JP6151103B2 - 電気機器の基板取付部構造 - Google Patents

Description

本発明は電気機器の基板取付部構造に関する。

配線基板が実装された電気機器としては、例えば、車両用サイドミラーに取り付けられるターンランプユニットがある。特許文献１に記載されているターンランプユニットでは、プリント基板の前面にＬＥＤを搭載し背面に雄端子を突設してなる端子付き基板がハウジング（ランプボディ）に固定されている。

具体的に説明すると、横長になったハウジングの端部には、端子付き基板を嵌め入れる開口部が形成され、この開口部に、間隔をおいて配置された一対のボスが外向きに設けられている。端子付き基板を上記開口部に外側から嵌め入れ、基板に形成された一対の係合孔を上記ボスに係合すると、端子付き基板がハウジングに位置決めされた状態になる。ハウジングの開口部には筒状カプラーを有するキャップが嵌められ、これにより、端子付き基板がハウジングに固定された状態になるとともに、端子がカプラー内に挿入された状態になる。

また、特許文献２には、端子付き基板のハウジングへの組付けのために、ハウジングにガイド板を設け、端子付き基板をガイド板上で滑らせてハウジングに組み込んでいくことが記載されている。

特開２００７−２５０２９０号公報 特開２００７−２５７９１０号公報

電気機器のハウジングへの配線基板の実装においては、一般に配線基板自体が小さいことから、ハウジングの取付面に対する配線基板の組付け作業性が悪く、また、その位置決め精度も低くなりがちである。その結果、配線基板の組付け不良を招きやすい。
また、一般に、端子付き基板のハウジングへの組付においては、その雄端子が組付作業の障害となりやすい。つまり、配線基板を基板導入部に挿入する際に、配線基板の向きにぶれがあれば、雄端子がハウジングの壁面に当たって、配線基板の挿入抵抗になり、ひいては雄端子の折損を招くことになる。そのため、端子付き基板の組付けは神経を使う作業となっており、作業効率を高めることが難しい。

そこで、本発明は、配線基板の組付性と位置決め精度の向上を簡単に図ることができるようにする。

本発明は、上記課題の解決のために、機能が異なる２種類のガイド手段を組み合わせるようにした。

すなわち、ここに提示する電気機器の基板取付部構造は、配線基板と該配線基板を取り付ける基板取付面を有するハウジングとを備えた電気機器に係るものであって、
上記ハウジングに、相対する側壁と該両側壁を結ぶ底壁とを有し、上記配線基板を上記基板取付面に導くための基板導入部が設けられ、
上記配線基板の両側辺に該基板を貫通する溝形切欠きが形成され、該配線基板の底辺に該基板を貫通する溝形切欠きが形成されており、
上記基板導入部の両側壁に、上記基板取付面に向かって延び、上記配線基板側辺の溝形切欠きが係合し、該配線基板を案内して上記基板取付面に位置決めする位置決め用ガイドリブが形成され、
上記基板導入部の底壁に、上記基板取付面に向かって延び、上記配線基板底辺の溝形切欠きが係合し、上記配線基板が上記位置決め用ガイドリブによる案内時に横向きに回転することを阻止する姿勢制御用ガイドリブが形成され、
上記配線基板の背面には複数の雄端子が突設されており、
上記基板取付面は上記配線基板の両側部が取り付けられる一対の取付面によって構成され、該一対の取付面は、上記ハウジングの両側壁より内側に張り出しており、
上記ハウジングには、上記雄端子と接続される複数の雌端子を備えた外部コネクタが嵌合する筒状カプラーが設けられているとともに、上記一対の取付面の間から上記筒状カプラーに向かって延びる雄端子導入部が設けられており、
上記雄端子導入部は、その両側面及び底面にテーパーが付けられて上記筒状カプラーに近づくに従ってその幅及び高さが漸次小さくなり、該筒状カプラーの筒孔に続いていることを特徴とする。

この基板取付部構造の場合、ハウジングの基板導入部において、配線基板の両側片の溝形切欠きを位置決め用ガイドリブに係合させる一方、底辺の溝形切欠きを姿勢制御用ガイドリブに係合させる。その状態で、配線基板をハウジングの基板取付面に向かって移動させる。このとき、配線基板の底辺の溝形切欠きが基板導入部の底壁の姿勢制御用ガイドリブに係合しているから、配線基板が移動中に横向きに回転すること、すなわち、配線基板の両側辺の溝形切欠きと基板導入部の両側壁の位置決め用ガイドリブとの係合が外れることが避けられる。

