JP2005327518A - Conductive pin - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、充電器用コネクタ等に用いられる通電ピンに関し、特に可動ピンと固定ピン間の電気的接触の安定化を図った通電ピンに関するものである。 The present invention relates to a current-carrying pin used for a connector for a charger, and more particularly to a current-carrying pin that stabilizes electrical contact between a movable pin and a fixed pin.
図5は下記特許文献1に示された従来の通電ピンの構成を示す断面図であり、図5に示すように従来の通電ピンは、筒状の固定ピン52の中にバネ53、可動ピン51の順に入れ、固定ピン52の口部を加締めて、固定していた。可動ピン51の下端はその形状が平坦にされている。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of a conventional energizing pin disclosed in
図6は、図5に示された従来の通電ピンの動作を説明するための断面図であって、図6(a)は、従来の通電ピンが良好な接触動作状態にあるときの様子を示す断面図であり、図6(b)は従来の通電ピンが不安定な接触動作状態にあるときの様子を示す断面図である。 FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the operation of the conventional energizing pin shown in FIG. 5, and FIG. 6 (a) shows the state when the conventional energizing pin is in a good contact operation state. FIG. 6B is a cross-sectional view showing a state when the conventional energizing pin is in an unstable contact operation state.
図6(a)において、従来の通電ピンが良好な接触動作状態、すなわち、第1のプリント基板55にバネ53による弾性で接触圧が加えられて当接する可動ピン51と第2のプリント基板56に半田付けされた固定ピン52とが安定接触している場合には、両者間における電気抵抗が低くなる通電経路が有るため、可動ピン51と固定ピン52との間で電気的接続が良好に行われることになる。
In FIG. 6A, the conventional energization pin is in a good contact operation state, that is, the movable pin 51 and the second printed
この場合、電流は、第1のプリント基板55から可動ピン51に、次いで、可動ピン51から固定ピン52に、さらに固定ピン52から第2のプリント基板56に流れる第1の通電ルートと、第1のプリント基板55から可動ピン51に、次いで可動ピン51からバネ53に、またバネ53から固定ピン52に、さらに固定ピン52から第2のプリント基板56に流れる第2の通電ルートとが存在している。
In this case, the current flows from the first printed
導電材料間の接触抵抗(直流抵抗)は、通電経路が長くなれば長くなる程、抵抗値が増大してしまうので、上記第2の通電ルートでは、通常螺旋状に巻かれているバネ53を経由するため通電経路が長くなり抵抗値が増大する。 Since the contact resistance (DC resistance) between the conductive materials increases as the energization path becomes longer, the resistance value increases. Therefore, in the second energization path, the spring 53 that is normally spirally wound is used. Since it passes, the energization path becomes longer and the resistance value increases.
また、抵抗値が増大してしまうと、ピン内部での導通損失が大きくなってしまい、目的の電流を流すことができなくなってしまう。 Further, when the resistance value increases, the conduction loss inside the pin increases, and the target current cannot flow.
例えば、充電用端子のピンとして上記従来の通電ピンを使用した場合にピン内部での導通損失が大きくなってしまっているときには、電池がフル充電されるまでに長時間を要してしまい、所定の時間内に充電が終わらない等の問題が生じていた。 For example, when the above-described conventional energizing pin is used as a charging terminal pin, if the conduction loss inside the pin has increased, it takes a long time to fully charge the battery. There was a problem that charging did not end within the time.
この問題を解決するには、通電経路を極力短くして電流を流せるようにすることが肝要である。 In order to solve this problem, it is important to make the energization path as short as possible so that current can flow.
したがって、上記従来の通電ピンに関しては、通電経路が短くなる上記第1の通電ルートを通電経路として確保できるようにすることが望ましい。 Therefore, with respect to the conventional energization pin, it is desirable to ensure the first energization route that shortens the energization route as the energization route.
通常、可動ピン51を固定ピン52内で可動させるために、可動ピン51と固定ピン52間にクリアランス(ガタ)を設けている。 Normally, a clearance (backlash) is provided between the movable pin 51 and the fixed pin 52 in order to move the movable pin 51 within the fixed pin 52.
