JP2004103907A - 回路基板の位置決め構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】部品配置に制限をなくし、回路基板の小型化が可能な回路基板の位置決め構造を提供する。
【解決手段】金属板2には、回路基板1の位置決めのための位置決め部11が絞り加工により形成されている。位置決め部11は、金属板2から鈍角の斜面で突出した略円錐状に形成されている。位置決め部11の先端部には係合部12が形成されている。係合部12は、回路基板1に形成される位置決め用の孔1eと同形状で、若干小さく形成されている。このため、位置決め用の孔1eに回路基板1を置くことで、係合部12が位置決め用の孔1eと係合し、回路基板1が面方向において位置決めされる。係合部12の基端部には支持面13が形成されている。支持面13は、係合部12と回路基板1が係合する際に、回路基板1の裏側から回路基板1を支えることで回路基板1の面と垂直な方向において回路基板1の位置決めをすることが可能である。
【選択図】 図1
【解決手段】金属板2には、回路基板1の位置決めのための位置決め部11が絞り加工により形成されている。位置決め部11は、金属板2から鈍角の斜面で突出した略円錐状に形成されている。位置決め部11の先端部には係合部12が形成されている。係合部12は、回路基板1に形成される位置決め用の孔1eと同形状で、若干小さく形成されている。このため、位置決め用の孔1eに回路基板1を置くことで、係合部12が位置決め用の孔1eと係合し、回路基板1が面方向において位置決めされる。係合部12の基端部には支持面13が形成されている。支持面13は、係合部12と回路基板1が係合する際に、回路基板1の裏側から回路基板1を支えることで回路基板1の面と垂直な方向において回路基板1の位置決めをすることが可能である。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板の位置決め構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、回路基板の実装面側とその反対面側とに防火エンクロージャーとしての金属板が設けられる場合がある。例えばプリンタの場合、回路基板とその取り付け先であるメカフレーム(金属製フレーム)又は樹脂ケースとの間に防火エンクロージャーとして金属板を介在させていた。回路基板は金属板を介在させた状態で通常ネジ等を用いて金属製フレーム又は樹脂ケースに組付けられるが、この際、回路基板を金属板に位置決めできるように位置決め用のボスを形成することが通常行われていた。位置決め用のボスを形成する方法としては、従来、以下に示す2通りの方法が採用されていた。
【0003】
例えば図6(a)に示すように、金属板30を折り曲げることにより位置決め部31及び係合部32を形成し、その係合部32と回路基板33に形成される位置決め用の孔33aとを係合させて回路基板33を位置決めしていた。また、図6(b)に示すように、樹脂からなるプリンタケース40からピン41を立て、金属板42と回路基板43とに設けられる孔42a,43aにそのピン41を挿通することにより位置決めを行っていた。尚、通常は、回路基板の実装面側にも防火エンクロージャーとして金属板が組み付けられる。
【0004】
先行技術文献情報は無し。その理由は、IPDLでサーチしましたが該当するものはありませんでした。なお、従来技術として挙げた図は、文献公知発明でなく公知・公用技術に基づくものです。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記したように金属板30の曲げ加工を行う場合や、プリンタケース40からピン41を立てる場合、防火エンクロージャーの規格により回路基板における部品配置に制限が生じていた。すなわち、図6(a)に示すような金属板30を曲げて位置決め部31を形成する場合は、その金属板30を折り曲げることにより形成される孔30aから5度の角度の範囲に部品を配置してはならないという規格がある。また、図6(b)に示すような樹脂からなるプリンタケース40からピン41を立てる場合は、その樹脂が防火エンクロージャーとして認められない材料の場合には点線で示すようにそのピン41から回路基板43の電子部品まで所定の距離(一例として13mm)離さなければならないという規格がある。このため、回路基板の電子部品の配置が制限され、それにより回路基板を大型化せざるを得ず、近年の回路基板の小型化のニーズに対応できないという問題があった。
【0006】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、回路基板を防火エンクロージャーとしての金属板を介在させた状態で組み付ける構成において、部品配置に制限をなくし、回路基板の小型化が可能な回路基板の位置決め構造を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本発明は、回路基板の実装面側とは反対面側に設けられる防火エンクロージャーとしての金属板に対して回路基板の固定位置を決めるための回路基板の位置決め構造であって、前記回路基板は位置決め用の孔を有し、前記金属板を絞って突出形成された位置決め部が前記孔と係合することで位置決めをすることを要旨とする。
