JP2010123468A - 電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は嵌合時に破損がなく、基板間の低背や狭ピッチ等の小型化が図れるコネクタの提供。
【解決手段】本目的はレセプタクル２０のブロック２２は４つの第１側壁３６と第１底壁３８から構成され、ブロック２２は中央部分にプラグ５０が入る嵌合口５を有し、各々の第１側壁３６はレセコンタクト２４が固定される第１挿入孔３４を有し、レセコンタクト２４は第１接触部２６と第１固定部２８との間に蛇行する弾性部３２を設け、プラグ５０のハウジング５２は４つの第２側壁６６と第２底壁６８から構成され、各々の第２側壁６６はプラグコンタクト５６が固定される第２挿入孔７８を有し、ハウジング５２の４つの頂角部分７６に逃げ部７４を形成し、プラグコンタクト５６は第２接触部５８が第２側壁６６の外側に折返すように形成され、レセコンタクト２４とプラグコンタクト５６との接触位置は各々の第１側壁部２６と第２側壁部６６の間で行うことで達成。
【選択図】 図２

Description

本発明は、携帯電話や小型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の電気機器や電子機器に使用される電気コネクタに関するもので、特に、コネクタ同士の嵌合時に破損がなく、安定した接続が得られ、基板間の低背を図った構造の電気コネクタである。

通常、基板間を接続する場合、２つのコネクタを用いて、それぞれの基板に半田付け等により固定し、行うことが一般的に行われている。
下記に、特許文献として、本出願人が既に提案した基板間を接続するコネクタとしての特許文献１（特願２００８−１１４９７２）とコンタクトが４つの側面に配置されているカメラモジュールとしての特許文献２（特開２００４−６３３９１）を示す。
特願２００８−１１４９７２の要約によると、少芯数でも十分な保持力を確保でき、安定した接続を得る電気コネクタを提供することを目的とし、プラグコンタクト２４とブロック２２を有するプラグコネクタ２０とレセプタクルコンタクト５４とハウジング５２を有するレセプタクルコネクタ５０とを備える電気コネクタ１０において、プラグコンタクト２４の第１接触部２６にはレセプタクルコンタクト５４の第２接触部５６が入る凹部３６を設け、長手ピッチ方向の両端側で、かつ、電気コネクタ１０の中心に対して対称の少なくとも２本のレセプタクルコンタクト５４を、凹部３６に係合接触する係合接触部８０を有する第２レセプタクルコンタクト５５とし、第２レセプタクルコンタクト５５の係合接触部８０がプラグコンタクト２４の凹部３６に入ることにより係合接触することで互いの両コネクタ２０、５０の抜去力を高め、かつ、電気的接続を得る電気コネクタ１０が開示されている。 ちなみに、特許請求の範囲には、請求項１として、プラグコネクタとレセプタクルコネクタとが着脱自在に嵌合する電気コネクタであって、相手物であるレセプラクルコンタクトと接触する第１接触部とブロックに保持される第１固定部と基板に接続される第１接続部とを有するとともに幅方向両側に対向するように配置される複数のプラグコンタクトと該プラグコンタクトが保持・配列されるブロックとを有する前記プラグコネクタと、前記プラグコンタクトと接触する第２接触部とハウジングに保持される第２固定部と基板に接続される第２接続部とを有するとともに幅方向両側に対向するように配置される複数のレセプタクルコンタクトと該レセプタクルコンタクトが保持・配列されるとともに前記プラグコネクタが入る嵌合口が設けられたハウジングとを有する前記レセプタクルコネクタとを備え、前記ブロックの長手方向両側には前記プラグコンタクトの上面より高い突出壁が形成されるとともに対向する前記プラグコンタクト間には前記レセプタクルコネクタと係合する係止凹部が設けられ、前記ハウジングには前記係止凹部と係合する係合凸部が設けられ、長手方向両側には凸部壁が形成されるとともに前記突出壁が入る係合溝が長手方向両側に設けられる電気コネクタにおいて、前記プラグコンタクトの第１接触部には前記レセプタクルコンタクトの第２接触部が入る凹部を設け、長手ピッチ方向の両端側で、かつ、電気コネクタの中心に対して対称の少なくとも２本のレセプタクルコンタクトを、前記凹部に係合接触する係合接触部を有する第２レセプタクルコンタクトとし、前記第２レセプタクルコンタクトの係合接触部が前記プラグコンタクトの凹部に入ることにより係合接触することで互いの両コネクタの抜去力を高め、かつ、電気的接続を得ることを特徴とする電気コネクタ、請求項２として、前記第２レセプタクルコンタクトを、長手ピッチ方向の両端側に互いに向き合うように４本配置することを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ、請求項３として、前記第２レセプタクルコンタクトの係合接触部を、抜き加工のより凸部形状にし、前記レセプタクルコンタクトの第２接触部を、曲げ加工のより湾曲形状にすることを特徴とする請求項１または２記載の電気コネクタ、請求項４として、前記レセプタクルコンタクトの第２接触部と第２固定部の間及び前記第２レセプタクルコンタクトの係合接触部と第２固定部の間に、少なくとも１回以上蛇行する弾性部を設けることを特徴とする請求項１、２または３記載の電気コネクタ、請求項５として、長手方向の前記レセプタクルコンタクト間及び前記レセプタクルコンタクトと前記第２レセプタクルコンタクトとの間には、前記レセプタクルコンタクト及び前記第２レセプタクルコンタクトの弾性部上面より高い側壁Ａと該側壁Ａに連設するとともに前記レセプタクルコンタクトの接触部上面及び前記第２レセプタクルコンタクトの係合接触部上面より高い側壁Ｂとが設けられ、前記凸部壁の高さは前記レセプタクルコンタクト及び前記第２レセプタクルコンタクトの弾性部上面より高くし、前記プラグコネクタと前記レセプタクルコネクタとが嵌合する際に、完全に嵌合するまでは前記プラグコンタクトと前記レセプタクルコンタクトとが接触しないようにすることを特徴とする請求項１、２または３、４記載の電気コネクタ、請求項６として、芯数が２０芯以下の場合に前記第２レセプタクルコンタクトを使用することを特徴とする請求項１から５項のうちいずれか１項記載の電気コネクタ、請求項７として、前記係合接触部は、ロック機構にのみ使用することを特徴とする請求項１から６項のうちいずれか１項記載の電気コネクタ等が開示されている。 特開２００４−６３３９１の要約によると、モジュール用コネクタの薄型化、及び、省スペース化を図ることを目的とし、モジュール（カメラモジュール２１）を組み込むための一端開放の中空部２５ａを有するモジュール用コネクタ２５に於て、前記中空部２５ａの内側面に接触端子（コンタクトピン２６，２６…）を設ける共に、前記モジュールの側面に該接触端子に接触させるための接触パッド２４，２４…を設けたモジュール用コネクタが開示されている。 ちなみに、特許請求の範囲には、請求項１として、モジュールを組み込むための一端開放の中空部を有するモジュール用コネクタに於て、前記中空部の内側面に接触端子を設ける共に、前記モジュールの側面に該接触端子に接触させるための接触パッドを設けたことを特徴とするモジュール用コネクタ、請求項２として、上記接触端子はコンタクトピンであることを特徴とする請求項１記載のモジュール用コネクタ、請求項３として、上記モジュールはメモリーモジュールであることを特徴とする請求項１又は２記載のモジュール用コネクタ、請求項４として、上記モジュールはカメラモジュールであることを特徴とする請求項１又は２記載のモジュール用コネクタ、請求項５として、上記中空部は他端も開放されていることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載のモジュール用コネクタ、請求項６として、上記接触端子は少なくとも上記中空部の対峙する両内側面に設けられていることを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載のモジュール用コネクタ等が開示されている。