具体的に説明すると、両側辺の溝型切欠きと両側壁の位置決め用ガイドリブとを係合させると、この係合によって、配線基板が上下（側壁の高さ方向）及び左右（基板導入部の幅方向）にずれ動くことが規制され、配線基板を基板取付面に位置決めすることが可能になる。しかし、当該係合だけでは、配線基板が（上下方向の軸まわり（底辺と直交する軸まわり）に回転して横向きになることは規制されない。そのため、配線基板が横向きに回転して両側辺の溝形切欠きと両側壁の位置決め用ガイドリブとの係合が外れる可能性がある。

これに対して、本発明によれば、配線基板の底辺の溝形切欠きと基板導入部の底壁の姿勢制御用ガイドリブとの係合によって、配線基板が横向きに回転することが阻止される。つまり、当該係合によって配線基板の組付時における移動姿勢が制御される。よって、配線基板は、その両側辺の溝形切欠きと位置決め用ガイドリブとの係合が保たれた状態で基板取付面に向かって移動するため、基板取付面に確実に位置決めされることになる。

また、本発明によれば、溝形切欠き及びガイドリブという構造が簡単な要素で配線基板の位置決め及び姿勢制御が実現されるから、配線基板及びハウジングの構造の複雑化を招くことが避けられる。

また、本発明によれば、端子付き基板の向きにぶれがあっても、雄端子が雄端子導入部のテーパー側面及び／又はテーパー底面によってガイドされて筒状カプラーの筒孔に導かれる。よって、端子付き基板を謂わばノンフリクションで基板導入部に導入して上述の溝形切欠きをガイドリブに係合させることができる。このため、配線基板組付けにおける作業性が高くなるとともに、雄端子の折損が避けられる。

好ましい態様では、上記電気機器は、車両用サイドミラーに取り付けられるターンランプユニットであり、上記基板の上記雄端子が突設した側とは反対側に光源としてのＬＥＤが搭載されている。

本発明によれば、基板導入部の両側壁に、配線基板の両側辺の溝形切欠きが係合し配線基板を案内して上記基板取付面に位置決めする位置決め用ガイドリブが形成され、基板導入部の底壁に、配線基板底辺の溝形切欠きが係合し配線基板が位置決め用ガイドリブによる案内時に横向きに回転することを阻止する姿勢制御用ガイドリブが形成されているから、配線基板を位置決め用ガイドリブに係合させた状態で基板取付面に向けて移動させているときに、配線基板が横向きに回転することが姿勢制御用ガイドリブによって阻止され、配線基板を位置決め用ガイドリブによって基板取付面に確実に位置決めすることができ、しかも、配線基板及びハウジングの構造の複雑化を招くことが避けられる。
また、本発明によれば、端子付き基板の向きにぶれがあっても、雄端子が雄端子導入部のテーパー側面及び／又はテーパー底面によってガイドされて筒状カプラーの筒孔に導かれる。よって、端子付き基板を謂わばノンフリクションで基板導入部に導入して上述の溝形切欠きをガイドリブに係合させることができる。このため、配線基板組付けにおける作業性が高くなるとともに、雄端子の折損が避けられる。

自動車用ドアミラーを示す斜視図である。 上記ドアミラーのターンランプの分解斜視図である。 ターンランプと外部コネクタを示す斜視図である。 端子付き基板を示す斜視図である。 端子付き基板の正面図である。 ハウジングの中央より基端側部分を示す斜視図である。 ハウジングの基端部を示す一部を縦断面にした斜視図である。 ハウジングの基端部を示す横断面図である。 ハウジングの基端部を示す一部を横断面にした斜視図である。 端子付き基板が位置決めされたハウジングの基端部を示す横断面図である。 端子付き基板が取り付けられたハウジングの基端部を示す拡大した縦断面図である。 端子付き基板が取り付けられたハウジングの基端部を示す拡大した水平断面図である。 端子付き基板が取り付けられた図８と同様の図である。 端子付き基板が取り付けられた図７と同様の図である。 外力Ｆが加わったときの端子付き基板と基板取付面との関係を示す拡大した縦断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１に示す自動車用ドアミラーにおいて、１はミラー本体、２はミラー本体１を支持するブラケット３を備えたミラーベースであり、ミラーベース２が自動車のドアに固定される。上記ミラー本体１に細長のターンランプ４が組み込まれている。

