JP4086244B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、インシュレータにコンタクトを収容したコネクタに関する。

従来、コネクタにおいて、インシュレータにコンタクトを固定するには、振動接合、超音波接合、及びレーザ接合法等が知られている。図１８乃至図２０は従来のレーザ溶着式のコネクタの製法の一例を順に示す図である。

図１８に示すように、コネクタ１１０は、ベースインシュレータ５１と、カバーインシュレータ５２とコンタクト５３とを備えている。ベースインシュレータ５１には、上面に突出した所定間隔で平行に設けられた複数の突条５１ａを備え、隣接する突条５１ａの間には、コンタクト収容溝５１ｂが形成されている。

図１９に示すように、ベースインシュレータ５１の複数のコンタクト収容溝５１ｂにコンタクト５３が収容され、その上にカバーインシュレータが被せられる。

図２０に示すように、カバーインシュレータ５２の上から、矢印５５に示すように、レーザ光照射装置５６からのレーザ光５４を照射して、カバーインシュレータ５２とベースインシュレータ５１とを溶着して、コンタクト５３を固定保持する。

図２１は従来のレーザ溶着式のコネクタの製法のもう一つの例を示す斜視図である。図２１を参照すると、ベースインシュレータ５１に、コンタクト５３が収容される部分の両側に長い四角形の突出部５１ａが設けられている。この突出部５１ａにレーザ光が照射されて、溶着されてコンタクトが固定される。

図２２は図２１と同様な従来のレーザ溶着式のコネクタの製法の他の例を示す斜視図、図２２（ａ）は溶着前の状態、図２２（ｂ）は溶着後の状態を示している（特許文献１、参照）。

図２２（ａ）を参照すると、ベースインシュレータ６１に、コンタクト収容溝６２が設けられ、このコンタクト収容溝６２内に幅方向に突出部６３ａを備え、一端側に向って折れ曲がった端部６３ｂを備えた鍵状のコンタクト６３が収容されている。このコンタクト６３の突出部６３ａに隣接する一側に断面三角形状の突起部６１ａが形成されている。

図２２（ｂ）に示すように、この突起部６１ａに、前述したように、レーザ光が照射されて、コンタクト６３の突出部６３ａがベースインシュレータ６１に溶着部６１を介してコンタクトが固定される。

しかしながら、レーザ溶着するとき、最も薄い場合においても、ベースインシュレータの厚さ、金属部品板（例えば、コンタクト）の厚さ、カバーインシュレータの厚さが製品高さとして必要になっていた。その為、低背の製品に対してレーザ溶着を用いることは困難であった。

特開平１１−２１４１１６号公報

そこで、本発明の技術的課題は、金属部品を絶縁材料に挟み込み、レーザ（又は振動，超音波）を用いて接合する方法にて組み立てるコネクタにおいて、製品高さを低くすることができるコネクタを提供することにある。

本発明によれば、コンタクトとインシュレータとを備えたコネクタにおいて、前記コンタクトは、平板状に形成されたコンタクト保持部を有し、前記インシュレータは互いに合わさるベースインシュレータと、カバーインシュレータとを備え、前記ベースインシュレータは、前記コンタクト保持部を収容する収容部と、前記コンタクト保持部の両側を挟んで保持する一対の保持部と、前記カバーインシュレータを装着し位置決めする装着面とを有し、前記ベースインシュレータと、前記カバーインシュレータとで、前記コンタクトを挟持して、前記カバーインシュレータ表面からレーザ照射によって前記保持部を溶融させ、この溶融部分が前記収容部に入り込むことにより、前記コンタクトを固定し、かつ前記ベースインシュレータと前記カバーインシュレータとを固着するようにしたことを特徴とするコネクタが得られる。

また、本発明によれば、前記コネクタにおいて、前記コンタクトは前記コンタクト保持部を複数備え、前記複数のコンタクト保持部のそれぞれに対応して、前記一対の保持部をそれぞれ設けたことを特徴とするコネクタが得られる。

