JP2014143066A - 基板スルーホール接続コンタクト - Google Patents

Abstract

【課題】スルーホール挿入部をスルーホールに挿入する際に容易に弾性変形するようにしてスルーホールに対する挿入力を低く抑えつつ、スルーホール挿入部の強度を向上させた基板スルーホール接続コンタクトを提供する。
【解決手段】基板スルーホール接続コンタクト１は、回路基板２に形成されたスルーホール３に挿入されるスルーホール挿入部１０を備えている。スルーホール挿入部１０は、スルーホール３に挿入されるほぼ円筒形の本体部１１と、本体部１１の幅方向中間に設けられた本体部１１の軸心方向に延びるスリット１２により形成された２本の両持ち梁状の弾性アーム１３と、２本の弾性アーム１３のそれぞれに、各弾性アーム１３の外表面から外方に突出するように形成された接点１４とを備えている。接点１４は、スルーホール３に挿入する際にスルーホール３の内周面に接触する。
【選択図】図３

Description

本発明は、回路基板に形成されたスルーホールに半田を用いることなく接続される基板スルーホール接続コンタクトに関する。

従来、回路基板に形成されたスルーホールに、半田を用いることなく接続される基板スルーホール接続コンタクトの一例として、例えば、図５に示すものが知られている（特許文献１参照）。
図５に示す基板スルーホール接続コンタクト１０１は、回路基板１０２に形成されたスルーホール１０３に接続されるものであり、相手コンタクト接触部１１１、プレスフィット部１１２、及び先端部１１３を備えている。基板スルーホール接続コンタクト１０１は、金属板を打抜き加工することによって形成される。

相手コンタクト接触部１１１は、プレスフィット部１１２の上端中央から上方に延びる断面矩形状のピン体で形成される。相手コンタクト接触部１１１は、図示しない相手コンタクトに接触する。
プレスフィット部１１２は、中央に上下方向に延びるスリット１１２ａを挟んで形成される一対の接触部１１２ｂを備えている。各接触部１１２ｂの外側縁は、回路基板１０２に形成されたスルーホール１０３の内周面に接触する。そして、各接触部１１２ｂの上端近傍の肩部には、スルーホール１０３の内周面に食い込むバーブ１１２ｃが形成されている。

また、先端部１１３は、プレスフィット部１１２の下端中央から下方に延びる断面矩形状のピン体で形成される。
このように形成された基板スルーホール接続コンタクト１０１は、その先端部１１３側から回路基板１０２に形成されたスルーホール１０３に挿入される。そして、プレスフィット部１１２の各接触部１１２ｂの外側縁がスルーホール１０３の内周面に接触するとともに、各バーブ１１２ｃが当該内周面に食い込む。これにより、基板スルーホール接続コンタクト１０１は、半田を用いることなくスルーホール１０３に接続される。
また、回路基板に形成されたスルーホールに、半田を用いることなく接続される基板スルーホール接続コンタクトの他の例として、例えば、図６に示すものが知られている（特許文献２参照）。

図６に示す基板スルーホール接続コンタクト２０１は、回路基板２０２に形成されたスルーホール２０３に接続されるものであり、スルーホール２０３に挿入されるスルーホール挿入部２１０を備えている。基板スルーホール接続コンタクト２０１は、金属板を打抜き及び曲げ加工することによって形成される。
スルーホール挿入部２１０は、上下方向に延びる断面矩形状の端子本体２１１と、端子本体２１１の下端から折曲部を介して上向きに折り返されたターンバック部２１４とを備えている。

ターンバック部２１４は、仮挿入部２１２及び山形状の接触部２１３を備えている。仮挿入部２１２は、端子本体２１１の下端から折曲部を介して１８０°折り返され、端子本体２１１に対して所定間隔を維持して平行に延びる。また、接触部２１３は、仮挿入部２１２の上端から山形状に外側に延びている。

このように形成された基板スルーホール接続コンタクト２０１のスルーホール挿入部２１０は、仮挿入部２１２側から回路基板２０２に形成されたスルーホール２０３に挿入される。そして、山形状の接触部２１３の頂点がスルーホール２０３の内周面に接触し、これに伴って仮挿入部２１２が端子本体２１１に対する距離を狭めるように弾性変形して撓む。これにより、基板スルーホール接続コンタクト２０１は、半田を用いることなくスルーホール２０３に接続される。

