JP2005203139A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 コネクタを嵌合するときに、正しい接続状態で嵌合されたことを確認でき、また、ロックが掛かって接続の抜けを防止できて接続信頼性を向上させることである。
【解決手段】 一方の回路基板Ａに実装されるソケット１１と、他方の回路基板Ａに実装され、ソケット１１に嵌合されて一方及び他方の回路基板Ａ間を電気的に接続するヘッダ１２とを備え、ソケット１１に設けられた弾性を有するコンタクト端子１４と、ヘッダ１２に設けられたコンタクト端子１６と、コンタクト端子１４に設けられた係合段部１４ｄと、コンタクト端子１６の先端に設けられ、ソケット１１とヘッダ１２との嵌合の際、係合段部１４ｄに係合してクリック感を生じる係合突部１６ｄとを備えた。
【選択図】 図５

Description

本発明は、２枚の回路基板間を電気的に接続するコネクタに関する。

従来から、２枚の回路基板のうちの一方の回路基板に実装され、他方の回路基板に実装された相手側コネクタ本体と結合することによって２枚の回路基板間を電気的に接続するコネクタが提供されている。この種のコネクタの一方をソケットと呼び、他方をヘッダと呼ぶ。ソケット及びヘッダを図８〜図１０に示す。

ソケット１は、図９に示すように、合成樹脂成形品からなる直方体形のボディ３を備える。ボディ３には、下側に矩形状に開口した窪み３ａが凹設されている。窪み３ａの底部において、両側部付近には上下に貫通した貫通穴３ｃが設けられている。窪み３ａの両側方には、窪み３ａの内壁とボディ３の下面とボディ３の側面とに連続した保持溝３ｂが図９の面に直交する方向に列設されている。

また、ソケット１は、保持溝３ｂにそれぞれ保持された複数のコンタクト４を備える。コンタクト４は、弾性を有した帯状の金属板を厚さ方向に曲げることによって形成されている。コンタクト４の一端部には回路基板に表面実装される端子部４ａが形成されている。コンタクト４には、端子部４ａから表裏の一方へ略直角に曲がり、その後、端子部４ａと異なる側において図９における上方へＵ字状に曲がった保持部４ｂが延設されていて、さらに端子部４ａから離れる側へ弧状に曲成されて保持部４ｂと共にＳ字状をなす接触部４ｃが延設されている。接触部４ｃの先部には、保持部４ｂから離れる方向へ突出した凸部４ｄが曲げ形成されている。端子部４ａがボディ３の上面よりも上側においてボディ３の上面に沿って側方へ延び、保持部４ｂのＵ字状が窪み３ａの縁部を挟みこむ形で、保持部４ｂは保持溝３ｂに圧入されている。ここで、ボディ３の保持溝３ｂの幅はコンタクト４の保持部４ｂの幅と同程度であって、保持部４ｂの両側部と保持溝３ｂの内壁とが密着することによりコンタクト４はボディ３に保持されている。また、接触部４ｃの上端部は貫通穴３ｃの内側に収納されている。

ヘッダ２は、図１０に示すように合成樹脂成形品である直方体形のボディ５を備える。ボディ５の左右両側面には、それぞれ図１０における上下に延びた保持溝５ａが図１０の表面に対して前後方向に列設されている。各保持溝５ａにはそれぞれコンタクト６が保持されている。

ヘッダ２のコンタクト６は、ソケット１のコンタクト４と同様に、弾性を有した帯状の金属板を曲げることによって形成されていて、回路基板に表面実装される端子部６ａを一端部に有する。コンタクト６には、端子部６ａから表裏の一方へ曲がり端子部６ａとともにＬ字状をなす保持部６ｂが延設されていて、さらに保持部６ｂから端子部６ａ側へ弧状に曲成され、保持部６ｂとともに逆Ｕ字状をなす接触部６ｃが延設されている。端子部６ａがボディ５から離れる側に延びる向きで保持部６ｂはボディ５の保持溝５ａに圧入されている。ここで、ボディ５の保持溝５ａの幅はコンタクト６の保持部６ｂの幅と同程度に形成されていて、保持部６ｂの両側部と保持溝５ａの両側部とが密着することによってコンタクト６はボディ５に固定されている。

