JP2972408B2 - 基板装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は基板または基板に基板
併設体を重ね合わせた被固着体に固着されるファスナを
有する基板装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は例えば特開平２−１５９７８７号
公報に示された従来の基板用ファスナの断面図である。

【０００３】図において、８０１は外径８０２および内
径８０３を有する円筒部である。

【０００４】また、８０４は円筒部８０１の一端より軸
方向に延在するフランジ体、例えばフランジ部である。
なお、このフランジ部は外径８０５が円筒部８０１の外
径８０２より大きく、円筒部８０１と同一の内径８０３
を有している。

【０００５】また、８０６は円筒部８０１の他端より軸
方向に延在するナット部である。なお、このナット部８
０６は円筒部８０１と同一の外径８０２を有する円柱体
に同心の雌ねじ８０７を設けたものである。また、雌ね
じ８０７は円筒部８０１の内径８０３より小さい径を有
している。

【０００６】なお、円筒部８０１、フランジ部８０４、
およびナット部８０６より基板用ファスナ８００が構成
されている。

【０００７】次に、図８に示す基板用ファスナ８００と
基板、例えばプリント基板９０１、を互にカシメにより
固着する手順について説明する。

【０００８】まず、図９に示すように基板用ファスナ８
００をプリント基板９０１に設けられている貫通孔９０
１ａに挿入しフランジ部８０４がプリント基板９０１に
接触する位置まで押し込む。

【０００９】なお、貫通孔９０１ａの径は、円筒部８０
１およびナット部８０６の外径８０２よりやゝ大きめで
あり、フランジ部８０４の外径８０５より小さい径にな
っている。

【００１０】さて、図９に示される状態で、工具（図示
せず）により軸方向に圧縮するように加圧すると、円筒
部８０１のプリント基板９０１の貫通孔９０１ａより突
出している部分８０１ｂが外径８０２を拡大するように
変形する。

【００１１】そして、図１０に示されるように、変形し
た部分１００１とフランジ部８０４の間にプリント基板
９０１を挟み、プリント基板９０１とカシメ固着体１０
００とが互に固着される。

【００１２】なお、プリント基板９０１にカシメられた
基板用ファスナ８００をカシメ固着体１０００と称す
る。

【００１３】このとき、貫通孔９０１ａがスルーホール
であれば、このスルーホールとカシメ固着体１０００と
が電気的に導通する。そして、ねじ部８０６にねじ止め
された回路部品（図示せず）等とスルーホールとを電気
的に接続する。

【００１４】また、図１１は図８に示される基板用ファ
スナ８００の他の応用例の説明図である。

【００１５】この応用例によれば、基板併設体、例えば
ブスバー１１０２の貫通孔１１０２ａ、およびプリント
基板９０１のスルーホール９０１ｓを重ね、基板用ファ
スナ８００を貫通させた後カシメより互に圧着させてい
る。

【００１６】なお、このブスバー１１０２とプリント基
板９０１とを重ねた被固着体をカシメた状態の基板用フ
ァスナ８００をカシメ固着体１１００と称する。

【００１７】また、ナット部８０６に螺合するねじ１１
０３によりブスバー１１０４と回路部品１１０５の端子
１１０５ａを重ねてカシメ固着体１１００に固定するよ
うにしている。

【００１８】すなわち、この場合には、ブスバー１１０
２とブスバー１１０４とをつなぐ大電流路が形成され、
回路部品１１０５の端子１１０５ａがブスバー１１０４
に固着されるとともに電気的に互に接続される。

【００１９】そして、プリント基板９０１がカシメ固着
体１１００およびブスバー１１０２に固着されるととも
に、プリント基板９０１のスルーホール９０１ｓとカシ
メ固着体１１００およびブスバー１１０２とが電気的に
接続される。

【００２０】なお、図１１で使用されている基板用ファ
スナ８００の円筒部８０１の長さはプリント基板９０１
の厚みとブスバー１１０２の厚みとカシメによる変形部
１１０１のための長さとの和の長さが必要である。

【００２１】図１２は、従来の他の基板用ファスナ１２
００の断面図である。この基板用ファスナ１２００は、
図８に示す従来の基板用ファスナ８００において、ナッ
ト部８０６を雌ねじ８０７が設けられていない円筒部１
２０１に変えたものである。

【００２２】すなわち、円筒部１２０１は外径が基板用
ファスナ８００の円筒部８０１の外径８０２に等しく、
内径１２０２が円筒部８０１の内径８０３より小さい形
状になっている。

