(57)【要約】【課題】スプリングピンにバイアス力を与えてチューブ内周面との間の接触を確保する構成のスプリングピン型コンタクトを、バイアス方向を揃えて配列できるようにすること。【解決手段】スプリングピン型コンタクト１のスプリングピン３は、チューブ２内に同軸に収納されているピン後端部３１と、チューブ２の中心軸線２ａに対して一方に偏心した状態でチューブ２の先端開口部２１から突出しているピン本体部３３とを備えている。コイルスプリングによるスプリングピン３のバイアス方向は偏心方向とは反対側の方向であり、スプリングピン３のピン本体部３３を目視することで、スプリングピン３のバイアス方向を簡単に確認できる。よって、コネクタハウジングに多数本のスプリングピン型コンタクト１が配列された構成の多芯電気コネクタにおいて、各スプリングピン型コンタクト１のバイアス方向を同一方向に揃えることができる。【選択図】図２
2013246962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性のチューブと、
前記チューブ内をその中心軸線の方向にスライド可能な導電性のスプリングピンと、
前記チューブの先端開口部からスプリングピンを押し出す方向に当該スプリングピンを付勢しているコイルスプリングとを有し、
前記スプリングピンは、円柱状のピン後端部と、このピン後端部の先端面から突出している円柱状のピン本体部とを備え、前記ピン後端部に比べて前記ピン本体部の外径は小さく、前記ピン後端部の円形外周面に前記ピン本体部の円形外周面が内接するように、前記ピン本体部は前記ピン後端部に対して偏心しており、
前記チューブは、前記ピン後端部がスライド可能な状態で収納されている円筒状胴部を備え、この円筒状胴部の先端には、前記ピン後端部より小径で前記ピン本体部がスライド可能な状態で挿通している前記先端開口部が形成されており、前記円筒状胴部の円形内周面に前記先端開口部の円形内周面が内接するように、前記円筒状胴部に対して前記先端開口部が偏心しており、
前記コイルスプリングによって、前記スプリングピンには、前記ピン後端部に対する前記ピン本体部の偏心方向とは逆方向のバイアス力が加わっていることを特徴とするスプリングピン型コンタクト。
【請求項２】
請求項１において、
前記スプリングピンにおける前記ピン後端部の後端面は、前記ピン後端部の中心軸線に直交する直交面に対して、前記ピン本体部の偏心方向の側が前記ピン本体部に接近する方向に傾斜している傾斜面であり、
前記コイルスプリングは前記ピン後端部に対して同軸に配置されており、当該コイルスプリングの一端が前記傾斜面に当接していることを特徴とするスプリングピン型コンタクト。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記チューブの前記円筒状胴部の先端開口縁部分にカシメ加工が施されて前記先端開口部が形成されており、
前記円筒状胴部の前記先端開口縁部分のカシメ量は、前記円筒状胴部に対する前記先端開口部の偏心方向の側における前記先端開口縁部分の部位では零であり、前記偏心方向とは反対側に位置する前記先端開口縁部分の部位において最大となっていることを特徴とするスプリングピン型コンタクト。
【請求項４】
コネクタハウジングと、
前記コネクタハウジングに取り付けた複数本のスプリングピン型コンタクトとを有し、
前記スプリングピン型コンタクトは請求項１ないし３のうちのいずれかの項に記載のスプリングピン型コンタクトであり、
前記スプリングピン型コンタクトの前記ピン本体部の偏心方向が相互に同一方向に揃えられた状態で、前記スプリングピン型コンタクトのそれぞれが前記コネクタハウジングに取り付けられていることを特徴とする多芯電気コネクタ。
【請求項５】
請求項４において、
前記スプリングピン型コンタクトは、相互に平行な状態で、所定の間隔で、直線状に配列されていることを特徴とする多芯電気コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チューブにスライド可能な状態で保持されているスプリングピンがコイルスプリングによって前方に付勢されている構成のスプリングピン型コンタクトに関する。更に詳しくは、チューブとスプリングピンの間の導通状態を保持するために、コイルスプリングによってスプリングピンをチューブ内周面に押し付けるバイアス力を与えるように構成されているスプリングピン型コンタクトの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話などの電子機器に装着されるバッテリー等においては、電子機器本体側の電気接点との接続を取るためにスプリングピン、スプリングプローブピン、ポゴピン等と呼ばれる端子ピン（以下、スプリングピンと呼ぶ。）を備えたスプリングピン型コンタクトが使用されている。スプリングピン型コンタクトは、導電性のチューブの先端から、コイルスプリングによってスプリングピンの先端側が押し出された構造となっている。相手側の接点によってスプリングピンが押し込まれて、接点とスプリングピンの間がコイルスプリングのばね力によって確実に接続された状態が形成される。
