JP2019102365A - ターミナル - Google Patents

Abstract

【課題】接触圧力を低減することができるターミナルを提供すること。【解決手段】実施形態に係るターミナルは、平板状に形成されたベース板部と、回路基板の導電パターンに接続され、ベース板部を回路基板から間隔をあけて支持する脚部と、ベース板部の一端部または脚部に片持ち支持され、ベース板部に形成された開口から突出する突出部が導電部材に押されて回路基板に向かって弾性変位する板バネ部と、を備え、板バネ部は、ベース板部と回路基板との間の空間におけるベース板部の一端部側から他端部側にかけて延びる延伸部と、延伸部に連続し上記空間において延伸部から一端部側へ向けて屈曲して突出部に連続する屈曲部と、を備える。【選択図】図２

Description

開示の実施形態は、ターミナルに関する。

従来、携帯電話機等の電子装置内で、回路基板上に実装され、かかる回路基板の導電パターンと導電部材との間を電気的に接続するターミナルが広く用いられている。従来のターミナルは、例えば、ベース板部に片持ち支持された板バネ部を有し、板バネ部に導電部材を押圧させてターミナルと導電部材との間の接触を実現している。

例えば、特許文献１には、ベース板部の一端部を基端としてベース板部と回路基板との間隙を挿通し、自由端側がベース板部の他端側に突出する状態で片持ち支持される板バネ部を有するターミナルが開示されている。

特開２０１５−２０７４７５号公報

回路基板へ実装されるターミナルの数は増加する傾向にあり、ターミナルの小型化が重要視される。しかしながら、ターミナルの小型化に伴い、板バネ部の長さが短くなることで、接触圧力が大きくなるという課題がある。接触圧力とは、回路基板の導電パターンと導電部材とがターミナルによって電気的に接続された状態において導電部材が板バネ部から受ける力のことをいう。

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、接触圧力を低減することができるターミナルを提供することを目的とする。

実施形態の一態様に係るターミナルは、平板状に形成されたベース板部と、回路基板の導電パターンに接続され、前記ベース板部を前記回路基板から間隔をあけて支持する脚部と、前記ベース板部の一端部または前記脚部に片持ち支持され、前記ベース板部に形成された開口から突出する突出部が導電部材に押されて前記回路基板に向かって弾性変位する板バネ部と、を備え、前記板バネ部は、前記ベース板部と前記回路基板との間の空間における前記ベース板部の一端部側から他端部側にかけて延びる延伸部と、前記延伸部に連続し前記空間において前記延伸部から前記一端部側へ向けて屈曲して前記突出部に連続する屈曲部と、を備える。

実施形態の一態様によれば、接触圧力を低減することができるターミナルを提供することができる。

図１は、実施形態に係るターミナルが回路基板への実装された様子を示す斜視図である。 図２は、実施形態に係るターミナルの縦断面図である。 図３は、実施形態に係るターミナルの展開図である。 図４は、実施形態に係るターミナルを斜め上方から見た場合の斜視図である。 図５は、実施形態に係るターミナルを斜め下方から見た場合の斜視図である。 図６は、実施形態に係るターミナルの平面図である。 図７は、図６に示すVII−VII線における断面図である。 図８は、図７に示すVIII−VIII線における断面図である。 図９は、導電部材と接触する前のターミナルの状態を示す断面図である。 図１０は、導電部材によって突出部が押下されている途中のターミナルの状態を示す断面図である。 図１１は、導電部材と回路基板とが接続された後のターミナルの状態を示す断面図である。 図１２は、第１の変形例に係るターミナルが回路基板への実装された様子を示す斜視図である。 図１３は、第１の変形例に係るターミナルを斜め下方から見た場合の斜視図である。 図１４は、第１の変形例に係るターミナルの展開図である。 図１５は、第２の変形例に係るターミナルの縦断面図である。 図１６は、第３の変形例に係るターミナルの縦断面図である。

以下、添付図面を参照して、本願の開示するターミナルの実施形態について説明する。なお、以下に示す各実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施形態に係るターミナルの概要について、図１および図２を参照して説明する。図１に示すように、実施形態に係るターミナル１は、回路基板２の主面に形成された導電パターン３に半田などによって接続され、不図示の導電部材に接触することで、回路基板２と導電部材との間を電気的に接続する機能を有する。導電パターン３は、例えば、グランドパターンである。

