JP5125699B2 - 接続端子組付構造 - Google Patents

Description

本発明は、一端が第１基板に接続された接続端子の他端に形成された挿入部を、第２基板に形成された挿入孔に挿入するための接続端子組付構造に関するものである。

特許文献１には、一端が第１基板に接続された接続端子の他端に形成された挿入部を、第２基板に形成された挿入孔に、第２基板の下側（第１基板の位置する方向に対応する面側）から挿入する接続端子組付構造が記載されている。
図８に、本出願人が実施していた従来の接続端子組付構造を示す。第１基板１０１の端子台１０１ａの上に、第２基板１０２が登載されている。第１基板１０１には、接続端子１０３が立設されている。接続端子１０３は、第１基板１０１への固定部１０３ａ、垂直に立設する立設部１０３ｂ、先端に形成された挿入部１０３ｃを備える。挿入部１０３ｃが、第２基板１０２に形成された挿入孔１０２ａに第２基板１０２の下側から上向きに挿入されている。

特開平10-303522号公報

しかしながら、従来の接続端子組付構造には、以下の問題があった。
すなわち、第１基板への第２基板の組付を人手で行う場合に、接続端子の挿入部が第１基板の下に隠れて視認できないため、作業性が悪い。
また、図８に示すように、接続端子１０３の挿入部１０３ｃが少しずれていた場合には、接続端子１０３の挿入部１０３ｃが、第２基板１０２の挿入孔１０２ａに入らず、図８のＡに示すように、挿入部１０３ｃがたわんでしまうことがある。その場合には、作業者は、第２基板１０２を速やかに上に戻す必要がある。そうしないと、接続端子１０３が折れ曲がって破損する恐れがあるからである。
しかし、挿入部１０３ｃが正しく挿入孔１０２ａに入っているか否かを確認することは、上側からは挿入孔１０２ａを通してしか視認できず、困難な上、さらに挿入孔の数が多い場合、きわめて面倒な作業であり、効率が悪いと共に作業者に疲れを与える作業であった。
特に、図１０に示すように、例えば、第１基板上１０１に接続端子１０３が、２列に渡り合計４０〜８０本も存在する場合には、全ての接続端子１０３の挿入部１０３ｃを第２基板１０２の挿入孔１０２ａに確実に挿入すること、及び正確に挿入されていることを目で確認することは、面倒であり、きわめて作業性が悪かった。

その問題を解決するために、本出願人は、図９に示すように、第２基板１０２の挿入孔１０２ａの下側に、ガイド面１０４ａが形成されたガイド部材１０４を取り付ける方法を考案した。
しかしながら、図９に示すガイド部材１０４は、第２基板１０２の内側に位置するため、ガイド部材１０４を取り外すには、ガイド部材１０４を分解して取り外さなければならず、製造装置の一部の治具として構成する場合にも、複雑な構成となり、例えば、作業者が人手で作業を行っている場合には、作業に邪魔な設備となり、問題であった。また、余分な治具を必要とするため、設備のコストが高くなる問題があった。

そこで、本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、一端が第１基板に接続された接続端子の他端に形成された挿入部を、第２基板に形成された挿入孔に挿入するときに、組み付けがし易く、かつ視認の容易な接続端子組付構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る接続端子組付構造は以下の構成を有する。
（１）一端が第１基板に接続された接続端子の他端に形成された挿入部を、第２基板に形成された挿入孔に挿入する接続端子組付構造において、前記接続端子が対向して配置され、弾性体から構成されていること、前記接続端子は、前記第１基板に接続された固定部と、前記固定部から立設される立設部と、前記立設部から他方の接続端子の方向に折り曲げられた折り曲げ部と、前記折り曲げ部から垂下されて前記挿入孔に挿入可能な前記挿入部と、前記挿入部の先端が折り返されて前記挿入孔から再び前記第２基板上面に突出する突出部とから構成され、前記第２基板の降下に伴って前記第２基板が前記突出部に当接して前記立設部を前記折り曲げ部の折り曲げ方向の反対方向に弾性変形させ、その後更に前記第２基板が降下されると、前記挿入部が前記第２基板をかわして前記第２基板の上面に当接した後に、前記挿入孔に上から挿入されることを特徴とする。
（２）（１）に記載する接続端子組付構造において、前記突出部が傾斜されていることを特徴とする。
（３）（１）または（２）に記載する接続端子組付構造において、前記挿入部が外側に膨らんだ接点凸部を有することを特徴とする。

