JP2006269212A - プリント基板とバスバーとの接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、作業工数を減らして小型にでき、しかも接続信頼性を向上させた、プリント基板とバスバーとの接続構造を提供する。
【解決手段】 バスバー１１の先端には、プリント基板１０が挿入されることで拡開可能な１対のアーム部１４，１４が設けられており、プリント基板１０の両面には、１対のアーム部１４，１４の間に挟み付けられることで、１対のアーム部１４，１４のそれぞれと接触する１対の接触部１５，１５が形成されている。これにより、接触部１５がアーム部１４に挟み付けられることで、プリント基板１０とバスバー１１とは接続される。この結果、半田付け工程が不要となるから作業工数を減らすことができる。また、部品点数を減らせるから小型化できる。さらに、プリント基板１０の表面側と、裏面側との２箇所において電気的に接続されるから接続信頼性を向上させることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プリント基板とバスバーとの接続構造に関する。

従来より、プリント基板とバスバーとを収容してなる車両用電気接続箱におけるプリント基板とバスバーとの接続構造としては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。このものは、絶縁基板の少なくとも一方の面にプリント配線手段により導電路を形成してなるプリント基板と、金属板材を打抜いて形成したバスバーとを、金属板材からなる中継端子により接続するようになっている。この中継端子は、金属板材を曲げ加工することで略コ字状をなしており、その両端部は幅方向に先細り状に形成されて、それぞれ、プリント基板及びバスバーと接続するための接続部とされる。プリント基板には、導電路及び絶縁板を、プリント基板の厚み方向に貫通する挿通孔が形成されており、また、バスバーにも板厚方向に貫通する挿通孔が形成されている。プリント基板の導電路とバスバーとは、中継端子の一方の接続部をプリント基板側の挿通孔に挿入して半田付けすると共に、他方の接続部をバスバー側の挿通孔に挿入して半田付けすることにより、電気的に接続されるようになっている。
特開２００５−６４７２公報（第１０図）

しかしながら上記の構成によると、プリント基板とバスバーとを接続するためには、プリント基板の導電路と中継端子の接続部とを接続する部位と、バスバーと中継端子の接続部とを接続する部位との２箇所において半田付けを行う必要があるため、作業工数が増加して接続作業が煩雑になるという問題点がある。

そこで、半田付け工程を省略するため、プリント基板側に例えばカードエッジタイプの端子構造を形成し、バスバー側にはカードエッジコネクタを設けることが考えられる。しかしこの手法によれば、カードエッジコネクタが必要となるため部品点数が増加し、小型化を十分に図ることができないという問題点がある。また、振動等によりプリント基板が厚み方向に変位すると、プリント基板の導電路とカードエッジタイプコネクタの接点部分との間の接触が不安定になり、プリント基板とバスバーとの接続信頼性が低下することが懸念される。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、作業工数を減らして小型にでき、しかも接続信頼性を向上させた、プリント基板とバスバーとの接続構造を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、絶縁基板の少なくとも一方の面にプリント配線手段により電子回路が形成されたプリント基板と、前記プリント基板の端縁において前記電子回路と電気的に接続されるバスバーとを接続するための、プリント基板とバスバーとの接続構造であって、前記バスバーの先端には、前記プリント基板の端縁が挿入されることにより拡開可能な１対のアーム部が設けられており、前記プリント基板の両面には、前記電子回路と電気的に連なると共に、前記１対のアーム部の間に挟み付けられることにより、前記１対のアーム部のそれぞれと接触する１対の接触部が形成されていることを特徴とする。

