JP2005116463A - スルーホール用スリーブおよび保護回路の付加方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 回路パターンを形成した基板において、基板上を効率的に資料して回路を構成するとともに、回路の構成を容易かつ短時間で行うとともに、基板作成のコストを低減することを課題とする。
【解決手段】 配線回路パターンを形成した基板１のスルーホールに装着されるスルーホール用スリーブ５であって、スリーブ５の内側面にプレスフィット端子６を導入し、該プレスフィット端子６の付勢力により、基板１のスルーホール４との接触圧を確保するスリーブ５を構成し、回路パターンを形成した基板１に、回路パターンに接続するスルーホール４を形成し、該スルーホール４に筒状抵抗体５を挿入し、該筒状抵抗体５内にコネクタのプレスフィット端子６を挿入し、筒状抵抗体５を介してスルーホール４とコネクタのプレスフィット端子６とを接続する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プリント基板の配線構成に関するするものである。より詳しくは、プリント基板の導電スルーホールと、導電スルーホールに挿入されるプレスフィットピンとを接続する部材に関する。

従来、電子制御ユニットなどの基板において、電子回路を構成する部品は基板上に実装されている。このため、電子部品を実装するためのスペースが必要となっている。
そこで、スルーホールに抵抗などを形成するものが知られている。これは、プリント基板のスルーホールを所定の抵抗値を持った材料で埋めることにより、基板各面の配線パターを電気的に接続するものである（例えば、特許文献１を参照）。
そして、混成集積回路用セラミック基板に設けられたスルーホール部にスクリーン印刷により厚膜抵抗を形成し、この厚膜抵抗を基板の表面と裏面の導通回路として機能させるものが知られている（特許文献２を参照）

特開昭６１−１１９５９３号公報 特開平８−３７３５５号公報

特許文献１に記載された技術においては、基板の孔に抵抗体を形成し、この抵抗体を基板両面に形成した導体に接続するものであり、抵抗体によりスルーホールが埋められるため、スルーホールをそれ以上利用することができない。
そして、特許文献２に記載された技術においては、基板のスルーホール部にスクリーン印刷により厚膜抵抗を形成するので、ペースト状の抵抗体を印刷する工程と印刷されたペースト状の抵抗体を硬化させる工程が必要となるとともに、基板作成のコストが大きくなる。

本発明は、両面に配線パターンが印刷された基板に孔をあけ、この孔内に抵抗値を持つ材料等を詰めるものである。回路パターンを形成した基板に回路パターンに接続するスルーホールを形成し、このスルーホールに筒状抵抗体を挿入する。そして、挿入された抵抗体に、コネクタのプレスフィット端子を挿入して、プレスフィット端子のバネ力により筒状抵抗体を基板に押し付ける。これにより、筒状抵抗体と基板の回路パターンとを接触させるものである。そして、コネクタ部に保護回路が付加されるものである。
プレスフィット端子の押し付けにより、この端子と筒状部材、筒状部材とスルーホールとの接触を実現するものである。これにより、筒状部材として抵抗体だけでなく、コンデンサなどの電子部品を容易かつ短時間に装着可能とするものである。

すなわち、本発明は上記の課題を解決すべく、次のような手段をとるものである。
請求項１に記載のごとく、配線回路パターンを形成した基板に装着される円筒形状の部材であって、外側面が基板のスルーホールを介して基板配線回路に接続し、内側面が基板に接続する端子に接続するものを構成する。

請求項２に記載のごとく、配線回路パターンを形成した基板のスルーホールに装着されるスルーホール用スリーブであって、内側面にプレスフィット端子を導入し、該プレスフィット端子の付勢力により、基板スルーホールとの接触圧を確保する。

請求項３に記載のごとく、筒状に構成された抵抗体であって、配線回路パターンを形成した基板のスルーホールに装着され、外側面がスルーホールに接触し、内側面がコネクタ端子に接触して、保護抵抗を構成する。

請求項４に記載のごとく、回路パターンを形成した基板に、回路パターンに接続するスルーホールを形成し、該スルーホールに保護回路を構成する筒状抵抗体を挿入し、該筒状抵抗体内にコネクタのプレスフィット端子を挿入し、筒状抵抗体を介してスルーホールとコネクタのプレスフィット端子とを接続する。

