JP2015095405A - 電気コネクタ - Google Patents
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Abstract
Description
すなわち、固定ハウジングと、固定ハウジングに対して相対変位する可動ハウジングと、固定ハウジング及び可動ハウジングに対して固定され、接続対象物に接触する端子とを備えており、端子は、固定ハウジングの側から前記接続対象物の挿抜方向に沿って伸長する第一の伸長部と、第一の伸長部に連続する折返し部と、折返し部に連続し、前記挿抜方向に沿って可動ハウジング側へ伸長する第二の伸長部とを有しており、可動ハウジングを固定ハウジングに対して相対変位可能に弾性支持する可動部と、可動ハウジングに固定されており、可動部の第二の伸長部と連続する基部と、基部から前記挿抜方向に沿って伸長し、前記接続対象物の導通接続部と接触する接点部を有する端子部とを有する電気コネクタにおいて、基部は、可動部と隣接する側面に第二の伸長部及び折返し部に対向する切欠き部を有しており、可動部が切欠き部の内側に入り込んでいることを特徴とする電気コネクタを提供する。
また、可動部が切欠き部の内側に入り込んでいる状態とは、可動部の全体が切欠き部の内側に入り込んでいる状態だけではなく、例えば第二の伸長部と折返し部のように、可動部の一部だけが切欠きの内側に入り込んでいる状態も含まれる。
可動部が前記隙間部を設けることで、基板接続部を基板に半田付けする際に、固定ハウジングと可動部の第一の伸長部との間を毛細管現象によってフラックスが這い上がることを抑制できる。そのため、この這い上がりを切掛けとしてフラックスが接点部にまで到達して導通不良が生じることを抑制できる。
こうすることで、第一の伸長部が第二の伸長部の側に変位する際に、第二の伸長部との間に第一の伸長部が可動する空間を設けることができる。また同様に、第二の伸長部が基部側に変位する際に、切欠き部との間に第二の伸長部が可動する空間を設けることができる。
こうすることで、電気コネクタを基板に対して半田付けする際に固定ハウジングにフラックスが付着して端子との隙間に入り込み、それを切掛けとして毛細管現象により端子部にまでフラックスが到達することを抑制できる。
接点部がこのようなフロント接点部とリア接点部とを備えることで、導通接続部の接触面に異物が付着している場合であっても、フロント接点部で異物をワイピングして、リア接点部で確実に接触面と導通接続することができる。
こうすることで、プラグを基板に対して半田付けする際に、フラックスがプラグハウジングとプラグ端子の間隙を毛細管現象で這い上がり、これを切掛けとしてプラグ端子の接触面にまで到達して導通不良を生じることを抑制できる。
プラグコネクタ2は図3、図4で示すようにプラグハウジング6とプラグ端子7とを備える。
プラグハウジング6は絶縁性樹脂でなり、本体部6Aと、本体部6Aの長手方向Xの両側に設けられ基板4に固定される脚部6Bとを備えている。
プラグ端子7は金属平板をプレス加工で打ち抜き曲げ加工することで形成されており、図4で示すように基板接続部7aと、第一の離間部7bと、直線部7cと、第二の離間部7dと、挿通部7eと、接触部7fとを有する。
ソケットコネクタ3は図3、図5で示すように、ソケットハウジング8と、ソケット端子9とを備える。
ソケットハウジング8は、固定ハウジング8aと、可動ハウジング8bとを備える。
可動ハウジング8bは、後述するハウジング構造によってプラグコネクタ2との嵌合側から順にプラグハウジング6と嵌合する嵌合部8cと、ソケット端子9を保持する端子保持部8dとを有する。
固定ハウジング8aは、可動ハウジング8bの下側の外周を囲うように設けられており、短手方向Yの両側に長手方向Xに沿う長手側壁8a1が形成されており、その両端部に短手方向Yに沿う短手側壁8a2が形成されている。長手側壁8a1にはソケット端子9を固定する固定孔8a3が設けられている。各短手側壁8a2には、基板5に固定する脚部8a4と、前述した可動ハウジング8bのストッパーとして機能する係止部8d5が挿抜方向Zにおける抜け方向で係止する孔状の係止受け部8a5が設けられている。
