JP5861205B2

JP5861205B2 - 電気コネクタの製造方法

Info

Publication number: JP5861205B2
Application number: JP2012095602A
Authority: JP
Inventors: 大菊地
Original assignee: Hirose Electric Co Ltd
Current assignee: Hirose Electric Co Ltd
Priority date: 2012-04-19
Filing date: 2012-04-19
Publication date: 2016-02-16
Anticipated expiration: 2032-04-19
Also published as: JP2013222682A; TW201351823A; CN103378437A; TWI549389B

Description

本発明は、電気コネクタ及びその製造方法に関し、特に、弾性変位可能な部分を有する複数の端子を備えた電気コネクタ及びその製造方法に関する。

近年、携帯電話機、デジタルカメラ、ＰＤＡ等の分野において、機器の小型化が急速に進んでいる。これに伴い、これらの機器に使用される電気コネクタの小型化の要求も一層増している。そのため、電気コネクタの低背化や内部に並列に配置された端子（コンタクト）の狭ピッチ化が進んでいる。

相手側コネクタの端子と一点でのみ接触するいわゆる一点接触型の電気コネクタの技術として、例えば、特許文献１（特開２００８−２１８１４４号公報）に記載された技術などが挙げられる。特許文献１記載の電気コネクタは、電気絶縁性のプラスチックからなるハウジング、金属製のコンタクト（端子）、金属製のシェルなどから構成され、ハウジングはコンタクトが挿入される挿入孔を有し、その挿入孔にコンタクトを圧入し、ハウジングをシェルで覆うことで製造される。

特開２００８−２１８１４４号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載された電気コネクタの場合、ハウジングに対する端子の保持が圧入構造からなっているため、必要な保持力を得るためには端子の圧入部の幅（圧入代）を大きくせざるを得ず、その結果、端子の圧入部の対向面積が大きくなってしまい、電気コンタクトの小型化が困難であるという問題があった。また、部品点数や組み立て工数が多くなってしまうという欠点があった。

そこで、本発明の目的は、弾性変位可能な部分を有する複数の端子を備えた電気コネクタにおいて、電気コネクタの小型化を図り、製造工数及び製造コストの削減をすることができる技術を提供することにある。

本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

すなわち、本発明による電気コネクタの製造方法は、弾性変位可能な可動部と固定部とを含む端子と、前記端子の前記固定部を保持するハウジングとを有する電気コネクタを製造する方法である。そして、その製造方法は、第１の金型及び第２の金型を前記端子を上下から挟み込む位置に、第３の金型を、前記第１の金型と前記第２の金型との間であって前記端子の前記可動部を保持する位置に、それぞれ設置する工程と、前記第１の金型と前記第２の金型との間に絶縁材料を注入し、前記端子とともに一体成形することにより前記ハウジングを形成する工程と、を有するものである。

前記電気コネクタの製造方法において、前記ハウジングを形成する工程において、前記ハウジングは、前記端子の先端を超えた位置まで一体成形されることが好ましい。

本発明による電気コネクタは、弾性変位可能な可動部と固定部とを含む端子と、前記端子の前記固定部を保持するハウジングと、を有するものである。そして、前記ハウジングは、絶縁材料により前記端子とともに一体成形されたものであり、かつ前記ハウジングは、前記端子の先端を超えた位置まで一体成形されたものである。そして、前記端子の前記可動部と前記ハウジングの内壁面との間に、前記可動部が弾性変位可能な空間を有するものである。

前記電気コネクタにおいて、前記ハウジングの一体成形時に、前記端子の前記可動部と前記ハウジングの前記内壁面との間の前記空間に金型が挿入され、前記可動部が固定されることが好ましい。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
（１）端子とハウジングを一体成形することにより、端子の圧入代が不要となり、電気コネクタの小型化が図れる。
（２）端子とハウジングを一体成形することにより、部品点数が削減される。
（３）端子とハウジングを一体成形することにより、製造工数が削減される。

