特開 2024-143791 電子回路ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024143791

(43)【公開日】2024-10-11

(54)【発明の名称】電子回路ユニット

(51)【国際特許分類】

   H05K 7/14 20060101AFI20241003BHJP

   F16B 41/00 20060101ALI20241003BHJP

   H01Q 1/22 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

H05K7/14 C

F16B41/00 A

H01Q1/22 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023056672

(22)【出願日】2023-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000165848

【氏名又は名称】原田工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100124257

【弁理士】

【氏名又は名称】生井 和平

(72)【発明者】

【氏名】星野 功

【テーマコード（参考）】

5E348

5J047

【Ｆターム（参考）】

5E348AA07

5E348AA31

5E348AA32

5E348CC07

5J047AA06

5J047AB17

5J047EC02

(57)【要約】

【課題】回路基板とベースプレートとを締結するねじが抜け落ちることを防止しながら、ドライバの先端の径にも制限がなく、ケースを破壊せずに交換可能な電子回路ユニットを提供する。
【解決手段】電子回路ユニットは、座金組込ねじ１０と、回路基板２０と、ケース３０と、ねじ抜け防止リブ４０と、ベースプレート５０とからなる。回路基板２０を覆うケース３０は、座金組込ねじ１０のねじ頭部１１の径よりも大きくねじ頭部１１の高さよりも深い座ぐり穴３１を有する。ねじ抜け防止リブ４０は、座金組込ねじ１０の座金１３の径よりも小さくねじ頭部１１の径よりも大きい内径を有し、座金組込ねじ１０のねじ先が回路基板２０の貫通孔２２から抜けない位置で座金組込ねじ１０が止まる高さに配置される。ベースプレート５０は、座金組込ねじ１０が締結される雌ねじ５１を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子回路を有する電子回路ユニットであって、該電子回路ユニットは、
ねじ頭部とねじ軸部とを有し、座金が組み込まれる座金組込ねじと、
前記座金組込ねじのねじ軸部が貫通する貫通孔を有し、電子回路が載置される回路基板と、
前記回路基板を覆うケースであって、座金組込ねじのねじ頭部の径よりも大きくねじ頭部の高さよりも深い座ぐり穴を有する、ケースと、
前記ケースの座ぐり穴内に配置されるねじ抜け防止リブであって、座金組込ねじの座金の径よりも小さくねじ頭部の径よりも大きい内径を有し、座金組込ねじのねじ先が回路基板の貫通孔から抜けない位置で座金組込ねじが止まる高さに配置される、ねじ抜け防止リブと、
前記ケースに嵌合し内部空間を画定するベースプレートであって、回路基板をベースプレートに着脱自在に固定するために座金組込ねじが締結される雌ねじを有する、ベースプレートと、
を具備することを特徴とする電子回路ユニット。

【請求項2】

請求項１に記載の電子回路ユニットにおいて、前記ねじ抜け防止リブは、ケースにベースプレートを嵌合させるときに座金組込ねじのねじ先が雌ねじまで到達しない位置まで移動可能な高さに配置されることを特徴とする電子回路ユニット。

【請求項3】

請求項１に記載の電子回路ユニットにおいて、前記ねじ抜け防止リブは、座金組込ねじのねじ先が回路基板の貫通孔の厚み内に収まる位置で座金組込ねじが止まる高さに配置されることを特徴とする電子回路ユニット。

【請求項4】

請求項１に記載の電子回路ユニットにおいて、前記ケースは、その内部に固定される補強フレームを有し、該補強フレームが回路基板に固定されることを特徴とする電子回路ユニット。

【請求項5】

請求項４に記載の電子回路ユニットにおいて、前記補強フレームは、座金組込ねじの座金の径よりも小さくねじ頭部の径よりも大きい内径を有するフレーム貫通孔を有し、該フレーム貫通孔がねじ抜け防止リブであることを特徴とする電子回路ユニット。

