JP2015135771A - Press-fit terminal - Google Patents
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Abstract
【課題】寸法公差範囲内のスルーホールに挿入したとき、安定して接触するための最低限の接触荷重を発生し、かつ、基板等を損傷しない程度の接触荷重を発生するプレスフィット端子を提供する。【解決手段】弾性及び導電性を有する第1及び第2の片持ち梁をスルーホールに挿入する。第1及び第2の片持ち梁を互いに向かって押圧したとき、互いの先端が交差する。【選択図】図1Provided is a press-fit terminal that generates a minimum contact load for stable contact when inserted into a through hole within a dimensional tolerance range and generates a contact load that does not damage a substrate or the like. To do. First and second cantilever beams having elasticity and conductivity are inserted into a through hole. When the first and second cantilever beams are pressed toward each other, the tips of each other intersect. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、基板のスルーホールに挿入したときの弾性変形に伴う復元力を利用して、基板に実装されるプレスフィット端子に関する。 The present invention relates to a press-fit terminal mounted on a board using a restoring force accompanying elastic deformation when inserted into a through hole of the board.
一般に、プレスフィット端子は、弾性変形可能な導体からなるばね部を備える。ばね部をスルーホールに挿入したときに生じる弾性力を利用して、ばね部をスルーホールの内壁に押し付けるようにして接触させる。 In general, a press-fit terminal includes a spring portion made of an elastically deformable conductor. Using the elastic force generated when the spring portion is inserted into the through hole, the spring portion is brought into contact with the inner wall of the through hole.
ここで、プレスフィット端子のスルーホールへの挿入方向と直交する方向に、ばね部を広げるように作用する力の大きさを接触荷重と呼ぶものとする。接触荷重により、ばね部と、スルーホール内壁面上に形成した導体層との間を安定的に接触させる。スルーホール内壁とばね部との接触を安定させるために、接触荷重には下限が存在する。以後、これを接触荷重下限と呼ぶ。 Here, the magnitude of the force acting to expand the spring portion in a direction orthogonal to the direction in which the press-fit terminal is inserted into the through hole is referred to as a contact load. Due to the contact load, the spring part is stably brought into contact with the conductor layer formed on the inner wall surface of the through hole. In order to stabilize the contact between the inner wall of the through hole and the spring portion, there is a lower limit on the contact load. Hereinafter, this is referred to as a contact load lower limit.
逆に、接触荷重の上限も存在する。過大な接触荷重が発生した状態でプレスフィット端子をスルーホールに押し込むと、スルーホール開口の縁や、スルーホール内壁面をばね部が削るように作用して、基板やプレスフィット端子を損傷することがある。具体的には、スルーホール開口周辺やスルーホール内壁面、特に、これらの部位に形成しためっき層を損傷する。また、プレスフィット端子の表面に形成しためっき層を損傷する。更に、スルーホールを押し広げる向きの力が過大に作用するため、基板のクラック、白化の原因ともなる。ここで、基板やプレスフィット端子の損傷が発生しないような接触荷重の上限を接触荷重上限と呼ぶものとする。 Conversely, there is an upper limit for the contact load. If a press-fit terminal is pushed into a through-hole with an excessive contact load generated, the edge of the through-hole opening and the inner wall surface of the through-hole may act so that the spring part is scraped, resulting in damage to the board or press-fit terminal. There is. Specifically, the periphery of the through-hole opening and the inner wall surface of the through-hole, in particular, the plating layer formed on these portions are damaged. Moreover, the plating layer formed on the surface of the press-fit terminal is damaged. Furthermore, since the force in the direction of expanding the through hole acts excessively, it may cause cracking and whitening of the substrate. Here, the upper limit of the contact load that does not cause damage to the substrate or the press-fit terminal is called the upper limit of the contact load.
ばね部の弾性限界を超えない範囲ではフックの法則が成り立ち、接触荷重はばね部の変位の大きさとばね定数の積により定められる。同じ弾性材料からなり、かつ、互いに構造が異なるばね部を有する様々なプレスフィット端子を考える。こうしたプレスフィット端子を同径のスルーホールに挿入すると、ばね部の構造によって変位量がそれぞれ異なる。どのプレスフィット端子でも同じ接触荷重を発生するようにするためには、変位量が小さい構造ならば、ばね定数を大きくし、逆に、変位量が大きい構造ならば、ばね定数を小さくする。 As long as the elastic limit of the spring portion is not exceeded, Hooke's law is established, and the contact load is determined by the product of the displacement of the spring portion and the spring constant. Consider various press-fit terminals made of the same elastic material and having spring portions with different structures. When such a press-fit terminal is inserted into a through hole having the same diameter, the amount of displacement differs depending on the structure of the spring portion. In order to generate the same contact load in any press-fit terminal, the spring constant is increased if the displacement is small, and conversely if the structure is large, the spring constant is decreased.
