(57)【要約】【課題】  占有面積的に有利な圧接挟持型コネクタにおいて、更なる圧接挟持型コネクタの高さの低減を達成・実現することを課題とする。【解決手段】  樹脂製ハウジング２と、前記ハウジング２に設けた貫通孔３にスライド可能に嵌められた導電ピン４と、前記ハウジング２に嵌入固定された導電キャップ６と、前記導電ピン４と前記導電キャップ６との間に挟持されたコイルスプリング５とからなる圧接挟持型コネクタであって、前記導電ピン４の底面が前記コイルスプリング５に対向する端面に前記コイルスプリング５の端部に係合可能な掘り込み部９が形成されていることを特徴とする。  前記コイルスプリング５の弾発力によって無負荷の場合に相接する前記導電ピン４下部のフランジ部８の上面と前記ハウジング２に形成された貫通孔３の上部の小径部（狭隘部）１０の下面とが、相互に適応する錐面または球面をなしていることが好ましい。【選択図】  図１
2006120501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製ハウジングと、前記ハウジングに設けた貫通孔にスライド可能に嵌められた導電ピンと、前記ハウジングに嵌入固定された導電キャップと、前記導電ピンと前記導電プレートとの間に挟持されたコイルスプリングとからなる圧接挟持型コネクタであって、前記導電ピンの底面が前記コイルスプリングに対向する端面に前記コイルスプリングの端部に係合可能な掘り込み部が形成されていることを特徴とする圧接挟持型コネクタ。
【請求項２】
前記コイルスプリングの隣接する巻回線の中心が相互に垂直方向でずらされている請求項１に記載の圧接挟持型コネクタ。
【請求項３】
前記隣接する巻回線の中心が相互に垂直方向でずらされていること、また、コイルスプリングの弾発力によって無負荷の場合に相接する前記導電ピン下部のフランジ部の上面と前記ハウジングに形成された貫通孔の上部の小径部の下面とが、相互に適応する推面または球面をなしている請求項１または請求項２に記載の圧接挟持型コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器に用いられる圧接挟持型コネクタに関し、特には導電ピンの形状を工夫することによって高さを低くすることが可能にした圧接挟持型コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
各種電子機器において相互に対向配置された一対の基板上の電子回路間を弾性接触により相互に導通させて信号伝達するものとして、電気接続用コネクタピンがあり、この電気接続用コネクタピンを改良発展させたものとして、本発明者はコイルを利用したいくつかのタイプの圧接挟持型コネクタを提案している（特許文献１、特許文献２参照）。
また、この種の電気的接続には、金属バネ板（ストレートないし折り畳みタイプ）（特許文献３参照）や、ドーム型金属板も用いられてきた。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１００４３１号公報
【特許文献２】特願２００４−１３０７８９
【特許文献３】特開平１１−１９５４６６号公報
【０００４】
各種電子機器の小型化、薄型化、軽量化への要求は、近時、益々厳しくなってきている。それに対応するために、接点部材、圧縮挟持型コネクタの更なる小型化、薄型化、軽量化も要請されている。
コイルスプリングを利用したタイプの圧縮挟持型コネクタは、電子機器等に実装された場合には、コイルスプリングの弾発力に抗して、所定のストローク分押し下げられて、電子機器等の電極間が、導電ピン、コイルスプリング、導電キャップを介して電気的に接続される。
【０００５】
図３に示すように、特許文献１に示されるコイルスプリングを利用したタイプの圧接挟持型コネクタ２１は、絶縁性樹脂製のハウジング２２に設けられた貫通孔２３内に導電ピン２４、コイルスプリング２５、導電キャップ２６が配置されている。
