JP5695157B2 - コンタクト - Google Patents

Description

本発明は電気、電子、ＩＴ分野で部品間の電気的連結のために使用するコンタクト（Ｃｏｎｔａｃｔ）に係り、より詳しくは、コンタクトの小型化に備えて可動高さを大きく拡大する構造のコンタクトに関する。

一般的にコンタクトは二以上の電気、電子、ＩＴ部品を電気的に接触させるか信号伝達の用途で使われ、通信機器のアンテナ連結端子、バッテリー充電装置の充電端子、オーディオ機器のデッキとスピーカーを連結する接点端子などに主に使われる。

最近では電気、電子、ＩＴ部品間の接触安全性と信号伝達性能を高めるためにコンタクトの重要性に対する関心が大きくなっており、特に電気、電子、ＩＴ機器の小型化、スリム化の競争が激しくなり、これに使われるコンタクトの小型化及びスリム化に対する要求も増加している。

コンタクトの種類は概略ピンタイプ（通称 ‘ポゴピン’）と、金属板を折り曲げて形成した板ばねタイプに分類され、本発明はこの中の板ばねタイプのコンタクトに関する。

図１は韓国登録特許第１００１６７３号に開示された板ばねタイプのコンタクトを示し、基板などに固定する固定部１０、固定部１０の上方に位置する可動部１８、固定部１０端部と可動部１８の端部を連結する弾性部１３、外部端子と接触する部分として可動部１８の一端から上方に突出した接触部１６を含む。

前記登録特許では固定部１０の底に一定高さのストッパー１１を形成し、ストッパー１１が接触部１６の底面を支持し過度な外力により接触部１６が塑性変形しないようにした点に特徴がある。

ところが、前記登録特許に記載されたコンタクトは次のようないくつかの問題点を持っている。

第一に、上方に突出したストッパー１１により接触部１６の可動高さが制限されるのでコンタクトの小型化、スリム化の要求に対応することは難しい。

第二に、接触部１６に加えられる外力はストッパー１１により支持されるが、弾性部１３は常に外部に露出しているので作業中に弾性部１３に過度な力が加えられる場合塑性変形を避けがたい。

第三に、多数のコンタクトを一緒にメッキする時、互いの絡まりが発生する。すなわち、固定部１０と平板部１８間の空間に隣接コンタクトが割り込んで互いの絡まりが発生するだけではなく、一度絡まると容易に離せずメッキ不良及び形状変形が発生してこれらを手作業で分離しなければならないので、作業効率が低くなる。

第四に、接触部１６の端部に形成した支持部１９の端部（ｅｄｇｅ）部分が外側に露出していて、作業者の手袋や工具などと支持部１９の端部（ｅｄｇｅ）が引っかかると弾性部１３の塑性変形が起こり製品不良が発生する。

本発明はこのような問題を解決するためになされたものであって、コンタクトの小型化の要求に対応して接触部の可動高さを拡大し、外力に対する支持力を十分に確保できるコンタクトの提供を目的とする。

また本発明は多数のコンタクトを一緒にメッキする時、互いの絡まりを防止し、作業中の引っ掛かりによる塑性変形の防止により作業効率を大きく向上させるコンタクトを提供することを目的とする。

部品間の電気的連結のために使われるコンタクト（Ｃｏｎｔａｃｔ）であって、貫通部を具備する固定部と、
前記固定部の後端から上方に延びた弾性部と、
後端が前記固定部の上方で前記弾性部に連結する平板部及び前記平板部の先端に連結して前記平板部より上方に突出す接触部を具備する可動部と、
を含み、
前記接触部が最大に下降した時、前記接触部の下端が前記貫通部の内部に挿入され、
前記接触部の端部が後端側に折り曲げられ、前記接触部の端部は前記接触部が最大に下降した時、前記貫通部を通過して前記固定部の下方に位置する基板に接触して支持力を発揮すること、及び、
前記接触部の外部端子との接触面には接触性を高めて接触抵抗を最小化して電流供給を安定的にするために、エンボシング（ｅｍｂｏｓｓｉｎｇ）を施こすとともに、円弧形状に曲がった接触部の幅を上端から端部へ行くほど順次狭くしていることを特徴とする。

本発明の一実施形態に係るコンタクトには、前記固定部の両側に少なくとも後端から前記弾性部を覆う位置に至る長さを有する一対の垂直方向の第１支持部が形成され、前記第１支持部の高さは前記平板部より高いかあるいは同じで、前記接触部が最大に下降した時に前記接触部の上端より高いかあるいは同じであることを特徴とする。

