TWI643409B - 彈簧針連接件、使用了彈簧針連接件的插座和彈簧針連接件的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種具有彈簧部的彈性功能和外裝體的導通功能這兩方都優異的特性的彈簧針連接件、使用了彈簧針連接件的插座以及彈簧針連接件的製造方法。前述彈簧針連接件構成為，內裝體(30)是對彈性模量高的第一金屬板進行彎曲加工而一體地形成有彈簧部(31)、可動部(32)和固定部(33)。外裝體(20)是對電阻低的第二金屬板進行彎曲加工而成。在內裝體(30)的可動部(32)形成有接觸部(35a)，並且，形成於可動部(32)的彈性臂部(36)的頭部的彈性壓接部(36b)彈性壓接於外裝體(20)的筒內表面。

Description

彈簧針連接件、使用了彈簧針連接件的插座和彈簧針連接件的製造方法
本發明涉及藉由對具有導電性的金屬板進行彎曲加工而形成外裝體及收納在該外裝體的內部的內裝體的彈簧針連接件、使用了彈簧針連接件的插座以及彈簧針連接件的製造方法。
在專利文獻1和專利文獻2中記載了與彈簧針連接件相關的發明。
專利文獻1所記載的接觸式探頭在筒狀的外殼的內部收納有線圈彈簧及位於線圈彈簧的兩側的柱塞。該接觸式探頭被裝入探頭卡。當多個探針被夾在基板與被試驗LSI之間時，由於基板與被試驗LSI之間的壓力而使線圈彈簧收縮，柱塞與基板和被試驗LSI接觸導通。
在專利文獻2中記載有由具有彈性的板基材所形成的 彈簧類型的探針。在該探針的製造方法中，藉由對平板狀的板基材進行沖孔來實施彎曲加工。其結果是，一體地形成上套筒、下套筒以及收納在兩套筒的內部的緩衝動作部。在內部收納有緩衝動作部的狀態下，上套筒與下套筒以彼此能夠上下地進行移動引導的方式來組合。
先前技術文獻：
專利文獻1：日本特開2011-158454號公報
專利文獻2：日本特開2013-167616號公報
專利文獻1所記載的接觸式探頭藉由組合外殼、線圈彈簧以及兩個柱塞而構成，因此部件件數變多。另外，由於需要以避免柱塞從外殼的內部脫落的方式進行組裝，因此導致組裝作業複雜且製造成本增高。
專利文獻2所記載的探針是以一張板基材來一體地形成上套筒、下套筒以及收納在兩套筒的內部的緩衝動作部，因此能夠減少零件個數，也不需要複雜的組裝作業。然而，由於用於傳遞訊號的上套筒及下套筒與發揮彈力的緩衝動作部由相同材料形成，因此若為了提高上套筒及下套筒的電導通性而選擇電阻率小的材料，則會導致緩衝動作部的彈簧常數降低，反之，若為了提高緩衝動作部的彈簧常數而選擇彈性模量高的材料，則會導致上套筒及下套筒的電導通性降低。
因此，難以將彈力和電導通性這兩方與各種電子設備的特性相匹配地進行設定。
本發明是為了解決上述現有的課題而提出，其目的在於提供一種能夠將彈性力和電導通性這兩方始終設定為最佳的彈簧針連接件、使用了彈簧針連接件的插座以及彈簧針連接件的製造方法。
本發明的彈簧針連接件具有外裝體和收納在前述外裝體的內部的內裝體，在前述內裝體形成有彈簧部、與前述彈簧部的至少一端連續的可動部、以及作為前述可動部的一部分的接觸部，前述彈簧針連接件的特徵在於，(a)前述外裝體是由第一金屬板彎曲成形出的筒狀體，前述內裝體的前述彈簧部和前述可動部由第二金屬板所形成，(b)前述內裝體的一部分與前述外裝體的一部分被一體化，(c)前述可動部在前述彈簧部的彈性力的作用下被往從前述外裝體突出的方向彈推。
本發明的彈簧針連接件可以構成為，(b)前述內裝體的一部分與前述外裝體的一部分藉由卡掛或固定而被一體化。
本發明的彈簧針連接件可以構成為，前述第二金屬板的彈性模量比前述第一金屬板的彈性模量還高。
另外，在本發明的彈簧針連接件中，可以構成為，前述第一金屬板的電阻比前述第二金屬板的電阻還低，前述電阻是將相同的板面積作為共同的單位來對前述第一金屬 板和前述第二金屬板進行測量而得到的電阻。
在本發明的彈簧針連接件中，例如前述第二金屬板由楊氏模量比前述第一金屬板的楊氏模量還高的金屬材料所形成。
另外，前述第一金屬板由電阻率比前述第二金屬板的電阻率還小的金屬材料所形成。
另外，本發明的彈簧針連接件可以構成為，前述第一金屬板和前述第二金屬板由相同的金屬材料所形成，前述第二金屬板的板厚比前述第一金屬板的板厚還大。
或者可以構成為，前述第一金屬板和前述第二金屬板由相同的金屬材料所形成，前述第一金屬板的板厚比前述第二金屬板的板厚還大。
本發明的彈簧針連接件可以構成為，在前述內裝體上，在夾著前述彈簧部的部分處分別設有向前述外裝體卡掛的卡掛部，在前述彈簧部收縮的狀態下，各前述卡掛部卡掛於前述外裝體。
本發明的彈簧針連接件可以構成為，前述可動部從前述外裝體的一端部突出，在前述外裝體的另一端部一體地形成有固定端子部，前述固定端子部具有彎曲部。
這種情況下，前述固定端子部的前述彎曲部沿著前述外裝體的筒表面的形狀彎曲為佳。
本發明的彈簧針連接件可以構成為，在前述內裝體上，在前述彈簧部的兩側設有前述可動部和前述接觸部。
本發明的插座的特徵在於，具有絕緣性的殼體，上述 任一方案的彈簧針連接件的前述外裝體被保持在前述殼體的保持空間內。
這種情況下，在前述外裝體設有定位於前述殼體的定位突部為佳。
