| 【発明の名称】 |
端子接続方法、端子接続構造および電子回路基板 |
| 【発明者】 |
【氏名】池澤 輝
【住所又は居所】東京都中央区日本橋一丁目１３番１号ＴＤＫ株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】端子どうしを確実かつ強固に接続することが可能な端子接続方法、この方法により接続された接続信頼性の高い端子接続構造、およびこの端子接続構造を有する電子回路基板を提供する。
【解決手段】回路基板本体１０１の内部にはバスバーが配線されており、バスバーの一部が略Ｌ字状に折り曲げられることで外部接続端子１０３ａが形成されている。外部接続端子１０３ａのうち基板面より直立した部分はターミナルスロット１０４に差し込まれた状態にあり、この直立した部分は、外力を受けていない状態、すなわちリード端子１０２ａがターミナルスロット１０４内に挿入されていない状態では、リード端子１０２ａ側に向けてわずかに傾斜している。さらに、外部接続端子１０３ａの先端近傍の両側には切り欠き部１０３ｂが形成され、これにより外部接続端子１０３ａの先端部分には「くびれ」が設けられている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
いずれもバネ性を有する第１及び第２の端子を、互いに付勢し合うように接触させ、
前記第１の端子の前記先端部分と前記第２の端子の前記先端部分を溶接により接続することを特徴とする端子接続方法。
【請求項２】
前記第１の端子は、回路基板本体上に設けられた外部接続端子であり、
前記第２の端子は、前記回路基板本体に実装される電子部品のリード端子であることを特徴とする請求項１に記載の端子接続方法。
【請求項３】
第１の端子と第２の端子とを備え、
前記第１の端子は、略Ｌ字状に折り曲げられた導体片であり、
前記第１の端子の少なくとも先端部分は、外力を受けていない状態では前記第２の端子の配置方向に向けて傾斜しており、
前記第１の先端部分と前記第２の端子の先端部分とが溶接により接続していることを特徴とする端子接続構造。
【請求項４】
前記第１の端子は、略Ｌ字状に折り曲げられて直立した部分の全体が、前記第２の端子の配置方向に向けて傾斜していることを特徴とする請求項３に記載の端子の接続構造。
【請求項５】
前記第１の端子の先端部分には切り欠き部が設けられていることを特徴とする請求項３または４に記載の端子接続構造。
【請求項６】
前記第１の端子は、回路基板本体上に設けられた外部接続端子であり、
前記第２の端子は、前記回路基板本体に実装される電子部品のリード端子であることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の端子接続構造。
【請求項７】
回路基板本体と、
前記回路基板本体上に設けられた外部接続端子と、
前記外部接続端子と前記回路基板本体に実装される電子部品のリード端子とを接続するための接続領域とを備え、
前記外部接続端子は、略Ｌ字状に折り曲げられた導体片であり、
前記外部接続端子の少なくとも先端部分は、外力を受けていない状態では前記電子部品のリード端子が配置されるべき方向に向けて傾斜しており、これにより前記接続領域に配置される前記リード端子を前記外部接続端子によって付勢可能であることを特徴とする電子回路基板。
【請求項８】
第１の端子を有する回路基板本体と、
前記回路基板本体に実装され、前記第１の端子と電気的かつ機械的に接続された第２の端子を有する電子部品とを備え、
前記第１の端子と前記第２の端子が互いに付勢し合っていることを特徴とする電子回路基板。
【請求項９】
前記第１の端子と前記第２の端子は、溶接により接続されていることを特徴とする請求項８に記載の電子回路基板。
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【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、端子接続方法、端子接続構造および電子回路基板に関し、より詳細には、端子どうしを確実に接続することが可能な端子接続方法、この方法により接続された接続信頼性の高い端子接続構造、および、この端子接続構造を有する電子回路基板を提供することにある。
【背景技術】
【０００２】
電子回路基板の電源ラインなどではバスバーと呼ばれる配線部材が使用される。バスバーは細長い金属板であり、プリント配線のような細い配線に比べて大電流を取り扱うことができる。バスバーにＦＥＴなどの電子部品を接続する場合には、バスバーの外部接続端子に電子部品のリード端子を接続するが、このときの接続方法としては接続信頼性や接続作業の面で有利なアーク溶接が好ましく使用される。
【０００３】
バスバーの外部接続端子と電子部品のリード端子とをアーク溶接により接続する場合には、両端子の先端部分を互いに密着させた状態でアーク電流を印加する。２つの端子の先端部分はアーク電流の印加により溶融して接合するので、両端子を確実かつ強固に接続することができる。
