WO2021200753A1 - コネクタ装置の組立部品、及びコネクタ装置 - Google Patents

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WO2021200753A1
WO2021200753A1 PCT/JP2021/013128 JP2021013128W WO2021200753A1 WO 2021200753 A1 WO2021200753 A1 WO 2021200753A1 JP 2021013128 W JP2021013128 W JP 2021013128W WO 2021200753 A1 WO2021200753 A1 WO 2021200753A1
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WO
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press
fit terminal
hole
fit
connector device
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/013128
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English (en)
French (fr)
Inventor
鈴木 聡
茂 荻原
茂樹 島田
Original Assignee
株式会社オートネットワーク技術研究所
住友電装株式会社
住友電気工業株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社オートネットワーク技術研究所, 住友電装株式会社, 住友電気工業株式会社 filed Critical 株式会社オートネットワーク技術研究所
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Priority to US17/911,807 priority patent/US20230131207A1/en
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50Fixed connections
    • H01R12/51Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/55Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/58Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals terminals for insertion into holes
    • H01R12/585Terminals having a press fit or a compliant portion and a shank passing through a hole in the printed circuit board
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02Contact members
    • H01R13/04Pins or blades for co-operation with sockets

Definitions

  • the present disclosure relates to an assembly part of a connector device and a connector device.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2020-664595 of the Japanese application dated March 31, 2020, and incorporates all the contents described in the Japanese application.
  • Patent Document 1 discloses a press-fit terminal.
  • the press-fit terminal has, in order from the tip side, a tip portion including a guide portion and a press-fit portion composed of a substrate connection portion press-fitted into a through hole of the substrate.
  • the substrate connection portion has a contact piece made up of a pair of bulging pieces and an eye hole made up of a gap between the pair of bulging pieces.
  • the assembly parts of the connector device according to the present disclosure include a substrate having a through hole and a rod-shaped press-fit terminal press-fitted into the through hole.
  • the press-fit portion has a fit portion and a proximal end portion, and the press-fit portion includes an eye hole penetrating the press-fit terminal and a parallel portion having two contact pieces parallel to each other across the eye hole.
  • the eye hole constitutes the tip end side of the eye hole.
  • the line having a curved line and forming the tapered portion has a contact point and a reference point, and the contact point is the through hole when the press-fit terminal is inserted into the through hole.
  • the point that first contacts the opening edge, the reference point is the intersection of the line constituting the tapered portion and the specific perpendicular line, and the specific perpendicular line is a perpendicular line to the line constituting the tapered portion. Of these, it is a perpendicular line passing through the end point of the curve, and the contact point is located on the tip end side of the reference point.
  • the connector device includes a substrate having a through hole and a rod-shaped press-fit terminal press-fitted into the through hole, and the substrate is a substrate provided in an assembly part of the connector device according to the present disclosure.
  • the press-fit terminal is a press-fit terminal provided in an assembly part of the connector device according to the present disclosure.
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing an outline of an assembly part of the connector device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a view of a press-fit terminal provided in an assembly part of the connector device according to the first embodiment as viewed from the tip end side of the press-fit terminal.
  • FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing an outline of the connector device according to the second embodiment.
  • FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing an outline of an assembly part of a conventional connector device.
  • press-fit terminal is less likely to be damaged such as cracks due to press-fitting of the substrate into the through hole.
  • One of the purposes of the present disclosure is to provide an assembly part of a connector device in which damage to the press-fit terminal due to press-fitting of a substrate into a through hole is unlikely to occur.
  • Another object of the present disclosure is to provide a connector device in which the assembly parts of the above connector device are assembled.
  • the connector device according to the present disclosure can be used for a long period of time.
  • the present inventors have diligently investigated the cause of damage such as cracking in the press-fit terminal due to press-fitting of the substrate into the through hole.
  • the contact point is located closer to the proximal end side than the reference point, as shown in the test example described later.
  • the contact point is a point where the press-fit terminal first contacts the opening edge of the through hole when the press fit terminal is inserted into the through hole of the substrate.
  • the reference point is an intersection of a line forming the tapered portion and a specific vertical line in the vertical cross section of the press-fit terminal described later.
  • the tapered portion is a portion of the press-fit portion on the tip end side, and connects the parallel portion and the tip end portion.
  • the specific perpendicular line is a perpendicular line passing through the end point of the curve forming the tip end side of the eye hole among the perpendicular lines to the lines forming the tapered portion. This reference point is the place where the maximum principal strain becomes the largest due to the stress acting as a result of press-fitting the press-fit portion into the through hole.
  • the reason may be as follows. At the press-fit terminal whose reference point is located on the tip side of the contact point, tensile stress acts on the reference point from the initial press-fitting to the completion of press-fitting. If the period in which the tensile stress is applied is long, cracks are likely to occur. Therefore, the press-fit terminal whose reference point is located on the tip side of the contact point is likely to be damaged due to press-fitting of the substrate into the through hole.
  • the present inventors have produced a press-fit terminal designed so that the contact point is located on the tip side of the reference point, and as shown in a test example described later, when the press-fit terminal is press-fitted into the through hole, the press-fit terminal is formed. It was found that damage such as cracks is unlikely to occur.
  • the reason may be as follows.
  • Compressive stress not tensile stress, acts on.
  • the compressive stress acting on the reference point becomes smaller as the insertion length of the press-fit portion into the through hole becomes longer.
  • the compressive stress acting on the reference point shifts to tensile stress. That is, when the insertion length exceeds a specific length, tensile stress acts on the reference point.
  • the tensile stress acting on the reference point increases as the insertion length increases.
  • the press-fit terminal whose contact point is located on the tip side of the reference point is subjected to tensile stress as compared with the press-fit terminal whose reference point is located on the tip side of the contact point.
  • the period of stay is short. Therefore, cracks are unlikely to occur. Therefore, damage due to press fitting into the through hole is unlikely to occur.
  • the assembly component of the connector device includes a substrate having a through hole and a rod-shaped press-fit terminal press-fitted into the through hole, and the press-fit terminal is from the tip side.
  • the press-fit portion has a tip portion, a press-fit portion, and a base end portion in this order, and the press-fit portion includes an eye hole penetrating the press-fit terminal and two contact pieces parallel to each other across the eye hole.
  • the eye hole is the eye.
  • the line having a curve forming the tip end side of the hole and forming the tapered portion has a contact point and a reference point, and the contact point is to the through hole of the press-fit terminal. It is a point that first contacts the opening edge of the through hole at the time of insertion, the reference point is an intersection of a line constituting the tapered portion and a specific perpendicular line, and the specific perpendicular line constitutes the tapered portion. It is a perpendicular line passing through the end point of the curve among the perpendicular lines to the line, and the contact point is located on the tip end side of the reference point.
  • the width of the eye hole is 0.1 times or more the outer width of the parallel portion.
  • the width of the eye hole is relatively large because the width of the eye hole is 0.1 times or more the outer width of the parallel part. That is, the width of each of the two contact pieces provided in the parallel portion is relatively small. Therefore, in the above configuration, each of the two contact pieces is easily deformed by press-fitting the press-fit portion into the through hole. Therefore, in the above configuration, the press-fit portion can be easily press-fitted into the through hole.
  • the thickness of the press-fit terminal is 0.2 mm or more and 0.8 mm or less.
  • the thickness of the press-fit terminal is 0.8 mm or less, the thickness of the press-fit terminal is thin, so that the connector can be miniaturized even if it is a multi-pole connector. In the above configuration, the connector can be miniaturized, so that the conductive path of the connector can be secured in a small space. In the above configuration, since the thickness of the press-fit terminal is 0.2 mm or more, the thickness of the press-fit terminal is not excessively thin, so that the strength of the press-fit terminal is relatively high.
  • the number of the press-fit terminals is 8 or more.
  • the connector can be miniaturized, so that the conductive path of the connector can be secured in a small space.
  • the press-fit terminal and the substrate form a control module.
  • the above configuration is suitable for configuring a control module because the press-fit terminal is unlikely to be damaged due to press-fitting of the substrate into the through hole.
  • the connector device includes a substrate having a through hole and a rod-shaped press-fit terminal press-fitted into the through hole, and the substrate is from the above (1) to the above (5). It is a substrate provided in the assembly part of the connector device according to any one of the above, and the press-fit terminal is a press provided in the assembly part of the connector device according to any one of the above (1) to (5). It is a fit terminal.
