JP4646232B2

JP4646232B2 - 端子圧入構造

Info

Publication number: JP4646232B2
Application number: JP2006028150A
Authority: JP
Inventors: 謙一郎小林
Original assignee: NEC Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 2006-02-06
Filing date: 2006-02-06
Publication date: 2011-03-09
Anticipated expiration: 2026-02-06
Also published as: JP2007207702A

Description

本発明は、電子部品の端子圧入構造に関し、特に樹脂成形部品に金属端子を圧入する構造で、圧入時に発生する樹脂摩耗粉発生を極力抑える必要のある電子部品に好適な端子圧入構造に関する。

比較的複雑な電子部品では、その電気回路の形成及び機械的構造を確保するため、樹脂成形部品に金属端子を圧入固定する場合が多い。その場合、金属端子はプレスにて打ち抜かれ、その打ち抜き形状で突起を形成し、樹脂成形部品の圧入穴側面に食い込ませ、金属端子を保持するのが一般的である。たとえば、特許文献１に開示された端子の圧入構造は狭ピッチで多極のコネクタ端子に適用される例である。

特開平９−２１９２７０号公報

上記のように、プレス打ち抜きで金属端子の突起部を形成し、樹脂成形部品の圧入穴側面に食い込ませ、金属端子を保持する場合、金属端子の打ち抜き外形側面は、通常荒れた剪断面となり、圧入のとき、金属端子の突起が樹脂部品を引っ掻くこととなり、樹脂摩耗粉の発生が避けられない。

電磁リレーなどの、内部に可動部と接点を持つ電子部品の場合、可動部の振動などで、圧入部で発生した摩耗粉等が遊離し、接点間に挟まり動作不良などを起こす場合がある。こうした問題を避ける必要がある場合には、入念な洗浄を施し、摩耗粉等の異物除去に努めるのが普通である。抜本対策としては、樹脂部品に金属端子をインサート成型すれば、摩耗粉の発生は極小となるが、インサート成型は成型設備が数倍高価であるため、製造コストを下げられないと言う問題がある。本発明では、樹脂部品に金属端子を圧入する際に、摩耗粉が発生しにくい構造を示し、インサート成型よりも低い製造コストと信頼性の両立方法を提示することである。

すなわち、本発明の課題は樹脂部品に金属端子を圧入する際に樹脂摩耗粉が発生しにくい端子圧入構造を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の端子圧入構造は、一端部の幅を狭くした板状の基部と、前記一端部とは逆側の他端部の側から前記基部の中心線に沿って延設された凸部とを有する金属端子を、圧入穴が設けられた樹脂部品に、前記中心線の方向に圧入してなる端子圧入構造において、前記凸部は前記基部にほぼ平行に形成された上面と前記中心線の方向に延伸する２つの凸部側面とを有し、前記２つの凸部側面は前記金属端子の圧入方向及び厚さ方向にテーパー角度を持って形成され、前記圧入穴の幅は前記金属端子の幅よりも大きく、前記圧入穴の一面には、前記金属端子の前記凸部が嵌合する溝が設けられ、圧入完了時点では、前記溝のある面と対向する側の圧入穴の面に前記金属端子の基部の背面が接触し前記基部の幅方向の縁辺と前記圧入穴の幅方向の面との間には隙間があることを特徴とする。

また、前記圧入方向のテーパー角度は２〜１０度であり、前記厚さ方向のテーパー角度は３０〜４５度であるとよい。

本発明によれば、金属端子に形成されたテーパーを持つ凸部が、樹脂成型品の圧入穴内面の溝に嵌合し、金属端子の打ち抜き外形面は圧入穴の面とわずかな隙間を持った状態で圧入されるため、打ち抜き外形面で樹脂成型品の圧入穴を削り摩耗粉を発生させる可能性は非常に低くなる。更に、金属端子のテーパーを持つ凸部はエンボス加工にて形成すると、その際パンチ形状が転写され、加工に用いるパンチの表面荒さを十分に小さくすれば、テーパーを持つ凸部の表面荒さを小さく押さえることが出来、樹脂成形品の圧入穴内面の溝との嵌合時の樹脂摩耗粉発生を極小化することが可能である。すなわち、本発明によれば、樹脂部品に金属端子を圧入する際に、樹脂摩耗粉が発生しにくい端子圧入構造を提供することが出来る。

以下に本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１は本発明に係る金属端子の概略を示す斜視図である。金属端子１は、その中心線に沿って延設された凸部２０を持ち、この凸部２０は金属端子全体の平板状基部５１にほぼ平行な上面を持つと共に、凸部側面５００として圧入方向に延伸する２つのテーパー面を持つ。この凸部側面５００は、金属端子の圧入方向及び金属端子の厚さ方向にテーパー角度を持つ形状となっており、その表面は１．６Ｒａ程度の表面荒さに押さえられるように、ラップ仕上げの成型パンチにてプレス成形される。

図２は本発明に係る樹脂成形品を示す斜視図である。この樹脂成型品１０１は、金属端子の圧入穴１１０を持ち、その穴の一面には金属端子１の凸部２０（図１参照）よりもわずかに小さい形状の溝１２０を持つ。また、穴寸法は、金属端子の幅よりも大きい寸法であり、特に、圧入時に金属端子の打ち抜き外形側面の剪断面が樹脂を削らないように十分な隙間を持たせてある。

図３は金属端子の挿入初期の状態を示す斜視図である。金属端子１を樹脂成型品１０１に圧入する場合、当初、穴外形が金属端子よりも大きいため、ほとんど摩擦を起こすことなく挿入される。このとき、テーパーを持つ凸部２０と溝１２０も十分な隙間を持つため、摩耗粉を発生させることは無い。