近年においては、客先からより一層の狭ピッチ化や小型化や低背の要求が強くなってきている。特許文献１に挙げたような構造では、大芯数になった場合に長手ピッチ方向が長くなってしまい、限られた範囲（基板占有面積）内に所定の芯数を納めることが出来ないと言った課題があった。
そこで、特許文献２に示すカメラモジュールのように、４つの側壁（側面）全てにコンタクトを配置すれば、長手ピッチ方向だけが長くなることなく、限られた範囲（基板占有面積）内に所定の芯数を納めることができると考えられた。
しかしながら、４つの側壁（側面）全てにコンタクトを配置しただけでは狭ピッチ化をにはならず、かつ、狭ピッチ化すると４隅の部分の肉厚が小さくなり、２つのコネクタを嵌合した際に位置ズレが起こると負荷が加わるために４隅が折れてしまうと言った課題があった。
また、従来は絶縁体（前記ブロックや前記ハウジング等）の外側に金属板を配置することでＥＭＣ対策等を行っていた。さらに、高速伝送化や高密度化の要求に伴い、信号コンタクト（前記プラグコンタクトと前記レセプタクルコンタクト）と金属板とのインピーダンス整合が要求されるようになってきた。しかしながら、従来の構造では金属板とコンタクトテールとの干渉が問題になり、信号コンタクト（前記プラグコンタクトと前記レセプタクルコンタクト）と金属板の間の距離が一定にならず、そのため、信号コンタクト（前記プラグコンタクトと前記レセプタクルコンタクト）のインピーダンスが一定にならないといった問題があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、コネクタ同士の嵌合時に破損がなく、安定した接続が得られ、基板間の低背が図れ、かつ、狭ピッチ等の小型化が図れ、また、インピーダンス整合も図れる電気コネクタを提供せんとするものである。

本目的は、請求項１記載の電気コネクタのように、プラグコネクタとレセプタクルコネクタが着脱自在に嵌合するとともに基板間を接続する電気コネクタであって、相手コンタクトと接触する第１接触部とブロックに固定される第１固定部と基板に接続する第１接続部を有する複数のレセプタクルコンタクトと該レセプタクルコンタクトが保持・配列されるブロックを有する前記レセプタクルコネクタと、前記レセプタクルコンタクトと接触する第２接触部とハウジングに固定される第２固定部と基板に接続する第２接続部を有する複数のプラグコンタクトと該プラグコンタクトが保持・配列されるハウジングを有する前記プラグコネクタとを備える電気コネクタにおいて、前記レセプタクルコネクタの前記ブロックは、４つの第１側壁と第１底壁から構成される略立方体をし、前記ブロックには、その中央部分に前記プラグコネクタが入る嵌合口を有するとともにそれぞれの前記第１側壁には前記レセプタクルコンタクトが固定される第１挿入孔を有し、前記レセプタクルコンタクトには、前記第１接触部と第１固定部との間に、少なくとも１回以上蛇行する弾性部を設け、前記プラグコネクタの前記ハウジングは、４つの第２側壁と第２底壁から構成される略立方体をし、それぞれの前記第２側壁には前記プラグコンタクトが固定される第２挿入孔を有するとともに前記ハウジングの４つの頂角部分に逃げ部を形成し、前記プラグコンタクトは前記第２接触部が前記第２側壁の外側に折り返すように形成され、前記レセプタクルコンタクトと前記プラグコンタクトとの接触位置は、それぞれの前記第１側壁部と前記第２側壁部との間で行うことを特徴とする電気コネクタにより達成できる。