【請求項6】

請求項１に記載の電子回路ユニットにおいて、前記ねじ抜け防止リブは、ケースの座ぐり穴の内部側壁に配置されることを特徴とする電子回路ユニット。

【請求項7】

請求項１乃至請求項６の何れかに記載の電子回路ユニットであって、該電子回路ユニットは、ガラスアンテナの電極に対向して貼付されるアンプホルダであり、
前記ベースプレートの雌ねじは、ガラスアンテナの電極に接触することで電気的に接続されるばね端子付き雌ねじである、
ことを特徴とする電子回路ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は電子回路を有する電子回路ユニットに関し、特に、ねじの抜け防止構造を有する電子回路ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

車両用のアンテナとして、フロントガラスやリアガラスに設置されるガラスアンテナが知られている。ガラスアンテナは、アンテナエレメントである導線がシール状に構成されてガラスに貼付されたり、ガラス内に埋め込まれたりしている。ガラスアンテナの給電点となる端子に、ラジオ受信機等からの同軸ケーブルが接続されている。このような接続に用いられるコネクタには、種々のものがある。例えば、コネクタ内にアンプ回路等の電子回路を内蔵した所謂アンプホルダといった電子回路ユニットも知られている。このような電子回路ユニットは、両面テープでガラスに対向して固定される。

【0003】

このような電子回路ユニットは、電子回路ユニット内のアンプ回路の故障等に対して交換可能なように、ガラスから取り外せるように構成されている。例えば特許文献１では、回路基板をシャーシに収納したモジュール本体が、ガラスに接合されるベースプレートに対してねじにより固定されているものが開示されている。回路基板を交換する際には、シャーシに係止されるケースを外した後にねじを外すことで、ベースプレートから容易に回路基板を着脱できるものである。

【0004】

しかしながら、特許文献１のように、ケースで完全に覆われた電子回路ユニットを交換する際には、ガラスに電子回路ユニットが固定された状態でシャーシに係止されるケースを外す必要があり、作業性が悪かった。そこで、例えば特許文献２では、ねじの頭部の直径よりも小さく、ねじの頭部に係合するドライバの先端の直径よりも大きい直径のねじ部材操作孔をケースに設けることで、回路基板にケースを固定した状態でねじを回転させることが可能なものが開示されている。特許文献２では、ねじ部材操作孔がねじの頭部の直径よりも小さいため、ねじが抜け落ちることがないので、螺合する際の作業性が向上するとしている。また、ねじ部材操作孔に薄肉部を設けることで、肉薄部を破断してねじを完全に分離できるようにも構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００８－２６３５３７号公報

【特許文献2】特開２００９－０４４３３４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、特許文献２のねじ部材操作孔は、ねじの頭部の直径よりも小さく、ねじの頭部に係合するドライバの先端の直径よりも大きい直径で構成されているため、用いられるドライバの先端の直径に制限があった。即ち、ある程度先端の細いドライバしか用いることができなかった。さらに、ねじを分離するためには、ケースを破断させる必要があった。

【0007】

したがって、ねじが抜け落ちることを防止しながら必要なときにねじを簡単に外せると共に、ドライバの先端の径に制限がなく、ケースの再利用も可能な電子回路ユニットの開発が望まれていた。

【0008】

本発明は、斯かる実情に鑑み、回路基板とベースプレートとを締結するねじが抜け落ちることを防止しながら、ドライバの先端の径にも制限がなく、ケースを破壊せずに回路基板を交換可能な電子回路ユニットを提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上述した本発明の目的を達成するために、本発明による電子回路ユニットは、ねじ頭部とねじ軸部とを有し、座金が組み込まれる座金組込ねじと、座金組込ねじのねじ軸部が貫通する貫通孔を有し、電子回路が載置される回路基板と、回路基板を覆うケースであって、座金組込ねじのねじ頭部の径よりも大きくねじ頭部の高さよりも深い座ぐり穴を有する、ケースと、ケースの座ぐり穴内に配置されるねじ抜け防止リブであって、座金組込ねじの座金の径よりも小さくねじ頭部の径よりも大きい内径を有し、座金組込ねじのねじ先が回路基板の貫通孔から抜けない位置で座金組込ねじが止まる高さに配置される、ねじ抜け防止リブと、ケースに嵌合し内部空間を画定するベースプレートであって、回路基板をベースプレートに着脱自在に固定するために座金組込ねじが締結される雌ねじを有する、ベースプレートと、を具備するものである。

