JP2010287332A - 雄型端子金具およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】角状の金属線材を切断することにより得られる雄型端子金具であって、挿入時の引っ掛かりや抵抗が軽減されて座屈等の損傷が回避される新規な構造の雄型端子金具を提供すること。
【解決手段】角状の金属線材３０を所定長さ毎に設けた先端形成部３２の中央で切断することによって、一定断面形状で延びる端子中央部１４と該端子中央部１４の両側に一対の端子先端部１６とを設け、且つ、前記一対の端子先端部１６を、先端に向かって次第に断面積が小さくなる先細形状とすると共に、全周に亘って角の無い断面形状とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気回路や各種電気機器間の電気接続に用いられる雄型端子金具およびその製造方法に関する。

従来から、各種電気機器間のコネクタ接続や、プリント基板等における電気回路への電気部品の接続において、雄型端子金具が用いられている。この雄型端子金具は、例えば、プリント基板に設けられたスルーホールに挿通及び半田付けされて基板端子を構成したり、コネクタホルダにインサート成形されて雄型コネクタを構成する。

ところで、この雄型端子金具は、金属性の平板材に対して、プレス金型による順送りプレスで打ち抜き加工することにより形成されていた。その際、隣接する端子間に破棄部分が発生してしまう。また、順送りや打ち抜き後の端子の変形を防止する目的から、端子金具の上下にキャリア部を設ける必要があるが、最終的にはこのキャリア部も破棄されてしまう。従って、材料に対する製品部分の歩留りが非常に悪かった。また、近年の回路高密度化への要求に対応するためには、より狭い端子間ピッチが必要となり、歩留りの更なる悪化や加工の困難さが問題となっていた。

そこで、特開２０００−３０８３４号公報（特許文献１）や特開２００４−３０３６８０号公報（特許文献２）では、角状の金属線材を用いて雄型端子金具を形成することが提案されている。これによれば、長尺の金属線材に対して長さ方向の所定間隔でプレスやカッティングの加工を施して小さな角形断面とした先端形成部を所定ピッチで形成し、該先端形成部で金属線材を切断することにより、所定長さの雄端子金具が形成される。従って、角状線材の略全体を雄型端子金具とすることができ、材料のロスを少なくすることができる。

ところが、このような角状線材を用いた雄型端子金具においては、角状線材を切断するに際して、切断面の端縁部にバリやクラックが発生し易く、端子金具の先端部分が変形するおそれがあった。雄型端子金具の先端部分が変形していると、雄型端子金具を基板のスルーホールや雌型コネクタの端子金具に挿入する際に引っ掛かりや抵抗が発生し易く、大きな挿入力が雄型端子金具に及ぼされることにより雄型端子金具が挫屈して損傷するおそれもあった。

しかも、角状線材を先端成形部で切断して形成された雄型端子金具の先端部は、角錐台形状とされている。従って、雄型端子金具をスルーホールや雌型端子金具に挿入する際に、この先端部の四つの角部が引っ掛かり易く、それに起因して、雄型端子金具における挫屈等の損傷が一層問題となり易かった。

特開２０００−３０８３４号公報 特開２００４−３０３６８０号公報

本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、角状の金属線材を切断することにより得られる雄型端子金具であって、スルーホールや相手側コネクタへ挿入する際の引っ掛かりや抵抗が軽減されて挫屈等の損傷が回避される新規な構造の雄型端子金具を提供することにある。

さらに、本発明は、そのような雄型端子金具を有利に製造することの出来る、新規な製造方法を提供することも、目的とする。

雄型端子金具に関する本発明は、所定長さ毎に設けられた先端形成部で角状の金属線材を切断することによって得られた雄型端子金具であって、一定断面形状で延びる端子中央部と、前記先端形成部の中央で切断されることによって前記端子中央部の両端に設けられた一対の端子先端部とを、備えており、且つ、前記一対の端子先端部が、それぞれ、先端に向かって次第に断面積が小さくなる先細形状とされていると共に、全周に亘って角のない断面形状とされていることを、特徴とする。

