JP2018009790A - スプリングコンタクトおよびスプリングコンタクトを使用したソケット - Google Patents

Abstract

【課題】 可動部と外装体との電気的導通を確実に確保できる構造のスプリングコンタクト、およびスプリングコンタクトを使用したソケットを提供する。【解決手段】 円筒状の外装体２０の内部に内装体３０が収納されており、内装体３０は、ばね部３１と可動部３２と固定部３３とが一体に形成されている。可動部３２には、弾性腕３６が下向きに形成されており、弾性腕３６の下端の弾圧部３６ｂが、外装体２０の筒内面に弾圧されている。弾圧部３６ｂが外装体２０に弾圧されているため、電気信号が可動部３２と外装体２０との間で流れやすくなり、ばね部３１への電気信号の漏れを防止しやすくなる。【選択図】図４

Description

本発明は、導電性を有する金属板で形成された筒状の外装体の内部に、金属板で形成されたばね部と可動部を有する内装体が収納されているスプリングコンタクトおよびスプリングコンタクトを使用したソケットに関する。

特許文献１と特許文献２にスプリングコンタクトに関する発明が記載されている。
特許文献１に記載されたコンタクトプローブは、筒状のバレルの内部にコイルバネと、コイルバネの両側に位置するプランジャが収納されている。このコンタクトプローブは、プローブカードに組み込まれる。複数のプローブピンが、基板と被試験ＬＳＩとの間に挟まれると、基板と被試験ＬＳＩとの間の圧力でコイルバネが収縮し、プランジャが基板と被試験ＬＳＩに接触導通する。

特許文献２には、弾力性を有する板素材で形成されたスプリングタイプのプローブピンが記載されている。このプローブピンの製造方法は、平板状の板素材を打ち抜いて、曲げ加工を施す。その結果、上スリーブと下スリーブ、および両スリーブの内部に収納される緩衝作動部が一体に形成される。内部に緩衝作動部が収納された状態で、上スリーブと下スリーブとが、互いに上下に移動案内できるように組み合わされる。

特開２０１１−１５８４５４号公報 特開２０１３−１６７６１６号公報

ばね部材を使用したプローブピンでは、電気信号がばね部を通過しないように導通経路を形成することが必要である。

特許文献１に記載のコンタクトプローブにおいて、コイルバネに電気信号が流れないようにするには、それぞれのプランジャの大径部とバレルの内面を効果的に接触させることが必要である。しかし、プランジャの大径部とバレルの内面は単に摺動しているだけであるため、プランジャとバレルとの接触が常に不安定なままである。

特許文献２に記載のプローブピンは、上スリーブと下スリーブ、および両スリーブの内部に収納される緩衝作動部（コイルばね）が一体の板材から形成されているため、上スリーブと下スリーブとを確実に接触させておかないと、緩衝作動部に電気信号が流れやすい。しかしながら、上スリーブと下スリーブは、筒内面と筒外面が互いに摺動しているだけであるため、上スリーブと下スリーブの接触が不安定であり、スリーブ間での導通を確実に確保することが難しい。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、筒状の外装体と、コンタクト部を有する可動部との導通を確実に確保できる構造のスプリングコンタクト、およびスプリングコンタクトを使用したソケットを提供することを目的としている。

本発明は、外装体と、前記外装体の内部に収納された内装体とを有し、前記内装体に、ばね部と、前記ばね部の少なくとも一方に連続する可動部と、前記可動部の一部であるコンタクト部とが形成されて、前記可動部が、前記ばね部の弾性力によって、前記外装体から突出する方向へ付勢されているスプリングコンタクトにおいて、
前記可動部に弾性腕部が一体に形成されて、前記弾性腕部の一部が、前記外装体の内面に摺動自在に弾圧されていることを特徴とするものである。

また本発明は、外装体と、前記外装体の内部に収納された内装体とを有し、前記内装体に、ばね部と、前記ばね部の少なくとも一方に連続する可動部と、前記可動部の一部であるコンタクト部とが形成されて、前記可動部が、前記ばね部の弾性力によって、前記外装体から突出する方向へ付勢されているスプリングコンタクトにおいて、
前記外装体に弾性腕部が一体に形成されて、前記弾性腕部の一部が、前記可動部の外面に弾圧されていることを特徴とするものである。

この場合に、前記可動部にも弾性腕部が一体に形成されて、この弾性腕部の一部が、前記外装体の内面に摺動自在に弾圧されているものであってもよい。すなわち、外装体と可動部の双方に弾性腕部が設けられているものであってもよい。

本発明のスプリングコンタクトは、前記内装体が、前記外装体よりも弾性率が高い材料で形成されていることが好ましい。

例えば、前記内装体が、前記外装体よりもヤング率の高い金属材料で形成されていることが好ましい。

または、前記内装体と前記外装体とが金属板で形成されており、前記内装体と前記外装体のうちの前記弾性腕部を有する金属板が他方の金属板よりも厚いことが好ましい。

本発明のスプリングコンタクトにおける前記弾性腕部は、前記可動体が前記外装体内に収納される方向に沿って、下向きに延びているものが好ましい。

本発明のスプリングコンタクトは、前記弾性腕部が、前記可動体の移動方向に延びる中心線の周囲の複数箇所に設けられているものである。
また、前記弾性腕部は、前記中心線の回りに等角度の間隔で設けられていることが好ましい。

本発明のスプリングコンタクトは、前記弾性腕部は、前記可動部の移動中心線を挟んで１８０度の配置角度で対向して設けられているものがさらに好ましい。

上記構造のスプリングコンタクトでは、前記弾性腕部が対向する第１の対向方向と交差する第２の対向方向に、前記移動体と前記外装体とを掛止させる掛止部が設けられているものとすることができる。

