JP2965846B2

JP2965846B2 - 電気接続用コネクタ

Info

Publication number: JP2965846B2
Application number: JP6004515A
Authority: JP
Inventors: 橋清治高
Original assignee: YOKOO KK
Current assignee: YOKOO KK
Priority date: 1994-01-20
Filing date: 1994-01-20
Publication date: 1999-10-18
Anticipated expiration: 2014-10-18
Also published as: JPH07211383A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子機器分野における
各種用途、例えばセルラー電話の信号および電源回路、
その他電子機器のおす、めすセットの脱着等に使用する
電気接続用コネクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のセルラー電話の信号・電源回路の
脱着コネクタをもつ車載用携帯電話機の一例を図１１に
示す。同図において、１は電話機本体を示し、その外面
にマイクＭ、結晶表示部Ｄ、指示ボタンＫを有してい
る。本体１の端面には、めす側コネクタユニットＣＮ１
が設けられ、このコネクタユニットＣＮ１には多数の受
けピン２が埋設されている。ＣＮ２はおす側コネクタユ
ニットで、それには多数の接触ピン３が突設されてい
る。コネクタユニットＣＮ２は外部アンテナ４に接続さ
れている。

【０００３】電話機本体１はアンテナを内蔵しており、
電話機本体１を車内で使用する場合には内蔵アンテナが
機能する。一方、電話機本体を外部に携帯して使用する
場合には外部アンテナ４を機能させる。そのために内蔵
アンテナへの接続状態から外部アンテナ４への接続状態
に切換えるには、コネクタユニットＣＮ２をコネクタユ
ニットＣＮ１に接続する。両コネクタユニットＣＮ１、
ＣＮ２の接続によって、多数の接触ピン３と受けピン２
の接触あるいは離脱によって外部アンテナ４への接続が
得られる。

【０００４】以上に一例を説明したコネクタユニットＣ
Ｎ１、ＣＮ２からなる電気接続用コネクタは、例えば図
１０に示すように構成されている。すなわち、めす側コ
ネクタユニットＣＮ１はその絶縁性ホルダ４の先端面４
ａに、導電性受けピン２の先端が露出していており、同
ピン２の先端部には凹部２ａが形成されており、一方、
おす側コネクタユニットＣＮ２は、その絶縁性ホルダ６
の先端面６ａに接触ピン３の先端が露出しており、接触
ピン３は導電性チューブ７内に基端が挿入されるととも
に、チューブ７内のばね８により先端へ弾圧されてい
る。そして、チューブ７と一体のリード端子７ａが、取
付け基板５にはんだ９により取付けられている。このコ
ネクタでは、両コネクタユニットＣＮ１、ＣＮ２の接続
時に、接触ピン３の先端が受けピン２の先端凹部２ａに
圧接されて接触ピン３はチューブ７内に後退し、電流
は、受けピン２、接触ピン３、チューブ７、リード端子
７ａを経て流れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上に述べた従来のコ
ネクタでは、接触ピン３が接続時にチューブ７内で摺動
するようになっており、チューブ７の内面と接触ピン３
の外面との間に僅かな空隙が存在する。したがって、接
触ピン３が受けピン２に圧接した接続状態で、コネクタ
に振動、衝撃等が加わると、両コネクタユニットＣＮ
１、ＣＮ２が相互に動き、それにより、接触ピン３の内
側摺動部が上記空隙分のために傾き、両者の接触面積が
変化し、その間の接触抵抗が変動し、その分、回路中に
電圧降下が発生し、ＩＣなどの電子部品やバッテリ寿命
に影響を与えることになる。このような接触面積の変化
は、特に電流が微信号電流の場合（例えば、０．２ｍＡ
以下）、その影響するところが大きい。