また、本発明によれば、前記いずれか１つのコネクタにおいて、前記コンタクト保持部は、少なくとも一側に切り欠き部を備えていることを特徴とするコネクタが得られる。

本発明によれば、金属部品を絶縁材料に挟み込み、レーザ（又は振動，超音波）を用いて接合する方法にて組み立てるコネクタにおいて、製品高さを低くすることができるコネクタを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の第１の実施の形態によるコネクタを示す分解組立斜視図である。図２は図１のベースインシュレータ１にコンタクト３を装着した状態を示す斜視図である。図３は図１のコネクタのレーザ溶着後の状態を示す斜視図である。図４は図３のレーザ溶着後のコネクタのカバーインシュレータを取り除いた様子を示す斜視図である。図５は図４のＶ−Ｖ線断面図である。図６は図５の四角形部分２１の部分拡大図である。

図１乃至図６を参照すると、本発明の第１の実施の形態によるコネクタ１０１は、ベースインシュレータ１と、カバーインシュレータ２と、コンタクト３とを備えている。

ベースインシュレータ１は矩形板状の本体８と、本体８の正面側に矩形に切り込まれた収容部６と、収容部６の後側に設けられた矩形の収容溝７と、本体と収容部との間で段をなすように設けられたカバーインシュレータの装着面４と、装着面の更に収容部側で更に段をなして窪んだ保持面５と、保持面の収容部との境界部から上方に突出した細長い突起部１ａとを備えている。この突起部１ａは、後に詳しく説明するように、溶着してコンタクト保持部を保持するための保持部をなす。

コンタクト３は、コンタクト保持部である前方の第１のコンタクト板３ａと、後方の第２のコンタクト板３ｂと第１のコンタクト板３ａと第２のコンタクト板３ｂとを段をなして連結する連結部３ｃとを備えている。

カバーインシュレータ２は、絶縁材料からなる矩形の板状である。

このコネクタを組み立てるには、まず、図２に示すように、コンタクト３の第１のコンタクト板３ａをベースインシュレータ１の収容部６に収容し、一方、第２のコンタクト板３ｂを収容溝７に収容する。そのとき、コンタクト面３ａの両側は、一対の突起部１ａに挟み込まれた形となる。

次に、図３に示すように、カバーインシュレータ２を装着面４に装着して、上方から図示しないレーザ装置によって、レーザ光を照射して、レーザ溶着を行う。本発明のこの例においては、レーザ波長８００〜１１００ｎｍのレーザを用いている。また、ＬＣＰにてレーザ溶接を行う場合には、カバーインシュレータ２には、自然色を用い、ベースインシュレータ１には、黒色のものを用い、また、カバーインシュレータ２の板厚は、０．２ｍｍや０．３ｍｍといった薄いものを用いた方が溶着強度は強い。

また、図４に示すように、レーザ溶着後の本発明の第１の実施の形態によるコネクタ１０１においては、溶着後、突起部１ａが溶解して扁平な溶着部１ｂとなる。

この溶着部１ｂは、更に、図５及び図６に最も良く示されるように、溶着部１ｂの上面はカバーインシュレータ２の底面に張り着くとともに、扁平に広がってその端部１ｃが第１のコンタクト面の側面に当接して固化して、コンタクト３の両側を保持する保持部となる。その結果、コンタクト３がベースインシュレータ１及びカバーインシュレータ２に固定される。

図７は本発明の第２の実施の形態によるコネクタを示す斜視図で、図２と同様に、ベースインシュレータ１にコンタクト３を装着した状態を示す斜視図である。図８は図７のコネクタのレーザ溶着後の状態を示す斜視図で、レーザ溶着後のコネクタのカバーインシュレータを取り除いた様子を示す斜視図である。図９は図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。図１０は図９の四角形部分２３の部分拡大図である。

本発明の第２の実施の形態のコネクタ１０２は、図１の第１の実施の形態によるコネクタ１０１と同様に、ベースインシュレータ１と、カバーインシュレータ２と、コンタクト３とを備え、外観は図１と同様であるので、第２の実施の形態においては、省略されている。