【0008】
この発明によれば、位置決め部が防火エンクロージャーとして用いられる金属板を絞って突出形成されるため、従来のように金属板に孔が形成されることがなく、金属板が回路基板の裏側全体を覆うことができる。このため、規格による回路基板の部品配置の制限が無くなり、自由に部品を配置することが可能となる。また、基板の小型化が可能となる。
【0009】
また、本発明は、前記位置決め部は前記金属板から錘状に突出するとともにその先端部に前記回路基板の孔と係合する係合部を有し、該係合部が前記孔と係合することで前記回路基板はその面方向において位置決めされるようになっており、該位置決め部の錘状に突出する斜面は該金属板の面方向に対して鈍角をなしていることを要旨とする。
【0010】
この発明によれば、位置決め部の錘状に突出する斜面が金属板の面方向に対して鈍角をなす。すなわち錘状の位置決め部の斜面の立ち上がり角が鈍角となっている。このため、位置決め部の付け根部分に応力が集中しにくい。従って、金属板を絞って突出させた位置決め部に比較的強い剛性が付与される。また、位置決め部先端にある係合部と孔との係合により、回路基板を面方向に位置決めすることが可能となる。
【0011】
さらに本発明は、前記位置決め部は、前記孔が前記係合部に係合された状態で前記回路基板を面方向と垂直な方向に位置決めする支持面を有することを要旨とする。
【0012】
この発明によれば、位置決め部が有する支持面により、回路基板を面方向と垂直な方向に位置決めすることが可能となる。このため、回路基板と金属板との距離を所定間隔空けることができ、防火エンクロージャーの規格を満たすことができる。
【0013】
また本発明では、前記位置決め部は、金属板を絞り加工することにより形成されることを要旨とする。
この発明によれば、防火エンクロージャーとしての金属板を絞り加工することで位置決め部は形成される。このため、従来のように金属板に孔が形成されることなく位置決め部を形成することができ、また、比較的容易な絞り加工により位置決め部を簡単に形成することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した回路基板の位置決め構造の一実施形態を図1〜図3にしたがって説明する。
【0015】
図1は、プリンタ(図示せず)に内蔵される回路基板ユニットの分解斜視図を示す。同図に示すように、回路基板ユニットUは、回路基板1、防火エンクロージャーとしての金属板2,3により構成される。以下の説明において、回路基板1の実装面側を表側とし、その反対面側を裏側とする。同図に示すように、回路基板1の表側に金属板3が、回路基板1の裏側に金属板2が取付けられる。
【0016】
図2は、回路基板ユニットの取付けを示す斜視図である。図1及び図2に示すように、金属板2,3は、回路基板1の形状・サイズに合わせて回路基板1とほぼ同形状・同サイズの四角板形状を有しており、回路基板1及び金属板2,3にはネジ挿通孔1a,2a,3aがそれぞれ形成されている。また、金属板2,3には後記する取付部18,19に形成されるネジ挿通孔18a,19aがそれぞれ形成されている。回路基板1及び金属板2,3は、それぞれのネジ挿通孔1a,2a,3a,18a及び19aに1本ずつ挿通したネジ10a(図2参照)により、樹脂製のプリンタハウジング(図示せず)内に収容された金属製のメカフレームFに螺着し、回路基板ユニットUとしてメカフレームFに組み付けられる。
【0017】
回路基板1には、USBコネクタ4、プリンタコネクタ5及び複数の回路素子6が回路基板1の裏側ではんだにより固定された状態で回路基板1の表側に実装されている。プリンタコネクタ5の両側には、ネジ挿通孔1aとともにネジ挿通孔1bが形成されている。また、回路基板1にはネジ挿通孔1dが形成されており、そのネジ挿通孔1dにネジ(図示せず)を挿通した状態で金属板2に形成される支持台8に固定される。このネジを介してメカフレームFには固定されない。また、回路基板1には、ネジ挿通孔1cが形成されており、ネジ挿通孔1bとともに金属板2,3と回路基板1とを固定するためのネジが挿通される。ネジ挿通孔1bには、金属板2,3に形成されるネジ挿通孔2b,3bとともにネジ10bが挿通され、ネジ挿通孔1cには、金属板2,3に形成されるネジ挿通孔2c,3cとともにネジ10cが挿通された状態で回路基板1及び金属板2,3が固定される。また、回路基板1には、位置決め用の孔1eが形成されており、この位置決め用の孔1eに位置決め部11の係合部12が係合する。
【0018】
金属板2,3は、アルミにより形成されており、防火の役割を果たすとともに、放熱の役割を果たす。金属板3は、回路基板1に実装されるUSBコネクタ4及びプリンタコネクタ5を挿通するための開口部14,15を備え、それら開口部14,15にUSBコネクタ4及びプリンタコネクタ5を挿通した状態で金属板3は回路基板1の表側に組付けられる。また、プリンタコネクタ5の開口部15の両端には、ネジ挿通孔3aとともにネジ挿通孔3bが形成されている。これらネジ挿通孔3a,3bについては前記した通りである。また金属板3には、ネジ挿通孔18aを有する取付部18が形成されている。
【0019】
