JP2008251205A - ツーピースコネクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】小さな力で抜去できるとともに嵌合状態を保持できるツーピースコネクタを提供する。
【解決手段】本発明に係るツーピースコネクタ1は、プラグ用基板11に実装されたプラグコネクタ2と、ソケット用基板51に実装されたソケットコネクタ3とを備えている。また、一方のコネクタは、その左右両端部に係合突起を有しており、他方のコネクタは一方のコネクタの係合突起と係合可能なロック爪42L、42R、およびロック爪を操作する操作片43L、43Rとかならなるロックを有している。他方のコネクタの基板は、他方のコネクタの実装面の反対側から、ロックと対向する位置において、指を挿入して操作片を操作可能な大きさの操作開口部12L、12Rを有しており、この操作開口部に指を挿入して、2つの操作片を互いに左右方向中心部に向けて操作することで、係合突起とロック爪との係合を解除可能に構成されている。
【選択図】図3

Description

本発明は、基板に実装された基板コネクタに関するものであり、さらに詳しくは、別々の基板に実装された2つの基板コネクタの挿抜構造に関する。
ハウジングに複数のコンタクトを挿入して嵌合可能に構成されたツーピースコネクタを、それぞれ別々の基板上に実装した後に、これらのツーピースコネクタを嵌合させることで、電気接続を行う基板対基板コネクタが、従来より知られている(例えば、特許文献1を参照)。また一方で、ツーピースコネクタにおいて、嵌合状態を保持するためにロック機構を設けることで、嵌合状態ではロック状態となり嵌合状態が保持され、嵌合状態を解除するときは治具等を用いて、ツーピースコネクタのロック部を解除操作する方法が知られている(例えば、特許文献2を参照)。
特開2000−260509号公報 特開2003−142182号公報
ところで、上記の基板対基板コネクタにおいて、嵌合状態を保持するために、例えば特許文献2に示すようなロック機構を用いた場合、嵌合状態を解除するときには、基板と基板との間に治具等を挿入して、基板対基板コネクタのロック部を解除操作する必要がある。そのとき、近年の基板対基板コネクタが用いられる電気機器の小型化に伴って、2の基板間隔が狭く設計されている場合には、基板と基板との間に治具等を挿入することは困難であった。つまり、嵌合状態の基板対基板コネクタにおいて、基板によってロック部が遮られているので、ロック解除操作を行うのが困難であるという課題があった。
以上のような課題に鑑みて、本発明では、基板に実装されて容易にロック解除操作できるツーピースコネクタを提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明に係るツーピースコネクタは、プラグコンタクトを有してプラグ用基板に実装されたプラグコネクタと、前記プラグコネクタと挿抜可能に形成されるとともに、ソケットコンタクトを有してソケット用基板に実装されたソケットコネクタとを備えている。また、ツーピースコネクタにおいて、前記プラグコネクタおよび前記ソケットコネクタのうち一方のコネクタは、その左右方向両端部に係合突起を有しており、一方、前記プラグコネクタおよび前記ソケットコネクタのうち他方のコネクタは、前記一方のコネクタの前記係合突起と係合可能なロック爪、および前記ロック爪を操作する操作片とかならなるロック部を有しており、前記他方のコネクタの基板は、前記他方のコネクタの実装面の反対側から指で前記操作片を操作可能な形状であり、前記他方のコネクタの実装面の反対側から指で前記操作片を互いに左右方向中心部に向けて操作することで、前記係合突起と前記ロック爪との係合を解除可能に構成されている。
また、上記構成のツーピースコネクタにおいて、前記他方のコネクタの前記ロック部は、側面視において略T字状に形成され、その先端部で左右方向中心部に向けて前記ロック爪が延びて形成されるとともに、中央部近傍で揺動自在に支持されて、左右方向外側に向けて延びた前記操作片を左右方向中心部に向けて操作することで、前記ロック爪が左右方向外側に揺動して前記係合突起との係合が解除できるように構成されていることが好ましい。
