(57)【要約】  電線を圧入する際に大きな負荷荷重を要せず、また、電線を圧入することにより生じる塑性変形を低減することで、電線を圧入溝から引き抜き、再度、差し込んで使用する際のリペア性を向上できる端子を提供する。このため、一対の導電性腕部（１４）の間に、導電体（６）を圧入する圧入溝（１３）を設けた端子（１１）において、導電体（６）を圧入した際の導電性腕部（１４）と導電体（６）との当接部（１３ｃ）の中心（１３ｂ）から導電性腕部（１４）の終端部（２６）までの距離をｔ、終端部（２６）における導電性腕部（１４）の幅寸法をｈ、および圧入溝（１３）と導電性腕部（１４）の外縁（１４ａ）との幅寸法をＹとすると、以下の関係が成り立つ。（１／２）×ｔの地点でのＹ＝（ｈ／√２）×（０．８〜１．２）
2013054908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の導電性腕部の間に、導電体を圧入する圧入溝を設けた端子において、  前記導電体を圧入した際の前記導電性腕部と前記導電体との当接部の中心から前記導電性腕部の終端部までの距離をｔ、前記終端部における導電性腕部の幅寸法をｈ、および前記圧入溝の任意の位置と前記導電性腕部の外縁との幅寸法をＹとすると、以下の関係が成り立つことを特徴とする端子。  （１／２）×ｔの地点でのＹ＝（ｈ／√２）×（０．８〜１．２）
【請求項２】
前記幅寸法Ｙは、前記導電性腕部の外縁が前記圧入溝の終端部から前記当接部の中心に向けて外側に凸の湾曲形状であることを特徴とする請求項１に記載の端子。
【請求項３】
前記当接部の中心から前記終端部方向に向かう距離をＸ、および前記距離Ｘの地点での前記導電性腕部の断面係数をＺとするとき、ＺがＸに比例することを特徴とする請求項１または２に記載の端子。
【請求項４】
前記距離Ｘと、前記幅寸法Ｙと、前記導電性腕部の厚さ寸法ｂとは、ｂが一定の場合、Ｙ２がＸに比例することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の端子。
【請求項５】
一対の導電性腕部の間に、導電体を圧入する圧入溝を設けた端子において、  前記導電体を圧入した際の前記導電性腕部と前記導電体との当接部の中心から内方に向かう距離をＸ、前記距離Ｘの地点での前記圧入溝と前記導電性腕部の外縁との幅寸法をＹ、および前記導電性腕部の厚さ寸法をｂとしたとき、  Ｙが略一定の場合、ｂがＸに比例することを特徴とする端子。
【請求項６】
前記導電性腕部に複数のスリットを設け、前記複数のスリットは前記圧入溝に最も近い位置に設けたスリットの長さを最も長く、前記圧入溝から離れるに従って順次短くなるように配置されることを特徴とする請求項１または５に記載の端子。
【請求項７】
前記圧入溝の終端部より奥側に位置する部分にスリットを設けたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の端子。
【請求項８】
前記圧入溝の終端部に、前記圧入溝の幅寸法よりも大きい切欠き部を設けたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の端子。
【請求項９】
前記導電性腕部と、前記導電体の被覆材を削除する剥離部の端部との間に補強部を設けたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の端子。
【請求項１０】
前記導電性腕部に、前記圧入溝に沿って延在し、かつ、前記圧入溝の終端部周りを周回する第１スリットを設けたことを特徴とする請求項１または５に記載の端子。
【請求項１１】
前記導電性腕部の外縁と前記第１スリットとの間に、第２スリットを有することを特徴とする請求項１０に記載の端子。
【請求項１２】
前記当接部の少なくとも片側に、前記導電体を圧入固定する圧入用切欠きを形成したことを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の端子。
【請求項１３】
対向する前記当接部に、前記導電体を圧入固定する一対の圧入用切欠きを形成したことを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の端子。
【請求項１４】
前記圧入用切欠きが、外方に向かって湾曲する円弧であることを特徴とする請求項１２または１３に記載の端子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、例えば、センサー等の中継接続において、電線などをＵ字形状の圧入溝内に圧入して接続する端子に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、電線を接続するコネクタに用いるため、電線を圧接する種々の端子が提案されている。  このような端子として、例えば、図２３（Ａ）に示すＵ字形の圧入溝１０１を設けた圧入部１０２に電線６を圧入する端子１０３が挙げられる。この端子１０３について、圧入部１０２に電線６を圧入することにより、応力が集中する場所および負荷により生じる塑性変形の量を確認する応力解析を行った。この応力解析によれば、応力はＳ領域に集中することが分かった。【０００３】  図２３（Ｂ）は、塑性変形の量を確認する解析結果を示し、圧入部１０２への負荷荷重と、それによる変位量との関係を示す曲線Ｌが図示されている。また、直線Ｍは、圧入部１０２が弾性変形をしている状態の負荷荷重と変位量の関係を示している。なお、弾性変形している状態とは、曲線Ｌが原点を通る直線領域にあることを言い、この領域を弾性変形領域という。この端子１０３の圧入部１０２は、負荷される荷重がＰ点までは弾性変形をするが、それ以上に荷重が増大すると塑性変形を生ずる。このため、負荷される荷重がＱ点に達した状態から圧入された電線６を引き抜くと、圧入部１０２は直線Ｍに平行な直線Ｎに沿って復帰し、Ｒ点に至る。以上から、この圧入部１０２は、電線６を圧入することにより、塑性変形を生ずることが分かった。【０００４】  上記構成を備えた端子として、特許文献１において、前述と同様、Ｕ字スリットを備えた圧入部を介して電線と接続する圧接コネクタ用端子が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−３１２１０６号公報
