JP2003264024A - コネクター - Google Patents

コネクター

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JP2003264024A
JP2003264024A JP2002064570A JP2002064570A JP2003264024A JP 2003264024 A JP2003264024 A JP 2003264024A JP 2002064570 A JP2002064570 A JP 2002064570A JP 2002064570 A JP2002064570 A JP 2002064570A JP 2003264024 A JP2003264024 A JP 2003264024A
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JP
Japan
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pin
connector
coil spring
hole
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JP2002064570A
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Makoto Nagayama
誠 長山
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Citizen Electronics Co Ltd
Original Assignee
Citizen Electronics Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】コイルバネの形状を改善してその圧縮高さを大
幅に減らし、たとえ穴付きでないピンを使用しても十分
な圧縮ストロークが得られるようにし、小型でかつ低コ
ストな構造のコネクターを提供すること。 【解決手段】 一方に鍔部を有する導体のピンと、前記
鍔部を収容し前記ピンの先端部のみを摺動可能に露出さ
せるケースと、該ケースの内部に前記鍔部と共に収容さ
れ前記ピンをその先端方向に押圧するコイルバネとを備
えたコネクターにおいて、前記コイルバネの形状の少な
くとも一部を、素線直径に巻数を乗じた長さを下回る長
さに圧縮可能な円錐形としたこと。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は電気回路部品である
コネクターに関する。更に詳しくは、回路基板上等に実
装され、他の回路部品とバネ力によって圧接される接点
ピンを備えたコネクターにおいて、接点ピンに押圧力を
与えるコイルバネの形状の改良に関する。 【0002】 【従来の技術】第1の従来例のコネクターの構造および
実装の態様を図4に示す。(a)はコネクターの要部
(プローブピンとも称される)の構造を示す断面図で、
1aは有底筒型の金属ケース、2は接点となるピンで、
右端は径のやや大きな鍔部2aとなっている。金属ケー
ス1aはその内部でピン2が摺動可能であるが、開口部
が絞られて鍔部2aの抜け止めとなっている。3はコイ
ルバネであり、ピン2を外側に押して他の電子部品の電
極にピン2の先端を適宜な力で圧接する役割を持つもの
である。 【0003】図4(b)、(c)はそれぞれ従来の完成
コネクターとその実装構造を示す側面図である。完成し
たコネクター1は、金属ケース1aに電極板9aを溶接
などによって接続し、更にブロック状の樹脂成形体9に
図6(a)のプローブピンをインサートモールドするか
あるいは圧入して組立てたものである。コネクター1は
他の電子部品(図示せず)と共に適当な向きに回路基板
7に載置され、その表面の導電パターン(図示せず)と
電極板9aとがハンダ8等により接続されかつ固着され
る。 【0004】また第2の従来例を図5に示す。本例は本
発明の出願人において開発中のコネクターに関する技術
であってまだ公知となっていないものである。(a)は
完成コネクターの構造を示す断面図、(b)は完成コネ
クターをピン側から見た表面図、(c)は裏面図、
(d)はこのコネクターを回路基板上に実装した状態を
示す側面図である。 【0005】図5(a)において、完成コネクター1の
ケースは、基板A4、基板B5、基板C6が積層・固着
されたものであり、基板A4のピン穴4bはピン2の先
端部のみを露出させ、ピン2の鍔部2a、およびピン2
を基板A4に向かって押圧するためのコイルバネ3は、
基板B5のやや径の大きな鍔部穴5a内にピン2を摺動
可能に収容されており、基板C6はこれらを封入してい
る。なおピン2に設けた深穴2bにはバネ部材3の一部
