JP2020187874A - 電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 コンタクトの挿入と成形の手順を柔軟に入れ替えることが出来ると共に、コンタクトに必要以上の規制を加えることなく高精度の位置決めを実現することができる電気コネクタの提供。【解決手段】 規則的に配置された複数のコンタクト１と、前記コンタクト１を支持する絶縁性ベースブロック２と、当該ベースブロック２に固定され前記コンタクト１の脚部１ｃを位置決めするロケータブロック３と、前記ベースブロック２の規定位置にロケータブロック３を配置するキーを備え、前記ベースブロック２は、前記コンタクト１の脚部１ｃを露出し、且つ前記ロケータブロック３が配置されるリードスペースＬＳを備え、前記ロケータブロック３は、前記リードスペースＬＳの規定位置において前記コンタクト１の下脚部１ｃｌが一本ずつ配置されるスリットが並設された櫛歯部３ａ又は格子部を備える電気コネクタ。【選択図】 図１

Description

本発明は、プリント基板などに実装される電気コネクタに関するものであって、特に、各コンタクトに対して曲げ成形が施されている表面実装型の電気コネクタに関するものである。

電子回路の高集積化に伴い、電子部品の実装態様がプリント基板のスルーホールへの実装から表面実装型にその多くが移行し、また、電子部品のコンタクトのピッチの狭小化も進んでいる実情にある。
このような実情の下、多数のコンタクトを具備する電気コネクタの製造に際しては、当該コンタクトの数が多くなり、又はコンタクト間のピッチの狭小化が進むほど、各コンタクトの先端部が適切な位置関係で配列される精度が要求される。

例えば、複数のモジュール間で信号や情報を相互に授受するために備えられた電気コネクタは、各モジュールの位置関係等に応じて最も好都合な連結方向にその連結ハウジングを向けることが便宜であるが（例えば下記特許文献１参照）、各コンタクトにプリント基板に設けられたランドとのコンタクトを確実に取り得る精密な折曲げ成形を施すことは、技術的に困難であると共に、所要時間も嵩むという問題がある。

そこで、従来、コンタクトを具備した絶縁ブロックに、正確に位置決めされた支持孔を具備するロケーターを装着し、各コンタクトの位置決め精度を担保する構成を備えたコネクタが紹介されている（例えば下記特許文献２参照）。
ところが、当該支持孔への挿入の便宜と、各コンタクトを支持孔へ挿入する精度は相反関係にあるため、コンタクトピッチがより小さくなり、又は求められる精度が高い程、電気コネクタの製造・組立が困難になるという問題があった。

かかる課題を解決する手法としては、インシュレータ（前記絶縁ブロックなど）に、比較的大きな挿入孔をそれぞれ具備するロケータプレートを二枚装着し、各コンタクトを当該二枚のロケータプレートの挿入孔の内面の片方ずつで挟持することによる位置決めを行う構成が紹介されている（例えば下記特許文献３参照）。
この手法では、装着すべきロケータプレートの数や装着の便宜が図られていないことなどが災いし、依然として、電気コネクタの製造・組立が困難である点を解消するには至っていない。

その他、ロケーターの支持孔に誘い部を設け、各コンタクトが具備する斜面を有した突出部と、前記誘い部によって基板への位置決めを可能とする構成が紹介されている（例えば下記特許文献４参照）。
この手法では、各コンタクトに前記誘い部を設けることによって隣接するコンタクト間の絶縁性が劣化し、ピッチの狭小化を阻害するという問題がある。
また、これらの手法は、いずれも表面実装型のコネクタには採用できないという問題もある。

表面実装型の電気コネクタが具備する各コンタクトの正確な位置決めを行った例としては、絶縁体に固定された各コンタクトのテール部を、当該コンタクトを装着した絶縁体に一体成形された有底溝で位置決めする手法が紹介されている（例えば下記特許文献５参照）。

特開２０００−２０８１８９号公報 特開平９−３２０７０４号公報 特開平１１−１６２５８６号公報 特開２００３−２５７５１８号公報 特開平１０−５０３８７号公報 特開２００２−３４３４７５号公報