一方、加工技術上の限界により、スルーホール径、ばね部の寸法には寸法公差が存在する。こうした寸法公差を考慮したときに考えられる、最大径のスルーホールにばね部を挿入した場合であっても、接触荷重下限を上回る接触荷重を発生するように、ばね部を構成する必要がある。 On the other hand, due to processing technology limitations, there are dimensional tolerances in the diameter of the through hole and the size of the spring portion. Even when such a dimensional tolerance is considered, even when the spring portion is inserted into the through hole having the maximum diameter, it is necessary to configure the spring portion so as to generate a contact load exceeding the lower limit of the contact load.
従来のプレスフィット端子について説明する。 A conventional press-fit terminal will be described.
(特許文献1)
特許文献1には図11に示すような両持ち梁構造のばね部を有するプレスフィット端子が記載されている。特許文献1のプレスフィット端子では、例えばスルーホール径が基準値よりも小さく、ばね部の寸法が基準値通りの場合、本来意図したよりも大きな接触荷重が発生する。特に、同文献のばね部は両持ち梁構造を有し、スルーホール挿入の前後におけるばね部の変位量が小さいため、ばね部のばね定数を大きくとる必要がある。ばね定数が大きいと、基準値からのずれがわずかであっても、発生する接触荷重は大きく変化するので、この種のプレスフィット端子では、わずかな寸法公差で接触荷重が大きく変化する。その結果、接触荷重上限を超えた接触荷重を発生することがある。
(Patent Document 1)
接触荷重上限を超える接触荷重に起因する損傷の問題は、寸法公差の存在を予め考慮しても、特許文献1のプレスフィット端子では回避するのが難しい。寸法公差の上限から下限にかけての全域において、ばね部で発生する接触荷重が接触荷重下限から接触荷重上限の間に収まるようにしなければならないからである。ばね部は、接触荷重が最小となる、寸法公差範囲内の最大径のスルーホールに挿入したときであっても、接触荷重下限より大きい接触荷重を発生するようにしなければならない。同時に、ばね部は、接触荷重が最大となる、寸法公差範囲内の最小径のスルーホールに挿入したときであっても、接触荷重上限より小さい接触荷重を発生するようにしなければならない。
The problem of damage caused by contact load exceeding the upper limit of contact load is difficult to avoid with the press-fit terminal of
特許文献1のプレスフィット端子における、寸法公差と接触荷重の関係を図12のグラフに示す。プレスフィット端子をスルーホールに挿入すると、点Qが変位して接触荷重が発生する。グラフにおいて、横軸は、プレスフィット端子の中心線からのばね部の点Qの距離を示す。縦軸は点Qで発生する接触荷重の大きさを示す。横軸において、MINは寸法公差の範囲内におけるスルーホールの最小径を示し、MAXは寸法公差の範囲内におけるスルーホールの最大径を示す。縦軸において、Uは接触荷重上限を示し、Lは接触荷重下限を示す。
The relationship between the dimensional tolerance and the contact load in the press-fit terminal of
プレスフィット端子をスルーホールに挿入する前の時点で点Qは(Q0、0)にある。寸法公差MIN<X<MAXの範囲内において、曲線はL<Y<Uの範囲を通過する必要がある。しかし、特許文献1のプレスフィット端子は、その構造上、点Qが大きく変位することができない。このため、点(MAX、L)を通過するようにばね定数を設定すると、ばね定数は大きくなりやすく、曲線Cが示すように、往々にして接触荷重上限Uを超える接触荷重が発生する。その結果、上述したように基板やプレスフィット端子が損傷する原因となる。
Point Q is at (Q0, 0) before the press-fit terminal is inserted into the through hole. Within the range of dimensional tolerance MIN <X <MAX, the curve must pass through the range of L <Y <U. However, the press-fit terminal of
更に、こうした接触荷重の急増により、ばね部の変形が塑性領域に及ぶことがある。塑性変形に至ったばね部は永久変形を生じるので、スルーホールに挿入した後で抜き取っても挿入前の形状には戻らない。従って、この種のプレスフィット端子は再利用できない恐れがある。 Furthermore, the sudden increase of the contact load may cause the deformation of the spring portion to reach the plastic region. Since the spring part that has reached plastic deformation is permanently deformed, it does not return to the shape before insertion even if it is extracted after being inserted into the through hole. Therefore, this type of press-fit terminal may not be reused.
