JP6342314B2 - 薄型コネクタ - Google Patents
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Description
プラグコンタクト4は、レセプタクルコンタクト3の厚さよりも大きな高さを有する突起からなり、図33に示されるように、突起の基端部4aから先端部4bに向かって滑らかに窪んだ凹面形状の接点部4cを有している。
このとき、プラグコンタクト4の接点部4cが、滑らかに窪んだ凹面形状を有するので、レセプタクルコンタクト3の接点部3aの厚さ方向の中央部がプラグコンタクト4の接点部4cの最も窪んだ中央部分に位置するように、レセプタクルコンタクト3の接点部3aがプラグコンタクト4の接点部4cに弾性力により押しつけられる。このため、レセプタクル1とプラグ2との間に、嵌合面に対して垂直なZ方向に互いに引き離そうとする外力が作用しても、レセプタクル1とプラグ2は、容易に外れることがない。
また、それぞれの第2コンタクトは、第2絶縁体シートの表面に対して垂直方向に突出する突起部と、突起部の突出方向の端部において第2絶縁体シートの表面に沿って張り出す傘部とを有し、第2段差面は、傘部に形成され、それぞれの第1コンタクトは、第2コンタクトの傘部に対応する凹部を有し、第1段差面は、凹部に形成されるように構成することができる。
それぞれの第1コンタクトの凹部とそれぞれの第2コンタクトの突起部および傘部は、アディティブメッキにより形成することができる。
また、それぞれの第1コンタクトの変位可能部は、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備えた第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備えると共に第1段差面および第1接点部が形成された第2可動部とを有することが好ましい。
この場合、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ことが好ましい。
さらに、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第1絶縁体シートが貼り付けられることが好ましい。
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。
また、第1コネクタは、複数の第1コンタクトが配列されている表面とは反対側の第1絶縁体シートの裏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、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。
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。
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。
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。
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(第1接点部)13hが形成されている。
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。
開口部18aの−X方向端部に配置されている梁部材18bの突起18cには、図11に示されるように、+Z方向を向いた段差面18dが形成されている。開口部18aの+X方向端部に配置されている梁部材18bの突起18cにも、同様に、+Z方向を向いた段差面18dが形成されている。
そして、これらの梁部材18b、突起18cおよび段差面18dにより、第1ロック部が構成されている。
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。
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。
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。
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15に示されるように、それぞれの端部導電部材23の突起部23aには、XY面上に、−Z方向を向いた段差面23cが形成されている。
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。
また、図17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。
同様に、レセプタクルコンタクト13の補助腕部13gの2つの接点面13n、13pのどちらか一方が、プラグコンタクト14の突起部14aの2つの接点面14h、14qのどちらか一方に接触することで、レセプタクル補助接点部13hとプラグ補助接点部14c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。
このとき、図24に示されるように、レセプタクル11の突起18cの+Z方向を向いた段差面18dとプラグ12の突起部23aの−Z方向を向いた段差面23cとが、互いに対向しつつ嵌合面に垂直なZ方向に重なり合う。このため、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。
従って、図25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。
また、プラグコンタクト14の突起部14aの高さを小さくすることができるので、突起部14aの作製に係るメッキ形成量および作業時間が削減され、コストダウンが可能となる。
さらに、プラグコンタクト14の突起部14aの高さを小さくすることで、レセプタクル11とプラグ12との嵌合時における突起部14aの破損等のおそれを低減することができる。