しかし従来の通電ピンにおいて、使用中に(例えば充電中に)振動や衝撃等の外力が加わった場合には、可動ピン51又は固定ピン52のどちらかが動かされ、図6(b)に示すように可動ピン51と固定ピン52との間に元々存在するクリアランスにより両者が不接触となる事態が発生、つまり可動ピン51と固定ピン52の接触が離れてしまい、これにより上記第1の通電ルートの通電経路が断たれ、上記第2の通電ルートの通電経路だけになってしまうことがあった。 However, in the conventional energizing pin, when an external force such as vibration or impact is applied during use (for example, during charging), either the movable pin 51 or the fixed pin 52 is moved, as shown in FIG. As described above, the clearance that originally exists between the movable pin 51 and the fixed pin 52 causes a situation in which they are not in contact with each other, that is, the contact between the movable pin 51 and the fixed pin 52 is separated. In some cases, the energization path of the route is cut off and only the energization path of the second energization route is obtained.
上記第2の通電ルートの通電経路だけでは、電流がバネ53を経由するために通電経路が長くなり、充電用端子として使用した通電ピンでは上述したように充電時間が長くなって、所定の時間内に充電が終わらない等の問題が発生していた。
本発明は、上記従来の問題を解決するものであり、振動や衝撃などの外力が加わった場合でも可動ピンと固定ピンとの間の接触が不安定にならないようした通電ピンを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide an energizing pin that prevents the contact between the movable pin and the fixed pin from becoming unstable even when an external force such as vibration or impact is applied. To do.
上記目的を達成するために本発明は、固定ピン内に付設された弾性体と可動ピンとを備え、前記弾性体の弾性力に抗して可動する前記可動ピンが前記固定ピンに接触して電気的接続を行わせる通電ピンにおいて、前記可動ピンは、その下端を錐状又は球状にされた太径部を有し、前記太径部が前記弾性体の弾性力を受けるようにされ、前記可動ピンが押圧されたとき前記弾性体の一部が前記太径部と前記固定ピンの間に介在して前記可動ピンと前記固定ピンとの間で電気的接続がなされることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention includes an elastic body and a movable pin provided in a fixed pin, and the movable pin that moves against the elastic force of the elastic body contacts the fixed pin to electrically In the current-carrying pin for performing a general connection, the movable pin has a large-diameter portion whose lower end is conical or spherical, and the large-diameter portion receives the elastic force of the elastic body, and the movable pin When the pin is pressed, a part of the elastic body is interposed between the large diameter portion and the fixed pin, and electrical connection is made between the movable pin and the fixed pin.
本発明によれば、例えばコイルバネなどの弾性体の一部が可動ピン下端の太径部と固定ピンの間に介在して可動ピンと固定ピンとの間で電気的接続がなされるので、振動や衝撃などの外力が加わっても弾性体による吸収作用により接触が不安定になることがなくなり、従来の問題を改善することができる。 According to the present invention, for example, a part of an elastic body such as a coil spring is interposed between the large-diameter portion at the lower end of the movable pin and the fixed pin, and electrical connection is made between the movable pin and the fixed pin. Even when an external force such as the above is applied, the contact does not become unstable due to the absorption action by the elastic body, and the conventional problems can be improved.
