JP2018113237A - 圧接コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】圧接コネクタの他方の接続端子とバネとの接続部分との間における撓みが少なく、他方の基板の電極端子との電気的な接続を確実にとることのできる圧接コネクタを提供する。【解決手段】一方の側に形成された一方の接続端子部と、他方の側に形成された他方の接続端子部と、前記一方の接続端子部と前記他方の接続端子部との間に形成された弾性を有する螺旋形状の弾性部と、を有し、前記一方の接続端子部、前記他方の接続端子部及び前記弾性部は、導電性を有する材料により形成されており、前記弾性部には、前記他方の接続端子部が前記一方の接続端子部の側に押された際に、前記他方の接続端子部の裏面に当接する受け部が設けられていることを特徴とする圧接コネクタにより上記課題を解決する。【選択図】 図４

Description

本発明は、圧接コネクタに関するものである。

近年、電子機器の小型化の傾向が進んでおり、このような電子機器に内蔵される異なる基板同士を電気的に接続する方法として、圧接コネクタが用いられている。この圧接コネクタは、例えば、金属板を折り曲げることにより形成されており、一方の接続端子と他方の接続端子とを有しており、一方の接続端子と他方の接続端子との間は弾性を有しバネとして機能する。

圧接コネクタは、一方の基板の電極端子に圧接コネクタの一方の接続端子をハンダ等により電気的に接続し、圧接コネクタの他方の接続端子に他方の基板の電極端子を接触させる。これにより、一方の基板の電極端子と他方の基板の電極端子とを圧接コネクタを介し電気的に接続することができる。この際、圧接コネクタの他方の接続端子が他方の基板の電極端子により押され、圧接コネクタの一方の接続端子と他方の接続端子との間が縮むことによりバネの復元力が生じる。この復元力により、圧接コネクタの他方の接続端子が、他方の基板の電極端子を押すことにより、圧接コネクタの他方の接続端子と他方の基板の電極端子との接触を確実にすることができる。

特開２０１６−１５８３号公報

ところで、上記のような圧接コネクタは１〜２ｍｍ程度と小さいため、圧接コネクタの他方の接続端子が、他方の基板の電極端子により押されると、圧接コネクタの他方の接続端子とバネとの接続部分が撓む場合がある。このように、圧接コネクタにおいて、意に反した力が加わると、他方の接続端子とバネとの接続部分が撓む場合があり、この場合には他方の接続端子の位置が不安定となり、安定した電気的な接続が得られなくなる。

このため、圧接コネクタの他方の接続端子とバネとの接続部分との間における撓みが少なく、他方の基板の電極端子との電気的な接続を確実に得ることのできる圧接コネクタが求められている。

本実施の形態の一観点によれば、一方の側に形成された一方の接続端子部と、他方の側に形成された他方の接続端子部と、前記一方の接続端子部と前記他方の接続端子部との間に形成された弾性を有する螺旋形状の弾性部と、を有し、前記一方の接続端子部、前記他方の接続端子部及び前記弾性部は、導電性を有する材料により形成されており、前記弾性部には、前記他方の接続端子部が前記一方の接続端子部の側に押された際に、前記他方の接続端子部の裏面に当接する受け部が設けられていることを特徴とする。

開示の圧接コネクタによれば、圧接コネクタの他方の接続端子とバネとの接続部分との間における撓みが少なく、他方の基板の電極端子との電気的な接続を確実に得ることができる。

従来の圧接コネクタの斜視図 従来の圧接コネクタの側面図 圧接コネクタの説明図 本実施の形態における圧接コネクタの斜視図（１） 本実施の形態における圧接コネクタの斜視図（２） 本実施の形態における圧接コネクタの構造図（１） 本実施の形態における圧接コネクタの構造図（２） 本実施の形態における圧接コネクタの構造図（３） 本実施の形態における圧接コネクタの構造の説明図（１） 本実施の形態における圧接コネクタの構造の説明図（２） 本実施の形態における圧接コネクタによる接続の説明図（１） 本実施の形態における圧接コネクタによる接続の説明図（２） 本実施の形態における圧接コネクタによる接続の説明図（３）

