JP2020184459A - コネクタ及びコネクタ組立体 - Google Patents

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Abstract

【課題】嵌合作業中にコネクタ本体の嵌合ガイド部等が損傷を受けたり破損したりしてしまうことがなく、信頼性が高くなるようにする。【解決手段】コネクタ本体は、相手方嵌合ガイド部が挿入される嵌合凹部が形成された嵌合ガイド部を含み、補強金具は、嵌合ガイド部の端壁部に取付けられる本体部と、本体部の両端に接続され、コネクタ本体の長手方向中心を向いて延出する左右一対の接続腕部であって、嵌合ガイド部の側壁部に取付けられる接続腕部とを含み、接続腕部は、嵌合方向に延在する側板部と、側板部の上端に接続された側壁上カバー部とを含み、側板部の外側の少なくとも一部が側壁の外側部分によって覆われ、側壁上カバー部は、その先端が嵌合凹部内を向くように湾曲し、側壁部の内側部分の上面の少なくとも一部を覆う。【選択図】図1

Description

本開示は、コネクタ及びコネクタ組立体に関するものである。
従来、一対の平行な回路基板同士を電気的に接続するために、基板対基板コネクタ等のコネクタが使用されている。このようなコネクタは、一対の回路基板における相互に対向する面の各々に取付けられ、互いに嵌合して導通するようになっている。また、両端部に取付けた補強金具をロック部材として機能させ、相手方コネクタとの嵌合状態を保持する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
図10は従来のコネクタを示す斜視図である。
図において、811は、図示されない回路基板に実装されるコネクタのハウジングであり、前記コネクタは、図示されない相手方コネクタと嵌合されて電気的に接続される。前記ハウジング811は、長手方向に延在する一対の側壁部と、該側壁部の長手方向両端に接続された一対の嵌合ガイド部とを備え、各嵌合ガイド部には、嵌合凹部が形成されている。そして、前記側壁部には複数の端子861が取付けられ、嵌合ガイド部には補強金具851が取付けられている。該補強金具851は、ハウジング811の側壁部に沿って延在する側方アーム853と、嵌合凹部に沿って延在するU字アーム858とを有し、該U字アーム858の先端は、ハウジング811の中島813の両端に形成された凹部817に係合可能となっている。
そして、コネクタが相手方コネクタと嵌合すると、各端子861と相手方コネクタの相手方端子とが互いに接触する。これにより、コネクタが実装された回路基板と相手方コネクタが実装された相手方回路基板とが電気的に接続される。また、相手方ハウジングの嵌合凸部がハウジングの嵌合ガイド部の嵌合凹部内に進入する。そして、前記嵌合ガイド部に取付けられた補強金具851が、相手方ハウジングの嵌合凸部に取付けられた相手方補強金具と係合する。
特開2015−207557号公報
しかしながら、前記従来のコネクタにおいては、嵌合作業の際に、ハウジング811が損傷を受けたり、破損したりしてしまうことがある。回路基板に取付けられたコネクタと相手方回路基板に取付けられた相手方コネクタとを嵌合する場合、作業条件によっては、オペレータがハウジング811の嵌合面及び相手方ハウジングの嵌合面を目視することができず、手探りで嵌合作業を行わなければならないことがある。特に、近年では、基板対基板コネクタの小型化及び低背化が進んでいるので、オペレータがハウジング811の嵌合面及び相手方ハウジングの嵌合面を目視することが困難である。
この場合、オペレータは、手探りで、ハウジング811の嵌合面と相手方ハウジングの嵌合面とを摺動させながら、ハウジング811に対する相手方ハウジングの位置を調整して、相手方ハウジングの嵌合凸部をハウジング811の嵌合凹部内に挿入させる。
そのため、ハウジング811と相手方ハウジングとの位置合せが完了しない状態で、ハウジング811に相手方ハウジングから嵌合方向への力が加えられたり、ハウジング811に対して相手方ハウジングを回転させる動作によってハウジング811の嵌合面に相手方ハウジングの嵌合面が擦り付けられたりする場合がある。このような場合、ハウジング811の嵌合面の一部が大きな押圧力を受け、傷付いたり、破損したりしてしまうことがある。特に、近年では、基板対基板コネクタの小型化及び低背化が進んでいるので、ハウジング811の各部の肉厚が薄く、強い力を受けた場合、容易に破損してしまう。さらに、端子861が相手方ハウジング等の相手方コネクタの部材と接触し、損傷を受けたり、破損したりする可能性もある。
また、補強金具851及び相手方補強金具を回路基板及び相手方回路基板の電源ライン等に接続しておくことによって、補強金具851及び相手方補強金具を電気回路接続部材として利用することも考えられるが、補強金具851が十分な柔軟性を備えていない場合には、回路基板が実装されている電子機器等が落下したり外力を受けたりする際に発生する振動や衝撃が伝達されると、補強金具851と相手方補強金具との接触が保たれなくなり、電源ラインとして十分な導通を確保することができなくなることが考えられる。
ここでは、前記従来のコネクタの問題点を解決して、嵌合作業中にコネクタ本体の嵌合ガイド部等が損傷を受けたり破損したりしてしまうことがなく、信頼性の高いコネクタ及びコネクタ組立体を提供することを目的とする。
そのために、コネクタにおいては、コネクタ本体と、該コネクタ本体に取付けられる端子と、前記コネクタ本体に取付けられる補強金具とを備えるコネクタであって、前記コネクタ本体は、長手方向両端に形成された嵌合ガイド部であって、相手方コネクタの相手方コネクタ本体の長手方向両端に形成された相手方嵌合ガイド部が挿入される嵌合凹部が形成された嵌合ガイド部を含み、前記補強金具は、前記コネクタ本体の幅方向に延在する本体部であって、前記嵌合ガイド部の端壁部に取付けられる本体部と、該本体部の両端から延出する左右一対の接続腕部であって、前記嵌合ガイド部の側壁部に取付けられる接続腕部とを含み、該接続腕部は、側板部と、該側板部の上端に接続された側壁上カバー部とを含み、前記側板部の外側の少なくとも一部が前記側壁部の外側部分によって覆われる。
他のコネクタにおいては、さらに、前記側板部は貫通孔を含み、該貫通孔を通して、前記側壁部の外側部分と内側部分とが連結されている。
