JP2004022169A

JP2004022169A - 回路基板用端子

Info

Publication number: JP2004022169A
Application number: JP2002170935A
Authority: JP
Inventors: Takashi Tsuchiya; 土屋　隆
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2002-06-12
Filing date: 2002-06-12
Publication date: 2004-01-22
Also published as: US6875032B2; DE60309777D1; EP1372220B1; US20030236009A1; DE60309777T2; EP1372220A1

Abstract

【課題】接続信頼性の高い回路基板用端子を提供する。
【解決手段】端子１０の基板接続部１２には、一対の弾性当接部１４が、撓み空間１５を間に挟んで外側へほぼ円弧状に膨出形成され、径方向に弾性的に開閉変形可能とされる。両弾性当接部１４の対向した内面の間には、弾性変形可能なつっかい部１７が差し渡される。端子１０の基板接続部１２が、回路基板２０のスルーホール２３に挿入されると、両弾性当接部１４が閉じるように弾性変形して押し込まれ、つっかい部１７は差し渡された方向に圧縮変形される。所定量挿入された場合、両弾性当接部１４は、つっかい部１７の伸び方向の弾発力と、自身の開き方向の弾発力を受けて、直線部１４Ａがスルーホール２３の内周に押し付けられる。端子１０は、スルーホール２３からの抜け止め状に保持されつつ、内周に形成された接点部２４との間で電気的接続が取られる。
【選択図】　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板に取り付けられる端子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、回路基板のスルーホールに挿入されてその内周に形成された接点部との間で電気的接続を取ることに用いる端子として、ハンダ付けを行わないものが普及しつつあり、従来その一例として、ドイツ特許第１９６０８１６８号に開示されたものが知られている。
これは、ニードルアイ形状とも称されるものであって、一対の弾性当接部が、撓み空間を間に挟んで外側へほぼ円弧状に膨出形成されることで、径方向への弾性変形可能とされた構造となっている。そしてこの端子は、両弾性当接部が閉じるように弾性変形しつつ回路基板のスルーホールに挿入され、その開き方向の弾発力によりスルーホールの内周に押し付けられて、抜け止めが図られるとともに、スルーホールの接点部と電気的接続が取られるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記形式のものは、ハンダ付け作業が不要であることから、作業工程を大幅に減縮できる利点があるが、弾性力を利用したフリクションで抜け止めをしているのであるから、どうしても端子保持力（離脱阻止力）に劣る嫌いがある。
その対策として、例えば弾性当接部の弾性力を高めるべく肉厚を大きくすることも試みられたが、撓みの支点となる両端部等で過大な応力が生じて却って塑性変形に至るおそれがあり、単純には対応できないことが判明した。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、接続信頼性の高い回路基板用端子を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明の回路基板用端子金具は、回路基板のスルーホールに挿入され、このスルーホールの内周に形成された接点部との間で電気的接続を取ることに用いる端子であって、前記スルーホールの内周に当接すべく一対の弾性当接部が、撓み空間を間に挟んで径方向への弾性変形可能に設けられるとともに、前記両弾性当接部の対向面の間には、弾性変形可能なつっかい部が介設されている構成としたところに特徴を有する。
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記つっかい部は、前記スルーホールに対する挿入方向の前側の方が後側に比べて弾性力が小さくなるように形成されているところに特徴を有する。
【０００５】
【発明の作用及び効果】
＜請求項１の発明＞
