JP2014053293A - 接続端子およびこれを用いたコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】可動接点部の変位量の設計が容易であり、特に、過負荷に基づく可動接点部の衝突による塑性変形を防止できる接続端子、および、これを用いたコネクタを提供する。
【解決手段】ハウジング１０の接点孔１６の外部から押圧可能に突出する可動接点部３８を有する接続端子３０である。特に、剛体連結部３６を介して連続する第１湾曲部３５および第２湾曲部３７を有し、前記第１湾曲部３５の自由端部に固定部３１を設ける一方、前記第２湾曲部３７の自由端部に、前記可動接点部３８と、前記可動接点部３８の反対側に配置され、かつ、前記剛体連結部３６に向かって変位する当接部３９と、を設けた。
【選択図】図４

Description

本願発明は接続端子、例えば、ハウジングに組み込まれてコネクタを構成するだけでなく、基板の側端面に直接実装して使用できる接続端子に関する。

従来、接続端子としては、例えば、絶縁材料からなる筐体からブリッジ状に突出する接触部を備えた導体からなるコンタクトにおいて，前記筐体と前記接触部との間の空間を封じる蓋部材を前記コンタクトに設けたことを特徴とするいたずら防止構造を備えたコンタクトがある（特許文献１参照）。

特開平９−３５７９７号公報

しかしながら、前述のコンタクトでは、その図３に示すように、１枚の長尺な導電性板材を折り曲げて形成されている。このため、複数の湾曲部を有するコネクタであると、接触部３の変位量の調整が容易でなく、設計上、接点位置の制御が容易でない。この結果、接触部３が基部４に衝突し、塑性変形が生じやすいという問題点がある。
本発明に係る接続端子は、可動接点部の変位量の設計が容易であり、特に、過負荷に基づく可動接点部の衝突による塑性変形を防止できる接続端子、および、これを用いたコネクタを提供することを課題とする。

本発明に係る接続端子は、前記課題を解決するために、ハウジングの接点孔の外部から押圧可能に突出する可動接点部を有する接続端子であって、剛体連結部を介して連続する第１湾曲部および第２湾曲部を有し、前記第１湾曲部の自由端部に固定部を設ける一方、前記第２湾曲部の自由端部に、前記可動接点部と、前記可動接点部の反対側に配置され、かつ、前記剛体連結部に向かって変位する当接部と、を設けた構成としてある。

なお、剛体連結部は、第１湾曲部および第２湾曲部の剛性よりも大きい剛性を持つ連結部をいい、第１湾曲部および第２湾曲部のバネ定数に比べて、第１湾曲部と第２湾曲部との連結部分のバネ定数を大きくすることで実現できる。

本発明によれば、第１湾曲部と第２湾曲部とが剛体連結部を介して連続しているので、第１湾曲部および第２湾曲部ごとに弾性変形量を設計できる。このため、可動接点部の変位量の設計が容易かつ正確になり、外部からの負荷による塑性変形を防止できる接続端子が得られる。

本発明の他の実施形態としては、前記第１湾曲部および前記第２湾曲部のうち、少なくともいずれか一方を複数本の湾曲する延在部で形成し、前記延在部の間に湾曲するスリットを備えていてもよい。
本実施形態によれば、第１，第２湾曲部を複数本の延在部で構成できるので、設計の自由度が広がり、ユーザのニーズに応じた設計が容易な接続端子が得られる。

本発明の別の実施形態としては、前記当接部が、前記剛体連結部に当接可能としてもよい。
本実施形態によれば、過大な負荷が可動接点部に加わっても、前記可動接点部が剛体連結部に当接して塑性変形を防止し、大きな負荷に耐えられる接続端子が得られる。

本発明の異なる実施形態としては、前記剛体連結部の外向面に、前記当接部に当接可能な当接用突起を突設しておいてもよい。
本実施形態によれば、当接用突起が可動接点部に負荷された衝撃力を吸収，緩和するので、より一層確実に塑性変形を防止できる接続端子が得られる。

