JP5765674B2 - スプリングコネクタとこのスプリングコネクタの組み立て方法 - Google Patents

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等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とこのスプリングコネクタの組み立て方法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１０は、図６（ａ）（ｂ）に示すように、ハウジング１２と、このハウジング１２の下面から嵌め込まれたコンタクト１３と、このコンタクト１３の内側に挿入されたコイルスプリング１５と、前記ハウジング１２の下面から嵌め込まれたターミナル１４とからなるものが知られている（特許文献１）。
前記ターミナル１４は、底板部１４ａ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１４ｂと、前記底板部１４ａの前後から係止孔部１４ｅをくり抜いて垂直に立ち上がらせた２個の係止片部１４ｄと、前記底板部１４ａの略中央に下向きに突出した突部１４ｃとで構成されている。

前記ハウジング１２の内部の溝部１２ｂに、下からコンタクト１３の接触片１３ａを挿入し、さらにコイルスプリング１５をコンタクト１３の内側に挿入する。さらに、ターミナル１４の両側の接触片部１４ｂをハウジング１２の内側のターミナル嵌合溝部１２ｆに挿入しつつ、ターミナル１４の両側の係止片部１４ｄをハウジング１２の外側の係止溝１２ｃに沿って圧入する。すると、係止片部１４ｄは、係止突部１２ｅを乗り越えて係止孔部１４ｅと係止突部１２ｅが係止して組み立てられる。このとき、コイルスプリング１５によりコンタクト１３は上方に、ターミナル１４は下方に付勢され、係止孔部１４ｅに係止突部１２ｅが密接して固定される。コンタクト１３は、接触片１３ａの両側の突起が溝部１２ｂの段部に係止して図６（ｂ）のように突出して停止する。

このようにして組み立てられた従来のスプリングコネクタ１０は、ハウジング１２の鍔部１２ｄがホルダ１１の係止段部１１ａに嵌め込まれ、ターミナル１４の底板部１４ａが貫通孔１１ｂに露出する。そして、ターミナル１４の突部１４ｃにリード線１６が半田１９で半田付けされ、さらに必要に応じて貫通孔１１ｂを埋めるように接着剤１７が充填される。ターミナル１４が直接配線基板に半田付けされる場合もある。
この状態で、例えば、小型電子機器におけるバッテリのコネクタとして使用した場合、コンタクト１３の接触突部１３ｂがバッテリのコネクタに接触しつつ押し下げられ、両側の接触片１３ａがターミナル１４の両側の接触片部１４ｂに接触・摺動しつつ下降する。すると、底板部１４ａの突部１４ｃに半田付けされたリード線１６を介して外部回路に電気的に接続される。

意匠登録第１４３７２０８号公報

この種のスプリングコネクタ１０は、ターミナル１４の底板部１４ａが１．５ｍｍ程度と極めて小さいため、突部１４ｃにリード線１６を半田付けするときに、底板部１４ａの外周とハウジング１２の底部との間に生じた隙間１８から半田１９の一部が侵入して半田濡れが生じたり、貫通孔１１ｂに接着剤１７を充填したときに接着剤１７の一部が隙間１８から侵入するおそれがあった（図６（ａ）のハッチング部分）。また、マイクを搭載した機器では、この隙間１８から音漏れが生じるという問題があった。

なお、図６（ｂ）において、ターミナル１４の突部１４ｃが配線基板上の電極に直接接触して半田１９にて接続し、接着剤１７を充填しない場合もあるが、やはり、突部１４ｃにリード線１６を半田付けするときに、底板部１４ａの外周とハウジング１２の底部との間に生じた隙間１８から半田１９の一部が侵入するおそれがあるだけでなく、マイクを搭載したものでは、この隙間１８から大きな音漏れが生じるという問題があった。

本発明は、ターミナルの突部にリード線を半田付けするときに、底板部の外周とハウジングの底部との間の隙間から半田の一部が侵入したりせず、また、貫通孔に接着剤を充填するときにも接着剤の一部が隙間から侵入することがなく、更に、マイク搭載時の音漏れのないスプリングコネクタを提供することを目的とするものである。

