JPH0765915A - 電気コネクタ - Google Patents

電気コネクタ

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JPH0765915A
JPH0765915A JP6178104A JP17810494A JPH0765915A JP H0765915 A JPH0765915 A JP H0765915A JP 6178104 A JP6178104 A JP 6178104A JP 17810494 A JP17810494 A JP 17810494A JP H0765915 A JPH0765915 A JP H0765915A
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JP
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connector portion
male connector
tapered
female connector
connector
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JP6178104A
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Inventor
Harry A Loder
ハリー・アラン・ローダー
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3M Co
Original Assignee
Minnesota Mining and Manufacturing Co
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/71—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
    • H01R12/712—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures co-operating with the surface of the printed circuit or with a coupling device exclusively provided on the surface of the printed circuit
    • H01R12/714—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures co-operating with the surface of the printed circuit or with a coupling device exclusively provided on the surface of the printed circuit with contacts abutting directly the printed circuit; Button contacts therefore provided on the printed circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/77—Coupling devices for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
    • H01R12/79—Coupling devices for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures connecting to rigid printed circuits or like structures

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成部品を削減して小形化された電気コネク
タを提供する。 【構成】 オスコネクタ部のテーパ面をリボンケーブル
１６の先端を残して露出した導線２０で覆い、凹部３０
にケーブル先端部を固定する。メスコネクタ部には、各
導線２０に対応したトレース部を有する柔軟な回路部品
５４,５６を弾性部材６０で付勢しながら取り付ける。
導線２０自体を接点要素として使用することによって、
ピン等の部品は不要となり、小形化される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的には、電気コネ
クタに関し、特に、リボンケーブルを印刷回路板に接続
するのに用いる電気コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】絶縁物質よりなる覆いで覆われた導体が
平行に一列に並べられたリボンケーブルを印刷回路板に
接続するのに用いられる従来のコネクタは、ピンとソケ
ットからなるタイプが代表的である。このタイプのコネ
クタは、ケーブルの導体または印刷回路板のどちらか一
方に接続されるヘッダーピンと、他方の部材に接続する
金属ソケットとを使用する。
【０００３】上記のような典型的な構造においては、ピ
ンとソケット接点との構造にはかなり多量の金属が必要
