JP2006100019A - 端子の固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】電池と回路基板とを電気的に接続するための端子の固定構造に関し、小型で部品点数が少なく、端子の取り扱いが容易な構造を提供する。
【解決手段】バッテリ収納部４１と、バッテリ収納部４１と積層的に配置されるメイン基板２５と、バッテリと接続される第１端子と、メイン基板２５と接続される第２端子とを有する導電部材１１１と、を備え、第２端子がメイン基板２５に対し第１端子と反対側に配置されている。このためバッテリ収納部４１にメイン基板２５を積層した状態で導電部材をメイン基板２５に取り付けることができる。
【選択図】図１１

Description

本発明は、電池と回路基板とを電気的に接続する端子の固定構造に関するものである。

回路基板と電池とを接続するための端子の固定構造として、種々のものが提案されている。例えば、基板と電池とを基板に沿う方向において並列に配置するとともに、基板と電池とを接続する端子を、ねじ又は半田付けにより基板に固定する端子の固定構造が提案されている（特許文献１）。なお、ねじ止め及び半田付けによりアース端子を基板に固定する技術も提案されている（特許文献２）。
実開平１−１５５２５８号公報 実開平７−４１９８５号公報

近年、デジタルカメラ等の電子機器は小型化される傾向にある。従って、端子の固定構造においても、小型化、部品点数の削減が重要である。一方、端子の取り付け等の電子部品の組立作業は、一般に手作業で行われるため、小型化等されても端子の取り付け、取り外し等の取り扱いが容易であることが望まれる。

本発明の目的は、端子の取り扱いが容易な端子の固定構造を提供することにある。

本発明の端子の固定構造は、電池の収納部と、前記収納部と積層的に配置される回路基板と、前記電池と接続可能な第１端子と、前記回路基板と接続される第２端子と、を有する導電部材と、前記導電部材に設けられたねじ孔部と、前記導電部材に設けられた半田付け部と、前記ねじ孔部に取り付けられ、前記導電部材と少なくとも前記回路基板または前記収納部の一方とを互いに固定するねじ部材と、を備え、前記第２端子は前記回路基板に対し前記第１端子と反対の側に配置されていると共に、前記ねじ孔部と前記半田付け部とは前記導電部材の前記第２端子側に配置されている。

好適には、前記ねじ部材は、前記導電部材、前記回路基板、および、前記収納部を互いに固定する。

好適には、前記半田付け部は、前記導電部材と前記回路基板とを半田により互いに固定する。

好適には、前記収納部に設けられた突部と、前記回路基板に設けられた前記突部が挿通する回路基板側孔部と、前記導電部材に設けられた前記突部が挿通する導電部材側孔部と、を更に備える。

好適には、前記第２端子に設けられた壁部と、を更に備え、前記第１端子は、該第１端子を前記電池に当接する方向に付勢力を有する構造であると共に、前記壁部は、前記回路基板の基板面に対して略垂直方向であって、前記方向に沿って延在する形状である。

本発明の端子の固定構造によれば、端子の取り扱いが容易になる。

図１（ａ）及び図１（ｂ）は、それぞれ本発明を適用したデジタルカメラ１の概観斜視図である。デジタルカメラ１は、横長薄型の直方体状の筐体２と、筐体２の前面側から被写体を撮像するための撮像ユニット３と、筐体２の背面に画像を表示する表示部４と、筐体２の右側側面からバッテリ（電池）を挿入又は取り出しするためのバッテリ挿入部５とを備えている。表示部４は例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）により構成される。バッテリ挿入部５は蓋体５ａを開閉可能に構成されている。なお、デジタルカメラ１は、上面側のカバー７に設けられるレリーズボタン６等の各種の操作部も備えている。

