JP3840051B2 - 導電部材 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子機器に使用される、プリント配線板のアースパターンを筐体などの接地導体に接地するための導電部材に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来より、プリント配線板に導電部材を表面実装し、その状態でプリント配線板を固定すると導電部材が本体ケースなどの接地導体に圧接するようにして、導電部材を介してプリント配線板のアースパターンを接地導体に電気的に接続する（接地する）技術が知られている。特に近年、コンピュータ技術の発達に伴いマイクロコンピュータを組み込んだ機器が多く製品化されており、このような機器内部のプリント配線板を接地するのに欠かせない技術となっている。
【０００３】
このような導電部材には、接地圧を確保するために金属製のバネを使用するものが多く見受けられるが、導電部材自体が小型化されているため、バネ部分の強度が低く、プリント配線板への実装時や実装したプリント配線板の搬送時、さらには、実装したプリント配線板の筐体などへの取り付け時に、バネ部分を破損してしまうことが往々にしてあった。特に、バネの折り返し方向に垂直な方向に引っかかると、バネ部分が永久変形してしまって使用できなくなることがあった。
【０００４】
また、機器の小型化が進んでくると、プリント配線板上のスペースが不足してきたため、また、ノイズ耐性および静電破壊耐性を向上させるため、プリント配線板の側方に位置する接地導体に接地することが求められている。このような場合には特に、プリント配線板の取り付け時に、バネ部分を引っかけてしまう可能性が高い。つまり、側方の接地導体に圧接させる構成ではバネ機能がプリント配線板面に対して平行な方向に働くのに対し、プリント配線板面に垂直な方向にプリント配線板を移動させて取り付けることがあるからである。この場合、導電部材の接触部分が、接地導体に当接した状態で、接触方向と垂直な方向にスライドされる。したがって、接触部分が引っかかってしまい、バネ部分を破損してしまうことがあった。
【０００５】
さらに、このような導電部材のプリント配線板への実装効率を考えると、自動実装機によって自動実装できることが望ましい。
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、プリント配線板のアースパターンを接地する導電部材において、接地導体に圧接する接触部分を含むバネ部分を引っかける可能性を小さくすることを第１の目的とし、加えてプリント配線板の側方に位置する接地導体への接地を可能にすることを第２の目的とし、第１又は第２の目的に加え、自動実装を可能にすることを第３の目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上述した第１の目的を達成するためになされた請求項１に記載の導電部材は、一枚の薄板状の金属部材からなる。このように一の金属部材から形成することによって、加工が簡単になると共に導電部材内部で接触が不安定となることもない。
【０００７】
そして本発明の導電部材は、基部、有孔の側部、バネ部及び接触部を備えている。
基部は、互いに平行な一対の辺を有しており、例えば長方形形状とすることが考えられるが、特にこれに限定されるものではない。
有孔の側部は、基部の一対の平行辺の一方から立設された部分で、収納穴が設けられている。また、一対の平行辺の他方から他の側部が立設される場合もある。
そして、バネ部は、基部の一対の平行辺の他方から直接折り曲げられるか、又は他の側部から折り曲げられて基部上を通って有孔の側部の一対の平行辺の他方側に至り端部は有孔の側部と平行に配される。
このバネ部の端部には接触部が絞り加工によって形成されており、接触部は収納穴から外側へ突出している。この接触部は山形形状になっており、収納穴から突出した部分に外部の物体が接触した際には、その接触した物体からバネ部の端部を一対の辺の他方側に移動させる方向の荷重を及ぼされる。
【０００８】
例えば、図３に本発明の導電部材の一例を示した。図３（ａ）は平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
