JP2012094530A - 弾性コンタクト - Google Patents

Abstract

【課題】吸着ノズルの縁部が吸着面から外れるのを防止できる弾性コンタクト。
【解決手段】弾性コンタクト１は、ベース部１２、コンタクト部２及び支持バネ部６を備え、コンタクト部２の連設端部７に突起８を設けてある。吸着ノズル１９と吸着面３とに位置ずれがあって吸着ノズル１９の縁部が突起８に乗ると、吸着ノズル１９の押圧力が支持バネ部６に及んで支持バネ部６を弾性変形させてコンタクト部２（突起８）と吸着ノズル１９の相対位置を変化させる。突起８が傾斜しているので、吸着ノズル１９の縁部を突起８間へと相対移動させる反力が作用する。そのために弾性コンタクト１がエンボス１６内で移動し、吸着ノズル１９の縁部が突起８からずれ落ちる。吸着ノズル１９と吸着面３との位置ずれが解消され、吸着ノズル１９の縁部が吸着面３から外れるのを防止できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、弾性コンタクトの技術分野に属する。

導電性及び弾性を有する薄板部材からなり、
少なくとも一部がプリント配線板のアースパターンに表面実装されるベース部と、
前記ベース部と対面する姿勢で配され、前記プリント配線板とは別の接地導体との接点となると共に、上面の少なくとも一部が自動実装機の吸着ノズルのための吸着面とされるコンタクト部と、
一端が前記コンタクト部の端部に連設されて、前記コンタクト部を前記ベース部に接近、遠離させる方向に弾性変形可能に前記コンタクト部を支持する支持バネ部と
を備える弾性コンタクト
がある。

特開２０００−１５００３５号公報

自動実装機によって弾性コンタクトをプリント配線板に表面実装する場合、弾性コンタクトをエンボステープのエンボスに収容して自動実装機に供給し、弾性コンタクトの吸着面を自動実装機の吸着ノズルで吸着してエンボスから取り出してプリント配線板のアースパターン上に載せ置き、その弾性コンタクトをプリント配線板にリフロー半田付けする工程が一般的である。

上記の吸着を可能にするために、コンタクト部の上面の少なくとも一部が自動実装機の吸着ノズルのための吸着面とされているが、例えばエンボス内における弾性コンタクトの位置が一定していないために、吸着ノズルを吸着面とに位置ずれが生じることがある。本発明は、吸着ノズルと吸着面との位置ずれに対処することを目的としている。

請求項１記載の弾性コンタクトは、
導電性及び弾性を有する薄板部材からなり、
少なくとも一部がプリント配線板のアースパターンに表面実装されるベース部と、
前記ベース部と対面する姿勢で配され、前記プリント配線板とは別の接地導体との接点となると共に、上面の少なくとも一部が自動実装機の吸着ノズルのための吸着面とされるコンタクト部と、
一端が前記コンタクト部の端部に連設されて、前記コンタクト部を前記ベース部に接近、遠離させる方向に弾性変形可能に前記コンタクト部を支持する支持バネ部と
を備える弾性コンタクトにおいて、
前記接地導体側に凸となる突起を前記コンタクト部の前記支持バネ部が連設される端部に設けたことを特徴とする。

請求項１記載の弾性コンタクトでは、接地導体側に凸となる突起をコンタクト部の支持バネ部が連設される端部に設けてあるので、自動実装機の吸着ノズルと吸着面とに位置ずれがあって吸着ノズルの縁部が突起に乗ると、吸着ノズルの縁部が突起を押圧する。この
押圧力は突起を吸着ノズルの縁部から遠ざける方向の力として作用し、支持バネ部を弾性変形させてコンタクト部すなわち突起と吸着ノズルの相対位置を変化させる。これに伴って吸着ノズルの縁部が突起からずれ落ちるので、吸着ノズルと吸着面との位置ずれが解消される。従って、吸着ノズルの縁部が吸着面から外れるのを防止できる。

