(57)【要約】【課題】ＴＣＵ２から突出する端子３と、プリント基板５の表面に設けられる配線４とを２位置で接触させ、端子３と配線４との導通に対する信頼性を高める。【解決手段】端子接続装置１によれば、プリント基板５上で穴９を跨ぐように配線４が印刷されている。そして、端子３は、先端部１１が曲げられて穴９に入り込むことで位置１４、１５に接触して配線４と導通している。ここで、先端部１１は、根元部１０よりもバネ定数が小さいので、端子３の復元力は、先端部１１の方が根元部１０よりも小さい。また、端子３の復元力の方向は、根元部１０と先端部１１とで逆向きになる。このため、根元部１０の復元力は、先端部１１の復元力に勝って根元部１０を位置１５に強力に当接させる。このため、位置１５と根元部１０との接触に対する信頼性が高まって２位置接触に対する信頼性が高くなり、結果的に、端子３と配線４との間の導通信頼性が高くなる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の電子機器から突出する端子と、この端子に電気的に接続される配線が印刷されたプリント基板とを備える端子接続装置において、
前記プリント基板の表面に穴が設けられ、この穴を跨ぐように前記配線が印刷され、
前記端子は、荷重に対する変形量の比率として定義されるバネ定数が先端ほど小さくなるように設けられ、自身の先端部が曲げられて前記穴に入り込むことで、前記穴の開口縁に２位置で接触して前記配線と導通していることを特徴とする端子接続装置。
【請求項２】
請求項１に記載の端子接続装置において、
前記端子は、前記穴の開口縁に１位置で接触する先端部と、この先端部とは別の１位置で前記穴の開口縁に接触し、前記先端部よりも前記電子機器に近い根元部とを有し、
前記先端部は、前記根元部よりも前記バネ定数が小さいことを特徴とする端子接続装置。
【請求項３】
請求項２に記載の端子接続装置において、
前記先端部と前記根元部とは、互いに逆方向に凸をなすように湾曲していることを特徴とする端子接続装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の内のいずれか１つに記載の端子接続装置において、
前記端子が接触する２位置は、面取りされていることを特徴とする端子接続装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４の内のいずれか１つに記載の端子接続装置において、
前記プリント基板は、前記端子により自身の面方向に押圧されて別の部材に当接していることを特徴とする端子接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の電子機器から突出する端子と、この端子に電気的に接続される配線が印刷されたプリント基板とを備える端子接続装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子制御装置またはセンサ等の各種の電子機器から突出する端子と、プリント基板の表面に設けられる配線との接続方法に関して種々の検討がなされている。そして、このような端子と配線との接続方法の内で、最も一般的なものとして、図７（ａ）に示す半田付けを利用する方法を挙げることができる。
【０００３】
すなわち、半田付けを利用する方法によれば、端子１００の先端を通す孔１０１がプリント基板１０２に設けられ、さらに孔１０１の周囲に配線（図示せず）が設けられている。そして、孔１０１に端子１００の先端が通されて、半田により端子１００と配線とが導通している。しかし、プリント基板１０２の膨張収縮により半田が剥がれる虞があり、半田が剥がれてしまうと端子１００と配線とは導通しなくなってしまう。
【０００４】
そこで、半田付けを利用する方法のように端子１００と配線とを間接的に導通させるのではなく、端子１００と配線とを直接的に接触させて導通させる方法が考えられている（例えば、特許文献１参照）。この方法によれば、図７（ｂ）に示すように、端子１００の先端部が曲線状に湾曲しており、湾曲して凸をなす部分が配線に押し当てられて端子１００と配線とが導通している。そして、端子１００と配線との接触は、端子１００の先端部を配線に押し当てることから端子１００に蓄えられる応力、つまり、端子１００の復元力により維持されている。
【０００５】
しかし、特許文献１の接続方法によれば、端子１００と配線とは１位置のみで接触しているため導通に対する信頼性が低く、この唯一の接触位置において端子１００と配線との間に異物が入り込むと、端子１００と配線との導通が妨げられてしまう。
