JPWO2010109569A1 - コネクタ接続構造及びこれを用いたヘッドランプ用光源の点灯装置 - Google Patents

コネクタ接続構造及びこれを用いたヘッドランプ用光源の点灯装置 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2010109569A1
JPWO2010109569A1 JP2011505684A JP2011505684A JPWO2010109569A1 JP WO2010109569 A1 JPWO2010109569 A1 JP WO2010109569A1 JP 2011505684 A JP2011505684 A JP 2011505684A JP 2011505684 A JP2011505684 A JP 2011505684A JP WO2010109569 A1 JPWO2010109569 A1 JP WO2010109569A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
contact
connector
connection structure
connector terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011505684A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5398822B2 (ja
Inventor
敬一 立石
敬一 立石
英 吉備
英 吉備
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2011505684A priority Critical patent/JP5398822B2/ja
Publication of JPWO2010109569A1 publication Critical patent/JPWO2010109569A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5398822B2 publication Critical patent/JP5398822B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02Contact members
    • H01R13/03Contact members characterised by the material, e.g. plating, or coating materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50Fixed connections
    • H01R12/51Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/55Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/58Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals terminals for insertion into holes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02Contact members
    • H01R13/22Contacts for co-operating by abutting
    • H01R13/24Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted
    • H01R13/2407Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means
    • H01R13/2421Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means using coil springs
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/325Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by abutting or pinching, i.e. without alloying process; mechanical auxiliary parts therefor
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/10295Metallic connector elements partly mounted in a hole of the PCB
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10613Details of electrical connections of non-printed components, e.g. special leads
    • H05K2201/10742Details of leads
    • H05K2201/1075Shape details
    • H05K2201/10757Bent leads
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10613Details of electrical connections of non-printed components, e.g. special leads
    • H05K2201/10742Details of leads
    • H05K2201/1075Shape details
    • H05K2201/10818Flat leads
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10613Details of electrical connections of non-printed components, e.g. special leads
    • H05K2201/10742Details of leads
    • H05K2201/1075Shape details
    • H05K2201/10818Flat leads
    • H05K2201/10825Distorted or twisted flat leads, i.e. deformed by torque
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10613Details of electrical connections of non-printed components, e.g. special leads
    • H05K2201/10742Details of leads
    • H05K2201/1075Shape details
    • H05K2201/10856Divided leads, e.g. by slot in length direction of lead, or by branching of the lead
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/04Soldering or other types of metallurgic bonding
    • H05K2203/044Solder dip coating, i.e. coating printed conductors, e.g. pads by dipping in molten solder or by wave soldering
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/24Reinforcing the conductive pattern
    • H05K3/245Reinforcing conductive patterns made by printing techniques or by other techniques for applying conductive pastes, inks or powders; Reinforcing other conductive patterns by such techniques
    • H05K3/247Finish coating of conductors by using conductive pastes, inks or powders
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/306Lead-in-hole components, e.g. affixing or retention before soldering, spacing means
    • H05K3/308Adaptations of leads

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)

