JP3966745B2 - コネクター - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気回路部品であるコネクターに関する。更に詳しくは、回路基板上等に実装され、他の回路部品とバネ力によって圧接される接点ピンを備えたコネクターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のコネクターの構造および実装の態様を図６に示す。（ａ）はコネクターの要部（プローブピンとも称される）の構造を示す断面図で、１ａは有底筒型の金属ケース、２は接点となるピンで、右端は径のやや大きな鍔部２ａとなっている。金属ケース１ａはその内部でピン２が摺動可能であるが、開口部が絞られて鍔部２ａの抜け止めとなっている。３はバネ部材であり、通常コイルバネが用いられ、ピン２を外側に押して他の電子部品の電極にピン２の先端を適宜な力で圧接する役割を持つ。
【０００３】
図６（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ従来の完成コネクターとその実装構造を示す側面図である。完成したコネクター１は、金属ケース１ａに電極板９ａを溶接などによって接続し、更にブロック状の樹脂製の枠体９に図５（ａ）のプローブピンをインサートモールドするかあるいは圧入して組立てたものである。コネクター１は他の電子部品（図示せず）と共に適当な向きに回路基板７に載置され、その表面の導電パターン（図示せず）と電極板９ａとがハンダ８等により接続されかつ固着される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この従来のコネクターには幾つかの問題点がある。まずプローブピンは１個づつ製造組立をしなければならない。また図６（ｂ）、（ｃ）のように実装形態が異なると樹脂枠体９の金型を変更しなければならない。また枠体９にプローブピンをインサート成形あるいは圧入しなければならない。また電極板との接続を行わねばならない。これらはいずれも完成コネクターの製造工数およびコストアップの要因となっている。
【０００５】
本発明の目的は、同時に多数個のコネクターを集合的に製造することにより製造組立上の工数を一挙に軽減し、大幅なコストダウンを図ったコネクターを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明のコネクターは次の特徴を備える。
（１）一方に鍔部を有する導体のピンの鍔部と、該ピンを先端部の方に押圧するバネ部材とがケース内に収容され、該ケースは有底筒形の空所を有する樹脂モールド体と比較的薄型の基板との接着積層体より成り、前記樹脂モールド体と前記基板のいずれかには前記ピンの先端部を摺動可能に通すピン穴を備えて前記ピンの先端をケース外に露出させたコネクターであって、前記ケースの素材は前記樹脂モールド体を平面的に配列した集合体である大面積の集合樹脂モールド体と前記基板の集合体である大面積の集合基板とより成り、多数の前記ピン穴のそれぞれに前記ピンの先端部を投入し、次いで前記ケース内に多数の前記ピンの鍔部と前記バネ部材とが一斉に収容されるように、前記集合樹脂モールド体と前記集合基板とを接着して集合積層体とし、最後に該集合積層体を、前記ピンを１個あるいは所定の個数づつ含むように多数の切断面によって分離して成ること。
【０００７】
本発明のコネクターは更に以下の特徴を備えることがある。
（２）前記集合樹脂モールド体と前記集合基板には、それらが最後に切断分離される切断面を跨ぐ位置に多数の貫通穴が設けられており、前記集合樹脂モールド体の前記空所の内面とその近傍の特定の前記貫通穴の内面とは連結された導体膜で覆われており、その結果として切断分離された完成コネクターにおける特定の前記ピンと特定の前記貫通穴の内面の切断された導体膜とが電気的に接続していること。
【０００８】
（３）前記集合積層体を切断する切断面を間引くことによって、切断分離された完成コネクターに含まれるピンの数を異ならせたこと。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態の一例である、完成した単体のコネクターを示し、（ａ）は中央断面図、（ｂ）はピン側面である表面図、（ｃ）は裏面図である。なお従来例と共通な要素には同じ記号を当てている。以下の各図についても同様である。
【００１０】
図１において、完成コネクター１のケースは、樹脂モールド体４と基板５とが積層・固着されたものであり、樹脂モールド体４のピン穴４ｂはピン２の先端部のみを摺動可能に露出させ、ピン穴４ｂの続く同軸で径大の円筒形の空所４ｃはピン２の鍔部２ａ、およびピン２を先端側に向かって押圧するためのバネ部材３であるコイルバネを収容しており、比較的薄い板材である基板５がこれらを封入している。なおピン２に設けた深穴２ｂはバネ部材３の一部が挿入されており、長いコイルバネを使用可能としてピン２に長いストロークを与え、しかも圧力の変化を緩やかにしている。
【００１１】
