JP2024519550A - 端子接続構造 - Google Patents

Abstract

本発明は、貫通する端子通路を有しパネルに取り付けるための絶縁ハウジングと、前記端子通路内に設けられ、前記端子通路を貫通する電気接続を確立するための主端子構造と、一端が前記パネルと間隔を置いている配線基板に溶接され、且つ他端が前記主端子構造と挿着するための溶接端子とを備え、前記主端子構造の一端が、前記溶接端子との摺動電気接続を確立するための第１の弾性連結部材を備える、端子接続構造が提案される。

Description

本発明は、外部線路と電気装置内のＰＣＢ基板との電気接続を確立し、装置内のＰＣＢ基板と装置ハウジングパネルとの間の異なる間隔に適応する端子接続構造に関する。

電気装置内部の端子は、装置パネルに取り付けられたコネクタ（ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）によって外部と接続することができる。装置内部の端子数が増えると、それに伴って配線用ワイヤーハーネスの本数も増え、組み立てや使用に不便が生じる。１つの解決方案は、電気装置内でＰＣＢ基板を使用し、各種装置内部端子をまずＰＣＢ基板に接続し、引出端子をＰＣＢ基板に溶接し、その後、引出端子と装置ハウジングの取付パネルに取り付けられたコネクタとの電気接続を確立することである。

上記のような接続方法は、光起電力システムの光起電力インバータ装置に適用されている。図１０Ａ～図１０Ｃは、そのような接続方案の１つを示しており、装置の取付パネル１０１０にパネル取付に適したコネクタ１０３０を取り付けるための複数の取付穴が開口されており、取付パネル１０１０の後方には、ＰＣＢ基板１０２０が設けられており、ＰＣＢ基板１０２０には、溶接方式でパネルに取り付けられたコネクタ１０３０に挿入されて電気接続を確立する引出端子（図示せず）が設けられている。しかし、実際には、光起電力インバータのハウジング取付パネルと装置内ＰＣＢとの間の間隔公差範囲が大きいため、引出端子は、パネルに取り付けられたコネクタにおける導電部品とを接続した後、実際のピッチが大きすぎると、ＰＣＢ上の引出端子の溶接点に引張り力がかかることがある。

従って、上記問題を解消するために、パネル取付に適した新規な端子接続構造が期待される。

本発明は、電気装置の取付パネルと装置内のＰＣＢ基板との間に柔軟な接続を効果的かつ低コストで実現することができる、パネル取付に適した新規な端子接続構造を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、貫通する端子通路を有しパネルに取り付けるための絶縁ハウジングと、前記端子通路内に設けられ、前記端子通路を貫通する電気接続を確立するための主端子構造と、一端が前記パネルと間隔を置いている配線基板に溶接され、且つ他端が前記主端子構造と挿着するための溶接端子とを備え、前記主端子構造の一端が、前記溶接端子との摺動電気接続を確立するための第１の弾性連結部材（５）を備える、端子接続構造が提案される。

上記の端子接続構造の方案において、さらに、前記主端子構造の他端は、嵌合接続器内の挿着端子との摺動電気接続を確立するための第２弾性連結部材（２０）を備える。

上記の端子接続構造の方案において、さらに、前記第１の弾性連結部材は、第１のクラウンバネである。

上記の端子接続構造の方案において、さらに、前記第１の弾性連結部材は、第１のクラウンバネであり、前記第２の弾性連結部材は、第２のクラウンバネである。

上記の端子接続構造の方案において、さらに、前記主端子構造は導電スリーブを備え、前記第１のクラウンバネは、前記導電スリーブの内壁と電気接続を確立し、且つ前記スリーブに挿入された前記溶接端子の挿着本体との間に摺動電気接続を確立するためである。

上記の端子接続構造の方案において、さらに、前記主端子構造は導電スリーブを備え、前記溶接端子は、一端に位置する溶接尾端と他端に位置する挿着本体を備え、前記第１のクラウンバネは、前記導電スリーブの内壁との電気接続を確立し、前記スリーブに挿入された前記溶接端子の挿着本体との摺動電気接続を確立するためであり、前記第２のクラウンバネは、前記導電スリーブの内壁との電気接続を確立し、前記嵌合接続器における挿着端子との摺動電気接続を確立するためである。

