(57)【要約】【課題】電食の発生を抑制しつつアルミ電線に接続される電線側コネクタに対応可能な基板用コネクタを提供することを目的とする。【解決手段】基板用コネクタ１は、回路基板３０に組み付けられて電線側コネクタ４０と嵌合可能な基板側ハウジング１０と、この基板側ハウジング１０に組み付けられる基板側端子２０とを備える。そして、基板側端子２０は、電線側コネクタ４０に備えられる電線側端子４３に接続される端子接続部２２と、回路基板３０に備えられる導電路３２に接続される基板接続部２３とを備える。さらに、基板側端子２０は、端子接続部２２において少なくとも電線側端子４３と接触する端子接触領域２４が鉄、鉄合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金により形成され、基板接続部２３において導電路３２との接続のための半田が付着する半田接触領域２５が銅または銅合金により形成されたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板に組み付けられて相手側コネクタと嵌合可能なハウジングと、
前記ハウジングに組み付けられるものであって、前記相手側コネクタに備えられる相手側端子と接続される端子接続部と、前記回路基板に備えられる導電路と接続される基板接続部とを備える端子とを備え、
前記端子が、前記端子接続部において少なくとも前記相手側端子と接触する端子接触領域が鉄、鉄合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金により形成され、前記基板接続部において前記導電路に接合される導電路接合領域が銅または銅合金により形成されたものである基板用コネクタ。
【請求項２】
前記端子が、鉄、鉄合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金により形成された第１の部材と、銅または銅合金により形成された第２の部材とを接合したクラッド材により形成されたものである、請求項１に記載の基板用コネクタ。
【請求項３】
前記端子が、前記端子接触領域がアルミニウムまたはアルミニウム合金により形成され、前記導電路接合領域が銅または銅合金により形成された電源回路用端子である、請求項１または請求項２に記載の基板用コネクタ。
【請求項４】
前記端子が、前記端子接触領域が鉄または鉄合金により形成され、前記導電路接合領域が銅または銅合金により形成された信号回路用端子である、請求項１または請求項２に記載の基板用コネクタ。
【請求項５】
前記端子が、表面にスズメッキ層が形成されたものである、請求項３または請求項４に記載の基板用コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板用コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板用コネクタの一般的な構造として、下記特許文献１に記載のものが知られている。この基板用コネクタは、相手側コネクタと嵌合可能なフード部を備え、そのフード部の奥壁には基板側端子が貫通している。基板側端子の一端はフード部の内部に突出しており、他端はフード部の外部に突出した後、基板側に屈曲し、半田付けによって基板の導電路に接続されている。
【０００３】
ここで、基板の導電路は一般に銅箔により形成される。このため、この導電路と接続される基板側端子としては、銅または銅合金により形成されたものが用いられることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭６１−６０４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、車両の軽量化の観点から、電線材料についても軽量化が求められており、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の芯線を絶縁被膜で被覆してなる、いわゆるアルミ電線の需要が高まっている。
【０００６】
このようなアルミ電線の端末に設けられる電線側コネクタにおいては、電食防止の観点から、アルミ電線に接続される電線側端子として、アルミニウムまたはアルミニウム合金により形成されたものを用いたいという要望がある。
【０００７】
ここで、上記のような電線側コネクタと基板用コネクタが嵌合する場合には、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の電線側端子と銅または銅合金製の基板側端子とが接合されることとなる。このため、端子同士の接触部分における電食の発生が懸念される。
【０００８】