ソケット端子9は、金属平板をプレス加工で打ち抜いてC面取り等の所定の仕上げ処理を施して形成されるものであり、金属平板の平面形状を維持した板厚方向に曲がりの無い所謂「抜き端子」として形成したものである。ソケット端子9は板面がソケットハウジング8の短手方向Yに沿うように配置されており、二つのソケット端子9が向かい合うにように対をなして設けられている。ソケット端子9は図3、図5で示すようにプラグコネクタ2との嵌合側から順に端子部10、基部12、可動部11、基板接続部13を有する。
基板接続部13は、接続部13aと、支持部13bと、固定片部13cとを有する。
接続部13aは、固定ハウジング8aの外側に向けて突出し、基板5に半田付けされる。
支持部13bは、接続部13aの上側に設けられ、ソケットハウジング8を基板5の基板面から浮かせた状態で支持する。基板接続部13が半田付けされた状態で支持部13bと回路基板5との間には間隙が形成される。
支持部13bには挿抜方向Zに突出する固定片部13cが形成されており、その係止突部13dが固定ハウジング8aの固定孔8a3の孔壁に噛み込むことでソケット端子9が固定ハウジング8aに固定されている。
可動部11は、バネ弾性を有する線状片でなり、第一の伸長部11aと、折返し部11bと、第二の伸長部11cとを有する逆U字状に形成されている。第一の伸長部11aと第二の伸長部11cは、後述する基部12の下部12bと並列に設けられる。可動部11は固定ハウジング8aの内部の可動空間14に位置しており、可動ハウジング8bを固定ハウジング8aに対して相対変位可能な状態で弾性支持している。
基部12には図3,図5で示すように幅広の上部12aと細帯状の下部12bとが形成されている。上部12aは可動ハウジング8bの端子保持部8dの長手側壁8d1と中央壁8d3とに挟まれて保持される部分であり、その上端は端子部10と連続する。下部12bは長手側壁8d1の下方に突出する細帯状の部分であり、その下端側は可動部11の第二の伸長部11cと連続する。
切欠き部12cは挿抜方向Zに沿う縦縁12dと短手方向Yに沿う横縁12eにて形成されており、その凹みの中に第二の伸長部11cが入り込んでいる。こうすることで、ソケット端子9の短手方向Yでの幅を小さくすることができ、ソケットコネクタ3を小型化することができる。また、切欠き部12cの横縁12eは、可動ハウジング8bにおける厚肉の長手側壁8d1の下端面と略面一に形成されており、可動空間14の中から開口15を通じてスムーズに放熱することができる。
端子部10は図5、図7で示すように基部12の上縁から片持ち梁状に伸長するフロント端子16とリア端子17を有する。
フロント端子16は、弾性片部16aと、接触部16bとを有する。
弾性片部16aは基部12の上端から上側に向けて伸長する。
接触部16bは弾性片部16aの先端側に設けられ、プラグ端子7との接触方向に向けて突出しており、嵌合状態ではその先端がフロント接点部16cとしてプラグ端子7と接触する。また、接触部16bはフロント接点部16cよりも上側に、プラグ端子7の接触部7fに付着する異物の除去機能を発揮する前縁16dを有する。
リア端子17も弾性片部17aと、接触部17bとを有する。
弾性片部17aは基部12の上端から伸長する。
接触部17bは弾性片部17aの先端側に設けられ、プラグ端子7との接触方向に向けて突出しており、嵌合状態ではその先端がリア接点部17cとしてプラグ端子7と接触する。また、リア接点部17cはフロント接点部16cよりも挿抜方向Zにおける奥側に設けられており、プラグコネクタ2との嵌合時にフロント端子16、リア端子17の順でプラグ端子7と接触する。
次に、本実施形態の電気コネクタ1の作用・効果を説明する。
