JP2013062044A - 接続端子及びこの接続端子を備えるコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 スルーホールの大きさに関わらず、スルーホールと弾性片との十分な接圧を確保でき、接続信頼性を確保できる接続端子及びこの接続端子を備えるコネクタを提供する。
【解決手段】本発明に係る接続端子３０は、プリント回路基板が施されたスルーホール１１Ａに繰り返し挿入可能であるとともに、電線Ｗの端末に取り付けられる。接続端子３０は、電線Ｗに固定される本体部４０と、接続端子３０の挿入方向ＩＤに対して本体部４０よりも先端に位置する先端部５０とを備える。先端部５０は、挿入方向ＩＤに沿って形成されるとともに、スルーホール１１Ａ内に配置される最先端領域５１と、挿入方向ＩＤに対して少なくとも一部が傾斜した状態で、最先端領域５１と本体部４０との間で弾性変形するバネ領域５２とを備える。バネ領域５２は、挿入方向ＩＤに対してスルーホール１１Ａの入口縁部１１Ｅに向けて付勢されて入口縁部１１Ｅに接触する。
【選択図】図４

Description

本発明は、電線の端末に取り付けられる接続端子、及び、この接続端子を備えるコネクタに関する。

従来、プリント回路基板のスルーホールに挿入される一枚の金属板からなる接続端子について、様々な提案がなされている。

例えば、スルーホールの内周面との接触部分において円筒状（平行部）を有した弾性片が形成された接続端子が電線の端末に取り付けられている（例えば、特許文献１参照）。この接続端子では、弾性片の先端に行くに連れて先細状に形成されることに伴って弾性片が弾性変形し、スルーホールの内周面に接触し易くなる。

特開２００９−１７０３３１号公報（第２〜第４頁、第１及び第２図）

しかしながら、上述した従来の接続端子では、弾性片の弾性変形によりスルーホールの内周面に接触し易くはなるものの、弾性片の円筒状であるため、スルーホールの大きさによってはスルーホールの内周面に向かって弾性片が均等に接圧するとは限らなかった。このため、スルーホールと弾性片との十分な接圧を確保できず、スルーホールと弾性片との接触が不十分（いわゆる、接続信頼性を確保できない）であるという問題があった。

そこで、本発明は、スルーホールの大きさに関わらず、スルーホールと弾性片との十分な接圧を確保でき、接続信頼性を確保できる接続端子及びこの接続端子を備えるコネクタの提供を目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、プリント回路基板が施されたスルーホール（スルーホール１１Ａ）に繰り返し挿入可能であるとともに、電線（電線Ｗ）の端末に取り付けられる接続端子（接続端子３０）であって、前記電線に固定される本体部（本体部４０）と、前記接続端子の挿入方向（挿入方向ＩＤ）に対して前記本体部よりも先端に位置する先端部（先端部５０）とを備え、前記先端部は、前記挿入方向に沿って形成されるとともに、前記スルーホール内に配置される第１先端領域（最先端領域５１）と、前記第１先端領域と前記本体部との間に位置し、弾性変形する第２先端領域（バネ領域５２）とを備え、前記第２先端領域は、前記挿入方向に対して少なくとも一部が傾斜した状態で、前記挿入方向に対して前記スルーホールの入口側の縁部（入口縁部１１Ｅ）に向けて付勢されて前記縁部に接触することを要旨とする。

かかる特徴によれば、第２先端領域は、挿入方向に対して少なくとも一部が傾斜した状態で、挿入方向に対してスルーホールの入口側の縁部に向けて付勢されて縁部に接触する。これにより、スルーホールの大きさに関わらず、スルーホールの内周面に向かって第２先端領域が均等に接圧される。このため、スルーホールと第２先端領域との十分な接圧を確保でき、スルーホールと第２先端領域との接触が不十分になることなく、接続信頼性を確保できる。

加えて、第２先端領域は、スルーホールの入口側の縁部に当接することによって、スルーホールの入口側の縁部が酸化皮膜除去（ワイピング）しながら、第２先端領域の一部がスルーホール内に進入する。このため、スルーホールの入口側の縁部を酸化皮膜除去でき、電気抵抗の上昇を抑制することもできる。

