JP2004303743A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 異物による接続不良を防止し以って接触信頼性を向上することができるコネクタを提供する。
【解決手段】 ヘッダ２がソケット１の差込溝３１に挿入されて接触凸部４４が接触部６１に摺接することにより電気的接続が達成されるコネクタにおいて、接触部６１の接触凸部４４が摺接する面に凹部６３を設けた。接触凸部４４や接触部６１に付着した異物は、接触凸部４４が接触部６１を摺動する間に凹部６３に落としこまれるから、接触凸部４４と接触部６１との間に挟まれにくい。
【選択図】図１

Description

本発明は、互いに結合して電気的に接続されるソケットとヘッダとを備えるコネクタに関するものである。

従来から、図１７に示すように互いに結合して電気的に接続されるソケット１とヘッダ２とを備えたコネクタが提供されている（例えば、特許文献１参照）。

ソケット１は、絶縁部材である合成樹脂成形品からなりヘッダ２が挿抜される差込溝３１が設けられたソケット本体３と、差込溝３１の両側にそれぞれ配設された複数のソケットコンタクト４とを備える（図１８参照）。

ソケットコンタクト４は帯状の金属材からなり、Ｕ字状に曲成され差込溝３１の縁部を挟む形でソケット本体３に保持された保持部４１と、保持部４１における差込溝３１の内側に位置する一端から保持部４１とともにＳ字状を形成する形で延設され保持部４１との間の距離を変化させる方向（すなわち、差込溝３１へのヘッダ２の挿抜方向に交差する方向）に撓み可能な撓み部４２と、保持部４１における差込溝３１の外側に位置する一端からソケット本体３におけるヘッダ２が差込溝３１に挿入される方向の端よりも突出する位置まで延設された端子部４３とが連続一体に設けられている。端子部４３は例えば回路基板の導電パターンに半田固定される。また、撓み部４２には、保持部４１から離れる方向に突出した接触凸部４４が曲げにより形成されている。言い換えると、接触凸部４４は差込溝３１へのヘッダ２の挿抜方向に交差する方向に弾性的に突出している。

ヘッダ２は、絶縁部材である合成樹脂成形品からなる略直方体形状のヘッダ本体５と、それぞれ帯状の金属部材からなりヘッダ本体５の両側にそれぞれソケット１におけるソケットコンタクト４と同じピッチで配設された複数のヘッダコンタクト６とを備える（図１９参照）。

ヘッダコンタクト６は帯状の金属材からなり、表裏の一面をヘッダ本体５から離れる方向へ向けて差込溝３１へのヘッダ２の挿抜方向に沿って延びる形でヘッダ本体５に保持された接触部６１と、接触部６１の一端からヘッダ本体５よりもヘッダ２を差込溝３１から抜く方向に突出した位置まで延設された端子部６２とを有する。端子部６２は例えば回路基板の導電パターンに半田固定される。

ヘッダ本体５の長手方向に沿った両側面において、短手方向の一端にはそれぞれ長手方向に沿って延びた鍔部５１が突設されていて、ヘッダコンタクト６の端子部６２は鍔部５１を貫通している。また、接触部６１においてソケットコンタクト４の接触凸部４４が摺接する面には、突起６４が突設されている。

ヘッダ２をソケット１の差込溝３１に挿入するとき、突起６４が接触凸部４４を差込溝３１の底部に近い側へ越える際にクリック感が得られる。また、ヘッダ２が差込溝３１に挿入された状態において、ヘッダコンタクト６の突起６４はソケットコンタクト４の接触凸部４４よりも差込溝３１の底部に近い位置に位置し、ヘッダ２を差込溝３１から抜く力が加わったときには接触凸部４４が突起６４に当接することによって抵抗力が生じる。
特開２００２−００８７５３号公報（第８−９頁、第１図、第２０図）

ところで、ヘッダ２とソケット１とが結合されたときに、ヘッダコンタクト６の接触部６１とソケットコンタクト４の接触凸部４４との間に異物が挟まっていると接続不良の原因となる。接続不良を引き起こす異物は、主にヘッダ２とソケット１とを結合する前に、ヘッダコンタクト６の接触部６１又はソケットコンタクト４の接触凸部４４に付着するものである。以前は、ヘッダ２とソケット１とを結合する前にヘッダコンタクト６の接触部６１やソケットコンタクト４の接触凸部４４に異物が付着していても、ヘッダ２とソケット１とを接続する際にソケットコンタクト４の接触凸部４４がヘッダコンタクト６の接触部６１の上を摺動することにより異物が接触凸部４４と接触部６１との間から除去されていた。