図２及び図３は、それぞれデジタルカメラ１を前面側、背面側から見た分解斜視図、図４は図１のIV−IV線における断面図である。ただし、レリーズボタン６が設けられる上面側のカバー７や撮像ユニット３等の一部の要素を省略して示している。デジタルカメラ１は、前面側から背面側へ、前面カバー（外装カバー）２１、前面側基体２２、バッテリ２３、背面側基体２４、メイン基板２５及び背面カバー２６（外装カバー）を積層して備えている。なお、前面側基体２２と前面カバー２１との間には、メモリーカードのスロット等が設けられる前面側基板７１も設けられる（図７参照）。

前面側基体２２及び背面側基体２４は、例えば樹脂により形成される。前面側基体２２は筐体２と略同様の広さに形成され、バッテリ非挿入部側には撮像ユニット３を配置するための開口部２２ａが、バッテリ挿入部側にはバッテリ２３を収納するための凹部２２ｂが形成されている。背面側基体２４は、筐体２の略半分の広さに形成され、バッテリ２３を収納するための凹部２４ｂが設けられている。前面側基体２２と背面側基体２４とが重ね合わされると、凹部２２ｂ及び凹部２４ｂにより、バッテリ収納部４１が形成される（図５参照）。なお、前面側基体２２及び背面側基体２４は、それぞれに設けられた突部、孔部などを嵌合させて位置決めされ、ねじにより固定される。

凹部２２ｂには、縁部を残して孔部２２ｃが形成されている。従って、バッテリ２３は凹部２２ｂの縁部により枠支持される。バッテリ２３又はバッテリ収納部４１の前面側には、部材が配置されない放熱空間４２が孔部２２ｃを含んで形成される（図４参照）。なお、バッテリ２３の全周に亘ってバッテリ２３を枠支持する必要はなく、孔部２２ｃの一端面によりバッテリ２３の少なくとも一部を支持可能であればよい。例えば、孔部２２ｃの上縁部及び下縁部のみで支持してもよい。

メイン基板２５は、例えばパターン層、絶縁層、グランド層、電源層を積層した多層式のプリント基板として構成されている。メイン基板２５は筐体２の左右に亘って延びているが、撮像ユニット３を配置するためにバッテリ非挿入部側の大部分は切り欠かれて空所となっている。メイン基板２５の両面には主として表示部４を駆動制御するためのＩＣ等の各種電子部品２７が配置されている。ただし、比較的発熱量の多い電子部品２７が前面側のバッテリ挿入部側へ、比較的発熱量の少ない電子部品２７が背面側へ配置されている。比較的発熱量の多い電子部品には、例えば、ＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）が含まれる。メイン基板２５は背面側基体２４に設けられた複数の突部２４ｃに支持され、また、背面側基体２４の背面側に各電子部品２７に対応して凹部２４ｄがそれぞれ設けられることにより、電子部品２７と背面側基体２４との間にはクリアランスが設けられている。メイン基板２５は例えばねじにより背面側基体２４及び前面側基体２２に固定される。

図６は、図１（ａ）のVI−VI線における断面図であり、撮像ユニット３の構成及び配置を概念的に示している。図の左側がデジタルカメラ１の前面側である。撮像ユニット３と、バッテリ収納部４１及びメイン基板２５を含む制御ユニット６１とは、デジタルカメラ１の左右方向において並列になるように配置されている。撮像ユニット３は、例えば複数のレンズ６２と、シャッター６３と、ＣＣＤ等の撮像素子６４とを含んで構成されている。

図７は、前面カバー２１、前面側基板７１、メイン基板２５及び背面カバー２６の接続状態を示す分解斜視図である。前面カバー２１は、例えば金属で形成され、筐体２の前面を構成する前面部２１ａと、前面部２１ａからメイン基板２５等の積層方向へ延び、筐体２の下面を構成する下面部２１ｂとを備えている。前面部２１ａの左側には撮像ユニット３を配置するための開口窓２１ｃが設けられ、下面部２１ｂには前面カバー２１を前面側基体２２にねじ止めするための孔部２１ｄが設けられている。また、背面カバー２６は、例えば金属で形成され、筐体２の背面を構成する背面部２６ａと、背面部２６ａからメイン基板２５等の積層方向へ延び、筐体２の下面を構成する下面部２６ｂとを備えている。背面部２６ａには表示部４を配置するための開口窓２６ｃが設けられ、下面部２６ｂには背面カバー２６を前面側基体２２にねじ止めするための孔部２６ｄが設けられている。前面側基板７１はメイン基板２１と同様に多層式のプリント基板として構成されている。カバー２１、２６、基板２５、７１の下方側には、当該要素を電気的に接続するために、当該要素に略直交する方向に延びるミッドブリッジ７２（連結部材）が設けられている。