特開２００８−２１０９７４号公報 特開２００１−１４８２６１号公報

しかしながら、これら図５に示した基板スルーホール接続コンタクト１０１及び図６に示した基板スルーホール接続コンタクト２０１にあっては、以下の問題点があった。
即ち、図５に示した基板スルーホール接続コンタクト１０１の場合、スルーホール１０３に挿入する際に、プレスフィット部１１２の各接触部１１２ｂがほとんど弾性変形せずにスルーホール１０３の内周面に接触する。そして、各バーブ１１２ｃが当該内周面に食い込む。このため、基板スルーホール接続コンタクト１０１のスルーホール１０３に対する挿入力が非常に高い。従って、基板スルーホール接続コンタクト１０１をスルーホール１０３に挿入する際に、特別な挿入専用治具等が必要となる。

一方、図６に示した基板スルーホール接続コンタクト２０１の場合には、スルーホール挿入部２１０をスルーホール２０３に挿入する際に、山形状の接触部２１３の頂点がスルーホール２０３の内周面に接触する。これに伴い、仮挿入部２１２が端子本体２１１に対する距離を狭めるように弾性変形して撓む。このため、基板スルーホール接続コンタクト２０１のスルーホール２０３に対する挿入力は比較的低い。しかしながら、断面矩形状に形成された端子本体２１１の強度が低く、基板スルーホール接続コンタクト２０１をスルーホール２０３に挿入する際に、端子本体２１１が変形し易いという問題がある。

従って、本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、スルーホール挿入部をスルーホールに挿入する際に容易に弾性変形するようにしてスルーホールに対する挿入力を低く抑えつつ、スルーホール挿入部の強度を向上させた基板スルーホール接続コンタクトを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のうちある態様に基板スルーホール接続コンタクトは、回路基板に形成されたスルーホールに挿入されるスルーホール挿入部を備えた基板スルーホール接続コンタクトであって、前記スルーホール挿入部が、前記スルーホールに挿入されるほぼ円筒形の本体部と、前記本体部の幅方向中間に設けられた前記本体部の軸心方向に延びるスリットにより形成された２本の両持ち梁状の弾性アームと、該２本の弾性アームのそれぞれに、各弾性アームの外表面から外方に突出するように形成された接点とを備え、該接点が、前記スルーホールに挿入する際に前記スルーホールの内周面に接触することを特徴としている。

ここで、「ほぼ円筒形」とは、真の円筒形のみならず、製造時の加工によって形成されるわずかに変形した円筒形をも含む意である。
この基板スルーホール接続コンタクトにおいて、前記本体部は、中空円筒に形成されていることが好ましい。
また、この基板スルーホール接続コンタクトにおいて、前記スリットは、前記本体部の一側から反対側にかけて貫通していることが好ましい。

本発明に係る基板スルーホール接続コンタクトによれば、スルーホール挿入部がほぼ円筒形の本体部を備え、このほぼ円筒形の本体部をスルーホールに挿入するようにしているので、スルーホール挿入部の強度を向上させることができる。つまり、スルーホールに挿入される本体部がほぼ円筒形であると、一般的に断面形状が円形をしているスルーホールの内周面に沿う周長を断面矩形状の本体部とする場合よりも長く取ることができ、断面積を大きくすることができる。これにより、スルーホール挿入部の強度を断面矩形状とする場合よりも向上させることができる。このため、スルーホール挿入部をスルーホールに挿入する際に、スルーホール挿入部を変形し難くすることができる。

一方、前記スルーホール挿入部は、前記本体部の幅方向中間に設けられた前記本体部の軸心方向に延びるスリットにより形成された２本の両持ち梁状の弾性アームを備える。そして、これら２本の弾性アームのそれぞれには、各弾性アームの外表面から外方に突出するように形成された接点を備え、該接点が、前記スルーホールに挿入する際に前記スルーホールの内周面に接触する。このため、スルーホール挿入部をスルーホールに挿入する際に接点を介して２本の両持ち梁状の弾性アームが容易に弾性変形する。これにより、スルーホールに対する挿入力を低く抑えることができる。

本発明に係る基板スルーホール接続コンタクトの実施形態を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は（Ｂ）における１Ｃ−１Ｃ線に沿う断面図である。 図１の基板スルーホール接続コンタクトを示し、（Ａ）は図１（Ａ）における２Ａ−２Ａ線に沿う断面図、（Ｂ）は図１（Ａ）における２Ｂ−２Ｂ線に沿う断面図、（Ｃ）は図１（Ａ）における２Ｃ−２Ｃ線に沿う断面図である。 図１に示す基板スルーホール接続コンタクトを、回路基板に形成されたスルーホールに接続した状態の垂直方向の平面で切断した断面図である。 図１に示す基板スルーホール接続コンタクトを、回路基板に形成されたスルーホールに接続した状態の水平方向の平面で切断した断面図である。 従来の回路基板に形成されたスルーホールに半田を用いることなくされる基板スルーホール接続コンタクトの一例を示す説明図である。 従来の回路基板に形成されたスルーホールに半田を用いることなくされる基板スルーホール接続コンタクトの他の例を示す要部断面図である。

