JP2010219014A - 電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】ワイピング（セルフクリーニング）量及びワイピング開始位置を設定して相手方コネクタとの間で良好電気的接続ができる電気コネクタを提供すること。
【解決手段】外部端子に押圧されて電気的接続がされる接触部７Ａ、この接触部に接触圧力を与えるバネ体部７Ｄ及び該バネ体部から延設されてコネクタハウジングに取付ける取付け固定部を有する良導電性材料からなるコンタクト７と、このコンタクト７が装着される装着孔を有する電気絶縁性材料からなるコネクタハウジングとを備え、コンタクト７は、接触部７Ａとバネ体部７Ｄとの間に、接触部７Ａが外部端子で押圧されたときに、装着孔３に接触して摺動される過程で接触部７Ａを該接触部の接線方向へ所定距離移動させて外部端子との間で接触して所定量ワイピングするワイピング量及び該ワイピングの開始位置を設定するワイピング設定手段７Ｂが設けられている。
【選択図】図８

Description

本発明は、電気コネクタに係り、さらに詳しくは、小型の電子機器、例えば携帯端末などの機器に実装できるように小型、薄型化されて、特に、バッテリーなどの外部端子との電気的接続が良好に行える電気コネクタに関するものである。

従来からバッテリーと、このバッテリーを電源として作動する小型の電子機器、例えば携帯電話機などとの電気的接続には、小型でしかもプリント配線基板に実装できる構造の電気コネクタ（以下、コネクタという）が使用されている。

小型の電子機器、例えば、携帯電話機に実装されるコネクタは、その機器設計から、通常、この種の機器に実装される半導体部品及びこの半導体部品に接続される電子部品などがレイアウトされた後に、コネクタのレイアウトが決定されている。そのために、コネクタが実装される場所が制限された箇所になることがあり、またそのスペースも制限されたものとなることがある。一方、このコネクタには、バッテリーが着脱自在に接続されるが、近年、このバッテリーが小型、薄型化の傾向にある。そのために、このバッテリーの小型、薄型化に伴い、このバッテリーとの間で良好な電気的接続が保持されて、しかも所定の機械的強度を備え且つ小型及び低価格化などの様々な仕様がコネクタメーカーに要求されてきている。これらの要求に応えることができるようにしたコネクタが開発されて、その成果が多くの特許文献に紹介されている（例えば、下記特許文献１〜３参照）。

例えば、下記特許文献１には、携帯電話機のバッテリー用コネクタが開示されている。以下、図１１を参照して、この特許文献１に開示されたバッテリー用コネクタを説明する。なお、図１１は、下記特許文献１に開示されたコネクタの断面図である。

このバッテリー用コネクタ（以下、コネクタという）１０は、ケーシング１１と、接点バネ片１２とで構成されている。ケーシング１１は、前面に開口部Ｆを有する装着孔１３が３室並設され、下面Ｂの両サイドに取付け固定ピン１４が下向きに突設された構成を有している。

接点バネ片１２は、装着孔１３に収容されて接触部１２ａが開口部Ｆから突出し、端子部１２ｂ及びこの端子部から接点バネ片押込み方向Ａに所定の距離Ｄだけ離れた位置に配置された取付け固定部１２ｃを有し、この取付け固定部１２ｃが携帯電話機の回路基板に固定されている。この接点バネ片１２は、さらに、基部１２ｄ、弾性変形部１２ｅ、接点バネ片組込み係止鈎部および突出位置設定鈎部が設けられている。基部１２ｄと接触部１２ａとの間には、弾性変形部１２ｅがあって、これら基部１２ｄ、弾性変形部１２ｅ、接触部１２ａが順次折り曲げられて略Ｗ形をなし、ケーシング１１の装着孔１３内に収容されている。基部１２ｄは、接点バネ片１２の一端の辺となって、ケーシング１１の底面Ｂに沿って装着孔１３内に配置されている。基部１２ｄの一方の端部は下方に折り曲げられて前記端子部１２ｂとなり、他端側、すなわち、弾性変形部１２ｅとの境目側の三方打ち抜きにより形成された三方打ち抜き片部が下方に折り曲げられて前記取付け固定部１２ｃとなっている。また、基部１２ｄの中間部には、二方打ち抜きにより形成された二方打ち抜き片部が形成され、この二方打ち抜き片部も下方に折り曲げられて接点バネ片組込み係止鈎部となっている。

このコネクタは、バッテリー（図示省略）と電気的接続される。バッテリーが装填される前は、接点バネ片１２は、その弾性変形部１２ｅが弾性変形し、その弾性力により、突出位置設定鈎部がケーシング１１の突出位置設定段部に当っている。この状態でバッテリーが装填されると、バッテリーの電極端子が接触部１２ａを図の右方から押し、接点バネ片１２は、その弾性変形部１２ｅが更に弾性変形して符号１２'の位置まで変形される。この状態では、接点バネ片１２の基部１２ｄ付近、図の左方に押されて、反時計方向に回転する力を受けている。

