JP2022028182A - 基板接続コネクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】基板間を接続する基板接続コネクタ同士の接続状態の維持を、各コネクタの金属部材の凸部と凹部とが嵌り合うことで行っているため、コネクタの脱着の際にかかる力は、金属部材の凸部及び凹部に集中し、それらが変形したり摩耗したりすることで、嵌合状態を維持する力が弱くなるおそれがある。
【解決手段】複数の端子と、相手コネクタとの嵌合状態を維持するための付加部材と、ハウジングとを含むコネクタであって、付加部材は第１ロック部及び第２ロック部を備え、ハウジングは第１ロック部を保持した第１側壁部と第２ロック部を保持した第２側壁部とを含み、第１ロック部及び第２ロック部を、それぞれ第１側壁部の表面及び第２側壁部の表面よりも突出した曲面となるように構成することで、ネクタの脱着の際にかかる力が一点に集中することを防ぎ、変形や摩耗に強いロック部を備えたコネクタを提供する。
【選択図】図１
【解決手段】複数の端子と、相手コネクタとの嵌合状態を維持するための付加部材と、ハウジングとを含むコネクタであって、付加部材は第１ロック部及び第２ロック部を備え、ハウジングは第１ロック部を保持した第１側壁部と第２ロック部を保持した第２側壁部とを含み、第１ロック部及び第２ロック部を、それぞれ第１側壁部の表面及び第２側壁部の表面よりも突出した曲面となるように構成することで、ネクタの脱着の際にかかる力が一点に集中することを防ぎ、変形や摩耗に強いロック部を備えたコネクタを提供する。
【選択図】図１
Description
本発明は、プラグコネクタとレセプタクルコネクタを接続する際に、コネクタ同士を嵌合し易く、かつ、抜けづらくするためのロック部を備えたコネクタの構造に関する。具体的には、複数の端子が保持されたハウジングを備えたコネクタは、プリント配線基板やフレキシブルフラットケーブル等の基板同士を接続するための基板接続コネクタであり、基板接続コネクタの着脱を容易にする金具部材の構造に関する。
複数の端子がハウジングにインサート成形（一体成形）等により配列保持され、基板間を接続する基板接続コネクタとして、例えば、特開２０２０－０３１０２５号公報（特許文献１）に開示されているコネクタがある。当該コネクタは、プラグ側のコネクタ（プラグコネクタ）と接続されるレセプタクル側のコネクタ（レセプタクルコネクタ）であり、複数の端子を長手方向に配列保持した、長方形状のハウジングを備える。
プラグコネクタ及びレセプタクルコネクタは、それぞれプリント配線基板又はフレキシブルフラットケーブル等に設けることができる。例えば、表面実装等でプリント配線基板に設けられたレセプタクルコネクタと、フレキシブルフラットケーブルの端部に設けられたプラグコネクタとを互いに嵌合することで、基板間を接続することができる。
従来、コネクタ同士を接続した状態を維持するために、各コネクタは、互いに嵌り合う構造を有している。例えば、先に述べた先行例（特許文献１）のプラグコネクタ及びレセプタクルコネクタでは、複数の端子の他に、該複数の端子の列を間に挟んで、長手方向の両側に金属部材を備えている。レセプタクルコネクタの内側を向いた金属部材の一部分には、凸状の付加部材が設けられ、プラグコネクタの外側を向いた金属部材の一部分には、凹部が設けられ、コネクタ同士の嵌合時に、凸状の付加部材が、凹部に嵌ることで、プラグコネクタの金属部材とレセプタクルコネクタの金属部材とが電気的に接続した状態を維持することができる。
