JP7748914B2 - Pressure-displacement electrical connector, its manufacturing method, and electronic device - Google Patents
Pressure-displacement electrical connector, its manufacturing method, and electronic deviceInfo
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Description
本発明は、絶縁性発泡エラストマーを有する圧接型電気コネクタ及びその製造方法、並びに電子機器に関する。 The present invention relates to a pressure-displacement electrical connector having an insulating foam elastomer, a method for manufacturing the same, and an electronic device.
従来、電子回路基板間を接続するために圧接型の電気コネクタが使用されている。特許文献1に開示された電気コネクタは、断面略U字形の柱状に形成される絶縁性発泡エラストマーと、この絶縁性発泡エラストマーの周面の一部を被覆する断面略U字形の絶縁性ゴムシートと、この絶縁性ゴムシートの表面に略U字形に設けられ、上記絶縁性発泡エラストマーの一端面方向から他端面方向に略等ピッチで並べられる複数の導電細線とを含み、該絶縁性発泡エラストマーの両端面をそれぞれ絶縁性の露出面に形成し、該絶縁性発泡エラストマーの周面の残部に高硬度で絶縁性の保護ゴムシートを露出状態に設けたことを特徴としている。 Conventionally, pressure-displacement electrical connectors have been used to connect electronic circuit boards. The electrical connector disclosed in Patent Document 1 includes an insulating foamed elastomer formed in a columnar shape with a generally U-shaped cross section; an insulating rubber sheet with a generally U-shaped cross section that covers part of the circumferential surface of the insulating foamed elastomer; and a plurality of thin conductive wires arranged in a generally U-shape on the surface of the insulating rubber sheet and aligned at a generally equal pitch from one end face of the insulating foamed elastomer to the other end face. Both end faces of the insulating foamed elastomer are formed as exposed insulating surfaces, and a high-hardness, insulating protective rubber sheet is provided in an exposed state on the remaining circumferential surface of the insulating foamed elastomer.
従来の圧接型電気コネクタの主な用途は、筐体やホルダー部材によって固定された2つの電子部品(電子回路基板等)の間を接続することであったので、それらの電子部品の近傍に圧接型電気コネクタを固定していた。この場合、電子部品の電極端子と圧接型電気コネクタの導電細線との相対的な位置決めは、これらを固定する筐体やホルダー部材が担っていた。ところが、圧接型電気コネクタに求められる用途は近年拡がっており、一方の電子部品は筐体やホルダーに固定されているが、他方の電子部品は着脱可能とされている電子機器において、これら2つの電子部品を、圧接型電気コネクタを用いて接続する要求がある。 The primary use of conventional insulation displacement electrical connectors was to connect two electronic components (such as electronic circuit boards) secured in place by a housing or holder member, so the insulation displacement electrical connector was secured near the electronic components. In this case, the relative positioning of the electrode terminals of the electronic components and the thin conductive wires of the insulation displacement electrical connector was the responsibility of the housing or holder member that secured them. However, the applications for insulation displacement electrical connectors have expanded in recent years, and there is a demand for using insulation displacement electrical connectors to connect two electronic components in electronic devices where one electronic component is secured in a housing or holder while the other is detachable.
しかしながら、特許文献1に開示されているような従来の圧接型電気コネクタには、接続した電極端子の位置ずれを抑制するような構造的な機構がなかった。また、着脱する電極端子の位置ずれを抑制可能な従来の板ばねを使用した場合には、接続に要する負荷が大きいため、着脱する電極端子の表面のメッキが剥がれる等の損傷が生じる問題があった。 However, conventional insulation displacement electrical connectors such as those disclosed in Patent Document 1 lack a structural mechanism to prevent misalignment of connected electrode terminals. Furthermore, when conventional leaf springs that can prevent misalignment of electrode terminals during connection and disconnection are used, the load required for connection is large, which can result in damage such as peeling off of the plating on the surface of the electrode terminals during connection and disconnection.
本発明は、圧接する電子部品の電極端子の位置を誘導することが可能な圧接型電気コネクタと、この圧接型電気コネクタを備えた電子機器と、この圧接型電気コネクタの製造方法とを提供する。 The present invention provides a crimp-type electrical connector that can guide the position of the electrode terminals of an electronic component to be crimped, an electronic device equipped with this crimp-type electrical connector, and a method for manufacturing this crimp-type electrical connector.
[1] 絶縁性発泡エラストマーによって形成された柱状基体と、前記柱状基体の側面の一部を被覆する絶縁性ゴムシートと、前記絶縁性ゴムシートの表面に、前記柱状基体の高さ方向と交差する向きで任意のピッチで並べられた複数の導電細線と、を備え、前記柱状基体の形状は、四角柱の側辺の一つを面取りしてテーパー面を設けた形状であり、前記絶縁性ゴムシートは少なくとも前記テーパー面を被覆している、圧接型電気コネクタ。
[2] 前記柱状基体が有する複数の側面のうち、最大の側面は露出面とされ、前記露出面には溝状の凹部が設けられ、前記柱状基体の上底面及び下底面の少なくとも一方の輪郭において、前記凹部に対応する切り欠きが形成されている、[1]に記載の圧接型電気コネクタ。
[3] 前記導電細線が真鍮線又は銀線である、[1]又は[2]に記載の圧接型電気コネクタ。
[4] [1]~[3]の何れか一項に記載の圧接型電気コネクタを備えた電子機器であり、前記テーパー面に向けて電極端子を圧接することにより、前記テーパー面を被覆する前記絶縁性ゴムシートの表面に備えられた前記導電細線と前記電極端子とが導通するように形成された、電子機器。
[5] [1]~[3]の何れか一項に記載の圧接型電気コネクタの製造方法であって、
絶縁性ゴムシートの表面に複数の導電細線が互いに平行に任意のピッチで配置された中間ゴムシートを準備し、成形用下型の成形空間の底面に向けて前記中間ゴムシートの前記表面を下向きとして設置し、前記中間ゴムシートの裏面を押し込み型によって押し込むことにより、前記中間ゴムシートを前記底面に沿わせ、前記中間ゴムシートの前記裏面にエラストマー材料を設置し、前記成形用下型に成形用上型を型締めして、前記エラストマー材料を発泡及び硬化させることにより、前記柱状基体を形成することを含み、前記成形空間の前記底面に、前記テーパー面に対応する斜面が設けられている、圧接型電気コネクタの製造方法。
[6] [1]~[3]の何れか一項に記載の圧接型電気コネクタの製造方法であって、
絶縁性ゴムシートの表面に複数の導電細線が互いに平行に任意のピッチで配置された中間ゴムシートを準備し、前記中間ゴムシートの裏面を成形用曲げ型に対して押し付けることにより、前記中間ゴムシートに裏面側に反る曲げ癖を付け、成形用下型の成形空間の底面に向けて前記中間ゴムシートの前記表面を下向きとして設置し、前記中間ゴムシートを前記底面に沿わせ、前記中間ゴムシートの前記裏面にエラストマー材料を設置し、前記成形用下型に成形用上型を型締めして、前記エラストマー材料を発泡及び硬化させることにより、前記柱状基体を形成することを含み、前記成形空間の前記底面に、前記テーパー面に対応する斜面が設けられている、圧接型電気コネクタの製造方法。
[7] 前記成形用上型の前記エラストマー材料に対向する面に凸部が形成されており、前記凸部によって、前記柱状基体の前記成形用上型側の表面に凹部を形成することを含む、[5]に記載の圧接型電気コネクタの製造方法。
[8] 前記成形用上型の前記エラストマー材料に対向する面に凸部が形成されており、前記凸部によって、前記柱状基体の前記成形用上型側の表面に凹部を形成することを含む、[6]に記載の圧接型電気コネクタの製造方法。
[1] A pressure-displacement electrical connector comprising: a columnar base formed from an insulating foamed elastomer; an insulating rubber sheet covering a portion of the side surface of the columnar base; and a plurality of conductive thin wires arranged on the surface of the insulating rubber sheet at an arbitrary pitch in a direction intersecting the height direction of the columnar base, wherein the columnar base has a shape in which one side edge of a quadrangular pillar is chamfered to provide a tapered surface, and the insulating rubber sheet covers at least the tapered surface.
