JP2009231046A - Connector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主に回路基板間に使用される電気コネクタ構造及びその嵌合保持力の調整方法に関するものである。 The present invention relates to an electrical connector structure mainly used between circuit boards and a method for adjusting a fitting holding force thereof.
携帯型のパーソナルコンピュータや通信機器の小型軽量化に伴って、電子部品の小型化、低背化が進められている。回路基板間の接続等に用いられる電気コネクタ(以下コネクタと言う)も例外ではなく、少極型、多極型を問わず小型化、低背化の要望は常に高い。 With the reduction in size and weight of portable personal computers and communication devices, electronic components have been reduced in size and height. An electrical connector (hereinafter referred to as a connector) used for connection between circuit boards is no exception, and there is always a demand for miniaturization and low profile regardless of whether it is a small-pole type or a multi-pole type.
ここで、コネクタは、雌雄コンタクトの弾性的接触力によって、嵌合保持力を確保するものであり、コンタクトを細くして対応させざるおえないコネクタの小型化、低背化は、自ずと弾性力の低下を伴うからとの理由から、嵌合保持力の向上を課題に掲げた報告は多数見受けられる。その一つとして、(1)特許文献1記載の技術がある。この技術は、二股状の大きさの異なる雌雄コンタクトを嵌合した際、対応する部分の突起が窪みに落ち込むことでロックが掛かり、嵌合保持力を確保するものである。また一つとして、(2)特許文献2記載の技術がある。この技術は、リセプタクルコンタクトの先端にSの字状の内壁接触部(ハウジングの壁に当接する部分)を具え、対応するプラグコンタクトと接触した際、この内壁接触部がリセプタクルハウジングの対応面に当接し、反力としてプラグコンタクトとの接触面に接触圧を及ぼすというものである。更に一つとして、(3)特許文献3記載の技術がある。この技術は、雌雄コネクタが嵌合した際、リセプタクルコンタクトに具わるロック爪と、プラグハウジングに具わる係止片とが係合することで、嵌合保持力を確保するものである。
しかし、これら技術はコンタクトの嵌合保持力の強化を課題とするものであるから、確かに少極型コネクタにおいては、その目的とするところの範囲にあり効果を奏するものではあるが、この嵌合保持力の強化されたコンタクトを多極型コネクタに適用した場合には、本来目指していたこととは反対の結果を招くこととなる。つまり、強化された個々の嵌合力が多数集積された結果嵌合力は過大となって、挿抜時には必要以上の大きな挿抜力を要するコネクタとなる。つまり、理想から大きく外れた挿抜特性を有するコネクタが得られてしまうのである However, since these technologies have a problem of strengthening the contact holding force, it is certain that the low-polarity connector is within the intended range and is effective. When a contact with enhanced coercive force is applied to a multipolar connector, the result is opposite to what was originally intended. That is, as a result of integrating a number of strengthened individual fitting forces, the fitting force becomes excessive, resulting in a connector that requires a larger insertion / removal force than necessary at the time of insertion / removal. In other words, a connector having insertion / removal characteristics greatly deviating from the ideal is obtained.
すなわち、コネクタの挿抜特性を理想に近づけるには、少極型から多極型までを考慮したコンタクト構造が必要なのであり、特定の極数のみを対象としたコンタクト構造では、現実に、市場の要求によって多種極数型を揃える必要のあるコネクタとしては、その挿抜特性を実質的に解決することにはならないのである。 In other words, in order to bring the connector insertion / removal characteristics closer to the ideal, a contact structure that takes into account from a low pole type to a multi-pole type is necessary. With a contact structure that targets only a specific number of poles, it is actually a market requirement. Therefore, the connectors that need to be equipped with multiple types of poles do not substantially solve the insertion / extraction characteristics.
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、コネクタの少極型から多極型までの挿抜特性を考慮して、それぞれの極数に好適な嵌合保持力が得られるコネクタ構造を提供することを目的とすると共に、その嵌合保持力の調整方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such problems, and in consideration of the insertion / extraction characteristics of the connector from a small-pole type to a multi-pole type, a connector capable of obtaining a fitting and holding force suitable for each number of poles. The object is to provide a structure and to provide a method for adjusting the fitting holding force.
上記の目的のもとになされた本発明は、コンタクトの接触部に段差を設けて、この段差の大きさを変えることで好適な嵌合保持力を得るものである。 The present invention based on the above object provides a suitable holding force by providing a step in the contact portion of the contact and changing the size of the step.
すなわち本発明は、(1)それぞれハウジングと、このハウジングに固定されたコンタクトとを具え、それぞれのコンタクトは、金属帯状体の加工によって形成され、相手側コンタクトとの接触部と、この接触部に連なるハウジングとの固定部と、この固定部に連なる接続部とを一体的に具え、この接触部の相手側接触部との接触によって電気的接続を得る一対のコネクタ構造であって、一方のコンタクトの接触部は、板厚に段差を形成した板面を有し、相手側コンタクトの接触部は屈曲部を有し、この屈曲部の頂点は、前記段差を有する板面に弾接力を作用させつつ挿入され、前記段差は、挿入初期には、前記弾接力を強く作用させ、挿入後期には、前記弾接力を弱く作用させるように形成されているコネクタ構造である。 That is, the present invention includes (1) a housing and a contact fixed to the housing, and each contact is formed by processing a metal strip, and a contact portion with a mating contact and the contact portion. A pair of connector structures that integrally include a fixed portion with a continuous housing and a connecting portion continuous with the fixed portion, and obtain electrical connection by contact with the mating contact portion of the contact portion, one contact The contact portion has a plate surface with a step formed in the plate thickness, the contact portion of the mating contact has a bent portion, and the apex of the bent portion applies an elastic contact force to the plate surface having the step. The step is inserted into the connector structure so that the elastic contact force acts strongly in the initial stage of insertion, and the elastic contact force acts weakly in the late stage of insertion.
