JP2001110482A - 圧接実装型部品・圧接実装型部品実装構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一部がケースの外部に露出した状態で実装さ
れる部品を、無半田でプリント基板に電気的に接続した
状態を維持する。 【解決手段】 絶縁樹脂材によって形成され、部品嵌合
用の中空孔４１と、この中空孔の一方の開口端側の周面
から、この周面と直交する方向に突出して形成したフラ
ンジ部４２とを具備して構成される弾性保持具４０と、
この弾性保持具に形成された中空孔に嵌合して弾性保持
具と一体化され、弾性保持具のフランジ部が形成されな
い側の開口端面からわずかに突出した複数のコンタクト
３１Ａ、３１Ｂを具備した被装着部品３０とによって構
成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は各種の部品をプリ
ント基板に実装する場合に、半田付けをすることなく実
装することができる圧接実装型部品に関し、特に部品の
一部がケースの表面から外部に露出して使用される部品
を無半田でプリント基板へ実装することができる圧接実
装型部品を提供しようとするものである。

【０００２】

【従来の技術】部品の一部が装置のケースに形成された
開口から露出されて使用される部品の一つにコネクタが
存在する。従来のコネクタは端子がプリント基板に半田
付けされ、相手コネクタとの結合部がケースの外側に露
出されて装着される。その実装例の一例を図１５を用い
て説明する。図１５に示す例では携帯電話器ＰＯＮに同
軸コネクタ１０を装着した例を示す。この同軸コネクタ
１０は車載用アダプタ２０に形成された凹部２３に携帯
電話器ＰＯＮを落とし込むと同軸コネクタ１０が外部ア
ンテナ接続用コネクタ２１に嵌合し、携帯電話器ＰＯＮ
の内部アンテナＡＮＴに同軸ケーブルＶＣを通じて外部
アンテナ（特に図示しない）を接続する。

【０００３】尚、２２は電源供給端子を示し、この電源
供給端子２２に携帯電話器ＰＯＮに設けた給電端子が接
触し、車載用アダプタ２０に携帯電話器ＰＯＮを格納し
ている状態では携帯電話器ＰＯＮに車輛側から電力を給
電し、携帯電話器ＰＯＮに内蔵している電池を充電する
構造とされる。図１６に同軸コネクタ１０の一例を示
す。この例に示す同軸コネクタ１０は絶縁材によって一
端側が底面板で塞がれた絶縁ボディ１１と、この絶縁ボ
ディ１１の底面板からこの絶縁ボディ１１と一体に前方
に実出して形成されたコンタクト支持部１３と、このコ
ンタクト支持部１３に貫通して形成された中心孔１４
と、この中心孔１４に挿入されて支持された中心導体１
５と、コンタクト支持部１３の外周に嵌着された筒状の
外部導体１６と、これら中心導体１５及び外部導体１６
のそれぞれと一体に形成され、絶縁ボディ１１の底面板
１２の背面側に導出された端子１５Ａ、１６Ａとを具備
して構成される。

【０００４】端子１５Ａ、１６Ａは図１５に示したプリ
ント基板ＰＷに半田付けされ、絶縁ボディ１１の開口面
が携帯電話器ＰＯＮのケースの開口面に露出されて装着
される。図１６に示した同軸コネクタ１０は筒状の外部
導体１６を具備し、この外部導体１６の外周に相手の外
部アンテナ接続用コネクタ２１を構成する筒状コンタク
ト２４が嵌合し、外部導体１６と筒状コンタクト２４と
の電気的な接続が維持される。

