(57)【要約】      （修正有）【課題】従来のプレスフィットコネクタピンでは、基板にプレスフィットコネクタピンの圧入屑が発生して、基板１０４の品質低下および信頼性低下を招いていた。【解決手段】先端に嵌合穴２１が形成された挿入部２と、前記挿入部２の嵌合穴２１の内径ｄ１よりも大きな外径ｄ３を有するスリーブ３とを備える端子１の、基板４への接続方法であって、前記挿入部２を、前記基板４の一側から該基板４に形成されるスルーホール４ａに挿入する工程と、前記スリーブ３を、前記基板４の他側から前記挿入部２の嵌合穴２１に圧入する工程と、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に嵌合穴が形成された挿入部と、前記挿入部の嵌合穴の内径よりも大きな外径を有するスリーブとを備える端子の、基板への接続方法であって、
前記挿入部を、前記基板の一側から該基板に形成される接続孔に挿入する工程と、
前記スリーブを、前記基板の他側から前記挿入部の嵌合穴に圧入する工程と、
を備えることを特徴とする端子の基板への接続方法。
【請求項２】
先端に嵌合穴が形成され、前記基板の一側から該基板に形成される接続孔に挿入される挿入部と、
該挿入部における前記嵌合穴の内径よりも大きな外径を有し、前記基板の他側から前記挿入部の嵌合穴に圧入されるスリーブと、
を備えることを特徴とする端子。
【請求項３】
前記スリーブにおける前記嵌合穴への挿入側端部を、先端側が先細りとなるテーパー形状に形成したことを特徴とする請求項２に記載の端子。
【請求項４】
前記挿入部の外周面および内周面に突起を形成したことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の端子。
【請求項５】
前記スリーブの外周面に突起を形成したことを特徴とする請求項２〜請求項４の何れかに記載の端子。
【請求項６】
請求項２〜請求項５の何れかに記載の端子を、基板に対する接続部材として備えたことを特徴とするコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、挿入部を基板の接続孔に圧入した際に、圧入屑の発生を抑えることができる、端子の基板への接続方法、端子、およびコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プリント配線板等の基板に、コネクタ等の実装部品を実装する場合、該実装部品のリード端子を基板に形成されたスルーホールに挿入してはんだ付け接合することにより、該リード端子と基板に形成される回路パターンとを接続することが行われている。
しかし、近年では、環境保護の観点から、はんだを用いずに実装部品と基板との接合を行う鉛フリー化を図ることが要望されてきている。
そこで、例えば、特許文献１に示すように、実装部品と基板のスルーホールとの接合がプレスフィットコネクタピンを用いて行われるようになってきている。
【０００３】
つまり、図１０に示すように、プレスフィットコネクタ１００のプレスフィットコネクタピン１０１は、弾性部材にて構成され基板１０４のスルーホール１０４ａの内径よりも大きな幅寸法を有したプレスフィット部１１０を備えており、該プレスフィット部１１０がスルーホール１０４ａに圧入される。そして、圧入されたプレスフィット部１１０が、その弾性力によりスルーホール１０４ａの内周面に圧接することで、プレスフィットコネクタピン１０１とスルーホール１０４ａとの電気的接合が行われる。
このように、プレスフィットコネクタピン１０１をスルーホール１０４ａに圧入することで、はんだを用いない実装部品と基板との接合を実現している。
【特許文献１】特開２００３−２８３０９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のプレスフィットコネクタピン１０１においては、プレスフィット部１１０が、該スルーホール１０４ａに対して電気的に接続するために、金属部材や表面に金属メッキを施した部材により構成されており、その幅寸法をスルーホール１０４ａの内径よりも大きく形成したプレスフィット部１１０を該スルーホール１０４ａに圧入することから、プレスフィット部１１０をスルーホール１０４ａへ圧入する際に、スルーホール１０４ａの角部１０４ｂにてプレスフィット部１１０の表面が削り取られて、基板１０４におけるプレスフィットコネクタピン１０１圧入側の面に圧入屑１２０が発生することとなる。
