JP2014116223A - レセプタクルコネクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】挿入方向に沿った全長を拡大させることなく、Micro−USB規格に準拠するUSBプラグと追加プラグ端子を加えて取り付けた拡張プラグのいずれも接続可能なレセプタクルコネクタを提供する。
【解決手段】第1プラグコネクタの係合突起と干渉しない空間が、レセプタクルコネクタ1を取り付ける筐体内の上方に確保されているので、一対の係合受部で挟まれる嵌合筒部の内頂面を上方に湾曲形成して、第2プラグ端子の上方に複数の第3プラグ端子を加えて配置した第2プラグコネクタを挿入できる。第1プラグコネクタを嵌合筒部へ挿入すると、第1プラグ端子が支持板部の下面に露出する第1コンタクト3に接触し、第2プラグコネクタを嵌合筒部へ挿入すると、第2プラグ端子と第3プラグ端子が支持板部の下面と上面に露出する第1コンタクトと第2コンタクト4に接触し、いずれのプラグコネクタとも接続する。
【選択図】図2
【解決手段】第1プラグコネクタの係合突起と干渉しない空間が、レセプタクルコネクタ1を取り付ける筐体内の上方に確保されているので、一対の係合受部で挟まれる嵌合筒部の内頂面を上方に湾曲形成して、第2プラグ端子の上方に複数の第3プラグ端子を加えて配置した第2プラグコネクタを挿入できる。第1プラグコネクタを嵌合筒部へ挿入すると、第1プラグ端子が支持板部の下面に露出する第1コンタクト3に接触し、第2プラグコネクタを嵌合筒部へ挿入すると、第2プラグ端子と第3プラグ端子が支持板部の下面と上面に露出する第1コンタクトと第2コンタクト4に接触し、いずれのプラグコネクタとも接続する。
【選択図】図2
Description
本発明は、プラグ端子の位置が異なる複数種類のプラグコネクタと接続可能なレセプタクルコネクタに関し、更に詳しくは、USBプラグと接続可能であると共に、USBプラグのプラグ端子に追加プラグ端子を加えた拡張プラグとも接続可能としたレセプタクルコネクタに関する。
Micro−USB規格(USB2.0 Hi Speed)は、コンピュータ等のホスト機器とその周辺機器を接続するためのUSB(Universal Serial Bus)規格のうち、特に、小型の外形のコネクタで映像や音声を高速伝送するインターフェイスについて定めた規格であり、Micro−USB規格に準拠するUSBプラグを接続するレセプタクルコネクタは、パーソナルコンピュータ、携帯電話やデジタルカメラ等の電子製品をその周辺機器とを接続するコネクタとして汎用されている。
図13は、Micro−USB規格に準拠するUSBプラグの一例として特許文献1に記載されたUSBプラグ110を示し、絶縁ハウジング111の後面(レセプタクルコネクタとの接続方向を後方とする)に支持板部112が横長水平に一体に突設され、5本のプラグ端子113が絶縁ハウジング111に互いに絶縁して一体に取り付けられている。各プラグ端子113の後方は、上方に湾曲形成されることにより弾性を有するプラグ接触部113aとなっていて、支持板部112の上面側に露出している。
プラグ接触部113aを上面に臨ませた支持板部112は、絶縁ハウジング111に一体に取り付けられるシールドシェル金具114に横長角筒状に形成される嵌合筒部115によってその周囲が覆われ、嵌合筒部115の上面の両側には、その上面の一部を上方に切り起こすことにより一対の係合突起116が形成されている。
図14は、このUSBプラグ110が嵌合接続するMicro−USB規格に準拠するレセプタクルコネクタの一例として特許文献2に記載されたレセプタクルコネクタ120を示し、絶縁ハウジング121からUSBプラグ110との接続方向に向かう前方に向かって支持板部122が横長水平に一体に突設され、5本のコンタクト123が絶縁ハウジング121に互いに絶縁して一体に取り付けられている。各コンタクト123の前方のコンタクト接触部123aは、USBプラグ110が接続された際に、5本のプラグ端子113のコンタクト接触部113aがそれぞれ対向する支持板部122の下面に沿って露出している。
コンタクト接触部123aを下面に臨ませた支持板部122は、絶縁ハウジング121に一体に取り付けられるシールドシェル金具124のUSBプラグ110側の嵌合筒部115の外側に嵌合する形状に形成された嵌合筒部125によって、その周囲が覆われている。従って、相互に嵌合接続する嵌合筒部115、125は、USBプラグ110をレセプタクルコネクタ120へ接続する際に、各プラグ接触部113aを対応部位に露出するコンタクト接触部123aに接触するように案内すると共に、接続している間に、各プラグ接触部113aとコンタクト接触部123aを外部から遮蔽している。
レセプタクルコネクタ120の嵌合筒部125の上面には、USBプラグ110の嵌合筒部115が嵌合接続した際に、嵌合筒部115の一対の係合突起116にそれぞれ係合する一対の係合受部126が貫通孔を穿設することにより形成されている。これにより、USBプラグ110の嵌合筒部115をレセプタクルコネクタ120の嵌合筒部125へ挿入して嵌合接続している間は、係合突起116が係合受部126に係合ことにより、USBプラグ110に接続する接続ケーブルが引っ張られるなどして、USBプラグ110に不用意な抜去力が作用しても、レセプタクルコネクタ120から容易に引き出されないようになっている。
