JPWO2018163247A1 - プレスフィット構造を有する制御ユニット - Google Patents

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Abstract

プレスフィット端子を有する制御ユニットにおいて、基板は、プレスフィット端子が接続される被接続部と、被接続部の周囲を囲み、基板から延出するガイド部とを有し、プレスフィット端子は、先端側に形成された接続部と、接続部に隣接する拡大部とを有し、ガイド部は、開口部と、開口部から基板に至るガイド孔と、開口部に隣接して形成された縮径部とを有し、ガイド孔は、プレスフィット端子の接続部が、基板の被接続部に接続された場合に、プレスフィット端子の拡大部が、ガイド孔の縮径部を閉塞する。

Description

本発明は、プレスフィット構造を有する制御ユニットの、プレスフィット端子を基板のスルーホールに誘導するガイド部材に関する。
従来、プレスフィット構造を有する制御ユニットでは、コネクタなどの端子を、基板に形成した導電性のスルーホールに圧入して、電気的に接合している。このような制御ユニットを組み立てる際には、圧入するプレスフィット端子を、スルーホールに対して精度よく位置決めする必要がある。
そこで、プレスフィット端子を保持する部材に凸部を形成し、基板を保持する部材に凹部を形成して、凸部と凹部を嵌合させることにより、プレスフィット端子をスルーホールに挿入している（例えば、特許文献１参照）。
また、プレスフィット端子をスルーホールに圧入する際に、スルーホールから屑が発生することがある。この屑が移動して、基板の配線パターン又は実装された電子部品に付着すると、ショートなどの異常を発生させることがある。
このため、スルーホールから発生した屑が、他の部位に移動しないように、基板支持部側を、スルーホールの全周を囲む形に形成している（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１６−１２７７８０号公報
しかしながら、特許文献１の装置では、プレスフィット端子とスルーホールを直接位置決めしていないので、プレスフィット端子を挿入できない場合がある。
また、特許文献１の装置では、スルーホールから発生した屑が、基板の実装部に移動した場合には、ショートなどの異常を発生させるおそれがある。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、プレスフィット端子と、基板に設けられたスルーホールとの位置決めを簡略化して、組立性を向上させるとともに、スルーホールから発生する屑の移動による、電子部品への影響を抑制することができる、プレスフィット構造を有する制御ユニットを得るものである。
本発明に係るプレスフィット構造を有する制御ユニットは、コネクタ組立体と基板を組み立てて形成され、コネクタ組立体は、プレスフィット端子を有し、基板は、プレスフィット端子が接続される被接続部と、被接続部の周囲を囲み、基板から延出するガイド部とを有し、プレスフィット端子は、プレスフィット端子の先端側に形成された接続部と、接続部に隣接して形成された拡大部とを有し、ガイド部は、プレスフィット端子の位置する方向に開口する開口部と、開口部から基板に至るガイド孔と、開口部に隣接して形成された縮径部とを有し、ガイド孔は、プレスフィット端子の接続部が、基板の被接続部に接続された場合に、プレスフィット端子の拡大部が、ガイド孔の縮径部を閉塞する。
本発明に係るプレスフィット構造を有する制御ユニットによれば、プレスフィット端子とスルーホールの間に位置ずれが発生しても、プレスフィット端子をスルーホールに誘導して挿入するので、組立性を向上させることができる。また、スルーホールから発生する屑の移動を抑制することにより、ショートなどの異常の発生を防止することができる。
本発明の実施の形態１によるプレスフィット構造を有する制御ユニットを正面から見た断面図である。 図１のプレスフィット端子と基板のガイド部材を示すＡ部の拡大図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。 実施の形態１によるガイド部材の第１変形例を示す図である。 実施の形態１によるガイド部材の第２変形例を示す図である。 実施の形態１によるガイド部材の第３変形例を示す図である。 実施の形態１によるガイド部材の第４変形例を示す図である。
