JP7444659B2 - コンタクトピン及びソケット - Google Patents
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Description
本発明は、ＩＣパッケージ等の電気部品の性能試験等において電気部品の電気的接続に使用されるコンタクトピン及びソケットに関する。
ＩＣパッケージ等の電気部品を検査する際、複数のプローブピンが配設されたソケットが用いられている。ソケットは、検査装置側の基板である検査用基板上に配置され、検査対象であるＩＣパッケージを収容するよう構成されている。ソケットは、コンタクトピンとしてのプローブピンを介して、収容したＩＣパッケージの端子と、検査用基板の端子とを、電気的に接続して、導通試験などの試験を行い、ＩＣパッケージの性能を検査する。
従来のプローブピンとしては、例えば、特許文献１に示す構成が知られている。このプローブピンは、下端部が開放した中空形状をなし、下端部で検査用基板の端子に接触する下側接触部材と、下側接触部材の上端部に、下端部が上下方向に摺動自在に嵌合し、上端部でＩＣパッケージの端子に接触する上側接触部材と、上側接触部材と下側接触部材の内部に配設され、双方を伸長させる方向に付勢するスプリングと、を有する。このプローブピンは、上側接触部材と下側接触部材の中空部内にスプリングを収容した構造であるので、筒状のバレルの両端の両端部で進退移動する接触ピンの双方をバレル内のスプリングで付勢する構造と比較して、ピン全長が短くなっており、例えば高周波信号伝送用のシグナルピンとして好適な導通抵抗の低いピンとなっている。
検査用基板上に配置したソケットがＩＣパッケージを収容することにより、プローブピンは、上側接触部材が電気部品の端子（例えば、半田ボール）に接触して下方に押圧されると、下側接触部材がスプリングを介して下方の検査用基板の端子を押圧して確実に接触する。
ところで、上側接触部材と下側接触部材の互いの中空部で形成される空間内にスプリングを収容しピン全長を短くできる構造のプローブピンにおいて、ＩＣパッケージと接触する上側接触部材をより硬くして、検査による摩耗を防ぎ、耐久性を高くしたいという要望がある。
しかしながら、上記構成では、上側接触部材に、スプリングを収容する中空部を設ける際に、硬度の高い上側接触部材に、ドリル等の切削具を用いて中空加工を施すことになる。これにより、加工の際に切削具側が摩耗して、上側接触部材に十分な中空加工を施すことができない場合が生じ、スプリングを好適に収容できず、歩留まりが低くなり、安定した製品を製造できないという問題がある。
本発明はこのような状況に鑑みなされたものであり、ピン全長を短くできるとともに耐久性と量産性とを両立させることができるコンタクトピン及びソケットを提供することを目的とする。
本発明に係るコンタクトピンは、
第１電気部品及び第２電気部品を電気的に接続するコンタクトピンであって、
使用時に前記第１電気部品に接触する第１接触端部から第１係合端部へ軸方向に延び、前記第１係合端部側に開放された第１中空部を有する第１プランジャと、
使用時に前記第２電気部品に接触する第２接触端部から第２係合端部まで前記軸方向に延び、前記第２係合端部側に開放された第２中空部を有し、前記第２中空部と前記第１中空部とが連通した状態で前記第１係合端部及び前記第２係合端部が相互摺動可能に係合されている、第２プランジャと、
前記第１中空部及び前記第２中空部が連通してなる空間内に、前記第１プランジャ及び前記第２プランジャを前記軸方向に伸長させるよう付勢する付勢部材と、
を有し、
前記第１プランジャは、
筒状の本体部材であって、前記第１接触端部側の開放部の端部が縮径するよう傾斜する弾性のテーパ部と、前記テーパ部よりも前記第２プランジャ側で局所的に内周側へ突出する突出部と、を有する本体部材と、
前記第１接触端部が設けられた基部を有し前記本体部材及び前記第２プランジャに比べて高い硬度を有する接点部材と、
を有し、
前記第１接触端部を前記開放部から突出させた状態で前記開放部を閉塞する前記基部が前記テーパ部と前記突出部とにより前記軸方向で挟持されることで、前記接点部材が前記本体部材に固定される構成を採る。
第１電気部品及び第２電気部品を電気的に接続するコンタクトピンであって、
使用時に前記第１電気部品に接触する第１接触端部から第１係合端部へ軸方向に延び、前記第１係合端部側に開放された第１中空部を有する第１プランジャと、
使用時に前記第２電気部品に接触する第２接触端部から第２係合端部まで前記軸方向に延び、前記第２係合端部側に開放された第２中空部を有し、前記第２中空部と前記第１中空部とが連通した状態で前記第１係合端部及び前記第２係合端部が相互摺動可能に係合されている、第２プランジャと、
