JP2005228710A - プレスフィット端子およびプレスフィット端子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 スルーホールへの圧入後における保持力を高めることができるプレスフィット端子を提供する。
【解決手段】 プレスフィット端子１１の開口部１５を成形するに際し、互いに対向する断面台形状のパンチおよびダイによって弾性当接部１６ａ、１６ｂの撓み方向と直交する厚み方向の両側から中心部へ向かうに従い細幅となる台形状の凹部１５ａを対向してプレス成形し、次いで凹部１５ａによって細幅の薄肉とされた底部１５ｂをプレスによって打ち抜くことで、弾性当接部１６ａ、１６ｂの撓みに必要最小限の細幅のスリット１５ｃを形成する。このスリット１５ｃが細幅となることで弾性当接部１６ａ、１６ｂの撓み方向の高さ寸法を十分に確保できるため弾性当接部１６ａ、１６ｂの反力を高めることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プレスフィット端子およびプレスフィット端子の製造方法に関し、詳しくはスルーホールへの圧入後の端子の保持力を向上できると共に、製造過程における端子の成形性を向上させるようにしたものである。

従来、プリント回路基板のスルーホールに挿入されてその内周に形成された接点部との間で電気的接続を取るために用いられる端子として、半田付けを行わずにスルーホールに圧入して接触固定するようにしたプレスフィット端子が知られている。一例として、特許文献１に記載のものは、図５（Ａ）に示すように、ニードルアイ形状とも称されるものであって、一対の弾性当接部２ａ、２ｂが、中央の撓み空間３を挟んで外側へ膨出形成されることで、径方向へ弾性変形可能な構造となっている。そして、このプレスフィット端子１は、両側の弾性当接部２ａ、２ｂが内方へ閉じるように弾性変形しつつプリント回路基板４のスルーホール５に挿入され、その開き方向への弾発力によりスルーホール５内周面に押し付けられて、抜け止めが図られると共に、スルーホール５の接点部６との電気的接続が取られるようになっている。
特公平６−２８１７４号公報

一般に上記のようなニードルアイ形状のプレスフィット端子１において、スルーホール５に対する保持力を高めるには、弾性当接部２ａ、２ｂの反力を強める必要がある。即ち、弾性当接部２ａ、２ｂは両持ち梁として構成されているため、梁の計算式に当てはめた場合ｗ＝Ｗｌ³／４８ＥＩ（ｗ：撓み、Ｗ：反力、ｌ：梁の長さ、Ｅ：ヤング率、Ｉ：断面二次モーメント）となり、弾性当接部２ａ、２ｂの反力Ｗを高めるには、断面二次モーメントＩを大きくする必要がある。この断面二次モーメントＩは、Ｉ＝ａｈ³／１２（ｈ：撓み方向の梁の高さ、ａ：梁の幅）となり、弾性当接部２ａ、２ｂの撓み方向の厚みを確保することが反力を高めるのに効果的であることが判る。

しかしながら、ニードルアイ形状のプレスフィット端子１における圧接部の撓み空間３は、プレス成形による打ち抜きによって形成されるが、圧接部は細幅で肉厚となっているため、撓み空間３の幅をより細くして弾性当接部２ａ、２ｂの撓み方向の高さ寸法を確保するように打ち抜き形成することは成形性がわるく非常に困難であるという問題があった。

本発明は上記した問題に鑑みてなされたもので、プレスフィット端子における細幅、肉厚の圧接部に対し、弾性当接部の反力を増強すべくその撓み空間となる開口部の幅をより細くしたプレスフィット端子およびその製造方法を提供することを課題としている。

上記課題を解決するため、本発明は、プリント回路基板のスルーホールに圧入されることで該スルーホールの内周に形成された接点部と電気的に接触可能な圧接部を備え、該圧接部は中心部に形成した縦長の開口部を撓み空間として弾性的に変形可能な一対の弾性当接部からなるプレスフィット端子において、
上記開口部は上記弾性当接部の撓み方向と直交する厚み方向の両側から中心部へ向かって凹部が対向してプレス成形されると共に、該凹部によって薄肉とされた底部をプレスによって打ち抜くことで形成されていることを特徴とするプレスフィット端子を提供している。

上記構成によれば、弾性当接部の撓み空間となる開口部は凹部によって薄肉にされた部分に形成されているため、プレスによる打ち抜き加工が容易となり弾性当接部の撓み空間としての必要最小限の幅に設定することができる。よって、従来のものに比し各弾性当接部の撓み方向の高さ寸法を大きくして、その反力を高めることができる。