発生した圧入屑１２０が、基板１０４のパターン間に付着すると、該基板１０４の回路にショート等の不良が発生して、基板１０４の品質低下および信頼性低下を招くという問題が発生する。
そこで、本発明では、鉛フリー化を図りつつ、圧入屑１２０等の金属屑を発生させずに基板の品質および信頼性を確保することができる、端子の基板への接続方法、端子、およびコネクタを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決する端子の基板への接続方法、端子、およびコネクタは、以下の特徴を有する。
即ち、請求項１記載のごとく、先端に嵌合穴が形成された挿入部と、前記挿入部の嵌合穴の内径よりも大きな外径を有するスリーブとを備える端子の、基板への接続方法であって、前記挿入部を、前記基板の一側から該基板に形成される接続孔に挿入する工程と、前記スリーブを、前記基板の他側から前記挿入部の嵌合穴に圧入する工程と、を備える。
これにより、挿入部をスルーホールに挿入する際に該挿入部の表面が削り取られることがなく挿入屑も発生しないので、該挿入屑による基板の回路のショート不良が発生することがなく、鉛フリー化を図りつつ、基板の品質および信頼性を向上することができる。
【０００６】
また、請求項２記載のごとく、先端に嵌合穴が形成され、前記基板の一側から該基板に形成される接続孔に挿入される挿入部と、該挿入部における前記嵌合穴の内径よりも大きな外径を有し、前記基板の他側から前記挿入部の嵌合穴に圧入されるスリーブと、を備える端子。
これにより、挿入部をスルーホールに挿入する際に該挿入部の表面が削り取られることがなく挿入屑も発生しないので、該挿入屑による基板の回路のショート不良が発生することがなく、鉛フリー化を図りつつ、基板の品質および信頼性を向上することができる。
【０００７】
また、請求項３記載のごとく、前記スリーブにおける前記嵌合穴への挿入側端部を、先端側が先細りとなるテーパー形状に形成した。
これにより、嵌合穴の中心線とスリーブの中心線とが若干ずれていたとしても、スリーブを嵌合穴へ容易に嵌合させることができ、スリーブの挿入部への圧入作業を容易かつ迅速に行うことが可能となっている。
【０００８】
また、請求項４記載のごとく、前記挿入部の外周面および内周面に突起を形成した。
これにより、スルーホールと挿入部との接触圧力や、挿入部とスリーブとの接触圧力を高めることができ、スルーホールと挿入部との間の接触抵抗の低下を図るとともに、端子と基板との接続の保持力を高めることができる。
【０００９】
また、請求項５記載のごとく、前記スリーブの外周面に突起を形成した。
これにより、挿入部とスリーブとの接触圧力を高めて、端子と基板との接続の保持力を高めることができる。
【００１０】
また、請求項６記載のごとく、請求項２〜請求項５の何れかに記載の端子を、基板に対する接続部材として備えたコネクタ。
これにより、挿入屑を発生させることなく、コネクタの基板への実装を行うことができ、鉛フリー化を図りつつ、コネクタを実装した基板の品質および信頼性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、挿入部をスルーホールに挿入する際に該挿入部の表面が削り取られることがなく挿入屑も発生しないので、該挿入屑による基板の回路のショート不良が発生することがなく、鉛フリー化を図りつつ、基板の品質および信頼性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。
【００１３】
本実施形態にかかる端子の構成について説明する。
図１に示す端子１は、例えば、基板４に実装されるコネクタ５の端子であり、基板４のスルーホール４ａに挿入される挿入部２と、該挿入部２に形成される後述の嵌合穴２１に嵌合されるスリーブ３とを備えている。
【００１４】
基板４のスルーホール４ａは、基板４に構成される回路と接続されており、その内周面は金属等の導電部材にて構成されている。
図２に示すように、前記端子１の挿入部２は、その基端部２ｂがコネクタ５に接続されており、その先端部２ａには、該挿入部２の挿入方向へ嵌合穴２１が形成されている。
【００１５】