さらに、上記構成のツーピースコネクタにおいて、前記他方のコネクタの前記ロック部が、前記操作片の左右方向中心部側に押圧片を有しており、前記操作片を左右方向中心部に向けて操作することで、前記押圧片が前記ロック爪の方向に揺動するとともに前記押圧片が前記一方のコネクタを押圧することで、前記一方のコネクタと前記他方のコネクタとが抜去されるように構成されていることが好ましい。
上記構成のツーピースコネクタにおいて、前記他方のコネクタの基板は、前記ロック部と対向する位置において、前記操作片の左右方向中心部への可動限界位置よりも、左右方向内側から左右方向外側に向けて、左右方向と直交する方向に指を挿入可能な所定幅を有して延びた、切り欠き部を有していることが好ましい。
上記構成のツーピースコネクタにおいて、前記他方のコネクタの基板は、前記ロック部と対向する位置において、前記操作片の左右方向中心部への可動限界位置よりも、左右方向内側から左右方向外側に向けて、左右方向と直交する方向に指を挿入可能な所定幅を有して延びた開口部を有するとともに、前記開口部の左右方向外側端部が、前記操作片の左右方向外側への可動限界位置において、指を挿入可能となるような位置に形成されていることが好ましい。
上記構成のツーピースコネクタにおいて、前記他方のコネクタの基板は、前記操作片の左右方向中心部への可動限界位置よりも、小さな左右方向幅を有していることが好ましい。
本発明に係るツーピースコネクタによれば、他方のコネクタの基板は、ロック部と対向する位置において、実装面の反対側から指でロック部の操作片を互いに中心部に向けて操作することで、係合突起とロック爪との係合を解除可能に構成されているので、実装面の反対側から指で直接ロック部のロック解除操作ができるので操作性が良くなり、よって、作業効率を向上させることが可能である。
また、他方のコネクタにおいて、外側に向けて延びた左右両端の2つの操作片を、2本の指で中心部に向けて操作することで、ロック爪が外側に揺動して係合突起との係合が解除して抜去可能に構成されているので、簡易な方法によって2つのコネクタのロック状態を解除できるとともに、2つのコネクタの嵌合状態を保持するために、それぞれの基板どうしをネジ等で締結する必要がなく作業工数を削減できるので、コストダウンを図ることが可能である。
さらに、他方のコネクタのロック部において、2つの操作片を2本の指で中心部に向けて操作すると、操作片の中心部側に設けられた押圧片が、一方のコネクタを押圧し、嵌合状態の一方のコネクタと他方のコネクタとが抜去可能に構成されているので、操作片を操作する力を、2つのコネクタを抜去するための抜去力として利用でき、小さな力で2つのコネクタの嵌合を解除し抜去可能となる。さらにこのとき、抜去時に基板に掛かる外力が低減されるので、それぞれの基板の実装表面上で形成された電気接合部が、安定して電気接続状態を保持することが可能となる。
また、他方のコネクタの基板が、実装面の反対側から指で、操作片を左右方向の可動領域全体に操作可能な大きさで、左右方向外側に向けて延びた切り欠き部を有していることで、他方のコネクタの基板によって操作片が遮られておらず、実装面の反対側から指で直接操作片を操作ができるので、2つのコネクタを抜去するときの操作性が良くなり、よって、作業効率を向上させることが可能である。
さらに、他方のコネクタの基板が、ロック部と対向する位置において、実装面の反対側から指を挿入して、操作片を左右方向の可動領域全体に操作可能な大きさの開口部を有していることで、他方のコネクタの基板によって操作片が遮られておらず、実装面の反対側から指で直接操作片を操作ができるので、2つのコネクタを抜去するときの操作性が良くなり、よって、作業効率を向上させることが可能である。
また、他方のコネクタの基板が、操作片の左右方向中心部への可動限界位置よりも小さな左右方向幅を有していることで、他方のコネクタの基板によって操作片が遮られておらず、実装面の反対側から指で直接操作片を操作ができるので、2つのコネクタを抜去するときの操作性が良くなり、よって、作業効率を向上させることが可能である。
以下、本発明に係るツーピースコネクタの好ましい実施の形態について、図1から図8を参照して説明する。まず、ツーピースコネクタ1は、図1に示すように、上下方向から嵌合したプラグコネクタ2およびソケットコネクタ3から構成されており、プラグコネクタ2は、プラグアッセンブリ10およびプラグアッセンブリ10が実装されたプラグ用基板11から構成され、ソケットコネクタ3は、ソケットアッセンブリ50およびソケットアッセンブリ50が実装されたソケット用基板51から構成されている。
