JP3750870B2 - 組み合わせ留め具・電気コネクタを有する無線電話機 - Google Patents

Description

発明の技術分野
本発明は、無線電話機に関し、更に具体的に云うと、無線電話機の構成部品を相互に留めるのに用いられると共に、電池からプリント回路基板に電流を伝えるためのコンダクタとしても作用する、組み合わせ留め具・電気コネクタに関する。
発明の背景
ハンドヘルド移動電話機（携帯電話機）市場は、より小さくてより軽いという送受話器を目指して大きく発展を遂げた。かつて流行っていたずい分と嵩張って肩から吊り下げる形式の携帯ユニットは、今や手のひらに乗るほど小さい電話機に取って代わられてしまっている。この小型化の方向へ推し進める努力の結果、電話機の構成部品やプリント回路基板の設計者には、利用し得る空間を最大限に効率よく利用することが大きく要求されてきている。設計者達が共通に用いる方法は、構成部品の機能的および構造上の特徴を結合することによって、プリント回路基板上の空間を節約することである。この整理統合処理を行なうことによって、特定の目的に必要な構成部品の数を減らすことができる上に、電話機の単価を低減するという付加的な利点を得ることもできるのである。
無線電話機の構造では、「ｐｏｇｏ」ピン装置を使用して電池端子をプリント回路基板に接続している。典型的な「ｐｏｇｏ」ピン装置は、プリント回路基板上で、ばねによって電池の端子に対して片寄せられて、端子と電気的に接続されるようになる、電気コネクタから構成される。故に、「ｐｏｇｏ」ピンは、柔軟性のある連続した電気的接続をもたらす、という利点を有する。
無線電話機構造におけるプリント回路基板へ電池端子を接続するやり方の別の方法としては、プリント回路基板上の端子接続部として金メッキ・ネジを使用することがある。ネジを使用することは、これが電気コネクタとして機能することに加えて、構成部品を組立体装置内に固定することができる、という効果をも有する。しかしながら、電池端子とプリント回路基板との間に柔軟性があって連続した電気的接続部を確保するためには、電池の端子が柔軟な接点を備えていなければならない。その結果、この方法では、電池に対して余分な構成部品を追加せねばならなくなると共に、それに伴う付加的なコストも必要となる。
したがって、構成部品を機能的に相互に連結すると同時に、選ばれた部位間に電流を通すための電気コンダクタとして機能する、効率的で省スペース型のコネクタが無線電話機で必要とされている。
本発明の概要と目的
本発明では、第１，第２の導電性ストリップが形成されているプリント回路基板をすっぽりと包み込んで収容する、２つの構成部品から成る第１および第２のハウジング部を有する無線電話機を伴う。更に、無線電話機には、２つの構成部品の内の一方のハウジング部に典型的に固着された電池に、第１および第２の電池端子が接続されていることが含まれる。一対の組み合わせ留め具・電気コネクタが、プリント回路基板周囲に２つの構成部品としての第１および第２のハウジング部を固定すると同時に、プリント回路基板上に形成した第１，第２の導電性ストリップと、電池に接続した第１，第２の端子とを電気的に接続する。
それぞれの組み合わせ留め具・電気コネクタには、外ねじのついた留め具が含まれる。留め具には空所が形成してあり、この空所内には電気コンダクタが可動に収容されていて、空所内での格納位置から外側突出位置まで移動できるようになっている。この突出位置において、可動コンダクタが、無線電話機の電池に接続しているそれぞれの端子に係合する。その結果、組み合わせ留め具・電気コネクタは、２つの構成部品としての第１，第２のハウジングを相互に固着すると同時に、電池端子とプリント回路基板上の導電性ストリップとの間に電流経路を提供するのである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の組み合わせ留め具・電気コネクタの斜視図である。
第２図は、組み立てた組み合わせ留め具・電気コネクタの横断面図である。
