JP2011258429A - 接続端子付プリント基板 - Google Patents
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Abstract
【課題】プリント基板上への接続端子の安定的な位置決め保持と接続端子の支持台座の小型化とが有利に実現可能な接続端子付プリント基板を提供する。
【解決手段】プリント基板12と同一の材料からなる台座プレート16を、絶縁部材18を介して、プリント基板12上に離隔して配置すると共に、台座プレート16に設けられた複数の圧入孔34,36に、複数の接続端子18,20を圧入して、貫通固定した。また、台座プレート16に貫通固定された複数の接続端子18,20の一端側をプリント基板12のスルーホール21,22に挿通して、半田付けする一方、それら複数の接続端子18,20の他端側を台座プレート16から突出させて、構成した。
【選択図】図1
【解決手段】プリント基板12と同一の材料からなる台座プレート16を、絶縁部材18を介して、プリント基板12上に離隔して配置すると共に、台座プレート16に設けられた複数の圧入孔34,36に、複数の接続端子18,20を圧入して、貫通固定した。また、台座プレート16に貫通固定された複数の接続端子18,20の一端側をプリント基板12のスルーホール21,22に挿通して、半田付けする一方、それら複数の接続端子18,20の他端側を台座プレート16から突出させて、構成した。
【選択図】図1
Description
本発明は、自動車の電気接続箱等の内部回路として用いられる、複数の接続端子が実装されたプリント基板に関する。
従来から、自動車の電気接続箱等の内部回路として、プリント基板が用いられている。このプリント基板には、プリント回路に対して外部の電気部品を接続可能とするために、複数の接続端子が、その一端側においてプリント基板のスルーホールに挿通されて半田付けされることにより実装されている。例えば、特開2003−217437号公報(特許文献1)に示されているものが、それである。
ところで、各接続端子の他端側はプリント基板上に突設された自由端とされており、外部の電気部品と接続される。そのため、各接続端子をプリント基板に対して半田付けにより固定する際には、高度な位置決め精度が要求される。そこで、単一又は複数の接続端子を、合成樹脂製の支持台座に貫設された保持孔に対して圧入等により貫通固定する一方、その支持台座を治具で保持することにより、プリント基板上に位置決め載置した状態で、半田付けすることが一般に行われている。
ところが、合成樹脂製の支持台座とプリント基板とでは線膨張係数が異なることから、半田付けの際の熱や車載時の高温環境下において、支持台座とプリント基板が異なる大きさで熱変形する。その結果、支持台座に固定された接続端子とプリント基板の間に位置ずれが生じて、接続端子と外部の電気部品との接続が困難となったり、半田クラックが生じたりして、導通安定性を確保できなくなるおそれがあった。
特に、支持台座の保持孔に圧入された接続端子を強固に位置決め保持するためには、保持孔の周囲の樹脂量を充分に確保する必要がある。そうした場合には、支持台座自体が大型化して、プリント基板の実装面を無駄に占有したり、支持台座により半田上がりの目視確認が阻害されたりするおそれもあった。
本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、半田付け等による熱影響下においても、接続端子をプリント基板上に高精度に安定して位置決め保持することができると共に、接続端子の支持台座を小型化することができる、新規な構造の接続端子付プリント基板を提供することにある。
本発明の第一の態様は、複数の接続端子が実装された接続端子付プリント基板において、前記プリント基板と同じ材料からなる平板形状の台座プレートに複数の圧入孔が形成されて、該圧入孔に対して前記複数の接続端子がそれぞれ圧入されて貫通固定されていると共に、前記プリント基板に絶縁部材が載置されて、該絶縁部材により前記台座プレートが前記プリント基板上に離隔して載置されており、前記接続端子の一端側が前記プリント基板のスルーホールに挿通されて半田付けされている一方、各前記接続端子の他端側が前記台座プレートから突出していることを特徴とする。
本態様によれば、台座プレートとプリント基板とが同一の材料で構成されているところから、それら台座プレートとプリント基板の線膨張係数が同じにされている。それ故、半田付けの際の熱や車載時の高温環境下において、台座プレートとプリント基板とが略同じ大きさで熱変形する。このため、台座プレートの圧入孔に圧入されて、固定された接続端子とプリント基板との間に、台座プレートとプリント基板との熱膨張差による位置ずれが生じたり、半田クラックが発生したりすることが有利に防止される。また、台座プレートが合成樹脂製である場合とは異なって、台座プレートの圧入孔に圧入された接続端子の圧入代による保持力が、台座プレートの熱変形によって低下することがない。これによって、台座プレートを薄肉としても、接続端子を確実に且つ強固に保持できる。その結果、台座プレートの小型・薄肉化が効果的に実現可能となる。
また、台座プレートとプリント基板とが同じ材料で構成されている。そのため、例えば、プリント基板として使用されるべき、プリント回路配索前の既存の絶縁プレートを利用することによって、台座プレートを容易に得ることができる。それ故、台座プレートを成形するための特別な金型を準備して、別途の製造工程を行う必要がない。その結果、接続端子付プリント基板の製造コストの低減と製造作業の簡素化とを、共に効果的に実現することができる。
