JP2012124040A - コネクタ組立体およびオス側コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】オス型端子部とメス型端子部の位置決めを行いつつ、オス側コネクタとメス側コネクタの組付作業性を向上させることの可能なコネクタ組立体およびオス側コネクタを得る。
【解決手段】オス側コネクタ１０の表面１１ａ（対向面の一方）に、柱状バンプ１３（オス型端子部）よりも突出高さの高い第１のガイド突起１５を設ける一方で、メス側コネクタ２０の裏面２１ｂ（対向面の他方）に、前記第１のガイド突起１５の僅かな動作を許容可能な大きさをもって形成され、当該第１のガイド突起１５が挿通されることで柱状バンプ１３と十字状スリット２３（メス型端子部）の位置決めを行う穴部２５を設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、コネクタ組立体およびオス側コネクタに関する。

従来より、オス型端子部を有したオス側コネクタと、メス型端子部を有したメス側コネクタとの対向面に、位置決め用の柱状突起（ガイド突起）とリング体（穴部）を設けるようにしたコネクタ組立体が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−２７７５３４号公報

上記従来のコネクタ組立体では、柱状突起をリング体に挿入しつつ嵌合することで、オス型端子部とメス型端子部の正確な位置決めが行われ、これらオス型およびメス型端子部が形成された２つのコネクタ同士を合体させることができる。

しかしながら、コネクタ組立体の組み付け時に、最初から柱状突起をリング体に嵌合させる構成では、柱状突起のリング体への挿入がきつくなって接続し辛くなり、結果として、組付作業性が悪化してしまう恐れがあった。

そこで、本発明は、オス型端子部とメス型端子部の位置決めを行いつつ、オス側コネクタとメス側コネクタの組付作業性を向上させることの可能なコネクタ組立体およびオス側コネクタを得ることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のコネクタ組立体にあっては、オス型端子部を有したオス側コネクタと、メス型端子部を有したメス側コネクタとを備え、前記オス型端子部と前記メス型端子部とを接触させつつ、前記オス側コネクタと前記メス側コネクタとを合体させるコネクタ組立体において、前記オス側コネクタおよびメス側コネクタの対向面の一方に、前記オス型端子部よりも突出高さの高い第１のガイド突起を設ける一方で、前記対向面の他方に、前記第１のガイド突起の僅かな動作を許容可能な大きさをもって形成され、当該第１のガイド突起が挿通されることで前記オス型端子部と前記メス型端子部の位置決めを行う穴部を設けたことを特徴とする。

本発明のコネクタ組立体によれば、オス型端子部よりも突出高さの高い第１のガイド突起を穴部に挿入することで、オス型端子部とメス型端子部の大まかな位置合わせを行うようにしたので、オス側コネクタとメス側コネクタの組付作業性を向上させることができる。

図１は、本発明の一実施形態にかかるコネクタ組立体の斜視図であって、オス側コネクタの裏面とメス側コネクタの表面を示した図である。 図２は、本発明の一実施形態にかかるコネクタ組立体の斜視図であって、オス側コネクタの表面とメス側コネクタの裏面を示した図である。 図３は、図１および図２に示したオス側コネクタとメス側コネクタの組付け状況を示した側面図である。 図４は、図３に示したオス側コネクタとメス側コネクタを合体させたコネクタ組立体の側面図である。 図５は、図４に示す第１のガイド突起の挿入状況を示した断面図である。 図６は、図４に示す第２のガイド突起の挿入状況を示した断面図である。 図７は、図４に示すオス型端子部の挿入状況を示した断面図である。 図８は、図１に示した穴部の拡大図である。 図９は、図８に示す穴部の第１変形例を示した図である。 図１０は、図８に示す穴部の第２変形例を示した図である。 図１１は、図８に示す穴部の第３変形例を示した図である。 図１２は、図１に示すコネクタ組立体の変形例を示した斜視図であって、オス側コネクタの裏面とメス側コネクタの表面を示した図である。 図１３は、図１２に示すコネクタ組立体のオス側コネクタの表面とメス側コネクタの裏面を示した図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１〜図８は、本発明にかかるコネクタ組立体の一実施形態を示した図であり、図１〜図３に示すオス側コネクタ１０とメス側コネクタ２０とを合体させることによって、図４に示すコネクタ組立体１が形成されるようになっている。

メス側コネクタ２０は、図１および図２に示すように、ポリイミド樹脂やガラエポ（ガラスエポキシ）などの絶縁フィルム２９を有したベース基板２１の裏面２１ｂに、複数条の導体回路２２をパターニングしてＦＰＣ基板として形成される。導体回路２２の端末には、メス型端子部としての十字状スリット２３がそれぞれ設けられている。

