JP2019075211A

JP2019075211A - プレスフィット端子

Info

Publication number: JP2019075211A
Application number: JP2017198655A
Authority: JP
Inventors: 秀紀後藤; Hidenori Goto
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2017-10-12
Filing date: 2017-10-12
Publication date: 2019-05-16

Abstract

【課題】強固な保持力を実現するプレスフィット端子を提供する。【解決手段】回路基板のスルーホールに圧入される圧入部を有するプレスフィット端子であって、前記圧入部は、一部を欠落させた円環状の断面を有して棒状の本体部に連設されており、前記断面は、欠落部の両側に、前記スルーホールの内径よりも大きな外径を有する第１部分と、前記欠落部の反対側に、前記スルーホールの内径と略等しい外径を有する第２部分とを有する。【選択図】図１

Description

本開示は、回路基板のスルーホールに圧入されるプレスフィット端子に関する。

回路基板に実装されている電子部品と、基板外の電子部品との間の電気接続は、回路基板に設けられたスルーホールに、該スルーホールよりも少し寸法が大きい端子（プレスフィット端子）を圧入するプレスフィット接続が採用されている。プレスフィット端子には、簡易な構成でスルーホールに強固に保持されることが求められる。

特許文献１には、ニードルアイ型のプレスフィット端子が開示されている。特許文献１のニードルアイ型のプレスフィット端子は、スルーホールよりも細径の丸棒の中途に、径方向の孔を穿つことで拡径させた圧力保持部を設け、先端部を細くした構成を有している。

特開２００４−１２７６１０号公報

特許文献１に開示されているようなニードルアイ型のプレスフィット端子の圧力保持部は、拡径部の外面のみでスルーホールの壁面に接触する。したがって壁面との接触面積が小さく、保持力が不十分な可能性がある。

車載電子機器内の基板でプレスフィット接続を採用する場合、走行中の車輌における大きな振動であってもスルーホールから外れないように、より強固な保持力を発揮するプレスフィット端子を用いることが求められる。

本開示の目的は、強固な保持力を実現するプレスフィット端子を提供することである。

本開示の一態様に係るプレスフィット端子は、回路基板のスルーホールに圧入される圧入部を有するプレスフィット端子であって、前記圧入部は、一部を欠落させた円環状の断面を有して棒状の本体部に連設されており、前記断面は、欠落部の両側に、前記スルーホールの内径よりも大きな外径を有する第１部分と、前記欠落部の反対側に、前記スルーホールの内径と略等しい外径を有する第２部分とを有する。

上記のプレスフィット端子によれば、簡易な構成でより強固な保持力が発揮される。

本開示の一実施形態のプレスフィット端子の模式斜視図である。本開示の一実施形態のプレスフィット端子の正面図である。本開示の一実施形態のプレスフィット端子の側面図である。本開示の一実施形態のプレスフィット端子の平面図である。図２中のＶ−Ｖ線による断面図である。プレスフィット端子の変形状態を示す正面図である。プレスフィット端子の変形状態を示す斜視断面図である。プレスフィット端子の変形状態の説明図である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

（１）本開示の一態様に係るプレスフィット端子は、回路基板のスルーホールに圧入される圧入部を有するプレスフィット端子であって、前記圧入部は、一部を欠落させた円環状の断面を有して棒状の本体部に連設されており、前記断面は、欠落部の両側に、前記スルーホールの内径よりも大きな外径を有する第１部分と、前記欠落部の反対側に、前記スルーホールの内径と略等しい外径を有する第２部分とを有する。

本開示の一態様にあっては、圧入部は第１部分の欠落部の幅を減じるように内側に撓むことでスルーホールの内部に入り込む。第２部分は、外径がスルーホールと略等しいからスルーホールの内壁面に隙間なく当接する。第１部分は撓んで内側に入り込むが、元の形状に戻ろうとするから、スルーホールからの反力によって第２部分がスルーホールの内壁に更に押し当てられることで強固に保持される。