このコネクタによれば、従来のコネクタは取付け固定部１２ｃを有していないので、基部１２ｄは端子部１２ｂが固定されたまま反時計方向に浮き上がり、接点バネ片１２がケーシング１１に当り、ケーシング１１の取付け固定ピン１４を回路基板ＣＢの孔から抜くようにして、浮き上がらせてしまう。しかしながら、このコネクタ１０では、接点バネ片１２の基部１２ｄは、前後の取付け固定部１２ｃと端子部１２ｂとで回路基板ＣＢにしっかりと固定されているので、接点バネ片１２もケーシング１１も浮き上がることがなく、バッテリーが装填されても、コネクタ１０は回路基板ＣＢとの固定結合が維持される。

また、下記特許文献２には、上記のコネクタと略同じ形状のコンタクトを備えたコネクタが開示されている。すなわち、このコネクタのコンタクトは、その先端の自由端に、非接続状態のコンタクトに予応力を与える位置決め部材が設けられた構成となっている。この構成のコネクタによれば、許容できる最小の接触力が保証され、ワイピング動作と組み合わされて、バッテリーの接触パッドとの間で良好な電気的接触が保証されるものとなっている。

さらに、下記特許文献３には、コンタクトを簡単に絶縁ハウジングへ取付けできると共に、コンタクトの異常変形を防止できるコネクタが開示されている。なお、これは本願の出願人が出願したものである。

このコネクタは、コンタクトを絶縁ハウジングの空洞内へ接触部を端子部方向へ撓め、絶縁ハウジング底壁の開口から細長開口内に沿って、接触部の首部を絶縁ハウジングの首部開口を通過させて、接触部が絶縁ハウジングの一側壁面へ突出するように収容し、コンタクトを空洞内に収容した後に、接触部の首部上の顎部が開口両端の肩段部に係止されるように構成されている。この構成を備えることにより、コンタクトの取付けは、絶縁ハウジング底壁の開口から挿入するだけで装着されるので、装着が極めて簡単になる。また、絶縁ハウジングにコンタクトが装着された状態で、コンタクトの上方からの応力が加わった場合も、接触部の首部上の顎部が開口両端の肩段部に係止されるので、コンタクトが潰れてしまうことがない。また、係止端部の耳タブは、コンタクトの外部への引抜き力が加わっても、耳タブが頭部開口の側壁に引っ掛かり抜け出すことがないなど利点を有している。

特開２００８−１９８５５９号公報（段落〔００３３〕〜〔００３６〕、図３） 特表２００１−５０２８３７号公報（第６ページ下から４〜２行、図６） 特開２００４−３１１２６４号公報（段落〔００２３〕〜〔００２７〕、図２）

上記特許文献１〜３のコネクタは、それぞれ特有の構成を備え、これらの構成によって、上記の要求に応えることができるものになっている。すなわち、これらのコネクタは、バッテリーなどとの電気的接続時にコンタクトに接触荷重が掛かると、コンタクトの接触部先端バネは、固定端を中心に円弧動作して、この円弧動作によって接触部が若干横方向へ動き、この動きを利用して接触面の清浄化が図られて安定な接触が得られるようになっている。

しかしながら、これらのコネクタ接触構造では、接触面の清浄化は加えられた接触荷重による単純な円弧動作によって行われるので、加えられた接触荷重の増大で動く移動距離が清浄化、すなわちセルフクリーニング（以下、ワイピング（wiping）という）する長さとなる。そのため、一般的に接触荷重は接続時初期が小さく、規定の電気的接続位置に至るまでにその接触荷重が次第に増大して、正規の電気的接続位置で最大となるので、接続プロセス全体を通じて安定した接触が得られない恐れがある。

近年、携帯端末、その中でも携帯電話機は、さらに背低、薄型化がされ、これに伴ってコネクタにも同様の背低、薄型及び小型化が要請されている。ところが、コネクタの背低、薄型化の設計を進めたところ、上記のコネクタの接触構造技術を採用して背低、薄型及び小型化を実現しようとすると、以下の課題が顕在化してきた。すなわち、上記の要請に応えて、まずコンタクトを数ミリ単位に背低、薄型及び小型化しようとすると、以下の課題が出現した。
（ａ）その一つの課題は、背低、薄型及び小型化により、コンタクトのバネ幅も小さくなり、その結果、全体のバネ力が小さくなることである。
（ｂ）他の課題は、この背低、薄型及び小型化に伴い、バネ力が小さくなるため、ワイピングに必要な力が得られないことである。
（ｃ）また、他の課題は、この背低、薄型及び小型化に伴い、ワイピングの有効範囲が狭まり、また、バネ力が小さいため、ワイピングに有効な力で接触する動作範囲が狭まり、所望のワイピング効果が得られないことである。
（ｄ）さらにまた他の課題は、この背低、薄型及び小型化に伴い、バネ形状も小型化されるため、単純円弧動作を行う従来型のコンタクトでは、ワイピングの距離が短くなり、所望のワイピング効果が得られないことである。