また、挿入部２の外周面は金属等導電部材または導電部材のメッキを施した部材にて構成されており、該挿入部２の嵌合穴２１が形成されている部分は円筒形状に形成されている。
さらに、挿入部２の外径ｄ２は、前記スルーホール４ａの内径ｄと同等か若干小さな寸法となっている。
【００１６】
図３に示すように、前記端子１のスリーブ３は、例えば円筒形状に形成されており、その先端部３ａの外周側にはテーパー加工が施されて、先端側へいくにつれて縮径するテーパー部３１が形成されている。
前記スリーブ３の外径ｄ３は、前記挿入部２の内径ｄ１（図２図示）よりも大きく形成されており、テーパー部３１の先端側の外径ｄ４は挿入部２の内径ｄ１よりも小さく形成されている。
なお、スリーブ３は、本例では中空の円筒形状に形成されているが、中身が詰まった円柱形状に形成することもできる。
【００１７】
このように挿入部２とスリーブ３とを備える端子１は、図１に示すように、挿入部２を前記基板４の一側から前記スルーホール４ａに挿入するとともに、スルーホール４ａに挿入した挿入部２の嵌合穴２１に前記スリーブ３を基板４の他側から嵌合することで、該スルーホール４ａに接続するように構成している。
【００１８】
次に、端子１のスルーホール４ａへの接続方法について、詳しく説明する。
図４（ａ）に示すように、まず、端子１の挿入部２を、前記基板４の一側からスルーホール４ａに挿入する。
この場合、挿入部２の外径ｄ２が、スルーホール４ａの内径ｄと同等か若干小さな寸法に形成されているため、挿入部２は圧入することなくスルーホール４ａへ挿入することができ、挿入部２のスルーホール４ａへの挿入に伴って、挿入部２の外周面がスルーホール４ａの角部４ｂにて削り取られて、圧入屑１２０が発生することもない。
【００１９】
次に、図４（ｂ）に示すように、スルーホール４ａへ挿入された状態の挿入部２の嵌合穴２１に、前記スリーブ３を基板４の他側から嵌合する。
この場合、スリーブ３には圧入ベース６を介して嵌合方向への力が加えられるが、スリーブ３の外周寸法ｄ３は嵌合穴２１の内周寸法ｄ１よりも大きく形成されているため、該スリーブ３は嵌合穴２１に圧入状態で嵌合されることとなる。
【００２０】
そして、図４（ｃ）に示すように、嵌合穴２１にスリーブ３が圧入された挿入部２は、スリーブ３により径方向に押し広げられ、挿入部２の外周面がスルーホール４ａの内周面に密着する。
【００２１】
つまり、挿入部２は、スリーブ３を圧入することにより押し広げられて変形する素材にて構成されており、スリーブ３は、該スリーブ３を嵌合穴２１へ圧入することにより変形しない素材にて構成されている。該スリーブ３は、嵌合穴２１への圧入により変形しないだけの剛性を有していれば、金属で構成されていてもよいし、合成樹脂等の他の素材で構成されていてもよい。
【００２２】
通常、コネクタ５には多数の端子１が備えられているため、該端子１のスリーブ３を挿入部２の嵌合穴２１に圧入する場合は、図５に示すように、多数のスリーブ３を一つの圧入ベース６にて押圧して圧入が行われる。
このようにすることで、多数のスリーブ３に対して均一な押圧力を加えることができ、多数のスリーブ３を同時に圧入することができる。
【００２３】
また、スリーブ３の押圧は、圧入ベース６のような固体によるものの他に、エアー等の気体や、オイル等の液体を用いて行うこともできる。このように、気体や液体を用いてスリーブ３の押圧を行った場合は、各スリーブ３に対して均一な押圧力を容易に付与することが可能となる。
【００２４】
また、スリーブ３の先端部３ａにはテーパー部３１が形成されているため、嵌合穴２１の内径ｄ１よりも大きな外径ｄ３を有するスリーブ３を該嵌合穴２１へ圧入する場合、嵌合穴２１の中心線とスリーブ３の中心線とが若干ずれていたとしても、スリーブ３を嵌合穴２１へ容易に嵌合させることができ、圧入作業を容易かつ迅速に行うことが可能となっている。
【００２５】
このように、嵌合穴２１を形成した挿入部２と、該嵌合穴２１に圧入されるスリーブ３とで端子１を構成し、前記挿入部２を、基板４に形成される接続孔としてのスルーホール４ａに、該基板４の一側から挿入した後に、前記スリーブ３を、前記挿入部２の嵌合穴２１に基板４の他側から圧入して挿入部２の径方向寸法を広げることで、挿入部２の外周面をスルーホール４ａの内周面に密着させて、該挿入部２とスルーホール４ａとの電気的接続を図るようにしている。
