JP6199220B2 - 薄型コネクタ - Google Patents

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Description

この発明は、薄型コネクタに係り、特に、平板状の第1コネクタと平板状の第2コネクタとを嵌合面上で互いに重ね合わせて嵌合させる基板対基板コネクタに関する。
この種のコネクタとして、例えば、特許文献1には、図25に示されるようなコネクタが開示されている。このコネクタは、第1基板1に実装されたレセプタクル2と第2基板3に実装されたプラグ4(図示せず)とからなり、レセプタクル2に、図26に示されるような、バネ性を有する複数のレセプタクルコンタクト5が配列形成され、プラグ4に、図27に示されるような、突起状のプラグコンタクト6が配列形成されている。
それぞれのレセプタクルコンタクト5は、図28に示されるように、内側に開口部Sが形成されるように湾曲する主腕部5aと、主腕部5aに対向するように配置された補助腕部5bと、主腕部5aの先端および補助腕部5bの先端に近接して配置された突出部5cとを有している。開口部Sは、プラグコンタクト6を収容するためのものである。
図29に示されるように、レセプタクル2にプラグ4を重ね合わせると、プラグ4の突起状のプラグコンタクト6が、対応するレセプタクルコンタクト5の開口部S内に挿入され、この状態で、図30に示されるように、第1基板1に実装されたレセプタクル2に対して第2基板3に実装されたプラグ4を矢印C方向にスライドさせることで、プラグ4の突起状のプラグコンタクト6の側面が、主腕部5aの全長にわたって接触しながら移動し、主腕部5aの先端と補助腕部5bの先端と突出部5cの間に弾性的に挟まれる。これにより、レセプタクル2とプラグ4とが嵌合し、レセプタクルコンタクト5とプラグコンタクト6とが電気導通される。
特開2012−226977号公報
レセプタクル2とプラグ4とが嵌合する際に、レセプタクルコンタクト5の主腕部5aは、プラグ4の突起状のプラグコンタクト6により押されて複数のレセプタクルコンタクト5の配列方向に弾性的に変位するが、レセプタクルコンタクト5とプラグコンタクト6の接続の信頼性を高めるためには、レセプタクルコンタクト5の主腕部5aが、変位しやすい柔軟なばねとして機能し、大きく変位することが望ましい。
しかしながら、互いに隣接するレセプタクルコンタクト5の短絡を防止しつつ、それぞれのレセプタクルコンタクト5の主腕部5aの変位量を確保するには、複数のレセプタクルコンタクト5の配列ピッチを大きくしなければならず、狭ピッチ化が困難であった。
この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、接続の信頼性を高めながらも狭ピッチ化を図ることができる薄型コネクタを提供することを目的とする。
この発明に係る薄型コネクタは、平板状の第1コネクタと平板状の第2コネクタとを嵌合面上で互いに重ね合わせて嵌合させる薄型コネクタであって、第1コネクタは、それぞれ第1接点部が形成されると共に配列された複数の第1コンタクトを有し、第2コネクタは、それぞれ第2接点部が形成されると共に複数の第1コンタクトと同一方向に配列された複数の第2コンタクトを有し、それぞれの第1コンタクトは、複数の第1コンタクトの配列方向に変位可能なバネ性を有する第1可動部と、第1可動部に連結され且つ複数の第1コンタクトの配列方向とは直交する方向に変位可能なバネ性を有すると共に第1接点部が形成された第2可動部とを備え、第1コネクタおよび第2コネクタを嵌合面上で互いに重ね合わせて複数の第1コンタクトおよび複数の第2コンタクトの配列方向に相対的にスライドさせることにより、第1コネクタの第1コンタクトの第1可動部および第2可動部が変位した状態で第2コネクタのそれぞれの第2コンタクトの第2接点部が第1コネクタの対応する第1コンタクトの第1接点部に接触して第1コネクタと第2コネクタとが互いに嵌合し、第1可動部の複数の第1コンタクトの配列方向における変位量が第2可動部の複数の第1コンタクトの配列方向とは直交する方向における変位量よりも小さいものである。
好ましくは、第1コンタクトの第1可動部は、複数の第1コンタクトの配列方向とは直交する方向に延びる片持ち梁形状を有し、第2可動部は、第1可動部の先端に連結されている。
また、第1コネクタおよび第2コネクタは、それぞれ絶縁体シートと、絶縁体シートの表面上に貼り付けられた導電材を有し、複数の第1コンタクトおよび複数の第2コンタクトは導電材に形成されるように構成することができる。
この場合、それぞれの第1コンタクトの第1可動部および第2可動部のうち第1可動部の表面上にのみ絶縁体シートが貼り付けられることが好ましい。
好ましくは、絶縁体シートは、ポリイミドから形成されている。
