JP2020004493A - 蓋部材を用いたコネクタ装置、及び、蓋部材 - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタに確実に保持される簡易構造の蓋部材を用いたコネクタ装置、及び、このような蓋部材を提供すること。【解決手段】相手側コネクタが嵌合される嵌合空間の少なくとも一部を形成している金属製のシェルを備えたコネクタと、嵌合空間に対して着脱可能に設けられた樹脂製の蓋部材とを備える。蓋部材は、嵌合空間に対する相手側コネクタの嵌合方向に沿って嵌合空間に挿入される挿入部と、挿入部が嵌合空間に挿入されたときに嵌合空間の開口を塞ぐ塞部とを含む。挿入部は、塞部から延びる弾性片を含み、弾性片は、嵌合空間に挿入部が挿入されたときにシェルの内壁に向かって付勢される、付勢の方向に突出した突部を含む。内壁には、付勢の方向β１に窪んだ窪み部が形成されており、嵌合空間に挿入部が挿入されたときに窪み部に突部が嵌る。【選択図】図１

Description

本発明は、蓋部材を用いたコネクタ装置、及び、蓋部材に関する。

特開２０１０−２０５６６２号公報（特許文献１）に、キャップ等の蓋部材、及び、このような蓋部材とコネクタから成るコネクタ装置の一例が開示されている。キャップは、相手側コネクタを受容するコネクタの嵌合部に着脱可能に装着されるものであって、嵌合部に挿入される筒状の挿入部と、この挿入部と一体に成型された、嵌合部の開口を塞ぐ蓋部と、更に、挿入部の変形を抑制する補強部を含む。
キャップを設けることによって、コネクタ装置の実装作業中やコネクタ装置を実装したプリント基板の運搬中にコネクタ内に液体や塵埃等が浸入するのを防止できるのみならず、キャップの蓋部をマウンタの吸着パッドで吸着して、コネクタ（コネクタ装置）をプリント基板の所定位置に配置することが可能となる。
このようなキャップをコネクタに保持するため、キャップの挿入部の外周面に、コネクタのシェルの側面に設けたロックばね片の先端部を受け入れる溝が、挿入方向に沿う長さ方向に沿って形成されている。溝に受け入れたロックばね片の付勢力を利用して、キャップはコネクタに保持されることになる。

特開２０１０−２０５６６２号公報

特許文献１の構成では、キャップは、キャップの溝とシェルのロックばね片との噛み合わせを利用してコネクタに保持されている。しかしながら、この方法では、保持力が十分でない場合がある。例えば、キャップはリフローによる半田付け作業の際もシェルに取り付けたまま使用されるが、このリフロー作業時の加熱による変形によって、キャップが落下してしまう危険がある。
また、特許文献１の構成では、コネクタに対するキャップの保持力を得るために、キャップの溝に対応する位置にキャップ内部の空間を横切るリブを設けて、リブがロックばね片の応力を受けるように構成しており、この結果、構造が複雑なものとなっている。

本発明は、コネクタに確実に保持される簡易構造の蓋部材を用いたコネクタ装置、及び、このような蓋部材を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の一態様によるコネクタ装置は、相手側コネクタが嵌合される嵌合空間の少なくとも一部を形成している金属製のシェルを備えたコネクタと、前記嵌合空間に対して着脱可能に設けられた樹脂製の蓋部材と、を備えるコネクタ装置において、前記蓋部材は、前記嵌合空間に対する前記相手側コネクタの嵌合方向に沿って前記嵌合空間に挿入される挿入部と、前記挿入部が前記嵌合空間に挿入されたときに前記嵌合空間の開口を塞ぐ塞部とを含み、前記挿入部は、前記塞部から延びる弾性片を含み、前記弾性片は、前記嵌合空間に前記挿入部が挿入されたときに前記シェルの内壁に向かって付勢される、前記付勢の方向に突出した突部を含み、前記内壁に、前記付勢の方向に窪んだ窪み部が形成されており、前記嵌合空間に前記挿入部が挿入されたときに前記窪み部に前記突部が嵌ることを特徴として有する。
この態様のコネクタ装置によれば、コネクタに確実に保持される簡易構造の蓋部材を用いたコネクタ装置及びそのような蓋部材が提供される。

