JP6993510B2 - 係合部を有するコンプライアントピン - Google Patents

Description

本発明は、電気コンタクト孔と無はんだ電気接続するためのコンプライアント部を有する電気コンタクトに関する。特に、本発明は、コンプライアント部が大きい保持力を発生させてコンプライアント部を電気コンタクト孔に維持することができる、係合部を有するコンプライアント部に関する。

電気コネクタアセンブリを回路基板に取り付けるために、無はんだ圧入電気コンタクトが一般に使用されている。そのような電気コンタクトの一例として、対のビームを形成するように成形されたコンプライアントコンタクトテールが挙げられ、これらのビームは、間にコンタクトボイドを有してそれぞれの端部で互いに接合する。このような電気コンタクトの一部を、針穴電気コンタクトとして特徴付けることができる。ビームは、取付け動作中に、回路基板の対応するめっき貫通孔の内壁に係合するように構成されている。コンタクトテールがめっき貫通孔に挿入されると、ビームおよびコンタクトボイドの構成により、ビームを内壁によって半径方向内方へ偏向させることができる。ビームの外面は、めっき貫通孔と摩擦係合（例えば、締まり嵌め）を形成する。
このようにして、剛性電気コンタクトを使用するときに生じ得るめっき貫通孔および／またはプリント回路基板の損傷の可能性を低くして、はんだを使用せずに、電気コンタクトとめっき貫通孔との電気接続を確立することができる。

しかしながら、コンタクトおよびめっき貫通孔の大きさが小さくなると、保持力（引抜き抵抗）が、しばしば最小指定保持力よりも小さくなる。保持力が小さいことは、薄い板金を使用しなければならないことに大きく起因する。コンタクトの密度を高める必要に対応するためにコンタクトが小型になるにつれて、非常に小さい孔に嵌入する小型のコンタクトのための相当な保持力の必要性が増加している。

したがって、解決すべき課題は、コンタクトの大きさまたはコンタクトを挿入する開口部の大きさに関係なく十分な保持力をもたらす、コンプライアント部を有する電気コンタクトを提供することである。

この課題は、基板の孔に挿入するための電気コンタクトであって、コンタクトアーム間に延びる開口部を有するコンプライアント部を備える電気コンタクトを提供することによって解決される。コンタクトアームのうちの少なくとも１つのコンタクトアームが、コンプライアント部の開口部内に延びる弾性係合部と、開口部から離れる方向へ係合部から延びる弾性接触部とを有する。コンプライアント部を基板の孔に挿入すると、少なくとも１つのコンタクトアームの弾性係合部がコンタクトアームのうちの対向するコンタクトアームに係合することにより、弾性接触部の各々が弾性係合部から独立して、かつ他の弾性接触部から独立して動く。弾性係合部および弾性接触部の各々は、変形し、独立した保持力を発生させ、これらの保持力が組み合わさって、コンプライアント部の総保持力を発生させる。

以下で、添付図面を参照しながら本発明について例として説明する。

本発明によるコンプライアントピンがプリント回路基板のめっき貫通孔に挿入される前の状態を示す、コンプライアントピンの第１の例示的な実施形態の斜視図である。 プリント回路基板に部分的に挿入された、図１のコンプライアントピンの断面図である。 プリント回路基板に完全に挿入された、図１のコンプライアントピンの断面図である。 本発明によるコンプライアントピンの第２の例示的な実施形態の２次元正投影図である。 本発明によるコンプライアントピンの第３の例示的な実施形態の２次元正投影図である。 本発明によるコンプライアントピンの第４の例示的な実施形態の２次元正投影図である。 本発明によるコンプライアントピンの第５の例示的な実施形態の２次元正投影図である。 本発明によるコンプライアントピンの第６の例示的な実施形態の２次元正投影図である。 本発明によるコンプライアントピンの第７の例示的な実施形態の２次元正投影図である。 実施形態についての力対偏向のプロットを示すグラフである。

図１～図３に示すコンプライアント部１０は、プリント回路基板１４などの基板のめっき貫通孔１２のような孔に取り付けられる、いくつかの異なる電気コンタクトまたはピン１６のうちの１つに含まれ得る。コンプライアント部１０は、めっき貫通孔１２に押し込まれ、コンプライアント部１０の弾性特性によりめっき貫通孔１２内で保持される、電気コンタクトまたはピン１６の一部である。コンプライアント部１０を孔１２に挿入するのに必要な力およびコンプライアント部１０を孔から引き抜くのに必要な力は、コンプライアント部１０の重要な特性である。コンプライアント部１０の構成および動作は、コンプライアント部１０を孔１２に挿入するのに必要な力とコンプライアント部１０を引き抜くのに必要な力との両方に寄与する。

コンプライアント部１０は、コネクタ係合部２０と自由端部２２との間に位置するコンタクトアーム２６、２８を備える。コネクタ係合部２０および自由端部２２は任意の形状であってよく、本発明に直接関連しないため、詳細に図示しない。図１に最もよく見られるように、自由端部２２の直径は、基板１４の孔１２の直径より小さく、コンプライアント部１０が孔１２に挿入される前のコンプライアント部１０の幅より小さい。

ピン１６およびコンプライアント部１０は、ストック（図示せず）の平坦部分を型打ちすることによって形成され、これにより、第１のコンタクトアーム２６と第２のコンタクトアーム２８との間に位置し、かつコネクタ係合部２０と自由端部２２との間に延びる開口部２４を有するコンプライアント部１０が得られる。コンプライアント部１０は、コネクタ係合部２０と自由端部２２との間に延びる。

図１～図３に示す例示的な実施形態において、第２のコンタクトアーム２８は第１のコンタクトアーム２６の鏡像である。各コンタクトアーム２６、２８は、第１の弾性コンタクト部３０および第２の弾性コンタクト部３２を有する。各コンタクトアーム２６、２８は、係合部４４も有する。

