(57)【要約】  弾性および導通性等の要求特性を維持しながら小型化を実現することができる接触端子を提供すること。２つの接触対象物の間に介在して２つの接触対象物間の電気的な導通を図る導電性の接触端子（２）であって、帯状をなし、先端部から先端部を通過する平面を境に異なる側に延びる弾性部を有し、平面に対して対称な形状をなす第１〜第ｎ導通部材（ｎは、２以上の整数）を備え、第１〜第ｎ導通部材は、各導通部材の高さ方向を揃えて互いに接触してなる。
2013183734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの接触対象物の間に介在して該２つの接触対象物間の電気的な導通を図る導電性の接触端子であって、
帯状をなし、先端部から該先端部を通過する平面を境に異なる側に延びる弾性部を有し、前記平面に対して対称な形状をなす第１〜第ｎ導通部材（ｎは、２以上の整数）を備え、
前記第１〜第ｎ導通部材は、各導通部材の高さ方向を揃えて互いに接触してなることを特徴とする接触端子。
【請求項２】
第１および第２導通部材を有し、
前記第１導通部材は、
湾曲形状をなし、一方の接触対象物と接触する第１接触部と、各々が前記第１接触部の端部からそれぞれ帯状をなして延び、弾性変形可能な複数の第１弾性部と、を有し、
前記第２導通部材は、
湾曲形状をなす第１先端部と、各々が前記第１先端部の端部からそれぞれ帯状をなして延び、弾性変形可能な複数の第２弾性部と、前記第２弾性部の端部のうち、前記第１先端部に連なる側と異なる側の端部に設けられ、他方の接触対象物と接触する第２接触部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の接触端子。
【請求項３】
第１導通部材は、前記第１弾性部の端部のうち、前記第１接触部に連なる側と異なる側の端部に設けられ、前記第１弾性部が向かい合う方向に湾曲する弧状をなして延び、先端面が、基端で繋がっている第１弾性部と向かい合う第１弧状部を有することを特徴とする請求項２に記載の接触端子。
【請求項４】
第２接触部は、前記第２弾性部が向かい合う方向に湾曲する弧状をなして延び、先端面が、基端で繋がっている第２弾性部と向かい合うことを特徴とする請求項２または３に記載の接触端子。
【請求項５】
前記第１導通部材と前記第２導通部材との間に設けられる第３導通部材をさらに備え、
前記第３導通部材は、
湾曲形状をなす第２先端部と、
各々が前記第２先端部の端部からそれぞれ帯状をなして延び、前記第１弧状部と接触するとともに、弾性変形可能な複数の第３弾性部と、
前記第３弾性部の端部のうち、前記第２先端部に連なる側と異なる側の端部に設けられ、少なくとも一部が内側に湾曲した弧状をなし、前記第２弾性部と接触する第２弧状部と、
を有することを特徴とする請求項３に記載の接触端子。
【請求項６】
前記第１または第２弾性部において、対向する２つの弾性部がなす角度は、３０°以上であることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の接触端子。
【請求項７】
前記第１弧状部と前記第２弾性部とが接触していることを特徴とする請求項３に記載の接触端子。
【請求項８】
前記第１導通部材および前記第２導通部材が接触した状態で、前記第１接触部および前記第１先端部の間に配置され、該第１および第２導通部材を互いに遠ざける方向に付勢する弾性部材を備えたことを特徴とする請求項７に記載の接触端子。
【請求項９】
前記第１〜第ｎ導通部材は、互いに同じ形状をなすことを特徴とする請求項１または４に記載の接触端子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの接触対象物の間に介在し、２つの接触対象物間の電気的な導通を図る接触端子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、産業用、自動車用などの電力制御からモータ制御まで、幅広い分野に使用される省エネルギー化のキーデバイスとして、パワーモジュールが挙げられる。このパワーモジュールは、複数の半導体チップが積載された基板と、その基板上の各半導体チップにそれぞれ接触されて電力の入出力を行う複数の接触端子と、を備える。【０００３】
接触端子においては、外部の回路基板とパワーモジュールの基板との間の確実な電気的導通が求められる。この要望に対し、弾性変形可能な接触ばねを用いて、接触対象の各基板と接触するとともに、基板間に弾性力を作用させることによって電気的に導通することが可能な接触端子が開示されている（例えば、特許文献１〜４を参照）。この接続端子によれば、接触ばねを用いることによって、導体間距離のばらつき、温度変化、基板の反り等による導体間距離変動を吸収し、２つの接触対象物間の接触状態を維持することができる。【０００４】
さらに、屈曲した２つの梁が、端部同士で接触し、接触対象の基板から加わる荷重に応じて、この接触部分が互いに摺動することによって伸縮可能な接触端子が開示されている（例えば、特許文献５を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３２２９０２号公報