[2] The pressure-displacement electrical connector according to [1], wherein the largest of the multiple side surfaces of the columnar base is an exposed surface, a groove-like recess is provided in the exposed surface, and a notch corresponding to the recess is formed in the outline of at least one of the upper and lower bottom surfaces of the columnar base.
[3] The insulation displacement electrical connector according to [1] or [2], wherein the conductive thin wire is a brass wire or a silver wire.
[4] An electronic device equipped with the insulation displacement electrical connector according to any one of [1] to [3], wherein the electronic device is configured so that, by pressing an electrode terminal against the tapered surface, the conductive thin wires provided on the surface of the insulating rubber sheet covering the tapered surface and the electrode terminal are electrically connected.
[5] A method for manufacturing the insulation displacement type electrical connector according to any one of [1] to [3],
A method for manufacturing a pressure-displacement electrical connector, comprising: preparing an intermediate rubber sheet on the surface of an insulating rubber sheet on which a plurality of conductive fine wires are arranged parallel to each other at an arbitrary pitch; placing the surface of the intermediate rubber sheet facing downward toward the bottom surface of a molding space in a lower molding die; pressing the back surface of the intermediate rubber sheet with a pressing die to align the intermediate rubber sheet with the bottom surface; placing an elastomer material on the back surface of the intermediate rubber sheet; clamping an upper molding die to the lower molding die; and foaming and hardening the elastomer material to form the columnar base; wherein a slope corresponding to the tapered surface is provided on the bottom surface of the molding space.
[6] A method for manufacturing the insulation displacement type electrical connector according to any one of [1] to [3],
a method for manufacturing a pressure-contact electrical connector, the method comprising: preparing an intermediate rubber sheet on the surface of an insulating rubber sheet on which a plurality of conductive fine wires are arranged parallel to each other at an arbitrary pitch; pressing the back surface of the intermediate rubber sheet against a molding bending mold to impart a bending tendency to the intermediate rubber sheet so that the intermediate rubber sheet is warped toward the back surface; placing the front surface of the intermediate rubber sheet facing downward toward the bottom surface of a molding space of a lower molding mold; aligning the intermediate rubber sheet with the bottom surface; placing an elastomer material on the back surface of the intermediate rubber sheet; clamping an upper molding mold to the lower molding mold; and foaming and hardening the elastomer material to form the columnar base;
[7] A method for manufacturing an insulation displacement electrical connector according to [5], which includes forming a convex portion on the surface of the upper molding die facing the elastomer material, and using the convex portion to form a concave portion on the surface of the columnar base facing the upper molding die.
[8] A method for manufacturing an insulation displacement electrical connector according to [6], which includes forming a convex portion on the surface of the upper molding die facing the elastomer material, and using the convex portion to form a concave portion on the surface of the columnar base facing the upper molding die.
本発明の圧接型電気コネクタにあっては、圧接された電子部品の電極端子の位置を、導電細線が配置されたテーパー面に沿って誘導することができる。すなわち、電子機器の筐体やホルダー部材に固定された圧接型電気コネクタに対して電子部品の電極端子を圧接すると、テーパー面の先端から根元に向けて電極端子が誘導される。テーパー面の根元に筐体やホルダーに由来する当接部材が備えられていれば、当接部とテーパー面の根元の間で電極端子を固定し、その位置ずれを抑制することができる。この際、圧接型電気コネクタが有する絶縁性発泡エラストマーが柔らかな弾性材として機能するので、電極端子の表面を損傷することが防止されている。
本発明に係る製造方法によれば、上記の優れた圧接型電気コネクタを容易に製造することができる。
In the insulation displacement electrical connector of the present invention, the position of the electrode terminal of the pressure-welded electronic component can be guided along the tapered surface on which the conductive thin wires are arranged. That is, when the electrode terminal of the electronic component is pressure-welded to the insulation displacement electrical connector fixed to the housing or holder member of the electronic device, the electrode terminal is guided from the tip to the base of the tapered surface. If an abutment member derived from the housing or holder is provided at the base of the tapered surface, the electrode terminal can be fixed between the abutment portion and the base of the tapered surface, preventing its displacement. In this case, the insulating foam elastomer contained in the insulation displacement electrical connector functions as a soft elastic material, preventing damage to the surface of the electrode terminal.
According to the manufacturing method of the present invention, the above-mentioned excellent insulation displacement type electrical connector can be easily manufactured.
≪圧接型電気コネクタ≫
本発明の第一態様は、絶縁性発泡エラストマーによって形成された柱状基体と、前記柱状基体の側面(周面)の一部を被覆する絶縁性ゴムシートと、前記絶縁性ゴムシートの表面に、前記柱状基体の高さ方向と交差する向きで任意のピッチで並べられた複数の導電細線と、を備える圧接型電気コネクタである。
以下、本態様の実施形態例を図示しながら詳細に説明する。なお、図中の各部材の寸法や面積は説明の便宜のために実際とは異なる場合がある。
<Pressure-displacement electrical connector>
A first aspect of the present invention is a pressure-displacement electrical connector comprising a columnar substrate formed from an insulating foamed elastomer, an insulating rubber sheet covering a portion of the side surface (circumferential surface) of the columnar substrate, and a plurality of conductive thin wires arranged on the surface of the insulating rubber sheet at an arbitrary pitch in a direction intersecting the height direction of the columnar substrate.
Hereinafter, an embodiment of this aspect will be described in detail with reference to the drawings. Note that the dimensions and areas of the components in the drawings may differ from the actual dimensions for the sake of convenience.
図1に例示する圧接型電気コネクタ1は、絶縁性発泡エラストマーが柱状に形成されてなる柱状基体2と、柱状基体2の側面の一部を巻回するように被覆する絶縁性ゴムシート3と、絶縁性ゴムシート3の表面に、任意のピッチで略平行に並べられた複数の導電細線4とを含む。各導電細線4の長さ方向は、柱状基体2の高さ方向(Z方向)と交差する向きに揃っている。つまり、導電細線4は柱状基体2の上底面(一端面)2pから下底面(他端面)2qへ向けて略等ピッチで並べられている。 The insulation displacement electrical connector 1 shown in Figure 1 includes a columnar base 2 made of insulating foamed elastomer formed into a columnar shape, an insulating rubber sheet 3 that wraps around and covers part of the side of the columnar base 2, and a plurality of conductive thin wires 4 arranged approximately parallel to each other at an arbitrary pitch on the surface of the insulating rubber sheet 3. The length direction of each conductive thin wire 4 is aligned in a direction that intersects with the height direction (Z direction) of the columnar base 2. In other words, the conductive thin wires 4 are arranged at an approximately equal pitch from the upper bottom surface (one end surface) 2p of the columnar base 2 to the lower bottom surface (other end surface) 2q.
柱状基体2の形状は、四角柱の側辺の一つ(第一側面2Hと第四側面2Kの境界をなす側辺)を面取りしてテーパー面2Wを設けた形状である。テーパー面2Wは第四側面2Kから第一側面2Hへ向かって傾斜していればよく、平坦面であってもよいし、湾曲面であってもよい。 The columnar base 2 has a rectangular pillar shape in which one of its sides (the side forming the boundary between the first side surface 2H and the fourth side surface 2K) is chamfered to form a tapered surface 2W. The tapered surface 2W only needs to be inclined from the fourth side surface 2K to the first side surface 2H, and may be either a flat surface or a curved surface.
前記四角柱は、対向する略平行な側面の2組(第一側面2Hと第三側面2Jの組、及び第二側面2Iと第四側面2Kの組)と、上底面2p及び下底面2qを有する。前記四角柱の上底面2p及び下底面2qは矩形であることが好ましい。また前記四角柱は直方体であることが好ましい。 The quadrangular prism has two pairs of opposing, substantially parallel side surfaces (a pair of a first side surface 2H and a third side surface 2J, and a pair of a second side surface 2I and a fourth side surface 2K), as well as an upper base surface 2p and a lower base surface 2q. It is preferable that the upper base surface 2p and the lower base surface 2q of the quadrangular prism are rectangular. It is also preferable that the quadrangular prism be a rectangular parallelepiped.