ソケット端子9は、金属平板の平面形状を維持した板厚方向に曲がりの無い平板状である。これにより狭ピッチで多数のソケット端子9を配列することが可能であり、長手方向Xでコンパクトなソケットコネクタ3と電気コネクタ1を実現できる。
このような端子部10の場合、上部12aの板幅をそのまま基板方向に伸ばせば下部12bを形成することができるが、本実施形態では切欠き部12cを形成して板幅の狭い下部12bを形成すると共に、その内側に可動部11の第二の伸長部11cと折返し部11bの略半分を入り込ませるようにしている。このようにすることで、上部12aと同じ板幅で下部12bを形成し、その下部12bと並列に可動部11を配置する場合と比較して、ソケット端子9を短手方向Yで小さくすることができ、ソケットコネクタ3と電気コネクタ1を小型化することができる。
この結果、本実施形態の電気コネクタ1であれば、フローティング構造を備えながらも長手方向X、短手方向Yの双方について小型化することが可能であり電子機器の小型化、電子部品の高密度実装に貢献することができる。
これに対し、本実施形態の電気コネクタ1では、フロント端子16の弾性片部16aにおけるリア端子17と隣接する側の板縁に凹部16eを設けている。これにより、リア端子17がプラグ端子7から押圧された際にリア端子17の接触部17bが凹部16eの内側に入り込むことで、フロント端子16が弾性片部16aに接触することを防止できる。したがって、フロント端子16をリア端子17の側に近接させて基部12の上部12aの短手方向Yの板幅を小さくしても、フロント端子16との間にリア端子17の可動域を十分に確保することができるため、ソケット端子9を短手方向Yに小型化することができる。
そこで、可動部11にクランク状に屈曲するバネ部11dを設けることで、第二の伸長部11cの折返し部11bの側(隙間部11f)と基部12との間に広い第一の可動空間部14aを形成し、可動ハウジング8bが固定ハウジング8aに近づくように変位しても第二の伸長部11cが基部12と接触しないようにしている(図10,図11)。
また、バネ部11dの下側(隙間部11e)は基部12と接近して狭い隙間部11eが形成されることになるが、基部12とは反対側の第1の伸長部11aの基板側との間には広い第二の可動空間部14bが形成されることになる。したがって可動ハウジング8bが固定ハウジング8aに近づくように変位しても第二の伸長部11cの基板側(隙間部11e)が第一の伸長部11aの基板側と接触しないようになっている(図11)。
プラグ端子7は支持部7a2を有しており、基板4に実装された状態でプラグハウジング6が基板4から浮いた状態となる。よってフラックスがプラグハウジング6に付着しにくいため、プラグハウジング6をフラックスが伝い、これを切掛けとしてプラグ端子7との隙間に入り込まないようにすることができる。また、プラグ端子7は第一の離間部7bと第二の離間部7dを有するため、仮にフラックスがプラグハウジング6に付着した場合でも、毛細管現象によりフラックスがプラグハウジング6とプラグ端子7との間を這い上がることを第一の離間部7bまたは第二の離間部7dによって止めることができる。
以上のように、フラックスの這い上がりを抑制できるため、プラグ端子7の接触部7fやソケット端子9の端子部10にフラックスが到達することによる端子間の接触不良を抑制できる。
図6〜図9で示すように、ソケットコネクタ3には長手方向Xに沿って複数のソケット端子9が並列に設けられている。図9で示すように、隣接するソケット端子9のフロント接点部16c同士は相互に挿抜方向Zに距離H1の分だけ位置ずれして配置されている。また、同様に隣接するリア接点部17c同士も相互に挿抜方向Zに距離H2の分だけ位置ずれして配置されている。接続対象物となるプラグコネクタ2とソケットコネクタ3との嵌合時に、プラグ端子7の先端は、まずフロント端子16の接触部16bを押圧してソケットハウジング8の外側に変位させて、フロント接点部16cを乗り越える。その後、リア端子17の接触部17bを押圧して同様に変位させ、リア接点部17cを乗り越える。こうしてプラグ端子7の接触部7fにフロント接点部16cとリア接点部17cが接触してコネクタ嵌合が完了する。