【０００６】  しかし、特許文献１に記載の端子では、板状の圧入部にＵ字スリットを設けているだけであり、Ｕ字スリットに電線を圧入した場合に圧入部が塑性変形し易いので、電線の保持力が低下する。このため、電線を再度、差し込んで使用する際のリペア性が悪いという問題があった。  また、電線に所定の保持力を確保するために圧入部の強度を高めると、圧入部のバネ力を大きくする必要があり、Ｕ字スリットに電線を圧入しにくくなるという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、電線を圧入する際に大きな負荷荷重を要せず、また、電線を圧入することにより生じる塑性変形を低減することで、電線を圧入溝から引き抜き、再度、差し込んで使用する際のリペア性を向上できる端子を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  前記課題を解決するため、本発明は、  一対の導電性腕部の間に、導電体を圧入する圧入溝を設けた端子において、  前記導電体を圧入した際の前記導電性腕部と前記導電体との当接部の中心から前記導電性腕部の終端部までの距離をｔ、前記終端部における導電性腕部の幅寸法をｈ、および前記圧入溝の任意の位置と前記導電性腕部の外縁との幅寸法をＹとすると、以下の関係が成り立つものである。  （１／２）×ｔの地点でのＹ＝（ｈ／√２）×（０．８〜１．２）
【発明の効果】
【０００９】  上記構成により、導電性腕部に負荷する応力が一定になるので、塑性変形しにくく、電線を一旦、圧入溝から引き抜き、再度、差し込んでも保持力が低下せず、リペア性が向上する。【００１０】  前記幅寸法Ｙは、前記導電性腕部の外縁が前記圧入溝の終端部から前記当接部の中心に向けて外側に凸の湾曲形状であってもよい。【００１１】  前記当接部の中心から前記終端部方向に向かう距離をＸ、および前記距離Ｘの地点での前記導電性腕部の断面係数をＺとするとき、ＺがＸに比例してもよい。  これにより、圧入溝の開口に荷重を負荷しても、距離Ｘの地点における断面に作用する応力が一定となる。このため、端子の特定場所に応力が集中するのを防止し、塑性変形を少なくできる。これにより、電線を一旦、圧入溝から引き抜き、再度、差し込んでも保持力が低下せず、リペア性が向上する。【００１２】  前記距離Ｘと、前記幅寸法Ｙと、前記導電性腕部の厚さ寸法ｂとは、ｂが一定の場合、Ｙ２が、前記幅寸法Ｘに比例してもよい。  これにより、従来の端子に比べ、少ない荷重で導電性腕部が弾性変形する。従って、圧入溝に電線を圧入する際に必要となる荷重が小さく、電線を圧入しやすい。また、端子の形状が簡単になり、製造しやすく、製造コストを削減できる。【００１３】  一対の導電性腕部の間に、導電体を圧入する圧入溝を設けた端子において、  前記導電体を圧入した際の前記導電性腕部と前記導電体との当接部の中心から内方に向かう距離をＸ、前記距離Ｘの地点での前記圧入溝と前記導電性腕部の外縁との幅寸法をＹ、および前記導電性腕部の厚さ寸法をｂとしたとき、  Ｙが略一定の場合、ｂがＸに比例するものである。【００１４】  これにより、圧入溝の開口に荷重を負荷しても、距離Ｘの地点における断面に作用する応力が一定となる。このため、端子の特定場所に応力が集中するのを防止し、塑性変形を少なくできる。これにより、電線を一旦、圧入溝から引き抜き、再度、差し込んでも保持力が低下せず、リペア性が向上する。また、端子の形状が簡単になり、製造しやすく、製造コストを削減できる。【００１５】  前記導電性腕部に複数のスリットを設け、前記複数のスリットは前記圧入溝に最も近い位置に設けたスリットの長さを最も長く、前記圧入溝から離れるに従って順次短くなるように配置されてもよい。【００１６】  前記圧入溝の終端部より奥側に位置する部分にスリットを設けてもよい。  これにより、圧入溝の開口を広げる荷重が負荷した際に導電性腕部が弾性変形しやすくなり、圧入溝の終端部に集中する応力を分散して、応力集中を防止できる。【００１７】  前記圧入溝の終端部に、前記圧入溝の幅寸法よりも大きい切欠き部を設けてもよい。  これにより、荷重を負荷することにより、円弧状切欠き部の両端に生じる力の水平方向成分と鉛直方向成分のうち、鉛直方向成分の力と荷重により生じる鉛直方向の力とが打ち消し合うことにより、圧入溝の終端部に集中する応力を分散して、応力集中を防止できる。【００１８】  前記導電性腕部と、前記導電体の被覆材を削除する剥離部の端部との間に補強部を設けてもよい。  補強部を設けることで、剥離部の支持強度を向上できる。【００１９】  前記導電性腕部に、前記圧入溝に沿って延在し、かつ、前記圧入溝の終端部周りを周回する第１スリットを設けてもよい。  これにより、導電性腕部の弾性変形を容易にし、圧入溝の開口に荷重が負荷した際に生じる塑性変形を少なくすると共に、圧入溝の終端部に集中する応力を分散できる。【００２０】  前記導電性腕部の外縁と前記第１スリットとの間に、第２スリットを有してもよい。  これにより、更に、塑性変形を少なくできる。