さらに、本態様では、台座プレートとプリント基板との間に絶縁部材が介在していることで、台座プレートがプリント基板上に離間配置されている。しかも、台座プレートの小型・薄肉化が実現可能となっている。このため、プリント基板に半田付けされた接続端子の半田上がりを、目視により容易に確認できる。そして、それによって、接続端子のプリント基板への半田付け不良を効果的に防止することが可能となる。更に、半田付け部と台座プレートの支持部も離隔距離を稼いで、位置決め制度の更なる向上を図ることができる。
本発明の第二の態様は、前記第一の態様に係る接続端子付プリント基板において、前記台座プレートが、電気部品と接続される一群の接続端子を保持する一群の前記圧入孔を有する複数の端子保持部と、該複数の端子保持部を連結する連結部を含んで構成されていると共に、前記絶縁部材が、少なくとも前記台座プレートの外周縁部を部分的に支持しているものである。
本態様によれば、一つの台座プレートの位置決めを行うだけで、複数の端子保持部の位置決めを一挙に且つ確実に行うことができる。これによって、各端子保持部に固定される一郡の接続端子を、それぞれ個々に位置決めする必要がなくなる。その結果、複数の端子保持部、更にはそれら各端子保持部に固定される多数の接続端子の位置決め作業を、極めて効果的に簡素化できる。
また、本態様では、複数の端子保持部が一体化されていることで、台座プレートが比較的大きくされているものの、そのような台座プレートとプリント基板とが同一材料にて構成されているため、台座プレートの大型化に起因して、台座プレートのプリント基板に対する位置ずれが大きくなる心配がない。
本発明の第三の態様は、前記第二の態様に係る接続端子付プリント基板において、前記絶縁部材にバスバー載置部が設けられてバスバーが配設されている一方、前記台座プレートの前記連結部に、前記バスバーに設けられた端子部が挿通されて突出するバスバー端子部用挿通孔が形成されているものである。
本態様によれば、絶縁部材と台座プレートの間のスペースを利用してバスバーを配設することにより、大電流が要求される回路をプリント基板上に省スペースで設けることができる。それ故、厚銅基板を用いることなしに、大電流回路を有するプリント基板を容易に形成できる。しかも、台座プレートにバスバー端子部を挿通することで、バスバーが配設される絶縁部材と台座プレートとの間の位置決め精度を有利に確保できる。それらの結果として、作業工程を複雑にすることなく、大電流回路をプリント基板に搭載できる。
本発明の第四の態様は、前記第一〜三の何れか一の態様に係る接続端子付プリント基板において、前記絶縁部材と前記台座プレートとの間に、それらを相互に隙間を隔てて位置決めする位置決め機構が設けられているものである。
本態様によれば、絶縁部材に対する台座プレートの大まかな位置決めが可能となる。これによって、接続端子付プリント基板の製造効率を高めることができる。また、絶縁部材と台座プレートが隙間を隔てて位置決めされることにより、絶縁部材と台座プレートの熱膨張差が、隙間にて吸収される。その結果、絶縁部材の熱膨張・収縮による台座プレートとの位置ずれを効果的に回避できる。
本発明によれば、半田付け等による熱影響下や車載時の高温環境下において、接続端子をプリント基板上に高精度に安定して位置決め保持することができる。しかも、接続端子を固定する台座プレートを有利に小型化することができ、それによって、接続端子の半田上がりを確認しつつ、接続端子をプリント基板に対して良好な状態で確実に半田付けすることができる。従って、接続端子と外部電気部品とを確実に接続して、それらの間での導通安定性を効果的に確保することが可能となる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
先ず、図1には、本発明に従う構造を有する接続端子付プリント基板の一実施形態として、自動車の電気接続箱内に収納される接続端子付プリント基板が、その斜視形態において示されている。この図1から明らかなように、本実施形態の接続端子付プリント基板10は、プリント基板12に、絶縁部材14と台座プレート16とが組み付けられると共に、台座プレート16に複数の第一接続端子18と複数の第二接続端子20とが貫通固定されて、構成されている。
より具体的には、プリント基板12は、長方形状の薄肉平板からなり、紙基材フェノール樹脂、ガラス布基材エポキシ樹脂、樹脂としてポリイミド、ビスマレイミドトリアジン樹脂(BT樹脂)、アリル化ポリフェニレンエーテル(A−PPE樹脂)等を用いたガラス布基材耐熱性樹脂等の従来公知の材料から形成されている。
また、プリント基板12の表面には、図示しないプリント配線が形成されている。更に、プリント基板12の長さ方向の一端側部分には、第一接続端子18が挿通される第一スルーホール21の複数と、第二接続端子20が挿通される第二スルーホール22の複数とが、縦横に並んで形成されている。それら複数の第一スルーホール21は、プリント基板12の幅方向両側に、複数の第二スルーホール22は、プリント基板12の幅方向中央部に、それぞれ配置されている。また、第一スルーホール21は、第二スルーホール22よりも大きな内径寸法を有している。
絶縁部材14は、耐熱性樹脂材料を用いた樹脂成形品にて構成されている。図1及び図2に示されるように、この絶縁部材14は、全体として、プリント基板12よりも小さな四角形状の枠状形態を呈している。そして、プリント基板12の一方の面上に載置されている。
