JP2007042463A - コネクタ及びこれを用いた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 コンタクトを基板等に固着するための半田によるフラックス等の飛散物がコンタクトの接点部に付着を防止し、電気的接続の確実性の向上を図り、コネクタの品質の向上を図る。
【解決手段】 インシュレータ２に保持され相互に接点部６を有する２つのコンタクト３，４を備え、少なくとも一方のコンタクト３が内部基板５に半田５２にて接続されているコネクタ１であって、コンタクト４と内部基板５との半田付け部５１，５２と接点部６との間に、半田付け部５１，５２からの飛散物が接点部６に到達しないよう遮る遮蔽部材４４を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、コネクタにかかり、特に、基板に半田付けされるコンタクトとこれに接触する他のコンタクトとを備えたコネクタに関する。

従来のコネクタの一例を特許文献１及び特許文献２に示す。特許文献１に示すコネクタは、例えば携帯電話に搭載されるコネクタであって、電源コードに接続されて充電用に用いられるコネクタである。その構成例を図５乃至図６に示す。

図５（ａ）は、携帯電話１００の下端面を示しており、かかる下端面にコネクタ１０１が装備されている。そして、図５（ｂ）には、コネクタ１０１のみを示す。この図に示すように、コネクタ１０１の中央には、外部インターフェース１０１ａが装備されており（図５（ｂ）参照）、通常は保護カバー１０１ｃにて覆われている（図５（ａ）参照）。そして、コネクタ１０１の両端には、外部に露出する外部接触端子部１０１ｂが形成されている。この外部接触端子部１０１ｂの構成について、さらに図５（ｃ）を参照して説明する。図５（ｃ）は、コネクタ１０１の外部接触端子部１０１ｂ付近の拡大構成図を示す。また、図６には、かかる部分の中央断面図を示す。

図５（ｃ）、図６に示すように、外部接触端子部１０１ｂは、インシュレータ１０２に保持された２つのコンタクトを備えて構成されており、外部に露出する第１のコンタクト１０３と、これに接触し内部基板１０５と接続された第２のコンタクト１０４と、を有している。そして、インシュレータ１０２は、基板１０５に搭載され、上下方向に貫通する孔であるコンタクト収容部１２１を形成している。また、このコンタクト収容部１２１の上記第１のコンタクト１０３が当接する壁面には、当該第１のコンタクト１０３を外部に露出して外部接触端子部１０１ｂを形成する開口部１２２が形成されている。

そして、第１のコンタクト１０３は、略Ｌ字状に曲折された板状の導電性部材であって、インシュレータ１０２に形成されたコンタクト収容部１２１に収容されて保持される。このとき、第１のコンタクト１０３の一面１３１が開口部１２２に位置するよう収容する。また、第２のコンタクト１０４は、Ｕ字状に折り返されてばね性を有するよう形成された板状の導電性部材であり、インシュレータ１０２のコンタクト収容部１２１に収容されて保持される。このとき、第２のコンタクト１０４は、一方の足部１４１がインシュレータ１０２の開口部１２２に対面する内壁面と当接し、その端部が基板５に接続されている。そして、他方の足部１４２は開口部１２２を覆う第１のコンタクト１０３と当接される。従って、他方の足部１４２の端部には、第１のコンタクト１０３に接触しやすいようＵ字状の外側に向かって突出して曲折された接触部１４３が形成されている。これにより、インシュレータ１０２のコンタクト収容部２１内で、第１のコンタクト１０３の一面１３１と第２のコンタクト１０４の接触部４３とが接触し、接点点１０６を形成している。

特開平１１−３３９９００号公報 特開２００５−５０９７号公報

一方で、コネクタは、近年では小型化の要望や基板の実装スペースの削減の状況下から、特許文献２に示すように、第２のコンタクト１０４の直下に基板１０５が配置されている。これに伴い、図６に示すように、第２のコンタクト１０４を半田付けする箇所となる基板１０５のスルーホール１５１及びここに充填される半田１５２も、当該第２のコンタクト１０４直下に配置されることとなる。

ここで、第２のコンタクト１０４を基板１０５に固定するために用いられる半田１５２には、フラックスと呼ばれる絶縁物の含有量が高いものがある。そのような半田を使用した場合には、半田付けするためのリフロー炉に投入した際に、半田よりフラックスが溶け出し、周囲に飛散することがある。

