中継端子
【課題】プリント基板等の損傷を回避しつつ、また特別な位置決め用治具等も必要とすることなく簡単な設備と作業で、接続端子をプリント基板等に対して高精度に且つ強固に固定装着することが出来る中継端子を提供する。
【解決手段】スルーホール１４の一方の開口周縁部４２に係止される環状の鍔部２０と、該鍔部２０から前記スルーホール１４内に延び出す一対の弾性接続片２２とを弾性導電材料で形成した中継端子１０において、前記一対の弾性接続片２２に、接続端子１８と当接する当接部３６と、前記接続端子１８が挿入されることで前記スルーホール１４の内周面５６に押し付けられる接続部３０，３２と、前記スルーホール１４の他方の開口周縁部４４に係止される抜止係止部３８を形成した。
【解決手段】スルーホール１４の一方の開口周縁部４２に係止される環状の鍔部２０と、該鍔部２０から前記スルーホール１４内に延び出す一対の弾性接続片２２とを弾性導電材料で形成した中継端子１０において、前記一対の弾性接続片２２に、接続端子１８と当接する当接部３６と、前記接続端子１８が挿入されることで前記スルーホール１４の内周面５６に押し付けられる接続部３０，３２と、前記スルーホール１４の他方の開口周縁部４４に係止される抜止係止部３８を形成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路導体と接続端子との電気的接続に用いられる中継端子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プリント配線等の回路導体には、外部の電気回路を接続するための接続端子が設けられている。一般に、この接続端子は、プリント基板に形成したスルーホールに挿通されて半田付けされることによって、プリント基板に対して固定されていると共にプリント基板の回路導体に導通されている。
【０００３】
ところで、接続端子は、外部回路との接続用コネクタの着脱等に支障が出ないように、プリント基板に対する突出方向や位置を高精度に設定されていることが重要である。そこで、従来から、接続端子の半田付けに際しては、治具を用いて接続端子をプリント基板上で高精度に位置決めしている。
【０００４】
しかしながら、このような治具を用いた従来からの接続端子の半田付けは、製造設備が複雑で作業工程も煩雑になり、治具の準備による製造コストの増大も避けられないという問題があった。より簡単な設備と作業工程で、接続端子をプリント基板の回路導体に接続させて精度良く位置決め固定することの出来る新たな構造の実現が要求されていたのである。
【０００５】
なお、かかる要求に対して、例えば特開平９−３０６６１０号公報（特許文献１）に記載されているような、接続端子に固着した合成樹脂製の鍔部をプリント基板上に載置させて接続端子の位置決めに用いる構造や、接続端子をプリント基板のスルーホールに圧入固定する構造も考えられる。しかし、前者の鍔部は、単にプリント基板への載置状態であることから安定性が悪いことに加えて半田付け時のプリント基板と鍔部の熱膨張差で接続端子の捩れや位置ずれが生じ易く、それ故、充分な精度確保が達成され難い。加えて、熱膨張差に起因して半田クラックが発生するおそれもあった。また、後者の圧入構造では、接続端子をプリント基板のスルーホールに圧入する際に、スルーホール内部の損傷や変形のおそれがあり、特に多層式のプリント基板の場合は、スルーホール内部の損傷に起因してガラス繊維と樹脂が熱ストレスで剥離するミーズリング現象が引き起こされるおそれもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−３０６６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、プリント基板等の損傷を回避しつつ、また特別な位置決め用治具等も必要とすることなく簡単な設備と作業で、接続端子をプリント基板等に対して高精度に且つ強固に固定装着することが出来る中継端子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第一の態様は、回路導体におけるスルーホールに装着されて、前記回路導体に接続端子を装着するのに用いられる中継端子であって、前記スルーホールの一方の開口周縁部に係止されて該一方の開口周縁部上に位置させられる環状の鍔部と、該鍔部の内周縁部から前記スルーホール内に延び出して該スルーホールの他方の開口部側に突出させられる一対の弾性接続片とが、弾性導電材料で形成されており、前記一対の弾性接続片には、該一対の弾性接続片の対向面間に挿入される接続端子と当接する当接部と、前記接続端子が挿入されることによって互いに離隔方向に弾性変形して前記回路導体の前記スルーホールの内周面に押し付けられる接続部と、前記スルーホールの他方の開口部側への突出部分で拡開されて該他方の開口周縁部に係止される抜止係止部とが、形成されていることを、特徴とする。
【０００９】
本発明の中継端子は、一対の弾性接続片の突出端側からスルーホールに挿入されて、鍔部がスルーホールの開口周縁部に上方から係止された状態でプリント基板等に装着される。そして、環状の鍔部から接続端子が挿通されることにより、一対の弾性接続片が外方に広がるように弾性変形されて、各弾性接続片の当接部が接続端子に接触すると共に、接続部がスルーホールの内周面に接触される。これにより、内部に挿通された接続端子が中継端子で支持されて、中継端子を介してプリント基板等に突設されると共に、スルーホールに導通されたプリント配線等の回路導体と電気的に接続される。更に、抜止係止部がスルーホールの他方の開口周縁部に係止されることによって、中継端子のスルーホールからの抜けが阻止される。
【００１０】
このような中継端子を用いることによって、本発明によれば、従来使用されていた半田を用いることなく、接続端子をプリント基板等に高精度且つ強固に固定して回路導体と電気的に接続することが出来る。これにより、煩雑な半田付けの工程や、その際に用いられる冶具等を廃止することが出来て、接続端子の回路導体への取付作業の簡略化・低コスト化が図られる。また、半田を廃止することにより、熱膨張差に起因する半田クラック等の問題も解消されて、中継端子の弾性接続片への接触による高度の接続信頼性が確保される。
【００１１】
また、接続端子をスルーホール内に挿通するに際して、予め、中継端子の弾性接続片によってスルーホールの内周面がカバーされていることから、接続端子によるスルーホール内周面の損傷等が可及的に防止出来る。これにより、多層基板で特に問題となるミーズリング等の不具合も解消することが出来る。なお、中継端子の鍔部は、周方向に連続して延びる環状のものであれば良く、円環状のものや矩形の環状のもの等が何れも含まれる。
