JP2011146348A

JP2011146348A - ヘッダー

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Publication number: JP2011146348A
Application number: JP2010008315A
Authority: JP
Inventors: Tsuyoshi Yamane; 剛志山根; Kenji Okura; 健治大倉; Mitsuru Iida; 満飯田
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2010-01-18
Filing date: 2010-01-18
Publication date: 2011-07-28
Anticipated expiration: 2030-01-18
Also published as: TW201203729A; CN102170069A; TWI418099B; KR101168545B1; JP5027893B2; CN102170069B; KR20110084844A

Abstract

【課題】薄型化が可能なヘッダーを提供する。
【解決手段】ヘッダー１が備える金属製のシェル５は、全体として扁平な形状のカバー部５１及び腕部５２と、それぞれ腕部５２から突設され接続されるケーブルＣが並ぶ方向でボディー３を挟む側壁部５３と、側壁部５２から突設されて腕部５２との間にボディー３を挟む挟み部５４とを有する。シェル５は、導電部であるポストを保持するボディー３に対して取り付けられる際、ボディー３に対してケーブルＣの長さ方向のうち所定の向きＡ１に平行移動されることで、各挟み部５４と腕部５２との間に、それぞれボディー３においてケーブルＣが並ぶ方向での端部が導入される。ボディー３には係止凸部３３ａが設けられており、シェル５には、ボディー３に対して取り付けられる過程でシェル５の弾性変形により係止凸部３３ａを乗り越える被係止凸部５４ａが設けられている
【選択図】図１

Description

本発明は、電線とプリント配線板とを電気的に接続するコネクタをソケットとともに構成するヘッダーに関するものである。

従来から、それぞれ導電材料からなり向きを揃えて並んだ複数の電線のうちの１本ずつが接続される端子部を有する複数のポスト及び絶縁材料からなりポストを保持するボディーを有するヘッダーと、それぞれ導電材料からなりヘッダーのポストに接触可能な複数のコンタクト及び絶縁材料からなりコンタクトを保持するハウジングを有しヘッダーに着脱自在に結合するソケットとを備えるコネクタが提供されている。すなわち、ソケットに対してヘッダーを結合させると、それぞれヘッダーのポストに接続された複数の電線と、ソケットの各コンタクトがそれぞれ実装されたプリント配線板等との電気的な接続が達成される。

この種のコネクタとして、図９〜図１１に示すように、長さ方向を揃えて長さ方向に直交する方向に１列に並んだ複数（例えば４０本）の同軸ケーブルＣが接続されるヘッダー１を備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。

詳しく説明すると、ヘッダー１は、それぞれ導電材料からなり長細い形状に形成され同軸ケーブルＣの心線Ｃ１に接続される複数のポスト２と、ポスト２がインサート成形により保持された合成樹脂成形品からなるボディー３とを有する。以下、上下方向は図９を基準とする。すなわち、ソケットに対してヘッダー１が位置する側を上側と呼ぶ。また、ケーブルＣが並ぶ方向を左右方向と呼ぶ。さらに、ケーブルＣの長さ方向を前後方向と呼び、ヘッダー１からケーブルＣが導出される向きを後向きと呼ぶ。

各ポスト２は、それぞれ、ボディー３の上側に露出してケーブルＣの心線Ｃ１が半田付けされる端子部２１と、ボディー３の下側に露出してソケットのコンタクトに接触導通する接触部２２とを有する。

また、ボディー３には導電材料からなり電磁ノイズを遮蔽するためのシェル５が取り付けられる。ヘッダー１に接続される同軸ケーブルＣの編組線Ｃ２の上下には、それぞれ導電材料からなるグランドバーＧＢが半田付けされており、各同軸ケーブルＣの編組線Ｃ２及び各グランドバーＧＢも上側から見てシェル５の本体部５ａに覆われる。シェル５は、例えば金属板に打ち抜き加工と曲げ加工とを施すことによって形成され、左右に長くボディー３の上側を覆う本体部５ａと、本体部５ａの左右両端部からそれぞれ下方に切り起こされた結合片５ｂとを有する。各結合片５ｂには、それぞれ結合穴５ｃが左右に貫設されている。