另外，在本發明的彈簧針連接件的製造方法中，前述彈簧針連接件具有外裝體和收納在前述外裝體的內部的內裝體，在前述內裝體形成有彈簧部、與前述彈簧部的至少一端部連續的可動部以及作為前述可動部的一部分的接觸部，前述彈簧針連接件的製造方法的特徵在於，包括：(1)對第二金屬板進行彎曲加工而形成前述彈簧部和前述可動部的製程；(2)將第一金屬板彎曲加工成筒狀體，而形成包圍前述內裝體的外裝體的製程；(3)與前述(2)的製程同時或在前述(2)的製程之後，使前述內裝體的一部分與前述外裝體的一部分卡掛或固定的製程，以前述可動部在前述彈簧部的彈性力的作用下被往從前述外裝體突出的方向彈推的方式，將前述內裝體與前述外裝體組合。
本發明的彈簧針連接件的製造方法可以是，預先將平板狀的前述第一金屬板與前述第二金屬板的板面彼此接合，在使兩種金屬板接合的狀態下，進行前述(1)和(2)的彎曲製程。
或者，本發明的彈簧針連接件的製造方法可以是，使用通過將平板狀的前述第一金屬板與前述第二金屬板的端面彼此接合而成的並接複合材，來進行前述(1)和(2) 的彎曲製程。
本發明的彈簧針連接件的製造方法可以是，在前述(3)的製程中，利用夾著前述彈簧部且與前述可動部位在相反側的第一卡掛部來使前述內裝體與前述外裝體卡掛，之後，在使前述彈簧部收縮的同時將前述可動部插入前述外裝體，利用比前述彈簧部還靠前述可動部側設置的第二卡掛部來使前述內裝體與前述外裝體卡掛。
而且，本發明的彈簧針連接件的製造方法可以是，在前述(3)的製程中，包括如下製程：(5)利用前述第一金屬板與前述第二金屬板的板面彼此的接合部來使前述內裝體與前述外裝體的一部分連結。
本發明的彈簧針連接件的製造方法可以是，在前述(3)的製程中，包括如下製程：(6)利用前述第一金屬板與前述第二金屬板的板端面彼此的接合部來使前述內裝體與前述外裝體的一部分連結。
本發明的彈簧針連接件的製造方法可以是，使前述第二金屬板的彈性模量比前述第一金屬板的彈性模量還高。
另外，在本發明的彈簧針連接件的製造方法中，可以是，使前述第一金屬板的電阻比前述第二金屬板的電阻還低，前述電阻是將相同的板面積作為共同的單位來對前述第一金屬板和前述第二金屬板進行測量而得到的電阻。
本發明的彈簧針連接件的製造方法例如可以是，將前述第二金屬板由楊氏模量比前述第一金屬板的楊氏模量還高的金屬材料來形成。
或者，將前述第一金屬板由電阻率比前述第二金屬板的電阻率還小的金屬材料來形成。
而且，在本發明的彈簧針連接件的製造方法中，將前述第一金屬板和前述第二金屬板由相同的金屬材料來形成，使前述第二金屬板的板厚比前述第一金屬板的板厚還大。
或者，將前述第一金屬板和前述第二金屬板由相同的金屬材料來形成，使前述第一金屬板的板厚比前述第二金屬板的板厚還大。
在本發明的彈簧針連接件的製造方法中，預先將平板狀的前述第一金屬板與前述第二金屬板接合，在使兩種金屬板接合的狀態下，進行前述(1)和(2)的彎曲製程為佳。
在本發明中，對第一金屬板進行彎曲加工而形成外裝體，對第二金屬板進行彎曲加工而形成具有彈簧部和可動部的內裝體。作為第一金屬板和第二金屬板，可以選擇容易匹配各自的功能的板材。例如可以是，將具有彈簧部的內裝體設為彈性模量高的結構，使應當優先確保電性導通的外裝體發揮高的電導通性。
其結果是，能夠構成匹配各種電子設備的電訊號且對各種電子設備發揮最佳的接觸壓力的彈簧針連接件。
另外，由於外裝體能夠以第一金屬板的彎曲加工而形 成，內裝體能夠以第二金屬板的彎曲加工而形成，因此容易形成內裝體和外裝體，還能夠精度良好且簡單地進行內裝體與外裝體的組合。
另外，在製造製程中，若在使第一金屬板與第二金屬板接合的狀態下進行沖孔加工和彎曲加工，或者使用通過將第一金屬板與第二金屬板的板端面彼此接合而成的並接複合材來進行沖孔加工和彎曲加工的話，則容易進行內裝體與外裝體的對位，能夠實現高精度的組裝。
1‧‧‧插座
2‧‧‧殼體
4‧‧‧基板
10‧‧‧彈簧針連接件
12‧‧‧第一金屬板
13‧‧‧第二金屬板
20‧‧‧外裝體
20A‧‧‧第一展開結構
20B‧‧‧部分加工體
21‧‧‧第一卡掛承受部
22‧‧‧第二卡掛承受部
23‧‧‧固定端子部
23a‧‧‧固定片
23b‧‧‧彎曲部
30‧‧‧內裝體
30A‧‧‧第二展開結構
31‧‧‧彈簧部
31A‧‧‧彈簧部展開部
32‧‧‧可動部
32A‧‧‧可動部展開部
33‧‧‧固定部
33A‧‧‧固定部展開部
34‧‧‧可動主體部
36‧‧‧可動臂部
36b‧‧‧彈性壓接部
37a、37b‧‧‧第二卡掛部
38‧‧‧第一卡掛部
101‧‧‧彈簧針連接件
120‧‧‧外裝體
130‧‧‧內裝體
132‧‧‧第一可動部
133‧‧‧第二可動部
圖1是表示具備多根彈簧針連接件的實施方式的插座的立體圖。
圖2是表示圖1所示的插座的截面和本發明的第一實施方式的彈簧針連接件的外觀的前視圖。
圖3的(A)是表示圖2所示的彈簧針連接件中的外裝體的前視圖，(B)是表示圖2所示的彈簧針連接件中的內裝體的前視圖。
圖4是從正面表示圖2所示的彈簧針連接件的縱截面的剖視圖。
圖5是將圖2所示的彈簧針連接件用V-V線剖切所得的放大局部剖視圖。
圖6是將圖4的縱截面的一部分放大示出的放大局部剖視圖。