以下、本発明に係るコネクタの実施形態を図面を参照して説明する。
図１に示す基板スルーホール接続コンタクト１は、回路基板２（図３参照）に形成されるスルーホール３（図３参照）に接続されるものである。
先ず、スルーホール３は、図３に示すように、回路基板２の表面２ａ側から裏面２ｂ側にかけて貫通する貫通孔３ａの内周面に導電めっき３ｂを設けて構成される。スルーホール３の貫通孔３ａは、横断面形状が円形に形成される。導電めっき３ｂは、回路基板２の表面２ａと裏面２ｂとの間を延びて当該表面２ａと裏面２ｂとを接続している。以下、回路基板２の表面２ａ側を上側、回路基板２の裏面２ｂ側を下側として説明する。

そして、基板スルーホール接続コンタクト（以下、単にコンタクトという）１は、図３に示すように、スルーホール３に挿入されるスルーホール挿入部１０を備えている。コンタクト１は、図示しないハウジングへの係止部（図示せず）及び図示しない電線等の導体の接続部（図示せず）を、スルーホール挿入部１０の上側に備えている。コンタクト１は、金属板を打抜き及び曲げ加工することによって形成される。

ここで、スルーホール挿入部１０は、図３に示すように、スルーホール３に挿入される本体部１１を備えている。本体部１１は、図１（Ａ）,（Ｂ），（Ｃ）に示すように、上下方向に延びるほぼ円筒形に形成されている。ここで、「ほぼ円筒形」とは、真の円筒形のみならず、製造時の加工によって形成されるわずかに変形した円筒形をも含む意である。本体部１１は、図１（Ａ）,（Ｂ），（Ｃ）に示すように、両端のシーム面１１ａを互いに対向するように相向かい合わせて中空円筒に形成される。本体部１１の直径は、図３に示すように、回路基板２に形成されたスルーホール３に挿入するために、当該スルーホール３の内径よりも若干小さい。

また、スルーホール挿入部１０は、図１（Ａ）,(Ｃ)に示すように、２本の両持ち梁状の弾性アーム１３を備えている。２本の弾性アーム１３は、本体部１１の幅方向中間に設けられたスリット１２により形成される。スリット１２は、本体部１１の軸心方向、即ち本体部１１の上下方向のほぼ中間に形成され、本体部１１の上下方向に細長く延びる。そして、そのスリット１２の幅方向両側に２本の両持ち梁状の弾性アーム１３が形成される。また、スリット１２は、図２（Ｂ）に示すように、本体部１１のシーム面１１ａがある側から反対側にかけて貫通するように形成されている。具体的には、本体部１１は中空円筒であるから、スリット１２は、本体部１１のシーム面１１ａがある側から中空にかけて貫通する部分と、本体部１１の中空からシーム面１１ａがある側と反対側に貫通する部分とを有する。

なお、スリット１２の幅及び長さは、２本の弾性アーム１３に期待される弾性力に応じて決定される。
そして、２本の弾性アーム１３のそれぞれには、各弾性アーム１３の外表面から外方に突出する接点１４が設けられている。各接点１４は、具体的に述べると、図１（Ｃ）に示すように、各弾性アーム１３の長手方向（本体部１１の上下方向）のほぼ中間部において各弾性アーム１３から斜め外側に切り起こされて形成される。そして、各接点１４の先端角縁は、図３及び図４に示すように、スルーホール挿入部１０をスルーホール３に挿入する際に、スルーホール３の内周面に形成された導電めっき３ｂに接触する。

なお、図１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）及び図３に示すように、スルーホール挿入部１０の本体部１１の下端には、スルーホール挿入部１０をスルーホール３に挿入する際にその挿入を容易にするための傾斜面１１ｂが形成されている。
このように構成されたコンタクト１のスルーホール挿入部１０をスルーホール３に接続する方法について説明する。

