JP6627667B2

JP6627667B2 - 端子台構造

Info

Publication number: JP6627667B2
Application number: JP2016135111A
Authority: JP
Inventors: 義文秋田
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2016-07-07
Filing date: 2016-07-07
Publication date: 2020-01-08
Anticipated expiration: 2036-07-07
Also published as: JP2018006262A

Description

本発明は、ねじ締結する際に発生する切粉が飛散するのを防止する技術に係り、特に、基板に固定された固定端子に被固定端子がねじ締結される端子台構造に関するものである。

雌ねじ部に雄ねじが螺合される構成において螺合部から排出される切粉の対策が種々講じられている。特許文献１においては、ケース体の内壁に固定されるナットに対しケース体の外側からボルトが螺合される構成において、ナットは、雌ねじが形成されるナット部と、雌ねじと内部空間とを遮る隔壁とを含み、隔壁は、雌ねじの開口面を周囲から取り囲むようにナット部に突設されている。

他にも、基板に固定された固定端子に被固定端子がねじ締結される構成における切粉対策として、図５に示すように端子台１００に樹脂ケース１２０を装着することが考えられる。端子台１００は、バーリング部１０３を有する取付部１０１から脚部１０２が延び、端子台１００は立設した状態で基板１１０に固定される。別部品である樹脂ケース１２０は、端子台１００の脚部１０２を含めたバーリング部１０３の周囲の立設部を覆う脚部１２１と、脚部１２１の下端を塞ぐ平板部１２２を有し、端子台１００のバーリング部１０３を樹脂ケース１２０で覆う。

特開２００７−２９６９３４号公報

ところで、図５のように端子台１００のバーリング部１０３を樹脂ケース１２０で覆う構成を採用すると、別部品である樹脂ケース１２０を端子台１００に隙間無く装着する必要がある。

本発明の目的は、基板に固定された固定端子に被固定端子がねじ締結される構成において容易に切粉を封止することができる端子台構造を提供することにある。

請求項１に記載の発明では、貫通孔を有する基板と、本体部と雌ねじ部を有し、前記本体部が前記基板の一方の面に当接するとともに前記雌ねじ部が前記貫通孔に位置する状態で前記基板に固定された固定端子と、前記雌ねじ部に螺合するねじにより前記固定端子に固定された被固定端子と、有蓋筒状をなし、前記基板における前記固定端子の当接面とは反対の面に当接して前記貫通孔を覆う状態で前記基板に固定されたキャップ部材と、を備えることを要旨とする。

請求項１に記載の発明によれば、固定端子は本体部が基板の一方の面に当接するとともに雌ねじ部が基板の貫通孔に位置する状態で基板に固定され、被固定端子は、固定端子の雌ねじ部に螺合するねじにより固定端子に固定される。有蓋筒状をなすキャップ部材が、基板における固定端子の当接面とは反対の面に当接して貫通孔を覆う状態で基板に固定されているので、基板に固定された固定端子に被固定端子がねじ締結される構成において容易に切粉を封止することができる。

請求項２に記載のように、請求項１に記載の端子台構造において、前記キャップ部材は、前記基板の表面の導体パターンに、はんだにより接合されているとよい。
請求項３に記載のように、請求項２に記載の端子台構造において、前記はんだは、前記基板の前記貫通孔の周りに複数の切れ目を有する状態で配置されているとよい。

本発明によれば、基板に固定された固定端子に被固定端子がねじ締結される構成において容易に切粉を封止することができる。

（ａ）は実施形態における端子台構造の縦断面図、（ｂ）は端子台構造の一部拡大図、（ｃ）は端子台構造の一部拡大図。図１のＡ−Ａ線での断面図。図１のＢ−Ｂ線での断面図。（ａ）は別例を説明するための平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図。（ａ）は背景技術を説明するための平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
なお、図面において、水平面を、直交するＸ，Ｙ方向で規定するとともに、上下方向をＺ方向で規定している。

図１（ａ）に示すように、端子台構造１０は、基板２０と、基板２０に固定された固定端子（平端子台）３０と、ハーネス４１の端部に設けた被固定端子４０と、雌ねじ部に雄ねじが螺合される構成において螺合部から排出される切粉対策用のキャップ部材６０と、を備える。適用製品としては、ねじ締結する際に発生する切粉が飛散すると故障の原因になるので故障率が低くされている電子機器が挙げられる。

