JP2013114988A - インターフェイスコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】挿入口からコネクタ内に入り込んだ水をそこに留め、それ以上電子機器内に浸透させることのないインターフェイスコネクタを提供する。
【解決手段】複数のコンタクト、該複数のコンタクトをインサート成形により保持する平坦な支持壁を有する、電気的に絶縁性の合成樹脂からなるインシュレータ、および貫通孔を有し、インシュレータで該貫通孔の後方を塞がれることで、前方に設けられた開口部を介して相手方コネクタが挿入される嵌合空間を形成し、該嵌合空間内に配置される前記複数のコンタクトをシールドする金属シェルを備え、電気的に絶縁性の合成樹脂からなるオーバーモールド層で、インシュレータおよび金属シェルを覆うように形成されるとともに、オーバーモールド層は、インシュレータと金属シェルの境界領域を塞ぐように形成される。
【選択図】図３

Description

本発明は、インターフェイスコネクタに関し、特に、該コネクタが装着されている電子機器内へ該コネクタを通して水の浸透が防止されるように構成されたインターフェイスコネクタに関する。

特許文献１に開示されるように、それが装着されている携帯電話やスマートフォンのような電子機器の回路基板と、これとは別の電子機器の回路基板とを、電気的に接続させるために用いられるインターフェイスコネクタが既に知られている。

特開２００６−２０２６５６号公報

ＵＳＢコネクタやＨＤＭＩコネクタのようなインターフェイスコネクタにおいては、機外に開口する相手方コネクタの挿入口が開口している。従来、インターフェイスコネクタの挿入口を塞ぐように、インターフェイス自体にあるいは電子機器側に蓋を設けることで、防塵、防水を行ってきている。しかしながら、電子機器側の蓋を閉じ忘れた場合や蓋が破損した場合に挿入口から水が浸入し易い。インターフェイスコネクタ内に浸入した水は、例えば、コネクタの本体部分に設けられたコンタクト圧入孔やシェルと穂担体部分の接合部などのコネクタ内に存在する隙間を通って電子機器内に浸透し得る。それにより、電子機器の回路基板の配線がショートする恐れがある。

本発明の目的は、このような問題点を解決し、挿入口からコネクタ内に入り込んだ水をそこに留め、電子機器内に浸透させることのないインターフェイスコネクタを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係るインターフェイスコネクタは、複数のコンタクト、該複数のコンタクトをインサート成形により保持する平坦な支持壁を有する、電気的に絶縁性の合成樹脂からなるインシュレータ、および貫通孔を有し、前記インシュレータで該貫通孔の後方を塞がれることで、前方に設けられた開口部を介して相手方コネクタが挿入される嵌合空間を形成し、該嵌合空間内に配置される前記複数のコンタクトをシールドする金属シェルを備え、電気的に絶縁性の合成樹脂からなるオーバーモールド層で、前記インシュレータおよび金属シェルを覆うように形成されるとともに、前記オーバーモールド層は、前記インシュレータと前記金属シェルの境界領域を塞ぐように形成されることを特徴とする。

本発明のインターフェイスコネクタを構成するインシュレータとオーバーモールド層は同じ合成樹脂材料から形成されていてもよい。

また、本発明のインターフェイスコネクタを構成するインシュレータは、フランジ部を備え、該フランジ部は、金属シェルの後端面と当接するように形成されていてもよい。

さらに、本発明のインターフェイスコネクタを構成する金属シェルは、該金属シェル上面に上方に向かって有底である窪みからなる突出部を有していてもよい。

また、本発明のインターフェイスコネクタを構成するインシュレータの支持壁には、さらに、補強板が設けられていてもよい。

本発明は、上述のような構成を備えることで、電子機器内への水の浸透を防ぐことができ、製造が容易であるインターフェイスコネクタを提供することができる。

本発明に係るインターフェイスコネクタの斜視図である。 図１のインターフェイスコネクタの正面図である。 図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿うインターフェイスコネクタの断面図である。 本発明に係るインターフェイスコネクタの製造工程を示す。