Abstract

コネクタ端子(1)が接触する基板(4)の電極(6)に鉛を含まない錫を主成分とする半田を溶融塗布することによって錫メッキ面(7)を形成する。

Description

この発明は、電気機器の基板にコネクタを接続するコネクタ接続構造及びこれを用いた車載ヘッドランプ用光源の点灯装置に関するものである。
電気機器の基板にコネクタを接続するにあたり、当該基板上の他の部品と別工程で半田付けされる場合が多い。このため、電気機器の基板にコネクタを接続する工程では、半田を使用しない接続手段を採用すると、工作性が向上する場合がある。
半田を使用しないでコネクタの端子を接続する従来の技術としては、例えば特許文献1に開示される金属弾性端子が挙げられる。この端子は、基板のスルーホールに挿入することにより接続がなされるプレスフィット端子である。
また、特許文献2には、基板上のコネクタハウジングの端子保持部に端子を貫通させて取り付けるコネクタが開示されており、コネクタの基板側の端子を基板上の電極面に対して弾性的に押し当てることで、電気的接続の安定化を図っている。
特許文献3に開示されるプリント基板用接続端子は、タブ端子とプリント基板との間を接続する端子であり、プリント基板上の電極面に対して弾性的に押し当てられることで電気的に接続される電極接続部を備える。
特許文献4には、基板のスルーホールに挿入すると、弾性により端子に設けた挿入部が嵌合固定される基板スルーホール接続用コネクタが開示されている。
さらに、特許文献5には、基板のスルーホールに挿入して接続するプレスフィット端子に対して、当該基板上の電極面と接触して電気的に接続される腕部を設けたプレスフィット端子装置が開示されている。
上述した従来の技術では、コネクタ端子を基板上の電極面に押し当てて電気的に接続する際、プレスフィットのような強い圧力で電極表面に設けた防錆兼用のフラックス層を破り、電極の銅表面に端子を接触させる方法を用いるか、若しくは、接触不良を回避するために基板の接触電極面の酸化を抑制する手段を講じる場合が一般的である。
なお、基板の接触部位を金メッキやニッケルメッキあるいは錫メッキ等で被覆して接触電極面の酸化を抑制することによって、基板上の電極を積極的にコネクタ端子として利用する場合もあるが、この場合、通常の基板の製造工程とは異なるメッキ工程による基板加工を追加する必要がある。
ただし、この場合は、金属間の電位勾配の影響が無視できない。そこで、電食による腐食あるいは酸化を抑制して接触不良を発生しにくくするために、対向して接触するコネクタ端子の表面金属を基板電極に使用する金属と同一にしてコネクタ接続の信頼性を確保している例が多い。
また、基板の接触部位に半田付け用のフラックスや油脂等が付着しないように、フラックスや油脂を除去する工程を追加し、さらに異物が付着しないよう製造工程を整備しなければならず、部品コストが上昇する要因となっている。
このような製造工程の増加は、工作性の難易度を増すこととなり、製造コストの上昇も避けられない。
実開平6−44038号公報 特開平8−22852号公報 特開平10−199595号公報 特開2001−148261号公報 特開2008−192402号公報
従来の技術では、コネクタ端子を基板上の電極表面に押し当てて接触させることによりコネクタを基板に接続する構成において、当該接触部位で発生する電食や酸化による接触不良が考慮されておらず、その対策が明確に開示されていない。
特に、これまでの半田付けで主流であった鉛を主成分とする半田では、半田表面の酸化による接触不良が避けられない。また、鉛は柔らかく、常時押圧されると接触部位が変形して押圧する力が減少するため、適切な接触圧力を長時間維持することができない。
このように、鉛が主成分の半田を接触部位に使用すると、長時間の接触信頼性が確保できないため、近年では高い信頼性を要求される機器において、鉛は接点に用いられなくなっている。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、コネクタ端子の接触部位に錫メッキを施すと共にばね性を持たせ、溶融錫メッキを施した基板上の電極面に押圧接触させて電気的に接続することにより、長時間の接触信頼性を確保できるコネクタ接続構造及びこれを用いた車載ヘッドランプ用光源の点灯装置を得ることを目的とする。
この発明に係るコネクタ接続構造は、基板の電極が、表面に溶融錫メッキで形成した錫メッキ面を備え、コネクタ端子が、錫メッキした接触部を設けたばね性を有する可動部を備え、可動部のばね性により接触部を錫メッキ面に押圧してコネクタ端子と基板の電極面とを電気的に接続したものである。
この発明によれば、基板の電極表面に溶融錫メッキで形成した錫メッキ面を設け、コネクタ端子に設けた錫メッキした接触部を有する可動部のばね性により、接触部を錫メッキ面に押圧してコネクタ端子と基板の電極とを電気的に接続する。このように鉛が主成分の半田を用いず、より硬度の高い錫メッキ面をコネクタ端子と基板の電極との接触面としたので、従来と比べて長時間の接触信頼性を確保できるという効果がある。
また、コネクタ端子の基板電極との接触部にも錫メッキを施したので、電食による腐食や酸化が抑制されて接触不良が発生しにくくなり、コネクタ接続の信頼性を向上させることができる。
さらに、可動部のばね性により接触部を錫メッキ面に押圧してコネクタ端子と基板の電極とを電気的に接続することから、簡単な押圧操作による接続が可能で、コネクタ端子の半田付け作業を省略でき、工作性を向上させることができる。
なお、鉛を含まない錫を主成分とする半田を溶融錫メッキの材料とすることは、近年の環境問題に関しても好都合である。
この発明の実施の形態1によるコネクタ接続構造を示す図である。 実施の形態1によるコネクタ端子の構成例1を示す図である。 実施の形態1によるコネクタ端子の構成例2を示す図である。 実施の形態1によるコネクタ端子の構成例3を示す図である。 実施の形態1によるコネクタ端子の構成例4を示す図である。 この発明の実施の形態2による点灯装置の構成を概略的に示すブロック図である。 図6中の点灯制御部を概略的に示す断面図である。
以下、この発明をより詳細に説明する為に、この発明を実施する為の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1によるコネクタ接続構造を示す図であり、基板4及びコネクタ端子1を縦方向に切った断面を示している。実施の形態1によるコネクタ接続構造では、コネクタ端子1が挿入部2a及び可動部2bを備えており、図1(a)に示す状態から、図1(b)に示す白矢印方向に挿入部2aを、基板4の孔部(貫通孔)5に挿入することで、可動部2bの接触部3と基板4上の電極6の錫メッキ面7とが電気的に接続される。
コネクタ端子1の可動部2bは、挿入部2aの孔部5への挿入方向に対して斜めに張り出すように設けられ、挿入部2aを基板4の孔部5に挿入する動作に応じて撓むばね性を有している。また、図1に示す例では、可動部2bの端部を屈曲させた屈曲頂点(基板4側に鋭利なエッジ部)を接触部3としている。さらに、可動部2bの少なくとも接触部3を含む部分には錫メッキが施される。なお、可動部2bの端部を屈曲させて接触部3を設けたが、可動部2bの端部を屈曲させず、可動部2bとなる板状部位の端面のエッジ部を接触部3としてもよい。
基板4上に設けた電極6は銅箔から構成され、その表面上に錫メッキが施される。この電極6に施す錫メッキは、例えば、鉛を含まない、錫が主成分の半田を溶融させて塗布することにより施される。溶融錫メッキの方法としては、錫を主成分とするクリーム半田を電極6表面に塗布してリフロー炉にかけるリフロー半田を用いるか、溶融した上記半田に基板4表面を浸積させるフロー半田を用いる。このようにすることで、実装される電子部品の半田付け作業の工程で溶融錫メッキ処理を実施でき、基板4単体でのメッキ工程を削減できることから、基板4の価格を低減できる。
コネクタ端子1を基板4に接続するにあたり、図1(a)に示すように、コネクタ端子1の挿入部2aを基板4の孔部5に配置し、可動部2bの接触部3を基板4の電極6上に配置する。この後、図1(b)に示すように挿入部2aを孔部5に挿入してゆくと、接触部3が錫メッキ面7上に形成されたフラックス層8に押圧される。この後、挿入部2aをさらに挿入することにより可動部2bが撓み、可動部2bの撓みによる変形で、図1(b)に示す黒矢印方向(基板4の面方向)に接触部3がずれる(スライドする)。このとき、接触部3によってフラックス層8が払拭(ワイピング)されて、錫メッキ面7と接触部3とが接触し電気的な接続がなされる。
このように、実施の形態1は、コネクタ端子1の接触部3をばね性の可動部2bで支える構造として、可動部2bのばね性により錫メッキした接触部3を電極6表面の錫メッキ面7に押圧することで電気的に接続する。これにより、コネクタ端子1の半田付け作業を省略でき、工作性を向上させることができる。また、接触部3を基板4側に鋭利なエッジ部としたので、接触部3が錫メッキ面7上のフラックス層8を突き破ってワイピングすることから、接触部3と錫メッキ面7との接触を確実にすることができ、接触不良が回避され、信頼性が向上する。
なお、図1では、コネクタ端子1に挿入部2aを設け、この挿入部2aを基板4の孔部5に挿入することで接触部3を基板4の電極6側に押圧する構成を示したが、挿入部2aを設けず、接触部3を単に基板4に押圧して錫メッキ面7と電気的に接続するようにしてもよい。この場合、接触部3を基板4に押圧する力に対して基板4及びこの基板4を固定する電気機器の筐体ケース(不図示)の剛性が許容する範囲で接触される。ただし、基板4の撓みや筐体ケースのゆがみによって押圧力が減少する可能性がある。