前記第１中空部及び前記第２中空部が連通してなる空間内に、前記第１プランジャ及び前記第２プランジャを前記軸方向に伸長させるよう付勢する付勢部材と、
を有し、
前記第１プランジャは、
筒状の本体部材であって、前記第１接触端部側の開放部の端部が縮径するよう傾斜する弾性のテーパ部と、前記テーパ部よりも前記第２プランジャ側で局所的に内周側へ突出する突出部と、を有する本体部材と、
前記第１接触端部が設けられた基部を有し前記本体部材及び前記第２プランジャに比べて高い硬度を有する接点部材と、
を有し、
前記第１接触端部を前記開放部から突出させた状態で前記開放部を閉塞する前記基部が前記テーパ部と前記突出部とにより前記軸方向で挟持されることで、前記接点部材が前記本体部材に固定される構成を採る。
上記構成のコンタクトピンと、
前記コンタクトピンを支持する支持体と、
を備える構成を採る
前記コンタクトピンを支持する支持体と、
を備える構成を採る
本発明によれば、ピン全長を短くできるとともに耐久性と量産性とを両立させることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本明細書では、便宜的に、コンタクトピンの中心軸が鉛直となり、第１プランジャが上側に配置され、第２プランジャが下側に配置されているものとして説明を行う。但し、コンタクトピンとコンタクトピンを備えるソケットの配置形態がそのような形態に限られないことは言うまでもない。
＜コンタクトピンの全体構成＞
図１は、本発明の実施の形態に係るコンタクトピン１００の非使用状態における外観斜視図であり、図２は、同コンタクトピンの要部構成を説明する縦断面図である。
図１及び図２に示すコンタクトピン１００は、第１電気部品と第２電気部品とを電気的に接続するものである。
図１は、本発明の実施の形態に係るコンタクトピン１００の非使用状態における外観斜視図であり、図２は、同コンタクトピンの要部構成を説明する縦断面図である。
図１及び図２に示すコンタクトピン１００は、第１電気部品と第２電気部品とを電気的に接続するものである。
コンタクトピン１００は、第１電気部品に接触する第１プランジャ１１０、第２接触部品に接触する第２プランジャ１５０、及びばね１７０を備える。第１プランジャ１１０、第２プランジャ１５０及びばね１７０はいずれも金属材料からなる。
コンタクトピン１００は、互いに中心軸方向に沿って摺動自在に設けられた第１プランジャ１１０及び第２プランジャ１５０の互いの中空の内部を連通する空間に、双方を伸長方向に付勢するバネを収容した、所謂、カプセルタイプのコンタクトピンである。
第１プランジャ１１０は、コンタクトピン１００の上側（一端部側）に配置される部材であり、第２プランジャ１５０は、コンタクトピン１００の下側（他端部側）に配置される部材である。
第１プランジャ１１０は、コンタクトピン１００の上側（一端部側）に配置される部材であり、第２プランジャ１５０は、コンタクトピン１００の下側（他端部側）に配置される部材である。
コンタクトピン１００は、第１電気部品と、第２接触部品とのそれぞれに接触し、互いを電気的に接続するものであれば、どのような電子部品どうしを接続してもよい。
コンタクトピン１００は、本実施の形態では、第１電気部品としてのＩＣパッケージの電気的特性を検査する検査用のＩＣソケットにプローブピンとして用いられる。この検査では、検査対象の第１電気部品に対して、バーンイン試験等の各種試験が行われる。例えば、電気部品の実際の使用環境と同じ環境、又は、実際の環境よりも負荷のかかる環境において、電気部品が適正に動作するかどうかなどが調べられる。
図３は、コンタクトピンが取り付けられたソケットの平面図であり、図４は、図３のＡ－Ａ線部分断面図である。なお、図３及び図４に示すコンタクトピンは、模式的に図示されている。
コンタクトピン１００は、本実施の形態では、第１電気部品としてのＩＣパッケージの電気的特性を検査する検査用のＩＣソケットにプローブピンとして用いられる。この検査では、検査対象の第１電気部品に対して、バーンイン試験等の各種試験が行われる。例えば、電気部品の実際の使用環境と同じ環境、又は、実際の環境よりも負荷のかかる環境において、電気部品が適正に動作するかどうかなどが調べられる。
図３は、コンタクトピンが取り付けられたソケットの平面図であり、図４は、図３のＡ－Ａ線部分断面図である。なお、図３及び図４に示すコンタクトピンは、模式的に図示されている。
＜ソケット１０＞
図３及び図４に示すソケット１０は、第２電気部品としての配線基板上に配置され、上部に、第１電気部品としてのＩＣパッケージが収容される。