本発明のスプリングコネクタは、ハウジング１２の他端側から嵌合され、前記ハウジング１２の一端側から進退自在に突出するコンタクト１３と、前記ハウジング１２の他端側から嵌合され、前記コンタクト１３を付勢するコイルスプリング１５と、前記ハウジング１２の他端側から嵌合され、前記コンタクト１３と電気的に接続したターミナル１４とを具備したスプリングコネクタにおいて、前記ターミナル１４が前記コイルスプリング１５により前記ハウジング１２の他端側に付勢された状態で、前記ハウジング１２の他端側における前記ターミナル１４の嵌め込み部分に生じる隙間１８に導電性のカバー２０を前記コイルスプリング１５に抗してターミナル１４を前記ハウジング１２の一端側へ向けて押し上げながら被せ、このカバー２０を、前記ターミナル１４に前記コイルスプリング１５により電気的に接触させるとともに、前記ハウジング１２に固定することで、前記コンタクト１３と前記ターミナル１４と前記カバー２０とが弾性結合状態で固定されたものである。

カバー２０は、ハウジング１２の下面のターミナル嵌め込み部分を被覆する底部２０ａと、この底部２０ａからターミナル１４の嵌め込み部分における隙間１８に臨ませて立ち上げた外壁部２０ｂとからなる。

カバー２０の底部２０ａの上面におけるターミナル１４との接触部２０ｄと、下面における外部回路との取り付け部２０ｅとにそれぞれメッキを施すことが望ましい。

請求項１記載の発明によれば、ハウジングの他端側から嵌合され、前記ハウジングの一端側から進退自在に突出するコンタクトと、前記ハウジングの他端側から嵌合され、前記コンタクトを付勢するコイルスプリングと、前記ハウジングの他端側から嵌合され、前記コンタクトと電気的に接続したターミナルとを具備したスプリングコネクタにおいて、前記ターミナルが前記コイルスプリングにより前記ハウジングの他端側に付勢された状態で、前記ハウジングの他端側における前記ターミナルの嵌め込み部分に生じる隙間に導電性のカバーを前記コイルスプリングに抗してターミナルを前記ハウジングの一端側へ向けて押し上げながら被せ、このカバーを、前記ターミナルに前記コイルスプリングにより電気的に接触させるとともに、前記ハウジングに固定することで、前記コンタクトと前記ターミナルと前記カバーとが弾性結合状態で固定されるので、半田の一部が侵入したり、充填した接着剤の一部が隙間から侵入するおそれがなく、マイクを搭載した機器では、隙間から音漏れが生じることがないことに加えて、カバーとターミナルがコイルスプリングにより電気的に確実に接触させられる。また、カバーだけでハウジング、コンタクト、ターミナル、コイルスプリングの部品全体の組み立てがしっかりと行える。

請求項２記載の発明によれば、カバーは、ハウジングの下面のターミナル嵌め込み部分を被覆する底部と、この底部からターミナルの嵌め込み部分における隙間に臨ませて立ち上げた外壁部とからなるので、隙間が確実に被覆できる。

請求項３記載の発明によれば、カバーの底部の上面におけるターミナルとの接触部と、下面における外部回路との取り付け部とにそれぞれメッキを施したので、電気的な接続が確実に行える。

請求項４記載の発明によれば、ハウジングの他端側から嵌合され、前記ハウジング一端側から進退自在に突出するコンタクトと、前記ハウジングの他端側から嵌合され、前記コンタクトを付勢するコイルスプリングと、前記ハウジングの他端側から嵌合され、前記コンタクトと電気的に接続したターミナルとを具備したスプリングコネクタ本体を予め組み立てる工程と、
底部とこの底部から立ち上げた外壁部を有する導電性のカバーを外部電気回路に取り付ける工程と、
このカバーに、前記スプリングコネクタ本体を、前記ハウジングの他端側における前記ターミナルの嵌め込み部分に生じる隙間が臨ませられるように前記コイルスプリングに抗してターミナルを前記ハウジングの一端側へ向けて押し上げながら嵌合する工程と、
このカバーを、前記ターミナルに前記コイルスプリングにより電気的に接触させるとともに、前記ハウジングに固定することで、前記コンタクトと前記ターミナルと前記カバーとを弾性結合状態で固定する工程と
からなるので、予めカバーだけをソケットのように配線基板等に固着しておいてスプリングコネクタ本体を後で組み込むことができ、接続工程が簡単で確実になる。