一方の接触部に具わる板面は、相手側接触部に具わる屈曲部から弾接力を受けていて、段差の通過前後で弾接力の大きさが変わる。挿入時、段差は相手側接触部の弾性変位量を緩和するように設けてあるので、弾接力は段差の通過によって減少する。この弾接力が嵌合状態で保持力として作用するので、好適な嵌合保持力は、この段差の調整によって得ることができる。 The plate surface included in one contact portion receives an elastic contact force from a bent portion included in the counterpart contact portion, and the magnitude of the elastic contact force changes before and after the passage of the step. At the time of insertion, the step is provided so as to reduce the amount of elastic displacement of the counterpart contact portion, so that the elastic contact force is reduced by the passage of the step. Since this elastic contact force acts as a holding force in the fitted state, a suitable fitting holding force can be obtained by adjusting this step.
段差は、上段面と下段面の2段面構造であってもよいし、3段面以上から成る構造であってもよい。いずれの場合でも、最も上段面を通過するときに最大の弾性力が発生し、最も下段面で弾性力は最小となる。また、段差は、金属板材の板厚方向の圧潰で形成し得るものである。 The step may be a two-step surface structure including an upper step surface and a lower step surface, or may be a structure including three or more step surfaces. In any case, the maximum elastic force is generated when passing through the uppermost surface, and the elastic force is minimized on the lowermost surface. Further, the step can be formed by crushing the metal plate material in the plate thickness direction.
更に屈曲部は、(2)前記屈曲部の挿入方向に直交する面の断面形状は、2個の鋭角な先頭部を形成する(1)記載のコネクタ構造である。 Further, the bent portion is the connector structure according to (1), wherein (2) the cross-sectional shape of the surface orthogonal to the insertion direction of the bent portion forms two acute head portions.
相手側接触部に具わる屈曲部の形状は、2個の鋭角な先頭部を形成するので、単位面積当たりの接触圧は高められる。接触圧が高められるので、必要接触圧の確保できる接触力の範囲は広くなる。 Since the shape of the bent portion provided in the counterpart contact portion forms two sharp heads, the contact pressure per unit area is increased. Since the contact pressure is increased, the range of contact force that can ensure the necessary contact pressure is widened.
また、本発明の嵌合保持力を調整する方法は、(3)それぞれのハウジングと、このハウジングに固定されたコンタクトとを具え、それぞれのコンタクトは、金属帯状体の加工によって形成され、相手側コンタクトとの接触部と、この接触部に連なるハウジングとの固定部と、この固定部に連なる接続部とを一体的に具え、この接触部の相手側接触部との接触によって電気的接続状態を得る一対のコネクタ構造の嵌合保持力を調整する方法であって、
前記板面に形成された前記段差の上段面と下段面との差を変えることで嵌合保持力の調整を行なうことを特徴とするコネクタ構造の嵌合保持力調整方法である。
The method for adjusting the fitting and holding force of the present invention includes (3) each housing and a contact fixed to the housing, and each contact is formed by processing a metal strip, A contact portion with the contact, a fixed portion of the housing connected to the contact portion, and a connection portion connected to the fixed portion are integrally provided, and an electrical connection state is established by contact with the mating contact portion of the contact portion. A method of adjusting the fitting holding force of a pair of connector structures to be obtained,
A fitting holding force adjusting method for a connector structure, wherein the fitting holding force is adjusted by changing a difference between an upper step surface and a lower step surface of the step formed on the plate surface.
上段面に対して下段面の段差を大きく取れば、嵌合保持力は小さくなり、例えば多極用途に適したコネクタ構造になり、段差を小さく取れば、嵌合保持力は大きくなり、例えば少極用途に適したコネクタ構造になる。このように段差の量を変えることで嵌合保持力の調整をおこなう。なお、嵌合保持力が小さい場合でも、屈曲部で接触点を形成するので必要接触圧を確保できる範囲は広がっている。 If the step on the lower surface is made larger than the upper surface, the fitting holding force is reduced, for example, a connector structure suitable for multi-pole applications. If the step is made small, the fitting holding force is increased, for example, small. A connector structure suitable for extreme applications. Thus, the fitting holding force is adjusted by changing the amount of the step. Even when the fitting holding force is small, the contact point is formed at the bent portion, so the range in which the necessary contact pressure can be secured is widened.
本発明によれば、コネクタの低背化によっても、コンタクトの所定の板厚を変えることで必要な嵌合保持力を得ることができる。また、少極型から多極型までコンタクトの極数が変わっても、コンタクトの板厚を変えることでそれぞれの極数に好適な嵌合保持力を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a necessary fitting holding force by changing the predetermined plate thickness of the contact even when the connector is lowered in height. Further, even if the number of contacts changes from a small-pole type to a multi-pole type, a fitting holding force suitable for each number of poles can be obtained by changing the thickness of the contact.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態によるコネクタ構造は、プラグコネクタとリセプタクルコネクタとから成るBtoB(ボードトゥボード)コネクタ構造である。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. A connector structure according to an embodiment of the present invention is a BtoB (board to board) connector structure including a plug connector and a receptacle connector.
