JP2006228612A

JP2006228612A - コネクタ

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Publication number: JP2006228612A
Application number: JP2005042236A
Authority: JP
Inventors: Toru Hashiguchi; 徹橋口
Original assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Current assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date: 2005-02-18
Filing date: 2005-02-18
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2025-02-18
Also published as: JP4079444B2

Abstract

【課題】狭ピッチ化を行うと共に、高めの接触力設定を可能とすること。
【解決手段】所定のピッチ方向に複数の開口部１３が形成された基材１１と、該基材１１に配設された絶縁層１５と、該絶縁層１５上でかつ前記開口部１３間に形成された接触部１７と、該接触部１７に配設した導体部１９とを有し、前記接触部１７が略Ｕ字状に形成されており、前記導体部１９を前記相手コネクタ３１と接触する接点部とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、相手コネクタの相手接触部と弾性接続する接触部を備えているコネクタに関する。

通常、コネクタは、樹脂材によって射出成型されたインシュレータにコンタクトを固定することによって作られている。この場合、コンタクトはインシュレータのピッチ方向に固定される。

さらに、従来のコネクタとしては、板バネとフレキシブル配線板とを重ねたものがある。板バネ及びフレキシブル配線板は、接点部付近でもピッチ方向に繋がった構成である。このコネクタでは、ピッチずれが起こらない様に、特にピッチ方向の位置決め部分を高精度に製造される。

特許第２７７４３９４号公報

しかしながら、従来のコネクタでは、インシュレータのピッチ方向に固定されるコンタクトが、成型によるインシュレータの肉厚によって決まるピッチ以下にすることが困難である。

また、特許文献１のコネクタは、板バネ及びフレキシブル配線板が接点部の付近でもピッチ方向に繋がった構成であるため、各接点部の寸法のバラツキを吸収する能力が殆どなく、接触信頼性が低いという問題がある。

また、特許文献１のコネクタは、ピッチずれが起こらない様に、特にピッチ方向の位置決め部分を高精度に製造しなければならないが、位置決め部分が撓むことも考慮すると、ある一定以上の狭ピッチ化が困難となるという問題がある。

さらに、特許文献１のコネクタは、単位面積あたりの接点数が増えるので、応力を考慮すると接触力を高めることが困難である。

本発明は、相手コネクタと接続するコネクタにおいて、弾性を備え所定のピッチ方向に複数の開口部を形成した板状の基材と、該基材の少なくとも一面に配設された絶縁層と、該絶縁層上でかつ前記開口部間に形成された接触部と、該接触部に配設した導体部とを有し、前記接触部が略Ｕ字状に形成されており、前記導体部の一部を前記相手コネクタと接触する接点部としたことを特徴とするコネクタであることを最も主要な特徴とする。

本発明のコネクタによれば、導体部の一部を相手コネクタと接触する接点部としたので、射出成型のインシュレータを不要とすることができ、狭ピッチ化を可能とすることができる。

また、導体部は、接触部の両側に設け、狭ピッチ化を行うと共に、高めの接触力設定を可能とすることができる。

また、接触部は、射出成型ではなく、プレス加工によってピッチが決まるため、ピッチを小さくすることができ、コネクタの高密度化が可能となる。

また、基材は、所定ピッチで打ち抜かれているため、各接点部が独立して弾性変形可能であり、各接点部の寸法のバラツキを吸収する能力が高く、接続信頼性が向上する。

また、接触部は、コネクタのピッチ方向の両側に互いに絶縁された導体部を構成し、嵌合時に相手コネクタの隣接する接触部間に入り込み、両側に設けられた導体部同士が接触して電気的な接続を行うので、ピッチ方向のガイド性が高く、ピッチずれが起こりにくく、しかもピッチの半分のピッチで接続が可能となると共に高密度化が可能となる。

さらに、基材は、少なくとも一端で接触部のピッチ方向に連結されているので、接触部の両側の接触力は、反対する向きに所定の角度傾き、そのピッチ方向成分が相殺されるため接触部に過大な応力を与えずに接触力を高めることができる。

本発明のコネクタは、相手コネクタと接続するコネクタにおいて、弾性を備え所定のピッチ方向に複数の開口部を形成した板状の基材と、該基材の少なくとも一面に配設された絶縁層と、該絶縁層上でかつ前記開口部間に形成された接触部と、該接触部に配設した導体部とを有し、前記接触部が略Ｕ字状に形成されており、前記導体部の一部を前記相手コネクタと接触する接点部としたことにより実現した。