ソケット１とヘッダ２とを図８に示すように上下に結合させると、ソケット１のコンタクト４の接触部４ｃの凸部４ｄとヘッダ２のコンタクト６の接触部６ｃとがヘッダ２を挟んだ位置において互いに左右方向から弾接することによりヘッダ２とソケット１との間に保持力が生じる。ソケット１及びヘッダ２のうち各一方のコネクタにとって、各他方のコネクタのコンタクト４又はコンタクト６が導電部として作用する。
特開２００３−２１７７１１号公報

このような従来のコネクタでは、２つの回路基板にヘッダ２とソケット１をそれぞれ実装し、両回路基板間のヘッダ２とソケット１を嵌合して電気的に接続するものである。したがって、コネクタの嵌合に際して、コネクタは両回路基板間に隠れているので、接続状態を目視できず、コネクタが正常に接続されたかを確認することは困難であり、コネクタの嵌合が不完全であるとコネクタが外れて接続不良となる虞れがあった。

本発明の目的は、コネクタを嵌合するときに、正しい接続状態で嵌合されたことを確認でき、また、ロックが掛かって接続の抜けを防止できて接続信頼性を向上させることができるコネクタを提供することにある。

上述の目的を達成するために、本発明のコネクタは、一方の回路基板に実装されるコネクタ本体と、他方の回路基板に実装され、前記コネクタ本体に嵌合されて前記一方及び他方の回路基板間を電気的に接続する相手側コネクタ本体と、前記コネクタ本体に設けられた弾性を有するコンタクト端子と、前記相手側コネクタ本体に設けられた相手側コンタクト端子と、前記コンタクト端子に設けられた係合段部と、前記相手側コンタクト端子の先端に設けられ、前記コネクタ本体と前記相手側コネクタ本体との嵌合の際、前記係合段部に係合してクリック感を生じる係合突部とを備えた構成にしてある。

かかる構成により、コネクタの嵌合の際、正しい接続状態になるとクリック感が生じて正しい接続状態となっていることが確認でき、また、ロックが掛かって接続の抜けを防止できて接続信頼性を向上させることができる。

また、上述の発明のコネクタにおいて、前記係合段部と前記係合突部とからなるクリック構造を線対称配置で対に設けた構成にしてある。

かかる構成により、係合段部と係合突部との係合の際生じる弾性力を打消合うので、コネクタ本体と相手側コネクタ本体との位置ずれを防げ、また、バランスも良くなる。

また、上述の発明のコネクタにおいて、前記コンタクト端子は、前記コネクタ本体のボディに設けた保持溝に嵌め込まれて取り付けられており、前記係合段部の設けられた前記コンタクト端子と前記コネクタ本体の保持溝との間にクリアランスを設けた構成にしてある。

かかる構成により、係合段部と係合突部の係合をスムーズに行なうことができて、クリック感を確実に生じさせることができる。

また、上述の発明のコネクタにおいて、前記係合段部は前記コネクタ端子を押し潰し加工することにより形成した構成にしてある。

かかる構成により、簡単な加工により、クリック構造を形成でき、また、加工硬化によってバネ性を調整可能とし、更に接続信頼性を向上させることができる。

本発明は、コネクタの嵌合の際、正しい接続状態になるとクリック感が生じて正しい接続状態であることが確認でき、また、ロックが掛かって接続の抜けを防止できて接続信頼性を向上させることができる。