  • the above configuration can be used for a long period of time.
  • the reason may be as follows.
  • the press-fit terminal which is unlikely to be damaged due to the press-fitting of the substrate into the through-hole, is press-fitted into the through-hole. That is, the press-fit terminal press-fitted into the through hole is not damaged. Therefore, the damage to the press-fit terminal does not substantially increase with the use of the connector device.
  • the assembly part 1 of the connector device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the assembly part 1 of the connector device of this embodiment includes a substrate 2 and a press-fit terminal 3.
  • the substrate 2 has through holes 25.
  • the press-fit terminal 3 is a rod-shaped member that is press-fitted into the through hole 25.
  • the press-fit terminal 3 has a tip portion 31, a press-fit portion 32, and a base end portion 36 in this order from the tip end side.
  • the press-fit portion 32 has an eye hole 33, a parallel portion 34, and a tapered portion 35.
  • the eye hole 33 penetrates the press-fit terminal 3.
  • the parallel portion 34 has two contact pieces 341 that are parallel to each other across the eye hole 33.
  • the tapered portion 35 connects the parallel portion 34 and the tip portion 31.
  • One of the features of the assembly part 1 of the connector device of this embodiment is the contact point 351 and the reference point 352 in which the lines forming the tapered portion 35 satisfy a specific positional relationship in the vertical cross section of the press-fit terminal 3. The point is to have.
  • the tip end side of the press-fit terminal 3 is located on the substrate 2 side when assembling the assembly part 1 of the connector device.
  • the tip end side of the press-fit terminal 3 is the lower side of the paper surface of FIG.
  • the axial direction of the eye hole 33 is the thickness direction of the press fit terminal 3.
  • the axial direction of the eye hole 33 and the thickness direction of the press-fit terminal 3 are the vertical direction of the paper surface in FIG. 1 and the vertical direction of the paper surface in FIG.
  • the parallel direction of the two contact pieces 341 at the press-fit terminal 3 is the width direction of the press-fit terminal 3.
  • the parallel direction of the two contact pieces 341 and the width direction of the press-fit terminal 3 are the left-right directions on the paper surface of FIGS. 1 and 2.
  • the vertical cross section of the press fit terminal 3 refers to a cross section cut at the widest position of the press fit terminal 3.
  • the widest position of the tapered portion 35 contacts the opening edge of the through hole 25. Therefore, the press-fit terminal 3 is cut at the widest position.
  • the widest position of the press-fit terminal 3 is on the one-point chain line shown by I-I in FIG. 2, and is a position that bisects the thickness of the press-fit terminal 3.
  • the press-fit terminal 3 of FIG. 1 shows the above-mentioned vertical cross section, it is not hatched for convenience of explanation.
  • the direction orthogonal to both the thickness direction and the width direction of the press-fit terminal 3, that is, the direction in which the tip portion 31, the press-fit portion 32, and the base end portion 36 are arranged in series is the longitudinal direction of the press-fit terminal 3.
  • the longitudinal direction of the press-fit terminal 3 is the vertical direction of the paper surface of FIG.
  • the substrate 2 has a through hole 25.
  • the through hole 25 has a penetrating hole that opens in the front surface 21 and the back surface 22 of the substrate 2, and a conductor layer provided on the inner peripheral surface of the through hole.
  • the conductor layer is composed of metal. Examples of the metal include copper.
  • This conductor layer is electrically connected to a conductor pattern such as the front surface 21 and the back surface 22 of the substrate 2.
  • the through hole 25 is press-fitted with the tip side of the press-fit terminal 3, which will be described later, specifically, the press-fit portion 32.
  • the conductor layer of the through hole 25 and the press-fit portion 32 are electrically connected by contact with each other.
  • the inner peripheral shape of the through hole 25 is a tubular shape that is uniform in the axial direction of the through hole 25.
  • Examples of the shape of the opening of the through hole 25 include a circular shape, an elliptical shape, a race track shape, and a square shape.
  • Examples of the rectangular shape include a rectangular shape.
  • the inner dimensions of the through hole 25 can be selected as appropriate.
  • the inner dimension is the inner diameter.
  • the inner dimension is the length of the minor axis.
  • the inner dimension is the length between the straight sides facing each other.
  • the shape of the opening of the through hole 25 is rectangular, the inner dimension is the length of the short side.
  • the length of the through hole 25 along the axial direction can be appropriately selected.
  • the length of the through hole 25 along the axial direction is, for example, such that the entire length of the press fit portion 32 of the press fit terminal 3 described later is accommodated in the through hole 25.
  • the press-fit terminal 3 is a rod-shaped member that electrically connects the substrate 2 and the mating connector. The illustration of the mating connector is omitted.
  • Examples of the material of the press-fit terminal 3 include copper or a copper alloy.
  • a metal coating layer may be provided on the surface of the press-fit terminal 3.
  • Examples of the material of the coating layer include tin and tin alloy.
  • the press-fit terminal 3 is obtained by pressing a metal plate.
  • the press-fit terminal 3 provided with the coating layer can be obtained by providing the coating layer after press working.
  • the front surface and the back surface of the press-fit terminal 3 are formed of a flat surface in this embodiment.
  • the front surface and the back surface are a surface located on one side of the press fit terminal 3 in the thickness direction and a surface located on the other side.
  • the front surface and the back surface are a surface located on the front side of the paper surface and a surface located on the back side of the paper surface in FIG.
  • both side surfaces of the press-fit terminal 3 are formed of curved surfaces that are convex outward in the width direction.
  • the both side surfaces are a surface located on one side of the press-fit terminal 3 in the width direction and a surface located on the other side.
  • the both side surfaces are a surface located on the left side of the paper surface and a surface located on the right side of the paper surface in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 1 shows a state in which the press-fit terminal 3 is cut by the alternate long and short dash line shown by II in FIG.
  • the press-fit terminal 3 has a tip portion 31, a press-fit portion 32, and a base end portion 36 in this order from the tip end side.
  • the tip portion 31 is a portion that is first inserted into the through hole 25.
  • the width and thickness of the tip portion 31 are smaller than the inner dimensions of the through hole 25.
  • the tip portion 31 has a portion having a uniform width in the longitudinal direction of the press-fit terminal 3 and a portion tapering toward the tip in the vertical cross section.
  • the press-fit portion 32 is a portion that is press-fitted into the through hole 25.
  • the press-fit portion 32 presses the inner peripheral surface of the through hole 25. This pressing makes it difficult for the press-fit portion 32 to come out of the through hole 25. Therefore, the press-fit terminal 3 and the substrate 2 are connected without using a metal connecting material such as solder.
  • the press-fit portion 32 has an eye hole 33, a parallel portion 34, and a tapered portion 35.
  • the inner peripheral shape of the eye hole 33 is a tubular shape that is uniform in the axial direction of the eye hole 33.
  • the opening shape of the eye hole 33 is an elongated hole extending from the distal end side to the proximal end side. Examples of the opening shape of the eye hole 33 include an elliptical shape and a race track shape.
  • the eye hole 33 has a first curve 331 forming the tip side, a second curve 332 forming the base end portion 36 side, and a first curve 331 and a second curve 332. It has two intermediate lines 333 that are connected.
  • the first curve 331 is composed of one arc line that is convex toward the tip side in this embodiment. Note that the first curve 331 may be formed by combining a plurality of arcs, unlike the present embodiment.
  • the first curve 331 has two endpoints 331a. Each end point 331a of the first curve 331 is the end point on the most distal side of the first curve 331. In the present embodiment in which the first curve 331 is composed of one arc line, each end point 331a of the first curve 331 is the end of the arc line.
  • the end points of the first curve 331 are used. Is the boundary between the first arc line and the second arc line.
  • the second curve 332 is composed of one arc line that is convex toward the base end side in this embodiment. Unlike the present embodiment, the second curve 332 may be configured by combining a plurality of arcs. The second curve 332 has two endpoints. Each end point of the second curve 332 is the end point on the most proximal side of the second curve 332, like each end point of the first curve 331.
  • the two intermediate lines 333 are composed of straight lines parallel to each other along the longitudinal direction of the press-fit terminal 3.
  • the two intermediate lines 333 may be formed by connecting a plurality of straight lines including straight lines that are not parallel to each other.