【０００３】
スプリングピンは導電性のチューブを介して回路基板の配線等に電気的に接続されている。チューブ内周面に沿ってスライド可能なスプリングピンを、チューブ内周面に対して常に接触状態となるように保持するために、スプリングピンをチューブ内周面に押し付け可能なバイアス力をコイルスプリングによって発生させるようにしたスプリングピン型コンタクトが知られている。例えば、図４に示すように、スプリングピン型コンタクト１００では、スプリングピン１０１の後端面を軸線１００ａに直交する直交面に対して傾斜させた傾斜面１０２としている。この傾斜面１０２をコイルスプリング１０３によって軸線１００ａの方向に付勢している。これによりスプリングピン１０１にはその軸線１００ａの方向に対して傾斜した方向に付勢力が作用し、スプリングピン１０１の外周面１０４をチューブ１０５の内周面１０６に押し付けるバイアス力が発生する。よって、スプリングピン１０１が軸線１００ａの方向にスライドしても、これらの間の導通状態が確実に維持される。
【０００４】
特許文献１には、この構成を備えたスプリングピンコネクタが提案されている。ここに開示のスプリングピンコネクタでは、バイアス力が作用する方向とは反対側のスプリングピンの外周面を平坦な面となるようにカットした構成を採用している。これにより、スプリングピンがチューブ内に押し込まれた場合等において、スプリングピンに倒れが生じて、突出方向にスライドできないスタック状態（食い付き状態）に陥ることが無いようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１７９４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来におけるコイルスプリングによってバイアス力を発生させてスプリングピンをチューブ内周面に押し付ける構成のスプリングピン型コンタクトにおいては、次のような解決すべき課題がある。
【０００７】
スプリングピン型コンタクトは、多数本のスプリングピン型コンタクトを列状に配列した構成の多芯電気コネクタとして一般的に使用される。従来のスプリングピン型コンタクトにおいては、スプリングピンのバイアス方向を簡単に確認することができない。例えば、目視により確認することができない。このため、配列された多数個のスプリングピン型コンタクトにおける各スプリングピンのバイアス方向を同一方向に揃えた状態で配列することが困難である。この結果、相手側の多数の接点に接触させた状態において各スプリングピンのバイアス方向が異なり、各スプリングピンを相手側の接点に向けて押し込む際の負荷が大きくなることがある。また、各接点に対するスプリングピンの接触状態にバラツキが生ずることがある。
【０００８】
また、特許文献１に記載のプローブピンコネクタにおいては、円筒状のチューブ内をスライドするスプリングピンの外周面をカットして平坦な面を形成している。このため、スプリングピンにおけるカットした部分とチューブの円形内周面との間には大きな隙間ができてしまう。チューブ内に押し込まれたスプリングピンはスタック状態に陥ることは無いものの、チューブ内でのガタツキ量が大きく、スプリングピンのスライドが円滑に行われない場合がある。また、スプリングピンのスライド抵抗のバラツキも大きくなってしまう。さらには、チューブとの間の接触面積を確保する観点からは、スプリングピンの外周面を平面状にカットすることは好ましくない。
【０００９】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、スプリングピンにバイアス力を与えてチューブ内周面との間の接触を確保する構成のスプリングピン型コンタクトにおいて、バイアス方向を簡単に確認でき、スプリングピンとチューブとの接触を確実に確保でき、しかも、スプリングピンのスライドが円滑に行われるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明のスプリングピン型コンタクトは、
