(57)【要約】【課題】外部装置の着脱時にかかる負荷による基板の損傷を防ぐことができる基板支持構造を提供する。【解決手段】外部装置１００を装着するコネクタ１５を、回路基板２０の実装面に設ける。回路基板２０の平面方向における一端部（可動側端部）が厚み方向において揺動可能に、ネジ３１、ボス３２および発泡材スペーサ３４により、他端部（固定側端部）で回路基板２０を支持する。ネジ３１はボス３２にねじ込み可能であって、回路基板２０に、ボス３２より径が大きい貫通孔２２を設け、貫通孔２２にボス３２を挿入する。回路基板２０の裏面に発泡材スペーサ３４を設け、ネジ３１をボス３２にねじ込み、実装面に当接して、厚み方向においてネジ３１と発泡材スペーサ３４とで挟み込んで回路基板２０を固定する。【選択図】図２
2013080815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
該基板を支持する支持部と、
前記基板の厚み方向に突出して前記基板の一面に設けられ、外部装置を装着するコネクタ部と、
を備え、
前記支持部は、
剛体および弾性体を有し、
厚み方向において前記剛体および前記弾性体で前記基板を挟み込み、前記基板に装着されたコネクタ部が厚み方向に揺動可能に支持している、
ことを特徴とする基板支持構造
【請求項２】
前記基板は厚み方向に貫通する孔を有し、
前記剛体は、
前記孔より径が小さく、前記孔に挿入される柱部、および前記孔より径が大きく、前記柱部と係合する係合部、
を有し、
前記基板は、
前記係合部および前記弾性体で挟み込まれて支持されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の基板支持構造。
【請求項３】
前記コネクタ部は、
前記基板からの突出方向が、前記基板の一面の法線方向に対して傾斜して設けられている、
をさらに備える請求項１または２に記載の基板支持構造。
【請求項４】
前記基板の所定角度以上の揺動を防止する防止部、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１から３の何れか一つに記載の基板支持構造。
【請求項５】
前記支持部は、少なくとも二点で前記基板を支持している、
ことを特徴とする請求項１から４の何れか一つに記載の基板支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部装置を装着するコネクタを有する基板支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯機器で音楽を聴くユーザが増えてきている。これに伴い、携帯機器を接続するためのコネクタを有し、携帯機器に保存された音楽データを出力することができるオーディオ機器も増えてきている。このようなオーディオ機器において、例えば、特許文献１に記載のように、コネクタが傾斜されて設けられているため、携帯機器を水平方向に対して傾斜させて、着脱させる必要がある場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１１０６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コネクタは回路基板に半田などで装着されているため、コネクタに携帯機器を差し込む際に加わる力により、コネクタと回路基板との間の半田が剥離し、接触不良が生じるおそれがある。この問題は、特許文献１に記載のように、携帯機器を傾斜させて着脱する場合に顕著となる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、外部装置の着脱時にかかる負荷による基板の損傷を防ぐことができる基板支持構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る基板支持構造は、基板と、該基板を支持する支持部と、前記基板の厚み方向に突出して前記基板の一面に設けられ、外部装置を装着するコネクタ部と、を備え、前記支持部は、剛体および弾性体を有し、厚み方向において前記剛体および前記弾性体で前記基板を挟み込み、前記基板に装着されたコネクタ部が厚み方向に揺動可能に支持している、ことを特徴とする。
【０００７】
この構成では、外部装置を装着するコネクタ部が、揺動可能な基板の一部側に設けられているため、外部装置の着脱時にコネクタ部を介して基板にかかる負荷は、基板の揺動によって軽減される。これにより、外部装置の着脱時における基板の破損を防ぐことができる。