請求項２の発明は、絶縁基板の少なくとも一方の面にプリント配線手段により電子回路が形成されたプリント基板と、前記プリント基板の端縁において前記電子回路と電気的に接続されるバスバーとを接続するための、プリント基板とバスバーとの接続構造であって、前記バスバーの端部には互いに対向状態となるように折り曲げられた複数の接続片部が設けられると共に、その各接続片部の先端には前記プリント基板の端縁が挿入されることにより拡開可能な１対のアーム部が設けられており、前記プリント基板の少なくとも一方の面には、前記電子回路と電気的に連なると共に、前記１対のアーム部の間に挟み付けられることにより、前記１対のアーム部の少なくとも一方と接触する接触部が形成されていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２記載のものにおいて、前記接触部は、前記プリント基板の両面に、前記１対のアーム部のそれぞれと接触するように形成されていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１または請求項３記載のものにおいて、前記プリント基板及び前記１対の接触部には、前記プリント基板及び前記１対の接触部を貫通する貫通孔が形成されており、前記アーム部の先端は、前記１対の接触部を挟み付けた状態で、前記貫通孔内に嵌入することを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項４記載のものにおいて、前記貫通孔の内周にはめっき層が形成されていることを特徴とする。

＜請求項１の発明＞
請求項１の発明によれば、プリント基板とバスバーとは、プリント基板に形成された接触部が、バスバーの先端に形成されたアーム部に挟み付けられることにより電気的に接続される。これにより、プリント基板の電子回路とバスバーとを接続するための半田付け工程を省略できるから、製造工程を簡略化できる。

さらに、プリント基板とバスバーとは、バスバーの先端に設けられたアーム部が接触部を挟み付けることにより直接に接続される構成となっているから、例えば中継端子やカードエッジコネクタのような接続部材が不要となる。この結果、プリント基板とバスバーとの接続構造を小型化できる。

そのうえ、プリント基板の電子回路と、バスバーとは、プリント基板の表面側の接触部及びアーム部間と、裏面側の接触部及びアーム部間との２箇所において電気的に接続されるようになっている。これにより、振動等によりプリント基板が厚み方向に変位した場合でも、プリント基板の表面側又は裏面側の少なくとも一方において接触部とアーム部とが接触するようになっているから、プリント基板とバスバーとの接続信頼性を向上させることができる。

＜請求項２の発明＞
請求項２の発明によれば、プリント基板の接触部が、バスバーに設けられた複数の接続片部の先端に設けられたアーム部で挟み付けられることにより、プリント基板の電子回路とバスバーとが電気的に接続されるようになっている。この結果、プリント基板の電子回路とバスバーとは、接触部と、複数のアーム部との間で、複数箇所において電気的に接続するようになっているから、プリント基板とバスバーとの接続信頼性を向上させることができる。

＜請求項３の発明＞
請求項３の発明によれば、プリント基板の両面には、１対のアーム部のそれぞれと接触する１対の接触部が設けられている。これにより、プリント基板の電子回路とバスバーとは、プリント基板の表面側の接触部及びアーム部間と、プリント基板の裏面側の接触部及び複数のアーム部間との双方において電気的に接続するようになっている。これにより、プリント基板とバスバーとの接続信頼性を向上させることができる。

＜請求項４の発明＞
請求項４の発明によれば、貫通孔内にアーム部の先端が嵌入するようになっているから、振動等によりプリント基板がその板面に沿う方向に変位しようとしても、アーム部の先端と貫通孔の内壁とが当接することにより、プリント基板がその板面に沿う方向に変位することを規制できる。その結果、プリント基板とバスバーとの接続信頼性を向上させることができる。

＜請求項５の発明＞
請求項５の発明によれば、プリント基板に形成した貫通孔内にはめっき層が形成されているから、貫通孔内に嵌入したアーム部の先端と、めっき層とが接触するようになっている。これにより、アーム部と接触部との電気的接続を確実に行うことができるから、プリント基板とバスバーとの接続信頼性を向上させることができる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１及び図２を参照して説明する。本実施形態は、プリント基板１０と、複数本のバスバー１１とを収容してなる車両用電気接続箱（図示せず）において、プリント基板１０と、バスバー１１とを電気的に接続するための接続構造である。

