JP2015138719A - レセプタクルコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】バネ接点の「ロック力の強さ」及び「座屈の防止」の両立を可能にしたレセプタクルコネクタの提供。【解決手段】レセプタクルコネクタ２０のシールドケース２３の一面を切り欠いてバネ接点２８を形成する。バネ接点は、シールドケースの内側に向けて突出するようにくの字に折れ曲がって延び、バネの延びる方向とは交差する方向に延びた耳部２９を有する。耳部は、シールドケースの一面に外側から引っ掛けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、電気コネクタに関し、詳しくは、電磁シールド機能を有する金属シェルを備えたレセプタクルコネクタに関する。

最近の電気機器には小型の電気コネクタが多用されている。この種の電気コネクタとしてのプラグコネクタ及びレセプタクルコネクタの各々も、最近では、電磁シールド機能を有する金属シェルを備えている。特にレセプタクルコネクタの金属シェルの板厚は、コネクタの小型化を図るため、例えば０．２５mm程度と薄く設計される場合がある。

例えば特許文献１には、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）の規格に対応したレセプタクルコネクタが記載されている。そのレセプタクルコネクタを、図９を用いて簡単に説明する。

図９のレセプタクルコネクタは、信号経路となるコンタクトピン１と、コンタクトピン１を保持したハウジング２と、ハウジング２を覆った導電性のシールドケース３とを備えている。接続相手となるプラグコネクタ（図示せず）は、ハウジング２の内側に図の左方から挿入されてコンタクトピン１に接触する。かくしてレセプタクルコネクタとプラグコネクタとの電気的接続が得られる。

シールドケース３は、その一部を切り欠いて折り曲げることにより形成したばね（係止爪）４，５を有している。ばね４，５は、ハウジング２の内側に挿入されプラグコネクタの凹部または穴に嵌り込み、レセプタクルコネクタとプラグコネクタとの接続状態を摩擦力によりロックする所謂フリクションロックの機能をもつものである。

特開２００８−２５１２４８号公報

特許文献１に開示されたレセプタクルコネクタでは、ロック力を強くする為にバネの折り曲げ寸法を大きくしてバネ変位量を大きく設計すると、シールドケース内側へのバネの突出量が大きくなるので、プラグコネクタを挿入した際にバネが座屈しやすくなってしまう。

一方、座屈を防止するためにバネの折り曲げ寸法を小さくすると、バネ変位量も小さくなるので、ロック力が弱くなってしまう。

このように、「ロック力の強さ」と「座屈の防止」とがトレードオフの関係にあり、両立しないという欠点があった。

それ故に本発明の目的は、バネ接点の「ロック力の強さ」及び「座屈の防止」の両立を可能にしたレセプタクルコネクタを提供することにある。

本発明の一態様によれば、シールドケースを備えたレセプタクルコネクタにおいて、前記シールドケースの一面を切り欠いて形成したバネ接点を有し、前記バネ接点は、前記シールドケースの内側に向けて突出するようにくの字に折れ曲がって（dog legして）延びており、前記バネ接点は、バネの延びる方向とは交差する方向に延びた耳部を有し、前記耳部を前記シールドケースの一面に外側から引っ掛けて、前記バネ接点にプリロードをかけていることを特徴とするレセプタクルコネクタが得られる。

前記バネ接点は片持ちバネであり、前記耳部は前記片持ちバネの自由端部の両側に設けられていてもよい。

前記バネ接点は、接続相手となるプラグコネクタとの接続状態をロックするためのフリクションロック部材として機能するものでもよい。

前記バネ接点は、前記シールドケースをグランドに接続するＥＭＩバネとして機能するものでもよい。

前記シールドケースは、前記バネ接点を切り欠いたことによる開口を有し、前記耳部は、前記開口の口縁部に引っ掛かっていてもよい。

前記耳部は、前記シールドケースの一面に対し傾斜した姿勢で前記口縁部に引っ掛かっていてもよい。

前記口縁部は、前記耳部が引っ掛かった部分が突片として形成されていてもよい。

前記口縁部は、前記耳部が引っ掛かった部分の前記一面とは反対側の面に、前記開口に向けて傾斜した面取りが施されていてもよい。

本発明の一態様によるコネクタは、バネ接点の折り曲げ寸法を大きくしながら、シールドケースの内側への突出量は小さくできるので、バネ接点の「ロック力の強さ」と「座屈の防止」とが両立するという効果が得られる。

