JP3767810B2 - スプリングコネクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信頼性が高くしかも安価に製造し得るスプリングコネクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスプリングコネクタの構造の一例を図１２に示す。図１２は、従来のスプリングコネクタの一例の縦断面図である。図１２において、先端側が開口された円筒状で基端側が細径な端子とされる導電材からなるチューブ１０の円筒状部内に、コイルスプリング１２が挿入され、さらに先端側が細径な段差を有する導電材からなるピン１４が挿入され、チューブ１０の開口端がカシメられてピン１４が突出および引き込み自在でしかも抜け出さないように形成される。このピン１４の基端面は、斜面とされる。そして、かかるチューブ１０とコイルスプリング１２およびピン１４の組み立て体が、絶縁樹脂からなるホルダ１６の先端側より、ホルダ１６内に圧入固定される。なお、チューブ１０とピン１４には、良導電材である金メッキなどが施される。
【０００３】
また、従来のスプリングコネクタの構造の他の例を図１３に示す。図１３は、ライトアングルタイプの従来のスプリングコネクタの例の縦断面図である。図１３において、チューブ１０の円筒状部内にコイルスプリング１２およびピン１４が挿入され、開口端がカシメられてピン１４が突出および引き込み自在でしかも抜け出さないように形成されることは、図１２の例と同様である。そして、相違点は、チューブ１０の基端側に膨大部が形成され、チューブ１０をホルダ１６内に基端側より圧入し、膨大部とホルダ１６の基端面で端子１８を狭持させる。さらに、ホルダ１６の側面が基板２０に当接して配設されるように形成され、端子１８は適宜に折り曲げられて基板２０に添うようになされて、半田付けなどで基板２０の配線端子などに電気的接続させ得る構造とされる点にある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図１２および図１３に示すいずれのスプリングコネクタにあっても、ピン１４がチューブ１０の円筒状部の内周面に当接して導電回路が形成される。そこで、この当接による電気抵抗を小さなものとすべく、ピン１４とチューブ１０には金メッキが施される。しかし、チューブ１０の内筒状部は、一端開口の目くら穴であり、メッキ液および洗浄液が穴の奥まで充分に流入および流出されず、メッキ不良が生じ易く、これによる導通不良が生じ易いという不具合があった。また、チューブ１０は切削加工により形成するために製造コストが高い、という不具合があった。さらに、図１３に示すライトアングルタイプでは、端子１８が部品として増加し、その分製造コストが高いものとなる。しかも、チューブ１０と端子１８の接触による電気的導通により、全体としての導電経路の抵抗を増加させる虞がある。
【０００５】
本発明は、上述のごとき従来技術のスプリングコネクタの事情に鑑みてなされたもので、信頼性が高くしかも安価に製造し得るスプリングコネクタを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明のスプリングコネクタは、導電性で板状の端子の先端部に先端方向に開口する凹部を形成し、この凹部の対向する内側縁をガイドとしてこれに嵌合する溝部を両側に設けた導電性ピンを前記凹部に対して摺動自在に配設し、前記導電性ピンと前記凹部の底縁の間にコイルスプリングを縮設し、絶縁性のホルダ内に基端側より前記端子を挿入係合させて基端方向に抜け出ないようにするとともに、前記導電性ピンの先端部が前記ホルダより先端方向に突出するとともに抜け出ないようにして突出および引き込み自在に構成されている。
【０００７】
また、導電性で板状の端子の先端部に先端方向に開口する凹部を複数形成し、これらの凹部の対向する内側縁をガイドとしてこれに嵌合する溝部を設けてた導電性ピンを前記凹部に対してそれぞれ摺動自在に配設し、前記導電性ピンと前記凹部の底縁の間にコイルスプリングをそれそれ縮設し、絶縁性のホルダ内に基端側より前記端子を挿入係合させて基端方向に抜け出ないようにするとともに、前記導電性ピンの先端部が前記ホルダより先端方向にそれぞれ突出するとともに抜け出ないようにして突出および引き込み自在に構成しても良い。