本発明者が鋭意検討を重ねた結果、角状線材の切断に際するバリやクラックの発生、切断面の変形は、切断部の矩形断面形状に起因するであろうとの知見を得た。即ち、切断加工に際して、矩形断面の角部に切断応力が偏って作用して引っ掛かりや潰れが発生し易く、その結果、切断面にバリや変形が起こり易いと考えられる。そこで、本発明では、切断部分に形成されて端子先端を構成する端子先端部を、全周に亘って角の無い湾曲外周面をもった滑らかな断面形状としたことにより、切断時の引っ掛かりや局部的な潰れを回避し得た。

その結果、本発明の雄型端子金具においては、先細形状とされると共に、先端面におけるバリやクラックも無いことから、基板のスルーホールや雌コネクタ金具への挿入に際して、先端部の引っ掛かりが防止される。しかも、先細形状とされた先端部の外周面上に角が無いことから、角部の引っ掛かりも回避される。これにより、先端面のバリ等に起因する引っ掛かりと、先端部の角部に起因する引っ掛かりの両方を回避することが出来る。その結果、挿入に際する雄型端子金具への過大な挿入力作用が回避されて、挫屈等の損傷防止が達成される。

雄型端子金具の製造方法に関する本発明は、角状の金属線材を適当な長さで切り出すことにより雄型端子金具を製造する方法であって、長さ方向両端から中央部に向けて先細となる先端形成部を、全周に亘って角のない断面形状をもって、前記金属線材に対して所定長さ毎に形成する先端形成部加工工程と、前記先端形成部の長さ方向の中央部で前記金属線材を切断することにより、一定断面形状で延びる端子中央部の両端にそれぞれ先端に向かって次第に断面積が小さくなる先細形状が全周に亘って角のない断面形状で設けられた雄端子金具を切り出す切断加工工程と、を含むことを特徴とする。

本発明に従う製造方法によれば、先端形成部加工工程で、切断部分となる先端形成部を、先細で角の無い断面形状とすることによって、切断加工工程におけるバリの発生や切断面の変形を防ぎつつ、全周に亘って角の無い断面形状の端子先端部を形成することが出来る。これにより、先端部のバリや角部に起因する引っ掛かりを回避し得る雄型端子金具を形成することが出来る。

さらに、先端形成部加工工程で雄型端子金具の先細形状を形成することによって、切断加工工程後に角取りのような特別な工程を要することもない。それと共に、一対の雄型端子金具の接続部分である先端形成部を中央で切断して一対の雄型端子金具を切り離すことによって、一度に２つの雄型端子金具の先端部を形成することが出来る。これにより、全周に亘って角の無い断面形状を有する先端部を備えた雄型端子金具を、効率良く製造することが出来る。

本発明に従う構造とされた雄型端子金具によれば、先端部を先細形状とすると共に全周に亘って角の無い断面形状をとしたことによって、先端部のバリや変形、角部に起因する引っ掛かりを抑えることが出来て、挿入に際する挫屈等の損傷を抑えることが出来る。そして、本発明に従う製造方法によれば、そのような雄型端子金具を効率良く製造することが出来る。

本発明の第一の実施形態としての雄型端子金具の斜視図。 図１に示した雄型端子金具の軸方向視。 図１に示した雄型端子金具の要部拡大図。 図１に示した雄型端子金具の製造工程を示す説明図。 先端形成部加工工程を説明するための説明図で、図６のＢ矢視からダイス２８ｂ、２８ｄを除いたもの。 図５におけるＡ矢視図。 先端形成部加工工程に用いられるダイスの成形面を説明するための説明図。 ダイスの成形面を説明するための図７とは異なる説明図。 本発明の第二の実施形態としての雄型端子金具の斜視図。 図９に示した雄型端子金具の軸方向視。 第二の実施形態としての先端形成部加工工程を説明するための、図６に対応する説明図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１および図２に、本発明の第一の実施形態としての雄型端子金具１０を示す。雄型端子金具１０は、一定の正方形断面形状を有する角状線材１２（図４参照）が所定の長さ寸法毎に切断されて成る一体成形品とされている。雄型端子金具１０は、角状線材１２そのままの一定の正方形断面形状をもって軸方向に延びる端子中央部１４と、端子中央部１４の両端部分に形成された先細形状の端子先端部１６とを有している。

