(57)【要約】【課題】筐体の周囲に壁があっても容易に基板の組付けが可能であり、モジュールの外形サイズを最小に押さえることができ、かつ、作業性も確保できる基板組付け構造を提供する。【解決手段】マイクモジュール１０は、筐体１１に取り付けられた首振りマイク１２と、首振りマイク１２の信号を増幅する基板２１と、首振りマイク１２と基板２１とを接続するマイク配線１５と、基板２１で増幅した信号を外部コネクタ１６に出力するプレスフィット端子２０と、を有している。筐体１１は前面が開放され、筐体内側の奥の面には基板を案内するガイド１７ａ，１７ｂが設けられ、筐体内側の左面には基板２１を傾斜した面で案内する滑り台１８ａ及び基板２１を支持する顎部１９ａと、筐体内側の右面には基板２１を傾斜した面で案内する滑り台１８ｂ及び基板２１を支持する顎部１９ｂと、が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の突出端子が内部に設けられた筐体と、
前記突出端子が嵌り合う導電性スルーホールを有する基板と、
開放された面から前記基板を前記筐体内に受け入れ、前記導電性スルーホールを前記突出端子に嵌り込むよう前記基板をガイドする前記筐体内面に設けられた傾斜面を有するガイド手段と、
前記筐体の底面に設けられた顎部で基板を支持する支持手段と、
を有し、
前記ガイド手段は前記導電性スルーホールを前記突出端子へ導いた後、前記基板が前記支持手段で支持される前でガイドを終了することを特徴とする基板組付け構造。
【請求項２】
請求項１に記載の基板組付け構造において、
複数の突出端子はプレスフィット端子であり、基板のスルーホールが筐体のプレスフィット端子に嵌り合うことで筐体の突出端子と基板とが電気的に接続されることを特徴とする基板組付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
基板を筐体に組付ける組付け構造に関し、特に、筐体内部に設けられた複数の突出端子に基板の導電性スルーホールが嵌り合うことで基板を筐体に組付ける基板組付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、マザーボードと呼ばれる回路基板（親基板）に電気コネクタを複数設け、その電気コネクタにドータボードと呼ばれる回路基板（子基板）を電気的に接続して基板を組み立てる方法や、回路基板を雄型の接触部としてその基板の雄型接触部を相手コネクタの雌型端子と接続させるタイプの電気コネクタを用いて基板を組み立てる方法等が知られている。
【０００３】
しかしながら、このような組み立て方法では、コネクタの端子が嵌り合う初期から精度よく案内することが必要であり、案内が整合しないまま嵌合が開始されるといずれかの電気コネクタの端子が破壊されるおそれがあった。
【０００４】
そこで、特許文献１では、上記のマザーボードに相当する親基板に設けられたスルーホールに挿入されるプレスフィット部を有する第１コネクタと、これらの第１コネクタに接続されるランドパターン、および上記のマザーボードに相当する回路基板に設置された第２コネクタとの接点部を有する複数の子基板（チクレット）と、第１コネクタと第２コネクタの嵌合が進んだ段階において該嵌合を相対的に精密に案内する精密ガイド機構と、これらの基板を並べて固定するハウジングと、を有する電気コネクタが開示されている。このような構成により、かなり粗い位置合わせであっても嵌合を開始することができ、高精度な嵌合を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２８８４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、車載用電子機器では、車両への取付け性を向上させるためモジュール形式を採用している。例えば、車室内に設置されているマイクモジュールはマイクとマイクアンプとを有し、マイクアンプはマイクモジュールの中に取り付けられている。このようなマイクモジュールでは、一面が開口されている筐体の底面に端子が設けられ、筐体の奥まった場所に基板を組付けることから壁に囲まれた筐体に基板を組付けると共に底面の端子に電気的に接続する構造となっている。この端子に基板を接続する際には、特許文献１のような電気コネクタ（プレスフィット接続）もしくは半田付けによる接続を行うことになる。
