(57)【要約】【課題】  挿入および同一方向への圧入の一連の動作で基板と電気的接続および機械的固定を行うことができ、かつスルーホール内壁のメッキ層の剥離を防止できる基板実装構造、基板実装方法、およびこれらに用いる接続ピンを提供することを目的とする。【解決手段】  接続ピン１Ａは、円筒形状の挿入部１３と、軸方向に挿入部と一体に構成された拡張部１１Ａとを備えている。挿入部の外径（内径（ｄ１）＋２・（肉厚（ｔ））は、スルーホールの内径ｄ０よりも小さい。挿入部をスルーホールに挿入後、拡張部をさらに続けて同一方向に圧入すると、拡張部が挿入部内に進入し、挿入部を径方向外方に拡張してスルーホールの内壁に押圧することにより、基板と電気的接続および機械的固定を行う。【選択図】    図１
2006319044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板導体に連なった導電層を内壁に備えて基板に設けられたスルーホールに、接続ピンを挿入して前記導電層と前記接続ピンとを接続する基板実装構造において、
前記接続ピンは、筒状の挿入部と、該挿入部に軸方向に連なる拡張部とが一構成体とされ、
少なくとも前記挿入部の一端から前記スルーホールに挿入される所定長さの軸方向部分は、前記スルーホールの内径よりも小さな外径であり、
前記挿入部を前記スルーホールに挿入後、前記拡張部をさらに挿入部挿入方向と同一方向に該挿入部内に圧入することにより、該挿入部を径方向外方に拡張して前記スルーホールの内壁に押圧して前記導電層と接続することを特徴とする基板実装構造。
【請求項２】
基板導体に連なった導電層を内壁に備えて基板に設けられたスルーホールに挿入して、前記導電層と接続する接続ピンであって、
筒状の挿入部と、該挿入部に軸方向に連なる拡張部とが一構成体とされ、
少なくとも前記挿入部の一端から前記スルーホールに挿入される所定長さの軸方向部分は、前記スルーホールの内径よりも小さな外径であり、
前記挿入部を前記スルーホールに挿入後、前記拡張部をさらに挿入部挿入方向と同一方向に該挿入部内に圧入することにより、該挿入部を径方向外方に拡張して前記スルーホールの内壁に押圧することを特徴とする接続ピン。
【請求項３】
前記拡張部の前記挿入部内への圧入部分は、少なくとも円柱面の一部であることを特徴とする請求項２に記載の接続ピン。
【請求項４】
前記挿入部の外周面または内壁、または前記拡張部の外周面であって前記挿入部内に圧入される部分のうちの少なくともいずれかは、表面に凹凸を有することを特徴とする請求項２または３に記載の接続ピン。
【請求項５】
前記挿入部は、前記スルーホールの内径よりも径方向外方に突出したストッパを、前記拡張部との接続側端に有することを特徴とする請求項２から４のいずれか１に記載の接続ピン。
【請求項６】
前記拡張部は、前記圧入時に破断可能な接続部を介して前記挿入部と接続していることを特徴とする請求項２から５のいずれか１に記載の接続ピン。
【請求項７】
前記接続部は、前記挿入部と前記拡張部の端面同士をつなぐように配された軸方向垂直の薄板であることを特徴とする請求項６に記載の接続ピン。
【請求項８】
前記薄板は、前記拡張部と前記挿入部の各端面間の周方向に不連続の切り欠きを有するものであることを特徴とする請求項７に記載の接続ピン。
【請求項９】
前記接続部は、前記挿入部および拡張部を構成する材質より機械的強度の小さい材質で構成されていることを特徴とする請求項６に記載の接続ピン。
【請求項１０】
前記拡張部は、一端を前記挿入部内に嵌め込んで、当該挿入部と接続されていることを特徴とする請求項２から５のいずれか１に記載の接続ピン。
【請求項１１】
前記挿入部は、軸方向に切断スリットを有することを特徴とする請求項２から１０のいずれか１に記載の接続ピン。
【請求項１２】
前記挿入部は、両端の内径が異なるものであって、前記拡張部は前記挿入部の内径の大きい側に嵌め込まれていることを特徴とする請求項１０または１１に記載の接続ピン。
【請求項１３】
前記挿入部は、両端の内径が異なるものであって、前記拡張部は前記挿入部の内径の小さい側に嵌め込まれていることを特徴とする請求項１０または１１に記載の接続ピン。