導電ピン２４は、先端側が先端柱状部２７、後端側が後端柱状部２８となっており、先端柱状部２７と後端柱状部２８との間にフランジ部２９が形成されており、貫通孔２３の一端に設けられた小径部３０と係合して、導電ピン２４がハウジング２２から抜け出すことが阻止されている。
【０００６】
貫通孔２３の他端には、導電キャップ２６が固定されている。
導電キャップ２６は、中空柱状部３１と、中空柱状部３１の一端側を閉塞する底部３２からなる。
なお、ハウジングには、導電ピン等を有する接点単位として、貫通孔が所望の間隔・配置で、適宜の数設けられ得る。
この圧縮挟持型コネクタは、接点単位の占める専有面積が、基本的に導電キャップ・コイルスプリング等の平面投影面積であるので、金属バネ板等のタイプの接点に比較して、専有面積を小さくすることができ、面積的に高密度に組み込むことが可能であるが、この圧縮挟持型コネクタでは、コイルスプリング２５の端部が導電ピン２４の後端柱状部２８と係合することによって、押圧・圧縮時にコイルスプリング２５が横にずれたりすることを規制しており、また、ハウジング２２に設けられた貫通孔２３の小径部３０の高さが、導電ピン２４の上下方向の移動の際の軸線方向からの過度の曲がりを規制している。
このように、押圧・圧縮時にコイルスプリング２５の横ずれや、導電ピン２４の上下方向の移動の際の軸線方向からの過度の曲がりを規制するための方策の必要性から、圧接挟持型コネクタ２１の高さの低減に限界があった。
【０００７】
一方、金属バネ板やドーム型金属板を用いたものでは、接点としての厚さそのものは比較的薄くすることができるものの、電気的接触のためのストロークと押圧力とのバランスを取るために、接点部分の占める専有面積がどうしても大きくならざるを得なかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、占有面積的に有利な圧接挟持型コネクタにおいて、上述の限界をブレークスルーして、更なる圧接挟持型コネクタの高さの低減を達成・実現することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のコイルスプリングを利用したタイプの圧接挟持型コネクタ１は、樹脂製ハウジング２と、前記ハウジング２に設けた貫通孔３にスライド可能に嵌められた導電ピン４と、前記ハウジング２に嵌入固定された導電キャップ６と、前記導電ピン４と前記導電キャップ６との間に挟持されたコイルスプリング５とからなる圧接挟持型コネクタであって、前記導電ピン４の底面が前記コイルスプリング５に対向する端面に前記コイルスプリング５の端部に係合可能な掘り込み部９が形成されていることを特徴とする。
前記コイルスプリング５の弾発力によって無負荷の場合に相接する前記導電ピン４下部のフランジ部８の上面と前記ハウジング２に形成された貫通孔３の上部の小径部（狭隘部）１０の下面とが、相互に適応する錐面または球面をなしていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の構成を採用することによって、安定した作動性と、小さな専有面積とを確保・維持しながら、従来達成することができなかった、圧接挟持型コネクタの不作動時の高さ１．５ｍｍ、押圧作動ストローク０．５ｍｍを量産品として実現できる見通しを得ることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、相互に摺動あるいは接する２つの部材が、錐面ないし球面で相接していると、横方向にずれたり曲がったりしない、ということを利用することを基本としている。
以下に、図面を参照しつつ本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明のコイルスプリングを利用したタイプの圧接挟持型コネクタの一実施の形態を示す断面概念図であり、（ａ）は、圧接挟持型コネクタへの無負荷状態の場合の断面概念図、（ｂ）は、接点として標準的に作動している状態での断面概念図である。