プラグコネクタ2とソケットコネクタ3とを嵌合させることで、プラグ端子7とソケット端子9とが接触し導通接続するが、このプラグ端子7の接触部7fには例えば基板かすやほこりなどの異物が付着している場合がある。この状態でリア接点部17cがプラグ端子7の接触部7fに対して接触すると、リア接点部17cとプラグ端子7の接触部7fとの間に異物が挟まり、リア接点部17cとプラグ端子7との導通接続が不安定になるおそれがある。
しかし図3,図5,図7で示すように、リア接点部17cよりも上側にフロント接点部16cを設け、プラグ2とソケット3とを嵌合させる際に、プラグ端子7の接触部7fに対してフロント接点部16cとリア接点部17cを順次摺動接触させることで、フロント接点部16cとその前縁16dによりプラグ端子7の接触部7fに付着している異物をワイピングすることができる。そして、リア接点部17cが、プラグ端子7の接触部7fにおける異物がワイピングされた部分に接触することで、リア接点部17cとプラグ端子7の間に異物が挟まることなく安定して導通接続することができる。こうすることで、接触信頼性を高めることができる。
また、本実施形態の電気コネクタ1を用いることで、フラックスが這い上がり端子部10に付着することによる生ずる導通不良を抑制することができる。
また、リア端子17の接圧をフロント端子16よりも高めることで、リア端子17をプラグ端子7に確実に接触させることができる。
さらに、隣接するフロント接点部16c同士またはリア接点部17c同士の位置をずらすことで、挿入性を改善させる電気コネクタ1とすることができる。以上より、接触信頼性の高い電気コネクタ1とすることができる。
上記実施形態では、フロント端子16とリア端子17を有する電気コネクタ1を示した。しかし、弾性片部を1つだけ有し、接点部を1つ有するものや、一つの弾性片部が複数の接点部を弾性支持するものとすることもできる。これらのいずれにおいても、短手方向Yで電気コネクタ1を小型化することが可能である。
2 プラグコネクタ
3 ソケットコネクタ
4 基板(プラグコネクタ側)
5 基板(ソケットコネクタ側)
6 プラグハウジング
6A 本体部
6B 脚部
6a 嵌合部
6a1 側壁
6a2 中央壁
6a3 取付溝
6b 隔壁部
6b1 取付孔
6c 基部
6c1 側壁
6c2 取付溝
6c3 底部
7 プラグ端子
7a 基板接続部(プラグ端子)
7a1 接続部
7a2 支持部
7b 第一の離間部
7c 直線部
7d 第二の離間部
7e 挿通部
7f 接触部
8 ソケットハウジング
8a 固定ハウジング
8a1 長手側壁
8a2 短手側壁
8a3 固定孔
8a4 脚部
8a5 係止受け部
8a6 内面
8b 可動ハウジング
8c 嵌合部
8c1 長手側壁
8c2 短手側壁
8c3 長手内壁
8c4 仕切壁
8c5 前壁
8c6 プラグ挿入部
8d 端子保持部
8d1 長手側壁
8d2 短手側壁
8d3 中央壁
8d4 仕切壁
8d5 係止部
9 ソケット端子
10 端子部
11 可動部
11a 第一の伸長部
11b 折返し部
11c 第二の伸長部
11d バネ部
11e 隙間部
11f 隙間部
12 基部
12a 上部
12a1 係止部
12b 下部
12b1 押圧受け部
12c 切欠き部
12d 縦縁
12e 横縁
13 基板接続部
13a 接続部
13b 支持部
13c 固定片部
13d 係止突部
14 可動空間
14a 第一の可動空間部
14b 第二の可動空間部
14c 隙間部
15 開口
16 フロント端子
16a 弾性片部(フロント端子)
16b 接触部(フロント端子)
16c フロント接点部
16d 前縁
16e 凹部
17 リア端子
17a 弾性片部(リア端子)
17b 接触部(リア端子)
17c リア接点部
X 長手方向
