JP4586745B2 - 基板への端子取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、基板直付け用の端子、基板への該端子の取付構造、直付け端子取付用の基板および該基板または前記端子が直付けされた基板を収容している電気接続箱に関し、端子をプリント基板の貫通穴に挿入して半田付け固定する際に端子に損傷が生じることなく簡単かつ確実に位置決め固定して、端子の配列精度の向上を図るものである。

従来、プリント基板に直付けされる端子には、基板の貫通穴に圧入し、貫通穴の内周面に被覆された導電体と接触させて圧接接続させるプレスフィット端子や、基板の貫通穴に挿入して回路と半田付けで接続される端子などが用いられている。
また、基板の貫通穴に挿入する端子の先端を複数の基板接続部として分割し、基板に設けられた複数の貫通穴に前記複数の基板接続部をそれぞれ挿入して半田付けで電気接続させる端子も提供されている。

例えば、特開２００５−１３５６９８号（特許文献１）では、図５に示すように、端子１の先端を２つの基板接続部２ａ、２ｂに分割し、内壁に導電体を被覆した基板３の貫通穴４ａ、４ｂに、前記基板接続部２ａ、２ｂをそれぞれ圧入状態で挿入するプレスフィット端子１が示されている。
また、特開２００３−２７２７３７号（特許文献２）では、図６に示すように、端子５の先端を二つの基板接続部６ａ、６ｂに分割し、内壁に導電体を被覆した基板７の貫通穴８ａ、８ｂに前記基板接続部６ａ、６ｂをそれぞれ挿入した後、貫通穴８ａ、８ｂと基板接続部６ａ、６ｂとの隙間に半田９を充填させて基板回路に接続される大電流用の端子５が提供されている。

しかしながら、前記プレスフィット端子１は、圧入時に貫通穴４ａ、４ｂの内壁の導電体を傷付けやすく、二つの基板接続部２ａ、２ｂの両方で導通不良を起こしやすい点に問題がある。
また、前記半田付け端子５は、貫通穴８ａ、８ｂに挿入後、半田付けまでの間、該端子５を治具で上から押さえつけて保持するため、端子配列にズレや歪みが生じやすく、アライメント作業が必要となる点に問題がある。
これらの問題は、大電流用の端子に限らず、基板接続部が分割されていないプレスフィット端子や半田付け端子についても同様に生じる。

特開２００５−１３５６９８号公報 特開２００３−２７２７３７号公報

本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、基板に端子を直付けする場合において、端子と基板との電気的接続の安定性を向上させ、かつ、端子の配列精度も高め、アライメント作業を不要とすることを課題としている。

前記課題を解決するために、本発明は、基板の貫通穴に挿入して半田付け固定される基板直付け用の端子であって、
前記基板の貫通穴に挿入される端子の半田付け部を複数に分割し、
前記分割した１つの分割半田付け部の断面形状は、その四隅を前記基板の貫通穴の内周面に接触させて位置決めされる形状とする一方、他の分割半田付け部の断面形状は前記基板に設けた別の貫通穴の内周面と非接触で遊挿される形状としていることを特徴とする基板直付け用の端子を提供している。

前記構成の端子は、前記一方の分割半田付け部に基板貫通穴に対する位置決め持たせているため、端子を基板に対して位置決め固定することができる。よって、半田付け固定作業において端子保持のために治具で端子を押さえつける必要がなくなり、端子の歪みや配列ズレを防止でき、アライメント作業も不要となる。また、この位置決め固定する側の分割半田付け部も全周ではなく、四隅を貫通穴の内面と接触させるだけであるため、貫通穴への挿入が容易になると共に、他方の分割半田付け部は貫通穴の内周面と非接触な大きさとしているため、これら一対の分割半田付け部を同時にそれぞれ貫通穴に容易に大きな挿入力を要することなくスムーズに挿入できる。かつ、分割半田付け部により貫通穴の内周面を傷づけないため、半田付けにより安定した電気的接続を確保できる。