すなわち、絶縁部材14は、2個の長手の縦板部24,24と、それら2個の縦板部24,24の長さ方向両端側部分を互いに連結する長手の横板部26,26とを有している。縦板部24は、プリント基板12の長さ方向よりも十分に短い長さと、横板部26よりも大きな厚さ(図2の上下方向の寸法)とを有している。横板部26は、縦板部24よりも長く且つプリント基板12の幅方向よりも少し短い長さを有している。そして、このような絶縁部材14が、各縦及び横板部24,26の下面を、プリント基板12の一方の面上の長さ方向一端側部分に重ね合わせて、載置されている。また、そのような載置状態下で、2個の縦板部24,24と2個の横板部26,26とにて、複数の第一及び第二スルーホール21,22の全部を取り囲んで配置されている。
絶縁部材14の縦板部24,24の互いの対向面には、支持部28が、それぞれ1個ずつ一体形成されている。それら支持部28,28は、各縦板部24の長さ方向の中間部において、互いに対向位置している。各支持部28は、縦板部24よりも薄肉で四角形状の板状小片からなり、厚さ方向一方の面となる上面が、縦板部24の上面と面一とされている。これにより、絶縁部材14のプリント基板12への載置状態下で、各支持部28が、プリント基板12と離間して配置されるようになっている。また、それら各支持部28の上面には、縦板部24,24の互いの対向側と上側とに向かってそれぞれ開口する切欠凹部30が形成されている。そして、それら各切欠凹部30の底面が、平坦な支持面32とされている。
一方、絶縁部材14にて支持される台座プレート16は、プリント基板12の基板材と同一の材料から形成されている。すなわち、プリント基板12は、公知の樹脂材料からなる大型の平板から所望の大きさで切り出されて形成される。このとき、プリント基板12を切り出した残部からなる、廃棄されるべき捨て基板が生ずる。台座プレート16は、この捨て基板を用いて形成されており、従って、台座プレート16とプリント基板12が同じ材料で形成されることとなる。
また、図1及び図3から明らかなように、台座プレート16は、長方形状を呈する平板からなっている。そして、絶縁部材14に設けられた2個の支持部28,28の各切欠凹部30の深さと略同じ厚さと、絶縁部材14の縦板部24の長さよりも十分に小さく、且つ各切欠凹部30の幅(縦板部24の長さ方向に対向する側面間の距離)よりも僅かに小さな幅と、2個の縦板部24の対向面間の距離よりも僅かに小さな長さとを有している。
そのような台座プレート16には、複数の第一圧入孔34と、それよりも小さな複数の第二圧入孔36とが、縦横(台座プレート16の幅方向と長さ方向)に並んだ状態で設けられている。そして、第一圧入孔34は略一定の楕円形断面で、第二圧入孔36は略一定の円形断面で、それぞれ台座プレート16を厚さ方向に貫通して形成されている。第一圧入孔34の個数は、プリント基板12に設けられた第一スルーホール21の個数と同一とされている。第二圧入孔36の個数は、第二スルーホール22の個数と同一とされている。そして、それら複数の第一圧入孔34と複数の第二圧入孔36の配列形態及び互いの配置間隔が、プリント基板12での複数の第一スルーホール21と複数の第二スルーホール22の配列形態及び配置間隔と同一とされている。
そして、図4に示されるように、複数の第一圧入孔34に対して、第一接続端子18が、それぞれ1個ずつ圧入されており、複数の第二圧入孔36に対して、第二接続端子20が、それぞれ1個ずつ圧入されている。
第一接続端子18は、一定の断面積で延出する金属線材を所定長さで切断した後、所望の形状に鍛圧や切断加工すること等により形成されている。すなわち、第一接続端子18の長さ方向両端部は、先端に向かって次第に狭幅となる四角台錐形状を有している。そして、その長さ方向一方側の部分が、台座プレート16の第一圧入孔34に対して所定のラップ代で圧入可能な狭幅部46とされている一方、その他方側の部分が、第一圧入孔34よりも外形寸法が大きい広幅部48とされている。また、広幅部48における狭幅部46側の端部部位には、鍛圧により当て止め部50,50が、幅方向両側にそれぞれ突出して、一体形成されている。なお、第一接続端子18は、条材プレス打ち抜き加工などにより形成してもよい。
第二接続端子20は、第一接続端子18よりも断面積の小さな金属線材を同一の長さで切断した後、所望形状に鍛圧や切断加工すること等により形成されている。第二接続端子20の幅は、台座プレート16の第二圧入孔36よりも僅かに大きくされている。第二接続端子20の長さ方向両端部も、先端に向かって次第に狭幅となる四角台錐形状とされている。そして、第二接続端子20の長さ方向中間部にも、鍛圧により当て止め部50,50が、幅方向両側にそれぞれ突出して、一体形成されている。第二接続端子20の当て止め部50,50から長さ方向一方側の先端(図4での下端)までの長さは、第一接続端子18の当て止め部50,50から狭幅部46の先端までの長さと同一長さとされている。また、第二接続端子20は、条材プレス打ち抜き加工などにより形成してもよい。
そして、第一接続端子18が、台座プレート16の第一圧入孔34内に、その上部開口部側から挿入されて、狭幅部46側において、第一圧入孔34内に圧入されている。また、そのような圧入状態下で、第一接続端子18の当て止め部50,50の下面が、台座プレート16の上面に当接することにより、第一接続端子18の第一圧入孔34への圧入端が規定されている。
一方、第二接続端子20は、台座プレート16の第二圧入孔36内に、その上部開口部側から圧入されている。また、そのような圧入状態下で、第二接続端子20の当て止め部50,50の下面が、台座プレート16の上面に当接することにより、第二接続端子20の第二圧入孔36への圧入端が規定されている。