しかしながら、この手法では、絶縁体全体としての成形精度のみならず、絶縁体に対する各コンタクトの挿入状態に当該コンタクトのテール部の位置決め精度が左右されるにも関わらず、絶縁体に固定した後工程として上記特許文献６の図５又は図６のように各コンタクトを成形できないという問題がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、コンタクトの挿入と成形の手順を柔軟に入れ替えることが出来ると共に、コンタクトに必要以上の規制を加えることなく高精度の位置決めを実現することができる電気コネクタの提供を目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明による電気コネクタは、規則的に配置された複数のコンタクトと、前記コンタクトを支持する絶縁性ベースブロックと、当該ベースブロックに固定され前記コンタクトの脚部を位置決めするロケータブロックと、前記ベースブロックの規定位置にロケータブロックを配置するキーを備え、前記ベースブロックは、前記コンタクトの脚部を露出し、且つ前記ロケータブロックが配置されるリードスペースを備え、前記ロケータブロックは、前記リードスペースの規定位置において前記コンタクトの下脚部が一本ずつ配置されるスリットが並設された櫛歯部又は格子部を備えることを特徴とする。

前記コンタクトの下脚部が、前記スリットの長手方向に沿い、且つ前記櫛歯部又は格子部のスリットが並ぶ面の鉛直方向に対して斜めに交差するように、前記スリットに各々挿通され、当該下脚部の足部のソールが、当該スリットの裏側に脱出している電気コネクタとして構成してもよく、更に、前記下脚部のアンクル部が、前記スリット内に各々配置され、当該アンクル部の足部のソールが、当該スリットの裏側に脱出している電気コネクタとして構成してもよい。

また、前記キーとして、前記ベースブロックの脚部引出面の一部にキーハウジング部を備えると共に、前記ロケータブロックの背面に、前記キーハウジング部に嵌るアンカーを備える構成を採ることもできる。

前記リードスペースが、前記ベースブロックの脚部引出面と、当該脚部引出面の左右側縁部から突設された左右隔壁とに挟まれ、且つ前記左右隔壁の上下前方向が開放され、前記キーとして、前記左右隔壁に、前記脚部引出面に沿った案内溝を備えると共に、前記ロケータブロックの側面に、前記案内溝に嵌る突条を備える構成を採ってもよい。

本発明による電気コネクタによれば、縦列若しくは横列又は対称的配置などで規則的に配置された複数のコンタクトと、前記コンタクトを支持する絶縁性ベースブロックと、当該ベースブロックに固定され前記コンタクトの脚部を位置決めするロケータブロックを分割して備える構成によって、全コンタクトの脚部を露出し、且つ前記ロケータブロックが収まるリードスペースが与えられるため、前記ベースブロックにコンタクトを植設した後に、当該コンタクトを曲げ加工するダイを進退又は旋回させることができ、個別のコンタクトに対する高精度な曲げ加工を行うことができる。

その結果、前記ロケータブロックの各スリットへのコンタクトの挿通の便が良好となる他、より精密で微細なピッチで複数のコンタクトを整列させることに寄与する。
また、前記ベースブロック全体として本願発明の前記ロケータブロックほどの精度を求められることなく、コネクタ全体のなかで高い精度が求められる部位を限定的に分割することができる。

また、前記ロケータブロックは、前記リードスペースの規定位置において前記コンタクトの下脚部が一本ずつ配置されるスリットが並設された櫛歯部又は格子部（以下「櫛歯部等」という）を備えることから、各コンタクトの並列的な配置を当該櫛歯又は格子の側面に倣う形で揃えることができ、ソールの位置のみならず、ソールが並ぶ方向性を揃える効果も奏する。
例えば、前記コンタクトの下脚部（例えば、アンクル部）は、前記スリットの長手方向に沿い、且つ前記スリットが並ぶ面の鉛直方向に対して斜めに交差するように、前記スリットに各々挿通され、且つ当該下脚部の足部のソールは、当該スリットの裏側に同じ方向性をもって脱出することとなれば、櫛歯部等の構成とも相俟って、前記コンタクトの下脚部やアンクル部に対して側方のみからコンタクトの厚み（太さ）を越える長さに亘って比較的広い範囲に位置決め作用を及ぼすことができる。