十字状スリット２３は、導体回路２２の端末に設けられた幅広の十字状パッド部２２ａの中心部に同心状に形成されており、十字状パッド部２２ａおよびベース基板２１を貫通するようになっている。すなわち、本実施形態では、合成樹脂などで形成された基板本体２８（図２参照）に複数の貫通穴２４が設けられており、この貫通穴２４と連通するように十字状スリット２３が形成されることで、十字状スリット２３が十字状パッド部２２ａおよびベース基板２１を貫通している。

そして、複数の十字状スリット２３は、ベース基板２１にマトリックス状に整然と配列されている。本実施形態では、ベース基板２１の長手方向に５つ並べられた十字状スリット２３の列が幅方向に４列（後述する係止穴２７の十字状スリット２７ａを除く）、合計１８箇所設けられており、この際、幅方向に隣り合う列同士が互いにオフセットする配置となっている。

オス側コネクタ１０は、図１および図２に示すように、合成樹脂などの絶縁材料で形成されて四隅を面取りした矩形状のベース基板１１を備え、このベース基板１１の表面１１ａにオス型端子部としての柱状バンプ１３を突設して形成されている。

柱状バンプ１３は、ベース基板１１の幅方向両側部１１ｃ、１１ｄから当該幅方向の内側に向かって延びる導体回路１２の一端に設けられた環状パッド部１２ａに設けられている。この柱状バンプ１３は、十字状スリット２３のそれぞれの形成位置に対応して配置されており、合計１８箇所設けられている。

なお、柱状バンプ１３は、金属や導電性樹脂などの導電材料によって形成され、十字状スリット２３の周縁部を変形させつつ挿入（圧入）可能な径をもって円柱状に形成されている。このとき、柱状バンプ１３は、十字状スリット２３を周方向で等しく押し開くには断面円形となった円柱状が好ましいが、特に、その断面形状は円形に限ることなく楕円や多角形などの非円形であってもよい。

そして、柱状バンプ１３に接続された導体回路１２の他端が、ベース基板１１の幅方向両側部１１ｃ、１１ｄに露出しており、この導体回路１２の露出面１２ｂが図示省略した他の回路基板や電子部品との接点となる。

ここで、本実施形態では、オス側コネクタ１０およびメス側コネクタ２０の対向面の一方として、オス側コネクタ１０のベース基板１１の表面１１ａに、上述の柱状バンプ１３よりも突出高さの高い第１のガイド突起１５を設けている。この第１のガイド突起１５は、金属や高剛性の合成樹脂などで形成されており、図２に示すように、本実施形態ではベース基板１１の長手方向両側部に一つずつ、合計２つ配置させている。

図３に示すように、第１のガイド突起１５の先端部には、径の大きさが首部１５ａよりも大きな頭部１５ｂが形成されており、この頭部１５ｂは先端面がキノコの傘状に球面となっている。即ち、第１のガイド突起１５は、頭部（先端部）１５ｂの径がオス側コネクタ１０のベース基板１１から離間するにつれて小さくなっており、このような第１のガイド突起１５は、いわゆるマッシュルームバンプとして形成されている。

また、オス側コネクタ１０に第１のガイド突起１５が設けられる一方で、対向面の他方としてのメス側コネクタ２０の裏面２１ｂには、その第１のガイド突起１５が挿通される穴部２５が形成されている。穴部２５は、第１のガイド突起１５の突設位置にそれぞれ対応して設けられており、図２に示すように、ベース基板２１の長手方向両側部に一つずつ、合計２箇所設けられている。

穴部２５は、図１にも示すように、ベース基板２１の裏面２１ｂに形成される略十字状のスリット２５ａと、当該スリット２５ａに連通して設けられ、第１のガイド突起１５よりも大径な挿通穴２５ｃとによって形成される。すなわち、穴部２５は、第１のガイド突起１５の僅かな動作を許容可能な大きさをもって形成されている。本実施形態では、上述のメス型端子部としての十字状スリット２３と同じように、基板本体２８に２つの挿通穴２５ｃが貫通形成されており、この挿通穴２５ｃと連通するようにして絶縁フィルム２９および環状パッド部２６上に略十字状のスリット２５ａを設けることで、穴部２５が形成されるようになっている。

