(57)【要約】【課題】金属薄板を曲げて成形されたコンタクトを、樹脂成形されたボディに圧入することにより組み立てられるコネクタにおいて、個々のコンタクトの圧入状態にばらつきを低減すると共に、コネクタの組み立て後に、ボディの内部応力による反りなどの変形が発生する可能性を低減する。【解決手段】金属板の一側辺に所定数のコンタクト４を所定のピッチで略櫛歯状に形成すると共に、各コンタクト４に、それぞれ、ボディに設けられた圧入溝の幅よりも幅が広く、圧入溝の側壁に圧入される被圧入部４５を設ける。配列されたコンタクト４のうち、互いに隣接する２つのコンタクトの被圧入部４５を、コンタクトの圧入方向におけるそれぞれ異なる位置に設ける。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板の一側辺に略櫛歯状に所定のピッチで形成された所定数のコンタクトの配列体を、前記コンタクトの配列体と同じピッチで同じ数だけ配列された圧入溝を有する樹脂製のボディに圧入した後、前記コンタクトを前記金属板から切り離すことによって完成されるコネクタであって、
前記コンタクトは、それぞれ前記圧入溝の幅よりも幅が広く、前記圧入溝の側壁に圧入される被圧入部を有し、
前記コンタクトの配列体のうち、互いに隣接する２つのコンタクトの前記被圧入部が、前記コンタクトの圧入方向におけるそれぞれ異なる位置に設けられていることを特徴とするコネクタ。
【請求項２】
前記コンタクトの配列体のうち、１つ置きに位置するコンタクトの前記被圧入部が、前記コンタクトの圧入方向における同じ位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
【請求項３】
前記コンタクトの配列体のうち、隣接する３以上の所定数コンタクトの前記被圧入部が、それぞれ前記コンタクトの圧入方向において、順に同じ方向に所定距離だけずれた位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
【請求項４】
前記３以上の所定数コンタクトの前記被圧入部の配置パターンが、同じ順番又は逆の順番で繰り返されていることを特徴とする請求項３に記載のコネクタ。
【請求項５】
前記圧入溝は、前記コンタクトの圧入方向において徐々に幅が狭くなるようにテーパが設けられており、前記被圧入部のうち前記コンタクトの圧入方向の前方に位置するものは、前記圧入溝のテーパに応じて、前記コンタクトの圧入方向の後方に位置するものよりも狭い幅を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のコネクタ。
【請求項６】
金属板の一側辺に略櫛歯状に所定のピッチで形成された所定数のコンタクトの配列体を、前記コンタクトの配列体と同じピッチで同じ数だけ配列された圧入溝を有する樹脂製のボディに圧入した後、前記コンタクトを前記金属板から切り離すことによって完成されるコネクタであって、
前記コンタクトは、それぞれ前記圧入溝の幅よりも幅が広く、前記圧入溝の側壁に圧入される被圧入部を有し、
前記コンタクトの配列体のうち、互いに隣接する２つのコンタクトの前記被圧入部が、前記コンタクトが略櫛歯状に突出する方向におけるそれぞれ異なる位置に設けられていることを特徴とするコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯電話機やディジタルカメラなどの携帯機器において、回路基板同士や電子部品と回路基板などを電気的に接続するために用いられるコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子部品が実装された複数の回路基板同士を接続するために、ヘッダ及びソケットで構成されたコネクタが実用化されている（特許文献１参照）。特に、携帯電話などのモバイル機器においては、機器の小型化及び薄型化により、コネクタの小型化及び薄型化が要求されている。また、機器の高機能化により回路基板上への電子部品の実装密度が高くなり、コネクタを構成するコンタクトの配列数が増加し、各コンタクトの幅及び配列ピッチは非常に狭いものとなっている。一例として、ヘッダとソケットを結合させた状態におけるスタッキング高さ（コネクタ全体としての高さ）が１ｍｍ以下、コンタクトの配列ピッチが０．４ｍｍ、コンタクトの１列の配列数が３０程度のものが実用化されている。コンタクトの幅は０．２ｍｍ、板厚は０．１ｍｍ以下である。