また、前記リードスペースは、前記キーとして、前記ベースブロックの脚部引出面の一部にキーハウジング部を備えると共に、前記ロケータブロックの背面に、前記キーハウジング部に嵌るアンカーを備える構成や、前記脚部引出面の左右側縁部からコンタクト引出方向へ立設された左右隔壁に、前記脚部引出面に沿った案内溝を備えると共に、前記ロケータブロックの側面に、前記案内溝に嵌る突条を備える構成を採ることによって、当該ロケータブロックの背面を、前記脚部引出面を基面として、そこから離隔しない構成を採ることができる。

本発明による電気コネクタの一例を示す表面側から見た斜視図及び実装面側から見た斜視図である。 本発明による電気コネクタの一例を示す、（Ａ）：正面図及び（Ｂ）：底面図である。 本発明による電気コネクタの一例を示す、（Ａ）：平面図及び（Ｂ）：背面図である。 本発明による電気コネクタの一例を示す、（Ａ）：Ａ−Ａ矢視断面図及び（Ｂ）：Ｂ−Ｂ矢視断面図である。 本発明による電気コネクタの一例を示す、（Ａ）：背面図、（Ｂ）：平面図、（Ｃ）：Ｃ−Ｃ矢視要部拡大断面図、（Ｄ）：正面図、（Ｅ）：Ｄ−Ｄ矢視断面図、（Ｆ）：右側面図及び（Ｇ）：底面図である。 本発明による電気コネクタのコンタクト及びベースブロックの一例を示す、（Ａ）：平面図及び（Ｂ）：正面図である。 本発明による電気コネクタのコンタクト及びベースブロック一例を示す底面図である。 本発明による電気コネクタのコンタクト及びベースブロックの一例を示す、（Ａ）：Ｅ−Ｅ矢視断面図及び（Ｂ）：Ｆ−Ｆ矢視断面図である。

以下、本発明による電気コネクタの実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１に示す例は、縦列又は横列に配置された複数のコンタクト１と、前記コンタクト１を支持する絶縁性ベースブロック２と、前記ベースブロック２とロケータブロック３を連結し、前記ベースブロック２の規定位置に前記ロケータブロック３を配置するキーを備えた雄型の電気コネクタである。

この例のコンタクト１は、黄銅などの導電金属がプレス加工等で成形された線材であって、雌型の電気コネクタと接合する連結部１ａと、前記ベースブロック２に圧入される埋没部１ｂと、当該埋没部１ｂから続いてフォーミング対象となる領域である脚部１ｃを備える（図４参照）。
この例では、前記脚部１ｃは、フォーミングが行われることによって、前記埋没部１ｂから引き出されたままの上脚部１ｃｕと、当該脚部１ｃの中間部から下向き斜め前方へ屈曲した下脚部１ｃｌを備え、更に、当該下脚部１ｃｌは、その下部にあって前方斜め下方から前方へ前記上脚部１ｃｕと平行となる様に屈曲、又は湾曲しているアンクル部（屈曲部）１ｃａと、当該アンクル部１ｃａの先端部にあって直線的に連続し前記上脚部１ｃｕと平行なソール（足部の裏面）１ｃｓを備える足部１ｃｆを備える。
一方、前記埋没部１ｂと前記脚部１ｃとの境界には、当該埋没部１ｂの圧入量を規定量に規制するストッパ１ｄを備える。

前記ベースブロック２は、雌型コネクタを収容する連結ハウジング部２ａと、前記コンタクト１の脚部１ｃを規則的に配置し収容するリードハウジング部２ｂを備え、両者２ａ，２ｂを分ける中隔壁Ａは、前記コンタクト１の埋没部１ｂを保持する固定部２ｃとして機能する（図４参照）。
前記連結ハウジング２ａは、前記中隔壁Ａと、当該中隔壁Ａに対して雌型コネクタが進退するための開口部の四方を取り囲む周壁Ｂを備え、全体として方形断面の筒状を形作る。
前記連結ハウジング部２ａの内側面は、その摺動抵抗を緩和する突条２ｄ，２ｄを、前記雌型ソケットの進退方向に沿って備えると共に（図３（Ｂ）参照）、適切な装着位置で当該雌型ソケットの進退を規制する爪部２ｅを、当該雌型ソケットが具備する爪が掛かる位置に備える（図４（Ａ）参照）。