【0010】

ここで、ねじ抜け防止リブは、ケースにベースプレートを嵌合させるときに座金組込ねじのねじ先が雌ねじまで到達しない位置まで移動可能な高さに配置されれば良い。

【0011】

また、ねじ抜け防止リブは、座金組込ねじのねじ先が回路基板の貫通孔の厚み内に収まる位置で座金組込ねじが止まる高さに配置されても良い。

【0012】

また、ケースは、その内部に固定される補強フレームを有し、該補強フレームが回路基板に固定されるものであっても良い。

【0013】

また、補強フレームは、座金組込ねじの座金の径よりも小さくねじ頭部の径よりも大きい内径を有するフレーム貫通孔を有し、該フレーム貫通孔がねじ抜け防止リブであっても良い。

【0014】

また、ねじ抜け防止リブは、ケースの座ぐり穴の内部側壁に配置されるものであっても良い。

【0015】

また、電子回路ユニットは、ガラスアンテナの電極に対向して貼付されるアンプホルダであり、ベースプレートの雌ねじは、ガラスアンテナの電極に接触することで電気的に接続されるばね端子付き雌ねじであっても良い。

【発明の効果】

【0016】

本発明の電子回路ユニットには、回路基板とベースプレートとを締結するねじが抜け落ちることを防止しながら、ドライバの先端の径にも制限がなく、ケースを破壊せずに回路基板を交換可能であるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本発明の電子回路ユニットの全体構成を説明するための概略斜視図である。

【図2】図２は、本発明の電子回路ユニットを組み付ける際のねじ締結前後の状態を説明するための概略一部側断面図である。

【図3】図３は、本発明の電子回路ユニットの他の例の全体構成を説明するための概略斜視図である。

【図4】図４は、本発明の電子回路ユニットの補強フレームにねじ抜け防止リブを設けた例を説明するための概略一部側断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明を実施するための形態を図示例と共に説明する。図１は、本発明の電子回路ユニットの全体構成を説明するための概略斜視図である。また、図２は、本発明の電子回路ユニットを組み付ける際のねじ締結前後の状態を説明するための概略一部側断面図であり、図２（ａ）がねじ締結前の状態であり、図２（ｂ）がねじ締結後の状態である。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表している。なお、以下の説明では、電子回路ユニットは、ガラスアンテナ１の電極２，３に対向して貼付されるアンプホルダとして用いられる例について説明する。しかしながら、本発明はこれに限定されず、ねじの抜け防止構造を有する電子回路ユニットであればあらゆるものに適応可能である。

【0019】

図１及び図２に示される通り、本発明の電子回路ユニットは、座金組込ねじ１０と、回路基板２０と、ケース３０と、ねじ抜け防止リブ４０と、ベースプレート５０とから主に構成されている。

【0020】

座金組込ねじ１０は、ねじ頭部１１とねじ軸部１２とを有し、座金１３が組み込まれるものである。より具体的には、座金１３の径は、ねじ頭部１１の径よりも大きいものである。座金１３は、平ワッシャやスプリングワッシャであれば良い。また、座金１３は、平ワッシャとスプリングワッシャを組み合わせたものであっても良い。座金組込ねじ１０は、後述のケース３０にベースプレート５０を嵌合させ、座金組込ねじ１０によりベースプレート５０に締結した際に、座金組込ねじ１０のねじ先がベースプレート５０を貫通しない程度のねじ軸部１２の長さのものを適宜選択すれば良い。即ち、ベースプレート５０の裏面からねじ先が飛び出さない程度の長さであれば良い。なお、図示例では、２本の座金組込ねじ１０を用いる例が示されているが、本発明の電子回路ユニットは、用いられる座金組込ねじ１０の本数は特に図示例に限定されるものではない。