ソケット１０は、複数のコンタクトピン１００と、コンタクトピン１００を支持する板状のソケット本体（支持体）２とを有する。
図３及び図４に示すソケット１０は、第２電気部品としての配線基板上に配置され、上部に、第１電気部品としてのＩＣパッケージが収容される。
ソケット１０は、複数のコンタクトピン１００と、コンタクトピン１００を支持する板状のソケット本体（支持体）２とを有する。
ソケット本体２は、配線基板上に配置され、ソケット本体２には、測定対象となるＩＣパッケージの端子数に対応して形成された上下方向に貫通する貫通孔３が形成されている。これら貫通孔３には、コンタクトピン１００がそれぞれ配設されている。
図５は、ソケットにおけるコンタクトピンの動作の説明に供する断面図であり、図５Ａは、ソケットにおいてなんら荷重が掛かっていないコンタクトピンを示す図である。また、図５Ｂは、配線基板５上にソケット１０を配置した状態を示す図であり、図５Ｃは、ＩＣパッケージを配線基板に接続した状態を示す図である。
図５は、ソケットにおけるコンタクトピンの動作の説明に供する断面図であり、図５Ａは、ソケットにおいてなんら荷重が掛かっていないコンタクトピンを示す図である。また、図５Ｂは、配線基板５上にソケット１０を配置した状態を示す図であり、図５Ｃは、ＩＣパッケージを配線基板に接続した状態を示す図である。
図５Ａに示すように、貫通孔３は、ソケット本体２の厚み方向において、上側に設けられ、第１プランジャ１１０が挿通される上側孔部３ａ、中央部に設けられたフランジ孔部３ｂ、及び下側に設けられ、第２プランジャ１５０が挿通される下側孔部３ｃを有する。上側孔部３ａは、第１プランジャ１１０が軸方向に移動可能に挿通される径を有し、下側孔部３ｃは、第２プランジャ１５０が軸方向に移動可能に挿入される径を有する。フランジ孔部３ｂは、上下側孔部３ａ、３ｃよりも大径であり、第１プランジャのフランジ部１３６が軸方向に移動自在に配置される径である。
貫通孔３に挿通されるコンタクトピン１００は、フランジ部１３６が中央のフランジ孔部３ｂ内に配置されることにより、ソケット本体２に対する上下方向の移動を規制される。
貫通孔３に挿通されるコンタクトピン１００は、フランジ部１３６が中央のフランジ孔部３ｂ内に配置されることにより、ソケット本体２に対する上下方向の移動を規制される。
図５Ａに示すソケットにおけるコンタクトピン１００は、配線基板及びＩＣパッケージにも接触していないので、完全に伸びきった最大伸長状態である。
ソケット本体２を配線基板５上に搭載すると、コンタクトピン１００は、配線基板５により上側に押圧される。これにより、フランジ部１３６が上方へ移動して、上側孔部３ａの縁部に当接して、第１プランジャ１１０の上側への移動が規制される。すると、図５Ｂに示すように、第２プランジャ１５０は、ばね１７０の付勢に抗して上方に移動する。このとき、ばね１７０の付勢力により、第２プランジャ１５０は、配線基板５（具体的には、例えば配線基板の電極）とで互いに押圧した状態となり、確実な導通状態を保持できる。
そして、図５Ｃに示すように、第１プランジャ１１０に、第１電気部品としてのＩＣパッケージの半田ボール６が接触すると、第１プランジャ１１０は第２プランジャ１５０に対して、収縮するように下方に移動する。これにより、コンタクトピン１００は、ＩＣパッケージと配線基板との双方を押圧した状態で、双方を確実に接触することができる。
なお、ばね１７０は、第１プランジャ１１０と第２プランジャ１５０との双方を伸長させる方向、つまり、第１プランジャ１１０の端部と第２プランジャ１５０の端部とを離間する方向に付勢する付勢力を有する構成であれば、金属製でなくてもよい。
なお、ばね１７０は、第１プランジャ１１０と第２プランジャ１５０との双方を伸長させる方向、つまり、第１プランジャ１１０の端部と第２プランジャ１５０の端部とを離間する方向に付勢する付勢力を有する構成であれば、金属製でなくてもよい。
＜第１プランジャ１１０＞
第１プランジャ１１０は、図２に示すように、上端部（一端部）側に設けられた第１接点部材１２０と、下端部（他端部）１３１が開放され、中空形状の第１中空部１３３を有する筒状の本体部材１３０と、下端部１３１に設けられる第１係合端部１３５を有する。
第１プランジャ１１０は、図２に示すように、上端部（一端部）側に設けられた第１接点部材１２０と、下端部（他端部）１３１が開放され、中空形状の第１中空部１３３を有する筒状の本体部材１３０と、下端部１３１に設けられる第１係合端部１３５を有する。
第１中空部１３３は、本体部材１３０において、使用時に前記第１電気部品に接触する第１接触端部１２２から第１係合端部１３５へ軸方向に延び、第１係合端部１３５側で開放されるように形成されている。
