JP2012160393A

JP2012160393A - コネクタ付きプリント基板

Info

Publication number: JP2012160393A
Application number: JP2011020480A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Goto; 秀紀後藤
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2011-02-02
Filing date: 2011-02-02
Publication date: 2012-08-23

Abstract

【課題】コネクタの基板端子が上下で複数列に配列されてプリント基板の外周側に延び出されているコネクタ付きプリント基板において、部品点数を削減して製造コストの低減を図ることの出来る、新規な構造のコネクタ付きプリント基板を提供すること。
【解決手段】上下の複数列の基板端子１８，２０において、該基板端子１８，２０が挿通される支持部材１６の挿通孔２８，３０の出口からプリント基板１２の半田付け部分５８に至る屈曲形状を異ならせることによって、それら上下の複数列の基板端子１８，２０を互いに同一の部材３６から形成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、外部の電気部品と接続するためのコネクタが設けられたコネクタ付きプリント基板に係り、特に、コネクタの基板端子が上下の複数列に配列されて、プリント基板の外周側に延び出されているコネクタ付きプリント基板に関するものである。

従来から、自動車等に搭載される電気接続箱において、コネクタ付きプリント基板が用いられている。コネクタ付きプリント基板は、電気接続箱の内部回路を構成するプリント基板を外部の電気部品と接続可能とするために、プリント基板に半田付けされる複数の基板端子が樹脂製の支持部材の挿通孔に挿通されてなるコネクタがプリント基板に搭載された構造とされている。

ところで、コネクタ付きプリント基板には、特開２０００−３７４６号公報（特許文献１）に記載されているように、外部の電気部品がコネクタに対して、プリント基板の外周側から接続されるものがある。このようなコネクタ付きプリント基板は、コネクタの基板端子が上下の複数列に配列されて、支持部材の挿通孔を通じてプリント基板の外周側に延び出されている。

ところが、特許文献１に記載の如きコネクタ付きプリント基板においては、支持部材における挿通孔の出口から、プリント基板において基板端子が半田付けされる部分までの距離が、基板端子の上下の各列において相互に異なる。それ故、上下の各列に応じて複数種類の基板端子を用意しなければならず、部品点数の増加を招いていた。特に、生産予定数が少ない場合には、基板端子の種類が増加すると基板端子を成形する金型数が増加して金型費も無視出来なくなり、コスト効率の低下を招き易いという問題があった。

特開２０００−３７４６号公報

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、コネクタの基板端子が上下で複数列に配列されてプリント基板の外周側に延び出されているコネクタ付きプリント基板において、部品点数を削減して製造コストの低減を図ることの出来る、新規な構造のコネクタ付き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、一方の端部がプリント基板に半田付けされた複数の基板端子が、樹脂製の支持部材の挿通孔に挿通されて上下の複数列に配列されていると共に、前記基板端子の他方の端部が前記挿通孔を通じて前記プリント基板の外周側に延び出されているコネクタを備えたコネクタ付きプリント基板において、前記上下の複数列の基板端子において、前記挿通孔の出口から前記プリント基板の半田付け部分に至る屈曲形状を互いに異ならせることによって、それら上下の複数列の基板端子が互いに同一部材から形成されていることを、特徴とする。

本発明に従う構造とされたコネクタ付きプリント基板によれば、基板端子の屈曲形状を異ならせることによって、コネクタにおいて上下の各列に設けられる基板端子を、何れも同一の部材から形成することが出来る。これにより、基板端子を形成するための成形金型の種類を削減することが出来て、製造コストを低減することが出来る。更に、部品点数の削減による製造コストの低減も図ることが出来る。

本発明の第二の態様は、前記第一の態様に記載のものにおいて、前記基板端子が上列と下列の２列に配列されていると共に、前記上列の前記基板端子は、前記挿通孔の出口から前記プリント基板の半田付け部分にかけて、前記プリント基板に対して傾斜して直線的に延び出された傾斜直線形状とされている一方、前記下列の基板端子は、前記挿通孔の出口から前記プリント基板の半田付け部分にかけて、前記支持部材の背面に沿って前記プリント基板に向けて延び出してから直角に屈曲されて前記プリント基板に沿って延び出された直角屈曲形状とされているものである。