本発明に係るコネクタは、前記課題を解決すべく、前述の記載の接続端子の可動接点部を、ハウジングに設けた接点孔から出し入れ可能に突出させた構成としてもよい。

本発明によれば、可動接点部の変位量の設計が容易かつ正確になり、外部からの負荷による塑性変形を防止できる接続端子を備えたコネクタが得られる。

本発明に係る実施形態としては、ハウジングの内周縁部に設けた位置決め部に、前記接続端子の当接部を当接させて位置規制する構成としてもよい。
本実施形態によれば、可動接点部の位置決めが正確になり、動作特性にバラツキの少ないコネクタが得られるという効果がある。

図１Ａ，１Ｂ，１Ｃは本願発明の第１実施形態に係る接続端子を組み込んだ コネクタを示す斜視図、右側面図および部分断面図である。 図２Ａ，２Ｂは図１で図示した第１実施形態に係る接続端子を組み込んだコ ネクタの平面図および正面図である。 図３Ａ，３Ｂは図１で図示した第１実施形態に係る接続端子を組み込んだコ ネクタの背面図および底面図である。 図４Ａ，４Ｂ，４Ｃは図１で図示した第１実施形態に係る接続端子を組み込 んだコネクタの動作前、動作中および動作後の断面図である。 図５Ａ，５Ｂ，５Ｃは図１で示したハウジング単体の斜視図、部分断面図、 および中央断面図である。 図６Ａ，６Ｂは第１実施形態に係る接続端子を示す斜視図および正面図であ る。 図７Ａ，７Ｂは第２，３実施形態に係る接続端子を示す正面図である。 図８Ａ，８Ｂは第４，５実施形態に係る接続端子を示す正面図である。 図９Ａ，９Ｂは第６実施形態に係る接続端子を示す斜視図および正面図であ る。

本発明に係る接続端子の実施形態を図１ないし図９の添付図面に従って説明する。
第１実施形態は、図１ないし図６に示すように、樹脂成形されたハウジング１０の両端に固定金具２０を圧入するとともに、前記固定金具２０，２０の間に接続端子３０を所定のピッチで圧入したコネクタに適用した場合である。
なお、前記コネクタのハウジング１０は、高さ３．５ｍｍ、最大奥行２．８ｍｍの外形寸法を有し、図示しないプリント基板の上面縁部に設けた略コ字形状の切り欠き部に嵌合して組み付けられる。

前記ハウジング１０は、図５に示すように、その両側面および背面に沿って連続する張出部１１を側方に突設してある。前記張出部１１の両端には後述する固定金具２０を上方から圧入できる第１収納スペース１２をそれぞれ設けてある（図５Ｂ）。そして、前記第１収納スペース１２には、その対向する内側面に沿って圧入用係止孔１３を設けてある。なお、前記張出部１１は、その底面基部に位置決め用突起１４を突設してある。

また、前記ハウジング１０は、前記第１収納スペース１２，１２の間に接続端子３０を上方から圧入できる３つの第２収納スペース１５を並設してある。特に、前記第１収納スペース１２と隣り合う位置に設けた第２収納スペース１５は、仕切り壁１５ａで仕切られている。さらに、前記ハウジング１０は、その正面側に、前記第２収納スペース１５に連通し、かつ、後述する接続端子３０の可動接点部３８を出し入れできる接点孔１６を設けてあるとともに（図５Ｃ）、前記接点孔１６の内周縁部のうち、下方側に位置する内周縁部を位置決め部１６ａとしてある。そして、前記ハウジング１０には、前記第２収納スペース１５に連通する圧入用係止孔１７を設けてある。

固定金具２０は、図１Ｃに示すように、金属製薄板を打ち抜いて形成したプレス成形品であり、係止爪２１および位置決め用支持部２２を並設してある。このため、前記ハウジング１０に設けた第１収納スペース１２の圧入用係止孔１３に、前記固定金具２０の係止爪２１を上方から圧入することにより、前記固定金具２０が抜け止めされるとともに、前記固定金具２０の位置決め用支持部２２が前記ハウジング１０の位置決め用突起１４の下端面と面一となる。