【０００３】
このような超小型のコネクタでは、コンタクトを１個ずつ取り扱うことは事実上不可能である。そのため、帯状の金属板（フープ材）の側辺に櫛歯状の切り込みを形成し、各櫛歯状部分を所定形状に曲げることにより、コンタクトの配列体を形成している。そして、コンタクトの配列体は、１つの部品として取り扱われ、樹脂成形されたボディに圧入されたり、あるいは樹脂成形の際に金型にインサートされる。そして、各コンタクトがボディに固定された後、各コンタクトを配列体から切り離すことにより、コネクタが完成される。
【０００４】
コンタクトをボディに圧入する場合、コンタクトの一部分に、ボディ側に形成された圧入溝の幅よりも幅の広い部分（被圧入部）を形成しておき、被圧入部を圧入溝の側壁に食い込ませることによって、コンタクトをボディに固定している。具体的には、樹脂製のボディの上にコンタクトの配列体を対向させ、加圧装置を用いてコンタクトの配列体のうち各コンタクトを樹脂製のボディの圧入溝にそれぞれ圧入する。
【特許文献１】特開２００２−８７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のコネクタでは、一列に配列されているコンタクトが全て同一形状を有しているため、各コンタクトの幅の広い被圧入部も同じ高さに配列されている。そのため、各コンタクトをボディに圧入する際の負荷が加圧装置に一斉にかかり、加圧装置の負荷変動が大きく、個々のコンタクトの圧入状態にばらつきが生じる可能性がある。また、コンタクトの被圧入部が圧入されることによって樹脂製のボディに内部応力が生じるが、上記のように被圧入部が同じ高さに配列されているため、コネクタの組み立て後に、ボディの内部応力による反りなどの変形が発生する可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、コンタクトの配列体をボディに圧入するする際の負荷変動を小さくして、個々のコンタクトの圧入状態を均一にするとともに、コンタクトの圧入によるボディの内部応力を分散させて、反りなどの変形が発生する可能性を低減させたコネクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、金属板の一側辺に略櫛歯状に所定のピッチで形成された所定数のコンタクトの配列体を、前記コンタクトの配列体と同じピッチで同じ数だけ配列された圧入溝を有する樹脂製のボディに圧入した後、前記コンタクトを前記金属板から切り離すことによって完成されるコネクタであって、前記コンタクトは、それぞれ前記圧入溝の幅よりも幅が広く、前記圧入溝の側壁に圧入される被圧入部を有し、前記コンタクトの配列体のうち、互いに隣接する２つのコンタクトの前記被圧入部が、前記コンタクトの圧入方向におけるそれぞれ異なる位置に設けられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１のコネクタにおいて、前記コンタクトの配列体のうち、１つ置きに位置するコンタクトの前記被圧入部が、前記コンタクトの圧入方向における同じ位置に設けられていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１のコネクタにおいて、前記コンタクトの配列体のうち、隣接する３以上の所定数コンタクトの前記被圧入部が、それぞれ前記コンタクトの圧入方向において、順に同じ方向に所定距離だけずれた位置に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３のコネクタにおいて、前記３以上の所定数コンタクトの前記被圧入部の配置パターンが、同じ順番又は逆の順番で繰り返されