(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相手コネクタと接触する接触部と絶縁体に固定される固定部と基板に接続するテール部の３部分から構成されるコンタクトと、このコンタクトを保持・固定している絶縁体とからなる電気コネクタにおいて、
絶縁体にコンタクトを保持・固定する手段を設け、前記コンタクトが前記基板のパターンとの接続部分が除去されている絶縁層Ａと前記相手コネクタの接触部に接触する接触部分が除去されいる絶縁層Ｂとの間に導体を挟み込んだ２枚のコンタクト部材を前記一方の絶縁層Ａ、Ａ同士が接するように張り合わせた構造からなり可撓性を有していると共に、前記コンタクト部材間の接触部と固定部に厚さ０．１ｍｍ以下で前記コンタクトの可撓性を失わせない金属板層を設けてなり、当該コンタクトを前記絶縁体の挿入孔に通して前記コンタクトの固定部を固定させると共に、前記コンタクトの接触部を突出させる一方、当該接触部とは反対側のコンタクトの固定部から延びる各コンタクト部材を左右に折り曲げて、各コンタクト部材の前記絶縁層Ａ、Ａの除去された各テール部の導体を基板側に接続して固定し、この状態で前記コンタクトの接触部に前記相手コネクタとの位置ずれを吸収させるようにしたことを特徴とする電気コネクタ。
【請求項２】
前記コンタクト部材のテール部に金属の押え板を張り合わせたことを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
【請求項３】
前記コンタクト部材間の金属板層の長手方向の一端もしくは両端にコンタクト部材のテール部まで伸びた突出部を設け、かつ、この突出部がコンタクト部材のテール部と同時に基板に半田付けすることを特徴とする請求項１又は２記載の電気コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器間を接続する電気コネクタに関するものであり、特に、可撓性のある絶縁部と導体部を持つコンタクトを使用することにより、コネクタ相互間の位置ずれを吸収する構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、従来の電気コネクタの部分的な斜視図である。
従来の電気コネクタ１０は、主にコンタクト１４と絶縁体１２とから構成されている。
電気コネクタ１０は相手コネクタ（図示せず）と嵌合することで、各基板間を接続することになり、また、基板には各回路ごとに信号を伝達するための多くのコネクタが設置されていることが多い。
【０００３】
絶縁体１２は、電気絶縁性のプラスチックであり、公知の射出成形等で製作される。
この絶縁体１２の嵌合口３２の幅方向の中央部にはガイド部４２が設けられており、このガイド部４２にはコンタクト１４を保持・固定する挿入溝４４が設けられている。
このガイド部４２の挿入溝４４によってコンタクト１４は、相手コネクタの接触部との位置決めが図られている。
この挿入溝の大きさは、相手コネクタ（図示せず）との嵌合時のコンタクト同士の接触を考慮して、コンタクト１４より若干大きくしてある。
【０００４】
複数本のコンタクト１４は、絶縁体１２に圧入や引掛け等によって保持・固定されている。このコンタクト１４は、金属製であり、公知技術のプレス加工等で製作される。
このコンタクト１４は、一般的に相手コネクタ（図示せず）又は基板等と接触する接触部２２と絶縁体１２に固定される固定部とテール部２６の３部分からなっている。
前記接触部２２の自由端側に係合部が設けられている。この係合部は絶縁体１２の挿入溝４４の内側に引っかかっている。このようにコンタクト１４の係合部を絶縁体１２の挿入溝の内側に引っかけることによって、絶縁体１２の嵌合口３２側へのコンタクト１４の接触部１６の突出量を制限している。
この突出量を替えることでコンタクト１４の接触圧も替えることができる。
即ち、コンタクト１４の接触圧により、前記突出量は適宜設計している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、コンタクト１４は絶縁体１２のガイド部４２で位置決めされており、基板には複数のコネクタ１０が設置していることが多いため、基板相互間に０．５ｍｍ程度の位置ずれが生じると、コネクタ１０自体に負荷がかかり、コネクタ同士が接続できないといった解決すべき課題があった。
