JP2002329540A - 携帯電話の圧接型コネクタ及びその接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コネクタが斜めにセット等されることがな
く、コネクタの高さ寸法を小さくして導通経路を短縮
し、低荷重接続を実現できる携帯電話の圧接型コネクタ
及びその接続構造を提供する。 【解決手段】 携帯電話の液晶モジュールが実装される
ライトガイド１０に一体化されるハウジング２０と、ハ
ウジング２０の複数の貫通孔２３にそれぞれ挿入されて
ハウジング２０の裏面からスライド可能に露出する中空
の導電トーピン２８と、各導電トーピン２８内に嵌入さ
れてハウジング２０の表面からスライド可能に突出する
導電ヘッドピン３０とを備える。そして、各導電トーピ
ン２８と導電ヘッドピン３０の間にコイルばね３２を介
在し、各導電トーピン２８と導電ヘッドピン３０を弾圧
付勢してハウジング２０の両面からそれぞれ突出させ
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、携帯電話の圧接型
コネクタ及びその接続構造に関し、より詳しくは、携帯
電話の表示部に使用される液晶モジュール(ＣＯＧ、Ｃ
ＯＦ)と回路基板間の電気的な接続に使用される圧接型
コネクタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、携帯電話の液晶モジュールと電子
回路基板とを電気的に接続する場合には、図示しない
が、携帯電話を構成するライトガイドの取付孔に圧接型
コネクタを押圧嵌入し、この圧接型コネクタを液晶モジ
ュールと電子回路基板とに圧縮挟持させ、これら液晶モ
ジュールと電子回路基板とを導通するようにしている。
圧接型コネクタは、断面半小判形を呈した弾性エラスト
マーの湾曲した表面に複数本の導電金属ワイヤが並設さ
れ、この導電金属ワイヤが液晶モジュールと電子回路基
板とを導通する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来における携帯電話
の圧接型コネクタは、以上のようにライトガイドの取付
孔に別体の圧接型コネクタが単に押圧嵌入されるので、
押圧の態様等により、圧接型コネクタが斜めにセットさ
れたり、座屈したりするという大きな問題がある。ま
た、ライトガイドの取付孔は、その寸法に高精度が要求
されるので、加工がきわめて困難である。一方、近年の
携帯電話は、薄型化、小型化、軽量化が鋭意進められて
いるので、これに伴い圧接型コネクタの高さ寸法も小さ
くする必要がある。しかしながら、従来の圧接型コネク
タは、上記の通りに構成されているので、高さ寸法(５
ｍｍ程度)を小さくするのは実に困難であり、これによ
り導通経路の短縮を図ることもできない。さらに、圧接
型コネクタには、低荷重による接続が強く要望されてい
る。

【０００４】本発明は、上記に鑑みなされたもので、コ
ネクタが斜めにセット等されることがなく、コネクタの
高さ寸法を小さくして導通経路を短縮し、低荷重による
接続を実現することのできる携帯電話の圧接型コネクタ
及びその接続構造を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明にお
いては、上記課題を達成するため、ハウジングの貫通孔
に挿入されてハウジングの一面から露出する中空の導電
トーピンと、この導電トーピン内に嵌められて該ハウジ
ングの他面からスライド可能に突出する導電ヘッドピン
とを含んでなるものであって、上記ハウジングと少なく
とも液晶モジュールが実装されるライトガイドとを一体
化し、上記導電トーピンと上記導電ヘッドピンとの間
に、ばね部材を介在して少なくとも導電ヘッドピンを上
記ハウジングの他面方向に勢い付かせるようにしたこと
を特徴としている。

【０００６】なお、上記ハウジングの貫通孔の軸線に直
角な面に対して上記導電ヘッドピンの先端部を所定の角
度で傾斜させ、上記導電トーピン内に該導電ヘッドピン
を傾けた状態で接触させ、これら接触した導電トーピン
と導電ヘッドピンとを導通経路にすることができる。ま
た、上記導電トーピンと上記導電ヘッドピンの外周面か
ら上記ばね部材用の係止フランジをそれぞれ外方向に突
出させ、該導電トーピンの係止フランジに対向する該導
電ヘッドピンの係止フランジの対向面を上記貫通孔の軸
線に直角な面に対して所定の角度で傾斜させ、該導電ト
ーピン内に該導電ヘッドピンを傾けた状態で接触させる
とともに、これら接触した導電トーピンと導電ヘッドピ
ンとを導通経路にすることもできる。

