JP3067780B2 - 電気コネクタとその製造方法 - Google Patents

電気コネクタとその製造方法

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JP3067780B2
JP3067780B2 JP1332461A JP33246189A JP3067780B2 JP 3067780 B2 JP3067780 B2 JP 3067780B2 JP 1332461 A JP1332461 A JP 1332461A JP 33246189 A JP33246189 A JP 33246189A JP 3067780 B2 JP3067780 B2 JP 3067780B2
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    • Y10T29/49222—Contact or terminal manufacturing by assembling plural parts forming array of contacts or terminals

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電気コネクタとその製造方法に関する。
特に、２層式（bi−level）カードエッジコネクタ
と、２層式コネクタに使用する第１と第２のタイプの接
点を交互に有する電気接点帯片の製造方法とに関する。
（従来の技術） 電気技術分野において、垂直のエッジカードの一種と
して親プリント回路盤を子プリント回路盤に機械的かつ
電気的に連結するコネクタを使用することが普通の方法
である。そのような方法において、電気接点を相互に出
来るだけ近接させ、一方電気接点と、接触すべき領域と
の間で高い一定の応力を保つことに対して改良がなされ
てきた。例えば直線１インチ当り20個の接点を位置させ
るように接点を近接させて位置するには、各接点の幅を
減少させる必要がある。このようにするには、接点と、
接触すべき領域との間で適度な接触応力を保ち、一方エ
ッジカードをコネクタに挿入したときの前記２つの部分
の間の適正な整合を保つことを極めて難しくする。過去
におけるその一方法は接点に球形のくぼみを付与するこ
とであった。別の方法は、本特許出願と同様に譲渡さ
れ、かつ全体的に参考として本明細書に組み入れてあ
る、トーマス ジー、ライトル（Thomas Ｇ、Lytle）
による「垂直エッジカードコネクタ」（“Ｖ ertical
Edge Card Connecter"）という名称の1988年１月22
日出願の米国特許出願番号第07/146、858号に開示され
ている。
また、当該技術分野において二層式コネクタとして知
られている特殊タイプのコネクタが開発された。即ち、
２箇所あるいは２つのレベルにおいて子プリント回路盤
と接触する２種類のタイプの接点を有するコネクタであ
る。前記２タイプの接点は一般的に混在させるか、ある
いは対向する２列に交互に配置される。第１のタイプの
接点は、その第１のタイプの接点の間で例えば2.54mm
（100ミル）のような所定のピッチで配置される。第２
のタイプの接点も、第２のタイプの接点の間で例えば2.
54mmのような所定のピッチで配置されそのため第１と第
２の接点の間には1.27mmのピッチがある。
高密度カードエッジコネクタは過去において、各接点
がばね接点でありかつこれは少なくとも部分的にカード
エッジにより動かされる必要があり、かつ高密度コネク
タにおいてはより多くの接点があるために子プリント回
路盤のエッジをコネクタに挿入するのに必要な力に関す
る問題に遭遇した。２層式コネクタはカードエッジを２
段階で接点と係合できるようにすることにより前記の問
題をある程度を軽減した。第１の段階とは上方の第１タ
イプの接点を動かすことであり、第２の段階とは下方の
第２のタイプの接点を動かすことである。しかしながら
カードエッジを下方の接点の第２の列に挿入する場合依
然として問題が残っている。その理由は下方の第２のタ
イプの接点を動かすのに要する力の他に、カードエッジ
は例えば接点当り約10500kg/cm2（150,000psi）という
極めて高い応力で上方の接点の第１の列とすでに接触し
ているためである。操作者は子プリント回路盤をコネク
タに挿入する際、接点の高密度のばね力を克服しようと
して回路盤あるいはコネクタを損傷させてしまう可能性
がある。
二層式コネクタに関して発生した別の問題は、過去に
おいて２つのタイプの接点が別々に製作されて別々の作
業においてコネクタハウジングに挿入する必要のあった
ことである。このため、一回の挿入作業による場合より
も時間、設備および費用が多くかかった。
多数の従来の特許並びに商業装置が示すように、コネ
クタおよびそれらの接点をより効率的、効果的および経
済的とするためそれらを改良する努力が継続的になされ
ている。しかしながら、これらの従来からの努力はいず
れも本発明がもたらすような利点を提供していない。さ
らに、従来の接点やコネクタは、本明細書に説明し、か
つ特許請求したように配殺され、かつ構成された方法や
構成要素の本発明による組合せを示唆していない。本発
明は合理的な製作コストで、極僅かの数の機能部材を用
い、かつ容易に入手しうる材料のみを用いて、新規で、
有用で、かつ通常の、方法と構成要素との組合せを通し
て所期の目的および従来技術による装置より優れた利点
を達成する。
（発明が解決しようとする課題） 従って、本発明の目的は、親及び子プリント回路盤を
機械的および電気的に連結するために、親プリント回路
盤に取り付けるようにされ、かつエッジカードタイプの
