JP5131611B2

JP5131611B2 - ポゴピン式圧接型コネクタ

Info

Publication number: JP5131611B2
Application number: JP2011188492A
Authority: JP
Inventors: 清浅井; 学土橋
Original assignee: SMK Corp
Current assignee: SMK Corp
Priority date: 2011-08-31
Filing date: 2011-08-31
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2029-11-02
Also published as: JP2011238634A

Description

本発明は、携帯電話等の小型電子機器において、主としてバッテリーコネクタとして使用されるポゴピン式圧接型コネクタに関する。

従来、携帯電話のバッテリーコネクタにポゴピンを使用した圧接型コネクタが使用されている。

この種の圧接型コネクタに使用されている従来のポゴピンは、図１１に示すように金属製の有底円筒型をしたシリンダー１内に、コイルスプリング２によって押し出し方向に付勢したポゴピン３を出入自在に収容し、該ポゴピン３の圧接ピン部３ａの先端をシリンダー１の先端から突出させ、これをバッテリーの接触端子部に、コイルスプリング２による突出方向の付勢力によって圧接させるようにしている。

このポゴピン３のシリンダー内側端面は軸方向に対して傾斜したバイアスカット面4が形成され、この面をコイルスプリング２によって押圧することにより、該押圧方向と直行する方向の分力を生じさせ、これによってポゴピン３の周面がシリンダー１の内面に常時圧接されるようにし、ポゴピン３からシリンダー１を通して通電されるように構成している。

この種のポゴピンを使用した圧接型コネクタは、シリンダー及びポゴピンが、旋盤、フライス盤及びプレスの各種機械加工によって製造されるものであるため、コスト高となるとともに加工上から小型化に限界があった。また、これをモールド成形されたハウジングに組み込んで使用するものであるため、コネクタ全体が嵩高とならざるを得ないという問題があった。更に、ポゴピン３がシリンダー１内で半径方向に移動できる構造となるため、外的ショックによる瞬断が発生し易いという問題があった。

上述した加工コストや耐瞬断性能を改善したものとして、図１２に示すように、ポゴピン３及びこれを収容するシリンダー１を、金属板材の打ち抜き及び曲げ加工によって製造し、シリンダー１とポゴピン３との導通を、シリンダー１の内面に突出させた弾性接触片５をポゴピン３の外周面に常時圧接させることによって確保するようにしたものが開発されている。（例えば特許文献１）

特表２００５−１１２２００号公報

上述した図１２に示すような板材の折り曲げ加工によってシリンダー及びポゴピンを形成するものにあっては、加工コスト及び外的ショックに対する耐瞬断性能は改善されるが、シリンダーである外筒とポゴピンである内筒とをともに金属加工品によって製造し、これをモールド成形されるハウジングに組み込むものであるため、このような圧接型コネクタを基盤と平行な方向に実装する場合の低背性の要望に充分に答えることが出来ないという問題があった。

本発明は、上述した従来技術の問題に鑑み、加工コストが従来に比べて低く、しかも低背化が容易であり、瞬断の問題も生じないポゴピン式圧接型コネクタの提供を目的としてなされたものである。

上述の如き従来の問題を解決するための請求項１に記載の発明の特徴は、モールド成形された絶縁性ハウジングにポゴピン装着用のシリンダー孔を備え、該シリンダー孔内にポゴピンが収容され、該ポゴピンは、前記シリンダー孔のハウジング前面側のシリンダー孔ハウジング前面側開口部に軸方向にスライド自在に嵌合されたポゴピン本体部と、前記シリンダー孔内に嵌合されて抜け止めされた状態に組み込まれるフランジ部と、前記シリンダー孔内に収容したコイルスプリングの先端が当接されるスプリング受け部とを有し、前記コイルスプリングによって前記ポゴピン本体部が前記ハウジング前面側に突出する方向に付勢された状態で該ハウジング内に組み込まれ、前記ハウジングに、前記シリンダー孔内に突出して前記ポゴピンに常時圧接される接触バネ片と基盤接続端子部とを一体に有するコンタクトを固定したポゴピン式圧接型コネクタにおいて、