以下、本発明のコネクタの一実施例を図面に基づいて説明する。

図１は本発明のコネクタにおいてヘッダとソケットの嵌合状態で上方から見た斜視図、図２はソケットを上方から見た斜視図、図３はヘッダを下方から見た斜視図、図４は該コネクタにおいてヘッダとソケットの嵌合前の状態の断面図、図５は該コネクタにおいてヘッダとソケットのの嵌合状態の断面図、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）はヘッダに用いるコンタクト端子の側面図、正面図、及び底面図、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）はソケットに用いるコンタクト端子の平面図、側面図、及び正面図である。

本実施例のコネクタは、図１〜図５に示すように、別々の回路基板Ａに実装されるソケット１１（コネクタ本体）及びヘッダ１２（相手側コネクタ本体）からなり、ソケット１１とヘッダ１２とを着脱自在に嵌合させることによって、両回路基板Ａの信号を電気的に接続している。

ソケット１１は、図２及び図４に示すように、合成樹脂成形品からなる直方体形のボディ１３を備えている。ボディ１３には、上側にヘッダ１２が嵌め込まれる嵌合凹部１３ａが２列形成されている。嵌合凹部１３ａの内壁と底面とボディ１３の側面とに連続した保持溝１３ｂが嵌合凹部１３ａに直交する方向に列設されている。

また、ソケット１１は、保持溝１３ｂにそれぞれ保持された複数のコンタクト端子１４を備えている。コンタクト端子１４は、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、弾性を有した帯状の金属板を厚さ方向に曲げることによって形成されている。コンタクト端子１４の一端部には一方の回路基板Ａに表面実装される端子部１４ａが形成されている。コンタクト端子１４には、端子部１４ａから表裏の一方へ略直角に曲がり、その後、端子部１４ａと異なる側において図４及び図５における下方へ逆Ｕ字状に曲がった屈曲部１４ｂが延設されていて、さらに端子部１４ａから離れる側へ稍上方へ屈曲され更に弧状に屈曲され、その先端部を鋭角に下方に折り曲げ形成されて接触部１４ｃが延設されている。また、接触部１４ｃとほぼ対向する屈曲部１４ｂの所定の位置から下方を、屈曲部１４ｂの厚み方向に押し潰して形成した係合段部１４ｄが備えられている。ボディ１３の外側面の保持溝１３ｂに位置する屈曲部１４ｂには幅広部１４ｅが形成されている。端子部１４ａがボディ１３の下面よりも下側においてボディ１３の下面に沿って側方へ延び、屈曲部１４ｂの逆Ｕ字状が嵌合凹部１３ａの縁部を挟み込むとともに、屈曲部１４ｂの幅広部１４ｅはボディ１３の外面の保持溝１３ｂに圧入されている。ここで、ボディ１３の保持溝１３ｂの幅はコンタクト端子１４の屈曲部１４ｂの幅より稍大きく、かつ屈曲部１４ｂの幅広部１４ｅより狭く設定され、したがって、ボディ１３の外側面の保持溝１３ｂに幅広部１４ｅを圧入されてコンタクト端子１４はボディ１３に保持されるとともに、コンタクト端子１４は幅広部１４ｅを片側支持点として弾性変形できる。また、コンタクト端子１４の接触部１４ｃ側はボディ１３の中央側の保持溝１３ｂ内に収納されており、図４の嵌合前の状態では、接触部１４ｃは嵌合凹部１３ａ内に突出している。また、接触部１４ｃとこれと対向する屈曲部１４ｂとの距離は、これらの間に嵌合されるヘッダ１２の嵌合突部１５ｂのコネクタ端子１６（相手側コネクタ端子）の第１の接触部１６ｂと第２の接触部１６ｃ間の距離より狭く設定されて、両者が弾性接触することにより両コネクタ端子１４，１６が確実に接触されるようになっている。また、係合段部１４ｄの設けられた屈曲部１４ｂは、図４の嵌合前の状態において、嵌合凹部１３ａの側壁及び底面の保持溝１３ｂとの間にクリアランス（隙間）１７があるように設定されている。このクリアランス１７があることにより、係合段部１４ｄへのヘッダ１２のコンタクト端子１６の係合動作がスムーズに行なえる。