しかしながら、コネクタ同士の接続状態の維持を、各コネクタの金属部材の凸部（付加部材）と凹部とが嵌り合うことで行っているため、コネクタの脱着の際にかかる力は、金属部材の凸部及び凹部に集中し、それらが変形したり摩耗したりすることで、各コネクタの金属部材の凸部と凹部の嵌合状態を維持する力が弱くなるおそれがある。
また、基板間を接続する従来のプラグコネクタ及びレセプタクルコネクタは、スマートフォン、携帯端末等の小型電子機器内の基板に実装されるため、非常に小さなコネクタであり、その部品である複数の端子だけでなく金属部材も非常に小さいものである。そのため、金属部材の加工を誤差なく行い、一方の金属部材に凸部（付加部材）を設け、他方の金属部材に凹部を設けることは、製造コストがかかる工程となり得る。
以上のような課題を解決するために、本発明のプラグコネクタ及びレセプタクルコネクタは、複数の端子と、相手コネクタとの嵌合状態を維持するための付加部材と、ハウジングとを含むコネクタであって、付加部材は第１ロック部及び第２ロック部を備え、ハウジングは第１ロック部を保持した第１側壁部と第２ロック部を保持した第２側壁部とを含み、第１ロック部及び第２ロック部を、それぞれ第１側壁部の表面及び第２側壁部の表面よりも突出した曲面となるように構成することで、製造工程において金属部材を加工して凸部や凹部を設ける工程を省いて製造コストを抑えることができ、また、コネクタの脱着の際にかかる力が一点に集中することを防ぎ、変形や摩耗に強いロック部を備えたコネクタを提供する。
本発明の１つの実施形態に係るコネクタは、複数の端子と、相手コネクタとの嵌合状態を維持するための付加部材と、ハウジングとを含むコネクタであって、
前記付加部材は、第１ロック部と第２ロック部とを含み、
前記ハウジングは、前記第１ロック部を保持した第１側壁部と前記第２ロック部を保持した第２側壁部とを含み、
前記第１ロック部及び前記第２ロック部は、それぞれ前記第１側壁部の表面及び前記第２側壁部の表面よりも突出した曲面であり、
前記第１ロック部は、前記第１側壁部に対して直交する方向で分割され、
前記付加部材は、前記第１ロック部の両側に、前記第１ロック部とは直交する方向に延在する前記第２ロック部を備えたことを特徴とする。
前記付加部材は、第１ロック部と第２ロック部とを含み、
前記ハウジングは、前記第１ロック部を保持した第１側壁部と前記第２ロック部を保持した第２側壁部とを含み、
前記第１ロック部及び前記第２ロック部は、それぞれ前記第１側壁部の表面及び前記第２側壁部の表面よりも突出した曲面であり、
前記第１ロック部は、前記第１側壁部に対して直交する方向で分割され、
前記付加部材は、前記第１ロック部の両側に、前記第１ロック部とは直交する方向に延在する前記第２ロック部を備えたことを特徴とする。
本発明のプラグコネクタ及びレセプタクルコネクタは、相手コネクタと接続した際に、ハウジングに設けられたロック部は、側壁部の表面よりも突出した曲面となるように構成することで、相手コネクタの相手ロック部と、点ではなく面で係合し、コネクタ同士の嵌合状態を維持することができるだけでなく、コネクタの脱着の際にかかる力を分散することができ、ロック部の変形や摩耗を防ぐことができる。
また、本発明のプラグコネクタ及びレセプタクルコネクタのロック部は、側壁部の表面から突出させるように構成させたことで、付加部材（金属部材）の表面に凸部や凹部を形成するように加工を必要がなく、製造コストを抑えることができる。
