JP2006019029A

JP2006019029A - 電気コネクタ

Info

Publication number: JP2006019029A
Application number: JP2004192609A
Authority: JP
Inventors: Susumu Nagato; 享永渡
Original assignee: Hirose Electric Co Ltd
Current assignee: Hirose Electric Co Ltd
Priority date: 2004-06-30
Filing date: 2004-06-30
Publication date: 2006-01-19

Abstract

【課題】小型でかつ端子の接触が確実な電気コネクタを提供することを目的とする。
【解決手段】金属板から作られた端子がその板厚方向に配列されている一対のコネクタを備える電気コネクタ装置において、一対をなす二つのコネクタの一方のコネクタ１０は端子１２の接触部１２Ａが配設される溝部を形成する壁部１５をハウジングに有し、上記溝部の対向せる二つの内壁面の一方の内壁面側に上記接触部が該内壁面と面するように配置され、他方の内壁面側に他方のコネクタ２０の端子２２の接触部２２Ａが進入するための進入空間１６を形成しており、両コネクタの嵌合時に両コネクタの端子の接触部同士が互いの板面で対面し、少なくとも一方のコネクタの端子の接触部が板厚方向に弾性変形可能な弾性部として形成されていて、該弾性部が他方のコネクタの端子の接触部と弾圧接触する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気コネクタに関し、特に端子が金属板で作られていて、その板面をほぼそのまま維持している形式であるものに関する。

この種の電気コネクタとしては、例えば特許文献１に開示されているものが知られている。

この特許文献１に開示されている形式の電気コネクタは、添付図面の図７（Ａ）に見られるように、一方のコネクタ５０と他方のコネクタ６０とは、それらの端子５１，６１は金属板の板面をそのまま平坦面（図では紙面に平行な平坦面）に維持したまま抜打ち加工等により外形づけられて作られており、被保持部５２，６２と接触腕部５３，６３とを有している。上記端子５１，６１はそれらの被保持部５２，６２がハウジング５４，６４に左右に貫通して形成されたスリット孔状の対応溝部５４Ａ，６４Ａへ圧入されることにより保持されている。

両端子５１，６１は、互いに紙面に対し板面が平行となるようにして紙面に直角な方向に所定間隔で配列されている。対応端子５１，６１は同一面上に位置している。

一方の端子５１の接触腕部５３は上記ハウジング５４より前方に突出し、他方の端子６１の接触腕部６３は上記溝部６４Ａ内にあって、紙面に平行な面内で上下方向に撓み変形可能で先端に突状の接触部６３Ａを有している。両端子５１，６１は、両コネクタ５０，６０の嵌合時には、図７（Ｂ）に見られるように、それらの板厚方向の端面、すなわち、上記接触腕部５３の下端面と上記接触部６３Ａの上端面とで接触する。

上記両コネクタ５０，６０はハウジング５４，６４の外面に嵌着されたシールドケース５５，６５を有し、一方のコネクタ５０のシールドケース５５が他方のコネクタ６０のハウジング６４に嵌合し、嵌合時に両シールドケース５５，６５が接続された両端子５１，６１を包囲してシールドをなす。

かくして、特許文献１の形式のコネクタは、端子の配列方向の寸法は端子の素材たる金属板の板厚と同じなので、多数の端子を有するコネクタの場合でも、コネクタは同方向での寸法を小さく収めることができる。
特開２００１−８５１２２

