KR101951513B1 - 프레스 피트 단자 및 이것을 이용한 커넥터 및 프레스 피트 단자 연속체, 프레스 피트 단자 연속체 감음체 - Google Patents

프레스 피트 단자 및 이것을 이용한 커넥터 및 프레스 피트 단자 연속체, 프레스 피트 단자 연속체 감음체 Download PDF

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Abstract

기판으로의 데미지 및 콘택트(contact)의 파손을 억제하고, 안정된 삽입력 및 유지력을 얻을 수 있는 프레스 피트(press fit) 단자 및 커넥터를 제공한다. 소정 길이의 선재(11)로 이루어지는 프레스 피트 단자(10)로서, 선재(11)에는, 일단에 기판에 삽입되는 선단부(12)와, 타단에 상대쪽 단자와 접속되는 접속부(13)와, 선재(11)의 선단부(12)측에 기판에 압입되는 프레스 피트부(14)가 형성되며, 프레스 피트부(14)의 접속부(13)측에 어깨부(16)가 형성되어 있다.

Description

프레스 피트 단자 및 이것을 이용한 커넥터 및 프레스 피트 단자 연속체, 프레스 피트 단자 연속체 감음체{PRESS-FIT TERMINAL, CONNECTOR AND PRESS-FIT CONNECTOR CONTINUOUS BODY EMPLOYING SAME, AND WOUND PRESS-FIT CONNECTOR CONTINUOUS BODY}
본 발명은, 기판 등의 스루 홀(through hole)에 압입될 때에 지그 등으로 가압되는 어깨부가 형성된 프레스 피트(press fit) 단자 및 커넥터 및 프레스 피트 단자 연속체, 프레스 피트 단자 연속체 감음체에 관한 것이며, 자세하게는, 어깨부의 강도를 높이고, 지그 등에 의해 가압되었을 때 안정되게 압입을 행할 수 있는 신뢰성이 높은 프레스 피트 단자 및 커넥터 및 프레스 피트 단자 연속체, 프레스 피트 단자 연속체 감음체에 관한 것이다.
최근, 콘택트(contact) 단자 등을 기판 등의 스루 홀에 접속하는 경우에, 납땜을 행하지 않고 탄성력에 의해 접속되는 프레스 피트(press fit)부를 구비한 프레스 피트 단자 등이 보급되어 있다. 이 프레스 피트 단자는 기판과의 접속으로 납땜을 행하지 않기 때문에, 기판과의 접속을 용이하게 행할 수 있음과 아울러, 프레스 피트 단자의 탈착을 반복하여 행할 수 있다.
이와 같은 프레스 피트 단자를 기판 등에 접속할 때에는, 지그 등을 이용하여 압입하는 것에 의해 행해진다. 이 압입시에 프레스 피트 단자에 직접 지그 등을 대면 단자가 손상할 우려가 있기 때문에, 프레스 피트 단자에 어깨부를 마련하고, 이 어깨부에 지그 등을 대는 것에 의해서 프레스 피트 단자를 기판에 압입하도록 되어 있다.
또, 프레스 피트 단자의 제조 방법으로서는, 압연한 판재를 프레스기로 구멍을 타발하는 방법과 선재를 이용하여 연속하여 형성하는 방법이 채용되어 있다. 이 때, 선재로부터 형성한 것을 사용하면, 선재의 제조시의 압연 방향이 프레스 피트 단자의 길이 방향을 따라서 있으므로, 판재로부터 형성한 것과 비해 기판으로의 압입시에 보다 높은 가압력에 견딜 수 있기 때문에, 프레스 피트 단자의 손상을 억제할 수 있게 된다.
이와 같은 선재로부터 프레스 피트 단자를 제조한 것으로서, 예를 들면 하기 특허 문헌 1에 기재된 것이 알려져 있다. 하기 특허 문헌 1에 기재된 프레스 피트 핀은, 도 11에 나타내는 바와 같이, 전기 콘택트용 와이어 재료제의 프레스 피트 핀(40)으로서, 상기 프레스 피트 핀의 상기 재료로부터 일체품으로 형성된 적어도 1개의 어깨부(41)를 구비하는 것이다.
하기 특허 문헌 1에 개시되어 있는 프레스 피트 핀에 의하면, 압입 공구에 의해서 어깨부 상(上)을 용이하게 지지할 수 있고, 프레스 피트 핀의 선단측을 압입 공구에 의해서 지지하지 않아도 된다고 하는 이점을 가지며, 또, 프레스 피트 핀의 선단측을 손상하지 않고, 보다 용이하게 힘을 압입 공구로부터 프레스 피트 핀에 대해서 세로 방향으로 전달할 수 있는 것으로 되어 있다.
특허 문헌 1 : 일본특허공개 2008－130564호 공보 특허 문헌 2 : 일본특허공개 2009－283363호 공보
상기 특허 문헌 1에 기재된 프레스 피트 핀은, 와이어 재료로부터 어깨부 등이 압연 등에 의해 일체로 형성되어 있다. 이와 같이, 와이어 재료로부터 압연 등에 의해 형성된 어깨부는, 와이어 재료의 부분이 옆으로 당겨 늘어져 있으므로, 어깨부가 형성되는 부분의 강도가 부족하여, 기판으로의 압입할 때의 가압력에 의해 변형이나 파괴의 우려가 있어, 신뢰성의 문제가 발생한다. 또, 프레스 피트 핀의 어깨부가 형성되는 부분의 강도를 확보하려고 하면, 어깨부를 크게 형성할 수 없게 되어, 어깨부의 지그 등에 의해 가압되는 부분의 면적이 작아져, 기판으로의 압입이 불안정하게 될 우려가 있어, 결국 신뢰성의 문제가 발생한다.