（２）本開示の一態様に係るプレスフィット端子は、前記本体部は扁平な矩形断面を有し、前記第２部分の肉厚は、前記本体部の厚みと略等しい。

本開示の一態様にあっては、第２部分の肉厚は本体部の厚みと略等しくしてあり、即ち本体部との間に段差無しで連続している。加工の過程において本体部の表面と同一の状態の表面を残すことが可能である。

（３）本開示の一態様に係るプレスフィット端子は、前記第２部分の内周面には、内向きに突出する突起が設けられている。

本開示の一態様にあっては、加工の過程において突起と該突起と反対側の面を加工の対象としていない。これにより、先にメッキ処理を行なった場合にこの部分のメッキ層をそのままの状態で残すことができる。また突起は長さ方向にリブ状に連設されるから強度も向上する。

（４）本開示の一態様に係るプレスフィット端子は、前記第２部分における前記突起の表面及び該突起の反対側の外面は、前記圧入部の長さ方向に沿って前記本体部の外面の一部から連続している。

本開示の一態様にあっては、プレスフィット端子は本体部の外面と段差無しで連続している面を有する。加工の過程において本体部の表面と同一の状態の表面を残すことが可能であり、先にメッキ処理を行なった場合にこの部分のメッキ層をそのままの状態で残すことができる。

（５）本開示の一態様に係るプレスフィット端子は、前記圧入部は、前記第１部分の外面に形成され、先端に向けて連続的に傾斜する傾斜面を有する。

本開示の一態様にあっては、傾斜面により、スルーホールの内側に先端を挿入し易くなる。

（６）本開示の一態様に係るプレスフィット端子は、前記圧入部は、先端の外周縁に形成された面取り部を有する。

本開示の一態様にあっては、先端の外周縁に形成された面取り部により、スルーホールの内側に先端を挿入し易くなる。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の実施形態に係るプレスフィット端子の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

図１は、本開示の一実施形態のプレスフィット端子１の模式斜視図であり、図２は正面図、図３は側面図、図４は平面図であり、図５は図２中のＶ−Ｖ線による断面図である。本開示のプレスフィット端子１は、図示しない電子機器のコネクタ部等に接続される部品であり、本体部１０、接続部１２及び圧入部１１を備える。本体部１０、接続部１２及び圧入部１１はいずれも導電性の金属製である。

本体部１０は、棒状をなし扁平な矩形断面を有している。接続部１２は本体部１０の一端に、本体部１０と同形の断面を有して連設されている。接続部１２の本体部１０から遠位側の端部は外周が面取りされている。プレスフィット端子１は電子機器のコネクタ部に接続部１２を介して電気接続される。

本体部１０の他端に、圧入部１１が連設されている。本体部１０の圧入部１１寄りの部分は、図１及び図２に示すように幅が縮小してある。圧入部１１は、一部を欠落させた略円環状の断面を有しており、断面は欠落部の両側の第１部分１１１と欠落部の反対側の第２部分１１２とを有している。第１部分１１１の外径は、第２部分１１２の外径よりも大きい。第２部分１１２の内周面には内向きに突出する突起１１３を有する。この突起１１３により、圧入部１１の断面は丸みのあるＥ字状とも言える。圧入部１１の断面中心Ｏ’と、本体部１０の断面中心Ｏとは本体部の厚み方向に偏位している。断面の欠落部及び突起１１３は、本体部１０の断面中心Ｏと圧入部１１の断面中心Ｏ’とを結ぶ直線上に位置している。そして第２部分１１２は突起１１３に対応する部分でその肉厚が本体部１０の厚みと略等しい。言い換えれば第２部分１１２の、本体部１０の厚み方向の長さが本体部１０の厚みと等しい。一方で第１部分１１１の肉厚は、第２部分１１２よりも薄い。

またこの突起１１３と第２部分１１２の外面との間の部分で、本体部１０に連続している。つまり、本体部１０の幅広の両面の一部は、幅方向における中央部分にて、第２部分１１２の突起１１３及び該突起１１３の反対側の外周面の一部と、長さ方向に沿って先端に向けて段差を有さず連続している。

