JP2718585B2 - コネクタピン - Google Patents

コネクタピン

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JP2718585B2
JP2718585B2 JP3316479A JP31647991A JP2718585B2 JP 2718585 B2 JP2718585 B2 JP 2718585B2 JP 3316479 A JP3316479 A JP 3316479A JP 31647991 A JP31647991 A JP 31647991A JP 2718585 B2 JP2718585 B2 JP 2718585B2
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ボウゼ ペーター
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トーマス アンド ベッツ コーポレーション
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50Fixed connections
    • H01R12/51Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/55Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/58Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals terminals for insertion into holes
    • H01R12/585Terminals having a press fit or a compliant portion and a shank passing through a hole in the printed circuit board

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  • Multi-Conductor Connections (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、PCボードの金属化処
理した貫通開口に挿入するためのコネクタピンに関す
る。
【0002】
【従来の技術】圧力ばめ型のコネクタピンはハンダ付け
不要の接続装置として知られている。公知のコネクタピ
ン(ドイツ特許第2、937、883号)においては、
嵌合部は円筒形で、導入部は円錐形である。これは、ピ
ンの外径が導入部と嵌合部の間の面で移行部なしで急に
最大値になることを意味する。さらに、コネクタピンを
PCボードの開口に押し込む際、嵌合部が開口上端に到
達するとすぐにコネクタピンが開口を突然拡げてしまう
ことを意味する。このような状況ではPCボードの材料
が圧縮するが、これによって何らかの危険性が生じるわ
けではない。しかしながら、開口の金属部がこすり落と
されたり、細長い裂片が生じたりする恐れがある。その
後、そのような裂片が開口から出てくるととんでもない
ショートを起こす可能性がある。また、多層PCボード
の導電層や導電トラックが変形する恐れもある。公知の
コネクタピンにおいて嵌合部に形成された窪みはこの状
況を改善することはできない。この窪みは嵌合部の弾性
を強化し、嵌合部が開口に押し込まれる際に、嵌合部を
規定する枝部が互いの方に向けて動くことができるよう
にする。しかしながら、導入部と嵌合部の間の面でコネ
クタピンの弾性を強化するという点では何の影響も及ぼ
さない。その位置ではコネクタピンは硬いままである。
【0003】別の公知ピン(米国特許第4、776、8
07号)では、嵌合部は外周上に配置された3個の突起
を有する。その結果、嵌合部はその全外周で開口内壁に
当接するのではなく、垂直に走る3本の線のみで当接す
る。しかしながら、開口金属部に切り傷が生じたり、P
Cボードが過度に変形したりする危険性は依然として改
善されない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、コネクタピ
ンの挿入の際にPCボード開口の金属部がこすり落とさ
れたり、細長い裂片が生じたり、またPCボードの導電
層や導電トラックが過度に変形するという従来技術の欠
点を解決する。
【0005】
【発明の目的】上記課題に鑑み、本発明の目的は、コネ
クタピンの挿入の際、開口の金属部から裂片がこすり落
とされることがなく、PCボード材料が過度に変形する