しかし、近年はコネクタの小型化が進んでおり、狭ピッチ化に伴ってソケットコンタクト４の幅が狭く設計されて接触凸部４４と接触部６１との間の接触圧が低くなったり、コネクタの薄型化に伴って接触部６１が短く設計されるなどの理由で、ヘッダコンタクト６の接触部６１やソケットコンタクト４の接触凸部４４に付着した異物が十分に除去されないおそれがある。

また、上述した従来のコネクタのように接触部６１に突起６４が設けられていると、接触凸部４４が突起６４の上を摺動する際に突起６４や接触凸部４４に異物が付着していた場合にこの異物が接触凸部４４に押され、接触凸部４４が突起６４から離れるときに接触凸部４４と接触部６１との間に空いた隙間に上記の異物が入り込むことにより、接触凸部４４と接触部６１との間に異物が挟まりやすくなる。

本発明は上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、異物による接続不良を防止し以って接触信頼性を向上することができるコネクタを提供することにある。

請求項１の発明は、絶縁部材からなるヘッダ本体、前記ヘッダ本体に保持された１乃至複数のヘッダコンタクトを有するヘッダと、絶縁部材からなり前記ヘッダが挿抜される差込溝が設けられたソケット本体、前記差込溝に前記ヘッダが挿入された際に前記差込溝の内側において前記ヘッダコンタクトに接触導通するように前記ソケット本体に保持された１乃至複数のソケットコンタクトを有するソケットとを備え、前記ソケットコンタクトに、前記差込溝への前記ヘッダの挿抜方向に交差する方向に弾性的に突出した接触凸部が設けられ、前記ヘッダコンタクトに、前記差込溝に前記ヘッダを挿抜する際に前記接触凸部が摺接する接触部が設けられ、前記接触部に凹部が設けられ、前記差込溝に前記ヘッダを挿抜する際に前記接触凸部が越える突起が前記接触部に設けられていることを特徴とする。

この発明によれば、ヘッダとソケットとが結合されていない状態において接触凸部や接触部に異物が付着していた場合でも、ヘッダとソケットとを結合する際に接触凸部が接触部との接触面に摺接して異物を凹部内に落としこむことが可能であり、接触凸部と接触部との間に異物が挟まることが少なくなり、接触信頼性を向上することができる。また、ヘッダとソケットとが結合した状態からヘッダを抜く方向に力が加わったときに接触凸部が突起に当接して抵抗力を生じるから、コネクタが振動などを受けてもヘッダが差込溝から抜けにくい。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記差込溝に前記ヘッダが挿入された状態において、前記接触凸部は前記凹部の開口面上に位置することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記凹部は前記接触凸部の摺動方向に沿って延びた溝状に形成されていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記接触凸部は前記接触凸部の摺動方向に交差する方向において前記凹部の開口を挟む位置に弾接することを特徴とする。

本発明によれば、差込溝へのヘッダの挿抜方向に交差する方向に弾性的に突出した接触凸部がソケットコンタクトに設けられ、差込溝にヘッダを挿抜する際に接触凸部が摺接する接触部がヘッダコンタクトに設けられ、接触部に凹部が設けられているので、ヘッダとソケットとが結合されていない状態において接触凸部や接触部に異物が付着していた場合でも、ヘッダとソケットとを結合する際に接触凸部が接触部との接触面に摺接して異物を凹部内に落としこむことが可能であり、接触凸部と接触部との間に異物が挟まることが少なくなり、接触信頼性を向上することができる。また、差込溝にヘッダを挿抜する際に接触凸部が越える突起が接触部に設けられているので、ヘッダとソケットとが結合した状態からヘッダを抜く方向に力が加わったときに接触凸部が突起に当接して抵抗力を生じるから、コネクタが振動などを受けてもヘッダが差込溝から抜けにくい。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
本実施形態の基本構成は従来例と同様であるので、共通の部分については共通の符号を付して説明を省略し、異なる部分について詳細に説明する。

本実施形態においては、図２に示すように、ヘッダコンタクト６の接触部６１においてソケットコンタクト４の接触凸部４４と接触する面に、突起６４とともに凹部６３が設けられている。図１に示すように、ヘッダ２がソケット１の差込溝３１の奥まで挿入された状態において、接触凸部４４は凹部６３の開口面上に位置する。

ヘッダコンタクト６の形状を具体的に説明する。図３乃至図５に示すように、ヘッダコンタクト６は、差込溝３１へのヘッダ２の挿抜方向に沿って延び一端部が表裏の一方側へ曲げられた接触部６１と、接触部６１の他端から表裏の他方側へ曲成されて接触部６１とともにＬ字状を形成する端子部６２とを連続一体に備えている。

端子部６２において接触部６１の付近には、厚さ寸法を他の部位よりも薄くする保持凹所６５が設けられている。ここで、ヘッダコンタクト６はヘッダ本体５の成形時にインサートされており、鍔部５１を形成する合成樹脂が保持凹所６５に流入して固化することにより、ヘッダコンタクト６のヘッダ本体５からの抜けが防止されている。