図１および図２に示すように、ターミナル１は、平板状に形成されたベース板部１０と、回路基板２の導電パターン３に接続され、ベース板部１０を回路基板２から間隔をあけて支持する一対の脚部２０，２０とを備える。また、ターミナル１は、ベース板部１０の一端部１１ａに片持ち支持され、ベース板部１０に形成された開口１２から突出部３１が突出する板バネ部３０を備える。なお、片持ち支持とは、板バネ部３０の長手方向両端のうちの一方の端部のみが支持されること、言い換えれば、他方の端部は自由端であることを意味する。

板バネ部３０は、ベース板部１０の開口１２から突出する突出部３１と、ベース板部１０と回路基板２との間の空間におけるベース板部１０の一端部１１ａ側から他端部１１ｂ側にかけて延びる延伸部３２とを備える。さらに、板バネ部３０は、延伸部３２に連続し、ベース板部１０と回路基板２との間の空間において延伸部３２からベース板部１０の一端部１１ａ側へ向けて屈曲して突出部３１に連続する屈曲部３３を備える。

このように、板バネ部３０は、ベース板部１０の一端部１１ａに基端が連続し、ベース板部１０の一端部１１ａと回路基板２との間から他端部１１ｂと回路基板２との間まで延伸した後に折り返して開口１２から突出する構成を有する。

そのため、板バネ部３０は、ベース板部１０の他端部１１ｂから折り返して開口１２から突出する構成に比べ、基端から自由端までの長さが長くなるため、導電部材と板バネ部３０との接触圧力を低減させることができる。

以下、実施形態に係るターミナル１の詳細について説明する。なお、以下において、説明の便宜上、ターミナル１が回路基板２に接続される方向（Ｚ軸負方向）を「下方向」とし、その逆方向（Ｚ軸正方向）を「上方向」とする。また、一対の脚部２０，２０の一方が他方に対向する方向を左右方向（Ｘ軸正負方向）とし、「上下方向」と「左右方向」の双方に直交する方向（Ｙ軸正負方向）を「前後方向」とする。

ターミナル１は、例えばベリリウム銅、リン青銅、およびチタン銅といった弾性を有する金属板に打抜き折曲げ加工を施すことによって形成される。具体的には、ターミナル１は、弾性を有する金属板が打抜き加工によって図３に示す形状に加工された後、折曲げ加工によって実質的に左右対称になるように折り曲げられて構成されている。なお、図３では、ベース板部１０と脚部２０との境界、ベース板部１０と板バネ部３０との境界、およびベース板部１０における部位間の境界を分かりやすくするために破線を便宜上付している。

ベース板部１０は、図４に示すように、外形が矩形状の平板でありターミナル１の上部に配置される。また、ベース板部１０は、一端部１１ａと他端部１１ｂとの間に、板バネ部３０の突出部３１がベース板部１０の上方に突出するための開口１２が形成される。

一対の脚部２０，２０は、図４に示すように、ターミナル１の左右の側部に垂直に設けられており、ベース板部１０に接続されている。具体的には、一対の脚部２０，２０のうち左の脚部２０がベース板部１０の左側部１１ｃと接続され、右の脚部２０がベース板部１０の右側部１１ｄと接続される。

一対の脚部２０，２０の各々は、ベース板部１０に接続された脚部本体２１と、導電パターン３に半田などの導電接合材で接合される一対の接続部２２，２２とを備える。一対の接続部２２，２２のうち一方の接続部２２と他方の接続部２２とは間隔を空けて形成される。これにより、脚部２０において導電パターン３へ接続される領域が大きくなりすぎることを抑制することができ、例えば、ターミナル１に外部から強い力が働いた場合に、ターミナル１と共に導電パターン３が回路基板２から剥離する可能性を低減することができる。