【請求項１４】
前記拡張部は前記挿入部に連なる先端が細くなっていることを特徴とする請求項２から１３のいずれか１に記載の接続ピン。
【請求項１５】
基板に設けられ、基板導体に連なった導電層を内壁に備えるスルーホールに、接続ピンを挿入して前記導電層と前記接続ピンとを接続する基板実装方法において、
筒状の挿入部と、該挿入部に軸方向に連なる拡張部とが一構成体とされ、少なくとも前記挿入部の一端から前記スルーホールに挿入される所定長さの軸方向部分は、前記スルーホールの内径よりも小さな外径である接続ピンを用いて、
まず前記挿入部を前記スルーホールに挿入し、
その後引き続いて挿入部挿入方向と同一方向に前記拡張部をさらに挿入部内に圧入して、前記挿入部を径方向外方に拡張させることにより、前記挿入部を前記スルーホールの内壁に押圧して前記導電層と接続することを特徴とする基板実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に設けられたスルーホールに接続ピンを挿入して基板と電気的接続をする基板実装構造、基板実装方法、およびこれらに用いる接続ピンに関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板に電子部品を実装する方法の一つに、プレスフィット工法と呼ばれるものが知られている。プレスフィット工法における接続ピンには、プレスフィット部やコンプライアンス部などと呼ばれる基板のスルーホールの内径よりも径の大きな部分が形成されている。基板にはスルーホールが設けられ、基板導体に連なった導電層であるメッキ層がスルーホール内壁表面に薄く形成されている。
接続ピンの先端をスルーホールに挿入し、それに続いて同一方向に接続ピンを圧入するとプレスフィット部が弾性変形し、そのときの接触圧力により接続ピンとスルーホール内壁のメッキ層との電気的接続や、実装部品の機械的固定が行われる。
【０００３】
しかしながら、プレスフィット工法ではスルーホール内径よりも大径の部分を有する接続ピンを、スルーホールに先端の挿入、それに続く同一方向の圧入という一連の動作で行うため、圧入時に摩擦によってスルーホール内壁のメッキ層が剥離する等のメッキ層へのダメージが生じて、導通不良につながる可能性があった。
【０００４】
このようなスルーホール内壁のメッキ層剥離を防止するために、スルーホールの内径よりも小さい外径を有する挿入部を形成した接続ピンを用いる方法が特許文献１に開示されている。この方法においては、まず挿入部をスルーホールに挿入し、その後に、挿入部とは別体の固定ピンを挿入部内部空間の軸方向一端にセットして圧入することにより挿入部を拡張する。その結果、挿入部の外周面がスルーホールの内壁を押圧して、接続ピンと基板との電気的接続および機械的固定を行う。
【特許文献１】特開２００４−３４９６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１の方法では、スルーホールの内径より小さい径の挿入部を基板のスルーホールに挿入した後、固定ピンをセットして挿入部内に圧入して挿入部を拡張しているので、従来のプレスフィット工法のように挿入およびそれに続く同一方向の圧入の一連の動作で基板と電気的接続や機械的固定をすることができず、実装する工程が煩雑になる欠点があった。
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決するために、従来のプレスフィット工法の接続ピンと同様に、挿入およびそれに続く同一方向の圧入の一連の動作で基板と電気的接続および機械的固定を行うことができ、かつスルーホール内壁の導電層の剥離を防止できる基板実装構造、基板実装方法、およびこれらに用いる接続ピン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】
【０００７】
