JP2015225701A - プレスフィット端子 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化しても十分な保持力が得られるプレスフィット端子を提供する。【解決手段】回路基板に設けられたスルーホール内に貫通され、スルーホールの内壁に対して弾性的に接触することによりスルーホール内に設けられた導電膜と導通接続されるプレスフィット端子であって、先端側に位置する挿入案内部と、挿入案内部の反対側に位置する基部と、挿入案内部および基部の間に位置して両者を連結するとともに、外向きに張り出してスルーホールの内壁に対して弾性的に接触する一対の架橋部と、を備え、一対の架橋部のうち基部側の剛性が、挿入案内部側の剛性よりも低く設定されている。【選択図】図１

Description

本明細書に開示される技術は、プレスフィット端子に関する。

従来、電子機器に組み込まれる配線基板１２０のスルーホール１２１に圧入され、導電回路と半田付けを行うことなく導通接続されるとともに、配線基板１２０に機械的に接触固定されるプレスフィット端子１００が知られている（図７参照）。

プレスフィット端子１００は、タブ状端子の幅方向の中央部にスリット部１０７を設けるとともに、スリット部１０７を挟んで互いに対向する一対の梁部材１０２のうち、最も外幅が大きい接触部１０４の外縁部間の幅をスルーホール１２１の内径よりも大きく設定し、梁部材１０２をスリット部１０７内に撓ませながらスルーホール１２１内に圧入することにより、スルーホール１２１内の導電膜と弾性的に接触させて、導通接続させるようになっている（図８参照）。

このようなプレスフィット端子１００は、振動等の外力により配線基板１２０から離脱しないように、配線基板１２０に対して一定以上の保持力を確保することが重要である。

特開２００４−１２７６１０号公報 ＷＯ２００８／０３８３３１号公報

ところで、車載用の電子機器は更なる小型化が要望されており、プレスフィット端子も、従来よりも小径のスルーホールに対応すべく、小型化が求められている。しかし、上述した従来のプレスフィット端子１００を単に小型化すると、小型プレスフィット端子およびスルーホール間の接触荷重が低下し、それに伴って保持力が低下する傾向がある。

すなわち、従来のプレスフィット端子１００はある程度の板厚を有していたため、配線基板１２０のスルーホール１２１に挿入された際に、一定以上の接触荷重を得ることが可能であった。しかし、従来型を単に小型化したプレスフィット端子では、端子の板厚が薄くなるため、弾性力が低下し、接触荷重が低下する。

そこで、一定以上の接触荷重を確保するために、例えば図９に示すように、スルーホール２１の径に対する架橋部１１２の幅Ｗ０の割合を従来型より大きく、すなわち、架橋部１１２の幅Ｗ０を広くして、架橋部１１２の剛性を高くすることが考えられる。

しかしそのようにすると、図１０および図１１に示すように、プレスフィット端子１１０のスルーホール２１への圧入時に、架橋部１１２の先端側が強い力を受けて絞られるように大きく変形する一方、逆に後方側は充分に撓み難くなり、その結果、架橋部１１２とスルーホール２１との接触位置Ｐ１が、スルーホール２１の中央部Ｐ０より後方側へと移動してしまう虞がある。

このような、プレスフィット端子１１０のスルーホール２１への圧入時の変形による接触位置の移動は、スルーホール２１の径が小さくなる程、発生し易い。また、このように接触位置に移動が生じた場合、保持力特性は、接触位置がプレスフィット端子１１０の後方側へずれる分、引き抜き距離が短くなってしまうため、低下する。すなわち、少し引き抜かれただけで保持力が急減し、プレスフィット端子１１０が回路基板２０から離脱してしまう懸念がある。

