JP2007035564A

JP2007035564A - ハンダレス接続用のコネクタとこのコネクタに接続されるプラグ

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Publication number: JP2007035564A
Application number: JP2005220693A
Authority: JP
Inventors: Eiji Kikuchi; 英司菊池; Tomokazu Kawasaki; 友和川崎
Original assignee: NIPPON DEIKKUSU KK
Current assignee: NIPPON DEIKKUSU KK
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2005-07-29
Publication date: 2007-02-08
Anticipated expiration: 2025-07-29
Also published as: FR2889363A1; DE102006034797A1; CN100468871C; GB2428910B; US20070026730A1; CN1960061A; JP4819431B2; GB0614997D0; GB2428910A; US7204719B2

Abstract

【課題】金型構造を至ってシンプルにできると共に、組立ても自動組立てラインにおいて可能にすることにより、金型コストや製造コストの面で大幅な改善を加えた基板差込みタイプのコネクタと、このコネクタに差込み接続されるプラグを提供すること。
【解決手段】長さ方向でなだらかな山形状をなし前後両端部が弯曲された複数本の端子用線材２を、当該線材２と略同長の線材保持体１によって前記線材２における片面の前半側と後半側を部分的に覆うと共にこの線材２の中間部を当該保持体１の中間部に拘束保持させ、この線材保持体１の２つを、両保持体１，１が備えた線材２の弯曲した両端部2d，2eがそれぞれ対向して端子挟持部を形成するように合体させ、この合体保持体を、前後両端が開口された筒状のコネクタケーシング３内に、当該合体保持体における前後の端子挟持部2d，2eがこのケーシング３の前後の開口端部3b，3cを臨むようにして収装したこと。
【選択図】図４

Description

本発明は、基板にプリント形成された回路や電子部品の複数の端子に、ハンダレスで外部機器や回路の配線を接続できるようにした基板差込みタイプのコネクタと、このコネクタに差込まれて外部機器や回路を接続するためのプラグに関する。

従来から回路基板にプリント形成された複数の列設端子に、基板差込みタイプによりハンダ付けを用いることなく接続するコネクタは、特許文献１などにより公知である。

しかし、そのためのコネクタ構造は相当に複雑であるため、金型の構造がきわめて複雑になり、これに伴い組立て手間も著しく煩雑になるため、金型コストや製造コストの面で改善すべき面があった。
特許第３３９８３９号公報

そこで本発明は、金型構造を至ってシンプルにできると共に、組立ても自動組立てラインにおいて可能にすることにより、金型コストや製造コストの面で大幅な改善を加えた基板差込みタイプのコネクタと、このコネクタに差込み接続されるプラグを提供することを課題とするものである。

上記課題を解決することを目的としてなされた本発明コネクタの構成は、長さ方向でなだらかな山形状をなし前後両端部が弯曲された複数本の端子用線材を、当該線材と略同長の線材保持体によって前記線材における片面の前半側と後半側を部分的に覆うと共にこの線材の中間部を当該保持体の中間部に拘束保持させ、この線材保持体の２つを、両保持体が備えた線材の弯曲した両端部がそれぞれ対向して端子挟持部を形成するように合体させ、この合体保持体を、前後両端が開口された筒状のコネクタケーシング内に、当該合体保持体における前後の端子挟持部がこのケーシングの前後の開口端部を臨むようにして収装したことを特徴とするものである。本発明では、前記コネクタケーシングの一方の開口部に、プラグの差込み部としてプラグ受入れ筒体を装設した構造とすることができる。

ケーシングの両端の開口を臨んで配置された合体した線材保持体における前後の端子挟持部は、基板側に列設された端子と、プラグ側の列設端子とに、それぞれ差込み挟持形式によって接続される。

上記の本発明コネクタでは、プラグの接地極に接触する接点を内面に形成した筒状のプラグ受入れ筒体を、前記ケーシングのいずれか一方の開口部に挿入して取付けたことにより、このプラグ受入れ筒体側がプラグとの接続部になり、プラグ受入れ筒体を設けない側へ開口部が基板への差込みタイプの接続部になる。前記プラグ受入れ筒体には、それをケーシングに差込んで固定するための支持脚が設けられている。

