JPH08162194A - ピンコンタクト - Google Patents
ピンコンタクトInfo
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- JPH08162194A JPH08162194A JP6297133A JP29713394A JPH08162194A JP H08162194 A JPH08162194 A JP H08162194A JP 6297133 A JP6297133 A JP 6297133A JP 29713394 A JP29713394 A JP 29713394A JP H08162194 A JPH08162194 A JP H08162194A
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000000418 atomic force spectrum Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/02—Arrangements of circuit components or wiring on supporting structure
- H05K7/10—Plug-in assemblages of components, e.g. IC sockets
- H05K7/1053—Plug-in assemblages of components, e.g. IC sockets having interior leads
- H05K7/1076—Plug-in assemblages of components, e.g. IC sockets having interior leads co-operating by sliding
- H05K7/1084—Plug-in assemblages of components, e.g. IC sockets having interior leads co-operating by sliding pin grid array package carriers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
- H01R13/02—Contact members
- H01R13/04—Pins or blades for co-operation with sockets
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
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- H01R13/193—Means for increasing contact pressure at the end of engagement of coupling part, e.g. zero insertion force or no friction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 低挿入力で、かつ、挿入が容易なコネクタを
実現するピンコンタクト構造を可能にする。 【構成】 ピンコンタクト２は、嵌合状態においてソケ
ットコンタクトの接触バネ部の接点と接触する平行部３
及び挿入時に該接触バネ部を押し広げて挿入する傾斜部
８を有する。該ピンコンタクト２の傾斜部８の形状は、
平行部３との境界部５付近では緩やかで、接触開始点
（基準点Ｂ）付近では急激な曲線部４と、一定傾斜角θ
0 の任意勾配の直線部７を組み合せた構成となってい
る。 【効果】 直線部７の間では、挿入力が直線的に増加
し、曲線部４になると、嵌合進度にかかわらず挿入力一
定となり、所期の目的を達成できる。
実現するピンコンタクト構造を可能にする。 【構成】 ピンコンタクト２は、嵌合状態においてソケ
ットコンタクトの接触バネ部の接点と接触する平行部３
及び挿入時に該接触バネ部を押し広げて挿入する傾斜部
８を有する。該ピンコンタクト２の傾斜部８の形状は、
平行部３との境界部５付近では緩やかで、接触開始点
（基準点Ｂ）付近では急激な曲線部４と、一定傾斜角θ
0 の任意勾配の直線部７を組み合せた構成となってい
る。 【効果】 直線部７の間では、挿入力が直線的に増加
し、曲線部４になると、嵌合進度にかかわらず挿入力一
定となり、所期の目的を達成できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ソケットコンタクトと
該ソケットコンタクトに嵌合されるピンコンタクトある
いはプリント板接栓部（以下、ピンコンタクトで総称す
る）から構成されるコネクタに係り、特に低挿入コネク
タを実現するピンコンタクト構造に関する。
該ソケットコンタクトに嵌合されるピンコンタクトある
いはプリント板接栓部（以下、ピンコンタクトで総称す
る）から構成されるコネクタに係り、特に低挿入コネク
タを実現するピンコンタクト構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】コネクタは、一般にソケットコンタクト
と、該ソケットコンタクトの接触バネ部を押し広げて挿
入する傾斜部及び嵌合状態において該接触バネ部の接点
と接触する平行部を有するピンコンタクトから構成され
る。図２は、この種のコネクタの従来の一般的構造を示
したもので、１がソケットコンタクト、２がピンコンタ
クトである。ソケットコンタクト１は、１ａを支点とし
た接触バネ部１０を上下あるいは右左に１つ以上有し、
その先端近傍には円弧状の接触部（突起部）９を有して
いる。ピンコンタクト２は、平行部３と５から先端まで
一定角度θで傾斜している傾斜部８からなる。該ピンコ
ンタクト２は、挿入時には先端の一定傾斜部８でソケッ
トコンタクト１の接触部９を押し広げながら挿入され、
嵌合状態では、一定外径を有する平行部３が該接触部９
