(57)【要約】【課題】接触不良を確実に防止する。【解決手段】一方の部材に接触する第１の接触部と、当該第１の接触部に電気的に接続した状態で他方の部材に接触する第２の接触部とを備えた接触子である。前記第１の接触部は、前記一方の部材に直接接触する接触片と、当該接触片に一体的に設けられた接触チューブとを備えている。前記第２の接触部は、基端側が前記他方の部材に接触した状態で先端側が前記第１の接触部の接触チューブ内に挿入されて当該第１の接触部を前記一方の部材側に付勢する付勢手段と、当該付勢手段の基端側で互いに連結した状態で当該付勢手段の外側を覆って設けられ前記第１の接触部の接触チューブの外側面又は内側面に弾性的に接触して電気的に接続する弾性部材とを備えている。前記弾性部材は、前記接触チューブの外側面に弾性的に複数の点又は線で接触するコイルスプリングで構成された。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の部材に接触する第１の接触部と、当該第１の接触部に電気的に接続した状態で他方の部材に接触する第２の接触部とを備えて、前記一方の部材と他方の部材との間を電気的に導通させる接触子において、
前記第１の接触部が、前記一方の部材に直接接触する接触片と、当該接触片に一体的に設けられた接触チューブとを備え、
前記第２の接触部が、基端側が前記他方の部材に接触した状態で先端側が前記第１の接触部の接触チューブ内に挿入されて当該第１の接触部を前記一方の部材側に付勢する付勢手段と、当該付勢手段の基端側で互いに連結した状態で当該付勢手段の外側を覆って設けられ前記第１の接触部の接触チューブの外側面又は内側面に弾性的に接触して電気的に接続する弾性部材とを備えたことを特徴とする接触子。
【請求項２】
請求項１に記載の接触子において、
前記弾性部材が、その径を弾性的に変化させて前記接触チューブの外側面又は内側面に弾性的に複数の点又は線で接触するコイルスプリングで構成されたことを特徴とする接触子。
【請求項３】
請求項２に記載の接触子において、
前記コイルスプリングの内径が、前記接触チューブの外径よりも小さく設定され、当該接触チューブが前記コイルスプリングの内部に挿入されることで、当該コイルスプリングが前記接触チューブの外側面に弾性的に複数の点又は線で接触して電気的に密着することを特徴とする接触子。
【請求項４】
請求項３に記載の接触子において、
前記接触チューブの端部に、前記コイルスプリング内に斜めに挿入した当該接触チューブでもスムーズな移動を許容して電気的密着を確保する直線又は曲線のテーパを設けたことを特徴とする接触子。
【請求項５】
請求項２に記載の接触子において、
前記コイルスプリングが、複数回巻いた棒状のバネ鋼が互いに密着した密着バネで構成されたことを特徴とする接触子。
【請求項６】
請求項１に記載の接触子において、
前記付勢手段が、複数回巻いた棒状のバネ鋼が互いに密着しないで伸縮可能な圧縮コイルスプリングで構成され、
前記接触チューブ内の接触面が円錐状に形成され、
前記圧縮コイルスプリングの端部が、前記円錐状の接触面に押し縮められながら接触することを特徴とする接触子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板や半導体集積回路等に備えられた電極に接触される接触子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
対向して配設された配線基板の電気回路等を互いに電気的に接続する接触子は一般的に知られている。このような接触子は、スプリングを備えて、対向した２つの電極を当該スプリングによって弾性的に接続する。この例を図２に示す。
【０００３】
接触子１は主に、スリーブ２と、第１の接触片３と、第２の接触片４と、スプリング５とから構成されている。
【０００４】
スリーブ２は、第１の接触片３等を内部に収納するための筒部材である。スリーブ２の両端は、かしめられて、第１の接触片３及び第２の接触片４が抜け落ちないようになっている。第１の接触片３は、プランジャー部３Ａと、接触棒部３Ｂとから構成されている。プランジャー部３Ａはスリーブ２内に挿入され、接触棒部３Ｂはスリーブ２から外部に延出されている。第２の接触片４も同様に、プランジャー部(図示せず)と、接触棒部４Ｂとから構成されている。プランジャー部はスリーブ２内に挿入され、接触棒部４Ｂはスリーブ２から外部に延出されている。スプリング５は、スリーブ２内の２つのプランジャー部の間に挿入されて、これらを互いに離間する方向に付勢している。これにより、第１の接触片３のプランジャー部３Ａとスリーブ２とが電気的に接触し、スリーブ２と第２の接触片４のプランジャー部とが電気的に接触して、第１の接触片３の接触棒部３Ｂと第２の接触片４の接触棒部４Ｂとが電気的に接続される。