を挿入し、長いコイルバネを使用可能とし、ピン2に長
いストロークを与え、しかも圧力の変化を緩やかにして
いる。基板A4はピンの抜け止めを主要な役割とし、基
板C6はピン機構の封入を主要な役割とするから比較的
薄く、基板B5はピン機構を収容するから比較的厚い。 【0006】第2従来例のコネクター1はいわゆる多数
個取りの製法によって、多数個が同時に製造され、最後
に切断分離される。すなわち、コネクター1は小さな部
品であるが、それを構成している基板A4、基板B5、
基板C6は、これらを多数縦横に配列した大面積の絶縁
性の素材板を使用し、基板A4の素材には多数のピン穴
4bとスルーホール4a、基板B5の素材には多数の位
置合わせをした鍔部穴5a、基板C6にはスルーホール
6aを加工し、更に各基板の素材には無電解メッキ等に
より必要な表面導電膜を形成しておく。 【0007】そしてまず基板A4の素材と基板B5の素
材を接着積層してから多数の鍔部穴5a内にピン2およ
びコイルバネ3を一斉に投入し、その上に基板C6を接
着積層してピン押圧機構を封入する。最後にこの積層体
をダイサーまたはスライシングマシンにて縦横の切断面
で切断し、個々の完成コネクターに分離する。切断の仕
方によって1個のコネクター内に複数のピンを含ませる
こともできる。 【0008】上述のスルーホール4aおよび6aは縦横
の切断面の交差点を跨ぐ位置に設けてあるので、図5表
面図(b)、裏面図(c)に示すように、基板A4の四
隅にはスルーホール4a、基板C6の四隅にはスルーホ
ール6aの一部(約4分の1)が現れている。各スルー
ホールの内面に形成された導電膜の全部あるいはその一
部は各基板の表面の導電パターンを経由してバネ部材3
およびピン2と電気的に接続している。また基板C6の
裏面には裏パターン6cがありスルーホール6aの導電
膜と接続している。 【0009】図5(d)は第2従来例のコネクターの実
装状態を例示している。コネクター1のスルーホール4
a、6aの導電膜は回路基板7上の回路導電パターン
(図示せず)にハンダ8によりハンダ付けされ(スルー
ホール内面の導電膜がハンダの濡れ上がりを確実にする
側面電極となる)、ピン2は回路パターンの末端の接点
となる。コネクター1はまた、基板C6を下にして回路
基板7上に立てて(ピン2が上向きになる)実装するこ
とも可能である。この場合スルーホール6aの導電膜お
よび裏パターン6c(これもコネクターの向きによって
は側面電極となる)も回路基板7上の回路パターンと接
続される。 【0010】 【発明が解決しようとする課題】従来のコネクター構造
においては、図示のようにバネの素線を一定の径で巻い
た円筒形のコイルバネを用いていたため、以下の問題が
あった。(1)図4(a)の第1の従来例のような構造
において円筒形のコイルバネを圧縮すると、最後には螺
旋の隙間がなくなり、素線が重なる。すなわち最短の長
さは素線の直径にコイルの巻数を掛けた長さとなり、圧
縮時の行程が制限され、ピンのストロークが十分取れな
い。あるいはコネクターの長さを任意に短くすることが
できない。(2)これを改善するため、図5(a)に示
す第2従来例のように、ピン2にコイルバネの一部を収
容できる深穴2bを設けて長いコイルバネを使用できる
ようにし、ピン2が大きく後退してもコイルバネが圧縮
し切れないようにすることができるが、穴付きのピンは
穴加工を行うため製造コストが高くなる。 【0011】本発明の目的は、コイルバネの形状を改善
してその圧縮高さを大幅に減らし、たとえ穴付きでない
ピンを使用しても十分な圧縮ストロークが得られるよう
にし、小型でかつ低コストな構造のコネクターを提供す
ることである。 【0012】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のコネクターは次の特徴を備える。(1)一方に
鍔部を有する導体のピンと、前記鍔部を収容し前記ピン
の先端部のみを摺動可能に露出させるケースと、該ケー
スの内部に前記鍔部と共に収容され前記ピンをその先端
方向に押圧するコイルバネとを備えたコネクターにおい
て、前記コイルバネの形状の少なくとも一部を、素線直
径に巻数を乗じた長さを下回る長さに圧縮可能な円錐形
としたこと。 【0013】 【発明の実施の形態】図1は本発明の第1の実施の形態
の一例であるコネクターの要部の構造を示す断面図であ
る。本構造は図4に示した第1従来例の構造とコイルバ
ネ3の形状のみが異なっている。本発明の構造における
コイルバネ3は円錐形に巻かれているのが特徴である。
この円錐形バネの作用を以下説明する。 【0014】図2は本発明の実施の形態に使用するコイ
ルバネの形状の一例を示し、(a)は正面図、(b)は
側面図である。本例のコイルバネは側面図(b)に示す