子プリント回路盤を取外し可能に受け入れるようにされ
たコネクタに使用する電気接点を提供することであり、
前記コネクタは子プリント回路盤を取外し可能に受け入
れるために貫通して延びる複数の導電性接点を備えた電
気絶縁性ハウジングから形成されたタイプのものであり
前記接点は２種類のタイプの接点が交互に配列されて構
成され、第２のタイプの接点は子プリント回路盤により
第２のタイプの接点を動かすに要する力を変えるために
可変のばね係数を有する。
本発明のさらに別の目的は第１と第２のタイプの接点
が交互に配設されてなる電気接点帯片の製造方法を提供
することである。
本発明の別の目的は、コネクタハウジングに同時に挿
入しうる接点帯片に２種類のタイプの接点を交互に配設
した電気コネクタの製造方法を提供することである。
さらに別の本発明の目的は電気コネクタとそれらの接
点とを小型化することである。
さらに別の本発明の目的はコネクタの電気接点と、接
触した電気要素との間で高度で一定の応力を保つことで
ある。
前述の説明は本発明のより適切な目的のいくつかを要
約したものである。前述の目的は本発明のより顕著な特
徴と、所期の用途のあるものを単に例示するものと解す
べきである。開示した本発明を異なる態様で適用した
り、あるいは本発明あるいは従来技術の範囲内で修正す
ることによってその他多くの利点を達成することができ
る。従って、本発明の要約や、特許請求の範囲に記載の
本発明の範囲に加えて、添付図面と関連した本発明の好
適実施例の詳細説明を参照することにより本発明のその
他の目的や本発明のさらに深い内容を理解できる。
（課題を解決するための手段） ばね係数可変の下部接点を有する二層式カードエッジ
コネクタと、接点を二層式コネクタハウジングに挿入す
る改良方法とにより前述の課題が克服され、かつその他
の利点が提供される。
本発明の一実施例によれば、親プリント回路盤と取外
し可能のカードエッジタイプの子プリント回路盤とを機
械的かつ電気的に接続する電気コネクタが提供される。
前記コネクタは一般的にハウジング手段と、第１の接点
手段と第２の接点手段とからなる。前記第２の接点手段
は、親プリント回路盤と連結するためにハウジングから
延びるよう位置決め可能のソルダーテールとして形成さ
れた第１部分と、前記第１の部分からハウジング手段へ
延び、かつ角度付き部分を有する第２の部分と、外面が
第２のタイプの接点の第１の側に来る第１の湾曲部分を
含む第３の部分と、前記第３の部分から延び、かつ受け
入れた子プリント回路盤と接触し、支持するよう外面が
第２のタイプの接点の第１の側に来る第２の湾曲部分を
形成した第４の部分とからなる。
本発明の別の実施例によれば、親プリント回路盤と取
外し可能のエッジカードタイプの子プリント回路盤とを
機械的および電気的に接続する電気コネクタが提供され
る。前記コネクタは一般的に、電気絶縁材製で、少なく
とも２列の個別の接点ハウジングチャンバを有するハウ
ジング手段であって、各ハウジングチャンバが後壁と子
プリント回路盤を受け入れるためのハウジングの中央開
口と連通している対向した接点関口とを有するハウジン
グ手段と、複数の第１のタイプの導電性接点を含み、前
記の第１のタイプの接点が、親プリント回路盤と連結す
るためにハウジングから延びるよう位置決め可能のソル
ダーテールとして形成された第１の部分と、子プリント
回路盤と接触する接触部分であって、子プリント回路盤
をコネクタに挿入することにより原位置から部分的に移
動可能の接触部分と、子プリント回路盤を所定の位置に
おいてコネクタに挿入する間前記接触部分を移動させる
には必要な力の量を変える手段とを含む接点手段とから
なる。
本発明による一方法によれば、導電性材料の細長い帯
片を提供し、所定帯片により下部分で接続された一連の
接点を概ね同時に形成するよう前記帯片を型押しする過
程からなる電気接点帯片の製造方法が提供される。前記
一連の接点は交互な第１と第２のタイプの接点を含み、
第１のタイプの接点は第１の長さと形状とを有し、第２
のタイプの接点は異なる第２の長さと形状とを有するこ
とによって第１と第２のタイプの接点を１回の挿入動作
で交互の方向でコネクタハウジングに挿入できる。
本発明による別の方法によれば、個々の接点を独立し
て、かつ個別に収容するために少なくとも２列の接点チ
ャンバを有するハウジングを提供し、複数の接点を接続
している支持帯片を含む電気接点の帯片であって、電気
接点が第１のタイプの接点と第２のタイプの接点とを含
み、第１のタイプと第２のタイプの接点の各々は該接点
と電気連結すべき要素と接触する接触部分を有し、第１
のタイプの接点の前記接触部分は前記支持帯片からの第
１の距離に位置し、第２のタイプの前記接触部分が前記
支持帯片からの第２の距離に位置し、第１と第２のタイ
プの接点が支持帯片に交互に配列されている電気接点の
帯片を提供し、前記接点をハウジングの接点チャンバに
挿入してその中で固定し、前記支持帯片を接点から取り
外す過程とを含む電気コネクタの製造方法が提供され
る。
本発明の性格および目的をより完全に理解するために
添付図面と関連した以下の詳細説明を参照する。数葉の
図面を通して同部材は同じ参照番号で指示する。
（実施例） 数葉の図において、親プリント回路盤12をエッジカー
ドタイプの子プリント回路盤14に連結するようにされた
エッジカードコネクタ10が示されている。回路盤14は一
方の端部18に沿って接点トレース16を有する。典型的な
親プリント回路盤の一部が第７図に示され、一方典型的
なエッジカードタイプの子プリント回路盤は一般的に２
種類の形態としうる。第8A図に示す第１の形態は、約2.