図2は、実施の形態1によるコネクタ端子の構成例1を示す図であり、基板4を縦方向に切った断面を示している。なお、図2においては、以降の説明の簡単のため、基板4上の電極6、錫メッキ面7及びフラックス層8の記載を省略している。図2に示すコネクタ端子1Aでは、錫メッキを施した板状部材の一方の端部を縦に短冊状に3つの切れ目を入れ、中央の部分を挿入部2aとし、その両側の部分(板状部位)を挿入部2aに対して斜めに張り出すように互い違いな方向に折り曲げて2つの可動部2bとしている。これらの可動部2bは、図1の場合と同様にその端部を各々屈曲させて屈曲頂点(基板4側の鋭利なエッジ部分)を接触部3とする。なお、可動部2bの端部を屈曲させず、可動部2bとなる板状部位の端面のエッジ部を接触部3としてもよい。
このコネクタ端子1Aでは、挿入部2aを基板4の孔部5に挿入し、図1(b)と同様に基板4の錫メッキ面7と接触部3とが接触した時点で、孔部5を通って基板4を貫通した挿入部2aの先端部を、図2に示すように基板4の裏面側へ折り曲げる。この折り曲げで形成された折り曲げ部2cが、基板4に当接することにより、可動部2bのばね性で挿入部2aが孔部5から抜ける方向に働く力に対抗し、錫メッキ面7と接触部3とが押圧接触された状態でコネクタ端子1Aが基板4に固定される。
このように、挿入部2aの先端部に形成した折り曲げ部2cによってコネクタ端子1Aを固定するので、コネクタ端子1Aのばね部材である可動部2bを端子自身が支えることとなり、確実に、堅固に、安定して接触部3を基板4の錫メッキ面7に押し当てることができる。これにより、安定した押圧が確保でき、コネクタ端子1Aの接続の信頼性を向上させることができる。また、挿入部2aの先端部の折り曲げで固定することから、半田付け作業が不要であり、かつ簡単な作業で確実な固定ができ、工作性が向上する。
さらに、コネクタ端子1Aから板状部位を切り起こして複数の可動部2bを設ければ、複数の接触部3を基板4の電極6の錫メッキ面7と接触させることができ、錫メッキ面7との接触面積が拡大して接触抵抗が減少し、コネクタ端子1Aに通電した電流に起因する発熱を低減できる。換言すれば、コネクタ端子1Aに通電可能な電流を増加させることができる。なお、板状部材の切り起こしで可動部2bを形成するため、本発明の使用部品点数が増加しない。
図3は、実施の形態1によるコネクタ端子の構成例2を示す図であり、基板4を縦方向に切った断面を示している。図3においても、上記の図2と同様に、基板4上の電極6、錫メッキ面7及びフラックス層8の記載を省略している。図3に示すコネクタ端子1Bでは、挿入部2aとは別個に設けた板状部材から可動部9を構成する。可動部9は、この板状部材の長手方向の中央部を屈曲させた板ばねとし、この中央部に挿入部2aを挿入する挿入孔を設ける。
また、図3の例では、可動部9となる板状部材の長手方向の両端を、中央部とは逆方向にそれぞれ屈曲させて各屈曲頂点(基板4側に鋭利なエッジ部)を接触部9aとしている。なお、板状部材の両端を屈曲させて接触部9aを設けるのではなく、板状部材の端面のエッジ部を接触部9aとしてもよい。
さらに、挿入部2aの先端には切れ目を入れておき、この切れ目に沿って先端の一部を切り起こすことで、挿入部2aの挿入方向に対し斜めに張り出す爪部2dが形成される。
可動部9に設けた挿入孔の径は、挿入部2aを挿入するのに十分な大きさであるが、挿入部2aが接続する端子本体部の幅より狭い。このため、可動部9の挿入孔に挿入部2aを通して基板4の孔部5へ挿入すると端子本体部が可動部9に当接し、可動部9で板ばねが押圧される。この板ばねのばね性により、図1(b)と同様に錫メッキ面7と接触部9aとが接触した時点で、孔部5を通って基板4を貫通した挿入部2aの先端部を、図3に示すように切れ目に沿って挿入部2aの挿入方向に対し斜めに張り出すように切り起こす。これにより形成された爪部2dが、基板4に当接することにより、可動部9のばね性で挿入部2aが孔部5から抜ける方向に働く力に対抗し、錫メッキ面7と接触部9aとが押圧接触された状態でコネクタ端子1Bが基板4に固定される。
このように、コネクタ端子1Bでは別個に設けた板ばねを使用することで、簡単な構成の可動部9を形成できる。また、挿入部2aの先端に形成した爪部2dで抜け止めするので、挿入部2aを基板4の孔部5に押し込み、貫通した先端部を切り起こす簡単な作業でコネクタ端子1Bを基板4に固定することが可能になり、半田付け作業が省略され、工作性が向上する。
図4は、実施の形態1によるコネクタ端子の構成例3を示す図であり、図4(a)は、基板4を縦方向に切った断面とコネクタ端子1Cを示しており、図4(b)は可動部10の縦断面、図4(c)は、図4(a)の矢印方向から見た図を示している。図4においても、図2と同様に、基板4上の電極6、錫メッキ面7及びフラックス層8の記載を省略する。
コネクタ端子1Cでは、挿入部2aとは別個に設けた皿状部材で可動部10を構成している。皿状部材としては、図4(b)に示す矢印方向に押圧するとばね性が生じる皿ばねを用いる。また、図4(b)に示すように、皿ばねの外周を上方に屈曲させた屈曲頂点である円周部10aを接触部とする。さらに、可動部10となる皿ばねの中央部には、挿入部2aを貫通させるための挿入孔10bが設けられる。
挿入孔10bの径は、挿入部2aを挿入するのに十分な大きさであるが、挿入部2aが接続する端子本体部の幅より狭い。このため、可動部10の挿入孔10bに挿入部2aを通して基板4の孔部5へ挿入すると、端子本体部が皿ばねに当接し、図4(b)に示す矢印方向に皿ばねが押圧される。これにより、皿ばねが中心部から外周方向へ拡がるような撓みが生じ、円周部10aが基板4の面方向にスライドしてフラックス層8を払拭する。
なお、可動部10となる皿ばねの外周を屈曲させず、皿ばねの外周端面のエッジ部を接触部としてもよい。また、挿入部2aの先端に切れ目を入れておき、この切れ目に沿って先端の一部をひねり曲げてひねり部2eを形成する。ひねりやすくするため、図4(a)に示すように、切れ目を設けた部分にくびれ部2e1を形成してもよい。
このコネクタ端子1Cは、可動部10の挿入孔10bに挿入部2aを通して基板4の孔部5へ挿入し、図1(b)と同様に払拭により錫メッキ面7と接触部である円周部10aとが接触した時点で、孔部5を通って基板4を貫通した挿入部2aの先端部を、図4(a)及び図4(c)に示すように切れ目部分で挿入方向を軸にひねり曲げる。この曲げで形成されたひねり部2eが、図4(c)に示すように基板4に当接することにより、可動部10のばね性で挿入部2aが孔部5から抜ける方向に働く力に対抗し、錫メッキ面7と円周部10aとが押圧接触された状態でコネクタ端子1Cが基板4に固定される。
このように、コネクタ端子1Cでは皿ばねを使用することで、簡単な構成の可動部10を形成できる。また、挿入部2aの先端に形成したひねり部2eで抜け止めするので、挿入部2aを基板4の孔部5に押し込み、貫通した先端部をひねり曲げる簡単な作業で、コネクタ端子1Cを基板4に固定することが可能になり、半田付け作業が省略され、工作性が向上する。
図5は、実施の形態1によるコネクタ端子の構成例4を示す図であり、図5(a)は、基板4を縦方向に切った断面を示し、図5(b)は可動部11となるコイルばねの端部を示しており、図5(c)は、固定部材であるクリップを示す斜視図である。図5においても、図2と同様に、基板4上の電極6、錫メッキ面7及びフラックス層8の記載を省略する。コネクタ端子1Dは、挿入部2aとは別個に設けたコイルばねを可動部11とする。
可動部11となるコイルばねには、例えば図5(b)に示すように、コイルの接触部断面円の一部がエッジ状になっているものを使用し、このエッジ部11aを接触部とする。また、コイルばねを形成する際、多角柱(例えば、四角柱)の線材を使用し、角部を巻回の軸方向に向けたコイルばねとすることにより、コイルばね端部の線材角部のエッジを接触部として利用することもできる。
コイルばねの径は、挿入部2aを挿入するのに十分な大きさであるが、挿入部2aが接続する端子本体部の幅より狭い。このため、コイルばねに挿入部2aを通して基板4の孔部5へ挿入すると、端子本体部がコイルばねに当接して、図5(a)に示すようにコイルばねが押圧される。これにより、コイルばねのエッジ部11aが基板4の面方向にねじれてフラックス層8を払拭する。
このコネクタ端子1Dは、可動部11のコイルばねに挿入部2aを通して基板4の孔部5へ挿入し、図1(b)と同様に払拭により錫メッキ面7と接触部であるエッジ部11aとが接触した時点で、孔部5を通って基板4を貫通した挿入部2aの先端部に、図5(a)及び図5(c)に示すクリップ(抜け止め用部材)12を嵌合することにより、クリップ12の係止部13が挿入部2aを係止する。このとき、クリップ12が、図5(a)に示すように基板4に当接してコイルばねによって挿入部2aが孔部5から抜ける方向に働く力に対抗し、錫メッキ面7とエッジ部11aとが押圧接触された状態でコネクタ端子1Dが基板4に固定される。
このように、コネクタ端子1Dではコイルばねを使用することで、簡単な構成の可動部11を形成できる。また、挿入部2aの先端に嵌合させるクリップ12を抜け止めに用いるので、挿入部2aを基板4の孔部5に押し込み、貫通した先端部にクリップ12を取り付ける簡単な作業で、コネクタ端子1Dを基板4に固定することが可能になり、半田付け作業が省略され、工作性が向上する。
なお、この発明によるコネクタ接続構造で使用するコネクタ端子は、図1から図5までの構成に限定されるものではなく、図1から図5までに記載したコネクタ端子の挿入部、可動部及び抜け止め用の構成を適宜組み合わせたものを使用してもよい。例えば、図2の構成において折り曲げ部2cを、図3の爪部2d、図4のひねり部2e、図5のクリップ12のいずれかで代替しても構わない。
