JP2017174497A - スプリングコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】防水用弾性部材の変形が周囲に広がることを抑制可能なスプリングコネクタを提供する。【解決手段】スプリングコネクタ１は、対象物との接触部を有する第１ピン１０と、第１ピン１０に対象物との接触力を付与するスプリング３０と、圧入等により第１ピン１０と共に動くように第１ピン１０に保持された中間部材２０と、第１ピン１０と中間部材２０とに挟持され、第１ピン１０と中間部材２０との間を水密封止する防水用弾性部材５０と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、一方の対象物としてのスマートフォンや業務用無線端末などの移動体通信機器と、他方の対象物としての前記機器に使用されるクレードルなどとを電気的に接続するために適用されるスプリングコネクタであって、特に水滴の侵入を防ぐ構造のスプリングコネクタに関する。

スプリングコネクタにおいて防水性を確保するための構造として、ゴム等の弾性部材に設けた貫通穴に対し、当該貫通穴よりも大径の導電性チューブの側面を密着させる構造が知られている（特許文献１）。

特開２０１３−１４５７０６号公報

特許文献１の構造では、弾性部材に設けた貫通穴を一部品で押し広げることで防水性を確保するため、貫通穴を押し広げることによる弾性部材の変形が周囲に広がりやすく、接触部となるピンの位置や隣り合うピン間の距離を正確に定めるのが難しくなることがあった。

本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、防水用弾性部材の変形が周囲に広がることを抑制可能なスプリングコネクタを提供することにある。

本発明のある態様は、スプリングコネクタである。このスプリングコネクタは、
対象物との接触部を有する第１ピンと、
前記第１ピンに対象物との接触力を付与するスプリングと、
前記第１ピンと電気的に接続されると共に前記第１ピンに固定された中間部材と、
前記第１ピンと前記中間部材とに挟持され、前記第１ピンと前記中間部材との間を水密封止する防水用弾性部材と、を備える。

前記第１ピン及び前記中間部材の一方は他方側に開口した穴部を有し、他方は前記穴部内に延在する棒状部を有し、
前記防水用弾性部材は、前記穴部内に位置する筒状部を有し、前記筒状部が前記穴部の内側面と前記棒状部の外側面とに挟持されてもよい。

前記棒状部は、自身の外側面に設けられて、前記防水用弾性部材を押圧する凸部を有してもよい。

前記凸部は、前記穴部の奥側に向かって外径が小さくなるテーパー部を有してもよい。

前記棒状部は、自身の外側面に設けられる凹部を、前記凸部よりも前記穴部の手前側となる位置に有し、前記凸部の押圧によって変形した前記防水用弾性部材が前記凹部内に延在してもよい。

前記穴部は、外形寸法が絞られて前記防水用弾性部材を押圧する狭窄部を有してもよい。

もう１つの対象物との接触部を有する第２ピンを備え、
前記スプリングは、前記第１及び第２ピンを互いに離間する方向に付勢し、
前記中間部材は、前記スプリング、前記第１ピンの一部、及び前記第２ピンの一部を収容するチューブであってもよい。

前記第１ピン及び前記中間部材の一方は他方側に開口した穴部を有し、他方は前記穴部に圧入された棒状部を有してもよい。

前記第１ピンは、板金部材であって板バネ部を有し、前記中間部材は、前記板バネ部と係合する凹部を有してもよい。

前記第１ピン及び前記中間部材の表面にそれぞれメッキが施され、前記中間部材の表面のメッキが、前記第１ピンの表面のメッキよりも薄くてもよい。

前記防水用弾性部材は、前記第１ピン又は前記中間部材が貫通する第１面部と、前記第１面部から前記第１ピンの先端とは反対側に延びる側面部と、を有してもよい。

前記スプリング及び前記中間部材の一方又は両方の少なくとも一部を収容する貫通穴を有するハウジングと、前記ハウジングに被せられた、前記第１ピンが貫通する貫通穴を有するカバーと、を備え、
前記ハウジングと前記カバーとの間に、前記防水用弾性部材の前記側面部が撓むことを許容する空間が存在してもよい。

前記防水用弾性部材は、前記第１面部とは反対側の位置において前記側面部から広がるように延びる第２面部を有し、
前記第２面部は、前記ハウジング及び前記カバーにより、前記ハウジングの前記貫通穴の周囲を囲む全周に渡って押圧されてもよい。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、防水用弾性部材の変形が周囲に広がることを抑制可能なスプリングコネクタを提供することができる。