板バネ部３０は、延伸部３２と回路基板２との間に間隔がある状態でベース板部１０の一端部１１ａに片持ち支持される。すなわち、板バネ部３０は、延伸部３２が回路基板２から浮いた状態で一端部１１ａに片持ち支持される。そのため、突出部３１が下方に押下された場合に、延伸部３２を下方に移動させることができる。したがって、延伸部３２と回路基板２との間に間隔がない状態でベース板部１０の一端部に片持ち支持される場合に比べ、導電部材と板バネ部３０との接触圧力を低減させることができる。

図７に示すように、板バネ部３０の延伸部３２および屈曲部３３は、ベース板部１０と回路基板２との間の空間内に配置される。以下、ベース板部１０と回路基板２との間の空間をターミナル内空間と記載する場合がある。

延伸部３２は、ベース板部１０の一端部１１ａから下方に向かって垂直に延伸する垂直部分３２１と、ターミナル内空間におけるベース板部１０の一端部１１ａ側からベース板部１０の他端部１１ｂ側にかけて水平に延伸する水平部分３２２と、垂直部分３２１と水平部分３２２とを接続する屈曲部分３２３とを有する。

このように、延伸部３２は、ベース板部１０の一端部１１ａから下方に延伸した後に後方に向けて屈曲して、ターミナル内空間におけるベース板部１０の一端部１１ａ側から他端部１１ｂ側にかけて水平に延伸する形状を有している。

なお、ターミナル内空間におけるベース板部１０の一端部１１ａ側とは、ターミナル内空間のうちベース板部１０の前後方向における中心よりも前方の空間のことをいう。また、ターミナル内空間におけるベース板部１０の他端部１１ｂ側とは、ターミナル内空間のうちベース板部１０の前後方向における中心よりも後方の空間のことをいう。

図３および図７に示すように、延伸部３２の水平部分３２２には、開口３５が設けられている。開口３５は、突出部３１と対向する位置に形成されており、突出部３１が下方に押下された場合に突出部３１が進入することができる。

屈曲部３３は、図７に示すように、延伸部３２からベース板部１０の一端部１１ａ側へ向けて屈曲する形状、言い換えれば、後方から前方へ折り返す形状を有する。

具体的には、屈曲部３３は、延伸部３２の水平部分３２２に連続し、水平部分３２２からターミナル内空間におけるベース板部１０の一端部１１ａ側へ向けて屈曲する屈曲部分３３１と、屈曲部分３３１からターミナル内空間におけるベース板部１０の一端部１１ａ側へ向けて水平に延伸する水平部分３３２とを有する。

このように、板バネ部３０は、ベース板部１０の一端部１１ａに基端が連続し、ターミナル内空間において、ベース板部１０の一端部１１ａ側からベース板部１０の他端部１１ｂ側へ延伸し、ベース板部１０の他端部１１ｂ側にて折り返して開口１２から突出する構成を有する。

そのため、板バネ部３０は、ベース板部１０の他端部１１ｂに基端が連続し、ベース板部１０の他端部１１ｂから折り返して開口１２から突出する構成と比べて、基端から自由端までの長さを長くすることができる。

また、板バネ部３０の延伸部３２および屈曲部３３は、ベース板部１０、回路基板２および一対の脚部２０，２０によって囲まれる空間に配置される。そのため、延伸部３２および屈曲部３３が外部からの力を受けることを抑制することができる。

また、屈曲部３３は、図３に示すように突出部３１に向けて漸次幅狭に形成される。これにより、延伸部３２の幅方向の長さを長くしつつ突出部３１を開口３５に進入させることができる。

板バネ部３０の突出部３１は、屈曲部３３の水平部分３３２に連続し、開口１２に向かって斜め上方に屈曲する屈曲部分３１１と、屈曲部分３１１に連続し斜め上方に延伸する延伸部分３１２とを有する。

また、突出部３１は、延伸部分３１２に連続し、導電部材に接触する接触部３１３と、接触部３１３からベース板部１０の開口１２へ向けて延び、先端部が板バネ部３０の自由端３４である折り返し部３１４とを備える。

接触部３１３は、延伸部分３１２から開口１２に向かって下方に屈曲する形状を有する。また、折り返し部３１４は、接触部３１３から下方に向かって延伸する垂直部分３１５と、垂直部分３１５の下端から屈曲部分３１１に向かって緩やかに湾曲する湾曲部分３１６とを有する。