54mm（100ミル）の均一なピッチで均一な接点帯片16が
設定されている旧式の回路盤としても知られているもの
である。第8B図に示す第２の形態は２種類の異なるタイ
プの接点帯片、即ち上部帯片17と下部接点帯片19とを備
え、新式の高密度タイプの回路盤としても知られてい
る。上部と下部の接点帯片17と19とは約1.27mm（50ミ
ル）の均一なピッチで設定されている。図示のみの目的
で、親プリント回路盤には、例えば本発明のコネクタの
ような連結された電気エレメントを受け入れるための開
口20を電気接点トレースの端部に示している。コネクタ
10を回路盤12に機械的に取り付けるためにより大きい開
口22、22aも含んでいる。しかしながら、コネクタと回
路盤との間を連結するためにはんだ付による実装接続を
利用しうることを理解すべきである。子プリント回路盤
14の一部を、整合した平行の接点16と共に第8A図に示し
ている。この部分は、本発明によるコネクタ10と解放可
能に接続するようにされた子回路盤の部分であって、個
々の接点トレース16は親と子プリント回路盤12、14を連
結するためにコネクタの個々の接点と連結できる。
コネクタ10は２個の基本的エレメント、即ち、電気絶
縁性ハウジング26と、複数の２タイプの導電性接点28、
29とからなる。接点は、子回路盤に隣接した上縁部30と
親回路盤に隣接した下縁部32との間で、信号あるいは電
力のいずれかの形で電流を伝達するよう機能する。ハウ
ジング26は連結される電気要素の間の支持を提供し、個
々の接点28、29を相互に対して適正に電気的に遮断され
た位置で支持する。第１のタイプの接点28は、第8A図に
示す回路盤の下部接点トレース16あるし１は第8B図に示
す高密度タイプの回路盤の上タイプの接点トレース17の
いずれかと接触できるようにされた上部接点である。図
示実施例においては、上部接点28は第２のタイプの接点
29に対して1.27mm（50ミル）のピッチで設定されてい
る。第２のタイプの接点29は第8B図に示す高密度タイプ
の回路盤の下方の接点トレース19と接触できるが、第8A
図に示す旧式の通常の密度の回路盤の接点トレース16と
は接触するようにされていない下部接点である。
ハウジング26は、例えばRyton Ｒ−４、Ryton Ｒ−
７あるいはRyton 404のような従来の電気絶縁体から成
形された全体的に長方形の部材である。Rytonはテキサ
ス州パサデナ（pasadena）のフィリップス66カムパニ
（phillips 66 company）の商標である。ハウジング2
6は長さ34が支持すべき接点の数により大きく規定され
るものであり、その高さ36はその主要範囲にわたって支
持された接点の長さより僅かに小さい。ハウジングの前
記厚さ38は比較的薄く、子回路盤14を受け入れるための
空間42をその間に残して、２列の対向する接点を保持す
るに十分であればよい（第5A図と第5B図の断面図を参照
のこと）。各ハウジング26の大きさの殆んどはハウジン
グとコネクタの全長を延びる基本的に平行の側壁により
画成される。側壁の端部と一体形成された端壁48は側壁
46を連結し、かつハウジングに剛性を付与するに十分な
厚さである。１個以上の中間壁50を端壁と平行にして側
壁の長さにわたり周期的に隔置させてさらに剛性を加え
ることができる。側壁46と中間壁50とは上端部54、56を
有し、一方子プリント回路盤14はくぼみ58と60とを有す
る。中間壁50と中間くぼみ58とを非対称に配置すること
によって子プリント回路盤がハウジングに間違って位置
決めされるのを阻止する。空間42は子プリント回路盤14
の縁部を受け入れるためのものであり、この目的に対し
て突出する接点28、29、中間壁50およびキー突出部51
（第5A図を参照）を除いて概ね開放している。本発明の
代替実施例においては、前記キー突出部51は、以下説明
のように子プリント回路盤に対応するスロットを備えた
分離壁即ち障壁として設けてよい。前記キー突出部51は
選定された、限定された数の泣置において有効的に配置
され、かつ高密度タイプの回路盤のキースロット59（第
8B図参照）と適合するようにされている。第8A図に示す
旧式の回路盤はキー突出部51を受け入れるキースロット
を有していない。従って、旧式の回路盤をコネクタ10に
挿入する場合、キー突出部は先導縁18が下部接点29に挿
入されないように阻止し、旧式の回路盤が挿入されるの
だけを許し、上部接点28と接触させ、かつ先導縁がさら
にコネクタ10中へ進入しようとするのを制止する。この
ため、旧式の回路盤の比較的広幅の接点軌跡16が、相互
に対して比較的近接している上部および下部接点28、29
の双方と接触しないようにし、そのため交錯、即ち短絡
を阻止する。このように、本発明による高密度２層式コ
ネクタは通常の密度のエッジカード回路盤および高密度
のエッジカード回路盤と共に使用できる。垂下する突起
即ちポスト62、62aが中間および端壁から下方へ延び親
回路盤との機械的結合を提供する。前記ポストには回路
盤と正しく方向づけるための種々の特徴を設けてよい。
例えば、ポスト62、62aの直径は回路盤に正しく方向づ
けるために第２図に示すように異なるようにすればよ
い。また、同じ目的でポスト62、62aの形状も異なるよ
うにしてもよい。
一対の平行の上部支持帯片即ち棚部64が端壁からハウ
ジングの端壁まで延びる。スペーサバー66が前記棚部64
とそれらの関連の側壁46との間で規則的に配置され、個
々の接点28、29の上縁部を受け入れるための開口68を画