突起６４は、接触部６１の端子部６２が突出する側の面において長さ方向の中間よりも端子部６２から離れた位置に突設されている。突起６４には、突出寸法を端子部６２に近い位置ほど大きくする傾斜面６４ａが設けられている。

また、凹部６３は接触凸部４４の摺動方向に沿って延びた溝状であって、図６及び図７に示すように、凹部６３の内側にはそれぞれ接触凸部４４の摺動方向に交差する方向の端に近づくほど凹部６３の深さ寸法を小さくする２つの平面である傾斜面６３ａが形成されており、接触凸部４４の摺動方向に交差する断面における凹部６３の形状はＶ字状になっている。

ここで、接触凸部４４の摺動方向に交差する方向における凹部６３の開口の幅寸法は、接触凸部４４の幅寸法よりも小さく形成されていて、ヘッダ２をソケット１の差込溝３１に挿入する過程においては、接触凸部４４は図８に示すように凹部６３の開口を挟む位置に弾接する。また、図９（ａ）（ｂ）に示すように凹部６３は接触部６１においてソケットコンタクト４の接触凸部４４が摺接する範囲内に設けられている。

また、接触凸部４４において、突起６４に接触する範囲と凹部６３の両側部に接触する範囲（すなわち、ヘッダ２が差込溝３１の奥まで挿入された状態において接触凸部４４と接触部６１とが接触する範囲）とが重ならないように、ヘッダコンタクト６の幅方向における突起６４の幅寸法は、凹部６３の開口の幅寸法よりもさらに小さく設定されている。

上記構成によれば、ソケット１とヘッダ２とが結合される前にソケットコンタクト４の接触凸部４４やヘッダコンタクト６の接触部６１に異物が付着していても、接触凸部４４が接触部６１の表面上を摺動する過程において異物を凹部６３内に落としこめるから、凹部６３が設けられていない場合に比べて接触凸部４４と接触部６１との間に異物が挟まる可能性が低くなる。つまり、異物による接触不良が防止され、接触信頼性を向上することができる。また、接触部６１の接触凸部４４が摺動する範囲内に凹部６３が設けられているので、接触部６１の接触凸部４４が摺動する範囲から外れた位置に凹部６３が設けられる場合に比べ、接触凸部４４に付着した異物をより凹部６３に落としこみやすい。もちろん、図１０乃至図１３に示すように突起６４を設けていないヘッダコンタクト６を用いた場合でも、凹部６３を設けた事による上述した効果は得られる。

ところで、本実施形態において、ヘッダ２を差込溝３１から抜く力が加わると、図９（ａ）に示すようにソケットコンタクト４の接触凸部４４がヘッダコンタクト６の突起６４に当接して抵抗力が付与されるから、コネクタが振動などを受けてもヘッダ２が差込溝３１から抜けにくい。なお、ヘッダ２を差込溝３１に挿入する際にもソケットコンタクト４の接触凸部４４はヘッダコンタクト６の突起６４に当接するが、突起６４の突出寸法を端子部６２から離れた位置ほど小さくする傾斜面６４ａが突起６４に設けられているので、ヘッダ２を差込溝３１に挿入する際の抵抗はヘッダ２を差込溝３１から抜く際の抵抗よりも小さくなる。

また、接触凸部４４において、突起６４に接触する範囲と凹部６３の両側部に接触する範囲（すなわち、ヘッダ２が差込溝３１の奥まで挿入された状態において接触凸部４４と接触部６１とが接触する範囲）とが重ならないように凹部６３の位置と形状とが設定されているから、接触凸部４４が突起６４の表面を摺動する際に接触凸部４４に押された異物は凹部６３に落としこめられ、接触凸部４４と接触部６１との間に挟まることがない。

なお、本実施形態においてソケットコンタクト４の機能とヘッダコンタクト６の機能とを入れ替えてもよい。つまり、撓み部４２、接触凸部４４と同様の構成をヘッダコンタクト６に設けるとともに、接触部６１、凹部６３、突起６４と同様の構成をソケットコンタクト４に設けてもよい。

（実施形態２）
本実施形態においては、図１３に示すように、接触凸部４４の幅方向における中間部は凹部６３の内側に進入して各傾斜面６３ａにそれぞれ摺接する寸法形状に形成されている。具体的に説明すると、接触凸部４４の接触部６１に接触する面を幅方向の中間部に近い位置ほど大きく突出した曲面形状としている。その他の構成は実施形態１と同様である。

