(57)【要約】【課題】オプション基板等の第２の回路基板を脱着する際に、板状部材やスペーサの交換が不要であるような回路基板の実装構造を提供する。【解決手段】板状部材１の突起部１ａと、突起部１ａの突起先端面１ｂに、スペーサ２を介在させてネジ４により締結された第１の回路基板３とを有し、スペーサ２及び板状部材１の間に、第２の回路基板５を挟持する回路基板の実装構造において、第２の回路基板５と突起部１ａの突起先端面１ｂとの間に設けられ、中央にネジ通し穴が穿孔され、少なくとも第２の回路基板５よりも薄肉に形成された座金７を具備し、第２の回路基板５には、座金７のネジ通し穴と連通するスルーホール６が穿孔されており、スペーサ２の一端部は、第２の回路基板５のスルーホール６に挿通されており、座金７及び板状部材１は、スペーサ２の端面及びネジ４の頭座面により挟持されている。【選択図】　　　　　図１
2004128154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状部材の板面の一部に突出形成された突起部と、
前記突起部の突起先端面に、スペーサを介在させてネジにより締結された第１の回路基板を有し、
前記スペーサ及び前記板状部材の間に、第２の回路基板を挟持する回路基板の実装構造であって、
前記第２の回路基板と前記突起部の突起先端面との間に設けられ、中央に前記ネジが挿通されているネジ通し穴が穿孔され、少なくとも前記第２の回路基板よりも薄肉に形成された座金を具備し、
前記第２の回路基板には、前記座金の前記ネジ通し穴と連通するスルーホールが穿孔されており、
前記スペーサの一端部は、前記第２の回路基板のスルーホールに挿通されており、
前記座金及び前記板状部材は、前記スペーサの端面及び前記ネジの頭座面により挟持されていることを特徴とする回路基板の実装構造。
【請求項２】
前記座金は、
中央にネジ通し穴が穿孔された平板状のネジ頭着座板と、
前記ネジ頭着座板の片面に突出形成された１又は２以上の溶着用端子と、
を備え、
前記溶着用端子は、前記第２の回路基板に穿孔された端子取付用スルーホールに挿通され、その先端部が前記第２の回路基板に溶着されていることを特徴とする請求項１記載の回路基板の実装構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筐体等の板状部材に回路基板を実装する実装構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
種々の制御装置等においては、装置の筐体を構成する板状部材又は筐体内部に設けられた板状部材に、制御用回路基板、電源用回路基板等の回路基板がネジで締結して固定される。かかる場合、回路基板上の配線と板状部材との間を絶縁する必要がある。そのため、従来から、板状部材に回路基板を実装する実装構造として、回路基板と板状部材とを締結するネジにスペーサを介在させて、回路基板を締結する実装構造が採用されてきた（例えば、特許文献１，２，３）。
【０００３】
【特許文献１】
実開昭６０−８４８１７号公報（図１，図６）
【特許文献２】
特開平８−３３０６９９号公報（図１）
【特許文献３】
実開昭６１−１７７４９０号公報（図３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、板状部材に実装された回路基板に加えて、更に、オプションとして別の回路基板を実装したい場合がある。このような場合、例えば、図８に示すような構成とすることが考えられる。
【０００５】
図８は板状部材に２枚の回路基板を実装した状態を表す模式断面図、図９及び図１０は板状部材に１枚の回路基板を実装した状態を表す模式断面図である。
【０００６】
図８において、電子機器の筐体等の板状部材１００の一部には断面台形状の突起部１００ａが突出形成されており、突起部１００ａの突起先端面１００ｂにはネジ挿通孔が穿孔されている。また、突起先端面１００ｂには、円筒形のスペーサ１０１を介在して、第１の回路基板である固定基板１０２がネジ１０３で締結されている。更に、突起部１００ａの突起先端面１００ｂとスペーサ１０１の端面との間には、第２の回路基板であるオプション基板１０４が挟持されている。すなわち、板状部材１００とオプション基板１０４とが、スペーサ１０１の端面とネジ１０３の頭座面との間に挟持された状態にある。
【０００７】
