JP4905983B2 - 表面実装コンタクト - Google Patents

Description

本発明は、表面実装コンタクトの技術分野に属する。

プリント基板のアースパターン上に取り付けられて、そのプリント基板とシャーシ等の導電部材とを導通させるための表面実装コンタクトがある。
特開２００２−１７０６１５号公報（特許文献１）、特開２００２−１７０６１６号公報（特許文献２）には、導電性の金属板を曲げ加工して製造されており、下面が半田付けのための接合面とされる接合部、前記接合部の一端に連接された折返し部及び一端は前記折返し部に連接され他端は自由端とされて、該自由端側を前記接合部に接近、遠離させる方向に弾性変形可能な可動部であり、一部が接触導通のための接点部とされる可動部を備える表面実装コンタクトが開示されている。
特開２００２−１７０６１５号公報 特開２００２−１７０６１６号公報

従来の表面実装コンタクトは、特許文献１に開示されているように、接合部、折返し部及び可動部にて略Ｕ字状のばね構造を形成し、可動部が横方向に変形するのを防止するために接合部の先端部に一対の側壁部を立設し、また側壁部の上部を折り曲げて形成した係止部で可動部の先端部を係止することで、略Ｕ字状のばね構造が広げ変形させられるのを防止していた。このため、接点部は係止部よりも上方に突出している必要があり、可動部の略中央部に逆Ｕ字状などの凸部を設けて、これを接点部としていた。

このように可動部の略中央部に凸部が存在するために、可動部の上面を自動実装機のノズル吸着面として使用するのは難しかった。
なお、特許文献２のように、可動部を長くして、接点部となる凸部の位置を偏らせれば、可動部の上面をノズル吸着面として使用することもできるが、表面実装コンタクトの全長が長くなるという問題がある。

請求項１記載の表面実装コンタクトは、
下面が半田付けのための接合面とされる接合部と、前記接合部の一端に連接された折返し部と、一端は前記折返し部に連接され他端は自由端とされて、該自由端側を前記接合部に接近、遠離させる方向に弾性変形可能な可動部であり、一部が接触導通のための接点部とされる可動部とを備える表面実装コンタクトにおいて、
前記可動部には、
一端が前記折返し部に連接される平板部と、
基部は谷折り部にて前記平板部に連接され、先端部は前記接合部に向かって折り曲げられた前記接点部と、
前記平板部の両側部から前記接合部方向に延出された一対の引掛け片とが設けられ、
前記接合部の各側部に１枚ずつ立設され、前記可動部の前記自由端側が設定以上に前記接合部から遠離すると前記引掛け片を係止する一対の係止片を備え、
前記引掛け片および前記係止片はいずれも板状であり、前記係止片が前記引掛け片を係止する際には、前記係止片の端面と前記引掛け片の端面とが当接する
ことを特徴とする。

請求項１記載の表面実装コンタクトでは、可動部には平板部と接点部とが設けられているが、平板部は、その一端が折返し部に連接され、他方の端部は谷折り部にて接点部の基部に連接されている。この平板部の上面を自動実装機のノズル吸着面として使用することができる。

請求項２記載の表面実装コンタクトは、請求項１記載の表面実装コンタクトにおいて、前記平板部は、山折り部を介して前記折返し部に連接されることを特徴とする。つまり、折返し部と山折り部との２段階の折り曲げになっているので、
接合面（接合部の下面）を半田付けすると、折返し部も半田付けされる。

この折返し部でフィレット確認をするために半田量が多くされていると、いわゆる半田上がりによって折返し部のばね性が損なわれるおそれがある。しかし、上記の２段階の折り曲げによって、山折り部が可動部のばね支点となるので、たとえ半田上がりが発生しても可動部のばね性は十分に確保される。

従って、折返し部をフィレット確認の領域としても問題はない。しかも、２段階の折り曲げになっているので、上から見たときに折返し部がよく見え、上方からのフィレット確認を行いやすい。