上記構成によれば、接触凸部４４の接触部６１に接触する面が曲面になっていて、且つ接触部６１の接触凸部４４に接触する傾斜面６３ａが平面であることにより、接触凸部４４と接触部６１とが互いに平面で接触する場合に比べて接触凸部４４と各傾斜面６３ａとの接触面積が小さくなって接触凸部４４と接触部６１との間の接触圧が増大する。従って、異物が接触凸部４４と接触部６１との間から排出されやすくなり、接触信頼性が向上する。

（実施形態３）
本実施形態においては、図１４に示すように、接触凸部４４の幅方向の中間部は両端部よりも突出しており、接触凸部４４は、幅方向の中間部が凹部６３の内側へ進入するとともに幅方向の両端部が凹部６３の開口縁に摺接する寸法形状に形成されている。また、図１５に示すように、接触凸部４４の摺動方向に交差する方向における凹部６３の開口の幅寸法は、接触凸部４４の摺動方向における端であって突起６４から離れた側の端から突起６４に近い側の端にかけて徐々に狭くしてある。その他の構成は実施形態１と同様である。

上記構成によれば、接触凸部４４が凹部６３の開口縁に摺接することにより、接触凸部４４が凹部６３の周囲において接触部６１に摺接する場合に比べて接触凸部４４と凹部６３との間の接触面積が小さくなって接触圧が増大する。従って、異物が接触凸部４４と接触部６１との間から排出されやすくなり、接触信頼性が向上する。

また、接触凸部４４が接触部６１を摺動するに従って接触凸部４４の接触部６１との接触位置が変化することにより、接触凸部４４の摺動方向に交差する方向における凹部６３の幅が均一である場合に比べ、接触凸部４４の表面がより広い範囲で凹部６３の開口縁に接触するから、接触凸部４４に付着した異物がより除去されやすくなる。

なお、図１５に示した例とは逆に、図１６に示すように、凹部６３の開口の幅寸法を、接触凸部４４の摺動方向における端であって突起６４に近い側の端から突起６４から離れた側の端にかけて徐々に狭くしても同様の効果が得られる。

本発明の実施形態１を示す一部省略した断面図である。 同上におけるヘッダを示す一部省略した正面図である。 同上におけるヘッダコンタクトを示す斜視図である。 同上におけるヘッダコンタクトを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は右側面図、（ｅ）は下面図である。 同上におけるヘッダコンタクトを示す図４（ｂ）のＢ−Ｂ断面における断面図である。 同上におけるヘッダコンタクトを示す一部破断した斜視図である。 同上におけるヘッダコンタクトを示す図４（ａ）におけるＡ−Ａ断面を含む平面図である。 同上の要部を示す断面図である。 同上の動作説明図である。 同上の別の形態におけるヘッダコンタクトを示す斜視図である。 同上の別の形態におけるヘッダコンタクトを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は右側面図、（ｅ）は下面図である。 同上の別の形態におけるヘッダコンタクトを示す図１１（ｂ）のＣ−Ｃ断面における断面図である。 本発明の実施形態２の要部を示す断面図である。 本発明の実施形態３の要部を示す断面図である。 同上の要部を示す正面図である。 同上の別の形態の要部を示す正面図である。 従来例を示す断面図である。 同上におけるソケットを示す平面図である。 同上におけるヘッダを示す平面図である。

符号の説明

１ ソケット
２ ヘッダ
３ ソケット本体
４ ソケットコンタクト
５ ヘッダ本体
６ ヘッダコンタクト
３１ 差込溝
４４ 接触凸部
６１ 接触部
６３ 凹部
６４ 突起

Claims (4)

1. 絶縁部材からなるヘッダ本体、前記ヘッダ本体に保持された１乃至複数のヘッダコンタクトを有するヘッダと、絶縁部材からなり前記ヘッダが挿抜される差込溝が設けられたソケット本体、前記差込溝に前記ヘッダが挿入された際に前記差込溝の内側において前記ヘッダコンタクトに接触導通するように前記ソケット本体に保持された１乃至複数のソケットコンタクトを有するソケットとを備え、前記ソケットコンタクトに、前記差込溝への前記ヘッダの挿抜方向に交差する方向に弾性的に突出した接触凸部が設けられ、前記ヘッダコンタクトに、前記差込溝に前記ヘッダを挿抜する際に前記接触凸部が摺接する接触部が設けられ、前記接触部に凹部が設けられ、前記差込溝に前記ヘッダを挿抜する際に前記接触凸部が越える突起が前記接触部に設けられていることを特徴とするコネクタ。
2. 前記差込溝に前記ヘッダが挿入された状態において、前記接触凸部は前記凹部の開口面上に位置することを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
3. 前記凹部は前記接触凸部の摺動方向に沿って延びた溝状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
4. 前記接触凸部は前記接触凸部の摺動方向に交差する方向において前記凹部の開口を挟む位置に弾接することを特徴とする請求項１記載のコネクタ。

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