JP6086252B2 - プレスフィット端子 - Google Patents

Description

本明細書によって開示される技術は、プレスフィット端子に関する。

プレスフィット端子の一例として、開口部を挟んだ両側に一対の膨出した弾性接触部が配された、いわゆるニードルアイ形状の圧入部を備えたものが知られており、両弾性接触部を弾性変形させつつ圧入部が回路基板のスルーホールに挿入されて電気接続が得られるようになっている。
一方、この種のプレスフィット端子では、振動、衝撃等に起因したスルーホールからの抜けに対する防止策が要求される場合があり、従来、特開２００６−１７２９８６号公報（下記特許文献１）には、弾性接触部の外縁に抜止用の爪部を設けたものが開示されている。

特開２００６−１７２９８６号公報

しかしながら上記の抜け防止構造では、圧入部がスルーホールに挿入される際に、尖った爪部が、スルーホールの内周に形成されたメッキ層（接点部）に強く擦られることになるため、メッキが剥がれて電気接続の信頼性を損ねるおそれがある。メッキの剥がれを防ぐために、爪部で擦られる箇所に硬質メッキを施すことも提案されているが、コスト高を招くことが懸念される。
本明細書によって開示されるプレスフィット端子は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、電気接続の高い信頼性を確保した上で、スルーホールからの抜け防止を図るところにある。

本明細書によって開示される技術は、回路基板のスルーホールに圧入されるプレスフィット端子であって、基部と、同基部の先端から所定の角度間隔を開けて分岐して延出された複数の脚片からなる圧入部とが備えられ、前記脚片は長さ方向の途中位置が外側に膨出した略弧状に形成されて、それぞれの先端が互いに交差して窄んだ形状をなし、かつ、前記圧入部が前記スルーホールに圧入されて前記各脚片が互いに接近する方向に弾性変形することに伴い、前記各脚片の先端が前記スルーホールの裏面側の孔縁に係止可能な位置まで拡がる設定となっているところに特徴を有する。

プレスフィット端子は、圧入部の窄んだ先端側からスルーホールに挿入され、引き続き各脚片が互いに接近する方向に弾性変形しつつ圧入されて、それに伴い各脚片の交差した先端が次第に拡がり、正規位置まで挿入されたところでは、各脚片の先端がスルーホールの裏面側の孔縁に係止可能な位置まで拡がる。そのため、振動や衝撃等により圧入部に対しスルーホールから抜ける方向の力が作用した場合に、各脚片の拡がった先端がスルーホールの裏面側の孔縁に係止し、抜けが防止される。しかも、抜止用の爪部を設けた場合と違って、尖った部位でスルーホールの内周を擦ることがないから、接点部を構成するメッキを剥がすことが抑制され、プレスフィット端子の圧入部とスルーホールの接点部との間を、高い信頼性を持って電気接続することができる。

また、以下のような構成としてもよい。
（１）前記圧入部は、自然状態において前記各脚片の窄んだ先端がなす仮想円の直径が前記スルーホールの直径よりも小さく、かつ、当該圧入部が圧入された場合における前記各脚片の拡がった先端がなす仮想円の直径が前記スルーホールの直径よりも大きくなるように形成されている。
ここで脚片が２本の場合は、両脚片の先端がなす幅が、上記構成における「各脚片の先端がなす仮想円の直径」に相当する。

自然状態では圧入部の先端側がスルーホールよりも小さく窄んでいることにより、スルーホールへの挿入が確実にかつ容易にできる一方で、圧入部が正規に圧入されたときには、先端側がスルーホールよりも大きく拡がることで、抜け止め機能を発揮できる。

（２）前記各脚片の先端には、前記圧入部が前記スルーホールに圧入されて前記各脚片の先端が拡がった場合に、前記スルーホールの裏面側の孔縁に面接触して係止される係止部が形成されている。
各脚片の先端に設けられた係止部がスルーホールの裏面側の孔縁に面接触することにより、より確実な抜け止めが図られる。

（３）前記各脚片における基端部の外縁には、前記スルーホールの表面側の孔縁に当接して前記各脚片の挿入を規制するストッパが形成されている。
圧入部が挿入方向に抜けることも併せて防止できる。
（４）前記圧入部は、一対の前記脚片が二股状に延出形成されている。