  • each of the two intermediate lines 333 has, for example, a first slope line on the first curve 331 side, a second slope line on the second curve 332 side, and a first slope. It may be composed of a straight line connecting the line and the second inclined line. That is, two intermediate lines 333 are formed by two first inclined lines, two second inclined lines, and two straight lines.
  • Each first inclined line extends outward in the width direction of the press-fit terminal 3 from each end point 331a of the first curve 331 toward the second curve 332 side.
  • Each second inclined line extends outward in the width direction of the press-fit terminal 3 from each end point of the second curve 332 toward the first curve 331 side.
  • Each straight line may be formed by a straight line along the longitudinal direction of the press-fit terminal 3.
  • the width W1 of the eye hole 33 is, for example, 0.1 times or more the outer width W2 of the parallel portion 34 described later.
  • Each of the width W1 of the eye hole 33 and the outer width W2 of the parallel portion 34 refers to the maximum width in the vertical cross section. If the width W1 of the eye hole 33 is 0.1 times or more the outer width W2, the width W1 of the eye hole 33 is relatively large. That is, the width of each of the two contact pieces 341 described later is relatively small. Therefore, each of the two contact pieces 341 is easily deformed by press-fitting the press-fit portion 32 into the through hole 25. Further, the width W1 of the eye hole 33 is 0.2 times or more the outer width W2, and in particular, 0.25 times or more the outer width W2.
  • the width W1 of the eye hole 33 is, for example, 0.6 times or less the outer width W2. If the width W1 of the eye hole 33 is 0.6 times or less the outer width W2, the width W1 of the eye hole 33 is not excessively large. Therefore, the load acting on the press-fit portion 32 is reduced by press-fitting the press-fit portion 32 into the through hole 25. Further, the width W1 of the eye hole 33 is 0.5 times or less with respect to the outer width W2, and in particular, 0.45 times or less with respect to the outer width W2.
  • the width W1 of the eye hole 33 is, for example, 0.1 times or more and 0.6 times or less with respect to the outer width W2, and further 0.2 times or more and 0.5 times or less with respect to the outer width W2, particularly. 0.25 times or more and 0.45 times or less with respect to the outer width W2.
  • the parallel portion 34 has a portion of the press-fit portion 32 having an outer width W2 larger than the inner dimension of the through hole 25.
  • the parallel portion 34 has two contact pieces 341 parallel to each other across the eye hole 33.
  • the outer width W2 of the parallel portion 34 means a length along the width direction of the press-fit terminal 3 between the outer sides of the two contact pieces 341.
  • the two contact pieces 341 are deformed by press-fitting the press-fit portion 32 into the through hole 25. Due to this deformation, the press-fit portion 32 is inserted into the through hole 25. In the through hole 25, the two contact pieces 341 press the inner peripheral surface of the through hole 25.
  • the press fit portion 32 is restricted from coming out of the through hole 25. Therefore, a metal connecting material such as solder is not required for the connection between the press-fit terminal 3 and the substrate 2.
  • the two contact pieces 341 extend linearly in the longitudinal direction of the press-fit terminal 3.
  • the tapered portion 35 connects the parallel portion 34 and the tip portion 31.
  • the tapered portion 35 of this example has a narrower width from the parallel portion 34 toward the tip portion 31 in the vertical cross section.
  • the line forming the tapered portion 35 in the vertical cross section is referred to as a tapered line 350.
  • the taper wire 350 has a contact point 351 and a reference point 352.
  • FIG. 1 shows the contact point 351 and the reference point 352 of the taper line 350 on the left side of the paper surface in the taper portion 35, and the illustration of the contact point and the reference point of the taper line on the right side of the paper surface is omitted for convenience of explanation. ..
  • the contact point and the reference point on the right side of the paper surface are positioned line-symmetrically with respect to the contact point and the reference point on the left side of the paper surface and the center line in the longitudinal direction of the press-fit terminal 3.
  • One side in the width direction is the left side of the paper surface of FIG. 1, and the other side in the width direction is the right side of the paper surface of FIG.
  • the taper line 350 may be a straight line or a curved line.
  • the contact point 351 is a point where the press-fit terminal 3 first contacts the opening edge of the through-hole 25 when the press-fit terminal 3 is inserted into the through-hole 25 of the substrate 2. That is, the contact point 351 is provided at a portion of the tapered portion 35 having the same width as the inner dimension of the through hole 25. The contact point 351 is located on the tip side of the reference point 352 on the taper line 350.
  • the reference point 352 is the intersection of the taper line 350 and the specific vertical line.
  • the specific perpendicular line is a perpendicular line that passes through the end point 331a of the first curve 331 on the distal end side of the eye hole 33 among the perpendicular lines with respect to the taper line 350.
  • the perpendicular line to the taper line 350 is a perpendicular line to the taper line 350 itself when the taper line 350 is a straight line, and a perpendicular line to the tangent line of the taper line 350 when the taper line 350 is a curved line.
  • the reference point 352 is a place where the maximum principal strain is maximized due to the stress acting as the press-fit portion 32 is press-fitted into the through hole 25.
  • the reference point 352 is located closer to the proximal end side than the contact point 351 on the taper line 350. That is, the reference point 352 is provided at a portion of the tapered portion 35 having a width larger than the width of the portion where the contact point 351 is provided.
  • the contact point 351 and the reference point 352 satisfy the above positional relationship.
  • the compressive stress acting on the reference point 352 becomes smaller as the insertion length of the press-fit portion 32 into the through hole 25 becomes longer.
  • the compressive stress acting on the reference point 352 shifts to tensile stress. That is, when the insertion length exceeds a specific length, tensile stress acts on the reference point 352.
  • the tensile stress acting on the reference point 352 increases as the insertion length increases.
  • the conventional press-fit terminal 300 shown in FIG. 4 is substantially the same as the press-fit terminal 3 of the present embodiment except for the following configurations (a) and (b).
  • the press-fit terminal 300 of FIG. 4 shows a vertical cross section, it is not hatched for convenience of explanation.
  • the length of the press-fit terminal 300 in the eye hole 330 along the longitudinal direction is longer than the length of the press-fit terminal 3 of the present embodiment along the longitudinal direction of the press-fit terminal 3 in the eye hole 33.
  • the positional relationship between the contact point 351 and the reference point 352 is opposite, and the reference point 352 is located on the tip side of the contact point 351.
  • the conventional press-fit terminal 300 tensile stress acts on the reference point 352 from the initial press-fitting to the completion of press-fitting. That is, unlike the press-fit terminal 3 of the present embodiment, the conventional press-fit terminal 300 does not have a compressive stress acting on the reference point 352. The tensile stress acting on the reference point 352 increases as the insertion length increases.
  • the press-fit terminal 3 of this embodiment has a shorter period in which tensile stress acts than the conventional press-fit terminal 300.
  • the conventional press-fit terminal 300 since the period in which the tensile stress is applied is long, there is a high possibility that cracks will occur.
  • the press-fit terminal 3 of this embodiment since the period in which the tensile stress is applied is short, cracks are unlikely to occur. Therefore, the press-fit terminal 3 of this embodiment is unlikely to be damaged due to press-fitting into the through hole 25.
  • the base end portion 36 extends from the press fit portion 32 to the side opposite to the tip end portion 31 side.
  • the base end 36 has a connection that is electrically connected to the mating connector.
  • the mating connector is inserted into the housing of the connector.
  • the illustration of the connector housing is omitted.
  • the shape of the connector housing is cylindrical.
  • the connector housing has an opening for inserting the mating connector into the connector housing and a back wall provided on the side opposite to the opening side.
  • the connecting portion of the base end portion 36 penetrates the back wall of the connector housing and is arranged in the connector housing.
  • the connection portion of the base end portion 36 is electrically connected to the mating connector portion in the housing.
  • the thickness of the press-fit terminal 3 can be appropriately selected according to the application of the assembly part 1 of the connector device.
  • the thickness of the press-fit terminal 3 is, for example, 0.2 mm or more and 0.8 mm or less. If the thickness of the press-fit terminal 3 is 0.8 mm or less, the thickness of the press-fit terminal 3 is thin, so that the connector can be miniaturized even if it is a multi-pole connector.
  • the thickness of the press-fit terminal 3 is 0.2 mm or more, the strength of the press-fit terminal 3 is relatively high because the thickness of the press-fit terminal 3 is not excessively thin.
