JP2017183152A - コンタクト一体型コネクタケース、電気コネクタ及び電気コネクタの組立て方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】相手側コネクタと嵌合する電気コネクタ(10)用のコンタクト一体型コネクタケース(3)であって、複数の接点部(2)を形成した電子部品(1)が装入可能な開口(41)を有し、開口(41)を通じて電子部品(1)を収容する収容ケース(4)と、収容ケース(4)に係合して開口(41)を閉鎖する蓋カバー(5)と、電子部品(1)に対向して接点部(2)と弾性接触する複数のコンタクト(6)と、を備え、収容ケース(4)又は蓋カバー(5)のいずれかが複数のコンタクト(6)を保持するように構成されている。
【選択図】図2
Description
USBは、上位互換性を持っており、USB3.0の規格に準拠したUSB機器は、USB2.0の規格に準拠する相手側のUSB機器と通信を行うことが可能である。USB機器のうち、例えばプラグコネクタとしてのUSBコネクタを備えるUSBメモリは、レセプタクルコネクタに嵌合することで互いに電気的に通信することができる。
電気コネクタ10は、例えばUSB規格に準拠したUSB装置であり、記憶装置や無線装置、TVチューナ等、種々の装置において用いられている。図1に示す実施形態では、USB装置10は、プラグコネクタとして構成されており、何らかの情報処理を行うICが実装又は内蔵されている電子部品1と、電子部品1に分離可能に弾性接触しているコンタクト6を有するコンタクト一体型コネクタケース3と、を備えている。
また、電子部品1は、コンタクト一体型コネクタケース3に接続されているケーブル(図示略)等に接続されていてもよい。
なお、USB装置10の全体で見て、先後(前後)方向(長さ方向又は長手方向、ともいう)をXとして、前方をX1、後方をX2と定義する。また、横方向(幅方向又は短手方向、ともいう)をYと定義し、厚さ方向(高さ方向ともいう)をZとする。
図2に示す実施形態では、電子部品1は基板である。基板1は、後述するコンタクト一体型コネクタケース3の収容ケース4に収容されていて、基材としては、プラスチックのような合成樹脂材料から形成されている。基板1は、その表面に、相手側コネクタ20との電気的な通信を可能にする複数の接点部2を形成している。
また、図2に示す基板1においては接点部2を覆わない位置に、コントローラや、メモリパッケージ等の電子システムが設けられている構造であるが、基板1は、上記の種々の電子システムを内蔵する、図示しないSiP(System in Package)構造であってもよい。
なお、パッド2a、2bは、コンタクト6との接触が可能になるのであれば、図示するような矩形状に限定されるものではなく、円形、楕円形等のあらゆる形状を採用することができる。
本発明の構成上の主な特徴は、コンタクト一体型コネクタケース3の構成の適正化を図ることにあり、具体的には、相手側コネクタ20と嵌合する電気コネクタ10用のコンタクト一体型コネクタケース3が、複数の接点部2を形成した電子部品1が装入可能な開口41を有し、開口41を通じて電子部品1を収容する収容ケース4と、収容ケース4に係合して開口41を閉鎖する蓋カバー5と、電子部品1に対向して接点部2と分離可能に弾性接触する複数のコンタクト6と、を備え、収容ケース4又は蓋カバー5のいずれかが、複数のコンタクト6を保持し、かつ収容ケース4又は蓋カバー5のいずれかが、電子部品1を保持するように構成されていることにある。この構成により、基板1の接点部2とコンタクト6とは、従来のように、コネクタケース内に基板を収容する前に、コンタクトと基板とを予め半田付けする必要はなく、また、コンタクトと基板とを接続する専用のコネクタも必要ない。これにより、コンタクト一体型コネクタケース3は、簡単な構造で、基板1の接点部2とコンタクト6との接触精度の高い接続を低コストで実現することができる。さらに、基板1に障害が発生した場合であっても、収容ケース4と蓋カバー5との係合を解除して基板1を取り外すだけで、基板1を簡単に交換することができる。