これによって、複数の第一接続端子18と複数の第二接続端子20のそれぞれが、複数の第一圧入孔34と複数の第二圧入孔36のそれぞれに対して、長さ方向中間の同一位置で貫通固定されている。そして、そのような固定状態下で、第一接続端子18の広幅部48と第二接続端子20の長さ方向一端側部分とが、台座プレート16の上面から互いに同じ長さで突出している。また、第一接続端子18の狭幅部46と第二接続端子20の長さ方向他方側部分とが、台座プレート16の下面から互いに同一の長さで突出している。更に、第一及び第二接続端子18,20の各当て止め部50と台座プレート16の上面との当接により、第一接続端子18と第二接続端子20の下方への移動が規制されるようになっている。
そして、図1に示されるように、複数の第一接続端子18と複数の第二接続端子20とが固定された台座プレート16は、その長さ方向の両端部が、プリント基板12に載置された絶縁部材14に設けられる2個の支持部28,28の各切欠凹部30内に嵌め入れられている。これにより、台座プレート16が、絶縁部材14の各支持部28,28の支持面32にて支持されて、絶縁部材14に載置されていると共に、プリント基板12上に、絶縁部材14を介して載置されている。また、台座プレート16の長さ方向両端部が各切欠凹部30,30内に嵌入されていることで、台座プレート16が、プリント基板12上で位置決めされている。このことから明らかなように、本実施形態では、絶縁部材14に設けられた2個の支持部28,28の切欠凹部30,30にて、絶縁部材14と台座プレート16とを相互に位置決めする位置決め機構が構成されている。
このようなプリント基板12上への台座プレート16の載置下では、台座プレート16が、プリント基板12の上面(絶縁部材14の載置面)から離隔して配置されて、絶縁部材14の横板部26との間に大きな隙間が形成されている。また、支持部28,28の各切欠凹部30,30に嵌入された台座プレート16の両側端部の外周面と、各切欠凹部30の3個の側面との間に、僅かなクリアランスが形成されている。
そして、台座プレート16の下面から突出する各第一接続端子18の狭幅部46の先端部分が、プリント基板12に設けられた複数の第一スルーホール21内に、それぞれ挿通されて、半田付けされている。また、台座プレート16の下面から突出する各第二接続端子20の突出部分の先端部分は、プリント基板12に設けられた複数の第二スルーホール22内に挿通されて、半田付けされている。また、第一接続端子18と第二接続端子20の上端側部位は、台座プレート16の上面から突出配置されている。これにより、本実施形態の接続端子付プリント基板10が、プリント基板12上に絶縁部材14を介して実装されている。
ところで、図5に示されるように、本実施形態の接続端子付プリント基板10は、電気接続箱52内に収納されて、使用される。即ち、接続端子付プリント基板10を収納する電気接続箱52は、下方に開口する箱状の樹脂製アッパーケース54と、上方に開口する箱状の樹脂製ロアケース56とを有している。アッパーケース54の天板部58には、複数の第一貫通孔60と、それよりも小さな複数の第二貫通孔62とが、縦横に並んで形成されている。また、そのような天板部58の上面には、図示しない電気部品としてのコネクタを装着するためのコネクタ装着用筒部64が、複数の第一及び第二貫通孔60,62の全部を取り囲むようにして、一体的に立設されている。一方、ロアケース56の内側には、略L字状の平板からなる複数のリブ状保持突起66が、周方向に互いに所定距離を隔てて一体形成されている。
そして、接続端子付プリント基板10が、プリント基板12の下面の外周部において、複数のリブ状保持突起66に嵌め込まれて、保持されることにより、ロアケース56内に位置決めされて組み付けられている。また、このような接続端子付プリント基板10のロアケース56への組付状態下で、アッパーケース54が、ロアケース56に対して、その上側開口部を閉塞するように組み付けられている。そして、ロアケース56とアッパーケース54のそれぞれの側壁部間に設けられた図示しないロック機構にて、それらロアケース56とアッパーケース54との組付状態がロックされている。そして、そのような電気接続箱52内に、接続端子付プリント基板10が固定的に収納されるようになっている。
また、電気接続箱52内への接続端子付プリント基板10の収納状態下では、台座プレート16に固定された複数の第一及び第二接続端子18,20の台座プレート16上面からの突出部分が、アッパーケース54の天板部58の複数の第一及び第二貫通孔60,62内にそれぞれ挿通されている。そして、第一及び第二貫通孔60,62を挿通した第一及び第二接続端子18,20の先端部が、アッパーケース54の天板部58の上面から外部に突出し、コネクタ装着用筒部64にて囲繞されている。また、第一及び第二接続端子18,20の各当て止め部50の上端面が、アッパーケース54の天板部58の下面に当接している。
これによって、図示しないコネクタが、複数の第一及び第二接続端子18,20に接続されて、コネクタ装着用筒部64に装着されるようになっている。また、このコネクタの装着時には、第一及び第二接続端子18,20の各当て止め部50の下面が係合する台座プレート16の第一及び第二係合面40,44が、第一及び第二接続端子18,20に及ぼされる押圧力を受けるようになる。一方、コネクタの取り外し時には、第一及び第二接続端子18,20の各当て止め部50の上面が当接するアッパーケース54の天板部58が、第一及び第二接続端子18,20に負荷される引抜力を受けるようになる。このため、コネクタの脱着時において第一及び第二接続端子18,20に及ぼされる押圧力や引抜力により、第一及び第二接続端子18,20のプリント基板12への半田付け部分に大きな外力が加えられて、半田クラック等が生ずる不具合が防止されるようになっている。