【００１２】
本発明の第二の態様は、第一の態様に記載のものにおいて、前記一対の弾性接続片の対向面間距離が、基端部において最大とされていると共に、先端部において最小とされており、スルーホールの他方の開口周縁部から突出する部分が先窄まり形状とされているものである。本態様によれば、中継端子をスルーホールに挿入する際に、中継端子のスルーホール内周面への引っ掛かりを防止して内周面の損傷を回避出来ると共に、中継端子をスルーホールにスムーズに挿入することが出来る。
【００１３】
本発明の第三の態様は、第一又は第二の態様に記載の中継端子の複数個が配列されて、樹脂製の台座によって連結されている中継端子ユニットである。
【００１４】
本態様によれば、例えば、コネクタのピッチに合わせて任意の数の中継端子を配列させて樹脂製の台座によって一体化することにより、多数のスルーホールのそれぞれに中継端子を同時に挿入することが出来、中継端子の組み付け作業の簡素化が図られる。更に、複数の中継端子間を樹脂製の台座で確実に絶縁することが出来る。
【００１５】
本発明の第四の態様は、第一又は第二の態様に記載の中継端子が装着されており、該中継端子に接続端子が装着されているプリント基板である。
【００１６】
このようなプリント基板によれば、複数の接続端子が半田を用いることなく固定されることから、半田付け工程が不要となり、低コストで製造することが出来る。更に、中継端子で接続端子が精度良く位置決めされることから、相手側コネクタ等との接続安定性も向上される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に従う中継端子を用いれば、接続端子を半田を用いること無しにプリント基板等に精度良く且つ強固に固定することが出来る。これにより、半田付け工程を不要とすることが出来て、製造コストの低減を図ることが出来る。また、スルーホール内周面を中継端子でカバーすることによって、接続端子の挿入に伴うスルーホール損傷のおそれを低減することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態としての中継端子が装着されたプリント基板の斜視図。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ断面に相当する断面図。
【図３】図２に示した中継端子の断面図。
【図４】図３に示した中継端子の上面図。
【図５】接続端子の斜視図。
【図６】図３に示した中継端子への接続端子の挿入状態を示す断面図。
【図７】図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ断面図。
【図８】中継端子ユニットの斜視図。
【図９】接続端子の異なる態様を説明するための図６に対応する断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
先ず、図１および図２に、本発明の一実施形態としての中継端子１０が装着されたプリント基板１２を示す。プリント基板１２には回路導体としての図示しないプリント配線が形成されていると共に、プリント配線に接続するスルーホール１４が貫設されている。このスルーホール１４に中継端子１０が個別に、或いは複数がユニット化された中継端子ユニット１６として装着されている。そして、各中継端子１０に接続端子１８が挿通されることによって、各接続端子１８が中継端子１０を介してプリント基板１２に突設されている。
【００２１】
図３および図４に、中継端子１０をスルーホール１４への挿入状態で示す。なお、図４は、中継端子１０を接続端子１８の挿入状態で示す。中継端子１０は、例えば銅合金等の弾性導電材料からなる一体成形品とされている。中継端子１０は、環状の鍔部２０を有すると共に、鍔部２０から突出される一対の弾性接続片２２を有している。
【００２２】
鍔部２０は中央に挿入口２４が貫通状態で形成された環形状とされている。鍔部２０の内周面２６および外周面２８は、弾性接続片２２に向けて次第に横断面寸法が小さくなるテーパ形状とされている。また、外周面２８の横断面寸法は、弾性接続片２２と反対側の端部においてスルーホール１４の開口寸法よりも大きく、弾性接続片２２側の端部においてスルーホール１４の開口寸法よりも小さくされている。なお、本実施形態における鍔部２０は、内周面２６および外周面２８が、角部が丸められた略長方形の横断面形状とされているが、スルーホール１４のランドに合わせたオーバル形状とする等しても良い。
【００２３】
そして、鍔部２０の内周縁部において長方形形状の長辺部分から、一対の弾性接続片２２がそれぞれ突出形成されている。これら一対の弾性接続片２２は互いに同形状とされており、長方形断面を有する板形状とされると共に、その幅寸法：Ｗは、接続端子１８の幅寸法：ｗよりも僅かに小さくされている。
【００２４】
弾性接続片２２には鍔部２０と接続される基端部３０、突出方向の中間部分に位置する中間部３２、および突出先端部３４が形成されている。これら基端部３０、中間部３２、突出先端部３４は、何れも直線状に延び出されている。
【００２５】
そして、基端部３０と中間部３２の間には、当接部３６が形成されている。当接部３６は、他方の弾性接続片２２に向けて凸となり、中継端子１０の内方に突出する湾曲形状とされている。
【００２６】
一方、中間部３２と突出先端部３４の間には、抜止係止部３８が形成されている。抜止係止部３８は、当接部３６とは逆に、他方の弾性接続片２２に対して凹となり、中継端子１０の外方に突出する湾曲形状とされている。
【００２７】
なお、これら一対の弾性接続片２２の対向面間距離は、接続端子１８の非挿入状態で、基端部３０において最大とされていると共に、突出先端部３４において最小とされている。これにより、一対の弾性接続片２２は、全体として基端部３０から突出先端部３４に行くに連れて互いに接近する先窄まり形状とされている。そして、一対の弾性接続片２２は、スルーホール１４に容易に挿通可能とするために、その外周面４０の対向面間距離の最大値が、接続端子１８の非挿入状態でスルーホール１４の長手方向に直交する方向（図３中、左右方向）の寸法よりも小さくなるように設定されている。また、一対の当接部３６の対向面間距離の最小値：Ｄは、接続端子１８の厚さ寸法：ｄよりも小さくなるように設定されている。