【特許文献２】特開２００８−１９８５９７号公報
【特許文献３】特開２００６−８６１０９号公報
【特許文献４】特開２００８−２１６３９号公報
【特許文献５】特表２０１０−５３９６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、パワーモジュールを用いる電機部品は小型化および高効率化が望まれ、小型でありながら、大電流を流すことができて抵抗の発熱の少ない接触端子が求められている。特に、自動車等に搭載するパワーモジュールの接触端子の場合には、大きな電流が流れ、振動が生じた場合であっても安定して電気的導通を実現する必要がある。【０００７】
しかしながら、特許文献１〜４が開示する従来の接触端子では、小型化への対応のために接触端子の基板と接触する方向の距離を短くしたり、接触端子間の距離（ピッチ）を小さく（狭く）したりすると、接触端子が弾性変形するためのスペースを十分に確保することができず、端子の導体間距離変動に十分に追従できなくなるおそれがあった。また、弾性変形を確保するために接触端子の厚みを薄くすると、導通部の断面積が小さくなって、抵抗が大きくなり、抵抗による発熱量が大きくなって接触端子周囲の温度が上昇し、場合によっては、基板等が熱変形するおそれがあった。【０００８】
また、特許文献５が開示する接触端子は、弾性変形させるための領域を確保しつつ、接触端子の基板と接触する方向の距離を短くすることが可能であるものの、接触端子を伸縮させる距離に応じて摺動距離を確保しなければならず、装置の小型化には適していなかった。加えて、電流の導通経路が２つの梁を通過する経路であるために抵抗値が高く、抵抗による発熱量が大きくなって接触端子周囲の温度が上昇するおそれがあった。【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、弾性および導通性等の要求特性を維持しながら小型化を実現することができる接触端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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる接触端子は、２つの接触対象物の間に介在して該２つの接触対象物間の電気的な導通を図る導電性の接触端子であって、帯状をなし、先端部から該先端部を通過する平面を境に異なる側に延びる弾性部を有し、前記平面に対して対称な形状をなす第１〜第ｎ導通部材（ｎは、２以上の整数）を備え、前記第１〜第ｎ導通部材は、各導通部材の高さ方向を揃えて互いに接触してなることを特徴とする。【００１１】
また、本発明にかかる接触端子は、上記の発明において、第１および第２導通部材を有し、前記第１導通部材は、湾曲形状をなし、一方の接触対象物と接触する第１接触部と、各々が前記第１接触部の端部からそれぞれ帯状をなして延び、弾性変形可能な複数の第１弾性部と、を有し、前記第２導通部材は、湾曲形状をなす第１先端部と、各々が前記第１先端部の端部からそれぞれ帯状をなして延び、弾性変形可能な複数の第２弾性部と、前記第２弾性部の端部のうち、前記第１先端部に連なる側と異なる側の端部に設けられ、他方の接触対象物と接触する第２接触部と、を有することを特徴とする。【００１２】
また、本発明にかかる接触端子は、上記の発明において、第１導通部材は、前記第１弾性部の端部のうち、前記第１接触部に連なる側と異なる側の端部に設けられ、前記第１弾性部が向かい合う方向に湾曲する弧状をなして延び、先端面が、基端で繋がっている第１弾性部と向かい合う第１弧状部をさらに有することを特徴とする。【００１３】
また、本発明にかかる接触端子は、上記の発明において、第２接触部は、前記第２弾性部が向かい合う方向に湾曲する弧状をなして延び、先端面が、基端で繋がっている第２弾性部と向かい合うことを特徴とする。【００１４】
また、本発明にかかる接触端子は、上記の発明において、前記第１導通部材と前記第２導通部材との間に設けられる第３導通部材をさらに備え、前記第３導通部材は、湾曲形状をなす第２先端部と、各々が前記第２先端部の端部からそれぞれ帯状をなして延び、前記第１弧状部と接触するとともに、弾性変形可能な複数の第３弾性部と、前記第３弾性部の端部のうち、前記第２先端部に連なる側と異なる側の端部に設けられ、少なくとも一部が内側に湾曲した弧状をなし、前記第２弾性部と接触する第２弧状部と、を有することを特徴とする。【００１５】
また、本発明にかかる接触端子は、上記の発明において、前記第１または第２弾性部において、対向する２つの弾性部がなす角度は、３０°以上であることを特徴とする。【００１６】
また、本発明にかかる接触端子は、上記の発明において、前記第１弧状部と前記第２弾性部とが接触していることを特徴とする。【００１７】
また、本発明にかかる接触端子は、上記の発明において、前記第１導通部材および前記第２導通部材が接触した状態で、前記第１接触部および前記第１先端部の間に配置され、該第１および第２導通部材側を互いに遠ざける方向に付勢する弾性部材を備えたことを特徴とする。【００１８】