第１の弾性コンタクト部３０は、第１のセグメント３０ａおよび第２のセグメント３０ｂを含む。第１のセグメント３０ａは、コネクタ係合部２０に連結し、電気コンタクト１６の長手方向軸３８から下方および斜め外方へ延びる。第２のセグメント３０ｂは、第１の弧状移行部３０ｃによって第１のセグメント３０ａに連結し、電気コンタクト１６の長手方向軸３８に向かって下方へ斜めに延びる。弾性係合部４４は、第２のセグメント３０ｂの端部に位置する。第１のセグメント３０ａおよび第２のセグメント３０ｂは、直線状構成を有しても弧状構成を有してもよい。

第２の弾性コンタクト部３２は、第３のセグメント３２ａおよび第４のセグメント３２ｂを含む。第３のセグメント３２ａは、弾性係合部４４に連結し、電気コンタクト１６の長手方向軸３８から下方および斜め外方へ延びる。第４のセグメント３２ｂは、第２の弧状移行部３２ｃによって第３のセグメント３２ａに連結し、電気コンタクト１６の長手方向軸３８に向かって下方へ斜めに延びる。第４のセグメント３２ｂは、他端で自由端部２２に連結する。第３のセグメント３２ａおよび第４のセグメント３２ｂは、直線状構成を有しても弧状構成を有してもよい。

図１に示すように、弾性係合部４４は、開口部２４内に延び、または開口部２４を狭める。弾性コンタクト部３０、３２は、開口部２４から外方へ延びる。

例示的な本実施形態において、第１のセグメント３０ａは、第４のセグメント３２ｂと等しいか、または同じ長さを有する。加えて、第２のセグメント３０ｂは、第３のセグメント３２ａと等しいか、または同じ長さを有する。しかしながら、本発明の範囲から逸脱することなく、他の構成を使用してもよい。

コンタクトアーム２６、２８の外向き面は、左右に、すなわちコンタクト１６の軸３８に対して横方向に湾曲している。湾曲は、対称であっても非対称であってもよい。

コンタクトアーム２６、２８の全体構成は、係合部４４によって分断された状態で、角度を有して曲がったコンプライアント部を画定するようになっている。

図２および図３に、コンプライアント部１０がめっき貫通孔１２に挿入される様子が示される。図２を参照し、コンタクト１６が下方に押されると、コンタクトアーム２６、２８が孔１２に入り、第２の弾性コンタクト部３２の第４のセグメント３２ｂが孔１２の壁に係合する。第４のセグメント３２ｂが孔１２の壁に係合すると、コンタクトアーム２６、２８の第４のセグメント３２ｂ、第３のセグメント３２ａ、および第２の弾性コンタクト部３２が軸３８に向かって内方へ弾性変形する。

挿入を続けると、孔１２の大きさおよびコンプライアント部１０の幅により、コンタクトアーム２６、２８の第２の弾性コンタクト部３２は、第１の弾性アーム２６の係合部４４と第２の弾性アーム２８の係合部４４とが係合することによって係合部４４がさらに内方へ動けなくなるまで、内方への変形を続ける。開口部１２の大きさおよびコンプライアント部１０の幅により、第１のアーム２６および第２のアーム２８の全体の偏向が変化することに留意されたい。

係合部４４は、係合すると、実質的に固定点となるため、第２の弾性コンタクト部３２のさらなる動きまたは変形が、第１の弾性コンタクト部３０のさらなる動きまたは変形から独立したものになる。

挿入を続けると、第２の弾性コンタクト部３２は、動きまたは弾性変形を続け、第２の弾性コンタクト部３２が変形するにつれて挿入力および保持力を増加させる。自由端部２２への第２の弾性コンタクト部３２の連結が固定され、係合部４４の係合によって係合部４４が固定されるという点で、力が増強される。

挿入を続けると、第１の弾性コンタクト部３０の第２のセグメント３０ｂが孔１２に係合するため、第２のセグメント３０ｂ、第１のセグメント３０ａ、および第１の弾性コンタクト部３０は、動きまたは弾性変形を続け、第１の弾性コンタクト部３０が変形するにつれて挿入力および保持力を増加させる。第１の弾性コンタクト部３０が一端に固定の係合部４４を有し、他端に固定のコネクタ係合部２０を有するという点で、第１の弾性コンタクト部３０に関連する力が増強される。

コンプライアント部１０を挿入する開口部または孔の大きさに応じて、第１の弾性コンタクト部３０および／または第２の弾性コンタクト部３２の一部が、めっき貫通孔１２と電気的に係合する。

係合部４４を使用することにより、コンプライアント部１０は、開口部１２に最初に挿入されるときに従来の針穴コンプライアント部として動作することができるため、コンプライアント部１０が最初に挿入されるときの挿入力を小さくすることができる。しかしながら、係合部４４が係合すると、弾性コンタクト部３０、３２は独立したばね部材として作用するため、図１０の曲線１００２で表されるように、公知のコンプライアントピンによって発生させることのできる保持力よりも著しく大きい保持力をもたらす。

第１の弾性コンタクト部３０および第２の弾性コンタクト部３２が固定点の周りで内方へ動く、または圧縮されて湾曲の少ない経路を形成するにつれて、コンプライアント部１０の全長が増加し得る。

図４に、第２の例示的なコンプライアント部４１０が示される。コンプライアント部４１０は、コネクタ係合部４２０と自由端部４２２との間に位置するコンタクトアーム４２６、４２８を備える。コネクタ係合部４２０および自由端部４２２は任意の形状であってよく、本発明に直接関連しないため、詳細に図示しない。自由端部４２２の直径は、基板１４の孔１２の直径より小さく、コンプライアント部が孔１２に挿入される前のコンプライアント部４１０の幅より小さい。

ピン４１６およびコンプライアント部４１０は、ストック（図示せず）の平坦部分を型打ちすることによって形成され、これにより、第１のコンタクトアーム４２６と第２のコンタクトアーム４２８との間に位置する開口部４２４を有するコンプライアント部４１０が得られる。コンプライアント部４１０は、コネクタ係合部４２０と自由端部４２２との間に延びる。

