JP2002056914A - 電気的接続装置および接続ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型化できるとともに接触不良や構成部品の
焼損を確実に防止できる構成を備えた電気的接続装置お
よび接続ユニットをを得る。 【解決手段】 対向する接点同士の間に配置されて該接
点同士を接続するための電気的接続装置において、上記
接点の一方に対して垂直方向で接続された状態で設けら
れ、内部に空間部を有する端子部３と、上記端子部３内
に挿通されて摺動可能に支持され、端部が上記接点の他
方に接続可能なピン端子４と、上記端子部３内に配置さ
れ、上記ピン端子４を上記接点の他方に向けて押圧付勢
する弾性体５とを備え、上記端子部３には、上記端子部
３の接続方向に対して傾斜したピン端子挿通部３Ｂが設
けられ、上記ピン端子４は内部に上記弾性体５の延長方
向一端を収容可能な空洞部４Ａが設けられていることを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気的接続装置に
関し、さらに詳しくは、対向する接点同士に対して弾性
的に接触して電路を構成するために用いられるコネクタ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】対向するプリント基板同士あるいはプリ
ント基板とコンポーネントとの間の電気的接続に用いら
れる部材としてコネクタがある。コネクタの構成には、
プラグとジャックとを組み合わせて挿抜できる構造のも
のの他に、対向する接点同士に常時接触してリード線の
代わりに接点同士を電気的接続するピン型コネクタがあ
る。ピン型コネクタは、ホルダ内にその軸方向で摺動可
能なピン端子を配置し、このピン端子間に配置されたコ
イルバネによって常時ピン端子を上記接点に圧接させる
習性を付与した構成を備えている（例えば、特開平４−
２７０９６７号公報）。

【０００３】図３は、上記ピン型コネクタの一般的な構
成を示す図であり、同図において、ピン型コネクタ１０
は、ホルダ１１内に装填されたチューブ１２内でその軸
方向両端に配置された摺動可能なピン端子１３を備え
る。このピン端子１３は、端子同士の対向面に配置され
るバネ１４によって突出習性を付与されてチューブ１２
の内面に接触しながら移動することができ、互いに対向
する、例えば、プリント基板１５、１５’に形成される
導電端子に接触する。このように、ピン端子１３がバネ
１４によって付勢される構成を備えたコネクタはスプリ
ングコネクタを構成する。スプリングコネクタにおける
ピン端子１３は、チューブ１２の内面に接触しながら摺
動することができる大きさを備えており、プリント基板
１５、１５’の導電端子に接触することで、他方のプリ
ント基板の端子パターンへの導電路の一部を構成する。

【０００４】一方、図３に示した構成とは別に、図４に
示す構成のピン型コネクタもある。図４に示す構成は、
チューブ（便宜上、符号１２’で示す）自身が端子の一
部をなし、さらに、ピン端子（便宜上、符号１３’で示
す）は図４の場合と違って１個だけ設けられる。ピン端
子１３’の底面は傾斜面とされ、チューブ１２’の内部
に配置されたバネ（便宜上、符号１４’で示す）により
押圧される。このような構成においては、ピン端子１
３’の底面において、バネ１４’からの弾性力が作用す
ると、ピン端子１３’に側方への付勢力が生じ、ピン端
子１３’の周面の一部が確実にチューブ１２’の内面に
接触することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図３および図
４に示した構成には次にような問題がある。 （１）ピン端子１３，１３’はその底面にバネが接触す
る構成であるので、対向する電装部品間の距離を小さく
することができない。つまり、図３に示したプリント基
板１５，１５’の場合、スプリングコネクタにおけるピ
ン端子１３がプリント基板１５、１５’の端子パターン
に対して圧接するためにはバネ１４からの反力が必要と
なる関係上、バネ１４の長さを極端に短くすることはで
きない。このため、バネ１４の両端に位置するピン端子
１３を摺動可能に収容するチューブ１２の長さも短くす
ることができない。従って、チューブ１２が装填される
ホルダ１６の長さも短くできないことから、プリント基
板１５、１５’同士の対向間隔（Ｓ）も小さくできず、
これらプリント基板１５、１５’が実装される電装装置
の丈が大きくなってしまうことになる。電装装置によっ
ては、プリント基板を幾重にも対向配置する構成を要す
るものもあり、この場合には、電装装置の丈が嵩張るこ
とでコンパクトな構造を得にくいという問題が生じる。 （２）ピン端子１３，１３’とチューブ１２の内面との
接触部に異物が混入するとこれら両者間での配置される
バネ１４、１４’に向けて電流が流れることにより、バ
ネの焼損にが発生する虞がある。つまり、ピン端子１
３，１３’とこれに接触するチューブ１２，１２’の内
面とは通常の電路として機能するが、異物混入によりそ
の電路が断たれると、ピン端子１３，１３’に接触する
バネ１４に電流が流れ、バネ１４，１４’を介してチュ
ーブ１２，１２’の他の部分に電路が構成されてしま
う。このため、バネ１４、１４’には、通常流れること
のない電流が流れることで発熱し、焼損することがあ
る。特に、大きな電流が流れる電源装置、例えば、携帯
電話などでは、この現象が顕著となる。 （３）図４に示した構成において、ピン端子１３’とチ
ューブ１２’との接触を確実にする際には、ピン端子１
３’に特別な加工が必要となり、加工コストの上昇を招
く。つまり、ピン端子１３’の底面は傾斜面とされ、側
方への付勢力が作用するが、近年、小型化の傾向にある
ピン型コネクタは、その構成部品の一つであるピン端子
１３’も小型化される関係上、底面への特殊な加工は簡
単ではない。