また、本発明にかかる接触端子は、上記の発明において、前記第１〜第ｎ導通部材は、互いに同じ形状をなすことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、帯状をなし、先端部から該先端部を通過する平面を境に異なる側に延びる弾性部を有し、平面に対して対称な形状をなす第１〜第ｎ導通部材を備え、第１〜第ｎ導通部材が、各導通部材の高さ方向を揃えて互いに接触してなるようにしたので、導通経路が複数であるため抵抗が低く、小型化を実現するとともに、軸線方向の撓みを大きく取れることができるという効果を奏する。これにより、弾性および導通性等の要求特性を維持しながら小型化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかる接触端子を備えた接触端子ユニットの構成を模式的に示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態にかかる接触端子の構成を模式的に示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態にかかる接触端子およびこの接触端子を保持する接触端子ホルダの構成を模式的に示す部分断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態にかかる接触端子およびこの接触端子を保持する接触端子ホルダの構成を模式的に示す部分断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態にかかる接触端子およびこの接触端子を保持する接触端子ホルダの構成であり、基板実装前後の状態を模式的に示す部分断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態にかかる接触端子の単一状態の構成を示す模式図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態の変形例１にかかる接触端子の構成を模式的に示す模式図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態の変形例２にかかる接触端子の構成を模式的に示す模式図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態の変形例３にかかる接触端子の構成を模式的に示す模式図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態の変形例４にかかる接触端子の要部の構成を模式的に示す模式図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態の変形例５にかかる接触端子の要部の構成を模式的に示す模式図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態の変形例６にかかる接触端子およびこの接触端子を保持する接触端子ホルダの構成を模式的に示す部分断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態の変形例７にかかる接触端子およびこの接触端子を保持する接触端子ホルダの構成を模式的に示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。
【００２２】
図１は、本実施の形態にかかる接触端子を備えた接触端子ユニットの構成を模式的に示す斜視図である。図１に示す接触端子ユニット１は、２つの接触対象物の間に介在し、２つの接触対象物間の電気的な導通を図るものである。図１に示す接触端子ユニット１は、複数の半導体チップが積載された基板１００上に載置され、両端部で基板１００の各半導体チップの電極１０１および基板２００の電極２０１とそれぞれ接触する複数の接触端子２と、各接触端子２をそれぞれ保持する接触端子ホルダ３と、を備える。なお、基板１００上に接触端子ユニット１を載置した構成がパワーモジュールである。また、接触端子は、帯状の導電性部材を用いて形成され、先端部からこの先端部を通過する平面（後述する平面Ｓ）を境に異なる側に延びる弾性部を有し、平面Ｓに対して対称な形状をなす第１〜第ｎ導通部材（ｎは、２以上の整数、本実施の形態１ではｎ＝２）を備え、この第１〜第ｎ導通部材が、各導通部材の高さ方向を揃えて互いに接触してなる。すなわち、第１〜第ｎ導通部材は、先端部と弾性部との位置関係を揃えて重ねられてなる。
【００２３】
基板１００は、絶縁性の樹脂、またはシリコン、セラミックスなどの絶縁性材料を用いて形成され、所定の機能を有する複数の半導体チップおよびこの半導体チップに接触される電極１０１を有する。電極１０１は、銅等を用いてパターニングすることによって、基板１００に積載された半導体チップなどに対して電気信号を伝達させるための回路パターンを形成する。
【００２４】
半導体チップは、例えば、ダイオード、トランジスタ、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）等の半導体素子によって実現される。なお、半導体チップは、使用の目的に合わせて基板１００上に複数個設けられる。
【００２５】
