JP2016100320A

JP2016100320A - 接続端子

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Publication number: JP2016100320A
Application number: JP2014239194A
Authority: JP
Inventors: 秀紀後藤; Hidenori Goto
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2014-11-26
Filing date: 2014-11-26
Publication date: 2016-05-30
Also published as: CN107004979A; US20170310027A1; WO2016084571A1

Abstract

【課題】圧入固定部のスルーホールに対する挿入力の低減と、圧入固定部のスルーホールに対する圧接固定状態の長期維持とを両立して達成することができる、新規な構造の接続端子を提供すること。【解決手段】基板５６のスルーホール５８に圧入固定される圧入固定部１６と、他部材に接続される接続部２６とを有し、別体の金属材４８が端子本体１２に組み付けられることにより圧入固定部１６が形成されてなる接続端子１０において、圧入固定部１６が、端子本体１２の軸方向に延び且つ軸直方向外方に突出して撓み変形可能な弾性舌片部３２と、弾性舌片部３２の両端部が連結された一対の連結固定部３０ａ，３０ｂを有し、一対の連結固定部３０ａ，３０ｂが軸方向で相互に離隔する部位２２にそれぞれ固定されているようにした。【選択図】図１

Description

本発明は、基板と電気部品とを接続する接続端子に係り、特に、基板のスルーホールに圧入固定される接続端子に関するものである。

従来から、プリント基板やバスバー基板等の基板と、コネクタ等の他の電気部品とを電気的に接続するために、接続端子が用いられている。そのような接続端子として、例えば特開２００４−１２７６１０号公報（特許文献１）に記載されている、所謂プレスフィット端子が知られている。このようなプレスフィット端子には、一端部にばね性を有する圧入固定部が形成されており、圧入固定部を基板のスルーホールに圧入して固定することにより、半田を要することなく基板に固定することが可能とされている。

ところで、特許文献１にも記載されているように、プレスフィット端子は、金属板をプレス打ち抜き加工して形成される。そして、圧入固定部は、一般に、端子の軸中心を打ち抜いてアーチ状の開口部を形成し、ばね性が付与されている。

ところが、接続端子の中には、幅寸法又は板厚寸法が１ｍｍに満たない極めて小さな端子も多い。そのような端子に、上述の如き方法で圧入固定部を形成することは加工の難易度が高く、製造コストの増加を招く原因となっていた。加えて、圧入固定部の接続信頼性を確保するために、圧入固定部のスルーホールの内面に対する圧接代を十分に確保して接圧を向上させていることから、圧入固定部のスルーホールへの挿入力が高くなることが避けられず、圧入固定部がスルーホールの内面を削って金属くずを生ずるおそれもあった。

そこで、本発明者は、先に特開２０１３−１４９５７８号公報（特許文献２）において、長手棒状の端子本体と、かかる端子本体とは別体の金属材を該端子本体の一端部に巻き込んで圧接することにより圧入固定部を形成した接続端子を提案した。これによれば、端子本体と圧入固定部を別部品で構成することから、圧入固定部の製造自由度が向上し、端子本体の板厚寸法が小さい場合にも、ばね性を有利に確保できる圧入固定部を有利に形成することが可能となる。それ故、圧入固定部のスルーホールに対する挿入力を低減でき、圧入固定部がスルーホールの内面の削る不具合も低減できる。

しかしながら、接続端子の圧入固定部のスルーホールに対する圧接固定状態を、長期間に亘って維持して、基板上における接続端子を長期に亘って安定して保持するという点では、未だ改良の余地があり、更に改善された接続端子の開発が進められていた。

特開２００４−１２７６１０号公報特開２０１３−１４９５７８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、圧入固定部のスルーホールに対する挿入力の低減と、圧入固定部のスルーホールに対する圧接固定状態の長期維持とを両立して達成することができる、新規な構造の接続端子を提供することにある。