本態様によれば、上列の基板端子と下列の基板端子の何れも、簡易な屈曲形状で容易に形成することが出来る。また、上列の基板端子を、挿通孔の出口とプリント基板における半田付け部分とを結ぶ最短経路に沿う傾斜直線形状としたことによって、基板端子の必要長さを小さくして、材料費の削減を図ることも出来る。

本発明によれば、コネクタを構成する基板端子において、支持部材の挿通孔の出口からプリント基板における半田付け部分に至る屈曲形状を上下の複数列の各列で異ならせることによって、上下の複数列の基板端子を同じ部材で形成した。これにより、基板端子を形成するための金型の種類数を削減することが出来ると共に、部品点数を削減することが出来て、製造コストの低減を図ることが出来る。

本発明の一実施形態としてのコネクタ付きプリント基板の要部の斜視図。図１におけるＩＩ−ＩＩ断面図。支持部材の背面図。上列に配設される基板端子の斜視図。下列に配設される基板端子の斜視図。図４および図５に示した基板端子を形成する切断線材の斜視図。上列に配設される、図４とは異なる基板端子の斜視図。下列に配設される、図５とは異なる基板端子の斜視図。図７および図８に示した基板端子を形成する切断線材の斜視図。支持部材への基板端子の組み付けを説明するための説明図。

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および図２に、本発明の一実施形態としてのコネクタ付きプリント基板１０の要部を示す。コネクタ付きプリント基板１０は、プリント基板１２の外周部分にコネクタ１４が設けられた構造とされている。

コネクタ１４は、支持部材としてのハウジング１６に複数の基板端子としての上段端子１８ａ，１８ｂおよび下段端子２０ａ，２０ｂが貫通状態で組み付けられた構造とされている。ハウジング１６は、フード部２２の両側に取付板部２４，２４が形成された、非導電性の合成樹脂からなる一体成形品とされている。フード部２２は、プリント基板１２の外周側（図２中、左側）に開口すると共に底部２６を有する長手矩形の筒形状とされている。

図３に示すように、ハウジング１６には、挿通孔としての複数の上段挿通孔２８ａ，２８ｂおよび下段挿通孔３０ａ，３０ｂが形成されている。これら挿通孔２８，３０はフード部２２の底部２６を貫通する貫通孔とされており、複数の上段挿通孔２８ａ，２８ｂが、プリント基板１２に対して遠位となる上方（図２中、上方）の一直線上に配列して形成されていると共に、複数の下段挿通孔３０ａ，３０ｂが、プリント基板１２に対して近位となる下方（図２中、下方）の一直線上に配列して形成されている。これにより、本実施形態におけるハウジング１６には、複数の挿通孔２８，３０が、上下の２列に配列して形成されている。

上段挿通孔２８ａと下段挿通孔３０ａは互いに同形状とされており、後述する上段端子１８ａおよび下段端子２０ａの断面形状と略等しい正方形断面をもってフード部２２の底部２６を貫通して形成されている。上段挿通孔２８ａおよび下段挿通孔３０ａのそれぞれには、一対の収容凹所３４，３４が形成されている。収容凹所３４，３４は、上段挿通孔２８ａおよび下段挿通孔３０ａの両外側に突出すると共に、ハウジング１６の背面３２に開口する有底の凹所とされている。

一方、上段挿通孔２８ｂと下段挿通孔３０ｂは、互いに同形状とされている。上段挿通孔２８ｂおよび下段挿通孔３０ｂは、その断面形状が後述する上段端子１８ｂおよび下段端子２０ｂの断面形状と略等しい長手矩形断面とされている点を除いて、前記上段挿通孔２８ａおよび下段挿通孔３０ａと略同様の構造とされていることから、上段挿通孔２８ａおよび下段挿通孔３０ａと同様の部位について図中に同一の符号を付することにより、その説明を省略する。

