JPH0245305B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気接触子、より具体的にはプレスば
め即ち無はんだ電気接触子に関する。

近来、プリンド配線板の通し孔にポスト又はコ
ネクタを装着するための電気接続子、又は接触子
をプリント基板に機械的に固定し且つ電気接続を
行うために、はんだ付けによらない。プレスばめ
（プレスフイツト）型式のコンタクトが使用され
て来た。このプレスばねのコンタクトの初期に於
ては、プレスばめが行われるコンタクトの部分
（以下胴部という）の断面をほぼ四角形（又は丸
形）に形成し、その対角線の寸法をプリント基板
の通し孔の直径より僅かに大きくすることにより
接触子即ちリジツドピンを通し孔に圧入し、上述
の四角形のかど部分又はピンの表面に設けられた
突起部分を通し孔に食込む傾向を持たせて電気
的、機械的結合を計つていた。

このようなリジツドピンによる方法は幾つかの
技術的問題を含んでいた。即ち、このようなプレ
スばねの対象となるプリント基板は一般に多層基
板であり且つ基板自体は例えばガラス繊維がエポ
キシ樹脂で固められたような極めて硬く作られた
ものであるため通し孔の前工程のドリル穿孔に於
て、ドリルの摩耗により、通し孔の寸法が次第に
変化すること、又このような通し孔の内面に銅メ
ツキを施してスルーホールを構成する際に、孔の
内壁の上下の両端部に銅が厚くメツキされる傾向
があり、通し孔の内径が一様でないこと、又プリ
ント基板の全体の面積が大きい場合、プリント基
板の外縁付近にある通し孔群は基板の中心付近に
ある通し孔群よりも早くメツキが進行するためス
ルーホールを均一な内径に製造することが困難な
こと、又メツキ時間等のメツキ条件の変化などの
理由により通し孔の内径のばらつき（寸法差）が
あり、これ等の問題の解決が望まれている。又、
リジツドピン自体の寸法差があり、一般にこの種
のプリント基板は多数の通し孔を有するので、ピ
ンを圧入する際、スルーホール内面の銅メツキを
破損し、接触不良を生じる等の問題があり、スル
ーホールの接触不良は回路基板全体の電気的機能
を損うことになり、又接触不良の個所の発見も簡
単でない。これ等の問題を解決するために第１図
示の如きコンプライアント（Complliant）ピン
が知られている。このコンプライアントピンは第
１図示の如く胴部を高速自動機械の打抜き加工に
より細長い開孔を設けて通し孔の径より大きい寸
法の胴部を２股に分けた弾性部とし、この弾性部
を通し孔に圧入した際、圧接面１，１′が通し孔
の内面で押され通し孔による締め付け力が生ずる
ので、弾性部は細長い開孔を狭めて曲げられ、こ
の曲げ力による歪みの大小によつて電気的、機械
的の特性の維持を計つている。

最近の電子機器の電子素子の小型化に伴つて接
触子の小型化の要求も高まつて来ている。例え
ば、通し孔の内径が１ミリメートル乃至0.8ミリ
メートルの如きプリント基板があり、これに用い
られるコンプライアントピンは上述の開孔の寸法
が極めて小さく、打抜用のパンチが極めて細くな
り、打抜加工に困難が予想される。