さらに、本発明のプラグコネクタ及びレセプタクルコネクタは、第１ロック部及び第２ロック部を備えることで、相手コネクタの第１相手ロック部及び第２相手ロック部とそれぞれ係合し、コネクタ同士の嵌合状態を十分に維持することができる。そして、一方のコネクタの第１ロック部を分割して２つに分けたことにより、コネクタ同士の嵌合時に、２つに分割した第１ロック部と共に当該第１ロック部を保持する第１側壁部を変形し易くして、第１ロック部に係る力を逃がして、コネクタ同士の嵌合に係る力を、調整することができる。
以下に図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、実施の形態を説明するための全ての図において、同一部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、本発明の一実施形態に係るプラグコネクタ又はレセプタクルコネクタの構成、形状は、嵌合方向（Ｚ軸方向）の中止軸を対称点として点対称の関係にあるから、符号が付された部分、部材、部品等に対して点対称である部分、部材、部品等については、基本的には、同一の符号を付すことを省略する。さらに、それぞれの実施形態は、独立して説明されているが、互いの構成要素を組み合わせて、プラグコネクタ又はレセプタクルコネクタを構成することを排除するものではない。また、プラグコネクタ及びレセプタクルコネクタからなる構成を、コネクタ装置とも呼ぶ。
本明細書及び特許請求の範囲においては、２つのコネクタを区別するために、プラグコネクタ及びレセプタクルコネクタと呼び、各々の部材又は部品等を、プラグハウジングとレセプタクルハウジング、プラグ端子とレセプタクル端子、第１プラグロック部と第１レセロック部、第２プラグロック部と第２レセロック部、プラグ平面部とレセ平面部等と呼んでいるが、コネクタの形状で区別せずに呼ぶ場合には、プラグ及びレセプタクル（レセ）との表現を省略して、単にコネクタ、ハウジング、端子、第１ロック部、第２ロック部、平面部等と呼ぶことにする。
また、コネクタの形状で区別しない場合には、一方のコネクタと嵌合する他方のコネクタを相手コネクタと呼び、相手コネクタの第１ロック部及び第２ロック部を第１相手ロック部及び第２相手ロック部と呼ぶことにする。
図１から図７は、本発明の１つの実施形態に係るプラグコネクタ及びレセプタクルコネクタを示す。図１は、本発明の一実施形態に係るプラグコネクタ及びレセプタクルコネクタを、プラグ側（Ｚ２側）から見た時のそれぞれのコネクタの外観を示す。図２は、図１に示したプラグコネクタ及びレセプタクルのそれぞれに含まれるプラグ付加部材及びレセ付加部材のみを示す。図３は、本発明の一実施形態に係るプラグコネクタとレセプタクルコネクタを、側面（Ｙ１側）からみた側面図であり、図４は、図３に示した切断箇所Ａ－Ａで切断したプラグ端子及びレセプタクル端子の断面を示し、図５は、図３に示した切断箇所Ｂ－Ｂで切断した電源端子及び電源端子が接触する部分の断面を示す。また、図６は、図１とは上下が逆転し、レセプタクルコネクタ側（Ｚ１側）から見た時のそれぞれのコネクタの外観を示す。図７は、図６に示したプラグコネクタ及びレセプタクルのそれぞれに含まれるプラグ付加部材及びレセ付加部材のみを示す。
本発明のプラグコネクタ及びレセプタクルは、例えば、携帯電話やスマートフォン、デジタルカメラ、ノートパソコンなどの小型電子機器における内部部品として使用することができる。コネクタの嵌合方向は、図中のＺ１―Ｚ２方向（Ｚ軸方向）である。プラグコネクタ２００は、Ｚ軸方向のＺ１側にある相手コネクタであるレセプタクルコネクタ１００と嵌合し、レセプタクルコネクタ１００は、Ｚ軸方向のＺ２側にある相手コネクタであるプラグコネクタ２００と嵌合し、それぞれ電気的に接続される。本発明において、矩形状のコネクタの長手方向はＸ１―Ｘ２方向（Ｘ軸方向）であり、長手方向（Ｘ軸方向）と直交する短手方向はＹ１―Ｙ２方向（Ｙ軸方向）である。
