JP2004247256A - 電子部品用コネクタ及びその接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】接続の安定化と接続荷重の抑制を図ることのできる電子部品用コネクタ及びその接続構造を提供する。
【解決手段】有底円筒形に形成されてボタン電池１を収納する絶縁性の弾性ホルダ１０と、弾性ホルダ１０の底部に貫通支持され、ボタン電池１の負極２に接触する第一の導電接続端子２０と、弾性ホルダ１０の底部外周に貫通支持され、ボタン電池１の正極３に接触する第二の導電接続端子３０と、ボタン電池１の正極３に第二の導電接続端子３０を押圧し、弾性ホルダ１０の底部から露出した第二の導電接続端子３０の下端部３１が倒れるのを抑制する絶縁性の干渉体４０とを備え、ボタン電池１を回路基板５０に導通接続する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車や住宅用のキーレスエントリシステム発信機等に使用される電子部品用コネクタ及びその接続構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のドアやトランク等を開閉操作等するキーレスエントリシステム発信機は、図示しないが、手のひらサイズに構成され、回路基板に電気出力を給電するボタン電池が着脱自在に内蔵されている。このボタン電池は、一般的には小型のコインタイプからなり、キーレスエントリシステム発信機に直接あるいは金属金具等を介し間接的に内蔵されており、回路基板にハンダ固定された複数の板ばねに接触することにより電気的な導通が確保される（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６０−１３１７５３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来におけるキーレスエントリシステム発信機のボタン電池は、以上のように回路基板に対する給電のみが重視され、その他の部分については特に考慮されていなかった。したがって、回路基板に対する接続の安定化や接続に必要な荷重の抑制を図ることができないという大きな問題がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みなされたもので、接続の安定化と接続荷重の抑制を図ることのできる電子部品用コネクタ及びその接続構造を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、上記課題を達成するため、表面に第一の電極が形成され、周面に第二の電極が形成された電子部品の電気的な接続に使用されるものであって、
略有底筒形に形成されて電子部品を収納する絶縁性の弾性ホルダと、この弾性ホルダに貫通して設けられ、電子部品の第一の電極に接触する第一の導電接続端子と、弾性ホルダの底部に貫通して設けられ、電子部品の第二の電極に接触する第二の導電接続端子と、干渉体とを含んでなることを特徴としている。
なお、弾性ホルダの底部に干渉体を設けて第二の導電接続端子に重ねることが好ましい。
【０００７】
また、本発明においては、上記課題を達成するため、表面に第一の電極が形成され、周面に第二の電極が形成された電子部品と電気接合物とを電気的に接続するものであって、
電子部品を請求項１記載の電子部品用コネクタに収納し、この電子部品用コネクタの第一、第二の導電接続端子を電気接合物に接触させるようにしたことを特徴としている。
【０００８】
ここで特許請求の範囲における電子部品には、少なくとも自動車や住宅用のキーレスエントリシステム発信機、情報通信機器、端末機器、時計、カメラ、電卓等に使用されるボタン電池が含まれる。弾性ホルダは、円筒形、楕円形の筒形、多角形の筒形、これらに類似した形、又はこれらを組み合わせた筒形等に形成され、通常の状態、上下逆の状態、９０°倒した状態にして使用することができる。また、干渉体は、例えばブロック形や板体等に形成され、第二の導電接続端子の対向面における一部又は全部に単数複数重ね設けられる。この干渉体を第二の導電接続端子に重ねる方法としては、例えば一体成形や接着等があげられる。電気接合物には、少なくともプリント基板やフレキシブル基板等の各種の回路基板が含まれる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明すると、本実施形態における電子部品用コネクタは、図１に示すように、ボタン電池用の弾性ホルダ１０と、ボタン電池１の負極２に接触する弾性の第一の導電接続端子２０と、ボタン電池１の正極３に接触する弾性の第二の導電接続端子３０と、ボタン電池１の正極３に第二の導電接続端子３０を押し付け、第二の導電接続端子３０における露出部の導通姿勢の悪化を抑制する絶縁性・弾性の干渉体４０とを備え、ボタン電池１を回路基板５０に導通接続するようにしている。