本発明は、前記端子を用いると共に、該端子の複数の分割半田付け部が前記基板の同一径とした貫通穴に夫々挿通され、前記一つの分割半田付け部の四隅は前記貫通穴の内周面に接触させて位置決め保持されていると共に、他の分割半田付け部は前記貫通穴の内周面と非接触とされ、これら貫通穴に半田が充填されて前記各分割半田付け部がそれぞれ貫通穴内に固着されている基板への端子の取付構造も提供している。

また、本発明は、半田付け部が複数の同一形状に分割された分割半田付け部を設けた端子を取り付ける基板であって、
前記分割された半田付け部をそれぞれ挿入する貫通穴の径を変え、一つの貫通穴の径は小として、前記分割半田付け部の四隅が接触されて位置決めされる形状とする一方、他の貫通穴の径は大として、前記分割半田付け部が非接触で遊挿される形状としている直付け端子取付用の基板も提供している。
即ち、端子側の分割半田付け部の大きさを変えずに、基板側の貫通穴の大きさを変えて、前記と同様の作用効果を奏するようにしている。

さらに本発明は、前記基板の貫通穴の大きさを変えた基板を用いると共に、端子の分割半田付け部を同一形状とした端子を用い、該端子の分割半田付け部を基板の貫通穴にそれぞれ挿入し、これら貫通穴に半田が充填されて、各分割半田付け部がそれぞれ貫通穴内に固着されている基板への端子取付構造も提供している。
なお、前記基板の貫通穴の内周面にメッキを施して基板表面の導体と電気接続させた導体被覆層を設けている場合には、前記分割半田付け部を貫通穴に挿入した際に、該分割半田付け部の四隅が接触する面は前記貫通穴内周面の導体被覆層である。本発明の請求項で規定する貫通穴の内周面とは、導体被覆層がある及び無い場合の両方を含めている。

さらにまた、本発明は、前記端子が直付けされた基板を収容している車両用電気接続箱も提供している。
該電気接続箱は、ジャンクションボックス、ヒューズボックス、リレーボックス、電子制御ユニットの収容ボックス等からなる。

上述したように、本発明によれば、端子の一つの分割半田付け部が貫通穴に圧入されて、端子を位置決め保持することができるため、半田付け作業中に端子を治具で押さえつけて保持する必要がなく、治具使用による端子の歪みや配列ズレを防止でき、アライメント作業も不要となる。また、端子の他の分割半田付け部は、貫通穴の内周面に非接触状態で遊挿されるため、該内周面を傷づけることなく、半田付けによって安定した導通性を確保することができる。

さらに、複数の分割半田付け部のうち、貫通穴に圧入される分割半田付け部は一つであるため、圧入箇所が一箇所のみとなる。従って、挿入力の低減を図ることができ、端子挿入作業を安定してスムーズに行うことができる。

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図３は、本発明の第一実施形態に係る車両用の電気接続箱１０を示す。
電気接続箱１０はワイヤハーネス（図示せず）に接続され、ロアカバー１１の内部には、端子３０が半田で直付けされた上下２枚のプリント基板２０、２０を収容し、上面開口にアッパーカバー１２を被せ、アッパーカバー１２の係止爪１４をロアカバー１１の被係止部１３に係止してロックする構成としている。

前記端子３０は、図２に示すように、矩形状平板からなる本体３１の一端の半田付け部を分割し、２つの分割半田付け部３２、３３を間隔をあけて並列に突設している。
前記一つの分割半田付け部３２は幅を大とし、その断面形状を、プリント基板２０の後述の貫通穴２２の内周面に四隅が接触されて位置決めされる形状としている。
前記他の分割半田付け部３３は幅を小とし、その断面形状を、プリント基板２０の後述の貫通穴２３の内周面に非接触で遊挿される形状としている。
前記本体３１の他端には、音叉形状の接続端子部３４を、分割半田付け部３２、３３とは反対側に突出させている。

前記プリント基板２０は、図２に示すように、ロアケース１１の内側壁１１ａから水平に突設された支持片１５によってそれぞれ下面から支持され、上下に所要間隔をあけて配置されている。

プリント基板２０の表面には、図３（Ａ）に示すように、回路パターンに沿って導体２１が設けられ、該導体２１には、端子３０の取付位置に、前記２つの分割半田付け部３２、３３のそれぞれに対応させて２つの貫通穴２２、２３を形成している。貫通穴２２、２３の内周面にはプリント基板２０の導体２１と接続する導体２４をメッキして設けている。

