JP4532462B2 - プレスフィット端子 - Google Patents

Description

本発明は、例えば各種電子機器の基板等に形成されたスルーホールに圧入保持されるプレスフィット端子に関し、特に、端子や基板の損傷を抑制することができるプレスフィット端子に関する。

近年、半田フリー化、取付作業の効率化、低コスト化等の観点から、各種電子機器に使用されるコネクタとしてプレスフィット端子が用いられている。

プレスフィット端子は、各種電子機器の基板等に形成されたスルーホールに圧入保持され、電気的に接続されるものであり、従来から種々の形状のものが提案されている。

例えば特許文献１には、細長い板状体であり、先端の幅狭の導入部及びこの導入部から幅広に延出するとともに中央部に長手方向に沿って延びるスリットが形成されたプレスフィット部を有し、スルーホールに圧入されることにより用いられるプレスフィット用コンタクトにおいて、上記プレスフィット部は上記導入部から直線的に拡張されて幅広とされるとともに、上記スリットはその半ばほどから上記導入部に向かって幅が縮小された縮小開口部及びこれと連続して先端で拡張された円弧状の拡張開口部を有するプレスフィット用コンタクトが提案されている。このプレスフィット用コンタクトによれば、スルーホール内に圧入されることにより当該プレスフィット部がスルーホール内で強制変位が生じて保持接続される（以下、この技術を従来例１という）。

また、特許文献２には、本体部、圧力保持部及び導入部が一体的に形成され、配線基板に設けられたスルーホール内に圧入保持されるプレスフィット端子であって、圧力保持部は、スルーホールに対する所定の圧入シロを持ち、スルーホール内に圧入されたとき保持力となる弾性力を有し、導入部は、圧力保持部の弾性力より弱い弾性力を有するプレスフィット端子が提案されている。このプレスフィット端子によれば、自動車内の高温環境下で使用される電子制御装置の配線基板のスルーホールに圧入保持され、スルーホールに圧入される際に、圧入による配線基板への損傷を抑制することができる、としている（以下、この技術を従来例２という）。
特開２００５−７１７３２号公報 特開２００４−１２７６１０号公報

従来例１では、開口部の下端が円弧状に拡張して形成されているが、スルーホール圧入時において、円弧の基端のくびれ部分に応力が集中しやすくなるため、端子の損傷（クラック）、基板の損傷（層間剥離）が生じるおそれがあるという課題があった。

また、スルーホール圧入時の応力を分散させ、端子クラックの防止及び基板損傷を低減させるために、導入部の外周の傾斜角度を小さくする必要があるが、圧力保持部の幅方向のサイズがスルーホールの径に対応したサイズとするために、開口部の長手方向の距離を長くする必要がある。しかし、従来例１のように開口部の上部と下部を対称に形成すると、端子のサイズが大きくなってしまい、基板の小型化に対応できなくなるという課題があった。

さらに、スルーホール圧入時にスルーホール内でバリが発生する量は、スルーホールの内壁に接する端子の接触面積に比例するが、従来例１のように、接触面積が大きいと、多くのバリが発生するという課題があった。

従来例２では、開口部の上端及び下端が三角形状に形成されているが、スルーホール圧入時において、三角形の基端の折曲部分で応力が集中しやすくなるため、端子の損傷（クラック）、基板の損傷（層間剥離）が生じるおそれがあるという課題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、スルーホール圧入時における端子や基板の損傷、バリの発生を抑制でき、基板の小型化に対応することができるプレスフィット端子を提供することを目的とする。

本発明のプレスフィット端子は、先端に形成され、スルーホール内に導入される導入部と、当該導入部に連結され、前記スルーホール内に圧入保持される圧力保持部と、当該圧力保持部に連結された本体部とを有し、前記圧力保持部の中央から前記本体部側及び導入部側に長手方向に延びた開口部が形成されたプレスフィット端子において、
前記導入部は、前記スルーホールの内径よりも幅が狭く形成され、
前記圧力保持部の中央から本体部側の開口部一方端までの長手方向の長さは、前記圧力保持部の中央から前記導入部側の開口部他方端までの長手方向の長さよりも短く形成され、
前記開口部一方端及び他方端は、平面視略Ｕ字状に外側に湾曲して形成され、
前記開口部は、前記圧力保持部の中央から前記一方端に向かって内側に狭くなるように傾斜して形成され、前記圧力保持部の中央から前記他方端に向かって内側に狭くなるように傾斜して形成され、
前記開口部の他方端よりも一方端側には、前記開口部の中心軸線に略平行な部分を備えている、
ことを特徴とするものである。