【００２１】  前記当接部の少なくとも片側に、前記導電体を圧入固定する圧入用切欠きを形成してもよい。  これにより、圧入固定した導電体による反力が圧入用切欠きに均一に分布する。【００２２】  前記当接部の対向する位置に、前記導電体を圧入固定する一対の圧入用切欠きを形成してもよい。  これにより、圧入固定した導電体による反力が圧入用切欠きに均一に分布する。【００２３】  前記圧入用切欠きが、外方に向かって湾曲する円弧であってもよい。  これにより、より一層確実に、導電体による反力が圧入用切欠きに均一に分布する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（Ａ）は本発明に係る端子を装着したハウジングと電線を組み込んだヘッダとが分離した状態のコネクタを示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のハウジングとヘッダとを嵌め合わせた状態のコネクタを示す斜視図。
【図２】第１実施形態に係る端子を示し、（Ａ）は圧入部に電線を圧入する前の正面図、（Ｂ）は圧入部の開口に電線を圧入した状態の正面図、（Ｃ）は圧入部の圧入溝内に電線を圧入した状態の正面図。
【図３】（Ａ）は図１の端子の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の圧入部の部分拡大正面図。
【図４】（Ａ）は壁部に片持ち支持された梁の斜視図、（Ｂ）は梁の断面図。
【図５】本発明の圧入部および従来の圧入部のそれぞれに負荷した荷重と、それによる変位量との関係を示すグラフ。
【図６】図３（Ａ）の端子の変形例を示す斜視図。
【図７】（Ａ）は、圧入部と導電部とを分離した状態の端子の変形例を示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の圧入部と導電部とを結合した状態を示す斜視図。
【図８】（Ａ）は、導電性腕部の外縁形状の変形例を示す図、（Ｂ）は種々の外縁形状を備えた圧入部のそれぞれに負荷した荷重と、それによる変位量との関係を示すグラフ。
【図９】第１実施形態の変形例に係る端子を示し、（Ａ）は図３（Ａ）の圧入部に円形孔を設けた変形例を示す正面図、（Ｂ）は図３（Ａ）の圧入部に円弧状の孔を設けた変形例を示す正面図、（Ｃ）は図３（Ａ）の圧入部に直線状の孔を設けた変形例を示す正面図。
【図１０】第１実施形態の更なる変形例に係る端子を示し、（Ａ）は図３（Ａ）の圧入溝の終端部に１８０°を超える円弧状切欠き部を設けた変形例を示す正面図、（Ｂ）は（Ａ）の円弧状切欠き部に作用する力の部分拡大図。
【図１１】第２実施形態に係る端子を示し、（Ａ）は導電性腕部に三角形状の貫通孔を設けた変形例を示す正面図、（Ｂ）は（Ａ）の斜視図。
【図１２】第２実施形態の変形例に係る端子を示し、（Ａ）は図１１の導電性腕部に傾斜面を設けた変形例を示す正面図、（Ｂ）は（Ａ）の斜視図。
【図１３】第３実施形態に係る端子を示し、（Ａ）は導電性腕部に長いスリットと短いスリットを設けた変形例を示す正面図、（Ｂ）は（Ａ）の斜視図。
【図１４】第４実施形態に係る端子を示し、（Ａ）は導電性腕部にＵ字形状のスリットを設けた変形例を示す正面図、（Ｂ）は（Ａ）の斜視図。
【図１５】図１４の圧入部および従来の圧入部のそれぞれに負荷した荷重と、それによる変位量との関係を示すグラフ。
【図１６】第４実施形態の変形例に係る端子を示し、図１４の導電性腕部にスリットを設けた変形例を示す正面図、（Ｂ）は（Ａ）の斜視図。
【図１７】第５実施形態に係る端子を示し、（Ａ）は、図１１の導電性腕部に円弧状切欠き部とスリット設けた変形例を示す正面図、（Ｂ）は（Ａ）の斜視図。
【図１８】第６実施形態に係る端子を示し、（Ａ）は導電性腕部の厚さ寸法ｂが距離Ｘに比例する変形例を示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の正面図。
【図１９】第７実施形態に係る端子を示し、（Ａ）は、当接部に圧入用切欠きを形成した変形例を示す正面図、（Ｂ）は（Ａ）の部分拡大図。
【図２０】圧入用切欠きの各点に分布する導電体からの反力を示すグラフ。
【図２１】第８実施形態に係る端子を示し、（Ａ）は、ＰＣの拡張カードを挿入するカードエッジ／プラグインコネクタに本発明の圧入部を適用した状態の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の変形例を示す斜視図。
【図２２】第９実施形態に係る端子を示し、（Ａ）は、フレキシブルプリント基板を接続するためのコネクタ用接続端子に本発明の圧入部を適用した状態の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の変形例を示す斜視図。
【図２３】（Ａ）は従来の端子の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の圧入部に負荷する荷重と、それによる変位量との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２５】  本発明に係る端子の実施形態を図１ないし図２２に従って説明する。  第１実施形態は、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示すように、コネクタ１が、端子１１の圧入部１２が開口部２に位置するように装着されたハウジング３と、電線６が組み込まれたヘッダ４とからなる。そして、前記ヘッダ４をハウジング３の開口部２に嵌入することにより、圧入部１２と電線６とが接続される。