第２のコンタクトアーム４２８は、第１のコンタクトアーム４２６の鏡像である。各コンタクトアーム４２６、４２８は、第１の弾性コンタクト部４３０および第２の弾性コンタクト部４３２を有する。各コンタクトアーム４２６、４２８は、係合部４４４も有する。

第１の弾性コンタクト部４３０は、第１のセグメント４３０ａおよび第２のセグメント４３０ｂを含む。第１のセグメント４３０ａは、コネクタ係合部４２０に連結し、電気コンタクト４１６の長手方向軸４３８から下方および斜め外方へ延びる。第２のセグメント４３０ｂは、第１の弧状移行部４３０ｃによって第１のセグメント４３０ａに連結し、電気コンタクト４１６の長手方向軸４３８に向かって下方へ斜めに延びる。弾性係合部４４４は、第２のセグメント４３０ｂの端部に位置する。第１のセグメント４３０ａおよび第２のセグメント４３０ｂは、直線状構成を有しても弧状構成を有してもよい。

第２の弾性コンタクト部４３２は、第３のセグメント４３２ａおよび第４のセグメント４３２ｂを含む。第３のセグメント４３２ａは、弾性係合部４４４に連結し、電気コンタクト４１６の長手方向軸４３８から下方および斜め外方へ延びる。第４のセグメント４３２ｂは、第２の弧状移行部４３２ｃによって第３のセグメント４３２ａに連結し、電気コンタクト４１６の長手方向軸４３８に向かって下方へ斜めに延びる。第４のセグメント４３２ｂは、他端で自由端部４２２に連結する。第３のセグメント４３２ａおよび第４のセグメント４３２ｂは、直線状構成を有しても弧状構成を有してもよい。

図４に示すように、弾性係合部４４４は、開口部４２４内に延び、または開口部４２４を狭める。弾性コンタクト部４３０、４３２は、開口部４２４から外方へ延びる。

例示的な本実施形態において、第１のセグメント４３０ａの長さは、第４のセグメント４３２ｂの長さより大きい。加えて、第２のセグメント４３０ｂは、第３のセグメント４３２ａと等しいか、または同じ長さを有する。しかしながら、本発明の範囲から逸脱することなく、他の構成を使用してもよい。

コンタクトアーム４２６、４２８の外向き面は、左右に、すなわちコンタクト４１６の軸４３８に対して横方向に湾曲している。湾曲は、対称であっても非対称であってもよい。

コンタクトアーム４２６、４２８の全体構成は、係合部４４４によって分断された状態で、角度を有して曲がったコンプライアント部を画定するようになっている。

孔に挿入する間、コンタクト４１６が下方へ押されるため、コンタクトアーム４２６、４２８が孔に入る。これが生じると、第２の弾性コンタクト部４３２の第４のセグメント４３２ｂが孔の壁に係合する。第４のセグメント４３２ｂが孔の壁に係合すると、コンタクトアーム４２６、４２８の第４のセグメント４３２ｂ、第３のセグメント４３２ａ、および第２の弾性コンタクト部４３２が軸４３８に向かって内方へ弾性変形する。

挿入を続けると、孔の大きさおよびコンプライアント部４１０の幅により、コンタクトアーム４２６、４２８の第２の弾性コンタクト部４３２は、第１の弾性アーム４２６の係合部４４４と第２の弾性アーム４２８の係合部４４４とが係合することによって係合部４４４がさらに内方へ動けなくなるまで、内方への変形を続ける。開口部の大きさおよびコンプライアント部４１０の幅により、第１のアーム４２６および第２のアーム４２８の全体の偏向が変化することに留意されたい。

係合部４４４は、係合すると、実質的に固定点となるため、第２の弾性コンタクト部４３２のさらなる動きまたは変形が、第１の弾性コンタクト部４３０のさらなる動きまたは変形から独立したものになる。

挿入を続けると、第２の弾性コンタクト部４３２は、動きまたは弾性変形を続け、第２の弾性コンタクト部４３２が変形するにつれて挿入力および保持力を増加させる。自由端部４２２への第２の弾性コンタクト部４３２の連結が固定され、係合部４４４の係合によって係合部４４４が固定されるという点で、力が増強される。

挿入を続けると、第１の弾性コンタクト部４３０の第２のセグメント４３０ｂが孔に係合するため、第２のセグメント４３０ｂ、第１のセグメント４３０ａ、および第１の弾性コンタクト部４３０は、動きまたは弾性変形を続け、第１の弾性コンタクト部４３０が変形するにつれて挿入力および保持力を増加させる。図１０の曲線１００４で表されるように、第１の弾性コンタクト部４３０が一端に固定の係合部４４４を有し、他端に固定のコネクタ係合部４２０を有するという点で、第１の弾性コンタクト部４３０に関連する力が増強される。

コンプライアント部４１０を挿入する開口部または孔の大きさに応じて、第１の弾性コンタクト部４３０および／または第２の弾性コンタクト部４３２の一部が、めっき貫通孔と電気的に係合する。

係合部４４４を使用することにより、コンプライアント部４１０は、開口部に最初に挿入されるときに従来の針穴コンプライアント部として動作することができるため、コンプライアント部４１０が最初に挿入されるときの挿入力を小さくすることができる。しかしながら、係合部４４４が係合すると、弾性コンタクト部４３０、４３２は独立したばね部材として作用するため、公知のコンプライアントピンによって発生させることのできる保持力よりも著しく大きい保持力をもたらす。

第１の弾性コンタクト部４３０および第２の弾性コンタクト部４３２が固定点の周りで内方へ動く、または圧縮されて湾曲の少ない経路を形成するにつれて、コンプライアント部４１０の全長が増加し得る。

図５に、第３の例示的なコンプライアント部５１０が示される。コンプライアント部５１０は、コネクタ係合部５２０と自由端部５２２との間に位置するコンタクトアーム５２６、５２８を備える。コネクタ係合部５２０および自由端部５２２は任意の形状であってよく、本発明に直接関連しないため、詳細に図示しない。自由端部５２２の直径は、基板１４の孔１２の直径より小さく、コンプライアント部が孔１２に挿入される前のコンプライアント部５１０の幅より小さい。

