JP2010092742A - レセプタクルコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】コンタクトの数が異なる複数種類のプラグコネクタが接続できるとともに接続時の作業性が低下しないレセプタクルコネクタを提供する。
【解決手段】レセプタクルコネクタＲは、コンタクトの本数及びシェル（プラグシェル）の形状（主に寸法）が異なる２種類のプラグコネクタ（第１のプラグコネクタと第２のプラグコネクタＰ）が何れも挿抜自在に接続できる。第２のプラグコネクタＰと比較して小型である第１のプラグコネクタが接続される場合、レセプタクルシェル３に設けられている突保持部３０によって第１のプラグコネクタのプラグシェルが保持されるので、第１のプラグコネクタを接続する際の作業性が低下しない。
【選択図】 図１

Description

本発明は、コンタクトの数が異なる複数種類のプラグコネクタが挿抜自在に接続されるレセプタクルコネクタに関するものである。

従来のレセプタクルコネクタ並びにプラグコネクタとして、特許文献１に記載されているＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）コネクタや、特許文献２に記載されているコネクタがある。特許文献１に記載されているＵＳＢコネクタのプラグコネクタは、扁平な直方体状に形成された合成樹脂製のプラグボディと、角筒状に形成されてプラグボディの外周面を覆う金属製のプラグシェルとを備えている。プラグボディには前面に開口する角孔形状の嵌合凹部が凹設されており、嵌合凹部内に複数のプラグコンタクト（図示せず）が撓み自在に並設されている。

一方、レセプタクルコネクタＲ’は、図９に示すようにプラグコネクタの嵌合凹部に嵌合する嵌合突部２０１が前面に突出した合成樹脂製のレセプタクルボディ２００と、レセプタクルボディ２００の外周面を覆う金属製のレセプタクルシェル２０２とを備えている。嵌合突部２０１の側面（図９における下面）にはプラグコネクタのプラグコンタクトと各別に接触導通する複数（図示例では５つ）のレセプタクルコンタクト２０３が横方向に並べて露設されている。

而して、レセプタクルシェル２０１の内側にプラグシェルを収める形で両者を接続すれば、プラグコネクタの嵌合凹部にレセプタクルシェル２０１の嵌合突部２０１が嵌合し、その結果、プラグコンタクトとレセプタクルコンタクト２０３が図９における上下方向に沿って接触導通することで両者が電気的に接続されることになる。
特開平１１−４０２７１号公報 特開２００２−７５５１０号公報

ところで、上記従来例のように規格等でコンタクト数が５つと規定されているような場合、６つ以上のコンタクトが必要であれば、例えば、プラグコネクタのシェルを縦方向若しくは横方向に拡大することで生じるスペースに６番目以降の１乃至複数のコンタクトを配設することが考えられる。このとき、プラグコネクタのシェル形状に合わせてレセプタクルシェルを縦方向若しくは横方向に拡大すると、コンタクト数が従来通りの数（例えば、５つ）であるプラグコネクタが接続されたときに当該プラグシェルとレセプタクルシェルとの間に大きな隙間が生じてしまう。その結果、コンタクト数が規格通りであるプラグコネクタを接続する際に、当該プラグコネクタのプラグシェルに対するレセプタクルコネクタのレセプタクルシェルの保持力が弱くなって接続時の操作性が低下してしまう虞があった。