一方、前記リードハウジング部２ｂは、前記ベースブロック２において、前記中隔壁Ａと、当該中隔壁Ａに固定されたコンタクト１の脚部１ｃ突出方向へ立設された左右隔壁Ｃ，Ｃとで構成され、それらＡ，Ｃ，Ｃに挟まれ、且つ前記左右隔壁Ｃ，Ｃの上下前方向が開放されたリードスペースＬＳを構成する（図６参照）。
前記中隔壁Ａは、当該中隔壁Ａの前記リードハウジング部２ｂ側の表面（脚部引出面）の中央下部（実装面側）に、前記脚部引出面及び実装面の双方を開口したキーハウジング部２ｆを備えると共に、前記左右隔壁Ｃ，Ｃの内面に、前記中隔壁Ａの脚部引出面に平行な案内溝２ｇを備える（図７参照）。
前記キーハウジング部２ｆは、前記リードハウジング部２ｂの側から前記連結ハウジング部２ａの側へ向かって左右対称に広がる引込面αを備えた空洞である。

前記ロケータブロック３は、前記リードスペースＬＳの規定位置において前記コンタクト１の下脚部１ｃｌが一本ずつ配置されるスリットが並設された櫛歯部３ａと、当該櫛歯部３ａの両端を支持する柱部３ｂと、前記ベースブロック２のキーハウジング部２ｆと共に前記キーの一部となるアンカー３ｃを備える（図５参照）。

この例の前記櫛歯部３ａは、上開口部が０．６ｍｍ幅、下開口部が０．３５ｍｍ幅のスリットが前記コンタクト１の植設ピッチと同じ間隔で穿設され、当該スリットを挟む歯Ｄは、１ｍｍの厚みで１ｍｍの長さで並設されている。
各歯Ｄは、その上半分に各コンタクト１の下脚部１ｃｌを規定精度の規定位置（前記スリットの最挟部）まで誘導する傾斜した誘導面βが形成され、下半分に当該下脚部（この例ではアンクル部１ｃａ）１ｃｌを前記規定位置に維持する保持面γが形成されている（図５（Ｃ）参照）。
これにより、前記スリットの幅は、その上部が対称的に上広がりとなり、その下部が略均等幅となる。
尚、前記櫛歯部は、各櫛歯の先端部を前記脚部１ｃの先端部と干渉しないように連結することにより、略均等な幅を持つ長孔状のスリットが横並びに整列した格子部として構成することもできる。

前記柱部３ｂは、その外面に、前記ベースブロック１の案内溝２ｇに嵌る突条３ｄを備えると共に、当該突条３ｄの移動を回避するロック機構を備える。
前記ロック機構は、当該柱部３ｂの突条３ｄに沿って、弾性を持つ腕３ｅが一体的に配置され、当該腕３ｅの先端部に、前記ロケータブロック３の固定位置においてベースブロック２の一部に係る爪３ｆを備えたものである。
前記アンカー３ｃは、前記ロケータブロック３の背面の中央下部（実装面側）に、固定位置において前記キーハウジング部２ｆと向合するように突設され、前記引込面αに引き込まれる滑り面δを側面として左右対称に備える。

この例の構成要素は以上の如く構成され、前記ベースブロック２へのコンタクト１を圧入する植設工程、当該植設工程を終えた各コンタクト１に対して各々規定精度で規定成形を行うフォーミング工程、これら二つの工程を経たベースブロック２にロケータブロック３を装着する組立工程を経て電気コネクタが製造される。
前記植設工程においては、前記リードハウジング部２ｂのリードスペースＬＳに、コンタクト１を把持した圧入ヘッド（図示省略）が進入し、前記フォーミング工程においては、前記リードスペースＬＳに、進退ダイ及び旋回ダイが進入して各工程に必要な作業を行う。