前記導入部の外周は、前記開口部の中心軸線に対して５°〜１２°の範囲内の角度で、先端に向かって内側に傾斜して形成されていてもよい。

前記圧力保持部の長手方向の長さは、０．０５〜０．５ｍｍの範囲内であってもよい。

請求項１に係る発明によれば、圧力保持部の中央から本体部側の開口部一方端までの長手方向の長さと、圧力保持部の中央から導入部側の開口部他方端までの長手方向の長さとの比が、８０：２２０〜１２０：１８０の範囲内であるので、端子サイズを小さくして、基板等の小型化に対応できるとともに、スルーホール圧入時に開口部内への応力を確実に分散でき、端子の損傷（クラック）、基板の損傷（層間剥離）を抑制することができる。

また、開口部一方端及び他方端は、平面視略Ｕ字状に外側に湾曲して形成されているので、開口部に従来例のようなくびれ部分や折曲部分がなくなり、スルーホール圧入時に生じる応力の集中を防止できる。

請求項２に係る発明によれば、スルーホール圧入時において、基板に加わる荷重が分散されるので、基板の損傷を抑制することができる。

請求項３に係る発明によれば、圧力保持部の外周面とスルーホールの内壁面との接触面積が小さくなるため、端子メッキのバリの発生を抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１（Ａ）は本発明の実施形態例に係るプレスフィット端子を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のｂ−ｂ線断面図、（Ｃ）は本発明の実施形態例に係るプレスフィット端子をスルーホールに圧入保持している状態を示す説明図である。

本発明の実施形態例に係るプレスフィット端子Ｔは、銅、銅合金（例えばリン青銅）等の導電性金属板を打ち抜いて製造される板状体からなり、図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、先端に形成され、基板６のスルーホール１内に導入される導入部２と、導入部２に連結され、スルーホール１内に圧入保持される圧力保持部３と、圧力保持部３に連結された本体部４とを有する。

圧力保持部３の中央から本体部４側及び導入部２側には長手方向に延びた開口部５が形成されている。

導入部２は、基板６のスルーホール１内に圧力保持部３を導く部分であり、スルーホール１の内径よりも幅が狭く形成されている。

導入部２の外周は、開口部５の中心軸線Ｃに対して５°〜１２°（従来のプレスフィット端子は１３°〜１５°）の範囲内の角度θで、先端に向かって内側に傾斜して形成されているのが好ましい。このように角度θを従来よりも緩やかに形成することにより、スルーホール１の圧入時において、基板６に加わる荷重が分散されるので、基板６の損傷を抑制することができる。

圧力保持部３は、スルーホール１内に圧入され、幅が狭くなるように変形されてスルーホール１内に保持されて電気的な接続を行う部分である。

圧力保持部３は、例えば自動車等の車両用等の用途に応じて適切な保持力を確保できる範囲で、その長手方向の長さをできるだけ短く形成するのが好ましい。これによって、圧力保持部３の外周面とスルーホール１の内壁面との接触面積が小さくなるので、端子メッキのバリの発生を抑制することができる。

例えばスルーホール１の直径が１．１ｍｍ、端子全体の長手方向の長さが４．０ｍｍの場合、圧力保持部３の幅方向の長さは１．２ｍｍ、その長手方向の長さＬ１は、０．０５〜０．５ｍｍの範囲内で形成されるのが好ましい。

本体部４は、例えば各種電子機器に用いられるコネクタ（図示せず）に連結され、そのコネクタに多数の上述したプレスフィット端子Ｔが間隔を隔てて配置されている。

圧力保持部３の中央から本体部４側の開口部上端５ａまでの開口部上部５ｂの長手方向の長さＬ２と、圧力保持部３の中央から導入部２側の開口部下端５ｃまでの開口部下部５ｄの長手方向の長さＬ３との比は、８０：２２０〜１２０：１８０の範囲内である。

