JP2009158325A - コンタクトの製造方法及び該方法により製造したコンタクトを使用するコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明はある一定以上の狭ピッチ化が可能で、ある芯数纏めることが可能で、かつ、治具等で押す部分も確保でき、コストアップに繋がらないコンタクトの製造方法を提供する。
【解決手段】本目的は、相手物と接触する接触部１８と接続対象物と接続する接続部２２を備えるコンタクト１４であって、コンタクト１４が複数本連結配列されるコンタクト列１６を各々のコンタクト１４毎に分離するコンタクト１４の製造方法において、コンタクト列１６の連結部２４を、略Ｕ字形状の段差形状２６にすることを特徴とするコンタクト１４の製造方法にすることより達成できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、サーバアンプやロボットコントロールボックスや制御ボックス等の電気機器や電子機器に使用されるコネクタのコンタクトの製造方法に関するもので、特に、簡単にコンタクトを分離できる構造に関するものである。

基板間やフレキシブルプリント基板（以下「ＦＰＣ」という）と基板との間やケーブルと基板との間や電気（電子）機器間等を接続するには、コネクタが使用されることが多い。前記コネクタには、電気信号を流すための金属（導通性のよい）材料としてのコンタクト（端子）が不可欠である。前記コンタクトは一般的に公知技術のプレス加工によって製作されることが多い。
プレス加工による前記コンタクトの製造方法としては、前記コンタクトの形状によって様々であるが、形状を形成するために切断・抜き・曲げ・絞り等を組み合わせて形状を形成していることが多い。
また、作成された前記コンタクトを絶縁物たるハウジングや基板等へ挿入する際に、挿入し易いように特許文献１や特許文献２のように前記コンタクトを複数本纏めたコンタクト列としておき、前記ハウジングや前記基板等に挿入した後に簡単に切断するようにすることが望まれている。
下記に、文献として、特許文献１（特開平７−９４２５４号）と特許文献２（特開２００１−４３９１５）を挙げる。
特開平７−９４２５４号の要約によると、多数のボディにコンタクトを組み込んで、多数の金属帯材から同時に各コンタクトを折り取って離すことを目的とし、コンタクト３を多数並設した金属帯材１を整列台４に設けた多数の平行溝５にはめ込むと共に並列した金属帯材１の隣合うコンタクト３同士を金属帯材１と直交方向に一列に並べ、金属帯材１と直交して一列に並んだ多数のコンタクト３よりなるコンタクト列Ｌにそれぞれボディをはめ込み、次に、多数の金属帯材１を整列台４から抜き、次に、多数のボディとこれに組み込まれてボディと直交する多数の金属帯材１とを上下よりボディ側支持部材と金属帯材側支持部材とで圧力をかけて挟持し、次に、ボディ側支持部材と金属帯材側支持部材の一方を金属帯材１と直交する方向に往復移動させ、金属帯材１から各コンタクト３のノッチ部２を折り取る、コネクタの組み立て方法が開示されている。 ちなみに、特開平７−９４２５４号の特許請求の範囲には、請求項１として、金属帯材の一辺側に金属帯材と一体的にノッチ部を介してコンタクトを多数並設し、このコンタクトを多数並設した金属帯材のコンタクトと反対側の辺を整列台に設けた多数の平行溝に多数はめ込むと共に並列した金属帯材の隣合うコンタクト同士を金属帯材と直交する方向に一列に並べ、この金属帯材と直交する方向に一列に並んだ多数のコンタクトよりなるコンタクト列にそれぞれボディをはめ込み、その後、コンタクト列をはめ込むことで多数のボディに対して直交するように組み合わされた多数の金属帯材を整列台から抜き、多数のボディとこれに組み込まれてボディと直交する多数の金属帯材とを上下よりボディ側支持部材と金属帯材側支持部材とで圧力をかけて挟持した状態でボディ側支持部材と金属帯材側支持部材の少なくとも一方を金属帯材と直交する方向に往復移動させて金属帯材から各コンタクトを突出している突出基部のノッチ部を折り取ることを特徴とするコネクタの組立方法、請求項２として、金属帯材側支持部材に多数の係止溝条を並設し、この並設した係止溝条に並列した金属帯材の先端をはめ込むことを特徴とする請求項１記載のコネクタの組立方法が開示されている。 