一般に、上述のレセプタクルコネクタ120は、その電子製品の筐体内のプリント配線基板上に実装され、筐体の窓孔から嵌合筒部125の開口を臨ませて筐体に取り付けられ、嵌合筒部125へ電子製品を周辺機器と接続する接続ケーブルの端末に取り付けられたUSBプラグ110を挿入して接続する。上述の嵌合筒部115、125の上面に形成される係合突起116と係合受部126の位置は、Micro−USB規格に定められているので、レセプタクルコネクタ120を電子製品の筐体に取り付けた際に、係合受部126に係合する係合突起116と干渉しないように、嵌合筒部125の上面に係合突起116の高さδAに相当する図14に図示するδA以上の空間が筐体内に確保されている。
また、嵌合筒部115、125内での支持板部112、122の突出位置や形状、支持板部112、122に沿った各プラグ接触部113aとコンタクト接触部123aの露出位置等についてもMicro−USB規格に定められているので、Micro−USB規格に準拠するUSBプラグ110とレセプタクルコネクタ120であれば相互に接続可能で、USBプラグ110をレセプタクルコネクタ120の嵌合筒部125へ挿入すれば、自然に各プラグ接触部112aと対応部位に露出するコンタクト接触部113a間が接触し接続される。
一方、レセプタクルコネクタ120には、Micro−USB規格に準拠する5本のプラグ端子113が取り付けたUSBプラグ110のみが接続可能であり、更に多数の信号線を接続する為に、5本のプラグ端子113に別の追加プラグ端子を加えた拡張プラグは接続できない。そこで、Micro−USB規格に準拠するUSBプラグ110以外に、追加プラグ端子を加えた拡張プラグとも接続可能としたレセプタクルコネクタが要望されているが、Micro−USB規格によって、レセプタクルコネクタ120の支持板部122の水平方向幅が限られ、追加プラグ端子に接続する追加コンタクトを配置するスペースがなく、また、支持板部122の上面と嵌合筒部125との間も、USBプラグ110側の嵌合筒部115の厚み分の隙間δtしかなく(図14、図15参照)、その間に拡張プラグ側の追加プラグ端子や追加プラグ端子を支持する追加支持板部を挿通させることもできず、結局、拡張プラグの追加プラグ端子に接続する追加コンタクトを、支持板部122の上面側に配置することもできない。
そこで、図15に示すように、嵌合筒部135に挿入されるUSBプラグ110と干渉しないように、拡張プラグの追加プラグ端子に接続する追加コンタクト136を、コンタクト接触部133aが露出する支持板部132の後方に露出させたレセプタクルコネクタ130が、特許文献2や特許文献3により提案されている。
このレセプタクルコネクタ130によれば、Micro−USB規格に準拠するレセプタクルコネクタとして、USBプラグ110との接続を可能とするととともに、5本のプラグ端子113に加えてその後方に複数の追加プラグ端子を取り付けた拡張プラグについても、嵌合筒部135に挿入し、5本のプラグ端子113と追加プラグ端子をコンタクト接触部113aとその後方に露出する追加コンタクト136へそれぞれ接続させることができる。
しかしながら、上記従来のレセプタクルコネクタ130は、コンタクト接触部113aの後方に追加コンタクト136を露出させるので、USBプラグの挿入方向に沿ったレセプタクルコネクタ130の前後方向の長さが長くなり、Micro−USB規格に準拠し、挿入方向から見た外形を小型化したレセプタクルコネクタであるにもかかわらず、その奥行きは短縮できない。
また、このレセプタクルコネクタ130に接続させる拡張プラグは、嵌合筒部で囲われる5本のプラグ端子の後方(先端方向)に複数の追加プラグ端子を露出させることとなるので、同様に挿入方向に沿った長さを短縮できないとともに、レセプタクルコネクタ130に接続しない場合には、追加プラグ端子が嵌合筒部の後方に露出するので、外力を受けて破損したり、指などが触れてプラグ端子を介して接続する電子部品が静電破壊される恐れがある。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、挿入方向に沿った全長を拡大させることなく、Micro−USB規格に準拠するUSBプラグと追加プラグ端子を加えて取り付けた拡張プラグのいずれも接続可能なレセプタクルコネクタを提供することを目的とする。
また、Micro−USB規格に準拠するUSBプラグと互換性のある拡張プラグの追加コンタクトの周囲を嵌合筒部で囲い、外力から保護するレセプタクルコネクタを提供することを目的とする。
また、拡張プラグの追加プラグ端子に接続する追加コンタクトを、Micro−USB規格に準拠するコンタクトの配列ピッチに拘束されない任意のピッチで配列可能なレセプタクルコネクタを提供することを目的とする。
上述の目的を達成するため、請求項1のレセプタクルコネクタは、第1プラグコネクタが前方から挿入される嵌合筒部を有するシールドシェル金具と、シールドシェル金具を一体に取り付け、嵌合筒部内の後方から前方に向かって水平に突出する支持板部を有する絶縁ハウジングと、絶縁ハウジングに互いに絶縁して取り付けられ、各接触部が支持板部の下面に沿って露出する複数の第1コンタクトと、支持板部の左右両側の上方を覆う嵌合筒部の部位に形成され、第1プラグコネクタの一対の係合突起にそれぞれ係合して第1プラグコネクタを嵌合筒部内に位置決めする一対の係合受部とを備え、嵌合筒部に挿入される第1プラグコネクタに配置される複数の第1プラグ端子に、複数の第1コンタクトの接触部をそれぞれ接触させるレセプタクルコネクタであって、