ところで、接続端子がコネクタに用いられる場合、コネクタロックのオーバーストロークや寸法公差によるクリアランスＺ（図５（ｃ）参照）の分、コネクタへの外力や振動によって接続端子が動く（振動する）ことが考えられる。しかし、第２先端領域は、挿入方向に対してスルーホールの入口側の縁部に向けて付勢されて縁部に接触することによって、接続端子の振動を抑制でき、振動性を向上できるとともに、コネクタのガタ等による接点不良をも抑制できる。

本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記第２先端領域は、前記第１先端領域に連結されるとともに、前記第１先端領域から前記本体部側に向かって徐々に拡径する先端側部分（先端側部分５２Ａ）と、前記先端側部分に連結されるとともに、前記先端側部分から内方に向けて設けられる中間部分（中間部分５２Ｂ）と、前記中間部分と前記本体部とを連結する後端側部分（後端側部分５２Ｃ）とによって構成され、前記先端側部分は、前記スルーホールの前記縁部に接触することを要旨とする。

かかる特徴によれば、第２先端領域は、先端側部分と中間部分と後端側部分とによって構成され、先端側部分は、前記スルーホールの前記縁部に接触する。つまり、スルーホールの入口側の縁部と先端側部分とを確実に接触でき、接続信頼性をより確実に確保できる。

本発明の第３の特徴は、本発明の第１又は第２の特徴に係り、前記後端側部分は、前記中間部分から前記本体部側に向かって徐々に拡径することを要旨とする。

かかる特徴によれば、後端側部分は、中間部分から本体部側に向かって徐々に拡径する。これにより、スルーホールの入口側の縁部と先端側部分とをより接触させ易くなる。

本発明の第４の特徴は、本発明の第１乃至第３の何れかに記載の接続端子を備えることを要旨とする。

本発明の特徴によれば、スルーホールの大きさに関わらず、スルーホールと弾性片との十分な接圧を確保でき、接続信頼性を確保できる接続端子及びこの接続端子を備えるコネクタを提供することができる。

図１は、本実施形態に係るコネクタ１を示す分解斜視図である。 図２は、本実施形態に係るメスコネクタ１０を示す断面図である。 図３は、本実施形態に係るオスコネクタ２０を示す断面図である。 図４は、本実施形態に係る接続端子３０を示す拡大斜視図である。 図５（ａ）は、本実施形態に係るメスコネクタ１０とオスコネクタ２０との嵌合開始時を示す断面図であり、図５（ｂ）は、本実施形態に係るメスコネクタ１０とオスコネクタ２０との嵌合途中を示す断面図であり、図５（ｃ）は、本実施形態に係るメスコネクタ１０とオスコネクタ２０との嵌合完了時を示す断面図である。 図６は、図５（ｃ）のＡ拡大図である。

次に、本発明に係る接続端子及びこの接続端子を備えるコネクタの実施形態について、図面を参照しながら説明する。具体的には、（１）コネクタ１の構成、（２）コネクタ１の嵌合、（３）作用・効果、（４）その他の実施形態について説明する。

なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれ得る。

（１）コネクタ１の構成
まず、本実施形態に係るコネクタ１の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係るコネクタ１を示す分解斜視図である。図２は、本実施形態に係るメスコネクタ１０を示す断面図である。図３は、本実施形態に係るオスコネクタ２０を示す断面図である。図４は、本実施形態に係る接続端子３０を示す拡大斜視図である。

図１に示すように、コネクタ１は、メスコネクタ１０と、メスコネクタ１０と嵌合可能なオスコネクタ２０と、オスコネクタ２０に装着されるとともに断面円形状の電線Ｗの端末に取り付けられる接続端子３０とを備えている。

（１．１）メスコネクタ
図１及び図２に示すように、メスコネクタ１０は、インナハウジング１１と、インナハウジング１１を覆うアウタハウジング１２とによって構成される。インナハウジング１１には、プリント回路基板（不図示）が施された円筒状のスルーホール１１Ａが形成されている。このスルーホール１１Ａの入口側には、入口縁部１１Ｅが設けられる。また、アウタハウジング１２の上面には、外方に向かって突出する係止用突起１２Ａが形成されている。なお、インナハウジング１１の外壁とアウタハウジング１２の内壁との間には、オスコネクタ２０を案内するガイド溝１３となっている。

