(57)【要約】【課題】本発明は、製造コストを削減すると共に、応力の集中を防止して耐久性を高め、寿命の長い圧接端子を提供する。【解決手段】第１部材１と第２部材２との間に挟持される圧接端子１０であって、第１部材１に固定される支持部１１と、支持部１１の一端から、支持部１１に沿って離間する方向に延びる弾性腕部１３と、弾性腕部１３の先端部に設けられ、第２部材２に圧接する圧接部１２とを備えた。【選択図】図３
2015176721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材と第２部材との間に挟持される圧接端子であって、
前記第１部材に固定される支持部と、
前記支持部の一端から、前記支持部に沿って離間する方向に延びる弾性腕部と、
前記弾性腕部の先端部に設けられ、前記第２部材に圧接する圧接部と、
を備えたことを特徴とする圧接端子。
【請求項２】
前記弾性腕部は、
前記支持部から延在する第１腕部と、
前記第１腕部の一端から鈍角を形成するように、前記支持部から離間する方向に延在する第２腕部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の圧接端子。
【請求項３】
前記支持部の両端部から一対の前記弾性腕部が、内方に向かってそれぞれ延び、
前記弾性腕部の先端に位置する一対の前記圧接部が、所定の間隔を隔てて対向することを特徴とする請求項１又は２に記載の圧接端子。
【請求項４】
前記弾性腕部が前記支持部の一端から延在する一方、
前記支持部の他端から延在する補助腕部の先端部が、対向する前記支持部と前記圧接部との間に位置することを特徴とする請求項１に記載の圧接端子。
【請求項５】
断面積をアスペクト比２以上とし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圧接端子。
【請求項６】
電鋳法により形成し、前記弾性腕部の厚みに対して、前記弾性腕部の幅を大きくし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圧接端子。
【請求項７】
電鋳法により形成し、前記弾性腕部を電鋳法による電圧印加方向と垂直な方向に弾性変形可能とし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圧接端子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、基板と基板との間に圧縮状態で配置される圧接端子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、部材間に配置される圧接端子として、例えば、導電性の金属板を打ち抜き、更に折り曲げ加工をして形成されたアースターミナルがある（特許文献１参照）。
【０００３】
前記アースターミナルは、板状体からなり、底面がプリント回路基板ＰＣＢに取付けられる取付部を形成するベース部２と、ベース部２の対向する両辺からそれぞれ上方へ延設され、中間部には係止孔３１が穿設されるストッパ受け部３と、ベース部２の他の一辺からベース部２上面と対向する側に延設され、延設部分から弾性変形可能な接触部４と、接触部４の対向する両辺からベース部２側にそれぞれ延設され、先端部はストッパ受け部３の係止孔３１と係止される係止部５１を形成し、係止孔３１との係止により上方への移動が規制されるストッパ５とから成る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−６９２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記アースターミナルは、その図１に示すように、ベース部２の湾曲部４１に直線部４２を介して平行部４３が片持ち支持されているだけであるので、前記湾曲部４１に応力が集中して破損し易く、耐久性に乏しいという問題がある。また、ストッパ受け部３とストッパ５とを設けるので、製造コストが増加するという問題がある。
【０００６】