  • the thickness of the press-fit terminal 3 is 0.4 mm or more and 0.6 mm or less, and in particular, 0.4 mm or more and 0.5 mm or less. In particular, the thickness of the press-fit terminal 3 is preferably 0.4 mm.
  • the number of press-fit terminals 3 can be appropriately selected according to the application of the assembly part 1 of the connector device.
  • the number of press-fit terminals 3 is, for example, 8 or more.
  • the thickness of the press-fit terminal 3 is small, and the press-fit terminal 3 is small. Therefore, even if the number of press-fit terminals 3 is 8 or more, the size of the connector provided with the press-fit terminals 3 can be reduced.
  • the conductive path of the connector can be secured in a small space.
  • the number of press-fit terminals 3 is further 20 or more, and particularly 50 or more.
  • the number of press-fit terminals 3 may be 100 or more.
  • the assembly part 1 of the connector device of this embodiment can construct a control module.
  • the control module include an automobile body control module and an airbag control module.
  • the press-fit terminal 3 is unlikely to be damaged due to the press-fitting of the substrate 2 of the press-fit portion 32 into the through hole 25. This is because the contact point 351 of the press-fit terminal 3 is located closer to the tip side than the reference point 352, so that the period during which the tensile stress acts on the reference point 352 tends to be shortened. Therefore, the assembly part 1 of the connector device can construct a connector device in which the substrate 2 and the press-fit terminal 3 are connected without causing damage to the press-fit terminal 3 due to press-fitting into the through hole 25.
  • the connector device 10 according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
  • the connector device 10 of this embodiment includes a substrate 2 having a through hole 25 and a rod-shaped press-fit terminal 3 press-fitted into the through hole 25.
  • the connector device 10 of the present embodiment is configured by assembling the assembly part 1 of the connector device according to the first embodiment.
  • the board 2 is a board 2 provided in the assembly part 1 of the connector device according to the first embodiment.
  • the press-fit terminal 3 is a press-fit terminal 3 provided in the assembly part 1 of the connector device according to the first embodiment.
  • the press-fit portion 32 of the press-fit terminal 3 is press-fitted into the through hole 25.
  • the two contact pieces 341 provided in the parallel portion 34 of the press-fit portion 32 have both ends in the longitudinal direction of the contact piece 341 pressing the inner peripheral surface of the through hole 25.
  • the two contact pieces 341 are deformed in a direction in which the central portions of the contact pieces 341 in the longitudinal direction approach each other.
  • the connector device 10 of this embodiment can be used for a long period of time.
  • the reason may be as follows.
  • the press-fit terminal 3 which is unlikely to be damaged due to the press-fitting of the substrate 2 into the through-hole 25 is press-fitted into the through-hole 25. That is, the press-fit terminal 3 press-fitted into the through hole 25 is not damaged. Therefore, the damage to the press-fit terminal 3 does not substantially increase with the use of the connector device 10.
  • Test example the presence or absence of damage to the press-fit terminal due to press-fitting of the substrate into the through hole was evaluated. This evaluation was performed by experiment and CAE (Computer Aided Engineering) analysis.
  • sample No. 1 Sample No.
  • the press-fit terminal 1 is the same as the press-fit terminal 3 provided in the assembly part 1 of the connector device according to the first embodiment described with reference to FIG. That is, the sample No.
  • the press-fit terminal of No. 1 has a contact point 351 and a reference point 352 on the taper wire 350 forming the tapered portion 35 in the vertical cross section of the press-fit terminal 3.
  • Sample No. The contact point 351 of the press-fit terminal of 1 is located on the tip side with respect to the reference point 352.
  • sample No. 101 Sample No. The press-fit terminal of 101 is the same as the conventional press-fit terminal 300 described with reference to FIG. That is, the sample No. As described above with reference to FIG. 4, the press-fit terminal of 101 mainly has a long eye hole 330 and a contact point 351 located on the proximal end side of the reference point 352. Except for, sample No. It was the same as the press-fit terminal of 1.