柱状基体2が有する第一~第四側面のうち、第一側面2Hの面積が最も小さく、第一側面2Hに対向する第三側面2Jの面積が二番目に小さく、第四側面2Kの面積が三番目に小さく、第二側面2Iの面積が最も大きい。テーパー面2Wの面積は、第一側面2Hよりも大きく、第四側面2Kの面積よりも小さく、第三側面2Jとほぼ同等である。
上記の大小関係に基づき、圧接型電気コネクタ1及び柱状基体2をX方向に見て、第一側面2H側を先端側、第三側面2J側を後端側とする。
Of the first to fourth side surfaces of the columnar substrate 2, the area of the first side surface 2H is the smallest, the area of the third side surface 2J facing the first side surface 2H is the second smallest, the area of the fourth side surface 2K is the third smallest, and the area of the second side surface 21 is the largest. The area of the tapered surface 2W is larger than the area of the first side surface 2H, smaller than the area of the fourth side surface 2K, and approximately equal to the area of the third side surface 2J.
Based on the above size relationship, when the insulation displacement type electrical connector 1 and the columnar base 2 are viewed in the X direction, the first side surface 2H side is the leading end side, and the third side surface 2J side is the rear end side.
柱状基体2の上底面2pの平面視の輪郭の形状は、図2に破線で示されるように略矩形を基礎とし、前記略矩形の一方の長辺2sの一方の端に位置する第一の角部2vが切り落とされて、テーパー2wが付けられた形状である。 The outline shape of the upper bottom surface 2p of the columnar base 2 in a plan view is based on a roughly rectangular shape, as shown by the dashed line in Figure 2, with a first corner 2v located at one end of one long side 2s of the roughly rectangular shape cut off, resulting in a tapered shape 2w.
換言すれば、上底面2pの平面視の輪郭形状は、図3に示すように、第一の辺2h、第二の辺2i、第三の辺2j、第四の辺2k及び第五の辺2lを有し、これらは一筆書き可能な順に配置され、各辺の端同士が連結されている。また、第一の辺2hと第三の辺2jは互いに対向し、略平行とされ、かつ、第一の辺2hは第三の辺2jよりも短い。第二の辺2iと第四の辺2kは互いに対向し、略平行とされ、かつ、第二の辺2iは第四の辺2kよりも長い。さらに、第四の辺2kの端と第一の辺2hの端をつなぐ第五の辺2lは、他の四辺のいずれとも非平行であり、第一の辺2h及び第四の辺2kに対してそれぞれ30~60°程度で斜めに交差し、テーパー2wを形成している。 In other words, as shown in Figure 3, the contour shape of the upper bottom surface 2p in a plan view has a first side 2h, a second side 2i, a third side 2j, a fourth side 2k, and a fifth side 2l, which are arranged in an order that allows them to be drawn with a single stroke, and the ends of each side are connected. Furthermore, the first side 2h and the third side 2j face each other and are substantially parallel, and the first side 2h is shorter than the third side 2j. The second side 2i and the fourth side 2k face each other and are substantially parallel, and the second side 2i is longer than the fourth side 2k. Furthermore, the fifth side 2l, which connects the end of the fourth side 2k to the end of the first side 2h, is not parallel to any of the other four sides and intersects the first side 2h and the fourth side 2k at an angle of approximately 30 to 60 degrees, forming a taper 2w.
上底面2pの平面視の輪郭形状は、前記略矩形の長辺(一方の長辺2sでもよいし、他方の長辺でもよい。)を二等分する垂線を基準として非対称である。すなわち、前記輪郭形状は、第二の辺2iを二等分する垂線を基準として非対称であり、第三の辺2jを二等分する垂線を基準としても非対称である。また、残りの他の3辺についても同様に、二等分する垂線を基準として非対称である。 The contour shape of the upper base surface 2p in a plan view is asymmetric with respect to a perpendicular line that bisects the long side of the approximately rectangular shape (this may be one of the long sides 2s or the other long side). In other words, the contour shape is asymmetric with respect to a perpendicular line that bisects the second side 2i, and is also asymmetric with respect to a perpendicular line that bisects the third side 2j. The remaining three sides are similarly asymmetric with respect to the perpendicular lines that bisect them.
柱状基体2は発泡エラストマー製であるため弾性を有し、多少の変形が自然に生じ得るので、上記の説明で用いた「四角柱」、「矩形」、「辺」等の用語の意味として、幾何学に基づいた定義を厳密に適用する必要はない。例えば、いずれかの辺が直線ではなく多少湾曲した曲線であったり、四角柱や矩形の角が少し丸まっていたり、矩形の角部が多少反り上がったりしていても構わない。 Because the columnar substrate 2 is made of foamed elastomer, it has elasticity and some deformation can occur naturally. Therefore, there is no need to strictly apply geometric definitions to the meanings of terms such as "quadratic column," "rectangle," and "side" used in the above explanation. For example, it is acceptable for one of the sides to be slightly curved rather than straight, for the corners of the quadrangular column or rectangle to be slightly rounded, or for the corners of the rectangle to be slightly warped.
本実施形態では、図3に示す上底面2pの平面視の輪郭形状において、テーパー2wを設けた影響により、第一の辺2hと第二の辺2iが連結してなる角部2uが、第四の辺2kから離れる方向に反り上がる傾向がある。このため、上底面2pの平面視の輪郭形状において、先端側の角部2uが、テーパー2wの後端側の端(第五の辺2lと第四の辺2kの連結した屈曲点)を基点として反り上がっていてもよい。このように反り上がっていると、接続する電極端子の誘導がより容易になることがある。 In this embodiment, in the outline shape of the upper bottom surface 2p in plan view shown in Figure 3, due to the effect of the taper 2w, the corner 2u where the first side 2h and the second side 2i are connected tends to warp up in a direction away from the fourth side 2k. For this reason, in the outline shape of the upper bottom surface 2p in plan view, the corner 2u on the tip side may be warped up from the rear end of the taper 2w (the bending point where the fifth side 2l and the fourth side 2k are connected) as the base point. Warping up in this manner may make it easier to guide the electrode terminal to be connected.
本実施形態の上底面2pの平面視の輪郭形状は、圧接型電気コネクタ1の奥行方向(図1のZ方向)に続いており、Z方向を任意の箇所で横切るX-Y断面の輪郭形状は上底面2pの輪郭形状と基本的には同じであり、上底面2pの反対側の下底面2qの平面視の輪郭形状も一端面2pと同じである。 In this embodiment, the contour shape of the upper bottom surface 2p in a plan view continues in the depth direction of the insulation displacement electrical connector 1 (the Z direction in Figure 1), and the contour shape of an X-Y cross section intersecting the Z direction at any point is basically the same as the contour shape of the upper bottom surface 2p. The contour shape of the lower bottom surface 2q on the opposite side of the upper bottom surface 2p in a plan view is also the same as that of one end surface 2p.
圧接型電気コネクタ1の全体形状は、導電細線4が列設された側面の形状に着目すると、雪上を滑走するソリ型又は舟型と見ることができる。 When one looks at the side surface on which the thin conductive wires 4 are arranged, the overall shape of the insulation displacement electrical connector 1 can be seen as resembling a sled or boat gliding on snow.
柱状基体2の上底面2p及び下底面2qは、他の部材に被覆されずに露出しており、絶縁性とされている。 The upper and lower bottom surfaces 2p and 2q of the columnar base 2 are exposed and not covered by other components, making them insulating.
柱状基体2は、第一の辺2hからZ方向に延びる第一側面2Hと、第二の辺2iからZ方向に延びる第二側面2Iと、第三の辺2jからZ方向に延びる第三側面2Jと、第四の辺2kからZ方向に延びる第四側面2Kと、第五の辺2lからZ方向に延びる第五側面(テーパー面2W)を有する。これら側面のうち、最大面積を有する第二側面2Iは、他の部材に被覆されずに露出しており、絶縁性とされている。一方、残りの側面は一続きの絶縁性ゴムシート3によって被覆されている。 The columnar substrate 2 has a first side surface 2H extending in the Z direction from the first side 2h, a second side surface 2I extending in the Z direction from the second side 2i, a third side surface 2J extending in the Z direction from the third side 2j, a fourth side surface 2K extending in the Z direction from the fourth side 2k, and a fifth side surface (tapered surface 2W) extending in the Z direction from the fifth side 2l. Of these side surfaces, the second side surface 2I, which has the largest area, is exposed and not covered by any other member, making it insulating. Meanwhile, the remaining side surfaces are covered by a continuous insulating rubber sheet 3.