第３図は、本発明の組み合わせ留め具・電気コネクタの展開横断面図である。
第４図は、組み合わせ留め具・電気コネクタが種々の構成部品を同時に相互接続すると同時に、電池と無線電話機と関連したプリント回路基板と間を電気接続する方法を示している無線電話機の断面図である。
第５図は、組み合わせ留め具・コンダクタと無線電話機のプリント回路基板との間の連結状態を示す拡大断面図である。
第６図は、組み合わせ留め具・電気コネクタを無線電話機で利用する別の方式示す断片断面図である。
第７図は、後部ハウジングとそこに取り付けた電池を示す無線電話機の斜視図である。
発明の詳細な説明
更に図面に関して、特に第１図、第２図、および第３図について説明する。組み合わせ留め具・電気コネクタは、全体的に符号１０を付けて示してある。組み合わせ留め具・電気コネクタ１０は、外ねじ部分１２ａおよび上方肩部１２ｂを有する軸１２を包含する。軸１２の上方部分の周囲には、直径方向スロット１６の有るヘッド１４が形成してある。他のタイプのヘッドを使用することもでき得る。
空所１８が軸１２内に形成してあり、図面でわかるように、この空所は下方座部２０から外側の開口２２まで延びている。下方座部２０は、一定の構成部品を空所１８内に組み込んだ後に、閉められるようになる。したがって、空所１８は底部で閉じているが、頂部では開いている。空所１８の頂部周囲には上方止め部２４が形成してあり、この上方止め部は空所の側壁に設けた内側段部によって形成される。
符号３０で全体的に示した電気コネクタが、空所１８内に配置されていて、内側格納位置と外側突出位置間で可動になっている。第２図にあるように、電気コネクタ３０は、空所１８に形成した下方座部２０で支えられたコイルばね２６の頂部に乗っている係合ボール２８上に支持されている。
さらに詳細に電気コネクタ３０を検討すると、この電気コネクタ３０には下方保持部３２と上方接触ピン３４のあることが判る。完全後退位置では、上方接触ピン３４は、ヘッド１４にある直径方向スロット１６の底部へと下方に押し下げられている。外側突出位置では、下方保持部３２の上方部分が上方止め部２４と係合し、それによって、接触ピン３４の外方移動を制限するようになっている。
第１図および第３図では、接触ピン３４は、外側突出位置に配置されている。接触ピン３４は、空所１８の上方部分周囲に形成した外側開口部２２を通り、直径方向スロット１６を通って、上方へ延び出ていることに注意されたい。図面でわかるように、保持部３２の下方部分は傾斜角度がつけられており、この傾斜角度のついた下方部分がボール２８上に載っている。
また、接触ピン３４は、空所１８内で上下に可動であるけれども、軸１２に関してコンダクタとしての機能を果たす、というような寸法になっている。つまり、接触ピン３４を通って流れた電流が、さらに、そこからヘッド１４を含む軸１２の中を通って流れるのである。
次に第４図、第５図、および第７図について見ると、組み合わせ留め具・電気コネクタ１０は、全体的に符号５０で示す無線電話機内に具体化した実施形態として示してある。詳細に云うと、一対の組み合わせ留め具・電気コネクタ１０が無線電話機内で利用されていて、少なくとも２つの構成部品から成る第１，第２のハウジング部を相互に接続すると同時に、２個の離隔した導電性ストリップまたは端子間の電気コネクタとしての機能を果たすようになっている。この実施例としては１対になる組み合わせ留め具・電気コネクタ１０を使用しているが、適用するのは、１個の組み合わせ留め具・電気コネクタだけでよい場合もあり得る。
