JP6581847B2 - 基板の接続構造および電子部品ユニット - Google Patents

Description

本発明は、基板の接続構造および電子部品ユニットに関する。

従来、２つの基板を接続する接続構造がある。例えば、特許文献１には、マザーボードに設けられた一対のコネクタピンによって表面側および裏面側からメモリモジュールを保持する接続構造の技術が開示されている。

特開平１１−２５１５３９号公報

基板の接続構造および当該接続構造を有する電子部品ユニットにおいて、保持される基板の低背化が望まれている。例えば、表面および裏面の両側から接続用の端子によって基板が保持される場合、保持される基板の両面に端子との接続用の領域を確保しなければならない。接続用の領域には電子部品を配置することができないため、保持される基板の低背化が困難であった。

本発明の目的は、保持される基板の低背化が可能な基板の接続構造および電子部品ユニットを提供することである。

本発明の基板の接続構造は、電子部品を支持する第一基板の基板本体に設けられ、前記電子部品と電気的に接続された第一端子部と、第二基板に設けられ、前記第二基板に対して直交する方向から前記第一基板が差し込まれるスロット部と、前記第二基板に設けられ、前記スロット部に差し込まれた前記第一基板の前記第一端子部に当接する第二端子部と、を備え、前記第一端子部は、前記第一基板の基板本体における前記電子部品とは反対側の面に設けられ、前記第二端子部は、前記第一基板の基板本体を挟んで前記電子部品と対向する位置において前記第一端子部に当接することを特徴とする。

上記基板の接続構造において、前記第一基板の基板本体は、前記電子部品のリード線が挿入される複数の貫通孔を有し、前記第一端子部は、前記第一基板が前記スロット部に差し込まれた状態において、前記貫通孔と前記スロット部とが重ならないように配置されていることが好ましい。

上記基板の接続構造において、前記スロット部は、前記第一基板が差し込まれる溝部を挟んで対向する一対の壁部を有し、前記溝部に関して前記第二端子部側と反対側に位置する前記壁部は、前記第一基板を支持する支持突起を有し、前記第二端子部は、前記支持突起との間に前記第一基板を挟み込んで前記第一基板を保持することが好ましい。

本発明の電子部品ユニットは、電子部品を支持する第一の基板本体と、前記第一の基板本体に設けられ、前記電子部品と電気的に接続された第一端子部と、を有する第一基板と、第二の基板本体と、前記第二の基板本体に設けられ、前記第二の基板本体に対して直交する方向から前記第一基板が差し込まれるスロット部と、前記スロット部に差し込まれた前記第一基板の前記第一端子部に当接する第二端子部と、を有する第二基板と、を備え、前記第一端子部は、前記第一の基板本体における前記電子部品とは反対側の面に設けられ、前記第二端子部は、前記第一の基板本体を挟んで前記電子部品と対向する位置において前記第一端子部に当接することを特徴とする。

本発明に係る基板の接続構造および電子部品ユニットにおいて、第一端子部は、第一基板の基板本体における電子部品とは反対側の面に設けられており、第二端子部は、第一基板の基板本体を挟んで電子部品と対向する位置において第一端子部に当接している。本発明に係る基板の接続構造および電子部品ユニットによれば、保持される第一基板において電子部品を第二基板に近づけて配置することができ、第一基板の低背化が可能となるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係る電子部品ユニットの正面図である。 図２は、実施形態に係る電子部品ユニットの平面図である。 図３は、実施形態に係る電子部品ユニットの側面図である。 図４は、実施形態に係る電子部品ユニットおよび電気接続箱の斜視図である。 図５は、実施形態に係る第二基板の断面図である。 図６は、実施形態に係る基板の接続構造の断面図である。 図７は、実施形態に係る電子部品ユニットの背面図である。 図８は、実施形態に係る電子部品ユニットの他の斜視図である。 図９は、比較例の電子部品ユニットおよび基板の接続構造を示す側面図である。

以下に、本発明の実施形態に係る基板の接続構造および電子部品ユニットにつき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１から図９を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、基板の接続構造および電子部品ユニットに関する。図１は、実施形態に係る電子部品ユニットの正面図、図２は、実施形態に係る電子部品ユニットの平面図、図３は、実施形態に係る電子部品ユニットの側面図、図４は、実施形態に係る電子部品ユニットおよび電気接続箱の斜視図、図５は、実施形態に係る第二基板の断面図、図６は、実施形態に係る基板の接続構造の断面図である。図５は、図１のV−V断面図であり、図６は、図１のVI−VI断面図である。