なお、この折返し部の半田量が不足すると剥離強度が不足するおそれがあるが、上記のように、多少過剰であってもよいので、半田量の不足を回避できる。
請求項３記載の表面実装コンタクトは、請求項１記載の表面実装コンタクトにおいて、前記平板部は、前記折返し部側が広幅のテーパ部を介して前記折返し部に連接されることを特徴とする。

請求項３記載の表面実装コンタクトでは、テーパ部の狭幅端がウィークポイントとなるので、この部分が上記の山折り部と同様に可動部のばね支点となる。従って、請求項２と同様に、たとえ半田上がりが発生しても可動部のばね性は十分に確保される。従って、折返し部をフィレット確認の領域としても問題はない。また、折返し部の半田量が多少過剰であってもよいので、半田量の不足を回避できる。

請求項４記載の表面実装コンタクトは、請求項３記載の表面実装コンタクトにおいて、前記テーパ部に、請求項２記載の山折り部が設けられていることを特徴とするから、請求項２による効果と請求項３による効果とを併せ持つ。

請求項１の表面実装コンタクトにおいて、平板部の上面が接合面と平行又は略平行になるように設計しておけば、平板部の上面を自動実装機のノズル吸着面として使用することができる。
係止片は、可動部の自由端側が設定以上に接合部から遠離すると引掛け片を係止するので、係止片は係止された引掛け片が接合部に近づく方向へ変位するのは規制しない。つまり、自由端側を接合部に接近させる方向への可動部の弾性変形を阻まないから、可動部は、引掛け片が係止片に係止される位置を上限とする範囲で、自由端側の昇降変位が可能である。

係止片の位置が平板部の側方になるので、特許文献１、２のように接点部の先端側に係止のための構成を配置する必要が無く、その分だけ表面実装コンタクトの全長を抑制できる。

しかも、係止片による係止位置が可動部の先端部ではなく、接点部よりも折返し部に近い位置になっているので、接点部の昇降ストロークを大きくできる。
また、表面実装コンタクトの使用状態においては、可動部が接合部に向けて押圧されて圧縮されるので、使用状態における高さは係止片の高さ、位置、形状などの影響を受ける。請求項１の表面実装コンタクトでは、係止片が可動部の上方に折り曲げられてはいないので、その折り曲げられた部分の板厚分だけは、使用状態における高さを低減できる。また、使用状態において押し込める量が増えることになるので、昇降ストロークが増える。
請求項５に記載の表面実装コンタクトは、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の表面実装コンタクトにおいて、前記引掛け片には前記係止片に向かって突出した引掛け突部が設けられており、前記係止片には前記引掛け片に向かって突出した係止突部が設けられていることを特徴とする。

次に、本発明の実施例等により発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は下記の実施例等に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でさまざまに実施できることは言うまでもない。
［実施例１］
まず、図１を参照して本実施例の表面実装コンタクト１の構成を説明する。なお、表面実装コンタクト１は、ばね性金属（例えばリン青銅、ベリリウム銅、ＳＵＳ等）の板金製であり、導電性である。この板金の板厚は０．０８ｍｍ、表面実装コンタクト１の全長（図１（ａ）における左右方向寸法）は３．０ｍｍ、幅（図１（ａ）における上下方向寸法）は１．０ｍｍ）である。

表面実装コンタクト１の下部には接合部２が設けられている。接合部２の下面は平坦であり半田付けのための接合面２ａとされる。
接合部２の一端は接合面２ａに対してほぼ直角に折り曲げられて、端部壁３とされている。これとは反対側の端部はＵターン状に折り返されて折返し部４が形成されている。

その折返し部４には、テーパ部５が連設されている。テーパ部５は折返し部４側が広幅、それとは逆側が狭幅である。また、テーパ部５は上側が凸（接合部２側が凹）に山折りされている。

そして、テーパ部５の狭幅の端には平板部６が連接されている。平板部６の他端には上側が凹（接合部２側が凸）に谷折りされて谷折り部７が形成され、この谷折り部７を介して接点部８が連接されている。

接点部８は、谷折り部７での谷折りにより、先端側が接合部２から離れる方向に傾斜しているが、先端部は接合部２に向かって半円状に折り曲げられている。この半円状に折り曲げられている部分が接点９となる。