本発明のスプリングコンタクトは、前記コンタクト部が、前記外装体の一方の端部から突出し、前記外装体の他方の端部に、固定端子部が一体に形成されており、前記固定端子部が湾曲部を有しているものとすることができる。

また、本発明のスプリングコンタクトは、前記内装体では、前記ばね部の両側に前記可動部が設けられており、それぞれの可動部と前記外装体との間に前記弾性腕部が設けられているものであってもよい。

次に本発明のソケットは、絶縁性のケースを有し、前記いずれかに記載のスプリングコンタクトの前記外装体が前記ケースの保持空間内に保持されていることを特徴とするものである。

この場合に、前記外装体に、前記ケースに位置決めされる位置決め突部が設けられていることが好ましい。

本発明は、内装体の可動部と外装体の少なくとも一方に弾性腕部が形成されており、この弾性腕部が他方に弾圧されているため、可動部と外装体との電気的導通を高くすることができ、ばね部に電気信号が流れるのを防止しやすくなる。

特に、ばね部材と可動部を形成する内装体を外装体とりも弾性率の高い材料で形成し、この可動部に弾性腕部を形成すると、弾性腕部の弾性力を高くでき、また弾性腕部の長寿命化を図れるようになる。

さらに、可動部に弾性腕部を形成し、弾性腕部を下向きに形成すると、限られた長さの可動部を有効に利用した長い弾性腕部を形成でき、その結果、外装体内での可動部のストロークを長く確保することが可能になる。

スプリングコンタクトを複数本備えた実施の形態のソケットを示す斜視図、 図１に示すソケットの断面と、本発明の第１の実施の形態のスプリングコンタクトの外観を示す正面図、 図２に示すスプリングコンタクトにおいて、（Ａ）は外装体を示す正面図、（Ｂ）は内装体を示す正面図、 図２に示すスプリングコンタクトの縦断面を正面から示す断面図、 図２に示すスプリングコンタクトを、Ｖ−Ｖ線で切断した拡大部分断面図、 図４の縦断面の一部を拡大して示す拡大部分断面図、 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、弾性腕部の形成箇所の変形例を示す拡大部分断面図、 本発明の第２の実施の形態のスプリングコンタクトの外観を示す正面図、 図８に示すスプリングコンタクトにおいて、（Ａ）は外装体を示す正面図、（Ｂ）は内装体を示す正面図、 図２に示すスプリングコンタクトを製造する第１の実施の形態の製造方法を示す第１工程図、 図２に示すスプリングコンタクトを製造する第１の実施の形態の製造方法を示す第２工程図、 図２に示すスプリングコンタクトを製造する第１の実施の形態の製造方法を示す第３工程図、 図１２Ａの第３工程の斜視図、 図２に示すスプリングコンタクトを製造する第１の実施の形態の製造方法を示す第４工程図、 図２に示すスプリングコンタクトを製造する第１の実施の形態の製造方法を示す第５工程図、 図２に示すスプリングコンタクトを製造する第１の実施の形態の製造方法を示す第６工程図、 （Ａ）（Ｂ）は、図２に示すスプリングコンタクトを製造する第２の実施の形態の製造方法を示す第１工程図、 （Ａ）（Ｂ）は、図２に示すスプリングコンタクトを製造する第２の実施の形態の製造方法を示す第２工程図、 図２に示すスプリングコンタクトを製造する第２の実施の形態の製造方法を示す第３工程図、 図２に示すスプリングコンタクトを製造する第２の実施の形態の製造方法を示す第４工程図、 図２に示すスプリングコンタクトを製造する第３の実施の形態の製造方法に使用される並接クラッド材を示す斜視図、

（ソケット）
図１に示すソケット１は、絶縁体のケース２を有している。図２に示すように、ケース２の内部に複数のコンタクト保持空間３が設けられており、それぞれのコンタクト保持空間３内に本発明の第１の実施の形態のスプリングコンタクト１０が保持されている。

図２に示すように、ソケット１はプリント回路基板４の上に設置される。それぞれのスプリングコンタクト１０の基部は、ケース２の底部に露出しており、スプリングコンタクト１０の基部に設けられた固定端子部２３が、プリント回路基板４の表面の導電パターンに半田５によって固定される。

（第１の実施の形態のスプリングコンタクト１０）
図２ないし図６に、本発明の第１の実施の形態のスプリングコンタクト１０が示されている。

スプリングコンタクト１０は、外装体２０と内装体３０とが組み合わされて構成されている。図３（Ａ）には外装体２０の正面図が示され、図３（Ｂ）に内装体３０の正面図が示されている。

図１０以下には、スプリングコンタクト１０の製造方法を説明するための工程図が示されているが、外装体２０は、図１０に示す第１の金属板１２を曲げ加工して形成され、内装体３０は、図１０に示す第２の金属板１３を曲げ加工して形成される。外装体２０と内装体３０とを異なる金属板で形成することで、外装体２０と内装体３０を、その機能に適した金属材料で形成することが可能になる。

外装体２０は、スプリングコンタクト１０において電気信号を通過させる機能を発揮する部分であるため、第１の金属板１２として電気抵抗が低いものが選択される。内装体３０は、ばね部３１を含むため、第２の金属板１３として弾性率が高いものが選択される。