【００２８】
このような構造とされた中継端子１０は、弾性接続片２２の突出先端部３４からスルーホール１４内に挿入される。そして、テーパ形状とされた鍔部２０の外周面２８がスルーホール１４の一方の開口周縁部４２に係止されることによって鍔部２０が開口周縁部４２上に位置されると共に、中継端子１０がスルーホール１４に装着される。これにより、弾性接続片２２が鍔部２０の内周縁部からスルーホール１４内に延び出されて、当接部３６がスルーホール１４内に位置される一方、抜止係止部３８はスルーホール１４の他方の開口周縁部４４から突出される。
【００２９】
スルーホール１４に装着された中継端子１０には、接続端子１８が挿入される。図５に示すように、接続端子１８は、長方形断面を有する平板形状とされており、一方の端部が突出端部４６とされる一方、他方の端部が挿入端部４８とされる。突出端部４６と挿入端部４８の間には、全周に亘って軸直角方向に突出する係止鍔部５０が一体形成されている。係止鍔部５０は、中継端子１０の挿入口２４の最大寸法よりも小さく、且つ最小寸法よりも大きな寸法をもって形成される。なお、接続端子１８の軸方向における係止鍔部５０の形成位置は、要求されるプリント基板１２からの突出寸法等を考慮して決定される。更に、係止鍔部５０から軸方向で挿入端部４８側に所定距離だけ離隔した位置には、一対の係合凹部５２が形成されている。係合凹部５２は、接続端子１８の一対の平面５４上にそれぞれ形成されており、軸直角方向外方に開口して接続端子１８の幅方向の全長に亘って延びる凹溝形状とされている。
【００３０】
図６および図７に示すように、接続端子１８が、スルーホール１４に装着された中継端子１０の挿入口２４に、挿入端部４８側から挿入される。接続端子１８は、鍔部２０の内周面２６がテーパ形状とされていることによって、中継端子１０の中央部分に案内される。接続端子１８の中継端子１０への挿入量は、係止鍔部５０がテーパ形状とされた鍔部２０の内周面２６に係止されることで規定される。
【００３１】
接続端子１８が弾性接続片２２の対向面間に挿入されることによって、一対の基端部３０および中間部３２はそれぞれ互いに離隔する方向に弾性変形されて、スルーホール１４の内周面５６に押し付けられる。それと共に、一対の弾性接続片２２において内方に突出された当接部３６が、それぞれ、弾性接続片２２の復元力に基づいて接続端子１８の係合凹部５２への係合状態で接続端子１８の平面５４と接触する。これにより、接続端子１８は一対の当接部３６で挟まれて、中継端子１０に支持されると共に、中継端子１０を介してスルーホール１４に装着される。そして、中継端子１０が基端部３０および中間部３２でスルーホール１４と接触すると共に、接続端子１８が当接部３６で中継端子１０と接触される。その結果、接続端子１８が中継端子１０を介してスルーホール１４およびスルーホール１４に接続されたプリント配線と電気的に接続されることとなる。このように、本実施形態においては、基端部３０および中間部３２がスルーホール１４との接続部とされている。
【００３２】
また、接続端子１８の中継端子１０への挿入状態において、スルーホール１４の他方の開口周縁部４４から突出された抜止係止部３８は、接続端子１８が挿入されることで互いに離隔する方向に拡開される。これにより、一対の抜止係止部３８の外周面４０の最大離隔距離が、スルーホール１４の長手方向に直交する方向の寸法よりも大きくされる。その結果、中継端子１０がスルーホール１４から抜け出す方向に移動した場合には、抜止係止部３８がスルーホール１４の開口周縁部４４で係止されることによってスルーホール１４からの抜けが防止される。
【００３３】
これにより、接続端子１８が中継端子１０を介してプリント基板１２に突設される。接続端子１８が突設されたプリント基板１２は、例えば図示しないアッパケースとロアケースの間に収容されると共に、接続端子１８がアッパケースやロアケースに形成されたコネクタ収容部内に突出される。そして、外部回線のコネクタがコネクタ収容部内に嵌め入れられて、コネクタ内端子が接続端子１８と接続される。
【００３４】
このような中継端子１０によれば、半田を用いることなく、特別な冶具や工具を用いることも無しに、接続端子１８をスルーホール１４に装着することが出来る。従って、煩雑な半田付け工程を不要とすることが出来て、接続端子１８のスルーホール１４への装着作業をより簡略化、低コスト化することが出来る。また、半田を廃止したことによって、半田クラック等の問題も解消される。
【００３５】
そして、中継端子１０の一対の弾性接続片２２で接続端子１８を挟持することによって、半田を用いずとも、接続端子１８をスルーホール１４に強固に固定することが出来る。特に本実施形態においては、弾性接続片２２の当接部３６が接続端子１８の係合凹部５２と係合することによって、接続端子１８をより強固に保持出来ると共に、接続端子１８の抜けを抑えることも出来る。更に、一対の弾性接続片２２が先窄み形状とされていることから、スルーホール１４への挿入に際してスルーホール１４の内周面２６を傷つけるおそれが低減されていると共に、接続端子１８が挿入されることによって弾性接続片２２が確実に拡開されて、弾性接続片２２の復元力に基づく接続端子１８の狭持力がより有効に発揮されるようになっている。加えて、突出先端部３４は、抜止係止部３８の湾曲形状によって接続端子１８側に付勢されることで弾性接続片２２の先端部でも有効な狭持力が発現され得て、接続端子１８をより強固に保持することが可能とされている。
【００３６】
さらに、中継端子１０は、鍔部２０の外周面２８がスルーホール１４の一方の開口周縁部４２に係止される。これにより、スルーホール１４のランドに対して鍔部２０を確実且つ広範囲で接触させることが出来る。従って、スルーホール１４延いてはプリント配線との電気的接続性が安定して確保され得ることから、スルーホール１４のランドの小型化を図ることも出来る。特に本実施形態においては、スルーホール１４がめっきスルーホールとされており、弾性接続片２２の基端部３０や中間部３２がスルーホール１４の内周面５６に押し付けられて電気的に接続されることによって、より安定した電気的接続が可能とされている。
【００３７】
