JP3655854B2

JP3655854B2 - 電子機器の外部接続端子

Info

Publication number: JP3655854B2
Application number: JP2001246513A
Authority: JP
Inventors: 洋一青木
Original assignee: 埼玉日本電気株式会社
Priority date: 2001-08-15
Filing date: 2001-08-15
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2021-08-15
Also published as: JP2003059567A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は携帯電話装置等の比較的小型の電子機器が外部装置と電気的に接続するための電子機器の外部接続端子に係わり、たとえば電池パックから電子機器本体に電源を供給する際に好適な電子機器の外部接続端子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話装置やＰＤＡ（個人向け携帯型情報通信機器）あるいは小型のパーソナルコンピュータ等のような比較的小型の電子機器が、その携帯の便利さから広く使用されるようになっている。このような装置では、電池パックやその他の外部装置を装着したときに、装置本体の内部と電気的な接続を行うための外部接続端子を備えているのが通常である。
【０００３】
電子機器が比較的大型の場合、このような外部接続端子を配置するスペースは特に問題とならない。ところが、携帯電話装置に代表される比較的小型の電子機器（以下、単に電子機器と称する。）の場合には、外部装置と電気的な接触を行う外部接続端子をどの場所に配置するかが、スペースとの関係で大きな問題となる。
【０００４】
そこで、外部接続端子を電子機器の装置本体内部の所定の部材上に直接配置することが提案されている。
【０００５】
たとえば実開昭６２−１５２４８８号公報では、キー入力用のフレキシブルなキーシートに電池の電極と接続するための導電パターンとしての端子を形成している。そして、フレキシブルなキーシートのこれら端子の形成された面と反対側における端子と対応する箇所に、弾性部材を配置するようにしている。この提案では、キーシートにおける弾性部材の配置された箇所の反対側にボタン電池を押し当てて、弾性部材の反発力を利用して、ボタン電池の電極がキーシート上の端子と確実に接触するようにしている。
【０００６】
この提案では、このようにフレキシブルなシート状部材を使用し、これと弾性部材を組み合わせることで、シート状部材に外部接続端子を直接配置することを可能にしている。ところが、通常の電子機器の多くは装置本体内部にプリント基板を配置しており、これはその導電パターンを外部接続端子として兼用できるほどフレキシブルではない。したがって、プリント基板を内部に有する装置では、この基板に外部接続端子付きのコネクタを半田付けすることが通常行われている。
【０００７】
ところが、プリント基板に外部接続端子を半田付けするようにすると、基板上にコネクタの配置される面積と半田付けのためのランドが必要となる。更にプリント基板に外部接続端子を取り付ける際の位置決めを行うためのホールも基板上に配置する必要がある。電子機器は小型化し、また高機能化しており、プリント基板上での部品の配置スペースはますます余裕がなくなっている。したがって、プリント基板上に外部接続端子を半田付けすると、基板上の配線効率が低下してしまい、電子機器の小型化に大きな障害となるという問題があった。
【０００８】
図５は、プリント基板上での半田付けを不要にして外部装置と電気的な接触を可能にした提案の要部を表わしたものである。電子機器の装置本体１１の内部に固定されたプリント基板１２のランド１３には、電極線１４の端部をコイル状に巻回したコイル状部１４Ａが上方から押し当てられている。電極線１４の図示しない他端は、同じく図示しない外部接続端子を介して外部装置と接続されるようになっている。
【０００９】