基板２０は、水平面（Ｘ−Ｙ面）に配置される。基板２０は、絶縁基板２１の表面に導体パターンが形成されている。図１（ｂ）に示すように、絶縁基板２１の上面には導体パターン２２が形成されている。図１（ｃ）に示すように、絶縁基板２１の下面には導体パターン２３が形成されている。導体パターン２２，２３は例えば銅箔で構成される。図１（ａ）に示すように、基板２０は、円形の貫通孔２０ａを有する。

図１（ａ）及び図２に示すように、固定端子３０は、正方形の平板状の本体部３１と、バーリング部３２を有する。円筒状のバーリング部３２は、本体部３１の中央部において下方（Ｚ方向）に突出している。円筒状のバーリング部３２の内周面には雌ねじ部３３が形成されている。雌ねじ部３３には、ねじ（ボルト）５０の軸５１が螺合する。ねじ５０は頭部５２を有する。

本体部３１と雌ねじ部３３を有する固定端子３０は、本体部３１が基板２０の一方の面である上面に当接するとともに雌ねじ部３３が基板２０の貫通孔２０ａに位置する状態で基板２０に固定されている。詳しくは、固定端子３０は、図１（ｂ）に示すように、基板２０の表面の導体パターン２２に、リフローはんだ付けされており、はんだ３４により接合されている。このように表面実装技術を用いて固定端子３０が基板２０の上面に固定されている。

固定端子３０の本体部３１の上面に平板状の被固定端子４０が面接触するように配置されている。ねじ５０は、軸５１が被固定端子４０を貫通して固定端子３０の雌ねじ部３３に螺合する。つまり、被固定端子４０は、雌ねじ部３３に螺合するねじ５０により固定端子３０に固定されている。

キャップ部材６０は金属板をプレス加工することにより有蓋筒状に形成されている。有蓋筒状をなすキャップ部材６０は、有蓋円筒部６１と、有蓋円筒部６１の開口部において外径側に突出するフランジ部６２を有する。図１（ｃ）に示すように、フランジ部６２が、基板２０の表面の導体パターン２３に、リフローはんだ付けされており、キャップ部材６０は、はんだ７０により接合されている。はんだ７０は、図３に示すように、基板２０の貫通孔２０ａの周りに４つの切れ目（スリット）７１，７２，７３，７４を有する状態で配置されている。４つの切れ目７１，７２，７３，７４は、９０度毎の等角度に形成されている。このように表面実装技術を用いてキャップ部材６０が基板２０の下面に固定されている。詳しくは、キャップ部材６０は、基板２０における固定端子３０の当接面とは反対の面である下面に当接して貫通孔２０ａを覆う状態で基板２０に固定されている。

なお、はんだ３４の厚さは例えば０．１ｍｍ以下であり、貫通孔２０ａの全周に、はんだ３４が形成されていなくても固定端子３０の下面と基板２０の上面との間は例えば０．１ｍｍ以下であり、切粉が通過できない。同様に、はんだ７０の厚さは例えば０．１ｍｍ以下であり、貫通孔２０ａの全周に、はんだ７０が形成されていなくてもキャップ部材６０と基板２０の下面との間は例えば０．１ｍｍ以下であり、切粉が通過できない。

次に、作用について説明する。
基板２０に設けられた固定端子３０に対し被固定端子４０を組み付ける際の手順について説明する。

固定端子３０の本体部３１が基板２０の上面に当接するとともに雌ねじ部３３が基板２０の貫通孔２０ａに位置する状態で基板２０に固定されている。
そして、被固定端子４０が、固定端子３０の雌ねじ部３３に螺合するねじ５０により固定端子３０に固定される。

ここで、有蓋筒状をなすキャップ部材６０が、基板２０における固定端子３０の配置箇所での下面に当接して貫通孔２０ａを覆う状態で基板２０に固定されている。よって、固定端子３０の雌ねじ部３３から排出される切粉が外部に出ることが防止される。

このように、固定端子３０は平たい端子であり、キャップ部材６０はプレス加工で製作することができ、安価なものとなる。また、キャップ部材６０は表面実装で基板２０に固定されており、組付け費が安価となるとともに、追加設備や追加工程の必要が無い。

図５（ａ），（ｂ）に示すごとく、端子台１００のバーリング部１０３を樹脂ケース１２０で覆う構成を採用すると、別部品である樹脂ケース１２０を端子台１００に隙間無く装着する必要がある。本実施形態では、キャップ部材６０で貫通孔２０ａを覆うことにより、バーリング部３２を隙間無く覆うことで切粉対策を講じることができる。

また、図５（ａ），（ｂ）の樹脂ケース１２０は端子台１００の形状に合わせたものが必要であり、形状の異なる端子台毎に用意する必要がある。本実施形態では、固定端子３０の形状に無関係に固定端子共通のキャップ部材６０を用いて切粉を封止することができる。

