JPS648438B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は基板上の導体、特に絶縁性フイルム面
上の導体への電気的接続方法に関するものであ
る。 片面乃至両面に導体を備えた基板が電気乃至電
子工業において広く使用されている。その基板は
例えばポリエステル、ポリイミド等の比較的薄い
プラスチツクフイルムである場合がある。また導
体をそのプラスチツクフイルムの表面上に配する
のには幾つかの方法がある。例えばシルクスクリ
ーン法はプラスチツクフイルム面に極めて薄い導
体を配するための比較的低いコストの方法として
広く使用されているが、そのシルクスクリーン法
によつて配された導体は極めてデリケートでその
導体と電気的接続をとる際に破損し易いという問
題がある。またプラスチツクフイルムの表面上に
選択的に導体を電着して所望の導体パターンを得
る方法やプラスチツクフイルムの表面全体に導電
性金属を電着した後不要な部分の導電性金属をエ
ツチングによつて除去することによつて所望の導
体パターンを得る方法もある。これらの電着の方
法によつて配された導体はシルクスクリーン法に
よつて配されたものに比べれば幾分丈夫ではある
が、それでもなお破損し易い。さらに導電性金属
の薄いシートをプラスチツクフイルムにラミネー
トした後、不要な部分をエツチングによつて除去
して所望の導体パターンを得る方法も知られてい
る。この方法によつて形成された導体パターンは
比較的厚くて丈夫であるが、製造コストが高くつ
くという問題がある。 このような絶縁性フイルム上の導体パターンと
電気的接続をとる方法としてはハンダ付けがある
が、ハンダ付けは通常極めて手間がかかり、した
がつてコスト高になる。しかもそのハンダ付けの
熱によつて導体パターンが破壊されないように注
意を払う必要がある。 プラスチツクフイルムに導体をラミネートして
なる基板に使用するためのクリンプ式接続装置が
知られている（例えば米国特許No.3395381号）。し
かしながら、そのようなラミネートタイプの基板
の導体はクリンプの際にかかる比較的大きな圧縮
力に耐えることができるが、前記電着乃至シルク
スクリーン法によつて形成された導体はラミネー
トタイプのものよりデリケートでクリンプの際の
圧縮力によつて破損され易い。 このような事情に鑑みて本発明は基板上の導体
を破壊することのないその導体への電気的接続方
法を提供することを目的とするものである。 本発明の方法は一対の相対向するアームとその
アーム間を接続する湾曲部とからなるＵ字形金属
接点部材を、前記両アーム間に基板とその基板上
の導体を挾持してクリンプすることからなる基板
上の導体への電気的接続方法において、前記金属
接点部材を、一対の平行面ダイ間で圧縮してその
前記両アームの自由端が前記基板の両面にそれぞ
れ当接する状態を越えてその前記湾曲部が塑性変
形する状態まで変形させそれによつて前記一対の
ダイ間から外した後にも前記両アームが前記基板
を間に挾んで互いに接近する方向に付勢せしめら
れ、かつ一方のアーム部がその基板の前記導体に
接触せしめられているようにすることを特徴とす
るものである。 本発明の方法によればクリンプの際にそのクリ
ンプ力が主に前記金属接点部材の前記湾曲部のみ
にかかり、アームにはかからないから、基板上の
導体にはアームにかかるほんの僅かな力しかかか
らない。したがつて導体が破損する恐れが少な
い。 以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説
明する。 第１図において絶縁基板２はその上面に導体３
を備えている。その導体３は基板２の端まで延び
ている。その基板２にほぼＵ字状の金属接点部材
１がクリンプされる。第１図はそのクリンプ前の
状態を示すものである。その金属接点部材１は所
望のスプリング特性を備えていればどのような導