さらに、フード部２２の長手方向（図３中、左右方向）両側には、取付板部２４，２４が一体形成されている。取付板部２４は矩形板形状とされており、中央部分にネジ孔３５（図１参照）が形成されている。

そして、ハウジング１６の上段挿通孔２８ａに上段端子１８ａが、下段挿通孔３０ａに下段端子２０ａが、それぞれ挿通されている。図４に、上段端子１８ａを示すと共に、図５に、下段端子２０ａを示す。これら上段端子１８ａおよび下段端子２０ａは、何れも、図６に示す切断線材３６ａから形成されている。

切断線材３６ａは、正方形断面をもって延びる金属線材が所定長さで切断されて形成された、一直線状に延びるストレート形状とされている。切断線材３６ａは、両端縁部が潰し加工等によって先細テーパ形状とされることにより、一方の端部に接続部３８が、他方の端部に半田付け部４０が形成されている。更に、接続部３８と半田付け部４０の間において、接続部３８寄りの位置には、部分的に潰し加工が施されることによって、切断線材３６ａの両外側に突出する一対の位置決め突起４２，４２が形成されている。

そして、図４に示したように、切断線材３６ａが、位置決め突起４２，４２から半田付け部４０までの間において、位置決め突起４２，４２側に位置する第一屈曲部４４と、半田付け部４０側に位置する第二屈曲部４６の２箇所で屈曲されることにより、上段端子１８ａが形成されている。上段端子１８ａは、第一屈曲部４４と第二屈曲部４６のそれぞれにおいて、直角に至らない斜めに屈曲されることにより、第一屈曲部４４と第二屈曲部４６の間に一直線上に延びる傾斜直線部４８を有している。そして、傾斜直線部４８を挟んで、接続部３８と半田付け部４０が互いに直交して延び出されている。

一方、図５に示したように、切断線材３６ａが、位置決め突起４２，４２から半田付け部４０までの間において、位置決め突起４２，４２側に位置する第一屈曲部５０と、半田付け部４０側に位置する第二屈曲部５２、および第一屈曲部５０と第二屈曲部５２の間の第三屈曲部５４の３箇所で屈曲されることにより、下段端子２０ａが形成されている。下段端子２０ａは、第一屈曲部５０、第二屈曲部５２、第三屈曲部５４のそれぞれにおいて直角に屈曲されることにより、第一屈曲部５０と第二屈曲部５２の間に、直角に屈曲された直角屈曲部５６を有している。そして、直角屈曲部５６を挟んで、接続部３８と半田付け部４０が互いに直交して延び出されている。なお、上段端子１８ａにおける第一屈曲部４４および第二屈曲部４６と下段端子２０ａにおける第一屈曲部５０および第二屈曲部５２は、便宜上同一名称を用いているものであって、両第一屈曲部４４，５０と、両第二屈曲部４６，５２の切断線材３６ａ上での位置は、後述する挿通孔２８，３０からスルーホール５８までの距離に応じて適宜に設定されるものであり、必ずしも切断線材３６ａ上の同位置に形成されるものではない。

また、ハウジング１６の上段挿通孔２８ｂに上段端子１８ｂが、下段挿通孔３０ｂに下段端子２０ｂが、それぞれ挿通される。図７に、上段端子１８ｂを示すと共に、図８に、下段端子２０ｂを示す。これら上段端子１８ｂおよび下段端子２０ｂは、何れも、図９に示す切断線材３６ｂが、前記上段端子１８ａおよび下段端子２０ａと同様に屈曲されて形成されている。以下の説明において、前記上段端子１８ａおよび下段端子２０ａ、切断線材３６ａと略同様の構造とされた部位には、図中に上段端子１８ａおよび下段端子２０ａ、切断線材３６ａと同一の符号を付すことにより、その説明を適宜に省略する。

切断線材３６ｂは、長手矩形断面をもって延びる金属線材が所定長さで切断されて形成されている。これにより、切断線材３６ｂの接続部３８は、切断線材３６ａの接続部３８よりも幅広とされている。一方、切断線材３６ｂの半田付け部４０は、両側縁部が切り落とされることによって、切断線材３６ａの半田付け部４０と等しい大きさの正方形断面形状とされている。