特開２００１−４３９１５の要約によると、製造コストを低減すると同時に、コンタクトの接続端子部の接続強度を高め、かつ均一にすることを目的とし、それぞれが、相手方コンタクトとの接触部11と、実装用基板の電極に対し突出する突起14を含んでその電極にはんだ付け接続される接続端子部13とを備えて金属板で一体形成された複数のコンタクト10を設け、これらコンタクト10を、その接続端子部13が露出するように配列保持するインシュレータ20を設け、それぞれが金属板でドーナツ状に形成されてその中央の穴にコンタクト10の突起14が挿し込まれてそのつけ根部分に配置された複数のドーナツ状金属板30を設け、それぞれが板状はんだを型抜きしてドーナツ状に形成されてその中央の穴に、コンタクト10の突起14が挿し込まれ保持されて加熱され、突起14を包み込んで半球状に溶融した後固化した複数の半球状はんだボール40を設ける構造の表面実装型コネクタが開示されている。 ちなみに、特開２００１−４３９１５の特許請求の範囲には、請求項１として、絶縁基板の表面に形成された複数の電極にはんだ付け接続されて前記絶縁基板に実装される表面実装型コネクタであって、次の各構成を有することを特徴とする表面実装型コネクタとして、（イ）それぞれが、相手方コネクタコンタクトと接触接続するための接触部と、前記絶縁基板表面の複数の電極それぞれに対しその方向に突出する突起を含みその電極にはんだ付け接続される接続端子部と、を備えて金属板材で一体形成された複数のコンタクト、（ロ）前記複数のコンタクトを、その接続端子部が露出するように配列、保持固定するインシュレータ、（ハ）それぞれが、金属板材でドーナツ状に形成されてその中央の穴に、前記複数のコンタクトそれぞれの接続端子部の突起が挿し込まれてその突起の付け根部分に配置保持された複数のドーナツ状金属板、（ニ）それぞれが、前記突起を包み込んで前記ドーナツ状金属板に半球状に溶着固化した複数の半球状はんだボールを有する表面実装型コネクタ、請求項２として、前記複数のドーナツ状金属板それぞれがおわん状に形成されて、その中央の穴部分が前記複数のコンタクトそれぞれの、接続端子部の突起付け根部分に接触するように配置保持された請求項１記載の表面実装型コネクタ、請求項３として、次の各手順を含むことを特徴とする表面実装型コネクタの製造方法として、（イ）それぞれが、相手方コネクタコンタクトとの接触部と、実装用の絶縁基板表面の、はんだ付け接続される電極方向に突出する突起を含む接続端子部と、を備えた金属板一体形成型の複数のコンタクトを形成するコンタクト形成手順、（ロ）前記複数のコンタクトを、その接続端子部が露出するように配列、保持固定したインシュレータを形成する、インシュレータ形成・コンタクト配列手順、（ハ）複数のドーナツ状金属板を形成してこれら複数のドーナツ状金属板それぞれを、その中央の穴に前記複数のコンタクトそれぞれの接続端子部の突起が挿し込まれて、その突起の付け根部分に配置保持する金属板形成・配置手順、（ニ）板状はんだを型抜きして複数のドーナツ状はんだ板を形成するドーナツ状はんだ板形成手順、（ホ）前記複数のドーナツ状はんだ板それぞれを、その中央の穴に、前記複数のコンタクトそれぞれの接続端子部のドーナツ状金属板配置済みの突起が挿し込まれるように配置保持して加熱し、前記複数のドーナツ状はんだ板を溶融させて前記突起を包み込んだ半球状とした後、冷却固化させる半球状はんだボール形成手順の表面実装型コネクタの製造方法が開示されている。

