JP2015201381A - コネクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】シェルとケースとを強固に連結するコネクタを構成する。【解決手段】コンタクト1と、コンタクト1を保持するコンタクトホルダ5と、コンタクトホルダ5を内装する金属製のシェル10と、シェル10を内装する樹脂製のケース20とを備えている。ケース20に形成された第1孔部H1と、第1孔部H1と等しい形状で且つ重複するようにシェル10に形成された第2孔部H2とに挿通するストッパー25を備えた。【選択図】図1

Description

本発明は、コネクタに関し、詳しくは、シェルをケースに収容した構造のコネクタに関する。
一般的に、上記コネクタは、EMI(electro-magnetic interference)特性を向上させるために、コンタクトを有するコンタクトホルダを筒状に形成されるシェルで覆っている。この種のコネクタでは、コンタクトホルダ等をシェルの内部に予め備えておき、このシェルをケースの孔部等に挿入する工程により組み立てられる。
特許文献1には、樹脂製のケース(文献ではハウジング)に一体形成したランスの係止突起を、シェル(文献ではシールドターミナル)の係合孔に係合させることで、ケースとシェルとの相対移動を規制するコネクタが開示されている。このコネクタは、ケースの内部にシェルを挿入することにより、ランスの係止突起が、弾性的な突出力で係合孔部に係合する状態に達し、組み立てが完了する。
特開2001−155822号公報
特許文献1のように組み立てられたコネクタでは、ケースに対してシェルを挿入した方向に向けてケースとシェルとの間に相対移動力が作用した場合にも、係合突起が係合孔部に当接するため、ケースとシェルとの分離が阻止される。
しかしながら、特許文献1に示される構成のコネクタでも、経年劣化によりランスの係合突起の突出力が低下した場合や、オペレータがケースを持って挿抜する操作が繰り返して行われた場合には、係合突起からランスの係合突起が離脱しやすくなり、シェルからケースが分離することも考えられ改善の余地がある。
本発明の目的は、シェルとケースとを強固に連結するコネクタを合理的に構成する点にある。
本発明のコネクタの特徴構成は、接続対象と接触することにより前記接続対象と電気的に接続されるコンタクトと、前記コンタクトを内部に収容して保持する樹脂製のコンタクトホルダと、前記コンタクトホルダを内装する金属製のシェルと、前記シェルを内装する樹脂製のケースと、前記ケースに形成された第1孔部と、この第1孔部と等しい形状で且つ重複するように前記シェルに形成された第2孔部とに挿通するストッパーと、を備えた点にある。
この構成によると、シェルをケースに内嵌した状態で、ケースの第1孔部とシェルの第2孔部とにストッパーを挿通することにより、シェルとケースとを相対移動させる力が作用した場合には、ストッパーがシェルとケースとの相対移動を阻止する。つまり、従来のように、ケースに一体で形成されるランスの係止突起をシェルの係合孔に係合させる構成と比較して、ケースおよびシェルの孔部にストッパーを挿通するので、双方をより強固に連結することができる。また、ケースとシェルとの連結の緩みが発生した場合でも、ストッパーのみ交換すれば良いので、合理的である。
さらに、この構成では、ケースの外面からストッパーを挿入するため、ストッパーの存否をケースの外面から目視により確認することが可能となる。従って、シェルとケースとを強固に連結するコネクタが合理的に構成された。
本発明のコネクタは、前記第1孔部および前記第2孔部の開口形状が矩形に形成されると共に、前記コンタクトホルダの外壁に接触する前記ストッパーの内端形状が前記開口形状に等しい矩形に形成され、前記ストッパーが前記第1孔部と前記第2孔部とに挿通する状態で、前記ストッパーの内端が前記コンタクトホルダの外壁に接触しても良い。
