JPH1012305A - プリント基板用圧接プローブコネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 可動子をコイルスプリングで付勢したプリン
ト基板用圧接プローブコネクタにおいて、従来のものよ
り大電流を扱うことのできるコネクタ構造を新たに提案
する。 【解決手段】 プリント基板側1bが開口した有底筒状で
底部に貫通孔1cを有する金属製の筒状体1 と、その内部
に軸方向に移動自在に収容される有底筒状で底部側に前
記貫通孔1cから突出する先端接触部2aを有する金属製の
可動子2 と、筒状体の基端側開口部を封止する金属製の
封止部材3 と、筒状体1の内部に収容されて一端は封止
部材3 に当接し他端は前記可動子2 の底部に当接して該
可動子2 を軸方向に押圧付勢する金属製のコイルスプリ
ング4 、加えて、付勢位置にある可動子2 の外周壁と筒
状体1 の内壁との間隙に介装されて両者の対向面同士を
離間方向に付勢する金属製の板状弾性部材5 でコネクタ
を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板上に
実装して用いられ、別のプリント基板等に先端部分を圧
接させて両プリント基板間の電気的接続をはかるプリン
ト基板用圧接プローブコネクタの構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明に係るプリント基板用圧接プロー
ブコネクタ（スプリングコネクタとも呼ばれる）は、図
３の従来の例で示すようにプリント基板(15)の所定位置
でプリント基板の貫通孔に基端側(11)を挿通させて裏面
よりのランド(15a) への半田付け（半田：16）により立
設固定されて他端側の可動接触子(12)の先端部を所定位
置に対向配置された他のプリント基板(17)の所定位置の
導電部(17a) に圧接することで両プリント基板間同士で
所望の電気接続をなすためのものである。なお、基端側
の固定には、表面実装も多く用いられる（端部は平面状
にする）。

【０００３】このコネクタは各種電子装置において、プ
リント基板同士を所定位置・ 間隔で対向させて止めるの
みで多数箇所で同時に所定接続が得られ装置の組立工数
低減に繋がり、また保守や修理時にも簡単に分解・再組
立ができる利点からこのような部分に多用されている。
また、単に接触させるのみで所望接続状態が得られるこ
とから、 頻繁に着脱される充電式電池用の充電端子にも
用いられる。

【０００４】図４はこの従来のプリント基板用圧接プロ
ーブコネクタ(20)の構造の一例を示す一部断面側面図で
ある。図中(11)はプリント基板に固定される固定端(11
a) を含む金属製の固定体であり、 円柱状の他端部は小
径に段差が形成された結合部(11b) となっている。(14)
は先端部の係止部(14b) を含む金属製の係止体であり、
他端部に結合部(14a) が形成されている。両者は組立最
終工程で嵌合により結合される。この固定部の内部には
金属製の可動接触子(12)が軸方向に移動自在に収容され
る。この可動接触子(12)が前記係止部(14b) に内方より
当接するように付勢する金属製のスプリングコイル（付
勢バネ：(13)が固定部内部に介装されている。

【０００５】図示プリント基板用圧接プローブコネクタ
(20)の組立には、係止体(14)に可動接触子(12)と付勢バ
ネ(13)を順に挿入したものに結合部(14a) 側に固定体(1
1)の結合部(1b)側を圧入嵌合させて係止体(14)と固定体
(11)を結合させる。ちなみに、 この組立は２つの部品を
押圧するのみであるので、極めて簡単な治具・工具のみ
で良く、作業も簡易で熟練を要せず、また、 結合過程で
外面に傷をつける虞がない。なお、固定体と係止体を一
体にして有底円筒状の固定体を形成しても良く、この場
合には内部空間にスプリングコイルと可動接触子を順に
収容した後、固定体の開口端部を内側に曲げて可動接触
子を係止させるように組み立てる。

【０００６】上述した構成により、図３のように固定端
(11a) をプリント基板(15)にランド部分(5a)に半田(6)
にて固定すれば、可動接触子(12)が軸方向に自在に移動
可能でしかも常に伸長方向に付勢されているので、付勢
された可動接触子の先端が対向して配置した他のプリン
ト基板(17)の所定位置に常に当接し両プリント基板同士
の接続が簡易且つ確実になされる。