ピン５１６およびコンプライアント部５１０は、ストック（図示せず）の平坦部分を型打ちすることによって形成され、これにより、第１のコンタクトアーム５２６と第２のコンタクトアーム５２８との間に位置する開口部５２４を有するコンプライアント部５１０が得られる。コンプライアント部５１０は、コネクタ係合部５２０と自由端部５２２との間に延びる。

第２のコンタクトアーム５２８は、第１のコンタクトアーム５２６の鏡像である。各コンタクトアーム５２６、５２８は、第１の弾性コンタクト部５３０および第２の弾性コンタクト部５３２を有する。各コンタクトアーム５２６、５２８は、係合部５４４も有する。

第１の弾性コンタクト部５３０は、第１のセグメント５３０ａを含み、第１のセグメント５３０ａは、コネクタ係合部５２０に連結し、電気コンタクト５１６の長手方向軸５３８に向かって下方およびまっすぐまたは斜め内方へ延びる。弾性係合部５４４は、第１のセグメント５３０ａの端部に位置する。第１のセグメント５３０ａは、直線状構成を有しても弧状構成を有してもよい。

第２の弾性コンタクト部５３２は、第２のセグメント５３２ａおよび第３のセグメント５３２ｂを含む。第２のセグメント５３２ａは、弾性係合部５４４に連結し、電気コンタクト５１６の長手方向軸５３８から下方および斜め外方へ延びる。第３のセグメント５３２ｂは、第１の弧状移行部５３２ｃによって第２のセグメント５３２ａに連結し、電気コンタクト５１６の長手方向軸５３８に向かって下方へ斜めに延びる。第３のセグメント５３２ｂは、他端で自由端部５２２に連結する。第２のセグメント５３２ａおよび第３のセグメント５３２ｂは、直線状構成を有しても弧状構成を有してもよい。

図５に示すように、弾性係合部５４４は、開口部５２４内に延び、または開口部５２４を狭める。弾性コンタクト部５３０、５３２は、開口部５２４から外方へ延びる。

例示的な本実施形態において、第１のセグメント５３０ａの長さは、第３のセグメント５３２ｂの長さより大きい。しかしながら、本発明の範囲から逸脱することなく、他の構成を使用してもよい。

コンタクトアーム５２６、５２８の外向き面は、左右に、すなわちコンタクト５１６の軸５３８に対して横方向に湾曲している。湾曲は、対称であっても非対称であってもよい。

コンタクトアーム５２６、５２８の全体構成は、係合部５４４によって分断された状態で、角度を有して曲がったコンプライアント部を画定するようになっている。

孔に挿入する間、コンタクト５１６が下方へ押されるため、コンタクトアーム５２６、５２８が孔に入る。これが生じると、第２の弾性コンタクト部５３２の第３のセグメント５３２ｂが孔の壁に係合する。第３のセグメント５３２ｂが孔の壁に係合すると、コンタクトアーム５２６、５２８の第３のセグメント５３２ｂ、第２のセグメント５３２ａ、および第２の弾性コンタクト部５３２が軸５３８に向かって内方へ弾性変形する。

挿入を続けると、孔の大きさおよびコンプライアント部５１０の幅により、コンタクトアーム５２６、５２８の第２の弾性コンタクト部５３２は、第１の弾性アーム５２６の係合部５４４と第２の弾性アーム５２８の係合部５４４とが係合することによって係合部５４４がさらに内方へ動けなくなるまで、内方への変形を続ける。開口部の大きさおよびコンプライアント部５１０の幅により、第１のアーム５２６および第２のアーム５２８の全体の偏向が変化することに留意されたい。

係合部５４４は、係合すると、実質的に固定点となるため、第２の弾性コンタクト部５３２のさらなる動きまたは変形が、第１の弾性コンタクト部５３０のさらなる動きまたは変形から独立したものになる。

挿入を続けると、第２の弾性コンタクト部５３２は、動きまたは弾性変形を続け、第２の弾性コンタクト部５３２が変形するにつれて挿入力および保持力を増加させる。自由端部５２２への第２の弾性コンタクト部５３２の連結が固定され、係合部５４４の係合によって係合部５４４が固定されるという点で、力が増強される。

挿入を続けると、第１の弾性コンタクト部５３０の第１のセグメント５３０ａが孔に係合するため、第１のセグメント５３０ａおよび第１の弾性コンタクト部５３０は、動きまたは弾性変形を続け、第１の弾性コンタクト部５３０が変形するにつれて挿入力および保持力を増加させる。図１０の曲線１００６で表されるように、第１の弾性コンタクト部５３０が一端に固定の係合部５４４を有し、他端に固定のコネクタ係合部５２０を有するという点で、第１の弾性コンタクト部５３０に関連する力が増強される。

コンプライアント部５１０を挿入する開口部または孔の大きさに応じて、第１の弾性コンタクト部５３０および／または第２の弾性コンタクト部５３２の一部が、めっき貫通孔と電気的に係合する。

係合部５４４を使用することにより、コンプライアント部５１０は、開口部に最初に挿入されるときに従来の針穴コンプライアント部として動作することができるため、コンプライアント部５１０が最初に挿入されるときの挿入力を小さくすることができる。しかしながら、係合部５４４が係合すると、弾性コンタクト部５３０、５３２は独立したばね部材として作用するため、公知のコンプライアントピンによって発生させることのできる保持力よりも著しく大きい保持力をもたらす。

第１の弾性コンタクト部５３０および第２の弾性コンタクト部５３２が固定点の周りで内方へ動く、または圧縮されて湾曲の少ない経路を形成するにつれて、コンプライアント部５１０の全長が増加し得る。