ように円錐形であるが、正面図(a)からわかるように
軸方向から見て各素線がほとんど(あるいは全く)重な
っていない。従ってこのバネを圧縮したとき、つぶれた
素線はその外側の素線の内部に収まるので、最短の長さ
は素線の直径まで圧縮することができる。従ってピン2
のストロークは格段に長くなり、あるいは金属ケースの
長さを減らすことができる。 【0015】なお圧縮により各コイルの直径はやや広が
るけれども、それを補正するように各部の巻き径を設定
(あらかじめ正面図における素線のスパイラルの隙間を
設けておく)して完全に円錐を潰すようにすることは容
易であるし、素線の僅かな重なりがあるため最短圧縮長
さがたとえ素線1本の直径にならなかったとしても、等
径の円筒バネを圧縮した場合の素線が完全に重なる最短
長さよりは格段に短くすることができる。 【0016】図3は本発明の第2の実施の形態の一例で
ある完成コネクターの構造を示す断面図である。本例は
図5(a)に示した第2従来例の構造に円錐形のコイル
バネ3を適用したものである。またピン2には深穴2b
のないものを用いているが、それでも十分に大きなピン
ストロークを取ることができるし、あるいはコネクター
1の軸長を短くすることができる。本例のコネクターは
多数個取りの製造方法(集合状態での一斉組立後に一挙
に切断分離)によって大幅なコストダウンを可能にする
ものであるが、穴なしピンを使用することができるた
め、低コストの長所を一層良く生かすことが可能となっ
た。なお本発明のコネクターの使用方法や実装方法につ
いては従来例とほぼ同様となる。 【0017】以上本発明のコネクター構造については上
記2つの形態を説明したが、本発明の実施の形態はもと
よりこれらに限定されるものではない。例えばコイルバ
ネ形状においても、円錐の向きを逆に(ピン側に円錐の
底部が当接するように)してもよい。またバネの組み込
み時に傾斜するのを避けるため、円錐の尖端部に一巻き
大きなループを設けてもよい(ただし圧縮長は素線2本
分までとなるが、それでも十分な効果が得られる範囲で
ある)。またコイルバネの全長が1個の円錐である必要
はない。例えば2個の円錐を向き合わせたような、換言
すれば鼓型のコイルバネを用いることもできる。この場
合、圧縮長は素線2本分に止まるが、ケース内でのバネ
は極めて安定し、倒れがなくなる。このように、種々の
変形例が実施可能である。 【0018】 【発明の効果】本発明においては、コネクターのピンに
押圧力を与えるコイルバネに円錐形を導入したことによ
り、バネの圧縮ストロークを十分に確保し、あるいはコ
ネクターの軸方向の長さを短縮する可能性を得ることが
できた。また穴なしピンを用いることが容易になり、コ
ネクターの製造コストを削減することができた。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の第1の実施の形態の一例であるコネク
ターの要部の構造を示す断面図である。 【図2】本発明の実施の形態に使用するコイルバネの形
状の一例を示し、(a)は正面図、(b)は側面図であ
る。 【図3】本発明の第2の実施の形態の一例である完成コ
ネクターの構造を示す断面図である。 【図4】本発明の第1の従来例であるコネクターの構造
および実装形態を示し、(a)は要部の断面図、(b)
および(c)は実装の形態を示す側面図である。 【図5】本発明の第2の従来例である完成コネクターの
構造および実装形態を示し、(a)は中央断面図、
(b)はピン側から見た図である表面図、(c)は裏面
図、(d)はその実装形態を示す側面図である。 【符号の説明】 1 コネクター 1a 金属ケース 2 ピン 2a 鍔部 2b 深穴 3 コイルバネ 4 基板A 4a スルーホール 4b ピン穴 5 基板B 5a 鍔部穴 5b 裏パターン 6 基板C 6a スルーホール 6c 裏パターン 7 回路基板 8 ハンダ 9 樹脂成形体 9a 電極板

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 一方に鍔部を有する導体のピンと、前記
    鍔部を収容し前記ピンの先端部のみを摺動可能に露出さ
    せるケースと、該ケースの内部に前記鍔部と共に収容さ
    れ前記ピンをその先端方向に押圧するコイルバネとを備
    えたコネクターにおいて、前記コイルバネの形状の少な
    くとも一部を、素線直径に巻数を乗じた長さを下回る長
    さに圧縮可能な円錐形としたことを特徴とするコネクタ
    ー。
JP2002064570A 2002-03-08 2002-03-08 コネクター Pending JP2003264024A (ja)

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