図２は、本実施の形態１にかかる接触端子２の構成を模式的に示す斜視図である。図３，４は、本実施の形態１にかかる接触端子２およびこの接触端子を保持する接触端子ホルダ３の構成を模式的に示す部分断面図である。なお、図３，４は、互いに直交する方向からみた部分断面図である。
【００２６】
図２〜４に示す接触端子２は、長手方向の両端で電極１０１および基板２００の電極２０１とそれぞれ接触することによって電極１０１と電極２０１との間を電気的に導通させる。本実施の形態１にかかる接続端子２は、電極１０１と接触し、この接触部分を通過する平面Ｓに対して連続的に拡径するとともに、この拡径方向に弾性変形可能な斜面を有する第１導通部材２１と、第１導通部材２１と接触して連結するとともに、電極２０１と接触し、この接触部分を通過する平面Ｓに対して連続的に拡径するとともに、この拡径方向に弾性変形可能な斜面を有する第２導通部材２２と、を有する。また、接続端子２は、第２導通部材２２が、第１導通部材２１の内部で挟持されて第１導通部材２１と電気的に接続する。接触端子２は、例えば純銅または、ばね性を有する銅系材料等を用いて形成される。なお、本実施の形態１において、帯状とは、幅方向および板厚方向の長さが一部で異なる形状を含む。
【００２７】
第１導通部材２１は、湾曲形状をなす先端部２１ａ（第１接触部）と、各々が先端部２１ａの端部から湾曲形状に沿ってそれぞれ帯状をなして延び、弾性変形可能な複数の弾性部２１ｂ（第１弾性部）と、弾性部２１ｂの端部のうち、先端部２１ａに連なる側と異なる側の端部に設けられ、弾性部２１ｂが向かい合う方向に湾曲した弧状をなして延び、先端面が、基端で繋がっている弾性部２１ｂと向かい合う弧状部２１ｃ（第１弧状部）と、を有する。また、第１導通部材２１は、幅方向からみた側面が略Ｖ状をなし、弾性部２１ｂによって、このＶの横方向（弾性部２１ｂが向かい合う方向）に伸縮可能である。先端部２１ａは、上述した電極１０１と接触する。なお、複数の弾性部２１ｂは、上述した平面Ｓに対して連続的に拡径する斜面をなす。また、本発明において、高さ方向とはＶ字の上下方向を指す。
【００２８】
第２導通部材２２は、上述した第１導通部材２１と同一形状をなし、湾曲形状をなす先端部２２ａ（第１先端部）と、各々が先端部２２ａの端部から湾曲形状に沿ってそれぞれ帯状をなして延び、弾性変形可能な複数の弾性部２２ｂ（第２弾性部）と、弾性部２２ｂの端部のうち、先端部２２ａに連なる側と異なる側の端部に設けられ、弾性部２２ｂが向かい合う方向に弧状をなして延び、先端面が、基端で繋がっている弾性部２２ｂと向かい合う弧状部２２ｃ（第２接触部）と、を有する。また、第２導通部材２２は、幅方向からみた側面が略Ｖ状をなし、弾性部２２ｂによって、このＶの横方向（弾性部２２ｂが向かい合う方向）に伸縮可能である。各弧状部２２ｃは、上述した電極２０１とそれぞれ接触する。なお、複数の弾性部２２ｂは、上述した平面Ｓに対して連続的に拡径する斜面をなす。
【００２９】
接触端子２は、第１導通部材２１と第２導通部材２２とが、弾性部２１ｂ，２２ｂの板面が揃うようにＶ字の上下方向に重ねられ、弧状部２１ｃが弾性部２２ｂに接触することで連結している。このとき、先端部２１ａおよび／または弧状部２２ｃから荷重が加わった場合に、弧状部２１ｃが弾性部２２ｂに対して摺動することで、各弾性部２１ｂ間の距離（ギャップ）が、弾性部２２ｂに沿って拡大して第２導通部材２２を第１導通部材２１のＶ字の内部空間に収容する。これにより、接触端子２は、先端部２１ａおよび先端部２２ａを通過する軸線方向に伸縮可能となる。具体的には、第１導通部材２１における先端部２１ａおよび先端部２２ａを通過する軸線方向の弾性変形と、この軸線方向に直交する方向（ピッチ方向）の弾性変形とを、第２導通部材２２の弾性部２２ｂの傾斜によって接触端子２の軸線方向の弾性変形、すなわち撓みに変換することが可能となる。
【００３０】
接触端子ホルダ３は、樹脂やマシナブルセラミックなどの絶縁性材料を用いて形成され、略板状をなし、接触端子２を所定パターンで保持するためのホルダ孔３１を有する。ホルダ孔３１は、段付き形状をなす断面を有する空間であって、配設する接触端子２に対応して設けられ、接触端子２の端部が接触端子ホルダ３の上面から突出するように接触端子２を内部で保持する。
【００３１】
すなわち、ホルダ孔３１は、接触端子ホルダ３の板厚方向に貫通している。ホルダ孔３１は、接触端子ホルダ３の下端面に開口を有する第１大径部３１ａと、第１大径部３１ａの連結部において、第１大径部３１ａより小さい径であって、この第１大径部３１ａ側から拡径する孔をなす拡径部３１ｂと、拡径部３１ｂに連なり、この拡径部３１ｂに連なる側の径と同等の径で柱状に延びる孔をなす孔部３１ｃと、孔部３１ｃと連結し、第１大径部３１ａの径と略同等の径であって、接触端子ホルダ３の上端面に開口を有する第２大径部３１ｄと、からなる（図３，４参照）。第１大径部３１ａ、拡径部３１ｂおよび第２大径部３１ｄは、互いの軸線（中心線）が一致するように形成されている。なお、第１大径部３１ａおよび第２大径部３１ｄは、それぞれ収容する電極の大きさに応じて形成される。
【００３２】
また、拡径部３１ｂの収縮している側の径は、先端部２１ａの径より大きい。また、孔部３１ｃの径は、第２導通部材２２の弧状部２２ｃの各外縁を結ぶ径より大きい。