板バネ部３０の自由端３４は、ベース板部１０と回路基板２との間の空間に配置されており、ベース板部１０に係止される突起部３４ａを有する。具体的には、図８に示すように、突起部３４ａは、板バネ部３０の左右方向に延伸しており、その幅は、ベース板部１０の開口１２の幅よりも長い。突起部３４ａは、ベース板部１０の左側部１１ｃの裏面および右側部１１ｄの裏面に係止されることで、自由端３４がベース板部１０の開口１２から抜けることを防止することができる。

次に、ターミナル１の動作について図９〜図１１を参照して説明する。図９に示すように、導電部材５が突出部３１に接触する前において、板バネ部３０の突出部３１は、ベース板部１０の開口１２から突出しており、突出部３１のうち接触部３１３がターミナル１の最上部に位置した状態となっている。

図１０に示すように、導電部材５は、突出部３１の接触部３１３に接触して突出部３１を下向きに押す。板バネ部３０は、突出部３１が導電部材５に押されることによって回路基板２に向かって弾性変位する。すなわち、板バネ部３０が弾性変形することによって延伸部３２の水平部分３２２、屈曲部３３および突出部３１が導電部材５とともに下方に変位する。導電部材５は、板バネ部３０と接触することによって回路基板２の導電パターン３と電気的に接続される。

なお、突出部３１は折り返し部３１４を備えているため、折り返し部３１４を備えない場合と比べて、突出部３１を持ち上げるような外力、いわゆる煽り方向の外力を受け難くすることができる。しかも、折り返し部３１４は、導電部材５が接触していない状態において、下方に向かって延伸する垂直部分３１５を有するため、垂直部分３１５を有しない場合と比べて煽り方向の外力をより受け難くすることができる。

また、折り返し部３１４の先端部である自由端３４には、板バネ部３０の幅方向に延伸する突起部３４ａが設けられているため、仮に、煽り方向の外力を受けた場合であっても、突起部３４ａがベース板部１０に係止されることで、突出部３１が開口１２から抜けること、すなわち、煽られることを防止することができる。

突出部３１が図１０に示す状態からさらに押し下げられると、図１１に示すように、導電部材５がベース板部１０の上面に接触する。なお、導電部材５は、必ずしもベース板部１０の上面に接触することを要せず、ベース板部１０の上面から離れた状態であってもよい。

このように、ターミナル１が備える板バネ部３０は、導電部材５によって押された場合に変位する部分の長さが長くなるように構成されるため、ターミナル１を小型化した場合においても、導電部材５と板バネ部３０との接触圧力の増加を抑制することができる。

また、板バネ部３０は、延伸部３２が回路基板２から浮いた状態でベース板部１０に支持されるため、延伸部３２が回路基板２に接触した状態でベース板部１０に支持される場合と比べて、導電部材５とともに変位する部分の長さをより長くすることができる。したがって、導電部材５と板バネ部３０との接触圧力をより低減させることができる。

また、図１１に示すように、板バネ部３０は、導電部材５によって押された場合に、延伸部３２に設けられた開口３５に折り返し部３１４が進入するように構成されている。したがって、延伸部３２を回路基板２から浮かせることによって突出部３１の押し下げ距離が短くなることを防止することができる。そのため、板バネ部３０が導電部材５によって押された場合に突出部３１が延伸部３２に接触する構成に比べ、導電部材５と板バネ部３０との接触圧力を低減させることができる。

＜第１の変形例＞
上述した実施形態では、ベース板部１０の一端部１１ａに板バネ部３０が片持ち支持される場合の例について説明したが、板バネ部３０は、脚部２０に片持ち支持されてもよい。かかる場合の変形例について図１２〜図１４を参照して説明する。

図１２〜図１４に示すように、第１の変形例に係るターミナル１Ａは、一対の脚部２０，２０Ａを備えている。第１の変形例に係る板バネ部３０Ａは、一対の脚部２０，２０Ａのうち左の脚部２０Ａの前方端部２０Ａａにおいて脚部２０Ａに片持ち支持される。