図８は、ミッドブリッジ７２の斜視図である。なお、図８〜図１０の説明において、前面カバー２１と背面カバー２６とを特に区別する必要がない場合、及び、前面側基板７１とメイン基板２５とを特に区別する必要がない場合は、一方のみを説明し、他方については符号のみ括弧書きで示す。ミッドブリッジ７２は例えば一枚の板金から形成され、本体部７３と、端部７４とを備えている。本体部７３の両端側には孔部７５が、中央には切り欠き部７８が設けられている。孔部７５の縁部からは環状の壁部７９が上方へ延びている。また、本体部７３の両端側は中央側よりも幅が広く形成されている。端部７４は、一部を下面へ折り曲げて形成した緩衝部７７と、残りの部分により形成され、本体部７３の両端側よりも幅の狭い挿通部７６とを備えている。挿通部７６は本体部７３よりも上方へ位置するように、上方へ折り曲げてからメイン基板２５（７１）側へ再度折り曲げて形成されている。

図９は、ミッドブリッジ７２が前面側基体２２等に取り付けられた状態を示す断面図である。なお、図１０（ｂ）のIX−IX線における断面図に相当する。前面側基体２２の下方位置には、前後方向（紙面では左右方向）に貫通する開口部９１と、前面側基体２２の下面部９２から開口部９１内部へ突出する突部９３とが設けられている（図１２も参照）。ミッドブリッジ７２を開口部９１に挿通して突部９３に切り欠き部７８を嵌合させることにより、ミッドブリッジ７２は前面側基体２２に対して位置決めされる。

メイン基板２５（７１）の下方には切り欠き部８１が設けられており（図８参照）、切り欠きによって形成された空所に挿通部７６が挿通され、ミッドブリッジ７２とメイン基板２５（７１）のグランド層８２とが電気的に接続される。そして、メイン基板２５（７１）とミッドブリッジ７２とは半田付けにより固定される。

図１０（ａ）は、前面カバー２１（２６）の孔部２１ｄ（２６ｄ）付近を示す上面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の状態から更にミッドブリッジ７２を載置して示す上面図である。下面部９２の下面側には、前面カバー２１（２６）の孔部２１ｄ（２６ｄ）の縁部において上方に突出する環状の当接部１０１が当接する（図９も参照）。下面部９２は、孔部２１ｄ（２６ｄ）と略一致するアーチ状の空所９５と、当該アーチ状の空所より幅の広い長方形の空所９６とが形成されるように切り欠かれている（図１２も参照）。この上にミッドブリッジ７２が上述したように位置決めして載置されると、図１０（ｂ）に示すように、緩衝部７７が空所９６に嵌合する。そして、図９に示すように、下方から金属製のねじ１０２が前面カバー２１（２６）の孔部２１ｄ（２６ｄ）、前面側基体２２の空所９５を貫通し、ミッドブリッジ７２の孔部７５へ螺合され、前面カバー２１（２６）、前面側基体２２、ミッドブリッジ７２は固定される。なお、孔部７５（壁部７９）は雌ねじ部として機能している。また、ミッドブリッジ７２は、実装機により自動的にメイン基板２５、背面側基板７１に実装可能である。

図１１及び図１２は、バッテリ２３とメイン基板２５とを接続するための導電部材１１１を、メイン基板２５に取り付けた状態及び取り付ける前の状態でそれぞれ示す斜視図である。導電部材１１１は、例えば金属により形成され、バッテリ２３と接続される第１端子１１２と、メイン基板２５と接続される第２端子１１３とを備えている。導電部材１１１は、第１端子１１２及び第２端子１１３の接続部分にて略直角に折り曲げられてＬ字状に形成されている。

