特開 2024-134618 電気コネクタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024134618

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】電気コネクタ

(51)【国際特許分類】

   H01R 13/24 20060101AFI20240927BHJP

【ＦＩ】

H01R13/24

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023044895

(22)【出願日】2023-03-22

(71)【出願人】

【識別番号】390033318

【氏名又は名称】日本圧着端子製造株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100145713

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 竜太

(72)【発明者】

【氏名】辻本 将輝

(72)【発明者】

【氏名】岡▲崎▼ 英也

(57)【要約】

【課題】コンタクトのばね特性を維持しながら、小型化したコンタクトを備えた電気コネクタを提供する。
【解決手段】コネクタ１０は、ベローズ形のコンタクト１とハウジング３を備える。コンタクト１は、箱部１１、接点ばね片１１１、及び固定部１２を有する。箱部１１は、天板部１１ｔ、略平行に蛇行する一対の側部１１ａ・１１ａ、及び、一対の底板部１１ｂ・１１ｂで四角枠状に構成している。接点ばね片１１１は、相手側端子と接触できる接点１１ｓを形成している。固定部１２は、ハウジング３に固定される。底板部１１ｂは、側部１１ａの先端部側から天板部１１ｔの基端部に向かって高さ方向に蛇行している。ハウジングは、箱部１１を収容する収容室３ｒと、接点ばね片１１１を外部に突出できる窓３ｗを有する。コンタクト１を立体的に折り曲げて形成することで小型化できる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

帯状の金属板を折り曲げ成形した一つ以上のベローズ形のコンタクトと、
前記コンタクトを内部に実装した直方体状のハウジングと、を備え、
前記コンタクトは、
帯状に延び、長さ方向に荷重を加えると座屈する天板部、この天板部の基端部の両側から幅方向に屈曲し、前記天板部の先端部側に向かって略平行に蛇行する一対の側部、及び、前記天板部と対向した状態でこれらの側部から幅方向に屈曲すると共に、前記側部の先端部側から前記天板部の基端部に向かって高さ方向に蛇行する一対の帯状の底板部で構成した四角枠状の箱部と、
前記天板部の先端部から突出し、一対の前記底板部に向かって下り傾斜した後に反転した湾曲面に、相手側端子と接触できる接点を形成した接点ばね片と、
前記接点ばね片が突出した方向と反対側に配置され、前記ハウジングに固定される固定部と、を有し、
前記ハウジングは、
少なくとも前記箱部を収容する収容室と、
前記収容室に連通し、前記接点ばね片を外部に突出できる窓と、を有している、電気コネクタ。

【請求項2】

前記固定部は、
前記ハウジングに圧入可能な一対の圧入片と、
前記圧入片から連続し、プリント基板の一方の面にハンダ接合されるリード片と、を有している、請求項１記載の電気コネクタ。

【請求項3】

前記一対の底板部は、所定の間隔を設けて板厚面を対向配置している、請求項１又は２記載の電気コネクタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気コネクタに関する。特に、携帯用電話機などの携帯用電子機器に内蔵されるバッテリー（充電池）と電気接続する電気コネクタの構造に関する。

【背景技術】

【0002】

バッテリー用の電気コネクタは、バッテリーを電源として作動する携帯用電話機などの電子機器とバッテリーとを電気接続している。一般に、バッテリー用の電気コネクタは、電子機器に内蔵したプリント基板に実装可能な小型の電気コネクタ（プリント基板用コネクタ）となっている。

【0003】

このようなバッテリー用の電気コネクタ（以下、コネクタと略称する）は、絶縁性のハウジングと、このハウジングに収容される複数のコンタクトとで構成している。このコンタクトは、導電性を有する帯状の金属板を蛇行曲線状に打ち抜き加工した、いわゆる、スネークスプリングが使用されている。

【0004】

スネークスプリングの先端部をハウジングに開口した窓から突出させ、バッテリーに形成した電源端子とスネークスプリングの先端部を接触させることで、バッテリーとプリント基板を電気的に接続できる。しかし、これまでのスネークスプリング型のコンタクトは、スネークスプリングのばね長を大きくすると、バッテリーとの接触圧力が不足するという不具合があった。

【0005】

上述した不具合に対して、相手側端子との接触圧力が十分に得られるスネークスプリング型のコンタクトが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１０－１１８２５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

図１２は、従来技術によるスネークスプリング型のコンタクトの構成を示す斜視図である。なお、本願の図１２は、特許文献１の図１に相当している。図１２を参照して、従来技術によるコンタクト９は、導電性を有する帯状の金属板を打ち抜き加工及び折り曲げ加工することで形成されている。