本発明の一実施の形態による電気コネクタの構成を示す上側斜視図である。本発明の一実施の形態による電気コネクタの端子の構成を示す平面図である。本発明の一実施の形態による電気コネクタの一体成形後の構成を示す上側斜視図である。本発明の一実施の形態による電気コネクタの一体成形後の構成を示す正面図である。本発明の一実施の形態による電気コネクタの一体成形後の構成を示す平面図である。図５のＢ−Ｂ線断面図である。本発明の一実施の形態による電気コネクタの一体成形後の構成を示す底面図である。本発明の一実施の形態による電気コネクタのロック部材取り付け後の構成を示す上側斜視図である。本発明の一実施の形態による電気コネクタのケーブル結線後の構成を示す底面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

図１は本発明の一実施の形態による電気コネクタ１００を斜め上側から示した斜視図である。まず、図１により、本発明の一実施の形態による電気コネクタの構成の一例を説明する。本実施形態の電気コネクタ１００は、例えば、金属製の複数の端子１０１と、樹脂等の絶縁材料により複数の端子１０１とともに一体成形（インサート成形）されたハウジング１０２と、嵌合時に相手側コネクタ（図示せず）をロックするための上下方向に弾性変位可能なロック片１０３と、ハウジング１０２を覆う金属製のシールド１０４などから構成される。電気コネクタ１００の正面部（図１の左側）には、相手側コネクタと嵌合するための開口１０５が設けられている。

図２は、電気コネクタ１００に含まれる複数の端子１０１の構成を示す平面図であり、相手側コネクタの端子との接触面側から見た図である。図２に示すように、複数の端子１０１は、並列に配置されている。また、複数の端子の各端子１０１は、上下方向（図２の紙面垂直方向）に弾性変位可能な可動部（自由端）２０１と、一体成形によりハウジング１０２に固定されて保持される固定部２０２と、電気ケーブルの芯線（図９参照）に接続するための結線部２０３などから構成される。また、可動部２０１は、その先端部付近に相手側コネクタの端子と接触するための凸状に湾曲した接触部２０４を有する。この接触部２０４は、１つの端子について１つ設けられており、端子１０１は、いわゆる一点接触端子として機能する。端子１０１は、平らな金属板を打ち抜き、折り曲げ加工することにより形成されており、平らな金属面（いわゆるロール面）が相手側端子（図示せず）と接触するようになっている。

なお、本実施形態では、一例として端子１０１の数が５本の場合を示しているが、これに限定されるものではなく、端子の数はいくつであってもよい。また、本実施形態では、外側の両側の端子の長さが内側の端子より少し長くなっているが、これは、外側の端子が電源・接地用端子であり、内側が信号線用端子であるからである。しかし、この配置に限定されるものではなく、端子の配列を適宜変更することが可能である。

図３〜図７は、電気コネクタ１００の製造過程において、一体成形（インサート成形）後の構成を示す図であり、図３は上側斜視図、図４は正面図、図５は平面図、図６は図５のＢ−Ｂ線断面図、図７は底面図である。ハウジング１０２は、複数の端子１０１を金型内に配置して、その金型に樹脂等の絶縁材料を注入して複数の端子１０１とともに一体成形することにより形成される。

図３に示すように、端子１０１の可動部２０１はハウジング１０２から露出しており、端子１０１の接触部２０４の下側とハウジング１０２の下側内壁面３１０との間に、端子１０１の可動部２０１が弾性変位可能なように、端子１０１の可動領域として略台形状の空間３０１が設けられている。また、ハウジング１０２は、端子１０１の先端３１１を超えた位置まで一体成形（インサート成形）されている。すなわち、ハウジング１０２は、端子１０１の可動部２０１の先端３１１が、ハウジング１０２の開口側の端部３１２よりハウジングの内側に位置するように一体成形されている。