プラグアッセンブリ10は、図5に示すように、絶縁性樹脂で形成された嵌合部20、ロック保持部30L,30R、ロック40L、40Rおよび金属材料で形成されたプラグコンタクト22を主体に構成される。
プラグコンタクト22は、図7(a)に示すように、略L字状に折曲されており、上下方向に延びた基部22aの上方先端部には接点部22bが形成されており、接点部22bは、プラグ用基板11上の端子部(図示せず)と半田付け接合されて電気接続される構成となっている。嵌合部20は、その中央部分において、左右方向に延びるとともにソケットアッセンブリ50と嵌合可能に形成された嵌合凹部21を有し、また、上方から複数のプラグコンタクト22が挿入されて構成されている。ロック保持部30L,30Rは、プラグアッセンブリ10の左右両端部に形成されており、後述するロック40L、40Rの係合穴41L、41Rにそれぞれ両側から図7(b)に示すように、プラグコンタクト22の配列ピッチ方向と直交する方向で、互いに中心部に向けて延びる支持突起31L、31L、31R、31Rが挿入されて支持されることで、ロック部保持30の中央付近に配設されたロック40L、40Rを、支持突起31L、31Rを中心として、左右方向に揺動自在となっている。
ロック40Rは、図4に示すように、略T字状に形成されるとともに、その中央付近に係合穴41Rが開口しており、下端部で左方向に延びるロック爪42R、上端部で右方向に延びる操作片43R、上下中央付近で左方向に延びる押圧面44Rを有して構成される。また、押圧面44Rの左側端部には、円弧状に形成された押圧端部45Rを有している。なお、ロック40Lは、プラグアッセンブリ10の左右方向に対する中心線に関して、ロック40Rと対称に構成されており、その説明は省略する。
プラグ用基板11は、図8(a)に示すように、ロック保持部30L,30Rと対向した部分において、左右方向に延びて開口した操作開口部12L、12Rを有しており、プラグアッセンブリ10が実装されていない面から操作開口部12に指を挿入して、操作片43L、43Rを左右方向に操作可能となっている。ここで、操作開口部12L、12Rは、操作片43L、43Rの左右方向中心部への可動限界位置よりも、左右方向内側から左右方向外側に向けて開口しているとともに、左右方向と直交する方向に指80、81を挿入可能な所定幅で延びて開口し、さらに、操作開口部12L、12Rの左右方向外側端部が、操作片43L、43Rの左右方向外側への可動限界位置において、指80、81を挿入可能となるような位置に形成されている。また、プラグアッセンブリ10を実装する面には、プラグコンタクト22の接点部22bと電気接続可能となるように、端子部が形成されている。
ソケットアッセンブリ50は、図6に示すように、絶縁性樹脂で形成された嵌合部60、ロック係合部70L、70Rおよび金属材料で形成されたソケットコンタクト62を主体に構成されている。
ソケットコンタクト62は、図7(c)に示すように、略L字状に折曲されており、その上端部で円弧状に形成された当接部62aから下方に延びており、その下方先端部には接点部62bが形成されており、接点部62bは、ソケット用基板51上の端子部(図示せず)と半田付け接合されて電気接続される構成となっている。嵌合部60は、2列に並んで左右方向に延びるとともに、プラグアッセンブリ10の嵌合部20と嵌合可能に形成された嵌合凹部61を有し、また、下方から複数のソケットコンタクト62が挿入されて構成されている。
ロック係合部70L、70Rは、ソケットアッセンブリ50の左右両端部に形成されており、図4に示すように、ロック係合部70Rは、上下方向の中央付近で右方向に延びて、ロック爪42Rと係合可能に形成された係合突起71R、上端部で右方向に延びる押圧面72Rを有して構成されている。なお、ロック係合部70Lは、ソケットアッセンブリ50の左右方向に対する中心線に関して、ロック係合部70Rと対称に構成されており、その説明は省略する。ソケット用基板51は、ソケットアッセンブリ50を実装する面に、ソケットコンタクト62の接点部62bと電気接続可能となるように、端子部が形成されている。