そして、図７に示したように、切断線材３６ｂが、第一屈曲部４４と第二屈曲部４６で屈曲されることによって、傾斜直線部４８を備えた上段端子１８ｂが形成されている。また、図８に示したように、切断線材３６ｂが、第一屈曲部５０、第二屈曲部５２、第三屈曲部５４で屈曲されることによって、直角屈曲部５６を備えた下段端子２０ｂが形成されている。

なお、切断線材３６ａの長さ寸法と、切断線材３６ｂの長さ寸法は互いに等しくされている。また、切断線材３６ｂの厚さ寸法となる、長手矩形断面の短辺の長さ寸法は、切断線材３６ａの正方形断面の一辺の長さ寸法と等しくされている。これにより、上段端子１８ａと上段端子１８ｂが、側面視において互いに同一形状とされている一方、下段端子２０ａと下段端子２０ｂが、側面視において互いに同一形状とされている。

そして、ハウジング１６の上段挿通孔２８ａ，２８ｂに上段端子１８ａ，１８ｂがそれぞれ挿通されると共に、下段挿通孔３０ａ，３０ｂに下段端子２０ａ，２０ｂがそれぞれ挿通される。図２にも示したように、上段端子１８ａを例にすると、接続部３８が、上段挿通孔２８ａに対して、ハウジング１６の背面３２の開口部分から挿通される。上段端子１８ａの挿通量は、位置決め突起４２，４２が上段挿通孔２８ａの収容凹所３４，３４に収容されて収容凹所３４，３４の底面に係止されることによって規定される。これにより、上段端子１８ａの接続部３８が、上段挿通孔２８ａを通じてフード部２２の底部２６を貫通して、フード部２２内に突出される。上段端子１８ａは、上段挿通孔２８ａに圧入されるようになっており、ハウジング１６に圧入保持される。このようにして、各基板端子１８ａ，１８ｂ，２０ａ，２０ｂがハウジング１６に組み付けられて、コネクタ１４が構成されている。

なお、各基板端子１８，２０のハウジング１６への組み付けは、予め切断線材３６を屈曲して上段端子１８および下段端子２０を形成した後に各挿通孔２８，３０に挿通しても良いし、切断線材３６（図６，図９参照）の状態で挿通孔２８，３０に挿通した後に屈曲して、基板端子１８，２０を形成しても良い。更には、図１０に示すように、切断線材３６（図１０においては、下段挿通孔３０ａ，３０ｂに挿通される切断線材３６ａ，３６ｂ）を部分的に屈曲した状態でハウジング１６に組み付けた後に、残りの屈曲加工を行なう等しても良い。

このようなコネクタ１４が、プリント基板１２に取り付けられている。図２に示したように、プリント基板１２には、半田付け部分としての複数の上段用スルーホール５８ａと下段用スルーホール５８ｂが形成されている。上段用スルーホール５８ａと下段用スルーホール５８ｂは、プリント基板１２の外周部分において、プリント基板１２の端縁部６０に沿って２列に並んで形成されており、端縁部６０に遠位となる直線上に上段用スルーホール５８ａが配列して形成されていると共に、端縁部６０に近位となる直線上に下段用スルーホール５８ｂが配列して形成されている。

そして、コネクタ１４がプリント基板１２の表面６２上に載置されて、取付板部２４，２４のネジ孔３５，３５が、プリント基板１２に貫設された図示しないボルト挿通孔と重ね合わされる。更に、ボルト挿通孔にプリント基板１２の裏面６４側からボルト６６が挿通されて、取付板部２４のネジ孔３５に螺着されることにより、ハウジング１６がプリント基板１２に固定される。それと共に、上段端子１８の半田付け部４０が上段用スルーホール５８ａに挿通されると共に、下段端子２０の半田付け部４０が下段用スルーホール５８ｂに挿通されてそれぞれ半田付けされることにより、コネクタ１４がプリント基板１２に取り付けられて、コネクタ付きプリント基板１０が構成されている。