【０００４】
アーク溶接による接続では、両端子の先端部分を回路基板面に対して上向きに配置し、その上方からアーク電流を印加する必要がある。そのため、バスバーの外部接続端子を略Ｌ字状に折り曲げて先端部分を回路基板面に対して上向きに設けるとともに、電子部品のリード端子の途中を略Ｌ字状に折り曲げて、外部接続端子と同様、その先端部分を回路基板面に対して上向きに配置して外部接続端子と密着させている。
【０００５】
２つの回路導体を接続する従来の方法としては、他にも、コネクタ用のバスバーの端部を折り曲げて溶接部を設けるとともにその溶接面にプロジェクションを突設させ、ヒューズ用のバスバーの端部にも溶接部を形成し、両者をプロジェクション溶接してプロジェクションを潰して強固に溶接する方法が知られている（特許文献１を参照）。また、導体どうしが確実に接続されるように一方の端子側に凹部、他方の端子側に凸部を設け、両者を嵌合させたうえでレーザ溶接を行う方法も知られている（特許文献２を参照）。
【特許文献１】特開２００１−０４５６３４号公報
【特許文献２】特開２００２−０９５１２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来の端子接続方法では、バスバーの外部接続端子および電子部品のリード端子の折り曲げ角度をともに直角としている。しかし、公差により直角ではなくわずかに鋭角になっている場合や、一方の端子の先端部分が他方の端子の存在方向とは反対側に反っている場合には、２つの端子の先端部分が互いに離れてしまい、両者の間に隙間ができてしまう。この状態では端子どうしを溶接することができないか、または端子どうしの接合強度が不十分となるおそれがあり、接合が不十分な場合には振動や衝撃により断線するおそれがある。
【０００７】
このような問題を解決するため、スプリング機構を用いて一方の端子の先端部分を他方の端子に向けて押し付けて両者を密着させる方法もあるが、スプリング機構が必要となり、しかもアーク溶接のたびに端子を押し付ける動作を行わなければならないため、溶接作業が非常に面倒となる。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、端子どうしを確実かつ強固に接続することが可能な端子接続方法を提供することにある。本発明の目的はまた、このような方法により接続された接続信頼性の高い端子接続構造を提供することにある。さらにまた、本発明の目的は、そのような端子接続構造を有する電子回路基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の前記目的は、いずれもバネ性を有する第１及び第２の端子を、互いに付勢し合うように接触させ、前記第１の端子の前記先端部分と前記第２の端子の前記先端部分を溶接により接続することを特徴とする端子接続方法によって達成される。
【００１０】
本発明によれば、２つのリード端子が互いに付勢しあった状態となるので、両者を確実かつ強固に接続することができる。
【００１１】
本発明の好ましい実施形態において、前記第１の端子は、回路基板本体上に設けられた外部接続端子であり、前記第２の端子は、前記回路基板本体に実装される電子部品のリード端子である。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態によれば、回路基板側の端子が常にバネ性を有しているので、電子部品のリード端子がバネ性を有しているか否かによらず２つのリード端子を接続する際に互いを付勢しあった状態にすることができる。
【００１３】
本発明の前記目的はまた、第１の端子と第２の端子とを備え、前記第１の端子は、略Ｌ字状に折り曲げられた導体片であり、前記第１の端子の少なくとも先端部分は、外力を受けていない状態では前記第２の端子の配置方向に向けて傾斜しており、前記第１の先端部分と前記第２の端子の先端部分とが溶接により接続していることを特徴とする端子接続構造によっても達成される。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態において、前記第１の端子は、略Ｌ字状に折り曲げられて直立した部分の全体が、前記第２の端子の配置方向に向けて傾斜している。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態によれば、第1の端子の傾斜を単純な形状とすることができ、加工作業が容易である。
【００１６】
本発明のさらに好ましい実施形態において、前記第１の端子の先端部分には切り欠き部が設けられている。
【００１７】
本発明のさらに好ましい実施形態によれば、溶接の際に端子先端の溶融部分が下方に流れ落ちることなく、金属球の状態のまま切り欠き部の位置で留まるので、溶融した金属球の位置を安定化させることができる。