実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。尚、本願においては、Ｘ１−Ｘ２方向、Ｙ１−Ｙ２方向、Ｚ１−Ｚ２方向を相互に直交する方向とする。また、Ｘ１−Ｘ２方向及びＹ１−Ｙ２方向を含む面をＸＹ面と記載し、Ｙ１−Ｙ２方向及びＺ１−Ｚ２方向を含む面をＹＺ面と記載し、Ｚ１−Ｚ２方向及びＸ１−Ｘ２方向を含む面をＺＸ面と記載する。

最初に、従来の圧接コネクタについて図１及び図２に基づきより詳細に説明する。この圧接コネクタは、図１及び図２に示されるように、一方の接続端子部９１０、他方の接続端子部９２０、一方の接続端子部９１０と他方の接続端子部９２０との間に設けられた第１のバネ部９３０とを有している。また、他方の接続端子部９２０の裏側には、平坦支持部９４０が設けられており、一方の接続端子部９１０と平坦支持部９４０との間には第２のバネ部９５０が設けられている。圧接コネクタの一方の接続端子部９１０は一方の基板の電極端子にハンダ等により接続されており、他方の基板の電極端子が、圧接コネクタの他方の接続端子部９２０に接触することにより、一方の基板の電極端子と他方の基板の電極端子とが電気的に接続される。

従って、他方の接続端子部９２０には、凸状の接触部９２１が設けられている。この圧接コネクタは、金属板を打ち抜き加工した後、折り曲げることにより形成されており、他方の接続端子部９２０の接触部９２１は、金属板を裏から押し出すことにより形成されているため、他方の接続端子部９２０の接触部９２１の表面は曲面となっている。ところで、このような圧接コンタクトは、一方の接続端子部９１０の大きさが、約１．４ｍｍ×１．４ｍｍと極めて小さく、金属板の厚さも約０．１ｍｍと薄い。

このため、他方の基板の電極端子と圧接コネクタの他方の接続端子部９２０とが接触する際等において、圧接コネクタの他方の接続端子部９２０に意に反した力が加わると、圧接コネクタの他方の接続端子部９２０と第１のバネ部９３０との接続部分で撓む場合がある。このように、圧接コネクタの他方の接続端子部９２０と第１のバネ部９３０との接続部分が撓むと、圧接コネクタの他方の接続端子部９２０の位置が不安定となり、圧接コネクタの他方の接続端子部９２０と他方の基板の電極端子との間において、安定した電気的な接続が得られない。

このことは、特に圧接コネクタの高さの低い低背タイプの場合に特に顕著となる。具体的には、図３（ａ）に示される圧接コネクタの他方の接続端子部９２０を他方の基板の電極端子が形成されている部分を接触させて押した場合、図３（ｂ）に示されるように第２のバネ部９５０の一部が一方の接続端子部９１０に接触する。このため、これ以上奥には押し込むことができず、通常と同じストローク量を得ようとすると、低背化に対応することができない。これを解決する方法としては、図３（ｃ）に示されるように、第２のバネ部９５０ａの幅を一部細くして、第２のバネ部９５０ａと一方の接続端子部９１０との接触を防ぐ方法が考えられる。この場合、第２のバネ部９５０ａの幅を細くした分、奥に押し込むことができるため、低背化に対応することができる。

しかしながら、第２のバネ部９５０ａの幅を細くすると、その分強度が下がり、第２のバネ部９５０ａの幅の細い部分等において曲がりやすくなり、他方の接続端子部９２０の位置が更に不安定となり、第２のバネ部９５０ａにおける復元力も低下する。このため、圧接コネクタの他方の接続端子部９２０と他方の基板の電極端子との間において、安定した電気的な接続を得ることが困難になる。

（圧接コネクタ）
次に、本実施の形態における圧接コネクタについて、図４から図８に基づき説明する。尚、図４は、本実施の形態における圧接コネクタを正面側から見た斜視図であり、図５は、背面側から見た斜視図である。図６（ａ）は、本実施の形態における圧接コネクタの上面図、図６（ｂ）は底面図、図７（ａ）は正面図、図７（ｂ）は背面図、図８（ａ）は右側面図、図８（ｂ）は左側面図である。

