(57)【要約】【課題】  電気回路基板に表面実装されたコネクタジャックの静圧強度を向上し、コネクタジャックに静圧負荷がかかった時、電気回路基板にかかる負荷を軽減する電気回路基板の保持構造を提供することである。【解決手段】  電気回路基板と、電気回路基板に表面実装されたコネクタジャックを有した電子機器において、前記電気回路基板を保持する複数の段ビスと、前記電気回路基板を可動させる複数の弾性部材を有し、前記段ビスと前記弾性部材が同軸上に配置されたことを特徴とする電気回路基板の保持構成とした。【選択図】  図6
2012186581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気回路基板（14）と、電気回路基板に表面実装されたコネクタジャック(100)を有した電子機器において、前記電気回路基板（14）を保持する複数の段ビス(52)と、前記電気回路基板（14）を可動させる複数の弾性部材(51a,b)を有し、前記段ビスと前記弾性部材が同軸上に配置されたことを特徴とする電気回路基板の保持構造。
【請求項２】
前記コネクタジャック（100）を受ける第一の受け面(18a)と第二の受け面(4a)を有し、第一の受け面(18a)は前記コネクタジャック表面と接しており、第二の受け面(4a)は、前記コネクタジャック裏面と所定のクリアランスを設けて設置された外観部品の一部で構成されており、コネクタジャックの突き当て面となっていることを特徴とする請求項1に記載の電気回路基板の保持構造。
【請求項３】
前記コネクタジャック（100）が常に金属製の本体シャーシの一部(18a)に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電気回路基板の保持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコネクタジャックを有する電子機器に関し、特にコネクタジャックが表面実装された電気回路基板の保持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コネクタジャックを電気回路基板に取り付ける方法として、コネクタジャックを電気回路基板の表面に半田付けする方法が採用されている。しかし、この取り付け方法は、電気回路基板のパターンの強度、および、半田付け部の強度に依存し、プラグの抜き差しの繰り返しやコジリによって電気回路基板のパターンの剥離、および、半田付け部の破損という問題がある。特に、デジタルカメラなどの携帯型の電子機器に使用されているコネクタジャックは半田付けの面積が小さく、耐久性に問題があった。
【０００３】
そこで、電気回路基板に表面実装されたコネクタジャックを補強する提案がされている。例えば、特許文献１では、コネクタジャックの取り付け構造において、コネクタジャックとは別部材の補強部材を備え、補強部材はコネクタジャックの外周を覆い、電気回路基板に固定されているものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2002-75559号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献1に開示された従来技術では、コネクタジャックの補強部材を、コネクタジャック筒部材の周囲3面に接する形状にしてネジ止め等で電気回路基板に固定していた。したがって、コネクタジャックに対し、プラグの抜き差しの繰り返しやコジリによって静圧負荷がかかったとき、電気回路基板にも負荷がかかってしまっていた。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、コネクタジャックの静圧強度を向上しつつ、電気回路基板に実装されたコネクタジャックに静圧負荷がかかった時、電気回路基板の半田付け部、および、パターン自体にかかる負荷を軽減する電気回路基板の保持構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、電気回路基板と、電気回路基板に表面実装されたコネクタジャックを有した電子機器において、前記電気回路基板を保持する複数の段ビスと、前記電気回路基板を可動させる複数の弾性部材を有し、前記段ビスと前記弾性部材が同軸上に配置されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、コネクタジャックが表面実装された電気回路基板を可動構造とし、かつ、コネクタジャック表裏面にそれぞれ受け面を設置することで、コネクタジャックに静圧負荷がかかった際、コネクタジャックと電気回路基板の半田付け部、および、パターン自体にかかる負荷を軽減することが可能となる。同時に、コネクタジャックを直接本体シャーシの金属部に接触させることで、ラグ板等の電気接続部品を必要とせずに、ノイズ対策が解決される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態を示したデジタルカメラの前面からの斜視図、（ｂ）は本発明の実施形態を示したデジタルカメラの背面からの斜視図。