本発明は前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、製造コストを削減すると共に、応力の集中を防止して耐久性を高め、寿命の長い圧接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】
【０００７】
本発明は、
第１部材と第２部材との間に挟持される圧接端子であって、
前記第１部材に固定される支持部と、
前記支持部の一端から、前記支持部に沿って離間する方向に延びる弾性腕部と、
前記弾性腕部の先端部に設けられ、前記第２部材に圧接する圧接部と、
を備えた。
【発明の効果】
【０００８】
支持部と弾性腕部と圧接部のみから圧接端子を構成するので、圧接端子の構成を簡単にし、製造コストを削減できる。
【０００９】
前記弾性腕部は、
前記支持部から延在する第１腕部と、
前記第１腕部の一端から鈍角を形成するように、前記支持部から離間する方向に延在する第２腕部と、
を備えることが好ましい。
【００１０】
圧接部を支持部に向かって押圧すると、まず第１腕部が弾性変形し、第１腕部の端部が支持部に向かって変位する。そして第１腕部の端部が支持部に当接すると、第２腕部が弾性変形し、圧接部が支持部に向かって変位する。このように弾性腕部が２段階で弾性変形することで、弾性腕部の一部への応力の集中を防止して耐久性を高め、寿命を長くできる。
【００１１】
前記支持部の両端部から一対の前記弾性腕部が、内方に向かってそれぞれ延び、
前記弾性腕部の先端に位置する一対の前記圧接部が、所定の間隔を隔てて対向することが好ましい。
【００１２】
弾性腕部を一対設けることで、一方の弾性腕部への応力の集中を防止して耐久性を高め、寿命を長くできる。
【００１３】
前記弾性腕部が前記支持部の一端から延在する一方、
前記支持部の他端から延在する補助腕部の先端部が、対向する前記支持部と前記圧接部との間に位置することが好ましい。
【００１４】
圧接部を押圧すると、支持部に向かって弾性変形する弾性腕部がまず、補助腕部と当接する。更に圧接部を押圧すると、弾性腕部と補助腕部とが一体となって上下方向に圧縮されるように弾性変形する。これにより、応力が弾性腕部と補助腕部とに分散され、弾性腕部のみへの応力の集中を防止して耐久性を高め、寿命を長くできる。
【００１５】
断面積をアスペクト比２以上とすることが好ましい。
アスペクト比を２以上とすることで、弾性変形しやすい圧接端子を得ることができる。
【００１６】
電鋳法により形成し、前記弾性腕部の厚みに対して、前記弾性腕部の幅を大きくすることが好ましい。
これにより、圧接部を支持部に向かって押圧したときに、弾性腕部に捩れが生じることなく、安定した弾性変形を得ることが可能になる。
【００１７】
電鋳法により形成し、前記弾性腕部を電鋳法による電圧印加方向と垂直な方向に弾性変形可能とすることが好ましい。
これにより、小型で変位量の大きい圧接端子が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る圧接端子の使用状態を示す斜視図。
【図２】図１の圧接端子の斜視図。
【図３】図１の圧接端子の正面図。
【図４】図１の圧接端子を押圧して動作途中の正面図。
【図５】図１の圧接端子を押圧して動作が完了した状態の正面図。
【図６】圧接端子に負荷する荷重および変位量の関係を示すグラフ。
【図７】（Ａ）は図１の圧接端子を成形する母型の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ７−Ｂ７線断面図。
【図８】（Ａ）は図１の圧接端子を成形している途中の母型の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ８−Ｂ８線断面図。
【図９】（Ａ）は図１の圧接端子を成形した後の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ９−Ｂ９線断面図。
【図１０】（Ａ）は第２実施形態に係る圧接端子の斜視図、（Ｂ）は圧接端子の正面図、（Ｃ）は圧接端子を押圧した状態の正面図。
