JP4506456B2 - 回路基板への基板用端子の取付構造 - Google Patents

回路基板への基板用端子の取付構造 Download PDF

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Description

本発明は、回路基板への基板用端子の取付構造に関し、基板用端子への電気部品の挿抜時に回路基板に接続された半田付け部分へ応力を与えることがないようにするものである。
図７に示すように、一般に回路基板１に形成された回路部２に電気部品４を接続するには、回路部２に下端が半田付け部２ａによって固定された端子３を立設し、この端子３の他端に電気部品４の端子部を差し込むことによって接続されるようになっている（特許文献１）。また、端子３はクランク状に形成されて回路基板１に平行な平坦部３ａを備え、この平坦部３ａは回路基板１に対向して配置された端子プレート５とプレートカバー６との間で挟持されるようになっている。このように構成することで、端子３に対し電気部品４を挿抜する際、半田付け部２ａに作用する応力を緩和して、半田付け部２ａにクラックが生じるのを防止するようにしている。
特開２００２−２７０９８６号公報
上記構成により電気部品４の挿抜の際に生じる半田付け部２ａへの影響を少なくすることができるが、端子３は電気部品４との接続部分から半田付け部２ａまで単一の部材で構成しているので、クラック発生の要因となる応力が半田付け部２ａに作用するという問題を完全に解消するのは困難であった。
本発明は上記した問題に鑑みてなされたもので、回路基板に対し電気部品を挿抜操作する際、回路部に半田付けされた部位への応力の影響をなくすことができる回路基板への基板用端子の取付構造を提供することを課題としている。
上記課題を解決するため、本発明では、所要の回路部が形成された回路基板と、該回路基板上に載置固定される絶縁部材からなる保持部材と、該保持部材に嵌合保持されるベース部を備えると共に上記保持部材と上記回路基板に形成したスルーホールを通して上記回路部に半田付けされる脚部を備えた金属製のバスバーと、該バスバーに接続する基部を備えると共に電気部品の端子を接続可能な接続部を一端に備えた基板用端子とからなり、該基板用端子に電気部品の端子が挿抜されるものであり、
上記バスバーのベース部には上記基板用端子の一端を挿入可能なスリット部と、該スリット部に挿入される上記基板用端子に対し弾性的に接触保持可能な弾性舌片とを形成し、上記基板用端子を上記スリット部に挿入することで該基板用端子を上記バスバーを介して回路基板の回路部に接続していることを特徴とする回路基板への基板用端子の取付構造を提供している。
このようにすれば、電気部品の端子が接続される基板用端子は、バスバーを介して回路基板の回路部と電気的に接続されることとなる。即ち、回路部に半田付けされるバスバーと基板用端子は別部材からなり、バスバーと基板用端子との接続は弾性舌片を介して弾性的に接続される構造となっているので、基板用端子に電気部品を挿抜操作するときに作用する応力は、基板用端子と弾性舌片との間で確実に吸収することができる。
また、上記保持部材には上記バスバーのスリット部を通して挿入される基板用端子の挿入端部を嵌入することで基板用端子の挿入深さおよび挿入端部の移動を規制する保持溝を形成している。
このように構成すれば、基板用端子を保持部材に組付ける際、その挿入深さと組付け後の移動を規制して確実に所要位置に位置決めすることができる。よって、電気部品の端子との接続に際し、安定した状態で接続することができる。
更に、上記弾性舌片は上記スリット部の周縁部から上記基板用端子の挿入方向に向けて一体的に延出されると共に上記スリット部に挿入される基板用端子に接触して該基板用端子を弾性舌片とは反対方向へ押圧するように構成している。