【０００７】そして、 電流は固定体(11)からこれと接触
するコイルスプリング(13)そして可動接触子(12)と流れ
る。なお、可動接触子(12)と係止体(14)との接触によっ
ても電気的接続がなされ接触抵抗も低いのであるが、 そ
の接触状態は製品毎に一律なものではなく且つ使用状態
等によっても容易に変わる。結局、この種のコネクタの
保証電気的定格は、コイルスプリングを介した場合に制
限されてしまう。

【０００８】ところで、上述例を含めて従来のプリント
基板用圧接プローブコネクタに於いては、弾性部材（付
勢バネ）として金属製のスプリングコイルを用いてい
る。そして、接続部の電流がスプリングコイルを介して
流れることを想定してコネクタの定格が決められるが、
スプリングコイル両端の接触部の影響で接触抵抗が比較
的高いため、 大電流を流すのには向かず用途に制限があ
った。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したよ
うに従来のプリント基板用圧接プローブコネクタの実状
に鑑みて発明されたもので、 従来のものより大電流を扱
うことのできるプリント基板用圧接プローブコネクタを
新たに提案することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、プリント基板用圧接プローブコネクタ
を、プリント基板に固定される基端側(1b)が開口した有
底筒状で底部に貫通孔(1c)を有する金属製の筒状体(1)
と、該筒状体(1) の内部に軸方向に移動自在に収容され
る有底筒状で底部側に前記貫通孔(1c)から突出する先端
接触部(2a)を有する金属製の可動子(2) と、前記筒状体
(1) の基端側開口部を封止する金属製の封止部材(3)
と、前記筒状体(1) の内部に収容されて一端は前記封止
部材(3) に当接し他端は前記可動子(2) の底部に当接し
て該可動子(2) を軸方向に押圧付勢する金属製のコイル
スプリング(4) と、付勢位置にある前記可動子(2) の外
周壁と前記筒状体(1) の内壁との間隙に介装されて前記
筒状体(1) または前記可動子(2) の一方に軸方向に係止
され、前記筒状体(1) と前記可動子(2) の対向面同士を
離間方向に付勢する金属製の板状弾性部材(5) とにより
構成する。

【００１１】また、前記板状弾性部材(5) を前記可動子
(2) の外周略全周に渡って延在する筒形状に構成する。
更には、前記筒状体(1) 及び前記可動子(2) が有底円筒
状であり、前記板状弾性部材(5) が上下の平行する所定
幅の端部帯状部(5a,5b) とこれら端部帯状部(5a,5b) を
橋絡する複数の橋絡帯状部(5c,5c, …) が一体に形成さ
れており、前記各橋絡帯状部(5c,5c, …) を厚み方向に
湾曲した形状に恒久的に変形させると共に全体を円形に
恒久的に変形させて前記可動子(2) の外周略全周に渡っ
て延在する概略円筒状に構成しても良い。

【００１２】更には、上述構成のプリント基板用圧接プ
ローブコネクタを該プリント基板用圧接プローブコネク
タの側面を覆う絶縁物でなる収納体に収容・固定すると
ともに、前記筒状体(1) 或いは前記封止部材(3) の少な
くとも一方に電気接続され前記収納体の外部に突出・露
出する金属製接続端子を設けてプリント基板用圧接プロ
ーブコネクタとしても良い。

【００１３】

【発明の実施の形態】

〔実施例〕以下、本発明を実施例を挙げて添附図面に沿
って説明する。図１は本発明のプリント基板用圧接プロ
ーブコネクタ（以下、単にコネクタとも記す）の一実施
例を示す一部切欠き側面図である。図２は、内部の板状
弾性部材の外観斜視図(a) 及び平面展開図(b) である。

【００１４】実施例のコネクタ(10)は、金属製の筒状体
(1) と、内部に移動自在に収容された金属製の可動子
(2) と、両者に接触して間に介装される金属製の板状弾
性部材(5) 、前記可動子(2) を内部より付勢するコイル
スプリング(4) 、及び筒状体(1) の一体を封止する金属
製の封止部材(3) とにより構成されている。