また本発明の一実施形態に係るコンタクトには、前記固定部の両側に少なくとも先端から前記接触部の先端に至る長さを有する一対の垂直方向の第２支持部が形成されて、前記第２支持部の高さは前記第１支持部と同じであることを特徴とする。

また本発明の一実形態に係るコンタクトには、前記平板部の先端に先端側へ行くほど前記固定部から遠ざかる傾斜角を有する傾斜部が形成され、前記接触部は前記傾斜部の先端に連結することを特徴とする。

本発明によると、コンタクトの可動部が下降する時、接触部の下端が固定部に形成した貫通部を通過するのでコンタクトの可動高さを大きく拡大できる。

また、作業または使用中に可動部に過度な力が加えられる場合にも固定部の両側の支持部が外力を分散させるので、弾性部及び接触部の塑性変形を防止できる。 また、本発明によれば接触部の端部（ｅｄｇｅ）が内側に折り曲げられているので、作業者の手袋や工具などが引っ掛かることによる製品の塑性変形を防止できる。

従来例のコンタクトを示した図である。 本発明の一実施形態に係るコンタクトの斜視図である。 本発明の一実施形態に係るコンタクトの底面斜視図である。 本発明の一実施形態に係るコンタクトの正面図である。 本発明の一実施形態に係るコンタクトの側面図である。 （ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施形態に係るコンタクトの動作を示した図である。 本発明の一実施形態に係るコンタクトの接触部が最大に下降した態様を示した図である。 本発明の一実施形態に係るコンタクトが携帯電話のアンテナ端子の接続装置として使われた例を示す図である。

以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳細に説明する。

図２、図３及び図４は各々本発明の一実施形態に係るコンタクト１００の斜視図、底面斜視図及び正面図である。まず説明の便宜のためにコンタクト１００の図２乃至４の左側端部に該当する部分を先端と言い、右側端部に該当する部分を後端と言うこととする。

本発明の一実施形態に係るコンタクト１００は図に示したように、基板などに装着され固定される固定部１１０、固定部１１０の上方に位置して外部端子との接点役割をする接触部１２３を具備する可動部１２０、固定部１１０の後端と可動部１２０の後端を連結する部分として可動部１２０の全体に弾性復元力を提供する弾性部１３０を含む。

このような固定部１１０、可動部１２０及び弾性部１３０はプレス加工などにより一体に形成されることが望ましい。後述する第１支持部１４０及び第２支持部１５０も同じように一体に形成されることが望ましい。

固定部１１０は所定位置すなわち、接触部１２３の下端が下降する位置に貫通部１１２を具備する平板形状であり、ハンダなどで基板に固定されるので少なくとも底面は平坦とするべきである。

固定部１１０に形成した貫通部１１２は可動部１２０の可動高さを拡大するために形成したもので、可動部１２０が下降した時、可動部１２０の先端に形成した接触部１２３の下端が挿入される部分である。

特に、最近になって１ｍｍ未満の高さを有するコンタクト１００に対する要求が増加していて、コンタクト１００製造に使われる金属材質の厚さが０．１ｍｍ以上である点を勘案すれば固定部１１０に形成した貫通部１１２を可動空間として活用するだけで可動高さを最小１０％以上向上させる効果がある。

弾性部１３０は固定部１１０の後端から上方に延びて丸く曲がった形態を有し、その上端に可動部１２０の後端が連結する。このような弾性部１３０は可動部１２０を弾力的に支持しながら弾性力を発揮して接触部１２３を常に初期位置に復元させる役割をする。

可動部１２０は後端が弾性部１３０の上端に連結する平板部１２１、平板部１２１の先端に連結して上方に傾斜した傾斜部１２７、傾斜部１２７の先端に連結して上方に向かうほぼ半円形状の接触部１２３を含む。

平板部１２１は固定部１１０とほぼ平行するように形成されて、ＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）工程時にピックアップノズルにより吸着される部分である。

傾斜部１２７は先端へ行くほど固定部１１０と遠ざかる傾斜角を有し、接触部１２３の可動高さを拡大する役割をする。傾斜部１２７の傾斜角は接触部１２３が最大下降した時、固定部１１０との接触位置を考慮して決定すればよい。

特に製品の小型化の要求に対応しながら可動高さを維持するかあるいは拡大するためには 接触部１２３をより一層高く形成しなければならないが、この場合、作業者の手袋や作業工具または隣接コンタクトとの引っ掛かりの危険性が大きくなる。したがって接触部１２３の高さを最小化しながら充分な可動高さを確保するためにはこのように傾斜部１２７を形成することが望ましい。

接触部１２３は外部端子と接触するために上方に突出した部分であり、上端に接触した外部端子により力が加えられると、弾性部１３０を中心にして下降し、接触状態が解除されると弾性部１３０の復元力により上昇する。接触部１２３の外部端子との接触面には接触性を高めて接触抵抗を最小化して電流供給を安定的にするために、エンボシング（ｅｍｂｏｓｓｉｎｇ）１２５を施した。

