JP3966745B2 - コネクター - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気回路部品であるコネクターに関する。更に詳しくは、回路基板上等に実装され、他の回路部品とバネ力によって圧接される接点ピンを備えたコネクターに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のコネクターの構造および実装の態様を図6に示す。(a)はコネクターの要部(プローブピンとも称される)の構造を示す断面図で、1aは有底筒型の金属ケース、2は接点となるピンで、右端は径のやや大きな鍔部2aとなっている。金属ケース1aはその内部でピン2が摺動可能であるが、開口部が絞られて鍔部2aの抜け止めとなっている。3はバネ部材であり、通常コイルバネが用いられ、ピン2を外側に押して他の電子部品の電極にピン2の先端を適宜な力で圧接する役割を持つ。
【0003】
図6(b)、(c)はそれぞれ従来の完成コネクターとその実装構造を示す側面図である。完成したコネクター1は、金属ケース1aに電極板9aを溶接などによって接続し、更にブロック状の樹脂製の枠体9に図5(a)のプローブピンをインサートモールドするかあるいは圧入して組立てたものである。コネクター1は他の電子部品(図示せず)と共に適当な向きに回路基板7に載置され、その表面の導電パターン(図示せず)と電極板9aとがハンダ8等により接続されかつ固着される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
この従来のコネクターには幾つかの問題点がある。まずプローブピンは1個づつ製造組立をしなければならない。また図6(b)、(c)のように実装形態が異なると樹脂枠体9の金型を変更しなければならない。また枠体9にプローブピンをインサート成形あるいは圧入しなければならない。また電極板との接続を行わねばならない。これらはいずれも完成コネクターの製造工数およびコストアップの要因となっている。
【0005】
本発明の目的は、同時に多数個のコネクターを集合的に製造することにより製造組立上の工数を一挙に軽減し、大幅なコストダウンを図ったコネクターを提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明のコネクターは次の特徴を備える。
(1)一方に鍔部を有する導体のピンの鍔部と、該ピンを先端部の方に押圧するバネ部材とがケース内に収容され、該ケースは有底筒形の空所を有する樹脂モールド体と比較的薄型の基板との接着積層体より成り、前記樹脂モールド体と前記基板のいずれかには前記ピンの先端部を摺動可能に通すピン穴を備えて前記ピンの先端をケース外に露出させたコネクターであって、前記ケースの素材は前記樹脂モールド体を平面的に配列した集合体である大面積の集合樹脂モールド体と前記基板の集合体である大面積の集合基板とより成り、多数の前記ピン穴のそれぞれに前記ピンの先端部を投入し、次いで前記ケース内に多数の前記ピンの鍔部と前記バネ部材とが一斉に収容されるように、前記集合樹脂モールド体と前記集合基板とを接着して集合積層体とし、最後に該集合積層体を、前記ピンを1個あるいは所定の個数づつ含むように多数の切断面によって分離して成ること。
【0007】
本発明のコネクターは更に以下の特徴を備えることがある。
(2)前記集合樹脂モールド体と前記集合基板には、それらが最後に切断分離される切断面を跨ぐ位置に多数の貫通穴が設けられており、前記集合樹脂モールド体の前記空所の内面とその近傍の特定の前記貫通穴の内面とは連結された導体膜で覆われており、その結果として切断分離された完成コネクターにおける特定の前記ピンと特定の前記貫通穴の内面の切断された導体膜とが電気的に接続していること。
【0008】
(3)前記集合積層体を切断する切断面を間引くことによって、切断分離された完成コネクターに含まれるピンの数を異ならせたこと。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の実施の形態の一例である、完成した単体のコネクターを示し、(a)は中央断面図、(b)はピン側面である表面図、(c)は裏面図である。なお従来例と共通な要素には同じ記号を当てている。以下の各図についても同様である。
【0010】
図1において、完成コネクター1のケースは、樹脂モールド体4と基板5とが積層・固着されたものであり、樹脂モールド体4のピン穴4bはピン2の先端部のみを摺動可能に露出させ、ピン穴4bの続く同軸で径大の円筒形の空所4cはピン2の鍔部2a、およびピン2を先端側に向かって押圧するためのバネ部材3であるコイルバネを収容しており、比較的薄い板材である基板5がこれらを封入している。なおピン2に設けた深穴2bはバネ部材3の一部が挿入されており、長いコイルバネを使用可能としてピン2に長いストロークを与え、しかも圧力の変化を緩やかにしている。
