JP2008311040A - コネクタプラグ - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタプラグの相手コネクタソケットからの抜け防止に必要十分な係合力を確保するとともに、相手方コネクタソケットへの繰り返し挿抜による前記係合力の低下を抑えて前記抜け防止に必要十分な係合力を維持することができるコネクタプラグの提供。
【解決手段】コネクタプラグ１は、相手方コネクタソケットに嵌合させる嵌合部１１を一端側から突出して有する合成樹脂製のボディ１０と、ボディ１０に保持させるコンタクト２０と、ボディ１０を覆う金属ケース４０に加えて、ボディ１０の嵌合部１１を相手方コネクタソケットに挿入したときに該相手方コネクタソケットに係合させる金属板製のラッチ３０を金属ケース４０と別体構成で備え、該ラッチ３０をボディ１０に保持させるとともに、ラッチ３０に加わる荷重を受け止める係止部６４を金属ケース４０に設ける。
【選択図】 図４

Description

本発明は、抜け防止構造を有するコネクタプラグに関する。

従来、相手方コネクタソケットに嵌合させる嵌合部を一端側から突出して有する合成樹脂製のボディと、ボディに保持させるコンタクトと、ボディを覆うとともに、コンタクトに接続された電線が束ねられたケーブルを内側に配置してかしめることにより固定する固定部を有する金属ケース（シールド）とを備え、例えば携帯電話などに設けられたレセプタクル（相手方コネクタソケット）に挿抜することで、コネクタプラグに備えられたコンタクトとレセプタクルに備えられたコンタクトとが接離されるコネクタプラグが知られている。このようなコネクタプラグは、例えばコネクタプラグ側の機器と携帯電話との間で電気信号を相互に送受信したり、携帯電話側に電源を供給したりするときなどに、携帯電話側のレセプタクルに挿入されて嵌合接続されるものである。また、このようなコネクタプラグでは、振動や外力が加わっても携帯電話側のレセプタクルから抜け外れることがないようにするための抜け防止構造が重要となる。このような抜け防止構造として、ボディの嵌合部をレセプタクルに挿入したときに該レセプタクルに備えられた係合部に係合させる金属板製のラッチを備えるコネクタプラグが知られている。例えば、金属ケースがボディを嵌合部を除いて覆う構造のコネクタプラグでは、金属ケースからボディの嵌合部に延出形成した金属ケース一体形で片持ち構造のラッチが備えられる（特許文献１，２参照）。また、金属ケースがボディの嵌合部を含めて覆う構造の例えばＵＳＢコネクタ規格準拠のコネクタプラグでは、金属ケースのボディの嵌合部を覆っている筒状部から切り起こし形成した金属ケース一体形で片持ち構造のラッチが備えられる（特許文献３，４参照）。ここで、後者のコネクタプラグに備えられるラッチは板厚方向に撓ませることしかできないので、構造的に大きな係合力（弾性力）を得にくく（前者のコネクタプラグに備えられるラッチに比べて）、振動や外力が加わると係合が外れてコネクタプラグの抜け止めが解除される可能性が高い。対して前者のコネクタプラグに備えられるラッチは板幅方向に撓ませることができるので、構造的に大きな係合力を得やすく（後者のコネクタプラグに備えられるラッチに比べて）、振動や外力が加わっても係合が外れてコネクタプラグの抜け止めが解除される可能性は低い。
特開平２００１−２９１５５６号公報 特開平２００２−１９８１２５号公報 特開平２００３−２４３０９３号公報 特開平２００４−８７４６２号公報

携帯電話などの小型・薄形化が進むとともに、多機能化により、レセプタクルの実装スペースが減少している。これに伴ってコネクタ（レセプタクルとプラグ）には小型・薄形化が強く求められているが、従来のコネクタプラグで金属ケースの板厚を薄くすると、金属ケース一体形のラッチの板厚も薄くなるので、必要な係合力を得られなくなるという問題があった。