電性金属で形成してもよい。その金属接点部材１
は弧状の湾曲部４と一対のアーム５，６からなつ
ている。その両アーム５，６は最終的にクリンプ
された状態では片持ばりとして機能するので以下
片持ばりと称することがある。その一方のアーム
６の自由端から柱部７が一体的に延びている。こ
の柱部７は他の導体乃至相手の接続装置と嵌合さ
せるためのものである。 第２〜４図に示すように前記接点部材１は互い
に鏡像をなす一対のクリンプダイ１０，１１によ
つて前記基板２上にクリンプされる。両クリンプ
ダイ１０，１１は鏡像をなしているから両者の各
部分には同じ参照番号を付した。 各ダイ１０，１１は垂直方向に延びる前面１
２、水平方向に延びるクリンプ面１３およびスト
ツパ面１４をそれぞれ備えている。クリンプ面１
３とストツパ面１４は垂直方向に延びる肩面１５
によつて分けられている。その肩面１５と前記前
面１２間の距離はクリンプの際に接点部材１の前
記湾曲部４がその肩面１５と係合しないように選
択されている。 本発明の方法によつて接点部材１を基板２にク
リンプする際には、第２図に示すようにその接点
部材１の前記片持ばり５，６がダイ１０，１１の
前記前面に隣接した位置においてそれぞれのクリ
ンプ面１３に当接するように接点部材１を位置せ
しめる。この時基板２はその端部が接点部材１の
前記湾曲部に隣接するようにして片持ばり５，６
の間に位置せしめる。 次に前記両ダイ１０，１１を前記ストツパ面１
４が互いに係合するまで直線的に互いに接続させ
る。したがつてクリンプ部の最終的な高さ、すな
わちクリンプ面１３が最も接近するときのそのク
リンプ面１３間の距離はそのストツパ面１４によ
つて決定される。 そのクリンプの際、片持ばり５，６の自由端は
第３図に示すように基板２の面に当たるまで互い
に接近せしめられる。クリンプの最初の段階にお
いては、片持ばり５，６の外面とダイ１０，１１
のクリンプ面１３が当接する位置は第２，３図に
おいて右方に次第に移動し、第３図に示すクリン
プの中間段階においては両クリンプ面１３は湾曲
部４の直径方向反対側の位置において接点部材１
と係合する。第３図においては湾曲部４の曲率半
径は元々の曲率半径と殆ど変つていない。 ダイ１０，１１が第４図に示すように完全に閉
ざされる最終段階において湾曲部４の基部８（第
６図）の曲率半径が大巾に小さくされ、その基部
８の材料が塑性変形される。このときその基部８
に隣接する部分の曲率半径は最初と殆ど変わらな
い。また、このとき片持ばり５，６は基板２の面
に弾性的に押圧され、ダイ１０，１１を開いても
湾曲部４の前記基部８が塑性変形されているため
その押圧された状態に保持される。 上記のようにして基板２にクリンプされた状態
においては接点部材１の前記両片持ばり５，６は
基板２の面に押圧されている。このときの両片持
ばり５，６の実際の相対位置は第７図に実線で示
すようになるが、その両片持ばり５，６はもし基
板２がなくかつその片持ばり５，６同志が互いに
ぶつからないとすると第７図に破線で示すような
位置をとるように付勢されている。このようにし
てその片持ばり５，６は基板２の面に弾性的に押
圧され、片持ばり５は導体３に電気的に接触した
状態に保たれる。 本発明の方法は厚さの異なる基板にも使用する
ことができ、接点部材１の大きさも広い範囲で異
なつていても差し支えない。例えば0.3048mm厚の
真ちゆうで形成され、湾曲部４の曲率半径が
0.508mm、アーム５，６の長さが2.032mmである接
点部材を使用すると良好な結果が得られる。この
接点部材は約0.254mmの厚さの基板に使用される。 第８，９図に示すように接点部材１はアーム５
の自由端と一体的な支持ストリツプ２０によつて
複数の接点部材１を連結した連続体として形成し
てもよい。その接点部材１の連続体を使用して複
数の導体を有する基板２の各導体３に一度に接点
