JP2009181847A - 絶縁体の成型方法、金型構造及び前記成型方法により製造した絶縁体を使用するコネクタ - Google Patents

絶縁体の成型方法、金型構造及び前記成型方法により製造した絶縁体を使用するコネクタ Download PDF

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Abstract

【課題】本発明はウェルドライン(樹脂融合部)やゲート自身を前記絶縁体の長手方向を2等分する線に現れる(配置する)ことがないようにし、不連続部を前記絶縁体の長手方向を2等分する線からずらすことで剛性アップによる強度向上と反りの低減を図る成型方法と金型構造を提供する。
【解決手段】本目的は長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対して、絶縁体が略対称であって、同一成型条件、同一形状かつ同一材料で、同一大きさ・形状の少なくとも1個以上のピンポイントゲートを用いて製造する絶縁体の成型方法において、前記ピンポイントゲートを、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線上に設けることなく、かつ、2等分する線上にウェルドライン(樹脂融合部)が発生することがないように配置し、前記絶縁体の反りを防止することを特徴とする絶縁体の成型方法により達成できる。
【選択図】 図13

Description

本発明は、携帯電話やノートパソコンやデジタルカメラ等の電気機器や電子機器に使用されるコネクタ等に用いる絶縁体(例えば、ハウジング等)の成型方法に関するもので、特に、厚さ0.1〜3mmの箱型形状の絶縁体を反りが無い様に作成する成型方法に関するものである。
従来、絶縁物の成型にあたっては、充填バランスを考慮して、ゲートを対称の位置に配置することが一般的である。つまり、1つのピンポイントゲートを配置する場合には絶縁物の長手方向と奥行き方向の中心に配置し、2つのピンポイントゲートを配置する場合には絶縁物の奥行き方向の中心の軸線上で、かつ、長手方向の中心軸線に対称に配置している。
下記に、特許文献として、特許文献1(特開2003−103577)と特許文献2(特開2003−103567)と特許文献3(特開2000−208232)の3つの文献を示す。
特開2003−103577の要約によると、ゲートをキャビティの中央部から一側部に偏移した位置に配置した場合においても、前記一側部方向に溶融樹脂が過剰供給されるのを防止し、応力の集中や製品に反りが発生するのを抑制することを目的とし、射出成型金型1は、ゲ−ト6の対向面に凹状の樹脂溜まり7を設け、前記ゲート6の中央部の溶融樹脂射出孔5からキャビティ4内に溶融樹脂を注入して樹脂成型品を形成するようになり、樹脂溜まり7は、溶融樹脂射出孔5に対してオフセット位置に設けられ、溶融樹脂射出孔5を囲むゲート6の先端面と、このゲート6の先端面に対向するキャビティ内面3aと、の間の隙間は、円周方向において大小の差異を有していて、前記隙間の大小で溶融樹脂の流量および方向性を調整するようになっている。 ちなみに、特開2003−103577の特許請求の範囲には、請求項1として、ゲ−トの対向面に凹状の樹脂溜まりを設け、前記ゲートの中央部の溶融樹脂射出孔からキャビティ内に溶融樹脂を注入して樹脂成型品を形成する射出成型金型であって、前記樹脂溜まりは、前記溶融樹脂射出孔に対してオフセット位置に設けられていることを特徴とする射出成型金型、請求項2として、前記溶融樹脂射出孔は、円形状に形成され、前記樹脂溜まりは、円弧状凹面に形成されていて、前記円形状の溶融樹脂射出孔の中心に対して、前記樹脂溜まりの中心がオフセット位置に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の射出成型金型、請求項3として、前記樹脂溜まりは、樹脂溜まり形成ピンの先端面に設けられていて、前記樹脂溜まり形成ピンは、金型に設けたピン取付孔に着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載の射出成型金型、請求項4として、前記樹脂溜まり形成ピンは、前記ピン取付孔に回転可能に、かつ回転中心を前記ピン取付孔の中心に一致させた状態に取り付けられていて、前記樹脂溜まりは、前記樹脂溜まり形成ピンの回転中心に対してオフセット位置に設けられていることを特徴とする請求項3に記載の射出成型金型等が開示されている。 特開2003−103567の要約によると、ゲートをキャビティの中央部から一側部に偏心した位置に配置した場合においても、前記一側部方向に溶融樹脂が過剰供給されるのを防止し、応力の集中や製品に反りが発生するのを抑制することを目的とし、射出成型金型1及び射出成型方法は、ゲ−ト4の中央部の溶融樹脂射出孔5からキャビティ6内に溶融樹脂を注入して樹脂成型品を形成し、前記溶融樹脂射出孔5を囲むゲート4の先端面と、該ゲート4の先端面に対向するキャビティ内面3aと、の間の隙間に、円周方向において大小の差異をもたせ、前記隙間の大小で溶融樹脂の流量を調整し、隙間の小さい方向に流れる溶融樹脂の量を規制すると共に、隙間の大きい方向にはより多くの溶融樹脂が円滑に流れるようにしている。 ちなみに、特開2003−103567の特許請求の範囲には、請求項1として、ゲ−トの中央部の溶融樹脂射出孔からキャビティ内に溶融樹脂を注入して樹脂成型品を形成する射出成型金型であって、前記溶融樹脂射出孔を囲むゲートの先端面と、該ゲートの先端面に対向するキャビティ内面との間の隙間は、円周方向において大小の差異を有していることを特徴とする射出成型金型、請求項2として、前記ゲートの先端面は、前記ゲートに対向するキャビティ内面に対して傾斜していることを特徴とする請求項1に記載の射出成型金型、請求項3として、ゲ−トの中央部の溶融樹脂射出孔からキャビティ内に溶融樹脂を注入して樹脂成型品を形成する射出成型方法であって、前記溶融樹脂射出孔を囲むゲートの先端面と、該ゲートの先端面に対向するキャビティ内面との間に、円周方向において、隙間の大きな部分と、隙間の小さな部分を形成して、前記隙間の大小によって溶融樹脂の流量および方向を制御することを特徴とする射出成型方法、請求項4として、前記ゲートを前記キャビティの第1の側部に近接し、かつ第2の側部から離間した位置に配置し、リング状の隙間の前記キャビティの第1の側部に対向する部分の隙間を小にし、前記第2の側部に対向する部分の隙間を大にして、溶融樹脂が前記第1の側部よりも第2の側部方向に流れ易くしたことを特徴とする請求項3に記載の射出成型方法等が開示されている。 特開2000−208232の要約によると、コンタクトの先端の位置決めが容易にできるハーネス製造方法とこの製造方法に使用する金型を提供することを目的とし、ワイヤー押さえ部40とコンタクト押さえ部24を上・下型の両方に設置し、ワイヤー16が結線されたコンタクト14を所定位置の下型20に配置したのち、金型内にプラスチック材料を注入し、プラスチック材料が固化又は硬化したらコネクタ10を金型から取り出すハーネス製造方法において、上下型18・20のワイヤー押さえ位置に金型の空間部42に突出した上型押さえ駒32及び下型押さえ駒34を設けるとともに、この上型及び下型押さえ駒と金型との間には弾性体36・36を有し、金型の空間部内に突出した上型押さえ駒及び下型押さえ駒はプラスチック材料が金型の空間部に注入された際にプラスチック材料の樹脂圧によって所定の製品位置に押し返されることで達成できる構造が開示されている。 ちなみに、特開2000−208232の特許請求の範囲には、請求項1として、コンタクトとこのコンタクトに結線するワイヤーとこのワイヤーが結線されたコンタクトを保持固定する絶縁体とからなるコネクタであって、該コネクタをインサート成形する金型は、上型と下型とから構成されると共に、前記ワイヤー及び前記コンタクトを所定位置に押さえるワイヤー押さえ部とコンタクト押さえ部を上・下型の両方に設置し、前記ワイヤーが結線されたコンタクトを所定の位置の下型に配置したのち、前記金型内にプラスチック材料を注入し、所定時間冷却又は加熱して前記プラスチックを固化又は硬化し、固化又は硬化した前記コネクタを金型から取り出すハーネス製造方法において、上下型のワイヤー押さえ位置に金型の空間部に突出した上型押さえ駒及び下型押さえ駒を設けるとともに、この上型押さえ駒及びこの下型押さえ駒と金型との間には弾性体を有し、金型の空間部内に突出した前記上型押さえ駒及び前記下型押さえ駒はプラスチック材料が金型の空間部に注入された際にプラスチック材料の樹脂圧によって所定の製品位置に押し返されることを特徴とするハーネス製造方法、請求項2として、コンタクト押さえ部とワイヤー押さえ部を有する下型と、この下型と同様にコンタクト押さえ部とワイヤー押さえ部を有し、かつ、前記下型と嵌合すると共にコンタクトの位置決め部を有する上型とからなる金型であって、ワイヤーを押さえられる位置で上・下型の相対する位置に空間部に突出した上型押さえ駒と下型押さえ駒を設け、この上型押さえ駒及び下型押さえ駒と金型との間に弾性体を配置したことを特徴とする請求項1記載のハーネス製造方法に使用する金型等が開示されている。
反りの発生原因には、ウェルドライン(樹脂融合部)の発生位置やゲート自身による剛性の低下や樹脂に含有されるガラス繊維の配向性や金型からの離型バランスや樹脂の結晶化度や収縮差(収縮のアンバランス)や内部応力の不均一化やそれらの複合が考えられる。
従来のように、絶縁体のピンポイントゲートが長手方向を2等分する線に対して対称に配置すると長手方向を2等分する線上には必ずウェルドライン(樹脂融合部)あるいはゲートが配置され剛性が下がることになる。長手方向を2等分する線上に実質的な不連続部が生じるため、剛性が下がり成型後の絶縁体が反ってしまうことになる。
また、長手方向を2等分する線上の剛性が下がると2等分する線上の強度が低下してしまう。
