JP5190741B2

JP5190741B2 - スプリングコネクタ

Info

Publication number: JP5190741B2
Application number: JP2010210191A
Authority: JP
Inventors: 浅井　　清; 学土橋; 徹吉田
Original assignee: Ｓｍｋ株式会社
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2013-04-24
Anticipated expiration: 2030-09-17
Also published as: CN102412462B; KR20120029981A; CN102412462A; KR101427643B1; JP2012064549A; TWI485916B; TW201214844A

Description

本発明は、主として携帯電話機その他の小型電子機器におけるバッテリのコネクタとして使用され、ポゴピン、スプリングプローブなどとも呼ばれるスプリングコネクタに関するものである。

この種の従来のスプリングコネクタは、円筒管からなる円筒状外ピンの中に、コイルスプリングにより付勢された無垢の丸棒からなる円柱状内ピンを進退自在に嵌合し、この円柱状内ピンの先端部を円筒状外ピンから突出させ、この突出端部をバッテリの端子に圧接して電気的に接続するものである。
このようなスプリングコネクタは、金属の円柱状内ピンと円筒状外ピンにハウジングへの係止突起部、端子部、円筒状外ピンと円柱状内ピンの相互の係合部などを形成するために、切断加工、絞り加工などを旋盤やプレス機により面倒な加工を行わなければならず、コスト高になるという問題があった。

金属の無垢の丸棒や円筒管の切断加工、絞り加工などにより形成されたものに代えて、図７及び図８に示すような一枚の導電性金属板を型抜きし、折り曲げ加工して外ピンと内ピンを角筒状に形成したものが知られている（特許文献１）。
これらの図において、従来のスプリングコネクタ１０は、角筒状外ピン１１と角筒状内ピン１２とコイルスプリング１３とからなる。
前記角筒状外ピン１１は、一枚の導電性金属板を背板部１１ａ、側板部１１ｂ、前板部１１ｃ、切り欠き１１ｄ、係止片部１１ｅ、底板部１１ｆ、端子部１１ｇとなるように型抜きし、折れ線の箇所を折り曲げ加工して角筒状に形成したものである。この角筒状外ピン１１における上半分の前板部１１ｃは、１／２の幅のものを左右から突き合わせることにより、切り欠き１１ｄ部分がガイド溝１９を構成している。また、左右の係止片部１１ｅを外側に折り曲げて係止片２３を構成し、左右の底板部１１ｆを折り曲げて底板を構成し、この底板から端子部１１ｇを下向きに折り曲げて端子片２０を構成している。

前記角筒状内ピン１２は、一枚の導電性金属板を背板部１２ａ、側板部１２ｂ、前板部１２ｃ、ガイド片部１２ｄ、接触片部１２ｅとなるように型抜きし、折れ線の箇所を折り曲げ加工して前記角筒状外ピン１１内に遊嵌するように角筒状に形成したものである。この角筒状内ピン１２における下方部のガイド片部１２ｄは、外向きに突出するように左右から突き合わせることにより、前記ガイド溝１９に係合しつつ進退するガイド突片２１を構成している。また、上端の接触片部１２ｅを弧状に折り曲げて前板部１２ｃに係止することにより接触部２２を構成している。

以上のように構成された角筒状外ピン１１と角筒状内ピン１２の中にコイルスプリング１３を収容し、図７に示すように、ハウジング１４と回路基板１５の間に、上ホルダー１６と下ホルダー１７で垂直に保持する。すると、角筒状外ピン１１の端子片２０が回路基板１５に電気的に接続され、角筒状外ピン１１の係止片２３は、下ホルダー１７と上ホルダー１６に挟まれて固定される。角筒状内ピン１２は、そのガイド突片２１が角筒状外ピン１１のガイド溝１９にガイドされてコイルスプリング１３により上端部の接触部２２が角筒状外ピン１１から突出している。
このような構成において、電池パック１８等の他の機器の端子部を角筒状内ピン１２の接触部２２に接触させて押し込むと、コイルスプリング１３に抗して角筒状内ピン１２が押し下げられ、角筒状内ピン１２、角筒状外ピン１１、端子片２０を経て回路基板１５に電気的に接続される。

ＷＯ２００５／１１２２００号公報

従来のスプリングコネクタ１０には、次のような問題があった。
（１）角筒状外ピン１１と角筒状内ピン１２は、一枚の導電性金属板の打ち抜きと折り曲げ加工であるから加工が簡単であるという効果と、角筒状内ピン１２の内部にコイルスプリング１３を収容するので、全体の高さも低くできるという効果を有する。
しかし、角筒状内ピン１２の内部にコイルスプリング１３が収容され、この角筒状内ピン１２を角筒状外ピン１１に進退自在に嵌合するものであるから、角筒状内ピン１２の内部の縦横の寸法がコイルスプリング１３の直径より大きいこと、角筒状外ピン１１は、角筒状内ピン１２を遊嵌するものであるから、角筒状外ピン１１の内部の縦横の寸法が角筒状内ピン１２の縦横の寸法よりさらに大きいことが必要となり、スプリングコネクタ１０全体の形状の小型化に限度があった。
（２）角筒状外ピン１１と角筒状内ピン１２は、それぞれ背板部、側板部、前板部その他の複雑な形状に打ち抜き、折り曲げ加工していたので、やはり依然として加工性に問題があった。