また、第1コネクタは、導電材とは反対側の絶縁体シートの表面上に貼り付けられた補強板を有することができる。
さらに、それぞれの第1コンタクトの第1可動部は、第2可動部の幅よりも広い幅を有することができる。
好ましくは、それぞれの第2コンタクトは、嵌合面に対して垂直方向に突出する突起部を有し、第2接点部は、突起部の側面に形成されている。
この場合、それぞれの第2コンタクトの突起部は、突起部の上部において嵌合面に沿って張り出す張り出し部を有することが好ましい。
それぞれの第2コンタクトの突起部は、アディティブメッキにより形成することができる。
第1コネクタおよび第2コネクタは、複数の第1コンタクトおよび複数の第2コンタクトの配列方向の両端部にそれぞれ配置され且つ互いの嵌合状態を保持するための第1ロック部および第2ロック部を有することが好ましい。
また、第1コネクタは、互いに隣接する第1コンタクトの間に形成されると共に複数の第1コンタクトの配列方向におけるそれぞれの第1可動部の最大変位量を規制するための複数の変位規制部を有することもできる。
この発明によれば、複数の第1コンタクトが、それぞれ複数の第1コンタクトの配列方向に変位可能なバネ性を有する第1可動部と、第1可動部に連結され且つ複数の第1コンタクトの配列方向とは直交する方向に変位可能なバネ性を有すると共に第1接点部が形成された第2可動部とを備え、第1コネクタと第2コネクタの嵌合時における第1可動部の複数の第1コンタクトの配列方向における変位量が第2可動部の複数の第1コンタクトの配列方向とは直交する方向における変位量よりも小さいので、接続の信頼性を高めながらも狭ピッチ化を図ることが可能となる。
この発明の実施の形態1に係る薄型コネクタのレセプタクルとプラグを斜め上方から見た斜視図である。 実施の形態1に係る薄型コネクタのレセプタクルとプラグを斜め下方から見た斜視図である。 実施の形態1の薄型コネクタに用いられたレセプタクルを示し、(A)は斜め上方から見た斜視図、(B)は斜め下方から見た斜視図、(C)は平面図、(D)は底面図である。 レセプタクルに用いられた補強板を示す平面図である。 レセプタクルに用いられた絶縁体シートを示す平面図である。 レセプタクルコンタクトを示す平面図である。 レセプタクルの要部を示す部分拡大斜視図である。 補強板を除去した状態のレセプタクルの要部を示す部分平面図である。 レセプタクルに用いられた端部導電部材を示す平面図である。 レセプタクルの分解図である。 実施の形態1の薄型コネクタに用いられたプラグを示し、(A)は斜め上方から見た斜視図、(B)は斜め下方から見た斜視図、(C)は平面図、(D)は底面図である。 プラグコンタクトに形成された突起部を示し、(A)は平面図、(B)は断面図である。 プラグの端部導電部材に形成された突起部を示す断面図である。 プラグの分解図である。 実施の形態1に係る薄型コネクタの嵌合前の状態を示す平面図である。 (A)は嵌合前のレセプタクルコンタクトとプラグコンタクトの位置関係を示す部分平面図、(B)は嵌合開始時のレセプタクルコンタクトとプラグコンタクトの位置関係を示す部分平面図である。 実施の形態1に係る薄型コネクタの嵌合完了時の状態を示す平面図である。 嵌合完了時のレセプタクルコンタクトとプラグコンタクトの位置関係を示す部分平面図である。 嵌合前後のレセプタクルコンタクトとプラグコンタクトの位置関係を示す部分平面図である。 嵌合完了時のプラグコンタクトの突起部とレセプタクルコンタクトを示す断面図である。 実施の形態2に係る薄型コネクタのレセプタクルに用いられたレセプタクルコンタクトを示す平面図である。 実施の形態3に係る薄型コネクタのレセプタクルを示し、(A)は斜め上方から見た斜視図、(B)は平面図である。 実施の形態3に係る薄型コネクタのレセプタクルにおけるレセプタクルコンタクトの近傍を示し、(A)は部分斜視図、(B)は部分平面図である。 実施の形態3の変形例に係る薄型コネクタのレセプタクルにおけるレセプタクルコンタクトの近傍を示す部分平面図である。 従来のコネクタの構成を示す斜視図である。 従来のコネクタに用いられたレセプタクルを示す部分平面図である。 従来のコネクタに用いられたプラグを示す部分平面図である。 従来のコネクタに用いられたレセプタクルコンタクトを示す拡大平面図である。 嵌合前の従来のコネクタを示す側面図である。 従来のコネクタにおける嵌合動作を示す斜視図である。
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態1
図1および図2に、この発明の実施の形態1に係る薄型コネクタの構成を示す。薄型コネクタは、平板状のレセプタクル(第1コネクタ)11と平板状のプラグ(第2コネクタ)12とを備えており、これらレセプタクル11およびプラグ12を互いに重ね合わせた状態で嵌合が行われる。図1および図2では、レセプタクル11およびプラグ12が互いに平行で間隔を隔てて配置され、斜め上方から見た様子、および、斜め下方から見た様子がそれぞれ示されている。