図3は、位置決め部の要部概略図である。図1及び図3に示すように金属板2には、回路基板1を位置決めするための位置決め部11が形成されている。位置決め部11は、金属板2を絞り加工することで形成される。位置決め部11は、金属板2の面方向に対して鈍角の斜面となるように形成されており、その形状は略円錐状に形成されている。位置決め部11の先端部には係合部12が形成されており、回路基板1に形成される位置決め用の孔1eと同形状ではあるが、若干小さいサイズで形成されている。このため、回路基板1の位置決め用の孔1eを係合部12に置くことで、係合部12が回路基板1の位置決め用の孔1eに係合し、回路基板1は面方向において位置決めされることとなる。また、係合部12の基端部には回路基板1を支持する支持面13が形成されている。この支持面13は、係合部12に回路基板1が係合される際に、回路基板1の裏側から回路基板1を支えることで回路基板1の面方向と垂直な方向において回路基板1の位置決めをすることが可能となっている。さらに、回路基板1と金属板2の間は規格により所定の間隔空けなければならないが、本実施形態では、位置決め部11の支持面13により位置決めとともにその間隔を確保することが可能である。
【0020】
図1に示すように、金属板2の四辺のうち二辺には、金属板2を折り曲げることにより壁16,17が形成されている。この壁16,17は、回路基板1が位置決め部11の支持面13により支持される高さより若干高く形成されている。このため、係合部12により回路基板1を面方向において位置決めする際に、壁16,17に回路基板1の四辺のうち二辺が当接することとなり、係合部12とともに面方向における回路基板1の位置決めをする役目を果たしている。また、壁16には、その壁16を折り曲げて、突出した状態の取付部19が形成されている。この取付部19はネジ挿通孔19aを有し、金属板3のネジ挿通孔18aとともにネジ10aが挿通された状態でメカフレームFに固定される。
【0021】
金属板2には、支持台7,8が形成されており、これら支持台7,8は支持面13と同じ高さに形成されている。このため、回路基板1の位置決めの際に、支持面13とともに面方向と垂直な方向に回路基板1を位置決めする役目を果たしている。これら支持台7,8にはそれぞれネジ挿通孔2b,2dが形成されており、ネジ挿通孔2dは、回路基板1のネジ挿通孔1dとともにネジが挿通された状態で回路基板1と金属板2が固定される。また、ネジ挿通孔2bは、回路基板1のネジ挿通孔1b及び金属板3のネジ挿通孔3bとともにネジが挿通された状態で回路基板1及び金属板3と取り付けられる。
【0022】
次にこの回路基板の位置決め構造の作用について説明する。
図1に示すように、回路基板1と金属板2を取付ける際には、まず回路基板1の位置決め用の孔1eを金属板2に形成される位置決め部11の係合部12に係合させる。これにより、係合部12が位置決め用の孔1eに係合し、回路基板1の面方向において位置決めされる。また、係合部12の基端部に形成された支持面13により、回路基板1は係合するとともに支持面13により裏側から支持され、面方向と垂直な方向に位置決めもなされる。さらに、金属板2に形成されている壁16,17に回路基板1の四辺のうち二辺が当接することで、さらに面方向において位置決めされることとなる。そして、これらにより回路基板1を位置決めした状態で、金属板2と回路基板1とを組付ける。詳しくは、支持台8のネジ挿通孔2dと回路基板1のネジ挿通孔1dにネジを挿通し、螺着することで回路基板1と金属板2とを組付ける。
【0023】
次に、金属板3を回路基板1の表側に取付けることで回路基板ユニットUを形成する。詳しくは、金属板3のネジ挿通孔3b,3cとそれに対応する回路基板1のネジ挿通孔1b,1c及び金属板2のネジ挿通孔2b,2cにそれぞれネジ10b,10cを挿通し、螺着することで金属板3が組付けられる。そして、これにより回路基板ユニットUが形成される。そして、図2に示すように、その回路基板ユニットUをネジ挿通孔1a,2a,3aにそれぞれネジ10aを挿通し、メカフレームFに螺着して固定する。また、金属板2のネジ挿通孔19a及び金属板3のネジ挿通孔18aにもネジ10aを挿通し、螺着することでメカフレームFに固定する。
【0024】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)防火エンクロージャーとしての金属板2に絞り加工により位置決め部11を形成した。このため、従来のように金属板2に孔が形成されることがなく、金属板2が回路基板1の裏側全体を覆うことができる。従って、部品配置に制限が無くなり、部品を自由に配置でき、回路基板の小型化が可能である。また、絞り加工により位置決め部を形成するため容易に部品配置の制限を無くすことが可能である。
【0025】
(2)位置決め部11には、係合部12及び支持面13が形成されている。このため、回路基板1は係合部12により面方向において位置決めされるとともに、支持面13により面方向と垂直な方向に位置決めされる。このため、ネジにより金属板2と固定する際に、予めネジ挿通孔を合わせることが可能である。従って、ネジによって固定する作業がし易くなる。
【0026】