図６に、第４の例示的なコンプライアント部６１０が示される。コンプライアント部６１０は、コネクタ係合部６２０と自由端部６２２との間に位置するコンタクトアーム６２６、６２８を備える。コネクタ係合部６２０および自由端部６２２は任意の形状であってよく、本発明に直接関連しないため、詳細に図示しない。自由端部６２２の直径は、基板１４の孔１２の直径より小さく、コンプライアント部が孔１２に挿入される前のコンプライアント部６１０の幅より小さい。

ピン６１６およびコンプライアント部６１０は、ストック（図示せず）の平坦部分を型打ちすることによって形成され、これにより、第１のコンタクトアーム６２６と第２のコンタクトアーム６２８との間に位置する開口部６２４を有するコンプライアント部６１０が得られる。コンプライアント部６１０は、コネクタ係合部６２０と自由端部６２２との間に延びる。

第２のコンタクトアーム６２８は、基本的に、コネクタ係合部６２０から自由端部６２２へ延びる直線状のビームである。第１のコンタクトアーム６２６は、第１の弾性コンタクト部６３０および第２の弾性コンタクト部６３２を有する。第１のコンタクトアーム６２６は、係合部６４４も有する。

第１の弾性コンタクト部６３０は、第１のセグメント６３０ａおよび第２のセグメント６３０ｂを含む。第１のセグメント６３０ａは、コネクタ係合部６２０に連結し、電気コンタクト６１６の長手方向軸６３８から下方へ斜め外方に延びる。第２のセグメント６３０ｂは、第１の弧状移行部６３０ｃによって第１のセグメント６３０ａに連結し、電気コンタクト６１６の長手方向軸６３８に向かって下方および斜め内方へ延びる。弾性係合部６４４は、第２のセグメント６３０ｂの端部に位置する。第１のセグメント６３０ａおよび第２のセグメント６３０ｂは、直線状構成を有しても弧状構成を有してもよい。

第２の弾性コンタクト部６３２は、第３のセグメント６３２ａおよび第４のセグメント６３２ｂを含む。第３のセグメント６３２ａは、弾性係合部６４４に連結し、電気コンタクト６１６の長手方向軸６３８から下方および斜め外方へ延びる。第４のセグメント６３２ｂは、第２の弧状移行部６３２ｃによって第３のセグメント６３２ａに連結し、電気コンタクト６１６の長手方向軸６３８に向かって下方へ斜めに延びる。第４のセグメント６３２ｂは、他端で自由端部６２２に連結する。第３のセグメント６３２ａおよび第４のセグメント６３２ｂは、直線状構成を有しても弧状構成を有してもよい。

図６に示すように、弾性係合部６４４は、開口部６２４内に延び、または開口部６２４を狭める。弾性コンタクト部６３０、６３２は、開口部６２４から外方へ延びる。

例示的な本実施形態において、第１のセグメント６３０ａの長さは、第４のセグメント６３２ｂの長さに基本的に等しい。加えて、第２のセグメント６３０ｂは、第３のセグメント６３２ａと等しいか、または同じ長さを有する。しかしながら、本発明の範囲から逸脱することなく、他の構成を使用してもよい。

コンタクトアーム６２６の外向き面は、左右に、すなわちコンタクト６１６の軸６３８に対して横方向に湾曲している。湾曲は、対称であっても非対称であってもよい。コンタクトアーム６２８の外向き面は、直線状である。

コンタクトアーム６２６の全体構成は、係合部６４４によって分断された状態で、角度を有して曲がったコンプライアント部を画定するようになっている。

孔に挿入する間、コンタクト６１６が下方へ押されるため、コンタクトアーム６２６、６２８が孔に入る。これが生じると、第２の弾性コンタクト部６３２の第４のセグメント６３２ｂが孔の壁に係合する。第４のセグメント６３２ｂが孔の壁に係合すると、コンタクトアーム６２６の第４のセグメント６３２ｂ、第３のセグメント６３２ａ、および第２の弾性コンタクト部６３２が軸６３８に向かって内方へ弾性変形する。

挿入を続けると、孔の大きさおよびコンプライアント部６１０の幅により、コンタクトアーム６２６の第２の弾性コンタクト部６３２は、第１の弾性アーム６２６の係合部６４４と第２のコンタクトアーム６２８とが係合することによって係合部６４４がさらに内方へ動けなくなるまで、内方への変形を続ける。開口部の大きさおよびコンプライアント部６１０の幅により、第１のアーム６２６および第２のアーム６２８の全体の偏向が変化することに留意されたい。

係合部６４４は、係合すると、実質的に固定点となるため、第２の弾性コンタクト部６３２のさらなる動きまたは変形が、第１の弾性コンタクト部６３０のさらなる動きまたは変形から独立したものになる。

挿入を続けると、第２の弾性コンタクト部６３２は、動きまたは弾性変形を続け、第２の弾性コンタクト部６３２が変形するにつれて挿入力および保持力を増加させる。自由端部６２２への第２の弾性コンタクト部６３２の連結が固定され、係合部６４４の係合によって係合部６４４が固定されるという点で、力が増強される。

挿入を続けると、第１の弾性コンタクト部６３０の第２のセグメント６３０ｂが孔に係合するため、第２のセグメント６３０ｂ、第１のセグメント６３０ａ、および第１の弾性コンタクト部６３０は、動きまたは弾性変形を続け、第１の弾性コンタクト部６３０が変形するにつれて挿入力および保持力を増加させる。第１の弾性コンタクト部６３０が一端に固定の係合部６４４を有し、他端に固定のコネクタ係合部６２０を有するという点で、第１の弾性コンタクト部６３０に関連する力が増強される。

コンプライアント部６１０を挿入する開口部または孔の大きさに応じて、第１の弾性コンタクト部６３０および／または第２の弾性コンタクト部６３２の一部が、めっき貫通孔と電気的に係合する。

係合部６４４を使用することにより、コンプライアント部６１０は、開口部に最初に挿入されるときに従来の針穴コンプライアント部として動作することができるため、コンプライアント部６１０が最初に挿入されるときの挿入力を小さくすることができる。しかしながら、係合部６４４が第２のコンタクトアーム６２８係合すると、弾性コンタクト部６３０、６３２は独立したばね部材として作用するため、公知のコンプライアントピンによって発生させることのできる保持力よりも著しく大きい保持力をもたらす。