【０００８】
そして、前記端子および導電性ピンに良導電材のメッキを施して構成することも可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施例を図１ないし図７を参照して説明する。図１は、本発明のスプリングコネクタの第１実施例の外観図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は正面図であり、（ｃ）は側面図である。図２は、図１（ｃ）のＡ−Ａ矢視断面図である。図３は、図１（ｃ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。図４は、図１（ｂ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。図５は、端子の外観図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図である。図６は、導電性ピンの外観図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は底面図である。図７は、導電性ピンの突出および引き込みを斜め方向とすることの作用を説明する図である。
【００１０】
まず、本発明のスプリングコネクタは、導電性で板状の端子２０と、端子２０に摺動自在な導電性ピン２２と、端子２０と導電性ピン２２の間に縮設されるコイルスプリング２４と、絶縁樹脂などからなるホルダ２６で構成される。
【００１１】
端子２０は、図５に示すごとく、導電性の板状で、先端部に先端方向に開口する凹部２０ａが形成され、中央側部に係合突起２０ｂ，２０ｂが形成され、基端側の幅が細くされて舌片部２０ｃが形成される。いわゆるフォーク状にプレス加工などで形成される。そして、凹部１０ａの底縁に、小さな突起２０ｄが形成される。さらに、端子２０の表面には、良導電材の金メッキが施される。
【００１２】
また、導電性ピン２２は、先端側に径の細いプランジャ部２２ａが形成され、基端側に膨大部２２ｂが形成され、この膨大部２０ｂの両側に溝部２２ｃ，２２ｃが形成される。これらの溝２２ｃ，２２ｃが端子２０の凹部２０ａの対向する内側縁に嵌合し、これをガイドとして導電性ピン２２が端子２０に摺動自在に配設される。さらに、基端面より軸方向に有底孔２２ｄが形成される。なお、プランジャ部２２ａの先端形状は、実施例では半球状であるが、これに限られず、被当接端子などに応じて適宜な形状とすることは勿論である。また、導電性ピン２２の外周面は、全体的に金メッキが施される。
【００１３】
そして、絶縁樹脂などからなるホルダ２６は、端子２０を先端側に向けて挿入でき、しかも係合突起２０ｂ，２０ｂにより抜けが阻止される溝２６ａ，２６ａが、基端側から先端側に斜め方向に形成される。また、この溝２６ａ，２６ａに応じて、導電性ピン２２の膨大部２２ｂが挿入されて往復移動できる大きな径の孔２６ｂが形成され、その先端側にプランジャ部２２ａが挿入されて往復移動できしかも膨大部２２ｂが通過できない小さな径の孔２６ｃが穿設される。
【００１４】
かかる構成部品の組み立てにつき、以下説明する。まず、導電性ピン２２の有底孔２２ｄにコイルスプリング２４の一端側を挿入し、このコイルスプリング２４の他端を端子２０の凹部２０ａの底縁の突起２０ｄに臨ませて、溝部２２ｃ，２２ｃを端子２０の凹部２０ａの対向する内側縁に係合させて、導電性ピン２２を端子２０に摺動自在に配設する。かかる組み立て体を、ホルダ２６の基端側より、端子２０を溝２６ａ，２６ａに係合させて挿入し、端子２０の係合突起２０ｂ，２０ｂで抜けが阻止された状態とする。すると、端子２０の舌片部２０ｃがホルダ２６の基端面から突出し、導電性ピン２２のプランジャ部２２ａの先端部がホルダ２６の先端面から突出した状態となる。このプランジャ部２２ａは、コイルスプリング２４により突出方向に弾性付勢されて突出および引き込み自在となる。