【０００８】
また、この構成では、基板を剛体および弾性体で挟んで支持するため、基板の一部が揺動可能としつつも、基板を安定させることができる。例えば、基板の表面側を剛体、裏面側を弾性体とした場合、基板が裏面側に揺動したとき、基板裏面と支持部との間にかかる負荷を弾性体によって軽減できると共に、表面側の剛体によって揺動した基板のぐらつきを抑制できる。これにより、支持部により固定支持された場合のように、基板部分が破損するおそれを軽減できる一方、剛体と弾性体とによる挟持固定により、基板が安定するため、外部装置をコネクタ部へ装着しやすくなる。
【０００９】
本発明に係る基板支持構造において、前記基板は厚み方向に貫通する孔を有し、前記剛体は、前記孔より径が小さく、前記孔に挿入される柱部、および前記孔より径が大きく、前記柱部と係合する係合部を有し、前記基板は、前記係合部および前記弾性体で挟み込まれて支持されていることを特徴とする。
【００１０】
この構成では、柱部が挿入される基板の孔が、柱部よりも径が大きいため、基板と柱部との間に隙間が生じる。このため、基板の孔と柱部の径との差分の大きさだけ基板の揺動が可能である。
【００１１】
本発明に係る基板支持構造において、前記コネクタ部は、前記基板からの突出方向が、前記基板の一面の法線方向に対して傾斜して設けられている、ことを特徴とする。
【００１２】
この構成では、コネクタ部の突出方向からずれて外部装置がコネクタ部に着脱された場合であっても、基板とコネクタ部との間にかかる負荷を、基板の揺動によって吸収でき、基板またはコネクタ部の破損を防止できる。
【００１３】
本発明に係る基板支持構造は、前記基板の前記一方端部の所定角度以上の揺動を防止する防止部、をさらに備えることを特徴とする。
【００１４】
この構成では、基板が可動範囲を超えて揺動することで、基板が破損するおそれを防止できる。
【００１５】
本発明に係る基板支持構造において、前記支持部は、少なくとも二点で前記基板を支持していることを特徴とする。
【００１６】
この構成では、揺動する基板を少ない支点で安定させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、外部装置を装着するコネクタ部を、揺動可能な基板の一部側に設けることで、着脱時にコネクタ部を介して基板にかかる負荷を軽減でき、この結果、外部装置の着脱時における基板の破損を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態に係るオーディオ装置の斜視図。
【図２】回路基板に装着されるコネクタの説明図。
【図３】オーディオ装置の上方から視た場合の回路基板を示す図。
【図４】（Ａ）は図３のＩＶＡ−ＩＶＡ線の断面図、（Ｂ）は図３のＩＶＢ−ＩＶＢ線の断面図、（Ｃ）は図３のＩＶＣ−ＩＶＣ線の断面図。
【図５】コネクタへ外部装置を差し込む際の回路基板の動きを示す模式図。
【図６】コネクタから外部装置を抜く際の回路基板の動きを示す模式図。
【図７】オーディオ装置を下方から視た場合の回路基板を示す。
【図８】（Ａ）は図７のＶＩＩＡ−ＶＩＩＡ線の断面図、（Ｂ）は図７のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線の断面図、（Ｃ）は図７のＶＩＩＣ−ＶＩＩＣ線の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（実施形態１）
以下、本発明に係る基板支持構造の実施形態１について図面を参照して説明する。以下の実施形態では、本発明に係る基板支持構造を備えたオーディオ装置を例に挙げて説明する。
【００２０】
図１は本実施形態に係るオーディオ装置の斜視図である。
【００２１】
オーディオ装置１は、略直方体形状で、角部がＲ形状となった筐体１０を備えている。筐体１０の一面（以下、この面を前面という）には、スピーカ９および音量などを調整するためのダイヤル８が設けられている。図示しないが、筐体１０の背面には、電源ケーブルなどを接続するコネクタが設けられている。
【００２２】
筐体１０の上面には、電源ボタンなどの操作パネル７、および外部装置１００を装着する装着部１４が設けられている。装着部１４は、筐体１０の上面に開口部を有する空間であり、内部には外部装置１００を接続するコネクタ１５が設けられている。外部装置１００は、音データを記憶するメモリを有する装置であって、例えば、携帯音楽プレーヤ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯電話機などが挙げられる。オーディオ装置１は、コネクタ１５に外部装置１００が装着され、再生開始操作を受け付けると、外部装置１００に保存された音データを取得して、スピーカ９から放音する。
