JP2012221658A - コネクター端子 - Google Patents

Abstract

【課題】 マイクロＨＤＭＩコネクタ（Ｔｙｐｅ Ｄ）のような極小の新しい規格に基づくコネクタ端子をインサート成形で作製した際に絶縁樹脂で封止する側のピンの面への金メッキを不要とし、短絡・破損・故障の少ない安定したコネクター端子の構成を得る。
【解決手段】 端子本体から突設した被嵌合端子に嵌合する外観を備えた樹脂製の突設部と、この突設部の一面側に、隣接する端子同士が間隔をあけて面一に整列配置された端子群を含む金属インサート品とを備え、端子群の各々の金属インサート品の先端が前記突設部の先端に達することなく、端子群の各々の金属インサート品の突設部側の厚み方向の一部が、突設部樹脂内に埋設され、尚且つ、突設部樹脂と一体成形されているコネクター端子。
【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とを一体成形したコネクター端子の構成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）化が要求されており、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。

具体的には、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ている。例えば、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）規格に準拠したケーブルおよびコネクタが、ディジタルオーディオ・ヴィジュアル機器（以下、ＡＶ機器とも記す）相互間の接続において、実用化されている。

コネクタには、当初タイプＡとタイプＢの２種類があった。標準は１９ピンのタイプＡ（特許文献１参照）であり、タイプＢは２９ピンのコネクタで、１０８０ｐを超える解像度をサポートする為に定義された。その後、ＨＤＭＩ規格１．３で、タイプＡと比べてより小型のタイプＣコネクタ（通称ＨＤＭＩミニ端子）も追加され、２００９年にタイプＣより小さなマイクロＨＤＭＩコネクタ（Ｔｙｐｅ Ｄ）の追加、自動車用接続システムのコネクタ（Ｔｙｐｅ Ｅ）の規定などがなされた。

マイクロＨＤＭＩコネクタ（Ｔｙｐｅ Ｄ）は、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ピンである。

特許文献１に記載の通り、標準ＨＤＭＩコネクタにおいては、コネクタ本体に１９ピンの端子に対応した溝を形成した上で、個々の溝に端子を圧入して形成されていることが開示されている（特許文献１段落番号００３８）。

また、個々の溝に端子を圧入して形成する以外の別のコネクタ端子の製造法としては、端子群を櫛状に形成した端子部材を用いてインサート成形した後に、端子群の先端部から突出した端子群を先端部と面一となるように破断する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００８−２７０１７９号公報 特開２０１０−２５７９０７号公報

ところで、特許文献１に記載された方法で製造されたものは、設備費が安く、端子単位の寸法管理が容易である等のメリットがある。その反面、圧入用の矢じり形状がピッチ間で近接状態になるため、端子ピッチ間で信号のリークが生じやすい。また、圧入用の矢じり形状により、高速伝送特性が劣化しやすい。更に、端子の先端部がフリー状態となるため、コジリによる剥離などが発生しやすい。また、コプラが安定せず、圧入時の金属カスがでる等のデメリットがあった。

尚、最長端面が約１４ｍｍであり、１本のピン端子の幅が約０．５ｍｍ程度も使用可能な標準ＨＤＭＩコネクタ（Ｔｙｐｅ Ａ）では可能ではあったが、最も小さなマイクロＨＤＭＩコネクタ（Ｔｙｐｅ Ｄ）では、ピンをコネクタ本体に圧入して製造するには、１本のピン端子の幅が０．１５ｍｍにも満たないものであるため、技術的に難しく多くの不良品が発生することになる。

更に、特許文献２に記載された方法で製造されたものは、先端を繋ぐことで各ピッチが出しやすく、インサート化が容易であり、また、コンタクトの寸法管理が容易である等のメリットがある。その反面、端子の先端部と面一となるように破断した場合には、先端部分が露出し、ピン端子同士の距離が小さいため、腐食・防水・電装効果に課題がある。特に、先端の破断面に互いのピン端子同士にホコリ等が付着して短絡が生じる虞があり、そもそも承認され難い。更に、先端部にキャリアを構成することにより、構成上端子上下間が近接する状態にならざるを得ないため、信号リークが生じる可能性があった。また、端子先端部での折り取り時に、金属カスが発生しやすい等のデメリットがあった。