【0021】

回路基板２０は、電子回路２１が載置されるものである。電子回路２１は、例えばアンプ回路やフィルタ回路等である。また、回路基板２０は、座金組込ねじ１０のねじ軸部１２が貫通する貫通孔２２を有している。即ち、座金組込ねじ１０が組み付けられる際にねじ軸部１２が貫通する位置に対応して貫通孔２２が設けられている。また、回路基板２０とガラスアンテナ１の電極２，３とを電気的に接続するのに座金組込ねじ１０を用いる場合には、座金組込ねじ１０と回路基板２０の電子回路２１が導通するように、適宜環状導通ランド２３が設けられれば良い。具体的には、環状導通ランド２３から座金１３を介して座金組込ねじ１０が導通経路となる。

【0022】

ケース３０は、回路基板２０を覆うものである。ケース３０は、座ぐり穴３１を有している。座ぐり穴３１は、座金組込ねじ１０のねじ頭部１１の径よりも大きく、ねじ頭部１１の高さよりも深いものである。具体的には、図２に示される通り、座ぐり穴３１は、締結後にケース３０からねじ頭部１１が突出しない程度の深さを有するものであれば良い。また、座ぐり穴３１は、円筒状に側壁を有するように設けられれば良い。即ち、座ぐり穴３１は、無底円筒形状からなるものである。ここで、座ぐり穴３１がねじ頭部１１の径よりも大きいため、ねじ頭部１１に係合するドライバについては特に細いものには限定されず、一般的なものが利用可能である。また、ケース３０は、回路基板２０に係止されるように適宜係止爪３２が設けられれば良い。係止爪３２により回路基板２０にケース３０が固定される。また、後述のベースプレート５０にも係止可能な係止爪を設けても良い。図２に示される通り、座ぐり穴３１の側壁は、その下端部が回路基板２０に当接するように構成されている。これにより、座ぐり穴３１からゴミや塵がケース３０の内部に侵入するのを防止可能である。

【0023】

ねじ抜け防止リブ４０は、座金組込ねじ１０がケース３０から抜け落ちるのを防止するために設けられている。ねじ抜け防止リブ４０は、ケース３０の座ぐり穴３１内に配置されるものである。具体的には、図２に示される通り、ねじ抜け防止リブ４０は、ケース３０の座ぐり穴３１の内部側壁に配置されている内側環状リブ構造からなる。ねじ抜け防止リブ４０は、座金組込ねじ１０の座金１３の径よりも小さくねじ頭部１１の径よりも大きい内径を有している。即ち、回路基板２０をケース３０に係止する前に、図２の下部から座金組込ねじ１０が挿入されると、ねじ頭部１１はねじ抜け防止リブ４０を通り抜けられるが、座金１３はねじ抜け防止リブ４０を通り抜けられないような内径の貫通孔を有するような環状リブでねじ抜け防止リブ４０が構成されている。このように構成されることで、座金組込ねじ１０がケース３０から抜け落ちることを防止できる。

【0024】

さらに、ねじ抜け防止リブ４０は、座金組込ねじ１０のねじ先が回路基板２０の貫通孔２２から抜けない位置で座金組込ねじ１０が止まる高さに配置されている。即ち、座金組込ねじ１０が最大限持ち上がった状態（図２（ａ）に示される状態）でもねじ先が貫通孔２２から抜けないように、座金１３とねじ抜け防止リブ４０の位置関係が調整されれば良い。このように構成されることで、座金組込ねじ１０のねじ先が貫通孔２２から抜けて座ぐり穴３１の中で座金組込ねじ１０が傾いてしまい後の締結作業が困難になることを防止可能となる。なお、図２（ｂ）では、座金組込ねじ１０のねじ先は貫通孔２２の厚み内に収まる位置で座金組込ねじ１０が止まる高さにねじ抜け防止リブ４０が配置される例を示したが、本発明はこれに限定されず、ねじ先が貫通孔２２から抜けない位置であれば、先端が貫通孔２２から突出した位置で座金組込ねじ１０が止まる高さにねじ抜け防止リブ４０が配置されても良い。