部材１をクリンプすることができる。すなわち基
板２の自由端を各接点部材１のアーム５，６の間
に挿入して全ての接点部材１を同時にクリンプし
た後、支持ストリツプ２０を切り離す。支持スト
リツプ２０を切り離した状態が第９図に示されて
いる。またこの大量クリンプも第２図に示すのと
同様なダイによつて行なうことができる。 次に第１０〜１３図を参照して、間隔をおいて
平行に配された２枚の基板２の互いに対向する面
上に配された導体３と本発明の方法を使用して電
気的接続をとる方法について説明する。 Ｗ字形をした２重接点部材１が第８図と同様に
支持ストリツプ２０によつて複数の２重接点部材
１を連結した連続体の形で製造され、基板２に一
度にクリンプされる。 各２重接点部材１はそれぞれ片持ばり５，６と
湾曲部４からなる上側接点部材と下側接点部材と
を備えており、上側接点部材の片持ばり６と下側
接点部材の片持ばり５とが鋭角に曲げられた湾曲
部によつて連結されている。上側接点部材の片持
ばり５の自由端部は前記支持ストリツプ２０に一
体的に連結されており、下側接点部材の片持ばり
６の自由端からは接触ピン７が下方に延びてい
る。 なお、上側接点部材のアーム６と下側接点部材
のアーム５とは鋭角に曲げられた湾曲部によつて
結合されているが、この湾曲部は以下に説明する
ようにその両アームの片持ばりとしての機能に影
響を与えないと考えられるので、その両アームを
やはり片持ばりと称することにする。 前記支持ストリツプ２０上の各２重接点部材１
間の間隔は基板２上の各導体３間の間隔に等しく
なつており、連続体のうちの１つの２重接点部材
１が両基板２の間に位置せしめられると、その２
重接点部材１のアームの１つが一方の基板２の１
つの導体３と整列せしめられるようになつてい
る。 連結体のうちの各２重接点部材１は第１１図に
示すように互いに鏡像をなす一対のクリンプダイ
１０，１１によつて両基板２にクリンプされる。 ２重接点部材１を両基板２にクリンプする際に
は、両基板２を第１１図で右方に動かせて、上側
の基板２の右端部を上側接点部材のアーム５，６
の間に挿入し、下側の基板２の右端部を下側接点
部材のアーム５，６の間に挿入する。次に前記ク
リンプダイ１０，１１を接近させて第１２図に示
すように閉じる。これによつて上側接点部材は上
側の基板２上にクリンプされ、下側接点部材は下
側の基板２上にクリンプされる。次にダイ１０，
１１を開いて第１３図に示すように支持ストリツ
プ２０を切り離す。 前述のように２重接点部材１の各片持ばり５，
６はクリンプ後は各基板２に弾性的に押圧され、
両基板２上の第１３図に示す位置にしつかり保持
される。またクリンプの際に大きな圧力は湾曲部
４のみにかかり、片持ばり５，６には大きな力が
かからないから、導体３が損傷する恐れが殆どな
い。 なお、基板２の導体３の表面に形成される酸化
物被膜を突き通すように各片持ばり５，６の導体
３に面する側の面に突起を設けるのが望ましい場
合もある。さらに、各片持ばり５，６のその面
に、本発明の方法を完全に絶縁されたフラツトケ
ーブルの線心との電気的接続をとるのに使用する
場合を考慮して、逆とげを設けてもよい。上記の
ような逆とげや突起を設けるのは基板２と接点部
材１が相対的に移動するのを防止する上でも効果
がある。なお、このような突起を設けたとして
も、各片持ばりが押圧されているために所望の接
触力は維持される。 本発明の方法を実施する際には、各クリンプダ
イ１０，１１の互いに対向する平行なクリンプ面
１３はその面に垂直な直線的なパスに沿つて互い
に接近せしめられる。このように両クリンプ面１
３が互いに接近する際に、クリンプ面１３が片持
ばり５，６と係合する位置はクリンプの中間段階
においては第３図に示すようであり、両クリンプ
面１３が更に接近すると湾曲部４の基部８の曲率
半径が小さくされ、片持ばり５，６に接触力が発