本発明の第一の態様は、端子本体の一端部に基板のスルーホールに圧入固定される圧入固定部を有する一方、前記端子本体の他端部に他部材に接続される接続部を有し、前記端子本体とは別体の金属材が前記端子本体の前記一端部に組み付けられることにより前記圧入固定部が形成されてなる接続端子において、前記圧入固定部が、前記端子本体の前記一端部の周囲に配設されていると共に、前記端子本体の軸方向に延び且つ軸直方向外方に突出して撓み変形可能な弾性舌片部と、該弾性舌片部の両端部が連結された一対の連結固定部を有し、前記一対の連結固定部が、前記端子本体の前記一端部において前記軸方向で相互に離隔する部位にそれぞれ固定されていることを特徴とする。

本態様によれば、端子本体と別体の金属材からなる圧入固定部に、弾性舌片部を設け、かかる弾性舌片部を基板のスルーホールに圧入固定することができる。それ故、従来の如き端子本体の軸中心を打ち抜いてばね性を付与する場合に比して、弾性変形量が増大された圧入固定部を提供でき、圧入固定部のスルーホールに対する挿入力の低減を図りつつ、圧入固定部をスルーホールに確実に圧接することができる。

しかも、圧入固定部は、さらに弾性舌片部の両端部が連結された一対の連結固定部を有し、かかる連結固定部が端子本体の一端部で軸方向で相互に離隔する部位にそれぞれ固定されている。それ故、スルーホールへの圧接反力により弾性舌片部が軸方向に延びて圧接力が消失することが未然に防止されており、長期間に亘って圧入固定部のスルーホールへの圧接固定状態を有利に維持することも同時に可能となるのである。

本発明の第二の態様は、前記第一の態様に記載のものにおいて、前記端子本体の前記一端部には、前記軸方向に相互に離隔する部位に一対の凹部が設けられており、前記圧入固定部の前記一対の連結固定部には、前記一対の凹部に向かってそれぞれ凹まされて前記一対の凹部に嵌合された一対の嵌合部が設けられており、前記一対の凹部に対する前記一対の嵌合部の嵌合により、前記圧入固定部の前記連結固定部が前記相互に離隔する部位に固定されているものである。

本態様によれば、一対の連結固定部を凹部に向かって凹ませて設けた一対の嵌合部を一対の凹部に嵌合させることにより、連結固定部が軸方向で相互に離隔する部位に固定されている。これにより、予め端子本体に設けた凹部により、端子本体全体の変形を抑えつつ、連結固定部に嵌合部を設けて凹部に嵌合させることができる。それ故、端子本体と圧入固定部の固定を精度よく行うことが可能となる。

本発明の第三の態様は、前記第二の態様に記載のものにおいて、前記圧入固定部が、前記金属材として金属平板を略円筒状に屈曲して構成したものであり、前記金属平板の周方向端面の当接部位に前記一対の嵌合部が設けられているものである。

本態様によれば、端子本体の一対の凹部に一対の連結固定部に設けた一対の嵌合部を嵌合させることで、確実に圧入固定部を端子本体に組付固定することができる。しかも、金属平板の周方向端面の当接部位に前記一対の嵌合部を設けることで、圧入固定部を端子本体に対して確実に嵌合できることから、金属平板を端子本体に巻き込んで圧接していた特許文献２の場合に比して、圧入固定部を形成する金属材を削減することも可能となる。

本発明の第四の態様は、前記第一乃至第三の何れか１つの態様に記載のものにおいて、前記圧入固定部が前記端子本体の前記一端部の周囲を覆う筒形状とされており、前記弾性舌片部が前記圧入固定部の周方向で相互に離隔した３箇所以上に設けられているものである。

本態様によれば、圧入固定部が端子本体の一端部を覆う筒形状であり、且つ弾性舌片部が圧入固定部の周方向で相互に離隔する３箇所以上に設けられていることから、接続端子の軸直方向に加わる荷重成分に対して安定して接続端子を保持することができ、圧入固定部のスルーホールに対する圧接固定状態を長期に亘って安定支持することを有利に達成することができる。なお、端子本体が矩形状の場合は、端子本体の矩形断面の各角部の外方側に４つの弾性舌片部を設けることが望ましく、これにより、一層確実に圧接固定部をスルーホールに安定して圧接保持することができ、基板に対する接続端子の位置固定性も有利に維持することができる。