本明細書によって開示されるプレスフィット端子によれば、電気接続の高い信頼性を確保した上で、スルーホールからの抜け防止を図ることができる。

実施形態１に係るプレスフィット端子をスルーホールに圧入する前の状態を示す一部切欠正面図 その圧入完了時の一部切欠正面図 図２のIII−III線拡大断面図 実施形態２のプレスフィット端子をスルーホールに圧入する前の状態を示す一部切欠正面図 その圧入完了時の一部切欠正面図 実施形態３のプレスフィット端子をスルーホールに圧入する前の状態を示す一部切欠正面図 その圧入完了時の一部切欠正面図

＜実施形態１＞
実施形態１を図１ないし図３に基づいて説明する。本実施形態では、図１に示すように、複数本（同図では１本のみ）のプレスフィット端子１０が、コネクタハウジングＣＨの一面（下面）から並んで突出されており、各プレスフィット端子１０が、回路基板１に形成された対応するスルーホール２内に圧入されるようになっている。スルーホール２の内周面には、メッキ層からなる接点部３が形成されている。

プレスフィット端子１０は、導電性に優れた金属板をプレス加工することによって、図１に示すような形状に形成されている。プレスフィット端子１０は全体としては、角棒状をなす基部１１の先端（下端）に、スルーホール２に圧入される圧入部１２が設けられた形状である。

基部１１は、所定長さがコネクタハウジングＣＨの下面から垂下して突出している。この基部１１の下端から、一対の脚片１３が二股状に延出形成されることにより、圧入部１２が構成されている。
脚片１３は、上記の基部１１よりも細い角棒状をなし、長さ方向の中央部が外側に膨出した（膨出部１４）略弧状に形成され、かつ、それぞれの先端１５が互いに交差して閉じた形態を採っている。

ここで、自然状態における圧入部１２の最大幅Ｗ１（両脚片１３の膨出部１４間の寸法）が、スルーホール２の直径Ｄよりも大きく設定されている（Ｗ１＞Ｄ）ことに加え、両脚片１３の閉じた先端１５のなす幅Ｗ２が、スルーホール２の直径Ｄよりも小さく設定されている（Ｗ２＜Ｄ）。

また、詳しくは後記するように、圧入部１２がスルーホール２に圧入されると、両脚片１３が互いに接近する方向に弾性変形することに伴い、両脚片１３の先端１５が開くように変位するのであるが、図２に示すように、圧入部１２が正規量圧入された場合における両脚片１３の開いた先端１５のなす幅Ｗ３が、スルーホール２の直径Ｄよりも大きくなるように設定されている（Ｗ３＞Ｄ）。言い換えると、圧入部１２が正規量圧入された場合には、両脚片１３の先端１５は、スルーホール２の裏面側の孔縁に係止可能な位置まで拡がる設定となっている。
なお、図３に示すように各脚片１３におけるスルーホール２の接点部３と接触する角部には、Ｒ面１７が形成されている。

続いて、本実施形態の作用及び効果を説明する。
プレスフィット端子１０は、図１の矢線に示すように、圧入部１２における両脚片１３の先端１５が交差して閉じた下端側からスルーホール２に挿入され、挿入が進むと、両脚片１３が互いに接近する方向に弾性変形しつつ圧入され、それに伴い両脚片１３の交差した先端１５が次第に開く。圧入される間、両脚片１３の所定の角部が接点部３を摺接することになるが、同角部がＲ面１７とされているから、エッジである場合と違って接点部３を縦方向に沿って傷付けるといったことがない。

図２に示すように、圧入部１２が正規位置まで挿入されて停止され、すなわち圧入が完了すると、両脚片１３の膨出部１４付近が、復元弾力によりスルーホール２の内周に形成された接点部３の上端部に押し付けられて、電気的な接続が取られる。それとともに、両脚片１３の先端１５がスルーホール２の裏面側の孔縁に係止可能な位置まで拡がった状態となる。

そのため、振動や衝撃等により圧入部１２に対してスルーホール２から抜ける方向（図２の上方）の力が作用した場合に、両脚片１３の拡がった先端１５がスルーホール２の裏面側の孔縁に係止し、抜けが防止される。しかも、抜止用の爪部を設けた場合と違って、尖った部位でスルーホール２の内周を擦ることがないから、接点部３を構成するメッキ層を剥がすことが抑制され、プレスフィット端子１０の圧入部１２とスルーホール２の接点部３との間を、高い信頼性を持って電気接続することができる。

＜実施形態２＞
次に、実施形態２を図４及び図５によって説明する。この実施形態２のプレスフィット端子１０Ａでは、圧入部１２Ａの形状に変更が加えられている。以下、変更点を主に説明し、実施形態１と同一機能を備える部材、部位については、適宜に同一符号を付すことで、説明を簡略化または省略する。