【図１１】（Ａ）は第３実施形態に係る圧接端子の斜視図、（Ｂ）は圧接端子の正面図、（Ｃ）は圧接端子を押圧した状態の正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る圧接端子の実施形態を添付図面の図１ないし図１１に従って説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
第１実施形態の圧接端子１０は、図１および図２に示すように、金属からなる幅狭の板状体で形成されている。圧接端子１０は、その断面積をアスペクト比２以上、好ましくは３以上としているので弾性変形しやすくなる。圧接端子１０は、支持部１１と弾性腕部１３と圧接部１２とを備え、第１部材１と第２部材２との間に挟持される。
【００２１】
支持部１１は圧接端子１０の下端部に設けられた長板状であり、第１部材である基板１に半田付して固定される。
【００２２】
図３に示すように、弾性腕部１３は、支持部１１の端部から支持部１１に沿って離間する方向に延び、先端部の圧接部１２を支持部１１から離間するように上方向に付勢する。弾性腕部１３は、支持部１１側の第１腕部１４と圧接部１２側の第２腕部１７とを備え、圧接部１２を片持ち支持している。
【００２３】
第１腕部１４は、支持部１１の端部から延在し、側方に向かって凸状となる横向きＵ字形状の第１屈曲部１５と、第１屈曲部１５の上側端部から支持部１１に沿って平行に延びる第１延在部１６とを有している。
【００２４】
第２腕部１７は、圧接部１２と第１腕部１４との間に配置されている。そして、第２腕部１７は第１腕部１４に対して鈍角をなす第２屈曲部１８と、第２屈曲部１８から斜め上方に直線状に延びる第２延在部１９とを有している。
【００２５】
圧接部１２は弾性腕部１３の先端部に設けられ、支持部１１の端部の上方に配置されている。圧接部１２は、上方に向かって凸状となるように湾曲し、正方形状の基板（第２部材）２に圧接する。
【００２６】
以上のように、支持部１１、圧接部１２および弾性腕部１３から圧接端子１０を構成するので、圧接端子１０の構成が簡単であり、製造コストを削減できる。
【００２７】
支持部１１の第１屈曲部１５側の端部には、圧接端子１０を基板２に取り付ける際に、治具に保持される取付保持部１０ａが連設されている。支持部１１と取付保持部１０ａとの間には、板厚の薄い薄肉部１０ｂが形成されている。
【００２８】
図４に示すように、圧接部１２を支持部１１に向かって下方に押圧すると、まず第１腕部１４が弾性変形し、第２屈曲部１８が支持部１１に向かって変位する。そして、図５に示すように、第２屈曲部１８が支持部１１に当接すると、第２腕部１７が弾性変形し、圧接部１２が支持部１１に向かって変位する。このように弾性腕部１３が２段階で弾性変形することにより、弾性腕部１３への応力の集中を防止でき、耐久性を高め、寿命を長くできる。
【００２９】
図６に、圧接端子１０の圧接部１２に負荷される荷重に対する圧接部１２の変位量を示す。圧接部１２に荷重を負荷すると、第１腕部１４が支持部１１に向かって弾性変形し、荷重に比例して圧接部１２の変位量が大きくなる。ついで、第２屈曲部１８が支持部１１に当接するＡ点を超えて荷重を負荷すると、第２腕部１７が支持部１１に向かって弾性変形し、荷重に比例して圧接部１２の変位量が大きくなる。第１腕部１４と第２腕部１７とに同じ荷重を負荷しても、第２腕部１７の変位量が第１腕部１４よりも少ないことが分かる。
【００３０】
次に、圧接端子１０の製造方法を説明する。
【００３１】
図７（Ａ）に示すように、圧接端子１０を成形するために、正方形板状で絶縁性の型枠４と、型枠４の下側に配設され、かつ、型枠４と同じ形状の導電性基材６とを用いる。型枠４には、圧接端子１０と同一平面形状のキャビティ５が作製されている。図７（Ｂ）に示すように、キャビティ５は型枠４を貫通しているので、キャビティ５の底部から導電性基材６が露出している。
【００３２】