本発明の第五の態様は、前記第一乃至第四の何れか１つの態様に記載のものにおいて、前記端子本体の先端側に固定された前記連結固定部には、前記スルーホールの挿通時には弾性変形して前記連結固定部のスルーホールの挿通を許容する一方、前記連結固定部のスルーホール挿通後に弾性復帰して前記基板の裏面に当接して、前記スルーホールからの前記連結固定部の抜け出しを防止する抜止突起が設けられているものである。

本態様によれば、端子本体の先端側に固定される連結固定部に対して、スルーホール挿通時には弾性変形してスルーホール挿通を許容すると共に、スルーホール挿通後には弾性復帰して基板の裏面に当接する抜止突起が設けられている。これにより、接続端子にスルーホールから圧入固定部を引き抜く方向の引き抜き力が及ぼされた場合にも、安定して接続端子の圧入固定部をスルーホールに対して位置決め保持することができる。

本発明の第六の態様は、前記第一乃至第五の何れか１つの態様に記載のものにおいて、前記端子本体の前記先端側に固定された前記連結固定部の先端部が、先細形状を有しているものである。

本態様によれば、端子本体の先端側に固定された連結固定部の先端部が、先細形状とされていることから、連結固定部の先端部がガイドとなって接続端子の圧入固定部のスルーホールへの圧入作業を安定して且つ効率よく行うことができる。

本発明によれば、端子本体と別体の金属材からなる圧入固定部に設けた弾性舌片部を基板のスルーホールに圧入固定できる。それ故、従来の如き端子本体の軸中心を打ち抜いてばね性を付与する場合に比して弾性変形量を増大できることから、スルーホールに対する挿入力の低減を図りつつ、スルーホールに確実に圧接できる。しかも、圧入固定部は弾性舌片部の両端部が連結された一対の連結固定部を有しており、連結固定部は端子本体の一端部で軸方向で相互に離隔する部位にそれぞれ固定されている。それ故、スルーホールへの圧接反力により弾性舌片部が軸方向に延びて圧接力が消失することが未然に防止されており、長期間に亘ってスルーホールへの圧接固定状態を有利に維持することも同時に可能となる。

本発明の第一の実施形態としての接続端子を示す斜視図。図１に示した接続端子の製造方法を説明するための展開図（（ａ）プレス打ち抜き後、（ｂ）端子本体に別体の金属材を組み付ける工程、（ｃ）組み付け後）。図１に示した接続端子がプリント基板に立設された状態を示す断面要部拡大斜視図。本発明の第一の実施形態としての接続端子の他の態様を示す斜視図。本発明の第一の実施形態としての接続端子の別の態様を示す平面図。

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。

先ず、図１〜３に、本発明の第一の実施形態としての接続端子１０を示す。なお、以下の説明において、長さ方向及び上下方向とは、図３における上下方向を言い、幅方向とは、図３における左右方向を言うものとする。また、板厚方向とは、図３における紙面に垂直な方向を言うものとする。

接続端子１０は、図１に示されているように、端子本体１２と、後述する端子本体１２とは別体の金属材としての金属平板４８が略円筒状に屈曲変形されて、端子本体１２の一端部１４に組み付けられることにより形成された圧入固定部１６と、を有して構成されている。端子本体１２は、例えば金属線材が所定長さに切断されることによって一体的に形成された棒状の線材端子とされている。金属線材は、例えばタフピッチ銅や黄銅等の銅合金、鉄等から形成された、一定の略矩形断面形状をもって延びる線材とされており、金属線材の周上の表面には、全面に亘ってめっき層が施されている。端子本体１２の一端部１４の表面１８及び裏面２０には、図２（ｂ）に示されているように、軸方向に相互に離隔する部位に平面視及び底面視で略矩形状の一対の凹部２２，２２が設けられている。一方、端子本体１２の他端部２４には、図１に示されているように、図示しない相手側のコネクタ端子等の他部材に接続される接続部２６が設けられていると共に、その先端縁部には、テーパ状の先端先細部２８が形成されている。