更に他のコネクタにおいては、さらに、前記側壁部の外側部分の上面は、前記側壁上カバー部の上端よりも低い位置にある。
更に他のコネクタにおいては、さらに、前記側板部の下端面は、前記側壁部の下方に露出し、前記コネクタが実装される回路基板の表面に当接可能である。
更に他のコネクタにおいては、さらに、前記補強金具は、前記嵌合凹部の底面を覆う底面カバー部と、該底面カバー部の左右両側に接続された左右一対の接触腕部であって、前記嵌合凹部に挿入された相手方嵌合ガイド部に取付けられた相手方補強金具と接触可能な接触腕部を含み、該接触腕部は、前記コネクタ本体の幅方向に弾性的に変位可能なばね部と、該ばね部の自由端に接続された接触凸部であって、前記コネクタ本体の幅方向を向いて突出する接触凸部とを含んでいる。
更に他のコネクタにおいては、さらに、前記接触凸部の上半部は、その先端が前記コネクタ本体の幅方向外方に向けて斜め上方向に向くように延出し、前記先端は、前記側壁上カバー部の先端と対向して近接し、かつ、該側壁上カバー部の先端より下方に位置している。
コネクタ組立体においては、本開示のコネクタと、該コネクタと嵌合する相手方コネクタとを有する。
本開示によれば、コネクタは、嵌合作業中にコネクタ本体の嵌合ガイド部等が損傷を受けたり破損したりしてしまうことがなく、信頼性が向上する。
本実施の形態における嵌合前の第1コネクタと第2コネクタとの位置関係を示す第2コネクタ側から観た斜視図である。 本実施の形態における第1コネクタの分解図である。 本実施の形態における第1コネクタの二面図であって、(a)は平面図、(b)は(a)におけるA−A矢視断面図である。 本実施の形態における第1コネクタの断面図であって、(a)は図3(a)におけるB−B矢視断面図、(b)は図3(a)におけるC−C矢視断面図である。 本実施の形態における嵌合前の第1コネクタと第2コネクタとの位置関係を示す第1コネクタ側から観た斜視図である。 本実施の形態における第2コネクタの分解図である。 本実施の形態における第2コネクタの平面図である。 本実施の形態における第1コネクタと第2コネクタとの嵌合を解除する際の第2コネクタ側から観た平面図である。 本実施の形態における第1コネクタと第2コネクタとの嵌合を解除する際の断面図であって図8におけるD−D矢視断面図である。 従来のコネクタを示す斜視図である。
以下、実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は本実施の形態における嵌合前の第1コネクタと第2コネクタとの位置関係を示す第2コネクタ側から観た斜視図、図2は本実施の形態における第1コネクタの分解図、図3は本実施の形態における第1コネクタの二面図、図4は本実施の形態における第1コネクタの断面図である。なお、図3において、(a)は平面図、(b)は(a)におけるA−A矢視断面図であり、図4において、(a)は図3(a)におけるB−B矢視断面図、(b)は図3(a)におけるC−C矢視断面図である。
図において、1は本実施の形態におけるコネクタであって、コネクタ組立体(コネクタアセンブリ)である一対の基板対基板コネクタの一方としての第1コネクタである。該第1コネクタ1は、実装部材としての図示されない基板である第1基板の表面に実装される表面実装型のコネクタであって、相手方コネクタとしての第2コネクタ101と互いに嵌合される。また、該第2コネクタ101は一対の基板対基板コネクタの他方であり、実装部材としての図示されない基板である第2基板の表面に実装される表面実装型のコネクタである。
なお、本実施の形態における第1コネクタ1及び第2コネクタ101は、好適には、基板としての第1基板及び第2基板を電気的に接続するために使用するものであるが、他の部材を電気的に接続するためにも使用することができる。前記第1基板及び第2基板は、例えば、電子機器等に使用されるプリント回路基板、フレキシブルフラットケーブル(FFC)、フレキシブル回路基板(FPC)等であるが、いかなる種類の基板であってもよい。
また、本実施の形態において、第1コネクタ1及び第2コネクタ101の各部の構成及び動作を説明するために使用される上、下、左、右、前、後等の方向を示す表現は、絶対的なものでなく相対的なものであり、前記第1コネクタ1及び第2コネクタ101の各部が図に示される姿勢である場合に適切であるが、その姿勢が変化した場合には姿勢の変化に応じて変更して解釈されるべきものである。
そして、前記第1コネクタ1は、合成樹脂等の絶縁性材料によって一体的に形成されたコネクタ本体としての第1ハウジング11を有する。該第1ハウジング11は、図に示されるように、概略直方体である概略長方形の厚板状の形状を備え、第2コネクタ101が嵌入される側、すなわち、嵌合面11a側(Z軸正方向側)には、周囲が囲まれた概略長方形の凹部12であって、第2コネクタ101の第2ハウジング111と嵌合する凹部12が形成されている。前記第1コネクタ1は、例えば、縦(X軸方向の寸法)約6.0〔mm〕、横(Y軸方向の寸法)約2.0〔mm〕及び厚さ(Z軸方向の寸法)約0.6〔mm〕の寸法を備えるものであるが、寸法は適宜変更することができる。そして、該凹部12内には後述される凹溝部113と嵌合する中島としての第1凸部13が第1ハウジング11と一体的に形成され、また、前記第1凸部13の両側(Y軸正方向側及び負方向側)には該第1凸部13と平行に延在する側壁部14が第1ハウジング11と一体的に形成されている。
この場合、前記第1凸部13及び側壁部14は、凹部12の底面を画定する底板18から上方(Z軸正方向)に向けて突出し、第1ハウジング11の長手方向(X軸方向)に延在する。これにより、前記第1凸部13の両側には、凹部12の一部として、第1ハウジング11の長手方向に延在する細長い凹部である凹溝部12aが形成される。
ここで、前記第1凸部13の両側の側面には凹溝状の第1端子収容内側キャビティ15aが形成されている。また、前記側壁部14の内側の側面には凹溝状の第1端子収容外側キャビティ15bが形成されている。そして、前記第1端子収容内側キャビティ15aと第1端子収容外側キャビティ15bとは、凹溝部12aの底面において連結され互いに一体化しているので、第1端子収容内側キャビティ15aと第1端子収容外側キャビティ15bとを統合的に説明する場合には、第1端子収容キャビティ15として説明する。なお、該第1端子収容キャビティ15は、前記底板18を板厚方向(Z軸方向)に貫通するように形成される。