以上のように、この実施の形態1によれば、コネクタ端子1の接触部位に錫メッキを施すと共にばね性を持たせ、この接触部位を基板4の電極6上に形成した錫メッキ面7に押圧接触させて電気的に接続する。このように鉛が主成分の半田を用いず、より硬度の高い錫メッキ面7をコネクタ端子1と基板4の電極6との接触面としたので、従来と比べて長時間の接触信頼性を確保できる。また、コネクタ端子1の接触部3にも錫メッキを施したので、電食による腐食や酸化が抑制されて接触不良が発生しにくくなり、コネクタ接続の信頼性を向上させることができる。さらに、可動部のばね性により接触部を錫メッキ面に押圧してコネクタ端子と基板の電極とを電気的に接続することから、簡単な押圧操作で接続可能で、コネクタ端子の半田付け作業を省略でき、工作性を向上させることができる。
また、この実施の形態1によれば、コネクタ端子1に基板4の孔部5に挿入するための挿入部2aを設け、孔部5を介して基板4を貫通した挿入部2aを抜け止めする抜け止め部を設けたので、コネクタ端子1の可動部を端子自身が支えることとなり、確実に、堅固に、安定に端子の接触部を基板4の電極6に押し当てることができる。これにより、安定した押圧が確保でき、コネクタ端子1の接続の信頼性を向上させることができる。
実施の形態2.
この実施の形態2では、上記実施の形態1で示したコネクタ接続構造を、車載ヘッドランプ用光源を点灯する点灯装置における電源入力用接続部及び光源用出力接続部の少なくとも一方に適用した構成について述べる。
図6は、この発明の実施の形態2による点灯装置の構成を概略的に示すブロック図である。図6において、実施の形態2による点灯装置は、放電灯14、イグナイタ(IGN)15及び点灯制御部16を備える。イグナイタ15は、点灯制御部16から入力したイグナイタ用の電源電圧を用いて、放電灯14を放電起動させる。点灯制御部16は、電源を入力して放電灯14を点灯させる光源用電力を出力するユニットであり、DC/DCコンバータ17、DC/ACインバータ18及び制御部19を備える。
DC/DCコンバータ17では、電源の直流電圧から光源用の直流電圧の生成と、イグナイタ用の電源電圧を生成する。DC/ACインバータ18は、例えば2対のスイッチング素子をH形に接続したHブリッジ型(H/B)インバータであり、DC/DCコンバータ17で得られた直流電圧を入力し、光源用の交流電圧として出力する。制御部19は、DC/DCコンバータ17及びDC/ACインバータ18の駆動を制御する。なお、点灯制御部16における外部との接続は、電源との間での導線2本の接続(電源入力用接続部)及び出力用の導線3本の接続(イグナイタ電源接続部を含む光源用出力接続部)である。
上記実施の形態1によるコネクタ接続構造で使用したコネクタ端子は、接触部を基板4に押圧させる形状が必要であるため、単純に半田付けして接続するものと比べてサイズが大きくなる。しかしながら、図6に示した点灯制御部16のようにコネクタ端子で接続すべき導線が少ない機器、あるいは比較的にコネクタ接続構造が占有する空間が許容される機器では、あまり問題にならない。
図7は、図6中の点灯制御部を概略的に示す断面図であり、上記実施の形態1によるコネクタ接続構造を適用した構成を示している。図7において、点灯制御部16の筐体ケースは防水構造とする必要があるため、防水式電源接続コネクタ20を介してコネクタ端子1を取り付けた後、上記図6で示した構成を実装した基板4が筐体ケース内に挿入されて固定される。
このように、一般的な放電灯点灯装置では、筐体ケースにコネクタ端子を先に取り付ける必要があるため、プレスフィット端子のように高い圧力で基板に圧入して固定する端子では、筐体ケースに取り付けた後に高い圧力を加えることができず、使用できない。
これに対し、上記実施の形態1によるコネクタ端子1は、基板4を貫通した挿入部2aを引っ張りながら固定することができ、高い圧力を加える必要がないため、好適に使用することができる。例えば、図7に示すように、点灯制御部16の電源入力用接続部及び光源用出力接続部の少なくとも一方において、基板4の電極面に溶融錫メッキを施し、上記実施の形態1によるコネクタ端子1(若しくはコネクタ端子1A〜1Dのいずれか)で接続する。
以上のように、この実施の形態2によれば、上記実施の形態1で示したコネクタ接続構造を、車載ヘッドランプ用光源を点灯する点灯装置における電源入力用接続部及び光源用出力接続部の少なくとも一方に適用したので、簡単な作業で電源入力用接続部や光源用出力接続部を確実に接続することができる。
なお、上記実施の形態2では、放電灯を点灯する点灯装置を例として説明したが、ヘッドランプ用の光源としてLEDを使用する点灯装置に適用しても、電源入力用接続部や光源用出力接続部の構成はほぼ同様であるので同様の効果を得ることができる。
この発明に係るコネクタ接続構造は長時間の接触信頼性を確保できる等の効果がある為、当該接続構造を用いた車載ヘッドランプ用光源の点灯装置等に用いるのに適している。
この発明は、電気機器の基板にコネクタを接続するコネクタ接続構造及びこれを用いた車載ヘッドランプ用光源の点灯装置に関するものである。
電気機器の基板にコネクタを接続するにあたり、当該基板上の他の部品と別工程で半田付けされる場合が多い。このため、電気機器の基板にコネクタを接続する工程では、半田を使用しない接続手段を採用すると、工作性が向上する場合がある。
半田を使用しないでコネクタの端子を接続する従来の技術としては、例えば特許文献1に開示される金属弾性端子が挙げられる。この端子は、基板のスルーホールに挿入することにより接続がなされるプレスフィット端子である。
また、特許文献2には、基板上のコネクタハウジングの端子保持部に端子を貫通させて取り付けるコネクタが開示されており、コネクタの基板側の端子を基板上の電極面に対して弾性的に押し当てることで、電気的接続の安定化を図っている。
特許文献3に開示されるプリント基板用接続端子は、タブ端子とプリント基板との間を接続する端子であり、プリント基板上の電極面に対して弾性的に押し当てられることで電気的に接続される電極接続部を備える。
特許文献4には、基板のスルーホールに挿入すると、弾性により端子に設けた挿入部が嵌合固定される基板スルーホール接続用コネクタが開示されている。
さらに、特許文献5には、基板のスルーホールに挿入して接続するプレスフィット端子に対して、当該基板上の電極面と接触して電気的に接続される腕部を設けたプレスフィット端子装置が開示されている。
上述した従来の技術では、コネクタ端子を基板上の電極面に押し当てて電気的に接続する際、プレスフィットのような強い圧力で電極表面に設けた防錆兼用のフラックス層を破り、電極の銅表面に端子を接触させる方法を用いるか、若しくは、接触不良を回避するために基板の接触電極面の酸化を抑制する手段を講じる場合が一般的である。
なお、基板の接触部位を金メッキやニッケルメッキあるいは錫メッキ等で被覆して接触電極面の酸化を抑制することによって、基板上の電極を積極的にコネクタ端子として利用する場合もあるが、この場合、通常の基板の製造工程とは異なるメッキ工程による基板加工を追加する必要がある。
ただし、この場合は、金属間の電位勾配の影響が無視できない。そこで、電食による腐食あるいは酸化を抑制して接触不良を発生しにくくするために、対向して接触するコネクタ端子の表面金属を基板電極に使用する金属と同一にしてコネクタ接続の信頼性を確保している例が多い。
また、基板の接触部位に半田付け用のフラックスや油脂等が付着しないように、フラックスや油脂を除去する工程を追加し、さらに異物が付着しないよう製造工程を整備しなければならず、部品コストが上昇する要因となっている。
このような製造工程の増加は、工作性の難易度を増すこととなり、製造コストの上昇も避けられない。
実開平6−44038号公報 特開平8−22852号公報 特開平10−199595号公報 特開2001−148261号公報 特開2008−192402号公報
従来の技術では、コネクタ端子を基板上の電極表面に押し当てて接触させることによりコネクタを基板に接続する構成において、当該接触部位で発生する電食や酸化による接触不良が考慮されておらず、その対策が明確に開示されていない。
特に、これまでの半田付けで主流であった鉛を主成分とする半田では、半田表面の酸化による接触不良が避けられない。また、鉛は柔らかく、常時押圧されると接触部位が変形して押圧する力が減少するため、適切な接触圧力を長時間維持することができない。
このように、鉛が主成分の半田を接触部位に使用すると、長時間の接触信頼性が確保できないため、近年では高い信頼性を要求される機器において、鉛は接点に用いられなくなっている。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、コネクタ端子の接触部位に錫メッキを施すと共にばね性を持たせ、溶融錫メッキを施した基板上の電極面に押圧接触させて電気的に接続することにより、長時間の接触信頼性を確保できるコネクタ接続構造及びこれを用いた車載ヘッドランプ用光源の点灯装置を得ることを目的とする。
この発明に係るコネクタ接続構造は、基板の電極が、表面に錫が主成分の無鉛半田を基板の電極面に溶融塗布して形成した溶融錫メッキで形成した錫メッキ面を備え、コネクタ端子が、錫メッキした接触部を設けたばね性を有する可動部を備え、可動部のばね性により接触部を錫メッキ面に押圧してコネクタ端子と基板の電極面とを電気的に接続したものである。
この発明によれば、基板の電極表面に錫が主成分の無鉛半田を基板の電極面に溶融塗布して形成した溶融錫メッキで形成した錫メッキ面を設け、コネクタ端子に設けた錫メッキした接触部を有する可動部のばね性により、接触部を錫メッキ面に押圧してコネクタ端子と基板の電極とを電気的に接続する。このように鉛が主成分の半田を用いず、より硬度の高い錫メッキ面をコネクタ端子と基板の電極との接触面としたので、従来と比べて長時間の接触信頼性を確保できるという効果がある。
