JP5627221B2 - 表面実装コンタクト - Google Patents

Description

本発明はプリント配線基板（ＰＣボード）に搭載してＰＣボードに対向配置される部材に接触して電気接続を行うための接触子として用いられる表面実装コンタクトに関するものである。

表面実装コンタクトは、ＰＣボードに形成されている接地配線等の配線を当該ＰＣボードに対向配置される他部材、例えばＰＣボードを収容する金属ケースに対して電気接続するために用いられる。この種の表面実装コンタクトとして、特許文献１に記載のアース用端子がある。このアース用端子は、ＰＣボードに接地パターンに取り付ける基板部から表面上に向けて突出するように曲げ形成したスプリングコンタクトを備えるものであり、スプリングコンタクトをＰＣボードに対面配置されるパネルやフレーム等の対向部材に弾接して電気的接続を行うものである。このアース端子は、スプリングコンタクトの先端部が下方に向くように曲げ形成されているため、対向部材に弾接してスプリングコンタクトが大きく弾性変形されたときに、スプリングコンタクトの先端部がＰＣボードの表面に当接してスプリングコンタクトに高い応力が発生し、スプリングコンタクトが塑性変形されてアース端子としての機能が損なわれてしまうことがある。

一方、特許文献２の導電部材では、ＰＣボードに対して立設状態に搭載される脚部を備えており、この脚部によって基部をＰＣボードの表面から浮いた状態に支持するとともに、この基部からＰＣボードの表面方向に突出するように接触部を曲げ形成した構成がとられている。このようにすることで、接触部が対向部材に弾接してＰＣボード側に曲げ変形されても接触部の先端部がＰＣボードの表面に当接され難くなり、接触部における応力の発生を防止し、導電部材の塑性変形による導電機能の低下を防止している。

実用新案登録第３０６４７５６号明細書 特許第３００５２１３号明細書

特許文献２の技術は接触部における塑性変形を抑制する上では有効であるが、接触部の先端領域は自由端として構成されているため、当該変形に節度を与えることが難しく、弾性変形に際しては制限なく変形してしまう。そのため、接触部が大きく変形されたときには接触部の先端はＰＣボードに当接してそれ以上の弾性変形ができなくなり、接触部が塑性変形することを確実に防止することはできなくなる。また、接触部が大きく弾性変形できるようにするためには接触部を幅狭くし、あるいは肉薄にする等、弾性変形し易くすることが必要であるが、そのために接触部が対向部材に弾接して変形したときに生じる弾性復帰力、すなわち対向部材に対する弾接力を大きくすることが難しく、対向部材と接触部との電気的な接続特性を高めることが難しいという問題がある。

本発明の目的は、対向部材に当接して変形したときの塑性変形を防止する一方で対向部材に対する弾接力を高め、電気的な接続特性を高めることが可能な表面実装コンタクトを提供するものである。

本発明は、回路ボードの表面に搭載され、当該回路ボードに対向配置される対向部材に当接して電気的な接続を行うための表面実装コンタクトであって、下縁部が回路ボードに取着される搭載片と、基端部が搭載片に連結され、当該基端部から先端に向けて上方に突となるように曲げ形成された弾接片を備えており、弾接片の先端部は当該弾接片の基端部の上面に重なる位置まで折り返され、前記弾接片は前記対向部材に当接して弾性変形されたときに当該先端部が前記基端部の上面に当接され、弾接片の一部が基端部よりも下方に変形されたときにも当該先端部は当接された状態が保持され、かつ当該先端部は変形に伴って当該上面に沿って滑動される構成であることを特徴とするものである。

かかる本発明において、弾接片は、基端部から斜め上方に折り返すように曲げ加工された上斜辺部と、この上斜辺部からほぼ水平に向けて折り曲げ加工された頂辺部と、この頂辺部から斜め下方に折り返すように曲げ加工された下斜辺部とを備えており、この下斜辺部の先端部を基端部の上面に重なるように配置する構成とすることが好ましい。