図３に、端子先端部１６を示す。端子中央部１４の両端に設けられる端子先端部１６は、互いに同様の形状とされている。端子先端部１６は、軸方向（図３中、左右方向）で基端部１８から先端面２０に向けて次第に小径となる円形断面を有する円錐台形状とされている。これにより、端子先端部１６は、軸方向の全長に亘って、全周に亘って角の無い円形断面形状を有している。また、端子先端部１６の先端面２０は、軸直角方向に広がる円形の平坦面とされている。なお、端子先端部１６は、端子中央部１４と同一中心軸上に位置される。また、図２に示すように、基端部１８の円形断面形状は、軸方向視において端子中央部１４の正方形断面の内接円となる。

そして、正方形断面とされた端子中央部１４と、円形断面とされた基端部１８の接続部分には剃り込み部２２が形成されている。剃り込み部２２は、端子中央部１４の正方形断面の頂点にあたる四隅にそれぞれ形成されており、この剃り込み部２２によって、端子中央部１４の正方形断面形状が、軸方向で基端部１８に近づくに連れて円形断面形状へと滑らかに変化されている。具体的には、端子中央部１４の正方形断面が、四隅の頂点部分から次第に丸められて、四隅の頂点部分の曲率が基端部１８に近づくに連れて次第に大きくされることによって円形断面に近づけられている。これにより、基端部１８は、剃り込み部２２で端子中央部１４の四つの辺部２４と段差無く滑らかに接続されている。従って、雄型端子金具１０は、先端面２０から端子中央部１４にかけて、軸直角方向に突出する段差部分を有することの無い先細形状とされている。

このような構造とされた雄型端子金具１０によれば、端子先端部１６が全周に亘って角の無い円形断面形状とされていることから、スルーホールや相手側コネクタの雌端子等への挿入に際して角部が引っ掛かるおそれや、角部の擦れを軽減することが出来る。これにより、小さな挿入力で円滑に挿入することが可能となり、引っ掛かりや挿入抵抗に起因する雄型端子金具１０の挫屈、雄型端子金具１０およびスルーホール等の相手側の損傷を抑えることが出来る。

特に、本発明に従う構造とされた雄型端子金具１０によれば、端子先端部１６の基端部１８が、軸方向視において正方形とされた端子中央部１４に内接する円形断面とされていることから、端子先端部１６を挿入して行くことによって端子中央部１４を例えばスルーホール内に滑らかに案内することが出来る。且つ、円形断面とされた基端部１８から正方形断面とされた端子中央部１４の辺部２４までは、剃り込み部２２を介して滑らかに接続されており、先端面２０から端子中央部１４にかけて軸直角方向に広がる段差面を有さないことから、ど突きを回避してより円滑に挿入することが可能であり、挿入力の更なる低減と損傷防止が図られる。

そして、端子中央部１４は正方形断面とされていることから、例えば０．６４ｍｍ角の従来から一般的に用いられている大きさを確保することが出来て、相手側の雌型端子等との接触代寸法は従来と同様の寸法を確保することが出来る。

次に、図４に、前記雄型端子金具１０を得るのに好適に用いられる製造方法の手順を示す。先ず、図４（ａ）に示すように、角状線材１２を用意する。角状線材１２は端子金具として用いられる金属線材である。角状線材１２は一定の正方形断面を有しており、一例として、０．６４ｍｍ角の正方形断面形状を有している。