請求項２記載の電気コネクタは、前記レセプタクルコネクタのレセプタクルコンタクトのピッチが０．２〜０．５ｍｍで、４つ頂角部分に隣接する前記レセプタクルコンタクトと頂角部分までの間隔が３〜５ｍｍの場合に用いることを特徴とする請求項１記載の電気コネクタにある。
また、請求項３記載の電気コネクタは、前記レセプタクルコネクタのブロック若しくは前記プラグコネクタのハウジングのどちらか一方に、相手コネクタの挿入方向へ突出した位置決め用凸部が形成され、さらに、前記凸部の４つの頂部には相手コネクタの挿入方向へ突出した位置決め用突出部が形成され、前記凸部が形成された反対側の前記ハウジング若しくは前記ブロックのどちらか一方に、前記凸部及び前記突出部に対応する位置にそれぞれ凹部及び窪み部を形成することを特徴とする請求項１または２記載の電気コネクタにある。
さらに、請求項４記載の電気コネクタは、前記逃げ部を、Ｃ面取り若しくはＲ形状に形成することを特徴とする請求項１または２、３記載の電気コネクタにある。
請求項５記載の電気コネクタは、前記プラグコンタクトの第２接触部の部分に、凹を設けることを特徴とする請求項１、２または３、４記載の電気コネクタにある。

請求項６記載の電気コネクタは、前記凸部の外周全面及び前記凹部の内周全面に、金属板を配置することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の電気コネクタにある。
また、請求項７記載の電気コネクタは、それぞれの前記金属板を前記基板に接続するとともに前記金属板と４つの前記第１側壁及び前記第２側壁に配置された前記プラグコンタクト及び前記レセプタクルコンタクトと一定の距離にし、前記金属板と前記プラグコンタクト及び前記レセプタクルコンタクトとのインピーダンスを一定にすることを特徴とする請求項６記載の電気コネクタにある。

以上の説明から明らかなように、本発明の電気コネクタによると、次のような優れた効果が得られる。
（１）請求項１記載の電気コネクタ１０は、プラグコネクタとレセプタクルコネクタが着脱自在に嵌合するとともに基板間を接続する電気コネクタであって、相手コンタクトと接触する第１接触部とブロックに固定される第１固定部と基板に接続する第１接続部を有する複数のレセプタクルコンタクトと該レセプタクルコンタクトが保持・配列されるブロックを有する前記レセプタクルコネクタと、前記レセプタクルコンタクトと接触する第２接触部とハウジングに固定される第２固定部と基板に接続する第２接続部を有する複数のプラグコンタクトと該プラグコンタクトが保持・配列されるハウジングを有する前記プラグコネクタとを備える電気コネクタにおいて、前記レセプタクルコネクタの前記ブロックは、４つの第１側壁と第１底壁から構成される略立方体をし、前記ブロックには、その中央部分に前記プラグコネクタが入る嵌合口を有するとともにそれぞれの前記第１側壁には前記レセプタクルコンタクトが固定される第１挿入孔を有し、前記レセプタクルコンタクトには、前記第１接触部と第１固定部との間に、少なくとも１回以上蛇行する弾性部を設け、前記プラグコネクタの前記ハウジングは、４つの第２側壁と第２底壁から構成される略立方体をし、それぞれの前記第２側壁には前記プラグコンタクトが固定される第２挿入孔を有するとともに前記ハウジングの４つの頂角部分に逃げ部を形成し、前記プラグコンタクトは前記第２接触部が前記第２側壁の外側に折り返すように形成され、前記レセプタクルコンタクトと前記プラグコンタクトとの接触位置は、それぞれの前記第１側壁部と前記第２側壁部との間で行うことを特徴とする電気コネクタにしているので、４方向からの接触圧で確実に中央部分に位置決めすることができ、頂角部分が破損することがなく、狭ピッチ化が可能で、かつ、安定した接続が得られ、基板間を接続する１．５ｍｍ以下の電気コネクタを提供できる。
（２）請求項２の電気コネクタは、前記レセプタクルコネクタのレセプタクルコンタクトのピッチが０．２〜０．５ｍｍで、４つ頂角部分に隣接する前記レセプタクルコンタクトと頂角部分までの間隔が３〜５ｍｍの場合に用いることを特徴とする請求項１記載の電気コネクタにしているので、狭小ピッチに対応でき、確実に中央部分に位置決めすることができ、頂角部分が破損することがなく、狭ピッチ化が可能で、かつ、安定した接続が得られ、基板間を接続する１．５ｍｍ以下の電気コネクタを提供できる。
（３）請求項３の電気コネクタは、前記レセプタクルコネクタのブロック若しくは前記プラグコネクタのハウジングのどちらか一方に、相手コネクタの挿入方向へ突出した位置決め用凸部が形成され、さらに、前記凸部の４つの頂部には相手コネクタの挿入方向へ突出した位置決め用突出部が形成され、前記凸部が形成された反対側の前記ハウジング若しくは前記ブロックのどちらか一方に、前記凸部及び前記突出部に対応する位置にそれぞれ凹部及び窪み部を形成することを特徴とする請求項１または２記載の電気コネクタにしているので、確実に中央部分に位置決めすることができ、頂角部分が破損することがなく、狭ピッチ化が可能で、かつ、安定した接続が得られ、基板間を接続する１．５ｍｍ以下の電気コネクタを提供できる。
（４）請求項４の電気コネクタは、前記逃げ部を、Ｃ面取り若しくはＲ形状に形成することを特徴とする請求項１または２、３記載の電気コネクタにしているので、確実に中央部分に位置決めすることができ、確実に頂角部分が破損することがなく、狭ピッチ化が可能で、かつ、安定した接続が得られ、基板間を接続する１．５ｍｍ以下の電気コネクタを提供できる。
（５）請求項５の電気コネクタは、前記プラグコンタクトの第２接触部の部分に、凹を設けることを特徴とする請求項１、２または３、４記載の電気コネクタにしているので、確実に中央部分に位置決めすることができ、確実に頂角部分が破損することがなく、狭ピッチ化が可能で、かつ、安定した接続が得られ、基板間を接続する１．５ｍｍ以下の電気コネクタを提供でき、クリック感を得られ、かつ、安定した抜去力を得られる。
（６）請求項６の電気コネクタは、前記凸部の外周全面及び前記凹部の内周全面に、金属板を配置することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の電気コネクタにしているので、容易に信号コンタクト（前記プラグコンタクトと前記レセプタクルコンタクト）と金属板の距離を一定にでき、距離を一定にすることでインピーダンスも一定にでき、安定した信号特性を得ることができる。
（７）請求項７の電気コネクタは、それぞれの前記金属板を前記基板に接続するとともに前記金属板と４つの前記第１側壁及び前記第２側壁に配置された前記プラグコンタクト及び前記レセプタクルコンタクトと一定の距離にし、前記金属板と前記プラグコンタクト及び前記レセプタクルコンタクトとのインピーダンスを一定にすることを特徴とする請求項６記載の電気コネクタにしているので、容易に信号コンタクト（前記プラグコンタクトと前記レセプタクルコンタクト）と金属板の距離を一定にでき、距離を一定にすることでインピーダンスも一定にでき、安定した信号特性を得ることができる。