【０００７】さらに、請求項４記載の発明においては、
上記課題を達成するため、相対向する電極の間に、請求
項１、２、又は３記載の携帯電話の圧接型コネクタを介
在して導通するようにしたことを特徴としている。

【０００８】ここで、特許請求の範囲におけるハウジン
グは、長方形、正方形、小判形等と自由に変更すること
ができる。導電トーピンは、ハウジングの一面から露出
するものであれば、突出していても良いし、ばね部材に
より突出してスライド可能でも良い。また、ライトガイ
ドは、液晶モジュールが最低限実装されれば良く、電気
音響部品(例えば、スピーカや各種のマイクロホン)やキ
ーパッド等の周辺接続部品が実装されるものでも良い。
ばね部材は、コイルばねが主であるが、同様の機能を期
待できるのであれば、他種類のばねを選択することも可
能である。さらに、携帯電話には、様々なタイプがある
が、いずれのタイプでも良い。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
ましい実施形態を説明すると、本実施形態における携帯
電話の圧接型コネクタは、図１ないし図１２に示すよう
に、携帯電話の液晶モジュール１が実装されるライトガ
イド１０の下部に内蔵して一体化されるハウジング２０
と、このハウジング２０の複数の貫通孔２３にそれぞれ
挿入されてハウジング２０の裏面からスライド可能に露
出する中空の導電トーピン２８と、各導電トーピン２８
内に嵌入されてハウジング２０の表面からスライド可能
に突出する導電ヘッドピン３０とを備え、各導電トーピ
ン２８と導電ヘッドピン３０との間にコイルばね３２を
介在し、同軸上の導電トーピン２８と導電ヘッドピン３
０とを弾圧付勢してハウジング２０の表裏両面からそれ
ぞれ突出させるようにしている。

【００１０】携帯電話の液晶モジュール１は、図６に示
すように、基本的には薄板形に形成され、その表面下部
にはガラス電極２が形成されており、このガラス電極２
には液晶用ＩＣドライバ３が装着されている。また、ラ
イトガイド１０は、図２ないし図５に示すように、基本
的には耐衝撃性等に優れる透明のポリカーボネート等を
使用して矩形に形成され、液晶モジュール用のセット部
１１が矩形に形成されており、上部と左右両側部とに
は、セット部１１を囲む液晶モジュール用の係止固定爪
１２がそれぞれ配設されている。ライトガイド１０は、
耐熱性、寸法安定性、成形性等に優れる汎用のエンジニ
アリングプラスチック、具体的にはＡＢＳ樹脂、ポリプ
ロピレン、塩化ビニル系樹脂、ポリエチレン等を使用し
て成形することも可能である。

【００１１】ハウジング２０は、図７(ａ) 、(ｂ)ない
し図１０に示すように、細長い一対の薄いプレート板２
１・２２が上下に重ねて積層されることにより平面長方
形に形成され、長手方向には小径の貫通孔２３が所定の
ピッチ(例えば、０．５〜１．２７ｍｍ)で横一列に並べ
て穿孔されている。各プレート板２１・２２は、耐熱
性、寸法安定性、成形性等に優れる汎用のエンジニアリ
ングプラスチック、具体的にはＡＢＳ樹脂、ポリカーボ
ネート、ポリプロピレン、塩化ビニル系樹脂、ポリエチ
レン等を使用して板形に成形されている。これらの材料
の中でも、透明のポリカーボネートが最適である。

【００１２】なお、ハウジング２０の一体化に際して
は、ライトガイド１０に別体のハウジング２０を内蔵す
る方法(図７(ａ)参照)でも良いが、ハウジング２０の少
なくとも一部であるプレート板２２をライトガイド１０
の一部として成形し、別途プレート板２１をライトガイ
ド１０に組み込むようにしても良い(図７(ｂ)参照)。