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかのコネクタにおいて、前記圧入溝は、前記コンタクトの圧入方向において徐々に幅が狭くなるようにテーパが設けられており、前記被圧入部のうち前記コンタクトの圧入方向の前方に位置するものは、前記圧入溝のテーパに応じて、前記コンタクトの圧入方向の後方に位置するものよりも狭い幅を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明は、金属板の一側辺に略櫛歯状に所定のピッチで形成された所定数のコンタクトの配列体を、前記コンタクトの配列体と同じピッチで同じ数だけ配列された圧入溝を有する樹脂製のボディに圧入した後、前記コンタクトを前記金属板から切り離すことによって完成されるコネクタであって、前記コンタクトは、それぞれ前記圧入溝の幅よりも幅が広く、前記圧入溝の側壁に圧入される被圧入部を有し、前記コンタクトの配列体のうち、互いに隣接する２つのコンタクトの前記被圧入部が、前記コンタクトが略櫛歯状に突出する方向におけるそれぞれ異なる位置に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、コンタクトの配列体のうち、互いに隣接する２つのコンタクトの被圧入部が、コンタクトの圧入方向におけるそれぞれ異なる位置に設けられているので、コンタクトの配列体をボディの圧入溝に圧入する際の負荷が段階的に加圧装置にかかり、加圧装置の負荷変動が小さくなる。その結果、個々のコンタクトの圧入状態にばらつきが生じる可能性が低減される。また、コンタクトの被圧入部が圧入されることによって樹脂製のボディに内部応力が生じるが、隣接する２つのコンタクトの被圧入部が異なる位置に設けられているため、ボディの内部応力が分散され、コネクタの組み立て後にボディの反りなどの変形が発生する可能性が低減される。
【００１４】
請求項２の発明によれば、コンタクトの配列体のうち、１つ置きに位置するコンタクトの被圧入部が、コンタクトの圧入方向における同じ位置に設けられている、すなわち互い違いに設けられているので、比較的簡単な構成により、上記請求項１の効果を得ることができる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、コンタクトの配列体のうち、隣接する３以上の所定数コンタクトの被圧入部が、それぞれコンタクトの圧入方向において、順に同じ方向に所定距離だけずれた位置に設けられているので、請求項２に比べて構成が複雑になるものの、加圧装置にかかる負荷の変動がさらに小さくなり、個々のコンタクトの圧入状態にばらつきが生じる可能性がさらに低減される。また、ボディの内部応力がさらに分散されるので、コネクタの組み立て後にボディの反りなどの変形が発生する可能性もさらに低減される。
【００１６】
請求項４の発明によれば、３以上の所定数のコンタクトの被圧入部の配置パターンが、同じ順番又は逆の順番で繰り返されているので、コンタクトの配列数が多くても、請求項３の効果が得られる。
【００１７】
請求項５の発明によれば、圧入溝は、コンタクトの圧入方向において徐々に幅が狭くなるようにテーパが設けられており、被圧入部のうちコンタクトの圧入方向の前方に位置するものは、圧入溝のテーパに応じて、前記コンタクトの圧入方向の後方に位置するものよりも狭い幅を有するので、ボディを射出成形などにより成形する場合に、圧入溝にいわゆる抜きテーパが設けられていても、コンタクトの配列体をボディの圧入溝に圧入する際の加圧装置の負荷変動を小さくすることができる。
【００１８】
請求項６の発明によれば、コンタクトの配列体のうち、互いに隣接する２つのコンタクトの被圧入部が、コンタクトが略櫛歯状に突出する方向におけるそれぞれ異なる位置に設けられているので、ボディの内部応力がコンタクトの突出方向に分散され、コネクタの組み立て後にボディの反りなどの変形が発生する可能性が低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しつつ説明する。一般的に、コネクタは、雌コネクタに相当するソケットと雄コネクタに相当するヘッダで構成される。図１は本発明の一実施の形態に係るコネクタであるソケット１の平面図である。また、図２はソケット１とヘッダ２を結合した状態を示す。