ここで、ボディー３の左右の端面にはそれぞれ上下に開放された凹部３ａが設けられ、凹部３ａの底面には結合凸部３ｂが突設されている。結合凸部３ｂの上端部には、凹部３ａの底面からの突出寸法を上方に向かって小さくする傾斜面が設けられている。

ボディー３に対してシェル５を取り付ける際には、ボディー３の各凹部３ａに対してそれぞれシェル５の結合片５ｂを上方から押し込む。すると、各結合片５ｂの下端部がそれぞれ結合凸部３ｂの上端部の傾斜面に摺接してシェル５は結合片５ｂの下端部間の距離を大きくするように弾性変形し、やがて各結合凸部３ｂがそれぞれ結合穴５ｃに達するとシェル５が弾性復帰して各結合凸部３ｂがそれぞれ結合穴５ｃに係入する。ここにおいて、各結合凸部３ｂの結合穴５ｃへの係入により、ボディー３に対するシェル５の上方への脱落は防止され、ボディー３に対するシェル５の取り付けは完了する。

特開２００７−１４９７０９号公報

上記のようなコネクタが用いられる電子機器の小型化のために、上記のヘッダー１においても薄型化が求められている。

本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、薄型化が可能なヘッダーを提供することにある。

請求項１の発明は、それぞれ導電材料からなる複数のコンタクト及び絶縁材料からなり各コンタクトをそれぞれ保持するハウジングを有するソケットとともにコネクタを構成するヘッダーであって、それぞれ導電材料からなり向きを揃えて並んだ複数の電線のうちの１本が接続される端子部とソケットのコンタクトに接触可能な接触部とを有する複数のポストと、絶縁材料からなり各ポストをそれぞれ保持するボディーと、弾性変形可能な導電材料からなりボディーとの間にポストの端子部を挟む形でボディーに対して結合するシェルとを備え、シェルは、扁平な形状であってボディーとの間にポストの端子部を挟む本体部と、それぞれ本体部から突設されてポストに接続される電線が並ぶ方向でボディーを挟む側壁部と、側壁部から突設されて本体部との間にボディーを挟む挟み部とを有し、シェルは、ボディーに対して取り付けられる際、ボディーに対して電線の長さ方向のうち所定の向きに平行移動されることで、各挟み部と本体部との間に、それぞれボディーにおいて電線が並ぶ方向での端部が導入されるものであって、ボディーには、シェルに対して当接することでボディーに対するシェルの変位量であってボディーに対して取り付けられる際の平行移動の向きへの変位量を制限する制限部と、シェルに対して当接することでボディーに対するシェルの変位量であって前記向きの逆向きへの変位量を制限する係止部とが設けられ、シェルには、ボディーに対して取り付けられる過程でシェルの弾性変形により係止部を乗り越える被係止部が設けられていることを特徴とする。

この発明によれば、ヘッダーの薄型化が可能となる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、被係止部は、各挟み部にそれぞれ設けられ、挟み部間の距離を大きくするような弾性変形により係止部を乗り越えることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、被係止部は、本体部に設けられ、本体部と挟み部との間の距離を大きくするような弾性変形により係止部を乗り越えることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの発明において、ボディーは合成樹脂からなり、ボディーには、導電材料からなりシェルの本体部との間に各ポストをそれぞれ挟む形状のインサートシェルがインサート成型により保持されていて、シェルは、インサートシェルに接触導通する接触部を有することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、シェルは、扁平な形状であってボディーとの間に各ポストの端子部を挟む本体部と、それぞれ本体部から突設されてポストに接続される電線が並ぶ方向でボディーを挟む側壁部と、側壁部から突設されて本体部との間にボディーを挟む挟み部とを有し、シェルは、ボディーに対して取り付けられる際、ボディーに対して電線の長さ方向のうち所定の向きに平行移動されることで、各挟み部と本体部との間に、それぞれボディーにおいて電線が並ぶ方向での端部が導入されるものであって、ボディーには、シェルに対して当接することでボディーに対するシェルの変位量であってボディーに対して取り付けられる際の平行移動の向きへの変位量を制限する制限部と、シェルに対して当接することでボディーに対するシェルの変位量であって前記向きの逆向きへの変位量を制限する係止部とが設けられ、シェルには、ボディーに対して取り付けられる過程でシェルの弾性変形により係止部を乗り越える被係止部が設けられているので、ヘッダーの薄型化が可能となる。

