JPWO2013179404A1

JPWO2013179404A1 - 電子装置

Info

Publication number: JPWO2013179404A1
Application number: JP2013546466A
Authority: JP
Inventors: 孝夫齋藤; 誠大島
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-05-30
Filing date: 2012-05-30
Publication date: 2016-01-14
Anticipated expiration: 2032-05-30
Also published as: EP2690936A4; EP2690936A1; JP5927435B2; CN203801145U; WO2013179404A1

Abstract

本発明の電子装置は、ネジが螺合する上面と当該面に繋がり端部に電装基板のスルーホールに嵌る凸部を有する側面とから成る端子部材を電装基板に半田付けして成る電子装置において、端子部材は側面の電装基板側の端縁に凸部を少なくとも２つ有しこれら凸部間の端縁と相対向する電装基板上に導電パターンを設け、この導電パターンに設けられたスルーホールに２つの凸部を挿入した際に端縁と導電パターンとの間に構成される隙間に半田をつけて端縁と前記導電パターンとを導通させるものである。

Description

本発明は、電子装置の電装基板上に端子を直接半田付けする際の構成に関するものである。

電装基板上から別の電装基板又は電子部品等へ信号、電力等を授受するため一般には端子やコネクタなどが用いられているが、装置の小型化を求めて比較的大電流が流れる端子も直接電装基板上に取付けたものが考えられている。

この場合、大電流が流れるため電力線をこの端子に相応のトルクでネジ締めする必要がありこの端子は基板上でこのトルクに耐えうるような強度で取り付けられる必要があった。また、大電流が流れるためこの端子と電装基板上の導電パターンとの間の抵抗値を小さくして発熱を抑制する必要もあった。

この改善策として、特許文献１に記載されたような端子の取り付けが考えられた。この取り付けは電装基板に半田付けされる端子の足部分の横にジャンパー線を取り付けて導電パターンの剥がれによる端子の外れ防止を行ったものであった。

また、先行技術として端子の導電パターン側にフランジを設け、このフランジを用い端子を面で半田付けするものも記載されていた。

特開２００９−３８１６３号公報

従来の技術では、端子の導電パターンへの取り付けは通常の半田付けの範囲であり、垂直方向への取り付け力は補強されているが、大電流を流すために電力線をネジ締めする際の回転トルクに対しては不十分であった。

また、通常の半田付けの範疇であり、端子と導電パターンとの導通面積では大電流を流すためには不十分であった。
また、端子に設けられるフランジを用いて半田付けする場合では、フランジの面と導電パターンとの間に半田が充分に回り込まない場合があり、十分な強度と実質的な導通面積の確保が難しいものであった。

本発明の電子装置は、ネジが螺合する上面と当該面に繋がり端部に電装基板のスルーホールに挿入する凸部を有する側面とから成る端子部材を電装基板に半田付けして成る電子装置において、端子部材は側面の電装基板側の端縁に凸部を少なくとも2つ有しこれら凸部間の端縁と相対向する電装基板上に導電パターンを設け、この導電パターンに設けられたスルーホールに２つの凸部を挿入した際に端縁と導電パターンとの間に構成される隙間に半田をつけて端縁と導電パターンとを導通させることを特徴とするものである。

本発明はこのように構成することによって端子部材の側面端縁と導電パターンとの間を半田で接合させることができるものである。

また、隙間は凸部に設けられ凸部が前記スルーホールに挿入される量を規制する構成で作られることを特徴とするものである。

また、隙間は端縁に形成された切り欠きで構成され当該切り欠きの内縁と導電パターンとを導通させることを特徴とするものである。

また、導電パターン上に端子部材の側面と並べてジャンパー線を設け、当該ジャンパー線と側面との間に半田をつけることを特徴とするものである。

また、側面は上面に対して２面設けられ、当該２面は同等の構成を備えることを特徴とするものである。

また、スルーホールは長円形状を成すと共に、当該円の長手辺に外側方向に向かって凹部を設けることを特徴とするものである。

また、本発明の電子装置は、ネジが螺合する上面と当該面に繋がり端部に電装基板のスルーホールに嵌る凸部を有する側面とから成る端子部材を電装基板に半田付けして成る電子装置において、端子部材は側面の電装基板側の端縁に凸部を少なくとも２つ有しこれら凸部間の端縁に切り欠きを有すると共に、この切り欠きと相対向する電装基板上に導電パターンを設け、この導電パターンに設けられたスルーホールに２つの凸部を挿入した後、導電パターンと記切り欠きの内縁とを繋げるように半田がつけられることを特徴とするものである。