【0008】

図１２を参照すると、コンタクト９は、平面が対向する一対の支持基板部９３ａ・９３ｂ、一対の支持基板部９３ａ・９３ｂから蛇行した状態で平行に延びる一対のはね部９１ａ・９１ｂ、及び、一方のはね部９１ａ・９１ｂの先端部からＵ字状に反転して他方のはね部９１ｂの先端部に至る接触部９２を備えている。

【0009】

図１２を参照すると、一対の支持基板部９３ａ・９３ｂは、図示しないハウジングの内壁に支持されている。一対の支持基板部９３ａ・９３ｂには、ハウジングに圧入するための一対の突起９５・９５を幅方向に突出している。又、各支持基板部９３ａ・９３ｂは、接触部９２と反対側に突設した一組のリード部９４ａ・９４ｂを有している。一組のリード部９４ａ・９４ｂは、ハウジングを搭載したプリント基板にハンダ接合できる。

【0010】

従来技術によるコンタクト９は、接触部９２をハウジングに開口した窓から突出させ、相手側端子が接触部９２と接触することで、同じばね長でありながら高い接触圧入を得ることができる、としている。

【0011】

しかしながら、従来技術によるコンタクト９は、相手側端子が接触する方向（長手方向）とこの方向と直交する幅方向が大きいという問題がある。バッテリーなどの相手側端子と接続可能なコンタクトを小型化できれば、このコンタクトを備えた電気コネクタも小型化できる。そして、以上のことが本発明の課題といってよい。

【0012】

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、携帯用電子機器などに内蔵されるバッテリーと電気接続する電気コネクタであって、相手側端子と接続するコンタクトのばね特性を維持しながら、小型化したコンタクトを備えた電気コネクタ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】

【0013】

本発明者らは、帯状に延び、長さ方向に荷重を加えると座屈する天板部、この天板部の基端部の両側から幅方向に屈曲し、前記天板部の先端部側に向かって略平行に蛇行する一対の側部、及び、これらの側部から幅方向に屈曲すると共に、側部の先端部側から天板部の基端部に向かって高さ方向に蛇行する一対の帯状の底板部でコンタクトを箱状に構成することで、電気コネクタを小型できると考え、これにより、以下のような新たな電気コネクタを発明するに至った。

【0014】

（１）帯状の金属板を折り曲げ成形した一つ以上のベローズ形のコンタクトと、前記コンタクトを内部に実装した直方体状のハウジングと、を備え、前記コンタクトは、帯状に延び、長さ方向に荷重を加えると座屈する天板部、この天板部の基端部の両側から幅方向に屈曲し、前記天板部の先端部側に向かって略平行に蛇行する一対の側部、及び、前記天板部と対向した状態でこれらの側部から幅方向に屈曲すると共に、前記側部の先端部側から前記天板部の基端部に向かって高さ方向に蛇行する一対の帯状の底板部で構成した四角枠状の箱部と、前記天板部の先端部から突出し、一対の前記底板部に向かって下り傾斜した後に反転した湾曲面に、相手側端子と接触できる接点を形成した接点ばね片と、前記接点ばね片が突出した方向と反対側に配置され、前記ハウジングに固定される固定部と、を有し、前記ハウジングは、少なくとも前記箱部を収容する収容室と、前記収容室に連通し、前記接点ばね片を外部に突出できる窓と、を有している、電気コネクタ。

【0015】

（２）前記固定部は、前記ハウジングに圧入可能な一対の圧入片と、前記圧入片から連続し、プリント基板の一方の面にハンダ接合されるリード片と、を有している、（１）記載の電気コネクタ。

【0016】

（３）前記一対の底板部は、所定の間隔を設けて板厚面を対向配置している、（１）又は（２）記載の電気コネクタ。

【発明の効果】

【0017】

本発明による電気コネクタは、相手側端子と接触できるコンタクトを箱状に形成し、それぞれの面にばね特性を備えることで、相手側端子と接続するコンタクトのばね特性を維持しながら、小型化したコンタクトを備えた電気コネクタを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態による電気コネクタの構成を示す斜視図であり、電気コネクタをプリント基板に実装した状態図である。

【図2】前記実施形態による電気コネクタの構成を示す斜視分解組立図である。

【図3】前記実施形態による電気コネクタの構成を示す平面図である。

【図4】前記実施形態による電気コネクタの構成を示す正面図である。

【図5】前記実施形態による電気コネクタの構成を示す背面図である。

【図6】前記実施形態による電気コネクタの構成を示す図であり、図６（Ａ）は、電気コネクタの部分構成を示す正面図、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＸ－Ｘ矢視図である。

【図7】前記実施形態による電気コネクタに備わるハウジングの構成を示す図であり、図７（Ａ）は、ハウジングの正面図、図７（Ｂ）は、ハウジングの背面図、図７（Ｃ）は、ハウジングの下面図である。