【００１８】
本発明のさらに好ましい実施形態において、前記第１の端子は、回路基板本体上に設けられた外部接続端子であり、前記第２の端子は、前記回路基板本体に実装される電子部品のリード端子である。
【００１９】
本発明の前記目的はまた、回路基板本体と、前記回路基板本体上に設けられた外部接続端子と、前記外部接続端子と前記回路基板本体に実装される電子部品のリード端子とを接続するための接続領域とを備え、前記外部接続端子は、略Ｌ字状に折り曲げられた導体片であり、前記外部接続端子の少なくとも先端部分は、外力を受けていない状態では前記電子部品のリード端子が配置されるべき方向に向けて傾斜しており、これにより前記接続領域に配置される前記リード端子を前記外部接続端子によって付勢可能であることを特徴とする電子回路基板によっても達成される。
【００２０】
本発明の前記目的はまた、第１の端子を有する回路基板本体と、前記回路基板本体に実装され、前記第１の端子と電気的かつ機械的に接続された第２の端子を有する電子部品とを備え、前記第１の端子と前記第２の端子が互いに付勢し合っていることを特徴とする電子回路基板によっても達成される。
【００２１】
本発明の好ましい実施形態において、前記第１の端子と前記第２の端子は溶接により接続されている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、端子どうしを確実かつ強固に接続することが可能な端子接続方法を提供することができる。また、本発明によれば、このような方法により接続された接続信頼性の高い端子接続構造を提供することができる。さらにまた、本発明によれば、そのような接続信頼性の高い端子接続構造を有する電子回路基板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の好ましい実施形態にかかる電子回路基板の構成を示す略斜視図であって、各種電子部品が実装される前の状態が示されている。
【００２５】
図１に示されるように、この電子回路基板１００は、絶縁材料で成型された回路基板本体１０１と、詳細は後述するが、回路基板本体１０１の内部に配線されたバスバーを有しており、回路基板本体１０１にはＦＥＴ１０２などの各種電子部品が実装される。回路基板本体１０１にはバスバーの外部接続端子１０３ａを収容するターミナルスロット（端子貫通孔）１０４が設けられており、図示のとおり、外部接続端子１０３ａの先端部分はターミナルスロット１０４を貫通して回路基板本体１０１の上面まで引き出されている。また、ＦＥＴ１０２のリード端子１０２ａもターミナルスロット１０４の下方から差し込まれ、これにより外部接続端子１０３ａとリード端子１０２ａとの接続が行われる。
【００２６】
図２は、電子回路基板１００の構成を示す略斜視図であって、各種電子部品が実装された状態が示されている。
【００２７】
図２に示されるように、路基板本体１０１上の主要の実装領域１０１Ｘにはインダクタやキャパシタなどの各種電子部品が実装されているとともに、上述したＦＥＴ１０２も所定の位置に実装されている。この状態では、外部接続端子１０３ａと同様、ＦＥＴのリード端子１０２ａの先端部分が両端子の接続領域であるターミナルスロット１０４を貫通して回路基板本体１０１の上面まで引き出されている。
【００２８】
図３は、図２に示したＡ部分の拡大透視図である。また、図４は、図３に示したＢ部分の拡大図であって、ＦＥＴのリード端子１０２ａを省略した状態が示されている。
【００２９】
図３および図４に示されるように、回路基板本体の内部にはバスバー１０３が配線されており、バスバーの一部が略Ｌ字状に折り曲げられることで外部接続端子１０３ａが形成されている。外部接続端子１０３ａのうち基板面より直立した部分はターミナルスロットに差し込まれた状態にあり、この直立した部分は、外力を受けていない状態、すなわちリード端子１０２ａがターミナルスロット１０４内に挿入されていない状態では、リード端子１０２ａ側に向けてわずかに傾斜している。さらに、外部接続端子１０３ａの先端近傍の両側には切り欠き部１０３ｂが形成され、これにより外部接続端子１０３ａの先端部分には「くびれ」が設けられている。
【００３０】
一方、ＦＥＴ１０２のリード端子１０２ａの途中も略Ｌ字状に折り曲げられている。リード端子１０２ａの折り曲げ角度は直角であればよいが、わずかに鈍角であってもかまわない。外部接続端子１０３ａおよびリード端子１０２ａがともにターミナルスロット１０４内に収容されて互いが接触している状態では、外部接続端子１０３ａの先端部分がリード端子１０２ａの先端部分を付勢するので、２つの端子の先端部分は互いに密着した状態となる。したがって、両端子に対してアーク溶接を行えば、スプリング機構などを用いることなく、２つの端子を確実かつ強固に接続することができる。
【００３１】
次に、これら２つの端子の接続方法について、図５乃至図７を参照しながら詳細に説明する。