圧接端子１０は、型枠４と導電性基材６とを母型とし、以下の工程からなる電鋳法により成形される。電鋳法における電着工程では、母型を電解槽（図示せず）の電解液内に配置し、導電性基材６と、導電性基材６に対向するように配置された対向電極（図示せず）との間に直流電源で電圧を印加し、電解液に電流を流す。通電を開始すると、電解液中の金属イオンが導電性基材６の表面に電着し、金属が析出する。このとき、型枠４の露出する表面は絶縁性であるので、電流を遮断する。このため、母型と対向電極との間に電圧を印加しても、型枠４には直接金属が電着しない。この結果、図８（Ａ）および（Ｂ）に示すように、キャビティ５の内部にはその底面から矢印で示す電圧印加方向に沿って金属層７が成長し、この金属層７により圧接端子１０が成形される。
【００３３】
圧接端子１０が形成されると、図９（Ａ）および（９）に示すように、エッチング等によって型枠４を剥離させることで、導電性基材６の上面には、圧接端子１０素子が取り外し可能な状態で残存する。このようにして成形された圧接端子１０は、電鋳法における電圧印加方向と垂直な方向に弾性変形可能な弾性腕部１３と、その弾性腕部１３の弾性力によって外部導体に圧接可能な圧接部１２とを備えているため、小型で変位量の大きい圧接端子１０が実現できる。
【００３４】
また、圧接端子１０を電鋳法で形成することによって、キャビティ５の幅に対して、キャビティ５の深さを大きくすることができる（図８（Ｂ）参照）ため、圧接端子１０の厚みに対して圧接端子１０の幅を大きくできる（図９（Ｂ）参照）。具体的には、弾性腕部１３の厚みに対して、弾性腕部１３の幅を大きくでき、圧接部１２を支持部１１に向かって押圧したときに、弾性腕部１３に捩れが生じることなく、安定した弾性変形を得ることが可能になる。さらに、支持部１１の厚みに対して、支持部１１の幅を大きくでき、支持部１１を基板１（図１参照）に安定して固定することが可能になる。なお、弾性腕部１３および支持部１１の厚みに対するそれぞれの幅は２倍以上（アスペクト比２以上）が好ましい。
【００３５】
（第２実施形態）
図１０（Ａ），（Ｂ）は第２実施形態の圧接端子２０を示す。この圧接端子２０は、支持部２１と、一対の弾性腕部２４，２４と、一対の圧接部２３，２３とを備えている。
【００３６】
支持部２１は圧接端子２０の下端部に設けられた長板状であり、中央部には上方に突出する直方体形状の取付保持部２２が形成されている。
【００３７】
一対の弾性腕部２４，２４はそれぞれ、支持部２１の端部から内方に延び、先端部の圧接部２３を支持部２１から離間するように上方向に付勢する。弾性腕部２４は屈曲部２５と延在部２６とを備え、圧接部２３を片持ち支持している。屈曲部２５は、支持部２１の端部に接続し、正面視が側方に向かって延在する横向きＶ字形状である。延在部２６は屈曲部２５の上側端部から内方に向かって斜め上方に延びている。
【００３８】
一対の圧接部２３，２３は、弾性腕部２４，２４の先端部に設けられ、間隔を隔てて互いに対向するように配置されている。圧接部２３，２３の間の距離は、取付保持部２２の支持部２１に平行な距離よりも長い。圧接部２３，２３は、後述する延在部２６が延びる方向と直交する半円柱形状である。
【００３９】
そして、図１０（Ｃ）に示すように、圧接部２３，２３を下方に押圧すると、弾性腕部２４，２４が支持部２１に向かって弾性変形する、具体的には、弾性腕部２４の屈曲部２５を中心に圧接部２３が下方に向かって変位し、延在部２６が湾曲して支持部２１に当接する。圧接部２３と弾性腕部２４とをそれぞれ一対設けることで、一方の弾性腕部２４への応力の集中を防止でき、耐久性を高めて寿命を長くできる。
【００４０】
（第３実施形態）
図１１（Ａ），（Ｂ）は第３実施形態の圧接端子３０を示す。この圧接端子３０は、支持部３１、弾性腕部３４、圧接部３２および補助腕部４１を備えている。
【００４１】
支持部３１は圧接端子３０の下端部に設けられた長板状であり、一方の端部から弾性腕部３４が延び、他方の端部から補助腕部４１が延びている。
【００４２】