(3)位置決め部11は、金属板2の面方向に対して鈍角の斜面となるように形成されており、その形状は略円錐状に形成されている。このため、位置決め部の付け根部分に応力が集中しにくい。従って、金属板2を絞って突出させた位置決め部11の剛性を高めることができる。
【0027】
(4)防火エンクロージャーとしての金属板2に位置決め部11を形成した。このため、位置決めのために別の金属板を設ける必要が無く、コストを低減することが可能である。また、省スペース化も可能である。
【0028】
(5)金属板2は折り曲げることにより形成された壁16,17を備え、位置決め部11の支持面13より若干高く形成されている。このため、回路基板1を位置決めする際に、係合部12により面方向に位置決めされるとともに、壁16,17に回路基板1が当接することでさらに位置決めすることが可能となる。
【0029】
なお、前記実施形態は以下のように変更してもよい。
(変形例1)位置決め部11の形状は略円錐状の錐状に限定されない。例えば、図4(a)〜(f)にそれぞれ示すような構造であってもよい。また、図4(a)及び(d)に示す位置決め部11は、支持面を有していないが、係合部12の下側が回路基板1の位置決め用の孔1eよりも大きく形成されているため、支持面による位置決めほど正確ではないが回路基板1の面方向と垂直な方向に対して位置決めすることはできる。また、図4(e)は、回路基板1の面方向と垂直な方向は位置決めすることはできないが、面方向に対しては位置決めすることが可能である。しかし、金属板2には、支持台7,8が形成されているため、位置決め部11が支持面を有していない場合でも面方向と垂直な方向に位置決めすることは可能である。
【0030】
(変形例2)位置決め部11は1つに限らず複数あってもよい。図5は、位置決め部11が2つの場合の例を示す。複数の場合は、面方向における縦又は横方向において同じ位置に形成することで、絞り加工による形成が容易となるが、これに限らない。また、位置決め部11が複数の場合、図5に示すように、回路基板1に設けられる複数の位置決め用の孔のうちどれか1つ以外は長孔20にすることで、回路基板1の位置決めの際の誤差をその長孔20で調整することができる。
【0031】
(変形例3)位置決め部11は金属板2を絞り加工することにより形成するに限らず、例えば、プレス加工で形成してもよい。これらによっても、回路基板1の裏側全体を金属板2により覆うことが可能であるため、同様の効果を得ることができる。
【0032】
(変形例4)回路基板1に形成される位置決め用の孔1eは円の形に限定されない。楕円や多角形等の形でもよい。楕円及び多角形で形成された場合、回路基板1の面方向における回転移動を規制することもできるため、より確実に位置決めを行うことが可能である。
【0033】
(変形例5)位置決め部11の係合部12は回路基板1の位置決め用の孔1eに対して若干小さい構成に限らない。係合部12が同じサイズ又は若干大きいサイズであってもよい。こうすることにより、係合部12が位置決め用の孔1eに嵌合することとなり位置決めだけでなく固定をすることが可能となる。
【0034】
次に、前記実施形態及び変形例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
(1)前記回路基板は、前記金属板が介在された状態で、組付け対象としての金属フレーム又は樹脂ケースに組付けられることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の回路基板の位置決め構造。
【0035】
(2)前記金属板は、四辺のうち二辺において折り曲げることで形成された壁を備え、該壁が前記回路基板の四辺のうち二辺と当接することで前記位置決め部とともに面方向において位置決めをすることを特徴とする請求項1〜請求項4及び前記技術的思想(1)のいずれか一項に記載の回路基板の位置決め構造。
【0036】
これによれば、金属板に形成される位置決め部とともに、金属板に形成される壁によって面方向において回路基板を位置決めすることが可能である。
(3)前記金属板は、前記位置決め部とともに支持台を有し、該支持台が前記回路基板の実装面側と反対面側を支持することで、前記位置決め部とともに面方向と垂直な方向に位置決めすることを特徴とする請求項1〜請求項4及び前記技術的思想(1)及び(2)のいずれか一項に記載の回路基板の位置決め構造。
【0037】
これによれば、金属板に形成される位置決め部とともに、金属板に形成される支持台によって面方向と垂直な方向において位置決めすることが可能となる。
(4)前記位置決め部は、プレス加工により形成されることを特徴とする請求項1〜請求項3及び前記技術的思想(1)〜(3)のいずれか一項に記載の回路基板の位置決め構造。
【0038】
これによれば、比較的容易なプレス加工により、位置決め部を簡単に形成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】回路基板ユニットの分解斜視図。
【図2】回路基板ユニットの取付けを示す斜視図。
【図3】位置決め部の要部概略図。
【図4】(a)〜(f)は別例における位置決め部の斜視図。
【図5】別例における回路基板及び金属板の斜視図。
【図6】(a)は、従来における位置決め部の要部概略図、(b)は、従来における位置決め用のピンの要部概略図。
