JPH10284193A

JPH10284193A - 電気機器とプリント基板との接続構造およびその接続方法

Info

Publication number: JPH10284193A
Application number: JP9092414A
Authority: JP
Inventors: Takashi Komura; 敬司甲村
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-04-10
Filing date: 1997-04-10
Publication date: 1998-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】計器１０全体の偏平化を実現する計器１０と
プリント基板３０との接続構造およびその接続方法を提
供する。【解決手段】計器１０のターミナルピン１１とプリン
ト基板３０とを接続する接続部材２０には、ターミナル
ピン１１との電気的導通を取るピン接続部２１、ピン接
続部２１から外方に延びるとともに加圧により変形可能
な連結腕部２２、および連結腕部２２の先端部に設けら
れプリント基板３０との電気的導通をとる基板接続部２
３が設けられている。プリント基板３０には、ピン接続
部２１を挿入し得る大きさの収納穴３１および基板接続
部２３が挿入される挿入穴３２が形成されている。連結
腕部２２を加圧変形させてピン接続部２１を収納穴３１
に挿入することで、プリント基板３０上の接続部材２０
の高さを低くできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、接続端子としてタ
ーミナルピンを備える電気機器とプリント基板との接続
構造に関するものであり、特に自動車用計器に使用して
好適である。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の接続構造としては、図５
および図６に示すようなものが一般に用いられている。
これは、電気機器としての自動車用計器において、ター
ミナルピン１１を備える計器１０とプリント基板３０と
を接続部材２０にて接続するものである。

【０００３】この接続部材２０は、ピン接続部２１と基
板接続部２３を備えている。基板接続部２３はプリント
基板３０の挿入穴３２に挿入されて、プリント基板３０
のはんだ付け面Ｘ２にてはんだ付けされている。一方、
ピン接続部２１は、２枚の板ばね２１ｂを有しており、
ターミナルピン１１は、両板ばね２１ｂ間に弾性的に狭
着されて脱着可能となっている。そして、この接続部材
２０を通じて、計器１０とプリント基板３０とは電気的
に導通されている。

【０００４】上記の接続構造において、計器１０とプリ
ント基板３０とを接続する時は、まず、接続部材２０の
基板接続部２３を挿入穴３２に挿入していき、ピン接続
部２１をプリント基板３０の計器取付面Ｘ１上に配置す
る。そして、計器取付面Ｘ１とは反対側のはんだ付け面
Ｘ２にて、基板接続部２３をはんだ付けする。その後、
計器１０のターミナルピン１１をピン接続部２１に圧入
することにより、計器１０とプリント基板３０との接続
が終了する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の接続構
造においては、プリント基板３０上にターミナルピン１
１が接続されるピン接続部２１が配置されているため
に、図５に示す計器１０とプリント基板３０との距離Ｌ
１および計器１０の総高さＬ２が大きくなり、計器全体
の偏平化を阻害するという問題がある。

【０００６】本発明は上記点に鑑みて、電気機器全体の
偏平化を実現する電気機器とプリント基板との接続構造
およびその接続方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、鋭意検討
の結果、プリント基板の計器取付面の反対面側は他の素
子のリード線等が突出するため、元々デッドスペースと
なっていることに着目した。そして、このデッドスペー
スを活用して、プリント基板にピン接続部が挿入され得
る収納穴を設け、接続部材の位置を低くすることで偏平
化を図ることとした。

【０００８】すなわち、請求項１の発明によれば、電気
機器（１０）のターミナルピン（１１）とプリント基板
（３０）とを接続する接続部材（２０）には、ターミナ
ルピン（１１）が脱着可能に接続され電気機器（１０）
との導通をとるピン接続部（２１）と、プリント基板
（３０）との電気的導通をとる基板接続部（２３）と、
これら両接続部（２１、２３）の間を接続し加圧により
変形可能な連結腕部（２２）とが備えられ、プリント基
板（３０）には、ピン接続部（２１）を挿入し得る大き
さの収納穴（３１）と、基板接続部（２３）が挿入され
る挿入穴（３２）とが備えられていることを特徴とす
る。

