(57)【要約】【課題】  コネクタを使用することなく、安定して２つの基板間を電気的に接続できる電子装置を提供する。【解決手段】  第１の電子基板は、１つの側辺部の近傍の片面もしくは両面に備えた端子を備え、第２の電子基板は、第１の電子基板の端子を備える側辺部を挿入可能な形状の角穴と、角穴の上下に備えられ、先端部の変位の大きさに基づき復元力が加えられるコンタクトを備え、端子を備えた第１の電子基板の側辺部を、第２の電子基板の角穴の上下に備えられたコンタクト間に垂直方向に挿入する電子装置。【選択図】      図１
2017010753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの側辺部の近傍の少なくとも一方の面に端子を備えた第１の電子基板と、
前記第１の電子基板の端子を備える側辺部が挿入される開口が形成され、前記開口に向けて挿入される前記第１の電子基板の側辺部における前記端子を挟むように接触し前記端子に接続するコンタクトを含む第２の電子基板と
を含む電子装置。
【請求項２】
前記コンタクトは、前記開口の周辺に備えられ、その先端部の間の距離は、前記第１の電子基板の厚さよりも狭く、先端部の変位に基づき押圧力を前記端子に加えることを特徴とする請求項１記載の電子装置。
【請求項３】
前記第２の電子基板が、前記コンタクトと前記端子の電気的接続を介して前記第１の電子基板へ電源を供給する請求項１または２に記載の電子装置。
【請求項４】
前記第１の電子基板を前記第２の電子基板の開口へ挿着した場合に前記端子と接触する前記コンタクトの先端部の部分に、さらに突起部を備える請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子装置。
【請求項５】
前記第１の電子基板の前記端子を備える前記側辺部がその先端である側辺に向けて薄くなる請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子装置。
【請求項６】
第１の電子基板の１つの側辺部の近傍に少なくとも一方の面に端子を備え、
第２の電子基板に前記第１の電子基板の端子を備える側辺部が挿入される開口が形成され、
前記第２の電子基板に、前記開口に向けて挿入される前記第１の電子基板の側面部における前記端子を挟むように接触し前記端子に接続するコンタクトが備えられ、
前記第２の電子基板のコンタクト間に、前記第１の電子基板の、近傍の少なくとも一方の面に端子を備えた側辺部が垂直方向に挿着される
電子基板間の電気的接続方法。
【請求項７】
前記コンタクトは、前記開口の周辺に備えられ、その先端部の間の距離は、前記第１の電子基板の厚さよりも狭く、先端部の変位に基づき押圧力を前記端子に加えることを特徴とする請求項６記載の電子基板間の電気的接続方法。
【請求項８】
前記第２の電子基板が、前記コンタクトと前記端子の電気的接続を介して前記第１の電子基板へ電源を供給する請求項６または７に記載の電子基板間の電気的接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的に接続される電子基板を有する電子装置と電子基板間の電気的接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子基板上において、コネクタを実装せずに２枚の電子基板間を電気的に接続する技術が知られている。この技術は、両方の電子基板の装着時に係合する部分に端子を設け、電子基板を直接もう一方の電子基板に垂直方向に挿着して電子基板間を電気的に接続する。
【０００３】
図６は、コネクタを実装して２枚の電子基板間を電気的に接続する関連技術の電子基板の一例の斜視図である。図６を参照すると、電子基板３００と電子基板４００は、それぞれ複数のコネクタ３２０、コネクタ４２０を備える。電子基板３００と電子基板４００は、これらのコネクタを接続して電気的に接続する。図６に示すように、電気的に接続するためにコネクタを実装するには、接続する両方の電子基板に広い実装エリアが必要である。一方、コネクタを電子基板に実装せずに２枚の電子基板間を電気的に接続する技術は、コネクタを実装しない分、他の電子部品を実装するエリアを確保することが可能となる。また、コネクタを実装しないため、コストの低減が可能である。
【０００４】