具体的には、脚部２０Ａの前方端部２０Ａａは、ターミナル１Ａの右の脚部２０に向かって９０度折り曲げられており、板バネ部３０Ａの延伸部３２Ａは、かかる前方端部２０Ａａに対し、垂直部分３２１Ａの左側部において接続される。板バネ部３０Ａは、延伸部３２Ａと回路基板２との間に間隔がある状態で脚部２０Ａに片持ち支持される。

このように、板バネ部３０Ａは、脚部２０Ａに片持ち支持されてもよい。なお、ここでは、板バネ部３０Ａが左の脚部２０Ａに片持ち支持されることとしたが、板バネ部３０Ａは、右の脚部２０に片持ち支持されてもよい。

＜第２の変形例＞
上述した実施形態では、板バネ部３０が、延伸部３２と回路基板２との間に間隔がある状態でベース板部１０の一端部１１ａに片持ち支持される場合の例について説明した。しかし、延伸部３２は、必ずしも回路基板２から浮かせることを要しない。かかる点について図１５を参照して説明する。なお、図１５には、第２の実施形態に係るターミナル１Ｂを図６に示すVII−VII線と同じ位置で切断した場合における縦断面図を示している。

図１５に示すように、第２の変形例に係るターミナル１Ｂは、板バネ部３０Ｂを備える。板バネ部３０Ｂは、延伸部３２Ｂにおける水平部分３２２Ｂが回路基板２に接触した状態でベース板部１０の一端部１１ａに片持ち支持される。

このように、板バネ部３０Ｂは、必ずしも回路基板２から浮いていることを要せず、水平部分３２２Ｂにおいて回路基板２に接触していてもよい。かかる場合であっても、ベース板部１０の他端部１１ｂから折り返して開口１２から突出させた場合の板バネ部と比較して、基端から自由端までの長さが長くなるため、接触圧力を低減させることができる。

＜第３の変形例＞
上述した実施形態では、板バネ部３０の延伸部３２における水平部分３２２が平板状に形成される場合の例について説明したが、延伸部３２の水平部分３２２は、必ずしも平板状であることを要しない。

たとえば、図１６に示す第３の変形例に係るターミナル１Ｃのように、板バネ部３０Ｃの延伸部３２Ｃにおける水平部分３２２Ｃは、前後方向に沿って山部と谷部とが連続する波板状に形成されてもよい。水平部分３２２Ｃを波板状に形成することで、平板状の水平部分３２２を有する板バネ部３０と比べ、板バネ部３０Ｃの基端から自由端までの長さがより長くなるため、接触圧力をより低減させることができる。

＜その他の変形例＞
上述した実施形態では、板バネ部３０が折り返し部３１４を備える場合の例について説明したが、板バネ部３０は、必ずしも折り返し部３１４を備えることを要しない。この場合、板バネ部３０は、必ずしも開口３５を備えることを要しない。

以上のように、実施形態に係るターミナル１，１Ａ〜１Ｃは、平板状に形成されたベース板部１０と、回路基板２の導電パターン３に接続され、ベース板部１０を回路基板２から間隔をあけて支持する脚部２０，２０Ａと、ベース板部１０の一端部１１ａまたは脚部２０Ａに片持ち支持され、ベース板部１０に形成された開口１２から突出する突出部３１が導電部材５に押されて回路基板２に向かって弾性変位する板バネ部３０，３０Ａ〜３０Ｃとを備える。また、板バネ部３０，３０Ａ〜３０Ｃは、ベース板部１０と回路基板２との間の空間におけるベース板部１０の一端部１１ａ側から他端部１１ｂ側にかけて延びる延伸部３２，３２Ａ〜３２Ｃと、延伸部３２，３２Ａ〜３２Ｃに連続し、ベース板部１０と回路基板２との間の空間において延伸部３２，３２Ａ〜３２Ｃからベース板部１０の一端部１１ａ側へ向けて屈曲して突出部３１に連続する屈曲部３３とを備える。これにより、ベース板部１０の他端部１１ｂから折り返して開口１２から突出させた場合の板バネ部と比べ、板バネ部３０，３０Ａ〜３０Ｃの基端から自由端までの長さを長くすることができることから、導電部材５と板バネ部３０，３０Ａ〜３０Ｃとの接触圧力を低減させることができる。