以上、ここまでは、各構成部材について説明してきたが、以下においては、プラグコネクタ2とソケットコネクタ3とを挿抜させるときの各構成部材の動作について説明する。
ここでは、抜去状態のプラグコネクタ2とソケットコネクタ3とを、嵌合させる場合について説明する。プラグ用基板11のプラグアッセンブリ10が実装されていない面から、2つの操作開口部12L、12Rに指80、81を挿入して、操作片43Lを右方向に向けて操作するとともに、操作片43Rを左方向に向けて操作することで、ロック爪42Lを左方向に、ロック爪42Rを右方向に揺動させる。その後、図2に示すように、上下方向にプラグコネクタ2およびソケットコネクタ3を配置して、プラグアッセンブリ10の嵌合部20を、ソケットアッセンブリ50の嵌合凹部61の位置に合わせて、上下方向に挿入していく。
そして、図2に示す状態から、さらに嵌合部20を嵌合凹部61に挿入させていくと、ロック40L、40Rの押圧端部45L、45Rが、ロック係合部70L、70Rの押圧面72L、72Rに当接するが、このとき、押圧端部45L、45Rは側面視において円弧状に形成されているので、押圧面72L、72R上を当接しながら揺動可能で、ロック爪42Lは右方向に、ロック爪42Rは左方向に、それぞれ支持突起31L、31Rを中心にして揺動する。
さらに、嵌合部20を嵌合凹部61に挿入させて、嵌合状態となる位置まで挿入されると、押圧面44L、44Rと押圧面72L、72Rとは対向状態で接するとともに、ロック爪42Lが左側方から係合突起71Lに係合し、ロック爪42Rが右側方から係合突起71Rに係合することで、ロック状態となる(図4を参照)。嵌合状態においては、プラグコンタクト22の基部22aに、ソケットコンタクト62の当接部62aが当接することで、プラグコネクタ2とソケットコネクタ3とが電気接続されるように構成されている。また、ロック状態とした後は、操作片43L、43Rを操作してロック爪42L、42Rの係合を解除しない限り、ツーピースコネクタ1に対して外力が働いたとしても、嵌合状態(電気接続された状態)を保持することができる構成となっている。
このように構成することで、プラグコネクタ2とソケットコネクタ3との嵌合状態を保持するために、例えば、プラグ用基板11とソケット用基板51とをネジ等で締結する必要がなくなるため、作業工数を削減でき、コストダウンを図ることが可能である。さらに、嵌合部20を嵌合凹部61に合わせて挿入させていくことで、特に操作しなくてもロック爪42L、42Rと係合突起71L、71Rとが係合可能で、嵌合状態にすることで必然的にロック状態とすることが可能であり、よって、作業者のロック操作忘れにより2つのコネクタ2、3が抜去状態となるのを防止できる。
次に、嵌合状態のプラグコネクタ2とソケットコネクタ3とを、抜去する場合について説明する。上記のように嵌合されたツーピースコネクタ1を、プラグコネクタ2とソケットコネクタ3とに抜去するときは、図1に示す嵌合状態において、まず、プラグ用基板11のプラグアッセンブリ10が実装されていない面から、2つの操作開口部12L、12Rに片手の2本の指80、81を挿入して、指80で操作片43Lを右方向に向けて操作するとともに、指81で操作片43Rを左方向に向けて操作することによって、ロック爪42Lを左方向に、ロック爪42Rを右方向に揺動させる(図3を参照)。こうすることで、ロック爪42Lと係合突起71Lとの係合が解かれるとともに、ロック爪42Rと係合突起71Rとの係合が解かれて、プラグコネクタ2とソケットコネクタ3とが抜去可能な状態となる。
上記の、プラグコネクタ2とソケットコネクタ3とを抜去可能な状態にするときにおいて、操作片43Lを右方向に向けて操作するとともに、操作片43Rを左方向に向けて操作するが、このとき、押圧端部45L、45Rが、支持突起31L、31Rを中心にして下方に揺動することによって、押圧端部45L、45Rが押圧面72L、72Rを下方に(2つのコネクタ2、3を抜去する方向に)押圧するように構成されている。そして、操作片43Lを右方向限界位置まで操作するとともに、操作片43Rを左方向限界位置まで操作すると、プラグコネクタ2とソケットコネクタ3とは、分離されて抜去された状態となる。