このようにすれば、スリット部に基板用端子を挿入して組付ける際、基板用端子を弾性舌片に沿って挿入するのみでバスバーとの間の確実な電気的接触状態を得ることができる。
より具体的には、上記弾性舌片は上記基板用端子を両面側から挟持するように上記スリット部の周縁部の対向位置に形成するのが好ましい。
このように構成すれば、基板用端子は弾性舌片により両側から弾性的に保持された状態となるので、電気部品の挿抜に際し基板用端子が弾性舌片に対し前後いずれの方向に変位されても、その変位を弾性舌片により吸収することができると共に、弾性舌片との電気的接続を確実なものとすることができる。
以上の説明より明らかなように、本発明の回路基板への基板用端子の取付構造によれば、電気部品が接続される基板用端子は回路基板の回路部に半田付けされたバスバーとは別部材となっているため、基板用端子への電気部品の挿抜操作時に半田付け部に応力が作用することがなく、半田クラックの発生を確実に防止できる。また、基板用端子はバスバーの弾性舌片を介して回路部に接続するようにしているので、電気部品の挿抜時の応力を吸収しつつ電気的接続信頼性を確保することができる。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１〜図５は、本発明に係る回路基板への基板用端子の取付構造の実施形態を示し、図１は電気部品として本体部１１ａから下方に突出した一対の端子１１ｂを備えたブレード型のヒューズ１１に適用する接続構造１０の一例を示している。この接続構造１０は所要の下面に回路部１２ａが形成された回路基板１２と、この回路基板１２の上方に所要間隔を有して対向配置される絶縁部材からなる保持部材１３と、保持部材１３に組み付けられて回路部１２ａに半田付けされるバスバー１４と、ヒューズ１１およびバスバー１４と接続される基板用端子１５とから構成している。基板用端子１５はヒューズ１１の端子１１ｂに対応した間隔で一対配置されている。
図２、図３は接続構造１０の一方の回路基板１２に係わる詳細構造を示している。基板用端子１５は金属板を打ち抜き形成してなり、上端部にはヒューズ１１の端子１１ｂと接続するためにスリット状に形成した差込部１５ａを形成することで音叉形状とし、基部１５ｃをバスバー１４との接続部分としている。差し込み部１５ａの内面対向位置には基板用端子１５の板厚より若干狭い間隔とされた圧接部１５ｂが形成され、差込部１５ａに挿入される基板用端子１５の両面に対し電気的に圧接状態で接続可能としている。
バスバー１４は金属板を打ち抜いて曲げ加工を施すことにより成形され、平坦な方形状のベース部１４ａと、ベース部１４ａの四隅部から下方へ一体的に延出した４本の細い脚部１４ｂとから構成している。この脚部１４ｂは回路基板１２に形成された４つのスルーホール１２ｂを通して回路部１２ａに半田付けされる接続部分としている。ベース部１４ａの中央部には基板用端子１５の下部を受け入れるためのスリット部１６を形成している。スリット部１６の周縁部には基板用端子１５の両面に対向するようにして基板用端子１５の挿入方向へ向けて遊離端状に延出した３枚の弾性舌片１６ａ、１６ｂ、１６ｃを一体形成している。
この弾性舌片１６ａ、１６ｂ、１６ｃは基板用端子１５に一方の面に対する側の中央に１枚の弾性舌片１６ａを配置すると共に、他方の面に対する側の両側には２枚の弾性舌片１６ｂ、１６ｃを配置している。このように弾性舌片１６ａと弾性舌片１６ｂ、１６ｃとは互いにずらした位置に配置している。これら弾性舌片１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、通常の状態では下方へ至るに従い中央へ若干傾斜して基板用端子１５の板厚より狭い間隔に配置され、スリット部１６に基板用端子１５が挿入されたとき基板用端子１５を両面側から弾性的に接触保持可能としている。