に接触する。図３中、Ｆは挿入力、Ｐは接触部９の弾性
復元力である。
と、該ソケットコンタクトの接触バネ部を押し広げて挿
入する傾斜部及び嵌合状態において該接触バネ部の接点
と接触する平行部を有するピンコンタクトから構成され
る。図２は、この種のコネクタの従来の一般的構造を示
したもので、１がソケットコンタクト、２がピンコンタ
クトである。ソケットコンタクト１は、１ａを支点とし
た接触バネ部１０を上下あるいは右左に１つ以上有し、
その先端近傍には円弧状の接触部（突起部）９を有して
いる。ピンコンタクト２は、平行部３と５から先端まで
一定角度θで傾斜している傾斜部８からなる。該ピンコ
ンタクト２は、挿入時には先端の一定傾斜部８でソケッ
トコンタクト１の接触部９を押し広げながら挿入され、
嵌合状態では、一定外径を有する平行部３が該接触部９
に接触する。図３中、Ｆは挿入力、Ｐは接触部９の弾性
復元力である。
【０００３】ところで、現在、電気部品の更なる大型
化、高密度化つまり多ピン化が進んでいるため、ピンコ
ンタクト構造として図２のような構造を継承するだけで
は、コネクタの総合挿入力はピン数比に従い増加するこ
ととなる。例えば、１ピンのコネクタの挿入力が１００
ｇであるとすると、１０００ピンで総合挿入力は１００
ｋｇとなり、これが１０倍の１００００ピンでは１００
０ｋｇに至る。この総合挿入力の増加は単に『入れにく
くなる』ことではなく、コネクタにより接続する電気部
品の強度、実装スペ−スに影響を及ぼす為、電気機器全
体の問題となりうる。従って、コネクタの低挿入力化が
重要な問題となってくる。
化、高密度化つまり多ピン化が進んでいるため、ピンコ
ンタクト構造として図２のような構造を継承するだけで
は、コネクタの総合挿入力はピン数比に従い増加するこ
ととなる。例えば、１ピンのコネクタの挿入力が１００
ｇであるとすると、１０００ピンで総合挿入力は１００
ｋｇとなり、これが１０倍の１００００ピンでは１００
０ｋｇに至る。この総合挿入力の増加は単に『入れにく
くなる』ことではなく、コネクタにより接続する電気部
品の強度、実装スペ−スに影響を及ぼす為、電気機器全
体の問題となりうる。従って、コネクタの低挿入力化が
重要な問題となってくる。
【０００４】従来プリント基板の接栓部構造について、
その低挿入力化を実現しようとしたものに、特公昭５８
−５７８７１号公報がある。これは、図３に示すよう
に、プリント基板接栓部の傾斜部８の形状を、挿入時に
最初にソケットコンタクトの接触バネ部と接触する点
（接触点）を基準にして（基準点Ｂ）、平行部３に平行
方向の距離をＸ、垂直方向の距離をＹ、傾斜部８と平行
部３との境界点座標を（Ｘ0，Ｙ0）とし、ソケットコン
タクトと平行部３との動摩擦係数をμとしたとき、
その低挿入力化を実現しようとしたものに、特公昭５８
−５７８７１号公報がある。これは、図３に示すよう
に、プリント基板接栓部の傾斜部８の形状を、挿入時に
最初にソケットコンタクトの接触バネ部と接触する点
（接触点）を基準にして（基準点Ｂ）、平行部３に平行
方向の距離をＸ、垂直方向の距離をＹ、傾斜部８と平行
部３との境界点座標を（Ｘ0，Ｙ0）とし、ソケットコン
タクトと平行部３との動摩擦係数をμとしたとき、
【０００５】
【数２】
【０００６】で表わされる曲線とするというものであ
る。ただし、ＡはＸ0，Ｙ0，μによって決まる定数であ
る。これによるプリント基板接栓部構造は、傾斜部８が
先端部近くでは大きな傾斜を有し、平行部３に近づくに
従って傾斜が小となり、挿入力が一定で、その最大値を
図２の一定傾斜部８のものより小さく（約１／２）する
ことができる。なお、１４はコンタクト２を支持して接
栓部を形成する固定モールドである。
る。ただし、ＡはＸ0，Ｙ0，μによって決まる定数であ
る。これによるプリント基板接栓部構造は、傾斜部８が
先端部近くでは大きな傾斜を有し、平行部３に近づくに
従って傾斜が小となり、挿入力が一定で、その最大値を
図２の一定傾斜部８のものより小さく（約１／２）する
ことができる。なお、１４はコンタクト２を支持して接
栓部を形成する固定モールドである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ここで、図２によりコ
ネクタの挿入力の原理について説明する。ソケットコン
タクト１とピンコンタクト２の接触点９に働く接触バネ
部１０の弾性復元力（接触力）Ｐに対して、ピンコンタ
クト２を挿入する力（挿入力）をＦとすると、ピンコン
タクト２の挿入に従い、ソケットコンタクト１の開きが
大きくなることから、ピンコンタクト２の先端の傾斜部
８の形状に対応して接触力Ｐが増加する。一方、ピンコ
ンタクト先端の傾斜部８の傾きθは、ソケットコンタク
ト１の接触部９を押し広げる効果に影響するため、傾き
θが小さくなるにつれて、挿入しやすくなる。すなわ
ち、挿入力は、接触力Ｐ（傾斜部形状）、傾きθ（傾斜
部形状の微分）及び摩擦係数μの関数で表される。
ネクタの挿入力の原理について説明する。ソケットコン
タクト１とピンコンタクト２の接触点９に働く接触バネ
部１０の弾性復元力（接触力）Ｐに対して、ピンコンタ
クト２を挿入する力（挿入力）をＦとすると、ピンコン
タクト２の挿入に従い、ソケットコンタクト１の開きが
大きくなることから、ピンコンタクト２の先端の傾斜部
８の形状に対応して接触力Ｐが増加する。一方、ピンコ
ンタクト先端の傾斜部８の傾きθは、ソケットコンタク
ト１の接触部９を押し広げる効果に影響するため、傾き
θが小さくなるにつれて、挿入しやすくなる。すなわ
ち、挿入力は、接触力Ｐ（傾斜部形状）、傾きθ（傾斜
部形状の微分）及び摩擦係数μの関数で表される。
【０００８】一般に、図２に示す一定傾斜部８を有する
ピンコンタクト２の場合、挿入力は、図４の細い実線
（ロ）に示されるような曲線となる。即ち、ピンコンタ
クト２の傾斜部８と平行部３との境界５が、ソケットコ
ンタクト１の接触部９を通過した後は、動摩擦係数と接