このような技術の一例が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された技術は、第１のプリント基板に、一列に配設された複数の穴と、この穴の縁辺に電極とを設ける。第２のプリント基板には、その一縁部に、穴にそれぞれ係合する複数の突起と、この突起の基部近傍に、電極に対応する電極を設ける。両プリント基板を結合したとき、電極と電極とが互いに対向して接触し、２つの基板間を電気的に接続する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−３１２４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１に記載された技術は、第１のプリント基板に一列に配設された複数の穴と、第２のプリント基板に設けられた複数の突起はぴったりと係合するように準備される。しかし、第２のプリント基板の板厚の製造寸法のばらつきが大きい場合や、第１のプリント基板の穴もしくは第２のプリント基板の突起を生成する際の切削精度が悪い場合がある。この場合、第１のプリント基板の穴に第２のプリント基板の突起が係合しても両方の基板の電極が接触しないケースや、第１のプリント基板の穴に第２のプリント基板の突起が係合しないために両方の基板の電極が接触しないケースが発生する。これらは、プリンタ基板同士を接続するためのコネクタを実装しないために発生した問題点である。したがって、特許文献１に記載された技術は、コネクタを実装しないために確実に２つの基板間を電気的に接続できないという問題点がある。
【０００７】
本発明の目的の一例は、上述した問題点を解決できる電子基板間の電気的接続方法を提供することにある。具体的には、コネクタを使用することなく、安定して２つの基板間を電気的に接続できる電子基板間の電気的接続方法と電子装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一形態における電子装置は、１つの側辺部の近傍の少なくとも一方の面に端子を備えた第１の電子基板と、第１の電子基板の端子を備える側辺部が挿入される開口が形成され 、開口に向けて挿入される第１の電子基板の側辺部における端子を挟むように接触し端子に接続するコンタクトを含む第２の電子基板とを備える。
【０００９】
本発明の一形態における電子基板間の電気的接続方法は、第１の電子基板の１つの側辺部の近傍に少なくとも一方の面に端子を備え、第２の電子基板に第１の電子基板の端子を備える側辺部が挿入される開口が形成され、第２の電子基板に、開口に向けて挿入される第１の電子基板の側面部における端子を挟むように接触し端子に接続するコンタクトが備えられ、第２の電子基板のコンタクト間に、第１の電子基板の、近傍の少なくとも一方の面に端子を備えた側辺部が垂直方向に挿着される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、コネクタを使用することなく、安定して２つの基板間を電気的に接続できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態における電子装置の第１の電子基板１００と第２の電子基板２００の構成の一例を示す斜視図である。
【図２】図２は、第１の実施の形態における第１の電子基板１００と第２の電子基板２００の一例のＡ−Ａ‘拡大断面図である。
【図３】図３は、コンタクト２１０を実装する前の第２の電子基板２００の一例の斜視図である。
【図４】図４は、コンタクト２１０の一例の斜視図である。
【図５】図５は、第１の電子基板１００と第２の電子基板２００の別の一例のＡ−Ａ‘拡大断面図である。
【図６】図６は、コネクタを実装して２枚の電子基板間を電気的に接続する関連技術の電子基板の一例の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態における電子装置１０００を示し、特に第１の電子基板１００と第２の電子基板２００の構成の一例を示す斜視図である。図１を参照すると、電子装置１０００は、第１の電子基板１００と第２の電子基板２００を含む。図１では、第１の電子基板１００と第２の電子基板２００の構成の一例を示すため、便宜上、電子装置１０００の各側面を透過する。第１の電子基板１００は、端子１１０とコネクタ１２０と、を備える。第２の電子基板２００は、コンタクト２１０とコネクタ２２０と角穴２３０と、を備える。第１の電子基板１００と第２の電子基板２００は、コネクタが実装されている部分と実装されていない部分を含む。図１の破線部分は、コネクタが実装されていない部分である。コネクタ１２０とコネクタ２２０の形状は、図１に限定されない。
【００１４】
なお、ｘ軸方向とｙ軸方向とｚ軸方向は、図１に表記した向きとする。すなわち、ｘ軸方向は、第１の電子基板１００を第２の電子基板２００に挿着する方向であり、第２の電子基板２００の厚さ方向である。ｙ軸方向は、端子１１０とコンタクト２１０が並ぶ方向であり、第１の電子基板１００と第２の電子基板２００両方の幅方向である。ｚ軸方向は、第１の電子基板１００の厚さ方向である。
【００１５】
端子１１０は、第１の電子基板１００の１つの側辺（端辺）の近傍の片面もしくは両面（側辺部とも言う）に、その側辺（ｙ軸方向）に沿って備えられる。端子１１０は、側辺部に導体膜または導体層として構成される。端子１１０が片面に備えられる場合は、どちらの面に端子１１０が備えられていてもよい。また、端子１１０の形状や個数は、図１に示す形状や個数でなくてよい。幅や長さも限定されない。なお、端子１１０は、第１の電子基板１００に実装される図示しない回路と電気的に接続している。
【００１６】
