JP2017147070A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】ハウジングの表裏両面に、端子が変形等を生じていない状態で配置されているコネクタを提供すること。
【解決手段】コネクタ１が備えるハウジング２Ａが、第１の端子７を含む成形体でなる第１のハウジング６と、第２の端子１１を含む成形体でなる第２のハウジング１０とを備えることとし、第１のハウジング６の底面部６ｄが固定穴６ｄ１を有し、第２のハウジング１０の天面部１０ｃが凸部１０ｃ１を有し、それらが嵌合することでハウジング２Ａが形成されることとした。これにより、ハウジング２Ａの一方面に配列する複数の第１の端子７と、ハウジング２Ａの他方面に配列する複数の第２の端子１１とを備えるコネクタ１を、端子７，１１に変形等を生じさせずに容易に設けることができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、接続対象物と導通接触する複数の端子を備える小型のコネクタに関する。

接続対象物と導通接続するコネクタとしては、板状のハウジングの表裏両面側にそれぞれ端子列が配置されるものが知られている。こうしたコネクタに対しては、接続対象物がハウジングの表裏両面側から各端子に対して導通接触することで、高速なデータ転送が可能となっている（例として特許文献１参照）。

特開２００６−３３８９９０号公報

こうしたハウジングに端子を固定する方法としては、一般的にハウジングに端子を固定するための固定孔を設け、この固定孔に端子を圧入する方法が採用されている。しかしこの場合には、端子を圧入する際に掛かる圧力によって端子が変形したり、損傷を生じたりする場合がある。特にコネクタが小型である場合には端子も小型化して外圧に弱くなるため、なおさら変形等を生じやすい。

そこで、ハウジングと端子とを一体成形する方法が考えられる。この方法によれば、大きな圧力を加えることなくハウジングに対して容易に端子を固定することができる。しかし、端子とハウジングとを一体成形する場合には樹脂を型に流し込む際に端子が樹脂に押されて移動しないように、端子を固定しておく必要がある。そのため、端子が二段に重なるように配置される場合には、一方の段の端子を固定しようとしても他方の段の端子が邪魔になり、端子の固定が困難になる。よって、上記コネクタのようにハウジングの表裏両面に端子が配列される場合には、ハウジングと端子とを一体成形することが困難になる場合がある、という課題がある。

以上を背景になされたのが本発明であり、ハウジングの表裏両面に端子を備えており、端子をハウジングに固定する際に変形や損傷を生じないコネクタを提供することである。

上記目的を達成すべく、本発明は以下のように構成される。
すなわち、本発明はハウジングと、ハウジングの一方面に配列する複数の第１の端子と、ハウジングの他方面に配列する複数の第２の端子とを備えるコネクタについて、ハウジングが、第１の端子を含む成形体でなる第１のハウジングと、第２の端子を含む成形体でなる第２のハウジングとを備えており、第１のハウジングと第２のハウジングは、第１のハウジングの他方面と第２のハウジングの一方面とが嵌合する嵌合部を有することを特徴とするコネクタを提供する。

ハウジングが第１のハウジングと第２のハウジングとを備えており、各ハウジングを、端子を含む成形体として設けることで端子が変形したり損傷を受けたりしていない状態でハウジングに対して固定することができる。また、端子を固定した状態の第１のハウジングと第２のハウジングとを、それぞれのハウジングが有する端子が設けられていない側の面同士で嵌合させることで、ハウジングの一方面と他方面の両面に端子を備えるコネクタとすることができる。

前記本発明の第１の端子と前記第２の端子とが配列方向で同じ位置に配置されるとすることができる。

これにより、接続対象物に対して表裏いずれの向きで嵌合させた場合であっても、第１の端子と第２の端子の双方を同様に接続対象物と導通接触させることができる。

前記本発明の第２の端子が、先端側に前記第２のハウジングから突出する接触片を有しており、該接触片が、前記第１のハウジングの他方面上に配置されているものとすることができる。

