JP4445981B2 - 接続端子 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器等におけるリード線とリード線とを接続するための端子、プリント基板に半田付けされた端子ブロックにリード線を切足するための端子、あるいは、電機機器にネジ止め等によって固定された端子ブロックにリード線どうしを接続するための接続端子に関する。

従来におけるリード線どうしを接続するための接続端子としては、例えば、特開平７−１７６３５９号公報に開示されている発明がある。この発明は、先端部を絶縁体より露出させた対向する２つの電線を重ね合わせた状態で接続端子における中央に位置する円筒状の第２カシメ部内に挿入して圧着して固定し、各電線の絶縁部分を前記第２カシメ部の両端に形成されたＵ字状の第１、第３カシメ部によって圧着固定したものである。
特開平７−１７６３５９号公報

このような従来例にあっては、２つの電線の接続が確実に行えるという点で優れているが、一端カシメた後に何らかの理由で分離する必要が生じた場合には、両端の第１、第３カシメ部より電線の絶縁部分を外すことは比較的容易ではあるが、筒状に形成された中央の第２カシメ部より露出されている銅線部分を外すことは非常に困難であるといった問題があった。

そこで、電線どうしを接続・分離可能とした接続端子として、通称、バナナ端子と言われるものがある。このバナナ端子は、雌側が円筒状に形成され、雄端子が複数に分離された弾性部分で形成され、雌端子に対して弾性を有する雄端子を嵌合することで電線どうしを接続するものである。

このようなバナナ端子は、２本の電線に対して引っ張り力が作用しない、あるいは、大きな振動が発生しないような部位における接続端子として使用する場合には好適な接続端子であるが、自動車等の振動が発生するものや、引っ張り力が発生するような部位に使用した場合には、雄端子が雌端子から外れてしまうといった問題があった。

本発明は前記した問題点を解決せんとするもので、その目的とするところは、リード線とリード線の接続が非常に簡単で、かつ、接続状態においてロックを行うことで接続が確固となり、振動や引っ張り力で接続状態が分離することがない接続端子を提供せんとするにある。

本発明の接続端子は前記した目的を達成せんとするもので、請求項１の手段は、一端にリード線の銅線部分をカシメて固定するリード線固定部が形成され、該固定部からリード部を介して一体的に形成され先端に向かって内周が大きくなると共に長手方向に沿って割り溝が形成され、かつ、雄端子を挿入する開口端面に円周方向の割り溝によって形成したロック片を有する受入部が形成された雌端子と、一端にリード線の銅線部分をカシメて固定するリード線固定部が形成され、該固定部からリード部を介して一体的に形成され前記雌端子に挿入される先端に向かって外径が小さくなる挿入部が形成され、かつ、該挿入部の前記雌端子に挿入される側の端面と異なる端面に前記リード部側に向かって傾斜する傾斜面が形成された雄端子とから構成し、前記雄端子を雌端子に挿入した後、前記ロック片を内側に折曲することで、前記雌端子に挿入された前記雄端子における前記挿入部の前記傾斜面に当接して前記挿入部がより前記雌端子の前記受入部内に押し込まれるようにしたことを特徴とする。

請求項２の手段は、前記した請求項１において、前記ロック片が、前記雄端子の受入部の端面において円周方向の略半周に渡って形成された割り溝と、前記長手方向に形成された割り溝で分離され折り返し可能な半円筒片であることを特徴とする。

請求項３の手段は、前記した請求項１において、前記ロック片が、前記雄端子の受入部の端面に突出した少なくとも１つの突起片であることを特徴とする。

請求項４の手段は、前記した請求項１において、前記雌端子の受入部に少なくとも１つの係合溝を形成し、前記雄端子の挿入部に雌端子または雄端子あるいは両方を回転することで前記係合溝内に係合される弾性を有する係合片を形成したことを特徴とする。

請求項５の手段は、前記した請求項４において、前記係合片の幅を先端に向かって狭くなるように形成し、一方、係合溝の溝幅を奥に向かって狭くなるように形成して、前記係合片は挿入部の周面より外周方向で、かつ、前記受入部の内径と略同じ外径寸法となるように湾曲して突出され、受入部に挿入部を挿入した時に前記係合片が受入部の側面に当接しないようにしたことを特徴とする。