前記ポゴピンは、全体が１枚の金属板材を打ち抜き折り曲げ加工によって形成されており、前記ポゴピン本体部は、帯状金属板材をＵ字状に折り曲げた形状に形成され、前記フランジ部は、前記ポゴピン本体部の前記Ｕ字状を構成する平行片部の各端部側縁に張り出された形状に一体に形成され、前記スプリング受け部は、前記ポゴピン本体部のＵ字状を構成する両平行片部の一方の端部から他方の平行片部側に向けて折り曲げて構成されていることにある。

請求項１のように、モールド成形された絶縁性ハウジングにポゴピン装着用のシリンダー孔を備え、該シリンダー孔内にポゴピンが収容され、該ポゴピンは、前記シリンダー孔のハウジング前面側のシリンダー孔ハウジング前面側開口部に軸方向にスライド自在に嵌合されたポゴピン本体部と、前記シリンダー孔内に嵌合されて抜け止めされた状態に組み込まれるフランジ部と、前記シリンダー孔内に収容したコイルスプリングの先端が当接されるスプリング受け部とを有し、前記コイルスプリングによって前記ポゴピン本体部が前記ハウジング前面側に突出する方向に付勢された状態で該ハウジング内に組み込まれ、前記ハウジングに、前記シリンダー孔内に突出して前記ポゴピンに常時圧接される接触バネ片と基盤接続端子部とを一体に有するコンタクトを固定したポゴピン式圧接型コネクタにおいて、
前記ポゴピンは、全体が１枚の金属板材を打ち抜き折り曲げ加工によって形成されており、前記ポゴピン本体部は、帯状金属板材をＵ字状に折り曲げた形状に形成され、前記フランジ部は、前記ポゴピン本体部の前記Ｕ字状を構成する平行片部の各端部側縁に張り出された形状に一体に形成され、前記スプリング受け部は、前記ポゴピン本体部のＵ字状を構成する両平行片部の一方の端部から他方の平行片部側に向けて折り曲げて構成されていることにより、金属製のシリンダーを使用し、これをハウジングに組み込む構造のものに比べて、より小型化が容易となると同時に、金属材料の使用量が削減されることによって、原材料費の低減が可能となる。

また、このような構造とすることによって、多極化が容易となるばかりでなく、ハウジングの形状を変えることによって、多様な形状の圧接型コネクタをフレキシブルに実現することができるとともに、常に安定した導通状態が簡単な構造で達成できる。

本発明においては、ポゴピン全体を、金属板材を材料としたプレス加工によって製造することが出来るため、製造コストが削減できる。

更に本発明においては、Ｕ字状を構成する両平行片部の一方の端部から他方の平行片部側に向けて折り曲げたスプリング受け部を備え、該スプリング受け部に前記コイルスプリングの先端を当接させた構造とすることにより、スプリング長さを短く出来る。

本発明に係るポゴピン式圧接型コネクタ説明用の参考例の外観を示す前面側斜視図である。同上の後面側斜視図である。同上の縦断面図である。同上のポゴピン、コイルスプリング及びコンタクト部分を示す分解斜視図である。同参考例に使用しているコンタクトを示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は背面図（ｃ）は底面図である。本発明に係るポゴピン式圧接型コネクタの一実施例の外観を示す前面側斜視図である。同上の後面側斜視図である。同上の縦断面図である。同上のポゴピン、コイルスプリング及びコンタクト部分を示す分解斜視図である。図同に示すポゴピン式圧接型コネクタに使用しているポゴピンを示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は背面図（ｃ）は底面図である。従来のポゴピンの一例を示す縦断面図である。従来のポゴピンの他の例を示す縦断面図である。

次に本発明の実施の形態を図面に示した実施例に基づいて説明する。

図１〜図７は、本発明に係るポゴピン式圧接型コネクタ説明用の参考例であり、複数のポゴピンを弾性的に突出させたバッテリーコネクタに使用した例を示している。このポゴピン式圧接型コネクタは、ハウジング１０、ポゴピン１１、コイルスプリング１２及びコンタクト１３によって構成されている。ハウジング１０には一対のポゴピン１１，１１が出入自在に組み込まれている。

ハウジング１０は、絶縁性合成樹脂材によってモールド成形されており、前後面に貫通開口したシリンダー孔２０が形成されている。このシリンダー孔２０は、ハウジング前端面のシリンダー孔ハウジング前面側開口部２０ａは円形であるが、該シリンダー孔ハウジング前面側開口部２０ａよりコンタクト側をハウジング後端面側のシリンダー孔本体部２０ｂが、後述するポゴピン後端のフランジ部１１ｂが回動不能に嵌り合う形状の異型形状に形成されている。