本実施の形態における圧接コネクタは、一方の側に設けられた一方の接続端子部１０、他方の側に設けられた他方の接続端子部２０、一方の接続端子部１０と他方の接続端子部２０とを接続する第１のバネ部３０を有している。また、他方の接続端子部２０の裏側には、平坦支持部４０が設けられており、平坦支持部４０と一方の接続端子部１０とは第２のバネ部５０により接続されている。この圧接コネクタは、導電性を有する材料により形成されている。具体的には、金属板を打ち抜き加工した後、折り曲げることにより形成されており、この金属板の厚さは、例えば、約１００μｍである。

一方の接続端子部１０は、不図示の一方の基板の電極端子にハンダ等により接続される面が、略平坦となるように形成されており、一辺が約１．４ｍｍの略正方形の形状で形成されている。図面に示されるように、一方の接続端子部１０は、不図示の一方の基板の電極端子に接続される面が、ＸＹ面と平行となるように略平坦に形成されている。

第１のバネ部３０は、一方の接続端子部１０より他方の接続端子部２０まで矩形の螺旋形状により形成されている。具体的には、第１のバネ部３０には、ＸＹ面と平行な一方の接続端子部１０に対し、下側折り曲げ部１１においてＺ１方向に略直角に折り曲げることにより、ＺＸ面に平行な第１の側面部３１が形成されている。また、第１の側面部３１に対し第１の折り曲げ部３２においてＹ２方向に略直角に折り曲げることにより第２の側面部３３が形成されている。また、第２の側面部３３に対し第２の折り曲げ部３４においてＸ２方向に略直角に折り曲げることにより第３の側面部３５が形成されている。また、第３の側面部３５に対し第３の折り曲げ部３６においてＹ１方向に略直角に折り曲げることにより第４の側面部３７が形成されている。

従って、第１のバネ部３０は、第１の側面部３１、第１の折り曲げ部３２、第２の側面部３３、第２の折り曲げ部３４、第３の側面部３５、第３の折り曲げ部３６、第４の側面部３７により形成されており、Ｚ１−Ｚ２方向に伸縮するバネ性を有している。尚、第１のバネ部３０における第１の側面部３１、第２の側面部３３、第３の側面部３５、第４の側面部３７の金属板の面は、Ｚ１−Ｚ２方向と略平行である。

他方の接続端子部２０は、第４の側面部３７に対し上部折り曲げ部３８においてＸ１方向に略直角に折り曲げることにより形成されており、全体が、ＸＹ面に略平行に形成されている。このため、第１のバネ部３０は、一方の接続端子部１０と他方の接続端子部２０との間が伸縮する方向においてバネ性を有している。本願においては、第１のバネ部３０を第１の弾性部と記載する場合がある。

本実施の形態においては、第１のバネ部３０の第３の側面部３５には、他方の接続端子部２０の側となるＺ１方向側に出っ張った第１の垂直支持部６１が形成されている。第１の垂直支持部６１は、他方の接続端子部２０が押された場合に、他方の接続端子部２０を支持する。よって、圧接コネクタの上面視では、第１の垂直支持部６１の一部は、他方の接続端子部２０により覆われており、打ち抜き加工により形成された第１の垂直支持部６１の金属板の板厚方向の面が、他方の接続端子部２０の裏面側と対向している。また、第１の垂直支持部６１が形成されている第３の側面部３５と上部折り曲げ部３８との間の第３の折り曲げ部３６等の幅は、第１のバネ部３０の他の部分、即ち、第１の側面部３１、第１の折り曲げ部３２、第２の側面部３３、第２の折り曲げ部３４、第３の側面部３５よりも細く形成されている。このように、第１のバネ部３０の第３の折り曲げ部３６等の幅を細くすることにより、低背化に対応している。

他方の接続端子部２０は、不図示の他方の基板の電極端子と接触し電気的に接続されるものであり、円形の形状の一部となる平坦部２１と平坦部２１の周囲に設けられた第１の突起部２２、第２の突起部２３、第３の突起部２４を有している。平坦部２１は、一方の接続端子部１０と略平行となるように形成されている。また、第１の突起部２２の先端２２ａ、第２の突起部２３の先端２３ａ、第３の突起部２４の先端２４ａは尖っている。このように、第１の突起部２２の先端２２ａ、第２の突起部２３の先端２３ａ、第３の突起部２４の先端２４ａを尖らせることにより、先端２２ａ、２３ａ及び２４ａにより、他方の基板の電極端子がアルミニウム等により形成されている場合であっても、表面の酸化被膜を破ることができ、他方の基板の電極端子と電気的に接続することができる。