であり、伝達される信号間の混線を生じる。これは、信
号を伝える接触面の寸法と接触面が互いに接近している
こととによる。コネクタの寸法は、ピンとソケットを構
成するためにはある程度の大きさが必要であり、隣接す
る接触要素間の距離を短くするのは難しく、したがっ
て、印刷回路板上のコネクタの足型（footprint）全体
を小さくすることは困難である。
【０００４】
【発明の要旨】本発明は、コネクタ内にテーパー状固定
接触面や、柔軟な回路部品を用いて、また、一実施例で
はケーブルの導体を直接に接触要素として使用すること
によって、ケーブルと印刷回路板との間のコネクタ要素
の数を減少させることによって、ピンとソケットのタイ
プのコネクタの欠点に取り組んだ。
【０００５】詳しくは、本発明は、オスコネクタ部とメ
スコネクタ部とを有する電気コネクタを含む。オスコネ
クタ部の一端には、垂直軸と２つの主要面を有するプラ
グ端部が型成される。少なくとも上記主要面の１面は、
垂直軸に対して鋭角に配置されたテーパー面である。ま
た、メスコネクタ部は、オスコネクタ部用の差込口を形
成する壁を有し、オスコネクタ部の垂直軸に対して平行
な垂直軸を有する。上記壁の１つは、オスコネクタ部の
テーパー面の鋭角に対応して、メスコネクタ部の垂直軸
に対して斜めに配置されたテーパー壁である。少なくと
もオスコネクタ部のテーパー面と、少なくともメスコネ
クタ部のテーパー壁とは、オスコネクタ部のテーパー面
とメスコネクタ部のテーパー壁に平行な平面に位置する
とともに、対応関係を有する個々に独立した電気接点ト
レース部を有する。両コネクタ部が結合されて、オスコ
ネクタ部のテーパー面とメスコネクタ部のテーパー壁と
が一体となると、接点トレース部は、オスコネクタ部と
メスコネクタ部との間に電気接触を発生させる。
【０００６】メスコネクタ部内の接点トレース部は、該
コネクタ部のテーパー面に重なる柔軟な配線部品によっ
て形成するのが好ましい。上記の柔軟な配線部品は、ポ
リマー製バッキング（裏地）上に金属の電導性トレース
部が形成されたものである。メスコネクタ部もまた、コ
ネクタ部本体と柔軟な配線部品との間に弾性を有するバ
ッキング細片を備えるのが好ましい。この弾性細片は、
実質的に非圧縮性液体を入れたポリマーの袋体が最も好
ましい。
【０００７】オスコネクタ部は、テーパー印刷回路板を
接点要素として備えてもよいが、リボンケーブル自体の
露出されたワイヤがまわりに巻きつけられて、オス接点
要素として用いられるテーパー形状を用いるのが好まし
い。なぜなら、コネクタ内の干渉要素の数が一般的なコ
ネクタと比較してかなり減少するからである。
【０００８】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図１〜７にしたが
って、詳細に説明する。
【０００９】図１は、オスコネクタ部１２とメスコネク
タ部１４を有する電気コネクタ１０を示している。オス
コネクタ部１２は、１つあるいはそれ以上(図では２つ)
のリボンケーブル１６の一端に用いられ、該リボンケー
ブル１６をメスコネクタ部１４によって印刷回路板(図
示せず)に接続する。該メスコネクタ部１４は、メスコ
ネクタ部１４の貫通孔１８を通って印刷回路板内に挿入
される固定部材(図示せず)によって印刷回路板上に取り
付けられる。コネクタ部１２と１４とは嵌合した状態で
示しているが、該コネクタ１２,１４は、不定の回数、
分離し再び接続されるように構成される。
【００１０】図２にこのオスコネクタ部が部分的に組み
立てられた状態の好ましい実施例を示す。本実施例で
は、リボンケーブル１６の導体２０は、オスコネクタ部
１２の接点要素として直接使用されて、したがって、一
般的なコネクタに見られるピンやソケットなどの中間要
素を不要としている。図１〜３に示すように、オスコネ
クタ部１２は、水平断面が大略長方形で、ケーブル１６
が伸びる方向に平行な垂直軸が伸びる。オスコネクタ部
１２は、リボンケーブルまたは複数のケーブル１６を挿
入する中央開口２２と、オスコネクタ部１２の接触面を
形成する２つの主要面２４,２６とを有する。
【００１１】図２〜４に基づき、ケーブル１６のオスコ
ネクタ部１２への組み立てステップを説明する。ケーブ
ル１６は、導体２０を露出するべくケーブル１６から一
定の長さの絶縁体を取り除かれて用意される。この処理
は、レーザーで行うのが最も便利だが、より一般的には
切削装置を用いることができる。図２に示すように、ケ
ーブル１６の端部の絶縁体の短い細片は、導体２０をき
ちんともつれずに維持するために、絶縁体を取り除かな
いままにしておくのが好ましい。そして、ケーブル１６
は、オスコネクタ部１２の中央開口２２を貫通して挿入
する。
【００１２】少なくとも主要面２４および／または２６
の１つは、一列の平行な溝２８と、ケーブル１６の絶縁
端部が入る凹部３０とを備える。絶縁体が取り除かれた
ケーブル１６がオスコネクタ部１２の中央開口２２に挿
入された後、露出した導体２０は、オスコネクタ部１２
の端部周辺で曲げられて、各溝２８に１つずつの導体２
０が挿入されるとともに、ケーブル１６の絶縁端部が凹
部３０に挿入される。このような配置は図の３,４に最