触力だけが作用し、一定挿入力Ｆ0 となる。一方、ピン
コンタクト２の挿入を開始してから一定挿入力Ｆ0 とな
るまでに、Ｆ0 の数倍のピーク値ＦMAX が生じる。この
現象は、ピンコンタクト傾斜部の形状が、一定角といっ
ても、傾斜部と平行部との境界点付近では、傾きθが急
速に小さく変化し、挿入力がそれに伴い減少していくこ
とによる。
ピンコンタクト２の場合、挿入力は、図４の細い実線
（ロ）に示されるような曲線となる。即ち、ピンコンタ
クト２の傾斜部８と平行部３との境界５が、ソケットコ
ンタクト１の接触部９を通過した後は、動摩擦係数と接
触力だけが作用し、一定挿入力Ｆ0 となる。一方、ピン
コンタクト２の挿入を開始してから一定挿入力Ｆ0 とな
るまでに、Ｆ0 の数倍のピーク値ＦMAX が生じる。この
現象は、ピンコンタクト傾斜部の形状が、一定角といっ
ても、傾斜部と平行部との境界点付近では、傾きθが急
速に小さく変化し、挿入力がそれに伴い減少していくこ
とによる。
【０００９】このように、図２に示す従来の一定傾斜部
８を有するピンコンタクト２をソケットコンタクト１に
挿入するには、Ｆ0 の数倍の挿入力が必要と成り、ピン
数が増加するにしたがい、ますます挿入力が増加する事
になる。これは、ソケットコンタクト、ピンコンタクト
を接続する基板等の構造（破壊強度）設計にも影響を及
ぼすことになる。
８を有するピンコンタクト２をソケットコンタクト１に
挿入するには、Ｆ0 の数倍の挿入力が必要と成り、ピン
数が増加するにしたがい、ますます挿入力が増加する事
になる。これは、ソケットコンタクト、ピンコンタクト
を接続する基板等の構造（破壊強度）設計にも影響を及
ぼすことになる。
【００１０】図４の太い破線（ハ）は、図３に示した数
１で表わされる曲線をもつコネクタの挿入力曲線を示し
ている。この挿入力曲線では、図４の（ロ）のようなピ
−ク値は存在せず、理想的な一定挿入力が得られること
がわかる。しかしながら、ピンコンタクトとソケットコ
ンタクトとの嵌合が始まると共に挿入力はピ−ク値を示
している。これは、最初にソケットコンタクトの接触部
と接触する点（図３の基準点Ｂ）の接触角θが９０°近
いことによる。従って、ソケットコンタクトあるいはピ
ンコンタクトの位置精度、公差からくる挿入しやすさが
損なわれる欠点がある。これの対策には、該ピンコンタ
クトを嵌合するソケットコンタクトの幅（図２に１２で
示す）を大きくとる必要があるが、これはコンタクトの
大形化を招き、プリント基板接栓部においては実装密度
の低下に至る。このように、従来提案されている数１で
表わされる曲線のみでは、ピンコンタクトの傾斜部とし
て完全ではない。
１で表わされる曲線をもつコネクタの挿入力曲線を示し
ている。この挿入力曲線では、図４の（ロ）のようなピ
−ク値は存在せず、理想的な一定挿入力が得られること
がわかる。しかしながら、ピンコンタクトとソケットコ
ンタクトとの嵌合が始まると共に挿入力はピ−ク値を示
している。これは、最初にソケットコンタクトの接触部
と接触する点（図３の基準点Ｂ）の接触角θが９０°近
いことによる。従って、ソケットコンタクトあるいはピ
ンコンタクトの位置精度、公差からくる挿入しやすさが
損なわれる欠点がある。これの対策には、該ピンコンタ
クトを嵌合するソケットコンタクトの幅（図２に１２で
示す）を大きくとる必要があるが、これはコンタクトの
大形化を招き、プリント基板接栓部においては実装密度
の低下に至る。このように、従来提案されている数１で
表わされる曲線のみでは、ピンコンタクトの傾斜部とし
て完全ではない。
【００１１】本発明の目的は、上記従来の欠点をなく
し、単純な構造で挿入力を低減でき、かつ挿入を容易に
するコネクタを提供するためのピンコンタクト構造を実
現することにある。
し、単純な構造で挿入力を低減でき、かつ挿入を容易に
するコネクタを提供するためのピンコンタクト構造を実
現することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、ソケットコン
タクトの接触バネ部を押し広げて挿入する傾斜部及び嵌
合状態で該接触バネ部の接点と接触する平行部を有する
ピンコンタクトにおいて、その傾斜部の形状を、先の
（１）式で表わされる曲線にするとともに、平行部に対
して平行方向のＸ軸を基準に任意の一定傾斜角θ0 を設
定し、（１）式で表わされる曲線（Ｘ，Ｙ，dＸ／dＹ）
がθ0 ＜dＸ／dＹになるところを該一定傾斜角θ0 の直
線で置換し、該直線部をピンコンタクト中心線まで延長
したことである。
タクトの接触バネ部を押し広げて挿入する傾斜部及び嵌
合状態で該接触バネ部の接点と接触する平行部を有する
ピンコンタクトにおいて、その傾斜部の形状を、先の
（１）式で表わされる曲線にするとともに、平行部に対
して平行方向のＸ軸を基準に任意の一定傾斜角θ0 を設
定し、（１）式で表わされる曲線（Ｘ，Ｙ，dＸ／dＹ）
がθ0 ＜dＸ／dＹになるところを該一定傾斜角θ0 の直
線で置換し、該直線部をピンコンタクト中心線まで延長
したことである。
【００１３】
【作用】従来の一般的なピンコンタクトの先端形状は、
図２に示したように、一定角θの傾斜角を設けることを
主眼に考えていたため、平行部との境界点に近づくに従
い急速に傾斜角が変動し、図４の（ロ）のように挿入力
は山なりとなっていた。従って、この傾斜角の変動を、
境界点付近では緩やかに、接触開始点（基準点Ｂ）付近
では急激にすれば、挿入力は一定になりうることとな
る。
図２に示したように、一定角θの傾斜角を設けることを
主眼に考えていたため、平行部との境界点に近づくに従
い急速に傾斜角が変動し、図４の（ロ）のように挿入力
は山なりとなっていた。従って、この傾斜角の変動を、
境界点付近では緩やかに、接触開始点（基準点Ｂ）付近
では急激にすれば、挿入力は一定になりうることとな
る。
【００１４】本発明によれば、ピンコンタクト傾斜部の