端子は、つっかい部を弾性変形させつつ両弾性当接部が閉じるように弾性変形して回路基板のスルーホールに挿入され、両弾性当接部はつっかい部の弾発力と自身の開き方向の弾発力によりスルーホールの内周に押し付けられ、抜け止めがなされるとともに、接点部と電気的接続が取られる。
弾性当接部は、自身の弾発力につっかい部の弾発力を加えた大きな弾発力でスルーホールの接点部に押し付けられるのであるから、離脱阻止力に優れ、接点部との間で高い信頼性を持って接続を取ることができる。しかも、弾性当接部自身は従前と同程度の肉厚に留め置くことができるから、応力集中に起因した塑性変形を招くおそれもない。
＜請求項２の発明＞
両弾性当接部がスルーホールに挿入される初めのうちでは、つっかい部の弾発力が小さく抑えられることで、挿入力が小さくて済む。すなわち、離脱阻止力は高めつつも挿入力の低減化が図れ、作業性を向上させることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態を図１ないし図６によって説明する。この実施形態の端子１０はプレスフィット端子とも称され、導電性に優れた金属線をプレス加工することにより、図１及び図２に示すように、全体として細長い角棒状に形成されている。この端子１０は例えばＬ形に屈曲され、その一端側の取付部１１が図示しない基板用コネクタに圧入等により装着され、他端側の基板接続部１２が、プリント回路基板２０のスルーホール２３に挿入されるようになっている。
プリント回路基板２０は、図３に示すように、表面に各種導電路２１が形成されているとともに、多数のスルーホール２３が開口されている。スルーホール２３の内周にはメッキ等により接点部２４が形成され、導電路２１と接続されている。
【０００７】
続いて、端子１０の基板接続部１２について詳細に説明する。この基板接続部１２は、図３に示すように、先端にガイド用の先細り部１３が形成されており、その上方には、スルーホール２３の深さのほぼ２倍の領域にわたって、一対の弾性当接部１４が形成されている。各弾性当接部１４は厚肉の帯状をなし、撓み空間１５を間に挟んで外側へほぼ円弧状に膨出形成されている。ただし、長さ方向の中央部から少し上方に寄った位置では、全長のほぼ１／３の領域にわたって外面が直線部１４Ａとされ、互いに平行となっている。またこの直線部１４Ａでは、幅方向においては、スルーホール２３の内周に倣った円弧面とされている（図４参照）。
言い換えると両弾性当接部１４は、それぞれ両持ち状で対向して形成され、径方向において開閉するように弾性変形可能となっている。図４に示すように、両弾性当接部１４の直線部１４Ａの間の寸法Ｓは、スルーホール２３の内周の接点部２４の直径Ｄよりも１０〜２０％大きく設定されている。
【０００８】
さて、両弾性当接部１４の対向した内面の間には、つっかい部１７が形成されている。このつっかい部１７は板状をなし、図４に示すように、一方（同図の左側）の弾性当接部１４における幅方向の一縁（同図の上縁）と、他方の弾性当接部１４における幅方向の他縁との間を連結するように、斜め姿勢で差し渡されている。また、つっかい部１７は、長さ方向の中央で板厚が小さく、両弾性当接部１４と連結された両端部に向けて次第に厚肉となるようにされている。
両弾性当接部１４とつっかい部１７とは、全体としては、やや扁平となったＮ字形の断面形状に形成され、すなわち点対称形状とされている。
【０００９】
本実施形態の作用を説明する。端子１０の基板接続部１２は、図３の矢線に示すように、プリント回路基板２０の対応するスルーホール２３内に上方から挿入される。挿入の途中で、両弾性当接部１４の外面における下側の傾斜部１４Ｂが、スルーホール２３の上側の口縁に当たり、さらに端子１０が押し込まれると、傾斜部１４Ｂを案内として、図６に示すように、両弾性当接部１４が閉じるように弾性変形して押し込まれる。このとき、つっかい部１７は、傾斜の向きを変えつつ、差し渡された方向に圧縮変形される。両弾性当接部１４とつっかい部１７とは、点対称の断面形状とされているから、両側で均等に弾性変形することにより、スルーホール２３内にスムーズに挿入される。
【００１０】
図５に示すように、両弾性当接部１４の外面の直線部１４Ａが、スルーホール２３の中央深さ位置に達する所定位置まで押し込まれたら、挿入動作が停止される。それに伴い、両弾性当接部１４は、つっかい部１７の伸び方向の弾発力と、弾性当接部１４自身の開き方向の弾発力を受けて、図５，６に示すように、その外面の直線部１４Ａがスルーホール２３の内周に押し付けられる。これにより端子１０は、スルーホール２３からの抜け止め状に保持されつつ、スルーホール２３の内周に形成された接点部２４との間で電気的接続が取られる。