第1プラグコネクタの複数の第1プラグ端子と同位置に配置する複数の第2プラグ端子の上方に、加えて複数の第3プラグ端子を加えて配置することにより上面が上方に膨出した第2プラグコネクタを、嵌合筒部に前方から挿入自在とするように一対の係合受部で挟まれる嵌合筒部の上板部を上方に湾曲形成するとともに、絶縁ハウジングに互いに絶縁して取り付けられる複数の第2コンタクトの各接触部を支持板部の上面に沿って露出させ、嵌合筒部に挿入される第2プラグコネクタに配置される複数の第2プラグ端子と複数の第3プラグ端子に、支持板部の下面に露出する複数の第1コンタクトの接触部と上面に露出する複数の第2コンタクトの接触部をそれぞれ接触させることを特徴とする。
第1プラグコネクタの複数の第1プラグ端子と同位置に配置する複数の第2プラグ端子の上方に、加えて複数の第3プラグ端子を加えて配置することにより上面が上方に膨出した第2プラグコネクタを、嵌合筒部に前方から挿入自在とするように一対の係合受部で挟まれる嵌合筒部の上板部を上方に湾曲形成するとともに、絶縁ハウジングに互いに絶縁して取り付けられる複数の第2コンタクトの各接触部を支持板部の上面に沿って露出させ、嵌合筒部に挿入される第2プラグコネクタに配置される複数の第2プラグ端子と複数の第3プラグ端子に、支持板部の下面に露出する複数の第1コンタクトの接触部と上面に露出する複数の第2コンタクトの接触部をそれぞれ接触させることを特徴とする。
嵌合筒部の上方には、係合受部に係合する第1プラグコネクタの係合突起と干渉しない為の空間が確保されるので、嵌合筒部の上板部を上方に湾曲形成することができ、第3プラグ端子を加えて配置することにより上面が上方に膨出した第2プラグコネクタを嵌合筒部へ挿入できる。
支持板部の下面に露出する複数の第1コンタクトの接触部は、第1プラグコネクタの複数の第1プラグ端子若しくは第2プラグコネクタの複数の第2プラグ端子に接触し、支持板部の上面に露出する数の第2コンタクトの接触部は、嵌合筒部の上板部が上方に湾曲形成されることにより、支持板部の上面と嵌合筒部の上板部との隙間に挿入可能となった第2プラグコネクタに配置される第3プラグ端子に接触する。
請求項2のレセプタクルコネクタは、いずれかの第1コンタクトの接触部が、支持板部を成形する成型金型内で、一対の第2コンタクトの接触部間の隙間に上方から挿通する第1押さえピンと成型金型間に挟持されることにより位置決めされて、支持板部の下面に沿って一体成形され、いずれかの第2コンタクトの接触部が、支持板部を成形する成型金型内で、一対の第1コンタクトの接触部間の隙間に下方から挿通する第2押さえピンと成型金型間に挟持されることにより位置決めされて、支持板部の上面に沿って一体成形されることを特徴とする。
支持板部へのインサート成形行程で、第2コンタクトの接触部は、第1コンタクトの接触部を上下方向で位置決めする第1押さえピンにより、支持板部の上面に沿って隣り合う第2コンタクトの接触部の方向に位置決めされ、第1コンタクトの接触部は、第2コンタクトの接触部を上下方向で位置決めする第2押さえピンにより、支持板部の下面に沿って隣り合う第1コンタクトの接触部の方向に位置決めされる。
請求項3のレセプタクルコネクタは、いずれかの第1コンタクトの接触部が、支持板部を成形する成型金型内で、鉛直方向で第2コンタクトの接触部と重なる重複領域に後方から挿入されるガイドピンと成型金型間に挟持されることにより位置決めされて、支持板部の下面に沿って一体成形され、いずれかの第2コンタクトの接触部が、支持板部を成形する成型金型内で、鉛直方向で第1コンタクトの接触部と重なる重複領域に後方から挿入されるガイドピンと成型金型間に挟持されることにより位置決めされて、支持板部の上面に沿って一体成形されることを特徴とする。
支持板部へのインサート成形行程で、第1コンタクトの接触部は、鉛直方向で第2コンタクトの接触部と重なる重複領域に後方から挿入されるガイドピンにより、支持板部の下面に露出するように位置決めされ、第2コンタクトの接触部は、鉛直方向で第1コンタクトの接触部と重なる重複領域に後方から挿入されるガイドピンにより、支持板部の上面に露出するように位置決めされる。
請求項4のレセプタクルコネクタは、支持板部の上面の両側から前面にかけて、支持板部に帯状保護金具が取り付けられていることを特徴とする。
支持板部の上面には、その両側に沿って帯状保護金具を露出させて取り付ける領域を確保でき、支持板部の両側面に保護金具を露出させることなく、異なる方向で挿入されるプラグから第1コンタクトと第2コンタクトを保護できる。
請求項5のレセプタクルコネクタは、係合受部を、嵌合筒部の内頂面を上方に膨出させて形成するとともに、嵌合筒部の後方の開口を絶縁ハウジングで覆い、第1プラグコネクタ若しくは第2プラグコネクタが挿入された嵌合筒部内を密封構造とすることを特徴とする。
係合受部を、嵌合筒部の内頂面を上方に膨出させて形成するので、開口が形成されず、嵌合筒部の強度が増すと共に、レセプタクルコネクタをプリント配線基板へ実装する実装行程でフラックスが第1コンタクトの接触部や第2コンタクトの接触部が露出する嵌合筒部内に侵入しない。
請求項6のレセプタクルコネクタは、第1プラグコネクタが、Micro−USB規格に準拠する雄型コネクタであり、嵌合筒部を有するシールドシェル金具の形状と絶縁ハウジングに取り付けられる第1コンタクトの取り付け位置は、雌型コネクタについて規定するMicro−USB規格に準拠していることを特徴とする。
Micro−USB規格に準拠するUSBプラグと、USBプラグに追加のプラグ端子を加えた構造の拡張プラグのいずれとも接続する。