また、平板部６の両側部からは一対の引掛け片１１が延出されている。引掛け片１１は、基部において平板部６から接合部２に向かう方向に折り曲げられ、先端部は平板部６と平行な方向に折り曲げられて、平板部６の側方に突出している。

これらテーパ部５、平板部６、接点部８及び引掛け片１１が含まれる部分が可動部１２となる。
一方、接合部２の各側部には、それぞれ１枚ずつの係止片１３が立設されている。係止片１３は接合部２に対してほぼ直角に立ち上がっている。２枚の係止片１３は、ともにＬ字を倒立させた形状であるが、腕状部１４の延出方向が折返し部４側を向いているため、互いに鏡像となる形状で対面している。また、腕状部１４の下側には切欠１５が設けられている。

腕状部１４の下側に形成された切欠１５には引掛け片１１が挿し込み状に進入しており、引掛け片１１が腕状部１４に係止されている。これは、図１（ｃ）に示されるように平板部６の上面が接合面２ａと平行になっている状態では、可動部１２は自由端である接点部８側の端部を接合部２に接近させる方向に弾性変形させられており、その弾性反発力で引掛け片１１を係止片１３の腕状部１４に当接させているためである。かりに引掛け片１１が腕状部１４に係止されないとすれば、表面実装コンタクト１は「く」の字状に開いてしまう。

また、腕状部１４の下側が切欠１５となっていて引掛け片１１が接合部２に近づく方向へ変位（下降変位）するのは阻まれない。
引掛け片１１は図示のように腕状部１４に係止された位置を上限として、表面実装コンタクト１が接合面２ａにてプリント基板に半田付けされた状態にあっては、引掛け片１１がプリント基板に接触する位置を下限として、昇降変位可能である。従って、可動部１２全体としても、この引掛け片１１の昇降変位可能な範囲に対応した範囲で変位可能である。

この表面実装コンタクト１は、図２に示すように、プリント基板２０のアースパターン（図示略）上に半田付けされて使用される。
上述した通り、引掛け片１１が腕状部１４に係止されている状態では平板部６の上面が接合面２ａと平行になっているので、平板部６の上面を吸着面として、自動実装機の吸着ノズルにて真空吸着することができる。つまり、表面実装コンタクト１の表面実装を自動実装機によって行うことができる。

その場合、端部壁３、折返し部４、係止片１３により、接合部２の４方に壁状の立ち上がりが設けられており、これらの立ち上がりがポケット内でガイドとして機能するので表面実装コンタクト１の位置及び姿勢を良好にする。したがって、ポケットと表面実装コンタクト１とのクリアランスを小さくすることができる。また、端面がポケットにくい込んで姿勢不良となるのも防止できる。さらに、立ち上がりの基部には曲げが形成されているので、ポケットからの取り出し時に端面がポケットに引っかかることはなく、取り出しがスムーズになる。こうしたことにより、自動実装の精度が高まる。

自動実装機によって表面実装コンタクト１が載せ置かれたプリント基板２０は周知のリフロー半田付け装置に送り込まれ、リフロー半田付けが行われて、表面実装コンタクト１がプリント基板２０上に表面実装される。

表面実装コンタクト１をプリント基板２０のアースパターン上に半田付けした後に、半田付けの良否を判定するためにフィレット確認が行われるが、端部壁３、折返し部４、係止片１３により、接合部２の４面に曲げが形成されており、これらのすべてをフィレット確認に利用できる。接合部２の４面のいずれでも（いずれか１面以上で）フィレット確認が可能であるから、フィレット確認の作業性が良くなる。

特に、折返し部４にはテーパ部５が連設されていて、このテーパ部５が山折り部となっているので、つまり、折返し部４と山折り部との２段階の折り曲げになっている。この折返し部４でフィレット確認をするために半田量が多くされていると、いわゆる半田上がりによって折返し部４のばね性が損なわれるおそれがある。しかし、２段階の折り曲げによって、山折り部が可動部のばね支点となるので、たとえ半田上がりが発生しても可動部１２のばね性は十分に確保される。従って、折返し部４をフィレット確認の領域としても問題はない。しかも、２段階の折り曲げになっているので、上から見たときに折返し部４がよく見え、上方からのフィレット確認を行いやすい。なお、この折返し部４の半田量が不足すると剥離強度が不足するおそれがあるが、上述した理由から多少過剰であってもよいので、半田量の不足を回避できる。