【０００９】それによって、電気機器（１０）とプリン
ト基板（３０）との接続時には、ピン接続部（２１）を
プリント基板（３０）から離間させた状態で、基板接続
部（２３）を挿入穴（３２）に挿入した後、連結腕部
（２２）を加圧変形させてピン接続部（２１）を収納穴
（３１）に挿入して固定し、ターミナルピン（１１）を
ピン接続部（２１）に接続する。

【００１０】そのため、ピン接続部（２１）は、収納穴
（３１）に挿入されてプリント基板（３０）下側のデッ
ドスペースに突出した配置となるので、プリント基板
（３０）に対するピン接続部（２１）およびターミナル
ピン（１１）の位置を従来より低くすることができ、電
気機器（１０）全体の偏平化が実現できる。なお、ピン
接続部（２１）を収納穴（３１）に固定する固定手段と
しては、請求項２のようピン接続部（２１）の外壁に係
止部（２１ｃ、２１ｄ）を設けたものにすることができ
る。それによって、係止部（２１ｃ、２１ｄ）は、前記
プリント基板（３０）に係止されてピン接続部（２１）
を収納穴（３１）に固定する。

【００１１】ここで、請求項３に示すように、上記請求
項２の係止部は、ピン接続部（２１）の外壁から突出し
た位置決め片（２１ｃ）とピン接続部（２１）の外壁か
ら突出して弾性変形可能なばね片（２１ｄ）とからな
り、位置決め片（２１ｃ）は、プリント基板（３０）の
うち電気機器（１０）と対向する電気機器取付面（Ｘ
１）に当接してピン接続部（２１）の収納穴（３１）へ
の挿入深さを規制し、ばね片（２１ｄ）は、プリント基
板（３０）のうち電気機器取付面（Ｘ１）と反対側の面
（Ｘ２）に当接してピン接続部（２１）の収納穴（３
１）からの離脱を防止するものにできる。また、請求項
４の発明によれば、電気機器（１０）のターミナルピン
（１１）とプリント基板（３０）とを接続する接続部材
（２０）には、ターミナルピン（１１）が脱着可能に接
続されるピン接続部（２１）と、プリント基板（３０）
と接続される基板接続部（２３）と、これら両接続部
（２１、２３）とを連結し加圧により変形可能な連結腕
部（２２）とが備えられ、プリント基板（３０）には、
ピン接続部（２１）を挿入し得る大きさの収納穴（３
１）と、基板接続部（２３）が挿入される挿入穴（３
２）とを備える電気機器とプリント基板との接続方法で
あって、ピン接続部（２１）をプリント基板（３０）か
ら離間させた状態で、基板接続部（２３）を挿入穴（３
２）に挿入する工程と、連結腕部（２２）を加圧変形さ
せてピン接続部（２１）を収納穴（３１）に挿入して固
定する工程と、ターミナルピン（１１）をピン接続部
（２１）に接続する工程とを有することを特徴とする。

【００１２】それによって、上記請求項１に記載の発明
の作用効果を有する電気機器とプリント基板との接続構
造を実現する接続方法を提供することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。本実施形態では、本発明の電気機器
とプリント基板との接続構造を、自動車用計器とプリン
ト基板との接続構造に適用したものとしている。その具
体的構造を図１〜図４に示す。なお、図２〜図４では計
器１０は省略してある。

【００１４】符号１０は本発明の電気機器としての計
器、１１は計器１０のターミナルピン、２０は接続部
材、３０はプリント基板である。そして、ターミナルピ
ン１１とプリント基板３０とは接続部材２０を介して機
械的に接続されるとともに電気的に導通されている。こ
こで、プリント基板３０のうち計器１０と対向する面は
計器取付面Ｘ１、この計器取付面Ｘ１と反対側の面は、
後述するはんだ付けが行われるはんだ付け面Ｘ２として
構成されている。

【００１５】接続部材２０は、ばね用リン青銅等の弾力
性を有する金属により一体成形されている。接続部材２
０は、ターミナルピン１１を介し計器１０との電気的導
通をとるピン接続部２１、ピン接続部２１から外方に延
びる細い連結腕部２２、連結腕部２２の先端部に設けら
れプリント基板３０との電気的導通をとる基板接続部２
３、ピン接続部２１と基板接続部２３との間を接続する
を有した構成となっている。

