(57)【要約】  本発明は、基礎要素（１６）とプリント回路板（１）と該プリント回路板を該基礎要素に固定するための固定装置（１５）とを備えており、前記固定装置は前記基礎要素を前記プリント回路板の上面（２）および下面（３）に当接させることによって前記プリント回路板を保持する、電気回路装置（１１）に関する。本発明によれば、前記プリント回路板の前記上面および前記下面は、相互にずれた突き合わせ位置（８）で、弾性変形しつつ、前記基礎要素に突き当たっている。
2011528175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎要素（１６）と、プリント回路板（１）と、該プリント回路板を該基礎要素に固定するための固定装置（１５）とを備えており、
前記固定装置は前記基礎要素を前記プリント回路板の上面（２）および下面（３）に当接させることによって前記プリント回路板を保持する、
電気回路装置（１１）において、
前記プリント回路板の前記上面および前記下面は、相互にずれたそれぞれの突き合わせ位置（８）で、弾性変形しつつ、前記基礎要素に突き当たっている
ことを特徴とする電気回路装置。
【請求項２】
前記プリント回路板に構成されている少なくとも１つの保持舌片（７）に少なくとも１つの突き合わせ位置（８）が設けられている、請求項１記載の電気回路装置。
【請求項３】
前記保持舌片は前記プリント回路板に開けられた少なくとも１つの開放部（６）によって形成されている、請求項１または２記載の電気回路装置。
【請求項４】
少なくとも２つの保持舌片（７）が同じ断面積および／または同じ長さを有する、請求項１から３までのいずれか１項記載の電気回路装置。
【請求項５】
前記プリント回路板は弾性材料から形成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の電気回路装置。
【請求項６】
前記基礎要素は前記プリント回路板を少なくとも部分的に内部に収容したケーシング（１２）である、請求項１から５までのいずれか１項記載の電気回路装置。
【請求項７】
前記プリント回路板は前記ケーシング壁から間隔を置いて配置されている、請求項６記載の電気回路装置。
【請求項８】
前記固定装置を介して、前記突き合わせ位置に配置された少なくとも１つのコンタクト（９）と前記基礎要素に設けられた少なくとも１つのコンタクト手段（１７）との電気的接続が形成される、請求項１から７までのいずれか１項記載の電気回路装置。
【請求項９】
前記プリント回路板で発生した材料応力、例えば熱応力が、前記固定装置によって補償される、請求項１から８までのいずれか１項記載の電気回路装置。
【請求項１０】
前記コンタクトは前記プリント回路板の表面に設けられたコンタクト点および／またはコンタクト面（１０）である、請求項８記載の電気回路装置。
【請求項１１】
前記コンタクト手段は前記基礎要素によって形成されているかおよび／または電気的アースである、請求項８記載の電気回路装置。
【請求項１２】
前記プリント回路板に配属された端子ピン（４）を介して、前記基礎要素上に配置されたコンタクトピンへの少なくとも１つの電気的接続が形成される、請求項１から１１までのいずれか１項記載の電気回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基礎要素と、プリント回路板と、該プリント回路板を該基礎要素に固定するための固定装置とを備えており、前記固定装置は前記基礎要素を前記プリント回路板の上面および下面に当接させることによって前記プリント回路板を保持する、電気回路装置に関する。
【０００２】
従来技術
前述したタイプの電気回路装置は公知である。例えば、韓国公開第２００４０４２３００号公報には、プリント回路板を基礎要素に固定するための固定装置が記載されている。固定の際には、一方側ではねじが基礎要素に向かう方向でプリント回路板に力を作用させ、他方側では基礎要素がプリント回路板に接して支える。このようにすればプリント回路板は基礎要素に対して間隔を置いた状態で保持され、プリント回路板に対するねじ力によってプリント回路板が撓むことはない。ただし、電気回路装置が熱負荷を受ける場合、基礎要素の熱膨張係数とプリント回路板の熱膨張係数とが異なるため、熱に起因する材料応力が発生する。このとき、プリント回路板は基礎要素に固定されているので、プリント回路板の変形が生じる。電気回路装置がつねに変動する周囲条件のもとに置かれる場合、特に温度が刻々と変化する場合には、プリント回路板ないしプリント回路板上のはんだ付け位置に作用する材料応力も刻々と変化し、変形をもたらして再生不能なまでにこれらを損傷させてしまう。こうしたケースでは煩雑なエラー分析を行わなくてはならず、電気回路装置をまるごと交換しなければならないことも多い。
