(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の接続部を有する第１の基板と、
前記第１の接続部と電気的に接続される第２の接続部を有し、前記第１の基板上に載置される第２の基板と、
前記第１の基板及び前記第２の基板を支持するベース部材と、
前記ベース部材上に、前記第１の基板及び前記第２の基板を係止する係止部材と
を備え、
前記ベース部材には、所定の位置に位置決め部材が設けられており、
前記第１の基板及び前記第２の基板には、前記係止部材及び前記位置決め部材が挿通される貫通孔が設けられており、
前記係止部材には、前記第２の基板の上面に対して負荷を加える押圧部が設けられており、
前記第１の接続部と前記第２の接続部とが電気的に接続された状態では、前記貫通孔を通った前記位置決め部材の先端は、前記第２の基板の上面から突出しているとともに、
前記第２の基板の上面と前記押圧部との間には、弾性部材が設けられている
基板の支持構造。
【請求項２】
前記第１の基板と前記第２の基板との間には、間隔保持部材がさらに設けられており、
前記間隔保持部材は、前記係止部材及び前記位置決め部材が挿通される孔を有している、請求項１に記載の基板の支持構造。
【請求項３】
前記第２の基板の厚さは、前記第１の基板の厚さよりも小さい、請求項１または２に記載の基板の支持構造。
【請求項４】
少なくとも２つの前記係止部材を有し、
前記少なくとも２つの係止部材の間に、前記第１の接続部及び前記第２の接続部が配置されている、請求項１から３の何れか１項に記載の基板の支持構造。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１項に記載の基板の支持構造を備えている電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の基板が接続部材（コネクタ）を介して電気的に接続された基板装置において基板同士を固定する支持構造に関する。また、本発明は、この基板の支持構造を備える電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
種々の電子機器においては、複数のプリント配線基板（以下、単に基板ともいう）を、接続部材（例えば、コネクタ）を介して電気的に接続することがある。このとき、例えば、２枚の基板は、コネクタを基板間に挟んだ状態で、当該コネクタの厚み程度の間隔を有した状態で、平行に重ねられる。そして、平行に重ねられた２枚の基板は、コネクタとは別に、例えば、ネジなどの係止部材を用いて機械的に接合される。
【０００３】
特許文献１には、互いに平行に間隔を空けて配置した複数のプリント基板１及び２を、スペーサ５を介してねじ６によって支持しつつ、コネクタによって電気的に接続する方法が開示されている。特許文献１の図１に示すように、２つの基板のうちの一方のプリント基板１には、雄側コネクタ３が備えられている。また、２つの基板のうちの他方のプリント基板２には、雌側コネクタ４が備えられている。そして、雄側コネクタ３と雌側コネクタ４とは、安定した電気的接続が維持できるように、取り外し可能な固着手段（ねじ６）によって直接固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１８２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、２枚のプリント配線基板をコネクタによって電気的に接続した構造体では、基板間の接続が緩むことを抑えるために、コネクタ以外の接続部材（例えば、ねじ）によって、基板同士を固定している。例えば、特許文献１においては、プリント基板１及び２は、スペーサ５を間に挟んだ状態で、ねじ６とナット７によって接続固定されている。
【０００６】
このように、複数の基板を、互いに平行に所定の距離を有した状態でねじなどによって接続すると、ねじ止めの締め付け力によってプリント基板が破損するおそれがある。また、コネクタを構成する部品の公差や取り付け時のずれによってコネクタの高さが変化すると、基板がたわむ可能性がある。このような基板のたわみは、コネクタの接続不良などの原因となり、品質の低下につながる。
【０００７】
そこで、本発明では、複数の基板を重ねて係止する場合に、基板にかかる負荷を軽減させることのできる基板の支持構造、及び、この基板の支持構造を備える電気機器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】
【０００８】
本発明の一局面にかかる基板の支持構造は、第１の接続部を有する第１の基板と、前記第１の接続部と電気的に接続される第２の接続部を有し、前記第１の基板上に載置される第２の基板と、前記第１の基板及び前記第２の基板を支持するベース部材と、前記ベース部材上に、前記第１の基板及び前記第２の基板を係止する係止部材とを備える。この基板の支持構造において、前記ベース部材には、所定の位置に位置決め部材が設けられており、前記第１の基板及び前記第２の基板には、前記係止部材及び前記位置決め部材が挿通される貫通孔が設けられており、前記係止部材には、前記第２の基板の上面に対して負荷を加える押圧部が設けられている。そして、前記第１の接続部と前記第２の接続部とが電気的に接続された状態では、前記貫通孔を通った前記位置決め部材の先端は、前記第２の基板の上面から突出しているとともに、前記第２の基板の上面と前記押圧部との間には、弾性部材が設けられている。
【０００９】
上記の本発明の基板の支持構造において、前記第１の基板と前記第２の基板との間には、間隔保持部材がさらに設けられており、前記間隔保持部材は、前記係止部材及び前記位置決め部材が挿通される孔を有していてもよい。
【００１０】
上記の本発明の基板の支持構造において、前記第２の基板の厚さは、前記第１の基板の厚さよりも小さくてもよい。