コネクタ構造について図1から図3を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施形態による回路基板に実装されたリセプタクルコネクタと、プラグコネクタとが嵌合した状態の外観斜視図である。なお、プラグ側の回路基板はコネクタ構造を隠すので省略する。図2は、同じく図1に示すプラグコネクタをリセプタクルコネクタから抜き外した状態の外観斜視図である。なお、図1同様プラグ側の回路基板は省略する。図3は、同じく図1又は図2に示すプラグコネクタ及びリセプタクルコネクタを180度反転させた状態の外観斜視図である。なお、回路基板は両者とも省略する。 The connector structure will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an external perspective view of a state in which a receptacle connector mounted on a circuit board according to an embodiment of the present invention and a plug connector are fitted. Note that the circuit board on the plug side is omitted because it hides the connector structure. FIG. 2 is an external perspective view showing a state in which the plug connector shown in FIG. 1 is removed from the receptacle connector. Note that the circuit board on the plug side is omitted as in FIG. FIG. 3 is an external perspective view of the plug connector and the receptacle connector shown in FIG. Both circuit boards are omitted.
図1及び図2に示すように、BtoBコネクタ構造は、図示しない回路基板P1に実装されたプラグコネクタ1と、回路基板P2に実装されたリセプタクルコネクタ5とから成る。プラグコネクタ1は、絶縁性の合成樹脂から成るプラグハウジング2と、プラグハウジング2に固定された導電性の帯状体金属から成るプラグコンタクト3と、コネクタの嵌合を補強するための補強金具4とから成る。このプラグコネクタ1に嵌合するリセプタクルコネクタ5は、絶縁性の合成樹脂から成るリセプタクルハウジング6と、リセプタクルハウジング6に固定され、プラグコンタクト3と電気的機械的接続をするリセプタクルコンタクト7と、補強金具4に係り合う補強金具8とから成る。
As shown in FIGS. 1 and 2, the BtoB connector structure includes a
<プラグ>
プラグコネクタ1について、説明中の指示方向は、図3の指示に従う。プラグハウジング2は、前後方向に伸びた矩形状で、底面に底壁20と、底壁20の前後端に立設する端壁21、22及び底壁20の左右に立設する側壁23、24を具え、これら底壁20、端壁21、22及び側壁23、24で囲われた窪み状の凹部25を中央に形成する。端壁21、22の下面には、補強金具4、4を固定するためのスリット21a、22aを具え、左右側面には、補強金具4、4をガイドするための上下方向に伸びる溝21b、22bを具える。側壁23、24は、前後方向に伸びる矩形状で、上面から外側面及び内側面にかけてプラグコンタクト3を固定するための溝26、27を複数個等ピッチで前後方向に具える。
<Plug>
For the
プラグハウジング2にプラグコンタクト3を固定した際、左右側壁23、24に具わる溝26、27に、プラグコンタクト3の対応する部分が嵌り込むため、左右側壁23、24の上面及び外側面にプラグコンタクト3が突出することはない。また、プラグハウジング2に補強金具4、4を装着した際、端壁21、22に具わるスリット21a、22aに、補強金具4、4の対応する部分が圧入されて固定される。
When the
プラグコンタクト3及び補強金具4、4を固定したプラグコネクタ1は、左右側壁23、24の下端から外向きに、補強金具4、4の先端及びプラグコンタクト3の先端が回路基板P1面と平行に伸び、実装時には、この部分が回路基板P1に接続する。また、プラグハウジング2の中央部に形成された凹部25は、プラグコネクタ1がリセプタクルコネクタ5に嵌合した際、リセプタクルコネクタ5の対応する凸部が嵌り込むところである。
The
<リセプタクル>
次に、リセプタクルコネクタ5について説明する。説明中の指示方向は、図2の指示に従う。リセプタクルハウジング6は、前後方向に伸びた矩形状で、底面に底壁60と、底壁60の前後端に立設する端壁61、62と、底壁60の左右に立設する側壁63、64を具え、これら底壁60、端壁61、62及び側壁63、64で囲われた窪み状の凹部65を中央に形成し、更にこの凹部65の中に前後方向に伸びた矩形状の凸部66を具える。
<Receptacle>
Next, the receptacle connector 5 will be described. The instruction direction in the explanation follows the instruction in FIG. The receptacle housing 6 has a rectangular shape extending in the front-rear direction, a bottom wall 60 on the bottom surface, end
リセプタクルハウジング6の側壁63、64は、断面略矩形状で、前後端には、補強金具8、8を固定するためのスリット61a、62aを側壁63、64の周囲に具え、前後方向に亘っては、リセプタクルコンタクト7を固定するための溝67、68を側壁63、64の周囲に等ピッチで具える。
The side walls 63 and 64 of the receptacle housing 6 have a substantially rectangular cross section, and slits 61a and 62a for fixing the reinforcing
リセプタクルハウジング6にリセプタクルコンタクト7を固定した際、左右側壁63、64に具わる溝67、68に、リセプタクルコンタクト7の対応する部分が嵌り込み固定され、リセプタクルコンタクト7の内側に向かう先端は、中央部に具わる凸部66に形成されたガイド66aに囲われてガイドされる。また、リセプタクルハウジング6に補強金具8、8を固定した際、側壁63、64に具わるスリット61a、62aに、補強金具8、8の対応する部分が嵌り込むため、補強金具8、8が側壁63、64の外側面及び上面から張出すことはない。
When the receptacle contact 7 is fixed to the receptacle housing 6, the corresponding portions of the receptacle contact 7 are fitted and fixed in the grooves 67, 68 provided on the left and right side walls 63, 64, and the tip toward the inside of the receptacle contact 7 is centered. Guided by a guide 66a formed on a
リセプタクルコンタクト7及び補強金具8、8を固定したリセプタクルコネクタ5は、左右側壁63、64の下端から外向きに、補強金具8、8の先端及びリセプタクルコンタクト7の先端が回路基板P2面と平行に伸びた状態で、実装時には、この部分が回路基板P2に接続する。また、中央部に形成された凹部65は、プラグコネクタ1が嵌り込む部分であり、凹部65の中に具わる凸部66は、プラグコネクタ1の中央に具わる窪み状の凹部25が嵌り込むところである。このようにプラグコネクタ1がリセプタクルコネクタ5に嵌合したときに、対応するプラグコンタクト3と、リセプタクルコンタクト7とが電気的機械的接続状態をとり、対応する補強金具4、4と、補強金具8、8とが機械的に係り合う。
The receptacle connector 5 to which the receptacle contact 7 and the reinforcing
次に、コンタクトについて図4から図6を参照して説明する。図4は、本発明の実施の形態によるプラグコンタクトの外観斜視図である。図5は、同じくリセプタクルコンタクトの外観斜視図である。図6は、同じくプラグコンタクトとリセプタクルコンタクトとが嵌合した状態の外観斜視図である。 Next, the contact will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is an external perspective view of the plug contact according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 is an external perspective view of the receptacle contact. FIG. 6 is an external perspective view of a state in which the plug contact and the receptacle contact are similarly fitted.