또, 선재로 단자를 형성하는 것에 의해, 단자가 연속하여 형성된 연쇄(連鎖) 모양의 단자를 얻을 수 있다. 이와 같은 발명으로서는, 예를 들면 상기 특허 문헌 2에 단자 연속체의 발명이 개시되어 있다. 그러나, 상기 특허 문헌 2에는, 프레스 피트부와 어깨부가 형성된 단자 연속체는 나타나 있지 않다. 한편, 상기 특허 문헌 1에는, 연속한 상태의 프레스 피트 단자에 대해서는 나타나 있지 않다.
본 발명은, 이와 같은 종래 기술이 가지는 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 프레스 피트 단자의 프레스 피트부와 어깨부를 인접하여 형성함으로써, 어깨부의 강도를 높이기 위한 복수의 보강부를 형성시켜 기판으로의 삽입력에 견딜 수 있는 형상으로 하고, 또, 어깨부와 기판면 사이의 거리를 짧게 하는 것에 의해, 기판 구멍 중심축 상을 따르도록 프레스 피트 단자를 삽입하는 것이 가능해지고, 기판으로의 데미지 및 콘택트(contact)의 파손을 억제하고, 안정된 삽입력 및 유지력을 얻을 수 있는 프레스 피트 단자 및 이 프레스 피트 단자를 이용한 커넥터 및 프레스 피트 단자 연속체, 프레스 피트 단자 연속체 감음체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제1 형태의 프레스 피트 단자는, 소정 길이의 선재(線材)로 이루어지는 프레스 피트(press fit) 단자로서,
상기 선재에는, 일단에 기판에 삽입되는 선단부와, 타단에 상대쪽 단자와 접속되는 접속부와, 상기 선재의 상기 선단부측에 상기 기판에 압입되는 프레스 피트부가 형성되며,
상기 프레스 피트부의 상기 접속부측에 어깨부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또, 제2 형태의 프레스 피트 단자는, 제1 형태의 프레스 피트 단자에 있어서, 상기 어깨부는, 지그로 가압 가능한 크기로 형성된 어깨부 단부가 상기 프레스 피트부의 상기 접속부측에 인접하여 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.
또, 제3 형태의 프레스 피트 단자는, 제2 형태의 프레스 피트 단자에 있어서, 상기 어깨부는, 상기 어깨부 단부의 폭보다, 상기 프레스 피트부와 가장 인접하는 개소의 폭이 좁은 것을 특징으로 한다.
또, 제4 형태의 프레스 피트 단자는, 제3 형태의 프레스 피트 단자에 있어서, 상기 어깨부에는, 상기 선재의 축선 방향을 따른 제1 보강부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또, 제5 형태의 프레스 피트 단자는, 제4 형태의 프레스 피트 단자에 있어서, 상기 제1 보강부는, 상기 선재의 축선 방향을 따라서 볼록한 모양으로 연장되어 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또, 제6 형태의 프레스 피트 단자는, 제5 형태의 프레스 피트 단자에 있어서, 상기 어깨부에는, 상기 선재의 횡방향으로 돌출한 부분의 단부로부터 상기 횡방향에 대해서 직각 방향으로 제2 보강부가 연장되어 있는 것을 특징으로 한다.
또, 제7 형태의 프레스 피트 단자는, 제1 형태의 프레스 피트 단자에 있어서, 상기 어깨부와 상기 프레스 피트부와의 사이에는, 상기 어깨부와 상기 프레스 피트부가 연결되는 연결부가 상기 어깨부 및 상기 프레스 피트부와 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또, 제8 형태의 프레스 피트 단자는, 제7 형태의 프레스 피트 단자에 있어서, 상기 제1 보강부는, 상기 어깨부로부터 상기 연결부에 걸쳐 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또, 제9 형태의 프레스 피트 단자는, 제1 형태의 프레스 피트 단자에 있어서, 상기 어깨부 및 상기 프레스 피트부는, 상기 선재의 축선 방향에 대해서 대칭으로 돌출하여 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또, 제10 형태의 프레스 피트 단자는, 제1 형태의 프레스 피트 단자에 있어서, 상기 프레스 피트부는, 중앙 부분에 세로로 긴 구멍이 형성되고, 상기 선재의 두께와 대략 동일한 두께로 상기 프레스 피트부의 외측 측면이 형성되며, 상기 구멍을 향함에 따라 상기 두께가 얇아지도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또, 제11 형태의 프레스 피트 단자는, 제1 형태의 프레스 피트 단자에 있어서, 상기 선단부 및 상기 접속부에는, 단부를 향함에 따라 가늘어지도록 테이퍼가 형성되어 있으며,
상기 선단부의 단부의 단면(端面) 및 상기 접속부의 단부의 단면(端面)은, 비틀어 잘려진 단면(斷面)을 가지는 것을 특징으로 한다.
제12 형태의 커넥터는, 절연성 재료로 형성되며, 복수의 개구를 가지는 하우징을 가지는 커넥터로서,
상기 제1 ~ 11 중 어느 하나의 형태의 프레스 피트 단자가 상기 복수의 개구에 장착된 것을 특징으로 한다.
제13 형태의 프레스 피트 단자 연속체는, 상기 제1 ~ 11 중 어느 하나의 형태의 프레스 피트 단자가 선재에 연속하여 형성되어 있으며,
하나의 상기 프레스 피트 단자의 상기 선단부와 다른 상기 프레스 피트 단자의 상기 접속부가 각각 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.
제14 형태의 프레스 피트 단자 연속체 감음체는, 제13 형태의 프레스 피트 단자 연속체가, 원 모양으로 감겨 있는 것을 특징으로 한다.
