JP5637336B2 - 接続端子およびこれを用いたコネクタ - Google Patents

Description

本願発明は接続端子、例えば、ハウジングに組み込まれてコネクタを構成するだけでなく、基板の側端面に直接実装して使用できる接続端子に関する。

従来、接続端子としては、例えば、基幹部を支持辺部に連接したバネ辺部を介して端子接点部を一体に形成したＩＣソケット用コンタクトにおいて、前記バネ辺部は、連結部から前記端子接点部へ延びる上片アームと前記基幹部へ延びる下片アームとにより構成される横向き略Ｕ形を呈し、その上片アームが、それぞれ互いに離間し並行状に延在する第１バネ部、第２バネ部により構成され、前記下片アームが、それぞれ互いに離間し並行状に延在する第３バネ部、第４バネ部により構成され、さらに、前記バネ辺部が、前記連結部側から基幹部側へ向けて下る傾斜状であることを特徴とするＩＣソケット用コンタクトがある（特許文献１参照）。

特開２００１−２３７０１５号公報

しかしながら、前述のＩＣソケット用コンタクトでは、その図２に示すように、外力が負荷されると、基幹部５に応力が集中しやすく、塑性変形が生じやすいという問題点がある。
本発明に係る接続端子は、応力の集中を緩和し、塑性変形が生じにくく、優れた耐久性を有する接続端子およびこれを用いたコネクタを提供することを課題とする。

本発明に係る接続端子は、前記課題を解決するために、ハウジングの接点孔の外部から押圧可能に突出する可動接点部を有する接続端子であって、連続する第１湾曲部および第２湾曲部で略Ｓ字形状に形成し、前記第１湾曲部の自由端部に可動接点部を設けるとともに、前記可動接点部を押圧した時に、前記可動接点部から第１湾曲部の内周面、もしくは第１湾曲部と第２湾曲部とが連続的に連結する領域に当接する位置規制用突部を延在する一方、前記第１湾曲部および前記第２湾曲部を形成する複数本の延在部のうち、前記位置規制用突部が当接する位置に、複数本の前記延在部を連結する少なくとも１つの当接受け部を、設けた構成としてある。

なお、略Ｓ字形状とは、第１湾曲部の開口方向と第２湾曲部の開口方向が逆方向に向くように第１湾曲部と第２湾曲部とが連続的に連結された形状をいう。より具体的には連続する第１湾曲部と第２湾曲部との両端をつないだ線分に対し、それぞれの湾曲部の開口部が反対方向に向いていることを意味する。

本発明によれば、可動接点部に外力が負荷されて接続端子が弾性変形しても、位置規制用突部が第１湾曲部の内周面に当接することにより、第１湾曲部の変形量を規制し、過大な負荷による塑性変形を阻止し、優れた耐久性を有する接続端子を提供できる。
また、前記当接受け部を設けることにより、接続端子全体の剛性が高まるとともに、前記位置規制用突部の当接時における衝撃力を緩和できるので、疲労破壊しにくくなり、耐久性が向上する。
さらに、位置規制用突部と当接受け部を設けた延在部との当接によって、位置規制用突部から延在部に至る電気抵抗が小さくなり、接続端子に通電できる電流値を大きくできる。

本発明の他の実施形態としては、先端部で第１湾曲部の内周面、もしくは第１湾曲部と第２湾曲部とが連続的に連結する領域を第２湾曲部の開口方向に押し出すように当接する位置規制用突部を、可動接点部から延在してもよい。
本実施形態によれば、直線的に負荷される外力を捩り力に変換して吸収するので、より大きな負荷に耐えられる端子が得られる。

本発明の別の実施形態としては、先端部が第１湾曲部の内周面、もしくは第１湾曲部と第２湾曲部とが連続的に連結する領域を第２湾曲部の開口方向に押し出すように当接した後、基部が前記第１湾曲部の内周面に当接する位置規制用突部を、可動接点部から延在してもよい。
本実施形態によれば、位置規制用突部が２段階で第１湾曲部の内周面に当接して外力を分散させるので、第１湾曲部の塑性変形をより一層確実に防止でき、大きな負荷に耐えられる接続端子が得られる。