(特許文献2)
図13に示す特許文献2に記載のプレスフィットピン70は、弓状のばね部71と支持部72から構成された接触部を有する。この構造では、変形の初期においてばね部71が片持ち梁として作用する。しかしながら、変形の途中からばね部71の先端と支持部72が接触して実質的に両持ち梁として作用する。このため、図14に示すように接触荷重が急激に増加し、ばね部71の変形は塑性領域に至る恐れがある。これにより、特許文献1のプレスフィット端子と同様に、端子や基板へ与える負荷が増加する。また、一度スルーホールに挿入すると永久変形を引き起こし、再利用ができなくなる恐れが生じる。
(Patent Document 2)
A press-
従って、スルーホール及びばね部の寸法公差を考慮すると、接触荷重下限及び接触荷重上限の両方を満足するばね部を構成することは、特許文献2でも困難である。特に同文献第0042段落を参照されたい。
Therefore, in consideration of the dimensional tolerance of the through hole and the spring portion, it is difficult even in
(特許文献3)
特許文献3には、図15に示すように略V字状にカットした先端挿入部81を有するプレスフィット端子80が記載されている。先端挿入部81を撓みやすい構造にすることにより、接触荷重の低減を抑制しつつ、スルーホール82に挿入する際に要する力の低減を図っている。以後、スルーホールに挿入するため、プレスフィット端子をスルーホールに押し込む力を挿入力と呼ぶものとする。
(Patent Document 3)
特許文献3のプレスフィット端子80では挿入力が低減するので、スルーホール82に挿入する際、その開口周辺が損傷するのをある程度防ぐことができる。しかしながら、特許文献1のプレスフィット端子と同程度の接触荷重を発生させるには、ばね部83のばね定数を大きくする必要がある。従って、特許文献3のプレスフィット端子80でも、スルーホール82の寸法公差の全範囲において接触荷重下限及び接触荷重上限の両方を満足するようなばね部83を設けることは困難である。
Since the insertion force is reduced in the press-
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、スルーホール及びプレスフィット端子のばね部の寸法公差を考慮したとき、その上限から下限の全域において、プレスフィット端子とスルーホールとの間の接続を安定させるために必要な最低限の接触荷重(接触荷重下限)以上で、かつ、プレスフィット端子、スルーホール開口、スルーホールの内壁、及びそれらの表面に形成しためっき層を損傷するような接触荷重(接触荷重上限)以下の接触荷重を発生するばね部を有するプレスフィット端子を提供することである。 The present invention has been made in view of such a situation, and the problem to be solved by the present invention is in the entire region from the upper limit to the lower limit when considering the dimensional tolerance of the spring portion of the through hole and the press-fit terminal. More than the minimum contact load (contact load lower limit) necessary to stabilize the connection between the press-fit terminal and the through-hole, and the press-fit terminal, the through-hole opening, the inner wall of the through-hole, and their An object of the present invention is to provide a press-fit terminal having a spring portion that generates a contact load equal to or lower than a contact load (contact load upper limit) that damages a plating layer formed on the surface.
また、本発明が解決しようとする他の課題は、スルーホールへの抜き差しにより永久変形を生じにくくするプレスフィット端子を提供することである。 Another problem to be solved by the present invention is to provide a press-fit terminal that is less likely to be permanently deformed by insertion into and removal from a through hole.
上述の課題を解決するため、本発明は、第1の態様として、相手側端子と接続する接触部、及び、接続対象物のスルーホールと接続する端子部を備えるプレスフィット端子において、端子部は、スルーホールに挿入され、弾性及び導電性を有するばね部を備え、ばね部は、第1のばね部と、第1のばね部に対向して形成された第2のばね部とを有し、スルーホールに端子部を挿入したとき、第1のばね部と第2のばね部のそれぞれは互いに向かって移動し、かつ第1のばね部と第2のばね部のそれぞれの先端は互いに交差することを特徴とするプレスフィット端子を提供する。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides, as a first aspect, a press-fit terminal including a contact portion connected to a counterpart terminal and a terminal portion connected to a through-hole of a connection object. The spring portion is inserted into the through hole and has elasticity and conductivity. The spring portion has a first spring portion and a second spring portion formed to face the first spring portion. When the terminal portion is inserted into the through hole, each of the first spring portion and the second spring portion moves toward each other, and each tip of the first spring portion and the second spring portion intersects each other. A press-fit terminal is provided.