【０００５】
そして、接触子１の第１の接触片３と第２の接触片４とが、対向する２つの電極にそれぞれ接触することで、各電極間を電気的に接続する。
【０００６】
また、この接触子１と同様の機能を有する例として特許文献１〜３がある。
【特許文献１】特開２００４−２５７８３１号公報
【特許文献２】特開２００４−２４７１７０号公報
【特許文献３】特開２００１−４１９７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記従来の接触子１では、第１の接触片３及び第２の接触片４とスリーブ２とが、全面で接触することはない。第１の接触片３のプランジャー部３Ａ及び第２の接触片４のプランジャー部の外径はスリーブ２の内径よりも小さくして隙間を設けなければスライドできないため、第１の接触片３及び第２の接触片４の外側と、スリーブ２の内側との間には隙間がある。このため、図３に示すように、プランジャー部はスリーブ２の内側面に、ほぼ１点Ｐで接触することになる。そして、１点での接触を繰り返すと、その部分が摩耗し、最終的に腐食して、接触不良を起こしてします。
【０００８】
このため、信号等の伝送精度が低下する。また、接触子１の交換頻度が上がってしまい、ランニングコストが嵩む。さらに、検査等の作業時においては、その作業効率が低下してしまうという問題がある。
【０００９】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、接触不良を解消して、信号伝送精度の向上、コスト低減、作業効率の向上を図った接触子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る接触子は、一方の部材に接触する第１の接触部と、当該第１の接触部に電気的に接続した状態で他方の部材に接触する第２の接触部とを備えて、前記一方の部材と他方の部材との間を電気的に導通させる接触子において、前記第１の接触部が、前記一方の部材に直接接触する接触片と、当該接触片に一体的に設けられた接触チューブとを備え、前記第２の接触部が、基端側が前記他方の部材に接触した状態で先端側が前記第１の接触部の接触チューブ内に挿入されて当該第１の接触部を前記一方の部材側に付勢する付勢手段と、当該付勢手段の基端側で互いに連結した状態で当該付勢手段の外側を覆って設けられ前記第１の接触部の接触チューブの外側面又は内側面に弾性的に接触して電気的に接続する弾性部材とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る接触子においては、前記第１の接触部の接触チューブに、前記弾性部材が弾性的に接触して電気的に接続することで、複数の点又は線での接触となり、摩耗、腐食を防止して、接触不良を解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態に係る接触子について、添付図面を参照しながら説明する。図１は本実施形態に係る接触子を示す断面図である。本実施形態の接触子は、従来の接触子と同様に、一方の電極等の部材と他方の電極等の部材の間を電気的に導通させて、対向した配線基板の電気回路等を互いに電気的に接続するためのものである。この接触子は、例えば、スプリングプローブやポゴピンとして使用できるものである。この接触子以外の部分は、従来又は公知技術と同様であるため、以下では接触子のみについて説明する。
【００１３】
本実施形態の接触子１０は、一方の電極等の部材に接触する第１の接触部１１と、この第１の接触部１１に電気的に接続した状態で他方の電極等の部材に接触する第２の接触部１２とをから構成されている。
【００１４】
第１の接触部１１は、例えば一方の部材としての半田ボール状の電極１３に直接接触する接触片１４と、この接触片１４に一体的に設けられた接触チューブ１５とから構成されている。
【００１５】
接触片１４は、その先端（上端）に電極１３に食い込む尖部１４Ａを有している。各尖部１４Ａの間隔は、電極１３よりも僅かに小さく設定され、各尖部１４Ａが電極１３に食い込んで、電気的に確実に接続されるようになっている。
【００１６】
