JP4754333B2 - 電子部品の接続構造 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車の室内を照明する照明ユニットの回路に電子部品を電気的に接続するのに用いられる電子部品の接続構造に関する。

従来の電子部品の接続構造として、電子部品保持体の相対向する内壁面に押圧突起を設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

図６に示すように、特許文献１に開示された電子部品の接続構造は、電子部品１６０が保持された電子部品保持体１５０の電子部品収納室１５１に嵌め込まれることで、電子部品保持体１５０が電子部品収納室１５１に固定され、電子部品保持体１５０に保持されている電子部品１６０の各リード線１６１がＵスロット１５２内に圧入されて左右の圧接片１５３，１５３に保持される。同時に、圧接片１５３，１５３は各係止部１５４，１５４に押圧突起１５５，１５５が入ることで、押圧突起１５５，１５５を介して左右壁１５６，１５６が、両圧接片１５３，１５３を互いに近づけるように付勢し、各リード線１６１を圧接片１５３，１５３で挟圧するようにしている。

特開平１０−３９５３号公報（図４）

ところが、上記特許文献１に開示された従来の電子部品の接続構造においては、電子部品１６０を組み付けるに際し、電子部品１６０の素子部分を被覆している被覆部が各圧接片１５３の各Ｕスロット１５２内に配置されると、各圧接片１５３がその被覆部を挟む（所謂、噛み込み）こととなり、その結果、電気的な接続が不十分になって信頼性の低下が懸念される。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電子部品の電気的な接続を確実に行えることで高い信頼性を得ることができる電子部品の接続構造を提供することにある。

１）本発明に係る電子部品の接続構造は、ハウジングと、前記ハウジングに組み付けられ押圧により回路保護用の電子部品が電気的に接続される圧接刃を対向配置したバスバーと、を備えた電気機器に用いられる電子部品の接続構造であって、前記圧接刃に近接して配置され、前記圧接刃が前記電子部品に有するリード部の被覆部を圧接しないよう前記電子部品を位置決めするための位置決めリブを前記ハウジングに一体的に成形したことを特徴とする。

上記１）に記載の発明によれば、電子部品がバスバーに電気的に接続されるに際し、電子部品が圧接刃上に配置されると、圧接刃に近接した位置に配置された位置決めリブが電子部品のリード部を圧接刃に位置決めする。このとき、電子部品は、素子部分を覆って被覆部を有し、リード部が被覆部の端部から突出しているが、位置決めリブによって被覆部を圧接刃に合わせずに、リード部が圧接刃に合わされる。また、位置決めリブが圧接刃に近接しているために、電子部品のリード部が圧接刃に押圧挿入された際に、圧接刃に与えられた応力を位置決めリブが受けることで、圧接刃の倒れや捩れを防止することができる。従って、被覆部が圧接刃に接続されることがなく、リード部が圧接刃に確実に接続されることで、電子部品の電気的な接続を確実に行って高い信頼性を得ることができる。

２）本発明に係る電子部品の接続構造は、上記１）に記載の電子部品の接続構造において、前記圧接刃が、前記電子部品の前記リード部を挿入するリード部挿入溝を有し、前記位置決めリブが、前記リード部挿入溝に相似し該電子部品に有する被覆部に当接する被覆部挿入溝を有することを特徴とする。

上記２）に記載の発明によれば、電子部品が圧接刃上に配置されると、電子部品の被覆部が位置決めリブの被覆部挿入溝に当接して支持されることで、被覆部が圧接刃上に配置されない。また、位置決めリブが圧接刃のリード部挿入溝に相似していることで、リード部の挿入に何らの障害になることはなく、電子部品が押圧されることでリード部のみが圧接刃のリード部挿入溝に挿入されて電気的な接続を行うことができる。

３）本発明に係る電子部品の接続構造は、上記１）または２）に記載の電子部品の接続構造において、前記圧接刃が、前記バスバーから切り起こされて形成され、前記位置決めリブが、前記ハウジングに有するバスバー固定部に形成されていることを特徴とする。

上記３）に記載の発明によれば、圧接刃がバスバーから切り起こされて形成されているために、圧接刃は、バスバーを成形する際に行われるプレス加工や折り曲げ加工と同時に成形されるので、複雑な工程を用いることなく生産性の向上を図って製造される。また、位置決めリブは、ハウジングを成形する際において、バスバー固定部と同時に成形されるために、新規な金型を導入することなく、多大な設備投資を不要として製造される。

