JP4094535B2 - 部品実装用コネクタ - Google Patents

Description

この発明は例えばエレクトレットコンデンサマイクロホン、或はブザー、スピーカ、発光表示素子、受光素子等の部品を装置本体に半田を用いずに実装する部品実装用コネクタに関する。

図８に特許文献１で提案した部品取付け用ホルダの構造を示す。先に提案した部品取付け用ホルダ１０は弾性変形が可能なゴムのような樹脂材で筒部１１と、この筒部１１の一端側に形成した底面板部１２と、筒部１１の他端側の開口部分に内向に形成したフランジ部１３を具備し、筒部１１と底面板部１２とフランジ部１３で取り囲まれて形成される空洞部分に例えばエレクトレットコンデンサマイクロホンのような部品２０を収納し、底面板部１２に設けたコンタクト１４に部品２０の端子２１を接触させ、コンタクト１４から外向に突出させたコンタクト１５を装置本体側に設けた導電パターンに接触させ、この接触により部品２０を装着本体に電気的に接続する構成とした「電子部品取付用ホルダ」が提案されている。

また、特許文献２には図９と図１０に示すように、部品２０の底面から一方のコンタクト１５Ａが部品２０の軸芯を中心とする円弧に沿って湾曲した板バネ１６Ａに支持されて弾性的に突出され、他方のコンタクト１５Ｂは直線状の板バネ１６Ｂに支持されて弾性的に突出した構造が開示されている。
特開２００１−３５９１９４号公報 特開２００１−２９８７９３号公報

図８に示した部品取付け用ホルダは内部コンタクト１４と外部コンタクト１５がほぼコ字上に折返され、その間にホルダ１０を構成する弾性材で形成した膨大部１６を挟み込んで内部コンタクト１４と外部コンタクト１５の反発力を補強する構造としている。
然し乍ら、この構造の場合、特に外部コンタクト１５が変形するストロークは短かく、装置本体への取付けに当って、装置本体のプリント基板への装着位置（プリント基板からの距離）を精度よく位置決めするように管理しなければ外部コンタクト１５を確実にプリント基板に形成した導電パターンへ接触させることはできない。つまり、多量に量産する場合にプリント基板への圧接ストロークを精度よく管理しなければならない不都合が生じる。

一方、特許文献２に開示されたコンタクト１５Ａは一方が湾曲された形状の板バネ１６Ａで支持されているため、部品の底面からの突出長を長くできるため、この湾曲された板バネ１６Ａで支持されたコンタクト１５Ａに関しては接触対象物との間の接触可能なストロークを長く採ることができる。然し乍ら、他方のコンタクト１５Ｂは直線状の板バネ１６Ｂで支持されているため、接触可能なストロークは、直線状の板バネ１６Ｂで支持されているコンタクト１５Ｂのストロークで制限され、長いストロークを得ることはできない。この結果として、量産する場合、接触不良の製品が組立てられるおそれがある不都合が生じる。

この発明の目的は接触対象物との間の接触可能なストロークを長く得ることができる構造とした部品実装用コネクタを提案しようとするものである。

この発明では弾性変形可能な樹脂材で形成された筒部と、この筒部と一体に筒部の一端側を塞ぐ底面板部と、筒部と一体に筒部の開口端に内向に突出して形成したフランジ部とを具備したホルダと、このホルダの底面板部に支持され、筒部側に導電性板バネによって弾性的に突出して支持され、筒部とフランジ部及び底面板で囲まれる空洞内に実装される部品の端子と電気的に接触する複数の内部コンタクトと、ホルダの底面板部に支持され、上記複数の内部コンタクトのそれぞれに電気的に接続され、ホルダの底面板部から導出される位置から筒部の周面の円弧に沿って湾曲したバネ接片でホルダの底面板部の外側に弾性的に突出し、各バネ接片の各先端に複数の内部コンタクトを装置本体に電気的に接続させる複数の外部コンタクトとによって構成した部品実装用コネクタを提案する。

この発明では更に請求項１で提案した部品実装用コネクタにおいて、複数の内部コンタクトと、複数の外部コンタクトはそれぞれが対応するもの同士がバネ性を持つ導電性金属板から一体に打ち抜かれて形成され、導電性金属板の板面を基準面として内部コンタクトと外部コンタクトとを支持するバネ接片を互に逆向に折曲げ、基準面の部分をホルダの底面板部の厚み部分に保持させ、底面板部の筒部側に内部コンタクトをバネ接片によって弾性的に突出させ、筒部の底面板部の外側に複数の外部コンタクトを上記バネ接片によって弾性的に突出させて支持する構造とした部品実装用コネクタを提案する。