導電性のチューブと、
前記チューブ内をその中心軸線の方向にスライド可能な導電性のスプリングピンと、
前記チューブの先端開口部からスプリングピンを押し出す方向に当該スプリングピンを付勢しているコイルスプリングとを有し、
前記スプリングピンは、円柱状のピン後端部と、このピン後端部の先端面から突出している円柱状のピン本体部とを備え、前記ピン後端部に比べて前記ピン本体部の外径は小さく、前記ピン後端部の円形外周面に前記ピン本体部の円形外周面が内接するように、前記ピン本体部は前記ピン後端部に対して偏心しており、
前記チューブは、前記ピン後端部がスライド可能に収納されている円筒状胴部を備え、この円筒状胴部の先端には、前記ピン後端部より小径で前記ピン本体部がスライド可能な状態で挿通している前記先端開口部が形成されており、前記円筒状胴部の円形内周面に前記先端開口部の円形内周面が内接するように、前記円筒状胴部に対して前記先端開口部が偏心しており、
前記コイルスプリングによって、前記スプリングピンには、前記ピン後端部に対する前記ピン本体部の偏心方向とは逆方向のバイアス力が加わっていることを特徴としている。
【００１１】
本発明のスプリングピン型コンタクトでは、チューブの先端開口部から突出しているスプリングピンのピン本体部が、チューブの中心軸線に対して一方に偏心した状態となっている。コイルスプリングによるスプリングピンのバイアス方向は偏心方向とは反対側の方向である。したがって、チューブから偏心状態で突出しているスプリングピンのピン本体部を目視することで、スプリングピンのバイアス方向を簡単に確認できる。よって、コネクタハウジングに多数本のスプリングピン型コンタクトが配列された構成の多芯電気コネクタを製造する際に、各スプリングピン型コンタクトのバイアス方向を同一方向に揃えることができる。
【００１２】
また、スプリングピンのピン後端部はチューブの円筒状胴部内に同軸に収納されており、その軸線方向にスライドする。ピン後端部から突出しているピン本体部はピン後端部に対して偏心しており、側方から見た場合には、ピン本体部の偏心側の側面はピン後端部の側面と直線状に繋がっている。同様に、チューブの円筒状胴部の先端開口部も当該円筒状胴部に対して偏心しており、先端開口部の偏心側においてはチューブの円筒状胴部の内周側面が先端開口部の内周側面と直線状に繋がっている。したがって、ピン本体部の偏心側においては、スプリングピン外周面およびチューブ内周面のいずれにおいても段差が付いていないので、チューブ内周面に沿ってスプリングピンを円滑にスライドさせることができる。また、段差が付いていないので、スプリングピンに作用するバイアス力によって、スプリングピンに倒れが生じることも抑制あるいは防止でき、スプリングピンが傾いてスライドできないスタック状態に陥ることも確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）は本発明を適用したスプリングピン型コンタクトを示す外観斜視図であり、（ｂ）はチューブを半割にしてその内部を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は図１のスプリングピン型コンタクトの縦断面図であり、（ｂ）はその平面図である。
【図３】（ａ）は本発明を適用した複数本のスプリングピン型コンタクトを備えた多芯電気コネクタの例を示す斜視図であり、（ｂ）はスプリングピン型コンタクトの取り付け状態を示す部分正面図であり、（ｃ）は相手側の接点に対する接触状態を示す説明図である。
【図４】従来のスプリングピン型コンタクトを示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、図面を参照して本発明を適用したスプリングピン型コンタクトおよび多芯電気コネクタの実施の形態を説明する。
【００１５】
まず、図１および図２を参照して本発明の実施の形態に係るスプリングピン型コンタクトを説明する。スプリングピン型コンタクト１は、導電性の金属素材からなるチューブ２と、このチューブ２内をその中心軸線２ａの方向にスライド可能な導電性の金属素材からなるスプリングピン３と、チューブ２の内部に同軸状に装着されているコイルスプリング４とを備えている。コイルスプリング４によって、スプリングピン３はチューブ２の先端開口部２１からコンタクト前方に押し出される方向に常に付勢されている。
【００１６】