（１．２）オスコネクタ
図１及び図３に示すように、オスコネクタ２０は、ハウジング２１と、ハウジング２１の上面に設けられ、メスコネクタ１０の係止用突起１２Ａと係止される係止用レバー２２とによって構成される。ハウジング２１には、インナハウジング１１が挿入されるコネクタ開口部２１Ａと、接続端子３０が挿入される端子挿入孔２１Ｂが形成されている。また、端子挿入孔２１Ｂには、端子挿入孔２１Ｂ内に向かって片持ち状に突出する突出する弾性変形するランス２１Ｃが設けられている。ランス２１Ｃには、端子挿入孔２１Ｂに挿入された接続端子３０の一部と係止される。

（１．３）接続端子
図１及び図４に示すように、接続端子３０は、プリント回路基板（不図示）が施されたスルーホール１１Ａに繰り返し挿入可能であるとともに、電線Ｗの端末に取り付けられている。この接続端子３０は、導通可能な一枚の板材が加工されることによって形成される。

接続端子３０は、電線Ｗに固定される本体部４０と、接続端子３０の挿入方向ＩＤに対して本体部４０よりも先端に位置する先端部５０とを備えている。

本体部４０は、被覆固定部分４１と、カシメ部分４２と、係止部分４３とを備えている。被覆固定部分４１は、電線Ｗの芯線Ｗ１を被覆した被覆材Ｗ２を覆うように、被覆材Ｗ２の外周に固定されている。カシメ部分４２は、被覆固定部分４１よりも挿入方向ＩＤの先端に位置するとともに、電線Ｗの芯線Ｗ１にかしめられることによって芯線Ｗ１と導通接続される。係止部分４３は、カシメ部分４２よりも挿入方向ＩＤの先端に位置して先端部５０と連なるとともに、接続端子３０が端子挿入孔２１Ｂに装着されるとランス２１Ｃに係止される。

先端部５０は、最先端領域５１（第１先端領域）と、バネ領域５２（第２先端領域）とを備えている。最先端領域５１は、スルーホール１１Ａ内に配置され、挿入方向ＩＤに沿って形成（本実施形態では、略円筒状に形成）されている。また、最先端領域５１の先端は、該先端に行くに連れて先細状に形成される。バネ領域５２は、最先端領域５１と本体部４０（係止部分４３）との間に位置し、複数のスリットＳによって弾性変形するように形成されている。

バネ領域５２は、挿入方向ＩＤに対して少なくとも一部が傾斜した状態で、挿入方向ＩＤに対してスルーホール１１Ａの入口縁部１１Ｅに向けて付勢されて入口縁部１１Ｅに接触する。このバネ領域５２は、先端側部分５２Ａと、中間部分５２Ｂと、後端側部分５２Ｃとによって構成されている。

先端側部分５２Ａは、最先端領域５１に連結されるとともに、最先端領域５１から本体部４０側（挿入方向ＩＤの手前側）に向かって徐々に拡径している。先端側部分５２Ａは、スルーホール１１Ａの入口縁部１１Ｅに接触する。

中間部分５２Ｂは、先端側部分５２Ａに連結されるとともに、先端側部分５２Ａから内方（先端部５０の中心側）に向けて設けられる。本実施形態では、中間部分５２Ｂは、先端側部分５２Ａから本体部４０側（後端側部分５２Ｃ側）に向かって徐々に縮径している。

後端側部分５２Ｃは、中間部分５２Ｂと本体部４０の係止部分４３とを連結する。本実施形態では、後端側部分５２Ｃは、中間部分５２Ｂから本体部４０側に向かって徐々に拡径している。

（２）コネクタ１の嵌合
次に、上述したコネクタ１（メスコネクタ１０及びオスコネクタ２０）の嵌合方法について、図面を参照しながら説明する。図５（ａ）は、本実施形態に係るメスコネクタ１０とオスコネクタ２０との嵌合開始時を示す断面図であり、図５（ｂ）は、本実施形態に係るメスコネクタ１０とオスコネクタ２０との嵌合途中を示す断面図であり、図５（ｃ）は、本実施形態に係るメスコネクタ１０とオスコネクタ２０との嵌合完了時を示す断面図である。図６は、図５（ｃ）のＡ拡大図である。

図５（ａ）に示すように、接続端子３０は、オスコネクタ２０の端子挿入孔２１Ｂに装着されている。また、接続端子３０の係止部分４３は、端子挿入孔２１Ｂに設けられるランス２１Ｃに係止されている。この際、接続端子３０の先端部５０は、オスコネクタ２０のコネクタ開口部２１Ａ内に位置し、ハウジング２１で覆われた状態でハウジング２１内に設けられている。