プリント基板１０は、略矩形状をなす絶縁基板１２の表面（図１の紙面手前側の面）に、プリント配線手段により電子回路が形成されており、この絶縁基板１２の表面に、電子回路と電気的に接続された状態で電装品１３が実装されてなる。

バスバー１１は、金属板材を所定形状に打抜き加工することにより、詳細には図示しないが、所定の電力回路が形成されてなる。

さて、図１におけるプリント基板１０の下側の端縁には、プリント基板１０の表面及び裏面（図１の紙面奥側の面）に、略矩形状をなす複数の導電パターンが、図１における左右方向に並んで所定間隔で形成されており、後述するアーム部１４に挟み付けられて、このアーム部１４と接触するための接触部１５とされる（図２参照）。各接触部１５は、詳細には図示しないが、プリント基板１０に形成された電子回路と電気的に接続されている。プリント基板１０の表面側に形成された接触部１５と、裏面側に形成された接触部１５とは対を成しており、図２に示すように、絶縁基板１２に対して略対称に配されている。

バスバー１１の先端には、拡開変形可能な１対のアーム部１４，１４が形成されている。アーム部１４の先端は内側に膨出されており、プリント基板１０の接触部１５と接触する接点部１６，１６とされる。この接点部１６，１６間の間隔は、絶縁基板１２の厚さ寸法と、絶縁基板１２の表裏両面に形成された接触部１５の厚さ寸法との和に比較して、略同じかやや小さく設定されている。このアーム部１４は、１対のアーム部１４，１４間にプリント基板１０の端縁が挿入されると弾性的に拡開変形し、その弾発力によりプリント基板１０の端縁を挟み付けるようになっている。

複数のバスバー１１は、その先端を互いに対向させて、且つその板面を図１における左右方向に向けた状態で、図１における左右方向に並んで所定間隔で配されている。各バスバー１１のアーム部１４は、図１における上方に延びるように配されている。各バスバー１１間のピッチは、プリント基板１０の接触部１５同士のピッチと略同じ寸法に設定されている。

続いて実施形態１の作用及び効果について説明する。図１におけるプリント基板１０を、その板面が図１において紙面を貫通する方向を向いた状態で、図１における上方から、対をなす複数のアーム部１４の間に挿入する。すると、プリント基板１０の下端縁が、各バスバー１１の先端に形成された１対のアーム部１４，１４の接点部１６，１６と、上方から当接することにより、１対のアーム部１４，１４が拡開変形する。続いて、さらにプリント基板１０を下方に押し下げると、プリント基板１０の接触部１５とアーム部１４の接点部１６とが接触し始め、これによりプリント基板１０とバスバー１１とが電気的に接続される。この状態では、プリント基板１０の表面側（図１における手前側）の接触部１５と、１対のアーム部１４，１４のうち図１における手前側に位置するアーム部１４とが接触すると共に、プリント基板１０の裏面側（図１における奥側）の接触部１５と、１対のアーム部１４，１４のうち図１における奥側に位置するアーム部１４とがそれぞれ接触するようになっている。さらにプリント基板１０を下方に押し下げると、プリント基板１０が正規位置に達し、図示しない保持手段により正規位置に保持される。

本実施形態によれば、１つのバスバー１１に対して、プリント基板１０の表面及び裏面に形成された１対の接触部１５，１５が、１対のアーム部１４，１４を介して、プリント基板１０の表面及び裏面の２ヶ所で電気的に接続するようになっている。その結果、プリント基板１０が振動等により、その厚み方向（図２における左右方向）に変位した場合でも、プリント基板１０の表面側又は裏面側の接触部１５と、１対のアーム部１４，１４の接点部１６，１６とのいずれか一方が必ず接触するようになっている。詳細には以下のようである。例えば、プリント基板１０が図２における左方に変位した場合には、図２において左側に位置するアーム部１４が、左方に撓み変形する。一方、図２において右側に位置するアーム部１４は復元変位して、自然状態に復帰する。さらにプリント基板１０が左方に変位すると、プリント基板１０の接触部１５のうち、図２における右側に形成された接触部１５と、図２における右側に位置するアーム部１４の接点部１６とが離間する。しかしこの場合でも、プリント基板１０の接触部１５のうち、図２における左側に形成された接触部１５と、図２における左側に位置するアーム部１４の接点部１６とは、プリント基板１０の接触部１５が図２における右方から接点部１６に当接することにより、接触状態にある。これにより、図２における左側に位置する接触部１５と、同じくアーム部１４とは電気的に接続した状態を維持できる。