生せしめられる。 前記接点部材１の形状、湾曲部４の最初の曲率
半径Ｒ、アーム（片持ばり）５，６の長さＬ、材
料の厚さｔおよびその材料の強度、弾性率等の物
理的特性が与えられればアーム５，６の自由端が
互いに接触するクリンプの中間段階におけるクリ
ンプの高さが決定できる。このクリンプ高さは第
３図に示されており、このクリンプ高さにおいて
はそれ程大きな応力はアーム５，６内に発生しな
い。その接点部材１を更に第４図に示すクリンプ
高さまでクリンプして両アーム５，６を基板２に
押圧することができなければならないのは明らか
である。これは接点部材１の材料が、その接点部
材１が第３図の位置から第４図の位置までクリン
プされる間に湾曲部４において相当大きく塑性変
形され得るものでなければならないことを意味す
る。もしそうではなければ湾曲部４が破壊されて
しまい、アーム５，６に接触圧が発生しないこと
になる。さらに、湾曲部４の最初の曲率半径が小
さすぎると、クリンプ高さを小さくしてアーム
５，６に所望の応力を発生させることができなく
なる。 このような事情を考慮に入れて実験的な方法に
よつてある接点部材を設計するのは可能である。
例えば、アームの長さＬ、湾曲部の曲率半径Ｒの
接点部材１を所望の厚みの所望の材料で製造し、
第２〜４図に示すようにしてクリンプし、最終的
なクリンプ高さまでクリンプしたときにその材料
が破断したときには、降伏後により大きな歪に耐
えられる材料に変えてその接点部材を製造すれば
よい。すなわち、元の材料より緩やかな条件で冷
間圧延された材料のような元の材料より強度レベ
ルの低い材料で接点部材を製造すればよい。例え
ば比較的硬い真ちゆうでその接点部材を製造した
ときに湾曲部４が破断したら、それより硬度の低
い材料でその接点部材を製造すればよい。 上記のように材料を替えるとアーム５，６内の
応力レベルを低下させ、基板２に対する接触圧を
小さくすることになる。この接触圧の低下が許容
できない場合には、材料を替えるとともに、アー
ムの長さＬ等の他の変数を変えてもよい。あるい
は、材料を、湾曲部の半径を必要なだけ小さくし
ても破断しないようなものに替えてもよい。例え
ば真ちゆうの替りに燐青銅を使用することができ
る。 本発明の方法を実施するのに使用する接点部材
は上述のようにして実験的な方法で設計すること
もできるが、以下に説明するような数学的分析に
基づいて設計することもできる。この数学的分析
に基づいて設計した場合にはクリンプ中の接点部
材の性能およびアームに発生する接触圧を予想す
ることができる。 なお、以下の説明においては、本発明の方法を
実施するための接点部材は第１４図に示すように
半径Ｒの半円形の湾曲部４を備えており、その湾
曲部４の中央からアーム５，６の先端までの長さ
がｇであると仮定する。 クリンプダイ１０，１１は互いに近付く際に両
アーム５，６を曲げて第１６図に示すようにその
両アームの自由端を互いに接触させる。その第１
６図に示される状態はアーム５，６の接触時点で
あり、このときのダイ１０，１１のクリンプ面１
３間のクリンプ高さはHo（接触時クリンプ高さ）
で表わされる。またダイ１０，１１が完全に閉じ
たときに、アーム５，６の自由端には接触圧が発
生し、このときのクリンプ高さ（最終クリンプ高
さ）をＨで表わす。以下に示す数学的分析は第１
７図に示す状態、すなわち、ダイ１０，１１によ
つてアーム５，６の自由端部が互いに押圧されて
いる時点における状態に基づくものである。 以下の数学的分析においては接点部材は２本の
片持ばりを備えていると仮定する。第１６図にお
いてその片持ばりの一方は実線で示されており、
他方は破線で示されており、両者は互いに対称に
なつている。なお、実線で示される片持ばり５は
点P₁において固定されているものと仮定し、ダ
イ１０との接触点をP₂、片持ばり５の自由端を
P₃で示す。その片持ばり５はダイ１０によつて
