JP2005056603A - コンタクト及び該コンタクトを使用したコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は安定した接触圧が得られ、少ない挿抜で弾性変形することがく、コネクタ３０の小型化・低背位化が可能なコンタクト１０を提供する。
【解決手段】本目的は複数枚の金属材料を重ね合わせることにより達成できる。複数枚の金属材料を重ねたものの少なくとも一方端側を固着した方がよく、同一材料若しくは異種材料の金属材料を重ね合わせてもよい。０．０５〜１．０ｍｍの厚さの金属材料を２〜１０枚重ね合わせる。コンタクト１０の接触部１２と固定部１４との間に、少なくとも１回以上湾曲した弾性部１８を設ける。このようなコンタクト１０を使用することで、小型化・低背位化が可能なコネクタを提供できる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯やパソコン（ＰＣ）等の電子機器や電気機器に配設されるコネクタに使用するコンタクト及び該コンタクトを使用するコネクタに関するものであり、特にコンタクトの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のコンタクトは主に相手物と接触する接触部と絶縁体に固定する固定部と基板等に接続する接続部とを備えている。従来のコネクタは、主に前記コンタクトと該コンタクトが保持・固定される絶縁体とを備えている。
前記コンタクトには、その性格上から高いバネ性と高い導電性とが要求されているが、２つの要件を同時に満足させるような金属材料がないため、次に示すような提案がなされている。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６１−１９０８０号には、異種（バネ性の良い材料と導電性のよい材料）の金属材料間にプラスチック層を介在させたコンタクト（端子）が記載されている。異種金属材料を直接接合すると、経時と共に拡散が進んで金属の組成や状態が変化する結果初期の特性の維持が困難であって、性能が低下するため、異種の金属材料間にプラスチック層を介在させている。
【０００４】
【特許文献２】
特開昭６１−２８４０７５号には、文献１のように積層したコンタクトの接触部に凸出部を設けたものや接触部は接着しないようにしたものが記載されている。所定の接触圧を確保するためにこのような構造にしている。
【０００５】
【特許文献３】
実開昭６２−１５７０７４号は、文献１を改良したもので、一部に各層の非一体化部分を設けたものが記載されている。
電流容量の大きい接触子を得る場合には、導電性付与金属層の断面積を大にすることが要求され、例えば、接触子の幅が制限されている場合には導電性付与金属層とばね付与性金属層またはばね性を与える絶縁層の厚みを大にしなければならない。接触子の全長において各層が接着されている場合には、導電性付与金属層や絶縁層がばね性付与金属層のばね力に影響を与えて所要の接触圧を実現できなかったりすることから、一部を非一体化構造にしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年、機器の小型化が進むにつれ、コネクタの小型化・低背位化が進んできている。コネクタの小型化・低背位化が進むと必然的にコンタクトも小型化せざるおえない。コンタクトが小型化すると、十分な弾性長（変位量）をとることができず、十分な接触信頼性を得ることが出来ないと言った課題があった。
例えば、コネクタの高さを１ｍｍにし、接触圧を３０ｇｆにするためには、コンタクトの弾性長が１．２ｍｍ必要になり、応力（約１６０Ｋｇｆ／ｍｍ^２）が大きくなり、１回程度の挿抜で弾性変形に達してしまいコンタクトとしての役割、ひいてはコネクタとしての役割を果たせなくなる。
特許文献１から特許文献３の構造では、異種金属材料間にプラスチック層を介在させているので、スペース的に大きくなってしまい、コネクタの小型化や低背位化に繋がらない。また、プラスチック層では弾性変形にも限度がり、かつ、十分な接触圧を得ることが出来ない。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、安定した接触圧が得られ、少ない挿抜で弾性変形することがく、コネクタの小型化・低背位化が可能なコンタクトを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本目的は、複数枚の金属材料を重ね合わせることにより達成できる。
（１）複数枚の金属材料を重ねたものの少なくとも一方端側を固着した方がよい。このようにすることで、加工時に金属材料がバラバラになることなく、かつ、コネクタ３０装着にも便利である。
（２）同一材料若しくは異種材料の金属材料を重ね合わせる。
（３）０．０５〜１．０ｍｍの厚さの金属材料を２〜１０枚重ね合わせる。厚さが０．０５ｍｍ以下では加工性が困難になり、１．０ｍｍ以上では高バネ性を得られなくなってしまう。