近年、電子機器や電気機器の小型化が進む中、コネクタへの小型化（含む狭ピッチ化）の要求も強くなってきている。
コネクタの組立てのし易さを考えると、特許文献１（図５や図６のようなノッチ２）や特許文献２（図２のようなノッチ１１０）のように必要な本数を纏めてコンタクト列として形成し、絶縁物等に挿入した後に、Ｖ字形状をしたノッチ部分で簡単に切断することが望ましく、また、絶縁物に挿入する場合には、治具等で押す部分が前記コンタクトに必要になる。
しかし、コネクタが小型化すると、必然的にコンタクト間のピッチも狭くなるが、ある一定以上狭くなるとＶ字形状を形成するため刃先（プレス時）を入れることが困難になり、かつ、Ｖ字形状では治具で押す部分が少なくなり、前記コンタクトを絶縁物に挿入し難くなる。
だからと言って、前記コンタクトを１本ずつにしたのでは、組立てに工数が掛かり、コストアップに繋がってしまう。

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、ある一定以上の狭ピッチ化が可能で、ある芯数纏めることが可能で、かつ、治具等で押す部分も確保でき、コストアップに繋がらないコンタクトの製造方法を提供せんとするものである。

本目的は、請求項１記載のように、相手物と接触する接触部１８と接続対象物と接続する接続部２２を備えるコンタクト１４であって、前記コンタクト１４が複数本連結配列されるコンタクト列１６を各々のコンタクト１４毎に分離するコンタクト１４の製造方法において、前記コンタクト列１６の連結部２４を、略Ｕ字形状の段差形状２６にすることを特徴とするコンタクト１４の製造方法にすることより達成できる。

請求項２記載のコンタクト１４の製造方法は、略Ｕ字形状の段差形状２６の深さを、手で分離可能なものにすることを特徴とする請求項１記載のコンタクト１４の製造方法にある。
また、請求項３記載のコンタクト１４の製造方法は、前記コンタクト１４の板厚から略Ｕ字形状の段差形状２６の深さを引いた残り分の割合を、３０〜４０％にすることを特徴とする請求項１または２記載のコンタクト１４の製造方法にある。
さらに、請求項４記載のコンタクト１４の製造方法は、前記コンタクト列１６のキャリア部分３４を、垂直状態から＋４５度〜−４度の範囲で一往復させることで、前記コンタクト１４ごとに分離することを特徴とする請求項１、２または３記載のコンタクト１４の製造方法にある。

請求項５記載のコネクタ１０は、請求項１から４記載のコンタクト１４の製造方法により作成したコンタクト１４を絶縁物のハウジング１２に配列・保持することを特徴とするコネクタ１０にある。

以上の説明から明らかなように、本発明のコンタクトの製造方法及び該方法により作成したコンタクトを用いたコネクタによると、次のような優れた効果が得られる。
（１）請求項１記載のように、相手物と接触する接触部１８と接続対象物と接続する接続部２２を備えるコンタクト１４であって、前記コンタクト１４が複数本連結配列されるコンタクト列１６を各々のコンタクト１４毎に分離するコンタクト１４の製造方法において、前記コンタクト列１６の連結部２４を、略Ｕ字形状の段差形状２６にすることを特徴とするコンタクト１４の製造方法にしているので、ある一定以上の狭ピッチ化が可能で、ある芯数纏めることが可能で、かつ、治具１７等で押す部分も十分に確保でき、コストアップに繋がらない。
（２）請求項２記載のコンタクト１４の製造方法は、略Ｕ字形状の段差形状２６の深さを、手で分離可能なものにすることを特徴とする請求項１記載のコンタクト１４の製造方法にしているので、ある一定以上の狭ピッチ化が可能で、ある芯数纏めることが可能で、かつ、治具１７等で押す部分も十分に確保でき、コストアップに繋がらなく、容易に１本ずつに分離することが可能である。
（３）請求項３記載のコンタクト１４の製造方法は、前記コンタクト１４の板厚から略Ｕ字形状の段差形状２６の深さを引いた残り分の割合を、３０〜４０％にすることを特徴とする請求項１または２記載のコンタクト１４の製造方法にしているので、ある一定以上の狭ピッチ化が可能で、ある芯数纏めることが可能で、かつ、治具１７等で押す部分も十分に確保でき、コストアップに繋がらなく、容易に１本ずつに分離することが可能である。
（４）請求項４記載のコンタクト１４の製造方法は、前記コンタクト列１６のキャリア部分３４を、垂直状態から＋４５度〜−４度の範囲で一往復させることで、前記コンタクト１４ごとに分離することを特徴とする請求項１、２または３記載のコンタクト１４の製造方法にしているので、ある一定以上の狭ピッチ化が可能で、ある芯数纏めることが可能で、かつ、治具１７等で押す部分も十分に確保でき、コストアップに繋がらなく、容易に１本ずつに分離することが可能である。
（５）請求項５記載のコネクタ１０は、請求項１から４記載のコンタクト１４の製造方法により作成したコンタクト１４を絶縁物のハウジング１２に配列・保持することを特徴とするコネクタ１０にしているので、ある一定以上の狭ピッチ化が可能で、ある芯数纏めることが可能で、かつ、治具１７等で押す部分も十分に確保でき、コストアップに繋がらなく、容易に１本ずつに分離することが可能である。