本発明の目的は、コンタクトのハウジングからの突出部分をコイルスプリングの直径よりも小さくでき、かつ、コイルスプリングがコンタクトから外れて飛び出さないようにすることにある。

本発明による請求項１記載のスプリングコネクタは、ハウジングに、コイルスプリングで付勢されたコンタクトを進退自在に設けるとともに、このコンタクトと電気的に接続したターミナルを固定的に設けたスプリングコネクタにおいて、前記コンタクトは、細長い導電性金属板のＵ字形の折り曲げにより加工し、このコンタクトにおける他の機器と電気的に接触する天板部の裏面に、前記コイルスプリングの外れ防止用係止突部を、コイルスプリングの内径より小さい幅で、折り曲げ加工により一体に設けたことを特徴とする。

本発明による請求項２記載のスプリングコネクタは、コイルスプリングの外れ防止用係止突部は、少なくともコイルスプリングの端部の水平な座巻き部に係合する長さとしたことを特徴とする。

本発明による請求項３記載のスプリングコネクタは、前記コンタクトにおける他の機器と電気的に接触する天板部の幅をコイルスプリングの内径より小さくしたことを特徴とする。

本発明による請求項４記載のスプリングコネクタは、コンタクトにおける天板部の他の機器と電気的に接触する面を上向きに湾曲させることにより膨出した接触部を一体に設けたことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、ハウジングに、コイルスプリングで付勢されたコンタクトを進退自在に設けるとともに、このコンタクトと電気的に接続したターミナルを固定的に設けたスプリングコネクタにおいて、前記コンタクトは、細長い導電性金属板のＵ字形の折り曲げにより加工し、このコンタクトにおける他の機器と電気的に接触する天板部の裏面に、前記コイルスプリングの外れ防止用係止突部を、コイルスプリングの内径より小さい幅で、折り曲げ加工により一体に設けたので、コンタクトの幅をコイルスプリングの直径よりも小さくして、コイルスプリングの一部がコンタクトからはみ出してもコンタクトの進退動でコイルスプリングが外れることがない。また、コンタクトの幅をコイルスプリングの直径よりも小さくすることによりスプリングコネクタの形状をより小型化できる。加えて、全ての加工を一連のプレス加工により簡単にコンタクトを形成することができる。

請求項２記載の発明によれば、コイルスプリングの外れ防止用係止突部は、少なくともコイルスプリングの端部の水平な座巻き部に係合する長さとしたので、コンタクトの進退動が繰り返し行われてもコイルスプリングが外れて飛び出るようなことがない。

請求項３記載の発明によれば、前記コンタクトにおける他の機器と電気的に接触する天板部の幅をコイルスプリングの内径より小さくしたので、全ての加工を一連のプレス加工により簡単にコンタクトを形成することができる。

請求項４記載の発明によれば、コンタクトにおける天板部の他の機器と電気的に接触する面を上向きに湾曲させることにより膨出した接触部を一体に設けたので、天板部の裏面にコイルスプリングの外れ防止用係止突部を一体に設けても、天板部の表面の接触部における他の機器との接触をより確実にすることができる。

本発明によるスプリングコネクタを説明するための参考例を示すもので、図４におけるＡ−Ａ線断面図である。同上、図４におけるＢ−Ｂ線断面図である。同上、正面図である。同上、平面図である。同上、ターミナル２５とコンタクト２６の斜視図である。本発明によるスプリングコネクタの実施例１を示すコンタクト２６の斜視図である。従来のスプリングコネクタの断面図である。同上、角筒状外ピン１１と角筒状内ピン１２の斜視図である。

本発明は、ハウジング２４に、コイルスプリング２７で付勢されたコンタクト２６を進退自在に設けるとともに、このコンタクト２６と電気的に接続したターミナル２５を固定的に設けたスプリングコネクタにおいて、前記コンタクト２６は、コイルスプリング２７の直径より細幅の細長い導電性金属板のＵ字形の折り曲げにより加工し、このコンタクト２６における他の機器と電気的に接触する天板部２６ｂの裏面に、前記コイルスプリング２７の外れ防止用係止突部２６ｄを、コイルスプリング２７の内径より小さい幅で、折り曲げ加工により一体に設ける。