このため、本発明は、基板導体に連なった導電層を内壁に備えて基板に設けられたスルーホールに、接続ピンを挿入して導電層と接続ピンとを接続する基板実装構造において、接続ピンは、筒状の挿入部と、挿入部に軸方向に連なる拡張部とが一構成体とされ、少なくとも挿入部の一端からスルーホールに挿入される所定長さの軸方向部分は、スルーホールの内径よりも小さな外径であり、挿入部をスルーホールに挿入後、拡張部をさらに挿入部挿入方向と同一方向に挿入部内に圧入することにより、挿入部を径方向外方に拡張してスルーホールの内壁に押圧して導電層と接続するものとした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、接続ピンは、筒状の挿入部と、挿入部に軸方向に連なる拡張部とが一構成体とされ、少なくとも挿入部の一端からスルーホールに挿入される所定長さの軸方向部分は、スルーホールの内径よりも小さな外径であり、挿入部をスルーホールに挿入後、拡張部をさらに挿入部挿入方向と同一方向に挿入部内に圧入することにより、挿入部を径方向外方に拡張してスルーホールの内壁に押圧するので、従来のプレスフィット工法の接続ピンと同様に、スルーホールへの接続ピンの先端部の挿入およびそれに続く同一方向への圧入の一連の動作で基板と電気的接続および機械的固定を行うことができる。また、スルーホール内壁の導電層の剥離を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下本発明の実施の形態を実施例により説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は第１の実施例の接続ピンの構造図である。（ａ）は全体斜視図を、（ｂ）は（ａ）におけるＡ部拡大図である。（ｃ）は基板に接続ピンを挿入する前の接続ピンと基板の断面図である。（ｄ）は（ｃ）におけるＢ部拡大図である。
基板２はスルーホール３を有し、その内壁表面には基板導体に連なる導電層であるメッキ層４が薄く形成されている。
図示省略の実装部品の接続端子としての接続ピン１Ａは、スルーホール３に挿入される。
【００１１】
実装部品としては、コネクタや、樹脂などによりパッケージングされたＩＣなどの電子部品や、ＩＣを基板に実装するためのソケットなどがある。なお、実装部品には複数の接続ピン１Ａが設けられていて、各々スルーホール３に挿入されるが、図１はそれらのうちの１箇所について図示したものである。
なお、接続ピン１Ａの一端が実装部品に接続端子として固定される代わりに、電気ケーブルが一端に接続していてもよい。
【００１２】
本実施例の接続ピン１Ａは、プレスフィット工法で用いる接続ピンであり、円筒形状の挿入部１３、挿入部１３に軸方向に連なり一体に構成された拡張部１１Ａとからなる。
実装部品に本接続ピン１Ａが取り付けられている場合は、拡張部１１Ａの一端が実装部品に、他端が上記のように挿入部１３と接続する。
挿入部１３の内径をｄ１、肉厚をｔとすると、挿入部１３の外径（ｄ１＋２ｔ）は、スルーホール３の内径ｄ０よりやや小さくする。
【００１３】
拡張部１１Ａは、円柱の側部の対向する２箇所を平面で軸方向に切り取った形状（以下、部分円柱と称する）であり、部分円柱の周面２１の外径ｄ３は内径ｄ１より大きく、また内径ｄ０とはｄ０＜ｄ３＋２ｔの関係である。
拡張部１１Ａの挿入部１３との接続側には、テーパーを付けて挿入部１３側に向かって細くなる先端部１２が形成されている。先端部１２は、周面２１に軸方向に連なる円錐側面の一部を構成するテーパー面２３を有する。
【００１４】
そして、先端部１２と挿入部１３の端面同士は、軸方向に垂直な平面状の薄板の接続部１５に突き合わさって接続している。
先端部１２と挿入部１３とは、テーパー面２３の接続側端の周縁部分でのみ、つまり２箇所でのみ接続部１５により接続している。先端部１２と挿入部１３の各端面間の周方向の残りの部分は、切り欠き２５となっている。
【００１５】
テーパー面２３の挿入部１３との接続側端の外径ｄ２は、内径ｄ１よりやや小さく設定されている。
すなわち、周面２１の外径（ｄ３）、挿入部１３の内径（ｄ１）、挿入部１３の肉厚（ｔ）、テーパー面２３の挿入部１３との接続側端の外径（ｄ２）、スルーホール３の内径（ｄ０）それぞれは、ｄ２＜ｄ１＜ｄ３、ｄ１＋２ｔ＜ｄ０＜ｄ３＋２ｔの関係にある。
【００１６】
拡張部１１Ａ、挿入部１３および接続部１５は、すべて同一の導電性材料、例えば銅で一体に形成されている。