【0011】
図1表面図(b)、裏面図(c)に示すように、樹脂モールド体4の四隅にはスルーホール4a、基板5の四隅にはスルーホール5aの一部(円周の約4分の1弱)が現れている。各スルーホールの内面に形成された導電膜の全部あるいはその一部は樹脂ケース4や基板5の表面に形成された導電パターンを経由してバネ部材3およびピン2と接触することにより電気的に接続している。また基板5の裏面には裏パターン5cがありスルーホール5aの導電膜と接続している。
【0012】
図2は本発明のコネクターの一例を回路基板上にハンダ実装した形態を示す側面図である。コネクター1のスルーホール4a、5aの導電膜は回路基板7上の回路導電パターン(図示せず)にハンダ8によりハンダ付けされ(スルーホール内面の導電膜がハンダの濡れ上がりを確実にする側面電極として作用する)、ピン2は回路基板7の回路パターンの末端の接点となる。コネクター1はまた、基板5を下にして回路基板7上に立てて(ピン2が上向きになる)実装することも可能である。この場合スルーホール5aの導電膜および裏パターン5c(これもコネクターの向きによっては側面電極となる)も回路基板7上の回路パターンと接続される。
【0013】
本発明のコネクター1はいわゆる多数個取りの製法によって多数個が同時に製造され、最後に分離される。図3、図4はその製造方法の要点をも説明するために、本発明の実施の形態の一例であるコネクターのケースを構成している樹脂モールド体および基板(材質は回路基板同様に絶縁性であるものとして述べる)を、個々のコネクターに切断・分離する前の大型(大面積)の集合素材の状態で、その一部の形状や加工を示すものである。
【0014】
図3は樹脂モールド体4の切断・分離前の素材である集合樹脂モールド体40の一部分を示し、(a)は前面図(前面とはピンの先端側の面とする)、(b)はA−A断面図、(c)は裏面図である。集合樹脂モールド体40には成形時にスルーホール4a用の穴と、ピン穴4bおよび空所4cが多数設けてあり、スルーホール4aの内面を含めた表面には導電膜(打点した面で示す)が形成されている。
【0015】
10は集合樹脂モールド体40を最終的に縦横に切断することになる切断面の位置をあらわす(切断はコネクターの組立後に行う)。各スルーホール4aは交差する切断面のそれぞれを跨ぐ位置にあるので、切断後は図1(b)、(c)あるいは図2のようにスルーホールの内面の導電膜がコネクター1の側面電極膜として外部の四隅の稜の部位に外向きであらわれる。この側面電極膜は集合樹脂ケース40の裏面の導電膜や空所4cの内面の導電膜やバネ部材3を経由してピン2と電気的に接続している。
【0016】
図4は基板5の集合素材である集合基板50の一部分を示し、(a)は前面図、(b)はC−C断面図、(c)は裏面図である。集合基板50はスルーホール5a、ケースの内面にあってバネ部材の後端と接触導通する表パターン5b、およびコネクター1の裏面に露出することになる裏パターン5cを有する。表パターン5bの所定のもの、および裏パターン5cの全部は、スルーホール5aの内面に形成された導電膜に接続している。集合基板50が切断面10で分離されると図1(c)に示すような基板5の外観が現れる。
【0017】
本発明の実施の形態であるコネクター1の多数個取り製造・組立方法について説明する。図5(a)は本発明の実施の形態の一例における集合積層体の組立工程の要部を示す断面図である。まず図3および図4に示したように所定の加工を施した、大型の集合樹脂モールド体40と集合基板50を準備する。次に集合樹脂モールド体40の前面を下側にして水平に置き、全ての空所4c内に下向きにしたピン2を、次いでピン2にバネ部材3を投入する。更にその上面に集合基板50を矢印70で示す方向に加圧し接着してピン機構を封入する。接着剤には耐熱性の接着シートが用いられる。最後にこの積層された接合体(集合積層体)を切断面10に沿ってダイサーまたはスライシングマシンを用いて縦横に切断すると、多数(例えば数100個)の完成コネクターを一挙に得ることができる。
【0018】
図5(b)は本発明の実施の形態の他の例における集合積層体の組立工程の要部を示す断面図である。本例においてはピン穴を前例と異なり集合樹脂モールド体40側にではなく集合基板50側に設ける。下側にした集合基板50のピン穴5dに多数のピン2とバネ部材3を投入し、この上から集合樹脂モールド体40を被せて加圧し接着して集合積層体とし、これを切断分離する。
【0019】
なお、いずれの実施の形態においても、集合積層体までの形状構造を同じく(共通に)しておき、これを切断分離するときに、図3や図4の状態から縦あるいは横の切断面10を間引いて1個おきとすれば、完成コネクターには2本づつのピンが含まれる。また図3、図4から、3個1組の切断面から隣合う切断面2個づつを間引けば、ピンを3本づつ含む完成コネクターが得られる。またこれらの場合に、1個の完成コネクターに含まれる複数のピンは相互に電気的に絶縁され、かつそれぞれのピンはその外部電極端子となる特定のスルーホールの内面の導電膜とのみ接続していることが望ましいが、これは集合樹脂モールド体40の表面電極パターン、および集合基板50の表パターンまたは裏パターンの形状を適宜変更すれば容易に達成できることである。