【００２０】
図１に示すように、ソケット１は、絶縁材料である合成樹脂成形品からなる略直方体形のソケットボディ３を備える。ソケットボディ３には、略長方形の４辺を成すように差込溝３１が形成されている。差込溝３１の長手方向の両側壁３２には、それぞれ所定のピッチで所定数の圧入溝３３が配設されており、各圧入溝３３にコンタクト４が圧入により保持されている。
【００２１】
コンタクト４は、弾性を有する帯状の金属板（例えば、りん青銅などの銅合金に金メッキを施した金属板）を所定形状に曲げ加工することによって形成されている。コンタクト４の一端部には、はんだ付けにより回路基板に表面実装される端子部４３が形成されている。コンタクト４の長手方向における中央部分には、略Ｕ字状断面を有し、かつ、略Ｕ字状断面が端子部４３に対して略直角となるように被保持部４１が形成されている。被保持部４１の略Ｕ字状断面の端子部４３とは反対側端部の延長上には、端子部４３とは反対側に略Ｕ字状断面を有する板ばね部４２が形成されている。板ばね部４２は、図２における左右方向に撓み可能である。さらに、板ばね部４２の先端には、被保持部４１とは反対側に突出するように曲げ加工により形成された接触凸部４４が設けられている。すなわち、ソケット１のコンタクト４は、ソケット１が相手側のヘッダ２と結合される際に、ソケットボディ３がヘッダボディ５に対して相対的に移動する方向に交差する方向において、端子部４３、被保持部４１、板ばね部４２及び接触凸部４４が連続的に、かつ一体的に曲げ加工により成形されている。
【００２２】
被保持部４１を形成することにより、ソケットボディ３の側壁３２を跨いで、端子部４３をソケットボディ３の外側に、また、接触凸部４４を差込溝３１の内側に配置することができる。なお、図２に示すように、端子部４３のうち回路基板にはんだ付けされる面４ａは、ソケットボディ３の外面３ａよりも外側に位置している。また、板ばね部４２は、ソケットボディ３の差込溝３１の内側に位置している。これにより、ソケット１を回路基板に実装しても、板ばね部４２が回路基板上の配線パターン等と接触することはなく、ショートを防止することができる。また、端子部４３と接触凸部４４との間にソケットボディ３の側壁３２を介在させることにより、端子部４３を回路基板にはんだ付けする際のフラックスやはんだが接触凸部４４に付着することを防止することができる。
【００２３】
なお、ヘッダ２のポスト６は、金属板を所定形状に曲げ加工することによって形成されているが、ソケット１のコンタクト４とは異なり、弾性は必要とされない。なお、この説明では、弾性を必要としないコンタクトを特にポストと称して区別している。
【００２４】
次に、コンタクト４の被保持部４１付近の形状を図３に示す。ソケットボディ３の圧入溝３３の幅は、コンタクト４の被保持部４１の幅とほぼ同じであり、かつ被保持部４１の一部分に設けられた被圧入部４５の幅を圧入溝３３の幅よりも若干広くしている。これにより、被保持部４１を圧入溝３３に圧入することにより、被圧入部４５の両側部が圧入溝３３の内壁に食い込み、コンタクト４がソケットボディ３に固着される。
【００２５】
一例として、コンタクト４の板ばね部４２の幅は０．２ｍｍ、端子部４３の幅は０．１５ｍｍ、板厚は０．１ｍｍ、配列ピッチは０．４ｍｍである。また、コンタクト４の配列数は１０〜３０程度である。
【００２６】
このような微小なコンタクト４を１個ずつ曲げ加工したり、圧入することは困難である。そこで、図４に示すように、ソケット１におけるコンタクト４の配列ピッチ及び配列数に応じて１枚の金属板の一側辺（図示せず）を櫛歯状に加工し、片側の全てのコンタクト４を同時にプレス成形する。このようにして形成されたコンタクト４の配列体４０を１つの部品として取り扱い、各コンタクト４の被保持部４１を同時にソケットボディ３の圧入溝３３に嵌合させると共に、各コンタクト４の被圧入部４５を圧入溝３３の側壁に圧入する。そして、ソケットボディ３にコンタクト４を圧入した後、コンタクト４の端子部４３を金属板から切り離すことにより、ソケット１が完成される。