断面形状が、式（１）にもとづき先端近くでは大なる傾
斜を有し、平行部に近づくに従って傾斜が小となってい
るため、嵌合進度にかかわらず挿入力が一定となる。し
かも、この傾斜部がソケットコンタクトに最初に接触す
る付近では、従来の一般的ピンコンタクトのように挿入
しやすくなるように一定角θ0 で傾斜小となる様に形成
したことにより、低挿入力コネクタを実現できる。
断面形状が、式（１）にもとづき先端近くでは大なる傾
斜を有し、平行部に近づくに従って傾斜が小となってい
るため、嵌合進度にかかわらず挿入力が一定となる。し
かも、この傾斜部がソケットコンタクトに最初に接触す
る付近では、従来の一般的ピンコンタクトのように挿入
しやすくなるように一定角θ0 で傾斜小となる様に形成
したことにより、低挿入力コネクタを実現できる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面により
説明する。
説明する。
【００１６】図１は本発明の一実施例で、ピンコンタク
トの先端部分を拡大して示したものである。ピンコンタ
クト２は、嵌合状態においてソケットコンタクト（図示
せず）の接触バネ部の接点（突起部）と接触する一定外
径Ｄの平行部３及び挿入時に該接触バネ部を押し広げて
挿入する傾斜部８で構成される。ここで、傾斜部８は曲
線部４と直線部７からなる。曲線部４は、図３の傾斜部
形状と同じであり、挿入時に最初にソケットコンタクト
の接触バネ部の接点と接触する点を基準点Ｂと仮定し
て、平行部３に対して平行方向の距離をＸ、垂直方向の
距離をＹ、該傾斜部８と平行部３との境界点５の座標を
（Ｘ0，Ｙ0）としたとき、先の（１）式で表わされる曲
線を有する。直線部７は、Ｘ軸に対して任意の一定傾斜
角θ0 を想定し、曲線（Ｘ，Ｙ，dＸ／dＹ）がθ0 ＜d
Ｘ／dＹのところで、該一定傾斜角θ0 の直線に置換
し、これをピンコンタクト中心線（Ｙ0 −Ｄ／２）まで
延長したものである。６は曲線部４と直線部７の境界点
で、dＸ／dＹ＝θ0 である。
トの先端部分を拡大して示したものである。ピンコンタ
クト２は、嵌合状態においてソケットコンタクト（図示
せず）の接触バネ部の接点（突起部）と接触する一定外
径Ｄの平行部３及び挿入時に該接触バネ部を押し広げて
挿入する傾斜部８で構成される。ここで、傾斜部８は曲
線部４と直線部７からなる。曲線部４は、図３の傾斜部
形状と同じであり、挿入時に最初にソケットコンタクト
の接触バネ部の接点と接触する点を基準点Ｂと仮定し
て、平行部３に対して平行方向の距離をＸ、垂直方向の
距離をＹ、該傾斜部８と平行部３との境界点５の座標を
（Ｘ0，Ｙ0）としたとき、先の（１）式で表わされる曲
線を有する。直線部７は、Ｘ軸に対して任意の一定傾斜
角θ0 を想定し、曲線（Ｘ，Ｙ，dＸ／dＹ）がθ0 ＜d
Ｘ／dＹのところで、該一定傾斜角θ0 の直線に置換
し、これをピンコンタクト中心線（Ｙ0 −Ｄ／２）まで
延長したものである。６は曲線部４と直線部７の境界点
で、dＸ／dＹ＝θ0 である。
【００１７】図５は、本発明の原理を説明するための図
である。まず、図５により、接点を無限小としたときの
挿入力の定式化を図ることにする。今、点Ａでソケット
コンタクトと接触しているとする。この接触点Ａにおけ
る力の釣合いを考えるために、ピンコンタクト２の挿入
力をＦ、ソケットコンタクトからの接触力をＰ、ピンコ
ンタクト先端部の傾斜部８の傾きをθとし、傾斜部８の
接線方向及び法線方向の分力を考え、方程式を立てると Ｆcosθ−ｎＰsinθ＝μ（ｎＰcosθ＋Ｆsinθ） ｎ：接触点数 となり、挿入力は次式で表わされる。
である。まず、図５により、接点を無限小としたときの
挿入力の定式化を図ることにする。今、点Ａでソケット
コンタクトと接触しているとする。この接触点Ａにおけ
る力の釣合いを考えるために、ピンコンタクト２の挿入
力をＦ、ソケットコンタクトからの接触力をＰ、ピンコ
ンタクト先端部の傾斜部８の傾きをθとし、傾斜部８の
接線方向及び法線方向の分力を考え、方程式を立てると Ｆcosθ−ｎＰsinθ＝μ（ｎＰcosθ＋Ｆsinθ） ｎ：接触点数 となり、挿入力は次式で表わされる。
【００１８】
【数３】
【００１９】また、ソケットコンタクトの接触バネ部の
接点が最初に該ピンコンタクトの傾斜部８に接触した位
置を基準（基準点Ｂ）とし、Ｘ，Ｙを図１のように定義
すると、 Ｐ＝ＫＹ （３） Ｋ：ソケットコンタクトの接触バネ部のバネ定数 と表せる。ここで、tanθもdＹ／dＸと表せるから、
(２）式は次のようになる。
接点が最初に該ピンコンタクトの傾斜部８に接触した位
置を基準（基準点Ｂ）とし、Ｘ，Ｙを図１のように定義
すると、 Ｐ＝ＫＹ （３） Ｋ：ソケットコンタクトの接触バネ部のバネ定数 と表せる。ここで、tanθもdＹ／dＸと表せるから、
(２）式は次のようになる。
【００２０】
【数４】
【００２１】挿入力の最大ピーク値を低くするために
は、Ｆが一定であればよいから、
は、Ｆが一定であればよいから、
【００２２】
【数５】
【００２３】が成立する。(５)式は、Ｘに対するＹの微
分方程式であり、Ｘについて解くと、
分方程式であり、Ｘについて解くと、
【００２４】
【数６】
【００２５】となる。すなわち、これが（１）式であ
る。但し、Ａは以下のＸ0，Ｙ0，μによって決められる
定数である。
る。但し、Ａは以下のＸ0，Ｙ0，μによって決められる
定数である。
【００２６】
【数７】
【００２７】一方、（６）式（すわなち(１)式）で表さ
れる曲線の傾きdＹ／dＸは、（６）式を微分して、次の
ようになる。
れる曲線の傾きdＹ／dＸは、（６）式を微分して、次の
ようになる。
【００２８】
【数８】
【００２９】従って、図１に示すように、基準点Ｂから
傾斜部８と平行部３との境界点５までの曲線ｂ（Ｘ，
Ｙ）は、（７）式で求めたＡを使って、（６）式から求
められる。この曲線ｂ（Ｘ，Ｙ，μ，dＹ／dＸ）に対
し、任意一定角θ0（Ｘ軸基準）の直線ａをθ0 ＜dＸ／