【００３３】
本実施の形態１にかかる接触端子ユニット１は、第１導通部材２１の弾性部２１ｂが拡径部３１ｂに当接することで接触端子ホルダ３からの抜止機能を有する。また、接触端子ユニット１が基板１００上に載置されることで、電極１０１の上面と先端部２１ａとが当接し、弧状部２２ｃが接触端子ホルダ３の上面から突出する。
【００３４】
図５は、本実施の形態１にかかる接触端子２および接触端子ホルダ３の構成であり、基板実装前後の状態を模式的に示す部分断面図であって、先端部２１ａまたは弧状部２２ｃに荷重が加わる前後の状態を示す部分断面図である。図５に示すように、先端部２１ａが基板１００の電極１０１と接触した状態で、弧状部２２ｃに対して基板２００から荷重が加わると、第２導通部材２２からの押圧によって弾性部２１ｂが弾性変形することで、各弾性部２１ｂ間の径が、弾性部２２ｂ間の径に沿って拡径する。このとき、弧状部２１ｃが弾性部２２ｂの板面に対して摺接しながら第２導通部材２２を第１導通部材２１のＶ字の内部空間に収容する。これにより、接触端子２は、第２接触部２２ａおよび第１接触部２１ｂを通過する軸線方向に縮小する。ここで、破線Ｐ０は、基板２００から荷重が加わっていない状態での接触端子２の位置を示している（図３参照）。なお、各導通部材（第１導通部材２１および第２導通部材２２）において、このときに流れる電流は、先端部２１ａから各弾性部２１ｂ，２２ｂを介して弧状部２１ｃ，２２ｃを結ぶ経路の両方の経路に流れる。導通部材は複数の経路により電流を流すため、大きな導通断面積を確保することができ、多くの電流を流すことが可能となる。
【００３５】
また、接触端子２は、基板２００から荷重を受け、先端部２１ａおよび先端部２２ａを通過する軸線方向に縮小している際、弾性部２１ｂが元の形状に戻ろうとする力を加えるため、軸線方向に縮小する一方で、先端部２１ａと先端部２２ａとが離れる方向に荷重が加わる。すなわち、接触端子２は、軸線方向に縮小する一方で、先端部２１ａおよび先端部２２ａがそれぞれ基板２００，１００側に荷重を加えた状態（基板に対して付勢した状態）となっている。この付勢状態により、振動が生じて、基板１００，２００間の距離が変化した場合であっても接触端子２は、その変化に追従して基板間の導通状態を維持する。
【００３６】
このとき、対向する２つの弾性部２１ｂ（２２ｂ）の板面がなす角度θは、ｔａｎ（θ／２）≧μとなる関係を満たす（図６参照）。ここで、μは、弾性部２１ｂ（２２ｂ）および弧状部２１ｃ（２２ｃ）の接触部分における摩擦係数である。例えば、接触端子２として銅系材料を用いて形成され、その摩擦係数μがμ＝０．２である場合、角度θは、ｔａｎ（θ／２）≧０．２から、θ≧２２．８°（θ／２≧１１．４°）を満たす数値となる。
【００３７】
なお、θ≦２２．８の場合、弾性部２２ｂが元の形状に戻ろうとする際に弧状部２１ｃが弾性部２２ｂに対して加える荷重が、弧状部２１ｃと弾性部２２ｂとの間の摩擦力より小さくなる。これにより、第２導通部材２２の弾性部２２ｂが、第１導通部材２１の弧状部２１ｃの間で固定された状態となり、基板（電極）側に対して付勢した状態を維持できなくなる。その結果、振動等による基板の動きに追従できなくなるおそれがあるため、θは、３０°以上（１８０°未満）であることが好ましい。
【００３８】
本実施の形態によれば、導電性の部材を用いて形成される接触端子２が、第２導通部材２２を第１導通部材２１の内部空間に収容することによって先端部２１ａおよび先端部２２ａを通過する軸線方向に伸縮するようにしたので、弾性および導通性等の要求特性を維持しながら小型化を実現することができる。
【００３９】
第１導通部材２１および第２導通部材２２は、帯状の部材を用いて形成されているため、板面に直交する方向の断面積を大きく取ることができる。また、先端部２１ａ（２２ａ）の湾曲に沿って複数の弾性部２１ｂ（２２ｂ）が設けられており、導通経路が２方向となるため、通電用の断面積を一段と大きく取ることが可能となる。これにより、導体抵抗が小さくなり、大電流を流すことができるとともに、抵抗による発熱量を小さくすることができる。
【００４０】
また、第１導通部材２１および第２導通部材２２は、弧状部２１ｃと弾性部２２ｂとが摺接することで接触し、連結している。このとき、弾性部２２ｂは、弧状部２１ｃに対してくさび状に入り込んだ状態で接触している。このくさび状に連結した状態によって、平面同士を突き当てて接触した接触状態と比して、接触抵抗を小さくすることができる。
【００４１】
なお、第１導通部材２１および第２導通部材２２の各弾性部２１ｂ，２２ｂは、第１導通部材２１および第２導通部材２２の接触導通が確保できれば、各先端部２１ａ，２２ａから湾曲形状に沿って延びる弾性部２１ｂ，２２ｂの形状が互いに同じ形状であってもよいし、異なる形状（例えば、板厚が異なる、先端部から延びる長さが異なる）であってもよい。なお、湾曲形状に沿って延びる形状が互いに同じ形状とは、第１導通部材２１と第２導通部材２２とが連結した状態において、先端部２１ａおよび先端部２２ａを通過する軸線に対して対称な形状である。また、同じ形状とは、設計上同一の形状をなすものであり、製造上の誤差を含む。