【００１３】各貫通孔２３は、図７(ａ)に示すように、
下方のプレート板２１に穿孔される縮径孔２４と、この
縮径孔２４の上方に段差を介して連続する拡径孔２５
と、上方のプレート板２２に穿孔されて下方のプレート
板２１の拡径孔２５に連続する拡径孔２６と、この拡径
孔２６の上方に段差を介して連続する縮径孔２７から形
成されている。

【００１４】各導電トーピン２８は、図７ないし図９に
示すように、ニッケルメッキや金メッキが施された導電
性の材料、例えば銅、真鍮、アルミニウム等を使用して
断面略Ｕ字の有底円筒形に形成されている。この中空の
導電トーピン２８の底面は、下方のプレート板２１の底
面から突出し、電子回路基板４０の電極４１にハンダ層
やＡＣＦ等を介し接続されて導通を確実化する。導電ト
ーピン２８の外周面からはリング形の係止フランジ２９
が半径外方向に突出し、この係止フランジ２９がプレー
ト板２１の縮径孔２４と拡径孔２５との段差部に係止す
ることにより、導電トーピン２８の下降や脱落が有効に
規制される。

【００１５】各導電ヘッドピン３０は、図７ないし図１
２に示すように、金メッキされた導電性の材料、例えば
銅、真鍮、アルミニウム等を使用して基本的には円柱形
に形成されている。この導電ヘッドピン３０の外周面か
らはリング形の係止フランジ３１が半径外方向に突出
し、この係止フランジ３１がプレート板２２の拡径孔２
６と縮径孔２７との段差部に係止することにより、導電
ヘッドピン３０の抜け等が規制される。導電ヘッドピン
３０の上部は、上方のプレート板２２から(例えば、
０．１〜１．５ｍｍ、好ましくは０．１〜１．０ｍｍ程
度)突出し、液晶モジュール１の電極４に弾接して導通
を確保する。導電ヘッドピン３０の先端部である上端面
は、貫通孔２３の軸線に直角な面に対して３°〜３０°
の角度θ、好ましくは１０°〜２０°の角度θ、より好
ましくは約１５°の角度θで斜めに傾斜し、中心部から
半径外方向にずれた部分が液晶モジュール１の電極４に
弾接する。

【００１６】さらに、各コイルばね３２は、りん青銅、
銅、ステンレス、ベリリウム銅、ピアノ線、あるいはこ
れらの線条に金メッキを施した金属細線等を使用して形
成され、導電トーピン２８と導電ヘッドピン３０に嵌通
されてこれらの係止フランジ２９・３１間に介在され
る。このコイルばね３２は、直径３０〜１００μｍ、好
ましくは３０〜８０μｍの直径を有する金属細線が例え
ば５０μｍの等ピッチで巻回されることにより簡易な構
成に形成され、例えば０．５ｍｍの圧縮時に３０〜６０
ｇの荷重を発生させる。コイルばね３２の径を３０〜１
００μｍの範囲とするのは、この範囲を選択すれば、低
コストや低荷重接続の実現が容易となるからである。コ
イルばね３２の圧縮時における荷重は、接続状況に応じ
て適宜選択される。

【００１７】各コイルばね３２の長さとしては、０．５
〜３．０ｍｍ、好ましくは１．０〜１．５ｍｍ程度が良
い。この範囲であれば、外部からのノイズによる悪影響
を回避し、弾性特性を維持することが可能になるからで
ある。

【００１８】上記構成において、液晶モジュール１と電
子回路基板４０とを導通する場合には、ライトガイド１
０のセット部１１に液晶モジュール１を係止固定爪１２
で実装し、反対側の導電トーピン２８側から電子回路基
板４０をアッセンブリすれば良い(図７参照)。すると、
ライトガイド１０から突出していた導電トーピン２８と
導電ヘッドピン３０とがコイルばね３２に抗しそれぞれ
後退して接近し、導電トーピン２８の内周面に導電ヘッ
ドピン３０の周面がごく僅かに傾斜した状態で接触し、
これら接触した導電トーピン２８と導電ヘッドピン３０
が高抵抗の原因となるコイルばね３２を介することな
く、電流の導通経路を形成して液晶モジュール１と電子
回路基板４０とを導通させる。