本発明の第１の実施形態に係るレセプタクルコネクタを接続相手となるプラグコネクタと共に示す斜視図。 図１に示すレセプタクルコネクタとプラグコネクタの接続前の状態を示す断面図。 図１に示すレセプタクルコネクタとプラグコネクタの接続途中の状態を示す要部のみの拡大断面図。 図１に示すレセプタクルコネクタとプラグコネクタの接続状態を示す断面図。 図１に示すレセプタクルコネクタの要部のみの拡大斜視図。 図１に示すレセプタクルコネクタを反対側から見た斜視図。 本発明の第２の実施形態に係るレセプタクルコネクタを説明するための要部のみの斜視図。 本発明の第３の実施形態に係るレセプタクルコネクタを説明するための要部のみの斜視図。 特許文献１（特開２００８−２５１２４８号公報）に開示されたレセプタクルコネクタの断面図。

図１〜図４は、本発明の第１の実施形態に係るレセプタクルコネクタ２０を接続相手となるプラグコネクタ１０と共に示す。

まず図１及び図２を参照して、接続相手となるプラグコネクタ１０について説明する。

プラグコネクタ１０は、ＵＳＢの規格に対応したものであり、手指にて把持される把持部１１と、その把持部１１から外部に突出した挿入部１２とを含んでいる。挿入部１２は、信号経路となる導電性のコンタクト１３と、コンタクト１３を保持した絶縁性のハウジング１４と、ハウジング１４の外側に備えられてコンタクト１３を覆った導電性のシールドケース１５とを含んでいる。シールドケース１５には、挿入部１２の表面側（図２における上側）及び裏面側（図２における下側）にそれぞれ四角形の開口１６が設けられている。なお、コンタクト１３とシールドケース１５との間に空所１７が形成されている。

次に、図１〜図４に加えて図５及び図６をも参照して、レセプタクルコネクタ２０について説明する。

レセプタクルコネクタ２０も、ＵＳＢの規格に対応したものであり、信号経路となる導電性のコンタクト２１と、コンタクト２１を保持した絶縁性のハウジング２２と、ハウジング２２の外側に備えられてコンタクト２１を覆った導電性のシールドケース２３とを含んでいる。

コンタクト２１は、プラグコネクタ１０のコンタクト１３に接触するための接触部２１Ａと、機器に備えた基板などに接続される端子部２１Ｂとを一体に有している。

ハウジング２２は、シールドケース２３に固定された固定部２２Ａと、固定部２２Ａからシールドケース２３の内側に突出した板部２２Ｂとを一体に有している。板部２２Ｂの下面からは、コンタクト２１の接触部２１Ａが下方に弾力をもって突出している（図２参照）。

シールドケース２３は、プラグコネクタ１０のシールドケース１５の外側に前部が嵌合する筒部２４と、筒部２４の後部から下方に延び、機器に備えた基板などに接続される接続部２５とを有している。筒部２４は、左側壁２４Ａ、右側壁２４Ｂ、上壁２４Ｃ、及び下壁２４Ｄを有している。

左側壁２４Ａ及び右側壁２４Ｂの各々には、略Ｉ字形の切り欠きによりバネ接点２６が片持ちバネ状態に形成されている。バネ接点２６の自由端部は、筒部２４の内側に向けて突出するようにくの字に折り曲げられている。これらのバネ接点２６は、プラグコネクタ１０をレセプタクルコネクタ２０に接続したときに、シールドケース１５，２３をグランドに接続する所謂ＥＭＩバネとして機能するものである。

上壁２４Ｃにも略Ｉ字形の切り欠きにより２つのバネ接点２７が片持ちバネ状態に形成されている。バネ接点２７の自由端部は、筒部２４の内側に向けて突出するようにくの字に折り曲げられている。これらのバネ接点２７は、プラグコネクタ１０をレセプタクルコネクタ２０に接続したときに、プラグコネクタ１０のシールドケース１５の開口１６に嵌り込み、接続状態を摩擦力によりロックする所謂フリクションロックバネとして機能するものである。

また、筒部２４の下壁２４Ｄには、略Ｔ字形の切り欠きにより２つのバネ接点２８が次のような形に形成されている。即ち、下壁２４Ｄのバネ接点２８は、自由端部が筒部２４の内側に向けて突出するようにくの字に折れ曲がって片持ちバネ状態に延び、かつ、その自由端部からバネの延びる方向とは交差する方向に延びた二つの耳部２９を有している。これらの耳部２９は、具体的には、バネの延びる方向と直交する方向において互いに逆向きに突出している。