【００４２】
また、第１導通部材２１および第２導通部材２２は、帯状をなすものとして説明したが、その幅は同等であってもよいし、異なっていてもよい。なお、例えば第１接触部において、幅を小さくして、接触面積を小さくすることによって抵抗値を低下させることができるため好ましく、成形性を向上させることも可能となる。ここで、第１導通部材２１（第２導通部材２２）の各弾性部２１ｂ（２２ｂ）は、各弾性部２１ｂ（２２ｂ）に流れる電流を安定させるために、同一の断面積であることが好ましい。断面積の調節は、幅方向および板厚方向の長さを適宜調整することで対応可能である。
【００４３】
また、第１導通部材２１（第２導通部材２２）の各弾性部２１ｂ（２２ｂ）が、先端部２１ａ（２２ａ）から湾曲形状に沿って延びる形状が同じ形状である場合、各弾性部２１ｂ（２２ｂ）の抵抗が等しく、各弾性部２１ｂ（２２ｂ）に流れる電流も等しくなるため、より多くの電流を流すことが可能となる。また、各弾性部２１ｂ（２２ｂ）が同じ形状であれば、第１導通部材２１（第２導通部材２２）の伸縮動作が円滑になり、接触端子２の一層安定した伸縮動作を得ることが可能となる。
【００４４】
図７は、本実施の形態の変形例１にかかる接触端子の構成を模式的に示す模式図である。変形例１においても、接触端子２ａが、長手方向の両端で電極１０１および基板２００の電極２０１とそれぞれ接触することによって電極１０１と電極２０１との間を電気的に導通させる。接触端子２ａは、導電性部材を用いて形成され、電極１０１と接触する第１導通部材２３と、第１導通部材２３と接触して連結し、電極２０１と接触する第２導通部材２４と、を有する。接触端子２ａは、例えば純銅または、ばね性を有する銅系材料等を用いて形成される。
【００４５】
第１導通部材２３は、凸状の湾曲形状をなし、この凸の先端で上述した電極１０１と接触する先端部２３ａ（第１接触部）と、各々が先端部２３ａの端部から湾曲形状に沿ってそれぞれ帯状をなして延び、弾性変形可能な複数の弾性部２３ｂ（第１弾性部）と、弾性部２３ｂの端部のうち、先端部２３ａに連なる側と異なる側の端部に設けられ、弾性部２３ｂが向かい合う方向と反対方向に湾曲し、弧状をなして延びる弧状部２３ｃ（第１弧状部）と、を有する。また、第１導通部材２３は、幅方向からみた側面が略Ｖ字状をなし、弾性部２３ｂによって、このＶの横方向（弾性部２３ｂが向かい合う方向）に伸縮可能である。
【００４６】
第２導通部材２４は、Ｖ字状をなす第１先端部としての屈折部２４ａと、各々が屈折部２４ａの端部からそれぞれ帯状をなして延び、弾性変形可能な複数の弾性部２４ｂ（第２弾性部）と、弾性部２４ｂの端部のうち、屈折部２４ａに連なる側と異なる側の端部に設けられ、上述した電極２０１とそれぞれ接触する先端部２４ｃ（第２接触部）と、を有する。また、第２導通部材２４は、幅方向からみた側面がＶ字状をなし、弾性部２４ｂによって、このＶの横方向（弾性部２４ｂが向かい合う方向）に伸縮可能である。
【００４７】
上述した変形例１においても、導電性の部材を用いて形成される接触端子２ａが、第２導通部材２４を第１導通部材２３の内部空間に収容することによって先端部２３ａおよび屈折部２４ａを通過する軸線方向に伸縮するようにしたので、弾性および導通性等の要求特性を維持しながら小型化を実現することができる。加えて、第２導通部材２４の電極２０１との接触端が略直線状をなし、電極２０１に対して、表面を削って接触するため、先端部２４ｃが電極２０１上で係止された状態で接触でき、接触位置を固定させることができる。
【００４８】
図８は、本実施の形態の変形例２にかかる接触端子の構成を模式的に示す模式図である。変形例２においても、接触端子２ｂが、長手方向の両端で電極１０１および基板２００の電極２０１とそれぞれ接触することによって電極１０１と電極２０１との間を電気的に導通させる。接触端子２ａは、導電性部材を用いて形成され、電極１０１と接触する第１導通部材２５と、第１導通部材２５と接触して連結し、上述した構成を有する第２導通部材２４と、を有する。接触端子２ｂは、例えば純銅または、ばね性を有する銅系材料等を用いて形成される。
【００４９】
第１導通部材２５は、Ｖ字状をなし、このＶの先端で上述した電極１０１と接触する屈折部２５ａ（第１接触部）と、各々が屈折部２５ａの端部からそれぞれ帯状をなして延び、弾性変形可能な複数の弾性部２５ｂ（第１弾性部）と、弾性部２５ｂの端部のうち、屈折部２５ａに連なる側と異なる側の端部に設けられ、上述した弾性部２４ｂとそれぞれ接触する先端部２５ｃと、を有する。また、第１導通部材２５は、幅方向からみた側面が略Ｖ状をなし、弾性部２５ｂによって、このＶの横方向（弾性部２５ｂが向かい合う方向）に伸縮可能である。なお、重力以外の荷重が加わっていない状態において、二つの弾性部２５ｂのなす角度は、二つの弾性部２４ｂのＶのなす角度よりも小さい。
【００５０】
上述した変形例２においても、導電性の部材を用いて形成される接触端子２ｂが、第２導通部材２４を第１導通部材２５の内部空間に収容することによって屈折部２４ａおよび屈折部２５ａを通過する軸線方向に伸縮するようにしたので、弾性および導通性等の要求特性を維持しながら小型化を実現することができる。加えて、屈折部２５ａの電極１０１との接触端部が鋭角であり、電極１０１に対して、表面を削って接触するため、屈折部２５ａが電極１０１上で係止された状態で接触でき、接触位置を固定させることができる。
