JP2009070568A - 電気コネクタ及び電気コネクタの製造方法 - Google Patents

電気コネクタ及び電気コネクタの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】複数の端子とこれら複数の端子を支持する絶縁性ハウジングとの嵌合強度を確保しつつ低背化を実現することが可能な電気コネクタを提供すること。
【解決手段】側面に凸部501fが形成された複数の端子101が、所定の間隔をおいて配置されている。複数の端子101の間に配置され、これら複数の端子101を支持するハウジング102は、各端子101の側面に形成された凸部501fと相補的に係合する凹部602cを有する。
【選択図】図9

Description

本発明は、基板とケーブルとを接続する電気コネクタに関する。
基板とケーブルとを接続する従来技術に係る電気コネクタとして、特開2007−73426号公報(特許文献1)及び特開2007−123216号公報(特許文献2)に開示されたものが知られている。
特開2007−73426号公報に開示された電気コネクタでは、所定の間隔をおいて互いに並行に配置された複数の雄端子の各々が、ハウジングにより上面の一部並びに両側面及び下面の全部を囲まれるように支持されている。或いは、これら複数の雄端子の各々は、ハウジングにより上面の一部、下面の一部及び両側面の全部を囲まれるように支持されている。このように、複数の雄端子の各々は、上面、下面及び両側面においてハウジングにより支持されているので、これら複数の雄端子とハウジングとの嵌合強度が高められている。
一方、特開2007−123216号公報に開示された電気コネクタにおいても、所定の間隔をおいて互いに並列に配置された複数の雄端子の各々が、ハウジングにより両端の一部、上面の一部及び下面の一部を囲まれるように支持されている。
このように、従来技術に係る電気コネクタにおいては、複数の端子の各々は、その上面、下面及び両側面を部分的に又は全体的にハウジングにより囲まれ支持されることによって、ハウジングに対する嵌合強度を確保している。
特開2007−73426号公報 特開2007−123216号公報
しかしながら、上記従来技術に係る電気コネクタは、複数の端子が上面及び下面の両方を少なくとも部分的にハウジングにより支持される構成を採っているので、この電気コネクタの厚さは、複数の端子の厚さに比べて必然的に大幅に大きくなる。これにより電気コネクタの低背化が阻害される。
かかる問題を解決するために、複数の端子が上面及び下面をハウジングに囲まれることなく両側面のみをハウジングに囲まれ支持される構成が、考えられる。すなわち、ハウジングが複数の端子の両側面のみに接触してこれら複数の端子を支持する構成が、考えられる。ところが、かかる構成を有する電気コネクタにあっては、複数の端子が側面においてのみハウジングに支持されるに過ぎないので、複数の端子とハウジングとの嵌合強度が大幅に低下することになる。
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、複数の端子とこれら複数の端子を支持する絶縁性ハウジングとの嵌合強度を確保しつつ低背化を実現することが可能な電気コネクタを提供することを目的とする。
本発明者は、所定の間隔をおいて配置される複数の端子の各々の側面に凸部を形成し、これら複数の端子の間に、凸部に対して相補的に係合する凹部を有する絶縁性ハウジングを設ければ、この絶縁性ハウジングの凹部が、各端子の側面に形成された凸部を上方向及び下方向から支持することにより、各端子とハウジングとの嵌合強度を高めることができる、ということを見出し、本発明をするに至った。
本発明の1つの特徴に係る電気コネクタは、側面に凸部を有する複数の端子と、該複数の端子の前記凸部と相補的に係合する凹部を有し、該複数の端子を支持する絶縁性ハウジングと、を具備する。
本発明の1つの特徴に係る電気コネクタを製造する方法は、隣接する複数の端子が絶縁性ハウジングにより支持される電気コネクタを製造する方法であって、側面に凸部が形成された複数の端子を形成する段階と、前記側面を隣接する端子の側面と対向させて前記複数の端子を配置する段階と、該複数の端子の凸部を囲むように該複数の端子の間に絶縁性の液状材料を挿入する段階と、前記液状材料を硬化させて前記複数の端子を支持する絶縁性ハウジングを形成する段階と、を含む。