請求項６の手段は、前記した請求項４において、前記係合片の幅を先端に向かって狭くなるように形成し、一方、係合溝の溝幅を奥に向かって狭くなるように形成して、係合片が係合溝と対向した位置において雄端子と雌端子の少なくも何れかを回転することで、前記係合片が前記係合溝内に入り込み係合強度が増すようにしたことを特徴とする。

請求項７の手段は、前記した請求項１または４において、前記雌端子あるいは雄端子の何れかにおける前記リード部を折曲してプリント基板に半田付けされる端子ブロックにモールドし、該モールドされたリード部の先端をプリント基板のパターンに半田付け可能なようにしたことを特徴とする。

請求項８の手段は、前記した請求項１または４において、前記雌端子あるいは雄端子の何れかにおける前記リード部の側面に折曲した折曲片を形成し、該折曲片をプリント基板に半田付けされる端子ブロックにモールドし、かつ、前記リード部の両端に前記雄端子の受入部あるいは雌端子への挿入部を一体的に形成したことを特徴とする。

請求項９の手段は、前記した請求項４において、前記雌端子における受入部の雄端子挿入口側までブロック内に埋設したことを特徴とする。

本発明は前記したように、請求項１にあっては、雌端子における雄端子が挿入される受入部の内径を先端に向かって大きく形成し、また、雄端子における雌端子の受入部に挿入される挿入部の外径を先端に向かって小さく形成したので、雄端子を雌端子に挿入する作業が非常に簡単に行え作業性の向上が図れ、また、雄端子を雌端子に挿入して押し込むことで両者の摩擦抵抗によって嵌合状態が確実となって容易に両者が分離することがない。

請求項２にあっては、雄端子に傾斜面を形成し、雌端子に前記傾斜面に当接するロック片を形成し、該ロック片を折り曲げることでロック片が傾斜面に当接してより雄端子を奥側に押し込むことで、雄端子と雌端子の嵌合力が強くなって引っ張り力や振動によって分離することがなく、かつ、分離したい場合にはロック片を元の状態にすることで分離させることが可能となる。

請求項３，４にあっては、ロック片の形状を雄端子の受入部の端面において円周方向の略半周に渡って形成された割り溝と、長手方向に形成された割り溝で分離され折り返し可能な半円筒片としたり、雄端子の受入部の端面に突出した少なくとも１つの突起片とした簡単な形状であるので、製作が容易で、かつ、安価に製造できる。

請求項５にあっては、雌端子の受入部に少なくとも１つの係合溝を形成し、雄端子の挿入部に雌端子または雄端子あるいは両方を回転することで係合溝内に係合される弾性を有する係合片を形成したので、係合片を係合溝に係合した状態において両者はロック状態となってみだりに外れることがなく、また、雌端子と雄端子とがロック状態にあっても前記した回転方向とは逆方向に回転することでロック状態が解除され分離できるので、ロックとアンロックを繰り返して使用するような接続端子としての使用に適したものとなる。

請求項６にあっては、係合片は挿入部の周面より外周方向で、かつ、受入部の内径と略同じ外径寸法となるように湾曲して突出され、受入部に挿入部を挿入した時に前記係合片が受入部の側面に当接しないようにしたので、雌端子に対する雄端子の挿入時に係合片が受入部の側面に当接しなので、挿入が容易に行えるものである。

請求項７にあっては、係合片の幅を先端に向かって狭くなるように形成し、一方、係合溝の溝幅を奥に向かって狭くなるように形成して、係合片の側面と係合溝の溝側面との接触面積を大きくして摩擦抵抗を大きくしたので、係合状態が確実に行われ振動等の外力によって係合が外れることがないものである。

請求項８にあっては、雌端子あるいは雄端子の何れかにおける前記リード部を折曲してプリント基板に半田付けされる端子ブロックにモールドし、該モールドされたリード部の先端をプリント基板のパターンに半田付け可能なようにすることで、リード線をプリント基板の導電パターンに対して容易に接続することができる。