【００１１】
また、上記の本発明の基板の支持構造は、少なくとも２つの前記係止部材を有し、前記少なくとも２つの係止部材の間に、前記第１の接続部及び前記第２の接続部が配置されていてもよい。
【００１２】
また、本発明の他の局面に係る電気機器は、上記した何れかの基板の支持構造を備えている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の基板の支持構造によれば、複数の基板を重ねて係止する場合に、基板にかかる負荷を軽減させることができる。したがって、本発明によれば、複数の基板を重ねて係止する場合に、係止部材の締め付けによる基板の破損の発生を抑えることができる。また、係止部材によって基板の締め付けを行った場合に、弾性部材を介して基板に適度な負荷がかけられるため、基板同士の電気的な接続を安定して維持することができる。
【００１４】
また、本発明の基板の支持機構を備える本発明の電気機器によれば、基板同士の電気的な接続を安定して維持することができる。そのため、製品不良の発生しにくい電気機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る基板装置の断面図である。図１は、図２に示す基板装置のＡ−Ａ線での断面構造を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る基板装置の斜視図である。
【図３】図１に示す基板装置における基板の支持構造を示す断面図である。なお、図３では、ネジ（係止部材）が取り付けられていない状態を示す。
【図４】第１の実施形態の変形例に係る基板装置の断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る基板装置の断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る基板装置の断面図である。
【図７】（ａ）は、図６に示す基板装置の支持構造に設けられるバネ座金（弾性部材）を示す斜視図である。（ｂ）及び（ｃ）は、本発明の基板の支持構造に設けられるバネ座金の他の例を示す斜視図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る基板装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ、本発明の各実施形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００１７】
＜第１の実施形態＞
図１には、本発明の一実施の形態に係る基板装置の断面構造を示す。図２には、本発明の一実施の形態に係る基板装置の上方からの斜視図を示す。本実施の形態の基板装置は、例えば、冷蔵庫、空気調和機、洗濯機、電子レンジ、テレビ、パーソナルコンピュータ、各種通信機器（例えば、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話）などのあらゆる電気機器に搭載される基板装置に適用できる。
【００１８】
図２に示すように、基板装置１００は、第１の基板１と第２の基板２とで構成されている。第１の基板１及び第２の基板２は、筐体（ベース部材）３内に収容されている。第２の基板２は、第１の基板１に部分的に重なった状態で、第１の基板１上に載置されている。図２に示すように、基板装置１００を構成する２つの基板１及び２は、２か所の支持構造１０で、筐体３に対して固定されて支持されている。すなわち、第１の基板１及び第２の基板２は、支持構造１０によって筐体３に対して機械的に接続されている。
【００１９】
図１は、図２に示す基板装置１００のＡ−Ａ線での断面図である。図１に示すように、基板装置１００は、第１の基板１、第２の基板２、筐体３、ネジ（係止部材）１１、スペーサ（位置決め部材）１２、弾性部材１３、ワッシャ（間隔保持部材）１４、及びコネクタ２０を、主な構成部材として備えている。
【００２０】
第１の基板１及び第２の基板２は、例えば、プリント基板である。本発明では、プリント基板の種類については、特に限定はされない。第１の基板１及び第２の基板２には、その用途に応じて、電子回路、配線、コネクタ（接続端子）などが形成されている。筐体３は、第１の基板１及び第２の基板２などを内部に収容する。筐体３は、ある程度の強度、剛性を有する金属、プラスチックなどで形成することができる。筐体３は、本実施形態に係る基板装置１００を内蔵している電子機器の外形を構成していてもよい。
【００２１】
第１の基板１及び第２の基板２は、コネクタ２０によって電気的に接続されている。コネクタ２０は、第２の基板２側に形成された雄側コネクタ２１（第２の接続部）と、第１の基板１側に形成された雌側コネクタ２２（第１の接続部）とで構成されている。図示はしていないが、雄側コネクタ２１及び雌側コネクタ２２は、複数の接続端子をそれぞれ備えている。そして、雄側コネクタ２１の各接続端子に、雌側コネクタ２２の各接続端子が接触して、電気的な接続が実現される。
【００２２】
図１に示すように、第１の基板１及び第２の基板２は、筐体３に形成された台座３ａ及び３ｂ上に載置されている。より具体的には、筐体３の台座３ａ上に、第１の基板１及び第２の基板２を支持する支持構造１０（１０ａ及び１０ｂ）が設けられている。また、筐体３の台座３ｂ上に、雄側コネクタ２１と雌側コネクタ２２とで構成されるコネクタ２０が配置される。
【００２３】
また、基板装置１００においては、第１の基板１の厚さよりも、上方に位置する第２の基板２の厚さの方が小さくなっている。但し、本発明はこれに限定はされず、用途に応じて各基板の厚さを変更することができる。第２の基板２としてより厚みの薄い基板を用いる場合には、ネジ（係止部材）によって締め付けた際に、基板が破損するおそれが高くなるため、本発明の支持構造を適用することがより望ましい。
