JP2002025719A - コンタクトランディング機構を有するプラグコネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路基板に形成された電極用パッドにプラグ
コネクタの複数の接触片を直接接触させ、さらにランデ
ィング機構を設けて摩擦による接触部の損傷を防止す
る。 【解決手段】 複数の電気接触片を保持する接触片ホル
ダ部と、接触片ホルダ部と結合するハウジング部とを有
し、ハウジング部はプラグコネクタが挿入口に挿入され
た場合に、プラグコネクタを挿入口に固定するロック部
と、プラグコネクタが挿入口に挿入される際に複数の電
気接触片の接触部が、接触部材の複数の接触電極と接触
することがないように、電気接触片を弾性的に変位させ
て接触電極から離隔した位置に一時的に保持するように
押圧する突起部とを備えた弾性プレートを有するプラグ
コネクタ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器に使用さ
れるプリント配線基板に特に有益な対基板パッド用コネ
クタに関わり、特に、多数回の繰返し使用における電気
接触部の耐摩耗性および信頼性を高め、高密度接続の要
求を満たす対基板コネクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】ピン受け用のソケットを使用する電気コ
ネクタは、複数の電子機器間、電子機器とＩＣカード間
等の電気接続回路の構成部品として広く使用されてい
る。かかる電気コネクタの開発において目指しているも
のは、より小型で信頼性と耐久性を有し、且つ低価格の
電気コネクタを製造することである。電気コネクタの寿
命は主にその接触部分の摩耗等による接触不良の発生に
起因する場合が多いので、その耐久性は接触の繰返しに
より評価される。従って、電気コネクタはコンタクト部
の繰返し挿入に対し耐久性を持たなければならない。

【０００３】図９に電子機器と電気配線線ケーブルとを
接続するために一般に使用されている２ピースコネクタ
の一例を示す。コネクタ５１は、電子機器の筐体に固定
して配置される雌型のリセプタクルコネクタ５２と、電
気配線線ケーブルの配線ワイヤ６１と接続される雄型の
プラグコネクタ５３により形成される。通常、受け側本
体にコネクタロック機構（図示せず）を設け、接続後は
コネクタ要素同志をロック可能構造を有している。

【０００４】リセプタクルコネクタ５２は、通常、複数
のコンタクトピン５４と該コンタクトピンを収容し固定
するためのリセプタクルハウジング５９と、該コンタク
トピン５４と電子機器内の回路と接続するため、該コン
タクトピン５４と電気接触する回路基板５５を有する。
プラグコネクタ５３は少なくとも、上記リセプタクルコ
ネクタ５２のコンタクトピン５４と接触して電気接続を
行う弾性部材からなるコンタクト片５７と、該コンタク
ト片５７を収容し固定するためのプラグハウジング５８
を有する。コンタクト片５７一方の端部にはその先端に
おいてコンタクトピン５４と接触するための接触部６０
をそれぞれ有する一対の片持ちアーム６２が形成され、
他方の端部には配線ワイヤ６１と結合する結合部６３が
形成されている。一対の接触部６０間の間隙はコンタク
トピン５４の直径より小さく形成される。

【０００５】リセプタクルコネクタ５２とプラグコネク
タ５３を嵌合させ電気結合を行うためにプラグコネクタ
５３が矢印のようにハウジング５９に挿入されると、上
記一対の接触部はコンタクトピン５４により弾性的に押
し拡げられ、接触部６０はコンタクトピン５４の表面と
摩擦しながら最終結合位置まで進む。

【０００６】かかる構造において、接触部６０とコンタ
クトピン５４間の電気接触を確実に行うためには、接触
部６０のコンタクトピン５４に対する押圧力を大きくす
る必要がある。しかし、押圧力を大きくするとコンタク
トピン５４および接触部６０の表面が互いの摩擦により
次第に損傷し、挿抜の多数回の繰返しにより徐々に電気
接触状態が悪化し、コネクタの耐久性および信頼性を低
下させるという問題点を有していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を改善するために、耐久性と高信頼性が得ら
れるコネクタを提供することを目的とする。このために
は、摩擦による電気接触部の損傷を防止する必要があ
り、コンタクトにランディング機構を設けて接触部表面
の長寿命化と高信頼性を得ることを目的とする。