なお更に具体的に言えば、圧入部１１の断面における第２部分１１２の外周は、突起１１３に対応する箇所を中心にした円弧状をなし、その中心角度は１８０度に少し満たない。これに対し第１部分１１１も外周が円弧状の輪郭をなすように内向きに湾曲している。そして第１部分１１１及び第２部分１１２を連絡する第３部分は直線状である。

また圧入部１１の断面は、根元部分から長さ１／４程度までは略等しい大きさであり、残り３／４程度は先端に向けて連続的に小さくなるようにしてある。また圧入部１１の断面における第１部分１１１には、先端に向けて連続的に傾斜する傾斜面１１４が形成されている。また先端の外周縁には面取り部１１５が設けられている。

なお本体部１０、接続部１２及び圧入部１１は、例えば矩形断面を有する金属線材を所定の長さに切断して得られる棒状の材料を用いて一体的に形成できる。具体的には、金属線材に対し予め錫等の良導電性のメッキ材によりメッキ処理を施しておき、切断した棒状の材料の接続部１２に対応する部分に面取りを施し、圧入部１１に対応する部分に対しプレス加工により、本体部１０との境界に切れ込みを入れつつ円筒状に成形する。このとき圧入部１１の突起１１３の部分と該突起１１３と対向する外面部分は、加工対象としないことにより、本体部１０との連続箇所から先の部分は、長さ方向に沿うようにしてメッキ処理が施された表面がほぼ、そのまま残る。円筒状への成形は例えば、この突起１１３に対応する部分を軸にし、残りの部分を一方向へ向かって潰し加工を施し、更に、第１部分１１１に対応する両端部分に対し更に、潰し加工が施されて内側に湾曲される。なお、メッキ処理は加工完了後に施されてもよい。

また金属製の平板状材料を用いて打ち抜き加工及びプレス加工により、複数のプレスフィット端子１を一括して形成してもよい。この際も材料となる平板部材には予めメッキ処理を施していたとしても、圧入部１１の突起１１３の部分と該突起１１３と対向する外面部分は、加工対象とならず、メッキ処理後の表面がほぼ、そのまま残る。勿論複数を一括して形成する場合であっても、メッキ処理は加工完了後に施されてもよい。

このように構成されるプレスフィット端子１は、その圧入部１１の形状により、基板のスルーホールへの保持力が従来よりも向上する。以下図面を参照して、圧入部１１のスルーホールへの圧入状態について説明する。図６は、本開示のプレスフィット端子１の変形状態を示す正面図であり、図７は斜視断面図である。

図６及び図７において符号２は回路基板を示している。回路基板２は、絶縁性の基板に設けられたスルーホール２０を備える。スルーホール２０は、基板を厚さ方向に貫通し、内面を導体により被覆された丸孔であり、基板上に形成された導体パターンに含まれる。プレスフィット端子１は、圧入部１１をスルーホール２０に圧入して使用される。

回路基板２のスルーホール２０の内径は、例えば１．１０（±０．０５）ミリメートルである。そして圧入部１１の第１部分１１１の外面は、断面中心Ｏ’から最大約０．７ミリメートルの円弧状でありその外径はスルーホール２０の内径よりも長い。第２部分１１２の外面は、断面中心Ｏ’から最大０．５２５ミリメートルの円弧状であり、その外径はスルーホール２０の内径と略等しい。突起１１３に対応する第２部分１１２の肉厚は、０．５２５で本体部１０の厚みと等しい。第１部分１１１及び第２部分１１２を連絡する第３部分における幅は、最大で０．９５ミリメートルにしてある。圧入部１１の断面は最大で縦横が０．９５ミリメートル×１．２２５ミリメートルである。