また、この表面実装コンタクト１では、テーパ部５の狭幅端（テーパ部５と平板部６との境界部）がウィークポイントとなるので、この部分が可動部１２のばね支点となる。従って、折返し部４において半田上がりが発生しても可動部１２のばね性は十分に確保される。この点もあって、折返し部４をフィレット確認の領域としても問題はない。

プリント基板２０上に表面実装された表面実装コンタクト１は、プリント基板２０と対面状に配置された接地導体３０（例えばプリント基板２０を覆うシールドケース、プリント基板２０が収容された電子機器の筺体など）とを導通させるために用いられる。

具体的には、プリント基板２０を接地導体３０に接近させることで、接地導体３０にて表面実装コンタクト１の接点部８（接点９）を押圧し、可動部１２を圧迫して図２（ｂ）のように弾性変形させる。この可動部１２の弾性変形に伴う弾性反発力が接点部８（接点９）と接地導体３０とを確実に接触させるので、プリント基板２０（アースパターン）と接地導体３０とが表面実装コンタクト１を介して電気的に導通する。なお、図２（ｂ）では可動部１２の弾性変形を明瞭に示すために係止片１３は図示していない。また、可動部１２が接地導体３０による圧迫を受けていない状態を二点鎖線にて図示している。

表面実装コンタクト１は、引掛け片１１が係止片１３に係止されて平板部６の上面が接合面２ａと平行になっている状態においては、可動部１２は接点９側を接合部２に接近させる方向に弾性変形しており、その弾性反発力で引掛け片１１を係止片１３に当接させている。つまり、可動部１２には初期の（荷重がかかっていない状態）でも弾性反発力が存在するので、接点部８（接点９）が接地導体３０に接触してわずかに押圧された状態でも確実に接触導通できる。すなわち、接点部８（接点９）での接触導通を安定的に確保できる可動部１２（接点９）のストロークの範囲が広い。

本実施例の表面実装コンタクト１では、可動部１２には平板部６と接点部８とが設けられているが、平板部６は、その一端が折返し部４に連接され、他方の端部は谷折り部７にて接点部８の基部に連接されている。この平板部６の上面を自動実装機のノズル吸着面として使用することができる。

また、平板部６の両側部から側方に延出された一対の引掛け片１１が設けられ、引掛け片１１が挿し込まれる切欠１５が設けられて接合部２の各側部に１枚ずつ立設された一対の係止片１３を備えている。

係止片１３は、切欠１５に挿し込まれた引掛け片１１を平板部６の上面が接合面２ａと平行になる位置で係止させるので、平板部６の上面を自動実装機のノズル吸着面として使用することができる。

また、引掛け片１１は切欠１５の上縁に係止されることになるので、係止片１３は係止された引掛け片１１が接合部２に近づく方向へ変位するのは規制しない。つまり、自由端側を接合部２に接近させる方向への可動部１２の弾性変形を阻まないから、可動部１２は、引掛け片１１が係止片１３に係止されて平板部６の上面が接合面２ａと平行になる位置を上限とする範囲で、自由端側の昇降変位が可能である。

係止片１３の位置が平板部６の側方になっていて、接点部８の先端側に係止のための構成を配置する必要が無いから、その分だけ表面実装コンタクト１の全長を抑制できる。
しかも、係止片１３による係止位置が可動部１２の先端部ではなく、接点部８よりも折返し部４に近い位置になっているので、接点部８（接点９）の昇降ストロークを大きくできる。