【０００３】
発明の開示
従来技術に比べて、本発明の請求項１の電気回路装置は、プリント回路板が基礎要素に確実に固定され、それにもかかわらずプリント回路板に材料応力がほとんど発生しないという利点を有する。この利点は、プリント回路板の上面および下面が、相互にずれた突き合わせ位置で、弾性変形しつつ、基礎要素に突き当たっていることにより得られる。"相互にずれた突き合わせ位置"とは、プリント回路板の上面の突き合わせ位置とプリント回路板の下面の突き合わせ位置とが直接に対向しないことを意味する。この場合、プリント回路板は圧接部のみによって保持される。当該の圧接部は、プリント回路板が固定に支持され、発生する材料応力、特に熱に起因する材料応力がプリント回路板にかからないように構成されなければならない。したがって、本発明によれば、それぞれの突き合わせ位置がずらされ、つまり、各突き合わせ位置が直接に対向しないのである。このようにすると、基礎要素でのプリント回路板の保持をプリント回路板の弾性変形によって達成することができる。つまり、相互にずれた突き合わせ位置が基礎要素に接触し、それぞれの突き合わせ位置が突き合わせ方向で相互に偏向される。プリント回路板の弾性変形により、それぞれの突き合わせ位置では、基礎要素から離れる方向へ向かう保持力が生じる。プリント回路板を浮かせて基礎要素に固定することにより、プリント回路板の変形を材料応力によって補償することができる。ここでは、基礎要素に対する突き合わせ位置が相互にずらされており、これによって材料応力の発生に対抗可能となっている。
【０００４】
本発明の１つの実施形態によれば、プリント回路板に構成されている少なくとも１つの保持舌片に少なくとも１つの突き合わせ位置が設けられている。したがって、プリント回路板の弾性変形は保持舌片の近傍領域でしか発生せず、プリント回路板の残りの領域（保持舌片のない領域）には弾性変形は発生しない。このようにすれば、プリント回路板の弾性変形の生じる位置を意図的に定めることができる。この実施形態に代えて、１つの保持舌片に複数の突き合わせ位置を設けてもよいし、１つの保持舌片にさらなる保持舌片を設けてもよい。保持舌片の断面積および／または長さを設定することによって、保持舌片が基礎要素に突き当たることで生じる保持力を制御できる。このことは、保持舌片の幾何学的形状を調整することによって、プリント回路板の安定性すなわちプリント回路板の横ずれに対する抵抗力が定められることを意味する。保持舌片は、例えば、弾性材料から成りかつプリント回路板に固定されたフランジである。これに代えて、保持舌片をプリント回路板から形成してもよい。
【０００５】
本発明の別の実施形態によれば、保持舌片はプリント回路板に開けられた少なくとも１つの開放部によって形成されている。つまり、この場合、保持舌片はプリント回路板によって形成されている。ここでは、保持舌片とプリント回路板領域とが区別され、保持舌片は開放部によってプリント回路板領域に対して自由運動可能となる。有利には、開放部は、保持舌片の一辺のみがプリント回路板領域につながるように形成される。当該の一辺はプリント回路板ないし保持舌片の弾性変形の回転軸線を近似的に形成する。開放部を設けることにより、保持舌片の形状を任意に選択することができる。例えば、保持舌片は、長方形であってもよいし、また、突き合わせ位置側で、プリント回路板領域につながる一辺の側に比べて大きな断面積または小さな断面積を有する形状であってもよい。なお、プリント回路板を製造する際にはフライス切削が行われるので、開放部の形成のために特別な作業工程を加える必要はない。
【０００６】
本発明の別の実施形態によれば、少なくとも２つの保持舌片が同じ断面積および／または同じ長さを有する。各保持舌片は、特に、基礎要素に突き当たったときのそれぞれの偏向度（プリント回路板の弾性変形度）がほぼ同じになるように構成される。特に有利には、少なくとも２つの保持舌片が隣接して、プリント回路板の上面およびプリント回路板の下面にそれぞれ突き当たる。このため、各保持舌片の偏向距離はほぼ等しくなる。
【０００７】
本発明の別の実施形態によれば、プリント回路板は弾性材料から形成されている。弾性材料から成るプリント回路板を製造することにより、特に良好なプリント回路板のばね作用が得られる。プリント回路板の材料の弾性と突き合わせ位置または保持舌片の位置とを相互に適合するように調整すれば、プリント回路板を基礎要素に最適に固定することができる。