第１中空部１３３は、第２プランジャ１５０の外周部分（本体部１５４の外周）の外径よりも大径に形成されている。これにより、第２プランジャ１５０が第１プランジャ１１０の第１中空部１３３内を軸方向、つまり上下方向に、移動可能となっている。
第１中空部１３３は、後述する第２プランジャ１５０の第２中空部１５３と連通して、ばね１７０を収容する空間を形成する。
第１中空部１３３は、後述する第２プランジャ１５０の第２中空部１５３と連通して、ばね１７０を収容する空間を形成する。
本体部材１３０は、筒状であり、テーパ部１３７、第１係合端部１３５を一体に備える。本体部材１３０は、金属製の円筒体（バレル）を加工することで構成されている。本体部材１３０は、第１接点部材１２０よりも柔らかい金属で構成される。
本体部材１３０は、例えば、リン青銅、ベリリウム銅などの金属材料により形成されている。
本体部材１３０は、例えば、リン青銅、ベリリウム銅などの金属材料により形成されている。
第１係合端部１３５は、第２プランジャ１５０が第１プランジャ１１０に挿入された状態から抜けないように、本体部材１３０の下端部１３１で、第２係合端部１５５と摺動可能に係合するように設けられている。
具体的には、第１係合端部１３５は、下端部１３１において、下端側の部位を狭窄した形状をなす狭窄部である。第１係合端部１３５は、下端に向かって内周側に延出するように設けられている。第１係合端部１３５は、例えば、本体部材１３０の内部に、第２プランジャ１５０の第２係合端部１５５を位置した状態で、本体部材１３０の外方から、下端部１３１の一部を内径側に折曲する等の加工により形成される。
下端部１３１の一部を内径側に折曲することにより、第１係合端部１３５は、第２係合端部１５５が本体部材１３０の開放部側に移動する際に、第２係合端部１５５に係合して、第２係合端部１５５の移動を阻害する。
本体部材１３０の上端部１３２には、内径側に傾斜するテーパ部１３７が設けられている。
テーパ部１３７は、第１接点部材１２０に対して、本体部材１３０の軸方向と交差する方向で当接して第１接点部材１２０を本体部材１３０に固定する。
図６は、第１接点部材の固定状態を示す第１プランジャの部分断面図である。
図６に示すように、第１接点部材１２０における縦断面におけるテーパ部１３７の傾斜角度θは、第１プランジャ１１０の中心軸を通る点を中心して、第１接点部材１２０の接点側テーパ部１２４ｂのなす角度（例えば、９０°）以上であることが好ましい。このテーパ部１３７の傾斜角度と、第１接点部材１２０の接点部側テーパ部１２４ｂの傾斜角度とを調整することにより、第１接点部材１２０の本体部材１３０に対する固定状態を調整できる。この調整により、使用時において第１接点部材１２０側からのごみ、かすが第１プランジャ１１０の内部落下しないように、双方を密着させることができる。
図６に示すように、第１接点部材１２０における縦断面におけるテーパ部１３７の傾斜角度θは、第１プランジャ１１０の中心軸を通る点を中心して、第１接点部材１２０の接点側テーパ部１２４ｂのなす角度（例えば、９０°）以上であることが好ましい。このテーパ部１３７の傾斜角度と、第１接点部材１２０の接点部側テーパ部１２４ｂの傾斜角度とを調整することにより、第１接点部材１２０の本体部材１３０に対する固定状態を調整できる。この調整により、使用時において第１接点部材１２０側からのごみ、かすが第１プランジャ１１０の内部落下しないように、双方を密着させることができる。
テーパ部１３７は、弾性、つまりバネ性を有し、第１接点部材１２０に上側、すなわち、一端側で当接し、第１接点部材１２０を上側から押圧した状態で固定している。なお、テーパ部１３７を用いた本体部材１３０の上端部への第１接点部材１２０の固定は、溶接、圧入等により行われてもよい。本実施の形態では、本体部材１３０の周方向の少なくとも一部で保持されている。より具体的には、例えば、ポンチカシメ等のカシメにより固定してもよい。
本体部材１３０は、例えば、内周面から内周側に突出する移動規制部１４２を有してもよい。移動規制部１４２は、第１接点部材１２０に第１係合端部１３５側から当接して支持し、第１接点部材１２０が第１係合端部１３５側へ移動することを規制する。
移動規制部１４２は、本実施の形態では、本体部材１３０の一部を変形することにより設けられている。
移動規制部１４２は、テーパ部１３７とともに第１接点部材１２０を軸方向で挟持して本体部材１３０に強固に固定している。
本体部材１３０の外周面には打痕部１４４が設けられている。打痕部１４４は、本体部材１３０の上端部１３２に、第１接点部材１２０を固定するものである。