また、本発明において、搭載片には先端部の両側縁に沿って立設され、当該先端部が上方および幅方向に変位することを抑止するための拘束片を備えることが好ましい。

本発明によれば、弾接片の先端部を基端部の上面に当接させる構成とすることで、弾接片が対向部材に当接して弾性変形したときに先端部には基端部からの反力が生じるので、弾接片における弾性変形の反力を高めて対向部材に対する電気的な接続特性を高めることができる。また、その一方で弾接片の先端部が基端部と当接して基端部よりも下方に変形されることが防止されるので、弾接片の過度な変形を抑制し、塑性変形を防止することができる。これは弾接片の一部が基端部よりも下方に変形される場合も同じである。さらに、弾接片が弾性変形されたときに先端部は基端部の上面に沿って滑動されるので、この滑動により弾接片に生じる内部応力の増大が抑制され、塑性変形が防止される。

また、本発明によれば、搭載片に弾接片の先端部が上方および幅方向に変位することを防止する拘束片を備えることにより、先端部を基端部の上面に当接した状態を拘束した状態が確保でき、前記した本発明の作用効果を確実なものにできる。

実施形態の表面実装コンタクトの斜視図。 実施形態の表面実装コンタクトの正面図、平面図、右側面図。 図２のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線断面図。 テープキャリアに収納した表面実装コンタクトを真空吸着ノズルで吸着する状態を示す図。 表面実装コンタクトの搭載状態と作用を示す図。 表面実装コンタクトの変形例の正面図。 表面実装コンタクトの異なる変形例の右側面図。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施形態の表面実装コンタクトＳＭＣの外観斜視図である。図２（ａ）〜（ｃ）はその正面図、平面図、右側面図であり、図３（ａ），（ｂ）はＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線の各断面図である。表面実装コンタクトＳＭＣは薄い金属板を打ち抜き成形した上で曲げ加工した一体のものとして構成されており、一対の搭載片１と、これら搭載片１によって基端部２１が支持された弾接片２とで構成されている。この弾接片２は、詳細を後述するように両搭載片１の上縁部に連結されている基端部２１から延長されて上方に向けて突状となるように曲げ加工され、さらに先端部２５が最上位置から下方に向けて折り返すように曲げ加工された形状とされている。そして、前記搭載片１は後述するようにＰＣボードに搭載され、弾接片２はＰＣボードに対向配置される対向部材の表面に弾接して電気的な接続を行うように構成されている。

前記一対の搭載片１は所要の寸法で対向するように立設配置されるとともに、それぞれ下縁部１１が背反するように外側に向けて直角に曲げられており、これら下縁部１１は図１には表れないＰＣボードの接地配線に半田付け等によって搭載される。また、前記一対の搭載片１の上縁には所要の長さを有する細幅の片部材として構成された弾接片２の基端部２１が両側縁において連結されている。この基端部２１は前記一対の搭載片１の長さ方向の一端部からさらに水平方向外側に突出するように延長されている。また、前記弾接片２は前記基端部２１の端部の所要曲率をした円弧状の屈曲部２６において斜め上方に折り返すように曲げられた上斜辺部２２と、この上斜辺部２２の先端からほぼ水平方向に曲げられた所定の長さの頂辺部２３と、さらにこの頂辺部２３の先端から斜め下方に折り返えされるように曲げ形成された下斜辺部２４とを備えている。

また、前記一対の搭載片１の上縁の一部、特に前記弾接片２の基端部２１に隣接する箇所には、弾接片２の両側縁に沿って立設され、互いに向き合うようにして上方に突出した逆Ｌ字型をした拘束片３が形成されている。これらの拘束片３はその上辺部３１の内面高さが前記基端部２１の上面よりも小寸法だけ高くなるように形成されている。この小寸法は実施形態の表面実装コンタクトＳＭＣを形成している金属板の厚み寸法、正確に言えば前記弾接片２の厚み寸法の２〜３倍程度の寸法に設定している。そして、前記弾接片２の先端部２５、この実施形態では前記下斜辺部２４の先端部は前記基端部２１の上面の一部に重なる位置に達するまで延長されており、前記拘束片３の上辺部３１の下面に沿って潜り込むように挿入されている。