この場合、長方形形状の基部１００から２つの側部２０１，２０２が立設されている。そして、一方の側部２０２からバネ部４００が折り曲げられて形成され、このとき、このバネ部４００は、側部２０１，２０２の内側に配置されている。バネ部４００の端部４００ａには、絞り加工によって略球面状の接触部５００が形成されており、バネ部４００が連接された一方の側部２０２に対向する他方の側部２０１の収納穴２０１ａから外側へ突出している。
【０００９】
このような本発明の導電部材は、プリント配線板のアースパターンに半田付けされ、その状態でプリント配線板が筐体などの所定位置に固定されると、接触部が筐体などの接地導体に当接する設定で使用される。この接地導体からの荷重は山形形状の接触部を収納穴に押し込む方向に作用するので、これによってバネ部が弾性変形し、バネ部の弾性変形による反力によって、接触部を接地導体に圧接させる。これによって、プリント配線板のアースパターンの確実な接地を実現する。
本発明の導電部材は、２つの側部の各々の端部から基部と略平行になるように延出され、基部とは反対側の面がプリント配線板のアースパターンへ半田付けされる接合面とされる２つの接合部を備えており、上記の半田付けに用いられる。なお、２つの接合部間には隙間が設けられている。２つの接合部を用いて本発明の導電部材を半田付けすると、基部端部に立設された側部から接触部が突出するため、プリント配線板の側方に位置する接地導体へ接地できる。すなわち、この構成を採用しているので、第２の目的が達成される。
【００１０】
特に本発明では、接触部を収納穴から突出させるものの、基部の上を通っているバネ部は有孔の側部の背後側に位置するため、バネ部は、基部や側部によって保護される可能性が高い。例えば図３に示した導電部材では、横方向（矢印Ｈで示した方向）から他の部品などに接触しても、側部２０１，２０２に接触する可能性が高く、結果的に、バネ部４００が保護されることになる。なお、図３に示した導電部材において、さらに、横方向にも、二点鎖線で示したような側部２０３を立設するようにすれば、バネ部４００が他の部品に引っかかる可能性を、さらに低減できる。
【００１１】
一方、バネ部端部に形成される接触部は、側部から外部へ突出しているが、絞り加工によって山形形状に形成されていため、どちらの方向から他の部品などに当接しても、側部内側へ移動することになり、引っかかって破損する可能性は極めて小さい。例えば図３に示した導電部材の接触部５００に横方向（矢印Ｈで示した方向）の荷重が作用しても、略球面状であるため、接触部５００は側部２０１，２０２の内側へ移動する。したがって、接触部５００が破損する可能性はほとんどない。なお、ここでいう山形形状は、様々な方向からの荷重に対して側部内側への接触部の移動が起こるような形状であればよい。例えば図３では厳密な球面（球冠）でないため略球面状とした。
【００１２】
つまり、本発明では、基部から有孔の側部及び他の側部を立設することによりボックス状の構造として、その内部にバネ部を配置することでバネ部を保護することが可能で、また接地導体に圧接する接触部を山形形状にし、ボックス状構造から外部に突出させることで接触部の引っかかりもなくすことができる。これによって、接触部を含むバネ部を引っかける可能性を低減できる。すなわち、上述した第１の目的が達成される。
【００１３】
なお、バネ部は、基部から折り曲げて形成してもよい。例えば図４に例示する導電部材がそれである。図４（ａ）は正面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
ここに示す導電部材は、図３に示した導電部材とほぼ同様のものであり、長方形形状の基部１１０、基部から立設され、収納穴２１１ａの設けられた側部２１１、バネ部４１０、及びバネ部４１０の端部４１０ａに形成された略球面状の接触部５１０を備えている。ただし、ここでは、バネ部４１０が基部１１０から折り曲げられている。このような図４に示す導電部材であっても、バネ部４１０が側部２１１に保護されるため、また、接触部５１０が略球面状に形成されているため、接触部を含むバネ部を引っかける可能性を低減できる。
【００１４】