【０００６】よって、本発明は、接触ピンの摺動が行わ
れる形式のものにおいても、接触抵抗の変動が少なくて
すむ電気接続用コネクタを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による電気接続用
コネクタは、ワンピースからなるめす側ユニットとおす
側ユニットとからなり、めす側ユニットは、絶縁材ホル
ダの先端部に露出する接触導体を有し、おす側ユニット
は絶縁材ホルダを有し、おす側ユニットの絶縁材ホルダ
はその先端から後方へ向かう孔をもち、この孔はおす側
ユニットの接続方向軸線に対し角度をなす方向に延び、
前記孔内には、先端が露出するように導体の接触ピンが
摺動自在に挿入され、この接触ピンの背後における前記
孔内には、接触ピンを先端側へ弾圧するとともに、接触
ピンを孔の後部の端子に電気的に接続する弾性導体が挿
入され、めす側ユニットとおす側ユニットの接続時に、
めす側ユニットの先端の接触導体がおす側ユニットの接
触ピン先端に接触するように構成され、かつおす側ユニ
ットの絶縁材ホルダの先端に、めす側ユニットの絶縁材
ホルダの先端部が嵌入する凹穴が設けられていることを
特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明による電気接続用コネクタでは、おす側
ユニットとめす側ユニットの接続時に、おす側ユニット
の接触ピンの先端がめす側ユニットの導体の表面に接触
して、おす側ユニット絶縁材ホルダの孔内で弾性導体を
圧縮しつつ後退する。このように後退しても、接触ピン
はそのまわりに導体のチューブがないから、接触抵抗の
変化は生じない。そして接触ピンは弾性導体を介して背
後の端子に電気的に接続され続ける。また、このコネク
タはその連結時に、めす側ユニットの絶縁材ホルダの先
端部がおす側ユニットの絶縁材ホルダの先端の凹穴に嵌
入するので、コネクタに振動、衝撃等が加わっても、お
す側、めす側の両ユニットの相互移動が生じることがな
く、接触抵抗は変化しない。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１に示すように、本発明の電気接続用コネクタ
は、めす側コネクタユニットＣＮ１およびおす側コネク
タユニットＣＮ２から構成される。めす側コネクタユニ
ットＣＮ１はＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）の
ガラス入り等の電気絶縁材からなるホルダ１１をもち、
このホルダ１１は、先端へ向かうにつれ細くなるように
テーパを付され、かつ図１における右方からの側面図で
ある図４に示すように全体的に横に細長い四角形状をな
している。そして、ホルダ１１の先端側（図１における
右端側）には、図４および図５に示すように平行な突条
１２が一定間隔で設けられており、隣接する突条１２の
背後へ延びる仕切壁の間は中空空間１３となっている。
そして、各中空空間１３内にはめす側接触導体１４がは
め込まれている。接触導体１４は要部に導電性良好な金
メッキを施したストライプメッキ帯状金属片からなり、
その主体部はＵ字状をなし、その先端部１４ａは、空間
１３の内壁の溝内に弾発的にはめ込まれている。この溝
の終端部に先端部１４ａの終端が当接することにより接
触導体１４の位置決めがなされる。Ｕ字状折返し部は先
端接触面１４ｂとして形成されている。接触導体１４の
基端部１４ｃはホルダ１１の背面の凹所内にはまるよう
に折曲げられて、回路基板１６に１７で示すようにはん
だ付けされている。ホルダ１１の基端部から背後へ突設
した位置決めボス１８は回路基板１６の孔内へ挿入され
て、ホルダ１１の位置決めおよび固定を行っている。

【００１０】接触面１４ｂは隣接する突条１２、１２間
の幅にほぼ相当する幅を有しており、かつ突条１２の先
端より少し内側へ後退した位置にある。また、接触面１
４ｂはやゝ凹面として形成することができる。前記位置
決めボス１８は、図４および図５に示すように、ホルダ
１１の両端寄りの２か所に設けることができる。なお、
前記基端部１４ｃは接触導体１４の主体部より狭く形成
するのが好ましい。そして、接触導体１４の製造にあた
っては、必要個数のものを、図４に示すよう連結片１９
と一体化した形でプレス成形し、後で切断線２０に沿っ
て切離すようにすることができる。以上のように構成し
ためす側コネクタユニットＣＮ１は、電話機等のセット
のカバー２１から突出する形で固定される。