接触片が第１のハウジングの他方面上に配置されることで、接触片と第１の端子との間に第１のハウジングと第２のハウジングの双方が配置される場合と比較して、当該位置におけるハウジングを薄くすることができる。また、こうすることで仮に第１のハウジングと第２のハウジングの間に間隙が生じても、第１の端子と接触片の間隔が大きくなるなどの影響を与え難くすることができる。よって、接続対象物が各端子と導通接触し難くなるといった事態の発生を抑えることができる。

前記本発明の第１のハウジングの他方面が、前記接触片の先端側を収容する端子溝を有するものとすることができる。

これにより、第１のハウジングの他方面からの接触片の突出量を少なくし、コネクタを薄型化することができる。また接触片の先端側を端子溝に収容することで、接続対象物が接触片の先端に接触して座屈させるといった事態をより生じ難くすることができる。

前記本発明の接触片が、前記第１のハウジングの他方面側に接触片の先端側が当接するように付勢する付勢部を有するものとすることができる。

これにより、接触片の先端側を第１のハウジングの他方面側に当接させて、離間し難くすることができるため、接続対象物が接触片の先端側に接触して座屈させるといった事態をより生じ難くすることができる。

前記本発明の第２のハウジングと前記第１のハウジングの嵌合状態を維持する保持部材をさらに備えるものとすることができる。

これにより、第１のハウジングと第２のハウジングを離間し難くすることができる。

前記本発明の保持部材がシールド部材であるものとすることができる。

これにより、保持部材に、第１のハウジングと第２のハウジングの嵌合状態を維持する機能と、電磁的なシールド機能とを両立させることができる。よって、それらを別部材で設ける場合と比較して部品点数を減らすことができる。

本発明によれば、ハウジングの表裏両面に端子を備えていると共に、端子をハウジングに固定する際に変形や損傷等を生じないコネクタを実現することができる。よって、高速伝送が可能でありながらも小型のコネクタを精度よく製造することができる。

一実施形態のコネクタの正面、右側面、平面を示す斜視図。 図１のコネクタの分解説明図。 図２のコネクタ本体の正面、右側面、平面を示す斜視図。 図３のコネクタ本体の背面、右側面、底面を示す斜視図。 図３のコネクタ本体の分解説明図。 図５の第１の分割体の正面、右側面、平面を示す斜視図。 図５の第１の分割体の正面、右側面、底面を示す斜視図。 図５の第１の分割体の分解説明図。 図５の第２の分割体の正面、右側面、平面を示す斜視図。 図５の第２の分割体の正面、右側面、底面を示す斜視図。 図５の第２の分割体の分解説明図。 図５の第１の分割体と第２の分割体の嵌合方法を示す断面図。 図１のコネクタを示す断面図。 変形例のコネクタを示す断面図。

以下、本発明のコネクタの一実施形態を図面を参照しつつ説明する。以下の実施形態では基板Ｐに実装されて、接続対象物（図示略）と導通接触するＵＳＢコネクタ（ユニバーサルシリアルバス）であるコネクタ１を例として説明する。

本明細書、特許請求の範囲、図面では、図１で示すコネクタ１が備える第１の端子７及び第２の端子１１の配列方向に沿う幅方向をＸ方向、接続対象物のコネクタ１への挿入方向をＹ方向、コネクタ１の高さ方向をＺ方向とする。また、高さ方向Ｚにおけるコネクタ１の平面側を「上側」、コネクタ１の底面側を「下側」として説明する。さらに、前後方向Ｙにおける接続対象物の挿入方向手前側を「前側」、挿入方向奥側を「後側」として説明する。しかし、これらの上下方向、前後方向の説明は本発明のコネクタの使用方向や実装方法を限定するものではない。

実施形態〔図１〜図１３〕：
コネクタ１は、図１，図２で示すようにコネクタ本体２と、カバー部３とを有する。

〔コネクタ本体〕
コネクタ本体２は、図３〜図５で示すように第１の分割体４と、第２の分割体５とを備える。また後述するように、第１の分割体４が備える第１のハウジング６と、第２の分割体５が備える第２のハウジング１０とが互いに固定されることで、ハウジング２Ａが形成されている。