なお、酸化などによる表面の劣化を防止するために、拡張部１１Ａ、挿入部１３にハンダメッキなどの表面処理を施してもよい。
【００１７】
次に本実施例の接続ピンを基板に実装する方法とその時の接続ピンの形状変化を図１の（ｃ）および図２の断面図にもとづいて説明する。
まず、接続ピン１Ａを挿入部１３側からスルーホール３に挿入する。接続ピン１Ａをスルーホール３に挿入するときは、実装部品を押圧することによって行う。なお、スルーホール３に接続ピン１Ａを挿入するとき、実装部品を押圧する代わりに、個々の接続ピン１Ａを押圧してもよい。
【００１８】
このとき、スルーホール３の裏面に対して押さえ治具５の上面が所定距離離れて位置するように基板２を予めセットし、挿入部１３のスルーホール３への挿入長さが所定量になるように規制する（図２の（ａ）の状態）。
なお、図２では、押さえ治具５の上面をスルーホール３の裏面側から離して設定して例示したが、裏面と密着させてもよい。
【００１９】
挿入部１３の先端が押さえ治具５に当たるまでスルーホール３に挿入し、さらに拡張部１１Ａを挿入部１３の挿入方向に圧入すると、強度が弱い接続部１５が破断し、外径ｄ２が内径ｄ１より小さいので、先端部１２はテーパー面２３によりガイドされて挿入部１３内部、つまり中空部２２へ進入する。
拡張部１１Ａは、そのテーパー面２３に続く周面２１の外径ｄ３が挿入部１３の内径ｄ１より大きいので、周面２１で挿入部１３の内壁を径方向外方に押圧して拡張させながら、中空部２２への進入が続く（図２の（ｂ）の状態）。
【００２０】
先端部１２が押さえ治具５に当たり、接続ピン１Ａの基板２への実装が完了する（図２の（ｃ）の状態）。
ここで、外径ｄ３と内径ｄ０は、ｄ０＜ｄ３＋２ｔに設定されているので、拡張部１１Ａと挿入部１３は、周面２１の部分でスルーホール３内壁のメッキ層４を介して基板２と電気的接続され、また機械的固定がなされる。
【００２１】
以上のように本実施例によれば、接続ピン１Ａは、スルーホール３の内径ｄ０よりも小さな外径（ｄ１＋２ｔ）の円筒形状の挿入部１３と、軸方向に連なり挿入部１３と一体に構成された拡張部１１Ａとを備え、挿入部１３をスルーホール３に挿入後続けて拡張部１１Ａを同一方向に挿入部１３内部に圧入すると、挿入部１３を径方向外方に拡張してスルーホール３内壁のメッキ層４に押圧するので、従来のプレスフィット工法の接続ピンと同様に、挿入および引き続く同一方向への圧入の一連の動作で基板２と電気的接続および機械的固定を行うことができる。
その結果、上記特許文献１の接続ピンを用いた場合より実装作業工程が簡単で容易である。また、スルーホール３内壁のメッキ層４の剥離を防止できる。
さらに、接続部１５は、周方向に部分的に設けられているので、比較的弱い力で破断しやすい。
【００２２】
なお、本実施例において、挿入部１３は径方向外方に押圧されて、スルーホール３内壁のメッキ層４との接触面積が多くて電気導通が良好になるように円筒形状とし径方向断面の形状がスルーホール３の孔形状と同じ円形としたが、それに限定されない。拡張部１１Ａの挿入部１３内部への圧入により、挿入部１３が拡張してスルーホール３内壁のメッキ層４との接触が良好で、機械的固定が十分な強度となるような筒状体であれば他の形状、例えば楕円管の形状でもよい。
また、挿入部１３の側面に切断スリット２本を、拡張部１１Ａとの接続側端の切り欠き２５それぞれから軸方向に添って他端まで設け、拡張部１１Ａ、接続部１５および挿入部１３を一体にプレス加工などにより成型可能な構造としてもよい。
【００２３】
次に、本実施例の接続ピンの変形例を説明する。
図３は第１の変形例の接続ピンの全体斜視図である。
本変形例の接続ピン１Ｂでは、第１の実施例の部分円柱形状の拡張部１１Ａの代わりに円柱形状の拡張部１１Ｂとしたものである。拡張部１１Ｂの先端部１２は、全周側面が円錐側面のテーパー面２３で構成され、挿入部１３との接続側端では周方向に連続する接続部１５を介して挿入部１３と接続している。第１の実施例と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
【００２４】
