JP5924038B2 - 端子の接続構造 - Google Patents

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Description

本発明は電子機器、特に、リレーやスイッチなどの開閉器に使用される端子の接続構造に関する。
従来、スイッチなどに使用される端子として、例えば、特許文献１において、スイッチから露出する外部接続用端子として圧接端子を用い、この圧接端子に接続用ホルダ側の端子を貫通させることで導通する端子が記載されている。
ドイツ第１０,０６１,１１２ Ａ１号公報
しかし、前述の端子では、圧接端子と接続用ホルダ側端子との接触信頼性を高めるため、圧接端子の表面積を大きくしている。このため、圧接端子が電子機器の外形寸法からはみ出し、電子機器を小型化できないという問題があった。
本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、寸法を小さくし、小型化できる端子の接続構造を提供することを課題とする。
前記課題を解決するため、本発明に係る端子の接続構造は、
基板と、前記基板の両側縁部から垂直に立ち上がり、かつ、対向する一対の側板とを備える断面コ字形の接続用ホルダと、
前記接続用ホルダの基板から内方に突出する被接続端子と、
前記接続用ホルダの対向する内向面に圧接可能な外形形状を有するハウジングと、
前記ハウジングから前記接続用ホルダの内向面に沿って突出し、分岐部から先端側に沿って分岐した一対の挟持部を有するとともに、前記分岐部から先端側でＬ字形に屈曲した形状を有する接続端子と、を備える端子の接続構造であって、
前記ハウジングの外周面が前記接続用ホルダの対向する内向面に圧接するとともに、前記被接続端子を前記接続端子の前記挟持部が挟持することを特徴とするものである。
本発明によれば、接続端子が分岐部から先端側で折り曲げられたので、端子の基部から曲げ部までの距離が長くなる。このため、後工程の曲げ加工時に端子を保持しやすくなり、曲げ加工時における端子の加工精度のバラツキが小さくなる。
また、曲げ部から端子先端までの距離を小さくすることで、曲げによる先端までの長さ寸法のバラツキを抑えることができる。
更に、長さ方向に切り欠き、かつ、屈曲して接続端子を形成している。このため、接続端子の幅寸法をハウジングの外周面から突出しないように形成できると共に、押しボタンが水平に動作する方向で設置されたスイッチに対しても、２方向から接続端子を被接続端子に接続できる。
本発明の実施形態としては、前記接続端子の基部の幅が狭くなっていてもよい。
上記構成により、被接続端子の挿入時に接続端子が変形しやすい。このため、接点動作に影響を及ぼす部分への変形の影響を最小限に抑えることができ、ハウジング本体への気密性や動作特性への影響を抑えることができるという利点がある。
本発明の別の実施形態としては、前記接続端子は、幅狭の前記基部と、前記基部から延在する幅広の分岐部と、前記分岐部から延在する一対の前記挟持部と、前記分岐部から先端側で屈曲した形状を有する曲げ部と、を有し、
前記基部から前記曲げ部までの距離が、前記曲げ部から前記挟持部の先端までの距離よりも長くなっていてもよい。
これにより、接続端子を先端側で折り曲げることができ、端子の加工精度のバラツキや、曲げによる先端までの長さ寸法のバラツキを抑えることができる。
本発明の異なる実施形態としては、前記接続端子の先端を、前記ハウジングの外周面と面一に配置してもよい。
これにより、平坦な治具でハウジングと接続端子先端とを同時に押さえてハウジングを押圧できるので、圧入時の作業性を向上できる。
本発明の他の実施形態としては、前記接続端子の前記挟持部が前記接続用ホルダの前記被接続端子を挟持しているとともに、前記曲げ部が前記被接続端子の基部側に位置してい
てもよい。
これにより、被接続端子の高さを低くできる。また、接続端子の周りに絶縁用の樹脂を封止する際に、少量の樹脂で封止できる。