ヘッダ１２は、図３及び図４等に示すように合成樹脂成形品である直方体形のボディ１５を備える。ボディ１５の下面には凹段部１５ａが設けられて、四角枠状の嵌合突部１５ｂが設けられている。ボディ１５の左右両側面には、それぞれボディ１５の短手方向に延びた保持溝１５ｃがボディ１５の長手方向に列設されている。各保持溝１５ｃにはそれぞれコンタクト端子１６が保持されている。

ヘッダ１２のコンタクト端子１６は、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、ソケット１１のコンタクト端子１４と同様に、弾性を有した帯状の金属板を曲げることによって形成されていて、他方の回路基板Ａに表面実装される端子部１６ａを一端部に有する。コンタクト端子１６には、端子部１６ａから表裏の一方へ曲がり端子部１６ａとともに全体にほぼコ字状に曲成されてヘッダ１２の嵌合突部１５ｂの上面から曲成して内面に位置する第１の接触部１６ｂ、更に嵌合突部１５ｂの下面に延設され、その先端部は上方に曲成されてヘッダ１２の嵌合突部１５ｂの外側面から稍突出して第２の接触部１６ｃとされているとともに、接触部１６ｃの上端縁が係合突部１６ｄとなっている。このヘッダ１２は、たとえば、フープ状にコンタクト端子１６を打ち抜き、折り曲げ形成し、これに合成樹脂により形成したボディ１５をコンタクト端子１６に一体成形して得られる。

なお、コンタクト端子１４，１６は、図４の中央を線対称として一対設けられている。したがって、一対のコンタクト端子１４、１４，１６、１６が協動して、つまり、ヘッダ１２に配設され対向する一対の第１の接触部１６ｂ，１６ｂ間にソケット１１の一対のコンタクト端子１４、１４の接触部１４ｃ、１４ｃが中央側に弾性変形しながら図５のように嵌合されるので、それぞれの係合突部１６ｄと係合段部１４ｄとの係合による弾性力も打消合い、ソケット１１とヘッダ１２との嵌合方向と直交する面への位置ずれを防げ、バランスも良くなる。

次に、ソケット１１とヘッダ１２との嵌合動作を説明する。

図４に示す嵌合前の状態では、ソケット１１のコンタクト端子１４の屈曲部１４ｂは嵌合凹部１３ａの側壁及び底面の保持溝１３ｂとの間にクリアランス１７があり、また、接触部１４ｃは嵌合凹部１３ａ内に突出している。また、この屈曲部１４ｂと接触部１４ｃとの間隔は、嵌合突部１５ｂの両側面に位置しているヘッダ１２の第１の接触部１６ｂと第２の接触部１６ｃの外表面間の間隔より狭くなっている。

図４の状態からソケット１１とヘッダ１２とを図５に示すように上下に嵌合させると、ヘッダ１２の嵌合突部１５ｂの第１の接触部１６ｂ及び第２の接触部１６ｃがソケット１１のコンタクト端子１４の接触部１４ｃと屈曲部１４ｂ間に押し込まれる。すると、接触部１４ｃと屈曲部１４ｂ間は弾性変形して押し広げられる。このとき接触部１４ｃは第１の接触部１６ｂに摺接しながら中央方向へ移動し、一方、屈曲部１４ｂは第２の接触部１６ｃに摺接しながら外方向へ移動する。この際、屈曲部１４ｂと嵌合凹部１３ａの側壁及び底面の保持溝１３ｂとの間にクリアランス１７があることにより、前記屈曲部１４ｂの外方向へ移動ができる。更に、ヘッダ１２を押し下げると、第２の接触部１６ｃの係合突部１６ｄが屈曲部１４ｂの係合段部１４ｄに落ち込み、クリック感を発生し、これによりヘッダ１２とソケット１１との嵌合が正しい接続状態となり確実に嵌合したことが分かる。また、係合突部１６ｄと係合段部１４ｄとの係合は簡単なロック機構を構成するので、不用意にヘッダ１２とソケット１１の嵌合が外れないように保持し、接続の抜けを防止することができ、接続信頼性を向上させることができる。