また、本実施形態では、穴部２５の略十字状のスリット２５ａには、当該スリット２５ａの中心から同心状に切り除かれた環状開口部２５ｂが設けられるようになっている。このとき、環状開口部２５ｂは、第１のガイド突起１５の頭部１５ｂの径幅よりも穴幅が小さくなるように形成されている。これにより、図５に示すように、第１のガイド突起１５の抜け止めを行うとともに、スリット２５ａの中心からずれて第１のガイド突起１５が挿入されたとしても、スリット２５ａ周縁部の弾性力によって首部１５ａをスリット２５ａの中心に案内できるようにし、これら第１のガイド突起１５とスリット２５ａとの相対位置精度を高められるようにしている。

このように、本実施形態のコネクタ組立体１では、第１のガイド突起１５を穴部２５に挿入することで、まずはオス型端子部としての柱状バンプ１３とメス型端子部としての十字状スリット２３の大まかな位置合わせが行われるようになっている。

そして、図２に示すように、オス側コネクタ１０およびメス側コネクタ２０の対向面の一方として、オス側コネクタ１０のベース基板１１の表面１１ａには、第１のガイド突起１５よりも突出高さの低い第２のガイド突起１７が設けられている。この第２のガイド突起１７は、本実施形態ではオス型端子部としての柱状バンプ１３と同じものが用いられており、ベース基板１１の長手方向両側部に対角状に配置される一対の柱状バンプを第２のガイド突起１７として利用している。

その一方で、対向面の他方としてのメス側コネクタ２０のベース基板２１の裏面２１ｂには、第２のガイド突起１７が挿入される係止穴２７が形成されている。係止穴２７は、第２のガイド突起１７の突設位置にそれぞれ対応して設けられており、図２に示すように、ベース基板２１の長手方向両側部に対角状に配置されている。

係止穴２７は、図１にも示すように、メス型端子部としての十字状スリット２３と同様に、十字状のスリット２７ａを備えているが、このスリット２７ａに連通する挿通穴２７ｂの大きさが貫通穴２４の大きさと異なっている。すなわち、図６に示すように、挿通穴２７は第２のガイド突起１７が挿入された状態で、絶縁フィルム２９と十字状パッド部２２ａの厚みを含み、第２のガイド突起１７とのクリアランスが略ゼロとなる穴幅で形成されるようになっている。言換すると、係止穴２７は、第２のガイド突起１７を嵌合可能な大きさをもって形成されている。

したがって、第１のガイド突起１５により柱状バンプ１３と十字状スリット２３の大まかな位置合わせが行われたコネクタ組立体１は、続いて第２のガイド突起１７が係止穴２７に挿入されることで、柱状バンプ１３と十字状スリット２３の正確な位置決めを行うことができる。

このように、本実施形態のコネクタ組立体１では、オス側コネクタ１０の表面１１ａ側に突設された第１のガイド突起１５と第２のガイド突起１７とによって、突出高さの異なる二段位置決め構造となっている。

かかる構成のコネクタ組立体１では、オス側コネクタ１０の表面１１ａとメス側コネクタ２０の裏面２１ｂとを、第１のガイド突起１５を穴部２５に位置させつつ対向させる。この状態でメス側コネクタ２０をオス側コネクタ１０側に押し付けることにより、第１のガイド突起１５が穴部２５に挿入され、次いで第２のガイド突起１７が係止穴２７に挿入される。このとき、第１のガイド突起１５によって大まかな位置合わせが行われるのであるが、第１のガイド突起１５がスリット２５ａの中心からずれて挿入されたとしても、スリット２５ａ周縁部の弾性力によって第１のガイド突起１５の首部１５ａがスリット２５ａの中心に案内され、これにより、正確な位置に案内された第２のガイド突起１７を係止穴２７に挿入させることができるようになる。このように、本実施形態のコネクタ組立体１によれば、オス側コネクタ１０とメス側コネクタ２０の組付作業性を大幅に向上させることができる。

そして、オス側コネクタ１０とメス側コネクタ２０との合体（第２のガイド突起１７と係止穴２７の嵌合）によって、図７に示すように、オス型端子部としての柱状バンプ１３とメス型端子部としての十字状スリット２３とは相互に嵌合（接触）されて導通され、オス側コネクタ１０とメス側コネクタ１０とが電気的に接続される。

なお、図４に示すように、オス側コネクタ１０とメス側コネクタ２０とを合体させた状態では、第１のガイド突起１５、第２のガイド突起１７および柱状バンプ１３は、ベース基板２１から突出せずに、それぞれ挿通穴２５ｃ、挿通穴２７ｂおよび貫通穴２４内に収まるようになっている。また、図２に示すように、本実施形態の第１のガイド突起１５は、ベース基板１１のそれぞれの角部に接続される導体回路１８の環状パッド部１８ａに突設されている。