本発明は、金属ケースの板厚に左右されることなくラッチの必要十分な係合力を確保することができるコネクタプラグを提供することを目的とする。また相手方コネクタソケットへの繰り返し挿抜によるラッチの係合力の低下を抑えて必要十分な係合力を維持することができるコネクタプラグを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１に記載の発明のコネクタプラグは、相手方コネクタソケットに嵌合させる嵌合部を一端側から突出して有する合成樹脂製のボディと、ボディに保持させるコンタクトと、ボディを覆う金属ケースとを備えるコネクタプラグであって、ボディの嵌合部を相手方コネクタソケットに挿入したときに該相手方コネクタソケットに係合させる金属板製のラッチを金属ケースと別体構成で備え、該ラッチをボディに保持させたものである。

上記請求項１に記載の構成によると、従来金属ケース一体形であったラッチの別体構成化によって金属ケースの板厚に左右されることなく必要十分な係合力を確保することができる。

請求項２に記載のコネクタプラグは、請求項１に記載のコネクタプラグにおいて、ラッチに加わる荷重を受け止める係止部を金属ケースに設けたものである。

上記請求項２に記載の構成によると、ラッチに加わる荷重を金属ケースで受け止めるので、相手方コネクタソケットへの繰り返し挿抜により金属板製のラッチで合成樹脂製のボディが削られてラッチの保持力が低下し、それに伴い係合力が低下するのを抑えることができ、必要十分な係合力を維持することができる。また、ボディのみでラッチの保持力を高めようとすると、ボディのラッチを保持する範囲を大きくとったり、ラッチ自体を小さくしたりする必要があり、ボディのラッチを保持する範囲を大きくとるとコネクタプラグの大型化を招き、ラッチ自体を小さくすると必要な係合力を得られなくなるが、このようなことをする必要はなく、コネクタプラグの大型化を招くことなく、必要十分な係合力を確保し維持することができる。

請求項３に記載のコネクタプラグは、請求項１又は請求項２に記載のコネクタプラグにおいて、ラッチの板厚は金属ケースの板厚より大きい構成とするものである。

上記請求項３に記載の構成によると、ラッチの板厚が金属ケースの板厚より大きいので、従来金属ケース一体形であったラッチに比べて大きな係合力を得ることができる。

請求項４に記載のコネクタプラグは、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のコネクタプラグにおいて、ラッチは金属板を略Ｕ字状に打ち抜いたバネ部と、バネ部の一端側から面一に延びるアーム部と、アーム部の先端側に設ける係合部と、バネ部の他端側から面一に延びる支点部と、金属ケースの係止部に係止させる突起部とを有するものである。

上記請求項４に記載の構成によると、ラッチのアーム部を板幅方向に撓ませるので、構造的にも大きな係合力を得やすいラッチとすることができる。

請求項５に記載のコネクタプラグは、請求項４に記載のコネクタプラグにおいて、金属ケースの係止部は該金属ケースに設けた孔であり、ラッチの突起部は金属ケースの係止部孔形状に対応する断面形状の突片である構成とするものである。

上記請求項５に記載の構成によると、ラッチに加わる荷重をより確実に金属ケースで受け止めることができるので、係合力が低下するのをより確実に抑えることができ、必要十分な係合力をより確実に確保し維持することができる。また、相手方コネクタソケットへの適正な挿抜だけでなく、コジリなど不適正な挿抜によりラッチに加わる異常荷重も金属ケースで受け止めることができるので、コジリ強度を向上させることができる。さらに、金属ケースの係止部にラッチの突起部が嵌り込むことで、金属ケースに対してラッチを位置決めすることができる。

請求項６に記載のコネクタプラグは、請求項５に記載のコネクタプラグにおいて、金属ケースの係止部は金属ケースに設けたボディ位置決め用の孔又は突起の近傍に設けるものである。

上記請求項６に記載の構成によれば、金属ケースに対するボディとラッチの位置決め部が近いので、ボディとラッチの位置関係を精度良く決定することができ、ラッチをボディに適正に保持させながら、ラッチに加わる荷重を金属ケースで適確に受け止めることができる。

請求項７に記載のコネクタプラグは、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載のコネクタプラグにおいて、金属ケースはボディの嵌合部を覆う筒状部を有するものである。また、請求項８に記載のコネクタプラグは、マイクロＵＳＢコネクタ規格準拠の請求項１〜請求項６の何れか１項に記載のマイクロＵＳＢコネクタプラグである。