第1及び第2のばね部の先端を互いに交差させるためには、受容部を設けることが考えられる。即ち、第1のばね部と第2のばね部の両方を含む平面に対して直交する方向を厚さ方向とするとき、第1のばね部と第2のばね部のそれぞれの先端は、それぞれの相手側との干渉を厚さ方向に避けるための受容部をそれぞれ備えることを特徴とする。 In order to cross the tips of the first and second spring portions, it is conceivable to provide a receiving portion. That is, when the direction perpendicular to the plane including both the first spring portion and the second spring portion is the thickness direction, the respective tips of the first spring portion and the second spring portion are respectively Each is provided with a receiving portion for avoiding interference with the other side in the thickness direction.
第1のばね部の先端を厚さ方向の一方に薄くし、第2のばね部の先端を厚さ方向の他方に薄くすることにより受容部を設けることを特徴とする。 The receiving portion is provided by thinning the tip of the first spring part in one thickness direction and thinning the tip of the second spring part in the other thickness direction.
或いは、第1のばね部の先端を厚さ方向の一方にずらすように折り曲げ、第2のばね部の先端を厚さ方向の他方にずらすように折り曲げることにより受容部を設けることを特徴とする。 Alternatively, the receiving portion is provided by bending the tip of the first spring portion so as to be shifted in one of the thickness directions and bending the tip of the second spring portion so as to be shifted in the other of the thickness directions. .
受容部の後端は、第1のばね部と第2のばね部のそれぞれを互いに向かって押圧していくと互いに干渉することとしてもよい。これにより、ばね部の可動範囲を制約するばね干渉部を設けることができる。 The rear end of the receiving portion may interfere with each other when the first spring portion and the second spring portion are pressed toward each other. Thereby, the spring interference part which restrict | limits the movable range of a spring part can be provided.
第1のばね部は、第2のばね部に向かって延びる第1の凸部を備え、第2のばね部は、第1のばね部に向かって延びる第2の凸部を備えることとしてもよい。この場合、第1及び第2のばね部のそれぞれを互いに向かって押圧していくと、第1及び第2の凸部は互いに干渉するので、第1及び第2の凸部はばね干渉部として機能する。 The first spring part may include a first convex part extending toward the second spring part, and the second spring part may include a second convex part extending toward the first spring part. Good. In this case, if each of the first and second spring portions is pressed toward each other, the first and second convex portions interfere with each other, and therefore the first and second convex portions serve as spring interference portions. Function.
本発明は、第2の態様として、相手側端子と接続する接触部、及び、接続対象物のスルーホールと接続する端子部を備えるプレスフィット端子において、弾性及び導電性を有する部材からなる二本一対の片持ち梁からなり、スルーホールに挿入されるばね部を備え、挿入したばね部とスルーホールとの間の接触の安定性に基づいて定められた接触荷重の下限を接触荷重下限とし、ばね部をスルーホールに挿入する際、或いは、ばね部をスルーホールに挿入した状態で、スルーホール及びばね部の少なくとも一方の損傷を防ぐために定められた接触荷重の上限を接触荷重上限と呼ぶものとするとき、寸法公差の範囲の最大径を有するスルーホールに挿入したとき、ばね部は、接触荷重下限以上の接触荷重を発生し、寸法公差の範囲の最小径を有するスルーホールに挿入したとき、ばね部は、接触荷重上限以下の接触荷重を発生することを特徴とするプレスフィット端子を提供する。 As a second aspect of the present invention, in a press-fit terminal including a contact portion connected to a counterpart terminal and a terminal portion connected to a through-hole of a connection object, two of elastic and conductive members are used. It is composed of a pair of cantilever beams and includes a spring portion that is inserted into the through hole. The lower limit of the contact load determined based on the stability of the contact between the inserted spring portion and the through hole is defined as the lower limit of the contact load. When the spring part is inserted into the through hole, or in the state where the spring part is inserted into the through hole, the upper limit of the contact load determined to prevent damage to at least one of the through hole and the spring part is called the contact load upper limit. When inserted into a through-hole having the maximum diameter within the range of dimensional tolerance, the spring part generates a contact load that is equal to or greater than the lower limit of the contact load and has a minimum diameter within the range of dimensional tolerance. When inserted into the through hole that the spring section provides a press-fit terminal, characterized by generating the following contact load contact load limit.