【０００６】本発明の目的は、上記従来の電気的接続装
置およびこれを用いた接続ユニットにおける問題に鑑
み、小型化できるとともに接触不良や構成部品の焼損を
確実に防止できる構成を備えた電気的接続装置および接
続ユニットを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、対向する接点同士の間に配
置されて該接点同士を接続するための電気的接続装置に
おいて、上記接点の一方に対して垂直方向で接続された
状態で設けられ、内部に空間部を有する端子部と、上記
端子部内に挿通されて摺動可能に支持され、端部が上記
接点の他方に接続可能なピン端子と、上記端子部内に配
置され、上記ピン端子を上記接点の他方に向けて押圧付
勢する弾性体とを備え、上記端子部には、上記端子部の
接続方向に対して傾斜したピン端子挿通部が設けられ、
上記ピン端子は内部に上記弾性体の延長方向一端を収容
可能な空洞部が設けられることを特徴とする。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の電
気的接続装置において、上記端子部には、上記弾性体の
延長方向他端を収容可能な絶縁性受け部材が配置される
ことを特徴とする。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の電気的接続装置において、上記ピン端子は、上記
端子部に対して上記弾性体による付勢方向と該端子部に
おけるピン端子挿通部の傾斜方向との合成により発生す
る水平方向への移動が可能であることを特徴とする。

【００１０】請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の
うちの一つに記載の電気的接続装置を用いることを特徴
とする。

【００１１】

【作用】請求項１および３記載の発明では、端子部に設
けられるピン端子挿通部においてピン端子がその傾斜方
向に摺動する際にその摺動方向での分力によってピン端
子挿通部に圧接することができる。しかも、ピン端子内
部には弾性体を収容できる空洞部が設けられているの
で、弾性体の長手方向の一部をピン端子の長さにオーバ
ーラップさせることができる。これにより、ピン端子が
ピン端子挿通部に対して圧接できるとともに弾性体の蓄
勢弾力を確保できる弾性体の長さを得ながらピン端子お
よび弾性体を含む接点間の距離を短くすることができ
る。

【００１２】請求項２記載の発明では、弾性体の延長方
向他端が絶縁性受け部材に配置されるので、弾性体を介
した電路が構成されない。これにより、弾性体を不導通
部材とすることができる。

【００１３】請求項４記載の発明では、ピン端子の空洞
部に弾性体の一部を入り込ませることで対向する接点間
で弾性体が占有するスペースをピン端子の一部に共有さ
せることができるので、対向する接点間での占有スペー
スを小さくして接点間での距離を短くすることができ
る。しかも、ピン端子が摺動する際には、ピン端子挿通
部の傾斜方向に移動する際に発生する分力によって水平
方向に移動することができる。これにより、端子部のピ
ン端子挿通部に対して圧接するとともに、接点での摺擦
クリーニングができ、コンパクトな構造でしかも良好な
導通状態を得ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面において本発明の実施
の形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態を説明
するための電気的接続装置の実施例を示す図であり、同
図において電気的接続装置をなすコネクタ１は、携帯電
話の電源パックＰとこの電源パックから給電を受ける電
装基板Ｐ’とからなる接続ユニットに用いられる。図１
においてコネクタ１は、電装基板Ｐ’に取り付けられる
ホルダ２内に収納されており、ホルダ２の内部に設けら
れる端子部３と、この端子部３内に挿嵌されて摺動可能
なピン端子４と、図１には図示されないが、図２に示す
ように、ピン端子４を常時外側に向けて押圧付勢する弾
性体５とを備える。