また、突出部３１は、屈曲部分３１１および延伸部分３１２を介して屈曲部３３に連続し導電部材５に接触する接触部３１３と、接触部３１３からベース板部１０の開口１２へ向けて延び、先端部が板バネ部３０，３０Ａ〜３０Ｃの自由端である折り返し部３１４とを備える。また、折り返し部３１４の先端部は、ベース板部１０と回路基板２との間の空間に配置され、ベース板部１０に係止される突起部３４ａを有する。これにより、板バネ部３０の自由端３４がベース板部１０の開口１２から抜けることを防止することができる。

また、突起部３４ａは、板バネ部３０，３０Ａ〜３０Ｃの幅方向に延伸してベース板部１０に係止される。これにより、突起部３４ａをベース板部１０の裏面に係止させることができることから、自由端３４がベース板部１０の開口１２から抜けることを簡易な構成にて防止することができる。

また、延伸部３２は、突出部３１が導電部材５に押下された場合に、突出部３１の折り返し部３１４の一部が進入可能な開口３５を有する。これにより、たとえば、板バネ部３０，３０Ａ，３０Ｃが、延伸部３２，３２Ａ，３２Ｃと回路基板２との間に間隔がある状態でベース板部１０の一端部１１ａまたは脚部２０Ａに片持ち支持される場合において、突出部３１の押し下げ距離が短くなることを防止することができる。

また、板バネ部３０，３０Ａ，３０Ｃは、延伸部３２，３２Ａ，３２Ｃと回路基板２との間に間隔がある状態でベース板部１０の一端部１１ａまたは脚部２０Ａに片持ち支持される。これにより、延伸部３２，３２Ａ，３２Ｃと回路基板２との間に間隔がない状態でベース板部１０の一端部１１ａまたは脚部２０Ａに片持ち支持される場合に比べ、導電部材５と板バネ部３０との接触圧力を低減させることができる。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１ ターミナル
２ 回路基板
３ 導電パターン
５ 導電部材
１０ ベース板部
１１ａ 一端部
１１ｂ 他端部
１２ 開口
２０ 脚部
３０ 板バネ部
３１ 突出部
３２ 延伸部
３３ 屈曲部
３４ 自由端
３５ 開口
３１１ 屈曲部分
３１２ 延伸部分
３１３ 接触部
３１４ 折り返し部
３１５ 垂直部分
３１６ 湾曲部分
３２１ 垂直部分
３２２ 水平部分
３２３ 屈曲部分
３３１ 屈曲部分
３３２ 水平部分

Claims (5)

1. 平板状に形成されたベース板部と、
   回路基板の導電パターンに接続され、前記ベース板部を前記回路基板から間隔をあけて支持する脚部と、
   前記ベース板部の一端部または前記脚部に片持ち支持され、前記ベース板部に形成された開口から突出する突出部が導電部材に押されて前記回路基板に向かって弾性変位する板バネ部と、を備え、
   前記板バネ部は、
   前記ベース板部と前記回路基板との間の空間における前記ベース板部の一端部側から他端部側にかけて延びる延伸部と、
   前記延伸部に連続し前記空間において前記延伸部から前記一端部側へ向けて屈曲して前記突出部に連続する屈曲部と、を備える
   ことを特徴とするターミナル。
2. 前記突出部は、
   前記屈曲部に連続し前記導電部材に接触する接触部と、
   前記接触部から前記開口へ向けて延び、先端部が前記板バネ部の自由端である折り返し部と、を備え、
   前記折り返し部の前記先端部は、前記ベース板部と前記回路基板との間の空間に配置され、前記ベース板部に係止される突起部を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のターミナル。
3. 前記突起部は、
   前記板バネ部の幅方向に延伸して前記ベース板部に係止される
   ことを特徴とする請求項２に記載のターミナル。
4. 前記延伸部は、
   前記突出部が前記導電部材に押下された場合に、前記突出部の前記折り返し部の一部が進入可能な開口を有する
   ことを特徴とする請求項２に記載のターミナル。
5. 前記板バネ部は、
   前記延伸部と前記回路基板との間に間隔がある状態で前記ベース板部の前記一端部または前記脚部に片持ち支持される
   ことを特徴とする請求項１に記載のターミナル。

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