本実施形態に係る電子部品ユニット１は、第一基板１０と、第二基板２０と、スロット部２２と、第二端子部２６（図５参照）と、を有する。また、本実施形態に係る基板の接続構造２は、図６に示すように、第一端子部１４と、スロット部２２と、第二端子部２６と、を有する。

電子部品ユニット１は、図４に示すように、電気接続箱１００に対して脱着可能に組み付けられる。ここで、電気接続箱１００は、自動車等の車両に搭載され、ワイヤハーネスＷＨに組み込まれる。電気接続箱１００は、電線等の接続処理用部品を構成するコネクタ、ヒューズ、リレー、コンデンサ、分岐部、電子制御ユニット等の電装品を集約して筐体１０１の内部に収容する。ワイヤハーネスＷＨは、例えば、車両に搭載される各装置間の接続のために、電源供給や信号通信に用いられる複数の電線Ｗを束にして集合部品とし、コネクタ等で複数の電線Ｗを一度に各装置に接続するものである。ワイヤハーネスＷＨは、複数の電線Ｗと、当該電線Ｗと電気的に接続された電気接続箱１００と、を有する。

図１乃至図４に示すように、第一基板１０は、第一の基板本体１１を有する。第一の基板本体１１は、矩形の板状部材であり、合成樹脂等によって形成されている。第一の基板本体１１は、電子部品を支持する。本実施形態の第一の基板本体１１は、電子部品としてのリレー１２および抵抗１３を支持している。本明細書では、第一の基板本体１１において、リレー１２および抵抗１３が配置されている側の面を「表面１１ａ」と称し、表面１１ａと反対側の面を「裏面１１ｂ」と称する。第一の基板本体１１の表面１１ａには、第一の基板本体１１の長手方向に沿って、３つのリレー１２が所定の間隔を空けて配置されている。各リレー１２の近傍には、抵抗１３が１つずつ配置されている。抵抗１３は、リレー１２に関して第二基板２０側とは反対側に配置されている。第一の基板本体１１の表面１１ａおよび裏面１１ｂには、導電性の金属による電気回路が形成されている。第一の基板本体１１が支持する電子部品同士は、この電気回路によって電気的に相互に接続される。また、リレー１２と第一端子部１４とは、この電気回路によって電気的に接続されている。

第二基板２０は、第二の基板本体２１と、スロット部２２と、図５等に示す第二端子部２６と、を有する。第二の基板本体２１は、矩形の板状部材であり、合成樹脂等によって形成されている。スロット部２２は、第二の基板本体２１に設けられており、第二の基板本体２１に対して直交する方向から第一基板１０が差し込まれる。第二端子部２６は、スロット部２２に差し込まれた第一基板１０の第一端子部１４に当接して第一端子部１４を押圧し、第一基板１０を保持するスプリング状の端子部である。

本明細書では、第二の基板本体２１において、スロット部２２が配置されている側の面を「表面２１ａ」と称し、表面２１ａと反対側の面を「裏面２１ｂ」と称する。第二の基板本体２１の表面２１ａには、第二の基板本体２１の長手方向に沿って、３つのスロット部２２が所定の間隔を空けて配置されている。スロット部２２の配置間隔は、第一基板１０における第一端子部１４の配置間隔に対応している。第二の基板本体２１の表面２１ａおよび裏面２１ｂには、導電性の金属による電気回路が形成されている。第二端子部２６は、この電気回路と電気的に接続されている。

図５に示すように、スロット部２２は、第二の基板本体２１の表面２１ａ側に固定されている。スロット部２２は、台部２７、第一壁部２３、および第二壁部２４を有する。台部２７は、第二の基板本体２１に対して固定される土台部である。台部２７は、平面視における形状が矩形の構成部である。第一壁部２３および第二壁部２４は、それぞれ台部２７から第二の基板本体２１と直交する方向に向けて突出している。第一壁部２３および第二壁部２４の形状は、直方体である。第一壁部２３と第二壁部２４とは、所定の隙間を空けて互いに対向している。第一基板１０は、第一壁部２３と第二壁部２４との隙間である溝部２５に差し込まれる。言い換えると、第一壁部２３と第二壁部２４とは、第一基板１０が差し込まれる溝部２５を挟んで互いに対向している。第一基板１０は、第二の基板本体２１の表面２１ａと直交する方向から溝部２５に差し込まれる。以下の説明では、第二の基板本体２１と直交する方向を「挿入方向」と称する。