４）本発明に係る電子部品の接続構造は、上記１）〜３）のいずれかに記載の電子部品の接続構造において、前記バスバーが一対備えられ、該バスバーの一方と前記バスバーの他方に光源が直列に接続され、前記電子部品が、該一対のバスバーに並列または直列に接続されていることを特徴とする。

上記４）に記載の発明によれば、バスバーの一方とバスバーの他方に光源が直列に接続され、例えばツエナーダイオードや抵抗器等の回路保護用素子が一対のバスバーに並列または直列に接続されることで、電気機器として自動車の室内を照明する照明ユニットに用いることができる。

本発明の電子部品の接続構造によれば、電気的な接続が不十分になって信頼性の低下が懸念される、という問題を解決でき、これにより、電子部品の電気的な接続を確実に行えることで高い信頼性を得ることができるという効果が得られる。

以下、本発明に係る好適な実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の電子部品の接続構造の一実施形態を用いた照明ユニットの斜め上方から見た外観斜視図、図２は図１に示す照明ユニットを斜め下方から見た外観斜視図、図３は図１に示す照明ユニットに用いられるバスバーの外観斜視図、図４は図１に示す照明ユニットにおけるハウジングの平面図、図５は図３に示すバスバーに電子部品が組み付けられる際の各部品の状態を説明する一部破断外観斜視図である。

図１及び図２に示すように、本発明の電子部品の接続構造を用いた照明ユニット１０は、ハウジング１１と、ＬＥＤ用キャップ１３が組み付けられたカバー１２と、を備える。

ハウジング１１は、導電性のない樹脂製であって、長方形の板形状に形成された本体１４の両側部にカバー１２組付け用のコ字状の係合部１５，１５を有する。ハウジング１１には、後述する一対のバスバー１６，１７が組み付けられているとともに光源である後述するＬＥＤ６０が組み付けられている。そして、バスバー１６，１７に電線７０，７０がそれぞれ電気的に接続され、それら電線７０，７０が外部に引き出されたうえで不図示のコネクタ等を介して同じく不図示の照明回路に接続される。電線７０，７０のうちの一方は電源用（＋）であり、他方は接地用（−）である。

カバー１２は、ハウジング１１と同様に導電性のない樹脂製であって、ハウジング１１の本体１４の外側を覆う形状に形成されている。カバー１２は、側部に、ハウジング１１の係合部１５，１５に係止される係止突起１８，１８を有し、天板１９にＬＥＤ用キャップ１３が固定されている。ＬＥＤキャップ１３は、透明または半透明のレンズである。なお、このＬＥＤキャップ１３は透明である必要はなく、キャップ１３に穴を設けても良く、キャップ１３を設けずに穴１３ａを設けて開放状態にしても良い（図１(ｂ)参照）。

次に、図３及び図４を参照して照明ユニット１０の内部構造について説明する。

図３に示すように、バスバー１６，１７は、導電性のある金属製であって、一方の電源側のバスバー１６は、平板形状をなして２分割されたバスバー本体２０，２１上に、電線接続部２２と、ツエナーダイオード接続部２４と、抵抗器接続部２３と、ＬＥＤ接続部２５と、を有する。

電線接続部２２には、一対の圧接刃２６，２６が備えられており、これら圧接刃２６，２６に有するＵ字形状の電線挿入溝２７，２７内に一方の電線７０が押圧挿入されることで、電線７０に有する被覆部(不図示)を貫通して芯線（不図示）が圧接刃２６，２６に電気的に接続される。

抵抗器接続部２３は、２分割されたバスバー本体２０，２１のそれぞれに圧接刃２８，２８が備えられており、これら圧接刃２８，２８にＵ字形状のリード部挿入溝２９，２９が形成されている。リード部挿入溝２９，２９は、抵抗器７２に有する一対のリード部７３，７３の外径よりもわずかに小さい幅寸法を有するために、抵抗器７２の一対のリード部７３，７３が押圧挿入されることで、リード部７３，７３が圧接刃２８，２８に電気的に接続される。抵抗器７２は、両圧接刃２８，２８に電気的に接続されることで、２分割されたバスバー本体２０，２１に直列に接続され、回路に発生するスイッチング時の逆起電力の減衰、若しくは突入電流からＬＥＤの保護機能を果たす。

ツエナーダイオード接続部２４には、単一の圧接刃３０が備えられており、この圧接刃３０にＵ字形状のリード部挿入溝３１が形成されている。リード部挿入溝３１は、ツエナーダイオード７５に有する一方のリード部７６の外径よりもわずかに小さい幅寸法を有するために、ツエナーダイオード７５の一方のリード部７６が押圧挿入されることで、リード部７６が圧接刃３０に電気的に接続される。

