专利名称：端子连接结构、电接线盒和用于组装该电接线盒的方法
技术领域：
本发明涉及一种端子连接结构、具有该端子连接结构的电接线盒和用于组装电接线盒的方法。更详细地说，在端子焊接在印刷电路板上的导体上的情况下，校正端子的对准，从而能够使端子容易地插入印刷电路板的端子孔内。本申请要求2005年7月21日申请的日本专利申请号JP-2005-211446的优先权，其全部内容通过引用结合于此。
背景技术：
传统上，要安装在机动车辆上的电接线盒包括壳体、层叠体和印刷电路板，其中，该层叠体交替层叠导电母线和绝缘板。层叠体和印刷电路板包含在壳体内。端子焊接在印刷电路板上的导体上。
作为这种电接线盒的示例，本申请人提供一种如图6所示并在日本专利公开申请JP2003-249288(JP-A-2003-249288)中所披露的电接线盒1。在电接线盒1中，为了将导电母线2的端子2a和印刷电路板3上的导体相互连接，如图7所示，分离绝缘板5置于印刷电路板3和层叠体4之间，其中，导电母线2和绝缘板在层叠体内交替地叠置。分离绝缘板5具有接片修正管5a，该接片修正管5a向上突出，从而修正端子2a的对准。
在使用分离绝缘板5的连接方法中，首先，印刷电路板3置于接片修正管5a的顶表面上，因此，接片修正管5a内的接片修正孔5b与印刷电路板3内的端子孔3a连通。然后，随着分离绝缘板5和印刷电路板3向下朝向导电母线2移动，端子2a插入接片修正管5a内的接片修正孔5b内，从而修正端子2a的对准。对准已经被修正的端子2a插入到印刷电路板3内的端子孔3a中，且端子2a在位置H处焊接在印刷电路板3的导体上。
在印刷电路板3向下朝导电母线2移动之后，印刷电路板3由管座6支撑在给定的高度上，该管座6从层叠体4内的绝缘板突出。印刷电路板3通过螺钉N固定到管座6上。
在上述连接方法中，通过分离绝缘板5a上的接片修正管5a来修正要插入到印刷电路板3内的端子孔3a中的端子2a的对准，能够容易地将端子2a插入到端子孔3a内，并容易地完成使端子2a和印刷电路板3上的导体之间的相互连接。
发明内容
然而，在上述连接方法中，即使在将导电母线2的端子2a焊接在印刷电路板3上之后，接片连接管5a继续维持端子2a的对准。因此，在端子2a连接到印刷电路板3上之后被维持在修正对准的情况下，印刷电路板3内的端子孔3a可相对于端子2a的位置而转移位置，其中该端子2a已由绝缘板定位。这种偏移会将负载施加于焊接部件H上，致使焊接部件H内产生裂纹，并由此产生可能的接触失效。这种相对位置位移例如可由温度变化造成，这是由于印刷电路板和树脂绝缘板具有不同的膨胀特性。
鉴于上述问题，本发明的示范性实施例的目的是在将端子插入印刷电路板内的过程中来修正端子的对准，因此，端子可容易地插入印刷电路板内的端子孔中，并在端子插入之后通过释放端子的对准修正来降低焊接部分内发生裂纹的危险。
为了解决上述问题，本发明的示范性实施例提供一种具有印刷电路板和绝缘板的端子连接结构，其中，该印刷电路板具有端子孔和导体，该绝缘板带有端子通孔。端子可沿着插入方向经由绝缘板内的端子通孔插入到端子孔内，该端子孔在端子通孔的内表面和端子的整个周边表面之间提供给定的间隙。端子通孔在内表面的相对部分上带有用于修正端子对准的突起。端子设有隆起部分，该隆起部分沿着垂直于插入方向的方向从端子上突出，并且其大小和位置设置成能够与突起接合，以用于修正端子的对准。在端子连接结构的最终组装状态下，端子的隆起部分不与用于修正对准的突起接合，因此，在端子通孔的内表面和接片状端子的整个周边表面之间存在给定的间隙，且端子的一端焊接到导体上。