また、コネクタ端子の基板電極との接触部にも錫メッキを施したので、電食による腐食や酸化が抑制されて接触不良が発生しにくくなり、コネクタ接続の信頼性を向上させることができる。
さらに、可動部のばね性により接触部を錫メッキ面に押圧してコネクタ端子と基板の電極とを電気的に接続することから、簡単な押圧操作による接続が可能で、コネクタ端子の半田付け作業を省略でき、工作性を向上させることができる。
なお、鉛を含まない錫を主成分とする半田を溶融錫メッキの材料とすることは、近年の環境問題に関しても好都合である。
この発明の実施の形態1によるコネクタ接続構造を示す図である。 実施の形態1によるコネクタ端子の構成例1を示す図である。 実施の形態1によるコネクタ端子の構成例2を示す図である。 実施の形態1によるコネクタ端子の構成例3を示す図である。 実施の形態1によるコネクタ端子の構成例4を示す図である。 この発明の実施の形態2による点灯装置の構成を概略的に示すブロック図である。 図6中の点灯制御部を概略的に示す断面図である。
以下、この発明をより詳細に説明する為に、この発明を実施する為の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1によるコネクタ接続構造を示す図であり、基板4及びコネクタ端子1を縦方向に切った断面を示している。実施の形態1によるコネクタ接続構造では、コネクタ端子1が挿入部2a及び可動部2bを備えており、図1(a)に示す状態から、図1(b)に示す白矢印方向に挿入部2aを、基板4の孔部(貫通孔)5に挿入することで、可動部2bの接触部3と基板4上の電極6の錫メッキ面7とが電気的に接続される。
コネクタ端子1の可動部2bは、挿入部2aの孔部5への挿入方向に対して斜めに張り出すように設けられ、挿入部2aを基板4の孔部5に挿入する動作に応じて撓むばね性を有している。また、図1に示す例では、可動部2bの端部を屈曲させた屈曲頂点(基板4側に鋭利なエッジ部)を接触部3としている。さらに、可動部2bの少なくとも接触部3を含む部分には錫メッキが施される。なお、可動部2bの端部を屈曲させて接触部3を設けたが、可動部2bの端部を屈曲させず、可動部2bとなる板状部位の端面のエッジ部を接触部3としてもよい。
基板4上に設けた電極6は銅箔から構成され、その表面上に錫メッキが施される。この電極6に施す錫メッキは、例えば、鉛を含まない、錫が主成分の半田を溶融させて塗布することにより施される。溶融錫メッキの方法としては、錫を主成分とするクリーム半田を電極6表面に塗布してリフロー炉にかけるリフロー半田を用いるか、溶融した上記半田に基板4表面を浸積させるフロー半田を用いる。このようにすることで、実装される電子部品の半田付け作業の工程で溶融錫メッキ処理を実施でき、基板4単体でのメッキ工程を削減できることから、基板4の価格を低減できる。
コネクタ端子1を基板4に接続するにあたり、図1(a)に示すように、コネクタ端子1の挿入部2aを基板4の孔部5に配置し、可動部2bの接触部3を基板4の電極6上に配置する。この後、図1(b)に示すように挿入部2aを孔部5に挿入してゆくと、接触部3が錫メッキ面7上に形成されたフラックス層8に押圧される。この後、挿入部2aをさらに挿入することにより可動部2bが撓み、可動部2bの撓みによる変形で、図1(b)に示す黒矢印方向(基板4の面方向)に接触部3がずれる(スライドする)。このとき、接触部3によってフラックス層8が払拭(ワイピング)されて、錫メッキ面7と接触部3とが接触し電気的な接続がなされる。
このように、実施の形態1は、コネクタ端子1の接触部3をばね性の可動部2bで支える構造として、可動部2bのばね性により錫メッキした接触部3を電極6表面の錫メッキ面7に押圧することで電気的に接続する。これにより、コネクタ端子1の半田付け作業を省略でき、工作性を向上させることができる。また、接触部3を基板4側に鋭利なエッジ部としたので、接触部3が錫メッキ面7上のフラックス層8を突き破ってワイピングすることから、接触部3と錫メッキ面7との接触を確実にすることができ、接触不良が回避され、信頼性が向上する。
なお、図1では、コネクタ端子1に挿入部2aを設け、この挿入部2aを基板4の孔部5に挿入することで接触部3を基板4の電極6側に押圧する構成を示したが、挿入部2aを設けず、接触部3を単に基板4に押圧して錫メッキ面7と電気的に接続するようにしてもよい。この場合、接触部3を基板4に押圧する力に対して基板4及びこの基板4を固定する電気機器の筐体ケース(不図示)の剛性が許容する範囲で接触される。ただし、基板4の撓みや筐体ケースのゆがみによって押圧力が減少する可能性がある。
図2は、実施の形態1によるコネクタ端子の構成例1を示す図であり、基板4を縦方向に切った断面を示している。なお、図2においては、以降の説明の簡単のため、基板4上の電極6、錫メッキ面7及びフラックス層8の記載を省略している。図2に示すコネクタ端子1Aでは、錫メッキを施した板状部材の一方の端部を縦に短冊状に3つの切れ目を入れ、中央の部分を挿入部2aとし、その両側の部分(板状部位)を挿入部2aに対して斜めに張り出すように互い違いな方向に折り曲げて2つの可動部2bとしている。これらの可動部2bは、図1の場合と同様にその端部を各々屈曲させて屈曲頂点(基板4側の鋭利なエッジ部分)を接触部3とする。なお、可動部2bの端部を屈曲させず、可動部2bとなる板状部位の端面のエッジ部を接触部3としてもよい。
このコネクタ端子1Aでは、挿入部2aを基板4の孔部5に挿入し、図1(b)と同様に基板4の錫メッキ面7と接触部3とが接触した時点で、孔部5を通って基板4を貫通した挿入部2aの先端部を、図2に示すように基板4の裏面側へ折り曲げる。この折り曲げで形成された折り曲げ部2cが、基板4に当接することにより、可動部2bのばね性で挿入部2aが孔部5から抜ける方向に働く力に対抗し、錫メッキ面7と接触部3とが押圧接触された状態でコネクタ端子1Aが基板4に固定される。
このように、挿入部2aの先端部に形成した折り曲げ部2cによってコネクタ端子1Aを固定するので、コネクタ端子1Aのばね部材である可動部2bを端子自身が支えることとなり、確実に、堅固に、安定して接触部3を基板4の錫メッキ面7に押し当てることができる。これにより、安定した押圧が確保でき、コネクタ端子1Aの接続の信頼性を向上させることができる。また、挿入部2aの先端部の折り曲げで固定することから、半田付け作業が不要であり、かつ簡単な作業で確実な固定ができ、工作性が向上する。
さらに、コネクタ端子1Aから板状部位を切り起こして複数の可動部2bを設ければ、複数の接触部3を基板4の電極6の錫メッキ面7と接触させることができ、錫メッキ面7との接触面積が拡大して接触抵抗が減少し、コネクタ端子1Aに通電した電流に起因する発熱を低減できる。換言すれば、コネクタ端子1Aに通電可能な電流を増加させることができる。なお、板状部材の切り起こしで可動部2bを形成するため、本発明の使用部品点数が増加しない。
図3は、実施の形態1によるコネクタ端子の構成例2を示す図であり、基板4を縦方向に切った断面を示している。図3においても、上記の図2と同様に、基板4上の電極6、錫メッキ面7及びフラックス層8の記載を省略している。図3に示すコネクタ端子1Bでは、挿入部2aとは別個に設けた板状部材から可動部9を構成する。可動部9は、この板状部材の長手方向の中央部を屈曲させた板ばねとし、この中央部に挿入部2aを挿入する挿入孔を設ける。
また、図3の例では、可動部9となる板状部材の長手方向の両端を、中央部とは逆方向にそれぞれ屈曲させて各屈曲頂点(基板4側に鋭利なエッジ部)を接触部9aとしている。なお、板状部材の両端を屈曲させて接触部9aを設けるのではなく、板状部材の端面のエッジ部を接触部9aとしてもよい。
さらに、挿入部2aの先端には切れ目を入れておき、この切れ目に沿って先端の一部を切り起こすことで、挿入部2aの挿入方向に対し斜めに張り出す爪部2dが形成される。
可動部9に設けた挿入孔の径は、挿入部2aを挿入するのに十分な大きさであるが、挿入部2aが接続する端子本体部の幅より狭い。このため、可動部9の挿入孔に挿入部2aを通して基板4の孔部5へ挿入すると端子本体部が可動部9に当接し、可動部9で板ばねが押圧される。この板ばねのばね性により、図1(b)と同様に錫メッキ面7と接触部9aとが接触した時点で、孔部5を通って基板4を貫通した挿入部2aの先端部を、図3に示すように切れ目に沿って挿入部2aの挿入方向に対し斜めに張り出すように切り起こす。これにより形成された爪部2dが、基板4に当接することにより、可動部9のばね性で挿入部2aが孔部5から抜ける方向に働く力に対抗し、錫メッキ面7と接触部9aとが押圧接触された状態でコネクタ端子1Bが基板4に固定される。
このように、コネクタ端子1Bでは別個に設けた板ばねを使用することで、簡単な構成の可動部9を形成できる。また、挿入部2aの先端に形成した爪部2dで抜け止めするので、挿入部2aを基板4の孔部5に押し込み、貫通した先端部を切り起こす簡単な作業でコネクタ端子1Bを基板4に固定することが可能になり、半田付け作業が省略され、工作性が向上する。
図4は、実施の形態1によるコネクタ端子の構成例3を示す図であり、図4(a)は、基板4を縦方向に切った断面とコネクタ端子1Cを示しており、図4(b)は可動部10の縦断面、図4(c)は、図4(a)の矢印方向から見た図を示している。図4においても、図2と同様に、基板4上の電極6、錫メッキ面7及びフラックス層8の記載を省略する。