また、図2に示すように、蓋カバー5が、複数のコンタクト6及び基板1を保持していることが好ましい。この構成により、蓋カバー5を収容ケース4と係合させる前に、基板1とコンタクト6とを蓋カバー5において互いに接続させておくことができる。コンタクト一体型コネクタケース3の組立ては、基板1を保持した蓋カバー5を、収容ケース4に係合させるだけでよく、より簡単になる。
収容ケース4は、図2及び図3(A)に示すように、基板1が挿入可能な開口41を有し、基板1を開口41を通じて収容する。より具体的には、収容ケース4は、相手側コネクタ20を構成する先端挿入部材21(図6参照)の挿抜が可能な角筒状に形成された嵌合部42と、収容ケース4及び蓋カバー5が互いに係合したケース組立状態で、基板1を収容し、嵌合部42から後方X2側に延び、蓋カバー5及び収容ケース4で区画形成した内部空間を有する収容部43とを備えている。
ここで、「収容ケース4の収容部43に基板1を収容する」とは、収容部43に直接基板1が装入される場合、及び基板1が蓋カバー5に保持された状態で、収容部43に装入される場合を意味する。
さらに、嵌合部42の外表面には、相手側コネクタ20の所定の弾性部材と係合する、嵌合部42を貫通していない、2つの係合部42bが形成されている。係合部42bは、嵌合部42を貫通した係合孔として形成されていてもよく、係合部42bの形状や配設個数等は、必要に応じて適宜選択して配設することができる。
収容部43の内面には、ケース組立状態において、蓋カバー5に保持されている基板1を、蓋カバー5と共に挟持する、3つの押さえ部材44、45、45が形成されている。具体的には、収容部43の内部空間の前方X1側、つまり嵌合部42側で、幅方向Yにおいて収容部43の中央に1つの押さえ部材44が形成されている。さらに、収容部43の後方X2側で、前後方向Xの位置が同じ位置で幅方向Yにおいて互いに間隔をあけて2つの押さえ部材45、45が形成されている。
押さえ部材44、45が、コンタクト一体型コネクタケース3の組立て時に、後述する蓋カバー5に保持されている基板1を、蓋カバー5とは反対側から押さえ付ける。これにより、コンタクト6と基板1の接点部2との接触はより確実になる。
また、収容部43の両側壁部の後方X2側には、蓋カバー5の一対の係合部56が係合して、ケースの組立状態を維持する、凹状に形成された一対の被係合部46が設けられている。
蓋カバー5は、収容ケース4に係合して、ケース組立状態で開口41を閉鎖し、図2〜図4に示すように、ケース組立状態で、開口41を閉鎖する閉鎖部51と、閉鎖部51に一体的に形成され、嵌合部42内に挿入される挿入部52とを備えている。
蓋カバー5は、例えばプラスチックのような合成樹脂を射出成形することにより閉鎖部51及び挿入部52を一体にして形成されている。
閉鎖部51は、収容部43の開口41を実際に閉鎖するものである。
閉鎖部51は、基板1を保持するように構成されている。具体的には、閉鎖部51の、ケース組立状態において収容部43の内部空間を臨む面(以下、「裏面」ともいう)に、基板1を保持する4つの圧入保持部材53が一体に形成されている。基板1は、圧入保持部材53に圧入されて、蓋カバー5から落下しないように適切な位置で位置固定されて保持されている。ここで「適切な位置」とは、蓋カバー5の後述する挿入部52に保持されているコンタクト6が、圧入保持部材53に保持されている基板1の接点部2と、位置ずれなく接触する位置のことである。
圧入保持部材53は、ケース組立状態において、収容ケース4の押さえ部材44、45と協働して基板1を、コンタクト一体型コネクタケース3において挟持している。
圧入保持部材53は、平面視においてL字形及び逆(L字形の鏡面対称)L字形をなして配置されている壁部53aを有し、壁部53aの角隅に台座53bを有している。各圧入保持部材53は互いに角隅を向かい合わせて設けられている。
台座53bの高さは、ケース組立状態において基板1を保持した圧入保持部材53において、例えば基板1が壁部53aを超えないように寸法設定されている(図6(A)参照)。