上記構成を有する接続端子組付構造の作用、及び効果について説明する。
一端が第１基板に接続された接続端子の他端に形成された挿入部を、第２基板に形成された挿入孔に挿入する接続端子組付構造において、例えば、長方形の第１基板の対向する端部の各々に第１列の接続端子と、第２列の接続端子が立設されており、第１列の接続端子と第２列の接続端子の立設位置が、第２基板の幅より広く、第１列の接続端子と第２列の接続端子の他端は、挿入部が第２基板の挿入孔位置にくるように、折り曲げられている状態を考える。
その場合、そのまま第２基板を入れようとしても接続端子の折り曲げられた挿入部が邪魔するため、第２基板を装着することができない。しかし、本発明では、接続端子が弾性体から構成されているので、例えば、第２基板の接続端子と当接する面に傾斜部を形成しておけば、第２基板を、第１列及び第２列の接続端子の挿入部の折り返された部分の上端、つまり、突出部に当接させたときに、第１列及び第２列の接続端子が、各々折り曲げ部の折り曲げ方向の反対方向に弾性変形するため、第２基板を接続端子の折り曲げられた部分の下側に位置させることができる。
次に、第１列及び第２列の多数の接続端子の挿入部を順次、第２基板の挿入孔に対して、上側から挿入することができる。

以上の作業により、第１列及び第２列の各々の接続端子が、第２基板の下から回路基板の側面を通り、回路基板の上へ回り込んで、挿入部を挿入孔の上から挿入する形状とし、上から挿入された挿入部が折り返されて、挿入孔から再び回路基板上面に突出する形状の接続端子組付構造を実現できる。
作業者は、第１列及び第２列の多数の接続端子を折り曲げ部の折り曲げ方向の反対方向に弾性変形させることにより、第２基板を第１列及び第２列の接続端子の折り曲げられた部分の下側に位置させるときに、接続端子が全て、第２基板の外側に現れるのを視認すればよいので、従来のように挿入孔の中を視認するのと比較して、視認作業が容易となった。
また、第２基板の挿入孔に対して、接続端子の挿入部を順次上から挿入できるので、挿入が容易となり、作業性が良くなった。
また、第１基板と第２基板との間の間隔を決める端子台を有するので、第２基板を端子台に登載するだけで、第２基板と第１基板の間隔を正確に位置決めでき、第２基板の挿入孔に対する、接続端子の挿入部の高さ位置も正確に位置決めできる。

また、（１）に記載する接続端子組付構造において、前記挿入部の折り返された部分が傾斜されているので、第２基板を第１列及び第２列の接続端子に当接させたときに、第２基板の両辺が挿入部の傾斜部分に当接して、第２基板を下降させるに伴ない、第１列接続端子と第２列接続端子とを折り曲げ部の折り曲げ方向の反対方向に弾性変形させることがより容易にでき、第２基板を接続端子の折り曲げられた部分の下側に位置させることができる。
また、前記挿入部が外側に膨らんだ接点凸部を有するので、接点凸部を確実に、挿入孔の内周面に形成された金属接点部と接触させることができる。

次に、本発明に係る接続端子組付構造の一実施の形態について図面を参照して説明する。
図１から図４に、接続端子組付構造の工程図を示す。図１が組付前の状態を示し、図２が第１工程、図３が第２工程、図４が、組付が終了した状態を示す。
図１に示すように、第１基板１１上に１列に整列した接続端子１２と、同じく１列に整列した接続端子１３が、互いに対向して立設されている。第１基板１１は、例えば、縦２５０ｍｍ、横１５０ｍｍの平板状である。本実施例では、接続端子１２，１３の材料は、金属バネ材である。
接続端子１２は、第１基板１１に接続固定され、第１基板１１の回路と接続している固定部１２ａ、第１基板１１に対して垂直に立設している立設部１２ｂ、立設部１２ｂから第１基板１１の他方の接続端子１３の方向に折り曲げられた折り曲げ部１２ｃ、折り曲げ部１２ｃから下向きに垂下された挿入部１２ｄ、挿入部１２ｄの先端で折り返されて、折り曲げ部１２ｃより上方に突出した突出部１２ｆを備えている。挿入部１２ｄの途中には、両側に突出した接点凸部１２ｅが形成されている。突出部１２ｆは途中で、折り曲げ部１２ｃ側に近づく方向に傾斜して形成されている。