プレスフィット端子１は、圧入部１１の先端に面取り部１１５を有し、更に傾斜面１１４を有する。したがってプレスフィット端子１の先端は、スルーホール２０の内側に挿入され易い。そして圧入部１１の先端は、断面の寸法がスルーホール２０の内径と合致する箇所までは抵抗なく、縮小部分による傾斜によってスルーホール２０内に導入される。圧入部１１の第２部分１１２の外周の径は、スルーホール２０の内径と合致しているから、第２部分の外面は、スルーホール２０の周縁に全体的に当接する。プレスフィット端子１の本体部１０に対し、その長さ方向に力を加えることで圧入部１１は、その内部の空洞及び断面欠落部によってスルーホール２０の内部に入り込むように変形する。このとき本体部１０の断面中心Ｏと圧入部１１の断面中心Ｏ’とが偏位していることで、長さ方向に加えられる力に対する強度が向上している。また、突起１１３は長さ方向に沿ってリブ状に連設されているから、圧入部１１の強度が向上している。圧入部１１は、第１部分１１１の欠落部の幅を減じるように内側に撓むことでスルーホール２０の内部に入り込む。そして本体部１０と圧入部１１との境界に相当する段差部が、スルーホール２０の周縁に当接するまで押し込まれ、長さ方向が固定される。圧入部１１の第２部分１１２の外面はスルーホール２０の内壁面に隙間なく当接する。第１部分１１１が元の形状に戻ろうとする反力により、第２部分１１２がスルーホール２０の内壁に更に押し当てられることでプレスフィット端子１はスルーホール２０の内部に固定される。

プレスフィット端子１の圧入状態への変形について更に説明する。図８は、本開示のプレスフィット端子１の変形状態の説明図である。図８に示すように本開示のプレスフィット端子１では、圧入される際に、第１部分１１１が内側へ入り込むように撓む。そして太線で示す３箇所の外周部分をスルーホール２０の内壁面に当接させ、接触面積を広くすることができる。そして第１部分１１１が元の形状に戻ろうとし、図８中のハッチングで囲む部分Ａでスルーホール２０の内壁面に力を加える。スルーホール２０の内壁面から、プレスフィット端子１へはその反力が掛かり、その反力によって第２部分１１２における部分Ｂがスルーホール２０の内壁面に押し当てられる。圧入部１１の部分Ｂの外径は、スルーホール２０の内径に略等しいから、全面に亘ってスルーホール２０の内壁面に当接し、接触面積が広範囲に亘る。したがって押し当てられる力及び摩擦力によって保持力が高まる。また第２部分１１２における部分Ｂは、圧入部１１の成形の過程でのメッキ層の破損が他の部分よりも少ない。この部分Ｂがスルーホール２０に強く押し当てられて接触することでプレスフィット端子１の導電性も良好となる。

このように、本開示のプレスフィット端子１により、導電性も維持して強固な保持力を実現することができる。

なおスルーホール２０及びプレスフィット端子１の寸法は、上述した寸法に限られないことは勿論である。プレスフィット端子１の寸法は、対応するスルーホール２０の寸法に合わせて設定されればよい。

１プレスフィット端子
１０本体部
１１圧入部
１１１第１部分
１１２第２部分
１１３突起
１１４傾斜面
１１５面取り部

Claims

回路基板のスルーホールに圧入される圧入部を有するプレスフィット端子であって、
前記圧入部は、一部を欠落させた円環状の断面を有して棒状の本体部に連設されており、
前記断面は、
欠落部の両側に、前記スルーホールの内径よりも大きな外径を有する第１部分と、
前記欠落部の反対側に、前記スルーホールの内径と略等しい外径を有する第２部分と
を有する
プレスフィット端子。
前記本体部は扁平な矩形断面を有し、
前記第２部分の肉厚は、前記本体部の厚みと略等しい
請求項１に記載のプレスフィット端子。
前記第２部分の内周面には、内向きに突出する突起が設けられている
請求項１又は２に記載のプレスフィット端子。
前記第２部分における前記突起の表面及び該突起の反対側の外面は、前記圧入部の長さ方向に沿って前記本体部の外面の一部から連続している
請求項３に記載のプレスフィット端子。
前記圧入部は、前記第１部分の外面に形成され、先端に向けて連続的に傾斜する傾斜面を有する
請求項１から４のいずれか１項に記載のプレスフィット端子。
前記圧入部は、先端の外周縁に形成された面取り部を有する
請求項１から５のいずれか１項に記載のプレスフィット端子。