上記態様のコネクタ装置において、前記窪み部は、前記突部が前記窪み部に嵌ったときに前記突部と当接する、前記シェルの内壁によって形成されたエッジを有するのが好ましい。

また、上記態様のコネクタ装置において、前記エッジは、前記窪み部に嵌った前記突部に対して前記嵌合方向に沿う方向に２個形成されているのが好ましい。

更に、上記態様のコネクタ装置において、前記２個のエッジと当接した前記突部において、少なくとも前記２個のエッジの間に位置する部分が、前記嵌合方向α１に沿う方向において対称形状を有するのが好ましい。

また、上記態様のコネクタ装置において、前記窪み部は前記シェルを貫通する貫通穴であり、前記貫通穴は板状の前記シェルを前記内壁の側から打ち抜くことによって形成されていてもよい。

また、上記態様のコネクタ装置において、少なくとも一対の前記弾性片が設けられており、一対の前記弾性片は、前記嵌合方向α１と直交する面内方向において、前記内壁において互いに対向する位置に配置されていてもよい。

更に、上記態様のコネクタ装置において、前記嵌合方向と直交する面内方向において、前記内壁は略矩形状を有していてもよい。

更にまた、上記態様のコネクタ装置において、前記蓋部材は左右対称形状を有するのが好ましい。

また、上記態様のコネクタ装置において、前記挿入部は、前記塞部から延びるガイド部を含み、前記ガイド部は、前記嵌合空間に前記挿入部が挿入される際に、その周面にて前記内壁によって案内されるように構成されているのが好ましい。

更に、上記態様のコネクタ装置において、前記塞部の主面が平らであってもよい。

本発明は、コネクタに確実に保持される簡易構造の蓋部材を用いたコネクタ装置、及び、このような蓋部材を提供することを目的とする。

本発明の好適な一つの実施形態によるコネクタ装置の一使用態様を示す斜視図である。 コネクタ装置に用いることができる一例としてのコネクタの斜視図である。 蓋部材の斜視図である。 蓋部材の正面図である。 蓋部材の横面図である。 蓋部材の底面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図７のＢ−Ｂ線断面図 図７の一部部分拡大図である。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の好適な一つの実施形態による蓋部材を用いたコネクタ装置、及び、蓋部材について説明する。説明の便宜のため好適な実施形態のみを示すが、勿論、これによって本発明を限定しようとするものではない。

図１は、本発明の好適な一つの実施形態によるコネクタ装置１０の一使用態様、即ち、基板９に半田付けされた状態を示す斜視図、図２は、コネクタ装置１０に用いることができる一例としての電気コネクタ１の斜視図である。図１に示したコネクタ装置１０は、図２に示した電気コネクタ１に対して、図１に示した蓋部材８を取り付けたものに相当する。尚、本実施形態では、電気コネクタを例示しているが、本発明は、電気コネクタ以外のコネクタにも適用することができる。

電気コネクタ１に対しては、相手側コネクタ（図示されていない）を、嵌合方向「α１」に沿って嵌合させることができ、また、嵌合解除方向「α２」に沿って引き離して嵌合を解除することができる。蓋部材８も、同様の方法で、嵌合方向「α１」に沿って電気コネクタ１に取り付けることができ、また、嵌合解除方向「α２」に沿って電気コネクタ１から引き離して取り外すことができる。明らかなように、蓋部材８は、相手側コネクタとの嵌合構造をそのまま利用して、電気コネクタ１に着脱することができる。

蓋部材８を取り付けることにより、コネクタ装置１０の実装作業中やコネクタ装置１０を実装したプリント基板の運搬中に、電気コネクタ１内に液体や塵埃等が浸入するのを防ぐことができる。更に、蓋部材８を取り付けることにより、蓋部材の塞部８４の頂面８４ａをマウンタの吸着パッドで吸着することができ、エンボステープ（図示されていない）などの収容部材に収容された状態のコネクタ装置１０を、例えば、プリント基板の所定位置に配置することができる。吸着面として利用するため、塞部８４の頂面８４ａは、マウンタ等の吸着が容易となるように平らであるのが好ましい。