図５（ｂ）に示すように、このメスコネクタ１０とオスコネクタ２０とが徐々に近づくと、接続端子３０が装着されたオスコネクタ２０のハウジング２１は、メスコネクタ１０のガイド溝１３に案内される。

そして、図５（ｃ）に示すように、メスコネクタ１０の係止用突起１２Ａとオスコネクタ２０の係止用レバー２２とが係止して、メスコネクタ１０とオスコネクタ２０とが嵌合する。このとき、接続端子３０の先端部５０は、メスコネクタ１０のスルーホール１１Ａに挿入されている。具体的には、図６に示すように、先端部５０のバネ領域５２がスルーホール１１Ａの入口縁部１１Ｅに当接することにより酸化皮膜除去（ワイピング）されながら、先端部５０の最先端領域５１がスルーホール１１Ａ内に位置する。つまり、先端部５０のバネ領域５２は、スルーホール１１Ａの入口縁部１１Ｅに向けて付勢されて入口縁部１１Ｅに接触する。

この際、先端部５０のバネ領域５２は、先端部５０の中心側に弾性変形することによって、入口縁部１１Ｅとの必要な接圧を確保できる。ここで、メスコネクタ１０とオスコネクタ２０との嵌合時において、コネクタロックのオーバーストロークや寸法公差によるクリアランスＺ（図５（ｃ）及び図６参照）の分、オスコネクタ２０への外力や振動によって接続端子３０が動く（振動する）ことが考えられる。しかし、先端部５０のバネ領域５２の復元力により挿入方向ＩＤに対する逆方向（矢印ｙ方向）へ押圧力が発生し、その反力で入口縁部１１Ｅを押し付けることによって耐振動性を向上できる。

（３）作用・効果
以上説明した本実施形態では、バネ領域５２は、挿入方向ＩＤに対して少なくとも一部が傾斜した状態で、挿入方向ＩＤに対してスルーホール１１Ａの入口縁部１１Ｅに向けて付勢されて入口縁部１１Ｅに接触する。これにより、スルーホール１１Ａの大きさに関わらず、スルーホール１１Ａの内周面に向かってバネ領域５２が均等に接圧される。このため、スルーホール１１Ａとバネ領域５２との十分な接圧を確保でき、スルーホール１１Ａとバネ領域５２との接触が不十分になることなく、接続信頼性を確保できる。

加えて、バネ領域５２は、スルーホール１１Ａの入口縁部１１Ｅに当接することによって、スルーホール１１Ａの入口縁部１１Ｅが酸化皮膜除去（ワイピング）しながら、先端部５０の一部（最先端領域５１）がスルーホール１１Ａ内に進入する。このため、スルーホール１１Ａの入口縁部１１Ｅを酸化皮膜除去でき、電気抵抗の上昇を抑制することもできる。

ところで、接続端子３０がコネクタ１に用いられる場合、コネクタロックのオーバーストロークや寸法公差によるクリアランスＺ（図５（ｃ）及び図６参照）の分、コネクタ１への外力や振動によって接続端子３０が動く（振動する）ことが考えられる。しかし、バネ領域５２は、挿入方向ＩＤに対してスルーホール１１Ａの入口縁部１１Ｅに向けて付勢されて入口縁部１１Ｅに接触することによって、接続端子３０の振動を抑制でき、耐振動性を向上できるとともに、コネクタ１のガタ等による接点不良をも抑制できる。

特に、接続端子３０の先端部５０は、オスコネクタ２０のコネクタ開口部２１Ａ内に位置し、ハウジング２１で覆われた状態でハウジング２１内に設けられている。つまり、先端部５０は、ハウジング２１で保護されている。このため、接続端子３０の先端部５０がむき出しとなっている場合と比較して、メスコネクタ１０とオスコネクタ２０との嵌合時に先端部５０が損傷し難くなり、先端部５０の耐久性をも向上できる。

また、本実施形態では、バネ領域５２は、先端側部分５２Ａと中間部分５２Ｂと後端側部分５２Ｃとによって構成され、先端側部分５２Ａは、スルーホール１１Ａの入口縁部１１Ｅに接触する。つまり、スルーホール１１Ａの入口縁部１１Ｅと先端側部分５２Ａとを確実に接触でき、接続信頼性をより確実に確保できる。