本発明の特徴は、プラグコネクタ５０とレセプタクルコネクタ２０が着脱自在に嵌合するとともに基板間を接続する電気コネクタ１０であって、相手コンタクトと接触する第１接触部２６とブロック２２に固定される第１固定部２８と基板に接続する第１接続部３０を有する複数のレセプタクルコンタクト２４と該レセプタクルコンタクト２４が保持・配列されるブロック２２を有する前記レセプタクルコネクタ２０と、前記レセプタクルコンタクト２４と接触する第２接触部５８とハウジング５２に固定される第２固定部６０と基板に接続する第２接続部５８を有する複数のプラグコンタクト５６と該プラグコンタクト５６が保持・配列されるハウジング５２を有する前記プラグコネクタ５０とを備える電気コネクタ１０において、前記レセプタクルコネクタ２０の前記ブロック２２は、４つの第１側壁３６と第１底壁３８から構成される略立方体をし、前記ブロック２２には、その中央部分に前記プラグコネクタ５０が入る嵌合口５を有するとともにそれぞれの前記第１側壁３６には前記レセプタクルコンタクト２４が固定される第１挿入孔３４を有し、前記レセプタクルコンタクト２４には、前記第１接触部２６と第１固定部２８との間に、少なくとも１回以上蛇行する弾性部３２を設け、前記プラグコネクタ５０の前記ハウジング５２は、４つの第２側壁６６と第２底壁６８から構成される略立方体をし、それぞれの前記第２側壁６６には前記プラグコンタクト５６が固定される第２挿入孔７８を有するとともに前記ハウジング５２の４つの頂角部分７６に逃げ部７４を形成し、前記プラグコンタクト５６は前記第２接触部５８が前記第２側壁６６の外側に折り返すように形成され、前記レセプタクルコンタクト２４と前記プラグコンタクト５６との接触位置は、それぞれの前記第１側壁部２６と前記第２側壁部６６との間で行うことを特徴とする電気コネクタ１０である。
つまり、前記レセプタクルコンタクト２４と前記プラグコンタクト５６との接触位置を、前記第１側壁部３６と前記第２側壁部６６との間で行い、４方向から前記レセプタクルコンタクト２４の接触圧によって、前記プラグコネクタ５０を嵌合口５の中心方向に位置決めし、かつ、前記レセプタクルコンタクト２４に少なくと１回以上蛇行する弾性部３２を設けることで４隅もコンタクト同士が接触することなく、４隅の肉厚を小さく（狭ピッチ）できるようにしたものである。

図に基づいて、本発明の電気コネクタの一実施例を説明する。図１（Ａ）は嵌合方向からみたプラグコネクタの斜視図であり、（Ｂ）は嵌合方向からみたレセプタクルコネクタの斜視図である。図２（Ａ）はプラグコネクタとレセプタクルコネクタとが嵌合した状態の斜視図であり、（Ｂ）はあるコンタクト部分で断面したプラグコネクタとレセプタクルコネクタとが嵌合した状態の断面図である。図３（Ａ）はプラグコンタクトの斜視図であり、（Ｂ）はレセプタクルコンタクトの斜視図である。図４（Ａ）はプラグコネクタのハウジングの斜視図であり、（Ｂ）はレセプタクルコネクタのブロックの斜視図である。図５（Ａ）はあるコンタクト部分で断面したプラグコネクタの断面図であり、（Ｂ）はあるコンタクト部分で断面したレセプタクルコネクタの断面図である。

本発明の電気コネクタ１０は、プラグコネクタ５０とレセプタクルコネクタ２０とを備えている。それぞれのコネクタ２０、５０ともに、主にコンタクト２４、５６とプラスチック製の絶縁物とから構成されている。