しかしながら、上述の特許文献１の形式のコネクタにあっては、次の点で不具合が生ずることがあり、その改善が望まれていた。
（１）端子５１，６１は、その接触時に、接触腕部５３，６３が、板厚方向ではなく、板面に平行な方向で互いにその板厚方向の端面で接触圧を受ける。板状をなす端子５１，６１は、本来、板厚方向では撓み易いが、これに比して板面に平行な方向では撓みにくい。しかし、接触腕部５３，６３同士が弾圧接触するには、例えば、一方の接触腕部６３が所定量だけは上記板面に平行な方向で撓まなくてはならない。このことは、端子に大きな力を及ぼし、この端子を支持するハウジングがその支持部分に変形等を生じ、端子における電気的接続が不安定となる虞れをもたらす。
（２）次に、両端子５１，６１の接触腕部５３，６３は、その板厚方向の端面で当接しているので、板厚を小さくしてこそコネクタの小型化が図れるこの種のコネクタでは、端面での接触面積がきわめて小さく、板厚方向での端子の位置が少しでもずれていたり端子が変形したときには接触が不安定になったり接触しなくなる虞れがある。
（３）上記のごとくの接触不安定となったりあるいは接触しなくなることを防止するためには端子の面で該端子を支持するハウジングの壁部が変形しないように或る程度厚く、しかも精度をよくしなければならない。しかし、壁部を厚くすることは、端子を薄くしてコネクタの小型化を図る目的の達成に逆行する。
（４）端子が小さい板厚で密に配列されたとき、非常に狭いスリット状の溝をハウジングに貫通形成しなくてはならない。これは、金型の製作上、甚だ不都合である。

本発明は、上記の点で改善を加え、小型化が可能でしかも良好な接触が安定して得られる一対の電気コネクタを備える電気コネクタ装置そしてそのための各電気コネクタを提供することを目的とする。

本発明に係る電気コネクタ装置は、金属板から作られた端子がハウジングの保持部で保持される被保持部と、被保持部外に位置するように形成された接触部とを有し、該接触部がその板厚方向に配列されている一対のコネクタを備えている。

かかる電気コネクタ装置において、本発明では、一対をなす二つのコネクタの一方のコネクタは端子の接触部が配設される溝部を形成する壁部をハウジングに有し、上記溝部の対向せる二つの内壁面の一方の内壁面側に上記接触部が該内壁面と面するように配置され、他方の内壁面側に他方のコネクタの端子の接触部が進入するための進入空間を形成しており、両コネクタの嵌合時に両コネクタの端子の接触部同士が互いの板面で対面し、少なくとも一方のコネクタの端子の接触部が板厚方向に弾性変形可能な弾性部として形成されていて、該弾性部が他方のコネクタの端子の接触部と弾圧接触することを特徴としている。

また、本発明は、上述の一対のコネクタのそれぞれについても関している。このように構成される本発明の電気コネクタ装置では、一方のコネクタに形成された進入空間へ他方のコネクタの端子の接触部が進入して、一方のコネクタの端子に接触部として設けられた弾性部と弾圧接触する。この接触は端子の板面同士で行われる。したがって、接触面積が大きいので多少面に平行な方向でのずれがあっても確実に接触する。また、面に直角な方向での位置誤差は弾圧接触により吸収され接触性能に何ら影響はない。

本発明において、一対の端子が板面で接触するので、一見、板厚方向すなわち端子の配列方向でのコネクタ寸法が板厚分だけ大きくなるように考えられがちであるが、本発明のコネクタの端子は、上述のごとく、板厚方向での位置ずれや変形が接触性能に何ら影響がないので、端子自体の厚み、さらには端子間のハウジングの壁部の厚みもきわめて小さくでき、結果として上記配列方向でのコネクタ寸法が小さくなる。その際、弾性部は両コネクタの端子同士の接触時に端子の厚み範囲に収まるようにできるので、端子はその板厚以上に厚み方向寸法を増すこともない。

本発明において、壁部は、両コネクタの嵌合時に、両コネクタの端子の接触部同士の接触弾圧力を受けて弾性変位可能となっているようにすることができる。この場合、上記壁部が弾性変位可能な位、壁厚を小さくできるということのほか、その弾性変位により、隣接する他の接触部の対に弾性圧を伝達して接触をさらに確実にするという優位性もある。

