JP3778555B2 - 基板搭載用コネクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板搭載等用のコネクタに関し、詳しくは、リフロー加熱等の際、コネクタにおける異方性樹脂製のインシュレータの側壁部の変形を防止する構造に関する。異方性樹脂の代表例は、液晶ポリマー（ＬＣＰ）である。
【０００２】
【従来の技術】
一例として、液晶表示（ＬＣＤ）モニターの内部に用いられるコネクタのインシュレータは、複雑な形状であるから、射出成形される。インシュレータの材料には、主に耐熱性に優れかつ経時変化し難い液晶ポリマーが、採用される。液晶ポリマーは、異方性を有するため、高温加熱・冷却によって材料の配向にならって膨張・収縮する性質を有する。
【０００３】
図６に示されるように、コネクタ２１のインシュレータ２２の形状は、長くて薄い長方形の枠型であるから、加熱時の各方向への膨張・収縮率が異なるので、変形が生じ易い形状ということができる。
【０００４】
また、コネクタ２１のインシュレータ２２は、相手側コネクタと嵌合する嵌合部（上側壁部）２２ａと、多数の信号コンタクト及びグラウンドコンタクトを保持する圧入部（基部）２２ｂでは、肉厚が著しく異なる。インシュレータ２２の肉厚が不均等であると、射出成形時に樹脂の金型への充填速度が金型の箇所によって異なる。この結果、成形品に残留応力によって反りが発生したり、加熱時には応力が緩和されて成形品に変形が発生する。
【０００５】
また、インシュレータ２２の嵌合部２２ａの上面２２ａ１は平面であり、下面２２ａ２には図７に示されるように、コネクタ２１の前方から見て長手方向に、相手側コネクタが嵌合するときのガイドのために、凹部と凸部が交互に形成されている。したがって、インシュレータ２２を加熱すると、上面２２ａ１と下面２２ａ２の配向が異なるから、熱膨張率に差があるので、図７に示されるように、インシュレータ２２の嵌合部２２ａに変形が発生する。
【０００６】
なお、ガラス繊維強化液晶ポリマーを射出成形することによって、コネクタ等のインシュレータを製造する際、反りに寄与する単位構造の影響を予測することにより、成形時の反りが少ない形状設計を実現する製造方法は、提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
また、一対の金型の一方に凸部が形成され、溶融した液晶ポリエステル樹脂を金型に充填し、その後固化した液晶ポリエステル樹脂を金型から取り出すと、凹部が形成された成形品（コネクタのインシュレータ等）を得ることができ、この成形品の反りを低減することができる製造方法も、提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平５−２２８９５６号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開２００１−８８１７３号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、前記従来のコネクタの欠点を改良し、異方性樹脂製のインシュレータに、リフロー等の際に熱に基因する変形が発生し難い基板搭載用コネクタを提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、次の手段を採用する。
【００１２】
１．複数のコンタクトと前記各コンタクトを保持する異方性樹脂製のインシュレータとを有する基板搭載用コネクタにおいて、前記インシュレータは、断面略Ｌ字状に形成され、前記略Ｌ字状の一方は前記各コンタクトを保持する基部となり、前記略Ｌ字状の他方は相手側コネクタと嵌合する嵌合部を構成する側壁部となり、前記側壁部の内面に形成されている複数の凹部には、前記各コンタクトが収容され、前記複数の凹部により複数の凸部が形成されることによって前記各凹部と前記各凸部とが交互に形成され、前記側壁部の外面には、前記各凹部と前記各凸部とが交互に形成された位置に対応する部分に凸部又は凹部が形成され、前記側壁部の外面の前記各凹部は、前記各コンタクトの長手方向に長い溝状に形成され、前記側壁部が基板と対向するように前記コネクタが前記基板に搭載されることによって、リフローの際の前記側壁部の変形が防止される基板搭載用コネクタ。