圖7的(A)、(B)、(C)是表示彈性臂部的形成 部位的變形例的放大局部剖視圖。
圖8是表示本發明的第二實施方式的彈簧針連接件的外觀的前視圖。
圖9的(A)是表示圖8所示的彈簧針連接件中的外裝體的前視圖，(B)是表示圖8所示的彈簧針連接件中的內裝體的前視圖。
圖10是表示製造圖2所示的彈簧針連接件的第一實施方式的製造方法的第一製程圖。
圖11是表示製造圖2所示的彈簧針連接件的第一實施方式的製造方法的第二製程圖。
圖12A是表示製造圖2所示的彈簧針連接件的第一實施方式的製造方法的第三製程圖。
圖12B是圖12A的第三製程的立體圖。
圖13是表示製造圖2所示的彈簧針連接件的第一實施方式的製造方法的第四製程圖。
圖14是表示製造圖2所示的彈簧針連接件的第一實施方式的製造方法的第五製程圖。
圖15是表示製造圖2所示的彈簧針連接件的第一實施方式的製造方法的第六製程圖。
圖16的(A)、(B)是表示製造圖2所示的彈簧針連接件的第二實施方式的製造方法的第一製程圖。
圖17的(A)、(B)是表示製造圖2所示的彈簧針連接件的第二實施方式的製造方法的第二製程圖。
圖18是表示製造圖2所示的彈簧針連接件的第二實施 方式的製造方法的第三製程圖。
圖19是表示製造圖2所示的彈簧針連接件的第二實施方式的製造方法的第四製程圖。
圖20是表示製造圖2所示的彈簧針連接件的第三實施方式的製造方法所使用的並接複合材的立體圖。
(插座)
圖1所示的插座1具有成為絕緣體的殼體2。如圖2所示，在殼體2的內部設有多個連接件保持空間3，在各連接件保持空間3內保持有本發明的第一實施方式的彈簧針連接件10。
如圖2所示，插座1設置在印刷電路基板4上。各彈簧針連接件10的基部在殼體2的底部露出，設於彈簧針連接件10的基部的固定端子部23是借助焊料5被固定在印刷電路基板4的表面的導電圖案上。
(第一實施方式的彈簧針連接件10)
圖2至圖6表示本發明的第一實施方式的彈簧針連接件10。
彈簧針連接件10是組合外裝體20和內裝體30來構成。圖3的(A)示出外裝體20的前視圖，圖3的(B)示出內裝體30的前視圖。
在圖10以後的圖中示出用於說明彈簧針連接件10的製 造方法的製程圖，外裝體20是對圖10所示的第一金屬板12進行彎曲加工而形成，內裝體30是對圖10所示的第二金屬板13進行彎曲加工而形成。將外裝體20和內裝體30用不同的金屬板來形成，藉此能夠將外裝體20和內裝體30用適於其功能的金屬材料來形成。
外裝體20是在彈簧針連接件10中發揮使電訊號通過的功能的部分，因此作為第一金屬板12而選擇電阻低的材料。內裝體30包括彈簧部31，因此作為第二金屬板13而選擇彈性模量高的材料。
例如，在圖10所示的平板的狀態下，將相同的板面積作為共同的單位而對第一金屬板12和第二金屬板13測量了電阻，此時，使第一金屬板12的電阻比第二金屬板13的電阻還低。另一方面，使第二金屬板13的彈性模量比第一金屬板12的彈性模量還高。這裡的彈性模量由如下的比例常數來定義，該比例常數是指將相同的板面積作為共同的單位而對相同大小的第一金屬板12和第二金屬板13施加彎曲力時的(應力/應變)的值。
在實施方式中，第二金屬板13由楊氏模量比第一金屬板12還高的金屬材料所形成，第一金屬板12由電阻率比第二金屬板13還小的金屬材料所形成。
作為該組合，例如第二金屬板13為鈹銅或鈦銅，第一金屬板12為稱作韌銅的純度高的銅。第一金屬板12與第二金屬板13的組合可以從各種金屬材料選擇，但無論在哪種情況下都以包含銅為佳。
需要說明的是，電阻與彈性模量的關係只要滿足上述條件即可，也可以將第一金屬板12和第二金屬板13設為相同的金屬材料的構件。例如，在需要構成電阻極低的彈簧針連接件10時，使用電阻低的例如銅板，但是，將第二金屬板13的板厚形成得比第一金屬板12的板厚還大。藉此，能夠形成為可提高第二金屬板13的彈性模量並且使第一金屬板12和第二金屬板13這兩方的電阻低的結構。
另外，在構成電阻可以高但要求能夠反復使用的長壽命的彈簧針連接件10時，將第一金屬板12和第二金屬板13均由楊氏模量高的材料即鈹銅或鈦銅等所形成，但是，將第一金屬板12的板厚形成得比第二金屬板13的板厚還大。藉此，能夠構成可提高第一金屬板12的導電性且增強內裝體30的彈簧部的彈性力、並且盡可能地降低電阻的彈簧針連接件10。
在圖10的製造製程中，在第一金屬板12與第二金屬板13預先接合的狀態下，以衝壓製程來對第一金屬板12和第二金屬板13進行沖孔。在圖11中示出從第一金屬板12沖孔出的第一展開結構20A以及從第二金屬板13沖孔出的第二展開結構30A。對第一展開結構20A進行彎曲加工，藉此形成圖3的(A)所示的外裝體20，對第二展開結構30A進行彎曲加工，藉此形成圖3的(B)所示的內裝體30。
如圖3的(B)所示，在內裝體30中，一體地形成有彈簧部31、與彈簧部31的一端連續的可動部32、以及與彈簧部31的另一端連續的固定部33。在圖11所示的第二展開結 構30A中一體地形成有彈簧部展開部31A、可動部展開部32A以及固定部展開部33A。彈簧部展開部31A與第一金屬板12的環構件是以多根連結肋41來連結。可動部展開部32A與環構件是以連結肋42來連結，固定部展開部33A與環構件是以連結肋43來連結。
