JPH02162666A - 微小円筒形雌端子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は薄い均一な厚さを有する金属母材から圧延した
微小円筒形雌端子に関し、この端子は端子のなかに挿入
したピンとの電気的接続を形成するためのものである。

本発明はまた端子の製法に使用される平坦な打ち抜いた
プリフォームに関する。

従来の技術の記載 例えば電子計算器チップ及び類似物のような電子部材の
大きさを小さくすること、及びその結果得られる電子ア
センブリ部材の大きさを小さくすることは回路設計者に
電子アセンブリ部材間の電気的な相互の接続を形成する
のに使用する端子及びコネクタ・ブロックの大きさを小
さく設計することを強制した。この傾向は現代のコンピ
ュータで特に明らかである。コンピュータでは、従来の
コネクタ・ブロックはアセンブリ部材間の接続を形成す
るため２．５４ミリメートル（０，１インチ）だけ互い
に離れた端子とピンを使用し、よってコネクタ・ブロッ
クの面のうえには６．４５平方センチメートル（１平方
インチ）当たりに約１００個の端子を位置させることが
可能であった。

ピンは普通０．６４ミリメートル（０，０２５インチ）
の直径の円形または一辺が０．６４ミリメートルの正方
形である。

現在の要求では、約４５０個の端子が約０．３８ミリメ
ートル（０，０１５インチ）の直径を有するピンと組合
うため同じ６．４５平方センチメートル当り４５０個の
端子が設けられることが要求されている。この要求を満
足させるのに使われる微小円筒形雌端子は極めて小さい
。これらの端子は適当な金属箔の母材の薄い板材から打
ち抜きによって形成される。

金属箔から端子を製造することはむずかしい。

端子の寸法が小さいことは雄型部品が非常に小さいこと
を要求する。特に小さい雄型が端子のプリフォームから
非常に小さい内部の穴を打ち抜くことが要求される。小
さい雄型は作ることかむずかしく製作中に欠けたり破、
壊したりする傾向がある。

非常に寸法が小さい端子を製造するときのもう１つの問
題は典型的な打ち抜き加工において本質的に存在する製
造公差は端子の寸法が微小であることにもかかわらず変
わらないということである。

この比較的に大きい公差が意味することは、仕様以内で
製造される個々の微小端子の寸法は与えられた寸法で１
３％の変動をすることができるということである。端子
と挿入されるピンの間に、端子の大きさの公差によって
生じる変動にかかわらず、高い圧力の電気的接続が行わ
れることを保証するため端子は高度の柔軟性のあるばね
の性質を有しなければならない。

従来の技術による微小円筒形雌端子は、隣接するリブを
隔てる狭い細長い開口を有するいくつかの均一な幅の折
り曲げたリブによって対向するブリッジに接続された背
骨部を含む。全体の円筒形部分は挿入したピンを強く掴
む。この端子は製造が比較的に困難である。何故ならば
、リブの間の狭い細長い開口は接近し極めて小さい雄型
を使用することを要求するからである。端子の導入端は
傾斜しておりピン挿入に対して最も適当な目標物とはな
らない。

発明の要約 ここに開示される微小円筒形端子は金属箔から打ち抜か
れた信頼性のあるもので背骨部とテーパのあるＣ形ビー
ムによって背骨部に接続した２枚の対向する接触片を含
む。このビームは接触片を接続される最小の幅の端を有
し、背骨部のところで接続する最大幅の端またその幅を
大きくする。

各接触片と背骨部の間で端子の長さの方向に単一の比較
的に大きいまた打ち抜くことが容易である開口が形成さ
れる。柔軟性のあるテーパの付いたＣ形のビームは大き
い製造公差にかかわらず接触片と挿入したピンの間に高
圧の電気的線接続を与える。ビームはピンから横方向に
離れてコンプライアンスを改善しピンとの結合を避ける
。接触片と背骨部との間の２つの開口部を形成するのに
使われる比較的に大きい雄型は強さが大きく長い生産寿
命を有しよって狭い開口を有する微小端子の製造のとき
経験される雄型の破損を避けている。