例えば、図１０に示す平板の状態で、第１の金属板１２と第２の金属板１３を、同じ板面積を共通の単位として電気抵抗を測定したときに、その電気抵抗は、第１の金属板１２が第２の金属板１３よりも低くなるようにする。一方で、第２の金属板１３の弾性率を、第１の金属板１２の弾性率よりも高くする。ここでの弾性率とは、第１の金属板１２と第２の金属板１３を、同じ板面積を共通の単位とし、同じ大きさの金属板に曲げ力を与えたときの、（応力／歪み）の比例定数で定義される。

実施の形態では、第２の金属板１３が第１の金属板１２よりもヤング率の高い金属材料で形成され、第１の金属板１２が第２の金属板１３よりも比抵抗の小さい金属材料で形成される。

この組み合わせとしては、例えば第２の金属板１３が、ベリリウム銅またはチタン銅であり、第１の金属板１２が、タフピッチ銅と称される純度の高い銅である。第１の金属板１２と第２の金属板１３の組み合わせは、種々の金属材料から選択されるが、いずれの場合も銅を含むことが好ましい。

なお、電気抵抗と弾性率の関係が、前記条件を満たすことができれば、第１の金属板１２と第２の金属板１３を、同じ金属材料のものとしてもよい。例えば、電気抵抗のきわめて低いスプリングコンタクト１０を構成する必要があるときは、電気抵抗の低い例えば銅板を使用し、ただし、第２の金属板１３の板厚を第１の金属板１２の板厚よりも大きくする。これにより、第２の金属板１３の弾性率を高くでき、しかも第１の金属板１２と第２の金属板１３の双方を電気抵抗の低い構造とすることができる。

また、電気抵抗が高くてもよいが、繰り返しの使用による長寿命が要求されるスプリングコンタクト１０を構成するときは、第１の金属板１２と第２の金属板１３を、共にヤング率の高い材料であるベリリウム銅やチタン銅などで形成し、ただし、第１の金属板１２の板厚を第２の金属板１３の板厚よりも大きくする。これにより、第１の金属板１２の導電性を高めることができ、内装体３０のばね部の弾性力を強くし、しかも電気抵抗をできるかぎり低くしたスプリングコンタクト１０を構成することが可能である。

図１０の製造工程では、第１の金属板１２と第２の金属板１３が予め接合された状態で、第１の金属板１２と第２の金属板１３がプレス工程で打ち抜かれる。図１１には、第１の金属板１２から打ち抜かれた第１展開構造２０Ａと、第２の金属板１３から打ち抜かれた第２展開構造３０Ａが示されている。第１展開構造２０Ａを曲げ加工することで、図３（Ａ）に示す外装体２０が形成され、第２展開構造３０Ａを曲げ加工することで、図３（Ｂ）に示す内装体３０が形成される。

図３（Ｂ）に示すように、内装体３０は、ばね部３１と、ばね部３１の一方に連続する可動部３２と、ばね部３１の他方に連続する固定部３３とが一体に形成されている。図１１に示す第２展開構造３０Ａには、ばね部展開部３１Ａと、可動部展開部３２Ａと、固定部展開部３３Ａとが一体に形成されている。ばね部展開部３１Ａと第１の金属板１２のフープ材は複数本の連結リブ４１で連結されている。可動部展開部３２Ａとフープ材は連結リブ４２で連結されており、固定部展開部３３Ａとフープ材は連結リブ４３で連結されている。

内装体３０を形成するには、図１１に示すばね部展開部３１Ａの図示左側に巻き中心線Ｗ１を設定し、ばね部展開部３１Ａの左端部３１ｂを、巻き中心線Ｗ１を図示手前側に巻き込むように変形させ、その巻き作業を継続させながら巻き中心線Ｗ１を図示右方向へ移動させていく。その結果、図３（Ｂ）ならびに図１２Ａと図１２Ｂに示すように、多重巻き構造の圧縮コイルばねであるばね部３１が形成される。

また、図１１に示す可動部展開部３２Ａの両側縁３２ｂ，３２ｂを、巻き中心線Ｗ２を中心として紙面の手前側に向けて曲げ加工することで、図３（Ｂ）ならびに図１２Ａと図１２Ｂに示す可動部３２が形成される。可動部３２は下部が円筒状の可動胴部３４であり、可動胴部３４に連続する先部３５が、上端に向かうにしたがって径が徐々に小さくなるように形成されている。図５に示すように、先部３５は、図３（Ｂ）の紙面の奥側に欠損部３９を有する半テーパ形状である。可動部３２は、その一部である先部３５の先端部またはその近傍の領域が外部端子に接触するコンタクト部３５ａとなっている。

図５に示すように、先部３５には欠損部３９が設けられているため、コンタクト部３５ａがやや鋭利な構造となっており、ばね部３１の弾性力を受けて、コンタクト部３５ａは外部端子に対して比較的強い圧力で突き当てられる。なお、先部３５ならびにコンタクト部３５ａの構造は、前記実施の形態に限られるものではなく、欠損部３９を有しないテーパ形状であってもよいし、さらに鋭いニードル形状などであってもよい。あるいは、先部３５の先端部が平坦面であり、平坦面がコンタクト部となっていてもよい。

図６に拡大して示すように、可動部３２の可動胴部３４には、一対の弾性腕部３６が一体に形成されている。一対の弾性腕部３６は、内装体３０の中心線Ｏを挟んで１８０度の角度間隔で互いに対向して設けられている。弾性腕部３６と可動胴部３４との連結部３６ａは上側に位置しており、下端の自由端に弾圧部３６ｂが形成されている。図１１から図１２Ａと図１２Ｂに示すように、可動部展開部３２Ａから可動部３２が曲げ加工されるまでの間に、弾性腕部３６を形成する第２の金属板１３がプレス加工され、弾圧部３６ｂは弾性腕部３６の下端から外向きの突形状となるように加圧成形される。