本発明の実施の形態１に係るスプリングコネクタ１の未使用状態における断面図。 スプリングコネクタ１の組立過程の一部を示す要部拡大断面図。 スプリングコネクタ１の分解斜視図。 スプリングコネクタ１の斜視図。 スプリングコネクタ１の使用形態の一例を示す断面図であって、スプリングコネクタ１により対象機器の基板８０と端末９０とを相互に電気的に接続した状態を示す断面図。 本発明の実施の形態２に係るスプリングコネクタ２の未使用状態における断面図。 スプリングコネクタ２における、防水用弾性部材５０の筒状部５４近傍の拡大図（カバー７０は図示省略）。 実施の形態２の変形例を示す断面図。 図８のＡ部拡大図。 本発明の実施の形態３に係るスプリングコネクタ３の未使用状態における断面図。 スプリングコネクタ３における、防水用弾性部材５０の筒状部５４近傍の拡大図（カバー７０は図示省略）。 本発明の実施の形態４に係るスプリングコネクタ４の未使用状態における断面図。 スプリングコネクタ４における、防水用弾性部材５０の筒状部５４近傍の拡大図（カバー７０は図示省略）。 本発明の実施の形態５に係るスプリングコネクタ５の未使用状態における断面図。 スプリングコネクタ５において第１ピン１０の大径部１２の下端面に傾斜を付けた場合における、防水用弾性部材５０の筒状部５４近傍の拡大図（カバー７０は図示省略）。 本発明の実施の形態６に係るスプリングコネクタ６の未使用状態における断面図。 スプリングコネクタ６における、防水用弾性部材５０の筒状部５４近傍の拡大図（カバー７０は図示省略）。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

実施の形態１
図１〜図５を参照し、本発明の実施の形態１に係るスプリングコネクタ１を説明する。図１により、スプリングコネクタ１の上下方向を定義する。スプリングコネクタ１は、第１ピン１０と、中間部材２０と、スプリング３０と、第２ピン４０と、防水用弾性部材５０と、ハウジング６０と、カバー７０と、を備える。なお、スプリングコネクタ１において、第１ピン１０、中間部材２０、スプリング３０、及び第２ピン４０からなるコンタクトユニットは、１つであってもよいし、２以上の任意の個数であってもよい。

第１ピン１０は、銅又は銅合金等の導電性金属体であり、先端部が一方の対象物である端末９０の電極９１との接触部となる（図５）。第１ピン１０は、上側（第１ピン１０の先端側）から順に、電極９１と接触する接触部を有する小径の小径部１１及び小径部よりも大径の大径部１２を有する。小径部１１と大径部１２の段差面（大径部１２の上面）がカバー７０の天井部７１の内面に接触することで、第１ピン１０のカバー７０からの抜け出しが防止される。第１ピン１０は、大径部１２の基端が開放した中空構造であり、中空構造は、図２（Ａ）に示すように、互いに同心の小径穴部１３及び大径穴部１４を有し、これら小径穴部１３と大径穴部１４はおおよそ、小径部１１と大径部１２の位置に対応して形成される。大径穴部１４は、大径部１２の基端に開口する。小径穴部１３は、大径穴部１４の上面中心部に開口する。小径穴部１３は、中間部材２０の棒状部２１を圧入するための穴である。大径穴部１４は、防水用弾性部材５０の筒状部５４を収容するための穴である。図２（Ａ）に示すように、中間部材２０の棒状部２１を小径穴部１３に圧入する前の状態、すなわち防水用弾性部材５０の筒状部５４が変形する前の状態では、大径穴部１４に収容された筒状部５４と大径穴部１４の上面との間に、隙間１４ａが存在する。隙間１４ａは、図２（Ｃ）に示すように変形した筒状部５４を逃がすためのスペースとして設けられる。

中間部材２０は、銅又は銅合金等の導電性金属体であり、後述のように第１ピン１０との間に防水用弾性部材５０を挟持する。中間部材２０は、上側から順に、棒状部２１、フランジ部２２、及び筒状部２３を有する。図２（Ｃ）に示すように、棒状部２１は、第１ピン１０の小径穴部１３及び大径穴部１４内に延在する。棒状部２１が第１ピン１０の小径穴部１３に圧入されることで、中間部材２０と第１ピン１０が固定され、第１ピン１０と共に（一体に）動作可能となる。また、棒状部２１が小径穴部１３に圧入されることで、中間部材２０と第１ピン１０とが電気的に確実に接続される。棒状部２１は、圧入部２１ａ、凸部２１ｂ、及び凹部２１ｃを有する。

圧入部２１ａは、第１ピン１０の小径穴部１３の内径よりも若干大径であって、小径穴部１３の内側面との間で圧入による保持力を発生する。凸部２１ｂは、棒状部２１の外側面を一周する凸条（押圧部）であり、圧入部２１ａの下方に位置する。凸部２１ｂは、防水用弾性部材５０の筒状部５４を、第１ピン１０の大径穴部１４の内側面に向けて押圧する。図２（Ｃ）に示すように、凸部２１ｂは、下側から上側（第１ピン１０の大径穴部１４の開口端側である手前側から小径穴部１３側である奥側）に向かって外径が小さくなるテーパー部２１ｄを有する。テーパー部２１ｄは、上部の外径が非圧縮状態における防水用弾性部材５０の筒状部５４の貫通穴５５の内径よりも小さく、下部の外径が筒状部５４の貫通穴５５の内径よりも大きい。テーパー部２１ｄは、棒状部２１を第１ピン１０の小径穴部１３に圧入する際（図２（Ｂ）→図２（Ｃ））に、凸部２１ｂが防水用弾性部材５０の筒状部５４の下端部を傷つけないようにすると共に凸部２１ｂを貫通穴５５に挿入しやすくする役割を持つ。凹部２１ｃは、棒状部２１の外側面を一周する凹溝（くびれ部）であり、凸部２１ｂの下方（凸部２１ｂより第１ピン１０の大径穴部１４の手前側）に位置する。防水用弾性部材５０が凸部２１ｂに押圧されることによって変形した防水用弾性部材５０の筒状部５４が凹部２１ｃ内に延在する。