【０００８】さらに、電子機器側の回路基板に形成され
た電極用パッドに、プラグコネクタの複数の接触片を直
接接触させ、リセプタクル側のコンタクトピンの使用を
排除することにより、リセプタクル側の構造を簡単に
し、部品点数を削減することを目的とする。

【０００９】リセプタクル側の回路基板に直接プラブの
接触片を接触するようにしたことにより、プラグコネク
タを挿入する開口部として通常の電子機器等の筐体をそ
のまま利用可能となるようにするために、プラグコネク
タ側にリセプタクル側筐体と固定するためのロック機構
を設け、主にプラグコネクタ側の機構により固定可能と
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、端部に複数の
接触電極を有する接触部材が配置されたリセプタクルハ
ウジングに設けられたプラグコネクタ挿入口に挿入する
ことにより、前記複数の接触電極とそれぞれ電気接続が
なされる接触部を有する弾性部材からなる複数の電気接
触片を有するプラグコネクタであって、前記複数の電気
接触片をそれぞれ離隔して保持する接触片ホルダ部と、
前記接触片ホルダ部と結合するハウジング部とを有し、
前記ハウジング部は、前記プラグコネクタが前記挿入口
に挿入された場合に、前記プラグコネクタを前記挿入口
に固定するロック部と、前記プラグコネクタが前記挿入
口に挿入される際に前記複数の電気接触片の前記接触部
が、前記接触部材の前記複数の接触電極と接触すること
がないように、前記電気接触片を弾性的に変位させて前
記接触電極から離隔した位置に一時的に保持するように
押圧する突起部とを備えた弾性プレートを有し、前記プ
ラグコネクタが前記挿入口から挿入された後前記ロック
部によりロックされる前に押圧力が開放され、前記複数
の接触部が前記複数の接触電極とそれぞれ接触するプラ
グコネクタである。

【００１１】また、前記接触部は前記接触片の一方の端
部に形成され、前記接触片の他方の端部には複数の電気
配線がそれぞれ結合されるプラグコネクタである。

【００１２】また、前記接触片ホルダ部と前記ハウジン
グ部を収容し、前記電気配線が導入される配線導入部を
有するカバー部材を有するプラグコネクタである。

【００１３】また、さらに前記電気配線を束ねて保持す
るための配線クランプ部材を有し、前記配線クランプ部
材は前記接触片ホルダの所定の位置に固定される把持部
を有するプラグコネクタである。

【００１４】また、前記接触片ホルダは前記接触片をそ
れぞれ離隔して保持するための平行して配列された複数
の接触片保持部を有するプラグコネクタである。

【００１５】そして、前記接触片はその長さ方向の所定
部に前記保持部内に前記接触片を固定するための固定突
起を有し、前記固定突起と前記接触部の間の折り曲げ部
において折り曲げられて、前記接触部が前記接触片ホル
ダに形成された接触片案内溝の底面に対し離隔して配置
されるプラグコネクタである。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に図面
を参照して説明する。以下の説明は本発明に関する一実
施例であり、本発明の一般的原理を図解することを目的
とするものであり、本発明をこの実施の形態に具体的に
記載された構成のみに限定するものではない。以下の詳
細な説明および図面の記載において、同様の要素は同様
の参照番号により表される。

【００１７】図１は本発明に係るプラグコネクタ１の実
施形態の外観を示す斜視図である。プラグコネクタ１は
複数の電気接触部２を有する接触片ホルダ３と、プラグ
コネクタ１をこれが挿入されるリセプタクル側に固定す
るためのロック部１５を有するハウジング４と、接触片
ホルダ３およびハウジング４を収容し配線ケーブル（図
示せず）を導入する配線導入部２５を有するカバー５を
有する。