【００１１】次に、おす形コネクタユニットＣＮ２につ
いて説明する。おす側コネクタユニットＣＮ２は、図１
に示すように、めす側コネクタユニットＣＮ１のホルダ
１１と異なる材質、例えば６６ナイロン製による耐摩耗
性の高い材質のホルダ３０を有しており、このホルダ３
０の先端側（図１の左端側）には、めす側ホルダ１１の
先端部が嵌入するように、先端側へ向けて広がる凹穴３
１が形成されている。そして、この凹穴３１の底部から
後方へ向かって、例えば円形の孔３３が延びている。こ
の孔３３は、おす側ユニットＣＮ２の接続方向軸線に対
し角度θをなす傾いた方向に設けられており、後端が開
放されている。そして、孔３３内には接触ピン３４が摺
動自在に挿入されている。接触ピン３４は中程に大径部
３４ａをもち、この大径部３４ａが、孔３３の前端部の
小径部により形成される段部３５に係合することによっ
て、接触ピン３４は先端側への脱出を阻止されている。
また、孔３３の後端寄りには端子３７が臨むように設け
られており、この端子３７先端の突部３７ａをもつ端
と、接触ピン大径部３４ａとの間には弾性導体３８が介
装されている。弾性導体３８は図示のようにコイルばね
とすることができる。よって、弾性導体３８により、接
触ピン３４は先端側へ弾圧されて突出し、かつ接触ピン
３４と端子３７は弾性導体３８を介して導通可能とな
る。

【００１２】図１のめす側コネクタユニットＣＮ２を左
側から見た図６および同じく下側から見た図８に示すよ
うに、ホルダ３０は横に長い四角形状をなし、したがっ
て先端側の凹穴３１も同様に横長の形状をなしている。
前記孔３３およびその中で摺動する接触ピン３４は、横
方向に一定間隔をおいて多数設けられており、それに対
応するように端子３７も同数設けられている。端子３７
は、ホルダ３０に形成したそれと同数の挿入スリット３
９を経て挿入され、その外端は、図１に示すように回路
基板４１にはんだ付け４２されている。

【００１３】ホルダ３０の先端側には、コ字状断面の導
体からなる静電気除去用カバー４０がはめ込まれてい
る。このために、ホルダ３０の先端側にカバー受け凹部
４４が形成されている。カバー４０は、図７および図８
からわかるように中央部で幅広に両端部で幅狭に形成さ
れている。また、カバー４０は先端側に凹穴３１と同形
の横長の四角形状開口４５を有しており、これにより凹
穴３１は先端側で開放されている。また、図１に示す状
態では、接触ピン３４の先端はカバー４０の開口４５よ
り後退した位置にある。カバー４０は静電気除去のため
に、図１に示すように回路基板のグランド４１にはんだ
付け４７した放電用導体ピン４６に接続されている。ま
た、ホルダ３０の底部には、図６および図８に示すよう
に位置決めボス４８が両側寄りに突設され、これらのボ
ス４８は位置決めおよび固定のために回路基板４１の適
当な孔に挿入されるようになっている。おす側コネクタ
ユニットＣＮ２の場合も、すべての端子３７は、図９に
示すように連結片５０と一体化した形でプレス成形し、
後で切断線５１に沿って切離すようにするのが好まし
い。なお、図１に示す孔３３の開放された後端部は、端
子３７を装着する時の組み治具挿入孔となる。図１に示
すように、おす側コネクタユニットＣＮ２の先端部は、
セット５３の四角形開口内にはめ込まれる。

【００１４】なお、おす側コネクタユニットＣＮ２の組
立てにあたっては、図９に示すように一体的にプレス成
形した多数の端子３７を用意し、成形により得られたホ
ルダ３０の各孔３３内にその後端開口から接触ピン３４
を滑り込ませるとともに、各孔３３内に弾性導体３８と
してのコイルばねを落し込み、次いで、孔３３の後端開
口から先端半月状の圧縮用治具先端を挿入してコイルば
ねを圧縮維持し、次に図９の状態のプレス成形品の端子
３７をそれぞれ挿入スリット３９内に下方から挿入し、
端子３７の先端がコイルばね下端面にかぶさった状態で
前記圧縮用冶具を引き抜き、続いて端子３７全体をそれ
ぞれに有する抜け止め用かえり３７ｂに抗して圧入し、
端子３７先端が孔３３を塞ぐ位置まで圧入して終る。こ
うしてコイルばねの後端を端子３７の先端面に当接さ
せ、最後に連結片５０を切り落とす。