フランジ部２２は、ハウジング６０の貫通穴６１よりも大径であり、中間部材２０がハウジング６０から下方に抜けるのを防止する。フランジ部２２の径は、第１ピン１０の大径穴部１４の径よりも大きく、本実施の形態においては大径部１２と同一の径としている。フランジ部２２の上面は、防水用弾性部材５０の筒状部５４の下端部と接触する。棒状部２１を第１ピン１０の小径穴部１３に圧入する際のプレス（図２（Ｂ）→図２（Ｃ））において、フランジ部２２の上面と防水用弾性部材５０の第１面部５１の下面がちょうど接触するところを、プレスのストロークの下死点（終点）とする。なお、図２（Ｃ）において棒状部２１の上端と第１ピン１０の小径穴部１３の底部との間に隙間があるのは、プレスのストロークの途中で棒状部２１が小径穴部１３の底部に接触することを確実に防止するためである。筒状部２３は、フランジ部２２から下方に延びる。筒状部２３は、スプリング３０及び第２ピン４０の大径部４２を内部に収容する。筒状部２３の下端部（開口部）は、係止部２３ａとなっている。係止部２３ａは、かしめ加工等の板金加工により小径化された部分であり、筒状部２３からの第２ピン４０の抜けを防止する。

スプリング３０は、例えばピアノ線やステンレス線等の一般的な材質で形成されたコイルスプリングであり、中間部材２０の筒状部２３内に保持される。スプリング３０の上端は、筒状部２３内側の穴部底面（上端面）に当接する。スプリング３０の下端は、第２ピン４０の基端面（後述の傾斜面４３）に当接する。スプリング３０は、第１ピン１０及び中間部材２０と、第２ピン４０とを、互いに離間する方向に付勢し、第１ピン１０及び第２ピン４０のそれぞれに対して対象物との接触力を付与する。

第２ピン４０は、銅又は銅合金等の導電性金属体であり、先端部が他方の対象物である基板８０の電極８１との接触部となる（図５）。第２ピン４０は、下側（第２ピン４０の先端側）から順に、小径部４１及び大径部４２を有する。小径部４１と大径部４２との間の段差部が中間部材２０の筒状部２３の係止部２３ａと係合する（引っ掛かる）ことで、筒状部２３からの第２ピン４０の抜け出しが防止される。大径部４２の基端面（上端面）は、第２ピン４０の軸方向と垂直な面に対して傾斜した傾斜面４３となっている。傾斜面４３にスプリング３０の付勢力が加わることで第２ピン４０が傾動し、大径部４２の側面の基端部が中間部材２０の筒状部２３の内面に押し付けられ、第２ピン４０と中間部材２０との電気的な接続が確実に行われる。

図示は省略したが、第１ピン１０、中間部材２０、及び第２ピン４０の表面には、それぞれメッキが施される。メッキは、例えば金メッキや銀メッキであり、各部材のメッキの材質は同一であってもよいし異なってもよい。中間部材２０及び第２ピン４０の表面のメッキは、第１ピン１０の表面のメッキよりも薄くすることができる。これは、第１ピン１０は水に濡れる可能性があるためメッキを厚くする必要があるのに対し、中間部材２０及び第２ピン４０は、防水が確保された空間内にあるために水に濡れるリスクが第１ピン１０と比較して大幅に低いためメッキを厚くする必要がないからである。

防水用弾性部材５０は、例えばシリコンゴム等のゴムであり、第１ピン１０と中間部材２０とに挟持され、第１ピン１０と中間部材２０との間を水密封止する（水密に塞ぐ）。防水用弾性部材５０は、また、自身の自立性により、未使用状態（第１ピン１０及び第２ピン４０の先端が共に開放された状態）における第１ピン１０の位置を図１に示すように上方に保つ役割も持つ。防水用弾性部材５０は、第１面部５１、側面部５２、第２面部５３、及び筒状部５４を有する。第１面部５１は、中間部材２０が貫通する面である。具体的には、第１面部５１の上面には、コンタクトユニットの数と同数の筒状部５４が突出して設けられ、筒状部５４の内周（図３に示す貫通穴５５）を中間部材２０の棒状部２１が貫通する。