【００１１】
本実施形態の端子１０では、一対の弾性当接部１４が、自身の弾発力につっかい部１７の弾発力を加えた大きな弾発力でスルーホール２３の接点部２４に押し付けられるから、摩擦力が高められてスルーホール２３からの抜け防止すなわち離脱阻止力に優れたものとなり、接点部２４との間で高い信頼性を持って電気的接続を取ることができる。しかも、弾性当接部１４自身は従前と同程度の肉厚に留め置くことができ、またつっかい部１７で過度の撓み変形も規制されるから、撓みの支点となる長さ方向の両端部等で、応力集中に起因した塑性変形を招くおそれもなく、耐久性に優れたものとなる。
【００１２】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態を図７ないし図９によって説明する。第２実施形態の端子１０Ａでは、両弾性当接部１４の対向した内面の間に形成されたつっかい部１７について、下側の両傾斜部１４Ｂの内側に対応する位置において窓孔１９が形成されている。
その他の構造については上記第１実施形態と同様であって、同一機能を有する部位については同一符号を付すことで重複した説明は省略する。
【００１３】
第２実施形態の作用は以下のようである。端子１０Ａの基板接続部１２がプリント回路基板２０の対応するスルーホール２３内に挿入される場合、図８に示すように、両弾性当接部１４の下側の傾斜部１４Ｂがスルーホール２３の上側の口縁に当たったのち、両弾性当接部１４を閉じるように変形させつつ押し込まれるのであるが、下側の両傾斜部１４Ｂの内側の位置では、窓孔１９が開口されていることでつっかい部１７からの弾発力はほとんど作用しないから、両弾性当接部１４の下側の傾斜部１４Ｂを比較的容易に弾性変形させつつ押し込むことができ、後は慣性力でスムーズに押し込まれる。
【００１４】
両弾性当接部１４がスルーホール２３内の所定位置に達して押し込みが停止されたら、図９に示すように、直線部１４Ａがスルーホール２３の内周に押し付けられるのであるが、両直線部１４Ａの内側からその上方にはつっかい部１７が残っているから、両弾性当接部１４の直線部１４Ａは、弾性当接部１４自身の開き方向の弾発力と、つっかい部１７の伸び方向の弾発力とを受けて、スルーホール２３の内周（接点部２４）に押し付けられる。したがって、スルーホール２３に所定量挿入された後は、スルーホール２３からの抜け防止すなわち離脱阻止力に優れたものとなる。
第２実施形態の端子１０Ａでは、スルーホール２３に対する離脱阻止力は高めつつも挿入力の低減化が図れ、スルーホール２３への挿入作業性を向上させることができる。
【００１５】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）両弾性当接部の間に配されるつっかい部は、両弾性当接部の開閉変形に伴って弾性変形し得るものであれば、その形状や向きは任意に選定することができる。
（２）つっかい部において部分的に弾性力を弱くする手段としては、厚さを薄くする等の他の手段を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る端子の正面図
【図２】その側面図
【図３】プリント回路基板のスルーホールへの挿入動作を示す一部切欠部分正面図
【図４】図３のＸ−Ｘ線拡大断面図
【図５】挿入完了時の一部切欠部分正面図
【図６】図５のＹ−Ｙ線拡大断面図
【図７】第２実施形態に係る端子の部分正面図
【図８】スルーホールへの挿入途中を示す一部切欠部分正面図
【図９】挿入完了時の一部切欠部分正面図
【符号の説明】
１０，１０Ａ…端子
１２…基板接続部
１４…弾性当接部
１４Ａ…直線部
１４Ｂ…（下側の）傾斜部
１５…撓み空間
１７…つっかい部
１９…窓孔
２０…プリント回路基板
２３…スルーホール
２４…接点部

Claims

回路基板のスルーホールに挿入され、このスルーホールの内周に形成された接点部との間で電気的接続を取ることに用いる端子であって、
前記スルーホールの内周に当接すべく一対の弾性当接部が、撓み空間を間に挟んで径方向への弾性変形可能に設けられるとともに、前記両弾性当接部の対向面の間には、弾性変形可能なつっかい部が介設されていることを特徴とする回路基板用端子。
前記つっかい部は、前記スルーホールに対する挿入方向の前側の方が後側に比べて弾性力が小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１記載の回路基板用端子。