請求項1の発明によれば、第3プラグ端子と接触する第2コンタクトの接触部は、第1コンタクトの接触部が下面に露出する支持板部の上面に露出するので、プラグコネクタの挿入方向に沿った全長を拡大させることなく、第1プラグコネクタと、第1プラグコネクタの第1プラグ端子に相当する第2プラグ端子に複数の第3プラグ端子を加えた構造の第2プラグコネクタのいずれも接続できる。
また、第2プラグコネクタについても、第2プラグ端子の上方に第3プラグ端子を配置できるので、挿入方向の長さを拡大させずに第3プラグ端子を追加でき、第2プラグ端子と第3プラグ端子の周囲全体を嵌合筒部で囲ってこれらのプラグ端子を外部から保護できる。
請求項2の発明よれば、第1コンタクトの接触部を支持板部の下面に沿って露出するように位置決めする第1押さえピンと、第2コンタクトの接蝕部を支持板部の上面に沿って露出するように位置決めする第2押さえピンを利用して、第2コンタクトの接蝕部と第1コンタクトの接触部を各配列ピッチ方向に位置決めできる。
請求項3の発明よれば、第1コンタクトの接触部と第2コンタクトの接触部が支持板部の鉛直方向で重なっても、インサート成形行程で、後方から挿入されるガイドピンと成形金型間に挟持して上下方向に位置決めできるので、第1コンタクトの接触部の数やその取り付け位置にかかわらず、任意数の第2コンタクトの接触部を支持板部の上面の任意の位置に露出させることができる。
請求項4の発明によれば、支持板部の上面の両側に帯状保護金具を取り付けても、任意のピッチと数の第2コンタクトの各接触部を露出させることができるので、帯状保護金具を避けて複数の第2コンタクトの各接触部を上面に露出させることができる。
請求項5の発明によれば、係合突起に係合する係合受部を形成しても、第1プラグコネクタ若しくは第2プラグコネクタを挿入した際の嵌合筒部内を防水構造とすることができる。
また、嵌合筒部の外周面に開口が形成されないので、嵌合筒部の強度が増すと共に、レセプタクルコネクタをプリント配線基板へ実装する実装行程でフラックスが第1コンタクトの接触部や第2コンタクトの接触部が露出する嵌合筒部内に侵入しない。
請求項6の発明によれば、USBプラグと、USBプラグに追加のプラグ端子を加えた拡張プラグのいずれも接続できる。
特に、請求項3を引用するレセプタクルコネクタでは、Micro−USB規格に準拠する5本の第1コンタクトの接触部の露出する位置に拘束されず、Micro−USB規格で限られた幅の支持板部の上面に多数の第2コンタクトの接触部を臨ませることができる。
本発明の一実施の形態に係るレセプタクルコネクタ1を図1乃至図13の各図を用いて説明する。以下のレセプタクルコネクタ1の各部の説明では、USBプラグ110や拡張プラグ100の挿入方向(図1において紙面の奥行き方向)を後方、正面側を前方、図1で図示する各方向を上下左右方向として説明する。
レセプタクルコネクタ1は、Micro−USB規格に準拠し、図13に示す第1プラグコネクタに相当するUSBプラグ110と接続するとともに、図12に示す第2プラグコネクタに相当する拡張プラグ100とも接続可能であり、本実施の形態では、USBプラグ110と拡張プラグ100は、電子製品を周辺機器と接続する接続ケーブル140の端末に取り付けられ、レセプタクルコネクタ1は、その電子製品の図示しない筐体内のプリント配線基板に実装され、筐体の窓孔から後述する嵌合筒部51の開口を臨ませて筐体に取り付けられる。
このレセプタクルコネクタ1に接続可能な拡張プラグ100は、Micro−USB規格に準拠する部分でUSBプラグ110の構成と同一であり、USBプラグ110の構成をもとに、新たに6本の追加プラグ端子101を備えたものである。すなわち、図12に示すように、支持板部102、支持板部102の上面に沿って配置されるプラグ端子103、嵌合筒部105の上面に形成される係合突起106等をUSBプラグ110の支持板部112、プラグ端子113、係合突起116等が形成される位置に相当する位置に形成した構成をもとに、6本の追加プラグ端子101の追加プラグ接触部を嵌合筒部105内に臨ませるために、一対の係合突起106間の嵌合筒部105の上面を上方に膨出させて、その内頂面に沿って図示しない絶縁ハウジングから追加支持板部107を突設し、追加支持板部107の下面に沿って絶縁ハウジングに支持された6本の追加プラグ端子101の各追加プラグ接触部を臨ませている。追加プラグ接触部は、プラグ端子103のプラグ接触部103aと上下方向で対象形状に形成され、従って、下方に湾曲形成されることにより弾性を有し、追加支持板部107の下面に沿って露出している。
追加支持板部107は、支持板部102の上方に、レセプタクルコネクタ1の後述する支持板部22の厚さよりわずかに長い間隔を隔てて支持板部102に平行に突設され、これにより、拡張プラグ100をレセプタクルコネクタ1に接続すると、支持板部102と追加支持板部107の間にレセプタクルコネクタ1の支持板部22が遊嵌され、プラグ端子103のプラグ接触部103aと追加プラグ端子101の追加プラグ接触部がそれぞれ支持板部22の下面と上面に弾性接触するようになっている。
レセプタクルコネクタ1は、5本のUSBプラグ110のプラグ端子113若しくは拡張プラグ100のプラグ端子103にそれぞれ接続する5本のUSBコンタクト3と、6本の拡張プラグ100の追加プラグ端子101にそれぞれ接続する6本の追加コンタクト4と、保護金具6と、各USBコンタクト3と追加コンタクト4と保護金具6とをインサート成形により一体に取り付けて支持する絶縁ハウジング2と、絶縁ハウジング2の周囲に取り付けられ、前方に横長角筒状の嵌合筒部51を一体に有する導電性のシールドシェル金具5とから構成される。