【００１８】図２は、プラグコネクタ１と、このプラグ
コネクタ１の先端部が挿入されるリセプタクル側のリセ
プタクル筐体６を示す斜視図である。リセプタクル筐体
６にはプラグコネクタ１が挿入される挿入口７が設けら
れ、挿入口７の内部にプラグコネクタ１との電気接続さ
れる複数の電極を有する接触部材である基板８が配置さ
れている。図２に示されている基板８は通常の電子回路
に使用される印刷回路基板を意図するものであるが、こ
れに限定されるものではなく、必要ならば例えばフレキ
シブル回路基板または金属板から形成された電極端子と
することも可能である。

【００１９】なお、図２に示すリセプタクル筐体６は通
常電子機器の側壁等に取付けられて使用されるが、電子
機器等の側壁自体をリセプタクル筐体として使用するこ
とも可能である。この場合には、電子機器等に使用され
ている回路基板を基板８として使用することも可能であ
る。

【００２０】図３はプラグコネクタ１の各構成部品を示
す部品分解斜視図である。接触片ホルダ３は、電気接触
部２を一方の端部に有する電気接触片９を案内し、接触
部２が上下に移動することを可能にする接触片案内溝２
６と、電気接触片９を案内すると共に電気接触片９を固
定して保持する接触片保持部１２を有する。接触片保持
部１２は、図示されているように貫通孔の形態で形成し
ても良いが、上記接触片案内溝２６と同様に溝状に形成
しても良い。電気接触片９の他方の端部には端子１１が
形成され、接続すべきケーブルの各配線（図示せず）が
結合される。

【００２１】ハウジング４は、その上部に溝２０が設け
られて片持ち状に形成されたスプリングプレート１６を
有し、スプリングプレート１６の先端には、挿入後にプ
ラグコネクタ１をリセプタクル筐体６に固定しプラグコ
ネクタ１がリセプタクル筐体６から抜け落ちるのを防止
するため段差を有するロック部１５が形成されている。
スプリングプレート１６はその自由端部を下方へ押圧す
ることにより、弾性的に下方に変位させることが可能で
ある。接触片ホルダ３をハウジング４に挿入する場合に
は、接触片ホルダ３の側部に形成された側部突起２２
が、ハウジング４の側部に設けられた案内溝２１に案内
されてハウジング４内を進み、固定位置において接触片
ホルダ３の側部に形成された固定突起部１４が、ハウジ
ング４の側部に形成された窓１７と組合わされてハウジ
ング４内に固定される。ハウジング４はプラスチック材
料による成形部品として形成されるが、金属材料により
形成することも可能である。

【００２２】カバー５は図１に示すように、接触片ホル
ダ３とハウジング４の少なくとも一部を収納し固定す
る。その側部に設けられた窓２４が固定位置においてハ
ウジング４の側部に設けられた突起部１８と組合わされ
て両者を固定する。ケーブルクランプ１０はケーブルの
プラグ１に導入されたケーブルの配線を束ねてクランプ
するために用いられる。

【００２３】図４に接触片ホルダ３と、接触片ホルダ３
に挿入され固定されるキャリア付き接触片３０を示す。
弾性を有する金属材料により形成された各接触片９はキ
ャリア３４により結合されており、接触片ホルダ３に挿
入、固定された後キャリア３４は切り離される。各接触
片９は組立時に接触片ホルダ３の接触片挿入口２７から
挿入され、接触片保持部１２を通って、接触片案内溝２
６へ延進される。その長さ方向の所定部に保持部１２内
で接触片９をかしめ固定するための固定突起３３を有
し、固定突起３３の幅は接触片保持部１２の幅よりも大
きく形成され、さらに接触部２側に、接触片９の位置を
精確に定めるための位置決め突起３２を有する。位置決
め突起３２の幅は接触片保持部１２の幅と殆ど等しく形
成される。

