JP4532338B2 - 圧入端子の接続構造 - Google Patents

Description

本発明は、回路基板に設けられた端子挿入穴に挿入され、回路基板と電気的に接続する場合に用いる圧入端子の改良に関するものである。

従来から、例えば回路基板に、例えばコンデンサー等の電子部品を搭載する場合、回路基板に設けられたスルーホールの如き端子挿入穴にコンデンサー等の電子部品側に設けられている圧入端子を挿入し、この圧入端子とスルーホール内面との接触圧で回路基板とコンデンサーの如き電子部品との電気的接続を行う方法がある。
このような圧入端子の例として、例えば特許文献１や特許文献２に記載されているものがある。

図３及び図４に示されている圧入端子は特許文献１に開示されているもので、図３はこの圧入端子の斜視図、図４はこの圧入端子を回路基板のスルーホールに挿入した状態を示す断面図である。
図３及び図４が示すように、この圧入端子１０は、本体部１１の先端部に回路基板２０のスルーホール２１に押し込まれる圧入部１３が形成されていて、この圧入部１３には圧入端子１０の軸方向に、圧入部１３の上端から下端に連続してスリット１３Ａが設けられている。圧入部１３の後端にはこの圧入部１３をスルーホール２１に挿入する際、挿入用の工具をその端部１４Ａに押し当てるための押し込み部１４が形成されている。

より具体的に説明すると、圧入部１３は所望形状に打ち抜きされた金属板材の左右両縁部が内側に丸く折り曲げられ、先細りのテーパー状を成しており、スルーホール２１に対して先端の細い方から円滑に押し込み操作ができるようになっている。
またこの圧入部１３の最大外径は、スルーホール２１の内径よりわずかに大きく形成されていて、しかも前述したようにスリット１３Ａが設けられていることにより、この圧入部１３がスルーホール２１に挿入されるときには、圧入部１３は径方向に縮径して挿入され、挿入された後は拡径しようとする力が作用するため、スルーホール２１の内面に対して圧入部１３の外面が弾性的に当接するようになって、挿入された圧入端子１０がスルーホール２１から抜け難くなるようになっている。

図５は特許文献２に開示されている圧入端子３０で、本体部３１の先端部に、回路基板２０のスルーホール２１に押し込まれる円筒状筒部からなる圧入部３３が設けられ、さらに圧入部３３の先端、すなわちこの圧入端子３０の挿入側先端には、回路基板２０のスルーホール２１への挿入が容易なようにテーパー状筒部３４が設けられている。またテーパー状筒部３４の先端（圧入端子３０の挿入端側の先端に同じ）から圧入部３３の下端に連続して圧入端子３０の軸方向に沿ってスリット３３Ａが設けられている。

より詳細に説明すると、圧入端子３０には所望形状に打ち抜きされた金属板材の左右両縁部が内側に丸く折り曲げられて円筒状筒部からなる圧入部３３が、そしてその先には先端に向けて縮径するテーパー状筒部３４がそれぞれ形成されていて、スルーホール２１に対して先端のテーパー状筒部３４が挿入ガイド部として作用するようになっている。
またこの圧入部３３の最大外径は、スルーホール２１の内径よりわずかに大きく形成されていて、しかも前述したようにスリット３３Ａが設けられていることにより、この圧入部３３がスルーホール２１に挿入されるときには、テーパー状筒部３４に案内されながらスルーホール２１内に挿入され、かつ径方向に縮径しながら挿入される。そして、挿入された後は拡径しようとする力が作用するため、スルーホール２１の内面に対して圧入部３３の外面が弾性的に当接するようになっている。

特開２００３−４５５３５号公報 実開平５−９２９６６号公報

前述した圧入端子１０と圧入端子３０は、ともに回路基板２０のスルーホール２１内に挿入される際には、先端部がテーパー状等になって先細りになっていることから、挿入は極めて容易に行える利点がある。
しかしながら、前者、すなわち図３及び図４に示す圧入端子１０の場合には、スルーホール２１内に挿入された状態での圧入部１３の拡径しようとする弾性力は、スルーホール２１に対して圧入部１３をスルーホール２１の外部に押し返そうとする方向に作用するため、長期に亘ってこの回路基板２０を使用していると、特に回路基板２０が振動を受け易い状態で使用されていたり、搭載されたコンデンサー等の電子部品側が回路基板２０の裏側に位置していたりして、いわゆる逆さ状態で搭載されているような場合、さらには大きな熱履歴を受けるような環境で使用されている場合等には、圧入端子１０がスルーホール２１から抜け落ちる恐れがある。

また後者の圧入端子３０、すなわち図５に示す圧入端子３０の場合も、適切なバネ材を使用したとしても、長期間使用していると、スルーホール２１への圧入時の材料歪や長期嵌合状態による応力緩和等に起因して、スルーホール２１の内面を押している力、すなわち、圧入部３３が拡径しようとする際発生する弾性力が経時的に低下し、やはり図３、図４に示す圧入端子１０と同様に、圧入端子３０が回路基板２０のスルーホール２１から抜け落ちる恐れがある。

