JP2011167915A - コネクター端子のインサート成形法 - Google Patents

Abstract

【課題】 極小のコネクタ端子をインサート成形で作製することを可能とするインサート成形法を得る。
【解決手段】 間隔をあけて整列させた複数の端子の一端が連結片で連結された第１端子板と、この第１端子板の整列された複数の端子間に嵌合する幅を有する複数の端子の一端が連結片で連結された第２端子板との連結片同士を重ね合わせ、第１端子板又は第２端子板の複数の端子の連結片側を曲折して曲折された箇所より先端部分の第１端子板及び第２端子板の複数の端子が面一となる領域を形成する端子板形成工程と、複数の端子が面一となる領域が金型のキャビティを構成する壁面の一部となるように第１端子板及び第２端子板の各々の端子の先端部分を金型内部に装着する装着工程と、溶融樹脂を金型のキャビティ内に射出して成形する成形工程と、成形工程で得られた成形体を金型から取外した後に、面一となる領域内で第１端子板及び第２端子板の個々の端子を隣接する端子同士が接触しないように切り離してコネクタ端子を得る切り離し工程とを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、金型内に挿入した金属部品の周りに樹脂を注入して金属と樹脂を一体化するインサート成形によるコネクター端子の製造に関するものである。

近年、ＯＡ機器、ＡＶ機器、通信機器、パソコン等の電子機器の小形化が進み、これらの駆動部、メモリー、入／出力部、インターフェース、ディスプレー等の独立した各部品を接続するコネクタには、当然小形化と多ピン（端子）化が要求されている。

ところで、コネクタにインサート成形で植設された各端子は、互いに電気的に独立したものでなければならない。そのためには、多数の独立した細いピン状端子を密集した位置で個別に仕切り壁を設けて支持する精密なハネカム状の金型が必要になる。しかしながら、このような金型は高価でありかつ多数の細いピン状端子を個別に挿入するには多大の労力を要する。例え自動組立機械を使用するにしても設備費やランニングコストの増大は免れない。

そこで、本出願人は、一列に多数のピン状端子を含む端子列を密に複数列並設した多ピンコネクタのインサート成形する方法を提案した（特許文献１参照）。この提案は、帯状導体薄板が長手方向に沿ってインサート成形後に切除される端子キャリアと、この端子キャリアから側方に延在し所定の間隔で並列に連設された前記複数の端子とを備え、コネクタ端子台金型キャビティ上面の開口部を密閉するストリッパプレートのパーティング面に刻装された前記薄板の板厚が嵌合するスロットに端子キャリアを填装して、帯状導体薄板に連設された端子を前記キャビティ上面に対して垂直に位置付けると共に、端子キャリアにおける端子側端面をパーティング面における前記スロットの開端に整合させて、刻装された前記スロットの開端を補完し、平坦な連続面とした前記パーティング面で前記キャビティを密閉するインサート成形法である。

特許第３０８１８３５号

デジタル機器への接続端子の規格化が更に多様化し、より小型化が進んでいる。デジタル機器間を接続するコネクタには、当然小形化・多端子化が要求される。このような小型のコネクタに多数の端子を密集させる手段としては、エンジニアリングプラスチック（エンプラ）など成形樹脂材料の射出成形による端子のインサートモールド成形法が適用される。

ところが、例えば、マイクロＵＳＢ（レセプタクル端子の端面は約２．９４ｍｍ×７．８ｍｍ）よりも小さい端面形状（レセプタクル端子の端面は約２．８ｍｍ×６．４ｍｍ）でありながら、マイクロＵＳＢの５ピンに対して、１９ピンとしたマイクロＨＤＭＩコネクタのような新しい規格（ＨＤＭＩ ＴｙｐｅＤ）が成されるに至っている。

このような極小のコネクタ端子を大量に製造するための一つの方法としては、多数のピン同士の絶縁性を保ちながら先端部及び他端部以外を絶縁樹脂で封止するインサート成形での製造が挙げられる。

しかしながら、コネクタ端子の端面が２．８ｍｍ×６．４ｍｍの極小のコネクタ端子をインサート成形するための金型は極小となるため、複雑なキャビティでは樹脂が回らない虞がある。しかも、金型のキャビティ内へ金属部品を供給する場合にも極小であるため、金型のキャビティ内への正確な供給も難しい。