上記凹部は上記弾性当接部の厚み方向の両側から中心部へ向かうに従い細幅となる台形状に凹設するのが好ましい。
このようにすれば、圧接部に対する凹部の成形過程において開口部の打ち抜きに必要な部分のみ深く凹設することができるため、弾性当接部の強度を低下させることなく撓み方向の高さ寸法を確保して反力を高めることができる。

また、他の発明では、プリント回路基板のスルーホールに圧入されることで該スルーホールの内周に形成された接点部と電気的に接触可能な圧接部を備え、該圧接部は中心部に形成した縦長の開口部を撓み空間として弾性的に変形可能な一対の弾性当接部からなるプレスフィット端子の製造方法であって、
上記開口部は互いに対向する断面台形状のパンチおよびダイによって上記弾性当接部の撓み方向と直交する厚み方向の両側から中心部へ向かうに従い細幅となる台形状の凹部を対向してプレス成形する工程と、該凹部によって細幅の薄肉とされた底部をプレスによって打ち抜く工程とを含むことを特徴とするプレスフィット端子の製造方法を提供している。

上記工程によれば、弾性当接部の撓み空間として機能する開口部を必要最小限の細幅に打ち抜き成形するプレス加工の加工性を向上させることができる。これにより従来のニードルアイ形状のプレスフィット端子より弾性当接部の反力を高くしたプレスフィット端子をプレス成形により量産することが可能となる。

以上の説明より明らかなように、本発明のプレスフィット端子およびプレスフィット端子の製造方法によれば、弾性当接部の反力を高めてスルーホールに対する保持力を強化することができると共に、その加工性も向上することができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１〜図４は、本発明のプレスフィット端子１１の実施形態を示し、このプレスフィット端子１１は、プリント回路基板２１のスルーホール２２に圧入されるもので、導電性の金属線をプレス加工することにより、断面長方形の細長い角棒状に形成されている。一方、図４に示すように、プリント回路基板２１の表面には所要の導電路（図示せず）が形成されると共に、この導電路の所要個所に多数のスルーホール２２が開口形成され、各スルーホール２２の内周面にはメッキ処理等によって全周にわたり導電性の接点部２３が形成されている。プレスフィット端子１１はこのスルーホール２２に挿入されることで接点部２３を介して対応する導電路と電気的な接触が得られるようになっている。

プレスフィット端子１１は一端を他の端子等と接続される端子接続部（図示せず）とし、他端をプリント回路基板２１の接点部２３に圧接される基板接続部１２としている。この基板接続部１２には挿入方向先端部にスルーホール２２への挿入を案内するための先細り状の案内部１３を形成すると共に、この案内部１３の手前位置にはスルーホール２２の深さ寸法より長い領域にわたってスルーホール２２に対する圧接部１４を形成している。この圧接部１４の中心部には長さ方向に延びる縦長の開口部１５を形成し、この開口部１５を撓み空間として弾性的に変形可能な左右一対の弾性当接部１６ａ、１６ｂを形成している。

各弾性当接部１６ａ、１６ｂは、肉厚の両持ち梁構造をなし、開口部１５を挟んで外方へ弧状に膨出形成し、その外面間の寸法はスルーホール２２の内径より大きい寸法とされている。これにより、弾性当接部１６ａ、１６ｂからなる圧接部１４をスルーホール２２内へ挿入したとき、開口部１５を撓み空間として各弾性当接部１６ａ、１６ｂが内方へ弾性的に撓み変形することで、その外面がスルーホール２２内周の接点部２３に圧接されるようになっている。

開口部１５の中心部では、は図１（Ｃ）に示すように、内周部分が薄肉、細幅とされた断面形状を有している。図２に示すように、この開口部１５を形成するには、先ず形成すべき開口部１５の長さより若干長く圧接部１４の上下両側面、即ち弾性当接部１６ａ、１６ｂの撓み方向と直交する厚み方向の両側から中心部へ向かうに従い細幅となる断面台形状のパンチ３１およびダイ３２を対向させる。次いで、パンチ３１とダイ３２との間にプレスフィット端子１１の圧接部１４を配置して両者間でプレス成形することで両面に断面台形状の凹部１５ａを形成する。両面に形成された凹部１５ａの底部１５ｂ間の厚みは、弾性当接部１６ａ、１６ｂの厚みの略半分となり、その幅も凹部１５ａの基部幅の略半分となる。なお、図５（Ｃ）に示すように、従来のプレスフィット端子１では、撓み空間３の幅寸法が上記実施形態における開口部１５の基部側の幅寸法と略同じ広い寸法となっている。