レセプタクル11は、2列に配列された複数のレセプタクルコンタクト(第1コンタクト)13を有し、プラグ12は、2列に配列された複数のプラグコンタクト(第2コンタクト)14を有している。これら複数のレセプタクルコンタクト13と複数のプラグコンタクト14は、互いに同一のピッチPで配列されている。
ここで、平板状のレセプタクル11およびプラグ12が延びる平面をXY面、複数のレセプタクルコンタクト13および複数のプラグコンタクト14の配列方向をY方向とし、レセプタクル11がプラグ12に対してZ方向に間隔を隔てて配置されているものとする。
レセプタクル11は、図3(A)〜(D)に示されるように、ステンレス等からなる補強板15と、ポリイミド等からなる絶縁体シート16と、銅等からなる導電材17が−Z方向に向かって順次貼り合わされた3層構造を有している。
導電材17をXY面内でパターニングすることにより、2列に配列された複数のレセプタクルコンタクト13と、複数のレセプタクルコンタクト13を挟むように+Y方向端部および−Y方向端部にそれぞれ配置された矩形状の端部導電部材18が形成されている。
また、レセプタクル11の+Y方向端部および−Y方向端部には、それぞれ積層体をZ方向に貫通する開口部19が形成されている。
図4に示されるように、補強板15は、枠形状を有する部材であり、それぞれY方向に延び且つX方向に間隔を隔てて平行に配置された一対の長辺部15aと、一対の長辺部15aの+Y方向端部および−Y方向端部をそれぞれ連結する一対の矩形状の短辺部15bを備えている。補強板15の中央には、一対の長辺部15aと一対の短辺部15bとにより囲まれた開口部15cが形成されている。また、一対の短辺部15bは、それぞれ枠形状を有し、内側に開口部15dを有している。
図5に示されるように、絶縁体シート16も、補強板15に対応した枠形状を有する部材であり、それぞれY方向に延び且つX方向に間隔を隔てて平行に配置された一対の長辺部16aと、一対の長辺部16aの+Y方向端部および−Y方向端部をそれぞれ連結する一対の矩形状の短辺部16bを備えている。一対の短辺部16bの間には、複数のレセプタクルコンタクト13と同一の配列ピッチPでY方向に配列され且つそれぞれX方向に延びて一対の長辺部16aの間を連結する複数のブリッジ部16cが配置され、互いに隣接するブリッジ部16cの間に開口部16dが形成されている。また、一対の短辺部16bは、それぞれ枠形状を有し、内側に開口部16eを有している。
レセプタクルコンタクト13は、XY面上に延びる平板状の部材であるが、レセプタクル11の2列のレセプタクルコンタクト13のうち、+X方向側に配列された複数のレセプタクルコンタクト13は、それぞれ、図6に示されるように、絶縁体シート16の長辺部16aに貼り付けられて保持される保持部13aを有し、保持部13aの+X方向端部には、絶縁体シート16から+X方向へ突出するレセプタクルコンタクト引出部13bが形成されている。一方、保持部13aの−X方向端部には、−X方向に延びる片持ち梁形状の第1可動部13cの付け根部分が連結され、第1可動部13cの先端部分に第2可動部13dの付け根部分が連結されている。第2可動部13dは、第1可動部13cの先端部分から+X方向および−Y方向に向かって斜めに延び、第2可動部13dの先端部分13eは、所定の曲率で丸みを帯びた円弧形状を有し、この先端部分13eにより形成される円弧の延長線上に、先端部分13eに連続して、ほぼ+X方向を向いた円弧状のレセプタクル接点部(第1接点部)13fが形成されている。
また、第1可動部13cに対向するように、保持部13aの−X方向端部から−X方向および+Y方向に延びる補助腕部13gが配置され、補助腕部13gの先端部分に、ほぼ−X方向を向いた円弧状のレセプタクル補助接点部13hが形成されている。
レセプタクル11の2列のレセプタクルコンタクト13のうち、−X方向側に配列された複数のレセプタクルコンタクト13は、X方向に関して、図6に示したレセプタクルコンタクト13と対称の向きに配置されている。
レセプタクルコンタクト13がこのような形状を有することにより、第1可動部13cは、複数のレセプタクルコンタクト13の配列方向であるY方向に変位可能なバネ性を有し、一方、第2可動部13dは、複数のレセプタクルコンタクト13の配列方向と直交する方向であるX方向に主に変位可能なバネ性を有している。
図7に示されるように、それぞれのレセプタクルコンタクト13の第1可動部13cの直上(+Z方向側)に絶縁体シート16の対応するブリッジ部16cが位置し、第1可動部13cの表面上にブリッジ部16cが貼り付けられている。これに対して、レセプタクルコンタクト13の第2可動部13dの直上には絶縁体シート16のブリッジ部16cは存在していない。