請求項２記載の弾性コンタクトは、請求項１記載の弾性コンタクトにおいて、前記突起は、前記コンタクト部の両方の側部に１箇所ずつ設けられることを特徴とするので、吸着ノズルの縁部が上記のように突起に乗った場合に、その吸着ノズルの縁部を一対の突起の間すなわち中央部へと相対移動させるようにコンタクト部が変位するので、請求項１の効果が向上する。

請求項３記載の弾性コンタクトは、請求項２記載の弾性コンタクトにおいて、前記突起の高さは、前記コンタクト部の側辺に連なるエッジ部が最大で、対をなす相手方の前記突起に近づくにつれて小さくなることを特徴とするので、請求項２による効果が向上する。

請求項４記載の弾性コンタクトは、請求項１、２又は３記載の弾性コンタクトにおいて、前記支持バネ部を弾性変形させる外力が該弾性コンタクトに及ぼされていない状態では前記吸着面と前記ベース部とが平行であることを特徴とするから、吸着ノズルによる吸着だけでなく、それに続くプリント配線板のアースパターン上への表面実装が安定する。

実施例１の弾性コンタクトの平面図（ａ）、左側面図（ｂ）、正面図（ｃ）、右側面図（ｄ１、ｄ２）、底面図（ｅ）、Ａ−Ａ断面図（ｆ）、Ｂ−Ｂ断面図（ｇ）、Ｃ−Ｃ断面図（ｈ）、左前方斜視図（ｉ）、右前方斜視図（ｊ）。 実施例の弾性コンタクトの荷姿及びノズル吸着の説明図。 その他の実施例の説明図。

次に、本発明の実施例等により発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は下記の実施例等に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でさまざまに実施できることは言うまでもない。
［実施例１］
図１を参照して本実施例の弾性コンタクト１の構造を説明する。なお、弾性コンタクト１は、導電性及び弾性を有する薄板部材（例えばリン青銅、ベリリウム銅、ステンレス等の薄板に金やスズ等のめっきを施したもの）で形成されている。

図１に示すように、弾性コンタクト１は、頂部にコンタクト部２を備えている。コンタクト部２は略長方形で、その上面には平坦な吸着面３が設けられている。
コンタクト部２の一方の端部にはめくれ防止片４が連設されている。そのめくれ防止片４の下端部４ａは折り曲げられて中間板５の下面に接している。下端部４ａは中間板５の下面に係止状態になっているので、コンタクト部２を中間板５から遠ざける方向の力が作用したときには、めくれ防止片４が中間板５によって引き留められてこの力に対する抵抗となり、上記の力によるコンタクト部２の変位、変形を防ぐ。一方、コンタクト部２を中間板５に近づける方向の力が作用したときには、めくれ防止片４は（中間板５も）コンタクト部２の変位を妨げない。

コンタクト部２の他方の端部には支持バネ部６が連設されている。コンタクト部２と支持バネ部６との連設端部７は内角で約１３５度に折れ曲がっている。
その連設端部７には、連設端部７の外側に凸となる一対の突起８が設けられている。突起８は、互いに分離された状態でコンタクト部２の両側部に１箇所ずつ設けられている。
突起８の高さ（連設端部７の表面からの突出量）は、コンタクト部２の側辺に連なっているエッジ部が最大で、対をなす相手方の突起８に近づくにつれて小さくなる。

支持バネ部６は外側がわずかに凹となる曲面状であり、その下端部６ａはＵ字状に屈曲して中間板５に連設されている。つまり、中間板５が支持バネ部６を支持し、支持バネ部６がコンタクト部２を支持している。そして、支持バネ部６が下端部６ａ付近を支点として弾性変形することで、コンタクト部２を中間板５に接近させる変位（下降変位）が可能であり、また下降変位した分だけ戻る変位（上昇変位）も可能である。

なお、コンタクト部２を中間板５に接近させる力が作用していない状態では、コンタクト部２（吸着面３）と中間板５とが平行になる設計である（この状態のコンタクト部２の位置を「原点位置」という。）。また、上述しためくれ防止片４の働きにより、この原点位置からめくれ上がるような変位は、そのときに及ぼされる外力の大きさにもよるが、多くの場合防止される。