本発明によれば、所定の間隔をおいて配置される複数の端子の側面に凸部を形成し、これら複数の端子の間に、凸部と相補的に係合する凹部を有するハウジングを配置することにより、この絶縁性ハウジングの凹部が各端子の側面に形成された凸部の外周面を囲んで支持するので、ハウジングと各端子との嵌合強度が高められる。特に、絶縁性ハウジングの凹部が各端子の凸部の上面及び下面に接した状態で、絶縁性ハウジングが各端子を支持するので、絶縁性ハウジングと複数の端子との間の嵌合強度は、垂直方向の力を受けた場合であっても維持される。また、絶縁性ハウジングの凹部が、各端子の凸部の側面(すなわち、各端子の延びる前後方向と交差する面)に接した状態で各端子を支持するので、各端子は、絶縁性ハウジングにより前後方向への移動を阻止される。よって、各端子が絶縁性ハウジングから抜けることが防止される。
さらには、絶縁性ハウジングと各端子との嵌合強度は、絶縁性ハウジングが単に凸部が形成された各端子の側面のみを囲んで支持することのみにより得られる。すなわち、絶縁性ハウジングは、各端子との嵌合強度を高めるために各端子の上面及び下面にまで延びる必要がない。
したがって、複数の端子とこれら複数の端子を支持する絶縁性ハウジングとの嵌合強度を確保しつつ低背化を実現することが可能な電気コネクタを提供することができる。
以下、添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。なお、添付図面に示す同一の構成要素に対しては、同一の符号が共通して付されている。
図1(a)は、本発明の一実施形態に係る電気コネクタの構成を示す斜視図である。図1(b)は、図1(a)に示した嵌合領域200を取り出して縮小して示す斜視図である。図2(a)は、図1に示した電気コネクタの上面を示す図であり、図2(b)は、図1に示した電気コネクタの前面を示す図である。図3(a)は、図1に示した電気コネクタの底面を示す斜視図である。図3(b)は、図3(a)に示した嵌合領域200を取り出して縮小して示す斜視図である。
図1乃至図3に示すように、本実施形態に係る電気コネクタ100は、主に、複数の端子101と、複数の端子101の間に絶縁強度を確保しつつこれら複数の端子101を保持するハウジング102と、複数の端子101の各々に接続された複数のケーブル103と、ハウジング102を上方から覆うシールド104aと、ハウジング102を下方から覆うシールド104bと、を含む。
複数の端子101の各々は、導電性材料により構成され、前端において傾斜面が設けられた棒状の形状を有している。また、複数の端子101の各々は、所定の間隔をおいて配置されている。これら複数の端子101の間には、樹脂等の絶縁性材料により構成され、該端子の側面を覆いかつ該端子と略同一の厚さとなるように形成されたハウジング102が配置されている。また、これら複数の端子の上面及び下面は、ハウジング102により覆われず露出している。これにより、複数の端子101の露出した上面(下面)とハウジング102の上面(下面)とが連なって略同一の平面を形成した領域が、嵌合領域200として形成されている。この嵌合領域200は、図示しない相手方電気コネクタの複数の端子とハウジングとにより構成される領域と嵌合する領域である。この嵌合領域200が相手方電気コネクタと嵌合したときに、複数の端子101の各々は、相手方電気コネクタの対応する端子と電気的に接続される。具体的には、例えばコ字状の断面形状を有する相手方電気コネクタの各端子が、対応する端子101の上面及び下面を挟持して接触することにより、該端子101に電気的に接続される。
次に、端子101の具体的な構成について、図4及び図5を参照して説明する。
図4(a)及び図4(b)は、それぞれ、1つの端子を左上前方及び右上前方からみた斜視図であり、図4(c)及び図4(d)は、それぞれ1つの端子の上面及び底面を示す図であり、図4(e)及び図4(f)は、それぞれ1つの端子の右側面及び左側面を示す図である。図5は、図4(b)を拡大して示す図である。
端子101は、全体として前端から後端に延びる棒状の形状を有する。この端子101は、前方部501と後方部502とに分けられる。