図8に示されるように、絶縁体シート16の複数のブリッジ部16cが、それぞれ、対応する一対のレセプタクルコンタクト13の第1可動部13c、すなわち、+X方向側に配置されたレセプタクルコンタクト13の第1可動部13cと−X方向側に配置されたレセプタクルコンタクト13の第1可動部13cの表面上に貼り付けられており、それぞれのレセプタクルコンタクト13の第2可動部13dおよび補助腕部13gは、絶縁体シート16の対応する開口部16dを通して露出している。
このように、レセプタクルコンタクト13の第1可動部13cおよび第2可動部13dのうち第1可動部13cの表面上にのみ絶縁体シート16のブリッジ部16cが貼り付けられているため、互いに同じ大きさの応力で且つ第1可動部13cにY方向を向いた応力が、第2可動部13dにX方向を向いた応力が、それぞれ作用したときに、第2可動部13dの方が変位しやすく、第1可動部13cは、絶縁体シート16のブリッジ部16cにより変位が抑制されて第2可動部13dよりも変位しにくくなる。
図9に示されるように、導電材17の端部導電部材18は、枠形状を有し、内側に矩形状の開口部18aを有している。さらに、開口部18aの+X方向端部および−X方向端部には、それぞれ、Y方向に延び且つX方向に弾性変形可能な梁部材18bが配置され、双方の梁部材18bの中央部に、互いに対向するように開口部18aの内部を向いた突起18cが形成されている。これらの梁部材18bおよび突起18cにより、第1ロック部が構成されている。
レセプタクル11は、例えば、図10に示されるように、ポリイミドと銅からなる2層構造の積層体のポリイミド層をエッチング加工して絶縁体シート16を形成すると共に銅層をエッチング加工した後にニッケル/金メッキを施して複数のレセプタクルコンタクト13と一対の端部導電部材18からなる導電材17を形成し、熱硬化接着シートを用いて、エッチング加工あるいはプレス加工により形成されたステンレス製の補強板15を絶縁体シート16の上に貼り付けることで作製することができる。
このとき、補強板15の一対の長辺部15aが絶縁体シート16の一対の長辺部16aの上に貼り付けられる。また、補強板15の一対の短辺部15bの開口部15dと、絶縁体シート16の一対の短辺部16bの開口部16eと、導電材17の一対の端部導電部材18の開口部18aが、互いに位置合わせされて、レセプタクル11の一対の開口部19を形成する。
なお、複数のレセプタクルコンタクト13と一対の端部導電部材18は、エッチング加工ではなく、アディティブメッキを施すことにより形成してもよく、この場合、ポリイミドシートの表面上に銅シード層が形成された材料を使用することができる。
プラグ12は、図11(A)〜(D)に示されるように、ポリイミド等からなる絶縁体シート21の−Z方向側の表面上に、銅等からなる導電材22が貼り合わされた2層構造を有している。
導電材22をXY面内でパターニングすることにより、+X方向側と−X方向側の2列に配列された複数のプラグコンタクト14が形成されると共に、複数のプラグコンタクト14を挟むように+Y方向端部および−Y方向端部にそれぞれ配置された一対の矩形状の端部導電部材23が形成され、さらに、+X方向側の複数のプラグコンタクト14と−X方向側の複数のプラグコンタクト14の間をY方向に延びて双方の端部導電部材23を互いに連結する連結部材24が形成されている。
複数のプラグコンタクト14は、それぞれ、絶縁体シート21を貫通して+Z方向に突出する突起部14aを有し、一対の端部導電部材23は、それぞれ絶縁体シート21を貫通して+Z方向に突出する矩形状の突起部23aを有している。なお、複数のプラグコンタクト14の突起部14aは、それぞれレセプタクル11の複数のレセプタクルコンタクト13に対応する位置に形成されているものとする。
また、一対の端部導電部材23の突起部23aは、第2ロック部を構成するもので、それぞれレセプタクル11の一対の開口部19に対応する位置に形成されると共に、レセプタクル11の端部導電部材18に形成された一対の梁部材18bのX方向の間隔よりわずかに短く且つ一対の突起18cのX方向の間隔よりわずかに長いX方向長さを有し、また、レセプタクル11の対応する開口部19のY方向長さに対して1/2程度のY方向長さを有している。
プラグ12の2列のプラグコンタクト14のうち、+X方向側に配列された複数のプラグコンタクト14に形成されている突起部14aは、それぞれ、図12(A)に示されるように、中心軸がZ方向に向けられた、ほぼ5角柱形状を有している。この突起部14aの5つの側面のうち、YZ面に沿って延び且つ−X方向を向いた側面に平坦なプラグ接点部(第2接点部)14bが形成され、YZ面に沿って延び且つ+X方向を向いた側面、すなわち、プラグ接点部14bとは反対側の側面に平坦なプラグ補助接点部14cが形成されている。