接続端子１３は、第１基板１１に接続固定され、第１基板１１の回路と接続している固定部１３ａ、第１基板１１に対して垂直に立設している立設部１３ｂ、立設部１３ｂから第１基板１１の他方の接続端子１２の方向に折り曲げられた折り曲げ部１３ｃ、折り曲げ部１３ｃから下向きに垂下された挿入部１３ｄ、挿入部１３ｄの先端で折り返されて、折り曲げ部１３ｃより上方に突出した突出部１３ｆを備えている。挿入部１３ｄの途中には、両側に突出した接点凸部１３ｅが形成されている。突出部１３ｆは途中で、折り曲げ部１３ｃ側に近づく方向に傾斜して形成されている。
接続端子１２は、１列４０個配置され、接続端子１３は、１列４０個配置され、２列合計で８０個配置されている。第１基板１１の上面の両辺付近に、所定の高さを持つ一対の端子台１１ａが形成されている。端子台１１ａは、壁状である。
なお、図においては、見やすくするために、接続端子１２と接続端子１３の距離を短くして記載している。

第１基板１１の上方には、第２基板２１が例えば、人手により保持されている。第２基板２１の横幅は、対向する一対の接続端子１２の立設部１２ｂと、接続端子１３の立設部１３ｂの距離より少し短い。第２基板２１の、接続端子１２の挿入部１２ｄと対応する位置に、１列４０個の挿入孔２１ａが形成され、接続端子１３の挿入部１３ｄと対応する位置に、１列４０個の挿入孔２１ｂが形成されている。挿入孔２１ａ，２１ｂの内周面には各々、図５に示すように、金属接点部２２が形成されている。図５は、図４の挿入部１３ｄ付近の拡大図である。
また、第２基板２１の下面辺２１ｃ及び下面辺２１ｄは、面取りされている。

次に、第１工程について説明する。図１の状態から、例えば、作業者が手により第２基板２１を下降させる。第２基板２１の下面辺２１ｃが、１列に整列した４０個の接続端子１２の突出部１２ｆの傾斜部分に当接する。同時に、第２基板２１の下面辺２１ｄが、１列に整列した４０個の接続端子１３の突出部１３ｆの傾斜部分に当接する。
当接した後、さらに第２基板２１が下降されることにより、図２に示すように、第２基板２１により、立設部１２ｂと立設部１３ｂとが各々折り曲げ部１２ｃ，１３ｃの折り曲げ方向の反対方向に弾性変形される。
さらに第２基板２１が下降すると、第２基板２１は、接点凸部１２ｅ及び接点凸部１３ｅを乗り越えて、挿入部１２ｄ及び挿入部１３ｄの先端をかわして、図３に示すように、端子台１１ａに当接して、第２基板２１は、端子台１１ａ上に登載された状態となる。

このとき、接続端子１２の立設部１２ｂ、折り曲げ部１２ｃは弾性変形して、挿入部１２ｄは、第２基板２１の上面に当接している。挿入部１２ｄは、先端が挿入孔２１ａに入り込むものもあるし、外に出ているものもある。先端が挿入孔２１ａに入り込んだものも、接点凸部１２ｅが挿入孔２１ａの入口に引っかかるため、挿入部１２ｄが完全に挿入孔２１ａに挿入された状態のものは少ない。
同様に、接続端子１３の立設部１３ｂ、折り曲げ部１３ｃは弾性変形して、挿入部１３ｄは、第２基板２１の上面に当接している。挿入部１３ｄは、先端が挿入孔２１ａに入り込むものもあるし、外に出ているものもある。先端が挿入孔２１ａに入り込んだものも、接点凸部１３ｅが挿入孔２１ａの入口に引っかかるため、挿入部１３ｄが完全に挿入孔２１ａに挿入された状態のものは少ない。