なお、上記特許文献１〜３のコネクタは、コンタクトの接触部先端バネは、固定端を中心に円弧動作して、この円弧動作によって接触部が若干横方向への動き、この動きを利用して接触面の清浄化が図られるが、コンタクトの接触部先端バネが固定端を中心に円弧動作して、この円弧動作によって接触部が移動するので、この移動量、すなわちワイピング量を所定の範囲に設定するのが難しくなっている。そのために、例えばバッテリーの電極端子が、狭い箇所の凹み穴の底部に設けられていると、接触部がこの凹み穴から飛び出してしまい所望の電気的接続ができないことがある。

そこで、本発明は、上記従来技術に潜在する課題及び上記（ａ）〜（ｄ）の課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、ワイピング量及びワイピングの開始位置、すなわち接触荷重の設定を可能にして、相手方コネクタとの間で良好な電気的接続できる電気コネクタを提供することにある。

本発明の他の目的は、コンタクトを背低、薄型及び小型化しても、ワイピング量及びワイピングの開始位置（荷重）の設定を可能にして、相手方コネクタとの間で良好な電気的接続できる電気コネクタを提供することにある。

本発明のまた他の目的は、相手方コネクタの使用条件に合わせてワイピング量とワイピングの開始位置（荷重）の変更ができる電気コネクタを提供することにある。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の電気コネクタに係る発明によれば、外部端子に押圧されて該外部端子と電気的接続がなされる接触部、前記接触部に接触圧力を付与するバネ体部及び該バネ体部から延設されてコネクタハウジングに取付ける取付け固定部を有する良導電性材料からなるコンタクトと、前記コンタクトが装着される装着孔を有する電気絶縁性材料らなるコネクタハウジングとを備え、前記コンタクトは、前記接触部と前記バネ体部との間に、前記接触部が前記外部端子で押圧されたときに、前記装着孔に接触して摺動される過程で前記接触部を該接触部の接線方向へ所定距離移動させて前記外部端子との間で接触して所定量のワイピングするワイピング量及び該ワイピングの開始を設定するワイピング設定手段が設けられていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電気コネクタにおいて、前記ワイピング設定手段は、ワイピング量を設定するワイピング量設定部と、該ワイピング量設定部に連接されてワイピング開始位置を設定するワイピング開始位置設定部を有していることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電気コネクタにおいて、前記ワイピング量設定部は、所定の高さを有する山型の突起を有し、前記ワイピング開始位置設定部は、前記ハウジング装着孔に接触して摺動される所定の長さの摺接面とを有し、前記山型突起の高さでワイピング量が設定され、前記摺接面の摺動長さでワイピング開始位置が設定されることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の電気コネクタにおいて、前記ワイピング開始位置設定部は、前記摺接面が前記装着孔の開口壁面から突出する突出長さでワイピングが開始される位置が設定されることを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の電気コネクタにおいて、前記コンタクトは、前記接触部と前記バネ体部との間に、前記コンタクトのワイピング量設定部が複数個設けられていることを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の電気コネクタにおいて、前記コネクタハウジングの装着孔には、前記コンタクトの接触部が前記装着孔から突出する該装着孔の開口に、前記接触部の押込み量が制限される制限突起が設けられていることを特徴とする。

本発明は、上記構成を備えることにより、以下の優れた効果を奏する。すなわち、請求項１の発明によれば、ワイピング量及びワイピングの開始位置が設定できるので、外部端子との間で良好な電気的接続ができる。また、コンタクトを背低、薄型及び小型化しても、ワイピング量及びワイピングの開始位置を設定して良好な電気的接続ができる。さらに、相手方コネクタの使用条件に合わせてワイピング量とワイピング荷重を増減して良好な電気的接続ができる。

また、請求項２の発明によれば、ワイピング量の設定及びワイピング開始位置の設定を行うワイピング設定手段が、ワイピング量設定部及びワイピング開始位置設定部により構成されているので、ワイピング設定手段は簡単に形成することができる。

また、請求項３の発明によれば、ワイピング量設定部に形成された山型突起の高さでワイピング量が設定され、ワイピング開始位置設定部に形成された、ハウジング装着孔に接触して摺動される摺接面の摺動長さでワイピング開始位置が設定されるので、ワイピング量の設定及びワイピング開始位置の設定が簡単に行える。さらに、相手方コネクタの使用条件に合わせてワイピング量とワイピング荷重の増減ができる。

また、請求項４の発明によれば、ワイピング開始位置設定部は、摺接面が装着孔の開口壁面から突出する突出長さでワイピングが開始される位置が設定されるので、相手方コネクタの使用条件に合わせてワイピング量とワイピング荷重を増減して良好な電気的接続ができる。

また、請求項５の発明によれば、コンタクトのワイピング量設定部が複数個設けられているので、相手方コネクタの使用条件に合わせてワイピング量とワイピング荷重を増減して良好な電気的接続ができる。