中間板５の両側部には、それぞれ脚部９が連設されている。脚部９は、中間板５に連なる屈曲部１０、屈曲部１０から垂下された状態の支持壁部１１、支持壁部１１の下端に連設されたベース部１２にて構成されている。

図１（ｂ）、（ｄ１）等から明らかなとおり、一対の脚部９は、互いの支持壁部１１を対面させ、互いのベース部１２を相手方に向かって突出させ、互いに鏡像となる姿勢で配されている。互いの支持壁部１１は平行、支持壁部１１とベース部１２との角度は垂直、ベース部１２は中間板５と平行になる設計である。なお、ベース部１２は矩形ではなく、切欠１２ａと半円状の凹１２ａが設けられている。

次に、図２を参照して弾性コンタクト１の荷姿と自動実装機のノズルによる吸着について説明する。
図２に示すように、弾性コンタクト１は、エンボステープ１５に設けられたエンボス１６内に収容された荷姿で出荷される。なお、図２には１箇所のエンボス１６だけを示しているが、実際にはエンボステープ１５には多数のエンボス１６が列をなして設けられている。

エンボス１６は弾性コンタクト１に応じた形状にされているが、弾性コンタクト１が緩み無く収容される形状ではなく、適宜のクリアランスが存在する。つまり、弾性コンタクト１のエンボス１６内での位置は、そのクリアランスの範囲で不定になる。

自動実装機の吸着ノズル１９にて吸着面３を吸着するときに、図２（ａ）、（ｂ）に示すように吸着ノズル１９が正常に吸着面３に載れば（すなわち位置ずれが許容範囲であれば）何ら問題はない。

一方、図２（ｃ）に示すように、吸着ノズル１９と吸着面３とに位置ずれがあって、吸着ノズル１９の縁部が突起８に乗ることがある。
この場合、吸着ノズル１９の縁部が突起８を押圧するので、その押圧力が突起８から支持バネ部６に及び、支持バネ部６を弾性変形させてコンタクト部２すなわち突起８と吸着ノズル１９の相対位置を変化させる。また、突起８の高さが、コンタクト部２の側辺に連なるエッジ部が最大で、対をなす相手方の突起８に近づくにつれて小さくなっているので、突起８に乗った吸着ノズル１９の縁部を一対の突起８の間すなわち中央部へと相対移動させる反力が作用する。これらの結果、弾性コンタクト１が、吸着ノズル１９の縁部を突起８から外れさせる方向に（図２（ｄ）に示す例では右方向へ）、エンボス１６内で移動するので、吸着ノズル１９の縁部が突起８からずれ落ちる。これにより、吸着ノズル１９
と吸着面３との位置ずれが解消されるから、吸着ノズル１９の縁部が吸着面３から外れるのを防止できる。

自動実装機は、吸着ノズル１９にて吸着面３を吸着して弾性コンタクト１をエンボス１６から取り出し、これを図示しないプリント配線板のアースパターン上に載せ置く。このとき、弾性コンタクト１を吸着した吸着ノズル１９は、まず円弧状にプリント配線板上へと移動し、プリント配線板上での弾性コンタクト１の向きを合わせるために例えば９０度回転する。この吸着ノズル１９の円弧状の移動が止まるときや回転が止まるときに弾性コンタクト１に慣性が作用するので、その慣性で弾性コンタクト１が回転してしまうことがある（回転の軸は吸着面３に対してほぼ垂直）。

しかし、本実施例の弾性コンタクト１では、吸着面３を吸着した吸着ノズル１９のそばに突起８が存在するので、上記のように慣性で弾性コンタクト１が回転しそうになると、突起８が吸着ノズル１９に当接するから、かかる回転を防止できる。特に、図２（ａ）に示すような、断面形状が長方形の吸着ノズル１９であると、この効果は顕著である。