各圧入保持部材53の壁部53aの内面にはそれぞれ、高さ方向Zに延在する複数の凸条部53cが形成されている。圧入保持部材53において基板1は、その角縁部が凸条部53cと接触することで摩擦抵抗が生じ、これにより、圧入保持部材53において圧入保持されることになる。
なお、圧入保持部材53の構成は、基板1が圧入保持されるのであれば、上記の構成に限定されない。
また、ケース組立状態において、収容ケース4の収容部43に形成されている一対の被係合部46に対応する条片部55の位置に、凸状の係合部56が形成されている。蓋カバー5の係合部56は、ケース組立状態において、収容ケース4の被係合部46に係合して、蓋カバー5を収容ケース4において確実に係止する。
挿入部52はその裏面側で、後述する複数のコンタクト6を一体に保持しているように構成されている。具体的には、2種類のコンタクトで構成されている複数のコンタクト6のうち、一方は、挿入部52に圧入固定により保持されている第1コンタクト7であり、他方は、部分的に挿入部52の壁部内に埋設されて保持されている第2コンタクト8である。
挿入部52は、閉鎖部51側に壁厚を大きくした肉厚部分57を有していて、第1コンタクト7は肉厚部分57で圧入固定されている。具体的には、図3に示すように、肉厚部分57には、少なくとも第1コンタクト7の数に対応した溝57aが形成されていて、第1コンタクト7はそれぞれ溝57aに圧入されている。より具体的には、図6(A)に示すように、各溝57aをそれぞれ仕切る仕切壁57bの間に、第1コンタクト7の後述するU字部71の形状に対応した、第1コンタクト7と係合する係合壁部57cが設けられている。
挿入部52の仕切壁57bの壁部内には、図6(B)に示すように、第2コンタクト8が、例えばモールド成形により部分的に埋設されて挿入部52と一体に形成されている。また、第2コンタクト8の、相手側コネクタ20と接触する接触部81は、図2に示すように、挿入部52の前方X1側において、表面が露出するようにして挿入部52に一体に成形されている。
また、両方の第1コンタクト7及び第2コンタクト8のいずれもが、挿入部52において圧入により保持されていてもよく、又は、挿入部52の壁部内に部分的に埋設されて保持されていてもよい。
挿入部52の表面は、図4に示すように、閉鎖部51の表面より閉鎖部51の裏面側に位置している。これにより、挿入部52の表面側で、挿入部52と閉鎖部51との移行部は段状に形成されている。移行部が段状に形成されていることにより、挿入部52の移行部が収容ケース4の嵌合部42に当接するので、挿入部52は嵌合部42に安定的に挿入された状態を維持することができる。
コンタクト6は、上述のように、2種類の第1コンタクト7及び第2コンタクト8で構成されている。また、コンタクト6の材質は、バネ性や導電性を有していればよく、特に限定はしないが、例えば黄銅、ベリリウム銅、リン青銅等を挙げることができる。
U字部71の各端部間の間隔wは、挿入部52の係合壁部57cの、前後方向Xでの長さ以下の寸法である。第1脚部72は先端側に、図6(A)に示すように、相手側コネクタ20の先端挿入部材21に設けられたUSB3.0用のコンタクト22と弾性接触する、湾曲して形成された接触部72aを有している。また、第2脚部73は先端側に、基板1のUSB3.0用のパッド2bと弾性接触する、湾曲して形成された接触部73aを有している。
第1脚部72及び第2脚部73はそれぞれ、予付勢を掛けられて、U字部71との連結部から先端側へとU字部71の膨出側に向かって斜めに延在している。
なお、図5(B)に示すように、第2コンタクト8の接触部81には、大きさの異なる2つの接触部があるが、その用途及び機能については同じである。
次に、電気コネクタ10の組立て方法について説明する。
まず、基板1を、蓋カバー5の閉鎖部51に形成されている4つの圧入保持部材53の内側に圧入して固定する。この状態において、基板1に形成されている各接点部2は、蓋カバー5の挿入部52に保持されているコンタクト6と適切に接触している。