請求項７に記載のコネクタプラグや請求項８に記載のマイクロＵＳＢコネクタプラグであっても、従来金属ケース一体形であったラッチの別体構成化によって金属ケースの板厚に左右されることなく必要十分な係合力を確保することができる。また、ラッチに加わる荷重を受け止める係止部を金属ケースに設けることで、必要十分な係合力を維持することができる。

以上のように本発明のコネクタプラグは、従来金属ケース一体形であったラッチの別体構成化によって金属ケースの板厚に左右されることなく必要十分な係合力を確保することができる。また、ラッチに加わる荷重を受け止める係止部を金属ケースに設けることで、確保した係合力を維持することができる。したがって、さらなるコネクタの小型・薄形化が可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳述する。図１は本発明の一実施の形態に係るコネクタプラグの外観を示す（Ａ）正面図、（Ｂ）平面図、（Ｃ）底面図、（Ｄ）側面図、図２は同コネクタプラグのボディ構造を示す斜視図、図３は同コネクタプラグの金属ケース構造を示す斜視図、図４は同コネクタプラグのラッチ構造を示す断面図である。図１において、符号１はマイクロＵＳＢコネクタ規格準拠のマイクロＵＳＢコネクタを、例えば携帯電話などに設けられる図示しないＡＢタイプ又はＢタイプのレセプタクル（相手方コネクタソケット）とで構成するＢタイプＬ型プラグ（コネクタプラグ）であって、、複数本の電線が束ねられたケーブル２の末端に取り付けられ、レセプタクルに対する嵌合部の根元からケーブル２の引出端部がオーバーモールド樹脂３により連続一体に覆われている。

図２〜図４に示すように、プラグ１は、ボディ１０と、複数本（５本）のコンタクト２０と、複数本（２本）のラッチ（ロックバネ）３０と、金属ケース４０とを備えて構成されている。

図２〜図４に示すように、ボディ１０は絶縁性の合成樹脂からなり、プラグ１をレセプタクルに挿入するときに前側となる一端側（前端側）からレセプタクルに嵌合させる嵌合部１１を連続一体に突出して有している。また、嵌合部１１の一表面には嵌合部１１の先端から根元近くまでの断面形状を凹状に形成する凹部１２が形成されている。さらに、嵌合部１１の凹部１２には複数本（５本）のスリット状のコンタクト取り付け溝１３がプラグ１のレセプタクルへの挿入方向とプラグ１の厚さ方向とに直交する左右方向に並べられて形成されている。各コンタクト取り付け溝１３はプラグ１をレセプタクルに挿入するときに後側となるボディ１０の一端側（後端側）に貫通されている。またさらに、嵌合部１１の凹部１２より外側の左右側部にはそれぞれ１本づつスリット状のラッチ取り付け溝１４がコンタクト取り付け溝１３と平行に形成されている。各ラッチ取り付け溝１４はボディ１０の後端側に貫通されているとともに、各ラッチ取り付け溝１４の後端部は凹部１２と反対側のボディ１０の表面に開放されている。また、凹部１２と反対側のボディ１０の表面で、その表面に開放される各ラッチ取り付け溝１４の後端部の近傍にはボディ位置決め用突起（又は凹部）１５が一体に設けられている。

図２に示すように、コンタクト２０は良導電性の金属薄板を打ち抜き及び曲げ加工して形成されたもので、ボディ１０の後端端から各コンタクト取り付け溝１３に圧入されてボディ１０に並列に装着保持されている。装着状態ではコンタクト２０は、コンタクト２０後半部（支点部）がコンタクト取り付け溝１３の後半部に嵌り込んでボディ１０に保持され、コンタクト２０の後半部から前側に一体に延出されるコンタクト２０前半部のアーム部２１がコンタクト取り付け溝１３の前半部にプラグ１の厚さ方向（上下方向）に弾性変位可能に嵌め込まれ、アーム部２１の先端側に一体に形成する山形の接触部２２が嵌合部１１の凹部１２内に突出保持されている。また、ボディ１０の後端側に突出されるコンタクト２０の後端部は、ボディ１０の後端面に沿うように略直角に屈曲されてケーブル２の電線を半田接続するための半田付け部２３に形成されている。