この説明が進むにつれて、特に本発明を図示する添附図
面を参照して、本発明の他の目的及び特徴が明らかにな
るであろう。添附図は１枚で示され実施例は１つである
。

端子アセンブリ８は微小円筒型雌端子１０、端子取り付
はチャンネル１２、及び半田付は用耳状部１４を含み、
これらはすべて薄い均一厚さの金属母材から雄型によっ
て一体に形成されている。

端子１０は端子の対向する側に位置し端子の長さに沿っ
て軸線方向に延びる一対の離れた平行の接触片１６を有
する。端子の各端のところにある２個のＣ形のテーパを
付けた幅を有するビーム１８は接触片の端に接続される
最小幅端２０と互いに接続される２つの最大幅端２２を
有する。これらの最大の幅端は端子に沿って軸線方向に
延びまた端子の中心のところで端子の他の端のところに
ある同じビームの最大幅端と接続する。４個の接続した
最大幅ビームの端は接触片に平行で軸線方向に延びる端
子の背骨部２４を形成する。

第４図に示すように、接触片とビームは円筒形の本体２
６を画定し、互いに離れた接触片を本体の一方の側に置
きまた接触片から隔てられて本体の他の側に背骨部を位
置させる。さらに反撥力を大きくするためテーパの付い
たＣ字形ビームの長さを増大する目的でまた端子と端子
に挿入される円筒形の雄ピン３６の間の接触が３本の高
圧接触線のところだけに起きることを保証するため本体
の内部の幅３２は本体の内部の高さ３４より大きい。１
本の接触線４２は背骨部に沿って延びる。

接触線４４は接触線１６に沿って延びる。接触片と背骨
部の間のビーム１８はピンから横方向で隔てられて比較
的に長いビームが自由に撓むことを許しまたビームとピ
ンとのあいだの摩擦を小さくすることを許す。

端子の挿入端４６のところにある接触片１６と背骨部２
４の端部には面取りまたは外方に開く部分３８と４０が
設けられて端子を打ち抜くとき形成されるパリと縁の荒
れをなくしピン３６を端子のソケットの内部２８のなか
に滑らかに導入することを助ける。ピン３６の直径は背
骨部２４と接触片１６の間の間隔より僅か大きくなって
おりよってピンを挿入したとき接触片は背骨部から強制
的に離されまたビーム１８は応力を受けて線４２と４４
のところでピンと端子の間の余分の高圧の電気的接触を
与える。これらの接触線は端子の全長に沿って延びてい
る。第４図に示すように、ピンを挿入するまえに、接触
片１６は接触片の下方の表面を背骨部の上方表面に対し
て本質的に平行にして背骨部の上方に位置している。端
子のなかにピンを挿入することは接触片を僅かな距離だ
け上方にまた外方に撓ませる結果、ピンと接触片の間の
２本の接触線４４はピンの頂上部のいずれかの側に位置
することになり、ピンの底部を接触線４２のところで背
骨部に対してしつかり押えて、端子の中心にピンを拘束
する。

ビーム１８は端子１０が製造される均一な厚さの母材か
ら形成され、接触片に接続する最小厚さの端と近接する
ビームの類似の端に接続する最大厚さの端を有するテー
パの付いた形状を有する。

ピンを端子に挿入することは接触片と背骨部の間の距離
を大きくしてＵ字形のビームに応力を生じさせる。ビー
ムのテーパの付いた形状はビームのなかの応力が均等に
分布しまたビームの長さに沿って継続していることを保
証する。均等に分布した応力はビームがその長さに沿っ
て均一に撓められることを保証する。過大の応力と応力
の集中が避けられる。応力が均一に分布していることは
、ビームが接触ピンを繰り返し挿入すること及び引き抜
くことから起きる撓みにかかわらずビームの所望のばね
の性質を保持することを保証する。

ビームの長さに沿っての応力の滑らかな分布はビームを
高度に柔軟性を有するものとしてビームに変形を起こす
ことなく比較的に大きい範囲にわたってビームが撓むこ
とを許す。このことは非常に小さい接触ピンと組み合う
端子１０のような非常に小さい端子においては特に重要
である。例えば、端子１０は０．３８ミリメートル （０，０１５インチ）の直径を有する接触ピン３６と組
み合うことができる。端子１０は約０．６４ミリメート
ル（０，００２５インチ）の厚さを有するベリリウム・
銅合金の薄い箔板から打ち抜かれる。この箔板から端子
を製造するのに対しての通常の寸法上の打ち抜き加工誤
差即ち公差は±（０，０３８ミリメートル（０，００１
５インチ）から０．０５１ミリメートル （０，００２０インチ））の範囲のなかにある。