제1 형태의 프레스 피트 단자에 의하면, 프레스 피트 단자에 어깨부가 마련되며, 이 어깨부에 프레스 피트 단자를 기판에 압입시킬 때의 지그를 댐으로써, 프레스 피트 단자를 손상하는 것을 억제할 수 있다. 게다가 이 어깨부는 프레스 피트 단자와 인접하여 형성되어 있으므로, 지그를 꽉 누르는 어깨부와 압입되는 기판면 사이의 거리를 짧게 할 수 있어, 기판구멍의 중심축 상(上)을 따르도록 프레스 피트 단자를 삽입하는 것이 가능해져, 기판 데미지 및 콘택트(contact) 파손을 막고, 안정된 삽입력ㆍ유지력을 얻을 수 있다. 또, 선재(線材)로 형성함으로써, 판재로부터 프레스 가공에 의해 형성되는 것에 비해, 축선 방향의 힘에 강한 프레스 피트 단자가 되어, 압입시의 가압력에 의해 손상되는 것이 억제된다.
제2 형태의 프레스 피트 단자에 의하면, 선재의 횡방향으로 돌출시킨 어깨부가 지그에 의해 가압 가능한 크기로 형성되어 있기 때문에, 지그로부터의 가압력을 프레스 피트 단자의 어깨부가 낭비없이 받을 수 있어, 기판으로의 삽입을 원활하게 행할 수 있다. 또, 어깨부 단부가 프레스 피트부와 인접하여 형성되기 때문에, 어깨부 단부와 기판면과의 거리를 보다 가깝게 할 수 있어, 프레스 피트 단자를 기판에 삽입할 때에, 보다 정밀도 좋게 기판구멍의 중심축을 따르도록 똑바로 삽입 가능해져, 삽입의 확실성 및 안정성이 향상함과 아울러, 기판에 대한 단자 유지력도 확보할 수 있게 된다.
제3 형태의 프레스 피트 단자에 의하면, 어깨부의 폭은, 어깨부 단부의 폭보다, 프레스 피트부와 가장 인접하는 개소의 폭이 좁게 형성되어 있기 때문에, 지그로 가압되었을 때, 지그의 가압력을 프레스 피트 단자의 축선을 따라서 전달하는 것에 의해, 똑바로 기판에 삽입할 수 있게 된다.
제4 형태의 프레스 피트 단자에 의하면, 어깨부에 제1 보강부가 형성되어 있음으로써 어깨부의 축선 방향으로 걸리는 힘에 대해서 강화할 수 있어, 지그로 가압되었을 때에 어깨부의 변형이나 파손을 억제할 수 있다.
또, 제5 형태의 프레스 피트 단자에 의하면, 어깨부를 형성한 선재의 재료를 효율 좋게 사용하여 강고한 제1 보강부를 형성할 수 있게 된다.
제6 형태의 프레스 피트 단자에 의하면, 어깨부의 횡방향으로 돌출한 부분의 단부로부터 이 횡방향에 대해서 직각 방향으로 제2 보강부가 형성되어 있으므로, 어깨부 자체를 강화할 수 있음과 아울러, 지그에 가압되는 범위를 보다 넓게 확보할 수 있어, 프레스 피트 단자의 기판으로의 삽입의 확실성 및 안정성을 향상시킬 수 있다.
제7 형태의 프레스 피트 단자에 의하면, 어깨부와 프레스 피트부와의 사이에 연결부가 일체로 형성됨으로써, 프레스 피트부와 어깨부와의 사이의 부분을 선재에 각각 형성하는 것 보다도, 강도를 높일 수 있고 또, PF부와 어깨부를 보다 인접하여 형성하고 일체화시킬 수 있기 때문에, 어깨부가 가압되었을 때 어깨부와 프레스 피트부의 사이의 부분의 변형을 억제하여, 강고하게 할 수 있다. 또, 어깨부와 프레스 피트부의 사이에 어깨부와 프레스 피트부보다 좁은 연결부를 형성함으로써, 프레스 피트부의 연결부측을 좁힐 수 있으므로, 어깨부의 폭으로부터 직접 프레스 피트부를 형성하는 경우에 비해, 프레스 피트부가 충분한 탄성력을 얻을 수 있게 된다. 또한, 연결부의 굵기는, 연결부의 단면적을 S로 하고, 선재의 단면적을 A로 했을 때, 연결부의 단면적 S는 A≥S≥0.9A의 범위로 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 연결부의 굵기를 선재와 동일하거나 또는 대략 동일한 단면적의 굵기로 형성할 수 있으므로, 연결부를 보다 강고하게 형성할 수 있다.
또, 제8 형태의 프레스 피트 단자에 의하면, 제1 보강부를 어깨부로부터 연결부에 걸쳐 형성하는 것에 의해, 어깨부와 연결부를 연결하는 부분을 강고하게 형성할 수 있기 때문에, 보다 좌굴(座屈) 등을 억제할 수 있다.
또, 제9 형태의 프레스 피트 단자에 의하면, 어깨부 및 프레스 피트부가 대칭으로 형성되어 있기 때문에, 지그에 의해 어깨부를 균등한 가압력으로 가압할 수 있고, 또, 프레스 피트부도 균등하게 변형할 수 있으므로, 보다 좌굴 등을 억제할 수 있다.
또, 제10 형태의 프레스 피트 단자에 의하면, 크기나 탄성력을 선재의 한정된 재료를 최대한으로 이용한 효율이 좋은 프레스 피트부를 형성할 수 있게 된다.
또, 제11 형태의 프레스 피트 단자에 의하면, 선재로 형성된 프레스 피트 단자가, 선재의 상태로부터 단체(單體)로 분단될 때 프레스 피트 단자를 비틂으로써 절단하기 때문에, 프레스 피트 단자의 선단부의 단부 및 접속부의 단부는, 비틀어 잘려진 소용돌이 모양의 단면(斷面)이 되어, 전단(剪斷)에 의한 절단과 같은 변형의 발생을 억제할 수 있다.
제12 형태의 커넥터에 의하면, 제1 내지 제11 중 어느 하나의 형태의 프레스 피트 단자의 효과를 나타내는 커넥터를 얻을 수 있다.