本発明によるスプリングコネクタの一実施例を示す図２におけるＡ−Ａ線断面図である。 本発明によるスプリングコネクタの一実施例を示す図１におけるＢ−Ｂ線断面図である。 本発明によるスプリングコネクタの一実施例を示すもので、（ａ）は、コンタクト１３の斜視図、（ｂ）は、ターミナル１４の斜視図、（ｃ）は、ハウジング１２の斜視図である。 本発明のスプリングコネクタに使用されるカバー２０の一実施例を示すもので、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、（ａ）のＣ−Ｃ線断面図、（ｃ）は、底面図である。 本発明によるスプリングコネクタに使用されるカバー２０の他の実施例を示す斜視図である。 従来の従来のスプリングコネクタ１０を示すもので、（ａ）は、底面図、（ｂ）は、一部切り欠いた正面図である。

本発明のスプリングコネクタは、ハウジング１２と、コンタクト１３と、コイルスプリング１５と、ターミナル１４と、カバー２０とで構成される。
カバー２０は、導電性材料からなり、前記ターミナル１４が前記コイルスプリング１５により前記ハウジング１２の他端側に付勢された状態で、前記ハウジング１２の他端側における前記ターミナル１４の嵌め込み部分に生じる隙間１８に被せられ、このカバー２０を、前記ターミナル１４に前記コイルスプリング１５により電気的に接触させるとともに、前記ハウジング１２に固定する。

カバー２０は、ハウジング１２の下面のターミナル嵌め込み部分を被覆する底部２０ａと、この底部２０ａからターミナル１４の嵌め込み部分における隙間１８に臨ませて立ち上げた外壁部２０ｂとからなり、底部２０ａの上面におけるターミナル１４との接触部２０ｄと、下面における外部回路との取り付け部２０ｅとにそれぞれメッキを施す。

以下、本発明の実施例１を図１乃至図４に基き説明する。
本発明によるスプリングコネクタの本体は、ハウジング１２と、このハウジング１２の底面側から挿入されるコンタクト１３と、前記ハウジング１２の底面側からコンタクト１３の内側に挿入されるコイルスプリング１５と、前記ハウジング１２の底面側に嵌合されてコンタクト１３とコイルスプリング１５を保持しつつ外部電気信号を導出するターミナル１４とで構成され、このスプリングコネクタ本体におけるターミナル１４の底面側から嵌合されるカバー２０が被せられて、本発明によるスプリングコネクタが構成される。

前記コンタクト１３は、図３（ａ）に示すように、細長い導電性金属板を逆Ｕ字形に折曲して両側に接触片１３ａを形成し、その中間部に係止突部係止突部１３ｃを形成し、天板部分に接触突部１３ｂを膨出させ、この接触突部１３ｂには、金メッキなどの接触部１３ｄが形成されている。
前記コンタクト１３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。

このターミナル１４は、図３（ｂ）に示すように、底板部１４ａ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１４ｂと、前記底板部２５ａの前後から係止孔部１４ｅをくり抜いて垂直に立ち上がらせた２個の係止片部１４ｄと、このくり抜いた部分の底板部１４ａの略中央で下方に膨出したから突部１４ｃとで構成されている。
前記ターミナル１４は、導電性金属板を１個ずつ型抜きし、折り曲げ加工してもよいし、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ってもよい。

前記カバー２０は、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、ハウジング１２にコンタクト１３とコイルスプリング１５とターミナル１４を嵌め込んで構成したスプリングコネクタ本体に、ターミナル１４とハウジング１２との隙間１８を包み込むようにハウジング１２の下側から嵌め込み、全体を固定的に保持するものである。
さらに詳しくは、カバー２０の底部２０ａは、前記ハウジング１２の外壁部１２ａに下面から嵌合するように、略楕円形をなし、この底部２０ａの外周には、ターミナル１４をハウジング１２に嵌合したとき、ターミナル１４の底板部１４ａとハウジング１２の底部の孔部分との間に生じる隙間１８を包囲するように、外壁部２０ｂが形成され、又、この外壁部２０ｂの内側２箇所に係止突部２０ｃが形成される。
前記底部２０ａにおけるターミナル１４の突部１４ｃに接触する上面には、金メッキなどの接触部２０ｄが形成され、又、リード線１６や配線基板に接続される下面には、錫メッキなどの取り付け部２０ｅが形成される。