角状線材１２は、例えば、巻束状に巻いたものとして準備され、連続的に巻き出し可能に支持されている。そして、送り出し工程において、目的とする雄型端子金具１０の軸方向長さ：Ｌよりやや長い寸法だけ間欠的に送り出される。

次に、図４（ｂ）に示すように、角状線材１２に、雄型端子金具１０の軸方向長さ：Ｌ毎に、先端形成部２６を形成する先端形成部加工工程を行なう。先端形成部加工工程は、図５および図６に示すように、角状線材１２の軸直角方向で二つの対角線それぞれの延長線上からダイス２８ａ〜２８ｄが押し付けられることによって行なわれる。

本実施形態において目的とする雄型端子金具１０は、対角線の延長線の軸直角方向視が４方向の何れからでも同一形状を有することから、ダイス２８ａ〜２８ｄとして互いに略同様のものが採用可能である。これらダイス２８ａ〜２８ｄには、角状線材１２に押し付けられる部位に部分成形面３０ａ〜３０ｄがそれぞれ形成されている。

図７および図８に示すように、４つの部分成形面３０ａ〜３０ｄが協働して、成形面３２が形成される。なお、図７および図８においては、理解を容易とするために、成形面３２を角状線材１２に対してやや大きく図示している。

成形面３２は、円錐台形状を有する円錐状部３４の一対が先細の先端部を突き合わせて中央連結部３６で連結された形状とされている。これら一対の円錐状部３４は互いに同じ形状とされており、円錐の底面にあたる外側端部３８は、角状線材１２の正方形断面に外接する円形状とされている。一方、円錐状部３４において外側端部３８と反対側の中央連結部３６は、目的とする雄型端子金具１０の先端面２０に対応する大きさの円形状とされている。

そして、これら外側端部３８と中央連結部３６の円形状が、角状線材１２の軸方向で同一中心軸上に位置されている。これにより、成形面３２は、長さ方向両端部に位置する外側端部３８から長さ方向中央部に位置する中央連結部３６に行くに連れて断面積が次第に小さくされている。それと共に、成形面３２は、長さ方向の全長に亘って、全周に亘って角の無い円形断面形状とされている。

そして、ダイス２８ａ〜２８ｄの各部分成形面３０ａ〜３０ｄが、成形面３２の形状に周方向で部分的に対応する形状とされている。本実施形態においては、各部分成形面３０ａ〜３０ｄは、それぞれ成形面３２の周方向で１／４周の周方向寸法をもって形成されている。これにより、各ダイス２８ａ〜２８ｄが互いに干渉することの無いようにされており、各ダイス２８ａ〜２８ｄの移動量を小さく出来るようにされている。

そして、ダイス２８ａ、２８ｃが、角状線材１２における二つの対角線の一方の延長線上で角状線材１２を挟んで対向位置されると共に、ダイス２８ｂ、２８ｄが、他方の対角線の延長線上で角状線材１２を挟んで対向位置される。これらダイス２８ａ〜２８ｄが角状線材１２の軸直角方向から対角線上で接近および離隔されて、部分成形面３０ａ〜３０ｄが角状線材１２の外周面３９に一回或いは反復的に複数回打ち付けられる。なお、ダイス２８ａ〜２８ｄは、一方の対のダイス２８ａ，２８ｃが角状線材１２に接近する際に、他方の対のダイス２８ｂ、２８ｄが角状線材１２から離隔するようになっている。

このダイス２８ａ〜２８ｄの打ち付けにより、角状線材１２に先端形成部２６が形成される。先端形成部２６の長さ方向（図５中、左右方向）の中央部分には、成形面３２の中央連結部３６に対応して、円形断面の切断予定部４０が形成される。そして、切断予定部４０の両側には、成形面３２の円錐状部３４に対応して、円錐台形状を有する先細部４２が形成される。これにより、先端形成部２６は、先細部４２で長さ方向の両端から切断予定部４０に向けて次第に細くされており、全周に亘って角の無い断面形状とされている。この先端形成部２６の切断予定部４０が、角状線材１２において雄型端子金具１０の長さ寸法：Ｌ毎に形成されることとなる。