以下、便宜上、相手コネクタとの嵌合方向「α１」及び嵌合解除方向「α２」に沿う方向「α」を「上下方向」と定め、また、これと直交する金属シェル６の長手方向に沿う方向「β」を「左右方向」と定め、特に、電気コネクタ１を基準に相手側コネクタとの嵌合及び解除側を「上」側と定める。但し、本明細書において、これら「上」、「下」、「左」、「右」の語は、方向を区別するために便宜上使用するだけであって、例えば、「上」等であることに特別の意味は存在せず、例えば、「α」方向に沿う方向を「左右方向」と定めてもよい（以下、同様）。

電気コネクタ１は、相手側コネクタとの嵌合構造を利用して蓋部材８を着脱できれば足り、その基本構造は、一般の電気コネクタと同じである。本明細書に示した一例としての電気コネクタ１は、樹脂製のハウジング２と、ハウジング２に取り付けられた、複数の端子４１、及び金属製のシェル６を含む。電気コネクタ１に対する蓋部材８の着脱方向は、嵌合方向「α１」及び嵌合解除方向「α２」に沿う「α」方向と同じであり、また、蓋部材８の着脱方向と「α」方向は、共に、基板９に対して垂直である。このような方向に設定することにより、蓋部材８を取り付けた電気コネクタ１、即ち、コネクタ装置１０を、マウンタを利用して基板９の所望とする位置に移動させることができる。

ハウジング２は、偏平略直方形状の基体２０と、基体２０の上方、換言すれば、相手側コネクタとの嵌合側に延出した状態で立設された薄い板状の板状体３０を含む。ハウジング２を含め、電気コネクタ１の構成部品は、板状体３０を除いておおまかに左右対称形状を有する。板状体３０は、平面視点対称の形状を有するが、他の部分と同様に、板状体３０も左右対称形状としてもよい。

板状体３０の板厚は、例えば、１〜３ｍｍ程度の極薄のものであってもよい。板状体３０の板厚方向「γ」において対向する一方の板面３０Ａと他方の板面３０Ｂに、それぞれ、複数、ここでは計５本の第一の端子４１Ａ、及び、複数、同様に計５本の第二の端子４１Ｂ（後述する図８等参照）が配列されている。これらの端子は全て同じ形状を有するが、必ずしも同じ形状を有する必要はない。勿論、５本である必要もない。板状体３０において、第一の端子４１Ａと第二の端子４１Ｂは、クロストークを防止する観点から互いに千鳥状に配列されている。各端子４１は、相手側コネクタと接触させることができる接触部４３や、基板の所定部分に半田付けされる実装部４４を含む。

シェル６は、略筒状に形成された本体６１を含む。本体６１の、相手側コネクタとの嵌合側の開口６０ｂの端部には、相手側コネクタを誘い込むことができるように外方に開いた誘い込み部６０ｃが設けられている。誘い込み部６０ｃは、平面視略矩形の本体６１のそれぞれの辺に１つずつ、計４か所に設けられている。一方、本体６１の、相手側コネクタとの嵌合側とは反対側の端部には、ハウジング２に対する取り付け側に延びた一対の固定片６５が設けられている。シェル６は、本体６１の、相手側コネクタとの嵌合側とは反対側の端部６１ａ（後述する図７参照）を、ハウジング２に設けた環状の凹溝２７に挿入、設置するとともに、固定片６５をハウジング２の貫通穴２６（後述する図７参照）に圧入することによって、ハウジング２に固定される。