実開平６−７０１６７号公報に開示されたこの技術では、ランド１３と電極線１４の半田付けは不要である。しかしながら、外部装置と電極線１４を接続するための外部接続端子を電子機器内の他の箇所に配置するので、配置スペースの節約にはならない。また、コイル状部１４Ａやこの部分の一端をランド１３に対して位置決めする突起等の新たな部材が必要となって電子機器の小型化に反する結果を招くという問題がある。
【００１０】
図６は、プリント基板上での半田付けを不要にするだけでなく外部装置との接続のためのスペースを節約した提案の要部を表わしたものである。特開平１０−１８８９２９号公報に示されたこの提案では、電子機器の装置本体２１の内部に配置されたプリント基板２２には一対のランドパターン２３、２４が設けられている。
【００１１】
一方、外部装置としての電池パック２５のプリント基板２２と対向する面２６には、電池が格納された電池部２６Ａ以外の領域２６Ｂに、一対の外部接続端子２７、２８が取り付けられている。これらの外部接続端子２７、２８は、ランドパターン２３、２４と対向する位置に配置されていて、それぞれピン３１とスプリング３２から構成されている。したがって、矢印３３、３４で示すように電池パック２５を電子機器の装置本体２１に装着すると、スプリング３２によってピン３１がランドパターン２３、２４の対応する部位に押圧され、これらの電気的な接触が行われることになる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところがこの提案された構造では、外部装置としての電池パック２５から一対の外部接続端子２７、２８が大幅に突出している。したがって、外部装置の取り扱いに注意しないと外部接続端子２７、２８が図示しない他の物体等に接触して損傷してしまうという問題があった。また、これら外部接続端子２７、２８はそれぞれプラスまたはマイナスの電源端子となっているので、電池パック２５を取り外した状態でこれらが導体と接触すると電池パック２５自体を損傷させる等の安全上の問題があった。
【００１３】
図７は、このような問題を解決する他の提案を表わしたもので、電子機器に電池パックを装着する状態を端面図として示している。電子機器本体フレーム４１の図で左上側は、装着される電池パック４２の形状に合わせて箱状に窪んだ形状となっている。電子機器本体の内部に配置されたプリント基板４３の電池パック４２が装着される側の面（図で上面）には、外部接続端子付きコネクタ４４が図示しないランド上に半田４５によって固定されている。外部接続端子付きコネクタ４４は、弾性を持たせるために折り曲げられ、図で上方に凸形の形状となっている。このコネクタ最上部４４Ａは、電子機器４１の筐体の上面から突出している。
【００１４】
電池パック４２の外部接続端子付きコネクタ４４と対向する箇所には電極端子部４６が埋設されている。したがって、電池パック４２を電子機器本体フレーム４１に装着すると、コネクタ最上部４４Ａが電極端子部４６に押圧されて両者の電気的な接触が保たれることになる。
【００１５】
図８は、この図７に示した提案によるプリント基板の電池パックと対向する面とプリント基板の側面を、外部接続端子付きコネクタの部分について具体的に表わしたものである。同図（ａ）に示すように、外部接続端子付きコネクタ４４は、プラスおよびマイナスの電極パターン４８、４９に半田４５によって固定されている。同図（ｂ）に示すように、外部接続端子付きコネクタ４４の下のプリント基板４３の部分には、コネクタ取り付け時の位置決めに使用される位置決めホール５０が設けられている。
【００１６】
したがって、この図７および図８に示した提案では、図６に示した提案のような外部接続端子の損傷や電池パック等の安全性の不安という問題が解決されるものの、プリント基板４３上に外部接続端子のために比較的広い面積が必要となり、配線効率が劣化するという問題があった。
【００１７】