また、請求項６の発明によれば、装着孔の開口に制限突起が設けられているので、接触部の押込み量が制限され、コンタクトの過度な変形を防止できる。

図１は本発明の実施形態に係る電気コネクタを示し、図１Ａは正面側からみた斜視図であり、図１Ｂは図１Ａの電気コネクタを背面側からみた斜視図である。 図２は図１の電気コネクタハウジングの背面図である。 図３Ａはコンタクトを上面側からみた斜視図であり、図３Ｂは図３Ａのコンタクトを背面側からみた斜視図である。 図４は図３のコンタクトに詳細な符号を付した平面図である。 図５Ａは図２のコネクタハウジングをVA−VA線で切断した断面図であり、図５Ｂは図２のコネクタハウジングをVB−VB線で切断した断面図である。 図６Ａは補強金具の側面図であり、図６Ｂは図１Ａの電気コネクタをVIB−VIB線で切断した断面図である。 図７Ａはコネクタハウジングにコンタクトを装着し一部の底壁を切除した状態の背面図であり、図７Ｂは図７ＡのVIIB−VIIB線の断面図である。 図８は電気コネクタのワイピング作用を説明する断面図である。 図９はコンタクトのワイピング量（δ）、ワイピング開始位置（接触荷重）（Ｐ）の関係を説明する説明図である。 図１０はコンタクトの変形例を示し、図１０Ａは変形例１のコンタクトの接触部をコネクタハウジングに装着した状態の断面図であり、図１０Ｂは変形例２のコンタクトの接触部をコネクタハウジングに装着した状態の断面図である。 図１１は従来技術の電気コネクタの断面図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための電気コネクタを例示するものであって、本発明をこれに特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも等しく適応し得るものである。

図１、図２を参照して、本発明の実施形態に係る電気コネクタ（以下、コネクタという）を説明する。なお、図１は本発明の実施形態に係るコネクタを示し、図１Ａは正面側からみた斜視図であり、図１Ｂは図１Ａのコネクタを背面側からみた斜視図であり、図２は図１のコネクタハウジングの背面図である。なお、この図２はハウジングの背面壁の一部が切除されている。

コネクタ１は、良導電性及び機械的弾性を有する金属板材からなる複数本のコンタクト７と、これら複数本のコンタクトが装着される複数個の装着孔を有する電気絶縁性材料からなるコネクタハウジング（以下、ハウジングという）２と、このハウジングを回路基板（図示省略）などへ取付ける際に補強する補強金具６とで構成されている。以下、個々の部品構造を説明する。

ハウジング２は、図１に示すように、対向する一対の長辺及び対向する一対の短辺をそれぞれ有する長方形状の底壁面２ａと、この底壁面から所定高さ立設した前後の壁面２ｃ、２ｄ及び一対の側壁面２ｅ、２ｆと、底壁面２ａと同じ形状の上壁面２ｂとを備えた扁平状ブロックからなり、電気絶縁性を有する合成樹脂成型体で形成されている。底壁面２ａは、その背面に２個の突起５が一体に形成されている。この突起５は、不図示の機器に設けた凹み穴に嵌合されて位置決め固定に使用される。また、この扁平状ブロックには、４個の装着孔３（図２参照）が一方の側壁面から他方の側壁面に向かって略等間隔に形成されている。４個の装着孔３は、同じ構成となっている。１つの装着孔を図２を参照して説明する。

この装着孔３は、図２に示すように、前壁面２ｃ側に前面開口部３ａと、後壁面２ｄ側に後面開口部３ｂと、内部に所定大きさの空室３Ｒと有し、前面及び後面開口部３ａ、３ｂが空室３Ｒに連通している。

空室３Ｒは、図２、図５Ｂに示すように、所定広さの底壁３ｃと、この底壁の両側から所定高さ立設された対向する一対の側壁３ｅ、３ｆと、天井壁３ｄとを有し、後述するコンタクト７のバネ体部７Ｄ及び取付け固定部７Ｅが収容される大きさになっている。なお、底壁３ｃは、図２の背面壁が一部切除された部分となっている。また、底壁３ｃはハウジング２の底壁面２ａ及び天井壁３ｄはハウジング２の上壁面２ｂの裏面側に形成されている。両側壁３ｅ、３ｆは、前面及び後面開口部３ａ、３ｂの一部を構成している。これらの側壁３ｅ、３ｆのうち、側壁３ｆはハウジング２の側壁面２ｅ側の側壁及び側壁３ｅは装着孔３を仕切る隔壁の一部となっている。天井壁３ｄには、その略中央部に上壁面２ｂを貫通した係止穴３ｄ２、凹み部３ｄ１が形成されている。凹み部３ｄ１には、コンタクト７の敷設部７ｅ１が嵌め込まれる。前面及び後面開口部３ａ、３ｂは、これらの底壁３ｃ、両側壁３ｅ、３ｆ及び天井壁３ｄで囲まれた開口で形成されている。前面開口部３ａは、コンタクト７を図３に示す状態、すなわち、図３Ａで取付け固定部７Ｅが上方に位置した状態（いわゆる倒した状態）で接触部７Ａが挿通され、この接触部７Ａが前壁面２ｃから所定長さ突出できる大きさに形成されている。すなわち、この前面開口部３ａは、所定の間隔をあけて対向する一対の側壁３ｅ１、３ｆ１を有し、これらの対向する一対の側壁３ｅ１、３ｆ１の間隔は、接触部７Ａが挿通される幅長となっている。一方の側壁３ｆ１は、装着孔３の内孔壁を形成し、所定長さの平坦面、すなわち、コンタクト７の摺接面７ｂ４（図４参照）が接触して摺動する面となっている。また、この前面開口部３ａは、一方の側壁３ｆ１と前壁面２ｃとの角部３ｆＲに所定のＲが付けられている。