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、電食の発生を抑制しつつアルミ電線に接続される電線側コネクタに対応可能な基板用コネクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の基板用コネクタは、回路基板に組み付けられて相手側コネクタと嵌合可能なハウジングと、前記ハウジングに組み付けられるものであって、前記相手側コネクタに備えられる相手側端子と接続される端子接続部と、前記回路基板に備えられる導電路と接続される基板接続部とを備える端子とを備え、前記端子が、前記端子接続部において少なくとも前記相手側端子と接触する端子接触領域が鉄、鉄合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金により形成され、前記基板接続部において前記導電路に接合される導電路接合領域が銅または銅合金により形成されたものである。
【００１０】
ここで、アルミニウムおよびアルミニウム合金は、アルミ電線の芯線および電線側端子に用いられるアルミニウムまたはアルミニウム合金と同種の金属である。また、鉄および鉄合金は、アルミニウムとの電位差が小さいため、アルミニウムまたはアルミニウム合金と接合しても電食を生じにくい。このため、端子において電線側端子と接触する端子接触領域にこれらの材料を用いれば、アルミ電線と接続された電線側端子との接合部分における電食の発生を抑制できる。一方、端子において回路基板の導電路に接合される導電路接合領域は、導電路を形成する金属と同種の銅または銅合金により形成されている。このため、端子側の材質に合わせて回路基板側で設計を変更する必要はない。以上より、上記構成によれば、電食を発生させることなく、アルミ電線に接続される電線側コネクタに対応可能な基板用コネクタを提供できる。
【００１１】
前記端子が、鉄、鉄合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金により形成された第１の部材と、銅または銅合金により形成された第２の部材とを接合したクラッド材により形成されたものであってもよい。
【００１２】
このように、クラッド材を用いることにより、端子接触領域が鉄、鉄合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金により形成され、導電路接合領域が銅または銅合金により形成された端子を、簡易に提供することができる。
【００１３】
前記端子が、前記端子接触領域がアルミニウムまたはアルミニウム合金により形成され、前記導電路接合領域が銅または銅合金により形成された電源回路用端子であってもよい。また、前記端子が、前記端子接触領域が鉄または鉄合金により形成され、前記導電路接合領域が銅または銅合金により形成された信号回路用端子であってもよい。
【００１４】
大電流が流れる電源回路用端子としては、比較的電気抵抗の小さいアルミニウムまたはアルミニウム合金を端子接触領域に用いた端子を使用することが好ましい。一方、端子接触領域に鉄または鉄合金を用いた端子は、比較的小さな電流しか流れない信号回路用端子として好ましく用いることができる。
【００１５】
前記端子が、表面にスズメッキ層が形成されたものであってもよい。端子において、端子接触領域の表面にスズメッキ層が形成されていると、相手側端子との接合の際に、相手側端子との摺接によって表面の酸化膜が比較的容易に剥がれ、新生面が露出する。このため、電気抵抗を小さくすることができる。一方、導電路接合領域の表面にスズメッキ層が形成されていると、回路基板の導電路に対して端子を半田付けにより接合する場合に、電気的接続を良好なものとすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電食の発生を抑制しつつアルミ電線に接続される電線側コネクタに対応可能な基板用コネクタを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態の基板用コネクタの、電線側コネクタとの嵌合前の様子を示す断面図
【図２】図１の円Ｒ内の拡大図
【図３】クラッド材から基板側端子を打ち抜き形成する様子を示す上面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施形態を、図１〜図３を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態の基板用コネクタ１は、回路基板３０に取り付けられて、電線側コネクタ４０（相手側コネクタに該当）と嵌合されるものである（図１、図２参照）。