次いで、蓋カバー5を、収容ケース4に係合させる。具体的には、蓋カバー5の挿入部52を、収容ケース4の嵌合部42内に開口41側から挿入し、蓋カバー5の閉鎖部51に形成されている係合部56を、収容ケース4の収容部43に形成されている被係合部46と係合させる。このケース組立状態において、基板1は、収容ケース4の収容部43に形成されている押さえ部材44、45により、収容ケース4側から蓋カバー5に向かって押さえ付けられ、コンタクト6と基板1の接点部2との接触がより確実になる。
以上で、コンタクト一体型コネクタケース3を用いた電気コネクタ10の組立ては完了する。
次に、コンタクト一体型コネクタケース3の変形例1(図示略)を、コンタクト一体型コネクタケース3と異なる点についてのみ説明する。
上記のコンタクト一体型コネクタケース3とは異なり、複数のコンタクト6は、蓋カバー5の挿入部52に保持されておらず、収容ケース4の嵌合部42に保持されている。つまり、コンタクト一体型コネクタケース3においてコンタクト6を保持していた構成、具体的には肉厚部分57が、収容ケース4の嵌合部42に形成されている。さらに、基板1は、蓋カバー5の閉鎖部51に圧入保持されているのではなく、収容ケース4の収容部43に圧入保持されている。つまり、コンタクト一体型コネクタケース3において蓋カバー5に形成されていた圧入保持部材53が、収容ケース4の収容部43に形成されている。
変形例1のコンタクト一体型コネクタケースを用いて、電気コネクタを組み立てる場合、まず、基板1を、収容ケース4の収容部43に形成されている4つの圧入保持部材の内側に圧入して固定する。この状態において、基板1に形成されている各接点部2は、収容ケース4の嵌合部42に保持されているコンタクト6と適切に接触している。
次いで、蓋カバー5を、収容ケース4に係合させて、コンタクト一体型コネクタケースを用いた電気コネクタの組立ては完了する。
次に、コンタクト一体型コネクタケース3の変形例2(図示略)を、コンタクト一体型コネクタケース3と異なる点についてのみ説明する。
上記のコンタクト一体型コネクタケース3とは異なり、基板1は、蓋カバー5の閉鎖部51に圧入保持されているのではなく、収容ケース4の収容部43に圧入保持されている。つまり、コンタクト一体型コネクタケース3において蓋カバー5に形成されていた圧入保持部材53が、収容ケース4の収容部43に形成されている。
なお、複数のコンタクト6は、蓋カバー5の挿入部52に保持されている。
変形例2のコンタクト一体型コネクタケースを用いて、電気コネクタを組み立てる場合、まず、基板1を、収容ケース4の収容部43に形成されている4つの圧入保持部材の内側に圧入して固定する。
次いで、蓋カバー5を、収容ケース4に係合させる。この状態において初めて、基板1に形成されている各接点部2が、蓋カバー5の挿入部52に保持されているコンタクト6と適切に接触する。以上で、コンタクト一体型コネクタケースを用いた電気コネクタの組立ては完了する。
次に、コンタクト一体型コネクタケース3の変形例3(図示略)を、コンタクト一体型コネクタケース3と異なる点についてのみ説明する。
複数のコンタクト6は、変形例1と同様に収容ケース4の嵌合部42に保持されているので、説明は省略する。なお、基板1は、蓋カバー5の閉鎖部51に圧入保持されている。
変形例3のコンタクト一体型コネクタケースを用いて、電気コネクタを組み立てる場合、まず、基板1を、蓋カバー5の閉鎖部51に形成されている4つの圧入保持部材に圧入して固定する。
次いで、蓋カバー5を、収容ケース4に係合させる。この状態において初めて、基板1に形成されている各接点部2が、収容ケース4の嵌合部42に保持されているコンタクト6と適切に接触する。以上で、コンタクト一体型コネクタケースを用いた電気コネクタの組立ては完了する。
2 接点部
2a USB2.0用のパッド
2b USB3.0用のパッド
3 コンタクト一体型コネクタケース
4 収容ケース
5 蓋カバー
6 コンタクト
7 第1コンタクト
8 第2コンタクト
10 電気コネクタ
20 相手側コネクタ
41 開口
42 嵌合部
43 収容部
51 閉鎖部
52 挿入部
Claims (9)
- 相手側コネクタと嵌合する電気コネクタ用のコンタクト一体型コネクタケースであって、