【００１５】
かかる構成からなる本願発明のスプリングコネクタの動作につき、図７を参照して説明する。ホルダ２６の基端面が、基板３０に当接して配設され、端子２０の舌片部２０ｃが適宜に基板３０の回路に半田付けなどにより電気的接続される。ここで、導電性ピン２２のプランジャ部２２ａは、突出および引き込み方向を斜め方向として配設される。また、基板３０に対向して被検査部材３２が設けられ、プランジャ２２ａに対向して被検査部材３２には被当接端子３２ａが設けられる。
【００１６】
そして、基板３０と被検査部材３２を相対的に接近方向に移動させると、プランジャ部２２ａは最初は被当接端子３２ａのＴ１位置に当接されるが、さらなる接近方向への移動によりＴ２位置となり、寸法ｄだけずれる。このずれｄにより、プランジャ部２２ａおよび被当接端子３２ａの当接部はクリーニング作用がなされてより確実な電気的接続が得られる。また、基板３０と被検査部材３２の相対的に接近移動させる力Ｐに対して、コイルスプリング２４により導電性ピン２２には斜め方向の反力Ｆが作用し、導電性ピン２２を側方に押圧する力Ｆ１が作用する。そして、この力Ｆ１は、端子２０の凹部２０ａの内側縁に導電性ピン２２の膨大部２２ｂの溝部２２ｃ、２２ｃの内壁を押しつけるように作用する。もって、導電性ピン２２と端子２０の確実な電気的接続が得られる。
【００１７】
さらに、本願発明のスプリングコネクタにあっては、従来は切削加工によるチューブ１０に代えて、板金からなる端子２０を用いており、安価なプレス加工により製造でき、それだけ製造コストを安価になし得る。また、端子２０および導電性ピン２２にはいずれも金メッキが施されるが、被当接端子３２ａに当接するプランジャ部２２ａの先端部および端子２０と導電性ピン２２が摺接する凹部２０ａの内側縁および膨大部２２ｂの溝部２２ｃ，２２ｃの内壁は、メッキ液および洗浄液が容易かつ確実に流入および流出できる形状であり、確実な金メッキが可能である。そこで、従来のチューブ１０の目くら穴の円筒状の内周壁になされる金メッキに比較して、本発明の構造にあっては、金メッキをより確実に施すことができ、それだけ電気的接続の信頼性が高いものとなる。
【００１８】
次に、図８を参照して本発明の第２実施例を説明する。図８は、本発明のスプリングコネクタの第２実施例でライトアングルタイプであってホルダを切り欠いた正面図である。図８に示す第２実施例では、ホルダ２６の側面を基板３０に当接して配設固定し、プランジャ部２２ａの突出および引き込み方向が基板３０に対して斜め横方向となるライトアングルタイプとしたものである。そして、ホルダ２６の基端側から突出する端子２０の舌片部２０ｅは、適宜に折り曲げられて基板３０に添うように形成される。
【００１９】
かかる構成からなる第２実施例では、端子２０の舌片部２０ｅを、基板３０の表面に設けられた回路に半田付けなどにより電気的接続がなされるとともに固定され得る。ライトアングルタイプであっても、部品点数を増加させることがなく、安価に製造が可能である。
【００２０】
さらに、図９を参照して本発明の第３実施例を説明する。図９は、本発明のスプリングコネクタの第３実施例で別のライトアングルタイプであってホルダを切り欠いた正面図である。図９に示す第３実施例で、図８に示す第２実施例と相違する点は、端子２０の舌片部２０ｆを適宜に折り曲げて、基板３０の回路に弾接するバネ状としたことにある。
【００２１】
かかる構成からなる第３実施例では、ホルダ２６の側面を基板３０に当接させて適宜に配設固定することで、基板３０の表面に設けられた回路に舌片部２０ｆが弾接して電気的接続がなされる。回路接続の手間が省け、基板３０に多数のスプリングコネクタを配設するような機器の量産に好適である。
【００２２】
