JP4064397B2 - コネクタ - Google Patents

Description

この発明はコネクタに関し、特に配線基板同士を接続するのに適したコネクタに関する。

従来、第１の配線基板上に設けた凸凹状の第１の導電端子部と、第２の配線基板上に形成した凹凸状の第２の導電端子部とを対向させ、第１、２の導電端子部を圧力を加えて嵌合させることにより電気的に配線基板同士を接続するコネクタが知られている（下記特許文献１参照）。

第１の導電端子部の凸状部分の少なくとも側面に導電体部を有する第１の導電体構造体が設けられている。

他方、第１の導電端子部の凸状部分と嵌合し得る第２の導電端子部の凹状部分の少なくとも側面に、導電体部を有する第２の導電体構造体が設けられている。
特開平２００４−９５４４７号公報（段落００１３〜００１５、図１参照）

上述のコネクタでは、第１の導電端子部の凸状部分の配列ピッチ及び第２の導電端子部の凹状部分の配列ピッチは、いずれももっとも狭ピッチ化した場合で０．２ｍｍであった。

しかし、最近０．１ｍｍ以下の配列ピッチの端子を有するコネクタが望まれているが、上述の構造のコネクタでは要望に応えることは不可能であった。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は、狭ピッチ化が可能なコネクタを提供することである。

前述の課題を解決するため請求項１の発明のコネクタは、ほぼプレート状のインシュレータを備えているコネクタにおいて、所定方向へ一定のピッチで交互に並ぶ第１、２導電路が、前記インシュレータの一面から他面にかけて形成され、前記インシュレータが弾性材料で形成され、前記インシュレータの一面に凹部と凸部とが前記所定方向へ一定ピッチで交互に形成され、前記凹部の底面に前記第１導電路の接触部が形成され、前記凸部の頂面に前記第２導電路の接触部が形成されていることを特徴とする。

上述のように第１導電路の接触部が、相手側コネクタとの嵌合方向で第２導電路の接触部よりも後側にあるので、嵌合方向で第１及び第２導電路を見た場合に、第１導電路と第２導電路とを隙間なく配置しても、第１の導電路と第２の導電路の絶縁は保たれる。

請求項２の発明は、請求項１記載のコネクタにおいて、棒状体が前記インシュレータを前記所定方向へ貫いていることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のコネクタにおいて、前記凹部の前記所定方向の幅が前記凸部の前記所定方向の幅よりも小さいことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１又は２記載のコネクタにおいて、前記凹部の前記所定方向の幅が前記凸部の前記所定方向の幅よりも大きいことを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項４記載のコネクタにおいて、前記凸部が前記相手側コネクタの凹部に嵌合したとき、前記凸部を前記所定方向に沿って押圧する押圧手段を備えていることを特徴とする。

以上説明したようにこの発明のコネクタによれば、狭ピッチ化が可能である。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１はこの発明の第１実施形態に係るコネクタの斜視図、図２は図１に示すコネクタを斜め下方から見たときの斜視図、図３は図１に示すコネクタのフレームを取り除いた状態を示す斜視図、図４は図１に示すインシュレータの一部を示す斜視図、図５は図１に示すコネクタの２つのインシュレータの配置状態を示す側面図、図６は図１に示すコネクタの側面図、図７は図１に示すコネクタの平面図、図８は図１に示すコネクタの底面図、図９は図１に示すコネクタのフレームの斜視図である。

図１、２に示すように、コネクタ１は２つのインシュレータ３と１つのフレーム９とを備える。

図３に示すように、２つインシュレータ３は、同形状であり、向きを逆にして同一平面上に隙間を介して配置されている。

図４に示すように、インシュレータ３は第１壁状部３１と第２壁状部３２とを所定方向ｄ１へ交互に連ねたもので、一体成型されたものである。インシュレータ３の材料はシロキサン系樹脂であり、弾性を有する。第１壁状部３１の所定方向ｄ１のピッチ及び第２壁状部３２の所定方向ｄ１のピッチはいずれも０．２ｍｍであり、従来の製造技術で問題なくインシュレータ３を製造することができる。

第１壁状部３１はほぼ板状であり、その下部に切欠き３１ａが形成されている。また、第１壁状部３１には棒状部材１１を通す孔３１ｂが形成されている。更に、第１壁状部３１には棒状部材１１を通す窪み３１ｃが形成されている。