図２に示すように、ターンランプ４は、樹脂製のハウジング５、該ハウジング５に組み付けられる光源用基板サブアッシー（組立品）６、リフレクター７及びレンズ８を備えてなる。ターンランプ４は、レンズ８にパッキン９を嵌めた状態でミラー本体１のミラーハウジングに固定される。

ハウジング５の両側部にはミラー本体１に締結される締結ブラケット１１が張り出している。図３にも示すように、ハウジング５の基端側（ミラーベース側）に筒状カプラー１３が突設されている。この筒状カプラー１３に電力供給用コネクタ（外部コネクタ）１２のカプラー１２ａが嵌合する。基板サブアッシー６は、基端側の端子付き基板１４と先端側の基板（配線基板）１５とを電線１６で接続してなる。基板１４，１５各々はハウジング５に固定される。

＜端子付き基板＞
図４に示すように、端子付き基板１４は、配線基板（以下、単に「基板」という。）１７の前面に光源としてのＬＥＤ１８が設けられ、基板１７の背面にプラスとマイナス２本の雄端子１９が突設されてなる。基板１７には、当該端子付き基板１４をハウジング５に固定するための２つのカシメ用孔２０が形成されている。

図５に示すように、２本の雄端子１９は、固定部となる２つのカシメ用孔２０を結ぶラインＬ１と直交するラインＬ２上に配置され、各雄端子１９の基板１７に対する取付部の中心ＣはラインＬ１からその両側に離隔している。

基板１７の両側辺には、端子付き基板１４をハウジング５に取り付ける際のガイド及び位置決めのために、基板１７を前後に貫通する溝形切欠き２１，２２が間隔をおいて形成されている。さらに、基板１７の底辺には、同じく基板１７を前後に貫通する溝形切欠き２３，２４が間隔をおいて形成されている。

基板１７にはハウジング５よりも剛性が高い例えばガラス・エポキシ基板が採用される。なお、基板１７に設けられている抵抗等の図示は省略している。

＜ハウジング＞
図６に示すように、ハウジング５の中央より基端側部分は、相対する側壁５ａと底壁５ｂとを有する溝形状になっている。ハウジング５の基端部には、端子付き基板１４の両側部を取り付けるための、両側壁５ａより内側へ張り出した一対の側部取付面２５が形成されている。この両側部取付面２５によって基板取付面が構成されている。両側部取付面２５より先端側の両側壁５ａ及び底壁５ｂが端子付き基板１４を基板取付面に導くための溝状になった基板導入部２６を構成している。

図７に示すように、両側部取付面２５は筒状カプラー１３の突出方向の反対側を向いている。両側部取付面２５各々には、端子付き基板１４を固定するためのカシメ用突起（固定要素）２８と、このカシメ用突起２８を挟んでその両側の略半球状に突出した基板受け部２９とが設けられている。図８に示すように、基板受け部２９は、両側部取付面２５のカシメ用突起（固定部となる）２８を結ぶラインＬ１から両側に離隔した位置に設けられている。

図８及び図９に示すように、基板導入部２６の両側壁５ａには、両側部取付面２５よりハウジング５の先端側に向かって略平行に延びる２本のガイドリブ３１，３２が間隔をおいて形成されている。ガイドリブ３１，３２は、端子付き基板１４の両側辺の溝形切欠き２１，２２が係合し、該端子付き基板１４を案内して側部取付面２５に位置決めする位置決め用ガイドリブを構成している。

基板導入部２６の底壁５ｂには、側部取付面２５側からハウジング５の先端側に向かって略平行に延びる２本のガイドリブ３３，３４が間隔をおいて形成されている。ガイドリブ３３，３４は、端子付き基板１４の底辺の溝形切欠き２３，２４が係合し、端子付き基板１４が位置決め用ガイドリブ３１，３２による案内時に横向きに回転することを阻止する姿勢制御用ガイドリブを構成している。

ガイドリブ３１〜３４は、その肉厚が基板導入部２６の入口側から側部取付面２５に近づくに従って漸次大きくなっている。そうして、図１０に示すように、端子付き基板１４が側部取付面２５に当接する位置では、両側辺の溝形切欠き２１，２２と位置決め用ガイドリブ３１，３２との係合により、端子付き基板１４のカシメ用孔２０と側部取付面２５のカシメ用突起２８とが略同心で嵌まり合う位置関係になる。