【００１５】筒状体(1) は、概略有底筒状の金属製スリ
ーブで、底部側（図では上方）に貫通孔(1c)が形成され
ており、開口する基端側(1b)は後述する封止部材と接合
固定されてプリント基板に表面実装される。なお、表面
実装によらずプリント基板に設けた貫通孔を通しての裏
面からハンダ付けする実装形態も可能で後に触れる。筒
状体(1) の素材には例えば真鍮を用いて表面にはニッケ
ル下地金メッキを施す。

【００１６】この筒状体(1) の基端側開口部（図で下
方）を封止する金属製の封止部材(3)が嵌合固定され
る。封止部材(3) は概略有底円筒状で、底部は拡幅して
鍔状になっている。筒部外径寸法は筒状体の内径より僅
かに小となっており（圧入寸法）、筒部の内部にはコイ
ルスプリング(4) が収まるようになっている。この封止
部材(3) も素材に真鍮を用いて表面にはニッケル下地金
メッキを施しておく。

【００１７】上述の封止部材の形状は表面実装用のもの
で、底部の平面部をプリント基板に直接半田付けする
が、プリント基板裏面よりの半田付け用には同じ図１に
二点鎖線で示すように封止部材底部から所定小径のピン
状に延出する基端突出部(3c)を一体に形成した形状にす
る。なお、筒状体と封止部材を一体に形成した形態も可
能である（後述）。

【００１８】次に、前記可動子(2) は、金属製（例えば
真鍮製ニッケル下地金メッキ）の有底筒状体で、底部側
は前述の筒状体の貫通孔(1c)に対応して小径となり段差
が形成されている。可動子(2) は筒状体(1) の内部に収
容されて軸方向に自在に移動可能になっており、段差に
より定まる図では最上部に位置した場合には小径部の先
端（先端接触部：2a）が貫通孔(1c)から突出する。

【００１９】コイルスプリング(4) は金属製で、前記筒
状体(1) の内部に収容されて一端側は可動子(2) の内部
に収容され他端側は封止部材(3) の筒部内に収容され
る。従って、コイルスプリング(4) は一端が前記封止部
材(3) に当接し他端は前記可動子(2) の底部に当接して
常態では可動子(2) を軸方向に最上端まで押圧付勢する
ようになっている。

【００２０】実施例では更に、付勢位置にある前記可動
子(2) の外周壁と前記筒状体(1) の内壁との間隙に金属
製の板状弾性部材(5) （図２参照）が介装されている。
図２(a) はこの板状弾性部材の外観斜視図を、また図２
(b) は平板状素材より打ち抜き加工した状態の平面図
（展開図）を夫々示している。

【００２１】実施例の板状弾性部材(5) は、筒状体(1)
に内面に設けた段差により軸方向に係止されており、厚
み方向（径方向）に弾性的に膨らみ前記筒状体(1) と前
記可動子(2) の対向面同士を離間方向に付勢することに
よって両者を低抵抗で電気接続するための部材である。
実施例の板状弾性部材(5) は前記可動子(2) の外周略全
周に渡って延在する筒形状に構成されている。板状弾性
部材(5) について更に詳述する。

【００２２】板状弾性部材(5) の製造には、図２(b) に
示すようにばね性良好な金属（例えばベリリウム銅）の
薄板材料を用いて、先ず打ち抜き加工で外形略矩形で削
切部(E,E, …, ) が貫通した平板状のほぼ梯子に似た形
状に形成する。即ち、板状弾性部材(5) は上下の平行す
る所定幅の端部帯状部(5a,5b) とこれら端部帯状部(5a,
5b) を橋絡する複数の橋絡帯状部(5c,5c, …) が一体に
形成されている。

【００２３】続いて上記各橋絡帯状部(5c,5c, …) を例
えば中央部で同一側に凸面とする、或いは交互に凹凸に
する等で厚み方向に湾曲した形状に恒久的に変形させる
と共に全体を円形に恒久的に変形させて前記可動子(2)
の外周略全周に渡って延在する概略円筒状に構成する。
夫々の変形は熱処理等によって同時に行う。図２(a)の
外観図は、全橋絡帯状部(5c,5c, …) を中央部で同一側
に凸面とするとともに凸側を外方にして丸めて樽形状に
した例を示している。