제13 형태의 프레스 피트 단자 연속체에 의하면, 제1 내지 11 중 어느 하나의 형태의 효과를 나타내는 프레스 피트 단자를 연속하여 형성한 프레스 피트 단자 연속체를 얻을 수 있다. 또한, 선단부 및 접속부가 연결되는 부분을 향함에 따라 가늘어지도록 테이퍼(taper)를 형성하고, 연결되는 부분이 가장 가늘어지도록 형성됨으로써, 프레스 피트 단자 연속체로부터 프레스 피트 단자로 분단하기 위해서 비틀어 자를 때에, 이 연결한 부분에서 분단하기 쉬워짐과 아울러, 보다 버(burr)의 발생을 억제할 수 있다.
제14 형태의 프레스 피트 단자 연속체 감음체에 의하면, 길이가 긴 프레스 피트 단자 연속체를 감음체로 함으로써, 운반이나 보관이 용이해지고, 또, 효율 좋게 행할 수 있게 된다. 또한, 프레스 피트 단자 연속체 감음체를 형성할 때에, 심지가 되는 롤이나 보빈(bobbin) 등의 통 모양 부재에 감기도록 할 수도 있다. 이와 같이 함으로써 프레스 피트 단자 연속체 감음체의 운반이나 보관이 보다 용이해지고, 또, 효율 좋게 작업을 행할 수 있게 된다.
[도 1] 도 1A는 실시 형태에 관한 프레스 피트 단자의 상면도이고, 도 1B는 배면도이고, 도 1C는 정면도이며, 도 1D는 측면도이다.
[도 2] 도 2A는 도 1A의 IIA－IIA선에서의 단면도이며, 도 2B는 도 1A의 IIB부의 확대도이다.
[도 3] 도 3A는 도 2A의 IIIA－IIIA선에서의 단면도이고, 도 3B는 도 2A의 IIIB－IIIB선에서의 단면도이며, 도 3C는 도 2A의 IIIC－IIIC선에서의 단면도이다.
[도 4] 도 4A는 실시 형태의 프레스 피트 단자의 장착전의 상태를 나타낸 도면이고, 도 4B는 장착후의 상태를 나타낸 도면이다.
[도 5] 도 5A는 실시 형태의 프레스 피트 단자의 사용 형태의 일례를 나타낸 사시도이며, 도 5B는 도 5A를 이어서 나타낸 사시도이다.
[도 6] 도 6A는 도 5B를 이어서 나타낸 사시도이며, 도 6B는 도 6A를 이어서 나타낸 사시도이다.
[도 7] 도 7A는 실시 형태의 프레스 피트 단자의 다른 사용 형태의 일례를 나타낸 사시도이며, 도 7B는 도 7A를 이어서 나타낸 사시도이다.
[도 8] 도 8A는 도 7B를 이어서 나타낸 사시도이며, 도 8B는 도 8A를 이어서 나타낸 사시도이다.
[도 9] 도 9A는 프레스 피트 단자 연속체의 일부의 상면도이고, 도 9B는 측면도이고, 도 9C 및 도 9D는 프레스 피트 연속체의 분단을 설명하는 확대도이며, 도 9E는 도 9D의 IXE부의 확대도이다.
[도 10] 도 10A는 프레스 피트 단자 연속체 감음체의 사시도이고, 도 10B는 도 10A의 XB부의 확대도이고, 도 10C는 통 모양 부재에 감긴 프레스 피트 단자 연속체 감음체의 사시도이며, 도 10D는 정면도이다.
[도 11] 도 11은 종래 기술을 나타내는 사시도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 단, 이하에 나타내는 실시 형태는, 본 발명의 기술 사상을 구체화하기 위한 프레스 피트 단자를 예시하는 것으로서, 본 발명을 이것에 특정하는 것을 의도하는 것은 아니고, 본 발명은 특허 청구의 범위에 포함되는 그 외의 실시 형태의 것에도 동일하게 적응할 수 있는 것이다.
[실시 형태 1]
도 1 ~ 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 관한 프레스 피트 단자를 설명한다. 본 발명의 실시 형태 1에 관한 프레스 피트 단자(이하,「PF 단자」라고 함)(10)는, 길이가 긴 선재(11A)에 일정한 간격으로 프레스 가공 등에 의해 PF 단자의 형상을 가공하고(도 9A 및 도 9B 참조), 그 후, 소정의 길이의 선재(11)로 분단함으로써 단일체의 PF 단자가 형성된다. 이 PF 단자(10)는, 선재(11)의 일단에 기판에 삽입되는 선단부(12)와, 타단에 상대쪽 단자와 접속되는 접속부(13)가 형성되어 있다. 또, 선재(11)의 선단부(12)측에는 기판에 압입되는 프레스 피트부(이하,「PF부」라고 함)(14)가 형성되며, 이 PF부(14)의 상부, 즉 접속부(13)가 형성되는 측에는 PF부(14)와 인접하여 어깨부(16)가 형성되어 있다.
또한, 선재(11)는, 스테인레스 스틸, 철-니켈 합금, 동이나 구리 합금 등을 압연하여 당겨서 늘리고, 도금 가공을 실시하여 길이가 긴 선재(11A)(도 9A 및 도 9B 참조)를 형성한 후, 소정의 길이로 분단한 것이다. 또한, 길이가 긴 선재를 형성했을 때에 PF 단자의 형상이 연속하여 형성된다(도 9A 및 도 9B 참조). 그리고, PF 단자(10)를 선재로 형성함으로써, 판재로부터 프레스 가공에 의해 형성되는 것에 비해, 축선 방향의 힘에 강한 프레스 피트 단자가 되어, 압입시의 가압력에 의해 선단부가 손상하는 것이 억제된다. 또, 실시 형태의 PF 단자는, 그 단면(斷面)이 방형(方形, 사각형)의 각을 모따기한 형상을 하고 있지만(도 2A 참조), 이것에 한정하지 않고, 단면이, 원형, 타원형, 직사각형 등의 선재를 형성할 수 있는 형상이면 좋다. 이하, PF 단자의 구조에 대해서 설명한다.