図１乃至図４は、本発明に係るコネクタの実施例１を示している。図１乃至図４を参照して、コネクタ１０は、所定のピッチ方向に複数の開口部１３が形成されている基材１１と、基材１１の一面に配設された絶縁層１５と、絶縁層１５上でかつ開口部１３間に形成された接触部１７と、接触部１７に配設した導体部１９とを有している。

基材１１は、弾性を有する板状の金属板によって作られている。開口部１３は、スリットもしくは長孔である。絶縁層１５は、基材１１の一面にコーティングを施されている部分である。この絶縁層１５は、例えば、基材１１の表面を酸化させることによってできる絶縁層であってもよい。導体部１９は金属メッキによって形成されている部分である。

接触部１７は、ピッチ方向Ｐを直交する両側部分が、互いに対向する向きで基板１１の底部１１ａ側へ略逆Ｕ字状に曲げられて形成されている。接触部１７は、略逆Ｕ字状に曲げられた導体部１９の一部が相手コネクタ（図示せず）と接触する接点部２１となっている。

以下、図１に示したコネクタ１０の製造方法を説明する。図５乃至図８は、コネクタ１０の製造方法を示している。基材１１は、コネクタ１０のベースとなる部分であり、図５に示すように、平板状の基材１１を少なくとも一端でコネクタ１０のピッチ方向Ｐに連結されて所定ピッチＰ１にプレス加工によって打ち抜くことによって形成される。

その後、基材１１の一面全体には、図６に示すように、絶縁材を蒸着によりコーティングすることによって絶縁層１５を設ける。さらに、絶縁層１５上には、図７に示すように、導体部１９をスパッタにより形成する。この際、導体部１９は、ピッチ方向Ｐを直交する方向の所定範囲Ｌを残し、マスキングすることによって接触部１７となる部分のみに導体部１９を設ける。そして、図８に示すように、基材１１のピッチ方向Ｐを直交する方向の両端部分を略逆Ｕ字状に曲げ加工を施すこと接触部１７が形成される。

このようにして作られたコネクタ１０は、基材１１の底部１１ａがプリント配線基板のような基板４１に実装される。コネクタ１０は相手コネクタと接触するときに、接触部１７が弾性変形できるようなバネ部分となり、導体部１９の一部が相手コネクタに接続する接点部２１となる。なお、導体部１９は、絶縁層１５によって絶縁コーティングされている部分によって各接触部１７が独立しているので各導体部１９が短絡していない。

コネクタ１０は、図９乃至図１２に示す相手コネクタ３１と接続させる。相手コネクタ３１は、相手インシュレータ３３と、導電性の相手コンタクト３５とを有している。相手インシュレータ３３は樹脂材を成型することによって作られている。相手インシュレータ３３の一面には、コネクタ１０を嵌合する溝形状の相手嵌合部３７が形成されている。

相手コンタクト３５は、相手インシュレータ３３に保持されている相手保持部３５ａと、相手保持部３５ａの一端に接続されている相手接触部３５ｂと、相手保持部３５ｂの他端に接続されている相手端子部３５ｃとを有している。相手接触部３５ｂは、相手嵌合部３７の一対の内壁に沿って設けられている。相手端子部３５ｃは、相手インシュレータ３３の外へ延びている。

図１３に示すように、コネクタ１０と相手コネクタ３１とが嵌合した状態では、
相手嵌合部３７の一対の内壁で対向している相手コンタクト３５の相手接触部３５ｂ間にコネクタ１０が入り込み、両側に設けられた導体部１９と相手接触部３５ｂとが接触して電気的接続を行う。

なお、相手コネクタ３５は、図１乃至図８によって説明したコネクタ１０のように、相手インシュレータ３３及び相手コンタクト３５を基材１１及び導体部１９として製造したものを採用することもできる。

図１４乃至図１７は、コネクタの実施例２を示している。このコネクタ５０は、
所定のピッチ方向に複数の開口部５３が形成されている基材５１と、基材５１の一面に配設された絶縁層５５と、絶縁層５５上でかつ開口部５３間に形成された接触部５７と、接触部５７に配設した導体部５９とを有している。

基材５１は、弾性を有する板状の金属板によって作られている。開口部５３は、スリットもしくは長孔である。絶縁層５５は、基材５１の一面にコーティングが施されている部分である。導体部５９は金属メッキによって形成されている部分である。

接触部５７は、ピッチ方向Ｐを直交する方向の両端部分を略Ｕ字状に曲げられて２列に形成されており、導体部５９の一部を相手コネクタ（図示せず）と接触する接点部６１としている。導体部５９によって接点部６１及びプリント基板（図示せず）との接続部としている。