絶縁ハウジング2は、絶縁合成樹脂を用いて、図9、図10に示すように、嵌合筒部51の後方の開口を覆うハウジング本体21と、ハウジング本体21の前面から嵌合筒部51内に前方に水平に突出する長方形板状の支持板部22とが一体に形成されたものである。
5本のUSBコンタクト3は、それぞれ導電性の金属プレートを打ち抜いて、細長帯状に形成されたもので、前方から支持板部22の下面の前後方向に沿って細長板状に露出する接触部31と、ハウジング本体21に一体に固定される固定部32と、ハウジング本体21の底面に沿って後方に突出する脚部33とが一体に連設されている。接触部31が支持板部22の下面に露出する位置は、Micro−USB規格により定められ、5枚の接触部31a乃至31eが、図4、図5に示すように、左右方向に沿って等ピッチで露出している。
6本の追加コンタクト4も、USBコンタクト3と同様に、それぞれ導電性の金属プレートを打ち抜いて、細長帯状に形成されたもので、前方から支持板部22の上面の前後方向に沿って細長板状に露出する接触部41と、ハウジング本体21に一体に固定される固定部42と、ハウジング本体21の底面に沿って後方に突出する脚部43とが一体に連設されている。支持板部22の上面のMicro−USB規格によって限られた水平方向幅内に、5本のUSBコンタクト3より多数の6本の追加コンタクト4の各接触部41a乃至41fを互いに絶縁して露出させることから、図4、図7に示すように、各接触部41の幅は、接触部31より狭く、また、左右方向に沿って等間隔で露出する各接触部41間のピッチは、接触部31間のピッチより短いものとなっている。
保護金具6は、細長帯状に形成された金属片で形成され、図9に示すように、支持板部22の前面から上面の左右両側に沿って一体に取り付けられることにより、不要な外力から上面と下面に露出する接触部31、41を保護するものであり、傾斜して挿入される拡張プラグ100やUSBプラグの先端を支持板部22に露出する接触部31、41に当接する前に当接させ、接触部31、41を外力から保護している。保護金具6の後端は、図7に示すように、ハウジング本体21の上面に露出し、その上面を覆うシールドシェル金具5に接触させている。
シールドシェル金具5は、図2,図11に示すように、ステンレス板等の所定の強度を有する導電性の薄板金属板をプレス加工して形成され、横長角筒状の嵌合筒部51と、嵌合筒部51の後方に筒状に連続してハウジング本体21の外周に沿って取り付けられるシェル本体52と、シェル本体52の両側面の後端で前方に折り返され、シェル本体52の両側面の外側に重ねて形成される一対の接地脚部53とから構成されている。シールドシェル金具5の全体は、シェル本体52がハウジング本体21の周囲を囲い、シェル本体52の後方に引き出された位置決め片52a(図2参照)とシェル本体52の後端との間でハウジング本体21の後方フランジ部21aを挟持することにより、絶縁ハウジング2に固定される。
嵌合筒部51の上面の両側には、図2に示すように、それぞれ嵌合筒部51の上板部51aを上方に膨出させてなる係合受部54が形成されている。一対の係合受部54は、拡張プラグ100の係合突起106若しくはUSBプラグ110の係合突起116と対応する嵌合筒部51の上面の部位に形成されているもので、拡張プラグ100若しくはUSBプラグ110を嵌合筒部51へ挿入している際に、係合突起106、116と係合して、拡張プラグ100若しくはUSBプラグ110が嵌合筒部51から不用意に引き出されないようにしている。
嵌合筒部51の輪郭形状は、Micro−USB規格に準拠し、USBプラグ110を前方から挿入自在とする形状となっているが、更に、上面の一部が上方に膨出した拡張プラグ100の嵌合筒部105にも外側から嵌合し、拡張プラグ100を前方から挿入自在とするように、一対の係合受部54の間の上板部51aが上方に湾曲形成されている。上述したように、レセプタクルコネクタ1は、電子製品の筐体の窓孔に嵌合筒部51の開口を臨ませて筐体に取り付けられるものであるが、係合受部54に係合する拡張プラグ100若しくはUSBプラグ110の係合突起106、116と干渉しないように、筐体内には嵌合筒部51の上方に図14のδAに相当する空間が確保されているので、その空間を利用して、嵌合筒部51の上板部51aの一部を上方に湾曲形成し、支持板部22の上面との間に拡張プラグ100の追加支持板部107と追加支持板部107の下面に沿って臨む追加プラグ端子101の追加プラグ接触部を挿入させることができる。
このレセプタクルコネクタ1は、始めに、図示する各形状に形成した5本のUSBコンタクト3と6本の追加コンタクト4と保護金具を、絶縁ハウジング2を成形する成形金型内に位置決めし、絶縁ハウジング2の成形行程で5本のUSBコンタクト3と6本の追加コンタクト4と保護金具6をインサート成形により一体成形する。以下、特に、薄肉の支持板部22の下面と上面に沿ってそれぞれ異なるピッチのUSBコンタクト3の接触部31と追加コンタクト4の接触部41を露出させる成形金型内での位置決め方法について、図5乃至図8を用いて詳述する。
図6は、成形金型内の押し上げピン7の抜き孔70が表れる図5のC−C線断面を上下逆転させて、追加コンタクト4の接触部41と保護金具6を成形金型内に位置決めする状態を示している。図に示すように、支持板部22の上面の左右両側に沿って露出する保護金具6は、接触部31a、31eの外側で下方から挿通する押し上げピン7a、7fと成形金型との間で挟持され、支持板部22の上面に沿って上下方向に位置決めされる。