선단부(12)는, PF 단자(10)가 기판 등의 스루 홀(through hole)에 장착될 때에, PF 단자(10)를 소정의 스루 홀에 확실히 안내하기 위한 부분이다. 이를 위해, 선단부(12)는 스루 홀에 삽입하기 쉽도록 테이퍼(12a)가 마련되어 끝이 가늘게 되어 있다.
접속부(13)는, 상대쪽 단자와 접속하는 부분이다. 이를 위해, 상대쪽 단자와 맞는 임의의 형상으로 형성할 수 있다. 실시 형태의 접속부(13)는, 선단부(12)와 동일하게 끝이 가늘게 되도록 테이퍼(13a)가 마련되어 있다. 선단부(12) 및 접속부(13)의 형성은, 프레스 가공에 의해서 행해진다.
또한, 선단부(12) 및 접속부(13)의 단부의 단면(端面)은, 소용돌이 모양의 절단면(35)으로 되어 있다(도 9E 참조). 이것은, 길이가 긴 선재(11A)에 연속하여 형성된 프레스 피트 단자를 분단할 때, 분단되는 측의 프레스 피트 단자를 선재측의 프레스 피트 단자에 대해서 회전시켜, 비틀어 자르도록 하여 분단하기 때문에, 이와 같은 소용돌이 모양으로 형성되는 것이다(도 9C 및 도 9D 참조). 이 때문에, 전단할 때와 같은 버(burr)의 발생을 억제할 수 있다.
PF부(14)는, 선재(11)의 선단부(12)측에 형성되어 있으며, 선재(11)의 축선에 대해서 횡방향으로 대칭으로 돌출하여 선재(11)의 폭보다 폭이 넓게 형성되어 있다. 이 PF부(14)를 넓게 형성하기 위해서 PF부(14)의 중앙 부분에는, PF부(14)의 크기에 대응한 구멍(15)이 마련되어 있으며, 이 구멍(15)이 형성됨으로써, 구멍(15)만큼의 선재(11)의 체적이 횡으로 넓어져 PF부(14)가 형성되게 된다. 이 PF부(14)의 형성은 후술하는 어깨부와 인접하도록 복수회의 프레스 가공에 의해서 행해지고, 또, 이 구멍(15)이 형성됨으로써, PF부(14)의 탄성 변형이 가능해진다.
이 PF부(14)의 횡으로의 넓힘은, 삽입되는 기판에 형성된 스루 홀의 지름에 의해 조정할 수 있으며, PF부(14)의 넓힘은, 스루 홀의 지름보다 크게 되도록 이루어진다. 이와 같이 함으로써, PF 단자가 기판에 삽입되었을 때, 기판의 스루 홀로부터 받은 압력에 의해 PF부가 탄성 변형되고, 탄성 변형에 의한 탄성력에 의해 PF부가 스루 홀에 고정 및 접속된다.
또한, PF부(14)를 형성할 때에는, 단지 PF부(14)에 구멍(15)을 형성하는 것 만은 아니고, 선재의 두께와 대략 동일한 두께로 PF부의 외면을 형성하고, PF부의 구멍을 향함에 따라 얇게 하도록 형성함으로써, 구멍을 크게 형성하지 않고 높은 강도의 PF부를 효율 좋게 형성할 수 있다.
다음으로, 어깨부(16)에 대해서 설명한다. 어깨부(16)는, PF부(14)가 횡방향으로 돌출한 방향과 동일한 방향으로 선재(11)의 축선에 대해서 대칭으로 돌출하여 형성되어 있다. 이 어깨부(16)는, PF 단자(10)를 기판에 압입할 때에 지그 등으로부터 가압력을 받는 부분이며, 상술한 PF부(14)와 인접하여 형성되어 있다. 또, 어깨부(16)에는 지그 등으로 가압되는 어깨부 단부(17)가 마련되며, 어깨부 단부(17)는, 이 지그 등으로 가압할 수 있는 크기(면적)로 형성되어 있다. 또, 이 어깨부(16)는, PF부(14)와 인접하여 형성되어 있기 때문에, 종래에 비해, PF부(14)와 어깨부가 인접하여 형성됨으로써, 지그에 가압되는 어깨부 단부(17)와 기판면과의 거리가 보다 가깝게 된다.
이와 같이, 어깨부(16)는 PF 단자(10)와 인접하여 형성되어 있으므로, 지그를 꽉 누르는 어깨부와 압입되는 기판면 사이의 거리를 짧게 할 수 있어, 기판구멍의 중심축 상(上)을 따르도록 프레스 피트 단자를 삽입하는 것이 가능해지고, 정밀도 좋게 기판구멍의 중심축을 따르도록 똑바로 삽입 가능해져, 삽입의 확실성 및 안정성이 향상함과 아울러, 기판에 대한 단자 유지력도 충분히 확보할 수 있게 된다.
또, 어깨부(16)의 형상은, 어깨부 단부(17)의 폭 L이 가장 넓고, 이 폭 L을 조금 연장하여, 어깨부(16)의 PF부(14)와 가장 인접하는 개소가 좁혀져 있도록 대략 오각형 모양으로 형성되어 있다. 이 어깨부(16)의 형성에는 선재(11)를 프레스하여 횡방향으로 넓히도록 하기 때문에, 어깨부(16)에는, 선재(11)의 단면(斷面) 보다도 얇게 넓어지는 압연부(20)가 형성된다. 그러나, 압연부(20)만으로는 어깨부(16)의 강도를 유지할 수 없기 때문에, 필요한 강도를 얻기 위해서 어깨부(16)에는 제1 보강부(18) 및 제2 보강부(19)가 일체로 형성되어 있다.