また、無理にコネクタ同士を嵌合させると、コネクタ１０が破損してしまい接触不良になったり、コネクタ１０を交換する必要が生じたり、基板自体を交換する必要が生じるといった問題点もあった。
コネクタ１０自体や基板自体を交換することになると、手間がかかり、コストアップにもつながるといった問題点も発生する。
【０００６】
本発明は、基板相互間に生じた位置ずれ（０．５ｍｍ程度）に関係なく、各基板に設置されたコネクタが嵌合できる構造の電気コネクタ１０を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的は、絶縁体にコンタクトを保持・固定する手段を設け、前記コンタクトが可撓性を有していることにより達成することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
前記絶縁体１２に設けられたコンタクト１４を保持・固定する手段には、次の３点がある。
(1)絶縁体１２の幅方向の中央部付近にコンタクト１４が挿入できる大きさの挿    入孔３４を設け、この挿入孔３４にコンタクト１４を挿入し、圧入や接着剤    等によって固定する。
(2)絶縁体１２を幅方向の中央部付近で２体ものにし、一方または双方に凹部を    設け、２体ものにした絶縁体１２でコンタクト１４を挟み込み、圧入や接着    剤等によって固定する。
(3)コンタクト１４を絶縁体１２の成形時に一体成形する。
【０００９】
コンタクト１４は絶縁層Ａ１８と絶縁層Ｂ２０との間に導体１９を挟み込んだコンタクト部材１６を２枚張り合わせた構造にする。
コンタクト部材１６は次のような順序で作られる。
(1)絶縁層Ａ１８に導体１９を接着剤等で張り付ける。
(2)相手コネクタのコンタクトピッチや基板のパターンのピッチ等を考慮して、    エッチング等で不要部分を取り除く。
(3)エッチング等で不要部分を取り除いた導体１９の上に接着剤等で絶縁層Ｂ２    ０を張り付ける。
(4)相手コネクタとの接触部分に相当する絶縁層Ｂ２０及び基板のパターンとの    接続部分に相当する絶縁層Ａ１８の部分を切り取る。
【００１０】
コンタクト部材１６を形成する絶縁層Ａ１８と絶縁層Ｂ２０の厚さは、コンタクト１４の可撓性を考慮するとなるべく薄い方がよく、０．０３〜０．２ｍｍ程度がよい。
絶縁層Ａ１８と絶縁層Ｂ２０の厚さが、０．２ｍｍを越えるとコンタクト１４の可撓性が失われ、０．０３ｍｍ以下では、相手コネクタとの嵌合の際にコンタクト１４が強度不足となり、変形してしまい、嵌合できなくなる。
また、絶縁層Ａ１８と絶縁層Ｂ２０との間にある導体１９の厚さも、コンタクト１４の可撓性を考慮するとなるべく薄い方がよく、０．０１〜０．１ｍｍ程度がよい。
絶縁層Ａ１８と絶縁層Ｂ２０の材質としては、ポリイミドやポリエステルやポリエチレンなどが挙げられるが、可撓性や耐熱性を考慮してポリイミドを使用している。
絶縁層Ａ１８と絶縁層Ｂ２０との間にある導体１９の厚さが、０．１ｍｍを越えるとコンタクト１４の可撓性が失われ、０．０１ｍｍ以下では、相手コネクタとの嵌合の際にコンタクト１４の強度不足やコネクタ１０を繰り返し挿抜するとコンタクト１４の削れが発生し、コンタクト部がなくなってしまう。
導体１９の材質としては、銅やリン青銅や黄銅などが挙げられるが、可撓性や電気的抵抗を考慮して銅を使用している。
絶縁層Ａ１８と導体１９と絶縁層Ｂ２０とを、この順序で張り合わせることにより相手コネクタと接触するための接触部２２や基板に接続するためのテール部２６を容易に形成できるようになっている。
【００１１】
前記コンタクト部材の厚さを０．０７〜０．５ｍｍ程度にする。
コンタクト部材１６の厚さが、０．５ｍｍを越えるとコンタクト１４の可撓性が失われ、０．０７ｍｍ以下では、相手コネクタとの嵌合の際にコンタクト１４の強度不足やコネクタ１０を繰り返し挿抜するとコンタクト１４の削れが発生し、コンタクト部がなくなってしまう。
【００１２】
前記コンタクト部材間の接触部と固定部に０．１ｍｍ以下の金属板層を設け、かつ、各コンタクト部材のテール部に金属の押え板を張り合わせる。
金属板２８の厚さが、０．１ｍｍを越えるとコンタクト１４の可撓性が失われてしまう。
コンタクト部材１６のテール部２６に金属の押え板３０を張り合わせることにより、コネクタ１０を基板に半田付けする際に確実にコンタクト部材１６のテール部２６を基板のランドに押し付けられる。
【００１３】