6本の追加コンタクト4の接触部41の配列ピッチは、5本のUSBコンタクト3の接触部31の配列ピッチと異なり、全ての接触部41を下方の接触部31を避けてその下面に当接させる押し上げピン7と成形金型の間で挟持して位置決めすることはできないので、各接触部41は、鉛直方向の接触部31との相対位置関係によってその位置決め方法が異なる。
(1)鉛直方向でUSBコンタクト3の接触部31に重ならない場合
鉛直方向でUSBコンタクト3の接触部31と重ならない左右両側の接触部41a、41fは、それぞれ隣り合う接触部31a、31bと接触部31d、31eの間を下方から挿通する押し上げピン7b、7eと成形金型との間で挟持する。
鉛直方向でUSBコンタクト3の接触部31と重ならない左右両側の接触部41a、41fは、それぞれ隣り合う接触部31a、31bと接触部31d、31eの間を下方から挿通する押し上げピン7b、7eと成形金型との間で挟持する。
(2)鉛直方向でUSBコンタクト3の接触部31と完全に重なる場合
鉛直方向でUSBコンタクト3の接触部31b、31dと完全に重なる接触部41b、41eは、下方から押し上げピン7を当接させることができないので、それぞれ接触部31b、31dに重ねて後方(紙面の奥行き方向)から前方に向かって突出するガイドピン8b、8eと成形金型との間で挟持する。
鉛直方向でUSBコンタクト3の接触部31b、31dと完全に重なる接触部41b、41eは、下方から押し上げピン7を当接させることができないので、それぞれ接触部31b、31dに重ねて後方(紙面の奥行き方向)から前方に向かって突出するガイドピン8b、8eと成形金型との間で挟持する。
(3)鉛直方向でUSBコンタクト3の接触部31と一部が重なる場合
鉛直方向でUSBコンタクト3の接触部31cに一部が重なる接触部41c、41dは、それぞれ接触部31cの両側に下方から挿通する押し上げピン7c、7dと接触部31cとの上に後方から前方に向かって突出するガイドピン8c、8dと成形金型との間で挟持する。
鉛直方向でUSBコンタクト3の接触部31cに一部が重なる接触部41c、41dは、それぞれ接触部31cの両側に下方から挿通する押し上げピン7c、7dと接触部31cとの上に後方から前方に向かって突出するガイドピン8c、8dと成形金型との間で挟持する。
押し上げピン7若しくはガイドピン8による各接触部41の位置決めは、図5のC−C線に沿った位置と、その後方側の位置の2列に沿って行われ、これにより支持板部22を成形する際に、その表面に成形樹脂が付着することなく支持板部22の上面に露出する。同時に、図6に示すように、上記(1)乃至(3)により各接触部41を支持板部22の上面に沿って位置決めする際に、USBコンタクト3の各接触部31a乃至31eは、両側に押し上げピン7a乃至7fが挿通し、C−C線とその後方の2箇所の位置で左右方向に位置決めされ、隣り合う接触部31と間隔が等配列ピッチで、支持板部22の下面の前後方向に沿って露出する。
図8は、成形金型内の押し下げピン9の抜き孔90が表れる図7のD−D線断面で、USBコンタクト3の接触部31を成形金型内に位置決めする状態を示している。図2に示すように、押し下げピン9の抜き孔90が表れる2列の位置(図7のD−D線)と、押し上げピン7の抜き孔70が表れる2列の位置(図5のC−C線)とは、前後方向で交互にずらせた位置となっている。
5本のUSBコンタクト3の接触部31の配列ピッチについても、一部の接触部31については、上方に追加コンタクト4の接触部41や保護金具6が配置されて上方から押し下げピン9を直接当接させて位置決めすることができないので、各接触部31は、鉛直方向の接触部41や保護金具6との相対位置関係によってその位置決め方法が異なる。
(4)鉛直方向で追加コンタクト4の接触部41や保護金具6に重ならない場合
図8に示す配置関係では、このような接触部31はないが、鉛直方向で追加コンタクト4の接触部41と重ならない接触部41が存在する場合には、隣り合う接触部31間を上方から挿通する押し下げピン7と成形金型との間で挟持する。
図8に示す配置関係では、このような接触部31はないが、鉛直方向で追加コンタクト4の接触部41と重ならない接触部41が存在する場合には、隣り合う接触部31間を上方から挿通する押し下げピン7と成形金型との間で挟持する。
(5)鉛直方向で追加コンタクト4の接触部41や保護金具6と完全に重なる場合
本実施の形態では、接触部31の横幅より、接触部41や保護金具6の横幅は短いので、接触部41や保護金具6に完全に重なる接触部41はないが、完全に重なる場合には、上方から押し下げピン79当接させることができないので、接触部31との間に後方から前方に向かって突出するガイドピン8を接触部31の上面に当接させて、ガイドピン8と成形金型との間で挟持する。
本実施の形態では、接触部31の横幅より、接触部41や保護金具6の横幅は短いので、接触部41や保護金具6に完全に重なる接触部41はないが、完全に重なる場合には、上方から押し下げピン79当接させることができないので、接触部31との間に後方から前方に向かって突出するガイドピン8を接触部31の上面に当接させて、ガイドピン8と成形金型との間で挟持する。
(6)鉛直方向で追加コンタクト4の接触部41と一部が重なる場合
上記(2)(3)において下面全体がガイドピン8b乃至8dで位置決めされている接触部41b乃至41eが鉛直方向で一部で重なっている接触部31b乃至31dは、それぞれ、そのガイドピン8b乃至8dと接触部41b乃至41eの両側の上方から挿通する押し下げピン9b乃至9fと成形金型との間で挟持する。