이 제1 보강부(18)는, 어깨부(16)의 중앙 부분에 선재(11)의 축선 방향을 따라서 볼록한 모양의 리브로 형성되어 있다. 이와 같이 어깨부(16)에 선재(11)의 축선 방향을 따른 제1 보강부(18)가 형성되어 있음으로써, 어깨부(16)의 축선 방향으로 걸리는 힘에 대해서 강화할 수 있다. 이 제1 보강부(18)는, 후술하는 연결부(22)에 걸쳐 형성되어 있다(도 2B 참조). 또, 제2 보강부(19)는, 어깨부(16)의 횡방향으로 돌출한 압연부(20)의 단부가 되는 부분을, 이 횡방향에 대해서 직각 방향으로 연장하여 형성된다. 즉, 단면(斷面) 형상이「T」자 모양이 되도록 형성되어 있다. 이와 같이, 제2 보강부(19)가 형성되어 있는 것에 의해, 어깨부 자체를 강화할 수 있음과 아울러, 지그 등으로 가압되는 범위를 보다 넓게 확보할 수 있게 된다.
또, 압연부(20)는, 어깨부(16)의 형상이 좁혀지는 방향을 향하도록 경사(20a)가 형성되어 있다. 즉, 횡방향으로의 돌출이 작아지고, 압연부(20)의 두께가 증가하고 있도록 되어 있다. 구체적으로는, 절단 위치가 다른 도 3B와 도 3C를 비교하면, 도 3B의 횡방향으로의 돌출하고 있는 폭 W1과 도 3C의 동일한 부분의 폭 W2는, W1<W2로 되어 있다. 또, 도 3B의 제1 보강부의 폭 X1과 도 3C의 동일한 부분의 폭 X2는, X1>X2로 되어 있다. 또, 도 3B의 제2 보강부의 폭 L1과 도 3C의 동일한 부분의 폭 L2는, L1>L2로 되어 있다.
이 때, 제2 보강부(19)는, 어깨부(16)의 외면(21)의 형상에 따라서 형성되어 있기 때문에, 어깨부는 보다 강고하게 형성되게 된다. 즉, 어깨부(16)의 어깨부 단부(17)에 받은 가압력을 PF 단자(10)의 축선 방향으로 전달하기 때문에, 이 어깨부(16)가 좁아지는 부분에는 큰 힘이 가해져 변형하기 쉬워지지만, 제1 보강부(18) 및 제2 보강부(19)가 형성되어 있기 때문에 강고하게 되어, 파괴나 손상을 억제할 수 있다.
또, PF부(14)와 어깨부(16)와의 사이에는 연결부(22)가 형성되어 있다. 이 연결부(22)는 PF부(14)와 어깨부(16)와 함께 일체로 형성되어 있으며, 어깨부(16)의 좁아지는 부분에 이어지는 어깨부(16) 및 PF부(14)를 연결하는 부분이 된다. 이 연결부(22)는, 연결부(22)의 단면적이 선재(11)의 단면적과 동일하거나 또는 대략 동일하게 되도록 형성되는 것에 의해, 높은 강도가 얻어진다. 구체적으로는 연결부의 단면적을 S로 하고, 선재(11)의 단면적을 A로 했을 때, 연결부(22)의 단면적 S는 A≥S≥0.9A의 범위인 것이 바람직하다. 또, 연결부(22)는, PF부(14)와 어깨부(16)와 일체로 형성되는 것에 의해, 별개로 형성되는 것 보다도 높은 강도가 얻어지며, 또, PF부(14)와 어깨부(16)를 보다 인접하여 형성할 수 있게 되어, 어깨부(16)와 기판면과의 거리를 가깝게 할 수 있다.
이와 같이, 어깨부(16)에 제1 보강부(18) 및 제2 보강부(19)가 형성되는 것에 의해, PF 단자(10)의 기판으로의 삽입의 확실성 및 안정성을 향상시킬 수 있고, 또, 지그로 가압되었을 때에 어깨부의 변형이나 파손을 억제할 수 있다. 게다가, 연결부(22)에는 어깨부(16)에 형성된 제1 보강부(18)가 연장되어 형성되어 있다. 이와 같이, 어깨부(16)와 연결부(22)를 연결하는 부분에 걸쳐 제1 보강부(18)가 형성됨으로써, 보다 강고하게 형성할 수 있어, 좌굴(座屈) 등을 억제할 수 있게 된다. 또, 어깨부와 프레스 피트부의 사이에 어깨부와 프레스 피트부보다 좁힌 연결부를 형성함으로써, 프레스 피트부의 연결부측을 좁힐 수 있으므로, 어깨부의 폭으로부터 직접 프레스 피트부를 형성하는 경우에 비해, 프레스 피트부가 충분한 탄성력을 얻을 수 있게 된다.
또한, PF 단자의 어깨부의 형상은, 실시 형태에서 설명한 대략 오각형 모양으로 한정되지 않고, 어깨부 단부에 지그 등으로 가압되는 크기를 가지며, 이 어깨부 단부의 폭보다, PF부와 가장 인접하는 개소의 폭이 좁을 정도의 형상이면 좋고, 예를 들면, 삼각형 모양, 혹은, 곡선으로 형성된 반원형 모양이나 반타원형 모양, 게다가, 어깨부 단부보다 돌출한 부분을 가지는 것과 같은, 육각형 모양이나 표주박형의 형상 등, 또는 이것들에 근사하는 형상으로 형성할 수 있다. 이와 같은 형상이라도, 제1 보강부나 제2 보강부 등을 형성하거나, PF부와 어깨부의 사이에 연결부를 형성하거나 할 수도 있어, 상술한 바와 같은 발명의 효과를 나타낼 수 있다.
또, PF 단자(10)의 접속부(13)측에는 압입부(23)가 형성되어 있다. 이 압입부(23)는, 하우징 등에 압입하여, 빠지는 것을 방지하는 부분이다. 이 때문에, 압입부(23)는 사용되는 하우징 등에 맞추어 임의의 크기나 형상으로 형성할 수 있다.