絶縁性ゴムシート3は、柱状基体2が有する側面のうち、最大面積の第二側面2Iを除く他の側面を被覆している。つまり、先端側の第一側面2Hから順に、テーパー面2W、第四側面2K、後端側の第三側面2Jまで、一枚の絶縁性ゴムシート3が一続きに被覆している。絶縁性ゴムシート3の裏面は柱状基体2に接着しており、その反対の表面には複数の導電細線4が略等ピッチで平行に列設されている。各導電細線は第一側面2Hの端から、テーパー面2W及び第四側面2Kを通って、第三側面2Jの端まで延材している。また、各導電細線の両端はそれぞれ第一側面2Hと第二側面2Iの境界、及び、第三側面2Jと第二側面2Iの境界に位置している。 The insulating rubber sheet 3 covers all of the side surfaces of the columnar base 2 except for the second side surface 2I, which has the largest area. That is, one insulating rubber sheet 3 continuously covers the entire surface, from the first side surface 2H at the tip end to the tapered surface 2W, the fourth side surface 2K, and the third side surface 2J at the rear end. The back surface of the insulating rubber sheet 3 is adhered to the columnar base 2, and on the opposite surface, multiple conductive thin wires 4 are arranged in parallel at approximately equal intervals. Each conductive thin wire extends from the end of the first side surface 2H, through the tapered surface 2W and the fourth side surface 2K, to the end of the third side surface 2J. Furthermore, both ends of each conductive thin wire are located at the boundary between the first side surface 2H and the second side surface 2I, and at the boundary between the third side surface 2J and the second side surface 2I, respectively.
導電細線4同士のピッチは略等ピッチであることが好ましく、そのピッチは、例えば10μm~200μm程度とすることができる。また、列設する導電細線の本数は特に制限されず、例えば5~100本程度とすることができる。また、各導電細線の太さ(直径)は、同じであってもよく、異なっていてもよく、それぞれ独立に、例えば3~500μm程度とすることができる。各導電細線の太さは、各導線細線の一部が絶縁性ゴムシート3の表面に埋設されて固定され得る太さであることが好ましい。 The pitch between the conductive fine wires 4 is preferably approximately equal, and can be, for example, about 10 μm to 200 μm. There is no particular limit to the number of conductive fine wires arranged in a row, and it can be, for example, about 5 to 100. The thickness (diameter) of each conductive fine wire may be the same or different, and can be independently set to, for example, about 3 to 500 μm. It is preferable that the thickness of each conductive fine wire be such that a portion of each conductive fine wire can be embedded and fixed in the surface of the insulating rubber sheet 3.
導電細線4は金属細線であることが好ましい。金属細線の金属の種類は特に制限されず、銀、真鍮、金、金合金、白金、銅、アルミニウム、アルミニウム-ケイ素合金、洋白、リン青銅、ベリリウム銅、ニッケル、モリブテン、タングステン、ステンレス等が挙げられる。金属細線の表面にはめっき加工が施されていてもよい。 The conductive fine wires 4 are preferably fine metal wires. There are no particular restrictions on the type of metal used for the fine metal wires, and examples include silver, brass, gold, gold alloys, platinum, copper, aluminum, aluminum-silicon alloys, nickel silver, phosphor bronze, beryllium copper, nickel, molybdenum, tungsten, and stainless steel. The surface of the fine metal wires may be plated.
導電細線4が列設される絶縁性ゴムシート3の奥行Z方向の長さ(柱状基体2の高さに相当)は特に制限されず、用途に応じて適宜設定され、例えば5mm~100mm程度が挙げられる。 The length in the depth direction Z of the insulating rubber sheet 3 on which the conductive thin wires 4 are arranged (corresponding to the height of the columnar substrate 2) is not particularly limited and can be set appropriately depending on the application, for example, approximately 5 mm to 100 mm.
絶縁性ゴムシート3の厚さは特に制限されず、例えば50~200μm程度が挙げられる。50μm以上であると絶縁性ゴムシート3の表面に導電細線4を埋設しやすく、200μm以下であると柱状基体2の側面の形状に沿わせて密着させやすい。 The thickness of the insulating rubber sheet 3 is not particularly limited, but may be, for example, approximately 50 to 200 μm. If it is 50 μm or more, it is easy to embed the conductive thin wires 4 on the surface of the insulating rubber sheet 3, and if it is 200 μm or less, it is easy to make it adhere closely to the shape of the side surface of the columnar substrate 2.
絶縁性ゴムシート3を構成するゴム材料としては、例えばクロロプレンゴム、シリコーンゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、フッ素ゴム、又はウレタンゴム等が挙げられる。 Examples of rubber materials that make up the insulating rubber sheet 3 include chloroprene rubber, silicone rubber, isoprene rubber, butyl rubber, fluororubber, and urethane rubber.
柱状基体2を構成するゴム材料としては、例えばブタジエンースチレン、ブタジエン-アクリロニトリル、ブタジエン-イソブチレン等のブタジエン系共重合体、クロロプレン重合体、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、又はシリコーンゴム等の発泡可能なゴム材料が挙げられる。これらの中でも、エラストマーとして耐熱性、耐寒性、耐侯性及び電気絶縁性、生体親和性等が優れるシリコーンゴムが好ましい。 Examples of rubber materials that can be used to form the columnar substrate 2 include butadiene-based copolymers such as butadiene-styrene, butadiene-acrylonitrile, and butadiene-isobutylene, as well as foamable rubber materials such as chloroprene polymers, vinyl chloride-vinyl acetate copolymers, polyurethane, and silicone rubber. Among these, silicone rubber is preferred as an elastomer, as it offers excellent heat resistance, cold resistance, and weather resistance, as well as electrical insulation and biocompatibility.
柱状基体2の上底面2pの平面視のサイズは特に制限されず、用途に応じて適宜設定することができる。一例として次のサイズが挙げられる。すなわち、第一の辺2hの長さが1~5mm、第二の辺2iの長さが5~40mm、第三の辺2jの長さが2~10mm、第四の辺2kの長さが3~30mm、第五の辺2l(テーパー2w)の長さが2~10mm、が挙げられる。 The size of the upper bottom surface 2p of the columnar substrate 2 in a plan view is not particularly limited and can be set appropriately depending on the application. Examples of sizes include the following: the length of the first side 2h is 1 to 5 mm, the length of the second side 2i is 5 to 40 mm, the length of the third side 2j is 2 to 10 mm, the length of the fourth side 2k is 3 to 30 mm, and the length of the fifth side 2l (taper 2w) is 2 to 10 mm.
圧接型電気コネクタ1の変形例として、柱状基体2の側面のうち、露出面とされた第二側面2Iの一部に凹部が設けられた構造が挙げられる。第二側面2Iにおいて、凹部は上底面2pから下底面2qに連続的に続く溝を形成している。この溝の断面はU字であってもよく、V字であってもよく、他の形状であってもよい。
上記の凹部を備えた柱状基体2’の上底面2pの平面視の輪郭形状において、第二側面2Iに対応する第二の辺2iに、上記の凹部に対応する切り欠きが形成されている。この上底面2pの一例を図4に示す。
A modified example of the insulation displacement electrical connector 1 is a structure in which a recess is provided in a portion of the exposed second side surface 2I of the side surface of the columnar base 2. In the second side surface 2I, the recess forms a groove that continues continuously from the upper bottom surface 2p to the lower bottom surface 2q. The cross section of this groove may be U-shaped, V-shaped, or have another shape.
In the outline shape of the upper bottom surface 2p of the columnar base 2' having the above-mentioned recess in a plan view, a notch corresponding to the above-mentioned recess is formed on the second edge 2i corresponding to the second side surface 2I. An example of this upper bottom surface 2p is shown in Figure 4.