【特許文献１】特開２００２−１５７９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、電子機器から突出する端子と、プリント基板の表面に設けられる配線とを少なくとも２位置で接触させ、端子と配線との導通に対する信頼性を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の端子接続装置は、所定の電子機器から突出する端子と、端子に電気的に接続される配線が印刷されたプリント基板とを備える。そして、プリント基板の表面に穴が設けられ、穴を跨ぐように配線が印刷されている。また、端子は、荷重に対する変形量の比率として定義されるバネ定数が先端ほど小さくなるように設けられ、自身の先端部が曲げられて穴に入り込むことで、穴の開口縁に２位置で接触して配線と導通している。
【０００８】
これにより、端子と配線とが２位置で接触するため、端子と配線との導通に対する信頼性が高まる。また、この２位置接触は、端子におけるバネ定数の特異的な設定、および端子の先端部の曲がりによる穴への入り込みにより維持されるため、２位置接触に対する信頼性が高く、結果的に端子と配線との間の導通信頼性が高いものとなる。
【０００９】
すなわち、端子のバネ定数は先端ほど小さいため、端子の復元力は先端側ほど小さくなる。また、端子の先端部が曲げられて穴に入り込むことから、端子の復元力の方向は、２つの接触部位の内、電子機器に近い根元側接触部位を境目として逆向きになる。つまり、根元側接触部位よりも先端側の復元力は穴から出ようとする方向（プリント基板から離れる方向）に作用し、根元側接触部位よりも根元側の復元力はプリント基板に向かう方向に作用する。
【００１０】
これにより、根元側の復元力は、先端側の復元力に勝って根元側接触部位を開口縁に当接させる。このため、根元側接触部位と開口縁との接触に対する信頼性が高まって、２位置接触に対する信頼性が高くなり、結果的に、端子と配線との間の導通信頼性が高いものとなる。
【００１１】
なお、端子の先端部を穴に入り込ませる工程を考えた場合、先端側接触部位が先に開口縁に当接し、後から根元側接触部位が開口縁に当接するため、先端側接触部位が、開口縁から離れる虞が極めて低い。このため、２位置接触に対する信頼性は、ほぼ、根元側接触部位と開口縁との接触の信頼性に依存している。
【００１２】
〔請求項２の手段〕
請求項２に記載の端子接続装置によれば、端子は、穴の開口縁に１位置で接触する先端部と、先端部とは別の１位置で穴の開口縁に接触し、先端部よりも電子機器に近い根元部とを有し、先端部は、根元部よりもバネ定数が小さい。
これにより、先端部と根元部との境界が穴に入り込み、根元側接触部位は、バネ定数が大きい根元部に含まれてプリント基板に向かう方向に強力に付勢されるので、根元側接触部位は、より強く開口縁に当接する。このため、２位置接触に対する信頼性を高めることができる。
【００１３】
〔請求項３の手段〕
請求項３に記載の端子接続装置によれば、先端部と根元部とは、互いに逆方向に凸をなすように湾曲している。
これにより、先端部は、さらに曲がりやすくなって復元力が小さくなり、根元部は、さらに曲がりにくくなって復元力が大きくなるので、根元側接触部位は、さらに強く開口縁に当接する。このため、２位置接触に対する信頼性を高めることができる。
【００１４】
〔請求項４の手段〕
請求項４に記載の端子接続装置によれば、端子が接触する２位置は面取りされている。
これにより、端子と配線との接触面積が増加するので、端子と配線との間の導通抵抗を下げることができる。
【００１５】
〔請求項５の手段〕
請求項５に記載の端子接続装置によれば、プリント基板は、端子により自身の面方向に押圧されて別の部材に当接している。
これにより、プリント基板は端子および別の部材により挟み込まれる。このため、プリント基板の位置が安定するとともに、プリント基板の線膨張が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
最良の形態１の端子接続装置は、所定の電子機器から突出する端子と、端子に電気的に接続される配線が印刷されたプリント基板とを備える。そして、プリント基板の表面に穴が設けられ、穴を跨ぐように配線が印刷されている。また、端子は、荷重に対する変形量の比率として定義されるバネ定数が先端ほど小さくなるように設けられ、自身の先端部が曲げられて穴に入り込むことで、穴の開口縁に２位置で接触して配線と導通している。