筒状部５４は、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示すように第１ピン１０の大径穴部１４内に位置し、大径穴部１４の内側面と中間部材２０の棒状部２１の外側面とによって挟持され（棒状部２１の凸部２１ｂによって大径穴部１４の内側面に対して全周に渡って押圧され）、第１ピン１０と中間部材２０との間を水密封止する。筒状部５４は、大径穴部１４とフランジ２２とで囲まれており、押圧によって変形した筒状部５４は、図２（Ａ）に示す第１ピン１０の大径穴部１４内の隙間１４ａ、中間部材２０の凹部２１ｃの内部、及びテーパー部２１ｄの上部側面（非圧縮状態における筒状部５４の内径より小径である部分の側面）に近接する空間に逃げるため、筒状部５４の変形が大径穴部１４の径方向外側に広がることが抑制される。

側面部５２は、第１面部５１の各辺から下方に延びる。側面部５２は、図５に示すように第１ピン１０が移動体通信機器である端末９０の電極９１に押されてカバー７０内に引っ込む方向に後退したときに、同図に示すように撓む（弾性変形する）ことで、第１ピン１０のストローク長を確保する役割を持つ。第２面部５３は、側面部５２の下端から広がるように延びる。第２面部５３は、カバー７０に設けられた凸部７３により、ハウジング６０の貫通穴６１の周囲を囲む全周に渡ってハウジング６０の上面に押圧され、凸部７３とハウジング６０の上面との間を水密封止する。

ハウジング６０は、例えば絶縁樹脂製であり、コンタクトユニットの数と同数の貫通穴６１を有する。貫通穴６１は、中間部材２０の筒状部２３を摺動可能に収容する。図３に示すように、ハウジング６０の側壁部には、カバー７０を係止するための所定数の係止部（係止凸部）６２が設けられる。係止部６２は、図３に現れる２つの他に、当該２つが設けられた側壁部とは反対側の図３に現れない側壁部の対称位置にも２つ設けられる。

カバー７０は、例えば絶縁樹脂製であり、ハウジング６０に上方から被せられる。カバー７０の天井部７１には、第１ピン１０が貫通する貫通穴７１ａが設けられる。図３に示すように、カバー７０の側壁部７２には、ハウジング６０に対する係止用の所定数の係止穴７２ａが設けられる。係止穴７２ａは、図３に現れる２つの他に、側壁部７２のうち当該２つが設けられた側壁部とは反対側の図３に現れない側壁部の対称位置にも２つ設けられる。

ハウジング６０にカバー７０を上方から被せ、ハウジング６０の係止部６２をカバー７０の係止穴７２ａに引っ掛ける（係合させる）ことで、カバー７０がハウジング６０に対して係止（固定）される。この状態で、カバー７０の内面に設けられた凸部７３が弾性部材５０の第２面部５３をハウジング６０の上面に対し、ハウジング６０の貫通穴６１の周囲を囲む全周に渡って押圧する。ハウジング６０とカバー７０との間には、防水用弾性部材５０の側面部５２が撓むことを許容するだけの空間が設けられている（図５）。

スプリングコネクタ１の組立ての流れを説明する。まず、中間部材２０の筒状部２３内にスプリング３０及び第２ピン４０の大径部４２を収容し、筒状部２３の下端部をかしめ加工等の板金加工により小径化し、係止部２３ａを形成する。一方、第１ピン１０を上下に反転した状態で整列して保持しておき、上下に反転させた防水用弾性部材５０を、筒状部５４が第１ピン１０の大径穴部１４内に入るように配置する。その後、中間部材２０の棒状部２１を第１ピン１０の小径穴部１３に圧入する（図２（Ａ）→図２（Ｃ））。なお、圧入のプロセスは上下に反転状態で行われるが、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は上下に反転させないで図示している。図２（Ａ）は、小径穴部１３に対して中間部材２０を位置合わせした状態を示す。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の状態から中間部材２０を自重のみで小径穴部１３に仮挿入した状態を示す。自重のみの場合、図２（Ｂ）に示すように中間部材２０の圧入部２１ａが小径穴部１３の下端部に引っ掛かったところで挿入が止まる。このとき、凸部２１ｂのテーパ部２１ｄは防水用弾性部材５０の貫通穴５５の内周を押圧していないか、あるいは若干押圧している程度である。図２（Ｃ）は、図２（Ｂ）の状態から中間部材２０をプレス等により圧入した状態を示す。凸部２１ｂのテーパ部２１ｄの上端が小径穴部１３近傍に位置するまで、圧入部２１ａが小径穴部１３に挿入される。圧入により、中間部材２０の凸部２１ｂが第１ピン１０の大径穴部１４内に完全に入り込み、凸部２１ｂと大径穴部１４の内側面との間で防水用弾性部材５０の筒状部５４が圧縮される。このとき、第１ピン１０の大径部１２下端とフランジ部２２の上面の隙間は、第１面部５１を挟持しないか、あるいは若干挟持する程度の隙間である。また、この隙間に対応する位置に棒状部２１の凹部が位置している。続いて、上下に反転させたハウジング６０を、貫通穴６１内に第２ピン４０を挿入しながら配置する。最後に、上下に反転した状態を元に戻し、カバー７０をハウジング６０に上方から被せ、カバー７０の係止穴７２ａにハウジング６０の係止部６２を係合させる。これにより防水用弾性部材５０の第２面部５３がカバー７０の凸部７３によってハウジング６０の上面に押圧される。以上によりスプリングコネクタ１が完成する。