【図8】前記実施形態による電気コネクタに備わるコンタクトの構成を示す斜視図であり、図８（Ａ）は、コンタクトを正面から観た状態図、図８（Ｂ）は、コンタクトを背面から観た状態図である。

【図9】前記実施形態による電気コネクタに備わるコンタクトの構成を示す右側面図であり、図９（Ａ）は、コンタクトが弾性変形する前の状態図、図９（Ｂ）は、コンタクトが弾性変形した状態図である。

【図10】前記実施形態による電気コネクタに備わるコンタクトの構成を示す下面図である。

【図11】前記実施形態による電気コネクタに備わるコンタクトの構成を示す展開である。

【図12】従来技術によるスネークスプリング型のコンタクトの構成を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。

【0020】

［電気コネクタの構成）］
最初に、本発明の一実施形態による電気コネクタの構成を説明する。図１から図６を参照すると、本発明の一実施形態による電気コネクタ（以下、コネクタと略称する）１０は、携帯用電話機などに内蔵したバッテリー（図示せず）と電気的に接続できる。コネクタ１０は、一対のベローズ形のコンタクト１・１と直方体状のハウジング３を備えている。

【0021】

図２又は図６（Ｂ）及び図８を参照すると、コンタクト１は、帯状の金属板を折り曲げ成形している。ハウジング３は、コンタクト１を内部に実装している（図６（Ｂ）参照）。ハウジング３は、コンタクト１を収容する収容室３ｒに有している（図６（Ｂ）参照）。又、ハウジング３は、収容室３ｒに連通し、接点ばね片１１１を外部に突出できる窓３ｗを有している（図７（Ａ）又は図７（Ｂ）参照）。

【0022】

図１又は図２を参照すると、コンタクト１は、相手側端子の電源端子に接続する電源コンタクトであり、ハウジング３の両端部に配置されている。一対のコンタクト１・１の間には、相手側端子の信号端子に接続する複数の信号コンタクト１ｓを並列配置している。図２を参照すると、信号コンタクト１ｓは、ベローズ形のヘッダを有するスネークスプリングで構成している。

【0023】

図１又は図２を参照すると、コネクタ１０は、プリント基板１ｐに実装されている。図２を参照すると、プリント基板１ｐは、矩形のスロットＳｔを端部に切り欠いている。図６（Ｂ）を参照すると、コネクタ１０は、底部側からスロットＳｔに導入されている。図２を参照して、コンタクト１に設けたリード片１２ｒをプリント基板１ｐに設けたパッドにハンダ接合すること、及び、信号コンタクト１ｓに設けたリード片をパッドにハンダ接合することで、コネクタ１０をプリント基板１ｐに低背に実装できる。

【0024】

図１から図５を参照すると、コネクタ１０は、一組の放熱端子５ａ・５ｂを更に備えている。これらの放熱端子５ａ・５ｂは、矩形の放熱板５１と補強タブ５ｔを有している（図２参照）。図２又は図６（Ｂ）を参照すると、放熱板５１は、その中央部がコンタクト１の天板部１１ｔに接触できる。そして、放熱板５１は、コンタクト１を熱伝導できる。又、補強タブ５ｔは、それらの末端部がプリント基板１ｐに設けたスルーホールにハンダ接合されることで、プリント基板１ｐに対するコネクタ１０の接合強度を補強できる。

【0025】

（コンタクトの構成）
次に、コンタクト１の構成を説明する。コンタクト１は、導電性を有する金属板からなり、打ち抜き加工した展開板（図１１参照）を折り曲げ成形することで、所望の形状のコンタクト１を得ることできる。コンタクト１は、銅合金などの導電性を有する金属板が好ましいが、銅合金に限定されない。

【0026】

図６（Ｂ）又は図８及び図９を参照すると、コンタクト１は、四角枠状の箱部１１、接点ばね片１１１、及び、固定部１２を有している。箱部１１は、帯状に延びる天板部１１ｔ、一対の側部１１ａ・１１ａ、及び、一対の帯状の底板部１１ｂ・１１ｂを有している。

【0027】

図８又は図９を参照すると、天板部１１ｔは、長さ方向に荷重を加えると上向きに座屈する（図９（Ｂ参照）。一対の側部１１ａ・１１ａは、天板部１１ｔの基端部の両側から幅方向に略直角に屈曲している。そして、一対の側部１１ａ・１１ａは、天板部１１ｔの先端部側に向かって略平行に蛇行している。

【0028】

図８又は図９を参照すると、一対の底板部１１ｂ・１１ｂは、天板部１１ｔと対向した状態でこれらの側部１１ａ・１１ａから略直角に幅方向に屈曲している。又、一対の底板部１１ｂ・１１ｂは、一対の側部１１ａ・１１ａの先端部側から天板部１１ｔの基端部に向かって高さ方向に蛇行している。