請求項９にあっては、雌端子あるいは雄端子の何れかにおけるリード部の側面に折曲した折曲片を形成し、該折曲片をプリント基板に半田付けされる端子ブロックにモールドし、かつ、前記リード部の両端に雄端子の受入部あるいは雌端子への挿入部を一体的に形成することで、２本のリード線を同時にプリント基板の導電パターンに対して容易に接続することができる。

請求項１０にあっては、雌端子における受入部の雄端子挿入口側までブロック内に埋設しても、挿入部を受入部に挿入した時に受入部が埋設されていても係合状態において何らの影響を受けることがないので、使用態様が広くなるといった効果が得られるものである。

本発明は、雌端子における雄端子が挿入される受入部の内径を先端に向かって大きく形成し、また、雄端子における雌端子の受入部に挿入される挿入部の外径を先端に向かって小さく形成し、雌端子と雄端子の接続を容易にした。

以下、本発明に係る接続端子の一実施例を図１〜図５と共に説明する。
１は導電性金属で構成した雌端子にして、リード部１１と、該リード部１１の一端にリード線Ａの銅電線Ａ１部分を割り溝１２ａによって内側に折り返すことで銅電線をカシメ固定するためのリード線固定部１２と、前記リード部１１の他端に後述する雄端子２の挿入部２３が挿入される受入部１３とから形成されている。

前記受入部１３は先端に向かって内径が大きくなるようにラッパ状の筒状に形成されたおり、弾性を持たせるための長手方向の割り溝１３ａと、円周方向の略半周にわたる割り溝１３ｂが形成され、先端側の幅の狭い部分が内側に折り返すことで雄端子２をロックするためのロック片１４となっている。

２は導電性金属で構成した雄端子にして、リード部２１と、該リード部２１の一端にリード線Ａの銅電線Ａ１部分を割り溝２２ａによって内側に折り返すことで銅電線をカシメ固定するためのリード線固定部２２と、前記リード部２１の他端に前記雌端子１の受入部１３に嵌合される挿入部２３とから形成されている。

前記挿入部２３は先端に向かって外径が小さくなる筒状に形成されており、弾性を持たせるために長手方向に割り溝２３ａが形成され、かつ、挿入部２３のリード部２１の端面には、リード部２１側に向かって傾斜する傾斜面２４が形成されている。

なお、雌端子１の受入部１３の内径と、雄端子２の挿入部２３の外径寸法と長さ関係は以下の通りである。すなわち、雄端子２の挿入部２３を雌端子の受入部１３内に人力程度の力によって嵌め込んだ状態では、受入部１３の後端部に対して挿入部２３の先端は達しない位置となるように形成されている（図２、図３参照）。

また、図示した雌端子１と雄端子２のリード線固定部１２，２２は、銅電線Ａ１のみをカシメる形状で記載しているが、リード線Ａの外皮もカシメ固定するような外皮固定部を一体に設けることが望ましい。

次に、前記した構成に基づいて接続方法を説明するに、雌端子１と雄端子２のリード線固定部１２，２２にリード線Ａを接続した状態において、人手によって雌端子１の受入部１３に対して雄端子２の挿入部２３を挿入する。この時、受入部１３の挿入開口部の内径が挿入部２３の外径より大きいので挿入が容易に行える。

そして、挿入状態において雌端子１と雄端子２を引き離す方向に引っ張っても互いに抜け出ない程度まで押し込み、すなわち、図２、図３に示す如く挿入部２３の先端が受入部１３の後端まで達しておらず、かつ、挿入部２３の傾斜面２４にロック片１４と対応している位置まで押し込む。この状態において、ロック片１４を前記長手方向の割り溝１３ａの部分からカシメると、ロック片１４の割り溝１３ｂ側の端面が当接し、ロック片１４をカシメるに従って挿入部２３は受入部１３側に入り込み、両者間の密着度がより大きくなって摩擦抵抗が大きくり抜けなくなる（図４、図５参照）。

さらに、ロック片１４によって抜け止めが施されることで、雌端子１と雄端子２との嵌合は確実に行われることとなる。なお、雌端子１と雄端子２とを分離する必要が生じた場合には、ロック片１４を起こすことで可能となる。