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。なお、本明細書の説明において、用語「前」及び「後」は、図１に示される座標において、それぞれ、＋ｘ方向及び−ｘ方向を指し、用語「左」及び「右」は、それぞれ、図１に示される＋ｙ方向及び−ｙ方向を指し、用語「上」及び「下」は、それぞれ、図１に示される＋ｚ方向及び−ｚ方向を指すものとする。

図１から３に示されるように、本発明に係るインターフェイスコネクタ１０は、金属シェル３０、複数のコンタクト４０を支持するインシュレータ６０、金属シェル３０およびインシュレータ６０を覆うオーバーモールド層２０を備えている。本実施形態においては、インターフェイスコネクタ１０は、概略長方体に形成されおり、前方には開口部１１が、該開口部の後方には嵌合空間１２が形成され、該嵌合空間１２の後方には、コンタクト４０が配置される。

金属シェル３０は、周囲環境からのノイズなどの影響を遮断するシールドとして機能する部材である。金属シェル３０は、前後方向に貫通する垂直断面概略矩形状の貫通孔３２を有するように、上下左右に側壁を有する概略筒状体３１として形成される。該貫通孔３２は、後述するインシュレータ６０により後方を塞がれることにより、貫通孔３２の前方に、相手方コネクタ（不図示）が挿入される嵌合空間１２が形成される。したがって、貫通孔３２の前端は、相手方コネクタを嵌合空間１２内に案内する、インターフェイスコネクタ１０の開口部１１を形成することになる。金属シェル３０は、電子機器の回路基板（不図示）にインターフェイスコネクタ１０を固定するための固定部３５を介して接地される。本実施形態では、金属シェル３０は、固定部３５を含めて金属板からプレス加工を介して両端部３３、３３を連結することで一体の筒状体３１に形成されている。しかしながら、金属シェル３０は、このような構成に限定されるものではなく、例えば、固定部３５は、別部材として形成され、後に、溶接またはその他の結合手段により筒状体３１に取り付けられてもよい。また、金属シェル３０の上面には、相手方コネクタに形成される爪部などのロック部材と係合し、相手方コネクタがインターフェイスコネクタ１０から外れないようにする突出部３４が左右に設けられる。突出部３４は、金属シェル３０の上面を上方に押し出し、貫通孔３２の一部に上方に向かって有底である窪みとして形成される。

複数のコンタクト４０それぞれは、接続部４１、固定部４３、および接触部４２を含んでいる。接続部４１は、半田付けなどにより電子機器の外部接点に接続され、固定部４３は、インシュレータ６０内に埋め込まれ、コンタクト４０を支持する。また、接触部４２は、インシュレータ６０の平坦な支持壁６２に支持され、相手方コネクタの対応するコンタクトの接触片に接触する。

インシュレータ６０は、インサート成形される複数のコンタクト４０および補強板５０を保持する部材である。インシュレータ６０は、液晶ポリマーやナイロンなどの、電気的に絶縁性の耐熱性合成樹脂から製造される。インシュレータ６０は、本体部６１および支持壁６２を含んでいる。本体部６１は、少なくとも一部が上記金属シェル３０の貫通孔３２の垂直断面形状と同じ垂直断面形状を有する。このような構成を備える本体部６１は、金属シェル３０の貫通孔３２の後方を塞ぐように嵌め込まれ、金属シェル３０の貫通孔３２の前方に相手方コネクタが挿入嵌合される嵌合空間１２を形成する。本実施形態では、本体部６１後端部に、本体部６１から該本体部６１の上下左右方向に突出するフランジ部６３を設ける。該フランジ部６３の前面に金属シェル３０の筒状体３１の後端面が当接するまで、金属シェル３０の筒状体３１の後方から金属シェル３０の貫通孔３２内にインシュレータ６０の本体部６１を嵌め込み、貫通孔３２を塞ぐ。本体部６１の後端に形成されるフランジ６３の上下左右方向の寸法は、金属シェル３０の筒状体３１の上下左右方向の寸法に等しいか、または若干大きい寸法になるように形成される。