<プラグコンタクト>
プラグコンタクト3は、基材の銅合金にニッケルめっきをし、表面に金メッキを施した金属の帯状体から成り、打抜きや曲げ加工によって必要な形状を具えている。プラグコンタクト3は、プラグハウジング2の側壁23、24のプラグコンタクト3を固定するための溝26、27に固定される固定部30と、固定部30から一方に連なる接触部31と、他方に連なる接続部32とから成る。
<Plug contact>
The
プラグコンタクト3の固定部30は、プラグハウジング2の側壁23、24に形成された溝26、27に圧入されるストレート部30aと、このストレート部30aの幅方向にある断面から外方向に臨み、プラグコンタクト3を固定するための張出し片30b、30bとを具える。ストレート部30aは、リセプタクルコンタクト7との反接触側に90度の湾曲部を形成し、ここから水平方向に伸びて接続部32に連なる。接続部32は、半田を介してそのストレート部32aで回路基板P1に接続する。一方、リセプタクルコンタクト7との接触側に180度の湾曲部を形成して、ここに固定部を画定し、ここより先で接触部31に連なる。接触部31は、垂直に立つ板面31bから成り、先端はテーパを具える切断面で終わっている。
The fixed
プラグコンタクト3の接触部31で、対応するリセプタクルコンタクト7に接触する部分は、板面31bである。板面31bは、リセプタクルコンタクト7との接触面側に先端側から順に、台地状の凸部31c、次に窪地状の凹部31d、最後に台地状の凸部31eと続いている。本実施の形態では、凸部31eと、凹部31dとの段差tは0.01〜0.05mmである。好ましくは0.01〜0.03mmであり、より好ましくは0.01〜0.02mmである。この段差tは、コネクタのクリック感に大きな影響を持ち、挿入力、引抜き力を左右する大きな因子であり、小さくするとクリック感が小さくなり、嵌合保持力は強くなる。また、大きくするとクリック感が大きくなり、嵌合保持力は弱くなる。
A portion of the
<リセプタクルコンタクト>
リセプタクルコンタクト7は、銅合金を基材に中間にニッケルめっき、表面に金メッキを施した金属の帯状体から成り、打抜きや曲げ加工によって必要な形状を具えている。リセプタクルコンタクト7は、リセプタクルハウジング6の側壁63、64のリセプタクルコンタクト7を固定するための溝67、68に固定される固定部70と、固定部70から一方に連なる連結部71と、更にその先に連なる接触部72、及び他方に連なる接続部73とから成る。
<Receptacle contact>
The receptacle contact 7 is made of a metal strip having a copper alloy base material with nickel plating in the middle and gold plating on the surface, and has a necessary shape by punching or bending. The receptacle contact 7 includes a fixing
リセプタクルコンタクト7の固定部70は、リセプタクルハウジング6の側壁63、64に形成された溝67、68に圧入されるストレート部70bと、このストレート部70bの幅方向にある断面から外方向に臨み、リセプタクルコンタクト7を固定するための張出し片70d、70dとを具える。ストレート部70bは、プラグコンタクト3との反接触側に90度の湾曲部を形成し、ここから水平方向に伸びて接続部73に連なる。接続部73は、半田を介してそのストレート部73aで回路基板P2に接続する。一方、プラグコンタクト3との接触側に180度の湾曲部を形成して、ここに固定部70を画定する。そして、ここより先で90度湾曲して連結部71に連なる。連結部71は、水平方向に伸びるストレート部71aから成り、先端は90度湾曲して垂直に立ち上がり、接触部72に連なる。接触部72は、垂直に伸びるストレート部72aと、これに続く「く」の字状の屈曲部72bとからなる。
The fixing
固定部70は、逆Uの字状でその開口部が、リセプタクルハウジング6の側壁63、64を跨ぐようにして、そのフレイム部分が等ピッチで形成された溝67、68に嵌り込む。溝67、68は、側壁63、64の上面及び内外側面の3面に形成されているので、この固定部70の屈曲部70a、ストレート部70b及び70cがそれぞれ対応する溝に圧入され、ストレート部70bの幅方向にある断面から外方に臨む凸状の張出し片70d、70dが溝67、68の側面に係合して、リセプタクルコンタクト7をリセプタクルハウジング6に固定する。
The fixing
固定部70のストレート部70cから連なる連結部71と、連結部71から90度湾曲したところから垂直に立ち上がる接触部72とでLの字状のフレイムを形成する。この連結部71と接触部72とから成るLの字状のフレイムは、プラグコンタクト3の接触部31と嵌合した際、弾性的に変位し、その反作用として嵌合保持力を発生させる部分である。
An L-shaped frame is formed by the connecting
接触部72は、連結部71から90度湾曲後垂直に立ち上がるストレート部72aと、その先に連なる「く」の字状の屈曲部72bとから成る。屈曲部72bの頂点部分は、嵌合の際プラグコンタクト3の接触部31に接触する部分で、屈曲部72bの頂点の挿入方向に直交する面の断面形状は、頂点部に窪みのある山形で2個の接触点72d、72dを具えている。尖頭部で接触するので大きな接触圧を生じ、2個の接触点72d、72dを具えているので、接続の安全性を二重に確保し信頼性を高めている。
The
<コンタクトの嵌合状態>