図３（Ａ）と図５に示すように、内装体３０には、ばね部３１と可動胴部３４との間、すなわちばね部３１と弾性腕部３６との間に、第２掛止部３７ａ，３７ｂが設けられている。一方の第２掛止部３７ａは、図１１に示す可動部展開部３２Ａの下部に設けられた突出片を外向きに折り曲げることで形成される。他方の第２掛止部３７ｂは、図１１に示した可動部展開部３２Ａの下端中央部の一部を外側に切り起こすことで形成される。

内装体３０の可動部３２において、弾性腕部３６，３６が対向する第１の対向方向（図３（Ｂ）の左右方向）と、第２掛止部３７ａ，３７ｂが対向する第２の対向方向（図５の左右方向）は、互いに直交している。弾性腕部３６，３６の対向方向と第２掛止部３７ａ，３７ｂの対向方向とを直交させることにより、可動部３２の可動胴部３４のスペースを有効利用して、それぞれ別の機能を有する弾性腕部３６，３６と第２掛止部３７ａ，３７ｂとを配置することが可能になる。

次に、図１１に示す固定部展開部３３Ａの両側縁３３ｂ，３３ｂを、巻き中心線Ｗ３を中心として紙面の手前側に向けて曲げ加工することで、図３（Ｂ）ならびに図１２Ａと図１２Ｂに示すように、固定部３３が形成される。固定部３３は一部が欠けた円筒形状である。固定部３３の複数箇所には、外側に向けて突出する第１掛止部３８が設けられている。第１掛止部３８は、図１１から図１２Ａおよび図１２Ｂに至る工程において、固定部展開部３３Ａを部分的にプレス成形し、第２の金属板１３の一部を外側に隆起させることで形成される。

図２と図３（Ａ）に示すように、外装体２０は第１の金属板１２によって、円筒状に形成される。図１０以下に示す製造方法では、図１１に示す第１展開構造２０Ａを曲げ加工して、図１３から図１４に示す工程で、第２の金属板１３で曲げ加工された内装体３０を包み込むようにして外装体２０が円筒状に形成される。図１１以下に示す製造方法では、第１展開構造２０Ａの両側縁２０ｂ，２０ｂを、巻き中心線Ｗ４を中心として図示手前側に向けて曲げ加工することで、円筒状に成形される。なお、図３（Ａ）では、両側縁２０ｂ，２０ｂの接合線が、紙面奥側に位置している。

なお、本発明のスプリングコンタクト１０の製造方法としては、外装体２０と内装体３０を全く別の工程でそれぞれ曲げ加工し、完成後の外装体２０またはほぼ円筒形状とされた外装体２０の内部に、内装体３０を挿入して、組立を行ってもよい。

図３（Ａ）に示すように、円筒状の外装体２０には、図示下側（基部側）に、第１掛止受け部２１が開口して形成され、図示上側（先部側）に、第２掛止受け部２２が開口して形成されている。

図３（Ａ）に示すように、外装体２０の下部（基部）に、固定端子部２３が一体に形成されている。固定端子部２３は、図２に示した基板４の導体パターンなどに半田付けされる固定片２３ａと、外装体２０の筒状体の下部から固定片２３ａに至る湾曲部２３ｂとを有している。湾曲部２３ｂは、外装体２０の筒状体の筒外面に倣うように、円筒の螺旋状に形成されている。なお、外装体２０は角筒状であってもよく、この場合には、湾曲部２３ｂは角筒の螺旋状に形成される。ただし、湾曲部２３ｂに部分的な応力集中を避けるために、湾曲部２３ｂは円筒の螺旋状であることが好ましい。

図３（Ａ）に示すように、外装体２０には、上部開口端から外側に向けて折り曲げられた上部位置決め突部２４が一体に形成されている。また固定端子部２３よりもやや上の部分で、外装体２０の筒状部の一部が外側に隆起変形させられて、下部位置決め突部２５が一体に形成されている。

図４と図５および図６に、外装体２０の内部に内装体３０が収納された構造が断面図で示されている。

図４に示すように、内装体３０が外装体２０の内部に収納された状態で、内装体３０の下側の第１掛止部３８が、外装体２０の第１掛止受け部２１に嵌入して、外装体２０の内部における、内装体３０の固定部３３の上下の移動が規制される。この時点で、内装体３０の可動部３２は、外装体２０の上部の開口端から上方に突出している。この可動部３２を、外装体２０の内部に向けて押し込むと、一対の弾性腕部３６が内側に撓んで、弾性腕部３６の弾圧部３６ｂが、外装体２０の筒内面に弾圧される状態になる。また、第２掛止部３７ａ，３７ｂが外装体２０の筒内面に当たるため、可動部３２はわずかに径が収縮しながら外装体２０の内部に入り込んで行く。そして、図５に示す位置まで可動部３２が押し込まれると、第２掛止部３７ａ，３７ｂが、外装体２０の第２掛止受け部２２に掛止され、スプリングコンタクト１０が完成する。

図４と図５に示す状態に組み立てられたスプリングコンタクト１０は、内装体３０のばね部（圧縮コイルばね）３１が上下に収縮した状態で、第１掛止部３８と第２掛止部３７ａ，３７ｂが、外装体２０に掛止されるため、内装体３０が外装体２０から容易に脱落することはない。