通常、基板６のスルーホール１の大きさにより、圧力保持されるプレスフィット端子Ｔの長さは制限されている。このためアイニードル型では、開口部下部５ｄのコンタクトの傾きと並行して、開口部上部５ｂの長さ規定も行なわなければ、開口部上部５ｂもクラックが発生するおそれがある。本発明者の実験によれば、開口部上部５ｂと開口部下部５ｄの長手方向の長さの割合が上記の比の場合には、開口部上部５ｂのクラックは発生しなかった。他社の製品でこの数値を超えた場合には、開口部上部５ｂのクラックが発生した。

また、開口部上部５ｂの長手方向の長さが開口部下部５ｄよりも短いので、プレスフィット端子Ｔのサイズを小さくすることができ、基板６等の小型化に対応することができる。

開口部上端５ａ及び下端５ｃは、平面視略Ｕ字状に外側に湾曲して形成されている。これによって、従来例のようなくびれ部分や折曲部分がなくなり、スルーホール１の圧入時に生じる応力の集中を防止できる。

開口部上部５ｂでは、略Ｕ字状の上端５ａに向かって内側に狭くなるように傾斜して形成されている。開口部下部５ｄでは、略Ｕ字状の下端５ｃに向かって内側に狭くなるように傾斜して形成されているが、開口部下端５ｃよりも上部側には、開口部５の中心軸線Ｃに略平行な部分５ｅを備えている。これは、Ｕ字状の部分からすぐに逆ハの字に変形するように形成すると、円弧状と似たような現象（くびれ部分において応力集中が起きる現象）が生じるため、ある程度の中心軸線Ｃに対しての略平行な部分５ｅを備えていることで、応力の分散を図るためである。なお、平行部分５ｅの長手方向の長さは約２０μｍ以上であるのが好ましい。

本発明の実施形態例に係るプレスフィット端子Ｔによれば、圧力保持部３の中央から本体部４側の開口部上端５ａまでの開口部上部５ｂの長手方向の長さＬ２と、圧力保持部３の中央から導入部２側の開口部下端５ｃまでの開口部下部５ｄの長手方向の長さＬ３との比が、８０：２２０〜１２０：１８０の範囲内であるので、端子サイズを小さくして、基板６の小型化に対応できるとともに、スルーホール圧入時に開口部５内への応力を確実に分散でき、端子Ｔの損傷（クラック）、基板６の損傷（層間剥離）を抑制することができる。

本発明は、上記実施の形態に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範囲内において、種々の変更が可能である。

本発明のプレスフィット端子Ｔは、各種電子機器の基板等に形成されたスルーホール１に圧入保持され、電気的接続を行うために用いられる。

（Ａ）は本発明の実施形態例に係るプレスフィット端子を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のｂ−ｂ線断面図、（Ｃ）は本発明の実施形態例に係るプレスフィット端子をスルーホールに圧入保持している状態を示す説明図である。

符号の説明

Ｔ：プレスフィット端子
１：スルーホール
２：導入部
３：圧力保持部
４：本体部
５：開口部
６：基板

Claims (3)

1. 先端に形成され、スルーホール内に導入される導入部と、当該導入部に連結され、前記スルーホール内に圧入保持される圧力保持部と、当該圧力保持部に連結された本体部とを有し、前記圧力保持部の中央から前記本体部側及び導入部側に長手方向に延びた開口部が形成されたプレスフィット端子において、
   前記導入部は、前記スルーホールの内径よりも幅が狭く形成され、
   前記圧力保持部の中央から本体部側の開口部一方端までの長手方向の長さは、前記圧力保持部の中央から前記導入部側の開口部他方端までの長手方向の長さよりも短く形成され、
   前記開口部一方端及び他方端は、平面視略Ｕ字状に外側に湾曲して形成され、
   前記開口部は、前記圧力保持部の中央から前記一方端に向かって内側に狭くなるように傾斜して形成され、前記圧力保持部の中央から前記他方端に向かって内側に狭くなるように傾斜して形成され、
   前記開口部の他方端よりも一方端側には、前記開口部の中心軸線に略平行な部分を備えている、
   ことを特徴とするプレスフィット端子。
2. 前記導入部の外周は、前記開口部の中心軸線に対して５°〜１２°の範囲内の角度で、先端に向かって内側に傾斜して形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプレスフィット端子。
3. 前記圧力保持部の長手方向の長さは、０．０５〜０．５ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１又は２に記載のプレスフィット端子。

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