JP2009283357A - 基板間接続用コネクタ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】コンタクトに必要な接触力を確保し、且つコネクタに必要な嵌合保持力を容易に調整することができるコネクタ構造を提供する。
【解決手段】一対のコネクタ（プラグ１、リセプタクル５）双方に補強金具４及び８が具わり、コネクタの嵌合の際、この補強金具４及び８の係合と、双方に具わるコンタクト（プラグコンタクト３及びリセプタクルコンタクト７）の係合とによって、嵌合保持力を生じさせるコネクタ構造である。補強金具４及び８の係合力は、一方の補強金具８の板厚方向の圧潰によって生じた凹部８１ｂの底面に、他方の補強金具４の係合片４２ａが弾接することで生じ、コンタクト同士の係合力は、一方のコンタクト３の板厚方向の圧潰によって生じた凹部３１ｄの底面に、他方のコンタクト７の接触片７２が弾接することで生じるものである。
【選択図】図１０

Description

本発明は、コンタクトの接触力と補強金具の係合力との協働によってコンタクトに必要な接触力と、コネクタに必要な嵌合保持力とを具えたコネクタ構造、及びこれら接触力と、嵌合保持力との調整方法に関するものである。

近年電子機器の小型化によって回路基板間接続用コネクタも小型化、低背化が進められている。小型化によってコネクタのコンタクト素材は薄板化、副挟化し、金属板状帯の屈曲部で生じるバネ弾性力も低下してきている。そのため、対応するコンタクト間で生じる接触力は低下し、接続の信頼性を揺るがしかねない。

また、コンタクト素材の薄板化、副挟化は、コンタクトの接続部と、回路基板の接続端子との半田接続面積の減少を伴い、コンタクトと回路基板間の接続力の低下を招くおそれをも有している。

前者の問題を解決する技術として、例えば特許文献１記載の技術のように、必要な嵌合力を得るためにコンタクトに屈曲部（内壁接触部）を設けて、この内壁接触部がハウジングの内壁に弾性的に接触することでコネクタの嵌合保持力の強化を図ったものや、特許文献２記載の技術のように、コンタクトにロック爪を具え、ハウジングにこのロック爪に対応した係止突部を設けることでコネクタの嵌合保持力の強化を図ったものが提案されている。

また、コネクタと回路基板間の接続力を補強する技術（後者の問題を解決する技術）として特許文献３記載の技術が提案されている。この提案によればハウジングにコネクタと回路基板間の接続強度を補強する補強金具を設けて、接続強度の低下を補うものである。補強金具は回路基板に半田で接続される接続部と、この接続部から連なり合成樹脂性のハウジングのスリットに保持される固定部とを一体的に具えていて、このハウジングに固定された補強金具の接続部が回路基板に半田で固定されることでコネクタと回路基板との接続強度の補強を図るものである。
特開２００７−３０５５１３号公報 特開平９−２５９９７９号公報 実開平５−２３４２９号公報

しかし、市場の要求に即座に応えるためには、コネクタは、組み込まれる機器の仕様によってその極数を容易に変え得るだけの構造の適応性を具えていることが望まれるのだが、上述した提案技術は、展開し得る極数の適応範囲に制限が置かれるものである。すなわち、極数の少ない範囲からある一定の多極の範囲までは予定する効果を奏しても、この想定する範囲を超えた多極コネクタに適用した場合には期待した効果は得られないものである。

すなわち、特許文献１記載の提案又は特許文献２記載の提案は、その提案技術を少極コネクタに適用することを想定して、そのコンタクト同士の接触部の弾接力の弱さに起因する嵌合保持力の補強をその技術課題としている。そのために想定を超えた多極コネクタに上述した技術を適用した場合には、コネクタ全体が奏する嵌合保持力は過大なものとなり、そのため挿抜作業性が著しく低下し、そのままでは商品価値を有しないものである。