【０００５】従って、嵌合及び離脱する際にコネクタ同
士の挿抜力によってプリント基板ＰＷには挿し付ける方
向の力と、剥離方向の力が加えられる。従って、これを
繰り返すことによりプリント基板ＰＷが傷むおそれがあ
る。このため、挿抜力を要しない同軸コネクタも各種考
えられている。例えば特許第２５８６３３４号公報、実
開昭６０−１２３６６６号公報、実開平７−２９７７２
号公報等に記載されるように、突き合わせるだけ（乗せ
るだけ）で電気的な接続状態を維持し、且つ取り上げる
だけで電気的接続状態を切り離すことができる同軸コネ
クタ乃至は同軸型の接触子が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】挿抜力を要しない同軸
コネクタであっても、従来の同軸コネクタはプリント基
板への実装は端子をプリント基板の伝導パターンに半田
付けして実装している。従って同軸コネクタをプリント
基板に実装する手間が多く掛かる欠点がある。また、プ
リント基板上のハンダ付け部分の数に対応して使用する
半田の量が増加するため、極力ハンダ付けする個所の数
を減らすことが要求されている。つまり、携帯電話器等
を廃棄処分した場合に、半田から鉛が溶け出すため環境
に悪い影響を与える。従ってハンダ付け部分の数を減ら
すことが要求されている。

【０００７】従って、同軸コネクタ或いはコネクタに限
らず他の部品でも極力無半田で実装できると都合が良
い。この発明の目的は各種の部品、特に装置のケースか
ら一部が露出して使用される部品（ケースによって位置
決めされる部品）を無半田でプリント基板に電気的に接
触状態を維持することができる圧接実装型部品とこの圧
接実装型部品の実装構造を提案しようとするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１で
は、絶縁樹脂材によって形成され、部品嵌合用の中空孔
と、この中空孔の一方の開口端側の周面からこの周面と
直交する方向に突出して形成されたフランジ部とを具備
した弾性保持具と、この弾性保持具に形成された中空孔
に嵌合して弾性保持具と一体化され、弾性保持具のフラ
ンジ部が形成されない側の開口端面からわずかに突出し
た複数のコンタクトを具備した被装着部品と、によって
構成した圧接実装型部品を提案する。

【０００９】この発明の請求項２では、請求項１記載の
圧接実装型部品において、被装着部品は装置のケースに
形成された開口部分に全面が挿入され、ケースの開口部
分によって位置決めされて使用される部品であることを
特徴とする圧接実装型部品を提案する。この発明の請求
項３では、請求項２記載の圧接実装型部品において、被
装着部品はコネクタであることを特徴とする圧接実装型
部品を提案する。

【００１０】この発明の請求項４では、請求項２又は３
記載の圧接実装型部品の何れかにおいて、被装着部品は
インピーダンス整合された同軸コネクタであることを特
徴とする圧接実装型部品。この発明の請求項５では、請
求項２、３、４記載の圧接実装型部品のいずれかにおい
て、被装着部品は相手コネクタとの結合及び切離し時に
挿抜力を発生しないコネクタであることを特徴とする圧
接実装型部品を提案する。

【００１１】この説明の請求項６では、請求項１乃至５
記載の圧接実装型部品の何れかにおいて、弾性保持具の
フランジ部に装置のケースの裏面を対接させ、被装着部
品の端子の突出面側にプリント基板を対接させ、ケース
とプリント基板との間に挟着力を与えることによって複
数のコンタクトをプリント基板に形成した配線導体に弾
性的に圧接させる構造とした圧接実装型部品実装構造を
提案する。

【００１２】

【作用】この発明による請求項１乃至５で提案した圧接
実装型部品によれば請求項６で提案するように、弾性保
持体の弾性を利用して端子をプリント基板に圧接させる
ことができるから、半田付けすることなく被装着部品の
端子をプリント基板に電気的に接続した状態に維持する
ことができる。

【００１３】また、請求項２で提案した圧接実装型部品
によれば、被装置部品はケースに形成した開口部に一部
が係合し、この開口部によって位置決めされるから、プ
リント基板への電気的接触状態を長期に渡って安定に維
持することができる。更に、請求項３で提案した圧接実
装型部品によれば被装着部品がコネクタで、このコネク
タが仮に相手のコネクタと接続し、離脱する際に挿抜力
が発生する構造のコネクタであっても、端子がプリント
基板に半田付けされていないため、この挿抜力によって
配線導体に無理な力が与えられないから、プリント基板
が傷むおそれはない。特に被装着部品が挿抜力を発生し
ないコネクタの場合（請求項５）には被装着部品とプリ
ント基板の間の接続を更に安定した接続状態に維持する
ことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１にこの発明の請求項１で提案
した圧接実装型部品の実施例を示す。図２は図１に示し
た圧接実装型部品に用いられる弾性保持具の一例を説明
するための断面図、図３は図１に示した圧接実装型部品
の実装構造を示す。図１に符号３０を付して示す部材は
被装着部品を示す。この被装着部品３０は例えば図１６
に示した構造のコネクタ、或いはコネクタ以外の各種の
部品、例えばパーソナルコンピュータ更にはその周辺機
器に実装される通信ポート用の発光素子と受光素子を備
えた光学部品、マイクロホン等の何れでもよい。