この発明の部品実装用コネクタによれば、外部コンタクトを支持するバネ接片を湾曲した形状にしたから限られた底面板部の面積の範囲内でバネ接片のホルダからの突出長を長く採ることができる。バネ接片の突出長を長くできることによりコンタクトの可動範囲（ストローク）を大きく採ることができる。この結果として接続対象物との間の寸法誤差の許容量を大きくでき、これにより組立の時の取付位置の許容量を大きくできる利点が得られ、接触不良事故の発生が少ない製品を提供することができる。

図１乃至図５を用いてこの発明を実施する場合の最良の形態を説明する。図１はこの発明による部品実装用コネクタ３０の概要を説明するための側面図、図２はこの発明による
部品実装用コネクタによって装置に実装すべき部品の一例を示す斜視図、図３はその端子の構造を説明するための底面図、図４は図１の底面図、図５はこの発明で用いるバネ接片と内部コンタクト及び外部コンタクトの打ち抜き形状の一例を説明するための平面図を示す。
この発明による部品実装用コネクタ３０は弾性変形が可能な例えばゴム系の樹脂で形成されたホルダ４０と、このホルダ４０に保持された複数のバネ接片５０と、このバネ接片５０の各先端に支持された複数の内部コンタクト５２及び外部コンタクト５４とによって構成される。

ホルダ４０はこの実施例では図４に示す底面図から明らかなように円筒形とした場合を示す。つまり、ホルダ４０は筒部４１と、この筒部４１の一方の開口部分を塞ぐ底面板部４２と、筒部４１の開口端側で内向に突出したフランジ部４３とによって構成される。
筒部４１と、底面板部４２と、フランジ部４３とによって形成される空洞４４の内部には例えば図２に示すようなエレクトレットコンデンサマイクロホンのような部品２０を挿入し、ホルダ４０の弾性によって空洞４４の内部に部品２０を固定する。空洞４４に固定する部品２０としてはエレクトレットコンデンサマイクロホンに限らず、例えば小型スピーカ、ブザー、発光素子、受光素子等の各種部品が考えられる。

空洞４４の内側には底面板部４２から複数の内部コンタクト５２が弾性的に突出し、この内部コンタクト５２に部品２０の底面に形成した端子２１（図３参照）を接触させる。ここでは部品２０をエレクトレットコンデンサマイクロホンとして説明するから、部品２０の底面に形成される端子２１は２極で足りる。このため内部コンタクト５２もこの実施例では２個の場合を示す。部品２０の品種によっては２極以外の極数の場合もあるが、実装する部品２０の端子の極数に応じて内部コンタクト５２及び外部コンタクト５４の数を設定すればよい。

底面板部４２の裏面には外向に突出して外部コンタクト５４が配置される。この外部コンタクト５４もバネ接片５０でそれぞれ底面板部４２の底面から離れた位置に弾性的に支持され、更にバネ接片５０を通じて内部コンタクト５２と電気的に接続され、外部コンタクト５４が接続対象となる例えば装置本体（特に図示しない）の接触部分に接触することにより、空洞４４に格納した部品２０を内部コンタクト５２と、バネ接片５０を通じて装置本体に電気的に接続する。つまり、半田を全く用いることなく部品を実装することができる。

この発明の特徴とする点は外部コンタクト５４を弾性的に支持するバネ接片５０を、底面板部４２の導出位置から外部コンタクト５４の支持点に向って筒部４１の周面の円弧に沿う形状に湾曲させた点である。
図４及び図５を用いて内部コンタクト５２と外部コンタクト５４の間の接続関係を説明する。図５はバネ性を持つ導電板から打抜いた状態の内部コンタクト５２と、外部コンタクト５４及びこれらの間を電気的及び機械的に連結するバネ接片５０の平面形状を示す。打抜いた状態にある導電性板の板面を基準面として、この基準面から内部コンタクト５２と外部コンタクト５４を互に逆向にバネ接片５０の部分を折曲げる。図５の例では内部コンタクト５２を紙面より下向に変位させるようにバネ接片５０の部分を折曲げる。図４及び図５に示す点線５５は外部コンタクト５４を支持するバネ接片５０の折曲部分を示す。内部コンタクト５２と外部コンタクト５４を互に逆向に変位させた状態で元の導電性板の基準面をホルダ４０を形成するための金型に挿入し、ホルダ４０を成形する。この結果としてホルダ４０を構成する底面板部４２の板厚の部分に導電性板の基準面がインサートされ、底面板部４２に導電板の基準面が固定され、空洞４４に内部コンタクト５２が弾性的に突出し、底面板部４２の外側に外部コンタクト５４が弾性的に突出した状態でホルダ４０が成形される。