図７乃至図１０に示すように、本発明の第２の実施の形態によるコネクタにおいては、ベースインシュレータ１は、第１の実施の形態と同様に、矩形板状の本体８と、本体８の正面側に矩形に切り込まれた収容部６と、収容部６の後側に設けられた矩形の収容溝７と、本体８と収容部６との間で段をなすように設けられたカバーインシュレータの装着面４と、装着面の更に収容部６側で更に段をなして窪んだ保持面５と、保持面５の収容部６との境界部から上方に突出した細長い突起部１ａとを備えている。突起部１ａは溶融して、コンタクト保持部を保持するための保持部をなす。

コンタクトは、コンタクト保持部としての前方の第１のコンタクト板３ａと、後方の第２のコンタクト板３ｂと第１のコンタクト板３ａと第２のコンタクト板３ｂとを段をなして連結する連結部３ｃとを備えている。

本発明の第２の実施の形態によるコンタクト３は、コンタクト保持部の突起部に対応する部分、即ち、コンタクト保持部に両側から矩形の切り欠き部３ｅを有する点で、第１の実施の形態によるものとは異なっている。なお、図示しないカバーインシュレータ２は、第１の実施の形態と同様に矩形の板状である。

この第２の実施の形態によるコネクタを組み立てるには、まず、図７に示すように、コンタクト３の第１のコンタクト板３ａをベースインシュレータ１の収容部６に収容し、一方、第２のコンタクト板３ｂを収容溝７に収容する。そのとき、コンタクト保持部である第１のコンタクト板３ａの両側は、保持部としての一対の突起部１ａに挟み込まれた形となる。

次に、図８に示すように、図１と同様にカバーインシュレータ２を装着面４に装着して、上方から図２０に示したものと同様のレーザ装置によって、レーザ光を照射して、レーザ溶着を行う。本発明のこの例においても、レーザ波長８００〜１１００ｎｍのレーザを用いている。また、ＬＣＰにてレーザ溶接を行う場合には、カバーインシュレータ２には、自然色を用い、ベースインシュレータ１には、黒色のものを用い、また、カバーインシュレータ２の板厚は、０．２ｍｍや０．３ｍｍといった薄いものを用いた方が溶着強度は強い。

また、図８に示すように、レーザ溶着後の本発明の第２の実施の形態によるコネクタ１０１においては、溶着後、突起部１ａが溶解して、切り欠き部３ｅまで延びる扁平な溶着部１ｄとなる。

この溶着部１ｄは、更に、図９及び図１０に最も良く示されるように、溶着部の上面はカバーインシュレータ２の底面に張り着くとともに、扁平に広がってその端部１ｅが第１のコンタクト面の側面から切り欠き部３ｅ内に流れ込んで固化する。その結果、コンタクト３がベースインシュレータ１及びカバーインシュレータ２に固定される。その際に、レーザ溶着部の樹脂が溶融して、コンタクトに設けた切り欠き部へ流れ込むことによって、コンタクト保持力が強くなる。

図１１は本発明の第３の実施の形態によるコネクタを示す分解組立斜視図である。図１２はベースインシュレータ１にコンタクト３を装着した状態を示す斜視図である。図１３は図１１のコネクタのレーザ溶着後の状態を示す斜視図である。図１４は図１３のコネクタのカバーインシュレータを取り除いた様子を示す斜視図である。

図１１乃至図１４を参照すると、本発明の第３の実施の形態によるコネクタ１０３は、第１及び第２の実施の形態によるコネクタ１０１，１０２と同様にベースインシュレータ１と、カバーインシュレータ２と、コンタクト３とを備えている。

本発明の第３の実施の形態によるコネクタ１０３においては、ベースインシュレータ１は、矩形板状の本体８と、本体８の正面側に矩形に切り込まれた収容部６（第１の収容部と呼ぶ）と、第１の収容部６の後端側に設けられた矩形の孔部からなる第２の収容部１１と、更に第２の収容部１１の後側に設けられた収容溝７とを備えている。また、ベースインシュレータ１は、本体８と、第１及び第２の収容部６、１１との間で段をなすように窪んで設けられたカバーインシュレータ２の装着面４と、装着面４の更に第１及び第２の収容部６、１１の周囲で更に装着面４から段をなして窪んだ保持面（第１の保持面と呼ぶ）５及び第２の保持面１３と、第１の保持面５の収容部６との境界部及び第２の保持面１３の第２の収容部１１との境界部の夫々から上方に突出した保持部としての細長い突起部１ａとを備えている。

