(57)【要約】【課題】回路素子間の正確な接続が容易で、回路素子の選択性が高く、回路素子の実装密度を高めることが可能な回路試作キットの提供を図る。【解決手段】回路試作キット１は、差込式端子台３Ａ〜３Ｃと回路配置板２とを備える。回路配置板２は平坦な主面上の任意の位置に、任意の角度で差込式端子台３Ａ〜３Ｃを着脱自在に担持する。差込式端子台３Ａ〜３Ｃは、それぞれ回路素子等の端子が挿脱自在な複数の端子挿入口（１２）が天面に配列され、底面に細線状端子（１６）が形成され、端子挿入口（１２）に挿入された回路素子等の全ての端子間を導通させるはんだフィレット（１５）が形成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端子を挿脱自在に保持する保持具を備え、保持具に挿入される全ての端子間が導通するように構成される少なくとも一つの差込式端子台と、
平坦な主面上の任意の位置に前記差込式端子台を着脱自在に担持するように構成される回路配置板と、を備える回路試作キット。
【請求項２】
前記差込式端子台は、前記複数の端子の各々を挿脱自在な複数の端子挿入口が天面に配列され、前記保持具が、前記端子挿入口に連通して設けられた構成である、請求項１に記載の回路試作キット。
【請求項３】
前記差込式端子台は、底面に突出部が形成された構成であり、前記回路配置板は前記突出部を着脱自在に担持する材料で構成される、請求項１または２に記載の回路試作キット。
【請求項４】
前記突出部は、前記保持具に導通する端子であり、他の差込式端子台の備える前記端子挿入口に挿脱自在である、請求項３に記載の回路試作キット。
【請求項５】
前記差込式端子台は、前記端子挿入口の配列方向に対して垂直な断面の面積が局所的に小さい切り欠き形成部を、複数の前記端子挿入口に挟まれるとともに複数の前記突出部に挟まれる位置に備える、請求項３または４に記載の回路試作キット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路の試作に用いる回路試作キットに関する。
【背景技術】
【０００２】
回路設計の教育や実習のためにブレッドボードを用いて回路構成の試作を行うことがある。一般的なブレッドボードは、ボード主面にマトリクス状に端子接続部が配置され、各端子接続部には回路素子等の端子が着脱自在である。また各端子接続部は、行または列に並ぶいくつかの端子接続部の組ごとに導通するように構成され、組を成す端子接続部に複数の端子を挿入するだけでそれらの端子間をはんだ付けせずに接続することができる。このようなブレッドボードを用いて回路を試作する場合、回路素子をブレッドボード上に回路図と類似するように配置し、組を成す端子接続部に各回路素子の端子を接続することにより、回路図における回路素子間の接続を可能な限り実現する。そして、残りの回路素子間の接続を、異なる組を成す端子接続部の間をジャンパ線で接続することにより実現する。
【０００３】
このようにして回路を試作する際には、ブレッドボードの内部配線を直接視認することができないため、各回路素子やジャンパ線の接続ミスが発生し易い。特に、ジャンパ線の接続が込み入っていったものになる場合や、回路素子の配置を回路図と大きく異ならせる必要がある場合には、各回路素子やジャンパ線の接続ミスが極めて発生し易く、回路素子間を正確に接続することが容易ではなかった。
【０００４】
そこで、回路基板の試作を容易にする回路試作キットが提案されている。例えば、教育用途の試作キットとして、回路素子と配線パターンとをコンポーネント化した複数のブロックを備え、各ブロックを回路配置板上に配置すると隣接するブロック間が接続されるようにしたものがある（例えば非特許文献１参照。）。また、回路配置板と、回路配置板上に配置される小型ブレッドボードとを備え、小型ブレッドボード上に回路素子を実装し、複数の小型ブレッドボード間をジャンパ線で接続するようにしたものもある（例えば特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】"メガケムの電気工学実習キット"、［online］、［平成22年8月18日検索］、インターネット〈URL：http://www.megachem.co.jp/Electricity%20and%20Electronics/Html/Locktronics.htm〉
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１２２６３８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