本実施の形態において、第1端子収容キャビティ15は、第1ハウジング11の長手方向に並んで該第1ハウジング11の幅方向(Y軸方向)両側に形成されている。具体的には、第1凸部13の両側に、所定のピッチ(例えば、約0.35〔mm〕)で複数個(例えば、10個)ずつ形成されている。なお、前記第1端子収容キャビティ15のピッチ及び数は適宜変更することができる。そして、第1端子収容キャビティ15の各々に収容されて第1ハウジング11に装填される端子としての第1端子61も、第1凸部13の両側に、同様のピッチで複数個ずつ配設されている。
前記第1端子61は、導電性の金属板に打抜き、曲げ等の加工を施すことによって一体的に形成された部材であり、被保持部63と、該被保持部63の下端に接続されたテール部62と、前記被保持部63の上端に接続された上側接続部67と、該上側接続部67の下端に接続され、前記被保持部63に対向する第2接触部66と、該第2接触部66の下端に接続された下側接続部64と、該下側接続部64における第2接触部66と反対側の端に接続された内側接続部65とを備える。
そして、前記被保持部63は、嵌合方向(Z軸方向)、すなわち、第1ハウジング11の厚さ方向に延在し、前記第1端子収容外側キャビティ15bに嵌入されて保持される部分である。また、前記テール部62は、被保持部63に対して曲げて接続され、左右方向(Y軸方向)、すなわち、第1ハウジング11の幅方向の外方を向いて延出し、第1基板の導電トレースに連結された接続パッドにはんだ付等によって接続される。なお、前記導電トレースは、典型的には、信号ラインである。さらに、前記上側接続部67は、上方(Z軸正方向)を向いて突出するように湾曲した部分である。
前記上側接続部67における被保持部63と反対側の下端には、下方(Z軸負方向)に向けて延在する第2接触部66が接続されている。そして、前記上側接続部67は、上端から斜め下方に向って直線状に又は緩い曲面状に下降する傾斜部67aと、該傾斜部67aの下端において、第1ハウジング11の幅方向の内方を向いて突出する突出部67bとを含んでいる。
また、前記下側接続部64は、前記第2接触部66の下端に接続された略U字状の側面形状を備える部分である。前記下側接続部64において、第2接触部66の下端に接続された部分は、下方外側湾曲部64bであり、内側接続部65の下端に接続された部分は、下方内側湾曲部64aである。さらに、前記内側接続部65の上端には、上方に向って、かつ、第2接触部66に向って突出するように約180度湾曲した第1接触部65aが接続されている。
前記第1端子61は、第1ハウジング11の下面(Z軸負方向面)である実装面11bから、第1端子収容キャビティ15内に嵌入され、被保持部63が側壁部14の内側の側面に形成された第1端子収容外側キャビティ15bの側壁によって両側から挟持されることにより、第1ハウジング11に固定される。この状態、すなわち、第1端子61が第1ハウジング11に装填された状態において、前記第1接触部65aと第2接触部66とは、凹溝部12aの左右両側に位置し、互いに向合っている。
また、図4(b)に示されるように、第1ハウジング11の長手方向(X軸方向)から観て、被保持部63は大部分が第1端子収容外側キャビティ15b内に収容され、第1接触部65aは大部分が第1端子収容内側キャビティ15a内に収容されている。さらに、上側接続部67の上面は、側壁部14の上面、すなわち、第1ハウジング11の嵌合面11aより低い位置にあり、第1接触部65aの上面も第1凸部13の上面より低い位置にある。すなわち、第1端子61は、嵌合面11aから突出していない。
なお、第1端子61は、金属板に加工を施すことによって一体的に形成された部材であるので、ある程度の弾性を備える。そして、その形状から明らかなように、互いに向合う第1接触部65aと第2接触部66との間隔は、弾性的に変化可能である。すなわち、第1接触部65aと第2接触部66との間に第2コネクタ101が備える第2端子161が挿入されると、それにより、第1接触部65aと第2接触部66との間隔は弾性的に伸長する。
前記第1凸部13における第1端子収容内側キャビティ15aに対応する箇所は、幅方向の寸法が小さい薄壁部13aとなっている。したがって、第1接触部65aと第2接触部66との間に第2端子161が挿入され、第1接触部65aと第2接触部66との間隔が弾性的に伸長しても、第1端子61が、より詳細には、内側接続部65や下方内側湾曲部64aが、前記第1凸部13の薄壁部13aに当接しない。なお、第1凸部13における第1端子収容内側キャビティ15aに対応しない箇所は、幅方向の寸法が小さくなっておらず、その下端が凹溝部12aの底面を画定する底板18に接続されている。
また、前記第1ハウジング11の長手方向両端には嵌合ガイド部としての第1突出端部21が各々配設されている。各第1突出端部21には、前記凹部12の一部として嵌合凹部22が形成されている。該嵌合凹部22は、略長方形の凹部であり、各凹溝部12aの長手方向両端に接続されている。そして、前記嵌合凹部22内には、第1コネクタ1及び第2コネクタ101が嵌合された状態において、該第2コネクタ101が備える第2突出端部122が挿入される。
さらに、前記第1突出端部21は、側壁部14の長手方向両端から第1ハウジング11の長手方向に延出する第1突出端部21の側壁部としての側壁延長部21cと、第1ハウジング11の幅方向に延在し、両端が側壁延長部21cに接続された端壁部21bとを備える。各第1突出端部21において、端壁部21bとその両端に接続された側壁延長部21cとは、連続した略コ字状の側壁を形成し、略長方形の嵌合凹部22の三方を画定する。そして、前記端壁部21bにおいて、外側面には凹入する外端凹部23aが形成され、内側面には凹入する内端凹部23bが形成されている。また、前記側壁延長部21cにおいて、内側面には凹入する内側凹部23cが形成されている。さらに、内側面と外側面との間には、上下方向に貫通するスリット状の中間凹部23dが形成されている。
また、前記第1凸部13における第1ハウジング11の長手方向の端部である島端部17における長手方向の端面(端壁部21bに対向する面)には、凹入する島端凹部17aが形成されている。さらに、前記島端部17の上面における島端凹部17aとの境界部には、上下方向に貫通するスリット状の島凹部17bが形成されている。また、前記嵌合凹部22の底面を画定する底板18には、該底板18を板厚方向に貫通する底開口18aが形成されている。