【００２７】
コンタクト４をソケットボディ３に圧入する手順を図５に示す。まず、（ａ）に示すように、あらかじめ成形されたソケットボディ３及びコンタクト４の配列体４０を用意する。次に、（ｂ）に示すように、各コンタクト４の被保持部４１が側壁３２を乗り越えるように、かつ、被保持部４１の一部が圧入溝３３に嵌合されるように、各コンタクト４を対応する圧入溝３３にそれぞれ仮挿入する。両側壁３２の各圧入溝３３にそれぞれ各コンタクト４の被保持部４１を仮挿入した後、（ｃ）に示すように、天地を逆転させ、加圧装置７を用いて、ソケットボディ３の方を各コンタクト４の側に押しつける。そして、各コンタクト４がソケットボディ３に対して所定の位置、具体的には、被保持部４１と板ばね部４２の間の略Ｕ字状の折り曲げ部が差込溝３１の底に接触しない位置まで圧入された状態で、加圧装置７による圧入を停止する。そして、（ｄ）に示すように、加圧装置７から取り出し、コンタクト４の端子部４３を金属板から切り離す。
【００２８】
図３に示すように、コンタクト４の配列体４０のうち、互いに隣接する２つのコンタクト４の被圧入部４５が、コンタクト４の圧入方向Ｘにおけるそれぞれ異なる位置、具体的には、１つ置きに位置するコンタクト４の被圧入部４５が、コンタクト４の圧入方向Ｘにおける同じ位置となるように、互い違いに設けられている。このように構成することにより、コンタクト４の配列体４０をソケットボディ３の圧入溝３３に圧入する際、各コンタクト４の被圧入部４５のうちコンタクトの圧入方向Ｘの前方に位置する被圧入部４５が圧入溝３３の側壁に圧入されるときに、加圧装置７の負荷が最初に増大する。そして、被圧入部４５を圧入溝３３の側壁に食い込ませながら一定のストロークだけ進み、コンタクトの圧入方向Ｘの後方に位置する被圧入部４５が圧入溝３３の側壁に圧入されるときに、加圧装置７の負荷が二度目に増大する。このように、加圧装置７に対する負荷が段階的に増大するので、全てのコンタクト４の被圧入部４５を同時に圧入溝３３に圧入させる従来のコネクタに比べて、加圧装置７の負荷変動が小さくなる。その結果、個々のコンタクト４の圧入状態にばらつきが生じる可能性が低減される。また、コンタクト４の被圧入部４５が圧入されることによって樹脂製のソケットボディ３に内部応力が生じるが、隣接する２つのコンタクト４の被圧入部４５がコンタクトの圧入方向Ｘの異なる位置に設けられているため、ソケットボディ３の内部応力が分散され、ソケット１（コネクタ）の組み立て後にソケットボディ３の反りなどの変形が発生する可能性が低減される。
【００２９】
前述のように、ソケットボディ３は射出成形などにより成型されるが、金型から成型品を取り出しやすくするために、一般的に、いわゆる抜きテーパが設けられている。圧入溝３３においても、その両側壁の間の幅が、コンタクトの圧入方向Ｘの前方に進むに従って狭くなっている（周知により図示せず）。このような圧入溝３３に対して、全てのコンタクト４の被圧入部４５を同じ幅に形成すると、被圧入部４５のうちコンタクトの圧入方向の前方に位置するものは、圧入溝３３のテーパに応じて、圧入溝３３の側壁への食い込み量が多くなるので、結果的に加圧装置７に対する負荷を増大させる。そこで、図６に示すように、被圧入部４５のうちコンタクトの圧入方向Ｘの前方に位置するものの幅Ｂを、圧入溝３３のテーパに応じて、コンタクトの圧入方向Ｘの後方に位置するものの幅Ａよりも狭くすることにより（Ａ＞Ｂ）、圧入溝３３の側壁への食い込み量をほぼ一定にすることができる。その結果、圧入溝３３にいわゆる抜きテーパが設けられていても、コンタクト４の配列体４０をソケットボディ３の圧入溝３３に圧入する際の加圧装置７の負荷変動を小さくすることができる。
【００３０】