さらに、成形面３２の外側端部３８は、角状線材１２に外接する円形状とされていることから、外側端部３８は、角状線材１２の辺部２４と接触する一方、角状線材１２の外周面３９との間には、隙間４４が形成される。これにより、角状線材１２は、辺部２４については外側端部３８の位置から成形面３２の内周面が押し付けられる（接触する）一方、外周面３９については、成形面３２の内周面が押し付けられる（接触する）位置が、幅方向（図８中、上下方向）で両側の辺部２４から離れる程、長さ方向（図８中、左右方向）で外側端部３８から離されている。その結果、角状線材１２は、成形面３２の中央連結部３６に行くに連れて断面形状が辺部２４から次第に丸められるようになっており、これにより、先端形成部２６の長さ方向両端部に、剃り込み部２２が形成される。要するに、矩形柱状を有する角状線材１２が、円錐状部３４の円錐形状に軸方向で次第に近づけられて行く結果、剃り込み部２２が形成されることとなる。

以上の先端形成部加工工程が完了した角状線材１２は、切断加工工程において、先端形成部２６の切断予定部４０から切断される。この切断は、従来公知のように、角状線材１２から切り離す部位を適当な冶具等で押圧して軸直角方向で他の部分に対して相対変位させることによって行なわれる。これにより、図４（ｃ）に示すように、角状線材１２から長さ寸法：Ｌの雄型端子金具１０が切り出されて、先端形成部２６の切断予定部４０に先端面２０が形成されると共に、先細部４２が端子先端部１６とされる。

このような製造方法によれば、先端形成部２６が、切断予定部４０に向けた先細形状とされていることから、先端形成部２６の断面積が切断予定部４０において最も小さくされる。これにより、先端形成部２６の強度を切断予定部４０で相対的に小さくして、切断加工工程において切断予定部４０でより確実に切断することが出来る。そして、先端形成部２６を全周に亘って角の無い円形断面形状としたことによって、切断に際する応力が角部に偏ることも回避され得て、先端面２０の端縁部でのバリやクラックの発生、先端面２０の変形等を抑えることが出来る。

さらに、本製造方法によれば、先端形成部２６における切断予定部４０の両側に、一対の端子先端部１６が形成される。これにより、切断予定部４０で角状線材１２から雄型端子金具１０を切り離すことによって、次に切り離される雄型端子金具１０の一方の端子先端部１６も同時に形成されることとなる。加えて、叩き加工で効率良く先端形成部２６を形成出来ると共に、角状線材１２からの切り離しと同時に端子先端部１６の形状が完成されることから、切り離し後に角取り等の特別な成形作業も不要であって、雄型端子金具１０を極めて効率良く製造することが出来る。

次に、図９および図１０に、本発明の第二の実施形態としての雄型端子金具５０を示す。なお、以下の説明において、前記第一の実施形態としての雄型端子金具１０と実質的に同様の構造とされた部位には、図中に前記第一の実施形態と同一の符号を付することにより、その説明を適宜に省略する。

雄型端子金具５０は、一定の長方形断面を有する角状線材が所定の長さ寸法毎に切断されて形成されている。これにより、雄型端子金具５０の端子中央部１４は、長方形断面形状とされている。

そして、端子中央部１４の軸方向両端部には、端子先端部１６が形成されている。本実施形態における端子先端部１６は、オーバル形状の軸直角方向断面形状が、基端部１８から先端面２０にかけて次第に小さくされた先細形状とされている。このオーバル形状は、雄型端子金具５０の軸方向視において、一対の直線部５２が、長方形断面を有する端子中央部１４の長辺部５４に対して平行に形成されている。そして、これら一対の直線部５２が、円弧形状の曲線部５６で接続されている。曲線部５６は半周に亘って延びる円弧形状とされており、これにより、曲線部５６の両端縁部における接線方向が直線部５２と一致されて、端子先端部１６のオーバル形状断面は、曲線部５６が直線部５２と滑らかに接続された、全周に亘って角の無い形状とされている。