加えられる荷重F₁と、その自由端に他方の片持
ばり６によつて加えられる反力F₂を合成した力
によつて曲げられると考えられる。 第１７図に示す片持ばりには次のような曲げモ
ーメントが作用する。 M₁₂＝−F₁（ｙ−Ｌ）＋F₂y M₂₃＝F₂y ここでM₁₂は片持ばりのP₁−P₂間の各点にｙ
（点P₃からの水平距離）の関数としてかかる曲げ
モーメントであり、M₂₃は片持ばりのP₂−P₃間の
各点にかかる曲げモーメントである。これらの曲
げモーメントは次の積分形にカステイリアーノの
原理を使用することによつて片持ばりの自由端
（第１７図で点P₃）の実効弾性変形δを計算する
のに使用することができる。 δ＝∫² ₁M₁₂∂M₁₂／∂F₂ds₁₂／EI＋∫³ ₂M₂₃∂M₂₃／
∂F₂ds₂₃／EI この方程式においてＥ、Ｉおよびdsはそれぞれ
弾性率、慣性モーメントおよびパスの長さの要素
を表す。 計算を簡単にするために、第１６図の片持ばり
は近似的に第１７図に示すように２つの直線部分
からなつているとする。P₁−P₂部分の弧の長さ
が比較的短く、またP₂−P₃部分が最初はほぼ真
直ぐであるから、すなわちその両部分の曲率半径
がその長さに対して大きいからこの近似は正当で
あると考えることができる。 前記方程式を積分して次の方程式が得られる。 根号内の因数は第１７図で近似をとつたために
出て来るものであり、また片持ばりが仮定された
荷重F₁，F₂に対して垂直でないことを反映する
ものである。 片持ばり５が点P₁において完全に降伏すると
仮定すると（必要条件）、荷重F₁は次のように表
すことができる。 Ｖ F₁＝〓t^ht2／4l＋F₂（Ｌ＋ｌ／ｌ） ここでｌおよびＬは第１６，１７図に示す通り
であり、 〓ｔおよびｈはそれぞれビーム５の引張
強さ、厚みおよび巾を表わす。 片持ばり５のP₁―P₂部分の曲率半径は第１６
図に示す程度までクリンプが行なわれたときにも
最初の曲率半径Ｒからほんの僅かしか変化しな
い。したがつて、第１６図におけるP₁―P₂部分
の曲率半径が第１４図と同じと仮定すると、実験
的に良好な近似であることが確かめられた次の方
程式を使用してｌを変数として消去することがで
きる。 方程式はP₁―P₂部分が点P₁の部分の塑性変
形によつてその点P₁を中心として回転せしめら
れる曲率半径Ｒのアームであると仮定して導かれ
たものである。ここでｌは両ダイ１０，１１の荷
重が湾曲部４に作用する点を決定するものであ
る。したがつて、方程式を使用すればダイが湾
曲部４に作用する点すなわちダイのクリンプ面と
接点部材の接触点の変化を最終クリンプ高さＨの
関数として計算することができる。この作用点は
第１６図に示す位置までクリンプが行なわれると
きに左方に移動し、ダイが第１６図に示す位置か
ら僅かに更に下方に移動するときさらに左方に移
動する。方程式を実験的に確めた結果を第１９
図に示す。第１９図は理論的な曲線上に実験によ
つて測定した幾つかの資料点の値を丸で示したも
のである。 方程式はＨ／2lをＨ／2Rの関数として表わ
すだけでなく、Ｈ／2Lとｌ／ＬをＨ／2Rとｇ／
Ｒの関数として表わすのに使用することができ
る。ここでｇは第１４図に示すものである。この
ｇは近似的に次の方程式で表わすことができる。 さらに一方の片持ばりP₂―P₃の弾性変形（方
程式の初項）は曲率半径Ｒ、接触時クリンプ高
さH₀および最終クリンプ高さＨで表わすことが
できる。そのために、片持ばりP₂―P₃の端部に
おける傾斜の変化は、ダイが最初に接続部材に接
触する時点からクリンプが完了するまでに作用点
が動く弧の長さに対する角度（第１８図のθ）の
変化から計算できると仮定した。 このようにして次の関係式を導いた。 この関係式において

【式】は片持 ばりP₂―P₃が水平でないことを考慮したもので
あり、X₀＝H₀／2R、Ｘ＝H₀／2Rである。但しH₀は接触 時のクリンプ高さ、Ｈは最終クリンプ高さであ