本発明の新たな実施形態としては、前記接続端子の前記挟持部が前記接続用ホルダの前記被接続端子を挟持しているとともに、前記曲げ部が前記被接続端子の先端側に位置していてもよい。
これにより、種々の方法で接続用ホルダに端子を接続できる。
本発明の異なる実施形態としては、前記接続用ホルダの内向面に形成された挿入孔に、前記ハウジングの外周面に設けた位置決め用突部が嵌合していてもよい。
これにより、ハウジングの接続用ホルダへの位置決めを容易にし、ハウジングを接続用ホルダに圧入する際の作業性が良くなる。また、ハウジングが位置決め用突部を介して接続用ホルダに固定されるので、接続端子と被接続端子との接触信頼性を維持できる。
本発明の第１実施形態に係る端子を備えたスイッチを示す斜視図。 （Ａ）は図１のスイッチを上方から見た分解斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の下方から見た分解斜視図。 （Ａ）は図２の第１固定端子および第２固定端子の拡大斜視図、（Ｂ）は（Ａ）を異なる方向から見た斜視図。 図１のスイッチの側面図。 図１のスイッチを圧入する接続用ホルダを示す斜視図。 図５の接続用ホルダにスイッチを圧入する前の状態を示す斜視図。 接続用ホルダの挿入孔にスイッチの位置決め用突部を嵌合すると共に、接続金具に端子を圧入している状態を示す斜視図。 挿入孔への位置決め用突部の嵌合が完了すると共に、接続金具への端子の圧入が完了した状態を示す斜視図。 図８を上方から見た平面図。 （Ａ）は常開接点構造を採用したスイッチが初期位置にある状態での摺動子と第１固定端子との関係を示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の動作位置にある斜視図。 本発明の第２実施形態に係る端子を備えたスイッチを示す斜視図。 接続用ホルダにスイッチを圧入する前の状態を示す斜視図。 接続用ホルダの挿入孔にスイッチの位置決め用突部を嵌合すると共に、接続金具に端子を圧入しようとしている状態を示す斜視図。 挿入孔への位置決め用突部の嵌合が完了すると共に、接続金具への第１，第２外部接続用端子部の圧入が完了した状態を示す斜視図。 図１４を上方から見た平面図。
本発明に係るスイッチの実施形態を図１ないし図１５に従って説明する。
（第１実施形態）
第１実施形態に係る第１，第２外部接続用端子部３３，３８を備えたスイッチ１１は、図１，図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すように、押しボタン１２と、筐体（ハウジング）１７と、ベース２１と、第１固定端子３１と、第２固定端子３６と、摺動子４１と、を備えている。
押しボタン１２は、凹部が形成された台座１３と、前記台座１３から上方に軸心方向に延在する円柱形の被押圧部１４とを有している。押しボタン１２は、筐体１７の内部にベース２１に直交する軸心方向に移動可能に配設され、被押圧部１４の上端部が筐体１７から円筒形のキャップ１５を介して上方に突出する。このため、被押圧部１４は外部から押圧され、押しボタン１２が軸心方向に移動する。
筐体１７は底部が開口した箱形状であり、上面に形成され押しボタン１２の被押圧部１４を挿通する環状溝１８と、側面から水平に突出する一対の環状の位置決め用突部１９とを有している。
ベース２１は、筐体１７の底部開口を閉塞する樹脂製の板状体である。また、ベース２１は、その上面に一体成形され上方に向かって延在する絶縁用壁部２２と、ベース２１の中央に設けられ上方に突出する円柱形リブ２３が形成されている。絶縁用壁部２２は、その内側面に設けられ第１固定端子３１を埋設する正面視矩形の埋設用溝２５と、埋設用溝２５の上方に設けられた絶縁部２６とからなる。更に、ベース２１には第１固定端子３１および第２固定端子３６を挿通する端子孔２７が形成されている。