図５に示すように、スプリングコネクタ１は、例えば、接続対象機器である移動体通信機器用のクレードルのケース８５内に保持され、当該機器の基板８０上に固定される。なお、基板８０とケース８５は、ネジ止め等により互いに固定される。ここで、第２ピン４０は、基板８０の電極８１によって押され、スプリング３０を圧縮しながら引っ込み方向に後退する。第２ピン４０の先端と電極８１は、スプリング３０の付勢力により相互に接触する。また、環状の防水用弾性部材８７がケース８５及びカバー７０により全周に渡って押圧され、ケース８５とカバー７０との間が水密封止される。

対象物の例示である移動体通信機器である端末９０は、自身の電極９１が第１ピン１０と位置合わせされた状態でスプリングコネクタ１にセットされる。このとき、第１ピン１０は、電極９１によって押され、スプリング３０を圧縮しながら引っ込み方向に後退する。第１ピン１０の先端と電極９１は、スプリング３０の付勢力により相互に接触する。これにより、基板８０の電極８１と端末９０の電極９１が、スプリングコネクタ１によって相互に電気的に接続される。防水用弾性部材５０の側面部５２は、ハウジング６０とカバー７０との間の空間で撓む。

本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。

(1) 防水用弾性部材５０を第１ピン１０及び中間部材２０によって挟持する構成のため、従来のように弾性部材に設けた貫通穴を一部品で押し広げることで防水性を確保する場合と比較して、防水用弾性部材５０の変形が第１ピン１０及び中間部材２０より外側に広がることを抑制できる。

(2) 防水用弾性部材５０の筒状部５４を第１ピン１０の大径穴部１４の内側面と中間部材２０の棒状部２１の外側面とで横方向から挟持（圧縮）する構成のため、防水用弾性部材５０を上下方向から挟持（圧縮）する場合と比較して、防水用弾性部材５０の変形が第１ピン１０及び中間部材２０より外側に広がることを抑制できる。

(3) 図２（Ａ）に示す第１ピン１０の大径穴部１４内の隙間１４ａ、中間部材２０の凹部２１ｃの内部、及びテーパー部２１ｄの上部側面に近接する空間が、圧縮により変形した筒状部５４の逃げ場となるため、筒状部５４の変形の大部分を大径穴部１４の内径範囲内に収めることができ、防水用弾性部材５０の変形が第１ピン１０及び中間部材２０より外側に広がることを抑制できる。

(4) 防水用弾性部材５０の変形が第１ピン１０及び中間部材２０より外側に広がることを抑制しているため、従来と比較して接触部となる第１ピン１０及び第２ピン４０の位置や隣り合うピン間の距離を正確に定めることができる。また、未使用状態におけるカバー７０からの第１ピン１０の突出量が比較的均一となるため、スプリングコネクタ１の外観上の信頼性が高められる。

(5) 筒状部５４を棒状部２１の凸部２１ｂにより大径穴部１４の内側面に向けて押圧する構成であり、凸部２１ｂにはテーパー部２１ｄを設けてあるため、棒状部２１を第１ピン１０の小径穴部１３に圧入する際（図２（Ｂ）→図２（Ｃ））に凸部２１ｂが筒状部５４の下端部を傷つけるリスクを低減できる。

(6) 図５に示すように第１ピン１０が端末９０の電極９１に押されてカバー７０内に引っ込む方向に後退したときに防水用弾性部材５０の側面部５２が同図に示すように撓む構成のため、防水用弾性部材５０が側面部５２を有さない無い場合と比較して、第１ピン１０のストローク可能範囲を長く確保することができる。

(7) 防水性の確保された空間内にある中間部材２０及び第２ピン４０の表面のメッキを、第１ピン１０の表面のメッキよりも薄くしているため、メッキの総量を抑制でき、コスト低減に有利である。詳細には、従来のように弾性部材に設けた貫通穴を一部品で押し広げることで防水性を確保する場合、当該部品については弾性部材の下側の部分（防水性の確保された部分）まで含めた表面全体に厚いメッキを施す必要があったが、本実施の形態では厚いメッキを、大部分又は全体が防水用弾性部材５０の上側（防水性の確保されていない空間）にある第１ピン１０の表面のみに限定できるため、従来と比較してメッキ総量を抑制でき、コスト低減に有利である。更に、中間部材２０及び第２ピン４０の表面のメッキを薄くできるため、高い寸法精度が要求される中間部材２０の筒状部２３の内径及び第２ピン４０の外径を正確に定めることができる。