また、幅広の接続端子１８の平面５４と弾性接続片２２が重ね合わされることから、接続端子１８と弾性接続片２２の接触代を有効に確保することが出来て、より強固な保持力とより安定的な電気的接続性が得られることに加えて、平面同士の重ね合わせによって接続端子１８の中心軸回りのローリングも抑えられて、接続端子１８を精度良く位置決めすることが出来る。また、接続端子１８の係止鍔部５０が中継端子１０の挿入口２４の内周面２６に係止されることによって接続端子１８のプリント基板１２からの突出量を精度良く設定することが出来る。また、特に本実施形態においては、弾性接続片２２の幅寸法が接続端子１８の幅寸法よりも僅かに小さくされていることによって、接続端子１８の中継端子１０への挿入状態を容易に視認することも出来る。
【００３８】
なお、中継端子１０は、プリント基板１２のスルーホール１４にそれぞれ独立して装着されても良いが、複数の中継端子１０で中継端子ユニット１６を構成して、複数のスルーホール１４に一括して装着することも可能である。図１および図２に示したように、中継端子ユニット１６は、矩形平板形状を有する合成樹脂製の台座６０を有している。そして、複数の中継端子１０が配列されて鍔部２０が台座６０にインサート成形されることによって、これら中継端子１０が台座６０で連結されている。なお、中継端子１０の個数および配列間隔は、例えばコネクタの端子数やピッチ等に応じて設定される。また、台座６０には中継端子１０の個数に対応する貫通孔６２が形成されており、この貫通孔６２が各中継端子１０の鍔部２０の挿入口２４と連通されている。接続端子１８は、貫通孔６２を通じて中継端子１０内に挿入される。
【００３９】
このような中継端子ユニット１６を用いれば、複数の中継端子１０を同時にスルーホール１４に挿入することが出来る。そして、台座６０へのインサート成形時に中継端子１０の位置決めが為されることから、スルーホール１４への挿入時に各中継端子１０を位置決めすることも不要とされる。また、各中継端子１０間の絶縁を合成樹脂製の台座６０で確実に保障することが出来る。
【００４０】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、前記実施形態における中継端子１０は、一対の弾性接続片２２が鍔部２０と一体形成されていたが、これら一対の弾性接続片２２の内の一つ或いは両方を鍔部２０と別体形成して溶接や接着等により鍔部２０に連結する等しても良い。また、前記実施形態における中継端子１０の鍔部２０はテーパ形状とされていたが、弾性接続片２２との接続部分に段差面をもって形成して、この段差面をスルーホール１４の一方の開口周縁部４２に係止させる等しても良い。また、鍔部２０の挿入口２４の形状は略長方形形状とされていたが、挿入口２４の形状は接続端子１８の形状に応じて適宜に変更可能であって、例えば接続端子１８として正方形断面を有する端子を用いる場合には正方形形状としたり、接続端子１８として円形断面を有する端子を用いる場合には円形状としたりしても良い。
【００４１】
また、中継端子の大きさは挿入される接続端子の大きさに応じて適宜に設定可能である。従って、複数の中継端子を纏めて中継端子ユニットを構成する場合には、例えば所定の規格に応じて、互いに大きさの異なる複数の中継端子を纏めて中継端子ユニットを構成する等しても良い。
【００４２】
また、前記実施形態における中継端子ユニット１６はあくまでも例示であって、台座６０に複数の中継端子１０を複数列に配列しても良い。また、台座６０の具体的形状は四角形状に限定されるものではなく、周囲の電気部品の配設態様やプリント配線等の回路導体の配索態様等を考慮して適宜に設定可能である。従って、例えば１つのコネクタ収容部の中継端子毎に台座で纏めて中継端子ユニットを構成しても良いし、或いは、複数のコネクタ収容部の中継端子を１つの台座に纏めて、１つの中継端子ユニットで複数のコネクタ収容部の中継端子を一度に装着可能としても良い。
【００４３】
また、接続端子１８における係止鍔部５０や係合凹部５２は必ずしも必要ではなく、平板形状の接続端子等でも良い。更に、例えば図９に示すように、接続端子１８において弾性接続片２２からの突出部分に、軸直角方向に広がる係止段差面６４を形成して、係止段差面６４を弾性接続片２２の突出先端部に係止させることによって、中継端子１０からの抜け止め構造を形成する等しても良い。
【００４４】
更にまた、中継端子１０に挿入される接続端子は、コネクタ接続に用いられる基板用端子に限定されるものではない。例えば、リレーやヒューズ等の電気部品の接続端子を中継端子に挿入して固定することによって、これらの電気部品を半田を用いることなくプリント基板上に実装すること等も可能である。
【００４５】
更にまた、回路導体としてバスバー回路を用いて、バスバー回路に貫設されたスルーホールに本発明に従う中継端子を装着すると共に、中継端子でバスバーのタブを支持することによって、中継端子を用いてバスバー回路にタブを突設することも可能である。このようにすれば、タブの配設自由度を向上することが出来る。
【符号の説明】
【００４６】
１０：中継端子、１２：プリント基板、１４：スルーホール、１６：中継端子ユニット、１８：接続端子、２０：鍔部、２２：弾性接続片、３０：基端部（接続部）、３２：中間部（接続部）、３４：突出先端部、３６：当接部、３８：抜止係止部、４２：一方の開口周縁部、４４：他方の開口周縁部、５６：内周面、６０：台座
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路導体と接続端子との電気的接続に用いられる中継端子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プリント配線等の回路導体には、外部の電気回路を接続するための接続端子が設けられている。一般に、この接続端子は、プリント基板に形成したスルーホールに挿通されて半田付けされることによって、プリント基板に対して固定されていると共にプリント基板の回路導体に導通されている。
【０００３】
ところで、接続端子は、外部回路との接続用コネクタの着脱等に支障が出ないように、プリント基板に対する突出方向や位置を高精度に設定されていることが重要である。そこで、従来から、接続端子の半田付けに際しては、治具を用いて接続端子をプリント基板上で高精度に位置決めしている。
【０００４】
しかしながら、このような治具を用いた従来からの接続端子の半田付けは、製造設備が複雑で作業工程も煩雑になり、治具の準備による製造コストの増大も避けられないという問題があった。より簡単な設備と作業工程で、接続端子をプリント基板の回路導体に接続させて精度良く位置決め固定することの出来る新たな構造の実現が要求されていたのである。
【０００５】