在形成內裝體30時，在圖11所示的彈簧部展開部31A的圖示左側設定捲繞中心線W1，使彈簧部展開部31A的左端部31b以向圖示跟前側捲入捲繞中心線W1的方式進行變形，在繼續該捲繞作業的同時使捲繞中心線W1向圖示右方移動。其結果是，如圖3的(B)、圖12A以及圖12B所示，形成多重捲繞結構的壓縮線圈彈簧即彈簧部31。
另外，將圖11所示的可動部展開部32A的兩側緣32b、32b以捲繞中心線W2為中心而朝向紙面的跟前側進行彎曲加工，藉此形成圖3的(B)、圖12A以及圖12B所示的可動部32。可動部32的下部為圓筒狀的可動主體部34，與可動主體部34連續的頭部35形成為隨著朝向上端而直徑逐漸減小。如圖5所示，頭部35形成為在圖3的(B)的紙面的內側具有缺欠部39的半錐形形狀。可動部32中的一部分即頭部35的前端部或其附近的區域成為與外部端子接觸的接觸部35a。
如圖5所示，由於在頭部35設有缺欠部39，因此接觸部35a成為稍微銳利的結構，接觸部35a承受彈簧部31的彈性力而以比較強的壓力壓抵於外部端子。需要說明的是，頭部35以及接觸部35a的結構並不侷限於上述實施方式， 也可以是不具有缺欠部39的錐形形狀，還可以是尖銳的針狀。或者還可以是，頭部35的前端部為平坦面，平坦面成為接觸部。
如圖6放大所示那樣，在可動部32的可動主體部34一體地形成有一對彈性臂部36。一對彈性臂部36夾著內裝體30的中心線O而以180度的角度間隔彼此對置設置。彈性臂部36與可動主體部34之間的連結部36a位於上側，在彈性臂部36的下端的自由端形成有彈性壓接部36b。如圖11、圖12A和圖12B所示，在從可動部展開部32A至彎曲加工出可動部32為止的期間，對形成彈性臂部36的第二金屬板13進行衝壓加工，使彈性壓接部36b以成為從彈性臂部36的下端向外突出的突出形狀的方式加壓成形。
如圖3的(A)和圖5所示，在內裝體30上，在彈簧部31與可動主體部34之間，即，在彈簧部31與彈性臂部36之間，設有第二卡掛部37a、37b。一方的第二卡掛部37a是將在圖11所示的可動部展開部32A的下部所設置的突出片向外折彎而形成。另一方的第二卡掛部37b是將圖11所示的可動部展開部32A的下端中央部的一部分向外側切起而形成。
在內裝體30的可動部32，彈性臂部36、36所對置的第一對置方向(圖3的(B)的左右方向)與第二卡掛部37a、37b所對置的第二對置方向(圖5的左右方向)相互正交。使彈性臂部36、36的對置方向與第二卡掛部37a、37b的對置方向正交，藉此能夠有效利用可動部32的可動 主體部34的空間來配置彼此具有不同功能的彈性臂部36、36和第二卡掛部37a、37b。
接下來，將圖11所示的固定部展開部33A的兩側緣33b、33b以捲繞中心線W3為中心而朝向紙面的跟前側進行彎曲加工，藉此如圖3的(B)、圖12A和圖12B所示，形成固定部33。固定部33形成為局部缺欠的圓筒形狀。在固定部33的多個部位設有朝向外側突出的第一卡掛部38。在從圖11至圖12A及圖12B的製程中，對固定部展開部33A局部地進行衝壓成形，並使第二金屬板13的一部分向外側隆起，藉此形成第一卡掛部38。
如圖2和圖3的(A)所示，外裝體20藉由第一金屬板12而形成為圓筒狀。在圖10以後的圖所示的製造方法中，對圖11所示的第一展開結構20A進行彎曲加工，並藉由圖13、圖14所示的製程以包入由第二金屬板13彎曲加工出的內裝體30的方式而將外裝體20形成為圓筒狀。在圖11以後的圖所示的製造方法中，將第一展開結構20A的兩側緣20b、20b以捲繞中心線W4為中心朝向圖示跟前側進行彎曲加工，藉此成形為圓筒狀。需要說明的是，在圖3的(A)中，兩側緣20b、20b的接合線位於紙面內側。
需要說明的是，作為本發明的彈簧針連接件10的製造方法，也可以是，利用完全不同的製程分別彎曲加工出外裝體20和內裝體30，並在完成後的外裝體20或大致呈圓筒形狀的外裝體20的內部插入內裝體30來進行組裝。
如圖3的(A)所示，在圓筒狀的外裝體20上，在圖示 下側(基部側)開口形成有第一卡掛承受部21，且在圖示上側(頭部側)開口形成有第二卡掛承受部22。
如圖3的(A)所示，在外裝體20的下部(基部)一體地形成有固定端子部23。固定端子部23具有：在圖2所示的基板4的導體圖案等被焊接的固定片23a、以及從外裝體20的筒狀體的下部形成至固定片23a的彎曲部23b。彎曲部23b以仿效外裝體20的筒狀體的筒外表面的方式形成為圓筒的螺旋狀。需要說明的是，外裝體20也可以為方筒狀，這種情況下，彎曲部23b形成為方筒的螺旋狀。然而，為了避免應力在彎曲部23b的局部集中，彎曲部23b以圓筒的螺旋狀為佳。
如圖3的(A)所示，在外裝體20一體地形成有從上部開口端朝向外側折彎的上部定位突部24。另外，在比固定端子部23稍靠上側的部分一體地形成有下部定位突部25，下部定位突部25是使外裝體20的筒狀部的一部分向外側隆起變形而形成。
在圖4、圖5以及圖6中，用剖視圖示出在外裝體20的內部收納有內裝體30的結構。