根据上述连接结构，在端子插入到印刷电路板内的端子孔中时，端子的隆起部分与突起的高度相同，因此，端子的隆起部分由用于修正对准的突起定位和保持，其中，所述突起用于沿着垂直方向(或插入方向)修正端子通孔内的对准。因而，能够容易地将端子插入印刷电路板内的端子孔中并提高工作效率。
在端子插入印刷电路板内的端子孔中之后，通过将绝缘板移动离开印刷电路板，可使得端子的隆起部分相对于端子通孔内的突起移动。端子解除了对准修正，该对准修正由端子通孔内的突起和端子的隆起部分引起。因而，即使绝缘板中的端子通孔由于印刷电路板和绝缘板之间的热膨胀差异或其他原因而相对于印刷电路板内的端子孔从插入端子的方向垂直地移动，端子也可随着印刷电路板的移动而移动，而不与端子通孔上的突起发生干涉。因而，可以降低施加于焊接部分较大负载和在焊接部分发生裂纹的危险，其中，该焊接部分将端子和印刷电路板上的导体相互连接。
更详细地说，绝缘板内的端子通孔可在端子插入侧的周边边缘上设置有锥形的导向部分，并在相对侧的周边边缘上设置有突出的周边壁，从而形成端子插入框架。用于对准修正的突起设置在端子插入框架的端子插入侧的端子通孔的内表面上。在端子焊接在印制电路板上之前，端子的隆起部分置于端子插入框架内，以沿着与插入方向平行的方向从端子通孔的内表面上的突起移走。
用于对准修正的突起可成形为L形结构，各个突起沿着端子通孔的内表面的拐角延伸。
根据上述结构，用于对准修正的一对L形突起可在每一个方向上接合并定位端子。而且，由于突起仅仅设在端子通孔的对角的拐角上，并不是设在端子通孔的内表面的整个周边上，应该能够将端子平滑地插入端子通孔内的突起之间的间隔中。
在通过绝缘板内的端子通孔内的用于对准修正的突起并通过端子的隆起部分来修正端子对准的情况下，至少端子的隆起部分的一部分外表面可与用于对准修正的突起的至少一部分内表面接触。
根据上述结构，通过将端子的至少一部分隆起部分与端子通孔中的至少一部分突起接触，能够可靠地修正端子的对准并容易地将端子插入印刷电路板内的端子通孔中。在该情况下，由于在将端子插入印刷电路板内的端子孔中之后，该端子解除了对准修正，因此，降低了焊接部分中形成裂缝等并发问题。
本发明的示范性实施例旨在一种具有上述端子连接结构的电接线盒。绝缘板是层叠体的一部分，该层叠体使得导电母线盒绝缘板交替地重叠，且层叠体和印刷电路板可包含在电接线盒的壳体组件中。端子从导电母线突出。端子焊接到印刷电路板上的导体上。用于对准修正的突起可设置在印刷电路板布置侧的最外侧绝缘板中的端子通孔上。
此外，本发明的示范性实施例旨在一种用于装配电接线盒的方法。该方法可包括下述步骤。第一步骤是，利用定位夹具将印刷电路板和绝缘板与另一个绝缘板间隔开，因此，端子的隆起部分与用于对准修正的突起接合。接下来，将定位夹具缩回，直到绝缘板由另一个绝缘板支撑，且端子的隆起部分不再与用于对准修正的突起接合。最终，端子焊接到导体上。
按照用于组装上述电接线盒的方法，在导电母线的端子插入到印刷电路板的端子孔中时，定位夹具在与其他绝缘板间隔开的高度上的给定位置处支撑最外侧绝缘板，且端子的隆起部分与端子通孔内的突起对准。因而，导电母线的端子对准由用于对准修正的突起和端子的隆起部分来修正，导电母线的端子可容易地插入到印刷电路板的端子孔中，由此提高了装配操作效率。