ＬＥＤ接続部２５には、単一の圧接刃３２が備えられており、この圧接刃３２にＬＥＤ６０に有する一方のリード部６１が押圧挿入されることで、リード部６１が圧接刃３２に電気的に接続される。

他方の接地側のバスバー１７は、平板形状をなすバスバー本体３３上に、電線接続部３４と、ツエナーダイオード接続部３５と、ＬＥＤ接続部３６と、を有する。

電線接続部３４には、一対の圧接刃３７，３７が備えられており、これら圧接刃３７，３７に有するＵ字形状の電線挿入溝３８，３８内に他方の電線７０が押圧挿入されることで、電線７０に有する被覆部(不図示)を貫通して芯線（不図示）が圧接刃３７，３７に電気的に接続される。

ツエナーダイオード接続部３５には、単一の圧接刃３９が備えられており、この圧接刃３９にＵ字形状のリード部挿入溝４０が形成されている。リード部挿入溝４０は、ツエナーダイオード７５の他方のリード部７６の外径よりもわずかに小さい幅寸法を有するために、ツエナーダイオード７５の他方のリード部７６が押圧挿入されることで、リード部７６が圧接刃３９に電気的に接続される。ツエナーダイオード７５は、一方のリード部７６が一方のバスバー１６に、他方のリード部７６が他方のバスバー１７にそれぞれ電気的に接続されることで、抵抗器７２の下流側で一対のバスバー１６，１７に並列に接続され、ダイオードに順起電力が流れる方向で静電気により回路に印加される突発的な大電圧からのＬＥＤを破壊から保護し、ダイオードに逆起電力が流れる方向では通電を阻止し、同じくＬＥＤを破壊から保護する機能を果たす。

ＬＥＤ接続部３６には、単一の圧接刃４１が備えられており、この圧接刃４１にＬＥＤ６０に有する他方のリード部６１が押圧挿入されることで、リード部６１が圧接刃４１に電気的に接続される。ＬＥＤ６０は、一対のバスバー１６，１７にそれぞれ電気的に接続されることで、電線７０から与えられた電流により発光する。

一対のバスバー１６，１７は、一方のバスバー１６における圧接刃２６，２６，２８，２８，３０，３２と、他方のバスバー１７における圧接刃３７，３７，３９，４１とが、バスバー本体２０，２１，３３から切り起こされて形成されている。

図４に示すように、ハウジング１１には、両バスバー１６，１７の形状に合わせて、本体１４の上面４２から凹状に形成されたバスバー固定部４３が形成されている。そして、このバスバー固定部４３に、一方のバスバー１６におけるバスバー本体２０，２１の外縁部から下方に突出形成された４個の係止片４４，４４，４４，４４と、他方のバスバー１７におけるバスバー本体３３の外縁部から下方に突出形成された３個の係止片４５，４５，４５，と、が挿し込まれることで、両バスバー１６，１７がハウジング１１に一体的に組み付けられている。

そして、ハウジング１１には、バスバー固定部４３において、抵抗器７２接続用の一対の圧接刃２８，２８の内側と、ツエナーダイオード７５接続用の一対の圧接刃３０，３９の内側とに、圧接刃２８，２８と、圧接刃３０，３９と、に接して位置決めリブ４６，４６，４６，４６が形成されている。位置決めリブ４６，４６，４６，４６は、同一形状に形成されているために、ここでは、抵抗器７２接続用の一対の圧接刃２８，２８部分についてのみ説明する。

図５に示すように、位置決めリブ４６は、圧接刃２８の外形よりも大きく圧接刃２８の外側を囲むような外形を有しており、中央部に、圧接刃２８に有するリード部挿入溝２９の横幅寸法よりもわずかに大きく、リード部挿入溝２９に相似する形状の被覆部挿入溝４７が上方を開放して形成されている。被覆部挿入溝４７の横幅寸法は、抵抗器７２の素子部分を被覆している被覆部（コーティング層）７４においてリード部７３側の端部でテーパ状に形成されている小径部分に略同一である。つまり、位置決めリブ４６は、圧接刃２８において抵抗器７２のリード部７３が挿入されるリード部挿入溝２９よりも大きい横幅でもって、抵抗器７２の被覆部７４の端部に対応した位置に被覆部挿入溝４７を配置している。位置決めリブ４６は、圧接刃２８の外形よりも大きく圧接刃２８の外側を囲むような外形を有しているために、圧接刃２８，２８に他の部材が直接衝突しないように保護することができる。