本発明の異なる実施形態としては、第１湾曲部および第２湾曲部を形成する複数本の延在部の間に、湾曲部を有するスリットを備えていてもよい。

本実施形態によれば、弾性変形量がより一層多い接続端子が得られる。

本発明に係るコネクタは、前述の記載の接続端子の可動接点部を、ハウジングに設けた接点孔の外部から出し入れ可能に突出させた構成としてもよい。

本発明によれば、可動接点部に外力が負荷されて接続端子が弾性変形しても、位置規制用突部が第１湾曲部の内周面に当接することにより、第１湾曲部の変形量を規制し、過大な負荷による塑性変形を阻止し、優れた耐久性を有するコネクタが得られるという効果がある。

図１Ａ，１Ｂ，１Ｃは本願発明の第１実施形態に係る接続端子を組み込んだコネクタを示す斜視図、右側面図および部分断面図である。 図２Ａ，２Ｂは図１で図示した第１実施形態に係る接続端子を組み込んだコネクタの平面図および正面図である。 図３Ａ，３Ｂは図１で図示した第１実施形態に係る接続端子を組み込んだコネクタの背面図および底面図である。 図４Ａ，４Ｂ，４Ｃは図１で図示した第１実施形態に係る接続端子を組み込んだコネクタの動作前、動作中および動作後の断面図である。 図５Ａ，５Ｂ，５Ｃは図１で示したハウジング単体の斜視図、部分断面図、および中央断面図である。 図６Ａ，６Ｂは第１実施形態に係る接続端子の斜視図および正面図である。 図７Ａ，７Ｂは第２実施形態に係る接続端子を組み込んだコネクタの動作前および動作後を示す断面図である。 図８Ａ，８Ｂは図７で示した第２実施形態に係る接続端子の斜視図および正面図である。 図９Ａ，９Ｂおよび９Ｃは第３実施形態に係る接続端子を組み込んだコネクタの動作前、動作中および動作後を示す断面図である。 図１０Ａ，１０Ｂは図９で示した第３実施形態に係る接続端子の斜視図および正面図である。 図１１Ａ，１１Ｂは第４実施形態に係る接続端子の斜視図および正面図である。 図１２Ａ，１２Ｂは図１１で示した第５実施形態に係る接続端子の動作後を示す斜視図および正面図である。

本発明に係る接続端子の実施形態を図１ないし図１０の添付図面に従って説明する。
第１実施形態は、図１ないし図６に示すように、樹脂成形されたハウジング１０の両端に固定金具２０を圧入するとともに、前記固定金具２０，２０の間に接続端子３０を所定のピッチで圧入したコネクタに適用した場合である。
なお、前記コネクタのハウジング１０は、高さ３．５ｍｍ、最大奥行２．８ｍｍの外形寸法を有し、図示しないプリント基板の上面縁部に設けた略コ字形状の切り欠き部に嵌合して組み付けられる。

前記ハウジング１０は、図５に示すように、その両側面および背面に沿って連続する張出部１１を側方に突設してある。前記張出部１１の両端には固定金具２０を上方から圧入できる第１収納スペース１２をそれぞれ設けてある。そして、前記第１収納スペース１２には、その対向する内側面に沿って圧入用係止孔１３を設けてある。なお、前記張出部１１は、その底面基部に位置決め用突起１４を突設してある。

また、前記ハウジング１０は、前記第１収納スペース１２，１２の間に接続端子３０を上方から圧入できる３つの第２収納スペース１５を並設してある。特に、前記第１収納スペース１２と隣り合う位置に設けた第２収納スペース１５は、仕切り壁１５ａで仕切られている。さらに、前記ハウジング１０は、その正面側に、前記第２収納スペース１５に連通し、かつ、後述する接続端子３０の可動接点部４０を出し入れできる接点孔１６を設けてあるとともに、前記第２収納スペース１５に連通する圧入用係止孔１７を設けてある。