コンタクト３は、第１のコンタクト保持部としての前方の第１のコンタクト板３ａと、後方の第２のコンタクト板３ｂと、第１のコンタクト板３ａ及び第２のコンタクト板３ｂの間の第２のコンタクト保持部としての第３のコンタクト板３ｉとを備えている。第１のコンタクト板３ａと第３のコンタクト板３ｉとの間には、夫々前後の連結部３ｆ、３ｈを介して上方に突出した台部３ｇを備えている。また、第３のコンタクト板３ｉと第２のコンタクト板３ｂとの間には段をなして連結する連結部３ｃを備えている。

また、カバーインシュレータ２は、第１及び第２の実施の形態とは異なり、第３の実施の形態においては、コンタクト３の台部３ｇに対応する矩形の孔部２ａを備えている。

本発明の第３の実施の形態によるコネクタ１０３は、ベースインシュレータ１に第２の収容部１１を有する点、コンタクト３に台部３ｇと、ベースインシュレータの第２の収容部１１に収容される第２のコンタクト保持部としての第３のコンタクト板３ｉを有する点で、また、カバーインシュレータ２ａにコンタクトの台部３ｇに対応する孔部２ａを有する点で第１の実施の形態によるものとは異なっている。

この第３の実施の形態によるコネクタを組み立てるには、まず、図１２に示すように、コンタクト３の第１のコンタクト板３ａをベースインシュレータ１の第１の収容部６に、第３のコンタクト板３ｉをベースインシュレータ１の第２の収容部１１に夫々収容し、一方、第２のコンタクト板３ｂを収容溝７に収容する。そのとき、第１のコンタクト板３ａ及び第３のコンタクト板３ｉの夫々の両側は、保持部としての一対の突起部１ａに、夫々挟み込まれた形となる。

次に、図１３に示すように、カバーインシュレータ２を装着面４に装着する。その際に、カバーインシュレータ２の孔２ａに台部３ｇが収容されて、露出した形となる。上方から図示しないレーザ装置によって、レーザ光を照射して、レーザ溶着を行う。本発明のこの例においても、同様にレーザ波長８００〜１１００ｎｍのレーザを用いている。また、ＬＣＰにてレーザ溶接を行う場合には、カバーインシュレータ２には、自然色を用い、ベースインシュレータ１には、黒色のものを用い、また、カバーインシュレータ２の板厚は、前述したものと同様に、０．２ｍｍや０．３ｍｍといった薄いものを用いた方が溶着強度は強い。

図１４に示すように、レーザ溶着後の本発明の第３の実施の形態によるコネクタ１０３においては、溶着後、突起部１ａが溶解して、その端部が第１及び第２のコンタクト板３ａ，３ｉの側面まで延びる扁平な溶着部１ｂとなる。その結果、コンタクト３がベースインシュレータ１及びカバーインシュレータ２に固定される。

図１５は本発明の第４の実施の形態によるコネクタを示す斜視図で、図２及び図７と同様に、ベースインシュレータ１にコンタクト３を装着した状態を示す斜視図である。図１６は図１５のコネクタのレーザ溶着後の状態を示す斜視図で、レーザ溶着後のコネクタのカバーインシュレータを取り除いた様子を示す斜視図である。図１７は図１６と同様に、図１５のコネクタのレーザ溶着後の状態を示す斜視図である。

本発明の第４の実施の形態によるコネクタ１０４は、図１１の第３の実施の形態によるコネクタ１０３と同様に、ベースインシュレータ１と、カバーインシュレータ２と、コンタクト３とを備え、外観は図１３と同様であるので、第４の実施の形態においては、省略されている。