これによると、ストッパーの内端形状が矩形になるため、板材をプレス加工すること等によりストッパーを容易に製造できる。また、このストッパーの内端がコンタクトホルダの外壁に接触する位置まで挿通される。つまり、ストッパーが第2孔部を貫通する状態で配置されるので、シェルに対するストッパーの抜け止めを確実にする。さらに、矩形に形成されたストッパーの内端とコンタクトホルダの外壁とが面接触した際の摩擦力によって、コンタクトホルダの位置規制を確実に行うことも可能となる。
本発明のコネクタは、前記ケースが前記接続対象を内装するソケットの嵌合孔部に挿入された状態において、前記ストッパーが、前記嵌合孔部の内壁で覆われる位置に配置されても良い。
これによると、コネクタをソケットの嵌合孔部に挿入した状態で、例えば、振動によってストッパーがケースの外方に向けて抜け出した場合でも、ストッパーの外端がソケットの嵌合孔部の内面に当接するため、ストッパーの脱落が阻止される。
本発明のコネクタは、前記ストッパーは金属材で構成され、前記コンタクトホルダの外壁には、前記ソケットの挿抜方向に沿って前記ストッパーの内端が接触する溝部が形成され、前記溝部のうち、前記ソケットとは反対側の位置に、前記ストッパーの側縁と当接可能な壁状端面を形成しても良い。
この構成によると、ストッパーの内端がコンタクトホルダの外壁に形成された溝部に接触するので、ストッパーの位置決めが確実なものとなる。さらに、金属製のストッパーが溝部の壁状端面に当接可能に構成してある。このため、仮に、ケースを持って挿抜を繰り返すことでコンタクトホルダとケースおよびシェルとの相対位置がずれた場合でも、耐久性の高い金属製のストッパーが壁状端面に当接して、コンタクトホルダがソケット側へ脱落することを確実に防止する。
コネクタの上方斜視図である。 コネクタがソケットに挿入される状態を示す斜視図である。 コネクタを上方側から見た分解斜視図である。 コネクタを下方側から見た分解斜視図である。 コンタクトホルダにコンタクト等を組み立てる状態を示す斜視図である。 シェルにシェルカバーおよびスリーブを嵌合する状態を示す斜視図である。 図2のVII−VII方向から見たコネクタおよびソケットの側断面図である。 図1のVIII−VIII方向から見たコネクタの断面図である。 別実施形態におけるコネクタの上方斜視図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
図1は、本実施形態におけるコネクタCの斜視図であり、図2は、コネクタCがソケットSに挿入される状態を示す図であり、図3,4は、コネクタCを上方から見た分解斜視図およびコネクタCを下方から見た分解斜視図である。また、図5は、コンタクト1,ケーブル2,スペーサ3,位置規制部材4,コンタクトホルダ5の分解斜視図、図6は、シェル10,シェルカバー16,スリーブ18の分解斜視図、図7は、図2のVII−VII方向から見た側断面図、図8は、図1のVIII−VIII方向から見たコネクタCの断面図である。なお、コネクタCでは、上下関係に関わりなく使用可能であるが、以下では図1に示すケース20の上部壁20Tを上方とした上下関係に従って説明し、図2に示すソケットSに挿入される側を前方、その反対側を後方として説明する。
コネクタCは、図1,7に示すように、導通体34(接続対象の一例)と接触することにより導通体34と電気的に接続される一対の金属製のコンタクト1と、このコンタクト1を内部に収容して保持する樹脂製のコンタクトホルダ5と、このコンタクトホルダ5を内装する金属製のシェル10と、このシェル10を内装する樹脂製のケース20とを備えている。なお、導通体34の詳細は後述する。
このコネクタCは、図2に示すように、ソケットSに接続するプラグとして機能するものである。
〔コンタクトホルダ〕
図3−4に示すように、一対のコンタクト1は、バネ性に優れた銅合金等の良導体が用いられ、絶縁性の樹脂で形成されるコンタクトホルダ5のガイド孔部5Cの内部に配置される。図5に示すように、夫々のコンタクト1には、ケーブル2の導線2aがハンダ付け等の技術により導通状態で接続される。ケーブル2の一対の導線2aは、絶縁性の樹脂製のスペーサ3で位置が決められる。また、一対のコンタクト1は、絶縁性の樹脂製の位置規制部材4で、コンタクトホルダ5に対する位置が決められている。