また特許文献３記載の提案も、その提案技術は、コネクタと回路基板間の接続強度の低下を補うことはできても、低下したコネクタの嵌合保持力を補強することはできない。

本発明は、このような問題に鑑みなされたもので、コンタクトの少極のものから多極のものまで複数のバリエーションに対応する際に、コネクタの基本的構造を変えることなく具体的構造の変更のみで、コンタクトに必要な接触力を確保し、且つコネクタに必要な嵌合保持力を容易に調整することができるコネクタ構造を提供すること、及びそのコンタクトの接触力と、コネクタの嵌合保持力の調整方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。（１）絶縁部材から成るハウジング１、及び、このハウジング１に固定されたコンタクト１、及び、回路基板１に半田接続するように、このハウジング１に固定された、補強金具１を有するコネクタ１と、前記コネクタ１に嵌合する絶縁部材から成るハウジング２、及び、嵌合の際、対応する前記コンタクト１に電気的機械的に接続するように、このハウジング２に固定されたコンタクト２、及び、回路基板２に半田接続するように、このハウジング２に固定された補強金具２を有するコネクタ２と、を具えたコネクタ構造であって、前記コンタクト１は、嵌合の際、前記コンタクト２と接触する接触部１と、この接触部１の端から連なり前記ハウジング１に固定される固定部１と、を略Ｕ字状の屈曲部に形成し、前記固定部１の端から屈曲して連なる前記回路基板１に半田接続される接続部１を一体的に具え、前記コンタクト２は、嵌合の際、前記コンタクト１と接触する接触部２と、この接触部２から、前記コンタクト１の略Ｕ字状の屈曲部に沿うようにして湾曲した弾性変位可能な連結部２と、この連結部２の端から屈曲して連なる前記ハウジング２に固定される固定部２と、この固定部２の端から屈曲して連なる前記回路基板２に半田接続される接続部２と、を一体的に具え、前記接触部１は、平板状で起端部から先端部に亘り厚み方向に圧潰された凹部１を具え、前記接触部２は、嵌合の際、前記凹部１の底面に弾接する突起部２を具え、前記補強片１は、前記回路基板１に半田接続される接続部１と、この接続部１から連なる前記ハウジング１に固定される固定部１と、嵌合の際、補強金具２に係合する係合部１と、を一体的に具え、前記補強金具２は、前記回路基板２に半田接続される接続部２と、この接続部２から連なる前記ハウジング２に固定される固定部２と、嵌合の際、前記係合部１に係合する係合部２と、を一体的に具え、前記係合部１は、前記係合部２に弾接する突起部１を具え、前記係合部２は、平板状で起端部から先端部に亘り厚み方向に圧潰された凹部２を具え、挿入時、前記凹部１と前記突起部２とが嵌め合い、前記突起部１と前記凹部２とが嵌め合うことを特徴とするコネクタ構造である。（２）前記凹部１の圧潰量の増減と、前記凹部２の圧潰量の増減と、によって、コンタクト１及びコンタクト２の接触力と、コネクタ１及びコネクタ２の嵌合保持力と、を調整する方法である。

本発明（１）は、一対のコネクタ双方に補強金具が具わり、コネクタの嵌合の際、この補強金具同士の係合と、双方に具わるコンタクト同士の係合とによって、嵌合保持力を生じさせるコネクタ構造である。補強金具同士の係合力は、一方の補強金具の板厚方向の圧潰によって生じた凹部の底面に、他方の補強金具の係合片が弾接することで生じ、コンタクト同士の係合力は、一方のコンタクトの板厚方向の圧潰によって生じた凹部の底面に、他方のコンタクトの接触片が弾接することで生じるものである。

この圧潰は、補強金具及びコンタクトの所定の場所にその板厚方向に具わるものである。圧潰は成形プレス機で加圧して形成し得るが、圧潰方法はこの方法に限定されるものではない。この圧潰によってできた凹形状に係る相手側部分は、変形によりバネ弾性力を蓄えてこの圧潰面に弾接する。