角穴２３０は、第２の電子基板２００の一部分を切削することによって生成される開口の一例である。角穴２３０は、図１のｙ軸方向に形成される長穴でもある。角穴２３０に、第１の電子基板１００の側辺部、すなわち端子１１０が近傍に設けられた側辺部が挿着される。このため、角穴２３０の形状は、前述の条件、すなわち第１の電子基板１００の、端子１１０が近傍に設けられた側辺部が挿着されればどのような形状でもよい。たとえば、図１では、角穴２３０が矩形の開口として設けられているが、前述の条件が満たされていれば、開口の形状は、矩形でなくても長円形でも楕円形でも構わない。
【００１７】
コンタクト２１０は、第１の電子基板１００の端子１１０を挟むように向き合って角穴２３０のｚ軸方向上下に備えられた端子である。コンタクト２１０は、角穴２３０の周囲に取り付けられている。コンタクト２１０の構造については後述する。また、コンタクト２１０の個数は、図１に示す個数でなくてよく、端子１１０の個数に対応していればよい。なお、コンタクト２１０は、第２の電子基板２００に実装される図示しない回路と電気的に接続している。
【００１８】
図２は、第１の電子基板１００と第２の電子基板２００の一例のＡ−Ａ‘拡大断面図である。なお、図２に示す断面図は、図１の矢印の方向に見たものとする。また、図２は、第２の電子基板２００の角穴２３０に第１の電子基板１００を挿着する前の状態の断面図である。
【００１９】
図２に示すように、コンタクト２１０の一部は、角穴２３０のｚ軸上下方向の近傍に、第１の電子基板１００から見てｘ軸方向手前から、第２の電子基板２００をｘ軸方向に貫通し、これによってコンタクトが実装される。
【００２０】
図３は、コンタクト２１０を実装する前の第２の電子基板２００の一例の斜視図である。図３を参照すると、第２の電子基板２００の角穴２３０のｚ軸上下方向の実装面にスルーホール２１１が設けられる。なお、後述するようにスルーホール２１１の個数と位置は、対応するリード２１２の個数と位置に一致する。スルーホール２１１の個数は、図４に示す個数に限定されない。
【００２１】
図４（ａ）および図４（ｂ）は、コンタクト２１０の一例の斜視図である。図４（ａ）と図４（ｂ）は見る角度が異なっている。図４（ａ）および図４（ｂ）を参照すると、コンタクト２１０は、リード２１２と先端部２１３を有する。リード２１２は、コンタクト２１０の、第２の電子基板２００への固定と第２の電子基板２００に実装される図示しない回路との電気的な接続を行う。このため、リード２１２の個数と位置は、前述のスルーホール２１１の個数と位置に一致する。また、リード２１２の個数は、図４に示す個数に限定されない。また、先端部２１３には突起部２１４を有する。コンタクト２１０は導電性のある金属で構成される。さらにコンタクト２１０の先端部２１３は、変位の大きさに基づき復元力、すなわち端子１１０への押圧力を加えるばねの性質を有する。先端部２１３は、リード２１２が突出する方向に湾曲する。また、突起部２１４は、後述するように第１の電子基板１００を第２の電子基板２００の角穴２３０へ挿着した場合の、端子１１０と接触する部分に設けられる。突起部２１４の個数は、図４に示す個数に限定されない。図４では先端部２１３が複数の切り込みによって分かれた形状となっているが、前述の性質を有していれば図４に示す形状に限定されない。
【００２２】
図３の第２の電子基板２００のスルーホール２１１に、ｘ軸方向手前から、図４（ａ）および図４（ｂ）のコンタクト２１０のリード２１２を貫通させることで、コンタクト２１０の第２の電子基板２００への実装は、完了する。ただしコンタクト２１０の第２の電子基板２００への実装方法は、この方法に限らない。たとえばコンタクト２１０を第２の電子基板２００の表面に、接着剤または粘着テープで接着する方法でもよい。
【００２３】
図２に示すように、コンタクト２１０の先端部２１３の湾曲は、第１の電子基板１００から見てｘ軸方向手前側から奥側に、角穴２３０の開口部へ突き出すように備えられる。この時、ｚ軸上下方向に相対するコンタクト２１０の先端部２１３間の距離が第１の電子基板１００の厚さよりも狭くなるように、コンタクト２１０の先端部２１３の長さもしくは先端部２１３の湾曲の角度は、あらかじめ調整される。
【００２４】
また、第１の電子基板１００の表面および裏面には、端子１１０が実装される。図２では表面と裏面両方に端子１１０が実装されているが、端子１１０は、表面と裏面どちらか一方の実装でも構わない。図２では、第２の電子基板２００の角穴２３０への挿着を滑らかに行うため、第１の電子基板１００の端部が先端に近づくにつれて薄くなっているが、必ずしも先端に近づくにつれて薄くする必要はない。
【００２５】
図５は、第１の電子基板１００と第２の電子基板２００の別の一例のＡ−Ａ‘拡大断面図である。なお、図５に示す断面図は、図２と同様、図１の矢印の方向に見たものとする。また、図５は、第２の電子基板２００の角穴２３０に第１の電子基板１００を挿着した後の状態の断面図である。
【００２６】