第１固定端子３１は金属製で、その上半部に形成され、軸心方向に延在する矩形板状の第１被摺接部３２と、その下半部に形成された第１外部接続用端子部３３と、を有している。前記第１外部接続用端子部３３はＬ字形状であり、筐体１７の位置決め用突部１９の突出方向と反対側に軸心方向と直交するように折り曲げられている。
第１外部接続用端子部３３は、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、基部５１と、分岐部５２と、曲げ部５３と、一対の挟持部５４と、を有している。前記基部５１は、第１被摺接部３２に連結部３５を介して連続し、幅狭に形成されている。また、前記分岐部５２は、前記基部５１から第１被摺接部３２と反対側に延在し、幅広に形成されている。第１外部接続用端子部３３は、この分岐部５２から先端に向かって切欠かれている。更に、前記曲げ部５３は、分岐部５２より先端側に位置し、かつ、第１外部接続用端子部３３の長さ方向中央より先端側に位置し、前記分岐部５２と直交するように折り曲げられている。そして前記一対の挟持部５４は、前記曲げ部５３から延在し、間に後述する接続金具６７（被接続端子、図５参照）を挟持する。
第１被摺接部３２と第１外部接続用端子部３３とは直交するように連結されており、連結部３５には第１内方突起３５ａと、前記第１内方突起３５ａと反対側に突出する第１外方突起３５ｂとが形成されている。第１固定端子３１が端子孔２７を介してベース２１に固定された状態で、第１被摺接部３２は埋設用溝２５に埋設されて絶縁部２６と面一になり、軸心方向に移動する摺動子４１と摺接する。一方、第１外部接続用端子部３３は端子孔２７から下方に露出し、接続金具６７と接続される。
第２固定端子３６は金属製で、その上半部に形成され、軸心方向に延在する矩形板状の第２被摺接部３７と、その下半部に形成された第２外部接続用端子部３８と、を有している。前記第２外部接続用端子部３８はＬ字形状であり、筐体１７の位置決め用突部１９の突出方向と反対側に軸心方向と直交するように折り曲げられている。
第２外部接続用端子部３８は、基部５６と、分岐部５７と、曲げ部５８と、一対の挟持部５９と、を有している。前記基部５６は、第２被摺接部３７に連結部３９を介して連続し、幅狭に形成されている。また、前記分岐部５７は、前記基部５６から第２被摺接部３７と反対側に延在し、幅広に形成されている。第２外部接続用端子部３８は、この分岐部５７から先端に向かって切欠かれている。更に、前記曲げ部５８は、分岐部５７より先端側に位置し、かつ、第２外部接続用端子部３８の長さ方向中央より先端側に位置し、前記分岐部５７と直交するように折り曲げられている。そして、前記一対の挟持部５９は、前記曲げ部５８から延在し、間に後述する接続金具６７（図５参照）を挟持する。
第２被摺接部３７と第２外部接続用端子部３８とは直交するように連結されており、連結部３９には第２内方突起３９ａと、前記第２内方突起３９ａと反対側に突出する第２外方突起３９ｂとが形成されている。第２被摺接部３７は、第１固定端子３１の第１被摺接部３２よりも長く形成されている。第２固定端子３６が端子孔２７を介してベース２１に固定された状態で、第２被摺接部３７は常時、摺動子４１と接触している。一方、第２外部接続用端子部３８は端子孔２７から下方に露出し、接続金具６７と接続される。
以上の構成によれば、第１外部接続用端子部３３および第２外部接続用端子部３８がその先端側で折り曲げられているので、基部５１，５６から曲げ部５３，５８までの距離Ｌ１が、曲げ部５３，５８から挟持部５４，５９の先端までの距離Ｌ２よりも長くなっている（図４参照）。基部５１，５６から曲げ部５３，５８までの距離Ｌ１が長くなることにより、後工程の曲げ加工時に第１，第２外部接続用端子部３３，３８を保持しやすく、曲げ加工時における端子の加工精度のバラツキが小さくなる。また、曲げ部５３，５８から挟持部５４，５９の先端までの距離Ｌ２が短くなることで、曲げによる先端までの長さ寸法のバラツキを抑えることができる。更に、長さ方向に切り欠いて屈曲し、第１，第２外部接続用端子部３３，３８を形成しているので、従来例よりも第１，第２外部接続用端子部３３，３８の幅寸法をスイッチ１１の外形幅よりも小さくできる。そして、押しボタン１２が水平に動作する方向で設置されたスイッチ１１に対し、上下２方向から第１，第２外部接続用端子部３３，３８に接続金具６７を挿入できる。