そして、上述した図６に示す従来構造のコネクタ１０１においては、２つのコンタクト１０３，１０４の接点部１０６と半田付け部１５１，１５２とを直線にて結ぶ経路に障害物がなく、このため、スルーホール１５１の半田１５２から溶け出して飛散するフラックスが、接点部１０６に付着するおそれがある（点線矢印参照）。すると、接点部１０６に付着したフラックスにより、２つのコンタクトの電気的接続が阻害されてしまうことがある、という問題が生じる。

このため、本発明では、上記従来例の有する不都合を改善し、コンタクトを基板等に固着するための半田によるフラックス等の飛散物がコンタクトの接点部に付着を防止し、電気的接続の確実性の向上を図り、コネクタの品質の向上を図る、ことをその目的とする。

そこで、本発明であるコネクタは、インシュレータに保持され相互に接点部を有する２つのコンタクトを備え、少なくとも一方の前記コンタクトが内部基板に半田にて接続されているコネクタであって、コンタクトと内部基板との半田付け部と接点部との間に、半田付け部からの飛散物が接点部に到達しないよう遮る遮蔽部材を設けた、ことを特徴としている。

上記発明によると、リフロー炉などにて半田付けする際に、半田付け部から半田に含まれるフラックスなどが溶け出して周囲に飛散したとしても、かかる飛散物が遮蔽部材に遮られ、コンタクトの接点部にまで飛散することを防止することができる。これにより、フラックスなどの絶縁物が接点部に付着することを抑制でき、コンタクト間の電気的接続を維持することができ、コネクタの品質の向上を図ることができる。

また、遮蔽部材を、コネクタの構成部品の一部にて形成した、ことを特徴としており、特に、遮蔽部材を、コンタクトの一部にて形成すると望ましい。このとき、遮蔽部材を、コンタクトの接点部よりも先端側にて形成すると望ましく、さらには、遮蔽部材を、コンタクトの接点部よりも先端側の端部を延設して形成するとなお望ましい。そして、具体的には、少なくとも一方のコンタクトは、ばね性を有するよう曲折された折り返し部を備え、この折り返し部の一部が他方のコンタクトに接触する接点部を形成すると共に、コンタクトの折り返し部の先端側にて遮蔽部材を形成するとよい。

このように、コネクタの構成部品で遮蔽部材を形成することで、新たな部品を追加することなく、簡易な構成かつ低コストにて高品質のコネクタを製造することができる。そして、コンタクトの一部で遮蔽部材を形成した場合には、接点部に近い場所でより効果的に遮蔽することができる。さらに、コンタクトの接点部よりも先端側にて遮蔽部材を形成することで、飛散物が遮蔽部材に付着したとしてもコンタクトの電気的接続の妨げとなることを抑制することができる。

また、遮蔽部材を形成するコンタクトの延設部にて他のコンタクトとの新たな接点部を形成した、ことを特徴としている。これにより、コンタクト間の接続の確実性を高めつつ、遮蔽部材として延設した部分を効果的に利用することができる。

また、延設部を形成した一方のコンタクトは内部基板に半田付けされるコンタクトであると共に、他方のコンタクトはインシュレータに対して着脱可能に保持されているコンタクトである、ことを特徴としている。このように、基板に固定されるコンタクトに延設部を形成することで、インシュレータから着脱可能な他方のコンタクトの着脱動作の妨げとなることを抑制でき、容易に交換作業を行うことができる。

そして、他方のコンタクトにて、インシュレータから外部に露出する外部接続用コンタクトを形成することで、かかる構成のコネクタを装備した電子機器、特に、外部接続用コンタクトを充電用端子とする携帯型電子機器に利用することができる。

本発明は、以上のように構成され機能するので、これによると、リフロー炉などにて半田付けする際に、半田付け部から半田に含まれるフラックスなどが溶け出して周囲に飛散したとしても、かかる飛散物が遮蔽部材に遮られ、コンタクトの接点部にまで飛散することを防止することができ、これにより、フラックスなどの絶縁物が接点部に付着することを抑制でき、コンタクト間の電気的接続を維持することができため、コネクタの品質の向上を図ることができる、という従来にない優れた効果を有する。