【００２３】図１３は、基板用ファスナ１２００の応用
例の説明図である。この応用例によれば、基板用ファス
ナ１２００をプリント基板９０１に設けられたスルーホ
ール９０１ｓに貫通させ、カシメることによりプリント
基板９０１と互に固着させている。

【００２４】なお、プリント基板９０１にカシメにより
固着した基板用ファスナ１２００をカシメ固着体１３０
０と称する。

【００２５】また、ねじ１３０４をブスバー１３０２の
貫通孔１３０２ａに挿入した後カシメ固着体１３００に
円筒体部１２０１の側より挿入し、フランジ部１２０３
の側よりねじ１３０４のねじ部１３０４ａを突出させ
る。

【００２６】そして、このねじ部１３０４ａを回路部品
１３０３の端子１３０３ａに設けられたねじ穴に螺合さ
せ、ねじ１３０４を締結することによりブスバー１３０
２と端子１３０３ａとをカシメ固着体１３００に固着さ
せている。

【００２７】そして、プリント基板９０１のスルーホー
ル９０１ｓとカシメ固着体１３００とが電気的に接続さ
れるとともに、ブスバー１３０２、回路部品１３０３の
端子１３０３ａ、およびカシメ固着体１３００が電気的
に接続される。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の基
板装置によれば、例えば図８に示される基板用ファスナ
８００を図１０に示すようにプリント基板９０１にカシ
メ、カシメ固着体１０００の形状に変形させたとき、変
形した部分１００１によりプリント基板９０１の貫通孔
９０１ａのエッジ部９０１ｃが押圧され、このエッジ部
９０１ｃが破損されやすく、さらに、エッジ部９０１ｃ
の経時変形によりカシメ固着力が劣化しやすいという問
題点があった。

【００２９】また、エッジ部９０１ｃの破損は貫通孔９
０１ａの周囲のデラミネーション（層間剥離）やミーズ
リング（白化現象）となって現われることもある。特
に、貫通孔９０１ａがスルーホールである場合は、エッ
ジ部９０１ｃの破損によりスルーホールの導体パタンが
切断されたり、エッジ部９０１ｃの経時変形によりスル
ーホールとカシメ固着体１０００との間の電気的な接触
抵抗が変化するという問題点があった。

【００３０】さらに、カシメ固着体１０００の変形した
部分１００１が貫通孔９０１ａの径を深さ方向に不均一
に拡大するように加圧するためプリント基板９０１に反
りを生じさせるという問題点があった。

【００３１】図１１および図１３に示すカシメ固着体１
１００、１３００を使用したプリント基板装置において
も、同様の問題点を有している。

【００３２】この発明は、このような問題点を解決する
ためになされたものであり、カシメによる基板の反り
や、貫通孔のエッジ部の破損、および貫通孔のエッジ部
の経時変形によるカシメ固着力の劣化が防止される基板
装置を得ることを目的とする。

【００３３】

【課題を解決するための手段】この発明に係る基板装置
は、導電材よりなる第１中空柱状体と、この第１中空柱
状体の一端に設けられた導電材よりなるフランジ体と、
上記第１中空柱状体の他端に設けられ、上記第１中空柱
状体の内径と同じ内径を有するとともに、上記第１中空
柱状体の外径より小さい外径を有する導電材よりなる第
２中空柱状体と、貫通穴を有し、この貫通穴に上記第１
中空柱状体が挿通され上記第２中空柱状体の端が軸方向
に押圧されて上記第２中空柱状体が拡張変形されたと
き、この拡張変形部分と上記フランジ体との間に挟持さ
れるプリント基板又はこのプリント基板とブスバーとの
被固着体とを備え、上記第１中空柱状体の軸方向の長さ
を、この第１中空柱状体をプリント基板又は被固着体の
貫通穴に挿通し上記第２中空 柱状体の端を軸方向に押圧
して上記第２中空柱状体を拡張変形させこの拡張変形部
分と上記フランジ体との間に上記プリント基板又は被固
着体を挟持するとき、上記第２中空柱状体が上記プリン
ト基板又は被固着体の貫通穴のエッジ部を避けて拡張変
形するよう、上記プリント基板又は被固着体の厚みより
短く形成したものである。