さらに、突起部14aの5つの側面のうち、プラグ接点部14bの+Y方向側に隣接する側面は、−X方向および+Y方向を向いており、プラグ接点部14bに対して傾斜する傾斜面14dを形成している。
また、図12(B)に示されるように、突起部14aの上部には、XY面に沿って張り出す張り出し部14eが形成されている。
プラグ12の2列のプラグコンタクト14のうち、−X方向側に配列された複数のプラグコンタクト14に形成されている突起部14aは、それぞれ、X方向に関して、図12(A)に示した突起部14aと対称の向きに配置されている。
また、図13に示されるように、それぞれの端部導電部材23の上部には、XY面に沿って張り出す張り出し部23bが形成されている。
プラグ12は、例えば、図14に示されるように、ポリイミドと銅からなる2層構造の積層体のポリイミド層を銅層の表面が露出するまでエッチング加工して、複数のプラグコンタクト14の突起部14aに対応した複数の孔21aを形成すると共に一対の端部導電部材23の突起部23aに対応した一対の矩形状の孔21bを形成する一方、銅層を複数のプラグコンタクト14と一対の端部導電部材23と連結部材24の形状にエッチング加工し、さらに、アディティブメッキを施すことにより複数のプラグコンタクト14の突起部14aおよび一対の端部導電部材23の突起部23aを形成した後、導電材22にニッケル/金メッキを施すことで作製することができる。
なお、複数のプラグコンタクト14と一対の端部導電部材23と連結部材24は、エッチング加工ではなく、ポリイミドシートの表面上に銅シード層が形成された材料を使用し、アディティブメッキを施すことにより形成することもできる。
次に、実施の形態1に係る薄型コネクタの嵌合時の動作について説明する。まず、図1に示したように、プラグ12の上方(+Z方向)にレセプタクル11を位置させ、レセプタクル11を下降させてプラグ12の上に重ね合わせる。このとき、レセプタクル11の導電材17の下面(−Z方向を向いた面)およびプラグ12の絶縁体シート21の上面(+Z方向を向いた面)により薄型コネクタの嵌合面が形成される。
また、図15に示されるように、プラグ12の複数のプラグコンタクト14の突起部14aが、それぞれ、レセプタクル11の絶縁体シート16の対応する開口部16d内で、対応するレセプタクルコンタクト13に対向すると共に、プラグ12の一対の端部導電部材23の突起部23aが、それぞれ、レセプタクル11の対応する開口部19に挿入されて開口部19内の−Y方向側端部に位置するように、レセプタクル11とプラグ12との位置合わせがなされる。
プラグ12の端部導電部材23の突起部23aがレセプタクル11の対応する開口部19内の−Y方向側端部に位置することで、この突起部23aは、開口部19内において、レセプタクル11の端部導電部材18に形成された一対の突起18cに接触することなく、一対の梁部材18bの間に位置するが、上述したように、突起部23aは、レセプタクル11の一対の梁部材18bのX方向の間隔よりわずかに短いX方向長さを有している。このため、突起部23aの位置が一対の梁部材18bによって拘束されることはなく、プラグ12は嵌合面上で+Y方向にスライド可能な状態にある。
また、このとき、図16(A)に示されるように、プラグ12の複数のプラグコンタクト14の突起部14aは、それぞれ、対応するレセプタクルコンタクト13に対向するものの、レセプタクルコンタクト13から離れており、プラグコンタクト14とレセプタクルコンタクト13は、互いに電気的に遮断されている。なお、プラグコンタクト14の突起部14aは、−X方向および+Y方向に向けられた傾斜面14dが、対応するレセプタクルコンタクト13の第2可動部13dの先端部分13eに対向している。
この状態から、プラグ12をレセプタクル11に対して相対的に+Y方向にスライドさせると、まず、図16(B)に示されるように、プラグコンタクト14の突起部14aの傾斜面14dが、対応するレセプタクルコンタクト13の第2可動部13dの丸みを帯びた先端部分13eに接触し、その後、この先端部分13eを−X方向および+Y方向へ押し込みながら+Y方向に移動する。これにより、レセプタクルコンタクト13の第2可動部13dは、−X方向へ変位し、第1可動部13cは、+Y方向へ変位する。
そして、図17に示されるように、プラグ12の一対の端部導電部材23の突起部23aが、それぞれ、レセプタクル11の対応する開口部19内の+Y方向側端部に位置するまでプラグ12をレセプタクル11に対して相対的に+Y方向にスライドさせると、図18に示されるように、プラグコンタクト14の突起部14aが、レセプタクルコンタクト13の第2可動部13dのレセプタクル接点部13fと補助腕部13gのレセプタクル補助接点部13hにより挟まれる位置まで進み、−X方向へ変位したレセプタクルコンタクト13の第2可動部13dのバネ性により、プラグコンタクト14の突起部14aの−X方向に向けられた側面に形成されているプラグ接点部14bとレセプタクルコンタクト13の第2可動部13dの+X方向を向いたレセプタクル接点部13fとが所定の接触力をもって接触し、互いに電気導通される。これにより、レセプタクル11とプラグ12とが嵌合状態となる。