図4において、第二の辺2iの一部分が第四の辺2k側に凹んだ半円形の凹部2gが形成されている。第二の辺2iを2等分して、テーパー2wに近い第一領域と、テーパー2wから遠い第二領域とに区別したとき、凹部2gの少なくとも一部が第一領域に形成されていることが好ましく、凹部2gの半分以上が第一領域に形成されていることがより好ましく、凹部2gの全部が第一領域に形成されていることがさらに好ましい。テーパー2wに近く、対向する位置に凹部2gがあると、電子部品の電極端子をテーパー面2W近傍に接続するときの負荷を低減でき、少ない荷重で接続することができ、電極端子や導電細線4の損傷を防止することができる。
なお、柱状基体2’は、凹部2gが形成されていること以外は、図3に示す柱状基体2と同じである。
4, a semicircular recess 2g is formed by recessing a portion of the second side 2i toward the fourth side 2k. When the second side 2i is divided into two equal parts, a first region close to the taper 2w and a second region far from the taper 2w, it is preferable that at least a portion of the recess 2g is formed in the first region, more preferably that more than half of the recess 2g is formed in the first region, and even more preferably that the entire recess 2g is formed in the first region. When the recess 2g is located near the taper 2w and facing the taper 2w, the load when connecting the electrode terminal of the electronic component to the vicinity of the tapered surface 2W can be reduced, allowing connection with a small load and preventing damage to the electrode terminal and the thin conductive wire 4.
The columnar substrate 2' is the same as the columnar substrate 2 shown in FIG. 3 except that a recess 2g is formed.
<作用効果>
本発明の作用効果の一例を説明するために、図5に圧接型電気コネクタ1の上底面2pの平面図を示す。説明に不要な符号は省略しているが、図1に示した圧接型電気コネクタ1の全ての構成を備えている。図5の電極端子Eは電子部品が備える円柱状電極端子であり、紙面奥行方向(Z方向)に延びた形状を有する。
接続しようとする電極端子Eを、圧接型電気コネクタ1の先端側の第一側面2Hとテーパー面2Wの連結部分に向けてX方向に移動させ、テーパー面2Wの先端側に当接させると、電極端子Eはテーパー面2Wに沿って誘導され、その後端側(第四側面2K側)へ向けて進行方向が制御される。この当接した状態において、テーパー面2W又は第四側面2Kの表面側に列設された複数の導電細線4(不図示)と、電極端子Eとの電気的接続が形成される。
<Action and effect>
To illustrate an example of the effects of the present invention, Fig. 5 shows a plan view of the upper bottom surface 2p of the insulation displacement electrical connector 1. Although reference numerals unnecessary for the explanation have been omitted, the insulation displacement electrical connector 1 has all the configuration of the insulation displacement electrical connector 1 shown in Fig. 1. The electrode terminal E in Fig. 5 is a cylindrical electrode terminal provided on an electronic component, and has a shape that extends in the depth direction (Z direction) of the paper.
When the electrode terminal E to be connected is moved in the X direction toward the connecting portion between the first side surface 2H at the tip end of the insulation displacement electrical connector 1 and the tapered surface 2W and brought into contact with the tip end of the tapered surface 2W, the electrode terminal E is guided along the tapered surface 2W and its direction of movement is controlled toward its rear end (the fourth side surface 2K side). In this contacting state, an electrical connection is formed between the electrode terminal E and a plurality of conductive thin wires 4 (not shown) arranged in a row on the surface side of the tapered surface 2W or the fourth side surface 2K.
上記接続の際、図6に示すように、第四側面2Kに対向し、好ましくは密着して設けられた別の部材100が備えられていれば、部材100のテーパー面2Wに対向する表面100aとテーパー面2Wの間に電極端子Eを保持することができる。
部材100は特に制限されず、例えば、本態様の圧接型電気コネクタを備える電子機器の筐体やホルダーに由来する部材とすることができる。
During the above connection, if another member 100 is provided facing the fourth side surface 2K, preferably in close contact with it, as shown in Figure 6, the electrode terminal E can be held between the surface 100a facing the tapered surface 2W of the member 100 and the tapered surface 2W.
The member 100 is not particularly limited, and may be, for example, a member derived from the housing or holder of an electronic device that is equipped with the insulation displacement type electrical connector of this embodiment.
図6の構成において、テーパー面2Wに当接した電極端子EをX方向に押圧する操作を加えると、その応力により先端の角部2uがY方向へ反り上がる。同時に、この反り上がりを抑制する応力が柱状基体2の弾性によってもたらされる。この弾性力は電極端子Eを保持する力として有用である。一方、弾性力が強すぎると電極端子Eの表面を損傷したり、導電細線4が損傷したりするリスクがある。 In the configuration shown in Figure 6, when the electrode terminal E abutting against the tapered surface 2W is pressed in the X direction, the resulting stress causes the corner 2u at the tip to warp in the Y direction. At the same time, the elasticity of the columnar substrate 2 provides stress that suppresses this warping. This elastic force is useful for holding the electrode terminal E. On the other hand, if the elastic force is too strong, there is a risk of damaging the surface of the electrode terminal E or the conductive thin wire 4.
上記のリスクは、前述の凹部2gを有する柱状基体2’を備えた圧接型電気コネクタ1を用いることにより低減することができる。図4を参照して、電極端子Eの圧接によって角部2uがY方向に反り上がる応力が働くとき、凹部2gが形成されていることにより、その応力に拮抗する弾性力を低減することができる。 The above risk can be reduced by using a pressure-displacement electrical connector 1 equipped with a columnar base 2' having the aforementioned recess 2g. Referring to Figure 4, when pressure-displacement of the electrode terminal E causes stress that warps the corner 2u in the Y direction, the formation of the recess 2g reduces the elastic force that counteracts this stress.
また、図5~6に示していない別の電極端子を、電極端子Eが圧接したテーパー面2Wと離れた箇所(例えば第一側面2H、第三側面2J又は第四側面2K)に圧接すれば、その別の電極端子と電極端子Eとを、圧接型電気コネクタ1の導電細線4を介して導通させることができる。その別の電極端子と電極端子Eとは、別々の電子部品が有するものであってもよいし、同一の電子部品が有するものであってもよい。 Furthermore, if another electrode terminal not shown in Figures 5 and 6 is pressed against a location (e.g., the first side surface 2H, the third side surface 2J, or the fourth side surface 2K) away from the tapered surface 2W to which electrode terminal E is pressed, that other electrode terminal and electrode terminal E can be electrically connected via the conductive thin wire 4 of the insulation displacement electrical connector 1. The other electrode terminal and electrode terminal E may be included in different electronic components, or may be included in the same electronic component.
≪電子機器≫
本発明の第二態様は、第一態様の圧接型電気コネクタを備えた電子機器である。
本態様の電子機器において、具備された圧接型電気コネクタ1のテーパー面2Wに向けて電極端子を圧接することにより、テーパー面2Wを被覆する絶縁性ゴムシート3の表面に備えられた導電細線4と前記電極端子とが導通するように形成されていることが好ましい。この構造において、テーパー面2Wの先端側から後端側に向けて、柱状の電極端子を圧接することにより、前記複数の導電細線と前記電極端子とが導通することができる。
≪Electronic equipment≫
A second aspect of the present invention is an electronic device equipped with the insulation displacement type electrical connector of the first aspect.
In the electronic device of this aspect, it is preferable that the electrode terminals are electrically connected to the thin conductive wires 4 provided on the surface of the insulating rubber sheet 3 covering the tapered surface 2W by pressing the electrode terminals against the tapered surface 2W of the insulation displacement electrical connector 1. In this structure, the thin conductive wires can be electrically connected to the electrode terminals by pressing the columnar electrode terminals from the front end to the rear end of the tapered surface 2W.
≪圧接型電気コネクタの製造方法≫
本発明の第三態様は、第一態様の圧接型電気コネクタの製造方法である。
製造方法の[第一実施形態]を説明する。まず、絶縁性ゴムシート3の表面に複数の導電細線4が互いに略平行に任意のピッチで配置された中間ゴムシート30を準備する。中間ゴムシートは特許文献1等に記載された公知方法により準備することができる。
<Manufacturing method for pressure-displacement electrical connectors>
A third aspect of the present invention is a method for manufacturing the insulation displacement type electrical connector of the first aspect.
A first embodiment of the manufacturing method will be described. First, an intermediate rubber sheet 30 is prepared, in which a plurality of conductive thin wires 4 are arranged substantially parallel to one another at an arbitrary pitch on the surface of an insulating rubber sheet 3. The intermediate rubber sheet can be prepared by a known method such as that described in Patent Document 1.