【００１９】
基板用コネクタ１が取り付けられる回路基板３０は、樹脂基板３１の表面及び裏面に導電路３２が形成されるとともに、各種電子機器が搭載されたものである。この回路基板３０において、基板用コネクタ１が搭載される領域には、複数のスルーホール３３が整列して形成されている。これらのスルーホール３３は、回路基板３０を板面方向に貫通する貫通孔を形成した後に、この貫通孔の内壁面に銅めっきを施すことによって、表裏面の導電路３２を導通可能に接続したものである。
【００２０】
基板用コネクタ１は、回路基板３０の一面側に載置された状態で固定される基板側ハウジング１０と、この基板側ハウジング１０に固定される複数の基板側端子２０（端子に該当）とを備えている。
【００２１】
基板側ハウジング１０は、回路基板３０の板面に対して垂直となる姿勢で配される略長方形板状の後壁部１１と、この後壁部１１の外周縁から前方に向かって突設される角筒状のフード部１２とを備え、前方に開口する箱状に形成されている。後壁部１１には、基板側端子２０を挿入可能な複数の圧入孔１３が、前後方向に貫通形成されている。
【００２２】
基板側端子２０は、雄端子であって、金属板材を細長い板状に打ち抜き成形した後、Ｌ字形に屈曲することにより形成されている。この基板側端子２０において、屈曲された部分（屈曲部２１）から前方へ水平に延びる部分は端子接続部２２とされ、屈曲部２１から下方へ延びる部分は基板接続部２３とされている。端子接続部２２は、圧入孔１３に対して後方から圧入され、基板側ハウジング１０に対しその後壁部１１を貫通する状態で組み付けられる。端子接続部２２の略前半部分は、後壁部１１の内壁面から前方へ突出してフード部１２内に臨んでいる。一方、基板接続部２３は、その先端部が回路基板３０のスルーホール３３に挿通され、半田付け等の公知の手法により、導電路３２に対して電気的に接続されている。
【００２３】
基板側端子２０は、基板側ハウジング１０の後壁部１１内に圧入される位置、すなわち圧入孔１３の内部に配される位置を境界位置Ｂとして、後壁部１１から前方（基板側ハウジング１０の内側）に延びる一端側（端子接続部２２側）が鉄、鉄合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金により形成されており、後壁部１１から後方（基板側ハウジング１０の外側）に延びる他端側（基板接続部２３側）が銅または銅合金により形成されている。このような基板側端子２０は、鉄、鉄合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金からなる第１の板材５１（第１の部材に該当）と、銅または銅合金からなる第２の板材５２（第２の部材に該当）とを接合したクラッド材５０により形成することができる。
【００２４】
この基板側端子２０は、基板接続部２３において、少なくとも相手側となる電線側端子４３と接触する領域（端子接触領域２４）が鉄、鉄合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金により形成され、回路基板３０の導電路３２と接続される領域（半田付けにより導電路３２に接続される場合には、半田が付着する領域：半田接触領域２５（導電路接合領域に該当））が銅または銅合金により形成されていれば足りる。したがって第１の板材５１と第２の板材５２との境界位置Ｂが、端子接触領域２４と半田接触領域２５との中間位置となるようにすればよい。本実施形態では、電食防止の観点から、基板側ハウジング１０の後壁部１１内に圧入される位置、すなわち圧入孔１３の内部に配される位置を境界位置Ｂとしている。すなわち、基板側端子２０は、比較的電食に強い金属である銅または銅合金によって半田接触領域２５を形成して基板側ハウジング１０の外部に配置する一方、比較的電食に弱い金属である鉄、鉄合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金により形成された端子接触領域２４の全体を基板側ハウジング１０の内部に配置した構成となっている。
【００２５】
特に、アルミニウムおよびアルミニウム合金は、比較的電気抵抗の小さい材料である。したがって、端子接触領域２４がアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる基板側端子２０は、大電流が流れる電源回路用端子として好ましく使用することができる。一方、鉄および鉄合金は、アルミニウムおよびアルミニウム合金と比較して電気抵抗が大きい。したがって、端子接触領域２４が鉄または鉄合金からなる基板側端子２０は、比較的小さな電流しか流れない信号回路用端子として好ましく用いることができる。