そこで、より小型化・多端子化が要求されるマイクロＨＤＭＩコネクタ（Ｔｙｐｅ Ｄ）の製造には、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好適である。しかしながら、インサート成形後に型から取り出す際に本体から露出した細いピンが本体から外れる等の破損が生じやすくなる。

更に、１９ピンの端子は、通常各々に耐腐食性金メッキを施されるが、原則的には表出面以外の金メッキは不要である。特に、ＨＤＭＩコネクタの場合には、プラグ端子に結合するレセプタクル端子では一方の面が表出し、他方の面が絶縁樹脂に埋没する構成となっている。このため、絶縁樹脂で封止する側のピンの面への金メッキを不要とすることにより、同等の性能であってより安価な製品を供給することも可能となる。

本発明は、例えば、マイクロＨＤＭＩコネクタ（Ｔｙｐｅ Ｄ）のような極小の新しい規格に基づくコネクタ端子をインサート成形で作製した際に絶縁樹脂で封止する側のピンの面への金メッキを不要とし、短絡・破損・故障の少ない安定したコネクター端子の構成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は、端子本体から突設した被嵌合端子に嵌合する外観を備えた樹脂製の突設部と、
この突設部の一面側に、隣接する端子同士が間隔をあけて面一に整列配置された端子群を含む金属インサート品とを備えたコネクター端子であって、
前記端子群の各々の金属インサート品の先端が前記突設部の先端に達することなく、
前記端子群の各々の金属インサート品の突設部側の厚み方向の一部が、突設部樹脂内に埋設され、尚且つ、突設部樹脂と一体成形されている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は、請求項１に記載の端子群の各々の金属インサート品の突設部の厚み方向の１／５以上４／５以下が、突設部樹脂内に埋設され、尚且つ、突設部樹脂と一体成形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は、請求項１又は２に記載の突設部の他面側に、隣接する端子同士が間隔をあけて面一に整列配置された別の端子群を更に備えた金属インサート品であることを特徴とするものである。

請求項４に記載された発明に係るコネクター端子は、請求項３に記載の別の端子群の各々の金属インサート品の突設部の厚み方向の１／５以上４／５以下が、突設部樹脂内に埋設され、尚且つ、突設部樹脂と一体成形されていることを特徴とするものである。

請求項５に記載された発明に係るコネクター端子は、請求項１〜４の何れか１項に記載の端子群及び別の端子群の個々の端子の先端部が、突設部面から他面にかけて後端部側に傾斜させた小口面を有することを特徴とするものである。

請求項６に記載された発明に係るコネクター端子は、端子本体から突設した被嵌合端子に嵌合する外観を備えた樹脂製の突設部と、
隣接する端子同士が０．４ｍｍのピッチ幅に間隔をあけて突設部の上面側に面一に整列配置された１０本の幅０．４ｍｍの第１端子群と、隣接する端子同士が０．４ｍｍのピッチ幅に間隔をあけて突設部の下面側に面一に整列配置された９本の幅０．４ｍｍの第２端子群とを含む金属インサート品とを備えたＨＤＭＩ ＴｙｐｅＤ 規格に準拠したコネクター端子であって、
前記第１端子群及び第２端子群の各々の金属インサート品の先端が前記突設部の先端に達することなく、
前記突設部側の第１端子群と第２端子群との各々の厚み方向の一部が、突設部樹脂内に埋設され、尚且つ、突設部樹脂と一体成形されており、
第１端子群及び第２端子群の個々の端子の先端部が、突設部面から他面にかけて後端部側に傾斜させた小口面を有することを特徴とするものである。

本発明は、例えば、マイクロＨＤＭＩコネクタ（Ｔｙｐｅ Ｄ）のような極小の新しい規格に基づくコネクタ端子をインサート成形で作製した際に絶縁樹脂で封止する側のピンの面への金メッキを不要とし、短絡・破損・故障の少ない安定したコネクター端子の構成を得ることができるという効果がある。より詳しくは、生産工程での端子の寸法精度管理の必要性はあるが、端子の先端部を樹脂で覆うことで電送特性の効果や耐腐食効果がある。また、端子を圧入して形成ものとは、違ってストレートな端子デザインが可能となり、高速伝送特性が良好となる。更に、先端部を樹脂内に埋設して包み込むため、挿抜の際の耐剥離性に優れ、防水性、気密性にも優れている等の効果を奏する。