開口部３ａの周辺には、前壁面２ｃから所定高さ突出した対向する一対の突起部２ｃ１、２ｃ２が形成されている。これらの突起部２ｃ１、２ｃ２は、対向する一対の側壁３ｅ１、３ｆ１間を底辺とし、所定高さの台形状の突起となっている。これらの突起部２ｃ１、２ｃ２は、コンタクト接触部７Ａの過度の押込みを制限するとともに、コンタクト接触部７Ａの開口部３ａからのスムーズな出没をガイドするガイド突起ともなっている。

後面開口部３ｂは、コンタクト７の取付け固定部７Ｅが挿通される大きさとなっている。この開口部３ｂは、その略中央部にコンタクト端子７ｅ４（図４参照）を露出させる切欠き穴２ｄ１が形成されている。

ハウジング２は、両側壁面２ｅ、２ｆ側に、補強金具６が装着される細溝４が形成されている。このは、図５Ａに示すように、上壁面２ｂから底壁面２ａに達する深溝からなり、底壁面２ａには、補強金具６の２本の脚部６ａが挿通される貫通孔が形成されている。

補強金具６は、図６Ａに示すように、所定の隙間６ｃをあけて対向する一対の脚部６ａ、６ａと、これらの脚部の一端を連結する連結部６ｂとを有し、所定の肉厚を有する金属板材の打ち抜きによって形成されている。一対の脚部６ａ、６ａのうち、一方の脚部に細溝４から補強金具６の脱落を防止する係止爪６_１が形成されている。

図３、図４を参照して、ハウジングの装着孔に装着されるコンタクトを説明する。なお、図３Ａはコンタクトを上面側からみた斜視図、図３Ｂは図３Ａのコンタクトを背面側からみた斜視図、図４は図３のコンタクトに詳細な符号を付した平面図である。

コンタクト７は、図３に示すように、例えばバッテリーの電極端子（以下、外部端子という）に押圧されて電気的接続がされる接触部７Ａと、この接触部の一端から延設されて接触部にバネ力を付与するバネ体部７Ｄと、このバネ体部から延びてハウジング２の装着孔３内に係止する取付け固定部７Ｅとを有している。接触部７Ａとバネ体部７Ｄとの間には、図４の状態で、接触部７Ａが外部端子により該接触部の真上から押圧されたときに、ハウジング２の装着孔３の内孔壁、すなわち一方の側壁３ｆ１に摺接され、この摺接移動により接触部７Ａを該接触部の接線方向へ所定距離移動させて外部端子面を所定範囲で擦ってワイピングするワイピング設定手段７Ｂが設けられている。このコンタクト７は、良導電性及び機械的弾性を有する薄板金属板材を所定の形状に打ち抜き、それを折曲加工することによって形成される。すなわち、接触部７Ａ、ワイピング設定手段７Ｂ及びバネ体部７Ｄは、極小幅の帯状片に打ち抜かれて、この帯状片の折曲加工により、また、取付け固定部７Ｅは、比較的幅広の板状片に打ち抜かれて、この板状片の折曲加工により形成されている。

接触部７Ａは、図４に示すように、コンタクト７の帯状片の一端が略Ｕ字状に湾曲されて、この湾曲部の外周の頂点に接点を有している。接点は、所定のＲを付けた湾曲面７ａ１と、この湾曲面に沿って小幅、所定高さ及び所定長さ外方へ隆起した隆起部７ａ２とを有し、これらの表面に、金メッキが施されている。この金メッキにより、外部端子との電気的接続が良好になる。この接触部７Ａは、その一端、すなわちワイピング設定手段７Ｂの反対側へ所定長さ延びた延設部７Ｃが形成されている。この延設部７Ｃは、接触部７Ａから延びた延設片７ｃ１と、この延設片の長手方向の両側縁からワイピング設定手段側へ折曲されて延設部の過度な屈曲を制限する対向する一対のストッパー片７ｃ２と、延長端部をワイピング設定手段側へＬ字状に折曲した折曲片７ｃ３とからなり、この延設部７Ｃは、ワイピング設定手段７Ｂ側へ屈曲可能な自由端となっている。対向する一対のストッパー片７ｃ２はそれぞれ同じ形状を有し、接触部７Ａが略Ｕ字状に湾曲されて、この湾曲で形成された空隙を埋める形状となっている。

ワイピング設定手段７Ｂは、接触部７Ａのワイピング量を設定するワイピング量設定部７Ｂ_１と、ワイピング開始位置、すなわち接触荷重を設定するワイピング開始位置設定部７Ｂ_２とを有している。ワイピング量設定部７Ｂ_１は、所定の高さの頂点７ｂ１と、この頂点から接触部７Ａ側及びバネ体部７Ｄ側へ所定角度（勾配）で降下した第１、第２の傾斜面７ｂ２、７ｂ３とを有する山型突起で形成されている。