本発明の第1の態様によれば、第1のばね部と第2のばね部のそれぞれの先端は互いに交差する。このため、第1のばね部と第2のばね部のそれぞれの可動範囲を大きくすることができる。このため、第1のばね部と第2のばね部のそれぞれのばね定数を小さく設定することができる。ばね定数を小さくすると、寸法公差内で最小径のスルーホールに挿入したときに発生する接触荷重と、最大径のスルーホールに挿入したときに発生する接触荷重との間の差が小さくなる。その結果、スルーホールの寸法公差の範囲内において、接触荷重下限から接触荷重上限の範囲の接触荷重を発生するようなプレスフィット端子とすることができる。本発明の第2の態様でも同様の効果を得ることができる。 According to the first aspect of the present invention, the tips of the first spring portion and the second spring portion intersect each other. For this reason, each movable range of the 1st spring part and the 2nd spring part can be enlarged. For this reason, each spring constant of a 1st spring part and a 2nd spring part can be set small. Reducing the spring constant reduces the difference between the contact load generated when inserted into the through hole with the smallest diameter within the dimensional tolerance and the contact load generated when inserted into the through hole with the maximum diameter. As a result, it is possible to obtain a press-fit terminal that generates a contact load in the range of the contact load lower limit to the contact load upper limit within the range of the dimensional tolerance of the through hole. Similar effects can be obtained in the second aspect of the present invention.
本発明の一実施の形態であるプレスフィット端子1について説明する。プレスフィット端子1は弾性を有する金属材料からなり、例えば銅、銅合金等からなる。プレスフィット端子1は、こうした金属材料からなる金属板を打ち抜いて成形するが、できあがったプレスフィット端子1の断面は均一な厚さを有するものではなく、後述するように、ばね干渉部7A、7B、先端部8A、8Bにかけては他の部分と異なる厚さを有している。
A press-
図1、図2に示すように、プレスフィット端子1は、相手側端子(図示せず)と接続する接触部100と基板(接続対象物)10のスルーホール11と接続する端子部200とを有する。なお、接触部100はピン形状であるが、バネ接点等のソケットタイプの端子でもよく、接触部100の形状は実施例に限定されない。端子部200は、ばね部2と基部3とを有する。なお、基部3はプレスフィット端子1を基板10のスルーホール11に挿入する際に、冶具(図示せず)やプレスフィット端子1を保持するハウジング(図示せず)の所定箇所と突き当たって押圧力を受け止める役目をする。ばね部2は、2本のばね部、即ち、第1のばね部2A、第2のばね部2Bを基部3で接続した構造を有する。端子部200は仮想軸4に対して軸対称である。即ち、仮想軸4のまわりを360/2回転させると自らと重なる形状を有する2回対称である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the press-
第1及び第2のばね部2A、2Bはそれぞれ基部3で支持された片持ち梁である。第1のばね部2Aは、脚部5A、基板干渉部6A、ばね干渉部7A、先端部8Aを有する。同様に、第2のばね部2Bは、脚部5B、基板干渉部6B、ばね干渉部7B、先端部8Bを有する。
The first and