なお、端子先端部１６のオーバル形状断面は、軸方向視で端子中央部１４と同一中心軸上に位置されている。また、基端部１８におけるオーバル形状は、雄型端子金具５０の軸方向視で端子中央部１４に内接する。

そして、基端部１８と端子中央部１４との間には剃り込み部２２が形成されており、剃り込み部２２を介して、基端部１８から端子中央部１４にかけて、軸直角方向に突出する段差面を有することなく滑らかに接続されている。

このような構造とされた雄型端子金具５０においても、端子先端部１６が角の無い断面形状とされることから、挿入時の引っ掛かりを抑えて、挿入抵抗を軽減出来ると共に、雄型端子金具５０や相手側の損傷を抑えることが出来る。特に本実施形態によれば、端子中央部１４が長方形断面とされることから、長辺部５４によって相手側との接触代をより大きく確保することが出来る。

なお、本実施形態における雄型端子金具５０も、前記第一の実施形態と略同様の製造方法で効率良く製造することが出来る。例えば、図１１に示すように、四半周のテーパ形状が先細の先端部を突き合わせて連結された部分成形面５８ａ〜５８ｄを有するダイス６０ａ〜６０ｄを、端子中央部１４と等しい長方形断面を有する角状線材１２の四隅部分に押し当てることで、先端形成部２６を成形することが出来る。

すなわち、角状線材１２においてダイス６０ａ〜６０ｄが押し付けられる幅方向両端部分には、半円弧形状の曲線部５６が型形成される。また、角状線材１２が軸方向に延伸されることに伴って、ダイス６０ａ〜６０ｄから外れた幅方向中央部分は、先細の傾斜状の直線形状の直線部５２が成形される。これにより、目的とするオーバル形状断面を有する先端形成部２６が成形される。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、前記製造方法においては、叩き加工によって先端形成部２６が形成されていたが、例えば切削加工によって先端形成部２６を形成する等しても良い。また、前記実施形態においては、角状線材１２に４つのダイス２８ａ〜２８ｄ、６０ａ〜６０ｄが押し当てられるようになっていたが、より多数の分割構造としても良いし、ダイス２８ａ〜２８ｄ、６０ａ〜６０ｄの角状線材１２への押し付け方向も、前記実施形態のものに限定されない。

また、本発明は、基板のスルーホールに挿通される雄型端子金具や、コネクタホルダに挿通されたりインサート成形される雄型端子金具等、各種の雄型端子金具に広く適用可能である。

１０：雄型端子金具、１２：角状線材（角状の金属線材）、１４：端子中央部、１６：端子先端部、２６：先端形成部、４０：切断予定部、４２：先細部、５０：雄型端子金具

Claims (2)

1. 所定長さ毎に設けられた先端形成部で角状の金属線材を切断することによって得られた雄型端子金具であって、
   一定断面形状で延びる端子中央部と、前記先端形成部の中央で切断されることによって前記端子中央部の両端に設けられた一対の端子先端部とを、備えており、且つ、前記一対の端子先端部が、それぞれ、先端に向かって次第に断面積が小さくなる先細形状とされていると共に、全周に亘って角のない断面形状とされていることを特徴とする雄型端子金具。
2. 角状の金属線材を適当な長さで切り出すことにより雄型端子金具を製造する方法であって、
   長さ方向両端から中央部に向けて先細となる先端形成部を、全周に亘って角のない断面形状をもって、前記金属線材に対して所定長さ毎に形成する先端形成部加工工程と、前記先端形成部の長さ方向の中央部で前記金属線材を切断することにより、一定断面形状で延びる端子中央部の両端にそれぞれ先端に向かって次第に断面積が小さくなる先細形状が全周に亘って角のない断面形状で設けられた雄端子金具を切り出す切断加工工程と、を含むことを特徴とする雄型端子金具の製造方法。

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