ことのないコネクタピンを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、嵌合部をその外径が下方に向け
て円錐状にわずかに減少するように構成する。嵌合部の
下端には導入部に移行する移行部が形成される。移行部
は、外径が減少する第1部分、これと隣接する一定外径
の第2部分、これと隣接し外径が導入部の外径に向けて
減少する第3部分を有する。嵌合部をこのように構成し
た結果、PCボードに押し込む際、ボード材料は徐々に
圧縮されるだけであり、そのため均一に変形する。この
ようにして、多層PCボードの内側層や導電トラックが
損傷を受けることがなくなる。同じ目的が導入部と嵌合
部の間の移行部によって達成される。移行部は3種類の
部分を持ち、導入部から嵌合部を見ると、最初に外径が
増加し、次に一定となり、最後に増加する。こうしてP
Cボード材料は最初に圧縮された後、均一外径の第2部
分の挿入の時に安定状態となり、外径が再び増加する第
3部分の挿入の時にのみさらに圧縮される。このように
PCボードの開口が徐々に拡張するので、金属部は慎重
に取扱われる。金属部はPCボード材料内に半径方向外
側に徐々に押し込まれて行くので、この状態では裂片が
生じることはない。このようにして、開口を囲む材料や
金属部はコネクタピンを定位置に押し込む時にのみ圧縮
されるので、変形や裂片を生じることはない。
【0007】嵌合部外径の円錐傾斜度は0.5°にする
と好ましい。嵌合部自体の断面はC字形である。C字の
枝部が窪みを包込むが、その端部は丸い形状にする。こ
れら端部は外側と内側の両方で丸い形状にすると望まし
い。こうすると、一点に収束した場合に端部で生じる過
剰な押圧力を避けることができる。またこうすると、コ
ネクタピンが回転した時に金属部から裂片がこすり落ち
るのを防ぐことができる。
【0008】C字の枝部はその端部に向けてその壁厚が
増すようにする。こうすると、枝端部の内側及び外側が
共に、壁厚が増加するにつれてわずかに外側に拡がるよ
うになる。これは、C字は中央部において細くなり、従
って特に可撓性を増すことを意味する。こうしてPCボ
ードに押し込まれた時の嵌合部の弾性が強化される。
【0009】
【実施例】図1に、接続部12と、嵌合部14と、第
1、第2及び第3部分18、20及び22からなる移行
部16と、導入部24とを備えたコネクタピンを示す。
導入部24は方形部26と先端部28に別れる。嵌合部
14内には窪み30が設けられ、上部32と下部34を
有する。上下部32、34の形状はこれらを囲む外壁の
形状に対応する。
【0010】図示するように、嵌合部14は実質的にC
字型である。C字の2本の枝は図5ないし図7におい
て、参照番号36で示す。枝部36の端部38は外側4
0で丸く、また内側42でも丸い。コネクタピンはPC
ボードの開口に押し込まれるのであるが、そのPCボー
ドの一部分を図4ないし図7に参照番号44で示す。コ
ネクタピンを収容する開口は参照番号46で示す。開口
の内壁に金属部48が形成される。嵌合部14はその全
外壁で金属部48や開口46と当接する訳ではなく、た
だいくつかの位置でのみ当接する。接触位置は参照番号
50で示す。
【0011】コネクタピンは、断面積が例えば1mm2
の方形で始まる金属材料で形成される。最終状態におい
ては、嵌合部14の外形は開口46の内径より大きくな
る。
【0012】コネクタピンはコンピュータ制御下のロボ
ットにより、約10kgの力でPCボードの金属化処理
した開口内に押し込むことができる。最初に先端部28
が、次に方形部26が開口46に入る。方形部26もま
だ開口とは接触しない。コネクタピンをさらに進めて行
くと、第3部分22が開口46の頂端と遭遇するように
なる(第3部分22は上に行くにつれ直径が大きくな
る)。開口46は、さらにコネクタピンを押し進めて行
くにつれ徐々に拡がって行く。次に、均一な直径の第2
部分20が開口46内に入って行く。さらに押し進める
と、PCボードの材料が安定しそれ以上の変形は受けな
くなる。最後に、第1部分18が開口46に入る(第1
部分18の直径は再び増加する)。開口46はさらに拡
がる。第1部分18の上端が開口46の上端に達する
と、開口46が拡がるスピードは最大になる。さらにコ
ネクタピンを押し進めると、嵌合部14が開口46内に
入る。嵌合部14の外壁傾斜度は0.5°であり、第1
部分18のそれより小さい。従って、嵌合部14が開口
46内を進む時、開口46はより長い時間に渡って拡が
るけれども、短時間あたりに拡がる度合いは小さくな
る。これは、導電トラックや導電層を備えたPCボード