接触部５７には、傾斜部５１ｂが形成されている。傾斜部５１ｂは、開口部５３側の両側部分に位置している。傾斜部５１ｂには、導体部５９が配設されており、相手コネクタと接触する接点部６１としている。

コネクタ５０の両端は、基板５１との接続強度を高めるため導体部５９を幅広にした幅広面とした幅広部５１ｃとしている。幅広部５１ｃは、開口部５３の側端部に位置している。

嵌合操作時は、両側の傾斜部５１ｂがピッチ方向Ｐの大きなガイドが構成されているが、接触部５７が打ち抜きされた部分に入りやすいので、各接触部５７も個々に正規の位置にガイドの働きをする。このため、狭ピッチであってもピッチ方向Ｐのずれが起こりにくくなる。

以下に、実施例２に示したコネクタ５０の製造方法を説明する。図１８は、コネクタ５０の製造方法を示している。基材５１は、コネクタ５０のベースとなる部分である。平板状の基材５１は、一端でコネクタ５０のピッチ方向Ｐに連結されて所定ピッチＰ１にプレス加工によって開口部５３を打ち抜くことによって形成される。基材５１は、少なくとも一端でピッチ方向に連結されて所定ピッチ（コネクタピッチ（Ｐ／２））の倍のピッチ方向Ｐに打ち抜き曲げ加工される。

その後、基材５１の一面全体には、絶縁材を蒸着によりコーティングすることによって絶縁層５５を設ける。さらに、絶縁層５５上には、導体部５９をスパッタにより形成する。この際、導体部５９は、図１８に示すように、ピッチ方向Ｐを直交する方向の所定範囲Ｌを残し、マスキングして接触部５７となる部分のみに導体部５９を設ける。そして、図１９に示すように、基材５１のピッチ方向Ｐを直交する方向の両端部分を略Ｕ字状に曲げ加工を施すと接触部５７が形成される。

この導体部５９は、最初から図１８に示したように、絶縁された導体部５９をスパッタのほか、メッキなどによって構成する方法や、導体部５９が繋がった状態で構成し、その後、中央部分５２ａの部分で導体部５９を剥離して絶縁してもよい。導体部５９の剥離は、たとえばレーザー照射で行う。

このようにして作られたコネクタ５０は、基材５１の底部５１ｄがプリント配線基板のような基板６９に実装される。コネクタ５０は相手コネクタと接触するときに、接触部５７が弾性変形できるようなバネ部分となり、導体部５９の一部が相手コネクタに接続する接点部６１となる。また、導体部５９は、絶縁層５５によって絶縁コーティングされている部分によって接触部５７が独立しているので各導体部５９が短絡していない。

このコネクタ５０は、図２０乃至図２４に示した相手コネクタに嵌合して接続させる。相手コネクタ７０は、所定のピッチ方向Ｐに複数の相手開口部７３が形成された板状の相手基材７１と、相手基材７１の一面に配設された相手絶縁層７５と、相手絶縁層７５上で、かつ相手開口部７３間に形成された相手接触部７７と、相手接触部７７に配設された相手導体部７９からなる。

相手接触部７７には、相手傾斜部７１ｂが形成されている。相手傾斜部７１ｂは、相手開口部７３側の両側部分に位置している。相手傾斜部７１ｂには、相手導体部７９が配設されてコネクタ５０と接触する相手接点部７１ａとしている。

相手コネクタ７０の両端は、基板７１との接続強度を高めるため導体部７９を幅広にした幅広面とした相手幅広部７１ｃとしている。相手幅広部７１ｃは、相手開口部７３の側端部に位置している。

この相手コネクタ７０の製造方法は、実施例２と同様な製造方法によって行われる。基材７１は、一端でコネクタ７０のピッチ方向Ｐに連結されて所定ピッチＰ１にプレス加工によって開口部７３を打ち抜くことによって形成される。基材７１は、少なくとも一端でピッチ方向に連結されて所定ピッチ（コネクタピッチ（Ｐ／２））の倍のピッチ方向Ｐに打ち抜き曲げ加工される。

図２４に示すように、相手コネクタ７０は、ピッチ方向Ｐを直交する両側を略筒状に曲げ加工を施し、相手コネクタ７０を図２５に示すように、接触部５７及び相手接触部７７間に嵌合することにより、コネクタ７０が入り込み、両側に設けられた導体部５９及び相手導体部７９同士が接触して電気的接続を行う。