図2には、図1に対応する(A)の状態から、先端部8A、8Bの方向から見て仮想軸4を中心として反時計回りに45度ずつ180度まで回転させた状態が、それぞれ(B)−(E)として図示されている。ここではばね干渉部7A、7B、先端部8A、8Bに注目されたい。特に(B)(C)にわかりやすく図示されているように、第1のばね部2Aにおいて、基部3から脚部5A、基板干渉部6A、ばね干渉部7Aの直前までは均一な板厚が続くが、ばね干渉部7Aの傾斜にて板厚が変化し、先端部8Aにて薄くなった板厚が維持されるような形状となっている。同様に、(D)からわかるように、第2のばね部2Bは、基部3から脚部5B、基板干渉部6B、ばね干渉部7Bの手前までは均一な板厚が続き、ばね干渉部7Bの傾斜にて板厚が変化し、先端部8Bにて薄くなった板厚が維持されるような形状となっている。
In FIG. 2, from the state of (A) corresponding to FIG. 1, the state rotated from the state of the
図4(A)に示すように、基板干渉部6Aは、先端部8Aの側から第1のばね部2Aを基板10に設けたスルーホール11に挿入したとき、スルーホール開口周辺の基板と干渉し、第1のばね部2Aがそれ以上スルーホールに入るのを防ぐ役割を果たす。同様に、基板干渉部6Bは、先端部8Bの側から第2のばね部2Bを基板10に設けたスルーホール11に挿入したとき、スルーホール開口周辺の基板と干渉し、第2のばね部2Bがそれ以上スルーホールに入るのを防ぐ役割を果たす。
As shown in FIG. 4A, the
第1及び第2のばね部2A、2Bのそれぞれを互いに向かう方向へ押圧したとき(即ち、弾性変形させて移動すると)、ばね干渉部7Aとばね干渉部7Bとは互いに干渉しあう。これにより、第1及び第2のばね部2A、2Bの弾性変形の範囲を制限する。
When each of the first and
先端部8A、8Bはどちらも第1及び第2のばね部2A、2Bの他の部位よりも薄くなっているが、薄くなる方向が互いに逆向きになっている。図1を参照すると、先端部8Aは同図紙面の表側から裏側に向かう方向に薄くなっている。逆に、先端部8Bは同図の紙面の裏側から表側に向かう方向に薄くなっている。
The
先端部8A、8Bについて図3を参照して更に説明する。図3(A)(B)はそれぞれ図2(A)(B)に対応する。図3(F)は、図3(A)を先端部8A、8Bの側から眺めたときの図であり、図3(G)は図3(F)を拡大した図である。
The
図3(G)に示すように、第1のばね部2Aでは、先端部8Aの上側に空間があり、その奥側にばね干渉部7Aが見えている。第2のばね部2Bでは、先端部8Bの下側に空間があり、その奥側にばね干渉部7Bが見えている。後述するように、第1のばね部2Aと第2のばね部2Bとを互いに近づけるように押圧していくと、先端部8Aの上側の空間が先端部8Bを収容する一方、先端部8Bの下側の空間が先端部8Aを収容することにより、先端部8Aと先端部8Bとが互いに干渉することなく、交差するようになっている。
As shown in FIG. 3G, in the
先端部8Aと先端部8Bとの交差について更に説明する。プレスフィット端子1を基板10のスルーホール11に挿入すると、第1及び第2のばね部2A、2Bは互いに近づく向きに押圧され弾性変形して、先端部8A、8Bは仮想軸4に近づいていき、図4に示すように、干渉することなく交差する。
The intersection of the
図5(A)に示すように、先端部8Aの上側には、先端部8Bを収容するための空間として、受容部20Aが設けられる一方、先端部8Bの下側には、先端部8Aを収容するための空間として、受容部20Bが設けられている。このため、先端部8A、8Bは、仮想軸4を超え、相手ばね部と重なるような範囲まで弾性変形が可能である。図5(B)に示すように、先端部8Aを矢印21Aの向きに移動させる一方、先端部8Bを矢印21Bの向きに移動させると、先端部8Aの図中左端部は、仮想軸4を超えて更に左に移動し、やがて受容部20Bに収容される。同様に、先端部8Bの図中右端部は、仮想軸4を超えて更に右に移動し、受容部20Aに収容される。図5(C)に示すように先端部8A、8Bは互いに交差する。このことは、図4(A)に示す正面方向から見ると理解しやすい。
As shown in FIG. 5A, a receiving
このように先端部8A、8Bを互いに交差させることにより、ばね部の先端を互いに交差させない従来のプレスフィット端子と比較して、第1及び第2のばね部2A、2Bの可動範囲を大きくとることができる。このため、第1及び第2のばね部2A、2Bのばね定数を従来よりも小さくしても、従来と同等の接触荷重を発生させることができる。このとき、ばね定数が小さいため、寸法公差によるスルーホール径のばらつきがあっても、接触荷重の変化が少ない。
Thus, by making the