【００１０】
ボタン電池１は、例えばコインタイプの二酸化マンガンリチウム電池等からなり、薄く丸い円盤形に形成される。このボタン電池１は、その表面に平面円形の丸い負極２が段差を介して突出形成され、周面が正極３に形成されており、本実施形態では下向きに使用されて負極２が下方向に指向する。
【００１１】
弾性ホルダ１０は、絶縁性・可撓性・弾性に優れる所定の材料を使用して基本的には有底円筒形に成形され、ボタン電池１を開口部から着脱自在に嵌合収納して断面略逆Ｕ字形のホルダ１１に嵌合被覆される。この弾性ホルダ１０の所定の材料としては、例えばブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム等があげられるが、特に温度依存性や絶縁性に優れるシリコーンゴム等が最適である。弾性ホルダ１０の硬度は、緩衝機能、成形性、取り扱い等の観点から、ショアＡ硬度２０〜７０°Ａ、好ましくは４０〜６０°Ａの範囲に設定される。
【００１２】
第一の導電接続端子２０は、例えば導通機能を発揮する導電性エラストマーと、この導電性エラストマーを挟持する一対の絶縁性エラストマーとから略ブロック形に形成され、弾性ホルダ１０の底部中央に一体的に貫通支持されて上下の両端部が弾性ホルダ１０の底部からそれぞれ突出しており、ボタン電池１の負極２に電気的に弾接する。導電性エラストマーは、絶縁性エラストマーに多数の導電粒子が配合されることにより成形される。
【００１３】
絶縁性エラストマーとしては、硬化前に流動性を有し、硬化されることにより架橋構造を形成する各種のエラストマー（常温付近でゴム状弾性を有するものの総称）が好ましい。具体的には、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ポリウレタンゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプロピレンゴム、クロロプレンゴム、ポリエステル系ゴム、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム、天然ゴム等があげられる。また、これらの独立及び連泡の発泡体等もあげられる。これらの中でも、電気絶縁性、耐熱性、圧縮永久歪み、加工性等に優れるシリコーンゴムが最適である。
【００１４】
導電粒子としては、少なくとも表面が金属で被覆される粒状あるいはフレーク状の粒子があげられる。具体的には、金、銀、銅、プラチナ、パラジウム、ニッケル、アルミニウム等の金属単体、これらの合金からなる粒状、又はフレーク状の粒子があげられる。また、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂、これらの焼成品、カーボン、セラミックス、シリカ等の無機材料を核としてその表面が金属でメッキ、蒸着、スパッタ等の方法で被覆されたものが該当する。
【００１５】
第二の導電接続端子３０は、例えば上記導電性エラストマーを用いて屈曲可能な板片に形成され、弾性ホルダ１０の底部外周に一体的に貫通支持される。この第二の導電接続端子３０は、上下の両端部が弾性ホルダ１０の底部からそれぞれ突出し、ボタン電池１の正極３に横方向から電気的に弾接する。
【００１６】
干渉体４０は、例えば絶縁性エラストマーを使用して弾性ホルダ１０の底部中央寄りに一体的に貫通支持され、第二の導電接続端子３０の対向内側面に部分的に重着されており、ボタン電池１の負極２に下方から接触するとともに、ボタン電池１の正極３に第二の導電接続端子３０を押圧し、弾性ホルダ１０の底部から露出した第二の導電接続端子３０における下端部３１の導通姿勢の悪化、すなわち傾斜を抑制するよう機能する。この干渉体４０は、例えばシリコーンゴム等を用いて略ブロック形、あるいは板形に形成され、硬化後の硬度が２０〜７０°ＡのショアＡ硬度、好ましくは４０〜６０°ＡのショアＡ硬度とされる。