成する。棚部64の上方内側端縁は子プリント回路盤の下
縁部をスロット内へ導入するように面取りされている。
また、ハウジングの下面には長手方向のサポートバー72
と個々の接点の下縁部を分離するための開口76を画成す
るスペーサバー74とが設けられている。
スタンドオフ78がコネクタハウジングの下部に形成さ
れ、ハウジングを親プリント回路盤から所定の距離に保
ち、該間隙にソルダーテールを親プリント回路盤にはん
だ付けする間に必要となる洗浄器を形成し、この洗浄器
から流体が流出できるようにする。
第5A図と第5B図とに示す垂直の中心平面80でハウジン
グ及び接点の列を含むコネクタが２個の基本的に対称の
半体に分けられる。さらに、垂直の中心平面を用い、か
つ水平方向の親回路盤と組み合わせた状態で、直立のコ
ネクタと子プリント回路盤とを示すのは単に説明の目的
のためだけである。本発明は、水平方向あるいは垂直方
向に対して事実上いずれの角度付きの平面方向において
も実施しうることを理解すべきである。
ハウジング内には、複数の個々の電気接点28、29が支
持されている。接点は垂直方向の中心平面80の周りで全
体的に対称に、基本的に平行の二列82、84で配設されて
いる。対向する各対の下端86、87はソルダーナール88、
89において終端する。図示実施例においては、上部接点
28のソルダーテール88は隣接する各対の下部接点29のソ
ルダーテール89から偏位している。ソルダーテール89は
開口20を介して親プリント回路盤の電気接点トレースと
結合するようにされている。第７図に示すように、貫通
孔技術が開示されている。しかしながら、このような表
面実装連結は今まで使用されてきたものと殆ど同じであ
ることに留意すべきである。
上部接点のソルダーテール88はハウジングの上方に延
び（第5A図参照）、そこで中心平面80に向かって折り曲
げられ、次いでそこから外方へ延びる、角度付きの中間
部分90を有する。端子が内方へ、次いで外方へ折り曲げ
られる領域においては、電気接点を子プリント回路盤14
の接点トレースと機械的並びに電気的接触させるための
コネクタの湾曲部分を構成する接触領域即ちセクション
96がある。この領域の上方において、接点は上方へ延
び、そこで最上部分98が、第３図に示すように、側壁4
6、棚部64およびスペーサバー66により画成される個々
の開口68において受け入れられる。上端部94における個
々の上記接点28はスペーサバー66により横方向運動が規
制されている。スペーサーバー66は、例えば子プリント
回路盤をコネクタに挿入する間並びにコネクタから取り
外す間接点の上端部の横方向の動きを制限する。個々の
接点はハウジング内で棚部64に対して効果的にばね付勢
され、各対の隣接する接点が相互に向かって運動するの
を制限する。
第11図に示すものと類似の曲率半径を備えた接触領域
クラウン（中高形状）と、挿入されると接点トレース16
が載置される領域である第5A図に示す曲率半径を備えた
接触領域の曲線とを組み合わせることにより適正な接触
応力が得られる。クラウンは接触領域において接点帯片
を圧印加工（コイニング）し、かつ折り曲げることによ
り形成される。半径部には例えば金がメッキされる。ク
ラウンと半径部分とは２個の半径を組み合わせ、子プリ
ント回路盤14の接点トレース16に接点が位置せしめられ
ると適正な応力を発生させる。金は主として潤滑のため
に接点上で用いる。
上部接点28はハウジング26内に配置され、自由な状態
をとる。接点28は次いで、第5A図に示すようにそれらを
囲む開口68内に配置されることにより、棚64の背後にフ
ック止めすることにより予応力（プリストレス）がかけ
られる。子プリント回路盤14が挿入されると接点28はさ
らに応力が加えられて、それらの上端部94が棚から外
れ、そのためプリント回路盤の接点トレース16上に、約
10500kg/cm2（150,000psi）±3500kg/cm2（50,000psi）
の適正量の応力を加える。試験の結果、接点の性能を劣
化させることなく子プリント回路盤を100回挿入し、取
り外すことができること、即ち、接点の抵抗は100回の
挿入と取外しに対して10ミリオーム以上も低下しないこ
とを示した。プリント回路盤14が挿入されると、上部接
点28と接点トレースとに変形が生じて正しい接触をもた
らす。適正応力を計算する場合、弾性係数と位置比率と
が検討される。この場合、弾性係数は約16,000,000psi
で、位置比率は約0.3である。
下部接点29のソルダーテール89はハウジング26中の上
方へ延び（第5B図参照）、該ハウジングにおいて中間の
角度のついた部分91が中心平面80から離れる方向に折り
曲げられる。接点29は内方に、かつ中心平面80に向かっ
て下方へ折り曲げられ、第１の湾曲部200を形成する。
図示実施例においては第１の湾曲部200は約158度曲げら
れている。しかしながら、いずれかの適当な折曲げ角度
を用いればよい。一般的に第１の湾曲部は約0.84ミリか
ら約1.09ミリ（0.033−0.043インチ）の曲率半径を有す
る。接点が中心平面80に近づくにつれて、該接点は曲げ
られて第２の湾曲部を形成して子プリント回路盤14の下
方の接点トレース19との機械的並びに電気的接触を行う
第２の下部接触領域97を形成する。接点29は次いで下方
へ進み、端部212を支持バー72に対して位置させて、そ
のため予応力がかけられる。しかしながら、本発明の代
替実施例においては、前記端部は支持バー72まで延びる
必要はない。下部接点29の第２の予応力領域204におい