図３において寸法を示す符号を省略したが、周面２１の外径（ｄ３）、挿入部１３の内径（ｄ１）、挿入部１３の肉厚（ｔ）、先端部１２の挿入部１３との接続側端の外径（ｄ２）、スルーホール３の内径（ｄ０）（図１参照）の値は、第１の実施例と同様に、ｄ２＜ｄ１＜ｄ３、ｄ１＋２ｔ＜ｄ０＜ｄ３＋２ｔの関係にある。
【００２５】
本変形例によれば、第１の実施例と同様に、挿入部１３の挿入およびそれに続く同一方向への拡張部１１Ｂの圧入の一連の動作で、接続ピン１Ｂを基板２と電気的接続および機械的固定を行うことができ、実装作業が容易になる。また、スルーホール３内壁のメッキ層４の剥離を防止できる。
さらに、拡張部１１Ｂを円柱形状としたことにより、挿入部１３の内壁と接触する周面２１の面積が第１の実施例よりも広いので、拡張部１１Ｂがスルーホール３内壁のメッキ層４をより広い面積で径方向外方に押圧することができ、接続ピン１Ｂと基盤２との電気的接続および機械的固定がより強くなる。
【００２６】
図４は第２の変形例の接続ピンの全体斜視図である。
本変形例の接続ピン１Ｃは、第１の実施例の接続ピン１Ａにおいて拡張部１１Ａを、凹凸を有する周面２１’を有する拡張部１１Ｃに変えたものである。他は第１の実施例と同じ構成であり、同じ符号を付し、説明を省略する。
【００２７】
本変形例によれば、第１の実施例と同様に、挿入部１３の挿入およびそれに続く同一方向への拡張部１１Ｃの圧入の一連の動作で、基板２と電気的接続および機械的固定を行うことができ、実装作業が容易になる。また、スルーホール３内壁のメッキ層４の剥離を防止できる。
さらに、拡張部１１Ｃの周面２１’が凹凸のある表面なので、拡張部１１Ｃが挿入部１３内部に挿入された状態では、周面２１’と挿入部１３の内壁との摩擦力が大きくなり、実装完了後の実装部品の保持力を高めることができる。
なお、凹凸を周面に設ける代わりに挿入部１３の内壁側に設けても、同様に拡張部と挿入部との摩擦力を増大できる。
【００２８】
また、挿入部１３の外周面に凹凸を設けて、拡張された挿入部１３の外周面とスルーホール３のメッキ層４との間の摩擦力を高めて、実装部品の保持力を高めてもよい。
実装後の挿入部１３の内壁と拡張部１１Ｃの周面２１’との間の摩擦力増大、および挿入部１３の外周面とスルーホール３のメッキ層４との間の摩擦力増大のための上記凹凸を設ける構成は、同時に組み合わせてもよい。
また、上記の摩擦力増大のための凹凸を、拡張部の周面または挿入部の内壁に設ける構成と、挿入部の外周面に設ける構成とを、前者または後者の一方だけ、又は両方ともを第１の変形例に組み合わせることもでき、同様の効果を得ることができる。
【００２９】
図５の（ａ）は第３の変形例の接続ピンの全体斜視図である。（ｂ）、（ｃ）は、（ａ）におけるＸ−Ｘ断面において基板に実装するときの、初期と完了時を示す図である。
本変形例の接続ピン１Ｄは、第１の変形例の接続ピン１Ｂにおいて、挿入部１３の代わりに、挿入部の拡張部１１Ｂとの接続側端に径方向外方にスルーホール３の内径よりも大きく突出したストッパ１４を設けて構成した挿入部１３Ｄとしたものである。他は第１の変形例と同じ構成であり、同じ符号を付し、説明を省略する。
【００３０】
接続ピン１Ｄを基板２に実装する方法は、図５の（ｂ）に示したように挿入部１３Ｄを基板２のスルーホール３に挿入すると、ストッパ１４により挿入部１３Ｄの挿入長さが規制される。その後拡張部１１Ｂをさらに同一方向に圧入するとストッパ１４が基板２の上面から反力を受けて挿入部１３Ｄの挿入長さ位置を保持するので、接続部１５が破断し先端部１２をガイドとして中空部２２に拡張部１１Ｂが進入し、（ｃ）の状態で実装が完了する。
【００３１】
したがって、図２の実装方法のような挿入部の挿入長さを規制し、拡張部を挿入部内に圧入時の挿入部に掛かる軸方向の力を支える押さえ治具５を必要としない。
なお、ストッパ１４は、拡張部１１Ｂによって挿入部１３Ｄが径方向外方に拡張されやすいように、挿入部１３Ｄの拡張部１１Ｂとの接続側端の全周方向に連続して設けることなく、周方向の一部にだけ設けることが望ましい。
【００３２】