もよく示されている。１つのケーブル１６の一端にオス
コネクタ部１２を形成するだけであれば、図３，４に示
すように、アセンブリの一部分を成形型に挿入して、リ
テーナ３２をケーブル１６の上部に重ねてモールドする
ことによって、アセンブリが同時に完成する。あるい
は、リテーナ３２は、オスコネクタ部１２と別個に２ま
たはそれ以上の部品として成形して、一般的な固定具で
ケーブル１６の端部より上の位置に一体に保持されても
よい。リテーナ３２は、ケーブル１６の端部を凹部３０
内に保持するべく、オスコネクタ部１２をメスコネクタ
部１４内より取り外し及び挿入するのに便利なハンドル
として、また、オスコネクタ部１２から伸びるケーブル
１６のひずみの緩和部として機能する。
【００１３】図３,４に示すように、第１ケーブル１６
をオスコネクタ部１２に組み立てた後に第２ケーブル１
６が追加されて、オスコネクタ部１２の両主要面２４,
２６上に接触面を形成する。第２ケーブル１６のオスコ
ネクタ部１２への組み立ては、ケーブル１６がオスコネ
クタ部１２の端部の周辺で反対方向に曲げられることを
除いて、第１ケーブル１６に関する上記したのと同じ方
法で達成される。
【００１４】図２〜４に示すように、オスコネクタ部１
２の主要面２４,２６には、グランドバス３６のための
第２凹部３４を備えるのが望ましい。グランドバス３６
によって、いくつかの信号は、それを伝える導体２０を
接続することによって、グランドに接続させることが可
能である。上記の接続は、例えば、断熱材配置溶接（th
ermal insulation displacement welding）、パラレル
ギャップ溶接（parallel gap welding）や自動ポイント
はんだ付けによってなされてもよい。用いるのであれ
ば、外側に面するグランドバス３６の面は、フッ素化エ
チレンプロピレンのようなポリマーで覆うのが望まし
い。非接着導体２０とグランドバス３６との間に絶縁層
が備えられている点が利点として理解されるだろう。
【００１５】図５,６にメスコネクタ部１４の構成要素
及びそのアセンブリを示す。メスコネクタ部１４は、シ
ェル４０と、互いを鏡面対称に成形した２つの挿入物４
２,４４とを有する。図６に示すように、該挿入物４２,
４４はシェル４０内に配置され、挿入物４２,４４から
外側に延在するポスト４６によって位置決めされる。挿
入物４２,４４は、リテーナ４８によってシェル４０内
に固定される。該リテーナ４８は、挿入物４２,４４を
外方向に付勢してシェル４０と嵌合させる。
【００１６】挿入物４２,４４の内側面５０,５２は、オ
スコネクタ部１２のテーパーに対応してテーパー状に形
成され、柔軟な回路部品５４,５６で覆われている。該
回路部品５４,５６は、その上に金属のトレース部が平
行線状に配置されたポリマーバッキングよりなる。上記
の柔軟な回路部品５４,５６の金属トレース部は、オス
コネクタ部１２の導体２０の間隔と等しい距離で互いに
間隔があいており、したがって、オスコネクタ部１２の
各導体２０と対応して電気的に接続するようになってい
る。上記の柔軟な回路部品５４,５６は、各挿入物４２,
４４の周囲を包んで、メスコネクタ部１４の底面５８に
電導性のトレース部を与える。
【００１７】挿入物４２,４４の内面５０,５２と底面５
８には、各々、弾性圧縮部材６０を備えるのが好まし
い。該部材は、米国特許第５,１６０,２６９号明細書に
記載の、実質的に非圧縮性液体が入った弾性ポリマーす
なわちポリマー袋体がよい。該圧縮部材６０は、柔軟な
回路部品５４，５６を、オスコネクタ部１２の導体２０
と、メスコネクタ部１４を取り付ける印刷回路板の接点
トレース部とに付勢するようにしている。オスコネクタ
部１２をメスコネクタ部１４内に挿入する際に柔軟な回
路部品５４,５６がオスコネクタ部１２の形状に沿うと
き、挿入物４２,４４の内側テーパー面５０,５２に位置
する該圧力部材６０はまた、柔軟な回路部品５４,５６
のトレース部とオスコネクタ部１２の導体２０との間に
こすりつけ動作を発生するように機能する。
【００１８】メスコネクタ部１４の柔軟な回路部品５
４,５６とオスコネクタ部１２の導体２０との間の接触
圧力、及び、メスコネクタ部１４内にオスコネクタ部１
２を保持する保持力は、オスコネクタ部１２とメスコネ
クタ部１４とが備える対になるテーパーによって主に達
成される。したがって、上記弾性圧縮部材６０が、コネ
クタ１０の各接続要素間の適度な接触を二重に保証する
ことが望ましいが、必須ではない。
【００１９】共に本発明の譲受人に譲渡され、参照とし
て本発明に含まれる、米国特許第４,８７５,２５９号明
細書及び同第５,１７６,５３０号明細書に記載のよう
に、もしテーパーの角度が正しく選択されれば、対をな
すテーパー面によって、適度の挿入の力は、柔軟な回路
部品５４,５６と導体２０との間の接触面における十分
な垂直力に拡大され、テーパー面を十分な保持力で固定
することを可能にする。米国特許第４,８７５,２５９号
明細書によれば、もし、オスコネクタ部とメスコネクタ
部の垂直軸に対するテーパー面２４,２６,５０,５２の
角度のタンジェント（正接）が、テーパー面で接触する
材料の摩擦係数とほぼ等しいかまたは少なければ、２つ
の部品(ここではオスコネクタ部１２とメスコネクタ部