特許文献1と特許文献2は、円盤状のフロッピー(登録商標)ディスク(FD)の成型であって、ゲートを円盤の中心にしないことでFDに貼布するラベルでゲートを隠すためにゲート位置を偏心させたものである。但し、特許文献1と特許文献2はゲート位置を偏心させたことで反りが発生してしまうために、樹脂たまりや肉厚を変更することで反りを抑制するもので、本願のようにゲート位置を偏心するだけで反りを抑制するものではない。
また、特許文献3は、弊社が出願したハーネス製造方法に使用する金型に関するもので、成型後の反りの改善を図ったものでもなく、ゲート位置を偏心させたものでもない。
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、ウェルドライン(樹脂融合部)やゲート自身を前記絶縁体の長手方向を2等分する線に現れる(配置する)ことがないようにし、不連続部を前記絶縁体の長手方向を2等分する線からずらすことで剛性アップによる強度向上と反りの低減を図る成型方法と金型構造を提供せんとするものである。
本目的は、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対して、絶縁体が略対称であって、同一成型条件、同一形状かつ同一材料で、同一大きさ・形状の少なくとも1個以上のピンポイントゲートを用いて製造する絶縁体の成型方法において、前記ピンポイントゲートを、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線上に設けることなく、かつ、2等分する線上にウェルドライン(樹脂融合部)が発生することがないように配置し、前記絶縁体の反りを防止することを特徴とする絶縁体の成型方法により達成できる。
前記ピンポイントゲートとは、絶縁体を形成する空間内に1つの注入口から溶融した樹脂を注入する口であって、注入する口の形状は如何なるものでもよい。例えば、丸形でも四角でも三角でもよい。
請求項2記載の絶縁体の成型方法は、前記ピンポイントゲートを、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線で、仮に、前記絶縁体を折り返した場合に、前記ゲートが重なりあわないように配置し、前記絶縁体の反りを防止することを特徴とする請求項1記載の絶縁体の成型方法にある。
請求項3記載の絶縁体の成型方法は、前記ピンポイントゲートが1つの場合、前記ゲート位置を長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線から偏位させ、前記絶縁体の反りを防止することを特徴とする請求項1または2記載の絶縁体の成型方法にある。
また、請求項4記載の絶縁体の成型方法は、前記ピンポイントゲートが複数の場合、前記ゲート位置を、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対し非対称、かつ、前記ゲート自身を2等分する線上に配置することなく、かつ、2等分する線上にウェルドライン(樹脂融合部)が発生することがないように配置し、前記絶縁体の反りを防止することを特徴とする請求項1または2記載の絶縁体の成型方法にある。
さらに、請求項5記載の絶縁体の成型方法は、前記ピンポイントゲートが偶数の場合、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線を境界とする仮想第一領域と仮想第二領域に分け、前記ゲート数を前記仮想第一領域及び前記仮想第二領域内に均等に配置し、かつ、前記ゲート位置を長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対し非対称に配置し、前記絶縁体の反りを防止することを特徴とする請求項1、2または4記載の絶縁体の成型方法にある。
請求項6記載の絶縁体の成型方法は、前記ピンポイントゲートが3個以上の奇数の場合、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線を境界とする仮想第一領域と仮想第二領域に分け、前記ゲート数を前記仮想第一領域と前記仮想第二領域のどちらか一方に1つ多く配置し、かつ、前記ゲート位置を長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対し非対称に配置し、かつ、前記ゲート自身を2等分する線上に配置することなく、かつ、2等分する線上にウェルドライン(樹脂融合部)が発生することがないように配置し、前記絶縁体の反りを防止することを特徴とする請求項1、2または4記載の絶縁体の成型方法にある。
また、請求項7記載の絶縁体の成型方法は、前記絶縁体の長手方向若しくは奥行き方向の長さに応じてゲート間隔を狭くすることを特徴とする請求項1から6項のうちいずれか1項記載の絶縁体の成型方法にある。
さらに、請求項8記載の絶縁体の成型方法は、前記絶縁体が厚さ0.1〜3mmの箱型形状であることを特徴とする請求項1から7項のうちいずれか1項記載の絶縁体の成型方法にある。
請求項9記載の金型構造は、少なくとも上型と下型を備えるとともに同一成型条件、同一形状かつ同一材料で、同一大きさ・形状の少なくとも1個以上のピンポイントゲートを用いる金型であって、上型と下型が閉じた状態で、少なくとも長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対して、略対称の前記絶縁体を形成する空間を有する金型構造において、上型若しくは下型のどちらか一方に設ける前記ピンポイントゲートの位置は、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線上に設けることなく、かつ、2等分する線上にウェルドライン(樹脂融合部)が発生することがないように配置することを特徴とする金型構造にある。
また、請求項10記載の金型構造は、上型若しくは下型のどちらか一方に設ける前記ピンポイントゲートの位置は、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線で、仮に、前記絶縁体を折り返した場合に、前記ゲートが重なりあわないように配置することを特徴とする請求項9記載の金型構造にある。
また、請求項11記載の金型構造は、前記ピンポイントゲートが1つの場合、前記ゲート位置を長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線から偏位させることを特徴とする請求項9または10記載の金型構造にある。
さらに、請求項12記載の金型構造は、前記ピンポイントゲートが複数の場合、前記ゲート位置を、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対し非対称、かつ、前記ゲート自身を2等分する線上に配置することなく、かつ、2等分する線上にウェルドライン(樹脂融合部)が発生することがないように配置することを特徴とする請求項9または10記載の金型構造にある。
請求項13記載の金型構造は、前記ピンポイントゲートが偶数の場合、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線を境界とする仮想第一領域と仮想第二領域に分け、前記ゲート数を前記仮想第一領域及び前記仮想第二領域内に均等に配置し、かつ、前記ゲート位置を長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対し非対称に配置する請求項9、10または12記載の金型構造にある。
また、請求項14記載の金型構造は、前記ピンポイントゲートが3個以上の奇数の場合、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線を境界とする仮想第一領域と仮想第二領域に分け、前記ゲート数を前記仮想第一領域と前記仮想第二領域のどちらか一方に1つ多く配置し、かつ、前記ゲート位置を長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対し非対称に配置し、かつ、前記ゲート自身を2等分する線上に配置することなく、かつ、2等分する線上にウェルドライン(樹脂融合部)が発生することがないように配置することを特徴とする請求項9または10、12記載の金型構造にある。
さらに、請求項15記載の金型構造は、前記絶縁体の長手方向若しくは奥行き方向の長さに応じて前記ピンポイントゲート間隔を狭くすることを特徴とする請求項9から14項のうちいずれか1項記載の金型構造にある。
請求項16は、請求項1、2または3、4、5、6、7、8の成型方法により成型する前記絶縁体を用いることを特徴とするコネクタ10にある。
また、請求項17記載のコネクタ10は、前記絶縁体として、奥行き方向の一方側にフレキシブルプリント基板(FPC)若しくはフレキシブルフラットケーブル(FFC)が挿入される嵌合口18を有し、一方側若しくは他方側にコンタクト14、15が挿入・保持される複数の挿入孔38を有することを特徴とする請求項16記載のコネクタ10にある。
さらに、請求項18記載のコネクタ10は、前記絶縁体12として、前記嵌合口18の反対側にコンタクト14、15に作用する回動部材16が装着されるスペースを有することを特徴とする請求項16または17記載のコネクタ10にある。
請求項19記載のコネクタ10は、前記コンタクト14、15として、一方端に第1接触部22と他方端に第1押受部20を有する第一片19と他方端に第1接続部24を有する第二片21と前記第1接触部22と前記第1接続部24の間に位置するとともに前記第一片19と前記第二片21の一方端を連結する第1弾性部34及び第1支点部32とを有し、前記第1接触部22と前記第1弾性部34と前記第1支点部32と前記第1接続部24を略クランク形状に配置する第一コンタクト14若しくは一方端に第2接触部221と他方端に第2押受部201を有する第一片191と一方端に第2接続部241を有する第二片211と前記第2接触部221と前記第2接続部241の間に位置するとともに前記第一片191と前記第二片211の他方端を連結する第2弾性部341及び第2支点部321とを有し、前記第2接触部221と前記第2弾性部341と前記第2支点部321と前記第2接続部241を倒略U字形状に配置する第二コンタクト15を含むことを特徴とする請求項18記載のコネクタ10にある。