そしてまた、図１０を参照して本発明の第４実施例を説明する。図１０は、本発明のスプリングコネクタの第４実施例でさらに別のライトアングルタイプであってホルダを切り欠いた正面図である。図１０に示す第４実施例では、図８に示す第２実施例と同様に、ホルダ２６の側面を基板３０に当接して配設固定し、プランジャ部２２ａの突出および引き込み方向が基板３０に対して斜め横方向となるライトアングルタイプとしたものである。そして、ホルダ２６の基端側から突出する端子２０の舌片部２０ｇは、導電性ピン２２のプランジャ２２ａが突出する側に先端部向けて折り曲げられて基板３０に添うように形成される。さらに、舌片部２０ｇの先端部には、切り起こし部２０ｈが設けられ、またホルダ２６にもこの切り起こし部２０ｈが挿入されて係合される凹部２６ｄが形成される。なお、舌片部２０ｇの先端部がホルダ２６の凹部２６ｄに係合されれば良く、必ずしも切り起こし部２０ｈが形成されなくても良い。
【００２３】
かかる構成からなる第４実施例では、端子２０の舌片部２０ｇが、第２実施例と同様に、基板３０の表面に設けられた回路に半田付けなどにより電気的接続がなされるとともに固定され得る。そして、舌片部２０ｇをホルダ２６の設置面積内に設けることができ、それだけ実装面積が小さくて足りる。ところで、プランジャ部２２ａを引き込み方向に押圧する力は、舌片部２０ｇの折り曲げられた部分を拡げる方向に弾性変形させて、ホルダ２６が基板３０から離れるように作用する。しかし、舌片部２０ｇの先端部の切り起こし部２０ｈがホルダ２６の凹部２６ｄに係合されているので、舌片部２０ｇが基板３０の表面に固定されている限り、ホルダ２６が基板３０から離れるようなことがない。
【００２４】
そしてさらに、図１１を参照して本発明の第５実施例を説明する。図１１は、本発明のスプリングコネクタの第５実施例の縦断面図である。図１１に示す第５実施例では、導電性の板状の端子４０の先端部に先端方向に開口する２つの凹部４０ａ，４０ａが形成され、基端側には１つの舌片部４０ｃが形成される。そして、端子４０の２つの凹部４０ａ，４０ａには、第１実施例と同様に、コイルスプリング２４と導電性ピン２２とがそれぞれに組み付けられる。さらに、絶縁樹脂からなるホルダ４６は、端子４０とこれに組み付けられた２つの導電性ピン２２が適宜に第１実施例と同様に挿入されて配設固定されるように形成されている。
【００２５】
かかる構成からなる第５実施例では、２つの導電性ピン２２，２２が個々にコイルスプリング２４，２４で突出方向に弾性付勢され、ホルダ４６から突出するプランジャ部２２ａ，２２ａは個々に突出および引き込み自在である。そこで、被当接端子３２ａに対して２つの接点で電気的接続がなされ、より信頼性の高いスプリングコネクタが得られる。しかも、従来のスプリングコネクタを２つ並べて用いる構造に比べて、全体としての部品点数が少なく、それだけ安価に製造することができる。なお、図１１の第５実施例では、被当接端子３２ａに対して２接点であるが、３接点以上のものを構成しても良いことは勿論である。
【００２６】
なお、上記実施例では、導電性ピン２２の突出および引き込み方向を基板３０に対して若干斜め方向となるようにして、基板３０と被検査部材３２を平行としてこれに垂直方向に相対的に接近させるように説明されている。しかし、導電性ピン２２の突出および引き込み方向を基板３０に対して垂直方向となるようにして、基板３０と被検査部材３２を平行として、相対的に斜め方向に接近させるようにしても、同様にプランジャ部２２ａのクリーニング作用および導電性ピン２２と端子２０の確実な電気的接続が得られる。また、基板３０に配設されるスプリングコネクタが１本または一列に配列され得るならば、導電性ピン２２の突出および引き込み方向を基板３０に対して垂直方向となるようにして、基板２０に対して被検査部材３２を前記列方向に平行な若干斜めとして、基板３０に対して垂直方向に相対的に接近させても、同様にクリーニング作用および確実な電気的接続が得られる。
【００２７】
さらに、端子２０の凹部２０ａの対向する内側縁が、導電性ピン２２の膨大部２２ｂの両側の溝部２２ｃ，２２ｃの内壁に常に弾接するように、適宜に折り曲げられて弾接片として作用するように形成されるならば、導電性ピン２２を側方に押圧する力Ｆ１が作用しなくても導電性ピン２２と端子２０は確実な電気的接続が得られる。そこで、かかる弾接片として作用する構成であれば、プランジャ部２２ａのクリーニング作用は得られないが、導電性ピン２２の突出および引き込み方向を基板３０に垂直とし、基板３０と被検査部材３２を平行としてこれに垂直方向に相対的に接近させても、端子２０と導電性ピン２２の確実な電気的接続は得られる。