摺動子４１は、板状の連結体４２と、前記連結体４２の両端を折り曲げて形成した弾性腕部４３とを有している。弾性腕部４３の先端には、絶縁用壁部２２の絶縁部２６または第１固定端子３１と摺接する可動接点部４８，４８と、第２固定端子３６と摺接する可動接点部４９，４９とが形成されている。
次に、前述の構成部材からなるスイッチ１１の組立方法について説明する。
まず、筐体１７の環状溝１８にキャップ１５を嵌め込む。そして、筐体１７の内部に、押しボタン１２を軸心方向に移動可能に挿入し、被押圧部１４の上端をキャップ１５から突出させる。なお、押しボタン１２の台座１３の凹部にはあらかじめ摺動子４１を、インサート成形、熱カシメまたはスナップフィットにより固定してある。その後、コイルばね５０の上端を台座１３の凹部に当接する。
また、第１固定端子３１の第１内方突起３５ａと第１外方突起３５ｂとがベース２１に埋設するように、第１固定端子３１をあらかじめベース２１にインサート成形してある。このとき、第１固定端子３１の第１被摺接部３２は絶縁用壁部２２の埋設用溝２５に埋設され、絶縁部２６と面一になっている（図１０（Ａ）参照）。このため、摺動子４１は絶縁部２６と第１固定端子３１とに滑らかに摺接できる。同様に、第２固定端子３６の第２内方突起３９ａと第２外方突起３９ｂとがベース２１に埋設するように、第２固定端子３６をあらかじめベース２１にインサート成形してある。
更に、ベース２１の円柱形リブ２３がコイルばね５０の下端に係合してコイルばね５０を圧縮し、第１固定端子３１および第２固定端子３６が筐体１７の内部に収容されるように、ベース２１を筐体１７の開口に装着する。これにより、スイッチ１１が完成する。スイッチ１１が完成したとき、第１外部接続用端子部３３と第２外部接続用端子部３８との先端位置、すなわち挟持部５４，５９の端部が、筐体１７の外形から延長した面Ｆに一致している（図４参照）。
そして、組み立てられたスイッチ１１を図５に示す接続用ホルダ６１に圧入する。この接続用ホルダ６１は、例えば、基板６２と、基板６２の両縁から垂直に立ち上がり対向する一対の側板６３とを有している。前記側板６３の内面には内方に突出する線形リブ６４が形成されている。そして、接続用ホルダ６１は線形リブ６４により、スイッチ１１を圧入する圧入部６５が区分けされている。前記圧入部６５の基板６２には一対の円形挿入孔６６が形成されている。また、線形リブ６４を間に基板６２の円形挿入孔６６と対向する端部には、一対の接続金具６７が並設されている。
スイッチ１１を接続用ホルダ６１に圧入するため、図６に示すように、スイッチ１１の筐体１７を接続用ホルダ６１の圧入部６５に位置決めして下方に圧入する。このとき、第１外部接続用端子部３３と第２外部接続用端子部３８との先端位置が、筐体１７の外形から延長した面Ｆ（図４参照）に一致している。このため、平坦な治具で筐体１７と第１，第２外部接続用端子部３３，３８の先端とを同時に押さえることにより、スイッチ１１を接続用ホルダ６１に圧入できるので、圧入時の作業性を向上できる。
また、図７に示すように、接続用ホルダ６１の円形挿入孔６６にスイッチ１１の位置決め用突部１９を嵌合する。これにより、筐体１７の接続用ホルダ６１への位置決めを容易にし、筐体１７を接続用ホルダ６１に圧入する際の作業性が良くなる。また、筐体１７が位置決め用突部１９を介して接続用ホルダ６１に固定されるので、第１外部接続用端子部３３および第２外部接続用端子部３８と接続金具６７との接触信頼性を維持できる。円形挿入孔６６に位置決め用突部１９を嵌合したとき、第１外部接続用端子部３３の挟持部５４，５４と、第２外部接続用端子部３８の挟持部５９，５９とで接続金具６７を挟持するように、挟持部５４，５９の間に接続金具６７が案内される。