JP4149904B2

JP4149904B2 - 接続端子及び該接続端子を用いたジョイントコネクタ

Info

Publication number: JP4149904B2
Application number: JP2003395920A
Authority: JP
Inventors: 真史塚本
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2003-11-26
Filing date: 2003-11-26
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2023-11-26
Also published as: JP2005158511A

Description

本発明は、プレスフィット部が回路基板の端子挿入孔に圧入されることによって回路基板の導体層に電気的に接続される接続端子及び該接続端子を用いたジョイントコネクタに関する。

この種の接続端子として、図９に示すものがある（例えば、特許文献１参照。）。

この接続端子１００は、図９に示すように、相手端子に接続可能な相手端子接続部１０１と、端子挿入方向Ａ１の先端側より幅広の楕円面状に形成され、内部の略楕円孔１０２ａによって幅広の幅寸法を収縮する方向に撓み変形可能なプレスフィット部１０２とを備えている。

一方、回路基板１１０には端子挿入孔１１１が形成され、この端子挿入孔１１１の内面には導体層１１２が配置されている。

上記構成において、接続端子１００のプレスフィット部１０２を回路基板１１０の端子挿入孔１１１に挿入すると、プレスフィット部１０２がその幅を収縮する方向に撓み変形して端子挿入孔１１１内に圧入される。この圧入されたプレスフィット部１０２は、その撓み復帰力で導体層１１２に圧接されることによって回路基板１１０の導体層１１２に電気的に接続される。

この接続端子１００によれば、単なる挿入動作によって回路基板１１０への装着と電気的接続作業とを共に行うことができる。
特開平７−１９２７９９号公報

しかしながら、前記従来の接続端子１００では、相手端子接続部１０１に接続された相手端子（図示せず）が引き抜かれると、相手端子接続部１０１の長手方向に沿った引き抜き力がプレスフィット部１０２に作用し、その引き抜き力の方向Ａ１とプレスフィット部１０２の端子挿入孔１１１からの抜け方向Ａ２とが同じであるため、接続端子１００のプレスフィット部１０２が端子挿入孔１１１から容易に脱落するおそれがあった。

また、プレスフィット部１０２が端子挿入孔１１１より少しでも引き抜き方向Ａ１に変移すると、接続端子１００と導体層１１２との間が電気的に接触不良になる。そのため、電気的接続の信頼性が低いという問題があった。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、接続端子の脱落防止と接続信頼性の向上を図ることができる接続端子及び該接続端子を用いたジョイントコネクタを提供することを目的とする。

請求項１の発明は、相手端子に接続可能な相手端子接続部と、幅寸法を収縮する方向に撓み変形可能で、且つ、撓み変形によって回路基板の端子挿入孔に圧入されることによって前記回路基板の導体層に接触されるプレスフィット部とを備えた接続端子において、前記プレスフィット部が前記回路基板に対して垂直方向に立設された相手端子接続部の長さ方向に対して斜めに傾斜され、同じ方向の前記回路基板の表面に対して垂直方向ではなく斜めに傾斜された前記端子挿入孔に圧入されるようにしたことを特徴とする。

請求項２の発明は、相手端子に接続可能な相手端子接続部と、幅寸法を収縮する方向に撓み変形可能に形成されたプレスフィット部とを有する接続端子と、端子挿入孔が形成された回路基板と、この回路基板に設けられ、前記端子挿入孔の内面にまで延設された所定パターンの導体層とを有するコネクタハウジングと、を備え、前記プレスフィット部が撓み変形によって端子挿入孔に圧入されることによって前記接続端子が前記コネクタハウジングに装着されると共に前記プレスフィット部が前記導体層に接触されるジョイントコネクタであって、前記プレスフィット部が前記回路基板に対して垂直方向に立設された相手端子接続部の長手方向に対して斜めに傾斜されると共に、前記端子挿入孔も同じく前記回路基板の表面に対して垂直方向ではなく斜めに傾斜されたことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２記載のジョイントコネクタであって、前記導体層は、加熱プレス部によって導体シートを前記回路基板に対して加熱しつつ加圧することによって形成されたことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項２又は請求項３記載のジョイントコネクタであって、前記コネクタハウジングのコネクタ挿入室を形成する内壁に、コネクタガイドレール部が形成されたことを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項２〜請求項４記載のジョイントコネクタであって、前記コネクタハウジングは、ハウジング本体と前記ハウジング本体に組み付けされるカバーとから構成され、前記カバーに前記回路基板が形成されたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、相手端子接続部に接続された相手端子が引き抜かれると、相手端子接続部の長手方向に沿った引き抜き力がプレスフィット部に作用するが、その引き抜き力の方向とプレスフィット部の端子挿入孔からの抜け方向とが傾斜角の分だけ異なるため、プレスフィット部が容易に端子挿入孔より離脱しない。従って、接続端子の脱落防止と接続信頼性の向上を図ることができる。