ポゴピン１１は、図４に示すように円柱状のポゴピン本体部１１ａと、その後端外周に突設されたフランジ部１１ｂとから構成されており、ポゴピン本体部１１ａの先端が半球状の加圧接触面１１ｃとなっている。フランジ部１１ｂはポゴピン本体部１１ａの後端部両側面にのみ張り出されており、その形状は、上下面がポゴピン本体部１１ａの外周面と同高さとなる水平面によって切断された形状となっている。

ポゴピン本体部１１ａは、シリンダー孔２０のハウジング前面側のシリンダー孔ハウジング前面側開口部２０ａに軸方向にスライド自在に嵌合されており、フランジ部１１ｂがシリンダー孔本体部２０ｂ内に嵌合され、軸方向に移動できるが、旋回不能に嵌り合うようになっている。そして、フランジ部１１ｂがハウジングのシリンダー孔ハウジング前面側開口部内側に当接して抜け止めされた状態に組み込まれている。

ポゴピン１１の後端は、シリンダー孔２０内に挿入されたコイルスプリング１２によって先端側が突出する方向に付勢されている。このコイルスプリング１２は、コンタクト１３によって抜け止めされている。

ハウジング１０の後端面には、コンタクト１３が固定されている。このコンタクト１３は、図５に示すように、十字形をした板状の本体部１３ａを有し、この本体部１３ａの中央部分がシリンダー孔２０の後端開口に当接され、コイルスプリング１２を抜け止めする役目を果たしている。

この本体部１３ａの両側部にハウジング前面側に折り曲げ形成した側部圧入片１３ｂ，１３ｂが一体に備えられている。また、下部にはハウジング底面外に沿って前面側に折り曲げ形成された基板接続端子１３ｃが一体に備えられている。更に本体部１３ａの上側には、各側部圧入片１３ｂより幅広の上部圧入片１３ｄがハウジング前面側に向けて一体に形成されている。

この上部圧入片１３ｄには、両側縁に圧入用の張り出し部２１，２１が一体に形成されているとともに、該上部圧入片１３ｄの先端に接触バネ片２２がその延長方向に向けて一体に形成されている。この接触バネ片２２は、その先端側が本体部中央側、即ち下向きに傾斜されており、先端部下面に円弧状の接触部２３が形成されている。

ハウジング１０の背面には、図２に示すように、シリンダー孔ハウジング後面側開口部の左右に側部圧入片圧入孔２４，２４が形成され、これに左右の側部圧入片１３ｂ，１３ｂが圧入されている。シリンダー孔ハウジング後面側開口部の上側には、上部圧入片圧入孔２５が形成されており、これらの圧入孔２４、２５内に各圧入片１３ｂ，１３ｄを圧入することによってコンタクト１３をハウジング１０に固定している。

また、ハウジング１０の後端側下面には、基盤接続端子部１３ｃの厚さに相当する深さの凹溝２６が形成され、その凹溝２６内に基板接続端子１３ｃを挿入することによって、ハウジング底面と同高さに装着されている。

上部圧入片圧入孔２５には、その中央部下側に接触バネ片挿入孔２７がハウジング前面側に向けて形成されている。この孔２７は、接触バネ片２２が挿入されるものであり、その奥部にシリンダー孔２０と連通する窓孔２８が形成され、該窓孔２８よりハウジング後面側は、シリンダー孔２０と孔２７とを仕切る隔壁２９が設けられている。尚この隔壁は必ずしも必要ではない。

そして、接触バネ片２２は窓孔２８を通してシリンダー孔２０内に側に突出され、その先端の接触部２３がポゴピン１１の上面に常時圧接されており、ポゴピン１１がバッテリー等の接触端子に当接して押し込まれた際に、接触バネ片２２先端の接触部２３が圧接された状態で摺動することとなり、常時接触状態が一定のバネ圧によって接触し、外的ショックが加わった場合の瞬断が防止される。

次に本発明の実施の態様を図６〜図１０に示した実施例に基づいて説明する。尚、上述した参考例では、ポゴピン１１を金属棒状材の旋盤、フライス加工によって形成した場合を示しているが、本発明においては、ポゴピン全体を、図１０に示すように１枚の金属板材の打ち抜き、曲げ加工によって形成している。尚、前述の参考例と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。