第２壁状部３２はほぼ板状であり、その下部に切欠き３２ａが形成されている。また、第２壁状部３２には棒状部材１１を通す孔３２ｂが形成されている。更に、第２壁状部３２には棒状部材１１を通す窪み３２ｃが形成されている。第２壁状部３２の所定方向ｄ１の幅は第１壁状部３１の所定方向ｄ１の幅よりも広い。

相手側コネクタ（図示せず）との嵌合方向ｄ２において、第１壁状部３１の下面は第２壁状部３２の下面と同じ位置にあるが、第１壁状部３１の上面は第２壁状部３２の上面よりも後退した位置（図４の下側）にある。

第１壁状部３１とこれを挟む２つの第１壁状部３２とで区画される部分が凹部３３である。第２壁状部３２の第１壁状部３１の上面よりも上の部分が凸部３４である。

図４〜８に示すように、第１導電路５は第１壁状部３１の上面（インシュレータ３の一面）から第１壁状部３１の下面（インシュレータ３の他面）にかけて形成されている。第１導電路５の接触部５ａは第１壁状部３１の上面にある。第１導電路５の端子部５ｂは第１壁状部３１の下面にある。端子部５ｂはフレーム９の下面から嵌合方向ｄ２の長さδだけ突出する（図６参照）。

第２導電路７は第２壁状部３２の上面（インシュレータ３の一面）から第２壁状部３２の下面（インシュレータ３の他面）にかけて形成されている。第２導電路７の接触部７ａは第２壁状部３２の上面にある。第２導電路７の端子部７ｂは第２壁状部３２の下面にある。端子部７ｂと端子部５ｂとは同一平面上で千鳥配置されている（図８参照）。すなわち、インシュレータ配列方向（所定方向ｄ１、嵌合方向ｄ２に直交する方向）ｄ３でずれている。また、端子部７ｂは端子部５ｂと同様にフレーム９の下面から嵌合方向ｄ２の長さδだけ突出する（図６参照）。

図７に示すように、嵌合方向ｄ２に沿ってコネクタ１を見ると、第１導電路５と第２導電路７とはほぼ隙間無く配置されており、第１導電路５と第２導電路７との中心間距離は０．１ｍｍである。第１導電路５と第２導電路７とはほぼ隙間無く配置されているが、上述のように、接触部５ａ、７ａは嵌合方向ｄ２で互いにずれ、端子部５ｂ、７ｂはインシュレータ配列方向ｄ３で互いにずれているので、第１導電路５と第２導電路７とが短絡することはない。

第１導電路５は、金属ナノ粒子液を第１壁状部３１の上面、側面及び下面に塗布し、その金属ナノ粒子液を乾燥させた後、低温焼成することにより形成される。

金属ナノ粒子液を第１壁状部３１の上面、側面及び下面に塗布するには、次のようにする。まず、図示しない容器に金属ナノ粒子液を満たし、次に、雄型部材（図示せず）を凹部３３に嵌め、その後、第１壁状部３１の側面を金属ナノ粒子液に漬ける。その結果、第１壁状部３１の側面に金属ナノ粒子液が塗布されるとともに、毛細管現象により、第１壁状部３１の上面と雄型部材の下面との隙間に金属ナノ粒子液が吸い上げられ、第１壁状部３１の上面に金属ナノ粒子液が塗布される。その後、第１壁状部３１の下面を金属ナノ粒子液に漬けて、第１壁状部３１の下面に金属ナノ粒子液を塗布する。

第２導電路７は、第１導電路５と同様に、金属ナノ粒子液を第２壁状部３２の上面、側面及び下面に塗布し、その金属ナノ粒子液を乾燥させた後、低温焼成することにより形成される。

金属ナノ粒子液を第２壁状部３２の上面、側面及び下面に塗布するには、図示しない容器に金属ナノ粒子液を満たし、第２壁状部３２の上面、側面及び下面の順にそれぞれの面を金属ナノ粒子の液面に漬ければよい。

フレーム９は矩形の枠体であり、剛性の高い樹脂で形成されている。フレーム９の一辺とこの一辺に相対向する辺とに棒状体１１を通す孔９ａが形成されている。

棒状体１１はタングステン等の剛性の高い金属で形成されている。棒状体１１はインシュレータ３の孔３１ｂ，３２ｂ、窪み３１ｃ，３２ｃ及びにフレーム９の孔９ａに通される。棒状体１１はインシュレータ３が撓むのを防ぐとともにフレーム９とインシュレータ３とを結合する。