【符号の説明】
1…回路基板、1e…位置決め用の孔、2,3…防火エンクロージャーとしての金属板、6…回路素子、11…位置決め部、12…係合部、13…支持面。
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板の位置決め構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、回路基板の実装面側とその反対面側とに防火エンクロージャーとしての金属板が設けられる場合がある。例えばプリンタの場合、回路基板とその取り付け先であるメカフレーム(金属製フレーム)又は樹脂ケースとの間に防火エンクロージャーとして金属板を介在させていた。回路基板は金属板を介在させた状態で通常ネジ等を用いて金属製フレーム又は樹脂ケースに組付けられるが、この際、回路基板を金属板に位置決めできるように位置決め用のボスを形成することが通常行われていた。位置決め用のボスを形成する方法としては、従来、以下に示す2通りの方法が採用されていた。
【0003】
例えば図6(a)に示すように、金属板30を折り曲げることにより位置決め部31及び係合部32を形成し、その係合部32と回路基板33に形成される位置決め用の孔33aとを係合させて回路基板33を位置決めしていた。また、図6(b)に示すように、樹脂からなるプリンタケース40からピン41を立て、金属板42と回路基板43とに設けられる孔42a,43aにそのピン41を挿通することにより位置決めを行っていた。尚、通常は、回路基板の実装面側にも防火エンクロージャーとして金属板が組み付けられる。
【0004】
先行技術文献情報は無し。その理由は、IPDLでサーチしましたが該当するものはありませんでした。なお、従来技術として挙げた図は、文献公知発明でなく公知・公用技術に基づくものです。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記したように金属板30の曲げ加工を行う場合や、プリンタケース40からピン41を立てる場合、防火エンクロージャーの規格により回路基板における部品配置に制限が生じていた。すなわち、図6(a)に示すような金属板30を曲げて位置決め部31を形成する場合は、その金属板30を折り曲げることにより形成される孔30aから5度の角度の範囲に部品を配置してはならないという規格がある。また、図6(b)に示すような樹脂からなるプリンタケース40からピン41を立てる場合は、その樹脂が防火エンクロージャーとして認められない材料の場合には点線で示すようにそのピン41から回路基板43の電子部品まで所定の距離(一例として13mm)離さなければならないという規格がある。このため、回路基板の電子部品の配置が制限され、それにより回路基板を大型化せざるを得ず、近年の回路基板の小型化のニーズに対応できないという問題があった。
【0006】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、回路基板を防火エンクロージャーとしての金属板を介在させた状態で組み付ける構成において、部品配置に制限をなくし、回路基板の小型化が可能な回路基板の位置決め構造を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本発明は、回路基板の実装面側とは反対面側に設けられる防火エンクロージャーとしての金属板に対して回路基板の固定位置を決めるための回路基板の位置決め構造であって、前記回路基板は位置決め用の孔を有し、前記金属板を絞って突出形成された位置決め部が前記孔と係合することで位置決めをすることを要旨とする。
【0008】
この発明によれば、位置決め部が防火エンクロージャーとして用いられる金属板を絞って突出形成されるため、従来のように金属板に孔が形成されることがなく、金属板が回路基板の裏側全体を覆うことができる。このため、規格による回路基板の部品配置の制限が無くなり、自由に部品を配置することが可能となる。また、基板の小型化が可能となる。
【0009】
また、本発明は、前記位置決め部は前記金属板から錘状に突出するとともにその先端部に前記回路基板の孔と係合する係合部を有し、該係合部が前記孔と係合することで前記回路基板はその面方向において位置決めされるようになっており、該位置決め部の錘状に突出する斜面は該金属板の面方向に対して鈍角をなしていることを要旨とする。
【0010】
この発明によれば、位置決め部の錘状に突出する斜面が金属板の面方向に対して鈍角をなす。すなわち錘状の位置決め部の斜面の立ち上がり角が鈍角となっている。このため、位置決め部の付け根部分に応力が集中しにくい。従って、金属板を絞って突出させた位置決め部に比較的強い剛性が付与される。また、位置決め部先端にある係合部と孔との係合により、回路基板を面方向に位置決めすることが可能となる。
【0011】
さらに本発明は、前記位置決め部は、前記孔が前記係合部に係合された状態で前記回路基板を面方向と垂直な方向に位置決めする支持面を有することを要旨とする。
【0012】
この発明によれば、位置決め部が有する支持面により、回路基板を面方向と垂直な方向に位置決めすることが可能となる。このため、回路基板と金属板との距離を所定間隔空けることができ、防火エンクロージャーの規格を満たすことができる。