図３は、本発明のコイルスプリングを利用したタイプの圧接挟持型コネクタの実施の形態を示す斜視概念図である。
【００１２】
図１において、本発明の第１の実施の形態の圧縮挟持型コネクタ１は、絶縁性樹脂製のハウジング２の厚さ方向に配向させて設けられた貫通孔３内に導電ピン４、コイルスプリング５、導電キャップ６が配置されている。
ハウジング２に設けられた貫通孔３の一端には、小径部１０が形成されており、その小径部１０が、導電ピン４に設けられたフランジ部８と係合し、導電ピン４がハウジング２から導電ピン４の先端側に抜け出すことが阻止されている。
貫通孔３の他端は、拡径部１１となっており、その拡径部１１内に導電キャップ６が、圧入等により、固定されている。単なる圧入に限らず、拡径部１１の内径と導電キャップ６の外面との間で、係合凹凸部を相互に形成することもできることは勿論である。図１では、係合凹凸部１４を設けた例が示されている。
【００１３】
図２に示す本発明のコイルスプリングを利用したタイプの圧接挟持型コネクタの実施の形態によれば、ハウジング２には２つの導電ピン４が横１列に配列されおり、ハウジング２には、圧接挟持型コネクタ１の位置決めに便利なようにＣ面取り１５が形成されている。
ハウジングは、長方形、正方形、多角形、楕円形、小判形等に形成することができ、ハウジングに設ける貫通孔は、単数でも、複数一列でも、複数個の列が並行に複数列でも、個々の貫通孔が平面的にに千鳥状に配列されても良い。
なお、Ｈは無負荷時の圧接挟持型コネクタの高さ、ｈは最大圧縮時の圧接挟持型コネクタの高さを表す。過負荷が作用した場合には、ハウジングが受け止めることになる。
【００１４】
図１に示すように、導電ピン４は、先端側が一方の接点である柱状部７、後端側がフランジ部８となっており、フランジ部８の下面には、コイルスプリング５の先端部が収まる掘り込み部９が形成されている。導電ピンの頂部は、平面状でも、球面状等の凸曲面となっていても良い。
フランジ部８の上面は、水平面状として差し支えないが、円錐状（図示の場合）、角錐状あるいは球面状とすることができる。円錐状等とした場合、それに対応した形状としたハウジング２の貫通孔３上部の小径部１０の下面と係合するとき、すなわち電気的接続のために導電ピン４を押圧しないときに、導電ピン４の軸が横方向等にずれたり傾いたりすることを避けることができる。
【００１５】
掘り込み部９の形状は、円錐状（図示の場合）、角錐状あるいは球面状とすることができる。掘り込み部９を形成することにより、掘り込み部９と係合するコイルスプリング５の先端部の位置が横ずれ等することを阻止することができ、換言すればコイルスプリング５の軸が傾くことが避けられ、電気的接続のための圧縮が正常になされることが保証され、コイルスプリング５の本来有する性能を常に十全に発揮させることができる。
導電ピンに掘り込み部を設けること、導電ピンとハウジングとの係合部を水平面状から錐体面状、球面状等の三次元的な衝接面とすること、によって、圧接挟持型コネクタの高さを従来のものよりも大幅に低減することができる。
【００１６】
導電キャップ６は、中空柱状部１２と、中空柱状部１２の一端側を閉塞する底部１３からなる。
コイルスプリング５は、通常の円筒状とすることができるが、円錐状（図１図示例）、樽状、鼓状等、コイルスプリングを構成する線材の軸が上下方向に重ならない状態のものとすることもできる。後者の場合には、過圧縮されたときのコイルスプリングの最小高さを小さくできるので、可能押圧ストロークをその分大きくすることができ、圧接挟持型コネクタのトータル高さを小さくすることができる。
【００１７】
貫通孔３の拡径部１１の肩と導電キャップ６の中空柱状部１２の開放側端部とが係合して、導電キャップ６の押入位置が決められている。
本発明の圧縮挟持型コネクタ１は、図１（ａ）に示すように、電子機器等（図示せず）へ実装するまでは、導電ピン４は、コイルスプリング５の弾発力で導電ピン４のフランジ部８がハウジング２の小径部１０に押圧されて、相互に離間し、ハウジング２から突出している。