【００２６】  具体的には、図２（Ａ）に示すように、端子１１の圧入部１２は、開口部１３ａから電線６を圧入して保持するＵ字形の圧入溝１３と、この圧入溝１３を間にして対称に形成された一対の導電性腕部１４と、後述する電線（導電体）６の被覆層（被覆材）９を削除する剥離部１５とを備えている。導電性腕部１４は、その外縁１４ａがどの断面においても応力が一定となる平等強さの梁の形状に形成されている。また、導電性腕部１４は、例えば、銅合金やニッケル合金のようなバネ用金属材料から構成されている。剥離部１５は、導電性腕部１４の上端から外方に開くように延在している。
【００２７】  次に、図２（Ｂ）および図２（Ｃ）を参照して、圧入溝１３への電線６の圧入動作について説明する。
【００２８】  電線６は、複数の単線７を束ねた撚り線８と、この撚り線８の外周を被覆する樹脂からなる被腹層９とを有している。圧入部１２の上方から電線６を圧入すると、まず、被覆層９が、剥離部１５で削除されて撚り線８が露出する。更に、電線６を圧入溝１３の下方に向けて圧入すると、撚り線８が導電性腕部１４を外方に少しだけ押し広げながら開口部１３ａから下方に導かれ（図２（Ｂ）参照）、単線７がその反力により変形を始める。そして、圧入溝１３内に圧入された撚り線８は、単線７が圧入溝１３内に密集した状態で押し込まれる（図２（Ｃ）参照）。このとき、撚り線８は導電性腕部１４との当接部１３ｃの中心１３ｂから外方に向けて荷重Ｗで押し広げるとともに、個々の単線７は導電性腕部１４からの反力で扁平に塑性変形し、導電性腕部１４と接触して導通する。
【００２９】  図３（Ａ）に示すように、第１実施形態に係る圧入部１２を備えた端子１１は、中央に段部１７が形成された導電部１８と、この導電部１８の一方の端部に嵌合し、鉛直方向に立ち上がる圧入部１２と、導電部１８の他方の端部に形成された、外部コンタクトと嵌合するプラグ部１９とを有している。なお、本実施形態では、別体の圧入部１２を導電部１８の端部に嵌合しているが、圧入部１２と導電部１８とを一体に設けてもよい（図６参照）。また、図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示すように、圧入部１２の底辺に矩形の切欠き２４を設け、この切欠き２４を導電部１８の上面に形成された凹形状の突起２５に係合することで、圧入部１２を導電部１８に連結する構成としてもよい。
【００３０】  前記圧入部１２は、均一な厚さ寸法ｂを有する板状体である。図３（Ｂ）に示すように、導電性腕部１４は、電線６を圧入した際の電線６との当接部１３ｃの中心１３ｂを力点とすると、この力点から圧入溝１３の内方に距離Ｘだけ進んだ地点での断面係数Ｚが距離Ｘに比例するように形成されている。
【００３１】  以下、図３（Ｂ）において圧入溝１３より右側の導電性腕部１４が、図４（Ａ）に示す壁部２１に片持ち支持された平等強さの梁２２となるように設計されている。すなわち、導電性腕部１４の力点から圧入溝１３の内方に進んだ距離をＸ、圧入溝１３内を力点から距離Ｘだけ進んだ地点での導電性腕部１４の幅寸法をＹ、導電性腕部１４の厚さ寸法をｂ、および導電性腕部１４の終端部２６に設けた支点における最大幅寸法をｈとする。
【００３２】  ここで、図４（Ｂ）に示すように、厚さ寸法ｂおよび最大幅寸法ｈの断面を有する梁２２の断面係数Ｚは、以下の式で表される。  Ｚ＝（ｂ×ｈ２）／６
【００３３】  次に、図４（Ａ）に示す片持ち支持梁２２における力の釣り合いについて説明する。  距離Ｘの地点の断面係数Ｚは、この地点の幅寸法Ｙおよび厚さ寸法ｂを用いて以下の式で表される。  Ｚ＝（ｂ×Ｙ２）／６・・・式（１）
【００３４】  距離Ｘ地点における曲げモーメントＭと応力の関係を以下の式で表される。  Ｍ＝σ×Ｚ・・・式（２）  また、一方で距離Ｘ地点での曲げモーメントＭは以下の式で表される。  Ｍ＝Ｗ×Ｘ・・・式（３）  式（２）、（３）によりＺ＝（Ｗ／σ）×Ｘ・・・式（４）と表すことができる。  その際、σを一定にするには、ＺがＸに比例すればよい。  また、式（１）を式（４）のＺに代入し、Ｙ２がＸに比例してもよい。  このとき、終端部２６の境界条件Ｘ＝ｔ、Ｙ＝ｈを代入すると一定応力σは以下の式に表すことができる。  σ＝（６×Ｗ×ｔ）／（ｂ×ｈ２）
【００３５】  以上から、断面係数Ｚが距離Ｘに比例する、すなわち、幅寸法Ｙ２が距離Ｘに比例する関係が成り立つように導電性腕部１４の幅寸法Ｙが決定する。これにより、電線６を圧入溝１３内に圧入する際に荷重Ｗが負荷されても、導電性腕部１４全体に生じる応力σは一定になるので、応力σが導電性腕部１４の特定箇所に偏ることがない。従って、導電性腕部１４に生じる塑性変形および塑性歪みを少なくできると共に、電線を一旦、圧入溝１３から引き抜き、再度、差し込んでもへたりによる保持力低減が少なくなり、リペア性を向上できる。また、導電性腕部１４の形状が簡単になり、端子１１の製造が容易で製造コストを削減できる。
【００３６】  本願発明者らは、本発明に係る圧入部１２、および図２３（Ａ）に示す従来の圧入部に荷重を負荷する解析を行った。解析結果を図５に示す。図５は、本発明の圧入部１２および従来の圧入部のそれぞれに負荷した荷重と、それによる変位量との関係を示す。
【００３７】  本解析結果によれば、従来の圧入部に比べ、本発明の圧入部１２の方が弾性変形領域の傾きが小さくなっている。つまり、本発明の圧入部１２は弾性変形しやすく、塑性変形をしにくいことが分かる。これにより、各圧入部の変位がβに達した状態から電線６を引き抜くと、本発明の圧入部１２は直線Ａに沿って元の形状に復帰する。
【００３８】  一方、従来の圧入部では、直線Ｂに沿って元の形状に復帰する。従って、本発明の圧入部１２は弾性変形しやすく、塑性ひずみが低減しているので、電線６を一旦、圧入溝１３から引き抜き、再度、差し込んでも保持力が低下せず、リペア性が高いことを確認できた。