図２６は、コネクタ５０及び相手コネクタ７０の嵌合状態を示している。コネクタ５０及び相手コネクタ７０は、これらを接続する際に、コネクタ５０の接触部５７と相手コネクタ７０の相手接触部７７とが千鳥状になるように配置して接続したものである。

接触部５７及び相手接触部７７は、所定の角度傾いた面のほか、湾曲形状に形成されていてもよい。接触部５７及び相手接触部７７とは、これらが接続時にピッチ方向Ｐ側に傾いた法線で接触する。

図２７に示すように、接触部５７及び相手接触部７７は、面打ちを施していて、その部分が接触するので、接触部５７及び相手接触部７７は、二つの傾いた接触力Ｆが加わった状態になる。この二つの接触力Ｆが合力は、コネクタ５０のピッチ方向Ｐの成分が接点部をピッチ方向に圧縮するように加わるがバネの根元ではこれらが相殺されて応力を増すことはなく、コンタクトに過大に応力（合力Ｗで決まる）を与ええずに接触力Ｆを高めることができる。

また、本実施例では、開口部５３を打ち抜いた後、絶縁層５５をコーティングあるいは酸化させることで形成したが、絶縁層が設けられた素材を基材として用い、これに開口部を形成するようにしてもよい。

本発明は、樹脂材により成型したインシュレータを有する相手コネクタに接続するコネクタとして、また、フレキシブル配線板同士を接続するコネクタに適したコネクタとして採用することが可能である。

本発明に係るコネクタを示す斜視図である（実施例１）。図１に示したコネクタの平面図である。図１に示したコネクタの正面図である。図１に示したコネクタの底面図である。図１に示したコネクタの製造方法を説明するための基材の平面図である。図５に示した基材に絶縁体をコーティングする工程を示す平面図である。図６に示した基材に絶縁体をコーティングする工程を示す平面図である。図１のコネクタの側面図である。図１に示したコネクタを嵌合する相手コネクタを示す断面図である。図９に示した相手コネクタの平面図である。図９に示したコネクタの側面図である。図９に示したコネクタの底面図である。図１に示したコネクタと、図９に示した相手コネクタとの嵌合状態を示す断面図である。本発明に係るコネクタの斜視図である（実施例２）。図１４に示したコネクタの平面図である。図１４に示したコネクタの正面図である。図１４に示したコネクタの底面図である。図１４に示したコネクタの製造方法を説明するための基材の平面図である。図１４に示したコネクタの側面図である。図１４に示したコネクタと嵌合する相手コネクタを示す斜視図である。図２０に示した相手コネクタの平面図である。図２０に示した相手コネクタの正面図である。図２０に示した相手コネクタの底面図である。図２１の相手コネクタの側面図である。図１４に示した相手コネクタと、図２１に示した相手コネクタとの嵌合状態を示す断面図である。図２５に示したコネクタ及び相手コネクタのＡ−Ａ線断面図である。図２６に示したコネクタの応力を説明するための説明図である。

符号の説明

１０，５０コネクタ
１１，５１基材
１３、５３開口部
１５，５５絶縁層
１７，５７接触部
１９，５９導体部
２１，６１接点部
３１、７０相手コネクタ
５１ｂ傾斜部
５１ｃ幅広部
７１相手基材
７１ａ相手接点部
７１ｂ相手傾斜部
７１ｃ相手幅広部
７３相手開口部
７５相手絶縁層
７７相手接触部
７９相手導体部

Claims

相手コネクタと接続するコネクタにおいて、弾性を備え所定のピッチ方向に複数の開口部を形成した板状の基材と、該基材の少なくとも一面に配設された絶縁層と、該絶縁層上でかつ前記開口部間に形成された接触部と、該接触部に配設した導体部とを有し、前記接触部が略Ｕ字状に形成されており、前記導体部の一部を前記相手コネクタの相手接触部と接触する接点部としたことを特徴とするコネクタ。
相手コネクタに接続するコネクタにおいて、弾性を備え所定のピッチ方向に複数の開口部を形成した板状の基材と、該基材の少なくとも一面に配設された絶縁層と、該絶縁層上で、かつ前記開口部間に形成された接触部と、該接触部に配設された導体部からなり、前記接触部に配設された前記導体部は、それぞれが独立した二つの前記導体部からなり、前記相手コネクタの相手接触部に接続する際、前記接触部及び前記相手接触部同士が千鳥状になるように配置して接続することを特徴とするコネクタ。
請求項２記載のコネクタにおいて、前記開口部の側端に傾斜面を形成し、少なくとも前記傾斜面に前記導体部を配設して、前記接触部の前記傾斜面及び前記相手接触部同士が接触するようにしたことを特徴とするコネクタ。