シェル６がハウジング２の所定位置に設置されたとき、本体６１の内壁６３ａと、ハウジング２の板状体３０との間に、相手側コネクタの一部が嵌合される嵌合空間６０ａが形成される。嵌合空間６０ａを形成し得るシェル６の内壁６３ａは、嵌合方向「α１」と直交する面内方向「β−γ」において略矩形状を有する。本体６１には、嵌合空間６０ａに嵌合された相手側コネクタの所定部分が係止される一対のロック孔６４Ａ、６４Ｂが、本体６１を貫通する貫通穴として設けられている。これら一対のロック孔６４Ａ、６４Ｂは、平面視矩形の本体６１の、長手方向「β」において対向する周壁、換言すれば、複数の第一の端子４１Ａそれぞれの、又は、複数の第二の端子４１Ｂそれぞれの、配列方向「β」における対向する各端部に位置付けられている。後述するように、これらのロック孔６４Ａ、６４Ｂは、蓋部材８を電気コネクタ１に取り付ける際にも重要な機能を有する。

本体６１の外壁に、シェル６の壁面の一部を切り起こして内方に若干折り曲げた抑え片６２が設けられている。抑え片６２を設けることにより、嵌合空間６０ａに嵌合された相手側コネクタを、シェル６と電気的に接触させ、この接触を通じて、相手側コネクタを、例えば、グランドに接続することができる。

図３乃至図８をも参照して、蓋部材８の構造及び機能を詳細に説明する。
図３乃至図６は、蓋部材８の個品図であり、図７乃至図８は、蓋部材８を電気コネクタ１に取り付けた、電気コネクタ装置１０の断面図である。
更に詳細には、図３は、蓋部材８の斜視図、図４は、その正面図、図５は、その横面図、図６は、その底面図であり、一方、図７は、図１のＡ−Ａ線断面図、図８は、図７のＢ−Ｂ線断面図、図９は、図７の一部部分拡大図である。

図３乃至図６等に示されているように、蓋部材８は、左右対称の形状を有する。電気コネクタ１の嵌合空間６０ａ、更に詳細には、嵌合方向「α１」と直交する面内方向「β−γ」において内壁６３ａによって形成されている輪郭が、蓋部材８と同様に、左右対称形状とされている場合、蓋部材８を電気コネクタ１の嵌合空間６０ａに取り付ける際、それらの向きは問題とならない。よって、このような構成とすることにより、取扱いの煩雑さを解消することができる。

蓋部材８は、非導電性部材、例えば、樹脂によって形成することができる。好ましい樹脂材料は、シェル６と当接させる際は比較的柔軟に変形させることができるが、シェル６によって容易には削り取られない程度の硬さを有するものである。

蓋部材８は、挿入部８３と塞部８４を含む。挿入部８３と塞部８４は、一体成形によって製造されてもよい。蓋部材８を電気コネクタ１に取り付ける際、挿入部８３は、嵌合空間６０ａに対する相手側コネクタの嵌合方向「α１」に沿って嵌合空間６０ａに挿入され、塞部８４は、挿入部８３が嵌合空間６０ａに挿入されたときに嵌合空間６０ａの開口６０ｂを塞ぐ。塞部８４の底面８４ｂは、誘い込み部６０ｃの頂部に当接する。

塞部８４は、嵌合空間６０ａの開口６０ｂよりも若干面積を大きくした板状の部材である。蓋部材８４は、嵌合空間６０ａの少なくとも一部を形成しているシェル６の内壁６３ａの形状に対応して、嵌合方向「α１」と直交する面内方向「β−γ」において略矩形状を有する。但し、塞部８４は、嵌合空間６０ａの開口６０ａを塞ぐことができる大きさ及び形状を有していれば足り、必ずしも、開口６０ｂよりも面積を大きくする必要はなく、また、その形状も特に限定されない。電気コネクタ１からの蓋８の取外しを容易にするため、塞部８４の四隅には、外方に拡げられた操作突部８４ｃが設けられている。

挿入部８３は、塞部８４の底面８４ｂから延びる、少なくとも一対の弾性片８２Ａ、８２Ｂを含む。これら一対の弾性片８２Ａ、８２Ｂは、シェル６の内壁６３ａにおいて互いに対向する位置に、例えば、嵌合方向「α１」と直交する面内方向「β−γ」において、嵌合空間６０ａを形成しているシェル６の内壁６３ａによって形成された略直方形状の長手方向における対向位置に配置される。各弾性片８２Ａ、８２Ｂの先端、換言すれば、蓋部８４から遠い側の端部には、嵌合空間６０ａに挿入部８３が挿入されたときにシェル６０の内壁６３ａに向かって付勢される、付勢の方向に突出した突部８２ａＡ、８２ａＢが設けられている。

