JP4112479B2 - コネクタ - Google Patents

Description

この発明はコネクタに関する。

従来、雄コネクタと雌コネクタとの組合せからなるスタッキングコネクタが知られている（下記特許文献１参照）。

雄コネクタは雄コネクタ本体と複数の第１の導電膜とを備えている。雄コネクタ本体は、樹脂で形成され、第１の基台と２枚の第１の側板とを有する。２枚の第１の側板は一定の間隔をおいて対向する。第１の導電膜は帯状であり、第１の側板の一面の反基台側縁から延び、第１の側板の一面を横切って第１の基台の側縁にまで達している。また、第１の導電膜は雄コネクタ本体の長手方向に沿って所定の配列ピッチで並べられている。第１の導電膜は導電性塗料を雄コネクタ本体に塗布することによって形成される。

雌コネクタは雌コネクタ本体と複数の第２の導電膜とを備えている。雌コネクタ本体は、樹脂で形成され、第２の基台と２枚の第２の側板とを有する。第２の導電膜は帯状で、第２の側板の内側面の基台側縁から延び、第２の側板の内側面、上面及び外側面を横切り、第２の側板の外側面の基台側縁を通り、第２の基台の側縁にまで達している。また、第２の導電膜は雌コネクタ本体の長手方向に沿って第１の導電膜の配列ピッチと同じ配列ピッチで並べられ、第１の導電膜に接触する。第２の導電膜は導電性塗料を雌コネクタ本体に塗布することによって形成される。

雄コネクタを雌コネクタに挿入すると、２枚の第１の側板が２枚の第２の側板によって挟まれて弾性変形する。第１の側板が弾性変形すると、第１の側板が元の状態に戻ろうとする力が生じる。この結果、雄コネクタと雌コネクタとの嵌合状態が維持されるとともに第１の導電膜と第２の導電膜とが接触する。
特開平１０−２２０１３号公報（段落０００９、図１参照）

上述のように従来のコネクタでは、コネクタ本体（特に雄コネクタ本体）の形状が複雑であるので、その成形には中子等を用いなければならず、製造し難く、製造コストが高くなるという問題がある。

更に、従来のコネクタでは、雄コネクタ本体専用の金型と雌コネクタ本体専用の金型とを用意しなければならず、この点も製造コストを高くする要因になっている。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題はコネクタの構造を簡素化して製造を容易にし、製造コストを低減することができる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、弾性絶縁材料で形成された板状のコネクタ本体の一方の面に複数の溝がほぼ等間隔で形成され、隣接する前記溝間の寸法と１つの前記溝の幅とがほぼ等しく、相手コネクタと嵌合したときに生じる前記コネクタ本体の弾性力によって前記溝の相対する面に直交する方向で前記相手側コネクタの接触部に接触する第１の導電膜が前記溝の相対する面にそれぞれ互いに独立させて形成され、前記コネクタ本体の他方の面に、前記第１の導電膜に導電路を介して導通する第２の導電膜が所定間隔で形成されていることを特徴とする。

上述のように請求項１の発明のコネクタでは、構造が簡素であり、製造が容易である。

また、同じ大きさのコネクタを２つ用意すれば、これらを一組のコネクタとして互いに嵌合させることができる。従来例のように雄型コネクタと雌型コネクタとの２種類のコネクタを製造する必要がなく、雄コネクタと雌コネクタとの共通化によって製造コストを大幅に低減させることができる。

請求項２の発明は、請求項１記載のコネクタにおいて、前記溝がレーザ加工によって形成されたことを特徴とする。

レーザ加工によれば、極めて細い溝を正確に形成することが可能である。

請求項３の発明は、請求項１又は２記載のコネクタにおいて、前記第１、第２の導電膜及び前記導電路が電解めっきによって形成されたことを特徴とする。

電解メッキによれば、極めて小さい導電膜を正確に形成することが可能である。

以上説明したように請求項１の発明のコネクタによれば、コネクタを容易に製造することができ、製造コストを低減することができる。

請求項２又は３の発明のコネクタによれば、より狭ピッチ化することができる。

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を示し、図１(A) は正面図、図１(B) は平面図、図１(C) は底面図、図１(D) は側面図、図２は図１に示すコネクタの斜視図、図３は図１に示すコネクタの断面図である。

図１〜図３に示すように、このコネクタ１はコネクタ本体３と複数の導電膜（第１の導電膜）５と複数の端子（第２の導電膜）７とを備える。

コネクタ本体３は弾性絶縁材料で形成されている。この弾性絶縁材料としては、例えば、ポリイミド、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等がある。コネクタ本体３の表面３１には複数の溝３２が形成されている。複数の溝３２は等間隔に配置されている。また、隣接する溝３２間の部分（以下、この部分を「溝間部分」という）３３の幅Ｗ２（図３参照）は、この実施形態の場合、溝３２の幅Ｗ１（図３参照）よりも少し狭い。