前記コイルスプリング２７の外れ防止用係止突部２６ｄは、コイルスプリング２７の端部の水平な座巻き部２７ａと、この座巻き部２７ａに続く少なくとも１巻きの螺旋部２７ｂに係合する長さとする。

前記コンタクト２６における他の機器と電気的に接触する天板部２６ｂの幅をコイルスプリング２７の内径より小さくする。

【００２４】
前記コンタクト２６における天板部２６ｂの他の機器と電気的に接触する面を上向きに湾曲させることにより膨出した接触部２６ｅを一体に設ける。
【参考例】

本発明の参考例を図１ないし図５に基づき説明する。
本発明の参考例によるスプリングコネクタは、ハウジング２４とターミナル２５とコンタクト２６とコイルスプリング２７からなる。
前記ターミナル２５は、導電性金属板を１個ずつ型抜きし、折り曲げ加工することができるが、本発明の参考例では、長い導電性金属板を所定間隔で複数個連鎖的に型抜きしたのち、折り曲げ加工したものである。
図５に示すように、このターミナル２５は、底板部２５ａの両側からくの字状に折曲して垂直に立ち上がらせた２個の接触片部２５ｂと、前記底板部２５ａの前後から係止孔部２５ｅをくり抜いて垂直に立ち上がらせた２個の係止片部２５ｄと、このくり抜いた部分の底板部２５ａから水平方向に伸びた２個の端子部２５ｃで構成されている。

前記コンタクト２６は、導電性金属板を１個ずつ型抜きし、折り曲げ加工することができるが、本発明の参考例では、前記ターミナル２５と同様、長い導電性金属板を所定間隔で複数個連鎖的に型抜きしたのち、折り曲げ加工したものである。
図５に示すように、前記コンタクト２６は、その幅ｄが前記コイルスプリング２７の直径よりも細長い導電性金属板の中間部にプレス絞り加工などにより係止突部２６ｄを形成し、この係止突部２６ｄを形成した部分が天板部２６ｂとなるようにＵ字形に折曲して両側に側板部２６ａを形成し、これらの側板部２６ａの端部の両側に係合突部２６ｃを形成している。このため、両側板部２６ａ以外の２つの面は、開口した窓を形成している。前記係止突部２６ｄは、天板部２６ｂの内側に十分に突出させることにより、少なくとも後述するコイルスプリング２７の端部の水平な座巻部２７ａとこれに続く１つ目の螺旋部２７ｂに係合してコンタクト２６の進退動時に簡単に外れないような長さに構成されている。前記天板部２６ｂの上面には、電池パック１８等の他の機器の端子部との接触を良好にするためにリング状にわずかに膨出した接触部２６ｅを形成することが好ましい。このコンタクト２６は、その２枚の側板部２６ａの内側寸法が前記コイルスプリング２７の外径よりわずかに大きいが、側板部２６ａの幅ｄが前記コイルスプリング２７の外径より小さくすることにより、可能な限り小型化を図っている。

前記コイルスプリング２７は、図１及び図２に示すように、両端の水平な座巻部２７ａの外径を螺旋部２７ｂよりわずかに小さくしてこの座巻部２７ａに続く螺旋部２７ｂの内側に密着させている。

前記ハウジング２４は、絶縁性合成樹脂又は導電性金属材料からなり、図１ないし図４に示すように、略直方体をなし、前記ターミナル２５とコンタクト２６とコイルスプリング２７からなる１組のスプリングコネクタが組み込まれる例を示している。しかし、前記ハウジング２４は、複数組のスプリングコネクタを所定間隔で組み込むものであってもよい。
前記ハウジング２４は、垂直方向に前記コンタクト２６を遊嵌して進退するためのコンタクト突出孔２４ａを貫通形成し、このコンタクト突出孔２４ａの両側にターミナル２５の接触片部２５ｂを挿入する接触片収納溝２４ｂが形成され、さらに、前記コンタクト２６の係合突部２６ｃが進退するが所定以上突出しないように段部２４ｆを有する係合突部案内溝２４ｃが底部側から形成されている。前記ハウジング２４の外側の２面には、前記係止片部２５ｄが下から嵌め込まれる浅い溝部２４ｅとこの溝部２４ｅの中間部に係止突部２４ｄが設けられている。

以上のような構成によるハウジング２４に、コンタクト２６とコイルスプリング２７とターミナル２５を組み立てる順序を説明する。
ハウジング２４のコンタクト突出孔２４ａに底部側からコンタクト２６を嵌合する。すると、コンタクト２６の係合突部２６ｃが係合突部案内溝２４ｃに沿って段部２４ｆに係止するまでスライドし、天板部２６ｂ側がハウジング２４の上面から突出する。
つぎに、コンタクト突出孔２４ａに底部側からコイルスプリング２７を挿入する。すると、コイルスプリング２７の上端の座巻部２７ａとこれに続く螺旋部２７ｂが係止突部２６ｄに嵌合する。