第２端子１１３は、導電部材１１１をメイン基板２５に固定するための締結部として、ねじ孔１１４と、第１端子１１２とは反対側の縁部から突出する半田付け部１１５とを有している。また、第２端子１１３は、ねじ孔１１４の両側に配置された位置決め用の孔部１１６と、第１端子側へ延びる縁部に沿って設けられ、メイン基板２５に対して垂直に延びる壁部１１７とを有している。

メイン基板２５は、第２端子１１３と接続するための接続部１２１を左側縁部に備えている。接続部１２１は、第２端子１１３よりやや広い面積に亘ってメイン基板２５の背面側に設けられる金属箔１２２と、金属箔１２２を貫通するように設けられたねじ孔１２３と、ねじ孔１２３の両側に配置された位置決め用の孔部１２４とを有している。上方の接続部１２１の左側には、第１端子１１２及び第２端子１１３の接続部分と同程度の幅を有する切り欠き部１２５が、下方の接続部１２１の左側端部には、第１端子１１２及び第２端子１１３の接続部分と同程度の幅を有する孔部１２６がそれぞれ設けられている。

背面側基体２４は、背面側に突出し、メイン基板２５を支持する支持部１３１を備えている。支持部１３１は、ねじ孔１３２と、ねじ孔１３２の両側に設けられた位置決め用の突部１３３とを有している。突部１３３の高さはメイン基板２５の厚さよりも大きく設定されている。また、背面側基体２４は、第１端子１１２を挿入可能な孔部１３４を支持部１３１の左側に備えている。当該孔部１３４は、バッテリ２３が収容される空間の左側端部（バッテリ挿入部５から見て最奥部）に貫通する。

メイン基板２５は、孔部１２４を突部１３３に嵌合させて位置決めされる。導電部材１１１は、孔部１２４を介してメイン基板２５上に突出する突部１３３に孔部１１６を嵌合させるとともに、切り欠き部１２５又は孔部１２６に第１端子１１２を挿入して位置決めされる。このとき、第１端子１１２はメイン基板２５に対して略垂直に挿入されメイン基板２５の前面側に配置され、第２端子１１３はメイン基板２５の背面側に沿って載置される。換言すれば、第２端子１１３がメイン基板２５に対し第１端子１１１と反対側に配置されている。また、第１端子１１２は孔部１３４へ挿入され、バッテリ挿入部５から見てバッテリ収納部４１の最奥部に位置する。そして、ねじ１３５をねじ孔１１４、１２３へ貫通させて、ねじ孔１３２に螺合させることにより、背面側基体２５、メイン基板２５及び導電部材１１１は互いに固定される。また、半田付け部１１５を金属箔１２２に半田付けすることにより、導電部材１１１はメイン基板２５に更に固定される。組み立て後、バッテリ２３が端子側を最奥部に向けてバッテリ挿入部５から挿入されることにより、バッテリ２３は第１端子１１２と接続される。なお、ねじ１３５は例えば金属で形成され、導電性を有している。

図１３は、上述の組み立てを一度行った後、メイン基板２５を背面側基体２４から取り外した状態を示している。導電部材１１１は、半田付け部１１５においてメイン基板２５に対して半田付けされているため、メイン基板２５と一体的に背面側基体２４から取り外される。

以上の実施形態によれば、締結部としての孔部１１４又は半田付け部１１５が設けられる第２端子１１３が、メイン基板２５に対して第１端子１１２の反対側、すなわち、回路基板のバッテリ収納部４１に積層される側とは反対側に配置されるから、例えば、バッテリ収納部４１にメイン基板２５を積層したまま導電部材１１１をメイン基板２５に取り付けることができ、端子の取り扱いが容易になる。