本変形例によれば、第１の実施例と同様に、挿入部１３Ｄの挿入およびそれに続く同一方向への拡張部１１Ｂの圧入の一連の動作で、基板２と電気的接続および機械的固定を行うことができ、実装作業が容易になる。また、スルーホール３内壁のメッキ層４の剥離を防止できる。
さらに、実装時に抑え治具５を必要としないので、実装工程のコストを低減できる。
【００３３】
図６の（ａ）は第４の変形例の接続ピンの全体斜視図である。（ｂ）は（ａ）における挿入部の拡張部との接続側端の上面図である。仮想線は拡張部１１Ｂの先端部１２の先端を示す。
本変形例の接続ピン１Ｅは、第１の変形例における接続ピン１Ｂでは接続部１５が、先端部１２と挿入部１３の各端面の間に周方向に連続して設けられている代わりに、（ｂ）に示すように周方向の２箇所にのみ設けられ、他の部分は円弧形の切り欠き２５となっている。第１の変形例と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
【００３４】
接続ピン１Ｅを基板２に実装する方法とその時の接続ピンの形状変化は第１の実施例と同じである。
本変形例によれば、第１の実施例と同様に、挿入部１３の挿入およびそれに続く同一方向への拡張部１１Ｂの圧入の一連の動作で、基板２と電気的接続および機械的固定を行うことができ、実装作業が容易になる。また、スルーホール３内壁のメッキ層４の剥離を防止できる。
さらに、接続部１５の周方向の長さが短いので、破断に必要な力が第１の実施例のように少なくすむ。なお、本変形例の周方向に部分的に設けた接続部１５を第３の変形例に組み合わせてもよい。
【実施例２】
【００３５】
図７は本発明の第２の実施例の接続ピンの全体斜視図である。
本実施例の接続ピン１Ｆは、第１の実施例の第１の変形例における拡張部１１Ｂと挿入部１３を個別に形成し、先端部１２の挿入部１３との接続側端と挿入部１３の一端との間を、周方向の２箇所で所定の種類の接着剤またはハンダなどの材料の接続部１５’で接続して、挿入部１３の軸方向に連なるように一体に組み立てたものである。
【００３６】
接続部１５’の材料は、接続ピン１Ｆをスルーホール３に挿入するまでの取り扱いにおいて、拡張部１１Ｂと挿入部１３を一体的に保持することができ、接続ピン１Ｆを腐食しない両立性のある材料であればよい。
挿入部１３と拡張部１１Ｂの接続側端の接続部１５’以外の他の周方向部分は空隙２５’となっている。なお、第１の実施例の第１の変形例と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
【００３７】
本実施例によれば、第１の実施例と同様に、挿入部１３の挿入およびそれに続く同一方向への拡張部１１Ｂの圧入の一連の動作で、基板２と電気的接続および機械的固定を行うことができ、実装作業が容易になる。また、スルーホール３内壁のメッキ層４の剥離を防止できる。
さらに、拡張部１１Ｂと挿入部１３を個別に形成できるので、挿入部１３を延性の高い銅とし、拡張部１１Ｂを挿入部１３と異なるより強度が高い導電性材料、たとえば黄銅で構成することが容易である。この組み合わせにより、挿入部１３を確実に径方向外方に拡張できる。
さらに、接続部１５’の周方向の長さが短いので、破断に必要な力が第１の実施例のように少なくてすむ。
【実施例３】
【００３８】
図８は本発明の第３の実施例の接続ピンの構成図である。（ａ）は全体斜視図であり、（ｂ）は挿入前の基板２と接続ピン１Ｇを示す断面図である。
本実施例の接続ピン１Ｇは、拡張部１１Ａと軸方向に一定肉厚ｔのテーパー管形状をした挿入部１３Ｇを個別に形成し、その後に一体に組み立てたものである。挿入部１３Ｇの外径は拡張部１１Ａとの接続側端が他端よりも大きく内径も同様である。拡張部１１Ａを先端部１２を先にして挿入部１３Ｇの外径の大きい側の内部に挿入し、軸方向が一線になるように、挿入部１３Ｇの内壁と拡張部１１Ａの周面２１との間の摩擦力で一体の接続ピン１Ｇに組み立てられている。
第１の実施例と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
【００３９】