【００１７】
干渉体４０は、端部からの長さ１〜５ｍｍ、幅１〜１０ｍｍの大きさに形成され、ボタン電池１と第二の導電接続端子３０との間に位置しており、第二の導電接続端子３０の下端面に揃えて重着される。干渉体４０の大きさを係る範囲とするのは、係る範囲未満の場合には抑制効果を期待することができず、逆に範囲を超える場合には大きな荷重が発生してしまうからである。
【００１８】
上記構成において、ボタン電池１を回路基板５０に導通接続する場合には、先ず、ボタン電池１を下向きにして電子部品用コネクタに収納し、ボタン電池１と第一、第二の導電接続端子２０・３０とをそれぞれ接触させるとともに、電子部品用コネクタの開口部をホルダ１１により上方から嵌合被覆し、電子部品用コネクタの露出した第一、第二の導電接続端子２０・３０の下端部を回路基板５０の複数の電極５１にそれぞれ接触させ、その後、ホルダ１１を圧下すれば、ボタン電池１を回路基板５０に第一、第二の導電接続端子２０・３０を介して導通接続することができる。
【００１９】
上記構成によれば、回路基板方向にボタン電池１を押し付けることにより、回路基板５０に接触する弾性の干渉体４０が圧縮して接触した第二の導電接続端子３０に干渉し、回路基板５０の電極５１に第二の導電接続端子３０を押し付ける圧力を発生させるので、第二の導電接続端子３０の下端部３１が倒れたり、外方向に傾斜したりするのをきわめて有効に防止することができる。したがって、回路基板５０の電極５１と第二の導電接続端子３０の下端部３１との間に隙間の生じることがなく、回路基板５０に対する接続の安定化を図ることができる。これにより、例え電子部品用コネクタに衝撃が作用しても、瞬断の発生することがない。
【００２０】
また、弾性ホルダ１０が振動吸収機能・緩衝機能・減衰機能を発揮するので、例えキーレスエントリシステム発信機が高所から落下しても、ボタン電池１の電極等に振動や衝撃が伝わるのをきわめて有効に抑制防止することが可能になる。したがって、ボタン電池１、第一、第二の導電接続端子２０・３０、回路基板５０の導通が断続してＯＮ−ＯＦＦすることがなく、チャタリングによりキーレスエントリシステム発信機が誤動作するおそれをきわめて有効に解消することが可能になる。さらに、接続時に弾性ホルダ１０が変形あるいは圧縮してシーリング機能を発揮するので、キーレスエントリシステム発信機の外部から電極間等に塵埃が侵入し、短絡を生じさせたりすることがない。
【００２１】
さらにまた、弾性ホルダ１０と一体化した第一、第二の導電接続端子２０・３０を圧接するだけで、ボタン電池１と回路基板５０を確実に導通することができるので、ハンダ作業を必要としない。したがって、アセンブリ性の向上、加工や製造作業の著しい円滑化、迅速化、簡素化、容易化等が期待できる。
【００２２】
次に、図２は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、干渉体４０の高さ（厚さ）を低く薄くして弾性ホルダ１０の底部に一体形成し、第二の導電接続端子３０の対向内側面に部分的に重着するようにしている。その他の部分については、上記実施形態と略同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、回路基板方向にボタン電池１を押し付けることにより、回路基板５０に隙間を介して近接対向する干渉体４０が回路基板５０側に移動して回路基板５０の電極５１に第二の導電接続端子３０を押し付ける圧力を発生させるので、第二の導電接続端子３０の下端部３１が倒れたり、外方向に傾斜したりするのをきわめて有効に防止することができるのは明らかである。
【００２３】
次に、図３、図４は本発明の第３、第４の実施形態を示すもので、この場合には、弾性ホルダ１０の硬度を低くしてその周壁の一部には、横方向に突出する矩形の凸部１２を一体形成し、この凸部１２内と収納されたボタン電池１の周縁部との間にはクリアランス１３を区画形成するようにしている。その他の部分については、上記実施形態と略同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、弾性ホルダ１０の硬度を低くし、弾性ホルダ１０の内部にクリアランス１３を形成するので、回路基板５０に対する接続の安定化のみならず、接続に必要な荷重を著しく抑制することが可能になるのは明らかである。