本発明は次のような効果をもたらすものである。
請求項１に記載のごとく、配線回路パターンを形成した基板に装着される円筒形状の部材であって、外側面が基板のスルーホールを介して基板配線回路に接続し、内側面が基板に接続する端子に接続するので、
スルーホール形成部位を利用して、部材を配設することが可能となり、基板における電子部品配設のための面積を効率的に利用可能であり、円筒形状の部材の平面視における配設面積を小さくできる。

請求項２に記載のごとく、配線回路パターンを形成した基板のスルーホールに装着されるスルーホール用スリーブであって、内側面にプレスフィット端子を導入し、該プレスフィット端子の付勢力により、基板スルーホールとの接触圧を確保するので、
基板への装着が容易であるとともに、装着に要する時間が短いスルーホール用スリーブを構成できる。

請求項３に記載のごとく、筒状に構成された抵抗体であって、配線回路パターンを形成した基板のスルーホールに装着され、外側面がスルーホールに接触し、内側面がコネクタ端子に接触して、保護抵抗を構成するので、
容易な構成により、基板に保護抵抗を装着可能となる。そして、保護抵抗が必要となる端子の接続部を利用するので、保護抵抗配置のためのスペースを小さくできる。

請求項４に記載のごとく、回路パターンを形成した基板に、回路パターンに接続するスルーホールを形成し、該スルーホールに保護回路を構成する筒状抵抗体を挿入し、該筒状抵抗体内にコネクタのプレスフィット端子を挿入し、筒状抵抗体を介してスルーホールとコネクタのプレスフィット端子とを接続するので、
保護回路を容易に構成可能であり、保護回路配設の平面視における配設面積を小さくするとともに、保護回路の組み付け時間を短くできる。さらに、従来の基板を流用して、保護回路の組み付けを行うことができる。また、基板作成のコストを低減できる。

回路パターンを形成した従来の基板において、容易かつ簡便に保護回路を省スペースで組み付けるという目的を、スルーホールを利用することにより実現した。

本発明の実施例について説明する。
図１はコネクタを基板に取付けた状態を示す図であり、図１（ａ）は基板に装着されたスリーブを示す側面一部断面図であり、図１（ｂ）はコネクタ端子に接続する電子回路構成を示す図である。そして、図２はプレスフィット端子の組み付け構成を示す斜視図である。
図１において、基板とコネクタ端子間に配設される筒状部材であるスリーブ５の取り付け構成について説明する。
基板１には回路配線パターン３が構成されるとともに、回路配線パターン３に接続したスルーホール４が設けられている。スルーホール４は、基板１において、壁に予めめっき等によって導電層を設けることにより構成されるものであり、基板において導電層のない孔にはんだ等を注入して導電層として導電接続するものなどを利用することもできる。
スルーホール４にはコネクタ端子６が挿入され、コネクタ端子６と基板１の回路配線パターン３とが接続される。コネクタ端子６はプレスフィット端子により構成されるものである。

スルーホール４とコネクタ端子６とはスリーブ５を介して接続されるものであり、スリーブ５は筒状の抵抗体により構成されるものである。スリーブ５の外径はスルーホール４の内径にほぼ一致しており、全長は基板１の厚みとほぼ一致もしくは若干長く構成されている。スリーブ５はスルーホール４への挿入により、スリーブ５とスルーホール４との導通接続が可能に構成されている。
スリーブ５はスルーホール４内に挿入されており、スリーブ５内にはコネクタ端子６が挿入されている。コネクタ端子６はプレスフィット端子により構成されており、スリーブ５に圧入されるものである。コネクタ端子６が圧入されることにより、コネクタ端子６が変形するとともにスリーブ５の内周面に押し付けられる。
そして、コネクタ端子６の挿入されたスリーブ５がスルーホール４の内周面に圧接されることとなる。
これにより、コネクタ端子６より回路配線パターン３への接続が、スリーブ５を介して確保される。