【０００８】
本発明の別の実施形態によれば、基礎要素はプリント回路板を少なくとも部分的に内部に収容したケーシングである。このとき、プリント回路板は少なくとも部分的にケーシング内に配置され、ケーシング内で固定装置を介して弾性変形しながら保持される。ここで、プリント回路板はケーシングによって完全に包囲されていてもよい。また、ケーシングが複数の部材、特にケーシング蓋およびケーシング底を有し、このケーシング蓋およびケーシング底が基礎要素を形成するように構成してもよい。電気回路装置の実装の際には、プリント回路板がケーシング蓋またはケーシング底へ挿入され、続いて、ケーシング蓋とケーシング底とが相互に接合される。ケーシング蓋およびケーシング底を接合することにより、これらの部材がプリント回路板の突き合わせ位置を押圧する。これにより、プリント回路板の弾性変形が発生し、プリント回路板がケーシング内で保持される。
【０００９】
本発明の別の実施形態によれば、プリント回路板はケーシング壁から間隔を置いて配置される。特に側方に間隔が設けられる。ケーシング壁とプリント回路板とのあいだに間隔があり、ケーシング内でプリント回路板が浮いた状態で固定されるので、材料応力が発生した場合にも、プリント回路板は膨張することができ、ケーシング壁に接触しない。このため、ケーシング内でプリント回路板を浮かせて配置するにもかかわらず、プリント回路板のケーシング壁への接触による材料応力の発生およびプリント回路板の損傷が回避される。
【００１０】
本発明の別の実施形態によれば、固定装置を介して、突き合わせ位置に配置された少なくとも１つのコンタクトと基礎要素に設けられた少なくとも１つのコンタクト手段との電気的接続が形成される。プリント回路板の電気端子は、固定装置を介して引き出されているか、または、固定装置によってタップされている。こうして、突き合わせ位置のコンタクトが基礎要素のコンタクト手段と接続される。これにより、プリント回路板から基礎要素への接続線路の数を任意に選択することができる。基礎要素とプリント回路板との接触により保持力が発生し、この保持力がコンタクトをコンタクト手段に押しつけることにより、確実な電気的接続が得られる。
【００１１】
本発明の別の実施形態によれば、プリント回路板で発生した材料応力、特に熱応力が、固定装置によって補償される。固定装置は、プリント回路板が特に側方方向で膨張・収縮可能なように、プリント回路板を保持する。こうすることにより、プリント回路板に生じた材料応力を補償できる。コンタクトとコンタクト手段とのあいだの電気的接続が固定装置を介して形成される場合、発生した材料応力によってプリント回路板が基礎要素に対して運動する際にも、当該の電気的接続が維持されるので有利である。
【００１２】
本発明の別の実施形態によれば、コンタクトはプリント回路板の表面に設けられたコンタクト点および／またはコンタクト面である。例えば、コンタクトはプリント回路板の導体路のうちプリント回路板の表面上の一部であるコンタクト点として構成することができる。また有利には、コンタクトはコンタクト面として形成される。コンタクト面はコンタクト点に比べて面積が大きく、プリント回路板が基礎要素に対してずれたときにも、コンタクトとコンタクト手段とのあいだの電気的接続を保証することができる。当該のコンタクト面は、コンタクト点と同様に、導体路の一部、例えばプリント回路板の表面に露出した銅面として形成することができる。なお、コンタクト点および／またはコンタクト面は垂直方向に延在するものであってもよい。例えば、コンタクト点ははんだ付け位置に被着されたはんだ剤であってよいし、コンタクト面は垂直方向に延在するプレート、特に金属プレートであってよい。
【００１３】
本発明の別の実施形態によれば、コンタクト手段は基礎要素によって形成されているかおよび／または電気的アースである。第１の態様では、プリント回路板のコンタクトが直接に基礎要素に対する電気的接続を形成するように構成される。この場合、コンタクト手段を、導電性材料、特に金属から成る基礎要素によって形成することもできる。第２の態様では、コンタクト手段は、プリント回路板が接続される電気的アースとなる。有利には、基礎要素は電気的アースでありかつコンタクト手段である。この場合、プリント回路板は、基礎要素によって保持されているかぎり、コンタクトを介して基礎要素に接触し、電気的アースに接続されることになる。
【００１４】