また、ねじ止め及び半田付けの双方がなされることにより確実に固定される。ねじ止めしてから半田付けをすれば、ねじ止めにより半田付けの位置決めができる。一度組み立てた後は、半田付けにより固定されているため、導電部材１１１をメイン基板２５と一体的に扱うことができ、取り扱いが容易である。

ねじ１３５により、導電部材１１１、メイン基板２５を共締めして背面側基体２４に固定するため、部品点数が削減される。突部１３３によりメイン基板２５及び導電部材１１１双方の位置決めができ、構造が簡素化される。第２端子１１３に壁部１１７が設けられることにより、第２端子１１３の曲げ剛性が強くなり、第１端子がバッテリ２３によって押圧され、第１端子から第２端子へ曲げモーメントが加えられることによる変形が抑制される。

本発明は以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施してよい。本発明の端子の固定構造が適用される対象は、デジタルカメラに限られず、基板と電池とを接続するものであればあらゆるものを含む。

ねじ部材は、導電部材、回路基板及び収納部の３つを共締めしなくてもよい。例えば、背面側基体２４に支持部１３１を設けずに、導電部材１１１をメイン基板２５のみに固定してもよい。第２端子に設けられる壁部は垂直でなくともよい。略垂直であってもよいし、基板面との成す角が４５度や３０度程度であってもよい。いずれにせよ、第２端子が基板面に沿う部分のみで形成される場合に比較して、第２端子の曲げ剛性を強くできる。

本発明を適用したデジタルカメラの概観を示す斜視図である。 図１のデジタルカメラを分解して示す斜視図である。 図１のデジタルカメラを分解して示す斜視図である。 図１のIV−IV線における断面図である。 図１のデジタルカメラの基体を示す斜視図である。 図１のデジタルカメラの撮像ユニットを示す概念図である。 図１のデジタルカメラの外装カバー等の接続状態を示す分解斜視図である。 図１のデジタルカメラのミッドブリッジを示す斜視図である。 図８のミッドブリッジの取り付け状態を示す断面図である。 図８のミッドブリッジの取り付け状態を示す上面図である。 図１のデジタルカメラの導電部材を基板に取り付けられた状態で示す斜視図である。 図１のデジタルカメラの導電部材を取り付け前の状態で示す斜視図である。 図１のデジタルカメラを組み立てた後に分解した場合の導電部材を示す斜視図である。

符号の説明

２３…電池、４１…収納部、２５…回路基板、１１１…導電部材、１１２…第１端子、１１３…第２端子。

Claims (5)

1. 電池の収納部と、
   前記収納部と積層的に配置される回路基板と、
   前記電池と接続可能な第１端子と、前記回路基板と接続される第２端子と、を有する導電部材と、
   前記導電部材に設けられたねじ孔部と、
   前記導電部材に設けられた半田付け部と、
   前記ねじ孔部に取り付けられ、前記導電部材と少なくとも前記回路基板または前記収納部の一方とを互いに固定するねじ部材と、を備え、
   前記第２端子は前記回路基板に対し前記第１端子と反対の側に配置されていると共に、前記ねじ孔部と前記半田付け部とは前記導電部材の前記第２端子側に配置されている端子の固定構造。
2. 前記ねじ部材は、前記導電部材、前記回路基板、および、前記収納部を互いに固定する請求項１に記載の端子の固定構造。
3. 前記半田付け部は、前記導電部材と前記回路基板とを半田により互いに固定する請求項１または２に記載の端子の固定構造。
4. 前記収納部に設けられた突部と、
   前記回路基板に設けられた前記突部が挿通する回路基板側孔部と、
   前記導電部材に設けられた前記突部が挿通する導電部材側孔部と、を更に備える請求項１乃至３の何れかに記載の端子の固定構造。
5. 前記第２端子に設けられた壁部と、を更に備え、
   前記第１端子は、該第１端子を前記電池に当接する方向に付勢力を有する構造であると共に、前記壁部は、前記回路基板の基板面に対して略垂直方向であって、前記方向に沿って延在する形状である請求項１乃至４の何れかに記載の端子の固定構造。
   

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