Y 短手方向
Z 挿抜方向
そこで、可動部11にクランク状に屈曲するバネ部11dを設けることで、第二の伸長部11cの折返し部11bの側(隙間部11f)と基部12との間に広い第一の可動空間部14aを形成し、可動ハウジング8bが固定ハウジング8aに近づくように変位しても第二の伸長部11cが基部12と接触しないようにしている(図10,図11)。
また、バネ部11dの下側(隙間部11e)は基部12と接近して狭い隙間部11eが形成されることになるが、基部12とは反対側の第一の伸長部11aの基板側との間には広い第三の可動空間部14dが形成されることになる。したがって可動ハウジング8bが固定ハウジング8aに近づくように変位しても第二の伸長部11cの基板側(隙間部11e)が第一の伸長部11aの基板側と接触しないようになっている(図11)。
Claims (10)
- 固定ハウジングと、固定ハウジングに対して相対変位する可動ハウジングと、固定ハウジング及び可動ハウジングに対して固定され、接続対象物に接触する端子とを備えており、
端子は、
固定ハウジングの側から前記接続対象物の挿抜方向に沿って伸長する第一の伸長部と、第一の伸長部に連続する折返し部と、折返し部に連続し、前記挿抜方向に沿って可動ハウジング側へ伸長する第二の伸長部とを有しており、可動ハウジングを固定ハウジングに対して相対変位可能に弾性支持する可動部と、
可動ハウジングに固定されており、可動部の第二の伸長部と連続する基部と、
基部から前記挿抜方向に沿って伸長し、前記接続対象物の導通接続部と接触する接点部を有する端子部とを有する電気コネクタにおいて、
基部は、可動部と隣接する側面に第二の伸長部及び折返し部に対向する切欠き部を有しており、可動部が切欠き部の内側に入り込んでいることを特徴とする電気コネクタ。 - 固定ハウジングと可動部の第一の伸長部との間に、可動部が固定ハウジングから離間する隙間部を有する請求項1記載の電気コネクタ。
- 可動部の第一の伸長部と、第二の伸長部と、基部とが並列して設けられ、
第二の伸長部と切欠き部との間の間隙が、基部に近い一端側よりも折返し部に近い他端側で広く形成される請求項1又は請求項2記載の電気コネクタ。 - 第二の伸長部と切欠き部との間の間隙が、基部に近い一端側から折返し部に近い他端側にかけて拡大するように形成される請求項2又は請求項3記載の電気コネクタ。
- 第二の伸長部が、切欠き部から離間する方向に曲がる屈曲部を有しており、第二の伸長部と切欠き部との間の間隙が基部に近い一端側よりも折返し部に近い他端側で広く形成される請求項1〜請求項3何れか1項記載の電気コネクタ。
- 可動ハウジングが、可動部の折返し部を覆う保護部を有する請求項1〜請求項5何れか1項記載の電気コネクタ。
- 端子が、基板の基板面に接続する接続部と、固定ハウジングを基板から離間させる支持部とを有する請求項1〜請求項6何れか1項記載の電気コネクタ。
- 端子部が接点部を弾性支持する弾性片部を備え、
接点部が、
前記接続対象物と嵌合する際に、前記導通接続部の接触面に摺動接触して接触面に付着する異物をワイピングするフロント接点部と、
フロント接点部によってワイピングされた接触面に接触するリア接点部とを有する請求項1〜請求項7何れか1項記載の電気コネクタ。 - 請求項1〜請求項8何れか1項記載の電気コネクタと接続する電気コネクタであって、
ハウジングと端子とを備えており、
端子は、基板に接続する基板接続部と、基板接続部と連続して前記何れか1項記載の電気コネクタとの挿抜方向に沿って設けられ、ハウジングに対して固定される固定部と、当該固定部と連続して前記何れか1項記載の端子と接続する接触面とを有しており、
固定部がハウジングから離間する絶縁部を有する電気コネクタ。 - 基板接続部が、基板の基板面に接続する接続部と、ハウジングを基板から離間させる支持部とを有する請求項9記載の電気コネクタ。
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