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一部を切欠いた切断面を含む斜視図及び要部の拡大図である。 図１のコネクター端子の裏面側の構成を示す斜視図であり、ピン群を連設する２枚の金属板を切断する前の斜視図である。 図１のコネクター端子のピン群を連設する２枚の金属板の斜視図である。 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。

本発明においては、端子本体から突設した被嵌合端子に嵌合する外観を備えた樹脂製の突設部と、この突設部の一面側に、隣接する端子同士が間隔をあけて面一に整列配置された端子群を含む金属インサート品とを備えたコネクター端子であって、前記端子群の各々の金属インサート品の先端が前記突設部の先端に達することなく、前記端子群の各々の金属インサート品の突設部側の厚み方向の一部が、突設部樹脂内に埋設され、尚且つ、突設部樹脂と一体成形されているものである。これにより、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した際に絶縁樹脂で封止する側のピンの面への金メッキを不要とすることができる。

具体的には、端子群の突設部側の厚み方向の一部が突設部の樹脂内に埋設されるため、端子の埋設される部分は電気信号が通過することはないため、金メッキは不要とし、破損・故障の少ない安定したコネクター端子を得ることができる。特に、端子群は突設部の表または裏にのみ表出されており、例えば端子の先端部には表出されていないため、短絡の虞がない。

また、突設部の他面側に、隣接する端子同士が間隔をあけて面一に整列配置された別の端子群を更に備えたコネクタ端子では、別の端子群の突設部側の厚み方向の一部が突設部の樹脂内に埋設されるため、端子の埋設される部分は電気信号が通過することはないため、同様に、金メッキは不要となり、破損・故障の少ない安定したコネクター端子を得ることができる。同様に、別の端子群は突設部の表または裏にのみ表出されており、例えば端子の先端部には表出されていないため、短絡の虞もない。

好ましい端子の一部の埋設は、各々の端子の厚みの略半分、好ましくは各々の端子の厚み方向の１／５以上４／５以下とする。各々の端子の厚み方向の１／５よりも小さいと端子の埋設部分が突設部から容易に飛び出し破損・故障が多くなるからである。また、各々の端子の厚み方向の４／５よりも大きいと例えばインサート成形で製造する際に端子の表出面と突設部の表出面との差が少なく、金型内で端子群の保持が難しく、端子の表出面に突設部の樹脂で覆われる部分が形成されやすくなり、歩留りが悪くなるからである。

また、本発明では、第１端子群及び第２端子群の個々の端子の先端部が、突設部面から他面にかけて後端部側に傾斜させた小口面を有することにより、埋設された第１、第２端子群の先端部が突設部から外れ難く、より破損・故障が少なくより安定したコネクター端子を得ることができる。

また、端子本体から突設した被嵌合端子に嵌合する外観を備えた樹脂製の突設部と、隣接する端子同士が０．４ｍｍのピッチ幅に間隔をあけて突設部の上面側に面一に整列配置された１０本の幅０．４ｍｍの第１端子群と、隣接する端子同士が０．４ｍｍのピッチ幅に間隔をあけて突設部の下面側に面一に整列配置された９本の幅０．４ｍｍの第２端子群とを含む金属インサート品とを備えたＨＤＭＩ ＴｙｐｅＤ 規格に準拠したコネクター端子であって、第１端子群及び第２端子群の各々の金属インサート品の先端が前記突設部の先端に達することなく、突設部側の第１端子群と第２端子群との各々の厚み方向の一部が、突設部樹脂内に埋設され、尚且つ、突設部樹脂と一体成形されており、第１端子群及び第２端子群の個々の端子の先端部が、突設部面から他面にかけて後端部側に傾斜させた小口面を有するコネクター端子では、マイクロＨＤＭＩコネクタの新しい規格（ＨＤＭＩ ＴｙｐｅＤ）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、例えばインサート成形する場合に、金属部品の金型への供給も正確に行うことができ、金メッキ量を軽減し、短絡・破損・故障の少ない安定した端子を得ることができる。

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一部を切欠いた切断面を含む斜視図及び要部の拡大図である。図３は図１のコネクター端子の裏面側の構成を示す斜視図であり、ピン群を連設する２枚の金属板を切断する前の斜視図である。図４は図１のコネクター端子のピン群を連設する２枚の金属板の斜視図である。

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である。レセプタクル端子１０本体の中央部から突設された板状の突設部１１の一面側に第１端子群としての９つの平板状ピン１２の群が表出し、他面側に第２端子群として１０の平板状ピン１３の群が表出し、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、図示等は行ってはいないが、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の平板状ピン１３に接続される１０のピンが表出される。