一方のコネクタの端子の接触部として形成される弾性部は、例えば、端子の一部を切り起すことにより板厚方向に塑性変位させておくことにより形成できる。

本発明は、以上のように、両コネクタの端子の接触部同士が互いに板面で対面し弾圧接触することとしたので、接触面積を大きく確保できて接触の安定性そして確実性を保証でき、端子配列方向の精度が過度に要求されずに狭ピッチ化を可能とする。また、それ故に、端子の板厚そして端子を支持するハウジングの壁部を、従来のものに比し、さらに小寸法とすることができ、端子配列方向でのさらなる小型化を可能とする。

以下、添付図面の図１ないし図６にもとづき、本発明の各実施形態を説明する。

＜第一実施形態＞
図１（Ａ）において、符号１０は互いに嵌合接続される一対のコネクタの一方を示し、符号２０は他方を示している。

一方のコネクタ１０は絶縁材料で作られたハウジング１１が端子１２を保持し、該ハウジング１１の後部（図１（Ａ）にて右部）をシールドケース１３が包囲している。上記端子１２は、金属板の平坦面をほぼそのまま維持して、打抜き加工等の外形についての形状づけ加工を受けており、図１（Ａ）にて、複数の端子は板面が互いに紙面に平行となるように板面に対して直角な方向に所定間隔をもって配列されている。図１（Ａ）の紙面に直角な面での概略横断面を示す図２（Ａ）では、端子１２は上下方向に間隔をもって配列されている。なお、この図２（Ａ）は、コネクタ１０については端子そしてハウジングが端子と接する部分のみ、そして相手コネクタ２０については端子のみを示し、他は省略されている。この端子１２自体については、さらに後述する。

ハウジング１１は電気絶縁材料で作られていて、上記端子１２の長手方向（図１にて左右方向）そして配列方向（図１（Ａ）にて紙面に対して直角方向）に延びて上面が平坦面をなす板状の基部１４と、該基部１４から下方に突出する複数の壁部１５とを有している。該壁部１５は紙面に平行で紙面に直角な方向に間隔をもって複数形成され、左端寄りの一部を除いて、端子１２の存在する全範囲に及んでいる。該壁部１５は隣接する壁部１５との間に、下方そして左右に開放された溝状の端子保持部１５Ａを形成している。該端子保持部１５Ａはその溝幅が端子１２の板厚寸法にほぼ等しく該端子１２を収める空間を成す。該端子保持部１５Ａの奥部には上記基部１４の下面から突出して隣接する壁部１５同士を連結するリブ状の二つの突部１４Ａにより両突部１４Ａの間に係止溝部１４Ｂが形成されている。この二つの突部１４Ａは端子保持部１５Ａの深さ方向で途中まで突出している。

上記壁部１５は、図２（Ａ）に見られるように前半部（図にて左半分）の領域にて段状の切り落し部１５Ｂを有した溝部を形成し、隣接する壁部１５の面との間に、相手コネクタ２０の端子の進入のために左方に開放された進入空間１６を形成している。又、上記壁部１５の前端には、上記相手コネクタ２０の端子が上記進入空間１６へ進入できるように誘導するためのテーパ部１５Ｃが形成され、このテーパ部１５Ｃは上記切り落し部１５Ｂとは反対側で隣接壁部の方に突出している（図２（Ａ）参照）。

次に、端子１２は、既述のごとく、金属板の平坦面をほぼそのまま維持して作られており、図１（Ａ）に見られるように、長手方向で前半部に接触部１２Ａ、中間部に被保持部１２Ｂ、そして後端側に接続部１２Ｃを有している。接触部１２Ｃは、端子の長手方向に延び下方に開放された切り込み溝により形成された横Ｕ字状部の下側舌部で形成されている。この接触部１２Ａは、後方に自由端を有し、板厚方向に傾斜変位するように塑性変形を受けており、その変位量は、図２（Ａ）のごとく、自由端近傍にて最大となっている。このような端子１２はこの接触部１２Ａにて、端子の素材たる金属板の板面から変位しているので、既出のごとく、金属板の平坦面を「ほぼ」そのまま維持して、と述べた所以である。この傾斜変位している接触部１２Ａは上記進入空間１６に収められている。該接触部１２Ａは板厚方向に弾性変形可能で弾性部をなしている。