なお、かかる要求に対して、例えば特開平９−３０６６１０号公報（特許文献１）に記載されているような、接続端子に固着した合成樹脂製の鍔部をプリント基板上に載置させて接続端子の位置決めに用いる構造や、接続端子をプリント基板のスルーホールに圧入固定する構造も考えられる。しかし、前者の鍔部は、単にプリント基板への載置状態であることから安定性が悪いことに加えて半田付け時のプリント基板と鍔部の熱膨張差で接続端子の捩れや位置ずれが生じ易く、それ故、充分な精度確保が達成され難い。加えて、熱膨張差に起因して半田クラックが発生するおそれもあった。また、後者の圧入構造では、接続端子をプリント基板のスルーホールに圧入する際に、スルーホール内部の損傷や変形のおそれがあり、特に多層式のプリント基板の場合は、スルーホール内部の損傷に起因してガラス繊維と樹脂が熱ストレスで剥離するミーズリング現象が引き起こされるおそれもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−３０６６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、プリント基板等の損傷を回避しつつ、また特別な位置決め用治具等も必要とすることなく簡単な設備と作業で、接続端子をプリント基板等に対して高精度に且つ強固に固定装着することが出来る中継端子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第一の態様は、回路導体におけるスルーホールに装着されて、前記回路導体に接続端子を装着するのに用いられる中継端子であって、前記スルーホールの一方の開口周縁部に係止されて該一方の開口周縁部上に位置させられる環状の鍔部と、該鍔部の内周縁部から前記スルーホール内に延び出して該スルーホールの他方の開口部側に突出させられる一対の弾性接続片とが、弾性導電材料で形成されており、前記一対の弾性接続片には、該一対の弾性接続片の対向面間に挿入される接続端子と当接する当接部と、前記接続端子が挿入されることによって互いに離隔方向に弾性変形して前記回路導体の前記スルーホールの内周面に押し付けられる接続部と、前記スルーホールの他方の開口部側への突出部分で拡開されて該他方の開口周縁部に係止される抜止係止部とが、形成されていることを、特徴とする。
【０００９】
本発明の中継端子は、一対の弾性接続片の突出端側からスルーホールに挿入されて、鍔部がスルーホールの開口周縁部に上方から係止された状態でプリント基板等に装着される。そして、環状の鍔部から接続端子が挿通されることにより、一対の弾性接続片が外方に広がるように弾性変形されて、各弾性接続片の当接部が接続端子に接触すると共に、接続部がスルーホールの内周面に接触される。これにより、内部に挿通された接続端子が中継端子で支持されて、中継端子を介してプリント基板等に突設されると共に、スルーホールに導通されたプリント配線等の回路導体と電気的に接続される。更に、抜止係止部がスルーホールの他方の開口周縁部に係止されることによって、中継端子のスルーホールからの抜けが阻止される。
【００１０】
このような中継端子を用いることによって、本発明によれば、従来使用されていた半田を用いることなく、接続端子をプリント基板等に高精度且つ強固に固定して回路導体と電気的に接続することが出来る。これにより、煩雑な半田付けの工程や、その際に用いられる冶具等を廃止することが出来て、接続端子の回路導体への取付作業の簡略化・低コスト化が図られる。また、半田を廃止することにより、熱膨張差に起因する半田クラック等の問題も解消されて、中継端子の弾性接続片への接触による高度の接続信頼性が確保される。
【００１１】
また、接続端子をスルーホール内に挿通するに際して、予め、中継端子の弾性接続片によってスルーホールの内周面がカバーされていることから、接続端子によるスルーホール内周面の損傷等が可及的に防止出来る。これにより、多層基板で特に問題となるミーズリング等の不具合も解消することが出来る。なお、中継端子の鍔部は、周方向に連続して延びる環状のものであれば良く、円環状のものや矩形の環状のもの等が何れも含まれる。
【００１２】
本発明の第二の態様は、第一の態様に記載のものにおいて、前記一対の弾性接続片の対向面間距離が、基端部において最大とされていると共に、先端部において最小とされており、スルーホールの他方の開口周縁部から突出する部分が先窄まり形状とされているものである。本態様によれば、中継端子をスルーホールに挿入する際に、中継端子のスルーホール内周面への引っ掛かりを防止して内周面の損傷を回避出来ると共に、中継端子をスルーホールにスムーズに挿入することが出来る。
【００１３】
本発明の第三の態様は、第一又は第二の態様に記載の中継端子の複数個が配列されて、樹脂製の台座によって連結されている中継端子ユニットである。
【００１４】
本態様によれば、例えば、コネクタのピッチに合わせて任意の数の中継端子を配列させて樹脂製の台座によって一体化することにより、多数のスルーホールのそれぞれに中継端子を同時に挿入することが出来、中継端子の組み付け作業の簡素化が図られる。更に、複数の中継端子間を樹脂製の台座で確実に絶縁することが出来る。
【００１５】
本発明の第四の態様は、第一又は第二の態様に記載の中継端子が装着されており、該中継端子に接続端子が装着されているプリント基板である。
【００１６】
このようなプリント基板によれば、複数の接続端子が半田を用いることなく固定されることから、半田付け工程が不要となり、低コストで製造することが出来る。更に、中継端子で接続端子が精度良く位置決めされることから、相手側コネクタ等との接続安定性も向上される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に従う中継端子を用いれば、接続端子を半田を用いること無しにプリント基板等に精度良く且つ強固に固定することが出来る。これにより、半田付け工程を不要とすることが出来て、製造コストの低減を図ることが出来る。また、スルーホール内周面を中継端子でカバーすることによって、接続端子の挿入に伴うスルーホール損傷のおそれを低減することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態としての中継端子が装着されたプリント基板の斜視図。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ断面に相当する断面図。
【図３】図２に示した中継端子の断面図。