打痕部１４４は、例えば、本体部材１３０の一部を外部から押圧して変形させて、移動規制部１４２を形成した際に設けられる。
第１接点部材１２０の本体部材１３０への固定は、図７に示すように、テーパ部１３７を有し、且つ、第１係合端部１３５を有していないバレル等の本体部材１３０の内部に、下端部側の開口から第１接点部材１２０を挿入する。この挿入により、第１接点部材１２０をテーパ部１３７に押し付けて変形させて、多点で密着するようにしっかり押し付ける。次いで、本体部材１３０へのカシメ加工により打痕部１４４及び移動規制部１４２は設けられる（図６参照）。これにより、第１接点部材１２０は、本体部材１３０の内部に下端部１３１側から挿入して本体部材１３０の上端側の開放部を閉塞するように固定される。
また、打痕部１４４及び移動規制部１４２を用いることなく、図７で図示されるように、テーパ部１３７に第１接点部材１２０の接点部側テーパ部１２４ｂを当接した状態で、ポンチカシメ、溶接、圧入等により行われてもよい。
本体部材１３０の外側部分である外壁部１３４には、放射方向に所定量突出したフランジ部１３６を備えている。
フランジ部１３６は、図５に示すように、上側孔部３ａの開口縁部と、下側孔部３ｃの開口縁部とに当接して、上下方向には移動しないようになっている。フランジ部１３６は、ソケット１０の貫通孔３において、フランジ孔部３ｂ内に軸方向で移動自在に配置される。
＜第１接点部材１２０＞
第１接点部材１２０は、使用時に第１電気部品、例えば、ＩＣパッケージに接触する第１接触端部１２２を構成する。
第１接点部材１２０は、本体部材１３０の第１接触端部１２２側の開放部を閉塞して設けられている。
第１接点部材１２０は、使用時に第１電気部品、例えば、ＩＣパッケージに接触する第１接触端部１２２を構成する。
第１接点部材１２０は、本体部材１３０の第１接触端部１２２側の開放部を閉塞して設けられている。
第１接点部材１２０は、本体部材１３０及び第２プランジャ１５０に比べて高い硬度を有する。これにより、第１接点部材１２０は、使用回数が多くなっても摩耗しにくく、コンタクトピン１００としての耐久性の向上を図ることができる。
第１接点部材１２０は、例えば、パラジウム合金で形成されることが好ましく、この場合、本体部材１３０及び第２プランジャ１５０は、ベリリウム銅、リン青銅或いは黄銅等で形成される。
第１接点部材１２０は、第１接触端部１２２と、第１接触端部１２２が突設され、本体部材１３０の上端部内に配置される基部１２４と、位置決め突起部１２６とを有する。
第１接点部材１２０は、第１接触端部１２２と、第１接触端部１２２が突設され、本体部材１３０の上端部内に配置される基部１２４と、位置決め突起部１２６とを有する。
第１接触端部１２２は、電気部品の端子、例えば、ＩＣパッケージの半田ボール６（図５Ｃ参照）と接触する。第１接触端部１２２は、本実施の形態では、クラウン形状の突起を有する接触端部である。なお、第１接触端部１２２は、クラウン形状の接触端部として構成したが、接触する電気部品の端子に応じた形状を有する。例えば、第１接触端部１２２は、アール形状、ニードル形状、フラット逆円錐形状、三角錐形状等に形成されていてもよい。
第１接触端部１２２は、第１接点部材１２０において、テーパ部１３７で囲まれる開口から上側、すなわち一端部側に突出して配置される。
第１接触端部１２２は、第１接点部材１２０において、テーパ部１３７で囲まれる開口から上側、すなわち一端部側に突出して配置される。
基部１２４は、本体部材１３０の一端部の内側、つまり、上端部１３２の開口内部内に配設されて、上端部１３２に固着される。基部１２４は、本体部材１３０の一端部である上端部１３２側の開口を閉塞する。
基部１２４は、外周部１２４ａと、外周部１２４ａに対して軸方向両側に設けられた、接点部側テーパ部１２４ｂと、係合端部側テーパ部１２４ｃとを有し、円錐台形状をなしている。
外周部１２４ａは、本体部材１３０の内径と略同じ外径を有する部位であり、開放部を閉塞する。
接点部側テーパ部１２４ｂは、下端部１３１の第１係合端部１３５側から第１接触端部１２２側に向かって縮径するように傾斜する外面を有する。
係合端部側テーパ部１２４ｃは、接点部側テーパ部１２４ｂよりも第１係合端部１３５側に設けられ、前記第１接点端部側から前記第１係合端部に向かって縮径するように傾斜する外面を有する。
接点部側テーパ部１２４ｂは、下端部１３１の第１係合端部１３５側から第１接触端部１２２側に向かって縮径するように傾斜する外面を有する。
係合端部側テーパ部１２４ｃは、接点部側テーパ部１２４ｂよりも第１係合端部１３５側に設けられ、前記第１接点端部側から前記第１係合端部に向かって縮径するように傾斜する外面を有する。