また、弾性体の一部が可動ピン下端の太径部と固定ピンの間に介在して可動ピンと固定ピンとの間で電気的接続が確実になされるので、複数の通電ルートが存在する中で抵抗値が低い通電ルートを確保し、安定した電気的接続を行うことができる。 In addition, since a part of the elastic body is interposed between the large-diameter portion at the lower end of the movable pin and the fixed pin, and the electrical connection is reliably established between the movable pin and the fixed pin, there are a plurality of energization routes. An energization route having a low resistance value can be secured and stable electrical connection can be made.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1の実施形態に係る通電ピンの構成を示す断面図である。図1において本発明の第1の実施形態に係る通電ピンは、固定ピン12に対し動作する可動ピン11を内部に付設した通電ピンにおいて、可動ピン11の下端が錐状又は球状(図示せず)にされた太径部を有し、前記太径部が固定ピン12内に付設された弾性体(バネ)13により押圧され、可動ピン11が弾性体(バネ)13の一部を介して固定ピン12に安定的に接触して電気的接続がなされる。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the energization pin according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the energizing pin according to the first embodiment of the present invention is an energizing pin having a movable pin 11 that operates with respect to the fixed pin 12, and the lower end of the movable pin 11 is conical or spherical (not shown). The large-diameter portion is pressed by an elastic body (spring) 13 provided in the fixed pin 12, and the movable pin 11 is interposed through a part of the elastic body (spring) 13. The fixing pin 12 is stably contacted to be electrically connected.
なお下端の形状としては、円錐、角錐などの錐状のものや球状のものであれば自由に選択することができる。 Note that the shape of the lower end can be freely selected as long as it is conical or spherical, such as a cone or a pyramid.
図2は本発明の第1の実施の形態に係る弾性体の構造を示す上面図である。そして、図2(a)に示す弾性体は、バネ(コイルバネ)で構成され、その巻端の円形形状を外側に変位させた変位部21を有する。また、図2(b)に示す弾性体は、バネ(コイルバネ)で構成され、その巻端の先端を外側に変位させた変位部22を有する。
FIG. 2 is a top view showing the structure of the elastic body according to the first embodiment of the present invention. And the elastic body shown to Fig.2 (a) is comprised with the spring (coil spring), and has the
本発明の第1の実施形態に係る通電ピンでは、図2(a)及び図2(b)に示すよう弾性体13を使用する。なお、巻端の形状を外側に変位させた変位部を有するバネであれば図2(a)及び図2(b)の形状に限定されない。
In the energization pin according to the first embodiment of the present invention, an
図1に示した固定ピン12には、可動ピン11および弾性体(バネ)13が収納されるが、これらが固定ピン12から脱出しないように、さらに可動ピン11と固定ピン12とが安定接触するように、固定ピン12上端に予め口部が形成され、固定ピン12下端には蓋14が施される。なお、蓋14は、弾性荷重(バネ荷重)が掛かるために堅牢で導電性の材質、例えば金属により構成されている。
Although the movable pin 11 and the elastic body (spring) 13 are accommodated in the fixed pin 12 shown in FIG. 1, the movable pin 11 and the fixed pin 12 are further in stable contact so that they do not escape from the fixed pin 12. Thus, a mouth portion is formed in advance at the upper end of the fixing pin 12, and a
固定ピン12に設けた口部は加締め等により予め構成しておき、通電ピンを組み立てる場合は、固定ピン12内に可動ピン11、弾性体(バネ)13の順に通し、さらに固定ピン12に蓋14を取り付け固定することにより組み立てる。
The mouth provided on the fixed pin 12 is pre-configured by caulking or the like, and when the energizing pin is assembled, the movable pin 11 and the elastic body (spring) 13 are passed through the fixed pin 12 in this order, Assemble by attaching and fixing the
この通電ピンは、可動ピン11を押すと弾性体13の弾性が働いて復帰する力が加わる構造になっており、使用時は、蓋14側を第2のプリント基板(図3参照)に半田付け接続し、可動ピン11側を第1のプリント基板(図3参照)に接触圧を加えて導通させるようにしている。なお可動ピン11とこれに接触する第1のプリント基板とは分離可能となっている。
This energizing pin has a structure in which when the movable pin 11 is pressed, the elasticity of the
図3は、図1に示された本発明の第1の実施形態に係る通電ピンの動作を説明するための断面図であって、図3(a)は、本発明の第1の実施形態に係る通電ピンが良好な接触動作状態にあるときの様子を示す断面図であり、図3(b)は本発明の第1の実施形態に係る通電ピンが不安定な接触動作状態にあるときの様子を示す断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the operation of the energizing pin according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1, and FIG. 3 (a) is the first embodiment of the present invention. It is sectional drawing which shows a mode when the electricity supply pin which concerns on is in a favorable contact operation state, FIG.3 (b) is when the electricity supply pin which concerns on the 1st Embodiment of this invention is in an unstable contact operation state It is sectional drawing which shows the mode.