本発明は上述の諸問題を解決し、良好な電気
的、機械的結合を達成しうるプレスばめ接触子、
即ち無はんだ接触子を提供するものである。

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説
明する。第２図は本発明の接触子の１実施例の１
部を欠裁した平面図であり、帯状の薄い板金材料
を図の平面に対して垂直な方向に打抜いて作られ
るもので、１１は胴部、２は導線をラツピング接
続するためのポスト部、３は胴部をプリント基板
等とプレスばめする際に、通し孔に貫挿して接触
子を通し孔内に案内するため通し孔に緩く嵌め込
むことの出来る案内部を示す。尚、２はポスト部
として説明したが、他の任意の型のコンタクトで
あつて良い。第２図示の如く、胴部１１は、胴部
が通通し孔に圧入された時、通し孔の内面と圧接
する圧接面１０，１０′を構成させるため、胴部
は通し孔の内径より大きく且つ一定の寸法の幅
と、通し孔の内径よりも小さい厚さとを有し、そ
の１端は、案内部３へ緩いカーブで連続するよう
構成されている。胴部の幅は中央部付近で最大に
なり両端に向かつて次第に小さくなるものであつ
ても良い。胴部１１は更に、その軸線に沿つた切
れ目４によつて、２つの部分に分岐され、夫々弾
性部５，５′を形成する。従つて、胴部の厚さと
は１方の弾性部の表面と他方の弾性部の裏面との
間隔を意味することになる。切れ目４の終端部は
胴部１１以外の部分、例えば胴部から案内部３へ
の緩いカーブの部分で終端するのが好ましい。弾
性部の外側壁、即ち圧接面は第３図の断面図に示
されたように断面が直線状であることが好ましい
が、後述されるよう必ずしも直線である必要はな
い。２つの弾性部は平面形、断面形ともほぼ対称
形に作られるのが好ましく、その成形方法の１例
を以下に述べる。第４図は弾性部を成形するため
の１組の押し型を示し、断面を右上がりの斜線で
示した細長い形状（図面の垂直方向に対して）の
上型４１と断面を左上がりの斜線で示した細長い
形状の下型４２とで構成されている。上型及び下
型の間に例えば燐青銅の如きばね性を有する薄い
板金材料４３を挿入し、然る後、上下の押し型で
プレスすると、型に従つて材料の表面が押しつぶ
され（コイニング）で凹所が形成される。第２図
の平面図から理解されるように、上下の押し型は
対称形であり、且つ第４図示の如く、押し型の頂
上が相互に噛み合う鋭い刃状に形成されているた
め、コイニングを更に続けると上記の凹所内の中
央部に剪断力が働いて凹所内にその軸方向に切れ
目が出来る。この切れ目によつて、弾性部の係合
部が形成されるが、第３図示の如く、弾性部が相
互に内側に押された時、傾斜部が互に係合する関
係で、切れ目により互に僅かに離れていても良い
し、又は弾性部が切れ目の部分で互に僅かに重な
つて常時係合状態を保つように形成しても良い。
次に、この係合部を含む胴部の幅、即ち圧接面の
輪郭、ポスト部及び案内部の輪郭に従つて、第４
図の破線で示されたように板金材料を１度に打抜
くことにより第２図示の如き１個の接触子を得
る。尚、このような形成方法は単に１例を示した
にすぎず、本発明の技術的範囲を制限するもので
はない。第３図は第２図のＡ−A′線で切断し且
つ拡大した弾性部の断面図であつて、弾性部５，
５′の圧接面１０，１０′即ち第２図で直線状で示
された胴部の外壁面は、第３図示の如く、夫々１
対のかど部ａ，a′及び１対のかど部ｂ，b′とを有
している。又、第３図に示されているように、切
れ目４を挾んでいる弾性部５，５′に設けられ
夫々対向している傾斜部６及び６′は、ほぼ１平
面上で係合し、又は係合しうるように配置され、
後に説明するように、相互に乗り上げうる関係に
ある。

次に、本発明の接触子のプリント板等の通し孔
への接着を説明する。先ず接触子の案内部３をプ
リント基板の通し孔に挿通する。ここでは説明の
便宜上１個の接触子として説明を続けるが、最近
の小型接触子に於ては通常多数の接触子が通し孔
のピツチと同じ寸法でキヤリヤに保持された態様
で作られており、通常は多数の接触子が同時にプ
レスばめされる。接触子の胴部を通し孔に圧入す
ると、胴部の幅が通し孔の直径より大きいため、
胴部を構成している弾性部の圧接面１０，１０′
の１対のかど部ａ，a′及びｂ，b′が通し、孔の内
壁と圧接し、通し孔の内壁は胴部を締め付ける力
を生ずる。胴部に加えられた締め付け力は、即ち
弾性部に加えられる締め付け力であり、弾性部
５，５′を相互に係合部に対し内側に向けて撓ま
せる力となる。この力によつて弾性部の傾斜部
６，６′の係合部は傾斜部を摺動し、係合部の重
なりが増加する。このことは、接触子の胴部の幅
を減少させると同時に、胴部の厚さを増加させる
力を接触子の胴部に与えることを意味する。弾性
部が相互に乗り上げて、相互に噛み合つた態様を
第５図に示す。本発明の接触子は胴部の幅を減少
し、且つ厚さを増加する力を傾斜部や弾性部等の
歪みとして吸収し、上述の締め付け力の反力とし
て利用するので、従来のコンプライアント接触子
に比べ強固な結合接触が達成される。従つて本発
明の接触子は、第１図示の従来の接触子の弾性部
の曲げによる反力に加えて他の態様、即ち傾斜部
の重なりにより、係合部の相互の乗り上げで締め
付け力の反力を生じさせていることが理解されよ
う。従つて、弾性部の断面形状は図示の形のもの
に限定されるものではなく、弾性部の断面形状及
びその長さを適宜選択することにより、上述の締
め付け力を受け止める反力を制御することのみに
止まらず、傾斜部の角度を適宜選択して、胴部の
幅及び厚さの変化を制御することによつても反力
の大きさを制御することが可能である。又、係合
する割合が増大するにつれて、弾性部自身がねじ
られる捩り力を生ずるが、この捩り力を利用して
弾性部のかど部が通し孔の内壁に食込む傾向を持
たせて結合を強化するよう利用できる。また、圧
接面の厚さを適当に選んで第５図のように圧接面
１０，１０′を通し孔の円周方向に撓ませて、結
合の強化を計る。以上の説明から、通し孔とはプ
リント基板上に設けられた開孔の内面が電気メツ
キされたものを意味することは勿論、電気メツキ
のみならず鳩目の如き機械的に設けられた導通面
であつてもよく、その他の開孔を含み通し孔の意
味を制限することによつて本発明の範囲は制限さ
れるべきでないことは明らかであろう。