本発明は、新しい規格（ＨＤＭＩ ＴｙｐｅＤ）のような極小のコネクタ端子をインサート成形で作製することを可能とするインサート成形法を得ることを目的とする。特に、極小のコネクタ端子をインサート成形する場合に、複雑なキャビティとならず、金属部品の金型のキャビティ内への供給も正確に行うことができるインサート成形法を得ることを目的とする。

請求項１に記載された発明に係るコネクター端子のインサート成形法は、間隔をあけて整列させた複数の端子の一端が連結片で連結された第１端子板と、この第１端子板の整列された複数の端子間に嵌合する幅を有する複数の端子の一端が連結片で連結された第２端子板との連結片同士を重ね合わせ、第１端子板又は第２端子板の複数の端子の連結片側を曲折して曲折された箇所より先端部分の第１端子板及び第２端子板の複数の端子が面一となる領域を形成する端子板形成工程と、
前記複数の端子が面一となる領域が金型のキャビティを構成する壁面の一部となるように前記第１端子板及び第２端子板の各々の端子の先端部分を金型内部に装着する装着工程と、
溶融樹脂を前記金型のキャビティ内に射出して成形する成形工程と、
成形工程で得られた成形体を前記金型から取外した後に、前記面一となる領域内で第１端子板及び第２端子板の個々の端子を隣接する端子同士が接触しないように切り離してコネクタ端子を得る切り離し工程とを備えたことを特徴とするものである。

請求項２に記載された発明に係るコネクター端子のインサート成形法は、請求項１に記載の第１端子板及び第２端子板に、容易に切り離し工程を行うための切り離しガイド溝が予め形成されていることを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明に係るコネクター端子のインサート成形法は、請求項１又は２に記載のコネクタ端子が、ＨＤＭＩのＴｙｐｅＤコネクタのプラグ端子に結合するレセプタクル端子であることを特徴とするものである。

本発明は、極小のコネクタ端子をインサート成形で作製することが可能となるという効果がある。また、極小のコネクタ端子をインサート成形する場合に、複雑なキャビティとならず、金属部品の金型のキャビティ内への供給も正確に行うことができるという効果もある。

本発明の一実施例のコネクター端子の構成を示す斜視図である。 図１のコネクター端子の製造工程を説明する説明図である。 図２の２枚の金属板を金型のキャビティを構成する壁面の一部としてインサート成形した後の図１のコネクター端子を含む成形体の斜視図である。 図３の反対側からの斜視図である。

本発明においては、インサート成形の際に製造されるコネクター端子の金属部品を構成する金属板を金型のキャビティを構成する壁面の一部とすることにより、複雑な金型をより簡素化することができ、極小のコネクタ端子であっても、射出された樹脂が行き渡らない箇所を無くすことも可能となる。

より具体的には、間隔をあけて整列させた複数の平板状端子の一端が連結片で連結された第１端子板と、この第１端子板の整列された複数の平板状端子間に嵌合する幅を有する複数の平板状端子の一端が連結片で連結された第２端子板との連結片同士を重ね合わせ、第１端子板又は第２端子板の複数の端子の連結片側を曲折して曲折された箇所より先端部分の第１端子板及び第２端子板の複数の端子が面一となる領域を形成する。

第１端子板と第２端子板との重ね合わせにより形成される第１端子板及び第２端子板の複数の平板状端子が面一となる領域の第１端子板と第２端子板との複数の端子の隙間は、インサート成形時に射出される溶融樹脂が間から流れ出さない間隙であればよい。具体的には、５／１００ｍｍ以下、好ましくは１／１００ｍｍ以下、より好ましくは１／２００ｍｍ以下とすることにより、溶融樹脂が間から流れ出さない。

この複数の平板状端子が面一となる領域が金型のキャビティを構成する壁面の一部となるように前記第１端子板及び第２端子板の各々の端子の先端部分を金型内部に装着して金型を完成させた後、溶融樹脂を金型のキャビティ内に射出してインサート成形する。

得られたインサート成形体は、第１端子板の連結片と第２端子板の連結片とが重ね合わさった一端部から複数の端子が面一となる領域を介した他端部に第１端子板の他端部と第２端子板との他端部とが射出樹脂と組み合わさった状態で形成されている。このインサート成形体は、金型から取り外された後に、前記面一となる領域内で第１端子板及び第２端子板の個々の端子を隣接する端子同士が接触しないように切り離される。