【００３４】また、この発明に係る基板装置は、導電材
よりなる第１中空柱状体と、この第１中空柱状体の一端
に設けられた導電材よりなるフランジ体と、上記第１中
空柱状体の他端に設けられ、上記第１中空柱状体の内径
と同じ内径を有するとともに、上記第１中空柱状体の外
径より小さい外径を有する導電材よりなる第２中空柱状
体と、この第２中空柱状体の上記第１中空柱状体が設け
られた端と反対の端に設けられ、上記第２中空柱状体の
外径と同じ外径を有するとともに、上記第２中空柱状体
の内径より小さい内径を有する導電材よりなる第３中空
柱状体と、貫通穴を有し、この貫通穴に上記第１中空柱
状体が挿通され上記第３中空柱状体の端が軸方向に押圧
されて上記第２中空柱状体が拡張変形されたとき、この
拡張変形部分と上記フランジ体との間に挟持されるプリ
ント基板又はこのプリント基板とブスバーとの被固着体
とを備え、上記第１中空柱状体の軸方向の長さを、この
第１中空柱状体をプリント基板又は被固着体の貫通穴に
挿通し上記第３中空柱状体の端を軸方向に押圧して上記
第２中空柱状体を拡張変形させこの拡張変形部分と上記
フランジ体との間に上記プリント基板又は被固着体を挟
持するとき、上記第２中空柱状体が上記プリント基板又
は被固着体の貫通穴のエッジ部を避けて拡張変形するよ
う、上記プリント基板又は被固着体の厚みより短く形成
したものである。

【００３５】

【作用】 上述のように構成された基板装置は、第１中空
柱状体を被固着体の貫通穴に挿通し第２中空柱状体又は
記第３中空柱状体の端を軸方向に押圧して上記第２中空
柱状体を拡張変形させこの拡張変形部分と上記フランジ
体との間に被固着体を挟持するとき、上記第２中空柱状
体が上記被固着体の貫通穴のエッジ部を避けて拡 張変形
する。

【００３６】

【実施例】実施例１． 図１は、この発明の一実施例に係る基板装置に使用され
る基板用ファスナ１００の断面図である。

【００３７】図１において、８０２〜８０７は図８に示
した従来例の基板用ファスナ８００におけるものと同一
である。

【００３８】１０１は一端よりフランジ部８０４が軸方
向に延在し、他端よりナット部８０６が軸方向に延在す
る筒体部である。

【００３９】この筒体部１０１はフランジ部８０４の側
の第１中空柱状体、例えば第１円筒部１０１ａ、とナッ
ト部８０６の側の第２中空柱状体、例えば第２円筒部１
０１ｂ、とから構成される。

【００４０】そして、第１円筒部１０１ａの肉厚１０１
ｃは第２円筒部１０１ｂの肉厚１０１ｄより厚く構成さ
れている。

【００４１】次に、この基板用ファスナ１００とプリン
ト基板９０１とをカシメにより互に固着させるときの基
板用ファスナ１００の変形動作について説明する。

【００４２】カシメに先立ち、まず、基板用ファスナ１
００をプリント基板９０１に設けられた貫通孔９０１ａ
に挿入する。そして、図２に示すようにフランジ部８０
４の第１円筒部１０１ａの側の面８０４ａがプリント基
板９０１の一方の面に当接するまで押込む。

【００４３】なお、プリント基板９０１の貫通孔９０１
ａの径は第１円筒部１０１ａの外径 １０２よりやゝ大き
めであり、フランジ部８０４の外径８０５より小さく、
第１円筒部１０１ａの軸方向の長さ８０８は、図２に示
すようにプリント基板９０１の厚み９１０よりやゝ短め
の長さに設定している。

【００４４】図２に示す状態で、カシメ工具（図示せ
ず）によりナット部８０６をフランジ部８０４に向けて
加圧する。そして、この加圧により第２円筒部１０１ｂ
の外径および内径が拡張されるように変形させる。

【００４５】そして、図３に示すように第２円筒部１０
１ｂの変形部３０１とフランジ部８０４との間にプリン
ト基板９０１を加圧し固定する。

【００４６】なお、図３に示すようにプリント基板９０
１にカシメられた状態の基板用ファスナ１００をカシメ
固着体３００と称する。

【００４７】このカシメ動作において、第１円筒部１０
１ａは変形をほとんど受けることがなく、また第１円筒
部１０１ａの軸方向の長さ８０８を、図２に示すように
プリント基板９０１の厚み９１０よりやゝ短めの長さに
設定しているため、図３に示すようにプリント基板９０
１の貫通孔９０１ａのエッジ部９０１ｃは変形部３０１
により加圧されることはない。