【００１５】前記弾性導体３８は既述のようにコイルば
ねで構成するのが好ましいが、このコイルばね３８は、
図３に示すように、電気抵抗の低い銅線３８ａの周り
に、強度を得るためステンレス鋼３８ｂを被せ引抜き成
形したクラッド材をコイルに成形した後、さらにコイル
ばね端面接触部の導通を良好にするために、ニッケル下
地に最外周に金または銀のメッキ層３８ｃを施したもの
により構成することができる。

【００１６】以上に説明した電気接続用コネクタの作用
を説明する。図１に示す分離状態にあるコネクタユニッ
トＣＮ１、ＣＮ２を接続するには、おす側コネクタユニ
ットＣＮ２の先端の凹穴３１をめす側コネクタユニット
ＣＮ１のホルダ１１にはめるようにして両ユニットを接
続する。両ユニットの接続開始状態では、まず、接触ピ
ン３４の先端が、めす側接触導体１４の接触面１４ｂに
当たり、おす側コネクタユニットＣＮ２をさらに進める
と、接触ピン３４は弾性導体３８を圧縮しつつ孔３３内
へ後退し、遂には図２の結合状態になる。この時、接触
ピン３４の先端は弾性導体３８の力で接触導体１４の接
触面１４ｂに押圧され続ける。そして、電流は、接触導
体１４、接触ピン３４、弾性導体３８および端子３７を
経て流れる。また、両ユニットの分離は逆の手順で行わ
れる。

【００１７】上述の操作中、接触ピン３４は孔３３内で
摺動するが、孔３３の内面には導体のチューブ等がない
ので、接触ピン３４は摺動に対する耐摩耗性の強いナイ
ロン等の絶縁体の孔に沿う運動を行うのみで、電気抵抗
（接触抵抗）の変動は生じることがなく、またユニット
がワンピースから構成されているので孔の内面が削られ
て削りかすが導通を妨げることがない。また、導通にあ
ずかる弾性導体３８は変形を行うのみであるから電気抵
抗の変動も起きず、安定した作動を得ることができる。

【００１８】また、接触ピン３４は角度θをもって摺動
変位するので、接触ピン３４は接触導体１４の接触面１
４ｂに対しその面に沿う方向の運動成分をもって接触し
続ける。したがって、接触ピン３４の先端と接触面１４
ｂとの間に相対的な摺動が起り、これが接触面のセルフ
クリーニングを行うことになり、接触状態は常に良好に
維持される。したがって、ごみなどの付着に対して強い
接触が得られる。

【００１９】また、弾性導体３８をなすコイルばねは、
銅とステンレス鋼のクラッド材にニッケル層を介して
金、銀などの導電性の高いメッキ処理を施した線により
構成されているので、導電性が高く（１００ｍΩ前
後）、また、絶縁材の孔３３内の内周面との滑り性がよ
く、コイルばねの伸縮は円滑に行われる。なお、コイル
の切断後、銅の端面が露出するので、端面の腐食防止を
考慮する。

【００２０】めす側およびおす側コネクタユニットＣＮ
１、ＣＮ２は、脱着が頻繁に行われる箇所に使用され
る。そして、接触導体１４および接触ピン３４やホルダ
１１、３０の一部は常に外部に露出している。したがっ
て、これらに静電気が発生し易く、静電気による電子部
品の破壊が考えられる。これは、静電気除去カバー４０
によって解決される。静電気はカバー４０から導電ピン
４６を経て放出される。

【００２１】また、めす側コネクタユニットＣＮ１のホ
ルダ１１をテーパをもつ突起状に形成し、それをおす側
コネクタユニットＣＮ２のテーパ状凹穴３１内に受ける
ようにしているので、図２のように接続状態にある両コ
ネクタユニットに振動、衝撃等が加わっても、両ホルダ
１１、３０が相互にずれるように変位することがなく、
したがって電気的に接触している部材に相対的変位が生
じることもなく、振動、衝撃等に強い構造が得られる。
また、両コネクタユニットの嵌合により防塵効果が得ら
れる。