そこで本発明の目的は、プリント基板の配線効率に悪影響を与えることなく、電池パック等の外部装置を装置本体に安全に接続することのできる電子機器の外部接続端子を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、（イ）電子機器本体内部に配置されたプリント基板上の所定の基板側端子と、（ロ）この電子機器本体に装着される外部装置の外部装置側端子とを結ぶ経路上に存在する平板状の支持部材と同一の厚さを有しこの支持部材と同一面を形成するようにこれを貫通する形で固設された台座部と、（ハ）支持部材と同一面を形成する台座部の一方の面に一端を固定した筒状部材と、（ニ）この筒状部材の内部の台座部側に一端を有し、その他端をプリント基板側の端部から少なくとも基板側端子に至る長さだけ突出させることが可能な進退自在に配置された基板側棒状部材と、（ホ）台座部と一体で形成され、外部装置が電子機器本体に装着された状態で少なくとも外部装置側端子に至る長さだけこの方向に突出し、外部装置側端子を押圧するバネ性を有する外部装置側接触部材と、（へ）筒状部材の内部に配置され、基板側棒状部材をその突出する方向に押し出す力を作用させるバネ部材とを電子機器の外部接続端子に具備させる。
【００２１】
すなわち請求項１記載の発明では、プリント基板と外部装置の装着される位置との中間地点の平板状の支持部材にこれと同一の厚さを有しこの支持部材と同一面を形成するようにこれを貫通する形で固設された台座部を固設している。外部接続端子は筒状部材を備えており、支持部材と同一面を形成する台座部の一方の面に一端を固定している。外部接続端子は台座部に一端を固定した筒状部材を備えており、そのプリント基板側の端部から基板側棒状部材の一端がプリント基板上の所定の基板側端子に圧接し、台座部からは外部装置側接触部材が電子機器本体に装着された外部装置の外部装置側端子に圧接することで、外部装置の外部装置側端子とプリント基板上の所定の基板側端子が外部接続端子を介して電気的に接続されるようになっている。この請求項１記載の発明では、外部装置側端子の筒状部材から基板側棒状部材が突出して所定の基板側端子と圧接するので、プリント基板側では基板側端子の配置スペースを節約することができ、プリント基板の配線効率を向上させることができる。また、外部装置の外部装置側端子は、バネ性を有する外部装置側接触部材によって押圧されるので、安全性を確保できる。
【００２４】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の外部接続端子で、バネ部材は、基板側棒状部材の端部と外部装置側接触部材の間に圧縮された状態で配置されていることを特徴としている。
【００２５】
すなわち請求項２記載の発明では、バネ部材は、基板側棒状部材のみに作用するような構成となっている。
【００２６】
請求項３記載の発明では、請求項１記載の外部接続端子で、支持部材は電子機器本体における外部装置が装着される部位を構成する外部フレームであることを特徴としている。
【００２７】
すなわち請求項３記載の発明では、電子機器本体における外部装置が装着される部位を構成する外部フレームに外部接続端子を固設すれば、特別の支持部材が不要である。
【００２８】
請求項４記載の発明では、請求項１記載の外部接続端子で、バネ部材が接触する棒状部材の端部は棒状部材の直径よりも大径となったフランジ部を構成していることを特徴としている。
【００２９】
すなわち請求項４記載の発明では、棒状部材の端部は棒状部材の直径よりも大径となったフランジ部を構成しているので、バネ部材が押圧力を与えやすいだけでなく、筒状部材の端部を細めることで棒状部材が筒状部材から抜け落ちるのを防止することも可能である。
【００３０】
【発明の実施の形態】
【００３１】
【実施例】
以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【００３２】
図１は本発明の一実施例における電子機器の外部接続端子として、電源供給用に電池パックを装着して使用する携帯電話装置の構造を端面図として示したものである。電子機器本体フレーム６１の図で左上側は、装着される電池パック６２の形状に合わせて箱型に窪んだ形状となっている。電子機器本体の内部にはプリント基板６３が配置されている。電子機器本体フレーム６１の電池パック６２が装着される側のフレーム部分には、図では手前側のみを示しているが、一対の円筒状の外部接続端子６４（６５）がその中央位置を挿通した状態で固定されている。外部接続端子６４の下端部は、図では手前側のみを示しているが、プリント基板６３の一対の電源供給用のパターンライン６６（６７）の上部に圧接されている。