【００２４】
基板装置１００において、支持構造１０は、コネクタ２０を間に挟んで２つ設けられている。例えば、図１に示すように、コネクタ２０の左側には支持構造１０ａが設けられ、コネクタ２０の右側には支持構造１０ｂが設けられている。
【００２５】
続いて、支持構造１０の詳細な構成について、図１及び図３を参照しながら説明する。図３は、支持構造１０からネジ１１及び弾性部材１３を取り除いた状態を示す。図３に示すように、第１の基板１には、支持構造１０が形成される箇所に貫通孔１ａが形成されている。同様に、第２の基板２にも、支持構造１０が形成される箇所に貫通孔２ａが形成されている。
【００２６】
筐体３には、支持構造１０が形成される箇所に、台座３ａが形成されている。図１及び図３に示すように、台座３ａは、筐体３の底部表面から盛り上がるようにして形成される。また、台座３ａには、ネジ１１が差し込まれる凹部３ｃが形成されている。また、台座３ａの凹部３ｃが形成されている箇所には、台座３ａの座面に対して突出した突起部３ｄが形成されている。
【００２７】
台座３ａ及び突起部３ｄは、筐体３と一体的に成形されていてもよい。また、台座３ａ及び突起部３ｄは、筐体３とは別の部材で形成されていてもよい。この場合には、台座３ａ及び突起部３ｄは、接着剤、ネジなどの接続部材によって、筐体３に対して固定されていることが好ましい。台座３ａ及び突起部３ｄが筐体３とは別の部材で形成されている場合、台座３ａ及び突起部３ｄは、筐体３とは異なる材料で形成されていてもよいし、筐体３と同じ材料で形成されていてもよい。台座３ａ及び突起部３ｄが、筐体３とは異なる材料で形成されている場合には、台座３ａ及び突起部３ｄは、ある程度の強度、剛性を有する金属、プラスチックなどで形成されることが好ましい。
【００２８】
図３に示すように、突起部３ｄの内壁は、凹部３ｃの上方部分を形成する。凹部３ｃの形状は特に限定されないが、差し込まれるネジ１１の形状に対応して、例えば、円筒形状とすることができる。また、凹部３ｃの下方部分（すなわち、台座３ａに形成されている凹部３ｃの部分）には、ネジ１１の軸部１１ｂに形成されているネジ山に係合するネジ溝が形成されていることが好ましい。またあるいは、凹部３ｃは、ネジ１１の螺入れによってネジ溝が形成できるように形成されていてもよい。これにより、ネジ１１の凹部３ｃに対する篏合状態をより確実に保持することができる。また、凹部３ｃに対するネジ１１の嵌め込みもより容易となる。
【００２９】
図３に示すように、突起部３ｄは、第１の基板１の貫通孔１ａ及び第２の基板２の貫通孔２ａに挿通されている。このように、第１の基板１の貫通孔１ａ及び第２の基板２の貫通孔２ａに突起部３ｄを通すことにより、第１の基板１及び第２の基板２を、筐体３の所定の位置に載置することができる。つまり、突起部３ｄは、本発明の位置決め部材としての役割を果たす。
【００３０】
また、突起部３ｄは、台座３ａの座面からネジ１１の頭部１１ａの下面までの距離を保持する役割も果たす。そこで、突起部３ｄのことを、スペーサ１２ともいう。なお、突起部３ｄの台座３ａの座面からの高さをｘ１とする。
【００３１】
なお、第１の基板１と第２の基板２との間には、ワッシャ１４が配置されている。突起部３ｄは、ワッシャ１４の中央部分の孔にも挿通されている。ワッシャ１４の厚みは、第１の基板１と第２の基板２との間に配置されるコネクタ２０の厚みと略同等になっている。ワッシャ１４は、例えば、金属、プラスチックなどで形成することができる。
【００３２】
ワッシャ１４が設けられていることにより、第１の基板１と第２の基板２との間隔を所定の間隔に保持することが容易となる。そのため、基板（特に、上方に位置する第２の基板２）のたわみを抑制することができる。このように、ワッシャ１４は、第１の基板１と第２の基板２との間隔を保持する間隔保持部材としての役割を果たす。
【００３３】
以上のように、台座３ａから上方にほぼ垂直に延びる突起部３ｄには、第１の基板１、ワッシャ１４、及び第２の基板２が、この順に挿通されている。つまり、第１の基板１の貫通孔１ａ、ワッシャ１４の孔、及び第２の基板２の貫通孔２ａが、同じ場所に位置するように重ねられている。そして、各貫通孔（孔）に突起部３ｄが挿通されている。
【００３４】
なお、図３に示すように、本実施の形態における支持構造１０では、突起部３ｄに対して、第１の基板１の貫通孔１ａ、ワッシャ１４の孔、第２の基板２の貫通孔２ａを重ねて載置し、第１の基板１側に形成された雌側コネクタ２２と第２の基板２側に形成された雄側コネクタ２１とが電気的に接続されるように雌側コネクタ２２と雄側コネクタ２１とが嵌合したときに、突起部３ｄの先端が第２の基板２の上面よりも突出している。この状態で、図１に示すように、第２の基板２上における突起部３ｄの上端の周囲に弾性部材１３が載置される。そして、弾性部材１３を載置した状態で、ネジ１１が凹部３ｃに差し込まれる。
【００３５】
ネジ１１は、頭部１１ａと軸部１１ｂとで構成される。頭部１１ａの先端には、ドライバー用の溝（「＋」型または「−」型など）が形成されている。軸部１１ｂには、下端部から中央部にかけて、ネジ山が形成されている。ネジの材料としては、金属、プラスチック、セラミックスなどが挙げられる。しかし、ある程度の強度、剛性を有していれば、ネジ１１の材料は特に限定はされない。
【００３６】
弾性部材１３の材料としては、例えば、ゴム、シリコン、ウレタンおよびその発泡材などを用いることができるが、これに限定はされない。また、エラストマー、スポンジ、不織布などのクッション性又は衝撃緩和性を有する素材で形成することもできる。また、ここで例示したもの以外にも、クッション性又は衝撃緩和性を有する素材として一般に用いられる素材を使用できる。また、弾性部材１３として、金属などの剛性を有する素材で形成されたバネ構造体を用いてもよい。弾性部材１３として金属製のバネを用いた例については後述する。