プリント基板１２への取付状態で、上段端子１８が、プリント基板１２に対して遠位となる上方に配列されると共に、下段端子２０が、プリント基板１２に対して近位となる下方に配列されており、上段端子１８と下段端子２０が、上下に２列で配設されている。そして、コネクタ１４のフード部２２がプリント基板１２の外周側（図２中、左側）に開口されて、フード部２２内に突出された各上段端子１８および下段端子２０の接続部３８が、プリント基板１２の外周側に延び出されている。これにより、上段端子１８および下段端子２０の接続部３８に対して、プリント基板１２の外周側から図示しない電気部品としてのコネクタが接続可能とされている。また、上段端子１８が、傾斜直線部４８において、ハウジング１６における上段挿通孔２８の出口から上段用スルーホール５８ａにかけて、プリント基板１２に対して傾斜して一直線状に延び出された傾斜直線形状とされている。一方、下段端子２０が、直角屈曲部５６において、下段挿通孔３０の出口から下段用スルーホール５８ｂにかけて、第一屈曲部５０から第三屈曲部５４の間でハウジング１６の背面３２に沿ってプリント基板１２に向けて延びると共に、第三屈曲部５４で直角に屈曲されて、第三屈曲部５４から第二屈曲部５２の間でプリント基板１２に沿って延び出された直角屈曲形状とされている。

本実施形態に従う構造とされたコネクタ付きプリント基板１０によれば、コネクタ１４において上方に配列される上段端子１８ａと、下方に配列される下段端子２０ａを、何れも同一の切断線材３６ａから形成することが出来る。同様に、上方に配列される上段端子１８ｂと、下方に配列される下段端子２０ｂを、同一の切断線材３６ｂから形成することが出来る。即ち、図２に上段端子１８ａと下段端子２０ａを例に示すように、上段端子１８ａが挿通される上段挿通孔２８ａの出口：Ｐｏと上段用スルーホール５８ａ：Ｐｉとの離隔距離：Ｌ１に比して、下段端子２０ａが挿通される下段挿通孔３０ａの出口：Ｐｏ’と下段用スルーホール５８ｂ：Ｐｉ’との離隔距離：Ｌ２は短い。そこで、上段端子１８ａは傾斜直線部４８において上段挿通孔２８ａの出口：Ｐｏと上段用スルーホール５８ａ：Ｐｉとを結ぶ直線に略沿う形状とすることによって、ハウジング１６に対して遠位の上段用スルーホール５８ａに半田付け部４０を挿通可能とする一方、下段端子２０ａは直角屈曲部５６において下段挿通孔３０ａの出口：Ｐｏ’と下段用スルーホール５８ｂ：Ｐｉ’とを結ぶ直線から外れた形状に屈曲させて距離を稼ぐことにより、ハウジング１６に対して近位の下段用スルーホール５８ｂに半田付け部４０を挿通することが可能とされている。このように、本実施形態によれば、上段端子１８ａと下段端子２０ａを同一の切断線材３６ａから形成すると共に、上段端子１８ｂと下段端子２０ｂを同一の切断線材３６ｂから形成することが可能となり、基板端子を成形するための金型の種類数を削減すると共に、部品点数の削減を図ることが出来て、製造コストの低減を図ることが出来る。