【００３９】  また、図５から明らかなように、本発明の圧入部１２および従来の圧入部を同じ量だけ変位させるには、従来の圧入部に比べ、本発明の圧入部１２の方が少ない荷重で変位することが分かる。従って、圧入溝１３に電線６を圧入する際に必要となる荷重が小さくなり、電線６を圧入しやすいことも分かった。
【００４０】  前述したように、導電性腕部１４の各断面に負荷する応力を一定にするため、幅寸法Ｙ２が距離Ｘに比例するように導電性腕部１４の幅寸法Ｙを決定した。しかし、平等強さの梁２２に限定されず、平等強さの梁２２に近似する形状であっても、応力を効果的に分散することができる。このとき、以下の関係が成り立つ。  Ｘ＝（１／２）×ｔのとき、  Ｘの地点でのＹ＝（ｈ／√２）×（０．８〜１．２）・・・式（５）
【００４１】  図８（Ａ）に、片側の導電性腕部１４の概略を示す。上記式（５）において０．８〜１．２を変数αとする。α＝１のとき、すなわち、Ｘが（１／２）×ｔの地点でのＹ＝ｈ／√２が成立するとき、導電性腕部１４の外縁１４ａはＥ１点を通る。このとき、導電性腕部１４は平等強さの梁２２の形状である。α＝０．８のとき、すなわち、Ｙ＝（ｈ／√２）×０．８が成立するとき、導電性腕部１４の外縁１４ａはＥ２点を通る。α＝１．２のとき、すなわち、Ｙ＝（ｈ／√２）×１．２が成立するとき、導電性腕部１４の外縁１４ａはＥ３点を通る。従って、上記式（５）が成立するとき、Ｘが（１／２）×ｔの地点での外縁１４ａは、Ｅ２とＥ３との間に位置する。
【００４２】  本願発明者らは、αに種々の値を適用することで形成される導電性腕部１４に荷重を負荷する解析を行った。解析結果を図８（Ｂ）に示す。図８（Ｂ）は、種々の導電性腕部１４のそれぞれに負荷した荷重と、それによる変位量との関係を示す。なお、図中、平等梁とはα＝１のことである。最薄とは、図８（Ａ）に示すように、外縁１４ａがｍ点とｎ点とを結ぶ直線からなり、導電性腕部１４が三角形状の場合である。また、最厚とは、導電性腕部１４がｍ点とｎ点とを頂点とする長方形形状の場合である。平等梁２０％ＵＰとは、α＝１．２のことである。平等梁２０％ＤＯＷＮとは、α＝０．８のことである。平等梁３０％ＵＰとは、α＝１．３のことである。平等梁１０％ＵＰとは、α＝１．１のことである。
【００４３】  本解析結果によれば、αの値として０．８〜１．２を適用した導電性腕部１４の変位量、すなわち塑性変形は小さくなる。一方、αの値が０．８より小さくなっても、またはαの値が１．２より大きくなっても、変位量、すなわち塑性変形が大きくなることが分かった。αが０．８よりも小さくなると、圧入溝１３に電線６を圧入した際に、導電性腕部１４の先端に応力が集中し、先端が塑性変形する。αが１．２よりも大きくなると、圧入溝１３に電線６を圧入した際に、導電性腕部１４の終端部２６に応力が集中し、終端部２６が塑性変形する。以上からαは、０．８〜１．２が好ましい。
【００４４】  導電性腕部１４の外縁１４ａがＸ＝（１／２）×ｔの地点において、Ｅ２とＥ３との間を通る限り、形状は特に限定されない。例えば、ｍ点とＥ１点との間、およびＥ１点とｎ点との間を直線で結んでもよく、曲線で結んでもよい。またＥ１点とｎ点の間に任意のｐ点（図８（Ａ）参照）を設け、Ｅ１点とｐ点、およびｐ点とｎ点とを直線で結ぶ構成を採用してもよい。
【００４５】  本発明の圧入部は、前記実施形態に限定されず、断面係数Ｚが距離Ｘに比例する限り、種々の形状を採用し得ることは勿論である。
【００４６】  第１実施形態の変形例としては、図９（Ａ）に示すように、圧入溝１３の奥側に不連続な円形孔２７を設けた場合である。同様に、図９（Ｂ）に示すように、下方に向かって湾曲し、端部が半円に形成された円弧状の孔２８を設けてもよい。更に、図９（Ｃ）に示すように、端部が半円に形成された直線状の孔２９を設けてもよい。これらのように、圧入溝１３の奥側にスリットを設けることにより、導電性腕部１４がより一層、弾性変形しやすくなり、荷重Ｗが負荷した際に圧入部１２の塑性変形を低減できる。
【００４７】  他の変形例としては、図１０（Ａ）に示すように、圧入溝１３の終端部２６に、角度αが１８０°を超える円弧状切欠き部３０を設けた場合である。この円弧状切欠き部３０の直径は、圧入溝１３の幅寸法よりも大きくなっている。この構成によれば、図１０（Ｂ）に示すように、荷重Ｗを負荷することにより、円弧状切欠き部３０の両端に生じる力Ｆの水平方向成分ＦＸと鉛直方向成分ＦＹとのうち、ＦＹと荷重Ｗにより生じる鉛直方向の力とが打ち消し合い、応力を分散し、応力集中を緩和できる。  他は、第１実施形態に係る圧入部１２と同一であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４８】  第２実施形態は、図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）に示すように、圧入部３１に、平等強さの梁である導電性腕部３３と剥離部３５の端部との間に補強部３６を設けた場合である。この圧入部３１では、導電性腕部３３の外縁と剥離部３５と補強部３６とで略三角形状の貫通孔３２を形成している。剥離部３５の端部を補強部３６で支持することにより、剥離部３５の支持強度を向上できる。
【００４９】  更に、第２実施形態の変形例としては、図１２（Ａ）および図１２（Ｂ）に示すように、前記圧入部３１の剥離部３５に、剥離部３５の端面と平行に傾斜する傾斜面３７を形成した場合である。これにより、電線６の被覆層９を簡単に削除でき、より小さな荷重で電線６を圧入溝３４に圧入できるという利点がある。