保持部材１３は合成樹脂製からなり、上面にはバスバー１４のベース部１４ａを嵌合可能に凹設した収容部１３ａを形成すると共に、四隅部には回路基板１２のスルーホール１２ｂに対向位置するスルーホール１３ｂを形成してバスバー１４の脚部１４ｂを挿通可能としている。スルーホール１３ｂが形成された部位の下面側は内方へ凹設した凹部１３ｃが形成され、この凹部１３ｃを介して回路基板１２と保持部材１３との間に所要の隙間部１７が配置されるようになっている。
保持部材１３の中央部にはバスバー１４のスリット部１６に対応して凹設した弾性舌片１６ａ、１６ｂ、１６ｃの収容空間１３ｄを形成し、更に収容空間１３ｄの底面部にはスリット部１６を通して挿入される基板用端子１５の挿入端部を嵌入することで基板用端子１５の挿入深さおよび挿入端部の移動を規制するための保持溝１３ｅを形成している。
弾性舌片１６ａ、１６ｂ、１６ｃに挿入された基板用端子１５は図３（Ｂ）に示すように、例えば外部ケース１９のストッパー部１９ａによって上端部の周縁を当接させることにより抜け止め保持するようにしている。
次に、上記構成からなる回路基板への基板用端子の取付構造の組立て工程について説明する。
先ず、図４（Ａ）に示すように、回路基板１２の上に保持部材１３を配置した後、バスバー１４の脚部１４ｂを保持部材１３のスルーホール１３ｂおよび回路基板１２のスルーホール１２ｂを通して挿入し、ベース部１４ａを収容部１３ａに嵌合することでバスバー１４を位置決めする。次いで、回路基板１２のスルーホール１２ｂから下方へ突出する脚部１４ｂの下端部を回路部１２ａに半田付けすることで半田付け部１８を形成してバスバー１４を回路基板１２に固定する。
続いて、図４（Ｂ）に示すように、バスバー１４のスリット部１６に形成された対向する弾性舌片１６ａ、１６ｂ、１６ｃ間に対し基板用端子１５の下端部を挿入する。このとき、基板用端子１５は弾性舌片１６ａ、１６ｂ、１６ｃの弾性に抗して弾性舌片１６ａ、１６ｂ、１６ｃを押し広げながら進入し、図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、下端部が保持溝１３ｅに嵌入することで挿入深さおよび移動が規制された状態で保持される。この状態において、基板用端子１５の基部１５ｃは両面が弾性舌片１６ａ、１６ｂ、１６ｃによって両側から弾性的に挟持された状態となり、信頼性の高い電気的接続状態を維持することができる。
上記のようにして組み立てられた基板用端子１５の差し込み部１５ａに対し、図１に示すように、電気部品としてのヒューズ１１の各端子１１ｂを圧入することで圧接部１５ｂを介してヒューズ１１の端子１１ｂと基板用端子１５が圧接状態で電気的に接続される。このように基板用端子１５に対しヒューズ１１を挿入しまたは抜き取り操作するとき、基板用端子１５には挿抜時の応力が作用するが、基板用端子１５は回路基板１２の回路部１２ａに直接接続されておらずバスバー１４を介して電気的に接続する構成となっている。従って、ヒューズ１１の挿抜操作に伴う応力はバスバー１４の弾性舌片１６ａ、１６ｂ、１６ｃの弾性作用によって吸収され、半田付け部１８に基板用端子１５の挿抜に伴う応力が直接作用することがなく、半田付け部１８にクラックが発生するのを確実に防止することができる。また、回路部１２ａに対する半田付け部１８を４箇所設けることができるので、回路部１２ａとバスバー１４とを介しての基板用端子１５との接続信頼性を更に向上することができる。
なお、バスバー１４の弾性舌片１６ａ、１６ｂ、１６ｃと基板用端子１５との弾性接触構造は、上記実施形態では基板用端子１５の両面に対し弾性舌片１６ａ、１６ｂ、１６ｃを挟持するようにして接触させる例を示したが、図６（Ａ）の変形例に示すように、片側の弾性舌片１６ａ’のみを接触させる構造としてもよい。即ち、バスバー１４’のスリット部１６’に延出する弾性舌片１６ａ’を一側のみの設定にすると共に、保持部材１３’の収容空間１３ｄ’における一側の内周壁１３ｆ’を弾性舌片１６ａ’に対向させ、弾性舌片１６ａ’の弾性により基板用端子１５を内周壁１３ｆ’側に押し付けることで両者間の電気的接触を得るように構成している。