さらに、バネ接点２８を外向きに撓ませて、耳部２９を筒部２４の一面、即ち、下壁２４Ｄに外側から引っ掛けることにより、バネ接点２８にプリロードをかけている。これらのバネ接点２８も、プラグコネクタ１０をレセプタクルコネクタ２０に接続したときに、プラグコネクタ１０のシールドケース１５の開口１６に嵌り込み、接続状態を摩擦力によりロックする所謂フリクションロックバネとして機能するものである。

なお、図１から図６に示すレセプタクルコネクタ２０では、耳部２９は、筒部２４の一面を構成する下壁２４Ｄに対し傾斜した姿勢で、バネ接点２８を形成したことによる開口２８Ａの口縁部の一部である抑制部２８Ｂに引っ掛かっている。こうして、バネ接点２８の自由端部が筒部２４の内側に移動することを、抑制部２８Ｂが抑制している。

上述した筒部２４の下壁２４Ｄのバネ接点２８にはプリロードがかけられているので、バネ接点２８の折り曲げ寸法を大きくしながら、シールドケース２３の筒部２４の内側へのバネ接点２８の突出量即ちバネ変位量Ｄ１を小さくできる。プリロードをかけてもかけなくても、プラグコネクタ１０の接続状態でのフリクションロックのロック力の強さは変わらないが、初期状態が異なるので、プリロードをかけた場合にはバネ変位量Ｄ１が小さくてすむ。したがって、バネ接点２８の「ロック力の強さ」と「座屈の防止」とを両立させることができる。

さらに、筒部２４の下壁２４Ｄのバネ接点２８も、シールドケース２３を製造する際に、導体板にプレス打ち抜き及び折り曲げ加工を施すのみで形成できるので、製造が容易でかつ省スペースである。

また、抑制部２８Ｂは材料の板厚を利用している為、無駄なスペースが無く、レセプタクルコネクタ２０の高さを抑えることが可能である。

次に、特に図１から図４を参照して、プラグコネクタ１０とレセプタクルコネクタ２０との関係にについて説明する。

レセプタクルコネクタ２０は、機器に備えた基板などに搭載され、コンタクト２１の端子部２１Ｂ及びシールドケース２３の接続部２５を基板の電気回路に接続される。

接続する際には、図１及び図２に示すように、まず、プラグコネクタ１０の挿入部１２をレセプタクルコネクタ２０の筒部２４の前部に対向させる。

次に、図３に示すように、プラグコネクタ１０の挿入部１２をレセプタクルコネクタ２０の筒部２４に挿入する。挿入の途中で、プラグコネクタ１０のシールドケース１５の端部がレセプタクルコネクタ２０のバネ接点２８に突き当たる。プラグコネクタ１０をレセプタクルコネクタ２０にさらに挿入させると、プラグコネクタ１０のシールドケース１５に押されてバネ接点２８が外側に押し曲げられ、それに続いてバネ接点２７も外側に押し曲げられる。しかし、バネ接点２８にはプリロードをかけているので、バネ接点２８のバネ変位量Ｄ１を小さくして座屈を防止することが可能になる。またバネ変位量Ｄ１が小さいと、接続操作時にプラグコネクタ１０のスムーズな操作感を得ることができる。

プラグコネクタ１０の挿入が進行して、図４に示す接続状態に至ると、プラグコネクタ１０のコンタクト１３がレセプタクルコネクタ２０のコンタクト２１Ａに接触する。また、プラグコネクタ１０のシールドケース１５にレセプタクルコネクタ２０のバネ接点２６が接触する。かくして、プラグコネクタ１０とレセプタクルコネクタ２０との電気的接続が得られる。具体的に述べると、プラグコネクタ１０のコンタクト１３とレセプタクルコネクタ２０のコンタクト２１とを通る信号経路が形成され、かつ、プラグコネクタ１０のシールドケース１５とレセプタクルコネクタ２０のシールドケース２３とを通るグランド経路がバネ接点２６を介して形成される。

また図４に示す接続状態では、バネ接点２７，２８がいずれも、プラグコネクタ１０のシールドケース１５に設けた開口１６に嵌り込む。この結果、バネ接点２７，２８がフリクションロック部材として働き、レセプタクルコネクタとプラグコネクタとの接続状態が所謂フリクションロックの機能によりロックされる。

図７は、本発明の第２の実施形態に係るレセプタクルコネクタの要部を示す。図示以外の部分は第１の実施形態と同様である。

図７において、耳部２９は、筒部２４の一面を構成する下壁２４Ｄと平行な姿勢に折り曲げられている。一方、抑制部２８Ｂは突片として形成されている。そして、突片として形成された抑制部２８Ｂに耳部２９が引掛かけられている。こうして、バネ接点２８の自由端部が筒部２４の内側に移動することを、抑制部２８Ｂが抑制している。