図3(a)において本発明の第1の実施形態に係る通電ピンが良好な接触動作状態にある場合には、図1に示すように可動ピン11の下端が錐状又は球状になった太径部が、図2(a)示すような変位部21を有するバネ13又は図2(b)に示すような変位部22を有するバネ13を押圧するので、スラスト方向とラジアル方向の圧力が加わり、その合成圧力が可動ピン11の下端を押してバネ13の一部すなわち変位部21、22を固定ピン12の内壁に圧接させるようになる。
In FIG. 3A, when the energizing pin according to the first embodiment of the present invention is in a good contact operation state, as shown in FIG. 1, the lower end of the movable pin 11 is a thick cone-shaped or spherical shape. Since the diameter portion presses the
なお、可動ピン11が図2(a)示すような変位部21を有するバネ13又は図2(b)に示すような変位部22を有するバネ13を押圧することにより、可動ピン11が傾き、そのため可動ピン11と固定ピン12は、図3(a)に示すように固定ピン12の口部での接触と固定ピン12内壁での接触の2箇所で接触することになるため、電気的接続の安定性が確保される。
The movable pin 11 is inclined by pressing the
図3(a)において、電流は、第1のプリント基板15から可動ピン11に、次いで、可動ピン11から固定ピン12に、固定ピン12から蓋14に、さらに蓋14から第2のプリント基板16に流れる第1の通電ルートと、第1のプリント基板15から可動ピン11に、次いで可動ピン11からバネ13に、バネ13から固定ピン12を経て蓋14に、さらに蓋14から第2のプリント基板16に流れる第2の通電ルートと、および、第1のプリント基板15から可動ピン11に、次いで可動ピン11からバネ13の変位部(図2参照)に、バネ13の変位部から固定ピン12に、固定ピン12から蓋14に、さらに蓋14から第2のプリント基板16に流れる第3の通電ルートとが存在している。
In FIG. 3A, the current is transferred from the first printed
通常は、上記第1乃至第3の通電ルートが確保されて安定的な電気接続がなされている。 Usually, the first to third energization routes are secured and a stable electrical connection is made.
可動ピン11を固定ピン12内で可動させるために、従来例と同様に、可動ピン11と固定ピン12間に予めクリアランス(ガタ)が設けられている。本発明の第1の実施形態に係る通電ピンに振動や衝撃などの外力が加わって、可動ピン11又は固定ピン12のいずれかが動いてしまった場合、図3(b)に示すように可動ピン11と固定ピン12との間に元々存在するクリアランスにより両者が不接触となる事態が発生、つまり可動ピン11と固定ピン12の接触が離れてしまい、これにより上記第1の通電ルートの通電経路が断たれてしまう。しかし本発明の第1の実施形態に係る通電ピンにおいては、通電ピンに振動や衝撃などの外力が加わった場合でも上記第2及び第3の通電ルートは依然として確保される。 In order to move the movable pin 11 within the fixed pin 12, a clearance (backlash) is provided in advance between the movable pin 11 and the fixed pin 12 as in the conventional example. When an external force such as vibration or impact is applied to the energizing pin according to the first embodiment of the present invention and either the movable pin 11 or the fixed pin 12 moves, the movable pin 11 moves as shown in FIG. A situation occurs in which the clearance between the pin 11 and the fixed pin 12 does not come into contact with each other, that is, the movable pin 11 and the fixed pin 12 are separated from each other, thereby energizing the first energization route. The route is cut off. However, in the energization pin according to the first embodiment of the present invention, the second and third energization routes are still ensured even when an external force such as vibration or impact is applied to the energization pin.
特に上記第3の通電ルートが確保されるため、本発明の第1の実施形態に係る通電ピンは、最短の通電経路を経て電流を流すことができ、このため抵抗値の増大を抑えて安定した電気的接続を行わせることができる。 In particular, since the third energization route is ensured, the energization pin according to the first embodiment of the present invention can pass a current through the shortest energization route, and thus can suppress an increase in resistance value and be stable. Electrical connection can be made.