【００３７】
本実施形態では、弾性部材１３は、ゴム又はシリコン樹脂などの弾性を有する素材で形成されている。また、本実施形態の弾性部材１３は、板状の形状を有している。そして、弾性部材１３の中央部分には、ネジ１１を通すための孔が形成されている。
【００３８】
弾性部材１３に形成されている孔の大きさは、突起部３ｄの外径（外周）よりもやや大きいことが好ましい。これにより、弾性部材１３の孔は、突起部３ｄを挿通させることができる。また、弾性部材１３に形成されている孔の大きさは、ネジ１１の頭部１１ａの外径（外周）よりもやや小さいことが好ましい。これにより、弾性部材１３の孔は、ネジ１１の頭部１１ａを通さない。そのため、ネジ１１の頭部１１ａの下面と第２の基板２の上面との間に、弾性部材１３を挟み込むことができる。
【００３９】
上記のような構成により、ネジ１１の頭部１１ａが弾性部材１３を確実に押圧して、第２の基板２を支持することができる。また、ネジ１１の頭部１１ａと第２の基板２との間に弾性部材１３が介在することによって、ネジ１１を締め込んだ際に、頭部１１ａから第２の基板２に対してかかる負荷を分散させることができる。これにより、第２の基板２に対する局所的な負荷を軽減でき、基板の破損を抑制することができる。
【００４０】
なお、ネジ１１の頭部１１ａと弾性部材１３との間には、ワッシャがさらに設けられていてもよい。図４には、このような構成を有する支持構造１０’の断面構造を示す。
【００４１】
支持構造１０’は、ネジ１１の頭部１１ａと弾性部材１３との間に、ワッシャ１５を有している。図４に示すように、ワッシャ１５の外径は、ネジ１１の頭部１１ａの径よりも大きくなっている。また、ワッシャ１５には、突起部３ｄが挿通される孔が形成されている。ワッシャ１５の孔の径は、第２の基板２の貫通孔２ａ、ワッシャ１４の孔、及び、第１の基板１の貫通孔１ａの径と同等とすることができる。
【００４２】
上記のような支持構造１０’においては、弾性部材１３の厚さ及びワッシャ１５の厚さの合計が、第２の基板２表面からの突起部３ｄの突出長さ（ｘ２）よりも大きいことが好ましい（図３参照）。これにより、ネジ１１を凹部３ｃに対して締め込んでいった際に、ネジ１１の頭部（押圧部）１１ａが、突起部３ｄよりも先に、ワッシャ１５と接触する。そのため、ネジ１１の頭部１１ａからの突起部３ｄに対する衝撃を緩和することができる。
【００４３】
このように、より外径の大きなワッシャ１５が設けられていることにより、ワッシャ１５によって、より広い面積で弾性部材１３を押圧することができる。そのため、弾性部材１３にかかる圧力をさらに分散し、第２の基板２への局所的な押圧をさらに抑えることができる。支持構造１０’のこれ以外の構成については、支持構造１０と同様の構成を適用することができるため、詳細な説明については省略する。
【００４４】
本実施形態の支持構造１０において、弾性部材１３の厚さは、第２の基板２表面からの突起部３ｄの突出長さ（ｘ２）よりも大きいことが好ましい（図３参照）。これにより、ネジ１１を凹部３ｃに対して締め込んでいった際に、ネジ１１の頭部（押圧部）１１ａが、突起部３ｄよりも先に、弾性部材１３と接触する。そのため、ネジ１１の頭部１１ａからの突起部３ｄに対する衝撃を緩和することができる。
【００４５】
以上のように、本実施形態の支持構造１０は、筐体３の台座３ａに対して立設している突起部３ｄの高さ（ｘ１）が、第１の基板１、ワッシャ１４、及び第２の基板２のそれぞれの厚みを合計した高さよりも大きくなっている。この状態で、弾性部材１３の下側部分を突起部３ｄに通す。そして、突起部３ｄの上端よりも高い位置に弾性部材１３の上面が存在する状態で、ネジ１１を凹部３ｃに差し込み、締め込む。
【００４６】
支持構造１０では、第２の基板２の上面よりも上方に突起部３ｄの先端が位置する。そのため、上記のようにしてネジ１１を締め込んでも、ネジ１１の頭部１１ａは突起部３ｄの先端よりも下方には締め込まれない。したがって、ネジ１１を突起部３ｄの先端まで締め込んだ場合にも、ネジ１１の頭部１１ａと第２の基板２の上面とが直接接触することはない。
【００４７】
そして、ネジ１１の頭部１１ａと第２の基板２の上面との間には、弾性部材１３が存在するため、ネジ１１を締め込むと、弾性部材１３は圧縮され、その厚みが小さくなる。一方、突起部３ｄは、剛性を有する材料で形成されているため、ネジ１１を締め込んだ際にも、突起部３ｄの高さ（ｘ１）及び第２の基板２の上面からの高さ（ｘ２）は変わらない。そのため、支持構造１０に対してネジ１１を徐々に締め込んでいくと、弾性部材１３の厚みは徐々に小さくなり、第２の基板２の上面からの高さがｘ２になった時点で、ネジ１１の締め込みは止まる。
【００４８】
以上の構成によれば、ネジ１１の締め込みが完了した時点において、第２の基板２には、ネジ１１の締め込みトルクが直接負荷されることなく、弾性部材１３の反発力による適切な圧力が負荷された状態で、支持構造１０内の各基板は支持される。したがって、ネジの締め込み量やトルクを管理しなくても、適切な圧力で第２の基板２を押圧することができる。
【００４９】
そのため、支持構造１０を構成する各基板（特に、第２の基板２）のたわみ、破損、及び亀裂など抑えることができる。また、基板装置１００の製造時に、ネジの締め込み具合の微妙な調整を行う必要性が低くなる。そのため、例えば、自動のドライバーなどを用いてネジ１１の締め込みを行う場合に、締め付けトルク及び回転数などの微調整を行うことなく、容易かつ短時間で各基板の取り付けを行うことができる。
【００５０】
