JP2020072015A - プレスフィット端子及び電気部品 - Google Patents

Abstract

【課題】基板のスルーホールに圧入する際に、簡易な構成で適正な位置に安定的に位置決め可能なプレスフィット端子及びプレスフィット端子を有する電子部品を提供する。【解決手段】端子基部２１と、端子基部２１から先端側に連続して設けられ、基板１に形成されたスルーホール２に圧入されることで当該基板１に電気的に接続されるプレスフィット部２２と、を有する端子部２０を備え、端子基部２１には、先端側に向かい且つ端子部から離間する位置に延出する腕部２７が設けられ、腕部２７は、先端側の端部２７ａに基板１に当接可能な基板着座部２８を有し、基板着座部２８が、基板１に当接したときにプレスフィット部２２がスルーホール２に対する基板１の厚さ方向における適正な圧入状態となる位置になるように設けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、回路基板のスルーホールに圧入されることにより、スルーホールの内周面と電気的に接続されるプレスフィット端子及びプレスフィット端子を有する電気部品に関する。

各種電子機器等に使用されるコネクタは、絶縁性の成形樹脂からなるハウジングと、一部が当該ハウジング内に収容される導電性の端子とを備える。当該コネクタを各種電子機器の基板に電気的に接続する際に、コネクタの当該端子と基板との間を接続する手段として、はんだ付け工程が不要なプレスフィット端子が用いられる場合がある。プレスフィット端子は、各種電子機器等の基板に形成されたスルーホールに圧入保持され、スルーホールの内周面と電気的に接続される。

特許文献１及び２には、スルーホールに圧入保持されるプレスフィット部と、プレスフィット部の両側に設けられ、それぞれが基板に当接することでプレスフィット部がスルーホールにおける基板の厚さ方向の適正位置に圧入される基板当接部と、を備えるプレスフィット端子の構成が開示されている。

特許文献１のプレスフィット端子では、基板当接部（文献では基板干渉部）が、プレスフィット部（文献ではばね部）の長手方向中途部から側方に突出形成されている。特許文献２のプレスフィット端子（文献では基板用端子）では、端子基部に連続するプレスフィット部（文献では挿通部）の側方に、端子基部からスルーホールに向けて延びる一対の基板当接部が設けられ、一対の基板当接部は板厚方向において互いに反対方向に突出している。

特開２０１５−１３５７７１号公報 特開２０１６−１４６２７６号公報

プレスフィット端子は、基板に対する良好な電気的接続状態を確保するために、プレスフィット部がスルーホールに圧入された際に、最良のばね特性が発揮される適正位置でスルーホールに接続されることが望ましい。

特許文献１に開示されたプレスフィット端子では、基板当接部は、プレスフィット部の両側方にそれぞれ設けられおり、プレスフィット端子を基板のスルーホールに圧入する際には、２つの基板当接部が基板に当接し、これによりプレスフィット部がスルーホールにおける基板の厚さ方向の適正位置に圧入される。しかし、基板当接部がプレスフィット部に形成されているため、基板当接部が基板に強く押し付けられた場合には、プレスフィット部の基部に応力が集中し、局所的な塑性変形やひび割れを起こすおそれがある。その結果、プレスフィット部において、適切な接触力の維持が困難になるおそれがある。

一方、特許文献２に開示されたプレスフィット端子では、基板当接部とプレスフィット部とが個別に設けられているが、基板当接部が曲げられてプレスフィット部の板厚方向に突出している。そのため、プレスフィット部と基板当接部とを含む端部に厚みのばらつきが生じやすい。このようなプレスフィット端子を成形金型に載置してインサート成形により樹脂ハウジングを形成する場合、プレスフィット端子においてプレスフィット部と基板当接部とを含む端部に厚みのばらつきがあった場合には、成形金型の構造が複雑になる。

上記実情に鑑み、基板のスルーホールに圧入する際に、簡易な構成で適正な位置に安定的に位置決め可能なプレスフィット端子及びプレスフィット端子を有する電子部品が望まれている。