実施の形態２
図６及び図７を参照し、本発明の実施の形態２のスプリングコネクタ２について、実施の形態１との相違点を中心に説明する。スプリングコネクタ２において、中間部材２０は、図１に示す筒状部２３に替えて、フランジ部２２から下方側に向かって小径部２４及び大径部２５を有する。大径部２５の下端面は、中間部材２０の軸方向と垂直な面に対して傾斜した傾斜面２５ａとなっている。第２ピン４０は、有底筒形状であってスプリング３０及び中間部材２０の大径部２５を内部に摺動可能に収容する。第２ピン４０は、自身の大径部４４がハウジング６０の貫通穴６１の段差部６１ａと係合することで、ハウジング６０からの下方への抜けが防止される。第２ピン４０の上端部は、中間部材２０の大径部２５と係合する係止部４５となっている。係止部４５は、かしめ加工等の板金加工により小径化された部分であり、第２ピン４０からの中間部材２０の抜けを防止する。本実施の形態のその他の点は、実施の形態１と同様である。本実施の形態も、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。

図６では、第２ピン４０の先端面が半球面である場合を説明したが、第２ピン４０の先端面は円面等の平面であってもよい。図８及び図９は、第２ピン４０の先端部が円柱状、すなわち第２ピン４０の先端面が平面的な円面であって、当該先端面が接続対象機器の基板８０上の電極８１に半田付け等により固定される（半田８２により接合される）場合を示している。その他、図８の構成は、図６と比較して、第２ピン４０の大径部４４の長さが短く、ハウジング６０の貫通穴６１の段差部６１ａが上方に形成されている点で相違し、その他の点で一致する。

実施の形態３
図１０及び図１１を参照し、本発明の実施の形態３のスプリングコネクタ３について、実施の形態１との相違点を中心に説明する。スプリングコネクタ３において、中間部材２０の棒状部２１は、図１に示す凸部２１ｂ及び凹部２１ｃを有さない。一方、第１ピン１０の大径部１２は、下端部がかしめ加工等の板金加工により小径化された狭窄部１２ａとなっていて、狭窄部１２ａにより防水用弾性部材５０の筒状部５４を中間部材２０の棒状部２１の外側面に向けて押圧する構成である。狭窄部１２ａを形成する加工は、防水用弾性部材５０の筒状部５４を第１ピン１０の大径部１２の内側に配置し、更に中間部材２０を第１ピン１０に圧入した後で行われる。本実施の形態のその他の点は、実施の形態１と同様である。本実施の形態も、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。

実施の形態４
図１２及び図１３を参照し、本発明の実施の形態４のスプリングコネクタ４について、実施の形態１との相違点を中心に説明する。スプリングコネクタ４は、第１ピン１０を中間部材２０に圧入する構成であり、防水用弾性部材５０を狭持する機能が実施の形態１と逆になっている。第１ピン１０は、非中空であり、大径部１２から下方に延びる棒状部１５を有する。棒状部１５は、圧入部１５ａ、凸部１５ｂ、及び凹部１５ｃを有する。大径部１２及び棒状部１５が実施の形態１のフランジ部２２及び棒状部２１と同様に機能する。

圧入部１５ａは、中間部材２０の小径穴部２６の内径よりも若干大径であって、小径穴部２６の内側面との間で圧入による保持力を発生する。凸部１５ｂは、棒状部１５の外側面を一周する凸条（押圧部）であり、圧入部１５ａの上方に位置する。凸部１５ｂは、防水用弾性部材５０の筒状部５４を、中間部材２０の大径穴部２７の内側面に向けて押圧する。凸部１５ｂは、下側（中間部材２０の大径穴部２７の奥側）に向かって外径が小さくなるテーパー部１５ｄを有する。テーパー部１５ｄは、下部の外径が非圧縮状態における防水用弾性部材５０の筒状部５４の内径よりも小さく、上部の外径が筒状部５４の内径よりも大きい。テーパー部１５ｄは、棒状部１５を中間部材２０の小径穴部２６に圧入する際に、凸部１５ｂが防水用弾性部材５０の筒状部５４の上端部を傷つけないようにすると共に凸部１５ｂを貫通穴５５に入りやすくする役割を持つ。凹部１５ｃは、棒状部１５の外側面を一周する凹溝（くびれ部）であり、凸部１５ｂの上方（凸部１５ｂより中間部材２０の大径穴部２７の手前側）に位置する。防水用弾性部材５０が凸部１５ｂに押圧されることによって変形した防水用弾性部材５０の筒状部５４が凹部１５ｃ内に延在する。なお、防水用弾性部材５０の筒状部５４は、実施の形態１では、第１面部５１の上面から突出するように設けられていたが、本実施の形態は、第１面部５１の下面から突出するように設けられている。

