JP2005158507A

JP2005158507A - プレスフィット用コンタクト及びこれを用いたプレスフィットコネクタ

Info

Publication number: JP2005158507A
Application number: JP2003395876A
Authority: JP
Inventors: Satoru Shinto; 悟新堂
Original assignee: JST Mfg Co Ltd
Current assignee: JST Mfg Co Ltd
Priority date: 2003-11-26
Filing date: 2003-11-26
Publication date: 2005-06-16
Also published as: KR101032933B1; KR20050050581A

Abstract

【課題】スルーホールに圧入した場合に、プレスフィット部の適切な変形を阻害することなく、しかもスルーホールに斜め挿しされたときであっても、プレスフィット部に挫屈やクラックが発生することを防止して良好な電気的接続を行うことのできるニードルアイタイプのプレスフィット用コンタクト及びこれを用いたコネクタを提供する。
【解決手段】ニードルアイタイプのプレスフィット用コンタクトにおいて、プレスフィット部にそのスリットの少なくとも一部を覆うように肉薄の膨出部を設けるようにする。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば回路基板などに設けられた導電性のスルーホールに圧入されて電気的に接続されて用いられるプレスフィット用コンタクト及びこれを用いたプレスフィットコネクタに関する。

各種電子機器に使用されるコネクタは、一般的にハウジングとこれに保持されるコンタクトとを備えている。上記コネクタは、そのコンタクトを電子機器に搭載された回路基板の配線に電気的に接続されることにより用いられるが、近年、コンタクトとして、半田フリーや作業効率の観点からプレスフィットタイプのコンタクトが用いられるようになってきている。

この種のコンタクトとして、ニードルアイタイプのプレスフィット用コンタクトがある。このニードルアイタイプのプレスフィット用コンタクトは、下記特許文献１にも記載され、図１に示すように、細長い板状であり、先端の導入部１０１とこれから延出するプレスフィット部１０２とを備えるものである。上記導入部１０１は、幅狭で、直線的に伸びてなるものであり、プレスフィット部１０２は、導入部１０１から円弧状に拡張された幅広として延出されている。また、プレスフィット部１０２の中央部には、プレスフィット部１０２の外形に沿った形状の細長いスリット１０３が形成され、プレスフィット部１０２は針の穴のような形状とされている。すなわち、このコンタクト１００は、先端部の直線的に延びる導入部１０１から円弧状に両サイドに拡張するように２本に分岐したプレスフィット部１０２が形成され、その後再び一体化されて縮径されている。

このようなコンタクト１００は、例えば回路基板に形成されたスルーホールに導入部１０１から挿入され、さらに圧入されることにより幅広のプレスフィット部１０２がスルーホール内でスリット１０３内に向かって強制変位することによりスルーホールの内壁を押圧して保持接続されて用いられる。したがって、プレスフィット部１０２の幅は、導入部１０１との連結部分でスルーホールの内径よりも狭く、その後円弧状に徐々に拡張されてスルーホールの内径よりも広くされた後、再びスルーホールの内径よりも狭くされている。
特開２００１−１４８２７１号公報（段落番号〔０００３〕及び〔０００４〕、並びに図１及び図２参照）

上記従来のニードルアイタイプのコンタクト１００は、スルーホールに圧入する場合に、スルーホールに対して斜め方向から圧入されたり、不適切な押圧力により圧入されたりすると、スルーホール内において適切な強制変形が生じず、プレスフィット部１０２に挫屈やクラックが発生しやすく、その結果、接続不良が生じる危険性があるという課題がある。

本発明は、スルーホールに圧入した場合に、プレスフィット部の適切な変形を阻害することなく、しかもスルーホールに斜め挿しされたときであっても、プレスフィット部に挫屈やクラックが発生することを防止して良好な電気的接続を行うことのできるニードルアイタイプのプレスフィット用コンタクト及びこれを用いたコネクタを提供することを目的とする。