図１５乃至図１７を参照すると、本発明の第４の実施の形態によるコネクタ１０４は、第３の実施の形態によるコネクタ１０４と同様に、ベースインシュレータ１は、矩形板状の本体８と、本体８の正面側に矩形に切り込まれた第１の収容部６と、第１の収容部６の後端側に設けられた矩形の孔からなる第２の収容部１１と、更に後側に設けられた収容溝７とを備えている。また、ベースインシュレータ１は、本体８と、第１の収容部６または第２の収容部１１との間で段をなすように窪んで設けられたカバーインシュレータ２の装着面４と、装着面４の更に第１及び第２の収容部６、１１の周囲で更に装着面４から段をなして窪んだ第１の保持面５及び第２の保持面１３と、第１の保持面５の第１の収容部６との境界部、及び第２の保持面１３の第２の収容部１１との境界部の夫々から上方に突出した保持部としての細長い突起部１ａとを備えている。

コンタクト３は、第１のコンタクト保持部としての前方の第１のコンタクト板３ａと、後方の第２のコンタクト板３ｂと、第１のコンタクト板３ａ及び第２のコンタクト板３ｂの間の第２のコンタクト保持部としての第３のコンタクト板３ｉとを備えている。第１のコンタクト板３ａと第３のコンタクト板３ｉとの間には、夫々前後を連結部３ｆ、３ｈを介して上方に突出した台部３ｇを備えている。また、第３のコンタクト板３ｉと第２のコンタクト板３ｂとの間には段をなして連結する連結部３ｃを備えている。

さらに、本発明の第４の実施の形態において、コンタクト３は、第１のコンタクト板３ａと第２のコンタクト板３ｉの両側に矩形の切り欠き部３ｅを夫々有する点で、第３の実施の形態とは異なっている。

また、カバーインシュレータ２は、コンタクト３の台部３ｇに対応する矩形の孔部２ａを備えている。

この第４の実施の形態によるコネクタ１０４を組み立てるには、まず、図１５に示すように、コンタクト３の第１のコンタクト板３ａをベースインシュレータ１の第１の収容部６に、第３のコンタクト板３ｉをベースインシュレータ１の第２の収容部１３に夫々収容し、一方、第２のコンタクト板３ｂを収容溝７に収容する。そのとき、第１のコンタクト板３ａ及び第２のコンタクト板３ｉの夫々の両側は、一対の保持部としての突起部１ａに、夫々挟み込まれた形となる。

次に、図１３に示されるものと同様に、カバーインシュレータ２を装着面４に装着する。その際に、カバーインシュレータ２の孔２ａに台部３ｇが収容された形となる。上方から図示しないレーザ装置によって、レーザ光を照射して、レーザ溶着を行う。

本発明の第４の実施の形態においても、同様にレーザ波長８００〜１１００ｎｍのレーザを用いている。また、ＬＣＰにてレーザ溶接を行う場合には、カバーインシュレータ２には、自然色を用い、ベースインシュレータ１には、黒色のものを用い、また、カバーインシュレータ２の板厚は、前述したものと同様に、０．２ｍｍや０．３ｍｍといった薄いものを用いた方が溶着強度は強い。

図１６及び図１７に示すように、レーザ溶着後の本発明の第４の実施の形態によるコネクタ１０４においては、溶着後、突起部１ａが溶解して、切り欠き部３ｅまで延びる扁平な溶着部１ｄとなる。

この溶着部１ｄでは、溶着部１ｄの上面はカバーインシュレータ２の底面に張り着くとともに、扁平に広がってその端部１ｅが第１のコンタクト面の側面から切り込み３ｅ内に流れ込んで固化する。その結果、コンタクト３がベースインシュレータ１及びカバーインシュレータ２に固定される。その際に、レーザ溶着部の樹脂が溶融して、コンタクトに設けた切り欠き部３ｅへ流れ込むことによって、コンタクト保持力が強くなる。

本実施の形態においては、各溶着部１ｂ，１ｄは、各コンタクト板，３ａ，３ｉの側面に当接し、固化した場合について説明したが、各コンタクト板３ａ，３ｉの表面に溶着部１ｂ，１ｄの一部が入り込み固化するように構成しても良いことは勿論である。