コンタクトホルダ5は、ホルダ本体5Aと、ホルダ本体5Aの前端部位置にあって、このホルダ本体5Aより幅と厚みとが小さいガイド部5Bとを一体的に形成したブロック状に構成されている。このガイド部5Bは、図7に示すように、コネクタCをソケットSに挿入した際、その外周に沿ってソケットSのガイド筒部33が嵌合する。
また、コンタクトホルダ5には、コンタクト1が配設される一対のガイド孔部5Cが、ホルダ本体5Aからガイド部5Bに亘って形成されている。図7に示すように、このガイド孔部5Cに連通する後方側の内部には、前述した位置規制部材4が配置される。さらに、このホルダ本体5Aのうち、ガイド部5Bと反対側にスペーサ3が配置される。ガイド部5Bの前方端部の下方には一対の挿入孔部5Dが穿設され、この挿入孔部5DにソケットSの導通体34が挿入されて、コンタクト1と導通体34とがコネクタCの内部で電気的に接続される。
図3に示すように、ホルダ本体5Aの上面には、その底面がガイド部5Bの外面と面一となる一対の係合凹部6が形成されている。ホルダ本体5Aの両側面には、ソケットSの挿抜方向(ソケットSに対してコネクタCを挿抜する方向)に沿って溝部7が形成されている。溝部7は、後方側(ソケットSとは反対側)に壁状端面7aを有し、前方側(ソケットSの側)が開放された形状となっている。また、図4に示すように、ホルダ本体5Aの底面には、底面溝8が形成されている。
〔シェル〕
図6に示すように、シェル10は、金属板をプレス加工することにより、角筒状となるシェル本体11と、このシェル本体11の側壁部11Sに連なり、上面が開口したU字型の中間壁部13と、この中間壁部13の底壁に連なりケーブル2を圧着保持するケーブル保持部14とを一体形成した構造を有している。中間壁部13の開口した側から金属製のシェルカバー16が取付けられる。なお、ケーブル保持部14は、ケーブル2が取付けられる前において、点線で示すように開いた状態となっている。
シェルカバー16は、連結部16Aと筒状に成形されたケーブルカバー部16Bとを一体形成した構造を有している。また、連結部16Aには上壁体16Tと一対の側壁体16Sとが形成され、この側壁体16Sには連結孔部17が形成されている。さらに、上壁体16Tには、前方を切欠いた前方凹部19が形成されている。なお、ケーブルカバー部16Bがケーブル2に取付けられる前においては、点線で示すように開いた状態となっている。
中間壁部13は、シェル本体11の側壁部11Sに連なる位置に形成され、この中間壁部13には、シェルカバー16の連結孔部17に嵌合する嵌合片13aが、中間壁部13を外方に折り曲げる形態で形成されている。また、この中間壁部13の上端部には、シェルカバー16の連結孔部17に嵌り込む突出片13bが上方に突出する形態で形成されている。
シェル本体11の上壁部11Tには、コンタクトホルダ5の一対の係合凹部6に嵌り込む一対の上部係合片11fが、上壁部11Tの一部を内方に折り曲げる形態で形成されている。
シェル本体11の両側の側壁部11Sには、外方に突出した側壁凸部11aが形成されている。また、側壁部11Sには、第2孔部H2が穿設されている。
図4に示すように、シェル本体11の底壁部11Bには、一部を外方に折り曲げる形態で下部係合片11gが形成されている。また、底壁部11Bには、内方に突出した底壁凸部11bが形成されている。
〔ケース〕
図3−4に示すように、ケース20は、上部壁20Tと下部壁20Bと一対の側部壁20Sとを有した角筒状に形成されている。また、ケース20の外面には、ソケットSに対する誤挿入防止用として機能する複数の突出ガイド21がケース20の外面に対し挿抜方向(ソケットSに対してコネクタCを挿抜する方向)に沿って形成されている。
このケース20の前端側には、シェル10を密嵌合状態で内装するように角孔状の前部孔部22を有し、これに続く位置に前部孔部22より上下の内寸及び左右の内寸が大きい後部孔部23が形成されている。