【００１９】上記構成によれば、ライトガイド１０の取
付孔に別体の圧接型コネクタを押圧嵌入するのではな
く、ライトガイド１０と圧接型コネクタとを一体化する
ので、圧接型コネクタが斜めにセットされたり、座屈し
たりするおそれをきわめて有効に抑制防止することがで
き、しかも、携帯電話に対する組み込みがきわめて容易
となり、コストを削減することもできる。また、ライト
ガイド１０に取付孔を設ける必要がないから、高精度の
取付孔を設ける作業を確実に省略することができる。ま
た、導電ヘッドピン３０とコイルばね３２とを一体化
し、導電トーピン２８内に導電ヘッドピン３０を往復動
可能に嵌入するので、高さ寸法を著しく小さく(例え
ば、１．５０〜２．００ｍｍ程度)することができ、こ
れにより導通経路を短縮することができる。

【００２０】また、導電ヘッドピン３０の上端面を所定
の角度θで傾斜させることにより、導電トーピン２８に
導電ヘッドピン３０を垂直ではなく、重心位置が移動し
た傾斜状態で接続時に接触させるので、接触不良を防止
し、導電トーピン２８と導電ヘッドピン３０とで低抵抗
の導通経路を形成することが可能になる。したがって、
長いコイルばね３２を導通経路とする場合と異なり、導
通経路を短縮してインダクタンスの著しい低下、すなわ
ち優れた高周波特性を実現することが可能になる。具体
的には、従来の１／３程度の安定した低抵抗や低荷重接
続(例えば、３０〜６０ｇ／ピン程度)が大いに期待で
き、これを通じて液晶モジュール１の破損を抑制するこ
とができる。

【００２１】また、導電トーピン２８内を導電ヘッドピ
ン３０が接触した状態で擦り動くので、簡易な構成で接
触部分に付着した塵埃、酸化皮膜を速やかに除去するク
リーニング効果を得ることができる。さらに、導電トー
ピン２８と導電ヘッドピン３０の係止フランジ２９・３
１にコイルばね３２を支持させるので、組み付けが極め
て容易となる。さらにまた、一対のプレート板２１・２
２で導電部分を上下から挟んで圧接型コネクタを組み立
てるので、簡易な構成で導電トーピン２８、導電ヘッド
ピン３０、コイルばね３２の位置ずれ、脱落、抜け等を
きわめて有効に抑制防止することができる。

【００２２】次に、図１３は本発明の第２の実施形態を
示すもので、この場合には、各導電ヘッドピン３０の係
止フランジ３１における導電トーピン２８の係止フラン
ジ２９に対向する対向面３１ａ、すなわち下面を傾斜さ
せるようにしている。係止フランジ３１の対向面３１ａ
は、貫通孔２３や導電ヘッドピン３０の軸線に直角な面
に対して所定の角度θで傾斜している。具体的には、３
°〜３０°の角度θ、好ましくは１０°〜２０°の角度
θ、より好ましくは約１５°の角度θで斜めに傾斜して
いる。また、導電ヘッドピン３０の上部は、円錐形に形
成されて上方のプレート板２２から(例えば、０．１〜
１．５ｍｍ、好ましくは０．１〜１．０ｍｍ程度)突出
し、液晶モジュール１の電極４に弾接して導通を確保す
る。その他の部分については、上記実施形態と同様であ
るので説明を省略する。

【００２３】本実施形態においても上記実施形態と同様
の作用効果が期待でき、しかも、係止フランジ３１の下
面を所定の角度θで傾ければ、各導電ヘッドピン３０の
回転を規制してピッチの不揃いを有効に抑制防止するこ
ともできる。この点を説明すると、係止フランジ３１の
下面を所定の角度θで傾斜させることなく、導電ヘッド
ピン３０の上端面を斜めに傾斜形成した場合には、各導
電ヘッドピン３０が回転しやすくなる。したがって、導
電ヘッドピン３０の回転に伴い、尖った最上端部が前後
左右に位置ずれし、結果として隣接する導電ヘッドピン
３０の上端面とのピッチが変わり、導通に不都合を生じ
るおそれが少なくない。

