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

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    • H01R13/03Contact members characterised by the material, e.g. plating, or coating materials

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。
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