本発明の特徴は、「前記コンタクト１４が複数本連結配列されるコンタクト列１６を各々のコンタクト１４毎に分離する場合に、前記コンタクト列１６の連結部２４を、略Ｕ字形状の段差形状２６にする」構造のコンタクト１４の製造方法である。
つまり、略Ｕ字形状の段差形状２６の深さと前記コンタクト１４の板厚との差を、０．１５〜０．２ｍｍにすることで、前記コンタクト列１６の連結部２４を折れ易くし、かつ、折れた残りの部分が治具１７等で押す部分を十分に確保できるようにしたものである。

図１から図５に基づいて、本発明のコンタクト１４の製造方法と該方法により作成したコンタクト１４を使用するコネクタ１０について説明する。図１は複数本のコンタクトが配列したコンタクト列の斜視図である。図２（Ａ）は本発明の方法により製造したコンタクトを用いたコネクタの斜視図であり、（Ｂ）は接続部方向より圧入する場合のコンタクト列とハウジングと治具の斜視図である。図３（Ａ）は本発明の方法により製造したコンタクトを用いたコネクタの斜視図であり、（Ｂ）は嵌合口方向より圧入する場合のコンタクト列とハウジングと治具の斜視図である。図４はコンタクトの製造方法を説明する図面である。図５（Ａ）はコンタクト列をハウジングに挿入した状態で、キャリア部分を切断する説明図であり、（Ｂ）はコンタクト列を受け台に挿入した状態で、キャリア部分を切断する説明図である。

コネクタ１０は主にハウジング１２とコンタクト１４とを備えている。

各々の構成部品を説明する前に、図４に基づいてコンタクト１４の製造方法について説明する。
まず、図４（Ａ）のような板状の条材を準備する。
次に、図４（Ｂ）のようにパイロット孔を加工する。
次に、図４（Ｃ）のように接続部側の抜き加工を行う。
次に、図４（Ｄ）のように接触部側の抜き加工を行う。
最後に、図４（Ｅ）のようにパンチで略Ｕ字形状の段差形状２６を形成する加工を行う。

まず、コンタクト１４は金属製であり、公知技術のプレス加工によって製作されている。前記コンタクト１４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。前記コンタクト１４は主に相手物と接触する接触部とハウジング１２に固定される固定部と接続対象物と接続する接続部を有している。本実施例ではさらに、前記ハウジング１２に圧入する際に、治具が押圧する面２８を有している。

前記接触部１８は相手物と接触させる部分であり、相手物の形状に合わせて、接触し易く、かつ、安定した接触圧が得られるように適宜設計する。前記固定部２０は前記ハウジング１２に固定するための部分であり、位置や大きさは保持力や強度を考慮して適宜設計する。前記接続部２２は接続対象物と接続する部分であり、接続対象物に合わせて適宜設計する。つまり、接続対象物が基板であれば、半田付け性や接続安定性や保持力や基板占有面積等を考慮して適宜設計することになる。その他、接続対象物としては、ケーブルや基板等を挙げることができるが、それぞれに合わせて設計する。

ここで、図１に基づいて、前記コンタクト１４が複数配列された場合のコンタクト列１６の構造について説明する。前記コンタクト１４同士は、前記面２８部分を連結する連結部２４によって繋ぎ合わされており、プレス加工によって製造された時点では数千本、数万本単位で連結している。コネクタ１０に使用する場合には、所要数分だけ分離されることになり、さらに、前記ハウジング１２に固定された後は１本毎に分離されることになる。本発明の特徴は、押圧する面２８を十分に確保しつつ分離のし易さという点にある。

前記連結部２４は分離し易いように、略Ｕ字形状の段差形状２６にしている。前記段差形状２６の大きさは、手で分離可能で、治具１７で押圧する面２８を十分に確保でき、分離し易ければ、如何なる大きさでもよい。前記コンタクト１４の板厚から略Ｕ字形状の段差形状２６の深さを引いた残り分の割合を、３０〜４０％にすることで分離し易いようにしている。つまり、このようなことを考慮すると、前記コンタクト１４の板厚が０．５ｍｍの場合、略Ｕ字形状の段差形状２６の深さと前記コンタクト１４の板厚との差を、０．１５〜０．２ｍｍにすることが望ましい。略Ｕ字形状の段差形状２６の深さと前記コンタクト１４の板厚との差が０．１５〜０．２ｍｍの範囲でないと、手で分離することができなく、かつ、製造時や取扱時に分離してしまうことになる。