【００２２】

【発明の効果】本発明では、おす側コネクタユニットの
絶縁材ホルダの孔内に接触ピンを直接摺動自在に挿入し
てあるので、従来のようにチューブと接触ピンの接触抵
抗が変動することがなく、したがって電気的に安定して
いて微弱信号の伝送に好適な電気接続用コネクタが得ら
れる。また、本発明では、チューブを省略したこととワ
ンピースユニットにしたことによってコストの低減をは
かることができる。そして、本発明では接触ピンが接続
方向軸線に対し角度をなしているので、接触ピンの摺動
変位により、接触ピン先端とめす側コネクタユニットの
接触導体の面との間にスライド接触がなされ、接触部の
セルフクリーニングがなされる効果がある。また、本発
明では、おす側ユニットの絶縁材ホルダの先端に、めす
側ユニットの絶縁材ホルダの先端部が嵌入する凹穴が設
けられているので、コネクタの連結時には、凹穴内にめ
す側ユニットの絶縁材が嵌入し、コネクタに振動、衝撃
等が加わっても、おす側、めす側の両ユニットの相互変
位が起きることがなく、接触抵抗の変化が生じにくい効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電気接続用コネクタの分離状態での断
面図である。

【図２】同じく接続状態を示す断面図である。

【図３】弾性導体の断面図である。

【図４】めす側コネクタユニットの図１における右側側
面図である。

【図５】同じく底面図である。

【図６】おす側コネクタユニットの図１における左側側
面図である。

【図７】同じく端面図である。

【図８】同じく底面図である。

【図９】おす側コネクタユニットの端子を示す図であ
る。

【図１０】従来の電気接続用コネクタの断面図である。

【図１１】電気接続用コネクタの適用例を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

ＣＮ１めす側コネクタユニットＣＮ２おす側コネクタユニット１１絶縁材ホルダ１２突条１４めす側接触導体１４ｂ接触面１４ｃ基端部１６回路基板１８位置決めボス３０絶縁材ホルダ３１凹穴３３孔 θ 角度３４接触ピン３４ａ大径部３５段部３７端子３８弾性導体４０静電気除去用カバー４１回路基板４２はんだ４５カバー４０の開口４８位置決めボス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01R 4/48,13/24,13/26 H01R 13/42,13/15 H01R 23/02 - 23/68

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】それぞれがワンピースからなるめす側ユニ
ットとおす側ユニットとからなり、めす側ユニットは、
絶縁材ホルダの先端部に露出する接触導体を有し、おす
側ユニットは絶縁材ホルダを有し、おす側ユニットの絶
縁材ホルダはその先端から後方へ向かう孔をもち、この
孔はおす側ユニットの接続方向軸線に対し角度をなす方
向に延び、前記孔内には、先端が露出するように導体の
接触ピンが摺動自在に挿入され、この接触ピンの背後に
おける前記孔内には、接触ピンを先端側へ弾圧するとと
もに、接触ピンを孔の後部の端子に電気的に接続する弾
性導体が挿入され、めす側ユニットとおす側ユニットの
接続時に、めす側ユニットの先端の接触導体がおす側ユ
ニットの接触ピン先端に接触するように構成され、かつ
おす側ユニットの絶縁材ホルダの先端に、めす側ユニッ
トの絶縁材ホルダの先端部が嵌入する凹穴が設けられて
いることを特徴とする電気接続用コネクタ。
【請求項２】弾性導体が、電気抵抗の低い素材のクラッ
ド材からなりかつ表面に導電性の高い被膜が施されてい
るコイルばねからなることを特徴とする請求項１記載の
電気接続用コネクタ。
【請求項３】おす側ユニットの絶縁材ホルダの先端側
に、静電気除去用カバーが施され、前記接触ピンの先端
が除去用カバー先端部より後方に位置していることを特
徴とする請求項１または２記載の電気接続用コネクタ。