JP2019129092A - コネクタおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】可動コネクタにおいて、共振による端子破断および接点摺動を抑制する。【解決手段】コネクタＳは、基板に固定される固定ハウジング１０と、固定ハウジング１０に対して移動可能に設けられ、接続対象物と嵌合される可動ハウジング２０と、固定ハウジング１０に保持される固定側被保持部３２、及び、可動ハウジング２０に保持される可動側被保持部３４、固定側被保持部３２と可動側被保持部３４との間の部分である可動部３３と、を有する端子３０と、を備える。可動部３３は、樹脂層４０が設けられた曲部３６Ａ、３６Ｃ、３６Ｅ、３７Ａ、３７Ｃを含んで構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、コネクタに関する。

特許文献１に開示されたコネクタでは、端子が、基板接続部と、固定ハウジングに圧入保持される第１係止部と、ばね部と、可動ハウジングに圧入保持される第２係止部と、相手接続対象物と接触する接触部と、をこの順に有している。ばね部が弾性変形することで可動ハウジングが固定ハウジングに対して移動可能となっている。このコネクタは、可動コネクタとして嵌合ズレ等を吸収することができる。

特開２００７−２２０３２７号公報

しかしながら、上述のような可動コネクタでは、振動を受ける環境下で用いられた際、共振による端子破断や接点摺動（接触部における接続対象物との摺動）が懸念される。

本発明は、以上の問題点に対処すべく案出されたものである。すなわち、本発明の目的は、可動コネクタにおいて、共振による端子破断および接点摺動を抑制することにある。

第１の態様に係るコネクタは、基板に固定される固定ハウジングと、前記固定ハウジングに対して移動可能に設けられ、接続対象物と嵌合される可動ハウジングと、前記固定ハウジングに保持される固定側被保持部、及び、前記可動ハウジングに保持される可動側被保持部、前記固定側被保持部と前記可動側被保持部との間の部分である可動部と、を有する端子と、を備えるコネクタであって、前記可動部は、樹脂層が設けられた曲部を含んで構成されている。

この態様では、コネクタが固定ハウジング、可動ハウジングおよび端子を備え、端子の固定側被保持部が固定ハウジングに保持され、端子の可動側被保持部が可動ハウジングに保持されている。そして、固定側被保持部と可動側被保持部との間の部分である可動部が、曲部を含んで構成されている。これにより、接続対象物と嵌合される可動ハウジングは、基板に固定される固定ハウジングに対して移動可能に設けられている。

更に、可動部の曲部には、樹脂層が設けられている。このため、樹脂層が、振動（共振）のエネルギーを消散させて振動の振幅を軽減するダンパー（振動低減手段）として機能する。その結果、端子破断や接点摺動を抑制できる。

なお、可動部に曲部が複数ある場合、全ての曲部に樹脂層が設けられている必要はない。

第２の態様に係るコネクタは、第１の態様において、前記端子は、打抜き加工により形成される打抜き面を有し、前記打抜き面には樹脂が積層されていない。

この態様では、樹脂が予め積層された板材を打抜き加工することで、端子を製造することができ、製造が容易である。また、形状を持たせた端子に後から樹脂を積層する態様と比べて、曲部に設けられる樹脂層の厚みのばらつきを少なくすることができる。

第３の態様に係るコネクタは、第１または第２の態様において、前記可動部は、直線部を含んで構成され、前記直線部の少なくとも一部には、樹脂層が設けられていない。

この態様では、可動部の直線部の少なくとも一部には、樹脂層が設けられていない。このため、樹脂層を設けない区間ができ、可動部の全区間に樹脂層を設ける態様と比べて、コネクタの軽量化を図ることができ、また樹脂消費量を節約することができる。
また、樹脂層による振動低減効果は、直線部よりも曲部に設けることで大きくなる。そこで、この態様では、直線部の少なくとも一部を樹脂層が設けられていない部分とすることで、振動低減効果をなるべく保ちながら軽量化を図ることができる。
なお、この態様においても、全ての曲部に樹脂層が設けられている必要はない。