ハウジング１０２は、端子の固定部２０２と結線部２０３に一体成形される固定部３１３と、固定部３１３から端子１０１の先端３１１を越えて延びる下延部３１４および側部３１５を有する。ハウジング１０２は、端子１０１の下側の部分だけが固定部３１３から端子１０１の先端３１１を越えて延び、下延部３１４を形成している。ハウジング１０２の上面側において、固定部３１３では端子１０１がハウジングの樹脂によって隠れているが、下延部３１４では端子１０１が露出している。端子１０１の露出部分すなわち可動部２０１は、開口１０５を形成する下延部３１４および側部３１５によって囲まれ、上側は開放となっている（上側の開放部分は、後にシールド１０４によって覆われる。）。

また、ハウジング１０２は、その上部に、ロック片１０３が上下方向に弾性変位可能となるためのロック片用の溝３０２及び貫通孔３０７、ロック片１０３と一体構成されたロック部材を取り付けるためのロック部材取付け部３０３、ロック部材の位置決め部３０４、ロック部材の固定孔３０５などを有する。

図４に示すように、隣り合う各端子１０１の可動領域の空間３０１の間には、それぞれ、端子間を区切る仕切り壁３０６があり、端子間の接触を防止する構造となっている。また、図５に示すように、ロック片用の溝３０２の先端部には、ロック片１０３の先端が弾性変位可能な可動領域としての貫通孔３０７が設けられている。

図７に示すように、ハウジング１０２の底面側では、端子１０１の結線部２０３が露出し、一体成形時に金型によって形成された金型孔３０８，３０９が存在し、それらの孔を通して端子１０１の一部が見えている。端子１０１の先端側に位置する金型孔３０８は各端子１０１に対応するように一つずつ形成され、端子１０１の固定部２０２側に位置する金型孔３０９は、端子１０１の配列方向に複数の端子にまたがって形成されている。

図８は、電気コネクタ１００の製造過程において、ロック部材取り付け後の構成を示す上側斜視図である。図８に示すように、一体成形の後、図３に示したロック部材取付け部３０３上に、ロック片１０３と一体となったロック部材８０１が取り付けられる。その際、図３に示したロック部材の位置決め部３０４で位置決めされ、ロック部材の固定孔３０５でロック部材８０１が固定される。このような構成により、ロック片１０３は、貫通孔３０７を通して上下方向に弾性変位可能となり、相手側コネクタが嵌合されたときに、ロック片１０３によりロックされ嵌合が強化される。

本実施形態におけるロック部材８０１は、図８に示す通り、平らな金属板を打ち抜き、折り曲げ加工することによって形成されており、平らな金属面（いわゆるロール面）が相手コネクタと接触することでロックする。また、ロック部材８０１は、一体の部材からなり、一対のロック片１０３と、位置決め部３０４に嵌り合う孔８０２と、固定孔３０５に嵌り合う圧入部８０３を有している。

図９は、電気コネクタ１００のケーブル結線後の構成を示す底面図である。図９に示すように、電気コネクタ１００の使用に際して、複数の端子１０１の各結線部２０３に、電気ケーブル９０１の芯線９０２が接続される。

次に、図１〜図８により、電気コネクタ１００の製造方法を説明する。まず、図２に示すような複数の端子１０１を上下方向から挟み込むようにして第１の金型（上側）及び第２の金型（下側）を設置する。このとき、複数の端子１０１は、第１の金型及び第２の金型によって位置決めされ、保持される。続いて、各端子１０１の可動部２０１と第２の金型（下側）との間（一体成形後の空間３０１に対応）に第３の金型を挿入して可動部２０１を固定する。なお、第１、第２及び第３の金型の形状は特に図示していないが、これらの形状は電気コネクタ１００及びハウジング１０２の形状から容易に想像可能である。例えば、第３の金型は、複数の端子１０１を保持するように、端子１０１の下側、複数の端子１０１の端子間、端子１０１と側部３１５との間等を埋めるように作られている。また、一体成形により金型孔３０８，３０９ができるように、第１、第２及び第３の金型は作られている。