次に、図6を参照してプラグコネクタ1のリセプタクルコネクタ7への挿入について説明する。プラグコネクタ1をリセプタクルコネクタ7に挿入していくと、最初に、プラグコンタクト3の接触部31から固定部30に連なる曲率を持った部分に、リセプタクルコンタクト7の接触部72の接触点72d、72dが当接する。更に挿入を続けると、接触圧は次第に強くなり、このときプラグコンタクト3の接触部31は固定されて動けないために、リセプタクルコンタクト7の接触部72が変位することとなる。変位は弾性的で挿入方向と直交する方向に弾性力を作用させ、この弾性力と、当接面の摩擦力との合成力として、挿入方向に挿入力を発生させる。この挿入力は、弾性変位量が最大となる位置、すなわちプラグコンタクト3に具わる接触部31の凸部31eを通過するときに最大となる。一般にこのときの最大値をもって挿入力と称している。この位置から更に挿入を続けると、リセプタクルコンタクト7の接触部72の接触点72d、72dは、プラグコンタクト3の接触部31に形成された凹部31dの表面と当接するようになる。この凹部31dの表面は、凸部31eの表面に対して図4に示すように段差tがあり、この段差tは、リセプタクルコンタクト7の接触部72の弾性変位量を急激に減少させ、挿入力の急変として感得される。このときの挿入力の急激な減少は、挿入時のクリック感として感じられるものである。本発明の実施形態では、プラグコンタクト3の凹部31dは、挿入方向に長く伸びていて、長い有効嵌合長を確保している。
<Contact mating condition>
Next, insertion of the
本発明の実施形態によっては、挿入力は、この凸部31eの高さによって容易に増減させることができる。勿論リセプタクルコンタクト7の接触部72の長さや曲げ位置、曲率等によっても増減はできるが、リセプタクルコンタクト7の変更は、プラグコンタクト3の変更に比べて、その設計にかかる負担及び加工にかかる負担は格段に大きいものである。つまり、市場の要求を満たすため多品種の極数展開が求められるコネクタ構造として、基本的な設計を変えずに対応できるところに本発明の特徴部分がある。
Depending on the embodiment of the present invention, the insertion force can be easily increased or decreased by the height of the
また、上述したように本発明の実施形態では、プラグコンタクト3の凹部31dは、リセプタクルコンタクト7の接触点72d、72dに対して挿入方向に長く伸びていて、限られた中で長い有効嵌合長の確保を実現している。このように有効嵌合長が長いので、コンタクトの加工精度のバラツキや、コンタクトのハウジングへの組立て精度のバラツキが集積された結果極めて大きいものであっても嵌合を確実におこなうことができ、信頼性の高い接続を担保している。また、振動や衝撃が原因でコンタクトが抜けるおそれを軽減している。
Further, as described above, in the embodiment of the present invention, the
次に、プラグコンタクト3と、リセプタクルコンタクト7との嵌合状態について説明する。プラグコンタクト3と、リセプタクルコンタクト7との嵌合によって、リセプタクルコンタクト7の接触部72は、プラグコンタクト3の接触部31に弾性的に接触する。この弾性力は、嵌合によって、リセプタクルコンタクト7の接触部72が外方向に弾性的に変位することによって生じるものである。本実施の形態では、弾性変位量は0.05〜0.15mmである。好ましくは、0.07〜0.13mmであり、より好ましくは、0.08〜0.10mmである。弾性変位量が大きすぎる場合には、嵌合力が過大になり、更に大きい場合には、変位部が塑性変形を生じて必要な接触圧が得られなくなる。また、小さすぎる場合には、弾性力が弱くなり必要な接触圧が得られなくなる。
Next, the fitting state between the
次に嵌合保持力について説明する。嵌合保持力は、プラグコンタクト3がリセプタクルコンタクト7に嵌合された状態で作用する力である。すなわち、プラグコンタクト3に具わる接触部31の凹部31dに、リセプタクルコンタクト7に具わる接触部72の接触点72d、72dが当接するときに作用する力である。本発明では、嵌合保持力は、この凹部31dの窪み量(段差t)によって容易に増減させることができる。勿論リセプタクルコンタクト7の接触部72の長さや曲げ位置、曲率等によっても増減はできるが、リセプタクルコンタクト7の変更は、プラグコンタクト3の変更に比べて、その設計にかかる負担及び加工にかかる負担は格段に大きいものであり、基本的な設計を変えずに市場の要求を満たすため多品種の極数を展開する必要がある場合には、本発明による方法は、大変効果的で合理的なものである。段差tを大きくとる場合は、嵌合保持力は小さくなり、コネクタの引抜きは容易になる。また、段差tを小さくとる場合は、嵌合保持力は大きくなり、コンタクトの引抜きは困難になる。
Next, the fitting holding force will be described. The fitting holding force is a force that acts in a state in which the
すなわち、市場の要求や使用目的に応じて、嵌合保持力を容易に適応させることができ、例えば、少極型の場合には、段差tを小さくして嵌合保持力を大きくすることができ、多極の場合には、段差tを大きくして嵌合保持力を小さくすることができる。更にこの時、挿入力の調整も容易に行なうことができる。 That is, the fitting holding force can be easily adapted according to the market demand and the purpose of use. For example, in the case of a small pole type, the step t can be reduced to increase the fitting holding force. In the case of multiple poles, the step t can be increased to reduce the fitting holding force. At this time, the insertion force can be easily adjusted.