図３の状態になると、第２基板２１は、一対の端子台１１ａに登載されているので、作業者は、第２基板２１から手を離すことができる。作業者は、両手で突出部１２ｆ及び突出部１３ｆを各々折り曲げ部１２ｃ，１３ｃの折り曲げ方向の反対方向に順次移動させることにより、挿入部１２ｄ及び挿入部１３ｄを挿入孔２１ａに確実に挿入できる。そして、挿入された接続端子１２の突出部１２ｆ、及び接続端子１３の突出部１３ｆを上から少しの力で押圧することにより、図４及び図５に示すように、接点凸部１２ｅ及び接点凸部１３ｅが、挿入孔２１ａ内で設計されている位置に挿入できる。挿入孔２１ａには、図５に示すように、金属接点部２２が形成されている。接点凸部１３ｅは、金属接点部２２のほぼ中央位置になるようにしている。本実施例では、金属接点部２２を銅メッキで形成しているが、錫メッキや金メッキで形成しても良い。

次に、挿入後の接続端子１２，１３の抜け防止を目的として、挿入孔２１ａに補強用のハンダを溶融して流し込みハンダ付けを行う。その状態を図６に示す。ハンダ２３により、挿入孔２１ａの金属接点部２２に対して、挿入部１３ｄが確実に固定されている。
ハンダ付けするときには、金属接点部２２と挿入部１３ｄの双方を予備加熱しておく必要がある。十分にハンダを接着させるためである。その場合に、従来技術のように、板状の挿入部を挿入孔に入れているだけだと、ハンダごてで予備加熱するときに、ハンダごて先端を金属接点部２２と挿入部の双方に接触させる必要がある。しかし、従来の接続端子の挿入部は平板状であり、挿入孔に接触していないため、ハンダごてを当てると動いてしまうため、作業性が良くなかった。挿入部を挿入孔に接触させていないのは、挿入部を下側から上向きに挿入孔に挿入するときに、挿入しやすくするためである。
従来と比較して、本実施例の挿入部１２ｄ，１３ｄは、接点凸部１２ｅ，１３ｅを備えており、接点凸部１２ｅ，１３ｅが金属接点部２２と確実に接触しているため、ハンダごてで予備加熱するときに、金属接点部２２にハンダごてを接触させて加熱するだけで、接点凸部１２ｅ，１３ｅを介して、熱が挿入部１２ｄ，１３ｄに伝熱されるため、作業性が良い。

挿入部１２ｄ，１３ｄを挿入孔２１ａに対して補強する別の補強方法としては、図７に示すように、接着剤等の樹脂固定剤２４を塗布しても良い。従来技術では、接続端子の挿入部と金属接点部とが接触していない場合があるため、絶縁性の樹脂固定剤を塗布すると、接続端子と金属接点部と間に絶縁性の樹脂が入り込んで、接続端子の金属接点部の接続を確保できない問題があった。
従来と比較して、本実施例の挿入部１２ｄ，１３ｄは、接点凸部１２ｅ，１３ｅを備えており、接点凸部１２ｅ，１３ｅが金属接点部２２と確実に接触しているため、絶縁性の樹脂固定剤２４を塗布しても、接続端子１２，１３と金属接点部２２との間の導電状態を確実に確保することができる。

以上詳細に説明したように、本実施例の接続端子組付構造によれば、一端である固定部１２ａ，１３ａが第１基板１１に接続された接続端子１２，１３の他端に形成された挿入部１２ｄ，１３ｄを、第２基板２１に形成された挿入孔２１ａに挿入する接続端子組付構造であって、接続端子１２，１３が対向して設置され、弾性体であるバネ材から構成されていること、接続端子１２，１３が、第２基板２１の下から第２基板２１の側面を通り、第２基板２１の上へ回り込んで、挿入部１２ｄ，１３ｄを挿入孔２１ａの上から挿入する形状とし、上から挿入された挿入部１２ｄ，１３ｄが折り返されて、挿入孔２１ａから再び第２基板２１上面に突出する突出部１２ｆ，１３ｆを有しているので、作業者は、第１列の多数の接続端子１２、及び第２列の多数の接続端子１３を各々折り曲げ部１２ｃ，１３ｃの折り曲げ方向の反対方向に弾性変形させることにより、第２基板２１を第１列の接続端子１２、及び第２列の接続端子１３の折り曲げられた部分の下側に位置させるときに、接続端子１２，１３が全て、第２基板２１の外側に現れるのを視認すればよいので、従来のように挿入孔２１ａの中を視認するのと比較して、視認作業が容易となった。また、第２基板２１の挿入孔２１ａに対して、接続端子１２，１３の挿入部１２ｄ，１３ｄを順次上から挿入できるので、挿入が容易となり、作業性が良くなった。

