JP5639897B2 - コネクタ - Google Patents
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Description
また、熱融着粉を付着する凹部をあらかじめコネクタに設け、そこに熱融着粉を付着するのでは、その凹部に予めはんだを付着させておく手間がかかるといった課題やはんだ位置が制限されるという課題もある。
以上のような従来技術を背景としてなされたのが本発明である。すなわち、本発明の目的は、プリント回路基板に対しはんだ固定が可能であるとともに、その取扱いがしやすい技術を提供することにある。
すなわち、ゴム状弾性体またはゴム状弾性体と樹脂材でなる絶縁性のベース部と、該ベース部の厚み方向に貫通し導電粒子または金属柱またはこれらの双方でなる導通部と、を備えており、導通部の一端と他端がそれぞれ接続対象部材と接触することで接続対象部材どうしを相互に導通接続するコネクタについて、導通部が露出する表面の少なくとも一方面に、その面を構成する一辺から隣り合わない他辺にまで達する金属板を備えることを特徴とするコネクタを提供する。
さらにこの金属板は、ベース部の表面を構成する一辺から該一辺と隣り合わない他辺にまで達するため、ベース部をその剛性によって変形し難くすることができ、ベース部を取扱い易くすることができる。よって手作業でコネクタを組み付ける際の折れ曲がりや、自動搬送機でコネクタを搬送する際の自動搬送機からの脱落などを起こしにくくすることができる。
さらに、金属板が屈曲する角部を形成することになるため、金属板の剛性を高めることができる。よってベース部をより変形し難くすることができ、コネクタを取扱い易くすることができる。
さらに、突出部で金属板の剛性を高めることができる。よってベース部を変形し難くすることができ、コネクタを取扱い易くすることができる。
第1実施形態のコネクタ11を図1〜図5に示す。図1はコネクタ11の平面図、図2はコネクタ11のSA−SA線断面図、図3はコネクタ11の底面図、図4はコネクタ11の実装方法を示す説明図、図5はコネクタ11の実装状態を示す説明図である。コネクタ11は、ベース部12と、導通部13と、金属板14と、を備えている。
ベース部12に用いるゴム状弾性体の材質としては、絶縁性の熱硬化性ゴム、絶縁性の熱可塑性エラストマーを使用できる。例えば、熱硬化性ゴムでは、シリコーンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、1,2−ポリブタジエン、スチレン・ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、エチレン・プロピレンゴム、クロロスリホンゴム、ポリエチレンゴム、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴムなどが挙げられる。なかでも、成形加工性、電気絶縁性、耐候性などが優れるシリコーンゴムを使用することが好ましい。熱可塑性エラストマーでは、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、フッ化系熱可塑性エラストマー、イオン架橋系熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。
先ず、ベース部12の成形用金型を準備する。成形用金型は非磁性体で形成されており、導通部13を形成するために強磁性体でなる配向ピンを埋め込んである。この配向ピンの一端は導通部13を形成する位置のキャビティー面に露出している。次に、圧延された大判の金属板を打ち抜き加工して金属板14を形成する。この金属板14にゴム状弾性体でなるベース部12との固着力を高めるために、プライマーを塗布する。この時、導通部13と接触する部分にはプライマーを塗布しない。そして、前述の成形用金型に金属板14をインサートし、磁性導電体1を分散した液状ゴムを成形用金型のキャビティーに注入する。成形用金型に磁場をかけ磁性導電体1を配向させて導通部13を形成した後、液状ゴムを加熱硬化させて、ベース部12の形成と同時に金属板14と一体化する。こうしてコネクタ11を得る。
なお、本実施形態のベース部12の成形用金型では配向ピンの一端がキャビティー面に露出しているが、配向ピンの一端がキャビティー面に露出していない金型でも導通部13を形成することができる。