（ａ）（ｂ）はそれぞれ本発明の実施形態１の要部を示す斜視図であり、（ａ）はボディーにシェルが取り付けられる前の状態を示し、（ｂ）はボディーにシェルが取り付けられた状態を示す。同上を示す斜視図である。同上においてシェルが取り外されたものを図２とは逆の方向から見た状態を示す斜視図である。同上を図２とは逆の方向から見た状態を示す斜視図である。同上の変更例におけるシェルの要部を示す斜視図である。本発明の実施形態２の要部を示す斜視図である。同上においてシェルが取り外されたものの要部を示す斜視図である。同上においてシェルが取り外されたものの別の要部を示す斜視図である。従来例を示す一部破断した斜視図である。同上においてシェルが取り外された状態を示す斜視図である。同上を示す側面図である。

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。

（実施形態１）
図２に示すように、本実施形態のヘッダー１は、向きを揃えて直線状に並べられた複数本の同軸ケーブルＣがそれぞれ接続されるものであって、プリント配線板（図示せず）に実装されるソケット（図示せず）とともに、上記複数本の同軸ケーブルＣをそれぞれプリント配線板に対して電気的に接続するコネクタを構成する。

ヘッダー１が接続される上記のソケットは、それぞれ導電材料からなり半田付け等によってプリント配線板に電気的に接続される複数のコンタクトと、絶縁材料からなり各コンタクトをそれぞれ保持するハウジングとを有する。

ヘッダー１は、それぞれ例えば金属板に打ち抜き加工と曲げ加工とが施されてなる複数本のポスト２と、合成樹脂からなり各ポスト２をそれぞれインサート成型によって保持したボディー３とを備える。以下、上下方向は図２を基準とする。また、同軸ケーブルＣが並ぶ方向（図２での左下−右上方向）を左右方向と呼ぶ。さらに、同軸ケーブルＣの長さ方向を前後方向と呼び、ヘッダー１から同軸ケーブルＣが引き出される向きを後向きと呼ぶ。上記のソケットは、ヘッダー１の下側に位置する。なお、上記の方向はあくまで説明の便宜上定義するものであって、実際の使用状態での方向には必ずしも一致しない。

各ポスト２は、それぞれ、図３に示すように、１本の同軸ケーブルＣの心線Ｃ１が半田付けにより接続される端子部２１と、ソケットのコンタクトに接触可能な接触部２２とを有する。

ボディー３は、左右に長く上下に扁平な本体部３１と、本体部３１の左右両端からそれぞれ左右方向の外向きに突設された腕部３２とを有する。本体部３１の下面（図３における上面）には、後方に開放された収納凹部３０が設けられており、各ポスト２の端子部２１はそれぞれ収納凹部３０内において同軸ケーブルＣの心線Ｃ１に接続される。さらに、本実施形態は、それぞれ左右に長く上下に扁平な直方体形状であって各同軸ケーブルＣを上下から挟む形で各同軸ケーブルＣの編組線Ｃ２に半田付けされるとともに収納凹部３０内に収納される２本のグランドバーＧＢを備える。また、各ポスト２の接触部２２は、それぞれ収納凹部３０の開口よりも下方（図３における上方）に突出し、ソケットのハウジングが有する凹部（図示せず）に対して嵌合することでソケットのコンタクトに接触導通する。