第４図および第７図について説明すると、無線電話機５０は２つの構成部品からなるハウジング構造を包含している。本願の設計の場合、この２つの構成部品からなるハウジング構造は、前部ハウジング５２と、それに対応する後部ハウジング５４とを包含する。そして、この２つの構成部品の前部ハウジング５２と後部ハウジング５４との間にプリント回路基板５６が挟まれて、保持されている。前部ハウジング５２には、一対のねじ切りした孔５８が設けてある。後部ハウジング５４には、一対の貫通孔６０が設けてある。各貫通孔には、上方の段状の棚６０ａが設けてある。同様に、プリント回路基板５６は、横方向に離隔した一対の貫通内径孔６２を包含する。第４図に示すように、無線電話機５０を組み立てたとき、ねじ付きの内径孔５８、プリント回路基板の貫通内径孔６０および６２はすべて整合する。無線電話機５０の詳細は、それ自体がこの発明の本題ではないし、さらには、移動無線電話機は広く利用されており、周知の従来技術であるから、ここには開示しない。無線電話機５０の例として挙げれば、ノースカロライナ州リサーチ・トライアングル・パークのエリクソン・インコーポレイテッド社の製造する多数の無線電話機の内の任意の１つ、例えば、Ericsson ＡＨ−３２０型と同様なものであり得る。
当業者には明らかなように、無線電話機には通常、取り外し可能な電池６４が配備されている。電池６４は、後部ハウジング５４に着脱可能に連結されるように設計されており、一対の端子６６を備えている。各々の端子６６は離隔していて、無線電話機の後部ハウジング５４に形成された貫通孔６０と整合するようになっている。
プリント回路基板５６の各貫通内径孔６２に隣接して、導電性トレース６８が設けてある。明らかなように、一方の導電性トレースまたはスリップが正の極性となると共に、他方の導電性トレースまたはストリップは負の極性となる。いずれにしても、それぞれの導電性トレースまたはストリップ６８は、電池端子６６の極性に合わせて正反対の極性となる。
導電性トレース６８は、開口または貫通内径孔６２に直に隣接してプリント回路基板５６の上面に形成してある。第４図および第５図に示した実施例では、導電性ストリップ６８は、内径孔６２の内壁にも形成してある。したがって、軸１２の上方肩部１２ｂは、頂面（後部ハウジング５４に面した表面）上に形成されたそれぞれの導電性トレース６８と電気的接触する、ということが判る。加えて、軸１２の外ねじ１２ａは、プリント回路基板５６に形成した内径孔６２を裏張りする導電性トレースまたはストリップ６８の部分と係合して電気的に接触することができるようになる特有の寸法にしてある。したがって、本発明の設計は、各軸１２の上方肩部１２ｂおよび外ねじ１２ａの両方によって、導電性トレースまたはストリップ６８との電気接触を行うものである。しかしながら、内径孔６２の中やその周囲に種々のトレース形態を設けてもよいことは、当業者には承知のことであろう。同様に、組み合わせ留め具・電気コネクタ１０も、このようなトレース形態と互換性を持つように種々な設計デザインをとってもよい。
第４図は、電池６４が取り付けられ、且つ、組み合わせ留め具・電気コネクタ１０が電池端子６６と導電性トレースまたはストリップ６８と間の電気接触を確立していることを示す、無線電話機５０の断面図を示す。第４図でわかるように、２つの構成部品を成す前部および後部ハウジング５２，５４は、それぞれの軸１２を前部ハウジング５２のねじ付き内径孔５８に螺合して、ヘッド１４を後部ハウジング５４内に開口を形成する貫通孔６０の段付き棚６０ａに係合することによって、相互に結合保持される。この状態で、電池６４が取り付けられて、電池端子６６が電気コネクタ３０の接触ピン３４と係合すると、電気コネクタ３０は、空所１８内へ下方へ、半後退位置を取るまで押し下げられるようになる。
第６図には、２つの構成部品を成す前部および後部ハウジング５２，５４間にプリント回路基板５６を固定するための別の設計になるデザインが示してある。この設計デザインでは、ねじを切った金属挿入物７０が前部ハウジング５２に形成した内径孔に押し込まれる。導電性トレースまたはストリップ６８はそれぞれ、前部ハウジング５２に面するプリント回路基板５６の側部に形成されている。第６図に示すように、組み合わせ留め具・電気コネクタ１０は、前記および後部ハウジング５２，５４を相互に連結すると同時に、それらの間にプリント回路基板５６を挟み込んで、金属挿入物７０をプリント回路基板上に形成した導電性トレース６８と電気接触するようにする。この別の設計では、第４図および第５図の実施例で示されている上方肩部１２ｂは必要ないので、全く存在しない。こうして、電気的接続は、留め具・電気コネクタ１０および金属挿入物７０を介して、電気コネクタの接触ピン３４とトレース６８との間でされるのが理解されよう。