本発明であるコネクタは、コンタクト間の接点部と半田付け部との間に、半田からの飛散物を遮る遮蔽部材を設けることに特徴を有する。以下、コネクタの構成を各実施例を参照して説明する。

本発明の第１の実施例を、図１乃至図３を参照して説明する。図１は、コネクタの構成を示す断面図である。図２は、コネクタのコンタクトの交換時の様子を示す説明図である。図３は、コンタクトの変形例を示す断面図である。

［構成］
本実施例におけるコネクタ１は、上記従来例において説明したコネクタ１０１と同様に、携帯電話の端部などに搭載されるコネクタであって、電源コードに接続されて充電用に用いられる外部接触端子部３１ａを有するコネクタである。つまり、図示しないが、コネクタ１の中央には、電源コードの端部に設けられたコード側コネクタが嵌合接続される外部インターフェースが装備されており、その両端に、電源コードが接続されたクレードルに形成された接触端子と接触接続される外部接触端子部３１ａが形成されている。以下では、この外部接触端子部３１ａを構成するコネクタを、本発明のコネクタ１の一例として説明する。

但し、本発明であるコネクタ１は、必ずしも外部接触端子部３１ａを形成するコネクタであることに限定されない。後述するように、２つのコンタクトが接触するよう構成されるコネクタであればよい。また、本発明のコネクタ１は、電源接続のために用いられることに限定されず、他の接続に用いられてもよい。さらには、携帯電話に搭載されることに限定されず、他の電子機器に搭載されてもよい。

図１に示すように、本実施例におけるコネクタ１は、相互に接触して接点部６を有する２つのコンタクト３，４と、これらコンタクトを保持するインシュレータ２と、コンタクト４に接続する内部基板５（以下、単に「基板」と言う）と、を備えている。そして、インシュレータ２が基板５に搭載され、当該基板５上に形成されている配線がインシュレータ２に保持されている第２のコンタクト４に接続され、さらに第１のコンタクト３に接続される。これにより、第１のコンタクト３にて、外部接触端子部３１ａが形成される。以下、さらに詳述する。

インシュレータ２は、従来例のコネクタと同様の構成を採っている。まず、図１に示すように、外部接触端子部３１ａが形成される一端面付近に、当該端面に沿って（図１では上下方向に）貫通するコンタクト収容部２１が形成されている。そして、コンタクト収容部２１のインシュレータ２の一端面側の壁面には、当該収容部２１から外部に通ずる開口部２２が形成されている。また、この開口部２２が形成されるコンタクト収容部２１の内壁面側には、後述するように第１のコンタクト３を嵌合可能なよう当該コンタクト３の厚みとほぼ同一の幅を有するガイド溝２１ａが形成されている。そして、上記コンタクト収容部２１には、第１のコンタクト３と第２のコンタクト４が接触されて収容される。

第１のコンタクト３は、略Ｌ字状に曲折された板状の導電性部材であり、インシュレータ２に形成されたコンタクト収容部２１の孔方向に沿って配置される長辺部３１と、この長辺部３１に対してほぼ直角に曲折された短辺部３２と、によって構成されている。そして、長辺部３１の開口部２２側に位置する面は、当該開口部２２から外部に露出されて外部接触端子部３１ａを形成し、短辺部３２は、コンタクト収容部２１の上部を塞ぐよう配置される。なお、第１のコンタクト３は、図２に示すように、コンタクト収容部２１から挿抜可能であり、長辺部３１をガイド溝２１ａに嵌合させ、短辺部３２を把持してコンタクト収容部２１の孔方向に沿って上下にスライド移動させることで、容易に着脱することができる。

第２のコンタクト４は、Ｕ字状に曲折され、その曲折部分である折り返し部がばね性を有するよう形成された板状の導電性部材である。そして、折り返されていることから、インシュレータ２のコンタクト収容部２１の孔方向に沿ってほぼ並列に配置される一方の足部４１及び他方の足部４２を形成している。一方の足部４１の端部は、コンタクト収容部２１の下方から突出して配置され、かかる突出部分は基板５に形成されたスルーホール５１に挿通され、当該スルーホール５１に充填された半田５２にて半田付けされる。これにより、第２のコンタクト４が、基板５上の回路と接続されることとなる。なお、本実施例においては、基板５のスルーホール５１の位置、つまり、半田付け部が、当該第２のコンタクト４の一方の足部４１の直下に配置されることとなる。また、一方の足部４１は、コンタクト収容部２１の開口部２２に対面する内壁面と当接するよう配置される。