【0025】

そして、ベースプレート５０は、ケース３０に嵌合し内部空間を画定するものである。即ち、ケース３０の下部開口に嵌合するものである。ベースプレート５０は、雌ねじ５１を有している。雌ねじ５１は、回路基板２０をベースプレート５０に着脱自在に固定するために座金組込ねじ１０が締結されるものである。図示例の電子回路ユニットは、ガラスアンテナ１用のアンプホルダとして示されており、雌ねじ５１は、ガラスアンテナ１の電極２，３に接触することで電気的に接続されるばね端子５２付きのものを示した。なお、雌ねじ５１は、ベースプレート５０にインサート成形されても良い。このように構成されるベースプレート５０が、適宜両面テープ５５等を用いてガラスに貼付されれば良い。

【0026】

上述の通り、座金１３とねじ抜け防止リブ４０の位置関係については、ねじ先が貫通孔２２から抜けない位置に調整されるが、さらに以下のようにねじ抜け防止リブ４０が配置されても良い。即ち、図２に示されるように、ねじ抜け防止リブ４０は、ケース３０にベースプレート５０を嵌合させるときに座金組込ねじ１０のねじ先が雌ねじ５１まで到達しない位置まで移動可能な高さに配置されても良い。具体的には、座金組込ねじ１０を雌ねじ５１に締結する前の状態である図２（ａ）のときに、雌ねじ５１まで到達しない位置まで座金組込ねじ１０が持ち上がることが可能な位置にねじ抜け防止リブ４０が配置されている。即ち、ねじ先が貫通孔２２から抜けない位置、且つ雌ねじ５１まで到達しない位置とは、回路基板２０の貫通孔２２の厚み内の位置である。したがって、ねじ抜け防止リブ４０は、座金組込ねじ１０のねじ先が回路基板２０の貫通孔２２の厚み内に収まる位置で座金組込ねじ１０が止まる高さに配置されていれば良い。ケース３０にベースプレート５０を嵌合させる際に、座金組込ねじ１０のねじ先が雌ねじ５１まで到達する位置まで突出していると、嵌合が阻害されてしまう可能性があるが、ねじ先が雌ねじ５１まで到達しない位置まで座金組込ねじ１０が持ち上がれば、ケース３０にベースプレート５０を嵌合させた後に座金組込ねじ１０を雌ねじ５１に締結させることが可能となる。これにより、組み付け時の作業性がより向上する。

【0027】

このように構成される本発明の電子回路ユニットは、以下のように組み付けられれば良い。まず、ベースプレート５０に雌ねじ５１を組み込んだ上で両面テープ５５を用いてガラスに貼付する。一方、座金組込ねじ１０を回路基板２０の貫通孔２２に貫通させた状態でケース３０を被せる。回路基板２０がケース３０に係止されると、座ぐり穴３１から座金組込ねじ１０が抜け落ちることはない。また、貫通孔２２からねじ先が抜けることもない。この状態で、ベースプレート５０にケース３０を嵌合させる。そして座金組込ねじ１０を締結して回路基板２０をベースプレート５０に固定する。

【0028】

一方、電子回路ユニットを交換する際には、座金組込ねじ１０を緩めればベースプレート５０から容易に回路基板２０をケース３０と共に取り外すことが可能である。回路基板２０自体の不具合であれば、回路基板２０だけを新しいものに交換すれば良く、ケース３０や座金組込ねじ１０は再利用可能である。

【0029】

次に、図３を用いて本発明の電子回路ユニットの他の例について説明する。図３は、本発明の電子回路ユニットの他の例の全体構成を説明するための概略斜視図である。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表している。図１と異なる点は、ケース３０を補強するための補強フレーム３５を有している点である。補強フレーム３５は、ケース３０の内部に固定されるものである。即ち、ケース３０の係止爪３２は、補強フレーム３５に係止されれば良い。また、図示例のように補強フレーム３５が座金組込ねじ１０が通る位置に配置される場合には、補強フレーム３５には、フレーム貫通孔３６が設けられれば良い。そして、補強フレーム３５は、回路基板２０に適宜固定されれば良い。補強フレーム３５は、回路基板２０へねじ等を用いて固定されても良いし、図示例のように、係止部３７により回路基板２０を挟み込んで固定されても良い。ケース３０に強度が必要な場合には、このような補強フレーム３５を用いても良い。