以上の構成により、本実施形態のコネクタ組立体１によれば、対向面の一方としてのオス側コネクタ１０の表面１１ａに設けた第１のガイド突起１５を、対向面の他方としてのメス側コネクタ２０の裏面２１ｂに設けた穴部２５に挿入することによって、オス側端子部としての柱状バンプ１３とメス型端子部としての十字状スリット２３の大まかな位置合わせを行うことができる。したがって、柱状バンプ１３と十字状スリット２３の位置決めを行うことができつつ、最初からガイド突起と穴部を嵌合させる構成の従来と比べて、オス側コネクタ１０とメス側コネクタ２０の組付作業性を向上させることができる。

また、本実施形態では、穴部２５がメス側コネクタ２０の裏面２１ｂに形成される略十字状のスリット２５ａと、当該スリット２５ａに連通して設けられ、第１のガイド突起１５よりも大径な挿通穴２５ｃとによって形成されている。そのため、第１のガイド突起１５を穴部２５に挿入させる際に、略十字状のスリット２５ａが目印となって第１のガイド突起１５をスリット２５ａ（穴部２５）の中心に挿入させ易くすることができる。また、第１のガイド突起１５の僅かな動作を許容可能な大きさをもって形成され、柱状バンプ１３と十字状スリット２３の位置決めを行う穴部２５の構成を、比較的容易に得ることができる。

さらに、本実施形態では、略十字状のスリット２５ａの中心に環状開口部２５ｂを設けるようにしている。そのため、スリット２５ａの中心からずれて第１のガイド突起１５が挿入されたとしても、スリット２５ａ周縁部の弾性力によってガイド突起１５をスリット２５ａ（穴部２５）の中心に案内できるようになり、第１のガイド突起１５と穴部２５の相対位置精度、ひいてはオス側コネクタ１０とメス側コネクタ２０の相対位置精度を高めることができる。

また、本実施形態の第１のガイド突起１５は、頭部（先端部）１５ｂの径がオス側コネクタ１０のベース基板１１（第１のガイド突起１５が設けられる側のベース基板）から離間するにつれて小さくなるように形成されている。このように、本実施形態では、頭部（先端部）１５ｂの径を先細り形状としたので、第１のガイド突起１５を穴部２５に挿入させる際に、頭部１５ｂの先端面がガイドとなって第１のガイド突起１５をスムーズに挿入させることができる。

さらにまた、本実施形態の第１のガイド突起１５は、マッシュルーム状に形成されている。そのため、挿入されたマッシュルーム状の頭部１５ｂを、スリット２５ａの周縁部に係止させることができるようになり、第１のガイド突起１５の抜け止めを行って、合体したオス側コネクタ１０とメス側コネクタ２０とが分離してしまうのを防止することができる。

また、本実施形態では、対向面の一方としてのオス側コネクタ１０の表面１１ａに第１のガイド突起１５よりも突出高さの低い第２のガイド突起１７を設ける一方で、対向面の他方としてのメス側コネクタ２０の裏面２１ｂに、第２のガイド突起１７を嵌合可能な大きさをもって形成され、第２のガイド突起１７が挿通されることで柱状バンプ１３と十字状スリット２３の位置決めを行う係止穴２７を設けている。したがって、第１のガイド突起１５により、柱状バンプ１３と十字状スリット２３の大まかな位置合わせが行われたコネクタ組立体１は、続いて第２のガイド突起１７が係止穴２７に挿入されることで、柱状バンプ１３と十字状スリット２３の正確な位置決めを行うことができる。

特に、本実施形態では、第１のガイド突起１５がスリット２５ａの中心からずれて挿入されたとしても、スリット２５ａ周縁部の弾性力によって第１のガイド突起１５の首部１５ａがスリット２５ａの中心に案内され、これにより、第２のガイド突起１７を係止穴２７に挿入（嵌合）させることができるため、オス側コネクタ１０とメス側コネクタ２０の組付作業性を大幅に向上させることができる。

そして、本実施形態では、このようなコネクタ組立体１に用いられるオス側コネクタ１０を利用することで、コネクタ組立体１の組付作業性を向上させることの可能なオス側コネクタ１０を得ることができる。

次に、図８〜図１１を参照して、第１のガイド突起が挿入される穴部の変形例について説明する。

図８は、上記一実施形態にかかるメス側コネクタに用いられた穴部を示した図である。

穴部２５は、上述したようにベース基板２１の裏面２１ｂに形成される略十字状のスリット２５ａと、このスリット２５ａに連通して設けられる挿通穴２５ｃ（図２参照）とによって形成され、スリット２５ａの中心には環状開口部２５ｂが設けられている。