【００５０】  第３実施形態は、図１３（Ａ）および図１３（Ｂ）に示すように、導電性腕部４２の圧入溝３４の近傍に長いスリット４４を設け、このスリット４４よりも外側に短いスリット４５を導電性腕部４２の外形に沿って設けた場合である。これにより、導電性腕部４２を均一な厚さ寸法のままで断面積を変更でき、断面係数Ｚが距離Ｘに比例し、前記と同様の効果を得ることができる。更に、スリット４４，４５を直線状に設けたので、製造しやすく、製造コストを削減できる。なお、スリットは２本に限らず、３本以上の複数本を設けてもよく、この場合は圧入溝３４の近傍に最も長いスリット４４を設け、圧入溝３４から離れるにしたがって順次短くなるように複数のスリットを配置することでも同様の効果を得ることができる。
【００５１】  第４実施形態は、図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）に示すように、圧入部５１の導電性腕部５２に、圧入溝３４に沿って延在し、かつ、圧入溝３４の終端部２６を囲むＵ字形のスリット（第１スリット）５３を設けた場合である。また、この導電性腕部５２の外形は、圧入溝３４に直交する幅寸法Ｙが距離Ｘに応じて大きくなるように湾曲している。これにより、荷重Ｗが負荷した際の圧入部５１の塑性変形を低減すると共に、導電性腕部５２は弾性変形でき、圧入溝３４の終端部２６における応力集中を防止できる。
【００５２】  導電性腕部５２を有する圧入部５１および図２３（Ａ）に示す従来の圧入部に、荷重を負荷した解析結果を図１５に示す。これにより、従来の圧入部に比べ、本実施形態の圧入部５１の方が弾性変形領域の傾きが大幅に小さくなっている。これにより、各圧入部の変位がγに達した状態から電線６を引き抜くと、本実施形態の圧入部５１は直線Ｃに沿って元の形状に復帰する。  一方、従来の圧入部では、直線Ｂに沿って元の形状に復帰する。従って、本実施形態の圧入部５１は弾性変形しやすく、塑性ひずみを大幅に低減しているので、電線６を一旦、圧入溝３４から引き抜き、再度、差し込んでも保持力が低下せず、リペア性がより一層、高くなることを確認できた。
【００５３】  第４実施形態の変形例としては、図１６（Ａ）および図１６（Ｂ）に示すように、圧入部５５のＵ字形のスリット（第１スリット）５３の外側に、端部が半円形状に形成された直線状のスリット（第２スリット）５６を導電性腕部５７の外形に沿って設けた場合である。これにより、更に塑性変形を低減できる。なお、この導電性腕部５７の外形は、圧入溝３４に直交する幅寸法Ｙが距離Ｘに応じて増大するように直線状に傾斜している。
【００５４】  第５実施形態の図１７（Ａ）および図１７（Ｂ）に示すように、図１１（Ａ）および（Ｂ）に示す第２実施形態に係る圧入部３１に、圧入溝３４の終端部２６に円弧状切欠き部３０を設けると共に、この円弧状切欠き部３０を囲み、圧入溝３４に沿って延在するＵ字形のスリット５３を設けた場合である。これにより、導電性腕部３３をスリット５３により隔てられた２つの弾性体とみなすことができるので、より一層、塑性変形を低減できる。
【００５５】  第６実施形態の図１８（Ａ）および図１８（Ｂ）に示す圧入部４７の導電性腕部４８のＸ地点の応力は下記のように表すことができ、  σ＝（６×Ｗ×Ｘ）／（Ｙ２×ｂ）・・・式（６）  この際、図１８のように、幅寸法Ｙが略一定で、かつ、厚さ寸法ｂが距離Ｘに比例する場合、応力σが導電性腕部４８において一定となり、効果的な応力分散ができるため、塑性変形を低減することができる。
【００５６】  また、図１９（Ａ）および（Ｂ）に示す第７実施形態のように、圧入溝３４の対向する位置（電線６との当接部３４ａ）に一対の圧入用切欠き９０を形成してもよい。この圧入用切欠き９０は、外方に向かって湾曲する円弧状である。なお、本実施形態では一対の圧入用切欠き９０を形成したがこれに限定されず、いずれか一方の圧入用切欠き９０だけを設けてもよい。また、圧入用切欠き９０の形状は特に限定されず、導電体６を圧入固定できる形状であればよい。
【００５７】  本願発明者らは、圧入用切欠き９０のＦ，Ｆ’，Ｇ，Ｇ’、Ｈ，Ｈ’，Ｉ，Ｉ’，Ｊ，Ｊ’点に分布する導電体６からの反力を解析した。解析結果を図２０に示す。図２０に示すように、前記各点に、導電体６からの反力が均一に分布することが分かった。
【００５８】  前記実施形態では、電線６を接続するコネクタ１に用いる端子１１に圧入部１２を適用したが、これに限定されない。
【００５９】  例えば、図２１（Ａ）に示す第８実施形態のように、ＰＣの拡張カードを挿入するカードエッジ／プラグインコネクタ８１に、本発明の圧入部を適用してもよい。  この圧入部８２は、拡張カードを差し込むための略卵形の圧入溝８３と、この圧入溝８３を間にして対称に形成された一対の導電性腕部８４とを備えている。導電性腕部８４は平等強さの梁の形状に近似しているので、同様の効果を得ることができる。
【００６０】  更に、図２１（Ｂ）に示す第８実施形態の変形例のように、導電性腕部８４に、圧入溝８３に沿って延在する略Ｕ字形のスリット８６を設けてもよい。
【００６１】  一方、図２２（Ａ）に示す第９実施形態のように、フレキシブルプリント基板を接続するためのコネクタ用接続端子７０に、本発明の圧入部を適用してもよい。  この圧入部７１は、フレキシブルプリント基板（図示せず）を差し込む圧入溝７２と、圧入溝７２の下側に延在し、ハウジング（図示せず）に固定される固定片７３と、圧入溝７２を間に固定片７３と対向する導電性腕部７４とを備えている。導電性腕部７４は平等強さの梁の形状に近似しているので、同様の効果を得ることができる。
