JP2012186110A - コネクタならびに当該コネクタに用いられるソケットおよびヘッダ - Google Patents

Abstract

【課題】ソケットとヘッダとの嵌合力をより高めることのできるコネクタならびに当該コネクタに用いられるソケットおよびヘッダを得る。
【解決手段】ソケット本体１１にソケット側端子１２と第１の回路基板に固定するための取付片部３２ａを有したソケット側保持金具３０とが配設されたソケット１０と、ヘッダ本体２１にヘッダ側端子２２と第２の回路基板に固定するための取付片部４１を有したヘッダ側保持金具４０とが配設されたヘッダ２０とを備え、ソケット１０とヘッダ２０とを嵌合させることで前記端子１２、２２同士が接触するコネクタ１において、ソケット側保持金具３０およびヘッダ側保持金具４０の何れか一方に、相手側の嵌合壁部に係止可能な係止部６０を設ける。
【選択図】図１０

Description

本発明は、コネクタならびに当該コネクタに用いられるソケットおよびヘッダに関する。

従来のコネクタとして、ソケット本体に複数のソケット側端子および保持金具を配設したソケットと、ヘッダ本体に複数のヘッダ側端子および保持金具を配設したヘッダと、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１では、ソケットとヘッダとを相互に嵌合させることで、対応する端子同士を接触導通し、各端子が接続された回路基板の導体パターン同士を電気的に接続している。

特開２００８−２７００９９号公報

しかしながら、上記従来の保持金具にあっては、本体部（ソケット本体、ヘッダ本体）の強度を高めるとともに、それぞれが有する取付片部を回路基板に固定するためだけに設けられている。そのため、ソケットとヘッダとの嵌合力を高めることができず、落下の衝撃などといったように、大きな外力によってヘッダとソケットとの嵌合が安易に解除されてしまう恐れがあった。

このことは、特にコンタクトの数が少ない場合や、コンタクト同士の接圧が低い場合に顕著である。

そこで、本発明は、ソケットとヘッダとの嵌合力をより高めることのできるコネクタならびに当該コネクタに用いられるソケットおよびヘッダを得ることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明にあっては、ソケット本体にソケット側端子と第１の回路基板に固定するための取付片部を有したソケット側保持金具とが配設されたソケットと、ヘッダ本体にヘッダ側端子と第２の回路基板に固定するための取付片部を有したヘッダ側保持金具とが配設されたヘッダとを備え、前記ソケットと前記ヘッダとを嵌合させることで前記ソケット側端子と前記ヘッダ側端子とが接触するコネクタにおいて、前記ソケット側保持金具およびヘッダ側保持金具の何れか一方に、相手側の嵌合壁部に係止可能な係止部を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、ソケット側保持金具およびヘッダ側保持金具の何れか一方に、相手側の嵌合壁部に係止可能な係止部を設けている。そのため、ソケットとヘッダとの嵌合力をより高めることができ、大きな外力によってヘッダとソケットとの嵌合が安易に解除されてしまうのを抑制することができる。

図１は、本発明の一実施形態にかかるコネクタのソケットを示す斜視図である。 図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。 図３は、本発明の一実施形態にかかるソケット側端子としてのコンタクトの斜視図であって、（ａ）は内側方向から見た図、（ｂ）は外側方向から見た図である。 図４は、本発明の一実施形態にかかるコネクタのヘッダを示す斜視図である。 図５は、図４のＢ−Ｂ断面図である。 図６は、本発明の一実施形態にかかるヘッダ側端子としてのポストの斜視図であって、（ａ）は内側方向から見た図、（ｂ）は外側方向から見た図である。 図７は、本発明の一実施形態にかかるソケットとヘッダとの嵌合状態を示す断面図である。 図８は、図４のヘッダ側保持金具近傍を示す拡大図である。 図９は、図１のソケット側保持金具近傍を示す拡大図である。 図１０は、ソケットとヘッダとが嵌合した状態における図１と図４のＣ−Ｃ断面図である。

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１０は、本発明にかかるコネクタ１の一実施形態を示しており、本実施形態のコネクタ１は、図７に示すように、相互に嵌合されるソケット１０とヘッダ２０とを備えている。なお、本実施形態を説明するにあたって、図１〜図１０に示すように、図中Ｘ方向を幅方向、Ｙ方向を長手方向、Ｚ方向を上下方向として説明するものとする。

