JP5973342B2 - 回路基板と接続端子の接続構造 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、回路基板と接続端子の接続構造に関する。

回路基板と接続端子を接続する場合の従来構造について図６および図７を参照して説明する。図６は接続完了状態の斜視図を示し、図７は分解斜視図を示している。この接続構造には、この場合、第１の回路基板５１と、第１の接続端子５２と、第２の回路基板５３と、第２の接続端子５４が用いられる。

第１の回路基板５１は、基板シャーシ５５にねじ５６により固定されている。この第１の回路基板５１上には、銅バーからなる第１の接続端子５２が３本配設されている。各第１の接続端子５２は、上側の一端部５２ａと下側の他端部５２ｂとの間に上下方向へ延びる立上がり部５２ｃを一体に有していて、全体としてクランク状（ほぼＺ字状）をなしている。各第１の接続端子５２は、他端部５２ｂがねじ５７により第１の回路基板５１に接続固定されている。これにより、各第１の接続端子５２の他端部５２ｂは、第１の回路基板５１の表面に設けられた図示しない配線パターンに電気的に接続されている。各第１の接続端子５２の一端部５２ａには、図７に示すように、先端部側に基板接続用ねじ孔５８が設けられているとともに、立上がり部５２ｃ寄りに位置させて端子接続用ねじ孔５９が設けられている。

第２の回路基板５３は、３本の第１の接続端子５２の上方に配置されている。この第２の回路基板５３には、一方の側縁部５３ａ寄りに位置させて前記基板接続用ねじ孔５８に対応する取付孔６０が３個設けられている。第２の回路基板５３と各第１の接続端子５２は、取付孔６０を挿通したねじ６１の先端部を、対応する基板接続用ねじ孔５８にねじ込むことにより、接続固定されている。これにより、各第１の接続端子５２の一端部５２ａは、第２の回路基板５３の裏面（下面）に設けられた図示しない配線パターンに電気的に接続されている。このとき、各第１の接続端子５２の一端部５２ａにおいて、先端部側は第２の回路基板５３により上から覆われているが、立上がり部５２ｃ寄りの端子接続用ねじ孔５９の周辺部から立上がり部５２ｃ側は第２の回路基板５３の外側へ露出している（図６参照）。

そして、各第１の接続端子５２の一端部５２ａには、銅バーからなる第２の接続端子５４の一端部５４ａがねじ６２により接続固定されている。具体的には、各第２の接続端子５４の一端部５４ａはＬ字状に形成されていて、その下側の一片にねじ挿通孔６３（図７参照）が設けられている。各第２の接続端子５４のねじ挿通孔６３を挿通したねじ６２の先端部を、対応する第１の接続端子５２の端子接続用ねじ孔５９にねじ込むことにより、各第２の接続端子５４の一端部５４ａが各第１の接続端子５２の一端部５２ａに接続固定されている。

ここで、第１の接続端子５２と第２の接続端子５４との間を電気的に接続する場合において、これら第１の接続端子５２と第２の接続端子５４との間に第２の回路基板５３を挟み込んだ状態で接続することが考えられる。この場合、第２の回路基板５３には、第１の接続端子５２と第２の接続端子５４とを電気的に接続するためにねじを通すためのスルーホールに加えて、必要に応じて表裏両面の配線パターン同士を接続するためのビアホールが複数設けられ、第１の接続端子５２と第２の接続端子５４は、そのスルーホールを通したねじにより連結固定される。スルーホールやビアホールの内面には、第２の回路基板５３の表裏両面の配線パターン同士を電気的に接続する導電層が設けられる。そして、前記第１および第２の接続端子５２，５４に大電流を流す場合、そのスルーホールやビアホール内面の導電層に電流が集中して流れることになり、その電気抵抗に基づき第２の回路基板５３が異常に発熱するとともに、当該第２の回路基板５３と、第１および第２の接続端子５２，５４の熱膨張率の違いから、ねじ緩みなどの問題が発生する。このため、第１の接続端子５２と第２の接続端子５４との間に大電流を流す場合には、第２の回路基板５３を挟んでそれら第１の接続端子５２と第２の接続端子５４とを接続することができないという事情がある。

大電流が流れる第１および第２の接続端子５２，５４から第２の回路基板５３に何らかの信号、例えば電圧検出のための電圧レベル信号を得たい場合、上記構造で示したように、第２の回路基板５３の下面において第１の接続端子５２と当該第２の回路基板５３とをねじ６１により接続固定するとともに、第２の回路基板５３の外側において第１の接続端子５２と第２の接続端子５４とをねじ６２により直接接続固定する構造としていた。第２の回路基板５３に設けられる回路としては、上記の電圧検出の回路の他に、例えば主回路電流のような大電流が流れないフィルタ回路である。

特開平９−２３３６５８号公報

上記した構造のものでは、第１の接続端子５２と第２の接続端子５４を、第２の回路基板５３を介さずに直接接続する構成であるが、第２の回路基板５３の横方向の外側に、第１の接続端子５２と第２の接続端子５４とを接続するための接続用スペースを必要としている。このため、製品設計の制約が増加するとともに、外形寸法の大型化を招く要因の一つとなっている。