【００２４】これに対し、本実施形態によれば、係止フ
ランジ３１の下面を一方向に傾斜させて方向性を付与
し、これにコイルばね３２の端部を斜めに沿わせて強く
圧接するので、各導電ヘッドピン３０が滑りにくく、回
転しにくくなる。したがって、導電ヘッドピン３０の尖
った最上端部が前後左右に位置ずれすることがなく、隣
接する導電ヘッドピン３０とのピッチが変わったり、導
通に不都合を生じるおそれがない。

【００２５】次に、図１４は本発明の第３の実施形態を
示すもので、この場合には、各導電ヘッドピン３０の係
止フランジ３１における導電トーピン２８の係止フラン
ジ２９に対向する対向面３１ａを傾斜させ、導電ヘッド
ピン３０の上部を略半球形に湾曲形成して上方のプレー
ト板２２から突出させるようにしている。その他の部分
については、上記実施形態と同様であるので説明を省略
する。本実施形態においても上記実施形態と同様の作用
効果が期待できるのは明らかである。

【００２６】次に、図１５は本発明の第４の実施形態を
示すもので、この場合には、各導電トーピン２８の係止
フランジ２９に対向する導電ヘッドピン３０の係止フラ
ンジ３１の下面に、断面略Ｚ字の段差部３３を区画形成
し、各導電トーピン２８の係止フランジ２９と係止フラ
ンジ３１の段差部３３の間にコイルばね３２を介在し、
このコイルばね３２で導電ヘッドピン３０をハウジング
２０の上面方向に弾圧付勢するようにしている。その他
の部分については、上記実施形態と同様であるので説明
を省略する。

【００２７】本実施形態においても、上記実施形態と同
様の作用効果が期待でき、しかも、係止フランジ３１の
下面に凹凸の段差部３３を形成し、これにコイルばね３
２の端部を強く圧接して噛み合わせるので、各導電ヘッ
ドピン３０が滑りにくく、回転しにくくなる。したがっ
て、導電ヘッドピン３０の最上端部が傾斜して尖ってい
る場合、最上端部が前後左右に位置ずれすることがな
く、隣接する導電ヘッドピン３０とのピッチが変わった
り、導通に不都合を生じるおそれがない。さらに、係止
フランジ３１の下面を所定の角度θで傾斜させることが
できない場合にきわめて有益である。

【００２８】なお、上記実施形態では液晶モジュール１
のみが実装されるライトガイド１０について説明した
が、なんらこれに限定されるものではない。例えば図１
に示すように、音響部品やキーパッド(フィルム状接点)
等からなる部品のアッセンブリ性を考慮した樹脂一体形
態のライトガイド１０を成形し、係る部品と回路基板間
の電気的な接続に、ライトガイド１０の他の圧接型コネ
クタを使用して部品点数の削減を図ることも可能であ
る。また、上記実施形態ではハウジング２０の長手方向
に貫通孔２３を横一列に並べたものを示したが、二列、
三列、四列等と配列を自由に変更することができる。ま
た、導電トーピン２８と導電ヘッドピン３０の数は適宜
増減することができる。

【００２９】また、上記実施形態では断面Ｕ字で有底円
筒形の導電トーピン２８を示したが、なんらこれに限定
されるものではない。例えば、中空の導電トーピン２８
を有底角筒形等に形成したり、導電トーピン２８の底部
を円錐形、円錐台形、断面略半円形等と適宜変更するこ
とができる。また、製造時に導電トーピン２８の底部に
孔を開け、この孔を利用して導電トーピン２８の内部に
金メッキを施せば、簡単に金メッキ処理することができ
る。さらに、導電トーピン２８の外周面上部等からフラ
ンジ２９を外方向に突出させても良い。さらにまた、導
電ヘッドピン３０を角柱形等としたり、中実ではなく中
空に形成しても良い。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、コネクタ
が斜めにセット等されるのを有効に抑制防止することが
できるという効果がある。また、コネクタの高さ寸法を
小さくして導通経路を短縮し、低荷重による電気的な接
続を実現することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る携帯電話の圧接型コネクタの実施
形態における携帯電話を示す説明図である。