そこで本発明の目的は、回路基板の端子挿入穴への挿入が容易で、しかも一度挿入したら長期にわたって端子挿入穴から抜け落ちる恐れの少ない圧入端子の接続構造を提供することにある。

前記目的を達成すべく本発明の請求項１記載の圧入端子の接続構造は、回路基板に設けられた端子挿入穴に挿入されて前記回路基板と電気的接続を行う圧入端子の接続構造であって、該圧入端子はその先端部に先端に向かって縮径するテーパー状筒部を有し、該テーパー状筒部の後端部に円筒状筒部をさらに有し、前記テーパー状筒部と前記円筒状筒部にはこの圧入端子の軸方向に連続する１つのスリットが設けられていて、このスリットの前記円筒状筒部に位置する部分にのみ圧入端子の後端部に向かって開口する方向のテーパーのみからなるテーパー状スリット部が設けられ、前記テーパー状筒部が前記端子挿入穴の下端から外部に完全に覗く位置まで挿入されていることを特徴とするものである。

このようにしてなる請求項１記載の圧入端子の接続構造によれば、その先端部に先端に向かって縮径するテーパー状筒部を有しているため回路基板の端子挿入穴、例えば回路基板のスルーホールへの挿入が容易で、しかも前記テーパー状筒部と前記円筒状筒部には圧入端子の軸方向に連続する１本のスリットが形成されていて、このスリットの前記円筒状筒部に位置する部分に、圧入端子の後端部に向かって開口するテーパー状スリット部が設けられていることにより、一度スルーホールに挿入された圧入端子に、仮に引き抜く力が作用したとしても、スルーホールの内面と当接している前記テーパー状スリット部の存在が、このスリットをより開く方向にベクトルを発生せしめるため、圧入端子はむしろ抜け難くなる。すなわち長期にわたって回路基板の端子挿入穴から極めて抜け難い圧入端子を提供することができる。

また本発明の請求項２記載の圧入端子の接続構造は、請求項１記載の圧入端子の接続構造において、前記圧入端子のテーパー状スリット部のテーパー角度は、１０度以上９０度未満であることを特徴とするものである。
このようにしてなる請求項２記載の圧入端子の接続構造によれば、より確実に長期間にわたって回路基板の端子挿入穴から圧入端子を抜け難くできる。

さらにまた本発明の請求項３記載の圧入端子の接続構造は、請求項１記載の圧入端子の接続構造において、前記スリットの前記円筒状筒部に位置する部分には、前記テーパー状スリット部が複数個設けられていることを特徴とする。
このように前記スリットの前記円筒状筒部に位置する部分に、圧入端子の後端部に向かって開口するテーパー状スリット部を複数個設ければ、その個数に比例して、回路基板の端子挿入穴、例えばスルーホールから圧入端子が抜け難くなり好ましい。

以上のように本発明によれば、回路基板の端子挿入穴への挿入が容易で、しかも一度挿入したら長期にわたってその端子挿入穴から抜け落ちる恐れの少ない圧入端子の接続構造を提供することができる。

以下に本発明の圧入端子を図を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の圧入端子の一実施例を示すもので、具体的には本発明の圧入端子をコンデンサーの圧入端子に適用し、このコンデンサーを回路基板に接続する例を示している。そして図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は側面図、そして図１（ｃ）は圧入端子を下方から見た図である。尚、図１ではコンデンサーの圧入端子のみ示し、本体部分は省略している。ところでこの圧入端子を用いて回路基板の端子挿入穴の一つである回路基板のスルーホールに電気的に接続される代表的なものとしては、前述したコンデンサーの他に、例えばリレー、ＩＣ素子、フラットケーブル等が挙げられる。

図１が示す本発明の圧入端子１は、図１（ａ）で二点鎖線が示す回路基板２０に設けられた端子挿入穴、すなわちスルーホール２１に挿入され易くするために、本体部２の先端部には、先端側に向かって縮径するテーパー状筒部４を有し、このテーパー状筒部４の後端部、すなわちコンデンサー本体側に円筒状筒部３をさらに有している。そしてこのテーパー状筒部４と円筒状筒部３には、これらテーパー状筒部４と円筒状筒部３の軸方向、すなわち圧入端子１の軸方向に長さ方向全長にわたって連続するスリット５が設けられていて、このスリット５の円筒状筒部３に位置する部分には圧入端子１の後端部、すなわちコンデンサー本体側に向かって開口するテーパー状スリット部５Ａが設けられている。

尚、この円筒状筒部３の外径はスルーホール２１の内径より僅かに大きくなっていて、円筒状筒部３がスルーホール２１に挿入された状態では円筒状筒部３には半径方向外側に向けて力が働いていて、この力でスルーホール２１内面に圧入端子１の円筒状筒部３の外面が弾性的に当接し、圧入端子１が回路基板２０のスルーホール２１から抜け出さないようになっている。例えば一例として、スルーホール２１の内径が１ｍｍの場合、圧入端子１の円筒状筒部３の外径は１．２ｍｍ程度に設計されている。
また、圧入端子１の材質としては、通常この種の圧入端子用に用いられる各種端子用バネ材が使用されている。