て、接点29はハウジング内において棚65に対して効果的
にばね弾圧されて村向する下部接点29同士の相互に近づ
く動きを制限する。個々の下部接点は、側壁46、棚65お
よびスペーサーバー66により画成される個々の開口68に
それぞれ受け入れられる。スペーサーバー66はまた、下
部接点29の横方向の運動を抑制する。
下部接点29に対する適正な接触応力は、第11図に示す
曲率半径を備えた接触領域97上のクラウンと、第９図に
示す曲率半径を備えた第２の湾曲部202の接触領域97の
曲線とを組み合わせることにより提供される。接触領域
とは、新型の子プリント回路盤からの下部接点トレース
19が挿入されると載置される個所である。図示実施例に
おける第２の湾曲部は一般的に約0.91ミリから約1.02ミ
リ（0.036−0.040インチ）の間の曲率半径を有する。ク
ラウンは接触領域において接点帯片を圧印加工し、かつ
折り曲げることにより形成される。次いで半径は金のよ
うなメッキを施すことにより形成される。クラウンと半
径とは２個の半径を組み合わせ、子プリント回路盤14の
接点トレース19に接点が位置せしめられると適正な応力
を発生させる。金は主として潤滑のために接点上で用い
られる。
前述のように、下部接点29は棚65と支持バー72の背後
で予応力がかけられる。新型の子プリント回路盤14が挿
入されると下部接点はさらに応力が加えられ、そのため
接点29の予応力領域204は棚65からずれて、子プリント
回路盤の下部接点トレース16に適正量の応力を加える。
しかしながら、下部接点29は、接点29と下部接点トレー
ス19との間で段階的に、あるいは可変的に応力を加える
ように設けられている。第5B図に示すように、下部接点
29が、子プリント回路盤をコネクタに挿入していないた
め原位置にあると、接点29の第１の湾曲部200の近傍の
背面210は側壁46から離間されている。第12A図と第12B
図とを参照すれば、下部接点29と共に、それぞれ最終位
置へ挿入されている子プリント回路盤14の概略図が示さ
れている。第12A図に示すように、子プリント回路盤が
接触領域97と接触すると、接点29は側壁46に向かって撓
み第１の湾曲部200の近傍の接点の背部210は側壁46と接
触する。接点29のこの最初の撓みは、接点がハウジング
26に固定された部分206の上方の接点の概ね全部にわた
って変形できるので第１のばね係数を有する。一旦接点
29の背部が側壁46と接触すると、接点29第２のばね係数
による第２の撓みが発生する。接点29は第１と第２の湾
曲部の間の接触領域においてのみ変形するので第２のば
ね係数の方が第１のばね係数より大きい。第２のばね係
数が有効となるのは子プリント回路盤14の先導端が第２
の湾曲部202における接点部分97の間を通る直前であ
る。第12B図に示すように、子プリント回路盤14がコネ
クタに完全に挿入されると、下部接点29はプリント回路
盤の下部接点トレース16に約10,500kg/cm2±3500kg/cm2
（150,000psi±50,000psi）の適正量の応力を加える。
挿入作業者が余分の力を使う必要なく子プリント回路
盤をコネクタに適正に挿入できるようにするが、回路盤
がコネクタから偶発的に外れるのを阻止し、かつ適正な
電気接触を提供するために下部接点29の二重ばね係数が
一般的に提供される。このように、たとえ子プリント回
路盤の先導縁が下部接点29と接触する前であっても上部
接点28が既に約10,500kg/cm2の応力をプリント回路盤に
加えているという事実に照せば下部接点の２段階撓み性
は特に望ましい。
各電気接点の断面形状は、子プリント回路盤の接点ト
レース16と電気接触がなされる接触領域96、97を除いて
はその長さにわたっていずれの点においても基本的には
長方形である。この接触領域においては、各接点の両側
の半径方向の外面102は凸形となる（第11図参照）。こ
の形状は、当該技術分野で一般的であったように単に接
点を圧印加工するのでなく、この領域において接点を圧
印加工することにより達成される。本断面は概ね平行の
側縁部104と垂直の半径方向内面106とを有する。弓状の
外面102は縁部104から外方へ延びている。
個々の接点は金属、好ましくはリン青銅であるいずれ
かの従来のばね材から作られる。各接点は約0.00127ミ
リないし0.00381ミリ（0.000050−0.000150インチ）の
厚さまでニッケルでメッキする。ソルダーテールは約60
部の錫と約40部の鉛とからなるはんだで約0.00254ミリ
ないし0.0127ミリ（0.000100−0.000500インチ）の間の
厚さまでコーティングされる。接触領域においては、約
80部のパラジウムと20部のニッケルとからなる約0.0010
2ミリ（0.000040インチ）の層の上に約0.000102ミリ
（0.000004インチ）の金をメッキする。前記メッキの全
ては、子プリント回路盤と接触する面のみにメッキを必
要とする接触領域を除いて全ての面や側部に対するメッ
キを含む。
個々の接点は幅108が約0.61ミリないし0.66ミリ（0.0
24−0.026インチ）であって、開口76が約0.84ミリない
し0.86ミリ（0.033−0.034インチ）で、上部開口68が約
0.71ミリないし0.81ミリ（0.028−0.032インチ）である
ハウジングの下部分に受け入れられる。個々の接点は一
定の長方形厚さ110、最大合計高さ112、隆起部114およ
び曲率半径116を有する。
庄印加工過程の間、帯片金属の厚さは約0.46ミリ（0.