本明細書に開示される技術は、小型化しても十分な保持力が得られるプレスフィット端子を提供することを目的とするものである。

本明細書に開示される技術は、回路基板に設けられたスルーホール内に貫通され、前記スルーホールの内壁に対して弾性的に接触することにより前記スルーホール内に設けられた導電膜と導通接続されるプレスフィット端子であって、先端側に位置する挿入案内部と、該挿入案内部の反対側に位置する基部と、前記挿入案内部および前記基部の間に位置して両者を連結するとともに、外向きに張り出して前記スルーホールの内壁に対して弾性的に接触する一対の架橋部と、を備え、前記一対の架橋部のうち前記基部側の剛性が、前記挿入案内部側の剛性よりも低く設定されていることを特徴とする。

上記構成によれば、一対の架橋部のうち基部側の剛性が挿入案内部側の剛性よりも低く設定されているので、基部側が撓み易くなり、もって、プレスフィット端子をスルーホールに圧入した際に、スルーホールとプレスフィット端子との接触位置がスルーホールの中央部から基部側へ移動しないようになる。これにより、十分な保持力が得られる。

上記構成の具体的態様の一例として、一対の架橋部を、先端側から後方側に向けて外向きに傾斜する第１変形部と、後方側から先端側に向けて外向きに傾斜する第２変形部と、を備える略山形に張り出す構成とし、第２変形部の剛性を第１変形部の剛性よりも低く設定してもよい。

また、第１変形部および第２変形部の間に、挿入案内部の軸方向に沿って延びる接触部を設ける構成としてもよい。このような構成とすると、架橋部とスルーホールとの接触面積が広くなるので、より確実に導通接続が行われる。

また、第２変形部の剛性を第１変形部の剛性よりも低く設定する具体的態様としては、第２変形部の幅を第１変形部の幅よりも小さく設定したり、第２変形部の長さを、第１変形部の長さよりも長く設定したりすることが好ましい。

さらに、一対の架橋部間に位置する孔部を、挿入案内部よりも基部側に偏って配することにより、一対の架橋部のうち基部側の剛性を挿入案内部側の剛性よりも低く設定することができる。

本明細書に開示される技術によれば、小型化しても十分な保持力特性を有するプレスフィット端子が得られる。

実施形態１のプレスフィット端子を回路基板のスルーホール内に挿入する過程を示す平断面図 プレスフィット端子を回路基板のスルーホール内に挿入する過程を示す平断面図 プレスフィット端子を回路基板のスルーホール内に挿入した状態を示す平断面図 保持力特性を示すグラフ 実施形態２のプレスフィット端子の平面図 実施形態３のプレスフィット端子の平面図 従来の大型のプレスフィット端子を配線基板のスルーホール内に挿入する過程を示す平断面図 従来の大型のプレスフィット端子を配線基板のスルーホール内に挿入した状態を示す平面図 仮想的な技術に係る小型のプレスフィット端子を回路基板のスルーホール内に挿入する過程を示す平断面図 仮想的な技術に係る小型のプレスフィット端子を回路基板のスルーホール内に挿入する過程を示す平断面図 仮想的な技術に係る小型のプレスフィット端子を回路基板のスルーホール内に挿入した状態を示す平断面図

＜実施形態１＞
実施形態１を図１ないし図４によって説明する。

プレスフィット端子１０は、回路基板２０のスルーホール２１に圧入されるものであって、銅合金等の導電性に優れた金属板材をプレス加工することにより、細長いタブ状に形成されている。

プレスフィット端子１０は、図１に示すように、一端側が回路基板２０のスルーホール２１へ案内するための先細の挿入案内部１１とされ、他方側は他の端子等と接続される図示しない接続部に繋がる基部１６とされている。挿入案内部１１と基部１６との間には、両者を連結する一対の架橋部１２が設けられている。これらの挿入案内部１１、一対の架橋部１２、および基部１６は、全て同等の板厚とされている。以下、スルーホール２１への挿入方向を前方、その反対方向を後方として説明する。