【００１５】図１に示す例では被装着部品３０は外周が
樹脂材によって形成され、ケースの開口部に面する断面
形状が角形断面形状、或いは丸形断形状のケースに格納
された部品である。被装着部品３０の背面例には複数の
端子３１Ａ、３１Ｂが突出して配置される。図１に示す
例では一対の端子３１Ａ、３１Ｂを突設した場合を示
す。端子３１Ａと３１Ｂは圧接力に対して弾性変形可能
なようにこの例ではＪ形に形成した場合を示す。

【００１６】被装着部品３０の周面には弾性保持具４０
を嵌着する。弾性保持具４０は例えばゴムのように比較
的弾性変形が可能な弾性樹脂材によって形成され、図２
に示すように保持すべき被装着部品３０の断面形状とほ
ぼ同一の断面形状を有する中空孔４１を具備した筒状体
によって構成される。筒状の一方の開口端側に周方向と
直交する方向に突出したフランジ部４２を具備する。図
１及び図２に示す例では１８０゜対向して一対のフラン
ジ部４２を形成した場合を示す。フランジ部４２には中
空孔４１の軸芯と同一方向に孔４３を形成し、この孔４
３にケース５０（図３参照）の裏面５１に突設したピン
５２を係合させ、弾性保持具４０を介して被装着部品３
０の位置をケース５０に固定する。

【００１７】被装着部品３０と弾性保持具４０との間に
係合部６０を設け、被装着部品３０を抜け止めすると共
に、端子３１Ａ、３１Ｂを弾性保持具４０の後端４４か
らわずかに例えば図１に示すＴ＝１ｍｍ程度突出させ
る。係合部６０は図１乃至図４に示す例では被装着部品
３０の外周に突設した突条３２と、弾性保持具４０の中
空孔４１の周面に形成した凹溝４５とによって構成した
場合を示す。突条３２と凹溝４５はそれぞれ後端側から
形成され、凹溝４５の終端４６（図２参照）に突条３２
の終端３３（図１参照）を係合させ、この係合によって
被装着部品３０が弾性保持具４０から前方に抜け出るこ
とを阻止すると共に、図３及び図４に示す実装時に端子
３１に対してプリント基板ＰＷに向かう圧力を発生さ
せ、その圧力を維持するように作用する。図１乃至図４
に示す実施例では被装着部品３０の周面に９０゜間隔に
４本の突条３２を形成し、これに合わせて弾性保持具４
０の内周にも４本の凹溝４５を形成した場合を示す。

【００１８】図３に示す実装構造はケース５０とプリン
ト基板ＰＷとの間に挟着力を与える前の状態を示す。こ
の状態では端子３１はプリント基板ＰＷの配線導体Ｐに
接触しているものの、弾性保持具４０の後端４４はプリ
ント基板ＰＷの板面からわずかに浮いている状態にあ
る。弾性保持具４０の後端４４とプリント基板ＰＷの板
面との間隔をＧで示す（図３参照）。Ｇは約１ｍｍ程度
あればよい。

【００１９】図４はケース５０とプリント基板ＰＷとの
間に挟着力を与えた場合を示す挟着力はプリント基板Ｐ
Ｗをネジ等でケース５０に向かって締めつけることによ
り発生させることができる。挟着力により、端子３１
Ａ、３１Ｂがわずかに弾性変形するが、その量はごくわ
ずかである。これに対し、弾性保持具４０は主にフラン
ジ部４２と係合部６０との間で圧縮変形し、弾性保持具
４０の下端側は被装着部品３０の周面を滑ってプリント
基板側に移動し、プリント基板ＰＷに接触する。