また、図９及び図１０にも示されるように、第２のバネ部５０は、一方の接続端子部１０より平坦支持部４０まで、矩形の螺旋形状により形成されている。尚、図９は、図８（ｂ）において、一点鎖線８Ａ−８Ｂにおいて切断し、他方の接続端子部２０を取り除いた状態の上面図であり、図１０は、この状態の斜視図である。

具体的には、第２のバネ部５０には、ＸＹ面と平行な一方の接続端子部１０に対し、下側折り曲げ部１２においてＺ１方向に略直角に折り曲げることにより、ＺＸ面に平行な第１の側面部５１が形成されている。また、第１の側面部５１に対し第１の折り曲げ部５２においてＹ１方向に略直角に折り曲げることにより第２の側面部５３が形成されている。また、第２の側面部５３に対し第２の折り曲げ部５４においてＸ１方向に略直角に折り曲げることにより第３の側面部５５が形成されている。また、第３の側面部５５に対し第３の折り曲げ部５６においてＹ２方向に略直角に折り曲げることにより第４の側面部５７が形成されている。また、第４の側面部５７に対し第４の折り曲げ部５８においてＸ２方向に略直角に折り曲げることにより第５の側面部５９が形成されている。

従って、第２のバネ部５０は、第１の側面部５１、第１の折り曲げ部５２、第２の側面部５３、第２の折り曲げ部５４、第３の側面部５５、第３の折り曲げ部５６、第４の側面部５７、第４の折り曲げ部５８、第５の側面部５９により形成されており、Ｚ１−Ｚ２方向に伸縮するバネ性を有している。尚、第２のバネ部５０における第１の側面部５１、第２の側面部５３、第３の側面部５５、第４の側面部５７、第５の側面部５９の金属板の面は、Ｚ１−Ｚ２方向と平行となっている。

平坦支持部４０は、第５の側面部５９に対し上部折り曲げ部４１においてＹ１方向に略直角に折り曲げることにより形成されており、全体がＸＹ面に略平行に形成されている。平坦支持部４０は、他方の接続端子部２０の裏側、即ち、一方の接続端子部１０の側となるＺ２方向の側に形成されており、平坦支持部４０と他方の接続端子部２０の平坦部２１とは略平行となるように形成されている。従って、第２のバネ部５０は、一方の接続端子部１０と平坦支持部４０との間が伸縮する方向、即ち、一方の接続端子部１０と他方の接続端子部２０との間が伸縮する方向にバネ性を有している。本願においては、第２のバネ部５０を第２の弾性部と記載する場合がある。

また、本実施の形態においては、第２のバネ部５０の第４の側面部５７には、平坦支持部４０が押された場合に、平坦支持部４０を支持する第２の垂直支持部６２が形成されている。図９に示されるように、第２の垂直支持部６２の一部は、平坦支持部４０により覆われており、打ち抜き加工により形成された第２の垂直支持部６２の金属板の板厚方向の面が、平坦支持部４０の裏面側と対向するように形成されている。また、第２の垂直支持部６２が形成されている第４の側面部５７と上部折り曲げ部４１との間の第４の折り曲げ部５８等の幅は、第２のバネ部５０の他の部分、即ち、第１の側面部５１、第１の折り曲げ部５２、第２の側面部５３、第２の折り曲げ部５４、第３の側面部５５、第３の折り曲げ部５６、第４の側面部５７よりも細く形成されている。このように、第２のバネ部５０の第４の折り曲げ部５８等の幅を細くすることにより、低背化に対応している。

（圧接コネクタによる接続）
次に、本実施の形態における圧接コネクタによる基板と基板の接続について、図１１から図１３に基づき説明する。尚、図１１から図１３における圧接コネクタの断面は、図６における一点鎖線６Ａ−６Ｂにおいて切断した断面に対応している。