圧入部１２Ａは、図４に示すように、実施形態１と同様に、基部１１の下端から、一対の略弧状をなす脚片２０が二股状に延出形成され、それぞれの先端２１が互いに交差して閉じた形態を採っている。ただし、両脚片２０の先端２１が上方に折り返されて、先端面２２が上方を向いた形状とされている。

ここで、自然状態における両脚片２０の閉じた先端２１のなす幅は、同様にスルーホール２の直径よりも小さく設定されている。一方、圧入部１２が正規量圧入された場合には、両脚片２０の先端２１は、スルーホール２の裏面側の孔縁に係止可能な位置まで拡がる設定となっているが、それに加え、両脚片２０の折り返された先端面２２が水平姿勢を採るようになっている。したがって、両脚片２０の折り返された先端面２２が、「係止部」に相当する。

この実施形態２のプレスフィット端子１０Ａによれば、圧入部１２Ａが正規位置まで圧入されると、図５に示すように、両脚片２０の先端が開いて各先端面２２がスルーホール２の裏面側の孔縁に面接触して係止する。そのため、圧入部１２Ａの抜け止めがより確実に図られる。

＜実施形態３＞
図６及び図７は、実施形態３を示す。この実施形態３のプレスフィット端子１０Ｂは、上記実施形態１の変形例とも言うべきものである。
すなわち、圧入部１２Ｂを構成する一対の脚片１３には、その基端側の外縁に、スルーホール２の表面側の孔縁に当接して各脚片１３の挿入を規制するストッパ２５が形成されている。

圧入部１２が所定位置まで挿入されると、図７に示すように、両脚片１３の基端側に設けられたストッパ２５がスルーホール２の表面側の孔縁に当接することによって、それ以上の挿入が規制され、正規位置に圧入された状態となる。
両脚片１３の先端１５がスルーホール２の裏面側の孔縁に係止可能な位置まで拡がった状態となるために、挿入方向と反対側への抜け防止が図られることに加え、両脚片１３のストッパ２５がスルーホール２の表面側の孔縁に当接していることで、圧入部１２が挿入方向に抜けることも併せて防止できる。

＜他の実施形態＞
本明細書で開示される技術は、上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
（１）実施形態３に示したところの脚片の基端部の外縁にストッパを設けた構造については、実施形態２のプレスフィット端子にも適用することが可能である。
（２）脚片の形状に関し、例えばなだらかな山形をなすものについても、長さ方向の途中位置が外側に膨出した略弧状に相当する。
（３）上記実施形態では、圧入部として、一対の脚片が二股状に延出形成されたものを例示したが、３本以上の脚片が所定の角度間隔を開けて分岐して延出形成されたものであってもよい。

１…回路基板
２…スルーホール
３…接点部
１０，１０Ａ，１０Ｂ…プレスフィット端子
１１…基部
１２，１２Ａ，１２Ｂ…圧入部
１３…脚片
１４…膨出部
１５…（脚片１３の）先端
２０…脚片
２１…（脚片２０の）先端
２２…（脚片２０の）先端面（係止部）
２５…ストッパ

Claims (5)

1. 回路基板のスルーホールに圧入されるプレスフィット端子であって、
   基部と、同基部の先端から所定の角度間隔を開けて分岐して延出された複数の脚片からなる圧入部とが備えられ、
   前記脚片は長さ方向の途中位置が外側に膨出した略弧状に形成されて、それぞれの先端が互いに交差して窄んだ形状をなし、
   かつ、前記圧入部が前記スルーホールに圧入されて前記各脚片が互いに接近する方向に弾性変形することに伴い、前記各脚片の先端が前記スルーホールの裏面側の孔縁に係止可能な位置まで拡がる設定となっているプレスフィット端子。
2. 前記圧入部は、自然状態において前記各脚片の窄んだ先端がなす仮想円の直径が前記スルーホールの直径よりも小さく、
   かつ、当該圧入部が圧入された場合における前記各脚片の拡がった先端がなす仮想円の直径が前記スルーホールの直径よりも大きくなるように形成されている請求項１に記載のプレスフィット端子。
3. 前記各脚片の先端には、前記圧入部が前記スルーホールに圧入されて前記各脚片の先端が拡がった場合に、前記スルーホールの裏面側の孔縁に面接触して係止される係止部が形成されている請求項１または請求項２に記載のプレスフィット端子。
4. 前記各脚片における基端部の外縁には、前記スルーホールの表面側の孔縁に当接して前記各脚片の挿入を規制するストッパが形成されている請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のプレスフィット端子。
5. 前記圧入部は、一対の前記脚片が二股状に延出形成されている請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のプレスフィット端子。

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