【００６２】  また、図２２（Ｂ）に示す第９実施形態の変形例のように、前記圧入部７１の導電性腕部７４に、圧入溝７２に沿って延在する直線状のスリット７６および、このスリット７６の端部から延在し、圧入溝７２の終端部を囲む圧入溝側スリット７７とからなるＪ字形スリット７８と、圧入溝側スリット７７に沿って湾曲する湾曲スリット７９とを設けてもよい。Ｊ字形スリット７８の幅寸法を圧入溝７２の開口から奥側に進むにつれて広くすることで、開口から距離Ｘだけ進んだ地点での断面係数Ｚが距離Ｘに比例するように形成している。
【符号の説明】
【００６３】    ６  電線（導電体）    １１  端子    １３  圧入溝    １３ｂ  当接部の中心    １３ｃ  当接部    １４  導電性腕部    １４ａ  外縁    １５  剥離部    ２６  終端部    ２７  円形孔    ２８  円弧状の孔    ２９  直線状の孔    ３０  円弧状切欠き部    ３１  圧入部    ３２  貫通孔    ３３  導電性腕部    ３４  圧入溝    ３４ａ  当接部    ３６  補強部    ４１  圧入部    ４２  導電性腕部    ４４  長いスリット    ４５  短いスリット    ４７  圧入部    ４８  導電性腕部    ５１  圧入部    ５２  導電性腕部    ５３  Ｕ字形状のスリット（第１スリット）    ５５  圧入部    ５６  直線状のスリット（第２スリット）    ５７  導電性腕部    ７０  コネクタ用接続端子    ７１  圧入部    ７２  圧入溝    ７３  固定片    ７４  導電性腕部    ９０  圧入用切欠き
【図１】
2013054908.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2013054908.tif 000020
【図１９】
2013054908.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
2013054908.tif 000023
【図２２】
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【図２３】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年3月10日(2014.3.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部が不連続な一対の導電性腕部の間に、導電体を圧入する圧入溝を設けた板状端子において、
前記導電体を圧入した際の前記導電性腕部と前記導電体との当接部の中心から前記圧入溝の終端部までの距離をｔ、前記終端部における導電性腕部の幅寸法をｈ、および前記圧入溝の任意の位置と前記導電性腕部の外縁との幅寸法をＹとすると、以下の関係が成り立つことを特徴とする端子。
（１／２）×ｔの地点でのＹ＝（ｈ／√２）×（０．８〜１．２）
【請求項２】
前記幅寸法Ｙは、前記導電性腕部の外縁が前記圧入溝の終端部から前記当接部の中心に向けて外側に凸の湾曲形状であることを特徴とする請求項１に記載の端子。
【請求項３】
前記当接部の中心から前記終端部方向に向かう距離をＸ、および前記距離Ｘの地点での前記導電性腕部の断面係数をＺとするとき、ＺがＸに比例することを特徴とする請求項１または２に記載の端子。
【請求項４】
前記距離Ｘと、前記幅寸法Ｙと、前記導電性腕部の厚さ寸法ｂとは、ｂが一定の場合、Ｙ２がＸに比例することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の端子。
【請求項５】
一対の導電性腕部の間に、導電体を圧入する圧入溝を設けた端子において、
前記導電体を圧入した際の前記導電性腕部と前記導電体との当接部の中心から前記圧入溝の内方に向かう距離をＸ、前記距離Ｘの地点での前記圧入溝と前記導電性腕部の外縁との幅寸法をＹ、および前記導電性腕部の厚さ寸法をｂとしたとき、
Ｙが略一定の場合、ｂがＸに比例することを特徴とする端子。
【請求項６】
前記導電性腕部に複数のスリットを設け、前記複数のスリットは前記圧入溝に最も近い位置に設けたスリットの長さを最も長く、前記圧入溝から離れるに従って順次短くなるように配置されることを特徴とする請求項１または５に記載の端子。
【請求項７】
前記圧入溝の終端部より奥側に位置する部分にスリットを設けたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の端子。
【請求項８】
前記圧入溝の終端部に、前記圧入溝の幅寸法よりも大きい切欠き部を設けたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の端子。
【請求項９】
前記導電性腕部と、前記導電体の被覆材を削除する剥離部の端部との間に補強部を設けたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の端子。
【請求項１０】
前記導電性腕部に、前記圧入溝に沿って延在し、かつ、前記圧入溝の終端部周りを周回する第１スリットを設けたことを特徴とする請求項１または５に記載の端子。
【請求項１１】
前記導電性腕部の外縁と前記第１スリットとの間に、第２スリットを有することを特徴とする請求項１０に記載の端子。
【請求項１２】
前記当接部の少なくとも片側に、前記導電体を圧入固定する圧入用切欠きを形成したことを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の端子。
【請求項１３】
対向する前記当接部に、前記導電体を圧入固定する一対の圧入用切欠きを形成したことを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の端子。