例えば、充電用端子のピンとして本発明の第1の実施形態に係る通電ピンを使用した場合、可動ピン11を経由してバネ13の巻端の一部、すなわち変位部21、22が可動ピン11下端の錐状の太径部によって押し広げられ、可動ピン11がバネ13の変位部を介して固定ピン12に圧接されるため、電気的接続が安定する。
For example, when the energizing pin according to the first embodiment of the present invention is used as the charging terminal pin, a part of the winding end of the
したがって、本発明の第1の実施形態に係る通電ピンに振動や衝撃などの外力が加わった時でも、可動ピン11下端の錐状の太径部がバネ13の端部に有る変位部を押し続けるので、可動ピン11からバネ13の端部を介して固定ピン12に至る通電ルートの通電経路を維持することができる。
Therefore, even when an external force such as vibration or impact is applied to the energizing pin according to the first embodiment of the present invention, the cone-shaped large diameter portion at the lower end of the movable pin 11 pushes the displacement portion at the end of the
よって、本発明の第1の実施形態に係る通電ピンに振動や衝撃などの外力が加わった時でも、接触抵抗に関して抵抗値の増大はなく、安定した通電を確保することができる。 Therefore, even when an external force such as vibration or impact is applied to the energization pin according to the first embodiment of the present invention, the resistance value does not increase with respect to the contact resistance, and stable energization can be ensured.
図4は、本発明の第2の実施形態に係る通電ピンの構成を示す断面図である。図4において本発明の第2の実施形態に係る通電ピンは、第1の可動ピン41及び第2の可動ピン44の下端それぞれが錐状又は球状(図示せず)にされた太径部を有し、前記太径部が固定ピン42内に付設された弾性体(バネ)43により押圧され、第1の可動ピン41及び第2の可動ピン44それぞれが弾性体(バネ)43の一部を介して固定ピン42に安定的に接触して電気的接続がなされる。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the energization pin according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 4, the energizing pin according to the second embodiment of the present invention has a large-diameter portion in which the lower ends of the first movable pin 41 and the second movable pin 44 are conical or spherical (not shown). The large diameter portion is pressed by an elastic body (spring) 43 provided in the fixed
本発明の第2の実施形態に係る通電ピンでは、図2(a)及び図2(b)に示すような第1の実施形態に係る弾性体と同様な構成を有する弾性体43を使用する。ただ本発明の第2の実施形態に係る弾性体43では、上端だけでなく、下端にも図2(a)及び図2(b)と同じように巻端の円形形状を外側に変位させた変位部又は巻端の先端を外側に変位させた変位部を有するものである。 In the energization pin according to the second embodiment of the present invention, an elastic body 43 having the same configuration as the elastic body according to the first embodiment as shown in FIGS. 2A and 2B is used. . However, in the elastic body 43 according to the second embodiment of the present invention, the circular shape of the winding end is displaced outward not only at the upper end but also at the lower end in the same manner as in FIGS. 2 (a) and 2 (b). It has a displacement part which displaced the tip of a displacement part or a winding end outside.
図4に示した本発明の第2の実施形態に係る通電ピンは、第1の可動ピン41、第2の可動ピン44および弾性体(バネ)43を固定ピン42内に収納して構成する。そして固定ピン42から第1の可動ピン41、第2の可動ピン44および弾性体(バネ)43が脱出しないようにするため、さらに第1の可動ピン41及び第2の可動ピン44と固定ピン42とが安定接触するようにするため、固定ピン42の上端及び下端を加締めて口部を形成する。
The energizing pin according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 4 is configured by housing the first movable pin 41, the second movable pin 44 and the elastic body (spring) 43 in the fixed
なお、弾性体43は弾性荷重(バネ荷重)を第1の可動ピン41及び第2の可動ピンに掛けて図示していないプリント基板等に接触させるため、第1の実施形態に係る弾性体よりもより大きな弾性荷重(バネ荷重)を掛けることができる堅牢な導電材料により構成している。 The elastic body 43 applies an elastic load (spring load) to the first movable pin 41 and the second movable pin so as to come into contact with a printed circuit board (not shown). It is made of a robust conductive material capable of applying a larger elastic load (spring load).