図２〜図４に示す通り、第１端子群としての個々の平板状ピン１２の先端部は，各々突設部１１側の面から上面にかけて後端部側に傾斜させた小口面を有し、その小口面の先端部を覆うように各々の平板状ピン１２の厚み方向の一部が、突設部１１の樹脂内に埋設されるようになっている。尚、図示してはいないが、第２端子群の個々の平板状ピン１３の各々についても同様に、突設部１１側の面から下面にかけて後端部側に傾斜させた小口面を有し、その小口面の先端部を覆うように各々の平板状ピン１２の厚み方向の一部が、突設部１１の樹脂内に埋設されるようになっている。

これにより、端子の埋設される部分は電気信号が通過することはないため、金メッキは不要とし、破損・故障の少ない安定したコネクター端子を得ることができ、埋設された第１、第２端子群の先端部が突設部から外れ難く、より破損・故障が少なくより安定したコネクター端子を得ることができる。

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のピン１３の他端部は後列の１０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。

図１に示されたコネクター端子は、例えばインサート成形により、製造することが可能である。図５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５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のピン１３を一端部に有する第２端子板２３の連結片２３ａと、この第２端子板の１０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１端子板２２の連結片２２ａとを重ね合わせて、第１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２端子板２３及び第１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５のｂ図に示す通り、面一領域２４より先端側では、第２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１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２端子板２３及び第１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２端子板２３及び第１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。

図５及び図３に示す通り、得られたインサート成形体１０は、第２端子板２３の連結片２３ａと第１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２端子板２３の他端部と第１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２端子板２３及び第１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２端子板２３の連結片２３ａ又は第１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…平板状ピン（第１端子群）、
１３…平板状ピン（第２端子群）、
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、
２２…第１端子板、
２２ａ…連結板、
２２ｂ…第１曲折部、
２２ｃ…第２曲折部、
２３…第２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 (6)

1. 端子本体から突設した被嵌合端子に嵌合する外観を備えた樹脂製の突設部と、
   この突設部の一面側に、隣接する端子同士が間隔をあけて面一に整列配置された端子群を含む金属インサート品とを備えたコネクター端子であって、
   前記端子群の各々の金属インサート品の先端が前記突設部の先端に達することなく、
   前記端子群の各々の金属インサート品の突設部側の厚み方向の一部が、突設部樹脂内に埋設され、尚且つ、突設部樹脂と一体成形されていることを特徴とするコネクター端子。
2. 前記端子群の各々の金属インサート品の突設部の厚み方向の１／５以上４／５以下が、突設部樹脂内に埋設され、尚且つ、突設部樹脂と一体成形されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ端子。
3. 前記突設部の他面側に、隣接する端子同士が間隔をあけて面一に整列配置された別の端子群を更に備えた金属インサート品であることを特徴とする請求項１又は２に記載のコネクタ端子。
4. 前記別の端子群の各々の金属インサート品の突設部の厚み方向の１／５以上４／５以下が、突設部樹脂内に埋設され、尚且つ、突設部樹脂と一体成形されていることを特徴とする請求項３に記載のコネクタ端子。
5. 前記端子群及び別の端子群の個々の端子の先端部が、突設部面から他面にかけて後端部側に傾斜させた小口面を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のコネクタ端子。
6. 端子本体から突設した被嵌合端子に嵌合する外観を備えた樹脂製の突設部と、
   隣接する端子同士が０．４ｍｍのピッチ幅に間隔をあけて突設部の上面側に面一に整列配置された１０本の幅０．４ｍｍの第１端子群と、隣接する端子同士が０．４ｍｍのピッチ幅に間隔をあけて突設部の下面側に面一に整列配置された９本の幅０．４ｍｍの第２端子群とを含む金属インサート品とを備えたＨＤＭＩ ＴｙｐｅＤ 規格に準拠したコネクター端子であって、
   前記第１端子群及び第２端子群の各々の金属インサート品の先端が前記突設部の先端に達することなく、
   前記突設部側の第１端子群と第２端子群との各々の厚み方向の一部が、突設部樹脂内に埋設され、尚且つ、突設部樹脂と一体成形されており、
   第１端子群及び第２端子群の個々の端子の先端部が、突設部面から他面にかけて後端部側に傾斜させた小口面を有することを特徴とするコネクタ端子。

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