本発明のプレスフィット端子の特徴構成は、端子基部と、前記端子基部から先端側に連続して設けられ、基板に形成されたスルーホールに圧入されることで当該基板に電気的に接続されるプレスフィット部と、を有する端子部を備え、前記端子基部には、前記先端側に向かい且つ前記端子部から離間する位置に延出する腕部が設けられ、前記腕部は、前記先端側の端部に前記基板に当接可能な基板着座部を有し、前記基板着座部が、前記基板に当接したときに前記プレスフィット部が前記スルーホールに対する前記基板の厚さ方向における適正な圧入状態となる位置になるように設けられている点にある。

本構成によれば、基板着座部を基板に当接させるだけで、プレスフィット端子のプレスフィット部を基板のスルーホールの適正位置に圧入することができる。また、腕部とプレスフィット部とが端子基部から分岐して形成されているので、腕部が基板に強く押し付けられたとしても、プレスフィット部は腕部が押し付けられたことによる影響を受け難い。これにより、プレスフィット端子のプレスフィット部は、基板のスルーホールに対する接触不良や過度の応力集中を回避することができ、基板に対する接続状態を安定させることができる。

他の特徴構成は、前記腕部は、前記端子部の両側に夫々設けられている点にある。

プレスフィット端子が基板のスルーホールに圧入された際に、単一のプレスフィット端子であればスルーホールに対して傾いたまま圧入される場合がある。そこで、本構成では、プレスフィット端子において、腕部が端子部の両側方に夫々設けられている。これにより、基板に対して一対の基板着座部が当接することで、単一のプレスフィット端子がスルーホールに対して傾斜して圧入されたとしても、端子部の両側の腕部が基板に当接することにより、傾きを矯正して圧入することができる。

他の特徴構成は、前記腕部及び前記基板着座部は、前記端子部の表面であって前記プレスフィット部の圧入状態における弾性変形方向と平行な二面を外方に延長することによって形成される平行な仮想二平面の間に設けられている点にある。

プレスフィット端子は、樹脂製の筐体に収容して電気部品の一部として用いられることがある。この場合に、プレスフィット端子において、腕部及び基板着座部は、端子部の表面であってプレスフィット部の圧入状態における弾性変形方向と平行な二面を外方に延長することによって形成される平行な仮想二平面の間に設けられていると、腕部を形成する際に曲げ工程が不要となり、腕部及び基板着座部が全体として板状になり簡素な形状になる。これにより、プレスフィット端子をインサートして筐体を成形する際に、成形金型の形状を簡素にすることができ、成形金型を離脱させ易くなる。その結果、プレスフィット端子を筐体にインサートして成形するための成形金型の製造及び取扱いが容易になる。

本発明の電気部品の特徴構成は、上記構成のプレスフィット端子と、前記プレスフィット端子が収容された筐体と、を備え、前記プレスフィット端子は、前記筐体の外面から、前記プレスフィット部と、前記腕部のうち前記基板着座部を含む先端側のみが露出する状態で前記筐体に保持されている点にある。

本構成によれば、電気部品に保持されたプレスフィット端子は、筐体の外面からプレスフィット部と基板着座部のみが露出する構成であるので、電気部品をコンパクトに構成することができ、基板と電気部品の筐体とを近接させて配置することができる。

第１実施形態に係るプレスフィット端子の正面図である。 基板に圧入された状態のプレスフィット端子を示す図である。 プレスフィット端子を収容したコネクタの要部断面図である。 コネクタの要部斜視図である。 第１変形例のコネクタの正面図である。 第２変形例のコネクタの正面図である。 第３変形例のコネクタの正面図である。 別実施形態のプレスフィット端子の斜視図である。 別実施形態のプレスフィット端子の正面図である。 別実施形態のプレスフィット端子を収容したコネクタの要部断面図である。 別実施形態のプレスフィット端子を収容したコネクタの要部断面図である。 別実施形態のプレスフィット端子を収容したコネクタの要部断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