前記コンタクト部材１６間の金属板２８層の長手方向の一端もしくは両端をコンタクト部材１６のテール部２６まで伸びた突出部２９を設け、かつ、この突出部２９がコンタクト部材１６のテール部２６と同時に基板に半田付けされる。
金属板２８はコンタクト部材１６のテール部２６と同時に半田付けされるので、容易に基板との導通を図れる。また、金属板２８が基板と導通することにより、グランド板としての役割をはたすようになる。
【００１４】
前記各コンタクト部材１６の固定部２４にコンタクト１４のテール部２６を形成する接続板３６を張り合わせる。
コンタクト部材１６に接続板３６を張り合わせることにより、コンタクト部材１６にテール部２６を形成しなくてすむ。
【００１５】
【実施例】
以下、図に基づいて本発明の実施例について説明する。
図１は、本発明の電気コネクタ１０の部分的な斜視図である。
本発明の電気コネクタ１０は、主にコンタクト１４と絶縁体１２とから構成されている。
この電気コネクタ１０の大きさは大小様々あるが、本実施例では、長さが５０ｍｍ、幅が６ｍｍ、高さが４ｍｍ程度である。長さは、コンタクトピッチ寸法と芯数によって変化する。本実施例では、コンタクトピッチが０．４ｍｍで、芯数が２４０芯である。コンタクトピッチとしては０．３〜１．２７ｍｍ等が考えられ、芯数としては３０〜３００芯等が考えられ、機能等によって適宜設計する。
【００１６】
まず、本発明のポイント部分である絶縁体１２は、従来と同様に公知の射出成形等で製作される。この絶縁体１２は電気絶縁性のプラスチックであり、材質としても従来同様に、ＰＢＴ・ＰＥＴ・４６ＰＡ・ＰＰＳ・ＬＣＰ等が挙げられるが、コストや成形性や耐熱性を考慮すると、４６ＰＡがよい。
前記絶縁体１２には、コンタクト１４を保持・固定する手段が設けられている。この手段には、「発明の実施の形態」に記述したような３点が挙げられる。
本実施例では、部品の管理や加工性やコストを考慮して、前記絶縁体１２の幅方向の中央部付近にコンタクト１４が挿入できる大きさの挿入孔３４を設けたものにしている。
【００１７】
前記挿入孔３４の大きさとしては、コンタクト１４が挿入できれば如何なる大きさでもよいが、長手方向の寸法は位置精度等を考慮してコンタクト１４の長手寸法より０．０５〜０．２ｍｍ程度大きくし、幅方向の寸法は接着剤で固定することを考慮してコンタクト１４の幅寸法より０．０５〜０．２ｍｍ程度大きくしてある。
本実施例では、コンタクト１４の絶縁体１２への固定方法は、接着剤で行っているが、固定できれば圧入でもよい。
【００１８】
前記絶縁体１２には、長手方向両側にフランジ（図示せず）が設けられていることが一般的である。このフランジは、コネクタを基板に仮止めするためのロックピン等が固定される部分であり、ロックピンは圧入などによって固定されている。
前記フランジには、コネクタ１０を基板に接続する際にロックピンやコンタクト１４のテール部２６と基板のランド部分との位置決めのための位置決めピンが設けられている場合がある。この位置決めピンの形状としては、位置決めできれば円形でも四角でも如何なるものでもよいが、本実施例では円形にした。
この位置決めピンの突出量は、ロックピンより先に基板に挿入するようになっており、本実施例では０．５〜１．５ｍｍ程度にした。
なお、図２及び図５の絶縁体１２も図１と同様の構造である。
【００１９】
次に、本発明のポイント部分であるコンタクト１４について説明する。
コンタクト１４は、図１のように略Ｌ字形状をしたコンタクト部材１６を接着剤等で２枚張り合わせたものである。即ち、互いのコンタクト部材１６の接触部２２と固定部２４同士を張り合わせたものである。
このコンタクト部材１６は、絶縁層Ａ１８と絶縁層Ｂ２０との間に導体１９を挟み込んだ構造にしている。
本実施例では、コンタクト部材１６として厚さ０．１ｍｍ程度のＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）を使用している。
本実施例のコンタクト１４のテール部２６の形状は、面実装（以下ＳＭＴという）タイプである。
前記コンタクト１４の絶縁体１２への固定方法としては、圧入や接着や熱かしめなどが挙げられるが、本実施例では接着剤で固定している。
前記コンタクト１４は、一般的に相手コネクタ（図示せず）と接触する接触部２２と絶縁体１２に固定される固定部２４と基板に半田付けするためのテール部２６の３部分からなっている。
【００２０】