挿入部８３は更に、塞部８から延びるガイド部８５を含む。ガイド部８５は、嵌合方向「α１」と直交する面内方向「β−γ」において、嵌合空間６０ａを形成しているシェル６の内壁６３ａによって形成される輪郭に沿って、及び、板状体３０の壁面に対応して、略環状に形成されている。また、該面内方向「β−γ」において、一対の弾性片８２Ａ、８２Ｂによって一部を補完されることにより、略閉じた輪郭を形成し得る。ガイド部８５は、嵌合空間６０ａに挿入部８３が挿入される際に、その周面にて内壁６３ａに接して、挿入部８３を嵌合空間６０ａへと案内する。ガイド部８５の外面の一部に、嵌合空間６０ａの側に窪んだ凹状部８５ａが形成されており、ガイド部８５が嵌合空間６０ａに挿入されたときには、シェル６の壁面に設けた抑え片６２（図２参照）が、この凹状部８５ａと噛み合うことによって、嵌合空間６０ａからの蓋部８の抜けをより効果的に防止することができる。

図７乃至図９等に示されているように、各弾性片８２Ａ、８２Ｂの先端に設けた突部８２ａＡ、８２ａＢに対応して、嵌合空間６０ａを形成する内壁６３ａに、例えば、ロック孔６４Ａ、６４Ｂのような窪み部が形成されている。嵌合空間６０ａに挿入部８３が挿入されたとき、これらの窪み部に、一対の弾性片８２Ａ、８２Ｂのそれぞれに設けた突部８２ａＡ、８２ａＢが嵌り、これによって、蓋部材８を電気コネクタ１に確実に保持することができる。

これらの窪み部には、例えば、ロック孔６４Ａ、６４Ｂのように、突部８２ａＡ、８２ａＢが嵌ったときにそれら突部８２ａＡ、８２ａＢと当接するエッジ６４ａ、６４ｂが形成されているのが好ましい。エッジ６４ａ、６４ｂを形成することにより、突部８２ａＡ、８２ａＢを、窪み部に対して確実に噛み合わせることができ、より確実に蓋部材８を電気コネクタ１に保持することができる。保持を更に確実にするため、これらのエッジ６４ａ、６４ｂは、窪み部に嵌った突部８２ａＡ、８２ａＢに対して嵌合方向「α１」に沿う方向「α」に２個形成されているのが好ましい。

また、これら２個のエッジ６４ａ、６４ｂと当接した突部８２ａＡ、８２ａＢのそれぞれにおいて、これら２個のエッジ６４ａ、６４ｂの間に位置する部分は、嵌合方向「α１」に沿う方向「α」において対称形状を有しているのが好ましい。対称形状を有することにより、突部８２ａＡ、８２ａＢのそれぞれにおいて、突部８２ａＡ、８２ａＢにかかる力を均等に分散させて、突部８２ａＡ、８２ａＢが、エッジ６４ａ、６４ｂによって削られる可能性を軽減することができる。更に言えば、削りかすによって電気的な接続が妨害されてしまうといった不都合を軽減することができる。

窪み部は、嵌合空間６０ａに挿入部８３が挿入されたときに突部８２ａＡ、８３ａＢが嵌ることができるように、内壁６３ａを付勢の方向β１に窪ませたものであれば足り、ロック孔６４Ａ、６４Ｂのように、必ずしも、貫通穴である必要はなく、単なる凹部であってもよい。しかしながら、窪み部をロック孔６４Ａ、６４Ｂのような貫通穴として形成した場合、シェル６を打ち抜くことによってそのような貫通穴を容易に設けることができる。この打ち抜きは、シェル６０の内壁６３ａの側から行うのが好ましい。内壁６３ａの側から行うことにより、打ち抜きによって形成されるバリ面はシェル６０の外壁６３ｃに、一方、ダレ面はシェル６０の内壁６３ａに形成されることになり、エッジ６４ａ、６４ｂを「ダレ面」面で形成することによって、突部８２ａＡ、８２ａＢがエッジ６４ａ、６４ｂによって削られる可能性を軽減することができる。