下部壁20Bには、内面にシェル10の下部係合片11gに係合するよう底面を切欠いた切欠き部26が形成されている。ケース20を後部孔部23から挿入した際、下部係合片11gが弾性変形しながら切欠き部26の位置で弾性復帰し、シェル10のケース20に対する後方側への相対移動が規制される。
一対の側部壁20Sには、内面にシェル10の側壁凸部11aに係合する溝として側壁ガイド溝24が形成されている。シェル10等を後部孔部23から挿入した際、側壁凸部11aが側壁ガイド溝24に案内されつつ、側壁ガイド溝24の前端部に当接してシェル10のケース20に対する前方側への相対移動が規制される。
また、一対の側部壁20Sには、第1孔部H1が形成されている。図8に示すように、この第1孔部H1は、内部にシェル10を挿入した状態で、このシェル10の第2孔部H2と重複する位置に形成されている。また、第1孔部H1の断面形状(孔部の開口形状)は矩形であり、第2孔部H2の断面形状(孔部の開口形状)も、第1孔部H1と等しいサイズの矩形に形成されている。
〔ストッパー〕
図8に示すように、このコネクタCでは、ケース20の後部孔部23からシェル10のシェル本体11を嵌め込んだ状態で、ケース20の第1孔部H1とシェル10の第2孔部H2とを貫通するようにストッパー25を挿入することで、ケース20に対するシェル10の抜け止めを実現している。このストッパー25は金属材で構成されるものであり、第1孔部H1と第2孔部H2とに密嵌合する矩形の断面を有すると共に、挿入方向に沿う直線状の側縁25Sが形成されている。
ストッパー25は、第1孔部H1と第2孔部H2とに挿通する状態で、矩形に形成された内端25Bがコンタクトホルダ5の溝部7に嵌り込み、この溝部7の底壁に接触するように配置される。このように、ストッパー25は板状に形成され、コンタクトホルダ5の外壁に接触する内端25Bの形状が、第1孔部H1および第2孔部H2の開口形状に等しい矩形に形成されているので、プレス加工することによって容易に製造することができる。尚、このストッパー25の抜け止めを確実にするために第1孔部H1の開口形状を、ストッパー25の断面形状より少し小さくしても良い。
特に、このコネクタCをソケットSの嵌合孔部31Aに挿入した状態で、ストッパー25が嵌合孔部31Aの内壁で覆われる位置に配置されることで、ストッパー25の脱落が阻止される。
〔コネクタの組み立て〕
このコネクタCを組み立てる場合には、まず、図5に示すように、コンタクトホルダ5の後方から、ガイド孔部5Cにコンタクト1を挿入し、位置規制部材4を装着する。次いで、ケーブル2の先端部をスペーサ3の下部孔に挿入し、スペーサ3をコンタクトホルダ5の後端に固定した状態で、コンタクト1とコンタクト1の導線2aとをハンダ付けして導通接続させる。
次いで、図3−4に示すように、一対のコンタクト1等を備えたコンタクトホルダ5を、ケーブル保持部14が開いた状態のシェル10の後方からシェル10の内部に挿入する。この挿入に際し、コンタクトホルダ5の底面がシェル10の底壁凸部11bを乗り越えて、コンタクトホルダ5の底面溝8に底壁凸部11bが係入しつつ、シェル10の一対の上部係合片11fがコンタクトホルダ5の一対の係合凹部6に当接する。このように、コンタクトホルダ5とシェル10とを一体化した状態で、シェル本体11の内周面と、コンタクトホルダ5のガイド部5Bの外周面との間に一定間隔となるガイド間隙が形成される(図7参照)。
次いで、図6に示すように、シェルカバー16のケーブルカバー部16Bを開いた状態で、シェル10の中間壁部13の嵌合片13aにシェルカバー16の連結孔部17を嵌合させると共に、シェル10の中間壁部13の突出片13bを連結孔部17に嵌め込み、シェルカバー16をシェル10に一体化する。このとき、図7に示すように、シェルカバー16の前方凹部19がコンタクトホルダ5の後端に当接して、コンタクトホルダ5の後方移動が規制されると共に、シェル10の上部係合片11fがコンタクトホルダ5の係合凹部6に当接して、コンタクトホルダ5の前方移動が規制される。これによって、コンタクトホルダ5はシェル10の内部で位置が固定される。