一対の架橋部１２の外側の縁部は、それぞれ外側に向けて略山形に張り出しており、前方側の傾斜部が第１変形部１３、後方側の傾斜部が第２変形部１５とされている。第１変形部１３および第２変形部１５の間には、プレスフィット端子１０（挿入案内部１１）の軸方向、すなわち、前後方向に沿って延びる接触部１４が設けられている。

一の第１変形部１３の外側の縁部である第１外縁部１３Ａと、この一の第１変形部１３と接触部１４を介して隣り合う第２変形部１５の外側の縁部である第２外縁部１５Ａとは、架橋部１２をプレスフィット端子１０の軸と直交する中心線Ｃ１で二つに折り曲げた場合に、ぴったり折り重なるように、線対象の関係とされている。すなわち、一の架橋部１２の外側の縁部（第１外縁部１３Ａおよび第２外縁部１５Ａ）は、図１において、左右線対称の傾斜状とされている。

なお、接触部１４の外側の縁部は、第３外縁部１４Ａとよぶこととする。

また一対の架橋部１２は、プレスフィット端子１０をその軸に沿った中心線Ｃ２で二つに折り曲げた場合に、ぴったり折り重なるように線対称の関係とされている。すなわち、一対の架橋部１２は、図１において、上下線対称の形状とされている。

一対の架橋部１２の間は、略菱形状の孔部１７とされている。孔部１７の内側の縁部は、図１に示すように、一対の架橋部１２の第１外縁部１３Ａ、第３外縁部１４Ａ、および、第２外縁部１５Ａとそれぞれ平行に設けた第１内縁部１３Ｂ、第３内縁部１４Ｂ、第２内縁部１５Ｂとされている。

本実施形態においては、第１変形部１３および第２変形部１５の各幅が、異なるように設定されている。より詳細には、図１に示すように、第１外縁部１３Ａから第１内縁部１３Ｂまでの距離（幅Ｗ１）と、第２外縁部１５Ａから第２内縁部１５Ｂまでの距離（幅Ｗ２）Ｗ２とは、異なるように設定されており、Ｗ１＞Ｗ２とされている。すなわち、第２変形部１５の剛性が、第１変形部１３の剛性よりも低くなるように設定されている。

このような形状は、例えば、図９に示すような、本実施形態のプレスフィット端子１０と等しい外形を有し、かつ、架橋部１１２全体が同幅Ｗ０とされた形状のプレスフィット端子１１０の孔部１１７を、プレスフィット端子１１０の軸方向に沿って後方側に移動した状態とすることにより、形成することができる（図１参照）。

このように形成された本実施形態のプレスフィット端子１０の第１変形部１３の幅Ｗ１は、図９に示すプレスフィット端子１１０の第１変形部１１３の幅Ｗ０よりも大きくなる（Ｗ１＞Ｗ０）。また、第２変形部１５の幅Ｗ２は、図９に示すプレスフィット端子１１０の第２変形部１１５の幅Ｗ０よりも小さくなる（Ｗ２＜Ｗ０）。

また、このように形成された本実施形態のプレスフィット端子１０において、孔部１７の前端は、第１外縁部１３Ａの前端より後方側に配されるとともに、孔部１７の後端は、第２外縁部１５Ａの後端より後方側に配されている。

次に、本実施形態のプレスフィット端子１０の作用について説明する。プレスフィット端子１０を回路基板２０のスルーホール２１内に挿入案内部１１側から挿入すると、まず、一対の架橋部１２のうち第１変形部１３の第１外縁部１３Ａがスルーホール２１の開口縁部２２に突き当たる。プレスフィット端子１０をスルーホール２１内にさらに挿入すると、スルーホール２１の開口縁部２２に第１外縁部１３Ａが押圧されることより、第１変形部１３が孔部１７内に徐々に撓みながらスルーホール２１内に進入する（図２参照）。