後方部502は、ハウジングにより囲まれて(覆われて)保持される部分502aと、同軸ケーブルの芯線(図示せず)が結線される結線部分502bと、を含む。部分502aは、上面502c、右側面502d、左側面502e、下面502fのうち少なくとも1つの面において凸部又は凹部が形成される。本実施形態では、一例として2つの面において凹部が形成されている。すなわち、右側面502dにおいて凹部502hが形成され、左側面502eにおいて凹部502gが形成されている。
部分502aの例えば全ての面(上面502c、右側面502d、左側面502e及び下面502f)は、ハウジングにより囲まれる。このように全ての面をハウジングにより囲まれた部分502aは、凹部502g及び凹部502hの中にハウジングが入り込むことにより、ハウジングと強固に結合することができる。
前方部501は、図1乃至図3に示された部分に相当する。前方部501は、先端部501aと、凸部形成領域501bと、接点形成領域501cと、を含む。先端部501aは、相手方コネクタの対応する端子を容易に受け入れるために上面及び下面において傾斜が形成されている。
凸部形成領域501bの両側面(右側面501d及び左側面501e)には、この側面から離れる方向に延びる凸部501fが形成されている(図面においては、右側面501dに形成された凸部501fのみしか表れていないが、実際には、左側面501eにも同様の凸部501fが形成されている)。この凸部501fは、例えば、凸部形成領域501bの側面501d、501eに潰し加工を施すことにより形成される。具体的には、例えば、この凸部501fは、凸部形成領域501bの側面501d、501eを上方及び下方の両方から中央に向けて潰すことにより形成される。なお、この凸部501fは、前端(すなわち先端部501a)から後端(すなわち後方部502)に向かう方向において不連続に形成されている。
接点形成領域501cは、例えば上面及び下面において相手方コネクタの対応する端子と電気的に接続するための接点部を有し、一つの端子101につき、2箇所(上面及び下面)で相手方コネクタの端子と接続できるようになっている。
前方部501の両側面、すなわち、先端部501a、凸部形成領域501b及び接点形成領域501cの両側面は、ハウジングにより囲まれて支持される。このように両側面をハウジングにより覆われた前方部501は、凸部形成領域501bの側面501d、501eに形成された凸部501fの外周面がハウジングに囲まれて支持されることにより、ハウジングと強固に結合することができる。
特に、凸部501fの上面501g及び下面501hがハウジングに接して支持されることにより、前方部501とこの側面を囲むハウジングとの結合は、垂直方向(垂直方向Z)の力を受けた場合であっても、維持される。この観点からみると、凸部501fは、ハウジングに囲まれる面積(特に上面501g及び下面501hの面積)が大きくなるように形成することが好ましい。よって、凸部501fは、水平方向(側面501d、501eから離れる方向X及び側面501d、501eに沿った方向Y)にできるだけ長く延びるように形成することが好ましく、また、複数の箇所にできるだけ多く形成することが好ましい。
さらには、凸部501fには、前面501i及び後面501jが形成されている。この前面501i及び501jは、端子101の前端から後端に延びる方向、すなわち、水平方向Yと交差している。この前面501i及び後面501jがハウジングにより囲まれて支持されることにより、端子101の水平方向Yにおける移動が防止される。これにより、端子101がハウジングから抜けることが防止される。
次に、ハウジング102の具体的な構成について、図6乃至図8を参照して説明する。図6は、ハウジング102の構成を示す斜視図である。図7は、ハウジング102の上面を示す図である。図8は、図6に示したハウジング102の一部分を拡大して示す図である。
図6乃至図8に示すように、ハウジング102は、主に、筐体を構成するベース部601と、端子101の前方部501を保持する前方保持部602と、端子101の後方502を保持する後方保持部603と、を含む。
後方保持部603は、図5に示した端子101の後方部502の部分502aを覆う形状を有する。前方保持部602は、図5に示した端子101の前方部501の側面を覆う形状を有する。