プリント回路基板2はガラスエポキシでなり、銅箔でなる回路パターン3が形成されている。この回路パターン3のうち電子部品などを固定する部分以外にはレジストインクでなる絶縁層4が形成されている。図4で示すように、回路パターン3に対しペースト状のはんだ5を塗布し、このはんだ5の上にコネクタ11を置く。そしてリフロー炉に投入して、図5で示すように、コネクタ11をプリント回路基板2に実装する。本実施形態では、導通部13は回路パターン3に対してはんだ5で固定されている金属板14を通して電気的に接続されている。
導通部13を金属板14の表面から突出させたため、はんだの厚み分だけ接続対象部材とコネクタ11の金属表面が離れても、接続対象部材とコネクタ11との接続を確かなものとすることができる。
「形状保持シート」として金属板14を備えるため、その他に「形状保持シート」を備える必要が無く、コネクタ11を構成する部材点数を少なくすることができる。
ベース部12が「弾性シート」でなるため、ベース部12を弾性変形させることができ、コネクタ11を圧接状態で取付けることができる。
第1実施形態のコネクタ11では1つの導通部13を有する例を示したが、図6で示すように、第1変形例のコネクタ15では複数(図面では2つ)の導通部13を並列に有することができる。
このようにしても、コネクタ15は回路パターン3に対してはんだ5で固定することができ、金属板14が「形状保持シート」として、コネクタ15の手作業時の折れ曲がり、自動搬送機での脱落などを起き難くすることができる。そして、複数の導通部13で接続すれば、1つの導通部13で接続するより接続面積を大きくすることができ、接続抵抗値を下げることができる。また複数の導通部13を有していれば、少なくとも1つの導通部13を接続対象部材間に接続すればよいため、電気的な接続を確実にすることができる。
なお、本変形例では2つの導通部13が配置するコネクタ15として例示したが、多数の導通部13を行列に配置することもできる。
第1実施形態のコネクタ11では導通部13の他端が金属板14と接して、金属板14がコネクタ11の下側電極面11bを形成している例を示したが、第2変形例のコネクタ16では導通部17の他端が金属板18の透孔18aに貫入してコネクタ16の下面側に露出し金属板18と面一な面を形成することができる。即ち、導通部17の一端がコネクタ16の上側電極面16aを形成し、他端がコネクタ16の下側電極面16bを形成している。
このようにしても、コネクタ16は回路パターン3に対してはんだ5で固定することができ、金属板18が「形状保持シート」として、コネクタ16の手作業時の折れ曲がり、自動搬送機での脱落などを起き難くすることができる。
はんだによる接着部位と導通部13とを絶縁することができ、それぞれ導通させたくない場合に適用することができる。
第2実施形態のコネクタ21を図9に示す。図9はコネクタ21の断面図である。第2実施形態のコネクタ21が第1実施形態のコネクタ11と異なるのは、ベース部22の構成と、導通部13、金属板14に替えてそれぞれ導通部17、金属板18を備える点である。
第3実施形態のコネクタ31を図10に示す。図10はコネクタ31の断面図である。第3実施形態のコネクタ31が第1実施形態のコネクタ11と異なるのは、ベース部32の構成と、導通部13、金属板14に替えてそれぞれ導通部17、金属板18を備え、さらに樹脂フィルム33を備える点である。
第4実施形態のコネクタ41を図11に示す。図11はコネクタ41の断面図である。第4実施形態のコネクタ41が第3実施形態のコネクタ31と異なるのは、ベース部42が有する導通部47の構成である。その他の構成及びその作用、効果はコネクタ31と同じである。
第5実施形態のコネクタ51を図12〜図14に示す。図12はコネクタ51の平面図、図13はコネクタ51のSB−SB線断面図、図14はコネクタ51の実装状態を示す説明図である。第5実施形態のコネクタ51が第1実施形態のコネクタ11と異なるのは、金属板54の構成である。その他の構成及びその作用、効果はコネクタ11と同じである。
そして、はんだ5による固着をコネクタ51の側面を通じて行うことができ、導通部13と接続対象部材との接続を確保する接触面にはんだを着けないことも可能となる。そのため、コネクタ51と接続対象部材との間で広い面積で接触しながら、コネクタ51と接続対象部材とを固着できることになり、導通不良をより少なくすることができる。また、コネクタ51と接続対象部材とを圧縮接触させた後、はんだをつけて両者を固着することができ、はんだづけの自由度が拡大する。