また、第１基板１１と第２基板２１との間の間隔を決める一対の端子台１１ａを有するので、第２基板２１を端子台１１ａに登載するだけで、第２基板２１と第１基板１１の間隔を正確に位置決めでき、第２基板２１の挿入孔２１ａに対する、接続端子１２，１３の挿入部１２ｄ，１３ｄの高さ位置も正確に位置決めできる。
また、挿入部１２ｄ，１３ｄの折り返された部分である突出部１２ｆ，１３ｆが傾斜されているので、第２基板２１を第１列の接続端子１２の突出部１２ｆ、及び第２列の接続端子１３の突出部１３ｆに当接させたときに、第２基板２１の両辺２１ｃ，２１ｄが挿入部１２ｄ，１３ｄの傾斜部分である突出部１２ｆ，１３ｆに当接して、第２基板２１を下降させるに伴ない、第１列の接続端子１２と第２列の接続端子１３とを各々折り曲げ部１２ｃ，１３ｃの折り曲げ方向の反対方向に弾性変形させることがより容易にでき、第２基板２１を接続端子１２，１３の折り曲げられた部分である折曲げ部１２ｃ，１３ｃの下側に位置させることができる。
また、挿入部１２ｄ，１３ｄが外側に膨らんだ接点凸部である接点凸部１２ｅ，１３ｅを有するので、接点凸部１２ｅ，１３ｅを確実に、挿入孔２１ａの内周面に形成された金属接点部２２と接触させることができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。
例えば、本実施例では、突出部１２ｆ，１３ｆとして、傾斜させたものを用いているが、治具等により突出部をまとめて移動させれば、傾斜させずに垂直でも良い。
また、本実施例では、接点凸部１２ｅ，１３ｅを挿入部１２ｄ，１３ｄの両側に形成しているが、片側のみに形成しても良い。
また、本実施例では、接続端子１２，１３の材質として、金属バネ材をもちいているが、高い導電性を持つ樹脂を材料としても良い。

本発明の接続端子組付構造の組み付け前の状態を示す図である。 接続端子組付構造の第１工程を示す図である。 接続端子組付構造の第２工程を示す図である。 接続端子組付構造の組み付け後の状態を示す図である。 図４の部分拡大図である。 ハンダ２３をハンダ付けした状態を示す図である。 樹脂固定剤２４を塗布した状態を示す図である。 従来の接続端子組付構造の問題点を示す図である。 本出願人が考案した別の解決手段を示す図である。 従来の第１基板１０１の全体構成を示す斜視図である。

符号の説明

１１ 第１基板
１１ａ 端子台
１２，１３ 接続端子
１２ａ，１３ａ 固定部
１２ｂ，１３ｂ 立設部
１２ｃ，１３ｃ 折り曲げ部
１２ｄ，１３ｄ 挿入部
１２ｅ，１３ｅ 接点凸部
１２ｆ，１３ｆ 突出部
２２ 金属接点部
２３ ハンダ
２４ 樹脂固定剤

Claims (3)

1. 一端が第１基板に接続された接続端子の他端に形成された挿入部を、第２基板に形成された挿入孔に挿入する接続端子組付構造において、
   前記接続端子が対向して配置され、弾性体から構成されていること、
   前記接続端子は、前記第１基板に接続された固定部と、前記固定部から立設される立設部と、前記立設部から他方の接続端子の方向に折り曲げられた折り曲げ部と、前記折り曲げ部から垂下されて前記挿入孔に挿入可能な前記挿入部と、前記挿入部の先端が折り返されて前記挿入孔から再び前記第２基板上面に突出する突出部とから構成され、
   前記第２基板の降下に伴って前記第２基板が前記突出部に当接して前記立設部を前記折り曲げ部の折り曲げ方向の反対方向に弾性変形させ、その後更に前記第２基板が降下されると、前記挿入部が前記第２基板をかわして前記第２基板の上面に当接した後に、前記挿入孔に上から挿入されることを特徴とする接続端子組付構造。
2. 請求項１に記載する接続端子組付構造において、
   前記突出部が傾斜されていることを特徴とする接続端子組付構造。
3. 請求項１または請求項２に記載する接続端子組付構造において、
   前記挿入部が外側に膨らんだ接点凸部を有することを特徴とする接続端子組付構造。

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