【００２４】
次に、図５、図６（ａ）〜（ｃ）は本発明の第５の実施形態を示すもので、この場合には、干渉体４０Ａを第二の導電接続端子３０と同じ大きさの板片に形成し、この干渉体４０Ａを弾性ホルダ１０の底部外周に一体形成して第二の導電接続端子３０の対向外側面に重着するようにしている。
【００２５】
第二の導電接続端子３０と干渉体４０Ａとは、弾性ホルダ１０の開口周縁部に接触するものでも良い（図６（ａ）参照）し、弾性ホルダ１０の周壁との間にクリアランス１３を形成するものでも良く（図６（ｂ）参照）、あるいは弾性ホルダ１０の開口周縁部に隙間をおいて対向するものでも良い（図６（ｃ）参照）。干渉体４０Ａの硬度は、弾性ホルダ１０の硬度よりも低い方が好ましい。具体的には、２０〜５０°Ａ、より好ましくは２０〜３０°Ａの範囲に設定される。これは、干渉体４０Ａの硬度を低くすれば、容易に変形するので、ボタン電池１の正極３に対する追従性が向上するからである。その他の部分については、上記実施形態と略同様であるので説明を省略する。
【００２６】
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、干渉体４０Ａが第二の導電接続端子３０の外方向に対する傾斜等を有効に規制するのは明白である。
【００２７】
次に、図７（ａ）〜（ｃ）は本発明の第６の実施形態を示すもので、この場合には、弾性ホルダ１０の底部内面に、ボタン電池１の負極２に接触する干渉体４０を膨出形成し、別の干渉体４０Ａを第二の導電接続端子３０と同じ大きさの板片に形成し、この干渉体４０Ａを弾性ホルダ１０の底部外周に一体形成して第二の導電接続端子３０の対向外側面に重着するようにしている。
【００２８】
第二の導電接続端子３０と干渉体４０Ａとは、弾性ホルダ１０の開口付近に位置するものでも良い（図７（ａ）参照）し、弾性ホルダ１０の周壁との間にクリアランス１３を形成するものでも良く（図７（ｂ）参照）、あるいは弾性ホルダ１０の開口部よりも薄く低く位置させても良い（図７（ｃ）参照）。その他の部分については、上記実施形態と略同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、第二の導電接続端子３０を複数の干渉体４０・４０Ａ間に挟み、第二の導電接続端子３０の揺動を規制するので、第二の導電接続端子３０が外方向に傾斜したり、倒れるのを有効に抑制防止することができるのは明白である。
【００２９】
次に、図８（ａ）〜（ｃ）は本発明の第７の実施形態を示すもので、この場合には、弾性ホルダ１０の底部に、ボタン電池１の負極２に接触する干渉体４０を内外方向（上下方向）に膨出形成してその下端面を第二の導電接続端子３０の下端面に揃え、別の干渉体４０Ａを第二の導電接続端子３０と同じ大きさの板片に形成し、この干渉体４０Ａを弾性ホルダ１０の底部外周に一体形成して第二の導電接続端子３０の対向外側面に重着するようにしている。
【００３０】
第二の導電接続端子３０と干渉体４０Ａとは、弾性ホルダ１０の開口付近に位置するものでも良い（図８（ａ）参照）し、弾性ホルダ１０の周壁との間にクリアランス１３を形成するものでも良く（図８（ｂ）参照）、あるいは弾性ホルダ１０の開口よりも薄く低く位置させても良い（図８（ｃ）参照）。その他の部分については、上記実施形態と略同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、干渉体４０の接触面積が拡大しているので、第二の導電接続端子３０が外方向に傾斜したり、倒れるのをさらに有効に抑制防止することができる。
【００３１】
なお、上記実施形態では第一の導電接続端子２０を、導電性エラストマーと、この導電性エラストマーを挟持する一対の絶縁性エラストマーとから形成したが、何らこれに限定されるものではない。例えば、導電接続端子を、絶縁性エラストマーと、この絶縁性エラストマー中に並べて埋設される複数本の導電細線とから形成しても良い。また、複数の導電性エラストマーと絶縁性エラストマーとを交互に並べて形成することも可能である。