また、請求項20記載のコネクタ10は、前記回動部材16には前記第一コンタクト14若しくは前記第二コンタクト15の第1押受部20及び第2押受部201が入る別個独立の係止孔30を設け、前記第一コンタクト14若しくは前記第二コンタクト15の第1押受部20及び第2押受部201に作用する押圧部36を設けることを特徴とする請求項18または19記載のコネクタ10にある。
以上の説明から明らかなように、本発明の絶縁体の成型方法、金型構造及び前記成型方法により製造した絶縁体を使用するコネクタによると、次のような優れた効果が得られる。
(1)長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対して、絶縁体が略対称であって、同一成型条件、同一形状かつ同一材料で、同一大きさ・形状の少なくとも1個以上のピンポイントゲートを用いて製造する絶縁体の成型方法において、前記ピンポイントゲートを、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線上に設けることなく、かつ、2等分する線上にウェルドライン(樹脂融合部)が発生することがないように配置し、前記絶縁体の反りを防止することを特徴とする絶縁体の成型方法にしているので、ウェルドライン(樹脂融合部)やゲート自身を前記絶縁体の長手方向を2等分する線に現れる(配置する)ことがない成型が可能になり、不連続部を前記絶縁体の長手方向を2等分する線からずらすことで剛性アップによる強度向上(従来より約30〜40%の向上)に繋がり、反りの低減(従来より約50〜70%の向上)になった。(図4から図11を参照)
(2)長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対して、絶縁体が略対称であって、同一成型条件、同一形状かつ同一材料で、同一大きさ・形状の少なくとも1個以上のピンポイントゲートを用いて製造する絶縁体の成型方法において、前記ピンポイントゲートを、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線で、仮に、前記絶縁体を折り返した場合に、前記ゲートが重なりあわないように配置し、前記絶縁体の反りを防止することを特徴とする絶縁体の成型方法にしているので、ウェルドライン(樹脂融合部)やゲート自身を前記絶縁体の長手方向を2等分する線に現れる(配置する)ことがない成型が可能になり、不連続部を前記絶縁体の長手方向を2等分する線からずらすことで剛性アップによる強度向上(従来より約30〜40%の向上)に繋がり、反りの低減(従来より約50〜70%の向上)になった。(図4から図11を参照)
(3)請求項3記載の絶縁体の成型方法は、前記ピンポイントゲートが1つの場合、前記ゲート位置を長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線から偏位させ、前記絶縁体の反りを防止することを特徴とする請求項1または2記載の絶縁体の成型方法にしているので、ウェルドライン(樹脂融合部)やゲート自身を前記絶縁体の長手方向を2等分する線に現れる(配置する)ことがない成型が可能になり、不連続部を前記絶縁体の長手方向を2等分する線からずらすことで剛性アップによる強度向上(従来より約30〜40%の向上)に繋がり、反りの低減(従来より約50〜70%の向上)になった。(図4から図11を参照)
(4)請求項4記載の絶縁体の成型方法は、前記ピンポイントゲートが複数の場合、前記ゲート位置を、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対し非対称、かつ、前記ゲート自身を2等分する線上に配置することなく、かつ、2等分する線上にウェルドライン(樹脂融合部)が発生することがないように配置し、前記絶縁体の反りを防止することを特徴とする請求項1または2記載の絶縁体の成型方法にしているので、ウェルドライン(樹脂融合部)やゲート自身を前記絶縁体の長手方向を2等分する線に現れる(配置する)ことがない成型が可能になり、不連続部を前記絶縁体の長手方向を2等分する線からずらすことで剛性アップによる強度向上(従来より約30〜40%の向上)に繋がり、反りの低減(従来より約50〜70%の向上)になった。(図4から図11を参照)
(5)請求項5記載の絶縁体の成型方法は、前記ピンポイントゲートが偶数の場合、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線を境界とする仮想第一領域と仮想第二領域に分け、前記ゲート数を前記仮想第一領域及び前記仮想第二領域内に均等に配置し、かつ、前記ゲート位置を長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対し非対称に配置し、前記絶縁体の反りを防止することを特徴とする請求項1、2または4記載の絶縁体の成型方法にしているので、ウェルドライン(樹脂融合部)やゲート自身を前記絶縁体の長手方向を2等分する線に現れる(配置する)ことがない成型が可能になり、不連続部を前記絶縁体の長手方向を2等分する線からずらすことで剛性アップによる強度向上((従来より約30〜40%の向上)に繋がり、反りの低減(従来より約50〜70%の向上)になった。(図4から図11を参照)
(6)請求項6記載の絶縁体の成型方法は、前記ピンポイントゲートが3個以上の奇数の場合、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線を境界とする仮想第一領域と仮想第二領域に分け、前記ゲート数を前記仮想第一領域と前記仮想第二領域のどちらか一方に1つ多く配置し、かつ、前記ゲート位置を長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対し非対称に配置し、かつ、前記ゲート自身を2等分する線上に配置することなく、かつ、2等分する線上にウェルドライン(樹脂融合部)が発生することがないように配置し、前記絶縁体の反りを防止することを特徴とする請求項1、2たは4記載の絶縁体の成型方法にしているので、ウェルドライン(樹脂融合部)やゲート自身を前記絶縁体の長手方向を2等分する線に現れる(配置する)ことがない成型が可能になり、不連続部を前記絶縁体の長手方向を2等分する線からずらすことで剛性アップによる強度向上(従来より約30〜40%の向上)に繋がり、反りの低減(従来より約50〜70%の向上)になった。(図4から図11を参照)
(7)請求項7記載の絶縁体の成型方法は、前記絶縁体の長手方向若しくは奥行き方向の長さに応じてゲート間隔を狭くすることを特徴とする請求項1から6項のうちいずれか1項記載の絶縁体の成型方法にしているので、ウェルドライン(樹脂融合部)やゲート自身を前記絶縁体の長手方向を2等分する線に現れる(配置する)ことがない成型が可能になり、不連続部を前記絶縁体の長手方向を2等分する線からずらすことで剛性アップによる強度向上(従来より約30〜40%の向上)に繋がり、反りの低減(従来より約50〜70%の向上)になった。(図4から図11を参照)
(8)請求項8記載の絶縁体の成型方法は、前記絶縁体が厚さ0.1〜3mmの箱型形状であることを特徴とする請求項1から7項のうちいずれか1項記載の絶縁体の成型方法にしているので、ウェルドライン(樹脂融合部)やゲート自身を前記絶縁体の長手方向を2等分する線に現れる(配置する)ことがない成型が可能になり、不連続部を前記絶縁体の長手方向を2等分する線からずらすことで剛性アップによる強度向上(従来より約30〜40%の向上)に繋がり、反りの低減(従来より約50〜70%の向上)になった。(図4から図11を参照)
(9)請求項9記載の金型構造は、少なくとも上型と下型を備えるとともに同一成型条件、同一形状かつ同一材料で、同一大きさ・形状の少なくとも1個以上のピンポイントゲートを用いる金型であって、上型と下型が閉じた状態で、少なくとも長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対して、略対称の前記絶縁体を形成する空間を有する金型構造において、上型若しくは下型のどちらか一方に設ける前記ピンポイントゲートの位置は、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線上に設けることなく、かつ、2等分する線上にウェルドライン(樹脂融合部)が発生することがないように配置することを特徴とする金型構造にしているので、ウェルドライン(樹脂融合部)やゲート自身を前記絶縁体の長手方向を2等分する線に現れる(配置する)ことがない成型が可能になり、不連続部を前記絶縁体の長手方向を2等分する線からずらすことで剛性アップによる強度向上(従来より約30〜40%の向上)に繋がり、反りの低減(従来より約50〜70%の向上)になった。(図4から図11を参照)
(10)請求項10記載の金型構造は、上型若しくは下型のどちらか一方に設ける前記ピンポイントゲートの位置は、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線で、仮に、前記絶縁体を折り返した場合に、前記ゲートが重なりあわないように配置することを特徴とする請求項9記載の金型構造にしているので、ウェルドライン(樹脂融合部)やゲート自身を前記絶縁体の長手方向を2等分する線に現れる(配置する)ことがない成型が可能になり、不連続部を前記絶縁体の長手方向を2等分する線からずらすことで剛性アップによる強度向上(従来より約30〜40%の向上)に繋がり、反りの低減(従来より約50〜70%の向上)になった。(図4から図11を参照)