dＹのとき置き換えて、ピンコンタクト中心線（Ｙ0 −
Ｄ／２，Ｄ：ピンコンタクト直径）まで、この直線を延
長して、傾斜部８の断面形状の外曲線を形成する。つま
り、図１のピンコクタクト先端部の傾斜部８は、 ピンコンタクト中心線〜θ0 ＜dＸ／dＹ ・・・直線ａ（任意直線） θ0 ＞dＸ／dＹ〜傾斜部と平行部との境界・・・曲線ｂ（６式） との組合せで表せる形状となる。但し、直線ａ上で、ソ
ケットコンタクトの接触点９図２参照と最初に接触する
部分から先端部は、嵌合を妨害しない範囲で任意でもよ
い。
傾斜部８と平行部３との境界点５までの曲線ｂ（Ｘ，
Ｙ）は、（７）式で求めたＡを使って、（６）式から求
められる。この曲線ｂ（Ｘ，Ｙ，μ，dＹ／dＸ）に対
し、任意一定角θ0（Ｘ軸基準）の直線ａをθ0 ＜dＸ／
dＹのとき置き換えて、ピンコンタクト中心線（Ｙ0 −
Ｄ／２，Ｄ：ピンコンタクト直径）まで、この直線を延
長して、傾斜部８の断面形状の外曲線を形成する。つま
り、図１のピンコクタクト先端部の傾斜部８は、 ピンコンタクト中心線〜θ0 ＜dＸ／dＹ ・・・直線ａ（任意直線） θ0 ＞dＸ／dＹ〜傾斜部と平行部との境界・・・曲線ｂ（６式） との組合せで表せる形状となる。但し、直線ａ上で、ソ
ケットコンタクトの接触点９図２参照と最初に接触する
部分から先端部は、嵌合を妨害しない範囲で任意でもよ
い。
【００３０】図１に示すピンコンタクトを用いることに
より、挿入力は、図４に太い実線で示す（イ）のように
なり、接点が直線ａの間は１１に示すように直線的に増
加し、境界点６で曲線ｂに乗ると、嵌合進度にかかわら
ず挿入力一定となる。この値は、図４の（ハ）の挿入力
の最大値と同じ値である。従って、挿入力の増加を考え
ることなく、任意一定傾斜角θ0 の直線ａを付加するこ
とができる。よって、図４の（ロ）に示す従来の様な大
きなピーク挿入力を必要とせず、同じ接触力を維持しな
がら、複雑な構造を追加することなく、最小の挿入力で
容易に嵌合させることができる。
より、挿入力は、図４に太い実線で示す（イ）のように
なり、接点が直線ａの間は１１に示すように直線的に増
加し、境界点６で曲線ｂに乗ると、嵌合進度にかかわら
ず挿入力一定となる。この値は、図４の（ハ）の挿入力
の最大値と同じ値である。従って、挿入力の増加を考え
ることなく、任意一定傾斜角θ0 の直線ａを付加するこ
とができる。よって、図４の（ロ）に示す従来の様な大
きなピーク挿入力を必要とせず、同じ接触力を維持しな
がら、複雑な構造を追加することなく、最小の挿入力で
容易に嵌合させることができる。
【００３１】実験では、例えば、ソケットコンタクトの
バネ比例定数Ｋ＝０.３kg／mm（通常０＜Ｋ＜１.０）、
摩擦係数μ＝０.２（通常０.１＜μ＜１）、ピンコンタ
クトの直径０.３、一定傾斜角θ0 ＝３０°の場合、図
４の１１のように、挿入力ＦはdＸ／dＹ＝３０°までは
（境界点６）、嵌合進度に比例し、直線的に増加した。
なお、この直線の勾配はピンコンタクトの先端傾斜角θ
0 に依存し、θ0 が低くなるにつれて勾配が緩やかにな
ることが判っている。一方、接点が（６）式で表せる曲
線ｂに入ると（境界点５）、挿入力は一定値約１５ｇを
示し、平行３に到ると約１０ｇを示すことを確認した。
従って、一連の挿入力の最大値は、曲線ｂで示される約
１５ｇであることがわかる。一方、図２の傾斜部全域が
一定傾斜角θ＝３０°のピンコンタクトをもちいた場
合、平行部の挿入力には変化はみられないが、挿入力の
最大値は約３０ｇとなった。つまり、図１の本実施例の
ピンコンタクトを用いることにより挿入力を従来の約１
／２にできることが確認できた。
バネ比例定数Ｋ＝０.３kg／mm（通常０＜Ｋ＜１.０）、
摩擦係数μ＝０.２（通常０.１＜μ＜１）、ピンコンタ
クトの直径０.３、一定傾斜角θ0 ＝３０°の場合、図
４の１１のように、挿入力ＦはdＸ／dＹ＝３０°までは
（境界点６）、嵌合進度に比例し、直線的に増加した。
なお、この直線の勾配はピンコンタクトの先端傾斜角θ
0 に依存し、θ0 が低くなるにつれて勾配が緩やかにな
ることが判っている。一方、接点が（６）式で表せる曲
線ｂに入ると（境界点５）、挿入力は一定値約１５ｇを
示し、平行３に到ると約１０ｇを示すことを確認した。
従って、一連の挿入力の最大値は、曲線ｂで示される約
１５ｇであることがわかる。一方、図２の傾斜部全域が
一定傾斜角θ＝３０°のピンコンタクトをもちいた場
合、平行部の挿入力には変化はみられないが、挿入力の
最大値は約３０ｇとなった。つまり、図１の本実施例の
ピンコンタクトを用いることにより挿入力を従来の約１
／２にできることが確認できた。
【００３２】ところで、図１の曲線ｂは（６）式を解い
て求めるが、このとき基準点Ｂからの境界点５までの座
標（Ｘ0，Ｙ0）の設定の仕方が重要になる。
て求めるが、このとき基準点Ｂからの境界点５までの座
標（Ｘ0，Ｙ0）の設定の仕方が重要になる。
【００３３】まず、Ｙ0 の設定の方法から説明する。こ
の値は図２のコンタクトギャップ１３と図１のピン径Ｄ
から決められ、ソケットコンタクト１の接触バネ部１０
の変位量を示す。初期のコンタクトギャップ１３に対応
して基準点Ｂを設定するが、このとき設定したコンタク
トギャップ１３を有するソケットコンタクトに対して
は、図４の（イ）の本実施例のような一定の挿入力を示
す。一方、図６は、コンタクトギャップ１３の製造公差
を考慮したときの、コネクタ嵌合深さと挿入力の関係を
示したものである。図６に示すように、バラツキ範囲内
の最小コンタクトギャップ１３を有するソケットコンタ
クト１に対しては、挿入力は増加する傾向を示す。従っ
て、ピンコンタクトの曲線ｂの計算の際、基準点ＢのＹ
方向はソケットコンタクト１のコンタクトギャップ１３
の製造公差の最小値に設定する必要がある。つまり、 Ｙ0 ＝ピンコンタクトのピン径Ｄ／２−最小コンタクト
ギャップ／２ とするとよい。