圧入固定部１６は、図１に示されているように、端子本体１２の一端部１４の周囲を覆う略筒形状とされており、端子本体１２の軸方向に相互に離隔する箇所に設けられた略角筒状の一対の連結固定部３０ａ，３０ｂと、かかる一対の連結固定部３０ａ，３０ｂを軸方向に連結する略縦長平板状の４本の弾性舌片部３２と、を有して構成されている。より詳細には、弾性舌片部３２は、端子本体１２の４つの角部３４に沿って圧入固定部１６の周方向で相互に離隔した４箇所に設けられていると共に、軸方向の中央部分を端子本体１２の軸直方向外方に突出することにより軸直方向に対して撓み変形可能に形成されている。

また、一対の連結固定部３０ａ，３０ｂの表面３６と裏面３８には、端子本体１２の一端部１４の表面１８及び裏面２０に設けられた一対の凹部２２，２２に対応する部位において、一対の凹部２２，２２に向かってそれぞれ凹まされて一対の凹部２２，２２に嵌合される平面視及び底面視で略矩形状の一対の嵌合部４０，４０が設けられている。すなわち、一対の凹部２２，２２によって軸方向で相互に離隔する部位が構成されており、かかる一対の凹部２２，２２に対して一対の嵌合部４０，４０が嵌合することにより、圧入固定部１６の一対の連結固定部３０ａ，３０ｂが一対の凹部２２，２２に固定されるようになっているのである。

加えて、端子本体１２の先端側（図１中、下側）に固定された連結固定部３０ａの先端部には、端子本体１２の４つの角部３４に対応する部位から先端側斜め内方に向かって延び出す略矩形平板状の４つのガイド片４１が設けられている。この結果、連結固定部３０ａの先端部は、全体として先細形状を有している。一方、連結固定部３０ａの基端部には、側方斜め上方に向かって突出し且つ軸直方向に対して撓み変形可能に形成された略三角断面形状の一対の抜止突起４２，４２が設けられている。また、端子本体１２の基端側（図１中、上側）に固定された連結固定部３０ｂの先端部には、端子本体１２の軸直方向に向かって突出する略台形断面形状の一対の当接突起４４，４４が設けられている。

次に、図２を用いて、このような構造とされた接続端子１０の製造方法について説明する。はじめに、図２（ａ）に示されているように、銅板等の表面に錫等のめっきが施された金属板がプレス打ち抜き加工された平板部材４６を準備する。平板部材４６は、圧入固定部１６を形成する金属材としての個々の金属平板４８が、ブリッジ部５０を介してキャリア部５２に連結されると共に連鎖状に配設されて構成されている。

続いて、金属平板４８の一対の抜止突起４２，４２を斜め下方に向かって屈曲加工する一方、金属平板４８の一対の当接突起４４，４４を鉛直方向下方に向かって屈曲加工する。さらに、各弾性舌片部３２の軸方向中央部分が軸直方向外方に突出するように屈曲加工する。そして、図２（ｂ）に示されているように、端子本体１２を準備して、その一端部１４を金属平板４８の幅方向中央部上に載置後、金属平板４８を略円筒状に屈曲して端子本体１２の一端部１４に組み付ける。より詳細には、図２（ｃ）に示されているように、金属平板４８の一対の周方向端面５４，５４が略当接した状態で、かかる当接部位及びその裏面３８側における端子本体１２の凹部２２に対応する位置を凹部２２に向かって凹むように潰して加締め加工を行う。これにより、一対の連結固定部３０ａ，３０ｂを構成する金属平板４８の部位が端子本体１２の凹部２２に向って凹まされて、一対の嵌合部４０，４０が設けられる。この結果、圧入固定部１６を形成する金属平板４８の両面３６，３８において、一対の凹部２２，２２に対して一対の嵌合部４０，４０が嵌合されて、圧入固定部１６の一対の連結固定部３０ａ，３０ｂが一対の凹部２２，２２に固定されるのである。