図１〜図４に示すように、金属ケース４０は２ピース構造で、金属薄板を打ち抜き及び曲げ加工して形成されたシェル５０と、シェル５０よりやや厚い金属薄板を打ち抜き及び曲げ加工して形成されたカバー６０とで構成され、シェル５０をボディ位置決め用の突起と反対側のボディ１０の表面側に配置し、カバー６０をボディ位置決め用の突起１５のボディ１０の表面側に配置した状態で、これらシェル５０とカバー６０とをボディ１０を挟んで嵌合一体化することによってボディ１０を覆っている。また、シェル５０には、この一端側に曲げ形成されてボディ１０の嵌合部１１を覆う筒状部５１を一体に有している。筒状部５１には、嵌合部１１の凹部１２と反対側の表面左右側部に配置する片持ち梁状のアース用接片５２が切り起こし形成されるとともに、嵌合部１１の凹部１２より外側の表面左右側部にあるラッチ取り付け溝１４に対応させて開口形成する細長いラッチ出入口５３が設けられている。他方、カバー６０には、凹部１２と反対側のボディ１０の表面から突出しているボディ位置決め用の突起１５を嵌合させるボディ位置決め用孔（又は突起）６１と、凹部１２と反対側のボディ１０の表面に開放されている各ラッチ取り付け溝１４の後端部に対応させて開口形成するラッチ位置決め用孔６２とを設けている。さらに、カバー６０は、この後端側からボディ１０の嵌合部１１と直角をなす一方向（ケーブル引き出し方向）に突出させて、ケーブル２を内側に配置してかしめることにより固定する固定部６３を一体に有している。

図１〜図４に示すように、ラッチ３０は金属ケース４０のカバー６０よりやや厚い金属薄板を打ち抜き及び曲げ加工して形成されたもので、ボディ１０の後端端から各ラッチ取り付け溝１４に圧入されてコンタクト２０の左右外側でコンタクト２０と平行にボディ１０に装着保持されている。ラッチ３０は、金属板を略Ｕ字状に打ち抜いたバネ部３１を後端側に有するとともに、バネ部３１の一端側から前側に面一に延びるアーム部３２と、アーム部３２の先端側に一体に設ける山形の係合部３３と、バネ部３１の他端側から前側に面一に延びる支点部３４と、支点部３４の根元部（バネ部３１の他端側）から直角方向外側に面一に突出させる突起部３５とを有している。突起部３５は金属ケース４０のラッチ位置決め用孔６２の孔形状に対応する断面形状の突片である。装着状態ではラッチ３０は、ラッチ３０後半部のバネ部３１とアーム部３２根元部と支点部３４がラッチ取り付け溝１４の後半部に嵌り込んでボディ１０に保持され、ラッチ３０前半部のアーム部３２がラッチ取り付け溝１４の前半部にプラグ１の厚さ方向（上下方向）に弾性変位可能に嵌め込まれ、係合部３３がラッチ取り付け溝１４の前端部から嵌合部１１を覆っている筒状部５１の外表面にラッチ出入口５３を通して突出保持されている。また、ラッチ３０の突起部３５は、ラッチ取り付け溝１４の後端部から金属ケース４０のラッチ位置決め用孔６２に嵌合されている。このようにして、金属ケース４０とは別体構成で備えられたラッチ３０を、ボディ１０に保持させるだけでなく金属ケース４０にも保持（位置決め）させて、ラッチ３０に加わる荷重（回転モーメント）をその突起部３５を介して金属ケース３０のラッチ位置決め用孔６２の後端の係止部６４で受け止めるように構成している。

上記のように構成されたプラグ１は、金属ケース５１の筒状部５１で覆われた嵌合部１１を携帯電話側のレセプタクルに挿入して嵌合接続させることにより、プラグ１のコンタクト２０の接触部２２とレセプタクルに備えられたコンタクトとが接触して、これらが電気的に接続され、プラグ１側の機器と携帯電話との間で電気信号を相互に送受信したり、携帯電話側に電源を供給したりする。