このように構成された表面実装コンタクトＳＭＣは、長さ方向に沿って多数の収納凹部が配列形成されているキャリアテープの当該収納凹部内に１個ずつ収納される。そして、ＰＣボードへの搭載に際しては、キャリアテープが自動搭載機にセッティングされると、図４に示すように、自動搭載機の真空吸着ノズルＢＮがキャリアテープＣＴの収納凹部ＰＲ内に収納されている表面実装コンタクトＳＭＣに対して下降して弾接片２の頂辺部２３の上面に当接し、この頂辺部２３において吸着する。そして、自動搭載機の動作によって真空吸着ノズルＢＮに吸着された状態でＰＣボードの表面上の接地配線位置にまで搬送され、かつ当該接地配線上に位置決めされた状態で載置され、この状態で図５（ａ）のように、搭載片の下縁部はＰＣボードＰＣＢの接地配線面に半田付けされる。

表面実装コンタクトＳＭＣを搭載したＰＣボードＰＣＢは、図５（ｂ）に示すように、表面上に導電パネルが配設され、あるいは当該ＰＣボードＰＣＢが導電ケース内に内装される等してこれら導電パネルや導電ケース等の対向部材ＯＰがＰＣボートＰＣＢの表面に近接した状態に対向配置されると、表面実装コンタクトＳＭＣの弾接片２が対向部材ＯＰの表面に接触して両者が互いに電気接続され、表面実装コンタクトＳＭＣを介してＰＣボードＰＣＢの接地配線を対向部材ＯＰに接地接続することになる。このとき、表面実装コンタクトＳＭＣは頂辺部２３が対向部材ＯＰに当接してＰＣボードＰＣＢ側、すなわち図の下方に向けて弾性変形され、これに伴って上斜辺部２２も下方に向けて弾性変形する。特に、上斜辺部２２の弾性変形では基端部との境界の屈曲部２６が所要曲率の円弧状であるため大きな弾性反発力が得られ、対向部材ＯＰに対する弾接力が高められる。

頂辺部２３の下方への弾性変形により下斜辺部２４は下方に変位されるが、下斜辺部２４の先端部２５は拘束片３と基端部２１との間に挿入されており、下斜辺部２４の下方への変位によって先端部２５が基端部２１の上面に当接されるので、下斜辺部２４は基端部２１によって下支えられ、さらなる下方への変形が抑止されることになり、これにより下斜辺部２４に連結されている頂辺部２３の変形に節度が与えられ、当該頂辺部２３が大きく下方に変形されることが防止される。これに加えて、下斜辺部２４の先端部２５には基端部２１に当接された反力による応力が生じ、この応力が下斜辺部２４から頂辺部２３にまで伝えられる。これらにより、頂辺部２３の弾性変形の反力、換言すれば対向部材ＯＰに対する弾接力が高められ、対向部材ＯＰとの電気的な接続特性を高めること、すなわち接続電気抵抗を低減することが可能になる。

一方、弾接片２での変形量が大きくなると弾接片２の内部応力が大きくなって弾接片２が塑性変形されることが懸念されるが、実施形態の表面実装コンタクトＳＭＣでは、弾接片２の弾性変形に伴って下斜辺部２４の先端部２５は拘束片３によって上方および幅方向外側への変形が拘束されながら基端部２１の上面に沿って滑動されるため、下斜辺部２４と頂辺部２３、さらには上斜辺部２２における変形、すなわち弾接片２の全体での内部応力の増大が抑止され、弾接片２における塑性変形が防止されることになる。特に、対向部材ＯＰが表面実装コンタクトＳＭＣに極めて接近した図５（ｃ）の状態では、弾接片２での変形量が大きくなり、下斜辺部２４が基端部２１の下方領域にまで変形される状態が生じることがあるが、この場合でも下斜辺部２４の先端部２５は拘束片３によって拘束されながら基端部２１に当接して下支えされた状態が保持されるため、下斜辺部２４の一部がＰＣボードＰＣＢに当接することが防止され、弾接片２における塑性変形が防止される。

このように、実施形態の表面実装コンタクトＳＭＣによれば、弾接片２の先端部２５を拘束片３によって拘束した状態とし、当該先端部２５を基端部２１の上面に当接させる構成とすることで、弾接片２が対向部材ＯＰに当接して弾性変形したときにおける弾性変形の反力を高めて対向部材に対する電気的な接続特性を高めることができる。また、その一方で弾接片２の先端部２５は基端部２１と当接して基端部２１よりも下方に変形されることが防止されるので、弾接片２での過度な変形を抑制し、塑性変形を防止することができる。