回路素子がコンポーネント化されたブロックを用いる場合、予め回路素子のコンポーネント化を要するために、回路試作キットにおける回路素子の選択性が低いものにならざるを得ない。一方、小型ブレッドボードを用いる場合、任意の回路素子を小型ブレッドボードに接続することができ回路素子の選択性は高いが、縦横に端子挿入口が配列されることによって使用されない端子挿入口が多くなり、回路素子の実装密度が低下せざるを得ない。
【０００８】
そこで本発明の目的は、回路素子間の正確な接続が容易で、回路素子の選択性が高く、回路素子の実装密度を高めることが可能な回路試作キットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の回路試作キットは、差込式端子台と回路配置板とを備える。差込式端子台は、複数の端子を挿脱自在に保持する保持具を備え、保持具に挿入される全ての端子間が導通するように構成される。回路配置板は平坦な主面上の任意の位置に差込式端子台を着脱自在に担持するように構成される。
保持具は、ハンダ付けを要さずに任意の回路素子の端子を保持する。単一の差込式端子台に接続される端子は全て導通し、ブレッドボードのように端子に接続されない端子挿入口の組が存在しない。差込式端子台は回路配置板上の任意の位置に配置される。
【００１０】
この構成において、差込式端子台の天面に、複数の端子の各々を挿脱自在な複数の端子挿入口を配列し、端子挿入口に連通して前記保持具を設けることが好適である。
これにより、各端子挿入口に端子を一つずつ挿入するようにすることができ、端子接続の確実性と端子接続位置の視認性とが高まる。
【００１１】
この構成において、差込式端子台の底面に突出部を形成し、突出部を着脱自在に担持する材料で回路配置板を構成すると好適である。
これにより、回路配置板に対して差込式端子台を任意の配置で着脱自在に担持することができる。また、着脱構造を簡単で軽量なものにできる。
【００１２】
この構成において、突出部を前記保持具に導通する端子とし、他の差込式端子台の備える端子挿入口に挿脱自在に構成すると好適である。
これにより、差込式端子台自体をジャンパ線の代用にして他の差込式端子台間を接続することが可能になる。
【００１３】
この構成において、差込式端子台は、端子挿入口の配列方向に対して垂直な断面の面積が局所的に小さい切り欠き形成部を、複数の端子挿入口に挟まれるとともに複数の突出部に挟まれる位置に備えると好適である。
これにより、切り欠き形成部で差込式端子台を分断して小型化でき、回路素子の実装密度を高めることが容易になる。また、分断後の差込式端子台にそれぞれ突出部と端子挿入口とを備えさせることが可能になり、分断後の差込式端子台それぞれを再使用することが可能になる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、保持具がハンダ付けを要さずに任意の回路素子の端子を保持するため、回路素子の選択性を高められる。単一の差込式端子台に実装される回路素子は全て導通することになり、ブレッドボードのように端子に接続されない端子挿入口の組が存在せず、また差込式端子台を回路配置板上の任意の位置に配置できるため、接続構造の視認性を極めて高いものにでき、また、回路素子の実装密度を高められる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る回路試作キットの構成例を説明する模式図である。
【図２】差込式端子台の第１の詳細構成例の斜視図である。
【図３】従来のブレッドボードと、図１の回路試作キットとでの回路試作例を説明する図である。
【図４】差込式端子台の接続構成例を説明する模式図である。
【図５】差込式端子台のその他の構成例を説明する模式図である。
【図６】差込式端子台の第２の詳細構成例の底面側斜視図である。
【図７】差込式端子台の第３の詳細構成例と使用例とを説明する図である。
【図８】差込式端子台の第４の詳細構成例の底面側斜視図である。
【図９】差込式端子台の第５の詳細構成例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の第１の実施形態に係る回路試作キットの構成例と、その回路試作キットを用いた回路基板の試作例とを説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る回路試作キット１の構成例を説明する模式図である。回路試作キット１は、回路配置板２と差込式端子台３Ａ，３Ｂ，３Ｃとを備える。回路配置板２は差込式端子台３Ａ，３Ｂ，３Ｃを平坦な主面上の任意の位置に、任意の角度で担持できるものであり、例えば、発泡ウレタンや発泡スチロール、ゴム、織物など、後述する細線状端子を挿脱自在なもので主面が構成されると好適である。差込式端子台３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、筐体天面に複数の端子挿入口が一列に配列され、筐体底面における両端の端子挿入口に対向する位置に細線状端子が設けられた構成である。端子挿入口の総数は差込式端子台３Ａで１５、差込式端子台３Ｂで３つ、差込式端子台３Ｃで５つである。