(11)請求項11記載の金型構造は、前記ピンポイントゲートが1つの場合、前記ゲート位置を長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線から偏位させることを特徴とする請求項9または10記載の金型構造にしているので、ウェルドライン(樹脂融合部)やゲート自身を前記絶縁体の長手方向を2等分する線に現れる(配置する)ことがない成型が可能になり、不連続部を前記絶縁体の長手方向を2等分する線からずらすことで剛性アップによる強度向上(従来より約30〜40%の向上)に繋がり、反りの低減(従来より約50〜70%の向上)になった。(図4から図11を参照)
(12)請求項12記載の金型構造は、前記ピンポイントゲートが複数の場合、前記ゲート位置を、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対し非対称、かつ、前記ゲート自身を2等分する線上に配置することなく、かつ、2等分する線上にウェルドライン(樹脂融合部)が発生することがないように配置することを特徴とする請求項9または10記載の金型構造にしているので、ウェルドライン(樹脂融合部)やゲート自身を前記絶縁体の長手方向を2等分する線に現れる(配置する)ことがない成型が可能になり、不連続部を前記絶縁体の長手方向を2等分する線からずらすことで剛性アップによる強度向上(従来より約30〜40%の向上)に繋がり、反りの低減(従来より約50〜70%の向上)になった。(図4から図11を参照)
(13)請求項13記載の金型構造は、前記ピンポイントゲートが偶数の場合、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線を境界とする仮想第一領域と仮想第二領域に分け、前記ゲート数を前記仮想第一領域及び前記仮想第二領域内に均等に配置し、かつ、前記ゲート位置を長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対し非対称に配置する請求項9、10または12記載の金型構造にしているので、ウェルドライン(樹脂融合部)やゲート自身を前記絶縁体の長手方向を2等分する線に現れる(配置する)ことがない成型が可能になり、不連続部を前記絶縁体の長手方向を2等分する線からずらすことで剛性アップによる強度向上(従来より約30〜40%の向上)に繋がり、反りの低減(従来より約50〜70%の向上)になった。(図4から図11を参照)
(14)請求項14記載の金型構造は、前記ピンポイントゲートが3個以上の奇数の場合、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線を境界とする仮想第一領域と仮想第二領域に分け、前記ゲート数を前記仮想第一領域と前記仮想第二領域のどちらか一方に1つ多く配置し、かつ、前記ゲート位置を長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対し非対称に配置し、かつ、前記ゲート自身を2等分する線上に配置することなく、かつ、2等分する線上にウェルドライン(樹脂融合部)が発生することがないように配置することを特徴とする請求項9または10、12記載の金型構造にしているので、ウェルドライン(樹脂融合部)やゲート自身を前記絶縁体の長手方向を2等分する線に現れる(配置する)ことがない成型が可能になり、不連続部を前記絶縁体の長手方向を2等分する線からずらすことで剛性アップによる強度向上(従来より50%の向上)に繋がり、反りの低減(従来より60%の向上)になった。(図4から図11を参照)
(15)請求項15記載の金型構造は、前記絶縁体の長手方向若しくは奥行き方向の長さに応じて前記ピンポイントゲート間隔を狭くすることを特徴とする請求項9から14項のうちいずれか1項記載の金型構造にしているので、ウェルドライン(樹脂融合部)やゲート自身を前記絶縁体の長手方向を2等分する線に現れる(配置する)ことがない成型が可能になり、不連続部を前記絶縁体の長手方向を2等分する線からずらすことで剛性アップによる強度向上(従来より約30〜40%の向上)に繋がり、反りの低減(従来より約50〜70%の向上)になった。(図4から図11を参照)
(16)請求項16は、請求項1、2または3、4、5、6、7、8の成型方法により成型する前記絶縁体を用いることを特徴とするコネクタ10にしているので、ウェルドライン(樹脂融合部)やゲート自身を前記絶縁体の長手方向を2等分する線に現れる(配置する)ことがない成型が可能になり、不連続部を前記絶縁体の長手方向を2等分する線からずらすことで剛性アップによる強度向上に繋がり、反りの低減になり、さらに、コンタクトの組み込みにより発生する絶縁体への応力を相殺しあう位置にゲート配置しているため組み込み時の反り低減にもなる。(図6と図7を参照)
(17)請求項17記載のコネクタ10は、前記絶縁体として、奥行き方向の一方側にフレキシブルプリント基板(FPC)若しくはフレキシブルフラットケーブル(FFC)が挿入される嵌合口18を有し、一方側若しくは他方側にコンタクト14、15が挿入・保持される複数の挿入孔38を有することを特徴とする請求項16記載のコネクタ10にしているので、ウェルドライン(樹脂融合部)やゲート自身を前記絶縁体の長手方向を2等分する線に現れる(配置する)ことがない成型が可能になり、不連続部を前記絶縁体の長手方向を2等分する線からずらすことで剛性アップによる強度向上に繋がり、反りの低減になり、さらに、コンタクトの組み込みにより発生する絶縁体への応力を相殺しあう位置にゲート配置しているため組み込み時の反り低減にもなる。(図6と図7を参照)
(18)請求項18記載のコネクタ10は、前記絶縁体12として、前記嵌合口18の反対側にコンタクト14、15に作用する回動部材16が装着されるスペースを有することを特徴とする請求項16または17記載のコネクタ10にしているので、ウェルドライン(樹脂融合部)やゲート自身を前記絶縁体の長手方向を2等分する線に現れる(配置する)ことがない成型が可能になり、不連続部を前記絶縁体の長手方向を2等分する線からずらすことで剛性アップによる強度向上に繋がり、反りの低減になり、さらに、コンタクトの組み込みにより発生する絶縁体への応力を相殺しあう位置にゲート配置しているため組み込み時の反り低減にもなる。(図6と図7を参照)
(19)請求項19記載のコネクタ10は、前記コンタクト14、15として、一方端に第1接触部22と他方端に第1押受部20を有する第一片19と他方端に第1接続部24を有する第二片21と前記第1接触部22と前記第1接続部24の間に位置するとともに前記第一片19と前記第二片21の一方端を連結する第1弾性部34及び第1支点部32とを有し、前記第1接触部22と前記第1弾性部34と前記第1支点部32と前記第1接続部24を略クランク形状に配置する第一コンタクト14若しくは一方端に第2接触部221と他方端に第2押受部201を有する第一片191と一方端に第2接続部241を有する第二片211と前記第2接触部221と前記第2接続部241の間に位置するとともに前記第一片191と前記第二片211の他方端を連結する第2弾性部341及び第2支点部321とを有し、前記第2接触部221と前記第2弾性部341と前記第2支点部321と前記第2接続部241を倒略U字形状に配置する第二コンタクト15を含むことを特徴とする請求項18記載のコネクタ10にしているので、ウェルドライン(樹脂融合部)やゲート自身を前記絶縁体の長手方向を2等分する線に現れる(配置する)ことがない成型が可能になり、不連続部を前記絶縁体の長手方向を2等分する線からずらすことで剛性アップによる強度向上に繋がり、反りの低減になり、さらに、コンタクトの組み込みにより発生する絶縁体への応力を相殺しあう位置にゲート配置しているため組み込み時の反り低減にもなる。(図6と図7を参照)
(20)請求項20記載のコネクタ10は、前記回動部材16には前記第一コンタクト14若しくは前記第二コンタクト15の第1押受部20及び第2押受部201が入る別個独立の係止孔30を設け、前記第一コンタクト14若しくは前記第二コンタクト15の第1押受部20及び第2押受部201に作用する押圧部36を設けることを特徴とする請求項18または19記載のコネクタ10にしているので、ウェルドライン(樹脂融合部)やゲート自身を前記絶縁体の長手方向を2等分する線に現れる(配置する)ことがない成型が可能になり、不連続部を前記絶縁体の長手方向を2等分する線からずらすことで剛性アップによる強度向上に繋がり、反りの低減になり、さらに、コンタクトの組み込みにより発生する絶縁体への応力を相殺しあう位置にゲート配置しているため組み込み時の反り低減にもなる。(図6と図7を参照)
本発明の特徴は、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対して、絶縁体が略対称であって、同一成型条件、同一形状かつ同一材料で、同一大きさ・形状の少なくとも1個以上のピンポイントゲートを用いて製造する絶縁体の成型方法において、前記ピンポイントゲートを、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線上に設けることなく、かつ、2等分する線上にウェルドライン(樹脂融合部)が発生することがないように配置し、前記絶縁体の反りを防止することを特徴とする絶縁体の成型方法である。