  • Sample No. The press-fit terminal of No. 1 was not damaged such as cracked. On the other hand, sample No. The press-fit terminal of 101 was cracked near the reference point.
  • sample No. Tensile stress acted on the reference point of the press-fit terminal of 101 from the initial press-fitting to the completion of press-fitting. That is, the sample No. At the reference point of the press-fit terminal of 101, the sample No. Unlike the press-fit terminal of No. 1, the compressive stress did not substantially act. The tensile stress increased as the insertion length increased.
  • sample No. 1 The press-fit terminal of No. 1 is the sample No. It was found that the occurrence of damage could be suppressed even though the maximum principal strain was larger than that of the press-fit terminal of 101. The reason for this is the sample No.
  • the press-fit terminal of No. 1 has a contact point located on the tip side of the reference point, so that the contact point is located on the proximal end side of the reference point. It is considered that this is because the period during which the tensile stress acts on the reference point can be shortened as compared with the press-fit terminal of 101.
  • connector device 10 Connector device 2 Board 21 Front surface, 22 Back surface, 25 Through hole 3,300 Press fit terminal 31 Tip part, 32 Press fit part, 33, 330 Eye hole 331 First curve, 331a End point, 332 No. Two curves, 333 Intermediate line 34 Parallel part, 341 Contact piece 35 Tapered part 350 Tapered line, 351 contact point, 352 Reference point 36 Base end W1 Eye hole width, W2 Outer width

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)

Abstract

スルーホールを有する基板と、スルーホールに圧入される棒状のプレスフィット端子とを備え、プレスフィット端子は、先端部、プレスフィット部、及び基端部を有し、プレスフィット部は、アイホールを隔てて並列している二つの接触片を有する並行部と先端部とをつないでいるテーパー部を有し、プレスフィット端子の縦断面において、アイホールは先端側を構成している曲線を有し、テーパー部を構成している線は接触点と基準点とを有し、接触点はプレスフィット端子のスルーホールへの挿入時にスルーホールの開口縁に最初に接触する点であり、基準点はテーパー部を構成している線と特定垂線との交点であり、特定垂線はテーパー部を構成している線に対する垂線のうち曲線の端点を通る垂線であり、接触点が基準点よりも先端部側に位置している、コネクタ装置の組立部品。

Description

コネクタ装置の組立部品、及びコネクタ装置
 本開示は、コネクタ装置の組立部品、及びコネクタ装置に関する。
 本出願は、2020年03月31日付の日本国出願の特願2020-064595に基づく優先権を主張し、前記日本国出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
 特許文献1には、プレスフィット端子が開示されている。プレスフィット端子は、先端側から順に、案内部からなる先端部と、基板のスルーホールに圧入される基板接続部からなるプレスフィット部とを有する。基板接続部は、1対の膨出片からなる接触片と、1対の膨出片の間に空隙からなるアイホールとを有する。
特開2018-156804号公報
 本開示に係るコネクタ装置の組立部品は、スルーホールを有する基板と、前記スルーホールに圧入される棒状のプレスフィット端子と、を備え、前記プレスフィット端子は、先端側から順に、先端部、プレスフィット部、及び基端部を有し、前記プレスフィット部は、前記プレスフィット端子を貫通しているアイホールと、前記アイホールを隔てて並列している二つの接触片を有する並行部と、前記並行部と前記先端部とをつないでいるテーパー部と、を有し、前記プレスフィット端子の最も幅の広い位置で切断した縦断面において、前記アイホールは、前記アイホールの先端側を構成している曲線を有し、前記テーパー部を構成している線は、接触点と基準点とを有し、前記接触点は、前記プレスフィット端子の前記スルーホールへの挿入時に前記スルーホールの開口縁に最初に接触する点であり、前記基準点は、前記テーパー部を構成している線と特定垂線との交点であり、前記特定垂線は、前記テーパー部を構成している線に対する垂線のうち前記曲線の端点を通る垂線であり、前記接触点が、前記基準点よりも前記先端部側に位置している。
 本開示に係るコネクタ装置は、スルーホールを有する基板と、前記スルーホールに圧入された棒状のプレスフィット端子とを備え、前記基板は、本開示に係るコネクタ装置の組立部品に備わる基板であり、前記プレスフィット端子は、本開示に係るコネクタ装置の組立部品に備わるプレスフィット端子である。
図1は、実施形態1に係るコネクタ装置の組立部品の概略を示す縦断面図である。 図2は、実施形態1に係るコネクタ装置の組立部品に備わるプレスフィット端子をプレスフィット端子の先端側から見た図である。 図3は、実施形態2に係るコネクタ装置の概略を示す縦断面図である。 図4は、従来に係るコネクタ装置の組立部品の概略を示す縦断面図である。
 [本開示が解決しようとする課題]
 プレスフィット端子は、基板のスルーホールへの圧入に伴う割れなどの損傷が生じ難いことが望まれている。
 本開示は、基板のスルーホールへの圧入に伴うプレスフィット端子の損傷が生じ難いコネクタ装置の組立部品を提供することを目的の一つとする。
 また、本開示は、上記コネクタ装置の組立部品を組み立てたコネクタ装置を提供することを別の目的の一つとする。
 [本開示の効果]
 本開示に係るコネクタ装置の組立部品は、基板のスルーホールへの圧入に伴うプレスフィット端子の損傷が生じ難い。
 本開示に係るコネクタ装置は、長期にわたって使用可能である。
 《本開示の実施形態の説明》
 本発明者らは、基板のスルーホールへの圧入に伴ってプレスフィット端子に割れなどの損傷が生じる原因を鋭意検討した。その結果、原因の一つとしては、後述する試験例で示すように、接触点が基準点よりも基端側に位置していることにあることがわかった。接触点とは、プレスフィット端子を基板のスルーホールに差し込んだ際、最初にスルーホールの開口縁に接触する箇所である。基準点とは、後述するプレスフィット端子の縦断面において、テーパー部を構成している線と特定垂線との交点である。テーパー部は、プレスフィット部における先端部側の部分で、並行部と先端部とをつないでいる。特定垂線は、テーパー部を構成している線に対する垂線のうちアイホールの先端側を構成している曲線の端点を通る垂線である。この基準点は、プレスフィット部のスルーホール内への圧入に伴って作用する応力によって最大主ひずみが最も大きくなる箇所である。
 その理由としては、次のことが考えられる。基準点が接触点よりも先端側に位置しているプレスフィット端子は、圧入初期から圧入完了まで基準点に引張応力が作用する。引張応力が作用している期間が長いと、クラックが生じ易い。そのため、基準点が接触点よりも先端側に位置しているプレスフィット端子は、基板のスルーホールへの圧入に伴う損傷が生じ易い。
 本発明者らは、接触点が基準点よりも先端側に位置するように設計したプレスフィット端子を作製し、後述する試験例で示すように、スルーホール内へ圧入したところ、プレスフィット端子に割れなどの損傷が生じ難いことがわかった。
 その理由としては、次のことが考えられる。接触点が基準点よりも先端側に位置しているプレスフィット端子は、スルーホール内への圧入初期、基準点が接触点よりも先端側に位置しているプレスフィット端子とは異なり、基準点には引張応力ではなく圧縮応力が作用する。基準点に作用している圧縮応力は、プレスフィット部のスルーホール内への挿入長さが長くなるにつれて小さくなる。上記挿入長さが特定の長さを超えると、基準点に作用している圧縮応力は引張応力に移行する。即ち、上記挿入長さが特定の長さを超えると、基準点には引張応力が作用している。基準点に作用している引張応力は、上記挿入長さが長くなるにつれて大きくなる。このように、接触点が基準点よりも先端側に位置しているプレスフィット端子は、基準点が接触点よりも先端側に位置しているプレスフィット端子に比べて、引張応力が作用している期間が短い。そのため、クラックが生じ難い。よって、スルーホールへの圧入に伴う損傷が生じ難い。
