JPS599994A - 基板と電気端子結合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、基板と電気端子との電気的、機械的な結合を
はかつてなる基板と電気端子結合装置に関する。

プリント板に電源用端子（例えば給電用バンクボードへ
の給電用大容量ケーブル）を接続する場合、従来は、平
凡なネジ締結金具を使用し、両者の結合をはかつていた
。第１図にその従来例を示す。

プリント板１は、電子部品７が取りつけられ、且つ電気
配線がその表面にプリントされ、プリント板としての電
気的機能を果している。電子部品７は、ＩＣ化されたＩ
Ｃ回路であってもよく、単体の電子部品、或いは単体の
電子部品の集合体であってもよい。一方、プリント板１
には、スルーホール６が設けられている。スルーホール
６の周囲は導電性材料の層６Ａが形成され、スルーホー
ルを利用した電気的接続の役割を果す。スルーホール６
Ｂは電子部品７（但し、部内７内の様子は図面上省略）
の外部ビン７Ａを固定すべくビン７Ａが挿入され、ハン
ダ付けによって電気的機械的な結合をはかつている　こ
の他にも各種のスルーホールがプリント板には存在し利
用されている。

スルーホール６は、締結金具によって電気端子５とプリ
ント板１との機械的及び電気的な結合をはかつている。

締結金具は、ボルト２とワッシャ３、ナツト４よシ成す
、ワッシャ３とプリント板１の底面との間に電気端子５
を挟み込み、ボルト２をナツト４に堅く締結する。これ
によって、電気端子５はプリント板１に固定すると共に
、導電層６Ａと面接触し電気的な結合をはかれる。陶、
スルーホール６の内径は３．５θ程度である。

かかる締結金具による電気端子のプリント板への結合は
、簡単な方法との利点を持つか、プリント板の経時的な
厚み方向の収縮が発生した場合、ボルト２とナツト４と
の結合がわるくなる。この結果、電気的には接触面積が
低下し電気的に不安定な接続となり、機械的にはゆるみ
によυ結合が不安定となる。

本発明の目的は、電気的、機械的に基板と電気端子との
結合を強固にしてなる基板と電気端子結合装置を提供す
るものである。

本発明の要旨は、基板と電気端子とを直接に電気的に接
触させるのではなく、−担、基板と金具のローレットと
をはんだにより結合し、その後に該ローレットと基板と
電気端子とを結合すべきねじ止めを行う構成とした。

図面によシ本発明の詳細な説明する。

第２図、第３図は本発明のネジ締結金具部９の実施例で
あり、第２図は締結金具部９の斜視図、第３図は締結金
具部９のＡＡ’断面図を示す。締結金具部９は、ヘッド
部１４とローソン）１０より成る。ヘッド部１４は円形
（直径φ３）をなし、且つ一定の長さ１３を持つ。ロー
ソン）１０は、縦方向には寺んだ付は用の溝１３を多数
持つ。ローレット１ｏは直径φ２、長さ１２なる金具底
部孔１２を持ち、ヘッド部１４は直径φ１なる孔１６を
持ち、該孔１６の外周であるヘッド１４の内部には、ね
じ８を形成している。ローレットｌＯは一定の厚み１４
を持つ。且つ孔１６はヘッド１４を貫通せず、行き止ま
りとなっている（或いは封止してもよい）。孔１６には
ボルトを挿入する。ローソク）１０のヘッド部１４の反
対側の面１５は底面接触部となる。ローソク）１０は縦
方向に沿って周囲に２つの切欠部（スリン）　Ｈｌを持
つ。この切欠部１１ははんだ接続時にはんだ切れをよく
するために設けている。ローレットｌＯとヘッド部９と
は一体構成をする。

第４図は、かかる締結金具のプリント板への取りつけの
様子を示す。（イ）図はプリント板ｌの断面図であり、
スルーホール６．６Ｂを有する。（ロ）図では、スルー
ホール６に第２図、第３図に示した締結金具部９はスル
ーホール６に挿入し、且つ電子Ｓ品７のビン７人をスル
ーホール６Ｂに挿入する。スルーホール６の直径をψと
すると、ψ２＋”２１４＝ψ、　　　　　　　　　・（
１）の関係が成立する。従って、ローソク）１０はスル
ーホール６に密着して挿入できる。一方、ローレット１
０の縦方向の長さｉｓ　　（但し１２＞ｌｓ）は、プリ
ント板１の厚みｌｏとの間で ハ〉ぎ。　　　　　　　　　　　・・・（２）となって
いる。更に、ヘッド部１４の直径ψ３は、ψ３〉ψ０　
　　　　　　　　　・・・（３）となっている。従って
、ローレット１０がスルーホールに挿入させてもヘッド
部１４の端部１４Ａがつばの役割を果し、ローレット１
０のみがスルーホール６に挿入される。また、（２）式
から、ローレット１００′一部である先端の長さく１１
　　ｌｏ）ノ部分はスルーホール６から外部にはみ出す
。

（ハ）図では、（ロ）図に示したスルーホール６への締
結金具部９の挿入状態下、及びスルーホール６Ｂへの電
子部品７のビン７Ａの挿入状態下で、はんだ付けを行う
。このはんだ付けは、プリント板ｌの裏面で行い、従゛
つて、スルーホール６の導電層６Ａとローレット１０の
周囲の接触部分で、はんだ付けがなされ、更に、ビン７
人についてもはんだ付けからなされる。６Ｄは形成され
たはんだ付は部分を示す。これによって、締結金具部９
とプリント板１とは電気的に接続され、且つ機械的な結
合にもなる。