図1の点Pは、プレスフィット端子1をスルーホールに挿入したとき、スルーホール内壁と接触する位置を示している。図6の模式図には、仮想軸4から点Pまでの距離を横軸とし、点Pでの接触荷重を縦軸とする直線30を描いたグラフを示す。比較のため、特許文献3に記載のプレスフィット端子に関する直線31も同様の条件で記載した。同図において、接触荷重下限はプレスフィット端子とスルーホールとの間の接続を安定に保つために必要となる接触荷重の最小値である。接触荷重上限は、プレスフィット端子をスルーホールに挿入する際や、挿入した状態において、プレスフィット端子自身や基板にダメージを与えることがない接触荷重の最大値である。横軸のMAXは寸法公差の範囲内におけるスルーホールの直径の上限を示し、MINは下限を示す。スルーホールの寸法公差の上限において接触荷重下限を発生するものとして、本発明と特許文献3のプレスフィット端子を比較した。
Point P in FIG. 1 indicates a position where the press-
上述したように、本発明のプレスフィット端子1では、ばね定数を小さくすることができるため、直線30の傾きの絶対値を小さくすることができる。言い換えると、直線30を寝かせることができる。このため、寸法公差の下限であるMINにおいて、接触荷重上限を下回るようにすることが容易である。これに対して、特許文献3のプレスフィット端子では、接触荷重下限の条件を満たすためにばね定数を小さくすることが構造上難しく、直線31の傾きの絶対値を大きくせざるを得ず、直線31を寝かせることができない。その結果、寸法公差の下限MINでは接触荷重上限を超える接触荷重を発生することとなり、プレスフィット端子や基板にダメージを与えることになる。
As described above, in the press-
このように、本発明のプレスフィット端子1は、先端部8A、8Bが互いに交差するようにして可動範囲を広げるようにしたが、第1及び第2のばね部2A、2Bの移動量が多すぎると永久歪みを起こす恐れがある。
As described above, in the press-
これに鑑みて、先端部8A、8Bの可動範囲を制限することが好ましい。ばね干渉部7A、7Bはこのために設けられている。図7の(A’)には、図2(A)、図3(A)に対応する先端部8A、8Bを交差させた状態が記載されている。同様に、図7の(B’)には、図2(B)、図3(B)に対応する先端部8A、8Bを交差させた状態が記載されている。図7の(B’)の点線40で囲んだ部分を拡大したのが図8である。
In view of this, it is preferable to limit the movable range of the
図8に示すように、先端部8A、8Bが互いに交差した後、更に第1及び第2のばね部2A、2Bを互いに近づけるように押圧すると、最後にはばね干渉部7A、7Bが互いに接触する。これにより、第1及び第2のばね部2A、2Bがこれ以上近づかないようにしている。このとき、図7(A’)に示すように、先端部8A、8Bの先端間の距離と、基板干渉部6A、6Bから先端寄りの位置における第1及び第2のばね部2A、2B間の距離がほぼ等しくなっている。このようにすると、基板の板厚に影響されずに、プレスフィット端子1をスルーホールに挿入することができる。
As shown in FIG. 8, after the
ばね干渉部の変形を図9に示す。同図に示す第1の凸部50A、第2の凸部50Bは、ばね干渉部7A、7Bに相当する機能を有する。第1の凸部50A、第2の凸部50Bは、脚部5A、5Bの内側に互いに向き合うように、或いは、基板干渉部6A、6Bの内側に互いに向き合うように突出して設けられた凸部である。第1のばね部2Aと第2のばね部2Bのそれぞれを、互いに向かって押圧していない状態では、第1の凸部50Aと第2の凸部50Bとは互いに接触していない。この状態から、第1のばね部2Aと第2のばね部2Bのそれぞれを、互いに向かって押圧していくと、やがて、第1の凸部50Aと第2の凸部50Bとは互いに干渉するようになる。これにより、ばね干渉部7A、7Bと同様、第1及び第2の凸部50A、50Bは、第1及び第2のばね部2A、2Bの弾性変形の範囲を制限する。
The deformation of the spring interference part is shown in FIG. The first
以上、本発明のプレスフィット端子について実施の形態に即して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。 As mentioned above, although the press fit terminal of this invention was demonstrated according to embodiment, this invention is not limited to this.