中間部材２０は、図１に示す棒状部２１を有さず、フランジ部２２が中空であり、全体として筒状に形成された導電性チューブである。フランジ部２２が実施の形態１の大径部１２と略同様に機能する。フランジ部２２は、互いに同心の小径穴部２６及び大径穴部２７を有する。大径穴部２７は、フランジ部２２の上端に開口する。小径穴部２６は、大径穴部２７の下面中心部に開口する。小径穴部２６は、第１ピン１０の棒状部１５を圧入するための穴である。大径穴部２７は、防水用弾性部材５０の筒状部５４を収容するための穴である。中間部材２０の筒状部２３の下端の係止部２３ａは、本実施の形態では事後的な板金加工ではなく、削り出し加工によって当初から形成することができる。これは、本実施の形態の場合、小径穴部２６が筒状部２３と連通することで、これらによって形成される穴が上下に貫通しているため、中間部材２０の筒状部２３に上方から第２ピン４０及びスプリング３０を順に差し込んだ後、第１ピン１０を中間部材２０に上方から圧入するという順番で組み立てることが可能なためである。本実施の形態のその他の点は、実施の形態１と同様である。本実施の形態も、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。

実施の形態５
図１４を参照し、本発明の実施の形態５のスプリングコネクタ５について、実施の形態１との相違点を中心に説明する。スプリングコネクタ５は、防水用弾性部材５０の筒状部５４を、第１ピン１０及び中間部材２０により上下方向から挟持する構成である。第１ピン１０は、図２（Ａ）に示す大径穴部１４を有さない。また、中間部材２０の棒状部２１は、図１に示す凸部２１ｂ及び凹部２１ｃを有さない。第１ピン１０の大径部１２の下面と、中間部材２０のフランジ部２２の上面とで、防水用弾性部材５０の筒状部５４を上下方向から挟持（圧縮）する。非圧縮状態における筒状部５４の内径は、中間部材２０の棒状部２１の外径より大きく、圧縮されて変形した筒状部５４は、棒状部２１の外側面に近接する空間に逃げられるようになっている。本実施の形態のその他の点は、実施の形態１と同様である。本実施の形態の場合、実施の形態１との比較では、防水用弾性部材５０の変形が第１ピン１０及び中間部材２０より外側に広がりやすいものの、従来のように弾性部材に設けた貫通穴を一部品で押し広げることで防水性を確保する場合との比較では、防水用弾性部材５０の変形が第１ピン１０及び中間部材２０より外側に広がることを抑制できる。なお、図１５に示すように、スプリングコネクタ５において、第１ピン１０の大径部１２の下面を、内側に近づくほど斜め上方に行く傾斜面１２ｂとしてもよい。この場合、防水用弾性部材５０の筒状部５４の変形を大径部１２の外径範囲内に収めやすくなる。傾斜面は、中間部材２０のフランジ部２２に設けてもよい。

実施の形態６
図１６及び図１７を参照し、本発明の実施の形態６のスプリングコネクタ６について、実施の形態１との相違点を中心に説明する。スプリングコネクタ６は、第１ピン１０及び中間部材２０を、板バネ部１１ａ及び凹部２１ｅの係合によって相互に保持する構成である。第１ピン１０は、板金部品であり、小径部１１の側面に一対の板バネ部１１ａを有する。中間部材２０の棒状部２１は、図１に示す圧入部２１ａを有さず、一対の凹部２１ｅを側面に有する。第１ピン１０の板バネ部１１ａが、中間部材２０の凹部２１ｅと係合する。詳細には、板バネ部１１ａの先端部（上端部）が、凹部２１ｅ内の上端壁部と接触する。この状態で、中間部材２０の棒状部２１の先端が、第１ピン１０の小径部１１の内面に接触する。これにより、第１ピン１０と中間部材２０が共に（一体に）動作可能となる。なお、第１ピン１０の大径部１２の下端が鍔状に広がっているのは、防水用弾性部材５０を傷つけないようにするためである。本実施の形態のその他の点は、実施の形態１と同様である。本実施の形態も、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。また、本実施の形態によれば、圧入のための高圧力のプレスが不要なため、第１ピン１０に中間部材２０を保持させる工程が簡易である（手作業も可能である）。

以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。

実施の形態では中間部材２０に設けた凸部２１ｂ（図１及び図２等）や第１ピン１０に設けた狭窄部１２ａ（図１０及び図１１）により防水用弾性部材５０の筒状部５４を横方向から挟持（圧縮）する構成を説明したが、中間部材２０や第１ピン１０に押圧用の凸部や狭窄部を設けずに、防水用弾性部材５０の筒状部５４に凸部を設け、当該凸部を第１ピン１０と中間部材２０によって横方向から挟持（圧縮）する構成としてもよい。実施の形態では第２ピン４０が対象物と接触する構成を説明したが、第２ピン４０を省略し、スプリング３０が対象物と接触する構成としてもよい。