さらに、実施形態の表面実装コンタクトＳＭＣによれば、図４に示したように、自動搭載機において真空吸着ノズルＢＮによって弾接片２の頂辺部２３を真空吸着する際に、真空吸着ノズルＢＮの当接力によって弾接片２が弾性変形されようとするが、この場合でも弾接片２の先端部２５が基端部２１に当接していることで弾接片２の弾性変形が抑制され、特に頂辺部２３での弾性変形が抑制されて水平状態が保持されることになり、真空吸着ノズルＢＮによる真空吸着の信頼性を高めることも可能になる。

実施形態の表面実装コンタクトＳＭＣにおいて、図６のように、上斜辺部２２と頂辺部２３との曲げ部を幅方向にわたって鋭角に曲げ加工するとともに当該曲げ部の外面に角状突起２７を形成することで、弾接片２に対向部材ＯＰが当接して弾接片２が弾性変形されたときには角状突起２７が対向部材ＯＰの表面に沿って強く当接しながら移動されることになり、これにより対向部材ＯＰの表面の酸化膜等を削り取り、弾接片２と対向部材ＯＰとの電気的な接続特性を更に高めることが可能になる。

また、実施形態の表面実装コンタクトＳＭＣにおいて、図７（ａ）のように一対の搭載片１Ａはそれぞれの下縁部を内側に向けて曲げ形成してもよい。あるいは、図７（ｂ）の搭載片１Ａのように対向幅寸法を大きくした上で両下縁部１１を内側に向けて曲げ形成してもよい。このように内側に曲げ形成することで、半田付けの領域が表面実装コンタクトの外側にはみだすようなことがなく、隣接する電子部品との短絡を防止する上で有利である。また、後者の構造はＰＣボード側にスペースの余裕がある場合に適用することで安定した搭載状態を確保することができる。また、この後者の構造では、図示は省略するが、弾接片を搭載片の対向幅寸法にまで拡大することが可能になり、対向部材との電気的な接続特性をさらに高める上でも有利になる。

本発明は、金属板を曲げ加工し、ＰＣボード等の回路基板に搭載して対向部材との電気接続を行うコンタクトへの適用が可能である。

１，
１Ａ 搭載片
２ 弾接片
３ 拘束片
２１ 基端部
２２ 上斜辺部
２３ 頂辺部
２４ 下斜辺部
２５ 先端部
２６ 屈曲部
２７ 角状突起
ＳＭＣ 表面実装コンタクト
ＰＣＢ ＰＣボード（プリント回路基板）
ＯＰ 対向部材

Claims (3)

1. 回路ボードの表面に搭載され、当該回路ボードに対向配置される対向部材に当接して電気的な接続を行うための表面実装コンタクトであって、下縁部が前記回路ボードに取着される搭載片と、基端部が前記搭載片に連結され、当該基端部から先端に向けて上方に突となるように曲げ形成された弾接片を備え、前記弾接片の先端部は当該弾接片の基端部の上面に重なる位置まで折り返され、前記弾接片は前記対向部材に当接して弾性変形されたときに当該先端部が前記基端部の上面に当接され、前記弾接片の一部が前記基端部よりも下方に変形されたときにも当該先端部は当接された状態が保持され、かつ当該先端部は変形に伴って当該上面に沿って滑動される構成であることを特徴とする表面実装コンタクト。
2. 前記弾接片は、前記基端部から斜め上方に折り返すように曲げ加工された上斜辺部と、この上斜辺部からほぼ水平に向けて折り曲げ加工された頂辺部と、この頂辺部から斜め下方に折り返すように曲げ加工された下斜辺部とを備え、この下斜辺部の先端部を前記基端部の上面に重なるように配置していることを特徴とする請求項１に記載の表面実装コンタクト。
3. 前記搭載片には前記先端部の両側縁に沿って立設され、当該先端部が上方および幅方向に変位することを抑止するための拘束片を備えていることを特徴とする請求項２に記載の表面実装コンタクト。
   
   
   
   

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