図６、図７は前記したロック片１４の形状を異ならしめた実施例であって、この実施例にあっては、雌端子１の受入部１３の挿入部２３が挿入する側の端面における長手方向の割り溝１３ａと略直交する端面に突起状のロック片１５を形成したものであり、この場合にも、ロック片１５を受入部１３に挿入部２３を挿入した状態で内側に折り曲げることで、該ロック片１５によって傾斜面２４が前方に押し出され、受入部１３と挿入部２３との嵌まり込み量が大きくなって、前記した実施例と同様に密着度が大きくなり、かつ、ロック片１５による抜け止め効果が増大することとなる。

図８、図９はプリント基板に半田付け固定する多数の雌端子１あるいは雄端子２をモールドによって端子ブロックに取付けた実施例を示しているものである。図示の実施例は雌端子１側をプリント基板の導電パターンに接続する場合の例を示しているが、雄端子２をプリント基板の導電パターンに接続するようにしてもよい。

以下、雌端子１側をプリント基板の導電パターンに接続する例について説明する。図８に示す実施例は雌端子１と雄端子２とが１対１の場合を示し、図９は１つの雌端子１に対して２個の雄端子２を接続して２本のリード線をプリント基板の導電パターンに接続できるようにしたものである。そして、図８、図９の何れの実施例においても雌端子１側のリード線固定部１２側が不要であることから、リード部１１を加工してプリント基板への接続端子とした。なお、前記した実施例と同一符号は同一部分を示し説明は省略する。

図８の実施例においては、リード部１１を折り曲げ、かつ、先端をプリント基板のスルーホールに差し込み易いように細くしてスルーホールへの差し込み部１１ａとする。そして、リード部１１の差し込み部１１ａを除いて樹脂モールドして端子ブロック３とする。

図９の実施例においては、リード部１１の両端に受入部１３を一体的に形成すると共にリード部１１の中央側面からプリント基板への接続片１６を延長すると共に直角に折曲し、且つ、接続部１６の先端をプリント基板のスルーホールに差し込み易いように細くしてスルーホールへの差し込み部１６ａとする。そして、接続部１６を樹脂モールドして端子ブロック３を形成する。

このように構成した端子ブロック３にあっては、図８の場合には雌端子１のリード部１１をプリント基板の導電パターンに接続することで、１つの雄端子２に接続されているリード線Ａをプリント基板の導電パターンに接続でき、また、図９にあっては、２つの雄端子２に接続されているリード線Ａをプリント基板の導電パターンに接続できるものである。

前記したロック片はリング状あるいは突起状の２つに限定されるものではなく、変形することで雄端子２の傾斜面２４を受入部１３の奥側に押し込む作用をなすものであればどのような形状のものであってもよい。

次に、第２の実施例を図１０〜図１６と共に説明する。
前記した第１の実施例にあっては、雄端子１に雌端子２を差し込んだ後に、雄端子２１ロック片１４を押し潰し、あるいは、雄端子１に雌端子２を差し込んだ後に、雄端子１のロック片１５を折曲して両者をロックするものを示したが、これらの実施例では、雄端子１と雌端子２とを分離する場合には、ロック片１４，１５をロック前の状態に戻さなければならないが、この戻す作業が面倒であると共に、何度も押し潰したり、折曲したりすると折損する可能性があり使用不能となる。

そこで、第２の実施例では押し潰したり折曲しないで何れか一方を回転することで係合状態となってロックできるようにしたものである。以下、その詳細について説明する。なお、前記した第１の実施例と同一符号は同一部分を示し説明は省略する。

雌端子１における雄端子２の挿入部２５が挿入される円筒状の受入部１６は、リード部１１側が小径となるようにテーパー状に形成されている。そして、受入部１６には円筒の長手方向に沿って割り溝１６ａが形成されると共に、該割り溝１６ａを構成する１つの片には円筒の円周方向に沿って係合溝１６ｂが形成されている。この係合溝１６ｂは割り溝１６ａ側の開口幅が広く、奥側に向かって徐々に幅が狭く形成されている。