在将端子插入到印刷电路板的端子孔内之后，定位夹具从夹具通孔抽出，最外侧绝缘板朝向其他绝缘板移动，并可置于其他绝缘板上。最外侧绝缘板的移动致使端子的隆起部分沿着最外侧绝缘板的移动方向相对于端子通孔的突起移动。因此，端子从由突起和隆起部分实现的对准修正中解脱。因而，即使最外侧绝缘板内的端子通孔例如随后因热膨胀而相对于印刷电路板中的端子孔移动，焊接到印刷电路板的端子端部应该能够随着印刷电路板的移动而移动，并且不会与最外侧绝缘板中的端子通孔内的用于对准修正的突起发生干涉。这可降低要施加于焊接部分的较大负载的危险，由此降低了焊接部分中产生裂缝的可能性，其中，该焊接部分将端子和印刷电路板相互连接。
如上所述，依照本发明的示范性实施例，在端子插入到印刷电路板中的端子孔内时，端子的隆起部分与端子通孔内的用于对准修正的突起对准，且通过用于对准修正的突起和端子的隆起部分来修正端子的对准。因而，能够容易地将端子插入到印刷电路板内的端子孔中，由此提高了组装操作效率。
在将端子插入到印刷电路板内的端子孔中之后，通过移动最外侧绝缘板，端子的隆起部分的位置可相对于端子通孔中的突起沿着插入方向移动，因此，端子从由端子通孔中的突起和端子的隆起部分形成的对准修正解除。因而，即使绝缘板中的端子通孔因膨胀或其他原因相对于印刷电路板中的通孔特别地沿着插入方向移动，焊接到印刷电路板上的接片端的端子应该能够随印刷电路板的移动而移动，而不与绝缘板中的端子通孔内的突起发生干涉。因而，可以降低将较大负载应用于焊接部分上的危险，并可降低焊接部分中产生裂缝的可能性，其中，所述焊接部分将端子和印刷电路板上的导体相互连接。
依照用于组装电接线盒的上述方法，在导电母线的端子插入到印刷电路板中的通孔内时，定位夹具将最外侧绝缘板支撑在与其他绝缘板隔开的给定位置处，且端子的隆起部分相对于插入方向与端子通孔中的突起对准并与之接合。因而，导电母线的端子的对准由端子的隆起部分和端子通孔中的用于对准修正的突起来修正，且导电母线的端子可容易地插入到印刷电路板中的端子孔中，由此提高了组装效率。
在将端子插入到印刷电路板中的端子孔内时，定位夹具从夹具通孔中抽出，且最外侧绝缘板朝向其他绝缘板移动。这就造成端子的隆起部分相对于端子通孔内的突起相对于插入方向移动。因此，端子可以从突起和隆起部分结合而实现的对准修正中解除。
将在下述详细说明书中叙述或可中明显看出本发明的这些或其他目的、优点和特点。
现将参考在下文中叙述本发明的示范性实施例，其中，相同的附图标记表示相同的部件，且其中图1是根据本发明的一个实施例的电接线盒的截面图；图2是层叠体和第一印刷电路板的主要部件的放大截面图；图3是插入到绝缘板中的端子通孔内的端子的平面图；图4A到4C是用于将设在层叠体中的导电母线上的端子和第一印刷电路板上的导体相互连接的方法的说明性视图；图5示出本发明的另一个实施例；图6是传统的电接线盒的截面图；以及图7示出用于组装传统的电接线盒的方法。
具体实施例方式
图1到图4示出本发明的一个实施例。电接线盒10包括壳体组件，该壳体组件包括上部壳体11、中间壳体12和下部壳体13。层叠体20、第一印刷电路板40、第二印刷电路板50和第三印刷电路板60相互垂直地间隔开并固定在壳体组件上。通过交替地层叠导电母线21和绝缘板30来形成层叠体20，其中，该导电母线21由导电金属板制成，该绝缘板30由树脂材料制成。导电母线21和印刷电路板40、50、60上的导体通过安装在第二印刷电路板50上的中继连接器70或者安装在第三印刷电路板60上的中继连接器80连接到给定的端子。