また、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、コンタクト４の配列体４０のうち、隣接する３以上（図では４個）の所定数のコンタクト４の被圧入部４５を、それぞれコンタクトの圧入方向Ｘにおいて、順に同じ方向（前方又は後方）に所定距離だけずれた位置に設けてもよい。その場合、図３に示すように隣接する２つのコンタクト４の被圧入部４５を互い違いに配置したものに比べて構成が複雑になるものの、３段階以上にわけて加圧装置７にかかる負荷が変動するので、加圧装置７にかかる負荷変動がさらに小さくなり、個々のコンタクト４の圧入状態にばらつきが生じる可能性がさらに低減される。また、ソケットボディ３の内部応力がさらに分散されるので、ソケット１（コネクタ）の組み立て後にボディの反りなどの変形が発生する可能性もさらに低減される。
【００３１】
なお、上記のようにコンタクト４の配列数を１０〜３０程度とした場合、コンタクト４の被圧入部４５の配置パターンを複数回繰り返す必要が生じる。その際、コンタクト４の被圧入部４５の配置パターンを、図７（ａ）に示すように同じ順番に繰り返してもよいし、図７（ｂ）に示すように逆の順番に繰り返してもよい。いずれの場合であっても、同様の効果が得られる。
【００３２】
さらに、図８に示すように、コンタクト４の配列体４０のうち、互いに隣接する２つのコンタクト４の被圧入部４５を、コンタクトが略櫛歯状に突出する方向Ｙにおけるそれぞれ異なる位置、例えば略Ｕ字状の被保持部４１のうち側壁３２を挟む各側にそれぞれ設けても良い。その場合、コンタクト４の被圧入部４５を圧入溝３３に圧入したことにより生じるソケットボディ３の内部応力が、コンタクトの突出方向に分散されるので、ソケット１（コネクタ）の組み立て後にソケットボディ３の反りなどの変形が発生する可能性が低減される。さらに、互いに隣接する２つのコンタクト４の被圧入部４５を、コンタクトの圧入方向におけるそれぞれ異なる位置に設けることにより、コンタクト４の構成が複雑になるものの、コンタクト４の配列体４０をソケットボディ３の圧入溝に圧入する際の負荷が段階的に加圧装置７にかかるので、加圧装置７の負荷変動を小さくすることができる。
【００３３】
なお、上記実施の形態の説明では、主にコネクタを構成するソケット１について説明したが、図２に示す構成では、ヘッダ２のポスト６は、ヘッダボディ５を射出成形する際に、あらかじめ金型の内部にインサートされ、ヘッダボディ５の成形と同時に一体的に固定される。しかしながら、ヘッダ２のポスト６の固定方法はこれに限定されるものではなく、ソケット１のコンタクト４と同様に、あらかじめ成形されたヘッダボディ５に圧入して固定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施の形態に係るコネクタ（ソケット）の構成を示す平面図。
【図２】コネクタを構成するソケットとヘッダを結合された状態を示す断面図。
【図３】上記一実施の形態におけるコンタクトの被圧入部の配置例を示す図。
【図４】上記一実施の形態におけるコンタクトの配列体を示す図。
【図５】ソケットボディにコンタクトを圧入する工程を示す図。
【図６】上記一実施の形態におけるコンタクトの被圧入部の変形例を示す図。
【図７】上記一実施の形態におけるコンタクトの被圧入部の別の配置例を示す図。
【図８】上記一実施の形態におけるコンタクトの被圧入部のさらに別の配置例を示す図。
【符号の説明】
【００３５】
１  ソケット
２  ヘッダ
３  ソケットボディ
３２  側壁
３３  圧入溝
４  コンタクト
４０  コンタクトの配列体
４１  被保持部
４５  被圧入部
７  加圧装置
【図１】
2005158351.tif 000003
【図２】
2005158351.tif 000004
【図３】
2005158351.tif 000005
【図４】
2005158351.tif 000006
【図５】
2005158351.tif 000007
【図６】
2005158351.tif 000008
【図７】
2005158351.tif 000009
【図８】
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