接触チューブ１５は、第２の接触部１２と電気的に接続するための部材である。接触チューブ１５は、円筒状に形成されて、その上端部が接触片１４に一体的に設けられている。接触チューブ１５の下端部は開放され、後述する第２の接触部１２の付勢手段１７が挿入される。接触チューブ１５の内側には、その底部（上端部）に円錐状の接触面１５Ａが形成されている。この接触面１５Ａは、付勢手段１７が当接する面である。接触面１５Ａに付勢手段１７の上端部が押し付けられることで、この付勢手段１７の上端部が接触面１５Ａの斜面に沿って縮められて強く接触し、且つ安定して接触するようになっている。付勢手段１７の上端部がその径を縮めながら強く接触することで、付勢手段１７の上端部を接触面１５Ａに押し付ける力と、付勢手段１７の上端部が広がろうとする力とで互いに強く接触して、付勢手段１７と第１の接触部１１とを電気的に確実に接続するようになっている。
【００１７】
接触チューブ１５の端部（図１中の下端部）の外側面には、後述するコイルスプリングである弾性部材１８内に挿入した接触チューブ１５のスムーズな移動を許容して電気的密着を確保するテーパ１５Ｂが設けられている。このテーパ１５Ｂによって接触チューブ１５が弾性部材１８内でスムーズに移動して、弾性部材１８が接触チューブ１５の外側表面に弾性的に密着するようになっている。テーパ１５Ｂは直線又は曲線の斜面で構成される。即ち、円錐面の一部としての直線の斜面又は球面の一部としての曲線の斜面で構成される。このテーパ１５Ｂによって、接触チューブ１５と弾性部材１８の軸芯が互いにずれて接触チューブ１５が弾性部材１８に斜めに挿入される状態になっても、接触チューブ１５のスムーズな移動を確保して、接触チューブ１５のコイルスプリング（弾性部材１８）への引っかかり、それによるコイルスプリングの変形等を解消して、接触チューブ１５の表面にコイルスプリングが弾性的に密着するようになっている。
【００１８】
接触チューブ１５の接触片１４側端部には、その外周面に移動規制手段１５Ｃが設けられている。この移動規制手段１５Ｃは、第１の接触部１１の移動を規制するための手段である。移動規制手段１５Ｃは、環状凸条１６Ａと環状溝１６Ｂとから構成されている。環状凸条１６Ａは、接触子１０が装着される装置の表板２０と中板２１との間に嵌合している。環状溝１６Ｂには、中板２１が嵌合している。これにより、環状凸条１６Ａと中板２１がずれることができる範囲内に、接触子１０の移動が規制されている。
【００１９】
第２の接触部１２は、付勢手段１７と、弾性部材１８とから構成されている。
【００２０】
付勢手段１７は、第１の接触部１１を一方の部材側である電極１３側に付勢するための手段である。付勢手段１７は、複数回巻いた棒状のバネ鋼が互いに密着しないで伸縮可能な圧縮コイルスプリングで構成され、その先端側が第１の接触部１１の接触チューブ１５内に挿入されている。そして、付勢手段１７の先端部が接触面１５Ａに接触している。付勢手段１７の基端側は、他方の部材である電極２３に接触している。これにより、付勢手段１７は電極２３と接触片１４とを電気的に接続している。
【００２１】
弾性部材１８は、第１の接触部１１の接触チューブ１５の外側面に弾性的に接触して電気的に接続するための部材である。弾性部材１８は、付勢手段１７の基端側（図１中の下端側）で互いに連結した状態でこの付勢手段１７の外側を覆って設けられている。この弾性部材１８はコイルスプリングで構成されている。即ち、この弾性部材１８は、棒状のバネ鋼をコイル状に巻いて全体として円筒状に形成され、接触チューブ１５の外側に嵌合されている。弾性部材１８は、コイルスプリングであるため、その径を弾性的に変化させることができ、接触チューブ１５の外側面に弾性的に複数の点又は線Ｐ，Ｐ，…で接触して、確実に電気的に接続される。具体的には、弾性部材１８は、そのコイルスプリングの内径が、接触チューブ１５の外径よりも小さく設定されている。これにより、接触チューブ１５が前記コイルスプリングの内部に挿入されて、このコイルスプリングが接触チューブ１５の外側面に弾性的に複数の点又は線で接触して電気的に密着して接続される。さらに、コイルスプリングは、接触チューブ１５に弾性的に巻き付くので、接触チューブ１５と弾性部材１８が互いに横方向にずれても縦方向にずれても、電気的に密着した状態が確実に保たれるようになっている。
【００２２】
弾性部材１８のコイルスプリングは、複数回巻いた棒状のバネ鋼で構成されるが、このバネ鋼が互いに密着して伸張するだけの密着バネで構成されている。即ち、弾性部材１８のコイルスプリングは、長手方向に縮むことなくその内径が弾性的に変化して、接触チューブ１５の挿入に沿ってこの接触チューブ１５の形に柔軟に追従して変形し、互いに接触面で電気的に密着するようになっている。
【００２３】