さらに、前記コンタクト列１６のキャリア部分３４を、垂直状態から＋４５度〜−４度の範囲で一往復させることで、前記コンタクト１４ごとに分離できるようになっている。このような動きをするだけで、手で分離できるのが、前記コンタクト１４の板厚から略Ｕ字形状の段差形状２６の深さを引いた残り分の割合を、３０〜４０％にすることである。

次に、ハウジング１２について説明する。このハウジング１２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）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やこれらの合成材料を挙げることができる。
前記ハウジング１２には、所要数のコンタクトが装着される挿入孔３０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が、本実施例では圧入によって固定している。

最後に、図に基づいて、コンタクト列１６のハウジング１２への圧入の仕方について説明する。
最初に、図２（Ｂ）に基づいて、接続部方向からの圧入の仕方について説明する。
第一に、前記ハウジング１２を受け台３２に固定する。
第二に、所定の芯数の前記コンタクト列１６を第一状態の前記ハウジング１２の挿入孔３０に挿入する。
第三に、第二の状態の前記コンタクト列１６のキャリア部分３４を、図５（Ａ）のように垂直状態から＋４５度〜−４度の範囲で一往復させ、キャリア部分３４を切断する。（キャリア部分３４を切断すると、必然的に前記コンタクト１４ごとになる。）
第四に、第三状態の前記コンタクト１４の面２６を治具１７で押すことで、前記コンタクト１４が前記ハウジング１２に挿入される。

次にに、図３（Ｂ）に基づいて、嵌合口方向からの圧入の仕方について説明する。
第一に、所定の芯数の前記コンタクト列１６を受け台３２に挿入する。
第二に、第一の状態の前記コンタクト列１６のキャリア部分３４を、図５（Ｂ）のように垂直状態から＋４５度〜−４度の範囲で一往復させ、キャリア部分３４を切断する。（キャリア部分３４を切断すると、必然的に前記コンタクト１４ごとになる。）
第三に、第二状態の前記コンタクト１４に前記ハウジング１２の挿入孔３０が入るように挿入する。
第四に、第三状態の前記ハウジング１２を治具１７で押すことで、前記コンタクト１４が前記ハウジング１２に挿入される。

本発明の活用例としては、サーバアンプやロボットコントロールボックスや制御ボックス等の電気機器や電子機器に使用されるコネクタ１０に活用され、特に簡単にコンタクトを分離できる構造のコンタクトの製造方法に関するものである。

複数本のコンタクトが配列したコンタクト列の斜視図である。 （Ａ） 本発明の方法により製造したコンタクトを用いたコネクタの斜視図である。（Ｂ） 接続部方向より圧入する場合のコンタクト列とハウジングと治具の斜視図である。 （Ａ） 本発明の方法により製造したコンタクトを用いたコネクタの斜視図である。（Ｂ） 嵌合口方向より圧入する場合のコンタクト列とハウジングと治具の斜視図である。 コンタクトの製造方法を説明する図面である。 （Ａ） コンタクト列をハウジングに挿入した状態で、キャリア部分を切断する説明図である。（Ｂ） コンタクト列を受け台に挿入した状態で、キャリア部分を切断する説明図である。

符号の説明

１０ コネクタ
１２ ハウジング
１４ コンタクト
１６ コンタクト列
１７ 治具
１８ 接触部
２０ 固定部
２２ 接続部
２４ 連結部
２６ 段差形状
２８ 面（押す面）
３０ 挿入孔
３２ 受け台
３４ キャリア部分

Claims (5)

1. 相手物と接触する接触部と接続対象物と接続する接続部を備えるコンタクトであって、
   前記コンタクトが複数本連結配列されるコンタクト列を各々のコンタクト毎に分離するコンタクトの製造方法において、
   前記コンタクト列の連結部を、略Ｕ字形状の段差形状にすることを特徴とするコンタクトの製造方法。
2. 略Ｕ字形状の段差形状の深さを、手で分離可能なものにすることを特徴とする請求項１記載のコンタクトの製造方法。
3. 前記コンタクトの板厚から略Ｕ字形状の段差形状の深さを引いた残り分の割合を、３０〜４０％にすることを特徴とする請求項１または２記載のコンタクトの製造方法。
4. 前記コンタクト列のキャリア部分を、垂直状態から＋４５度〜−４度の範囲で一往復させることで、前記コンタクトごとに分離することを特徴とする請求項１、２または３記載のコンタクトの製造方法。
5. 請求項１から４記載のコンタクトの製造方法により作成したコンタクトを絶縁物のハウジングに配列・保持することを特徴とするコネクタ。

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