JP3458348B2 - 接続ピン - Google Patents

接続ピン

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JP3458348B2
JP3458348B2 JP10313997A JP10313997A JP3458348B2 JP 3458348 B2 JP3458348 B2 JP 3458348B2 JP 10313997 A JP10313997 A JP 10313997A JP 10313997 A JP10313997 A JP 10313997A JP 3458348 B2 JP3458348 B2 JP 3458348B2
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    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50Fixed connections
    • H01R12/51Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/52Fixed connections for rigid printed circuits or like structures connecting to other rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/523Fixed connections for rigid printed circuits or like structures connecting to other rigid printed circuits or like structures by an interconnection through aligned holes in the boards or multilayer board
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2201/00Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/20Connectors or connections adapted for particular applications for testing or measuring purposes

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、接続ピンに係り、
特に主配線盤(Main Distributing Frame:以下MDFと
略記する。)装置に使用される接続ピンに関する。
【0002】
【従来の技術】自動MDF装置とは、加入者線と電話交
換機(以下単に交換機と記す。)との間に設置され、電
話の新設、移転または撤去等を自動的に行う装置であ
る。この自動MDF装置は、加入者側の複数の配線およ
び交換機側の複数の配線を収容するマトリクスボード
と、該マトリクスボードのスルーホールに挿入して加入
者線と交換機とを接続する接続ピンと、該接続ピンを動
かすロボットとから構成される。
【0003】マトリクスボードには、加入者側の複数の
配線を並行配列したパターンの層と、交換機側の複数の
配線を並行配列したパターンの層とを、双方のパターン
が絶縁された状態で交差するように設け、パターン同士
の各交点にはスルーホールを設けた構造となっている。
該スルーホールは、加入者側と交換機側の配線を絶縁分
離させているが、このスルーホールに接触導体部を有す
る接続ピンを挿入すると、その接触導体部が加入者側と
交換機側の双方の配線を電気的に接続し、そのスルーホ
ールに対応する加入者線と交換機側の配線とを接続する
ことができる。
【0004】電話の場合、送話・受話の対が必要になる
ので、通常は、加入者側の配線を1対、交換機側の配線
を1対とし、計4層でマトリクスボードを構成する。こ
れに対応させて、接続ピンの接触導体部も1対設け、1
度の挿入動作により1対の接続ができるようにしてお
く。従来技術による接続ピンは、弾性および導電性を有
する部材を使用してマトリクスボードのスルーホール内
径よりも少し大きな外径を有するように構成され、スル
ーホールへ圧入して該スルーホール内壁に圧接するよう
にしてある。
【0005】より具体的には、パターンを接続させる接
触導体部として、弾性および導電性を有する円筒に長さ
方向のスリットを入れたものを用い、その接触導体部の
外径をスルーホール内径よりも少し大きくしておく。接
続ピンをスルーホールに圧入すると、その接触導体部の
スリットの間隔が狭くなることにより、接触導体部の外
径がスルーホール内径に適合した状態で圧接するという
ものである。
【0006】また、他の例として、接触導体部を弾性お
よび導電性を有する線状のばねとし、その接触導体部を
接続ピンからやや外側に張り出すように構成したものが
ある。その接触導体部はスルーホール内径よりも外側に
少しはみ出すようにしておき、スルーホールに挿入する
時に、該スルーホール内壁に沿って接触導体部が内側に
変位してゆき、そのスルーホール内壁に圧接するという
ものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】近年、装置の小型化、
高密度化がますます必要とされてきており、接続ピンも
これに伴って小型化する必要がある。しかしながら、前