このように、本実施形態の接続端子付プリント基板10にあっては、第一及び第二接続端子18,20のそれぞれの先端部が半田付けされるプリント基板12と、それら第一及び第二接続端子18,20のそれぞれの中間部が圧入により貫通固定される台座プレート16とが、互いに同じ線膨張係数を有する同一材料により形成されている。このため、半田付け時や車載時の高温環境下などにおいて、台座プレート16とプリント基板12とが略同じ大きさで熱変形する。それ故、台座プレート16に固定された第一及び第二接続端子18,20とプリント基板12との間に、台座プレート16とプリント基板12との熱膨張差による位置ずれが生じたり、半田クラックが発生したりすることが有利に防止される。これによって、第一及び第二接続端子18,20が、プリント基板12上に高精度に安定して位置決め保持され得る。
また、台座プレート16が合成樹脂製である場合とは異なり、台座プレート16の熱変形量が小さいため、圧入による台座プレート16への保持力が、台座プレート16の熱変形によって大きく低下することがない。そのため、台座プレート16が比較的に薄肉とされていても、第一及び第二接続端子18,20の位置決め精度を確保することができると共に、それら第一及び第二接続端子18,20を強固に且つ安定的に保持できる。それ故、台座プレート16を有利に小型・薄肉化することができ、電気接続箱52の小型化も図ることができる。
しかも、台座プレート16が、絶縁部材14の支持部28,28にて支持されて、プリント基板12上に離間配置されている。このため、第一及び第二接続端子18,20の半田上がりの目視による確認が容易となって、第一及び第二接続端子18,20のプリント基板12への半田付け不良が効果的に防止され得る。また、第一及び第二接続端子18,20の半田付け部と台座プレート16の支持部28,28の離隔距離を稼ぐことで、第一及び代に接続端子18,20の位置決め制度の更なる向上を図ることができる。
さらに、本実施形態では、台座プレート16が、プリント基板12の切断工程で生ずる捨て基板を有効利用して、形成されている。それ故、台座プレート16の製造のために、特別な装置を準備したり、特別な製造作業を行ったりする必要がない。また、第一及び第二接続端子18,20の加工、それら第一及び第二接続端子18,20の台座プレート16への組み付け、当該台座プレート16のプリント基板12上への載置、第一及び第二接続端子18,20の半田付けまでの工程を一連のラインで実施可能となる。これによって、接続端子付プリント基板10の製造コストの低減と製造作業の簡素化及び効率化とが、共に効果的に実現され得る。
本実施形態においては、絶縁部材14の各支持部28,28の切欠凹部30内に台座プレート16の長さ方向両端部が嵌入されて、各支持部28,28にて支持されることで、絶縁部材14に対する台座プレート16の位置決めが容易に行われるようになっている。これによっても、接続端子付プリント基板10の効率的な製作が可能となる。
また、本実施形態の接続端子付プリント基板10では、各支持部28,28の切欠凹部30内に台座プレート16の長さ方向両端部が嵌入された状態下で、それら各切欠凹部30の側面と台座プレート16の長さ方向両端部の外周面との間にクリアランスが形成される。これによって、互いに材質の異なる絶縁部材14と台座プレート16との熱膨張差が、そのようなクリアランスにて有利に吸収される。その結果、絶縁部材14の熱膨張・収縮による台座プレート16との位置ずれを効果的に回避できる。
次に、図6には、本発明に従う構造を有する接続端子付プリント基板の別の実施形態が、その斜視形態において示されている。この図6から明らかなように、本実施形態の接続端子付プリント基板68にあっても、前記第一の実施形態と同様に、プリント基板70に、絶縁部材72と台座プレート74とが組み付けられると共に、台座プレート74に複数の第一、第二、及び第三接続端子76,78,79が圧入により貫通固定されて、構成されている。なお、本実施形態の接続端子付プリント基板68に関しては、前記第一の実施形態に係る接続端子付プリント基板10と同様な構造とされた部材及び部位について、図1乃至図5と同じ符号を付すことにより、その詳細な説明を省略する。
すなわち、図7に示されるように、プリント基板70は、長方形状を呈する薄肉平板からなり、紙基材フェノール樹脂、ガラス布基材エポキシ樹脂、樹脂としてポリイミド、ビスマレイミドトリアジン樹脂(BT樹脂)、アリル化ポリフェニレンエーテル(A−PPE樹脂)等を用いたガラス布基材耐熱性樹脂等の従来公知の材料から形成されている。プリント基板70の表面には、図示しないプリント配線が形成されている。また、プリント基板70には、互いに大きさの異なる第一、第二、及び第三の三種類のスルーホール21,22,80が、それぞれ複数個ずつ形成されている。更に、プリント基板70の外周部の周上の二箇所には、第一、第二、及び第三スルーホール21,22,80よりも大径の位置決め孔82が、プリント基板70を厚さ方向に貫通して、それぞれ1個ずつ形成されている。
絶縁部材72は、耐熱性樹脂材料を用いた樹脂成形品にて構成されている。図8及び図9に示されるように、絶縁部材72は、全体として、プリント基板70と同じ大きさの長方形状を呈する薄肉平板からなっている。そして、この絶縁部材72には、幅方向に延びる複数の透孔84が、互いに長さ方向に間隔を隔てて形成されている。
絶縁部材72の外周部の周上の二箇所には、位置決め孔85が、絶縁部材72を厚さ方向に貫通して、それぞれ1個ずつ形成されている。それら2個の位置決め孔85,85は、プリント基板70に設けられた2個の位置決め孔82,82と同じ大きさを有している。そして、2個の位置決め孔82,82のプリント基板70での形成位置と同じ位置に配置されている。