本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、コンタクトの数が異なる複数種類のプラグコネクタが接続できるとともに接続時の作業性が低下しないレセプタクルコネクタを提供することにある。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、角筒状に形成されたプラグシェルの内側に複数のプラグコンタクトが配置された第１のプラグコネクタ、並びに第１のプラグコネクタのプラグシェルよりも寸法の大きい筒状のプラグシェルの内側に第１のプラグコネクタと同数の第１のプラグコンタクトが同じ位置に配置されるとともに第１のプラグコンタクトと異なる位置に１乃至複数の第２のプラグコンタクトが配置された第２のプラグコネクタが択一的に挿抜自在に接続されるレセプタクルコネクタであって、第１及び第２のプラグコネクタの複数のプラグコンタクトと各別に接触導通する複数のレセプタクルコンタクトと、絶縁性を有し、これら複数のレセプタクルコンタクトを支持するボディと、角筒状に形成され、内側に複数のレセプタクルコンタクト及びボディを収納したレセプタクルシェルとを備え、レセプタクルシェルは、内側に突出して第１のプラグコネクタのプラグシェルを保持する１乃至複数の突保持部を有し、ボディは、第１のプラグコネクタのプラグシェルがレセプタクルシェルと嵌合し且つ第１のプラグコネクタのプラグコンタクトがそれぞれレセプタクルコンタクトと接触導通した状態において、プラグコネクタの挿入向きに沿ったレセプタクルシェルの奥側且つ当該挿入方向から見て突保持部と重ならない位置で、第２のプラグコネクタのプラグコンタクトと接触導通するレセプタクルコンタクトを支持してなることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、レセプタクルシェルに設けられた突保持部によって第１のプラグコネクタのプラグシェルを保持するので、第１のプラグコネクタを接続する際の作業性が低下しない。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、ボディは、第２のプラグコネクタのプラグコンタクトと接触導通するレセプタクルコンタクトを撓み自在に支持してなることを特徴とする。

請求項２の発明によれば、第２のプラグコネクタのプラグコンタクトと接触導通するレセプタクルコンタクトをボディが撓み自在に支持しているから、第２のプラグコネクタのプラグコンタクトを撓み自在に構成する必要がなく、レセプタクルコネクタの低背化が図れる。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、ボディは、前記挿入方向と交差する方向における突保持部の両側方の位置で、第２のプラグコネクタのプラグコンタクトと接触導通するレセプタクルコンタクトをそれぞれ支持してなることを特徴とする。

請求項３の発明によれば、レセプタクルシェル内のスペースを有効利用して小型化が図れる。

請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、突保持部は、前記挿入方向と交差する方向において、第１のプラグコネクタのプラグコンタクトと接触導通するレセプタクルコンタクトに対向する位置に設けられたことを特徴とする。

請求項４の発明によれば、第１のプラグコネクタのプラグコンタクトとレセプタクルコンタクトとの接触圧を高めることができる。

請求項５の発明は、請求項１〜４の何れか１項の発明において、突保持部は、前記挿入方向に沿った突条形状に形成されていることを特徴とする。

請求項５の発明によれば、第１のプラグコネクタのプラグシェルに対する保持力を高めることができる。

本発明によれば、コンタクトの数が異なる複数種類のプラグコネクタが接続できるとともに接続時の作業性が低下しないレセプタクルコネクタを提供することができる。

以下、MicroUSB規格に準拠するコネクタに本発明の技術思想を適用した実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本発明の技術思想が適用可能なコネクタは特定の規格に準拠するコネクタに限定されるものではなく、任意の規格（例えば、ＵＳＢ規格やＩＥＥＥ１３９４規格など）に準拠するコネクタ全般に適用可能である。

本実施形態のレセプタクルコネクタＲは、図１及び図２に示すように複数（図示例では１０本）のレセプタクルコンタクト２と、これら複数のレセプタクルコンタクト２を支持するレセプタクルボディ１と、内側に複数のレセプタクルコンタクト２及びレセプタクルボディ１を収納したレセプタクルシェル３とを備えている。尚、以下の説明では、図１における上下方向を上下、図１における左側を前方（手前）、右側を後方（奥）とし、さらに図２（ａ）における左右方向を左右とし、前方から後方へ向かう向き（図１における右向き）を挿入向き、後方から前方へ向かう向き（図１における左向き）を反挿入向きと呼ぶ。

レセプタクルボディ１は絶縁性を有する合成樹脂成形品からなり、略直方体形状の主部１０と、主部１０の前面より前方へ突出する角柱状の突台部１１と、突台部１１の前面より前方へ突出する矩形板状のポスト１２とを有している。主部１０には、MicroUSB規格で規定されている複数（５本）のレセプタクルコンタクト（以下、第１のレセプタクルコンタクトと呼ぶ。）２Ａがインサート成形されるとともに、MicroUSB規格に規定されていない他の複数（５本）のレセプタクルコンタクト（以下、第２のレセプタクルコンタクトと呼ぶ。）２Ｂが取り付けられている。