導電膜５は溝３２の相対する面に形成されている。導電膜５は、後述するように、銅めっき層５１とニッケルめっき層５２と金めっき層５３とで構成されている（図４(E) 参照）。

溝３２の相対する面に形成された導電膜５間の間隔Ｓ１（図３参照）は溝間部分３３の両側に位置する導電膜５間の間隔Ｓ２（図３参照）よりも若干狭い。

複数の端子７はコネクタ本体３の裏面３４に等間隔で形成されている。端子７はコネクタ１が実装されるプリント基板（図示せず）の導体パターンに半田付けされる。

溝３２内の一方の導電膜５は接続導体（導電路）１０によって端子７に接続され、溝３２内の他方の導電膜５は接続導体（導電路）１１によって端子７に接続されている。

図４は図１に示すコネクタの製造過程を示し、図４(A) は溝を形成する前の状態のコネクタ本体素材の断面図、図４(B) は溝を形成した後の状態のコネクタ本体の断面図、図４(C) 表面全体に銅めっき層を形成した状態のコネクタ本体の断面図、図４(D) は不要な銅めっき層を除去した状態のコネクタ本体の断面図、図４(E) は銅めっき層にニッケルめっき層及び金めっき層を積層した状態のコネクタ本体の断面図である。

次にこの実施形態のコネクタの製造方法について説明する。

まず、図４(A) に示すコネクタ本体素材３０の表面３１に、図４(B) に示すように、レーザ光Ｒを照射し、１つの溝３２を形成する。このレーザ加工を繰り返して複数の溝３２を掘り、コネクタ本体３を形成する。このとき、溝３２が狭ピッチで並ぶようにし、また、溝３２の幅Ｗ１が溝間部分３３の幅Ｗ２よりも少し広くなるようにする。

コネクタ本体３を形成したら、次に、図４(C) に示すように、コネクタ本体３の表面３１と溝３２とに無電解めっき又はスパッタによって銅めっき５１´を施す。

その後、図４(D) に示すように、レーザ光Ｒを照射して不要な銅めっき５１´を除去する。この結果、溝３２の相対する面等に銅めっき層５１が残される。

次に、図４(E) に示すように、銅めっき層５１に電解めっきによってニッケルめっき層５２及び金めっき層５３を積層する。これにより、銅めっき層５１とニッケルめっき層５２と金めっき層５３とからなる導電膜５が形成される。

その後、端子７及び接続導体１０，１１を形成する（図１参照）。端子７及び接続導体１０，１１は、例えば、これらを形成する部分以外の部分をマスキングした後に、無電解めっき又はスパッタによって形成することができる。

以上の工程により、コネクタ１が製造される。

上述の工程で製造されたもう一つのコネクタ１を用意すれば、２つのコネクタ１を互いに嵌合させることができる。

図５は図１に示すコネクタの使用状態を示し、図５(A) は嵌合する前の状態のコネクタの断面図、図５(B) は嵌合した後の状態のコネクタの断面図である。

まず、図５(A) に示すように、コネクタ１に対して相手側コネクタ１´を向かい合わせる。相手側コネクタ１´はコネクタ１と同構成で同じ大きさのものである。

次に、図５(B) に示すように、相手側コネクタ１´の溝間部分３３´がコネクタ１の溝３２内に挿入するようにコネクタ１と相手側コネクタ１´とを嵌合させる。

コネクタ１の溝３２の相対する面に形成された導電膜５間の間隔Ｓ１は相手側コネクタ１´の溝間部分３３´の両側面に位置する導電膜５´間の間隔Ｓ２´よりも若干狭くなっているので（図５(A) 参照）、両コネクタ１，１´の溝間部分３３，３３´が圧縮され、溝間部分３３，３３´が元の状態に戻ろうとする弾性力によってコネクタ１の導電膜５と相手側コネクタ１´の導電膜５´とが強く接触する。この結果、コネクタ１と相手側コネクタ１´とが導通状態になるとともにコネクタ１と相手側コネクタ１´との嵌合状態が維持される。

コネクタ１と相手側コネクタ１´とを離脱させるには、導電膜５と導電膜５´との接触力に抗してコネクタ１から相手側コネクタ１´を引き離せばよい。

なお、この実施形態では、レーザ加工によって溝３２を形成したが、溝３２の形成方法はレーザ加工に限られず、例えば、ウエットエッチング、ドライエッチング、切削等の加工方法によって形成してもよい。