さらに、ボディー３には、金属板に打ち抜き加工と曲げ加工とが施されてなるインサートシェル４が、インサート成型により保持されている。インサートシェル４は、厚さ方向を上下方向に向けてボディー３の本体部３１の上面をほぼ覆う本体部４１と、本体部４１の左右両端からそれぞれ左右方向の外向きに突設された腕部４２と、各腕部４２の前後両端部からそれぞれ下方に突設されるとともに下端部が前後方向の内側に曲げられたＬ字形状の結合部４３とを有する。すなわち、ボディー３の各腕部３２が、前後方向においてはインサートシェル４の結合部４３間に挟まれるとともに、上下方向においてはインサートシェル４の結合部４３の下端部と腕部４２との間に挟まれることで、ボディー３に対するインサートシェル４の結合の強度が向上されている。

さらに、ボディー３には、図４に示すように、金属板に打ち抜き加工と曲げ加工とが施されてなるシェル５が、収納凹部３０を閉塞する形で（すなわちボディー３との間にポスト２の端子部２１を挟む形で）結合する。

シェル５は、厚さ方向を上下方向に向け下方（図４での上方）から見て収納凹部３０を覆うカバー部５１と、カバー部５１の左右両端からそれぞれ左右方向の外向きに突設されてボディー３の腕部３２の下側に位置しカバー部５１とともに請求項における本体部を構成する腕部５２と、各腕部５２の先端からそれぞれ上方（図４での下方）に突設されて左右方向においてボディー３を挟む側壁部５３と、各側壁部５３の上端からそれぞれ左右方向の内向きに突設され上下方向において腕部５２との間にボディー３の腕部３２を挟む挟み部５４とを有する。

ボディー３においては、本体部３１は前後方向での寸法が腕部３２よりも大きく、ボディー３の本体部３１は前後両端部がそれぞれ腕部３２よりも前後方向に突出しており、シェル５のカバー部５１の左右両端においてそれぞれ腕部５２よりも後側には、左右方向においてボディー３の本体部３１を挟む挟み爪５５が上方（図４での下方）に突設されている。

さらに、インサートシェル４３は、各腕部４２からそれぞれ下方に突設されてボディー３の腕部３２の下側に露出する接触部４４を有しており、シェル５の各腕部５２はそれぞれインサートシェル４の接触部４４の下面に接触導通する。これにより、シェル５とインサートシェル４とは電位を互いに一致させる。

また、ボディー３の各腕部３２の上面にはそれぞれ左右方向の外側と後側とに開放された結合凹部３３が設けられており、シェル５の各挟み部５４はそれぞれ結合凹部３３内に収納される。結合凹部３３の上下方向での深さ寸法はそれぞれシェル５の挟み部５４の厚さ寸法にほぼ等しく、シェル５の各挟み部５４の上面はそれぞれボディー３の腕部３２の上面とほぼ面一となる。また、結合凹部３３の後向きの内面により、ボディー３に対するシェル５の変位量であって前方への変位量は制限され、ボディー３からのシェル５の前方への脱落が防止されている。すなわち、結合凹部３３の後向きの内面が請求項における制限部を構成している。さらに、各結合凹部３３においてそれぞれ左右方向の外側に向けられた内面には係止凸部３３ａが突設され、シェル５の各挟み部５４にはそれぞれ被係止凸部５４ａが左右方向の内向きに突設されていて、係止凸部３３ａが被係止凸部５４ａの後側に位置することにより、ボディー３に対するシェル５の変位量であって後方への変位量は制限され、ボディー３からのシェル５の後方への脱落が防止されている。

ここで、係止凸部３３ａの後端部には、係止凸部３３ａの突出寸法を後方ほど小さくする傾斜面が設けられ、被係止凸部５４ａの前端部には、被係止凸部５４ａの突出寸法を前方ほど小さくする傾斜面が設けられている。