スプリングピン３は、円柱状のピン後端部３１と、このピン後端部３１の円形の先端面３２から突出している円柱状のピン本体部３３とを備えており、ピン本体部３３の先端は半球状の先端面３４となっている。ピン後端部３１の外径に比べてピン本体部３３の外径は小さい。また、ピン後端部３１の円形外周面３５（図２（ｂ）においては一点鎖線で示してある。）にピン本体部３３の円形外周面３６が内接するように、ピン本体部３３はピン後端部３１に対して偏心した状態で先端面３２から突出している。すなわち、ピン本体部３３の中心軸線３３ａは、ピン後端部３１の中心軸線３１ａに対して偏心量Δだけ偏心している。
【００１７】
チューブ２は円筒状胴部２２を備えており、ここには、スプリングピン３のピン後端部３１が中心軸線２ａの方向にスライド可能に収納されている。円筒状胴部２２の先端には先端開口部２１が形成されており、その後端は一回り大きな径の円盤状のフランジ２３によって封鎖されている。先端開口部２１は、スプリングピン３のピン後端部３１より小径でピン本体部３３がスライド可能な大きさの開口であり、ここをピン本体部３３が挿通して前方に突出している。また、先端開口部２１は、円筒状胴部２２の円形内周面２４（図２（ｂ）においては破線で示してある。）に先端開口部２１の円形内周面２５が内接するように、円筒状胴部２２に対して偏心している。すなわち、先端開口部２１の中心２１ａは、円筒状胴部２２の中心２２ａに対して偏心量Δだけ偏心している。
【００１８】
コイルスプリング４は、チューブ２の円筒状胴部２２の内部において、スプリングピン３のピン後端部３１の後端面３７と、円筒状胴部２２の底面２６との間に、圧縮状態で装着されている。コイルスプリング４の先端４１が当接しているピン後端部３１の後端面３７は、その中心軸線３１ａに直交する直交面に対して、ピン本体部３３の偏心方向の側がピン本体部３３に接近する方向に傾斜している傾斜面となっている。したがって、コイルスプリング４によって、スプリングピン３には、その軸線方向への付勢力と共に、ピン本体部３３の偏心方向とは逆方向へのバイアス力Ｆが加わっている。
【００１９】
ここで、チューブ２の先端開口部２１は、円筒状胴部２２の先端開口縁部分にカシメ加工が施されて形成されたものであり、円周方向の各部におけるカシメ量を調整することで、先端開口部２１が円筒状胴部２２に対して偏心した位置に形成されている。すなわち、先端開口部２１を偏心した位置に形成するために、円筒状胴部２２の先端開口縁部分のカシメ量は、図２（ｂ）から分かるように、円筒状胴部２２に対する先端開口部２１の偏心方向の側では少なく、偏心方向とは反対側では多い。円筒状胴部２２の円形内周面２４と先端開口部２１の円形内周面２５の内接点２７ではカシメ量が零であり、直径方向の反対側の点２８において最大となっている。
【００２０】
このように構成したスプリングピン型コンタクト１では、チューブ２の先端開口部２１から突出しているスプリングピン３のピン本体部３３が、チューブ２の中心軸線２ａに対して一方に偏心した状態となっている。コイルスプリング４によるスプリングピン３のバイアス方向は偏心方向とは反対側の方向である。したがって、スプリングピン３のピン本体部３３を目視することで、スプリングピン３のバイアス方向を簡単に確認できる。よって、後述するように（図３参照）、コネクタハウジングに多数本のスプリングピン型コンタクトが配列された構成の多芯電気コネクタを製造する際に、各スプリングピン型コンタクトのバイアス方向を同一方向に揃えることができる。
【００２１】
また、スプリングピン３のピン後端部３１はチューブ２の円筒状胴部２２内に同軸に収納されており、その軸線２ａの方向に円滑にスライド可能である。ピン後端部３１から突出しているピン本体部３３はピン後端部３１に対して偏心しており、図２（ａ）から分かるように、側方から見た場合には、ピン本体部３３の偏心側の円形外周面３６の部位（内接点位置）は、ピン後端部３１の円形外周面３５の部位と直線状に繋がっている。同様に、チューブ２の円筒状胴部２２の先端開口部２１も当該円筒状胴部２２に対して同一量だけ偏心しており、先端開口部２１の偏心側の部位（内接点２７）においては、チューブ２の円筒状胴部２２の円形内周面２４の部位が、先端開口部２１の円形内周面２５の部位に直線状に繋がっている。
【００２２】
したがって、図１、２に示すように、スプリングピン３が最も突出した状態（相手側の接点に接触させる前の初期状態）では、スプリングピン３のピン後端部３１の円形外周面３５がチューブ２の円形内周面２４に対して全体として接しており、倒れのない状態でスプリングピン３が突出している。
【００２３】
