JP2010118257A - 抜きバネ式コンタクト - Google Patents

Abstract

【課題】接触対象物の磨耗を少なくし、導電抵抗が小さく、しかも適度な弾性係数で弾性変形性能を良くすることが容易な抜きバネ式コンタクトの提供。
【解決手段】全体が平板状をした導電性の金属板材を打ち抜きすることによって形成され、該金属板材の平板状平面に沿った蛇行曲線状のバネ部１１ａ,１１ｂと、その先端に、バネ部１１ａ,１１ｂの弾性によって接触対象物側に付勢される接触部１２とを一体に備え、接触部１２は金属板材の一方の面を外側に、他方の面を内側にしたＵ字状に形成し、そのＵ字状の外側面を接点とし、接触部１２の前記Ｕ字状の両端部と一体に、それぞれ蛇行曲線状をした互いに平行な一対のバネ部１１ａ,１１ｂを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、導電性金属材料からなる平板状をした金属板材を打ち抜くことによって、蛇行曲線状（ジグザク曲線状）にバネ部を成形した抜きバネ式コンタクトに関する。

従来、図１０に示すように、ＩＣやバッテリーパック等の接触対象物ａに対して接触するコンタクトの接触部２aを、ハウジング１から突出方向する方向に付勢させたコネクタが使用されている。この種のコネクタに使用されるコンタクト２としては、図１１、図１２に示すように、全体が平板状をした導電性の金属板材３を打ち抜きすることによって、該金属板材３の平板状平面に沿った蛇行曲線状のバネ部２ｂと、該バネ部２ｂの先端の接触部２ａを一体に形成し、バネ部２ｂの弾性によって接触部２ａを接触対象物ａ側に付勢されるようにした抜きバネ式コンタクトが使用されている（例えば特許文献１）。
特開平１１−１６２５９２号公報

上述した従来の抜きバネ式コンタクトのバネ部２ｂは、図１１に示すように、成形前の金属板材表面の平面に沿った蛇行曲線状に形成され、その厚さが使用する金属板材の厚さであるため、コネクタの低背化に対して効果的である。

しかし、従来の抜きバネ式コンタクトは、接触対象物と接触する接触部２ａが、金側板３を打ち抜き形成した際に生じる切断面をもって構成されているため、対象部品に対する接点面が破断面となり、接触対象物の接触部を磨耗させる懸念がある。このため従来は、図１２に示すように接触部の先端の角ｂを面取りする加工が施されているが、コンタクト自体の肉厚が小さい場合には、あまり効果を発揮しないという問題がある。

一方、抜きバネ式コンタクトの場合、バネ部２ｂの導体部分の幅（図１１中のｃ）が細くなるため、コンタクトの導体抵抗が大きく、バッテリーコネクタのようにＩＣコネクタに比べて大きい電流が流れる場所での使用には不向きであるという問題があった。

また、従来の抜きバネ式コンタクトの場合、接触部の変位性能を向上させようとすると弾性係数が小さくなり、接触対象物に対する十分な接触圧が得られず、振動によって接触部と接触対象物との電気接続状態が瞬間的にＯＦＦとなる事態が生じ易くなるという問題があった。

本発明は、上述の如き従来の問題に鑑み、接触対象物の磨耗を少なくし、導電抵抗が小さく、しかも適度な弾性係数で弾性変形性能を良くすることが容易な抜きバネ式コンタクトの提供を目的としてなされたものである。

上述した従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載の発明の特徴は、全体が平板状をした導電性の金属板材を打ち抜きすることによって形成され、該金属板材の平板状平面に沿った蛇行曲線状のバネ部と、該バネ部の先端に、該バネ部の弾性によって接触対象物側に付勢される接触部とを一体に備えてなる抜きバネ式コンタクトにおいて、
前記接触部は前記金属板材の一方の面を外側に、他方の面を内側にしたＵ字状に形成し、該Ｕ字状の外側面を接点部とし、該接触部の前記Ｕ字状の両端部と一体に、それぞれ蛇行曲線状をしたバネ部が備えられていることにある。