シェル５をボディー３に取り付ける際には、図１（ａ）に示すように、シェル５のカバー部５１をボディー３よりも下側に位置させつつ、シェル５の各挟み部５４をそれぞれ結合凹部３３に対して矢印Ａ１で示すように後方から導入する。これにより、ボディ３の左右両端部がそれぞれシェル５の腕部５２と挟み部５４との間に導入される。やがてシェル５の被係止凸部５４ａがボディー３の係止凸部３３ａに当接すると、被係止凸部５４ａの上記の傾斜面と係止凸部３３ａの上記の傾斜面とが互いに摺接することで、シェル５は挟み部５４間の距離を大きくするように弾性変形する。シェル５がボディー３に対してさらに前方へ変位し、被係止凸部５４ａが係止凸部３３ａを乗り越えると、シェル５が弾性復帰することにより、図１（ｂ）に示すように被係止凸部５４ａが係止凸部３３ａの前側に係入し、ここにおいてボディー３に対するシェル５の取付は完了する。

ここで、上記の取付の過程では、シェル５が各挟み部５４の先端部と腕部５２との距離を大きくするように弾性変形するとともに、全体として左右方向の中央部に対して左右両端部を下方に変位させるように弾性変形する。そして、上記の弾性変形に伴って下方に変位する挟み部５４の基部（側壁部５３に対する連結部付近）を避けるように、結合凹部３３の底面（上向きの内面）の後端部は、左右方向の外側に向かって下方に（つまり、上下方向での寸法を左右方向の外側へ向かって小さくするように）傾斜している。

本発明者は、上記構成の採用により、ヘッダー１の薄型化（上記説明中の表現でいうところの上下方向の寸法の縮小）に成功し、ヘッダー１がソケットに接続された状態でのコネクタ全体としての高さ寸法（すなわちスタッキング高さ）を、従来例の１．５ｍｍから、０．８ｍｍに縮小することができた。

なお、図５に示すように、シェル５の腕部５２から上方に突設されてインナーシェル４の接触部４４に弾接する接触凸部５２ａを、例えばエンボス加工によって設けてもよい。

（実施形態２）
本実施形態の基本構成は実施形態１と共通であるので、共通する部分については説明を省略する。

本実施形態では、ボディー３からのシェル５の後方への脱落を防ぐ係止部と被係止部との具体的な構造が実施形態１と異なる。すなわち、係止凸部３３ａと被係止凸部５４ａとに代えて、図６及び図７に示すように、ボディー３の各腕部３２の下面（図６及び図７での上面）に、それぞれ左右方向の外側に開放されシェル５の腕部５２が収納される係止凹部３４が設けられている。つまり、本実施形態では、ボディー３に対するシェル５の変位であって前後方向への変位は、シェル５の各腕部５２がそれぞれ係止凹部３４内に収納されることによって防止されるのであり、各係止凹部３４の後向きの内面が請求項における制限部を構成するとともに、ボディー３の各腕部３２において係止凹部３４よりも後側の部位が請求項における係止部を構成し、シェル５の各腕部５２がそれぞれ請求項における被係止部を構成している。

また、インナーシェル４の接触部４４は、図８に示すように、ボディー３の腕部３２の下側にではなく上側において結合凹部３３内に露出している。つまり、本実施形態では、シェル５の腕部５２ではなく挟み部５４が、インナーシェル４の接触部４４に接触導通する接触部となっている。接触部４４は実施形態１のように下面に露出しても良く、また実施形態１においては、実施形態２のように上側に露出していても良い。なお、例えば実施形態１において本実施形態と同様にインナーシェル４の接触部４４をボディ３の上側に露出させたり、本実施形態において実施形態１と同様にインナーシェル４の接触部４４をボディ３の下側に露出させたりといったように、実施形態１及び本実施形態において接触部４４の配置が適宜変更可能であることは言うまでもない。

さらに、ボディー３の各腕部３２において、左右方向の外側の端部からは、それぞれガイド凸部３５が後方に突設されている。各ガイド凸部３５は、それぞれ、下面（図６及び図７での上面）が、後方に向かって上方に（つまり、後方ほど上下方向の寸法を小さくするように）傾斜した傾斜面となっている。