【0030】

さらに、以下に説明するように、補強フレーム３５を用いてねじ抜け防止リブを提供しても良い。図４は、本発明の電子回路ユニットの補強フレームにねじ抜け防止リブを設けた例を説明するための概略一部側断面図であり、図４（ａ）がねじ締結前の状態であり図４（ｂ）がねじ締結後の状態である。図中、図３と同一の符号を付した部分は同一物を表している。図２に示される例では、ねじ抜け防止リブ４０は、ケース３０の座ぐり穴３１の内部側壁に配置されている内側環状リブ構造で構成されていた。一方、図４に示される例では、フレーム貫通孔３６がねじ抜け防止リブ４０として機能するように構成されている。即ち、補強フレーム３５のフレーム貫通孔３６が、座金組込ねじ１０の座金１３の径よりも小さくねじ頭部１１の径よりも大きい内径を有するように構成されている。したがって、上述の図示例と同様に、図４の下部から座金組込ねじ１０が挿入されると、ねじ頭部１１はねじ抜け防止リブの機能を有するフレーム貫通孔３６を通り抜けられるが、座金１３はフレーム貫通孔３６を通り抜けられない。これにより、座金組込ねじ１０がケース３０から抜け落ちることを防止できる。

【0031】

また、同様に、座金組込ねじ１０のねじ先が回路基板２０の貫通孔２２から抜けない位置で座金組込ねじ１０が止まる高さにフレーム貫通孔３６が配置されれば良い。そして、ケース３０にベースプレート５０を嵌合させるときに座金組込ねじ１０のねじ先が雌ねじ５１まで到達しない位置まで移動可能な高さにフレーム貫通孔３６が配置されるように構成されれば良いのは、これまでの説明と同様である。

【0032】

図３や図４に示される本発明の電子回路ユニットの場合であっても、図１や図２に示される電子回路ユニットの場合と組み付け方は概ね同様である。異なる部分としては、まず座金組込ねじ１０を回路基板２０の貫通孔２２に貫通させた状態で補強フレーム３５を回路基板２０に係止させる。その上で、ケース３０を補強フレーム３５に係止させる。即ち、ケース３０は補強フレーム３５を介して回路基板２０に固定されている。回路基板２０がケース３０に係止されると、座ぐり穴３１から座金組込ねじ１０が抜け落ちることはない。また、貫通孔２２からねじ先が抜けることもない。この状態で、ベースプレート５０にケース３０を嵌合させる。そして座金組込ねじ１０を締結して回路基板２０をベースプレート５０に固定する。

【0033】

一方、電子回路ユニットを交換する際には、座金組込ねじ１０を緩めればベースプレート５０から容易に回路基板２０をケース３０及び補強フレーム３５と共に取り外すことが可能である。

【0034】

このように、本発明の電子回路ユニットは、回路基板とベースプレートとを締結するねじが抜け落ちることを防止しながら、ドライバの先端の径にも制限がなく、ケースを破壊せずに回路基板を交換可能である。

【0035】

なお、本発明の電子回路ユニットは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

【符号の説明】

【0036】

１ ガラスアンテナ
２，３ 電極
１０ 座金組込ねじ
１１ ねじ頭部
１２ ねじ軸部
１３ 座金
２０ 回路基板
２１ 電子回路
２２ 貫通孔
２３ 環状導通ランド
３０ ケース
３１ 座ぐり穴
３２ 係止爪
３５ 補強フレーム
３６ フレーム貫通孔
３７ 係止部
４０ ねじ抜け防止リブ
５０ ベースプレート
５１ 雌ねじ
５２ ばね端子
５５ 両面テープ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】