このとき、レセプタクルコンタクト13の第1可動部13cは、Y方向に変位可能に形成されているため、レセプタクルコンタクト13およびプラグコンタクト14の寸法公差を吸収しつつレセプタクル接点部13fとプラグ接点部14bの電気導通がなされるが、レセプタクルコンタクト13の第1可動部13cおよび第2可動部13dのうち第1可動部13cの表面上にのみ絶縁体シート16のブリッジ部16cが貼り付けられているので、第2可動部13dの方が変位しやすく、第1可動部13cは第2可動部13dよりも変位しにくく構成されている。
従って、図19に示されるように、プラグコンタクト14の突起部14aの相対的な移動による第1可動部13cのY方向における変位量ΔYは、最大値でも、第2可動部13dのX方向における変位量ΔXよりも小さくなる。すなわち、レセプタクルコンタクト13の第2可動部13dは、X方向に大きく変位してレセプタクル接点部13fとプラグ接点部14bの間に所定の接触力を生成するが、第1可動部13cのY方向における変位量ΔYは小さく、接続の信頼性を高めながらも狭ピッチ化を図ることが可能となる。
さらに、レセプタクル11とプラグ12が互いに嵌合したときには、図18に示されるように、レセプタクルコンタクト13の補助腕部13gのレセプタクル補助接点部13hが、プラグコンタクト14の突起部14aの+X方向に向けられた側面に形成されているプラグ補助接点部14cに接触し、補助腕部13gとプラグコンタクト14の突起部14aとの間においても、電気導通がなされるように構成されている。
なお、図17に示されるように、プラグ12の一対の端部導電部材23の突起部23aが、それぞれ、レセプタクル11の対応する開口部19内の+Y方向側端部に位置すると、突起部23aは、開口部19内において、レセプタクル11の端部導電部材18に形成された一対の突起18cによりX方向に挟まれ、一対の梁部材18bが弾性変形してプラグ12の突起部23aを押さえつける。これにより、レセプタクル11とプラグ12の嵌合状態がロックされ、レセプタクル接点部13fとプラグ接点部14bの電気導通およびレセプタクル補助接点部13hとプラグ補助接点部14cの電気導通が維持される。
また、図13に示したように、プラグ12の端部導電部材23の上部にXY面に沿って張り出す張り出し部23bが形成されているため、プラグ12の突起部23aが、レセプタクル11の対応する開口部19内の+Y方向側端部に位置したときに、レセプタクル11の突起18cがプラグ12の端部導電部材23の張り出し部23bの下(−Z方向側)に位置し、これにより、レセプタクル11の突起18cがプラグ12の端部導電部材23からZ方向に外れることが防止される。
また、プラグコンタクト14の突起部14aの上部には、XY面に沿って張り出す張り出し部14eが形成されているため、レセプタクル接点部13fがプラグ接点部14bに接触したときに、図20に示されるように、レセプタクル接点部13fが形成されている第2可動部13dの端部が突起部14aの張り出し部14eの下(−Z方向側)に位置し、これにより、レセプタクル接点部13fがプラグ接点部14bからZ方向に外れることが防止される。同様に、レセプタクル補助接点部13hが形成されている補助腕部13gの端部が突起部14aの張り出し部14eの下(−Z方向側)に位置し、これにより、レセプタクル補助接点部13hがプラグ補助接点部14cからZ方向に外れることが防止される。
実施の形態2
上記の実施の形態1では、レセプタクルコンタクト13の第1可動部13cおよび第2可動部13dのうち第1可動部13cの表面上にのみ絶縁体シート16のブリッジ部16cを貼り付けることで、第1可動部13cを第2可動部13dよりも変位しにくい構造とし、レセプタクル11とプラグ12の嵌合の前後におけるレセプタクルコンタクト13の第1可動部13cのY方向における変位量ΔYを第2可動部13dのX方向における変位量ΔXよりも小さくしたが、これに限るものではない。
図21に、実施の形態2に係る薄型コネクタのレセプタクルに用いられるレセプタクルコンタクト33を示す。このレセプタクルコンタクト33は、図6に示した実施の形態1におけるレセプタクルコンタクト13において、第1可動部13cの代わりに幅広の第1可動部33cを用いたもので、その他の部分は、実施の形態1におけるレセプタクルコンタクト13と同様である。