また、基板装置１００においては、上方に位置する第２の基板２は、他の基板上に載置されることを前提としたサブ基板（例えば、通信モジュール基板など）である場合も多い。このような場合の基板は、それ単独で販売されている既製品であり得る。また、このような基板は、その製造コストを下げるために、基板の厚さが薄く、また実装密度が高いものが多い。
【００５１】
このような比較的厚さの薄い基板を第２の基板２として、第１の基板１上に実装してネジ止めする場合、ネジの締め付けを適切に管理しなければ、基板に亀裂が入ったり破損したりするおそれがある。これは、ネジの頭部によって第２の基板２の貫通孔の周囲に局所的な圧力がかかるためである。また、第２の基板２の貫通孔の近くにまで電子部品が高密度に実装されている場合は、電子部品の破損や断線などのおそれもある。
【００５２】
しかし、本実施形態の支持構造１０では、貫通孔を通った位置決め部材の先端が第２の基板の上面から突出しているとともに、第２の基板の上面とネジの頭部（押圧部）との間に弾性部材が設けられている。これにより、第２の基板にはネジの頭部（押圧部）からの押圧が直接かからない構造が実現できる。したがって、例えば、通信モジュール基板のような薄く高密度に部品が実装された基板であっても、ネジの締め付け量やトルクを厳密に管理することなく、適切な圧力で第１の基板１側に固定することができる。
【００５３】
なお、上述した実施形態では、第１の基板及び第２の基板という２枚の基板を部分的に重ねて筐体上に係止した基板装置について説明した。しかし、本発明は、２枚の基板を有している基板装置のみならず、３枚以上の複数の基板を重ね合わせて配置した基板装置にも適用可能である。この場合には、複数の基板のうちの最も上方に位置する基板の上面（係止部材の押圧部によって押圧される面）に弾性部材が設けられていればよい。
【００５４】
＜第２の実施形態＞
続いて、本発明の第２の実施形態について説明する。図５には、本発明の第２の実施形態に係る基板装置２００の断面構造を示す。図５は、基板装置２００において、図２に示すＡ−Ａ線に相当する部分の断面構成を示す図である。
【００５５】
第２の実施形態に係る基板装置２００は、第１の基板１と第２の基板２とで構成されている。第１の基板１及び第２の基板２は、筐体（ベース部材）３内に収容されている。第２の基板２は、第１の基板１に部分的に重なった状態で、第１の基板１上に載置されている（図２参照）。
【００５６】
図５に示すように、基板装置２００を構成する２つの基板１及び２は、２か所の支持構造１０（１０ａ・１０ｂ）で、筐体３に対して固定されて支持されている。すなわち、第１の基板１及び第２の基板２は、支持構造１０によって筐体３に対して機械的に接続されている。
【００５７】
図５に示すように、基板装置２００は、第１の基板１、第２の基板２、筐体３、ネジ（係止部材）１１、スペーサ（位置決め部材）１２、弾性部材１３、及びコネクタ２０を、主な構成部材として備えている。
【００５８】
第２の実施形態では、第１の基板と第２の基板との間に、間隔保持部材としてのワッシャが設けられていない点が第１の実施形態とは異なっている。その他の構成については、基本的に第１の実施形態と同じ構成を適用することができる。そこで、第２の実施形態の基板装置２００では、第１の実施形態の基板装置１００と同じ構造及び機能を有する部材については、基板装置１００と同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００５９】
以上のように、第２の実施形態の基板装置２００には、第１の基板と第２の基板との間にワッシャが設けられていない。そのため、コネクタ部分の厚さを考慮して、その都度ワッシャの厚さを調整する必要がなく、製造工程の簡略化を図ることができる。
【００６０】
また、第１の実施形態に係る基板装置１００と同様に、第２の実施形態に係る基板装置２００も、第２の基板２とネジ１１の頭部１１ａとの間に弾性部材１３が設けられていることで、ネジ１１を締めつけた際に、第２の基板２は弾性部材１３によって押圧される。そのため、第２の基板２のたわみからの復元力と、弾性部材１３の復元力とが同等になったところで、第２の基板２は支持される。これにより、第２の基板２に局所的な圧力がかかることを抑制することができる。
【００６１】
さらに、第１の基板と第２の基板との間にワッシャが設けられていないため、第２の基板２を少しだけ下方にたわませることができる。これにより、コネクタ部分における雄側コネクタと雌側コネクタとの篏合が外れにくい構成を実現することができる。
【００６２】
なお、上述した第２の実施形態の支持構造１０は、第１の基板１と第２の基板との間に間隔保持部材を有していない構成であった。しかし、本発明の支持構造では、第１の基板１と第２の基板との間に、間隔保持部材として弾性部材が設けられていてもよい。弾性部材の材料としては、第１の実施形態において説明した弾性部材１３と同じ材料を用いることができる。
【００６３】
第１の基板１と第２の基板との間に、弾性部材が設けられていることで、基板同士の間隔を保持しつつ、上方に位置する第２の基板２を適度にたわませることができる。したがって、第２の基板２が破損したり、第２の基板２に亀裂が入ったりする可能性をより低減させることができる。また、間隔保持部材が弾性部材で形成されることで、個々のコネクタによって厚さが異なる場合にも、同じ厚さの弾性部材を使用することができる。
【００６４】
＜第３の実施形態＞
続いて、本発明の第３の実施形態について説明する。図６には、本発明の第３の実施形態に係る基板装置３００の断面構造を示す。基板装置３００は、第１の実施形態と同様に、第１の基板１と第２の基板２とで構成されている。第１の基板１及び第２の基板２は、筐体（ベース部材）３内に収容されている。第２の基板２は、第１の基板１に部分的に重なった状態で、第１の基板１上に載置されている（図２参照）。
【００６５】