また、絶縁部材72の上面の外周縁部(位置決め孔85,85の形成位置よりも更に外周部分)には、2個の第一支持突条86,86が、十分に狭い幅を有して、一体的に突設されている。それら各第一支持突条86は、絶縁部材72の長さ方向に延びる2個の辺部の全長に亘り、それら各辺部に沿って連続的に延びるように配置されている。そして、各第一支持突条86の上面が、それぞれ、平坦な第一支持面88とされている。
絶縁部材72の上面の長さ方向一端側の幅方向中央部には、第二支持突条90が、一体的に突設されている。この第二支持突条90は、絶縁部材72の長さの半分に満たない長さと十分に狭い幅とを有している。そして、絶縁部材72の長さ方向一端側部分に形成された2個の透孔84,84を跨いで長さ方向に延びるように配置されている。また、そのような第二支持突条90の上面が、平坦な第二支持面92とされている。
絶縁部材72は、その上面の長さ方向他端側に、バスバー載置部93が設けられている。そして、このバスバー載置部93には、3個のバスバー保持突条94,94,94が、一体的に突設されている。これら3個のバスバー保持突条94,94,94は、絶縁部材72の幅よりも所定寸法だけ短い長さと十分に狭い幅とを有している。また、各バスバー保持突条94は、絶縁部材72の長さ方向において互いに所定間隔を隔てて、その幅方向に延びるように配置されている。
そして、図6及び図9に示されるように、上記の構造を有する絶縁部材72が、プリント基板70上に載置されている。即ち、絶縁部材72は、第一及び第二支持突条86,90とバスバー保持突条94の形成面とは反対側の下面において、プリント基板70の上面に重ね合わされている。そして、プリント基板70の2個の位置決め孔82,82と絶縁部材72の2個の位置決め孔85,85とが、それぞれ互いに連通するように対応位置させられている。これにより、互いに重ね合わされたプリント基板70と絶縁部材72とが、予め定められた位置に位置決めされている。そして、そのような位置決め状態下で、プリント基板70に設けられた第一、第二、及び第三スルーホール21,22,80の全てが、複数の透孔84を通じて上方に開口するように配置されている。
また、上記のようにしてプリント基板70上に載置された絶縁部材72のバスバー載置部93には、バスバー96が配設されている。このバスバー96は、複数のバスバー端子部98を一体的に有している。そして、バスバー96が、それら各バスバー端子部98を絶縁部材72の上面から突出させた状態で、バスバー載置部93に設けられた3個のバスバー保持突条94,94,94にて挟持されて、保持されているのである。
一方、台座プレート74は、プリント基板70の形成材料と同一の材料からなっている。ここでは、第一、第二、及び第三スルーホール21,22,80の形成前のプリント基板70と同一の基板材を利用して、台座プレート74が構成されている。そして、この台座プレート74には、後述する複数の圧入孔106,108,110や窓部100などが、ドリルやルータ、金型などを用いて形成される。
図6及び図10に示されるように、台座プレート74は、長方形状を呈する薄肉の平板からなり、プリント基板70や絶縁部材72と略同じ幅と、それらよりも所定寸法短い長さとを有している。そして、そのような台座プレート74には、幅方向に延びる窓部100が、互いに長さ方向に間隔を隔てて複数形成されている。
これによって、台座プレート74が、その長さ方向において窓部100を間に挟んで幅方向に延びる複数の領域に分けられている。それらの各領域には、電気部品と接続される一群の接続端子を構成する第一接続端子76,第二接続端子78及び/又は第三接続端子79を保持する複数の圧入孔がそれぞれ形成されており、それにより、複数の端子保持部102a〜102fが形成されている。そして、台座プレート74の幅方向両側には、それら複数の端子保持部102a〜102fの端縁部間を相互に連結するように、連結部104a,104bが長さ方向に延出している。これにより、連結部104a,104bを介して複数の端子保持部102a〜102fが一体化された、全体として長方形状の台座プレート74が構成されている。
より詳しくは、端子保持部102a〜102cには、図示しない電気部品としてのコネクタと接続される一群の第一接続端子76及び第二接続端子78を保持する、第一圧入孔106の複数と、それよりも小さな第二圧入孔108の複数とが、縦横(台座プレート74の長さ方向と幅方向)に並んで一群を為した状態で、それぞれ台座プレート74を厚さ方向に貫通して形成されている。それら複数の第一圧入孔106と複数の第二圧入孔108の配列形態及び互いの配置間隔が、プリント基板70での複数の第一スルーホール21と複数の第二スルーホール22の配列形態及び配置間隔と同一とされている。
また、端子保持部102dには、図示しない電気部品としてのリレーと接続される一群の第三接続端子79を保持する複数の第三圧入孔110が、台座プレート74の幅方向及び長さ方向に並んで、一群を為した状態で、台座プレート74を厚さ方向に貫通して形成されている。さらに、端子保持部102e,102fには、図示しない電気部品としてのヒューズと接続される一群の第三接続端子79を保持する複数の第三圧入孔110が、台座プレート74の幅方向に並んで、一群を為した状態で、台座プレート74を厚さ方向に貫通して形成されている。なお、それら複数の第三圧入孔110の配列形態及び互いの配置間隔は、プリント基板70での複数の第三スルーホール80の配列形態及び配置間隔と同一とされている。