窪み部が、ロック孔６４Ａ、６４Ｂのように相手側コネクタの所定部分が係止される部分である必要は勿論ない。但し、ロック孔６４Ａ、６４Ｂのように、相手側コネクタの所定部分を係止する目的で、言い換えれば、突部８２ａＡ、８３ａＢを嵌めること以外の目的で設けられた部分を利用してもよく、この場合には、突部８２ａＡ、８３ａＢを嵌めるために、わざわざ窪み部を設ける必要がなくなり、製造の煩雑さを解消することができる。

以上の説明は、好ましい実施形態に関するものであり、物品及びそれを製造する方法を単に代表するものであることを理解すべきである。異なる実施形態の変形及び修正が上述の教示に照らして当業者に容易に明らかになることを認めることができる。従って、例示的実施形態並びに代替的な実施形態は、添付の特許請求の範囲で説明する物品及び方法の精神から逸脱することなく行うことができる。

１ 電気コネクタ
２ ハウジング
５ 遮蔽板
８ 蓋部材
２０ 基体

Claims (11)

1. 相手側コネクタが嵌合される嵌合空間の少なくとも一部を形成している金属製のシェルを備えたコネクタと、
   前記嵌合空間に対して着脱可能に設けられた樹脂製の蓋部材と、
   を備えるコネクタ装置において、
   前記蓋部材は、前記嵌合空間に対する前記相手側コネクタの嵌合方向に沿って前記嵌合空間に挿入される挿入部と、前記挿入部が前記嵌合空間に挿入されたときに前記嵌合空間の開口を塞ぐ塞部と、を含み、
   前記挿入部は、前記塞部から延びる弾性片を含み、
   前記弾性片は、前記嵌合空間に前記挿入部が挿入されたときに前記シェルの内壁に向かって付勢される、前記付勢の方向に突出した突部を含み、
   前記内壁に前記付勢の方向に窪んだ窪み部が形成されており、前記嵌合空間に前記挿入部が挿入されたときに前記窪み部に前記突部が嵌ることを特徴するコネクタ装置。
2. 前記窪み部は、前記突部が前記窪み部に嵌ったときに前記突部と当接する、前記シェルの内壁によって形成されたエッジを有する、請求項１に記載のコネクタ装置。
3. 前記エッジは、前記窪み部に嵌った前記突部に対して前記嵌合方向に沿う方向に２個形成されている、請求項２に記載のコネクタ装置。
4. 前記２個のエッジと当接した前記突部において、少なくとも前記２個のエッジの間に位置する部分が、前記嵌合方向に沿う方向において対称形状を有する、請求項３に記載のコネクタ装置。
5. 前記窪み部は前記シェルを貫通する貫通穴であり、前記貫通穴は板状の前記シェルを前記内壁の側から打ち抜くことによって形成されている、請求項２乃至４のいずれかに記載のコネクタ装置。
6. 少なくとも一対の前記弾性片が設けられており、一対の前記弾性片は、前記嵌合方向と直交する面内方向において、前記内壁において互いに対向する位置に配置されている、請求項１乃至５のいずれかに記載のコネクタ装置。
7. 前記嵌合方向と直交する面内方向において、前記内壁は略矩形状を有する、請求項１乃至６のいずれかに記載のコネクタ装置。
8. 前記蓋部材は左右対称形状を有する、請求項１乃至７のいずれかに記載のコネクタ装置。
9. 前記挿入部は、前記塞部から延びるガイド部を含み、前記ガイド部は、前記嵌合空間に前記挿入部が挿入される際に、その周面にて前記内壁によって案内される、請求項１乃至８のいずれかに記載のコネクタ装置。
10. 前記塞部の頂面の主面が平らである、請求項１乃至９のいずれかに記載のコネクタ装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれかに記載のコネクタ装置に用いる前記蓋部材。

Images