一方、上記の本発明コネクタに、そのプラグ受入れ体側において挿入されて接続される本発明プラグの構成は、プラスチック等の電気不導体によるプラグ本体に、コネクタにおけるプラグ受入れ筒体内部に配置された端子挟持部に挟持されることによって接続される端子を備えた端子プレートと、該端子プレートを内部に備え前記コネクタのプラグ受入れ筒体に嵌入される差込み筒部を有し、前記端子プレートの各端子にプラグ本体内に導入されたケーブルの複数の芯線が接続されていることを特徴とするものである。

そして、上述の構成を備えた本発明コネクタの製造方法の構成は、平行に並べた複数本の端子用線材を、当該線材と略同長の線材保持体によってその線材における一面側を全面的に開放し、他面側の前半部と後半部を部分的に覆い、かつ、この線材の中間部を当該保持体の中間部に拘束保持した状態で、前記線材をその長さ方向でなだらかな山形状をなし前後両端が弯曲した反り部となるように成形し、このように形成した線材保持体の２つを、両保持体が備えた線材の両端反り部がそれぞれ対向して端子挟持部を形成するように合体して合体保持体を形成し、この合体保持体を前後両端が開口された筒状のコネクタケーシング内に、当該合体保持体における前後の端子挟持部がこのケーシングの前後の開口端部を臨むように収装して固定することを特徴とするものである。

本発明によれば、ハンダレスで基板の回路や電子部品に端子を接続するためのコネクタを、長さ方向でなだらかな山形状をなし前後両端部が弯曲して反った端子用線材を、線材保持体によって前記線材の片面側から離れて前半側と後半側を覆うと共に中間部において拘束保持し、当該線材保持体の２つを、両保持体が備えた線材の両端部がそれぞれ対向して端子挟持部を形成するように合体し、この合体保持体を、前後両端が開口された筒状のコネクタケーシング内に、前記合体保持体における前後の端子挟持部が当該ケーシングの前後の開口端部を臨むように収装して固定した構成にすると共に、このコネクタに接続するプラグを、プラスチック等の電気不導体によるプラグ本体に、コネクタのプラグ受入れ部内に配置された端子挟持部に挟持されて接続される端子を備えた端子プレートと、コネクタの筒状プラグ受入れ部に嵌入される前記端子プレートを内部に備えた差込み筒部を有し、前記端子プレートの各端子にプラグ本体に一体化されたケーブルの複数の芯線が接続される構成にしたことにより、ハンダレス接続を実現するコネクタの金型構造をシンプルにできると共に、組立ても自動組立てラインにおいて可能になるので、金型コストや製造コストの面で大幅な改善を加えた基板差込みタイプのコネクタを得ることができる。

また、上記コネクタに差込まれるプラグは、プラスチック等の電気不導体によるプラグ本体に、コネクタのプラグ受入れ部内に配置された端子挟持部に挟持されて接続される端子を備えた端子プレートと、コネクタの筒状プラグ受入れ部に嵌入される前記端子プレートを内部に備えた差込み筒部を有し、前記端子プレートの各端子にプラグ本体に一体化されたケーブルの複数の芯線が接続される構成であるから、このプラグも簡潔な構造になり容易かつ低コストでの製造し提供することができる。

次に本発明コネクタとプラグの実施の形態例について、図を参照して説明する。添付した図において、図１〜図４は、本発明コネクタの一例の構造を説明するために、当該コネクタの組立て順序を時系列的に示した縦断側面図で、図１が第一工程の断面図、図２が第二工程の断面図、図３が第三工程の断面図、図４が完成状態の断面図、図５は図４のコネクタの平断面図、図６は回路基板に形成された本発明コネクタを差込み接続するための端子を配置したコネクタ差込み部の平面図、図７は図６の差込み部に図４のコネクタを差込んだ常態の側断面図、図８は図５のコネクタを図６の差込み部に差込んだ状態の平断面図（又は、図７の平断面図）、図９は図７，図８のコネクタに接続されるプラグの側断面図、図10は図９のプラグのＸ−Ｘ線矢視図、図11は図８の状態のコネクタに図10のプラグを差込んだ状態の断面図、図12は図７の状態のコネクタに図９のプラグを差込んだ状態の断面図、図13は図４〜図12に説明したコネクタとプラグにおいて、プラグを差込む前のプラグとコネクタの斜視図、図14は図１のコネクタ部品の製造工程を説明するために模式的に表した平面図、図15は図14の正面図である。