まず、レセプタクルコネクタ２０について説明する。前記レセプタクルコネクタ２０は主にブロック２２とレセプタクルコンタクト２４を有している。

最初に、レセプタクルコンタクト２４について説明する。前記レセプタクルコンタクト２４は金属製であり、公知技術のプレス加工によって製作されている。前記レセプタクルコンタクト２４の材質としても、バネ性や導電性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。前記レセプタクルコンタクト２４は主にプラグコンタクト５６と接触する第１接触部２６と前記ブロック２２に固定される第１固定部２８と基板に接続される第１接続部３０と前記第１接触部２６と前記第１固定部２８の間に位置する弾性部３２とを有している。

それぞれの部位は、図３（Ｂ）のように第１接触部２６・弾性部３２・第１固定部２８・第１接続部３０の順に配置されている。以下で、それぞれの部位について説明する。まず、前記第１接触部２６はプラグコンタクト５６の第２接触部５８と接触する部分である。前記第１接触部２６は略板状片で、かつ、湾曲しており、前記プラグコンタクト５６の第２接触部５８と１箇所での線接触構造になっている。前記第１接触部２６は前記プラグコンタクト５６の第２接触部５８と接触できればよく、接触安定性や嵌合時の電気コネクタ１０の省スペース化及び低背化や加工性等を考慮して適宜設計する。

前記弾性部３２は、少なくとも１回以上蛇行させることで、コネクタの小型化をし、接触圧によって前記プラグコネクタ５０を押圧し、かつ、安定した接触を得るためのものである。本実施例においては、前記弾性部３２は１回蛇行させている。前記弾性部６６の位置は、前記ブロック２２の高さとほぼ同一程度にしている。前記弾性部６６は、接触圧によって前記プラグコネクタ５０を押圧し、かつ、安定した接触を得られれば、何回蛇行させてもよいが、嵌合時の電気コネクタ１０の接触圧や省スペース化及び低背化や加工性等を考慮して適宜設計する。前記弾性部６６の蛇行部分の曲率径は嵌合時の電気コネクタ１０の省スペース化及び低背化や加工性等を考慮して適宜設計している。

前記第１固定部２８は前記ブロック２２の第１挿入孔３４に保持される部分である。本実施例では圧入によって保持しているが、保持できればいかなる方法でもよく、コネクタの小型化や強度や保持力等を考慮して適宜設計する。
前記第１接続部３０は基板に接続する部分である。前記第１接続部３０は基板に接続できれば、いかなる形状（タイプ）でもよいが、本実施例では表面実装（ＳＭＴ）タイプにしている。例えば、ディップタイプであってもよい。

次に、前記ブロック２２について説明する。前記ブロック２２は、４つの第１側壁３６と第１底壁３８とから形成され、略立方体をしている。前記ブロック２２は電気絶縁性のプラスチックであり、公知技術の射出成形によって製作され、これらの材質としては寸法安定性や加工性やコスト等を考慮して適宜選択するが、一般的にはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリアミド（６６ＰＡ、４６ＰＡ）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリカーボネート（ＰＣ）やポニフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やこれらの合成材料を挙げることができる。前記ブロック２２には、４つの第１側壁３６に、それぞれ所要数のレセプタクルコンタクト２０が固定（装着）される第１挿入孔３４が設けられており、圧入や引っ掛け（ランス）や溶着等によって固定されている。

前記ブロック２２は、４つの第１側壁３６と第１底壁３８により前記プラグコネクタ５０が入る嵌合口５が形成されている。前記嵌合口５は相手コネクタである前記プラグコネクタ５０が入ればよく、大きさや形状は前記プラグコネクタの大きさに沿い、かつ、接触安定性やコネクタの小型化や加工性等を考慮して適宜設計している。

前記嵌合口５内には、前記プラグコネクタ５０の挿入方向へ突出した位置決めするための凸部４０が形成されている。さらに、前記凸部４０の４つの頂部には、前記プラグコネクタ５０の挿入方向へ突出した位置決めするための突出部４２が形成されている。前記凸部４０の役割は、前記プラグコネクタ５０との嵌合の際に、前記プラグコネクタ５０を正規の位置に位置決めし、安定した接続と嵌合位置ズレによる前記ブロック２２の破損がないようにするためのものである。前記突出部４２の役割は、前記プラグコネクタ５０との嵌合の際に、前記プラグコネクタ５０を前記嵌合口５内に誘い、かつ、前記プラグコネクタ５０を正規の位置に位置決めし、安定した接続と嵌合位置ズレによる前記ブロック２２の破損がないようにするためのものである。

前記凸部４０は、本実施例においては前記嵌合口５のほぼ中央部分に略正方形に形成されている。前記凸部４０の形状及び大きさは、上記役割やコネクタの小型化や加工性等を考慮して適宜設計している。本実施例では、２．５X２．５ｍｍの正方形で、前記第１底壁３８からの高さを０．４ｍｍにしている。

前記突出部４２は、本実施例においては前記凸部４０上の４つの頂部部分に、略正方形に形成されている。但し、上記役割（誘い）を考慮して、外側部分にテーパ形成や面取りを施すことが望ましい。前記突出部４２の形状及び大きさは、上記役割やコネクタの小型化や加工性等を考慮して適宜設計している。本実施例では、０．５X０．５ｍｍの正方形で、前記凸部４０の上面からの高さを０．２５ｍｍにしている。

それぞれの前記第１側壁３６に配置される、前記レセプタクルコネクタ２０のレセプタクルコンタクト２４のピッチが０．２〜０．５ｍｍで、４つ頂角部分４４に隣接する前記レセプタクルコンタクト２４と頂角部分４４までの間隔が３〜５ｍｍの場合に、上記構造を用いると効果的である。このような構造にすることで、狭小ピッチに対応でき、確実に中央部分に位置決めすることができ、頂角部分が破損することがなく、狭ピッチ化が可能で、かつ、安定した接続が得られ、基板間を接続する１．５ｍｍ以下にできる。