そして、前記第1突出端部21には、第1ハウジング11に装填される補強金具としての第1補強金具51が取付けられる。本実施の形態において、第1補強金具51は、金属板に打抜き、曲げ等の加工を施すことによって一体的に形成された部材であり、第1突出端部21の端壁部21bの外側を覆う本体部としての端壁カバー部57、該端壁カバー部57の左右両端に接続された接続腕部53と、前記端壁カバー部57に接続され、嵌合凹部22の底面を覆う底面カバー部58と、該底面カバー部58に接続された島端カバー部55及び左右一対の接触腕部54とを備える。
なお、前記第1補強金具51と第1ハウジング11とは、オーバーモールド成形(インサート成形)によって互いに一体化される。そのため、第1ハウジング11における第1補強金具51が取付けられる箇所の各部、例えば、外端凹部23a、内端凹部23b、中間凹部23d、島端凹部17a、島凹部17b等は、必ずしも、第1補強金具51と離れた状態で、図2に示されるような形状で存在するものでないが、図2の描画は、あくまでも説明の都合上なされたものであることに留意されたい。
前記端壁カバー部57は、全体的に第1ハウジング11の幅方向に延在して端壁部21bの上面の過半を覆う端壁上カバー部57aと、該端壁上カバー部57aにおける端壁部21bの外側端縁から下方に向けて延出する端壁外カバー部57bと、該端壁外カバー部57bの下端に曲げて接続され、前後方向(X軸方向)、すなわち、第1ハウジング11の長手方向の外方を向いて延出するテール部57cとを含んでいる。
前記端壁上カバー部57aは、端壁部21bの上端から嵌合凹部22内に向けて斜め下方向に延出する傾斜部であって、該傾斜部の外面が露出した状態で、内端凹部23b内の上端近傍部分に収容される。したがって、嵌合凹部22における第1ハウジング11の長手方向端側の内面の上端近傍は、図3(b)に示されるように、端壁上カバー部57aに覆われた傾斜面となる。また、端壁部21bにおける外端凹部23aは、ほぼ全体が端壁外カバー部57bによって覆われる。さらに、前記テール部57cは、第1基板の導電トレースに連結された接続パッドにはんだ付等によって接続される。なお、前記導電トレースは、典型的には、電力ライン又はグラウンドラインである。
また、前記接続腕部53は、端壁カバー部57の幅方向(Y軸方向)両端のそれぞれに曲げて接続され、第1ハウジング11の長手方向中心を向いて延出する部材である。そして、各接続腕部53の先端には、概略長方形の平板状の側板部53bが形成され、該側板部53bの上端には側壁上カバー部53aが接続されている。
第1補強金具51と第1ハウジング11とが一体化されると、接続腕部53の過半が第1突出端部21に埋設され、前記側板部53bは、その過半が、図4(a)に示されるように、側壁延長部21cに形成された中間凹部23d内に収容されたような姿勢で側壁延長部21c内に埋設される。したがって、側板部53bの外側も内側も、第1ハウジング11を形成する合成樹脂等の絶縁材料によって覆われる。すなわち、側板部53bの外側の少なくとも一部、望ましくは、過半は、中間凹部23dの外側を画定する側壁延長外側部21c1によって覆われ、側板部53bの内側の少なくとも一部、望ましくは、過半は、中間凹部23dの内側を画定する側壁延長内側部21c2によって覆われる。なお、側板部53bには、該側板部53bをその板圧方向に貫通する貫通孔53dが形成され、該貫通孔53dを通して、側壁延長部21cの外側部分としての側壁延長外側部21c1と側壁延長部21cの内側部分としての側壁延長内側部21c2とが互いに連結されている。したがって、側壁延長部21cは、側板部53bと強固に一体化され、幅方向の寸法が小さく、肉薄であっても、高い強度を発揮する。
なお、側板部53bの嵌合方向、すなわち、上下方向(Z軸方向)の寸法は、側壁延長部21cよりも大きく、側板部53bの上端近傍及び下端近傍は、側壁延長部21cの上下に露出する。そして、前記側板部53bの下端面53cは、前記テール部57cの下面と面一であって、第1基板の表面に当接し、電力ライン又はグラウンドラインに連結された接続パッドにはんだ付等によって接続されることが望ましい。これにより、一体化した側壁延長部21c及び側板部53bの強度が更に向上する。
また、前記側板部53bの上端に接続された側壁上カバー部53aは、90度以上湾曲し、その先端53eが嵌合凹部22内に向けて斜め下方向に向くように延出し、前記先端53eの近傍の上面は、傾斜面53fとなっている。図4(a)に示されるように、前記側壁上カバー部53aは曲率半径が比較的小さくなるように湾曲し、側壁延長内側部21c2の上面の少なくとも一部、望ましくは過半を覆うように露出する。なお、側壁延長外側部21c1の上面は、側壁上カバー部53aによって覆われることなく露出しているが、側壁上カバー部53aの上端よりも低い位置にある。該側壁上カバー部53aの上端の位置は、端壁上カバー部57aの上端の位置と同等である。
前記底面カバー部58は、端壁カバー部57の端壁上カバー部57aの先端に曲げて接続され、上下方向に延在する端壁下カバー部58aと、該端壁下カバー部58aの下端にほぼ90度曲げて接続され、第1ハウジング11の長手方向中心を向いてX−Y平面にほぼ平行に延出する底面部58bとを含んでいる。前記端壁下カバー部58aは、端壁部21bに形成された内端凹部23bの下半部の過半を覆うようになっている。また、前記底面部58bは、底板18を板厚方向に貫通する底開口18aの過半を塞ぎ、その上面が嵌合凹部22の実質的な底面となっている。
前記島端カバー部55は、底面カバー部58の底面部58bの先端にほぼ90度曲げて接続され、上下方向に延在する島端外面カバー部55aと、該島端外面カバー部55aの上端に接続され、約180度湾曲する島端上面カバー部55bと、該島端上面カバー部55bの先端から下方に向けて延出する島端没入部55cとを含んでいる。なお、前記島端カバー部55の幅方向の寸法は、底面カバー部58より狭く、第1凸部13の幅よりわずかに狭い程度に設定されている。