【００２０】弾性保持具４０のフランジ部４２の近傍
が、厚み方向に圧縮変形することにより、端子３１Ａ、
３１Ｂにはプリント基板ＰＷに向かう圧接力が弾性的に
印加される。以上説明したように、この発明の請求項１
又は２で提案した圧接実装型部品によれば端子３１Ａ、
３１Ｂとプリント基板ＰＷとの間には弾性保持具４０の
弾性変形によって発生する反力によって弾性的な接触圧
が与えられる。然も、被装着部品３０はケース５０によ
って位置決めされて固定されるため、プリント基板ＰＷ
の板面方向に対して移動することはない。従って、長期
に渡って端子３１Ａ、３１Ｂと配線導体Ｐとの接触状態
を維持することができる。

【００２１】図５乃至９は請求項３乃至５で提案する圧
接実装型部品の実施例を示す。つまり、この実施例は被
装着部品３０がコネクタであること、また、このコネク
タが同軸コネクタであること、更にはこのコネクタが挿
抜力を発生しないコネクタである場合の実施例を示す。
図５乃至図９において、図１乃至図４に示す部分と対応
する部分には同一符号を付して示す。図５に示す断面図
で明らかなように、この実施例では弾性保持具４０は後
端４４側に底面板４７を有し、この底面板４７に端子３
１Ａ、３１Ｂを貫通させ、弾性保持具４０に外部導体３
４と中心導体３５を支持した構造とした場合を示す。

【００２２】外部導体３４は金属板を円筒状に形成した
構造とされ、この円筒状の外部導体３４の外周に弾性保
持具４０を嵌着する。更にこの例では外部導体３４の周
面に切起し舌片を形成し、この切起し舌片を係合部６０
として利用した場合を示す。筒状の外部導体３４の中空
部分には絶縁材で形成した絶縁支持体３５を装着する。
この絶縁支持体３５には外部導体３４の軸芯と同一位置
に中心孔３５Ａが形成され、この中心孔３５Ａに中心導
体３６を嵌着する。中心導体３６には後端側に切起３６
Ａを形成し、この切起３６Ａによって中心導体３６は後
方に抜け出ることを阻止される。

【００２３】一方、外部導体３４の前端側は内側に折り
返され、その折り返した板を中心孔３５Ａに向かって絞
り込み、中心孔３５Ａに向かって漸次後方に近づくテー
パ面ＴＰを形成する。以上説明した外部導体３４と中心
導体３６及びこの間に介在する絶縁支持体３５とによっ
て同軸構造が構成され、外部導体３４と中心導体３６と
の間のインピーダンスが例えば５０Ωの特性インピーダ
ンスに整合される。

【００２４】外部導体３４の後端側には、この例では図
８に示すように９０゜間隔に３個の端子３１を突設す
る。外部導体３４と中心導体３６から突出した端子３１
は例えば金メッキされ、弾性保持具４０の後端４４から
わずかに突出して配置される。図６は平面図、図７は側
面図を示す。図６に示す平面図から明らかなように、こ
の実施例では弾性保持具４０は外形が角形の箱状とさ
れ、その上面側から底面板４７の間に円形の中空孔を形
成し、この中空孔の内部に外部導体３４を嵌合させた場
合を示す。

【００２５】図９及び図１０に実装構造を示す。図９及
び図１０には相手となるコネクタ２１を示す。つまり、
この例では図１５に示した携帯電話器ＰＯＮに、図５乃
至図８に示した圧接実装型部品を実装した場合を示す。
従って相手のコネクタ２１は図１５と同様に、車載用ア
ダプタ２０に実装された外部アンテナ接続用コネクタを
示す。従って、外部アンテナ用アダプタ２０に実装され
た外部アンテナ接続用コネクタ２１が下側に配置され、
携帯電話器ＰＯＮに実装した被装着部品３０が上側に位
置して使用される。