（４）相手物と接触する接触部１２と前記絶縁体（ハウジング３２）に固定する固定部１４と基板等に接続する接続部１６とを備える所定の形状に形成する。このようにすることで、コネクタ３０に取り付ける所定の構造を得ることができる。
（５）前記接触部１２と前記固定部１６との間に、少なくとも１回以上湾曲した弾性部１８を設ける。このようにすることで、十分な弾性長を確保でき、より安定した接触圧を得られるようになる。
【０００９】
絶縁体（前記ハウジング３２）と該絶縁体に固定・配列されるコンタクト１０を備えるコネクタ３０において、複数枚の金属材料を重ね合わせて形成した前記コンタクト１０を使用する。
上述した（１）から（４）のいずれか１つの構造のコンタクト１０を使用してコネクタ３０を作成する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図に基づいて、本発明のコンタクト１０及び該コンタクト１０を使用したコネクタ３０について説明する。
図１（Ａ）は本発明のコンタクトの斜視図であり、（Ｂ）はコンタクトを幅中央で断面した断面図である。図２（Ａ）は本発明のコンタクトを使用したコネクタの斜視図であり、（Ｂ）は相手コネクタの斜視図である。図３は、図２（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。
本発明のコンタクト１０も従来と同様に相手物と接触する接触部１２と絶縁体に固定される固定部１４と基板等に接続される接続部１６とを備えており、コネクタ３０は本発明のコンタクト１０とハウジング３２とを備えている。
【００１１】
本発明の前記コンタクト１０の最も特徴とする部分は、図１のように複数枚の金属材料を重ね合わせたことである。前記コンタクト１０の大きさは、コネクタ３０の大きさや該コネクタ３０に要求される仕様によって適宜設計される。
例えば、コネクタ３０の高さが１ｍｍで、接触圧が３０ｇｆ程度要求される場合には、厚みが０．０５ｍｍで、銅合金の材料を６枚程度重ね合わせると、接触圧が３０ｇｆのものが得られる。この際に、接触圧は厚みと幅と長さと変位量等の影響を受けるので、それぞれを厚みが０．３ｍｍで、幅が０．２ｍｍで、長さが１．２ｍｍで、変位量が０．１５ｍｍのようにした。この場合の応力は７２Ｋｇｆ／ｍｍ^２になる。
【００１２】
上述のような条件で材料を代えると、厚みが０．３ｍｍで、幅が０．２ｍｍで、長さが１．２ｍｍで、変位量が０．１５ｍｍ、金属材料がベリリウム銅という条件で、コネクタ３０の高さが１ｍｍで、接触圧が３０ｇｆ程度を得ようとすると、厚さが０．０５ｍｍのものを５枚重ね合わせる必要がある。応力としては、８１Ｋｇｆ／ｍｍ^２ になる
【００１３】
複数の金属材料を重ね合わせるにあたっては、取扱性や加工性を考えると、少なくとも一方端側を固着した方がよい。このようにすると、加工時に金属材料がバラバラになることなく、かつ、コネクタ装着にも便利になる。固着は接着や溶着などによって行っている。本願の最も重要なポイントは、複数枚の金属材料を重ね合わせることにより、応力の低下を図った点にあるので、固着部分はできる限り少なく、変位する部分を避けるようにする。そのため、固着部分は接続部１６側にした方がよい。
接続部１６側の一部を固着した場合に、例えば、上述のような条件で、コネクタ３０の高さが１ｍｍで、接触圧が３０ｇｆ程度要求される場合には、厚みが０．０５ｍｍで、銅合金の材料を６枚程度重ね合わせると、接触圧が３０ｇｆのものが得られる。この際に、接触圧は厚みと幅と長さと変位量等の影響を受けるので、それぞれを厚みが０．３ｍｍで、幅が０．２ｍｍで、長さが１．２ｍｍで、変位量が０．１５ｍｍのようにした。この場合の応力は７２Ｋｇｆ／ｍｍ^２になる。
【００１４】
同一材料若しくは異種材料の金属材料を重ね合わせる。前記コンタクト１０の材質としては、バネ性や導電性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。同一材料としては、上述したように重ねる。
異種材料としては、ベリリウム銅とリン青銅とを、上述のような同一条件で、厚みが０．３ｍｍで、幅が０．２ｍｍで、長さが１．２ｍｍで、変位量が０．１５ｍｍという条件で、コネクタ３０の高さが１ｍｍで、接触圧が３０ｇｆ程度を得ようとすると、厚さが０．０５ｍｍのものをベリリウム銅が３枚程度で、リン青銅が２枚程度重ね合わせることになる。
【００１５】
金属材料にもよるが、０．０５〜１．０ｍｍの厚さの金属材料を２〜１０枚重ね合わせる。厚さが０．０５ｍｍ以下では加工性が困難になり、１．０ｍｍ以上では高バネ性を得られなくなってしまう。
【００１６】
重ね合わせた材料を、少なくとも相手物と接触する接触部１２と前記ハウジング３２に固定する固定部１４と基板等に接続する接続部１６とを備える所定の形状に、公知技術のプレス加工やレーザー加工等によって形成する。