弾性腕部３４は、支持部３１の一端から延びる正面視が横向きの略Ｊ字形状であり、圧接部３２を支持部３１から離間するように上方向に付勢する。弾性腕部３４は、第１延在部３５と屈曲部３６と第２延在部３７とを備え、圧接部３２を片持ち支持している。
【００４３】
第１延在部３５は、支持部３１の一端から水平方向外方に直線状に延びている。屈曲部３６は第１延在部３５から延び、正面視で側方に向かう横向きのＵ字形状である。第２延在部３７は、屈曲部３６の上側端部から圧接部３２の一端に向かって斜め上方に延びている。
【００４４】
圧接部３２は、支持部３１から離間してその上方に位置し、弾性腕部３４の先端部に設けられている。圧接部３２の両端部には、弾性腕部３４の外周方向に沿って一対の圧接突起３３，３３が形成されている。圧接突起３３，３３は弾性腕部３４が延びる方向と直交する半円柱形状であり、圧接端子３０の径方向に突出している。圧接部３２の弾性腕部３４と反対側の端部からは第３延在部３８が延在している。第３延在部３８は、圧接部３２から側方に向かって斜め下方に延び、先端部には下方に折れ曲がる折曲片３９が形成されている。
【００４５】
補助腕部４１は、支持部３１の他端から延び、支持部３１と弾性腕部３４との間に配設される、側方に向かって延在する横向きのＶ字形状である。補助腕部４１は、第４延在部４２と屈曲部４３と第５延在部４４とから形成されている。
【００４６】
第４延在部４２は、支持部３１の他端から側方に向かって斜め上方に延びている。屈曲部４３は補助腕部４１の中間位置に形成され、第４延在部４２と第５延在部４４とを接続している。第５延在部４４は支持部３１と弾性腕部３４との間に配置され、屈曲部４３の上側端部から内方に向かって斜め上方に延びている。補助腕部４１の先端部は、支持部３１と圧接部３２との間に位置している。
【００４７】
そして、図１１（Ｃ）に示すように、圧接部３２を下方に押圧すると、弾性腕部３４が弾性変形して下方に変位し、第３延在部３８が第５延在部４４に当接する。更に圧接部３２を押圧すると、弾性腕部３４と補助腕部４１とが一体となって上下方向に圧縮されるように弾性変形する。これにより、応力が弾性腕部３４と補助腕部４１とに分散され、弾性腕部３４のみへの応力の集中を防止でき、耐久性を高めて寿命を長くできる。
【００４８】
なお本発明は前記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。
【００４９】
前記実施形態では、基板１と基板２との間に圧接端子１０を配設した。しかし、基板１，２に代えて電子部品（図示せず）と電子部品との間に配設してもよく、基板と電子部品との間に配設して電子部品のアースとして用いてもよい。
【００５０】
支持部１１に関しては、基板や電子部品に半田だけで固定する場合に限らず、その形状は特に限定されない。また、例えば、固定する相手部材の取付孔に挿入できる位置決め用のピンを突設してもよい。圧接部１２に関しては、基板や電子部品に圧接できればよく、その形状は特に限定されない。
【符号の説明】
【００５１】
１  基板（第１部材）
２  基板（第２部材）
１０  圧接端子（第１実施形態）
１１  支持部
１２  圧接部
１３  弾性腕部
１４  第１腕部
１５  第１屈曲部
１６  第１延在部
１７  第２腕部
１８  第２屈曲部
１９  第２延在部
２０  圧接端子（第２実施形態）
２１  支持部
２３  圧接部
２４  弾性腕部
２５  屈曲部
２６  延在部
３０  圧接端子（第３実施形態）
３１  支持部
３２  圧接部
３４  弾性腕部
３６  屈曲部
４１  補助腕部
【図１】
2015176721.tif 000003
【図２】
2015176721.tif 000004
【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】
2015176721.tif 000011
【図１０】
2015176721.tif 000012
【図１１】
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