本発明の電子装置では、端子部材は側面の凸部間と導電パターンとの間で半田付けによる補強が行われる。同時に端子部材の側面と導電パターンとの間の半田を電流の流れる導通面積に用いることができ大電流が流れた際の発熱を抑制できるものである。

本発明の実施例を示す説明図である。図１に示した端子部材を電装基板に半田付けした状態を示す説明図である。図２に示した状態の断面を示す説明図である。端子部材の他の実施例を示す説明図である。端子部材の他の実施例を示す説明図である。端子部材の他の実施例を示す説明図である。導電パターンに構成されたスルーホールの他の形状を示す説明図である。端子部材の側面とジャンパー線との関係を示す説明図である。

端子部材を電装基板上に取り付けに際して、半田を用いて端子部材の電装基板への取り付け強度の増加及び導通抵抗の低下を実現したものである。

図１は本発明の実施例に用いる端子部材の説明図である。この図において端子部材１は、中央にネジが螺合される溝を切ったネジ穴２が設けられた上面1aとその側を構成する側面1b、１ｃとから構成されている。この構成は短冊状のアルミ板を略コ字状に折り曲げて成るものであるが、この構成に限らずアルミの削り出した物など限定されるものではない。また端子部材の材料としては、アルミ材料に限るものではなく銅など導電性を有するものであれば良い。さらに、上面に設けるネジ穴は複数であってもよい。このネジ穴には引き出し線がカシメまたは半田接続されたＵ字状の端子又は円形状の端子をワッシャやバネを介してネジが螺合されるものである。この螺合の際の回転トルク（締め付けトルク）は引き出し線に流す電流値に応じて用いればよく、この電流が大きくなればなるほど回転トルクも大きくなるものである。

側面１ｂ、１ｃの端縁３ｂ、３ｃには電装基板に設けられるスルーホール６〜９に挿入又は嵌る形状の凸部４ｂ、５ｂ、４ｃ、４ｂが設けられている。尚、これらの凸部は少なくとも各側面少なくともの２個以上あればよく、例えばこの凸部の数は上面のネジ穴が１つの場合は端縁の両端に合わせて２つ設けられ、上面のネジ穴が２つの場合は均等に３つ設けられるが、このネジ穴の数及び凸部の数はこれらに限るものではなく適に設けられるものである。

図１に示す実施例では凸部４ｂはスルーホール９に挿入され、凸部５ｂはスルーホール８に挿入され、凸部４ｃはスルーホール７に挿入され、凸部５ｃはスルーホール６に挿入される。

スルーホール６〜９は電装基板１０に設けられ、表裏の導電パターンを電気的に繋げる機能を有しこのスルーホールの内壁には半田の乗りをよくするために銅などの導電性を有する金属で被膜されている。１１は電装基板１０の表側の導電パターンであり、絶縁性を有するレジストリーでおおわれていない部分の導電パターンを特に導電パターン１２、１３と称し、以下導電パターン導電パターン１２、１３を示すものとする。

このスルーホール６〜９は円形の形状を有しは端子部材の側面に沿った長円形状（もしくは楕円形状）を有し、スルーホール６とスルーホール７との間及びスルーホール８とスルーホール９との間には長穴（又は楕円）状のスルーホール１４、１５が設けられておりその長辺の長さはスルーホールの直径の長さを超えている。尚、この長さは端子部材１の側面の凸部が夫々のスルーホールに挿入されたさいにその側面の厚みより大きければよく、又は電装基板１０の裏側から溶融した半田が通過できる隙間が側面との間にできる大きさであれば良い。

また、１６〜１９はジャンパー線であり、ジャンパー線１６、１７はスルーホール９、１４、８をまたぐように、ジャンパー線１８、１９はスルーホール７、１５、６をまたぐように配置されている。