コネクタ端子1Cでは、挿入部2aとは別個に設けた皿状部材で可動部10を構成している。皿状部材としては、図4(b)に示す矢印方向に押圧するとばね性が生じる皿ばねを用いる。また、図4(b)に示すように、皿ばねの外周を上方に屈曲させた屈曲頂点である円周部10aを接触部とする。さらに、可動部10となる皿ばねの中央部には、挿入部2aを貫通させるための挿入孔10bが設けられる。
挿入孔10bの径は、挿入部2aを挿入するのに十分な大きさであるが、挿入部2aが接続する端子本体部の幅より狭い。このため、可動部10の挿入孔10bに挿入部2aを通して基板4の孔部5へ挿入すると、端子本体部が皿ばねに当接し、図4(b)に示す矢印方向に皿ばねが押圧される。これにより、皿ばねが中心部から外周方向へ拡がるような撓みが生じ、円周部10aが基板4の面方向にスライドしてフラックス層8を払拭する。
なお、可動部10となる皿ばねの外周を屈曲させず、皿ばねの外周端面のエッジ部を接触部としてもよい。また、挿入部2aの先端に切れ目を入れておき、この切れ目に沿って先端の一部をひねり曲げてひねり部2eを形成する。ひねりやすくするため、図4(a)に示すように、切れ目を設けた部分にくびれ部2e1を形成してもよい。
このコネクタ端子1Cは、可動部10の挿入孔10bに挿入部2aを通して基板4の孔部5へ挿入し、図1(b)と同様に払拭により錫メッキ面7と接触部である円周部10aとが接触した時点で、孔部5を通って基板4を貫通した挿入部2aの先端部を、図4(a)及び図4(c)に示すように切れ目部分で挿入方向を軸にひねり曲げる。この曲げで形成されたひねり部2eが、図4(c)に示すように基板4に当接することにより、可動部10のばね性で挿入部2aが孔部5から抜ける方向に働く力に対抗し、錫メッキ面7と円周部10aとが押圧接触された状態でコネクタ端子1Cが基板4に固定される。
このように、コネクタ端子1Cでは皿ばねを使用することで、簡単な構成の可動部10を形成できる。また、挿入部2aの先端に形成したひねり部2eで抜け止めするので、挿入部2aを基板4の孔部5に押し込み、貫通した先端部をひねり曲げる簡単な作業で、コネクタ端子1Cを基板4に固定することが可能になり、半田付け作業が省略され、工作性が向上する。
図5は、実施の形態1によるコネクタ端子の構成例4を示す図であり、図5(a)は、基板4を縦方向に切った断面を示し、図5(b)は可動部11となるコイルばねの端部を示しており、図5(c)は、固定部材であるクリップを示す斜視図である。図5においても、図2と同様に、基板4上の電極6、錫メッキ面7及びフラックス層8の記載を省略する。コネクタ端子1Dは、挿入部2aとは別個に設けたコイルばねを可動部11とする。
可動部11となるコイルばねには、例えば図5(b)に示すように、コイルの接触部断面円の一部がエッジ状になっているものを使用し、このエッジ部11aを接触部とする。また、コイルばねを形成する際、多角柱(例えば、四角柱)の線材を使用し、角部を巻回の軸方向に向けたコイルばねとすることにより、コイルばね端部の線材角部のエッジを接触部として利用することもできる。
コイルばねの径は、挿入部2aを挿入するのに十分な大きさであるが、挿入部2aが接続する端子本体部の幅より狭い。このため、コイルばねに挿入部2aを通して基板4の孔部5へ挿入すると、端子本体部がコイルばねに当接して、図5(a)に示すようにコイルばねが押圧される。これにより、コイルばねのエッジ部11aが基板4の面方向にねじれてフラックス層8を払拭する。
このコネクタ端子1Dは、可動部11のコイルばねに挿入部2aを通して基板4の孔部5へ挿入し、図1(b)と同様に払拭により錫メッキ面7と接触部であるエッジ部11aとが接触した時点で、孔部5を通って基板4を貫通した挿入部2aの先端部に、図5(a)及び図5(c)に示すクリップ(抜け止め用部材)12を嵌合することにより、クリップ12の係止部13が挿入部2aを係止する。このとき、クリップ12が、図5(a)に示すように基板4に当接してコイルばねによって挿入部2aが孔部5から抜ける方向に働く力に対抗し、錫メッキ面7とエッジ部11aとが押圧接触された状態でコネクタ端子1Dが基板4に固定される。
このように、コネクタ端子1Dではコイルばねを使用することで、簡単な構成の可動部11を形成できる。また、挿入部2aの先端に嵌合させるクリップ12を抜け止めに用いるので、挿入部2aを基板4の孔部5に押し込み、貫通した先端部にクリップ12を取り付ける簡単な作業で、コネクタ端子1Dを基板4に固定することが可能になり、半田付け作業が省略され、工作性が向上する。
なお、この発明によるコネクタ接続構造で使用するコネクタ端子は、図1から図5までの構成に限定されるものではなく、図1から図5までに記載したコネクタ端子の挿入部、可動部及び抜け止め用の構成を適宜組み合わせたものを使用してもよい。例えば、図2の構成において折り曲げ部2cを、図3の爪部2d、図4のひねり部2e、図5のクリップ12のいずれかで代替しても構わない。
以上のように、この実施の形態1によれば、コネクタ端子1の接触部位に錫メッキを施すと共にばね性を持たせ、この接触部位を基板4の電極6上に形成した錫メッキ面7に押圧接触させて電気的に接続する。このように鉛が主成分の半田を用いず、より硬度の高い錫メッキ面7をコネクタ端子1と基板4の電極6との接触面としたので、従来と比べて長時間の接触信頼性を確保できる。また、コネクタ端子1の接触部3にも錫メッキを施したので、電食による腐食や酸化が抑制されて接触不良が発生しにくくなり、コネクタ接続の信頼性を向上させることができる。さらに、可動部のばね性により接触部を錫メッキ面に押圧してコネクタ端子と基板の電極とを電気的に接続することから、簡単な押圧操作で接続可能で、コネクタ端子の半田付け作業を省略でき、工作性を向上させることができる。
また、この実施の形態1によれば、コネクタ端子1に基板4の孔部5に挿入するための挿入部2aを設け、孔部5を介して基板4を貫通した挿入部2aを抜け止めする抜け止め部を設けたので、コネクタ端子1の可動部を端子自身が支えることとなり、確実に、堅固に、安定に端子の接触部を基板4の電極6に押し当てることができる。これにより、安定した押圧が確保でき、コネクタ端子1の接続の信頼性を向上させることができる。
実施の形態2.
この実施の形態2では、上記実施の形態1で示したコネクタ接続構造を、車載ヘッドランプ用光源を点灯する点灯装置における電源入力用接続部及び光源用出力接続部の少なくとも一方に適用した構成について述べる。
図6は、この発明の実施の形態2による点灯装置の構成を概略的に示すブロック図である。図6において、実施の形態2による点灯装置は、放電灯14、イグナイタ(IGN)15及び点灯制御部16を備える。イグナイタ15は、点灯制御部16から入力したイグナイタ用の電源電圧を用いて、放電灯14を放電起動させる。点灯制御部16は、電源を入力して放電灯14を点灯させる光源用電力を出力するユニットであり、DC/DCコンバータ17、DC/ACインバータ18及び制御部19を備える。
DC/DCコンバータ17では、電源の直流電圧から光源用の直流電圧の生成と、イグナイタ用の電源電圧を生成する。DC/ACインバータ18は、例えば2対のスイッチング素子をH形に接続したHブリッジ型(H/B)インバータであり、DC/DCコンバータ17で得られた直流電圧を入力し、光源用の交流電圧として出力する。制御部19は、DC/DCコンバータ17及びDC/ACインバータ18の駆動を制御する。なお、点灯制御部16における外部との接続は、電源との間での導線2本の接続(電源入力用接続部)及び出力用の導線3本の接続(イグナイタ電源接続部を含む光源用出力接続部)である。
上記実施の形態1によるコネクタ接続構造で使用したコネクタ端子は、接触部を基板4に押圧させる形状が必要であるため、単純に半田付けして接続するものと比べてサイズが大きくなる。しかしながら、図6に示した点灯制御部16のようにコネクタ端子で接続すべき導線が少ない機器、あるいは比較的にコネクタ接続構造が占有する空間が許容される機器では、あまり問題にならない。
図7は、図6中の点灯制御部を概略的に示す断面図であり、上記実施の形態1によるコネクタ接続構造を適用した構成を示している。図7において、点灯制御部16の筐体ケースは防水構造とする必要があるため、防水式電源接続コネクタ20を介してコネクタ端子1を取り付けた後、上記図6で示した構成を実装した基板4が筐体ケース内に挿入されて固定される。
このように、一般的な放電灯点灯装置では、筐体ケースにコネクタ端子を先に取り付ける必要があるため、プレスフィット端子のように高い圧力で基板に圧入して固定する端子では、筐体ケースに取り付けた後に高い圧力を加えることができず、使用できない。
これに対し、上記実施の形態1によるコネクタ端子1は、基板4を貫通した挿入部2aを引っ張りながら固定することができ、高い圧力を加える必要がないため、好適に使用することができる。例えば、図7に示すように、点灯制御部16の電源入力用接続部及び光源用出力接続部の少なくとも一方において、基板4の電極面に溶融錫メッキを施し、上記実施の形態1によるコネクタ端子1(若しくはコネクタ端子1A〜1Dのいずれか)で接続する。
以上のように、この実施の形態2によれば、上記実施の形態1で示したコネクタ接続構造を、車載ヘッドランプ用光源を点灯する点灯装置における電源入力用接続部及び光源用出力接続部の少なくとも一方に適用したので、簡単な作業で電源入力用接続部や光源用出力接続部を確実に接続することができる。
なお、上記実施の形態2では、放電灯を点灯する点灯装置を例として説明したが、ヘッドランプ用の光源としてLEDを使用する点灯装置に適用しても、電源入力用接続部や光源用出力接続部の構成はほぼ同様であるので同様の効果を得ることができる。
この発明に係るコネクタ接続構造は長時間の接触信頼性を確保できる等の効果がある為、当該接続構造を用いた車載ヘッドランプ用光源の点灯装置等に用いるのに適している。

