(57)【要約】【課題】基板およびこの基板に形成された導電パターンと電気的に接続するためのコネクタ部が設けられる機器であって、インピーダンスの増加を抑制することのできる簡易な構成の電気機器を提供する。【解決手段】導電パターンが形成された基板３０と、この基板３０を支持する第一の筐体１０と、この第一の筐体１０と共に前記基板３０を覆う、絶縁材料で形成された第二の筐体２０と、を備え、前記第二の筐体２０には、前記基板３０に形成された導電パターンと電気的に接続された端子３１が位置するコネクタ部２１が設けられている電気機器１とする。各端子３１は直線状かつ同じ長さに形成され、基板３０に対して垂直に設けられているとよい。【選択図】図１
2014011137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電パターンが形成された基板と、
この基板を支持する第一の筐体と、
この第一の筐体と共に前記基板を覆う、絶縁材料で形成された第二の筐体と、を備え、
前記第二の筐体には、前記基板に形成された導電パターンと電気的に接続された端子が位置するコネクタ部が設けられていることを特徴とする基板を備える電気機器。
【請求項２】
前記コネクタ部には複数の端子が位置し、
これらの各端子は直線状かつ同じ長さに形成され、前記基板に対して垂直に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の基板を備える電気機器。
【請求項３】
前記各端子の根元部分が前記第二の筐体を構成する材料に覆われていることを特徴とする請求項２に記載の基板を備える電気機器。
【請求項４】
前記第二の筐体には、前記コネクタ部を囲む導電性材料によって形成されたシールド部材が固定されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の基板を備える電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板およびこの基板に形成された導電パターンとの電気的な接続を図るためのコネクタ部が設けられた電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、下記特許文献１に記載されるように、高周波通信に用いられる電線やコネクタ等の各種機器においては、機器同士の接続部分における信号の反射等による伝送効率の低下を抑制するため、インピーダンスの整合を図る必要があることが知られている。
【０００３】
高周波信号伝達のための接続機器として下記特許文献２に記載されるような基板コネクタを用いる場合には、端子ピンが屈曲している、各端子ピンの長さが異なる（基板と平行な部分が基板から離れるほど長くなる）、といった理由から、インピーダンス特性の不整合等が生じるおそれがあり、改善が求められている。
【０００４】
また、このような基板コネクタが実装された基板が自動車等に搭載される場合には、振動による衝撃から基板やコネクタを保護するため、コネクタが実装された基板が筐体に収容される。例えば、図３に示すように、コネクタ９０が実装された基板９１は、少なくとも二つの部材（下筐体９２および上筐体９３）から構成される筐体に収容されるが、このような筐体を用いることによるコスト増の問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１２４１３６号公報
【特許文献２】特開２０１１−７０８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、基板およびこの基板に形成された導電パターンと電気的に接続するためのコネクタ部が設けられる機器であって、インピーダンスの増加を抑制することのできる簡易な構成の電気機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明にかかる基板を備える電気機器は、導電パターンが形成された基板と、この基板を支持する第一の筐体と、この第一の筐体と共に前記基板を覆う、絶縁材料で形成された第二の筐体と、を備え、前記第二の筐体には、前記基板に形成された導電パターンと電気的に接続された端子が位置するコネクタ部が設けられていることを要旨とする。
【０００８】
この場合、前記コネクタ部には複数の端子が位置し、これらの各端子は直線状かつ同じ長さに形成され、前記基板に対して垂直に設けられていればよい。
【０００９】
また、前記各端子の根元部分が前記第二の筐体を構成する材料に覆われていればよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、基板を覆う筐体の一部である第二の筐体にコネクタ部を形成した構成であるため、コネクタが実装された基板が二つの筐体に収納された従来構成と比較して、部品点数を削減することができるし、実装されるコネクタを基板にねじ留めする等の必要もないため、コスト低減に資する。また、第二の筐体にコネクタ部が設けられる構成であるため、端子の長さを短くすることができ、インピーダンスの増加も抑制できる。
【００１１】