ところで本発明の第2の実施形態に係る通電ピンは、可動ピン41又は44を押すと弾性体43の弾性が働いて復帰する力が加わる構造であり、動作時には、第1の可動ピン41側を第1のプリント基板(図3参照)に接触圧を加えて導通させるとともに第2の可動ピン44側を第2のプリント基板(図3参照)に接触圧を加えて導通させる。したがって、第1の可動ピン41及び第2の可動ピン44と、これに接触する第1のプリント基板(図示せず)及び第2のプリント基板(図示せず)とはそれぞれ分離可能となるものである。このため従来の通電ピンや上記第1の実施形態に係る通電ピンに比べて半田付け接続することなく電気的接続を行わせることができるという有利性がある。 By the way, the energizing pin according to the second embodiment of the present invention has a structure in which when the movable pin 41 or 44 is pressed, the elastic body 43 is elastically applied and a restoring force is applied. Is made conductive by applying contact pressure to the first printed circuit board (see FIG. 3), and the second movable pin 44 side is made conductive by applying contact pressure to the second printed circuit board (see FIG. 3). Therefore, the 1st movable pin 41 and the 2nd movable pin 44, and the 1st printed circuit board (not shown) and the 2nd printed circuit board (not shown) which contact this are separable, respectively. It is. For this reason, there is an advantage that electrical connection can be performed without soldering connection as compared with the conventional energization pin and the energization pin according to the first embodiment.
そして本発明の第2の実施形態に係る通電ピンに振動や衝撃などの外力が加わって第1の可動ピン41、第2の可動ピン44、又は固定ピン42のいずれかが動いてしまった場合でも、上記第1の実施形態に係る通電ピンと同様に、上記第2及び第3の通電ルートが確保される。
Then, when an external force such as vibration or impact is applied to the energizing pin according to the second embodiment of the present invention, any of the first movable pin 41, the second movable pin 44, or the fixed
特に上記第3の通電ルートが確保されるため、本発明の第2の実施形態に係る通電ピンは、最短の通電経路を経て電流を流すことができ、このため抵抗値の増大を抑えて安定した電気的接続を行わせることができる。 In particular, since the third energization route is ensured, the energization pin according to the second embodiment of the present invention can pass a current through the shortest energization route, and thus can suppress an increase in resistance value and be stable. Electrical connection can be made.
従来、通電ピンを中心部に配置して中心コンタクトとして絶縁ホルダ内に保持させ、さらに絶縁ホルダをケース内に収容されて成る同軸コネクタは知られており、したがって、上記本発明の実施形態に係る通電ピンをこのような同軸コネクタに適用することにより安定した電気的接続を行うことができる同軸コネクタを提供することができる。 Conventionally, a coaxial connector is known in which a current-carrying pin is arranged at the center and held as a center contact in an insulating holder, and the insulating holder is housed in a case. Therefore, according to the above-described embodiment of the present invention. By applying the current-carrying pin to such a coaxial connector, a coaxial connector capable of performing stable electrical connection can be provided.
11 可動ピン
12 固定ピン
13 弾性体(バネ)
14 蓋
15 第1のプリント基板
16 第2のプリント基板
21、22 変位部
41 第1の可動ピン
42 固定ピン
43 弾性体(バネ)
44 第2の可動ピン
51 可動ピン
52 固定ピン
53 弾性体(バネ)
55 第1のプリント基板
56 第2のプリント基板
11 movable pin 12 fixed
14
44 Second movable pin 51 Movable pin 52 Fixed pin 53 Elastic body (spring)
55 1st printed
Claims (8)
8. A coaxial connector comprising the energizing pin according to claim 1 disposed at a central portion and held by an insulating holder as a central contact, and the insulating holder is accommodated in a case.
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