なお、基部１２４は、本体部材１３０のテーパ部１３７に押圧された状態でかしめ固定され、少なくともテーパ部１３７及び移動規制部１４２により挟持された状態で強固に固着されている。
基部１２４の底面は、付勢部材である圧縮コイルばねの一端部を受ける面であり、その中央部に、位置決め突起部１２６が、第１接点部材１２０側から本体部材１３０内部に突出して設けられている。
位置決め突起部１２６は、コンタクトピン１００内のばね１７０を位置決めするものであり、ばね１７０の一端部に挿入される。
これにより、例えば、図８に示すように、第２プランジャ１５０が第１プランジャ１１０の第１接点部材１２０側に移動したとき等、ばね１７０が予期せぬ軸方向と直交する方向の挙動をする場合でも、ばね１７０の横ずれ、つまり、軸方向に交差する方向への移動を規制する。これにより、ばね１７０が第１プランジャ１１０と第２プランジャ１５０との間に挟まれることがない。
これにより、例えば、図８に示すように、第２プランジャ１５０が第１プランジャ１１０の第１接点部材１２０側に移動したとき等、ばね１７０が予期せぬ軸方向と直交する方向の挙動をする場合でも、ばね１７０の横ずれ、つまり、軸方向に交差する方向への移動を規制する。これにより、ばね１７０が第１プランジャ１１０と第２プランジャ１５０との間に挟まれることがない。
位置決め突起部１２６の長さは、第１プランジャ１１０と第２プランジャ１５０とが軸方向で最大離間した際に、つまり、第１係合端部１３５と第２係合端部１５５とが係合した際に、第２接触部材の中空部内に至る長さであってもよい。この長さを有する位置決め突起部１２６であれば、第１プランジャ１１０及び第２プランジャ１５０が軸方向に相対移動するどのような状態でもばね１７０の横ずれを防止できる。
また、ばね１７０の端部が当接する面であって、基部１２４の底面から突出して位置決め突起部１２６が設けられている。図９に示すように、第１接点部材１２０を載置する作業台７に、位置決め突起部１２６が挿入される孔部７１を、所定間隔を開けて設ける。これにより、コンタクトピン１００の組み立て時において、位置決め突起部１２６を孔部７１に挿入しておくことができる。第１接点部材１２０の組み付け時に、第１接点部材１２０の向きを、立てた向きにして容易に統一させることができる。これにより、図１０に示すように、位置決め突起部１２６が無い第１接点部材１２０Ａを組み付ける場合と比較して、作業台７２に向きを統一して整列して配置しておくことが容易となり、第１接点部材１２０の組み付け作業を容易に行うことができる。
＜第２プランジャ１５０＞
第２プランジャ１５０は、使用時に第２電気部品、例えば、回路基板に接触する第２接触端部１５２を有し、第１プランジャ１１０に対して軸方向で伸縮自在に設けられている。
第２プランジャ１５０は、使用時に第２電気部品、例えば、回路基板に接触する第２接触端部１５２を有し、第１プランジャ１１０に対して軸方向で伸縮自在に設けられている。
第２プランジャ１５０は、第１接点部材１２０より柔らかい金属材料により形成されている。第１接点部材１２０よりも柔らかい金属材料とは、例えば、ドリルなどの切削機を用いて、穿孔加工する際に、切削機側が摩耗することなく好適に加工でき、歩留まりが高い金属材料であることが好ましい。
例えば、第２プランジャ１５０は、ベリリウム銅、リン青銅、黄銅等の金属材料を加工して形成される。また、これら金属材料に構成される第２プランジャ１５０は、ニッケル、金などのメッキ処理が施されてもよい。
例えば、第２プランジャ１５０は、ベリリウム銅、リン青銅、黄銅等の金属材料を加工して形成される。また、これら金属材料に構成される第２プランジャ１５０は、ニッケル、金などのメッキ処理が施されてもよい。
第２プランジャ１５０は、第２接触端部１５２、第２中空部１５３を有する本体部１５４、第２係合端部１５５を有する。なお、これら第２接触端部１５２、本体部１５４、及び、第２係合端部１５５は、一体的に設けられている。
第２接触端部１５２は、本体部１５４の底面から下方に突出して設けられている。
第２接触端部１５２は、コンタクトピン１００の軸線上に中心が位置するように設けられている。第２接触端部１５２は、本体部１５４の底面から突出方向に向かって軸線と直交する断面積が小さくなるように形成されてもよい。本実施の形態では、第２接触端部１５２は、半球状に形成されている。
第２接触端部１５２は、コンタクトピン１００の軸線上に中心が位置するように設けられている。第２接触端部１５２は、本体部１５４の底面から突出方向に向かって軸線と直交する断面積が小さくなるように形成されてもよい。本実施の形態では、第２接触端部１５２は、半球状に形成されている。