図２は電装基板１０のスルーホール６〜９に夫々凸部５ｃ、４ｃ、５ｂ、４ｂを挿入した後に半田の溶融層へ浸して半田付けを行った状態の図である。２０、２１は端子部材１の側面１ｃ、１ｂと導電パターン上に盛った半田である。図３はこの状態の断面を示す説明図であり、凸部４ｂ、５ｂがスルーホール９、８に挿入された状態であるが、挿入によって端子部材１の側面１ｂの端縁３ｂは導電パターン１３に接することはなく隙間２２ができる。仮に端子部材１を強く押し込んでもこの隙間２２は狭くなるが導電パターン１３との密着性は不充分であり、この端縁３ｂと導電パターン１３との間に接触抵抗が生じるものであるが、この端縁３ｂに相対向するように導電パターンス１３にはスルーホール１４が設けられており、この電装基板を半田の溶融槽へ入れることにより、電装基板の裏側からスルーホール１４を介して溶融された半田が上がり隙間３ｂが半田で充填される。

このように半田が隙間２２に充填されることによって側面１ｂの端縁３ｂと導電パターン１３とが直接半田付けされることになり、凸部４ｂ、５ｂの導電パターン１３への半田付けと合わせて、端子部材１が電装基板１０へ取り付けが強固なものになる。また、隙間２２の半田は端子部材１と導電パターンとの電流路としても作用し、この分導電面積が大きくなり電流通電時の発熱を抑制することができる。

図４は端子部材１の他の実施例を示す説明図であり、側面１ｂの端縁３ｂに設けられた凸部４ｂ、５ｂの間に切り欠き部（又は削り取り部や形成部）を構成して隙間２２（但し、図１に示す端子部材と同じ符号を付す）を成したものである。

側面の凸部４ｂ、５ｂが電装基板のスルーホール９、８に挿入された際にこの切り欠き部の内縁と導電パターンとの間に隙間２２もしくは空間ができるように構成されている。この端子部材１を電装基板１０に取り付けた際には図３に示した実施例と同様にスルーホール１４を介して隙間２２に半田で満たされ側面１ｂと導電パターン１３とが半田付けされる。尚、側面１ｃも同様の構成を有するものである。

図５は端子部材の他の実施例を示す図であり、図４に示す端子部材１とでは凸部４ｂ、５ｂの形状が異なり側面１ｂの端縁３ｂには切り欠きがないが凸部４ｂの太さが２段階になっており太く構成された端縁３ｂ寄りの部分２３ａ、２３ｂはスルーホール９、８の内径より太くこのスルーホールには先の細い部分しか挿入されない。端子部材を電装基板に装着した際に側面１ｂの端縁３ｂはこの凸部４ｂの太い部分２３ａ、２３ｂの高さ分電装基板（又は導電パターン）の導電パターン１３の面に対して隙間２２が構成されるものである。図４に示した端子部材と同様にこの隙間２２は半田で満たされ側面１ｂと導電パターン１３とが半田付けされるものである。尚、側面１ｃも同様の構成を有するものである。

図６に示すものは凸部を先端が順に細くなる先細り状に構成したものであり、この凸部４ｂ、５ｂは一定の位置までスルーホールに挿入され途中からは側面１ｂの端縁３ｂと電装基板１０との間の隙間２２を構成するものである。図４に示した端子部材と同様にこの隙間２２は半田で満たされ側面１ｂと導電パターン１３とが半田付けされるものである。尚、側面１ｃも同様の構成を有するものである。

図７（ａ）は他の形状のスルーホールを示す説明図であり、長円形状又は楕円形状を有するスルーホール８、９の内周の長手側の辺から外側に向かって広げられた凹部２６ａ、２６ｂを有し、この凹部２６ａ、２６ｂはスルーホールに挿入された凸部４ｂとの間に半田で埋まる空間を構成する。この凹部２６ａ、２６ｂによってスルーホールの内周面積が増加し、かつこの空間を半田で埋めることによって、端子部材の凸部４ｂに面するスルーホールの内周面積が増加しこの間の導電抵抗が減少し大電流が流れた際の発熱を抑制することができるものである。尚、スルーホール８も同様の構成を有しているものである。図７（ｂ）はさらにジャンパー線１６、１７を取り付けた状態の説明図であり、ジャンパー線１６、１７は凹部２６ａ、２６ｂ、スルーホール１４及びスルーホール８の凹部（符号付けず）をまたいで取り付けられている。