上記の端子接続構造の方案において、さらに、前記パネルは電気装置のハウジングパネルであり、前記配線基板は、前記電気装置パネルの内側に間隔をおいて設けられたＰＣＢ基板である。

上記の端子接続構造の方案において、さらに、前記絶縁ハウジングの溶接端子の挿入端と嵌合して取り付けるカバー体をさらに備え、前記溶接端子が前記カバー体に挿入されて位置決めされるのに適したように構成されている。

上記の端子接続構造の方案において、さらに、前記第１の弾性連結部材は、クラウンバネ、トーションバネ、ワイヤバネ、キャッチ爪、又は、弾片のいずれかである。

上記の端子接続構造の方案において、さらに、前記第２の弾性連結部材は、クラウンバネ、トーションバネ、ワイヤバネ、キャッチ爪、又は、弾片のいずれかである。

本発明によって実現される有益な効果には、少なくとも以下のものが含まれる：
パネル取付用の絶縁ハウジング内の主端子構造にクラウンバネのような弾性連結部材を使用することによって、ＰＣＢ基板の引出／溶接端子が異なる挿入深さで主端子構造と確実な摺動電気接続を確立することができるようにし、これにより装置の取付パネルと装置内のＰＣＢ基板との間の異なる間隔を適合させ、溶接端子と絶縁ハウジング内の主端子構造との間の軸方向の柔軟な接続を実現し、大きな許容差を許容する。

図１Ａは、本発明の実施例による端子接続構造の爆発概略図を示す。 図１Ｂは、本発明の実施例による端子接続構造の爆発概略図を示す。 図２は、本発明の実施例による端子接続構造における溶接端子の概略図を示す。 図３は、本発明の実施例による端子接続構造におけるカバー体と溶接端子との組み合わせ体の概略図を示す。 図４は、本発明の実施例による端子接続構造における絶縁ハウジングと導電スリーブとの組み合わせ体の断面図を示す。 図５は、本発明実施例による端子接続構造における導電スリーブの断面図を示す。 図６は、本発明の実施例による端子接続構造におけるクラウンバネの断面図を示す。 図７は、溶接端子と導電スリーブとの組み合わせ体の嵌合取付状態の断面図を示す。 図８は、本発明の実施例による端子接続構造におけるパネルへの絶縁ハウジングの取付の概略図を示す。 図９Ａは、ＰＣＢ基板と取付けパネルの異なる間隔条件で本発明の実施例による端子接続構造の取付状況を示す。 図９Ｂは、ＰＣＢ基板と取付けパネルの異なる間隔条件で本発明の実施例による端子接続構造の取付状況を示す。 図１０Ａは、装置パネルに取り付けられ、装置内のＰＣＢ基板との電気接続を確立するコネクタの概略図を示す。 図１０Ｂは、装置パネルに取り付けられ、装置内のＰＣＢ基板との電気接続を確立するコネクタの概略図を示す。 図１０Ｃは、装置パネルに取り付けられ、装置内のＰＣＢ基板との電気接続を確立するコネクタの概略図を示す。

以下の説明では、各実施例を参照して本発明を説明する。しかしながら、各実施例は、１つまたは複数の特定の詳細なしに、または他の代替および／もしくは追加の方法、材料または組立件とともに用いて実施され得ることを認識するべきある。他の場合には、本発明の各実施例の態様を不明瞭にしないように、公知の構造、材料、または操作は示されず、詳細に説明されない。同様に、特定の量、材料、および構成は、本発明の実施例の完全な理解を提供するために、説明目的で記載されている。しかしながら、本発明は、特定の詳細なしに実施することができる。さらに、添付図面に示された実施例は、例示的な表現であり、必ずしも比例して描かれているわけではないことが理解されるべきである。