【００１３】
２．前記側壁部の外面に前記凸部と前記凹部とが組合わされて形成される前記１記載の基板搭載用コネクタ。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態例のコネクタについて図１〜図５を参照して説明する。このコネクタは、液晶表示モニターの内部にて基板に搭載されるレセプタクルコネクタである。レセプタクルコネクタが嵌合する相手側コネクタは、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）との中継コネクタ又は細線ケーブルを結線した中継コネクタである。
【００１５】
レセプタクルコネクタ１は、図１に示されるように、インシュレータ２、インシュレータ２に一定のピッチで保持される多数の信号コンタクト３及びグラウンドコンタクト４、並びに、インシュレータ２を被覆するシェル５（電磁障害対策に採用される。）から構成される。
【００１６】
液晶表示モニターの内部にて基板１１に搭載されるレセプタクルコネクタ１のインシュレータ２は、複雑な形状であるから、射出成形される。インシュレータ２の材料には、主に耐熱性に優れかつ経時変化し難い液晶ポリマーが、採用される。液晶ポリマーは、異方性を有するため、高温加熱・冷却によって、材料の配向にならって膨張・収縮する性質を有する。
【００１７】
図２に示されるように、レセプタクルコネクタ１の形状は、長くて薄い長方形の枠型であるから、加熱時の各方向への膨張・収縮率が異なるので、変形が生じ易い形状ということができる。
【００１８】
また、レセプタクルコネクタ１のインシュレータ２は、相手側コネクタと嵌合する嵌合部２ａと、各信号コンタクト３及び各グラウンドコンタクト４を保持する基部（圧入部）２ｂでは、肉厚が著しく異なる。インシュレータ２の肉厚が不均等であると、射出成形時に樹脂の金型への充填速度が金型の箇所によって異なる。この結果、成形品に残留応力によって反りが発生したり、加熱時には応力が緩和されて成形品に変形が発生する。
【００１９】
また、インシュレータ２の嵌合部２ａの上面２ａ１は平面であり、下面２ａ２にはコネクタ１の前方から見て長手方向に凹部と凸部とが交互に形成されている（この点については、図６（Ｆ）と図７参照）。したがって、インシュレータ２を加熱すると、上面２ａ１と下面２ａ２の配向が異なるから、熱膨張率に差があるので、インシュレータ２の嵌合部２ａに変形が発生する。
【００２０】
そこで、下記のように、インシュレータ２の形状に種々の工夫を施すことによって、加熱に基因するインシュレータ２の嵌合部２ａの変形を防止することができる。
【００２１】
（１）図２（Ｇ）に示されるように、インシュレータ２の嵌合部２ａの上面２ａ１の前方から後方までに、下面２ａ２の凸部と対向する位置に凹部（溝等の肉抜き形状部）２ａ１ａを設けると、下面２ａ２と同様の凹凸が形成される。したがって、配向バランスが均等となるので、熱膨張率の差によるインシュレータ２の嵌合部２ａの変形が防止される。
【００２２】
（２）前記（１）における凹部２ａ１ａを、図２（Ｈ）に示されるように、段差を有する凹部２ａ１ｂに設計変更することができる。
【００２３】
（３）前記（１）における凹部２ａ１ａを、図２（Ｉ）に示されるように、下面２ａ２の１つの凸部（リブ）と対向する位置に直列に形成される２つの凹部２ａ１ｃに設計変更することができる。
【００２４】
（４）前記（１）における凹部２ａ１ａを、図２（Ｂ）に示されるように、下面２ａ２の複数の凸部（リブ）に対向する上面２ａ１の全箇所に並列に形成される凹部２ａ１ｄに設計変更することができる。又は、図２（Ｃ），（Ｄ）に示されるように、複数の凸部（リブ）毎に対向する上面２ａ１の１箇所に並列に形成される凹部２ａ１ｅ，２ａ１ｆに設計変更することができる。