【００２６】図９は未接続の状態を示し、図１０は接続
時の状態を示す。被装着部品３０は弾性保持具４０の弾
性によって端子３１Ａ、３１Ｂがプリント基板ＰＷの配
線導体Ｐに圧接され、プリント基板ＰＷに対して電気的
に接触した状態を維持することは図１乃至図４で説明し
た実施例と同じである。外部アンテナ接続用コネクタ２
１も図９に示すように、筒状の外部導体２４と棒状の内
部導体２５とによって同軸構造とした場合を示す。外部
導体２４は第１外部導体２４Ａと第２外部導体２４Ｂと
によって構成される。第１外部導体２４Ａは第２外部導
体２４Ｂの内径よりわずかに小さい外径を有し、第２外
部導体２４Ｂの内部で摺動自在に配置される。

【００２７】内部導体２５も同様に第２内部導体２５Ｂ
の先端側に中空孔が形成され、この中空孔の内部に第１
内部導体２５Ａが摺動自在に配置される。これら第１外
部導体２４Ａと第２外部導体２４Ｂの間及び第１内部導
体２５Ａと第２内部導体２５Ｂの間にはそれぞれにコイ
ルスプリング２６を介挿し、第１外部導体２４Ａと第１
内部導体２５Ａを弾性的に突出した状態に維持させる。

【００２８】第１外部導体２４Ａと第１内部導体２５Ａ
が弾性的に突出した状態において、携帯電話器に装着さ
れた被装着部品３０が上から乗せられると、携帯電話器
の重量により第１外部導体２４Ａと、第１内部導体２５
Ａがコイルスプリング２６を圧縮変形させ、第１内部導
体２５Ａは被装着部品３０の中心導体３６に弾性的に接
触し、また第１外部導体２４Ａが被装着部品３０の外部
導体３４に弾性的に接触し、多少の震動に対してもその
接触状態を安定に維持するように動作する。

【００２９】図１１乃至図１３は図５乃至図１０で説明
した被装着部品３０にスイッチ機能を持たせた実施例を
示すつまり、この実施例では図１２に示すように筒状の
外部導体３４の一部を切開いてスリットを形成し、この
スリットの部分に接点部材３７を装着した場合を示す。
接点部材３７は外部導体３４とは絶縁して支持されるた
め、相手のコネクタ２１が接触することにより外部導体
３４と接点部材３７との間が相手のコネクタ２１の外部
導体、例えば図９、図１０に示した第１外部導体２４Ａ
によって導通され、接点信号を得ることができる。接点
信号により、例えばリレー或いは半導体スイッチ素子等
をオン、オフ制御し、アンテナ回路の切替等に利用する
ことができる。

【００３０】以上説明した実施例では被装着部品として
同軸コネクタを例示したが、同軸コネクタに限らず他の
一般的なコネクタ、例えば電源用コネクタ、音声信号用
コネクタ、パーソナルコンピュータに実装される各種の
コネクタ、等に適用できることは容易に理解できよう。
また、その他の被装着部品としては例えばマイクロホ
ン、受光素子と受光素子を備えたパーソナルコンピュー
タ或いはその周辺機器に実装される光学ポート用素子、
等に用いることもできることは容易に理解できよう。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
被装着部品の端子をプリント基板に半田付けしない構造
にしたから、被装着部品として例えば挿抜力が発生する
コネクタであってもプリント基板ＰＷの配線導体Ｐに無
理な力が掛かることはない。従ってプリント基板ＰＷを
短期間に破損させてしまう事故を起こす恐れはない。

【００３２】また、被装着部品の端子３１Ａ、３１Ｂ、
或いは３７Ａを弾性支持具４０の弾性によってプリント
基板ＰＷに圧接しているから、その接触状態は良好に維
持される。特に端子３１Ａ、３１Ｂ、３７Ａとその相手
の配線導体Ｐに金メッキ等を施すことにより、長期にわ
たって電気的な接触状態を良好に保持することができ
る。