即ちピンの直径の１３％である。端子が非常に小さいた
め、これらの公差によって正しく製造されるが背骨部と
接触片との間の端子から端子までの距離が１３％変動す
る端子を作ることになる。テーパの付いたビーム１８の
高いコンプライアンスは打ち抜き加工の公差による寸法
の変動を補償しまたビームのなかに過大な応力を発生さ
せることなく圧力接触形成する。柔軟性のあるビームは
またピンの直径の変動を補償する。

端子の導入端４６のなかにピンを挿入するあいだ隣接す
るビーム１８はピンの先端に係合しまた挿入の方向に偏
依させられる。端子の遠い方の端のところにある接触片
１６とビーム１８は端子の幾何学的完全さを維持するた
めビームがピンに対して軸線方向でずれることがないよ
う導入端のところでビームを支持する。

配線取り付は用チャンネル１２は接続部材５２によって
端子の背骨部２４に接続される平坦な基部５０を含んで
いる。一対の壁５４が基部５０から垂直に上方に向かっ
て延びている。壁５４の頂上部のうえに摩擦頂上部５６
が設けられる。半田付は用耳部１４は第１図と第２図に
示されるように１つの壁５４から後方に延びている。

端子、接続部材、チャンネル及び半田付は用耳部を含む
端子アセンブリ８は、端子１０を導入端４６を通って内
部の開口２８と導通ずる口部を有する空隙のなかに閉じ
込めまたチャンネル１２を端子の後ろのコネクタ・ブロ
ックのなかの空隙のなかに摩擦力で確保し、また耳状部
は配線への半田付けまたは他の接続のためコネクタ・ブ
ロックから外方に延ばして、好適な場合コネクタ・ブロ
ックのなかに取り付けられる。０．０６４ミリメートル
（０，００２５インチ）の厚さを有するベリリウム・銅
合金箔から形成される端子１０は０．８１ミリメートル
（０，０３２インチ）の全体の幅と約０．４４ミリメー
トル （０，０１７５インチ）の全体の高さを有する。

これらの小さい端子は、隣接する端子の中央の軸線６０
が端子の高さの方向で１．０２ミリメートル（０，０４
０インチ）及び端子の幅の方向で１．２７ミリメードル
（０，０５０インチ）の距離だけしか互いに離れていな
い非常に密なグリッドのなかの絶縁コネクタ・ブロック
内の個々の空隙のなかに嵌合することができる。グリッ
ド上の空隙内にこの間隔で配置されると、約４５０個の
端子アセンブリが６．４平方センチメートル（１平方イ
ンチ）のなかに設けられる。この高い密度の配置が現代
の速いコンピュータに対してまた電子装置に対して、特
に最小の空間が使用されまた短い電気配線が望まれる高
速スーパ・コンピュータに対して要求される。各ピンと
端子の間の３つの線上での圧力接触はまた高速コンピュ
ータの適用で極めて望ましい。

第７図は打ち抜いた長方形のプリフォーム６２を図示し
、このプリフォームは端子１０を形成するため巻かれる
。プリフォーム部分６４について記載するとき、巻かれ
た微小円筒形端子１０の記載で使った参照番号が、巻か
れたあとの端子の形状特徴を形成するであろうプリフォ
ームの形状特徴を記載するのに使用されるであろう。

一対の０字形の開口３０が接触片１６と４つのテーパの
付いたビーム１８を画定するためプリフォームの対向す
る側を通って打ち抜かれる。開口３０は接触片１６の内
方の縁６６と各接触片に接続するビームの凹んだ内方の
縁６８によって画定される。縁６８は弓形で円の弧であ
ることができる。円の高さ、即ち背骨部の中心から対向
する縁の中心までの距離６６は接触片１６の長さの約半
分である。