また、上段端子１８と下段端子２０が同一の切断線材３６で形成されていることから、上段端子１８における接続部３８側の端縁部から位置決め突起４２までの距離：Ｌｃ１（図４参照）と、下段端子２０における接続部３８側の端縁部から位置決め突起４２までの距離：Ｌｃ２（図５参照）とを、精度良く同一に設定することが出来る。これにより、上段端子１８の接続部３８のフード部２２内への突出寸法：Ｌｆ１と、下段端子２０の接続部３８のフード部２２内への突出寸法：Ｌｆ２とを精度良く揃えることが出来て、図示しないコネクタの接続を安定的に行なうことが出来る。更に、本実施形態においては、上段端子１８に傾斜直線部４８を形成し、下段端子２０に直角屈曲部５６を形成して上段端子１８と下段端子２０の屈曲形状を相互に異ならせたことにより、上段端子１８における半田付け部４０の上段用スルーホール５８ａへの挿通量（プリント基板１２からの突出量）：Ｌｔ１と、下段端子２０における半田付け部４０の下段用スルーホール５８ｂへの挿通量（プリント基板１２からの突出量）：Ｌｔ２も、互いに略等しく設定されている。これにより、上段端子１８および下段端子２０の半田付けも安定的に行なうことが出来る。このように、本発明によれば、接続部３８のフード部２２からの突出量と、半田付け部４０のスルーホール５８への挿通量を上段端子１８と下段端子２０で同一に設定しつつ、上段端子１８と下段端子２０を同一の切断線材３６から形成することが出来る。

加えて、上段端子１８は傾斜直線部４８において接続部３８と半田付け部４０に対して斜め方向に延びる直線形状、下段端子２０は直角屈曲部５６においてＬ字形状の何れも簡易な形状であることから、切断線材３６の曲げ加工も容易に行なうことが出来る。また、上段端子１８は傾斜直線部４８において、上段挿通孔２８の出口と上段用スルーホール５８ａとを結ぶ直線（図２におけるＬ１）に沿う形状とされていることによって、切断線材３６の必要長さ寸法を短くして、材料費を削減することが出来る。

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、基板端子は、金属板を打ち抜いて形成したもの等でも良い。また、接続部および半田付け部の具体的形状もあくまでも例示であって、例えば接続部として、従来からリレーやヒューズ等との接続に用いられている、一対の圧接刃を備えた所謂音叉形状等としても良いし、１つの基板端子に、２つの半田付け部を形成する等しても良い。更にまた、基板端子は、スルーホールに挿通されるものに限定されず、プリント基板の表面に形成されたランドに重ね合わされて表面実装されるものでも良い。

また、支持部材としても各種形状が適宜に採用可能であって、例えば、前記実施形態の如きフード部２２を有さない、単純なブロック形状等であっても良い。更に、基板端子の支持部材への組み付け態様としては、従来公知の態様が適宜に採用可能であって、例えば支持部材と基板端子を、インサート成形で相互に固着する等しても良い。更にまた、基板端子は、支持部材に対して上下で３列以上の多数列に配列されていても良い。

１０：コネクタ付きプリント基板、１２：プリント基板、１４：コネクタ、１６：ハウジング（支持部材）、１８：上段端子（基板端子）、２０：下段端子（基板端子）、２８：上段挿通孔、３０：下段挿通孔、３２：背面、３６：切断線材、３８：接続部、４０：半田付け部、４８：傾斜直線部、５６：直角屈曲部、５８ａ：上段用スルーホール（半田付け部分）、５８ｂ：下段用スルーホール（半田付け部分）

Claims

一方の端部がプリント基板に半田付けされた複数の基板端子が、樹脂製の支持部材の挿通孔に挿通されて上下の複数列に配列されていると共に、前記基板端子の他方の端部が前記挿通孔を通じて前記プリント基板の外周側に延び出されているコネクタを備えたコネクタ付きプリント基板において、
前記上下の複数列の基板端子において、前記挿通孔の出口から前記プリント基板の半田付け部分に至る屈曲形状を互いに異ならせることによって、それら上下の複数列の基板端子が互いに同一部材から形成されている
ことを特徴とするコネクタ付きプリント基板。
前記基板端子が上列と下列の２列に配列されていると共に、前記上列の前記基板端子は、前記挿通孔の出口から前記プリント基板の半田付け部分にかけて、前記プリント基板に対して傾斜して直線的に延び出された傾斜直線形状とされている一方、前記下列の基板端子は、前記挿通孔の出口から前記プリント基板の半田付け部分にかけて、前記支持部材の背面に沿って前記プリント基板に向けて延び出してから直角に屈曲されて前記プリント基板に沿って延び出された直角屈曲形状とされている
請求項１に記載のコネクタ付きプリント基板。