また、レセプタクルコネクタ１００及びレセプタクル端子１２０における上下について、基板側（基板に取り付けられる側）を「下」又は「裏」とし、プラグコネクタ２００及びプラグ端子２２０を受け入れる側を「上」又は「表」とする。同様に、プラグコネクタ２００及びプラグ端子２２０における上下について、基板側（基板に取り付けられる側）を「下」又は「裏」とし、レセプタクルコネクタ１００及びレセプタクル端子１２０を受け入れる側を「上」又は「表」とする。
レセプタクルコネクタ１００及びプラグコネクタ２００は、プリント配線基板又はフレキシブルフラットケーブル等に半田付けされて実装される。ここでは、プリント配線基板及びフレキシブルフラットケーブル等、コネクタが実装されるものを、単に「基板」と呼ぶ。図１に示されるように、レセプタクルコネクタ１００は基板３００に実装され、図６に示されるように、プラグコネクタ２００は基板４００に実装される。
まず、図１及び図２を主に参照して、レセプタクルコネクタ１００の構成について説明する。レセプタクルコネクタ１００は、レセプタクルハウジング１１０と、レセプタクル端子１２０と、相手コネクタであるプラグコネクタ２００との嵌合状態を維持するためのレセ付加部材１５０とを含む。レセプタクル端子１２０は、リン青銅等の金属からなり、レセプタクルハウジング１１０の長手方向（Ｘ軸方向）に延在した第２側壁部１１４に埋め込まれて、相手端子であるプラグ端子２２０と接触する表面を第２側壁部１１４から露出させてレセプタクルハウジング１１０に保持される。レセプタクル端子１２０は、半田付け等により基板３００に取り付けるための実装部１２１を端部に備える。
レセプタクルハウジング１１０は、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の絶縁性の樹脂からなり、短手方向（Ｙ軸方向）に延在した第１側壁部１１２及び長手方向（Ｘ軸方向）に延在した第２側壁部１１４を備え、第１側壁部１１２及び第２側壁部１１４に囲まれた中央部分に長手方向（Ｘ軸方向）に延在した嵌合凸部１１６を備える。つまり、レセプタクルハウジング１１０は、レセプタクル端子１２０の可動部１２７側に、嵌合凸部１１６と、レセプタクル端子１２０の固定部１２５側に第２側壁部１１４を含む。また、レセプタクルハウジング１１０は、嵌合凸部１１６と第１側壁部１１２及び第２側壁部１１４との間に空間としての受容部１１８を備える。
レセプタクルコネクタ１００とプラグコネクタ２００とが接続した際には、嵌合凸部１１６は、プラグコネクタ２００の嵌合凹部２１６（図６参照）に収容され、嵌合凹部２１６の第１側壁部２１２及び第２側壁部２１４（図６参照）は、レセプタクルコネクタ１００の受容部１１８に収容される。
ここで、図１及び図２に加えて、図４を参照すると、レセプタクル端子１２０は、実装部１２１から上方（Ｚ軸方向のＺ２側）に折れ曲がった部分を介して脚部１２２を備える。脚部１２２は、固定接点１２４及び固定部１２５とレセプタクルハウジング１１０の第２側壁部１１４を挟んで対向し、脚部１２２と固定接点１２４及び固定部１２５との間は、第２側壁部１１４の上端に位置する頂部１２３を介してつながっている。