【図２】本発明の実施形態を示したデジタルカメラの分解斜視図。
【図３】（ａ）は本発明の実施形態を示した電気回路基板の要部拡大斜視図、（ｂ）は本発明の実施形態を示した電気回路基板の正面からの斜視図。
【図４】（ａ）は従来構成における、静圧負荷方向と半田付け部にかかる負荷方向の関係を示す斜視図、（ｂ）は従来構成における、静圧負荷方向と半田付け部にかかる負荷方向の関係を示す斜視図。
【図５（ａ）】本発明の実施形態を示したコネクタジャック周辺部の斜視図。
【図５（ｂ）】本発明の実施形態を示したコネクタジャック周辺部を含む断面指示図。
【図５（ｃ）】本発明の実施形態を示したコネクタジャック周辺部を含む断面図。
【図６】本発明の実施形態を示した静圧負荷状態でのコネクタジャック周辺部を含む断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
［実施例］
図1（a）は、本発明の実施形態であるデジタルカメラを前面から見た斜視図であり、図1（ｂ）は、背面から見た斜視図である。
【００１２】
撮像装置であるデジタルカメラ本体１の外装は、前面カバー2、上カバー3、サイドカバー4、端子カバー5、背面カバー6、底面カバー7で構成されている。
【００１３】
図2は、デジタルカメラ本体１の分解斜視図である。
【００１４】
図2において、8は日付/時計電池を格納するホルダーであり、ホルダー8はビス11、背面カバーユニット6はビス9、サイドカバー4はビス10によってデジタルカメラ本体１に取り付けられる。サイドカバー4は樹脂で形成されている。12はカメラに対して着脱可能に装着されたアイカップ、13は背面カバーユニットに設置されたラバーである。
【００１５】
14は電気回路基板、15は外部インターフェース端子部、16は周辺機器用端子部である。なお、以下15、16を総称してコネクタジャック100と呼ぶことにする。端子カバー5は弾力性のあるエラストマー部材で形成され、サイドカバー4に圧入され、外部インターフェース端子部15、および周辺機器用端子部16を保護している。外部インターフェース端子部15は、カメラを外部機器と接続するための端子部であり、電気回路基板14に実装されている。本実施例では、ＵＳＢおよびＨＤＭＩ端子のコネクタジャックである。周辺機器用端子部16は、カメラの周辺機器を接続するための端子部であり、電気回路基板14および不図示の電気回路基板に実装されている。本実施例では、マイク、ヘッドホン、リモコン、シンクロ、映像/音声出力端子などのコネクタジャックである。
【００１６】
17は外装ラバーであり、外装ラバー17は弾力性のある合成ゴムで形成されており、端子カバー5と一体的に意匠性を高めつつ、撮影時の滑り止めの役割を持つ。18は本体シャーシであり、本体シャーシ18は金属で形成されており、デジタルカメラ本体１の骨格の一部をなしている。本体シャーシ18は不図示の電池のグランドに接続されている。19はフレキコネクタであり、本体シャーシ18に固定された電気回路基板14上に実装されている。背面カバーユニット6は不図示のフレキシブル電気回路基板によってフレキコネクタ19に電気的に接続される。
【００１７】
図3（ａ）は、電気回路基板14の要部斜視図である。図3（ｂ）は、図3（ａ）を正面から見た電気回路基板14の要部斜視図である。
【００１８】
図3（ａ）と図3（ｂ）に示すように、本実施例において、電気回路基板14には、マイク端子15a、ＵＳＢ端子16a、ＨＤＭＩ端子16bが実装されている。
【００１９】
マイク端子15aは、マイクプラグが挿入される樹脂で成形された角型の筒部材20a1を有しており、筒部材20a1の底面が電気回路基板14上に載置され、電気回路基板14の信号線等のパターン20a2上に半田付けされることによって表面実装されている。また、筒部材20a1には補強のため2つの脚部20a3が電気回路基板14のスルーホールに挿入され半田付けされている。
【００２０】