【００２４】図５は接触片ホルダ３に複数の接触片９が
挿入された状態を示す斜視図である。図４に示すよう
に、接触片９は位置決め突起３２と接触部２の間の折り
曲げ部３１において上方に折り曲げられている。このた
め、接触片９が接触片ホルダ３に挿入された場合に、接
触部２が接触片案内溝２６の底面に対し離隔しては位置
され、図５に示すように接触部２の上部表面は壁２９よ
り上部になるように配置される。またそれ故に、壁２９
により仕切られた接触片案内溝２６内で、接触部２は下
方に変位可能となる。ケーブルクランプ１０には把持部
３７が形成され、把持部３７を接触片ホルダ３の側部に
形成されたケーブルクランプ保持用溝１３に差し込み、
把持部３７の内側に形成された突起３８により固定す
る。

【００２５】本発明のプラグコネクタを使用する場合、
使用者側にてコンタクト端子１１にケーブルの電気端緯
線をそれぞれ接続した後、ケーブルクランプ１０を接触
片ホルダ３に固定し、ケーブルクランプ１０のクランプ
部３６にて配線はまとめてクランプされ保持される。ケ
ーブル配線３５が取付けられた接触片ホルダ３は、ロッ
ク機構を構成する突起部４０（図６参照）が設けられた
スプリング機能を兼ね備えたスプリングプレート１６を
設けたハウジング４に固定される。固定はハウジング４
に設けられた窓１７に接触片ホルダ３に設けられた突起
部１４が組合わされて行われる。さらに、端子１１にケ
ーブルを結合する前に予めケーブルを通していたカバー
５をハウジング４に固定し、組立完了となる。固定は、
ハウジング４に設けられた突起部１８にカバー５に設け
た窓２４を組合わせることにより行われる。

【００２６】本発明のプラグコネクタ１の動作概要を図
６乃至図８により説明する。図６は本発明に係るプラグ
コネクタ１が、これを受けるリセプタクル筐体６に挿入
される直前の状態を示す断面図である。（ａ）は図２に
示すリセプタクル筐体６内の接触用基板８に関して垂直
方向の断面であり、（ｂ）は水平方向の断面である。

【００２７】図６に示すように、挿入前の状態において
は、ロック部１５の上面５０と接触片ホルダ３の下面４
９間の幅（高さ）は、上部案内部４５と下部案内部４６
で形成される挿入口７の上下間隔より大きくなるように
構成されている。

【００２８】図７はプラグコネクタ１が、これを受ける
リセプタクル筐体６に挿入されつつある途中の状態を示
す断面図である。図７に示すように、プラグコネクタ１
をリセプタクル筐体６のコネクタ挿入口７に挿入する
と、挿入口７の上部案内部４５および下部案内部４６間
の幅により制限されて、スプリングプレート１６のロッ
ク部１５が上部案内部４５の傾斜面４７に誘われて弾性
的に下方に移動しスプリングプレート１６に弾性的たわ
みを引起こす。なお、プラグコネクタ１の幅方向の位置
決めは、基板８の前端部に設けられた溝２３によって行
なわれる。

【００２９】スプリングプレート１６の下方への弾性的
たわみに追従してスプリングプレート１６の下側に形成
された突起部４０が下方に移動し、この突起部４０が接
触片９を下方に押し込み、プラグコネクタ１がさらに挿
入されたとき、接触片９の自由端部に形成された接触部
２は、その上部表面４８が基板８の下面に当接しない位
置関係となる。このため、プラグコネクタ１がさらに挿
入されても、接触部２の上部表面４８と基板８の下部表
面に形成された電極パッド３９の位置関係は、互いに隔
離した状態を保持する。このため、接触部２の上部表面
４８が基板８の下部表面と接触することなく、プラグコ
ネクタ１をリセプタクル筐体６内に挿入できる。

【００３０】図８は上記プラグコネクタ１が、これを受
けるリセプタクル筐体６に挿入された後の状態を示す断
面図である。図８に示すように、プラグコネクタ１の挿
入が完了した位置においては、ロック部１５の上面５０
は上部案内部４５から外れる位置に配置されるようにな
り、このため接触片９は突起部４０を介したスプリング
プレート１６の押し込み力から開放され、その弾性に基
づき上方に移動する。このため、接触部２は接触片９の
弾性力によるある一定の荷重が印加された状態で基板電
極パッド３９の表面に接触するようになる。このように
して接触部２と基板電極パッド３９の電気接触が行われ
る。