の値は図２のコンタクトギャップ１３と図１のピン径Ｄ
から決められ、ソケットコンタクト１の接触バネ部１０
の変位量を示す。初期のコンタクトギャップ１３に対応
して基準点Ｂを設定するが、このとき設定したコンタク
トギャップ１３を有するソケットコンタクトに対して
は、図４の（イ）の本実施例のような一定の挿入力を示
す。一方、図６は、コンタクトギャップ１３の製造公差
を考慮したときの、コネクタ嵌合深さと挿入力の関係を
示したものである。図６に示すように、バラツキ範囲内
の最小コンタクトギャップ１３を有するソケットコンタ
クト１に対しては、挿入力は増加する傾向を示す。従っ
て、ピンコンタクトの曲線ｂの計算の際、基準点ＢのＹ
方向はソケットコンタクト１のコンタクトギャップ１３
の製造公差の最小値に設定する必要がある。つまり、 Ｙ0 ＝ピンコンタクトのピン径Ｄ／２−最小コンタクト
ギャップ／２ とするとよい。
【００３４】次に、Ｘ0 の設定方法について説明する。
Ｘ0 は基準点Ｂからピンコンタクト先端傾斜部の長さに
直接影響を及ぼす値である。図７は、このＸ0 と挿入力
の最大値ＦMAX との関係について示したものであり、挿
入力の最大値はピンコンタクト先端傾斜部の長さに依存
し、先端部を長くするにつれて、ピンコンタクトの平行
部３での挿入力Ｆ0 に漸近することがわかる。従って、
挿入力を下げるために、ピンコンタクト先端部を長く設
定することは効果があるが、一方で、コネクタの全長、
嵌合長からくるピンコンタクトの長さの制約から先端傾
斜部として使用できる範囲が限定されるのが普通であ
る。よって、このピンコンタクトの先端傾斜部として使
える範囲内で、かつ最終的に付加する任意一定角直線の
長さを考慮し、最大のＸ0 を用いるとよいことが判る。
なお、先の実験例では、図７のａの値を０.５〜０.７を
用いている。
Ｘ0 は基準点Ｂからピンコンタクト先端傾斜部の長さに
直接影響を及ぼす値である。図７は、このＸ0 と挿入力
の最大値ＦMAX との関係について示したものであり、挿
入力の最大値はピンコンタクト先端傾斜部の長さに依存
し、先端部を長くするにつれて、ピンコンタクトの平行
部３での挿入力Ｆ0 に漸近することがわかる。従って、
挿入力を下げるために、ピンコンタクト先端部を長く設
定することは効果があるが、一方で、コネクタの全長、
嵌合長からくるピンコンタクトの長さの制約から先端傾
斜部として使用できる範囲が限定されるのが普通であ
る。よって、このピンコンタクトの先端傾斜部として使
える範囲内で、かつ最終的に付加する任意一定角直線の
長さを考慮し、最大のＸ0 を用いるとよいことが判る。
なお、先の実験例では、図７のａの値を０.５〜０.７を
用いている。
【００３５】以上、本発明のピンコタクトについて一実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明はこの実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることは、いうまでもない。例え
ば、実施例では、ピンコンタクトとソケットコンタクト
の嵌合について示したが、これは、プリント板接栓部と
片持ち梁コンタクトであってもよいことは言うまでもな
い。
施例に基づき具体的に説明したが、本発明はこの実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることは、いうまでもない。例え
ば、実施例では、ピンコンタクトとソケットコンタクト
の嵌合について示したが、これは、プリント板接栓部と
片持ち梁コンタクトであってもよいことは言うまでもな
い。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本願発明によれ
ば、次のような効果が得られる。
ば、次のような効果が得られる。
【００３７】（１） 従来と同様のコネクタ構造で、ピ
ンコンタクトのみを換えることにより挿入力を従来に比
べ約半減させることができる。
ンコンタクトのみを換えることにより挿入力を従来に比
べ約半減させることができる。
【００３８】（２） ピン数が倍増しても、ＺＩＦ（Ｚ
ero-Ｉnsertion-Ｆorce）のような複雑でかつ実装密度
の低下する方式を用いずに、従来と同様の単純な構造で
従来と同等の挿入力にすることが可能となる。
ero-Ｉnsertion-Ｆorce）のような複雑でかつ実装密度
の低下する方式を用いずに、従来と同様の単純な構造で
従来と同等の挿入力にすることが可能となる。
【００３９】（３） 従来のピンコタクトと同等な鋭角
の先端が確保できるため、ソケットコンタクト及びピン
コンタクトの公差、相対位置ずれからくる挿入し易さに
対しても同等性能を確保できる。
の先端が確保できるため、ソケットコンタクト及びピン
コンタクトの公差、相対位置ずれからくる挿入し易さに
対しても同等性能を確保できる。
【図１】本発明の一実施例のピンコンタクト先端部分を
拡大して示した図である。
拡大して示した図である。
【図２】従来の一般的コネクタのソケットコンタクトと
ピンコンタクトを示す図である。
ピンコンタクトを示す図である。
【図３】従来提案されている傾斜部を曲線形状としたプ
リント基板接栓部を示す図である。
リント基板接栓部を示す図である。
【図４】本発明と従来のピンコンタクトを用いたときの
挿入力と嵌合深さの関係を示した図である。
挿入力と嵌合深さの関係を示した図である。
【図５】本発明の原理を説明するためのピンコンタクト
における力の釣合いを示した図である。
における力の釣合いを示した図である。
【図６】本発明によるピンコンタクトの挿入力と嵌合深
さとの関係について、ソケットコンタクトのコンタクト
ギャップを変化させたときの影響を示した図である。
さとの関係について、ソケットコンタクトのコンタクト
ギャップを変化させたときの影響を示した図である。
【図７】本発明によるピンコンタクトの挿入力とピンコ
ンタクトの先端傾斜部の長さとの関係を示した図であ