また、本実施形態では、中間部分５２Ｂが先端側部分５２Ａから本体部４０側（後端側部分５２Ｃ側）に向かって徐々に縮径する。また、後端側部分５２Ｃは、中間部分５２Ｂから本体部４０側に向かって徐々に拡径する。これにより、スルーホール１１Ａの入口縁部１１Ｅと先端側部分５２Ａとをより接触させ易くなる。

また、本実施形態では、本体部４０及び先端部５０（接続端子３０）は、導通可能な一枚の板材が加工されることによって形成される。これにより、本体部４０及び先端部５０が別体の板材等によって加工される場合と比較して、接続端子３０の耐久性が向上するとともに、接続端子３０の製造コストをも抑制できる。

（４）その他の実施形態
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

例えば、本発明の実施形態は、次のように変更することができる。具体的には、電線Ｗは、断面円形状であるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、その他の形状（略四角柱状など）であってもよい。同様に、スルーホール１１Ａや先端部５０（最先端領域５１）についても、その他の形状（略四角柱状など）であってもよい。

また、接続端子３０は、コネクタ１（オスコネクタ２０）に設けられるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、その他の部材（回路など）に設けられていてもよく、プリント回路基板が施されたスルーホールに繰り返し挿入されればよい。

また、接続端子３０（本体部４０及び先端部５０）は、導通可能な一枚の板材が加工されることによって形成されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、導通可能な複数の板材が組み合わされることによって形成されていてもよい。

また、先端部５０のバネ領域５２は、先端側部分５２Ａと、中間部分５２Ｂと、後端側部分５２Ｃによって構成されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、スルーホール１１Ａの入口縁部１１Ｅに付勢されて入口縁部１１Ｅに接触する構成であればよい。

また、中間部分５２Ｂは、先端側部分５２Ａから本体部４０側（後端側部分５２Ｃ側）に向かって徐々に縮径するものとして説明したが、これに限定されるものではない。同様に、後端側部分５２Ｃは、中間部分５２Ｂから本体部４０側に向かって徐々に拡径するものとして説明したが、これに限定されるものではない。つまり、中間部分５２Ｂ及び後端側部分５２Ｃは、入口縁部１１Ｅに先端側部分５２Ａを接触させることができる構成であればよい。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる。

１…コネクタ
１０…メスコネクタ
１１Ａ…スルーホール
１１Ｅ…入口縁部
２０…オスコネクタ
３０…接続端子
４０…本体部
５０…先端部
５１…最先端領域（第１先端領域）
５２…バネ領域（第２先端領域）
５２Ａ…先端側部分
５２Ｂ…中間部分
５２Ｃ…後端側部分
Ｓ…スリット
Ｗ…電線

Claims (4)

1. プリント回路基板が施されたスルーホールに繰り返し挿入可能であるとともに、電線の端末に取り付けられる接続端子であって、
   前記電線に固定される本体部と、
   前記接続端子の挿入方向に対して前記本体部よりも先端に位置する先端部と
   を備え、
   前記先端部は、
   前記挿入方向に沿って形成されるとともに、前記スルーホール内に配置される第１先端領域と、
   前記第１先端領域と前記本体部との間に位置し、弾性変形する第２先端領域と
   を備え、
   前記第２先端領域は、前記挿入方向に対して少なくとも一部が傾斜した状態で、前記挿入方向に対して前記スルーホールの入口側の縁部に向けて付勢されて前記縁部に接触することを特徴とする接続端子。
2. 請求項１に記載の接続端子であって、
   前記第２先端領域は、
   前記第１先端領域に連結されるとともに、前記第１先端領域から前記本体部側に向かって徐々に拡径する先端側部分と、
   前記先端側部分に連結されるとともに、前記先端側部分から内方に向けて設けられる中間部分と、
   前記中間部分と前記本体部とを連結する後端側部分と
   によって構成され、
   前記先端側部分は、前記スルーホールの前記縁部に接触することを特徴とする接続端子。
3. 請求項１又は請求項２に記載の接続端子であって、
   前記後端側部分は、前記中間部分から前記本体部側に向かって徐々に拡径することを特徴とする接続端子。
4. 請求項１乃至請求項３の何れかに記載の接続端子を備えることを特徴とするコネクタ。

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