如圖4所示，在內裝體30收納於外裝體20的內部的狀態下，內裝體30的下側的第一卡掛部38嵌入外裝體20的第一卡掛承受部21，使內裝體30的固定部33在外裝體20的內部的上下移動受到限制。此時，內裝體30的可動部32從外裝體20的上部的開口端向上方突出。若將該可動部32朝向外裝體20的內部壓入，則一對彈性臂部36向內側撓曲，彈 性臂部36的彈性壓接部36b成為與外裝體20的筒內表面彈性壓接的狀態。另外，由於第二卡掛部37a、37b與外裝體20的筒內表面抵接，因此，可動部32在稍微縮徑的同時進入到外裝體20的內部。並且，若將可動部32壓入到圖5所示的位置，則第二卡掛部37a、37b卡掛於外裝體20的第二卡掛承受部22，從而完成彈簧針連接件10。
就組裝成圖4和圖5所示的狀態的彈簧針連接件10而言，在內裝體30的彈簧部(壓縮線圈彈簧)31上下收縮的狀態下，第一卡掛部38和第二卡掛部37a、37b卡掛於外裝體20，因此內裝體30不會容易地從外裝體20脫落。
另外，在上述彈簧部31的彈性復原力的作用下，內裝體30的可動部32始終被往從外裝體20的上端開口部向外部突出的方向彈推。在該狀態下，可動部32能夠在形成於外裝體20的第二卡掛承受部22的上下方向上的開口長度L的範圍內向下移動。在此期間，彈性臂部36的彈性壓接部36b彈性壓接於外裝體20的筒內表面並進行滑動，因此可動部32與外裝體20能夠維持電性導通狀態。
需要說明的是，在上述實施方式中，在組合外裝體20與內裝體30時，使內裝體30的固定部33上形成的第一卡掛部38與外裝體20的第一卡掛承受部21凹凸嵌合，但也可以取代設置該第一卡掛部38，而將固定部33的一部分與外裝體20以雷射點焊等局部地固定。
另外，在圖10以後的圖所示的第一實施方式的製造方法中，第一金屬板12和第二金屬板13從處於局部面接合的 狀態的平板被進行沖孔和彎曲加工，但此時，可以取代圖4所示的第一卡掛承受部21與第一卡掛部38的卡掛部，而藉由保留第一金屬板12與第二金屬板13的面接合部來將內裝體30與外裝體20局部連結。
而且，在圖20所示的第三實施方式的製造方法中，第一金屬板12與第二金屬板13從板端面彼此接合而成的並接複合材被進行沖孔和彎曲加工，此時，可以取代圖4所示的第一卡掛承受部21與第一卡掛部38的卡掛部，而藉由保留第一金屬板12與第二金屬板13的板端面彼此的接合部來將內裝體30與外裝體20局部連結。
(彈簧針連接件10的功能)
在圖1和圖2所示的安裝例中，彈簧針連接件10的外裝體20被保持在構成插座1的絕緣性的殼體2的連接件保持空間3的內部。此時，利用上部定位突部24而能夠進行外裝體20在殼體2內的上下的安裝位置的定位。另外，還能夠利用下部定位突部25將彈簧針連接件10的外裝體20向連接件保持空間3內壓入。
需要說明的是，藉由鍍敷製程在連接件保持空間3的內周面形成金等的導電層，這樣，在彈簧針連接件10中流過高頻率的電訊號時，將該導電層作為接地電位而使導電層發揮遮罩功能為佳。
在圖2所示的安裝例中，固定端子部23的固定片23a是以焊料5而被固定於基板4的表面的導體圖案。固定端子部 23在螺旋狀的彎曲部23b之下設有固定片23a，因此從固定片23a至外裝體20的筒狀部的下端為止的沿面距離變長。因此，能夠降低焊劑或熔融的焊料從固定片23a至外裝體20的內部空間因表面張力而爬越的概率。因而，容易防止焊劑或熔融焊料附著於在外裝體20的內部進行動作的彈簧部31的情況。
另外，由於固定端子部23具有螺旋狀的彎曲部23b，因此在固定片23a經由焊料5固定於基板4的狀態下，即便彈簧針連接件10產生些許的傾倒，也能夠藉由形成為螺旋狀的彎曲部23b的彈性的變形或者塑性的變形來防止在固定片23a的焊接部作用過大的剝離力，從而能夠使固定片23a的焊料固定穩定化。
即，如圖1所示，在插座1保持有多個彈簧針連接件10，因此無法避免在多個彈簧針連接件10的彼此之間產生平行度的偏差。若平行度產生偏差，則在將多個固定片23a焊接於基板4時，會導致任意的彈簧針連接件10產生傾斜，從而容易在固定片23a的焊接部產生大的剝離力。對此，設置前述彎曲部23b，藉此能夠將多個彈簧針連接件10分別穩定地焊接固定於基板4的表面。
設於LSI等電子部件的外部端子或設於連接器的外部端子被按壓到各彈簧針連接件10的可動部32的接觸部35a。若在接觸部35a作用有按壓力，則內裝體30的彈簧部31發生收縮變形，可動部32在形成於外裝體20的第二卡掛承受部22的開口長度L的範圍內被壓入外裝體20的內部。
在此期間，形成於可動部32的彈性臂部36的下端部的彈性壓接部36b彈性壓接於外裝體20的內表面並進行滑動，因此，可動部32與外裝體20的接觸電阻變低，電訊號在從可動部32經由外裝體20而到達固定端子部23的路徑中流動。由於電訊號難以通過彈簧部31，因此能夠降低彈簧針連接件10的電阻，還能夠降低電感，從而使阻抗降低。
實施方式的彈簧針連接件10中，內裝體30由彈性模量高的第二金屬板13所形成，外裝體20由電阻值低的第一金屬板12所形成。因此，能夠將彈簧部31的彈簧常數和剛性維持得較高，將可動部32的接觸部35a與外部端子的接觸壓力維持得較高。另外，還能夠實現彈簧部31的反復使用的長壽命化。並且，由於外裝體20以及一體化形成於其下部的固定端子部23的電阻低，故能夠實現通電路徑的低電阻化。