る。 したがつて方程式は次のようになる。 但し Ｘ＝Ｈ／2R X₀＝H₀／2R X₃＝X₂／X₁ Ｐ＝（E_t／σ_tＲ） 上記方程式によつて第１６図の点P₃におけ
る実効弾性変形を計算することができる。この計
算においてはF₂の方法は変形に対して正となる
ように選択されているから、δ／Ｒが正であると
きには予荷重が存在することになる。逆にδ／Ｒ
が負であるときには、金属接点部材をダイから外
したときに予荷重が残らず、したがつて両アーム
５，６が弾性によつて互いに離れる方向にはね返
えつてしまうことになる。 第２０図はｇ／ＲをX₀の関数として示すもの
である。この関数は方程式を導いたのと同じ仮
定を用いて得たものである。 接点部材の形状が分かればその寸法からｇ／Ｒ
が分かり、X₀は第２０図から知ることができる。
使用した材料、その厚みｔおよび曲率半径Ｒが分
かればパラメーターＰを計算することができ、そ
れによつて、Ｘの関数としての曲率半径Ｒに対す
る変形の比を方程式を使用して計算することが
できる。その方程式によつて計算した変形を使
用して、ダイ間から外した後の片持ばりの自由端
における接触力を計算することができる。その接
触力は必要ならば第２１図に示すようにＸの関数
としてプロツトすることができる。第２１図は計
算で出した予荷重（実線）を第２０，２１図の例
の実測値と比較するものである。 第２１図の例の計算をするのに、片持ばりの
P₂―P₃部分の弾性変形のデータを出すために方
程式が使用される。この片持ばりのP₂―P₃部
分はクリンプの最初の段階においては弾性的に変
形され、第２１図に示すようにＸの値が0.3を超
えるまでクリンプされると部分的に塑性変形され
る。そのP₂―P₃部分はクリンプの最終段階にお
いて塑性変形されるが、F₂はその塑性変形した
P₂―P₃のスプリングバツクに関係づけることが
でき、したがつて、P₂―P₃部分に残つている弾
性撓みと結合することができる。 方程式においてF₂を作用点P₂における降伏
の開始を定義する値 Ｘ F₂＝〓yht²／6L で置き換えることによつてP₂―P₃部分が塑性変
形を開始するときのＸの値を見積ることができ
る。但し 〓ｙは降伏強さである。この式は厚さ
ｔ、巾ｈの断面長方形のはりにF₂Lなる曲げモー
メントがかかつたときの降伏条件である。 作用点P₂においてP₂―P₃部分が完全に降伏す
る条件 XI F₂＝〓tht²／4L を使用してF₂の上限を定めることができる。 〓ｔ
は引張強さである。式ＸおよびXIはＸ＝0.3を超
えてクリンプするときのF₂の変化する範囲を定
義するものである。この範囲に亘る片持ばりの弾
性／塑性挙動をモデル化することによつて、最終
クリンプ高さまでクリンプを続けたときのF₂の
変化の結果として生ずるP₂―P₃部分の弾性撓み
の変化を見積ることができる。この例ではF₂の
制限として式Ｘ、XIを使用することによつてこの
見積りを行なうことができる。次の近似方程式は
P₂―P₃部分の塑性変形の間の弾性撓みを見積る
ために得たものである。 この式において中カツコ内の最初の値はクリン
プが進行するにつれて加工硬化が直線的に増大す
ることを表わし、中カツコ内の２番目の値は完全
に降伏する条件への直線的増加を表わす。なお、
XyはP₂―P₃部分が点P₂において降伏し始めると
きのＸの値である。 第１６図の点P₃における実効弾性撓みを、P₂
―P₃部分の弾性条件に関する式とそのP₂―P₃
部分の弾性／塑性条件に関する式XIIのいずれかを
用いて計算できるようなモデルを作つた。第１６
図の点P₃における実効弾性撓みが分かれば、接
点部材および基板をダイ間から外したときに残る
最終接触力を方程式によつて計算することが
できる。前述のように点P₃における実効撓みは
正の場合も負の場合もあり得る。計算の結果点
P₃における弾性撓みが正であれば、有効なクリ
