JP2019145217A - コネクタ端子及び製造方法 - Google Patents

コネクタ端子及び製造方法 Download PDF

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秀紀 後藤
Hidenori Goto
秀紀 後藤
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住友電装株式会社
Sumitomo Wiring Syst Ltd
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Abstract

【課題】簡易な構成の多品種のコネクタ端子及び該コネクタ端子の製造方法を提供する。
【解決手段】コネクタ端子は、扁平断面を有した接続部と、該接続部に連設され、回路基板のスルーホールに挿入される挿入部を有する脚部とを備え、前記接続部及び脚部の間に、長さ方向に直交し、前記接続部側へ向く面を有する段差が設けられている。
【選択図】図7

Description

本開示は、回路基板のスルーホールに挿入されるコネクタ端子及び製造方法に関する。
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には、回路基板に設けられたスルーホールに、コネクタ端子を挿入して接続する方法が採用されることがある。コネクタ端子には、簡易な構成で低コストに作製されることが求められる。
従来のコネクタ端子は、銅合金等の金属板材に対してプレス打ち抜き加工を行なった後、金型による成形処理を行なって作製されている(特許文献1等)。
特開2016−207453号公報
このように作製される従来のコネクタ端子には、良導電性のメッキ材による表面へのメッキ処理が必要である。このコネクタ端子のメッキ処理は一般的に、成形処理の後に施される。しかしながら成形処理後にメッキ処理を行なう製法では、コネクタ端子の製造コストが高くなるので、先にメッキ処理を行なった材料を使用することが好ましい。また少量多品種のコネクタ端子の作製が必要な場合、後にメッキ処理を施す場合は、より製造コストが嵩む。
本開示の目的は、簡易な構成の多品種のコネクタ端子及び製造方法を提供することである。
本開示の一態様に係るコネクタ端子は、扁平断面を有した接続部と、該接続部に連設され、回路基板のスルーホールに挿入される挿入部を有する脚部とを備え、前記接続部及び脚部の間に、長さ方向に直交し、前記接続部側へ向く面を有する段差が設けられている。
上記のコネクタ端子によれば、簡易な構成でより安定的な保持力を発揮する。
実施の形態1におけるコネクタ端子の斜視図である。 実施の形態1におけるコネクタ端子の正面図である。 実施の形態1におけるコネクタ端子の側面図である。 実施の形態1におけるコネクタ端子の平面図である。 実施の形態1のコネクタ端子の回路基板への接続状態を示す斜視断面図である。 実施の形態2におけるコネクタ端子の斜視図である。 実施の形態2のコネクタ端子の製造工程を模式的に示す斜視図である。 実施の形態3におけるコネクタ端子を示す図である。 実施の形態3のコネクタ端子の変形例を示す図である。 実施の形態3のコネクタ端子の変形例を示す図である。 実施の形態3のコネクタ端子の回路基板への接続状態を示す斜視断面図である。
[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コネクタ端子は、扁平断面を有した接続部と、該接続部に連設され、回路基板のスルーホールに挿入される挿入部を有する脚部とを備え、前記接続部及び脚部の間に、長さ方向に直交し、前記接続部側へ向く面を有する段差が設けられている。
本開示の一態様にあっては、接続部を潰し工程にて形成できる。潰し工程により接続部と脚部との間に段差が生成される。一部を潰して接続部を形成する工程ではメッキ層への影響も低減できるので、金属製材料としてメッキ処理が施してあるものを使用できる。
(2)本開示の一態様に係るコネクタ端子は、前記接続部は扁平な矩形断面を有し、前記脚部は、前記接続部の断面の短手方向の長さよりも長い辺を持つ正方形断面を有している。
本開示の一態様にあっては、棒状の接続部と、該接続部から連設される脚部とは断面正方形の金属製材料の一部を潰して接続部を形成して作製され、この潰し工程により接続部と脚部との間に段差が生成される。一部を潰して接続部を形成する工程ではメッキ層への影響も低減できるので、金属製材料としてメッキ処理が施してあるものを使用できる。