接続端子３０は、図６に示すように、固定部３１の中間位置から下方側に圧入用係止爪３２ａを突設するとともに、その一端部から下方側に支持部３３を延在してある一方、その他端部から略Ｌ字形状の端子部３２ｂを下方側に延在してある。そして、前記支持部３３の先端に位置する分岐部３４から略Ｕ字形状の第１湾曲部３５を延在し、さらに、剛体連結部である当接受け部３６を介して第１湾曲部３５とは逆方向に開口が向くように配置された略Ｕ字形状の第２湾曲部３７を延在している。すなわち、第１湾曲部３５と第２湾曲部３７とは、当接受け部３６を介して連続的に連結されて略Ｓ字形状に配置されている。より具体的には連続する第１湾曲部と第２湾曲部との両端をつないだ線分に対し、それぞれの湾曲部の開口部が反対方向に向いている。このため、支持部３３に応力集中が生じにくくなり、寿命が長くなるとともに、設計の自由度が広がるという利点がある。
なお、剛体連結部３６は理想的な剛体である必要は無く、第１湾曲部３５および第２湾曲部３７が弾性変形する際に、剛体連結部３６は変形せずに実質的に剛体とみなせる役割を果たせばよい。

前記第１湾曲部３５は、前記分岐部３４から第１延在部４０ａ，第２延在部４０ｂを略平行に蛇行するように延在し、その間に湾曲するスリット４１を形成してある。また、前記第２湾曲部３７は、前記当接受け部３６から第１延在部４２ａ，第２延在部４２ｂを略平行に蛇行するように延在し、その間に湾曲するスリット４３を形成してある。さらに、前記第２湾曲部３７は、その自由端部の外側面に位置する部分を厚肉の可動接点部３８とする一方、その自由端部の内側面から内側に当接部３９を延在してある。そして、前記当接部３９は剛体連結部である前記当接受け部３６に当接可能となっている。

なお、本実施形態では、第１，第２延在部４０ａ，４０ｂ，４２ａ，４２ｂは一様な巾寸法ではなく、その湾曲部分において外側に位置する湾曲部分の巾寸法を内側に位置する湾曲部分の巾寸法よりも大きくしてある。このため、動作時に応力集中がより一層生じにくくなり、寿命が伸びるという利点がある。
また、本実施形態に係るスリット４１，４３の巾寸法は、一様である必要はなく、必要に応じて異ならしめておいてもよいことは勿論である。

そして、図４に示すように、前記ハウジング１０の第２収納スペース１５に上方から前記接続端子３０を挿入する。そして、前記固定部３１の圧入用係止爪３２ａを圧入用係止孔１７に圧入して係止する。これにより、第２湾曲部３７の当接部３９が、前記ハウジング１０に設けられた接点孔１６の内周縁部のうち、その下方側に位置する内周縁部に設けられた位置決め部１６ａに当接して位置決めされる（図４Ａ）。
さらに、前記ハウジング１０の第１収納スペース１２に固定金具２０を挿入し、前記ハウジング１０の圧入孔１３に前記固定金具２０の係止爪２１を圧入して固定する（図１Ｃ）。
なお、ハウジング１０と接続端子３０や固定金具２０との固定方法は圧入に限らず、接着や挟み込みなどの固定方法を採用しても良い。

本実施形態によれば、図１Ｃおよび図５Ａに示すように、前記張出部１１の底面に設けた位置決め用突起１４の下端面と、固定金具２０の位置決め用支持部２２の下端面および接続端子３０の端子部３２ｂの下端面とが面一となる。このため、本実施形態に係るコネクタを図示しないプリント基板の縁部に設けた略コ字形状の切り欠き部に組み付け、前記プリント基板に設けた位置決め用貫通孔に前記固定金具２０の係止爪２１を挿入すれば、前記プリント基板に前記コネクタをガタツキなく組み付けできるという利点がある。