脚部１２２の周囲は、頂部１２３に隣接する部分を除いて、すべてレセプタクルハウジング１１０の樹脂（周壁部１１３と第２側壁部１１４の樹脂）に覆われている。すなわち、脚部１２２は、頂部１２３に隣接する部分を除いて、第１側壁部１１２及び第２側壁部１１４を囲む周壁部１１３によって、第２側壁部１１４に埋め込まれて、レセプタクルハウジング１１０に保持される。脚部１２２、頂部１２３、固定接点１２４及び固定部１２５の裏面（相手端子に接触する面とは反対側の面）は、第２側壁部１１４によって支持される。つまり、レセプタクル端子１２０の脚部１２２及び固定部１２５は、それぞれ対向する面を第２側壁部１１４によって支持される。
レセプタクル端子１２０の固定接点１２４は、第２側壁部１１４の表面よりも嵌合凸部１１６側に突出し、固定接点１２４の接点側面１２９が第２側壁部１１４から露出している。固定接点１２４は、相手端子であるプラグ端子２２０との嵌合状態において、外側脚部２２５に当接し電気的に接続される（図４参照）。固定接点１２４及び固定部１２５は、相手端子との嵌合の際に動くことがないように、相手端子と接触する面とは反対側の面を第１側壁部１１２によって支持されて固定される。
図４に示す断面図からも明らかなように、レセプタクル端子１２０は、レセプタクルハウジング１１０とのインサート成形（一体成形）により、可動部１２７側の部分以外は、レセプタクルハウジング１１０に密着している。また、レセプタクル端子１２０の脚部１２２、頂部１２３、固定接点１２４及び固定部１２５で囲まれた空間は、樹脂（ハウジング）が充填されている。
レセプタクル端子１２０は、固定部１２５と可動部１２７との間に、それらとつながっている底部１２６を含む。底部１２６は、レセプタクルコネクタ１００の短手方向（Ｙ軸方向）に延び、直角に折れ曲がった部分を介して固定部１２５及び可動部１２７につながっている。底部１２６の板厚方向は、嵌合方向（Ｚ軸方向）に沿っており、底部１２６の受容部１１８側の面（Ｚ２側の面）は、レセプタクルハウジング１１０の底壁１１９から露出している。底部１２６の基板側（相手端子を受け入れる面（Ｚ２側の面）とは反対側（Ｚ１側））の面（つまり、裏面）の一部分は、レセプタクルハウジング１１０の底壁１１９の裏面から露出し、露出した部分以外の部分は、第２側壁部１１４及び嵌合凸部１１６付近の樹脂によって支持される（図６参照）。そのため、底壁の裏面側から可動部１２７は視認できない。
可動部１２７は、嵌合凸部１１６の側壁には触れておらず自由端であり、端部周辺を固定接点１２４側に突出させて形成された可動接点１２８を含む。可動部１２７は、相手端子であるプラグ端子２２０を受け入れて嵌合する際に、弾性により嵌合凸部１１６側に押されて変形し、嵌合状態において、可動接点１２８は、プラグ端子２２０の内側脚部２２２に当接し電気的に接続される。
レセ付加部材１５０は、レセプタクル端子１２０が保持された第２側壁部１１４の中央部分を間に挟んで、レセプタクルコネクタ１００の両側に配置される。つまり、レセ付加部材１５０は、レセプタクルコネクタ１００の長手方向（Ｘ軸方向）両側の端に、それぞれ設けられる。レセ付加部材１５０は、１つの第１レセロック部１５４と、一対の第２レセロック部１５５とを含む。レセプタクルハウジング１１０は、第１レセロック部１５４を第１側壁部１１２で保持し、第２レセロック部１５５を第２側壁部１１４で保持する。レセ付加部材１５０は、第１側壁部１１２に保持された第１レセロック部１５４の両側（Ｙ１及びＹ２側）に、第１レセロック部１５４とは直交する方向（Ｘ軸方向）に延在する第２レセロック部１５５を備える。すなわち、第１レセロック部１５４は、短手方向（Ｙ軸方向）において、一対の第２レセロック部１５５の間に位置する。第１レセロック部１５４を備える部分と第２レセロック部１５５を備える部分とは、レセ連結部１６５を介してつながっている。レセ連結部１６５は、レセプタクルハウジング１１０に埋設されている。