この状態で、シェル10のケーブル保持部14でケーブル2を抱き込むように圧着しつつ、ケーブルカバー部16Bをケーブル保持部14の外面に巻き付けて圧着させ、これらを覆う位置に樹脂製のスリーブ18を外嵌する状態で密着させる。
この後に、図3−4に示すように、コンタクトホルダ5,シェルカバー16等を備えたシェル10をケース20の後方から挿入することにより、シェル10のシェル本体11の外面が、ケース20の前部孔部22に密着し、シェルカバー16等は後部孔部23の内部に配置される。このとき、シェル10の側壁凸部11aが、ケース20の側壁ガイド溝24に案内されると共に、シェル10の下部係合片11gが、ケース20の切欠き部26に係合することで、シェル10のケース20に対する相対移動が規制される。
この状態で、ケース20の側部壁20Sに形成された第1孔部H1と、シェル本体11の側壁部11Sに形成された第2孔部H2とは重複する位置に配置されている。次いで、これら第1孔部H1と第2孔部H2とに対してストッパー25を挿通する。よって、シェル10とケース20とを相対移動させる外力が作用しても、相対移動をストッパー25が阻止し、シェル10とケース20とを強固に一体化する状態が実現される。
特に、図8に示すように、ストッパー25の内端25Bがコンタクトホルダ5の溝部7の底壁に接触する位置まで挿入されるので、ストッパー25の内端25Bが外方に多少変位することがあっても、ストッパー25の内端25B側がシェル10の第2孔部H2に対して係合する状態を維持することになり脱落阻止を確実に行える。さらに、仮にコネクタCの挿抜を繰り返すことによって、コンタクトホルダ5とシェル10との係合が緩んでも、溝部7の壁状端面7aにストッパー25が当接することで、コンタクトホルダ5が前方へ脱落を防止する。
〔ソケット〕
図2,7に示すように、ソケットSは、樹脂製で嵌合孔部31Aが形成されたハウジング31の外面の一部を金属製のシールド32で覆い、嵌合孔部31Aの内部に、金属製のガイド筒部33と、銅合金等の良導体で成る一対の導通体34とを備えている。
図2にはソケットSが基板30に実装された形態を示しており、一対の導通体34は、基板30のプリント配線等に導通する。嵌合孔部31Aの内周には、コネクタCのケース20の外面の突出ガイド21が嵌合可能な凹状溝31bが形成されている。また、ソケットSにコネクタCを接続した状態(導通体34をコンタクトホルダ5の挿入孔部5Dに挿入した状態)では、ガイド筒部33がコネクタCのシェル10とコンタクトホルダ5との間のガイド間隙に嵌り込む状態に達する。
このようにソケットSに対してコネクタCを嵌め込んで接続した場合には、ガイド筒部33とシェル10との相対的な位置が決まるため、一対のコンタクト1は対応する導通体34に接触して導通状態に達する。
特に、ソケットSの嵌合孔部31Aに対してコネクタCのケース20が挿入される状態において、ストッパー25が、嵌合孔部31Aの内壁で覆われる位置となるように、コネクタCにおけるストッパー25の配置が設定されている。
〔実施形態の効果〕
このように、本発明では、ストッパー25をケース20の第1孔部H1とシェル10の第2孔部H2とに挿通する構成であるため、オペレータがケース20を持って挿抜する操作を繰り返し、シェル10とケース20との間で挿抜方向に力が作用する場合でもストッパー25がシェル10とケース20と相対移動を阻止し、各々を強固に連結する。
また、ストッパー25として内端形状が矩形となる金属を用いているため、金属板をプレス加工する等の簡単が工程によりストッパー25の製造が可能である。しかも、金属製のストッパー25をケース20の外面側から挿入する形態で用いるため、耐久性が高く強固な連結を可能にすると共に、ケース20の外面から目視によりストッパー25の脱落の有無の確認も可能となる。仮に、シェル10とケース20との連結の緩みが発生した場合でも、ストッパー25のみ交換すれば良いので、合理的である。