このように構成することで、プラグアッセンブリ10が実装されていない面から、2つの操作開口部12L、12Rに指を挿入して、それぞれの操作片43L、43Rを左右方向の中心部に向けて操作するという簡易な方法によって、2つのコネクタ2、3の嵌合状態を解除できるので、操作性が良くなり、よって、作業効率を向上させることが可能である。また、ロック状態を解除するためにロック爪42L、42Rを揺動させて、係合突起71L、71Rとの係合を解除する力を、2つのコネクタ2、3を抜去するための力として利用できるので、小さな力で2つのコネクタ2、3を抜去できるために操作性が良くなり、作業効率を向上させることが可能である。
また、小さな力で抜去可能となるため、抜去時に各基板11、51に加わる外力が低減されることで、各基板11、51の変形を抑えることができる。よって、各アッセンブリ10、50と各基板11、51との電気接続の信頼性を向上させることが可能である。また、ロック爪42L、42Rおよび係合突起71L、71Rは、それぞれコネクタ2、3の左右両端部に配設されているので、片手の2本の指をプラグアッセンブリ10が実装されていない面から、2つの操作開口部12L、12Rに指を挿入して、操作片43L、43Rを同時に操作することで、抜去時に左右方向のバランスが保たれたままで、円滑に抜去することが可能となる。さらに、操作片43L、43Rを操作するだけで、各基板11、51に外力を加えることなく抜去できるので、例えば、嵌合状態のツーピースコネクタ1の各基板11、51のどちらもが、他の機器等に固定されていない構成においても、円滑に抜去可能である。
なお、図8(b)および(c)に、本実施例におけるプラグ用基板11として使用可能に構成した基板の一例を示す。図8(b)に示すプラグ用基板13は、左右方向の長さがプラグアッセンブリ10と略同一長さの略長方形に構成されており、その左右両端部には、操作片43L、43Rを左右方向中心部への可動限界位置に操作したとき干渉しないように、切り欠き部14L、14Rが形成されている。ここで、本実施例におけるプラグ用基板11として使用するためには、プラグ用基板13は、図8(b)におけるB寸法は、プラグアッセンブリ10を実装可能な寸法以上であれば特に制限はなく、C寸法は、操作片43L、43Rの幅以上で、かつ指80、81が挿入可能な幅を有しており、D寸法は操作片43L、43Rの左右方向中心部への可動限界位置での寸法よりも、小さな寸法で構成されていることが必要である。よって、破線で示したプラグ用基板13aのように、B方向寸法はプラグ用基板13よりも大きく、C寸法およびD寸法はプラグ用基板13と同じで、プラグ用基板13a全体の左右方向の寸法はプラグ用基板13よりも大きく、C寸法の幅でD寸法よりも左右外側を切り欠いて構成することも可能である。
また、図8(c)に示すプラグ用基板15は、操作片43L、43Rを左右方向中心部への可動限界位置に操作したとき、操作片43L、43Rと干渉しないような左右方向長さを有するとともに、左右方向と直交する方向には、プラグアッセンブリ10を実装可能な長さを有して長方形に構成されており、操作片43L、43Rを操作時にプラグ用基板15と干渉せず、よって、図8(a)に示す操作開口部12L、12R、または図8(b)に示す切り欠き部14L、14Rは不要である。
上述の実施例において、例えば図8(c)に示すように、各基板11、51の各アッセンブリ10、50が実装されていない面に、破線で示したメモリ等16を搭載して、メモリ等16と各基板11、51とを電気接続させる構成も可能である。
上述の実施例において、ロック40L、40Rおよび操作開口部12L、12Rを、ソケットコネクタ3側に設ける構成でも良い。
上述の実施例において、図8(a)に示すプラグ用基板11は、本実施例で述べた操作開口部12L、12Rを有して、プラグアッセンブリ10を実装可能であれば、プラグ用基板11全体の、左右方向および左右方向と直交する方向の大きさに特に制限はない。
上述の実施例において、図8(c)に示すプラグ用基板15は、左右方向中心部への可動限界位置に操作したときの操作片43L、43Rと、干渉しないような左右方向長さを有して、プラグアッセンブリ10を実装可能であれば、プラグ用基板15全体の、左右方向と直交する方向の大きさに特に制限はない。