【００１５】図２において端子部３は、金属などを用い
た有底筒状部材の導電体で構成され、底部３Ａを上面と
した状態で下部に位置する開口端を電装基板Ｐ’に形成
される接点（図示されず）に対して垂直方向（便宜上、
符号Ｈで示す）に軸線を平行させて半田付けなどにより
固定される。端子部３における底部３Ａには、内側に向
けて絞り込まれた筒状のピン端子挿通部３Ｂが設けら
れ、ピン端子挿通部３Ｂは、接点に対する接続方向であ
る垂直方向に相当する軸線方向に対して軸線方向（便宜
上、符号Ｈ’で示す）が傾斜（便宜上、図２において傾
斜角をθで示す）させてある。

【００１６】ピン端子挿通部３Ｂに挿通されるピン端子
４は、内部に空洞部４Ａが形成され、端子部３から外部
に突出する頭部が電源パックＰの接点Ｐ１に接触する。
端子ピン４の内部にはコイルバネなどの弾性体５がその
延長方向一端を収容され、延長方向他端は端子部３の開
口端側に位置して電装基板Ｐ’に載置される絶縁性受け
部材６に収容される。ピン端子４は、弾性体５の付勢に
より電源パックＰの接点Ｐ１に圧接する習性が付与さ
れ、かつ、端子部３のピン端子挿通部３Ｂの傾斜方向に
沿って摺動できる。

【００１７】本実施例は以上のような構成であるから、
端子部３に対して開口端側からピン端子４が挿入され、
弾性体５が延長方向一端をピン端子４の空洞部４Ａ内
に、そして延長方向他端が絶縁性受け部材６にそれぞれ
支持される。ピン端子４は、空洞４Ａ内に一端を配置さ
れる弾性体５からの付勢力が端子部３の接続方向と同じ
垂直方向であるのに対して、摺動方向がピン端子挿通部
３Ｂの傾斜方向になるので、摺動する際には垂直方向と
傾斜方向との合成方向に変位する。このため、垂直方向
に押圧されながら傾斜方向に移動することにより、垂直
方向（Ｈ）に対してピン端子４の軸線がピン端子挿通部
３Ｂの傾斜角度に応じて傾き（図２中、符号θ１で示
す）、弾性体５の付勢方向とピン端子挿通部３Ｂの傾斜
角とが合成された際に得られる分力方向の一つである水
平方向にも移動成分が発生する。これによってピン端子
挿通部３Ｂに圧接することができると共に、接触対象で
ある電源パックＰの接点Ｐ１を摺擦してワイピングを行
うことができる。これにより、端子部３とピン端子４と
の接触状態が確実になると共に、接点Ｐ１に生じる酸化
膜や硫化膜を掻き取って良好な導通状態を得ることがで
きる。

【００１８】ピン端子４は、対向する電源パックＰの接
点Ｐ１に対して圧接することが良好な導通状態を得るた
めに必要であるが、このためには弾性体５のストローク
を十分なものとすることが重要となる。本実施例では、
ピン端子４の空洞部４Ａ内に弾性体５の一部が入り込ん
で、即ち、ピン端子４が占有するスペース内に弾性体の
一部をオーバーラップさせるので、必要なストロークを
確保しながらピン端子４の頭部から端子部３の開口端ま
での距離を短くすることができる。

【００１９】弾性体５は、延長方向他端が絶縁性受け部
材６によって支持されるので、その延長方向に不導通部
が位置することになる。これにより、弾性体５には電流
が流れることがなく、電流が流れた場合に発生する発熱
による焼損を防がれる。