最初に、図１１に示すように、一方の基板１１０の電極端子１１１に、本実施の形態における圧接コネクタの一方の接続端子部１０をハンダ等により接続する。

次に、図１２に示すように、本実施の形態における圧接コネクタの他方の接続端子部２０の第１の突起部２２等に他方の基板１２０の電極端子１２１を接触させて、他方の基板１２０を他方の接続端子部２０の側に押す。このように他方の基板１２０により他方の接続端子部２０が押されると、最初に、第１のバネ部３０が変形し、他方の接続端子部２０は一方の接続端子部１０の側に動き、他方の接続端子部２０と一方の接続端子部１０との間が狭くなる。これにより、他方の接続端子部２０は他方の接続端子部２０の裏面に設けられている平坦支持部４０と接触し、他方の接続端子部２０により平坦支持部４０は一方の接続端子部１０の側に押されるため、第２のバネ部５０も変形する。

この際、他方の接続端子部２０の裏面２０ａと第１のバネ部３０の第３の側面部３５に設けられている第１の垂直支持部６１とが接触し、他方の接続端子部２０は第１のバネ部３０の第１の垂直支持部６１により支持される。このため、他方の接続端子部２０は、上部折り曲げ部３８において、これ以上曲がることはなく、他方の接続端子部２０の位置は動くことはない。尚、第１の垂直支持部６１は、打ち抜き加工により形成された第１の垂直支持部６１の金属板の板厚方向の面により、他方の接続端子部２０の裏面２０ａを支持している。

また、平坦支持部４０の裏面４０ａと第２のバネ部５０の第４の側面部５７に設けられている第２の垂直支持部６２とが接触し、平坦支持部４０は第２のバネ部５０の第２の垂直支持部６２により支持される。平坦支持部４０は、上部折り曲げ部４１において、これ以上曲がることはなく、平坦支持部４０の位置は動くことはない。尚、第２の垂直支持部６２は、打ち抜き加工により形成された第２の垂直支持部６２の金属板の板厚方向の面により、平坦支持部４０の裏面４０ａを支持している。

このように、他方の接続端子部２０は、他方の基板１２０の電極端子１２１により押されても、他方の接続端子部２０の裏面２０ａにおいて、平坦支持部４０と第１のバネ部３０に設けられている第１の垂直支持部６１により支持されている。また、平坦支持部４０の裏面４０ａは、第２のバネ部５０に設けられている第２の垂直支持部６２により支持されている。従って、他方の接続端子部２０は、平坦支持部４０、第１のバネ部３０に設けられている第１の垂直支持部６１、第２のバネ部５０に設けられている第２の垂直支持部６２により支持されている。このため、他方の接続端子部２０が、他方の基板１２０の電極端子１２１により押されても、他方の接続端子部２０は、上部折り曲げ部３８において、曲がることはなく、他方の接続端子部２０の位置は安定しており、他方の基板１２０の電極端子１２１との電気的な接続を確実に得ることができる。

尚、本実施の形態においては、低背化のため、第１のバネ部３０及び第２のバネ部５０の一部が細く形成されている部分があるが、他方の接続端子部２０が押された際には、他方の接続端子部２０は、平坦支持部４０、第１のバネ部３０に設けられている第１の垂直支持部６１、第２のバネ部５０に設けられている第２の垂直支持部６２により支持される。このため、他方の接続端子部２０が、他方の基板１２０の電極端子１２１により押されても、他方の接続端子部２０は、上部折り曲げ部３８において、曲がることはない。

更に、図１３に示すように、他方の基板１２０を圧接コネクタの他方の接続端子部２０の側に押す。これにより、第１のバネ部３０及び第２のバネ部５０が、更に変形し、他方の接続端子部２０は裏面が平坦支持部４０と接触している状態のまま一方の接続端子部１０の側に動き、他方の接続端子部２０と一方の接続端子部１０との間が狭くなる。この際、低背化している場合には、一方の接続端子部１０と第１のバネ部３０との間、一方の接続端子部１０と第２のバネ部５０との間は隙間が形成されており、各々の隙間の幅は略等しい。