＜製造方法＞
第４の態様に係るコネクタの製造方法は、固定ハウジングに保持される固定側被保持部、可動ハウジングに保持される可動側被保持部、および、前記固定側被保持部と前記可動側被保持部との間の部分である可動部、を有する端子を備えるコネクタの製造方法であって、平板状の板材を打抜き加工する打抜き工程を含み、前記可動部は、樹脂層が設けられた曲部を含んで構成され、前記打抜き工程の対象となる前記板材には、前記樹脂層に対応する部分に予め樹脂が積層されている。

この態様では、樹脂層に対応する部分に予め樹脂が積層されている平板状の板材を打抜き加工することで、端子を製造する。このため、打抜き工程の後、樹脂を取り除いたり樹脂層を新たに積層したりする必要がなく、製造が容易である。

以上説明したように、本発明は、可動コネクタにおいて、共振による端子破断および接点摺動を抑制することができるという優れた効果を有する。

実施形態の端子を示す斜視図である。 実施形態の端子を示す側面図である。 実施形態のコネクタを示す断面図である。 端子を製造するための打抜き加工の様子を示す図である。 端子の変形例を示す側面図である。

以下、図１〜図４を用いて、本発明の実施形態について説明する。
なお、各図に示す矢印Ｘをコネクタ幅方向、矢印Ｙをコネクタ前方向、矢印Ｚをコネクタ上方向とする。

図３に、本実施形態に係るコネクタＳを示す。なお、図３では、後述する樹脂層４０の図示を省略している。

図３に示すように、コネクタＳは、基板（図示省略）に固定される固定ハウジング１０と、固定ハウジング１０とは別体の可動ハウジング２０と、固定ハウジング１０と可動ハウジング２０の両方に保持された複数の端子３０と、を備えている。

固定ハウジング１０および可動ハウジング２０は、合成樹脂などの絶縁体で形成されている。端子３０は、銅合金などの弾性変形可能な導電性の金属で形成されている。

固定ハウジング１０は、端子３０を保持する保持部１３を有している。可動ハウジング２０は、端子３０を保持する保持部２３を有している。これにより、端子３０は、固定側被保持部３２で固定ハウジング１０に保持されると共に、可動側被保持部３４で可動ハウジング２０に保持される。可動ハウジング２０は、固定ハウジング１０に対して移動可能に設けられる。可動ハウジング２０の固定ハウジング１０に対する移動に伴い、端子３０の固定側被保持部３２と可動側被保持部３４との間の部分（以下、「可動部３３」という。）が弾性変形する。

固定ハウジング１０は、コネクタＳの四方の壁を構成する側壁１１と、コネクタＳの上壁を構成する上壁１２と、を有している。可動ハウジング２０は、固定ハウジング１０の内部（側壁１１の内側）に配置される。上壁１２には、開口部１２Ｈが形成されている。開口部１２Ｈから「接続対象物」としての相手側コネクタ（図示省略）が挿入され、可動ハウジング２０に嵌合すると共に、相手側コネクタの端子がコネクタＳの端子３０と導通接続する。

複数の端子３０は、互いに同一の構造とされている。複数の端子３０は、コネクタ前部に一列に配列された複数の端子３０Ａと、コネクタ後部に一列に配列された複数の端子３０Ｂと、から構成されている。コネクタ前部の端子３０Ａおよびコネクタ後部の端子３０Ｂは、共にコネクタ幅方向（Ｘ方向）に複数並んで配列されている。

図１および図２に、端子３０を拡大して示す。端子３０は、平板状の板材を打抜き加工した後、曲げ加工することで形成されている。端子３０は、一端から他端に向けて、基板接続部３１、固定側被保持部３２、可動部３３、可動側被保持部３４および接触部３５をこの順に有している。

基板接続部３１は、基板に接続される。固定側被保持部３２は、固定ハウジング１０の保持部１３に圧入された状態となる。可動側被保持部３４は、可動ハウジング２０の保持部２３に圧入された状態となる。接触部３５は、相手側コネクタの端子（図示省略）が接触して導通接続する部分である。

