JP2015053232A - コネクタ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 インサート成形法によってプラグに保持されたプラグ端子がプラグ本体から剥がれにくい構造のコネクタ装置を提供する。【解決手段】 プラグ3の嵌合部31にプラグ端子50が保持されており、プラグ端子50の基部側である第1の接触部51に係止突起である段差部55aが形成されている。ソケット2に保持されたソケット端子40には、その基部側である第1の弾圧部43にソケット側係止突部43aが形成されている。プラグ3を引き抜く力が作用すると、段差部55aがソケット側係止突起43aに掛止されるが、このとき、第1の接触部51をプラグ本体30から剥がそうとする力は作用せず、プラグ本体30にプラグ端子50を常に強固に保持させることができる。【選択図】図3
Description
本発明は、プラグ端子を保持したプラグと、ソケット端子を有するソケットとが組み合わされたコネクタ装置に関する。
特許文献1に、2枚のプリント基板を相互に電気的に接続するためのコネクタ装置が開示されている。
このコネクタ装置は、ソケットとヘッダとが組み合わされて構成されている。ソケットには溝部が形成され、この溝部の内壁に複数のコネクタ溝が形成されている。それぞれのコネクタ溝にコンタクトが取り付けられている。
ヘッダはソケットの溝部に入り込む周壁部を有しており、周壁部に複数のポストが取り付けられている。特許文献1の図5に、ソケットとヘッダとが嵌合した状態を示す断面図が掲載されている。それぞれのポストは周壁部の周囲に固定されており、ヘッダの周壁部がソケットの溝部内に嵌合させられると、周壁部の両側面に露出しているポストが、コンタクトによって弾性的に挟持される。
周壁部の一方の側面に現れているポストにロックダボが形成され、コンタクトには前記ロックダボに対向するラウンド部が形成されている。ヘッダとソケットとが嵌合した状態から、ヘッダを離脱させる力を与えると、ロックダボとラウンド部とが係合して、ヘッダが容易に離脱できないように軽くロックされる。
特許文献1の図5に記載されたコネクタ装置は、ポストが金属材を曲げて形成されており、この金属材の先端がロックダボに近い位置で存在し、前記先端が上向きとなっている。そのため、ロックダボとラウンド部とが嵌合した状態から、ヘッダに対してソケットから引き抜く方向への力を作用させると、ロックダボが形成されている部分のポストを周壁部から引き剥がそうとする曲げ応力が作用する。そのため、ヘッダとソケットとの離脱が繰り返されると、ポストが周壁部から離れて折れ曲がるなどの故障が発生しやすくなる。
また、特許文献1に記載されたコネクタの構造では、ヘッダの周壁部に形成された溝内にポストが嵌まり込んでいるが、ポストのいずれの部分も周壁部の内部に埋め込まれていない。そのため、周壁部でのポストの保持強度が弱く、ポストの周壁部からの剥がれがさらに生じやすくなっている。
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、プラグ端子をプラグ本体から容易には剥がれないように保持させることができるコネクタ装置を提供することを目的としている。
本発明は、ソケットとプラグとが組み合わされ、前記ソケットに、保持空間を有する合成樹脂製のソケット本体と、前記保持空間の内部に支持された金属製のソケット端子とが設けられ、前記プラグに、前記保持空間に嵌合する嵌合部を有する合成樹脂製のプラグ本体と、前記プラグ本体に保持された金属製のプラグ端子とが設けられているコネクタ装置において、
前記嵌合部は、第1の側部と先部と第2の側部とを有し、前記プラグ端子には、前記第1の側部に露出する第1の接触部と前記先部を通過する先部連続部と前記第2の側部に露出する第2の接触部とが連続して形成され、
前記プラグ端子は、その先端が前記第2の接触部に位置し、前記第1の接触部の基部から連続する引出し部が、前記第2の接触部が存在する方向へ延び出ており、