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よりも小さくしているが、これに限るものではない。
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。
このため、実施の形態1と同様に、レセプタクル11とプラグ12のZ方向への外れを防止すると共にコネクタの薄型化を実現しながらも、さらなる狭ピッチ化を図ることが可能となる。
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27(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。
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。
このため、レセプタクル41とプラグのZ方向への外れを防止すると共にコネクタの薄型化を実現することが可能となる。
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る。従って、レセプタクル41とプラグ12のZ方向への外れを防止すると共にコネクタの薄型化を実現しながらも、さらなる狭ピッチ化を図ることが可能となる。
Claims (13)
- 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、第1絶縁体シートと、前記第1絶縁体シートの表面上に配列され且つそれぞれ前記第1絶縁体シートの表面に沿って変位可能なバネ性を備えた変位可能部を有すると共に前記変位可能部に前記第1絶縁体シート側を向いた第1段差面と前記第1段差面に隣接して前記第1絶縁体シートの表面に沿う方向を向いた第1接点部とが配置された複数の第1コンタクトを有し、
前記第2コネクタは、第2絶縁体シートと、前記第2絶縁体シートの表面上に配列され且つそれぞれ前記第2絶縁体シート側を向いた第2段差面と前記第2段差面に隣接して前記第2絶縁体シートの表面に沿う方向を向いた第2接点部とが配置された複数の第2コンタクトを有し、
前記第1絶縁体シートと前記第2絶縁体シートが互いに外方を向くように前記第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嵌合面に沿って相対的にスライドさせることにより、それぞれの前記第1コンタクトの前記変位可能部が変位した状態で前記第1接点部が対応する前記第2コンタクトの前記第2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コンタクトの前記第1段差面と対応する前記第2コンタクトの前記第2段差面とが前記嵌合面に垂直な方向に重なり合うことを特徴とする薄型コネクタ。 - 前記第1接点部は、前記第1段差面を挟んで前記第1段差面よりも前記第1絶縁体シートに近い位置と前記第1段差面よりも前記第1絶縁体シートから遠い位置に配置された2つの第1接点面を有し、
前記第2接点部は、前記第2段差面を挟んで前記第2段差面よりも前記第2絶縁体シートに近い位置と前記第2段差面よりも前記第2絶縁体シートから遠い位置に配置された2つの第2接点面を有し、
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たときに、前記第1接点部の前記2つの第1接点面のどちらか一方が対応する前記第2接点部の前記2つの第2接点面のどちらか一方に接触する請求項1に記載の薄型コネクタ。 - それぞれの前記第2コンタクトは、前記第2絶縁体シートの表面に対して垂直方向に突出する突起部と、前記突起部の突出方向の端部において前記第2絶縁体シートの表面に沿って張り出す傘部とを有し、前記第2段差面は、前記傘部に形成され、
それぞれの前記第1コンタクトは、前記第2コンタクトの前記傘部に対応する凹部を有し、前記第1段差面は、前記凹部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。 - それぞれの前記第1コンタクトの前記凹部とそれぞれの前記第2コンタクトの前記突起部および前記傘部は、アディティブメッキにより形成される請求項3に記載の薄型コネクタ。
- それぞれの前記第1コンタクトの一端に前記変位可能部が配置され、他端にはんだ付け端子が配置されている請求項1〜4のいずれか一項に記載の薄型コネクタ。
- それぞれの前記第1コンタクトの前記変位可能部は、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備えた第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備えると共に前記第1段差面および前記第1接点部が形成された第2可動部とを有する請求項1〜5のいずれか一項に記載の薄型コネクタ。
- 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6に記載の薄型コネクタ。
- 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第1絶縁体シートが貼り付けられている請求項7に記載の薄型コネクタ。
- 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6〜8のいずれか一項に記載の薄型コネクタ。
- 前記第1絶縁体シートおよび前記第2絶縁体シートは、それぞれポリイミドからなる請求項1〜9のいずれか一項に記載の薄型コネクタ。
- 前記第1コネクタは、複数の第1コンタクトが配列されている表面とは反対側の前記第1絶縁体シートの裏面上に貼り付けられた補強板を有する請求項1〜10のいずれか一項に記載の薄型コネクタ。
- 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1〜11のいずれか一項に記載の薄型コネクタ。
- 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1〜12のいずれか一項に記載の薄型コネクタ。
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