可動部３３は、基板から離れる方向（Ｚ方向、コネクタ上方向、接続対象物の抜方向）に突出する山部３６と、山部３６と可動側被保持部３４とを繋ぐ谷部３７と、を含んで構成される。

山部３６は、同じ方向に曲がった３つの曲部３６Ａ、３６Ｃ、３６Ｅと、３つの曲部３６Ａ、３６Ｃ、３６Ｅを繋ぐ２つの直線部３６Ｂ、３６Ｄと、を有する。具体的には、山部３６は、固定側被保持部３２側から、第１曲部３６Ａ、第１直線部３６Ｂ、第２曲部３６Ｃ、第２直線部３６Ｄ、第３曲部３６Ｅおよび第３直線部３６Ｆをこの順に有する。

谷部３７は、同じ方向（山部３６とは逆方向）に曲がった２つの曲部３７Ａ、３７Ｃと、２つの曲部３７Ａ、３７Ｃを繋ぐ１つの直線部３７Ｂと、を有する。具体的には、谷部３７は、山部３６側から、第４曲部３７Ａ、第４直線部３７Ｂおよび第５曲部３７Ｃをこの順に有する。

（樹脂層４０）
可動部３３には、樹脂層４０が設けられている。樹脂層４０は、可動部３３の全区間（固定側被保持部３２と可動側被保持部３４との間の全区間）に設けられているのではなく、一部の区間に設けられている。具体的には、樹脂層４０は、第１曲部３６Ａに対応する区間に設けられた第１樹脂層４１と、第２曲部３６Ｃに対応する区間（すなわち山部３６の頂点に対応する区間）に設けられた第２樹脂層４２と、第３曲部３６Ｅ、第３直線部３６Ｆ、第４曲部３７Ａ、第４直線部３７Ｂおよび第５曲部３７Ｃに対応する区間に設けられた第３樹脂層４３と、から構成されている。

樹脂層４０が設けられた区間でも、端子３０の全周に樹脂が積層されているのではなく、樹脂は、端子３０の上面３０Ｕにのみ積層されている。すなわち、樹脂層４０が設けられた区間でも、端子３０の下面３０Ｓと打抜き面３０Ｒ（上面３０Ｕと下面３０Ｓとを繋ぐ一対の側面、打抜き加工により形成された面）には、樹脂が積層されていない。

一方、樹脂が設けられていない区間では、端子３０の全周における全ての面（上面３０Ｕ、下面３０Ｓおよび打抜き面３０Ｒ）に樹脂が積層されていない。

（端子３０の製造方法）
端子３０は、樹脂が予め積層された平板状の板材を打抜き加工し（図４参照）、その後、曲げ加工することで形成される。打抜き加工の対象となる板材には、上述した端子３０の樹脂層４０が設けられた部分（区間）に対応する部分にのみ樹脂が予め積層されている。このため、打抜き加工の後、樹脂を取り除いたり樹脂を新たに積層したりする必要がない。なお、樹脂としては、特に限定されないが、ポリイミド樹脂が例示される。また、樹脂を積層する方法としては、特に限定されないが、スクリーン印刷やジェット印刷などの薄膜印刷が例示される。

端子３０に設けられた樹脂層４０は、打抜き加工の対象となる板材に予め積層された樹脂であるため、端子３０の完成状態において、打抜き面３０Ｒ（上面３０Ｕと下面３０Ｓとを繋ぐ一対の側面、打抜き加工により形成された面）には樹脂が積層された状態とならない。

図４に、打抜き加工の様子を示す。図４に示すように、打抜き加工は、樹脂が予め積層された面から積層されていない面に向けて打抜く（つまり、上刃を樹脂が積層された面側から進入させる）ことで行う。このため、反対側から打抜く場合と比べて樹脂が剥がれにくい。また、図４に示すように、樹脂が形成されていない面を下刃に載置した状態で打抜く。このため、板材が安定した状態で打抜き加工することができる。なお、図４では、板押さえなどの図示を省略している。