前記ソケット端子は、前記第1の接触部を弾圧する第1の弾圧部と前記第2の接触部を弾圧する第2の弾圧部とが連続して形成されており、
前記第1の接触部と前記第1の弾圧部の双方に、前記プラグが引き抜かれるときに互いに当接する係止突部が形成されていることを特徴とするものである。
前記嵌合部は、第1の側部と先部と第2の側部とを有し、前記プラグ端子には、前記第1の側部に露出する第1の接触部と前記先部を通過する先部連続部と前記第2の側部に露出する第2の接触部とが連続して形成され、
前記プラグ端子は、その先端が前記第2の接触部に位置し、前記第1の接触部の基部から連続する引出し部が、前記第2の接触部が存在する方向へ延び出ており、
前記ソケット端子は、前記第1の接触部を弾圧する第1の弾圧部と前記第2の接触部を弾圧する第2の弾圧部とが連続して形成されており、
前記第1の接触部と前記第1の弾圧部の双方に、前記プラグが引き抜かれるときに互いに当接する係止突部が形成されていることを特徴とするものである。
本発明のコネクタ装置は、係止突部を有する第1の接触部がプラグ端子の先端側ではなく引出し部が連続する基部側に形成されている。そのため、プラグ端子とソケット端子の係止突起どうしが係合した状態で、プラグに引き抜き力が作用したとしても、第1の接触部がプラグ本体の第1の側部から剥がれにくくなる。
本発明は、前記プラグ端子の少なくとも一部が、前記プラグ本体の内部に埋め込まれているものが好ましい。特に、前記引出し部の少なくとも一部が、前記プラグの内部に埋め込まれていることが好ましい。
本明細書での、プラグ端子がプラグ本体に埋め込まれているとは、プラグ端子の少なくとも一部において、その断面を囲む全周が、プラグ本体を形成する合成樹脂に囲まれている状態を意味する。
プラグ端子の一部が、プラグ本体に埋め込まれていると、プラグ端子がプラグ本体に強固に保持され、プラグ本体からのプラグ端子の剥がれがさらに生じにくくなる。
本発明は、前記プラグ端子には、前記第1の接触部から前記引出し部まで連続する凹部が形成され、前記凹部の一方の端部の段差部によって前記第1の接触部に位置する前記係止突起が形成され、他方の端部の段差部が前記プラグ本体の内部に埋め込まれているものとして構成できる。
プラグ端子に前記凹部が形成されていると、一方の端部の段差部によって係止突起を形成できるとともに、他方の端部の段差部によって、プラグ本体の内部でくさび効果を発揮させることができ、プラグ本体にプラグ端子をさらに強固に固定させることができる。
本発明は、インサート成形法によって、前記プラグ端子の少なくとも一部が、前記プラグ本体の内部に埋め込まれていることが好ましい。
本発明のコネクタは、プラグ端子がプラグ本体に強固に固定され、プラグに引き抜き力が作用しても、プラグ端子がプラグ本体から容易に剥がれることがない。
図1に示すコネクタ装置1は、ソケット2とプラグ3とが組み合わされて構成されている。このコネクタ装置1は、いわゆるボードツーボードコネクタであり、ソケット2とプラグ3のそれぞれがプリント配線基板に実装される。プリント配線基板は、硬質基板またはフレキシブルプリント基板である。
コネクタ装置1は、Y方向が長手方向、X方向が左右方向、Z方向が上下方向または着脱方向である。
ソケット2はソケット本体(ソケットハウジング)20を有している。ソケット本体20は合成樹脂材料で形成されている。ソケット本体20は、右側(X1側)において長手方向(Y方向)に延びる右側壁部21と、左側(X2側)において長手方向(Y方向)に延びる左側壁部22と、長手方向(Y方向)の両端部において右側壁部21と左側壁部22とを連結する連結壁部23とが一体に形成されている。