【図４】図３に示した中継端子の上面図。
【図５】接続端子の斜視図。
【図６】図３に示した中継端子への接続端子の挿入状態を示す断面図。
【図７】図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ断面図。
【図８】中継端子ユニットの斜視図。
【図９】接続端子の異なる態様を説明するための図６に対応する断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
先ず、図１および図２に、本発明の一実施形態としての中継端子１０が装着されたプリント基板１２を示す。プリント基板１２には回路導体としての図示しないプリント配線が形成されていると共に、プリント配線に接続するスルーホール１４が貫設されている。このスルーホール１４に中継端子１０が個別に、或いは複数がユニット化された中継端子ユニット１６として装着されている。そして、各中継端子１０に接続端子１８が挿通されることによって、各接続端子１８が中継端子１０を介してプリント基板１２に突設されている。
【００２１】
図３および図４に、中継端子１０をスルーホール１４への挿入状態で示す。なお、図４は、中継端子１０を接続端子１８の挿入状態で示す。中継端子１０は、例えば銅合金等の弾性導電材料からなる一体成形品とされている。中継端子１０は、環状の鍔部２０を有すると共に、鍔部２０から突出される一対の弾性接続片２２を有している。
【００２２】
鍔部２０は中央に挿入口２４が貫通状態で形成された環形状とされている。鍔部２０の内周面２６および外周面２８は、弾性接続片２２に向けて次第に横断面寸法が小さくなるテーパ形状とされている。また、外周面２８の横断面寸法は、弾性接続片２２と反対側の端部においてスルーホール１４の開口寸法よりも大きく、弾性接続片２２側の端部においてスルーホール１４の開口寸法よりも小さくされている。なお、本実施形態における鍔部２０は、内周面２６および外周面２８が、角部が丸められた略長方形の横断面形状とされているが、スルーホール１４のランドに合わせたオーバル形状とする等しても良い。
【００２３】
そして、鍔部２０の内周縁部において長方形形状の長辺部分から、一対の弾性接続片２２がそれぞれ突出形成されている。これら一対の弾性接続片２２は互いに同形状とされており、長方形断面を有する板形状とされると共に、その幅寸法：Ｗは、接続端子１８の幅寸法：ｗよりも僅かに小さくされている。
【００２４】
弾性接続片２２には鍔部２０と接続される基端部３０、突出方向の中間部分に位置する中間部３２、および突出先端部３４が形成されている。これら基端部３０、中間部３２、突出先端部３４は、何れも直線状に延び出されている。
【００２５】
そして、基端部３０と中間部３２の間には、当接部３６が形成されている。当接部３６は、他方の弾性接続片２２に向けて凸となり、中継端子１０の内方に突出する湾曲形状とされている。
【００２６】
一方、中間部３２と突出先端部３４の間には、抜止係止部３８が形成されている。抜止係止部３８は、当接部３６とは逆に、他方の弾性接続片２２に対して凹となり、中継端子１０の外方に突出する湾曲形状とされている。
【００２７】
なお、これら一対の弾性接続片２２の対向面間距離は、接続端子１８の非挿入状態で、基端部３０において最大とされていると共に、突出先端部３４において最小とされている。これにより、一対の弾性接続片２２は、全体として基端部３０から突出先端部３４に行くに連れて互いに接近する先窄まり形状とされている。そして、一対の弾性接続片２２は、スルーホール１４に容易に挿通可能とするために、その外周面４０の対向面間距離の最大値が、接続端子１８の非挿入状態でスルーホール１４の長手方向に直交する方向（図３中、左右方向）の寸法よりも小さくなるように設定されている。また、一対の当接部３６の対向面間距離の最小値：Ｄは、接続端子１８の厚さ寸法：ｄよりも小さくなるように設定されている。
【００２８】
このような構造とされた中継端子１０は、弾性接続片２２の突出先端部３４からスルーホール１４内に挿入される。そして、テーパ形状とされた鍔部２０の外周面２８がスルーホール１４の一方の開口周縁部４２に係止されることによって鍔部２０が開口周縁部４２上に位置されると共に、中継端子１０がスルーホール１４に装着される。これにより、弾性接続片２２が鍔部２０の内周縁部からスルーホール１４内に延び出されて、当接部３６がスルーホール１４内に位置される一方、抜止係止部３８はスルーホール１４の他方の開口周縁部４４から突出される。
【００２９】
スルーホール１４に装着された中継端子１０には、接続端子１８が挿入される。図５に示すように、接続端子１８は、長方形断面を有する平板形状とされており、一方の端部が突出端部４６とされる一方、他方の端部が挿入端部４８とされる。突出端部４６と挿入端部４８の間には、全周に亘って軸直角方向に突出する係止鍔部５０が一体形成されている。係止鍔部５０は、中継端子１０の挿入口２４の最大寸法よりも小さく、且つ最小寸法よりも大きな寸法をもって形成される。なお、接続端子１８の軸方向における係止鍔部５０の形成位置は、要求されるプリント基板１２からの突出寸法等を考慮して決定される。更に、係止鍔部５０から軸方向で挿入端部４８側に所定距離だけ離隔した位置には、一対の係合凹部５２が形成されている。係合凹部５２は、接続端子１８の一対の平面５４上にそれぞれ形成されており、軸直角方向外方に開口して接続端子１８の幅方向の全長に亘って延びる凹溝形状とされている。
【００３０】
図６および図７に示すように、接続端子１８が、スルーホール１４に装着された中継端子１０の挿入口２４に、挿入端部４８側から挿入される。接続端子１８は、鍔部２０の内周面２６がテーパ形状とされていることによって、中継端子１０の中央部分に案内される。接続端子１８の中継端子１０への挿入量は、係止鍔部５０がテーパ形状とされた鍔部２０の内周面２６に係止されることで規定される。
【００３１】
接続端子１８が弾性接続片２２の対向面間に挿入されることによって、一対の基端部３０および中間部３２はそれぞれ互いに離隔する方向に弾性変形されて、スルーホール１４の内周面５６に押し付けられる。それと共に、一対の弾性接続片２２において内方に突出された当接部３６が、それぞれ、弾性接続片２２の復元力に基づいて接続端子１８の係合凹部５２への係合状態で接続端子１８の平面５４と接触する。これにより、接続端子１８は一対の当接部３６で挟まれて、中継端子１０に支持されると共に、中継端子１０を介してスルーホール１４に装着される。そして、中継端子１０が基端部３０および中間部３２でスルーホール１４と接触すると共に、接続端子１８が当接部３６で中継端子１０と接触される。その結果、接続端子１８が中継端子１０を介してスルーホール１４およびスルーホール１４に接続されたプリント配線と電気的に接続されることとなる。このように、本実施形態においては、基端部３０および中間部３２がスルーホール１４との接続部とされている。