複数の接点部を形成した電子部品が装入可能な開口を有し、該開口を通じて前記電子部品を収容する収容ケースと、
該収容ケースに係合して前記開口を閉鎖する蓋カバーと、
前記電子部品に対向して前記接点部と分離可能に弾性接触する複数のコンタクトと、
を備え、
前記収容ケース又は前記蓋カバーのいずれかが、前記複数のコンタクトを保持し、かつ
前記収容ケース又は前記蓋カバーのいずれかが、前記電子部品を保持するように構成されていることを特徴とするコンタクト一体型コネクタケース。 - 前記収容ケースが、前記相手側コネクタを構成する先端挿入部材の挿抜が可能な角筒状に形成された嵌合部と、前記収容ケースと前記蓋カバーとが係合したケース組立状態で、前記電子部品を収容し、前記嵌合部から後方に延び、前記蓋カバー及び前記収容ケースで区画形成した内部空間を有する収容部とを備え、
前記蓋カバーが、前記ケース組立状態で、前記開口を閉鎖する閉鎖部と、該閉鎖部に一体的に形成され、前記嵌合部内に挿入される挿入部とを備え、
前記嵌合部又は前記挿入部が、前記複数のコンタクトを保持するように構成されていて、
前記収容部又は前記閉鎖部が、前記電子部品を圧入固定により保持するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のコンタクト一体型コネクタケース。 - 前記複数のコンタクトが、2種類のコンタクトで構成され、
前記2種類のコンタクトのうち、一方のコンタクトが、前記嵌合部又は前記挿入部に圧入固定により保持され、他方のコンタクトが、部分的に、前記嵌合部又は前記挿入部の壁部内に埋設されて保持されることを特徴とする請求項2に記載のコンタクト一体型コネクタケース。 - 前記電子部品の接点部が、USB規格に準拠して配置されているパッドであり、
前記一方のコンタクトは、前記電子部品のUSB3.0用のパッドと接触し、
前記他方のコンタクトは、前記電子部品のUSB2.0用のパッドと接触することを特徴とする請求項3に記載のコンタクト一体型コネクタケース。 - 前記収容ケースの、前記嵌合部と前記収容部とは一体又は別体に形成されていることを特徴とする請求項2、3又は4に記載のコンタクト一体型コネクタケース。
- 前記蓋カバーが、前記複数のコンタクト及び前記電子部品を保持するように構成されていることを特徴とする請求項1から5までのいずれか1項に記載のコンタクト一体型コネクタケース。
- 前記収容ケースが、前記複数のコンタクト及び前記電子部品を保持するように構成されていることを特徴とする請求項1から5までのいずれか1項に記載のコンタクト一体型コネクタケース。
- 複数の接点部を形成した電子部品と、
前記電子部品が装入可能な開口を有し、前記電子部品を収容した収容ケースと、該収容ケースに係合して前記開口を閉鎖する蓋カバーと、前記収容ケースと前記蓋カバーとが係合したケース組立状態で、前記電子部品に対向して前記接点部と分離可能に弾性接触している複数のコンタクトと、を有するコンタクト一体型コネクタケースと、
を備え、
前記収容ケース又は前記蓋カバーのいずれかが、前記複数のコンタクトを保持し、かつ
前記収容ケース又は前記蓋カバーのいずれかが、前記電子部品を保持し、
前記電子部品は、前記収容ケースと前記蓋カバーとの間で挟持されていることを特徴とする相手側コネクタと嵌合する電気コネクタ。 - 複数の接点部を形成した電子部品と、
前記電子部品が挿入可能な開口を有し、前記電子部品を収容した収容ケース、該収容ケースに係合して前記開口を閉鎖する蓋カバー、及び前記収容ケースと前記蓋カバーとが係合したケース組立状態で、前記電子部品に対向して前記接点部と分離可能に弾性接触している、前記収容ケース又は前記蓋カバーに保持されている複数のコンタクト、を有するコンタクト一体型コネクタケースと、
を備える相手側コネクタと嵌合する電気コネクタの組立て方法であって、
前記電子部品を、前記収容ケース又は前記蓋カバーに取り付け、
前記蓋カバーを前記収容ケースに係合させる
ことを特徴とする電気コネクタの組立て方法。
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