次に、図7に示すように、成形用下型50の成形空間の底面50aに向けて中間ゴムシート30の導電細線(図示略)が配置された表面を下向きとして設置し、中間ゴムシート30の裏面を押し込み型51によって押し込むことにより、中間ゴムシート30を底面50aに沿わせる。押し込み型51は成型空間の底面に嵌合するように、底面の凹凸を反映した形状の押込み部51aを有する。 Next, as shown in Figure 7, the surface of the intermediate rubber sheet 30 on which the thin conductive wires (not shown) are arranged is placed downward toward the bottom surface 50a of the molding space of the lower molding die 50, and the back surface of the intermediate rubber sheet 30 is pressed in with a pressing die 51, so that the intermediate rubber sheet 30 conforms to the bottom surface 50a. The pressing die 51 has a pressing portion 51a shaped to reflect the unevenness of the bottom surface so that it fits into the bottom surface of the molding space.
続いて、図8に示すように、中間ゴムシート30の裏面側にエラストマー材料20を設置し、成形用下型50の成型空間に対して成形用上型52を被せて型締めし、エラストマー材料20を発泡及び硬化させることにより、柱状基体2を形成する。 Next, as shown in Figure 8, the elastomer material 20 is placed on the back side of the intermediate rubber sheet 30, and the upper molding die 52 is placed over the molding space of the lower molding die 50 and clamped, causing the elastomer material 20 to foam and harden, thereby forming the columnar substrate 2.
型締めの方法、発泡硬化時の加熱や加圧の条件、各部材の材料選定等は適宜設定すればよく、特許文献1等の公知方法を参照して実施することができる。 The mold clamping method, heating and pressure conditions during foaming and curing, and material selection for each component can be set as appropriate, and can be implemented by referring to publicly known methods such as Patent Document 1.
本実施形態で使用する成形用下型50の成形空間の底面50aには、形成する柱状基体2のテーパー面2Wに対応する斜面50wが設けられている。これにより、押し込み型51によって押し込まれた中間ゴムシート30は前記斜面に対して概ね沿って設置される。更に中間ゴムシート30の裏面に設置したエラストマー材料20が発泡し、成形空間内を充填して硬化することによって、前記斜面50wの形状に反ったテーパー面2Wを有する柱状基体2を備えた圧接型電気コネクタ1を形成することができる。
型締めを解除して成型空間から取り出された圧接型電気コネクタには、その用途に応じて適当なサイズに裁断する等の仕上げ処理を施してもよい。
The bottom surface 50a of the molding space of the lower molding die 50 used in this embodiment is provided with a slope 50w that corresponds to the tapered surface 2W of the columnar base 2 to be formed. As a result, the intermediate rubber sheet 30 pressed by the pressing die 51 is placed roughly along the slope. Furthermore, the elastomer material 20 placed on the back surface of the intermediate rubber sheet 30 foams, fills the molding space, and hardens, thereby forming a pressure-displacement electrical connector 1 equipped with a columnar base 2 having a tapered surface 2W that is warped in the shape of the slope 50w.
The insulation displacement electrical connector that has been released from the mold cavity may be subjected to finishing processes such as cutting to an appropriate size depending on the intended use.
製造方法の[第二実施形態]を説明する。まず、中間ゴムシートを準備する点は[第一実施形態]と同じである。
次に、図9に示すように、中間ゴムシート30の導電細線が配置された表面とは反対側の裏面を成形用曲げ型55に対して押し付けることにより、中間ゴムシート30に裏面側に反る曲げ癖を付ける。この際、中間ゴムシート30の表面に配置された複数の導電細線の剛性が曲げ癖を保持する。成形用曲げ型55の中間ゴムシート30が押し付けられる領域には、柱状基体2の形状に対応する凹凸が設けられていてもよい。
A second embodiment of the manufacturing method will be described below. First, the preparation of an intermediate rubber sheet is the same as in the first embodiment.
9, the back surface of the intermediate rubber sheet 30 opposite to the surface on which the thin conductive wires are arranged is pressed against a bending mold 55, thereby imparting a bending tendency to the intermediate rubber sheet 30 so that the intermediate rubber sheet 30 is warped toward the back surface. At this time, the rigidity of the plurality of thin conductive wires arranged on the surface of the intermediate rubber sheet 30 maintains the bending tendency. The region of the bending mold 55 against which the intermediate rubber sheet 30 is pressed may be provided with irregularities corresponding to the shape of the columnar base 2.
続いて、成形用下型50の成形空間の底面50aに向けて中間ゴムシート30の表面を下向きとして設置し、中間ゴムシート30を底面50aに可能な限り沿わせる。その後、図10に示すように、中間ゴムシート30の裏面にエラストマー材料20を設置し、成形用下型50に成形用上型56を型締めして、エラストマー材料20を発泡及び硬化させることにより、柱状基体2を形成する。 Next, the intermediate rubber sheet 30 is placed with its front surface facing downward toward the bottom surface 50a of the molding space of the lower molding die 50, and the intermediate rubber sheet 30 is aligned as closely as possible to the bottom surface 50a. Then, as shown in Figure 10, an elastomer material 20 is placed on the back surface of the intermediate rubber sheet 30, and the upper molding die 56 is clamped to the lower molding die 50 to foam and harden the elastomer material 20, thereby forming the columnar substrate 2.
成形用曲げ型55に対して中間ゴムシート30を押し付ける方法は特に制限されず、例えば中間ゴムシート30の両端部を保持して押し付ける方法が挙げられる。金属線の中でも硬度や剛性が高い金属線(例えば真鍮線)を使用する場合、第一実施形態で例示した押し込み型51を用いても中間ゴムシート30を底面50aに沿わせることが難しいことがある。一方、本実施形態の成形用曲げ型55を用いて曲げ癖を付けた後では、中間ゴムシート30を底面50aに沿わせることが比較的容易である。
なお、型締めの方法、発泡硬化時の加熱や加圧の条件、各部材の材料選定等は適宜設定すればよく、特許文献1等の公知方法を参照して実施することができる。
The method of pressing the intermediate rubber sheet 30 against the bending die 55 is not particularly limited, and examples thereof include a method of holding both ends of the intermediate rubber sheet 30 and pressing it. When using a metal wire with high hardness and rigidity (e.g., brass wire), it may be difficult to make the intermediate rubber sheet 30 conform to the bottom surface 50 a even when using the pressing die 51 exemplified in the first embodiment. On the other hand, after forming a bend using the bending die 55 of this embodiment, it is relatively easy to make the intermediate rubber sheet 30 conform to the bottom surface 50 a.
The method of clamping the mold, the conditions of heating and pressurization during foaming and hardening, the selection of materials for each component, and the like may be set as appropriate, and can be implemented by referring to known methods such as those disclosed in Patent Document 1.
本実施形態で使用する成形用下型50の成形空間の底面50aには、形成する圧接型電気コネクタのテーパー面2Wに対応する斜面50wが設けられている。予め曲げ癖を付けた中間ゴムシート30を前記斜面50wに概ね沿った状態で設置することは容易であるので、押し込み型51によって押し込む処理は行ってもよいが、必ずしも必要ではない。その後、中間ゴムシート30の裏面に設置したエラストマー材料20が発泡し、成形空間内を充填して硬化することによって、前記斜面50wの形状に反ったテーパー面2Wを有する柱状基体2を備えた圧接型電気コネクタ1を形成することができる。
型締めを解除して成型空間から取り出された圧接型電気コネクタには、その用途に応じて適当なサイズに裁断する等の仕上げ処理を施してもよい。
The bottom surface 50a of the molding space of the lower molding die 50 used in this embodiment is provided with a slope 50w that corresponds to the tapered surface 2W of the insulation displacement electrical connector to be formed. Since it is easy to place the pre-bent intermediate rubber sheet 30 in a state that it roughly follows the slope 50w, a pressing process using a pressing die 51 may be performed, but is not necessarily required. Thereafter, the elastomer material 20 placed on the back surface of the intermediate rubber sheet 30 foams, fills the molding space, and hardens, thereby forming the insulation displacement electrical connector 1 having a columnar base 2 with a tapered surface 2W that is warped to the shape of the slope 50w.
The insulation displacement electrical connector that has been released from the mold cavity may be subjected to finishing processes such as cutting to an appropriate size depending on the intended use.