前方保持部602の一部を拡大して示す図8に表現されているように、前方保持部602は、複数の端子101の間に配置されており、端子101の前方部501における凸部材形成領域501bの両側面(右側面501d及び左側面501e)に形成された凸部501fと相補的に係合する凹部602cを有する。さらに、この前方保持部602は、端子101の前方部501に形成された凸部501fを含む両側面全体を覆う形状を有する。さらにまた、この前方保持部602は、端子101の前方部501の上面(下面)と略同一の平面上に位置する上面(下面)を有し、同様に、前方部501の前面と略同一の平面上に位置する前面を有する。すなわち、複数の端子101の露出した上面(下面)とハウジング102の前方保持部602の上面(下面)とが連なって略同一の平面を形成した領域が、嵌合領域200として形成されている。このように、前方保持部602は、端子101の前方部501とともに、上述した相手方コネクタの端子と嵌合する領域である嵌合領域200を形成する。
この嵌合領域200について、さらに先に用いた図1乃至図3を参照して説明する。
まず、図1(b)には、嵌合領域200の上面が示されている。この図1(b)には、端子101のうちの前方部501のみが現れており、ハウジング102のうちの前方保持部602のみが現れている。
端子101の前方部501の両側面全体は、ハウジング102の前方保持部602に覆われているが、前方部501の上面101aは、前方保持部602により覆われることなく露出している。
この結果、嵌合領域200においては、複数の端子101の露出した上面101aとハウジング102の前方保持部602の上面602aとが連なって略同一の平面が形成されている。この平面は、図2(b)において、平面Mとして表現されている。
一方、図3(b)には、嵌合領域200の下面が示されている。この図3(b)には、図1(b)と同様に、端子101のうちの前方部501のみが現れており、ハウジング102のうちの前方保持部602のみが現れている。
端子101の前方部501の両側面全体は、ハウジング102の前方保持部602に覆われているが、前方部501の下面101bは、前方保持部602により覆われることなく露出している。
この結果、嵌合領域200においては、複数の端子101の露出した下面101bとハウジング102の前方保持部602の下面602bとが連なって略同一の平面が形成されている。この平面は、図2(b)において、平面Nとして表現されている。
以上のような構成を有する端子101とハウジング102との間においてなされる作用及び効果について、さらに図9を参照して説明する。図9は、図2(a)及び図2(b)のA―A線に沿った断面を示す図である。
図9に示すように、ハウジング102の前方保持部602に形成された凹部602cは、端子101の凸部形成領域501bの側面501d、501eに形成された凸部501fと相補的に係合するように、端子101の側面を囲んでいる(覆っている)。これにより、凹部602cが、凸部501fの上面501g及び下面501hに当接して凸部501fを支持することになる。よって、垂直方向(図9における上下方向Z)において、端子101とハウジング102との間の位置関係にずれが生ずる事態が抑えられる。別言すれば、端子101とハウジング102との間の係合力は、垂直方向の力を受けた場合であっても維持される。
さらには、図9に示すように、ハウジング102の前方保持部602の上面(下面)は、端子101の前方部501の上面と略同一の平面の上にある、すなわち、同一の平面M(平面N)を成している。これにより、ハウジング102と端子101とにより形成される領域であって相手方電気コネクタの端子と嵌合する領域である嵌合領域の低背化を実現することができる。なお、本発明は、ハウジング102が端子101の上面及び/又は下面にまで延びてこの端子101を上面及び/又は下面から支持する構成を排除するものではないが、低背化という観点からみれば、図9に示すように、嵌合領域において端子101とハウジングとが略同一の上面M及び下面Nを形成する構成が好ましい。
次に、端子101とハウジング102との間においてなされるさらに別の作用及び効果について、図10を参照して説明する。図10は、嵌合領域における端子101と相手方電気コネクタの対応する端子との嵌合の様子を説明するために、1つの端子に着目してこの端子の側面を示す図である。