本発明（２）は、コンタクトの圧潰量と、補強金具の圧潰量とをそれぞれ個別に制御することで、コンタクトの接触力と、コネクタの嵌合保持力とをそれぞれ適切な値に調整する方法である。上述したように、圧潰面での係合は、相手側部分のバネ弾性によるものだから、弾接力の強弱は、圧潰面の高低位すなわち圧潰量の増減によって決定されるものである。

圧潰量を多くすれば圧潰面は低位となって係合片の変位は小さくなるので、弾接力は小さくなる。逆に、圧潰量を少なくすれば圧潰面は高位となるので、弾接力は大きくなる。このように金属板面の圧潰という容易な加工だけで、バネ弾性に起因する弾接力を無段階に制御でき、且つ必要なコンタクトの接触力の調整と、これとは独立してコネクタの嵌合保持力の調整を行ないうるものである。

本発明のコネクタ構造は、コンタクトの少極のものから多極のものまで複数のバリエーションに対応する際に、コネクタの基本構造を変えることなく具体的構造の変更のみで、コンタクトに必要な接触力を確保し、且つコネクタに必要な嵌合保持力を容易に調整することができる。

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。

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とリセプタクルコネクタとの嵌合を解い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。

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、回路基板との接続力を補強すると共に、コネクタの嵌合力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、回路基板との接続力を補強すると共に、補強金具４に係り合ってコネクタの嵌合力を補強するための補強金具８とから成る。

＜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、２１ｂ及び２２ｂ、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。

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。

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の先端が図示しない回路基板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。

＜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平面視矩形状の凸部６６を具える。

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の端部に具え、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の外周面に等ピッチで具える。

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に囲われている。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の外周面から張出すことはない。

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面と平行に伸びている。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ることで、回路基板Ｐ１及びＰ２間に電気的接続状態が生まれる。また対応する補強金具４、４と、補強金具８、８とが機械的に係り合うことで嵌合力の補強が図られている。

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。

＜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、表面に金めっきを施した金属の帯状体から成り、打抜き加工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。

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の幅方向の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、一端に９０度の屈曲部を形成し、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で図示しない回路基板Ｐ１に接続する。そして、他端に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、板面３１ｂには、板厚方向の圧潰によって形成された凹部３１ｄを具える。先端はテーパを具える切断面で終わっている。凹部３１ｄの底面にリセプタクルコンタクト７の接触部７２が弾接して電気的導通が生じる。

＜リセプタクルコンタクト＞
リセプタクルコンタクト７は、基材の銅合金にニッケルめっきをし、表面に金めっきを施した金属の帯状体から成り、打抜き加工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。

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の幅方向の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との反接触方向に９０度の屈曲部を形成し、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との接触方向に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、ここより先で更に９０度屈曲して連結部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度屈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。

＜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、この当接部分の接触圧は次第に強くなるが、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変位し、この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。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の屈曲部７２ｂに２個具わる接触点７２ｄ、７２ｄは、プラグコンタクト３の接触部３１に板厚方向の圧潰によって形成された凹部３１ｄの底面と弾接するようになる。この凹部３１ｄの底面は、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を通過する際には、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、長い有効嵌合長を実現している。

＜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。

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と図示しない回路基板Ｐ１との接続強度を補強すると共に、プラグコネクタ１と、リセプタクルコネクタ５との嵌合力を補強するものである。プラグ補強金具４、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。

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、その切断面から外向きに２個の凸状の突起４０ｂ及び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及び４０ｃで押圧を掛けて固定するものである。プラグ補強金具４、４は、プラグハウジング２に強固に固定されている。

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との嵌合力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、弾性的に変位可能で、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して嵌合力を補強する。