〔第１実施形態〕
図１に示されるプレスフィット端子１０は、例えば、図２のように、基板１に形成されたスルーホール２に圧入されて基板１に電気接続されるものである。

プレスフィット端子１０は、銅、銅合金（例えばリン青銅）等の導電性及びばね性の優れた金属条をプレスして形成された板状体であって、厚みは一定である。プレスフィット端子１０は、表面処理をせずに使用することもできるが、表面に錫メッキ等の導体膜を表面に形成する方が望ましい。図１に示すように、プレスフィット端子１０は、全体として長手状に構成され、端子基部２１と、端子基部２１から先端側に連続して設けられたプレスフィット部２２と、を有する端子部２０を備える。プレスフィット部２２は、基板１に形成されたスルーホール２に圧入状態で圧入されて基板１に電気的に接続される。

プレスフィット部２２は、表裏を貫通するスリット２４と、当該スリット２４を挟んで対向する一対の導電部２５，２６とを有する。一対の導電部２５，２６は、長手方向に延びる中心線Ｘに対して対称である。

プレスフィット端子１０は、端子基部２１に腕部２７を備える。腕部２７は、プレスフィット端子１０の先端側に向かい且つ端子部２０から離間する位置に延出されている。本実施形態では、腕部２７は、端子部２０の両側に夫々設けられている。腕部２７は、先端側の端部に基板１の面部１Ａに当接可能な基板着座部２８を有する。

図２に示すように、基板１のスルーホール２にプレスフィット端子１０が挿入される。プレスフィット部２２において、導電部２５，２６は、最大幅寸法Ａ（図１参照）がスルーホール２の口径Ｂに比べて大きい。このため、導電部２５，２６には、スルーホール２に対して挿入初期から挿入完了にかけて内向き（中心線Ｘに向かう方向）に弾性的な撓みが発生する。プレスフィット部２２はスルーホール２に挿入されて、基板着座部２８が基板１の面部１Ａに当接したときにプレスフィット部２２はスルーホール２に当接し、圧入保持される。プレスフィット端子１０において、基板着座部２８は、基板１の面部１Ａに当接したときに、スルーホール２における基板１の厚さ方向に対してプレスフィット部２２が適正な圧入状態となる位置に設けられている。具体的には、基板着座部２８が基板１の面部１Ａに当接すると、導電部２５，２６の最大幅寸法Ａとなる箇所が、スルーホール２における基板１の板厚Ｃに沿う方向の中央部分に当接する位置で圧入される。すなわち、この位置は、プレスフィット部２２の最大幅寸法Ａの延長線Ａ１から基板着座部２８までの距離Ｄが板厚Ｃの半分になる位置である。

このように、基板着座部２８を基板１に当接させるだけで、プレスフィット端子１０のプレスフィット部２２を基板１のスルーホール２の適正位置に圧入することができる。また、腕部２７とプレスフィット部２２とが端子基部２１から分岐して形成されているので、もし腕部２７が基板１に強く押し付けられたとしても、プレスフィット部２２は腕部２７が押し付けられたことによる影響を受け難い。これにより、プレスフィット端子１０のプレスフィット部２２は、基板１のスルーホール２に対する接触不良や過度の応力集中を回避することができ、基板１に対する接続状態を安定させることができる。さらに、プレスフィット端子１０の導電部２５，２６の最大幅寸法Ａとなる箇所の端子基部２１からの長さが一定で基板１の板厚Ｃが変化した場合にも、基板着座部２８の位置を調整することにより、板厚Ｃに応じた所望の距離Ｄを得ることができ、プレスフィット部２２を適正な圧入状態に維持することができる。また、基板１の板厚Ｃが一定でプレスフィット端子１０の導電部２５，２６の最大幅寸法Ａとなる箇所の端子基部２１からの長さが変化した場合にも、基板着座部２８の位置を調整することにより、所望の距離Ｄを得ることができ、プレスフィット部２２を適正な圧入状態に維持することができる。