〔第１の分割体〕
第１の分割体４は、図６〜図８で示すように第１のハウジング６と、第１の端子７の成形体でなる。また、本実施形態の第１の分割体４はさらに第１のＥＭＩプレート８と、中間プレート９とを備える。

第１のハウジング６は、ベース部６ａと、接点保持部６ｂとを有する。ベース部６ａには、第１の端子７がインサート成形されて保持されている。また接点保持部６ｂは、第１のハウジング６においてベース部６ａよりも前側に配置されており、平板状でなる。「第１のハウジングの一方面」としての接点保持部６ｂの天面部６ｃには、第１の端子７が配置されている。第１のハウジング６の「他方面」としての底面部６ｄには、後述する第２のハウジング１０を収容する装着凹部６ｄ３が形成されている。また装着凹部６ｄ３の幅方向Ｘにおける両側には、固定穴６ｄ１が１つずつ設けられている。さらに第１のハウジング６の底面部６ｄには、端子溝６ｄ２が形成されている。端子溝６ｄ２は後述する第２の端子１１を１つずつ収容する。

第１の端子７は、ＳＭＴ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）タイプのピン状端子である。この第１の端子７は導電性の金属片を折り曲げた略Ｌ字状でなり、一端側から順に基板接続部７ａと、ハウジング保持部７ｂと、接触部７ｃとを有する。基板接続部７ａは基板Ｐに半田付けされる。ハウジング保持部７ｂは、第１のハウジング６のベース部６ａの内部で保持される。

第１のＥＭＩプレート８は、導電性金属板を折り曲げて形成されており、ベース部６ａと、接点保持部６ｂとにまたがって取り付けられている。第１のＥＭＩプレート８の幅方向Ｘにおける両端には固定片８ａが設けられており、第１のハウジング６の上部に設けられる穴部（図示略）に圧入することで、第１のＥＭＩプレート８を第１のハウジング６に対して固定することができる。

中間プレート９は平板状でなり、第１のハウジング６とインサート成形による成形体として設けられている。また、中間プレート９は第１のハウジング６において高さ方向Ｚにおける略中央に配置されている。しかし、第１のハウジング６の下側には装着凹部６ｄ３が設けられることで、中間プレート９は装着凹部６ｄ３からは露出している。

中間プレート９は、先端側かつ幅方向Ｘにおける両端側に、幅方向Ｘに沿って外側に突出する突出部９ａを有しており、接続対象物とコネクタ１との嵌合時には、突出部９ａが接続対象物に設けられる被係止部（図示略）に係止する。こうしてコネクタ１が接続対象物に対して抜け止めされる。また、中間プレート９は、後端に脚部９ｂを有する。この脚部９ｂが基板Ｐに半田付けされることで、中間プレート９がグランド接地される。

〔第２の分割体〕
第２の分割体５は、図９〜図１１で示すように第２のハウジング１０と、第２の端子１１の成形体でなる。また、本実施形態の第２の分割体５はさらに第２のＥＭＩプレート１２を備える。

第２のハウジング１０は、ベース部１０ａを有する。ベース部１０ａには、第２の端子１１がインサート成形されて保持されている。第２のハウジング１０の「一方面」としての天面部１０ｃにおいて、幅方向Ｘにおける両端側には、第１のハウジング６の固定穴６ｄ１に挿入される凸部１０ｃ１が１つずつ形成される。この凸部１０ｃ１が固定穴６ｄ１に圧入されることで第２のハウジング１０が第１のハウジング６に対して固定される。こうして凸部１０ｃ１と固定穴６ｄ１とが「嵌合部」として第１のハウジング６と第２のハウジング１０とを互いに保持し、コネクタ本体２が形成される。なお、本実施形態のコネクタ１とは反対に第２のハウジング１０が固定穴を有し、第１のハウジング６が凸部を有するものとしても良い。