如圖6放大所示，在內裝體30的可動部32的可動主體部34向下形成有彈性臂部36，因此，能夠充分地利用可動主體部34的上下的長度尺寸來增大彈性臂部36的梁的長度尺寸。彈性臂部36相對於內裝體30的中心線O以180度的角度對置。因此，即便與外部端子接觸的可動部32向任意的方向(例如α1方向)傾倒而導致α2側的彈性臂部36的接觸壓力變弱，也能夠使位於α1側的彈性臂部36的接觸壓力變大。使兩個彈性臂部36互補，藉此能夠防止可動部32與外裝體20的接觸電阻的變動。
由於彈性臂部36向下較長地形成，因此即便在多個彈 簧針連接件10之間存在可動部32的壓入力的差別而導致可動部32向外裝體20內的壓入量存在差別，在任意的位置處，可動部32也都能比較自由地傾斜，從而使彈性壓接部36b始終與外裝體20的內表面可靠地接觸。
需要說明的是，前述彈性臂部36可以形成在可動部32的周圍的三處或三處以上的部位。總之，優選彈性臂部36相對於中心線O以固定的角度間隔來配置為佳。
(彈簧針連接件10的第一實施方式的製造方法)
在圖10至圖15中按製程示出前述彈簧針連接件10的第一實施方式的製造方法。
在圖10所示的第一製程中，以板面彼此相對的方式將第一金屬板12與第二金屬板13的一部分接合。在圖10中，符號12f表示用於使第一金屬板12移動至與第二金屬板13重疊的位置的環構件。
第一金屬板12的圖示上緣部12a與第二金屬板13的連接片13a重疊，連接片13a與第一金屬板12是藉由雷射點焊或鉚接固定而固定，從而形成連接部15a。第一金屬板12的圖示下緣部12b與第二金屬板13的連接片13b重疊，連接片13b與第一金屬板12是藉由雷射點焊或鉚接固定而固定，從而形成連接部15b。在連接片13a與連接片13b之間，除了和第一金屬板12重疊的重疊部分以外，並不存在第二金屬板13。
在圖11所示的第二製程中，對第一金屬板12進行沖 孔，切出用於成形外裝體20的第一展開結構20A，對第二金屬板13進行沖孔，切出用於形成內裝體30的第二展開結構30A。
第一展開結構20A的圖示上部與第一金屬板12的一部分即連結肋44連續，第一展開結構20A的圖示下部與第一金屬板12的一部分即連結肋45連續。
如前所述，在第二展開結構30A中，彈簧部展開部31A與多根連結肋41連結。另外，可動部展開部32A與連結肋42連結，固定部展開部33A與連結肋43連結。連結肋41、42、43均為第二金屬板13的一部分。
在圖12A和圖12B所示的第三製程中，對圖11所示的第二展開結構30A進行彎曲加工而形成內裝體30。如已經說明過的那樣，藉由對圖11所示的彈簧部展開部31A進行捲繞成形而形成彈簧部31，但在該捲繞成形之前的製程或之後的製程中，在圖11所示的切斷線C1處將彈簧部展開部31A與連結肋41切斷。
與彈簧部31的捲繞成形同時或者在捲繞成形之前或之後，對圖11所示的可動部展開部32A進行彎曲加工而成形出可動部32，對圖11所示的固定部展開部33A進行彎曲加工而成形出固定部33。
在圖12A和圖12B所示的第三製程中，將第一展開結構20A的左右兩側部稍微彎曲而形成外裝體的部分加工體20B。此外，將第一展開結構20A的圖示下端部分折彎，而彎曲成形出具有固定片23a和螺旋狀的彎曲部23b的固定 端子部23。
在圖13所示的第四製程中，將連結第一展開結構20A與第二展開結構30A的第二金屬板13的一部分折彎，將外裝體的部分加工體20B折回而使其與已經被彎曲加工的內裝體30重疊。在圖14所示的第五製程中，將部分加工體20B進一步彎曲加工成圓筒狀，將兩側部20b、20b抵接地接合，從而完成圓筒狀的外裝體20。
如圖14所示，若將外裝體20彎曲加工成圓筒狀，則在外裝體20的內部收納內裝體30。此時，在內裝體30的下部的固定部所33形成的第一卡掛部38會進入形成於外裝體20的第一卡掛承受部21，內裝體30的固定部33被保持為在外裝體20的內部無法往上下移動。
在圖15所示的第六製程中，在圖11所示的切斷線C2處將成形後的可動部32與連結肋42分離。並且，將可動部32向外裝體20的筒內壓入，使設於可動部32的第二卡掛部37a、37b卡掛於外裝體20的第二卡掛承受部22。
之後，在圖11所示的切斷線C3處，將內裝體30的固定部33與連結肋43分離。另外，在圖11所示的切斷線C4、C5處切斷第一金屬板12，從而取出完成後的彈簧針連接件10。
在圖10至圖15所示的第一實施方式的製造方法中，在將第一金屬板12與第二金屬板13接合的狀態下，沖孔出第一展開結構20A和第二展開結構30A，之後進行彎曲加工，從而組合外裝體20與內裝體30。因此，能夠提高內裝 體30與外裝體20的組合精度，能夠使組合內裝體30與外裝體20的組裝作業自動化。
另外，在利用第一實施方式的製造方法加工彈簧針連接件10時，也可以取代圖4所示的第一卡掛承受部21與第一卡掛部38的卡掛部，而藉由保留第一金屬板12與第二金屬板13的板面彼此的接合部來將內裝體30與外裝體20局部地連結。