抵抗器７２が、素子部分と一対のリード部７３，７３とを図５中の矢印方向である上方から下方に向けて治具（不図示）によって押圧されるに際し、この抵抗器７２が一対の圧接刃２８，２８上に配置されると、抵抗器７２の一対のリード部７３，７３の端部にある被覆部７４の小径部分が、一対の位置決めリブ４６，４６の一対の被覆部挿入溝４７，４７にそれぞれ当接することで、抵抗器７２が一対の位置決めリブ４６，４６上で支持される。このとき、抵抗器７２に位置ずれが生じていると、いずれか一方の位置決めリブ４６の被覆部挿入溝４７に、抵抗器７２のリード部７３側の端部でテーパ状に形成されている大径部分が位置されるために、被覆部７４の小径部分が、一対の被覆部挿入溝４７，４７にそれぞれ当接されずに一方が乗り上げてしまうので、位置ずれが生じていることが作業者に促される。

そして、抵抗器７２の一対のリード部７３，７３の端部にある被覆部７４，７４の小径部分が、一対の位置決めリブ４６，４６の一対の被覆部挿入溝４７，４７にそれぞれ当接して一対の位置決めリブ４６，４６上で支持された後に、素子部分と一対のリード部７３，７３とが治具によって下方に向けて押圧されることで、被覆部７４，７４の小径部分が一対の被覆部挿入溝４７，４７にそれぞれ押圧挿入されながら、リード部７３，７３が圧接刃２８，２８のリード部挿入溝２９，２９にそれぞれ押圧挿入されることで、各リード部７３，７３が各圧接刃２８，２８に電気的に接続される。ここで、治具による押圧が行われる際に、位置決めリブ４６，４６が圧接刃２８，２８に近接しているために、圧接刃２８，２８に与えられた応力を位置決めリブ４６，４６が受けることで、圧接刃２８，２８の倒れや捩れを防止することができる。なお、ツエナーダイオード７５接続用の一対の圧接刃３０，３９部分についても上記と同様に被覆部（コーティング層）７７を介して位置決めを行ったうえで組み付けが行われる。

このような照明ユニット１０は、ハウジング１１のバスバー固定部４３に一対のバスバー１６，１７を組み付けるに際し、位置決めリブ４６，４６，４６，４６が各圧接刃２８，２８，３０，３９の位置決めを兼ねることで、バスバー１６，１７のバスバー固定部４３への固定が位置ずれなく行われる。そして、ＬＥＤ６０がリード部６１，６１を圧接刃３２，４１に接続され、抵抗器７２がリード部７３，７３を圧接刃２８，２８に接続され、ツエナーダイオード７５がリード部７６，７６を圧接刃３０，３９に接続され、電線７０，７０が圧接刃２６，２６，３７，３７に接続された後に、カバー１２がハウジング１１に被着され、カバー１２の係止突起１８，１８がハウジング１１の係合部１５，１５に係止されることで組み立てが完了する。そして、車体のルーフインナーパネル等に固定されることで、車室内の照明に使用される。

以上説明したように、電子部品の接続構造の一実施形態を用いた照明ユニット１０によれば、抵抗器７２及びツエナーダイオード７５がバスバー１６，１７に電気的に接続されるに際し、抵抗器７２及びツエナーダイオード７５が圧接刃２８，２８，３０，３９上に配置されると、圧接刃２８，２８，３０，３９に近接した位置に配置された位置決めリブ４６，４６，４６，４６が抵抗器７２のリード部７３，７３及びツエナーダイオード７５のリード部７６，７６を圧接刃２８，２８，３０，３９に位置決めする。このとき、抵抗器７２及びツエナーダイオード７５は、素子部分を覆って被覆部７４，７７を有し、リード部７３，７６が被覆部７４，７７の端部から突出しているが、位置決めリブ４６，４６，４６，４６によって被覆部７４，７７を圧接刃２８，２８，３０，３９に合わせずに、リード部７３，７６が圧接刃２８，２８，３０，３９に合わされる。

また、位置決めリブ４６，４６，４６，４６が圧接刃２８，２８，３０，３９に近接しているために、抵抗器７２のリード部７３，７３及びツエナーダイオード７５のリード部７６，７６が圧接刃２８，２８，３０，３９に押圧挿入された際に、圧接刃２８，２８，３０，３９に与えられた応力を位置決めリブ４６，４６，４６，４６が受けることで、圧接刃２８，２８，３０，３９の倒れや捩れを防止することができる。これにより、被覆部７４，７７が圧接刃２８，２８，３０，３９に接続されることがなく、リード部７３，７３，７６，７６が圧接刃２８，２８，３０，３９に確実に接続されることで、抵抗器７２及びツエナーダイオード７５の電気的な接続を確実に行って高い信頼性を得ることができる。