【００３１】この状態においては、スプリングプレート
１６は元の位置に復帰し、ロック部１５に形成された傾
斜面４２が、リセプタクル筐体６の挿入口７に形成され
た傾斜面４３に当接し、プラグコネクタ１の引抜きが阻
止されるロック状態となる。

【００３２】プラグコネクタ１を引抜く場合には、把持
部１９を下方に押すようにしてプラグコネクタ１を引抜
き方向（図８における右方向）に引張る。この操作によ
りスプリングプレート１６が下り、傾斜面４２と傾斜面
４３によるロック状態が解除されてプラグコネクタ１を
引抜くことが可能となる。

【００３３】以上、本発明の実施例について図示しまた
説明したが、ここに記載された本発明の実施例は単なる
一例であり、本発明の技術的範囲を逸脱せずに、種々の
変形が可能であることは明らかである。

【００３４】なお、本願発明は、上記実施形態に限定さ
れるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない
範囲で種々に変形することが可能である。更に、上記実
施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示され
る複数の構成要件における適宜な組合わせにより種々の
発明が抽出され得る。例えば実施形態に示される全構成
要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決
しようとする課題の欄で述べた課題の少なくとも１つが
解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少な
くとも１つが得られる場合には、この構成要件が削除さ
れた効果が発明として抽出され得る。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば高い耐久性と信頼性が得
られ、特に、電子機器の印刷配線基板にも直接接続する
ことが可能なプラグコネクタを提供することが可能とな
る。

【００３６】特に、筐体側の基板電極用パッドに直接プ
ラグコネクタの電気接触片を接触させ、受け側のコネク
タを排除することにより、部品点数が削減され製造原価
の低減が可能となる。さらに、回路基板の電極パッド面
を接触面として使用し、プラグコネクタの接触片が摩擦
することなく直接回路基板の接触面に加圧接触するラン
ディング機構を設けることにより、電気接触片の接触部
および回路基板の電極パッド面の摩耗を防止でき、接触
部等の耐久性が向上し、従来技術によるものと比較しよ
り長寿命性、高信頼性が得られるなどの効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプラグコネクタの実施形態の外観
を示す斜視図。

【図２】本発明に係るプラグコネクタと、このコネクタ
が挿入されるリセプタクル筐体のコネクタ挿入口を示す
斜視図。

【図３】本発明に係るプラグコネクタの各構成部品を示
す部品分解斜視図。

【図４】本発明に係るプラグコネクタに係る接触片ホル
ダと、キャリア付き接触片をそれぞれ示す斜視図。

【図５】上記接触片ホルダに上記接触片が挿入された状
態を示す斜視図。

【図６】本発明に係る基板用プラグコネクタが、これを
受けるリセプタクル筐体に挿入される直前の状態を示
す、それぞれの断面図。（ａ）は図２に示すリセプタク
ル筐体内の接触用基板に関して垂直方向の断面であり、
（ｂ）は水平方向の断面である。