本発明の別の実施形態によれば、プリント回路板に配属された端子ピンを介して、基礎要素上に配置されたコンタクトピンへの少なくとも１つの電気的接続が形成される。当該の電気的接続は、例えば差し込みまたは引き出しによって基礎要素のコンタクトピンに接触する端子ピンを介して形成される。コンタクトピンおよび端子ピンは任意の個数の端子を有することができ、少なくとも１つの電気的接続が形成される。ここで、端子ピンおよび／またはコンタクトピンがばね端子を有する構成も可能であり、電気的接続を維持しながら、端子ピンとコンタクトピンとのオフセットを材料応力の補償に利用することもできる。これに代えて、端子ピンおよびコンタクトピンが相互に剛性に接続されていてもよい。この場合、プリント回路板の一方側のみに端子ピンを設け、プリント回路板の撓みによる材料応力が補償されるようにすると有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】端子ピンを備えたプリント回路板および突き合わせ位置を示す図である。
【図２】プリント回路板の保持舌片上の突き合わせ位置を示す図である。
【図３】内部にプリント回路板を配置したケーシングを示す図である。
【００１６】
本発明を図示の実施例に則して以下に詳細に説明する。ただし実施例は本発明を限定するものではない。
【００１７】
図１には、上面２および図１では見えない下面３を備えたプリント回路板１が示されている。プリント回路板１はほぼ長方形状に構成されている。当該のプリント回路板１は一方の側に電気的接続のための端子ピン４を有している。プリント回路板１の側縁部５には打ち抜かれた開放部６が存在しており、この開放部６が保持舌片７を形成するように機能する。保持舌片７は、プリント回路板１によって構成される平面に対して垂直な方向で、弾性偏向可能である。図１の実施例では、隣り合う保持舌片７の２つずつの組が複数配置されている。各保持舌片７の長さおよび断面積は同じに構成されている。各保持舌片７にプリント回路板１の固定に用いられる突き合わせ位置８が対応するが、或る保持舌片は上面２の突き合わせ位置に対応し、別の保持舌片は下面３の突き合わせ位置に対応する。
【００１８】
図２には、プリント回路板１の１組の保持舌片７の部分が示されている。各保持舌片７は前述したようにプリント回路板１の開放部６によって形成されている。第１の保持舌片７はプリント回路板１の上面２に突き合わせ位置８を有し、第２の保持舌片７は下面３に突き合わせ位置８を有する。各突き合わせ位置８にはコンタクト面１０として構成されたコンタクト９が１つずつ設けられている。
【００１９】
図３には、プリント回路板１およびケーシング１２を備えた電気回路装置１１が示されている。ケーシング１２はケーシング底１３およびケーシング蓋１４から成る。図３の実施例では、プリント回路板１は固定装置１５によりケーシング１２としての基礎要素１６に固定されている。この固定は、基礎要素１６がプリント回路板１の或る保持舌片７の下面３の突き合わせ位置８に接触してこの保持舌片７を上方へ偏向させ、同時に、隣の保持舌片７の上面２の突き合わせ位置に接触してこの保持舌片７を下方へ偏向させるように行われている。このとき、突き合わせ位置８のコンタクト面１０は基礎要素１６のコンタクト手段１７に接続される。この接続を介して、プリント回路板１は電気的アースとしてのケーシング１２に電気的に接続される。さらに、プリント回路板１は、端子ピン４を介して、基礎要素１６ないしケーシング１２に配属された図示されていないコンタクトピンに接続することができる。プリント回路板１は弾性材料から形成されているので、各保持舌片７の偏向は容易であり、プリント回路板１を固定装置１５によってケーシング１２に固定することができる。当該の固定により、プリント回路板１は、材料応力、特に熱によって生じる応力が問題なく補償されるように、ケーシング１２に保持される。これは、少なくとも１つの突き合わせ位置８を基礎要素１６（図３の実施例ではケーシング１２）に対してずらすことにより達成される。
【図１】
2011528175.tif 000003
【図２】
2011528175.tif 000004
【図３】
2011528175.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成23年1月27日(2011.1.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項９】
前記プリント回路板で発生した熱応力が、前記固定装置によって補償される、請求項１から８までのいずれか１項記載の電気回路装置。
【国際調査報告】
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