の材料が損傷することもなく、不規則に変形することも
ないということを意味する。嵌合部14が開口46内に
押し込められるとC字の枝部36も互い近づくように動
く。こうして、PCボード44と金属部48の材料を慎
重に取り扱うことができる。
【0013】図4ないし図7に、嵌合部14が開口46
の内壁またはその金属部48にどのように当接するかを
示す。C字の枝部36の端部38は厚く形成している結
果、枝部を結ぶ中央部は比較的弱いので、嵌合部14は
開口46の高さ方向中央付近において、半径方向内側に
収縮する。図4にこの状態を示す。嵌合部14のC字中
央部は開口46の上端から下(上側位置)と下端から上
(下側位置)、それぞれわずかな範囲でのみ開口46の
金属部48と当接する。この状態も図4に示す。嵌合部
14はその中央でくびれた状態になる。この現象はギタ
ー効果として知られる。嵌合部14が金属部48と当接
する際、開口46の軸方向と直交する横断面において、
線接触はなく、あるのは点接触のみである。図4、そし
て特に図5ないし図7にこの状態を示す。嵌合部14が
金属部48に当接するのは、上側位置と下側位置におけ
る横断面では、わずかに3か所の接触部50においての
みである。開口46の高さ方向中央付近における横断面
では、ギター効果のため、金属部48と当接するのはわ
ずかに2か所の接触部50においてのみである。この状
態を図6に明らかに示す。しかしながら、嵌合部14が
上側位置と下側位置のそれぞれ3か所の接触部50で接
触すれば、傾いたり回転したりということがないようコ
ネクタピン全体をしっかりと開口46内に固定するのに
充分である。この点において、枝部36の2つの端部3
8が、嵌合部14の弾性の結果、金属部48に向けて常
に外側に押しつけられることに注意されたい。
【0014】
【発明の効果】本発明のコネクタピンは、挿入の際、P
Cボード開口の金属部から裂片がこすり落とされること
がないので、その後に回路がショートする恐れがない。
また、PCボード材料が過度に変形することがないとい
う効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のコネクタピンの斜視図である。
【図2】図1の線A−Aに沿って見たコネクタピンの長
手方向断面図である。
【図3】図2のコネクタピンの下部領域の側面図であ
る。
【図4】PCボードに挿入したコネクタピンの下部領域
を示す長手方向断面図である。
【図5】図4の線B−Bに沿って見た断面図である。
【図6】図4の線C−Cに沿って見た断面図である。
【図7】図4の線D−Dに沿って見た断面図である。
【符号の説明】
14 嵌合部 16 移行部 18 第1部分 20 第2部分 22 第3部分 24 導入部 30 窪み 36 枝部 44 PCボード 46 開口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−17967(JP,A) 特開 昭62−276774(JP,A) 特開 昭60− 62071(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属化処理した貫通開口(46)を備え
    たPCボード(44)と、該開口に圧力ばめで収容され
    るコネクタピンとの組合せにおいて、 コネクタピンは、外壁が概ね円柱状の細長い嵌合部(1
    4)を有し、 嵌合部(14)の断面は概ねC字形であり、C字形断面
    は枝部(36)により限定され、枝部の端部(38)の
    壁厚はC字の中央部より大きく、 嵌合部の外壁は、PCボードの上面と下面の近傍の上側
    位置と下側位置において、該開口(46)の軸方向と直
    交する横断面で該開口(46)と点接触で係合し、 嵌合部(14)は該上側と下側位置の中間位置におい
    て、内側に収縮し該開口(46)から離間した部分を有
    し、該収縮部分は、該上側及び下側位置における点接触
    数より少ない数で、該開口(46)の軸方向と直交する
    横断面で該開口(46)と点接触することを特徴とする
    PCボードとコネクタピンの組合せ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の組合せにおいて、嵌合部
    (14)の外壁は該上側及び下側位置において3か所で
    該開口(46)と点接触係合し、該収縮部分は2か所で
    該開口と点接触係合することを特徴とするPCボードと
    コネクタピンの組合せ。
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