ソケット１０は、図１に示すように、絶縁性の合成樹脂によって平面視で全体的に矩形（長方形）状に型成形されたソケットハウジング（ソケット本体）１１を備えている。このソケットハウジング１１には、複数のコンタクト（ソケット側端子）１２が、対向した長辺に沿って長手方向Ｙに所定ピッチＰをもって配設されている。また、ソケットハウジング１１の長手方向Ｙ両端には、図示せぬ第１の回路基板に固定するための取付片部３２ａを有したソケット側保持金具３０が配設されている。

ソケットハウジング１１は、その周縁部に沿って略矩形環状に連続的に形成される周壁部１３と、中央部において周壁部１３から所定間隔をあけて形成される略矩形状の島部１４とを備えている。そして、これら周壁部１３と島部１４との間にヘッダ２０を嵌合する嵌合溝部１５が形成されている。

コンタクト１２は、図３に示すように、所定厚さを持った帯状の金属材を湾曲成形することにより形成されている。このコンタクト１２の先端部１２ａには、第１屈曲部１２Ｂ１から上方に屈曲した先端側を内方に屈曲させた第２屈曲部１２Ｂ２が形成されており、基端部１２ｂには、逆Ｕ字状に屈曲させた第３屈曲部１２Ｂ３が形成されている。そして、第３屈曲部１２Ｂ３のさらに基端側が平坦な接続端子部１２Ｔとなっている。

本実施形態では、図２に示すように、コンタクト１２がソケットハウジング１１に対して、第２屈曲部１２Ｂ２が嵌合溝部１５内に突出するように取り付けられている。このとき、周壁部１３の内部に形成された凹部１３Ｈ１に第３屈曲部１２Ｂ３が嵌合されるとともに、島部１４の下面に形成された凹部１３Ｈ２に第１屈曲部１２Ｂ１が嵌合されている。

この状態で、コンタクト１２の接続端子部１２Ｔが周壁部１３の根元側（下縁）から外方に突出し、それら接続端子部１２Ｔが、第１の回路基板の導体パターン（端子）に半田付けにより接続される。

一方、ヘッダ２０は、図４に示すように、絶縁性の合成樹脂によって全体的にソケットハウジング１１と略相似の矩形（長方形）状に型成形されたヘッダハウジング（ヘッダ本体）２１を備えている。このヘッダハウジング２１には、複数のポスト（ヘッダ側端子）２２が、対向した長辺に沿って長手方向Ｙにソケットコンタクト１２のピッチＰと等しいピッチＰをもって配設されている。また、ヘッダハウジング２１の長手方向Ｙ両端には、図示せぬ第２の回路基板に固定するための取付片部４１を有したヘッダ側保持金具４０が配設されている。

ヘッダハウジング２１は、その周縁部に沿って略矩形環状に連続的に形成される周壁部２３を備え、その周壁部２３の内方に凹部２４が形成されている。

ポスト２２は、図６に示すように、ソケットコンタクト１２と同様に所定厚さを持った帯状の金属材を湾曲成形することにより形成されている。このポスト２２の先端部２２ａには、第４屈曲部２２Ｂ１から上方に立ち上げた先端側を後退する方向に逆Ｕ字状に屈曲させて第５屈曲部２２Ｂ２が形成される一方、基端部２２ｂには、略平坦な接続端子部２２Ｔが形成されている。

そして、ポスト２２は、第５屈曲部２２Ｂ２を周壁部２３の先端部（図５の下側）に跨ぐように配置させるとともに、基端部２２ｂを周壁部２３の根元部（図５の上側）に貫通させるようにした状態で、ヘッダハウジング２１にインサート成形される。

この状態で、ヘッダコンタクト２２の接続端子部２２Ｔが周壁部２３の下縁から外方に突出し、それら接続端子部２２Ｔが、第２の回路基板の導体パターン（端子）に半田付けにより接続される。

図７は、ソケット１０とヘッダ２０との嵌合状態を示す断面図である。この図７に示すように、ヘッダハウジング２１の周壁部２３をソケットハウジング１１の嵌合溝部１５に挿入して嵌合することで、ヘッダ２０がソケット１０に嵌合される。このとき、コンタクト１２の第３屈曲部１２Ｂ３の先端部１２ａ側の外側面Ｆ１（図３参照）が、ポスト２２の第５屈曲部２２Ｂ２の先端部２２ａ側の外側面Ｆ２（図６参照）に弾発的に接触する。そして、コンタクト１２の第２屈曲部１２Ｂ２の外側面Ｆ３（図３参照）が、ポスト２２の第４屈曲部２２Ｂ１と第５屈曲部２２Ｂ２との間の平坦な外側面Ｆ４（図６参照）に弾発的に接触する。その結果、コンタクト１２とポスト２２とが電気的に接続され、ひいては、第１の回路基板の導体パターンと第２の回路基板の導体パターンとが相互に電気的に接続されることとなる。