(3)本開示の一態様に係る製造方法は、上記のいずれか1つのコネクタ端子を製造する製造方法であって、金属製の線状材料を、前記接続部及び脚部に対応する長さに切断する工程と、切断して得られた棒状の材料の長さ方向の一部を潰して前記接続部を形成する工程とを含む。
本開示の一態様にあっては、線状の金属製材料を接続部と脚部とに対応する長さに切断して得られる棒状の材料の一部を潰す加工によりコネクタ端子を作製でき、先メッキ処理も可能である。
[本開示の実施形態の詳細]
本開示の実施形態に係るコネクタ端子の具体例を、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。
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1におけるコネクタ端子1の斜視図であり、図2は正面図、図3は側面図、図4は平面図である。コネクタ端子1は、金属製の棒状部品である。コネクタ端子1は、電子機器と回路基板との間を電気的に接続する用途で使用される。コネクタ端子1は、電子機器のコネクタ部等に接続される接続部10と、該接続部10から連設され、回路基板に接続される脚部11とを備える。
接続部10は、扁平な矩形断面を有している。接続部10の4つの角は大きく面取りされている。接続部10の一端の周縁は同様に大きく面取りされている。
脚部11は、接続部10から連設されて正方形断面を有している。正方形断面の一辺は、接続部10の断面の長辺よりも短く、短辺よりも長い。脚部11の角部には小さくR面取りがされている。脚部11の先端部には先端に向けて縮小するテーパ面111が形成されている。また脚部11は、テーパ面111の形成部分よりも接続部10側の一部に回路基板のスルーホールに挿入されて電気的に接続される挿入部112を有する。挿入部112の断面の形状及び寸法は、脚部11と同一としてあるが異なっていてもよい。なお挿入部112の径を大きくし、弾性力を持たせる加工を施すことでスルーホールに圧入されて固定されるプレスフィット端子とすることもできる。
コネクタ端子1は、接続部10と脚部11との間に段差12を有している。段差12は、脚部11の長さ方向に直交し、接続部10側に向く面120を有している。コネクタ端子1はまた、接続部10と脚部11との間の境界部分に、前記接続部10の断面の長辺の余剰部分に対応し、長さ方向に直交し、脚部11側に向くストッパ面121を有している。
図5は、実施の形態1のコネクタ端子1の回路基板2への接続状態を示す斜視断面図である。図5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せた丸孔であり、基板上に形成された導体パターンに連続している。コネクタ端子1は、脚部11の挿入部112をスルーホール20に挿入し、その隙間を半田付けしてスルーホール20の内面を覆う導体に電気的に接触させて使用される。
また実施の形態1のコネクタ端子1は、図5に示すように、回路基板2上に設置された台座22に支えられて接続される。台座22は、複数の脚により回路基板2の一面に固定されており、回路基板2に対向する天板を有している。該天板には、スルーホール20の形成位置に対応する箇所に、脚部11の挿通が可能な孔が設けられている。
コネクタ端子1は、脚部11を台座22の天面の孔に先端から通し、該孔に対応するスルーホール20に挿入部112を通して装着される。テーパ面111は、脚部11のスルーホール20への導入を案内する作用をなす。挿入部112は、方形断面の対角線の長さがスルーホール20の内径よりも少し大きいが、脚部11の長さ方向に力を加えることでスルーホール20の内部に入り込む。コネクタ端子1は、段差12におけるストッパ面121が台座22の天面に当接するまで押し込まれて長さ方向に位置決めされる。コネクタ端子1とスルーホール20との間は、半田付けにより電気的に接続される。
このようなコネクタ端子1は、例えば正方形断面を有する金属製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以下の手順で作製される。棒状の材料には先ず、先端にテーパ面が形成される。次に、棒状の材料におけるテーパ面111側とは反対側にて、接続部10の長さに対応する部分に対し両側から潰し加工を行ない、接続部10を形成する。このときの潰し加工により、接続部10と脚部11との境界に、面120を持つ段差12が形成される。