なお、本実施形態の回路試作キット１は、端子挿入口の数が異なる３種類の差込式端子台３Ａ〜３Ｃを備えるが、端子挿入口の数がそれらとは異なる差込式端子台を備えてもよく、また、いずれかの種類のみを備えてもよい。差込式端子台の種類は少なくとも一つあればよい。
【００１８】
図２（Ａ）は差込式端子台３Ａの具体的構成例を示す天面側斜視図であり、図２（Ｂ）は差込式端子台３Ａの底面側斜視図である。なお、差込式端子台３Ｂ，３Ｃは、差込式端子台３Ａと同様な構成を採用することができる。その場合、差込式端子台３Ｂ，３Ｃは端子挿入口等の個数が差込式端子台３Ａの構成と相違するのみであるため、ここではその図示と詳細説明とを省く。
【００１９】
差込式端子台３Ａは、筐体１１と導体保持具１３と基板部１４とはんだフィレット１５と細線状端子１６とを備える。筐体１１は概略直方体状であって、側面に複数の切り欠き部１７が形成され、天面に複数の端子挿入口１２が形成されている。なお、切り欠き部１７は必ずしも設けなくても良い。
各端子挿入口１２は等間隔で一列に並べて配列されていて、筐体１１の内部を天面から底面まで貫通する孔に連通している。各孔の内部には回路素子の端子やジャンパ線の端子を着脱自在に保持する導体保持具１３が内挿されている。導体保持具１３は天面側に回路素子等の端子の線径とほぼ同じ口径の開口を備え、底面側の端部が細線状で筐体１１の底面から突出している。基板部１４は、各導体保持具１３の底面側端部が挿入される孔が形成されている。はんだフィレット１５は、基板部１４の底面に設けられていて、基板部１４の底面側に突出する全ての導体保持具１３に導通する。なお、導体保持具１３間を導通させる構成は、はんだフィレット１５に限らず、それ以外のどのような構成を採用しても良い。
配列両端にある導体保持具１３では、底面側端部がその他の導体保持具１３よりも長尺であり、はんだフィレット１５から突出する部位が細線状端子１６を構成している。この細線状端子１６は特許請求の範囲に記載の突出部に相当するものであり、他の差込式端子台の端子挿入口に挿入可能に構成している。
差込式端子台３Ａとしては、このような構成を採用することができ、各端子挿入口１２に回路素子等の端子を一つずつ挿入されることで確実な端子接続の実現と、端子接続位置の視認性の向上を実現できる。
【００２０】
図３は、本実施形態に係る回路試作キット１を用いた回路基板の試作例を説明する図である。図３（Ａ）に試作する回路図を示し、図３（Ｂ）に従来のブレッドボードを用いた試作例を示し、図３（Ｃ）に本実施形態の回路試作キット１を用いた試作例を示す。
【００２１】
図３（Ａ）に示す回路は、非安定マルチバイブレータ回路を利用して発光ダイオードを切り替え点滅させるものである。この回路は、回路素子として抵抗Ｒ１〜Ｒ４、コンデンサＣ１，Ｃ２、発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２を備えている。
【００２２】
図３（Ｂ）に示す従来のブレッドボード９９を用いた試作例では、ブレッドボード９９に端子挿入口が縦横に配列され、横列に１０個の端子挿入口が並び、それらは５つずつの２組に中央で分けて導通されている。ここでは、抵抗Ｒ１，Ｒ２、コンデンサＣ１、発光ダイオードＬＥＤ１、およびトランジスタＴｒ１の各端子を、横列の左側の組をなす端子挿入口に挿入し、抵抗Ｒ３，Ｒ４、コンデンサＣ２、発光ダイオードＬＥＤ２、およびトランジスタＴｒ２の各端子を、横列の右側の組をなす端子挿入口に挿入している。ブレッドボード９９における横列の右側の組と左側の組との間はジャンパ線２１〜２４により導通させている。そして、電源スイッチＳＷを介して当該回路を電池に接続し、図３（Ａ）に示す回路構成としている。
【００２３】
図３（Ｃ）に示す本実施形態の回路試作キット１を用いた試作例では、回路配置板２の主面に差込式端子台３Ａを２つ、差込式端子台３Ｂを６つ、差込式端子台３Ｃを４つ設けている。そして、差込式端子台３Ａ〜３Ｃそれぞれの備える端子挿入口に、上述と同じ回路素子の各端子を挿入し、電源スイッチＳＷを介して当該回路を電池に接続し、図３（Ａ）に示す回路構成としている。各差込式端子台３Ａ〜３Ｃの間の接続には２つのジャンパ線３１，３２を用いている。