ＨＤＭＩ端子16bは、ＨＤＭＩプラグが挿入される角型の筒部材21b1を有しており、筒部材21b1の底面が電気回路基板14上に載置され、電気回路基板14の信号線等のパターン21b2上に半田付けされることによって表面実装されている。また、筒部材21b1には補強のため４つの脚部21b3が形成されており、電気回路基板14のスルーホールに挿入され、半田付けされている。したがって、ＨＤＭＩ端子16 bは、プラグの抜き差しやコジリに対して比較的耐久性の高い固定がなされている。
【００２１】
また、ＵＳＢ端子16aは、ＵＳＢプラグが挿入される角形の筒部材21a1を有しており、筒部材21a1の一部が電気回路基板14の切り欠きに嵌まるように載置されている。そして、ＵＳＢ端子16 aは、電気回路基板14の信号線等のパターン21a2上に半田付けされることによって表面実装されている。ここで、ＵＳＢ端子16 aは、ＨＤＭＩ端子16bよりも背の高い部品であるため、電気回路基板14を切り欠いて載置されており、電気回路基板14で支えられることがない。また、筒部材21a1に補強のため形成された４つの脚部21a3の内２つが、電気回路基板14のスルーホールに挿入され、他の２つが電気回路基板14のランドに半田付けされており、マイク端子15aやＨＤＭＩ端子16bよりも弱い固定となっている。したがって、ＵＳＢ端子16 aは、パターンの半田強度に依存し、プラグの抜き差しの繰り返しやコジリによって電気回路基板14から外れる可能性がある。
【００２２】
図4は、コネクタジャックに接続されたプラグ41によるこじり方向と、コネクタジャック半田付け部42にかかる力の負荷方向を示した図である。
【００２３】
図4（a）は、コネクタジャックに接続されたプラグ41によって、カメラ背面側に静圧負荷がかかったときのコネクタジャック奥側の半田付け部42にかかる負荷方向を示している。
【００２４】
図4（b）は、コネクタジャックに接続されたプラグ41によって、カメラ前面側に静圧負荷がかかったときのコネクタジャック奥側の半田付け部42にかかる負荷方向を示している。どちらの場合も、プラグ41のコジリによってコネクタジャックに静圧負荷がかかった際、コネクタジャックの挿入口がサイドカバー4のような外装部材で押さえられているため、こちらがコジリの支点となり、コネクタジャック奥側に配置されている半田付け部42がコジリの作用点となる。
【００２５】
図4(a)によると、プラグによってカメラ背面側に静圧負荷がかかった際、コネクタジャック奥側の半田付け部42は電気回路基板から剥がれる方向に負荷がかかる。
【００２６】
また、図4(b)によると、プラグによってカメラ前面側に静圧負荷がかかった際、コネクタジャック奥側の半田付け部42は電気回路基板に押し付けられる方向に負荷がかかる。つまり、プラグ41による静圧負荷方向が図4(b)に対して図4(a)の方が、コネクタジャック奥側の半田付け部42、および、パターン部に対して不利な力がかかり、半田付け部42、および、パターン部が剥がれやすいことがわかる。このため、図4(a)の方向に負荷をかけた時、コネクタジャック半田付け部42、および、パターン部にかかる負荷を軽減させる必要がある。
【００２７】
図5は、コネクタジャックと電気回路基板の半田付け部42、および、パターン部にかかる負荷を軽減させるために、電気回路基板を可動構造にした本実施例の特徴的な構成である。
【００２８】
図5（a）はコネクタジャック周辺部の斜視図、図5（b）は基板上面からの斜視図、図5（c）はその断面図である。51a,bは弾性部材であり、電気回路基板14を挟むようにして互いに同軸上に設置されている。この弾性部材51a,bの役割は、コネクタジャックに静圧負荷がかかった際、コネクタジャックの動きに合わせて電気回路基板14も動けるような構成にすることで、コネクタジャックにかかる負荷を軽減させることである。52は電気回路基板14を本体シャーシ18に固定し、かつ、前記弾性部材51による電気回路基板14の可動域を制限するための段ビスである。なお、前記段ビス52と弾性部材51は同軸上に位置し、これらは電気回路基板14を固定するすべての箇所に設置してもいいし、コストや組立作業性を考慮して、コネクタジャックに近い側に限定しても構わない。また、前記弾性部材51は、コイルスプリング、板バネ、線状バネ、ゴム弾性体などを示している。
【００２９】
4aはコネクタジャック受け面としてサイドカバー4などのカメラ外装部材の一部であり、18aはコネクタジャック受け面として本体シャーシ18の一部である。ここで、前記受け面4a, 18aはそれぞれ、コネクタジャックにプラグによる静圧負荷がかかると、コネクタジャック表面と接するように配置されている。つまり、前記受け面4a, 18aがコネクタジャックをサポートすることで、コネクタジャック単体にかかる静圧負荷を軽減させる役割をしている。このため、受け面4a, 18aは、静圧強度に耐えられるように補強されている。