図１Ａは、本発明の実施例による端子接続構造１００の爆発概略図を示す。図１Ａに示すように、端子接続構造１００は、絶縁ハウジング３と、導電スリーブ４と、クラウンバネ５と、抜け止めリング６と、カバー体７と、溶接端子８とを備えることができる。その中で、絶縁ハウジング３と、導電スリーブ４と、クラウンバネ５と、抜け止めリング６とを組み立てることにより、図４に示すようなパネルへの取付に適した主接続器２００を得ることができる。主接続器２００の絶縁ハウジング３は、パネル取付に適しており、例えば、図７および図８と合わせて、絶縁ハウジング３は、外ねじ３１を有し、嵌合するロックナット１の助けを借りてパネル９１０に取付けられることができる。光起電力システムにおける光起電力インバータ装置において、光起電力インバータ装置の装置ハウジングに主接続器２００を取り付ける場合には、その装置ハウジングのある面が主接続器２００の取付パネルとなる。この意味で、主接続器は、基板端コネクタ又は装置端コネクタとも呼ばれる。

図４に示すように、主接続器２００の絶縁ハウジング３は貫通する端子通路を有し、主端子構造として導電スリーブ４が端子通路に装着されており、クラウンバネ５が導電スリーブ４の一端に装着されることができる。

さらなる実施例では、図４に示すように、導電スリーブ４の他端にもクラウンバネ２０が取り付けられ、これにより導電スリーブ４の両端において、クラウンバネ方式で嵌合端子との電気接続が実現される。これに対応して、図１Ｂは、クラウンバネ５とクラウンバネ２０の両方を含む爆発図を示す。本願では、説明を容易にするために、図４におけるクラウンバネ５が取り付けられた導電スリーブ４の一端を後端と呼び、クラウンバネ２０が取り付けられた導電スリーブ４の一端を前端と呼ぶ。

クラウンバネ５及び／又はクラウンバネ２０は、例えば図６に示すクラウンバネであってもよいし、または別の例として、ＣＮ２０３４２３２９０Ｕに記載されているクラウンバネ構造を有していてもよい。クラウンバネの具体的な構造は、本願の実施形態の制限を構成しないものであってもよいことが理解されるべきである。

図２に示すように、溶接端子８は、挿着本体８２を有し、ＰＣＢ基板のような基板構造に溶接するための溶接尾端８１を有し、したがって、溶接端子８は、引出端子とも呼ばれる。

図４および図７と合わせて、主接続器２００は、絶縁ハウジング３の端子通路に取り付けられた導電スリーブ４を備え、導電スリーブ４の後端は、溶接端子８の挿着本体８２と嵌合接続するために使用され、導電スリーブ４の前端は、嵌合コネクタ（図示せず）における端子と接続するために使用される。導電スリーブ４の後端には、導電スリーブ４の内壁とスリーブに挿入された溶接端子８の挿着本体８２との間に摺動電気接続を確立するためのクラウンバネ５のような弾性連結部材を設けることができる。導電スリーブ４における弾性連結部材は、クラウンバネであってもよいことが当業者には理解されることができる。さらに、弾性連結部材５と同様に、導電スリーブ４の前端に設けられるクラウンバネ２０も、クラウンバネ等の形態の弾性連結部材であってもよい。

図９Ａ及び図９Ｂは、異なる間隔場合に本発明の実施例による端子接続構造１００の取付の概略図を示す。図示のように、端子接続構造１００における主接続器２００の絶縁ハウジング３は、ロックナットの助けを部分的に借りて取付パネル９１０に取り付けられ、端子接続構造１００における溶接端子８は、溶接方式によってＰＣＢ基板９２０に固定される。図９Ａと図９ＢのＰＣＢ基板９２０と取付パネル９１０の間隔を比較すると、図９Ｂの方が間隔が大きいことがわかる。溶接端子８の挿着本体８２は導電スリーブ４内で摺動できるので、端子接続構造１００は、取付パネル９１０とＰＣＢ基板９２０との間の異なる間隔に適応して、ＰＣＢ基板９２０上の溶接端子８の溶接点に引張力を伝達することなく、軸方向に柔軟な接続を実現することができる。

溶接端子８とＰＣＢ基板９２０との固定／接続の方式は、本願の上述した実施形態の制限を構成しないものであってもよい。例えば、１つの適用シナリオでは、端子接続構造１００はカバー体７を備えてもよく、溶接端子８は、図３に示す溶接端子の組み合わせ体としてカバー体７に組み付けられてもよい。溶接端子組み合わせ体は、ＰＣＢ基板上の溶接端子８の位置決めを補助するために使用でき、且つ隣接する溶接端子８間の絶縁を提供することができる。図９Ａおよび図９Ｂの概略図では、図３に示すような溶接端子組み合わせ体が示されている。