以下、本発明のプレスフィット構造を有する制御ユニットの好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１によるプレスフィット構造を有する制御ユニット１を、正面から見た断面図である。図２は、図１のＡ部の拡大図である。また、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図、図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
図１に示すように、実施の形態１によるプレスフィット構造を有する制御ユニット１は、コネクタＡＳＳＹ１０と、基板４０と、基板４０が取付けられるベース３０と、ベース３０が収容されるカバー２０とにより形成されている。
コネクタＡＳＳＹ１０は、複数の固定部１３を有している。カバー２０は、複数のカバー固定部２１を有している。固定部１３とカバー固定部２１は、互いに対応する位置に形成されている。コネクタＡＳＳＹ１０とカバー２０は、それぞれに対応する固定部１３とカバー固定部２１にて接合し固定される。また、コネクタＡＳＳＹ１０は、図示しないコネクタが接続される複数のコネクタ端子１２と、各コネクタ端子１２に電気的に接続された、複数のプレスフィット端子１１とを有している。
基板４０には、図示しない配線パターンが形成され、電子部品が実装されている。そして、図２に示すように、基板４０には、コネクタＡＳＳＹ１０のプレスフィット端子１１が圧入されるスルーホール４１が形成されている。スルーホール４１は、コネクタＡＳＳＹ１０のプレスフィット端子１１の数と同数形成され、それぞれ、導電性を有するメッキ処理で被覆されている。
また、図２に示すように、基板４０には、絶縁性樹脂で成形されたガイド部材５０が取付けられている。そして、ガイド部材５０には、ガイド部材を貫通するガイド孔５０Ｅが形成されている。プレスフィット端子１１は、このガイド孔５０Ｅを貫通して、基板４０のスルーホール４１に圧入される。
コネクタＡＳＳＹ１０とカバー２０とは、カバー２０にコネクタＡＳＳＹ１０が組付けられた場合に、ガイド部材５０の上端と、コネクタＡＳＳＹ１０との間に、隙間ができるように形成されている。よって、コネクタＡＳＳＹ１０に取付けられた複数のプレスフィット端子１１をガイド部材５０に挿入する際に、コネクタＡＳＳＹ１０の、プレスフィット端子１１を固定している部分が、ガイド部材５０に当接しない。これにより、コネクタＡＳＳＹ１０がガイド部材５０に衝突することによる、ガイド部材５０及び基板４０の破損を防止することができる。
図２に示すように、プレスフィット端子１１は、先細りの先端部１１Ａと、弾性脚部１１Ｂと、縮小部１１Ｄと、拡大部１１Ｆを有している。そして、縮小部１１Ｄと拡大部１１Ｆとの間には、傾斜部１１Ｅが形成されている。プレスフィット端子１１は、例えば銅などの金属板を切断し、折り曲げて形成されており、その断面は図３に示すように矩形状である。プレスフィット端子１１の弾性脚部１１Ｂは、プレスフィット端子１１の長手方向に垂直な方向に貫通する長穴１１Ｃの周囲に形成される。弾性脚部１１Ｂの長穴１１Ｃは、基板４０のスルーホール４１に圧入されると弾性変形し、スルーホール４１の内壁と電気的及び機械的に接続される。
図２に示すように、ガイド部材５０のガイド孔５０Ｅは、開口部５０Ａと、開口部５０Ａに形成されたテーパ面５０Ｂと、テーパ面５０Ｂに隣接する縮径部５０Ｃと、縮径部５０Ｃに隣接する拡径部５０Ｄとを有している。図３に示すように、ガイド部材５０の外形及び開口部５０Ａの形状は矩形状である。また、縮径部５０Ｃの断面形状は、プレスフィット端子１１の断面形状に合わせた矩形状となっている。楕円形である。なお、拡径部５０Ｄの断面形状は、矩形に限らず、円形又は楕円又は長円であってもよい。
図２及び図３に示すように、ガイド部材５０の開口部５０Ａは、基板４０のスルーホール４１の内径より大きく形成されている。また、開口部５０Ａに形成されたテーパ面５０Ｂは、開口部５０Ａから離れるにしたがって内径が小さくなり、縮径部５０Ｃと接続している。そして、図３に示すように、縮径部５０Ｃは、プレスフィット端子１１の拡大部１１Ｆの断面形状とほぼ同じ大きさに形成されている。よって、図２は、ガイド部材５０のガイド孔５０Ｅを、プレスフィット端子１１の拡大部１１Ｆが塞いだ状態となっている。これにより、基板４０の、ガイド部材５０側に発生した屑は、ガイド孔５０Ｅの内部に閉じ込められ、外部に放出されることはない。