Claims (14)

  1. コネクタ端子を基板の電極面に電気的に接続するコネクタ接続構造であって、
    前記基板の電極面の表面には溶融錫メッキ面を備え、
    前記コネクタ端子は、錫メッキした接触部を設けたばね性を有する可動部を備え、
    前記可動部のばね性により前記接触部を前記基板の電極面に押圧する構成であることを特徴とするコネクタ接続構造。
  2. 溶融錫メッキは、錫が主成分の無鉛半田を基板の電極面に溶融塗布して形成したことを特徴とする請求項1記載のコネクタ接続構造。
  3. 可動部は、コネクタ端子の一部を切り起こした板あるいは棒状部位であることを特徴とする請求項1記載のコネクタ接続構造。
  4. 可動部は、コネクタ端子に当接させて設けた板状のばねであることを特徴とする請求項1記載のコネクタ接続構造。
  5. 可動部は、コネクタ端子に当接させて設けた皿状のばねであることを特徴とする請求項1記載のコネクタ接続構造。
  6. 可動部は、コネクタ端子に当接させて設けたコイル状のばねであることを特徴とする請求項1記載のコネクタ接続構造。
  7. 可動部の一部に形成した接触部にエッジを設けたことを特徴とする請求項1記載のコネクタ接続構造。
  8. 可動部の一部に形成した接触部が、基板の電極面に押圧されるときに、前記錫メッキ面上で基板の面方向にずれることを特徴とする請求項1記載のコネクタ接続構造。
  9. 基板は、貫通孔を備え、
    コネクタ端子は、前記基板の電極面に接する接触部と、前記貫通孔に挿入される挿入部とを備え、
    前記挿入部には、前記貫通孔を貫通した部位を固定する抜け止め部を備えたことを特徴とする請求項1記載のコネクタ接続構造。
  10. 抜け止め部は、挿入部の貫通部位を基板側に折り曲げる折り曲げ部であることを特徴とする請求項9記載のコネクタ接続構造。
  11. 抜け止め部は、挿入部の端部に設けた、基板の貫通孔を貫通した部位を開いて係止する爪部であることを特徴とする請求項9記載のコネクタ接続構造。
  12. 抜け止め部は、挿入方向を軸とした回転方向に挿入部の貫通部位を回転して曲げたひねり部であることを特徴とする請求項9記載のコネクタ接続構造。
  13. 抜け止め部は、挿入部の貫通部位に装着する抜け止め用部材であることを特徴とする請求項9記載のコネクタ接続構造。
  14. 車載の電源を入力してヘッドランプ用光源の光源用電力を出力する点灯制御部を備え、
    前記点灯制御部の前記電源の入力用接続部及び前記光源用電力の出力用接続部の少なくとも一方を、請求項1記載のコネクタ接続構造にて接続したことを特徴とする車載ヘッドランプ用光源の点灯装置。
JP2011505684A 2009-03-23 2009-12-17 コネクタ接続構造及びこれを用いたヘッドランプ用光源の点灯装置 Active JP5398822B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011505684A JP5398822B2 (ja) 2009-03-23 2009-12-17 コネクタ接続構造及びこれを用いたヘッドランプ用光源の点灯装置