【００３３】
図２は、外部装置としての電池パックの要部を表わしたものである。電池パック６２の図１に示した外部接続端子６４（６５）と対向する箇所には、一対の電源供給用のパターンライン６８（６９）のうちの対応するものが配置されている。図１に示すように電池パック６２を電子機器本体フレーム６１に装着しようとすると、外部接続端子６４の上端部が一対の電源供給用のパターンライン６８（６９）のうちの対応するものにそれぞれ圧接するようになっている。
【００３４】
図３は、外部接続端子の上端部および下端部をそれぞれ対向するパターンラインに接触させた状態での断面構造を表わしたものである。ここでは外部接続端子６４を代表的に表わしているが、他の外部接続端子６５についてもその構造は同一である。
【００３５】
外部接続端子６４は、所定の半径の筒状部６４Ａを有している。筒状部６４Ａの上端部および下端部は、その中心軸の方向に折り曲げられたような形状となっており、蓋部６４Ｂ、６４Ｃを形成している。これら蓋部６４Ｂ、６４Ｃの中央には、それぞれ筒状部６４Ａの外径よりも小さな所定径の穴が同心円状に開けられている。筒状部６４Ａの内部空間には、前記した所定径よりも僅かに小さな外径の円柱部６４Ｄ、６４Ｅが挿通されており、これらの端部には抜け防止のフランジ部６４Ｇ、６４Ｈがそれぞれ形成されている。円柱部６４Ｄ、６４Ｅは、筒状部６４Ａ内でその中心軸と同一方向に移動自在となっている。一対のフランジ部６４Ｇ、６４Ｈの間には、両者が互いに引き離される方向に移動する力を与えるための圧縮バネ６４Ｊが圧縮された状態で配置されている。
【００３６】
このような構造の外部接続端子６４は、電池パック６２が電子機器本体に装着されていない状態でその下側の円柱部６４Ｅの下端が電源供給用のパターンライン６６と接触している。この状態で電池パック６２が電子機器本体に装着されようとすると、電源供給用のパターンライン６８が外部接続端子の円柱部６４Ｄの上端とある時点で接触する。そして、電池パック６２は円柱部６４Ｄを押し下げながら電子機器本体に装着されることになる。
【００３７】
この結果、円柱部６４Ｄ、６４Ｅは、対応する２つのパターンライン６８、６６に圧接し、電池パック６２から外部接続端子６４を介してプリント基板６３に確実に電源が供給されることになる。
【００３８】
発明の変形例
【００３９】
図４は、本発明の変形例における外部接続端子を表わしたものである。この変形例の外部接続端子９１で先の実施例と同一部分には同一の符号を付している。
【００４０】
この変形例の外部接続端子９１は、電子機器本体フレーム６１に取り付けられた台座部９２と、この台座部９２から上方に金属片を折り曲げて凸形に形成したコネクタ上部９３を備えている。台座部９２の下側には、先の実施例の外部接続端子６４（図３）のちょうど下半分と同一構造の筒状部６４ＡＡが配置されている。
【００４１】
筒状部６４ＡＡ内には、圧縮バネ６４ＪＡと、フランジ部６４Ｈを一端に形成された円柱部６４Ｅが収容されている。円柱部６４Ｅは筒状部６４ＡＡ内をその軸方向に移動自在となっており、何らの外力も作用していない状態では、図示したように圧縮バネ６４ＪＡの作用によってその一部が筒状部６４ＡＡから下方に突出している。
【００４２】
このような構成の外部接続端子９１は、そのコネクタ上部９３が図８（ｂ）で示した従来の外部接続端子と同様な形状となっている。したがって、電池パック等の外部装置側には図８（ａ）で示したように比較的広いスペースをその電気的な接続のために用意する必要がある。しかしながら、電池パックに代表されるように外部装置側にはプリント基板６３（図１参照）の場合ほどには配置スペースを配慮する必要がないことが多い。このような場合には、この変形例で示したような外部接続端子９１も有効となる。
【００４３】