さらに、図５（ａ），（ｂ）の場合には別部品である樹脂ケース１２０を端子台１００に装着する必要があった。本実施形態では、固定端子３０には何も装着する必要がなく、容易に切粉を封止することができる。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）端子台構造１０は、貫通孔２０ａを有する基板２０と、本体部３１と雌ねじ部３３を有し、本体部３１が基板２０の一方の面に当接するとともに雌ねじ部３３が貫通孔２０ａに位置する状態で基板２０に固定された固定端子３０と、雌ねじ部３３に螺合するねじ５０により固定端子３０に固定された被固定端子４０とを備える。さらに、有蓋筒状をなし、基板２０における固定端子３０の当接面とは反対の面に当接して貫通孔２０ａを覆う状態で基板２０に固定されたキャップ部材６０を備える。よって、基板２０に固定された固定端子３０に被固定端子４０がねじ締結される構成において容易に切粉を封止することができる。

（２）キャップ部材６０は、基板２０の表面の導体パターン２３に、はんだ７０により接合されている。よって、表面実装によりキャップ部材６０を容易に固定することができる。

（３）はんだ７０は、基板２０の貫通孔２０ａの周りに複数の切れ目７１，７２，７３，７４を有する状態で配置されている。即ち、はんだペーストを、複数の切れ目７１，７２，７３，７４があるように塗布する。よって、基板２０の貫通孔２０ａの周りの全周に、はんだを設ける場合（はんだペーストを全周にわたり塗布する場合）に比べリフロー時に偏ってはんだが流れることで接合不良が発生することを抑制できる。

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
・はんだ７０は、基板２０の貫通孔２０ａの周りに複数の切れ目７１，７２，７３，７４を有する状態で配置したが、これに限ることなく、はんだは、貫通孔２０ａの全周にわたり形成してもよい。

・キャップ部材６０は、基板２０に対し接着剤で固定してもよい。
・キャップ部材６０は金属製であったがこれに限ることなく、樹脂成型品であってもよい。

・キャップ部材６０は、有蓋円筒状でなくてもよく、例えば有蓋角筒状でもよい。
・図４（ａ），（ｂ）に示すように、キャップ部材８０は、樹脂よりなり、キャップ部材８０は、有蓋円筒部８１と、有蓋円筒部８１の開口部において外径側に突出するフランジ部８２を有する。フランジ部８２において上方（Ｚ方向）に延びる円柱状の突起８３が複数（例えば９０度毎に４つ）設けられ、突起８３の先端部には径方向外側に突出する抜け止め部（ストッパ）８４が設けられている。突起８３及び抜け止め部８４は半分に分割された構造をなしている。一方、基板２０には貫通孔２５が形成され、貫通孔２５の径は抜け止め部８４の径より若干小さい。基板２０の貫通孔２５に突起８３及び抜け止め部８４を差し込んで抜け止め部８４を基板２０の上面で膨出させて抜け止めとする。このようにしても、有蓋筒状をなすキャップ部材８０を、基板２０における固定端子３０の当接面とは反対の面に当接して貫通孔２０ａを覆う状態で基板２０に固定することができる。

・固定端子３０の雌ねじ部は、バーリング部３２の内周面に形成した雌ねじ部３３であったが、これに限らない。例えば、本体部３１の下面中央部にナットを設けてナット内周面で雌ねじ部を構成してもよい。

２０…基板、２０ａ…貫通孔、２３…導体パターン、３０…固定端子、３１…本体部、３３…雌ねじ部、４０…被固定端子、５０…ねじ、６０…キャップ部材、７０…はんだ、７１，７２，７３，７４…切れ目、８０…キャップ部材。

Claims

貫通孔を有する基板と、
本体部と雌ねじ部を有し、前記本体部が前記基板の一方の面に当接するとともに前記雌ねじ部が前記貫通孔に位置する状態で前記基板に固定された固定端子と、
前記雌ねじ部に螺合するねじにより前記固定端子に固定された被固定端子と、
有蓋筒状をなし、前記基板における前記固定端子の当接面とは反対の面に当接して前記貫通孔を覆う状態で前記基板に固定されたキャップ部材と、を備え、
前記キャップ部材は、前記基板の表面の導体パターンに、はんだにより接合されていることを特徴とする端子台構造。
前記はんだは、前記基板の前記貫通孔の周りに複数の切れ目を有する状態で配置されていることを特徴とする請求項１に記載の端子台構造。