プラグ１のラッチ３０は、嵌合部１１のレセプタクルへの挿入で係合部３３が図４の矢印Ａ方向に押し下げられ、これに伴ってアーム部３２がバネ部３１の弾性力に抗して撓み、嵌合部１１がレセプタクルに完全挿入されて係合部３３がレセプタクルに備えられた係合孔に対応することで、アーム部３２がバネ部３１の弾性力によって図４に示す元の状態に復帰して係合部３３が係合孔に嵌り込んで係合し、プラグ１のレセプタクルからの抜け外れを防止する。また、嵌合部１１をレセプタクルから引き抜くときも挿入時と同様に、係合部３３が図４の矢印Ａ方向に押し下げられ、これに伴ってアーム部３２がバネ部３１の弾性力に抗して撓み、プラグ１のレセプタクルからの抜き去りを可能にする。プラグ１をレセプタクルから抜き去ると、係合部３３とアーム部３２はバネ部３１の弾性力によって図４に示す元の状態に復帰する。

ここで、プラグ１のラッチ３０は、金属ケース４０と別体構成で備えられてボディ１０に保持されているので、金属ケース４０の板厚に左右されることなく抜け防止に必要十分な係合力を確保するのに必要なラッチ３０の厚さを確保することができ、コネクタ（プラグ１とレセプタクル）の小型・薄形化に左右されることなくプラグ１の抜け防止に必要十分な係合力を確保することができる。換言すれば、コネクタ（プラグ１とレセプタクル）の小型・薄形化がプラグ１の抜け防止の係合力不足で妨げられることがなくなる。

さらに、プラグ１のボディ１０はレセプタクルへの嵌合部１１を含めて金属ケース４０で覆われているが、金属ケース４０とラッチ３０の別体構成化によって、アーム部３２を板幅方向に撓ませる構造のラッチ３０とすることができるので、アーム部を板厚方向に撓ませるラッチに比べて大きな係合力（弾性力）を得ることができ、しかも、ラッチ３０の板厚を金属ケース４０の板厚より大きくしているので、従来の金属ケース一体形のラッチに比べて大きな係合力を得ることができ、抜け防止信頼性の高いプラグ１になっている。

また、嵌合部１１のレセプタクルへの挿抜でラッチ３０の係合部３３が図４の矢印Ａ方向に押し下げられると、ラッチ３０全体が図４の矢印Ｂ方向に回転しようとし、ラッチ３０の支点部３４でボディ１０を削ろうとするが、ラッチ３０を上述のように金属ケース４０と別体構成で備える場合、ボディ１０に保持させるだけでなく、ラッチ３０の突起部３５を金属ケース４０に設けたラッチ位置決め用孔６２に嵌合させて、ラッチ３０を金属ケース４０に対して位置決めし、ラッチ３０を金属ケースにも保持させているので、ラッチ３０の回転を金属ケース４０の係止部６４で押さえ込むことができ、すなわちラッチ３０に加わる荷重（回転モーメント）を金属ケース４０の係止部６４で受け止めることができ、これにより、ラッチ３０の回転変位をしっかりと抑えることができるので、プラグ１のレセプタクルへの繰り返し挿抜により金属板製のラッチ３０で合成樹脂製のボディ１０が削られてラッチ３０の保持力が低下し、それに伴いプラグ１の抜け防止の係合力が低下するのを抑えることができ、プラグ１の抜け防止に必要十分な係合力を維持することができる。

なお、ボディ１０のみでラッチ３０の保持力を高めようとすると、ボディ１０のラッチ３０を保持する範囲を大きくとったり、ラッチ３０自体を小さくしたりする必要があり、ボディ１０のラッチを保持する範囲を大きくとるとプラグ１の大型化を招き、ラッチ３０自体を小さくすると抜け防止必要な係合力を得られなくなるが、このようなことをする必要はなく、プラグ１の大型化を招くことなく、プラグ１の抜け防止に必要十分な係合力を確保し維持することができる。