また、図１のように、前記接触部１２と前記固定部１４との間に、少なくとも１回以上湾曲した弾性部１８を設ける。このようにすることで、十分なバネ長を確保することができ、より安定した接触圧を得られるようになる。
【００１７】
次に、上述したコンタクト１０を使用したコネクタ３０について説明する。主に前記コネクタ３０は、複数のコンタクト１０とハウジング３２とを備えている。
前記コンタクト１０としては、詳述したものをその仕様によって適宜選択して、使用する。
前記ハウジング３２は電気絶縁性のプラスチックであり、公知技術の射出成形によって製作され、この材質としては寸法安定性や加工性やコスト等を考慮して適宜選択するが、一般的にはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリアミド（６６ＰＡ、４６ＰＡ）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリカーボネート（ＰＣ）やこれらの合成材料を挙げることができる。
【００１８】
前記ハウジング３２には相手コネクタ４０の凸部４６が嵌入される嵌合口３４が設けられ、本コネクタ３０と相手コネクタ４０とが嵌合した際に、前記コンタクト１０と相手コネクタ４０の凸部４６にある相手コンタクト４４とが接触し、導通することになる。
また、前記ハウジング３２には、所要数のコンタクト１０が装着される挿入溝若しくは挿入孔３６が設けられており、圧入や引っ掛け（ランス）や溶着等によって固定されている。
前記コンタクト１０が前記ハウジング３２に固定された際に、前記コンタクト１０の接触部１２が前記ハウジング３２の嵌合口３４内に突出するようになっている
【００１９】
表１（従来との比較）

【００２０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のコネクタ３０によると、次のような優れた効果が得られる。
（１）複数枚の導電性のある金属材料を重ね合わせたコンタクト１０にしているので、弾性に優れ、安定した接触圧を得ることができ、かつ、コネクタ３０の低背位化が可能になった。
（２）前記コンタクト１０の少なくとも一方端側を固着しているので、取扱性がよく、かつ、弾性に優れ、安定した接触圧をも得ることができる。
（３）同一材料若しくは異種材料を重ね合わせるだけで、従来に比べて応力を半分にすることができる。
（４）０．０５〜１．０ｍｍの厚さの金属材料を２〜１０枚程度重ね合わせたコンタクト１０を使用しているので、弾性に優れ、安定した接触圧を得ることができ、かつ、コネクタ３０の低背位化が可能になった。
（５）前記コンタクト１０を、相手物と接触する接触部１２と前記絶縁体（ハウジング３２）に固定する固定部１４と基板等に接続する接続部１６とを備える所定の形状に形成することで、低背位化に適したコンタクト１０を提供でき、コネクタ３０にも容易に使用できる。
（６）前記コンタクト１０の前記接触部１２と前記固定部１４との間に、少なくとも１回以上湾曲した弾性部１８を設けているので、十分なバネ長を確保でき、より安定した接触圧を得ることができ、コネクタ３０の低背位化が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）本発明のコンタクトの斜視図である。
（Ｂ）本発明のコンタクトを幅中央で断面した断面図である。
【図２】（Ａ）本発明のコンタクトを使用したコネクタの斜視図である。
（Ｂ）相手コネクタの斜視図である。
【図３】図２（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
１０ コンタクト
１２、４８ 接触部
１４ 固定部
１６、４９ 接続部
１８ 弾性部
１９ 引掛り部
３０ コネクタ
３２ ハウジング
３４ 嵌合口
３６ 挿入孔
４０ 相手コネクタ
４２ ブロック
４４ 相手コンタクト
４６ 凸部

Claims (8)

1. 複数枚の導電性のある金属材料を重ね合わせたことを特徴とするコンタクト。
2. 少なくとも一方端側を固着したことを特徴とする請求項１記載のコンタクト。
3. 同一材料若しくは異種材料を重ね合わせたことを特徴とする請求項１記載のコンタクト。
4. ０．０５〜１．０ｍｍの厚さの金属材料を２〜１０枚重ね合わせたことを特徴とする請求項１記載のコンタクト。
5. 相手物と接触する接触部と前記絶縁体に固定する固定部と基板等に接続する接続部とを備える所定の形状に形成したことを特徴とする請求項１記載のコンタクト。
6. 前記接触部と前記固定部との間に、少なくとも１回以上湾曲した弾性部を設けたことを特徴とする請求項５記載のコンタクト。
7. 絶縁体と該絶縁体に固定・配列されるコンタクトを備えるコネクタにおいて、
   複数枚の導電性のある金属材料を重ね合わせて形成した前記コンタクトを使用したことを特徴とするコネクタ。
8. 請求項２から６項のいずれか１項のコンタクトを使用することを特徴とする請求項７記載のコネクタ。

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