このように実施の形態1のコネクタ端子1は、金属製線材を所定の長さに切断して得られる棒状の材料の半部を潰す潰し加工により作製できる。実施の形態1におけるコネクタ端子1では、挿入部112は金属製線材のまま使用している。したがって先メッキ処理を施した金属製線材を材料として使用することができ、コスト減が可能である。
(実施の形態2)
図6は、実施の形態2におけるコネクタ端子1の斜視図である。実施の形態2におけるコネクタ端子1は、脚部11に張出部113を備える点以外は、実施の形態1におけるコネクタ端子1と同様であるので、共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
実施の形態2において脚部11の略中央部には張出部113が設けられている。張出部113は、脚部11の幅方向の両側面から外向きに張り出している。実施の形態2では張出部113よりも先端側を挿入部112としてあり、また張出部113の脚部11の先端に向く長さ方向に直交する面をストッパ面121としてある。
実施の形態2におけるコネクタ端子1は、回路基板2に台座22を使用することなく挿入部112をスルーホール20に挿入して使用される。挿入部112は、先端をスルーホール20に挿入し、長さ方向に力を加えることでスルーホール20に入り込む。コネクタ端子1は、張出部113のストッパ面121がスルーホール20の周縁に当接するまで押し込まれることで長さ方向に位置決めされる。
図7は、実施の形態2のコネクタ端子1の製造工程を模式的に示す斜視図である。コネクタ端子1は、図7Aに示すように、例えば正方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100を用いて作製される。切断された棒状の材料100に対しては図7Bに示すように、挿入部112及びテーパ面111が形成されると共に、金型により張出部113を有する脚部11が形成される。次に図7Cに示すように、材料100の脚部11とは反対側の半部に対し、対向面を両側から潰す加工を行なう。この潰し加工により、潰された半部と脚部11との境界に段差12が生成される。次に図7Dに示すように、潰された半部の脚部11と反対側の端部に、プレス加工により窪み109が形成される。更に図7Eに示すように、窪み109の幅及び外縁に沿って、接続部10の外周が金型によって打ち抜かれるトリミング加工が行なわれ、コネクタ端子1が作製される。接続部10の幅は、トリミング加工時の金型に補助具を使用することにより、図7Fに示すように、共通の金型を用いて幅狭の接続部10を形成することもできる。このように、共通の金型を用いて、同一形状の脚部11と、異なる形状の接続部10とを持つコネクタ端子1を作製することが可能である。なお図7Cに示すように、接続部10の両側部のテーパ状の面取りは、潰し加工時に形成されるとよい。また潰された半部の端部に形成された窪み109は、トリミング加工後に接続部10の周縁の面取り部分となる。
なお図7に示した製造工程は、切断されて得られた棒状の材料100を複数個単位で、図示しないホルダに嵌め込み、このホルダと共に加工機械内で搬送される間に順次実行される。加工機械内の異なる箇所で順に、図7Aから図7E(又は図7F)の説明図に示した工程が実行されてコネクタ端子1が作製される。
このように実施の形態1のコネクタ端子1は、金属製線材を所定の長さに切断して得られる棒状の材料100の略半分を潰す潰し加工により作製できる。実施の形態2においても、挿入部112は金属製線材のまま使用される。したがって先メッキ処理を施した金属製線材を材料として使用することができ、コスト減が可能である。また実施の形態2では、脚部11に張出部113を設けているので台座22は不要である。
(実施の形態3)
図8は、実施の形態3におけるコネクタ端子1を示す図であり、図8Aは斜視図、図8Bは正面図、図8Cは側面図、図8Dは平面図である。実施の形態3におけるコネクタ端子1は、脚部11全体が挿入部112としてある点と、回路基板2に台座22なしに接続される点(図11参照)以外は、実施の形態1におけるコネクタ端子1と同様の構成を有するので、共通の構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