ただし、図３に示した導電部材と比べて、収納穴の設けられた側部２１１に対向する側には側部が立設されていないため、バネ部を引っかける可能性は、幾分高くなる。そこで、図４中に２点鎖線で示すように、横方向（矢印Ｉで示した方向）に側部２１３を立設することが望ましい。このようにすれば、バネ部４１０を引っかける可能性が極めて小さくなる。
【００１５】
さらに、図３に示した導電部材では、バネ部４００が、側部２０２の上方端部から折り曲げられていた。これに対して、図５に示すような構成とすることも考えられる。図５（ａ）は平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。
【００１６】
図５では、長方形形状の基部１２０の端部から２つの側部２２１，２２２を立設し、一方の側部２２２の側方端部からバネ部４２０を折り曲げて形成した。この場合、バネ部４２０は、主として基部１２０によって保護される。
ところで、本発明の導電部材は、基部の側部の立設側とは反対側の面を、プリント配線板のアースパターンへ半田付けされる接合面とすることも可能である。例えば図３〜図５に例示した導電部材においては、基部１００，１１０，１２０の下面１００ａ，１１０ａ，１２０ａを接合面にするという具合である。
【００１７】
但し、請求項１に示すように、本発明の導電部材は、２つの側部の各々の端部から基部と略平行になるように延出され、基部とは反対側の面がプリント配線板のアースパターンへ半田付けされる接合面とされる２つの接合部を備えている。なお、２つの接合部間には隙間が設けられている。
この２つの接合部を用いて本発明の導電部材を半田付けすると、基部端部に立設された側部から接触部が突出するため、プリント配線板の側方に位置する接地導体へ接地できる。すなわち、この構成を採用しているので、第２の目的が達成される。
【００１８】
例えば図５に示した導電部材において、側部２２１，２２２の上方端部から、二点鎖線で示すような接合部３２１，３２２を形成するという具合である。この場合、接合部３２１，３２２の上面３２１ａ，３２２ａが接合面となる。
また、図３、図４に示した導電部材においては、収納穴２０１ａ，２１１ａが設けられた側部２０１，２１１の上方端部を、基部１００，１１０と平行になるように折り曲げて、接合部とすることが考えられる。また、二点鎖線で示したような側部２０３，２１３が立設された構成においては、この側部２０３，２１３の上方端部から接合部を形成してもよい。
【００１９】
このように、基部から立設された側部の端部を折り曲げて接合部とすれば、基部の側部立設側と反対側の面を、自動実装機によって吸着することができる。すなわち、このような構成を採用すれば、導電部材の自動実装機によるプリント配線板への自動実装が可能となり、第２の目的に加え、第３の目的が達成される。
【００２０】
ところで、請求項１に示した構成においては、接合面によってプリント配線板へ半田付けされた状態で、接触部を外部の物体に設けられた凹部に嵌合させて、当該物体との間で導通を図ると共に、プリント配線板の所定位置に物体を固定することも考えられる。ここでいう外部の物体は、例えばプリント配線板に実装される電子部品を覆うシールドケースであることが考えられる。このようにすれば、従来のクリップ状の固定具の如く、シールドケースの側壁の両側に固定具が突出することがない。したがって、プリント配線板の実装面積を有効に利用できる。また、接触部の可動範囲を大きくすれば、固定具として用いる場合であっても、実装精度をそれほど高くする必要がない。
【００２１】
なお、自動実装機による吸着を可能にするのであれば、請求項３に示すように、山形形状に突出する接触部の頭頂部分を平坦にして、この平坦な部分を吸着できる構成にすることも考えられる。例えば２つの切断面の間にある球体の部分である球台や円錐台といった形状にすることが考えられる。このようにしても、自動実装機による自動実装が可能になり、第１の目的に加え、第３の目的が達成される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施例を図面を参照して説明する。
図１は、実施例の導電部材の概略構成を示す斜視図である。また、図２（ａ）は実施例の導電部材の平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【００２３】
本実施例の導電部材は、薄板状の金属部材を折り曲げることによって形成されている。金属部材としては、弾性及び導電性を確保するために、例えばベリリウム銅などを用いることが考えられる。