外部コンタクト５４を弾性的に支持するバネ接片５０を湾曲させた形状とすることにより、ホルダ４０の導出部分から外部コンタクト５４までのバネ接片５０の長さを長く採ることができる。板バネ５０の部分を長く採ることにより、外部コンタクト５４のストローク長（自然状態にある外部コンタクト５４の位置から、接触対象物に接触させ、ホルダ４０と接触対象物との間に圧縮力を与え、外部コンタクト５４を底面板部４２に最も近づけた状態に至る間の距離）を長くすることができる。
従って、例えば図６に示すように、装置のケース６０に形成した円筒部６１にホルダ４０を挿入して円筒部６１の内部にホルダ４０を保持させ、ホルダ４０の底面板部４２から突出した外部コンタクト５４をプリント基板６２に形成した接触導体６３と６４に接触させる場合に、ホルダ４０の高さ方向の位置に多少ずれが生じても、外部コンタクト５４に与えられるストロークが長いことから、接触不良事故が発生する率を低下させることができる。

つまり、組立時にホルダ４０の取付位置の許容量を広くできることから、組立が容易となり、然も組立てられる装置の信頼性も向上できる。
ホルダ４０を構成する樹脂材の硬度は主に空洞４４の内部に保持させる部品２０の保持性を満すべく選定するが、この樹脂材の硬度をその条件の範囲で適宜に選定することにより、バネ接片５０の弾性を変化させることができる。つまり、ホルダ４０を構成する樹脂材の硬度を低い値（軟らかくする）にすることにより、バネ接片５０の弾性を弱めることができ、これにより、外部コンタクト５４のストローク長を更に長く採ることができる。

また、上述の実施例ではホルダ４０の平面形状を円形とした場合を説明したが、特に円形に限られるものでなく、例えば図７に示すように角形としてもよい。角形にした場合には外部コンタクト５４を支持するバネ接片５０もホルダ４０の外周形状に沿う形状に湾曲させればよく、この場合も限られた面積の範囲内に長いバネ接片５０を格納することができる。

この発明による部品実装用コネクタは例えば携帯電話のような小型情報通信機器、或はデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラのような映像機器、音声記録機、玩具などに広く利用できる。

この発明を実施するための最良の形態を説明するための側面図。 図１に示したこの発明による部品実装用コネクタに装着する部品の一例を説明するための斜視図。 図２に示した部品の端子の構造の一例を説明するための底面図。 図１に示したこの発明による部品実装用コネクタの底面図。 この発明に用いる内部コンタクトと外部コンタクト及びバネ接片の構造を説明するための平面図。 この発明による部品実装用コネクタの実用状態の一例を説明するための斜視図。 この発明の変形実施例を説明するための底面図。 従来の技術を説明するための断面図。 従来の技術の他の例を説明するための断面図。 図９の底面図。

符号の説明

２０ 部品 ５０ バネ接片
３０ 部品実装用コネクタ ５２ 内部コンタクト
４０ ホルダ ５４ 外部コンタクト
４１ 筒部
４２ 底面板部
４３ フランジ部
４４ 空洞

Claims (2)

1. 弾性変形可能な樹脂材で形成された筒部と、この筒部と一体に筒部の一端側を塞ぐ底面板部と、上記筒部と一体に上記筒部の開口端に内向に突出して形成したフランジ部とを具備したホルダと、
   このホルダの上記底面板部に支持され、上記筒部側に導電性板バネによって弾性的に突出して支持され、上記筒部とフランジ部及び底面板で囲まれる空洞内に実装される部品の端子と電気的に接触する複数の内部コンタクトと、
   上記ホルダの底面板部に支持され、上記複数の内部コンタクトのそれぞれに電気的に接続され、上記ホルダの底面板部から導出されるそれぞれ１つの位置から上記筒部の周面の円弧に沿って湾曲したバネ接片で上記ホルダの底面板部の外側に弾性的に突出し、各バネ接片の各先端に支持されて上記複数の内部コンタクトを装置本体に電気的に接続させる複数の外部コンタクトと、
   によって構成したことを特徴とする部品実装用コネクタ。
2. 請求項１記載の部品実装用コネクタにおいて、上記複数の内部コンタクトと、複数の外部コンタクトはそれぞれが対応するもの同士がバネ性を持つ導電性金属板から一体に打ち抜かれて形成され、上記導電性金属板の板面を基準面として上記内部コンタクトと外部コンタクトとを支持するバネ接片を互に逆向に折曲げ、上記基準面の部分を上記ホルダの底面板部の厚み部分に保持させ、上記底面板部の上記筒部側に上記内部コンタクトを上記バネ接片によって弾性的に突出させ、上記筒部の底面板部の外側に上記複数の外部コンタクトを上記バネ接片によって弾性的に突出させて支持する構造としたことを特徴とする部品実装用コネクタ。

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