なお、実施例および変形例では円筒形の筒状部を使用したが、断面が四角形等の他の形状の筒状部を使用してもよいことはもちろんである。また、実施例および変形例では電池パックを使用したが、その他の外部装置に対しても本発明を同様に適用することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、外部装置側端子の筒状部材から基板側棒状部材が突出して所定の基板側端子と圧接するので、プリント基板側では基板側端子の配置スペースを節約することができ、プリント基板の配線効率を向上させることができる。また、外部装置の外部装置側端子は、バネ性を有する外部装置側接触部材によって押圧されるので、安全性を確保することができる。
【００４７】
また請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の外部接続端子で、支持部材を電子機器本体における外部装置が装着される部位を構成する外部フレームとしたので、特別の支持部材が不要であり、装置の小型化に寄与することになる。
【００４８】
更に請求項４記載の発明によれば、請求項１記載の外部接続端子で、バネ部材が接触する棒状部材の端部は棒状部材の直径よりも大径となったフランジ部を構成しているので、バネ部材が押圧力を与えやすいだけでなく、筒状部材の端部を細めることで棒状部材が筒状部材から抜け落ちるのを防止することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における電子機器の外部接続端子としての携帯電話装置の構造の要部を示した端面図である。
【図２】本実施例の外部装置としての電池パックの要部を表わした平面図である。
【図３】本実施例で外部接続端子の上端部および下端部をそれぞれ対向するパターンラインに接触させた状態での断面構造を表わした断面図である。
【図４】本発明の変形例における外部接続端子を表わした断面図である。
【図５】プリント基板上での半田付けを不要にして外部装置と電気的な接触を可能にした提案の要部を表わした断面図である。
【図６】プリント基板上での半田付けを不要にするだけでなく外部装置との接続のためのスペースを節約した提案の要部を表わした斜視図である。
【図７】他の提案における電子機器に電池パックを装着する状態を表わした要部端面図である。
【図８】図７に示した提案によるプリント基板の電池パックと対向する面とプリント基板の側面を、外部接続端子付きコネクタの部分について具体的に表わした平面図および断面図である。
【符号の説明】
６１電子機器本体フレーム
６２電池パック
６３プリント基板
６４、６５外部接続端子
６４Ａ、６４ＡＡ筒状部
６４Ｄ、６４Ｅ円柱部
６４Ｇ、６４Ｈフランジ部
６４Ｊ、６４ＪＡ圧縮バネ
６６、６７（プリント基板側の）パターンライン
６８、６９（外部装置側の）パターンライン

Claims

電子機器本体内部に配置されたプリント基板上の所定の基板側端子と、
この電子機器本体に装着される外部装置の外部装置側端子とを結ぶ経路上に存在する平板状の支持部材と同一の厚さを有しこの支持部材と同一面を形成するようにこれを貫通する形で固設された台座部と、
前記支持部材と同一面を形成する台座部の一方の面に一端を固定した筒状部材と、
この筒状部材の内部の前記台座部側に一端を有し、その他端を前記プリント基板側の端部から少なくとも前記基板側端子に至る長さだけ突出させることが可能な進退自在に配置された基板側棒状部材と、
前記台座部と一体で形成され、外部装置が電子機器本体に装着された状態で少なくとも前記外部装置側端子に至る長さだけこの方向に突出し、外部装置側端子を押圧するバネ性を有する外部装置側接触部材と、
前記筒状部材の内部に配置され、前記基板側棒状部材をその突出する方向に押し出す力を作用させるバネ部材
とを具備することを特徴とする電子機器の外部接続端子。
前記バネ部材は、基板側棒状部材の端部と外部装置側接触部材の間に圧縮された状態で配置されていることを特徴とする請求項１記載の電子機器の外部接続端子。
前記支持部材は電子機器本体における外部装置が装着される部位を構成する外部フレームであることを特徴とする請求項１記載の電子機器の外部接続端子。
前記バネ部材が接触する棒状部材の端部は棒状部材の直径よりも大径となったフランジ部を構成していることを特徴とする請求項１記載の電子機器の外部接続端子。