【００１８】
本発明の圧縮挟持型コネクタを構成する各部材の材料について触れると、特に制限はないが、従来一般に用いられてきた材料を用いることができる。すなわち、導電ピンとしては、導電性に優れた、例えば銅あるいは真鍮などの銅合金等の良導電性金属、あるいはこれらの金属表面に金メッキされたもの、導電性エラストマーやその表面に金メッキされたもの等が、また、コイルスプリングとしては、弾発力のある、例えば直径３０〜２００μｍ、好ましくは５０〜１００μｍの金属細線が等ピッチ（例えば、０．４ｍｍ）で巻回されることで略円筒状を呈した弾性のコイル状に形成されたもの、あるいは、コイルの形状が、より好ましくは円錐状、樽状、鼓状に形成されたものであって、コイルスプリングを形成する金属細線としては、リン青銅、銅、ベリリウム銅、ばね鋼、硬鋼、ステンレス鋼、ピアノ線材等の金属線、あるいはこれらの金属線に金メッキした金属細線が、さらに、絶縁性のハウジングの材料としては、耐熱性、寸法安定性、成形性等に優れる汎用のプラスチック（例えば、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート、ポリプロピレン、塩ビ、ポリエチレン等）を使用することができ、これらの材料の中でも、加工性やコスト等を考慮すると、ポリアミド樹脂が最適であること、等が挙げられる。
【００１９】
導電ピンの材質に真鍮（Ｃ２７００、Ｃ３６０４）にＮｉ＋Ａｕのメッキを施したもの、導電キャップの材質として真鍮（Ｃ３６０４）にＮｉ＋Ａｕメッキを施したもの、コイルスプリングの材質としてピアノ線材（ＳＷＰ−Ｂ）にＣｕ＋Ｎｉ＋Ａｕメッキを施したもの、ハウジングの材質としてＰＡ６Ｔ（変性ポリアミド６Ｔ、三井化学（株）製商品名：アーレン  Ｅ４３０Ｎ）を用いて、図１、図２に示す圧接挟持型コネクタを製造し、接点の抵抗値１００ｍΩ、０．５ｍｍ圧縮時の荷重０．５Ｎ／ｐｉｎ、Ｈ＝１．５ｍｍ、ｈ＝１．０ｍｍが実現できた。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
圧接挟持型コネクタの高さ（厚さ）を従来達成されていたもの（たとえば、無負荷時のＨ：２．５ｍｍ、最大圧縮時のｈ：１．５ｍｍ）が、本発明により、たとえば、無負荷時のＨ：１．５ｍｍ、最大圧縮時のｈ：１．０ｍｍが達成できるようになったので、ますます小型化、薄型化が進む各種電子機器の製造分野に裨益するところ大である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のコイルスプリングを利用したタイプの圧接挟持型コネクタの一実施の形態を示す断面概念図であり、（ａ）は、圧接挟持型コネクタへの無負荷状態の場合の断面概念図、（ｂ）は、接点として標準的に作動している状態での断面概念図である。
【図２】本発明のコイルスプリングを利用したタイプの圧接挟持型コネクタの実施の形態を示す斜視概念図である。
【図３】従来のコイルスプリングを利用したタイプの圧接挟持型コネクタを示す断面概念図である。
【符号の説明】
【００２２】
１：圧縮挟持型コネクタ
２：（絶縁性樹脂製の）ハウジング
３：貫通孔
４：導電ピン
５：コイルスプリング
６：導電キャップ
７：柱状部
８：フランジ部
９：（導電ピン下面の）掘り込み部
１０：小径部
１１：拡径部
１２：（導電キャップの）中空柱状部
１３：（導電キャップの）底部
１４：係合凹凸部
１５：（ハウジングの外形の）Ｃ面取り
Ｈ：無負荷時の圧接挟持型コネクタの高さ
ｈ：最大圧縮時の圧接挟持型コネクタの高さ
２１：圧接挟持型コネクタ
２２：（絶縁性樹脂製の）ハウジング
２３：貫通孔
２４：導電ピン
２５：コイルスプリング
２６：導電キャップ
２７：先端柱状部
２８：後端柱状部
２９：フランジ部
３０：小径部
３１：中空柱状部
３２：底部
【図１】
2006120501.tif 000003
【図２】
2006120501.tif 000004
【図３】
2006120501.tif 000005