また、この実施形態では、レーザ加工によって不要な銅めっき５１´を削除したが、倣い研磨等の研磨加工によって不要な銅めっき５１´を削除しても良い。

なお、この実施形態の導電膜５は銅めっき層５１とニッケルめっき層５２と金めっき層５３とからなるが、導電膜５の構成はこれに限られず、他の金属層の組合せでもよく、また、導電膜５を多層構造にする必要はなく、単層構造でも構わない。

また、この実施形態では、導電膜５の膜厚を厚くした関係で、溝３２の幅Ｗ１を溝間部分３３の幅Ｗ２よりも広くしたが、溝３２の幅Ｗ１と溝間部分３３の幅Ｗ２とを等しくしてもよいし、溝３２の幅Ｗ１を溝間部分３３の幅Ｗ２よりも少し狭くしてもよい。要するに、導電膜５が形成された状態で、溝３２の相対する面に形成された導電膜５間の間隔Ｓ１が溝間部分３３の両側面に位置する導電膜５間の間隔Ｓ２よりも小さくなればよい。

なお、この実施形態では、１つのコネクタ本体３を形成し、このコネクタ本体３に導電膜５等を形成して１つのコネクタ１を得たが、コネクタ１の製造方法はこれに限られない。例えば、複数のコネクタ本体３が結合された状態のコネクタ本体結合体（図示せず）を形成し、このコネクタ本体結合体に導電膜５を形成し、その後、このコネクタ本体結合体を切断して導電膜５を備えた複数のコネクタ本体３を形成し、最後に各コネクタ本体３に端子部７、接続導体１０，１１等を形成して複数のコネクタ１を得るようにしてもよい。

図６はこの発明の第２実施形態に係るコネクタの斜視図である。

第１実施形態と構成の同じ部分については第１実施形態と同じ符号を付してその説明を省略し、構成の異なる部分についてのみ説明する。

コネクタ２０１とコネクタ２０１´とは同構成で、同じ大きさである。

第２実施形態では、コネクタ本体２０３に溝３２と直交する溝２３５が形成されている。この溝２３５によって、溝３２に形成された導電膜５が２分されている。この結果、導電膜５の数が第１実施形態のコネクタ１の導電膜５の数の２倍になっている。導電膜５を２分したのに伴い、端子７も２分してある。

第２実施形態は第１実施形態と同様の作用効果を奏するとともに端子数を２倍にすることができる。

なお、上述の実施形態のコネクタはプリント基板同士を接続するものであるが、この発明はこれに限られず、プリント基板対電子部品、電子部品対電子部品用のコネクタとしても適用可能である。

図１(A) はこの発明の一実施形態に係るコネクタを示す正面図である。 図１(B) は平面図である。 図１(C) は底面図である。 図１(D) は側面図である。 図２は図１に示すコネクタの斜視図である。 図３は図１に示すコネクタの断面図である。 図４(A) は図１に示すコネクタの製造過程を示し、溝を形成する前の状態のコネクタ本体素材の断面図である。 図４(B) は溝を形成した後の状態のコネクタ本体の断面図である。 図４(C) は表面全体に銅めっき層を形成した状態のコネクタ本体の断面図である。 図４(D) は不要な銅めっき層を除去した状態のコネクタ本体の断面図である。 図４(E) は銅めっき層にニッケルめっき層及び金めっき層を積層した状態のコネクタ本体の断面図である。 図５(A) は図１に示すコネクタの使用状態を示し、嵌合する前の状態のコネクタの断面図である。 図５(B) は嵌合した後の状態のコネクタの断面図である。 図６はこの発明の第２実施形態に係るコネクタの斜視図である。

符号の説明

３ コネクタ本体
３１ 表面
３２ 溝
３３ 溝間部分
５ 導電膜
５１ 銅めっき層
５２ ニッケルめっき層
５３ 金めっき層
Ｗ１ 溝３２の幅
Ｗ２ 溝間部分３３の幅（隣接する溝間の寸法）

Claims (3)

1. 弾性絶縁材料で形成された板状のコネクタ本体の一方の面に複数の溝がほぼ等間隔で形成され、
   隣接する前記溝間の寸法と１つの前記溝の幅とがほぼ等しく、
   相手コネクタと嵌合したときに生じる前記コネクタ本体の弾性力によって前記溝の相対する面に直交する方向で前記相手側コネクタの接触部に接触する第１の導電膜が前記溝の相対する面にそれぞれ互いに独立させて形成され、
   前記コネクタ本体の他方の面に、前記第１の導電膜に導電路を介して導通する第２の導電膜が所定間隔で形成されている
   ことを特徴とするコネクタ。
2. 前記溝がレーザ加工によって形成されたことを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
3. 前記第１、第２の導電膜及び前記導電路が電解めっきによって形成されたことを特徴とする請求項１又は２記載のコネクタ。

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