【００２０】本実施例によれば、弾性体５がその延長方
向一端をピン端子４の空洞部４Ａ内に位置するだけで装
填できるので、ピン端子４の押圧に最適な状態となるよ
うな位置決めが簡単に行えることになる。さらに、絶縁
性受け部材６は、その頂部を端子部３におけるピン端子
挿通部３Ｂの下端部と衝合させる関係とした場合には、
端子部３が電装基板Ｐ’の接点に固定されると絶縁性受
け部材６の保持が行えるので、絶縁性受け部材６に対す
る特別な固定手段を設ける必要がなくなり部品点数の低
減化が可能になる。

【００２１】

【発明の効果】請求項１および３記載の発明によれば、
端子部に挿通されるピン端子に空洞部が設けられ、その
空洞部に弾性体の一部が入り込ませてあるので、ピン端
子の摺動に必要なストロークを少なくすることなくピン
端子の頭部から端子部の下面までの距離、換言すれば、
対向する接点間の距離を短くすることが可能になる。し
かも、ピン端子が摺動する際には、弾性体の付勢方向と
ピン対し挿通部の傾斜方向とにより接点を摺擦できる水
平方向に移動させることができるので、ピン端子挿通部
の内面に対してピン端子の水平方向、換言すれば側方へ
の移動により圧接させることができると共に、接点での
不純物を除去することも可能になる。

【００２２】請求項２記載の発明によれば、弾性体がそ
の延長方向の一部を絶縁性受け部材により支持されるの
で、弾性体への電路が遮断され、弾性体への電流が流れ
ないようにできる。これにより、弾性体に電流が流れた
場合に発生する発熱による焼損を確実に防止することが
可能になる。

【００２３】請求項４記載の発明によれば、ピン端子の
空洞部に弾性体の一部を入り込ませることで対向する接
点間で弾性体が占有するスペースをピン端子の一部に共
有させることができるので、対向する接点間での占有ス
ペースを小さくして接点間での距離を短くすることがで
きる。しかも、ピン端子が摺動する際には、ピン端子挿
通部の傾斜方向に移動する際に発生する分力によって水
平方向に移動することができる。これにより、端子部の
ピン端子挿通部に対して圧接するとともに、接点での摺
擦クリーニングができ、コンパクトな構造でしかも良好
な導通状態を得ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例による電気的接続装置を用いた接
続ユニットの位置例を示す図である。

【図２】図１に示す電気的接続装置に相当するコネクタ
の内部構造を説明するための断面図である。

【図３】電気的接続装置の一例を示す図である。

【図４】電気的接続装置の他の例を示す図であり、
（ａ）〜（ｃ）はピン端子の移動状態をそれぞれ示す。

【符号の説明】

１ 電気的接続装置をなすコネクタ ２ ホルダ ３ 端子部 ３Ａ 底部 ３Ｂ ピン端子挿通部 ４ ピン端子 ４Ａ 空洞部 ５ コイルバネを用いた弾性体 ６ 絶縁性受け部材 Ｈ 端子部の接続方向に相当する垂直方向線 Ｈ’ ピン端子の設置方向線 θ ピン端子挿通部の形成角度 θ１ ピン端子の傾斜角度

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向する接点同士の間に配置されて該接
   点同士を接続するための電気的接続装置において、 上記接点の一方に対して垂直方向で接続された状態で設
   けられ、内部に空間部を有する端子部と、 上記端子部内に挿通されて摺動可能に支持され、端部が
   上記接点の他方に接続可能なピン端子と、 上記端子部内に配置され、上記ピン端子を上記接点の他
   方に向けて押圧付勢する弾性体とを備え、 上記端子部には、上記端子部の接続方向に対して傾斜し
   たピン端子挿通部が設けられ、上記ピン端子は内部に上
   記弾性体の延長方向一端を収容可能な空洞部が設けられ
   ていることを特徴とする電気的接続装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電気的接続装置におい
   て、 上記端子部には、上記弾性体の延長方向他端を収容可能
   な絶縁性受け部材が配置されていることを特徴とする電
   気的接続装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の電気的接続装置
   において、 上記ピン端子は、上記端子部に対して上記弾性体による
   付勢方向と該端子部におけるピン端子挿通部の傾斜方向
   との合成により発生する水平方向への移動が可能である
   ことを特徴とする電気的接続装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のうちの一つに記載の電
   気的接続装置を用いることを特徴とする接続ユニット。