端子１２の被保持部１２Ｂは、図１（Ａ）のごとく、上縁に開放された二つの溝１２Ｂ
１により係止突部１２Ｂ２が形成されている。該係止突部１２Ｂ２はハウジング１１の係止溝部１４Ｂへ下方から圧入されて端子１２のハウジング１１への固定に供する。その際、上記溝１２Ｂ１はハウジング１１の突部１４Ａを収容する。

上記端子１２の接続部１２Ｃは、平坦面をなしてハウジングの後端にまで延びている。この場合、接続部１２Ｃはハウジング外へ延出していてもよい。

上記端子１２を保持せるハウジング１１は、図１（Ａ）に見られるように、該ハウジング１１の後部領域にて、金属板を屈曲して作られたシールドケース１３が取りつけられて包囲されている。このシールドケース１３は、端子１２の下縁と接触しないように該下縁との間に隙間が形成されているが、不用意な接触を回避するために対応領域の内面に絶縁コーティング１３Ａが施されている。上記シールドケース１３はハウジング１１に対して後部領域のみに存在しており、ハウジング１１の前部は下方に開放されている。

これに対し、相手コネクタとなる他方のコネクタ２０は、図１（Ａ）のごとく、上記コネクタ１０のハウジング１１を下方に平行移動した位置でかつ上下面を反転して得られるような形態に酷似する形態をなしたハウジング２１を有し、このハウジング２１に対して、平坦な端子２２が保持され、かかるハウジング２１を包囲するようにシールドケース２３が取りつけられている。

ハウジング２１は下面が平坦な基部２４と、左端寄りの部分でこの基部２４の上面側から上方に延びる壁部２５が紙面に直角な方向で所定間隔をもって複数設けられている。該壁部２５は隣接の壁部２５との間に下方に開放された溝状の端子保持部を形成する。該端子保持部には、コネクタ１０と同様なリブ状の二つの突部２４Ａが設けられ、この突部２４Ａ同士間で係止溝部２４Ｂを形成している。

図１（Ａ）にて紙面と平行な板面をもち紙面に直角な方向に間隔をもって複数配列されている端子２２は、全長にわたり完全に平坦面をなしており、コネクタ１０の端子１２のように傾斜変位している部分を有していない点で、コネクタ１０の端子１２とは相違する。端子２２は、上記係止溝部２４Ｂよりも前方の空間へ突出している接触部２２Ａと、後端寄りの中間部に設けられた被保持部２２Ｂと、後端部の接続部２２Ｃとを有している。

上記接触部２２Ａは、左右方向で上記コネクタ１０の端子１２の接触部１２Ａとほぼ同じ範囲にわたり平坦面をなして延びている。上記被保持部２２Ｂにはコネクタ１０の場合と同様な二つの溝部２２Ｂ１によって係止突部２２Ｂ２が形成され、後端部に接続部２２Ｃが設けられている。

シールドケース２３は、コネクタ２０に対しては、底部を除いて三面をもった形態のものが上記ハウジング２１に取付けられていて内部空間へ上記コネクタ１０のハウジング１１と端子１２の接触部１２Ａの範囲までが嵌入するようになっている。したがって、嵌入時には、コネクタ２０のシールドケース２３とハウジング２１の前端面は、上記コネクタ１０のシールドケース１３の前端面と当接する。