さらに、コネクタCの挿抜時には、ストッパー25の側縁25Sに対して第1孔部H1と第2孔部H2との内面が当接して剪断方向に力を作用させることになるが、この力は、側縁25Sに対して直交する方向に作用するため、力を確実に受け止めることが可能となる。仮に、オペレータがケース20を持って挿抜する操作を繰り返し、コンタクトホルダ5とシェル10およびケース20との相対位置がずれた場合でも、耐久性の高いストッパー25がコンタクトホルダ5の壁状端面7aに当接して、コンタクトホルダ5がソケットS側へ脱落することを防止する。
また、ストッパー25の内端25Bがコンタクトホルダ5の外面に接触する位置まで挿入されているので、ストッパー25が外方に多少変位した場合でも、ストッパー25の内端25B側を第2孔部H2に係合させた状態を維持することが可能となる。
特に、このコネクタCをソケットSに接続した状態では、ソケットSのハウジング31の嵌合孔部31Aの内壁で覆われる位置にストッパー25が配置されるため、この接続状態において振動が継続的に作用して、ストッパー25に脱落方向の力が作用しても、嵌合孔部31Aの内壁に当接することにより脱落が阻止される。
[その他の実施形態]
(1)上述した実施形態では、ストッパー25として内端25Bの形状が矩形状のものを用いたが、図9に示すように、ストッパー25として内端25Bの形状が円形となる円柱状のピンを用いることが可能であり、ストッパー25を2箇所以上備えることも可能である。なお、ストッパー25の形状は特に限定されず、内端形状が多角形状で構成しても良い。
(2)上述した実施形態では、ストッパー25の内端25Bが当接するコンタクトホルダ5の溝部7のうち、ソケットSとは反対側の位置に壁状端面7aを設けたが、ソケットS側にも壁状端面を設けても良い。また、溝部7の大きさを、ストッパー25の内端形状と等しくしても良い。この場合、シェル10とケース20とコンタクトホルダ5とを強固に連結することが可能となる。なお、溝部7を設けずに、単に、ストッパー25の内端25Bがコンタクトホルダ5の外壁に当接する形態としても良い。
(3)その他、各部材間の係合形態や嵌合形態はどのようなものでも良く、特に限定されない。
本発明は、シェルをケースに収容した構造のコネクタに利用可能である。
1 コンタクト
5 コンタクトホルダ
7 溝部
7a 壁状端面
10 シェル
20 ケース
25 ストッパー
25B 内端
25S 側縁
31A 嵌合孔部
34 導通体(接続対象)
H1 第1孔部
H2 第2孔部
S ソケット

Claims (4)

  1. 接続対象と接触することにより前記接続対象と電気的に接続されるコンタクトと、
    前記コンタクトを内部に収容して保持する樹脂製のコンタクトホルダと、
    前記コンタクトホルダを内装する金属製のシェルと、
    前記シェルを内装する樹脂製のケースと、
    前記ケースに形成された第1孔部と、この第1孔部と等しい形状で且つ重複するように前記シェルに形成された第2孔部とに挿通するストッパーと、を備えたコネクタ。
  2. 前記第1孔部および前記第2孔部の開口形状が矩形に形成されると共に、前記コンタクトホルダの外壁に接触する前記ストッパーの内端形状が前記開口形状に等しい矩形に形成され、
    前記ストッパーが前記第1孔部と前記第2孔部とに挿通する状態で、前記ストッパーの内端が前記コンタクトホルダの外壁に接触する請求項1に記載のコネクタ。
  3. 前記ケースが前記接続対象を内装するソケットの嵌合孔部に挿入された状態において、前記ストッパーが、前記嵌合孔部の内壁で覆われる位置に配置されている請求項1又は2に記載のコネクタ。
  4. 前記ストッパーは金属材で構成され、
    前記コンタクトホルダの外壁には、前記ソケットの挿抜方向に沿って前記ストッパーの内端が接触する溝部が形成され、
    前記溝部のうち、前記ソケットとは反対側の位置に、前記ストッパーの側縁と当接可能な壁状端面を形成してある請求項3に記載のコネクタ。
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