また弾性コンタクト１は、支持バネ部６を弾性変形させる外力が弾性コンタクト１に及ぼされていない状態では吸着面３とベース部１２とが平行であるから、吸着ノズル１９による吸着だけでなく、それに続くプリント配線板のアースパターン上への表面実装が安定する。

弾性コンタクト１を上記のように載せ置かれたプリント配線板は、リフロー半田付けの工程に送られて、弾性コンタクト１がプリント配線板に半田付けされる。
そのプリント配線板は電子機器の筐体に組み付けられるが、コンタクト部２は表面実装されたプリント配線板とは別の接地導体、例えば筐体（導電性である）に圧接させられる。これにより、弾性コンタクト１を介してプリント配線板のアースパターンと筐体とが導通する。このときコンタクト部２の連設端部７に設けられている突起８が（特にそのエッジ部が）筐体の表面を削って酸化膜などを掻き落とすから、コンタクト部２と筐体との接触導通が良好になる。
［その他の実施例］
実施例１の構成に限らず、導電性及び弾性を有する薄板部材からなり、少なくとも一部がプリント配線板のアースパターンに表面実装されるベース部１２と、前記ベース部１２と対面する姿勢で配され、前記プリント配線板とは別の接地導体との接点となると共に、上面の少なくとも一部が自動実装機の吸着ノズルのための吸着面３とされるコンタクト部２と、一端が前記コンタクト部２の端部に連設されて、前記コンタクト部２を前記ベース部１２に接近、遠離させる方向に弾性変形可能に前記コンタクト部１２を支持する支持バネ部６とを備え、前記接地導体側に凸となる突起８を前記コンタクト部２の前記支持バネ部６が連設される端部に設けてある弾性コンタクトなら、実施例１と同様に本発明の目的を達成できる。そのいくつかの例を図３に示す。
（実施例２）
図３（ａ）、（ｂ）に示す実施例２の弾性コンタクト１ａのように、支持バネ部６をベース部１２に連設してもよい。また、ベース部１２は実施例１のように２分割せず、１枚の板状にしてもよい。実施例１ではめくれ防止片４はコンタクト部２の下側に向かって傾斜しているが、実施例２のように逆の傾斜としてもよい。その場合、めくれ防止片４の端部は、支持壁部１１の上端から延出した押さえ片１１ａで押さえるようにすればよい。
（実施例３）
図３（ｃ）、（ｄ）に示す実施例３の弾性コンタクト１ｂのように、ベース部１２を矩形環状にすることができる。また、ベース部１２の角部を上向きに折り曲げて半田迎え部１２ｃとすれば、リフロー半田付け時に半田迎え部１２ｃの下側に滞留した溶融半田によるセルフアライメントが期待できる。

なお、めくれ防止片４は必須ではなく、実施例３のようにめくれ防止片４を備えない構成にできる。
（実施例４）
図３（ｅ）、（ｆ）に示す実施例４の弾性コンタクト１ｃのように、支持バネ部６がコンタクト部２の下側に位置する、いわゆるＺ型とすることもできる。
（実施例５）
図３（ｇ）、（ｈ）に示す実施例５の弾性コンタクト１ｄのように、帯状の薄板部材を折り曲げて、コンタクト部２、支持バネ部６及びベース部１２を形成することもできる。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ・・・弾性コンタクト、
２・・・コンタクト部、
３・・・吸着面、
６・・・支持バネ部、
７・・・連設端部、
８・・・突起、
１２・・・ベース部、
１５・・・エンボステープ、
１６・・・エンボス、
１９・・・吸着ノズル。