このとき、固定基板１０２と板状部材１００の板面との間隔は、板状部材１００の突起部１００ａの高さｈ１とオプション基板１０４の板厚ｄとスペーサ１０１の高さｈ２との和ｈ１＋ｄ＋ｈ２となる。
【０００８】
一方、オプション基板１０４を実装しない場合は、図８において単にオプション基板１０４を取り除いただけでは、固定基板１０２と板状部材１００の板面との間隔がオプション基板１０４の板厚ｄだけ短くなる。しかしながら、電子機器等においては、装置の筐体内部の回路基板の配置が変化することにより、他の部品と干渉したりする不都合が生じる場合がある。特に、オプション基板１０４の板厚が、装置内の部品配置の公差に対して無視できない程度に大きい場合には問題となる。かかる場合、オプション基板を実装するかしないかに関わらず、固定基板１０２と板状部材１００の板面との間隔を一定に保つ必要がある。
【０００９】
固定基板１０２と板状部材１００の板面との間隔を図８の場合と同一に維持する方法としては、図９又は図１０のような構成をとることが考えられる。
【００１０】
図９においては、スペーサ１０１の高さは図８と同じものとして、板状部材１００’の突起部１００ａ’の高さｈ１’をｈ１＋ｄとしたものである。このように、突起部１００ａ’の高さを調整することにより、固定基板１０２と板状部材１００の板面との間隔を図８の場合と同一に維持することができる。
【００１１】
一方、図１０においては、板状部材１００の突起部１００ａの高さｈ１は図８と同じものとして、スペーサ１０１’の長さをｈ２＋ｄとしたものである。このように、スペーサ１０１’の高さを調整することによっても、固定基板１０２と板状部材１００の板面との間隔を図８の場合と同一に維持することができる。
【００１２】
しかしながら、図９のように、突起部１００ａ’の高さで調整した場合、オプション基板１０４を実装する場合と実装しない場合とで、板状部材に形成された突起部の高さが異なる２種類の板状部材を用意する必要がある。例えば、板状部材が電子装置の筐体の場合には、２種類の筐体を用意する必要がある。
【００１３】
また、スペーサ１０１の高さで調整した場合には、オプション基板１０４を実装する場合と実装しない場合とで、高さの異なる２種類のスペーサを用意する必要がある。
【００１４】
従って、製作費用が嵩むとともに、部品の在庫管理も難しくなる。また、電子機器等の用途によって、最初はオプション基板１０４が実装されていなかったものに、後日オプション基板１０４を追加しようとした場合、オプション基板１０４をスペーサ１０１と突起先端面１００ｂとの間に差し込むだけでは対応することができず、筐体等の板状部材１００の交換やスペーサ１０１の交換（スペーサ１０１が固定基板１０２に接着されている場合には、固定基板１０２の交換）を行わなければならず、不便であった。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、上記従来の問題を解決することにある。すなわち、オプション基板等の第２の回路基板を脱着する際に、板状部材やスペーサの交換が不要であるような回路基板の実装構造を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る回路基板の実装構造は、板状部材の板面の一部に突出形成された突起部と、前記突起部の突起先端面に、スペーサを介在させてネジにより締結された第１の回路基板とを有し、前記スペーサ及び前記板状部材の間に、第２の回路基板を挟持する回路基板の実装構造であって、前記第２の回路基板と前記突起部の突起先端面との間に設けられ、中央に前記ネジが挿通されているネジ通し穴が穿孔され、少なくとも前記第２の回路基板よりも薄肉に形成された座金を具備し、前記第２の回路基板には、前記座金の前記ネジ通し穴と連通するスルーホールが穿孔されており、前記スペーサの一端部は、前記第２の回路基板のスルーホールに挿通されており、前記座金及び前記板状部材は、前記スペーサの端面及び前記ネジの頭座面により挟持されていることを特徴とする。
【００１７】