第２の端子１１は、ＤＩＰ（Ｄｕａｌ Ｉｎｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ）タイプのピン状端子である。第２の端子１１は導電性の金属片を折り曲げた略Ｌ字状でなり、一端側から順に基板接続部１１ａと、ハウジング保持部１１ｂと、接触片１１ｃとを有する。基板接続部１１ａは基板Ｐに半田付けされる。ハウジング保持部１１ｂは、第２のハウジング１０のベース部１０ａの内部で保持される。

接触片１１ｃは、ベース部１０ａの前端から、前方に向けて突き出すように形成されている。接触片１１ｃは、第１のハウジング６と第２のハウジング１０とが嵌合している状態で、第１のハウジング６の底面部６ｄに形成される端子溝６ｄ２に収容される。接触片１１ｃの下面には接点部１１ｃ２が形成されており、接点部１１ｃ２は底面部６ｄから下側に突出して接続対象物と導通接触する。

接触片１１ｃは、第１のハウジング６の底面部６ｄの側に向けて付勢する付勢部１１ｃ１を有する。付勢部１１ｃ１は、第１のハウジング６と第２のハウジング１０の嵌合状態における第１のハウジング６の底面部６ｄ側に向けて屈曲する屈曲部として形成される。また付勢部１１ｃ１は、接触片１１ｃの基端部１１ｃ４または、基端部１１ｃ４と先端部１１ｃ３の間に設けられている。こうした付勢部１１ｃ１を有することで、第１のハウジング６と第２のハウジング１０とが嵌合している状態で、接触片１１ｃの先端部１１ｃ３を第１のハウジング６の底面部６ｄと当接させて、離間し難くすることができる。よって、接続対象物の嵌合時に、接続対象物が接触片１１ｃの先端側に接触して座屈させるといった事態を生じ難くすることができる。

第２のＥＭＩプレート１２は、導電性金属板を折り曲げて設けられており、第２のハウジング１０の「他方面」としての底面部１０ｄに固定されている。第２のＥＭＩプレート１２の幅方向Ｘにおける両端には固定片１２ａが設けられており、第２のハウジング１０の下部に設けられる穴部（図示略）に圧入することで、第２のＥＭＩプレート１２を第２のハウジング１０に対して固定することができる。

〔カバー部〕
カバー部３は、シールド部材１３と、キャップ部１４とを備える。

シールド部材１３は、導電性金属板を折り曲げて形成される略楕円筒状でなり、コネクタ本体２の外形に沿う形状でなる。このコネクタ本体２がシールド部材１３の内側に挿入されることでコネクタ本体２が外側から固定され、第１のハウジング６と第２のハウジング１０同士が互いに嵌合している状態を維持することができる。またシールド部材１３は基板Ｐに半田付けされる脚部１３ａを有している。シールド部材１３の前端には開口部１３ｂが形成されており、接続対象物と導通接触する際には開口部１３ｂから接続対象物を挿入する。

また、本実施形態のシールド部材１３は、コネクタ本体２の外周を覆うことで、電磁的なシールド機能を発揮する。よって、第１のハウジング６と第２のハウジング１０の嵌合状態を維持する機能と、シールド機能とを両立させることができるため、それらの機能を異なる部材に持たせる場合と比較して部品点数を減らすことができる。

キャップ部１４は導電性金属板を折り曲げて形成され、シールド部材１３の外形に沿う略楕円筒状でなる。このキャップ部１４は、シールド部材１３の先端側に対して外側から取り付けられる。また、キャップ部１４は基板Ｐに実装される脚部１４ａを有しており、この脚部１４ａによって、コネクタ１の先端側を基板Ｐに固定することができる。

