JP4630306B2 - 基板接続端子 - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤハーネスの電線を基板のスルーホールに直接接続する基板接続端子に関する。

従来、制御ユニット、ジョイントボックス、分岐ボックス等では、ワイヤハーネスの端末に接続した端子をコネクタ収容して、制御ユニット等内の回路基板とワイヤハーネスを電気的に接続する場合は、その端子と、これを収容する各コネクタハウジングとを雄雌嵌合して接続していた。

しかし、プレスフィット端子（例えば特許文献１，２参照）が開発された結果、ワイヤハーネス側にプレスフィット端子を設ければ、そのプレスフィット部を基板のスルーホールに圧入することで、ワイヤハーネスの電線を基板のスルーホールに直接電気的に接続できる様になった。

例えば、特許文献３に記載された分岐接続箱では、電線の端末と圧着接続したプレスフィット端子の導電材接触部をプリント基板等の導電材の圧入穴に圧入して、プレスフィット端子と導電材とが電気接続される。また、特許文献４に記載されたジョイントコネクタでは、各電線に直接接続された複数のプレスフィット端子の各プレスフィット部を基板のスルーホールに圧入することで、任意のプレスフィット端子間を相互接続する構成になっている。

また、基板のスルーホールに圧入される端子として、例えば、特許文献１及び２に記載されたものがある。特許文献１に記載された圧入端子は、金属製のピン状の端子本体と、その周囲で支持されるばね接触子とを有し、端子本体は長手方向中間部にばね接触子のための支持部が形成され、ばね接触子は周方向の少なくとも一箇所で長手方向に延びる開放溝が形成された略筒状体をなして半径方向に弾性拡縮可能となっている。また、特許文献２に記載されたプレスフィットピンは、基板のスルーホールに圧入接続される圧入領域を有し、圧入領域は、略平行に延びる二つのビーム状領域を変形可能に接続する接続領域とを備える断面略Ｍ形状に形成された構成である。
特許第３２９７３９７号公報 特開２００３−１２３８８８号公報 特開２００４−２３６４１６号公報 特開２００５−３２２５５６号公報

しかし、上記特許文献３に記載された分岐接続箱では、プレスフィット端子の導電材接触部をプリント基板等の導電材の圧入穴に圧入することで、電線を導電材に直接接続するので、電線の端末と圧着接続したプレスフィット端子の脱着（再挿抜）ができないという問題があった。

同様に、上記特許文献４に記載されたジョイントコネクタにおいても、複数のプレスフィット端子の各プレスフィット部を基板のスルーホールに圧入することで、任意のプレスフィット端子間を相互接続するので、各電線に直接接続された複数のプレスフィット端子の脱着（再挿抜）ができないという問題があった。

また、上記特許文献１に記載された圧入端子や、特許文献２に記載されたプレスフィットピンは脱着（挿抜）が可能であると考えられる。しかし、特許文献１に記載された圧入端子は、ピン状の圧入端子とばね接触子を有しており、部品点数が２点となり構成部品が多くなってしまうという問題があった。また、特許文献２に記載されたプレスフィットピンは、端子形状をM型にして、圧入領域にビーム状の変形可能な接続領域を有し、この変形可能な領域は圧入時に弾性変形できるようしているが、角材をあえてスルーホールに合わせた形状に特殊変形させたり、肉薄にしたりといった特殊で調整困難なものとなっている。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みて為されたもので、その目的は、スルーホールに対する脱着（挿抜）が可能であり、少ない部品点数でかつ製造が容易な基板接続端子を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係る基板接続端子は、電線を基板のスルーホールに直接接続する基板接続端子であって、前記電線の端末に圧接或いは圧着により接続される電線接続部と、前記基板のスルーホールに接続される基板接続部と、を備え、前記基板接続部は、折り曲げ部で折り曲げられて対向する２つの板部を有する弾性変形部と、前記２つの板部からそれぞれ外方に折り曲げられ、前記スルーホールに圧接する２つの舌片とを有するように、導電材からなる１枚の板を折り曲げて形成されており、前記２つの板部には、外方へ膨らませた突起部がそれぞれ形成されていることを特徴とする。