【００１６】一方、図２に示すように、プリント基板３
０には、ピン接続部２１を挿入し得る大きさを有する収
納穴３１および基板接続部２３が挿入される挿入穴３２
が形成されている。ピン接続部２１は、図２に示すよう
に、上下に開口したケース２１ａを有している。このケ
ース２１ａの上側開口縁部のうち対向する位置から２枚
の板ばね２１ｂが、ケース２１ａ内部に向かって折り畳
まれている。そして、ターミナルピン１１は、両板ばね
２１ｂの間に弾性的に狭着されることにより、ピン接続
部２１と脱着可能に接続されるようになっている。

【００１７】ケース２１ａの側壁には、この側壁から突
出した板片状の位置決め片２１ｃ、およびこの側壁から
切り起こされて突出し弾性変形可能な板ばね状のばね片
２１ｄが設けられている。位置決め片２１ｃは、ケース
２１ａの側壁の上側開口縁部付近から突出して設けられ
ている。この位置決め片２１ｃは、図４に示すように、
計器取付面Ｘ１において収納穴３１の縁部に当接して、
それ以上、ピン接続部２１が収納穴３１へ挿入されない
ように挿入深さを規制する。

【００１８】また、ばね片２１ｄは、ケース２１ａの側
壁のうち位置決め片２１ｃよりも下側の部位に設けられ
ている。このばね片２１ｄは、加圧により弾性変形して
ケース２１ａの側壁面内に戻り、加圧されない時は切り
起こし状態となるようになっている。そして、図４に示
すように、このばね片２１ｄは、はんだ付け面Ｘ２側に
おいて収納穴３１の縁部に当接して、ピン接続部２１の
収納穴３１からの離脱を防止するようになっている。

【００１９】以上の様に、これら位置決め片２１ｃおよ
びばね片２１ｄは、プリント基板３０に係止されてピン
接続部２１を収納穴３１に固定する係止部として構成さ
れている。そして、図１および図４に示すように、ピン
接続部２１は収納穴３１に挿入されており、ピン接続部
２１の下部がはんだ付け面Ｘ２から突出している。ま
た、連結腕部２２は、ケース２１ａの上側開口縁部から
ケース２１ａの外側下方に延び、途中部に複数の曲がり
部を有している。この連結腕部２２は、連結腕部２２の
弾性変形域を越える加圧によって曲がり部の角度が変わ
り、図３に示す状態から図１および図４に示す状態に折
り畳まれるようになっている。

【００２０】基板接続部２３には挿入規制片２３ａが突
出して設けられており、計器取付面Ｘ１側の挿入穴３２
の縁部に当接して、それ以上基板接続部２３が挿入穴３
２へ挿入されないように挿入深さを規制する。そして、
図１に示すように、挿入穴３２に挿入された基板接続部
２３は、はんだ付け面Ｘ２においてはんだ付けされてい
る。ここで、はんだ付け面Ｘ２において挿入穴３２の穴
縁部には、基板接続部２３と電気的導通を取るための導
通部（図示しない）が形成されており、この導通部と基
板接続部２３とは、はんだＷにより電気的に導通してい
る。

【００２１】次に、上記構成に基づく本実施形態の接続
方法について述べる。基板接続部２３をプリント基板３
０に接続する工程では、まず、図２に示すように、接続
部材２０をプリント基板３０の計器取付面Ｘ１上方に位
置させる。続いて、ピン接続部２１をプリント基板３０
から離間させた状態で、基板接続部２３を挿入穴３２に
挿入する。すると、図３に示すように、基板接続部２３
がプリント基板３０に接続された状態となる。

【００２２】次に、この状態で、はんだ付け工程に供す
る。はんだ付けは、自動噴流はんだ付けと呼ばれる方法
にて行う。はんだ液が貯留されたはんだ槽を用意してお
き、はんだ液面を振動等により波打たせる。そして、プ
リント基板３０のはんだ付け面Ｘ２をはんだ液面に接触
させ、基板接続部２３およびはんだ付け面Ｘ２にはんだ
液を付ける。この方法は、量産性に優れた方法である。
ここで、ピン接続部２１は、はんだ付け面Ｘ２に対し
て、はんだ液が付着しないような高さに位置している。