【００２４】付言すると、この他にも橋絡帯状部(5c,5
c, …) を複数回湾曲させたり、板状弾性部材(5) 自体
を複数の部分に分割した形状等にしても支障は無いが、
実施例のように一体で単純な湾曲形態で足り、必要なば
ね特性が得られる。また、当該コネクタは筒部径が3.0
mm程度と小形のものが一般的であり単純形状が好まし
い。

【００２５】このコネクタの組立ては、筒状体(1) の内
部空間に開口側より、先ず板状弾性部材(5) を挿入・固
定し、次いで可動子(2) を先端接触部(2a)側から先に挿
入する。そしてコイルスプリング(4) を装填して封止部
材(3) を圧入・固定して組立てが完了する。

【００２６】実施例のプリント基板用圧接プローブコネ
クタは、従来品同様にプリント基板上の所定位置に表面
実装により立設固定されて、先端部を別のプリント基板
の所定位置に圧接することで両プリント基板間同士を電
気的に接続する。そして、既述した如く構成されたこの
コネクタでは、使用時の電流は、実装面となる係止部材
(3) から筒状体(1) そして摺動面を介して板状弾性部材
(5) 、同じく摺動面を介して可動子(2) へという経路で
流れる。

【００２７】この時、板状弾性部材(5) の内外面での接
続は、夫々がばね性を有した多数点で接触し接触面積自
体も多く更には適宜摺動することによって表面状態も良
好な面同士の接触であるから接触抵抗も極めて低く、3.
0 mm径のコネクタでも接触抵抗10m オームで電流容量10
A の定格が得られる。電流経路は不安定なスプリングコ
イルに頼らない構成でスプリングコイルは単に付勢機能
のみを提供すれば良く、表面処理も必要であれば簡素化
できる。

【００２８】以上説明した実施例では、板状弾性部材
(5) は筒状体側に係止されているが、可動子(2) 側に係
止するようにして一緒に移動する様にしても良い。即
ち、板状弾性部材(5) は、筒状体(1) または前記可動子
(2) の一方に軸方向に係止されて前記筒状体(1) と前記
可動子(2) の対向面同士を離間方向に付勢するように構
成されていれば良い。

【００２９】また、実施例は筒状体と封止部材が別体で
あるが、両者を一体に形成して有底筒状形態の筒状体と
しても良い。この場合の組立ては、一体の筒状体の開口
端側から内部に既述した如きのコイルスプリング、可動
子及び板状弾性体を同軸状に収容した後、筒状体開口端
を内方に変形させることで各部を封入することになる。
底部は平面状にして表面実装用としても良く、もちろん
底部にピン状基端突出部を設けてプリント基板挿通取付
け用にしても良い。

【００３０】上述構成の他にも、外部からリード線によ
り信号を導く形態とすることもできる。この場合には、
既に説明したプリント基板用圧接プローブコネクタ同等
の部材に更に収納体と金属製接続端子を付加する。即
ち、既述構成のプリント基板用圧接プローブコネクタを
該プリント基板用圧接プローブコネクタの側面を覆う絶
縁物でなる収納体に収容・固定するとともに、前記筒状
体(1) 或いは前記封止部材(3) の少なくとも一方に電気
接続され前記収納体の外部に突出・露出する金属製接続
端子を設けてプリント基板用圧接プローブコネクタと
し、収納体をプリント基板に固定すると共に該接続端子
に所定箇所からのリード線の先端をを半田付け或いはワ
イヤラッピング等で接続する。なお、この構成によれば
収納体をプリント基板以外の場所に固定して用いること
が可能となる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、プ
リント基板用圧接プローブコネクタを、プリント基板に
固定される基端側が開口した有底筒状で底部に貫通孔を
有する金属製の筒状体と、該筒状体の内部に軸方向に移
動自在に収容される有底筒状で底部側に前記貫通孔から
突出する先端接触部を有する金属製の可動子と、前記筒
状体の基端側開口部を封止する封止部材と、前記筒状体
の内部に収容されて一端は前記封止部材に当接し他端は
前記可動子の底部に当接して該可動子を軸方向に押圧付
勢する金属製のコイルスプリングと、付勢位置にある前
記可動子の外周壁と前記筒状体の内壁との間隙に介装さ
れて前記筒状体または前記可動子の一方に軸方向に係止
され、前記筒状体と前記可動子の対向面同士を離間方向
に付勢する金属製の板状弾性部材とにより構成したか
ら、電流経路の抵抗が極めて少なく大電流を流す用途に
も使用することが可能となる。