【００５１】
図９は、本発明の実施の形態の変形例３にかかる接触端子の構成を模式的に示す模式図である。変形例３においても、接触端子２ｃが、長手方向の両端で電極１０１および基板２００の電極２０１とそれぞれ接触することによって電極１０１と電極２０１との間を電気的に導通させる。接触端子２ｃは、上述した第２導通部材２４と同等の構成の第１導通部材２４ｄと、導電性部材を用いて形成され、電極２０１と接触する第２導通部材２６とを有する。接触端子２ｃは、例えば純銅または、ばね性を有する銅系材料等を用いて形成される。
【００５２】
第１導通部材２４ｄは、上述した屈折部２４ａ、弾性部２４ｂおよび先端部２４ｃに応じた形状をなす屈折部２４ｅ（第１接触部）、弾性部２４ｆ（第１弾性部）および先端部２４ｇを有する。また、第１導通部材２４ｄは、幅方向からみた側面がＶ字状をなし、弾性部２４ｆによって、このＶの横方向（弾性部２４ｆが向かい合う方向）に伸縮可能である。
【００５３】
第２導通部材２６は、湾曲形状をなす先端部２６ａ（第１先端部）と、各々が先端部２６ａの端部から湾曲形状に沿ってそれぞれ帯状をなして延び、弾性変形可能な複数の弾性部２６ｂ（第２弾性部）と、弾性部２６ｂの端部のうち、先端部２６ａに連なる側と異なる側の端部に設けられ、弾性部２６ｂが向かい合う方向と反対方向に湾曲し、弧状をなして延びる弧状部２６ｃ（第２接触部）と、を有する。また、第２導通部材２６は、幅方向からみた側面が略Ｕ字状をなし、弾性部２６ｂによって、このＵの横方向（弾性部２６ｂが向かい合う方向）に伸縮可能である。
【００５４】
上述した変形例３においても、導電性の部材を用いて形成される接触端子２ｃが、第２導通部材２６を第１導通部材２４ｄの内部空間に収容することによって屈折部２４ｅおよび屈折部２６ａを通過する軸線方向に伸縮するようにしたので、弾性および導通性等の要求特性を維持しながら小型化を実現することができる。加えて、屈折部２４ｅの電極１０１との接触端部が鋭角であり、電極１０１に対して、表面を削って接触するため、屈折部２４ｅが電極１０１上で係止された状態で接触でき、接触位置を固定させることができる。
【００５５】
図１０は、本発明の実施の形態の変形例４にかかる接触端子の要部の構成を模式的に示す模式図である。上述した先端部２４ｃにおいて、電極２０１との接触面積を小さくして、より確実に表面を削って接触させるため、先端部２４ｃの端面から突出する突出部２４１を設けてもよい。また、先端部２４ｃに限らず、電極１０１，２０１に接触する部分において設けることも可能である。
【００５６】
図１１は、本発明の実施の形態の変形例５にかかる接触端子の要部の構成を模式的に示す模式図である。変形例５に示す導通部材２７のように、弾性を有する材料２７１に対して、電気伝導度の大きい材料２７２をクラッド（板厚方向に積層）させて形成してもよい。導通部材２７は、上述した第１導通部材２１の形状と同様の形状をなす先端部２７ａ、弾性部２７ｂおよび弧状部２７ｃを有する。なお、この際、この導通部材２７は、第１導通部材として用いてもよく、第２導通部材として用いてもよい。
【００５７】
図１２は、本実施の形態の変形例６にかかる接触端子およびこの接触端子を保持する接触端子ホルダの構成を模式的に示す部分断面図である。図１２に示す接触端子２ｄは、上述した第１導通部材２１および第２導通部材２２に加え、先端部２１ａおよび先端部２２ａの間の空間に配設された弾性部材４０を備える。弾性部材４０は、ばね鋼、ステンレス鋼、銅系材料、樹脂材料等からなる線材を用いて形成され、コイル状に巻回された形状をなす。
【００５８】
弾性部材４０は、コイル状に延びる方向の一方の端部で、第１導通部材２１の先端部２１ａの弾性部２１ｂが延びる側の面で接触するとともに、他方の端部の面で第２導通部材２２の先端部２２ａの弾性部２２ｂが延びる側と反対側の面で接触する。ここで、基板２００からの荷重に応じて第２導通部材２２が第１導通部材２１側に移動した際、弾性部材４０は、第１導通部材２１と第２導通部材２２とによって挟み込まれて縮小する。このとき、弾性部材４０の元に戻ろうとする力によって、弾性部材４０は、第１導通部材２１と第２導通部材２２とが離れる方向に荷重を加える。
【００５９】
上述した変形例６によれば、配設スペースを増大することなく、上述した実施の形態と比して、基板の振動等による移動に対して一段と確実に追従させることが可能となる。なお、弾性部材に用いる材料は、第１および第２導通部材の導通に影響を及ぼさない材料であれば適用可能である。
【００６０】
図１３は、本実施の形態の変形例７にかかる接触端子およびこの接触端子を保持する接触端子ホルダの構成を模式的に示す部分断面図である。変形例７では、接触端子２ｅが、上述した第１導通部材２１と、上述した第２導通部材２２に代えて、第２導通部材２２と形状が異なる２つの導通部材（第２導通部材２８および第３導通部材２９）と、を備える。接触端子２ｅは、第１導通部材２１と第２導通部材２８との間に第３導通部材２９が配設され、第２導通部材２８が電極２０１と接触する。