【００２６】
また、基板側端子２０の表面には、スズメッキ層２６が形成されていてもよい。基板側端子２０において、端子接触領域２４の表面にスズメッキ層２６が形成されていると、電線側端子４３との接合の際に、電線側端子４３との摺接によって表面の酸化膜が比較的容易に剥がれ、新生面が露出する。このため、電気抵抗を小さくすることができる。一方、半田接触領域２５の半田付けに用いられる半田はスズを含むものであるから、半田接触領域２５の表面にスズメッキ層２６が形成されていると、導電路３２に対する半田接触領域２５の半田付けによる電気的接続を良好なものとすることができる。
【００２７】
上記のような基板側端子２０の製造工程の一例を以下に示す（図３参照）。
【００２８】
まず、鉄、鉄合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金からなる第１の板材５１と、銅または銅合金からなる第２の板材５２とを、その端部が互いに板厚方向に重なり合った状態で圧延する。これにより、第１の板材５１と第２の板材５２とが並列して接合された平板状のクラッド材５０を作成する。
【００２９】
このクラッド材５０を、基板側端子２０の形状（図３中点線で示す形状）に打ち抜き加工する。このとき、打ち抜き加工される領域が、クラッド材５０において第１の板材５１と第２の板材５２との接合位置（境界位置Ｂ）をまたぐようにし、基板側端子２０の長尺方向の一方の端部が第１の板材５１側に、他方の端部が第２の板材５２側になるようにする。
【００３０】
このようにして、長尺方向の一方の端部が鉄、鉄合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金からなり、他方の端部が銅または銅合金からなる板材が形成される。
【００３１】
最後に、打ち抜いた板材を、第１の板材５１と第２の板材５２との接合位置（境界位置Ｂ）よりもやや第２の板材５２側に寄った位置でＬ字状に曲げ加工する。このようにして、基板側端子２０が形成される。
【００３２】
基板用コネクタ１に接続される電線側コネクタ４０は、電線側ハウジング４１と、この電線側ハウジング４１に組み付けられる複数の電線側端子４３（相手側端子に該当）とを備えている。電線側ハウジング４１は、合成樹脂製であって、基板用コネクタ１のフード部１２内に収容可能なブロック状に形成されている。この電線側ハウジング４１には、前後方向に貫通する複数のキャビティ４２が形成され、このキャビティ４２の内部には、電線側端子４３が収容されている。電線側端子４３は雌端子であって、所定形状に打ち抜いた金属板材に曲げ加工を施すことにより形成されている。この電線側端子４３の略前半部分は、筒状に形成されて、基板側端子２０の端子接続部２２を受け入れ可能な端子本体４４とされ、略後半部分は、電線４６に接続される電線接続部４５とされている。
【００３３】
この電線接続部４５に接続される電線４６は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の芯線４８を絶縁被覆４７で被覆してなる、いわゆるアルミ電線である。電線接続部４５は、電線４６の端末において絶縁被覆４７から露出される芯線４８にかしめ付けられることによって、芯線４８と電気的に接続されている。したがって、電線側端子４３も、芯線４８と同種の材料であるアルミニウムまたはアルミニウム合金により形成されている。
【００３４】
電線側コネクタ４０を基板用コネクタ１に組み付ける際には、電線側コネクタ４０の電線側ハウジング４１を基板用コネクタ１のフード部１２内に挿入する。電線側ハウジング４１のフード部１２内への挿入が進むにしたがって、基板側端子２０における端子接続部２２が電線側端子４３における端子本体４４の内部に進入していく。電線側ハウジング４１を、基板用コネクタ１の後壁部１１に突き当たるまで挿入すると、両コネクタ１、４０が正規嵌合状態となり、基板側端子２０と電線側端子４３とが電気的に接続される。
【００３５】
以上のように本実施形態によれば、基板用コネクタ１は、回路基板３０に組み付けられて電線側コネクタ４０と嵌合可能な基板側ハウジング１０と、この基板側ハウジング１０に組み付けられる基板側端子２０とを備える。そして、基板側端子２０は、電線側コネクタ４０に備えられる電線側端子４３に接続される端子接続部２２と、回路基板３０に備えられる導電路３２に接続される基板接続部２３とを備える。さらに、基板側端子２０は、端子接続部２２において少なくとも電線側端子４３と接触する端子接触領域２４が鉄、鉄合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金により形成され、基板接続部２３において導電路３２との接続のための半田が付着する半田接触領域２５が銅または銅合金により形成されたものである。