一方、雄端子２における雌端子１の受入部１６内に嵌合される挿入部２５は略１８０度の円筒状に形成され、前記受入部１６に嵌合可能なようにリード部２１側の外径が大きく、先端側の外径が小さいテーパー状に形成されている。そして、挿入部２５には前記受入部１６の係合溝１６ｂと対向する側に２つの切り溝２５ａが形成され、この切り溝２５ａによって中央の係合片２５ｂと２つの嵌合片２５ｃが形成されている。

前記中央の係合片２５ｂを挟んで形成された嵌合片２５ｃは雌端子１の受入部１６内に挿入可能な外径に形成されているが、係合片２５ｂは先端の自由端側の幅が狭く形成され、前記雌端子１の係合溝１６ｂ内に入り込む形状に形成されると共に自由端側が挿入部２５の大径側の外周面と略同じ程度に外周方向に向かって湾曲されている。なお、雌端子１および雄端子２は燐青銅等の導電性を有し、かつ、弾性を有する材料で形成しているので、雌端子１に雄端子２を嵌合した状態で弾性的に嵌合される。

このように構成した第２の実施例における接続端子にあっては、図１０に示すように雌端子１の割り溝１６ａと雄端子２の開口部が一致するように対向させた状態で、挿入部２５を受入部１６内に挿入すると、受入部１６の開口直径が挿入部２５の挿入直径より大きいので、受入部１６に対して挿入部２５を容易に嵌め込むことができる。この嵌め込み時において係合片２５ｂの外径は受入部１６の内径より僅かに小さく形成されているので、係合片２５ｂの側面が受入部１６の開口側面に当接することがない（図１１参照）。

そして、挿入部２５の受入部１６への挿入が行われて両者が重なり合う位置において、受入部１６の開口端部が雄端子２における挿入部２５とリード部２１との継ぎ目部分に形成されたストッパー部２１ａに当接するので、挿入部２５と受入部１６との嵌合位置がずれることがない。

この状態において、係合片２５ｂが係合溝１６ｂと対向した位置となっているので、雌端子１または雄端子２あるいは両方を回転すると係合片２５ｂが弾性を有することから係合片２５ｂは係合溝１６ｂ内に入り込み、最終係合位置において係合片２５ｂと係合溝１６ｂとの形状（両者がテーパー状に形成されている）からして係合強度が増して雌端子１と雄端子２とは確実に接続状態となる（図１２、図１３参照）。

そして、雌端子１と雄端子２とを分離するには、前記した回転方向とは逆方向に回転して係合片２５ｂを係合溝１６ｂより外すことで可能となる。なお、前記した実施例にあっては、係合溝１６ｂが１つで係合片２５ｂが１つの場合について説明したが、雌端子１と雄端子２との係合状態をより確実にするには、係合溝１６ｂと係合片２５ｂを複数個設けることで摩擦抵抗が大きくすることで可能となる。

図１４は雌端子１のリード部１１を挿通するための小孔３１と受入部１６を嵌合するための大径孔３２が形成された合成樹脂製のブロック３を製造し、このブロック３内に図示のように雌端子１を嵌合したものである。この実施例の場合にあっても、ブロック３に固定されている雌端子１に対して雄端子２を接続し、また、外すことができるものである。なお、この実施例にあっては、ブロック３に雌端子１を固定したものを示したが、雌端子１の受入部１６内に樹脂が入り込まないような工夫を施して射出成形によるモールドによってブロック３を形成してもよい。

図１５、図１６の実施例は前記した第１の実施例における図８、図９と同様に雌端子１のリード部１１をモールドによって端子ブロック３に取付けた実施例である。そして、図１５にあっては、１つの雄端子２のみを接続可能としたものであり、図１６にあっては、一対の受入部１６，１６を１つのリード部１１によって接続し、該リード部１１を端子ブロック３にモールドによって固定することで、２つの雄端子２の挿入部２５を接続可能としたものであって、該雌端子１，１によって２つの雄端子２どうしを接続可能としたものである。