続いて、第１の金型と第２の金型との間に樹脂等の絶縁材料を注入してハウジング１０２を形成する。これにより、ハウジング１０２は、複数の端子１０１とともに一体成形（インサート成形）されて形成される。このとき、ハウジング１０２は、端子１０１の先端を超えた位置まで一体成形される。従来の一体成形では、端子１０１の可動領域としての空間３０１を形成しつつ、凸状に湾曲した接触部２０４を有する端子１０１の先端を超えた位置までハウジングを一体成形することは不可能であったが、本発明の実施の形態による電気コネクタの製造方法では、空間３０１を形成するために、第１の金型と第２の金型の間に第３の金型を前方（開口側）から挿入しているため、端子１０１の先端を超えた位置まで一体成形することが可能になる。この一体成形後の状態が、図３〜図７に示されている。

次に、ハウジング１０２の上面のロック部材取付け部３０３にロック部材８０１を取り付ける。その際、位置決め部３０４でロック部材８０１を位置決めし、固定孔３０５でロック部材８０１を固定する。このロック部材８０１を取り付けた後の状態が図８に示されている。

次に、ハウジング１０２の周囲を金属製のシールド１０４で覆い、図１に示すような電気コネクタ１００となる。シールド１０４は、１枚の薄い金属板を打ち抜き、折り曲げ加工することにより形成できる。

なお、前記の第１、第２及び第３の金型を設置する順序は、前記の順序に限定されず、種々変更可能である。例えば、最初に第３の金型で複数の端子１０１を保持し、続いて、第３の金型及び複数の端子１０１を上下から挟み込むように第１の金型と第２の金型とで保持するようにしてもよい。また、複数の端子１０１を保持するようにして、第１、第２及び第３の金型を同時に設置してもよい。

したがって、本実施の形態による電気コネクタ及びその製造方法によれば、弾性変位可能な部分を有する複数の端子を備えた電気コネクタにおいて、複数の端子とともに一体成形（インサート成形）によりハウジングを形成しているので、端子の圧入代が不要になり、電気コネクタの小型化が可能になり、部品点数が少なくなり、製造における工数が少なくなる。また、端子の先端の可動領域に第３の金型を挿入して一体成形するので、端子の先端を超えた位置までハウジングを一体成形することが可能になる。また、端子の先端がハウジングの開口側の端部より内側に位置するように一体成形されるので、追加の部品や工数が不要となり、製造コストの削減が可能になる。

以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、第１の金型と第２の金型の上下を入れ替えてもよい。また、端子１０１の接触部２０４の凸部の位置の上下を入れ替えてもよい。

１００電気コネクタ
１０１端子
１０２ハウジング
１０３ロック片
１０４シールド
１０５開口
２０１可動部
２０２固定部
２０３結線部
２０４接触部
３０１空間
３０２溝
３０３ロック部材取付け部
３０４位置決め部
３０５固定孔
３０６仕切り壁
３０７貫通孔
３０８，３０９金型孔
３１０下側内壁面
３１１端子の先端
３１２ハウジングの開口側の端部
３１３固定部
３１４下延部
３１５側部
８０１ロック部材
８０２孔
８０３圧入部
９０１電気ケーブル
９０２芯線

Claims

第１の方向に弾性変位可能な可動部と固定部とを含む端子が、前記第１の方向と垂直な第２の方向に並列に配置された複数の端子と、
前記複数の端子の間を区切る仕切り壁が端子間にそれぞれ設けられ、前記端子の前記固定部を保持するハウジングと、を有する電気コネクタの製造方法であって、
第１の金型及び第２の金型を、前記第１の方向の両側から前記端子を挟み込むように、第３の金型を、前記第１の金型と前記第２の金型との間であって前記端子の前記可動部を保持するように、それぞれ設置する工程と、
前記第１の金型と前記第２の金型との間に絶縁材料を注入し、前記端子とともに一体成形することにより前記ハウジングを形成する工程と、を有することを特徴とする電気コネクタの製造方法。
前記ハウジングを形成する工程において、前記ハウジングは、前記端子の先端を超えた位置まで一体成形されることを特徴とする請求項１に記載の電気コネクタの製造方法。