018インチ）ないし0.56ミリ（0.022インチ）まで増加す
る。しかしながら、全体高さは一般的に変らず、圧印加
工後の全体高さは圧印加工前と概ね同じである。
接点トレースと接触する面積を少なくすることにより
より高い接触圧が発生するので集中接触領域を用いるこ
とが望ましい。この応力はパッド上に介在する可能性の
あるいずれかの表面フィルムあるいはその他の破片を取
り除くために必要である。必要な応力は約10,500kg/cm2
±3500kg/cm2（150,000psi±50,000psi）である。
このように集中接触領域を作ることは過去においては
それを正確に制御された要領で行うことは極めて困難で
あることが判明していた。もし、まず接点の脚に球形の
へこみが作られると、後で脚が折り曲げられたとき接触
領域を歪ませる。そのような歪みは接触領域の形状の制
御を不可能にし、希望通り滑らかでないオレンジピール
効果（オレンジのようにぼつぼつができた状態）を接触
面にもたらす。他方、まず折曲げがなされると、所望の
個所が球形のへこみで終るように確実にすることが困難
である。このように、接点の中心で球形のへこみを整合
させることは困難である。本発明の方法以外の方法を用
いる場合、球形のへこみは中心からはるかにずれるた
め、接点の縁部と干渉して、破損させる。これらの問題
は本明細書で開示のように接点が小型化された0.050の
中心線にあるコネクタにおいては増幅される。
この問題に対する解決方法は接点に折曲げ部を形成
し、製作の間に圧印加工して希望する複合面を得るよう
にして接点に高応力形状を作ることである。
このように、電気接点を作る方法は下部分と上部分と
を備え、シートから打抜いた導電性材料の細長い帯片を
まず提供する過程を含む。前記帯片は次いで下部分と上
部分との間の中間接触領域において圧印加工することに
より変形される。前記帯片は中間接触領域において折り
曲げられ、半径方向内面と半径方向外面とを備えた湾曲
部を形成する。圧印加工された領域は折り曲げられた帯
片の半径方向外面にあって接点と電気結合すべき子プリ
ント回路盤の接点トレース16と接触する。
第13図と第14図とを参照して電気接点28、29並びにバ
イレベルコネクタ10を製作する方法を説明する。電気接
点を作る方法は、下部分、上部分および中間接触部分と
を備え、シートから打ち抜いた導電性材料の細長い帯片
をまず提供する過程を含む。次いで、帯片は交互の接点
部分の特定の位置で中間接点部分を圧印加工することに
より変形される。次いで、上部分が外され、帯片は徐々
にダイ成形して中間接点部分において折り曲げ、上部接
点28と下部接点29の双方を交互に備えた支持帯片208を
形成する下部分により接続された個々の上部接点28と下
部接点29とを形成する。第14図に示すように、上部接点
と下部接点の双方は１回の作業によりハウジング26の列
に挿入でき、次いで支持帯片を単純に除去する。このよ
うな１回の作業即ち１回の挿入過程により下部接点を個
別に挿入し、次いで上部接点を個別に挿入する必要なく
バイレベルコネクタ製造において時間と費用を節約す
る。
前記の方法はさらに、リン青銅の接点を作り、帯片を
約0.00127ミリ（0.000050インチ）と0.00381ミリ（0.00
0150インチ）の間の厚さまでニッケルでメッキする過程
を含む。前記方法はさらに、接点の下部分を約60パーセ
ントの錫と40パーセントの鉛からなるはんだで約0.0025
4ミリ（0.000100インチ）と0.0127ミリ（0.000500イン
チ）の間の厚さまでメッキして親回路との適正なはんだ
接触を保証する過程を含む。最後に接点の接触領域は約
0.0001016ミリ（0.000004インチ）の公称厚さまで金で
フラッシュメッキ（非常に薄いメッキ）した約0.001016
ミリ（40マイクロインチ）以上の厚さのPdNiでメッキす
る。代替的に、接触領域は約0.000762ミリ（30マイクロ
インチ）以上の厚さの金でメッキしてよい。
本開示は特許請求の範囲に含む情報並びに前述の説明
に含む情報を含むものである。本発明はある程度の詳し
さで好適形態あるいは好適実施例について説明してきた
が、好適形態の本開示は単に例示としてのものであり、
本発明の精神や範囲を逸脱することなく、部材の組合せ
および配置を含み、構造、製作および使用の詳細におい
て多様な変更が可能になることが理解される。
【図面の簡単な説明】
第1A図は、内部構造をある程度示すために一部を除去し
た、本発明により構成したコネクタの拡大部分斜視図、 第1B図は、その他の内部構造をある程度示すために一部
を除去した、第1A図に示すコネクタの拡大部分斜視図、 第２図は第１図に示すコネクタの正面図、 第３図は第２図に示すコネクタの上平面図、 第４図は第２図に示すコネクタの底面図、 第5A図は第２図に示すコネクタの線5A−5Aに沿って視た
断面図、 第5B図は第２図に示すコネクタを線5B−5Bに沿って視た
断面図、 第６図は第２図に示すコネクタハウジングの一部の部分
断面図、 第７図は本発明によるコネクタを結合しうる親プリント
回路盤の一部の平面図、 第8A図は本発明によるコネクタに受け入れるようにされ
た旧式のエッジカードタイプの子プリント回路盤の一部
の正面図、 第8B図は本発明によるコネクタに受け入れるようにきれ
た新型の高密度エッジカードタイプの子プリント回路盤
の一部の正面図、 第９図は第１図から第６図までに示すコネクタにおいて
示す下部接点の中の１個の側面図、 第10図は第９図に示す接点の正面図、 第11図は圧印加工した領域での第９図と第10図に示す接
点の断面図、 第12A図は子プリント回路盤を部分的にコネクタに挿入
した状態での第5B図に示すコネクタの断面図、 第12B図は子プリント回路盤をコネクタに完全に挿入し
た状態での第12A図に示すコネクタの断面図、 第13図は上部接点と下部接点とを交互に有する接点帯片
の一部の平面図、および 第14図は上部接点と下部接点とを有する第13図に示す接
点帯片をコネクタハウジングに挿入する状態を示す部分