第1補強金具51と第1ハウジング11とが一体化されると、島端没入部55cの全体及び島端上面カバー部55bの一部が、図3(b)に示されるように、島凹部17b内に収容されたような姿勢で第1凸部13内に埋設される。また、島端外面カバー部55a及び島端上面カバー部55bの過半が島端凹部17aの全体を覆うようにして、第1凸部13の端部に露出する。これにより、第1凸部13の端部は、一体化した島端カバー部55によって覆われるので、確実に保護される。また、第1補強金具51は、長手方向の両端において、端壁カバー部57が端壁部21bと一体化されるとともに島端カバー部55が第1凸部13と一体化されるので、強度が向上する。
左右一対の接触腕部54の各々は、底面カバー部58の底面部58bの側端に基端が接続されたばね部54aと、該ばね部54aの先端(自由端)に接続された接触凸部54bとを有する。前記接触腕部54は、図4(a)に示されるように、前後方向から観て、略S字形状をとなるように湾曲した板部材である。そして、前記ばね部54aは、第1ハウジング11の幅方向外方に突出するように湾曲した部分であって、その先端が第1ハウジング11の幅方向に弾性的に変位可能なばねとして機能する。また、前記接触凸部54bは、第1ハウジング11の幅方向中心を向いて突出するように湾曲した部分であって、第1コネクタ1及び第2コネクタ101が嵌合され、嵌合凹部22内に第2突出端部122が挿入されると、該第2コネクタ101の第2補強金具151と接触する。なお、前記接触凸部54bが第2コネクタ101の第2補強金具151と接触すると、ばね部54aは、第1ハウジング11の幅方向外方に弾性的に変位するが、側壁延長部21cの内側面に形成された内側凹部23c内に収容されるので、側壁延長部21cに当接することがない。
さらに、前記接触凸部54bの上半部は、その先端54cが第1ハウジング11の幅方向外方に向けて斜め上方向に向くように延出し、前記先端54cの近傍の上面は、傾斜面54dとなっている。図4(a)に示されるように、前記接触凸部54bの先端54cは、側壁上カバー部53aの先端53eと対向して近接し、接触凸部54bの傾斜面54dは、側壁上カバー部53aの傾斜面53fとほぼ平行であるが、該傾斜面53fが存在する傾斜した平面より下方に偏位している。したがって、嵌合凹部22内に第2突出端部122が挿入される際に、第2補強金具151は、まず、側壁上カバー部53aの傾斜面53fに当接して該傾斜面53fに沿ってスライドした後に、接触凸部54bの傾斜面54dに当接してスライドするので、下方に向いた大きな力が接触腕部54に作用することが防止され、ばね部54aの座屈が防止される。また、側壁上カバー部53aと接触腕部54とは、それぞれ、接続腕部53と底面カバー部58とに別個に接続されているため、万が一、第2補強金具151が側壁上カバー部53aに衝突した際、接続腕部53が変形した場合にも、それに付随して接触腕部54が変位することが防止される。
次に、第2コネクタ101の構成について説明する。
図5は本実施の形態における嵌合前の第1コネクタと第2コネクタとの位置関係を示す第1コネクタ側から観た斜視図、図6は本実施の形態における第2コネクタの分解図、図7は本実施の形態における第2コネクタの平面図である。
本実施の形態における相手方コネクタとしての第2コネクタ101は、合成樹脂等の絶縁性材料によって一体的に形成された相手方コネクタ本体としての第2ハウジング111を有する。該第2ハウジング111は、図に示されるように、概略直方体である概略長方形の厚板状の形状を備える。そして、第2ハウジング111の第1コネクタ1に嵌入される側、すなわち、嵌合面111a側(Z軸負方向側)には、第2ハウジング111の長手方向(X軸方向)に延在する細長い凹溝部113と、該凹溝部113の外側を画定するとともに、第2ハウジング111の長手方向に延在する細長い凸部としての第2凸部112とが一体的に形成されている。該第2凸部112は、凹溝部113の両側に沿って、かつ、第2ハウジング111の両側に沿って形成されている。前記第2コネクタ1は、例えば、縦約5.2〔mm〕、横約1.9〔mm〕及び厚さ約0.5〔mm〕の寸法を備えるものであるが、寸法は適宜変更することができる。
また、各第2凸部112には、相手方端子としての第2端子161が配設されている。該第2端子161は、第1端子61に対応するピッチで、かつ、対応する数だけ配設されている。前記凹溝部113は、第2基板に実装される側、すなわち、実装面111b側(Z軸正方向側)が底板によって閉止されている。
そして、前記第2ハウジング111の長手方向両端には相手方嵌合ガイド部としての第2突出端部122が各々配設されている。該第2突出端部122は、第2ハウジング111の幅方向(Y軸方向)に延在し、両端が各第2凸部112の長手方向両端に接続された肉厚の部材であり、その上面は略長方形の形状を備える。そして、第2突出端部122は、第1コネクタ1及び第2コネクタ101が嵌合された状態において、前記第1コネクタ1が備える第1突出端部21の嵌合凹部22に挿入される挿入凸部として機能する。また、前記第2突出端部122には、相手方補強金具としての第2補強金具151が取付けられる。
なお、前記第2端子161及び第2補強金具151は、オーバーモールド成形(インサート成形)によって第2ハウジング111と一体化される部材であるから、第2ハウジング111から離間して存在するものではないが、説明の都合上、図6においては、第2ハウジング111から離間しているように描画されていることに留意されたい。
前記第2端子161は、導電性の金属板に打抜き、曲げ等の加工を施すことによって一体的に形成された部材であり、第1接触部165と、該第1接触部165の上端に接続された接続部164と、該接続部164の外方端に接続された第2接触部166と、該第2接触部166の下端に接続されたテール部162とを備える。該テール部162は、第2ハウジング111の外方を向いて延出し、第2基板の導電トレースに連結された接続パッドにはんだ付等によって接続される。なお、前記導電トレースは、典型的には、信号ラインである。また、第1接触部165、接続部164及び第2接触部166の表面が第2凸部112の各側面及び嵌合面111aに露出する。
前記接続部164における第1接触部165側には、嵌合面111a側端から斜めに実装面111b側に向って、比較的長い直線又は緩い曲面を描くように下降する傾斜部164aが形成されている。また、前記接続部164における第2接触部166側には、該第2接触部166との境界部分に、第2ハウジング111の幅方向の外方を向いて突出する突出部164bが形成されている。