【００２３】
図２は回路基板に装着されるコネクタ１５の説明図である。
【００２４】
コネクタ１５は、装着部１４の下方で、筐体１０の内部に配置される回路基板２０の実装面に設けられていて、外部装置１００が装着可能なように装着部１４の底面から露出している。回路基板２０は、基板平面の奥行方向の一端部（以下、可動側端部という）側が基板厚み方向（図中、破線矢印）に揺動するように、他端部（以下、固定側端部という）近傍で、ボス３２に差し込まれたネジ３１の頭部と発泡材スペーサ３４とに挟まれて支持されている。ネジ３１、ボス３２および発泡材スペーサ３４などについては後に詳述する。コネクタ１５は、ネジ３１などによる回路基板２０の支持位置より可動側端部側となる位置に装着されている。また、コネクタ１５は、回路基板２０の実装面の法線方向ｎから約１５度傾けた状態で回路基板２０に設けられている。本実施形態では、回路基板２０は、オーディオ装置１を水平に設置した場合に水平配置となるものとする。従って、コネクタ１５に接続する外部装置１００は、鉛直方向から約１５度傾けた状態でコネクタ１５に装着される。
【００２５】
図３は、オーディオ装置１の上方から視た場合の回路基板２０を示す図である。図４（Ａ）は図３のＩＶＡ−ＩＶＡ線の断面図、図４（Ｂ）は図３のＩＶＢ−ＩＶＢ線の断面図、図４（Ｃ）は図３のＩＶＣ−ＩＶＣ線の断面図を示す。なお、図４（Ａ）および図４（Ｂ）では、筐体１０は省略している。
【００２６】
回路基板２０は、長辺および短辺からなる略矩形状であり、装着部１４を形成する筐体１０の一部と一定の距離をおいて支持されている。以下では、回路基板２０の長辺に沿った方向を回路基板２０の幅方向とし、短辺に沿った方向を回路基板２０の奥行方向とする。回路基板２０の奥行方向の一方端部が上述の可動側端部となり、他方端部が固定側端部となる。回路基板２０は、固定側端部に凹部２０Ａが形成されている。この凹部２０Ａには、例えばフレキシブルケーブルを有するコネクタ（不図示）などが設けられ、オーディオ装置１内の他の回路基板などに接続される。
【００２７】
回路基板２０には、貫通孔２２および貫通孔２３がそれぞれ二つずつ形成されている。二つの貫通孔２２は、固定側端部側の二つの角部近傍に形成され、中心が回路基板２０の幅方向に沿った直線上に位置している。二つの貫通孔２３は、可動側端部側の二つの角部近傍に形成され、中心が回路基板２０の幅方向に沿った直線上に位置している。さらに、貫通孔２２，２３は、中心が回路基板２０の奥行方向に沿った直線上に位置している。
【００２８】
貫通孔２２，２３はそれぞれ同じ大きさの径を有し、かつ、挿入される後述の円筒形のボス３２，３３の径よりも僅かに大きい径を有している。貫通孔２２，２３の径は、回路基板２０の可動側端部が上下に揺動する際に回路基板２０が破損しない揺動範囲、および、ボス３２，３３の径を考慮して設定される。より詳しくは、回路基板２０の可動側端部が上下に揺動する際、貫通孔２２，２３は、ボス３２，３３の軸方向に対して中心軸が傾斜する。このとき、ボス３２，３３の周囲に空隙を設けて、貫通孔２２，２３の内壁面がボス３２，３３に接触しないよう、貫通孔２２，２３の径が設定される。
【００２９】
回路基板２０の下部には、回路基板２０を支持する剛体の支持板３０が設けられている。この支持板３０は筐体１０の一部であってもよいし、筐体１０とは別の部材であってもよい。支持板３０には、支持する回路基板２０の貫通孔２２，２３と一致する位置に、ボス３２，３３が一体形成されている。ボス３２，３３は内部中空の円筒形状をしており、ボス３２の中空部は、ネジ３１のネジ穴となる。ボス３２は、回路基板２０の裏面側から貫通孔２２に挿入されている。ボス３３は、回路基板２０の裏面側から貫通孔２３に挿入されている。
【００３０】
貫通孔２２に挿入されるボス３２には、ネジ３１が差し込まれている。ネジ３１は、貫通孔２２の径より大きい頭部、およびボス３２の中空部にねじ込みできる軸部を有している。ネジ３１は、頭部が回路基板２０の実装面に当接するよう、軸部がボス３２にねじ込まれている。また、ボス３２の周囲には、回路基板２０の裏面に当接する円筒形状の発泡材スペーサ（弾性体）３４が設けられている。発泡材スペーサ３４は、例えば、クロロプレンラバーフォームなどから形成されている。回路基板２０は、この発泡材スペーサ３４と、ボス３２にねじ込まれたネジ３１の頭部とで挟み込まれて固定されている。なお、発泡材スペーサ３４は、貫通孔２３に挿入されたボス３３の周囲にも、回路基板２０の裏面に当接するよう設けられている。