第１のレセプタクルコンタクト２Ａは帯板状の金属板が鈎形に折曲されてなり、主部１０にインサートされている主片（図示せず）と、主片の前端から前方へ延びる接触片２１と、主片の後端より後方へ延びる端子片２２とを有している（図２（ｂ）及び図３参照）。そして、第１のレセプタクルコンタクト２Ａの接触片２１が左右方向に等間隔で並ぶようにしてポスト１２の下面側に露設されている（図３参照）。

第２のレセプタクルコンタクト２Ｂは板状の金属部材が打ち抜き加工並びに曲げ加工されてなり、図４に示すように主部１０に設けられている圧入溝１３（図２（ｂ）参照）に圧入されて保持される主片２３と、主片２３の後端から下方及び前方へ延びた略Ｌ字形の接触片２４と、主片２３の後端より下方へ延びた端子片２５とが一体に形成されている。そして、主部１０の後端面に開口する圧入溝１３内に主片２３を圧入することでレセプタクルボディ１に第２のレセプタクルコンタクト２Ｂが取り付けられる。ここで、突台部１１の下面には、図２（ａ）に示すように前方から見てポスト１２の左右両側にそれぞれ複数（左側に２つ，右側に３つ）の保持溝１４が並設されており、第２のレセプタクルコンタクト２Ｂの接触片２４が各保持溝１４に挿入された状態で突台部１１の下面側に露出している。尚、接触片２４の上端と保持溝１４の上底面との間に隙間が空いているため、接触片２４は、保持溝１４内において上向きに撓み自在となっている。

レセプタクルシェル３は、耐食性を有する金属製（例えば、ステンレス鋼製）の板材によって角筒状に形成されている。そして、後端側の開口を通してレセプタクルシェル３内にレセプタクルボディ１が挿入され、主部１０の側面でレセプタクルシェル３がレセプタクルボディ１に固定（抜け止め）されている。また、図２（ａ）並びに図３に示すようにレセプタクルシェル３の下側の左右方向中央部が上向きに曲げ起こされることにより、前後方向に延びた突条形状の突保持部３０が形成されている。この突保持部３０の上面とレセプタクルシェル３の上側内底面との間の上下方向における距離が、後述する第１のプラグコネクタのプラグシェルの上下方向における外形寸法とほぼ等しく設定されている。故に、レセプタクルシェル３内に挿入される第１のプラグコネクタのプラグシェルは突保持部３０によって下方から支持されることになる。つまり、本実施形態におけるレセプタクルシェル３は、MicroUSB規格に準拠した従来のレセプタクルシェルよりもレセプタクルボディ１の突台部１１の分だけ前後方向の寸法が大きく且つ突保持部３０の左右両側方の部位の分だけ上下方向の寸法が大きくなっているが、左右方向の寸法については同一である。

ところで、本実施形態のレセプタクルコネクタＲに対して挿抜自在に接続されるプラグコネクタには２種類有る。一つは、MicroUSB規格に準拠した既存のプラグコネクタ（以下、「第１のプラグコネクタ」と呼ぶ。）であり、もう一つは図５〜図７に示すプラグコネクタ（以下、「第２のプラグコネクタ」と呼ぶ。）Ｐである。尚、第１のプラグコネクタは従来周知であるから、詳細な構造についての図示並びに説明は省略する。また、以下の説明では、図５において上下方向、左右方向、前後方向を規定する。

第２のプラグコネクタＰは、図７に示すように絶縁性を有する合成樹脂成形品からなるプラグボディ３００と、プラグボディ３００を内部に収納するプラグシェル３０１と、プラグボディ３００に保持される複数（本実施形態では１０本）のプラグコンタクト３０２とを備えている。尚、図５に示すように第２のプラグコネクタＰがケーブル４００の先端に設けられており、ケーブル４００と第２のプラグコネクタＰとの接続部位が直方体形状の合成樹脂成形体４０１でモールドされている。