ワイピング開始位置設定部７Ｂ_２は、一方の第２の傾斜面７ｂ３が所定長さ延設されてバネ体部７Ｄに接続された平坦面７ｂ４で形成されている。この平坦面７ｂ４は、第２の傾斜面７ｂ３の麓からバネ体部７Ｄへ向かって所定の長さ延設されて、この長さの平坦な平坦面７ｂ４によってワイピングが開始される位置、すなわち接触荷重Ｐが設定される摺接面となっている。この接触荷重の設定は後述する。この傾斜面と摺動（平坦）面とは、所定のＲを付けた湾曲面で連結されている。このＲを設けることにより、コンタクト７と装着孔３の内孔壁との摺動がスムーズになる。第２の傾斜面７ｂ３は、平坦面７ｂ４に対して所定角度（勾配）は、例えば１３５度となっている。なお、第１の傾斜面７ｂ２の角度は、第２の傾斜面７ｂ３と同じ或いは異なる角度になっている。ワイピング設定手段７Ｂは、摺接面７ｂ４に接触し延長させた仮想の平坦面線Ｌ１と、頂点７ｂ１と接触し延長させた仮想の接線Ｌ２とが、所定の間隔を保って平行な平行線となるように形成されている。この平行線の間隔δは、ワイピング量設定突起の頂点７ｂ１の高さとなり、この高さで接触部７Ａのワイピング量が設定される。

このワイピング設定手段７Ｂによれば、ワイピング量設定部７Ｂ_１の突起の高さを変更することによりワイピング量を変更でき、またワイピング開始位置設定部７Ｂ_２の摺接面の長さを変更することにより、ワイピング開始位置、すなわち接触荷重を変更することができる。その結果、このコンタクト７を備えたコネクタ１は、バッテリーなどの外部端子との電気的接続をその使用条件に合わせてワイピング量とワイピング荷重を増減して良好な電気的接続ができる。

例えば、接触部の表面に比較的傷がつき易く金メッキなどがされたコンタクトは、磨耗を少なくし挿抜寿命を長くするためにワイピング荷重を小さく開始させたり、或いはワイピング量を少なく設定したりすることが可能になる。また、コネクタの屋外使用などで清浄効果を大きくしたい場合は、ワイピング荷重を大きくし且つワイピング量を増やすなど、使用条件に合わせてワイピング荷重及びワイピング量を増減するなどして適合させることができる。

バネ体部７Ｄは、接触部７Ａが外部端子によって押されたときに、圧縮される圧縮可能なバネ体で形成されている。このバネ体は、図４に示すように、所定の間隔をあけて対向する一対の平行部７ｄ１と、この平行部７ｄ１の一端を連結する湾曲部７ｄ２とを有するＵ字型バネを複数個連接し、全体が略Ｓ字型に蛇行したもので形成されている。このバネ体は、帯状板体を屈曲加工することによって形成されている。

取付け固定部７Ｅは、図４に示すように、バネ体部７Ｄ端部から略直角方向に延設され比較的大きい面積を有する略矩形状の板状体を所定形状に加工して形成されている。すなわち、この取付け固定部７Ｅは、バネ体部７Ｄの方向へ延設されてハウジング２の底壁３ｃに敷設されて係止穴３ｄ２に係止される係止爪７ｅ２を有する敷設部７ｅ１と、この敷設部の長手方向の両側縁からバネ体部側へ所定高さ立設されて装着孔３の両側壁３ｅ、３ｆに当接され対向する一対の側板部７ｅ３と、両側板部の略中間から側板部側へ立設して先端が接触部と反対側へ折曲された端子部７ｅ４とで形成されている。一対の側板部７ｅ３の一方は、バネ体部７Ｄと取付け固定部７Ｅとの連結片となっている。敷設部７ｅ１には、装着孔３の天井壁３ｄの係止穴３ｄ２に係止される係止爪７ｅ２が形成されている。

このコンタクト７は、図７に示すように、ハウジング２の装着孔３内に挿入されて固定される。すなわち、コンタクト７は、図２、図７を参照して、まず、接触部７Ａを先頭にしてハウジングの後壁面２ｄの開口部３ｂへ挿入し、空室３Ｒ内へ押し込む。さらに、押し込むと、コンタクト７の接触部７Ａは、前壁面２ｃの開口部３ａを通過して前壁面２ｃから突出する。一方、取付け固定部７Ｅの係止爪７ｅ２が装着孔３の天井壁３ｄの係止穴３ｄ２に係止される。また、一対の側板部７ｅ３は、装着孔３の両側壁３ｅ、３ｆに当接して固定される。この固定により、コンタクト７の端子部７ｅ４は、ハウジング２の切欠き穴２ｄ１から露出される。

次に、図２〜図４及び図８を参照して、このコンタクトのワイピング作用を説明する。なお、図８はワイピング作用を説明する断面図である。コンタクト７のワイピング作用は、以下のステップで行われる。