本試作例では、図３（Ｂ）の試作例に比較して、ジャンパ線の使用本数が減り、ジャンパ線が込み入ることを防ぐことができている。また、本試作例では、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２の配置が図３（Ａ）の回路図により近いものになっていて、その上、差込式端子台３Ａ〜３Ｃは配線の一部として機能する。このため、図３（Ｃ）の試作例は全体として回路素子の間の接続構造の視認性が極めて優れたものになっている。
【００２４】
なお、ここでは差込式端子台３Ａ〜３Ｃの配置角度を、図中右方向を基準として０度配置または９０度配置としているが、差込式端子台３Ａ〜３Ｃは回路配置板２上に任意の配置位置および任意の配置角度で配置することができる。
また回路配置板２と差込式端子台３Ａ〜３Ｃとの挿脱構造として、細線状端子と細線状端子を挿脱自在な材料とを採用して、挿脱構造を簡易で軽量なものにしているが、挿脱構造としては、その他の構造、例えばマグネット構造や面ファスナー構造などを利用することもできる。
【００２５】
次に、本実施形態に係る回路試作キット１の備える差込式端子台の接続構成例について説明する。図４は差込式端子台の接続構成例を説明する模式図である。
図４（Ａ）は複数の差込式端子台を平行に隣接させることで小型ブレッドボードと同様な配線構成とする使用例である。このようにした場合、小型ブレッドボードと同様な配線構成の２組の差込式端子台を適切な配置間隔で配置することで、複数の端子を備えるＩＣチップなどを実装することが可能になる。なお、ＩＣピッチは通常２．５４ｍｍであるため、各差込式端子台の幅寸法は、隣接する差込式端子台との端子挿入口間隔が２．５４ｍｍとなるように設定されていると好適である。また２．０ｍｍなどのＩＣピッチも存在するため、隣接する差込式端子台との端子挿入口間隔が２．０ｍｍなどになるような、複数寸法の差込式端子台を用意しておくとさらに好適である。
【００２６】
図４（Ｂ）は差込式端子台の端子挿入口に別の差込式端子台の細線状端子を挿入することで、近接配置する２つの差込式端子台の間を接続する使用例である。このようにした場合、ジャンパ線を使用する必要がなくなり、配線構造の視認性が高まる。また、天面側に配置される差込式端子台に対してさらに回路素子等の端子を挿入することが可能であり、配線構造を三次元化することもできる。
【００２７】
次に、回路試作キット１に備えさせる差込式端子台の別の構成例について説明する。図５は差込式端子台の構成例を説明する模式図である。
【００２８】
図５（Ａ）に示す差込式端子台４１Ａ〜４１Ｃは、細線状端子を両側２本だけではなく、中間の端子挿入口に対向する位置にも設けた構成例である。差込式端子台はこのような構成としてもよい。
【００２９】
図５（Ｂ）に示す差込式端子台４２Ａ，４２Ｂは、端子挿入口のうちの一つの口径を他のものと相違させた構成である。このような構成も差込式端子台として用意しておくことにより、通常とは線径が異なる端子を備える回路素子を実装することも可能になる。
【００３０】
図５（Ｃ）に示す差込式端子台４３Ａ，４３Ｂは、互いに導通する端子挿入口を一列ではなく、二列に設けた構成である。差込式端子台はこのように構成してもよく、少なくとも全ての端子挿入口が導通していれば、端子挿入口の配列形態はどのようなものでもよい。
【００３１】
図５（Ｄ）に示す構成は、複数の差込式端子台４４Ａ〜４４Ｃをリード線で予め接続した構成である。このような構成を用意しておくことにより、ジャンパ線での接続作業に掛かる使用者の手間を低減することができる。
【００３２】
図５（Ｅ）に示す差込式端子台４５は湾曲した形状である。この差込式端子台４５は予め湾曲した形状の剛体として形成してもよく、弾性体で形成して使用時に湾曲させるようにしてもよい。
【００３３】
その他、細線状端子を端子挿入口と導通させずに構成したり、非金属で構成したりしてもよい。また、細線状端子を設けずに、マグネット構造や面ファスナー構造などのその他の基板接続構造を採用してもよい。また、各差込式端子台をいくつかの異なる着色グループにわけておけば、使用者が電気的役割毎に着色グループを使い分けることができる。また、回路配置板には方眼模様やドット模様をつけておいてもよい。また、回路配置板の上に部品配置図を描いた紙を貼り付けられるようにすれば、回路の試作実習を行うこともできる。
【００３４】
次に、差込式端子台の第２の詳細構成例を説明する。図６は差込式端子台５０の底面側斜視図である。なお、差込式端子台５０の天面側構成は図１（Ｂ）と同様であり天面側斜視図とその詳細説明は省く。
【００３５】