そして、第２のコンタクト４の他方の足部４２は、コンタクト収容部２１内部で折り返されて一方の足部４１と同じ方向に延びるよう形成されている。このとき、第２のコンタクト４は、折り返し部分がばね性を有していることから、両足部４１，４２が相互に離間して開く方向に常時付勢された状態になっているが、このばねを縮めた状態、つまり、ばねによる付勢力に抗して両足部４１，４２が開ききらないような状態にして、コンタクト収容部２１に収容される。すると、一方の足部４１はコンタクト収容部２１の内壁を、他方の足部４２は第１のコンタクト３の長辺部３１の内面を、それぞれ常時押圧した状態となる。

また、第２のコンタクト４の他方の足部４２の端部付近には、Ｕ字形状である第２のコンタクト自身の外側に向かって凸状となるよう曲折された接触部４３が形成されている。この接触部４３は、第２のコンタクト４の上述した開く力によって第１のコンタクト３の長辺部３１に押さえつけられ、これにより、両コンタクト３，４が接点部６にて接触される。すると、第１のコンタクト３が、第２のコンタクト４を介して基板５に接続されることとなる。

さらに、第２のコンタクト４の他方の足部４２には、上記接触部４３からさらに端部方向に延設された延設部４４（遮蔽部材）が形成されている。この延設部４４は、特に、基板５のスルーホール５１及びここに充填される半田５２（以下、「半田付け部」という）と、第１のコンタクト３と第２のコンタクト４との接点部６と、を結ぶ直線上に位置するよう延設されたものである（図１の矢印Ｙ１参照）。従って、他方の足部４２の端部は、当該足部４２の長手方向に沿って、つまり、一方の足部４１と並列に、コンタクト収容部２１の下端側に向かって延びて形成されている。なお、図１の例では、延設部４４を、さらにコンタクト収容部２１の開口部２２が形成されている側の壁面に向かって曲折して形成してある。これにより、半田付け部５１，５２から接点部６に通ずる経路を狭く、あるいは、遮断するよう形成される。

［動作］
次に、上記構成のコネクタ１を製造するときの動作を説明する。まず、図１に示すように、第１のコンタクト３と第２のコンタクト４とをコンタクト収容部２１に収容すると共に、基板５のスルーホール５１に第２のコンタクト４の一方の足部４１の端部を配置し、半田５を充填する。そして、半田付けを行うべく、かかるコネクタ１をリフロー炉に投入する。すると、半田からフラックスが溶け出し、この絶縁物であるフラックスが周囲に飛散することがある。この飛散したフラックスには、図１の矢印Ｙ１に示すように両コンタクト３，４の接点部６に向かうものがあるが、かかるフラックスは延設部４４にて遮られ、当該延設部４４に付着する。さらには、延設部４４にて半田付け部５１，５２から接点部６へと通じる経路が狭くなっていることから、かかる経路からフラックスなどの飛散物が接点部６に付着することを有効に抑制することができる。従って、製造時にコンタクト間の電気的接続が阻害されることを抑制でき、コネクタ１の品質の向上を図ることができる。

特に、コンタクト４の一部で遮蔽部材を形成しているため、接点部６に近い場所でより効果的に半田付け部５１，５２からの飛散物を遮ることができる。そして、上述したように、コンタクト１の接点部６よりも先端側において延設部４４にて遮蔽部材を形成することで、飛散物がコンタクト４の延設部４４に付着したとしても当該コンタクト３，４の電気的接続の妨げとなることを抑制することができる。

なお、コネクタ１をリフロー炉に投入して半田付けする際には、第１のコンタクト３を装着していない状態であってもよい。かかる場合であっても、延設部４４にて第２のコンタクト４の接触部４３である接点部６となりうる箇所に、半田からの飛散物が付着することを抑制することができる。