また、前記ばね部３１の弾性復元力で、内装体３０の可動部３２が、外装体２０の上端開口部から外部へ突出する向きに常に付勢されている。この状態で可動部３２は、外装体２０に形成された第２掛止受け部２２の上下方向の開口長さＬの範囲で下向きに移動することができる。この間、弾性腕部３６の弾圧部３６ｂが外装体２０の筒内面に弾圧されて摺動するため、可動部３２と外装体２０は電気的な導通状態を維持できるようになる。
なお、前記実施の形態では、外装体２０と内装体３０を組み合わせる際に、内装体３０の固定部３３に形成された第１掛止部３８を、外装体２０の第１掛止受け部２１に凹凸嵌合させているが、この第１掛止部３８を設ける代わりに、固定部３３の一部と外装体２０とを、レーザスポット溶接などで部分的に固定してもよい。

また、図１０以下に示す第１の実施の形態の製造方法では、第１の金属板１２と第２の金属板１３とが、部分的に面接合された状態の平板から打ち抜きと曲げ加工が行われるが、このとき、図４に示す第１掛止受け部２１と第１掛止部３８との掛止部の代わりに、第１の金属板１２と第２の金属板１３との面接合部を残しておくことで、内装体３０と外装体２０を部分的に連結しておくことができる。

さらに、図２０に示す第３の実施の形態の製造方法では、第１の金属板１２と第２の金属板１３とが、板端面どうしで接合された並接クラッド材から打ち抜きと曲げ加工が行われるが、このとき、図４に示す第１掛止受け部２１と第１掛止部３８との掛止部の代わりに、第１の金属板１２と第２の金属板１３との板端面どうしの接合部を残しておくことで、内装体３０と外装体２０を部分的に連結しておくことができる。

（スプリングコンタクト１０の機能）
図１と図２に示す実装例では、スプリングコンタクト１０の外装体２０が、ソケット１を構成する絶縁性のケース２のコンタクト保持空間３の内部に保持される。このとき、上部位置決め突部２４を利用して、ケース２内での外装体２０の上下の装着位置の位置決めができる。また、下部位置決め突部２５を利用し、スプリングコンタクト１０の外装体２０をコンタクト保持空間３内に圧入することも可能である。

なお、スプリングコンタクト１０に高周波の電気信号が流れるときは、コンタクト保持空間３の内周面に金などの導電層をメッキ工程で形成し、この導電層を接地電位として、導電層にシールド機能を発揮させることが好ましい。

図２に示す実装例では、固定端子部２３の固定片２３ａが、基板４の表面の導体パターンに半田５で固定されている。固定端子部２３は、螺旋状の湾曲部２３ｂの下に固定片２３ａが設けられているため、固定片２３ａから、外装体２０の筒状部の下端までの沿面距離が長くなっている。そのため、半田フラックスや溶融した半田が、固定片２３ａから外装体２０の内部空間まで表面張力で上がってくる確率を低下させることができる。したがって、外装体２０の内部で動作するばね部３１に半田フラックスや溶融はんだが付着するのを防止しやすくなる。

また、固定端子部２３は螺旋状の湾曲部２３ｂを有しているため、固定片２３ａが半田５を介して基板４に固定された状態で、スプリングコンタクト１０に若干の倒れが生じても、螺旋状に形成された湾曲部２３ｂの弾性的な変形により、あるいは塑性的な変形によって、固定片２３ａの半田付け部に過大な剥離力が作用するのを防止できるようになり、固定片２３ａの半田固定を安定化させることができる。

すなわち、図１に示すように、ソケット１には複数のスプリングコンタクト１０が保持されているため、複数のスプリングコンタクト１０の相互に平行度のばらつきが発生するのを避けることができない。平行度にばらつきが生じていると、複数の固定片２３ａを基板４に半田付けするときに、いずれかのスプリングコンタクト１０に傾きが発生し、固定片２３ａでの半田付け部に大きな剥離力が発生しやすくなる。そこで、前記湾曲部２３ｂを設けておくことで、複数のスプリングコンタクト１０のそれぞれを、基板４の表面に安定して半田付け固定することができるようになる。

それぞれのスプリングコンタクト１０は、可動部３２のコンタクト部３５ａに、ＬＳＩなどの電子部品に設けられた外部端子、またはコネクタに設けられた外部端子が押し付けられる。コンタクト部３５ａに押し付け力が作用すると、内装体３０のばね部３１が収縮変形し、可動部３２が、外装体２０に形成された第２掛止受け部２２の開口長さＬの範囲で、外装体２０の内部に押し込まれる。

その間、可動部３２に形成された弾性腕部３６の下端部の弾圧部３６ｂが、外装体２０の内面に弾圧されて摺動するため、可動部３２と外装体２０との電気的な接触抵抗が低くなり、電気信号は、可動部３２から外装体２０を経て固定端子部２３に至る経路で流れるようになる。電気信号がばね部３１を通過しにくくなるため、スプリングコンタクト１０の抵抗を下げることができ、またインダクタンスも低下させて、インピーダンスを低下させることが可能になる。

実施の形態のスプリングコンタクト１０は、内装体３０が弾性率の高い第２の金属板１３で形成され、外装体２０が抵抗値の低い第１の金属板１２で形成されている。そのため、ばね部３１のばね定数と剛性を高く維持し、可動部３２のコンタクト部３５ａと外部端子との接触圧力を高く維持できる。またばね部３１の繰り返し使用による長寿命化も実現できる。しかも、外装体２０およびその下部に一体化された固定端子部２３の電気抵抗が低いため、通電路の低抵抗化を実現できる。