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009070264 2009-03-23
JP2009070264 2009-03-23
JP2011505684A JP5398822B2 (ja) 2009-03-23 2009-12-17 コネクタ接続構造及びこれを用いたヘッドランプ用光源の点灯装置
PCT/JP2009/006977 WO2010109569A1 (ja) 2009-03-23 2009-12-17 コネクタ接続構造及びこれを用いたヘッドランプ用光源の点灯装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2010109569A1 true JPWO2010109569A1 (ja) 2012-09-20
JP5398822B2 JP5398822B2 (ja) 2014-01-29

Family

ID=42780279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011505684A Active JP5398822B2 (ja) 2009-03-23 2009-12-17 コネクタ接続構造及びこれを用いたヘッドランプ用光源の点灯装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8403684B2 (ja)
JP (1) JP5398822B2 (ja)
CN (1) CN102341967B (ja)
DE (1) DE112009004576B4 (ja)
WO (1) WO2010109569A1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009059008B4 (de) * 2009-12-17 2015-04-16 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur lösbaren Befestigung eines Stromleiters an einem Stromwandlergehäuse
FR2995069B1 (fr) * 2012-08-30 2018-12-07 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de chauffage electrique de fluide pour vehicule automobile
DE102013220462A1 (de) * 2013-10-10 2015-04-16 Würth Elektronik Ics Gmbh & Co. Kg Direktsteckschaltelement und Verbindungsanordnung mit einem Direktsteckschaltelement
CN103521938B (zh) * 2013-10-11 2015-12-23 重庆万力联兴实业(集团)有限公司 电动燃油泵电极插片与漆包线的焊接工艺
DE102013226933A1 (de) * 2013-12-20 2015-06-25 Continental Automotive Gmbh Elektrisches Kontaktelement, Schaltungsanordnung und Verfahren zum Herstellen einer Schaltungsanordnung
JP6582678B2 (ja) * 2015-07-27 2019-10-02 三菱電機株式会社 半導体装置
DE102016216507B4 (de) 2016-09-01 2020-03-26 Valeo Siemens Eautomotive Germany Gmbh Schaltungsanordnung, insbesondere für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3032353A1 (de) * 1980-08-28 1982-03-25 Rafi Gmbh & Co Elektrotechnische Spezialfabrik, 7981 Berg Vorrichtung zur halterung von bauelementen auf einer leiterplatte
JPS63192296A (ja) * 1987-02-04 1988-08-09 アルプス電気株式会社 リ−ド線取付方法
JPH0433661Y2 (ja) * 1987-10-14 1992-08-12
DE3744541A1 (de) * 1987-12-30 1989-07-13 Karl Lotter Verbindungssystem zur loesbaren verbindung von insbesondere zwei leiterplatten, sowie leiterplatte hierfuer
JPH0257572U (ja) * 1988-10-05 1990-04-25
JPH0644038U (ja) * 1992-02-14 1994-06-10 京セラエルコ株式会社 金属弾性端子
JPH0644038A (ja) 1992-07-22 1994-02-18 Fujitsu Ltd データ圧縮方法、データ復元方法、データ圧縮/復元方法
US6835898B2 (en) * 1993-11-16 2004-12-28 Formfactor, Inc. Electrical contact structures formed by configuring a flexible wire to have a springable shape and overcoating the wire with at least one layer of a resilient conductive material, methods of mounting the contact structures to electronic components, and applications for employing the contact structures
US6336269B1 (en) * 1993-11-16 2002-01-08 Benjamin N. Eldridge Method of fabricating an interconnection element
JPH0822852A (ja) * 1994-07-05 1996-01-23 Sumitomo Electric Ind Ltd 回路基板用コネクタ
JPH10199595A (ja) 1997-01-16 1998-07-31 Furukawa Electric Co Ltd:The プリント基板用接続端子
JP3331412B2 (ja) 1999-11-22 2002-10-07 日本航空電子工業株式会社 基板スルーホール接続用コンタクトおよびコネクタ
EP1367875A4 (en) * 2001-03-07 2008-07-30 Sony Corp PRINTED CIRCUIT BOARD PASTILLE, METHOD OF MANUFACTURING THE PRINTED CIRCUIT BOARD, AND METHOD FOR MOUNTING THE SAME
US6641410B2 (en) * 2001-06-07 2003-11-04 Teradyne, Inc. Electrical solder ball contact
DE10257527A1 (de) * 2002-12-10 2004-06-24 Marquardt Gmbh Schaltungsträger
JP2005056605A (ja) * 2003-08-06 2005-03-03 Molex Japan Co Ltd コネクタ、コネクタと接続されるケーブル又は配線基板
DE10348421A1 (de) * 2003-10-14 2005-06-02 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Betriebsschaltung für Lampe mit Kühlkörper
JP3991988B2 (ja) * 2004-01-13 2007-10-17 松下電工株式会社 プリント基板接続構造
DE102004041207A1 (de) * 2004-08-25 2006-03-30 Siemens Ag Vorrichtung zur Verbindung von Leiterplatten
JP2006216523A (ja) * 2005-01-07 2006-08-17 Denso Corp プレスフィットピン
JP4532308B2 (ja) 2005-02-21 2010-08-25 株式会社アイペックス 電気コネクタの接続端子
JP2008026171A (ja) * 2006-07-21 2008-02-07 Fujifilm Corp Icソケットのコンタクトピン
JP2008041566A (ja) * 2006-08-09 2008-02-21 Renesas Technology Corp 半導体装置およびその製造方法
CN101652902B (zh) * 2007-02-02 2013-02-13 富加宜汽车控股公司 连接设备
JP2008192402A (ja) * 2007-02-02 2008-08-21 Denso Corp プレスフィット端子装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010109569A1 (ja) 2010-09-30
DE112009004576T5 (de) 2012-09-06
DE112009004576B4 (de) 2015-07-23
CN102341967A (zh) 2012-02-01
US8403684B2 (en) 2013-03-26
US20110235348A1 (en) 2011-09-29
JP5398822B2 (ja) 2014-01-29
CN102341967B (zh) 2015-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5398822B2 (ja) コネクタ接続構造及びこれを用いたヘッドランプ用光源の点灯装置
JP6248984B2 (ja) 駆動装置
JPWO2008053599A1 (ja) 端子とそれを用いたコイル装置
JP4292122B2 (ja) 電気コネクタ
JP2014514724A (ja) 電気コネクタ要素
JP2009283458A (ja) 圧着接続構造
JP2014110673A (ja) 固定子の動力線接続構造
JP2008294299A (ja) プレスフィット端子と基板との接続構造
US9413086B2 (en) Cost optimized cell voltage tap-off connection
JP2010062249A (ja) バスバー、このバスバーが搭載されるプリント基板及びこのプリント基板を備える自動車用電装部品
JP2010073320A (ja) 圧着端子の圧着構造
JP2007095629A (ja) 端子の取付構造および取付方法
WO2016006469A1 (ja) プレスフィット端子および基板用コネクタ
WO2015174262A1 (ja) コネクタ用端子
JP2006179369A (ja) アルミ電線の接続方法及びアルミ電線の接続構造
US11600433B2 (en) Stranded wire contact for an electrical device and method for producing a stranded wire contact
WO2011007825A1 (ja) 電線及びその製造方法
JP2020038829A (ja) 相手側コンタクトと嵌合するための電気コンタクト
JP2009021148A (ja) 電線接続構造
CN105309042A (zh) 感应加热体及感应加热烹调器
JP2011124178A (ja) 端子金具付き電線及びその製造方法
JP2011070949A (ja) 電線接続構造
JP2019096584A (ja) 接点めっき構造
KR20130076873A (ko) 회전 대칭 굽힘 모멘트를 갖는 스프링 지지체 상의 귀금속을 함유하는 접촉 부재
JP2004076882A (ja) 合金ワイヤ係止方法

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120710

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120828

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20121009

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130710

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130918

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131022

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5398822

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250