第1可動部33cの幅W1が第2可動部13dの幅W2よりも広く設定されており、第1可動部33cは、第2可動部13dよりも変位しにくい構造を有している。
このようなレセプタクルコンタクト33を使用すれば、第1可動部33cの表面上に絶縁体シート16のブリッジ部16cを貼り付けることなく、レセプタクル11とプラグ12の嵌合の前後におけるレセプタクルコンタクト33の第1可動部33cのY方向における変位量ΔYを第2可動部13dのX方向における変位量ΔXよりも小さくすることができる。
このため、実施の形態1と同様に、接続の信頼性を高めながらも狭ピッチ化を図ることが可能となる。
実施の形態3
実施の形態3に係る薄型コネクタのレセプタクル41を図22(A)および(B)に示す。
レセプタクル41は、平板形状を有し、枠形状のレセプタクルインシュレータ42と、レセプタクルインシュレータ42に保持され且つ2列に配列された複数のレセプタクルコンタクト(第1コンタクト)43を有している。レセプタクルインシュレータ42は、Y方向に隣接するレセプタクルコンタクト43の間を仕切るようにX方向に延びる複数の梁形状の変位規制部45を有している。
ここで、平板状のレセプタクル41が延びる平面をXY面、複数のレセプタクルコンタクト43の配列方向をY方向とし、XY面に垂直な方向をZ方向とする。
レセプタクルコンタクト43は、図23(A)に示されるように、実施の形態1で用いられたレセプタクルコンタクト13と同様に、レセプタクルインシュレータ42に保持される保持部43aと、保持部43aから−X方向に延びる片持ち梁形状の第1可動部43cと、第1可動部43cの先端部分に連結された第2可動部43dを有し、第2可動部43dの先端部分にほぼ+X方向を向いたレセプタクル接点部(第1接点部)43fが形成されている。
第1可動部43cは、複数のレセプタクルコンタクト43の配列方向であるY方向に変位可能なバネ性を有し、一方、第2可動部43dは、複数のレセプタクルコンタクト43の配列方向と直交する方向であるX方向に主に変位可能なバネ性を有している。
図23(B)に示されるように、このようなレセプタクル41のレセプタクルコンタクト43の近傍に、図示しないプラグの対応するプラグコンタクトの突起部44aを位置させ、レセプタクル41に対するプラグの相対的なスライド動作に伴って突起部44aを−Y方向に移動させると、突起部44aにより押し込まれて、レセプタクルコンタクト43の第2可動部43dは、−X方向へ変位し、第1可動部43cは、−Y方向へ変位する。そして、レセプタクル41とプラグとが嵌合状態になると、突起部44aの側面に形成されたプラグ接点部44bとレセプタクルコンタクト43の第2可動部43dのレセプタクル接点部43fとが所定の接触力をもって接触し、互いに電気導通される。
このとき、レセプタクルインシュレータ42には、Y方向に隣接するレセプタクルコンタクト43の間を仕切るようにX方向に延びる梁形状の変位規制部45が形成されているので、−Y方向へ変位する第1可動部43cの最大変位量が変位規制部45によって規制され、第1可動部43cが変位規制部45に接触すると、第1可動部43cは、それ以上−Y方向に変位できなくなる。一方、第2可動部43dに対しては、X方向への変位を規制する変位規制部が存在しない。このため、第1可動部43cのY方向における変位量は、第2可動部43dのX方向における変位量よりも小さくなる。その結果、接続の信頼性を高めながらも狭ピッチ化を図ることが可能となる。
なお、Y方向に隣接するレセプタクルコンタクト43の間を仕切るようにX方向に延びる複数の梁形状の変位規制部45の代わりに、図24に示されるように、それぞれのレセプタクルコンタクト43の第1可動部43cの先端部分の−Y方向側に近接して突起状の変位規制部55を配置することもできる。
コネクタの嵌合時に、−Y方向へ変位するレセプタクルコンタクト43の第1可動部43cが変位規制部55に接触すると、第1可動部43cは、それ以上−Y方向に変位できなくなり、第1可動部43cの最大変位量が変位規制部55によって規制される。
このような構造としても、第1可動部43cのY方向における変位量を、第2可動部43dのX方向における変位量よりも小さくすることができ、接続の信頼性を高めながらも狭ピッチ化を図ることが可能となる。
なお、上記の実施の形態1〜3では、レセプタクル11および41が、2列に配列された複数のレセプタクルコンタクト13、33または43を有し、プラグ12も、2列に配列された複数のプラグコンタクト14を有していたが、複数のレセプタクルコンタクトおよび複数のプラグコンタクトは、1列に配列してもよく、あるいは、3列以上に配列してもよい。