（イ）非接続状態（ステップ１）
他コネクタとの非接続状態では、コネクタ１のコンタクト７がハウジング２の装着孔３に装着された状態になっている。この状態ではコネクタ１が電子機器、例えば携帯端末のハウジングに固定された状態にある。すなわち、ハウジング２の装着孔３に、コンタクト７が装着・固定されると、図８Ａに示すように、コンタクト７の接触部７Ａは、両ガイド突起２ｃ１、２ｃ２の頂辺より上方へ所定長さ突出している。

この突出により、ワイピング設定手段７Ｂのワイピング量設定部７Ｂ_１の突起７ｂ１は前面開口部３ａから突出し、一方、ワイピング開始位置設定部７Ｂ_２の摺接面７ｂ４は前壁面２ｃから所定長さＰだけ露出し、残りは装着孔３の孔内壁、すなわち一方の側壁３ｆ１に接触している。摺接面７ｂ４の長さＰはワイピング開始位置（接触荷重）となっている。この接触により、摺接面７ｂ４と側壁３ｆ１とが略同一面となるので摺接面線Ｌ１と接線Ｌ２との間の距離はＷ１になっている。なお、この距離Ｗ１は、図４のδに対応している。また、接触部７Ａの中心点をＯとすると、この中心点Ｏは接触部７Ａの最先端にある箇所（この箇所は接点となっている）を通り、図８Ａの図示状態で真下に垂下する垂直線上にあって接点に接近した仮想点となっている。この中心点Ｏを通る垂直線を接点中心線Ｌ３とする。また、コンタクト７は、長手方向の中心、すなわちバネ体部及び取付け固定部の中心部を通る垂直線をコンタクト中心線Ｌ４とすると、接点中心線Ｌ３とコンタクト中心線Ｌ４との間の距離はＷ２になっている。したがって、コンタクト７は、接点中心線Ｌ３とコンタクト中心線Ｌ４との間に距離Ｗ２があることから、接触部７Ａはコンタクト７のバネ体部７Ｄとの間で距離Ｗ２だけ偏芯していることになる。また、この状態では、コンタクトのバネ体部７Ｄは、装着孔３内に伸張した状態で固定されている。

（ロ）接続初期（ステップ２）
このコネクタ１と不図示の他コネクタなどとの接続が開始されると、他コネクタの外部端子がこのコネクタ１のコンタクト７の接触部７Ａに押し当てられる。すなわち、図８Ｂに示すように、コンタクト７は、接触部７Ａの真上から所定の荷重Ｆが該接触部７Ａに加えられて、摺接面７ｂ４が側壁３ｆ１面に沿って摺動して、接触部７Ａが装着孔３内へ押し込められる。荷重Ｆが接触部７Ａに加えられると、接触部の接線方向の分力Ｆ１が生じ、荷重Ｆと分力Ｆ１とを合成した荷重Ｆ２が接触部７Ａの湾曲部分に加わる。この押し込みにより、コンタクト７の摺接面７ｂ４が側壁３ｆ１面に沿って摺動して、コンタクト７の第２の傾斜面７ｂ３が前面開口部３ａの角部３ｆＲに到達する。このステップでは、摺接面７ｂ４が摺動した距離だけ接触部７Ａが装着孔３内へ押し込められたことになる。したがって、このステップは、距離Ｗ２は殆ど短縮されず、積極的なワイピングは行われずワイピングの準備段階にある。

（ハ）ワイピング開始（ステップ３）
他コネクタにより、コンタクト７の接触部７Ａが更に押し込められると、図８Ｃに示すように、ワイピング量設定部７Ｂ_１の突起７ｂ１が前面開口部３ａの角部３ｆＲに接触し始める。突起７ｂ１が角部３ｆＲに接触すると、コンタクト中心線Ｌ４と接点中心線Ｌ３との距離が、Ｗ２からＷ３（Ｗ２>Ｗ３）に短縮される。この短縮された距離で接触部７Ａが他コネクタの外部端子面を擦ってワイピングされる。

（ニ）接続完了（ステップ４）
コンタクト７の接触部７Ａが更に押し込められると、図８Ｄに示すように、ワイピング量設定部７Ｂ_１の突起７ｂ１が側壁３ｆ１面に接触して、コンタクト中心線Ｌ４と接点中心線Ｌ３の距離が更にコンタクト中心線Ｌ４から右側にＷ４だけ増加する。したがって、接触部７Ａは、最初の距離Ｗ２にＷ４が加わった距離移動したことになり、この距離で接触部７Ａが他コネクタの外部端子面を擦ってワイピングする。

このワイピング設定手段７Ｂによれば、図４、図８Ａに示すように、ワイピング量設定部７Ｂ_１の突起の高さδを変更することによりワイピング量を変更でき、また、ワイピング開始位置設定部７Ｂ_２の摺接面の露出長さＰを変更することにより、ワイピング開始位置、すなわち接触荷重を変更することができる。すなわち、δとＰとの組み合わせにより、任意のワイピング開始位置（接触荷重）で任意の量のワイピングが可能になる。