第１の弾性コンタクト部６３０および第２の弾性コンタクト部６３２が固定点の周りで内方へ動く、または圧縮されて湾曲の少ない経路を形成するにつれて、コンプライアント部６１０の全長が増加し得る。これにより、自由端部６２２が電気コンタクト６１６の軸６３８からずれる。

図７に、第５の例示的なコンプライアント部７１０が示される。本実施形態において、第２のコンタクトアーム７２８は、コネクタ係合部７２０から自由端部７２２へ延びるわずかに湾曲した構成または弧状構成を有する。第１のコンタクトアーム７２６は、コンタクト部７３０、第２のコンタクト部７３２、および係合部７４４を有する。コンプライアント部７１０の動作は、コンプライアント部６１０の動作に類似している。

図８に、第６の例示的なコンプライアント部８１０が示される。本実施形態において、第２のコンタクトアーム８２８は、第２のコンタクトアーム８２８と孔１２の壁との間に追加の摩擦力を提供するようなテキスチャを有する。コンプライアント部８１０の動作は、コンプライアント部６１０の動作に類似している。

テキスチャ面は、コンプライアント部の実施形態のいずれかのコンタクトアームの一方に設けても両方に設けてもよい。加えて、使用されるテキスチャのタイプの構成は変化し得る。

図９に、第７の例示的なコンプライアント部９１０が示される。コンプライアント部９１０は、コネクタ係合部９２０と自由端部９２２との間に位置するコンタクトアーム９２６、９２８を備える。コネクタ係合部９２０および自由端部９２２は任意の形状であってよく、本発明に直接関連しないため、詳細に図示しない。自由端部９２２の直径は、基板１４の孔１２の直径より小さく、コンプライアント部が孔１２に挿入される前のコンプライアント部９１０の幅より小さい。

ピン９１６およびコンプライアント部９１０は、ストック（図示せず）の平坦部分を型打ちすることによって形成され、これにより、第１のコンタクトアーム９２６と第２のコンタクトアーム９２８との間に位置する開口部９２４を有するコンプライアント部９１０が得られる。コンプライアント部９１０は、コネクタ係合部９２０と自由端部９２２との間に延びる。

例示的な本実施形態において、第２のコンタクトアーム９２８は、第１のコンタクトアーム９２６とは異なる構成を有する。第２のコンタクトアーム９２８は、第１のコンタクト部９３０、第２のコンタクト部９３２、および係合部９４４を有する。第１のコンタクト部９３０、第２のコンタクト部９３２、および係合部９４４の構成は、上述した図１～図３の第１のセグメント３０、第２のセグメント３２、および係合部４４の構成と同一であり、繰り返さない。第１のコンタクトアーム９２６は、第１の弾性コンタクト部９３４、第２の弾性コンタクト部９３６、および第３の弾性コンタクト部９３７を有する。

第１のコンタクトアーム９２６の第１の弾性コンタクト部９３４は、第１のセグメント９３４ａおよび第２のセグメント９３４ｂを含む。第１のセグメント９３４ａは、コネクタ係合部９２０に連結し、電気コンタクト９１６の長手方向軸９３８から下方および斜め外方へ延びる。第２のセグメント９３４ｂは、第１の弧状移行部９３４ｃによって第１のセグメント９３４ａに連結し、電気コンタクト９１６の長手方向軸９３８に向かって下方へ斜めに延びる。第１のセグメント９３４ａおよび第２のセグメント９３４ｂは、直線状構成を有しても弧状構成を有してもよい。

第２の弾性コンタクト部９３６は、第３のセグメント９３６ａおよび第４のセグメント９３６ｂを含む。第３のセグメント９３６ａは、第２のセグメント９３４ｂに連結し、電気コンタクト９１６の長手方向軸９３８から下方および斜め外方へ延びる。第４のセグメント９３６ｂは、第２の弧状移行部９３６ｃによって第３のセグメント９３６ａに連結し、電気コンタクト９１６の長手方向軸９３８に向かって下方へ斜めに延びる。第３のセグメント９３６ａおよび第４のセグメント９３６ｂは、直線状構成を有しても弧状構成を有してもよい。

第３の弾性コンタクト部９３７は、第５のセグメント９３７ａおよび第６のセグメント９３７ｂを含む。第５のセグメント９３７ａは、第６のセグメント９３７ｂに連結し、電気コンタクト９１６の長手方向軸９３８から下方および斜め外方へ延びる。第６のセグメント９３７ｂは、第３の弧状移行部９３７ｃによって第５のセグメント９３７ａに連結し、電気コンタクト９１６の長手方向軸９３８に向かって下方へ斜めに延びる。第６のセグメント９３７ｂは、他端で自由端部９２２に連結する。第５のセグメント９３７ａおよび第６のセグメント９３７ｂは、直線状構成を有しても弧状構成を有してもよい。

コンタクト９１６が下方へ押されるため、コンタクトアーム９２６、９２８が孔に入り、第２のコンタクトアーム９２８の第２の弾性コンタクト部９３２の第４のセグメント９３２ｂおよび第１のコンタクトアーム９２６の第３のコンタクト部９３７の第６のセグメント９３７ｂが孔の壁に係合する。第４のセグメント９３２ｂが孔の壁に係合すると、第２のコンタクトアーム９２８の第４のセグメント９３２ｂ、第３のセグメント９３２ａ、および第２の弾性コンタクト部９３２が軸９３８に向かって内方へ弾性変形する。第６のセグメント９３７ｂが孔の壁に係合すると、第１のコンタクトアーム９２６の第６のセグメント９３７ｂ、第５のセグメント９３７ａ、および第３の弾性コンタクト部９３７が軸９３８に向かって内方へ弾性変形する。