本実施形態では、コンタクト４０の接続部４１が本体部６１の下方から後方に突出するように、固定部４３がインサート成形により本体部６１に埋め込まれる。このように構成することで、コンタクト４０が圧入孔を介して嵌め込まれることによる周囲環境（嵌合空間１２）と電子機器内を連通する隙間が形成されることが防止される。

支持壁６２は、図２および３に示されるように、本体部６１から前方に形成されている嵌合空間１２内に水平に突出する概略平坦な板状の部材である。したがって、支持壁６２は、インシュレータ６０が金属シェル３０と組み立てられたとき、金属シェル３０の上壁および底壁と平行となるように嵌合空間１２内に配置される。平坦な支持壁６２の上方には、補強板５０の上面が露出されるように補強板５０が埋め込まれ、それにより、支持壁６２およびコンタクト４０の接触部４２の変形を防止する。なお、補強板５０は、コンタクト４０の接触部４２に接触しない限りにおいて、支持壁６２内に完全に埋め込まれていてもよいし、支持壁６２の強度が十分であれば、省略されてもよい。平坦な支持壁６２の下方には、コンタクト４０それぞれの接触部４２の下面が露出されるように、隔壁６４を介して複数のコンタクト４０の接触部４２が埋め込まれ、支持壁６２に保持される。

金属シェル３０とインシュレータ６０の組み立てることにより金属シェル３０とインシュレータ６０との間にできる境界領域１３は、その一端１３ａが、電子機器内に開口し、他端１３ｂは、嵌合空間１２内に開口する。したがって、金属シェル３０とインシュレータ６０を組み立てただけでは、上記境界領域１３を介して水分が電子機器内に浸入する恐れがあり、防水の観点からは不十分である。

本実施形態では、フランジ６３を設けることで、金属シェル３０とインシュレータ６０の組み立てによる境界領域１３の一端１３ａを、金属シェル３０に対して上下左右方向外方に向かって開口させ、該境界領域１３の他端１３ｂを、嵌合空間１２内に開口させる。本実施形態では、電子機器内に開口する境界領域１３の一端１３ａを電気的に絶縁性の合成樹脂からなるオーバーモールド層２０で塞ぐことにより防水を完全なものとしている。本実施形態では、境界領域１３の一端１３ａは、金属シェル３０に対して上下左右方向外方に向かって開口しているので、筒状体３１および本体部６１のフランジ部６３を覆うように、概略筒状にオーバーモールド層２０を形成する。それにより、簡単な構造を有するオーバーモールド層２０を形成するだけで、境界領域１３を介して水分が周囲環境（嵌合空間１２）から電子機器内に浸入することが防止される。

なお、例えば、境界領域１３の一端が、金属シェル３０に対して後方に向かって開口し、境界領域１３の他端が、嵌合空間１２内に開口している場合には、オーバーモールド層２０の後方が垂直断面で概略Ｌ字形を成すように、オーバーモールド層２０を形成する。また、コンタクトが圧入孔を介してインシュレータに取り付けられる場合、該圧入孔は、通常前後方向に延在するので、圧入孔の後端部を塞ぐように、オーバーモールド層を有底筒状体として形成する。

以上、本発明の実施形態に係るインターフェイスコネクタ１０の構造について説明してきたが、ここで、該インターフェイスコネクタ１０の製造方法について、図４を用いて説明する。

ステップ（ａ）において、複数のコンタクト４０、補強板５０および金属シェル３０を準備する。複数のコンタクト４０は、所望の本数（本実施形態では５本）が１組となってキャリア４５に連結されている形状で導電性の金属板からプレス加工により形成されている。補強板５０もキャリア５５に連結されている形状でステンレスなどの金属板からプレス加工により形成されている。金属シェル３０は、上述したように、ステンレスなどの金属板からプレス加工により所望の形状（本実施形態では筒形状）に形成されている。