ソケット本体20には、右側壁部21と左側壁部22ならびに2つの連結壁部23,23で囲まれた保持空間25が形成されている。保持空間25は上方向(Z2方向)が全面的に解放されている。図1に示すように、保持空間25の下部(Z1側部)に、底部リブ24が形成されている。底部リブ24は、右側壁部21ならびに左側壁部22と連続して形成され、長手方向(Y方向)へは一定のピッチで間隔を空けて形成されている。
図1に示すように、ソケット本体20には、複数の第1のスリット26と複数の第2のスリット27が形成されている。第1のスリット26と第2のスリット27の間は前記底部リブ24で仕切られている。すなわち、第1のスリット26と第2のスリット27は、底部リブ24を挟んで長手方向(Y方向)に向けて交互に形成されている。
図2と図3の断面図に、第1のスリット26が示されている。第1のスリット26は、保持空間25に連通しており、且つソケット本体20の底部において下方へ貫通して形成されている。第2のスリット27は、前記第1のスリット26と左右方向(X方向)に対称の形状となるように形成されている。
図1に示すように、第1のスリット26と第2のスリット27のそれぞれにソケット端子40が支持されている。ソケット端子40は弾性変形可能な金属線材を折り曲げて形成されており、表面には接触抵抗を低減させるための金メッキなどの導電処理が施されている。第1のスリット26には、ソケット端子40が、図4(B)に示す向きで装着されており、第2のスリット27には、ソケット端子40が図4(B)に示すのと左右逆の向きで装着されている。
図4(B)に示すソケット端子40は、左側(X2側)に取付け基部41が向けられている。取付け基部41の上部から湾曲部42を介して下側に延びる第1の弾圧部43が一体に形成されている。第1の弾圧部43から右方向(X1方向)へ向けて底部延出部44が延び、その先部から上向きに延びる第2の弾圧部45が一体に形成されている。
取付け基部41の両側部には、長手方向(Y方向)に向けて幅広に形成された圧入部41a,41aが一体に形成されている。図2と図3に示すように、第1のスリット26には、左側壁部22の内部で長手方向(Y方向)の両方向に向けて凹状に形成された圧入凹部26aが形成されている。
ソケット端子40は第1のスリット26に対して、下側から上向き(Z2方向)へ挿入される。このとき、取付け基部41に形成された圧入部41a,41aが、圧入凹部26a,26a内に圧入されて、ソケット端子40が第1のスリット26の内部に保持される。ソケット端子40は、取付け基部41が圧入凹部26a,26aによってソケット本体20に固定され、第1の弾圧部43と底部延出部44ならびに第2の弾圧部45は、第1のスリット26の内部で自由に変形できるように存在している。
第1の弾圧部43の上部に、右方向(X1方向)へ向けて突形状に湾曲するソケット側係止突部43aが形成されている。このソケット側掛止突部43aが実質的な第1の弾圧部である。図4(B)に示すソケット端子40では、ソケット側係止突部43aの下部に小凹部43bが形成されている。この小凹部43bを有することで、ソケット側係止突部43aの下部で、プラグ端子50の段差部55aを係止しやすくなっている。小凹部43bは、ソケット端子40を形成している金属線材に部分的な加圧力を与えることで形成されている。
ソケット端子40の下部に接続部41bが形成されている。図2と図3に示すように、接続部41bは、ソケット本体20の左側壁部22の下部に現れて、プリント配線基板61の表面に形成された導電性ランド部にハンダ付けできるようになっている。
第2のスリット27では、ソケット端子40が、図4(B)とは左右逆向きに装着されており、接続部41bは、ソケット本体20において右側壁部21の下部に現れている。
長手方向(Y方向)に向けて交互に形成された第1のスリット26と第2のスリット27とで、ソケット端子40が左右逆向きに装着されている。そのため、ソケット端子40の長手方向での配置ピッチを短くしても、右側壁部21と左側壁部22のそれぞれにおいて長手方向で隣り合う接続部41bの間隔を広く確保ができる。