さらに、金属ケース４０の係止部６４は該金属ケース４０に設けたラッチ位置決め用孔６２であり、ラッチ３０の突起部３５は金属ケース４０の係止部孔形状に対応する断面形状の突片であり、ラッチ３０に加わる荷重をより確実に金属ケース４０で受け止めることができるので、プラグ１の抜け防止の係合力が低下するのをより確実に抑えることができ、プラグ１の抜け防止に必要十分な係合力をより確実に確保し維持することができる。また、レセプタクルへの適正な挿抜だけでなく、コジリなど不適正な挿抜によりラッチ３０に加わる異常荷重も金属ケース４０で受け止めることができるので、コジリ強度を向上させることができる。

また、金属ケース４０の係止部６４は金属ケース４０に設けたボディ位置決め用孔の近傍に設けてあり、金属ケース４０に対するボディ１０とラッチ３０の位置決め部が近いので、ボディ１０とラッチ３０の位置関係を精度良く決定することができ、ラッチ３０をボディ１０に適正に保持させながら、ラッチ３０に加わる荷重を金属ケース４０で適確に受け止めることができる。

以上、本実施の形態は本発明のコネクタプラグの好適な一実施の形態をマイクロＵＳＢコネクタのプラグ１で説明したが、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形実施することができる。例えば本実施の形態では、左右のラッチ３０の後端側を繋ぎ部３６を介して一体化した構造を示したが、完全に独立した別体構造としてもよい。

コネクタプラグの相手方コネクタソケットからの抜けを防止するラッチが相手方コネクタソケット側に備えられているコネクタプラグの抜け防止構造にも好適に利用することができる。

本発明の一実施の形態に係るコネクタプラグの外観を示す（Ａ）正面図、（Ｂ）平面図、（Ｃ）底面図、（Ｄ）側面図である。 同コネクタプラグのボディ構造を示す斜視図である。 同コネクタプラグの金属ケース構造を示す斜視図である。 同コネクタプラグのラッチ構造を示す断面図である。

符号の説明

１ プラグ（マイクロＵＳＢコネクタプラグ）
１０ ボディ
１１ 嵌合部
１５ ボディ位置決め用突起
２０ コンタクト
３０ ラッチ
３１ バネ部
３２ アーム部
３３ 係合部
３４ 支点部
３５ 突起部
４０ 金属ケース
５１ 筒状部
６１ ボディ位置決め用孔
６２ ラッチ位置決め用孔
６４ 係止部

Claims (8)

1. 相手方コネクタソケットに嵌合させる嵌合部を一端側から突出して有する合成樹脂製のボディと、ボディに保持させるコンタクトと、ボディを覆う金属ケースとを備えるコネクタプラグであって、ボディの嵌合部を相手方コネクタソケットに挿入したときに該相手方コネクタソケットに係合させる金属板製のラッチを金属ケースと別体構成で備え、該ラッチをボディに保持させたことを特徴とするコネクタプラグ。
2. ラッチに加わる荷重を受け止める係止部を金属ケースに設けた請求項１に記載のコネクタプラグ。
3. ラッチの板厚は金属ケースの板厚より大きい請求項１又は請求項２に記載のコネクタプラグ。
4. ラッチは金属板を略Ｕ字状に打ち抜いたバネ部と、バネ部の一端側から面一に延びるアーム部と、アーム部の先端側に設ける係合部と、バネ部の他端側から面一に延びる支点部と、金属ケースの係止部に係止させる突起部とを有する請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のコネクタプラグ。
5. 金属ケースの係止部は該金属ケースに設けた孔であり、ラッチの突起部は金属ケースの係止部孔形状に対応する断面形状の突片である請求項４に記載のコネクタプラグ。
6. 金属ケースの係止部は金属ケースに設けたボディ位置決め用の孔又は突起の近傍に設ける請求項５に記載のコネクタプラグ。
7. 金属ケースはボディの嵌合部を覆う筒状部を有する請求項１〜請求項６の何れか１項に記載のコネクタプラグ。
8. マイクロＵＳＢコネクタ規格準拠の請求項１〜請求項６の何れか１項に記載のマイクロＵＳＢコネクタプラグ。

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