(彈簧針連接件10的第二實施方式的製造方法)
在圖16至圖19中按製程示出前述彈簧針連接件10的第二實施方式的製造方法。
在圖16所示的第一製程中，如(A)所示，對第二金屬板13進行沖孔而形成第一展開結構20A，如(B)所示，對第一金屬板12進行沖孔而形成第二展開結構30A。第一展開結構20A和第二展開結構30A形成為與圖11所示的結構相同的形狀。
在圖17所示的第二製程中，如(A)所示，對第二金屬板13的第二展開結構30A進行彎曲加工而形成內裝體30。如(B)所示，對第一金屬板12的第一展開結構20A的兩側部進行加工而形成外裝體的部分加工體20B，同時對外裝體20的固定端子部23進行彎曲加工。部分加工體20B的形狀與圖12A、圖12B所示的結構相同。
在圖18所示的第三製程中，將圖17的(B)所示的第一金屬板12以表裏對調的方式與第二金屬板13重疊，從而 使外裝體的部分加工體20B與內裝體30重疊。然後，利用圖19所示的第四製程將部分加工體20B彎曲成筒狀，從而以包圍內裝體30的方式形成外裝體20。
在第三製程和第四製程中，將第二金屬板13向X方向按區域地輸送，將第一金屬板12向Y方向按區域地輸送，從而將內裝體30與部分加工體20B按順序組合。
(彈簧針連接件10的第三實施方式的製造方法)
在第一實施方式的製造方法中，如圖10所示，在第二金屬板13上重疊第一金屬板12，使第一金屬板12與第二金屬板13局部地相面對，利用焊接或鉚接局部地進行接合，之後移向沖孔加工和彎曲加工。相對於此，在第三實施方式的製造方法中，使用圖20所示的並接複合材。
並接複合材是由不同金屬所形成的第一金屬板12與第二金屬板13以板的端面彼此接合的狀態來形成的金屬板材。使用該並接複合材，如圖11所示那樣沖孔出第一展開結構20A和第二展開結構30A，之後對內裝體30和外裝體20進行彎曲加工。此時，可以取代圖4所示的第一卡掛承受部21與第一卡掛部38的卡掛部，而藉由保留第一金屬板12與第二金屬板13的板端面彼此的接合部，來將內裝體30與外裝體20局部連結。
(變形例)
圖7示出第一實施方式的彈簧針連接件10的變形例。
在圖7的(A)所示的變形例中，在內裝體30的可動部32的可動主體部34朝上形成有彈性臂部36。彈性臂部36中，連結部36a位於下側，且彈性壓接部36b位於上側。在圖7的(B)中，在外裝體20形成有彈性臂部136。彈性臂部136朝上，連結部136a位於下側，且彈性壓接部136b朝向上側。在圖7的(C)中，在外裝體20朝下形成有彈性臂部136。彈性臂部136中，連結部136a位於上側，且彈性壓接部136朝向下側。在圖7的(B)、(C)中，彈性壓接部136b彈性壓接於可動部32的可動主體部34的外表面。
彈性臂部36、136可以形成為任意的狀態，但由於是內裝體30的彈性模量比外裝體20還高的結構，因此彈性臂部以形成在內裝體30側為佳。
另外，為了利用可動部32的有限的尺寸來將彈性臂部36形成得較長，並且將可動部32的上下的移動行程確保得較長，如圖6所示的第一實施方式那樣，將彈性臂部36形成為沿著可動部32的移動方向延伸，且將彈性壓接部36b朝下形成為佳。
(第二實施方式的彈簧針連接件101)
圖8示出本發明的第二實施方式的彈簧針連接件101。圖9的(A)示出外裝體120，圖9的(B)示出內裝體130。外裝體120由第一金屬板12形成，內裝體130由第二金屬板13形成。
如圖9的(B)所示，就內裝體130而言，在彈簧部131 的一端連續地形成第一可動部132，在彈簧部131的另一端連續地形成第二可動部133。
在第一可動部132形成有彈性臂部36和卡掛部137，在第二可動部133形成有彈性臂部36和卡掛部138。
利用與前述第一實施方式的製造方法或第二實施方式的製造方法同樣的製程，對第一金屬板12和第二金屬板13進行彎曲加工，形成外裝體120和內裝體130，進而將外裝體120與內裝體130組合。
在組裝完成的狀態下，第一可動部132的卡掛部137卡掛於外裝體120的卡掛承受部122，第二可動部133的卡掛部138卡掛於外裝體120的卡掛承受部123。此時，由於彈簧部131成為收縮的狀態，因此對第一可動部132和第二可動部133彈推而使第一可動部132和第二可動部133從外裝體120向上下突出。
另外，設於第一可動部132的彈性臂部36的彈性壓接部36b和設於第二可動部133的彈性臂部36的彈性壓接部36b彈性壓接於外裝體120的內表面，因此第一可動部132與第二可動部133經由外裝體120而電性導通。
如圖8所示，第二實施方式的彈簧針連接件101構成為，第一可動部132和第二可動部133從外裝體120的兩端的開口部突出。第一可動部132的接觸部和第二可動部133的接觸部之雙方被用來彈性壓接於基板的導體圖案或外部端子。

Claims (23)

  1. 一種彈簧針連接件，其具有外裝體和收納在前述外裝體的內部的內裝體，在前述內裝體形成有彈簧部、與前述彈簧部的至少一端連續的可動部、以及作為前述可動部的一部分的接觸部，前述彈簧針連接件的特徵在於，(a)前述外裝體是由第一金屬板彎曲成形出的筒狀體，前述內裝體的前述彈簧部和前述可動部由第二金屬板所形成，且前述第二金屬板的彈性模量比前述第一金屬板的彈性模量還高，(b)前述內裝體的一部分與前述外裝體的一部分藉由卡掛或固定而被一體化，(c)前述可動部在前述彈簧部的彈性力的作用下被往從前述外裝體突出的方向彈推。