図９を参照して、このδとＰとの関係を説明する。なお、図９はワイピング量（δ）、ワイピング開始位置（接触荷重）（Ｐ）の関係を説明する説明図である。

（Ａ）ワイピング量を一定にしてワイピング開始位置を変更
図９Ａ、図９Ｂに示すように、ワイピング量を一定のδ１にして、ワイピング開始位置をＰ１、Ｐ２（Ｐ１<Ｐ２）に変更する。この変更により、ワイピング開始位置をＰ１<Ｐ２に変更した接触荷重で相手方コネクタ（バッテリーの電極端子を含む）との間で、そのコネクタの使用条件に合わせて良好な電気的接続ができる。

（Ｂ）ワイピング開始位置を一定にしてワイピング量を変更
図９Ｃに示すように、ワイピング開始位置Ｐを一定のＰ３にしてワイピング量δ２を変更する。これにより、ワイピング量を変更して相手方コネクタとの間で、そのコネクタの使用条件に合わせて良好な電気的接続ができる。

（Ｃ）ワイピング量δ、ワイピング開始位置Ｐを同時に変更
図９Ｄに示すように、ワイピング量δ、ワイピング開始位置Ｐを同時にδ３、Ｐ４に変更する。これにより、相手方コネクタとの間で、そのコネクタの使用条件に合わせて良好な電気的接続ができる。

次に、図１０を参照して、コンタクトの変形例を説明する。なお、図１０はコンタクトの変形例を示し、図１０Ａは変形例１のコンタクトの接触部であり、図１０Ｂは変形例２のコンタクトの接触部をコネクタハウジングに装着した状態の斜視図である。

上記実施形態のコネクタ１では、ワイピング設定手段７Ｂは、１組のワイピング量設定部及びワイピング開始位置設定部で構成したが、図１０Ａに示すように、複数のワイピング設定手段、例えば２つのワイピング設定手段に、すなわちワイピング設定手段７Ｂ_ＡＢを２つのワイピング設定手段７Ｂ_Ａとワイピング設定手段７Ｂ_Ｂで構成してもよい。この構成により、ワイピング量、ワイピング開始位置を任意に変更することが可能になる。またワイピング設定手段７Ｂ_Ｃを、図１０Ｂに示すように、第２の傾斜部７ｂ３'の長さを長くしてもよいし、図示は省略するが勾配の角度を変更してもよい。この構成により、ワイピング量、ワイピング開始位置を任意に変更することが可能になる。

１ 電気コネクタ
２ コネクタハウジング
３ 装着孔
３ａ 前面開口部
３ｂ 後面開口部
４ 細溝
６ 補強金具
７ コンタクト
７Ａ コンタクト接触部
７Ｂ ワイピング設定手段
７Ｂ_１ ワイピング量設定部
７Ｂ_２ ワイピング開始位置設定部
７ｂ１ 突起
７ｂ４ 摺接面
７Ｃ 延設部
７Ｄ バネ体部
７Ｅ 取付け固定部

Claims (6)

1. 外部端子に押圧されて該外部端子と電気的接続がなされる接触部、前記接触部に接触圧力を付与するバネ体部及び該バネ体部から延設されてコネクタハウジングに取付ける取付け固定部を有する良導電性材料からなるコンタクトと、前記コンタクトが装着される装着孔を有する電気絶縁性材料からなるコネクタハウジングとを備え、
   前記コンタクトは、前記接触部と前記バネ体部との間に、前記接触部が前記外部端子で押圧されたときに、前記装着孔に接触して摺動される過程で前記接触部を該接触部の接線方向へ所定距離移動させて前記外部端子との間で接触して所定量のセルフクリーニング（以下、ワイピングという）するワイピング量及び該ワイピングの開始を設定するワイピング設定手段が設けられていることを特徴とする電気コネクタ。
2. 前記ワイピング設定手段は、ワイピング量を設定するワイピング量設定部と、該ワイピング量設定部に連接されてワイピング開始位置を設定するワイピング開始位置設定部を有していることを特徴とする請求項１に記載の電気コネクタ。
3. 前記ワイピング量設定部は、所定の高さを有する山型の突起を有し、前記ワイピング開始位置設定部は、前記ハウジング装着孔に接触して摺動される所定の長さの摺接面とを有し、前記山型突起の高さでワイピング量が設定され、前記摺接面の摺動長さでワイピング開始位置が設定されることを特徴とする請求項２に記載の電気コネクタ。
4. 前記ワイピング開始位置設定部は、前記摺接面が前記装着孔の開口壁面から突出する突出長さでワイピングが開始される位置が設定されることを特徴とする請求項３に記載の電気コネクタ。
5. 前記コンタクトは、前記接触部と前記バネ体部との間に、前記コンタクトのワイピング量設定部が複数個設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電気コネクタ。
6. 前記コネクタハウジングの装着孔には、前記コンタクトの接触部が前記装着孔から突出する該装着孔の開口に、前記接触部の押込み量が制限される制限突起が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電気コネクタ。

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