本発明者は、上記のような課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ニードルアイタイプのプレスフィット用コンタクトにおいて、プレスフィット部にそのスリットの少なくとも一部を覆うように肉薄の膨出部を設けたときには、スルーホールに圧入した場合に、適切な変形が生じてスムーズに圧入できるとともに、プレスフィット部の強度を向上でき、斜め挿ししたときでも、適切に応力分散できて、プレスフィット部に挫屈やクラックが発生するのを防止できることを見出した。

すなわち、本発明は、細線状の導入部及びこの導入部から平面的に幅広に延出するプレスフィット部を有し、スルーホールに圧入されて用いられるプレスフィット用コンタクトにおいて、上記プレスフィット部には、その前面から後面へと貫通するスリット部が形成されるとともに、上記スリット部の一部乃至全部を覆うように上記プレスフィット部の上記前面から突出する肉薄の膨出部が形成されていることを特徴とするプレスフィット用コンタクトに係るものである。

このプレスフィット用コンタクトによれば、プレスフィット部のスリット部を一部乃至全部覆う膨出部を設けているので、プレスフィット部の強度を向上でき、しかも膨出部を肉薄に形成しているので、スルーホールに圧入した場合に、プレスフィット部がそのスリット部の幅を狭めるようにして幅狭へと変形することを阻害するのを軽減でき、適切にスルーホール内に圧入することができる。その結果、スルーホールに斜め挿しにより圧入された場合であっても、プレスフィット部が挫屈したり、プレスフィット部にクラックが発生したりすることを緩和乃至防止でき、良好な電気的接続を図ることができる。

また、上記膨出部は、コンタクトをスルーホールに圧入する際に、プレスフィット部が、そのスリット部を狭め、幅が狭まるように変形した場合に、より外側へ膨らむように変形することになるので、スルーホールに圧入した後に膨出部の膨らみの程度を観察することにより、圧入の程度を確認でき、プレスフィット用コンタクトが適切に圧入されて良好な電気接続となっているか否かのチェックを行う指標となり得る。

上記本発明のプレスフィット用コンタクトにおいて、上記膨出部をスリット部の一部を覆うように形成するようにし、さらに、上記スリット部の一部を覆うように上記プレスフィット部の上記後面から突出する肉薄の他の膨出部を形成してもよい。つまり、スリット部の一部を覆う膨出部をプレスフィット部の前面と後面の両方に設けるようにしているので、スルーホールに圧入するときの応力をよりバランスよく分散でき、スルーホールに圧入したときに、プレスフィット部が挫屈したり、プレスフィット部にクラックが発生したりして、接続不良が生じることをより顕著に防止できるのである。

さらに、上記膨出部が上記スリット部の下部を覆い、上記他の膨出部が上記スリット部の上部を覆うようにするとともに、上記膨出部と上記他の膨出部とを離間して形成するようにしてもよい。すなわち、プレスフィット部の前面と後面とにおいてスリット部の一部を覆う２つの膨出部を、スリット部の上下部に離間して設けることにより、プレスフィット部の前面及び後面のそれぞれから反対方向に膨らむ２つの膨出部を一枚の金属板からプレス加工により形成でき、コンタクトの製造工程を簡素化できて生産性を向上し得るのである。

また本発明は、このようにしてなるプレスフィット用コンタクトをコネクタハウジングに保持してなるプレスフィットコネクタをも包含する。

このプレスフィットコネクタによれば、プレスフィット用コンタクトに外部応力が作用するなどしてその向きが所定方向からずれたり、プレスフィット用コンタクトをコネクタハウジングに保持する際に所定位置から僅かにずれて保持されたりした場合であっても、プレスフィット用コンタクトの膨出部がプレスフィット部の挫屈やクラックの発生を軽減又は防止し得るので、良好にスルーホールに圧入して電気的接続を図ることができる。また、プレスフィット用コンタクトの複数個をコネクタハウジングに配設して保持させる場合に、配設位置（配置間隔）に僅かな誤差が生じていたとしても、さらには、これらプレスフィット用コンタクトを圧入するスルーホールの形成間隔に僅かな誤差が生じていたとしても、同様に良好にスルーホールに圧入して電気的接続を図ることができる。