上記(2)(3)において下面全体がガイドピン8b乃至8dで位置決めされている接触部41b乃至41eが鉛直方向で一部で重なっている接触部31b乃至31dは、それぞれ、そのガイドピン8b乃至8dと接触部41b乃至41eの両側の上方から挿通する押し下げピン9b乃至9fと成形金型との間で挟持する。
(7)鉛直方向で保護金具6と一部が重なる場合
鉛直方向で保護金具6に一部が重なる接触部31a、31eは、それぞれ、その上方に後方から前方に向かってガイドピン8a、8fを突出し、ガイドピン8a、8fを保護金具6の側方の上方から挿通する押し下げピン9a、9gで押し下げ、ガイドピン8a、8fと成形金型との間で挟持する。
鉛直方向で保護金具6に一部が重なる接触部31a、31eは、それぞれ、その上方に後方から前方に向かってガイドピン8a、8fを突出し、ガイドピン8a、8fを保護金具6の側方の上方から挿通する押し下げピン9a、9gで押し下げ、ガイドピン8a、8fと成形金型との間で挟持する。
押し下げピン9若しくはガイドピン8による各接触部31の位置決めは、図6のD−D線に沿った位置と、その後方側の位置の2列に沿って行われ、これにより支持板部22を成形した際に、その表面に成形樹脂が付着することなく支持板部22の下面に露出する。同時に、図8に示すように、上記(6)、(7)により各接触部31を支持板部22の下面に沿って位置決めする際に、追加コンタクト4の各接触部41a乃至41fは、両側に押し下げピン9a乃至9gが挿通し、D−D線とその後方の2箇所の位置で左右方向に位置決めされ、隣り合う接触部41と間隔が等配列ピッチで、支持板部22の上面の前後方向に沿って露出する。
USBコンタクト3、追加コンタクト4及び保護金具6を互いに絶縁して絶縁ハウジング2に一体成形した中間成形品1’は、図9、図10に示す形状に形成され、その周囲に筒状としたシールドシェル金具5を組み付けて、レセプタクルコネクタ1を組み立てる。シールドシェル金具5の組み付けは、筒状のシェル本体52の後方から支持板部22が前方に突出するハウジング本体21を嵌挿し、後方フランジ部21aがシェル本体52の後端に当接する位置で位置決め片52aをハウジング本体21の後面に沿って直角に折り曲げて固定する。
シールドシェル金具5を組み付けた状態で、上面と下面にそれぞれ追加コンタクト4の接触部41とUSBコンタクト3の接触部31を臨ませた支持板部22が嵌合筒部51内に前方に向けて水平に配置され、追加コンタクト4の脚部43とUSBコンタクトの脚部33の後端が整列して、ハウジング本体21の底面に沿って絶縁ハウジング2の後方に突出する。
このように構成されたレセプタクルコネクタ1は、電子製品の筐体内のプリント配線基板上に配置され、上記各脚部33、43をプリント配線基板の対向部位に形成されるパターンに半田付けするとともに、シールドシェル金具2の一対の接地脚部52を接地パターンに半田付けして、プリント配線基板上に実装する。プリント配線基板上に実装されたレセプタクルコネクタ1は、嵌合筒部51の前方の開口を筐体の窓孔から外方に臨ませて、筐体内に取り付けられる。この取り付けの際に、レセプタクルコネクタ1の嵌合筒部51の上面は、拡張プラグ100を前方から挿入自在とするように上方に湾曲形成されいるが、筐体内に図14のδAに相当する空間が確保されているので、レセプタクルコネクタ1を筐体内の他の部分と干渉することなく取り付けることができる。
上述の通りレセプタクルコネクタ1は、Micro−USB規格に準拠しているので、従来と同様に、接続ケーブルの一端に接続されたUSBプラグ110を嵌合筒部51へ挿入して接続できる。USBプラグ110の嵌合筒部115を前方から嵌合筒部51へ挿入すると、支持板部112の上面に沿って臨む5本のプラグ端子113の各プラグ接触部113aが支持板部22の下面で対向する5本のUSBコンタクト3の各接触部31にそれぞれ弾性接触し、電気接続する。この接続の際にUSBプラグ110の係合突起116とレセプタクルコネクタ1の係合受部54が係合し、USBプラグ110に不用意に抜去力が作用しても容易に引き抜かれず、相互の接続が保たれる。
また、USBプラグ110に対して更に6本の追加プラグ端子101を加えた拡張プラグ100も、レセプタクルコネクタ1へ接続できる。拡張プラグ100の嵌合筒部105を前方から嵌合筒部51へ挿入すると、支持板部102の上面に沿って臨む5本のプラグ端子103と追加支持板部107の下面に沿って臨む6本の追加プラグ端子101が、それぞれ支持板部22の下面に露出する5本のUSBコンタクト3の各接触部31と、上面に露出する6本の追加コンタクト4の各接触部41に弾性接触し、電気接続する。この接続の際には、同様に、拡張プラグ100の係合突起106とレセプタクルコネクタ1の係合受部54が係合し、拡張プラグ100に不用意に抜去力が作用しても容易に引き抜かれない。
上述の実施の形態では、USBコンタクト3と追加コンタクト4を絶縁ハウジング2の支持板部22にインサート成形しているが、絶縁ハウジング2へ圧入などで取り付けるものであっても本発明を適用できる。
また、これらのUSBコンタクト3と追加コンタクト4の本数や形状、支持板部22の左右方向の配列ピッチ等は、上述の実施の形態に限らない。
また、上述の実施の形態では、保護金具6をコンタクト3、4とともにインサート成形しているが、保護金具6は、別に取り付けるものであってもよく、シールドシェル金具5等でコンタクト3、4を保護できれば、更に必ずしも支持板部22へ設ける必要もない。