請求項１記載の弾性コンタクトは、
導電性及び弾性を有する薄板部材からなり、
少なくとも一部がプリント配線板のアースパターンに表面実装されるベース部と、
前記ベース部と対面する姿勢で配され、前記プリント配線板とは別の接地導体との接点となると共に、上面の少なくとも一部が自動実装機の吸着ノズルのための吸着面とされるコンタクト部と、
一端が前記コンタクト部の端部に連設されて、前記コンタクト部を前記ベース部に接近、遠離させる方向に弾性変形可能に前記コンタクト部を支持する支持バネ部と
を備える弾性コンタクトにおいて、
前記接地導体と前記コンタクト部とが接触した際に前記接地導体と接触する突起を前記コンタクト部の前記支持バネ部が連設される端部に設けており、
第１の方向の両端部において一対の脚部が連接され、前記第１の方向と交差する第２の方向の端部において前記支持バネ部が連接される中間板と、
前記コンタクト部の前記端部とは異なる端部から延び出し、当該弾性コンタクトの所定の箇所に係止して前記コンタクト部の前記中間板から遠ざかる方向への変位を抑制するめくれ防止片と、を有し、
前記脚部は、前記プリント配線板方向に延びる支持壁部を有し、当該支持壁部の前記プリント配線板側の端部に前記ベース部が連接されており、
前記支持バネ部を弾性変形させる外力が該弾性コンタクトに及ぼされていない状態では前記吸着面と前記ベース部とが平行であることを特徴とする。

請求項１記載の弾性コンタクトでは、接地導体側に凸となる突起をコンタクト部の支持バネ部が連設される端部に設けてあるので、自動実装機の吸着ノズルと吸着面とに位置ずれがあって吸着ノズルの縁部が突起に乗ると、吸着ノズルの縁部が突起を押圧する。この押圧力は突起を吸着ノズルの縁部から遠ざける方向の力として作用し、支持バネ部を弾性変形させてコンタクト部すなわち突起と吸着ノズルの相対位置を変化させる。これに伴って吸着ノズルの縁部が突起からずれ落ちるので、吸着ノズルと吸着面との位置ずれが解消される。従って、吸着ノズルの縁部が吸着面から外れるのを防止できる。
また、支持バネ部を弾性変形させる外力が該弾性コンタクトに及ぼされていない状態では吸着面とベース部とが平行であることを特徴とするから、吸着ノズルによる吸着だけでなく、それに続くプリント配線板のアースパターン上への表面実装が安定する。

また、請求項１記載の弾性コンタクトにおいて、前記突起は、前記コンタクト部の両方の側部に１箇所ずつ設けられることとしてもよく、吸着ノズルの縁部が上記のように突起に乗った場合に、その吸着ノズルの縁部を一対の突起の間すなわち中央部へと相対移動させるようにコンタクト部が変位するので、請求項１の効果が向上する。

また、上述した弾性コンタクトにおいて、前記突起の高さは、前記コンタクト部の側辺に連なるエッジ部が最大で、対をなす相手方の前記突起に近づくにつれて小さくなることとしてもよく、その場合、上述した効果が向上する。

Claims (4)

1. 導電性及び弾性を有する薄板部材からなり、
   少なくとも一部がプリント配線板のアースパターンに表面実装されるベース部と、
   前記ベース部と対面する姿勢で配され、前記プリント配線板とは別の接地導体との接点となると共に、上面の少なくとも一部が自動実装機の吸着ノズルのための吸着面とされるコンタクト部と、
   一端が前記コンタクト部の端部に連設されて、前記コンタクト部を前記ベース部に接近、遠離させる方向に弾性変形可能に前記コンタクト部を支持する支持バネ部と
   を備える弾性コンタクトにおいて、
   前記接地導体側に凸となる突起を前記コンタクト部の前記支持バネ部が連設される端部に設けたことを特徴とする弾性コンタクト。
2. 請求項１記載の弾性コンタクトにおいて、
   前記突起は、前記コンタクト部の両方の側部に１箇所ずつ設けられることを特徴とする弾性コンタクト。
3. 請求項２記載の弾性コンタクトにおいて、
   前記突起の高さは、前記コンタクト部の側辺に連なるエッジ部が最大で、対をなす相手方の前記突起に近づくにつれて小さくなることを特徴とする弾性コンタクト。
4. 請求項１、２又は３記載の弾性コンタクトにおいて、
   前記支持バネ部を弾性変形させる外力が該弾性コンタクトに及ぼされていない状態では前記吸着面と前記ベース部とが平行である
   ことを特徴とする弾性コンタクト。

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