【0013】
また本発明では、前記位置決め部は、金属板を絞り加工することにより形成されることを要旨とする。
この発明によれば、防火エンクロージャーとしての金属板を絞り加工することで位置決め部は形成される。このため、従来のように金属板に孔が形成されることなく位置決め部を形成することができ、また、比較的容易な絞り加工により位置決め部を簡単に形成することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した回路基板の位置決め構造の一実施形態を図1〜図3にしたがって説明する。
【0015】
図1は、プリンタ(図示せず)に内蔵される回路基板ユニットの分解斜視図を示す。同図に示すように、回路基板ユニットUは、回路基板1、防火エンクロージャーとしての金属板2,3により構成される。以下の説明において、回路基板1の実装面側を表側とし、その反対面側を裏側とする。同図に示すように、回路基板1の表側に金属板3が、回路基板1の裏側に金属板2が取付けられる。
【0016】
図2は、回路基板ユニットの取付けを示す斜視図である。図1及び図2に示すように、金属板2,3は、回路基板1の形状・サイズに合わせて回路基板1とほぼ同形状・同サイズの四角板形状を有しており、回路基板1及び金属板2,3にはネジ挿通孔1a,2a,3aがそれぞれ形成されている。また、金属板2,3には後記する取付部18,19に形成されるネジ挿通孔18a,19aがそれぞれ形成されている。回路基板1及び金属板2,3は、それぞれのネジ挿通孔1a,2a,3a,18a及び19aに1本ずつ挿通したネジ10a(図2参照)により、樹脂製のプリンタハウジング(図示せず)内に収容された金属製のメカフレームFに螺着し、回路基板ユニットUとしてメカフレームFに組み付けられる。
【0017】
回路基板1には、USBコネクタ4、プリンタコネクタ5及び複数の回路素子6が回路基板1の裏側ではんだにより固定された状態で回路基板1の表側に実装されている。プリンタコネクタ5の両側には、ネジ挿通孔1aとともにネジ挿通孔1bが形成されている。また、回路基板1にはネジ挿通孔1dが形成されており、そのネジ挿通孔1dにネジ(図示せず)を挿通した状態で金属板2に形成される支持台8に固定される。このネジを介してメカフレームFには固定されない。また、回路基板1には、ネジ挿通孔1cが形成されており、ネジ挿通孔1bとともに金属板2,3と回路基板1とを固定するためのネジが挿通される。ネジ挿通孔1bには、金属板2,3に形成されるネジ挿通孔2b,3bとともにネジ10bが挿通され、ネジ挿通孔1cには、金属板2,3に形成されるネジ挿通孔2c,3cとともにネジ10cが挿通された状態で回路基板1及び金属板2,3が固定される。また、回路基板1には、位置決め用の孔1eが形成されており、この位置決め用の孔1eに位置決め部11の係合部12が係合する。
【0018】
金属板2,3は、アルミにより形成されており、防火の役割を果たすとともに、放熱の役割を果たす。金属板3は、回路基板1に実装されるUSBコネクタ4及びプリンタコネクタ5を挿通するための開口部14,15を備え、それら開口部14,15にUSBコネクタ4及びプリンタコネクタ5を挿通した状態で金属板3は回路基板1の表側に組付けられる。また、プリンタコネクタ5の開口部15の両端には、ネジ挿通孔3aとともにネジ挿通孔3bが形成されている。これらネジ挿通孔3a,3bについては前記した通りである。また金属板3には、ネジ挿通孔18aを有する取付部18が形成されている。
【0019】
図3は、位置決め部の要部概略図である。図1及び図3に示すように金属板2には、回路基板1を位置決めするための位置決め部11が形成されている。位置決め部11は、金属板2を絞り加工することで形成される。位置決め部11は、金属板2の面方向に対して鈍角の斜面となるように形成されており、その形状は略円錐状に形成されている。位置決め部11の先端部には係合部12が形成されており、回路基板1に形成される位置決め用の孔1eと同形状ではあるが、若干小さいサイズで形成されている。このため、回路基板1の位置決め用の孔1eを係合部12に置くことで、係合部12が回路基板1の位置決め用の孔1eに係合し、回路基板1は面方向において位置決めされることとなる。また、係合部12の基端部には回路基板1を支持する支持面13が形成されている。この支持面13は、係合部12に回路基板1が係合される際に、回路基板1の裏側から回路基板1を支えることで回路基板1の面方向と垂直な方向において回路基板1の位置決めをすることが可能となっている。さらに、回路基板1と金属板2の間は規格により所定の間隔空けなければならないが、本実施形態では、位置決め部11の支持面13により位置決めとともにその間隔を確保することが可能である。
【0020】
図1に示すように、金属板2の四辺のうち二辺には、金属板2を折り曲げることにより壁16,17が形成されている。この壁16,17は、回路基板1が位置決め部11の支持面13により支持される高さより若干高く形成されている。このため、係合部12により回路基板1を面方向において位置決めする際に、壁16,17に回路基板1の四辺のうち二辺が当接することとなり、係合部12とともに面方向における回路基板1の位置決めをする役目を果たしている。また、壁16には、その壁16を折り曲げて、突出した状態の取付部19が形成されている。この取付部19はネジ挿通孔19aを有し、金属板3のネジ挿通孔18aとともにネジ10aが挿通された状態でメカフレームFに固定される。