上記と同様に、プリント基板１０が図２における右方に変位した場合には、図２における右側に位置する接触部１５と、同じく右側に位置するアーム部１４とは電気的に接続した状態を維持できる。

このように本実施形態によれば、プリント基板１０がその厚み方向に変位した場合でも、プリント基板１０とバスバー１１との電気的な接続を維持できるから、接続信頼性を向上することができる。

また、本実施形態によれば、プリント基板１０とバスバー１１とは、プリント基板１０に形成された接触部１５が、バスバー１１の先端に形成されたアーム部１４，１４に挟み付けられることにより電気的に接続されるようになっている。これにより、プリント基板１０の電子回路とバスバー１１とを接続するための半田付け工程を省略できるから、製造工程を簡略化できる。

さらに、本実施形態によれば、プリント基板１０とバスバー１１とは、バスバー１１の先端に設けられたアーム部１４、１４が接触部１５を挟み付けることにより直接に接続される構成となっているから、例えば中継端子やカードエッジコネクタのような接続部材が不要となる。この結果、プリント基板１０とバスバー１１との接続構造を小型化できる。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図３を参照して説明する。実施形態１との相違は、プリント基板１０の表裏両面に形成された１対の接触部１５，１５と、絶縁基板１２とを貫通する貫通孔１７を設けると共に、この貫通孔１７の内周に、接触部１５と電気的に連なるめっき層１８を形成した点にあり、その他の構成については、実施形態１と略同様である。実施形態１と同一部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。

貫通孔１７及びめっき層１８は、例えば以下のようにして形成できる。貫通孔１７は、ドリル、レーザ光等を用いることにより、絶縁基板１７に形成できる。貫通孔１７を形成した後、無電解めっきにより、貫通孔１７内にめっき層１８を形成できる。このめっき層１８は、無電解めっきのみにより形成してもよいし、また、無電解めっきを施した後、電解めっきを施して形成してもよい。

プリント基板１０に形成された貫通孔１７は、プリント基板１０がバスバー１１に対して正規位置に保持された状態において、アーム部１４の接点部１６が貫通孔１７内に嵌入するように配されている。

これにより、振動等によりプリント基板１０がその板面に沿う方向（図３における上下方向）に変位しようとした場合でも、アーム部１４の接点部１６が、貫通孔１７の内周と当接することにより、プリント基板１０がその板面に沿う方向に変位するのを規制することができる。この結果、プリント基板１０とバスバー１１との接続信頼性を向上させることができる。

さらに、アーム部１４の接点部１６は、貫通孔１７内の内周に形成されためっき層１８と接触するようになっているから、アーム部１４と接触部１５との電気的接続を確実に行うことができる。この結果、プリント基板１０とバスバー１１との接続信頼性を一層向上させることができる。

＜実施形態３＞
次に、本発明の実施形態３を図４及び図５を参照して説明する。バスバー１１の先端には、略Ｔ字状をなす２つの接続片部１９，１９が延設されている。この接続片部１９，１９とバスバー１１との境界を折り曲げ線として、図４の上方に向けて両接続片部１９，１９は略直角曲げされている。これにより、各接続片部１９，１９は、互いに対向状態になっている。各接続片部１９，１９の先端には、１対のアーム部１４，１４が形成されており、アーム部１４は、図４における上方に向かって延びるように配されている。