一方、ほぼ半円形状を有する接触部１２３の先端端部（ｅｄｇｅ）が外側に露出すれば作業者の手袋や工具と引っ掛かりが生じて製品の塑性変形が発生する。これを防止するためには図に示したように接触部１２３の先端を後端側に折り曲げて端部１２３ａがコンタクト１００の内側に向くようにすることが望ましい。

このように、内側に折り曲げた接触部の端部１２３ａは図６（ｂ）に示したように、下降した時、固定部１１０に形成した貫通部１１２を経て基板２００の上面に接触して接触部１２３に加えられる荷重を支持する役割もする。

そして、本発明の一実施形態では図５の側面図に示すように、円弧形状に曲がった接触部１２３の幅が上端から端部１２３ａへ行くほど順次狭くなるようにした。このように接触部１２３の先端付近に幅方向にテーパー（ｔａｐｅｒ）を形成すれば作業者の手袋や工具などとの引っ掛かりの危険性をより一層減らすことができる長所がある。

一方、先に説明したように接触部１２３の底面を直接支持する構造物は接触部１２３の可動高さを根本的に制限する問題があるために、本発明の実施形態では接触部１２３の底面を下部で直接支持する構造を採用しない。

代わりに本発明の一実施形態では固定部１１０の両側に垂直方向の支持部１４０、１５０を形成して弾性部１３０及び接触部１２３が外力により塑性変形することを防止した。

具体的にみると、固定部１１０の後端付近には両側に一対をなす第１支持部１４０を形成し、先端付近には両側に一対をなす第２支持部１５０を形成する。第１支持部１４０と第２支持部１５０は各々固定部１１０の両側から垂直方向に上向きに折り曲げられている。したがって可動部１２０は固定部１１０の両側の第１及び第２支持部１４０、１５０間で外部端子と反復的に接触をする。

第１支持部１４０と第２支持部１５０の高さは可動部１２０の平板部１２１より高いかあるいは同じであることが望ましい。また第１支持部１４０と第２支持部１５０の高さは可動部１２０が最大下降した時の接触部１２３の上端より高いかあるいは同じであることが望ましい。 これにより、作業または使用中に過度な力が加えられても第１支持部１４０と第２支持部１５０がこの力を支持して接触部１２３及び弾性部１３０の塑性変形を防止出来る。 また第１支持部１４０と第２支持部１５０の高さは同じであることが望ましい。

本発明の一実施形態では固定部１１０の両側に第１支持部１４０と第２支持部１５０を分離して形成したが、これはＳＭＤ工程に必要な構造を確保しながら材料を節減するためで、第１支持部１４０と第２支持部１５０を一体に連結して形成することを排除しない。

本発明の一実施形態のように第１支持部１４０と第２支持部１５０を分離して形成する場合、第１支持部１４０は少なくとも弾性部１３０を覆うことができる程度の長さを有しなければならない。望ましくは固定部１１０の中間、すなわち、可動部１２０の平板部１２１の先端付近から弾性部１３０の後端に至る長さを有しなければならない。これにより、外力による弾性部１３０の塑性変形を防止出来る。

また第２支持部１５０は少なくとも固定部１１０の先端から接触部１２３の下端の端部１２３ａの位置に至る長さを有することが望ましい。これにより、端部１２３ａが作業工具、作業手袋などの作業要素と引っ掛かる危険が防止でき、
固定部１１０と接触部１２３間の空間に隣接コンタクトが割り込んで互いが絡まることを防止できる。 また接触部１２３の上端に加えられる外力により接触部１２３が 塑性変形することを防止できる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係るコンタクト１００の動作を説明する。

基板２００に装着されたコンタクト１００に外部端子の接触がなければ、図６（ａ）に示したように、可動部１２０の平板部１２１は固定部１１０とほぼ平行状態を維持する。 また弾性部１３０と平板部１２１は固定部１１０の両側に形成した第１支持部１４０により覆われ、接触部１２３は第１及び第２支持部１４０、１５０の上方に突出した状態となる。

続けて外部端子が接触部１２３の上端に接触することによって、接触部１２３に下方への力が加えられ、図６（ｂ）に示したように可動部１２０が弾性部１３０を中心に回転しながら接触部１２３が下降する。