つまり、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線上には、前記ピンポイントゲートを設けないようにし、かつ、前記ピンポイントゲートが1つの場合は前記ゲート位置を長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線から偏位させ、前記ピンポイントゲートが複数の場合は前記ゲート位置を、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対し非対称に配置し、前記ピンポイントゲートが偶数の場合は長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線を境界とする仮想第一領域と仮想第二領域に分け、前記ゲート数を前記仮想第一領域及び前記仮想第二領域内に均等に配置し、かつ、前記ゲート位置を長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対し非対称に配置し、前記ピンポイントゲートが3個以上の奇数の場合は長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線を境界とする仮想第一領域と仮想第二領域に分け、前記ゲート数を前記仮想第一領域と前記仮想第二領域のどちらか一方に1つ多く配置し、かつ、前記ゲート位置を長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対し非対称に配置することにより前記絶縁体の反りを防止したものである。
すなわち、ゲートが複数の場合には、仮想第一領域60若しくは仮想第二領域62のどちらか一方側にだけ配置したものでもよく、また、仮想第一領域60若しくは仮想第二領域62の両方に配置した際は2等分線64から仮想第一領域60及び仮想第二領域62の最初のゲートまでの距離を相違したものである。
例えば、3点ゲートの場合、2等分線64からの距離を全て相違させても良いし、2等分線64から最初のゲート位置までの距離を相違させて、残りのものとは同一距離にしてもよい。(2等分線64から仮想第一領域内の第一ゲートまでの距離を5mmにし、2等分線64から仮想第一領域内の第二ゲートまでの距離を3mmにし、2等分線から仮想第二領域内の第三ゲートまでの距離を5mmにしたものである)
同一成型条件とは、射出圧・射出速度・金型温度・樹脂温度・保持圧力がほぼ同じということである。ほぼ同じという意味は、射出圧で言えば、70MPa〜200MPaの範囲で、射出速度で言えば、25〜300mm/secの範囲で、金型温度で言えば、常温〜170℃の範囲で、樹脂温度で言えば、280〜380℃の範囲で、保持圧力で言えば、10MPa〜50MPaの範囲ということである。
同一形状とは、同じ製品形状であるということである。つまり、同じ製品形状を成型する場合に、同一成型条件で、かつ、同一材料の際には反りの傾向が同じになるということである。
同一材料とは、同じだけガラス繊維を含有した材料ということである。例えば、ガラス繊維30%を含有した液晶ポリマー(LCP)とか、20%を含有した液晶ポリマー(LCP)とか、ガラス繊維30%を含有したポリブチレンテレフタレート(PBT)とか、20%を含有したポリブチレンテレフタレート(PBT)という意味である。
前記ピンポイントゲートの同一形状・大きさとは、注入口の先端形状を丸型にし、その径を0.2mmと同じものを用いたという意味である。つまり、同じ製品形状を成型する場合に、同一成型条件で、かつ、同一材料で、同一形状の際には反りの傾向が同じになるということである。
長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線で、仮に、前記絶縁体を折り返した場合に、前記ピンポイントゲートが重なりあわないように配置するとは、次のようなことである。
(1)請求項2記載の絶縁体の成型方法は、前記ピンポイントゲートを、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線で、仮に、前記絶縁体を折り返した場合に、前記ゲートが重なりあわないように配置してものである。
(2)請求項3記載のように、前記ピンポイントゲートが1つの場合、前記ゲート位置を長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線から偏位させたものである。
(4)請求項4記載のように、前記ピンポイントゲートが複数の場合、前記ゲート位置を、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対し非対称、かつ、前記ゲート自身を2等分する線上に配置することなく、かつ、2等分する線上にウェルドライン(樹脂融合部)が発生することがないように配置したものである。
(5)請求項5記載のように、前記ピンポイントゲートが偶数の場合、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線を境界とする仮想第一領域と仮想第二領域に分け、前記ゲート数を前記仮想第一領域及び前記仮想第二領域内に均等に配置し、かつ、前記ゲート位置を長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対し非対称に配置したものである。
(6)請求項6記載のように、前記ピンポイントゲートが3個以上の奇数の場合、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線を境界とする仮想第一領域と仮想第二領域に分け、前記ゲート数を前記仮想第一領域と前記仮想第二領域のどちらか一方に1つ多く配置し、かつ、前記ゲート位置を長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対し非対称に配置し、かつ、前記ゲート自身を2等分する線上に配置することなく、かつ、2等分する線上にウェルドライン(樹脂融合部)が発生することがないように配置したものである。
長手方向とは図13に示した矢印「ハ」方向であり、奥行き方向とは矢印「ニ」方向のことである。また、長手方向の2等分線とは、図13に示した符号64の線である。
以下で、図1に示すような形状の絶縁体を、同一成型条件、同一形状かつ同一材料で、同一大きさ・形状のピンポイントゲートを用いて成型した場合の反りと強度のデータを示す。
強度試験は図2のように両端を支持し、中央部に負荷を掛けて行った。反りは図3(A)をプラス方向とし、図3(B)をマイナス方向としている。マイナス方向の反りだと、中央の凹部を支点にした線接触となり、左右に回転動作が生じ易く不安定であるために、コネクタの実装時に半田が均等につかないので、接続不良の原因になると言った不具合が発生する。
成型条件としては、射出圧が100〜140MPaで、射出速度が100〜150mm/secで、樹脂温度が280〜350℃で、金型温度が80℃で、保持圧力が10MPa〜50MPaで、ガラス35%の東レ製のシベラスL304G35Hの材料とし、ピンポイントゲートの形状は丸型とし、径0.2mmで成型した。
図1(A)の形状の場合に、本願と従来の反りと強度は表1(反り)と表2(強度)のようになる。表1を図4に記載し、表2を図5に記載する。
3点ゲートが本願で、4点ゲートが従来のように、2等分線64に対してゲートを対称に配置してものである。3点ゲートの場合、白丸部分から樹脂を注入した。
反りについては、ウェルドライン(樹脂融合部)やゲート自身を前記絶縁体の長手方向を2等分する線に現れる(配置する)ことがない成型が可能になり、不連続部を前記絶縁体の長手方向を2等分する線からずらすことで、従来に比べ約70%向上(反りの低減)になった。
付加的な効果として、強度(剛性)がウェルドライン(樹脂融合部)やゲート自身を前記絶縁体の長手方向を2等分する線に現れる(配置する)ことがない成型が可能になり、不連続部を前記絶縁体の長手方向を2等分する線からずらすことで従来に比べ約37%の向上(剛性アップ)に繋がった。
図1(B)の形状の場合に、本願と従来の反りと強度は表3(反り)と表4(強度)のようになる。表3を図6に記載し、表4を図7に記載する。2点ゲートと5点ゲートと6点ゲートが従来であり、白丸部分から樹脂を注入した。3点ゲートが本願であり、白丸部分から樹脂を注入した。5点ゲートの場合、中央のゲートが2等分線64上に配置されたものである。2点ゲートと3点ゲートでは絶対値は同じであるが、反りがプラス方向か、マイナス方向かの違いがある。マイナス方向の反りだと、中央の凹部を支点にした線接触となり、左右に回転動作が生じ易く不安定であるために、コネクタの実装時に半田が均等につかないので、接続不良の原因になると言った不具合が発生する。そのため、3点ゲートのプラス方向の反りの方がよい。
反りについては、ウェルドライン(樹脂融合部)やゲート自身を前記絶縁体の長手方向を2等分する線に現れる(配置する)ことがない成型が可能になり、不連続部を前記絶縁体の長手方向を2等分する線からずらすことで、従来に比べ約67%向上(反りの低減)になった。
付加的な効果として、強度(剛性)がウェルドライン(樹脂融合部)やゲート自身を前記絶縁体の長手方向を2等分する線に現れる(配置する)ことがない成型が可能になり、不連続部を前記絶縁体の長手方向を2等分する線からずらすことで従来に比べ約27%の向上(剛性アップ)に繋がった。
図1(C)の形状の場合に、本願と従来の反りと強度は表5(反り)と表6(強度)のようになる。表5を図8に記載し、表6を図9に記載する。
3点ゲートが本願で、4点ゲートが従来のように、2等分線64に対してゲートを対称に配置してものである。3点ゲートの場合、白丸部分から樹脂を注入した。
反りについては、ウェルドライン(樹脂融合部)やゲート自身を前記絶縁体の長手方向を2等分する線に現れる(配置する)ことがない成型が可能になり、不連続部を前記絶縁体の長手方向を2等分する線からずらすことで、従来に比べ約52%向上(反りの低減)になった。
付加的な効果として、強度(剛性)がウェルドライン(樹脂融合部)やゲート自身を前記絶縁体の長手方向を2等分する線に現れる(配置する)ことがない成型が可能になり、不連続部を前記絶縁体の長手方向を2等分する線からずらすことで従来に比べ約30%の向上(剛性アップ)に繋がった。
図1(D)の形状の場合に、本願と従来の反りと強度は表7(反り)と表8(強度)のようになる。表7を図10に記載し、表8を図11に記載する。
3点ゲートが本願で、4点ゲートが従来のように、2等分線64に対してゲートを対称に配置してものである。3点ゲートの場合、白丸部分から樹脂を注入した。