図10には、本実施形態に係る電気コネクタが、一例として略コ字状の断面形状を有する端子1001を有する相手方電気コネクタと係合して電気的に接続される構成を示している。導電性材料より構成される端子1001は、端子101の上面及び下面に当接した状態で、この端子101の先端部501aから凸部形成領域501bを通過して接点形成領域501cに至る。この結果、端子1001は、端子101の接点形成領域501cの上面及び下面に形成された接点部に当接する。
このように、端子101の上面及び下面における端子1001との接点部は、両側面に形成された凸部501fにより挟まれた領域と、後方部502の部分502a(すなわち少なくとも上面及び下面をハウジング102により囲まれた領域)と、の間に位置している。すなわち、端子101における接点部は、ハウジング102により凸部502fの上面501g及び下面501hを支持された凸部形成領域501bと、同様にハウジング102により上面及び下面を支持された後方部502の部分502aとの間に位置している。換言すれば、端子101における接点部は、ともにハウジング102により上面及び下面を支持された2点の間に位置している。したがって、端子101は、例えば、端子1001により垂直方向Zの力を受けた場合であっても、ハウジング102との嵌合力を維持することができる。
次に、上記構成を有する電気コネクタに用いられるハウジング102の製造方法について簡単に説明する。
まず、図5に示した構成を有する端子101が形成される。この端子101は、例えば、略直方体の形状を有する導電性の材料に対してプレス加工を施すことにより形成される。
このように形成された複数の端子101が、図6乃至図8に示した形状のハウジング102を形成するために形成された所定の金型の内部に、配置される。このとき、各端子101は、該端子101の側面が隣接する他の端子の側面と対向するように、配置される。
この後、上記金型の内部に硬化性を有する液体状態の樹脂が挿入され、ハウジング102が形成される。この樹脂が挿入されると、端子101の前方部501にあっては、凸部501fを含むすべての側面が樹脂により囲まれ、端子101の後方部502の502aにあっては、少なくとも上面及び下面を含む面(本実施形態では一例として上面502c、下面502f、左側面502e及び右側面502d)が樹脂により囲まれる。
次に、上記のように金型に挿入された樹脂が硬化させられる。これにより、互いに嵌合した複数の端子101とハウジング102とが形成される。このように、本実施例では端子101をハウジング102に一体成形(インサート成形)させることにより、端子101がハウジング102に支持されるようになっている。この後、これら複数の端子と嵌合したハウジング102を金型から取り外すことにより、図1乃至図3に示したような複数の端子101を支持するハウジング102が得られる。
以上説明したように、本発明によれば、所定の間隔をおいて配置される複数の端子の側面に凸部を形成し、これら複数の端子の間に、凸部と相補的に係合する凹部を有するハウジングを配置することにより、この絶縁性ハウジングの凹部が各端子の側面に形成された凸部の外周面を囲んで支持するので、ハウジングと各端子との嵌合強度が高められる。特に、絶縁性ハウジングの凹部が各端子の凸部の上面及び下面に接した状態で、絶縁性ハウジングが各端子を支持するので、絶縁性ハウジングと複数の端子との間の嵌合強度は、垂直方向の力を受けた場合であっても維持される。さらには、絶縁性ハウジングと各端子との嵌合強度は、絶縁性ハウジングが単に凸部が形成された各端子の側面のみを囲んで支持することのみにより得られる。すなわち、絶縁性ハウジングは、各端子との嵌合強度を高めるために各端子の上面及び下面にまで延びる必要がない。したがって、複数の端子とこれら複数の端子を支持する絶縁性ハウジングとの嵌合強度を確保しつつ低背化を実現することが可能な電気コネクタを提供することができる。