図５に示すように、第２の電子基板２００の角穴２３０に第１の電子基板１００を挿入するに従い、第１の電子基板１００の端部がｚ軸上下方向に相対するコンタクト２１０の間隔を上下に押し広げる。この状態のまま、さらに第１の電子基板１００が第２の電子基板２００の角穴２３０の内部に挿入される。そして第１の電子基板１００の表面及び裏面の端子１１０が、ｚ軸上下方向に相対するコンタクト２１０と接触し、電気的に接続する。これにより、第１の電子基板１００の、第２の電子基板２００の角穴２３０への挿着が完了となる。
【００２７】
この時、ｚ軸上下方向に相対するコンタクト２１０の間隔を上下に押し広げたことにより、両方のコンタクト２１０の先端部２１３には、第１の電子基板１００をｚ軸方向の上下から押さえる向きに復元力が働く。このため端子１１０とコンタクト２１０は、第１の電子基板１００のｚ軸方向の位置がずれた場合や第１の電子基板１００の厚さが異なる場合でも安定して接触し電気的に接続することが可能となる。また、図２、図５に示すように、コンタクト２１０の先端部２１３の突起部２１４は、コンタクト２１０と端子１１０との接触をより確実なものにするために設けられる。このため、突起部２１４は、省略されてもよい。
【００２８】
図１に示される第１の電子基板１００および第２の電子基板２００は、端子１１０やコンタクト２１０のほかに、それぞれコネクタ１２０、コネクタ２２０を備える。
【００２９】
コネクタ１２０、コネクタ２２０は、第１の電子基板１００の第２の電子基板２００への挿着時に互いに接続し、第１の電子基板１００および第２の電子基板２００の間の信号の授受に用いられる。この場合、端子１１０およびコンタクト２１０は、第２の電子基板２００から第１の電子基板１００への電源供給の機能を果たす。
【００３０】
次に、本発明の第１の実施の形態の効果について説明する。
【００３１】
上述した本実施形態における電子装置及び電子基板間の電気的接続方法は、コネクタを使用することなく、安定して２つの基板間を電気的に接続できる。
【００３２】
その理由は、前述のように、第１の電子基板１００を、第２の電子基板２００の開口である角穴２３０へ挿着する際、ｚ軸上下方向に相対するコンタクト２１０の先端部２１３には、第１の電子基板１００をｚ軸方向の上下から押さえる向きに復元力が働く。このため端子１１０とコンタクト２１０は、第１の電子基板１００のｚ軸方向の位置がずれた場合や第１の電子基板１００の厚さが異なる場合でも安定して接触し電気的に接続することが可能となるためである。
【００３３】
また、背景技術に記載したように、電子基板同士をコネクタで接続しないことが可能になるため、電気的に接続するためにコネクタを実装しない分、他の電子部品を実装するエリアを確保することが可能となる。また、コネクタを実装しないため、コストの低減が可能である。
【００３４】
図１に示される第１の電子基板１００および第２の電子基板２００は、端子１１０やコンタクト２１０のほかに、それぞれコネクタ１２０、コネクタ２２０を備える。
【００３５】
このように、電子基板間の信号授受は、コネクタ同士を接続しコネクタを介して実施し、一方、電子基板間の電源供給は、コネクタを使用しない構造で実施することが可能である。この場合も、安定して２つの基板間を電気的に接続することが可能である。また、端子１１０およびコンタクト２１０により接続される部分に関しては、コネクタを使用しないので、他の電子部品を実装するエリアを拡大することが可能となる。また、同様に端子１１０およびコンタクト２１０により接続される部分に関しては、コネクタを実装しないため、コストの低減が可能である。
【００３６】
また、第１の電子基板１００および第２の電子基板２００は、コネクタを実装せず、本発明の構造に基づいてのみ互いに電気的に接続することも可能である。この場合、第１の電子基板１００および第２の電子基板２００は、電子基板間の信号授受と電源供給の両方を本発明の構造に基づいて実施する。この場合も、安定して２つの基板間を電気的に接続すること、他の電子部品を実装するエリアを拡大すること、およびコストの低減が可能である。
【００３７】
以上、各実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しえる様々な変更をすることができる。
【符号の説明】
【００３８】
１００、２００、３００、４００    電子基板
１１０    端子
１２０、２２０、３２０、４２０    コネクタ
２１０    コンタクト
２１１    スルーホール
２１２    リード
２１３    先端部
２１４    突起部
２３０    角穴
【図１】
2017010753.tif 000003
【図２】
2017010753.tif 000004
【図３】
2017010753.tif 000005
【図４】
2017010753.tif 000006
【図５】
2017010753.tif 000007
【図６】
2017010753.tif 000008