る。
ンタクトの先端傾斜部の長さとの関係を示した図であ
る。
１ ソケットコンタクト ２ ピンコンタクト ３ ピンコンタクトの平行部 ４ ピンコンタクトの傾斜部の曲線部 ７ ピンコンタクトの傾斜部の直線部 ８ ピンコンタクトの傾斜部 ９ ソケットコンタクトの接触点 １０ ソケットコンタクトの接触バネ部 １２ ソケットコンタクトの受け口の幅 １３ ソケットコンタクトのコンタクトギャップ幅
フロントページの続き (72)発明者 笠井 憲一 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内 (72)発明者 鈴木 盛夫 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内
Claims (4)
- 【請求項１】 ソケットコンタクトに挿入して用いら
れ、該ソケットコンタクトの接触バネ部を押し広げて挿
入する傾斜部及び嵌合状態で上記接触バネ部の接点と接
触する平行部を有するピンコンタクトにおいて、 前記傾斜部の形状を、挿入時に最初に上記接触バネ部の
接点と接触する点を基準にして、上記平行部に対して平
行方向の距離をＸ，垂直方向の距離をＹ，上記平行部と
の境界点を（Ｘ0，Ｙ0）とし、ソケットコンタクトと平
行部との動摩擦係数をμとしたとき、Ａ（Ｘ0，Ｙ0，μ
によって決まる定数）を定数として、 【数１】 で表せる曲線にするとともに、Ｘ軸を基準に任意の一定
傾斜角θ0 を設定し、上記曲線（Ｘ，Ｙ，dＸ／dＹ）が
θ0 ＜dＸ／dＹになるところを上記一定傾斜角θ0 の直
線で置換し、該直線部をピンコンタクト中心線まで延長
したことを特徴とするピンコンタクト。 - 【請求項２】 請求項１記載のピンコンタクトにおい
て、挿入時にソケットコンタクトの接触バネ部の接点と
最初に接触するピンコンタクト上の基準点の位置により
決まる傾斜部と平行部との境界点（Ｘ0，Ｙ0）のＹ0 の
値を、ソケットコンタクトのコンタクトギャップ寸法の
製造公差を考慮し、コンタクトギャップの最小値により Ｙ0 ＝ピンコンタクトのピン径Ｄ／２−最小コンタクト
ギャップ／２ と設定して、上記数１を計算し、曲線部の形状としたこ
とを特徴とするピンコンタクト。 - 【請求項３】 請求項１記載のピンコンタクトにおい
て、挿入時にソケットコンタクトの接触バネ部の接点と
最初に接触するピンコンタクト上の基準点の位置により
決まる傾斜部と平行部との境界点（Ｘ0，Ｙ0）のＸ0 の
値を、コネクタの全長あるいはピンコンタクトとソケッ
トコンタクトとの嵌合長からピンコンタクトの先端傾斜
部として可能な範囲内で、上記一定傾斜角θ0 の直線部
の長さとの差の最大値に設定して、上記数１を計算し、
曲線部の形状としたことを特徴とするピンコンタクト。 - 【請求項４】 請求項１、２および３記載のピンコンタ
クトにおいて、上記直線部にかえて、上記数１で表せる
曲線をピンコンタクト先端方向に延長したことを特徴と
するピンコンタクト。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6297133A JPH08162194A (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | ピンコンタクト |
| US08/563,070 US5888106A (en) | 1994-11-30 | 1995-11-27 | Pin contact and electric parts having the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6297133A JPH08162194A (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | ピンコンタクト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08162194A true JPH08162194A (ja) | 1996-06-21 |
Family
ID=17842642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6297133A Pending JPH08162194A (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | ピンコンタクト |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5888106A (ja) |
| JP (1) | JPH08162194A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002246094A (ja) * | 2001-02-15 | 2002-08-30 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | コネクタの端子構造 |
| JP2009252526A (ja) * | 2008-04-07 | 2009-10-29 | Jst Mfg Co Ltd | 雄端子及びこれを有するコネクタ |
| US8371883B2 (en) | 2010-09-30 | 2013-02-12 | Japan Aviation Electronics Industry, Limited | Connector assembly |
| US8811025B2 (en) | 2011-08-31 | 2014-08-19 | Japan Aviation Electronics Industry, Limited | Connector |
| WO2015012013A1 (ja) * | 2013-07-25 | 2015-01-29 | ビー・エル・オートテック株式会社 | コネクタ及びこれを用いたツール交換装置 |