したがって、組み合わせ留め具・電気コネクタ１０は、まず最初に、少なくとも２つの構成部品である前部および後部ハウジングを機械的に連結することによって相互に固着し、次いで、電池端子６６とプリント回路基板５６上に形成した導電性トレースまたはストリップ６８との間に電気的接続をもたらす、という二重の機能を果たすことが判るであろう。したがって、単一構造においてこれらの２つの機能を相互に組み合わせることによって、無線電話機５０内のスペースが節約されるのである。
本発明は、もちろん、本発明の精神及び本質的特徴から逸脱することなく、ここに述べたものとは別の方法で実施され得るものである。したがって、本実施例は、すべての点で例示のためであって、これに限定するものではなく、添付した請求の範囲内から派生する変更は全て、請求の範囲に含まれることを意図していることは了解されたい。

Claims (18)

1. 組み合わせ留め具・電気コネクタであって、
   ａ）２つの構成部品を相互に固定するための外ねじ（１２ａ）のついた留め具（１２）と、
   ｂ）留め具（１２）に形成され、外側の開口（２２）を包含する空所（１８）と、
   ｃ）空所（１８）内に移動可能に収容された可動の電気コネクタ（３０）とを包含し、この電気コネクタおよび留め具がユニット・コンダクタを形成しており、また、
   ｄ）空所（１８）内に配置してあり、電気コネクタ（３０）を空所から外方へ片寄らせて留め具の外部に電気コネクタを露出させるばねを包含し、
   ｅ）電気コネクタを空所内に内方へばねに向かって押し付けることができる、
   ことを特徴とする組み合わせ留め具・電気コネクタ。
2. 請求の範囲第１項記載の組み合わせ留め具・電気コネクタにおいて、ばね（２６）と電気コネクタ（３０）間の空所内にボール（２８）を配置したことを特徴とする組み合わせ留め具・電気コネクタ。
3. 請求の範囲第１項記載の組み合わせ留め具・電気コネクタにおいて、電気コネクタ（３０）は肩部を包含し、前記空所（１８）内には止め部（２４）が形成してあり、この止め部が、前記肩部に係合し、前記ばねによって片寄せられている電気コネクタの外向きの動きを制限することを特徴とする組み合わせ留め具・電気コネクタ。
4. 請求の範囲第３項記載の組み合わせ留め具・電気コネクタにおいて、空所（１８）が内方へ段付きの壁（２４）を包含し、この壁が電気コネクタの肩部と係合する止め部を形成していることを特徴とする組み合わせ留め具・電気コネクタ。
5. 請求の範囲第１項記載の組み合わせ留め具・電気コネクタにおいて、前記留め具（１２）には、外ねじ山が形成された軸と、前記軸の上方部にヘッド（１４）とが形成されていることを特徴とする組み合わせ留め具・電気コネクタ。
6. 請求の範囲第５項記載の組み合わせ留め具・電気コネクタにおいて、前記留め具（１２）内に形成された前記空所（１８）は、前記軸およびヘッド（１４）の両方を貫いて延びており、前記空所は、下方座部と、前記止め具のヘッドに形成された外側開口部とを包含することを特徴とする組み合わせ留め具・電気コネクタ。
7. 請求の範囲第５項記載の組み合わせ留め具・電気コネクタにおいて、前記留め具のヘッド（１４）が直径方向のスロット（１６）を包含し、前記空所の外側開口が前記直径方向スロットに対して開いていることを特徴とする組み合わせ留め具・電気コネクタ。
8. 請求の範囲第７項記載の組み合わせ留め具・電気コネクタにおいて、電気コネクタは、偏倚されて突出位置を取っている場合、前記直径方向スロット（１６）から外方へ突出しているようになることを特徴とする組み合わせ留め具・電気コネクタ。