【図２】本発明に係る携帯電話の圧接型コネクタの実施
形態におけるライトガイドと液晶モジュールの組み合わ
せ状態を示す説明図である。

【図３】図２の側面図である。

【図４】本発明に係る携帯電話の圧接型コネクタ及びそ
の接続構造の実施形態におけるライトガイドを示す説明
図である。

【図５】図４の側面図である。

【図６】本発明に係る携帯電話の圧接型コネクタ及びそ
の接続構造の実施形態における液晶モジュールを示す説
明図である。

【図７】本発明に係る携帯電話の圧接型コネクタ及びそ
の接続構造の実施形態を示す要部説明図で、(ａ)図はラ
イトガイドに別体のハウジングを内蔵した状態を示す断
面説明図、(ｂ)図はハウジングのプレート板をライトガ
イドの一部として成形し、別のプレート板をライトガイ
ドに組み込む状態を示す断面説明図である。

【図８】本発明に係る携帯電話の圧接型コネクタの実施
形態を示す一部断面説明図である。

【図９】図８の側面図である。

【図１０】図８の平面図である。

【図１１】本発明に係る携帯電話の圧接型コネクタ及び
その接続構造の実施形態における導電ヘッドピンを示す
説明図である。

【図１２】図１１の平面図である。

【図１３】本発明に係る携帯電話の圧接型コネクタの第
２の実施形態を示す要部断面説明図である。

【図１４】本発明に係る携帯電話の圧接型コネクタ及び
その接続構造の第３の実施形態における導電ヘッドピン
を示す説明図である。

【図１５】本発明に係る携帯電話の圧接型コネクタ及び
その接続構造の第４の実施形態における導電ヘッドピン
を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 液晶モジュール ４ 電極 １０ ライトガイド ２０ ハウジング ２３ 貫通孔 ２８ 導電トーピン ２９ 係止フランジ ３０ 導電ヘッドピン ３１ 係止フランジ ３１ａ 対向面 ３２ コイルばね(ばね部材) ３３ 段差部 ４０ 電子回路基板 ４１ 電極

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングの貫通孔に挿入されてハウジ
   ングの一面から露出する中空の導電トーピンと、この導
   電トーピン内に嵌められて該ハウジングの他面からスラ
   イド可能に突出する導電ヘッドピンとを含んでなる携帯
   電話の圧接型コネクタであって、 上記ハウジングと少なくとも液晶モジュールが実装され
   るライトガイドとを一体化し、上記導電トーピンと上記
   導電ヘッドピンとの間に、ばね部材を介在して少なくと
   も導電ヘッドピンを上記ハウジングの他面方向に勢い付
   かせるようにしたことを特徴とする携帯電話の圧接型コ
   ネクタ。
2. 【請求項２】 上記ハウジングの貫通孔の軸線に直角な
   面に対して上記導電ヘッドピンの先端部を所定の角度で
   傾斜させ、上記導電トーピン内に該導電ヘッドピンを傾
   けた状態で接触させ、これら接触した導電トーピンと導
   電ヘッドピンとを導通経路にするようにした請求項１記
   載の携帯電話の圧接型コネクタ。
3. 【請求項３】 上記導電トーピンと上記導電ヘッドピン
   の外周面から上記ばね部材用の係止フランジをそれぞれ
   外方向に突出させ、該導電トーピンの係止フランジに対
   向する該導電ヘッドピンの係止フランジの対向面を上記
   貫通孔の軸線に直角な面に対して所定の角度で傾斜さ
   せ、該導電トーピン内に該導電ヘッドピンを傾けた状態
   で接触させるとともに、これら接触した導電トーピンと
   導電ヘッドピンとを導通経路にするようにした請求項１
   記載の携帯電話の圧接型コネクタ。
4. 【請求項４】 相対向する電極の間に、請求項１、２、
   又は３記載の携帯電話の圧接型コネクタを介在して導通
   するようにしたことを特徴とする携帯電話の圧接型コネ
   クタの接続構造。