図1に示すように、プラグ3は合成樹脂製のプラグ本体(プラグハウジング)30を有している。プラグ本体30は下方向(Z1方向)に突出する嵌合部(嵌合突部)31を有している。嵌合部31の左右方向(X方向)の幅寸法ならびに長手方向(Y方向)への長さ寸法は、ソケット2の保持空間25に挿入できるように決められている。
嵌合部31は、左方向(X2方向)に向く側面である第1の側部31aと、下方(Z1方向)に向けられている先部31bと、右方向(X1方向)に向く側面である第2の側部31cを有している。
プラグ本体30に複数のプラグ端子50が保持されている。長手方向(Y方向)において、プラグ端子50が一定のピッチで配列しており、その配列ピッチは、ソケット端子40の配列ピッチと同じである。図4(B)に示すように、ソケット本体20の第1のスリット26に装着されているソケット端子40に対向するプラグ端子50は、図4(A)に示す向きでプラグ本体30に保持されている。第2のスリット27に装着されているソケット端子40に対向するプラグ端子50は、図4(A)と左右逆向きに配置されている。
すなわち、長手方向(Y方向)に隣接するプラグ端子50は、左右方向の向きが互いに逆向きとなるように、互い違いに保持されている。
プラグ端子50は、断面が矩形の金属線材を折り曲げて形成されたものであり、表面は金メッキなどの導電処理が施されている。
図4(A)に示すように、プラグ端子50は、左側(X2側)において上下に延びる第1の接触部51と、その下端から右方向(X1方向)に延びる先部連続部52と、先部連続部52の右側(X1側)から上向きに延びる第2の接触部53とが一体に形成されている。プラグ端子50の基部側では、第1の接触部51から引出し部54が連続している。引出し部54は、第2の接触部53が存在する右方向に向かうにしたがって先部連続部52から徐々に離れる向きに傾斜する傾斜埋設部54aと、右方向(X1方向)に向けて先部連続部52とほぼ平行に延びる接続部54bとに区分される。
引出し部54の右端部が、プラグ端子50全体の基端50bであり、この基端50bは、第2の接触部53よりも右側(X1側)へ突出した位置にある。一方、第2の接触部53の上端が、プラグ端子50全体の先端50aである。
プラグ端子50では、上下に延びる第1の接触部51の途中部分から、引出し部54の傾斜埋設部54aの途中部分までの範囲Lに、凹部55が形成されている。この凹部55は、プラグ端子50を構成している金属線材を部分的に加圧する圧痕成型を施すことで形成されている。凹部55の一方の端部に形成された段差部55aが、第1の接触部51において左方向(X2方向)に向けて突出するプラグ側係止突部である。凹部55の他方の端部に形成された段差部55bは、傾斜埋設部54aに位置している。
プラグ本体30は、いわゆるインサート成形法によって成形されている。インサート成形法では、キャビティを有する金型に、複数のプラグ端子50を図1に示す配列で保持させて位置決めする。このとき、長手方向(Y方向)で隣り合うプラグ端子50の向きが左右方向(X方向)で逆向きとなるように位置決めする。この状態でキャビティに溶融樹脂を射出し、冷却させて硬化させる。金型を開放すると、複数のプラグ端子50と一体に固着されたプラグ本体30が成形される。
図2と図3に、インサート成形法で形成されたプラグ本体30とプラグ端子50とが断面図で示されている。図2と図3に示す断面では、第1の接触部51の一部がプラグ本体30の嵌合部31に食い込んで固着された状態で、第1の接触部51の外表面が嵌合部31の第1の側部31aに露出している。同様に、第2の接触部53の一部が嵌合部31に食い込んで固着された状態で、第2の接触部53の外表面が嵌合部31の第2の側部31cに露出している。また、プラグ端子50の先部連続部52もその一部が嵌合部31に食い込んで固着された状態で、その外表面が先部31bから露出している。