ステップ（ｂ）において、複数のコンタクト４０および補強板５０をそれぞれのキャリア４５および５５を介して位置合わせし、インシュレータ６０用の所望の型枠内に配置する。続いて、該型枠内に耐熱性合成樹脂を流し込むことにより、複数のコンタクト４０および補強板５０がインサート成形されたインシュレータ６０が形成される。

ステップ（ｃ）において、金属シェル３０内に複数のコンタクト４０および補強板５０を備えるインシュレータ６０が、該インシュレータ６０のフランジ部６３に金属シェル３０の後面が当接するまで嵌め込まれる。このとき、補強板５０のキャリア５５は、補強板５０から切断され、したがって、インシュレータ６０から除去されてもよい。

ステップ（ｄ）において、ステップ（ｃ）の状態にある金属シェル３０およびインシュレータ６０の組立体を所望のオーバーモールド用型枠内に配置し、該型枠内に液晶ポリマーやナイロンなどの耐熱性合成樹脂を流し込む。それにより、金属シェル３０およびインシュレータ６０の境界領域１３を塞ぐようにオーバーモールド層２０が形成される。なお、インシュレータ６０とオーバーモールド層２０を形成する材料を同一の合成樹脂にしてもよい。同一の合成樹脂にすることで、オーバーモールド層２０の形成時、インシュレータ６０の表面も溶融し、インシュレータ６０とオーバーモールド層２０の間の境界領域における密着性が良好となり、金属シェル３０およびインシュレータ６０の境界領域１３の開口端１３ａが完全に密封される。なお、金属シェル３０の突出部３４は、金属シェル３０の上面を貫通していないため、オーバーモールド層２０の耐熱性合成樹脂が金属シェル３０内に侵入することを防ぐことができる。このため、金属シェル３０の上面に相手方コネクタのロック部材に係合する貫通孔を設けるよりも、貫通孔を塞ぐことを防止するためのオーバーモールド用型枠や別部材を形成したりすることがなく、オーバーモールド層２０形成時の工程が簡易となる。

ステップ（ｅ）において、キャリア４５をコンタクト４０から切断し、取り除くことによって、本実施形態に係るインターフェイスコネクタ１０が完成する。

１０ インターフェイスコネクタ
１３ インシュレータと金属シェルとの間の境界領域
２０ オーバーモールド層
３０ 金属シェル
４０ コンタクト
５０ 補強板
６０ インシュレータ
６２ 支持壁
６３ フランジ部

Claims (5)

1. 複数のコンタクト、
   該複数のコンタクトをインサート成形により保持する平坦な支持壁を有する、電気的に絶縁性の合成樹脂からなるインシュレータ、および
   貫通孔を有し、前記インシュレータで該貫通孔の後方を塞がれることで、前方に設けられた開口部を介して相手方コネクタが挿入される嵌合空間を形成し、該嵌合空間内に配置される前記複数のコンタクトをシールドする金属シェル、
   を備え、
   電気的に絶縁性の合成樹脂からなるオーバーモールド層で、前記インシュレータおよび金属シェルを覆うように形成されるとともに、
   前記オーバーモールド層は、前記インシュレータと前記金属シェルの境界領域を塞ぐように形成されることを特徴とするインターフェイスコネクタ。
2. 前記インシュレータと前記オーバーモールド層は同じ合成樹脂材料から形成されることを特徴とする請求項１に記載のインターフェイスコネクタ。
3. 前記インシュレータは、フランジ部を備え、該フランジ部は、前記金属シェルの後端面と当接す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に記載のインターフェイスコネクタ。
4. 前記金属シェルは、該金属シェル上面に上方に向かって有底である窪みからなる突出部を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のインターフェイスコネクタ。
5. 前記インシュレータの支持壁には、さらに、補強板が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインターフェイスコネクタ。

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