例えば、プレスフィット端子1では、先端部8A、8Bに当たる金属板を他の部位よりも薄くすることにより、受容部20A、20Bを形成して、先端部8A、8Bが互いに交差できるようにした(図5参照)。これに対して、図10に示すプレスフィット端子60では、端子部600のばね部62の第1及び第2のばね部62A、62Bのそれぞれの先端部66A、66Bを互いに逆方向にずらすように曲げ加工をしている。図10(A)では、先端部66Aは紙面裏側に押し込むように曲げてあり、他方、先端部66Bは紙面表側に引き上げるように曲げてある。脚部63A、63Bの先端側はばね干渉部65A、65Bとして作用する。また、脚部63A、63Bは先端側に向かって細くなる傾斜部を有しており、これらの傾斜部は基板干渉部64A、64Bとして作用する。
For example, in the press-
また、プレスフィット端子1、60のばね部は、どちらも基部3、61に接続されたU字型の形状の片持ち梁を有しているが、本発明のプレスフィット端子はこれに限定されるものではない。例えば、ばね部は二本一対の片持ち梁が平面から直立するような形状であってもよい。
Further, the spring portions of the press-
1、60 プレスフィット端子
100 接触部
200、600 端子部
2、62 ばね部
2A、62A 第1のばね部
2B、62B 第2のばね部
3、61 基部
4 仮想軸
5A、5B、63A、63B 脚部
6A、6B、64A、64B 基板干渉部
7A、7B、65A、65B ばね干渉部
50A 第1の凸部
50B 第2の凸部
8A、8B、66A、66B 先端部
10 基板(接続対象物)
11 スルーホール
20A、20B 受容部
21A、21B 矢印
30、31 直線
40 点線
1, 60 Press-
11 Through
Claims (7)
前記端子部は、前記スルーホールに挿入され、弾性及び導電性を有するばね部を備え、
前記ばね部は、第1のばね部と、前記第1のばね部に対向して形成された第2のばね部とを有し、
前記スルーホールに前記端子部を挿入したとき、前記第1のばね部と前記第2のばね部のそれぞれは互いに向かって移動し、かつ前記第1のばね部と前記第2のばね部のそれぞれの先端は互いに交差する
ことを特徴とするプレスフィット端子。 In a press-fit terminal comprising a contact portion connected to a counterpart terminal, and a terminal portion connected to a through hole of a connection object,
The terminal portion is inserted into the through hole, and includes a spring portion having elasticity and conductivity,
The spring portion includes a first spring portion and a second spring portion formed to face the first spring portion.
When the terminal portion is inserted into the through hole, each of the first spring portion and the second spring portion moves toward each other, and each of the first spring portion and the second spring portion. Press-fit terminals characterized in that the tips of each cross each other.
前記第2のばね部は、前記第1のばね部に向かって延びる第2の凸部を備え、
前記第1及び第2のばね部のそれぞれを互いに向かって押圧していくと、前記第1及び第2の凸部は互いに干渉する
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。 The first spring portion includes a first convex portion extending toward the second spring portion,
The second spring portion includes a second convex portion extending toward the first spring portion,
2. The press-fit terminal according to claim 1, wherein when the first and second spring portions are pressed toward each other, the first and second convex portions interfere with each other.
弾性及び導電性を有する部材からなる二本一対の片持ち梁からなり、スルーホールに挿入されるばね部を備え、
挿入した前記ばね部と前記スルーホールとの間の接触の安定性に基づいて定められた接触荷重の下限を接触荷重下限とし、
前記ばね部を前記スルーホールに挿入する際、或いは、前記ばね部を前記スルーホールに挿入した状態で、前記スルーホール及び前記ばね部の少なくとも一方の損傷を防ぐために定められた接触荷重の上限を接触荷重上限と呼ぶものとするとき、
寸法公差の範囲の最大径を有するスルーホールに挿入したとき、前記ばね部は、接触荷重下限以上の接触荷重を発生し、
寸法公差の範囲の最小径を有するスルーホールに挿入したとき、前記ばね部は、接触荷重上限以下の接触荷重を発生する
ことを特徴とするプレスフィット端子。 In a press-fit terminal comprising a contact portion connected to a counterpart terminal, and a terminal portion connected to a through hole of a connection object,
It consists of a pair of cantilevers made of elastic and conductive members, and includes a spring portion that is inserted into the through hole.
The lower limit of the contact load determined based on the stability of the contact between the inserted spring part and the through hole is the lower limit of the contact load,
When the spring part is inserted into the through hole, or in a state where the spring part is inserted into the through hole, an upper limit of the contact load determined to prevent damage to at least one of the through hole and the spring part is set. When we call the contact load upper limit,
When inserted into a through hole having a maximum diameter in the range of dimensional tolerance, the spring portion generates a contact load that is equal to or greater than the contact load lower limit
A press-fit terminal, wherein when inserted into a through hole having a minimum diameter within a range of dimensional tolerance, the spring portion generates a contact load equal to or less than an upper limit of the contact load.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014007131A JP2015135771A (en) | 2014-01-17 | 2014-01-17 | Press-fit terminal |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015222689A (en) * | 2014-05-23 | 2015-12-10 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | Press-fit terminal |
JP2022043452A (en) * | 2020-09-04 | 2022-03-16 | 株式会社デンソー | Connection terminal and electronic device |
-
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