ここで、本実施例におけるコネクタ１では、第２のコンタクト４は基板５に半田付けされているために取り外しは容易ではないが、第１のコンタクト３は取り外しが容易である。従って、図２に示すように、第１のコンタクト３を矢印Ｙ２のようにコンタクト収容部２１から上下方向に挿抜することで、着脱を容易に行うことができる。なお、第１のコンタクト３を取り外した際には、図２に示すように第２のコンタクト４の他方の足部４２が、インシュレータ２の開口部２２側に開いた状態になるが、第１のコンタクト３が新たにガイド溝２１ａに沿って収容されることで、長辺部３１にて押圧されて図１に示す状態、つまり、両足部４１，４２の間隔が狭まり、さらに、接点部６にて両コンタクト３，４が接触された状態となる。従って、本実施例に示すように、第１のコンタクト３が外部に露出される外部接触端子部３１ａを形成するコネクタ１の場合には、その使用により第１のコンタクト３に汚れ、損傷などが生じたときに、かかる第１のコンタクト３を容易に交換することができる。このとき、上述した半田からの飛散物を遮る延設部４４は第２のコンタクト４に形成されていることから、交換時の妨げとはならない。

なお、上述のように、第２のコンタクトの接触部４３の先端側に形成した延設部４４の形状は、図１に示す円弧状の形状に限定されない。例えば、図３に示すように、接触部４３から所定の角度にて角張って折れ曲げられた形状（符号４４’に示す延設部）であってもよい。かかる形状であっても、矢印Ｙ３に示すように、第２のコンタクト４と基板５との半田付け部５１，５２と、両コンタクト３，４の接点部６と、を結ぶ直線状に延設部４４’が位置するよう形成する。但し、延設部４４’（上記延設部４４も同様に）は、必ずしも接点部６と半田付け部５１，５２とを結ぶ直線状に位置する必要は無く、半田付け部５１，５２と接点部６とが通ずる経路上に形成されていて、接点部６への半田付け部５１，５２からの飛散物を遮るよう機能すればよい。

さらに、上記では、半田付け部５１，５２からの飛散物を遮る遮蔽部材を、コンタクト４の先端部を延設して形成する場合を例示したが、コンタクト４の他の部位を遮蔽部材とし半田付け部５１，５２と接点部６とが通ずる経路上に配置されるようにコネクタ１を形成してもよい。また、遮蔽部材を第２のコンタクト４にて形成することに限らず、第１のコンタクト３の一部にて形成してもよく、さらには、コネクタ１を構成するさらに他の部品（例えば、インシュレータ２の一部）にて形成してもよい。これにより、新たな部品を追加することなく、簡易な構成かつ低コストにて高品質のコネクタ１を製造することができる。

また、コネクタ１自体の形状は、もちろん上記形状に限定されない。つまり、必ずしも外部接触端子部３１ｂを形成するコネクタ１である必要は無く、さらには、上記形状のコンタクト３，４を有するコネクタ１であることに限定されない。

次に、本発明の第２の実施例について、図４を参照して説明する。図４は、本実施例におけるコネクタ１の構成を示す断面図である。

本実施例におけるコネクタ１の構成は、図４に示すように、上述した第１の実施例にて説明したコネクタとほぼ同様である。但し、本実施例では、第２のコンタクト４の形状が異なる。以下、これについて詳述する。

本実施例における第２のコンタクト４は、上記実施例１と同様に、他方の足部４２の接触部４３よりも先端側に形成された延設部４４のさらに先端側に、別途第１のコンタクト３と接触する第２の接触部４５が形成されている。この第２の接触部４５の形状は、上記接触部４３とほぼ同一で、外側に向かって突出する凸状に曲折された形状である。このため、他方の足部４２の先端部付近は、外側に向かって２つの凸部が形成されるよう波状に曲折されて形成されている。

これにより、コンタクト収容部２１に収容された第２のコンタクト４は、第１のコンタクト３の長辺部に、２つの凸部が接触するようになる。つまり、上述した接点部６に加え、第２の接触部４５が第１のコンタクト３に接触することによって第２の接点部６１も形成される。従って、半田付け部５１，５２からの飛散物を遮るために形成したコンタクト４の延設部分を利用して、さらにコンタクト３，４間の接続の確実性を高めることができる。