そして、図８に示すように、挟持部５４，５９の間で接続金具６７をスライドさせて挟持することにより、第１外部接続用端子部３３と第２外部接続用端子部３８とが接続金具６７に接続され、スイッチ１１の接続用ホルダ６１への組み付けが完了する。このとき、図９に示すように、接続金具６７並びに、分岐部５２，５７および挟持部５４，５９を同一平面上に投影したとき、接続金具６７の端部が分岐部５２，５７と挟持部５４，５９の間に位置しているので、図６のスイッチ１１を裏返しても接続金具６７に第１，第２外部接続用端子部３３，３８を圧入できる。
なお、基部５１，５６が幅狭に形成されているので、スイッチ１１を接続用ホルダ６１に組み付ける際、接続金具６７の挟持部５４，５９への挿入時に第１，第２外部接続用端子部３３，３８が変形しやすい。このため、接点動作に影響を及ぼす部分への影響を最小限に抑えることができ、スイッチ本体への気密性や動作特性への影響を抑えることができるという利点がある。なお、接続用ホルダ６１は上記構成に限定されるものではなく、接続用ホルダ６１から突設した接続金具６７に第１，第２外部接続用端子部３３，３８を圧入するための位置決め機構をもっていればよい。
次に、スイッチ１１の動作について説明する。
スイッチ１１が組み立てられると、図１０（Ａ）に示すように、摺動子４１がコイルばね５０に付勢されて上方の初期位置に位置する。このとき、一方の可動接点部４８，４８が絶縁用壁部２２の絶縁部２６に当接すると共に、他方の可動接点部４９，４９は第２固定端子３６の第２被摺接部３７に当接し、絶縁している。この状態で、外部から押しボタン１２の被押圧部１４を押圧すると、押しボタン１２は摺動子４１と共にコイルばね５０の付勢力に抗して軸心方向下方に移動する。このため、摺動子４１は、弾性腕部４３が下方に移動し、絶縁部２６に続いて第１固定端子３１の第１被摺接部３２に摺接する。そして、図１０（Ｂ）に示す動作位置に到達すると、一方の可動接点部４８，４８が第１被摺接部３２に当接すると共に、他方の可動接点部４９，４９は第２被摺接部３７に当接して導通する。これにより、第１，第２外部接続用端子部３３，３８にそれぞれ接続された接続金具が導通状態となる。また、押しボタン１２の被押圧部１４への押圧力を解除すると、押しボタン１２は摺動子４１と共にコイルばね５０の付勢力によって軸心方向上方に移動する。このため、摺動子４１は、弾性腕部４３が上方に移動し、第１被摺接部３２に続いて絶縁部２６に摺接し、前記初期位置に復帰する。この結果、一方の可動接点部４８，４８が絶縁用壁部２２の絶縁部２６に当接すると共に、他方の可動接点部４９，４９は第２被摺接部３７に当接し、絶縁状態となる。
（第２実施形態）
前記第１実施形態では、第１外部接続用端子部３３と第２外部接続用端子部３８とを筐体１７の位置決め用突部１９の突出方向と反対方向に折り曲げたが、これに限定されない。例えば、図１１に示す第２実施形態に係るスイッチ７０のように、第１外部接続用端子部３３と第２外部接続用端子部３８とをインサート成形したベース２１を１８０°回転させて、筐体１７に装着する構成としてもよい。これにより、第１外部接続用端子部３３と第２外部接続用端子部３８とは位置決め用突部１９の突出方向と同じ方向に折り曲げられている。他は前述の第１実施形態と同様であるので、同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