また、図１１に示すように、両側壁５ａの位置決め用ガイドリブ３１，３２と底壁５ｂとの間隔は側部取付面２５に近づくに従って漸次狭くなっている。図１２に示すように、両側壁５ａの間隔は側部取付面２５に近づくに従って漸次狭くなっている。従って、底壁５ｂのガイドリブ３３，３４と両側壁５ａとの間隔も側部取付面２５に近づくに従って漸次狭くなっている。

さらに、基板導入部２６の両側壁５ａにおける側部取付面２５に隣接する部位には、端子付き基板１４の両側辺に両側から当接し、端子付き基板１４を側部取付面２５に保持する突条３５が設けられている。突条３５は、両ガイドリブ３１，３２間に設けられ、ガイドリブ３１，３２と平行になっている。

図１１及び図１２に示すように、ハウジング５の基端部には、両側の側部取付面２５の間から筒状カプラー１３に向かって延びる溝状になった先細の雄端子導入部３６が設けられている。すなわち、雄端子導入部３６は、その両側面３６ａ及び底面３６ｂにテーパーが付けられて筒状カプラー１３に近づくに従ってその幅及び高さが漸次小さくなり、該筒状カプラー１３の筒孔１３ａに続いている。このテーパー側面３６ａ及びテーパー底面３６ｂは端子付き基板１４の雄端子１９を筒状カプラー１３の筒孔１３ａに導くガイド面を構成している。

＜端子付き基板の取付＞
図１１に鎖線で示すように、端子付き基板１４の両側辺の溝形切欠き２１，２２を基板導入部２６の両側壁５ａの位置決め用ガイドリブ３１，３２に、底辺の溝形切欠き２３，２４を底壁５ｂの姿勢制御用ガイドリブ３３，３４にそれぞれ対応するように位置付ける。基板導入部２６の入口側が広くなっているから、当該位置付けが容易になる。

そして、溝形切欠き２１〜２４をガイドリブ３１〜３４に係合させる。ガイドリブ３１〜３４は、基板導入部２６の入口側においては肉厚が小さくなっているから、当該係合が容易になる。また、図１２に２点鎖線で示すように、端子付き基板１４の向きにぶれがあっても、雄端子１９が雄端子導入部３６のテーパー側面３６ａ及び／又はテーパー底面３６ｂによってガイドされて筒状カプラー１３の筒孔１３ａに導かれる。よって、端子付き基板１４を謂わばノンフリクションで基板導入部２６に入れてその溝形切欠き２１〜２４をガイドリブ３１〜３４に係合させることができ、組付け作業性が高くなるとともに、雄端子１９の折損が避けられる。

次いで、上記溝形切欠き２１〜２４をガイドリブ３１〜３４に係合させた状態で端子付き基板１４をハウジング５の両側部取付面２５に向かって移動させる。この移動において、端子付き基板１４は、両側辺の溝形切欠き２１，２２が両側壁５ａの位置決め用ガイドリブ３１，３２に係合しているから、図１１に２点鎖線で示す前後への傾倒Ａを生ずることが避けられる。また、端子付き基板１４は、底辺の溝形切欠き２３，２４が底壁５ｂの姿勢制御用ガイドリブ３３，３４に係合しているから、図１２に２点鎖線で示す横向き回転Ｂを生ずることが避けられる。

よって、端子付き基板１４の姿勢を崩すことなく移動させて両側部取付面２５の正規取付位置に位置決めすることができる。

すなわち、端子付き基板１４の両側辺の溝形切欠き２１，２２１と位置決め用ガイドリブ３１，３２との係合により、端子付き基板１４のカシメ用孔２０と側部取付面２５のカシメ用突起２８とが略同心で嵌まり合った状態になる。また、端子付き基板１４の背面が側部取付面２５の基板受け部２９に当接した状態になる。また、図１０に示すように、端子付き基板１４は両側壁５ａの突条３５によって挟持された状態になり、位置決め状態が崩れることが避けられる。また、雄端子１９は筒状カプラー１３の筒孔１３ａに挿入された状態になる。

しかる後、カシメ用孔２０から突出したカシメ用突起２８の先端部を加熱治具で加圧する。これにより、カシメ用突起２８の先端部が塑性変形して、図１３及び図１４に示すように、カシメ部（固定部）３７によって端子付き基板１４が側部取付面２５に固定された状態になる。