また、プリント基板１０のうち図５における下側の面には、接触部１５が形成されている。

上記以外の構成については実施形態１と略同様なので、同一部分については同一符号を付して、重複する説明を省略する。

プリント基板１０がバスバー１１に対して正規位置に保持された状態においては、図５において左側に位置する１対のアーム部１４，１４は、プリント基板１０を図５における上下方向から挟み付けており、プリント基板１０のうち図５における下側の面で電気的に接続するようになっている。さらに、図５における右側に位置する１対のアーム部１４，１４も、プリント基板１０を図５における上下方向から挟み付けて、プリント基板１０のうち図５における下側の面に形成された接触部１５と電気的に接続するようになっている。

このように本実施形態においては、１つのバスバー１１と、１対の接触部１５，１５とは、図５における左側のアーム部１４で１箇所、及び右側のアーム部１４で１箇所の合計２箇所で接触するようになっている。これにより、プリント基板１０とバスバー１１との接続信頼性を向上させることができる。

＜実施形態４＞
次に、本発明に実施形態４を図６を参照して説明する。本実施形態においては、プリント基板１０のうち図６における上下両面には、接触部１５，１５が対をなして形成されており、この１対の接触部１５，１５は、絶縁基板１２に対して略対称に形成されている。

上記以外の構成については実施形態３と略同様なので、同一部分については同一符号を付して、重複する説明を省略する。

プリント基板１０がバスバー１１に対して正規位置に保持された状態においては、図６において左側に位置する１対のアーム部１４，１４は、プリント基板１０を図６における上下方向から挟み付けており、プリント基板１０の表面及び裏面の２ヶ所で電気的に接続するようになっている。さらに、図６において右側に位置する１対のアーム部１４，１４も、プリント基板１０を図６における上下方向から挟み付けて、プリント基板１０の表面及び裏面の２ヶ所で電気的に接続するようになっている。

このように本実施形態においては、１つのバスバー１１と、１対の接触部１５，１５とは、図６における左側のアーム部１４で２箇所、右側のアーム部１４で２箇所の合計４箇所で接触するようになっている。これにより、プリント基板１０とバスバー１１との接続信頼性を向上させることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）実施形態２においては、貫通孔１７の内周にめっき層１８が形成されていたが、これに限られず、例えばアーム部１４から接触部１５に延びてアーム部１４と接触部１５とを確実に接触させるための突起が形成されるなど、アーム部１４と接触部１５とが確実に接触可能な構成となっている場合には、めっき層１８を省略できる。

（２）実施形態２においては、プリント基板１０及び接触部１５には貫通孔１７が形成される構成としたが、これに限られず、例えば接触部１５に凹部を設け、この凹部内にアーム部１４の先端が嵌入する構成としてもよく、アーム部１４の先端が当接することによりプリント基板１０がその板面に沿う方向へ変位することを規制可能な構成であればよい。

（３）実施形態３及び実施形態４においては、バスバー１１の端部に２つの接続片部１９，１９が延設される構成としたが、これに限られず、接続片部１９を互いに対向状態とすることが可能であれば、３つ以上の接続片部１９が形成される構成としてもよい。

（４）プリント基板１０に形成される電子回路は、プリント基板１０の一方の面にのみ形成されてもよく、また、両面に形成されてもよい。

（５）プリント基板１０の両面に形成された１対の接触部１５，１５は、略矩形状をなして、絶縁基板１２に対して略対称に配される構成としたが、これに限られず、１対の接触部１５，１５は、プリント基板１０がバスバー１１に対して正規位置に保持された状態において、１対のアーム部１４，１４に挟み付けられて、それぞれのアーム部１４と接触可能であれば、任意の形状及び配置を取ることができる。