【００３６】
ここで、アルミニウムおよびアルミニウム合金は、アルミ電線の芯線４８および電線側端子４３に用いられるアルミニウムまたはアルミニウム合金と同種の金属である。また、鉄および鉄合金は、アルミニウムとの電位差が小さいため、アルミニウムまたはアルミニウム合金と接合しても電食を生じにくい。このため、基板側端子２０において電線側端子４３と接触する端子接触領域２４にこれらの材料を用いれば、電線側端子４３との接合部分における電食の発生を抑制できる。一方、基板側端子２０において、回路基板３０の導電路３２に半田を介して接合される半田接触領域２５は、導電路３２を形成する金属と同種の銅または銅合金により形成されている。このため、基板側端子２０側の材質に合わせて回路基板３０側で設計を変更する必要性が生じない。以上より、基板用コネクタ１を、電食の発生を抑制しつつアルミ電線に接続される電線側コネクタ４０に対応可能なものとすることができる。
【００３７】
また、基板側端子２０が、鉄、鉄合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金により形成された第１の板材５１と、銅または銅合金により形成された第２の板材５２とを接合したクラッド材５０により形成されたものであってもよい。
【００３８】
このように、クラッド材５０を用いることにより、端子接触領域２４が鉄、鉄合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金により形成され、半田接触領域２５が銅または銅合金により形成された基板側端子２０を、簡易に提供することができる。
【００３９】
また、基板側端子２０が、端子接触領域２４がアルミニウムまたはアルミニウム合金により形成され、半田接触領域２５が銅または銅合金により形成された電源回路用端子であってもよい。さらに、基板側端子２０が、端子接触領域２４が鉄または鉄合金により形成され、半田接触領域２５が銅または銅合金により形成された信号回路用端子であってもよい。
【００４０】
大電流が流れる電源回路用端子としては、比較的電気抵抗の小さいアルミニウムまたはアルミニウム合金を端子接触領域２４に用いた基板側端子２０を使用することが好ましい。一方、端子接触領域２４に鉄または鉄合金を用いた基板側端子２０は、比較的小さな電流しか流れない信号回路用端子として好ましく用いることができる。
【００４１】
加えて、基板側端子２０が、表面にスズメッキ層２６が形成されたものであってもよい。基板側端子２０において、端子接触領域２４の表面にスズメッキ層２６が形成されていると、電線側端子４３との接合の際に、電線側端子４３との摺接によって表面の酸化膜が比較的容易に剥がれ、新生面が露出する。このため、電気抵抗を小さくすることができる。一方、半田接触領域２５の表面にスズメッキ層２６が形成されていると、回路基板３０のスルーホール３３に対して基板側端子２０を半田付けにより接合する際に、電気的接続を良好なものとすることができる。
【００４２】
＜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る。
（１）上記実施形態では、基板側端子２０にはスズメッキ層２６が形成されていたが、基板用コネクタの端子は、スズメッキが施されていないものであっても構わない。
【００４３】
（２）上記実施形態では、基板側ハウジング１０の後壁部１１内に圧入される位置、すなわち圧入孔１３の内部に配される位置を境界位置Ｂとしていたが、境界位置Ｂは、端子接触領域と導電路接合領域との間に配されていればよく、例えば屈曲部と基板側ハウジングの後壁部との間に境界位置が配されるようにされていても構わない。あるいは、端子において第１の部材側に屈曲部が形成され、第１の部材と第２の部材との接合部分が、屈曲部と基板との間に位置するようにされていても構わない。
【符号の説明】
【００４４】
１…基板用コネクタ
１０…基板側ハウジング（ハウジング）
２０…基板側端子（端子）
２２…端子接続部
２３…基板接続部
２４…端子接触領域
２５…半田接触領域（導電路接合領域）
２６…スズメッキ層
３０…回路基板
５０…クラッド材
５１…第１の板材（第１の部材）
５２…第２の板材（第２の部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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