切り離しは、レーザ切断装置やウォータジェット切断装置等の切断装置を用いても良いが、切断箇所は複数の平板状端子の幅の長さであるため、切り離しを予定している端子の箇所にガイド溝を予め形成させておき、このガイド溝を支点にして第１端子板の連結片又は第２端子板の連結片を持ち上げる等して折り取ることにより、容易に切り離しが可能となる。

これにより、ＨＤＭＩのＴｙｐｅＤコネクタのプラグ端子に結合する端面が２．８ｍｍ×６．４ｍｍの極小のコネクタ端子であっても、極小のコネクタ端子をインサート成形する場合に、複雑な金型とならず、金属部品の金型への供給も正確に行うことができる。

図１は本発明の一実施例のコネクター端子の構成を示す斜視図である。図２は図１のコネクター端子の製造工程を説明する説明図であり、ａ図は平面図、ｂ図は側面図である。図３は図２の２枚の金属板を金型のキャビティを構成する壁面の一部としてインサート成形した後の図１のコネクター端子を含む成形体の斜視図であり、図４は図３の反対側からの斜視図である。

図１に示す通り、本実施例で製造するコネクター端子は、ＨＤＭＩのＴｙｐｅＤコネクタのプラグ端子に結合するレセプタクル端子１０であり、中央部に突設した板状の突設部１１の一面側に９つの平板状ピン１２が表出し、他面側に１０の平板状ピン１３が表出し、合計１９のピンが互いに接触しないように配設されている。尚、このレセプタクル端子１０に結合されるプラグ端子は突設部１１が嵌合される嵌合孔が配されており、この嵌合孔の一面に９つの平板状ピン１２に接続される９つのピンが表出され、他面に１０個の平板状ピン１３に各々接続される１０個のピンが表出される。

合計１９のピンの各々の他端部は、レセプタクル端子１０の絶縁樹脂からなる本体部１６の上面に基板と接続されるハンダ付け部１４，１５として表出されている。即ち、一面側の９つのピン１２の他端部は前列の９つのハンダ付け部１４であり、他面側の１０個のピン１３の他端部は後列の１０個のハンダ付け部１５である。各々のピン１２，１３の幅及びピン間の距離は何れも０．２ｍｍ程度であり、突設部１１の幅自体も４ｍｍ程度のものである。このため、合計１９のピン１２，１３を正確に金型内に配置させて、隣接するピン同士の絶縁性を保ちながら、インサート成形することは高い技術が必要である。

図２のａ図に示す通り、本実施例では、間隔を開けて整列させた１０個のピン１３を一端部に有する第１端子板２３の連結片２３ａと、この第１端子板の１０個のピン１３の間に嵌合される９つのピン１２を一端部に有する第２端子板２２の連結片２２ａとを重ね合わせて、第２端子板２２のピン１２の連結片２２ａ側を曲折して曲折された箇所より先端部分の第１端子板２３及び第２端子板２２の複数のピン１２，１３同士が面一となる面一領域２４が形成される。

図２のｂ図に示す通り、面一領域２４より先端側では、第１端子板２３では下方に曲折された第１曲折部２３ｂと前方に曲折された第２曲折部２３ｃとが形成される。この第２曲折部２３ｂはハンダ付け部１５として表出され、第２曲折部２３ｃより先端部は突設部１１の他面側に表出されるピン１３となる。また、第２端子板２２でも下方に曲折された第２曲折部２２ｂと前方に曲折された第２曲折部２２ｃとが形成される。この第２曲折部２２ｂはハンダ付け部１４として表出され、第２曲折部２２ｃより先端部は突設部１１の一面側に表出されるピン１２となる。

尚、金型に装着する段階で第２曲折部２２ｃ，２３ｃより先端部は互いのピンが接触しないように上下金型２５ａ，２５ｂの各々から対向する金型に向かって突設された端子固定ピン（図示せず）により、９つの平板状ピン１２と、１０個の平板状ピン１３とが突設部１１の各面に表出されるように配置されて、インサート成形される。