前記第2補強金具151は、金属板に打抜き、曲げ等の加工を施すことによって一体的に形成された部材であり、第2突出端部122の外側を覆う本体部としての中央覆部157と、該中央覆部157の左右両端に接続された側方覆部153とを備える。
前記中央覆部157は、第2ハウジング111の幅方向に延在して第2突出端部122の上面の過半を覆う突出端上カバー部157aと、該突出端上カバー部157aにおける第2突出端部122の外側端縁に約90度湾曲して接続された接続カバー部157bと、該接続カバー部157bの下端に曲げて接続され、前後方向(X軸方向)、すなわち、第2ハウジング111の長手方向の外方を向いて延出するテール部157cとを含んでいる。該テール部157cは、第2基板の導電トレースに連結された接続パッドにはんだ付等によって接続される。なお、前記導電トレースは、典型的には、電力ライン又はグラウンドラインである。
また、前記側方覆部153は、突出端上カバー部157aの左右両端に約90度湾曲して接続された接続カバー部153aと、該接続カバー部153aの下端から下方に向けて延出する側方カバー部153bとを含んでいる。該側方カバー部153bの下端は、第2基板の接続パッドにはんだ付等によって接続される。該接続パッドは、望ましくは、第2基板の導電トレースであって電力ライン又はグラウンドラインとして機能する導電トレースに連結されている。
次に、前記構成の第1コネクタ1と第2コネクタ101とを嵌合させる動作及び嵌合を解除する動作について説明する。
図8は本実施の形態における第1コネクタと第2コネクタとの嵌合を解除する際の第2コネクタ側から観た平面図、図9は本実施の形態における第1コネクタと第2コネクタとの嵌合を解除する際の断面図であって図8におけるD−D矢視断面図である。
ここで、第1コネクタ1は、第1端子61のテール部62が図示されない第1基板の導電トレースに連結された接続パッドにはんだ付等によって接続され、第1補強金具51の側板部53bの下端面53cが第1基板の導電トレースに連結された接続パッドにはんだ付等によって接続され、第1補強金具51の端壁カバー部57のテール部57cが第1基板の接続パッドにはんだ付等によって接続されることにより、第1基板に表面実装されているものとする。なお、前記第1端子61のテール部62が接続される接続パッドに連結された導電トレースは、信号ラインであり、前記第1補強金具51の側板部53bの下端面53c及び端壁カバー部57のテール部57cが接続される接続パッドに連結された導電トレースは電力ライン又はグラウンドラインであるものとする。
同様に、第2コネクタ101は、第2端子161のテール部162が図示されない第2基板の導電トレースに連結された接続パッドにはんだ付等によって接続され、第2補強金具151の側方カバー部153bの下端が第2基板の導電トレースに連結された接続パッドにはんだ付等によって接続され、第2補強金具151の中央覆部157のテール部157cが第2基板の接続パッドにはんだ付等によって接続されることにより、第2基板に表面実装されているものとする。なお、前記第2端子161のテール部162が接続される接続パッドに連結された導電トレースは、信号ラインであり、前記第2補強金具151の側方カバー部153bの下端及び中央覆部157のテール部157cが接続される接続パッドに連結された導電トレースは、電力ライン又はグラウンドラインであるものとする。
まず、オペレータは、図1又は5に示されるように、第1コネクタ1の第1ハウジング11の嵌合面11aと第2コネクタ101の第2ハウジング111の嵌合面111aとを対向させた状態とし、第2コネクタ101の第2凸部112の位置が第1コネクタ1の対応する凹溝部12aの位置と合致し、第2コネクタ101の第2突出端部122の位置が第1コネクタ1の対応する嵌合凹部22の位置と合致すると、第1コネクタ1と第2コネクタ101との位置合せが完了する。
この状態で、第1コネクタ1及び/又は第2コネクタ101を相手側に接近する方向、すなわち、嵌合方向(Z軸方向)に移動させると、第2コネクタ101の第2凸部112及び第2突出端部122が第1コネクタ1の凹溝部12a及び嵌合凹部22内に挿入される。これにより、第1コネクタ1と第2コネクタ101との嵌合が完了すると、第1端子61と第2端子161とが導通した状態となる。
具体的には、各第1端子61の第1接触部65aと第2接触部66との間に第2コネクタ101の第2端子161が挿入され、第1端子61の第1接触部65aと第2端子161の第1接触部165とが接触し、第1端子61の第2接触部66と第2端子161の第2接触部166とが接触する。その結果、第1端子61のテール部62が接続された第1基板上の接続パッドに連結された導電トレースと、第2端子161のテール部162が接続された第2基板上の接続パッドに連結された導電トレースとが導通する。なお、第1端子61の突出部67bと第2端子161の突出部164bとが係合するので、第1端子61と第2端子161との結合が確実なものとなり、延いては、第1コネクタ1と第2コネクタ101との嵌合状態が確実に維持される。
また、嵌合凹部22に第2突出端部122が挿入され、第1補強金具51の接触腕部54の接触凸部54bと、第2突出端部122に取付けられた第2補強金具151の側方カバー部153bとが接触する。その結果、第1補強金具51の側板部53bの下端面53c及び端壁カバー部57のテール部57cが接続された第1基板上の接続パッドに連結された導電トレースと、第2補強金具151の側方カバー部153bの下端及び中央覆部157のテール部157cが接続された第2基板上の接続パッドに連結された導電トレースとが導通する。
ところで、面積の広い第1基板及び第2基板に第1コネクタ1及び第2コネクタ101が各々実装されているので、オペレータは、第1コネクタ1の嵌合面11aと第2コネクタ101の嵌合面111aとを目視することができず、手探りで嵌合作業を行うこととなる。すると、手探りなので正確な位置合せをすることができず、第1コネクタ1の位置と第2コネクタ101の位置とがずれてしまうことがある。例えば、第1コネクタ1に対して第2コネクタ101がX軸方向やY軸方向に位置ずれして、第2コネクタ101の第2突出端部122が第1コネクタ1の嵌合凹部22の位置から外れた状態となることがある。