【0021】
金属板2には、支持台7,8が形成されており、これら支持台7,8は支持面13と同じ高さに形成されている。このため、回路基板1の位置決めの際に、支持面13とともに面方向と垂直な方向に回路基板1を位置決めする役目を果たしている。これら支持台7,8にはそれぞれネジ挿通孔2b,2dが形成されており、ネジ挿通孔2dは、回路基板1のネジ挿通孔1dとともにネジが挿通された状態で回路基板1と金属板2が固定される。また、ネジ挿通孔2bは、回路基板1のネジ挿通孔1b及び金属板3のネジ挿通孔3bとともにネジが挿通された状態で回路基板1及び金属板3と取り付けられる。
【0022】
次にこの回路基板の位置決め構造の作用について説明する。
図1に示すように、回路基板1と金属板2を取付ける際には、まず回路基板1の位置決め用の孔1eを金属板2に形成される位置決め部11の係合部12に係合させる。これにより、係合部12が位置決め用の孔1eに係合し、回路基板1の面方向において位置決めされる。また、係合部12の基端部に形成された支持面13により、回路基板1は係合するとともに支持面13により裏側から支持され、面方向と垂直な方向に位置決めもなされる。さらに、金属板2に形成されている壁16,17に回路基板1の四辺のうち二辺が当接することで、さらに面方向において位置決めされることとなる。そして、これらにより回路基板1を位置決めした状態で、金属板2と回路基板1とを組付ける。詳しくは、支持台8のネジ挿通孔2dと回路基板1のネジ挿通孔1dにネジを挿通し、螺着することで回路基板1と金属板2とを組付ける。
【0023】
次に、金属板3を回路基板1の表側に取付けることで回路基板ユニットUを形成する。詳しくは、金属板3のネジ挿通孔3b,3cとそれに対応する回路基板1のネジ挿通孔1b,1c及び金属板2のネジ挿通孔2b,2cにそれぞれネジ10b,10cを挿通し、螺着することで金属板3が組付けられる。そして、これにより回路基板ユニットUが形成される。そして、図2に示すように、その回路基板ユニットUをネジ挿通孔1a,2a,3aにそれぞれネジ10aを挿通し、メカフレームFに螺着して固定する。また、金属板2のネジ挿通孔19a及び金属板3のネジ挿通孔18aにもネジ10aを挿通し、螺着することでメカフレームFに固定する。
【0024】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)防火エンクロージャーとしての金属板2に絞り加工により位置決め部11を形成した。このため、従来のように金属板2に孔が形成されることがなく、金属板2が回路基板1の裏側全体を覆うことができる。従って、部品配置に制限が無くなり、部品を自由に配置でき、回路基板の小型化が可能である。また、絞り加工により位置決め部を形成するため容易に部品配置の制限を無くすことが可能である。
【0025】
(2)位置決め部11には、係合部12及び支持面13が形成されている。このため、回路基板1は係合部12により面方向において位置決めされるとともに、支持面13により面方向と垂直な方向に位置決めされる。このため、ネジにより金属板2と固定する際に、予めネジ挿通孔を合わせることが可能である。従って、ネジによって固定する作業がし易くなる。
【0026】
(3)位置決め部11は、金属板2の面方向に対して鈍角の斜面となるように形成されており、その形状は略円錐状に形成されている。このため、位置決め部の付け根部分に応力が集中しにくい。従って、金属板2を絞って突出させた位置決め部11の剛性を高めることができる。
【0027】
(4)防火エンクロージャーとしての金属板2に位置決め部11を形成した。このため、位置決めのために別の金属板を設ける必要が無く、コストを低減することが可能である。また、省スペース化も可能である。
【0028】
(5)金属板2は折り曲げることにより形成された壁16,17を備え、位置決め部11の支持面13より若干高く形成されている。このため、回路基板1を位置決めする際に、係合部12により面方向に位置決めされるとともに、壁16,17に回路基板1が当接することでさらに位置決めすることが可能となる。
【0029】
なお、前記実施形態は以下のように変更してもよい。
(変形例1)位置決め部11の形状は略円錐状の錐状に限定されない。例えば、図4(a)〜(f)にそれぞれ示すような構造であってもよい。また、図4(a)及び(d)に示す位置決め部11は、支持面を有していないが、係合部12の下側が回路基板1の位置決め用の孔1eよりも大きく形成されているため、支持面による位置決めほど正確ではないが回路基板1の面方向と垂直な方向に対して位置決めすることはできる。また、図4(e)は、回路基板1の面方向と垂直な方向は位置決めすることはできないが、面方向に対しては位置決めすることが可能である。しかし、金属板2には、支持台7,8が形成されているため、位置決め部11が支持面を有していない場合でも面方向と垂直な方向に位置決めすることは可能である。