この態様によれば、基板接続部を基板のスルーホールに挿入すると、２つの舌片が内方へ弾性変形し、この弾性変形により内部の弾性変形部の２つの板部が折り曲げ部を支点にして互いに近づく方向に弾性変形し、このとき弾性変形部に発生する弾性力で２つの舌片を外方へ押す。これにより、２つの舌片は、自身の弾性力でスルーホールに圧接すると共に、内部の弾性変形部の弾性力により外方へ押されてスルーホールに圧接する。このような構造であるため、内部の弾性変形部の２つの板部の間隔や折り曲げ部を中心にした開き角度を適宜設定することで、スルーホールに対する適切な接圧を確保することができるようになるので、スルーホールに対する脱着（挿抜）が可能になる。また、基板接続部は導電材からなる１枚の板を折り曲げて形成されているので、少ない部品点数でかつ製造が容易な基板接続端子が得られる。従って、スルーホールに対する脱着（挿抜）が可能であり、少ない部品点数でかつ製造が容易な基板接続端子を実現することができる。

さらに、この態様によれば、基板接続部を基板のスルーホールに挿入すると、２つの舌片が弾性収縮して２つの板部の突起部にそれぞれ当接するので、この突起部が２つの舌片を外方へ押す形となる。このため、内部の弾性変形部の２つの板部の間隔や折り曲げ部を中心にした開き角度を適宜設定することに加えて、２つの舌片が２つの板部の突起部に当接する位置を適宜設定することで、スルーホールに対する適切な接圧を設定する自由度、つまり、接圧の調整範囲を広くすることができる。例えば、２つの板部の突起部を基板のスルーホールよりやや小さいくらいに広げたり、２つの舌片に接触するくらいの大きさにすることによって、接圧を任意に設定することができる。

本発明の他の態様に係る基板接続端子は、前記突起部が、前記基板接続部の先端側から軸方向に離れるにつれて径方向の大きさが次第に大きくなるテーパ形状になっていることを特徴とする。

この態様によれば、基板接続部をスルーホールに挿入するに従って、突起部が２つの舌片を外方へ押す力が大きくなるので、スルーホールに対する基板接続部の脱着（挿抜）作業を容易に行うことが可能になる。

本発明の他の態様に係る基板接続端子は、前記基板接続部の先端部をテーパ形状にしたことを特徴とする。

この態様によれば、スルーホールに対する基板接続部の脱着（挿抜）作業をさらに容易に行うことが可能になる。

本発明によれば、スルーホールに対する脱着（挿抜）が可能であり、少ない部品点数でかつ製造が容易な基板接続端子を実現することができる。

次に、本発明を具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態の説明において同様の部位には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
（第１実施形態）
第１実施形態に係る基板接続端子を、図１乃至図３に基づいて説明する。

図１は第１実施形態に係る基板接続端子を示す斜視図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は基板接続端子の基板接続部を基板のスルーホールに接続した状態を示す断面図である。

図１に示す基板接続端子１０は、ワイヤハーネスの電線１１を基板１２（図３参照）のスルーホール１３に直接接続するためのものである。基板１２は、図示を省略した制御ユニット、ジョイントボックス、分岐ボックス等の内部に設けられる回路基板である。

基板接続端子１０は、電線の端末に圧着により接続される電線接続部１４と、基板１２のスルーホール１３に接続される基板接続部１５と、を備えている。

電線接続部１４は、直線状に延びた基板接続端子１０の一端側に形成され、電線１１の絶縁被覆１１ａに加締めて圧着されるインシュレーションバレル１４ａと、電線１１の心線１１ｂに加締めて圧着されるワイヤバレル１４ｂとを有する。

基板接続部１５は、基板接続端子１０の他端側に形成されている。この基板接続部１５は、図２に示すように、折り曲げ部１７で折り曲げられて対向する２つの板部１８，１９を有する弾性変形部２０と、２つの板部１８，１９からそれぞれ外方に折り曲げられ、スルーホール１３の内周面に圧接する２つの舌片２１，２２とを有するように、導電材からなる１枚の板を折り曲げて形成されている。この板として、例えば、黄銅板等の金属板が使用される。

本実施形態では、基板接続部１５の２つの板部１８，１９は、この基板接続部１５に力が作用してない状態、すなわち、基板接続部１５をスルーホール１３に挿入していない状態で、一定の間隔をおいてほぼ平行に対向している。つまり、２つの板部１８，１９の、折り曲げ部１７を中心にした開き角度がほぼ０度になっている。
また、基板接続部１５の先端部２３はテーパ形状になっている（図１参照）。

このような構成を有する基板接続端子１０の基板接続部１５を図３に示すように基板１２のスルーホール１３に挿入すると、２つの舌片２１，２２が内方へ弾性変形し、この弾性変形により内部の弾性変形部２０の２つの板部１８，１９が折り曲げ部１７を支点にして互いに近づく方向に弾性変形し、このとき弾性変形部２０に発生する弾性力で２つの舌片２１，２２を外方へ押す。これにより、２つの舌片２１，２２は、自身の弾性力でスルーホール１３に圧接すると共に、内部の弾性変形部２０の弾性力により外方へ押されてスルーホール１３に圧接する。