本発明によれば、プレスフィット用コンタクトの強度を向上でき、またそのプレスフィット部の圧入変形を良好に生じさせることができるので、プレスフィット部が挫屈したり、プレスフィット部にクラックが発生したりすることを緩和乃至防止でき、良好な電気的接続を図ることができる。

また、プレスフィット部に設けた膨出部の膨らみにより、圧入の程度を確認することができる。

以下に本発明を実施するための最良の形態を示すことにより、本発明の特徴とするところをより詳細に説明する。

図２及び図３に本発明にかかるプレスフィット用コンタクト（以下、コンタクトという）１０を示す。コンタクト１０は、先端から導入部１１、プレスフィット部１２及び導出部１８を備える。導入部１１は、先端が先細りとなるように両側部がテーパー状に切り欠かれた細線棒状とされており、回路基板の配線用スルーホールに挿入して当該スルーホール内にプレスフィット部１２を導くためのもので、スルーホールの内径よりも幅及び厚みが狭く形成されている。

プレスフィット部１２は、回路基板に設けられた電気的な接続端子としてのスルーホール内に圧入されることによって幅が狭くなるように変形（強制的に変形）されてスルーホール内に保持されて電気的な接続を行う部分であり、導入部１１から平面的に且つ線対称に徐々に拡張されて幅広となり、その後再び縮径されて幅狭となり延出され、その後導出部１８に連結されている。また、プレスフィット部１２は、その中央部分にはその前面から後面に貫通するスリット１５が延出方向に沿って形成されている。換言すれば、プレスフィット部１２は、導入部１１から２つに分岐された分岐部１３，１４を有し、これら分岐部１３，１４は再び導出部１８で１つに結合する。このとき、２つに分岐した分岐部１３，１４が再び結合した後に導出部１８に接続するようにしてもよい。これら分岐部１３，１４は、導入部１１よりも幅狭に形成され、スルーホール内に圧入されたときに強制変形し易いようにされている。

プレスフィット部１２の前面側において、スリット部１５の下部を覆うように、他の部分よりも肉薄の第１の膨出部１６が設けられている。第１の膨出部１６は、スリット部１５をその下端から略中央部にかけて覆うように、すなわち一方の分岐部１３の下部と他方の分岐部１４の下部とを繋ぐように前面方向に突出するように膨らみ形成されている（図３（１）、（３）及び（４）参照）。また、プレスフィット部１２の後面側において、スリット部１５の上部を覆うように、第１の膨出部１６と同様に肉薄の第２の膨出部１７が設けられている。第２の膨出部１７は、スリット部１５をその上端から略中央部にかけて覆うように、すなわち一方の分岐部１３の上部と他方の分岐部１４の上部とを繋ぐように後面方向に突出するように膨らみ形成されている（図３（２）〜（４）参照）。これら第１の膨出部１６と第２の膨出部１７とは、スリット部１５の中央部において僅かに離間されて設けられ、このスリット部１５の中央部の離間した部分１５ａは、プレスフィット部１２の前面から後面に直線的に貫通した孔となっている。これら第１の膨出部１６及び第２の膨出部１７は、プレスフィット部１２の強度を向上させるとともに、肉薄とされて外方へ膨らませて形成されているので、プレスフィット部１２がスルーホールに圧入されたときに生じる適切な強制変形を阻害することがないようにされている。

このようにしてなるプレスフィット部１２は、より具体的には、圧入すべきスルーホールの内径よりも幅狭の導入部１１から、当該スルーホールの内径よりも広い幅となるまで平面的に両側に張り出すように円弧状又は直線的に拡張されて、その後導入部１１と略同等の幅寸法まで再び円弧状又は直線的に縮径されて、全体として平面視略楕円形状を有している。

スリット部１５は、プレスフィット部１２の外縁に略沿うように、下端（先端）から平面的且つ線対称に両側に徐々に拡張して幅広に形成され、その後縮径されて幅狭となる、略楕円形状を有し、２つの分岐部１３，１４の幅寸法が全体にわたって略均等となるようにされている。