請求項２の発明によれば、相手端子接続部に接続された相手端子が引き抜かれると、相手端子接続部の長手方向に沿った引き抜き力がプレスフィット部に作用するが、その引き抜き力の方向とプレスフィット部の端子挿入孔からの抜け方向とが傾斜角の分だけ異なるため、プレスフィット部が容易に端子挿入孔より離脱しない。従って、接続端子の脱落防止と接続信頼性の向上を図ることができる。

請求項３の発明によれば、回路基板にメッキによって形成する場合に比べて導体層を容易に形成できる。また、ブスバーによって形成する場合に比べて複雑な微小パターンの導体層を容易に形成できる。

請求項４の発明によれば、相手コネクタをコネクタハウジング内に挿入したり、引き抜いたりする際に適正な挿入・引き抜き方向にガイドされるため、相手コネクタをスムーズに挿入したり、引き抜いたりできる。そして、引き抜き方向が常に一定であり、相手端子接続部に作用する引き抜き方向とプレスフィット部の抜け方向との間が常に所定の角度になるため、接続端子の脱落防止と接続信頼性の向上を確実に図ることができる。

請求項５の発明によれば、接続端子を回路基板に装着した後にカバーをハウジング本体に組み付ける作業手順とすることにより、接続端子の装着作業を容易にできる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図８は本発明の接続端子をジョイントコネクタに装着される接続端子に適用した実施形態を示し、図１は接続端子と回路基板の要部の斜視図、図２はジョイントコネクタの断面図、図３はコネクタハウジングの斜視図、図４は加熱プレス部で導体シートをプレス加工する直前の状態を示す断面図、図５は加熱プレス部で導体シートをプレス加工している状態を示す断面図、図６は加熱プレス部で導体シートをプレス加工した後を示す断面図、図７は接続端子をカバーに装着する状態を示す要部の断面図、図８はカバーをハウジング本体に装着する状態を示す断面図である。

図１〜図３に示すように、ジョイントコネクタ１は、合成樹脂製で略方形箱状のコネクタハウジング２と、このコネクタハウジング２内に装着された複数の接続端子３とから構成されている。

コネクタハウジング２は、前方面と後方面が共に開口されたハウジング本体４と、このハウジング本体４の後方に固定されたカバー５とから構成されている。

ハウジング本体４内にはコネクタ挿入室６が形成され、このコネクタ挿入室６には前方の開口より相手コネクタ７が挿入されるようになっている。このハウジング本体４の両側の内壁には、図３に示すように、上下方向に交互に凹凸をなし、且つ、その凹凸が前方面から後方面近くまで延設されたコネクタガイドレール部８が設けられている。相手コネクタ７の外側面にもこれに対応する凹凸形状のガイド部９が設けられている。相手コネクタ７は、コネクタ挿入室６にコネクタガイドレール部８にガイドされることによって適正な挿入方向（接続端子３の相手端子接続部１３に平行な方向）に沿って挿入され、また、適正な引き抜き方向に沿って引き抜かれるようになっている。

カバー５は、コネクタ挿入室６を塞ぐように配置され、カバー５のコネクタ挿入室６側が回路基板１０として形成されている。回路基板１０には、縦横方向の所定間隔毎に端子挿入孔１１が形成されている。各端子挿入孔１１は、回路基板１０の表面に対して垂直方向ではなく斜めに傾斜された孔として設けられている。端子挿入孔１１の傾斜角度は、接続端子３の後述するプレスフィット部１４の傾斜角度に設定されている。

また、回路基板１０の表面には所定回路パターンの導体層１２が設けられている。導体層１０は所望の接続端子３間を導通されるものであり、導体層１０の各端部は各端子挿入孔１１の内面にまで延設されている。

図１に示すように、各接続端子３は、相手端子接続部１３と、この相手端子接続部１３に一体に形成されたプレスフィット部１４とから構成されている。

相手端子接続部１３は、断面長方形のロッド状を有するオス端子として形成され、コネクタ挿入室６内において回路基板１０に対して垂直方向に立設されている。そして、装着される相手コネクタ７の相手端子であるメス端子（図示せず）に接続される。