【０００７】
特許文献１では、第１コネクタと第２コネクタの嵌合が進んだ段階において、該嵌合を相対的に精密に案内する精密ガイド機構を設けることで粗い位置合わせであっても嵌合を開始することが可能であるが、それとは別で筐体の壁と基板外形との間に干渉を防ぐ隙間を設けて基板を水平に保った状態で周囲に壁を有する筐体に組付ける場合には、精密ガイド機構を活用できず、端子の位置に基板のスルーホールを合わせるための位置決め作業が必要になり作業効率低下が懸念される。
【０００８】
特許文献１では基板が挿入の最後まで精密ガイドでガイドされており、冶具を使って挿入した場合、ガイド部材のばらつきにより挿入荷重が安定しない場合や挿入後基板とハウジングの熱膨張による違いから、ハウジングによる基板への応力が生まれる可能性がある。また、半田付けによる端子接続の場合には、高温の半田ごてが周囲の壁に接近して樹脂製の筐体が熱で変形する懸念があるため、外形サイズを大きくして半田ごてが入るスペースを筐体に予め設け、細心の注意を払って作業をする必要がある。
【０００９】
そこで、本発明では、周囲に壁があっても容易に基板の組付けが可能であり、モジュールの外形サイズを最小に押さえることができ、かつ、作業性も確保できる基板組付け構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以上のような目的を達成するために、本発明に係る基板組付け構造は、複数の突出端子が内部に設けられた筐体と、前記突出端子が嵌り合う導電性スルーホールを有する基板と、開放された面から前記基板を前記筐体内に受け入れ、前記導電性スルーホールを前記突出端子に嵌り込むよう前記基板をガイドする前記筐体内面に設けられた傾斜面を有するガイド手段と、前記筐体の底面に設けられた顎部で基板を支持する支持手段と、を有し、前記ガイド手段は前記導電性スルーホールを前記突出端子へ導いた後、前記基板が前記支持手段で支持される前でガイドを終了することを特徴とする。このような構造にすることで、精密な案内を必要としない基板組付け機構を実現することが可能となる。
【００１１】
また、本発明に係る基板組付け構造において、複数の突出端子はプレスフィット端子であり、基板のスルーホールが筐体のプレスフィット端子に嵌り合うことで筐体の突出端子と基板とが電気的に接続されることを特徴とする。また、筐体内に組付けられた基板は、筐体から所定のクリアランスを確保して支持されることから、熱膨張による応力歪みを受けにくいという効果もある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る基板組付け機構を用いることにより、基板を水平に保った状態で周囲に壁がある筐体内部に基板を組付けることが可能であり、モジュールの外形サイズを最小に押さえることができ、かつ、作業性も確保できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る基板組付け機構を有するマイクモジュールの斜視図である。
【図２】図１に示したマイクモジュールから基板を取り外した状態を示す説明図である。
【図３】図１に示したマイクモジュールの前面を覆うカバーの斜視図である。
【図４】図１に示したマイクモジュールに図３のカバーを取り付けた状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る基板組付け機構のガイド手段と支持手段による組付け方法を説明する説明図である。
【図６】本発明の実施形態に係る基板組付け機構のガイド手段と支持手段との接触箇所を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００１５】
図１は基板組付け機構を有するマイクモジュール１０を示している。マイクモジュール１０は、回動軸１３を中心にして筐体１１に取り付けられた首振りマイク１２と、首振りマイク１２の信号を増幅するマイクアンプ回路を有する基板２１と、首振りマイク１２と基板２１とを接続するマイク配線１５と、基板２１で増幅した信号を外部コネクタ１６に出力するため、外部コネクタ１６と接続された突出電極であるプレスフィット端子２０と、を有し、プレスフィット端子２０に基板２１の導電性スルーホールが嵌り合うことで、電気的な接続と、基板の固定とを両立するものである。