このように基板接続部１５をスルーホール１３に挿入した基板接続端子１０により、電線１１の心線１１ｂが基板１２のスルーホール１３に電気的に直接接続される。

以上のように構成された第１実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
○基板接続部１５を基板１２のスルーホール１３に挿入すると、２つの舌片２１，２２は、自身の弾性力でスルーホール１３の内周面に圧接すると共に、内部の弾性変形部２０の弾性力により外方へ押されてスルーホール１３の内周面に圧接する。このような構造であるため、内部の弾性変形部２０の２つの板部１８，１９の間隔や折り曲げ部１７を中心にした開き角度を適宜設定することで、スルーホール１３に対する適切な接圧を確保することができるようになるので、スルーホール１３に対し基板接続端子１０の基板接続部１５が脱着（挿抜）可能になる。

○基板接続部１５は導電材からなる１枚の板を折り曲げて形成されているので、少ない部品点数でかつ製造が容易な基板接続端子１０が得られる。

○スルーホール１３に対する脱着（挿抜）が可能であり、少ない部品点数でかつ製造が容易な基板接続端子１０を実現することができる。

なお、スルーホール１３に対する適切な接圧を確保するには、板部１８，１９の間隔や折り曲げ部１７を中心にした板部１８，１９の開き角度を適宜設定することに加えて、導電材からなる１枚の板の板厚やその材料等についてもスルーホール１３の孔径に応じて適宜設定することも当然必要となる。

○基板接続部１５の先端部２３はテーパ形状になっているので、スルーホール１３に対する基板接続部１５の脱着（挿抜）作業をさらに容易に行うことが可能になる。
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る基板接続端子１０Ａを、図４および図５に基づいて説明する。図４は基板接続部の縦断面を示す図２と同様の断面図、図５は基板接続部の縦断面を示す断面図である。

図４に示す基板接続端子１０Ａの特徴は、基板接続部１５Ａの弾性変形部２０Ａにおける２つの板部１８，１９に、外方へ膨らませた突起部３１、３２をそれぞれ形成した点にある。その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。突起部３１、３２は、板部１８，１９のほぼ中央部にそれぞれ形成されている。

また、突起部３１、３２は、図５に示すように、基板接続部１５Ａを構成する導電材からなる１枚の板の幅全体にわたって径方向の大きさ、つまり外径が同じ大きさになっている。

このような構成を有する基板接続端子１０Ａでは、基板接続部１５Ａを基板１２のスルーホール１３（図３参照）に挿入すると、２つの舌片２１，２２が弾性収縮して２つの板部１８，１９の突起部３１，３２の先端部にそれぞれ当接するので、この突起部３１，３２が２つの舌片２１，２２を外方へ押す形となる。

以上のように構成された第２実施形態によれば、上記第１実施形態の奏する作用効果に加えて以下の作用効果を奏する。

○基板接続部１５Ａを基板１２のスルーホール１３に挿入すると、２つの舌片２１，２２が弾性収縮して２つの板部１８，１９の突起部３１，３２にそれぞれ当接するので、この突起部３１，３２が２つの舌片２１，２２を外方へ押す形となる。このため、内部の弾性変形部２０Ａの２つの板部１８，１９の間隔や折り曲げ部１７を中心にした開き角度を適宜設定することに加えて、２つの舌片２１，２２と突起部３１，３２との間隔を適宜設定することで、スルーホール１３に対する適切な接圧を設定する自由度、つまり、接圧の調整範囲を広くすることができる。例えば、２つの板部１８，１９の突起部３１，３２を基板１２のスルーホール１３よりやや小さいくらいに広げたり、２つの舌片２１，２２に接触するくらいの大きさにすることによって、接圧を任意に設定することができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係る基板接続端子１０Ｂを、図６に基づいて説明する。図６は基板接続部の縦断面を示す断面図である。

この基板接続端子１０Ｂでは、弾性変形部２０Ｂおける突起部３１Ｂ、３２Ｂは、図４に示す突起部３１，３２と同様の突起部であって、図６に示すように、基板接続部１５Ｂを構成する導電材からなる１枚の板の幅全体にわたって、基板接続部１５Ｂの先端側から軸方向に離れるにつれて径方向の大きさ、つまり外径が次第に大きくなるテーパ形状になっている。その他の構成は、上記第２実施形態と同様である。