そして、一対の架橋部１２の接触部１４の先端縁がスルーホール２１の開口縁部２２を通り過ぎると、接触部１４の第３外縁部１４Ａがスルーホール２１の内壁に押し付けられた状態となる。さらに、接触部１４の後端縁がスルーホール２１の開口縁部２２を通り過ぎるまで押し込むことにより、スルーホール２１内の導電膜とプレスフィット端子１０（接触部１４）とが導通接続される。（図３参照）。

ところで、例えば図９に示すような、本実施形態のプレスフィット端子１０と外形が等しく、架橋部１１２全体が、適度な接触荷重が得られる同幅Ｗ０に設定されたプレスフィット端子１１０においては、スルーホール２１へ圧入する際、図１０および図１１に示すように、先に挿入される第１変形部１１３が先に孔部１１７内に撓み、その後、接触部１１４が孔部１１７内に撓んだ後、第１変形部１１３と同等の剛性を有する第２変形部１１５は孔部１１７内にうまく撓むことができないという問題が生じる。

すなわち、架橋部１１２の幅Ｗ０がスルーホール２１の孔径に対してある程度以上大きく設定された場合には、架橋部１１２全体が均等に撓むのではなく、先に挿入される第１変形部１１３に大きな力がかかって過剰に変形され、逆に、後方側に配された第２変形部１１５は容易に撓むことができなくなる。その結果、図１１に示すように、プレスフィット端子１１０とスルーホール２１との接触位置Ｐ１が、本来の接触位置Ｐ０（スルーホール２１の中央）よりも、スルーホール２１の挿入側の開口縁部２２側（後方側）に移動する。

このように、接触位置Ｐが移動した場合のプレスフィット端子１１０の保持力特性は、接触位置Ｐが移動した分、短い距離の移動（引き抜き）でプレスフィット端子１１０の接触荷重が失われて抜けが発生するため、図４に示すように、接触位置が移動しない場合（図４の実線）と比較して大きく低下してしまう（図４の破線）。

このような問題に対し、本実施形態のプレスフィット端子１０によれば、第２変形部１５の幅Ｗ２を第１変形部１３の幅Ｗ１と比較して小さく設定する（Ｗ１＞Ｗ２）ことにより、第２変形部１５の剛性を第１変形部１３の剛性より低く設定し、容易に撓むことが可能な構成とされている。

すなわち、第１変形部１３において幅Ｗ１を大きくして剛性を高くすることにより接触荷重を十分に確保しながらも、第２変形部１５において幅Ｗ２を小さくして剛性を低くすることにより撓み易くし、接触位置Ｐ２がスルーホール２１の挿入側の開口縁部２２側（後方側）に移動することを抑制した。もって、高い保持力特性を得ることができる。

＜実施形態２＞
実施形態２について図５を参照して説明する。以下、実施形態１と同じ部位については同じ用語を用い、詳細な説明を省略する。

本実施形態のプレスフィット端子３０は、図９に示すような、架橋部１１２全体が同幅Ｗ０に設定されたプレスフィット端子１１０の第２変形部１１５の幅を単に細くすることにより、第２変形部３５の剛性を第１変形部３３の剛性よりも低くする構成としたものである。

このプレスフィット端子３０において、孔部３７の前端は、第１外縁部３３Ａの前端とほぼ同じ位置に配されるとともに、孔部３７の後端は、第２外縁部３５Ａの後端とほぼ同じ位置かやや後方側に配される（図５参照）ところが、上記実施形態１のプレスフィット端子１０と異なる。

本実施形態のプレスフィット端子３０においても、第２変形部３５の剛性は第１変形部３３の剛性よりも低く設定されているから、第２変形部３５が撓み易くなっており、接触位置Ｐがスルーホール２１の挿入側の開口縁部２２側（後方側）に移動することが抑制される。もって、高い保持力特性を得ることができる。