次に、プラグコネクタ５０について説明する。前記プラグコネクタ５０は主にハウジング５２とプラグコンタクト５６を有している。前記ハウジング５２は４つの第２側壁６６と第２底壁６８とから形成され、略立方体をしており、電気絶縁性のプラスチックであり、公知技術の射出成形によって製作され、これらの材質としては寸法安定性や加工性やコスト等を考慮して適宜選択するが、一般的にはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリアミド（６６ＰＡ、４６ＰＡ）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリカーボネート（ＰＣ）やポニフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やこれらの合成材料を挙げることができる。前記ハウジング５２には、４つの第２側壁６６に、それぞれ所要数のプラグコンタクト５６が装着される第２挿入孔７８が設けられており、圧入や引っ掛け（ランス）や溶着等によって固定されている。

次に、プラグコンタクト５６について説明する。前記プラグコンタクト５６は金属製であり、公知技術のプレス加工によって製作されている。前記プラグコンタクト５６の材質としては、バネ性や導電性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。前記プラグコンタクト５６は主にレセプタクルコンタクト２４と接触する第２接触部５８と前記ハウジング５２に固定される第２固定部６０と基板に接続される第２接続部６４とを有している。

それぞれの部位は、第２接触部５８・第２固定部６０・第２接続部６４の順に配置されている。以下で、それぞれの部位について説明する。まず、前記第２接触部５８はレセクタクルコンタクト２４の第１接触部２６と接触する部分である。前記第２接触部５８は前記レセプタクルコンタクト２４の第１接触部２６と接触できればよく、接触安定性や嵌合時の電気コネクタ１０の省スペース化及び低背化や加工性等を考慮して適宜設計する。但し、本実施例においては、嵌合時のクリック感や安定した抜去力を得られるように、前記第２接触部５８には、略板状片の平坦な形状部分に凹８０が設けられている。前記凹部８０の形状及び大きさは、上記役割や強度や接触安定性や加工性等を考慮して適宜設計している。本実施例では、０．２５Ｘ０．３５ｍｍで、深さ０．２ｍｍにしている。

前記プラグコンタクト５６の前記第２接触部５８は、前記第２側壁６６の外側に折り返すように形成されている。このように外側に折り返すことで、前記レセピタクルコンタクト２４と接触し易くし、かつ、４方向から接触圧を受けることで正規の位置になるようにしている。

前記第２固定部６０は前記ハウジング５２の第２挿入孔７８に保持される部分である。本実施例では圧入によって保持しているが、保持できればいかなる方法でもよく、コネクタの小型化や強度や保持力等を考慮して適宜設計する。
前記第２接続部６４は基板に接続する部分である。前記第２接続部６４は基板に接続できれば、いかなる形状（タイプ）でもよいが、本実施例では表面実装（ＳＭＴ）タイプにしている。例えば、ディップタイプであってもよい。

次に、前記ハウジング５２について説明する。前記ハウジング５２は４つの第２側壁６６と第２底壁６８とから形成され、略立方体をしている。前記ハウジング５２にはそれぞれ４つの前記第２側壁６６に前記プラグコンタクト５６が挿入され、固定（保持）される第２挿入孔７８が前記プラグコンタクト５６の芯数分だけ設けられている。前記第２挿入孔７８の形状・大きさは前記プラグコンタクトの大きさや形状や保持力等を考慮して適宜設計する。

前記ハウジング５２には、前記レセプタクルコネクタ２０の前記ブロック２２の凸部４０及び突出部４２に対応する位置に、前記凸部４０及び前記突出部４２と係合するそれぞれ凹部７０及び窪み部７２が形成されている。
前記凹部７０の役割は、前記レセプタクルコネクタ２０との嵌合の際に、前記ブロック２２の凸部４０が前記凹部７０に入ることで、前記プラグコネクタ５０を正規の位置に位置決めし、安定した接続と嵌合位置ズレによる前記ブロック２２の破損がないようにするためのものである。前記窪み部７２の役割は、前記レセプタクルコネクタ２０との嵌合の際に、まず、前記ブロック２２の突出部４２が前記窪み部７２に入ることで、前記プラグコネクタ５０を前記嵌合口５内に誘い、かつ、前記プラグコネクタ５０を正規の位置に位置決めし、安定した接続と嵌合位置ズレによる前記ブロック２２の破損がないようにするためのものである。

前記凹部７０は、本実施例においては前記ハウジング５２のほぼ中心付近に略正方形に形成されている。前記凹部７０の形状及び大きさは、上記役割やコネクタの小型化や加工性等を考慮して適宜設計している。本実施例では、２．６X２．６ｍｍの正方形で、深さを０．５ｍｍにしている。

前記窪み部７２は、本実施例においては前記凹部７０の４つの頂部部分に、略正方形に形成されている。前記窪み部７２の形状及び大きさは、上記役割やコネクタの小型化や加工性等を考慮して適宜設計している。本実施例では、０．６X０．６ｍｍの正方形で、貫通孔にしている。

前記ハウジング５２には、４つの頂角部分７６に、逃げ部７４が形成されている。前記逃げ部７４は、前記プラグコネクタ５０と前記レセプタクルコネクタ２０とが嵌合した際に、前記ブロック２２の嵌合口５の頂角部分４４と接触しないようにするためにものである。前記逃げ部７４の形状及び大きさは、このような役割や加工性や強度等と考慮して適宜設計している。本実施例では、０．１ｍｍのＣ面取り７４１にしている。