図2と図3に示すように、プラグ端子50の引出し部54の一部である傾斜埋設部54aは、プラグ本体30の内部に埋め込まれている。すなわち、傾斜埋設部54aは、その断面の全周が、プラグ本体30を構成する合成樹脂材料で囲まれている。
図1と図2の断面に示されたプラグ端子50は、基端50bが右方向(X1方向)に向けられているが、Y方向でこれに隣接するプラグ端子50は、基端50bが左方向(X2方向)へ向けられている。プラグ3がプリント配線基板に実装されると、それぞれのプラグ端子50の接続部54bが、プリント配線基板の表面の導電層のランド部にハンダ付けで固定される。
図2に示すように、プラグ本体30の嵌合部31が、ソケット本体20の保持空間25に押し込まれると、嵌合部31の第1の側部31aに露出している第1の接触部51に、ソケット端子40のソケット側係止突部43aが弾圧し、嵌合部31の第2の側部31cに露出している第2の接触部53に、ソケット端子40の第2の弾圧部45が弾圧させられる。嵌合部31に保持された複数のプラグ端子50のそれぞれは、ソケット端子40のソケット側係止突部43aと第2の弾圧部45との間に弾性的に挟持される。
図2に示すように、第2の弾圧部45は、ソケット端子40の自由端側に位置しているため、嵌合部31が下向きに押し込まれると、第2の弾圧部45が下向きに弾性変形する。ソケット端子40の底部延出部44がプリント配線基板61に当たるため、その後は、嵌合部31がソケット側係止突部43aと第2の弾圧部45との間に介入し、第2の弾圧部43が、プラグ端子50の第2の接触部53に接触できるようになる。
一方、第1の弾圧部43は、ソケット端子40の基端側に位置し、ソケット本体20に圧入された取付け基部41と連続している。そのため、嵌合部31がソケット2に押し込まれるときに、第1の弾圧部43が下向きにほとんど変位することなく、プラグ端子50の第1の接触部51がソケット側係止突部43aと摺動する。したがって、図2に示すように、プラグ3がソケット2に完全に装着されると、第1の接触部51に形成されたプラグ側係止突部となる段差部55aが、第1の弾圧部43に形成されたソケット側係止突部43aよりも必ず下側へ移動した状態となる。
そのため、図3に示すように、プラグ3をソケット2から上方(Z2方向)へ引き抜こうとする外力が作用すると、プラグ端子50のプラグ側係止突部である段差部55aが、第1の弾圧部43に形成されたソケット側係止突部43aに当接し係止されて、プラグ3がソケット2から容易に抜け出ないようにロックされる。
図3の状態からさらにプラグ3を上方へ引き抜こうとすると、段差部55aがソケット側係止突部43aに掛止されたまま、嵌合部31が上方へ移動しようとするため、プラグ端子50の第1の接触部51に対しては、図3に示すM1方向へのモーメントが与えられ、第1の接触部51を嵌合部31から引き剥がそうとする力が作用することがない。
これとは反対に、プラグ側係止突部となる段差部55aが、上向きの先端50aを有する第2の接触部53側に位置していると仮定した場合には、段差部55aがソケット側係止突部に係止されたまま嵌合部31に上向きの力が作用すると、第2の接触部53にM2方向のモーメントが作用し、第2の接触部53を嵌合部31から引き剥がそうとする力が作用することになる。
実施の形態のコネクタ装置1は、プラグ側係止突部となる段差部55aが、プラグ端子50の基部側に設けられ、ソケット側係止突部43aもソケット端子40の基部側に設けられている。そのため、嵌合部31をソケット2に嵌着されると、段差部55aをソケット側係止突部43aよりも必ず下側へ入り込ませることができ、さらに、段差部55aとソケット側係止突部43aとが係止された状態で、プラグ3を抜き出そうとする力が作用しても、プラグ端子50を嵌合部31から引き剥がそうとする力が作用することがない。
また、引出部54が第2の接触部53が存在する方向に延び出ているので、プラグ3を上方へ引き抜こうとする外力が作用したときに、プラグ端子50を残してプラグ端子50を残してプラグ本体30だけが上方に抜けてしまうこともない。