図４は圧入完了直前の端子圧入構造の概略を示す斜視図である。図１、図３及び図４を参照して、圧入過程を説明する。図３を流用して、金属端子が所定の高さまで挿入されると、端子外形は依然として圧入穴との隙間を持っているが、テーパーを持つ凸部２０と溝１２０の斜面間の隙間がほぼ無くなり、嵌合し始める。嵌合が進むと、金属端子１はテーパーを持つ凸部２０が溝１２０に接触し、板厚方向に押されるため、金属端子背面１０が圧入穴主面１１１に接触する。更に金属端子１を押し下げると、図４のように、（１）金属端子のテーパーを持つ２つの凸部側面５００と、圧入穴１１０の溝１２０での接触面となる嵌合テーパー面１３０及び嵌合テーパー面１３１の２面との間、（２）金属端子の平板状基部５１の凸部とは逆側の金属端子背面１０と、圧入穴主面１１１との間の合計３面で金属端子が拘束され、圧入穴１１０に金属端子が圧入保持される。そのとき平板状基部５１の縁辺と圧入穴側部面１１２との間には隙間がある。

その圧入時に摺動する３面は、プレス成形パンチ及び樹脂成形パンチを鏡面仕上げとすることで、凸部２０及び金属端子背面１０の表面荒さを、圧入穴主面１１１及び溝１２０と共に十分に小さくすることが出来、打ち抜き剪断面での摺動に比べ大幅に摩耗粉の発生を少なくすることが可能である。

この凸部が有するテーパーについて、図５に基づいて説明する。図５は金属端子の凸部側面のテーパー角度を示し、図５（ａ）は圧入方向のテーパー角度を示す金属端子の平面図、図５（ｂ）は厚さ方向のテーパー角度を示す金属端子の側面図である。

図５（ａ）に示した凸部側面５００の圧入方向のテーパー角度θ_１は２〜１０度が適切である。この角度が１０度を超えると金属端子を固定保持する力が小さくなり、２０度を超えると使用できない。また、圧入高さを一定の範囲で調整したい場合は、圧入代を安定して確保するため、３度以下の比較的小さいテーパー角度とすべきである。ただし、２度未満では、樹脂部品の圧入穴に対して高度な寸法精度が要求され実用的でない。

また、図５（ｂ）に示した凸部側面５００の厚さ方向のテーパー角度θ_２は３０〜４５度が適切であり、４５度を越えると、端子の幅方向の振れを押さえる効果が低くなり、６０度を超えると金属端子の振れが大きく実用的でない。また、３０度未満では、圧入穴の溝から受ける押圧力が小さくなり厚さ方向の固定力が低下する。

本発明によれば、金属端子に形成されたテーパーを持つ凸部が、樹脂成型品の圧入穴内面に設けられた溝に嵌合し、金属端子の打ち抜き外形面（縁辺部）はわずかな隙間を持った状態で圧入されるため、打ち抜き外形面で樹脂成型品の端子圧入穴を削り摩耗粉を発生させる可能性は非常に低くなる。更に、金属端子のテーパーを持つ凸部はエンボス加工にて形成されるが、その際パンチ形状が転写されるので、加工に用いるパンチの表面荒さを十分に小さくすれば、テーパーを持つ凸部の表面荒さを小さく押さえることが出来、樹脂成形品の端子圧入穴内面の溝との嵌合時の摩耗粉発生を極小化することが可能である。よって、高価なインサート成型工程と洗浄工程は省略可能であるため、樹脂摩耗粉を極力少なくしたい電磁リレーなどの電子部品の製造コストを低く押さえることが可能である。

本発明での金属端子の概略を示す斜視図。本発明での樹脂成形品を示す斜視図。金属端子の挿入初期状態を示す斜視図。圧入完了直前の端子圧入構造を示す斜視図。本発明での金属端子の凸部側面のテーパー角度を示し、図５（ａ）は圧入方向のテーパー角度を示す平面図、図５（ｂ）は厚さ方向のテーパー角度を示す側面図。

符号の説明

１金属端子
１０金属端子背面
２０凸部
５１平板状基部
１０１樹脂成型品
１１０圧入穴
１１１圧入穴主面
１１２圧入穴側部面
１２０溝
１３０，１３１嵌合テーパー面
５００凸部側面

Claims

一端部の幅を狭くした板状の基部と、前記一端部とは逆側の他端部の側から前記基部の中心線に沿って延設された凸部とを有する金属端子を、圧入穴が設けられた樹脂部品に、前記中心線の方向に圧入してなる端子圧入構造において、前記凸部は前記基部にほぼ平行に形成された上面と前記中心線の方向に延伸する２つの凸部側面とを有し、前記２つの凸部側面は前記金属端子の圧入方向及び厚さ方向にテーパー角度を持って形成され、前記圧入穴の幅は前記金属端子の幅よりも大きく、前記圧入穴の一面には、前記金属端子の前記凸部が嵌合する溝が設けられ、圧入完了時点では、前記溝のある面と対向する側の圧入穴の面に前記金属端子の基部の背面が接触し前記基部の幅方向の縁辺と前記圧入穴の幅方向の面との間には隙間があることを特徴とする端子圧入構造。
前記圧入方向のテーパー角度は２〜１０度であり、前記厚さ方向のテーパー角度は３０〜４５度であることを特徴とする請求項１記載の端子圧入構造。