 本発明は、これらの知見に基づくものである。最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
 (1)本開示の一態様に係るコネクタ装置の組立部品は、スルーホールを有する基板と、前記スルーホールに圧入される棒状のプレスフィット端子と、を備え、前記プレスフィット端子は、先端側から順に、先端部、プレスフィット部、及び基端部を有し、前記プレスフィット部は、前記プレスフィット端子を貫通しているアイホールと、前記アイホールを隔てて並列している二つの接触片を有する並行部と、前記並行部と前記先端部とをつないでいるテーパー部と、を有し、前記プレスフィット端子の最も幅の広い位置で切断した縦断面において、前記アイホールは、前記アイホールの先端側を構成している曲線を有し、前記テーパー部を構成している線は、接触点と基準点とを有し、前記接触点は、前記プレスフィット端子の前記スルーホールへの挿入時に前記スルーホールの開口縁に最初に接触する点であり、前記基準点は、前記テーパー部を構成している線と特定垂線との交点であり、前記特定垂線は、前記テーパー部を構成している線に対する垂線のうち前記曲線の端点を通る垂線であり、前記接触点が、前記基準点よりも前記先端部側に位置している。
 上記の構成は、プレスフィット部の基板のスルーホールへの圧入に伴うプレスフィット端子の損傷が生じ難い。上述したように、プレスフィット端子の接触点が基準点よりも先端側に位置していることで、基準点に引張応力が作用している期間が短くなり易いからである。そのため、上記の構成は、基板のスルーホールへの圧入に伴うプレスフィット端子の損傷が生じることなく、基板とプレスフィット端子とが接続されたコネクタ装置を構築できる。
 (2)上記コネクタ装置の組立部品の一形態として、前記アイホールの幅は、前記並行部の外幅に対して0.1倍以上であることが挙げられる。
 アイホールの幅が並行部の外幅に対して0.1倍以上であることで、アイホールの幅が比較的大きい。即ち、並行部に備わる二つの接触片の各々の幅が比較的小さい。そのため、上記の構成は、プレスフィット部のスルーホールへの圧入によって二つの接触片の各々を変形させ易い。よって、上記の構成は、プレスフィット部をスルーホール内へ圧入し易い。
 (3)上記コネクタ装置の組立部品の一形態として、前記プレスフィット端子の厚さは、0.2mm以上0.8mm以下であることが挙げられる。
 上記の構成は、プレスフィット端子の厚さが0.8mm以下であることで、プレスフィット端子の厚さが薄いため、多極のコネクタであってもコネクタの小型化を図れる。上記の構成は、コネクタの小型化が図れることで、省スペースでコネクタの導電経路が確保できる。上記の構成は、プレスフィット端子の厚さが0.2mm以上であることで、プレスフィット端子の厚さが過度に薄すぎないため、プレスフィット端子の強度が比較的高い。
 (4)上記コネクタ装置の組立部品の一形態として、前記プレスフィット端子の数は、8以上であることが挙げられる。
 上記の構成は、プレスフィット端子の数が8以上であっても、プレスフィット端子が比較的小型であるため、プレスフィット端子が設けられるコネクタの小型化が図れる。上記の構成は、コネクタの小型化が図れることで、省スペースでコネクタの導電経路が確保できる。
 (5)上記コネクタ装置の組立部品の一形態として、前記プレスフィット端子と前記基板とは、コントロールモジュールを構成することが挙げられる。
 上記の構成は、基板のスルーホールへの圧入に伴うプレスフィット端子の損傷が生じ難いため、コントロールモジュールを構成するのに好適である。
 (6)本開示の一態様に係るコネクタ装置は、スルーホールを有する基板と、前記スルーホールに圧入された棒状のプレスフィット端子とを備え、前記基板は、上記(1)から上記(5)のいずれか1つに記載のコネクタ装置の組立部品に備わる基板であり、前記プレスフィット端子は、上記(1)から上記(5)のいずれか1つに記載のコネクタ装置の組立部品に備わるプレスフィット端子である。
 上記の構成は、長期にわたって使用可能である。その理由は、次のことが考えられる。上記の構成は、基板のスルーホールへの圧入に伴う損傷が生じ難いプレスフィット端子がスルーホール内に圧入されている。即ち、スルーホールに圧入されたプレスフィット端子には損傷が生じていない。そのため、コネクタ装置の使用中に伴ってプレスフィット端子の損傷が拡大することが実質的にない。
 《本開示の実施形態の詳細》
 本開示の実施形態の詳細を、以下に説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。
 《実施形態1》
 〔コネクタ装置の組立部品〕
 図1、図2を参照して、実施形態1に係るコネクタ装置の組立部品1を説明する。本形態のコネクタ装置の組立部品1は、基板2とプレスフィット端子3とを備える。基板2は、スルーホール25を有する。プレスフィット端子3は、スルーホール25に圧入される棒状の部材である。プレスフィット端子3は、先端側から順に、先端部31、プレスフィット部32、及び基端部36を有する。プレスフィット部32は、アイホール33と、並行部34と、テーパー部35とを有する。アイホール33は、プレスフィット端子3に貫通している。並行部34は、アイホール33を隔てて並列している二つの接触片341を有する。接触片341は、スルーホール25に挿通される際、スルーホール25の内周面に接触する。テーパー部35は、並行部34と先端部31とをつないでいる。本形態のコネクタ装置の組立部品1の特徴の一つは、プレスフィット端子3の縦断面において、テーパー部35を構成している線が特定の位置関係を満たしている接触点351と基準点352とを備える点にある。以下、各構成を詳細に説明する。
 以下の説明では、プレスフィット端子3の先端側は、コネクタ装置の組立部品1を組み立てる際に基板2側に位置する。プレスフィット端子3の先端側は、図1の紙面下側である。アイホール33の軸方向が、プレスフィット端子3の厚さ方向である。アイホール33の軸方向、及びプレスフィット端子3の厚さ方向は、図1では紙面垂直方向であり、図2では紙面上下方向である。プレスフィット端子3における二つの接触片341の並列方向が、プレスフィット端子3の幅方向である。二つの接触片341の並列方向、及びプレスフィット端子3の幅方向は、図1、図2の紙面左右方向である。プレスフィット端子3の縦断面は、プレスフィット端子3の最も幅の広い位置で切断した断面をいう。テーパー部35の最も幅の広い位置がスルーホール25の開口縁に接触する。そのため、プレスフィット端子3の最も幅の広い位置で切断する。本形態では、プレスフィット端子3の最も幅の広い位置は、図2のI-Iで示す一点鎖線上であり、プレスフィット端子3の厚さを二等分する位置である。図1のプレスフィット端子3は、上記縦断面を示すものの、説明の便宜上、ハッチングは付していない。プレスフィット端子3の厚さ方向及び幅方向の両方向に直交する方向、即ち先端部31、プレスフィット部32、及び基端部36が直列に並ぶ方向が、プレスフィット端子3の長手方向である。プレスフィット端子3の長手方向は、図1の紙面上下方向である。
  [基板]
 基板2は、半導体リレー等の電子部品やコネクタなどが実装されている。電子部品やコネクタなど基板2に実装されている部材の図示は省略する。基板2は、プリント基板を用いることができる。
 基板2は、スルーホール25を有する。スルーホール25は、基板2の表面21及び裏面22に開口する貫通孔(penetrating hole)と、貫通孔の内周面に設けられる導体層とを有する。導体層は、金属で構成される。その金属としては、例えば、銅が挙げられる。この導体層は、基板2の表面21や裏面22などの導体パターンに電気的につながっている。スルーホール25は、後述するプレスフィット端子3の先端側、具体的にはプレスフィット部32が圧入される。スルーホール25の導体層とプレスフィット部32とが接触することで電気的に接続される。
 スルーホール25の内周形状は、スルーホール25の軸方向に一様な筒状である。スルーホール25の開口の形状は、円形状、楕円形状、レーストラック形状、角形状などが挙げられる。角形状としては、例えば、矩形状が挙げられる。
 スルーホール25の内寸は、適宜選択できる。スルーホール25の開口の形状が円形状の場合、内寸は内径である。スルーホール25の開口の形状が楕円形状の場合、内寸は短軸の長さである。スルーホール25の開口の形状がレーストラック形状の場合、内寸は、互いに向かい合う直線辺同士の間の長さである。スルーホール25の開口の形状が矩形状の場合、内寸は短辺の長さである。
 スルーホール25の軸方向に沿った長さは、適宜選択できる。スルーホール25の軸方向に沿った長さは、例えば、後述するプレスフィット端子3のプレスフィット部32の全長がスルーホール25内に収納される程度の長さが挙げられる。
  [プレスフィット端子]
 プレスフィット端子3は、基板2と相手側コネクタとを電気的に接続する棒状の部材である。相手側コネクタの図示は省略する。
 プレスフィット端子3の材質は、例えば、銅、又は銅合金などが挙げられる。プレスフィット端子3の表面には、金属の被覆層が設けられていてもよい。被覆層の材質は、例えば、スズ、又はスズ合金などが挙げられる。プレスフィット端子3は、金属板のプレス加工により得られる。被覆層を備えるプレスフィット端子3は、プレス加工後に被覆層を設けることで得られる。
 プレスフィット端子3の表面と裏面とは、本形態では平面で構成されている。この表面と裏面とは、プレスフィット端子3の厚さ方向の一方側に位置している面と他方側に位置している面である。この表面と裏面とは、図1の紙面手前側に位置している面と紙面奥側に位置している面である。
 プレスフィット端子3の両側面は、図2に示すように、幅方向の外側に凸となる曲面で構成されている。この両側面は、プレスフィット端子3の幅方向の一方側に位置している面と他方側に位置している面である。この両側面は、図1、図2の紙面左側に位置している面と紙面右側に位置している面である。図1は、図2のI-Iで示す一点鎖線でプレスフィット端子3を切断した状態を示す。
 プレスフィット端子3は、先端側から順に、先端部31、プレスフィット部32、及び基端部36を有する。
   (先端部)