さらに、金属板54が「形状保持シート」であるため、下面支持部54aと側面支持部54bとでなる角部で金属板54の剛性を高めることができ、ベース部12を変形し難くすることができる。よってベース部12を取扱い易くすることができる。
第5実施形態のコネクタ51では側面支持部54bがベース部12における短辺側の全側面12eを覆う例を示したが、図15で示すように、変形例のコネクタ55では金属板56が短辺側の側面12eの一部を覆う側面支持部56bを有することができる。
このようにしても、側面支持部56bを利用してコネクタ55を手作業で容易にはんだ5による固定することができ、金属板56によるベース部12の形状保持性も高い。
第6実施形態のコネクタ61を図16に示す。図16はコネクタ61の断面図、図17はコネクタ61の底面図である。第6実施形態のコネクタ61が第3実施形態のコネクタ31と異なるのは、ベース部62、樹脂フィルム63、金属板68の構成と、導通部17を2つ備える点である。
さらに、形状保持シートである樹脂フィルム63と金属板68は、折込突起63b,68bによって樹脂フィルム63と金属板68の剛性を高めることができ、ベース部62を変形し難くすることができる。よってベース部62を取扱い易くすることができる。
第7実施形態のコネクタ71を図18〜図21に示す。図18はコネクタ71の平面図、図19はコネクタ71のSC−SC線断面図、図20はコネクタ71の底面図、図21はコネクタ71で用いる樹脂成形体73の斜視図である。第7実施形態のコネクタ71が第2実施形態のコネクタ21と異なるのは、ベース部72、金属板78の構成と、導通部17の他に導通部79を2つ備える点である。
樹脂成形体73はベース部72の「形状保持シート」であり、図21で示すように、平面視で矩形の板状に形成されている。この樹脂成形体73の略中央には肉厚を貫通する透孔73aが設けられ、さらにその透孔73aを挟むようにして透孔73aよりやや小径の2つの小透孔73b,73bが設けられている。これら小透孔73bの内部には、後述する「金属柱」が埋設されている。
ゴム状弾性体74は、樹脂成形体73の透孔73aに貫入する本体部74aと、樹脂成形体73の上面を覆う上側被覆部74b及び樹脂成形体73の下面を覆う下側被覆部74cと、を備えている。このうち本体部74aは、樹脂成形体73の透孔73aの内部を貫通する1つの導通部17を有している。本体部74aの一端はベース部72の上面72aより突出してその端面には導通部17の一端が露出している。本体部74aの他端は下側被覆部74cと面一で平坦なベース部72の下面72cを形成しており、導通部17の他端が露出している。上側被覆部74bは、導通部79を構成する上側配向導通部79aを有している。この上側配向導通部79aの一端はベース部72の上面72aより突出する円柱形状の接続突起74dの端面に露出し、他端は「金属柱」の上面に接している。下側被覆部74cは、導通部79を構成する下側配向導通部79bを有している。この下側配向導通部79bの一端は「金属柱」の下面に接し、他端はベース部72の下面72cに露出している。
以上より、コネクタ71の上面電極面71aは、導通部17の一端側の露出面でなる1つと、導通部79における上側配向導通部79aの一端側の露出面でなる2つと、から構成される。コネクタ71の下面電極面71bは、導通部17の他端側の露出面でなる1つと、導通部79における下側配向導通部79bの他端側の露出面でなる2つと、から構成される。
「金属柱」の材質としては磁性導電体が用いられ、例えば、ニッケル、コバルト、鉄、フェライト、又はこれらの合金が挙げられる。この「金属柱」は、切削加工や打ち抜き加工、または型を利用した成形加工によって形成される。
第8実施形態のコネクタ81を図22,図23に示す。図22はコネクタ81の平面図、図23はコネクタ81のSD−SD線断面図である。第8実施形態のコネクタ81が第3実施形態のコネクタ31と異なるのは、樹脂フィルム33を無くした構成とし、金属板18に替えて金属板88を備える点である。その他の構成及びその作用、効果はコネクタ31と同じである。そしてコネクタ81では、導通部17の一端がコネクタ81の上側電極面81aを形成し、他端がコネクタ81の下側電極面81bを形成している。
さらに、金属板88が「形状保持シート」であるため、下面支持部88aと側面支持部88bとでなる角部及び上面支持部88cと側面支持部88bとでなる角部で金属板88の剛性を高めることができ、ベース部32を変形し難くすることができる。よってベース部32を取扱い易くすることができる。