【００２８】
さらにまた、上記実施例では、ホルダ２６を基板３０に配設固定するように説明されているが、これに限られず、機器の筐体の一部がホルダとして作用するように形成し、かかる筐体に基板３０が配設されていても良い。
【００２９】
そしてまた、上記実施例では、第１実施例において端子２０の舌片部２０ｃが基板３０に穿設した孔に挿通されるように図７では図示されるが、これに限られず、図８に示す第２実施例や、図９に示す第３実施例や、図１０に示す第４実施例のごとく、基板３０の表面に設けられた回路に舌片部が電気的接続されるように形成しても良い。そして、図８ないし図１０に示すライトアングルタイプであっても、端子２０の舌片部が基板３０に穿設した孔に挿通されるように形成しても良いことは勿論である。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のスプリングコネクタは構成されているので、以下のごとき格別な効果を奏する。
【００３１】
請求項１記載のスプリングコネクタにあっては、従来の切削加工で製造されたチューブに代えて、プレス加工にて製造できる板状の端子を用いているので、それだけ安価に製造できる。
【００３２】
請求項２記載のスプリングコネクタにあっては、１つの端子に複数の導電性ピンを配設して多接点のスプリングコネクタを構成するので、従来のスプリングコネクタを複数並べて用いるよりも安価である。
【００３３】
請求項３記載のスプリングコネクタにあっては、導電性ピンと端子が互いに摺接する部分にメッキ液および洗浄液が流入および流出され易く、確実にメッキがなされ、それだけ電気的接続の信頼性が高いものとなる。
【００３４】
請求項４記載のスプリングコネクタにあっては、導電性ピンの突出および引き込み方向を基板に対して斜め方向となるようにしたので、基板とこれに平行な被検査部材を垂直方向に相対的に近接させて、被当接端子にプランジャ部を当接させると、当接部分でクリーニング作用を奏するとともに、導電性ピンを端子に押しつける力が作用し、確実な電気的接続が得られる。
【００３５】
請求項５記載のスプリングコネクタにあっては、基板に穿設された孔に端子を挿入して基板の裏面に設けられた回路に端子を半田付けなどで電気的接続するスプリングコネクタとして好適である。
【００３６】
請求項６記載のスプリングコネクタにあっては、基板の表面に設けられた回路に端子を半田付けなどで電気的接続するスプリングコネクタとして好適である。
【００３７】
請求項７記載のスプリングコネクタにあっては、基板の表面に設けられた回路に端子を弾接させて電気的接続するスプリングコネクタとして好適である、そして、ホルダを基板に配設固定することで、端子の電気的接続がなされ、半田付けなどによる接続作業を省くことができる。
【００３８】
請求項８記載のスプリングコネクタにあっては、舌片部がホルダの設置面積内に設けることができ、それだけ実装面積が小さくて足りる。また、舌片部の先端部がホルダの凹部に係合されているので、舌片部が基板の表面に固定されている限り、ホルダが基板から離れるようなことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスプリングコネクタの第１実施例の外観図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は正面図であり、（ｃ）は側面図である。
【図２】図１（ｃ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図１（ｃ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図４】図１（ｂ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図５】端子の外観図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図６】導電性ピンの外観図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は底面図である。