に）図では、（・）図に示したスルーホール６にはんだ
付けされた締結金具部９に対して、その面１５に接続す
べき電気端子５を重ね、次いでワッシャ３を卯、ね、こ
れにボルト２を挿入する。ボルト２はローレット１０の
金具底部孔１２を介してヘッド部１４の内部ねじ切υ部
８に強くねじ締結させる。これによって、電気端子５の
一方の面がローレット１０の而１５と面接触し、電気端
子５とプリント板１とがＩ狂気的な結合となる。同時に
、ボルト３によって締結されるため１７機械的な結合と
なる。

第５図に第３図に）の拡大図を示す。導電層６Ａの厚さ
はプリント板１の厚さに比して小さい。この導電層６Ａ
はメッキによシ形成する。

本実施例の締結金具によれば、プリント板ｌと電気端子
５との電気的、機械的な結合を達成できる。その際の具
体的な効果を以下列挙する。

（１）　　ローレット１０の周囲にローレットの縦方向
で溝１３を設けているため、はんだ付けに際し該溝１３
の中にまで、はんだが流れ込む。このため導電層６Ａと
ローソク）１０とが強固には′んだ付けされる。

（２）電気端子５と電気的な結合状態を形成するローレ
ット１００面１１は、第１図に示した従来例に比して大
きな接触面積をとりうる。従来例では、プリント板１の
下面での導電層６Ａの広がシにより電気端子５との接触
面積が決まる。

然るに、この広がυは小さい。本実施例では、電気端子
５との接触面積はローソク）１０の底面接触部１５の広
がり（大きさ）によって決まる。この底面接触部１５の
広がりは従来の導電層６Ａの広がシに比して大きく、従
って、広い接触面積を提供でき、大きい電流の供給を可
能とする。また、電気的な結合状態も安定になる。

（３）　　ローソク）１０の金具底部孔１２の径をボル
ト２のねじ部の径よシも大きくとっている（ψ２〉ψＩ
　）。更に、ヘッド部９内の孔１６のボルト２の先端側
は閉じられている。これにょシ、はんだ付は時、空気が
孔１６を通して上方に逃げださず、及びψ２〉ψ！の故
に、はんだは孔１２の底面接触部１５の近傍で且つ孔１
２のふらのみに付着する。これにより、はんだがねじ切
り部８に混入することを防止できる。特に、はんだ槽に
よりビン７Ａを含めて同時はんだ付けを行う場合には、
ねじ切り部８にはんだが混入しないことは、１佳んだ付
けの信頼性の向上及びその後のボルトによる締結作栗の
障害をなくする効果を生（ｒ０更に、切欠き部（スリッ
ト）１１を設けているため、はんだ切れからよくなる利
点を生む。

（４）電気端子５はプリント板ｌ（或いは導電層６Ａ　
１に直接接触するのではなく、ローレットｌＯを介して
間接的に接触しているため、プリント板１の経時的な厚
み収縮の影響を受けにくい。

以−ヒの実姉例に対する実験例を以下示す。

金具９のヘッド部１４の孔１６の一端を行き止まり（或
いは封止でもよい）であるため、ローソク）１０の底部
に設けた什１２が６φ以下では、半田がつかなかった。

孔１２を６φ以上にすれば、孔１６の一端が開放であっ
ても孔１２にはんだがつかなかった。このように孔１２
の径を犬きくした場合には、孔１２にはんだが付いても
半田槽から離れる時、半田の表面張力よりも、孔１２に
（すいたはんだの重着が上まわりはんだは切れ、孔□２
にはんだがつかなくなるためである。

第６図に他の締結金具部の実施例を示す図である。本実
施例は、この締結金具部９のヘッド１４の孔１６の上部
を開孔とし、ねじ切ｐ部８を作り易くした点に効果を持
つ。半田付は前にシール部２０を取り付ければ、その後
の作業上の利点及び取付は後の利点は、先の実施例と同
じである。

本発明によれば、プリント板の経時的な厚み収縮による
電気的、機械的な電気端子との結合の悪影響を除去でき
、且つ安定な結合関係を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の締結金具の取付は図、第２図、第３図は
本発明の締結金具の実施例図、第４図（イ）。 （ロ）、（ハ）、に）は本発明の締結金具の取付は工程
を示す図、第５図はその一部拡大図、第６図は他の実施
例図である。 ９・・・締結金具部、ｌｏ・・・ローレット、１１・・
・切欠き部（スリット）、１２・・・孔、１３・・・溝
、１４・・・ヘッド部。 代理人　弁理士　秋本正実 茶　　／　　図 第　２　口 第　３　凹 暮　４　口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、導電性の締結金具部とボルトとにより基板のスルー
   ホールで外部の電気端子と該基板とを結合させてなる基
   板と電気端子結合装置に於いて、上記締結金具は、基板
   のスルーホールの外径よりも大きい外径を持ち、軸方向
   に所定の厚みを持つ構成のヘット部と、該ヘッド部の一
   方の面側に一体的に形成され、且つ軸方向に沿った周囲
   に溝を持ち、且つ基板のスルーホール内に密接して入る
   べく外径を持つ構成のローレットとより成り、且つロー
   レットのヘッド部と反対側の端面からヘッド部の内部に
   かけて一部ねじ切りされてなる孔を設ける構成とすると
   共に、該締結金具部のローレットを基板のスルーホール
   に密着挿入し、上記ローレットのヘッド部と反対側の端
   面に外部の電気端子をはさんでボルトを上記７部ねじ切
   りされてなる孔に挿入し、該ボルトにより外部の電気端
   子を圧着固定せしめてなる基板と電気端子結合装置。