プレスフィット部１４は、他の箇所より幅広に形成され、幅広の中心部には撓み変形用孔１５が形成されている。この撓み変形用孔１５を利用して幅寸法を収縮させる方向（Ｓ矢印の逆方向）に撓み変形可能に形成されている。また、プレスフィット部１４は、相手端子接続部１３の長手方向に対して斜めに傾斜されており、同じく傾斜された端子挿入孔１１に圧接されている。

次に、回路基板１０に導体層１２を形成する手順を説明する。図４に示すように、加熱プレス部２０は、導体層１２の所望の回路パターン形状に対応するプレス面２１を有し、且つ、このプレス面２１の各端子挿入孔１１に対向する位置に三角突起２２がそれぞれ突出されている。そして、この加熱プレス部２０のプレス方向に導電体箔より形成された導体シート２３を介してカバー５の回路基板１０をセットする。

次に、加熱プレス部２０を加熱しながら回路基板１０に加圧すると、図５に示すように、加熱プレス部２０のプレス面２１に対応する導体シート２３の箇所が回路基板１０の表面にそれぞれ付着（インサート）されると共に、各三角突起２２に対応する導体シート２３の箇所が各端子挿入孔１１の内面にそれぞれ付着される。プレス面２１に対応しない導体シート２３の箇所は付着されない。

次に、図６に示すように、加熱プレス部２０を回路基板１０より離間させ、付着されなかった導体シート２３の図示しない残存部分を除去すれば、所定回路パターンの導体層１２が回路基板１０の表面に形成される。

次に、接続端子３をコネクタハウジング２に装着する手順を説明する。先ず、図７に示すように、複数の接続端子３をカバー５の各端子挿入孔１１にそれぞれ挿入すると、プレスフィット部１４がその幅を収縮する方向に撓み変形して端子挿入孔１１に圧入される。圧入されたプレスフィット部１４は、その撓み復帰力（図１の矢印Ｓ方向の力）によって端子挿入孔１１の内面に圧接され、端子挿入孔１１の内面の導体層１２に電気的に接続される。ここで、相手端子接続部１３に対して傾斜したプレスフィット部１４が同じ傾斜の端子挿入孔１１に挿入されるため、相手端子接続部１３は回路基板１０に対して垂直方向に立設された状態でコネクタ挿入室６内に配置される。

次に、図８に示すように、接続端子３が装着されたカバー５をハウジング本体４の後方に固定すればジョイントコネクタ１が組み付けられる。

このようにして組み付けられたジョイントコネクタ１のコネクタ挿入室６に相手コネクタ７を挿入すると、相手コネクタ７の各メス端子が各接続端子３の相手端子接続部１３にそれぞれ圧接し、双方の端子間が電気的に接続される。そして、所望の端子間が導体層１２を介してジョイントされる。

また、コネクタ間が連結された状態にあって、相手コネクタ７をコネクタ挿入室６より引き抜くと、相手コネクタ７の各メス端子が各接続端子３の相手端子接続部１３より離間し、双方の端子間が電気的に非接続とされる。

上記動作過程にあって、相手コネクタ７が引き抜かれ、各メス端子が引き抜かれると、メス端子を介して各相手端子接続部１３に引き抜き力が作用し、この引き抜き力がプレスフィット部１４に伝達される。この引き抜き力の方向は相手端子接続部１３に沿った方向Ｔ１であり、プレスフィット部１４の端子挿入孔１１からの抜け方向Ｔ２に対して傾斜分だけ異なるため、プレスフィット部１４が容易に端子挿入孔１１より離脱することがない。従って、接続端子３の脱落防止と接続信頼性の向上を図ることができる。

この実施形態では、導体層１２は、加熱プレス部２０によって導体シート２３を回路基板１０に対して加熱しつつ加圧することによって形成された。つまり、端子挿入孔１１が回路基板１０の表面に対して斜めに傾斜しているため、加圧プレス加工による導体層１２の形成が可能であることに着目したものである。加圧プレス加工によれば、回路基板１０にメッキによって形成する場合に較べて導体層１２を短時間で容易に形成できる。また、ブスバーによって形成する場合に較べて複雑な微小パターンの導体層１２を容易に形成できるという利点がある。

