JP2009064570A - 電子機器の圧接型コネクタ及びその接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】電子機器の薄型化や小型化に資することのできる電子機器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】携帯電話内の回路基板に実装されてその横方向のバッテリに対向する絶縁性のハウジング１０と、ハウジング１０に並設され、回路基板とバッテリ間を電気的に接続する複数の導電ピン２０とを備え、ハウジング１０の底部後方に複数の導電ピン２０用の収納溝孔１１を並設し、ハウジング１０の底部両側間に、回路基板に接着される補強金具１４を装架する。また、各導電ピン２０を、ハウジング１０に挿入されて収納溝孔１１から一部露出し、露出部分が回路基板のランドに導通する筒形の導電トーピン２１と、導電トーピン２１にスライド可能に挿入されてハウジング１０の前部から突出する導電ヘッドピン２４と、導電トーピン２１と導電ヘッドピン２４間に介在されて導電ヘッドピン２４をバッテリのランドに付勢するコイルバネとから構成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、薄型化が要求される携帯電話等からなる電子機器の圧接型コネクタ及びその接続構造に関するものである。

従来、図５に示す携帯電話１に内蔵された回路基板と交換可能なバッテリ４等とを電気的に接続する場合には、上下方向（厚さ方向）において相対向する回路基板とバッテリ４等とに圧接型コネクタのハウジングを挟持させ、このハウジングに、回路基板とバッテリ４等のランドを電気的に接続する複数の導電ピンを並設するようにしている（特許文献１参照）。
特開２００２‐３２９５４０号公報

従来における電子機器の圧接型コネクタは、以上のように優れた構造に構成されるが、回路基板とバッテリ４等とを上下方向において相対向させるので、上下方向に回路基板あるいはバッテリ４等の嵩張る配置スペースを必要とし、近年の携帯電話１のさらなる薄型化や小型化に資するには限界がある。

本発明は上記に鑑みなされたもので、電子機器の薄型化や小型化に資することのできる電子機器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。

本発明においては上記課題を解決するため、第一の電気接合物とその略横方向に位置する第二の電気接合物とを電気的に接続するものであって、
第一の電気接合物に取り付けられて第二の電気接合物に略対向する絶縁性のハウジングと、このハウジングに並べて取り付けられ、第一、第二の電気接合物の間を電気的に接続する複数の導電ピンとを含み、
ハウジングの底部後方に複数の導電ピン用の収納溝孔を並べて形成し、ハウジングの底部両側間に、第一の電気接合物に接着される補強金具を設け、
導電ピンを、ハウジングに挿入されて収納溝孔から一部露出し、この露出部分が第一の電気接合物の導体部に導通する略筒形の導電トーピンと、この導電トーピンに接触状態でスライド可能に挿入されてハウジングの前部から突出する導電ヘッドピンと、これら導電トーピンと導電ヘッドピンとの間に介在されて導電ヘッドピンを第二の電気接合物の導体部に押し付けるバネ部材とから構成したことを特徴としている。

なお、第一の電気接合物を携帯電話内の回路基板とし、第二の電気接合物を携帯電話のバッテリとすることができる。
また、ハウジングの底部底面に、補強金具用の嵌合穴を形成することができる。
また、導電トーピンの外周面に、ハウジングの収納溝孔に干渉するガイドを形成し、このガイドの底部を略平坦化して第一の電気接合物の導体部に接触させることもできる。

また、本発明においては上記課題を解決するため、第一の電気接合物とその略横方向に位置する第二の電気接合物との間に、請求項１ないし４いずれかに記載の電子機器の圧接型コネクタを介在して電気的に接続するようにしたことを特徴としている。

ここで、特許請求の範囲における第一、第二の電気接合物としては、各種の回路基板、バッテリ、回路部品等があげられる。略横方向は、おおよそ横方向であれば、前後左右のいずれの方向でも良い。また、バネ部材は、一般的なコイルバネが主ではあるが、他種類のバネでも良い。さらに、電子機器には、少なくとも薄型化が要求される携帯電話（ＰＨＳを含む）、ＰＤＡ等の情報端末機器、携帯型ゲーム機等が含まれる。

本発明によれば、電子機器の第一、第二の接合物を電気的に接続する場合には、第一の接合物の導体部に圧接型コネクタの導電トーピンを実装し、略横方向に位置する第二の接合物の導体部に圧接型コネクタの導電ヘッドピンをバネ部材により接触させれば、電子機器の第一、第二の接合物を電気的に接続することができる。

本発明によれば、電子機器の薄型化や小型化に資することができるという優れた効果がある。また、圧接型コネクタのハウジングの底部両側間にかけて接着用の補強金具を設けるので、補強金具の接着面積を拡大して圧接型コネクタの実装時の剥離強度を増大させることができる。また、ハウジングの外側ではなく、内側に補強金具が位置するので、ハウジングの外側周辺に補強金具専用の接着領域を別に形成する必要がない。