＜電力供給用コネクタの嵌合＞
電力供給用コネクタ１２のカプラー１２ａをターンランプ４のカプラー１３に嵌めたとき、端子付き基板１４の雄端子１９がコネクタ１２の雌端子に押され、図１５に示すように、例えば下側の雄端子１９を介して基板１７に力Ｆが加わる。このとき、仮に同図上側の基板受け部２９が設けられていない場合は、カシメ用の突起部分を支点として基板１７の全体が同図右回りに回転する。その結果、カシメ用突起２８及びカシメ部３７に大きな曲げモーメントが発生して、カシメ用突起２８の付け根、或いはカシメ用突起２８とカシメ部３７との境に応力が集中し、カシメ用突起２８或いはカシメ部３７が変形ないし破壊する。

これに対して、上記実施形態に係る構造によれば、基板１７に力Ｆが働いても、基板１７が図１５の上側の基板受け部２９で受けられているから、基板１７の全体が回転することがない。力Ｆが大きい場合でも、同図に鎖線で示すように、基板１７の下部がカシメ部３７を支点として若干撓む程度である。つまり、基板受け部２９があることによって、カシメ用突起２８又はカシメ部３７にかかる曲げモーメントが大幅に軽減され、カシメ用突起２８或いはカシメ部３７の変形ないし破壊が避けられる。同図上側の雄端子１９を介して基板１７に大きな力が加わる場合も同様である。

上記実施形態では、基板１７を熱カシメによってハウジング５に固定するようにしたが、ビス等の止め具で固定する場合、或いは半田付けによって固定する場合でも、上述の如き基板受け部２９を設ければ、同様の効果が得られる。

また、上記実施形態では、基板受け部２９を半球状にして基板１７を端的に言えば点で受けるようにしたが、面で受ける構成にしてもよい。

また、本発明は、基板に３つ以上の雄端子が設けられているケースにも適用することができる。

また、本発明は、ターンランプに限らず、端子付き基板がハウジングに固定されるものであれば、自動車のサイドマーカー、ハイマウントストップランプなどにも適用することができ、さらには自動車に限らず、他の電気機器にも適用することができる。

１ ドアミラー本体
４ ターンランプ
５ ハウジング
１２ 電力供給用コネクタ（外部コネクタ）
１３ 筒状カプラー
１４ 端子付き基板
１７ 基板（配線基板）
１９ 雄端子
２０ カシメ用孔
２１〜２４ 溝形切欠き
２５ 基板取付面
２６ 基板導入部
２８ カシメ用突起
２９ 基板受け部
３１，３２ 位置決め用ガイドリブ
３３，３４ 姿勢制御用ガイドリブ
３６ 雄端子導入部
３６ａ テーパー側面
３６ｂ テーパー底面
３７ カシメ部（固定部）

Claims (2)

1. 配線基板と該配線基板を取り付ける基板取付面を有するハウジングとを備えた電気機器の基板取付部構造であって、
   上記ハウジングに、相対する側壁と該両側壁を結ぶ底壁とを有し、上記配線基板を上記基板取付面に導くための基板導入部が設けられ、
   上記配線基板の両側辺に該基板を貫通する溝形切欠きが形成され、該配線基板の底辺に該基板を貫通する溝形切欠きが形成されており、
   上記基板導入部の両側壁に、上記基板取付面に向かって延び、上記配線基板側辺の溝形切欠きが係合し、該配線基板を案内して上記基板取付面に位置決めする位置決め用ガイドリブが形成され、
   上記基板導入部の底壁に、上記基板取付面に向かって延び、上記配線基板底辺の溝形切欠きが係合し、上記配線基板が上記位置決め用ガイドリブによる案内時に横向きに回転することを阻止する姿勢制御用ガイドリブが形成され、
   上記配線基板の背面には複数の雄端子が突設されており、
   上記基板取付面は上記配線基板の両側部が取り付けられる一対の取付面によって構成され、該一対の取付面は、上記ハウジングの両側壁より内側に張り出しており、
   上記ハウジングには、上記雄端子と接続される複数の雌端子を備えた外部コネクタが嵌合する筒状カプラーが設けられているとともに、上記一対の取付面の間から上記筒状カプラーに向かって延びる雄端子導入部が設けられており、
   上記雄端子導入部は、その両側面及び底面にテーパーが付けられて上記筒状カプラーに近づくに従ってその幅及び高さが漸次小さくなり、該筒状カプラーの筒孔に続いていることを特徴とする電気機器の基板取付部構造。
2. 請求項１において、
   上記電気機器は、車両用サイドミラーに取り付けられるターンランプユニットであり、
   上記基板の上記雄端子が突設した側とは反対側に光源としてのＬＥＤが搭載されていることを特徴とする電気機器の基板取付部構造。

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