図７に示す構造によっても、第１の実施形態と同様な作用効果を奏することができる。

図８は、本発明の第３の実施形態に係るレセプタクルコネクタの要部を示す。図示以外の部分は第１の実施形態と同様である。

図８において、耳部２９は、筒部２４の一面を構成する下壁２４Ｄと平行な姿勢に折り曲げられている。一方、抑制部２８Ｂは、耳部２９が引っ掛かった面とは反対側の面に、開口２８Ａに向けて傾斜した面取り３１が施されている。

図８に示す構造によっても、第１の実施形態と同様な作用効果を奏することができる。

上述した各実施例ではシールドケース２３の筒部２４の下壁２４Ｄに設けたバネ接点２８にプリロードを与えているが、筒部２４の上壁２４Ｃに設けたバネ接点２７にプリロードを与えるようにしてもよいし、またバネ接点２７，２８の両方にプリロードを与えるようにしてもよい。

また、フリクションロックバネとして働くバネ接点２７，２８に限らず、ＥＭＩバネとして働くバネ接点２６についても、上述した実施例と同様にプリロードを与えるようにしてもよい。

また、耳部２９を一つのみにするなど、様々な変形が可能であり、それらの変形も本発明の範囲に包含されることは言うまでもない。

１ コンタクトピン
２ ハウジング
３ シールドケース
４，５ ばね（係止爪）
１０ プラグコネクタ
１１ 把持部
１２ 挿入部
１３ コンタクト
１４ ハウジング
１５ シールドケース
１６ 開口
１７ 空所
２０ レセプタクルコネクタ
２１ コンタクト
２１Ａ 接触部
２１Ｂ 端子部
２２ ハウジング
２２Ａ 固定部
２２Ｂ 板部
２３ シールドケース
２４ 筒部
２４Ａ 左側壁
２４Ｂ 右側壁
２４Ｃ 上壁
２４Ｄ 下壁
２５ 接続部
２６ バネ接点
２７ バネ接点
２８ バネ接点
２８Ａ 開口
２８Ｂ 抑制部
２９ 耳部
３１ 面取り
Ｄ１ バネ変位量

Claims (8)

1. シールドケースを備えたレセプタクルコネクタにおいて、
   前記シールドケースの一面を切り欠いて形成したバネ接点を有し、
   前記バネ接点は、前記シールドケースの内側に向けて突出するようにくの字に折れ曲がって延びており、
   前記バネ接点は、バネの延びる方向とは交差する方向に延びた耳部を有し、
   前記耳部を前記シールドケースの一面に外側から引っ掛けて、前記バネ接点にプリロードをかけていることを特徴とするレセプタクルコネクタ。
2. 請求項１に記載のレセプタクルコネクタであって、
   前記バネ接点は片持ちバネであり、
   前記耳部は前記片持ちバネの自由端部の両側に設けられていることを特徴とするレセプタクルコネクタ。
3. 請求項１または２に記載のレセプタクルコネクタであって、
   前記バネ接点は、接続相手となるプラグコネクタとの接続状態をロックするためのフリクションロック部材として機能することを特徴とするレセプタクルコネクタ。
4. 請求項１または２に記載のレセプタクルコネクタであって、
   前記バネ接点は、前記シールドケースをグランドに接続するＥＭＩバネとして機能することを特徴とするレセプタクルコネクタ。
5. 請求項１から３のいずれか一項に記載のレセプタクルコネクタであって、
   前記シールドケースは、前記バネ接点を切り欠いたことによる開口を有し、
   前記耳部は、前記開口の口縁部に引っ掛かっていることを特徴とするレセプタクルコネクタ。
6. 請求項５に記載のレセプタクルコネクタであって、
   前記耳部は、前記シールドケースの一面に対し傾斜した姿勢で前記口縁部に引っ掛かっていることを特徴とするレセプタクルコネクタ。
7. 請求項５に記載のレセプタクルコネクタであって、
   前記口縁部は、前記耳部が引っ掛かった部分が突片として形成されていることを特徴とするレセプタクルコネクタ。
8. 請求項５に記載のレセプタクルコネクタであって、
   前記口縁部は、前記耳部が引っ掛かった部分の前記一面とは反対側の面に、前記開口に向けて傾斜した面取りが施されていることを特徴とするレセプタクルコネクタ。

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