挿入を続けると、孔１２の大きさおよびコンプライアント部１０の幅により、コンタクト部９３２、９３７は、第２の弾性コンタクトアーム９２８の係合部９４４と第１のコンタクトアーム９２６の第２のコンタクト部９３６とが係合することによって係合部９４４および第２のコンタクト部９３６がさらに内方へ動けなくなるまで、内方への変形を続ける。開口部の大きさおよびコンプライアント部９１０の幅により、第１のアーム９２６および第２のアーム９２８の全体の偏向が変化することに留意されたい。

係合部９４４が第２のコンタクト部９３６に係合すると、係合部９４４および第２のコンタクト部９３６は実質的に固定点となるため、第２の弾性コンタクト部９３２のさらなる動きまたは変形が、第１の弾性コンタクト部９３０のさらなる動きまたは変形から独立したものになり、第３の弾性コンタクト部９３７のさらなる動きまたは変形が、第１の弾性コンタクト部９３４のさらなる動きまたは変形から独立したものになる。

挿入を続けると、第２の弾性コンタクト部９３２および第３の弾性コンタクト部９３７は、動きまたは弾性変形を続け、挿入力を増加させる。自由端部９２２への第２の弾性コンタクト部９３２および第３の弾性コンタクト部９３７の連結が固定されるという点で、力が増強される。

挿入を続けると、第１の弾性コンタクト部９３０の第２のセグメント９３０ｂおよび第１の弾性コンタクト部の第２のセグメント９３４ｂが孔に係合するため、第２のセグメント９３０ｂ、９３４ｂおよび第１の弾性コンタクト部９３０、９３７は、動きまたは弾性変形を続け、第１の弾性コンタクト部９３０、９３４が変形するにつれて挿入力および保持力を増加させる。図１０の曲線１００８で表されるように、第１の弾性コンタクト部９３０、９３４が固定のコネクタ係合部９２０に連結するという点で、第１の弾性コンタクト部９３０、９３４に関連する力が増強される。

コンプライアント部９１０を挿入する開口部または孔の大きさに応じて、第１の弾性コンタクト部９３０、第２の弾性コンタクト部９３２、第１の弾性コンタクト部９３４、第２の弾性コンタクト部９３６、および／または第３の弾性コンタクト部９３７の一部が、めっき貫通孔と電気的に係合する。

係合部９４４を使用することにより、コンプライアント部９１０は、開口部に最初に挿入されるときに従来の針穴コンプライアント部として動作することができるため、コンプライアント部９１０が最初に挿入されるときの挿入力を小さくすることができる。しかしながら、係合部９４４が第２の弾性コンタクト部９３６に係合すると、弾性コンタクト部９３０、９３２、９３４、９３６、９３７は独立したばね部材として作用するため、公知のコンプライアントピンによって発生させることのできる保持力よりも著しく大きい保持力をもたらす。

第１の弾性コンタクト部９３０、９３２、９３４、９３６、９３７が固定点の周りで内方へ動く、または圧縮されて湾曲の少ない経路を形成するにつれて、コンプライアント部１０の全長が増加し得る。

図１０を参照し、各実施形態についての代表的な力対変位プロットが示される。これらのプロットは、コンプライアント部を孔に最初に挿入する間に必要なリダイアル力が小さいことを示す。弾性係合部が係合して固定点または底点を生じた後、力が増加するため、弾性コンタクト部のさらなる動きまたは変形が独立したものになる。加えて、これらのプロットは、コンプライアント部の構成により十分な回復可能なエネルギーが得られるため、各実施形態についての保持力が強いままであることを示し、これにより、本発明のコンプライアント部を、振動などが存在する厳しい環境、例えば、自動車の適用において使用することができる。曲線１００２は、図１に示す例示的な実施形態についての力対変位プロットの代表例である。曲線１００４は、図４に示す例示的な実施形態についての力対変位プロットの代表例である。
曲線１００６は、図５に示す例示的な実施形態についての力対変位プロットの代表例である。曲線１００８は、図９に示す例示的な実施形態についての力対変位プロットの代表例である。特定の実施形態が示されているが、他の実施形態が、本発明の範囲から逸脱することなく、異なる力対変位プロットを有していてもよい。

本発明による、基板の開口部に挿入された電気コンタクトから保持力を発生させる方法は、電気コンタクトのコンプライアント部を基板の開口部に挿入するステップと、コンプライアント部の弾性部を互いに向かって押すステップと、コンプライアント部の弾性部のうちの第１の弾性部の第１の弾性係合部をコンプライアント部の弾性部のうちの第２の弾性部の一部に係合させるステップと、第１の弾性接触部を第１の弾性係合部に近づけて第１の弾性係合部に係合させて、第１の弾性係合部から独立して動くようにするステップとを含む。第１の弾性係合部および第１の弾性接触部の各々が変形し、独立した保持力を発生させ、これらの保持力を組み合わせることによって、コンプライアント部の総保持力を発生させる。

方法は、第２の弾性接触部を第２の弾性係合部に近づけて第２の弾性係合部に係合させて、第２の弾性係合部から独立して動くようにするステップをさらに含む。第２の弾性係合部および第２の弾性接触部のそれぞれが変形し、独立した保持力を発生させ、第２の弾性係合部および第２の弾性接触部の独立した保持力ならびに第１の弾性係合部および第１の弾性接触部の独立した保持力を組み合わせることによって、コンプライアント部の総保持力を発生させる。

本明細書に記載のコンプライアント部を、材料ストック厚さが０．４ｍｍ以下である０．５０ｍｍ×０．４０ｍｍの大きさのピンを含む、あらゆる大きさおよびあらゆる材料のピンと共に使用することができる。加えて、弾性コンタクトアームが公知のコンプライアント部より長いため、本発明のコンプライアント部によって、コンプライアント部が孔に挿入されるときに生じる破損の可能性が最小限になる。

Claims (11)