スリーブ５が抵抗体である場合には、図１（ｂ）に示すごとく、コネクタ端子６が抵抗（スリーブ）５を介して配線回路パターン３と接続されることとなる。この回路構成において、スリーブ５は保護抵抗を構成するものである。
この部位における保護抵抗は、入力信号が高周波的に変化する信号で無ければ、高い精度を必要としないものである。このため、スリーブ５の接触状態により若干の抵抗値の変動が生じても電子制御ユニットなどを構成する回路には支障をきたさない。
すなわち、スルーホール４とスリーブ５の接触、スリーブ５とコネクタ端子６との接触は、プレスフィット端子であるコネクタ端子６のバネ力により簡易かつ安価に実現できるものであり、この構成をコネクタ部の保護抵抗回路とすることができる。

次に、スリーブ５の基板１への組み付け構成について説明する。
回路配線パターン３およびスルーホール４を構成した基板１に、スリーブ５を挿入する。スリーブ５を挿入する基板としては、特別なものを必要とするものではなく、一般的に用いられる基板を利用することができる。
そして、スルーホール４に挿入されているスリーブ５に、コネクタ端子６を挿入するものである。これにより、スルーホール４とスリーブ５とが接続されるとともに、スリーブ５とプレスフィット端子６とが接続される。

コネクタ端子６はスリーブ５に圧入されることにより弾性変形する。そして、コネクタ端子６の復元力によりコネクタ端子６自体がスリーブ５の内側面に押し付けられるとともに、コネクタ端子６の復元力を受けたスリーブ５がスルーホール４に押し付けられるものである。すなわち、弾性変形可能なコネクタ端子６をスリーブ５内に挿入することにより、コネクタ端子６およびスリーブ５の基板１への固定を同時にかつ簡易に行うことができるものである。
コネクタ端子６の接続部を利用して、保護抵抗であるスリーブ５を配設するので、基板１における保護抵抗を配設するための面積を縮小でき、保護抵抗を基板１に容易かつ確実に配設でき、保護抵抗の配設にかかるコストおよび時間も低減できる。

なお、上記の構成において、スリーブ５を抵抗体とした構成について説明したが、スリーブ５をコンデンサとしてスルーホール４に装着することも可能である。スリーブ５の構成としては、この他にコイルやダイオードなど、筒状に構成可能であり、スルーホール４内に装着して、スルーホール４とコネクタ端子６とを電気的に接続可能なものであればよい。

次に、第２実施例について説明する。
図３は第２実施例のスリーブを示す図である。図３（ａ）は第２実施例であるスリーブの斜視図であり、図３（ｂ）は同じく側面断面図である。
スリーブ１５は上下２層に構成されており、上部１６と下部１７とにより構成されている。スリーブ１５を２層に構成することにより、上部１６と下部１７とを異なる機能を有するものにより構成することができる。
例えば、上部１６と下部１７とを抵抗値の異なる材質により構成し、上部１６と下部１７との間を電気的に絶縁することも可能である。これにより、スリーブ１５を２種の抵抗として利用することが可能であり、基板１の表面積を有効に利用することができる。
また、上部１６を抵抗、下部１７をコンデンサとすることも可能である。
スルーホール４に装着するスリーブ１５を２層構造とすることにより、スルーホール４に２つの電子部品を配設可能となり、基板における空間の利用効率を向上できる。

次に、第３実施例について説明する。
図４は第３実施例のスリーブを示す図である。図４（ａ）は第３実施例であるスリーブの斜視図であり、図４（ｂ）はコネクタ端子挿入時における第３実施例であるスリーブの平面図である。
第３実施例において、スルーホール４内に装着されるスリーブ１８には切り欠き部が構成されている。スリーブ１８は平面視Ｃ字上に構成されている。そして、スリーブ１８にコネクタ端子６を挿入した際に、コネクタ端子６の一部がスリーブ１８の内側に当接し、他方がスルーホール４にの内壁に当接する構成となっている。これにより、スルーホール４において、スリーブ１８を介した経路とコネクタ端子６より直接スルーホール４に接続した経路とを構成できるものである。
この構成において、スルーホール４をスリーブ１８が当接する部位と、コネクタ端子６が直接当接する部位とに分割することにより、コネクタ端子６より電気的に分離した回路を構成することができる。