一方、連結部104a,104bには、位置決め孔112が、各連結部104を厚さ方向に貫通して、それぞれ1個ずつ形成されている。それら2個の位置決め孔112,112は、プリント基板70や絶縁部材72にそれぞれ設けられた位置決め孔82,85と同じ大きさを有している。そして、それら各位置決め孔82,85のプリント基板70や絶縁部材72での形成位置と同じ位置に配置されている。
また、端子保持部102e,102fには、前記絶縁部材72に保持されるバスバー96に突設された複数のバスバー端子部98をそれぞれ挿通させるバスバー端子部用挿通孔114が、複数設けられている。それら複数のバスバー端子部用挿通孔114は、複数のバスバー端子部98の同じ配列形態及び配置間隔を有している。また、連結部104aにも、バスバー端子部用挿通孔114が、1つだけ貫設されている。
そして、図6に示されるように、台座プレート74の複数の端子保持部102a〜102fに設けられた複数の第一、第二、及び第三圧入孔106,108,110に対して、複数の第一、第二、及び第三接続端子76,78,79が、前記第一の実施形態と同様にして、それぞれ圧入されている。即ち、それら第一、第二、及び第三接続端子76,78,79は、前記第一の実施形態における第一及び第二接続端子18,20と同様に、長さ方向中間部に当て止め部を有している。そして、そのような当て止め部の下面が、台座プレート74の上面に当接した状態で、各接続端子76,78,79が各圧入孔106,108,110内にそれぞれ圧入されている。これによって、各接続端子76,78,79が、下方への移動が阻止された状態で、各端子保持部102に貫通固定されている。また、そのような固定状態下で、各接続端子76,78,79の長さ方向一端側部分が、台座プレート74の上面から上方に突出している一方、各接続端子76,78,79の長さ方向他端側部分が、台座プレート74の下面から下方に突出している。
そして、複数の第一、第二、及び第三接続端子76,78,79が固定された台座プレート74は、プリント基板70に載置された絶縁部材72に設けられる2個の第一支持突条86,86の第一支持面88,88と1個の第二支持突条90の第二支持面92とにて支持されている。また、そのような支持状態下で、台座プレート74に形成された2個の位置決め孔112,112が、プリント基板70と絶縁部材72にそれぞれ2個ずつ設けられた位置決め孔82,85に対応配置されている。これにより、台座プレート74が所定の位置に位置決めされた状態で、幅方向両側の外周縁部と端子保持部102a,102bの中間部分において、絶縁部材72にて部分的に支持されている。そうして、台座プレート74が、プリント基板70上に、それとは離間した位置で、絶縁部材72を介して載置されているのである。
そして、台座プレート74がプリント基板70上に載置された状態において、絶縁部材72に保持されたバスバー96の複数のバスバー端子部98が、台座プレート74の連結部104に設けられた複数のバスバー端子部用挿通孔114内に挿通されている。それら各バスバー端子部用挿通孔114内に挿通されたバスバー端子部98の先端部は、台座プレート74の上面から突出する第一、第二、及び第三接続端子76,78,79の突出部分と同様に、台座プレート74の上面から上方に突出している。
一方、台座プレート74の下面から突出する複数の第一、第二、及び第三接続端子76,78,79の突出部分の先端部位は、プリント基板70に設けられた複数の第一、第二、及び第三スルーホール21,22,80内に、それぞれ挿通されて、半田付けされている。これにより、本実施形態の接続端子付プリント基板68が、プリント基板70上に絶縁部材72を介して実装されている。
このような構造とされた接続端子付プリント基板68は、前記第一の実施形態と同様に、図示しない電気接続箱内に収納されて、使用される。即ち、電気接続箱内への収納状態下で、プリント基板70と絶縁部材72と台座プレート74の互いに連通状態とされた各位置決め孔82,85,112内に、アッパーケースやロアケースに一体的に突設された位置決めピンが挿通されて、それらプリント基板70と絶縁部材72と台座プレート74とが位置決めされるようになっている。なお、本実施形態においても、これら各位置決め孔82,85,112内とそれらに挿通される位置決めピンによる位置決めに加えて乃至は代えて、第一の実施形態の如く、絶縁部材72と台座プレート74との間に、それらを相互に隙間を隔てて位置決めする位置決め機構を採用してもよい。
このように、図示しない電気接続箱内に接続端子付プリント基板68が位置決めされて収容された状態下において、台座プレート74の端子保持部102a〜102c上面から突出する複数の第一及び第二接続端子76,78が、電気接続箱のアッパーケースに形成された複数の貫通孔を通じて、図示しないコネクタ装着用筒部内にそれぞれ突出されて、コネクタと接続可能とされている。台座プレート74の端子保持部102d上面から突出する複数の第三接続端子79は、電気接続箱のアッパーケースに形成された複数の貫通孔を通じて、図示しないリレー装着用筒部内にそれぞれ突出されて、リレーと接続可能とされている。さらに、台座プレート74の端子保持部102e,102f上面から突出する複数の第三接続端子79は、複数のバスバー端子部98と共に、電気接続箱のアッパーケースに形成された複数の貫通孔を通じて、図示しないヒューズ装着用筒部内にそれぞれ突出されて、ヒューズと接続可能とされている。
このように、本実施形態の接続端子付プリント基板68は、第一、第二、及び第三接続端子76,78,79のそれぞれの先端部が半田付けされるプリント基板70と、それら第一、第二、第三接続端子76,78,79のそれぞれの中間部が貫通固定される台座プレート74とが、互いに同じ線膨張係数を有する同一材料により形成されている。