ここで、前記プラグコネクタ５０と前記レセプタクルコネクタ２０とが嵌合した際の、前記プラグコンタクト５６と前記レセプタクルコンタクト２４の接触位置について説明する。前記接触位置は前記第１側壁３６と前記第２側壁６６との間で、かつ、嵌合時厚さのほぼ中央部分で、前記レセプタクルコンタクト２４の第１接触部２６が前記プラグコンタクト５６の第２接触部５８の凹８０に入ることで接触している。

前記凸部４０と前記突出部４２を、本実施例では前記レセプタクルコネクタ２０のブロック２２側に設け、前記凹部７０と前記窪み部７２を、前記プラグコネクタ５０のハウジング５２側に設け、それぞれのコネクタ２０、５０を嵌合した際に、前記凸部５０が前記凹部７０と、前記突出部４２が前記窪み部７２と係合するようにしたが、前記凸部４０と前記突出部４２を前記プラグコネクタ５０のハウジング５２側に設け、前記凹部７０と前記窪み部７２を前記レセプタクルコネクタ２０のブロック２２側に設けたものであってもよい。

つぎに、図６〜８に基づいて、それぞれのコネクタに金属板を用いた別の実施例について説明する。図６（Ａ）は金属板が装着された嵌合方向からみたプラグコネクタの斜視図であり、（Ｂ）は金属板が装着された嵌合方向からみたレセプタクルコネクタの斜視図である。図７（Ａ）は図６（Ａ）のあるコンタクト部分で断面したプラグコネクタの断面図であり、（Ｂ）は図６（Ｂ）のあるコンタクト部分で断面したレセプタクルコネクタの断面図である。図８（Ａ）はプラグコネクタに用いる第１金属板の斜視図であり、（Ｂ）はレセプタクルコネクタに用いる第２金属板の斜視図である。
以下では、同一箇所は同一符号を付し、上述した電気コネクタとの相違点についてのみ説明する。

上述した電気コネクタ１０との大きな相違点は、それぞれのコネクタ（前記プラグコネクタ５０と前記レセプタクルコネクタ２０）に、金属板（第１金属板４６と第２金属板８２）を装着した点である。金属板（第１金属板４６と第２金属板８２）を装着した電気コネクタが１１である。本実施例では前記プラグコネクタ５０に前記第２金属板８２を装着し、前記レセプタクルコネクタ２０に前記第１金属板４６を装着している。

本実施例においては、前記プラグコネクタ５０の凹部７０の内周全面に、前記第２金属板８２を装着しており、前記レセプタクルコネクタ２０の凸部４０の外周全面に、前記第１金属板４６を装着している。このように、装着することで、第１金属板４６及び第２金属板８２と４つの前記第１側壁３６及び前記第２側壁６６に配置された前記レセプタクルコンタクト２４及び前記プラグコンタクト５６と一定の距離にし、前記金属板と前記プラグコンタクト及び前記レセプタクルコンタクトとのインピーダンスを一定になるようにしている。上述した電気コネクタ１０と同様に、前記凹部７０と前記凸部４０は、逆側のコネクタに設ける場合がある。つまり、前記凹部７０を前記レセプタクルコネクタ２０側に設け、前記凸部４０を前記プラグコネクタ５０側に設けることにあり、それぞれの第１金属板４６と第２金属板８２も逆側のコネクタに装着されることになる。

まず、第１金属板４６について説明する。前記第１金属板４６は金属製であり、公知技術のプレス加工によって製作されている。前記第１金属板４６の材質としては、バネ性や寸法安定性や導電性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。前記第１金属板４６は略立法体をしており、主に第１本体部４７と基板に接続される第３接続部４８を有している。前記第１本体部４７は前記レセプタクルコネクタ２０の凸部４０の外周全面に装着される部分であり、前記レセプタクルコンタクト２４と前記第１金属板４６とを一定の距離にしており、圧入によって固定されている。前記第１本体部４７の形状・大きさは、上記役割や前記凸部４０の形状・大きさやグランド性や加工性等を考慮して適宜設計している。前記第３接続部４８は基板に接続される部分であり、前記第１本体部４７の四隅付近から基板方向（嵌合口５と反対方向）に突出している。前記第３接続部４８が基板に接続することで、グランドとしての役割も果たしている。本実施例ではディップタイプにしているが、表面実装（ＳＭＴ）タイプであってもよい。

最後に、第２金属板８２について説明する。前記第２金属板８２は金属製であり、公知技術のプレス加工によって製作されている。前記第２金属板８２の材質としては、バネ性や寸法安定性や導電性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。前記第２金属板８２は略立法体をしており、主に第２本体部８３と基板に接続される第４接続部８４を有している。前記第２本体部８３は前記プラグコネクタ５０の凹部７０の内周全面に装着される部分であり、前記プラグコンタクト５６と前記第２金属板８２とを一定の距離にしており、圧入によって固定されている。前記第２本体部８３の形状・大きさは、上記役割や前記凸部の形状・大きさやグランド性や加工性等を考慮して適宜設計している。前記第４接続部８４は基板に接続される部分であり、前記第２本体部８２の四隅付近から基板方向（嵌合口５と反対方向）に突出している。前記第４接続部８４が基板に接続することで、グランドとしての役割も果たしている。本実施例ではディップタイプにしているが、表面実装（ＳＭＴ）タイプであってもよい。

本発明の活用例としては、携帯電話や小型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の電気機器や電子機器に使用される電気コネクタ１０に活用され、特にコネクタ同士の嵌合時に破損がなく、安定した接続が得られ、基板間の低背を図った構造の電気コネクタ１０に関するものである。