  2. 如請求項1所述的彈簧針連接件，其中，第一金屬板的電阻比前述第二金屬板的電阻還低，前述電阻是將相同的板面積作為共同的單位來對前述第一金屬板和前述第二金屬板進行測量而得到的電阻。
  3. 如請求項1所述的彈簧針連接件，其中，前述第二金屬板由楊氏模量比前述第一金屬板的楊氏模量還高的金屬材料所形成。
  4. 如請求項2所述的彈簧針連接件，其中，前述第一金屬板由電阻率比前述第二金屬板的電阻率還小的金屬材料所形成。
  5. 如請求項1所述的彈簧針連接件，其中，前述第一金屬板和前述第二金屬板由相同的金屬材料所形成，前述第二金屬板的板厚比前述第一金屬板的板厚還大。
  6. 如請求項2所述的彈簧針連接件，其中，前述第一金屬板和前述第二金屬板由相同的金屬材料所形成，前述第一金屬板的板厚比前述第二金屬板的板厚還大。
  7. 如請求項1所述的彈簧針連接件，其中，在前述內裝體上，在夾著前述彈簧部的各部分處設有朝前述外裝體卡掛的卡掛部，在前述彈簧部收縮的狀態下，各前述卡掛部卡掛於前述外裝體。
  8. 如請求項1所述的彈簧針連接件，其中，前述可動部從前述外裝體的一端部突出，在前述外裝體的另一端部一體地形成有固定端子部，前述固定端子部具有彎曲部。
  9. 如請求項8所述的彈簧針連接件，其中，前述固定端子部的前述彎曲部沿著前述外裝體的筒表面的形狀地彎曲。
  10. 如請求項1所述的彈簧針連接件，其中，在前述內裝體上，在前述彈簧部的兩側設有前述可動部和前述接觸部。
  11. 一種插座，其特徵在於，具有絕緣性的殼體，使請求項1所述的彈簧針連接件的前述外裝體被保持在前述殼體的保持空間內。
  12. 如請求項11所述的插座，其中，在前述外裝體設有被定位於前述殼體的定位突部。
  13. 一種彈簧針連接件的製造方法，前述彈簧針連接件具有外裝體和收納在前述外裝體的內部的內裝體，在前述內裝體形成有彈簧部、與前述彈簧部的至少一端部連續的可動部以及作為前述可動部的一部分的接觸部，前述彈簧針連接件的製造方法的特徵在於，包括：(1)對第二金屬板進行彎曲加工而形成前述彈簧部和前述可動部的製程；(2)將第一金屬板彎曲加工成筒狀體，而形成包圍 前述內裝體的外裝體的製程；(3)與前述(2)的製程同時或在前述(2)的製程之後，使前述內裝體的一部分與前述外裝體的一部分卡掛或固定的製程，以前述可動部在前述彈簧部的彈性力的作用下被往從前述外裝體突出的方向彈推的方式，將前述內裝體與前述外裝體組合，使前述第二金屬板的彈性模量比前述第一金屬板的彈性模量還高。
  14. 如請求項13所述的彈簧針連接件的製造方法，其中，預先將平板狀的前述第一金屬板與前述第二金屬板的板面彼此接合，在使兩種金屬板接合的狀態下，進行前述(1)和(2)的彎曲製程。
  15. 如請求項13所述的彈簧針連接件的製造方法，其中，使用將平板狀的前述第一金屬板與前述第二金屬板的端面彼此接合而成的並接複合材，來進行前述(1)和(2)的彎曲製程。
  16. 如請求項13~15中任一項所述的彈簧針連接件的製造方法，其中，在前述(3)的製程中，利用夾著前述彈簧部而位於與前述可動部相反側的第一卡掛部來使前述內裝體與前述 外裝體卡掛，之後，在使前述彈簧部收縮的同時將前述可動部插入前述外裝體，利用比前述彈簧部還靠前述可動部側設置的第二卡掛部來使前述內裝體與前述外裝體卡掛。
  17. 如請求項14所述的彈簧針連接件的製造方法，其中，在前述(3)的製程中，包括如下製程：(5)利用前述第一金屬板與前述第二金屬板的板面彼此的接合部來使前述內裝體與前述外裝體的一部分連結。
  18. 如請求項15所述的彈簧針連接件的製造方法，其中，在前述(3)的製程中，包括如下製程：(6)利用前述第一金屬板與前述第二金屬板的板端面彼此的接合部來使前述內裝體與前述外裝體的一部分連結。
  19. 如請求項13所述的彈簧針連接件的製造方法，其中，使第一金屬板的電阻比前述第二金屬板的電阻還低，前述電阻是將相同的板面積作為共同的單位來對前述第一金屬板和前述第二金屬板進行測量而得到的電阻。
  20. 如請求項13所述的彈簧針連接件的製造方法，其中，將前述第二金屬板由楊氏模量比前述第一金屬板的楊氏模量還高的金屬材料來形成。
  21. 如請求項19所述的彈簧針連接件的製造方法，其中，將前述第一金屬板由電阻率比前述第二金屬板的電阻率還小的金屬材料來形成。
  22. 如請求項13所述的彈簧針連接件的製造方法，其中，將前述第一金屬板和前述第二金屬板由相同的金屬材料來形成，使前述第二金屬板的板厚比前述第一金屬板的板厚還大。
  23. 如請求項19所述的彈簧針連接件的製造方法，其中，將前述第一金屬板和前述第二金屬板由相同的金屬材料來形成，使前述第一金屬板的板厚比前述第二金屬板的板厚還大。
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