9. 請求の範囲第２項記載の組み合わせ留め具・電気コネクタにおいて、空所（１８）は壁を包含し、前記壁にある内側段部によって止め部（２４）が形成されていることを特徴とする組み合わせ留め具・電気コネクタ。
10. 請求の範囲第１項記載の留め具および電気コネクタにおいて、さらに、ばね（２６）と電気コネクタの間に配置したボール（２８）を包含することを特徴とする組み合わせ留め具・電気コネクタ。
11. 請求の範囲第１０項記載の組み合わせ留め具・電気コネクタにおいて、電気コネクタ（３０）が、前記肩部から外方へ延びている接触ピン（３４）を包含し、電気コネクタが、ばね（２６）と電気コネクタの間に配置されたボール（２８）と係合する傾斜された係合面を包含することを特徴とする組み合わせ留め具・電気コネクタ。
12. 無線電話機（５０）であって、
    ａ）第１および第２のハウジング構成部品（５２，５４）と、
    ｂ）前記ハウジング構成部品の内の少なくとも１つに隣接して配置され、第１，第２の導電性ストリップ（６８）を形成してあるプリント回路基板（５６）と、
    ｃ）電池に接続した第１，第２の電池端子（６６）と、
    ｄ）前記第１，第２のハウジング構成部品を互いに係合固定し、且つ、前記第１，第２の導電性ストリップを前記第１，第２の端子と電気的に接続するための一対の組み合わせ留め具・電気コネクタ（１０）とを包含し、
    ｅ）各々の前記組み合わせ留め具・電気コネクタが、
    １）外ねじ山（１２ａ）を有し、第１，第２のハウジング構成部品に形成した開口を通して少なくとも部分的に突出して、前記プリント回路基板上に形成した導電性ストリップの１つと接触する留め具（１２）と、
    ２）前記留め具に形成してあり、開口（２２）を包含する空所（１８）と、
    ３）前記空所内で可動に配置してある可動コンダクタ（３０）であり、該コンダクタが、後退した格納位置と、空所に形成した開口部を通って延びて電池に接続している端子の１つと係合する突出位置との間で移動可能であるようになる可動コンダクタ（３０）と、
    を包含することを特徴とする無線電話機。
13. 請求の範囲第１２項記載の無線電話機（５０）において、各留め具の空所（１８）内に配置したばね（２６）を包含し、このばねが前記コンダクタを前記空所から外方へ突出位置に向かって片寄せていることを特徴とする無線電話機。
14. 請求の範囲第１３項記載の無線電話機（５０）において、各々の前記留め具の空所（１８）内で、ばね（２６）と可動コンダクタの間に配置したボール（２８）を備えていることを特徴とする無線電話機。
15. 請求の範囲第１３項記載の無線電話機（５０）において、各々の前記留め具が、プリント回路基板（５６）上に形成した導電性ストリップ（６８）の１つに係合する外側の肩部（１４）を包含することを特徴とする無線電話機。
16. 請求の範囲第１２項記載の無線電話機（５０）において、前記ハウジング構成部品のうちの少なくとも１つが、それぞれの前記留め具を受け入れるために、一対のねじ付き開口（５８，６０）を包含することを特徴とする無線電話機。
17. 請求の範囲第１２項記載の無線電話機（５０）において、前記プリント回路基板は前記第１，第２のハウジング構成部品に挟まれており、前記留め具が、該ハウジング構成部品と、該ハウジング構成部品間のプリント回路基板とを貫いて延びることで、間にプリント回路基板を固定すると共に２つのハウジング構成部品を相互に効果的に固定することを特徴とする無線電話機。
18. 請求の範囲第１７項記載の無線電話機（５０）において、前記ハウジング構成部品（５２，５４）の１つが無線電話機の背部を構成し、電池（６４）が、この背部に取り付けられるようになり、且つ、第１，第２の端子を包含し、前記電池の端子と係合するように、前記コンダクタがそこから突出することができるようにするための一対の開口（６０）を、前記端子に隣接して前記背部が包含することを特徴とする無線電話機。

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