ンプの条件が満足されており、ダイ間から外して
も点P₃における弾性撓みの量が変化しない。ク
リンプ接続の接触力を計算するのに使用されるの
は点P₃におけるこの撓みである。 方程式中の全ての項は以前に定義されてい
る。この方程式は第１７図（但しF₁を除い
た）に示す片持ばりの撓みに対する力に関するも
のである。 上に分析した理論モデルを表わす第１９図の実
線の曲線は実側によるデーターの点と良く一致し
ている。したがつてその理論的な曲線を使用して
クリンプ接続の重要な特性およびその特性に基づ
くクリンプ高さの効果を見積つても差し支えない
と結論することができる。例えばその理論的曲線
は接点部材がその両アームの自由端が互いに接触
する程度までしかクリンプされなかつたときには
（このときＸ＝0.51）、ダイを外すとアームは弾性
によつてはね返つてしまうということを示してい
る。予荷重がかかつた状態にするためには、すな
わち、ダイを外してもアーム同志が互いに押圧さ
れた状態に保持されるようにするためにはＸの値
が0.37となるまで接点部材をクリンプしなければ
ならない。実際にはＸの値が0.37より充分小さく
なるまでクリンプが行なわれるのが普通であり、
最終的にクリンプされた状態におけるＸの正確な
値が分かれば、片持ばり内の力も第２１図から予
想することができる。すなわち、Ｘの値が0.2に
なるまでクリンプされたとすると、片持ばりの接
触力は約1.7ポンドになる。 第２１図に示す理論的な曲線は、上記の数学的
分析において仮定した材料の定数および寸法が変
つたときに変わる。またそれらの定数がどのよう
に変つても第２１図に示すような形式の曲線を描
くことができ、その曲線からクリンプ部の挙動を
予測することができる。このような曲線を使用す
ることによつて、接点部材の寸法や材料の定数を
決定するのに無駄な時間を費して実験する必要が
なくなる。 本発明の方法によるクリンプ式接続は従来のク
リンプ式接続およびハンダ付けによる接続に比べ
て幾つかの利点がある。薄いフイルム状の基板の
上の導体へのハンダ付けはその導体の性質に影響
され、例えば域る種の電着による導体へのハンダ
付けは極めて困難であり、また信頼性がとぼし
い。これに対して本発明のクリンプ式接続の場合
にはそのような導体の性質に影響されることがな
い。 前述のようにクリンプ力の殆どは片持ばりにか
からず湾曲部にかかる。また、そのクリンプ力は
湾曲部を通して伝達され、片持ばりには接触力と
同じか、接触力より僅かに大きな力しか作用しな
いから、そのクリンプ力が相当大きくても、基板
上の導体が破損する恐れがない。 また最終的にクリンプした状態では第６図から
明らかなように全体の厚みは基板の厚みより僅か
に大きくなるだけである。さらに、従来のクリン
プ式接続に比べて接点部材の巾を小さくすること
ができ、通常は導体の巾より大きくする必要がな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施するのに使用され
る接点部材と基板の斜視図、第２〜４図は第１図
の接点部材を基板にクリンプする工程の異なる段
階をそれぞれ示す断面図、第５図は接点部材を基
板に最終的にクリンプした状態の斜視図、第６図
はその側面図、第７図は第６図において接点部材
が押圧されている状態を説明するための図、第８
図は本発明の方法を実施するのに使用される他の
例の接点部材と複数の導体を備えた基板の斜視
図、第９図はその接点部材を基板にクリンプした
状態を示す斜視図、第１０図は本発明の方法を、
２枚の平行な基板状の導体への接続のために実施
するのに使用される接点部材の斜視図、第１１〜
１３図は第１０図の接点部材を基板にクリンプす
る工程の異なる段階をそれぞれ示す側面図、第１
４〜２１図は本発明の方法を実施するのに使用す
る接点部材を設計するための数学的分析について