図１〜図４において、１は、合成樹脂モールドなど電気不導体により形成した線材保持体で、複数本の、図の例では７本の平行な端子用線材２の長さ方向に沿った左右の立壁1a，1b（図14参照、図14では上，下に位置している）と、両立壁1a，1bをその中間部で繋ぐと共に線材２を埋設する形で当該線材２と一体に形成されるセンター保持部1cと、該保持部1cの前後において、線材２をその片面から離れて覆うように前記立壁1a，1bと一体に成形された覆い壁1d，1eを備えて形成されている。

線材２は、凹状（又は凸状）に成形された中間部2a（以下、凹部2aともいう）が前記保持体１のセンター保持部1cの内部にそれと一体成形されていると共に、中間部2aの前後（図１では左右）が低い山形（又は浅い谷形）をなす弯曲部2b，2cに形成され、各弯曲部2b，2cの先端部が前記弯曲部2b，2cとは逆側に反り曲げられ先端反り部2d，2eに形成されている。

上記保持体１におけるセンター保持部1cの内面側（図１では、対向した保持体１の上，下面）には、この保持体１の２つの対向して合体するときのキーとキー溝の関係で互に嵌まり合う凸部1fと凹部1gが形成されている。

従って、２つの線材保持体１を、図１のように前記凸部1fと凹部1gを互に対向させて、図２に示すように両保持体１，１を合着一体化すると、２つの線材保持体１の合着により向い合った各線材２は、前後における一対の先端反り部2dと2eが互に当接した形の端子挟持部を形成する。

なお、図１〜図４の例では、２つの線材保持体１は、センター保持部1cにおける外面1h（凸部1fと凹部1gが形成されない側）が点対称な斜面形態であるが、この外面1hの形態を同一形態にすると、図１の２つの線材保持体１は、同一の物を裏返して上下の対向した保持材１として使用することができるので、製造上、或は、管理上などにおいて便宜である。

図２のように、上下において内面を対向させて一つに合体された２つの線材保持体１は、この状態で筒状のコネクタケーシング３に挿入され、図３の右側の図の断面形状に組立てられる。
このケーシング３は、内部断面が略四角形の筒状を呈し、内部の中間部に、合体した線材保持体１のセンター保持部1cの外面1hが形成する段部に係合される係止段部3aが形成されていると共に、この係止段部3aを挟む前後の穴径（内径）が、図２，図３の例では右側の小径部3bに対し左側が大径部3cに形成されている。3dは大径部3cの内壁面に突出させて設けたストッパで、この大径部3cの内部に、図３に例示した形態のプラグ受入れ筒体４が挿入されたとき、その位置を固定するためのものである。

プラグ受入れ筒体４は、一半側の筒状部4aの上部（図４参照）に、線材保持体１の外面に圧接する圧接片4bとケーシング３の大径部3cを設けたストッパ3dに係合するストッパ穴4cを有する一方、他半側（図４の筒状部4aの右端側）に、その部位から突出するように延設された略二又状をなす基板挟持脚4dが形成されている。基板挟持脚4dは、図５に示すように、筒状部4aの両側（図５の上，下）に２本形成され、両挟持脚4dの間に、複数の線材２が形成する複数の端子挟持部が位置付けられている。

以上の構成によって、図４の縦断面（側断面）形態と図５の横断面（平断面）形態を備えた本発明コネクタCnの一例が形成される。このコネクタCnは、一例として図６に示す回路基板Cbに例えば印刷により形成された７本の端子5a〜5gと、これらの端子5a〜5gを挟んで両側に配置されたアース端子6aと6bに対して差込まれ、その端子挟持部（各線材２の対向した７本の先端部2d，2e）と基板挟持脚4dに挟持される形で接続される。なお、７は基板Cdに形成したコネクタCnを挿入するための平面凹状をなす切欠部で、この切欠部７の内奥端に前記の各端子5a〜5gと同6a，6bが形成配置されている。

次に、上記コネクタCnの製造工程について、図１、並びに、図14，図15に基づいて説明する。

図14，図15において、線材２は、その７本が図の左右方向で平行に配列されている。図14，図15において、21は、各線材２の同一位置に、図１に示した保持体１のセンター保持部1cの内部に一体成形によって埋設される凹部2aを形成するための線材成形部、22は凹部2aが成形された各線材２に、線材保持体１をインサートモールディングにより一体成形するための保持体成形部、23は、保持体成形部22で線材２がインサートモールディングされた線材保持体１において、各線材２を所定長（前記保持体１と略同長）にカットするカット部と、カットされた各線材２の両端部に小径円弧状の先端反り部2d，2eを成形すると共に、端部が反り部2d，2eに成形された各線材２を全体として低い山形（又は、浅い谷形）をなす弯曲部2b，2cに成形する線材成形部とを備えた線材加工部である。図14，図15において、21a，21bは線材成形部の成形金型、22a，22bは保持体成形部22のモールディング金型、23a，23bは線材加工部23におけるカット部の金型、23c，23d，23eは線材加工部23の線材成形部の金型である。