また、ヘッダ１２とソケット１１の嵌合を外そうとした場合、クリアランス１７があることにより、屈曲部１４ｂが第２の接触部１６ｃにより押し広げられ、比較的スムーズに係合を外すことができる。

また、ソケット１１のコンタクト端子１４の屈曲部１４ｂを押し潰し加工して係合段部１４ｄを設けてあるので、簡単な加工により形成でき、また、加工硬化によってコンタクト端子１４の屈曲部１４ｂのバネ性を調整可能とするとともに、押し潰した段差を利用して係合段部１４ｄとしている。また、ソケット１１のコンタクト端子１４の接触部１４ｃとヘッダ１２のコンタクト端子１６の第２の接触部１６ｃとの接触力を増大させることが容易にできて接続信頼性を向上させることができる。

なお、前記実施例では、係合段部をある位置から下方を押し潰して形成したが、本発明はこれに限られものでなく、凹部を形成しても、あるいはＶ溝、Ｕ溝であってもよい。また、係合突部は、凸部を形成してもよい。

また、係合段部を形成する際の、押し潰しによる段差の立上り角度は、嵌合力の調整のために任意に変えることができる。また、コンタクト端子の押し潰し量を部分的に任意に変えることにより、更に細かくバネ性を調整することができる。

本発明のコネクタにおいてヘッダとソケットの嵌合状態で上方から見た斜視図である。 ソケットを上方から見た斜視図である。 ヘッダを下方から見た斜視図である。 該コネクタにおいてヘッダとソケットの嵌合前の状態の断面図である。 該コネクタにおいてヘッダとソケットのの嵌合状態の断面図である。 ヘッダに用いるコンタクト端子の説明図である。 ソケットに用いるコンタクト端子の説明図である。 従来のコネクタのヘッダとソケットとを結合した状態を示す断面図である。 図８のソケットを示す断面図である。 図８のヘッダを示す断面図である。

符号の説明

１１ ソケット（コネクタ本体）
１２ ヘッダ（相手側コネクタ本体）
１３ ボディ
１４ コンタクト端子
１４ｄ 係合段部
１５ ボディ
１６ コンタクト端子（相手側コネクタ端子）
１６ｄ 係合突部
Ａ 回路基板

Claims (4)

1. 一方の回路基板に実装されるコネクタ本体と、
   他方の回路基板に実装され、前記コネクタ本体に嵌合されて前記一方及び他方の回路基板間を電気的に接続する相手側コネクタ本体と、
   前記コネクタ本体に設けられた弾性を有するコンタクト端子と、
   前記相手側コネクタ本体に設けられた相手側コンタクト端子と、
   前記コンタクト端子に設けられた係合段部と、
   前記相手側コンタクト端子の先端に設けられ、前記コネクタ本体と前記相手側コネクタ本体との嵌合の際、前記係合段部に係合してクリック感を生じる係合突部とを備えたことを特徴とするコネクタ。
2. 請求項１において、前記係合段部と前記係合突部とからなるクリック構造を線対称配置で対に設けたことを特徴とするコネクタ。
3. 請求項１において、前記コンタクト端子は、前記コネクタ本体のボディに設けた保持溝に嵌め込まれて取り付けられており、
   前記係合段部の設けられた前記コンタクト端子と前記コネクタ本体の保持溝との間にクリアランスを設けたことを特徴とするコネクタ。
4. 請求項１において、前記係合段部は前記コネクタ端子を押し潰し加工することにより形成したことを特徴とするコネクタ。
   

Images