如图2所示，层叠体20和第一印刷电路板40置于壳体组件内，使得层叠体20置于第一印刷电路板40的顶表面上。在本实施例中，层叠体20包括四个绝缘板30，尽管本发明可采用任何数目的绝缘板。最外侧绝缘板30A(图2中的最下侧)置于第一印刷电路板40之上，而其他绝缘板30B、30C和30D置于最外侧绝缘板30A之上。
绝缘板30A到30D中的给定绝缘板设有端子通孔31，导电母线21上的端子22可插入到该端子通孔31中。端子22可具有矩形横截面。
最外侧绝缘板30A中的端子通孔31具有矩形横截面，且端子通孔壁与端子22的整个周边间隔开给定的间隙。端子通孔31在端子插入侧(图2中的上侧，尽管任何方向都是可能的)的周边边缘上设有锥形导向部分34，并且在相对侧(图2的下侧，尽管任何方向都是可能的)的周边边缘上设有突出的周边壁，从而形成端子插入框架35。用于对准修正的一对突起32(下文中称作“突起”32)设在端子通孔31的内表面31a上的对角线的拐角上。如图3所示，在通过端子通孔看时，各个突起32具有L形结构，并沿着端子通孔31的内表面31a的拐角延伸。而且，突起32设在端子插入框架35的端子插入侧(在导向部分34一侧)，从而使各个突起32的内表面32a延伸到各个导向部分34。
导电母线上的端子22在中间位置的相对侧上设有隆起部分23。隆起部分23置于比端子通孔31内的突起32更低的位置处。隆起部分23在接片远端一侧设有锥形表面(在本实施例中为下表面)。而且，端子22的远端从端子通孔31的下端突出，穿过第一印刷电路板40中的端子孔41并在位置H焊接在导体42上。
如图3所示，突起32的内表面32a置于端子22的隆起部分23的外表面23a附近、在比端子通孔31的内表面31a距该外表面23a更近的位置处。
如上所述，端子22的隆起部分23沿着端子插入方向从端子通孔31中的突起32移动。然而，在端子22插入到第一印刷电路板40中的通孔41内时，隆起部分23沿着端子插入方向与突起32对准，并且突起32将隆起部分23夹紧并保持在适当的位置处。
绝缘板30A到30D都设有夹具通孔33，定位夹具90(在下文叙述)穿过该夹具通孔33。夹具通孔33具有相同的大直径部分33a并在最外侧绝缘板30A的下端具有小直径部分33b，其中，所述大直径部分33a从上绝缘板30D延伸到通过最外侧绝缘板30A中间的一点。周边壁在第一印刷电路板40的一侧从最外侧绝缘板30A内的夹具通孔33周围突出，从而形成夹具插入框架36。夹具插入框架36的远端接触到第一印刷电路板40的顶表面。夹具通孔43设在第一印刷电路板40内。夹具通孔43与绝缘板30A到30D内的夹具通孔33连通，并且其直径与夹具通孔33内的小直径部分的直径大致相同。在本实施例中，端子通孔31在夹具通孔33之间，而第一印刷电路板40内的端子孔41位于夹具通孔43之间。
在层叠体20中的导电母线21的端子22插入到第一印刷电路板40内的端子通孔41中时采用一个或多个定位夹具90。如图4所示，定位夹具90具有近端和远端，该近端带有宽部90a，其宽度大致与夹具通孔33的大直径部分33a相同，该远端带有窄部90b，其宽度大致与夹具通孔33的小直径部分33b相同。支撑部分90c设在宽部90a和窄部90b之间。