また、本実施形態のコンタクト１２とポスト２２とには、互いに相手側の端子に係合してソケット１０とヘッダ２０との結合状態を保持するロック機構５０が設けられている。

本実施形態のロック機構５０は、ポスト２２の外側面Ｆ２に形成される第１の段差部（ロック機構の一方）５１と、コンタクト１２の外側面Ｆ１に形成される第２の段差部５２とによって構成されている。

第１の段差部５１は、ポスト２２の外側面Ｆ２のコンタクト１２接触面を、傾斜した段差面５１ａを介して下方側（図７中、上方側）を薄肉化することにより形成されている。一方、第２の段差部５２は、コンタクト１２の外側面Ｆ１のポスト２２接触面を、傾斜した段差面５２ａを介して下方側を薄肉化することにより形成されている。

したがって、ヘッダ２０をソケット１０に嵌合させる際には、ポスト２２の外側面Ｆ２、Ｆ４が、コンタクト１２の外側面Ｆ１、Ｆ３を弾性力に抗して押し開きつつ挿入され、第１の段差部５１が第２の段差部５２を乗り越えることにより、ロックされる。そして、第１の段差部５１の段差面５１ａと第２の段差部５２の段差面５２ａとが互いに係合することによって、ソケット１０とヘッダ２０との結合状態を保持することができる。

一方、ソケット１０とヘッダ２０とを離脱させる際には、これら両者を引き剥がし方向に抜去する。これより、第１の段差部５１の段差面５１ａと第２の段差部５２の段差面５２ａとが相対摺動しつつ、コンタクト１２の外側面Ｆ１、Ｆ３を押し開いて第１の段差部５１と第２の段差部５２との係合が解除される。この状態でソケット１０とヘッダ２０とを分離させることができる。

図１に示すように、ソケットハウジング１１の長手方向Ｙの両端部にはソケット側保持金具３０が取り付けられている。そして、このソケット側保持金具３０の取付片部３２ａを第１の回路基板に半田付けすることにより、コンタクト１２の接続端子部１２Ｔが半田付けされたことと相俟って、ソケット１０が第１の回路基板に対して強固に結合されるようになっている。

また、図４に示すように、ヘッダハウジング２１の長手方向Ｙの両端部にはヘッダ側保持金具４０が取り付けられている。そして、このヘッダ側保持金具４０の取付片部４１を第２の回路基板に半田付けすることにより、ポスト２２の接続端子部２２Ｔが半田付けされたことと相俟って、ヘッダ２０が第２の回路基板に対して強固に結合されるようになっている。

ここで、本実施形態では、このソケット側保持金具３０およびヘッダ側保持金具４０の何れか一方に、相手側の嵌合壁部に係止可能な係止部６０を設けるようにしている。

具体的には、本実施形態では、何れか一方としてのヘッダ側保持金具４０に係止部６０を設けるとともに、相手側の嵌合壁部としてのソケットハウジング１１の嵌合溝部１５にヘッダ側保持金具４０の係止部６０を係止できるようにしている。

図８および図１０に示すように、ヘッダ側保持金具４０は、所定厚さの金属板をプレス成形することにより形成されており、本実施形態では、上述した第１の段差部（ロック機構の一方）５１を有したポスト２２と同じ形状の部材が用いられている。

すなわち、ヘッダ側保持金具４０は、ヘッダハウジング２１の幅方向Ｘの端面（外壁面）２１Ｓ１、２１Ｓ２に露出する接触部４２と、この接触部４２の上端部から下方に向かってＵ字状に折曲される折曲部４３と、を備えている。また、折曲部４３の下端部からヘッダハウジング２１の幅方向Ｘ外側に向けて折曲されて、ヘッダハウジング２１の幅方向Ｘ両端面２１Ｓ１、２１Ｓ２から外方に所要量突出する取付片部４１を備えている。