請求項２に記載の発明の特徴は、請求項1の構成に加え、前記各バネ部の前記接触部とは反対側の端部に、回路接続用の端子部を備えたことにある。

請求項３に記載の発明の特徴は、請求項1又は２の何れかの請求項の構成に加え、前記接触部には、前記Ｕ字状の外側面の両縁の角に面取りを施したことにある。

請求項４に記載の発明の特徴は、請求項1又は２の何れかの請求項の構成に加え、前記接触部には、前記Ｕ字状の外側面の中央にビードを備えていることにある。

上述の如く、本発明に係る抜きバネ式コンタクトは、全体が平板状をした導電性の金属板材を打ち抜きすることによって形成され、該金属板材の平板状平面に沿った蛇行曲線状のバネ部と、該バネ部の先端に、該バネ部の弾性によって接触対象物側に付勢される接触部とを一体に備えてなる抜きバネ式コンタクトにあって、前記接触部は前記金属板材の一方の面を外側に、他方の面を内側にしたＵ字状に形成し、該Ｕ字状の外側面を接点部としたことにより、接点部は金属板材表面をＵ字状に曲加工した面をもって構成されるため、接触対象部の磨耗を防止できる。

また、前記接触部の前記Ｕ字状の両端部と一体に、それぞれ蛇行曲線状をしたバネ部が備えられていることにより、一対のバネ部によって接触部を押し出し方向に付勢することとなり、接触部の変位性能を損なうことなく必要な弾性係数、即ち、適切な接触圧を発揮させることが容易となり、振動による回路の切断を防止できる。

更に、前記各バネ部の前記接触部とは反対側の端部に、回路接続用の端子部をそれぞれ備えたことにより、この端子部をともに基盤等の回路に接続させることが可能となり、両バネ部が互いに並列に電気接続され、全体の導電抵抗が小さいものとなる。

更に、前記接触部に、前記Ｕ字状の外側面の両縁の角に面取りを施すことにより、抜き形成時における破断縁が接触対象物に接触することが無くなり、接触対象物に磨耗を防止できる。

更に、前記接触部にビードを備えることにより、Ｕ字状に湾曲加工された接触部の強度が高められ、また接点、即ち相手方との接触面は、前記Ｕ字状の曲面と、これと交差する方向の弧状の曲面とによる球面に近い形状にとなるため、接触相手方の磨耗をより効果的に防止することができると同時に接触角度が多少変化しても安定した接触状態が得られる。

次に、本発明に係る抜きバネ式コンタクトを実施するための最良の形態を、図１〜図８に示す実施例を参照して詳細に説明する。

図１〜図３は、本発明に係る抜きバネ式コンタクト１０を示している。このコンタクト１０は、一対の平行配置のバネ部１１ａ，１１ｂと、両バネ部の先端間にまたがらせて一体に備えた接触部１２と、各バネ部１１ａ，１１ｂの接触部１２側とは別の端部に一体に備えた支持基板部１３ａ，１３ｂ、及び各支持基板部１３ａ，１３ｂの底辺部から一体に突設した端子部１４ａ，１４ｂとから構成されている。

支持基板部１３ａ，１３ｂのそれぞれの両端部には、これをハウジングに圧入することによって抜け止めさせるための突起１５，１５が一体に形成されている。端子部１４ａ，１４ｂは、両支持基板部１３ａ，１３ｂの互いに異なった端部側に片寄せた配置に突設されているとともに、両端子部１４ａ，１４ｂ先端は、支持基板部１３ａ，１３ｂと平行な同一平面上に位置するように折り曲げられている。

バネ部１１ａ，１１ｂは、互いに対称な蛇行曲線状に形成されている。この蛇行曲線は、互いに平行な複数の横向き直線状部２０を有し、互いに隣り合う直線状部２０，２０間を半円形の折り返し部２１を介して連続させることによって連続したジグザグ曲線状に形成されているものである。

接触部１２は、展開した形状が矩形状をなしており、その矩形状の長辺方向が両バネ部１１ａ，１１ｂ間方向側に向けられ、その先端部がバネ部の各直線状部２０，２０に対し、その長さ方向に対して直行する向きに連続した配置となっている。この矩形状の長さ方向の中央部分がＵ字状に折り曲げられ、該Ｕ字状の外側面を接点１２ａとしている。