【００１７】
また、端子は、穴の開口縁に１位置で接触する先端部と、先端部とは別の１位置で穴の開口縁に接触し、先端部よりも電子機器に近い根元部とを有し、先端部は、根元部よりもバネ定数が小さい。
また、先端部と根元部とは、互いに逆方向に凸をなすように湾曲している。
また、端子が接触する２位置は面取りされている。
さらに、プリント基板は、端子により自身の面方向に押圧されて別の部材に当接している。
【実施例１】
【００１８】
〔実施例１の構成〕
実施例１の端子接続装置１の構成を、図１および図２を用いて説明する。
端子接続装置１は、例えば、車両の自動変速機（図示せず）を制御する電子制御装置（以下、ＴＣＵ２とする）から突出する端子３と、端子３に電気的に接続される配線４が印刷されたプリント基板５とを備えるものであり、端子３と配線４との導通を維持するように設けられている。なお、ＴＣＵ２およびプリント基板５は、互いに当接して所定のボディ６に搭載されている。
【００１９】
端子３は、一端側がＴＣＵ２の内部で固定されており、一端側が固定されたまま他端側に荷重が負荷されて曲げ応力が発生した状態で、プリント基板５に当接して配線４と導通している。
また、プリント基板５には、ＭＯＳＦＥＴ等の各種デバイスが搭載され、回路構成されている。
【００２０】
〔実施例１の特徴〕
実施例１の端子接続装置１の特徴を、図２ないし図３を用いて説明する。
まず、プリント基板５の表面に穴９が設けられ、穴９を跨ぐように配線４が印刷されている。また、端子３は、図示下方に凸状に湾曲する根元部１０と、図示上方に凸状に湾曲する先端部１１とが連続するように設けられている。
【００２１】
さらに、先端部１１は、根元部１０よりも厚さが薄くなるように設けられている。これにより、端子３のバネ定数は、先端部１１の方が根元部１０よりも小さくなる。なお、このバネ定数は、例えば、図２（ｂ）に示すように、部材の一端が固定されており、この部材の他端に作用する荷重と変形量との比、つまり、荷重／変形量として定義されるものである。
【００２２】
そして、図３に示すように、端子３は、穴９の開口縁に２位置で接触して配線４と導通し、端子３を含むＴＣＵ２は、プリント基板５に当接してボディ６に搭載される。なお、端子３が接触する２位置は面取りされている。また、以下の説明では、２位置の内、ＴＣＵ搭載領域１３から遠い方を位置１４とし、ＴＣＵ搭載領域１３に近い方を位置１５とする。
【００２３】
まず、端子３の先端部１１が位置１４に近づくように、ＴＣＵ２をＴＣＵ搭載領域１３に向かって移動させる（図３（ａ）参照）。そして、先端部１１を位置１４に当接させるとともに、ＴＣＵ２をＴＣＵ搭載領域１３に収める（図３（ｂ）参照）。これにより、先端部１１は図示上方に曲げられて穴９に入り込み、根元部１０は図示下方に曲げられる。このため、先端部１１および根元部１０には、曲がりに対する応力が互いに逆方向に蓄えられる。
【００２４】
すなわち、先端部１１の応力は、先端部１１を穴９から出そうとする方向（プリント基板５から離れる方向：図示下方）に作用し、根元部１０の応力は、根元部１０をプリント基板５に近づけようとする方向（プリント基板５に向かう方向：図示上方）に作用する。そして、これらの応力は、根元部１０、先端部１１を応力のない状態（曲がりのない状態）に戻そうとする復元力として作用する。
【００２５】
ここで、根元部１０のバネ定数が先端部１１のバネ定数よりも大きいことから、根元部１０の復元力の方が先端部１１の復元力よりも大きい。このため、根元部１０の復元力が先端部１１の復元力に勝り、根元部１０がプリント基板５の方に変位して位置１５に当接し、根元部１０と先端部１１の境界１７は穴９に入り込む（図３（ｃ）参照）。さらに、根元部１０の応力は、位置１５からプリント基板５を押圧し続けるので、プリント基板５は、自身の面方向に押圧され、一端側に移動してＴＣＵ２に当接する（図３（ｄ）参照）。
【００２６】
以上により、端子３は、先端部１１が先端側の接触部位１９を形成するとともに位置１４に当接し、根元部１０が根元側の接触部位２０を形成するとともに位置１５に当接して配線４と導通し、プリント基板５は、端子３とＴＣＵ２とに挟持される。すなわち、端子３は、プリント基板５上の配線４と２位置接触により導通し、ＴＣＵ２とともにプリント基板５を挟持する。
【００２７】
また、位置１４および接触部位１９、ならびに位置１５および接触部位２０は、例えば、銀ペーストにより覆われて固定される。なお、銀ペーストは、例えば、銀粉を液状のエポキシ樹脂に分散させたものである。そして、銀ペーストは、２位置接触が形成された後に塗布されたり、予め穴９に注入されたりして２位置接触を固定する。