導出部１８は、プレスフィット部１２と接続され、回路基板等からの電気信号を外部へと引き出すためのもので、略矩形状に形成されているが、一般的なコネクタのコンタクトで用いられる、例えば電線を接続する圧着部等の形状、筒形状等のメスコネクタの形状等、様々な任意な形状に加工して用いることができる。

このようにしてなるコンタクト１０は、例えば略均一な厚みの銅、銅合金等の導電性金属板を、適当な金型を用いて、打ち抜き、これと同時又はその後にプレス加工により圧延して第１及び第２膨出部１６，１７を肉薄に形成して製造することができる。また、適当な金型を用いて所定の形状に打ち抜き及びプレス加工した一対の導電性金属板を張り合わせるようにして製造することもできる。

上記実施の形態では、プレスフィット部１２に一対の第１及び第２の膨出部１６，１７を設けるようにしているが、本発明のプレスフィット用コンタクトにおいては、少なくともスリット部１５の一部を覆うように膨出部を設ければよく、例えば、上記第１及び第２の膨出部のうちの一方のみを設けるようにしてもよいし、プレスフィット部１２の前面側又は後面側においてスリット部１５の全部を覆うように膨出部を設けてもよい。

次に、上述したコンタクト１０を回路基板のスルーホールに圧入して用いた場合の強制変形について説明する。図４（１）に示すように、回路基板Ｐに設けられた略円形状のスルーホールＨ（なお、図示しないが、回路基板Ｐ上の回路パターンと接続された導電層がスルーホールＨの内壁面に形成されている。）にコンタクト１０をその導入部１１から挿入しプレスフィット部１２の外縁がスルーホールＨの開口縁に当接する。その後下方（矢印ａ）に押圧されることにより、プレスフィット部１２が圧縮されてスルーホールＨ内に圧入されて行く。このとき、スリット部１５が左右から押しつぶされるようにして一方の分岐部１３と他方の分岐部１４とが接近することにともなって、図４（２）及び（３）に示すように、第１及び第２の膨出部１６，１７が外方（第１の膨出部１６においては矢印ｂの方向、第２の膨出部１７においては矢印ｃの方向。）へ向かって膨らみを増すように変形し、プレスフィット部１２がスルーホールＨ内に位置する程度に圧入される。すなわち、コンタクト１０は、そのプレスフィット部１２がスルーホールＨの開口縁に当接し変形しつつ圧入され、このプレスフィット部１２の変形に伴って第１及び第２の膨出部１６，１７が変形して膨らみ程度が増すのである。なお、プレスフィット部１２に設けられた第１の膨出部１６及び第２の膨出部１７は、それらの膨らみ具合が増し、スルーホールＨの内壁面に圧接された状態で、コンタクト１０を所定位置までスルーホールＨに挿入（圧入）してもかまわない。コンタクト１０のプレスフィット部１２等の各部位のサイズ、形状等は、スルーホールＨの径サイズ又は形状により適宜決定すればよく、コンタクト１０をスルーホールＨ内に圧入した時に第１及び第２の膨出部１６，１７が膨らみを増しつつスルーホールＨ内に挿入又は圧入される程度のサイズ、形状とするのが好ましい。

このようにコンタクト１０をスルーホールＨ内に圧入した時に、プレスフィット部１２の位置、並びに膨らみを増した第１及び第２の膨出部１６，１７の膨らみ程度及び変形具合を、例えば回路基板Ｐの裏面（下面）からスルーホールＨを観察することにより確認することができる。このとき、スルーホールＨに対するプレスフィット部１２の位置及び第１及び第２の膨出部１６，１７の膨らみ程度によって、スルーホールＨに対するコンタクト１０の圧入の具合（程度）を知ることができる。すなわち、図４（３）に示すように、プレスフィット部１２がスルーホールＨの略中央部に位置し、このプレスフィット部１２に対してほぼ対称的に第１の膨出部１６と第２の膨出部１７とが膨らんでいれば適切に圧入され接続されていると判断できるのである。