反りについては、ウェルドライン(樹脂融合部)やゲート自身を前記絶縁体の長手方向を2等分する線に現れる(配置する)ことがない成型が可能になり、不連続部を前記絶縁体の長手方向を2等分する線からずらすことで、従来に比べ約68%向上(反りの低減)になった。
付加的な効果として、強度(剛性)がウェルドライン(樹脂融合部)やゲート自身を前記絶縁体の長手方向を2等分する線に現れる(配置する)ことがない成型が可能になり、不連続部を前記絶縁体の長手方向を2等分する線からずらすことで従来に比べ約30%の向上(剛性アップ)に繋がった。
表1から表8に示したように、同一形状の絶縁体を、同一成型条件、同一形状かつ同一材料で、同一大きさ・形状のピンポイントゲートを用いて成型した場合には、従来と比べ反りと強度は同様の傾向(効果)を示すことがはっきりとわかった。
上記のような成型方法と用いたコネクタ例としては、図1(B)の形状で説明する。
図12から図17に基づいて、本発明のコネクタの一実施例について説明する。
図12は本発明のコネクタを嵌合口側の上方からみた斜視図であり、図13は嵌合口の上方からみたハウジング(絶縁体)の斜視図である。図14は第一コンタクトの斜視図であり、図15は回動部材の斜視図である。図16は図14とは別の第二コンタクトの斜視図である。図17(A)〜(E)は回動部材が回動する場合の押圧部と回転軸の移動を説明する説明図である。
本発明の成型方法により成型した絶縁体を用いたコネクタ10は、主に絶縁体であるハウジング12と回動部材16と第一コンタクト14を備えている。
まず、前記FPCについて説明する。前記FPCには、少なくとも第一コンタクト14の第1接触部22と接触するパターンと該パターンから回路へ繋がる導体部を備えている。本実施例では前記FPCのパターンは表面に配置されている。
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)やポニ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、所要数の第一コンタクト14が装着される挿入孔38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。
長手方向両側には、前記回動部材16の軸28が回動可能に装着される軸受部が設けられている。この軸受部の形状や大きさは、回動部材16の軸28が回動できるように装着されていれば如何なるものでもよく、この役割やハウジング12の強度や大きさ等を考慮して適宜設計する。
前記ハウジング12は、前記第一コンタクト14の第一片19の第1接触部22を被覆する天井部23を備えている。
ゲート11について説明する。
このハウジング12では、ピンポイントゲート11を、長手方向を2等分線で仮にハウジング12を折り返した場合に仮想第一領域60と仮想第二領域62に分け、前記仮想第一領域60に2点と前記仮想第二領域62に1点配置する構造にした。それぞれのピンポイントゲート11を第1ゲート111、第2ゲート112、第3ゲート113とすると、第2ゲート112と第3ゲート113は非対称(2等分線64からの距離が相違している)にし、第1ゲート111は第2ゲート112よりさらに外側方向に配置した。つまり、第1ゲート111は2等分線64より8.1mm、第2ゲート112は2等分線64より1.5mm、第3ゲート113は2等分線64より4.8mm偏位させている。
反りの低減を考えると、前記ピンポイントゲート11の間隔は絶縁体の長手方向若しくは奥行き方向の長さに応じて、狭くした方が望ましい。理想的には1.0〜5.0mm程度にすることがよい。
ここで、図17に基づいて、前記回動部材16の押圧部36の移動及び回動の仕方について説明する。ここでは、第一コンタクト14で回動する場合を例にとった部分的な図面である。
図17(A)は前記接続対象物と前記コネクタ10との接続前の状態で、前記押圧部36の下端54側が前記第1押受部20の第1突出部26と第1接続部24との間に位置する。
図17(B)のように、前記操作部37を回動(図面の時計回り方向)させると前記押圧部36が嵌合口18と反対方向に移動し、前記押圧部36の下端54が前記第1押受部20の第1突出部26と第1接続部24との間に挟持される。
図17(C)のように、前記操作部37をさらに回動させると(B)の位置で前記押圧部36が押圧部36の中心を回転軸50として回動する。
図17(D)のように、前記操作部37をさらに回動させると(C)の位置で前記押圧部36が押圧部36の中心を回転軸50として回動し、前記押圧部36が前記第1押受部20と前記第1接続部24との間でほぼ垂直になり回転軸50が前記第1突出部26に接した上端52側に移動する。
図17(E)のように、前記操作部37をさらに回動させると(D)の位置で前記押圧部36が前記第1突出部26に接した上端52側を中心に回動し、前記押圧部36を前記第1突出部26に引っ掛かった状態に係合させる。
即ち、前記押圧部36は最初は移動し、その後回動し、さらに回動を続けると回転軸50が変化して、省スペース間でコンパクトな回動(回転)を行なうものである。
つまり、本発明のコネクタ10では、前記FPC等の接続対象物を嵌合口18内に挿入する際に挿入力の掛からない(所謂、ゼロ・インサーション・フォース(ZIF))構造で、前記回動部材16の押圧部36をより前記第一コンタクト14の第1突出部26側で回動させる(より第1突出部26側で前記第一コンタクト14の第1押受部20を押し上げる)ことで小さな力で前記回動部材16をロックできる構造で、かつ、前記回動部材16の押圧部36でより前記第一コンタクト14の第1突出部26側の第1押受部20を押し上げることで高い接触力を得られる構造になっている。
次に、回動部材16について説明する。この回動部材16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)やポニ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。前記回動部材16は主に操作部37とハウジング12に回動可能に装着される軸28部分と前記第一コンタクト14の第1押受部20を押圧する押圧部36と前記第一コンタクト14の第1突出部26が係合する係止孔30とを備えている。前記軸28は、回動部材16を回動するための支点であり、ハウジング12の長手方向両側に回動部材16が回動可能に適宜装着されている。また、長手方向両側には、前記第一コンタクト14の第1押受部20を押圧した際に回動部材16が高さ(図面の上)方向に持ち上がらないようにするためにハウジング12と係合するロック部が設けられている。ロック部の形状や大きさ等は、ハウジング12に係合できれば如何なるものでもよく、上述の役割やコネクタ10の大きさや強度等を考慮して適宜設計する。
前記押圧部36は、前記第一コンタクト14の第1押受部20に押し付ける部分であり、その形状としては細長形状にすることが望ましく、本実施例では楕円形状をしている。このように楕円形状にすることによって、図12のように回動部材16を矢印「イ」方向に回動させ、前記第一コンタクト14の第1押受部20と第1接続部24との間で回転させることで、前記押圧部36の大きさの変化により前記第一コンタクト14の第1押受部20が持ち上げられ、FPCに前記第一コンタクト14の第1接触部22側を押し付けている。前記押圧部36の形状としては、前記第一コンタクト14の第1押受部20と第1接続部24との間で回転でき、長軸と短軸といった大きさの違いにより前記第一コンタクト14の第1押受部20を押し上げられれば、如何なるものでもよい。
また、前記回動部材16を回動した際に、前記回動部材の回動に対する反発力が強く、前記回動部材16の中央部が図12の矢印「ロ」方向に膨れてしまうことを防ぐようにする為に、前記第一コンタクト14の第1突出部26が係合する係止孔30が別個独立に設けられている。前記係止孔30を別個独立に設けることで、前記回動部材16の強度アップや回動時の変形を防止している。
前記回動部材16のゲートとしては、上述したような2等分線から変位させたピンポイントゲートやサイドゲートや複数のサブマリゲートを形成し、金型内に溶融した樹脂を注入することで所定の回動部材の形状にしている。
第一コンタクト14について説明する。第一コンタクト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。前記第一コンタクト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。
前記第一コンタクト14は、少なくとも一方端に第1接触部22と他方端に第1押受部20とを有する第一片19と、他方端に第1接続部24を有する第二片21と、前記第一片19と前記第二片21の一方端を連結する第1弾性連結部31(第1支点部32と第1弾性部34とからなる)とを備えている。つまり、前記第一コンタクト14は、図14のように略逆倒H字形状をしており、一端側に前記FPCと接触する第1接触部22と他端側に前記回動部材16により押圧される第1押受部20と該第1押受部20の先端に内側に突出した第1突出部26と有する第一片19と、一端側に前記第1支点部32と他端側に基板と接続する第1接続部24とを有する第ニ片21と、前記第一片19のほぼ中央付近と前記第ニ片21の前記第1支点部32とを連結する第1弾性部34(前記第1支点部32と前記第1弾性部34を合わせて第1弾性連結部31)と、前記第一コンタクト14の第1弾性連結部31付近の前記第二片21の近傍に第1固定部42とを備えている。前記第一片19の前記第1接触部22と前記第1弾性部34と前記第1支点部32と前記第1接続部24とを略クランク形状に配置されている。本実施例では、前記第1弾性連結部31は第1支点部32と第1弾性部34に分けることができ、また、前記第二片21の一方端(前記第1支点部32)から延設された前記第1接触部22と対向する第1延設部44が設けられ、かつ、その第1延設部44の先端にはもう1つの接触部が設けられている。