＜作用効果＞
次に、本実施形態の作用効果について説明する。

本実施形態では、図３に示すように、コネクタＳが固定ハウジング１０、可動ハウジング２０および端子３０を備え、端子３０の固定側被保持部３２が固定ハウジング１０に保持され、端子３０の可動側被保持部３４が可動ハウジング２０に保持されている。そして、固定側被保持部３２と可動側被保持部３４との間の部分である可動部３３が、図１および図２に示すように、曲部３６Ａ、３６Ｃ、３６Ｅ、３７Ａ、３７Ｃを含んで構成されている。これにより、接続対象物と嵌合される可動ハウジング２０は、基板に固定される固定ハウジング１０に対して移動可能に設けられている。

更に、可動部３３の曲部には、樹脂層４０が設けられている。このため、樹脂層４０が、振動（共振）の振動エネルギーを消散させて振動の振幅を軽減するダンパー（振動低減手段）として機能する。その結果、端子破断や接点摺動を抑制できる。

また、本実施形態では、可動部３３が複数の曲部３６Ａ、３６Ｃ、３６Ｅ、３７Ａ、３７Ｃを含んで構成され、そのうち、固定側被保持部３２に最も近い曲部３６Ａと、可動側被保持部３４に最も近い曲部３７Ｃとの両方に樹脂層４０が設けられている。
被保持部３２、３４に近い曲部に樹脂層４０を設けることが振動低減効果が大きく寄与するため、本実施形態では、端子破断と接点摺動をより一層抑制することができる。

更に、本実施形態では、可動部３３が複数の曲部３６Ａ、３６Ｃ、３６Ｅ、３７Ａ、３７Ｃを含んで構成され、その全ての曲部３６Ａ、３６Ｃ、３６Ｅ、３７Ａ、３７Ｃに樹脂層４０が設けられている。振動低減効果が高い曲部３６Ａ、３６Ｃ、３６Ｅ、３７Ａ、３７Ｃにおいて漏れなく樹脂を設けているため、端子破断と接点摺動をより一層抑制することができる。

また、本実施形態では、樹脂が端子３０の打抜き面３０Ｒに積層されていない。このため、予め樹脂が形成された板材を打抜き加工することで、端子３０を製造することができ、製造が容易である。

また、本実施形態では、可動部３３が、樹脂層４０が設けられていない区間を有し、樹脂層４０が設けられていない区間は、すべて直線部３６Ｂ、３６Ｄである。つまり、振動低減効果が低い直線部において樹脂消費量を節約している。このため、可動部３３が直線部を含む場合において、効率的（樹脂量に対する振動低減効率）に端子破断と接点摺動を抑制することができる。

また、本実施形態では、樹脂層４０が端子３０の片面のみに積層されている。このため、端子３０の両面に樹脂層４０が設けられた態様と比べて、軽量化を図ることができる。

また、本実施形態では、樹脂層４０が、打抜き加工により刃が進入する側の面に積層した樹脂により構成されている。打抜き加工の際、刃が進入する側とは反対の面に積層した樹脂は打抜き加工によって剥がれやすいところ、本実施形態では、剥がれにくい側の面に積層した樹脂が樹脂層４０となるので、品質の安定したコネクタＳとすることができる。なお、完成状態の端子３０の打抜き面３０Ｒを観察することにより、どちらの面から打抜いたかを判断することができる。

また、本実施形態では、山部３６の頂点に位置する曲部３６Ｃには樹脂層４０が設けられ、この曲部３６Ｃの両側に位置する２つの直線部３６Ｂ、３６Ｄには樹脂層４０が設けられていない区間が存在する。
このため、可動部３３が、基板から離れる方向（コネクタ上方向）に突出した山部３６を含んで構成され、山部３６が、その頂点の曲部３６Ｃとその両側の２つの直線部３６Ｂ、３６Ｄを含んで構成されている場合において、効率的（樹脂量に対する振動低減効率）に端子破断と接点摺動を抑制することができる。

〔上記実施形態の補足説明〕
なお、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、以上説明した端子３０を図５に示す変形例に係る端子１３０、２３０、３３０に変更してもよい。