第二の基板本体２１の表面２１ａから第一壁部２３の先端までの高さＬ１は、表面２１ａから第二壁部２４の先端までの高さＬ２よりも高い。第一壁部２３には、第二端子部２６を収納する収納部２３ａが設けられている。収納部２３ａは、第一壁部２３の内部に設けられた空間部であって、第二壁部２４に向けて開口している。第二端子部２６は、導電性を有しており、かつ弾性変形可能な素材、例えば金属によって形成されている。第二端子部２６は、板状または棒状の部材の一端側を湾曲させて形成されたスプリング状の部材である。言い換えると、第二端子部２６は、直線状の本体部２６ａと、本体部２６ａの一端側に設けられた湾曲形状のスプリング部２６ｂとを有する。本体部２６ａは、収納部２３ａの内壁２３ｂに対して固定されている。本体部２６ａの他端は、第二の基板本体２１に形成された貫通孔を経由して裏面２１ｂ側に突出している。スプリング部２６ｂの一部は、収納部２３ａから第二壁部２４に向けて突出している。つまり、スプリング部２６ｂの一部は、溝部２５に差し込まれる第一基板１０と接触可能なように、第一壁部２３から突出している。

第二壁部２４における第一壁部２３と対向する対向面２４ａには、第一基板１０を支持する支持突起２４ｂが設けられている。支持突起２４ｂは、第一壁部２３に向けて突出する突起部であり、断面形状は円弧形状である。支持突起２４ｂは、対向面２４ａにおける挿入方向の入口側の端部、言い換えると第二の基板本体２１側と反対側の端部に設けられている。支持突起２４ｂは、第二の基板本体２１の長手方向（図５における紙面と直交する方向）に延在している。

図６に示すように、第一基板１０は、第一の基板本体１１の表面１１ａが第二壁部２４と対向し、裏面１１ｂが第一壁部２３と対向するように、溝部２５に差し込まれる。第一基板１０は、第一の基板本体１１が溝部２５の底面２５ａに当接する位置またはその近傍の深さまで差し込まれる。溝部２５に差し込まれる第一基板１０は、第二端子部２６のスプリング部２６ｂを収納部２３ａに向けて押圧する。第一基板１０から受ける押圧力によって弾性変形したスプリング部２６ｂは、弾性復元力によって第一基板１０を第二壁部２４に向けて押圧する。第一基板１０は、スプリング部２６ｂから受ける押圧力によって第二壁部２４に向けて押しつけられ、第二壁部２４とスプリング部２６ｂとの間に挟まれて保持される。また、本実施形態では、第二壁部２４の支持突起２４ｂが、スプリング部２６ｂと対向するようにして配置されている。スプリング部２６ｂは、第二壁部２４に向けて最も突出した先端湾曲部２６ｃを有する。先端湾曲部２６ｃは、挿入方向において支持突起２４ｂとほぼ同じ位置に設けられている。従って、スプリング部２６ｂは、支持突起２４ｂとの間に第一基板１０を挟み込んで第一基板１０を保持することができる。

本実施形態の第二端子部２６は、図６に示すように、第一基板１０の第一端子部１４に当接して第一端子部１４を押圧する。第一端子部１４は、図６乃至図８に示すように、第一の基板本体１１の裏面１１ｂに形成されている。第一端子部１４は、導電性の金属等によって形成された帯状あるいは板状の端子部である。第一端子部１４は、図７および図８等に示すように、各リレー１２に対して２つずつ設けられている。これに対応して、各スロット部２２には、２つの第二端子部２６が隣接して配置されている。図６に示すように、第一端子部１４は、第一の基板本体１１を挟んでリレー１２と対向する位置に配置されている。本実施形態の第一端子部１４は、第一の基板本体１１における挿入方向の先端の近傍から、挿入方向の中央部まで、挿入方向に沿って設けられている。第一端子部１４において、挿入方向の中央側の部分は、第一の基板本体１１を挟んでリレー１２（リレー１２の筐体）と対向している。また、第二端子部２６の先端湾曲部２６ｃは、リレー１２の裏側の位置において、第一端子部１４に当接して第一端子部１４を押圧している。言い換えると、先端湾曲部２６ｃは、第一の基板本体１１を間に挟んでリレー１２（リレー１２の筐体）と対向している。