本体部１５４は、有底筒状に形成され、内部に第２中空部１５３が設けられている。
本体部１５４は、第１プランジャ１１０の本体部材１３０内で軸方向に移動自在に設けられている。
本体部１５４の開口側の端部に、第２係合端部１５５が、本体部１５４の上端部から放射方向に張り出すように形成され、本体部材１３０内に配置され、第１係合端部１３５と相互摺動自在に係合する。
本体部１５４は、第１プランジャ１１０の本体部材１３０内で軸方向に移動自在に設けられている。
本体部１５４の開口側の端部に、第２係合端部１５５が、本体部１５４の上端部から放射方向に張り出すように形成され、本体部材１３０内に配置され、第１係合端部１３５と相互摺動自在に係合する。
なお、本実施の形態では、第１プランジャ１１０の内周側に、第２プランジャ１５０が軸方向に移動自在に設けられた構成としたが、第１プランジャの外周側で第２プランジャ１５０が軸方向に移動自在に設けられてもよい。この構成の場合、第２プランジャ１５０の本体部１５４の内径を第１プランジャ１１０の外径よりも大きくし、第１プランジャ１１０の外周に設けられたフランジ部１３６と同様野機能を有するフランジ部を、本体部１５４の外周に設けた構成となる。また、この構成では、第２係合端部１５５は、本体部１５４の内側に張り出すように形成され、第１係合端部１３５は、第２係合端部１５５の内側で、第２係合端部１５５に係合する。
第２中空部１５３は、第１中空部１３３と連通し、連通してなる空間内には、ばね１７０が配設されている。
第２中空部１５３の底部１５３ａは、下方に向かって空間が徐々に狭くなるように先細り形状に形成されている。この底部１５３ａに、バネ１７０の他端部が、入り込むことにより、バネ１７０を、ズレにくい状態で係止している。
＜ばね１７０＞
ばね１７０は、付勢部材の一例であり、第１プランジャ１１０及び第２プランジャ１５０を軸方向に伸長させるよう付勢する。
ばね１７０は、付勢部材の一例であり、第１プランジャ１１０及び第２プランジャ１５０を軸方向に伸長させるよう付勢する。
ばね１７０は、例えば、圧縮コイルばねである。
ばね１７０は、第１中空部１３３及び第２中空部１５３が連通してなる空間Ｓ内に配設されている。ばね１７０は、空間Ｓ内において、プリロードした状態で配置されている。
ばね１７０は、第１中空部１３３及び第２中空部１５３が連通してなる空間Ｓ内に配設されている。ばね１７０は、空間Ｓ内において、プリロードした状態で配置されている。
具体的には、ばね１７０は、第１プランジャ１１０及び第２プランジャ１５０が軸方向に最大伸長した状態で、第１プランジャ１１０及び第２プランジャ１５０の双方を伸長する方向に付勢するように配置されている。
ばね１７０は、具体的には、第１プランジャ１１０側で、第１接点部材１２０の裏面である基部１２４の底面を、位置決め突起部１２６に外挿した状態で押圧し、第２プランジャ１５０側で、底部１５３ａを押圧している。
本実施の形態によれば、第１プランジャ１１０は、第１係合端部１３５側及び第１接触端部１２２側に開放された筒状の本体部材１３０と、本体部材１３０の第１接触端部１２２側の開放部を閉塞して設けられ、第１接触端部１２２を構成し、本体部材１３０及び第２プランジャ１５０に比べて高い硬度を有する第１接点部材１２０とを有する。
よって、本体部材１３０と第１接点部材１２０とにより第１中空部１３３を有する第１プランジャ１１０を構成するので、本体部材１３０及び第２プランジャ１５０に比べて高い硬度を有する第１接点部材１２０自体に切削或いは穿孔することなく第１プランジャ１１０を形成できる。また、コンタクトピン１００は、ピン全長が短く、例えば高周波信号伝送用のシグナルピンとして好適な導通抵抗の低いピンとして機能する。
これにより、本体部材１３０及び第２プランジャ１５０に比べて高い硬度の材料に袋穴形状加工して、第１プランジャ１１０を製造することがないので、プリロードが掛かるように安定した形状のコンタクトピンを歩留まりの高い状態で製造することができる。
このように本実施の形態によれば、ピン全長を短くできるとともに耐久性と量産性とを両立させることができる。
このように本実施の形態によれば、ピン全長を短くできるとともに耐久性と量産性とを両立させることができる。
また、本体部材１３０に、第１接点部材１２０を固定する際に、第１接点部材１２０に当接するテーパ部１３７は弾性変形する。これにより、第１接点部材１２０の接点部側テーパ部１２４ｂを多点密着させることができ、第１接点部材１２０の保持力と互いの接触の安定化を図ることができる。また、テーパ部１３７に第１接点部材１２０を軸方向に押圧して変形させることにより密着させるので、本体部材１３０から突出する第１接触端部１２２の突出長を変更することができる。