【００２３】そして、ピン接続部２１を収納穴３１に挿
入固定する工程では、接続部材２０を、図４の白抜き矢
印に示す方向すなわち計器取付面Ｘ１上方から加圧し
て、連結腕部２２を折り畳み変形させて、ピン接続部２
１を収納穴３１に挿入していく。すると、ばね片２１ｄ
が、収納穴３１の周縁に当接して弾性変形し、ケース２
１ａの側壁方向に引っ込む形となるため、さらに、ピン
接続部２１は収納穴３１に押し込まれていく。ばね片２
１ｄが、プリント基板３０のはんだ付け面Ｘ２よりも下
側に位置した時、ばね片２１ｄは、ばね弾性により再び
切り起こし状態となり、はんだ付け面Ｘ２側の収納穴３
１の縁部に当接する。

【００２４】これと同時に、位置決め片２１ｃが、計器
取付面Ｘ１側の収納穴３１の縁部に当接する。よって、
図４に示すように、収納穴３１の縁部と、位置決め片２
１ｃおよびばね片２１ｄとの係止によって、ピン接続部
２１は収納穴３１に固定される。続いて、ターミナルピ
ン１１をピン接続部２１に接続する工程では、ターミナ
ルピン１１をピン接続部２１の両板ばね２１ｂの間に圧
入する。こうして、計器１０とプリント基板３０との接
続が完了し、図１に示す状態となる。

【００２５】ところで、本実施形態によれば、はんだ付
け後、ピン接続部２１は、収納穴３１に挿入されて、プ
リント基板３０のはんだ付け面Ｘ２より下側のデッドス
ペースに突出した配置となるので、ターミナルピン１１
の位置を従来より低くすることができ、計器１０全体の
偏平化が実現できる。ちなみに、図５に示す従来の一般
的な接続構造と、図１に示す本実施形態とを比較する。
本実施形態では、計器１０とプリント基板３０からの距
離Ｌ１（例えば約３ｍｍ）を、従来（例えば約６ｍｍ）
よりも短くすることができるため、計器１０の総高さＬ
２の偏平化が実現できる。

【００２６】また、本実施形態は、特に、自動車等のイ
ンストルメントパネルの高密度化から要求される計器の
偏平化に沿うものとして好適である。このように、本実
施形態では、従来の接続構造に対して、ピン接続部２１
と基板接続部２３との間に、自身が変形することでこれ
ら両接続部２１、２３の相対距離を変えることのできる
連結腕部２２を設けたことに特徴がある。

【００２７】また、本実施形態によれば、自動噴流はん
だ付け時には、ピン接続部２１は、はんだ液が付着しな
いように、はんだ付け面Ｘ２よりも高くなっているた
め、自動噴流はんだ付けによる基板接続部２３のプリン
ト基板３０への接続が可能となる。なお、連結腕部２２
は、上記実施形態のように弾性限界を越えて塑性変形さ
せるものでなくともよい。例えば、連結腕部２２に、変
形後の戻り弾性が強すぎないように選択されたばね材等
の弾性部材を用いて弾性変形させるものとしてもよい。
それによって、上記実施形態と同等の効果が得られる。

【００２８】なお、プリント基板３０と基板接続部２３
との電気的導通を取る導通部は、はんだ付け面Ｘ２に形
成されていなくとも計器取付面Ｘ１に形成されいてもよ
い。そして、基板接続部２３の挿入規制片２３ａに当接
して電気的導通を取るものとしてもよい。なお、プリン
ト基板３０と基板接続部２３の接続は、はんだ付けでな
くともよく、接着、係止、圧入、嵌合等により接続する
ものとしてもよいが、プリント基板３０と基板接続部２
３とが電気的に導通されるように、プリント基板３０に
導通部が設けられることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る接続構造の組付け状態
を示す側面図である。