そして、図４Ｂに示すように、接続端子３０の可動接点部３８に外力が負荷されると、最初に第２湾曲部３７が内方に湾曲し、当接部３９が当接受け部３６に向かって内側に移動するとともに、第２湾曲部３７が内方に弾性変形する。さらに、可動接点部３８を押し込むと、図４Ｃに示すように、前記当接部３９が第１湾曲部および第２湾曲部よりも剛性の大きい当接受け部３６に当接し、第２湾曲部３７の弾性変形を規制するとともに、第１湾曲部３５が大きく弾性変形する。このため、第２湾曲部３７に対する応力集中を緩和でき、塑性変形の発生を効果的に防止できる。

続いて、可動接点部３８に対する負荷を取り除くと、接続端子３０は、図４Ａに示す初期位置に戻ることができる。すなわち、当接部３９は、接続端子３０が弾性変形可能な範囲内で、前記当接受け部３６に当接するように、その形状が定められている。

なお、本実施形態では、当接部３９が剛体連結部である当接受け部３６に当接する構成について説明したが、前記当接部３９が当接する位置は、第１湾曲部３５と第２湾曲部３７とを連続的に連結する領域であればよい。

本実施形態によれば、可動接点部３８と固定部３１との間に、当接受け部３６を介して湾曲する第１，第２湾曲部３５，３７が設けられ、バネ長が長いので、所望の変位量を確保しつつ、応力集中が生じにくい。このため、塑性変形が生じにくく、寿命の長いコネクタが得られる。

第２実施形態は、図７Ａに示すように、前述の第１実施形態とほぼ同様であり、異なる点は、当接受け部３６の内側面に前記当接部３９に当接可能な略Ｌ字形状の当接用突起３６ａを突設した点である。他は前述の第１実施形態と同様であるので、同一部分には同一番号を附して説明を省略する。

本実施形態によれば、当接受け部３６に略Ｌ字形状の当接用突起３６ａを突設してあるので、前記当接用突起３６ａが当接部３９の衝撃力を吸収，緩和し、接続端子３０の塑性変形を防止できるという利点がある。

第３実施形態は、図７Ｂに示すように、前述の第１実施形態とほぼ同様であり、異なる点は、前記分岐部３４から第１延在部４０ａ，第２延在部４０ｂ，第３延在部４０ｃを略平行に蛇行するように延在し、湾曲するスリット４１ａ，４１ｂを形成した点である。そして、当接部３９は剛体連結部である前記当接受け部３６に当接可能となっている。他は前述の第１実施形態と同様であるので、同一部分には同一番号を附して説明を省略する。

本実施形態によれば、第１湾曲部３５が第１，第２，第３延在部４０ａ，４０ｂ，４０ｃで形成されている。このため、より大きな支持力で第２湾曲部３７を支持でき、前記第２湾曲部３７の塑性変形を防止できるという利点がある。

第４実施形態は、図８Ａに示すように、前述の第１実施形態とほぼ同様であり、異なる点は、第１湾曲部３５を１本の延在部４０ａで形成した点である。他は前述の第１実施形態と同様であるので、同一部分には同一番号を附して説明を省略する。

本実施形態によれば、第１湾曲部３５の形状が簡単になり、金型の製造が容易になるという利点がある。

第５実施形態は、図８Ｂに示すように、前述の第１実施形態とほぼ同様であり、異なる点は、第２湾曲部３７を１本の延在部４２ａで形成した点である。他は前述の第１実施形態と同様であるので、同一部分には同一番号を附して説明を省略する。

本実施形態によれば、第２湾曲部３７の形状が簡単になり、金型の製造が容易になるという利点がある。

第６実施形態は、図９Ａ，９Ｂに示すように、固定部３１から一方側に、ハウジングに圧入固定可能な略Ｌ字形状の端子部３２ｂを延在してある。また、前記固定部３１から他方側に設けた支持部３３を介して第１湾曲部３５を延在し、さらに、当接受け部３６を介して第２湾曲部３７が延在している。
このため、固定部３１に応力集中が生じにくくなり、寿命が長くなるとともに、設計の自由度が広がるという利点がある。