スルーホール挿入部１０をスルーホール３に接続するには、図３に示すように、スルーホール挿入部１０の傾斜面１１ｂ側を先頭にして回路基板２の上側からスルーホール３内にスルーホール挿入部１０の本体部１１を挿入する。すると、接点１４がスルーホール３の導電めっき３ｂに接触しつつ、接点１４を介して各弾性アーム１３がやや内側に弾性変形する。そして、本体部１１のスルーホール３に対する挿入を目的位置で停止することにより、スルーホール挿入部１０の挿入が完了し、スルーホール挿入部１０がスルーホール３に対して接続される。この接続の際には、各弾性アーム１３の弾性力が接点１４を介してスルーホール３の内周面に作用している。このため、スルーホール挿入部１０をスルーホール３に対して半田を用いることなく接続することができる。

ここで、本実施形態に係るコンタクト１によれば、スルーホール挿入部１０がほぼ円筒形の本体部１１を備え、このほぼ円筒形の本体部１１をスルーホール３に挿入するようにしている。このため、スルーホール挿入部１０の強度を断面矩形状とする場合よりも向上させることができる。つまり、スルーホール３に挿入される本体部１１がほぼ円筒形であるので、断面形状が円形をしているスルーホール３の内周面に沿う周長を断面矩形状の本体部とする場合よりも長く取ることができ、断面積を大きくすることができる。これにより、スルーホール挿入部１０の強度を断面矩形状とする場合よりも向上させることができる。このため、スルーホール挿入部１０をスルーホール３に挿入する際に、スルーホール挿入部１０を変形し難くすることができる。

一方、スルーホール挿入部１０は、本体部１１の幅方向中間に設けられた本体部１１の軸心方向に延びるスリット１２により形成された２本の両持ち梁状の弾性アーム１３を備えている。そして、これら２本の弾性アーム１３のそれぞれには、各弾性アーム１３の外表面から外方に突出するように形成された接点１４を備えている。そして、この接点１４は、スルーホール３に挿入する際にスルーホール３の内周面に接触する。このため、スルーホール挿入部１０の本体部１１をスルーホール３に挿入する際に、接点１４を介して２本の両持ち梁状の弾性アーム１３が容易に弾性変形する。これにより、スルーホール３に対する挿入力を低く抑えることができる。

なお、コンタクト１において、本体部１１は、中空円筒に形成されている。このため、本体部１１を中実円筒に形成する場合よりも、各弾性アームの肉厚を薄くすることができる。このため、本体部１１をスルーホール３に挿入するに際して２本の両持ち梁状の弾性アーム１３は、本体部１１を中実円筒に形成する場合よりも、より容易に弾性変形することができる。一方、本体部１１を中空円筒に形成しても、機械的強度は、中実円筒と比較してそれほど小さくならない。

また、コンタクト１において、スリット１２は、本体部１１の一側から反対側にかけて貫通している。このため、スリット１２を本体部１１の一側から反対側にかけて貫通させない場合と比べて、２本の弾性アームの弾性力を低くでき、より容易に弾性変形させることができる。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。

例えば、本体部１１は、中空円筒に限らず、ほぼ円筒形であれば中実円筒であってもよい。
また、スリット１２を本体部１１の一側から反対側にかけて貫通させるかさせないかは、２本の弾性アーム１３の所望の弾性力によって決定されるもので、スリット１２を本体部１１の一側から反対側にかけて必ずしも貫通させる必要はない。
また、スリット１２を、本体部１１の軸心方向のほぼ中間に形成する必要は必ずしもない。

１ 基板スルーホール接続コンタクト
２ 回路基板
３ スルーホール
１０ スルーホール挿入部
１１ 本体部
１２ スリット
１３ 弾性アーム
１４ 接点

Claims (3)

1. 回路基板に形成されたスルーホールに挿入されるスルーホール挿入部を備えた基板スルーホール接続コンタクトであって、
   前記スルーホール挿入部が、前記スルーホールに挿入されるほぼ円筒形の本体部と、前記本体部の幅方向中間に設けられた前記本体部の軸心方向に延びるスリットにより形成された２本の両持ち梁状の弾性アームと、該２本の弾性アームのそれぞれに、各弾性アームの外表面から外方に突出するように形成された接点とを備え、
   該接点が、前記スルーホールに挿入する際に前記スルーホールの内周面に接触することを特徴とする基板スルーホール接続コンタクト。
2. 前記本体部は、中空円筒に形成されていることを特徴とする請求項１記載の基板スルーホール接続コンタクト。
3. 前記スリットは、前記本体部の一側から反対側にかけて貫通していることを特徴とする請求項１又は２記載の基板スルーホール接続コンタクト。

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