また、ハウジングの底部底面に、補強金具用の嵌合穴を形成すれば、この嵌合穴に補強金具を嵌め合わせてハウジングの底部底面におおよそ揃えることができるので、補強金具を適切に位置決めしたり、ハウジングの底部底面と補強金具との間に凸凹が生じるのを防いでハウジングの姿勢を適正ならしめることができる。
さらに、導電トーピンの外周面に、ハウジングの収納溝孔に干渉するガイドを形成すれば、導電ピンを良好に位置決めすることが可能になる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態における電子機器の圧接型コネクタは、図１ないし図５に示すように、携帯電話１内の回路基板２に実装されてその横方向に位置する携帯電話１のバッテリ４に対向するブロック形のハウジング１０と、このハウジング１０に並べて挿着され、回路基板２とバッテリ４との間を電気的に接続する複数の導電ピン２０とを備えるようにしている。

携帯電話１内の回路基板２は、図１に示すように、例えば可撓性のフレキシブル回路基板や小型のプリント回路基板からなり、表面に導体部である複数の配線ライン、ノイズ対策用のアース部、ランド３等がそれぞれスクリーン印刷等される。また、バッテリ４は、図１に示すように、例えばリチウムイオンタイプ等からなり、携帯電話１の裏面後部を着脱自在に構成して回路基板２の前後左右のいずれかに位置しており、圧接型コネクタに対向する対向面、具体的には、圧接型コネクタのハウジング１０や複数の導電ピン２０に対向する対向面に、導体部である複数のランド５等が並べて形成される。

ハウジング１０は、図２ないし図４に示すように、例えばＡＢＳ樹脂、変性ポリアミド、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン等を含む成形材料を使用して絶縁性を有する横長の平面矩形に成形され、底部後方には、複数の導電ピン２０を収納する複数の収納溝孔１１が左右横方向に一列に並設される。このハウジング１０の底部底面の中央には図３に示すように、補強金具１４を収納する左右に横長の嵌合穴１２が凹み形成され、ハウジング１０の両側部には、嵌合穴１２の両側に隣接して位置する矩形の取付孔１３がそれぞれ上下厚さ方向に穿孔される。

補強金具１４は、図３や図４に示すように、例えばアルミニウムや銅等の材料を使用して略Ｕ字形に屈曲形成され、左右一対の短い屈曲部１５がハウジング１０の取付孔１３に圧入して挿着されることにより屈曲部１５以外の平坦な帯形の残部１６が嵌合穴１２に隙間なく位置決め密嵌されるとともに、ハウジング１０の底部底面に面一に揃えられる。このような補強金具１４は、ハンダ領域を拡大するアンカーパッドとして回路基板２の非実装用のランドにハンダを介し強固に接着される。

各導電ピン２０は、図３や図４に示すように、ハウジング１０に後方から圧入固定されて収納溝孔１１から一部露出し、この一部露出した部分が回路基板２のランド３に導通する筒形の導電トーピン２１と、この導電トーピン２１に接触状態でスライド可能に挿入されてハウジング１０の前面からプランジャとして貫通突出する導電ヘッドピン２４と、これら導電トーピン２１と導電ヘッドピン２４との間に介在されて導電ヘッドピン２４をバッテリ４のランド５に弾圧付勢する導電性のコイルバネとを備えて構成される。

導電トーピン２１や導電ヘッドピン２４は、例えばニッケルメッキや金メッキ等が施されたアルミニウム、銅、真鍮等からなる導電性の材料を使用して形成される。導電トーピン２１は、円筒形に形成され、収納溝孔１１に隙間を介し遊嵌されており、閉じた底部の中心には、メッキ厚を向上させるメッキ処理用の小径孔２２が貫通して穿孔される。

導電トーピン２１の外周面周方向には、ハウジング１０の収納溝孔１１内に密接する略リング形のガイド２３が一体的に周設され、このガイド２３の底部や両側部が直線的に切り欠かれて略平坦化されるとともに、この平坦なガイド２３の底部とハウジング１０側の導電トーピン２１とが回路基板２のランド３にハンダを介して導通する。ガイド２３は、導電トーピン２１や導電ヘッドピン２４同様、例えばニッケルメッキや金メッキ等が施されたアルミニウム、銅、真鍮等からなる導電性の材料を使用して形成される。

導電ヘッドピン２４は、図２ないし図４に示すように、細長い中実の断面略凸字形に形成され、コイルバネに接触する末端部２５が低抵抗化の観点から軸方向に対して３°〜３０°程傾斜形成されており、バッテリ４のランド５に接触する先端部２６が縮径の略ラウンド形に形成される。さらに、コイルバネは、例えばニッケルメッキ等が施された真鍮等からなる導電性の材料を使用して巻装形成され、バネ部材として導電トーピン２１内に接触状態で嵌入される。

上記構成において、携帯電話１の回路基板２とバッテリ４とを電気的に接続する場合には、回路基板２のランド上に圧接型コネクタのハウジング１０を補強金具１４を介して実装するとともに、回路基板２の複数のランド３上に圧接型コネクタの導電トーピン２１、及びガイド２３の底部をハンダを介しそれぞれ実装し、横方向に位置するバッテリ４の複数のランド５に圧接型コネクタの導電ヘッドピン２４をコイルバネによりそれぞれ圧接すれば、携帯電話１の回路基板２とバッテリ４とを電気的に接続することができる。