上記コネクタ２０の端子２２はコネクタ１０の進入空間１６へ進入できるように、コネクタ１０の端子１２とは板厚方向にずれた位置に配置されている。

このような本実施形態のコネクタは次の要領で嵌合接続される。

（１）先ず、嵌合接続に先だち、各コネクタ１０，２０の端子１２，２２の接続部１２Ｃ，２２Ｃが対象回路基板と半田接続あるいはケーブルと結線される。

（２）次に、図１（Ａ）、図２（Ａ）に示されるように前端部同士を対応させて両コネクタ１０，２２を対向配置する。

（３）しかる後に、両コネクタ１０，２０を相対的に嵌合移動させる。コネクタ２０の端子２２の接触部２２Ａはコネクタ１０の切り落とし部１５Ｂの面に沿って進入空間１６へ進入すると、コネクタ１０の端子１２の弾性部として形成された接触部１２Ａを圧して互いの板面同士間で弾圧接触する（図１（Ｂ），図２（Ｂ）参照）。進入空間１６を形成する隣接壁部１５の内面同士間で上記接触部１２Ａ，２２Ａは支持されるために上記弾圧接触は確実に行われる。

本実施形態では、壁部１５は端子の弾圧接触が行われる切り落し部１５Ｂの範囲がどちらか一方の壁部内面への弾圧接触にて壁厚方向に撓み変形してしまう程度に薄く形成されていてもよい。上記壁部１５を十分に薄くすることは、端子の配列方向でのコネクタの寸法を小さくすると共に、上記弾圧接触により壁部から隣りの端子へその弾圧力を互いに打ち消し合い、壁部の撓み変形及び破損を防止できる。

本実施形態では、端子をハウジングに保持せしめるのに種々の方法が可能である。これらの例を図３に示す。ここで、図３（Ａ）は図１におけるコネクタ２０のものをそのまま拡大して示したものである。

図３（Ｂ）の例では、ハウジングに一つの係止突起３１を、そして端子にこれを圧力嵌めする係止溝４１を形成している。

図３（Ｃ）では、端子の端部に横方向に延びる係止溝４２を係止し、ハウジングの端部３２に嵌合している。

図３（Ｄ）では、ハウジングの溝部に係止突起３３を複数設け、端子が上記溝部への挿入時に該端子を上記係止突起３３により係止している。

＜第二実施形態＞
第一実施形態では、両コネクタ１０，２０は端子の長手方向すなわち横方向で嵌合していたが、図４（Ａ）、図５（Ａ）の第二実施形態では、上下方向すなわち縦方向で嵌合する。一方のコネクタの接触部１２Ａは板面に対して傾斜変位した塑性変形を受けていて弾性部を形成しており、コネクタ同士の嵌合時に、上記接触部１２Ａは他方のコネクタ２２Ａと板面に対して直角方向で弾圧接触する（図４（Ｂ）、図５（Ｂ）参照）。

図６は図４の変形例を示し、図４の端子が左右に対称に配置されており、端子対の数が二倍となっている。端子のハウジングへの保持形態は図３（Ｃ）の要領にもとづくものとなっている。

本発明の第一実施形態としてのコネクタの断面図であり、（Ａ）はコネクタの嵌合前、（Ｂ）は嵌合後、（Ｃ）は（Ａ）におけるＣ−Ｃ断面を示す。図１のコネクタの要部のみについての横断面であり、（Ａ）はコネクタの嵌合前、（Ｂ）は嵌合後を示す。端子のハウジングでの保持形態を示す断面図で、（Ａ）は図１のものと同じ形態、（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）はそれぞれ他の形態を示す。第二実施形態のコネクタの断面図であり、（Ａ）はコネクタの嵌合前、（Ｂ）は嵌合後を示す。図４のコネクタの要部のみについての概要図で、図４のコネクタを横方向から見た状態を示し、（Ａ）はコネクタの嵌合前、（Ｂ）は嵌合後を示している。第二実施形態の変形例を示す断面図で、（Ａ）はコネクタの嵌合前、（Ｂ）は嵌合後を示す。従来のコネクタの断面図で、（Ａ）はコネクタの嵌合前、（Ｂ）は嵌合後を示す。