本発明が、先に説明された実施形態には限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形や応用が可能であることは言うまでもない。
本発明は、ピン全長を短くできるとともに耐久性と量産性とを両立させることができる効果を有し、コンタクトピン及びソケットとして好適に利用される。
２ ソケット本体（支持体）
３ 貫通孔
３ａ 上側孔部
３ｂ フランジ孔部
３ｃ 下側孔部
５ 配線基板
６ 半田ボール
７ 作業台
１０ ソケット
７１ 孔部
７２ 作業台
１００ コンタクトピン
１１０ 第１プランジャ
１２０、１２０Ａ 第１接点部材
１２２ 第１接触端部
１２４ 基部
１２４ａ 外周部
１２４ｂ 接点部側テーパ部
１２４ｃ 係合端部側テーパ部
１２６ 位置決め突起部
１３０ 本体部材
１３１ 下端部（他端部）
１３２ 上端部
１３３ 第１中空部
１３４ 外壁部
１３５ 第１係合端部
１３６ フランジ部
１３７ テーパ部
１４２ 移動規制部
１４４ 打痕部
１５０ 第２プランジャ
１５２ 第２接触端部
１５３ 第２中空部
１５３ａ 底部
１５４ 本体部
１５５ 第２係合端部
１７０ バネ（付勢部材）
３ 貫通孔
３ａ 上側孔部
３ｂ フランジ孔部
３ｃ 下側孔部
５ 配線基板
６ 半田ボール
７ 作業台
１０ ソケット
７１ 孔部
７２ 作業台
１００ コンタクトピン
１１０ 第１プランジャ
１２０、１２０Ａ 第１接点部材
１２２ 第１接触端部
１２４ 基部
１２４ａ 外周部
１２４ｂ 接点部側テーパ部
１２４ｃ 係合端部側テーパ部
１２６ 位置決め突起部
１３０ 本体部材
１３１ 下端部（他端部）
１３２ 上端部
１３３ 第１中空部
１３４ 外壁部
１３５ 第１係合端部
１３６ フランジ部
１３７ テーパ部
１４２ 移動規制部
１４４ 打痕部
１５０ 第２プランジャ
１５２ 第２接触端部
１５３ 第２中空部
１５３ａ 底部
１５４ 本体部
１５５ 第２係合端部
１７０ バネ（付勢部材）
Claims (7)
- 第１電気部品及び第２電気部品を電気的に接続するコンタクトピンであって、
使用時に前記第１電気部品に接触する第１接触端部から第１係合端部へ軸方向に延び、前記第１係合端部側に開放された第１中空部を有する第１プランジャと、
使用時に前記第２電気部品に接触する第２接触端部から第２係合端部まで前記軸方向に延び、前記第２係合端部側に開放された第２中空部を有し、前記第２中空部と前記第１中空部とが連通した状態で前記第１係合端部及び前記第２係合端部が相互摺動可能に係合されている、第２プランジャと、
前記第１中空部及び前記第２中空部が連通してなる空間内に、前記第１プランジャ及び前記第２プランジャを前記軸方向に伸長させるよう付勢する付勢部材と、
を有し、
前記第１プランジャは、
筒状の本体部材であって、前記第１接触端部側の開放部の端部が縮径するよう傾斜する弾性のテーパ部と、前記テーパ部よりも前記第２プランジャ側で局所的に内周側へ突出する突出部と、を有する本体部材と、
前記第１接触端部が設けられた基部を有し前記本体部材及び前記第２プランジャに比べて高い硬度を有する接点部材と、
を有し、
前記第１接触端部を前記開放部から突出させた状態で前記開放部を閉塞する前記基部が前記テーパ部と前記突出部とにより前記軸方向で挟持されることで、前記接点部材が前記本体部材に固定される、
コンタクトピン。 - 前記突出部は、前記本体部材の外周面に設けられた打痕部により押圧して内側に突出するように変形して形成されている、
請求項１記載のコンタクトピン。 - 前記第２プランジャが前記第１プランジャの内側で前記軸方向に伸長するように、前記第２係合端部は、前記第１係合端部に、その内側で係合されている、
請求項１記載のコンタクトピン。 - 前記付勢部材は、圧縮コイルばねであり、
前記接点部材は、前記本体部材内に突出して設けられ、前記圧縮コイルばねの一端部に挿入して、前記圧縮コイルばねの横ずれを規制する突起部を有する、
請求項１から３のいずれか一項に記載のコンタクトピン。 - 前記接点部材は、前記本体部材に、前記第１係合端部側から挿入されて前記第１接触端部側で固定されている、
請求項１から４のいずれか一項に記載のコンタクトピン。 - 前記接点部材はパラジウム合金により構成される、
請求項１から５のいずれか一項に記載のコンタクトピン。 - 請求項１から６のいずれかに記載のコンタクトピンと、
前記コンタクトピンを支持する支持体と、
を備える、ソケット。
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