プラグボディ３００は、図７に示すように略直方体形状の主部３００ａと、主部３００ａの前面より前方へ突出する矩形板状のポスト３００ｂと、ポスト３００ｂ前面の左右両端部より前方へ突出する一対の矩形板状の嵌合突部３００ｃとが絶縁性を有する合成樹脂材料によって一体に形成されている。主部３００ａの上面における前半部分には上方及び前方に開放されてレセプタクルコネクタＲのポスト１２と嵌合する嵌合凹所３００ｄが設けられている。さらに、嵌合凹所３００ｄの下面並びに主部３００ａの上面における後半部分には前後方向に延びる複数（５つ）の溝３００ｅが左右方向に沿って等間隔に並設されている。そして、これら５つの溝３００ｅには各１本ずつMicroUSB規格に規定されている５本のプラグコンタクト（以下、第１のプラグコンタクトと呼ぶ。）３０２Ａが挿入されている。ここで、第１のプラグコンタクト３０２Ａの下面と溝３００ｅの下面との間には隙間が空いているため、これら５本の第１のプラグコンタクト３０２Ａは下向きに撓み自在となっている。尚、主部３００ａの後端面からは、第１のプラグコンタクト３０２Ａと一体に形成されてケーブル４００の芯線（図示せず）に接続される端子片３０３がそれぞれ後方へ突出している。

一方、嵌合突部３００ｃの上面には、第１のプラグコンタクト３０２Ａを除いた残り５本のプラグコンタクト（以下、第２のプラグコンタクトと呼ぶ。）３０２Ｂの先端部分が露出している。但し、５本の第２のプラグコンタクト３０２Ｂのうち、３本が左側の嵌合突部３００ｃの上面に露出し、残りの２本が右側の嵌合突部３００ｃの上面に露出している。

また、MicroUSB規格に準拠したコネクタでは、ＵＳＢ規格に準拠したコネクタのようにプラグコネクタとレセプタクルコネクタの機械的な結合を互いのシェル同士の弾性力で保持することが困難であるので、プラグコネクタに一対の係合部材を設けるとともに、レセプタクルコネクタには一対の係合部材と係脱自在に係合する被係合部を設け、係合部材と被係合部との係合によってプラグコネクタとレセプタクルコネクタの結合を機械的に保持するようになっている。したがって、第２のプラグコネクタＰにおいても一対の係合部材３０４を備えており、係合部材３０４の先端に突設されている係合爪３０４ａが係脱自在に係合する被係合部（被係合孔）３１がレセプタクルシェル３の上部に貫設されている（図３参照）。尚、係合部材３０４の構造については既存のMicroUSB規格に準拠したプラグコネクタと共通であるから詳細な説明は省略する。

プラグシェル３０１は、耐食性を有する金属製（例えば、ステンレス鋼製）の板材によって角筒状に形成されてプラグボディ３００を覆っている。ここで、レセプタクルシェル３と嵌合するプラグシェル３０１の前端部分（以下、嵌合部と呼ぶ。）３０１ａは、図６に示すようにレセプタクルシェル３と相似形状に形成されており、レセプタクルシェル３の内側に嵌合する嵌合状態において、その外壁面がレセプタクルシェル３の内壁面と弾接してレセプタクルシェル３と導通する。

而して、本実施形態のレセプタクルコネクタＲに第１のプラグコネクタを接続した場合、第１のプラグコネクタのプラグシェルはレセプタクルシェル３における突保持部３０よりも上方且つレセプタクルボディ１の突台部１１よりも前方の空間（図１におけるＳ１）にのみ収まり、第１のプラグコネクタのプラグコンタクトが下向きに撓んでポスト１２の下面に露出している第１のレセプタクルコンタクト２Ａと各別に弾接して両コンタクトが接触導通する。