図３及び図４に示すように、プレスフィット端子１０はコネクタ４０（電気部品の一例）に用いられる。コネクタ４０は、ハウジング４１（筐体の一例）にプレスフィット端子１０が収容されて構成されている。ハウジング４１は例えば箱形であって樹脂成形されており、プレスフィット端子１０はハウジング４１にインサート成形されている。本実施形態では、プレスフィット端子１０は、ハウジング４１の外面４２から、プレスフィット部２２と、腕部２７のうち基板着座部２８を含む先端側２７ａのみが露出する状態でハウジング４１に保持されている。

本構成のように、コネクタ４０に保持されたプレスフィット端子１０が、ハウジング４１の外面４２からプレスフィット部２２と基板着座部２８のみが露出する構成であると、コネクタ４０をコンパクトに構成することができ、基板１とコネクタ４０のハウジング４１とを近接させて配置することができる。

図４に示すように、腕部２７及び基板着座部２８は、端子部２０の表面であってプレスフィット部２２の圧入状態における弾性変形方向Ｙと平行な二面（プレスフィット部２２の面部）Ｆ１，Ｆ２を外方に延長することによって形成される平行な仮想二平面ＶＦ１，ＶＦ２の間の領域Ｖに設けられている。

本構成により、腕部２７及び基板着座部２８は板厚方向に曲げられておらず全体として板状に形成されて簡素な形状になる。これにより、ハウジング４１にプレスフィット端子１０をインサートして成形する際に、成形金型の形状を簡素にすることができ、成形金型を離脱させ易くなる。その結果、プレスフィット端子１０をハウジング４１にインサートして成形するための成形金型の製造及び取扱いが容易になる。なお、本実施形態においては、端子部２０の両側に腕部２７を夫々設けたが、腕部２７は端子部２０の片側だけに設けてもよい。これは、以下の変形例、他実施形態においても同様である。

〔第１実施形態の変形例１〕
第１実施形態の変形例１を図５に示す。変形例１では、コネクタ４０は、プレスフィット端子１０は、ハウジング４１の外面４２から、プレスフィット部２２と、腕部２７のうち基板着座部２８を含む先端側２７ａのみが露出する状態でハウジング４１に保持され、更に、ハウジング４１が腕部２７とプレスフィット部２２との間に樹脂充填部４１ａを有する。樹脂充填部４１ａは、プレスフィット部２２の長手方向（延出方向）において、導電部２５、２６の外面の湾曲部分２５ａ，２６ａと端子基部２１の外面の直線部分２１ａとの境界Ｅよりも端子基部２１の側に外面が位置する。こうした樹脂充填部４１ａの存在により、コネクタ４０は、プレスフィット部２２の変形が抑制されることなく、プレスフィット端子１０をより安定的にハウジング４１に保持することができる。

〔第１実施形態の変形例２〕
図６に示すように、コネクタ４０は、ハウジング４１の外面４２から腕部２７が全体的に露出する状態でハウジング４１にプレスフィット端子１０が保持されていてもよい。

〔第１実施形態の変形例３〕
図７に示すように、コネクタ４０は、ハウジング４１の外面４２から腕部２７が離間して露出する状態でハウジング４１にプレスフィット端子１０が保持されていてもよい。

〔第２実施形態〕
第２実施形態では、図８に示すように、プレスフィット端子１０は、腕部２７の先端側２７ａが基板１の面部１Ａに沿うように折り曲げられて構成されている。本実施形態では、プレスフィット端子１０が一対の腕部２７を備えており、夫々の先端側２７ａがプレスフィット端子１０の板厚方向に沿って逆方向に折り曲げられている。これにより、基板１に当接する基板着座部２８の面積を大きくすることができ、プレスフィット端子１０をより安定した圧入状態にすることができる。図示しないが、夫々の先端側２７ａが同方向に折り曲げられていてもよい。

〔第３実施形態〕
第３実施形態では、図９に示すように、プレスフィット端子１０は、腕部２７が基板１の面部１Ａに沿う方向にのみ延出されている。腕部２７のうち基板１の面部１Ａに対向する部位に基板着座部２８が設けられる。したがって、腕部２７において基板着座部２８を大きく確保することができる。