接下来，在下文中叙述将层叠体20内的导电母线21上的端子22和第一印刷电路板40上的导体42相互连接的方法。为了易于描述，将基于图4A、4B和4C示出的空间取向来叙述所述方法，尽管本发明可采用其他空间取向。
在第一步骤中，如图4A所示，层叠的绝缘板30B到30D顶部朝下地设置，定位夹具90向上插入到绝缘板30B到30D内的夹具通孔33中，且定位夹具90在其从夹具通孔33突出预定长度时停止。
在第二步骤中，定位夹具90向上插入最外侧绝缘板30A内的夹具通孔33中，定位夹具90的支撑部分90c与夹具通孔33的小直径部分33b周围的下部周边边缘接触，且定位夹具90支撑最外侧绝缘板30A，使得绝缘板30A与绝缘板30B间隔开预定距离。这时，端子通孔31中的突起32与导电母线21的端子22的隆起部分23水平相对，且端子22向上插入最外侧绝缘板30A中的端子通孔31中。可用突起32和隆起部分23来修正端子22的对准。
在第三步骤中，如图4B所示，从最外侧绝缘板30A内的夹具通孔33突出的定位夹具90向上插入第一印刷电路板40中的夹具通孔43中，由此将第一印刷电路板40相对于最外侧绝缘板30A沿着水平方向定位，其中，所述第一印刷电路板40顶部朝下地设置。在这种情况下，第一印刷电路板40进一步向下推，因此，导电母线2的端子22向上插入第一印刷电路板40内的端子孔41中，由此使第一印刷电路板40与最外侧绝缘板30A接触。
在第四步骤中，如图4C所示，定位夹具90从夹具通孔43和33抽出，最外侧绝缘板30A朝向绝缘板30B移动并置于其上。然后，端子22的隆起部分23沿着垂直方向(其与插入方向平行)从最外侧绝缘板30A中的端子通孔31内的突起32移动。
在最后一个步骤中，将导电母线21的端子22焊接在第一印刷电路板40的导体42上。
根据上述结构，在导电母线21的端子22插入到第一印刷电路板40的端子孔41中时，定位夹具90将最外侧绝缘板30A支撑在与绝缘板30B间隔开的给定位置处，端子22的隆起部分23沿着垂直方向与端子通孔31中的突起32对准。因而，通过突起32和隆起部分23的相互作用来修正导电母线21的端子22的对准，且导电母线21的端子22可容易地插入第一印刷电路板40中的端子孔41中，由此提高了组装操作效率。
在端子22插入到第一印刷电路板40中的端子孔41内之后，定位夹具90从夹具通孔43和33抽出，且最外侧绝缘板30A朝向绝缘板30B移动并置于其上。然后，端子22的隆起部分23沿着垂直方向从端子通孔31内的突起移位。因而，将端子22从由突起32和隆起部分23实现的对准修正中解脱。因此，即使绝缘板30内的端子通孔33因热膨胀或其他原因沿着水平方向从第一印刷电路板40内的端子孔41转移，焊接到印刷电路板上的端子22的端部能够随着第一印刷电路板40的移动而移动，并且不与突起32发生干涉。这就可以防止或降低施加于焊接部分的负载，该焊接部分将端子22和第一印刷电路板40上的导体42相互连接，由此降低了在焊接部分内产生裂缝的可能性。
图5示出本发明的另一个实施例。
在这个实施例中，用于对准修正的突起32设在最外侧绝缘板30A的端子通孔31的内表面31上，且突起32的内表面32a在从上面看时与隆起部分23的外表面23a接触。
根据上述结构，在用突起32和隆起部分23来修正端子22的对准的情况下，端子22的隆起部分23的外表面23a与突起32的至少一部分内表面接触。因而，能够容易地修正端子22的对准，并可容易地将端子22插入第一印刷电路板41的端子孔41中。在这种情况下，由于在端子22插入到第一印刷电路板40的端子孔41内之后该端子22的对准修正被解除，可以降低在焊接部分产生裂缝的可能性。