本発明に係るコネクタは、電子部品、電子機器等の電気接続用の電気コネクタに適用される。

本発明の第１の実施の形態によるコネクタを示す分解組立斜視図である。 図１のベースインシュレータ１にコンタクト３を装着した状態を示す斜視図である。 図１のコネクタのレーザ溶着後の状態を示す斜視図である。 図３のレーザ溶着後のコネクタのカバーインシュレータを取り除いた様子を示す斜視図である。 図４のＶ−Ｖ線断面図である。 図５の四角形部分２１の部分拡大図である。 本発明の第２の実施の形態によるコネクタを示す斜視図である。 図７のコネクタのレーザ溶着後のカバーインシュレータを取り除いた状態を示す斜視図である。 図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。 図９の四角形部分２３の部分拡大図である。 本発明の第３の実施の形態によるコネクタを示す分解組立斜視図である。 ベースインシュレータ１にコンタクト３を装着した状態を示す斜視図である。 図１１のコネクタのレーザ溶着後の状態を示す斜視図である。 図１３のコネクタのカバーインシュレータを取り除いた様子を示す斜視図である。 本発明の第４の実施の形態によるカバーインシュレータを取り除いたコネクタを示す斜視図である。 図１５のコネクタのレーザ溶着後のカバーインシュレータを取り除いた状態を示す斜視図である。 図１５のコネクタのレーザ溶着後のコネクタのカバーインシュレータを取り除いた様子を示す斜視図である。 従来のレーザ溶着式のコネクタの製法の一例を順に示す図である。 従来のレーザ溶着式のコネクタの製法の一例を順に示す図である。 従来のレーザ溶着式のコネクタの製法の一例を順に示す図である。 従来のレーザ溶着式のコネクタの製法のもう一つの例を示す斜視図である。 図２１と同様な従来のレーザ溶着式のコネクタの製法の他の例を示す斜視図で、（ａ）は溶着前の状態、（ｂ）は溶着後の状態を示している。

符号の説明

１ ベースインシュレータ
１ａ 突起部（保持部）
１ｂ，１ｄ 溶着部
１ｅ 端部
２ カバーインシュレータ
２ａ 孔部
３ コンタクト
３ａ 第１のコンタクト板(コンタクト保持部)
３ｂ 第２のコンタクト板
３ｃ，３ｆ，３ｈ 連結部
３ｅ 切り欠き部
３ｉ 第３のコンタクト板（コンタクト保持部）
３ｇ 台部
４ 装着面
５ 保持面（第１の保持面）
６ 収容部
７ 収容溝
８ 本体
１１ 第２の収容部
１３ 第２の保持面
５１ ベースインシュレータ
５２ カバーインシュレータ
５３ コンタクト
５１ａ 突条
５１ｂ コンタクト収容溝
５４ レーザ光
５５ レーザ照射位置
５６ レーザ装置
６１ ベースインシュレータ
６１ａ 突起部
６２ コンタクト収容溝
６３ コンタクト
６３ａ 突出部
６３ｂ 端部
１０１，１０２，１０３，１０４，１１０ コネクタ

Claims (3)

1. コンタクトとインシュレータとを備えたコネクタにおいて、
   前記コンタクトは、平板状に形成されたコンタクト保持部を有し、
   前記インシュレータは互いに合わさるベースインシュレータと、カバーインシュレータとを備え、
   前記ベースインシュレータは、前記コンタクト保持部を収容する収容部と、前記コンタクト保持部の両側を挟んで保持する一対の保持部と、前記カバーインシュレータを装着し位置決めする装着面とを有し、
   前記ベースインシュレータと、前記カバーインシュレータとで、前記コンタクトを挟持して、前記カバーインシュレータ表面からレーザ照射によって前記保持部を溶融させ、この溶融部分が前記収容部に入り込むことにより、前記コンタクトを固定し、かつ前記ベースインシュレータと前記カバーインシュレータとを固着するようにしたことを特徴とするコネクタ。
2. 請求項１記載のコネクタにおいて、前記コンタクトは前記コンタクト保持部を複数備え、前記複数のコンタクト保持部のそれぞれに対応して、前記一対の保持部をそれぞれ設けたことを特徴とするコネクタ。
3. 請求項１又は２記載のコネクタにおいて、前記コンタクト保持部は、少なくとも一側に切り欠き部を備えていることを特徴とするコネクタ。

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