第一基板１０がスロット部２２の溝部２５に奥まで差し込まれた状態では、第一端子部１４に対して第二端子部２６が当接している。これにより、リレー１２は、第一の基板本体１１に形成された電気回路、第一端子部１４、および第二端子部２６を介して、第二の基板本体２１の電気回路と電気的に接続される。第二の基板本体２１の電気回路は、電気接続箱１００内の他の電子部品ユニットや電線Ｗと電気的に接続されている。

以上説明したように、本実施形態に係る電子部品ユニット１および基板の接続構造２では、第一基板１０の第一端子部１４が、第一の基板本体１１におけるリレー１２側と反対側の面（裏面１１ｂ）に設けられており、かつ、第一端子部１４は、第一の基板本体１１を挟んでリレー１２と対向する位置に設けられている。これにより、以下に説明するように電子部品ユニット１や基板の接続構造２において第一基板１０の低背化が可能となる。

図９は、比較例の電子部品ユニットおよび基板の接続構造を示す側面図である。比較例では、第一基板１０の第一端子部１４が表面１１ａおよび裏面１１ｂの両方に設けられている。この場合、第二基板２０には、表面１１ａに設けられた第一端子部１４と接続するために、表面１１ａ側にも第一壁部２３および第二端子部２６が必要となる。この場合、第一壁部２３とリレー１２とが干渉しないように、リレー１２を第一壁部２３よりも第二基板２０側と反対側に配置する必要がある。従って、リレー１２を第二基板２０に近づけることが困難であり、第一基板１０の低背化には限界があった。

これに対して、本実施形態の電子部品ユニット１および基板の接続構造２では、図６に示すように、第一の基板本体１１の表面１１ａには、第一端子部１４が設けられていない。これにより、リレー１２や抵抗１３等の電子部品を第一の基板本体１１における第二基板２０に近い位置に配置することが可能となる。本実施形態では、第二基板２０の表面２１ａから第二壁部２４の先端までの高さＬ２が第一壁部２３の先端までの高さＬ１よりも低くされ、その分だけリレー１２が第二基板２０側に配置されている。第二端子部２６は、第一の基板本体１１を挟んでリレー１２と対向する位置において第一端子部１４に当接している。言い換えると、リレー１２は、第二端子部２６の先端湾曲部２６ｃと対向する位置まで第二基板２０側に寄せて配置されている。よって、本実施形態の電子部品ユニット１および基板の接続構造２は、第一基板１０の低背化を可能とする。

リレー１２が第二基板２０に近づけて配置されることにより、第一基板１０の低背化と共に、リレー１２を含む第一基板１０の重心位置を第二基板２０に近づけること（低重心化）が可能となる。その結果、振動による応力が緩和され、第二端子部２６等の接続端子や固定形状の小型化が可能となる。

第一端子部１４は、第一の基板本体１１を挟んでリレー１２と対向する位置に配置されている。これにより、第一の基板本体１１におけるリレー１２の背面側の領域が、第二基板２０との接続用の領域として有効活用される。また、本実施形態では、リレー１２のリード線１２ａが挿入される貫通孔を避けて第一端子部１４が設けられている。図７および図８に示すように、第一の基板本体１１には、リレー１２のリード線１２ａが挿入される複数の貫通孔１１ｃが設けられている。第一端子部１４は、貫通孔１１ｃからずらした位置に設けられている。より詳しくは、第一端子部１４は、第一基板１０がスロット部２２に差し込まれた状態において、貫通孔１１ｃとスロット部２２とが重ならないように配置されている。よって、リード線１２ａと第一壁部２３との干渉を避けて第一基板１０をスロット部２２に差し込むことが可能となっている。