前記コンタクト部材１６の接触部２２は、相手コネクタのコンタクトに接触するための部分の絶縁層Ｂ２０が切り取られている。本実施例では、この切り取られた部分の大きさは、長さが４８ｍｍで、高さが１．５ｍｍ程度である。
前記コンタクト部材１６のテール部２６は、基板のパターンに接続するための部分の絶縁層Ａ１８が切り取られている。本実施例では、この切り取られた部分の大きさは、長さが４８ｍｍで、高さが２ｍｍ程度である。
【００２１】
図２は、コネクタ１０の部分的な断面図である。図１との相違点について、図２に基づいて別の実施例について説明する。
２枚のコンタクト部材１６の間に、コンタクト１４の強度を考慮して、金属板２８を挟んでコンタクト部材１６を張り合わせている。
この金属板２８の材質としては、不銹鋼（ステンレス）や黄銅や鋼などを挙げることができるが、可撓性や強度を考慮すると不銹鋼がよい。この金属板２８は、公知技術のプレス加工によって製作される。
本実施例におけるこの金属板２８の大きさは、長さはコンタクト１４の長手寸法とほぼ同一の４８ｍｍで、高さは３ｍｍで、厚みは０．０５〜０．２ｍｍ程度である。
長さはコンタクト１４のピッチ寸法や芯数を考慮し、高さはコンタクト１４の強度や可撓性を考慮し、厚みはコンタクト１４の可撓性を考慮して適宜設計する。
【００２２】
本実施例の場合、コンタクト部材１６のテール部２６を基板のパターンに接触し易くするために、前記テール部２６の形状をクランク状にしている。
コンタクト部材１６のテール部２６の絶縁層Ｂには、コンタクト１４を確実に基板のパターンに接触させるために、押え板３０が張り付けられている。即ち、押え板３０でコンタクト１４を基板に押し付ける役割を果たしている。
この押え板３０の材質としては、上記役割を満足できれば如何なるものでもよいが、半田付けする部分に近いことを考慮すると金属がよく、黄銅やリン青銅などを挙げることができる。また、この金属で作成された押え板３０は、公知技術のプレス加工等で製作される。
この押え板３０の大きさとしては、半田付け時の半田との接続しないことを考慮して導体パターン幅より０．０３〜０．０５ｍｍ程度小さくした方がよい。
【００２３】
前記押え板３０の形状としては、コンタクト部材１６のテール部２６の形状に沿った形状になっている。
この押え板３０は、図３（Ａ）のように基板のパターンのピッチに沿って一体形状のものを絶縁層Ｂ２０に張り合わせたものでも、図３（Ｂ）のように基板のパターンごとに１枚１枚を絶縁層Ｂ２０に張り合わせたものでもよい。
図３（Ａ）のような一体の押え板３０は、連結部３８と押え部４０とから構成されている。図３（Ａ）では、押え部４０は基板のパターンのピッチに合っているものを図示したが、１枚の板をコンタクト部材１６のテール部２６の形状に沿ったものにし、絶縁層Ｂ２０に張り合わせたものでもよい。
押え板３０の大きさは、基板のパターンのピッチやコンタクト部材１６の形状や押え板３０の役割等を考慮して適宜設計する。
【００２４】
図４（Ａ）と（Ｂ）は、図２で説明したコンタクト部材１６間に挟んだ金属板２８の変形例である。
図４（Ａ）は、金属板２８の長手方向の両端にコンタクト部材１６のテール部２６の形状に沿ってＺ方向に伸ばした突出部２９を設けたものである。
図４（Ｂ）は、金属板２８の長手方向の両端に初めＹ方向に突出し、コンタクト部材１６のテール部２６の形状に沿ってＺ方向に伸ばした突出部２９を設けたものである。図４（Ａ）と違い突出部２９の幅寸法分だけコンタクト部材１６より外側へ露出することになる。
突出部２９は、コンタクト部材１６のテール部２６と同時に基板に半田付けされる。
【００２５】
前記金属板２８に突出部２９を設け、コンタクト部材１６のテール部２６と同時に半田付けされるので、容易に基板との導通を図れ、グランド板としての役割をはたすようになる。
図４（Ａ）と（Ｂ）の実施例は、図２に示した実施例より長手寸法が突出部２９の幅だけ大きくなる。コネクタ１０の小型化が要求されている中、突出部２９の幅寸法は出来るだけ小さい方がよく、本実施例では０．１〜１ｍｍ程度にした。
図４（Ａ）と（Ｂ）の実施例では、突出部２９を長手方向の両端に設けたものを図示したが、一端側だけでもよい。
【００２６】
図５は、コネクタ１０の部分的な断面図である。図１との相違点について、図４に基づいてまた別の実施例について説明する。
コンタクト部材１６の構造は図１と変わらないが、図１のコンタクト部材１６のテール部２６を図５のように接続板３６に代えたものである。