固定金具２０は、図１Ｃに示すように、金属製薄板を打ち抜いて形成したプレス成形品であり、圧入用係止爪２１および位置決め用支持部２２を並設してある。このため、前記ハウジング１０に設けた第１収納スペース１２の圧入用係止孔１３に前記固定金具２０の圧入用係止爪２１を上方から圧入すると、前記固定金具２０が抜け止めされるとともに、前記固定金具２０の位置決め用支持部２２が前記ハウジング１０の位置決め用突起１４の下端面と面一となる。

接続端子３０は、図６に示すように、圧入用固定部３１の中間位置から下方側に圧入用係止爪３２ａを突設するとともに、その一端部から下方側に支持部３３を延在してある一方、その他端部から略Ｌ字形状の端子部３２ｂを下方側に延在してある。
そして、前記支持部３３の先端に位置する分岐部３４から第１延在部３５，第２延在部３６が略平行に蛇行するように延在し、湾曲部を有するスリット３７を形成するとともに、第１湾曲部３８および第２湾曲部３９を形成してある。このため、分岐部３４に応力集中が生じにくくなり、寿命が長くなるとともに、設計の自由度が広がるという利点がある。
さらに、前記第１延在部３５のうち、最も外側に位置する部分を可動接点部４０とするとともに、第１，第２延在部３５，３６の先端部を一体化して連結部４１を形成してある。そして、前記連結部４１の先端部４２から、第１湾曲部３８内に位置する第２延在部３６の内周面に当接可能な位置規制用突部４３を上方に延在してある。

なお、本実施形態では、第１，第２延在部３５，３６は一様な巾寸法ではなく、その湾曲部分において外側に位置する湾曲部分の巾寸法を内側に位置する湾曲部分の巾寸法よりも大きくしてある。このため、動作時に応力集中がより一層生じにくくなり、寿命が伸びるという利点がある。
また、本実施形態に係るスリット３７の巾寸法は、一様である必要はなく、必要に応じて異ならしめておいてもよい。

そして、図４に示すように、前記ハウジング１０の第２収納スペース１５に上方から前記接続端子３０を挿入する。そして、前記圧入用固定部３１の圧入用係止爪３２ａを圧入用係止孔１７に圧入して係止する。これにより、第２延在部３６の第２湾曲部３９内に位置する外周面が前記第２収納スペース１５の内周面に当接して位置決めされる（図４Ａ）。
さらに、前記ハウジング１０の第１収納スペース１２に固定金具２０を挿入し、前記ハウジング１０の圧入用係止孔１３に前記固定金具２０の圧入用係止爪２１を圧入して固定する。

本実施形態によれば、図１Ｃおよび図４Ａに示すように、前記張出部１１の底面に設けた位置決め用突起１４の下端面と、固定金具２０の位置決め用支持部２２の下端面および接続端子３０の端子部３２ｂの下端面とが面一となる。
このため、本実施形態に係るコネクタを図示しないプリント基板の縁部に設けた略コ字形状の切り欠き部に組み付け、前記プリント基板に設けた位置決め用貫通孔に前記固定金具２０の圧入用係止爪２１を挿入すれば、前記プリント基板に前記コネクタをガタツキなく組み付けできるという利点がある。

そして、図４Ｂに示すように、接続端子３０の可動接点部４０に外力が負荷されると、最初に第１湾曲部３８が内方に湾曲し、位置規制用突部４３が斜め上方に回転しながら移動し、第１湾曲部３８内に位置する第２延在部３６の内周面に当接する。さらに、可動接点部４０を押し込むと、図４Ｃに示すように、前記位置規制用突部４３が第２延在部３６を第１湾曲部３８の湾曲の外周方向（言い換えると、第２湾曲部３９の開口方向）に押し出し、第１湾曲部３８の弾性変形を規制するとともに、第２湾曲部３９が大きく弾性変形する。このため、第１湾曲部３８における応力集中を阻止でき、塑性変形の発生を防止する。
続いて、可動接点部４０に対する負荷を取り除くと、接続端子３０は、図４Ａに示す初期位置に戻ることができる。すなわち、位置規制用突部４３は、接続端子３０が弾性変形可能な範囲内で、第２延在部３６の内周面と接離するように、その形状が定められている。
なお、本実施形態では、位置規制用突部４３が第１湾曲部３８内に位置する第２延在部３６の内周面に当接する構成について説明したが、位置規制用突部４３が当接する場所は、第１湾曲部３８から第２湾曲部３９に至る領域（第１湾曲部３８と第２湾曲部３９とが連続的に連結する領域）であってもよい。