図８は電装基板に端子部材の凸部を挿入した状態でジャンパー線１６、１７との関係を示す説明図であり、側面１ｂと平行にジャンパー線１６、１７が夫々隙間２７ａ、２７ｂを介して設けられており、この隙間は毛細管現象で溶融半田が上がる隙間となっている。従って、電装基板を半田の溶融槽につけることによってこの隙間２７ａ、２７ｂが半田で満たされ側面１ｂとジャンパー線１６、１７とが半田付けされて側面１ｂの電装基板への取り付け強度が増すと共に、半田により通電面積が増え大電流を流した際の発熱を抑制することができるものである。

電装基板上に端子部材を直接取り付ける電子装置に用いることができるものであり、大電流が流れる端子部材に限らず取り付け強度を確保したい端子部材などにも提供することができるものである。

１端子部材
１ｂ側面
３ｂ端縁
４ｂ、５ｂ凸部
６〜９、１４、１５スルーホール
１２、１３導電パターン
１６〜１９ジャンパー線
２０、２１半田
２２隙間

本発明の電子装置は、引き出し線の端子がネジで螺合される上面と当該面に繋がり端部に
電装基板のスルーホールに挿入される凸部を有する２つの側面とから成る端子部材を電装
基板に半田付けして成る電子装置において、端子部材は各側面の電装基板側の端縁に凸部
を少なくとも２つ有し、電装基板の表側にはそれぞれの凸部間の端縁と相対向する導電パ
ターンを設け、このそれぞれの導電パターンに設けられたスルーホールに２つの凸部を挿
入した際にそれぞれの端縁とそれぞれの導電パターンとの間に構成される隙間に端縁と導
電パターンとが直接半田付けされるように凸部の挿入される２つのスルーホールの間のス
ルーホールを介して半田をつけてそれぞれの端縁とそれぞれの導電パターンとを導通させ
ることを特徴とするものである。

また、本発明の電子装置は、引き出し線の端子がネジで螺合される上面と当該面に繋がり
端部に電装基板のスルーホールに挿入される凸部を有する２つの側面とから成る端子部材
を電装基板に半田付けして成る電子装置において、端子部材は各側面の電装基板側の端縁
に凸部を少なくとも２つ有しこれら凸部間のそれぞれの端縁に切り欠きを有すると共に、
電装基板の表側にはそれぞれの切り欠きと相対向する導電パターンを設け、このそれぞれ
の導電パターンに設けられたスルーホールに前記２つの凸部を挿入した後、それぞれの導
電パターンとそれぞれの切り欠きの内縁とを繋げるように凸部の挿入される２つのスルー
ホールの間のスルーホールを介して半田がつけられることを特徴とするものである。

Claims

ネジが螺合する上面と当該面に繋がり端部に電装基板のスルーホールに挿入される凸部を有する側面とから成る端子部材を電装基板に半田付けして成る電子装置において、前記端子部材は前記側面の前記電装基板側の端縁に凸部を少なくとも２つ有しこれら凸部間の前記端縁と相対向する前記電装基板上に導電パターンを設け、この導電パターンに設けられた前記スルーホールに前記2つの凸部を挿入した際に前記端縁と前記導電パターンとの間に構成される隙間に半田をつけて前記端縁と前記導電パターンとを導通させることを特徴とする電子装置。
前記隙間は前記凸部に設けられ前記凸部が前記スルーホールに挿入される量を規制する構成で作られることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
前記隙間は前記端縁に形成された切り欠きで構成され当該切り欠きの内縁と前記導電パターンとを導通させることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
前記導電パターン上に前記端子部材の側面と並べてジャンパー線を設け、当該ジャンパー線と前記側面との間に半田をつけることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の電子装置。
前記側面は前記上面に対して２面設けられ、当該２面は同等の構成を備えることを特徴とする請求項４に記載の電子装置。
前記スルーホールは長円形状を成すと共に、当該円の長手辺に外側方向に向かって凹部を設けることを特徴とする請求項の５に記載の電子装置。
ネジが螺合する上面と当該面に繋がり端部に電装基板のスルーホールに挿入される凸部を有する側面とから成る端子部材を電装基板に半田付けして成る電子装置において、前記端子部材は前記側面の前記電装基板側の端縁に凸部を少なくとも２つ有しこれら凸部間の前記端縁に切り欠きを有すると共に、この切り欠きと相対向する前記電装基板上に導電パターンを設け、この導電パターンに設けられた前記スルーホールに前記2つの凸部を挿入した後、前記導電パターンと前記切り欠きの内縁とを繋げるように半田がつけられることを特徴とする電子装置。