長方形形状の基部１０の前後方向（図１中に矢印Ｅで示した方向）における両側端部に、２つの側部２１，２２が立設されている。例えば前後方向に７ｍｍ、幅（矢印Ｇで示した方向における幅）１０ｍｍというような基部から、高さ５ｍｍ程度の側部を立設するという具合である。
【００２４】
一方の側部２１には、後述する接触部５０を突出させるための長方形形状の収納穴２１ａが形成されている。これに対向する位置に配置された他方の側部２２は、一方の側部２１の約半分の幅であり、基部１０の端部中央部分に立設されている。この側部２２の側方端部からはバネ部４０が形成されており、バネ部４０は、上述した収納穴２１ａの内側に配置される端部４０ａと、側部２２から端部４０ａを連接し、弾性変形の中心となる円弧部４０ｂとを備えている。そして、このバネ部４０は、側部２１，２２の内側に配置されている。
【００２５】
そして、バネ部４０の端部４０ａには、絞り加工によって略球面状の接触部５０が形成されており、この接触部５０が、上述した側部２１の収納穴２１ａから突出している。
さらに、側部２１，２２の上方端部からは、基部１０と同じ幅の接合部３１，３２が、基部１０と略平行になるように形成されている。そして、この接合部３１，３２の上面３１ａ，３２ａがプリント配線板のアースパターンに半田付けされる接合面である。
【００２６】
なお、本実施例の導電部材では、接触部５０の突出側と反対側の、基部１０のコーナー部分１０ｂ、接合部３２のコーナー部分３２ｂが略垂直に折り曲げられている。基部１０のコーナー部分１０ｂは接合部３２側へ折り曲げられ、一方、接合部３２のコーナー部分３２ｂは基部１０側へ折り曲げられている。
【００２７】
このように構成された本実施例の導電部材は、基部１０の下面１０ａを自動実装機の吸着ノズルにより吸着されてプリント配線板の所定位置に載置され、リフローソルダリングによる半田付けによって、プリント配線板上に実装される。具体的には、接合部３１，３２の上面３１ａ，３２ａが、クリーム半田が供給されたアースパターン上にくるように載置され、リフローソルダリングによって溶融したクリーム半田によって、上面３１ａ，３２ａがプリント配線板のアースパターンに半田付けされる。
【００２８】
そして、このプリント配線板が筐体の所定位置に固定されると、例えば筐体などの接地導体に接触部５０が当接する。接触部５０に作用する前後方向（図１中に矢印Ｅで示した方向）の荷重によって、バネ部４０は、円弧部４０ｂを中心に弾性変形する。したがってこの弾性変形の反力によって、接触部５０は接地導体に圧接する。
【００２９】
その結果、プリント配線板のアースパターンと接地導体とが本導電部材を介して電気的に接続されることになる。
そして特に本実施例の導電部材では、バネ部４０が、側部２１，２２の内側に配置されている。したがって、基部１０、側部２１，２２、さらには、接合部３１，３２により、保護される可能性が高い。
【００３０】
例えばプリント配線板の取り付け時に、本導電部材がプリント配線板と共に上下方向（図１中に矢印Ｆで示した方向）に動かされると、他の部品などが上方向から本導電部材に当接する可能性がある。しかしながら、基部１０があるため、他の部品などがバネ部４０を引っかける可能性は極めて低い。
【００３１】
同様に、前後方向（図１中に矢印Ｅで示した方向）においても、また、横方向（矢印Ｇで示した方向）においても、基部１０、側部２１，２２及び接合部３１，３２によってバネ部４０が保護され、他の部品に引っかかる可能性が低減される。したがって、プリント配線板への実装時や実装後のプリント配線板の搬送時にも、他の部品がバネ部４０に引っかかる可能性は低く、バネ部４０が破損してしまうことを防止できる。
【００３２】
一方、バネ部４０の端部４０ａに形成される接触部５０は、側部２１から外部へ突出しているが、絞り加工によって略球面状に形成されていため、上下方向（図１中に矢印Ｆで示した方向）や横方向（矢印Ｇで示した方向）から他の部品などが当接しても、接触部５０は側部２１の内側へ移動する。したがって、接触部５０が破損する可能性はほとんどない。
【００３３】