そして、ヘッダ側保持金具４０の接触部４２には、第１の段差部５１と同じ形状の係止部６０が設けられている。係止部６０は、接触部４２の嵌合溝部１５接触面を、傾斜した段差面６０ａを介して下方側（図１０中、上方側）を薄肉化することにより形成されている。

本実施形態では、矩形（長方形）状に成形されたヘッダハウジング２１の四隅部分にそれぞれ対応させて４つのヘッダ側保持金具４０が用いられている。このとき、ヘッダ側保持金具４０は、接触部４２がヘッダハウジング２１の幅方向Ｘの端面２１Ｓ１、２１Ｓ２に露出した状態でインサート成形されるようになっている。

一方、ソケット側保持金具３０は、ヘッダ側保持金具４０と同様にして所定厚さの金属板をプレス成形することにより形成されている。図１に示すように、ソケット側保持金具３０は、ソケットハウジング１１の幅方向Ｘに延在する側板部３１と、側板部３１の両端部下側をソケットハウジング１１の長手方向Ｙ中央側に向かって略直角に折曲した底板部３２（図１０参照）と、を備えている。そして、底板部３２の両端部をソケットハウジング１１の幅方向Ｘ両側から外側に突出させることで、取付片部３２ａが形成されている。

ソケット側保持金具３０は、ソケットハウジング１１を型成形する際にインサート成形されるようになっている。このとき、ソケット側保持金具３０は、ソケットハウジング１１の周壁部１３の外壁面に沿って露出した状態で、ソケットハウジング１１に取り付けられている。

すなわち、側板部３１がソケットハウジング１１の長手方向Ｙの端面（外壁面）１１Ｅ１，１１Ｅ２に沿って当該端面１１Ｅ１，１１Ｅ２と略面一となる状態で露出されるとともに、底板部３２がソケットハウジング１１の底面（外壁面）１１Ｂに露出される。このように、ソケット側保持金具３０の側板部３１および底板部３２をソケットハウジング１１の外表面に沿って露出させれば、ソケット側保持金具３０によってソケットハウジング１１の周壁部１３が二分されてしまうことがなくなる。その結果、周壁部１３の剛性および強度の向上を図ることができる。

また、本実施形態では、ヘッダ側保持金具４０に係止部６０が設けられているのに対して、ソケット側保持金具３０には、ヘッダ側保持金具４０の係止部６０が係止されるロック引掛部７０が設けられるようになっている。すなわち、互いに嵌合したヘッダ２０およびソケット１０が抜去方向（上下方向Ｚにおいて互いに離間する方向）に移動した際に係止部６０とロック引掛部７０とを係止させて、ヘッダ２０およびソケット１０の抜去方向への移動を規制するようにしている。

図９および図１０に示すように、底板部３２にはソケットハウジング１１の天壁部１１ａに向けて折曲される延設部３３が設けられており、該延設部３３が嵌合溝部１５の側壁面１５ａのうち幅方向Ｘ両側の側壁面１５ａに露出した状態でインサート成形されている。そして、延設部３３には、露出した外表面３３ａから内側（ソケットハウジング１１の幅方向Ｘ外側方向）に向けて凹む溝部３３ｂが設けられており、これにより、ロック引掛部７０が形成されている。

なお、図１に示すように、ロック引掛部７０は、ヘッダ側保持金具４０の係止部６０に対応して矩形（長方形）状に成形されたソケットハウジング１１の四隅部分にそれぞれ配設されている。

したがって、図１０に示すように、ソケット１０とヘッダ２０とを嵌合させる際には、係止部６０が延設部３３の外表面３３ａを摺動してロック引掛部７０を乗り越えることにより、ソケット１０とヘッダ２０とが結合状態となる。そして、互いに嵌合したヘッダ２０およびソケット１０が抜去方向に移動した際には、係止部６０がロック引掛部７０に引っ掛かって係止される。これにより、ヘッダ２０およびソケット１０の抜去方向への移動が規制され、ソケット１０とヘッダ２０との結合状態を保持することができる。

以上、詳細に亘って説明したように、本実施形態では、ソケット側保持金具３０およびヘッダ側保持金具４０の何れか一方としてのヘッダ側保持金具４０に、相手側の嵌合壁部としてのソケットハウジング１１の嵌合溝部１５に係止可能な係止部６０を設けている。そのため、ソケット１０とヘッダ２０との嵌合力をより高めることができ、落下の衝撃などといったように、大きな外力によってヘッダ２０とソケット１０との嵌合が安易に解除されてしまうのを抑制することができる。