前記メッキ被覆した貫通穴２２の内径Ｄ１は、前記一つの分割半田付け部３２の四隅が圧接する寸法に設定し、具体的には、図３（Ｃ）に示すように、貫通穴２２の内径Ｄ１を分割半田付け部３２の断面形状における対角線長さＬ１と同一としている。
貫通穴２３の内径Ｄ２は貫通穴２２の内径Ｄ１と同一寸法とし、前記他の分割半田付け部３３の断面形状における対角線長さＬ２より大寸としている。

プリント基板２０への前記端子３０の取り付け作業は、まず、図３（Ａ）に示すように、プリント基板２０の貫通穴２２、２３に、端子３０の２つの分割半田付け部３２、３３をそれぞれ挿入する。このとき、図３（Ｃ）にも示すように、１つの分割半田付け部３２は、貫通穴２２の内周面に接触させながら圧入し、他の分割半田付け部３３は、貫通穴２３の内周面に非接触状態で遊挿する。その結果、端子３０は、一つの分割半田付け部３２が貫通穴２２に圧接することによってプリント基板２０に位置決め保持される。
次に、図３（Ｂ）（Ｃ）に示すように、各貫通穴２２、２３と分割半田付け部３２、３３との隙間に半田Ｈを充填し、分割半田付け部３２、３３を貫通穴２２、２３の内周面に固着させ、導体２４と接続させる。

端子３０の本体３１の他端側に突設した上記接続端子部３４には、プリント基板２０の上面に形成されたリレー収容部４０に挿入されるリレー４１のリレー端子４２を挿入接続している。

前記構成の端子３０が直付けされプリント基板２０を収容した電気接続箱１０は、端子３０の前記分割半田付け部３３が、貫通穴２３に内周面を傷づけることなく挿入されて半田付けされているため、該端子３０とプリント基板２０の導体２１との電気接続性を安定的に確保できる。

さらに、電気接続箱１０の製造工程においても作業性が向上する。即ち、端子３０をプリント基板２０に半田付け固定するとき、該端子３０の前記分割半田付け部３２が貫通穴３２に圧入されることで、該端子３０をプリント基板２０に位置決め固定できるため、従来のように該端子３０を治具で押さえつけて保持する必要がなく、端子３０の歪みや配列ズレを防止でき、アライメント作業が不要となる。
また、２本の分割半田付け部３２、３３のうち、１本の分割半田付け部３２のみが貫通穴に圧入されるため、少ない挿入力で端子３０を挿入でき、作業も安定する。

図４は本発明の第二実施形態に係るプリント基板５０への端子６０の取付構造を示す。
前記端子６０は、矩形状平板からなる本体６１の一端の半田付け部を分割し、同一形状の２つの分割半田付け部６２、６３を間隔をあけて並列に突設している。
前記本体６１の他端に、音叉形状の接続端子部（図示せず）を、分割半田付け部６２、６３とは反対側に突出させている点は、前記端子３０と同一構成である。

前記プリント基板５０は、図４（Ａ）に示すように、回路パターンに沿って表面に導体５１が固定されており、該導体５１には、前記端子６０の取付位置に、前記２つの分割半田付け部６２、６３のそれぞれに対応させて２つの貫通穴５２、５３を形成している。これら貫通穴５２、５３の内周面には、図４（Ａ）に示すように、プリント基板５０の導体５１と接続した導体５４をメッキしている。

メッキ被覆された貫通穴５２の内径Ｄ３は、前記一つの分割半田付け部６２の四隅が圧接する寸法に設定している。具体的には、図４（Ｃ）に示すように、貫通穴５２の内径Ｄ３は、前記分割半田付け部６２の断面形状における対角線長さＬ３と同一としている。
貫通穴５３の内径Ｄ４は、図４（Ｃ）にも示すように、貫通穴５２の内径Ｄ３よりも大径としている。即ち、前記他の分割半田付け部６３の断面形状における対角線長さＬ４（＝Ｌ３）よりも大寸とし、該分割半田付け部６３が非接触状態で遊挿される寸法としている。