【００１６】
図１の筐体１１は前面が開放され、筐体内側の奥面には基板を案内するガイド１７ａ，１７ｂが設けられ、筐体内側の左面には基板２１を傾斜した面で案内する滑り台１８ａ及び基板２１を支持する顎部１９ａと、筐体内側の右面には基板２１を傾斜した面で案内する滑り台１８ｂ及び基板２１を支持する顎部１９ｂと、が設けられている。さらに、筐体１１の外側には筐体１１を車両に固定するための筐体固定爪２２が設けられている。
【００１７】
図１のマイクモジュール１０は、首振りマイク１２と基板２１とを接続するマイク配線１５に余裕を持たせて首振りマイク１２の首振り量を確保すると共に、筐体１１に基板２１を接続する際にマイク配線と干渉しないようにして組付けたものである。このため、首振りマイク１２と基板２１との距離を離間して配置している。次に筐体１１に設けられたプレスフィット端子２０の配置について述べる。
【００１８】
図２は図１に示したマイクモジュール１０から基板を取り外した状態を示している。プレスフィット端子２０は、筐体１１の左側に前面から奥面に縦一列に配置し、その先端部によりスルーホールが挿入され、スルーホールの直径より大きい幅を有しているプレスフィット接続部がスルーホールに圧入されることで接触荷重が発生し、電気的及び機械的な接続を得ることになる。また、本実施形態ではいわゆるニードルアイ形のプレスフィット端子を幅方向に曲がるように配置して基板のスルーホールにプレスフィット端子の先端が入りやすくしたが、これ以外にも断面形状がＮ形，Ｍ形，Ｗ形等のプレスフィット端子を用いてもよく、マイク配線との兼ね合いで筐体中央、筐体右側に配置してもよい。
【００１９】
図３は図１に示したマイクモジュールの前面を覆うカバー３０を示している。マイクモジュールは開口部を有し、幅が数センチ程度の機器であるため、取り付け時において筐体が変形することを防止する目的で筐体の奥行き長さを有するスペーサ３１を設けることで強度を上げている。また、スペーサ３１の裏面には筐体へ取り付けるための取付け爪３２と基板押さえ３３とを有している。カバーの基板押さえ３３は、筐体に基板が正常に取り付けられている場合には基板の上面から基板を支持する。ここで、基板が正常に取り付けられていない場合には、基板押さえ３３と基板が干渉してカバー３０を筐体に取り付けることができないことから、作業者は組付け不良を容易に認知することが可能である。
【００２０】
図４は図１に示したマイクモジュールに図３のカバーを取り付けた状態を示しており、正常に基板を組付けた後はカバー３０が筐体１１の開口部を覆うことになる。また、カバー３０や筐体１１のストッパ突起は、首振りマイク１２に設けられたアーム１４の移動量を制限することで、首振りマイク１２の首振り量を規定し、マイク配線１５に対して過度な張力を与えないように配慮されている。また、首振りマイク１２は、車両取り付け時に図示しない取り付け部の突起にアーム１４が当接すると共に、筐体固定爪２２が取り付け部の溝に嵌り合うことで、マイクモジュールの固定及び首振り量が規定されてマイクが所望の方向に向くことになる。次に、基板組付け機構について述べる。
【００２１】
図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は基板２１を筐体１１に組付ける時の基板２１とガイド手段と支持手段との位置関係を示している。最初に、基板２１を人差し指と親指でつまんで筐体１１の正面の開口から挿入し、筐体奥の面に押し当てる。次に、基板を奥の面に押し当てて下方向にスライドすると奥の面に配置されたガイド１７ａ，１７ｂの傾斜部に沿って基板２１が手前方向に移動し、ガイド１７ａ，１７ｂの縦面にてプレスフィット端子２０の奥行き方向の位置決めが可能となる。さらに、基板が下方向にスライドすると図５（Ａ）に示すように筐体側面に配置された滑り台１８ａ，１８ｂに沿って基板が中央に移動し、プレスフィット端子２０の横方向の位置決めが可能となり、結果として基板のスルーホールにプレスフィット端子２０の先端が入り込むことになる。この時、図中丸で囲んだａ部において、基板２１はガイド１７ａと滑り台１８ａに接触することになり、図中丸で囲んだｂ部では、基板２１はガイド１７ｂと滑り台１８ｂに接触し、基板２１は少なくとも４カ所で案内されることになる。