符号の説明

１０コネクタ２０コネクタ
１１ハウジング２１ハウジング
１２端子２２端子
１２Ａ接触部２２Ａ接触部
１２Ｂ被保持部２２Ｂ被保持部
１５壁部２５壁部
１６進入空間

Claims

金属板から作られた端子がハウジングの保持部で保持される被保持部と、被保持部外に位置するように形成された接触部とを有し、該接触部がその板厚方向に配列されている一対のコネクタを備える電気コネクタ装置において、一対をなす二つのコネクタの一方のコネクタは端子の接触部が配設される溝部を形成する壁部をハウジングに有し、上記溝部の対向せる二つの内壁面の一方の内壁面側に上記接触部が該内壁面と面するように配置され、他方の内壁面側に他方のコネクタの端子の接触部が進入するための進入空間を形成しており、両コネクタの嵌合時に両コネクタの端子の接触部同士が互いの板面で対面し、少なくとも一方のコネクタの端子の接触部が板厚方向に弾性変形可能な弾性部として形成されていて、該弾性部が他方のコネクタの端子の接触部と弾圧接触することを特徴とする電気コネクタ装置。
壁部は、両コネクタの嵌合時に、両壁面に、一方のコネクタの端子と該端子に対し壁部をはさんで隣接する他方のコネクタの端子とから接触弾圧力を受けて、該接触弾圧力を打ち消し合うこととなっていることとする請求項１に記載の電気コネクタ装置。
弾性部は板厚方向に変位して形成されていることとする請求項１に記載の電気コネクタ装置。
金属板から作られた端子がハウジングの保持部で保持される被保持部と、被保持部外に位置するように形成された接触部とを有し、該接触部がその板厚方向に配列されている一対のコネクタを備える電気コネクタ装置において、一対をなす二つのコネクタの一方のコネクタは端子の接触部が配設される溝部を形成する壁部をハウジングに有し、上記溝部の対向せる二つの内壁面の一方の内壁面側に上記接触部が該内壁面と面するように配置され、他方の内壁面側に形成された進入空間へ他方のコネクタの端子の接触部が進入して両コネクタの端子の接触部同士が互いの板面で対面し、少なくとも一方のコネクタの端子の接触部に形成された弾性部が板厚方向に弾性変形して他方のコネクタの端子の接触部を弾圧して上記内壁面へ当接せしめていることを特徴とする電気コネクタ装置。
金属板から作られた端子がハウジングの保持部で保持される被保持部と、被保持部外に位置するように形成された接触部とを有し、該接触部がその板厚方向に配列されている一対のコネクタの一方をなす電気コネクタにおいて、端子の接触部が配設される溝部を形成する壁部をハウジングに有し、上記溝部の対向せる二つの内壁面の一方の内壁面側に上記接触部が該内壁面と面するように配置され、他方の内壁面側に相手コネクタの端子の接触部が進入するための進入空間を形成しており、相手コネクタとの嵌合時に相手コネクタの端子と接触部同士が互いの板面で対面し、端子の接触部が板厚方向に弾性変形可能な弾性部として形成されていて、該弾性部が相手コネクタの端子の接触部と弾圧接触することを特徴とする電気コネクタ。
金属板から作られた端子がハウジングの保持部で保持される被保持部と、被保持部外に位置するように形成された接触部とを有し、該接触部がその板厚方向に配列されている一対のコネクタの一対をなす電気コネクタにおいて、相手コネクタの一方のハウジングに形成された溝部の対向せる二つの内壁面の一方の内壁面側に相手コネクタの端子の接触部が該内壁面と面するように配置されることにより他方の内壁面側に形成された進入空間へ端子の接触部が進入して相手コネクタの端子と接触部同士が互いの板面で対面し、相手コネクタの端子の接触部に形成された板厚方向に弾性変形可能な弾性部と端子の接触部が弾圧接触することを特徴とする電気コネクタ。