そこで、第１の接続端子と第２の接続端子を、回路基板を介さずに直接接続する構成でありながら、それらを接続するスペースを前記回路基板の面積内に確保することができ、製品設計の制約を軽減できるとともに、製品の外形寸法の小型化が可能な回路基板と接続端子の接続構造を提供する。

本実施形態の回路基板と接続端子の接続構造は、一端部に基板接続部および端子接続部を有する第１の接続端子と、この第１の接続端子の前記一端部を覆うように配置され、前記基板接続部に締結手段により接続固定された回路基板と、この回路基板にあって前記端子接続部に対応する部位に位置させて当該端子接続部を露出させるように設けられた開口部と、一端部が前記開口部を通して前記端子接続部に接触する状態で当該端子接続部に締結手段により接続固定された第２の接続端子と、を具備したことを特徴とする。

第１実施形態による回路基板と接続端子の接続構造を示す概略的な斜視図 図１のＸ２−Ｘ２線に沿う縦断面図 分解斜視図 電気回路図 第２実施形態による図１相当図 従来例を示す図１相当図 図３相当図

（第１実施形態）
以下、回路基板と接続端子の接続構造の第１実施形態について図１から図４を参照して説明する。このうち、図１は接続完了状態の斜視図を示し、図２は要部の縦断面図を示し、図３は分解斜視図を示している。この接続構造には、この場合、第１の回路基板１と、第１の接続端子２と、第２の回路基板３と、第２の接続端子４が用いられる。

第１の回路基板１は、基板シャーシ５にねじ６により固定されている。この第１の回路基板１上には、銅バーからなる第１の接続端子２が３本配設されている（図３参照）。各第１の接続端子２は、上側の一端部２ａと下側の他端部２ｂとの間に上下方向へ延びる立上がり部２ｃを一体に有していて、全体としてクランク状（ほぼＺ字状）をなしている。各第１の接続端子２は、他端部２ｂがねじ７により第１の回路基板１に接続固定されている。これにより、各第１の接続端子２の他端部２ｂは、第１の回路基板１の表面に設けられた図示しない配線パターンに電気的に接続されている。

各第１の接続端子２の一端部２ａには、図２および図３に示すように、先端部側に円形の基板接続用ねじ孔８が設けられているとともに、立上がり部２ｃ寄りに位置させて円形の端子接続用ねじ孔９が設けられている。この場合、第１の接続端子２の一端部２ａにおいて、基板接続用ねじ孔８を含む周辺部が基板接続部１０として機能し、端子接続用ねじ孔９を含む周辺部が端子接続部１１として機能する。

第２の回路基板３は、３本の第１の接続端子２の全体を上方から覆うように配置されている。この第２の回路基板３には、一方の側縁部３ａ寄りに位置させて円形の取付孔１２が３個設けられているとともに、各取付孔１２よりも当該第２の回路基板３の幅方向の中央部寄りに位置させて矩形状の開口部１３が形成されている。３個の取付孔１２は、それぞれ第１の接続端子２の基板接続用ねじ孔８に対応している。また、３個の開口部１３は、それぞれ第１の接続端子２の端子接続部１１に対応している。

第２の回路基板３と各第１の接続端子２は、取付孔１２を挿通した各ねじ１４の先端部を対応する基板接続用ねじ孔８にねじ込むことにより、接続固定されている。これにより、各第１の接続端子２の一端部２ａにおける基板接続部１０は、第２の回路基板３の裏面（下面）に設けられた図示しない配線パターンに電気的に接続されている。このとき、各第１の接続端子２の一端部２ａにおいて、先端部側は第２の回路基板３により上から覆われているが、立上がり部２ｃ寄りの端子接続部１１の上面は開口部１３から露出している。ねじ１４は、第２の回路基板３と第１の接続端子２の基板接続部１０とを接続固定する締結手段として機能している。各第１の接続端子２は、全体が第２の回路基板３の下方において当該第２の回路基板３の領域内に配置されている。

そして、各第１の接続端子２の一端部２ａにおける端子接続部１１の上面には、第２の接続端子４の一端部４ａが開口部１３を通してねじ１５により接続固定されている。具体的には、各第２の接続端子４は、この場合銅バーからなり、外面の大部分が被覆材１６により被覆されている。各第２の接続端子４の一端部４ａは、図２および図３に示すように、被覆材１６から露出しているとともにＬ字状に形成されていて、その下側の一片にねじ挿通孔１７が設けられている。そして、各第２の接続端子４のねじ挿通孔１７を挿通したねじ１５の先端部を、対応する第１の接続端子２の端子接続用ねじ孔９にねじ込むことにより、各第２の接続端子４の一端部４ａが各開口部１３を通して第１の接続端子２の一端部２ａにおける端子接続部１１に接触した状態で接続固定されている。ねじ１５は、第２の接続端子４の一端部４ａと第１の接続端子２の端子接続部１１とを接続固定する締結手段として機能している。