<補強金具>
次に、図7〜図9を参照して補強金具の説明をする。図7はプラグ補強金具の斜視図である。図8はリセプタクル補強金具の斜視図である。図9はプラグ補強金具とリセプタクル補強金具との嵌合状態の斜視図である。
<Reinforcing metal fittings>
Next, the reinforcing metal fitting will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a perspective view of the plug reinforcing metal fitting. FIG. 8 is a perspective view of the receptacle reinforcing bracket. FIG. 9 is a perspective view of the plug reinforcement fitting and the receptacle reinforcement fitting in a fitted state.
プラグ補強金具4、4は、プラグハウジング2の前後端壁21、22に形成されたスリット21a、22aに装着されて、プラグコネクタ1と、リセプタクルコネクタ5との嵌合を補強するものである。プラグ補強金具4は、金属の帯状体の打抜き加工でその形状が得られ、中央部にプラグハウジング2の端壁21、22に具わるスリット21a、22aに固定される、一辺から切溝を形成した矩形状の固定部40と、固定部40の上側面から外向きに水平に伸びる連結部41、41と、連結部41、41から更に外方向に水平に伸びる接続部43、43と、連結部41、41と接続部43、43との繋ぎ部から垂下する片状の係合部42、42とから成る。
The
固定部40は、プラグ補強金具4をプラグハウジング2に圧入によって固定する部分である。固定部40は、一対の固定片40a、40aを具え、固定片40aは、外向きに2個の凸状の突起40b、40cを具える。プラグハウジング2に固定される固定片40a、40aが隙間を隔てて一対具わり、その隙間にプラグハウジング2の端壁21、22に形成されたスリット21a、22a内に形成された図示しない固定台を挟み込む状態で、スリット21a、22aの側壁に対して外向きに突起40b、40cで押圧を掛けて固定するので、プラグ補強金具4、4は、プラグハウジング2に強固に固定されるものである。
The fixing
係合部42、42は、リセプタクル補強金具8、8の対応する箇所に係合し、プラグコネクタ1と、リセプタクルコネクタ5との嵌合を補強する部分である。係合部42、42は、連結部41、41と接続部43、43との繋ぎ部から垂下する係合片42a、42aと、その先端外向きに凸状の突起42b、42bとを具える。係合片42a、42aは、外内方向に弾性的に変位し、先端の突起42b、42bで、リセプタクル補強金具8、8の対応する部分と係合する。
The engaging
接続部43、43は、回路基板P1に半田を介して実装する部分ある。
The
次に、図8を参照してリセプタクル補強金具8、8について説明する。リセプタクル補強金具8、8は、リセプタクルハウジング6の前後端壁61、62に形成されたスリット61a、62aに装着されて、プラグコネクタ1と、リセプタクルコネクタ5との嵌合を補強するものである。リセプタクル補強金具8、8は、金属の帯状体の打抜き加工と曲げ加工でその形状が得られ、リセプタクルハウジング6の端壁61、62に形成されたスリット61a、62aに固定される固定部80と、その先から180度曲げ戻し、そこから垂直に伸びる片状の係合部81と、固定部80の反対側の端部から外向きに90度湾曲して水平に伸びる片状の接続部82とから成る。
Next, the
固定部80、80は、平板状で両側面に幅方向に凸状の突起80b、80bを具え、リセプタクルハウジング6の両側壁63、64の端部に具わる補強金具8、8を受け入れるスリット61a、62aに圧入されて図示しない係合片に係合して固定される。
The fixing
係合部81、81は、平板状の係合片81aで構成され、中央部に窪み状の凹部81bを形成する。この凹部81b、81bにプラグ補強金具4、4の係合部42、42に具わる凸状の突起42b、42bが係合してプラグコネクタ1と、リセプタクルコネクタ5とは嵌合される。
The engaging
接続部82、82は、固定部80、80の端部から水平方向に伸びる平板状の接触片82a、82aから成る。接続部82、82は、回路基板P2に半田を介して実装する部分である。
The connecting
次に、図9を参照してプラグ補強金具4と、リセプタクル補強金具8との嵌合状態について説明する。プラグ補強金具4、4の係合片42a、42aは、対応するリセプタクル補強金具8、8の係合片81a、81aに弾接し、係合片81a、81aの凹部81b、81bに係合片42a、42aの係合突起42b、42bが係合してプラグ補強金具4は、リセプタクル補強金具8に嵌合する。嵌合力は、係合片81a、81aと係合片42a、42aとの弾接力によって得られるので、リセプタクル補強金具8の凹部81b、81bの窪み量によって容易に嵌合力は調整できる。
Next, the fitting state between the plug reinforcing
次に図1のコネクタの嵌合状態の補強金具の嵌合状態及びコンタクトの嵌合状態について図10を参照して説明する。 Next, the fitting state of the reinforcing metal fitting and the fitting state of the contacts in the fitting state of the connector of FIG. 1 will be described with reference to FIG.