上記の線材加工部23での加工について、説明する。
成形部21で凹部2aが形成された線材２をインサートモールディングされて保持し、当該線材２が金型23a2，3bにより所定長にカットされて線材保持体１に保持された線材２は、その両端部を反り部2d，2eに曲げる第一の上，下の金型23cと23dにより、当該線材２の両端に反り部2d，2eが形成されるように曲げ加工される。

次に、前記線材２の先端に反り部2d，2eが成形された線材保持体１は、前記の金型23c，23dを待避位置に移動させ、第二の上金型23eと第一の下金型23dによって、凹部2aと反り部2d，2eの中間部が低い山形（又は谷形）をなす弯曲部2b，2cに曲げ加工され、当該線材保持体１が、図１における下側の線材保持体１の形態に形成される。図１の上側に位置した線材保持体１も、上記例と同様に、そのセンター保持部1cにおける斜面1hを下方に向けた姿勢で線材加工部23により線材２の加工を行えばよい。

次に、上記に説明した工程を経て図４，図５に示す態様に形成され、基板Cbに差込み接続された本発明コネクタCnに接続される本発明プラグPgについて、図９〜図12に拠り説明する。

図９〜図12において、８はプラスチック成形により形成したプラグ本体で、ここでは７本の芯線9aを有するケーブル９の先端側が一体に成形されている。プラグ本体８には、ここではケーブル９に直交する向きで当該本体８に差込み筒部10が設けられており、この差込み筒部10の内部には、先に説明した本発明コネクタCnの端子挟持部に接続される７本の接続端子12a〜12gを平行に形成した端子プレート11が内装されている。端子プレート11の各端子12a〜12gには、図に表われないが、上記の７本の芯線9aが接続されている。

上記の本発明プラグPgにおいて、差込み筒部10はケーブル９の向きと直交する向きで設けたが、ケーブル９と差込み筒部10は同じ向き、即ち直列状に配置した形態とすることもできる。

本発明プラグPgは、図７，図８に例示したように基板Cbの各端子5a〜5gにハンダレスで接続された本発明コネクタCnに対して、そのプラグ受入れ筒体４に、本発明プラグPgの差込み筒部10を、その端子プレート11を上記基板Cbと同じ向き（同じ面）にして差込むことにより、図11，図12に例示する態様で、このプラグPgのケーブル９の各芯線が基板Cbの各端子5a〜5gに接続されることとなる。

図13は基板Cbに差込まれた本発明コネクタCnに本発明プラグPgを差込む状態の斜視図である。図13から判るように、コネクタCnのプラグ受入れ筒体４は、プラグPgの差込み方向を特定するため、この図13において左右非対称の開口形状を有するように形成されている。当然のこと乍ら、プラグPgの差込み筒部10の外面形状も、上記の受入れ筒体４における非対称形状と同一形状に形成されている。

本発明は以上の通りであって、プリント基板に印刷形成された回路等の端子と、外部機器の入，出力端子とを、ハンダレスで接続するため、コネクタを長さ方向でなだらかな山形状をなし前後両端部が弯曲されて反った端子用線材を、線材保持体によって前記線材の片面側から離隔状態で前半側と後半側を覆うと共に中間部において拘束保持し、当該線材保持体の２つを、両保持体が備えた線材の両端部がそれぞれ対向して端子挟持部を形成するように合体し、この合体保持体を、前後両端が開口された筒状のコネクタケーシング内に、前記合体保持体における前後の端子挟持部が当該ケーシングの前後の開口端部を臨むように収装して固定して形成する一方、このコネクタに接続されるプラグを、コネクタにおけるプラグ受入れ筒体の内部に配置された端子挟持部に挟持されることによって接続される端子を備えた端子プレートと、コネクタのプラグ受入れ筒体に嵌入される前記端子プレートを内部に備えた差込み筒部をプラグ本体に設け、前記端子プレートの各端子にプラグ本体に一体化されたケーブルの複数の芯線が接続されるように形成したので、簡単な構造でハンダレスの端子間接続を実現することができる。