他の実施形態では、絶縁ハウジング３の端子通路内の導電部品は、導電スリーブ４に限定されず、端子通路を貫通して電気接続を確立するためであり、且つ溶接端子と挿着する一端に弾性連結部材が使用されている限り、他の形態の主端子構造であってもよい。

他の実施形態では、溶接端子８を溶接固定するための基板は、ＰＣＢ基板９２０に限定されず、電気配線を搭載する他の様々な形態の配線基板であってもよい。

上記実施例では、溶接端子の一例として図２に示す溶接端子８が挙げられているが、溶接終端を有する他の形態の端子であってもよいことが理解される。

上記の実施例では、抜け止めリング６が示されているが、抜け止めリングの使用の有無およびその具体的な形態は、本発明の制限を構成しないことが理解される。

基本的な概念について上述したが、明らかに、上記の開示は、当業者にとっては単なる一例としてのものであって、本出願の限定を構成しない。ここでは明記されていないが、当業者は、本願に様々な補正、改良、および修正を加えることができる。このような補正、改良、および修正は、本出願において提案されているので、本出願の実施例の精神および範囲に属する。

Claims (10)

1. 貫通する端子通路を有しパネルに取り付けるための絶縁ハウジング（３）と、前記端子通路内に設けられ、前記端子通路を貫通する電気接続を確立するための主端子構造（４）と、一端が前記パネルと間隔を置いている配線基板に溶接され、且つ他端が前記主端子構造と挿着するための溶接端子（８）とを備え、前記主端子構造の一端が、前記溶接端子との摺動電気接続を確立するための第１の弾性連結部材（５）を備えることを特徴とする端子接続構造。
2. 前記主端子構造の他端は、嵌合接続器内の挿着端子との摺動電気接続を確立するための第２弾性連結部材（２０）を備えることを特徴とする請求項１に記載の端子接続構造。
3. 前記第１の弾性連結部材は、第１のクラウンバネであることを特徴とする請求項１に記載の端子接続構造。
4. 前記第１の弾性連結部材（５）は、第１のクラウンバネであり、前記第２の弾性連結部材（２０）は、第２のクラウンバネであることを特徴とする請求項２に記載の端子接続構造。
5. 前記主端子構造（４）は導電スリーブを備え、前記第１のクラウンバネは、前記導電スリーブの内壁と電気接続を確立し、且つ前記スリーブに挿入された前記溶接端子の挿着本体との間に摺動電気接続を確立するためであることを特徴とする請求項３に記載の端子接続構造。
6. 前記主端子構造（４）は導電スリーブを備え、前記溶接端子（８）は、一端に位置する溶接尾端（８１）と他端に位置する挿着本体（８２）を備え、前記第１のクラウンバネは、前記導電スリーブの内壁との電気接続を確立し、前記スリーブに挿入された前記溶接端子の挿着本体との摺動電気接続を確立するためであり、前記第２のクラウンバネは、前記導電スリーブの内壁との電気接続を確立し、前記嵌合接続器における挿着端子との摺動電気接続を確立するためであることを特徴とする請求項４に記載の端子接続構造。
7. 前記パネルは電気装置のハウジングパネルであり、前記配線基板は、前記電気装置パネルの内側に間隔をおいて設けられたＰＣＢ基板であることを特徴とする請求項１に記載の端子接続構造。
8. 前記絶縁ハウジングの溶接端子の挿入端部と嵌合して取り付けるカバー体をさらに備え、前記溶接端子が前記カバー体に挿入されて位置決めされるのに適したように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の端子接続構造。
9. 前記第１の弾性連結部材は、クラウンバネ、トーションバネ、ワイヤバネ、キャッチ爪、又は、弾片のいずれかであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の端子接続構造。
10. 前記第２の弾性連結部材は、クラウンバネ、トーションバネ、ワイヤバネ、キャッチ爪、又は、弾片のいずれかであることを特徴とする請求項２に記載の端子接続構造。

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