また、電子部品の接続構造の一実施形態を用いた照明ユニット１０によれば、抵抗器７２及びツエナーダイオード７５が圧接刃２８，２８，３０，３９上に配置されると、抵抗器７２の被覆部７４及びツエナーダイオード７５の被覆部７７が位置決めリブ４６，４６，４６，４６の被覆部挿入溝４７，４７，４７，４７に当接して支持されることで、被覆部７４，７７が圧接刃２８，２８，３０，３９上に配置されない。また、位置決めリブ４６，４６，４６，４６が圧接刃２８，２８，３０，３９のリード部挿入溝２９，２９，３１，４０に相似していることで、リード部７３，７３，７６，７６の挿入に何らの障害になることはなく、抵抗器７２及びツエナーダイオード７５が押圧されることでリード部７３，７３，７６，７６のみが圧接刃２８，２８，３０，３９のリード部挿入溝２９，２９，３１，４０に挿入されて電気的な接続を行うことができる。

また、電子部品の接続構造の一実施形態を用いた照明ユニット１０によれば、圧接刃２８，２８，３０，３９がバスバー１６，１７から切り起こされて形成されているために、圧接刃２８，２８，３０，３９は、バスバー１６，１７を成形する際に行われるプレス加工や折り曲げ加工と同時に成形されるので、複雑な工程を用いることなく生産性の向上を図って製造される。また、位置決めリブ４６，４６，４６，４６は、ハウジング１１を成形する際において、バスバー固定部４３と同時に成形されるために、新規な金型を導入することなく、多大な設備投資を不要として製造される。

また、電子部品の接続構造の一実施形態を用いた照明ユニット１０によれば、バスバー１６，１７の一方とバスバー１６，１７の他方にＬＥＤ６０が直列に接続され、抵抗器７２が一対のバスバー１６，１７に直列に、ツエナーダイオード７５が一対のバスバー１６，１７に並列に接続されることで、電気機器として自動車の室内を照明するのに用いることができる。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が自在である。

また、バスバーは、図示したハウジングに組み付けられるタイプに代えて、ハウジングに一体成形されていても良く、さらに、単一の板状に代えて複数層を有するものとしても良い。

本発明の電子部品の接続構造を示す照明ユニットの斜め上方から見た外観斜視図で、（ａ）は電子部品の接続構造の一実施形態を示し、（ｂ）は変形例である。 図１に示した照明ユニットを斜め下方から見た外観斜視図である。 図１に示した照明ユニットに用いられるバスバーの外観斜視図である。 図１に示した照明ユニットにおけるハウジングの平面図である。 図３に示したバスバーに電子部品が組み付けられる際の各部品の状態を説明する一部破断外観斜視図である。 従来の電子部品の接続構造の断面図である。

符号の説明

１０ 照明ユニット（電気機器）
１１ ハウジング
１６，１７ バスバー
２８，３０，３９ 圧接刃
２９，３１，４０ リード部挿入溝
４３ バスバー固定部
４６ 位置決めリブ
４７ 被覆部挿入溝
６０ ＬＥＤ（光源）
７２ 抵抗器（電子部品）
７３ リード部
７５ ツエナーダイオード（電子部品）
７６ リード部
７４，７７ 被覆部

Claims (4)

1. ハウジングと、前記ハウジングに組み付けられ押圧により回路保護用の電子部品が電気的に接続される圧接刃を対向配置したバスバーと、を備えた電気機器に用いられる電子部品の接続構造であって、
   前記圧接刃に近接して配置され、前記圧接刃が前記電子部品に有するリード部の被覆部を圧接しないよう前記電子部品を位置決めするための位置決めリブを前記ハウジングに一体的に成形したことを特徴とする電子部品の接続構造。
2. 前記圧接刃が、前記電子部品の前記リード部を挿入するリード部挿入溝を有し、前記位置決めリブが、前記リード部挿入溝に相似し前記電子部品に有する被覆部に当接する被覆部挿入溝を有することを特徴とする請求項１に記載した電子部品の接続構造。
3. 前記圧接刃が、前記バスバーから切り起こされて形成され、前記位置決めリブが、前記ハウジングに有するバスバー固定部に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載した電子部品の接続構造。
4. 前記バスバーが一対備えられ、前記バスバーの一方と前記バスバーの他方に光源が直列に接続され、前記電子部品が、前記一対のバスバーに並列または直列に接続されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載した電子部品の接続構造。

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