上述の実施例において、実装方法は表面実装に限られず、実装基板に穴を開けてリード部を通して電気接続を行う、スルーホール実装でも良い。
プラグコネクタとソケットコネクタの嵌合状態を示す側面図である。 プラグコネクタとソケットコネクタの嵌合前の状態を示す側面図である。 プラグコネクタとソケットコネクタの抜去状態を示す側面図である。 図1中のA部の側断面図である。 プラグアッセンブリを示した(a)は側面図、(b)は下平面図、(c)は左側面図、(d)は上平面図である。 ソケットアッセンブリを示した(a)は側面図、(b)は上平面図である。 (a)は図5中のVII(a)−VII(a)で示した部分の断面図で、(b)は図5中のVII(b)−VII(b)で示した部分のロック40Rを除いた状態の断面図で、(c)は図6中のVII(c)−VII(c)で示した部分の断面図である。 本実施例で使用可能な基板の一例を示した斜視図である。
符号の説明
1 ツーピースコネクタ 2 プラグコネクタ
3 ソケットコネクタ 11 プラグ用基板
12L、12R 操作開口部(開口部) 22 プラグコンタクト
40L、40R ロック(ロック部)
42L、42R ロック爪 43L、43R 操作片
45L、45R 押圧端部(押圧片) 51 ソケット用基板
62 ソケットコンタクト 71L、71R 係合突起
80、81 指

Claims (6)

  1. プラグコンタクトを有してプラグ用基板に実装されたプラグコネクタと、
    前記プラグコネクタと挿抜可能に形成されるとともに、ソケットコンタクトを有してソケット用基板に実装されたソケットコネクタとからなるツーピースコネクタであって、
    前記プラグコネクタおよび前記ソケットコネクタのうち一方のコネクタは、その左右方向両端部に係合突起を有し、
    前記プラグコネクタおよび前記ソケットコネクタのうち他方のコネクタは、前記一方のコネクタの前記係合突起と係合可能なロック爪および前記ロック爪を操作する操作片とかならなるロック部を有し、
    前記他方のコネクタの基板は、前記他方のコネクタの実装面の反対側から指で前記操作片を操作可能な形状であり、
    前記他方のコネクタの実装面の反対側から指で前記操作片を互いに左右方向中心部に向けて操作することで、前記係合突起と前記ロック爪との係合を解除可能に構成されたツーピースコネクタ。
  2. 前記他方のコネクタの前記ロック部は、側面視において略T字状に形成されその先端部において左右方向中心部に向けて前記ロック爪が延びて形成されるとともに中央部近傍で揺動自在に支持されており、左右方向外側に向けて延びた前記操作片を左右方向中心部に向けて操作して、前記ロック爪が左右方向外側に揺動することで前記係合突起との係合が解除されるように構成された請求項1に記載のツーピースコネクタ。
  3. 前記他方のコネクタの前記ロック部は、前記操作片の左右方向中心部側に押圧片を有し、前記操作片を左右方向中心部に向けて操作することで、前記押圧片が前記ロック爪の方向に揺動するとともに前記押圧片が前記一方のコネクタを押圧することで、前記一方のコネクタと前記他方のコネクタとが抜去されるように構成された請求項1または2に記載のツーピースコネクタ。
  4. 前記他方のコネクタの基板は、前記ロック部と対向する位置において前記操作片の左右方向中心部への可動限界位置よりも左右方向内側から左右方向外側に向けて、左右方向と直交する方向に指を挿入可能な所定幅を有して延びた切り欠き部を有していることを特徴とする請求項1から3に記載のツーピースコネクタ。
  5. 前記他方のコネクタの基板は、前記ロック部と対向する位置において前記操作片の左右方向中心部への可動限界位置よりも左右方向内側から左右方向外側に向けて、左右方向と直交する方向に指を挿入可能な所定幅を有して延びた開口部を有するとともに、前記開口部の左右方向外側端部が前記操作片の左右方向外側への可動限界位置において、指を挿入可能となるような位置に形成されていることを特徴とする請求項1から3に記載のツーピースコネクタ。
  6. 前記他方のコネクタの基板は、前記操作片の左右方向中心部への可動限界位置よりも小さな左右方向幅を有していることを特徴とする請求項1から3に記載のツーピースコネクタ。
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