다음으로, 도 4를 참조하여, 실시 형태의 PF 단자의 기판으로의 장착에 대해서 설명한다. 우선, PF 단자(10)를 기판(29)에 장착하기 위해서, 기판(29)에 형성된 스루 홀(30)에 대응하도록 PF 단자(10)를 배치한다(도 4A 참조). 그리고, PF 단자(10)의 선단부(12)를 스루 홀(30)에 맞추어 삽입하고, 스루 홀(30)에 PF부(14)가 맞닿을 때까지 행한다(도 4B 참조). 또한, PF부(14)는 스루 홀(30)의 지름보다 크게 형성되어 있으므로, PF부(14)를 스루 홀(30)에 삽입하려면 PF부(14)가 변형시킬 정도의 큰 가압력을 필요로 한다. 이 때문에, 지그(24)를 이용하여 PF 단자(10)를 가압하여 삽입을 하지만, 이 때, PF 단자(10)에 형성된 어깨부(16)에 지그(24)를 대고 가압하여, PF부(14)가 변형되어 스루 홀(30)에 압입된다. 이 압입을 소정의 위치가 될 때까지 행하고, PF부(14)가 변형한 것에 의한 탄성력에 의해 고정 및 접속된다(도 4C 참조). 또한, 도 4에서는, PF 단자(10)가 한 개인 경우를 설명했지만, 복수의 PF 단자를 복수의 스루 홀에 접속할 수도 있다. 그 경우, PF 단자를 한 개씩 접속시킬 수도 있고, 복수개를 한 번에 행할 수도 있다.
[응용예 1]
다음으로, 실시 형태의 PF 단자의 사용 형태의 응용예 1로서, PF 단자(10)를 사용한 커넥터(27)에 대해서 설명한다. 우선, 도 5A에 나타내는 바와 같이, 직선 모양으로 형성된 PF 단자의 중앙 부분을 대략 직각으로 굴곡시킨 PF 단자(10B)를 복수개 준비한다. 준비한 복수개의 PF 단자(10B)가 장착되도록 마찬가지로 복수의 관통공(28a)이 형성된 합성 수지제의 하우징(28)을 준비하며, 이 하우징(28)의 관통공(28a)에 복수개의 PF 단자(10B)를 접속부(13)측으로부터 소정의 위치까지 삽입한다(도 5B 참조).
이 때, PF 단자(10B)의 접속부(13)측에 형성된 압입부(23)가 하우징(28)의 관통공(28a)에 압입됨으로써, 빠지는 것이 방지된다. 이 하우징(28)으로의 삽입은, 한 개씩 행할 수도 있고, 복수개를 동시에 행할 수도 있다. 이상으로, PF 단자(10B)를 구비한 커넥터(27)의 조립이 완료한다. 이와 같이 함으로써, 실시 형태에 관한 PF 단자를 구비한 커넥터를 형성할 수 있다. 또한, PF 단자가 장착되는 하우징은 여러 가지 형상으로 할 수 있고, 커넥터의 사용 형태에 맞추어 선택할 수 있으므로, 범용성이 높은 커넥터를 얻을 수 있다.
다음으로, 완성한 커넥터(27)를 기판(29)에 접속한다. 도 6A에 나타내는 바와 같이, 커넥터(27)에 장착한 복수의 PF 단자(10B)의 수에 대응하는 복수의 스루 홀(30)이 형성된 기판(29)에 커넥터(27)를 맞추고, 각각의 PF 단자(10B)의 선단부(12)를 각 스루 홀(30)에 삽입시킨다. 그리고, 지그 등을 이용하여, 스루 홀(30)에 PF 단자(10)의 PF부(14)를 압입시키며, 이 압입을 소정의 위치 사이에서 행함으로써 기판(29)으로의 커넥터(27)의 접속이 완료한다(도 6B 참조).
[응용예 2]
또, 다른 PF 단자(10)의 사용 형태의 응용예 2를 설명한다. 응용예 2로서, 우선, 복수개의 실시 형태와 동일한 PF 단자(10)를 기판(29)의 스루 홀(30)에 접속시킨다. 이 접속은, 복수개의 PF 단자(10)를 기판(29)에 형성된 복수의 스루 홀(30)에 맞추어 배치시킨다(도 7A 참조). 그리고, 복수의 PF 단자(10)를 지그 등을 이용하여 스루 홀(30)에 압입시켜 접속을 행한다(도 7B 참조). 이 때, 응용예 2에서는, PF 단자(10)는 직선 모양의 것을 사용하고 있지만, 굴곡시킨 것을 사용해도 괜찮다. 또, PF 단자(10)를 기판(29)에 접속시킨 상태를 유니트(31)로서 유통시킬 수도 있다.
다음으로, 이 PF 단자(10)를 기판(29)에 접속시킨 유니트(31)에, 하우징(28)을 장착시킨다(도 8A 참조). 이 하우징(28)의 장착은, PF 단자(10)의 접속부(13)를 하우징(28)에 형성된 관통공(미도시)에 삽입하고, 압입부(23)를 압입시킴으로써 행해진다(도 8B 참조). 이와 같이 하여, PF 단자(10)와 하우징(28)의 장착이 행해진다. 이와 같이 함으로써, PF 단자를 폭 넓게 사용할 수 있다.
[실시 형태 2]
다음으로, 실시 형태 2로서, 실시 형태 1에서 설명한 PF 단자(10)가 선재에 연속하여 형성된 프레스 피트 단자 연속체(이하, 'PF 단자 연속체'라고 함)(32)에 대해서 설명한다. 또한, 공통하는 구성에는 동일한 부호를 부여하고, 상세한 설명은 생략한다.
PF 단자 연속체(32)는, 도 9A 및 도 9B에 나타내는 바와 같이, 실시 형태 1의 PF 단자(10)가 길이가 긴 선재(11A)에 연속하여 형성된 상태의 것이며, 상술한 바와 같은 실시 형태 1의 PF 단자(10)를 단체(單體)로 분단하는 전단계(前段階) 상태의 것이다.