記構成の従来の接続ピンでは、小型化すると製造が難し
くなるため、小型化・高密度化の要求に応えることがで
きない。
【0008】例えば、スリットを有する円筒状の接触導
体部を利用するものでは、曲げ加工により形成するた
め、そのスリットの間隔の制御が難しく、スルーホール
内壁への接触力を適切に設定することが困難である。適
正な曲げ加工が行われていないと、接続ピンの挿抜の際
に、接触導体部が引っ掛かって破損や故障等の原因にな
ることもあった。
【0009】接触導体部に線状のばねを用いた接続ピン
の場合も、やはり加工が難しく、接続ピンを挿抜する際
に、破損や故障等が生じることがあった。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、加入者線に接
続して並行に配列された複数のXパターンと、交換機側
の配線に接続するとともに前記Xパターンと電気的に絶
縁された状態で交差するように並行に配列された複数の
Yパターンと、XパターンとYパターンの各交点に設け
たスルーホールとからなるマトリクスボードのスルーホ
ールに挿入し、XパターンとYパターンを電気的に接続
して所望の加入者線と交換機側の配線とを接続する接続
ピンにおいて、スルーホールの奥に設けられた閉塞板に
当接させf突当部と、スルーホールの開口部に嵌合固定
させる嵌合固定部と、弾性および導電性を有するととも
にスルーホールの内径よりも小さな幅に形成され、突当
部と嵌合固定部との間に連結され、スルーホール内部で
その突当部と嵌合固定部からの力により圧縮されると、
幅方向に拡がってスルーホール内壁に圧接し、Xパター
ンとYパターンに接触して電気的接続を行う接触導体部
を設けたことを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に図を用いて本発明の実施の
形態について説明する。 〔第1の実施の形態〕図1は第1の実施の形態の構成を
示す説明図である。この図1の(A)は本発明の接続ピ
ンの一例を示し、(B)はその接続ピンに用いる本発明
の接触導体部の一例を示している。
【0012】この接触導体部は、弾性および導電性を有
し、マトリクスボードのスルーホール内で、加入者線の
パターンと交換機側のパターンとを電気的に接続するも
のであり、ここでは、1対の加入者線と1対の交換機側
のパターンとをそれぞれ接続するために、接触導体部を
1対設け、それぞれ接触導体部1および接触導体部2と
して図示している。なお、接触導体部の数は2つに限ら
ず、マトリクスボードの構成に対応させて必要なだけ設
けることとすればよい。
【0013】この接触導体部1,2は、例えば金属板の
プレス加工により容易かつ安価に製造可能である。接触
導体部1,2の上下の端部は、インサートモールド加工
等を施す場合に固定しやすい形状とし、両側部はスルー
ホール内壁に確実に圧接するように直線状にし、上下か
ら圧縮された場合に幅方向に拡がるように中央を打ち抜
いた略環状としておくとよい。
【0014】接触導体部1の図の上部を固定するように
上部モールド3を形成し、その接触導体部1の下部およ
び接触導体部2の上部を固定するように中間モールド4
を形成し、その接触導体部2の下部を固定するように下
部モールド5を形成し、本実施の形態の接続ピン6を構
成する。なお、接触導体部1と接触導体部2とは電気的
に絶縁させておく。
【0015】接続ピン6は、図示しないロボットによっ
て取り扱われ、マトリクスボードの所望のスルーホール
に挿抜可能である。ロボットは、例えば上部モールド3
の部分を把持して挿抜動作を行うこととすればよい。こ
の上部モールド3には、嵌合固定部3aが設けてある。
該嵌合固定部3aは、スルーホールに嵌合固定するため
のものであり、スルーホールの形状に対応させて形成す
る。例えばスルーホールを円形の開口部を有する穴とし
て形成した場合は、嵌合固定部3aも円形の断面を有す
るように形成し、その外径すなわち直径D3は摩擦力に
よってスルーホールに嵌合固定可能な大きさとする。
【0016】中間モールド4の外径D4および下部モー
ルド5の外径D5は、嵌合固定部3aの外径D3よりも
小さくなるように形成し、下部モールド5および中間モ
ールド4が、スルーホール内壁と所定の間隙をとってス
ムーズに挿入されるようにしておく。接触導体部1の幅
D1および接触導体部2の幅D2は、中間モールド4の
外径D4および下部モールド5の外径D5よりも小さく
なるように寸法を定める。
【0017】上部モールド3の下端面および中間モール
ド4の上端面は、相互に所定の間隔をとるように設定さ
れ、それぞれストッパ部3bおよびストッパ部4aとし
てはたらく。また、中間モールドの下端面および下部モ
ールド5の上端面も、相互に所定の間隔をとるように設
定され、それぞれストッパ部4bおよびストッパ部5a
としてはたらく。
【0018】下部モールド5の下端部には突当部5bを
形成しておく。接続ピン6をスルーホールに挿入する
と、該スルーホールの最奥部に設けられた後述する閉塞
板に、この突当部5bが突き当たることになる。図2は
第1の実施の形態の作用を示す説明図であり、スルーホ
ールに接続ピン6を挿入してゆく際の状態を示す断面図
となっている。この図の(A)は突当部5bが突き当た
った直後の状態を示し、(B)はさらに接続ピン6を押
し込んで固定した状態を示している。
【0019】図において、10はマトリクスボードであ
り、例えば自動MDF装置に用いられるものである。こ