図４には、本実施形態の電気回路図が概略的に示されている。この図４において、第２の接続端子４の他端部は図示しない主回路電源側に接続され、第１の接続端子２の他端部は図示しない負荷側に接続される。第２の回路基板３には、この場合フィルタ回路のコンデンサ１８が３個設けられている。各コンデンサ１８は、ノイズサプレション用の数百ｎＦから数μＦ程度のものであり、一端部が第２の回路基板３内で共通接続され、他端部が第１の接続端子２の基板接続部１０に接続される。この場合、第２の接続端子４から第１の接続端子２へは主回路電流が流れ、第２の回路基板３への電流は高周波のノイズ電流が主成分となる。

上記した構成においては、第２の回路基板３の下面において第１の接続端子２の基板接続部１０と当該第２の回路基板３とをねじ１４により接続固定するとともに、第２の回路基板３に設けた開口部１３を通して第１の接続端子２の端子接続部１１と第２の接続端子４の一端部４ａとをねじ１５により接続固定する構造とした。これによれば、第１の接続端子２と第２の接続端子４を、第２の回路基板３を介さずに直接接続する構成であるので、第１の接続端子２および第２の接続端子４に主回路電流を流す場合でも、第２の回路基板３には大電流は流さなくても、大電流が流れる第１の接続端子２および第２の接続端子４から第２の回路基板３に信号を得ることができる。このため、第２の回路基板３が異常に発熱したり、ねじ緩みが発生したりすることを防止することができる。

また、第１の接続端子２と第２の接続端子４を、第２の回路基板３を介さずに直接接続する構成でありながら、それらの接続を、第２の回路基板３に設けた開口部１３内で行う構成としているので、それら第１および第２の接続端子２，４を接続するスペースを、第２の回路基板３の面積内で確保することができる。このため、それら第１および第２の接続端子を接続するスペースを、第２の回路基板の外側に必要としていた従来構造とは違い、製品設計の制約を軽減できるとともに、製品の外形寸法の小型化を図ることが可能となる。

この場合、３本の各第１の接続端子２は、全体が第２の回路基板３の領域内の下方に配置されており、当該第２の回路基板３から横方向の外側へ突出していない。このため、製品設計の制約を一層軽減することが可能となる。

（第２の実施形態）
図５は第２実施形態を示す。この第２実施形態は、上記した第１実施形態とは第２の回路基板３における開口部の位置および形状が異なっている。すなわち、３個の開口部２０は、第２の回路基板３において側縁部３ｂ寄りに配置され、それぞれ一端部が開放されている。各第２の接続端子４の一端部４ａは、第１の接続端子２の端子接続部１１にその開口部２０を通してねじ１５により接続固定されている。この場合、第１の接続端子２の下側の他端部２ｂは、上から見ると、第２の回路基板３の下方において当該第２の回路基板３の側縁部３ｂから横方向外側へ突出することになる。このような第２実施形態においても、基本的には第１実施形態と同様な作用効果を得ることができる。

（その他の実施形態）
第１の接続端子２、第２の接続端子４としては、銅製に限られず、アルミ製や鉄製であってもよい。

以上説明したように本実施形態の回路基板と接続端子の接続構造によれば、第１の接続端子の基板接続部と回路基板とを締結手段により接続固定するとともに、前記回路基板に設けた開口部を通して第１の接続端子の端子接続部と第２の接続端子の一端部とを締結手段により接続固定する構造とした。これによれば、第１の接続端子と第２の接続端子を、回路基板を介さずに直接接続する構成でありながら、それらの接続を、回路基板に設けた開口部内で行う構成としているので、それら第１および第２の接続端子を接続するスペースを、回路基板の面積内で確保することができる。このため、それら第１および第２の接続端子を接続するスペースを、回路基板の外側に必要としていた従来構造とは違い、製品設計の制約を軽減できるとともに、製品の外形寸法の小型化を図ることが可能となる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

図面中、１は第１の回路基板、２は第１の接続端子、２ａは一端部、２ｂは他端部、２ｃは立上がり部、３は第２の回路基板（回路基板）、４は第２の接続端子、４ａは一端部、８は基板接続用ねじ孔、９は端子接続用ねじ孔、１０は基板接続部、１１は端子接続部、１２は取付孔、１３は開口部、１４はねじ（締結手段）、１５はねじ（締結手段）、２０は開口部を示す。

Claims (2)

1. 一端部に基板接続部および端子接続部を有する第１の接続端子と、
   この第１の接続端子の前記一端部を覆うように配置され、前記基板接続部に締結手段により接続固定された回路基板と、
   この回路基板にあって前記端子接続部に対応する部位に位置させて当該端子接続部を露出させるように設けられた開口部と、
   一端部が前記開口部を通して前記端子接続部に接触する状態で当該端子接続部に締結手段により接続固定された第２の接続端子と、を具備したことを特徴とする回路基板と接続端子の接続構造。
2. 前記第１の接続端子は、全体が前記回路基板の領域内に配置されていることを特徴とする請求項１記載の回路基板と接続端子の接続構造。

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