ここで、図１及び図２に加えて、図８及び図９も合わせて参照しながら、本発明の一実施形態に係るレセプタクルコネクタの構成について説明する。図８は、本発明の一実施形態に係るレセプタクルコネクタを上方からみた上面図であり、図９は図８に示した切断箇所Ｃ－Ｃで切断したレセプタクルコネクタの断面図である。
レセ付加部材１５０は、半田付け等により基板３００に取り付けるための実装部１５１Ａ，１５１Ｂを備えており、実装部１５１Ａ，１５１Ｂから上方（Ｚ軸方向のＺ２側）に折れ曲がった部分を介してレセ脚部１５２Ａ，１５２Ｂを備える。第１レセロック部１５４及びレセ脚部１５２Ａは、第１側壁部１１２を挟んで対向し、第１レセロック部１５４とレセ脚部１５２Ａとの間は、第１側壁部１１２の端部に位置する頂部１５３Ａを介してつながっている。同様に、第２レセロック部１５５及びレセ脚部１５２Ｂは、第２側壁部１１４を挟んで対向し、第２レセロック部１５５とレセ脚部１５２Ｂとの間は、第２側壁部１１４の端部に位置する頂部１５３Ｂを介してつながっている。
第１レセロック部１５４は、レセ脚部１５２Ａを介して実装部１５１Ａとつながっており、実装部１５１Ａを半田付け等により基板３００に取り付けることで、コネクタ同士の接続の際に、レセ付加部材１５０に加わる力に耐えることができる。同様に、第２レセロック部１５５は、レセ脚部１５２Ｂを介して実装部１５１Ｂとつながっており、実装部１５１Ｂを半田付け等により基板３００に取り付けることで、コネクタ同士の接続の際に、レセ付加部材１５０に加わる力に耐えることができる。
レセ脚部１５２Ａ，１５２Ｂの周囲は、頂部１５３Ａ，１５３Ｂに隣接する部分を除いて、すべてレセプタクルハウジング１１０の樹脂に覆われている。すなわち、レセ脚部１５２Ａ，１５２Ｂは、頂部１５３Ａ，１５３Ｂに隣接する部分を除いて、第１側壁部１１２及び第２側壁部１１４を囲む周壁部１１３によって、第１側壁部１１２及び第２側壁部１１４に埋め込まれて、レセプタクルハウジング１１０に保持される。レセ脚部１５２Ａ、頂部１５３Ａ及び第１レセロック部１５４の裏面は、第１側壁部１１２によって支持され、レセ脚部１５２Ｂ、頂部１５３Ｂ及び第２レセロック部１５５の裏面は、第２側壁部１１４によって支持される。
第１レセロック部１５４は、第１側壁部１１２の表面から突出した曲面となるように構成され、短手方向（Ｙ軸方向）と直交する断面形状が同じ曲面として短手方向（Ｙ軸方向）に延在している。第２レセロック部１５５は、第２側壁部１１４の表面から突出した曲面となるように構成され、長手方向（Ｘ軸方向）と直交する断面形状が同じ曲面として長手方向（Ｘ軸方向）に延在している。第１レセロック部１５４及び第２レセロック部１５５は、それぞれ第１側壁部１１２及び第２側壁部１１４からレセロック側面１５９Ａ，１５９Ｂを露出する。レセ付加部材１５０は、第１レセロック部１５４及び第２レセロック部１５５が設けられた位置よりもレセプタクルハウジング１１０の底側（Ｚ１側）に、第１レセロック部１５４及び第２レセロック部１５５よりも第１側壁部１１２及び第２側壁部１１４側に位置するレセ平面部１５６Ａ，１５６Ｂをそれぞれ備える。