【0029】

又、図１０を参照すると、一対の底板部１１ｂ・１１ｂは、所定の間隙を設けて板厚面を対向配置している。

【0030】

図６（Ｂ）又は図８及び図９を参照すると、接点ばね片１１１は、天板部１１ｔの先端部から一方の方向に突出している。接点ばね片１１１は、一対の底板部１１ｂ・１１ｂに向かって下り傾斜した後に反転した湾曲面に、電極端子（相手側端子）と接触できる接点１１ｓを形成している。

【0031】

図８又は図９を参照すると、固定部１２は、接点ばね片１１１が突出した方向と反対側の他方の方向に配置されている。そして、固定部１２は、ハウジング３の上面からハウジング３に固定される（図２参照）。

【0032】

図８又は図９を参照すると、固定部１２は、一対の圧入片１２ｐ・１２ｐと一対のリード片１２ｒ・１２ｒを有している。リード片１２ｒは、圧入片１２ｐから連続している。一対の圧入片１２ｐ・１２ｐは、ハウジング３の収容室３ｒの内壁に圧入できる。一対のリード片１２ｒ・１２ｒは、プリント基板１ｐの一方の面にハンダ接合できる。

【0033】

コンタクト１は、図１１で示したような展開板を折り曲げ加工して得ることができる。折り曲げ加工後のコンタクト１は、帯状のコンタクトキャリアＣｃと連結している。コンタクトキャリアＣｃが延びる方向にコンタクト１を連設でき、ノッチ１ｎを切断することで、バラ状のコンタクト１を得ることができる（図２参照）。

【0034】

（ハウジングの構成）
図２又は図６（Ｂ）及び図７を参照すると、ハウジング３は、直方体状に形成している。ハウジング３は、一対の収容室３ｒ・３ｒと窓３ｗ・３ｗを有している。収容室３ｒには、少なくともコンタクト１の箱部１１を収容できる（図６（Ｂ）参照）。窓３ｗは、収容室３ｒと連通している。窓３ｗは、接点ばね片１１１を外部に突出できる。信号コンタクト１ｓは、ハウジング３の下部からハウジング３に実装できる。

【0035】

［電気コネクタの作用］
次に、コンタクト１の動作を説明しながら、コネクタ１０の作用及び効果を説明する。図６（Ｂ）を参照して、電極端子を先頭にしてバッテリーを接点１１ｓに向かって移動すると（矢印Ｆの方向）、コンタクト１は、図９（Ａ）に示した状態から図９（Ｂ）に示した状態に弾性変形する。接点１１ｓは、一対の圧入片１２ｐ・１２ｐに向かって後退する。

【0036】

図９（Ａ）に示した状態から図９（Ｂ）に示した状態に弾性変形する過程では、箱部１１は、弾性変形することが容易でなく、図９（Ｂ）に示すように、接点ばね片１１１、一対の側部１１ａ・１１ａ、及び一対の底板部１１ｂ・１１ｂが弾性変形する。

【0037】

図９を参照すると、実施形態によるコンタクト１は、奥行方向にＤ１からＤ２に変位するが、奥行方向の変位に比べて、高さ方向にＨ１からＨ２に変位する高さ方向の変位量が少ない。一方、接点ばね片１１１は、高さ方向には撓み易く、接点１１ｓが電極端子と摺動するワイピング効果を十分に得ることができる。実施形態によるコンタクト１は、小型のコンタクトでありながら、十分なワイピング量を確保できる。

【0038】

実施形態によるコネクタ１０は、コンタクト１を立体的に折り曲げて形成し、それぞれの面にばね部を構成し、ばね性能を確保した上、コネクタ１０の幅方向及び奥行き方向を小さくできる。つまり、コネクタ１０を小型化できる。図８を参照して、天板部１１ｔは、第１のばね部を構成している。側部１１ａは、第２のばね部を構成している。底板部１１ｂは、第３のばね部を構成している。

【0039】

図８又は図９を参照して、コンタクト１における第１から第３のばね部のバランスを調整すれば、適切な接触圧力を確保でき、コンタクト１の高さＤ１を低くでき（図８（Ｂ）参照）、コネクタ１０の低背化も可能となる。

【符号の説明】

【0040】

１ コンタクト
３ ハウジング
３ｒ 収容室
３ｗ 窓
１０ コネクタ（電気コネクタ）
１１ 箱部
１１ｔ 天板部
１１ｓ 接点
１１ａ・１１ａ 一対の側部
１１ｂ・１１ｂ 一対の底板部
１２ 固定部
１１１ 接点ばね片

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】