【００３２】
また、接続端子１８の中継端子１０への挿入状態において、スルーホール１４の他方の開口周縁部４４から突出された抜止係止部３８は、接続端子１８が挿入されることで互いに離隔する方向に拡開される。これにより、一対の抜止係止部３８の外周面４０の最大離隔距離が、スルーホール１４の長手方向に直交する方向の寸法よりも大きくされる。その結果、中継端子１０がスルーホール１４から抜け出す方向に移動した場合には、抜止係止部３８がスルーホール１４の開口周縁部４４で係止されることによってスルーホール１４からの抜けが防止される。
【００３３】
これにより、接続端子１８が中継端子１０を介してプリント基板１２に突設される。接続端子１８が突設されたプリント基板１２は、例えば図示しないアッパケースとロアケースの間に収容されると共に、接続端子１８がアッパケースやロアケースに形成されたコネクタ収容部内に突出される。そして、外部回線のコネクタがコネクタ収容部内に嵌め入れられて、コネクタ内端子が接続端子１８と接続される。
【００３４】
このような中継端子１０によれば、半田を用いることなく、特別な冶具や工具を用いることも無しに、接続端子１８をスルーホール１４に装着することが出来る。従って、煩雑な半田付け工程を不要とすることが出来て、接続端子１８のスルーホール１４への装着作業をより簡略化、低コスト化することが出来る。また、半田を廃止したことによって、半田クラック等の問題も解消される。
【００３５】
そして、中継端子１０の一対の弾性接続片２２で接続端子１８を挟持することによって、半田を用いずとも、接続端子１８をスルーホール１４に強固に固定することが出来る。特に本実施形態においては、弾性接続片２２の当接部３６が接続端子１８の係合凹部５２と係合することによって、接続端子１８をより強固に保持出来ると共に、接続端子１８の抜けを抑えることも出来る。更に、一対の弾性接続片２２が先窄み形状とされていることから、スルーホール１４への挿入に際してスルーホール１４の内周面２６を傷つけるおそれが低減されていると共に、接続端子１８が挿入されることによって弾性接続片２２が確実に拡開されて、弾性接続片２２の復元力に基づく接続端子１８の狭持力がより有効に発揮されるようになっている。加えて、突出先端部３４は、抜止係止部３８の湾曲形状によって接続端子１８側に付勢されることで弾性接続片２２の先端部でも有効な狭持力が発現され得て、接続端子１８をより強固に保持することが可能とされている。
【００３６】
さらに、中継端子１０は、鍔部２０の外周面２８がスルーホール１４の一方の開口周縁部４２に係止される。これにより、スルーホール１４のランドに対して鍔部２０を確実且つ広範囲で接触させることが出来る。従って、スルーホール１４延いてはプリント配線との電気的接続性が安定して確保され得ることから、スルーホール１４のランドの小型化を図ることも出来る。特に本実施形態においては、スルーホール１４がめっきスルーホールとされており、弾性接続片２２の基端部３０や中間部３２がスルーホール１４の内周面５６に押し付けられて電気的に接続されることによって、より安定した電気的接続が可能とされている。
【００３７】
また、幅広の接続端子１８の平面５４と弾性接続片２２が重ね合わされることから、接続端子１８と弾性接続片２２の接触代を有効に確保することが出来て、より強固な保持力とより安定的な電気的接続性が得られることに加えて、平面同士の重ね合わせによって接続端子１８の中心軸回りのローリングも抑えられて、接続端子１８を精度良く位置決めすることが出来る。また、接続端子１８の係止鍔部５０が中継端子１０の挿入口２４の内周面２６に係止されることによって接続端子１８のプリント基板１２からの突出量を精度良く設定することが出来る。また、特に本実施形態においては、弾性接続片２２の幅寸法が接続端子１８の幅寸法よりも僅かに小さくされていることによって、接続端子１８の中継端子１０への挿入状態を容易に視認することも出来る。
【００３８】
なお、中継端子１０は、プリント基板１２のスルーホール１４にそれぞれ独立して装着されても良いが、複数の中継端子１０で中継端子ユニット１６を構成して、複数のスルーホール１４に一括して装着することも可能である。図１および図２に示したように、中継端子ユニット１６は、矩形平板形状を有する合成樹脂製の台座６０を有している。そして、複数の中継端子１０が配列されて鍔部２０が台座６０にインサート成形されることによって、これら中継端子１０が台座６０で連結されている。なお、中継端子１０の個数および配列間隔は、例えばコネクタの端子数やピッチ等に応じて設定される。また、台座６０には中継端子１０の個数に対応する貫通孔６２が形成されており、この貫通孔６２が各中継端子１０の鍔部２０の挿入口２４と連通されている。接続端子１８は、貫通孔６２を通じて中継端子１０内に挿入される。
【００３９】
このような中継端子ユニット１６を用いれば、複数の中継端子１０を同時にスルーホール１４に挿入することが出来る。そして、台座６０へのインサート成形時に中継端子１０の位置決めが為されることから、スルーホール１４への挿入時に各中継端子１０を位置決めすることも不要とされる。また、各中継端子１０間の絶縁を合成樹脂製の台座６０で確実に保障することが出来る。
【００４０】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、前記実施形態における中継端子１０は、一対の弾性接続片２２が鍔部２０と一体形成されていたが、これら一対の弾性接続片２２の内の一つ或いは両方を鍔部２０と別体形成して溶接や接着等により鍔部２０に連結する等しても良い。また、前記実施形態における中継端子１０の鍔部２０はテーパ形状とされていたが、弾性接続片２２との接続部分に段差面をもって形成して、この段差面をスルーホール１４の一方の開口周縁部４２に係止させる等しても良い。また、鍔部２０の挿入口２４の形状は略長方形形状とされていたが、挿入口２４の形状は接続端子１８の形状に応じて適宜に変更可能であって、例えば接続端子１８として正方形断面を有する端子を用いる場合には正方形形状としたり、接続端子１８として円形断面を有する端子を用いる場合には円形状としたりしても良い。