本実施形態において、ボディー３に対してシェル５を取り付ける際には、ボディー３の各ガイド凸部３５をシェル５の腕部５２と挟み部５４との間に導入した状態で、シェル５をボディー３に対して前方に押し込む。すると、シェル５の各腕部５２の上面がガイド凸部３５の下面（上記の傾斜面）に摺接することで、シェル５は腕部５２と挟み部５４との間の距離を大きくするように弾性変形し、やがてシェル５の弾性復帰とともに各腕部５２がそれぞれ係止凹部３４に係入する。

ここで、上記のような取付の過程での弾性変形中には、シェル５の腕部５２において側壁部５３側の端部は、よりカバー部５１側の部位に比べて下方（図６及び図７での上方）への変位量が比較的に小さくなる。そこで、ボディー３の腕部３２の下面において係止凹部３４よりも後側の部位は、シェル５の腕部５２の上記端部を避けるように、左右方向の外側に向かって上方に（つまり、上下方向での寸法を左右方向の外側へ向かって小さくするように）傾斜している。

本発明者は、上記構成の採用によっても、ヘッダー１の薄型化（上記説明中の表現でいうところの上下方向の寸法の縮小）に成功している。

１ヘッダー
２ポスト
３ボディー
４インサートシェル
５シェル
３３結合凹部（内面が請求項における制限部を構成）
３３ａ係止凸部（請求項における係止部）
３４係止凹部（内面が請求項における制限部を構成）
５１カバー部（請求項における本体部の一部）
５２腕部（請求項における本体部の一部であり、図１〜図４の例では接触部であり、図６〜図８の例では請求項における被係止部）
５２ａ接触凸部（請求項における接触部）
５３側壁部
５４挟み部（図６〜図８の例では請求項における接触部）
５４ａ被係止凸部（請求項における被係止部）
Ｃ１心線（請求項における電線）

Claims

それぞれ導電材料からなる複数のコンタクト及び絶縁材料からなり各コンタクトをそれぞれ保持するハウジングを有するソケットとともにコネクタを構成するヘッダーであって、
それぞれ導電材料からなり向きを揃えて並んだ複数の電線のうちの１本が接続される端子部とソケットのコンタクトに接触可能な接触部とを有する複数のポストと、
絶縁材料からなり各ポストをそれぞれ保持するボディーと、
弾性変形可能な導電材料からなりボディーとの間にポストの端子部を挟む形でボディーに対して結合するシェルとを備え、
シェルは、扁平な形状であってボディーとの間にポストの端子部を挟む本体部と、それぞれ本体部から突設されてポストに接続される電線が並ぶ方向でボディーを挟む側壁部と、側壁部から突設されて本体部との間にボディーを挟む挟み部とを有し、
シェルは、ボディーに対して取り付けられる際、ボディーに対して電線の長さ方向のうち所定の向きに平行移動されることで、各挟み部と本体部との間に、それぞれボディーにおいて電線が並ぶ方向での端部が導入されるものであって、
ボディーには、シェルに対して当接することでボディーに対するシェルの変位量であってボディーに対して取り付けられる際の平行移動の向きへの変位量を制限する制限部と、シェルに対して当接することでボディーに対するシェルの変位量であって前記向きの逆向きへの変位量を制限する係止部とが設けられ、
シェルには、ボディーに対して取り付けられる過程でシェルの弾性変形により係止部を乗り越える被係止部が設けられていることを特徴とするヘッダー。
被係止部は、各挟み部にそれぞれ設けられ、挟み部間の距離を大きくするような弾性変形により係止部を乗り越えることを特徴とする請求項１記載のヘッダー。
被係止部は、本体部に設けられ、本体部と挟み部との間の距離を大きくするような弾性変形により係止部を乗り越えることを特徴とする請求項１記載のヘッダー。
ボディーは合成樹脂からなり、
ボディーには、導電材料からなりシェルの本体部との間に各ポストをそれぞれ挟む形状のインサートシェルがインサート成型により保持されていて、
シェルは、インサートシェルに接触導通する接触部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のヘッダー。