このようにテーパー状スリット部５Ａを有する圧入端子１を、図１（ａ）が示すように回路基板２０のスルーホール２１に、その先端部のテーパー状筒部４がスルーホール２１の下端から外部にほぼ完全に覗く位置まで挿入する。
このように、圧入端子１を介して回路基板２０に搭載されたコンデンサーが、回路基板２０が、例えば電気装置内において、コンデンサーが搭載された側が下になるようにセットされたり、あるいはなんらかの予期せぬ衝撃力が働いたり等して、スルーホール２１からこのコンデンサーの圧入端子１を抜き取るような方向の力が作用すると、テーパー状スリット部５Ａの存在により、円筒状筒部３にはテーパー状スリット部５Ａのスリットを左右に拡げるようなベクトル、すなわち、円筒状筒部３を拡径する方向のベクトルが発生する。そのため、圧入端子１はスルーホール２１からより抜け出し難くなる。
換言すると、スルーホール２１から本発明の圧入端子１を抜こうとすればするほど圧入端子１の円筒状筒部３は拡径しようとするため、逆により抜け難くなる。

ここでテーパー状スリット部５Ａの開口角度θが１０度以下あるいは９０度以上では、スルーホール２１から圧入端子１を引き抜こうとした際発生する円筒状筒部３を拡径する方向のベクトルは小さく、本発明の効果が小さくなる。

以上に述べたように、図１に示す本発明の圧入端子１を有するコンデンサーの場合、温度変化や熱疲労、あるいは振動等が回路基板２０のスルーホール２１から圧入端子１を引き抜くような力として働いたとしても、かえってスルーホール２１の圧入端子１への保持力が高まり、コンデンサーの抜け落ちは防止される。

図２は本発明の別の実施例を示すもので、圧入端子１の先端部近傍のみ示す一部正面図である。この実施例の圧入端子１の特徴は、スリット５の円筒状筒部３に位置する部分に、図１に示すような圧入端子１の後端部に向かって開口するテーパー状スリット部５Ａが、例えば２個設けられている点にある。
このようにテーパー状スリット部５Ａが複数個存在すると、圧入端子１をスルーホール２１から抜き取るような力が作用しても、テーパー状スリット部５Ａの数に比例して、圧入端子１はスルーホール２１からより抜け難くなる。

前述した各実施例では、回路基板のスルーホールに、本発明の圧入端子を有する、例えばコンデンサーの如き電子部品を接続する例を示したが、本発明はこのように回路基板のスルーホールに本発明の圧入端子付き電子部品を電気的に接続する場合に限らず、例えば回路基板に設けられたスルーホール以外の端子挿入孔に、一端に本発明の圧入端子を有するようなコード類にあって、その圧入端子を前記端子挿入穴に挿入して電気的に接続するような場合にも適用できる。すなわち極めて一般的な圧入端子にも広く適用できるものである。

以上述べたように、本発明の圧入端子によれば、回路基板の端子挿入穴への挿入が容易で、しかも一度挿入したら長期にわたってスルーホールから抜け落ちる恐れの少ない圧入端子を得ることができる。

本発明の圧入端子の一実施例を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、そして（ｃ）は下から見た下面図である。 本発明の圧入端子の別の実施例を示す一部正面図である。 従来の圧入端子の一例を示す斜視図である。 図３に示す従来の圧入端子を回路基板のスルーホールに挿入した状態を示す断面図である。 従来の圧入端子の別の例を示す斜視図である。

符号の説明

１ 圧入端子
２ 本体部
３ 円筒状筒部
４ テーパー状筒部
５ スリット
５Ａ テーパー状スリット部
２０ 回路基板
２１ スルーホール

Claims (3)

1. 回路基板に設けられた端子挿入穴に挿入されて前記回路基板と電気的接続を行う圧入端子の接続構造であって、該圧入端子はその先端部に先端に向かって縮径するテーパー状筒部を有し、該テーパー状筒部の後端部に円筒状筒部をさらに有し、前記テーパー状筒部と前記円筒状筒部にはこの圧入端子の軸方向に連続する１つのスリットが設けられていて、このスリットの前記円筒状筒部に位置する部分にのみ圧入端子の後端部に向かって開口する方向のテーパーのみからなるテーパー状スリット部が設けられ、前記円筒状筒部の外径は、前記端子挿入穴の内径よりも大きく、前記テーパー状筒部が前記端子挿入穴の下端から外部に完全に覗く位置まで挿入されていることを特徴とする圧入端子の接続構造。
2. 前記圧入端子のテーパー状スリット部のテーパー角度は、１０度以上９０度未満であることを特徴とする請求項１記載の圧入端子の接続構造。
3. 前記スリットの前記円筒状筒部に位置する部分には、前記テーパー状スリット部が複数個設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧入端子の接続構造。
   

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