【００３１】
以下に、外部装置１００の着脱時における、上述した構成で支持される回路基板２０の動きについて説明する。
【００３２】
図５はコネクタ１５へ外部装置１００を差し込む際の回路基板２０の動きを示す模式図である。図５は、図４（Ｃ）の断面図に相当する図であり、筐体１０は省略している。
【００３３】
外部装置１００のコネクタ１５への差し込む際、回路基板２０には下向きの応力がかかる。このとき、回路基板２０は固定側端部で固定され、さらに、コネクタ１５は、回路基板２０の奥行方向の中央より可動側端部側に設けられているため、回路基板２０は固定側端部を中心として可動側端部が下側（裏面側）に回動する。貫通孔２３はボス３３より径が大きく、ボス３３周囲には空隙が形成されている。このため、可動側端部が下側に多少回動しても、貫通孔２３の内壁面がボス３３に当接することがなく、貫通孔２３とボス３３との間で負荷がかかり、回路基板２０自体が撓んで破損するおそれがない。
【００３４】
また、回路基板２０の裏面側の貫通孔２３周囲には発泡材スペーサ３４が設けられているため、下側に回動する回路基板２０の可動側端部が下方向に押し圧する力は、発泡材スペーサ３４の収縮により吸収される。これにより、回路基板２０の裏面を剛体などで直接固定した場合との対比において、回路基板２０が上側からの力（外部装置１００の装着時の力）によって破損するおそれを軽減することができる。
【００３５】
また、可動側端部が下側に回動する際、回路基板２０は、固定側端部が上側（実装面側）に多少移動しようとする。このとき、貫通孔２３およびボス３３の場合と同様に、貫通孔２３の周囲には空隙が形成されているため、貫通孔２２の内壁面がボス３２に当接せず、回路基板２０の貫通孔２２部分が破損するおそれがない。また、回路基板２０の実装面ではネジ３１の頭部により固定されているが、回路基板２０の裏面側の貫通孔２２周囲に設けられた発泡材スペーサ３４の収縮により、回路基板２０の実装面とネジ３１の頭部との間にかかる負荷が吸収されるため、回路基板２０の破損のおそれを軽減できる。
【００３６】
図６はコネクタ１５から外部装置１００を抜く際の回路基板２０の動きを示す模式図である。
【００３７】
外部装置１００のコネクタ１５から抜く際、回路基板２０には上向きの応力がかかる。このとき、回路基板２０は可動側端部が上側（実装面側）に回動する。図５の場合と同様に、ボス３３周囲には空隙が形成されているため、可動側端部が上側に多少回動しても、貫通孔２３の内壁面がボス３３に当接することがなく、回路基板２０が破損するおそれがない。また、回路基板２０は、可動側端部近傍では実装面側からの固定はないため、上側に回動する可動端部近傍の実装面との間にかかる負荷はなく、回路基板２０の破損のおそれがない。
【００３８】
本実施形態では、回路基板２０の可動側端部が所定角度以上、上側に回動しないように、筐体１０の装着部１４により、回路基板２０の上側への回動を抑止している。すなわち、装着部１４は、本発明に係る防止部を構成している。これにより、回路基板２０の可動側端部が上側に回動しすぎて、回路基板２０自体が撓んで折れ、または、回路基板２０に設けられた電極パターンが断線、およびコネクタ部が破損するおそれを防止できる。
【００３９】
また、可動側端部が上側に回動する際、回路基板２０は、固定側端部が下側に多少回動しようとする。このとき、貫通孔２３の周囲には空隙が形成されているため、貫通孔２２の内壁面がボス３２に当接せず、回路基板２０の貫通孔２２部分が破損するおそれがない。また、回路基板２０の裏面に当接している発泡材スペーサ３４により、回路基板２０の実装面とネジ３１の頭部との間にかかる負荷が吸収されるため、回路基板２０の破損のおそれを軽減できる。
【００４０】
以上のように、回路基板２０に実装されたコネクタ１５に対して外部装置１００を脱着する際にかかる負荷によって、回路基板２０が破損するおそれを防止することができる。また、回路基板２０の実装面を剛体のネジ３１の頭部で固定しているため、回路基板２０の可動側端部は揺動可能であるが、回路基板２０は安定的に固定されている。
【００４１】