1 第1基板、2 レセプタクル、3 第2基板、4 プラグ、5 レセプタクルコンタクト、5a 主腕部、5b 補助腕部、5c 突出部、6 プラグコンタクト、11,41 レセプタクル、12 プラグ、13,33,43 レセプタクルコンタクト、13a,43a 保持部、13b レセプタクルコンタクト引出部、13c,33c,43c 第1可動部、13d,43d 第2可動部、13e 先端部分、13f,43f レセプタクル接点部、13g 補助腕部、13h レセプタクル補助接点部、14 プラグコンタクト、14a,23a,44a 突起部、14b プラグ接点部、14c プラグ補助接点部、14d 傾斜面、14e,23b 張り出し部、15 補強板、15a,16a 長辺部、15b,16b 短辺部、15c,15d,16d,16e,18a,19 開口部、16,21 絶縁体シート、16c ブリッジ部、17,22 導電材、18,23 端部導電部材、18b 梁部材、18c 突起、21a,21b 孔、24 連結部材、42 レセプタクルインシュレータ、45,55 変位規制部、P ピッチ、ΔX,ΔY 変位量、W1,W2 幅。

Claims (12)

  1. 平板状の第1コネクタと平板状の第2コネクタとを嵌合面上で互いに重ね合わせて嵌合させる薄型コネクタであって、
    前記第1コネクタは、それぞれ第1接点部が形成されると共に配列された複数の第1コンタクトを有し、
    前記第2コネクタは、それぞれ第2接点部が形成されると共に前記複数の第1コンタクトと同一方向に配列された複数の第2コンタクトを有し、
    それぞれの前記第1コンタクトは、前記複数の第1コンタクトの配列方向に変位可能なバネ性を有する第1可動部と、前記第1可動部に連結され且つ前記複数の第1コンタクトの配列方向とは直交する方向に変位可能なバネ性を有すると共に前記第1接点部が形成された第2可動部とを備え、
    前記第1コネクタおよび前記第2コネクタを前記嵌合面上で互いに重ね合わせて前記複数の第1コンタクトおよび前記複数の第2コンタクトの配列方向に相対的にスライドさせることにより、前記第1コネクタの前記第1コンタクトの前記第1可動部および前記第2可動部が変位した状態で前記第2コネクタのそれぞれの前記第2コンタクトの前記第2接点部が前記第1コネクタの対応する前記第1コンタクトの前記第1接点部に接触して前記第1コネクタと前記第2コネクタとが互いに嵌合し、前記第1可動部の前記複数の第1コンタクトの配列方向における変位量が前記第2可動部の前記複数の第1コンタクトの配列方向とは直交する方向における変位量よりも小さいことを特徴とする薄型コネクタ。
  2. 前記第1コンタクトの前記第1可動部は、前記複数の第1コンタクトの配列方向とは直交する方向に延びる片持ち梁形状を有し、前記第2可動部は、前記第1可動部の先端に連結されている請求項1に記載の薄型コネクタ。
  3. 前記第1コネクタおよび前記第2コネクタは、それぞれ絶縁体シートと、前記絶縁体シートの表面上に貼り付けられた導電材を有し、前記複数の第1コンタクトおよび前記複数の第2コンタクトは前記導電材に形成されている請求項1または2に記載の薄型コネクタ。
  4. それぞれの前記第1コンタクトの前記第1可動部および前記第2可動部のうち前記第1可動部の表面上にのみ前記絶縁体シートが貼り付けられている請求項3に記載の薄型コネクタ。
  5. 前記絶縁体シートは、ポリイミドからなる請求項3または4に記載の薄型コネクタ。
  6. 前記第1コネクタは、前記導電材とは反対側の前記絶縁体シートの表面上に貼り付けられた補強板を有する請求項3〜5のいずれか一項に記載の薄型コネクタ。
  7. それぞれの前記第1コンタクトの前記第1可動部は、前記第2可動部の幅よりも広い幅を有する請求項1〜6のいずれか一項に記載の薄型コネクタ。
  8. それぞれの前記第2コンタクトは、前記嵌合面に対して垂直方向に突出する突起部を有し、前記第2接点部は、前記突起部の側面に形成されている請求項1〜7のいずれか一項に記載の薄型コネクタ。
  9. それぞれの前記第2コンタクトの前記突起部は、前記突起部の上部において前記嵌合面に沿って張り出す張り出し部を有する請求項8に記載の薄型コネクタ。
  10. それぞれの前記第2コンタクトの前記突起部は、アディティブメッキにより形成される請求項8または9に記載の薄型コネクタ。
  11. 前記第1コネクタおよび前記第2コネクタは、前記複数の第1コンタクトおよび前記複数の第2コンタクトの配列方向の両端部にそれぞれ配置され且つ互いの嵌合状態を保持するための第1ロック部および第2ロック部を有する請求項1〜10のいずれか一項に記載の薄型コネクタ。
  12. 前記第1コネクタは、互いに隣接する前記第1コンタクトの間に形成されると共に前記複数の第1コンタクトの配列方向におけるそれぞれの前記第1可動部の最大変位量を規制するための複数の変位規制部を有する請求項1〜11のいずれか一項に記載の薄型コネクタ。
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