１４)の間の接着力は実質的に増大するであろう。
【００２０】上記のようなコネクタ１０では、接続され
る物の間で干渉する部品の数の大部分が排除されるの
で、所定の数の導体に用いるコネクタの寸法はかなり小
さくなる。このコネクタ１０では、ケーブル１６とケー
ブル１６を取り付ける印刷回路板との間に、柔軟な回路
部品４２,４４のみが入れられる。このことは、ピン、
ソケット等の中間部品に導体２０を取り付けるのではな
く、導体２０自体をコネクタ接点として利用する斬新な
方法によって達成される。
【００２１】図７に本発明の他の実施例を示す。この実
施例では、上記のコネクタ１０のように接続が直接では
ないが、製造に必要な空間や部品に無駄がないのは同様
である。
【００２２】図７にコネクタ７０を示す。該コネクタ７
０は、上記メスコネクタ部１４と同様のメスコネクタ部
７２を有する。しかし、オスコネクタ部７４は、いくら
か異なる構成である。オスコネクタ部７４は、その周り
でケーブル１６の導体２０が曲げられるテーパー形状の
代わりに、導体が接続されたテーパー回路板７６を有す
る。テーパー回路板７６はその一側面に電導性のトレー
ス部７８を有し、その一側面におけるトレース部の数と
１つのケーブル１６の導体の数とは等しく、該ケーブル
１６は他の装置と接続するのが望ましい。図示したよう
に、２つのケーブル１６が用いられて、テーパー回路板
７６の両側が電導性のトレース部７８を形成する。
【００２３】ケーブル１６は、導体２０が露出するよう
にケーブル１６の一部分より絶縁体を取り除いた後に、
一般的なはんだ付け技術によって、テーパー状回路板７
６に取り付けてもよい。しかし、ケーブル１６の導体２
０は、その主要面に対して垂直方向にのみ電導性を有す
るような“Ｚ軸"フォームすなわち接着材８０でテーパ
ー回路板７６に取り付けるのが好ましい。上記の電導性
フォームすなわち接着材８０は、ケーブル１６の導体２
０とテーパー状回路板７６のトレース部７８との間に配
置される。ケーブル１６は、弾性パッド８４に対向する
２分割のハウジング８２によって、電導性材８０に対し
て付勢される。テーパー回路板７２は、上記のように、
メスコネクタ部７６と協働して作動して大きな法線方向
接触力を発生させ、メスコネクタ部７２内へのオスコネ
クタ部７４の保持を達成する。
【００２４】したがって、通常、上記のタイプのコネク
タに関する構成要素の数をかなり減少させるコネクタに
ついて述べた。該コネクタを２つの実施例で説明した
が、本発明の概念から離れることなく多数の変更が可能
なことは明白である。例えば、オスコネクタ部の両側
と、それに対応するメスコネクタ部の壁面が該コネクタ
部の垂直軸についてテーパーであることは必須でない。
特に、コネクタ部の片側のみで接触する例などの場合に
は、オス・メスの両コネクタ部の一側面を垂直、他方を
テーパーにすればよい。このような状態では、コネクタ
部の接点を垂直面またはテーパー面に備えることが可能
である。また、テーパー回路板の電導性トレース部は、
接着剤または接着シートで柔軟な回路部品を単純なテー
パー形状の片面または両面に結合することによって達成
される。テーパー形状は、接着剤または接着シートで互
いに結合された２つの部より製造される。もし該シート
が発泡剤のような弾性のある製品であれば、この材料の
圧縮性と弾力性によって、接触面に垂直力を付加的に発
生させる。最後に、コネクタは、その幅がコネクタ部に
対応する１つまたは２つ以上のケーブルと共に用いられ
るものとして図示されているが、もしコネクタ部上の利
用できる場所の全部分を必要としないならば、幅が狭い
ケーブルを用いることができ、または、２つ以上の幅が
狭いケーブルを隣あって置いて、ケーブルの導体の全て
がオスコネクタ部の一側面に配置されることも可能であ
る。最後に、コネクタは１本ずつの絶縁されたワイヤと
ともに用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るコネクタの対の２つの部の斜視
図である。
【図２】 図１のコネクタの一部分を形成する、部分的
に組み立てられたオスコネクタ部の斜視図である。
【図３】 図２のオスコネクタ部が完全に組み立てられ
た状態の斜視図であり、詳しく図示するために一部分を
破断して示している。
【図４】 図３の組み立てられたオスコネクタ部部分の
拡大斜視図である。
【図５】 本発明に係る図１のコネクタのメスコネクタ
部の構成要素の分解断面図である。
【図６】 図１のコネクタのオス・メスコネクタ部が嵌
合する前の断面図である。
【図７】 本発明の他の実施例に係る上記コネクタの分
解斜視図である。
【符号の説明】
１０ 電気コネクタ １２ オスコネクタ部 １４ メスコネクタ部 １６ ケーブル １８ 貫通孔 ２０ 導体 ２２ 中央開口 ２４，２６ 主要面 ２８ 溝 ３０ 凹部 ３４ 第２凹部 ３６ グランドバス ４０ シェル ４２，４４ 挿入物 ４６ ポスト ４８ リテーナ ５０，５２ 内面 ５４，５６ 回路部品 ５８ 底面 ６０ 弾性部材 ７０ コネクタ ７２ メスコネクタ部 ７４ オスコネクタ部 ７６ テーパー回路板 ７８ トレース部 ８０ 発泡材／接着剤 ８２ ハウジング ８４ 弾性パッド