この実施形態では、コネクタハウジング２のコネクタ挿入室６を形成する内壁にコネクタガイドレール部８が形成されているので、相手コネクタ７をコネクタ挿入室６に挿入したり、引き抜いたりする際に適正な挿入・引き抜き方向に沿って行うことができるため、相手コネクタ７をスムーズに挿入したり、引き抜いたりできる。そして、引き抜き方向Ｔ１が常に一定であり、相手端子接続部１３に作用する引き抜き方向Ｔ１とプレスフィット部１４の抜け方向Ｔ２との間が常に所定の角度となるため、接続端子３の脱落防止と接続信頼性の向上を確実に図ることができる。つまり、ハウジング本体４とカバー５が一体物であれば、コネクタ挿入室６より接続端子３を挿入し、挿入した接続端子３を回路基板に対して斜めに圧入する必要があり、接続端子３の装着作業が非常に面倒なものとなるが、本実施形態ではこのような面倒な接続作業を行う必要がない。

この実施形態では、コネクタハウジング２は、ハウジング本体４と、このハウジング本体４に組み付けされるカバー５とから構成され、カバー５に回路基板１０が形成されたので、接続端子３を回路基板１０に装着した後にカバー５をハウジング本体４に組み付ける作業手順とすることにより、接続端子３の装着作業を容易にできる。

尚、前記実施形態では、プレスフィット部１４を１箇所にのみ設けたが２箇所以上に設け、各プレスフィット部１４が複数の回路基板１０にそれぞれ電気的に接触するように構成しても良い。このように構成すれば、更に複雑な回路パターンに対応できる。また、接続端子３はコネクタハウジング２に装着されるものに適用されているが、本発明は、コネクタハウジング２以外に装着される接続端子にも同様に適用可能である。

本発明の一実施形態を示し、接続端子と回路基板の要部の斜視図である。本発明の一実施形態を示し、ジョイントコネクタの断面図である。本発明の一実施形態を示し、コネクタハウジングの斜視図である。本発明の一実施形態を示し、加熱プレス部で導体シートをプレス加工する直前の状態を示す断面図である。本発明の一実施形態を示し、加熱プレス部で導体シートをプレス加工している状態を示す断面図である。本発明の一実施形態を示し、加熱プレス部で導体シートをプレス加工した後を示す断面図である。本発明の一実施形態を示し、接続端子をカバーに装着する状態を示す要部の断面図である。本発明の一実施形態を示し、カバーをハウジング本体に装着する状態を示す断面図である。従来例の接続端子の斜視図である。

符号の説明

１ジョイントコネクタ
２コネクタハウジング
３接続端子
４ハウジング本体
５カバー
６コネクタ挿入室
７相手コネクタ
８コネクタガイドレール部
１０回路基板
１１端子挿入孔
１２導体層
１３相手端子接続部
１４プレスフィット部
２０加熱プレス部
２３導体シート

Claims

相手端子に接続可能な相手端子接続部と、幅寸法を収縮する方向に撓み変形可能で、且つ、撓み変形によって回路基板の端子挿入孔に圧入されることによって前記回路基板の導体層に接触されるプレスフィット部とを備えた接続端子において、
前記プレスフィット部が前記回路基板に対して垂直方向に立設された相手端子接続部の長手方向に対して斜めに傾斜され、同じ方向の前記回路基板の表面に対して垂直方向ではなく斜めに傾斜された前記端子挿入孔に圧入されるようにしたことを特徴とする接続端子。
相手端子に接続可能な相手端子接続部と、幅寸法を収縮する方向に撓み変形可能に形成されたプレスフィット部とを有する接続端子と、端子挿入孔が形成された回路基板と、この回路基板に設けられ、前記端子挿入孔の内面にまで延設された所定パターンの導体層とを有するコネクタハウジングと、を備え、
前記プレスフィット部が撓み変形によって端子挿入孔に圧入されることによって前記接続端子が前記コネクタハウジングに装着されると共に前記プレスフィット部が前記導体層に接触されるジョイントコネクタであって、
前記プレスフィット部が前記回路基板に対して垂直方向に立設された相手端子接続部の長さ方向に対して斜めに傾斜されると共に、前記端子挿入孔も同じく前記回路基板の表面に対して垂直方向ではなく斜めに傾斜されたことを特徴とするジョイントコネクタ。
請求項２記載のジョイントコネクタであって、
前記導体層は、加熱プレス部によって導体シートを前記回路基板に対して加熱しつつ加圧することによって形成されたことを特徴とするジョイントコネクタ。
請求項２又は請求項３記載のジョイントコネクタであって、
前記コネクタハウジングのコネクタ挿入室を形成する内壁に、コネクタガイドレール部が形成されたことを特徴とするジョイントコネクタ。
請求項２〜請求項４記載のジョイントコネクタであって、
前記コネクタハウジングは、ハウジング本体と、このハウジング本体に組み付けされるカバーとから構成され、前記カバーに前記回路基板が形成されたことを特徴とするジョイントコネクタ。