前記プリント基板５０への前記端子６０の取り付け作業は、まず、図４（Ａ）に示すように、プリント基板５０の前記貫通穴５２、５３に、端子６０の２つの分割半田付け部６２、６３をそれぞれ挿入する。このとき、図４（Ｃ）にも示すように、１つの分割半田付け部６２は、小径の貫通穴５２の内周面に接触させながら圧入し、他の分割半田付け部６３は、大径の貫通穴５３の内周面に非接触状態で遊挿する。その結果、端子６０は、前記一つの分割半田付け部６２が貫通穴５２に圧接することによってプリント基板５０に位置決め保持される。
次に、図４（Ｂ）（Ｃ）に示すように、各貫通穴５２、５３と分割半田付け部６２、６３との隙間に半田Ｈを充填し、分割半田付け部６２、６３を貫通穴５２、５３の内周面に固着させ、導体５４と接続させる。

前記基板への端子取付構造によれば、分割半田付け部６２、６３を同一形状とする従来型の半田付け端子６０を用いても、大径の貫通穴５３に遊挿される分割半田付け部６３によって電気的接続の安定性を確保できる。また、小径の貫通穴５２に圧入される分割半田付け部６２によって端子６０を位置決め固定できるため、治具が不要となり、端子６０の配列ズレを防止できる。

本発明の第一実施形態に係る電気接続箱の分解斜視図である。 図１に示すプリント基板の積層状態を示す断面図である。 図１に示すプリント基板への端子の直付け作業を示し、（Ａ）はプリント基板への端子の挿入作業を示す断面図、（Ｂ）はプリント基板に端子を半田付け固定した状態を示す断面図、（Ｃ）はプリント基板に端子を半田付け固定した状態の下面図である。 本発明の第二実施形態を示し、（Ａ）はプリント基板への端子の挿入作業を示す断面図であり、（Ｂ）はプリント基板に端子を半田付け固定した状態を示す断面図であり、（Ｃ）はプリント基板に端子を半田付け固定した状態の下面図である。 従来例の図である。 他の従来例の図である。

符号の説明

１０ 電気接続箱
１１ ロアカバー
１２ アッパーカバー
１４ アッパーカバー
２０、５０ プリント基板
２２、２３、５２、５３ 貫通穴
３０、６０ 端子
３２、３３、６２、６３ 分割半田付け部
Ｈ 半田

Claims (5)

1. 基板の貫通穴に挿入して半田付け固定される基板直付け用の端子であって、
   前記基板の貫通穴に挿入される端子の半田付け部を複数に分割し、
   前記分割した１つの分割半田付け部の断面形状は、その四隅を前記基板の貫通穴の内周面に接触させて位置決めされる形状とする一方、他の分割半田付け部の断面形状は前記基板に設けた別の貫通穴の内周面と非接触で遊挿される形状としていることを特徴とする基板直付け用の端子。
2. 請求項１に記載の端子を用いると共に、該端子の複数の分割半田付け部が前記基板の同一径とした複数の貫通穴に夫々挿通され、前記一つの分割半田付け部の四隅は１つの前記貫通穴の内周面に接触させて位置決め保持されていると共に、他の分割半田付け部は別の１つの前記貫通穴の内周面と非接触とされ、これら複数の貫通穴に半田が充填されて前記各分割半田付け部がそれぞれ貫通穴内に固着されている基板への端子の取付構造。
3. 半田付け部が複数の同一形状に分割された分割半田付け部を設けた端子を取り付ける基板であって、
   前記分割された半田付け部をそれぞれ挿入する貫通穴の径を変え、一つの貫通穴の径は小として、前記分割半田付け部の四隅が接触されて位置決めされる形状とする一方、他の貫通穴の径は大として、前記分割半田付け部が非接触で遊挿される形状としている直付け端子取付用の基板。
4. 請求項３の基板の貫通穴に前記端子の分割半田付け部がそれぞれ挿入され、これら貫通穴に半田が充填されて前記各分割半田付け部がそれぞれ貫通穴内に固着されている基板への端子取付構造。
5. 請求項２または請求項４の端子が直付けされた基板を収容している車両用電気接続箱。

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