【００３２】
図５は、２つの端子の接続状態を示す略側面図であって、ＦＥＴのリード端子をターミナルスロットに挿入する前、すなわち２つの端子を接触させる前の状態が示されている。
【００３３】
図５に示されるように、バスバーの外部接続端子１０３ａはその途中が折り曲げられており、その角度θ１は９０度よりも鈍角、たとえば、９１度から９５度までの範囲内に設定される。外部接続端子１０３ａの直立した部分は、ターミナルスロット１０４内に収容されている。一方、ＦＥＴ１０２のリード端子１０２ａもその途中が折り曲げられており、その角度θ２は９０度に設定される。リード端子１０２ａはターミナルスロット１０４の下側から差し込まれて収容される。
【００３４】
図６は、端子接続構造を示す略側面図であって、第２のリード端子がターミナルスロットに差し込まれた状態、すなわち２つの端子を接触させた状態が示されている。
【００３５】
図６に示されるように、外部接続端子１０３ａがすでに収容されているターミナルスロット１０４内にリード端子１０２ａを差し込むと、リード端子１０２ａは外部接続端子１０３ａと接触し、バスバーの折り曲げ角度はθ１’（＜θ１）に変化する。バスバーにはもとの角度θ１に戻ろうとする力が生じることから、バスバー自体が板バネとして機能する。つまり、外部接続端子１０３ａがリード端子１０２ａを付勢するので、２つの端子どうしが密着した状態となる。このような状態にある２つ端子に対してアーク溶接を行えば、２つの端子の先端部分を確実に接合させることができる。
【００３６】
図７は、端子接続構造を示す略正面図であって、上述した２つの端子をアーク溶接した後の状態が示されている。
【００３７】
図７に示されるように、２つの端子に対してアーク溶接を行うと、両端子の先端部分は接合される。このとき、外部接続端子１０３ａはくびれ１０３ｂを有しているので、先端の溶融部分はリード端子１０２ａや外部接続端子１０３ａを伝って下方に流れ落ちることなく、金属球１０３ｃの状態のままくびれ１０３ｂの位置で留まる。そして、金属球１０３ｃがそのまま冷却されて両端子は接合される。このように、外部接続端子１０３ａの先端部分にくびれ１０３ｂを設けることで、溶融した金属球１０３ｃの位置を安定化させることができる。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態によれば、回路基板側の外部接続端子を略Ｌ字状に形成し、その直立した部分の全体をリード端子側に向けて傾斜させておき、ターミナルスロット内にセットされたリード端子が外部接続端子によって付勢されるようにしたので、両端子の先端部分を密着した状態にすることができ、２つの端子をアーク溶接により確実かつ強固に接合することができる。したがって、接続信頼性の高い端子接続構造を提供することができる。
【００３９】
図８は、本発明の他の好ましい実施形態にかかる端子接続構造を概略的に示す略斜視図である。
【００４０】
図８に示されるように、この端子接続構造は、回路基板上に設けられたバスバーの外部接続端子１０３ａと、ＦＥＴのリード端子１０２ａとを有しているが、略Ｌ字状に折り曲げられた外部接続端子の基板面より直立した部分１０３ｍおよび１０３ｎのうち、先端寄りの一部１０３ｎのみが、リード端子１０２ａ側に向けて傾斜した形状となっている点が図１に示した外部接続端子１０３ａとは異なっている。また、本実施形態において、バスバーの外部接続端子１０３ａの折り曲げ角度θ３は９０度に設定されている。外部接続端子１０３ａがくびれを有する点、電子部品のリード端子の形状、折り曲げ角度θ２など、その他の点に関しては、図１乃至図７に示した端子接続構造と略同様である。
【００４１】
本実施形態によれば、前記実施形態と同様、回路基板側の外部接続端子を略Ｌ字状に形成し、その直立した部分の先端部分をリード端子側に向けて傾斜させておき、ターミナルスロット１０４内にセットされたリード端子１０２ａが外部接続端子１０３ａによって付勢されるようにしたので、両端子の先端部分を密着させた状態にすることができ、２つの端子をアーク溶接により確実かつ強固に接合させることができる。したがって、接続信頼性の高い端子接続構造を提供することができる。
【００４２】
前記実施形態においては、外部接続端子１０３ａの先端部分に切り欠き部１０３ｂが設けられ、これにより外部接続端子の先端部分に「くびれ」が形成されている場合について説明したが、外部接続端子の先端部分の形状としては種々の形状が考えられる。
【００４３】
図９（ａ）および（ｂ）は、外部接続端子の先端部分の形状の他の例を示す略斜視図である。
【００４４】
図９（ａ）に示されている外部接続端子９０１は、先端部分が細長く凸状に形成されている点で、先端部分に「くびれ」が設けられている図１に示した外部接続端子１０３ａとは異なっている。しかし、この場合、端子の途中から先端にかけての全体に亘って切り欠き部９０２が設けられているものと考えることができ、この切り欠き部９０２の存在により、溶接時に先端の溶融部分はリード端子や外部接続端子９０１を伝って下方に流れ落ちることなく、金属球の状態のまま切り欠き部９０２の位置で留まる。