【図７】上記基板用プラグコネクタが、これを受けるリ
セプタクル筐体に挿入されつつある途中の状態を示すそ
れぞれの断面図。

【図８】上記基板用プラグコネクタが、これを受けるリ
セプタクル筐体に挿入された後の状態を示す、それぞれ
の断面図。

【図９】従来技術による、プラグコネクタとこれを受け
るリセプタクルコネクタを示す断面図。

【符号の説明】

１…プラグコネクタ ２…接触部 ３…接触片ホルダ ４…ハウジング ５…カバー ６…リセプタクル筐体 ７…挿入口 ８…基板 ９…接触片 １０…ケーブルクランプ １１…端子 １２…接触片保持部 １３…ケーブルクランプ保持用溝 １４…固定突起部 １５…ロック部 １６…スプリングプレート １７…窓 １８…突起部 １９…把持部 ２０…溝 ２１…案内溝 ２２…側部突起 ２３…溝 ２４…窓 ２５…配線導入部 ２６…接触片案内溝 ２７…接触片挿入口 ２８…ケーブルクランプ保持溝 ２９…壁 ３０…キャリア付き接触片 ３１…折り曲げ部 ３２…位置決め突起 ３３…固定突起 ３４…キャリア ３５…ケーブル配線 ３６…クランプ部 ３７…把持部 ３８…突起 ３９…電極パッド ４０…突起部 ４１…案内部 ４２…ロック部傾斜面 ４３…挿入口傾斜面 ４４…傾斜部 ４５…上部案内部 ４６…下部案内部 ４７…上部案内部傾斜面 ４８…上部表面 ４９…ホルダ下部面 ５０…ロック部上面 ５１…コネクタ ５２…リセプタクルコネクタ ５３…プラグコネクタ ５４…コンタクトピン ５５…基板 ５６…半田 ５７…コンタクト片 ５８…プラグハウジング ５９…リセプタクルハウジング ６０…接触部 ６１…配線ワイヤ ６２…片持ちアーム ６３…結合部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 端部に複数の接触電極を有する接触部材
   が配置されたリセプタクルハウジングに設けられたプラ
   グコネクタ挿入口に挿入することにより、前記複数の接
   触電極とそれぞれ電気接続がなされる接触部を有する弾
   性部材からなる複数の電気接触片を有するプラグコネク
   タであって、 前記複数の電気接触片をそれぞれ離隔して保持する接触
   片ホルダ部と、 前記接触片ホルダ部と結合するハウジング部とを有し、 前記ハウジング部は、 前記プラグコネクタが前記挿入口に挿入された場合に、
   前記プラグコネクタを前記挿入口に固定するロック部
   と、 前記プラグコネクタが前記挿入口に挿入される際に前記
   複数の電気接触片の前記接触部が、前記接触部材の前記
   複数の接触電極と接触することがないように、前記電気
   接触片を弾性的に変位させて前記接触電極から離隔した
   位置に一時的に保持するように押圧する突起部とを備え
   た弾性プレートを有し、 前記プラグコネクタが前記挿入口から挿入された後前記
   ロック部によりロックされる前に押圧力が開放され、前
   記複数の接触部が前記複数の接触電極とそれぞれ接触す
   ることを特徴とするプラグコネクタ。
2. 【請求項２】 前記接触部は前記接触片の一方の端部に
   形成され、前記接触片の他方の端部には複数の電気配線
   がそれぞれ結合されることを特徴とする請求項1記載の
   プラグコネクタ。
3. 【請求項３】 前記接触片ホルダ部と前記ハウジング部
   を収容し、前記電気配線が導入される配線導入部を有す
   るカバー部材を有することを特徴とする請求項２記載の
   プラグコネクタ。
4. 【請求項４】 さらに前記電気配線を束ねて保持するた
   めの配線クランプ部材を有し、前記配線クランプ部材は
   前記接触片ホルダの所定の位置に固定される把持部を有
   することを特徴とする請求項２記載のプラグコネクタ。
5. 【請求項５】 前記接触片ホルダは前記接触片をそれぞ
   れ離隔して保持するための平行して配列された複数の接
   触片保持部を有することを特徴とする請求項１記載のプ
   ラグコネクタ。
6. 【請求項６】 前記接触片はその長さ方向の所定部に前
   記保持部内に前記接触片を固定するための固定突起を有
   し、前記固定突起と前記接触部の間の折り曲げ部におい
   て折り曲げられて、前記接触部が前記接触片ホルダに形
   成された接触片案内溝の底面に対し離隔して配置される
   ことを特徴とする請求項５記載のプラグコネクタ。
7. 【請求項７】 前記接触部は前記接触片が湾曲した凸状
   部により形成され、その表面に電気接触を容易とする導
   電部材の薄層が形成されていることを特徴とする請求項
   １記載のプラグコネクタ。