【００４８】また、貫通孔９０１ａの径を広げるように
働く深さ方向に不均一な力はプリント基板９０１に加わ
らずプリント基板９０１に反りを生じさせることはな
い。

【００４９】実施例２． また、従来例を示す図１２の円筒部１２０１と同様に、
図１において、ナット部８０６を雌ねじ８０７のない円
筒状の形状のものにしてもよい。

【００５０】実施例３． また、さらに、上述の雌ねじ８０７のない円筒状の部分
の内径は、図４におい て、部分４０６に示されるように
第１円筒部１０１ａおよび第２円筒部１０１ｂの内径８
０３と同一であっても実施例１または実施例２と同様の
効果がある。

【００５１】なお、図４に示す形状の場合においては、
カシメ時に部分４０６の内径８０３および外径８０２が
拡張されないようにするために、部分４０６に嵌合する
円筒状の窪みを有するアダプタ（図示せず）を部分４０
６に嵌合させた状態で加圧する必要がある。

【００５２】実施例４． また、実施例３において、円筒状の部分４０６に嵌合す
る円筒状の窪みを有するアダプタ（図示せず）を使用せ
ずに加圧しカシメ、部分４０６の内径８０３および外径
８０２を拡張させるようにしてもよい。

【００５３】実施例５． また、実施例１〜実施例４においては、第１円筒部１０
１ａの長さはプリント基板９０１の厚さよりやや短めの
長さに設定し、プリント基板９０１にカシメる場合を示
しているが、これに限らず、図５に示すように、基板併
設体、例えばブスバー１１０２、をプリント基板９０１
とフランジ部８０４の間に挟み、この状態でブスバー１
１０２とプリント基板９０１とを重ねてカシメるように
してもよい。なお、この場合ブスバー１１０２とプリン
ト基板９０１とを重ね合わせたものを被固着体と称す
る。

【００５４】また、この場合の第１円筒部１０１ａの軸
方向の長さは、ブスバー１１０２の厚さに基板の厚さを
加えた長さよりやや短い長さに設定されている。

【００５５】実施例６． 図６はこの発明のさらに他の実施例に係る基板装置に使
用される基板用ファスナ６００の断面図である。

【００５６】図６は、第１円筒部１０１ａと第２円筒部
１０１ｂとのつなぎ目において、肉厚が徐々に変化する
ようにＲ加工を施している他は、図１と同様である。

【００５７】図７は、基板用ファスナ６００がカシメに
よりプリント基板９０１に固着された状態における基板
装置の部分断面図である。

【００５８】なお、プリント基板９０１にカシメられた
状態における基板用ファスナ６００をカシメ固着体７０
０と称する。

【００５９】基板用ファスナ６００は、基板または被固
着体にカシメられたとき基板用ファスナ６００自身のひ
び割れや挫屈の発生が防止される効果がある。

【００６０】なお、実施例６は実施例１に対して第１円
筒部１０１ａと第２円筒部１０１ｂとのつなぎ目にＲ加
工を施しているが、これに限らず、実施例２〜実施例５
のいずれに対して適用してもよく、同様の効果がある。

【００６１】実施例７． また、実施例１〜実施例６において、第１円筒部１０１
ａおよび第２円筒部１０１ｂは円筒体であるが、これに
限らず、角筒体であってもよい。

【００６２】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、第１中
空柱状体の軸方向の長さを、この第１中空柱状体を被固
着体又はプリント基板の貫通穴に挿通し第２中空柱状体
又は第３中空柱状体の端を軸方向に押圧して上記第２中
空柱状体を拡張変形させこの拡張変形部分と上記フラン
ジ体との間に上記被固着体又はプリント基板を挟持する
とき、上記第２中空柱状体が上記被固着体又はプリント
基板の貫通穴のエッジ部を避けて拡張変形するよう、上
記被固着体又はプリント基板の厚みより短く形成したの
で、第１中空柱状体を被固着体又はプリント基板の貫通
穴に挿通し、第２ 中空柱状体又は第３中空柱状体の端を
軸方向に押圧して上記第２中空柱状体を拡張変形させ、
この拡張変形部分と上記フランジ体との間に上記被固着
体又はプリント基板を挟持するとき、上記第２中空柱状
体が上記被固着体又はプリント基板の貫通穴のエッジ部
を避けて拡張変形することになり、よって被固着体又は
プリント基板の反りや、貫通穴のエッジ部の破損および
貫通孔のエッジ部の経時変形によるカシメ固着力の劣化
が防止され、これを使用した装置の信頼性を向上できる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１に係る基板装置に使用さ
れる基板用ファスナの断面図である。