図８の（ｂ）において周面２１の外径（ｄ３）、挿入部１３Ｇの外径が小さい側端の外径（ｄ４）およびスルーホール３への所定の挿入長さ位置（（ｂ）において挿入部１３Ｇの下端から所定の長さＬ上方の位置）での内径（ｄ１）、挿入部１３の肉厚（ｔ）、スルーホール３の内径（ｄ０）の値は、ｄ４＜ｄ１＋２ｔ＜ｄ０＜ｄ３＋２ｔの関係にある。
接続ピン１Ｇを基板２に実装する方法とその時の接続ピンの形状変化は第１の実施例と同じである。
【００４０】
本実施例によれば、第１の実施例と同様に、挿入部１３Ｇの挿入およびそれに続く同一方向への拡張部１１Ａの圧入の一連の動作で、基板２と電気的接続および機械的固定を行うことができ、実装作業が容易になる。また、挿入部１３Ｇは先端から所定の長さＬの部分は外径が外径ｄ０より小さいので、スルーホール３内壁のメッキ層４を擦ることなく所定の挿入長さまで挿入できるので、メッキ層４の剥離を防止できる。
さらに、拡張部１１Ａと挿入部１３Ｇが個別に形成できるので、第２の実施例同様拡張部１１Ａと挿入部１３Ｇを異なる材料で構成することができ、挿入部１３Ｇを確実に径方向外方に拡張できる。
【００４１】
なお、第３の実施例は拡張部と挿入部とを初期状態において嵌め合いによる摩擦で一体の接続ピンに組み立てたものであるが、図８の構成に限定されるものではない。
たとえば、図９に示す本実施例の第１の変形例のようにほぼ円筒形状の挿入部１３Ｈの拡張部１１Ｈとの接続側端の外径および内径をわずかに絞ってくびれ端部１６を形成し、第１の実施例の部分円柱形状をベースとした拡張部１１Ｈの先端部１２Ｈの挿入部１３Ｈとの接続側端に細くて短い部分円柱を設け、その細い部分円柱の周面と上記くびれ端部１６の内周面と嵌め合いになるようにしてもよい。（ａ）は全体斜視図であり、（ｂ）は基板に挿入部を挿入した状態の断面図である。第１の実施例と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
（ｂ）において、周面２１の外径（ｄ３）、挿入部１３Ｈの内径（ｄ１）、挿入部１３Ｈの肉厚（ｔ）、スルーホール３の内径（ｄ０）の値は、ｄ１＋２ｔ＜ｄ０＜ｄ３＋２ｔの関係にある。
【００４２】
また、図１０に示す本実施例の第２の変形例のように、軸方向に切断スリット２７を入れたほぼ円筒形状の挿入部１３Ｋと、第１の実施例における第１の変形例の円柱形状の拡張部１１Ｂをベースとした拡張部１１Ｋを個別に形成し組み合わせてもよい。
本変形例では、先端部１２Ｋの先端にさらに細くて短い円柱を設け、挿入部１３Ｋの内壁と嵌め合いになっている。
図中寸法記号を省略するが、先端部１２Ｋの挿入部１３Ｋとの接続側端の細くて短い円柱の外径（ｄ２）、挿入部１３Ｋの肉厚（ｔ）、挿入部１３Ｋの内径（ｄ１）、スルーホール３の内径（ｄ０）の値は、ｄ１＝ｄ２＜ｄ３、ｄ１＋２ｔ＜ｄ０＜ｄ３＋２ｔの関係にある。
【００４３】
挿入部１３Ｋには縦に切断スリット２７が入っているので、拡張部１３Ｋが挿入部１３Ｋ内部に進入すると、切断スリット２７の間隔が拡大し、容易に拡張し基板２のスルーホール３の内壁を押圧する。
【００４４】
なお、第３の実施例の接続ピン１Ｇにおいて部分円柱形状をベースとした拡張部１１Ａとしたが、円柱形状をベースとした拡張部１１Ｂを組み合わせてもよい。同様に、本実施例の第１の変形例の接続ピン１Ｈにおいて部分円柱形状をベースとした拡張部１１Ｈとしたが、円柱形状をベースとした拡張部１１Ｋを組み合わせてもよい。
【実施例４】
【００４５】
さらに、以上の第１の実施例およびその変形例、第２の実施例、第３の実施例およびその変形例では、挿入部を円筒または楕円管のような筒状体としたが、それに限定されない。
図１１は本発明の第４の実施例の接続ピンの構造を示す図である。（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は基板に挿入部を挿入した状態の断面図である。第１の実施例と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
接続ピン１Ｌは、円柱の軸線に沿って中心部の板状部分を切り欠いて内部に厚さＴ１（（ｂ）参照）の空間部２２Ｌを有する形状の挿入部１３Ｌと、挿入部１３Ｌに連なり軸方向に一体に構成された板厚Ｔ３の楔状の拡張部１１Ｌとからなる。