これにより、第２の回路基板は、座金を介してスペーサと板状部材の突起部との間に締結される。座金と当接する側のスペーサの端部は、第２の回路基板に設けられたスルーホールに挿通されており、座金及び板状部材は、スペーサの端面及びネジの頭座面により挟持されているので、スペーサの端面と板状部材の突起部の突起先端面との間隔は、座金の厚さ分の間隔となる。また、座金の厚さは、少なくとも第２の回路基板よりも薄いため、座金及び第２の回路基板を取り外して、板状部材のみをスペーサの端面及びネジの頭座面により挟持した場合でも、第１の回路基板と板状部材との間隔は、第２の回路基板よりも小さい距離しか変化しない。従って、第２の回路基板を板状部材に脱着する前後で板状部材と第１の回路基板との間隔を所定の距離からある公差以内の距離に調整する必要がある場合、座金の厚さを上記公差以下に薄くすれば、スペーサの長さを変えたり、板状部材の突起部の高さを変えたりして第１の基板の位置を調整することが不要となる。
【００１８】
ここで、板状部材は、第１又は第２の回路基板を保持するために使用される板状部材であり、例えば、回路基板を保護するための筐体に使用される板状部材等である。
【００１９】
また、本発明においては、前記座金は、中央にネジ通し穴が穿孔された平板状のネジ頭着座板と、前記ネジ頭着座板の片面に突出形成された１又は２以上の溶着用端子とを備え、前記溶着用端子は、前記第２の回路基板に穿孔された端子取付用スルーホールに挿通され、その先端部が前記第２の回路基板に溶着されている構成とすることができる。
【００２０】
これにより、座金は第２の回路基板に溶着されているから、第２の回路基板を板状部材に脱着することが容易となる。
【００２１】
また、前記座金は半田付け可能な導電性材料で構成することができる。これにより、半田により座金を第２の回路基板に容易に溶着できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１に係る回路基板の実装構造の要部断面図、図２は図１の座金の斜視図である。
【００２３】
図１及び図２において、電子機器の筐体等の板状部材１の一部は、円錐台状の突起部１ａが突出形成されている。そして、その突起部１ａの突起先端面１ｂに円筒形状のスペーサ２を介在して、第１の回路基板である固定基板３がネジ４により締結されている。
【００２４】
一方、第２の回路基板であるオプション基板５は、板状部材１と固定基板３との間に設けられている。オプション基板５には、スペーサ２の外径よりも大径に形成されたスルーホール６が穿孔されている。そして、スルーホール６を覆うように、オプション基板５の板状部材１に対向する側の面に方形板状の座金７が設けられている。
【００２５】
座金７は、金属製の方形板７ａの４隅に、板面に対して直角にオプション基板５の方向に曲折形成された溶接用端子７ｂが形成されている。また、方形板７ａの中央部には、ネジ４の円筒部が挿通可能なネジ挿通孔７ｃが穿孔されている。この座金７の板厚は、オプション基板５の板厚よりも薄肉に形成されている。そして、スペーサ２の端部はスルーホール６に挿通されており、スペーサ２の端面と板状部材１の突起部１ａの突起状端面１ｂとの間に座金７が挟持されている。このとき、溶接用端子７ｂは、オプション基板５に穿孔された溶接用端子挿通孔に貫通され、その先端部がオプション基板５に半田溶接されている。
【００２６】
以上のように構成された本実施形態に係る回路基板の実装構造においては、板状部材１と固定基板３との間の間隙Ｄは、突起部１ａの高さｈ１と、スペーサ２の高さｈ２と、座金７の板厚ｄ１との和ｈ１＋ｈ２＋ｄ１となる。ここで、座金７の板厚ｄ１は、オプション基板５の板厚ｄ２に比べて薄い。
【００２７】
ここで、板状部材１と固定基板３との間隔Ｄの誤差は、固定基板３に実装された部品や配線又は固定基板３自体が他の部品と接触し干渉しない範囲で許容される。この誤差の範囲を許容寸法公差ΔＤと呼ぶ。
【００２８】
そこで、座金７の板厚ｄ１の値を、板状部材１と固定基板３との間隔Ｄにおいて許容される許容寸法公差ΔＤよりも小さい値とすれば、オプション基板５を脱着する場合でも、固定基板３に実装された部品や配線又は固定基板３自体が他の部品と接触し干渉することはない。
【００２９】
図３は本発明の実施形態１に係る回路基板の実装構造においてオプション基板を実装しない場合の状態を表す要部断面図である。
【００３０】
図３に示したように、オプション基板５を取り除いた場合、板状部材１と固定基板３との間隔Ｄ’はｈ１＋ｈ２であるが、図１の場合に対するこの間隔の変化量Ｄ−Ｄ’（＝ｄ１）は、上述のとおり公差ΔＤ以下であるから、オプション基板５を脱着しても、突起部１ａの高さｈ１又はスペーサ２の高さｈ２を変更する必要はない。従って、オプション基板５を実装するか否かにかかわらず、筐体の板状部材１及びスペーサ２が実装された固定基板３を共通化することが可能となる。