이 때, PF 단자 연속체(32)는, 하나의 PF 단자(10)의 선단부(12)와 다른 PF 단자(10)의 접속부(13)의 각각의 단부가 연결된 한 개의 선 모양 부재로서 형성되어 있다. 또한, 이 선단부(12)와 접속부(13)가 연결한 부분이 연결부(25)가 되며, 이 연결부(25)는, 선단부(12)와 접속부(13)에 형성된 테이퍼(12a, 13a)의 부분이 연결되는 것에 의해, 중앙 부분이 가장 골 부분(26)으로 되어 있다. 또, 이 가장 골 부분(26)이 PF 단자(10)를 개개로 분단할 때에 비틀어 잘리는 부분이 된다. 비틀어 잘리도록 분단함으로써, 절단면에 전단(剪斷)했을 때와 같은 버(burr)의 발생을 억제할 수 있다(도 9C ~ 도 9E 참조). 이와 같이 실시 형태 1에서 설명한 PF 단자(10)를 형성한 1개의 선재인 PF 단자 연속체(32)를 형성함으로써, 복수의 PF 단자(10)가 반송이나 운반, 반입 등을 행할 때, 취급하기 쉬워진다.
또한, PF 단자 연속체(32)는, 도 10A 및 도 10B에 나타내는 바와 같이 비교적 큰 지름의 원형으로 돌려 감은, PF 단자 연속체 감음체(33)로 하거나, 또, 도 10C 및 도 10D에 나타내는 바와 같이, PF 단자 연속체(32)를 심지가 되는 롤이나 보빈 등의 통 모양 부재(34)에 감은 PF 단자 연속체 감음체(33A)로 함으로써, 보다 취급하기 쉬워진다. 또, 이 PF 단자 연속체(32)를 기판이나 하우징에 연속하여 압입하기 위한 압입 장치에 장착할 때, 이 보빈 등을 압입 장치에 세팅하도록 할 수도 있다. 게다가, 이 보빈 등에 PF 단자 연속체를 돌려 감은 PF 단자 연속체 감음체(33A) 상태로 운반이나 판매를 할 수도 있다.
10, 10B：프레스 피트(PF) 단자 11：선재
11A：길이가 긴 선재 12：선단부
12a：테이퍼 13：접속부
13a：테이퍼 14：프레스 피트(PF)부
15：구멍 16：어깨부
17：어깨부 단부 18：제1 보강부
19：제2 보강부 20：압연부
20a：경사 21：외면
22：연결부 23：압입부
24：지그 25：연결부
26：골 부분 27：커넥터
28, 28A：하우징 28a：관통공
29：기판 30：스루 홀
31：유니트 32：프레스 피트 단자 연속체
33, 33A：프레스 피트 단자 연속체 감음체
34：통 모양 부재 35：절단면

Claims (14)

  1. 소정 길이의 선재(線材)로 이루어지는 프레스 피트(press fit) 단자로서,
    상기 선재에는, 일단에 기판에 삽입되는 선단부와, 타단에 상대쪽 단자와 접속되는 접속부와, 상기 선재의 상기 선단부측에 상기 기판에 압입되는 프레스 피트부가 형성되며,
    상기 프레스 피트부의 상기 접속부측에 어깨부가 상기 선재의 축선 방향에 대해서 대칭으로 돌출하여 형성되어 있으며, 상기 어깨부에는, 상기 선재의 축선 방향을 따른 제1 보강부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프레스 피트 단자.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 어깨부는, 지그로 가압 가능한 크기로 형성된 어깨부 단부가 상기 프레스 피트부의 상기 접속부측에 인접하여 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 프레스 피트 단자.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 어깨부는, 상기 어깨부 단부의 폭보다, 상기 프레스 피트부와 가장 인접하는 개소의 폭이 좁은 것을 특징으로 하는 프레스 피트 단자.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 보강부는, 상기 선재의 축선 방향을 따라서 볼록한 모양으로 연장되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프레스 피트 단자.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 어깨부에는, 상기 선재의 횡방향으로 돌출한 부분의 단부로부터 상기 횡방향에 대해서 직각 방향으로 제2 보강부가 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 프레스 피트 단자.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 어깨부와 상기 프레스 피트부와의 사이에는, 상기 어깨부와 상기 프레스 피트부가 연결되는 연결부가 상기 어깨부 및 상기 프레스 피트부와 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프레스 피트 단자.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 보강부는, 상기 어깨부로부터 상기 연결부에 걸쳐 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프레스 피트 단자.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 프레스 피트부는, 상기 선재의 축선 방향에 대해서 대칭으로 돌출하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프레스 피트 단자.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 프레스 피트부는, 중앙 부분에 세로로 긴 구멍이 형성되고, 상기 선재의 두께와 동일한 두께로 상기 프레스 피트부의 외측 측면이 형성되며, 상기 구멍을 향함에 따라 상기 두께가 얇아지도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프레스 피트 단자.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 선단부 및 상기 접속부에는, 단부를 향함에 따라 가늘어지도록 테이퍼(taper)가 형성되어 있으며,
    상기 선단부의 단부의 단면(端面) 및 상기 접속부의 단부의 단면(端面)은, 비틀어 잘려진 단면(斷面)을 가지는 것을 특징으로 하는 프레스 피트 단자.
  12. 절연성 재료로 형성되며, 복수의 개구를 가지는 하우징을 가지는 커넥터로서,
    청구항 1 내지 3 또는 청구항 5 내지 11 중 어느 하나에 기재된 프레스 피트 단자가 상기 복수의 개구에 장착된 것을 특징으로 하는 커넥터.
  13. 청구항 1 내지 3 또는 청구항 5 내지 11 중 어느 하나에 기재된 프레스 피트 단자가 선재에 연속하여 형성되어 있으며,
    하나의 상기 프레스 피트 단자의 상기 선단부와 다른 상기 프레스 피트 단자의 상기 접속부가 각각 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 프레스 피트 단자 연속체.
  14. 청구항 13에 기재된 프레스 피트 단자 연속체가, 원 모양으로 감겨 있는 것을 특징으로 하는 프레스 피트 단자 연속체 감음체.
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