【００２８】
また、上記のような特異なバネ定数の端子３を有するＴＣＵ２は、例えば、以下のようにして製造される（図４参照）。
まず、端子３の素材となる金属プレート２２の先端側の部分をプレス圧延により薄くし、圧延後の金属プレート２２にプレス打ち抜きと曲げ成形とを施して、タイバー２３が付いた必要本数の端子３を設ける。そして、タイバー２３が付いたままで端子３をエポキシ樹脂によりＴＣＵ２の本体に接合するとともに、タイバー２３を除去して端子３を有するＴＣＵ２を設ける。
【００２９】
〔実施例１の効果〕
実施例１の端子接続装置１によれば、プリント基板５の表面に穴９が設けられ、穴９を跨ぐように配線４が印刷されている。また、端子３は、穴９の開口縁の位置１４に接触する先端部１１と、先端部１１とは別の位置１５に接触し、先端部１１よりもＴＣＵ２に近い根元部１０とを有し、先端部１１は、根元部１０よりもバネ定数が小さい。そして、端子３は、先端部１１が曲げられて穴９に入り込むことにより、穴９の開口縁に２つの位置１４、１５で接触して配線４と導通している。
【００３０】
これにより、端子３と配線４とが２位置接触を形成するため、端子３と配線４との導通に対する信頼性が高まる。また、この２位置接触は、端子３におけるバネ定数の特異的な設定、および先端部１１の曲がりによる穴９への入り込みにより維持されるため、２位置接触に対する信頼性が高く、結果的に端子３と配線４との間の導通信頼性が高いものとなる。
【００３１】
すなわち、端子３のバネ定数は先端部１１の方が根元部１０よりも小さいため、端子３の復元力も先端部１１の方が根元部１０よりも小さくなる。また、端子３の先端部１１が曲げられて穴９に入り込むことから、端子３の復元力の方向は、根元部１０と先端部１１とで逆向きになる。つまり、先端部１１の復元力は穴９から出ようとする方向（プリント基板５から離れる方向）に作用し、根元部１０の復元力はプリント基板５に向かう方向に作用する。
【００３２】
これにより、根元部１０の復元力は、先端部１１の復元力に勝って根元部１０を位置１５に当接させ、根元部１０に接触部位２０を形成させる。このため、位置１５と接触部位２０との接触に対する信頼性が高まって、２位置接触に対する信頼性が高くなり、結果的に、端子３と配線４との間の導通信頼性が高いものとなる。
【００３３】
なお、先端部１１を穴９に入り込ませる工程を考えた場合、先端部１１が先に位置１４に当接し、後から根元部１０が位置１５に当接するため、先端部１１に形成される接触部位１９が、位置１４から離れる虞が極めて低い。このため、２位置接触に対する信頼性は、ほぼ、位置１５と接触部位２０との接触の信頼性に依存している。
【００３４】
また、先端部１１と根元部１０との境界１７が穴９に入り込むことから、接触部位２０は、バネ定数が大きい根元部１０に形成されて、プリント基板５に向かう方向に強力に付勢される。このため、接触部位２０が、より強く位置１５に当接するので、２位置接触に対する信頼性が高くなる。
【００３５】
また、根元部１０と先端部１１とは、互いに逆方向に凸をなすように湾曲している。
これにより、先端部１１は、さらに曲がりやすくなって復元力が小さくなり、根元部１０は、さらに曲がりにくくなって復元力が大きくなるので、根元側の接触部位２０は、さらに強く位置１５に当接する。このため、２位置接触に対する信頼性を高めることができる。
【００３６】
また、端子３が接触する２つの位置１４、１５は面取りされている。
これにより、端子３と配線４との接触面積が増加するので、端子３と配線４との間の導通抵抗を下げることができる。
【００３７】
また、プリント基板５は、端子３により面方向に押圧されてＴＣＵ２に当接している。
これにより、プリント基板５は端子３およびＴＣＵ２により挟み込まれる。このため、プリント基板５の位置が安定するとともに、プリント基板５の線膨張が抑制される。
【００３８】
さらに、実施例１の端子接続装置１によれば、図５に示すように、穴９の設定位置や寸法等がばらついても、容易にばらつきを吸収して２位置接触を形成することができる。例えば、穴９の一端壁が規格に対して一端側にずれていても（図５（ａ）参照）、根元部１０の復元力が先端部１１の復元力に勝るので、根元部１０の復元力は、根元部１０が位置１５に当接するまで根元部１０を付勢し、根元部１０を位置１５に確実に接触させて根元部１０に接触部位２０を形成させる。このため、穴９の一端壁の一端側へのずれが容易に吸収されて２位置接触が形成される。