図５（Ａ）に示す端子１３０では、樹脂層４０が設けられた部分（区間）において、上面３０Ｕと下面３０Ｓとの両方に樹脂が積層されている。端子１３０は、両面に予め樹脂が積層された平板状の板材を打抜き加工し、その後曲げ加工することで形成されている。この端子１３０によれば、振動低減効果をより一層高めることができる。また、図示は省略するが、下面３０Ｓのみに樹脂が積層されていてもよい。

図５（Ｂ）に示す端子２３０では、山部３６の頂点に位置する曲部３６Ｃには樹脂層４０が設けられておらず、固定側被保持部３２に近い側の曲部３６Ａと可動側被保持部３４に近い側の曲部３６Ｅ、３７Ａ、３７Ｃに樹脂層４０が設けられている。山部３６の頂点の曲部３６Ｃの樹脂層による振動低減効果は、被保持部３２、３４に近い側の曲部の樹脂層による振動低減効果と比べると低いので、コネクタＳの軽量化を考慮する場合、この端子２３０のようにすることで効率的に端子破断と接点摺動を抑制することができる。

図５（Ｃ）に示す端子３３０では、樹脂層４０が設けられた部分（区間）において、上面３０Ｕと下面３０Ｓと一対の打抜き面３０Ｒの全周（つまり端子３０の全周）に樹脂が積層されている。この端子３３０は、例えば、平板状の板材を打抜き加工し、曲げ加工した後に樹脂の積層を行うことで製造することができる。

また、上記実施形態では、端子３０の製造の際、打抜き加工の後に曲げ加工を行うことで製造した例を説明したが、曲げ加工を経ずに製造された端子であってもよい。具体的には、可動部３３の曲部が板厚方向に曲がっているものではなく、板面方向（板厚方向に垂直な平面内の方向）に曲がっているものであってもよい。すなわち、図１などのＸ方向を板厚方向とする端子であってもよい。換言すると、平板状の板材を打抜き加工した時点で可動部の曲部が形成されるものであってもよい。このような端子の場合でも、予め樹脂が積層された板材を用いて打抜き加工することで、容易に本発明の端子を製造することができる。

Ｓ コネクタ
１０ 固定ハウジング
１３ 保持部
２０ 可動ハウジング
２３ 保持部
３０ 端子
１３０ 端子
２３０ 端子
３３０ 端子
３０Ｒ 打抜き面
３２ 固定側被保持部
３３ 可動部
３４ 可動側被保持部
３６Ａ、３６Ｃ、３６Ｅ、３７Ａ、３７Ｃ 曲部
３６Ｂ、３６Ｄ、３６Ｆ、３７Ｂ 直線部
４０ 樹脂層
４１ 樹脂層
４２ 樹脂層
４３ 樹脂層

Claims (4)

1. 基板に固定される固定ハウジングと、
   前記固定ハウジングに対して移動可能に設けられ、接続対象物と嵌合される可動ハウジングと、
   前記固定ハウジングに保持される固定側被保持部、及び、前記可動ハウジングに保持される可動側被保持部、前記固定側被保持部と前記可動側被保持部との間の部分である可動部と、を有する端子と、
   を備えるコネクタであって、
   前記可動部は、樹脂層が設けられた曲部を含んで構成されている、
   コネクタ。
2. 前記端子は、打抜き加工により形成される打抜き面を有し、
   前記打抜き面には樹脂が積層されていない、
   請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記可動部は、直線部を含んで構成され、
   前記直線部の少なくとも一部には、樹脂層が設けられていない、
   請求項１または請求項２に記載のコネクタ。
4. 固定ハウジングに保持される固定側被保持部、可動ハウジングに保持される可動側被保持部、および、前記固定側被保持部と前記可動側被保持部との間の部分である可動部、を有する端子を備えるコネクタの製造方法であって、
   平板状の板材を打抜き加工する打抜き工程を含み、
   前記可動部は、樹脂層が設けられた曲部を含んで構成され、
   前記打抜き工程の対象となる前記板材には、前記樹脂層に対応する部分に予め樹脂が積層されている、
   コネクタの製造方法。