【００４５】
また、図９（ｂ）に示されている外部接続端子９０３は、先端部分の板面の中央に貫通孔９０４が形成されている点で、先端部分に「くびれ」が設けられている図１に示した外部接続端子１０３ａとは異なっている。しかし、この場合も、端子の板面の中央部分が切り欠かれているものと考えることができ、この切り欠き部９０４の存在により、溶接時に先端の溶融部分はリード端子１０２ａや外部接続端子９０３を伝って下方に流れ落ちることなく、金属球の状態のまま切り欠き部９０４の位置で留まる。
【００４６】
以上説明したように、本発明においては、外部接続端子の先端部分に種々の形状の切り欠き部が形成されていれば、溶接の際に端子先端の溶融部分が下方に流れ落ちることなく、金属球の状態のまま切り欠き部の位置で留まるので、溶融した金属球の位置を安定化させることができる。
【００４７】
本発明は、以上の実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更を加えることが可能であり、これらも本発明の範囲に包含されるものであることは言うまでもない。
【００４８】
たとえば、前記実施形態においては、バスバーの外部接続端子とＦＥＴのリード端子とを接続する場合について説明したが、これに限定されるものではない。たとえば、ＦＥＴ以外の電子部品のリード端子を対象としてもよく、バスバー以外の配線、たとえばプリント配線に接続された外部接続端子を対象としてもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は、本発明の好ましい実施形態にかかる電子回路基板の構成を示す略斜視図であって、各種電子部品が実装される前の状態が示されている。
【図２】図２は、電子回路基板１００の構成を示す略斜視図であって、各種電子部品が実装された状態が示されている。
【図３】図３は、図２に示したＡ部分の拡大透視図である。
【図４】図４は、図３に示したＢ部分の拡大図であって、ＦＥＴのリード端子１０２ａを省略した状態が示されている。
【図５】図５は、２つの端子の接続状態を示す略側面図であって、ＦＥＴのリード端子をターミナルスロットに挿入する前、すなわち２つの端子を接触させる前の状態が示されている。
【図６】図６は、端子の接続構造を示す略側面図であって、第２のリード端子がターミナルスロットに差し込まれた状態、すなわち２つの端子を接触させた状態が示されている。
【図７】図７は、端子の接続構造を示す略正面図であって、上述した２つの端子をアーク溶接した後の状態が示されている。
【図８】図８は、本発明の他の好ましい実施形態にかかる端子接続構造を概略的に示す略斜視図である。
【図９】図９（ａ）および（ｂ）は、外部接続端子の先端部分の形状の他の例を示す略斜視図である。
【符号の説明】
【００５０】
１００ 電子回路基板
１０１ 回路基板本体
１０１Ｘ 電子部品の主要実装領域
１０２ ＦＥＴ
１０２ａ ＦＥＴのリード端子
１０３ バスバー
１０３ａ バスバーの外部接続端子
１０３ｂ 切り欠き部
１０３ｃ 金属球
１０３ｍ 外部接続端子の基板面より直立した部分
１０３ｎ 外部接続端子の先端寄りの一部
１０４ ターミナルスロット
１０４ リード端子
９０１ 外部接続端子
９０２ 切り欠き部
９０３ 外部接続端子
９０４ 切り欠き部（貫通孔）
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３０６７
【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社
【住所又は居所】東京都中央区日本橋１丁目１３番１号
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| 【出願日】 |
平成１６年６月１１日（２００４．６．１１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１１５７３８
【弁理士】
【氏名又は名称】鷲頭 光宏
【識別番号】１００１２１６８１
【弁理士】
【氏名又は名称】緒方 和文
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| 【公開番号】 |
特開２００５−３５３９０６（Ｐ２００５−３５３９０６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１７年１２月２２日（２００５．１２．２２） |
| 【出願番号】 |
特願２００４−１７４３３１（Ｐ２００４−１７４３３１） |
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