このような状態で、オペレータが第1コネクタ1及び/又は第2コネクタ101を嵌合方向に移動させると、例えば、第2コネクタ101の第2突出端部122を覆う中央覆部157の突出端上カバー部157aが、嵌合凹部22の側方を画定する側壁延長部21cに当接するので、該側壁延長部21cは下方に向いた強い押圧力を受けることとなる。しかし、前述のように、第1補強金具51の側板部53bが側壁延長部21c内に埋設され、側板部53bの外側の過半が側壁延長外側部21c1によって覆われ、側板部53bの内側の過半が側壁延長内側部21c2によって覆われ、かつ、側板部53bも形成された貫通孔53dを通して側壁延長外側部21c1と側壁延長内側部21c2とが互いに連結されているので、側壁延長部21cは、肉薄であっても、強度が高く、損傷を受けたり破損したりすることがない。なお、端壁部21bも、端壁カバー部57に覆われ、かつ、該端壁カバー部57と一体化しているので、強度が高く、損傷を受けたり破損したりすることがない。また、第1凸部13の端部も島端カバー部55に覆われ、かつ、前記端壁カバー部57と一体化しているので、強度が高く、損傷を受けたり破損したりすることがない。
さらに、側板部53bの上端に接続された側壁上カバー部53は、曲率半径が比較的小さくなるように湾曲し、側壁延長内側部21c2の上面を覆うように露出しているので、高い強度で、側壁延長内側部21c2の上面を確実に保護することができる。なお、側壁延長外側部21c1の上面は、側壁上カバー部53aによって覆われることなく露出しているが、側壁上カバー部53aの上端よりも低い位置にあるので、第2コネクタ101の突出端上カバー部157aが当接することはない。また、第1端子61は、嵌合面11a、すなわち、側壁部14の上面から突出しておらず、かつ、側壁部14の上面が側壁上カバー部53aの上端よりも低い位置にあるので、第2コネクタ101の突出端上カバー部157aが当接することはない。したがって、第1端子61や第1ハウジング11の各部が、第2コネクタ101の突出端上カバー部157aによって、損傷を受けたり破損したりすることがない。
さらに、端壁カバー部57の端壁上カバー部57aが傾斜面となっていて、かつ、側壁上カバー部53aが傾斜面53fを含み、誘込み面としての機能を発揮するので、第2コネクタ101の第2突出端部122は、第1コネクタ1の嵌合凹部22の位置から外れていても、いわゆるセルフアライメント機能によって、第1コネクタ1の嵌合凹部22との位置合せが自動的に行われ、嵌合凹部22内にスムーズに挿入される。したがって、第1コネクタ1と第2コネクタ101とを容易に嵌合することができる。
次に、互いに嵌合した第1コネクタ1及び第2コネクタ101の嵌合を解除する場合、第1凸部13の両側に沿って2列に並んだ第1端子61と、凹溝部113の両側に沿って2列に並んだ第2端子161とが互いに確実に結合することによって、第1コネクタ1と第2コネクタ101とが確実に嵌合しているので、図8及び9に示されるように、第1コネクタ1に対してX軸を中心に第2コネクタ101を回転させるように傾斜させ、第1端子61と第2端子161との結合を1列ずつ解除させることが望ましい。なお、図8及び9は、一方の列(図9における左側の列)の第1端子61と第2端子161との結合のみが解除された状態を示している。
一方の列の第1端子61と第2端子161との結合が解除されてから、第1コネクタ1に対してX軸を中心に第2コネクタ101を更に回転させると、他方の列(図9における右側の列)における第2端子161は、第1端子61の突出部67bと係合している第2端子161の突出部164bを中心に(図9に示される例においては、時計回り方向)に回転することとなる。この際、第2端子161における第1接触部165が接続部164に接続されている部分は、第1端子61における第2接触部66に向って突出する第1接触部65aに押付けられた状態で、突出部164bを中心とした円弧上を移動するが、当該部分には比較的長い直線又は緩い曲線を描くような傾斜部164aが形成されているので、大きな抵抗を受けることなく、スムーズに移動することができる。したがって、他方の列の第1端子61と第2端子161との結合は、前記一方の列の第1端子61と第2端子161との結合よりも、弱い力を付与するだけで解除することができる。
換言すると、第1コネクタ1及び第2コネクタ101の嵌合を解除する場合に要する力の大きさには、一方の列の第1端子61と第2端子161との結合を解除する際に第1のピークが存在し、他方の列の第1端子61と第2端子161との結合を解除する際に第2のピークが存在するところ、本実施の形態においては、第2端子161が比較的長い直線又は緩い曲線を描くような傾斜部164aを含んでいるので、第2のピークが低くなっている。したがって、第1コネクタ1及び第2コネクタ101の嵌合を容易に解除することができる。
このように、本実施の形態においては、第1コネクタ1は、第1ハウジング11と、第1ハウジング11に取付けられる第1端子61と、第1ハウジング11に取付けられる第1補強金具51とを備える。そして、第1ハウジング11は、長手方向両端に形成された第1突出端部21であって、第2コネクタ101の第2ハウジング111の長手方向両端に形成された第2突出端部122が挿入される嵌合凹部22が形成された第1突出端部21を含み、第1補強金具51は、第1ハウジング11の幅方向に延在する端壁カバー部57であって、第1突出端部21の端壁部21bに取付けられる端壁カバー部57と、該端壁カバー部57の両端に接続され、第1ハウジング11の長手方向中心を向いて延出する左右一対の接続腕部53であって、第1突出端部21の側壁延長部21cに取付けられる接続腕部53とを含み、接続腕部53は、嵌合方向に延在する側板部53bと、側板部53bの上端に接続された側壁上カバー部53aとを含み、側板部53bの外側の少なくとも一部が側壁延長部21cの側壁延長外側部21c1によって覆われ、側壁上カバー部53aは、その先端53eが嵌合凹部22内を向くように湾曲し、側壁延長部21cの側壁延長内側部21c2の上面の少なくとも一部を覆う。
これにより、側壁延長部21cは、側板部53bと一体化され、肉薄であっても、高い強度を発揮するので、嵌合作業中に第2コネクタ101から大きな押圧力を受けても、第1突出端部21等が損傷を受けたり、破損したりしてしまうことがない。したがって、第1ハウジング11の保護状態が確実に維持され、信頼性が向上する。