本発明に係る接続端子の第１の実施例を示す分離状態の斜視図である。 雌端子に雄端子を嵌合した状態の斜視図である。 同上の断面図である。 図２のロック片をカシメた状態の斜視図である。 図４の断面図である。 ロック片の異ならしめた分離状態の斜視図である。 図６のロック片をカシメた状態の斜視図である。 端子ブロックに応用した状態の斜視図である。 図８の他の実施例の斜視図である。 本発明に係る接続端子の第１の実施例を示す分離状態の斜視図である。 雌端子に雄端子を嵌合する途中の斜視図である。 雌端子に雄端子を嵌合した状態の斜視図である。 図１２の嵌合状態の断面図を示し、（ａ）はロック前の断面図、（ｂ）ロック状態の断面図である。 雌端子をブロック内に埋め込んだ状態の斜視図である。 端子ブロックに応用した他の実施例の斜視図である。 端子ブロックに応用したさらに他の実施例の斜視図である。

符号の説明

Ａ リード線
１ 雌端子
１１ リード部
１２ リード線固定部
１３ 受入部
１３ａ，１３ｂ 割り溝
１４ ロック片
１５ 受入部
１５ｂ 係合溝
２ 雄端子
２１ リード部
２２ リード線固定部
２３ 挿入部
２４ 傾斜面
２５ 挿入部
２５ｂ 係合片
３ ブロック

Claims (9)

1. 一端にリード線の銅線部分をカシメて固定するリード線固定部が形成され、該固定部からリード部を介して一体的に形成され先端に向かって内周が大きくなると共に長手方向に沿って割り溝が形成され、かつ、雄端子を挿入する開口端面に円周方向の割り溝によって形成したロック片を有する受入部が形成された雌端子と、
   一端にリード線の銅線部分をカシメて固定するリード線固定部が形成され、該固定部からリード部を介して一体的に形成され前記雌端子に挿入される先端に向かって外径が小さくなる挿入部が形成され、かつ、該挿入部の前記雌端子に挿入される側の端面と異なる端面に前記リード部側に向かって傾斜する傾斜面が形成された雄端子とから構成し、
   前記雄端子を雌端子に挿入した後、前記ロック片を内側に折曲することで、前記雌端子に挿入された前記雄端子における前記挿入部の前記傾斜面に当接して前記挿入部がより前記雌端子の前記受入部内に押し込まれるようにしたことを特徴とする接続端子。
2. 前記ロック片が、前記雄端子の受入部の端面において円周方向の略半周に渡って形成された割り溝と、前記長手方向に形成された割り溝で分離され折り返し可能な半円筒片であることを特徴とする請求項１記載の接続端子。
3. 前記ロック片が、前記雄端子の受入部の端面に突出した少なくとも１つの突起片であることを特徴とする請求項１記載の接続端子。
4. 前記雌端子の受入部に少なくとも１つの係合溝を形成し、前記雄端子の挿入部に雌端子または雄端子あるいは両方を回転することで前記係合溝内に係合される弾性を有する係合片を形成したことを特徴とする請求項１記載の接続端子。
5. 前記係合片は挿入部の周面より外周方向で、かつ、前記受入部の内径と略同じ外径寸法となるように湾曲して突出され、受入部に挿入部を挿入した時に前記係合片が受入部の側面に当接しないようにしたことを特徴とする請求項４記載の接続端子。
6. 前記係合片の幅を先端に向かって狭くなるように形成し、一方、係合溝の溝幅を奥に向かって狭くなるように形成して、係合片が係合溝と対向した位置において雄端子と雌端子の少なくも何れかを回転することで、前記係合片が前記係合溝内に入り込み係合強度が増すようにしたことを特徴とする請求項４記載の接続端子。
7. 前記雌端子あるいは雄端子の何れかにおける前記リード部を折曲してプリント基板に半田付けされる端子ブロックにモールドし、該モールドされたリード部の先端をプリント基板のパターンに半田付け可能なようにしたことを特徴とする請求項１または４に記載の接続端子。
8. 前記雌端子あるいは雄端子の何れかにおける前記リード部の側面に折曲した折曲片を形成し、該折曲片をプリント基板に半田付けされる端子ブロックにモールドし、かつ、前記リード部の両端に前記雄端子の受入部あるいは雌端子への挿入部を一体的に形成したことを特徴とする請求項１または４に記載の接続端子。
9. 前記雌端子における受入部の雄端子挿入口側までブロック内に埋設したことを特徴とする請求項４記載の接続端子。

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