第9実施形態のコネクタ91を図24,図25に示す。図24はコネクタ91の平面図、図25はコネクタ91のSE−SE線断面図である。第9実施形態のコネクタ91が第8実施形態のコネクタ81と異なるのは、ベース部92の構成である。その他の構成及びその作用、効果はコネクタ81と同じである。
さらに、金属板88が「形状保持シート」であるため、ベース部92を変形し難くすることができる。よってベース部92を取扱い易くすることができる。
第9実施形態のコネクタ91ではベース部92の上面92a及び下面92cに形成した段差面92gを長辺間に亘る直線状とする例を示したが、図26で示すように、変形例のコネクタ95ではベース部96の上面96aに形成する段差面96gを長辺間に亘るクランク状とし、金属板98の上面支持部98cにその段差面96gに対応する突片98dを形成することができる。2つの金属板98の各突片98dは上面96aの略中央にまで達し、導通部17を挟んで行き違うように延在している。
このようにすれば、突片98dの剛性により、平面視における矩形状のベース部92の短辺と略平行なベース部92の折れ曲がりを起き難くすることができる。
なお、本変形例では、金属板98の突片98dをベース部92の上面92aに形成したが、下面92c、あるいは上面92a及び下面92cに形成することができる。
第10実施形態のコネクタ101を図27,図28に示す。図27はコネクタ101の平面図、図28はコネクタ101のSF−SF線断面図である。第10実施形態のコネクタ101が第2実施形態のコネクタ21と異なるのは、金属板18に替えて金属板88を備える構成である。その他の構成及びその作用、効果はコネクタ21と同じである。そしてコネクタ101では、導通部17の一端がコネクタ101の上側電極面101aを形成し、他端がコネクタ101の下側電極面101bを形成している。
2 プリント回路基板
3 回路パターン
4 絶縁層
5 はんだ
11 コネクタ(第1実施形態)
11a 上側電極面
11b 下側電極面
12 ベース部
12a 上面
12b 接続突起
12c 下面
12e 側面
13 導通部
14 金属板(形状保持シート)
15 コネクタ(第1実施形態の第1変形例)
16 コネクタ(第1実施形態の第2変形例)
16a 上側電極面
16b 下側電極面
17 導通部
18 金属板(形状保持シート)
18a 透孔
21 コネクタ(第2実施形態)
21a 上側電極面
21b 下側電極面
22 ベース部
22a 上面
22b 透孔
22c 下面
23 ゴム状弾性体
23a 接続突起
31 コネクタ(第3実施形態)
31a 上面電極面
31b 下面電極面
32 ベース部
32a 上面
32b 接続突起
32c 下面
32e 側面
33 樹脂フィルム(形状保持シート)
33a 透孔
41 コネクタ(第4実施形態)
41a 上面電極面
41b 下面電極面
42 ベース部
42a 上面
42b 接続突起
42d 接続突起
47 導通部
51 コネクタ(第5実施形態)
51a 上面電極面
51b 下面電極面
54 金属板(形状保持シート)
54a 下面支持部
54b 側面支持部
55 コネクタ(第5実施形態の変形例)
56 金属板
56b 側面支持部
61 コネクタ(第6実施形態)
61a 上面電極面
61b 下面電極面
62 ベース部
62a 上面
62b 接続突起
62c 下面
62f 受容溝
63 樹脂フィルム(形状保持シート)
63a 透孔
63b 折込突起
68 金属板(形状保持シート)
68a 透孔
68b 折込突起
71 コネクタ(第7実施形態)
71a 上面電極面
71b 下面電極面
72 ベース部
72a 上面
72c 下面
72e 側面
73 樹脂成形体
73a 透孔
73b 小透孔
73c 下面
73d 側面
74 ゴム状弾性体
74a 本体部
74b 上側被覆部
74c 下側被覆部
74d 接続突起
78 金属板
78a 下面支持部
78b 側面支持部
79 導通部
79a 上側配向導通部
79b 下側配向導通部
79c 金属導通部
81 コネクタ(第8実施形態)
81a 上面電極面
81b 下面電極面
88 金属板
88a 下面支持部
88b 側面支持部
88c 上面支持部
91 コネクタ(第9実施形態)
91a 上面電極面
91b 下面電極面
92 ベース部