また、支持基板部１３ａ，１３ｂは、それぞれ矩形状に形成され、その長さ方向がバネ部の直線状部２０と平行に配置され、バネ部先端の直線状部２０に対し、半円形の曲げ部２２を介して連続した配置に形成されている。

このコンタクト１０は、図４に示すように、1枚の平板状をした金属板材２５より展開した状態に打ち抜き形成されたものを、図３に示すように接触部１２の中央部分をＵ字状に湾曲させることにより、一対のバネ部１１ａ，１１ｂが互いに平行且つ対称配置にとなるよう成形している。

このコンタクトは、図３に示すように互いに平行なバネ部１１ａ，１１ｂを、間隔を隔てた配置とする他、図５に示すようにバネ部１１ａ，１１ｂが互いに接触する配置としてもよい。

また、接触部１２は、幅方向両側の縁部の角に面取り１２ｂ，１２ｂを施している。この面取り１２ｂ，１２ｂは、前述した金属板材２５から抜き形成する際に、抜型に形成した加締め部によって形成してもよく、抜き形成後のプレス又は研削によって形成しても良い。

次に、上述したバネ式コンタクトを、例えば電話機やカメラ等の携帯式電子機器のバッテリーコネクタに使用した場合を図６〜図８について説明する。図において符号３０は、モールド成形された絶縁性のハウジングである。

ハウジング３０は、平面が矩形状をなし、上下方向の厚さが小さい薄型箱状をしており、その肉厚内に、前記矩形状の短辺方向に向けて、一対のコンタクト収容空間３１，３１が形成されている。この両コンタクト収容空間３１は、ハウジング３０の背面３０ｂ、即ち前記矩形状平面の一方の長辺側の面である面に一端側が開放され、同他方の長辺側の面である前面３０ａにコンタクト収容空間に連通開口させた一対の接触部出入孔３２，３２が開口されている。

各コンタクト収容空間３１は、コンタクト１０の両バネ部１１ａ，１１ｂが伸縮可能な大きさの厚さ及び幅に形成され、その開口部の４隅に前記支持基板部１３ａ，１３ｂの両端が挿入される支持基板部挿入溝３３が形成され、その内部に支持基板部１３ａ，１３ｂを圧入することによって、指示基板部両端の突起１５が溝３３の内壁面に食い込んで抜け止めされるようになっている。

このようにしてコンタクト１０がハウジング３０内に組み込まれることによって、バネ部１１ａ，１１ｂがやや圧縮された状態でコンタクト収容空間３１内に収容されるとともに、接触部１２が接触部出入孔３２よりハウジング前面３０ａ外に突出されている。

このように構成されるバッテリーコネクタは、図８に示すように電子機器４０のバッテリー収容部４１の内面にハウジング３０の前面３０ａを露出させた状態で組み込み、各コンタクト１０，１０毎に、その両端子部１４ａ，１４ｂをプリント基板３４の同じ電源接続端子３５に対し、半田付けする。

そして、バッテリー収容部４１内に、接触対象物であるバッテリー４２が挿入されることによってその端子４２ａ，４２ｂが各コンタクト１０の接触部１２に接触してこれを押し込み方向に動作させる。これによって各コンタクト毎に一対のバネ部１１ａ，１１ｂの弾性によって、接触部１２とバッテリー４２の端子４２ａとが所望の接触圧にて接触される。

尚、図中５０は信号用コンタクトであり、図には詳示してないが、バネによって押し出し方向に付勢された接続ピン５１がバッテリー４２の信号端子（図示せず）に圧接されるようになっている。

このように構成されるバッテリーコネクタにおいては、薄い板材を打ち抜き形成したコネクタを使用したものであっても、バッテリーと接触する接触部１２は、板材をＵ字状に湾曲させた外側の滑らかな面が接点となるため、従来の破断面が接点となるものに比べ、相手方を磨耗させる程度が著しく少ないものとなる。

また、接触圧は平行配置の一対のバネ部１１ａ，１１ｂ弾性が加重されたものとなり、比較的大きい接触圧が容易に得られ、落下させた際に生じる振動等による電源回路の瞬時の切断が防止できる。