【0030】
(変形例2)位置決め部11は1つに限らず複数あってもよい。図5は、位置決め部11が2つの場合の例を示す。複数の場合は、面方向における縦又は横方向において同じ位置に形成することで、絞り加工による形成が容易となるが、これに限らない。また、位置決め部11が複数の場合、図5に示すように、回路基板1に設けられる複数の位置決め用の孔のうちどれか1つ以外は長孔20にすることで、回路基板1の位置決めの際の誤差をその長孔20で調整することができる。
【0031】
(変形例3)位置決め部11は金属板2を絞り加工することにより形成するに限らず、例えば、プレス加工で形成してもよい。これらによっても、回路基板1の裏側全体を金属板2により覆うことが可能であるため、同様の効果を得ることができる。
【0032】
(変形例4)回路基板1に形成される位置決め用の孔1eは円の形に限定されない。楕円や多角形等の形でもよい。楕円及び多角形で形成された場合、回路基板1の面方向における回転移動を規制することもできるため、より確実に位置決めを行うことが可能である。
【0033】
(変形例5)位置決め部11の係合部12は回路基板1の位置決め用の孔1eに対して若干小さい構成に限らない。係合部12が同じサイズ又は若干大きいサイズであってもよい。こうすることにより、係合部12が位置決め用の孔1eに嵌合することとなり位置決めだけでなく固定をすることが可能となる。
【0034】
次に、前記実施形態及び変形例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
(1)前記回路基板は、前記金属板が介在された状態で、組付け対象としての金属フレーム又は樹脂ケースに組付けられることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の回路基板の位置決め構造。
【0035】
(2)前記金属板は、四辺のうち二辺において折り曲げることで形成された壁を備え、該壁が前記回路基板の四辺のうち二辺と当接することで前記位置決め部とともに面方向において位置決めをすることを特徴とする請求項1〜請求項4及び前記技術的思想(1)のいずれか一項に記載の回路基板の位置決め構造。
【0036】
これによれば、金属板に形成される位置決め部とともに、金属板に形成される壁によって面方向において回路基板を位置決めすることが可能である。
(3)前記金属板は、前記位置決め部とともに支持台を有し、該支持台が前記回路基板の実装面側と反対面側を支持することで、前記位置決め部とともに面方向と垂直な方向に位置決めすることを特徴とする請求項1〜請求項4及び前記技術的思想(1)及び(2)のいずれか一項に記載の回路基板の位置決め構造。
【0037】
これによれば、金属板に形成される位置決め部とともに、金属板に形成される支持台によって面方向と垂直な方向において位置決めすることが可能となる。
(4)前記位置決め部は、プレス加工により形成されることを特徴とする請求項1〜請求項3及び前記技術的思想(1)〜(3)のいずれか一項に記載の回路基板の位置決め構造。
【0038】
これによれば、比較的容易なプレス加工により、位置決め部を簡単に形成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】回路基板ユニットの分解斜視図。
【図2】回路基板ユニットの取付けを示す斜視図。
【図3】位置決め部の要部概略図。
【図4】(a)〜(f)は別例における位置決め部の斜視図。
【図5】別例における回路基板及び金属板の斜視図。
【図6】(a)は、従来における位置決め部の要部概略図、(b)は、従来における位置決め用のピンの要部概略図。
【符号の説明】
1…回路基板、1e…位置決め用の孔、2,3…防火エンクロージャーとしての金属板、6…回路素子、11…位置決め部、12…係合部、13…支持面。
Claims (4)
- 回路基板の実装面側とは反対面側に設けられる防火エンクロージャーとしての金属板に対して回路基板の固定位置を決めるための回路基板の位置決め構造であって、
前記回路基板は位置決め用の孔を有し、前記金属板を絞って突出形成された位置決め部が前記孔と係合することで位置決めをすることを特徴とする回路基板の位置決め構造。 - 前記位置決め部は前記金属板から錘状に突出するとともにその先端部に前記回路基板の孔と係合する係合部を有し、該係合部が前記孔と係合することで前記回路基板はその面方向において位置決めされるようになっており、該位置決め部の錘状に突出する斜面は該金属板の面方向に対して鈍角をなしていることを特徴とする請求項1に記載の回路基板の位置決め構造。
- 前記位置決め部は、前記孔が前記係合部に係合された状態で前記回路基板を面方向と垂直な方向に位置決めする支持面を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の回路基板の位置決め構造。
- 前記位置決め部は、金属板を絞り加工することにより形成されることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の回路基板の位置決め構造。
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