縁６６と６８の間の隅の部分はゆるやかに丸くされて箔
の打ち抜きを容易にしまた応力の集中をなくする。導入
端４６のところでプリフォームの隅７２は丸くされまた
ピンを端子のなかに滑らかに挿入するため端の中心のと
ころで面取り４０と協力する面取り３８を有する。

プリフォームが巻かれて端子アセンブリ８を形成すると
き、端子１０は１．５７ミリメードル（０，０６２イン
チ）の軸線上の長さと前記の高さと幅を有する。その結
果的３．７６ミリメードル（０，１４８インチ）の軸線
上の全長を有する非常に微小である端子アセンブリが得
られる。換言すれば、１６個の端子１０が端と端を接し
て２．５４センチメートル（１インチ）のなかに並べら
れることができる。

長期の連続した生産工程でこの大きさの微小端子を信頼
性をもってスタンプ加工で製造することは困難である。

開口３０の比較的大きい寸法は端１０の製造を容易にす
る。開口３０を打ち抜くには僅か２個の比較的に大きい
雄型が要求される。

これらの開口は端子プリフォームの長さとほとんど同じ
長さを有しまた端子プリフォームの幅のほとんど半分の
幅を有する。これらの開口は製造のとき発生する応力に
耐えまた長期間の作業に適する比較的に大きい強力な雄
型によって形成される。

微小端子の他のタイプにある比較的により小さい開口を
形成するのに要求されるより小さい雄型は容易に欠けま
た破損しそれによって欠陥のある端子を製造し他の雌型
を傷付ける危険がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は微小円筒形雌端子アセンブリの上面図、第２図
は第１図の端子アセンブリの側面図、第３図は第２図の
線３−３に沿った底面図、第４図は端子アセンブリの前
面図、 第５図は第１図と同じく端子及び係合した接触ピンを示
す上面図、 第６図は第５図の線６−６に沿った一部断面の図、及び 第７図は図示された端子アセンブリの製造に使用される
打ち抜いたプリフォームの図。 図において １０：微小円筒形雌端子、１６：接触片、１８：Ｃ字形
ビーム、２４：背骨部、 ３０：開口、３６：ピン、 ４２．４４：接触線。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）微小円筒形雌端子において、 端子の長さ部に沿つて延びる一対の近接して離隔した接
   触片、 端子の各端部における２個のＣ字形のテーパ付きビーム
   にして、接触片に接続する最小幅端部と端子の端部にお
   いて他のビームの最大幅端部に接続する最大幅端部を有
   し、最小幅端部から最大幅端部に向かつてその幅を大き
   くし、接続された最大幅端部が端子の他の端部に向かつ
   て延びかつ端子の他の端部におけるビームの最大幅端部
   と接続して端子の長さ部に沿つて延びかつ接触片から離
   れた背骨部を形成することからなるビーム、および 背骨部のいずれの側に対しても端子を貫通して形成され
   る一対の開口にして、各開口が１つの接触片の内方縁と
   接触片に接続するビームの内方の縁によつて画定されて
   なる一対の開口、を包含し、前記ビームが接触片を背骨
   部の上方にそれらの間にピンの接触を受け入れるために
   位置させることを特徴とする微小円筒形雌端子。
2. （２）特許請求の範囲第１項に記載の端子において、各
   接触片に接続するビームの内方の縁は弓形であることを
   特徴とする微小円筒形雌端子。
3. （３）特許請求の範囲第２項に記載の平坦なプリフオー
   ムから成形される端子において、プリフオームのうえの
   そのような内方の縁は１つの円のうえにあることを特徴
   とする微小円筒形雌端子。
4. （４）特許請求の範囲第１項に記載の端子において、背
   骨部と接触片との間の距離は端子の対向する側にあるビ
   ームの中心の間の距離より小さくそれによつて背骨部と
   接触片との間で端子のなかに挿入される円形ピンは背骨
   部と接触片を強制的に拡げてそれらの間に３つの圧力線
   接触を形成することを特徴とする微小円筒形雌端子。
5. （５）特許請求の範囲第１項に記載の端子において、該
   端子は金属プリフオームから形成されることを特徴とす
   る微小円筒形雌端子。