【００２２】
さらに、基板を下方向にスライドさせると、図５（Ｂ）に示すように、基板はガイド１７ａ，１７ｂならびに滑り台１８ａ、１８ｂを滑るようにして移動し、プレスフィット端子の膨らんだ部分（プレスフィット接続部）がスルーホールに導かれる。その後、基板はガイド１７ａ，１７ｂならびに滑り台１８ａ，１８ｂから外れプレスフィット端子の先端がスルーホールに嵌り込む。この時、ガイド１７ａ，１７ｂならびに滑り台１８ａ，１８ｂはすでに機能しておらず、それぞれ基板とは接触せず、一定のクリアランスを保つことになる。
【００２３】
さらに、治具を用いて基板を水平に保ったまま筐体の底部まで下方向にスライドさせると、プレスフィット端子の膨らんだ部分（プレスフィット接続部）がスルーホールに嵌り込み、そして、図５（Ｃ）に示すように筐体の顎部１９ａ，１９ｂが基板２１を支持するることでプレスフィット端子とスルーホールの接続が完了する。その際、筐体の奥の面ならびに側面と基板は接触していないため、基板へ何らの力もかかっておらず、差し込み荷重が安定する。また、図５（Ｃ）の位置における滑り台１８ａ，１８ｂは、基板２１の抜け防止ストッパとなる。なお、ガイド１７ａ，１７ｂや滑り台１８ａ，１８ｂはプレスフィット端子を基板２１のスルーホールに誘導するための案内であり、ガイド１７や滑り台１８の寸法は筐体の公差、基板外形公差など、製造上のばらつきを十分に加味して設定したものである。
【００２４】
次に、誤って基板２１を傾けて筐体１１に組付けた場合について、図６を用いて説明する。図６は基板組付け機構のガイド手段と支持手段との接触箇所を示している。図６（Ａ）に示すように基板２１を指で挟んで下方向に移動させた際、実線で示したように誤って基板が左に傾いた場合において、基板２１は図６（Ａ）中丸で囲んだａ部，ｂ部及びｃ部で筐体に接触することになる。ここで、ｃ部は上面図である図６（Ｂ）に示すように、ガイド１７ｂの側面に接触することで、奥の面とのクリアランスを確保していることが分かる。このように基板が傾いた状態でも、基板２１は、ガイド１７ｂ，滑り台１８ａ，１８ｂの３カ所（ａ部，ｂ部，ｃ部）で基板２１と接触することでプレスフィット端子２０とスルーホール２３との位置合わせが可能となっている。
【００２５】
同様にして、図６（Ａ）の破線で示したように基板２１が右に傾いた場合には、ガイド１７ａ，滑り台１８ａ，滑り台１８ｂの３カ所で基板２１と接触することで同様に位置合わせが可能である。さらに、本実施形態では、基板のスルーホール２３がプレスフィット端子２０の先端とずれた場合でも、プレスフィット端子２０の先端が弾性変位することで位置ずれが解消し、プレスフィット端子２０の先端がスルーホール２３に嵌り合うように配慮されている。
【００２６】
以上、上述したように、本実施形態に係る基板組付け機構を用いると、基板を筐体に組付ける際、奥の面に基板を当てて移動するだけで基板のスルーホールと筐体のプレスフィット端子の奥行き方向と左右方向の位置合わせが可能となり、精密な位置決め機構を用いること無く組付けが実現可能となる。さらに、余分な応力を基板に与えること無く基板を保持することが可能である。
【００２７】
なお、本実施形態では、マイクモジュールの実施形態について説明したが、これに限定するものではなく、プレスフィット端子位置に基板を案内することが可能であればよく、ガイドの本数、形状については適時選択することが望ましい。
【符号の説明】
【００２８】
１０  マイクモジュール、１１  筐体、１２  首振りマイク、１３  回動軸、１４  アーム、１５  マイク配線、１６  外部コネクタ、１７ａ，１７ｂ  ガイド、１８ａ，１８ｂ  滑り台、１９ａ，１９ｂ  顎部、２０  プレスフィット端子、２１  基板、２２  筐体固定爪、２３  スルーホール、３０  カバー、３１  スペーサ、３２  取付け爪、３３  基板押さえ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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