また、ガイド部材５０は、基板４０への位置決め用の脚部５０Ｆを有している。図２及び図４に示すように、脚部５０Ｆは、ガイド部材５０の、開口部５０Ａと反対側の端部から延出するリブである。一方、基板４０は、脚部５０Ｆと嵌合する位置決め孔４２を有している。ガイド部材５０は、脚部５０Ｆを、基板４０の位置決め孔４２に嵌合させることにより、基板４０に対して位置決めされる。ガイド部材５０が基板４０に対して位置決めされることにより、ガイド孔５０Ｅの中心が、スルーホール４１の中心に位置決めされる。そして、ガイド部材５０は基板４０に固定され、各スルーホール４１の周囲を取り囲む。
コネクタＡＳＳＹ１０における、各プレスフィット端子１１の位置は、各プレスフィット端子１１に大きな曲がり又は変形などの異常がない場合であっても、プレスフィット端子１１の加工誤差及びコネクタＡＳＳＹ１０への取り付け誤差の範囲内で、位置ずれする場合がある。
プレスフィット端子１１の位置がずれると、ガイド孔５０Ｅにプレスフィット端子１１を挿入する際に、プレスフィット端子１１の先端部１１Ａが、開口部５０Ａに当接することがある。しかしながら、実施の形態１のガイド部材５０は、開口部５０Ａにテーパ面５０Ｂを有しているので、テーパ面５０Ｂに当接した先端部１１Ａは、テーパ面５０Ｂに沿って縮径部５０Ｃに案内される。
また、プレスフィット端子１１の位置がずれると、ガイド孔５０Ｅの開口部５０Ａに、プレスフィット端子１１の拡大部１１Ｆが当接する場合もある。しかしながら、プレスフィット端子１１の縮小部１１Ｄと拡大部１１Ｆの間には傾斜部１１Ｅが形成されているため、傾斜部１１Ｅとテーパ面５０Ｂが当接して、拡大部１１Ｆは、テーパ面５０Ｂに沿って縮径部５０Ｃに案内される。
次に、ベース３０について説明する。図１に示すように、ベース３０は、カバー２０の内壁に形成されたベース固定部２２に固定されている。また、図２に示すように、ベース３０は、凹部３３と、凹部３３の周囲を囲む基板支持部３２とを有している。基板支持部３２は、プレスフィット端子１１がスルーホール４１に圧入される際に、基板４０にかかる荷重を受けて、基板４０の曲がり及び破損を防止する。
基板４０は、基板支持部３２の上に載置された状態で、複数の固定部材３１により、ベース３０に固定される。基板４０に形成された複数のスルーホール４１の下部は、凹部３３に対向している。よって、凹部３３は、基板４０と基板支持部３２により、閉塞された空間を形成する。
このように、実施の形態１のプレスフィット端子を有する制御ユニット１によれば、プレスフィット端子１１に、先端部１１Ａと、縮小部１１Ｄと、傾斜部１１Ｅと、拡大部１１Ｆとを形成する。が縮小部１１Ｄを形成する。また、基板４０のガイド部材５０に、テーパ面５０Ｂを有する開口部５０Ａと、縮径部５０Ｃを形成する。そして、プレスフィット端子１１の位置ずれにより、先端部１１Ａ又は傾斜部１１Ｅがテーパ面５０Ｂに当接した際には、先端部１１Ａ又は傾斜部１１Ｅをテーパ面５０Ｂに沿って移動させ、縮径部５０Ｃに案内する。これにより、プレスフィット端子１１の位置に、誤差範囲内の位置ずれがある場合でも、プレスフィット端子１１の先端部１１Ａを、スルーホール４１に案内することができる。よって、プレスフィット端子１１とスルーホール４１の位置決めが容易となり、コネクタＡＳＳＹ１０と基板４０の組立性が向上する。
また、実施の形態１のプレスフィット端子を有する制御ユニット１によれば、プレスフィット端子１１がスルーホール４１に圧入されて固定された場合に、ガイド部材５０のガイド孔５０Ｅにおける、開口部５０Ａ側と基板４０側とが、ガイド孔５０Ｅの縮径部５０Ｃにおいて、プレスフィット端子１１の拡大部１１Ｆにより閉塞され、分離される。これにより、プレスフィット端子１１がスルーホール４１に圧入される際に、スルーホール４１のガイド部材５０側において発生する屑を、ガイド孔５０Ｅの内部に封止することができる。よって、屑が外部に放出されて電子部品に付着し、ショートなどの異常を発生させることを防止できる。
さらに、スルーホール４１の、基板４０を挟んでガイド部材５０と対向する方向には、ベース３０の凹部３３が、スルーホール４１を囲むように形成されている。これにより、プレスフィット端子１１がスルーホール４１に圧入される際に、スルーホール４１の、基板４０を挟んでガイド部材５０と対向する位置に発生する屑を、凹部３３に封止することができる。よって、屑が外部に放出されて電子部品に付着し、ショートなどの異常を発生させることを防止できる。