【００２６】
これにより、挿入部２をスルーホール４ａに挿入する際に該挿入部２の表面が削り取られることがなく挿入屑も発生しないので、該挿入屑による基板４の回路のショート不良が発生することがなく、鉛フリー化を図りつつ、基板４の品質および信頼性を向上することができる。
特に、端子１をコネクタ５の端子として用いた場合、挿入部２のスルーホール４ａへの挿入屑を発生させることなく、コネクタ５の基板４への実装を行うことができ、鉛フリー化を図りつつ、コネクタ５を実装した基板４の品質および信頼性を向上することができる。
【００２７】
また、挿入部２におけるスリーブ３を圧入した範囲（圧入方向における範囲）がスルーホール４ａに密着することとなるので、該挿入部２とスルーホール４ａとの密着面積を、従来のプレスフィットコネクタピンの場合に比べて大きく確保することができ、この挿入部２とスルーホール４ａとの接合部に従来よりも大電流を流すことが可能となる。
【００２８】
さらに、挿入部２とスルーホール４ａとの密着面積が大きくなるため、端子１の基板４に対する接合力（保持力）を大きくすることができ、基板４に振動や高温が加わった場合でも、端子１と基板４との接続状態を保持することができる。
従って、本端子１を用いて実装部品が接続された基板４は、例えばＥＣＵ基板に適用することができ、特に、振動が激しく高温に曝される可能性がある車載用のＥＣＵ基板に好適である。
【００２９】
また、嵌合穴２１が形成された前記挿入部２は、その断面形状を図２に示すような円環形状に形成するだけでなく、図６に示すような、円筒の外周面および内周面に突起（凹凸）を形成した形状とすることもできる。
【００３０】
このように、挿入部２の外周面および内周面に突起（凹凸）を形成することで、スルーホール４ａと挿入部２との接触圧力や、挿入部２とスリーブ３との接触圧力を高めることができ、スルーホール４ａと挿入部２との間の接触抵抗の低下を図るとともに、端子１と基板４との接続の保持力を高めることができる。
【００３１】
また、図７に示すように、スリーブ３の外周面に突起（凹凸）を形成することもできる。このように、スリーブ３の外周面に突起（凹凸）を形成することで、挿入部２とスリーブ３との接触圧力を高めて、端子１と基板４との接続の保持力を高めることができる。
【００３２】
また、図３に示すように、スリーブ３は、その先端部３ａにテーパー部３１が形成されているが、図８に示すように、スリーブ３の全体を、先端部３ａ側が縮径するようなテーパー形状に形成することもできる。
さらに、図９に示すように、スリーブ３は、その先端部分を絞って縮径させた形状に形成することもできる。
【００３３】
さらに、挿入部２およびスリーブ３の形状は、スルーホール４ａと挿入部２、および挿入部２とスリーブ３とを圧接させることのできる形状であれば、他の形状でも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】基板に接続される端子を示す側面断面図である。
【図２】端子の挿入部を示す図である。
【図３】端子のスリーブを示す図である。
【図４】端子の基板への挿入手順を示す側面断面図である。
【図５】多数のスリーブを、圧入ベースを用いて同時に嵌合穴へ圧入する様子を示す側面断面図である。
【図６】端子の挿入部の第２の実施形態を示す図である。
【図７】端子のスリーブの第２の実施形態を示す図である。
【図８】端子のスリーブの第３の実施形態を示す図である。
【図９】端子のスリーブの第４の実施形態を示す図である。
【図１０】従来における、基板に接続されるプレスフィットタイプの端子を示す側面断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
ｄ    （スルーホールの）内径
ｄ１  （嵌合穴の）内径
ｄ３  （スリーブの）外径
１    端子
２    挿入部
３    スリーブ
４    基板
４ａ  スルーホール
５    コネクタ
２１  嵌合穴
３１  テーパー部
【図１】
2007173020.tif 000003
【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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