【0020】
以上に本発明の実施の形態の一例について述べたが、本発明の実施の形態はもとよりこれに限定されない。例えばピンの形状、バネ部材の一部が挿入される深穴の有無、他の形状のバネ部材(例えば板バネやゴム材)、樹脂ケースや基板の形状、パターンの形状、スルーホールの位置(例えば1個の切断面のみを跨がせれば半円形に近い導電面が得られる)、接着の方法、切断分離の方法等は自由に変更可能である。また切断面の間隔を適宜に選ぶことにより、1個の完成コネクターに含まれる接点ピンの数を任意の複数とすることができる。また基板5の材料を金属板で置換してもよい。その他種々な付加、変更、削除が可能である。
【0021】
【発明の効果】
本発明においては、集合状態で一斉に多数のコネクターの製造組立を行い、その後に個々のコネクターに一挙に切断分離するので、コネクター1個あたりの工数が従来より激減し、製品コストが大幅に削減できる。また切断面を変更することで、コネクター1個あたりのピン数を任意に調整できる。またピンケースを更に枠体にインサートモールドしたり圧入する必要もなく、そのための金型も不要であり、また電極板を付加する必要もないのでそれらによるコスト削減効果もある。また回路基板に対して縦・横いずれの方向に実装することも可能である等、種々の優れた効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態である完成したコネクターの一例を示し、(a)は中央断面図、(b)はピン側面である表面図、(c)は裏面図である。
【図2】本発明のコネクターの一例を回路基板上にハンダ実装した形態を示す側面図である。
【図3】本発明の実施の形態の一例であるコネクターのケースを構成する樹脂モールド体の素材となる集合樹脂モールド体の一部分を示し、(a)は前面図、(b)はA−A断面図、(c)は裏面図である。
【図4】同じくコネクターのケースを構成する基板の素材となる集合基板の一部分を示し、(a)は前面図、(b)はB−B断面図、(c)は裏面図である。
【図5】(a)は本発明の実施の形態の一例における集合積層体の組立工程の要部を示す断面図、(b)は本発明の実施の形態の他の例における集合積層体の組立工程の要部を示す断面図である。
【図6】従来のコネクターを示し、(a)は要部構造を示す断面図、(b)および(c)は回路基板上の実装状態を示す側面図である。
【符号の説明】
1 コネクター
1a 金属ケース
2 ピン
2a 鍔部
2b 深穴
3 バネ部材
4 樹脂モールド体
4a スルーホール
4b ピン穴
4c 空所
5 基板
5a スルーホール
5b 表パターン
5c 裏パターン
7 回路基板
8 ハンダ
9 枠体
9a 電極板
10 切断面
40 集合樹脂ケース
50 集合基板
70 加圧方向

Claims (3)

  1. 一方に鍔部を有する導体のピンの鍔部と、該ピンを先端部の方に押圧するバネ部材とがケース内に収容され、該ケースは有底筒形の空所を有する樹脂モールド体と比較的薄型の基板との接着積層体より成り、前記樹脂モールド体と前記基板のいずれかには前記ピンの先端部を摺動可能に通すピン穴を備えて前記ピンの先端をケース外に露出させたコネクターであって、前記ケースの素材は前記樹脂モールド体を平面的に配列した集合体である大面積の集合樹脂モールド体と前記基板の集合体である大面積の集合基板とより成り、多数の前記ピン穴のそれぞれに前記ピンの先端部を投入し、次いで前記ケース内に多数の前記ピンの鍔部と前記バネ部材とが一斉に収容されるように、前記集合樹脂モールド体と前記集合基板とを接着して集合積層体とし、最後に該集合積層体を、前記ピンを1個あるいは所定の個数づつ含むように多数の切断面によって分離して成ることを特徴とするコネクター。
  2. 前記集合樹脂モールド体と前記集合基板には、それらが最後に切断分離される切断面を跨ぐ位置に多数の貫通穴が設けられており、前記集合樹脂モールド体の前記空所の内面とその近傍の特定の前記貫通穴の内面とは連結された導体膜で覆われており、その結果として切断分離された完成コネクターにおける特定の前記ピンと特定の前記貫通穴の内面の切断された導体膜とが電気的に接続していることを特徴とする請求項1のコネクター。
  3. 前記集合積層体を切断する切断面を間引くことによって、切断分離された完成コネクターに含まれるピンの数を異ならせたことを特徴とする請求項1あるいは2のコネクター。
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