【００４６】
挿入部１３Ｌの外周面２６Ｌはスルーホール３の内径ｄ０に対応した曲率であり、内壁は平面で構成されている。挿入部１３Ｌの板厚Ｔ３方向の外寸はＴ２であり、スルーホール３の内径ｄ０よりやや小さくしてある。
拡張部１１Ｌは、板厚Ｔ３、幅Ｔ４の矩形横断面の楔であり、その挿入部１３Ｌとの接続側端にテーパーを切って先端厚さがＴ１、幅Ｔ４の先端部１２Ｌを形成してある。先端部１２Ｌのテーパー面２３Ｌの挿入部１３Ｌとの接続側端は、軸方向に垂直の薄板の接続部１５で挿入部１３Ｌの一端と接続している。
拡張部１１Ｌの板厚（Ｔ３）、空間部２２Ｌの厚さ（Ｔ１）、挿入部１３Ｌの外寸（Ｔ２）、スルーホール３の内径（ｄ０）の値は、Ｔ２＜ｄ０＜（Ｔ２−Ｔ１）＋Ｔ３の関係にある。
【００４７】
接続ピン１Ｌのスルーホール３への実装方法は上記第１の実施例と同様であり、挿入部１３Ｌをスルーホール３に先端が押さえ治具５に当たるまで挿入し、そのままさらに続けて拡張部１１Ｌを同一方向に圧入すると、強度が弱い接続部１５が破断して、先端部１２Ｌはテーパー面２３Ｌによりガイドされて空間部２２Ｌへ進入する。
【００４８】
拡張部１１Ｌは、そのテーパー面２３Ｌに続く平面２４で、挿入部１３Ｌを横方向外方に押圧して拡張させながら、空間部２２Ｌへの進入を続け、外周面２６Ｌをスルーホール３の内壁に押圧する。
なお、図１１の（ａ）に示すように、拡張部１１Ｌの幅Ｔ４は、挿入部１３Ｌの幅Ｔ５と同じかやや小さくし、拡張部１１Ｌが空間部２２Ｌに進入するとき、スルーホール３の内壁と擦り合わないようにするとよい。
【００４９】
本発明の筒状の挿入部は、本実施例における円柱の軸線に沿って中心部の板状部分を切り欠いて内部に空間部２２Ｌを有する形状をも含む。また、本実施例の外寸Ｔ２は、本発明の外径に対応する。
本実施例によれば、第１の実施例と同様に、挿入部１３Ｌの挿入およびそれに続く同一方向への拡張部１１Ｌの圧入の一連の動作で、基板２と電気的接続および機械的固定を行うことができ、実装作業が容易になる。また、スルーホール３内壁のメッキ層４の剥離を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１の実施例の接続ピンの構造図である。
【図２】第１の実施例の接続ピンを基板に実装する過程を説明する図である。
【図３】第１の実施例の第１の変形例の接続ピンの構造図である。
【図４】第１の実施例の第２の変形例の接続ピンの構造図である。
【図５】第１の実施例の第３の変形例の接続ピンの構造図と接続ピンを基板に実装する過程を説明する図である。
【図６】第１の実施例の第４の変形例の接続ピンの構造図である。
【図７】第２の実施例の接続ピンの構造図である。
【図８】第３の実施例の接続ピンの構造図である。
【図９】第３の実施例の第１の変形例の接続ピンの構造図である。
【図１０】第３の実施例の第２の変形例の接続ピンの構造図である。
【図１１】第４の実施例の接続ピンの構造図である。
【符号の説明】
【００５１】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｈ、１Ｋ、１Ｌ    接続ピン
２        基板
３        スルーホール
４        メッキ層
５        押さえ治具
１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｈ、１１Ｌ    拡張部
１２、１２Ｈ、１２Ｋ、１２Ｌ    先端部
１３、１３Ｄ、１３Ｇ、１３Ｈ、１３Ｋ、１３Ｌ    挿入部
１４      ストッパ
１５、１５’    接続部
１６      くびれ端部
２１、２１’    周面
２２、２２Ｇ、２２Ｈ    中空部
２２Ｌ    空間部
２３、２３Ｌ    テーパー面
２４      平面
２５      切り欠き
２５’    空隙
２６Ｌ    外周面
２７      切断スリット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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