前第1記固定部42は、前記第一コンタクト14の第1弾性連結部31付近の前記第二片21の近傍に設けている。つまり、前記第1支点部32付近の下側に設けることで、前記第一コンタクト14の第1接触部22や第1弾性連結部31(第1支点部32と第1弾性部34を含んだ部分)が上に持ち上げる(反る)ことを防いでいる。前記第1固定部42は、断面略倒U字形状にし、前記ハウジング12を挟み込むように固定されている。前記第1固定部42の位置や大きさとしては、このような役割や保持力等を考慮して適宜設計する。
前記第1接触部22は、前記FPCと接触し易いように凸部形状にしており、前記第1接続部24は本実施例では図14のように表面実装タイプ(SMT)にしているが、ディップタイプでも良い。
前記第1支点部32と前記第1弾性部34と前記第1押受部20とは、前記FPCが挿入された際に、次のような作用を果たすための部分である。前記FPCが前記ハウジング12の嵌合口18内に挿入された後に、前記回動部材16の押圧部36が前記第一コンタクト14の第1接続部24と第1押受部20との間で回動すると、前記第1押受部20が前記押圧部36によって押し上げられることで前記第一コンタクト14の第1支点部32を支点にし、前記第一コンタクト14の第1弾性部34が前記第一片19の第1接触部22側に傾くことによって、前記第1接触部22が前記FPCに押圧される。前記第1支点部32と前第1記弾性部34と前記第1押受部20の大きさや形状は、このような作用を果たすために、適宜設計されている。
また、前記第一コンタクト14の第1押受部20の先端に第1突出部26を設け、前記回動部材16の押圧部36を前記第一コンタクト14の第1押受部20と第1接続部24との間で回動させるときは前記回動部材16の回動に対する反発力が強い為に、前記回動部材16の中央部が図12の矢印「ロ」方向に膨れてしまうことを防ぐようにしている。前記第1突出部26の大きさは、このような役割を果たすことが出来れば如何なる大きさでもよく、前記回動部材16の押圧部36が引っ掛かる程度に適宜設計する。さらに、前記第1突出部26の役割としては、前記回動部材16の回動が終了し、接続対象物と前記第一コンタクト14が接触している際に、前記回動部材16の押圧部36が倒れないように保持することも兼ねている。
本実施例では前記第1支点部32から前記第1接続部24と反対方向(嵌合口18方向)に延設した第1延設部44が設けられており、その先端には前記第一片19の第1接触部22と対向するようにもう1つの接触部が設けられている。
ここで、別のコンタクトである第二コンタクト15について説明する。前記第二コンタクト15も金属製であり、公知技術のプレス加工によって製作されている。前記第二コンタクト15の材質としても、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。
以下では、前記第一コンタクト14との相違点ついてのみ説明する。
前記第二コンタクト15は、少なくとも一方端に第2接触部221と他方端に第2押受部201とを有する第一片191と、一方端に第2接続部241を有する第二片211と、前記第一片191と前記第二片211の他方端を連結する第2弾性連結部311(第2支点部321と第2弾性部341とからなる)とを備えている。つまり、前記第二コンタクト15は、図16のように略逆倒H字形状をしており、一端側に前記FPCと接触する第2接触部221と他端側に前記回動部材16により押圧される第2押受部201と該第2押受部201の先端に内側に突出した第2突出部261と有する第一片191と、一端側に基板と接続する第2接続部241と他端側に第2支点部321とを有する第ニ片211と、前記第一片191のほぼ中央付近と前記第ニ片211の前記第2支点部321とを連結する第2弾性部341(前記第2支点部321と前記第2弾性部341を合わせて第2弾性連結部311)と、前記第二コンタクト15の第2弾性連結部311付近の前記第二片211の近傍に第2固定部421とを備えている。前記第一片191の前記第2接触部221と前記第2弾性部341と前記第2支点部321と前記第2接続部241とを略U字形状に配置されている。本実施例では、前記第2弾性連結部311は第2支点部321と第2弾性部341に分けることができ、また、前記第二片211の他方端(前記第2支点部321)から延設された前記第2押受部201と対向する第2延設部441が設けられている。本実施例では、さらに、前記第2接続部241と前記第2支点部321との間に、前記第一片191の第2接触部221と対向する位置にもう1つの接触部が設けられている。
コネクタとしては、前記第一コンタクト14と前記第二コンタクト15を千鳥に配列したものでも、前記第一コンタクト14のみを含んだものでも、前記第二コンタクト15のみを含んだものであってもよい。
以下で、金型構造について説明する。
金型構造は、少なくとも上型と下型を備えるとともに同一成型条件、同一形状かつ同一材料で、同一大きさ・形状の少なくとも1個以上のピンポイントゲート11を用いる金型であって、上型と下型が閉じた状態で、少なくとも長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対して、略対称の前記絶縁体を形成する空間を有する金型構造において、上型若しくは下型のどちらか一方に設ける前記ピンポイントゲートの位置は、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線で、仮に、前記絶縁体を折り返した場合に、前記ゲート11が重なりあわないように配置することを特徴とする金型構造にある。
長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線で、仮に、前記絶縁体を折り返した場合に、前記ピンポイントゲート11が重なりあわないように配置するとは、次のようなことである。
(1)請求項2記載の絶縁体の成型方法は、前記ピンポイントゲートを、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線で、仮に、前記絶縁体を折り返した場合に、前記ゲートが重なりあわないように配置してものである。
(2)請求項3記載のように、前記ピンポイントゲートが1つの場合、前記ゲート位置を長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線から偏位させたものである。
(4)請求項4記載のように、前記ピンポイントゲートが複数の場合、前記ゲート位置を、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対し非対称、かつ、前記ゲート自身を2等分する線上に配置することなく、かつ、2等分する線上にウェルドライン(樹脂融合部)が発生することがないように配置したものである。
(5)請求項5記載のように、前記ピンポイントゲートが偶数の場合、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線を境界とする仮想第一領域と仮想第二領域に分け、前記ゲート数を前記仮想第一領域及び前記仮想第二領域内に均等に配置し、かつ、前記ゲート位置を長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対し非対称に配置したものである。
(6)請求項6記載のように、前記ピンポイントゲートが3個以上の奇数の場合、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線を境界とする仮想第一領域と仮想第二領域に分け、前記ゲート数を前記仮想第一領域と前記仮想第二領域のどちらか一方に1つ多く配置し、かつ、前記ゲート位置を長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対し非対称に配置し、かつ、前記ゲート自身を2等分する線上に配置することなく、かつ、2等分する線上にウェルドライン(樹脂融合部)が発生することがないように配置したものである。
例示した上記コネクタ10のハウジング12の金型構造では、ピンポイントゲート11を、ハウジング12を形成する空間を長手方向で2等分する線64で仮に空間を折り返した場合に仮想第一領域60と仮想第二領域62に分け、前記仮想第一領域60に2点と前記仮想第二領域62に1点配置する構造にした。それぞれのピンポイントゲート11を第1ゲート111、第2ゲート112、第3ゲート113とすると、第2ゲート112と第3ゲート113は非対称(2等分線64からの距離が相違している)にし、第1ゲート111は第2ゲート112よりさらに外側方向に配置した。つまり、第1ゲート111は2等分線64より8.4mm、第2ゲート112は2等分線64より1.5mm、第3ゲート113は2等分線64より4.8mm偏位させている。
反りの低減を考えると、前記ピンポイントゲート11の間隔は絶縁体の長手方向若しくは奥行き方向の長さに応じて、狭くした方が望ましい。理想的には1.0〜5.0mm程度にすることがよい。
本発明の活用例としては、携帯電話やノートパソコンやデジタルカメラ等に使用されるコネクタ等に用いる絶縁体(例えば、ハウジング等)の成型に活用され、特に厚さ0.1〜3mmの箱型形状の絶縁体を反りが無い様に作成する成型方法に関するものである。
(A) コネクタにおけるゲート位置を説明する図面。(B) (A)とは別のコネクタにおけるゲート位置を説明する図面。(C) さらに、別のコネクタにおけるゲート位置を説明する図面。(D) さらに、別のコネクタにおけるゲート位置を説明する図面。 絶縁体の強度を負荷する際の説明図。 反りのプラスとマイナス方向を示す図面。 図1(A)の場合の従来と本願との反りを示す。 図1(A)の場合の従来と本願との強度を示す。 図1(B)の場合の従来と本願との反りを示す。 図1(B)の場合の従来と本願との強度を示す。 図1(C)の場合の従来と本願との反りを示す。 図1(C)の場合の従来と本願との強度を示す。 図1(D)の場合の従来と本願との反りを示す。 図1(D)の場合の従来と本願との強度を示す。 本発明のコネクタを嵌合口側の上方からみた斜視図である。 ハウジングの斜視図である。 第一コンタクトの斜視図である。 回動部材の斜視図である。 図14とは別の第二コンタクトの斜視図である。 回動部材が回動する場合の押圧部と回転軸の移動を説明する説明図である。