説明するための図である。 １……接点部材、２……基板、３……導体、４
……湾曲部、５，６……片持ばり、１０，１１…
…クリンプダイ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基板上に設けられかつ該基板の一端に延びる
   導体への電気的接続法において、 細長い導電性金属片を湾曲部４とこの湾曲部か
   ら延びる片持ばりアーム５，６とからなるＵ字形
   接点部材１に成形し、 前記導体３が前記アーム部の１つ５と整列する
   ように前記基板２を前記アーム部５，６の間に配
   置し、 前記接点部材１をクリンプダイ１０，１１の対
   向する平行面１３間に配置し、 前記ダイ１０，１１を前記アーム部５，６の端
   が互いに接触しかつ前記平行面１３が前記湾曲部
   ４の対向する側面を押圧するまで前記平行面１３
   に対して垂直に互いに接近するように移動させ、 前記平行面１３をさらに互いに接近するように
   移動させて前記湾曲部４の基部の曲率半径を小さ
   くするとともに前記湾曲部４を部分的に塑性変形
   しかつ前記アーム部中に曲げ応力を生じさせ、 それによつて、前記平行面１３の間から前記接
   点部材１を外した際に、前記アーム部５，６が前
   記湾曲部４によつて予荷重および撓みを有する状
   態で前記基板２に押付けられるとともに前記アー
   ム部の１つ５が前記導体に押付けられるようにな
   つており、前記アーム部５，６の予荷重および撓
   みを有する状態ならびに前記アーム部５，６を前
   記状態に維持する前記湾曲部４の機能のみが前記
   アーム部の１つ５と前記導体３との接触を維持す
   るための手段であることを特徴とする方法。 ２ 前記各ダイ１０，１１がクリンプ面１３、平
   行なストツパ面１４および前記クリンプ面１３と
   ストツパ面１４の間に配された肩面１５を備えて
   おり、前記クリンプ面１３の長さが前記クリンプ
   の際に、前記接点部材１の前記湾曲部４が前記肩
   面１５と当接しないように選択されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 前記接点部材１がその一方のアーム部５の自
   由端に一体的に結合された支持ストリツプ２０に
   よつて複数個連結されており、その複数個の接点
   部材１を同時に共通の基板２にクリンプした後、
   前記支持ストリツプ２０を切り離すことによつて
   その基板２上の複数の導体と電気的接続をとるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
   項記載の方法。 ４ ２個の前記Ｕ字形接点部材１を、一方の接点
   部材の一方のアーム部６と他方の接点部材の他方
   のアーム部５とを前記湾曲部４と反対側に鋭く曲
   げられた湾曲部によつて結合してなるほぼＷ字形
   の接点部材を用いて、間隔をおいて平行に配され
   た一対の基板２の互いに対向する面上に配された
   導体と電気的接続をとることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の方法。 ５ 前記Ｗ字形の接点部材１が前記一方のＵ字形
   接点部材の他方のアーム部５の自由端に一体的に
   結合された支持ストリツプ２０によつて複数個連
   結されており、その複数個のＷ字形接点部材を一
   方の基板２上の導体３と接触するようにして同時
   に前記一対の基板２にクリンプした後、前記支持
   ストリツプ２０を切り離すことを特徴とする特許
   請求の範囲第４項記載の方法。 ６ 前記基板２が可撓性フイルムであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項〜第５項のいずれ
   か１項に記載の方法。