コネクタ１は端子部５ｂ，７ｂを配線基板（図示せず）のパッドに半田付けすることにより、配線基板に実装される。

相手側コネクタ（図示せず）は第１実施形態のコネクタ１と同様の構成であるので、その説明を省略する。

コネクタ１を相手側コネクタに接続するには、コネクタ１の凹部３３及び凸部３４をそれぞれ相手側コネクタの凸部及び凹部に嵌合させる。相手側コネクタの凸部がコネクタ１の凹部３３に圧入され、コネクタ１の凸部３４が相手側コネクタの凹部に圧入されると、コネクタ１の第１及び第２導電路５，７の接触部５ａ，７ａがそれぞれ相手側コネクタの第２及び第１導電路の接触部に接触するとともに、コネクタ１と相手側コネクタとの嵌合状態が維持される。このようにしてコネクタ１が実装された配線基板と相手側コネクタが実装された配線基板とが電気的に接続される。

このコネクタ１によれば、従来のインシュレータ３の加工精度で導電路（この実施形態では第１及び第２導電路５，７で構成される導電路）のピッチを半分にすることができる。

また、このコネクタ１によれば、専用の嵌合保持手段を用いずに、コネクタ１と相手側コネクタとの嵌合状態を保持することができる。

図１０はこの発明の第２実施形態に係る一対のコネクタのうちの雄型のコネクタの斜視図、図１１はそのコネクタに対応する雌型のコネクタの斜視図、図１２は図１０に示すコネクタと図１１に示すコネクタとが嵌合する直前の状態を示す概念図、図１３は図１０に示すコネクタと図１１に示すコネクタとが嵌合した状態を示す概念図である。

図１０に示すように、雄型のコネクタ２０１は第１実施形態のコネクタ１とほぼ同様の構成であるので、第１実施形態と共通する構成部分については同じ符号を付してその説明を省略し、異なる構成部分についてだけ説明する。

このコネクタ２０１では、第１壁状部２３１の所定方向ｄ１の幅を第２壁状部２３２の所定方向ｄ１の幅よりも、わずかに大きくしてある。したがって、凹部２３３の所定方向ｄ１の幅が凸部２３４の所定方向の幅よりも大きい。

フレーム２０９は弾性材料で形成された矩形の枠体である。フレーム２０９の一辺とこの一辺に相対する辺とに嵌合保持部２９１が設けられている。

嵌合保持部２９１はばね部２９１ａと爪部２９１ｂと押圧部（押圧手段）２９１ｃとを有する。ばね部２９１ａはほぼ板状であり、弾性変形可能である。爪部２９１ｂはばね部２９１ｂの先端に形成されており、その断面形状はほぼ３角形である。押圧部２９１ｃはほぼ板状であり、ばね部２９１ａの嵌合方向ｄ２の中間部に位置し、ばね部２９１ｂに対して直角に突出する。押圧部２９１ｃはばね部２９１ａのばね力によってインシュレータ２０３の両端（所定方向ｄ１の両端）に位置する第２壁状部２３２を押圧する。

図１１に示すように、雌型のコネクタ３０１は雄型のコネクタ２０１とほぼ同様の構成であるので、それと共通する構成部分については同じ符号を付してその説明を省略し、異なる構成部分についてだけ説明する。

雌型のコネクタ３０１は雄型のコネクタ２０１の相手側コネクタであり、両方のコネクタ３０１、２０１で一対のコネクタが構成される。

フレーム３０９の一辺とこの一辺に相対する辺とに、係合溝３９１が形成されている。係合溝３９１の断面形状はほぼ３角形である。係合溝３９１はコネクタ２０１の嵌合保持部２９１の爪部２９１ｂと嵌合する。

次に、コネクタ２０１とコネクタ３０１との接続について説明する。

まず、コネクタ２０１を図１０に示す状態から裏返し、裏返した状態で嵌合方向ｄ２でコネクタ３０１に対向させる。

次に、コネクタ２０１をコネクタ３０１へ押しつける。このとき、まず、図１２に示すように、爪部２９１ｂがフレーム３０９によって外側へ退けられ、ばね部２９１ａが撓み、その後、図１３に示すように、更にコネクタ２０１を押し込むと、爪部２９１ｂがフレーム３０９の係合溝３９１に入る。押圧部２９１ｃは外側へ退き、第２壁状部３２との間の接触力が一旦小さくなるが、爪部２９１ｂがフレーム３０９の係合溝３９１に入ったときに、押圧部２９１ｃが第２壁状部３２を押圧し、第２壁状部３２はインシュレータ２０３，３０３の中央へ向かって倒れ、コネクタ２０１の第２壁状部３２とコネクタ３０１の第２壁状部３２とが密接し、嵌合状態が保たれる。