相手側の接点（図示せず）に対してスプリングピン３を押し付けると、スプリングピン３がチューブ２内に押し込まれる。ピン本体部３３の偏心側においては、スプリングピン３の円形外周面３５、３６およびチューブ２の円形内周面２４、２５のいずれにおいても段差が付いていないので、チューブ２の円形内周面２４、２５に沿ってスプリングピン３を円滑にスライドさせることができる。したがって、スプリングピン３を相手側の接点に押し付けて接触状態を形成する際における接触圧を一定に保持できる。
【００２４】
また、段差が付いていないので、スプリングピン３に作用するバイアス力Ｆによって、スプリングピン３に倒れが生じることも抑制あるいは防止できる。すなわち、図２（ａ）に示すように、スプリングピン３を押し込むと、バイアス力Ｆが作用しているので、スプリングピン３には矢印Ｍで示すモーメントが作用してスプリングピン３が倒れようとする。しかし、倒れ側においては、スプリングピン３の円形外周面３５、３６がチューブ２側の平坦な円形内周面２４、２５に密着しており、これら円形内周面２４、２５によってスプリングピン３が保持される。よって、スプリングピン３が倒れることなく押し込まれる。また、押し込み力を解除してスプリングピン３がコイルスプリング４の付勢力で突出方向にスライドする際においてもスプリングピン３のスライドが円滑に案内され、スプリングピン３がスタック状態に陥ることも確実に防止される。
【００２５】
（多芯電気コネクタ）
図３（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、複数本の上記構成のスプリングピン型コンタクト１を備えた多芯電気コネクタを示す斜視図、部分正面図および接触状態例を示す説明図である。
【００２６】
多芯電気コネクタ５０は、プラスチック製などのコネクタハウジング５１と、このコネクタハウジング５１に取り付けた複数本のスプリングピン型コンタクト１（１）、１（２）、１（３）・・・とを備えている。これらのスプリングピン型コンタクト１は上記のスプリングピン型コンタクト１と同一構成のものである。コネクタハウジング５の前面５２には一定の間隔で一列に並んでいる複数個の取り付け穴５３（１）、５３（２）、５３（３）・・・が露出している。各取り付け穴５３にはスプリングピン型コンタクト１（１）、１（２）・・・がそれぞれ固定されており、前面５２から各スプリングピン型コンタクト１（１）、１（２）・・・のスプリングピン３が前方に突出している。各スプリングピン型コンタクト１（１）、１（２）・・・のチューブ後端のフランジ２３は例えば不図示の回路基板上の配線部にそれぞれハンダ付けされている。
【００２７】
ここで、各スプリングピン型コンタクト１（１）、１（２）・・・は、それらのピン本体部３３の偏心方向が同一方向に揃えられた状態でコネクタハウジング５１に取り付けられている。本例では、図３（ｂ）から分かるように、ピン本体部３３が上側に偏心した状態で取り付けられており、それぞれのバイアス方向が揃っている。したがって、図３（ｃ）に示すように、接点板５４に対してスプリングピン型コンタクト１（１）、１（２）・・・を押し込み、接触状態を形成すると、各スプリングピン型コンタクト１（１）、１（２）・・・が同一の接触圧の状態で対応する接点板５４に接触した状態を形成できる。各スプリングピン３のバイアス方向が異なる場合には、押し込み時の負荷が大きく、また、押し込み動作の過程で大きく変動するが、本例では小さな負荷で押し込み当初から押し込み終了までの負荷のバラツキも少ない。
【符号の説明】
【００２８】
１、１（１）、１（２）、１（３）  スプリングピン型コンタクト
２    チューブ
２ａ  中心軸線
３    スプリングピン
４    コイルスプリング
２１  先端開口部
２１ａ  中心
２２  円筒状胴部
２２ａ  中心
２３  フランジ
２４  円形内周面
２５  円形内周面
２７  内接点
２８  点
３１  ピン後端部
３１ａ  中心軸線
３２  先端面
３３  ピン本体部
３３ａ  中心軸線
３４  先端面
３５  円形外周面
３６  円形外周面
４１  先端
５０  多芯電気コネクタ
５１  コネクタハウジング
５２  前面
５３（１）、５３（２）、５３（３）  取り付け穴
５４  接点板
Δ    偏心量
【図１】
2013246962.tif 000003
【図２】
2013246962.tif 000004
【図３】
2013246962.tif 000005
【図４】
2013246962.tif 000006