１〜６ スプリングコネクタ、１０ 第１ピン、１１ 小径部、１１ａ 板バネ部、１２ 大径部、１２ａ 狭窄部、１２ｂ 傾斜面、１３ 小径穴部、１４ 大径穴部、１４ａ 隙間、１５ 棒状部、１５ａ 圧入部、１５ｂ 凸部（押圧部）、１５ｃ 凹部（くびれ部）、２０ 中間部材、２１ 棒状部、２１ａ 圧入部、２１ｂ 凸部（押圧部）、２１ｃ 凹部（くびれ部）、２１ｄ テーパー部、２１ｅ 凹部、２２ フランジ部、２３ 筒状部、２３ａ 係止部、２４ 小径部、２５ 大径部、２５ａ 傾斜面、２６ 小径穴部、２７ 大径穴部、３０ スプリング、４０ 第２ピン、４１ 小径部、４２ 大径部、４３ 傾斜面、４４ 大径部、４５ 係止部、５０ 防水用弾性部材、５１ 第１面部、５２ 側面部、５３ 第２面部、５４ 筒状部、５５ 貫通穴、６０ ハウジング、６１ 貫通穴、６１ａ 段差部、６２ 係止部（係止凸部）、７０ カバー、７１ 天井部、７１ａ 貫通穴、７２ 側壁部、７２ａ 係止穴、７３ 凸部、８０ 基板、８１ 電極、８２ 半田、８５ ケース、８７ 防水用弾性部材、９０ 端末、９１ 電極

Claims (13)

1. 対象物との接触部を有する第１ピンと、
   前記第１ピンに対象物との接触力を付与するスプリングと、
   前記第１ピンと電気的に接続されると共に前記第１ピンに固定された中間部材と、
   前記第１ピンと前記中間部材とに挟持され、前記第１ピンと前記中間部材との間を水密封止する防水用弾性部材と、を備える、スプリングコネクタ。
2. 前記第１ピン及び前記中間部材の一方は他方側に開口した穴部を有し、他方は前記穴部内に延在する棒状部を有し、
   前記防水用弾性部材は、前記穴部内に位置する筒状部を有し、前記筒状部が前記穴部の内側面と前記棒状部の外側面とに挟持される、請求項１に記載のスプリングコネクタ。
3. 前記棒状部は、自身の外側面に設けられて、前記防水用弾性部材を押圧する凸部を有する、請求項２に記載のスプリングコネクタ。
4. 前記凸部は、前記穴部の奥側に向かって外径が小さくなるテーパー部を有する、請求項３に記載のスプリングコネクタ。
5. 前記棒状部は、自身の外側面に設けられる凹部を、前記凸部よりも前記穴部の手前側となる位置に有し、前記凸部の押圧によって変形した前記防水用弾性部材が前記凹部内に延在する、請求項３又は４に記載のスプリングコネクタ。
6. 前記穴部は、外形寸法が絞られて前記防水用弾性部材を押圧する狭窄部を有する、請求項２に記載のスプリングコネクタ。
7. もう１つの対象物との接触部を有する第２ピンを備え、
   前記スプリングは、前記第１及び第２ピンを互いに離間する方向に付勢し、
   前記中間部材は、前記スプリング、前記第１ピンの一部、及び前記第２ピンの一部を収容するチューブである、請求項１から６のいずれか一項に記載のスプリングコネクタ。
8. 前記第１ピン及び前記中間部材の一方は他方側に開口した穴部を有し、他方は前記穴部に圧入された棒状部を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載のスプリングコネクタ。
9. 前記第１ピンは、板金部材であって板バネ部を有し、前記中間部材は、前記板バネ部と係合する凹部を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載のスプリングコネクタ。
10. 前記第１ピン及び前記中間部材の表面にそれぞれメッキが施され、前記中間部材の表面のメッキが、前記第１ピンの表面のメッキよりも薄い、請求項１から９のいずれか一項に記載のスプリングコネクタ。
11. 前記防水用弾性部材は、前記第１ピン又は前記中間部材が貫通する第１面部と、前記第１面部から前記第１ピンの先端とは反対側に延びる側面部と、を有する、請求項１から１０のいずれか一項に記載のスプリングコネクタ。
12. 前記スプリング及び前記中間部材の一方又は両方の少なくとも一部を収容する貫通穴を有するハウジングと、前記ハウジングに被せられた、前記第１ピンが貫通する貫通穴を有するカバーと、を備え、
    前記ハウジングと前記カバーとの間に、前記防水用弾性部材の前記側面部が撓むことを許容する空間が存在する、請求項１１に記載のスプリングコネクタ。
13. 前記防水用弾性部材は、前記第１面部とは反対側の位置において前記側面部から広がるように延びる第２面部を有し、
    前記第２面部は、前記ハウジング及び前記カバーにより、前記ハウジングの前記貫通穴の周囲を囲む全周に渡って押圧される、請求項１２に記載のスプリングコネクタ。

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