以上のように構成された第３実施形態によれば、上記第２実施形態の奏する作用効果に加えて以下の作用効果を奏する。
○基板接続部１５Ｂをスルーホール１３（図３参照）に挿入するに従って、突起部３１Ｂ、３２Ｂが２つの舌片２１，２２を外方へ押す力が大きくなるので、スルーホール１３に対する基板接続部１５Ｂの脱着（挿抜）作業を容易に行うことが可能になる。

なお、この発明は以下のように変更して具体化することもできる。
・上記第１実施形態では、基板接続端子１０の電線接続部１４は、電線１１の端末に圧着により接続される構成になっているが、電線接続部１４に、インシュレーションバレル１４ａとワイヤバレル１４ｂに代えて圧接刃を設けて、電線１１の心線１１ｂが圧接により電線接続部１４に接続される構成にも本発明は適用可能である。

・図４に示す上記第２実施形態では、弾性変形部２０Ａの２つの板部１８，１９に外方へ膨らませた突起部３１，３２をそれぞれ形成した基板接続部１５Ａを有する基板接続端子１０Ａについて説明したが、本発明は他の形態、例えば図７乃至図１０に示すような形態の基板接続部１５Ｃ〜１５Ｆを有する基板接続端子１０Ｃ〜１０Ｆにも適用可能である。

図７に示す基板接続端子１０Ｃでは、基板接続部１５Ｃの弾性変形部２０Ｃにおける２つの板部１８，１９に、図４に示す突起部３１，３２よりも大きな突起部３１Ｃ、３２Ｃがそれぞれ形成されている。

図８に示す基板接続端子１０Ｄでは、基板接続部１５Ｄの弾性変形部２０Ｄにおける２つの板部１８，１９に、図４に示す突起部３１，３２よりも角ばった突起部３１Ｄ、３２Ｄがそれぞれ形成されている。

図９に示す基板接続端子１０Ｅでは、基板接続部１５Ｅの弾性変形部２０Ｅにおける２つの板部１８，１９がほぼ平行に対向し、板部１８，１９に、突起部３１Ｅ、３２Ｅがほぼ垂直に形成されている。

図１０に示す基板接続端子１０Ｆでは、基板接続部１５Ｆの弾性変形部２０Ｆにおける２つの板部１８，１９が、大きな開き角度θで開いており、板部１８，１９に、突起部３１Ｆ、３２Ｆが形成されている。

第１実施形態に係る基板接続端子を示す斜視図。 図１のＡ−Ａ断面図。 基板接続端子の基板接続部を基板のスルーホールに接続した状態を示す断面図。 第２実施形態に係る基板接続端子の基板接続部を示す図２と同様の断面図。 同実施形態における基板接続部の縦断面を示す断面図。 第３実施形態に係る基板接続端子の基板接続部の縦断面を示す断面図。 図４に示す第２実施形態の変形例を示す断面図。 第２実施形態の他の変形例を示す断面図。 第２実施形態の他の変形例を示す断面図。 第２実施形態の他の変形例を示す断面図。

符号の説明

１０，１０Ａ〜１０Ｆ・・・基板接続端子
１１・・・電線
１２・・・基板
１３・・・スルーホール
１４・・・電線接続部
１５，１５Ａ〜１５Ｆ・・・基板接続部
１７・・・折り曲げ部
１８，１９・・・板部
２０，２０Ａ〜２０Ｆ・・・弾性変形部
２１，２２・・・舌片
２３・・・基板接続部の先端部
３１，３２，３１Ｂ〜３１Ｆ，３２Ｂ〜３２Ｆ・・・突起部

Claims (3)

1. 電線を基板のスルーホールに直接接続する基板接続端子であって、
   前記電線の端末に圧接或いは圧着により接続される電線接続部と、
   前記基板のスルーホールに接続される基板接続部と、を備え、
   前記基板接続部は、
   折り曲げ部で折り曲げられて対向する２つの板部を有する弾性変形部と、前記２つの板部からそれぞれ外方に折り曲げられ、前記スルーホールに圧接する２つの舌片とを有するように、導電材からなる１枚の板を折り曲げて形成されており、
   前記２つの板部には、外方へ膨らませた突起部がそれぞれ形成されていることを特徴とする基板接続端子。
2. 前記突起部が、前記基板接続部の先端側から軸方向に離れるにつれて径方向の大きさが次第に大きくなるテーパ形状になっていることを特徴とする請求項１に記載の基板接続端子。
3. 前記基板接続部の選択部をテーパ状にしたことを特徴とする請求項１または２に記載の基板接続端子。

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