【００３２】また、前記筒状体及び前記可動子を有底円
筒状として、前記板状弾性部材が上下の平行する所定幅
の端部帯状部とこれら端部帯状部を橋絡する複数の橋絡
帯状部が一体に形成されており、前記各橋絡帯状部を厚
み方向に湾曲した形状に恒久的に変形させると共に全体
を円形に恒久的に変形させて前記可動子の外周略全周に
渡って延在する概略円筒状に構成したものでは、各部材
の製作が容易で組立て易いという利点があり低コストで
製造可能である。

【００３３】更に収納体と金属製接続端子を付加したも
のでは、外部からのリード線を接続することができ、プ
リント基板以外の場所への固定も可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプリント基板用圧接プローブコネクタ
の一実施例を示す一部破断側面図である。

【図２】本発明に係る板状弾性部材の外観斜視図(a) 、
及び加工過程での平面展開図(b) である。

【図３】従来のプリント基板用圧接プローブコネクタの
一例を示す側面図である。

【図４】図３のプリント基板用圧接プローブコネクタの
構造を示す一部切欠側面図である。

【符号の説明】

(1) …筒状体、 (1b)…基端側、 (1c)…貫通孔、 (2) …可動子、 (2a)…先端接触部、 (3) …封止部材、 (4) …コイルスプリング、 (5) …板状弾性部材、 (5a,5b) …端部帯状部、 (5c,5c, …) …橋絡帯状部、 (10)…プリント基板用圧接プローブコネクタ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント基板に固定される基端側(1b)が
   開口した有底筒状で底部に貫通孔(1c)を有する金属製の
   筒状体(1) と、 該筒状体(1) の内部に軸方向に移動自在に収容される有
   底筒状で底部側に前記貫通孔(1c)から突出する先端接触
   部(2a)を有する金属製の可動子(2) と、 前記筒状体(1) の基端側開口部を封止する金属製の封止
   部材(3) と、 前記筒状体(1) の内部に収容されて一端は前記封止部材
   (3) に当接し他端は前記可動子(2) の底部に当接して該
   可動子(2) を軸方向に押圧付勢する金属製のコイルスプ
   リング(4) と、 付勢位置にある前記可動子(2) の外周壁と前記筒状体
   (1) の内壁との間隙に介装されて前記筒状体(1) または
   前記可動子(2) の一方に軸方向に係止され、前記筒状体
   (1) と前記可動子(2) の対向面同士を離間方向に付勢す
   る金属製の板状弾性部材(5) とを含み構成されたプリン
   ト基板用圧接プローブコネクタ。
2. 【請求項２】前記板状弾性部材(5) が前記可動子(2) の
   外周略全周に渡って延在する筒形状であることを特徴と
   する請求項１に記載のプリント基板用圧接プローブコネ
   クタ。
3. 【請求項３】 前記筒状体(1) 及び前記可動子(2) が有
   底円筒状であり、前記板状弾性部材(5) が上下の平行す
   る所定幅の端部帯状部(5a,5b) とこれら端部帯状部(5a,
   5b) を橋絡する複数の橋絡帯状部(5c,5c, …) が一体に
   形成されており、前記各橋絡帯状部(5c,5c, …) を厚み
   方向に湾曲した形状に恒久的に変形させると共に全体を
   円形に恒久的に変形させて前記可動子(2) の外周略全周
   に渡って延在する概略円筒状に構成したことを特徴とす
   る請求項２に記載のプリント基板用圧接プローブコネク
   タ。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のプリント基板用圧接プ
   ローブコネクタと、該プリント基板用圧接プローブコネ
   クタの側面を覆う絶縁物でなる収納体に収容・固定する
   とともに、前記筒状体(1) 或いは前記封止部材(3) の少
   なくとも一方に電気接続され前記収納体の外部に突出・
   露出する金属製接続端子を備えたことを特徴とするプリ
   ント基板用圧接プローブコネクタ。