一方、本実施形態のレセプタクルコネクタＲに第２のプラグコネクタＰを接続した場合、第２のプラグコネクタＰのプラグシェル３０１はレセプタクルシェル３における突保持部３０よりも下方且つレセプタクルボディ１の突台部１１よりも後方の空間（図１におけるＳ２）に収まる。そして、第２のプラグコネクタＰの第１のプラグコンタクト３０２Ａが下向きに撓んでポスト１２の下面に露出している第１のレセプタクルコンタクト２Ａと各別に弾接し、第１のプラグコンタクト３０２Ａと第１のレセプタクルコンタクト２Ａが互いに接触導通する。同時に、第２のプラグコネクタＰの一対の嵌合突部３００ｃがそれぞれ突保持部３０の左右両側方における突台部１１の下側の空間に収まり、突台部１１の下面に露出している第２のレセプタクルコンタクト２Ｂの接触片２４が上向きに撓んで嵌合突部３００ｃの上面に露出している第２のプラグコンタクト３０２Ｂと各別に弾接し、第２のプラグコンタクト３０２Ｂと第２のレセプタクルコンタクト２Ｂが互いに接触導通する。

上述のように本実施形態のレセプタクルコネクタＲでは、コンタクトの本数及びシェル（プラグシェル）の形状（主に寸法）が異なる２種類のプラグコネクタ（第１のプラグコネクタと第２のプラグコネクタＰ）が何れも挿抜自在に接続できる。そして、第２のプラグコネクタＰと比較して小型である第１のプラグコネクタが接続される場合、レセプタクルシェル３に設けられている突保持部３０によって第１のプラグコネクタのプラグシェルが保持されるので、第１のプラグコネクタを接続する際の作業性が低下しないという利点がある。しかも、第２のプラグコネクタＰの第２のプラグコンタクト３０２Ｂと接触導通する第２のレセプタクルコンタクト２Ｂを、第２のプラグコネクタＰの挿入向きに沿ったレセプタクルシェル３の奥側且つ当該挿入方向から見て突保持部３０と重ならない位置でレセプタクルボディ１が上向きに撓み自在に支持しているから、第２のプラグコネクタＰの第２のプラグコンタクト３０２Ｂを撓み自在に構成する必要がない。故に、第２のプラグコネクタＰにおいては第２のプラグコンタクト３０２Ｂが撓むためのスペースが不要であるから、第２のプラグコネクタＰの嵌合部３０１ａの上下方向の寸法を相対的に小さくすることができ、その結果、レセプタクルコネクタＲの低背化が図れる。

また本実施形態では、挿入方向と交差する方向（左右方向）における突保持部３０の両側方の位置で、レセプタクルボディ１が第２のプラグコネクタＰの第２のプラグコンタクト３０２Ｂと接触導通する第２のレセプタクルコンタクト２Ｂをそれぞれ支持しているので、レセプタクルシェル３内のスペースを有効利用して小型化が図れる。さらに突保持部３０は、挿入方向と交差する方向（上下方向）において、第１のプラグコネクタのプラグコンタクトと接触導通する第１のレセプタクルコンタクト２Ａに対向する位置に設けられているから、第１のプラグコネクタのプラグコンタクトと第１のレセプタクルコンタクト２Ａとの接触圧を高めることができる。さらにまた、突保持部３０が挿入方向に沿った突条形状に形成されているので、第１のプラグコネクタのプラグシェルに対する保持力を高めることができる。

ところで、本実施形態ではレセプタクルシェル３の下側の左右方向中央部に一つの突保持部３０が設けられているが、図８（ａ）に示すようにレセプタクルシェル３下側の左右両端部に各々突保持部３０，３０を設け、両突保持部３０に挟まれたレセプタクルシェル３の下側の左右方向中央部に第２のレセプタクルコンタクト２Ｂを配置してもよい。あるいは、図８（ｂ）に示すように複数（図示例では２つ）の突保持部３０をレセプタクルシェル３に設け、各突保持部３０の左右方向における外側に第２のレセプタクルコンタクト２Ｂを配置してもよい。また、レセプタクルボディ１の背面に対する第２のレセプタクルコンタクト２Ｂの端子片２５の配置は、図２（ｂ）に示したものに限定されるものではなく、本実施形態のレセプタクルコネクタＲが実装されるプリント配線板の配線パターンに対応して左右方向に適宜ずらした配置としても構わない。