このような構造とされた接続端子１０が、図３に示されているように、一端部１４の圧入固定部１６側から、プリント基板５６のスルーホール５８に挿入される。圧入固定部１６の先端部は、ガイド片４１により全体として先細形状を有していることから、圧入固定部１６の先端部がガイドとなって接続端子１０のスルーホール５８への挿入作業を安定して且つ効率よく行うことができるようになっている。接続端子１０がスルーホール５８に対してさらに押し込まれると、圧入固定部１６の連結固定部３０ａの基端部に設けられた一対の抜止突起４２，４２が内方に向かって弾性変形すると共に、各弾性舌片部３２が軸直方向内方へ弾性変形することで、スルーホール５８への挿通が許容される。そして、スルーホール５８挿通後には一対の抜止突起４２，４２が弾性復帰してプリント基板５６の裏面６０に当接することにより、スルーホール５８からの連結固定部３０ａすなわち接続端子１０の抜け出しが防止されるようになっている。これにより、接続端子１０に対してスルーホール５８から圧入固定部１６を引き抜く方向の引き抜き力が及ぼされた場合でも、安定して接続端子１０の圧入固定部１６をスルーホール５８に対して位置決め保持することができるのである。なお、接続端子１０のスルーホール５８への差し込み量は、一対の当接突起４４，４４がプリント基板５６の表面６２に当接されることで規定されるようになっている。

かかる状態において、図３に示されているように、接続端子１０の圧入固定部１６の４つの弾性舌片部３２が、スルーホール５８の挿入時の弾性変形に基づく弾性復元力によりスルーホール５８の内壁６４に圧接されている、すなわち接続端子１０の圧入固定部１６がスルーホール５８に対して圧入固定されているのである。これにより、接続端子１０が、圧入固定部１６の４つの弾性舌片部３２とスルーホール５８の内壁６４に設けられためっき層を介して図示しないプリント基板５６の内部配線に導通されるようになっているのである。

このような構造とされた接続端子１０によれば、端子本体１２と別体形成された圧入固定部１６に弾性舌片部３２を設け、かかる弾性舌片部３２により接続端子１０をプリント基板５６のスルーホール５８に圧入固定することができる。これにより、従来の如き端子本体の軸中心を打ち抜いてばね性を付与する場合に比して、十分な弾性変形量を確保することができることから、スルーホール５８に対する挿入力の低減を図りつつ、圧入固定部１６をスルーホール５８に対して確実に圧接固定することができるのである。

しかも、弾性舌片部３２の両端部が一対の連結固定部３０ａ，３０ｂに連結されていると共に、一対の連結固定部３０ａ，３０ｂが端子本体１２の一端部１４の一対の凹部２２，２２にそれぞれ固定されている。これにより、スルーホール５８への圧接反力により弾性舌片部３２が軸方向に延びて圧接力が消失することが未然に防止されており、長期間に亘って弾性舌片部３２のスルーホール５８に対する圧接固定状態を有利に維持できる。また、予め端子本体１２に凹部２２が設けられていることから、端子本体１２の変形を抑えつつ、一対の連結固定部３０ａ，３０ｂを凹部２２に向かって凹ませて設けた一対の嵌合部４０，４０により、一対の連結固定部３０ａ，３０ｂを凹部２２に嵌合できる。それ故、端子本体１２と圧入固定部１６の固定を精度よく行い得る。

また、圧入固定部１６を構成する金属平板４８の一対の周方向端面５４，５４が略当接した状態で、かかる当接部位における端子本体１２の凹部２２に対応する位置において加締め加工を行われている。これにより、金属平板を端子本体に巻き込んで圧接していた特許文献２の場合に比して、圧入固定部１６を小型化できると共に圧入固定部１６を形成する金属材を削減することができる。

加えて、弾性舌片部３２が圧入固定部１６の周方向で相互に離隔した４箇所に設けられていることから、接続端子１０の軸直方向に加わる荷重成分に対して安定して接続端子１０を保持することができ、圧入固定部１６のスルーホール５８に対する圧接固定状態を長期に亘って安定支持できる。