【００３３】更に、被装着部品３０の一部がフランジ部
４２を具備した弾性保持具４０であるため、このフラン
ジ部４２に形成した孔４３をケースの裏側に突設したピ
ン５２に嵌合させ、その後はプリント基板ＰＷをケース
５０に結合させれば組立が完了するから、組立時に被装
着部品３０の装着に要する手間を少なくすることができ
る利点が得られる。

【００３４】更に注目すべきことは、プリント基板に用
いられる半田の量を少なくできることから、機器が廃棄
処分された場合でも鉛の流出量を抑えることがきる利点
も得られ、その効果は実用に供して頗る大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の請求項１で提案する圧接実装型部品
の一実施例を示す断面図。

【図２】図１に示した実施例に用いる弾性保持具の一実
施例を示す断面図。

【図３】図１に示したこの発明による圧接実装型部品の
実装時の初期状態を説明するための断面図。

【図４】図３に示した初期状態から挟着力を加えた状態
を説明するための断面図。

【図５】この発明による圧接実装型部品の具体的な実施
例としてコネクタを例示して説明する断面図。

【図６】図５の上部方向から見た平面図。

【図７】図６を側方から見た側面図。

【図８】図６の底部側から見た底面図。

【図９】図５乃至図８に示した圧接実装型部品の実用例
を説明するための断面図。

【図１０】図９と同様の断面図であり、図９は相手コネ
クタと未接続の状態を示し、図１０は接続時の様子を示
す。

【図１１】図５に示したこの発明による圧接実装型部品
の具体的実施例の他の例を説明するための断面図。

【図１２】図１１の平面図。

【図１３】図１１の底面図。

【図１４】図１１乃至図１３に示した具体的実施例の電
気的回路構造を説明するための接続図。

【図１５】従来の技術を説明するための断面図。

【図１６】図１５に用いたコネクタの構造を説明するた
めの断面図。

【符号の説明】

３０ 被装着部品 ３１Ａ、 ３１Ｂ、 ３７Ａ 端子 ３２ 突条 ４０ 弾性保持具 ４１ 中空孔 ４２ フランジ部 ４３ 孔 ４５ 凹溝 ５０ ケース ＰＷ プリント基板 ６０ 係合部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ａ、絶縁樹脂材によって形成され、部品
   嵌合用の中空孔と、この中空孔の一方の開口端側の周面
   からこの周面と直交する方向に突出して形成されたフラ
   ンジ部とを具備して構成された弾性保持具と、 Ｂ，この弾性保持具に形成された中空孔に嵌合して弾性
   保持具と一体化され、上記弾性保持具の上記フランジ部
   が形成されない側の開口端面から上記中空孔の軸芯と平
   行する方向にわずかに突出した複数のコンタクトを具備
   した被装着部品と、 によって構成された圧接実装型部品。
2. 【請求項２】 請求項１記載の圧接実装型部品におい
   て、上記被装着部品は上記装置のケースに形成された開
   口部分に前面が挿入され、ケースの開口部分によって位
   置決めされて使用される部品であることを特徴とする圧
   接実装型部品。
3. 【請求項３】 請求項２記載の圧接実装型部品におい
   て、上記被装着部品はコネクタであることを特徴とする
   圧接実装型部品。
4. 【請求項４】 請求項２又は３記載の圧接実装型部品の
   何れかにおいて、上記被装着部品はインピーダンス整合
   された同軸コネクタであることを特徴とする圧接実装型
   部品。
5. 【請求項５】 請求項２、３、４記載の、圧接実装型部
   品のいずれかにおいて、上記被装着部品は相手コネクタ
   との結合及び切離した挿抜力を発生しないコネクタであ
   ることを特徴とする圧接実装型部品。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５記載の圧接実装型部品の
   何れかにおいて、上記弾性保持具のフランジ部に装置の
   ケースの裏面を対接させ、上記被装着部品の端子の突出
   面側にプリント基板を対接させ、上記ケースとプリント
   基板との間に挟着力を与えることによって上記複数のコ
   ンタクトを上記プリント基板に形成した配線導体に弾性
   的に圧接させる構造とした圧接実装型部品実装構造。