【図２】 図１に示される基板用ファスナをプリント基
板の貫通孔に挿入した状態を示す説明図である。

【図３】 図２に示される状態から基板用ファスナがプ
リント基板にカシメて固着された状態における基板装置
の部分断面図である。

【図４】 図１に示される基板用ファスナのナット部を
第２円筒部と同じ内径および外径の円筒体とした例を示
す断面図である。

【図５】 図１に示される基板用ファスナをプリント基
板の貫通孔およびブスバーの貫通孔に挿入しカシメた状
態を示す基板装置の部分断面図である。

【図６】 この発明の実施例６に係る基板装置に使用さ
れる基板用ファスナの断面図である。

【図７】 図６に示す基板用ファスナをプリント基板に
カシメて固着した状態における基板装置の部分断面図で
ある。

【図８】 従来の基板用ファスナの断面図である。

【図９】 図８に示す基板用ファスナがプリント基板に
挿入された状態を示す説明図である。

【図１０】 図９に示す状態から基板用ファスナをプリ
ント基板にカシメて固着した状態における従来の基板装
置の部分断面図である。

【図１１】 図８に示す基板用ファスナの応用例を示す
説明図である。

【図１２】 従来の他の基板用ファスナの断面図であ
る。

【図１３】 図１２に示す基板用ファスナの応用例を示
す説明図である。

【符号の説明】

１００ 基板用ファスナ １０１ａ 第１円筒部 １０１ｂ 第２円筒部 ６００ 基板用ファスナ ８０４ フランジ部 ８０６ ナット部 ９０１ プリント基板 １１０２ ブスバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 畑中 康道 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電 機株式会社 生産技術研究所内 (72)発明者 中島 博行 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電 機株式会社 生産技術研究所内 (56)参考文献 実開 昭59−146607（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭49−4161（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭54−937（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電材よりなる第１中空柱状体と、この
   第１中空柱状体の一端に設けられた導電材よりなるフラ
   ンジ体と、上記第１中空柱状体の他端に設けられ、上記
   第１中空柱状体の内径と同じ内径を有するとともに、上
   記第１中空柱状体の外径より小さい外径を有する導電材
   よりなる第２中空柱状体と、貫通穴を有し、この貫通穴
   に上記第１中空柱状体が挿通され上記第２中空柱状体の
   端が軸方向に押圧されて上記第２中空柱状体が拡張変形
   されたとき、この拡張変形部分と上記フランジ体との間
   に挟持されるプリント基板又はこのプリント基板とブス
   バーとの被固着体とを備え、上記第１中空柱状体の軸方
   向の長さを、この第１中空柱状体をプリント基板又は被
   固着体の貫通穴に挿通し上記第２中空柱状体の端を軸方
   向に押圧して上記第２中空柱状体を拡張変形させこの拡
   張変形部分と上記フランジ体との間に上記プリント基板
   又は被固着体を挟持するとき、上記第２中空柱状体が上
   記プリント基板又は被固着体の貫通穴のエッジ部を避け
   て拡張変形するよう、上記プリント基板又は被固着体の
   厚みより短く形成したことを特徴とする基板装置。
2. 【請求項２】 導電材よりなる第１中空柱状体と、この
   第１中空柱状体の一端に設けられた導電材よりなるフラ
   ンジ体と、上記第１中空柱状体の他端に設けられ、上記
   第１中空柱状体の内径と同じ内径を有するとともに、上
   記第１中空柱状体の外径より小さい外径を有する導電材
   よりなる第２中空柱状体と、この第２中空柱状体の上記
   第１中空柱状体が設けられた端と反対の端に設けられ、
   上記第２中空柱状体の外径と同じ外径を有するととも
   に、上記第２中空柱状体の内径より小さい内径を有する
   導電材よりなる第３中空柱状体と、貫通穴を有し、この
   貫通穴に上記第１中空柱状体が挿通され上記第３中空柱
   状体の端が軸方向に押圧されて上記第２中空柱状体が拡
   張変形されたとき、この拡張変形部分と上記フランジ体
   との間に挟持されるプリント基板又はこのプリント基板
   とブスバーとの被固着体とを備え、上記第１中空柱状体
   の軸方向の長さを、この第１中空柱状体をプリント基板
   又は被固着体の貫通穴に挿通し上記第３中空柱状体の端
   を軸方向に押 圧して上記第２中空柱状体を拡張変形させ
   この拡張変形部分と上記フランジ体との間に上記プリン
   ト基板又は被固着体を挟持するとき、上記第２中空柱状
   体が上記プリント基板又は被固着体の貫通穴のエッジ部
   を避けて拡張変形するよう、上記プリント基板又は被固
   着体の厚みより短く形成したことを特徴とする基板装
   置。