そして、前記第１湾曲部３５は前記支持部３３から延在する１枚の第１延在部４０ａで形成され、前記第２湾曲部３７は当接受け部３６から延在する１枚の第１延在部４２ａで形成されている。そして、前記第２湾曲部３７は、その自由端部の外側面に位置する部分を可動接点部３８とするとともに、その先端部を内側に延在して当接部３９を形成してある。そして、前記当接部３９は前記当接受け部３６に当接可能となっている。特に、前記当接受け部３６を巾広にし、かつ、曲げ加工を施して剛性を高めてある。他は前述の第１実施形態と同様であるので、同一部分には同一番号を附して説明を省略する。

本実施形態によれば、プレス加工によっても製造でき、製造方法の選択範囲が広がるという利点がある。

なお、前述の実施形態では、接触信頼性を高めるために２枚１組の接続端子と１枚の接続端子とを組み合わせる場合について説明したが、全て１枚の接続端子だけで構成してもよく、あるいは、全て２枚１組の接続端子で構成してもよい。さらに、３枚１組で接続端子を組み込んでも良く、必要に応じて接続端子の数を選択できることは勿論である。
また、延在部およびスリットは一様な巾寸法である必要はなく、必要に応じて巾寸法を変化させてもよい。例えば、延在部の湾曲部分のうち、外側の位置する延在部の湾曲部分の巾寸法だけを大きくし、応力集中の発生を防止することにより、耐久性を高めてもよい。
さらに、前記実施形態では、ハウジングに接続端子を組み込む場合について説明したが、プリント基板自体をハウジングとし、その側端面に本願の接続端子を直接組み込んでもよい。これによれば、従来のハウジグおよび固定金具を必要とせず、結果として装置全体をより一層小型化できるという利点がある。

本発明に係る接続端子を組み込んだコネクタは、前述の形状に限らず、プリント基板の
上面に表面実装できる形状としてもよいことは勿論である。

１０：ハウジング
１１：張出部
１５：第２収納スペース
１６：接点孔
１６ａ：位置決め部
２０：固定金具
３０：接続端子
３１：固定部
３２ａ：圧入用係止爪
３２ｂ：端子部
３３：支持部
３４：分岐部
３５，３７：第１，第２湾曲部
３６：当接受け部（剛体連結部）
３８：可動接点部
３９：当接部
４０ａ，４０ｂ：第１，第２延在部
４１，４１ａ，４１ｂ：スリット
４２ａ，４２ｂ：第１，第２延在部
４３：スリット

Claims (6)

1. ハウジングの接点孔の外部から押圧可能に突出する可動接点部を有する接続端子であって、
   剛体連結部を介して連続する第１湾曲部および第２湾曲部を有し、
   前記第１湾曲部の自由端部に固定部を設ける一方、
   前記第２湾曲部の自由端部に、前記可動接点部と、前記可動接点部の反対側に配置され、かつ、前記剛体連結部に向かって変位する当接部と、を設けたことを特徴とする接続端子。
2. 前記第１湾曲部および前記第２湾曲部のうち、少なくともいずれか一方を複数本の湾曲する延在部で形成し、前記延在部の間に湾曲するスリットを備えることを特徴とする請求項１に記載の接続端子。
3. 前記当接部が、前記剛体連結部に当接可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の接続端子。
4. 前記剛体連結部の外向面に、前記当接部に当接可能な当接用突起を突設したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の接続端子。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の接続端子の可動接点部を、ハウジングに設けた接点孔から出し入れ可能に突出させたことを特徴とするコネクタ。
6. ハウジングの内周縁部に設けた位置決め部に、前記接続端子の当接部を当接させて位置規制することを特徴とする請求項５に記載のコネクタ。

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