さらに、本実施形態では第２のプラグコネクタＰのみが備える第２のプラグコンタクト３０２Ｂを撓まない構造（いわゆる、チューニング・フォーク形コンタクト）にするとともに、第２のプラグコンタクト３０２Ｂと弾接する第２のレセプタクルコンタクト２Ｂを撓み自在の構造（いわゆる、ベローズ形コンタクト）としているが、それぞれのコンタクトの構造を逆にしても構わない。つまり、第２のプラグコンタクト３０２Ｂを撓み自在の構造にするとともに第２のレセプタクルコンタクト２Ｂを撓まない構造にしてもよい。

本発明に係るレセプタクルコネクタの実施形態を示す断面図である。 同上を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図である。 同上の一部破断した斜視図である。 同上における第２のレセプタクルコンタクトの斜視図である。 第２のプラグコネクタの斜視図である。 第２のプラグコネクタの正面図である。 第２のプラグコネクタのプラグシェルを外した状態の斜視図である。 （ａ），（ｂ）は同上の別の形態の概略を示す正面図である。 従来例を示す正面図である。

符号の説明

Ｒ レセプタクルコネクタ
１ レセプタクルボディ
２Ｂ 第２のレセプタクルコンタクト
３ レセプタクルシェル
１０ 主部
１１ 突台部
１２ ポスト

Claims (5)

1. 角筒状に形成されたプラグシェルの内側に複数のプラグコンタクトが配置された第１のプラグコネクタ、並びに第１のプラグコネクタのプラグシェルよりも寸法の大きい筒状のプラグシェルの内側に第１のプラグコネクタと同数の第１のプラグコンタクトが同じ位置に配置されるとともに第１のプラグコンタクトと異なる位置に１乃至複数の第２のプラグコンタクトが配置された第２のプラグコネクタが択一的に挿抜自在に接続されるレセプタクルコネクタであって、
   第１及び第２のプラグコネクタの複数のプラグコンタクトと各別に接触導通する複数のレセプタクルコンタクトと、絶縁性を有し、これら複数のレセプタクルコンタクトを支持するボディと、角筒状に形成され、内側に複数のレセプタクルコンタクト及びボディを収納したレセプタクルシェルとを備え、
   レセプタクルシェルは、内側に突出して第１のプラグコネクタのプラグシェルを保持する１乃至複数の突保持部を有し、
   ボディは、第１のプラグコネクタのプラグシェルがレセプタクルシェルと嵌合し且つ第１のプラグコネクタのプラグコンタクトがそれぞれレセプタクルコンタクトと接触導通した状態において、プラグコネクタの挿入向きに沿ったレセプタクルシェルの奥側且つ当該挿入方向から見て突保持部と重ならない位置で、第２のプラグコネクタのプラグコンタクトと接触導通するレセプタクルコンタクトを支持してなることを特徴とするレセプタクルコネクタ。
2. ボディは、第２のプラグコネクタのプラグコンタクトと接触導通するレセプタクルコンタクトを撓み自在に支持してなることを特徴とする請求項１記載のレセプタクルコネクタ。
3. ボディは、前記挿入方向と交差する方向における突保持部の両側方の位置で、第２のプラグコネクタのプラグコンタクトと接触導通するレセプタクルコンタクトをそれぞれ支持してなることを特徴とする請求項１又は２記載のレセプタクルコネクタ。
4. 突保持部は、前記挿入方向と交差する方向において、第１のプラグコネクタのプラグコンタクトと接触導通するレセプタクルコンタクトに対向する位置に設けられたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のレセプタクルコネクタ。
5. 突保持部は、前記挿入方向に沿った突条形状に形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のレセプタクルコネクタ。

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