（Ａ） 嵌合方向からみたプラグコネクタの斜視図である。（Ｂ） 嵌合方向からみたレセプタクルコネクタの斜視図である。 （Ａ） プラグコネクタとレセプタクルコネクタとが嵌合した状態の斜視図である。（Ｂ） あるコンタクト部分で断面したプラグコネクタとレセプタクルコネクタとが嵌合した状態の断面斜視図である。 （Ａ） プラグコンタクトの斜視図である。（Ｂ） レセプタクルコンタクトの斜視図である。 （Ａ） プラグコネクタのハウジングの斜視図である。（Ｂ） レセプタクルコネクタのブロックの斜視図である。 （Ａ） あるコンタクト部分で断面したプラグコネクタの断面図である。（Ｂ） あるコンタクト部分で断面したレセプタクルコネクタの断面図である。 （Ａ） 金属板が装着された嵌合方向からみたプラグコネクタの斜視図である。（Ｂ） 金属板が装着された嵌合方向からみたレセプタクルコネクタの斜視図である。 （Ａ） 図６（Ａ）のあるコンタクト部分で断面したプラグコネクタの断面図である。（Ｂ） 図６（Ｂ）のあるコンタクト部分で断面したレセプタクルコネクタの断面図である。 （Ａ） プラグコネクタに用いる第１金属板の斜視図である。（Ｂ） レセプタクルコネクタに用いる第２金属板の斜視図である。

符号の説明

１０、１１ 電気コネクタ
５ 嵌合口
２０ レセプタクルコネクタ
２２ ブロック
２４ レセプタクルコンタクト
２６ 第１接触部
２８ 第１固定部
３０ 第１接続部
３２ 弾性部
３４ 第１挿入孔
３６ 第１側壁
３８ 第１底壁
４０ 凸部
４２ 突出部
４４、７６ 頂角部分
４６ 第１金属板
４７ 第１本体部
４８ 第３接続部
５０ プラグコネクタ
５２ ハウジング
５６ プラグコンタクト
５８ 第２接触部
６０ 第２固定部
６４ 第２接続部
６６ 第２側壁
６８ 第２底壁
７０ 凹部
７２ 窪み部
７４ 逃げ部
７４１ Ｃ面取り
７８ 第２挿入孔
８０ 凹
８２ 第２金属板
８３ 第２本体部
８４ 第４接続部

Claims (7)

1. プラグコネクタとレセプタクルコネクタが着脱自在に嵌合するとともに基板間を接続する電気コネクタであって、
   相手コンタクトと接触する第１接触部とブロックに固定される第１固定部と基板に接続する第１接続部を有する複数のレセプタクルコンタクトと該レセプタクルコンタクトが保持・配列されるブロックを有する前記レセプタクルコネクタと、
   前記レセプタクルコンタクトと接触する第２接触部とハウジングに固定される第２固定部と基板に接続する第２接続部を有する複数のプラグコンタクトと該プラグコンタクトが保持・配列されるハウジングを有する前記プラグコネクタとを備える電気コネクタにおいて、
   前記レセプタクルコネクタの前記ブロックは、４つの第１側壁と第１底壁から構成される略立方体をし、
   前記ブロックには、その中央部分に前記プラグコネクタが入る嵌合口を有するとともにそれぞれの前記第１側壁には前記レセプタクルコンタクトが固定される第１挿入孔を有し、
   前記レセプタクルコンタクトには、前記第１接触部と第１固定部との間に、少なくとも１回以上蛇行する弾性部を設け、
   前記プラグコネクタの前記ハウジングは、４つの第２側壁と第２底壁から構成される略立方体をし、
   それぞれの前記第２側壁には前記プラグコンタクトが固定される第２挿入孔を有するとともに前記ハウジングの４つの頂角部分に逃げ部を形成し、
   前記プラグコンタクトは前記第２接触部が前記第２側壁の外側に折り返すように形成され、
   前記レセプタクルコンタクトと前記プラグコンタクトとの接触位置は、それぞれの前記第１側壁部と前記第２側壁部との間で行うことを特徴とする電気コネクタ。
2. 前記レセプタクルコネクタのレセプタクルコンタクトのピッチが０．２〜０．５ｍｍで、４つ頂角部分に隣接する前記レセプタクルコンタクトと頂角部分までの間隔が３〜５ｍｍの場合に用いることを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
3. 前記レセプタクルコネクタのブロック若しくは前記プラグコネクタのハウジングのどちらか一方に、相手コネクタの挿入方向へ突出した位置決め用凸部が形成され、さらに、前記凸部の４つの頂部には相手コネクタの挿入方向へ突出した位置決め用突出部が形成され、
   前記凸部が形成された反対側の前記ハウジング若しくは前記ブロックのどちらか一方に、前記凸部及び前記突出部に対応する位置にそれぞれ凹部及び窪み部を形成することを特徴とする請求項１または２記載の電気コネクタ。
4. 前記逃げ部を、Ｃ面取り若しくはＲ形状に形成することを特徴とする請求項１または２、３記載の電気コネクタ。
5. 前記プラグコンタクトの第２接触部の部分に、凹を設けることを特徴とする請求項１、２または３、４記載の電気コネクタ。
6. 前記凸部の外周全面及び前記凹部の内周全面に、金属板を配置することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の電気コネクタ。
7. それぞれの前記金属板を前記基板に接続するとともに前記金属板と４つの前記第１側壁及び前記第２側壁に配置された前記プラグコンタクト及び前記レセプタクルコンタクトと一定の距離にし、前記金属板と前記プラグコンタクト及び前記レセプタクルコンタクトとのインピーダンスを一定にすることを特徴とする請求項６記載の電気コネクタ。

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