次に、上記コンタクト１０を用いたコネクタの一例について説明する。図５に示すように、コネクタ２０は、絶縁樹脂製のハウジング２１とコンタクト１０とを備える。ハウジング２１は、略矩形状を有し、一方端面には、このコネクタ２０と対を成し、これに装着されて用いられる別のコネクタのコンタクトを挿着するための開口部２１ａが形成され、他方端面には、コンタクト１０を圧入して保持するためのスリット状のコンタクト挿入溝２１ｂが４つ平行に他方端面から開口部２１ａ内に向かって形成されている。また、ハウジング２１の下面には、中央部を２分するように段部２１ｃが形成され、２段にされるとともに、この段部２１ｃにより形成された上段面には、コネクタ２０を回路基板に搭載するときに、位置決め係止するための一対の突起部２１ｄがコンタクト挿入溝２１ｂ間から突出して形成されている。

コンタクト１０は、ここでは、導出部１８が細長い矩形状に形成され、その一方端寄りの下縁から３つの導入部１１及びプレスフィット部１２が所定のピッチで等間隔に平行に延出されるようにして形成されてなるものとされている。そして、このようなコンタクト１０がハウジング２１の４つのコンタクト挿入溝２１ｂのそれぞれにハウジング２１の他方端部から圧入され、コンタクト１０の導入部１１及びプレスフィット部１２がハウジング２１の下面の上段面から３行４列に整列して突出している。

このようにしてなるコネクタ２０は、コンタクト圧入用の配線と接続するスルーホールと位置決め用のスルーホールとが所定の間隔でエッジ部に形成された回路基板に対して、回路基板の端縁を段部２１ｃに対向させて段部２１ｃにより形成されたハウジング２１の下面側の凹部に収納するようにして搭載されて用いられる。

従来のプレスフィット用コンタクトの要部平面図である。本発明のプレスフィット用コンタクトの（１）前面先端（下端）側から見た斜視図及び（２）前面上端側から見た斜視図である。本発明のプレスフィット用コンタクトの（１）前面平面図、（２）後面平面図、（３）側面図及び（４）上面図である。本発明のプレスフィット用コンタクトを回路基板のスルーホールに圧入する場合のコンタクトの変形を説明するための説明図であり、（１）導入部をスルーホールに挿入した状態を示す側面図、（２）プレスフィット部１２をスルーホールに圧入した状態を示す側面図及び（３）（２）の状態の下面図（回路基板のスルーホールの裏面側から見た平面図）である。本発明のコネクタの（１）概略側面図及び（２）概略下面図である。

符号の説明

１０プレスフィット用コンタクト（コンタクト）
１１導入部
１２プレスフィット部
１３，１４分岐部
１５スリット部
１６第１の膨出部
１７第２の膨出部
１８導出部
２０コネクタ
２１ハウジング
２１ａ開口部
２１ｂコンタクト挿入溝
Ｐ回路基板
Ｈスルーホール

Claims

細線状の導入部及びこの導入部から平面的に幅広に延出するプレスフィット部を有し、スルーホールに圧入されて用いられるプレスフィット用コンタクトにおいて、
上記プレスフィット部には、その前面から後面へと貫通するスリット部が形成されるとともに、上記スリット部の一部乃至全部を覆うように上記プレスフィット部の上記前面から突出する肉薄の膨出部が形成されていることを特徴とするプレスフィット用コンタクト。
上記膨出部が上記スリット部の一部を覆うように形成されており、さらに上記スリット部の一部を覆うように上記プレスフィット部の上記後面から突出する肉薄の他の膨出部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプレスフィット用コンタクト。
上記膨出部が上記スリット部の下部を覆い、上記他の膨出部が上記スリット部の上部を覆うとともに、上記膨出部と上記他の膨出部とが離間して形成されていることを特徴とする請求項２に記載のプレスフィット用コンタクト。
請求項１乃至３のいずれかに記載のプレスフィット用コンタクトをコネクタハウジングに保持してなることを特徴とするプレスフィットコネクタ。