そして、特に、他方の足部４２の先端部付近は、先端部側に位置するほどその板厚が薄く形成されており、剛性が弱く弾性変形するよう形成されている。また、先端側の位置ほど一方の足部４１から離間するよう、つまり、Ｕ字形状の開口部分が広がるよう形成されている。これにより、第２のコンタクト４が第１のコンタクト３と当接して押圧されると、２つの接触部４３，４５付近が第１のコンタクト３の長辺部３１に沿って弾性変形し、当該２つの接触部４３，４５を同時に接触させることができる。

なお、本実施例におけるコネクタ１、特に、第２のコンタクト４は、上述した形状に限定されない。例えば、上述した実施例１のように、延設部４４が円弧状に形成されていることに限定されない。

本発明は、携帯電話の電源端子などを形成するコネクタとして利用することができ、産業上の利用可能性を有する。

実施例１におけるコネクタの構成を示す断面図である。 実施例１におけるコネクタにて、第１のコンタクトを交換するときの様子を示す説明図である。 実施例１におけるコネクタの構成を示す断面図であり、第２のコンタクトの変形例を示す。 実施例２におけるコネクタの構成を示す断面図である。 従来例におけるコネクタの構成を示す図である。図５（ａ）は携帯電話に装着されているコネクタを示し、図５（ｂ）はコネクタの形状の概略を示す。図５（ｃ）は、コネクタの一部である外部接触端子部の構成を示す。 従来例におけるコネクタの構成を示す断面図である。

符号の説明

１ コネクタ
２ インシュレータ
３ 第１のコンタクト
４ 第２のコンタクト
５ 基板（内部基板）
６ 接点部
２１ コンタクト収容部
２２ 開口部
３１ 長辺部
３２ 短辺部
４１ 一方の足部
４２ 他方の足部
４３ 接触部
４４，４４’ 延設部（遮蔽部材）
４５ 第２の延設部
５１ スルーホール（半田付け部）
５２ 半田（半田付け部）
６１ 第２の接点部
１００ 携帯電話
２１ａ ガイド溝
３１ａ 外部接触端子部

Claims (11)

1. インシュレータに保持され相互に接点部を有する２つのコンタクトを備え、少なくとも一方の前記コンタクトが内部基板に半田にて接続されているコネクタであって、
   前記コンタクトと前記内部基板との半田付け部と前記接点部との間に、前記半田付け部からの飛散物が前記接点部に到達しないよう遮る遮蔽部材を設けた、
   ことを特徴とするコネクタ。
2. 前記遮蔽部材を、コネクタの構成部品の一部にて形成した、ことを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
3. 前記遮蔽部材を、前記コンタクトの一部にて形成した、ことを特徴とする請求項２記載のコネクタ。
4. 前記遮蔽部材を、前記コンタクトの接点部よりも先端側にて形成した、ことを特徴とする請求項３記載のコネクタ。
5. 前記遮蔽部材を、前記コンタクトの接点部よりも先端側の端部を延設して形成した、ことを特徴とする請求項４記載のコネクタ。
6. 少なくとも一方の前記コンタクトは、ばね性を有するよう曲折された折り返し部を備え、この折り返し部の一部が前記他方のコンタクトに接触する接点部を形成すると共に、
   前記コンタクトの折り返し部の先端側にて前記遮蔽部材を形成した、
   ことを特徴とする請求項５記載のコネクタ。
7. 前記遮蔽部材を形成する前記コンタクトの延設部にて他のコンタクトとの新たな接点部を形成した、ことを特徴とする請求項５又は６記載のコネクタ。
8. 前記延設部を形成した一方のコンタクトは前記内部基板に半田付けされるコンタクトであると共に、他方の前記コンタクトは前記インシュレータに対して着脱可能に保持されているコンタクトである、ことを特徴とする請求項５，６又は７記載のコネクタ。
9. 前記他方のコンタクトは、前記インシュレータから外部に露出する外部接続用コンタクトである、ことを特徴とする請求項８記載のコネクタ。
10. 請求項１乃至９記載のコネクタを装備した電子機器。
11. 前記外部接続用コンタクトを充電用端子とする請求項９記載のコネクタを装備した携帯型電子機器。
    
    

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