【００３２】
【実施例】
以下、本発明に係る電子部品用コネクタの実施例について比較例と共に説明する。
実施例の電子部品用コネクタと比較例の電子部品用コネクタとをそれぞれ用意し、これらを図９に示す試験機に回路基板と共にセットして耐衝撃性の衝撃試験を実施した。実施例の電子部品用コネクタとしては、第１の実施形態における電子部品用コネクタを使用した。比較例の電子部品用コネクタとしては、図示しないが、板ばねタイプの従来の電子部品用コネクタとした。
【００３３】
試験機は、同図に示すように、ベースに設置された振子、緩衝体を備えたアンビル、振子のモータを制御する制御装置等から構成されている。振子は、モータの回転に基づき揺動する回転腕と、この回転腕の先端部に装着されて供試品である電子部品用コネクタを固定する供試品固定台とを備えている。
このような試験機は、回転腕がモータの回転に基づき揺動して任意の高さまで持ち上げられて停止し、この停止した回転腕がクラッチの切り離しにより自由落下回転し、緩衝体付きのアンビルに衝突し、半正弦波状の衝撃加速度を発生させる。振子は、リバウンド後はブレーキにより再度の衝突が防止され、所要の加速度を１回だけ電子部品用コネクタに加える。なお、所要の加速度を連続して加えることも可能である。
【００３４】
衝撃試験を実施したところ、実施例の電子部品用コネクタは、１２００Ｇの衝撃に耐え、電子部品用コネクタに収納されたボタン電池と回路基板との間に瞬断が発生しなかった。
これに対し、比較例の電子部品用コネクタは、５００Ｇの衝撃に耐えることもできず、ボタン電池と回路基板との間に瞬断が発生した。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、接続の安定化と接続荷重の抑制を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子部品用コネクタ及びその接続構造の実施形態を示す模式断面説明図である。
【図２】本発明に係る電子部品用コネクタ及びその接続構造の第２の実施形態を示す模式断面説明図である。
【図３】本発明に係る電子部品用コネクタ及びその接続構造の第３、第４の実施形態を示す模式断面説明図である。
【図４】本発明に係る電子部品用コネクタ及びその接続構造の第３、第４の実施形態を示す模式断面説明図である。
【図５】本発明に係る電子部品用コネクタ及びその接続構造の第５の実施形態を示す説明図である。
【図６】図５の断面図である。
【図７】本発明に係る電子部品用コネクタ及びその接続構造の第６の実施形態を示す断面説明図である。
【図８】本発明に係る電子部品用コネクタ及びその接続構造の第７の実施形態を示す断面説明図である。
【図９】本発明に係る電子部品用コネクタの実施例における試験機を示す説明図である。
【符号の説明】
１ ボタン電池（電子部品）
２ 負極（第一の電極）
３ 正極（第二の電極）
１０ 弾性ホルダ
１２ 凸部
１３ クリアランス
２０ 第一の導電接続端子
３０ 第二の導電接続端子
３１ 下端部（露出部）
４０ 干渉体
４０Ａ 干渉体
５０ 回路基板（電気接合物）
５１ 電極

Claims (3)

1. 表面に第一の電極が形成され、周面に第二の電極が形成された電子部品の電気的な接続に使用される電子部品用コネクタであって、
   略有底筒形に形成されて電子部品を収納する絶縁性の弾性ホルダと、この弾性ホルダに貫通して設けられ、電子部品の第一の電極に接触する第一の導電接続端子と、弾性ホルダの底部に貫通して設けられ、電子部品の第二の電極に接触する第二の導電接続端子と、干渉体とを含んでなることを特徴とする電子部品用コネクタ。
2. 弾性ホルダの底部に干渉体を設けて第二の導電接続端子に重ねた請求項１記載の電子部品用コネクタ。
3. 表面に第一の電極が形成され、周面に第二の電極が形成された電子部品と電気接合物とを電気的に接続する電子部品用コネクタの接続構造であって、
   電子部品を請求項１記載の電子部品用コネクタに収納し、この電子部品用コネクタの第一、第二の導電接続端子を電気接合物に接触させるようにしたことを特徴とする電子部品用コネクタの接続構造。

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