図10の成形用上型56のエラストマー材料20側に対向する面には、凸部56zが形成されている。成型空間内で発泡したエラストマー材料20は膨張して凸部56zに押し付けられた状態で硬化する。これにより、形成される柱状基体2の成形用上型56側の表面(第二側面2Iに対応する面)に凹部2gを形成することができる。
凸部56zを有する成形用上型56は、成形用曲げ型55を用いる第二実施形態の製造方法での使用に限定されず、押し込み型51を用いる第一実施形態の製造方法で使用してもよい。
10, a convex portion 56z is formed on the surface of the upper molding die 56 facing the elastomer material 20. The foamed elastomer material 20 expands in the molding space and hardens while being pressed against the convex portion 56z. This allows a concave portion 2g to be formed on the surface of the columnar base 2 facing the upper molding die 56 (the surface corresponding to the second side surface 2I).
The upper molding die 56 having the convex portion 56z is not limited to use in the manufacturing method of the second embodiment using the bending mold 55 for molding, but may also be used in the manufacturing method of the first embodiment using the pressing mold 51.
以上の製造方法に関する説明において、成形用下型、成形用上型、底面の用語は、実施時の重力方向及び上下関係と合致していなくてもよい。例えば、成形用下型を成形用上型よりも上方に配置して実施しても構わない。この場合、成形用下型の「底面」は「天面」と言い換えてもよい。 In the above description of the manufacturing method, the terms lower molding die, upper molding die, and bottom surface do not necessarily have to correspond to the direction of gravity or the vertical relationship during implementation. For example, the lower molding die may be positioned above the upper molding die. In this case, the "bottom surface" of the lower molding die may be referred to as the "top surface."
[実施例1]
成形用曲げ型を使用した第二実施形態の製造方法により、図1に概略を示した圧接型電気コネクタ1を製造した。
まず、特許文献1に開示された製造方法と同様に、信越化学工業社製のシリコーンゴムからなる絶縁性ゴムシート3(厚さ100μm、縦300mm、横300mm)の表面に、直径40μmの真鍮線を100μmの等ピッチで約500本配列した中間ゴムシート30を得た。
次に、図9に示すような成形用曲げ型55を用い、中間ゴムシート30の裏面を押し当てて、裏面側に反る曲げ癖を付けた。中間ゴムシート30の表面に接着された真鍮線は、成形用曲げ型55の形状を大まかに反映した曲がり具合を保持した。
続いて、図8に示すような成形用下型50の底面50aに中間ゴムシート30を沿わせて設置し、信越化学工業社製のシリコーンゴムコンパウンドと発泡剤を含むエラストマー材料20を中間ゴムシート30の裏面側に設置し、成形用上型52を型締めして加圧条件下で175℃、5分間加熱し、エラストマー材料20を発泡硬化させることによって、柱状基体2を形成し、柱状基体2の各側面(ただし第二側面2Iを除く)に中間ゴムシート30の裏面が接着した柱状体を得た。
最後に、成形型内から柱状体を取り出し、余分な部分を切除して、目的の圧接型電気コネクタ1を得た。製造した圧接型電気コネクタ1のX方向の長さは10.9mmであり、Y方向の幅は3.0mmであり、Z方向の高さ(厚み)は2.5mmであった。
実施例1で製造した圧接型電気コネクタ1の上底面を平面視した写真を図11に示す。
[Example 1]
The insulation displacement type electrical connector 1 shown in FIG. 1 was manufactured by the manufacturing method of the second embodiment using a forming bending die.
First, in the same manner as in the manufacturing method disclosed in Patent Document 1, an intermediate rubber sheet 30 was obtained in which approximately 500 brass wires, each 40 μm in diameter, were arranged at an equal pitch of 100 μm on the surface of an insulating rubber sheet 3 (thickness 100 μm, length 300 mm, width 300 mm) made of silicone rubber manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
Next, a bending mold 55 as shown in Fig. 9 was used to press the back surface of the intermediate rubber sheet 30 against it, thereby forming a bend on the back surface. The brass wire adhered to the surface of the intermediate rubber sheet 30 maintained a bend that roughly reflected the shape of the bending mold 55.
Next, the intermediate rubber sheet 30 was placed along the bottom surface 50a of the lower molding die 50 as shown in Figure 8, and an elastomer material 20 containing a silicone rubber compound manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. and a foaming agent was placed on the back surface of the intermediate rubber sheet 30. The upper molding die 52 was then clamped and heated at 175°C for 5 minutes under pressure to foam and harden the elastomer material 20, thereby forming a columnar substrate 2 and obtaining a columnar body in which the back surface of the intermediate rubber sheet 30 was adhered to each side surface (except the second side surface 2I) of the columnar substrate 2.
Finally, the columnar body was removed from the mold, and excess portions were cut off to obtain the desired insulation displacement electrical connector 1. The manufactured insulation displacement electrical connector 1 had a length in the X direction of 10.9 mm, a width in the Y direction of 3.0 mm, and a height (thickness) in the Z direction of 2.5 mm.
FIG. 11 is a photograph showing a plan view of the upper bottom surface of the insulation displacement type electrical connector 1 manufactured in Example 1.
実施例1で製造した圧接型電気コネクタ1の圧縮荷重特性を次のように評価した。
水平で平坦な基台に、圧接型電気コネクタ1の第二側面2Iを下向きに載置し、上方から圧縮端子を押し付け、圧縮の変位量とそれに要する負荷(Load)を測定した。
測定器として株式会社AND製RTF-1250を用い、最大圧縮量:1.8mm、圧縮速度:3mm/分、ロードセル:100N、の条件で測定した。
まず、圧縮先端子として直径30mmの円筒体を用い、円筒体の底面を圧接型電気コネクタ1のテーパー面2Wと第四側面2Kの境界あたりに接触させて圧縮試験を行った。この結果を図13に「圧縮試験1-1」として示す。
次に、圧縮先端子として5mm角の立方体を用い、立方体の底面を圧接型電気コネクタ1のテーパー面2Wと第四側面2Kの境界あたりに接触させて圧縮試験を行った。この結果を図13に「圧縮試験1-2」として示す。
The compression load characteristics of the insulation displacement electrical connector 1 manufactured in Example 1 were evaluated as follows.
The insulation displacement type electrical connector 1 was placed on a horizontal, flat base with the second side surface 2I facing downward, and the compressed terminal was pressed from above, and the amount of compression displacement and the load required for this were measured.
The measurement was carried out using an RTF-1250 manufactured by AND Co., Ltd. under the conditions of maximum compression amount: 1.8 mm, compression speed: 3 mm/min, and load cell: 100 N.
First, a compression test was conducted using a cylinder with a diameter of 30 mm as the compression terminal, with the bottom surface of the cylinder contacting the boundary between the tapered surface 2W and the fourth side surface 2K of the insulation displacement electrical connector 1. The results are shown in Figure 13 as "Compression Test 1-1."
Next, a compression test was performed using a 5 mm cube as the compression terminal, with the bottom surface of the cube contacting the boundary between the tapered surface 2W and the fourth side surface 2K of the insulation displacement electrical connector 1. The results are shown in Figure 13 as "Compression Test 1-2."
[実施例2]
図10に示すような凸部56zを有する成形用上型56を使用したこと以外は、実施例1と同様にして圧接型電気コネクタ1を製造した。その上底面2pの輪郭形状は図4に示すように凹部2gを有し、X方向の長さ、Y方向の幅、Z方向の高さは実施例1と同じとした。
実施例2で製造した圧接型電気コネクタ1の上底面を平面視した写真を図12に示す。なお、写真は製造した圧接型電気コネクタ1の上底面が図4の上底面2pの平面視と同じ形状であることを示すものである。写真の形態は、柱状基体2を構成する発泡エラストマーの弾性によって、図4の角部2uが第四側面2Kから離れる方向に反り上がっているが、発泡エラストマーは柔らかいので、少しの荷重で図4に示す元の形状となる。
[Example 2]
An insulation displacement electrical connector 1 was manufactured in the same manner as in Example 1, except that an upper molding die 56 having a convex portion 56z as shown in Figure 10 was used. The contour shape of the upper bottom surface 2p had a concave portion 2g as shown in Figure 4, and the length in the X direction, width in the Y direction, and height in the Z direction were the same as in Example 1.
A photograph of the top surface of the insulation displacement electrical connector 1 manufactured in Example 2 is shown in Figure 12. The photograph shows that the top surface of the manufactured insulation displacement electrical connector 1 has the same shape as the top surface 2p in Figure 4 when viewed in plan. The shape in the photograph shows that the corner 2u in Figure 4 is warped up in a direction away from the fourth side surface 2K due to the elasticity of the foamed elastomer that makes up the columnar base 2, but because the foamed elastomer is soft, it returns to the original shape shown in Figure 4 with a small load.