つまり、本実施例では、基部１０から側部２１，２２を立設し、さらに、側部２１，２２の上方端部から接合部３１，３２を形成することによりボックス状の構造を形成し、その内部にバネ部４０を配置することでバネ部４０を保護すると共に、接地導体に圧接する接触部５０を略球面状にし、ボックス状構造から外部に突出させることで接触部の引っかかりもなくしたのである。これによって、接触部を含むバネ部を引っかける可能性を低減できる。すなわち、上述した第１の目的が達成される。
【００３４】
また、本実施例の導電部材では、基部１０と略平行な接合部３１，３２の上面３１ａ，３２ａを接合面としている。これに対して接触部５０は、基部１０から立設された側部２１から突出しているため、プリント配線板の側方に位置する接地導体への接地が可能となる。すなわち、上述した第２の目的が達成される。
【００３５】
さらにまた、接合部３１，３２の上面３１ａ，３２ａを接合面としたことによって、自動実装が可能となる。これは、自動実装機の吸着ノズルによって、基部１０の下面１０ａを吸着できるためである。したがって、上述した第３の目的も達成される。
【００３６】
なお、本実施例の導電部材では、基部１０のコーナー部分１０ｂ及び接合部３２のコーナー部分３２ｂを略垂直に折り曲げたことによって、バネ部４０の保護機能を向上させた。また、これによって、導電部材がコンパクトになっており、プリント配線板上のスペースを有効利用できる。
【００３７】
また、本実施例の導電部材によれば、プリント配線板の側方に位置する接地導体への接地が可能となるため、例えば接地導体としてのシールドケースを固定することも可能である。
つまり、プリント配線板上に実装された電子部品から外部へ放射される、あるいは、外部から電子部品へ放射される電磁波を遮蔽するために、プリント配線板上の電子部品を覆うような箱状のシールドケースを固定することがある。このとき、図６（ａ）又は（ｂ）に示すように、シールドケースの側壁の内側又は外側に本導電部材（ハッチングを施して示した）を配置してシールドケースを固定することができる。図６（ｃ）は図６（ａ）中の記号Ｊで示した部分を拡大したものであるが、ここに示すように、接触部５０が嵌合する凹部を側壁に設けておけば、シールドケースにプリント配線板のアースパターンを接地すると共に、プリント配線板の所定位置にシールドケースを固定することができる。
【００３８】
そして、この場合、シールドケースの内側（図６（ａ）参照）又は外側（図６（ｂ）参照）のいずれか一方にだけ導電部材を配置すればよく、従来のクリップ状の固定具の如く、シールドケースの側壁の両側に固定具が突出することがない。したがって、プリント配線板の実装面積を有効に利用できる。また、接触部５０の可動範囲を大きくすれば、固定具として用いる場合であっても、実装精度をそれほど高くする必要がない。
【００３９】
以上、本発明はこのような実施例に何等限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得る。
上記実施例では、基部１０から立設された側部２２の側方端部からバネ部４０を形成していた。これに対して例えば、図３に示すような導電部材を構成することも考えられる。図３（ａ）は平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【００４０】
この場合、長方形形状の基部１００から２つの側部２０１，２０２が立設されている。そして、一方の側部２０２の上方端部からバネ部４００が折り曲げられて形成されている。
このような構成としても、横方向（図３中に矢印Ｈで示した方向）から他の部品などが当接した場合、側部２０１，２０２に接触する可能性が高く、結果的に、バネ部４００が保護されることになる。なお、図３に示した導電部材において、さらに、横方向にも、二点鎖線で示したような側部２０３を立設するようにすれば、バネ部４００が他の部品に引っかかる可能性を、さらに低減できる。
【００４１】
また、バネ部は、基部から折り曲げて形成してもよい。例えば図４に例示する導電部材がそれである。図４（ａ）は正面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