 先端部31は、スルーホール25に最初に挿通される部分である。先端部31の幅及び厚さは、スルーホール25の内寸よりも小さい。先端部31は、上記縦断面において、プレスフィット端子3の長手方向に一様な幅を有する部分と、先端に向かって先細る部分とを有する。
  (プレスフィット部)
 プレスフィット部32は、スルーホール25に圧入される部分である。プレスフィット部32がスルーホール25に圧入されると、プレスフィット部32がスルーホール25の内周面を押圧する。この押圧によって、プレスフィット部32がスルーホール25から抜け難くなる。そのため、半田などの金属からなる接続材料を用いることなくプレスフィット端子3と基板2とが接続される。プレスフィット部32は、アイホール33と、並行部34と、テーパー部35とを有する。
   〈アイホール〉
 アイホール33は、プレスフィット部32を基板2のスルーホール25に圧入する際、後述する並行部34の二つの接触片341を変形させてプレスフィット部32を圧入し易くすると共に、圧入により二つの接触片341がスルーホール25の内周面を押圧し易くする。アイホール33は、プレスフィット端子3を貫通している。
 アイホール33の内周形状は、アイホール33の軸方向に一様な筒状である。プレスフィット端子3の縦断面において、アイホール33の開口形状は、先端側から基端側に延びる長穴である。アイホール33の上記開口形状は、楕円形状、レーストラック形状などが挙げられる。
 アイホール33は、上記縦断面において、先端側を構成している第一曲線331と、基端部36側を構成している第二曲線332と、第一曲線331と第二曲線332とをつないでいる二つの中間線333とを有する。
 第一曲線331は、本形態では先端側に凸となる一つの円弧線で構成されている。なお、第一曲線331は、本形態とは異なり、複数の円弧を組み合わせて構成されていてもよい。第一曲線331は、二つの端点331aを有する。第一曲線331の各端点331aは、第一曲線331における最も先端側の端点である。第一曲線331が一つの円弧線で構成されている本形態の場合、第一曲線331の各端点331aとは円弧線の終端である。本形態とは異なり、第一曲線331が複数の円弧を組み合わせて構成されていて、例えば、先端側から順に第一円弧線と第二円弧線とを有する場合、第一曲線331の各端点とは第一円弧線と第二円弧線との境界である。
 第二曲線332は、本形態では基端側に凸となる一つの円弧線で構成されている。第二曲線332は、本形態とは異なり、複数の円弧を組み合わせて構成されていてもよい。第二曲線332は、二つの端点を有する。第二曲線332の各端点は、第一曲線331の各端点と同様、第二曲線332における最も基端側の端点である。
 二つの中間線333は、本形態では、プレスフィット端子3の長手方向に沿って互いに平行な直線で構成されている。なお、二つの中間線333は、互いに非平行な直線を含む複数の直線をつなぎ合わせて構成されていてもよい。複数の直線をつなぎ合わせて構成される場合、二つの中間線333の各々は、例えば、第一曲線331側の第一傾斜線と、第二曲線332側の第二傾斜線と、第一傾斜線と第二傾斜線とをつなぐ直線とで構成することが挙げられる。即ち、2本の第一傾斜線と2本の第二傾斜線と2本の直線とで、二つの中間線333が構成される。各第一傾斜線は、第一曲線331の各端点331aから第二曲線332側に向かうにしたがってプレスフィット端子3の幅方向の外側に向かって延びる。各第二傾斜線は、第二曲線332の各端点から第一曲線331側に向かうにしたがってプレスフィット端子3の幅方向の外側に向かって延びる。各直線は、プレスフィット端子3の長手方向に沿う直線で構成することが挙げられる。
 アイホール33の幅W1は、例えば、後述する並行部34の外幅W2に対して0.1倍以上が挙げられる。アイホール33の幅W1、及び並行部34の外幅W2の各々は、上記縦断面における最大幅をいう。アイホール33の幅W1が外幅W2に対して0.1倍以上であれば、アイホール33の幅W1が比較的大きい。即ち、後述する二つの接触片341の各々の幅が比較的小さい。そのため、プレスフィット部32のスルーホール25への圧入によって二つの接触片341の各々が変形し易い。アイホール33の幅W1は、更に、外幅W2に対して0.2倍以上が挙げられ、特に、外幅W2に対して0.25倍以上が挙げられる。
 アイホール33の幅W1は、例えば、外幅W2に対して0.6倍以下が挙げられる。アイホール33の幅W1が外幅W2に対して0.6倍以下であれば、アイホール33の幅W1が過度に大きすぎない。そのため、プレスフィット部32のスルーホール25への圧入によってプレスフィット部32に作用する負荷が低減される。アイホール33の幅W1は、更に、外幅W2に対して0.5倍以下が挙げられ、特に、外幅W2に対して0.45倍以下が挙げられる。
 即ち、アイホール33の幅W1は、例えば、外幅W2に対して0.1倍以上0.6倍以下、更に、外幅W2に対して0.2倍以上0.5倍以下、特に、外幅W2に対して0.25倍以上0.45倍以下が挙げられる。
   〈並行部〉
 並行部34は、アイホール33と二つの接触片341とが並列している。この並行部34は、プレスフィット部32において、スルーホール25の内寸よりも外幅W2の大きい部分を有する。並行部34は、アイホール33を隔てて並列する二つの接触片341を有する。並行部34の外幅W2とは、二つの接触片341の外側辺間におけるプレスフィット端子3の幅方向に沿った長さをいう。二つの接触片341は、プレスフィット部32のスルーホール25への圧入によって変形する。この変形によって、プレスフィット部32がスルーホール25内に挿入される。スルーホール25内では、二つの接触片341がスルーホール25の内周面を押圧する。この押圧によって、プレスフィット部32のスルーホール25からの抜けが規制される。そのため、プレスフィット端子3と基板2との接続に半田などの金属からなる接続材料が不要である。二つの接触片341は、プレスフィット端子3の長手方向に直線状に延びる。
   〈テーパー部〉
 テーパー部35は、並行部34と先端部31とをつないでいる。本例のテーパー部35は、上記縦断面において、並行部34から先端部31に向かって幅が狭くなっている。以下、上記縦断面においてテーパー部35を構成している線をテーパー線350という。このテーパー線350は、接触点351と基準点352とを有する。図1は、テーパー部35において、紙面左側のテーパー線350の接触点351と基準点352とを示し、説明の便宜上、紙面右側のテーパー線の接触点と基準点との図示を省略している。紙面右側の接触点と基準点とは、紙面左側の接触点と基準点と、プレスフィット端子3の長手方向の中心線に対して線対称の位置にある。幅方向の一方側は、図1の紙面左側であり、幅方向の他方側は、図1の紙面右側である。テーパー線350は、直線であってもよいし、曲線であってもよい。
    ・接触点と基準点
 接触点351は、プレスフィット端子3を基板2のスルーホール25に差し込んだ際、最初にスルーホール25の開口縁に接触する箇所である。即ち、接触点351は、テーパー部35のうちスルーホール25の内寸と同一幅を有する箇所に設けられている。接触点351は、テーパー線350における基準点352よりも先端側に位置している。
 基準点352は、テーパー線350と特定垂線との交点である。特定垂線とは、テーパー線350に対する垂線のうち、アイホール33における先端側の第一曲線331の端点331aを通る垂線である。テーパー線350に対する垂線とは、テーパー線350が直線の場合にはテーパー線350自体に対する垂線であり、テーパー線350が曲線の場合にはテーパー線350の接線に対する垂線である。この基準点352は、プレスフィット部32のスルーホール25内への圧入に伴って作用する応力によって最大主ひずみが最も大きくなる箇所である。基準点352は、テーパー線350における接触点351よりも基端側に位置している。即ち、基準点352は、テーパー部35のうち接触点351が設けられている箇所の幅よりも大きな幅を有する箇所に設けられている。
 本形態のプレスフィット端子3は接触点351と基準点352とが上記の位置関係を満たしていることで、プレスフィット部32のスルーホール25内への圧入初期には、基準点352に圧縮応力が作用する。基準点352に作用している圧縮応力は、プレスフィット部32のスルーホール25内への挿入長さが長くなるにつれて小さくなる。上記挿入長さが特定の長さを超えると、基準点352に作用している圧縮応力は引張応力に移行する。即ち、上記挿入長さが特定の長さを超えると、基準点352には引張応力が作用している。基準点352に作用している引張応力は、上記挿入長さが長くなるにつれて大きくなる。
 一方、図4を参照して従来のプレスフィット端子300を説明する。図4に示す従来のプレスフィット端子300は、以下の構成(a)及び構成(b)の点を除き、実質的に本形態のプレスフィット端子3と同様である。図4のプレスフィット端子300は、縦断面を示すものの、説明の便宜上、ハッチングは付していない。構成(a)は、アイホール330におけるプレスフィット端子300の長手方向に沿った長さが本形態のプレスフィット端子3のアイホール33におけるプレスフィット端子3の長手方向に沿った長さよりも長い。構成(b)は、接触点351と基準点352の位置関係が逆であり、基準点352が接触点351よりも先端側に位置している。従来のプレスフィット端子300は、圧入初期から圧入完了まで基準点352に引張応力が作用している。即ち、従来のプレスフィット端子300は、本形態のプレスフィット端子3とは異なり、基準点352に圧縮応力が作用しない。基準点352に作用している引張応力は、上記挿入長さが長くなるにつれて大きくなる。
 このように本形態のプレスフィット端子3は、従来のプレスフィット端子300に比較して引張応力が作用している期間が短い。従来のプレスフィット端子300では、引張応力が作用している期間が長いため、クラックが生じる可能が高い。これに対して本形態のプレスフィット端子3は、引張応力が作用している期間が短いため、クラックが生じ難い。よって、本形態のプレスフィット端子3は、スルーホール25への圧入に伴う損傷が生じ難い。
   (基端部)