また、表面実装コンタクト１の使用状態においては、可動部１２が接合部２に向けて押圧されて圧縮されるので、使用状態における高さは係止片１３の高さによって規定される。表面実装コンタクト１では、係止片１３が可動部１２の上方に折り曲げられてはいないので、そのように折り曲げられた部分を設けた場合に比べれば、その板厚分だけは、使用状態における高さを低減できる。
［実施例２］
実施例１とは引掛け片及び係止片の形状が異なる例を実施例２として説明する。なお、これら以外の構成は実施例１と共通であるから実施例１と同符号を使用して説明を省略する。

なお、本実施例の表面実装コンタクト１ａも、実施例１と同様にばね性金属（例えばリン青銅、ベリリウム銅、ＳＵＳ等）の板金製であり、導電性である。この板金の板厚は０．０８ｍｍ、表面実装コンタクト１ａの全長（図３（ａ）における左右方向寸法）は３．０ｍｍ、幅（図３（ａ）における上下方向寸法）は１．０ｍｍ）である。

図３に示すように、本実施例の引掛け片２１は、平板部６の両側部から接合部２に向かって延出されている。一方、係止片２３は、接合部２の各側部から平板部６に向かって延出されている。また、接合部２の各側部からは、ガイド片２５、２６も平板部６に向かって延出されている。

図３の正面図（ｃ）及び背面図に示されるとおり、引掛け片２１と係止片２３及びガイド片２５とは互い違い状に配されている。
そして、引掛け片２１には係止片２３に向かって突出した引掛け突部２２が、係止片２３には引掛け片２１に向かって突出した係止突部２４が、それぞれ設けられている。

引掛け突部２２には、下端（先端）側に行くに従って係止片２３に近づく傾斜の下降斜部２２ａが設けられている。係止片２３には、これとは逆に上端（先端）側に行くに従って引掛け片２１に近づく傾斜の上昇斜部２４ａが設けられている。

図３の平面図（ａ）及び底面図（ｅ）に示されるとおり、引掛け片２１と係止片２３及びガイド片２５、２６とは、引掛け片２１を図３における左右方向に平行移動すれば重複してしまう（実際にはあり得ないが）ように配されており、左側面図（ｂ）又は右側面図（ｄ）の投影では、引掛け片２１の投影と係止片２３及びガイド片２５、２６の投影とが重畳する（但し、係止片２３及びガイド片２５、２６の基部付近は除く）。このため、下降斜部２２ａと上昇斜部２４ａとは対面している。

上記のように構成されているので、接点部８（接点９）を接合部２に向けて押圧すると可動部１２が折返し部４を支点として弾性変形して接合部２に接近する。係止片２３及びガイド片２５、２６は、可動部１２の側方に配されているので、この可動部１２の変位がずれるのを防ぐ。

なお、可動部１２に外力が及ぼされていないときには、平板部６と接合部２とが平行になるように設計されている。
一方、上記とは逆に可動部１２を接合部２から離れさせる方向の力が加えられると、可動部１２が折返し部４を支点として弾性変形して接合部２との間隔が開くが、この可動部１２の変位が設定量に達すると下降斜部２２ａが上昇斜部２４ａに当接し、引掛け片２１が係止片２３に係止される。従って、この方向への可動部１２の変位は引掛け片２１が係止片２３に係止される位置までに規制される。

このように、係止片２３は、可動部１２の自由端側が設定以上に接合部から遠離すると引掛け片２１を係止する。しかし、係止片２３は係止された引掛け片２１が接合部に近づく方向へ変位するのは規制しない。つまり、可動部１２の自由端側を接合部２に接近させる方向への可動部１２の弾性変形を阻まないから、可動部１２は、引掛け片２１が係止片２３に係止される位置を上限とする範囲で、自由端側の昇降変位が可能である。

本実施例の表面実装コンタクト１ａは、引掛け片１１及び係止片１３に代えて引掛け片２１、係止片２３及びガイド片２５を備える点で実施例１の表面実装コンタクト１とは構成が異なり、次のような効果がある。