図１表面図（ｂ）、裏面図（ｃ）に示すように、樹脂モールド体４の四隅にはスルーホール４ａ、基板５の四隅にはスルーホール５ａの一部（円周の約４分の１弱）が現れている。各スルーホールの内面に形成された導電膜の全部あるいはその一部は樹脂ケース４や基板５の表面に形成された導電パターンを経由してバネ部材３およびピン２と接触することにより電気的に接続している。また基板５の裏面には裏パターン５ｃがありスルーホール５ａの導電膜と接続している。
【００１２】
図２は本発明のコネクターの一例を回路基板上にハンダ実装した形態を示す側面図である。コネクター１のスルーホール４ａ、５ａの導電膜は回路基板７上の回路導電パターン（図示せず）にハンダ８によりハンダ付けされ（スルーホール内面の導電膜がハンダの濡れ上がりを確実にする側面電極として作用する）、ピン２は回路基板７の回路パターンの末端の接点となる。コネクター１はまた、基板５を下にして回路基板７上に立てて（ピン２が上向きになる）実装することも可能である。この場合スルーホール５ａの導電膜および裏パターン５ｃ（これもコネクターの向きによっては側面電極となる）も回路基板７上の回路パターンと接続される。
【００１３】
本発明のコネクター１はいわゆる多数個取りの製法によって多数個が同時に製造され、最後に分離される。図３、図４はその製造方法の要点をも説明するために、本発明の実施の形態の一例であるコネクターのケースを構成している樹脂モールド体および基板（材質は回路基板同様に絶縁性であるものとして述べる）を、個々のコネクターに切断・分離する前の大型（大面積）の集合素材の状態で、その一部の形状や加工を示すものである。
【００１４】
図３は樹脂モールド体４の切断・分離前の素材である集合樹脂モールド体４０の一部分を示し、（ａ）は前面図（前面とはピンの先端側の面とする）、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）は裏面図である。集合樹脂モールド体４０には成形時にスルーホール４ａ用の穴と、ピン穴４ｂおよび空所４ｃが多数設けてあり、スルーホール４ａの内面を含めた表面には導電膜（打点した面で示す）が形成されている。
【００１５】
１０は集合樹脂モールド体４０を最終的に縦横に切断することになる切断面の位置をあらわす（切断はコネクターの組立後に行う）。各スルーホール４ａは交差する切断面のそれぞれを跨ぐ位置にあるので、切断後は図１（ｂ）、（ｃ）あるいは図２のようにスルーホールの内面の導電膜がコネクター１の側面電極膜として外部の四隅の稜の部位に外向きであらわれる。この側面電極膜は集合樹脂ケース４０の裏面の導電膜や空所４ｃの内面の導電膜やバネ部材３を経由してピン２と電気的に接続している。
【００１６】
図４は基板５の集合素材である集合基板５０の一部分を示し、（ａ）は前面図、（ｂ）はＣ−Ｃ断面図、（ｃ）は裏面図である。集合基板５０はスルーホール５ａ、ケースの内面にあってバネ部材の後端と接触導通する表パターン５ｂ、およびコネクター１の裏面に露出することになる裏パターン５ｃを有する。表パターン５ｂの所定のもの、および裏パターン５ｃの全部は、スルーホール５ａの内面に形成された導電膜に接続している。集合基板５０が切断面１０で分離されると図１（ｃ）に示すような基板５の外観が現れる。
【００１７】
本発明の実施の形態であるコネクター１の多数個取り製造・組立方法について説明する。図５（ａ）は本発明の実施の形態の一例における集合積層体の組立工程の要部を示す断面図である。まず図３および図４に示したように所定の加工を施した、大型の集合樹脂モールド体４０と集合基板５０を準備する。次に集合樹脂モールド体４０の前面を下側にして水平に置き、全ての空所４ｃ内に下向きにしたピン２を、次いでピン２にバネ部材３を投入する。更にその上面に集合基板５０を矢印７０で示す方向に加圧し接着してピン機構を封入する。接着剤には耐熱性の接着シートが用いられる。最後にこの積層された接合体（集合積層体）を切断面１０に沿ってダイサーまたはスライシングマシンを用いて縦横に切断すると、多数（例えば数１００個）の完成コネクターを一挙に得ることができる。
【００１８】
図５（ｂ）は本発明の実施の形態の他の例における集合積層体の組立工程の要部を示す断面図である。本例においてはピン穴を前例と異なり集合樹脂モールド体４０側にではなく集合基板５０側に設ける。下側にした集合基板５０のピン穴５ｄに多数のピン２とバネ部材３を投入し、この上から集合樹脂モールド体４０を被せて加圧し接着して集合積層体とし、これを切断分離する。
【００１９】
なお、いずれの実施の形態においても、集合積層体までの形状構造を同じく（共通に）しておき、これを切断分離するときに、図３や図４の状態から縦あるいは横の切断面１０を間引いて１個おきとすれば、完成コネクターには２本づつのピンが含まれる。また図３、図４から、３個１組の切断面から隣合う切断面２個づつを間引けば、ピンを３本づつ含む完成コネクターが得られる。またこれらの場合に、１個の完成コネクターに含まれる複数のピンは相互に電気的に絶縁され、かつそれぞれのピンはその外部電極端子となる特定のスルーホールの内面の導電膜とのみ接続していることが望ましいが、これは集合樹脂モールド体４０の表面電極パターン、および集合基板５０の表パターンまたは裏パターンの形状を適宜変更すれば容易に達成できることである。