【００２５】
（５）図３（Ｇ）に示されるように、インシュレータ２の嵌合部２ａの上面２ａ１の前方から後方までに、コンタクト３が挿入される下面２ａ２の凹部と対向する位置に凸部（リブ等の肉盛り形状部）２ａ１ｇを設けると、下面２ａ２と同様の凹凸が形成される。したがって、配向バランスが均等となるので、熱膨張率の差によるインシュレータ２の嵌合部２ａの変形が防止される。
【００２６】
（６）前記（５）における凸部２ａ１ｇを、図３（Ｈ）に示されるように、段差を有する凸部２ａ１ｈに設計変更することができる。
【００２７】
（７）前記（５）における凸部２ａ１ｇを、図３（Ｉ）に示されるように、下面２ａ２の凹部と対向する位置に直列に形成される２つの凸部２ａ１ｉに設計変更することができる。
【００２８】
（８）前記（５）における凸部２ａ１ｇを、図３（Ｂ）に示されるように、下面２ａ２の複数の凹部に対向する上面２ａ１の全箇所に並列に形成される凸部２ａ１ｊに設計変更することができる。又は、図３（Ｃ），（Ｄ）に示されるように、複数の凹部毎に対向する上面２ａ１の１箇所に並列に形成される凸部２ａ１ｋ，２ａ１ｌに設計変更することができる。
【００２９】
（９）インシュレータ２の嵌合部２ａの上面２ａ１に、図４（Ａ），（Ｂ）に示されるように、長手方向に伸びる凸部２ａ１ｍを設けると、射出成形時に樹脂が金型に充填され易くなる。この結果、成形品の残留応力が少なくなり、また、加熱時の応力緩和による成形品の変形が防止される。
【００３０】
（１０）前記（９）における凸部２ａ１ｍを、図４（Ｃ）に示されるように、長手方向に伸びる２本の凸部２ａ１ｎ，２ａ１ｏに設計変更することができる。
【００３１】
（１１）前記（１０）における２本の凸部２ａ１ｎ，２ａ１ｏを、図４（Ｄ）に示されるように、それぞれ２箇所で中断して６本の凸部２ａ１ｐ〜２ａ１ｕを形成するように設計変更することができる。
【００３２】
（１２）前記（９）における凸部２ａ１ｍを、図４（Ｅ）に示されるように、中断して２箇所の凸部２ａ１ｖ，２ａ１ｗを形成するように設計変更することができる。
【００３３】
（１３）図５に示されるように、インシュレータ２の嵌合部２ａの上面２ａ１に、凹部と凸部を組合せて設けることができる。図５（Ａ）は、上面２ａ１の中央に凹部２ａ１ｆが形成され、上面２ａ１の両側に凸部２ａ１ｐ，２ａ１ｒ，２ａ１ｓ，２ａ１ｕが形成されたインシュレータ２である。図５（Ｂ）は、上面２ａ１の中央に凸部２ａ１ｑ，２ａ１ｔが形成され、上面２ａ１の両側に凹部２ａ１ｆが形成されたインシュレータ２である。図５（Ｃ）は、上面２ａ１の中央と両側に、それぞれ凹部２ａ１ｆと凸部２ａ１ｔ，２ａ１ｐ，２ａ１ｒが形成されたインシュレータ２である。
【００３４】
本実施の形態例においては、嵌合部２ａを構成する側壁部の下面２ａ２に複数の凹部及び複数の凸部が形成されているが、基部（圧入部）２ｂの下面に複数の凹部及び複数の凸部が形成されていても、本発明は、適用可能である。
【００３５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、次の効果が、奏される。
【００３６】
１．異方性樹脂製のインシュレータの嵌合部の外面の前方から後方までに、内面の凸部（リブ等の肉盛り形状部）と対向する位置に凹部（溝等の肉抜き形状部）を設けることによって、内面と同様の凹凸が形成される。したがって、配向バランスが均等となるので、熱膨張率の差によるインシュレータの嵌合部の変形が防止される。
【００３７】
２．異方性樹脂製のインシュレータの嵌合部の外面の前方から後方までに、コンタクトが挿入される内面の凹部と対向する位置に凸部を設けることによって、内面と同様の凹凸が形成される。したがって、配向バランスが均等となるので、熱膨張率の差によるインシュレータの嵌合部の変形が防止される。
【００３８】