符号の説明
10 コネクタ
11 ゲート
111 第1ゲート
112 第2ゲート
113 第3ゲート
12 ハウジング
14 第一コンタクト
15 第二コンタクト
16 回動部材
18 嵌合口
19、191 第一片
20 第1押受部
201 第2押受部
21、211 第二片
22 第1接触部
221 第2接触部
23 天井部
24 第1接続部
241 第2接続部
26 第1突出部
261 第2突出部
28 軸
30 係止孔
31 第1弾性連結部
311 第2弾性連結部
32 第1支点部
321 第2支点部
34 第1弾性部
341 第2弾性部
36 押圧部
37 操作部
38 挿入孔
42 第1固定部
421 第2固定部
44 第1延設部
441 第2延設部
50 回転軸
52 上端
54 下端
60 仮想第一領域
62 仮想第二領域
64 2等分線

Claims (20)

  1. 長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対して、絶縁体が略対称であって、
    同一成型条件、同一形状かつ同一材料で、同一大きさ・形状の少なくとも1個以上のピンポイントゲートを用いて製造する絶縁体の成型方法において、
    前記ピンポイントゲートを、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線上に設けることなく、かつ、2等分する線上にウェルドライン(樹脂融合部)が発生することがないように配置し、前記絶縁体の反りを防止することを特徴とする絶縁体の成型方法。
  2. 前記ピンポイントゲートを、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線で、仮に、前記絶縁体を折り返した場合に、前記ゲートが重なりあわないように配置し、前記絶縁体の反りを防止することを特徴とする請求項1記載の絶縁体の成型方法。
  3. 前記ピンポイントゲートが1つの場合、前記ゲート位置を長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線から偏位させ、前記絶縁体の反りを防止することを特徴とする請求項1記載の絶縁体の成型方法。
  4. 前記ピンポイントゲートが複数の場合、前記ゲート位置を、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対し非対称、かつ、前記ゲート自身を2等分する線上に配置することなく、かつ、2等分する線上にウェルドライン(樹脂融合部)が発生することがないように配置し、前記絶縁体の反りを防止することを特徴とする請求項1記載の絶縁体の成型方法。
  5. 前記ピンポイントゲートが偶数の場合、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線を境界とする仮想第一領域と仮想第二領域に分け、前記ゲート数を前記仮想第一領域及び前記仮想第二領域内に均等に配置し、かつ、前記ゲート位置を長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対し非対称に配置し、前記絶縁体の反りを防止することを特徴とする請求項1、2または4記載の絶縁体の成型方法。
  6. 前記ピンポイントゲートが3個以上の奇数の場合、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線を境界とする仮想第一領域と仮想第二領域に分け、前記ゲート数を前記仮想第一領域と前記仮想第二領域のどちらか一方に1つ多く配置し、かつ、前記ゲート位置を長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対し非対称に配置し、かつ、前記ゲート自身を2等分する線上に配置することなく、かつ、2等分する線上にウェルドライン(樹脂融合部)が発生することがないように配置し、前記絶縁体の反りを防止することを特徴とする請求項1、2または4記載の絶縁体の成型方法。
  7. 前記絶縁体の長手方向若しくは奥行き方向の長さに応じてゲート間隔を狭くすることを特徴とする請求項1から6項のうちいずれか1項記載の絶縁体の成型方法。
  8. 前記絶縁体が厚さ0.1〜3mmの箱型形状であることを特徴とする請求項1から7項のうちいずれか1項記載の絶縁体の成型方法。
  9. 少なくとも上型と下型を備えるとともに同一成型条件、同一形状かつ同一材料で、同一大きさ・形状の少なくとも1個以上のピンポイントゲートを用いる金型であって、
    上型と下型が閉じた状態で、少なくとも長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対して、略対称の前記絶縁体を形成する空間を有する金型構造において、
    上型若しくは下型のどちらか一方に設ける前記ピンポイントゲートの位置は、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線上に設けることなく、かつ、2等分する線上にウェルドライン(樹脂融合部)が発生することがないように配置することを特徴とする金型構造。
  10. 上型若しくは下型のどちらか一方に設ける前記ピンポイントゲートの位置は、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線で、仮に、前記絶縁体を折り返した場合に、前記ゲートが重なりあわないように配置することを特徴とする請求項9記載の金型構造。
  11. 前記ピンポイントゲートが1つの場合、前記ゲート位置を長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線から偏位させることを特徴とする請求項9または10記載の金型構造。
  12. 前記ピンポイントゲートが複数の場合、前記ゲート位置を、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対し非対称、かつ、前記ゲート自身を2等分する線上に配置することなく、かつ、2等分する線上にウェルドライン(樹脂融合部)が発生することがないように配置することを特徴とする請求項9または10記載の金型構造。
  13. 前記ピンポイントゲートが偶数の場合、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線を境界とする仮想第一領域と仮想第二領域に分け、前記ゲート数を前記仮想第一領域及び前記仮想第二領域内に均等に配置し、かつ、前記ゲート位置を長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対し非対称に配置する請求項9または10、12記載の金型構造。
  14. 前記ピンポイントゲートが3個以上の奇数の場合、長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線を境界とする仮想第一領域と仮想第二領域に分け、前記ゲート数を前記仮想第一領域と前記仮想第二領域のどちらか一方に1つ多く配置し、かつ、前記ゲート位置を長手方向若しくは奥行き方向を2等分する線に対し非対称に配置し、かつ、前記ゲート自身を2等分する線上に配置することなく、かつ、2等分する線上にウェルドライン(樹脂融合部)が発生することがないように配置することを特徴とする請求項9または10、12記載の金型構造。
  15. 前記絶縁体の長手方向若しくは奥行き方向の長さに応じて前記ピンポイントゲート間隔を狭くすることを特徴とする請求項9から14項のうちいずれか1項記載の金型構造。
  16. 請求項1、2または3、4、5、6、7、8の成型方法により成型する前記絶縁体を用いることを特徴とするコネクタ。
  17. 前記絶縁体として、奥行き方向の一方側にフレキシブルプリント基板(FPC)若しくはフレキシブルフラットケーブル(FFC)が挿入される嵌合口を有し、どちらか一方側若しくは両側にコンタクトが挿入・保持される複数の挿入孔を有することを特徴とする請求項16記載のコネクタ。
  18. 前記絶縁体として、前記嵌合口の反対側にコンタクトに作用する回動部材が装着されるスペースを有することを特徴とする請求項16または17記載のコネクタ。
  19. 前記コンタクトとして、一方端に第1接触部と他方端に第1押受部を有する第一片と他方端に第1接続部を有する第二片と前記第1接触部と前記第1接続部の間に位置するとともに前記第一片と前記第二片の一方端を連結する第1弾性部及び第1支点部とを有し、前記第1接触部と前記第1弾性部と前記第1支点部と前記第1接続部を略クランク形状に配置する第一コンタクト若しくは一方端に第2接触部と他方端に第2押受部を有する第一片と一方端に第2接続部を有する第二片と前記第2接触部と前記第2接続部の間に位置するとともに前記第一片と前記第二片の他方端を連結する第2弾性部及び第2支点部とを有し、前記第2接触部と前記第2弾性部と前記第2支点部と前記第2接続部を倒略U字形状に配置する第二コンタクトを含むことを特徴とする請求項18記載のコネクタ。
  20. 前記回動部材には前記第一コンタクト若しくは前記第二コンタクトの第1押受部及び第2押受部が入る別個独立の係止孔を設け、前記第一コンタクト若しくは前記第二コンタクトの第1押受部及び第2押受部に作用する押圧部を設けることを特徴とする請求項18または19記載のコネクタ。
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