実施例2で製造した圧接型電気コネクタ1の圧縮荷重特性を、実施例1と同様に測定して評価した。
圧縮先端子として直径30mmの円筒体を用いた結果を、図13に「圧縮試験2-1」として示す。
また、圧縮先端子として5mm角の立方体を用いた結果を、図13に「圧縮試験2-2」として示す。
The compression load characteristics of the insulation displacement electrical connector 1 manufactured in Example 2 were measured and evaluated in the same manner as in Example 1.
The results of using a cylindrical body with a diameter of 30 mm as the compressed terminal are shown in FIG. 13 as "Compression Test 2-1."
The results of using a 5 mm cube as the terminal to be compressed are shown in FIG. 13 as "Compression Test 2-2."
各圧縮試験の結果から、凹部2gを設けた実施例2の圧接型電気コネクタ1の方が、より少ない荷重で、より大きな変位量が得られることが分かった。
なお、図5,6に示すように、製造した圧接型電気コネクタ1の先端側からテーパー面2Wに向けて棒状電極端子を圧接すると、テーパー面2Wに沿って後端側に誘導され、適切な導通がなされることも確認した。
The results of each compression test showed that the insulation displacement type electrical connector 1 of Example 2, which is provided with the recess 2g, can obtain a larger amount of displacement with a smaller load.
Furthermore, as shown in Figures 5 and 6, it was confirmed that when a rod-shaped electrode terminal is pressed from the tip side of the manufactured insulation displacement electrical connector 1 toward the tapered surface 2W, it is guided along the tapered surface 2W toward the rear end side, ensuring proper electrical continuity.
1…圧接型電気コネクタ、2…柱状基体、3…絶縁性ゴムシート、4…導電細線、2W…テーパー面、2g…凹部、2p…上底面、2q…下底面、2u…角部、2w…テーパー、E…電極端子、20…エラストマー材料、30…中間ゴムシート、50…成形用下型、50a…底面、50w…斜面、51…押し込み型、52…成形用上型、55…成形用曲げ型、56…成形用上型、56z…凸部、100…部材 1... Crimp-type electrical connector, 2... Columnar base, 3... Insulating rubber sheet, 4... Thin conductive wire, 2W... Tapered surface, 2g... Recess, 2p... Upper bottom surface, 2q... Lower bottom surface, 2u... Corner portion, 2w... Taper, E... Electrode terminal, 20... Elastomer material, 30... Intermediate rubber sheet, 50... Lower molding die, 50a... Bottom surface, 50w... Slope, 51... Pressing die, 52... Upper molding die, 55... Bending die, 56... Upper molding die, 56z... Convex portion, 100... Member
Claims (8)
前記柱状基体の側面の一部を被覆する絶縁性ゴムシートと、
前記絶縁性ゴムシートの表面に、前記柱状基体の高さ方向と交差する向きで任意のピッチで並べられた複数の導電細線と、を備え、
前記柱状基体の形状は、四角柱の側辺の一つを面取りしてテーパー面を設けた形状であり、前記絶縁性ゴムシートは少なくとも前記テーパー面を被覆している、圧接型電気コネクタ。 a columnar substrate formed of an insulating foamed elastomer;
an insulating rubber sheet covering a part of the side surface of the columnar substrate;
a plurality of conductive thin wires arranged on the surface of the insulating rubber sheet at an arbitrary pitch in a direction intersecting the height direction of the columnar substrate;
In the insulation displacement electrical connector, the columnar substrate has a shape in which one side of a square pillar is chamfered to form a tapered surface, and the insulating rubber sheet covers at least the tapered surface.
前記テーパー面に向けて電極端子を圧接することにより、前記テーパー面を被覆する前記絶縁性ゴムシートの表面に備えられた前記導電細線と前記電極端子とが導通するように形成された、電子機器。 An electronic device comprising the insulation displacement type electrical connector according to any one of claims 1 to 3,
an insulating rubber sheet provided on a surface of the insulating rubber sheet covering the tapered surface, the insulating rubber sheet being formed so that the electrode terminal is electrically connected to the conductive thin wire provided on the surface of the insulating rubber sheet covering the tapered surface by pressing the electrode terminal against the tapered surface.
絶縁性ゴムシートの表面に複数の導電細線が互いに平行に任意のピッチで配置された中間ゴムシートを準備し、
成形用下型の成形空間の底面に向けて前記中間ゴムシートの前記表面を下向きとして設置し、前記中間ゴムシートの裏面を押し込み型によって押し込むことにより、前記中間ゴムシートを前記底面に沿わせ、
前記中間ゴムシートの前記裏面にエラストマー材料を設置し、前記成形用下型に成形用上型を型締めして、前記エラストマー材料を発泡及び硬化させることにより、前記柱状基体を形成することを含み、
前記成形空間の前記底面に、前記テーパー面に対応する斜面が設けられている、
圧接型電気コネクタの製造方法。 A method for manufacturing the insulation displacement type electrical connector according to any one of claims 1 to 3, comprising the steps of:
An intermediate rubber sheet is prepared, the intermediate rubber sheet having a plurality of conductive thin wires arranged parallel to each other at an arbitrary pitch on the surface of the insulating rubber sheet;
The front surface of the intermediate rubber sheet is placed facing downward toward the bottom surface of the molding space of the lower molding die, and the back surface of the intermediate rubber sheet is pressed in by a pressing die, so that the intermediate rubber sheet is aligned with the bottom surface;
forming the columnar substrate by placing an elastomer material on the back surface of the intermediate rubber sheet, clamping an upper molding die to the lower molding die, and foaming and curing the elastomer material;
a slope corresponding to the tapered surface is provided on the bottom surface of the molding space;
A method for manufacturing insulation displacement electrical connectors.
絶縁性ゴムシートの表面に複数の導電細線が互いに平行に任意のピッチで配置された中間ゴムシートを準備し、
前記中間ゴムシートの裏面を成形用曲げ型に対して押し付けることにより、前記中間ゴムシートに裏面側に反る曲げ癖を付け、
成形用下型の成形空間の底面に向けて前記中間ゴムシートの前記表面を下向きとして設置し、前記中間ゴムシートを前記底面に沿わせ、
前記中間ゴムシートの前記裏面にエラストマー材料を設置し、前記成形用下型に成形用上型を型締めして、前記エラストマー材料を発泡及び硬化させることにより、前記柱状基体を形成することを含み、
前記成形空間の前記底面に、前記テーパー面に対応する斜面が設けられている、
圧接型電気コネクタの製造方法。 A method for manufacturing the insulation displacement type electrical connector according to any one of claims 1 to 3, comprising the steps of:
An intermediate rubber sheet is prepared, the intermediate rubber sheet having a plurality of conductive thin wires arranged parallel to each other at an arbitrary pitch on the surface of the insulating rubber sheet;
The back surface of the intermediate rubber sheet is pressed against a bending die for molding, thereby forming a bending tendency in the intermediate rubber sheet so that the intermediate rubber sheet is warped toward the back surface thereof;
The intermediate rubber sheet is placed with the surface facing downward toward the bottom surface of the molding space of the lower molding die, and the intermediate rubber sheet is aligned with the bottom surface;
forming the columnar substrate by placing an elastomer material on the back surface of the intermediate rubber sheet, clamping an upper molding die to the lower molding die, and foaming and curing the elastomer material;
a slope corresponding to the tapered surface is provided on the bottom surface of the molding space;
A method for manufacturing insulation displacement electrical connectors.
前記凸部によって、前記柱状基体の前記成形用上型側の表面に凹部を形成することを含む、請求項5に記載の圧接型電気コネクタの製造方法。 a convex portion is formed on a surface of the upper molding die facing the elastomer material,
6. The method for manufacturing an insulation displacement electrical connector according to claim 5, further comprising forming recesses on the surface of said columnar substrate facing said upper molding die by said protrusions.
前記凸部によって、前記柱状基体の前記成形用上型側の表面に凹部を形成することを含む、請求項6に記載の圧接型電気コネクタの製造方法。 a convex portion is formed on a surface of the upper molding die facing the elastomer material,
7. The method for producing an insulation displacement electrical connector according to claim 6, further comprising forming recesses on the surface of said columnar substrate facing said upper molding die by said protrusions.
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