従って、本実施形態の接続端子付プリント基板68にあっても、前記第一の実施形態において奏される作用・効果と実質的に同一の作用・効果が有効に享受され得る。
そして、本実施形態では、台座プレート74に端子保持部102が複数設けられて、それら各端子保持部102に対して、複数の第一、第二、及び第三接続端子76,78,79がそれぞれ貫通固定されている。それ故、台座プレート74の位置決めを行うだけで、各種の電気部品用の複数の端子保持部102の位置決めを一挙に且つ確実に行うことができる。これによって、複数の端子保持部102は勿論、それら各端子保持部102に貫通固定される複数の第一、第二、及び第三接続端子76,78,79の位置決め作業が、極めて効果的に簡素化され得る。
また、台座プレート74は複数の端子保持部102a〜102fを備えて大型化されているが、そのような台座プレート74が、プリント基板70と同一材料から形成されている。それにより、台座プレート74の大型化に起因して、台座プレート74とプリント基板70との熱膨張差による位置ずれが大きくなってしまう不具合を効果的に防止できる。
さらに、本実施形態では、バスバー96が、絶縁部材72上に、台座プレート74との間のスペースを有効利用して配設されている。それ故、大電流が要求される回路をプリント基板70上に省スペースで設けることができる。これによって、厚銅基板を用いることなしに、大電流回路を有する接続端子付プリント基板68を容易に形成できる。しかも、台座プレート74のバスバー端子部用挿通孔114に、バスバー端子部98を挿通させることで、バスバー96が配設される絶縁部材72と台座プレート74との間の位置決め精度を有利に確保できる。それらの結果、接続端子付プリント基板68に、大電流回路を簡易な作業工程で搭載できる。
また、本実施形態においては、台座プレート74が、連結部104a,104bが設けられる幅方向両側の外周端部に加えて、端子保持部102a,102bの中間部において、第二支持突条90により絶縁部材72に支持される。それ故、端子保持部102a,102bに保持された第一接続端子76,第二接続端子78にコネクタが接続される際に、端子保持部102a,102bに加えられる押圧力を、第二支持突条90にて有利に保持することができる。これにより、台座プレート74の局所的な撓みを防止して、半田クラック等の発生を未然に防止できる。
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、絶縁部材14,72は、台座プレート16,74をプリント基板12,70から離隔させた状態で、プリント基板12,70上に載置させ得るものであれば、その形状が、何等限定されるものではない。
また、プリント基板12,70上に載置される絶縁部材14,72と台座プレート16,74の個数は、複数であっても良い。また、台座プレート16,74と併せて、従来構造の合成樹脂製の台座プレートをプリント基板12,70上に載置して使用することも勿論可能である。
また、台座プレート16,74の形状も、平板形状であれば特に限定されるものではなく、回路構成等に応じて任意の平面形状が採用可能である。
10,68:接続端子付プリント基板、12,70:プリント基板、14,72:絶縁部材、16,74:台座プレート、18,76:第一接続端子、20,78:第二接続端子、21:第一スルーホール、22:第二スルーホール、30:切欠凹部(位置決め機構)、34,106:第一圧入孔、36,108:第二圧入孔、79:第三接続端子、80:第三スルーホール、93:バスバー載置部、96:バスバー、98:バスバー端子部、102:端子保持部、104:連結部、110:第三圧入孔、114:バスバー端子部用挿通孔
Claims (4)
- 複数の接続端子が実装された接続端子付プリント基板において、
前記プリント基板と同じ材料からなる平板形状の台座プレートに複数の圧入孔が形成されて、該圧入孔に対して前記複数の接続端子がそれぞれ圧入されて貫通固定されていると共に、
前記プリント基板に絶縁部材が載置されて、該絶縁部材により前記台座プレートが前記プリント基板上に離隔して載置されており、
各前記接続端子の一端側が前記プリント基板のスルーホールに挿通されて半田付けされている一方、各前記接続端子の他端側が前記台座プレートから突出していることを特徴とする接続端子付プリント基板。 - 前記台座プレートが、電気部品と接続される一群の接続端子を保持する一群の前記圧入孔を有する複数の端子保持部と、該複数の端子保持部を連結する連結部を含んで構成されていると共に、前記絶縁部材が、少なくとも前記台座プレートの外周縁部を部分的に支持している請求項1に記載の接続端子付プリント基板。
- 前記絶縁部材にはバスバー載置部が設けられてバスバーが配設されている一方、前記台座プレート部の前記連結部には、前記バスバーに設けられた端子部が挿通されて突出するバスバー端子部用挿通孔が形成されている請求項2に記載の接続端子付プリント基板。
- 前記絶縁部材と前記台座プレートとの間には、それらを相互に隙間を隔てて位置決めする位置決め機構が設けられている請求項1〜3の何れか1項に記載の接続端子付プリント基板。
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-
2010
- 2010-06-09 JP JP2010132334A patent/JP2011258429A/ja active Pending
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