1. 基板（１４）の孔（１２）に挿入するための電気コンタクト（６１６）であって、
   第１のコンタクトアーム（６２６）と、前記第１のコンタクトアーム（６２６）に対向する第２のコンタクトアーム（６２８）と、前記第１のコンタクトアーム（６２６）および前記第２のコンタクトアーム（６２８）間に延びる開口部（６２４）を有するコンプライアント部（６１０）を備え、
   前記電気コンタクト（６１６）は、コネクタ係合部（６２０）と自由端部（６２２）とを有し、前記コンプライアント部（６１０）は、前記コネクタ係合部（６２０）と前記自由端部（６２２）との間に延び、
   前記第２のコンタクトアーム（６２８）は直線状であり、前記コネクタ係合部（６２０）から前記自由端部（６２２）へ延び、
   前記第１のコンタクトアーム（６２６）が、第１の弾性接触部（６３０）と、第２の弾性接触部（６３２）と、前記第１の弾性接触部（６３０）と前記第２の弾性接触部（６３２）との間に位置する弾性係合部（６４４）とを有し、前記弾性係合部（６４４）の外向き面は、前記第１の弾性接触部（６３０）の外向き面および前記第２の弾性接触部（６３２）の外向き面よりも前記電気コンタクト（６１６）の長手方向軸（６３８）の近くに位置し、前記弾性係合部（６４４）の前記外向き面、前記第１の弾性接触部（６３０）の前記外向き面および前記第２の弾性接触部（６３２）の前記外向き面は、いずれも、前記第２のコンタクトアーム（６２６）から離れる方を向き、
   前記コンプライアント部（６１０）を前記基板（１４）の前記孔（１２）に挿入すると、前記第１のコンタクトアーム（６２６）の前記弾性係合部（６４４）が対向する直線状の前記第２のコンタクトアーム（６２８）に係合して固定点となることにより、前記第１の弾性接触部（６３０）が前記第２の弾性接触部（６３２）から独立して動き、
   前記第１の弾性接触部（６３０）および前記第２の弾性接触部（６３２）の各々は、変形し、独立した保持力を発生させ、前記保持力が組み合わさって、前記コンプライアント部（６１０）の総保持力を発生させる、電気コンタクト（６１６）。
2. 前記自由端部（６２２）の直径が前記基板（１４）の前記孔（１２）の直径より小さい、請求項１に記載の電気コンタクト（６１６）。
3. 前記第１のコンタクトアーム（６２６）の前記第１の弾性接触部（６３０）の第１のセグメント（６３０ａ）は、前記コネクタ係合部（６２０）に連結し、前記電気コンタクト（６１６）の前記長手方向軸（６３８）から斜め外方へ延びる、請求項１または２に記載の電気コンタクト（６１６）。
4. 前記第１のコンタクトアーム（６２６）の前記第１の弾性接触部（６３０）の第２のセグメント（６３０ｂ）は、第１の弧状移行部（６３０ｃ）によって前記第１のセグメント（６３０ａ）に連結し、前記電気コンタクト（６１６）の前記長手方向軸（６３８）に向かって斜めに延びる、請求項３に記載の電気コンタクト（６１６）。
5. 前記第１のコンタクトアーム（６２６）の前記第２の弾性接触部（６３２）の第３のセグメント（６３２ａ）は、第２の弧状移行部（６３２ｃ）によって前記第１のコンタクトアーム（６２６）の前記第２の弾性接触部（６３２）の第４のセグメント（６３２ｂ）に連結し、前記電気コンタクト（６１６）の前記長手方向軸（６３８）から斜めに延びる、請求項４に記載の電気コンタクト（６１６）。
6. 前記第４のセグメント（６３２ｂ）は、一端で前記第２の弧状移行部（６３２ｃ）によって前記第３のセグメント（６３２ａ）に連結し、前記電気コンタクト（６１６）の前記長手方向軸（６３８）から斜め外方へ延び、前記第４のセグメント（６３２ｂ）は、他端で前記自由端部（６２２）に連結する、請求項５に記載の電気コンタクト（６１６）。
7. 前記第２のセグメント（６３０ｂ）および前記第３のセグメント（６３２ａ）は弧状構成を有する、請求項６に記載の電気コンタクト（６１６）。
8. 前記開口部（６２４）は前記コネクタ係合部（６２０）から前記自由端部（６２２）へ延びる、請求項１～７のいずれか一項に記載の電気コンタクト（６１６）。
9. 前記開口部（６２４）に対して反対側を向いている前記第１のコンタクトアーム（６２６）および／または前記第２のコンタクトアーム（６２８）の外面が、丸い構成を有する、請求項１～８のいずれか一項に記載の電気コンタクト（６１６）。
10. 前記開口部（６２４）に対して反対側を向いている前記第１のコンタクトアーム（６２６）および／または前記第２のコンタクトアーム（６２８）の外面が、追加の摩擦力を提供する、請求項１～８のいずれか一項に記載の電気コンタクト（６１６）。
11. 基板（１４）の孔（１２）内に挿入された電気コンタクト（６１６）から保持力を発生させる方法であって、
    前記電気コンタクト（６１６）のコンプライアント部（６１０）を前記基板（１４）の前記孔（１２）に挿入するステップと、
    前記コンプライアント部（６１０）の弾性部を互いに向かって押すステップと、
    前記コンプライアント部（６１０）の前記弾性部のうちの第１の弾性部の第１の弾性係合部（６４４）を前記コンプライアント部（６１０）の前記弾性部のうちの直線状の第２の弾性部の一部に係合させて固定点を形成するステップと、
    前記第１の弾性係合部（６４４）の一端に接続される前記コンプライアント部（６１０）の前記弾性部のうちの第１の弾性接触部（６３０）が、前記第１の弾性係合部（６４４）の他端に接続される前記コンプライアント部（６１０）の前記弾性部のうちの第２の弾性接触部（６３２）から独立して動くようにするステップとを含み、
    前記第１の弾性接触部（６３０）および前記第２の弾性接触部（６３２）の各々が変形し、独立した保持力を発生させ、前記保持力を組み合わせることによって、前記コンプライアント部（６１０）の総保持力を発生させる、方法。

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