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 垂直軸と２つの主要面とを有するプラグ
    端部が一端に形成され、上記主要面の少なくとも１面は
    上記垂直軸に対して鋭角に配置されたテーパー面である
    オスコネクタ部と、上記オスコネクタ部用の差込口を形
    成する壁と、上記オスコネクタ部垂直軸に対して平行な
    垂直軸とを有し、上記壁の１つは、上記オスコネクタ部
    テーパー面の上記鋭角に対応する角度で垂直軸に対して
    配置されたテーパー壁であるメスコネクタ部とを備え、 少なくとも上記オスコネクタ部テーパー面と、少なくと
    も上記メスコネクタ部テーパー壁とは、それぞれ、上記
    オスコネクタ部テーパー面と上記メスコネクタ部テーパ
    ー側壁とに平行な平面内にある、対応する個々の電気接
    点トレース部を有し、上記コネクタ部を結合して上記オ
    スコネクタ部テーパー面と上記メスコネクタ部テーパー
    壁体と一体化される際に、上記オスコネクタ部と上記メ
    スコネクタ部との間に電気的接触を発生させることを特
    徴とする電気コネクタ。
  2. 【請求項２】 上記メスコネクタ部は、上記メスコネク
    タ部のひとつの壁上に重なる上記接点トレース部を形成
    する柔軟な配線部品を備え、上記の柔軟な配線部品は、
    ポリマーのバッキングと、上記ポリマーバッキングに取
    り付けられた電導性通路とを含むことを特徴とする請求
    項１記載の電気コネクタ。
  3. 【請求項３】 上記メスコネクタ部は、上記の柔軟な配
    線部品と、柔軟な配線部品がその上に重なる上記メスコ
    ネクタ部の上記壁との間に配置された弾性部材をさらに
    備えることを特徴とする請求項２記載の電気コネクタ。
  4. 【請求項４】 上記弾性部材は、液体の入った袋体であ
    ることを特徴とする請求項３記載の電気コネクタ。
  5. 【請求項５】 上記オスコネクタ部プラグ端部は、上記
    オスコネクタ部テーパー面を形成する、少なくとも１つ
    のテーパー面を有する印刷回路板であって、該印刷回路
    板は、上記オスコネクタ部の接点トレース部を形成す
    る、実質的に平行な電導性通路を含むことを特徴とする
    請求項１記載の電気コネクタ。
  6. 【請求項６】 上記オスコネクタ部のプラグ端部は、１
    つのテーパー主要面と、上記オスコネクタ部の上記垂直
    軸に平行な対向する垂直主要面とを有し、上記メスコネ
    クタ部は、上記オスコネクタ部垂直面に対応する垂直な
    壁を有することを特徴とする請求項５記載の電気コネク
    タ。
JP6178104A 1993-08-04 1994-07-29 電気コネクタ Pending JPH0765915A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US102151 1979-12-10
US08/102,151 US5378161A (en) 1993-08-04 1993-08-04 Tapered electrical connector

Publications (1)

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JPH0765915A true JPH0765915A (ja) 1995-03-10

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ID=22288379

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6178104A Pending JPH0765915A (ja) 1993-08-04 1994-07-29 電気コネクタ

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US (1) US5378161A (ja)
JP (1) JPH0765915A (ja)
DE (1) DE4427642A1 (ja)

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