図６に拡大して示すように、内装体３０の可動部３２の可動胴部３４では、弾性腕部３６が下向きに形成されているため、可動胴部３４の上下の長さ寸法を十分に利用して、弾性腕部３６の梁の長さ寸法を大きくすることができる。弾性腕部３６は、内装体３０の中心線Ｏに対して１８０度の角度で対向している。そのため、外部端子と接触している可動部３２がいずれかの方向（例えばα１方向）へ倒れ、α２側の弾性腕部３６の接触圧が弱くなったとしても、α１側に位置する弾性腕部３６の接触圧が大きくなる。２つの弾性腕部３６が相互に補完することで、可動部３２と外装体２０との接触抵抗の変動を防止できるようになる。

弾性腕部３６は下向きで長く形成されているため、複数のスプリングコンタクト１０の間で、可動部３２の押し込み力に差が生じ、可動部３２の外装体２０内での押し込み量に差が生じたとしても、どの位置であっても、可動部３２が比較的自由に傾くことができ、常に弾圧部３６ｂを外装体２０の内面に確実に接触させることができる。

なお、前記弾性腕部３６は可動部３２の周囲の３か所またはそれ以上の箇所に形成してもよい。いずれにせよ弾性腕部３６は、中心線Ｏに対して一定の角度の間隔で配置されることが好ましい。

（スプリングコンタクト１０の第１の実施の形態の製造方法）
図１０ないし図１５に、前記スプリングコンタクト１０の第１の実施の形態の製造方法が工程別に示されている。

図１０に示す第１工程では、第２の金属板１３の一部に第１の金属板１２を、板面どうしを対面させて接合する。図１０において、符号１２ｆは、第１の金属板１２を第２の金属板１３と重なる位置まで移動させるためにフープ材である。

第１の金属板１２の図示上縁部１２ａは、第２の金属板１３の接続片１３ａに重ねられ、接続片１３ａと第１の金属板１２がレーザスポット溶接やかしめ固定により固定されて接続部１５ａが形成される。第１の金属板１２の図示下縁部１２ｂは、第２の金属板１３の接続片１３ｂに重ねられ、接続片１３ｂと第１の金属板１２がレーザスポット溶接やかしめ固定により固定されて接続部１５ｂが形成される。接続片１３ａと接続片１３ｂとの間は、第１の金属板１２との重ねしろを除いて、第２の金属板１３が存在していない。

図１１に示す第２工程では、第１の金属板１２が打ち抜かれて、外装体２０を成形するための第１展開構造２０Ａが切り出され、第２の金属板１３が打ち抜かれて、内装体３０を形成するための第２展開構造３０Ａが切り出される。

第１展開構造２０Ａは、図示上部が、第１の金属板１２の一部である連結リブ４４に連続しており、図示下部が、第１の金属板１２の一部である連結リブ４５に連続している。

前述のように、第２展開構造３０Ａでは、ばね部展開部３１Ａが複数本の連結リブ４１に連結されている。また、可動部展開部３２Ａが連結リブ４２に連結され、固定部展開部３３Ａが連結リブ４３に連結されている。連結リブ４１，４２，４３は、いずれも第２の金属板の一部である。

図１２Ａと図１２Ｂに示す第３の工程では、図１１に示す第２展開構造３０Ａを曲げ加工して、内装体３０を形成する。既に説明したように、図１１に示すばね部展開部３１Ａを巻き成形してばね部３１を形成するが、この巻き成形の前の工程または後の工程で、図１１に示す切断線Ｃ１において、ばね部展開部３１Ａと連結リブ４１とを切断する。

ばね部３１の巻き形成と同時に、または巻き成形の前または後に、図１１に示す可動部展開部３２Ａを曲げ加工して可動部３２を成形し、図１１に示す固定部展開部３３Ａを曲げ加工して固定部３３を成形する。

図１２Ａと図１２Ｂに示す第３の工程では、第１展開構造２０Ａの左右両側部を少しまげて外装体の部分加工体２０Ｂを形成する。さらに、第１展開構造２０Ａの図示下端部分を折り曲げて、固定片２３ａと螺旋状の湾曲部２３ｂを有する固定端子部２３を曲げ成形する。

図１３に示す第４工程では、第１展開構造２０Ａと第２展開構造３０Ａとを連結している第２の金属板１３の一部を折り曲げて、外装体の部分加工体２０Ｂを、折り返すようにして、既に曲げ加工された内装体３０に重ねる。図１４に示す第５工程では、部分加工体２０Ｂをさらに円筒状に曲げ加工し、両側部２０ｂ，２０ｂが当たるようにして接合して円筒状の外装体２０を完成する。

図１４に示すように外装体２０を円筒状に曲げ加工すると、外装体２０の内部に内装体３０が収納される。このとき、内装体３０の下部の固定部３３に形成された第１掛止部３８が、外装体２０に形成された第１掛止受け部２１に入り込み、内装体３０の固定部３３が、外装体２０の内部で上下に動かないように保持される。

図１５に示す第６工程では、図１１に示す切断線Ｃ２で、成形後の可動部３２と連結リブ４２とを分離する。そして、可動部３２を外装体２０の筒内に押し込み、可動部３２に設けられた第２掛止部３７ａ，３７ｂを外装体２０の第２掛止受け部２２に掛止させる。

その後、図１１に示す切断線Ｃ３で、内装体３０の固定部３３と連結リブ４３とを分離する。また、図１１に示す切断線Ｃ４，Ｃ５で、第１の金属板１２を切断して、完成後のスプリングコンタクト１０を取り出す。

図１０ないし図１５に示す第１の実施の形態に製造方法では、第１の金属板１２と第２の金属板１３とを接合した状態で、第１展開構造２０Ａと第２展開構造３０Ａを打ち抜き、その後に曲げ加工して、外装体２０と内装体３０とを組み合わせている。そのため、内装体３０と外装体２０の組み合わせ精度を高くでき、内装体３０と外装体２０とを組み合わせる組立作業を自動化することが可能になる。