本実施形態によれば、可動接点部４０と圧入用固定部３１との間に、蛇行する第１，第２湾曲部３８，３９および支持部３３が配置され、バネ長が長いので、所望の変位量を確保しつつ、応力集中が生じにくい。このため、塑性変形が生じにくく、寿命の長いコネクタが得られる。

第２実施形態は、図７および図８に示すように、連結部４１の先端部４２から位置規制用突部４４を水平方向に延在し、第１湾曲部３８内に位置する第２延在部３６の内周面に当接可能とした場合である。他は前述の第１実施形態と同様であるので、同一部分には同一番号を附して説明を省略する。

本実施形態によれば、位置規制用突部４４を水平方向に延在してあるので、第１実施形態よりも第２延在部３６の内周面に早期に当接する。このため、第１湾曲部３８に対する応力集中を阻止し、塑性変形をより一層確実に防止できるという利点がある。

第３実施形態は、図９および図１０に示すように、連結部４１の先端部４２から第１湾曲部３８内に位置する第２延在部３６の天井面近傍まで位置規制用突部４５を突設した場合である。他は前述の第１実施形態と同様であるので、同一部分には同一番号を附して説明を省略する。

本実施形態によれば、図９に示すように、外力が負荷された場合には、位置規制用突部４５の上端部が第１湾曲部３８内の第２延在部３６の内周面に当接し（図９Ｂ）、第１湾曲部３８を第１湾曲部３８の湾曲の外周方向（言い換えると、第２湾曲部３９の開口方向）に押し出す。ついで、前記位置規制用突部４５の基部に位置する前記先端部４２が第２延在部３６の内周面に当接する（図９Ｃ）。このため、第１湾曲部３８の変形量が減少する一方、第２湾曲部３９の変形量が増大することにより、第１湾曲部３８に対する応力集中が緩和され、第１湾曲部３８における塑性変形を防止できる。
続いて、外力による負荷を取り除くと、接続端子３０は、図９Ａに示す初期位置に戻ることができる。すなわち、位置規制用突部４５は、接続端子３０が弾性変形可能な範囲内で、第２延在部３６の内周面と接離するように、その形状が定められている。
なお、本実施形態では、位置規制用突部４５が第１湾曲部３８内に位置する第２延在部３６の内周面に当接する構成について説明したが、位置規制用突部４５が当接する場所は、第１湾曲部３８から第２湾曲部３９に至る領域（第１湾曲部３８と第２湾曲部３９とが連続的に連結する領域）であってもよい。

第４実施形態は、図１１に示すように、前述の第１実施形態に係る接続端子３０とほぼ同様であり、異なる点は、位置規制用突部４３が第２延在部３６に当接する位置に設けられた当接受け部４６で、前記第１，第２延在部３５，３６を連結した点である。
本実施形態によれば、前記当接受け部４６を設けることにより、接続端子３０全体の剛性が高まるとともに、前記位置規制用突部４３の当接時における衝撃力を緩和できるので、疲労破壊しにくくなり、耐久性が向上するという利点がある。

第５実施形態は、図１２に示すように、前述の第２実施形態に係る接続端子３０とほぼ同様であり、異なる点は、位置規制用突部４４が第２延在部３６に当接する位置に設けられた当接受け部４６で、前記第１，第２延在部３５，３６を連結した点である。
本実施形態によれば、前記当接受け部４６を設けることにより、接続端子３０全体の剛性が高まるとともに、前記位置規制用突部４４の当接時における衝撃力を緩和できるので、疲労破壊しにくくなり、耐久性が向上するという利点がある。