特に本発明コネクタは、長さ方向でなだらかな山形状をなし前後両端部が弯曲されて反った平行な複数本の端子用線材を、線材保持体によって前記線材の片面側から離隔状態で前半側と後半側を覆うと共に中間部において拘束保持し、当該線材保持体の２つを、両保持体が備えた線材の両端部がそれぞれ対向して端子挟持部を形成するように合体し、この合体保持体を、前後両端が開口された筒状のコネクタケーシング内に、前記合体保持体における前後の端子挟持部が当該ケーシングの前後の開口端部を臨むように収装して固定する構成であるから、一つの線材保持体を共用でき、部品の構成のシンプル化，組立の簡素化などのメリットが享受できる。

本発明コネクタの一例の構造を説明するために、当該コネクタの組立て順序を時系列的に示した第一工程の縦断側面図。本発明コネクタの一例の構造を説明するために、当該コネクタの組立て順序を時系列的に示した第二工程の縦断側面図。本発明コネクタの一例の構造を説明するために、当該コネクタの組立て順序を時系列的に示した第三工程の縦断側面図。本発明コネクタの一例の構造を説明するために、当該コネクタの組立て順序を時系列的に示した完成状態の縦断側面図。図４のコネクタの平断面図。回路基板に形成された本発明コネクタを差込み接続するための端子を配置したコネクタ差込み部の平面図。図６の差込み部に図４のコネクタを差込んだ常態の側断面図。図５のコネクタを図６の差込み部に差込んだ状態の平断面図（又は、図７の平断面図）。図７，図８のコネクタに接続されるプラグの側断面図。図９のプラグのＸ−Ｘ線矢視図。図８の状態のコネクタに図10のプラグを差込んだ状態の断面図。図７の状態のコネクタに図９のプラグを差込んだ状態の断面図。図４〜図12に説明したコネクタとプラグにおいて、プラグを差込む前のプラグとコネクタの斜視図。図１のコネクタ部品の製造工程を説明するために模式的に表した平面図。図14の正面図。

符号の説明

１線材保持体
２端子用線材
３コネクタケーシング
４プラグ受入れ筒体
5a〜5g 端子
6a，6b アース端子
７切欠部
８プラグ本体
９ケーブル
10 差込み筒部
11 端子プレート

Claims

長さ方向でなだらかな山形状をなし前後両端部が弯曲された複数本の端子用線材を、当該線材と略同長の線材保持体によって前記線材における片面の前半側と後半側を部分的に覆うと共にこの線材の中間部を当該保持体の中間部に拘束保持させ、この線材保持体の２つを、両保持体が備えた線材の弯曲した両端部がそれぞれ対向して端子挟持部を形成するように合体させ、この合体保持体を、前後両端が開口された筒状のコネクタケーシング内に、当該合体保持体における前後の端子挟持部がこのケーシングの前後の開口端部を臨むようにして収装したことを特徴とするコネクタ。
コネクタケーシングの一方の開口部に、プラグの差込み部としてプラグ受入れ筒体を装設した請求項１のコネクタ。
プラスチック等の電気不導体によるプラグ本体に、コネクタにおけるプラグ受入れ筒体内部に配置された端子挟持部に挟持されることによって接続される端子を備えた端子プレートと、該端子プレートを内部に備え前記コネクタのプラグ受入れ筒体に嵌入される差込み筒部を設け、前記端子プレートの各端子にプラグ本体内に導入されたケーブルの複数の芯線が接続されていることを特徴とする請求項１又は２のコネクタに差込むプラグ。
平行に並べた複数本の端子用線材を、当該線材と略同長の線材保持体によってその線材における一面側を全面的に開放し、他面側の前半部と後半部を部分的に覆い、かつ、この線材の中間部を当該保持体の中間部に拘束保持した状態で、前記線材をその長さ方向でなだらかな山形状をなし前後両端が弯曲した反り部となるように成形し、このように形成した線材保持体の２つを、両保持体が備えた線材の両端反り部がそれぞれ対向して端子挟持部を形成するように合体して合体保持体を形成し、この合体保持体を前後両端が開口された筒状のコネクタケーシング内に、当該合体保持体における前後の端子挟持部がこのケーシングの前後の開口端部を臨むように収装して固定することを特徴とするコネクタの製造方法。