即ち、コンタクト部材１６の固定部２４の絶縁層Ｂ２０を切り取り導体１９を露出させ、図５のように露出した導体１９に略Ｌ字形状をした接続板３６を半田付け等でコンタクト部材１６の導体１９のピッチに合わせて１枚１枚ずつ張り合わせたものである。
本実施例では、コンタクト１４のテール部２６の形状としては、ＳＭＴタイプを図示したが、Ｌ形ディップタイプでも、ストレートディップタイプでもよい。  この接続板３６の材質は、金属であり、黄銅やリン青銅などを挙げることができるが、コストを考慮すると黄銅がよい。
この接続板３６の大きさは、コンタクト部材１６の導体１９のピッチや基板のパターンの位置などを考慮して適宜設計する。
【００２７】
図１、図２や図５では、ストレートタイプのコネクタを図示したが、コンタクト部材１６のテール部２６の形状を代えることによってはＬ型タイプのコネクタにすることもできる。
上述のように、コンタクト１４としては、コンタクト部材１６を２枚張り合わせたものを説明してきたが、１枚のコンタクト部材１６をコンタクト１４として使用してもよい。
この場合、コンタクト１４の接触部２２は片面になり、Ｌ型タイプのコネクタとして使用するには都合がよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は、上記に詳細に説明した構成により、下記のような顕著な効果を奏する。
・基板に複数のコネクタが設置されており、基板相互間の幅方向に０．５ｍｍ程度までの位置ずれが生じても、コンタクト１４自体が可撓性を有しているので、容易に基板間のコネクタ同士を接続することができる。
・基板間のコネクタを容易に接続できるため、コネクタは破損することがなく、接触不良がなく、コネクタ１０自体や基板自体を交換することがなくなった。
・ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）自体をコンタクト部材１６として使用すれば、容易にコンタクト１４を製作することができる。
・コンタクト部材１６間に金属板２８を挟み込むことで、コンタクト１４の強度を増やすことができ、また、繰り返しコネクタ同士を挿抜してもコンタクト１４が破損することがない。
・コンタクト部材１６のテール部２６に押え板３０を張り合わせることにより、確実にコンタクト１４のテール部２６を基板のパターンに接触することができ、半田付け不良が発生することなく、接触不良が起こらない。
・金属板２８に突出部２９を設け、コンタクト部材１６のテール部２６と同時に半田付けされるので、容易に基板との導通を図ることができる。
・金属板２８の突出部２９が容易に基板との導通を図れるので、グランド板としての役割をはたすようになり、クロストークが１００ＭＨｚでー３０ｄＢからー４０ｄＢに低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の部分的な電気コネクタの斜視図である。
【図２】  別の実施例の電気コネクタの断面図である。
【図３】（Ａ）  図２における押え板の部分的な斜視図である。
（Ｂ）  （Ａ）とは別の押え板の斜視図である。
【図４】（Ａ）  図２における別の金属板の斜視図である。
（Ｂ）  （Ａ）とは別の金属板の斜視図である。
【図５】  別の実施例の電気コネクタの断面図である。
【図６】  従来の電気コネクタの部分的な斜視図である。
【符号の説明】
１０          電気コネクタ
１２          絶縁体
１４          コンタクト
１６          コンタクト部材
１８          絶縁層Ａ
１９          導体
２０          絶縁層Ｂ
２２          接触部
２４          固定部
２６          テール部
２８          金属板
２９          突出部
３０          押え板
３２          嵌合口
３４          挿入孔
３６          接続板
３８          連結部
４０          押え部
４２          ガイド部
４４          挿入溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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