スイッチ７０を接続用ホルダ６１に圧入するため、図１２に示すように、スイッチ７０の筐体１７を接続用ホルダ６１の圧入部６５に位置決めして下方に圧入する。また、図１３に示すように、接続用ホルダ６１の円形挿入孔６６にスイッチ７０の位置決め用突部１９を案内して嵌合する。このとき、第１外部接続用端子部３３の挟持部５４，５４および第２外部接続用端子部３８の挟持部５９，５９で接続金具６７を挟持するように、挟持部５４，５９の間に接続金具６７が案内される。そして、図１４に示すように、挟持部５４，５９の間で接続金具６７をスライドさせて挟持することにより、第１外部接続用端子部３３と第２外部接続用端子部３８とが接続金具６７に接続され、スイッチ１１の接続用ホルダ６１への組み付けが完了する。第１外部接続用端子部３３と第２外部接続用端子部３８とは位置決め用突部１９の突出方向と同じ方向に折り曲げられているので、接続金具６７の高さを低くできる。また、第１外部接続用端子部３３と第２外部接続用端子部３８との周りに絶縁用の樹脂を封止する際に、少量の樹脂でも封止できる。そして、図１５に示すように、接続金具６７並びに、分岐部５２，５７および挟持部５４，５９を同一平面上に投影したとき、接続金具６７の端部が分岐部５２，５７と挟持部５４，５９の間に位置しているので、図１２のスイッチ７０を裏返しても、接続金具６７を第１，第２外部接続用端子部３３，３８に圧入できる。なお、接続用ホルダ６１は上記構成に限定されるものではなく、接続用ホルダ６１から突設した接続金具６７に第１，第２外部接続用端子部３３，３８を圧入するための位置決め機構をもっていればよい。
なお、本発明の端子は、リレーやスイッチ等の電気機器の固定接点または可動接点のいずれに採用してもよいのは勿論である。
１７ 筐体（ハウジング）
１９ 位置決め用突部
３１ 第１固定端子
３３ 第１外部接続用端子部
３６ 第２固定端子
３８ 第２外部接続用端子部
５１ 基部
５２ 分岐部
５３ 曲げ部
５４ 挟持部
５６ 基部
５７ 分岐部
５８ 曲げ部
５９ 挟持部
６１ 接続用ホルダ
６６ 円形挿入孔
６７ 接続金具（被接続端子）

Claims (7)

  1. 基板と、前記基板の両側縁部から垂直に立ち上がり、かつ、対向する一対の側板とを備える断面コ字形の接続用ホルダと、
    前記接続用ホルダの基板から内方に突出する被接続端子と、
    前記接続用ホルダの対向する内向面に圧接可能な外形形状を有するハウジングと、
    前記ハウジングから前記接続用ホルダの内向面に沿って突出し、分岐部から先端側に沿って分岐した一対の挟持部を有するとともに、前記分岐部から先端側でＬ字形に屈曲した形状を有する接続端子と、を備える端子の接続構造であって、
    前記ハウジングの外周面が前記接続用ホルダの対向する内向面に圧接するとともに、前記被接続端子を前記接続端子の前記挟持部が挟持することを特徴とする端子の接続構造。
  2. 前記接続端子の基部の幅が狭くなっていることを特徴とする請求項１に記載の端子の接続構造。
  3. 前記接続端子が、幅狭の前記基部と、前記基部から延在する幅広の分岐部と、前記分岐部から延在する一対の前記挟持部と、前記分岐部から先端側で屈曲した形状を有する曲げ部と、を有し、
    前記基部から前記曲げ部までの距離が、前記曲げ部から前記挟持部の先端までの距離よりも長いことを特徴とする請求項２に記載の端子の接続構造。
  4. 前記接続端子の先端を、前記ハウジングの外周面と面一に配置したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の端子の接続構造。
  5. 前記接続端子の前記挟持部が前記接続用ホルダの前記被接続端子を挟持しているとともに、前記曲げ部が前記被接続端子の基部側に位置していることを特徴とする請求項３に記載の端子の接続構造。
  6. 前記接続端子の前記挟持部が前記接続用ホルダの前記被接続端子を挟持しているとともに、前記曲げ部が前記被接続端子の先端側に位置していることを特徴とする請求項３に記載の端子の接続構造。
  7. 前記接続用ホルダの内向面に形成された挿入孔に、前記ハウジングの外周面に設けた位置決め用突部が嵌合していることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の端子の接続構造。
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