また、コネクタ１５は、回路基板２０の実装面に対して傾斜して装着されているため、オーディオ装置１を水平に設置した場合、ユーザは、外部装置１００を鉛直方向から約１５度傾けた状態でコネクタ１５に抜き差しする必要があるが、ユーザにとってはどの程度外部装置１００を傾斜する必要があるかが把握しづらい。このため、コネクタ１５の抜き差し方向（法線方向ｎから約１５度傾けた方向）に対し、傾斜した状態で外部装置１００が抜き差しされる場合がある。
【００４２】
この場合、例えば、回路基板２０を貫通孔２２，２３の四点で固定支持したとすると、コネクタ１５と回路基板２０との間に大きな負荷がかかり、コネクタ１５の破損、または、コネクタ１５および回路基板２０間の接続不良などが生じるおそれがある。そこで、回路基板２０の一端部（可動側端部）を上下に揺動可能な構成とする本実施形態では、外部装置１００がコネクタ１５に対して傾斜していても、回路基板２０の揺動によって、コネクタ１５にかかる負荷を軽減でき、破損などを防止することができる。
【００４３】
（実施形態２）
以下に、本発明に係る基板支持構造の実施形態２について図面を参照して説明する。実施形態１では、回路基板２０の裏面側に配置した支持板３０により回路基板２０を支持している構成に対し、本実施形態は、筐体１０の一部を利用して回路基板２０の実装面側を支持している。以下では、実施形態１と同様の部材については同じ符号を付して、説明は省略する。
【００４４】
図７は、オーディオ装置１を下方から視た場合の回路基板２０を示すである。図８（Ａ）は図７のＶＩＩＡ−ＶＩＩＡ線の断面図、図８（Ｂ）は図７のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線の断面図、図８（Ｃ）は図７のＶＩＩＣ−ＶＩＩＣ線の断面図を示す。
【００４５】
筐体１０には、対向配置された回路基板２０の貫通孔２２，２３と一致する位置に、ボス１２，１３が一体形成されている。ボス１２，１３は円筒形状であって、回路基板２０の実装面側から貫通孔２２，２３に挿入される。貫通孔２２，２３およびボス１２，１３などの径は実施形態１と同様である。
【００４６】
貫通孔２２に挿入されるボス１２には、ネジ３１が差し込まれている。ネジ３１は、頭部が回路基板２０の裏面に当接するよう、軸部がボス１２にねじ込まれている。また、ボス１２の周囲には、回路基板２０の実装面に当接する発泡材スペーサ３４が設けられている。回路基板２０は、この発泡材スペーサ３４と、ボス１２にねじ込まれたネジ３１の頭部とで挟み込まれて固定されている。なお、発泡材スペーサ３４は、貫通孔２３に挿入されたボス１３の周囲にも、回路基板２０の実装面に当接するよう設けられている。
【００４７】
このような構成で回路基板２０が支持された場合であっても、実施形態１と同様に、コネクタ１５に対する外部装置１００の着脱時に回路基板２０にかかる負荷を軽減することができる。この結果、コネクタ１５または回路基板２０などの損傷を抑制することができる。
【００４８】
なお、オーディオ装置１の具体的構成などは、適宜設計変更可能であり、上述の実施形態に記載された作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、上述の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【００４９】
例えば、コネクタ１５は回路基板２０の実装面側に装着されているが、コネクタ１５の装着面は回路基板２０の配線パターン側の面であってもよい。また、回路基板２０は、角部がＲ状となっていてもよく、形状は適宜変更可能である。コネクタ１５の回路基板２０に対する傾斜角度は、１５度でなくてもよく、１５度以上傾斜していてもよいし、基板平面に垂直であってもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１−オーディオ装置
１０−筐体
１４−装着部
１５−コネクタ
２０−回路基板
２２，２３−貫通孔
３０−支持板（支持部）
３１−ネジ
３２，３３−ボス
３４−発泡材スペーサ
２２，２３−貫通孔
１００−外部装置
【図１】
2013080815.tif 000003
【図２】
2013080815.tif 000004
【図３】
2013080815.tif 000005
【図４】
2013080815.tif 000006
【図５】
2013080815.tif 000007
【図６】
2013080815.tif 000008
【図７】
2013080815.tif 000009
【図８】
2013080815.tif 000010