（６）実施形態３においては、接続片部１９，１９は、バスバー１１の端部に略Ｔ字状に形成された接続片部１９，１９を、バスバー１１との境界を折り曲げ線として同一方向に略直角曲げすることにより形成されたが（図４参照）、これに限られず、図７に示すような構成であってもよい。すなわち、バスバー１１の先端には、略Ｔ字状をなす２つの接続片部１９，１９が延出されており、このうち、一方の接続片部１９Ａの長さ寸法は，他方の接続片部１９Ｂの長さ寸法よりも長く設定されている。一方の接続片部１９Ａは、バスバー１１と、一方の接続片部１９Ａとの境界を折り曲げ線として、バスバー１１の板面及び他方の接続片部１９Ｂと対向するように折り曲げ形成されている。これにより、各接続片部１９Ａ、１９Ｂは互いに対向状態になっている。両接続片部１９Ａ、１９Ｂの長さ寸法は、折り曲げ形成した後、一方の接続片部１９Ａの先端位置と、他方の接続片部１９Ｂの先端位置とが略揃うように設定されている。上記以外の構成については実施形態３と略同様なので、同一部分については同一符号を付して、重複する説明を省略する。

本発明の実施形態１に係るプリント基板とバスバーとの接続構造を示す斜視図 実施形態１において、プリント基板の接触部と、バスバーのアーム部との接触状態を示す一部拡大側断面図 本発明の実施形態２に係るプリント基板とバスバーとの接続構造における、プリント基板の接触部と、バスバーのアーム部との接触状態を示す一部拡大側断面図 本発明の実施形態３に係るプリント基板とバスバーとの接続構造における、接続片部を示す一部拡大斜視図 実施形態３において、プリント基板の接触部と、バスバーのアーム部との接触状態を示す一部拡大平断面図 本発明の実施形態４に係るプリント基板とバスバーとの接続構造における、プリント基板の接触部と、バスバーのアーム部との接触状態を示す一部拡大平断面図 他の実施形態（６）に係るプリント基板とバスバーとの接続構造における、接続片部を示す一部拡大斜視図

符号の説明

１０…プリント基板
１１…バスバー
１２…絶縁基板
１４…アーム部
１５…接触部
１７…貫通孔
１８…めっき層
１９…接続片部

Claims (5)

1. 絶縁基板の少なくとも一方の面にプリント配線手段により電子回路が形成されたプリント基板と、前記プリント基板の端縁において前記電子回路と電気的に接続されるバスバーとの接続構造であって、
   前記バスバーの先端には、前記プリント基板の端縁が挿入されることにより拡開可能な１対のアーム部が設けられており、
   前記プリント基板の両面には、前記電子回路と電気的に連なると共に、前記１対のアーム部の間に挟み付けられることにより、前記１対のアーム部のそれぞれと接触する１対の接触部が形成されていることを特徴とするプリント基板とバスバーとの接続構造。
2. 絶縁基板の少なくとも一方の面にプリント配線手段により電子回路が形成されたプリント基板と、前記プリント基板の端縁において前記電子回路と電気的に接続されるバスバーとの接続構造であって、
   前記バスバーの端部には互いに対向状態となるように折り曲げられた複数の接続片部が設けられると共に、その各接続片部の先端には前記プリント基板の端縁が挿入されることにより拡開可能な１対のアーム部が設けられており、
   前記プリント基板の少なくとも一方の面には、前記電子回路と電気的に連なると共に、前記１対のアーム部の間に挟み付けられることにより、前記１対のアーム部の少なくとも一方と接触する接触部が形成されていることを特徴とするプリント基板とバスバーとの接続構造。
3. 前記接触部は、前記プリント基板の両面に、前記１対のアーム部のそれぞれと接触するように形成されていることを特徴とする請求項２記載のプリント基板とバスバーとの接続構造。
4. 前記プリント基板及び前記１対の接触部には、前記プリント基板及び前記１対の接触部を貫通する貫通孔が形成されており、
   前記アーム部の先端は、前記１対の接触部を挟み付けた状態で、前記貫通孔内に嵌入することを特徴とする請求項１または請求項３記載のプリント基板とバスバーとの接続構造。
5. 前記貫通孔の内周にはめっき層が形成されていることを特徴とする請求項４記載のプリント基板とバスバーとの接続構造。

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