まず、係止片２３及びガイド片２５、２６は、可動部１２の下降変位時にガイドとなる。また、引掛け片２１と係止片２３とで可動部１２の上昇変位を設定範囲に規制できる。
さらに、引掛け片２１、係止片２３及びガイド片２５、２６が左側面図（ｂ）又は右側面図（ｄ）の投影で重畳する設計であるから、かりに可動部１２がねじれていれば、引掛け片２１が係止片２３とガイド片２５とを結ぶ平面から飛び出すので、そのような変形すなわち不良品を発見しやすい。従って、検査工程で上面側だけでなく、側面側からの点検することで不良品を効率よく見つけることとができる。

また、この表面実装コンタクト１ａは、実施例１の表面実装コンタクト１と同様に使用されるが、実施例１の表面実装コンタクト１と共通の構成により実施例１と同様の効果が発揮される。
［その他］
実施例１では、係止片１３をＬ字形状にしているが、これを門形（「コ」の字状）にしてもよい。門形にした場合、切欠１５に代わって穴が形成され、ここに引掛け片１１の先端部が差し込まれることになるが、このようにしても実施例と同様の効果が得られる。また門形であると、実施例のＬ字形よりも強度的に優れている。

実施例１の表面実装コンタクトの平面図（ａ）、左側面図（ｂ）、正面図（ｃ）、右側面図（ｄ）、底面図（ｅ）及び斜視図（ｆ）。 実施例１の表面実装コンタクトの使用説明図であり、可動部の弾性変形前の状態（ａ）と弾性変形後の状態（ｂ）を示している。 実施例２の表面実装コンタクトの平面図（ａ）、左側面図（ｂ）、正面図（ｃ）、右側面図（ｄ）、底面図（ｅ）、背面図（ｆ）、上左方斜視図（ｇ）、上右方斜視図（ｈ）、下左方斜視図（ｉ）及び下右方斜視図（ｊ）。

符号の説明

１、１ａ・・・表面実装コンタクト、
２・・・接合部、
２ａ・・・接合面、
３・・・端部壁、
４・・・折返し部、
５・・・テーパ部、
６・・・平板部、
７・・・谷折り部、
８・・・接点部、
９・・・接点、
１１、２１・・・引掛け片、
１２・・・可動部、
１３、２３・・・係止片、
１４・・・腕状部、
１５・・・切欠、
２０・・・プリント基板、
３０・・・接地導体。

Claims (5)

1. 下面が半田付けのための接合面とされる接合部と、
   前記接合部の一端に連接された折返し部と、
   一端は前記折返し部に連接され他端は自由端とされて、該自由端側を前記接合部に接近、遠離させる方向に弾性変形可能な可動部であり、一部が接触導通のための接点部とされる可動部とを備える表面実装コンタクトにおいて、
   前記可動部には、
   一端が前記折返し部に連接される平板部と、
   基部は谷折り部にて前記平板部に連接され、先端部は前記接合部に向かって折り曲げられた前記接点部と、
   前記平板部の両側部から前記接合部方向に延出された一対の引掛け片とが設けられ、
   前記接合部の各側部に１枚ずつ立設され、前記可動部の前記自由端側が設定以上に前記接合部から遠離すると前記引掛け片を係止する一対の係止片を備え、
   前記引掛け片および前記係止片はいずれも板状であり、前記係止片が前記引掛け片を係止する際には、前記係止片の端面と前記引掛け片の端面とが当接する
   ことを特徴とする表面実装コンタクト。
2. 請求項１記載の表面実装コンタクトにおいて、
   前記平板部は、山折り部を介して前記折返し部に連接されることを特徴とする表面実装コンタクト。
3. 請求項１記載の表面実装コンタクトにおいて、
   前記平板部は、前記折返し部側が広幅のテーパ部を介して前記折返し部に連接されることを特徴とする表面実装コンタクト。
4. 請求項３記載の表面実装コンタクトにおいて、
   前記テーパ部に、請求項２記載の山折り部が設けられていることを特徴とする表面実装コンタクト。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の表面実装コンタクトにおいて、
   前記引掛け片には前記係止片に向かって突出した引掛け突部が設けられており、
   前記係止片には前記引掛け片に向かって突出した係止突部が設けられている
   ことを特徴とする表面実装コンタクト。

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