この場合、隣接するスリット２５ａの先端２５ｅどうしを結ぶバネの支点Ｘと環状開口部２５ｂとの長さ（バネ長）Ｌが短いと、第１のガイド突起１５を反復して脱着した場合に、支点Ｘを含むスリット２５ａの周縁部が破損してしまう恐れがある。

そこで、図９〜図１１に示す第１〜第３変形例の穴部２５Ａ〜２５Ｃのように、バネの支点Ｘを遠ざけることで、スリット２５ａ周縁部の破損を抑制することができる。

すなわち、図９および図１０に示す第１および第２変形例の穴部２５Ａ、２５Ｂは、スリット２５の先端２５ｅ側を基端２５ｆ側に比べて広げたものであり、図１１に示す第３変形例の穴部２５Ｃは、スリット２５ａを略Ｌ字状に曲げることで支点Ｘを遠ざけるようにしたものである。

このように、第１〜第３変形例にかかる穴部２５Ａ〜２５Ｃでは、上記一実施形態にかかるメス側コネクタ２０の穴部２５に対してバネ長Ｌ１、Ｌ２を長くとることができるようになるため、第１のガイド突起１５の脱着を反復して行ったとしても、スリット２５ａ周縁部が破損してしまうことを抑制することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。

例えば、携帯電話の内部部品として用いられるコネクタ組立体１のメス側コネクタ２０として、図１２および図１３に示す変形例のように、可撓性を有した絶縁フィルム２９、ならびに導体回路２２を、コネクタ組立体１の幅方向に延長形成したものを用いるようにしてもよい。

また、メス型端子部およびオス型端子部は十字状スリット１３および柱状バンプ２２に限ることなく、互いの嵌合により電気的に導通される端子部構造であればよい。

また、上記実施形態では、第１のガイド突起１５をオス側コネクタ１０に設け、穴部２５をメス側コネクタ２０に設けるようにしたが、第１のガイド突起１５をメス側コネクタ２０に設けるとともに、穴部２５をオス側コネクタ１０に設けるようにしてもよい。

さらに、同様にして、第２のガイド突起１７をメス側コネクタ２０に設けるとともに、係止穴２７をオス側コネクタ１０に設けるようにしてもよい。

１ コネクタ組立体
１０ オス側コネクタ
１１ ベース基板
１３ 柱状バンプ（オス型端子部）
１５ 第１のガイド突起
１７ 第２のガイド突起
２０ メス側コネクタ
２１ ベース基板
２３ 十字状スリット（メス型端子部）
２５ 穴部
２７ 係止穴

Claims (6)

1. オス型端子部を有したオス側コネクタと、メス型端子部を有したメス側コネクタとを備え、前記オス型端子部と前記メス型端子部とを接触させつつ、前記オス側コネクタと前記メス側コネクタとを合体させるコネクタ組立体において、
   前記オス側コネクタおよびメス側コネクタの対向面の一方に、前記オス型端子部よりも突出高さの高い第１のガイド突起を設ける一方で、
   前記対向面の他方に、前記第１のガイド突起の僅かな動作を許容可能な大きさをもって形成され、当該第１のガイド突起が挿通されることで前記オス型端子部と前記メス型端子部の位置決めを行う穴部を設けたことを特徴とするコネクタ組立体。
2. 前記穴部は、前記対向面の他方に形成される略十字状のスリットと、当該スリットに連通して設けられ、前記第１のガイド突起よりも大径な挿通穴とによって形成されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ組立体。
3. 前記第１のガイド突起は、先端部の径が当該第１のガイド突起が設けられる側のベース基板から離間するにつれて小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のコネクタ組立体。
4. 前記第１のガイド突起は、マッシュルーム状に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のうち何れか１項に記載のコネクタ組立体。
5. 前記オス側コネクタおよびメス側コネクタの対向面の一方に、前記第１のガイド突起よりも突出高さの低い第２のガイド突起を設ける一方で、
   前記対向面の他方に、前記第２のガイド突起を嵌合可能な大きさをもって形成され、当該第２のガイド突起が挿通されることで前記オス型端子部と前記メス型端子部の位置決めを行う係止穴を設けたことを特徴とする請求項１〜４のうち何れか１項に記載のコネクタ組立体。
6. 請求項１〜５のうち何れか１項に記載の前記コネクタ組立体に用いられるオス側コネクタ。

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