次いで、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、一方の凹部１５ａに対応する第２のダイ３３上に圧接部１４を配置すると共に、底部１５ｂを貫通してスリット１５ｃを形成するための第２のパンチ３４を対向させ、プレスにより底部１５ｂを打ち抜き形成することで細幅のスリット１５ｃを形成する。スリット１５ｃの打ち抜き形成に際しては、底部１５ｂが凹部１５ａの形成により前工程で薄肉にされているため、弾性当接部１６ａ、１６ｂ全体の厚み寸法分を打ち抜き形成する場合に比し極めて小さな力で打ち抜くことができる。このため、開口部１５のスリット１５ｃは弾性当接部１６ａ、１６ｂの撓みに必要な最小限の幅寸法Ｘとすることができる。

図１（Ｃ）に示すように、開口部１５のスリット１５ｃの幅寸法Ｘが小さくなれば、弾性当接部１６ａ、１６ｂの撓み方向の高さ寸法ｈ１を、図５（Ｃ）に示す従来のもの（ｈ）より大きくすることができるので、前述の式より断面２次モーメントＩが大きくなり、よって弾性当接部１６ａ、１６ｂの反力Ｗを従来のものより大きくすることができる。

次に、プリント回路基板２１のスルーホール２２へプレスフィット端子１１を挿入して接点部２３と電気的に接続するには、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、スルーホール２２に挿入すべきプレスフィット端子１１を位置決めした後、受部１７を機械的に押圧する。これにより、プレスフィット端子１１は先端の案内部１３からスルーホール２２内に挿入され、続いて圧接部１４が接点部２３に接触しながら圧入される。このとき、圧接部１４を構成する弾性当接部１６ａ、１６ｂは接点部２３との接触により開口部１５側へ撓み変形して、その弾発力によって接点部２３に圧接される。前述のように弾性当接部１６ａ、１６ｂは大きな反発力を発揮することができるので弾性当接部１６ａ、１６ｂの外面による接点部２３への圧接力が高くなり電気的接続信頼性を向上できると共に、プレスフィット端子１１自体の保持力を向上することができ、長期間にわたり安定した接続状態を維持することができる。

本発明のプレスフィット端子を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）はＡ−Ａの拡大断面図である。 （Ａ）（Ｂ）はプレスフィット端子の圧接部に凹部を形成する工程を示す断面図である。 （Ａ）（Ｂ）は凹部の底部を打ち抜き成形する工程を示す断面図である。 （Ａ）はプリント基板のスルーホールへプレスフィットを圧入した状態の断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は従来例を示す図である。

符号の説明

１１ プレスフィット端子
１４ 圧接部
１５ 開口部
１５ａ 凹部
１５ｂ 底部
１５ｃ スリット
１６ａ、１６ｂ 弾性当接部
２１ プリント回路基板
２２ スルーホール
２３ 接点部
３１ パンチ
３２ ダイ

Claims (3)

1. プリント回路基板のスルーホールに圧入されることで該スルーホールの内周に形成された接点部と電気的に接触可能な圧接部を備え、該圧接部は中心部に形成した縦長の開口部を撓み空間として弾性的に変形可能な一対の弾性当接部からなるプレスフィット端子において、
   上記開口部は上記弾性当接部の撓み方向と直交する厚み方向の両側から中心部へ向かって凹部が対向してプレス成形されると共に、該凹部によって薄肉とされた底部をプレスによって打ち抜くことで形成されていることを特徴とするプレスフィット端子。
2. 上記凹部は上記弾性当接部の厚み方向の両側から中心部へ向かうに従い細幅となる台形状に凹設している請求項１に記載のプレスフィット端子。
3. プリント回路基板のスルーホールに圧入されることで該スルーホールの内周に形成された接点部と電気的に接触可能な圧接部を備え、該圧接部は中心部に形成した縦長の開口部を撓み空間として弾性的に変形可能な一対の弾性当接部からなるプレスフィット端子の製造方法であって、
   上記開口部は互いに対向する断面台形状のパンチおよびダイによって上記弾性当接部の撓み方向と直交する厚み方向の両側から中心部へ向かうに従い細幅となる台形状の凹部を対向してプレス成形する工程と、該凹部によって細幅の薄肉とされた底部をプレスによって打ち抜く工程とを含むことを特徴とするプレスフィット端子の製造方法。

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