由于其他结构和操作效果与第一实施例的相同，通过用相同附图标记表示相同元件，可省略其叙述。
尽管本发明已经参考具体实施例进行了叙述，这些实施例应该视为说明性的且不受限的。各种优化、替代和改进能够落在本发明的精神和范围内。
权利要求
1.一种端子结构，包括印刷电路板，其具有端子孔和导体；绝缘板，其具有端子通孔；以及端子，其沿着插入方向可经由绝缘板内的端子通孔插入到端子孔中，给定间隙，其设在端子通孔的内表面和端子的整个周边表面之间，端子通孔在内表面的相对部分上包括用于端子对准修正的突起；端子设有隆起部分，该隆起部分沿着垂直于插入方向的方向从端子突出，且其大小和位置设置成能够与用于对准修正的突起接合；其中，在端子连接结构的最终组装状态下，隆起部分不与用于对准修正的突起接合，给定间隙存在于端子通孔的内表面和端子的整个周边表面之间，且端子的端部焊接到导体上。
2.如权利要求1所述的端子连接结构，其中，绝缘板内的端子通孔包括锥形的导向部分和突出的周边壁，该锥形的导向部分设在端子插入侧的周边边缘上，而该突出的周边壁设置在相对侧的周边边缘上、形成端子插入框架；用于对准修正的突起设置在端子插入框架的端子插入侧上的端子通孔的内表面上；在端子焊接在印刷电路板上时，端子的隆起部分置于端子插入框架内，并与端子通孔的内表面上的突起偏移。
3.如权利要求1所述的端子连接结构，其中，端子通孔是矩形的，用于对准修正的突起成形为L形结构，各个L形结构的突起沿着端子通孔的内表面的拐角延伸。
4.一种电接线盒，其具有如权利要求1所述的端子连接结构，包括导电母线、绝缘板和印刷电路板，它们包含在电接线盒的壳体组件中；其中，所述端子从导电母线上突出。
5.一种用于组装如权利要求4所述的电接线盒的方法，包括使用定位夹具将印刷电路板和绝缘板与另一个绝缘板间隔开，使得端子的隆起部分与用于对准修正的突起接合；将定位夹具抽出，直到绝缘板由另一个绝缘板支撑，且端子的隆起部分不与用于对准修正的突起接合；以及将端子焊接在导体上。
6.如权利要求2所述的端子连接结构，其中，端子通孔是矩形的，用于对准修正的突起成形为L形结构，各个突起沿着所述端子通孔的内表面的拐角延伸。
7.一种电接线盒，其具有如权利要求2所述的端子连接结构，包括导电母线、绝缘板和印刷电路板，它们都包含在电接线盒的壳体组件内；其中，该端子从导电母线上突出。
8.一种电接线盒，其具有如权利要求3所述的端子连接结构，包括导电母线、绝缘板和印刷电路板，它们包含在电接线盒的壳体组件内；其中，该端子从导电母线突出。
全文摘要
端子通孔内存在给定间隙，该间隙位于绝缘板内的端子通孔的内表面和端子的整个周边表面之间。端子通孔包括用于对准修正的突起。端子包括隆起部分，在端子的端部插入到印刷电路板内的端子孔中时，该隆起部分与端子通孔内的突起接合。在将端子的端部焊接到印刷电路板上的导体上之前，绝缘板朝向端子的另一端移动，端子的隆起部分不再与端子通孔内的突起接合。通过在端子插入之后将该端子的对准修正解除，可以降低焊接部分内产生裂缝的可能性。
文档编号H02G3/16GK1901284SQ200610105990
公开日2007年1月24日 申请日期2006年7月21日 优先权日2005年7月21日
发明者冈达也 申请人:住友电装株式会社