また、第１の実施の形態の製造方法でスプリングコンタクト１０を加工するときに、図４に示す第１掛止受け部２１と第１掛止部３８との掛止部の代わりに、第１の金属板１２と第２の金属板１３との板面どうしの接合部を残しておくことで、内装体３０と外装体２０を部分的に連結しておくことができる。

（スプリングコンタクト１０の第２の実施の形態の製造方法）
図１６ないし図１９に、前記スプリングコンタクト１０の第２の実施の形態の製造方法が工程別に示されている。

図１６に示す第１工程では、（Ａ）に示すように、第２の金属板１３を打ち抜いて、第１展開構造２０Ａを形成し、（Ｂ）に示すように、第１の金属板１２を打ち抜いて第２展開構造３０Ａを形成する。第１展開構造２０Ａと第２展開構造３０Ａは、図１１に示したものと同じ形状である。

図１７に示す第２工程では、（Ａ）に示すように、第２の金属板１３の第２展開構造３０Ａを曲げ加工して内装体３０を形成する。（Ｂ）に示すように、第１の金属板１２の第１展開構造２０Ａの両側部を加工して外装体の部分加工体２０Ｂを形成し、同時に外装体２０の固定端子部２３を曲げ加工する。部分加工体２０Ｂの形状は、図１２Ａ，図１２Ｂに示したものと同じである。

図１８に示す第３工程では、図１７（Ｂ）に示した第１の金属板１２が、表裏を逆とされて第２の金属板１３に重ねられ、外装体の部分加工体２０Ｂが内装体３０に重ねられる。そして、図１９に示す第４工程で、部分加工体２０Ｂが筒状に曲げられて、内装体３０を包むようにして外装体２０が形成される。

第３工程と第４工程では、第２の金属板１３がＸ方向へ１区画ずつ送られ、第１の金属板１２がＹ方向へ１区画ずつ送られて、内装体３０と部分加工体２０Ｂが順番に組み合わされていく。

（スプリングコンタクト１０の第３の実施の形態の製造方法）
第１の実施の形態の製造方法では、図１０に示すように、第２の金属板１３に第１の金属板１２を重ね、第１の金属板１２と第２の金属板１３とを部分的に面合わせさせ、溶接やかしめで部分的に接合した後に、打ち抜き加工と曲げ加工に移行している。これに対し、第３の実施の形態の製造方法では、図２０に示す並接クラッド材が使用される。

並接クラッド材は、異なる金属で形成された第１の金属板１２と第２の金属板１３とが、板の端面どうしを接合された状態で形成される金属板材である。この並接クラッド材を使用し、図１１に示すように、第１展開構造２０Ａと第２展開構造３０Ａを打ち抜いて、その後に、内装体３０と外装体２０を曲げ加工する。このとき、図４に示す第１掛止受け部２１と第１掛止部３８との掛止部の代わりに、第１の金属板１２と第２の金属板１３との板端面どうしの接合部を残しておくことで、内装体３０と外装体２０を部分的に連結しておくことができる。

（変形例）
図７に第１の実施の形態のスプリングコンタクト１０の変形例が示されている。
図７（Ａ）に示す変形例では、内装体３０の可動部３２の可動胴部３４に、弾性腕部３６が上向きに形成されている。弾性腕部３６は、連結部３６ａが下側に位置し、弾圧部３６ｂが上側に位置している。図７（Ｂ）では、外装体２０に弾性腕部１３６が形成されている。弾性腕部１３６は、上向きであり、連結部１３６ａが下側に位置し、弾圧部１３６ｂが上側に向けられている。図７（Ｃ）では、外装体２０に弾性腕部１３６が下向きに形成されている。弾性腕部１３６は連結部１３６ａが上側に位置し、弾圧部１３６ｂが下側に向けられている。図７（Ｂ）（Ｃ）では、弾圧部１３６ｂが、可動部３２の可動胴部３４の外面に弾圧されている。

弾性腕部３６，１３６はどのような状態にも形成することができるが、内装体３０は外装体２０よりも弾性率の高い構造となっているため、弾性腕部は、内装体３０側に形成することが好ましい。

また、弾性腕部を可動部に形成する場合には、可動部の板厚を外装体よりも大きくし、弾性腕部を外装体に形成する場合には、外装体の板厚を弾性腕部よりも大きくしてもよい。

また、可動部３２の限られた寸法で弾性腕３６を長く形成し、しかも可動部３２の上下の移動ストロークを長く確保するためには、図６に示す第１の実施の形態のように、弾性腕部３６が、可動部３２の移動方向に沿って延び、且つ弾圧部３６ｂが下向きに形成されていることが好ましい。

また本発明は、内装体３０と外装体２０とが同じ金属板で連続して一体に形成されていてもよい。

（第２の実施の形態のスプリングコンタクト１０１）
図８に本発明の第２の実施の形態のスプリングコンタクト１０１が示されている。図９（Ａ）に外装体１２０が、図９（Ｂ）に内装体１３０が示されている。外装体１２０は第１の金属板１２で形成され、内装体１３０は第２の金属板１３で形成されている。

図９（Ｂ）に示すように、内装体１３０は、ばね部１３１の一方に第１可動部１３２が連続して形成され、ばね部１３１の他方に第２可動部１３３が連続して形成されている。第１可動部１３２には、弾性腕部３６と掛止部１３７が形成され、第２可動部１３３には、弾性腕部３６と掛止部１３８が形成されている。