前記ハウジング１２は、図３（ｃ）に示すように、絶縁性合成樹脂又は導電性金属材料からなり、円柱体の両面を一部削り取った略楕円柱体をなし、中心部分には、垂直方向に前記コンタクト１３を遊嵌して進退するためのコンタクト突出孔１２ｇを貫通形成し、このコンタクト突出孔１２ｇと交差するようにターミナル１４の接触片部１４ｂを挿入する溝部１２ｂが形成されている。さらに、前記コンタクト１３の係止突部１３ｃが進退するが所定以上突出しないように上面近くに段部を有する溝部１２ｂが形成されている。
前記ハウジング１２の外壁部１２ａの２側面には、前記係止片部１４ｄが下から嵌め込まれる浅い係止溝１２ｃと、この係止溝１２ｃの中間部に係止突部１２ｅが設けられている。
また、前記外壁部１２ａの係止溝１２ｃから９０度ずれた２位置に、前記カバー２０の係止突部２０ｃが係止するカバー係止部１２ｈが形成されている。

以上のように構成された各部品の組み立てについて説明する。
ハウジング１２のコンタクト突出孔１２ｇに底部側からコンタクト１３を嵌合する。すると、コンタクト１３の係止突部１３ｃが溝部１２ｂに沿って段部に係止するまでスライドし、天板部分の接触突部１３ｂ側がハウジング１２の上面から突出する。
つぎに、コンタクト突出孔１２ｇにコイルスプリング１５を底部側からコンタクト１３の内側に挿入する。

ハウジング１２のターミナル嵌合溝部１２ｆにターミナル１４を底部側から嵌合する。すると、両側の接触片部１４ｂがターミナル嵌合溝部１２ｆを通ってコンタクト１３の両側の接触突部１３ｂの外側に接触した状態となる。同時に、ターミナル１４の係止片部１４ｄがハウジング１２の係止溝１２ｃを案内されてさらに押し込むと、係止孔部１４ｅが係止突部１２ｅを乗り越える。このとき、コイルスプリング１５によりターミナル１４の底板部１４ａが付勢されて係止孔部１４ｅと係止突部１２ｅが密着状態になるが、ハウジング１２の下面とターミナル１４の底板部１４ａの間に隙間が生じる。
つぎに、カバー２０をハウジング１２とターミナル１４の下側からコイルスプリング１５に抗して嵌合すると、係止突部２０ｃが外壁部１２ａを摺動しつつ嵌合され、この係止突部２０ｃがカバー係止部１２ｈに係合する。このとき、ターミナル１４は、押し上げられるので、係止孔部１４ｅと係止突部１２ｅの間に隙間が生じるが、カバー２０の嵌合で全ての部品が弾性結合状態で固定される。
このような組み立てにより、ターミナル１４の突部１４ｃがカバー２０の接触部２０ｄに電気的に確実に接続される。

このようにして組み立てられた本発明のスプリングコネクタは、図１及び図２に示すように、カバー２０の底部２０ａがホルダ１１の係止段部１１ａに嵌め込まれ、カバー２０の下面の取り付け部２０ｅが貫通孔１１ｂに露出する。そして、カバー２０の取り付け部２０ｅにリード線１６が半田１９で半田付けされ、さらにこの接続部分と貫通孔１１ｂを埋めるように接着剤１７が充填される。そのため、ターミナル１４とハウジング１２との嵌合時の隙間１８がカバー２０で完全に被覆されて半田１９や接着剤１７がスプリングコネクタの内部に侵入することはなくなる。
この状態で、例えば、小型電子機器におけるバッテリのコネクタとして使用した場合、コンタクト１３の接触突部１３ｂがバッテリのコネクタに接触しつつ押し下げられ、接触片１３ａがターミナル１４の接触片部１４ｂに接触しつつ下降する。すると、底板部１４ａの突部１４ｃがカバー２０の接触部２０ｄに接続され取り付け部２０ｅに半田付けされたリード線１６を介して外部回路に電気的に接続される。また、マイクを搭載した機器に使用した場合には、音の漏れを防止する。

前記カバー２０において、底部２０ａの全周囲に外壁部２０ｂを形成したが、これに限られるものではなく、図５に示すように、ターミナル１４の底板部１４ａとハウジング１２の底部との間に隙間１８が生じる箇所を確実に保護する位置だけに外壁部２０ｂを設け、他の箇所は、切り欠き部２０ｆとすることができる。

前記実施例では、前記カバー２０は、底部２０ａが前記ハウジング１２の外壁部１２ａに下から嵌合するように、略楕円形をなしているが、これに限られるものではなく、ハウジング１２の外壁部１２ａの形状に合わせて多角形、星形、その他の形状とすることができる。