この実施例におけるポゴピン３１は、図１０に示すように帯状の板状材をＵ字状に湾曲させてポゴピン本体部３１ａが形成され、そのＵ字状の折り返し湾曲された半円形部分が加圧接触面３１ｃとなっている。また、ポゴピン本体部３１ａを構成している帯状金属材によって、ポゴピン本体部３１ａのＵ字状を構成する平行片部３１ｅ，３１ｆの各端部両側縁に平行板状のフランジ３１ｂ，３１ｂが張り出された形状に一体に形成されている。更に一方の平行片部３１ｅの先端に、他方の平行片部３１ｆ側に向けて直角に折り曲げたスプリング受け部３１ｇが備えられている。

一方、ハウジング前端面のシリンダー孔ハウジング前面側開口部４０ａは、前記Ｕ字状のポゴピン本体部３１ａが嵌り合う大きさの断面形状に形成され、それよりハウジング後面側のシリンダー孔本体部４０ｂは、平行板状のフランジ部３１ｂ，３１ｂが嵌りあって、軸方向に移動できる断面形状となっている。

コンタクトは、前述の参考例と同様であるため、その説明を省略する。

上述の実施例では、コンタクトの上部圧入片に、ポゴピンと接触させるための接触バネ片を一体形成しているが、左右の側部圧入片の延長方向に一体成形してもよく、また、これらとは独立してコンタクトと一体に設けてもよい。

更に、接触バネ片をハウジングの上側、即ちポゴピンの上側に接触させる形状となっているが、ポゴピンの向きを９０度旋回させた向きとし、その側面に接触させる構造であってもよい。

１０ハウジング
１１ポゴピン
１１ｂフランジ部
１１ａポゴピン本体部
１１ｃ加圧接触面
１２コイルスプリング
１３コンタクト
１３ａ本体部
１３ｂ側部圧入片
１３ｃ基板接続端子
１３ｄ上部圧入片
２０シリンダー孔

２０ａシリンダー孔ハウジング前面側開口部
２０ｂシリンダー孔本体部
２１張り出し部
２２接触バネ片
２３接触部
２４側部圧入片圧入孔
２５上部圧入片圧入孔
２６凹溝
２７接触バネ片挿入孔
２８窓孔
２９隔壁
ａ接触端子
３１ポゴピン
３１ａポゴピン本体部
３１ｂフランジ部
３１ｃ加圧接触面
３１ｅ，３１ｆＵ字状の平行片部
３１ｇスプリング受け部
４０シリンダー孔

４０ａシリンダー孔ハウジング前面側開口部
４０ｂシリンダー孔本体部

Claims

モールド成形された絶縁性ハウジングにポゴピン装着用のシリンダー孔を備え、該シリンダー孔内にポゴピンが収容され、
該ポゴピンは、前記シリンダー孔のハウジング前面側のシリンダー孔ハウジング前面側開口部に軸方向にスライド自在に嵌合されたポゴピン本体部と、前記シリンダー孔内に嵌合されて抜け止めされた状態に組み込まれるフランジ部と、前記シリンダー孔内に収容したコイルスプリングの先端が当接されるスプリング受け部とを有し、前記コイルスプリングによって前記ポゴピン本体部が前記ハウジング前面側に突出する方向に付勢された状態で該ハウジング内に組み込まれ、
前記ハウジングに、前記シリンダー孔内に突出して前記ポゴピンに常時圧接される接触バネ片と基盤接続端子部とを一体に有するコンタクトを固定したポゴピン式圧接型コネクタにおいて、
前記ポゴピンは、全体が１枚の金属板材を打ち抜き折り曲げ加工によって形成されており、
前記ポゴピン本体部は、帯状金属板材をＵ字状に折り曲げた形状に形成され、
前記フランジ部は、前記ポゴピン本体部の前記Ｕ字状を構成する平行片部の各端部側縁に張り出された形状に一体に形成され、
前記スプリング受け部は、前記ポゴピン本体部のＵ字状を構成する両平行片部の一方の端部から他方の平行片部側に向けて折り曲げて構成されていることを特徴としてなるポゴピン式圧接型コネクタ。