斜視図である。 図において、 10……コネクタ、12……親プリント回路盤 14……子プリント回路盤、17、19……接点帯片 16……接点トレース、26……ハウジング 28、29……接点、42……空間 46……側壁、48……端壁 50……中間壁、62……ポスト 76……開口、88、89……ソルダーテール 96、97……接触領域、200、202……湾曲部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−114297（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−33776（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−93574（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−188371（ＪＰ，Ｕ) 米国特許3399372（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01R 12/18 H01R 43/00 H01R 43/20

Claims (24)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】親プリント回路盤とエッジカードタイプで
    取外し可能の子プリント回路盤とを機械的および電気的
    に接続する電気コネクタにおいて、 電気絶縁性の材料から作られ、少なくとも２列の個別の
    接点ハウジングチャンバを中に有するハウジング手段で
    あって、前記ハウジングチャンバの各々が後壁と子プリ
    ント回路盤を受け入れるためにハウジングの中央開口と
    連通する対向の接点開口とを有するハウジング手段と、 複数の第１のタイプの導電性接点を含み、前記第１のタ
    イプの接点の各々が親プリント回路盤と結合すべく前記
    ハウジングから延びるように位置決め可能のソルダーテ
    ールとして形成された第１の部分と、子プリント回路盤
    に接触する接触部分であって、子プリント回路盤をコネ
    クタに挿入することにより原位置から部分的にずれるこ
    との可能な接触部分と、および挿入の間所定位置で子プ
    リント回路盤をコネクタに挿入の間前記接触部分を動か
    すに必要な力の量を変える手段とを含む第１の接点手段
    と、および 複数の第２のタイプの導電性接点を含む第２の接点手段
    とを有し、 前記第１と第２のタイプの接点が前記列の各々において
    交互に位置されており、前記第２のタイプの接点の各々
    が、 （ａ）親プリント回路盤と連結すべく前記ハウジングか
    ら延びるよう位置決め可能のソルダーテールとして形成
    された第１の部分と、 （ｂ）前記第１の部分から前記ハウジング手段へ延び、
    角度の付いた部分を有する第２の部分と、 （ｃ）第２のタイプの接点の第１の側に外面がある第１
    の湾曲部を含む第３の部分と、および （ｄ）前記第３の部分から延び、かつ前記第２のタイプ
    の接点の第１の側に外面を有し、受け入れられた子プリ
    ント回路盤を支持する第２の湾曲部を形成している第４
    の部分 とを含むことを特徴とする電気コネクタ。
  2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載のコネクタに
    おいて、 前記の第２のタイプの接点がリン青銅から作られている
    コネクタ。
  3. 【請求項３】特許請求の範囲第２項に記載のコネクタに
    おいて、 前記の第２のタイプの接点が約0.00127ミリ（0.0000501
    インチ）と0.00381ミリ（0.000150インチ）の間の厚さ
    までニッケルでメッキされるコネクタ。
  4. 【請求項４】特許請求の範囲第３項に記載のコネクタに
    おいて、 前記の第２の湾曲部の外面が、約0.0001016ミリ（0.000
    004インチ）の厚さまで金でフラッシュメッキ（非常に
    薄いメッキ）した約0.001016ミリ（49マイクロインチ）
    あるいはそれ以上の厚さのpdNiでメッキされているコネ
    クタ。
  5. 【請求項５】特許請求の範囲第４項に記載のコネクタに
    おいて、 前記第１の部分が約60パーセントの錫と40パーセントの
    鉛とからなるはんだで約0.00254ミリ（0.000100イン
    チ）と0.0127ミリ（0.000500インチ）の間の厚さまでメ
    ッキされるコネクタ。
  6. 【請求項６】特許請求の範囲第３項に記載のコネクタに
    おいて、 前記の第４の部分の外面が約0.000762ミリ（約30マイク
    ロインチ）あるいはそれ以上の厚さの金でメッキされる
    コネクタ。
  7. 【請求項７】特許請求の範囲第１項に記載のコネクタに
    おいて、 前記の第２の接点の第４の部分は、各々、前記第２の湾
    曲部分と当該第４の部分の前記外面に設けられたクラウ
    ン（中高形状）とからなる複合半径お含むコネクタ。
  8. 【請求項８】特許請求の範囲第１項に記載のコネクタに
    おいて、 前記の第２の接点の第１の湾曲部分はそれぞれ、約0.84
    ミリ（0.033インチ）から1.09ミリ（0.043インチ）の間
    の曲率半径を有するコネクタ。
  9. 【請求項９】特許請求の範囲第１項に記載のコネクタに
    おいて、 前記の第２の湾曲部分がそれぞれ、約0.91ミリ（0.036
    インチ）から1.02ミリ（0.040インチ）の間の曲率半径
    を有するコネクタ。
  10. 【請求項１０】特許請求の範囲第１項に記載のコネクタ
    において、 前記第１の湾曲部分の各々は前記第２の接点において約
    158度の曲げを作るコネクタ。
  11. 【請求項１１】特許請求の範囲第１項に記載のコネクタ
    において、 前記第２のタイプの接点がそれぞれ、全体的に平行の側
    縁部と、該側縁部に対して垂直の後面を有し、前記外面
    が前記後面から外方へ弓状となっている前記第２の湾曲
    部を除いて全体的に長方形の断面形状を有しているコネ
    クタ。
  12. 【請求項１２】特許請求の範囲第１項に記載のコネクタ