さらに、プラグ端子50の第1の接触部51と連続する引出し部54の一部である傾斜埋設部54aがプラグ本体30に埋設され、傾斜埋設部54aに段差部55bが形成されている。そのため、プラグ端子50がプラグ本体30に強固に保持されることになり、プラグ端子50を保持する力が弛むこともない。したがって、プラグ3とソケット2との着脱が何度も繰り返されても、プラグ端子50がプラグ本体30に常に確実に保持された状態を保つことができ、長寿命を実現できるようになる。
1 コネクタ装置
2 ソケット
3 プラグ
20 ソケット本体
25 保持空間
26 第1のスリット
27 第2のスリット
30 プラグ本体
31 嵌合部
31a 第1の側部
31b 先部
31c 第2の側部
40 ソケット端子
41 取付け基部
43 第1の湾曲部
43a ソケット側係止突部
44 第2の弾圧部
50 プラグ端子
50a 先端
50b 基端
51 第1の接触部
53 第2の接触部
54 引出し部
55 凹部
55a 段差部(プラグ側係止突部)
55b 段差部
61 プリント配線基板
2 ソケット
3 プラグ
20 ソケット本体
25 保持空間
26 第1のスリット
27 第2のスリット
30 プラグ本体
31 嵌合部
31a 第1の側部
31b 先部
31c 第2の側部
40 ソケット端子
41 取付け基部
43 第1の湾曲部
43a ソケット側係止突部
44 第2の弾圧部
50 プラグ端子
50a 先端
50b 基端
51 第1の接触部
53 第2の接触部
54 引出し部
55 凹部
55a 段差部(プラグ側係止突部)
55b 段差部
61 プリント配線基板
Claims (5)
- ソケットとプラグとが組み合わされ、前記ソケットに、保持空間を有する合成樹脂製のソケット本体と、前記保持空間の内部に支持された金属製のソケット端子とが設けられ、前記プラグに、前記保持空間に嵌合する嵌合部を有する合成樹脂製のプラグ本体と、前記プラグ本体に保持された金属製のプラグ端子とが設けられているコネクタ装置において、
前記嵌合部は、第1の側部と先部と第2の側部とを有し、前記プラグ端子には、前記第1の側部に露出する第1の接触部と前記先部を通過する先部連続部と前記第2の側部に露出する第2の接触部とが連続して形成され、
前記プラグ端子は、その先端が前記第2の接触部に位置し、前記第1の接触部の基部から連続する引出し部が、前記第2の接触部が存在する方向へ延び出ており、
前記ソケット端子は、前記第1の接触部を弾圧する第1の弾圧部と前記第2の接触部を弾圧する第2の弾圧部とが連続して形成されており、
前記第1の接触部と前記第1の弾圧部の双方に、前記プラグが引き抜かれるときに互いに当接する係止突部が形成されていることを特徴とするコネクタ装置。 - 前記プラグ端子の少なくとも一部が、前記プラグ本体の内部に埋め込まれている請求項1記載のコネクタ装置。
- 前記引出し部の少なくとも一部が、前記プラグの内部に埋め込まれている請求項2記載のコネクタ装置。
- 前記プラグ端子には、前記第1の接触部から前記引出し部まで連続する凹部が形成され、前記凹部の一方の端部の段差部によって前記第1の接触部に位置する前記係止突起が形成され、他方の端部の段差部が前記プラグ本体の内部に埋め込まれている請求項3記載のコネクタ装置。
- インサート成形法によって、前記プラグ端子の少なくとも一部が、前記プラグ本体の内部に埋め込まれている請求項2ないし4のいずれかに記載のコネクタ装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013186501A JP2015053232A (ja) | 2013-09-09 | 2013-09-09 | コネクタ装置 |
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