ここに示す導電部材は、図３に示した導電部材とほぼ同様のものであり、長方形形状の基部１１０、基部から立設され、収納穴２１１ａの設けられた側部２１１、バネ部４１０、及びバネ部４１０の端部４１０ａに形成された略球面状の接触部５１０を備えている。ただし、ここでは、バネ部４１０が基部１１０から折り曲げられている。このような図４に示す導電部材であっても、バネ部４１０が側部２１１に保護されるため、また、接触部５１０が略球面状に形成されているため、接触部を含むバネ部を引っかける可能性を低減できる。
【００４２】
ただし、図３に示した導電部材と比べて、収納穴の設けられた側部２１１に対向する側には側部が立設されていないため、バネ部を引っかける可能性は、幾分高くなる。そこで、図４中に２点鎖線で示すように、横方向（矢印Ｉで示した方向）に側部２１３を立設することが望ましい。このようにすれば、バネ部４１０を引っかける可能性が極めて小さくなる。
【００４３】
ところで、接触部５０，５００，５１０，５２０を略球面状としたのは、完全な球面（球冠）でないためである。なお、接触部５０，５００，５１０，５２０は、部品などに当接した際、内側へ移動するような山形形状であればよい。したがって、例えば錐体などの形状を採用してもよい。
【００４４】
また、接触部５０，５００，５１０，５２０の頭頂部分を平坦にすることによって、自動実装機による吸着面を確保することも考えられる。例えば、球台や円錐台の形状に接触部５０，５００，５１０，５２０を加工するという具合である。このようにすれば、上述した第１の目的に加え、第３の目的が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の導電部材の概略構成を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は実施例の導電部材の平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】（ａ）は導電部材の別構成例を示すための平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】（ａ）は導電部材の別構成例を示すための平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】（ａ）は導電部材の別構成例を示すための平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。
【図６】固定具として配置された様子を示す説明図である。
【符号の説明】
１０，１００，１１０，１２０…基部
１０ａ，１００ａ，１１０ａ，１２０ａ…下面
２１，２２，２０１，２０２，２０３，
２１３，２１１，２２１，２２２…側部
２１ａ，２０１ａ，２１１ａ，２２１ａ…収納穴
３１，３２，３２１，３２２…接合部
３１ａ，３２ａ，３２１ａ，３２２ａ…上面
１０ｂ，３２ｂ…コーナー部分
４０，４００，４１０，４２０…バネ部
４０ａ，４００ａ，４１０ａ，４２０ａ…端部
４０ｂ…円弧部
５０，５００，５１０，５２０…接触部

Claims (3)

1. 一枚の薄板状の金属部材からなる導電部材であって、
   互いに平行な一対の辺を有する基部と、
   該基部の前記一対の辺の一方から立設され収納穴が設けられた有孔の側部と、
   前記基部の前記一対の辺の他方から直接又は該他方の辺から立設された側部から折り曲げられて前記基部上を通って前記有孔の側部の前記一対の辺の他方側に至り端部は前記有孔の側部と平行に配されるバネ部と、
   該バネ部の端部に絞り加工によって形成され、前記収納穴から外側へ突出し、該突出部分に接触した外部の物体から前記バネ部の端部を前記一対の辺の他方側に移動させる方向の荷重を及ぼされる山形形状の接触部と、
   ２つの前記側部の各々の端部から前記基部と略平行になるように延出され、前記基部とは反対側の面がプリント配線板のアースパターンへ半田付けされる接合面とされる２つの接合部と
   を備え、
   前記２つの接合部間には隙間が設けられている
   ことを特徴とする導電部材。
2. 請求項１に記載の導電部材において、
   前記接触部は、略球面状、球台状又は円錐台状であること
   を特徴とする導電部材。
3. 請求項１に記載の導電部材において、
   前記接触部の頭頂部分を平坦に形成したこと
   を特徴とする導電部材。

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