【００２０】
以上に本発明の実施の形態の一例について述べたが、本発明の実施の形態はもとよりこれに限定されない。例えばピンの形状、バネ部材の一部が挿入される深穴の有無、他の形状のバネ部材（例えば板バネやゴム材）、樹脂ケースや基板の形状、パターンの形状、スルーホールの位置（例えば１個の切断面のみを跨がせれば半円形に近い導電面が得られる）、接着の方法、切断分離の方法等は自由に変更可能である。また切断面の間隔を適宜に選ぶことにより、１個の完成コネクターに含まれる接点ピンの数を任意の複数とすることができる。また基板５の材料を金属板で置換してもよい。その他種々な付加、変更、削除が可能である。
【００２１】
【発明の効果】
本発明においては、集合状態で一斉に多数のコネクターの製造組立を行い、その後に個々のコネクターに一挙に切断分離するので、コネクター１個あたりの工数が従来より激減し、製品コストが大幅に削減できる。また切断面を変更することで、コネクター１個あたりのピン数を任意に調整できる。またピンケースを更に枠体にインサートモールドしたり圧入する必要もなく、そのための金型も不要であり、また電極板を付加する必要もないのでそれらによるコスト削減効果もある。また回路基板に対して縦・横いずれの方向に実装することも可能である等、種々の優れた効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である完成したコネクターの一例を示し、（ａ）は中央断面図、（ｂ）はピン側面である表面図、（ｃ）は裏面図である。
【図２】本発明のコネクターの一例を回路基板上にハンダ実装した形態を示す側面図である。
【図３】本発明の実施の形態の一例であるコネクターのケースを構成する樹脂モールド体の素材となる集合樹脂モールド体の一部分を示し、（ａ）は前面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）は裏面図である。
【図４】同じくコネクターのケースを構成する基板の素材となる集合基板の一部分を示し、（ａ）は前面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は裏面図である。
【図５】（ａ）は本発明の実施の形態の一例における集合積層体の組立工程の要部を示す断面図、（ｂ）は本発明の実施の形態の他の例における集合積層体の組立工程の要部を示す断面図である。
【図６】従来のコネクターを示し、（ａ）は要部構造を示す断面図、（ｂ）および（ｃ）は回路基板上の実装状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１ コネクター
１ａ 金属ケース
２ ピン
２ａ 鍔部
２ｂ 深穴
３ バネ部材
４ 樹脂モールド体
４ａ スルーホール
４ｂ ピン穴
４ｃ 空所
５ 基板
５ａ スルーホール
５ｂ 表パターン
５ｃ 裏パターン
７ 回路基板
８ ハンダ
９ 枠体
９ａ 電極板
１０ 切断面
４０ 集合樹脂ケース
５０ 集合基板
７０ 加圧方向

Claims (3)

1. 一方に鍔部を有する導体のピンの鍔部と、該ピンを先端部の方に押圧するバネ部材とがケース内に収容され、該ケースは有底筒形の空所を有する樹脂モールド体と比較的薄型の基板との接着積層体より成り、前記樹脂モールド体と前記基板のいずれかには前記ピンの先端部を摺動可能に通すピン穴を備えて前記ピンの先端をケース外に露出させたコネクターであって、前記ケースの素材は前記樹脂モールド体を平面的に配列した集合体である大面積の集合樹脂モールド体と前記基板の集合体である大面積の集合基板とより成り、多数の前記ピン穴のそれぞれに前記ピンの先端部を投入し、次いで前記ケース内に多数の前記ピンの鍔部と前記バネ部材とが一斉に収容されるように、前記集合樹脂モールド体と前記集合基板とを接着して集合積層体とし、最後に該集合積層体を、前記ピンを１個あるいは所定の個数づつ含むように多数の切断面によって分離して成ることを特徴とするコネクター。
2. 前記集合樹脂モールド体と前記集合基板には、それらが最後に切断分離される切断面を跨ぐ位置に多数の貫通穴が設けられており、前記集合樹脂モールド体の前記空所の内面とその近傍の特定の前記貫通穴の内面とは連結された導体膜で覆われており、その結果として切断分離された完成コネクターにおける特定の前記ピンと特定の前記貫通穴の内面の切断された導体膜とが電気的に接続していることを特徴とする請求項１のコネクター。
3. 前記集合積層体を切断する切断面を間引くことによって、切断分離された完成コネクターに含まれるピンの数を異ならせたことを特徴とする請求項１あるいは２のコネクター。

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