92a 上面
92c 下面
92e 側面
92g 段差面
95 コネクタ(第9実施形態の変形例)
96 ベース部
96a 上面
96g 段差面
98 金属板
98c 上面支持部
98d 突片
101 コネクタ(第10実施形態)
101a 上面電極面
101b 下面電極面
Claims (8)
- ゴム状弾性体またはゴム状弾性体と樹脂材でなる絶縁性のベース部と、該ベース部の厚み方向に貫通し導電粒子若しくは金属柱またはこれらの双方でなる柱状の導通部と、を備えており、導通部をその一端側と他端側から軸方向に沿って接続対象部材で押圧することで接続対象部材どうしを相互に導通接続するコネクタにおいて、
導通部が露出する表面の少なくとも一方面に、その面を構成する一辺から隣り合わない他辺にまで達してベース部の不規則な変形を抑制する金属板を備え、
前記導通部が金属板の表面から突出していないことを特徴とするコネクタ。 - ゴム状弾性体またはゴム状弾性体と樹脂材でなる絶縁性のベース部と、該ベース部の厚み方向に貫通し導電粒子若しくは金属柱またはこれらの双方でなる柱状の導通部と、を備えており、導通部をその一端側と他端側から軸方向に沿って接続対象部材で押圧することで接続対象部材どうしを相互に導通接続するコネクタにおいて、
導通部が露出する表面の少なくとも一方面に、その面を構成する一辺から隣り合わない他辺にまで達してベース部の不規則な変形を抑制する金属板を備え、
金属板が導通部と接していることを特徴とするコネクタ。 - ゴム状弾性体またはゴム状弾性体と樹脂材でなる絶縁性のベース部と、該ベース部の厚み方向に貫通し導電粒子若しくは金属柱またはこれらの双方でなる柱状の導通部と、を備えており、導通部をその一端側と他端側から軸方向に沿って接続対象部材で押圧することで接続対象部材どうしを相互に導通接続するコネクタにおいて、
導通部が露出する表面の少なくとも一方面に、その面を構成する一辺から隣り合わない他辺にまで達してベース部の不規則な変形を抑制する金属板を備え、
金属板が、プリント回路基板の回路パターンとはんだ付けされることを特徴とするコネクタ。 - ゴム状弾性体またはゴム状弾性体と樹脂材でなる絶縁性のベース部と、該ベース部の厚み方向に貫通し導電粒子若しくは金属柱またはこれらの双方でなる柱状の導通部と、を備えており、導通部をその一端側と他端側から軸方向に沿って接続対象部材で押圧することで接続対象部材どうしを相互に導通接続するコネクタにおいて、
導通部が露出する表面の少なくとも一方面に、その面を構成する一辺から隣り合わない他辺にまで達してベース部の不規則な変形を抑制する金属板を備え、
金属板がベース部の全下面を覆うように固着されていることを特徴とするコネクタ。 - ゴム状弾性体またはゴム状弾性体と樹脂材でなる絶縁性のベース部と、該ベース部の厚み方向に貫通し導電粒子若しくは金属柱またはこれらの双方でなる柱状の導通部と、を備えており、導通部をその一端側と他端側から軸方向に沿って接続対象部材で押圧することで接続対象部材どうしを相互に導通接続するコネクタにおいて、
導通部が露出する表面の少なくとも一方面に、その面を構成する一辺から隣り合わない他辺にまで達してベース部の不規則な変形を抑制する金属板を備え、
金属板が透孔を有し、導通部の一端が透孔に貫入して下面側に露出し、金属板と面一な面を形成していることを特徴とするコネクタ。 - ゴム状弾性体またはゴム状弾性体と樹脂材でなる絶縁性のベース部と、該ベース部の厚み方向に貫通し導電粒子若しくは金属柱またはこれらの双方でなる柱状の導通部と、を備えており、導通部をその一端側と他端側から軸方向に沿って接続対象部材で押圧することで接続対象部材どうしを相互に導通接続するコネクタにおいて、
導通部が露出する表面の少なくとも一方面に、その面を構成する一辺から隣り合わない他辺にまで達してベース部の不規則な変形を抑制する金属板を備え、
金属板より厚み方向に突出し端面に導通部が露出する接続突起を設け、この接続突起の金属板からの突出高さを、プリント回路基板の回路パターンにはんだ付けするそのはんだの厚みに対応した0.05mm〜0.2mmとすることを特徴とするコネクタ。 - 金属板が、ベース部の側面に延在する請求項1〜請求項6何れか1項記載のコネクタ。
- 金属板が、隣り合う導通部を隔てるベース部内に突入する突出部を備える請求項1〜請求項7何れか1項記載のコネクタ。
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