のマトリクスボード10には、加入者側の複数の配線を
並行配列したXパターンの層と、交換機側の複数の配線
を並行配列したYパターンの層とを、双方のパターンが
絶縁された状態で交差するように設け、パターン同士の
各交点に、スルーホール11を設ける。該スルーホール
11においても、XパターンとYパターンとは絶縁分離
されている。
【0020】12はXパターンであり、13はYパター
ンを示している。両者は絶縁分離されているが、後述す
るようにこの両者を電気的に接続すると、当該Xパター
ン12に対応する加入者線と当該Yパターン13に対応
する交換機側の配線とが接続されることになる。なお、
電話の場合、送話・受話の対が必要になるので、通常
は、加入者側の配線を1対、交換機側の配線も1対とし
ておくとよい。このために、Xパターン14およびYパ
ターン15を同様の構成により追加配置する。
【0021】16は閉塞板であり、スルーホール11の
最奥部に設け、該スルーホール11の奥側を塞いでい
る。ある加入者線と交換機側のある配線とを接続したい
場合、前記構成のマトリクスボード10の複数のスルー
ホール11から、その所望の加入者線に接続したXパタ
ーン12,14と、交換機側の所望の配線に接続したY
パターン13,15とが交差する位置にあるスルーホー
ル11を選び、例えばロボットを用いてそのスルーホー
ル11に接続ピン6を挿入する。
【0022】前述したように、中間モールド4の外径D
4および下部モールド5の外径D5は、スルーホール1
1の内径よりも小さくしてあり、接触導体部1の幅D1
および接触導体部2の幅D2は、D4およびD5よりも
さらに小さくしてあるため、接続ピン6は、極めて小さ
な力でスムーズに挿入可能であり、スルーホール11の
内壁に引っ掛かるおそれもない。
【0023】接続ピン6を挿入してゆくと、突当部5b
が閉塞板16に突き当たり、図2の(A)に示す状態と
なる。さらに接続ピン6を挿入してゆくと、接触導体部
1,2には上部と下部から力がかかり、長さが小さくな
るようにすなわち幅方向に拡がるように変形してゆき、
スルーホール11の内壁に圧接する。この状態で、接触
導体部1はXパターン12およびYパターン13に圧接
し、該Xパターン12およびYパターン13を電気的に
接続する。また、接触導体部2はXパターン14および
Yパターン15に圧接し、該Xパターン14およびYパ
ターン15を電気的に接続する。
【0024】さらに接続ピン6の挿入を続けると、接触
導体部1,2の変形に伴って接触力が増加してゆくが、
ストッパ部3bとストッパ部4aが接し、ストッパ部4
bとストッパ部5aが接すると、それ以上挿入すること
はできなくなり、接触導体部1,2はその状態から変位
・変形しなくなる。また、嵌合固定部3aはスルーホー
ル11の内壁に嵌合し、その摩擦力によって接続ピン6
は抜けることなく固定され、図2の(B)に示す状態と
なる。
【0025】この状態における接触導体部1,2の圧接
力が適切な値となるように、その接触導体部1,2の材
料特性および形状を予め設定しておく。前述のように、
スルーホール11に接続ピン6を挿入固定することによ
り、対応する加入者線と交換機側の配線とを接続するこ
とができる。この接続を解除したい場合には、例えばロ
ボット等により、その接続ピン6を抜去すればよい。抜
去の際には、まず図2の(B)の状態から図2の(A)
の状態に移行し、接触導体部1,2が元の形に戻るた
め、やはりスルーホール内壁11に引っ掛かるおそれは
ない。
【0026】〔第2の実施の形態〕本実施の形態は、第
1の実施の形態に示した接続ピンに、補助支持部を設け
たことを特徴としている。図3は第2の実施の形態の説
明図であり、本実施の形態の接続ピン20を、マトリク
スボード10のスルーホール11に挿入・固定した状態
を示している。
【0027】図3において、21および22は補助支持
部であり、上部モールド3に接続している。なお、実際
の製造の際には補助支持部21,22と上部モールド3
とを一体成形することとしてもよい。補助支持部21,
22は、それぞれ補助嵌合固定部21a,22aを具備
している。該補助嵌合固定部21a,22aは、スルー
ホール11に嵌合固定するためのものであり、スルーホ
ール11の形状に対応させて形成する。例えばスルーホ
ール11を円形の開口部を有する穴として形成した場合
は、補助嵌合固定部21a,22aも円形の断面を有す
るように形成し、その外径は摩擦力によってスルーホー
ル11に嵌合固定可能な大きさとする。
【0028】スルーホール11は、マトリクスボード1
0に等間隔で配置されているが、その間隔に対応させて
補助支持部21,22を形成し、接続ピン20挿入の際
には、目的とするスルーホール11に隣接したスルーホ
ール11にその補助嵌合固定部21a,22aが対応す
るようにしておく。すなわち、接続を行おうとする所望
のスルーホール11に、上部モールド3の嵌合固定部3
aを嵌合させ、そのスルーホール11に隣接する2つの
スルーホール11に補助嵌合固定部21a,22aを嵌
合させる。
【0029】図3に示す状態で、接触導体部1がXパタ
ーン12とYパターン13を接続し、接触導体部2がX
パターン14とYパターン15を接続している。前述の
ように、補助支持部21,22を設けたことにより、嵌
合固定部3aに加えて補助嵌合固定部21a,22aを
追加することができ、スルーホール11内壁との摩擦力
が増加し、接続ピン20をより確実に固定可能となる。