    において、 前記ハウジング手段が前記第２のタイプの接点に対する
    接点に予応力を与える手段を含むコネクタ。
  13. 【請求項１３】特許請求の範囲第12項に記載のコネクタ
    において、 前記第２のタイプの接点がそれぞれ、前記第１の湾曲部
    分の前記外面を前記接点チャンバの壁から第１の位置に
    おいて離間させており、かつ第２の位置において前記壁
    と接触しており、 前記第２の位置では子プリント回路盤が少なくとも部分
    的に前記ハウジング手段に挿入されることにより前記第
    ２のタイプの接点を動かせるコネクタ。
  14. 【請求項１４】特許請求の範囲第13項に記載のコネクタ
    において、 子プリント回路盤がコネクタに挿入されると、まず前記
    角度付き部分近傍と前記第１の湾曲部が曲がることによ
    り、同第１の湾曲部の外面が前記接点チャンバと接触す
    ると前記第１の湾曲部近傍を曲げることにより前記第２
    のタイプの接点はそれぞれ子プリント回路盤の軌道から
    ずらせることが可能なコネクタ。
  15. 【請求項１５】特許請求の範囲第１項に記載のコネクタ
    において、 前記第１のタイプの接点が、前記接点チャンバの列に平
    行の列に整合したソルダーテールを有し、かつ前記第２
    のタイプの接点がそれぞれ前記第１のタイプの接点のソ
    ルダーテールとは離れているが平行の列で整合したソル
    ダーテールを有するコネクタ。
  16. 【請求項１６】特許請求の範囲第１項に記載のコネクタ
    ににおいて、 前記第１と第２のタイプの接点が約1.27ミリのピッチで
    各列に離隔されているコネクタ。
  17. 【請求項１７】特許請求の範囲第１項に記載のコネクタ
    において、 前記第２のタイプの接点が、前記第２のタイプの接点に
    対する子プリント回路盤の位置に応じて二重ばね係数を
    備えたばね接点であるコネクタ。
  18. 【請求項１８】特許請求の範囲第１項に記載のコネクタ
    において、 前記接点手段が、前記の列において前記第１のタイプの
    接点と第２のタイプの接点とを交互に混在させて含むコ
    ネクタ。
  19. 【請求項１９】特許請求の範囲第１項に記載のコネクタ
    において、 前記接触部分をずらせるに要する力の量を変える手段
    が、挿入の間に少なくとも２種類のばね係数、即ち相対
    的に低い第１のばね係数と、相対的に高い第２のばね係
    数とを有する前記第１のタイプの接点よりなるコネク
    タ。
  20. 【請求項２０】電気接点帯片の製造方法であって、 導電性材料の細長い帯片を準備するステップと、 前記帯片を打抜いて、下方部分が支持帯片により接続さ
    れた一連のばね接点を概ね同時に作るステップであっ
    て、前記一連の接点は第１のタイプの接点と第２のタイ
    プの接点とを交互に含み、同第１のタイプの接点は第１
    の長さと形状とを有し、第２のタイプの接点は第１のタ
    イプの接点と異なる第２の長さと形状とを有し、同第１
    と第２のタイプの接点はカードエッジコネクタハウジン
    グの接点チャンバの列内に挿入されて実質的に同チャン
    バに包囲され、それによって、前記第１及び第２のタイ
    プの接点の双方が１回の挿入作業より交互にコネクタハ
    ウジングに挿入できて交互に接触する二層式カードエッ
    ジコネクタを提供することができるようになされてい
    る、一連のばね接点を作るステップと、 を含む方法。
  21. 【請求項２１】特許請求の範囲第20項に記載の方法にお
    いて、 接触領域近傍で前記接点の各々を折り曲げて半径方向外
    面を備えた湾曲部分を形成する過程をさらに含む電気接
    点帯片の製造方法。
  22. 【請求項２２】特許請求の範囲第21項に記載の方法にお
    いて、 接触領域の近傍で前記接点の各々を圧印加工して複合半
    径を備えた接触領域を作る過程をさらに含む電気接点帯
    片の製造方法。
  23. 【請求項２３】特許請求の範囲第20項に記載の方法にお
    いて、 型押し過程が徐々にダイ成形することによる多回型押し
    法を用いて達成される電気接点帯片の製造方法。
  24. 【請求項２４】電気コネクタの製造方法であって、 個々の接点を個々に分離して収容するために少なくとも
    １列の複数の接点チャンバと、子プリント回路盤受け入
    れ領域と、を有するハウジングを提供するステップと、 導電性材料の帯片を準備し、同帯片を打ち抜いてプリン
    ト回路盤のための電気ばね接点を形成するステップであ
    って、同帯片は、複数の接点がつながっている支持帯片
    を含み、同接点は、第１のタイプの接点と第２のタイプ
    の接点を含み、同第１と第２のタイプの接点がそれぞ
    れ、子プリント回路盤受け入れ領域内に挿入された子プ
    リント回路盤の一部分と接触するばね接触部分と、親プ
    リント回路盤と接触するための第２の接触部分とを有
    し、第１のタイプの接点の前記ばね接触部分が前記支持
    帯片から第１の距離に位置しており、第２のタイプの接
    点の前記ばね接触部分が支持帯片から第２の距離に位置
    しており、前記第１と第２のタイプの接点は前記支持帯
    片上に交互に配設されている、ステップと、 前記電気接点の帯片の前記第１のタイプの接点及び第２
    の接点の各々をハウジングの接点チャンバに挿入し、か
    つその中でそれらを固定するステップであって、その際
    に、前記第１のタイプの接点の第１の端部は、前記子プ
    リント回路盤受け入れ領域への入口においてハウジング
    に向かって予応力をかけられ、前記第２のタイプの接点
    の第１の端部は、前記子プリント回路盤受け入れ領域の
    底部においてハウジングに向かって予応力をかけられ
    る、ステップと、および 前記電気接点の帯片の支持帯片を接点から切り離すステ
    ップと、 を含む方法。
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