なお、前述の実施形態では、接触信頼性を高めるために２枚１組の接続端子と１枚の接続端子とを組み合わせる場合について説明したが、全て１枚の接続端子だけで構成してもよく、あるいは、全て２枚１組の接続端子で構成してもよい。さらに、３枚１組で接続端子を組み込んでも良く、必要に応じて接続端子の数を選択できることは勿論である。
また、延在部およびスリットは一様な巾寸法である必要はなく、必要に応じて巾寸法を変化させてもよい。例えば、延在部の湾曲部分のうち、外側の位置する延在部の湾曲部分の巾寸法だけを大きくし、応力集中の発生を防止することにより、耐久性を高めてもよい。
さらに、前記当接受け部は、接続端子に少なくとも１箇所設けておけばよく、複数個所に設けておいてもよい。また、延在部が２本以上ある場合には、少なくとも内側の２本の延在部だけを連結してもよく、あるいは、全ての延在部を当接受け部で連結してもよい。ただし、前記当接受け部は必ずしも同一直線上に配置する必要はなく、例えば、千鳥状にずらして配置してもよい。また、前記当接受け部の設置は前述のすべての実施形態に適用できるが、他の接続端子に適用してもよいことは勿論である。
そして、前記実施形態では、ハウジングに接続端子を組み込む場合について説明したが、プリント基板自体をハウジングとし、その側端面に本願の接続端子を直接組み込んでもよい。これによれば、従来のハウジングおよび固定金具を必要とせず、結果として装置全体をより一層小型化できるという利点がある。

（実施例）
第２実施形態に係る接続端子を実施例１とし、第５実施形態に係る接続端子を実施例２とした。そして、前記実施例１，２の前記位置規制用突部４４を第２延在部３６にそれぞれ当接させることにより、破壊するまでの動作回数を測定した。
測定の結果、平均動作回数において実施例２が実施例１よりも約５倍の動作回数となり、寿命が著しく伸びたことから、前記当接受け部の有用性を確認できた。

本発明に係る接続端子を組み込んだコネクタは、前述の形状に限らず、プリント基板の上面に表面実装できる形状としてもよいことは勿論である。

１０ ハウジング
１１ 張出部
１５ 第２収納スペース
１６ 接点孔
２０ 固定金具
３０ 接続端子
３１ 圧入用固定部
３２ａ 圧入用係止爪
３２ｂ 端子部
３３ 支持部
３４ 分岐部
３５，３６ 第１，第２延在部
３７ スリット
３８，３９ 第１，第２湾曲部
４０ 可動接点部
４１ 連結部
４２ 先端部
４３，４４，４５ 位置規制用突部
４６ 当接受け部

Claims (5)

1. ハウジングの接点孔の外部から押圧可能に突出する可動接点部を有する接続端子であって、
   連続する第１湾曲部および第２湾曲部で略Ｓ字形状に形成し、
   前記第１湾曲部の自由端部に可動接点部を設けるとともに、前記可動接点部を押圧した時に、前記可動接点部から第１湾曲部の内周面、もしくは第１湾曲部と第２湾曲部とが連続的に連結する領域に当接する位置規制用突部を延在する一方、
   前記第１湾曲部および前記第２湾曲部を形成する複数本の延在部のうち、前記位置規制用突部が当接する位置に、複数本の前記延在部を連結する少なくとも１つの当接受け部を、設けたことを特徴とする接続端子。
2. 先端部で第１湾曲部の内周面、もしくは第１湾曲部と第２湾曲部とが連続的に連結する領域を第２湾曲部の開口方向に押し出すように当接する位置規制用突部を、可動接点部から延在したことを特徴とする請求項１に記載の接続端子。
3. 先端部が第１湾曲部の内周面、もしくは第１湾曲部と第２湾曲部とが連続的に連結する領域を第２湾曲部の開口方向に押し出すように当接した後、基部が前記第１湾曲部の内周面に当接する位置規制用突部を、可動接点部から延在したことを特徴とする請求項１に記載の接続端子。
4. 第１湾曲部および第２湾曲部を形成する複数本の延在部の間に、湾曲部を有するスリットを備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の接続端子。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の接続端子の可動接点部を、ハウジングに設けた接点孔の外部から出し入れ可能に突出させたことを特徴とするコネクタ。

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