【００６１】
第２導通部材２８は、湾曲形状をなす先端部２８ａ（第１先端部）と、各々が先端部２８ａの端部から湾曲形状に沿ってそれぞれ帯状をなして延び、弾性変形可能な複数の弾性部２８ｂと、弾性部２８ｂの端部のうち、先端部２８ａに連なる側と異なる側の端部に設けられ、弾性部２８ｂが向かい合う方向に弧状をなして延び、先端面が、基端で繋がっている弾性部２８ｂと向かい合う弧状部２８ｃ（第２接触部）と、を有する。また、第２導通部材２８は、幅方向からみた側面が略Ｕ字状をなし、弾性部２８ｂによって、このＵの横方向（弾性部２８ｂが向かい合う方向）に伸縮可能である。弧状部２８ｃは、上述した電極２０１と接触する。
【００６２】
第３導通部材２９は、湾曲形状をなす先端部２９ａ（第２先端部）と、各々が先端部２９ａの端部から湾曲形状に沿ってそれぞれ帯状をなして延び、弾性変形可能な複数の弾性部２９ｂ（第３弾性部）と、弾性部２９ｂの端部のうち、先端部２９ａに連なる側と異なる側の端部に設けられ、一部が内側に湾曲した弧状をなす弧状部２９ｃ（第２弧状部）と、を有する。また、第３導通部材２９は、幅方向からみた側面が略Ｖ字状をなし、弾性部２９ｂによって、このＶの横方向（弾性部２９ｂが向かい合う方向）に伸縮可能である。
【００６３】
接触端子２ｅにおいて、第１導通部材２１と第３導通部材２９とが、弾性部２１ｂ，２９ｂの板面が揃うようにＶ字の上下方向に重ねられ、弧状部２１ｃが弾性部２９ｂに接触することで連結している。また、第３導通部材２９と第２導通部材２８とが、弾性部２９ｂ，２８ｂの板面が揃うようにＶ（Ｕ）字の上下方向（高さ方向）に重ねられ、弧状部２９ｃが弾性部２８ｂに接触することで連結している。このとき、先端部２１ａおよび／または弧状部２８ｃから荷重が加わった場合に、弧状部２１ｃが弾性部２９ｂに対して摺動するとともに、弧状部２９ｃが弾性部２８ｂに対して摺動することで、各弾性部２１ｂおよび弾性部２９ｂ間の距離（ギャップ）が、弾性部２９ｂおよび弾性部２８ｂに沿って拡大して第３導通部材２９を第１導通部材２１のＶ字状の内部空間に収容し、第２導通部材２８を第３導通部材２９のＶ字状の内部空間に収容する。これにより、接触端子２ｅは、先端部２１ａ、先端部２８ａおよび先端部２９ａを通過する軸線方向に伸縮可能となる。
【００６４】
上述した変形例７のように、形状の異なる導通部材を複数用いることも可能である。特に、第３導通部材２９の材質や湾曲形状を変えることによって、電極１０１，２０１の接触形態を変えずに、接触端子２ｂの弾性力を変化させることができる。
【００６５】
なお、上述した変形例７のほか、同一形状の導通部材として複数（２以上）の第１導通部材２１を連結させてなる接触端子であっても適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上のように、本発明にかかる接触端子は、弾性および導通性等の要求特性を維持しながら小型化を実現する場合に有用である。
【符号の説明】
【００６７】
１  接触端子ユニット
２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ  接触端子
３  接触端子ホルダ
２１，２３，２４ｄ，２５  第１導通部材
２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ｃ，２４ｇ，２５ａ，２５ｃ，２６ａ，２７ａ，２８ａ，２９ａ  先端部
２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ，２４ｂ，２４ｆ，２５ｂ，２６ｂ，２７ｂ，２８ｂ，２９ｂ  弾性部
２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ，２５ｃ，２６ｃ，２７ｃ，２８ｃ，２９ｃ  弧状部
２２，２４，２６，２８  第２導通部材
２４ａ，２４ｅ，２５ａ  屈折部
２７  導通部材
２９  第３導通部材
３１  ホルダ孔
３１ａ  第１大径部
３１ｂ  拡径部
３１ｃ  孔部
３１ｄ  第２大径部
４０  弾性部材
１００，２００  基板
１０１，２０１  電極
２４１  突出部
【図１】
2013183734.tif 000003
【図２】
2013183734.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2013183734.tif 000008
【図７】
2013183734.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2013183734.tif 000013
【図１２】
2013183734.tif 000014
【図１３】
2013183734.tif 000015
【国際調査報告】
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2013183734.tif 000017
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