更に、コンタクト１０により構成される回路には、一対のバネ部１１ａ，１１ｂが並列に接続されているため、導電抵抗が小さくなりバッテリーコネクタのような比較的大きな電流が流れる部分に使用する場合であっても安全且つ安定した導電状態が得られる。

尚、上述の実施例では、接触部１２の両縁に面取り１２ｂ，１２ｂを形成した場合を示しているが、この面取り１２ｂ，１２ｂの加工の代わりに、図９に示すように接触部１２の外側面の幅方向中央に、湾曲面に沿ってビード１２ｃを形成しても良い。このビード１２ｃの成形は、例えば図４に示す金属板材から展開状態で打ち抜き加工する際に、同時に、接触部１２の長さ方向に向けた断面が弧状をした凸条を金属板材２５の裏面側から表面側に打ち出し形成しすることによって形成する。

このようにビード１２ｃを形成することによって、Ｕ字状に湾曲加工された接触部１２の強度が高められる。また、接点１２ａは、前記Ｕ字状の曲面と、これと交差する方向の前記弧状の曲面とによる球面に近い形状にとなるため、接触相手方の磨耗をより効果的に防止することができると同時に接触角度が多少変化しても安定した接触状態が得られる。

本発明に係る抜きバネ式コンタクトの一例を示す斜視図である。 図１に示す抜きバネ式コンタクトの平面図である。 図１に示す抜きバネ式コンタクトの側面図である。 図１に示す抜きバネ式コンタクトの抜き成形後の展開状態を示す平面図である。 本発明に係る抜きバネ式コンタクトの他の例の側面図である。 図１に示す抜きバネ式コンタクトを使用したバッテリーコネクタの一例を示す斜視図である。 同上の横断面図である。 同上のバッテリーコネクタを電子機器に組み込んだ状態を示す縦断面図である。 本発明に係る抜きバネ式コンタクトにおける接触部形状の他の例を示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）図中のＡ−Ａ線断面図である。 従来のバッテリーコネクタの使用状態を示す断面図である。 同上のバッテリーコネクタに使用されているコンタクトの打ち抜き成形状態を示す平面図である。 同上の成形されたコンタクトの側面図である。 同上の接触部の拡大側面図である。

符号の説明

１０ 抜きバネ式コンタクト
１１ａ，１１ｂ バネ部
１２ 接触部
１２ａ 接点
１２ｂ 面取り
１２ｃ ビード
１３ａ，１３ｂ 支持基板部
１４ａ，１４ｂ 端子部
１５ 突起
２０ 直線状部
２１ 折り返し部
２２ 曲げ部
２５ 金属板材
３０ ハウジング
３０ａ 前面
３０ｂ 背面
３１ コンタクト収容空間
３２ 接触部出入孔
３３ 支持基板部挿入溝
３４ プリント基板
３５ 電源接続端子
４０ 電子機器
４１ バッテリー収容部
４２ バッテリー
４２ａ，４２ｂ 端子
５０ 信号用コンタクト

Claims (4)

1. 全体が平板状をした導電性の金属板材を打ち抜きすることによって形成され、該金属板材の平板状平面に沿った蛇行曲線状のバネ部と、該バネ部の先端に、該バネ部の弾性によって接触対象物側に付勢される接触部とを一体に備えてなる抜きバネ式コンタクトにおいて、
   前記接触部は前記金属板材の一方の面を外側に、他方の面を内側にしたＵ字状に形成し、該Ｕ字状の外側面を接点部とし、該接触部の前記Ｕ字状の両端部と一体に、それぞれ蛇行曲線状をしたバネ部が備えられていることを特徴としてなる抜きバネ式コンタクト。
2. 前記各バネ部の前記接触部とは反対側の端部に、回路接続用の端子部を備えてなる請求項１に記載の抜きバネ式コンタクト。
3. 前記接触部には、前記Ｕ字状の外側面の両縁の角に面取りが施されている請求項１又は２の何れか１に記載の抜きバネ式コンタクト。
4. 前記接触部には、前記Ｕ字状の外側面の中央にビードを備えている請求項１又は２の何れか１に記載の抜きバネ式コンタクト。

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