| CN109193214A (zh) * | 2018-08-31 | 2019-01-11 | 番禺得意精密电子工业有限公司 | 插头及其具有该插头的电连接器组合 |
| WO2021131593A1 (ja) * | 2019-12-25 | 2021-07-01 | 住友電装株式会社 | 雄端子 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10300532B4 (de) * | 2003-01-09 | 2010-11-11 | Qimonda Ag | System mit mindestens einer Test-Sockel-Vorrichtung zum Testen von Halbleiter-Bauelementen |
| DE10300531A1 (de) * | 2003-01-09 | 2004-07-29 | Infineon Technologies Ag | Sockel- bzw. Adapter-Vorrichtung, insbesondere für Halbleiter-Bauelemente, Verfahren zum Testen von Halbleiter-Bauelementen, sowie System mit mindestens einer Sockel- bzw. Adapter-Vorrichtung |
| EP2109187B1 (de) * | 2008-04-08 | 2015-10-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Steckkontakt und Automatisierungskomponente |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4090772A (en) * | 1977-01-24 | 1978-05-23 | International Telephone And Telegraph Corporation | Low insertion force electrical connector |
| JPS5857871A (ja) * | 1981-10-02 | 1983-04-06 | Hitachi Ltd | 固体撮像装置 |
| DD208710A1 (de) * | 1982-06-25 | 1984-04-04 | Kontaktbau & Spezmaschbau Veb | Elektrischer kontaktstift |
| US4679890A (en) * | 1984-06-25 | 1987-07-14 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Connector contact terminal |
| FR2630592B1 (fr) * | 1988-04-22 | 1990-07-20 | Sogie | Element de contact male pour connecteur electrique a faible force d'insertion |
| US5083928A (en) * | 1991-04-25 | 1992-01-28 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Electrical pin tips |
-
1994
- 1994-11-30 JP JP6297133A patent/JPH08162194A/ja active Pending
-
1995
- 1995-11-27 US US08/563,070 patent/US5888106A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002246094A (ja) * | 2001-02-15 | 2002-08-30 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | コネクタの端子構造 |
| JP2009252526A (ja) * | 2008-04-07 | 2009-10-29 | Jst Mfg Co Ltd | 雄端子及びこれを有するコネクタ |
| US8371883B2 (en) | 2010-09-30 | 2013-02-12 | Japan Aviation Electronics Industry, Limited | Connector assembly |
| US8811025B2 (en) | 2011-08-31 | 2014-08-19 | Japan Aviation Electronics Industry, Limited | Connector |
| WO2015012013A1 (ja) * | 2013-07-25 | 2015-01-29 | ビー・エル・オートテック株式会社 | コネクタ及びこれを用いたツール交換装置 |
| JPWO2015012013A1 (ja) * | 2013-07-25 | 2017-03-02 | ビー・エル・オートテック株式会社 | コネクタ及びこれを用いたツール交換装置 |
| CN109193214A (zh) * | 2018-08-31 | 2019-01-11 | 番禺得意精密电子工业有限公司 | 插头及其具有该插头的电连接器组合 |
| WO2021131593A1 (ja) * | 2019-12-25 | 2021-07-01 | 住友電装株式会社 | 雄端子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5888106A (en) | 1999-03-30 |
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