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、上記実施形態では、凹部２２および嵌合部４０は平面視及び底面視で略矩形状とされていたが、菱形状や多角形状の他、楕円形状や円形状等任意の形状が選択可能である。また、凹部２２は予め端子本体１２に設けられている必要は必ずしもなく、例えば加締めによって嵌合部４０を形成する際に同時に凹部２２が形成されるようにしてもよい。さらに、軸方向で相互に離隔する部位は凹部２２に限定されず、嵌合部４０に嵌合されるものであれば任意のものが採用可能である。また、上記実施形態では、端子本体１２が略矩形断面形状とされていることから、端子本体１２の４つの角部３４に沿って圧入固定部１６の周方向で相互に離隔した４つの弾性舌片部３２が設けられていたが、例えば端子本体１２が略円形断面形状の場合、設けられる弾性舌片部３２は３つであってもよい。さらに、端子本体１２の断面形状に応じた３つ以上の任意の個数の弾性舌片部３２が設定可能である。

加えて、上記実施形態では、端子本体１２は棒状の線材端子とされていたが、図４に示す上記実施形態の他の態様の接続端子６６のように、端子本体６８が、例えば、銅板等の表面に錫等のめっきが施された金属板がプレス打ち抜き加工されることによって形成されていてもよい。これにより、接続部７０を幅広形状にする等、形状に多様性を持たせることが可能となる。また、図５に示す上記実施形態の別の態様の接続端子７２のように、圧入固定部７４の先端部にガイド片４１が設けられていなくてもよい。

１０，６６，７２：接続端子（第一の実施形態）、１２，６８：端子本体、１４：一端部、１６，７４：圧入固定部、２２：凹部（軸方向で相互に離隔する部位）、２４：他端部、２６，６８：接続部、３０ａｂ：連結固定部、３２：弾性舌片部、４０：嵌合部、４２：抜止突起、４８：金属平板（金属材）、５４：周方向端面、５６：プリント基板（基板）、５８：スルーホール、６０：裏面（プリント基板）

Claims

端子本体の一端部に基板のスルーホールに圧入固定される圧入固定部を有する一方、前記端子本体の他端部に他部材に接続される接続部を有し、前記端子本体とは別体の金属材が前記端子本体の前記一端部に組み付けられることにより前記圧入固定部が形成されてなる接続端子において、
前記圧入固定部が、前記端子本体の前記一端部の周囲に配設されていると共に、前記端子本体の軸方向に延び且つ軸直方向外方に突出して撓み変形可能な弾性舌片部と、該弾性舌片部の両端部が連結された一対の連結固定部を有し、
前記一対の連結固定部が、前記端子本体の前記一端部において前記軸方向で相互に離隔する部位にそれぞれ固定されている
ことを特徴とする接続端子。
前記端子本体の前記一端部には、前記軸方向に相互に離隔する部位に一対の凹部が設けられており、前記圧入固定部の前記一対の連結固定部には、前記一対の凹部に向かってそれぞれ凹まされて前記一対の凹部に嵌合された一対の嵌合部が設けられており、前記一対の凹部に対する前記一対の嵌合部の嵌合により、前記圧入固定部の前記連結固定部が前記相互に離隔する部位に固定されている請求項１に記載の接続端子。
前記圧入固定部が、前記金属材として金属平板を略円筒状に屈曲して構成したものであり、前記金属平板の周方向端面の当接部位に前記一対の嵌合部が設けられている請求項２に記載の接続端子。
前記圧入固定部が前記端子本体の前記一端部の周囲を覆う筒形状とされており、前記弾性舌片部が前記圧入固定部の周方向で相互に離隔した３箇所以上に設けられている請求項１〜３の何れか１項に記載の接続端子。
前記端子本体の先端側に固定された前記連結固定部には、前記スルーホールの挿通時には弾性変形して前記連結固定部のスルーホールの挿通を許容する一方、前記連結固定部のスルーホール挿通後に弾性復帰して前記基板の裏面に当接して、前記スルーホールからの前記連結固定部の抜け出しを防止する抜止突起が設けられている請求項１〜４の何れか１項に記載の接続端子。
前記端子本体の前記先端側に固定された前記連結固定部の先端部が、先細形状を有している請求項１〜５の何れか１項に記載の接続端子。