第２実施形態のコネクタによれば、いわゆる無挿入力でコネクタ同士を接続することができる。

図１４はこの発明の第３実施形態に係る一対のコネクタの概念図である。

第３実施形態の一対のコネクタ４０１，４０１´は互いに同構成であり、フレームの構造以外の点で第２実施形態のコネクタ２０１と共通する。

図１４に示すように、コネクタ４０１，４０１´のフレーム４０９，４０９は嵌合保持部２９１（嵌合保持手段）を有していない。

一方のコネクタ４０１が実装された配線基板１８には、ほぼ球状の突起２１が設けられている。他方のコネクタ４０１´が実装された配線基板１９には、突起２１を保持する保持部材２２が設けられている。突起２１及び保持部材２２が嵌合保持手段の代わりになっている。

コネクタ４０１をコネクタ４０１´に接続するには、図１４に示す状態から、コネクタ４０１をコネクタ４０１´の方へ移動させる。すると、コネクタ４０１のインシュレータ２０３とコネクタ４０１´のインシュレータ２０３とが嵌合するとともに、突起２１が保持部材２２に入り、保持される。この結果、コネクタ４０１，４０１´を通じて配線基板１８と配線基板１９とが電気的に接続される。

この実施形態によれば、コネクタ４０１，４０１´を配線基板１８，１９にそれぞれ複数実装する場合、突起２１及び保持部材２２を複数のコネクタ４０１，４０１´で共用することができ、コネクタの個々に嵌合保持手段を設けるよりもコネクタのコストを下げることができる。

図１はこの発明の第１実施形態に係るコネクタの斜視図である。 図２は図１に示すコネクタを斜め下方から見たときの斜視図である。 図３は図１に示すコネクタのフレームを取り除いた状態を示す斜視図である。 図４は図１に示すインシュレータの一部を示す斜視図である。 図５は図１に示すコネクタの２つのインシュレータの配置状態を示す側面図である。 図６は図１に示すコネクタの側面図である。 図７は図１に示すコネクタの平面図である。 図８は図１に示すコネクタの底面図である。 図９は図１に示すコネクタのフレームの斜視図である。 図１０はこの発明の第２実施形態に係る一対のコネクタのうちの雄型のコネクタの斜視図である。 図１１はそのコネクタに対応する雌型のコネクタの斜視図である。 図１２は図１０に示すコネクタと図１１に示すコネクタとが嵌合する直前の状態を示す概念図である。 図１３は図１０に示すコネクタと図１１に示すコネクタとが嵌合した状態を示す概念図である。 図１４はこの発明の第３実施形態に係る一対のコネクタの概念図である。

符号の説明

３，２０３， インシュレータ
５ 第１導電路
５ａ 接触部
７ 第２導電路
７ａ 接触部
１１ 棒状体
３１ 第１壁状部
３２ 第２壁状部
３３ 凹部
３４ 凸部
ｄ２ 所定方向

Claims (5)

1. ほぼプレート状のインシュレータを備えているコネクタにおいて、
   所定方向へ一定のピッチで交互に並ぶ第１、２導電路が、前記インシュレータの一面から他面にかけて形成され、
   前記インシュレータが弾性材料で形成され、前記インシュレータの一面に凹部と凸部とが前記所定方向へ一定ピッチで交互に形成され、
   前記凹部の底面に前記第１導電路の接触部が形成され、
   前記凸部の頂面に前記第２導電路の接触部が形成されている
   ことを特徴とするコネクタ。
2. 棒状体が前記インシュレータを前記所定方向へ貫いていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
3. 前記凹部の前記所定方向の幅が前記凸部の前記所定方向の幅よりも小さい
   ことを特徴とする請求項１又は２記載のコネクタ。
4. 前記凹部の前記所定方向の幅が前記凸部の前記所定方向の幅よりも大きい
   ことを特徴とする請求項１又は２記載のコネクタ。
5. 前記凸部が前記相手側コネクタの凹部に嵌合したとき、前記凸部を前記所定方向に沿って押圧する押圧手段を備えている
   ことを特徴とする請求項４記載のコネクタ。

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