差込式端子台５０は、筐体５１と導体保持具５３と導通用金属細線５５とはんだフィレット５４と細線状端子５６とを備える。筐体５１は概略直方体状であって、側面に切り欠き部５７を設け、天面に図示しない端子挿入口が形成され、各端子挿入口の内部に導体保持具５３が内挿されている。導体保持具５３は底面側の端部が細線状であり筐体５１の底面から突出している。導通用金属細線５５は、各導体保持具５３の底面側端部の脇に配置されて、はんだフィレット５４によって各導体保持具５３にはんだ付けされる。なお、導体保持具１３と導通用金属細線５５との間を導通させる構成は、はんだフィレット５４に限らず、それ以外のどのような構成を採用しても良い。
配列両端にある導体保持具５３は、底面側端部がその他の導体保持具５３よりも長尺であり、はんだフィレット５４から突出する部位が細線状端子５６を構成している。差込式端子台はこのような構成であっても良い。
【００３６】
次に、差込式端子台の第３の詳細構成例を説明する。図７（Ａ）は差込式端子台６０の底面側斜視図である。なお、差込式端子台６０の天面側構成は図１（Ｂ）と同様であり天面側斜視図とその詳細説明は省く。
【００３７】
差込式端子台６０は、筐体６１と導体保持具６３と導通用配線パターン６４とを備える。筐体６１は概略直方体状であって、側面に切り欠き部６７を設け、天面に図示しない端子挿入口が形成され、各端子挿入口の内部に導体保持具６３が内挿されている。導体保持具６３は底面側端部が筐体６１の底面から突出していて、底面側端部は細線状になっている。導通用配線パターン６４は、筐体６１の底面に印刷形成されていて、はんだフィレット等（不図示）によって各導体保持具６３に導通している。ここでは、全ての導体保持具６３が細線状端子を構成している。
図７（Ｂ）は差込式端子台６０の底面側平面図である。この差込式端子台６０は、筐体に曲げ荷重や剪断荷重を加えて、切り欠き部６７で分断することで小型化して利用できる。ここでは、筐体６１において切り欠き部６７を各導体保持具６３の間となる位置に設けていて、これにより分断後の差込式端子台それぞれに複数の導体保持具６３を設けられるようにしている。したがって、分断後の差込式端子台それぞれを回路基板の試作に用いることができる。
【００３８】
次に、差込式端子台の第４の詳細構成例を説明する。図８（Ａ）には細線状端子を一つおきに設けた差込式端子台７０Ａの構成を、図８（Ｂ）は細線状端子を二つおきに設けた差込式端子台７０Ｂの構成を、図８（Ｃ）には細線状端子を三つおきに設けた差込式端子台７０Ｃの構成を示している。差込式端子台はこれらのように構成しても良い。
【００３９】
次に、差込式端子台の第５の詳細構成例を説明する。図９（Ａ）は差込式端子台８０の天面側斜視図であり、図９（Ｂ）は差込式端子台８０の断面図である。差込式端子台８０はフレーム８１と金属把持具８２とを備える。フレーム８１は断面コの字形の長尺な形状である。金属把持具８２はクリップ形状部８２Ａと細線状端子８２Ｂとを備える。クリップ形状部８２Ａは金属平板を折り曲げて両端部を底面部分から離れた位置で近接させたギャップ部８２Ｃを備え、このギャップ部８２Ｃは回路素子等の複数の端子を一度に狭持することができる。細線状端子８２Ｂはフレーム８１の底面から突出する。差込式端子台はこのような構成であってもよい。
【００４０】
図９（Ｃ）は差込式端子台８５の断面図である。この差込式端子台８５はフレーム８６と端子部８７と導電性充填材８８とを備える。フレーム８６は天面にスリットを備える断面矩形環状の長尺な形状である。端子部８７はフレーム８６の底面から突出する。導電性充填材８８はフレーム８６の内部を充填するように設けられていて、金属繊維などによる綿状または網状の構成である。この導電性充填材８８は回路素子等の複数の端子を一度に保持することができる。差込式端子台はこのような構成であってもよい。
【００４１】
上述した実施形態の説明は、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、上述した実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、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。
【符号の説明】
【００４２】
１…回路試作キット
２…回路配置板
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ…差込式端子台
１１…筐体
１２…端子挿入口
１３…導体保持具
１４…基板部
１５…はんだフィレット
１６…細線状端子
３１，３２…ジャンパ線
【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】
2012053362.tif 000008
【図７】
2012053362.tif 000009
【図８】
2012053362.tif 000010
【図９】
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