【００４１】
また、中継端子の大きさは挿入される接続端子の大きさに応じて適宜に設定可能である。従って、複数の中継端子を纏めて中継端子ユニットを構成する場合には、例えば所定の規格に応じて、互いに大きさの異なる複数の中継端子を纏めて中継端子ユニットを構成する等しても良い。
【００４２】
また、前記実施形態における中継端子ユニット１６はあくまでも例示であって、台座６０に複数の中継端子１０を複数列に配列しても良い。また、台座６０の具体的形状は四角形状に限定されるものではなく、周囲の電気部品の配設態様やプリント配線等の回路導体の配索態様等を考慮して適宜に設定可能である。従って、例えば１つのコネクタ収容部の中継端子毎に台座で纏めて中継端子ユニットを構成しても良いし、或いは、複数のコネクタ収容部の中継端子を１つの台座に纏めて、１つの中継端子ユニットで複数のコネクタ収容部の中継端子を一度に装着可能としても良い。
【００４３】
また、接続端子１８における係止鍔部５０や係合凹部５２は必ずしも必要ではなく、平板形状の接続端子等でも良い。更に、例えば図９に示すように、接続端子１８において弾性接続片２２からの突出部分に、軸直角方向に広がる係止段差面６４を形成して、係止段差面６４を弾性接続片２２の突出先端部に係止させることによって、中継端子１０からの抜け止め構造を形成する等しても良い。
【００４４】
更にまた、中継端子１０に挿入される接続端子は、コネクタ接続に用いられる基板用端子に限定されるものではない。例えば、リレーやヒューズ等の電気部品の接続端子を中継端子に挿入して固定することによって、これらの電気部品を半田を用いることなくプリント基板上に実装すること等も可能である。
【００４５】
更にまた、回路導体としてバスバー回路を用いて、バスバー回路に貫設されたスルーホールに本発明に従う中継端子を装着すると共に、中継端子でバスバーのタブを支持することによって、中継端子を用いてバスバー回路にタブを突設することも可能である。このようにすれば、タブの配設自由度を向上することが出来る。
【符号の説明】
【００４６】
１０：中継端子、１２：プリント基板、１４：スルーホール、１６：中継端子ユニット、１８：接続端子、２０：鍔部、２２：弾性接続片、３０：基端部（接続部）、３２：中間部（接続部）、３４：突出先端部、３６：当接部、３８：抜止係止部、４２：一方の開口周縁部、４４：他方の開口周縁部、５６：内周面、６０：台座
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路導体におけるスルーホールに装着されて、前記回路導体に接続端子を装着するのに用いられる中継端子であって、
前記スルーホールの一方の開口周縁部に係止されて該一方の開口周縁部上に位置させられる環状の鍔部と、該鍔部の内周縁部から前記スルーホール内に延び出して該スルーホールの他方の開口部側に突出させられる一対の弾性接続片とが、弾性導電材料で形成されており、前記一対の弾性接続片には、該一対の弾性接続片の対向面間に挿入される接続端子と当接する当接部と、前記接続端子が挿入されることによって互いに離隔方向に弾性変形して前記回路導体の前記スルーホールの内周面に押し付けられる接続部と、前記スルーホールの他方の開口部側への突出部分で拡開されて該他方の開口周縁部に係止される抜止係止部とが、形成されていることを特徴とする中継端子。
【請求項２】
前記一対の弾性接続片の対向面間距離が、基端部において最大とされていると共に、先端部において最小とされており、スルーホールの他方の開口周縁部から突出する部分が先窄まり形状とされている請求項１に記載の中継端子。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の中継端子の複数個が配列されて、樹脂製の台座によって連結されている中継端子ユニット。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の中継端子が装着されており、該中継端子に接続端子が装着されているプリント基板。
【請求項１】
回路導体におけるスルーホールに装着されて、前記回路導体に接続端子を装着するのに用いられる中継端子であって、
前記スルーホールの一方の開口周縁部に係止されて該一方の開口周縁部上に位置させられる環状の鍔部と、該鍔部の内周縁部から前記スルーホール内に延び出して該スルーホールの他方の開口部側に突出させられる一対の弾性接続片とが、弾性導電材料で形成されており、前記一対の弾性接続片には、該一対の弾性接続片の対向面間に挿入される接続端子と当接する当接部と、前記接続端子が挿入されることによって互いに離隔方向に弾性変形して前記回路導体の前記スルーホールの内周面に押し付けられる接続部と、前記スルーホールの他方の開口部側への突出部分で拡開されて該他方の開口周縁部に係止される抜止係止部とが、形成されていることを特徴とする中継端子。
【請求項２】
前記一対の弾性接続片の対向面間距離が、基端部において最大とされていると共に、先端部において最小とされており、スルーホールの他方の開口周縁部から突出する部分が先窄まり形状とされている請求項１に記載の中継端子。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の中継端子の複数個が配列されて、樹脂製の台座によって連結されている中継端子ユニット。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の中継端子が装着されており、該中継端子に接続端子が装着されているプリント基板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−３６１８（Ｐ２０１１−３６１８Ａ）
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４３６８６（Ｐ２００９−１４３６８６）
【出願日】平成２１年６月１６日（２００９．６．１６）
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１６日（２００９．６．１６）
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【Ｆターム（参考）】
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