特に、各端子が同じ長さかつ直線状に形成され、基板に対して垂直に設けられる構成とすれば、各端子のインピーダンス特性を等しくすることができ、信号の反射等による伝送効率の低下を抑制することができる。また、基板に端子を固定（半田付け等）した後、この端子が固定された基板を第一の筐体および第二の筐体に組付けるという組立手順を採用することができる。つまり、基板に端子を固定してなる基板と端子の部組（ユニット）の製造を、筐体の組み付け工程とは別に行うことができるから、例えば基板に素子等をマウントする工程で、当該素子等とともに端子を基板に固定することができ、製造が容易になる。また、端子を半田付けにより基板に固定する場合には、当該半田付け後に筐体を組付けるため、端子を半田付けした後にその半田の良否の確認ができ、求められる品質を満たしているかどうか（車載用途であれば車両搭載の基準を満たしているかどうか）の検査が容易となる。
また、端子をプレスフィットタイプ（基板に形成された孔に圧入されることにより固定されるタイプ）にすることにより、上記垂直の精度を向上させることができる。
【００１２】
また、上記のように端子が基板に対して垂直に設けられる場合、第二の筐体によって各端子の根元部分を覆う構成とすることができる。このようにすれば、各端子間の間に空気よりも誘電率が高い絶縁体が存在する構成となり、インピーダンスの増加が抑制される。
【００１３】
また、前記第二の筐体には、前記コネクタ部を囲む導電性材料によって形成されたシールド部材が固定されていればよい。
【００１４】
このようにすれば、さらにインピーダンスの増加が抑制されるとともに、コネクタ部に対する、およびコネクタ部から生ずるノイズの影響を低減することができる。このようなシールド部材は、本発明のようにコネクタ部が筐体の一部（第二の筐体）に形成されるものであれば、（基板にコネクタが実装される従来構成と比較して）簡単に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態にかかる基板を備える電気機器を示した図であり、図１（ａ）は当該機器の断面図、図１（ｂ）は当該機器の平面図（図１（ａ）における上方から見た図）である。
【図２】変形例にかかる基板を備える電気機器を示した図であり、図２（ａ）は当該機器の断面図、図２（ｂ）は当該機器の平面図（図２（ａ）における上方から見た図）である。
【図３】従来の基板を備える電気機器を示した図であり、図３（ａ）は当該機器の断面図、図３（ｂ）は当該機器を図３（ａ）における右側から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態にかかる基板を備える電気機器１（以下単に電気機器１と称することもある）について説明する。なお、以下の説明において上下方向（高さ方向）とは、図１（ａ）における上下方向をいうものとする。
【００１７】
本実施形態にかかる電気機器１は、例えばＧＰＳのような車両における高周波通信に用いられる機器であって、基板３０、第一の筐体１０、および第二の筐体２０を備える。基板３０は、少なくとも一方の面（図１（ａ）における上側の面）に導電パターン（配線）が形成されるとともに各種素子が実装されたものである。基板３０には、導電性材料で形成された複数の端子３１が固定されている。各端子３１は、直線状（軸状）かつ同じ長さに形成され、基板３０の平面方向に対して垂直になるように基板３０に固定されている。具体的には、基板３０に形成された複数のランドのそれぞれの中心に形成された貫通孔に端子３１の端部が圧入され、当該端部がランドに半田付けされている。このようにして、基板３０に形成された導電パターンと各端子３１とが電気的に接続されている。
【００１８】
第一の筐体１０は、第二の筐体２０とともに基板３０を覆うケースを構成する樹脂部品である。本実施形態では、第一の筐体１０は、周囲に側壁１１が形成された浅い盆状に形成され、その側壁１１の内側の空間に基板３０が収納される（第一の筐体１０の上側に基板３０が載置される）。つまり、基板３０は所定位置に位置決めされた状態で第一の筐体１０に支持される。第一の筐体１０に対する基板３０の接続方法等は特定の方法に限定されない。例えば、側壁１１の内面に内側に向かって突出する爪を形成しておき、この爪に基板３０を係止させたり、基板３０を第一の筐体１０にねじ留めしたりする方法が挙げられる。
【００１９】
第二の筐体２０は、第一の筐体１０とともに基板３０を覆うケースを構成する樹脂部品である。第二の筐体２０には、複数の貫通孔２２およびコネクタ部２１が形成されている。貫通孔２２は、基板３０が支持された第二の筐体２０に第一の筐体１０が係合されたとき、各貫通孔２２内を基板３０に固定された直線状の端子３１が通るような位置に形成されている。コネクタ部２１は、第二の筐体２０の上側に、他の電気的要素に設けられた相手方コネクタＣが嵌合可能な形状に形成されている。本実施形態のコネクタ部２１は、第二の筐体２０の上側に形成された凹状の部分である。両筐体が係合されると、基板３０に固定された各端子３１は、その上側の一部が貫通孔２２を通じて当該凹状の部分の内側に位置する。つまり、複数の端子３１は（その一部が）第二の筐体２０のコネクタ部２１に位置する。コネクタ部２１に相手方コネクタＣが嵌合されると、コネクタ部２１に位置する端子３１が相手方コネクタＣに設けられた相手方端子と接触し、端子３１と相手方端子が電気的に接続される。
【００２０】
また、上記貫通孔２２は、端子３１と同じ、または端子３１よりも若干（例えば寸法公差分）大きく形成されている。したがって、各端子３１におけるコネクタ部２１に位置する以外の部分、すなわち各端子３１における基板３０側に位置する根元部分は、第二の筐体２０に覆われた状態にある。換言すれば、各端子３１の根元部分と第二の筐体２０（貫通孔２２の周面）は、隙間無くまたは僅かな隙間を隔てて密接している。