接続部４３、４３は、図示しない回路基板Ｐ１に半田を介して接続する部分ある。接続部４３、４３は、図示しない回路基板Ｐ１に平行な接続片４３ａ、４３ａを具えている。接続片４３ａ、４３ａと図示しない回路基板Ｐ１の接続端子とが半田で固定されて機械的接続状態が生まれ接続力の補強をおこなう。

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、リセプタクルコネクタ５と図示しない回路基板Ｐ２との接続力を補強すると共に、プラグコネクタ１と、リセプタクルコネクタ５との嵌合力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度屈曲して水平に伸びる片状の接続部８２とから成る。

固定部８０は、平板状で両側面に外向きに凸状の突起８０ｂ、８０ｂを具え、リセプタクルハウジング６の側壁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。

係合部８１は、平板状の係合片８１ａを有し、中央部に板厚方向の圧潰によって形成された窪み状の凹部８１ｂを具える。この圧潰によって形成された凹部８１ｂにプラグ補強金具４の係合部４２に具わる凸状の突起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との嵌合力が補強される。

接続部８２は、固定部８０の端部から水平方向に伸びる平板状の接触片８２ａから成る。接続部８２は、図示しない回路基板Ｐ２に半田を介して固定される部分である。

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との係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の板厚方向の圧潰によって形成された凹部８１ｂ、８１ｂに係合片４２ａ、４２ａの係合突起４２ｂ、４２ｂが嵌ることで、プラグ補強金具４はリセプタクル補強金具８に係合する。係合力は、係合片８１ａ、８１ａに対する係合片４２ａ、４２ａ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の圧潰量の増減によって容易に調整できるものである。

次に図１のコネクタの嵌合状態の補強金具の係合状態及びコンタクトの接触状態について図１０を参照して説明する。図１０は、図１のコネクタの嵌合状態の断面図である。（ａ）は補強金具の係合状態であり、（ｂ）はコンタクトの接触状態である。

プラグ補強金具４、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とが嵌り合って、プラグ補強金具４は、リセプタクル補強金具８に係合している。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、それぞれ回路基板Ｐ１及びＰ２との接続力を補強すると共に、これらが協働してプラグコネクタ１と、リセプタクルコネクタ５との嵌合力をも同時に補強し、回路基板Ｐ１及びＰ２間の安定した電気的接続状態を補強するものである。

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が多極で、プラグコンタクト３及びリセプタクルコンタクト７の接触力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、圧潰量を多くしてその係合力を小さくすることで対応し、プラグコンタクト３及びリセプタクルコンタクト７が少極で、プラグコンタクト３及びリセプタクルコンタクト７の接触力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、圧潰量を少なくしてその係合力を大きくすることで対応する。

＜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間の電気的接続状態に必要な接触力は、接触片の圧潰量の増減によって調整する。このようにして調整した結果プラグコンタクト３及びリセプタクルコンタクト７が少極の場合には、その接触力の総和がコネクタとして必要な嵌合保持力に対して不足する場合がある。つまり、コネクタとして要求される最適嵌合保持力は、コネクタの使用環境や使用目的によって決まるものなので、接触力の総和として得られた嵌合保持力がそれに相応しない場合が生じ得る。

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力の確保と、使用環境や使用目的から求められる嵌合保持力の確保とを、コネクタの基本的構造すなわちコンタクトの形状や接触部の曲率等の微妙な弾性設計が要求される部分に変更を加えることなく、具体的構造すなわち接触片の圧潰量の増減と、補強金具の圧潰量の増減のみで可能にすることができるコネクタ構造に関するものである。

すなわち、コンタクトが少極の場合には、コンタクトの接触片の圧潰量を小さくしてコンタクトの接触力を大きくする。このとき接触力の総和としての嵌合保持力が、要求される嵌合保持力に対してまだ小さいものであるときは、補強金具の圧潰量を小さくして係合力の増加を図って要求値を満たす。一方コンタクトが多極の場合には、コンタクトの接触片の圧潰量を必要接触力が得られる限度内で大きくしてコンタクトの接触力を小さくする。この時接触力の総和としての嵌合保持力が、要求される嵌合保持力に対してほぼ満足できるときは、補強金具の圧潰量を大きくして係合力の減少を図って対応するのである。