弾性部材１８の下部は、円錐状に細くして付勢手段１７の下部と一体的に連結されている。これにより、付勢手段１７と弾性部材１８の下部が互いに連結された状態で、弾性部材１８が付勢手段１７の外部を覆うように配設されている。そして、接触チューブ１５は、付勢手段１７をその内部に挿入した状態で、弾性部材１８の内部に挿入されるようになっている。
【００２４】
弾性部材１８は、接触子１０が装着される装置の嵌合穴２２に挿入されている。弾性部材１８は、嵌合穴２２に挿入された状態で、その下端部が外部に延出して、付勢手段１７と共に電極２３に接触されるようになっている。
【００２５】
次に、上記構成の接触子１０の動作について説明する。
【００２６】
接触子１０の第２の接触部１２が嵌合穴２２に挿入され、電極２３に電気的に接触される。第１の接触部１１は、表板２０と中板２１に装着され、接触チューブ１５が弾性部材１８内に挿入される。
【００２７】
この状態で、接触片１４が電極１３に接触して食い込むと、その反動で接触片１４が押し込まれる。これにより、接触チューブ１５が弾性部材１８内に押し込まれる。
【００２８】
このとき、接触チューブ１５の先端のテーパ１５Ｂによって弾性部材１８内で引っ掛かることなくスムーズにスライドして、弾性部材１８が接触チューブ１５の外径に追従して柔軟に変形する。これにより、接触チューブ１５と弾性部材１８の間の電気的密着状態が保たれ、電気的接続が確保される。さらに、付勢手段１７が接触面１５Ａに押し付けられて電気的接続状態が保たれる。この状態で、検査信号等が送信される。
【００２９】
検査等が終わって、新たな電極１３に接触片１４を接触させると、上記同様のスライドが繰り返される。そして、接触チューブ１５と弾性部材１８とが何度スライドしても、弾性部材１８が接触チューブ１５の外径に追従して柔軟に変形し、電気的密着状態が保たれる。即ち、接触チューブ１５と弾性部材１８とが電気的に確実に接続された状態が保たれる。付勢手段１７と接触面１５Ａとの間も同様に電気的接続状態が保たれる。
【００３０】
［効果］
以上のように、第１の接触部１１の接触チューブ１５と、第２の接触部１２の付勢手段１７及び弾性部材１８とが互いに電気的に確実に接続されるため、接触点での摩耗や腐食の問題を解消して、接触不良を確実に防止することができる。これにより、信号伝送精度が向上する。接触点での摩耗や腐食が減少するため、メンテナンス等のコストを低減でき、作業効率を向上させることができる。
【００３１】
弾性部材１８をコイルスプリングで構成し、その径を弾性的に変化させることで、接触チューブ１５の外側面に弾性的に複数の点又は線で接触して、柔軟な変形でその接触が確実に保たれるので、電気的な接続を確実に保つことができる。接触チューブ１５が弾性部材１８内でずれても、さらに何度ずれても、斜めにずれても、弾性部材１８が柔軟に変形して、電気的な接続を確実に保つことができる。
【００３２】
[変形例]
前記実施形態では、弾性部材１８を、第１の接触部１１の接触チューブ１５の外側に嵌合して、この接触チューブ１５の外側面に弾性的に接触するようにしたが、接触チューブ１５の内部に挿入して、この内側面に弾性的に接触して電気的に接続するようにしてもよい。この場合、弾性部材１８の外径が、接触チューブ１５の内径よりも大きく設定され、弾性部材１８が押し縮められて接触チューブ１５内に挿入される。そして、弾性部材１８が種々のずれを吸収して電気的な接続を確実に保つ。この場合も、前記実施形態同様の作用、効果を奏することができる。
【００３３】
前記実施形態では、付勢手段１７をコイルスプリングで構成したが、他の手段を用いても良い。第１の接触部１１を電極１３側に付勢することができると共に環状溝１６Ｂの幅で伸縮できる手段であれば、他の手段でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態に係る接触子を示す断面図である。
【図２】従来の接触子を示す一部破断正面図である。
【図３】図２の接触子の平面断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０：接触子、１１：第１の接触部、１２：第２の接触部、１３：電極、１４：接触片、１５：接触チューブ、１７：付勢手段、１８：弾性部材、２０：表板、２１：中板、２２：嵌合穴、２３：電極。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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