また、上記実施形態では、回路基板１２の回路部１２ａに半田付けするバスバー１４の脚部１４ｂを４本設けた構成を示したが、１本でも複数本でもよい。
更に、上記実施形態では、電気部品としてヒューズ１１の接続に適用した事例を示したが、リレー、コネクタ等の他の電気部品の接続にも適用可能である。また、電気部品との接続用の基板用端子１５として音叉形状の例を示したが、図６（Ｂ）に示すように相手側の雄タブを受け入れ可能な弾性接触部１５ｂ’を備えた雌端子形状の基板用端子１５’に適用してもよく、種々の端子形状に適用可能である。
本発明の回路基板への基板用端子の取付構造の斜視図である。 要部の分解斜視図である。 （Ａ）は基板用端子挿入前の状態の図１のＸ−Ｘ断面図、（Ｂ）基板用端子挿入後の状態のＹ−Ｙ断面図である。 （Ａ）（Ｂ）は回路基板への基板用端子の取付構造の組立て工程を示す断面図である。 （Ａ）は基板用端子を組付けた状態の断面図、（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大断面図である。 （Ａ）（Ｂ）は変形例を示す斜視図である。 従来例を示す図である。
符号の説明
１０ 接続構造
１１ ヒューズ（電気部品）
１２ 回路基板
１２ａ 回路部
１２ｂ スルーホール
１３ 保持部材
１３ａ 収容部
１３ｂ スルーホール
１３ｃ 凹部
１３ｄ、１３ｄ’ 収容空間
１３ｅ 保持溝
１４、１４’ バスバー
１４ａ ベース部
１４ｂ 脚部
１５、１５’ 基板用端子
１５ａ 差し込み部（接続部）
１５ｃ 基部
１６ スリット部
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ａ’ 弾性舌片
１８ 半田付け部

Claims (4)

  1. 所要の回路部が形成された回路基板と、該回路基板上に載置固定される絶縁部材からなる保持部材と、該保持部材に嵌合保持されるベース部を備えると共に上記保持部材と上記回路基板に形成したスルーホールを通して上記回路部に半田付けされる脚部を備えた金属製のバスバーと、該バスバーに接続する基部を備えると共に電気部品の端子を接続可能な接続部を一端に備えた基板用端子とからなり、該基板用端子に電気部品の端子が挿抜されるものであり、
    上記バスバーのベース部には上記基板用端子の一端を挿入可能なスリット部と、該スリット部に挿入される上記基板用端子に対し弾性的に接触保持可能な弾性舌片とを形成し、上記基板用端子を上記スリット部に挿入することで該基板用端子を上記バスバーを介して回路基板の回路部に接続していることを特徴とする回路基板への基板用端子の取付構造。
  2. 上記保持部材には上記バスバーのスリット部を通して挿入される基板用端子の挿入端部を嵌入することで基板用端子の挿入深さおよび挿入端部の移動を規制する保持溝を形成している請求項１に記載の回路基板への基板用端子の取付構造。
  3. 上記弾性舌片は上記スリット部の周縁部から上記基板用端子の挿入方向に向けて一体的に延出されると共に上記スリット部に挿入される基板用端子に接触して該基板用端子を弾性舌片とは反対方向へ押圧するように構成している請求項１または請求項２に記載の回路基板への基板用端子の取付構造。
  4. 上記弾性舌片は上記基板用端子を両面側から挟持するように上記スリット部の周縁部の対向位置に形成している請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の回路基板への基板用端子の取付構造。
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