次に本発明の他の実施例の接触子を第６図及び
第７図を用いて説明する。この実施例の接触子は
第２図に示されたものと平面から見た外形はほぼ
同じであるが、弾性部５の表面の外縁部と５′の
裏面の外縁部とに夫々対称的に設けられた隆起部
を有しているのが主な相違である。第６図にその
胴部の断面図を示しており、上述の隆起部はプレ
スによるしぼり加工又はコイニングにより形成す
ることが出来るもので夫々６１，６１′として示
してあり、第２図及び第３図の１０，１０′に対
応する圧接面は６０，６０′として示され、第３
図に示された５，５′及び６，６′は夫々６５，６
５′及び６６，６６′に対応させて示している。こ
のような接触子を通し孔に圧力した状態を第７図
に示す。図示の如く、隆起部６１及び６１′は、
弾性部の圧接面と隣接する胴部表面、換言すれば
弾性部の傾斜面に直交する面と隣接する胴部の表
面に、胴部の外郭線に沿つて設けられており、接
触子が通し孔に圧入され終つた時、弾性部のかど
部と共に隆起部も通し孔の内面に圧接されるよう
な高さに作られている。この隆起部は第７図示の
如く、プレスばめ完了の際、弾性部６５，６５′
の捩り力を有効に受け止めて、接触子とプリント
基板との機械的結合及び電気的接触を良好にす
る。

このように、接触子の胴部の幅が減少すると同
時に、その厚さを増加する力を生ずる本発明の無
はんだ接触子は、従来のコンプライアント接触子
の如く打抜き加工によらないでコイニングにより
胴部を形成するので、製造が容易で接触子の小型
化に有利であるばかりでなく、通し孔の寸法のば
らつきに余裕度を有し、通し孔との結合も強化す
る秀れた効果を有し、このことはプリント基板等
の相手導体と接触子の組立体の性能を著しく改善
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電気接触子を示す１部切欠され
た平面図、第２図は本発明の１実施例の電気接触
子を示す１部切欠された平面図、第３図は第２図
のＡ−A′線に沿つて切裁され且つ拡大された断
面図、第４図は第３図の胴部を成形するための成
形方法を示す図、第５図は第３図の胴部がプリン
ト基板の通し孔に圧入された状態を示す図、第６
図は本発明の他の実施例の接触子の胴部を示す断
面図、第７図は第６図の胴部がプリント基板の通
し孔に圧入された状態を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 胴部を有する弾性材料の接触子において、次
   の構成からなる無はんだ電気接続子。 (a) 上記胴部はその軸線に沿つた切れ目により２
   分されて、１対の弾性部を形成していること。 (b) 上記弾性部は通し孔の内壁と当接する１対の
   かど部を有する圧接面を有し、且つ通し孔によ
   り上記胴部に加えられる締め付け力を受け止め
   るための傾斜部を有する係合部を持つているこ
   と。 (c) 上記締め付け力が上記係合部に加えられるの
   とほぼ同時に上記係合部を相互に乗り上げさせ
   ることによつて、圧接面が変形して締め付け力
   の反力を発生すること。