このように、本発明のコネクタ構造は、コンタクトの少極のものから多極のものまで複数のバリエーションに対応する際に、コネクタの基本的構造を変えることなく具体的構造の変更のみで、コンタクトに必要な接触力を確保し、且つコネクタに必要な嵌合保持力を容易に調整することができる。

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。

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。 同じく図１に示すプラグコネクタとリセプタクルコネクタとの嵌合を解いた状態の外観斜視図である。 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。 同じくプラグコンタクトの外観斜視図である。 同じくリセプタクルコンタクトの外観斜視図である。 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。 同じくプラグ補強金具の外観斜視図である。 同じくリセプタクル補強金具の外観斜視図である。 同じくプラグ補強金具とリセプタクル補強金具との係合状態の外観斜視図である。 図１のコネクタの嵌合状態の断面図である。（ａ）は補強金具の係合状態であり、（ｂ）はコンタクトの接触状態である。

符号の説明

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

Claims (2)

1. 絶縁部材から成るハウジング１、及び、このハウジング１に固定されたコンタクト１、及び、回路基板１に半田接続するように、このハウジング１に固定された、補強金具１を有するコネクタ１と、
   前記コネクタ１に嵌合する絶縁部材から成るハウジング２、及び、嵌合の際、対応する前記コンタクト１に電気的機械的に接続するように、このハウジング２に固定されたコンタクト２、及び、回路基板２に半田接続するように、このハウジング２に固定された補強金具２を有するコネクタ２と、を具えたコネクタ構造であって、
   前記コンタクト１は、嵌合の際、前記コンタクト２と接触する接触部１と、
   この接触部１の端から連なり前記ハウジング１に固定される固定部１と、を略Ｕ字状の屈曲部に形成し、前記固定部１の端から屈曲して連なる前記回路基板１に半田接続される接続部１を一体的に具え、
   前記コンタクト２は、嵌合の際、前記コンタクト１と接触する接触部２と、
   この接触部２から、前記コンタクト１の略Ｕ字状の屈曲部に沿うようにして湾曲した弾性変位可能な連結部２と、
   この連結部２の端から屈曲して連なる前記ハウジング２に固定される固定部２と、
   この固定部２の端から屈曲して連なる前記回路基板２に半田接続される接続部２と、を一体的に具え、
   前記接触部１は、平板状で起端部から先端部に亘り厚み方向に圧潰された凹部１を具え、
   前記接触部２は、嵌合の際、前記凹部１の底面に弾接する突起部２を具え、
   前記補強片１は、前記回路基板１に半田接続される接続部１と、
   この接続部１から連なる前記ハウジング１に固定される固定部１と、
   嵌合の際、補強金具２に係合する係合部１と、を一体的に具え、
   前記補強金具２は、前記回路基板２に半田接続される接続部２と、
   この接続部２から連なる前記ハウジング２に固定される固定部２と、
   嵌合の際、前記係合部１に係合する係合部２と、を一体的に具え、
   前記係合部１は、前記係合部２に弾接する突起部１を具え、
   前記係合部２は、平板状で起端部から先端部に亘り厚み方向に圧潰された凹部２を具え、
   挿入時、前記凹部１と前記突起部２とが嵌め合い、前記突起部１と前記凹部２とが嵌め合うことを特徴とするコネクタ構造。
2. 前記凹部１の圧潰量の増減と、前記凹部２の圧潰量の増減と、によって、
   コンタクト１及びコンタクト２の接触力と、
   コネクタ１及びコネクタ２の嵌合保持力と、を調整する方法。

Images