更に、上述のレセプタクルコネクタ1やUSBプラグ110は、Micro−USB規格に準拠する例で説明したが、他の規格などでその形状が定められているレセプタクルコネクタ1についても本発明を適用できる。
更に、成形金型内でUSBコンタクト3の接触部31と追加コンタクト4の接触部41の間に後方から突出するガイドピン8は、接触部31、41間に挟持されているが、成形金型との間で鉛直方向に位置決めするいずれかの接触部31、41に当接していれば、他側の接触部41、31には必ずしも接触させなくてもよい。
本発明は、Micro−USB規格に準拠するUSBプラグとUSBプラグのプラグ端子に別の追加プラグ端子を加えた拡張プラグのいずれとも接続するレセプタクルコネクタに適している。
1 レセプタクルコネクタ
2 絶縁ハウジング
22 支持板部
3 USBコンタクト(第1コンタクト)
31 接触部(第1コンタクトの接触部)
4 追加コンタクト(第2コンタクト)
41 接触部(第2コンタクトの接触部)
5 シールドシェル金具
51 嵌合筒部
54 係合受部
7 押し上げピン(第2押さえピン)
8 ガイドピン
9 押し下げピン(第1押さえピン)
2 絶縁ハウジング
22 支持板部
3 USBコンタクト(第1コンタクト)
31 接触部(第1コンタクトの接触部)
4 追加コンタクト(第2コンタクト)
41 接触部(第2コンタクトの接触部)
5 シールドシェル金具
51 嵌合筒部
54 係合受部
7 押し上げピン(第2押さえピン)
8 ガイドピン
9 押し下げピン(第1押さえピン)
Claims (6)
- 第1プラグコネクタが前方から挿入される嵌合筒部を有するシールドシェル金具と、
前記シールドシェル金具を一体に取り付け、前記嵌合筒部内の後方から前方に向かって水平に突出する支持板部を有する絶縁ハウジングと、
前記絶縁ハウジングに互いに絶縁して取り付けられ、各接触部が前記支持板部の下面に沿って露出する複数の第1コンタクトと、
前記支持板部の左右両側の上方を覆う前記嵌合筒部の部位に形成され、第1プラグコネクタの一対の係合突起にそれぞれ係合して第1プラグコネクタを嵌合筒部内に位置決めする一対の係合受部とを備え、
前記嵌合筒部に挿入される第1プラグコネクタに配置される複数の第1プラグ端子に、前記複数の第1コンタクトの接触部をそれぞれ接触させるレセプタクルコネクタであって、
前記第1プラグコネクタの複数の第1プラグ端子と同位置に配置する複数の第2プラグ端子の上方に、加えて複数の第3プラグ端子を加えて配置することにより上面が上方に膨出した第2プラグコネクタを、前記嵌合筒部に前方から挿入自在とするように前記一対の係合受部で挟まれる前記嵌合筒部の上板部を上方に湾曲形成するとともに、
前記絶縁ハウジングに互いに絶縁して取り付けられる複数の第2コンタクトの各接触部を前記支持板部の上面に沿って露出させ、
前記嵌合筒部に挿入される第2プラグコネクタに配置される複数の第2プラグ端子と複数の第3プラグ端子に、前記支持板部の下面に露出する複数の第1コンタクトの接触部と上面に露出する前記複数の第2コンタクトの接触部をそれぞれ接触させることを特徴とするレセプタクルコネクタ。 - 前記いずれかの第1コンタクトの接触部は、前記支持板部を成形する成型金型内で、一対の第2コンタクトの接触部間の隙間に上方から挿通する第1押さえピンと前記成型金型間に挟持されることにより位置決めされて、前記支持板部の下面に沿って一体成形され、
前記いずれかの第2コンタクトの接触部は、前記支持板部を成形する成型金型内で、一対の第1コンタクトの接触部間の隙間に下方から挿通する第2押さえピンと前記成型金型間に挟持されることにより位置決めされて、前記支持板部の上面に沿って一体成形されることを特徴とする請求項1に記載のレセプタクルコネクタ。 - 前記いずれかの第1コンタクトの接触部は、前記支持板部を成形する成型金型内で、鉛直方向で第2コンタクトの接触部と重なる重複領域に後方から挿入されるガイドピンと前記成型金型間に挟持されることにより位置決めされて、前記支持板部の下面に沿って一体成形され、
前記いずれかの第2コンタクトの接触部は、前記支持板部を成形する成型金型内で、鉛直方向で第1コンタクトの接触部と重なる重複領域に後方から挿入されるガイドピンと前記成型金型間に挟持されることにより位置決めされて、前記支持板部の上面に沿って一体成形されることを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれか1項に記載のレセプタクルコネクタ。 - 前記支持板部の上面の両側から前面にかけて、前記支持板部に帯状保護金具が取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載のレセプタクルコネクタ。
- 前記係合受部を、前記嵌合筒部の内頂面を上方に膨出させて形成するとともに、前記嵌合筒部の後方の開口を前記絶縁ハウジングで覆い、第1プラグコネクタ若しくは第2プラグコネクタが挿入された前記嵌合筒部内を密封構造とすることを特徴とする請求項1に記載のレセプタクルコネクタ。
- 前記第1プラグコネクタは、Micro−USB規格に準拠する雄型コネクタであり、前記嵌合筒部を有するシールドシェル金具の形状と前記絶縁ハウジングに取り付けられる第1コンタクトの取り付け位置は、雌型コネクタについて規定するMicro−USB規格に準拠していることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のレセプタクルコネクタ。
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