本実施形態の電子部品ユニット１および基板の接続構造２では、第二壁部２４に支持突起２４ｂが設けられている。第二端子部２６は、支持突起２４ｂとの間に第一基板１０を挟み込んで第一基板１０を保持する。これにより、第一基板１０を保持する保持力の向上が図られている。

［実施形態の変形例］
上記実施形態の変形例について説明する。上記実施形態では、第二端子部２６がスプリングを兼ねていたが、これに代えて、第二端子部２６が別体のスプリングによって第二壁部２４に向けて押圧されるようにしてもよい。第一の基板本体１１を挟んで第二端子部２６と対向する電子部品は、リレー１２には限定されず、抵抗１３等の他の電子部品であってもよい。なお、低重心化のためには、第一基板１０によって保持される電子部品のうちで相対的に質量が大きい電子部品が最も第二基板２０側に配置されることが好ましい。

上記の実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。

１ 電子部品ユニット
２ 基板の接続構造
１０ 第一基板
１１ 第一の基板本体
１１ａ 表面
１１ｂ 裏面
１１ｃ 貫通孔
１２ リレー（電子部品）
１２ａ リード線
１３ 抵抗
１４ 第一端子部
２０ 第二基板
２１ 第二の基板本体
２２ スロット部
２３ 第一壁部
２３ａ 収納部
２４ 第二壁部
２４ａ 対向面
２４ｂ 支持突起
２５ 溝部
２５ａ 底面
２６ 第二端子部
２６ａ 本体部
２６ｂ スプリング部
２６ｃ 先端湾曲部
２７ 台部

Claims (6)

1. リレーを支持する第一基板の基板本体に設けられ、前記リレーと電気的に接続された第一端子部と、
   第二基板に設けられ、前記第二基板に対して直交する方向から前記第一基板が差し込まれるスロット部と、
   前記第二基板に設けられ、前記スロット部に差し込まれた前記第一基板の前記第一端子部に当接する第二端子部と、
   を備え、
   前記第一端子部は、前記第一基板の基板本体における前記リレーとは反対側の面に設けられ、
   前記第二端子部は、前記第一基板の基板本体を挟んで前記リレーの筐体と対向する位置において前記第一端子部に当接する
   ことを特徴とする基板の接続構造。
2. 前記第一基板の基板本体は、前記リレーのリード線が挿入される複数の貫通孔を有し、
   前記第一端子部は、前記第一基板が前記スロット部に差し込まれた状態において、前記貫通孔と前記スロット部とが重ならないように配置されている
   請求項１に記載の基板の接続構造。
3. 前記第一基板の基板本体には、前記第二基板に沿って複数の前記リレーが配置されており、
   前記第二基板には、複数の前記リレーに対応する複数の前記スロット部が間隔を空けて配置されており、
   複数の前記スロット部の並び方向において、前記貫通孔が前記スロット部と並んで配置されている
   請求項２に記載の基板の接続構造。
4. 前記スロット部は、前記第一基板が差し込まれる溝部を挟んで対向する第一壁部および第二壁部を有し、
   前記第二壁部は、前記溝部に関して前記第二端子部側と反対側に位置しており、かつ前記第一基板を支持する支持突起を有し、
   前記第二端子部は、前記支持突起との間に前記第一基板を挟み込んで前記第一基板を保持する
   請求項１から３の何れか１項に記載の基板の接続構造。
5. 前記第二基板の表面から前記第二壁部の先端までの高さは、前記第二基板の表面から前記第一壁部の先端までの高さよりも低い
   請求項４に記載の基板の接続構造。
6. リレーを支持する第一の基板本体と、前記第一の基板本体に設けられ、前記リレーと電気的に接続された第一端子部と、を有する第一基板と、
   第二の基板本体と、前記第二の基板本体に設けられ、前記第二の基板本体に対して直交する方向から前記第一基板が差し込まれるスロット部と、前記スロット部に差し込まれた前記第一基板の前記第一端子部に当接する第二端子部と、を有する第二基板と、
   を備え、
   前記第一端子部は、前記第一の基板本体における前記リレーとは反対側の面に設けられ、
   前記第二端子部は、前記第一の基板本体を挟んで前記リレーの筐体と対向する位置において前記第一端子部に当接する
   ことを特徴とする電子部品ユニット。

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