第１の実施形態と同様に、基板装置３００を構成する２つの基板１及び２は、２か所の支持構造１１０で、筐体３に対して固定されて支持されている（図２参照）。すなわち、第１の基板１及び第２の基板２は、支持構造１１０によって筐体３に対して機械的に接続されている。
【００６６】
図６に示すように、本実施形態に係る基板装置３００は、第１の基板１、第２の基板２、筐体３、ネジ（係止部材）１１１、スペーサ（位置決め部材）１２、バネ座金（弾性部材）１１３、ワッシャ（間隔保持部材）１１４、及びコネクタ（図示せず）を、主な構成部材として備えている。図６では、基板装置３００の支持構造１１０部分を示す。
【００６７】
図６に示すように、第１の基板１及び第２の基板２は、筐体３に形成された台座３ａ上に載置されている。より具体的には、筐体３の台座３ａ上に、第１の基板１及び第２の基板２を支持する支持構造１１０が設けられている。
【００６８】
また、図示はしていないが、図１に示す基板装置１００と同様に、基板装置３００においても、台座３ａとは別の台座上に、コネクタが載置されている。そして、基板装置１００と同様に、基板装置３００においても、コネクタを間に挟んで２つの支持構造１１０が設けられている。
【００６９】
基板１には、支持構造１１０が形成される箇所に貫通孔が形成されている。同様に、基板２にも、支持構造１１０が形成される箇所に貫通孔が形成されている。
【００７０】
筐体３には、支持構造１１０が形成される箇所に、台座３ａが形成されている。第１の実施形態と同様に、台座３ａは、筐体３の底部表面から盛り上がるようにして形成される。
【００７１】
また、第１の実施形態と同様に、台座３ａには、ネジ１１１が差し込まれる凹部が形成されている。また、第１の実施形態と同様に、台座３ａの凹部が形成されている箇所には、台座の座面に対して突出した突起部が形成されている。この突起部は、支持構造１１０におけるスペーサ１２を構成する。
【００７２】
本実施の形態では、台座３ａ及びスペーサ１２は、筐体３と一体的に成形されている。図６に示すように、スペーサ１２は、第１の基板１の貫通孔及び第２の基板２の貫通孔を挿通している。このように、第１の基板１の貫通孔及び第２の基板２の貫通孔にスペーサ１２を通すことにより、第１の基板１及び第２の基板２を、筐体３の所定の位置に載置することができる。
【００７３】
第１の基板１と第２の基板２との間には、ワッシャ１１４が配置されている。スペーサ１２は、ワッシャ１１４の中央部分の孔にも挿通されている。ワッシャ１１４の厚みは、第１の基板１と第２の基板２との間に配置されるコネクタの厚みと略同等になっている。
【００７４】
ワッシャ１１４が設けられていることにより、第１の基板１と第２の基板２との間隔を所定の間隔に保持することが容易となる。そのため、基板（特に、上方に位置する第２の基板２）のたわみを抑制することができる。このように、ワッシャ１１４は、第１の基板１と第２の基板２との間隔を保持する間隔保持部材としての役割を果たす。
【００７５】
なお、第３の実施形態の基板装置３００に、上述した第２の実施形態の構成を適用し、ワッシャ１１４を設けない構成とすることもできる。また、金属製のワッシャ１１４の代わりに、間隔保持部材として弾性部材を用いることもできる。
【００７６】
以上のように、台座３ａから上方にほぼ垂直に延びるスペーサ１２には、第１の基板１、ワッシャ１１４、及び第２の基板２が、この順に挿通されている。つまり、第１の基板１の貫通孔、ワッシャ１１４の孔、及び第２の基板２の貫通孔が、同じ場所に位置するように重ねられている。そして、各貫通孔（孔）にスペーサ１２が挿通されている。
【００７７】
なお、図６に示すように、本実施の形態における支持構造１１０では、スペーサ１２に対して、第１の基板１の貫通孔、ワッシャ１１４の孔、第２の基板２の貫通孔を重ねて載置し、コネクタ同士が嵌合したときに、スペーサ１２の先端が第２の基板２の上面よりも突出している。この状態で、図６に示すように、第２の基板２上におけるスペーサ１２の上端の周囲に弾性部材としてのバネ座金１１３が載置される。
【００７８】
図７（ａ）は、本実施形態で用いられるバネ座金１１３の斜視図である。この図に示すように、バネ座金１１３は、皿バネ状になっている。すなわち、バネ座金１１３は、中心に穴の開いた板を円錐状にし、底のない皿状の形状を有している。バネ座金１１３は、例えば、薄板状の金属、プラスチックなどを材料とし、弾性を有する形状に成形されていることが好ましい。また、バネ座金１１３の高さは、第２の基板２表面からの突起部３ｄの突出長さ（ｘ２）（図３参照）よりも大きいことが好ましい。
【００７９】
バネ座金１１３は、中央部分の孔をスペーサ１２に挿通するようにして、第２の基板２上に配置される。そして、バネ座金１１３の上方から、筐体３の凹部にネジ１１１が差し込まれる。これにより、バネ座金１１３は、第２の基板２の上面と、ネジ１１１の頭部１１１ａの下面との間に位置する。図６に示すように、円錐状のバネ座金１１３は、第２基板２側により大きな内径の孔（大孔と呼ぶ）が位置し、ネジ１１１の頭部１１１ａ側により小さな内径の孔（小孔と呼ぶ）が位置するように、配置される。
【００８０】
以上の構成によれば、第２の基板２と、ネジ１１１の頭部１１１ａとの間に、バネ座金１１３が設けられていることにより、バネ座金１１３の弾性力によって第２の基板２を適度に押圧しながら支持することができる。そのため、複数の基板を重ねてネジによって係止する場合に、ネジの締め付けによる基板（特に、第２の基板２）の破損の発生を抑えることができる。
【００８１】
また、図７（ａ）に示すような皿バネ状のバネ座金１１３を用いることで、大孔の円周が第２の基板２の表面に均等に接触し、第２の基板２の貫通孔の周囲を均等な力で押圧することができる。したがって、基板の破損及び亀裂の発生を抑えつつ、第１の基板１及び第２の基板２をより確実に支持固定することができる。