次に、第４実施例について説明する。
図５は第４実施例のスリーブを示す図である。図５（ａ）は第４実施例であるスリーブの斜視図であり、図５（ｂ）は同じく側面図である。
第４実施例において、スリーブ１９には、スリーブ１９を基板１に対して位置決めするための係止部２０が構成されている。係止部２０はスリーブ１９の上端に形成されており、スリーブ１９の外側面方向に突出した構成となっている。
これにより、スリーブ１９を基板１に挿入した際に、スリーブ１９が基板１より抜け落ちることなく、さらに基板１に対して位置決めされた状態で装着されることとなる。
これにより、スリーブ１９を容易に基板１に装着することが可能であるとともに、スリーブ１９と基板１の上面に構成された回路配線パターンとの接触を確実にすることができる。

次に、第５実施例について説明する。
図６は第５実施例のスリーブを示す図である。図５（ａ）は第５実施例であるスリーブの斜視図であり、図５（ｂ）は同じく側面断面図である。
図６に示すごとく、スリーブ２１は２重のスリーブにより構成されており、大径のスリーブ２２と小径のスリーブ２３とにより構成される。
スリーブ２２内にはスリーブ２３が挿嵌されており、スリーブ２２の内周面にスリーブ２３の外周面が均一に当接しているものである。これにより、スリーブ２３内にプレスフィット端子を挿入すると、スリーブ２３がスリーブ２２に押し付けられ、スリーブ２２が伝達された付勢力によりスルーホール４に押し付けられる。これにより、スリーブ２１がスルーホール４に固定される。

スリーブ２２およびスリーブ２３は異なる電気的特性を示すものを用いることができる。例えば、スリーブ２３を抵抗体により構成し、スリーブ２２をダイオードにより構成して、スリーブ２２においてコネクタの保護回路を構成することができるものである。
この様に、スリーブ２１を２重構造とすることにより、端子から基板に至る経路において直列に配置される回路をスリーブ２１により構成することができる。
もしくは、スリーブ２２を誘電体として、スルーホール４とスリーブ２３との間でコンデンサを構成することも可能である。

次に、第６実施例について説明する。
図７は第６実施例のスリーブを示す図である。
図７に示すごとく、スリーブ２４は、２重のスリーブにより構成されており、スリーブ２５内に平面視Ｃ字状のスリーブ２６が挿入された構成となっている。
スリーブ２４内にプレスフィット端子を挿入すると、プレスフィット端子の一端はスリーブ２６に当接し、他端はスリーブ２５に直接的に当接する。このため、スリーブ２５において、縦方向かつ放射線状に絶縁部を構成することにより、プレスフィット端子よりスリーブ２６およびスリーブ２５を介する回路と、スリーブ２５のみを介する回路とを構成可能となるものである。

コネクタを基板に取付けた状態を示す図。 プレスフィット端子の組み付け構成を示す斜視図。 第２実施例のスリーブを示す図。 第３実施例のスリーブを示す図。 第４実施例のスリーブを示す図。 第５実施例のスリーブを示す図。 第６実施例のスリーブを示す図。

符号の説明

１ 基板
２ コネクタ
３ 回路配線パターン
４ スルーホール
５ スリーブ
６ コネクタ端子

Claims (4)

1. 配線回路パターンを形成した基板に装着される円筒形状の部材であって、外側面が基板のスルーホールを介して基板配線回路に接続し、内側面が基板に接続する端子に接続することを特徴とするスルーホール用スリーブ。
2. 配線回路パターンを形成した基板のスルーホールに装着されるスルーホール用スリーブであって、内側面にプレスフィット端子を導入し、該プレスフィット端子の付勢力により、基板スルーホールとの接触圧を確保することを特徴とするスルーホール用スリーブ。
3. 筒状に構成された抵抗体であって、配線回路パターンを形成した基板のスルーホールに装着され、外側面がスルーホールに接触し、内側面がコネクタ端子に接触して、保護抵抗を構成することを特徴とするスルーホール用スリーブ。
4. 回路パターンを形成した基板に、回路パターンに接続するスルーホールを形成し、該スルーホールに保護回路を構成する筒状抵抗体を挿入し、該筒状抵抗体内にコネクタのプレスフィット端子を挿入し、筒状抵抗体を介してスルーホールとコネクタのプレスフィット端子とを接続することを特徴とする保護回路の付加方法。
   

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