プラグ補強金具4は、固定部40で、プラグハウジング1の端壁21、22に圧入によって固定され、接続部43、43で、回路基板P1に半田によって固定されている。一方、リセプタクル補強金具8、8は、リセプタクルハウジング6の側壁63、64の端部に圧入によって固定され、接続部82、82で、回路基板P2に半田によって固定されている。そして、プラグ補強金具4の係合部42、42と、リセプタクル補強金具8の係合部81、81とが係合して、プラグ補強金具4は、リセプタクル補強金具8に嵌合している。すなわち、プラグ補強金具4及びリセプタクル補強金具8は、協働してプラグコネクタ1と、リセプタクルコネクタ5との嵌合状態を補強し、回路基板P1及びP2間の安定した電気的接続状態を担保しているのである。
The plug reinforcing
したがって、プラグ補強金具4及びリセプタクル補強金具8は、プラグコンタクト3及びリセプタクルコンタクト7が多数あり、プラグコンタクト3及びリセプタクルコンタクト7の接触圧でコネクタ全体の必要な嵌合保持力が確保されている場合には、取り外せばよく、プラグコンタクト3及びリセプタクルコンタクト7が少数で、プラグコンタクト3及びリセプタクルコンタクト7の接触圧でコネクタ全体の必要な嵌合保持力が確保されていない場合には、取り付ければよい。また、必要な補強嵌合保持力は、プラグ補強金具4の係合部42と、リセプタクル補強金具8の係合部81との係り合いの調整や、プラグ補強金具4及びリセプタクル補強金具8の装着個数で確保することが容易にできる。
Therefore, the plug reinforcing
次に、プラグコンタクト3と、リセプタクルコンタクト7の嵌合について説明する。プラグコンタクト3は、固定部40でプラグハウジング2に固定され、接続部43で回路基板P1に半田実装で電気的機械的に接続されている。一方、リセプタクルコンタクト7は、固定部70でリセプタクルハウジング6に固定され、接続部73で回路基板P2に半田実装で電気的機械的に接続されている。そして、プラグコンタクト3の接触部31と、リセプタクルコンタクト7の接触部72とが弾接することで、回路基板P1,P2間に電気的機械的接続状態を生じさせている。
Next, the fitting of the
<作用、効果>
プラグコンタクト3と、リセプタクルコンタクト7間で電気的接続状態に必要な接触圧を確保したときに、プラグコンタクト3及びリセプタクルコンタクト7のコンタクト数が少数の場合には、コネクタとして嵌合保持力が不足する場合が生じ得る。また、このコネクタとしての最適嵌合保持力は、コネクタの使用環境や使用目的によって異なり、接触圧の総和として得られた嵌合力から一概に定められるものではなく、別途設計が必要な場合が生じ得る。
<Action, effect>
When the contact pressure required for the electrical connection between the
つまり、コンタクトの電気的接続という技術的側面から導出される接触圧があり、この接触圧の総和として得られるコネクタの嵌合保持力があるわけだが、上述したように、コネクタの嵌合保持力は、別途理由による使用目的等に適した値が要求されるものである。このとき、接触圧の総和として得られた嵌合保持力と、別途理由から要求される嵌合保持力との値が相違する場合には、コンタクトの接触構造及びコネクタの他の構成要素の変更等の技術的対応が求められるわけである。 In other words, there is a contact pressure derived from the technical aspect of electrical connection of contacts, and there is a connector fitting retention force obtained as the sum of the contact pressures. The value suitable for the purpose of use for a separate reason is required. At this time, if the value of the fitting holding force obtained as the sum of the contact pressures and the fitting holding force required for another reason are different, the contact contact structure and other components of the connector are changed. Therefore, technical measures such as these are required.
本発明は、懸かる事情の下で安定した電気的接続を得るために必要な接触圧を確保すると共に、別途理由から要求される嵌合保持力をも確保すことを、コンタクトの曲率や長さ等の微妙な弾性設計が要求される部分を変更することなく、コンタクトの厚みの調整で容易に達成し得るコネクタ構造に関するものである。 The present invention secures the contact pressure necessary to obtain a stable electrical connection under the circumstance, and also secures the fitting holding force required for a separate reason, such as the curvature and length of the contact. The present invention relates to a connector structure that can be easily achieved by adjusting the thickness of a contact without changing a portion requiring a delicate elastic design.
すなわち、コンタクト数が少数のコネクタは、概して、接触圧の総和としての嵌合保持力は、要求される値に対して小さいものであり、コンタクト数が多数のコネクタは、接触圧の総和としての嵌合保持力は、要求される値に対して大きいものである。このような条件でも、基本構造及び巧妙な弾性設計部分の共通したコンタクトを使用できることは、コネクタを設計及び製造する上で、大いに効率的で生産性の向上に寄与し得るものである。 That is, a connector with a small number of contacts generally has a smaller fitting holding force as a sum of contact pressures than a required value, and a connector with a large number of contacts is a sum of contact pressures. The fitting holding force is larger than the required value. Even under such conditions, the ability to use a common contact between the basic structure and a clever elastic design part is very efficient in designing and manufacturing a connector and can contribute to an improvement in productivity.