(a)本発明の一実施形態に係る電気コネクタの構成を示す斜視図である。(b)図1(a)に示した嵌合領域を取り出して縮小して示す斜視図である。 (a)図1に示した電気コネクタの上面を示す図である。(b)図1に示した電気コネクタの前面を示す図である。 (a)図1に示した電気コネクタの底面を示す斜視図である。(b)図3(b)に示した嵌合領域を取り出して縮小して示す斜視図である。 (a)1つの端子を左上前方からみた斜視図である。(b)1つの端子を右上前方からみた斜視図である。(c)1つの端子の上面を示す図である。(d)1つの端子の底面を示す図である。(e)1つの端子の右側面を示す図である。(f)1つの端子の左側面を示す図である。 図4(b)を拡大して示す図である。 ハウジング102の構成を示す斜視図である。 ハウジング102の上面を示す図である。 図6に示したハウジング102の一部分を拡大して示す図である。 図2(a)及び図2(b)のA―A線に沿った断面を示す図である。 嵌合領域における端子101と相手方電気コネクタの対応する端子との嵌合の様子を説明するために、1つの端子に着目してこの端子の側面を示す図である。
符号の説明
100 電気コネクタ
101 端子
102 ハウジング
103 ケーブル
104 シールド
200 嵌合領域
501 前方部
501a 先端部
501b 凸部形成領域
501c 接点形成領域
501d 右側面
501e 左側面
501f 凸部
501g 上面
501h 下面
501i 前面
501j 後面
502 後方部
502a 部分
502b 結線部分
502c 上面
502d 右側面
502e 左側面
502f 下面
502g、502h 凹部
601 ベース部
602 前方保持部
603 後方保持部
602c 凹部
1001 相手方電気コネクタの端子

Claims (8)

  1. 所定の間隔をおいて配置され側面に凸部を有する複数の端子と、
    該複数の端子の前記凸部と相補的に係合する凹部を有し、該複数の端子を支持する絶縁性ハウジングと、
    を具備し、
    前記複数の端子の露出した上面と前記絶縁性ハウジングの上面とが連なって略同一の平面を形成しかつ該複数の端子の露出した下面と該絶縁性ハウジングの下面とが連なって略同一の平面を形成した、嵌合領域を備え、
    該嵌合領域において相手方電気コネクタと嵌合して電気的に接続される、
    ことを特徴とする電気コネクタ。
  2. 前記凸部が、前記側面に対して潰し加工を施すことにより形成されたものである、請求項1に記載の電気コネクタ。
  3. 前記複数の端子の各々が、
    一端から他端に延びる形状を有しており、
    前記側面において該一端から該他端に向かう方向において不連続に形成された凸部を有する、請求項1又は請求項2に記載の電気コネクタ。
  4. 前記複数の端子の各々が、
    一端から他端に延びる形状を有しており、
    前記一端において前記側面を前記絶縁性ハウジングにより囲まれ、前記他端において上面及び下面を前記絶縁性ハウジングにより囲まれる、請求項1から請求項3のいずれかに記載の電気コネクタ。
  5. 前記複数の端子の各々が、前記相手方電気コネクタの対応する端子と接触する接点部を前記上面において有しており、
    該接点部は、前記上面における前記凸部に挟まれた領域と該上面における前記絶縁性ハウジングにより囲まれた領域との間に位置する、請求項4に記載の電気コネクタ。
  6. 前記複数の端子の各々が、前記相手方電気コネクタの対応する端子と接触する接点部を前記下面において有しており、
    該接点部は、前記下面における前記凸部に挟まれた領域と該下面における前記絶縁性ハウジングにより囲まれた領域との間に位置する、請求項4に記載の電気コネクタ。
  7. 前記絶縁性ハウジングが、前記複数の端子の凸部を囲むように該複数の端子の間に液体状態で挿入された後に硬化させて形成されたものである、請求項1から請求項6のいずれかに記載の電気コネクタ。
  8. 隣接する複数の端子が絶縁性ハウジングにより支持される電気コネクタを製造する方法であって、
    側面に凸部が形成された複数の端子を形成する段階と、
    前記側面を隣接する端子の側面と対向させて前記複数の端子を配置する段階と、
    該複数の端子の凸部を囲むように該複数の端子の間に絶縁性の液状材料を挿入する段階と、
    前記液状材料を硬化させて前記複数の端子を支持する絶縁性ハウジングを形成する段階と、
    を含むことを特徴とする方法。
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