上記構成によれば、回路基板２とバッテリ４とを上下方向において相対向させるのではなく、寝かせた水平横方向において相対向させるので、上下方向に回路基板２あるいはバッテリ４の嵩張る配置スペースを何ら必要としない。したがって、近年要求されている携帯電話１のさらなる薄型化や小型化に大いに資することができる。また、配置方向の変更に伴い、圧接型コネクタの導電ヘッドピン２４のストロークをも適切な長さに変更することができる。

また、ハウジング１０の前部がスライドする導電ヘッドピン２４を適正にガイドするので、導電ヘッドピン２４の傾斜や倒れをきわめて有効に規制することができる。また、導電トーピン２１の開口端部を内方向にかしめる必要がないので、導電ヘッドピン２４の傾斜や倒れをきわめて有効に規制することが可能になる。また、ハウジング１０の各収納溝孔１１に導電トーピン２１のガイド２３が密接するので、導電ピン２０の位置ずれや傾き防止が大いに期待できる。

また、ハウジング１０の底面両側間にハンダ付けされる細長い補強金具１４を装架するので、ハウジング１０底面の略全域に補強金具１４の接着面積を拡大形成して回路基板実装時の剥離強度を増大させることが可能となる。さらに、ハウジング１０の外側ではなく、内側にホールドダウンである補強金具１４が位置するので、回路基板２におけるハウジング１０の外側周辺に補強金具１４専用のハンダ領域を別に形成する必要がなく、これにより回路基板２の配線ラインやアース部との接触のおそれを有効に排除し、しかも、省スペース化に大いに資することが可能になる。

なお、本発明に係る電子機器の圧接型コネクタ及びその接続構造は上記実施形態に何ら限定されるものではない。例えばハウジング１０の取付孔１３を省略し、ハウジング１０の嵌合穴１２に帯形に形成した補強金具１４を収納するようにしても良い。また、ハウジング１０の底面両側間に補強金具１４を印刷モールディング等しても良い。また、例えば上記実施形態では４本１組の導電ピン２０を示したが、導電ピン２０の数は２本１組、３本１組、５本１組等、適宜増減しても良い。さらに、導電トーピン２１は、角筒形等に形成することも可能である。

本発明に係る電子機器の圧接型コネクタ及びその接続構造の実施形態を模式的に示す説明図である。 本発明に係る電子機器の圧接型コネクタの実施形態を模式的に示す正面斜視説明図である。 本発明に係る電子機器の圧接型コネクタの実施形態を模式的に示す分解斜視底面図である。 本発明に係る電子機器の圧接型コネクタの実施形態を模式的に示す底部斜視図である。 携帯電話を模式的に示す斜視説明図である。

符号の説明

１ 携帯電話（電子機器）
２ 回路基板（第一の電気接合物）
３ ランド（導体部）
４ バッテリ（第二の電気接合物）
５ ランド（導体部）
１０ ハウジング
１１ 収納溝孔
１２ 嵌合穴
１３ 取付孔
１４ 補強金具
１５ 屈曲部
１６ 残部
２０ 導電ピン
２１ 導電トーピン
２４ 導電ヘッドピン

Claims (5)

1. 第一の電気接合物とその略横方向に位置する第二の電気接合物とを電気的に接続する電子機器の圧接型コネクタであって、
   第一の電気接合物に取り付けられて第二の電気接合物に略対向する絶縁性のハウジングと、このハウジングに並べて取り付けられ、第一、第二の電気接合物の間を電気的に接続する複数の導電ピンとを含み、
   ハウジングの底部後方に複数の導電ピン用の収納溝孔を並べて形成し、ハウジングの底部両側間に、第一の電気接合物に接着される補強金具を設け、
   導電ピンを、ハウジングに挿入されて収納溝孔から一部露出し、この露出部分が第一の電気接合物の導体部に導通する略筒形の導電トーピンと、この導電トーピンに接触状態でスライド可能に挿入されてハウジングの前部から突出する導電ヘッドピンと、これら導電トーピンと導電ヘッドピンとの間に介在されて導電ヘッドピンを第二の電気接合物の導体部に押し付けるバネ部材とから構成したことを特徴とする電子機器の圧接型コネクタ。
2. 第一の電気接合物を携帯電話内の回路基板とし、第二の電気接合物を携帯電話のバッテリとした請求項１記載の電子機器の圧接型コネクタ。
3. ハウジングの底部底面に、補強金具用の嵌合穴を形成した請求項１又は２記載の電子機器の圧接型コネクタ。
4. 導電トーピンの外周面に、ハウジングの収納溝孔に干渉するガイドを形成し、このガイドの底部を略平坦化して第一の電気接合物の導体部に接触させるようにした請求項１、２、又は３記載の電子機器の圧接型コネクタ。
5. 第一の電気接合物とその略横方向に位置する第二の電気接合物との間に、請求項１ないし４いずれかに記載の電子機器の圧接型コネクタを介在して電気的に接続するようにしたことを特徴とする電子機器の圧接型コネクタの接続構造。

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