【0030】なお、接続ピン20の挿入されているスル
ーホール11のXパターン12,14は、既に対応する
Yパターン13,15とそれぞれ接続した状態であるた
め、当該Xパターン12,14に連なるスルーホール1
1には、他の接続ピン20が挿入されることはない。そ
のため、補助支持部21,22を、目的とするスルーホ
ール11と同一のXパターン12,14に連なる隣接す
るスルーホール11に挿入することとした。なお、同一
のXパターンであれば、隣に限らずどのスルーホールに
挿入することとしてもよく、補助支持部の数も2つに限
らず任意である。
【0031】また、Xパターン方向に限らず、Yパター
ン方向に補助支持部を設けることとしてもよく、さらに
XパターンおよびYパターンの両方向に、複数の補助支
持部を設けることとしてもよい。なお、スルーホールの
うち、最外周に設けられたものは、隣接するスルーホー
ルが片方しかないため、それらのスルーホールのさらに
外周に嵌合固定専用のダミーのスルーホールを設けてお
くとよい。
【0032】前記両実施の形態では、説明の簡潔をはか
るために、マトリクスボード面を水平面に見立てて、こ
れを基準に上/下という表現を用いたが、これは単に図
の上/下と対応させただけのことであり、実際にはマト
リクスボードをどの様な向きに配置したとしても、同様
に機能するものである。
【0033】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、接触導体部
を、通常はスルーホールの内径よりも小さな幅を有する
ものの、スルーホール内で圧縮されると、変形して幅が
拡がり、スルーホール内壁に圧接することとしたため、
スルーホールに挿抜する際の引っ掛かりがなくなり、ス
ムーズで安全な挿抜が可能となる効果を有する。
【0034】また、接触導体部を略環状としたことによ
り、簡易かつ安価に製造可能となり、小型化・高密度化
が実現する効果を有する。さらに、補助支持部を設けた
ことにより、より確実な固定が可能となる効果を有す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態の構成を示す説明図
【図2】第1の実施の形態の作用を示す説明図
【図3】第2の実施の形態の説明図
【符号の説明】 1,2 接触導体部 3a 嵌合固定部 3b,4a,4b,5a ストッパ部 5b 突当部 6 接続ピン 10 マトリクスボード 11 スルーホール 12 Xパターン 13 Yパターン 14 Xパターン 15 Yパターン 16 閉塞板 20 接続ピン 21 補助支持部 21a 補助嵌合固定部 22 補助支持部 22a 補助嵌合固定部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04Q 1/00 - 1/16 H01R 13/00 - 13/08 H01R 13/15 - 13/35 H01R 15/00 - 17/18

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加入者線に接続して並行に配列された複
    数のXパターンと、交換機側の配線に接続するとともに
    前記Xパターンと電気的に絶縁された状態で交差するよ
    うに並行に配列された複数のYパターンと、前記Xパタ
    ーンとYパターンの各交点に設けたスルーホールとから
    なるマトリクスボードの前記スルーホールに挿入し、前
    記XパターンとYパターンを電気的に接続して所望の加
    入者線と交換機側の配線とを接続する接続ピンにおい
    て、 スルーホールの奥に設けられた閉塞板に当接させる突当
    部と、 スルーホールの開口部に嵌合固定させる嵌合固定部と、 弾性および導電性を有するとともにスルーホールの内径
    よりも小さな幅に形成され、前記突当部と嵌合固定部と
    の間に連結され、スルーホール内部でその突当部と嵌合
    固定部からの力により圧縮されると、幅方向に拡がって
    スルーホール内壁に圧接し、XパターンとYパターンに
    接触して電気的接続を行う接触導体部を設けたことを特
    徴とする接続ピン。
  2. 【請求項2】 請求項1において、各スルーホールに対
    応させるXパターンとYパターンの組を複数組とし、前
    記各XパターンとYパターンの組に対応させて接触導体
    部を複数設けたことを特徴とする接続ピン。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2において、接触
    導体部の長さ方向の両端にそれぞれストッパ部を連結
    し、その接触導体部が圧縮されて所定量変位すると前記
    ストッパ部同士が当接して変位を止めるようにしたこと
    を特徴とする接続ピン。
  4. 【請求項4】 請求項1、請求項2または請求項3にお
    いて、接触導体部を略環状としたことを特徴とする接続
    ピン。
  5. 【請求項5】 請求項1、請求項2、請求項3または請
    求項4において、接続を行う所望のスルーホールと同一
    のXパターンまたはYパターンに連なる他のスルーホー
    ルに嵌合させる補助嵌合固定部を有する補助支持部を、
    1つまたは複数設けたことを特徴とする接続ピン。
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