〔コネクタの組み立て方法の説明〕
まず、第１の分割体４を組み立てる。すなわち、第１のハウジング６と、第１の端子７と、中間プレート９とをインサート成形による成形体として形成する。その後、第１のＥＭＩプレート８が有する固定片８ａを、第１のハウジング６が有する穴部（図示略）に圧入して固定する。こうして第１の分割体４が形成される。さらに第２のハウジング１０と第２の端子１１とをインサート成形による成形体として形成する。そして、第２のハウジング１０が有する穴部（図示略）に第２のＥＭＩプレート１２の固定片１２ａを圧入することで、第２のＥＭＩプレート１２を第２のハウジング１０に対して固定する。こうして第２の分割体５が形成される。その後、第１の分割体４に対して第１のハウジング６の底面部６ｄ側から第２の分割体５を取付ける（図１２参照）。こうしてコネクタ本体２が完成する。

また、キャップ部１４をシールド部材１３の先端側に取り付けることで、カバー部３を形成する。このカバー部３にコネクタ本体２を挿入することで、コネクタ１の組み立て作業が完了する（図１３参照）。

コネクタ本体２は、第１のハウジング６と第２のハウジング１０とが嵌合して形成されるハウジング２Ａを有する。ハウジング２Ａの一面側であって特に、第１のハウジング６の接点保持部６ｂの天面部６ｃには第１の端子７が並列に配置され、他面側であって、特に第１のハウジング６の底面部６ｄには第２の端子１１が並列に配置される。それらの第１の端子７と第２の端子１１は幅方向Ｘで同じ位置に配置されるため、接続対象物に対して表裏いずれの向きからでも同様に導通接触することができる。

本実施形態の第２のハウジング１０は、第１のハウジング６よりも前後方向Ｙが短く形成されており、第２のハウジング１０の前端は第１のハウジング６の前端よりも後側に配置されている。これに対し、仮に第２のハウジング１０の前端が第１のハウジング６の前端と面一に設けられるものとする。この場合には、第１のハウジング６と第２のハウジング１０の厚みが合わさることで、ハウジング２Ａの前端側が高さ方向Ｚで大型化してしまう。また、例えば固定力が弱まって第１のハウジング６の前端部分と第２のハウジング１０の前端部分とが離間すると、接続対象物が引っかかるなどして、嵌合が不完全になる場合も考えられる。これに対して本実施形態では、第１のハウジング６の前端と第２のハウジング１０の前端とが前後方向Ｙで異なる位置に配置されることで、そうした事態の発生を抑えることができる。

このように、第１のハウジング６が第２のハウジング１０よりも大きく形成されていることで、本実施形態の第２のハウジング１０は特に、第２の端子１１を第１の分割体４に対して組み付けて保持する、端子保持用ハウジングとしての役割を担っている。これに対して本実施形態とは反対に、第１のハウジング６が第２のハウジング１０よりも前後方向Ｙで小さく、第１のハウジング６の前端が第２のハウジング１０の前端よりも後側に配置されるものとしても良い。この場合には、第１のハウジング６が第１の端子７を第２の分割体５に対して組み付けて保持する端子保持用ハウジングとしての役割を担う構成とすることもできる。

また、第２の端子１１の本数や形状が異なる第２の分割体５を用意することで、第１の分割体４を共通としつつも第２の分割体５が異なる、バリエーションのコネクタ１を容易に形成することができる。よって、そうした端子の形状等が異なるコネクタを別個形成する場合と比較して、低コストでバリエーションを増やすことができる。

上述のように、本実施形態によれば、ハウジング２Ａの表裏両面側に第１の端子７と第２の端子１１とを配置しつつ、各端子７，１１が座屈等による変形や損傷を受け難い小型のコネクタ１とすることができる。またコネクタ１は、第１の端子７と第１のハウジング６、第２の端子１１と第２のハウジング１０とをそれぞれ一体成形することで高い精度で製造が可能であり、規格外品を発生し難くすることができるため、効率よく製造することができる。

変形例〔図１４〕：
前記本実施形態では、第２の分割体５が、第２の端子１１として、ＤＩＰタイプの端子を備えるコネクタ１を示した。しかし、図１４で示すように第２の分割体５がＳＭＴタイプの第２の端子１５を備えるコネクタ１７とすることもできる。これにより、第２の分割体５を交換することで、様々な実装方法に対応できるようにすることができる。