３．異方性樹脂製のインシュレータの嵌合部の外面に長手方向に伸びる凸部を設けることによって、射出成形時に樹脂が金型に充填され易くなる。この結果、成形品の残留応力が少なくなり、また、加熱時の応力緩和による成形品の変形が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態例のレセプタクルコネクタの諸図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は基板に搭載された状態の斜視図、（Ｃ）は平面図、（Ｄ）は正面図、（Ｅ）は側面図、（Ｆ）は（Ｄ）における線Ａ−Ａによる断面図を、それぞれ示す。
【図２】前方から後方の方向へ凹部が設けられた同レセプタクルコネクタの諸図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は一設計変更例の平面図、（Ｄ）は他の設計変更例の平面図、（Ｅ）は正面図、（Ｆ）は側面図、（Ｇ）は（Ｅ）における線Ａ−Ａによる断面図、（Ｈ）は（Ｅ）における線Ａ−Ａによる一設計変更例の断面図、（Ｉ）は（Ｅ）における線Ａ−Ａによる他の設計変更例の断面図を、それぞれ示す。
【図３】前方から後方の方向へ凸部が設けられた同レセプタクルコネクタの諸図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は一設計変更例の平面図、（Ｄ）は他の設計変更例の平面図、（Ｅ）は正面図、（Ｆ）は側面図、（Ｇ）は（Ｅ）における線Ａ−Ａによる断面図、（Ｈ）は（Ｅ）における線Ａ−Ａによる一設計変更例の断面図、（Ｉ）は（Ｅ）における線Ａ−Ａによる他の設計変更例の断面図を、それぞれ示す。
【図４】長手方向に凸部が設けられた同レセプタクルコネクタの諸図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は一設計変更例の平面図、（Ｄ）は他の設計変更例の平面図、（Ｅ）は正面図、（Ｆ）は側面図、（Ｇ）は（Ｅ）における線Ａ−Ａによる断面図を、それぞれ示す。
【図５】前方から後方の方向と長手方向に凹部と凸部が組合せて設けられた同レセプタクルコネクタの諸設計変更例の平面図を、（Ａ）〜（Ｃ）にそれぞれ示す。
【図６】従来のレセプタクルコネクタの諸図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は正面図、（Ｄ）は側面図、（Ｅ）は（Ｃ）における線Ａ−Ａによる断面図、（Ｆ）は（Ｃ）における円内の拡大図を、それぞれ示す。
【図７】同レセプタクルコネクタの嵌合部が変形した状態を示す拡大正面図である。
【符号の説明】
１ レセプタクルコネクタ
２ インシュレータ
２ａ 嵌合部
２ａ１ 上面
２ａ１ａ〜２ａ１ｆ 凹部（溝等の肉抜き形状部）
２ａ１ｇ〜２ａ１ｗ 凸部（リブ等の肉盛り形状部）
２ａ２ 下面
２ｂ 基部（圧入部）
３ 信号コンタクト
４ グラウンドコンタクト
５ シェル

Claims (2)

1. 複数のコンタクトと前記各コンタクトを保持する異方性樹脂製のインシュレータとを有する基板搭載用コネクタにおいて、
   前記インシュレータは、断面略Ｌ字状に形成され、前記略Ｌ字状の一方は前記各コンタクトを保持する基部となり、前記略Ｌ字状の他方は相手側コネクタと嵌合する嵌合部を構成する側壁部となり、
   前記側壁部の内面に形成されている複数の凹部には、前記各コンタクトが収容され、前記複数の凹部により複数の凸部が形成されることによって前記各凹部と前記各凸部とが交互に形成され、前記側壁部の外面には、前記各凹部と前記各凸部とが交互に形成された位置に対応する部分に凸部又は凹部が形成され、
   前記側壁部の外面の前記各凹部は、前記各コンタクトの長手方向に長い溝状に形成され、
   前記側壁部が基板と対向するように前記コネクタが前記基板に搭載されることによって、リフローの際の前記側壁部の変形が防止されることを特徴とする基板搭載用コネクタ。
2. 前記側壁部の外面に前記凸部と前記凹部とが組合わされて形成されることを特徴とする請求項１記載の基板搭載用コネクタ。

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