具体的に、本発明の実施の形態によれば、コンタクト数が多数の場合には、リセプタクルコンタクト7の複雑な弾性設計に変更を加えることなく、プラグコンタクト3に具わる接触部31の凹部31dの板厚みを小さくすることで、コンタクト同士の接触力を軽減し、総和としての嵌合保持力の減少を容易に行なうことができる。このとき、コンタクト同士の接触力の軽減による接触圧の減少を補足するべく、リセプタクルコンタクト7の接触点72d、72dは、接触面積の小さな突起状から成っていて、電気的機械的接続に要求される接触圧の負荷状態を確保している。つまり、プラグコンタクト7の凹部31dの板厚みを変更するだけで、接触力の軽減で総和としての嵌合保持力の減少を図り、接触点72d、72d接点部の尖鋭化によって接触力の軽減による接触圧の減少を補足し必要な接触圧の確保を図ることで、多極コネクタへの対応を行なうものである。
Specifically, according to the embodiment of the present invention, when the number of contacts is large, the
一方、コンタクト数が少数の場合には、プラグコンタクト3に具わる接触部31の凹部31dの板厚みを大きくすることで、コンタクト同士の接触力を増加し、総和としての嵌合保持力の増加を図る。このとき、コンタクト同士の接触力は増加するから、接触圧は増化方向に向かう。またこのとき、コンタクト同士の接触力だけでは必要な嵌合保持力が得られない場合には、本実施の形態で示した補強金具をコネクタに取り付けて、不足分を補うことができる。
On the other hand, when the number of contacts is small, the contact force between the contacts is increased by increasing the plate thickness of the
このように、本発明によれば、コネクタの低背化でも必要な嵌合保持力の確保が容易に行なえ、コンタクトの少数極から多数極のコネクタまで基本設計の共通したコンタクトの使用が可能であり、嵌合保持力の調整はコンタクトの窪み量の調整だけで行ない得るので容易に極数展開に対応できる。更に、接触部の面積が小さく、小さな接触力でも大きな単位面積当たりの接触圧を得ることができ、また、接触点が2個具わる接触構造なので電気的機械的接続の信頼性を高めることができる。そして、コンタクトの有効嵌合長が長いので、コンタクトの加工のばらつきや、コンタクトのハウジングへの組立てのバラツキをこの部分で吸収できるので、予定する接続状態を確保できる。更に、振動や衝撃でのコンタクトの断絶が生じにくいものである。 As described above, according to the present invention, it is possible to easily secure a necessary fitting holding force even when the connector is lowered in height, and it is possible to use a contact having a common basic design from a small number of contacts to a connector having a large number of contacts. In addition, since the fitting holding force can be adjusted only by adjusting the amount of depression of the contact, it can easily cope with the development of the number of poles. Furthermore, the contact area is small, a large contact pressure per unit area can be obtained even with a small contact force, and the contact structure with two contact points increases the reliability of the electromechanical connection. it can. Since the effective fitting length of the contacts is long, variations in processing of the contacts and variations in assembly of the contacts to the housing can be absorbed in this portion, so that a planned connection state can be ensured. In addition, contact breakage due to vibration or impact is unlikely to occur.
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の態様で実施可能である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In addition, it can implement with a various aspect in the range which does not deviate from the summary of this invention.
1 プラグコネクタ
2 プラグハウジング
3 プラグコンタクト
4 プラグ補強金具
5 リセプタクルコネクタ
6 リセプタクルハウジング
7 リセプタクルコンタクト
8 リセプタクル補強金具
20 底壁
21、22 端壁
23、24 側壁
25 凹部
30 固定部
31 接触部
32 接続部
40 固定部
41 連結部
42 係合部
43 接続部
60 底壁
61、62 端壁
63、64 側壁
65 凹部
66 凸部
67、68 溝
70 固定部
71 連結部
72 接触部
73 接続部
80 固定部
81 係合部
82 接続部
P1、P2 回路基板
DESCRIPTION OF
Claims (3)
一方のコンタクトの接触部は、板厚に段差を形成した板面を有し、
相手側コンタクトの接触部は屈曲部を有し、この屈曲部の頂点は、前記段差を有する板面に弾接力を作用させつつ挿入され、
前記段差は、挿入初期には、前記弾接力を強く作用させ、挿入後期には、前記弾接力を弱く作用させるように形成されているコネクタ構造。 Each housing includes a contact fixed to the housing, and each contact is formed by processing a metal strip, a contact portion with the counterpart contact, and a fixing portion with the housing connected to the contact portion, A pair of connector structures that integrally include a connection portion connected to the fixed portion and obtain an electrical connection by contact with the mating contact portion of the contact portion,
The contact portion of one contact has a plate surface in which a step is formed in the plate thickness,
The contact portion of the mating contact has a bent portion, and the apex of the bent portion is inserted while acting an elastic contact force on the plate surface having the step,
The connector structure is formed such that the step makes the elastic contact force act strongly at the initial stage of insertion and makes the elastic force weakly act at the late stage of insertion.
前記板面に形成された前記段差の上段面と下段面との差を変えることで嵌合保持力の調整を行なうことを特徴とするコネクタ構造の嵌合保持力調整方法。 Each housing includes a contact fixed to the housing, and each contact is formed by processing a metal strip, a contact portion with the mating contact, and a fixing portion with the housing connected to the contact portion. A method of adjusting a fitting holding force of a pair of connector structures that integrally include a connecting portion connected to the fixing portion and obtain an electrical connection state by contact with a contact portion on the other side of the contact portion,
A fitting holding force adjusting method for a connector structure, wherein the fitting holding force is adjusted by changing a difference between an upper step surface and a lower step surface of the step formed on the plate surface.
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