前記実施例では、カバー２０を予めハウジング１２とターミナル１４の下側からコイルスプリング１５に抗して嵌合して全ての部品を組み立ててホルダ１１に取り付けるようにしたが、このように予めすべてを組み立てておく場合には、カバー２０の係止突部２０ｃがカバー係止部１２ｈに係合固定するので、ターミナル１４の係止孔部１４ｅとハウジング１２の係止突部１２ｅを省略することができる。

前記実施例では、カバー２０の部分をホルダー１１に取り付けるようにしたが、これに限られるものではなく、カバー２０の底部２０ａの取り付け部２０ｅを直接配線基板の電極に載せて半田付け等で取り付けてもよい。

前記実施例では、カバー２０を予めハウジング１２とターミナル１４の下側からコイルスプリング１５に抗して嵌合して全ての部品を組み立ててカバー２０の底部２０ａの取り付け部２０ｅにリード線１６を接続したり、直接配線基板の電極に半田付け等で取り付けるようにしたが、これに限られるものではなく、組み立て前のカバー２０のみを予めカバー２０の底部２０ａの取り付け部２０ｅにリード線１６を接続したり、直接配線基板の電極に半田付け等で取り付けるようにし、このように取り付けられたカバー２０に、ハウジング１２とコンタクト１３とターミナル１４とコイルスプリング１５を組み込んだスプリングコネクタ本体を差し込み固定するようにしてもよい。この場合、スプリングコネクタ本体は、ターミナル１４の係止孔部１４ｅとハウジング１２の係止突部１２ｅで予め一体に組み立てておくことが望ましい。

１０…従来のスプリングコネクタ、１１…ホルダ、１２…ハウジング、１３…コンタクト、１４…ターミナル、１５…コイルスプリング、１６…リード線、１７…接着剤、１８…隙間、１９…半田、２０…カバー。

Claims (4)

1. ハウジングの他端側から嵌合され、前記ハウジングの一端側から進退自在に突出するコンタクトと、前記ハウジングの他端側から嵌合され、前記コンタクトを付勢するコイルスプリングと、前記ハウジングの他端側から嵌合され、前記コンタクトと電気的に接続したターミナルとを具備したスプリングコネクタにおいて、前記ターミナルが前記コイルスプリングにより前記ハウジングの他端側に付勢された状態で、前記ハウジングの他端側における前記ターミナルの嵌め込み部分に生じる隙間に導電性のカバーを前記コイルスプリングに抗してターミナルを前記ハウジングの一端側へ向けて押し上げながら被せ、このカバーを、前記ターミナルに前記コイルスプリングにより電気的に接触させるとともに、前記ハウジングに固定することで、前記コンタクトと前記ターミナルと前記カバーとが弾性結合状態で固定されることを特徴とするスプリングコネクタ。
2. カバーは、ハウジングの下面のターミナル嵌め込み部分を被覆する底部と、この底部からターミナルの嵌め込み部分における隙間に臨ませて立ち上げた外壁部とからなることを特徴とする請求項１記載のスプリングコネクタ。
3. カバーの底部の上面におけるターミナルとの接触部と、下面における外部回路との取り付け部とにそれぞれメッキを施したことを特徴とする請求項２記載のスプリングコネクタ。
4. ハウジングの他端側から嵌合され、前記ハウジング一端側から進退自在に突出するコンタクトと、前記ハウジングの他端側から嵌合され、前記コンタクトを付勢するコイルスプリングと、前記ハウジングの他端側から嵌合され、前記コンタクトと電気的に接続したターミナルとを具備したスプリングコネクタ本体を予め組み立てる工程と、
   底部とこの底部から立ち上げた外壁部を有する導電性のカバーを外部電気回路に取り付ける工程と、
   このカバーに、前記スプリングコネクタ本体を、前記ハウジングの他端側における前記ターミナルの嵌め込み部分に生じる隙間が臨ませられるように前記コイルスプリングに抗してターミナルを前記ハウジングの一端側へ向けて押し上げながら嵌合する工程と、
   このカバーを、前記ターミナルに前記コイルスプリングにより電気的に接触させるとともに、前記ハウジングに固定することで、前記コンタクトと前記ターミナルと前記カバーとを弾性結合状態で固定する工程と
   からなることを特徴とするスプリングコネクタの組み立て方法。