【００２１】
基板３０が支持された第二の筐体２０に対し、第一の筐体１０が係合されると、基板３０は第一の筐体１０と第二の筐体２０に覆われる。具体的には、基板３０は、高さ方向で第一の筐体１０と第二の筐体２０に挟まれるようにして覆われる。つまり、第一の筐体１０と第二の筐体２０は、基板３０およびその基板３０に固定された端子３１を保護する部材として機能する。基板３０を保護するという観点から、第二の筐体２０は、基板３０に形成された導電パターン等の電気的要素の全てを覆うことのできる大きさに形成されていればよい。なお、第二の筐体２０の下側には、基板３０に実装された素子やランドに固着された半田等と干渉を防止するための逃がし部が適宜形成される。
【００２２】
第二の筐体２０は、第一の筐体１０または基板３０に対して着脱自在（係合可能）に構成されている。例えば、基板３０に固定された端子３１が、上記貫通孔２２に圧入されることによって第二の筐体２０が基板３０に固定される構成としてもよいし、一方の筐体に弾性変形可能な係止片を設け、他方の筐体にこの係止片が係止される係止部を設ける等することにより、第二の筐体２０が第一の筐体１０に取り付けられる構成としてもよい。つまり、第一の筐体１０と基板３０とからなる部組に、第二の筐体２０が着脱可能であればよい。
【００２３】
このような構成の本実施形態にかかる基板を備える電気機器１によれば、次のような作用効果が奏される。
【００２４】
本実施形態にかかる電気機器１は、基板３０を保護する筐体の一部である第二の筐体２０に、外部の電気的要素に設けられた相手方コネクタＣが嵌合可能なコネクタ部２１が設けられている。つまり、従来であれば、基板３０を保護する役割のみを果たしていた筐体（第二の筐体２０）を、当該基板３０の保護だけでなく、相手方コネクタＣが接続されるコネクタ部２１を有する構成としても利用することができる。また、第二の筐体２０がコネクタ部２１を有する構成であるため、従来のように基板３０に実装されるコネクタを基板３０にねじ留めする必要がない。このように、本実施形態によれば、部品点数や製造工数の削減によるコスト削減を実現できる。
【００２５】
また、各端子３１が同じ長さかつ直線状に形成され、基板３０に対して垂直に設けられているため、各端子３１のインピーダンス特性を等しくすることができる。
【００２６】
加えて、各端子３１が直線状に形成され、第二の筐体２０に形成された貫通孔２２に挿通されるものであるため、基板３０に端子３１を固定したもの（基板３０と端子３１の部組）を別個に作成することができる。つまり、基板３０に各種素子等を実装する工程で、これらの素子とともに端子３１を基板３０に固定（ランドに半田付け）することができる。本実施形態では、端子３１が直線状かつ同じ長さに形成されているため、当該基板３０に対する端子３１の固定が容易である。
【００２７】
また、各端子３１の根元部分は、第二の筐体２０を構成する材料に覆われるため、各端子３１間の間に空気よりも誘電率が高い絶縁体が存在することになり、インピーダンスの増加を抑制することができる。つまり、本実施形態にかかる電気機器１は、第二の筐体２０にコネクタ部２１を形成することによって部品点数を削減すると同時に、この第二の筐体２０によってインピーダンスの増加を抑制することができる点で優れるものである。
【００２８】
上記基板を備える電気機器１の変形例として、図２に示す構成（変形例にかかる電気機器１ａ）が考えられる。
【００２９】
図２に示す電気機器１ａは、第二の筐体２０に導電性材料で形成されたシールド部材４０が固定されたものである。シールド部材４０は、第二の筐体２０に形成されたコネクタ部２０の周囲を囲むように設けられる。シールド部材４０は、コネクタ部２０に対する外部機器から生ずるノイズの影響、または外部機器に対するコネクタ部２０から生ずるノイズの影響を低減することができるものであればよく、導電性材料で形成された板材、メッシュ材等、適宜選定される。また、シールド部材４０の第二の筐体２０に固定する方法は、第二の筐体２０に予め空間を形成しておき当該空間にシールド部材４０を圧入する方法や、インサート成形等が例示できる。
【００３０】
このように、本変形例にかかる電気機器１ａは、第二の筐体２０というブロック状の部材にコネクタ部２０が形成されていることを巧みに利用して、ノイズの影響を低減するシールド部材４０を設けたものである。つまり、基板に実装される基板コネクタを用いた従来構成（例えば図３に示した構成）であれば、当該コネクタを囲むシールド部材を設置することは容易ではないところ、本変形例のように筐体の一部である第二の筐体２０にコネクタ部２０が形成される構成であれば、上記のようなシールド部材４０を設置することが容易である。
【００３１】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１  基板を備える電気機器
１０  第一の筐体
２０  第二の筐体
２１  コネクタ部
３０  基板
３１  端子
４０  シールド部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
2014011137.tif 000005