実施の形態3のコネクタ端子1は、実施の形態1のコネクタ端子1における接続部10が、全体の長さの略半分であったのに対し、図8に示すように、接続部10には先端にテーパ面111を有する挿入部112が直接的に連設されている。
図9は、実施の形態3のコネクタ端子1の変形例の模式図であり、図9Aは斜視図、図9Bは正面図、図9Cは側面図、図9Dは平面図である。図9に示したコネクタ端子1は、接続部10が幅狭である点以外は図8に示したコネクタ端子1と同一である。図9に示す幅狭の接続部10は、実施の形態2で図7を参照して説明したように、補助具を使用することにより、図8に示した幅広の接続部10と共通の金型を用いて作製することができる。
図10は、実施の形態3におけるコネクタ端子1の変形例の模式図であり、図10Aは斜視図、図10Bは正面図、図10Cは側面図、図10Dは平面図である。図10に示すコネクタ端子1は、接続部10の形状が異なる以外は図8に示したコネクタ端子1と同一である。図10に示す接続部10は、挿入部112との連設部分に、幅方向の両側から外向きに張り出す耳状の張出部101が設けてある。
図11は、実施の形態3のコネクタ端子1の回路基板2への接続状態を示す斜視断面図である。図11には、図8で示したコネクタ端子1と、図9で示した変形例のコネクタ端子1とが回路基板2に接続された状態が示されている。
実施の形態3のコネクタ端子1は、脚部11の挿入部112はその長さ方向に力を加えることでスルーホール20の内部に入り込む。コネクタ端子1は、接続部10の幅広部分の長さ方向に直交する面がスルーホール20の周縁に当接するまで押し込まれ、長さ方向に位置決めされる。
このように、脚部11の形状が同一であって接続部10の形状が異なる多品種のコネクタ端子1を、共通の金型を用いて夫々少量でも作製することができる。
実施の形態1から3に示したように、コネクタ端子1は先メッキ処理を施した金属線材を使用して作製することができる。金属線材を使用することで安価に作製することができる。潰し加工で接続部10を形成することで、異なる形状の接続部10を持つ少量多品種のコネクタ端子1を作製することができる。また同一形状の脚部11に対して共通の金型で異なる形状の接続部10を持つコネクタ端子1を作製することができる。なおこの潰し加工によって接続部10及び脚部11との間には、段差12が生成される。この段差12は、金属板材をプレス加工して接続部と脚部とを形成する場合には生じない。
更に、上述した実施の形態1から3のコネクタ端子の態様により、回路基板2のスルーホール20の形状を低コストである丸孔とすることができる。また従来、平角線材即ち断面矩形状の線材を用いる場合には、伸線における工数が多く高コストであったところ、本実施の形態1から3のコネクタ端子においては、正方形断面を有する金属製線材を用いて作製しているので、工数を抑えることができ、低コストで作製することができる。
なお実施の形態1から3におけるコネクタ端子1は、図1から図11に示したように、いずれも接続部10に傾斜面及び面取りが形成されているが、これらは必須ではない。
1 コネクタ端子
10 接続部
11 脚部
111 テーパ面
112 挿入部
12 段差
120 面
2 回路基板
20 スルーホール

Claims (3)

  1. 扁平断面を有した接続部と、
    該接続部に連設され、回路基板のスルーホールに挿入される挿入部を有する脚部と
    を備え、
    前記接続部及び脚部の間に、長さ方向に直交し、前記接続部側へ向く面を有する段差が設けられている
    コネクタ端子。
  2. 前記接続部は扁平な矩形断面を有し、前記脚部は、前記接続部の断面の短手方向の長さよりも長い辺を持つ正方形断面を有している
    請求項1に記載のコネクタ端子。
  3. 請求項1又は2に記載のコネクタ端子を製造する製造方法であって、
    金属製の線状材料を、前記接続部及び脚部に対応する長さに切断する工程と、
    切断して得られた棒状の材料の長さ方向の一部を潰して前記接続部を形成する工程と
    を含む製造方法。
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