【図２】上記実施形態の組付け前の分解斜視図である。

【図３】上記実施形態においてプリント基板に基板接続
部が挿入された状態を示す斜視図である。

【図４】上記実施形態においてプリント基板にピン接続
部が挿入された状態を示す斜視図である。

【図５】従来の一般的な接続構造の組付け状態を示す側
面図である。

【図６】従来の一般的な接続構造の組付け前の分解斜視
図である。

【符号の説明】

１０…計器、１１…ターミナルピン、２０…接続部材、
２１…ピン接続部、２１ｃ…位置決め片、２１ｄ…ばね
片、２２…連結腕部、２３…基板接続部、３０…プリン
ト基板、３１…収納穴、３２…挿入穴、Ｘ１…計器取付
面Ｘ２…はんだ付け面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩ // Ｇ０１Ｒ 5/16 Ｇ０１Ｒ 5/16 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気機器（１０）のターミナルピン（１
１）とプリント基板（３０）とを機械的に接続するとと
もに電気的に導通する接続部材（２０）と、前記接続部材（２０）に設けられ、前記ターミナルピン
（１１）が脱着可能に接続されて前記電気機器（１０）
との導通をとるピン接続部（２１）と、前記ピン接続部（２１）から外方に延びるとともに、加
圧により変形可能な連結腕部（２２）と、前記連結腕部（２２）の先端部に設けられ、前記プリン
ト基板（３０）との電気的導通をとる基板接続部（２
３）と、前記プリント基板（３０）に設けられ、前記ピン接続部
（２１）を挿入し得る大きさの収納穴（３１）と、前記プリント基板（３０）に設けられ、前記基板接続部
（２３）が挿入される挿入穴（３２）とを備え、前記ピン接続部（２１）を前記プリント基板（３０）か
ら離間させた状態で、前記基板接続部（２３）を前記挿
入穴（３２）に挿入した後、前記連結腕部（２２）を加
圧変形させて前記ピン接続部（２１）を前記収納穴（３
１）に挿入して固定し、前記ターミナルピン（１１）を
前記ピン接続部（２１）に接続することを特徴とする電
気機器とプリント基板との接続構造。
【請求項２】前記ピン接続部（２１）の外壁には係止
部（２１ｃ、２１ｄ）が設けられ、この係止部（２１
ｃ、２１ｄ）は、前記プリント基板（３０）に係止され
て前記ピン接続部（２１）を前記収納穴（３１）に固定
することを特徴とする請求項１に記載の電気機器とプリ
ント基板との接続構造。
【請求項３】前記係止部は、前記ピン接続部（２１）
の外壁から突出した位置決め片（２１ｃ）と、前記ピン
接続部（２１）の外壁から突出して弾性変形可能なばね
片（２１ｄ）とからなり、前記位置決め片（２１ｃ）は、前記プリント基板（３
０）のうち前記電気機器（１０）と対向する電気機器取
付面（Ｘ１）に当接して前記ピン接続部（２１）の前記
収納穴（３１）への挿入深さを規制し、前記ばね片（２１ｄ）は、前記プリント基板（３０）の
うち前記電気機器取付面（Ｘ１）と反対側の面（Ｘ２）
に当接して前記ピン接続部（２１）の前記収納穴（３
１）からの離脱を防止することを特徴とする請求項２に
記載の電気機器とプリント基板との接続構造。
【請求項４】電気機器（１０）のターミナルピン（１
１）とプリント基板（３０）とを機械的に接続するとと
もに電気的に導通する接続部材（２０）と、前記接続部材（２０）に設けられ、前記ターミナルピン
（１１）が脱着可能に接続されて前記電気機器（１０）
との導通をとるピン接続部（２１）と、前記ピン接続部（２１）から外方に延びるとともに、加
圧により変形可能な連結腕部（２２）と、前記連結腕部（２２）の先端部に設けられ、前記プリン
ト基板（３０）との電気的導通をとる基板接続部（２
３）と、前記プリント基板（３０）に設けられ、前記ピン接続部
（２１）を挿入し得る大きさの収納穴（３１）と、前記プリント基板（３０）に設けられ、前記基板接続部
（２３）が挿入される挿入穴（３２）とを備える電気機
器とプリント基板との接続方法であって、前記ピン接続部（２１）を前記プリント基板（３０）か
ら離間させた状態で、前記基板接続部（２３）を前記挿
入穴（３２）に挿入する工程と、前記連結腕部（２２）を加圧変形させて前記ピン接続部
（２１）を前記収納穴（３１）に挿入して固定する工程
と、前記ターミナルピン（１１）を前記ピン接続部（２１）
に接続する工程とを有することを特徴とする電気機器と
プリント基板との接続方法。