前記組立工程においては、前記ベースブロック２の案内溝２ｇに前記ロケータブロック３の突条３ｄを実装面側から進入させる。その際、進入の邪魔となる前記腕３ｅの一部（爪３ｆを含む）は、前記ベースブロック２の一部と干渉して予定された揺動方向に退けられ、当該ロケータブロック３が前記ベースブロック２における所定の固定位置に達したとき、前記ベースブロック２の一部との干渉の一部が解除され、前記爪３ｆが前記ベースブロック２のカムに係り、装着位置での固定が完了する（図６（Ｂ）及び図２（Ｂ）参照）。

これと同時に、前記櫛歯部３ａにおいては、前記突条３ｄの進入に伴って、前記スリット内へのコンタクト１の進入が継続し、各コンタクト１の位置補正が行われる。前記ロケータブロック３が前記リードハウジング部２ｂの所定位置に固定されたとき、前記コンタクト１の下脚部１ｃｌ（この例ではアンクル部１ｃａ）は、前記スリットの長手方向に前記スリットの幅よりも長い範囲にわたって沿い、且つ前記櫛歯部３ａのスリット及び歯が並ぶ面の鉛直方向に対して斜めに交差するように各々挿通される。
こうして、各コンタクト１は、規定精度で規定位置に配置され、当該下脚部１ｃｌのソール１ｃｓは、リフロー工程での熱熱影響を回避できる程度に、前記スリットより下位（スリットの裏側）に面一となって脱出する（図４参照）。
尚、フォーミング工程と植設工程の順序を入れ換えることもできる。

α 引込面，β 誘導面，γ 保持面，δ 滑り面，
Ａ 中隔壁，Ｂ 周壁，Ｃ 左右隔壁，Ｄ 歯，
ＬＳ リードスペース，
１ コンタクト，
１ａ 連結部，１ｂ 埋没部，
１ｃ 脚部，１ｃｕ 上脚部，１ｃｌ 下脚部，
１ｃａ アンクル部，１ｃｆ 足部，１ｃｓ ソール，
１ｄ ストッパ，
２ ベースブロック，
２ａ 連結ハウジング部，２ｂ リードハウジング部，
２ｃ 固定部，２ｄ 突条，２ｅ 爪部，２ｆ キーハウジング部，２ｇ 案内溝，
３ ロケータブロック，
３ａ 櫛歯部，３ｂ 柱部，３ｃ アンカー，３ｄ 突条，３ｅ 腕，３ｆ 爪，

Claims (5)

1. 規則的に配置された複数のコンタクトと、前記コンタクトを支持する絶縁性ベースブロックと、当該ベースブロックに固定され前記コンタクトの脚部を位置決めするロケータブロックと、前記ベースブロックの規定位置にロケータブロックを配置するキーを備え、
   前記ベースブロックは、前記コンタクトの脚部を露出し、且つ前記ロケータブロックが配置されるリードスペースを備え、
   前記ロケータブロックは、前記リードスペースの規定位置において前記コンタクトの下脚部が一本ずつ配置されるスリットが並設された櫛歯部又は格子部を備えることを特徴とする電気コネクタ。
2. 前記コンタクトの下脚部は、前記スリットの長手方向に沿い、且つ前記櫛歯部又は格子部のスリットが並ぶ面の鉛直方向に対して斜めに交差するように、前記スリットに各々挿通され、当該下脚部の足部のソールは、当該スリットの裏側に脱出していることを特徴とする請求項１に記載の電気コネクタ。
3. 前記コンタクトのアンクル部は、前記スリット内に各々配置され、当該アンクル部の足部のソールは、当該スリットの裏側に脱出していることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の電気コネクタ。
4. 前記キーとして、前記ベースブロックの脚部引出面の一部にキーハウジング部を備えると共に、前記ロケータブロックの背面に、前記キーハウジング部に嵌るアンカーを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電気コネクタ。
5. 前記リードスペースは、前記ベースブロックの脚部引出面と、当該脚部引出面の左右側縁部から突設された左右隔壁とに挟まれ、且つ前記左右隔壁の上下前方向が開放され、
   前記キーとして、前記左右隔壁に、前記脚部引出面に沿った案内溝を備えると共に、前記ロケータブロックの側面に、前記案内溝に嵌る突条を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電気コネクタ。
   

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