前記第１の実施の形態の製造方法または第２の実施の形態の製造方法と同様の工程で、第１の金属板１２と第２の金属板１３が曲げ加工されて、外装体１２０と内装体１３０が形成され、さらに外装体１２０と内装体１３０とが組み合わされる。

組立が完了した状態では、第１可動部１３２の掛止部１３７が外装体１２０の掛止受け部１２２に掛止され、第２可動部１３３の掛止部１３８が外装体１２０の掛止受け部１２３に掛止される。このときばね部１３１が収縮した状態となるため、第１可動部１３２と第２可動部１３３は、共に外装体１２０から上下に突出するように付勢される。

また、第１可動部１３２に設けられた弾性腕部３６の弾圧部３６ｂと、第２可動部１３３に設けられた弾性腕部３６の弾圧部３６ｂが、外装体１２０の内面に弾圧されるため、第１可動部１３２と第２可動部１３３が、外装体１２０を介して電気的に導通される。

図８に示すように、第２の実施の形態のスプリングコンタクト１０１は、外装体１２０の両端の開口部から、第１可動部１３２と第２可動部１３３が突出している。第１可動部１３２のコンタクト部と第２可動部１３３のコンタクト部の双方が基板の導体パターンや外部端子に弾圧されて使用される。

１ ソケット
２ ケース
４ 基板
１０ スプリングコンタクト
１２ 第１の金属板
１３ 第２の金属板
２０ 外装体
２０Ａ 第１展開構造
２０Ｂ 部分加工体
２１ 第１掛止受け部
２２ 第２掛止受け部
２３ 固定端子部
２３ａ 固定片
２３ｂ 湾曲部
３０ 内装体
３０Ａ 第２展開構造
３１ ばね部
３１Ａ ばね部展開部
３２ 可動部
３２Ａ 可動部展開部
３３ 固定部
３３Ａ 固定部展開部
３４ 可動胴部
３６ 可動腕部
３６ｂ 弾圧部
３７ａ，３７ｂ 第２掛止部
３８ 第１掛止部
１０１ スプリングコンタクト
１２０ 外装体
１３０内装体
１３２ 第１可動部
１３３ 第２可動部

Claims (15)

1. 外装体と、前記外装体の内部に収納された内装体とを有し、前記内装体に、ばね部と、前記ばね部の少なくとも一方に連続する可動部と、前記可動部の一部であるコンタクト部とが形成されて、前記可動部が、前記ばね部の弾性力によって、前記外装体から突出する方向へ付勢されているスプリングコンタクトにおいて、
   前記可動部に弾性腕部が一体に形成されて、前記弾性腕部の一部が、前記外装体の内面に摺動自在に弾圧されていることを特徴とするスプリングコンタクト。
2. 外装体と、前記外装体の内部に収納された内装体とを有し、前記内装体に、ばね部と、前記ばね部の少なくとも一方に連続する可動部と、前記可動部の一部であるコンタクト部とが形成されて、前記可動部が、前記ばね部の弾性力によって、前記外装体から突出する方向へ付勢されているスプリングコンタクトにおいて、
   前記外装体に弾性腕部が一体に形成されて、前記弾性腕部の一部が、前記可動部の外面に弾圧されていることを特徴とするスプリングコンタクト。
3. 前記可動部にも弾性腕部が一体に形成されて、この弾性腕部の一部が、前記外装体の内面に摺動自在に弾圧されている請求項２記載のスプリングコンタクト。
4. 前記内装体が、前記外装体よりも弾性率が高い材料で形成されている請求項１または３記載のスプリングコンタクト。
5. 前記内装体が、前記外装体よりもヤング率の高い金属材料で形成されている請求項４記載のスプリングコンタクト。
6. 前記内装体と前記外装体とが金属板で形成されており、前記内装体と前記外装体のうちの前記弾性腕部を有する金属板が他方の金属板よりも厚い請求項１ないし３のいずれかに記載のスプリングコンタクト。
7. 前記弾性腕部は、前記可動体が前記外装体内に収納される方向に沿って、下向きに延びている請求項１記載のスプリングコンタクト。
8. 前記弾性腕部は、前記可動体の移動方向に延びる中心線の周囲の複数箇所に設けられている請求項１ないし７のいずれかに記載のスプリングコンタクト。
9. 前記弾性腕部は、前記中心線の回りに等角度の間隔で設けられている請求項８記載のスプリングコンタクト。
10. 前記弾性腕部は、前記可動部の移動中心線を挟んで１８０度の配置角度で対向して設けられている請求項８または９記載のスプリングコンタクト。
11. 前記弾性腕部が対向する第１の対向方向と交差する第２の対向方向に、前記移動体と前記外装体とを掛止させる掛止部が設けられている請求項１０記載のスプリングコンタクト。
12. 前記コンタクト部は、前記外装体の一方の端部から突出し、前記外装体の他方の端部に、固定端子部が一体に形成されており、前記固定端子部が湾曲部を有している請求項１ないし１１のいずれかに記載のスプリングコンタクト。
13. 前記内装体では、前記ばね部の両側に前記可動部が設けられており、それぞれの可動部と前記外装体との間に前記弾性腕部が設けられている請求項１ないし１１のいずれかに記載のスプリングコンタクト。
14. 絶縁性のケースを有し、請求項１ないし１３のいずれかに記載のスプリングコンタクトの前記外装体が前記ケースの保持空間内に保持されていることを特徴とするソケット。
15. 前記外装体に、前記ケースに位置決めされる位置決め突部が設けられている請求項１３記載のソケット。

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