なお、実施の形態１では、ガイド孔５０Ｅのテーパ面５０Ｂの断面は直線状であるが、曲線または、勾配の異なる直線や曲率の異なる曲線を組合せた形状であってもよい。そして、開口部５０Ａの形状は、矩形状であるが、楕円形又は円形であってもよい。
また、実施の形態１では、図１に示すように、ベース３０の１つの凹部３３を、基板４０の複数のスルーホール４１に対向させていたが、これに限るものではない。例えば、図５の第１変形例に示すように、１つのスルーホール４１に対し、１つの凹部３３を形成するようにしてもよい。
そして、実施の形態１では、図２に示すように、ガイド孔５０Ｅの縮径部５０Ｃは、ガイド孔５０Ｅの開口部５０Ａ側にのみ形成していたが、これに限るものではない。例えば、図６に示す第２変形例のガイド部材５１のように、テーパ面５１Ｂを延長して、縮径部５１Ｃを基板４０側に形成してもよい。これにより、プレスフィット端子１１の先端部１１Ａ又は傾斜部１１Ｅがテーパ面５１Ｂに当接したときに、プレスフィット端子１１が受ける抵抗を低減することができる。
また、図７に示す第３変形例のガイド部材５２のように、テーパ面５２Ｂと縮径部５２Ｃの間に、拡径部５２Ｄを配置してもよい。これにより、スルーホール４１により近い位置で、プレスフィット端子１１をスルーホール４１に案内することができる。さらに、図８の第４変形例のガイド部材５３のように、縮径部５３Ｃを、ガイド孔５３Ｅの開口部５３Ａから、基板４０の近くまで延長して形成してもよい。これにより、スルーホール４１から発生する屑を、より確かにガイド部材５３のガイド孔５３Ｅ内に封じ込めることができる。
また、実施の形態１では、ガイド部材５０を、位置決め用の脚部５０Ｆで基板４０に固定していたが、これに限るものではない。例えば、ガイド部材５０は、基板４０と一体に成形してもよい。そして、実施の形態１では、ガイド孔５０Ｅの縮径部５０Ｃは、１箇所のみ形成していたが、これに限るものではない。例えば、縮径部５０Ｃは、２箇所以上形成してもよい。さらに、実施の形態１では、プレスフィット端子１１は、長穴１１Ｃが形成された弾性脚部１１Ｂを有する形状のものであったが、これに限るものではない。例えば、プレスフィット端子１１の形状は、他の形状であってもよい。
１ 制御ユニット、１０ コネクタＡＳＳＹ（コネクタ組立体）、１１ プレスフィット端子、１１Ａ 先端部、１１Ｂ 弾性脚部、１１Ｃ 長穴、１１Ｄ 縮小部、１１Ｅ 傾斜部、１１Ｆ 拡大部、１２ コネクタ端子、１３ 固定部、２０ カバー、２１ カバー固定部、２２ ベース固定部、３０ ベース、３１ 固定部材、３２ 基板支持部、３３ 凹部、４０ 基板、４１ スルーホール、５０〜５３ ガイド部材、５０Ａ〜５３Ａ 開口部、５０Ｂ〜５３Ｂ テーパ面、５０Ｃ〜５３Ｃ 縮径部、５０Ｄ〜５３Ｄ 拡径部、５０Ｅ〜５３Ｅ ガイド孔、５０Ｆ〜５３Ｆ 脚部。

Claims (3)

  1. コネクタ組立体と基板を組み立てて形成される、プレスフィット構造を有する制御ユニットであって、
    前記コネクタ組立体は、
    プレスフィット端子を有し、
    前記基板は、
    前記プレスフィット端子が接続される被接続部と、
    前記被接続部の周囲を囲み、前記基板から延出するガイド部材とを有し、
    前記プレスフィット端子は、
    前記プレスフィット端子の先端側に形成された接続部と、
    前記接続部に隣接して形成された拡大部とを有し、
    前記ガイド部材は、
    前記プレスフィット端子の位置する方向に開口する開口部と、
    前記開口部から前記基板に至るガイド孔と、
    前記開口部に隣接して形成された縮径部とを有し、
    前記ガイド孔は、
    前記プレスフィット端子の前記接続部が、前記基板の前記被接続部に接続された場合に、前記プレスフィット端子の前記拡大部が、前記ガイド孔の前記縮径部を閉塞する、
    プレスフィット構造を有する制御ユニット。
  2. 前記基板を挟んで前記ガイド部材と対向する位置に、前記基板を支持するベース部材を有し、
    前記ベース部材は、
    前記基板の前記被接続部の周囲を囲む凹部を有する、
    請求項１に記載のプレスフィット構造を有する制御ユニット。
  3. 前記ガイド部材は、
    前記開口部の内側に形成され、前記開口部から離れるにしたがって内径が小さくなるテーパ面を有する、
    請求項１又は２に記載のプレスフィット構造を有する制御ユニット。
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