また、側板部53bは貫通孔53dを含み、貫通孔53dを通して、側壁延長部21cの側壁延長外側部21c1と側壁延長内側部21c2とが連結されている。したがって、側壁延長部21cは、側板部53bと強固に一体化される。
さらに、側壁延長部21cの側壁延長外側部21c1の上面は、側壁上カバー部53aの上端よりも低い位置にある。したがって、側壁延長外側部21c1は、嵌合作業中に第2コネクタ101から大きな押圧力を受けることがなく、損傷を受けたり、破損したりしてしまうことがない。
さらに、側板部53bの下端面53cは、側壁延長部21cの下方に露出し、コネクタ1が実装される第1回路基板の表面に当接可能である。これにより、一体化した側壁延長部21c及び側板部53bの強度が更に向上する。
さらに、第1補強金具51は、嵌合凹部22の底面を覆う底面カバー部58と、底面カバー部58の左右両側に接続された左右一対の接触腕部54であって、嵌合凹部22に挿入された第2突出端部122に取付けられた第2補強金具151と接触可能な接触腕部54を含み、接触腕部54は、第1ハウジング11の幅方向に弾性的に変位可能なばね部54aと、ばね部54aの自由端に接続された接触凸部54bであって、第1ハウジング11の幅方向を向いて突出する接触凸部54bとを含んでいる。これにより、第1補強金具51は、第2補強金具151との導通状態を確実に維持することができる。
さらに、接触凸部54bの上半部は、その先端54cが第1ハウジング11の幅方向外方に向けて斜め上方向に向くように延出し、先端54cは、側壁上カバー部53aの先端53eと対向して近接し、かつ、側壁上カバー部53aの先端53eより下方に位置している。これにより、第2コネクタ101から大きな押圧力が接触腕部54に作用することが防止され、ばね部54aの座屈が防止される。
なお、本明細書の開示は、好適で例示的な実施の形態に関する特徴を述べたものである。ここに添付された特許請求の範囲内及びその趣旨内における種々の他の実施の形態、修正及び変形は、当業者であれば、本明細書の開示を総覧することにより、当然に考え付くことである。
本開示は、コネクタ及びコネクタ組立体に適用することができる。
1 第1コネクタ
11 第1ハウジング
11a、111a 嵌合面
11b、111b 実装面
12、817 凹部
12a 凹溝部
13 第1凸部
13a 薄壁部
14 側壁部
15 第1端子収容キャビティ
15a 第1端子収容内側キャビティ
15b 第1端子収容外側キャビティ
17 島端部
17a 島端凹部
17b 島凹部
18 底板
18a 底開口
21 第1突出端部
21b 端壁部
21c 側壁延長部
21c1 側壁延長外側部
21c2 側壁延長内側部
22 嵌合凹部
23a 外端凹部
23b 内端凹部
23c 内側凹部
23d 中間凹部
51 第1補強金具
53 接続腕部
53a 側壁上カバー部
53b 側板部
53c 下端面
53d 貫通孔
53e、54c 先端
53f、54d 傾斜面
54 接触腕部
54a ばね部
54b 接触凸部
55 島端カバー部
55a 島端外面カバー部
55b 島端上面カバー部
55c 島端没入部
57 端壁カバー部
57a 端壁上カバー部
57b 端壁外カバー部
57c、62、162、157c テール部
58 底面カバー部
58a 端壁下カバー部
58b 底面部
61 第1端子
63 被保持部
64 下側接続部
64a 下方内側湾曲部
64b 下方外側湾曲部
65 内側接続部
66、166 第2接触部
67 上側接続部
67a、164a 傾斜部
67b、164b 突出部
101 第2コネクタ
111 第2ハウジング
112 第2凸部
113 凹溝部
122 第2突出端部
151 第2補強金具
153 側方覆部
153a、157b 接続カバー部
153b 側方カバー部
157 中央覆部
157a 突出端上カバー部
161 第2端子
164 接続部
165 第1接触部
811 ハウジング
813 中島
851 補強金具
853 側方アーム
858 U字アーム
861 端子

Claims (7)

  1. (a)コネクタ本体と、該コネクタ本体に取付けられる端子と、前記コネクタ本体に取付けられる補強金具とを備えるコネクタであって、
    (b)前記コネクタ本体は、長手方向両端に形成された嵌合ガイド部であって、相手方コネクタの相手方コネクタ本体の長手方向両端に形成された相手方嵌合ガイド部が挿入される嵌合凹部が形成された嵌合ガイド部を含み、
    (c)前記補強金具は、前記コネクタ本体の幅方向に延在する本体部であって、前記嵌合ガイド部の端壁部に取付けられる本体部と、該本体部の両端から延出する左右一対の接続腕部であって、前記嵌合ガイド部の側壁部に取付けられる接続腕部とを含み、
    (d)該接続腕部は、側板部と、該側板部の上端に接続された側壁上カバー部とを含み、前記側板部の外側の少なくとも一部が前記側壁部の外側部分によって覆われることを特徴とするコネクタ。
  2. 前記側板部は貫通孔を含み、該貫通孔を通して、前記側壁部の外側部分と内側部分とが連結されている請求項1に記載のコネクタ。
  3. 前記側壁部の外側部分の上面は、前記側壁上カバー部の上端よりも低い位置にある請求項1又は2に記載のコネクタ。
  4. 前記側板部の下端面は、前記側壁部の下方に露出し、前記コネクタが実装される回路基板の表面に当接可能である請求項1〜3のいずれか1項に記載のコネクタ。
  5. 前記補強金具は、前記嵌合凹部の底面を覆う底面カバー部と、該底面カバー部の左右両側に接続された左右一対の接触腕部であって、前記嵌合凹部に挿入された相手方嵌合ガイド部に取付けられた相手方補強金具と接触可能な接触腕部を含み、該接触腕部は、前記コネクタ本体の幅方向に弾性的に変位可能なばね部と、該ばね部の自由端に接続された接触凸部であって、前記コネクタ本体の幅方向を向いて突出する接触凸部とを含んでいる請求項1〜4のいずれか1項に記載のコネクタ。
  6. 前記接触凸部の上半部は、その先端が前記コネクタ本体の幅方向外方に向けて斜め上方向に向くように延出し、前記先端は、前記側壁上カバー部の先端と対向して近接し、かつ、該側壁上カバー部の先端より下方に位置している請求項5に記載のコネクタ。
  7. 請求項1〜6のいずれか1項に記載のコネクタと、該コネクタと嵌合する相手方コネクタとを有するコネクタ組立体。
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