 基端部36は、プレスフィット部32よりも先端部31側とは反対側に延びている。基端部36は、相手側コネクタに電気的に接続される接続部を有する。相手側コネクタは、コネクタのハウジング内に挿通される。コネクタのハウジングの図示は省略する。コネクタハウジングの形状は、筒状である。コネクタハウジングは、相手側コネクタをコネクタハウジング内に差し込む開口と、開口側とは反対側に設けられる奥壁とを有する。基端部36の接続部は、コネクタハウジングの奥壁を貫通し、コネクタハウジング内に配置される。基端部36の接続部は、ハウジング内で相手側コネクタ部に電気的に接続される。
   (厚さ)
 プレスフィット端子3の厚さは、コネクタ装置の組立部品1の用途に応じて適宜選択できる。プレスフィット端子3の厚さは、例えば、0.2mm以上0.8mm以下が挙げられる。プレスフィット端子3の厚さが0.8mm以下であれば、プレスフィット端子3の厚さが薄いため、多極のコネクタであってもコネクタの小型化が図れる。プレスフィット端子3の厚さが0.2mm以上であれば、プレスフィット端子3の厚さが過度に薄すぎないため、プレスフィット端子3の強度が比較的高い。プレスフィット端子3の厚さは、更に、0.4mm以上0.6mm以下が挙げられ、特に、0.4mm以上0.5mm以下が挙げられる。特に、プレスフィット端子3の厚さは、0.4mmが好適に利用できる。
   (数)
 プレスフィット端子3の数は、コネクタ装置の組立部品1の用途に応じて適宜選択できる。プレスフィット端子3の数は、例えば、8以上が挙げられる。プレスフィット端子3の厚さが小さくプレスフィット端子3が小型である。そのため、プレスフィット端子3の数が8以上であっても、プレスフィット端子3が設けられるコネクタの小型化が図れる。その上、省スペースでコネクタの導電経路が確保できる。プレスフィット端子3の数は、更に20以上が挙げられ、特に50以上が挙げられる。プレスフィット端子3の数は、100以上でもよい。
  [用途]
 本形態のコネクタ装置の組立部品1は、コントロールモジュールを構築できる。コントロールモジュールとしては、例えば、自動車のボディーコントロールモジュールやエアバッグのコントロールモジュールなどが挙げられる。
 〔作用効果〕
 本形態のコネクタ装置の組立部品1は、プレスフィット部32の基板2のスルーホール25への圧入に伴うプレスフィット端子3の損傷が生じ難い。プレスフィット端子3の接触点351が基準点352よりも先端側に位置していることで、基準点352に引張応力が作用している期間が短くなり易いからである。そのため、コネクタ装置の組立部品1は、スルーホール25への圧入に伴うプレスフィット端子3の損傷が生じることなく、基板2とプレスフィット端子3とが接続されたコネクタ装置を構築できる。
 《実施形態2》
 〔コネクタ装置〕
 図3を参照して、実施形態2に係るコネクタ装置10を説明する。本形態のコネクタ装置10は、スルーホール25を有する基板2と、スルーホール25に圧入された棒状のプレスフィット端子3とを備える。本形態のコネクタ装置10は、実施形態1に係るコネクタ装置の組立部品1を組み立てて構成される。基板2は、実施形態1に係るコネクタ装置の組立部品1に備わる基板2である。プレスフィット端子3は、実施形態1に係るコネクタ装置の組立部品1に備わるプレスフィット端子3である。プレスフィット端子3のプレスフィット部32は、スルーホール25に圧入されている。プレスフィット部32の並行部34に備わる二つの接触片341は、接触片341の長手方向の両端がスルーホール25の内周面を押圧している。二つの接触片341は、接触片341の長手方向の中央部が互いに近づく方向に変形している。
 〔作用効果〕
 本形態のコネクタ装置10は、長期にわたって使用可能である。その理由は、次のことが考えられる。コネクタ装置10は、基板2のスルーホール25への圧入に伴う損傷が生じ難いプレスフィット端子3がスルーホール25内に圧入されている。即ち、スルーホール25に圧入されたプレスフィット端子3には損傷が生じていない。そのため、コネクタ装置10の使用中に伴ってプレスフィット端子3の損傷が拡大することが実質的にない。
 《試験例》
 本試験例では、基板のスルーホールへの圧入に伴うプレスフィット端子の損傷の有無を評価した。この評価は、実験及びCAE(Computer Aided Engineering)解析により行った。
 〔試料No.1〕
 試料No.1のプレスフィット端子は、図1を参照して説明した実施形態1に係るコネクタ装置の組立部品1に備わるプレスフィット端子3と同様である。即ち、試料No.1のプレスフィット端子は、図1に示すように、プレスフィット端子3の縦断面において、テーパー部35を構成しているテーパー線350が接触点351と基準点352とを有する。試料No.1のプレスフィット端子の接触点351は、基準点352よりも先端側に位置している。
 〔試料No.101〕
 試料No.101のプレスフィット端子は、図4を参照して説明した従来のプレスフィット端子300と同様である。即ち、試料No.101のプレスフィット端子は、図4を参照して上述したように、主として、アイホール330の長さが長い点と、接触点351が基準点352よりも基端側に位置している点とを除き、試料No.1のプレスフィット端子と同様とした。
 〔実験とCAE解析〕
 実際のプレスフィット端子を基板のスルーホールに挿入する実験を行い、各試料のプレスフィット端子の損傷の有無を調べた。また、CAE上で各試料のプレスフィット端子のプレスフィット部を基板のスルーホール内に圧入し、各試料のプレスフィット端子の最大主ひずみが最も大きくなる箇所を調べると共に、最大主ひずみの大きさと基準点に発生する応力とを算出した。
 試料No.1のプレスフィット端子は、割れなどの損傷が生じなかった。一方、試料No.101のプレスフィット端子は、基準点付近に割れが生じた。
 試料No.1及び試料No.101のいずれのプレスフィット端子においても、最大主ひずみの最も大きくなる箇所は基準点近傍であった。試料No.1のプレスフィット端子の最大主ひずみの大きさは、試料No.101のプレスフィット端子の最大主ひずみの大きさより20%程度大きかった。
 試料No.1のプレスフィット端子の基準点には、圧入初期に圧縮応力が作用した。この圧縮応力は、プレスフィット部のスルーホール内への挿入長さが長くなるにつれて小さくなった。上記挿入長さが特定の長さを超えると、基準点に作用していた圧縮応力が引張応力に移行した。この引張応力は、上記挿入長さが長くなるにつれて大きくなった。
 一方、試料No.101のプレスフィット端子の基準点には、圧入初期から圧入完了まで、引張応力が作用した。即ち、試料No.101のプレスフィット端子の基準点には、試料No.1のプレスフィット端子とは異なり、圧縮応力が実質的に作用していなかった。引張応力は、上記挿入長さが長くなるにつれて大きくなった。
 以上の結果から、試料No.1のプレスフィット端子は、試料No.101のプレスフィット端子に比較して、最大主ひずみが大きいにも関わらず、損傷の発生を抑制できたことがわかった。この理由は、試料No.1のプレスフィット端子は、接触点が基準点よりも先端側に位置していることで、接触点が基準点よりも基端側に位置している試料No.101のプレスフィット端子に比較して、基準点に引張応力が作用している期間を短くできたからだと考えられる。
 本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
 1 コネクタ装置の組立部品
 10 コネクタ装置
 2 基板
 21 表面、22 裏面、25 スルーホール
 3、300 プレスフィット端子
 31 先端部、32 プレスフィット部、33、330 アイホール
 331 第一曲線、331a 端点、332 第二曲線、333 中間線
 34 並行部、341 接触片
 35 テーパー部
 350 テーパー線、351 接触点、352 基準点
 36 基端部
 W1 アイホールの幅、W2 外幅

Claims (6)

  1.  スルーホールを有する基板と、
     前記スルーホールに圧入される棒状のプレスフィット端子と、を備え、
     前記プレスフィット端子は、先端側から順に、先端部、プレスフィット部、及び基端部を有し、
     前記プレスフィット部は、
      前記プレスフィット端子を貫通しているアイホールと、
      前記アイホールを隔てて並列している二つの接触片を有する並行部と、
      前記並行部と前記先端部とをつないでいるテーパー部と、を有し、
     前記プレスフィット端子の最も幅の広い位置で切断した縦断面において、
      前記アイホールは、前記アイホールの先端側を構成している曲線を有し、
      前記テーパー部を構成している線は、接触点と基準点とを有し、
      前記接触点は、前記プレスフィット端子の前記スルーホールへの挿入時に前記スルーホールの開口縁に最初に接触する点であり、
      前記基準点は、前記テーパー部を構成している線と特定垂線との交点であり、
      前記特定垂線は、前記テーパー部を構成している線に対する垂線のうち前記曲線の端点を通る垂線であり、
      前記接触点が、前記基準点よりも前記先端部側に位置している、
    コネクタ装置の組立部品。
  2.  前記アイホールの幅は、前記並行部の外幅に対して0.1倍以上である請求項1に記載のコネクタ装置の組立部品。
  3.  前記プレスフィット端子の厚さは、0.2mm以上0.8mm以下である請求項1又は請求項2に記載のコネクタ装置の組立部品。
  4.  前記プレスフィット端子の数は、8以上である請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のコネクタ装置の組立部品。
  5.  前記プレスフィット端子と前記基板とは、コントロールモジュールを構成する請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のコネクタ装置の組立部品。
  6.  スルーホールを有する基板と、
     前記スルーホールに圧入された棒状のプレスフィット端子とを備え、
     前記基板は、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のコネクタ装置の組立部品に備わる基板であり、
     前記プレスフィット端子は、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のコネクタ装置の組立部品に備わるプレスフィット端子である、
    コネクタ装置。
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