＜実施形態３＞
実施形態３について図６を参照して説明する。以下、実施形態１と同じ部位については同じ用語を用い、詳細な説明を省略する。

本実施形態のプレスフィット端子４０は、図９に示すような、架橋部１１２全体が同幅Ｗ０に設定されたプレスフィット端子１１０の第２変形部１１５の、前後方向の長さＬ１を長くすることにより、第２変形部４５の剛性を第１変形部４３の剛性よりも低くする構成としたものである。すなわち、第２変形部４５の前後方向の長さをＬ２とすると、Ｌ１＜Ｌ２とされている。なお、本実施形態のプレスフィット端子４０の第２変形部１５の前後方向の長さは、図９に示すプレスフィット端子１１０の第１変形部１１３の前後方向の長さＬ１と同等である。

本実施形態のプレスフィット端子４０においても、第２変形部４５の剛性は第１変形部４３の剛性よりも低くされているから、第２変形部４５が撓み易くなっており、接触位置Ｐがスルーホール２１の挿入側の開口縁部２２側（後方）に移動することが抑制される。もって、高い保持力特性を得ることができる。

＜他の実施形態＞
本明細書に記載される技術は、上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では、一対の架橋部１２，３２，４２が、第１変形部１３，３３，４３、接触部１４，３４，４４、および、第２変形部１５，３５，４５、を備えた略山形の構成を示したが、例えば、接触部を備えない略山形の構成としてもよい。そのような構成とした場合には、プレスフィット端子とスルーホールとは、線接触するようになる。

（２）一対の架橋部は、略山形ではなく、例えば円弧状等、他の形態とすることもできる。

（３）一対の架橋部の剛性は、上記実施形態に限らず、例えば、挿入案内部から基部側へ向けて連続的に幅を小さくすることにより、基部側の方を低くする等の構成とすることもできる。

１０，３０，４０，１１０…プレスフィット端子
１１…挿入案内部
１２，３２，４２，１１２…架橋部
１３，３３，４３，１１３…第１変形部
１４，３４，４４，１１４…接触部
１５，３５，４５，１１５…第２変形部
１６…基部
１７，３７…孔部
２０…回路基板
２１…スルーホール
２２…開口縁部
Ｃ１，Ｃ２…中心線
Ｌ１，Ｌ２…長さ
Ｗ０，Ｗ１，Ｗ２…幅
Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２……接触位置

Claims (6)

1. 回路基板に設けられたスルーホール内に貫通され、前記スルーホールの内壁に対して弾性的に接触することにより前記スルーホール内に設けられた導電膜と導通接続されるプレスフィット端子であって、
   先端側に位置する挿入案内部と、該挿入案内部の反対側に位置する基部と、
   前記挿入案内部および前記基部の間に位置して両者を連結するとともに、外向きに張り出して前記スルーホールの内壁に対して弾性的に接触する一対の架橋部と、を備え、
   前記一対の架橋部のうち前記基部側の剛性が、前記挿入案内部側の剛性よりも低く設定されているプレスフィット端子。
2. 前記一対の架橋部は略山形に張り出しており、先端側から後方側に向けて外向きに傾斜する第１変形部と、後方側から先端側に向けて外向きに傾斜する第２変形部と、を備え、
   前記第２変形部の剛性が前記第１変形部の剛性よりも低く設定されている請求項１に記載のプレスフィット端子。
3. 前記第１変形部および前記第２変形部の間に、前記挿入案内部の軸方向に沿って延びる接触部が設けられている請求項２に記載のプレスフィット端子。
4. 前記第２変形部の幅が前記第１変形部の幅よりも小さく設定されている請求項２または請求項３に記載のプレスフィット端子。
5. 前記第２変形部の長さが、前記第１変形部の長さよりも長く設定されている請求項２ないし請求項４のいずれか一項に記載のプレスフィット端子。
6. 前記一対の架橋部間に位置する孔部を備え、この孔部が前記挿入案内部よりも前記基部側に偏って配されている請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のプレスフィット端子。

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