【００８２】
本実施形態では、皿バネ状のバネ座金１１３を採用しているが、バネ座金の形状はこれに限定はされない。
【００８３】
図７（ｂ）及び（ｃ）には、バネ座金の他の形状の例を示す。図７（ｂ）に示すバネ座金３１３は、平座金を波型に曲げて形成されたものであり、一般にはウェーブワッシャーと呼ばれる。また、図７（ｃ）に示すバネ座金４１３は、一般には歯付き座金と呼ばれる。バネ座金４１３は、図７（ａ）に示すバネ座金１１３の大孔部分に、複数の歯を有している。
【００８４】
バネ座金３１３又はバネ座金４１３を、第３の実施形態の基板装置３００に用いると、第２の基板２に対するバネ座金の接地点が複数個所存在することとなる。例えば、バネ座金３１３は、波型の凹み部分が第２の基板２の表面に接触する。また、バネ座金４１３は、複数の歯の先端が第２の基板２の表面に接触する。
【００８５】
これにより、ネジ１１１を締め込んだ際に、第２の基板２にかかる負荷を複数に分散させることができる。なお、バネ座金３１３又はバネ座金４１３を用いる場合には、第２の基板２の表面におけるバネ座金が接触する位置に、補強がされていることが好ましい。またあるいは、バネ座金３１３又はバネ座金４１３を用いる場合には、バネ座金の近傍の基板２の表面は、押圧に対する影響がない配線パターンや部品配置とすることが好ましい。また、バネ座金３１３又は４１３の下面（すなわち、バネ座金と第２の基板との間）に、補強のためのワッシャを設けてもよい。
【００８６】
ここで例示したバネ座金以外にも、例えば、平座金の一部を切断してスリットを形成し、このスリット部分をねじることによってばね作用を持たせたバネ座金も使用可能である。
【００８７】
なお、本実施の形態では、バネ座金１１３に形成された小孔の内径は、スペーサ１２の外径と同程度となっているが、本発明はこれに限定はされない。つまり、バネ座金１１３の小孔の内径は、ネジ１１１の軸部１１１ｂが挿通できるだけの外径であればよい。そのため、バネ座金１１３の小孔の内径は、スペーサ１２の外径以上であってもよいし、スペーサ１２の外径未満であってもよい。
【００８８】
バネ座金１１３の小孔の内径がスペーサ１２の外径未満の場合には、当該小孔は、スペーサ１２の上端部に乗り上がることとなる。本実施の形態において弾性部材として用いられるバネ座金１１３は、金属などの剛性を有する材料で形成されているため、バネ座金１１３の上方部分がスペーサ１２の上端部に乗り上げる構成も可能である。これにより、ネジ１１１に対してバネ座金１１３をより正確に位置決めすることができる。
【００８９】
これにより、例えば、第１の実施形態の弾性部材と比較して、より小型化された弾性部材を用いることができる。そのため、基板の亀裂及び破損を抑えつつ、より高密度に部品実装した基板装置を得ることができる。
【００９０】
＜第４の実施形態＞
続いて、本発明の第４の実施形態について説明する。図８には、本発明の第４の実施形態に係る基板装置４００の断面構造を示す。基板装置４００は、第１の実施形態と同様に、第１の基板１と第２の基板２とで構成されている。第１の基板１及び第２の基板２は、筐体（ベース部材）２０３内に収容されている。第２の基板２は、第１の基板１に部分的に重なった状態で、第１の基板１上に載置されている（図２参照）。
【００９１】
第１の実施形態と同様に、基板装置４００を構成する２つの基板１及び２は、２か所の支持構造２１０で、筐体２０３に対して固定されて支持されている。すなわち、第１の基板１及び第２の基板２は、支持構造２１０によって筐体２０３に対して機械的に接続されている。
【００９２】
本実施形態に係る基板装置４００は、第１の基板１、第２の基板２、筐体２０３、ネジ（係止部材）２１１、ナット（係止部材、押圧部）２１２、スペーサ（位置決め部材）１２、弾性部材２１３、ワッシャ（間隔保持部材）２１４、及びコネクタ（図示せず）を、主な構成部材として備えている。図８では、基板装置４００の支持構造２１０部分を示す。
【００９３】
図８に示すように、第１の基板１及び第２の基板２は、筐体２０３に形成された台座２０３ａ上に載置されている。より具体的には、筐体２０３の台座２０３ａ上に、第１の基板１及び第２の基板２を支持する支持構造２１０が設けられている。
【００９４】
また、図示はしていないが、図１に示す基板装置１００と同様に、基板装置４００においても、台座２０３ａとは別の台座上に、コネクタが載置されている。そして、基板装置１００と同様に、基板装置４００においても、コネクタを間に挟んで２つの支持構造２１０が設けられている。
【００９５】
基板１には、支持構造２１０が形成される箇所に貫通孔が形成されている。同様に、基板２にも、支持構造２１０が形成される箇所に貫通孔が形成されている。
【００９６】
筐体２０３には、支持構造２１０が形成される箇所に、台座２０３ａが形成されている。第１の実施形態と同様に、台座２０３ａは、筐体３の底部表面から盛り上がるようにして形成される。なお、台座２０３ａには、ネジ２１１が挿通される貫通孔２０３ｂが形成されている。また、第１の実施形態と同様に、貫通孔２０３ｂが形成されている箇所には、台座２０３ａの座面に対して突出した突起部が形成されている。この突起部は、支持構造２１０におけるスペーサ１２を構成する。
【００９７】
本実施の形態では、台座２０３ａ及びスペーサ１２は、筐体２０３と一体的に成形されている。図８に示すように、スペーサ１２は、第１の基板１の貫通孔及び第２の基板２の貫通孔を挿通している。このように、第１の基板１の貫通孔及び第２の基板２の貫通孔にスペーサ１２を通すことにより、第１の基板１及び第２の基板２を、筐体２０３の所定の位置に載置することができる。
【００９８】