【００３９】
また、穴９の他端壁が規格に対して他端側にずれていても（図５（ｂ）参照）、先端部１１の復元力が根元部１０の復元力よりも弱いので、根元部１０の復元力により、先端部１１は、位置１４との接触を保ったまま、さらに曲げられて穴９に深く入り込む。このため、穴９の他端壁の他端側へのずれが容易に吸収されて２位置接触が形成される。
【００４０】
〔変形例〕
実施例１の端子接続装置１によれば、端子３は、先端部１１および根元部１０が、各々、位置１４、１５に当接し、先端部１１と根元部１０との境界１７が穴９に入り込んでいたが、先端部１１のみを穴９に入り込ませて２位置接触を形成し、境界１７を穴９の外に配するようにしてもよい。
【００４１】
また、実施例１の端子接続装置１によれば、根元部１０および先端部１１は、湾曲するように設けられていたが、根元部１０および先端部１１は、必ずしも湾曲している必要がなく、根元部１０および先端部１１の一方または両方を、直線的な棒状または板状等に設け、根元部１０および先端部１１の一方または両方を弾性的に曲げることで２位置接触を形成するようにしてもよい。
【００４２】
また、実施例１の端子接続装置１によれば、端子３は、バネ定数が根元部１０および先端部１１の２段階で変化するように設けられていたが、３段階以上でバネ定数が変化するように端子３を設けてもよく、バネ定数が連続的に変化するように端子３を設けてもよい。
【００４３】
また、実施例１の端子接続装置１によれば、端子３は、先端部１１が根元部１０よりも薄く設けられることで、先端部１１のバネ定数が根元部１０のバネ定数よりも小さくなっていたが、先端部１１を根元部１０よりも細く設けることで、先端部１１のバネ定数を根元部１０のバネ定数より小さくしてもよい。この場合、図６に示すように、端子３を有するＴＣＵ２を製造することができる。
【００４４】
まず、端子３の素材となる金属プレート２２にプレス打ち抜きと曲げ成形とを施して、タイバー２３が付いた必要本数の端子３を設ける。そして、タイバー２３が付いたままで端子３をエポキシ樹脂によりＴＣＵ２の本体に接合するとともにタイバー２３を除去することで、端子３を有するＴＣＵ２を設けることができる。
さらに、先端部１１を根元部１０よりも薄く、かつ細く設けることで、先端部１１のバネ定数を根元部１０のバネ定数より小さくしてもよい。
【００４５】
また、実施例１の端子接続装置１によれば、プリント基板５は、端子３とＴＣＵ２とにより挟持されていたが、ＴＣＵ２とは別の機器等と端子３とによりプリント基板５を挟持するようにしてもよい。
【００４６】
また、実施例１の端子接続装置１によれば、端子３は、車両の自動変速機を制御するＴＣＵ２から突出するものであったが、エンジン制御用の電子制御装置や、車両制御用の電子制御装置等の自動変速機以外の機器を制御する電子制御装置から突出する端子により端子接続装置１を構成してもよく、ホールＩＣ等のセンサのように電子制御装置以外の電子機器から突出する端子により端子接続装置１を構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】端子接続装置の平面図である（実施例１）。
【図２】（ａ）は端子接続装置の構成を示す図１のＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）はバネ定数を説明する説明図である（実施例１）。
【図３】端子接続装置が構成される過程を示す説明図である（実施例１）。
【図４】端子を有するＴＣＵの製造工程を示す説明図である（実施例１）。
【図５】端子による穴のばらつき吸収を示す説明図である（実施例１）。
【図６】端子を有するＴＣＵの製造工程を示す説明図である（変形例）。
【図７】（ａ）は半田付けによる接続方法を示す説明図であり、（ｂ）は１位置接触による接続方法を示す説明図である（従来例）。
【符号の説明】
【００４８】
１  端子接続装置
２  ＴＣＵ（電子機器、別の部材）
３  端子
４  配線
５  プリント基板
９  穴
１０  根元部
１１  先端部
１４、１５  位置
【図１】
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【図２】
2009187723.tif 000004
【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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