【００３０】
ここで、コネクタジャック100表面と前記受け面4a、18aの間には、コネクタジャックを含む各種部品公差、実装誤差、および組立性によって必ずクリアランスが必要である。
【００３１】
しかし、このクリアランスがあるために、プラグによる静圧負荷がかかった際、コネクタジャック100が受け面4a、18aに接するまでの間、コネクタジャック単体に静圧負荷がかかることになっていた。
【００３２】
そこで、本実施例では、プラグによる静圧負荷方向が、半田付け部に対して比較的安全な方向である図4（b）に対しては、コネクタジャックと受け面4aの間に所定のクリアランスを設ける。一方、プラグによる静圧負荷方向が、半田付け部に対して不利な方向である図4（a）に対しては、コネクタジャックと受け面4aの間のクリアランスが発生しないようにする。これを達成する手段として、電気回路基板14を固定するビスとして段ビス52を使用し、さらに、電気回路基板14と前記段ビス52の頭の間に弾性部材51a、電気回路基板14と本体シャーシ18aの間に弾性部材51bを設ける。ここで、弾性部材51aと51bの反発力をそれぞれ51a1、51b1とすると、関係式は51a1＞51b1とする。なお、反発力を設定する方法としては、例えば弾性部材がゴム弾性体の場合には、硬度の異なる部材を使用してもいいし、コストや組立作業性を考慮して同一部材を使用した場合には、初期たわみ量をそれぞれ51a2、51b2とすると、関係式が51a2＞51b2となるように設定してもいい。いずれの場合においても、弾性部材51aの反発力が弾性部材51bに打ち勝つため、電気回路基板14を前記受け面18aに押さえることができる。なお、前記弾性部材51a，51bは必ずしも別部品である必要はなく、51aと51bを連結させて1部品としても可である。
【００３３】
図6は本実施例における、コネクタジャックに接続されたプラグ41によるこじり方向と、コネクタジャック半田付け部42にかかる力の負荷方向を示した図である。
【００３４】
ここで、プラグ41によるこじりが発生した場合の過程を順を追って説明する。
【００３５】
まず、プラグによりコネクタジャックに対して図6の方向に静圧負荷がかかった際、コネクタジャック奥側63が受け面18aと接しながら、コネクタジャックが静圧方向に回転する力がかかる。この時、電気回路基板の取り付け方法が従来のビスによる固定の場合、電気回路基板が本体シャーシに固定されているため、静圧負荷に対して電気回路基板は動くことができない。このため、電気回路基板との接続強度が弱いコネクタジャック奥側63の半田付け部42に過度の負荷がかかってしまう。本実施例では、電気回路基板が可動構造になっているため、前記回転力に伴い、前記コネクタジャックの動きに合わせて電気回路基板が弾性部材のたわみを利用してならうことができる。このため、コネクタジャック奥側63の半田付け部42にかかる過度な負荷を軽減することができる。この状態でプラグによる静圧負荷が続くと、静圧負荷方向に外装部材の一部である4aが所定のクリアランスを設けて待機しているため、コネクタジャック口元がこの外装部材の一部4aに突き当たる。こうなると、外装部材の一部4aが静圧負荷を受けることになるため、これ以上コネクタジャック奥側63の半田付け部42に過度な静圧負荷がかかることはない。
【００３６】
一方、ＵＳＢやＨＤＭＩ等の高速通信端子を有する機器では、放射ノイズ性能が問題となることがある。
【００３７】
本実施例では、ＵＳＢやＨＤＭＩ端子のコネクタジャックが常に本体シャーシの金属部と当接しているため、放射ノイズ性能を向上させることが可能となる。
【００３８】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００３９】
４a  サイドカバーの一部
１４  電気回路基板
１５  外部インターフェース端子部
１６  周辺機器用端子部
１８a  本体シャーシの一部
４１  プラグ
４２  半田付け部
５１a, ５１b  弾性部材  
５２  段ビス
６３  コネクタジャック奥側
１００  コネクタジャック
【図１】
2012186581.tif 000003
【図２】
2012186581.tif 000004
【図３】
2012186581.tif 000005
【図４】
2012186581.tif 000006
【図５（ａ）】
2012186581.tif 000007
【図５（ｂ）】
2012186581.tif 000008
【図５（ｃ）】
2012186581.tif 000009
【図６】
2012186581.tif 000010