第１の基板１と第２の基板２との間には、ワッシャ２１４が配置されている。スペーサ１２は、ワッシャ２１４の中央部分の孔にも挿通されている。ワッシャ２１４の厚みは、第１の基板１と第２の基板２との間に配置されるコネクタの厚みと同等になっている。
【００９９】
ワッシャ２１４が設けられていることにより、第１の基板１と第２の基板２との間隔を所定の間隔に保持することが容易となる。そのため、基板（特に、上方に位置する第２の基板２）のたわみを抑制することができる。このように、ワッシャ２１４は、第１の基板１と第２の基板２との間隔を保持する間隔保持部材としての役割を果たす。
【０１００】
なお、第４の実施形態の基板装置４００に、上述した第２の実施形態の構成を適用し、ワッシャ２１４を設けない構成とすることもできる。また、金属製のワッシャ２１４の代わりに、間隔保持部材として弾性部材を用いることもできる。
【０１０１】
以上のように、台座２０３ａから上方にほぼ垂直に延びるスペーサ１２には、第１の基板１、ワッシャ２１４、及び第２の基板２が、この順に挿通されている。つまり、第１の基板１の貫通孔、ワッシャ２１４の孔、及び第２の基板２の貫通孔が、同じ場所に位置するように重ねられている。そして、各貫通孔（孔）にスペーサ１２が挿通されている。
【０１０２】
なお、図８に示すように、本実施の形態における支持構造２１０では、スペーサ１２に対して、第１の基板１の貫通孔、ワッシャ２１４の孔、第２の基板２の貫通孔を重ねて載置し、コネクタ同士が嵌合したときに、スペーサ１２の先端が第２の基板２の上面よりも突出している。この状態で、図８に示すように、第２の基板２上におけるスペーサ１２の周囲に弾性部材２１３が載置される。
【０１０３】
本実施の形態で用いられる弾性部材としては、例えば、第１の実施形態で説明した、ゴム、シリコン、ウレタンなどの弾性を有する材料で形成された弾性部材を用いることができる。また、本実施の形態で用いられる弾性部材としては、第３の実施形態で説明したバネ座金を用いることもできる。
【０１０４】
本実施の形態の支持構造２１０においては、筐体２０３の貫通孔２０３ｂをネジ２１１が貫通している。具体的には、図８に示すように、ネジ２１１の軸部２１１ｂが、筐体２０３の底面から貫通孔２０３ｂに差し込まれ、頭部２１１ａの下面（図８では、上側の面）が筐体２０３の底面と接触している。
【０１０５】
さらに、スペーサ１２の上端部には、ネジ２１１が嵌まり込むナット２１２が設けられている。そして、貫通孔２０３ｂを貫通したネジ２１１の軸部２１１ｂは、スペーサ１２の上端よりも上方に突出し、ナット２１２と結合している。
【０１０６】
上述した第１の実施形態などでは、筐体３に形成された凹部３ｃに形成されたネジ溝に対してネジ１１が締め込まれる構成であった。これに対して、本実施の形態の支持構造２１０では、ネジ（ボルト）２１１とナット２１２を用いて、筐体２０３の貫通孔２０３ｂに、第１の基板１及び第２の基板２が支持固定されている。
【０１０７】
さらに、本実施の形態の支持構造２１０では、筐体２０３の台座２０３ａ側からネジ２１１が差し込まれ、スペーサ１２の上端側にはナット２１２が位置するような構成となっている。つまり、本実施の形態の支持構造２１０では、ナット２１２が、第２の基板２に対して負荷を加える押圧部となっている。
【０１０８】
この構成によれば、ネジ２１１とナット２１２の締め付けを行う際に、ネジ２１１側を回転させて締め付けるため、ナット２１２側の回転を抑制することができる。そのため、ネジ２１１の締め付けに伴って弾性部材２１３が回転することを抑制することができる。したがって、弾性部材２１３の回転による位置ずれやシワ寄りなどの水平方向の変形を抑制できるため、より均一に第２の基板２を支持することができる。
【０１０９】
上述した各実施形態において説明した基板の支持構造及び基板装置は、プリント配線基板、回路基板などを構成部品として備えているあらゆる電気機器に適用できる。このような電気機器も本発明の範疇に含まれる。本発明の電気機器としては、例えば、冷蔵庫、空気調和機、洗濯機、電子レンジ、テレビ、パーソナルコンピュータ、各種通信機器（例えば、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話）などが挙げられる。
【０１１０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また、本明細書で説明した異なる実施形態の構成を互いに組み合わせて得られる構成についても、本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【０１１１】
１      ：第１の基板
１ａ    ：貫通孔
２      ：第２の基板
２ａ    ：貫通孔
３      ：筐体（ベース部材）
１１    ：ネジ（係止部材）
１１ａ  ：（ネジの）頭部（押圧部）
１２    ：スペーサ（位置決め部材）
１３    ：弾性部材
１４    ：ワッシャ（間隔保持部材）
２０    ：コネクタ
２１    ：雄側コネクタ（第２の接続部）
２２    ：雌側コネクタ（第１の接続部）
１１１  ：ネジ（係止部材）
１１３  ：バネ座金（弾性部材）
２１１  ：ネジ（係止部材）
２１２  ：ナット（係止部材）
１０，１１０，２１０    ：基板の支持構造
１００，２００，３００，４００    ：基板装置
【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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【図７】
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【図８】
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