【請求項１４】
前記圧入用切欠きが、外方に向かって湾曲する円弧であることを特徴とする請求項１２または１３に記載の端子。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明は、
先端部が不連続な一対の導電性腕部の間に、導電体を圧入する圧入溝を設けた板状端子において、
前記導電体を圧入した際の前記導電性腕部と前記導電体との当接部の中心から前記圧入溝の終端部までの距離をｔ、前記終端部における導電性腕部の幅寸法をｈ、および前記圧入溝の任意の位置と前記導電性腕部の外縁との幅寸法をＹとすると、以下の関係が成り立つものである。
（１／２）×ｔの地点でのＹ＝（ｈ／√２）×（０．８〜１．２）
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
前記距離Ｘと、前記幅寸法Ｙと、前記導電性腕部の厚さ寸法ｂとは、ｂが一定の場合、Ｙ２が、前記幅寸法Ｘに比例してもよい。
これにより、従来の端子に比べ、少ない荷重で導電性腕部が弾性変形する。従って、圧入溝に電線を圧入する際に必要となる荷重が小さく、電線を圧入しやすい。また、端子の形状が簡単になり、製造しやすく、製造コストを削減できる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
一対の導電性腕部の間に、導電体を圧入する圧入溝を設けた端子において、
前記導電体を圧入した際の前記導電性腕部と前記導電体との当接部の中心から前記圧入溝の内方に向かう距離をＸ、前記距離Ｘの地点での前記圧入溝と前記導電性腕部の外縁との幅寸法をＹ、および前記導電性腕部の厚さ寸法をｂとしたとき、
Ｙが略一定の場合、ｂがＸに比例するものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
電線６は、複数の単線７を束ねた撚り線８と、この撚り線８の外周を被覆する樹脂からなる被覆層９とを有している。圧入部１２の上方から電線６を圧入すると、まず、被覆層９が、剥離部１５で削除されて撚り線８が露出する。更に、電線６を圧入溝１３の下方に向けて圧入すると、撚り線８が導電性腕部１４を外方に少しだけ押し広げながら開口部１３ａから下方に導かれ（図２（Ｂ）参照）、単線７がその反力により変形を始める。そして、圧入溝１３内に圧入された撚り線８は、単線７が圧入溝１３内に密集した状態で押し込まれる（図２（Ｃ）参照）。このとき、撚り線８は導電性腕部１４との当接部１３ｃの中心１３ｂから外方に向けて荷重Ｗで押し広げるとともに、個々の単線７は導電性腕部１４からの反力で扁平に塑性変形し、導電性腕部１４と接触して導通する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
ここで、図４（Ｂ）に示すように、厚さ寸法ｂおよび最大幅寸法ｈの断面を有する梁２２の断面係数Ｚは、以下の式で表される。
Ｚ＝（ｂ×ｈ２）／６
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
次に、図４（Ａ）に示す片持ち支持梁２２における力の釣り合いについて説明する。
距離Ｘの地点の断面係数Ｚは、この地点の幅寸法Ｙおよび厚さ寸法ｂを用いて以下の式で表される。
Ｚ＝（ｂ×Ｙ２）／６・・・式（１）
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
距離Ｘ地点における曲げモーメントＭと応力の関係を以下の式で表される。
Ｍ＝σ×Ｚ・・・式（２）
また、一方で距離Ｘ地点での曲げモーメントＭは以下の式で表される。
Ｍ＝Ｗ×Ｘ・・・式（３）
式（２）、（３）によりＺ＝（Ｗ／σ）×Ｘ・・・式（４）と表すことができる。
その際、σを一定にするには、ＺがＸに比例すればよい。
また、式（１）を式（４）のＺに代入し、Ｙ２がＸに比例してもよい。
このとき、終端部２６の境界条件Ｘ＝ｔ、Ｙ＝ｈを代入すると一定応力σは以下の式に表すことができる。
σ＝（６×Ｗ×ｔ）／（ｂ×ｈ２）
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
以上から、断面係数Ｚが距離Ｘに比例する、すなわち、幅寸法Ｙ２が距離Ｘに比例する関係が成り立つように導電性腕部１４の幅寸法Ｙが決定する。これにより、電線６を圧入溝１３内に圧入する際に荷重Ｗが負荷されても、導電性腕部１４全体に生じる応力σは一定になるので、応力σが導電性腕部１４の特定箇所に偏ることがない。従って、導電性腕部１４に生じる塑性変形および塑性歪みを少なくできると共に、電線を一旦、圧入溝１３から引き抜き、再度、差し込んでもへたりによる保持力低減が少なくなり、リペア性を向上できる。また、導電性腕部１４の形状が簡単になり、端子１１の製造が容易で製造コストを削減できる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
第６実施形態の図１８（Ａ）および図１８（Ｂ）に示す圧入部４７の導電性腕部４８のＸ地点の応力は下記のように表すことができ、
σ＝（６×Ｗ×Ｘ）／（Ｙ２×ｂ）・・・式（６）
この際、図１８のように、幅寸法Ｙが略一定で、かつ、厚さ寸法ｂが距離Ｘに比例する場合、応力σが導電性腕部４８において一定となり、効果的な応力分散ができるため、塑性変形を低減することができる。
【国際調査報告】
2013054908.tif 000026
2013054908.tif 000027
2013054908.tif 000028
2013054908.tif 000029
2013054908.tif 000030
2013054908.tif 000031
2013054908.tif 000032