即ち、重ね合わされた第１端子板２３及び第２端子板２２の面一となる面一領域２４は互いの端子同士が各々嵌合されているため、同じ厚さの１枚の平板よりも撓みが少なく、金型への供給も正確に行うことができる利点がある。更に、図２に示す通り、この面一領域２４を金型のキャビティを構成する壁面の一部として第１端子板２３及び第２端子板２２の各々の端子の先端部分を破線で示した金型２５ａ，２５ｂ内部に装着して金型を完成させた後、溶融樹脂を金型２５ａ，２５ｂのキャビティ内に射出してインサート成形する。

具体的には、１０個の平板状ピン１３の各々を下金型２５ｂに押し付けるように、上金型２５ａの突設部１１をかたどるキャビティの上壁から下方に１０組の端子固定ピンが立設され、９つの平板状ピン１２の各々を上金型２５ａに押し付けるように、下金型２５ｂの突設部１１をかたどるキャビティの下壁から上方に９つの端子固定ピンが立設されている。

上壁から下方に立設された端子固定ピンは突設部１１に表出した各々の平板状ピン１３の先端部と後端部との２箇所に当接される。この端子固定ピンの跡として、図１及び図２に示す通り、成形品には先端部と後端部との２箇所に突設部１１表面から裏面側の平板状ピン１３の裏面までの空間が固定ピン跡１９として形成されている。また、下壁から上方に立設された端子固定ピンは突設部１１に表出した各々の平板状ピン１２のほぼ中央部に当接される。この端子固定ピンの跡として、図３に示す通り、成形品には突設部１１裏面から表面側の平板状ピン１２の裏面までの空間が固定ピン跡２０として形成されている。

図３及び図４に示す通り、得られたインサート成形体１０は、第１端子板２３の連結片２３ａと第２端子板２２の連結片２２ａとが重ね合わさった一端部から複数のピン１２，１３が面一となる面一領域２４を介した他端部に第１端子板２３の他端部と第２端子板２２との他端部とが射出樹脂からなる本体部１６と組み合わさった状態で形成される。このインサート成形体１０は、金型２５ａ，２５ｂから取り外された後に、面一領域２４内で第１端子板２３及び第２端子板２２の個々のピンを隣接するピン同士が接触しないように切り離される。

切り離しは、切り離しを予定しているピンの箇所にガイド溝１７、１８が予め形成させているので、このガイド溝１７、１８を支点にして第１端子板２３の連結片２３ａ又は第２端子板２２の連結片２２ａを持ち上げる等して折り取ることにより、容易に切り離しが可能となる。

１０…レセプタクル端子、
１１…突設部、
１２…ピン、
１３…ピン、
１４…ハンダ付け部、
１５…ハンダ付け部、
１６…本体部、
１７…ガイド溝、
１８…ガイド溝、
１９…固定ピン跡、
２０…固定ピン跡、
２２…第２端子板、
２２ａ…連結板、
２２ｂ…第１曲折部、
２２ｃ…第２曲折部、
２３…第１端子板、
２３ａ…連結板、
２３ｂ…第１曲折部、
２３ｃ…第２曲折部、
２４…面一領域、
２５ａ，２５ｂ…金型、

Claims (3)

1. 間隔をあけて整列させた複数の端子の一端が連結片で連結された第１端子板と、この第１端子板の整列された複数の端子間に嵌合する幅を有する複数の端子の一端が連結片で連結された第２端子板との連結片同士を重ね合わせ、第１端子板又は第２端子板の複数の端子の連結片側を曲折して曲折された箇所より先端部分の第１端子板及び第２端子板の複数の端子が面一となる領域を形成する端子板形成工程と、
   前記複数の端子が面一となる領域が金型のキャビティを構成する壁面の一部となるように前記第１端子板及び第２端子板の各々の端子の先端部分を金型内部に装着する装着工程と、
   溶融樹脂を前記金型のキャビティ内に射出して成形する成形工程と、
   成形工程で得られた成形体を前記金型から取外した後に、前記面一となる領域内で第１端子板及び第２端子板の個々の端子を隣接する端子同士が接触しないように切り離してコネクタ端子を得る切り離し工程とを備えたことを特徴とするコネクター端子のインサート成形法。
2. 前記第１端子板及び第２端子板に、容易に切り離し工程を行うための切り離しガイド溝が予め形成されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクター端子のインサート成形法。
3. 前記コネクタ端子が、ＨＤＭＩのＴｙｐｅＤコネクタのプラグ端子に結合するレセプタクル端子であることを特徴とする請求項１又は２に記載のコネクター端子のインサート成形法。

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