【図７】導電性ピンの突出および引き込みを斜め方向とすることの作用を説明する図である。
【図８】 本発明のスプリングコネクタの第２実施例でライトアングルタイプであってホルダを切り欠いた正面図である。
【図９】本発明のスプリングコネクタの第３実施例で別のライトアングルタイプであってホルダを切り欠いた正面図である。
【図１０】本発明のスプリングコネクタの第４実施例でさらに別のライトアングルタイプであってホルダを切り欠いた正面図である。
【図１１】本発明のスプリングコネクタの第５実施例の縦断面図である。
【図１２】従来のスプリングコネクタの一例の縦断面図である。
【図１３】ライトアングルタイプの従来のスプリングコネクタの例の縦断面図である。
【符号の説明】
２０，４０ 端子
２０ａ，４０ａ 凹部
２０ｃ，２０ｅ，２０ｆ，２０ｇ、４０ｃ 舌片部
２０ｈ 切り起こし部
２２ 導電性ピン
２２ａ プランジャ部
２２ｃ 溝部
２４ コイルスプリング
２６ ホルダ
２６ｄ 凹部
３０ 基板
３２ａ 被当接端子

Claims (8)

1. 導電性で板状の端子の先端部に先端方向に開口する凹部を形成し、この凹部の対向する内側縁をガイドとしてこれに嵌合する溝部を両側に設けた導電性ピンを前記凹部に対して摺動自在に配設し、前記導電性ピンと前記凹部の底縁の間にコイルスプリングを縮設し、絶縁性のホルダ内に基端側より前記端子を挿入係合させて基端方向に抜け出ないようにするとともに、前記導電性ピンの先端部が前記ホルダより先端方向に突出するとともに抜け出ないようにして突出および引き込み自在に構成したこととを特徴とするスプリングコネクタ。
2. 導電性で板状の端子の先端部に先端方向に開口する凹部を複数形成し、これらの凹部の対向する内側縁をガイドとしてこれに嵌合する溝部を設けた導電性ピンを前記凹部に対してそれぞれ摺動自在に配設し、前記導電性ピンと前記凹部の底縁の間にコイルスプリングをそれぞれ縮設し、絶縁性のホルダ内に基端側より前記端子を挿入係合させて基端方向に抜け出ないようにするとともに、前記導電性ピンの先端部が前記ホルダより先端方向にそれぞれ突出するとともに抜け出ないようにして突出および引き込み自在に構成したことを特徴とするスプリングコネクタ。
3. 請求項１または２記載のスプリングコネクタにおいて、前記端子および導電性ピンに良導電材のメッキを施して構成したことを特徴とするスプリングコネクタ。
4. 請求項１または２記載のスプリングコネクタにおいて、前記ホルダは被当接端子に相対的に接近する移動方向に対して、前記導電性ピンの突出および引き込み方向が斜め方向となるように、前記ホルダの基端面を基板に当接して配設するように構成したことを特徴とするスプリングコネクタ。
5. 請求項１または２記載のスプリングコネクタにおいて、前記ホルダの基端面より前記端子の舌片部が基端側に突出するように構成したことを特徴とするスプリングコネクタ。
6. 請求項１または２記載のスプリングコネクタにおいて、前記ホルダの側面を基板に当接して配設するようになすとともに、前記端子の舌片部を折り曲げて前記基板に添うように構成したことを特徴とするスプリングコネクタ。
7. 請求項１または２記載のスプリングコネクタにおいて、前記ホルダの側面を基板に当接して配設するようになすとともに、前記端子の舌片部を折り曲げて前記基板に弾接するように構成したことを特徴とするスプリングコネクタ。
8. 請求項６記載のスプリングコネクタにおいて、前記端子の舌片部を前記導電性ピンが突出する側に向けて折り曲げて前記基板に添うようにするとともに、前記舌片部の折り曲げた部分が拡がって弾性変形しないように前記舌片部の端部が前記ホルダの凹部に係合するように構成したことを特徴とするスプリングコネクタ。

Images