以上、実施の形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。

１０ 一方の接続端子部
２０ 他方の接続端子部
２０ａ 裏面
２１ 平坦部
２２ 第１の突起部
２３ 第２の突起部
２４ 第３の突起部
２５ 周囲補強部
３０ 第１のバネ部
３１ 第１の側面部
３２ 第１の折り曲げ部
３３ 第２の側面部
３４ 第２の折り曲げ部
３５ 第３の側面部
３６ 第３の折り曲げ部
３７ 第４の側面部
３８ 上部折り曲げ部
４０ 平坦支持部
４０ａ 裏面
４１ 上部折り曲げ部
５０ 第２のバネ部
５１ 第１の側面部
５２ 第１の折り曲げ部
５３ 第２の側面部
５４ 第２の折り曲げ部
５５ 第３の側面部
５６ 第３の折り曲げ部
５７ 第４の側面部
５８ 第４の折り曲げ部
５９ 第５の側面部
６１ 第１の垂直支持部
６２ 第２の垂直支持部
１１０ 一方の基板
１１１ 電極端子
１２０ 他方の基板
１２１ 電極端子

Claims (11)

1. 一方の側に形成された一方の接続端子部と、
   他方の側に形成された他方の接続端子部と、
   前記一方の接続端子部と前記他方の接続端子部との間に形成された弾性を有する螺旋形状の弾性部と、
   を有し、
   前記一方の接続端子部、前記他方の接続端子部及び前記弾性部は、導電性を有する材料により形成されており、
   前記弾性部には、前記他方の接続端子部が前記一方の接続端子部の側に押された際に、前記他方の接続端子部の裏面に当接する受け部が設けられていることを特徴とする圧接コネクタ。
2. 前記受け部は、前記一方の接続端子部により覆われていることを特徴とする請求項１に記載の圧接コネクタ。
3. 前記弾性部は、矩形の螺旋形状により形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の圧接コネクタ。
4. 前記弾性部における前記他方の接続端子部と前記受け部との間の幅は、前記一方の接続端子部と前記受け部との間の幅よりも狭いことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の圧接コネクタ。
5. 前記弾性部は、折り曲げられた金属板により形成されており、前記他方の接続端子部の裏面と、前記弾性部において前記受け部を形成している金属板の板厚方向の面とは対向していることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の圧接コネクタ。
6. 一方の側に形成された一方の接続端子部と、
   他方の側に形成された他方の接続端子部と、
   前記一方の接続端子部と前記他方の接続端子部との間に形成された弾性を有する螺旋形状の第１の弾性部と、
   前記他方の接続端子部の裏面側に設けられた支持部と、
   前記支持部と前記一方の接続端子部との間に形成された弾性を有する螺旋形状の第２の弾性部と、
   を有し、
   前記一方の接続端子部、前記他方の接続端子部、前記第１の弾性部、前記支持部、前記第２の弾性部は、導電性を有する材料により形成されており、
   前記他方の接続端子部が前記一方の接続端子部の側に押された際に、前記他方の接続端子部の裏面は前記支持部と接触するものであり、
   前記第２の弾性部には、前記他方の接続端子部が前記一方の接続端子部の側に押された際に、前記支持部の裏面に当接する受け部が設けられていることを特徴とする圧接コネクタ。
7. 前記第１の弾性部には、前記他方の接続端子部が前記一方の接続端子部の側に押された際に、前記他方の接続端子部の裏面に当接する受け部が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の圧接コネクタ。
8. 前記第１の弾性部及び前記第２の弾性部は、矩形の螺旋形状により形成されていることを特徴とする請求項６または７に記載の圧接コネクタ。
   
9. 前記第２の弾性部は、折り曲げられた金属板により形成されており、
   前記支持部の裏面と、前記第２の弾性部において前記受け部を形成している金属板の板厚方向の面とは対向していることを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載の圧接コネクタ。
10. 前記他方の接続端子部が前記一方の接続端子部の側に押された際に、前記弾性部の前記受け部に当接された状態で押下されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の圧接コネクタ。
11. 前記他方の接続端子部が前記一方の接続端子部の側に押された際に、前記第１の弾性部の前記受け部及び前記第２の弾性部の前記受け部に当接された状態で押下されることを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載の圧接コネクタ。