【００３１】
具体的には、例えば、オプション基板５の板厚が１．６ｍｍの場合、座金７の板厚を０．２ｍｍとする。そうすれば、上記変化量Ｄ−Ｄ’は０．２ｍｍとなり、一般に、実装時の許容寸法公差ΔＤ以下とみなすことができる。
【００３２】
尚、本実施形態において、座金７の溶接用端子７ｂの形状は、図２のような方形状に限られず、図４又は図５のように、先端部の幅が段差状に狭くなったものを使用してもよい。このように、溶接用端子７ｂの先端部の幅が段差状に狭くなったものは、先端部を折り曲げることが容易であるため、オプション基板５に座金７を実装した際に、溶接用端子７ｂの先端部を折り曲げて半田溶接することで、溶接強度が増し、溶接用端子７ｂがオプション基板５の板面から極端に突出することもなくなる。
【００３３】
（実施形態２）
図６は本発明の実施形態２に係る回路基板の実装構造の要部断面図、図７は本発明の実施形態２に係る回路基板の実装構造においてオプション基板を実装しない場合の状態を表す要部断面図である。
【００３４】
図６及び図７においては、基本的な構成は実施形態１と同様であるが、本実施形態においては、座金７は、オプション基板５の固定基板３に対向する側の面に設けられており、また、オプション基板５に穿孔されたスルーホール６’の径は、板状部材１の円錐台状の突起部１ａの突起先端部付近の径よりも大径に形成されている点で異なる。そして、円錐台状の突起部１ａの突起先端部付近がスルーホール６’内に挿入され、スペーサ２の端面と板状部材１の突起部１ａの突起状端面１ｂとの間に座金７が挟持されている。
【００３５】
このような構成としても、実施形態１と同様の作用効果を得ることが可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、第２の回路基板を板状部材に脱着する前後で板状部材と第１の回路基板との間隔を所定の距離からある公差以内の距離に調整する必要がある場合でも、座金の厚さを上記公差以下に薄くすることで、スペーサの長さを変えたり、板状部材の突起部の高さを変えたりして第１の基板の位置を調整することが不要となる。従って、回路基板を実装した電子機器の製作費が低廉となり、部品点数も減るため、部品の在庫管理も容易となる。更に、製造当初は第２の回路基板が実装されてない場合でも、後日、第２の回路基板を容易に実装することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る回路基板の実装構造の要部断面図である。
【図２】図１の座金の斜視図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る回路基板の実装構造においてオプション基板を実装しない場合の状態を表す要部断面図である。
【図４】実施形態１に係る座金の他の形状を示す図である。
【図５】実施形態１に係る座金の他の形状を示す図である。
【図６】本発明の実施形態２に係る回路基板の実装構造の要部断面図である。
【図７】本発明の実施形態２に係る回路基板の実装構造においてオプション基板を実装しない場合の状態を表す要部断面図である。
【図８】板状部材に２枚の回路基板を実装した状態を表す模式断面図である。
【図９】板状部材に１枚の回路基板を実装した状態を表す模式断面図である。
【図１０】板状部材に１枚の回路基板を実装した状態を表す模式断面図である。
【符号の説明】
１　板状部材
１ａ　突起部
１ｂ　突起先端面
２　スペーサ
３　固定基板（第１の回路基板）
４　ネジ
５　オプション基板（第２の回路基板）
６，６’　スルーホール
７　座金
７ａ　方形板
７ｂ　溶接用端子
７ｃ　ネジ挿通孔
【図１】
2004128154.tif 000003
【図２】
2004128154.tif 000004
【図３】
2004128154.tif 000005
【図４】
2004128154.tif 000006
【図５】
2004128154.tif 000007
【図６】
2004128154.tif 000008
【図７】
2004128154.tif 000009
【図８】
2004128154.tif 000010
【図９】
2004128154.tif 000011
【図１０】
2004128154.tif 000012