したがって、本実施形態によれば、嵌合力をより高めることのできるソケット１０およびヘッダ２０を得ることができる。よって、ソケット１０やヘッダ２０に配設されるコンタクト１２やポスト２２の数が少ないコネクタ１や、コンタクト１２とポスト２２との接圧が低いコネクタ１の場合であっても、ソケット１０とヘッダ２０との嵌合力をより高めることができる。

また、本実施形態では、コンタクト１２とポスト２２とには、互いに相手側の端子に係合してソケット１０とヘッダ２０との結合状態を保持するロック機構５０が設けられている。そして、何れか一方としてのヘッダ側保持金具４０を、ロック機構５０の一方である第１の段差部５１を有したポスト２２と同じ形状の部材を用いることで、係止部６０を形成するようにしている。そのため、ポスト２２と異なる形状の部材で係止部を有したヘッダ側保持金具を形成する場合と比べて、コネクタ１の製造における作業性を向上できるとともに、製造コストも低減することができる。

さらにまた、本実施形態では、ソケット側保持金具３０およびヘッダ側保持金具４０の何れか他方としてのソケット側保持金具４０に、嵌合溝部（嵌合壁部）１５に露出して設けられ、係止部６０が係止されるロック引掛部７０を設けている。そのため、係止部６０がロック引掛部７０に引っ掛かることで係止部６０を有したヘッダ側保持金具４０がソケットハウジング１１から外れにくくなり、ソケット１０とヘッダ２０との嵌合力をより一層高めることができる。

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、上記実施形態では、ヘッダ側保持金具の係止部をソケット側保持金具のロック引掛部に係止するようにしたものを例示したが、ロック引掛部は必須ではなく、係止部を嵌合溝部（嵌合壁部）の側壁面に係止させるようにしてもよい。

また、上記各実施形態では、ソケットやヘッダの形状が矩形状のものを例示したが、それ以外の形状であっても本発明を適用することができる。

また、上記各実施形態では、ヘッダ側保持金具に係止部を設けるとともに、ソケット側保持金具にロック引掛部を設けたものを例示したが、ソケット側保持金具に係止部を設けるとともに、ヘッダ側保持金具にロック引掛部を設けるようにしてもよい。

また、コンタクトやポスト、その他細部のスペック（形状、大きさ、レイアウト等）も適宜に変更可能である。

１ コネクタ
１０ ソケット
１１ ソケットハウジング（ソケット本体）
１２ ソケット側端子（コンタクト）
１５ 嵌合溝部（嵌合壁部）
２０ ヘッダ
２１ ヘッダハウジング（ヘッダ本体）
２２ ヘッダ側端子（ポスト）
３０ ソケット側保持金具
３２ａ 取付片部
４０ ヘッダ側保持金具
４１ 取付片部
５０ ロック機構
５１ 第１の段差部（ロック機構の一方）
５２ 第２の段差部
６０ 係止部
７０ ロック引掛部

Claims (5)

1. ソケット本体にソケット側端子と第１の回路基板に固定するための取付片部を有したソケット側保持金具とが配設されたソケットと、ヘッダ本体にヘッダ側端子と第２の回路基板に固定するための取付片部を有したヘッダ側保持金具とが配設されたヘッダとを備え、前記ソケットと前記ヘッダとを嵌合させることで前記ソケット側端子と前記ヘッダ側端子とが接触するコネクタにおいて、
   前記ソケット側保持金具およびヘッダ側保持金具の何れか一方に、相手側の嵌合壁部に係止可能な係止部を設けたことを特徴とするコネクタ。
2. 前記ソケット側端子と前記ヘッダ側端子とには、互いに相手側の端子に係合してソケットとヘッダとの結合状態を保持するロック機構が設けられており、
   前記ソケット側保持金具およびヘッダ側保持金具の何れか一方を、前記ロック機構の一方を有したヘッダ側端子と同じ形状の部材を用いることで、前記係止部を形成したことを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記ソケット側保持金具およびヘッダ側保持金具の何れか他方に、前記嵌合壁部に露出して設けられ、前記係止部が係止されるロック引掛部を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のコネクタ。
4. 請求項１〜３のうち何れか１項に記載のコネクタに用いられるソケット。
5. 請求項１〜３のうち何れか１項に記載のコネクタに用いられるヘッダ。

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