この時、接触部１２３の下端から内側へ折り曲げた端部１２３ａが固定部１１０に形成した貫通部１１２の内部に進入して接触部１２３の可動高さを大きく拡大する。

また接触部１２３の下端から内側へ折り曲げた端部１２３ａは基板２００の上面に接触して接触部１２３に加えられる荷重を一定範囲支持する役割もする

また図７に示したように、第１及び第２支持部１４０、１５０の高さを、接触部１２３が最大下降した時に接触部１２３の上端より高いかあるいは少なくとも同一に形成すれば接触部１２３が最大下降した以後に加えられる外力を第１及び第２支持部１４０、１５０が支持するので接触部１２３の塑性変形を防止する。したがって外部端子との接続状態を安定的に維持できる。

同じように第１及び第２支持部１４０、１５０の高さを弾性部１３０の上端より高いかあるいは少なくとも同一に形成すれば外力が第１及び第２支持部１４０、１５０により分散にさせるので弾性部１３０の塑性変形を防止する。

この状態で外部端子との接触状態が解除されると接触部１２３は弾性部１３０の復元力により図６（ａ）のような初期状態に復帰する。

図８は本発明の一実施形態に係るコンタクト１００が携帯電話のアンテナ端子３００の接続装置として使われた例を示した図である。

コンタクト１００は固定部１１０を携帯電話の基板２００にハンダ付けすることで 固定される。この状態で使用者がアンテナを引き出せば、アンテナ端子３００がコンタクト１００の接触部１２３を押圧し、基板２００とアンテナ端子３００が互いに電気的に連結する。

この時接触部１２３は弾性部１３０の弾性復元力によりアンテナ端子３００側に押圧力を加えるようになるので接触部１２３とアンテナ端子３００の接続状態が安定的に維持される。

携帯電話のスリム化によってアンテナ端子３００が接触部１２３を過度に押さえる場合には固定部１１０両側の支持部１４０、１５０がこの力を支持して分散させることによって接触部１２３及び弾性部１３０の塑性変形を防止できる。

図８では本発明の一実施形態に係るコンタクト１００が携帯電話に使われてアンテナ端子３００と基板２００を電気的に連結する用途に使われる場合を例示した。しかし本発明の実施形態に係るコンタクト１００の用途はこれに限定されず 他の電気、電子、ＩＴ機器でも電気的連結用に使用出来ることはもちろんである。

以上本発明の望ましい実施形態を説明したが、本発明は前述した実施形態に 限定されず多様な形態に変形、修正または置換でき、そのように変形、修正または置換された実施形態も特許請求範囲に示した本発明の技術的思想を含むならば本発明の権利範囲に属することはもちろんである。

１０、１１０ 固定部
１３、１３０ 弾性部
１６、１２３ 接触部
１８、１２１ 平板部
１００ コンタクト
１１２ 貫通部
１２０ 可動部
１２５ エンボシング
１２７ 傾斜部
１４０ 第１支持部
１５０ 第２支持部
２００ 基板
３００ アンテナ端子

Claims (4)

1. 部品間の電気的連結のために使われるコンタクト（Ｃｏｎｔａｃｔ）であって、
   貫通部を具備する固定部と、
   前記固定部の後端から上方に延びた弾性部と、
   後端が前記固定部の上方で前記弾性部に連結する平板部及び前記平板部の先端に連結して前記平板部より上方に突出す接触部を具備する可動部と、
   を含み、
   前記接触部が最大に下降した時、前記接触部の下端が前記貫通部の内部に挿入され、
   前記接触部の端部が後端側に折り曲げられ、前記接触部の端部は前記接触部が最大に下降した時、前記貫通部を通過して前記固定部の下方に位置する基板に接触して支持力を発揮すること、及び、
   前記接触部の外部端子との接触面には接触性を高めて接触抵抗を最小化して電流供給を安定的にするために、エンボシング（ｅｍｂｏｓｓｉｎｇ）を施こすとともに、円弧形状に曲がった接触部の幅を上端から端部へ行くほど順次狭くしていることを特徴とするコンタクト。
2. 前記固定部の両側には少なくとも後端から前記弾性部を覆う位置に至る長さを有する一対の垂直方向の第１支持部が形成され、
   前記第１支持部の高さは前記平板部より高いかあるいは同じであり、前記接触部が最大に下降した時、前記第１支持部の高さは前記接触部の上端より高いかあるいは同じであることを特徴とする請求項１に記載のコンタクト。
3. 前記固定部の両側には、少なくとも前記固定部の先端から前記接触部の先端に至る長さを有する一対の垂直方向の第２支持部が形成され、前記第２支持部の高さは前記第１支持部と同じであることを特徴とする請求項１に記載のコンタクト。
4. 前記平板部の先端には先端側へ行くほど前記固定部から遠ざかる傾斜角を有する傾斜部が形成され、前記接触部は前記傾斜部の先端に連結したことを特徴とする請求項１に記載のコンタクト。

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