〔第４実施形態〕
第４実施形態では、図１０に示すように、プレスフィット端子１０は、一対の腕部２７が端子基部２１から長手方向の中心線Ｘに対して斜め方向に延出されている。すなわち、腕部２７は、プレスフィット部２２に向かうにつれてプレスフィット部２２から徐々に離間する。これにより、コネクタ４０に複数のプレスフィット端子１０が配置される場合に、ハウジング４１の内部において隣接するプレスフィット端子１０の腕部２７、２７の間の距離Ｗを長くすることができる。その結果、プレスフィット端子１０の絶縁距離を容易に確保することができる。

〔第５実施形態〕
第５実施形態では、図１１に示すように、コネクタ４０に複数のプレスフィット端子１０が備えられており、夫々のプレスフィット端子１０は、端子基部２１から延出された１つの腕部２７を備える。腕部２７には先端側の端部に基板着座部２８がそれぞれ設けられている。本構成により、複数のプレスフィット端子１０は、自身が有する腕部２７に設けられた基板着座部２８と、隣接する他のプレスフィット端子１０が有する腕部２７に設けられた基板着座部２８とが基板１に当接することで、夫々のプレスフィット部２２を適正な圧入状態にすることができる。なお、本実施形態では、２つのプレスフィット端子１０は、互いのプレスフィット部２２が隣接するように配置されている。

〔第６実施形態〕
第６実施形態では、図１２に示すように、コネクタ４０に複数のプレスフィット端子１０が備えられており、夫々のプレスフィット端子１０は、端子基部２１から延出された１つの腕部２７を備える。加えて、本実施形態では、２つのプレスフィット端子１０は、端子部２０に対して同じ側に腕部２７が形成されており、プレスフィット部２２と隣接するプレスフィット端子１０の腕部２７とが隣接するように配置されている。本構成により、コネクタ４０のハウジング４１に、隣接するプレスフィット部２２の距離を最低限確保した状態で複数のプレスフィット端子１０を近接配置することができる。その結果、コネクタ４０をコンパクトに構成することができる。

本発明は、基板のスルーホールに圧入することで、スルーホールの内周面と電気的に接続されるプレスフィット端子及び電気部品に利用することができる。

１ ：基板
１Ａ ：面部
２ ：スルーホール
１０ ：プレスフィット端子
２０ ：端子部
２１ ：端子基部
２２ ：プレスフィット部
２４ ：スリット
２５ ：導電部
２６ ：導電部
２７ ：腕部
２７ａ ：先端側
２８ ：基板着座部
４０ ：コネクタ
４１ ：ハウジング
４２ ：外面
Ａ ：最大幅寸法
Ａ１ ：延長線
Ｂ ：口径
Ｃ ：板厚
Ｄ ：距離
Ｆ１，Ｆ２：プレスフィット部の両面
ＶＦ１，ＶＦ２：仮想平面
Ｗ ：距離
Ｘ ：中心線

Claims (4)

1. 端子基部と、前記端子基部から先端側に連続して設けられ、基板に形成されたスルーホールに圧入されることで当該基板に電気的に接続されるプレスフィット部と、を有する端子部を備え、
   前記端子基部には、前記先端側に向かい且つ前記端子部から離間する位置に延出する腕部が設けられ、
   前記腕部は、前記先端側の端部に前記基板に当接可能な基板着座部を有し、
   前記基板着座部が、前記基板に当接したときに前記プレスフィット部が前記スルーホールに対する前記基板の厚さ方向における適正な圧入状態となる位置になるように設けられているプレスフィット端子。
2. 前記腕部は、前記端子部の両側に夫々設けられている請求項１に記載のプレスフィット端子。
3. 前記腕部及び前記基板着座部は、前記端子部の表面であって前記プレスフィット部の圧入状態における弾性変形方向と平行な二面を外方に延長することによって形成される平行な仮想二平面の間に設けられている請求項１または２に記載のプレスフィット端子。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のプレスフィット端子と、
   前記プレスフィット端子が収容された筐体と、を備え、
   前記プレスフィット端子は、前記筐体の外面から、前記プレスフィット部と、前記腕部のうち前記基板着座部を含む先端側のみが露出する状態で前記筐体に保持されている電気部品。

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