前記本実施形態では、コネクタ本体２が「嵌合部」として第１のハウジング６の固定穴６ｄ１と、第２のハウジング１０の凸部１０ｃ１を有する例を示した。これに対し、第１のハウジング６と第２のハウジング１０とが互いに固定される方法であれば他の構造でも良い。例えば装着凹部６ｄ３の形状を第２のハウジング１０の天面部１０ｃの形状と同じがやや小さくし、第２のハウジング１０を装着凹部６ｄ３に圧入することで固定する構造を「嵌合部」として形成してもいい。

前記本実施形態では、第２の端子１１の接触片１１ｃが屈曲部でなる付勢部１１ｃ１を有する例を示した。これに対して、付勢部１１ｃ１が湾曲部として形成されるものとしても良い。また別の例として、付勢部１１ｃ１が接触片１１ｃの基端部１１ｃ４側から先端部１１ｃ３側にかけて弓なりに撓みつつ、第２のハウジング１０との嵌合状態における第１のハウジング６の底面部６ｄ側に向けて伸長して形成されるものとしても良い。付勢部１１ｃ１が上記いずれの形状でなる場合でも、前記嵌合状態で、接触片１１ｃの先端部１１ｃ３を第１のハウジング６の底面部６ｄに確実に当接させることができる。

１ コネクタ
２ コネクタ本体
２Ａ ハウジング
３ カバー部
４ 第１の分割体
５ 第２の分割体
６ 第１のハウジング
６ａ ベース部
６ｂ 接点保持部
６ｃ 天面部
６ｄ 底面部
６ｄ１ 固定穴
６ｄ２ 端子溝
６ｄ３ 装着凹部
７ 第１の端子
７ａ 基板接続部
７ｂ ハウジング保持部
７ｃ 接触部
８ 第１のＥＭＩプレート
８ａ 固定片
９ 中間プレート
９ａ 突出部
９ｂ 脚部
１０ 第２のハウジング
１０ａ ベース部
１０ｃ 天面部
１０ｃ１ 凸部
１０ｄ 底面部
１１ 第２の端子
１１ａ 基板接続部
１１ｂ ハウジング保持部
１１ｃ 接触片
１１ｃ１ 付勢部
１１ｃ２ 接点部
１１ｃ３ 先端部
１１ｃ４ 基端部
１２ 第２のＥＭＩプレート
１２ａ 固定片
１３ シールド部材
１３ａ 脚部
１３ｂ 開口部
１４ キャップ部
１４ａ 脚部
１５ 第２の端子（変形例）
１６ 第２の分割体（変形例）
１７ コネクタ（変形例）
Ｐ 基板

Claims (7)

1. ハウジングと、
   ハウジングの一方面に配列する複数の第１の端子と、
   ハウジングの他方面に配列する複数の第２の端子とを備えるコネクタにおいて、
   ハウジングが、
   第１の端子を含む成形体でなる第１のハウジングと、
   第２の端子を含む成形体でなる第２のハウジングとを備えており、
   第１のハウジングと第２のハウジングは、第１のハウジングの他方面と第２のハウジングの一方面とが嵌合する嵌合部を有する
   ことを特徴とするコネクタ。
2. 前記第１の端子と前記第２の端子とが配列方向で同じ位置に配置される請求項１記載のコネクタ。
3. 前記第２の端子が、先端側に前記第２のハウジングから突出する接触片を有しており、該接触片が、前記第１のハウジングの他方面上に配置されている請求項１又は請求項２記載のコネクタ。
4. 前記第１のハウジングの他方面が、前記接触片の先端側を収容する端子溝を有する請求項３記載のコネクタ。
5. 前記接触片が、前記第１のハウジングの他方面側に接触片の先端側が当接するように付勢する付勢部を有する請求項３又は請求項４記載のコネクタ。
6. 前記第２のハウジングと前記第１のハウジングの嵌合状態を維持する保持部材をさらに備える請求項１〜請求項５何れか１項記載のコネクタ。
7. 前記保持部材がシールド部材である請求項６記載のコネクタ。
   

Images