つぎに、接触片収納溝２４ｂに底部側からコイルスプリング２７の両側の接触片部２５ｂを挿入するとともに、溝部２４ｅに両側の係止片部２５ｄを嵌め込む。コイルスプリング２７の下端部がハウジング２４の底部側から突出しているが、底板部２５ａでコイルスプリング２７に抗して押し込むと、係止孔部２５ｅが係止突部２４ｄを乗り越えて係止する。このとき、コイルスプリング２７が圧縮されるので、コンタクト２６は、係合突部２６ｃが係合突部案内溝２４ｃの上方段部２４ｆで係止し、コンタクト２６がハウジング２４から突出して組み立てが完了する。

【００３１】
以上のように組み立てられたスプリングコネクタにおいて、コンタクト２６の上端部の接触部２６ｅに、電池パック１８などの他の機器の下面の端子部を接触させて押し込むと、コイルスプリング２７に抗してコンタクト２６が押し下げられ、このコンタクト２６の側板部２６ａがターミナル２５の接触片部２５ｂに面接触しながら下降する。このため、他の機器の端子部は、コンタクト２６の側板部２６ａ、ターミナル２５の接触片部２５ｂ、底板部２５ａ、端子部２５ｃを経て回路基板１５に電気的に接続される。
【実施例１】

【００３２】
前記参考例では、コンタクト２６の係止突部２６ｄを細長い導電性金属板にプレス絞り加工などにより係止突部２６ｄを形成した例を示した。
しかし、これに限られるものではなく、図６に示すように折り曲げ加工だけで構成することができる。さらに詳しくは、前記コンタクト２６は、その幅ｄが前記コイルスプリング２７の直径よりも細長い導電性金属板をＵ字形に折曲して両側に側板部２６ａを形成し、これらの側板部２６ａの端部の両側に係合突部２６ｃを形成している点で参考例と同様であるが、係止突部２６ｄを形成する天板部２６ｂの部分の幅ｄ１を、コイルスプリング２７の座巻部２７ａとこの座巻部２７ａに続く螺旋部２７ｂが係合する程度に狭くし、中央部で下向きに２つ折りし、天板部２６ｂの両側部分でそれぞれ係止突部２６ｄと側板部２６ａとの間にコイルスプリング２７が係合する隙間をもって折り返したものである。このとき、天板部２６ｂ部分は、上向きにやや湾曲させることにより、接触部２６ｅの他の機器の端子部との接触を良好にする。この実施例１では、型抜き後に、折り曲げ加工だけで構成でき、参考例のプレス絞りよりは加工が容易である。
【実施例２】

前記参考例及び実施例１では、コンタクト２６の幅ｄをコイルスプリング２７の直径よりも小さくし、かつ、細幅板をＵ字形に折り返すことによりコンタクト２６の両側に窓を開口させてコイルスプリング２７の一部がコンタクト２６の両側の窓からはみ出るように構成した。
しかし、これに限られるものではなく、コンタクト２６の１つの面だけ窓を開口させ、コイルスプリング２７の一部がコンタクト２６の１つの窓だけからはみ出るように構成することもできる。

１０…従来のスプリングコネクタ、１１…角筒状外ピン、１２…角筒状内ピン、１３…コイルスプリング、１４…ハウジング、１５…回路基板、１６…上ホルダー、１７…下ホルダー、１８…電池パック、１９…ガイド溝、２０…端子片、２１…ガイド突片、２２…接触部、２３…係止片、２４…ハウジング、２５…ターミナル、２６…コンタクト、２７…コイルスプリング。

Claims

ハウジングに、コイルスプリングで付勢されたコンタクトを進退自在に設けるとともに、このコンタクトと電気的に接続したターミナルを固定的に設けたスプリングコネクタにおいて、前記コンタクトは、細長い導電性金属板のＵ字形の折り曲げにより加工し、このコンタクトにおける他の機器と電気的に接触する天板部の裏面に、前記コイルスプリングの外れ防止用係止突部を、コイルスプリングの内径より小さい幅で、折り曲げ加工により一体に設けたことを特徴とするスプリングコネクタ。
コイルスプリングの外れ防止用係止突部は、少なくともコイルスプリングの端部の水平な座巻き部に係合する長さとしたことを特徴とする請求項１記載のスプリングコネクタ。
前記コンタクトにおける他の機器と電気的に接触する天板部の幅をコイルスプリングの内径より小さくしたことを特徴とする請求項１又は２記載のスプリングコネクタ。
コンタクトにおける天板部の他の機器と電気的に接触する面を上向きに湾曲させることにより膨出した接触部を一体に設けたことを特徴とする請求項１，２又は３記載のスプリングコネクタ。