レセ付加部材１５０は、第１レセロック部１５４に対向してＴ字部１５８を含み、Ｔ字部１５８は、底部１５７、レセ平面部１５６Ａを介して第１レセロック部１５４とつながっている。Ｔ字部１５８は、嵌合方向（Ｚ軸方向）に延在するレセ固定部１６１によって、嵌合凸部１１６の長手方向（Ｘ軸方向）の端部分の側壁を覆うように保持され、レセ付加部材１５０をレセプタクルハウジング１１０に固定することができる。底部１５７、レセ平面部１５６Ａ及びレセ固定部１６１はレセプタクルハウジング１１０から露出した状態で受容部１１８に面している。また、レセ付加部材１５０は、レセプタクル端子１２０に隣接する側（Ｘ１側のレセ付加部材１５０のＸ２側、Ｘ２側のレセ付加部材１５０のＸ１側）に、電源端子１６０を備える。電源端子１６０は、数アンペア程度の電力を供給するための端子である。レセ付加部材１５０の電源端子１６０は、レセプタクル端子１２０の両側（Ｘ１側及びＸ２側）に等間隔に配列される。
ここで、図１及び図２に加えて、図５を参照すると、レセ付加部材１５０のレセ脚部１５２Ｂは、第２レセロック部１５５及びレセ平面部１５６Ｂとレセプタクルハウジング１１０の第２側壁部１１４を挟んで対向し、レセ脚部１５２Ｂと第２レセロック部１５５及びレセ平面部１５６Ｂとの間は、第２側壁部１１４の上端に位置する頂部１５３Ｂを介してつながっている。
レセ脚部１５２Ｂの周囲は、頂部１５３Ｂに隣接する部分を除いて、すべてレセプタクルハウジング１１０の樹脂（周壁部１１３と第２側壁部１１４の樹脂）に覆われている。すなわち、レセ脚部１５２Ｂは、頂部１５３Ｂに隣接する部分を除いて、第１側壁部１１２及び第２側壁部１１４を囲む周壁部１１３によって、第２側壁部１１４に埋め込まれて、レセプタクルハウジング１１０に保持される。レセ脚部１５２Ｂ、頂部１５３Ｂ、第２レセロック部１５５及びレセ平面部１５６Ｂの裏面（第２プラグロック部２３５に接触する面とは反対側の面）は、第２側壁部１１４によって支持される。つまり、レセ付加部材１５０の第２レセロック部１５５側のレセ脚部１５２Ｂ及びレセ平面部１５６Ｂは、それぞれ対向する面を第２側壁部１１４によって支持される。
電源端子１６０は、レセ平面部１５６Ｂから嵌合凸部１１６に向けて延出し、レセ平面部１５６Ｂと可動部１６３との間に、それらとつながっている底部１６２を含む。底部１６２は、レセプタクルコネクタ１００の短手方向（Ｙ軸方向）に延び、直角に折れ曲がった部分を介してレセ平面部１５６Ｂ及び可動部１６３につながっている。底部１６２の基板側（相手端子を受け入れる面（Ｚ２側の面）とは反対側（Ｚ１側））の面（つまり、裏面）の一部分は、レセプタクルハウジング１１０の裏面から露出し、露出した部分以外の部分は、第２側壁部１１４及び嵌合凸部１１６付近の樹脂によって支持される（図５及び６参照）。
図５に示す断面図からも明らかなように、レセ付加部材１５０は、レセプタクルハウジング１１０とのインサート成形（一体成形）により、電源端子１６０の可動部１６３側の部分以外は、レセプタクルハウジング１１０に密着している。また、レセ付加部材１５０のレセ脚部１５２Ｂ、頂部１５３Ｂ、第２レセロック部１５５及びレセ平面部１５６Ｂで囲まれた空間は、樹脂（ハウジング）が充填されている。
可動部１６３は、嵌合凸部１１６の側壁には触れておらず自由端であり、端部周辺を第２レセロック部１５５側に突出させて形成された可動接点１６４を含む。可動部１６３は、相手付加部材であるプラグ付加部材２３０を受け入れて嵌合する際に、弾性により嵌合凸部１１６側に押されて変形し、嵌合状態において、可動接点１６４は、プラグ付加部材２３０のプラグ脚部２３２に当接し電気的に接続される。
次に、図６及び図７を主に参照して、プラグコネクタ２００の構成について説明する。プラグコネクタ２００は、プラグハウジング２１０と、プラグ端子２２０端子と、相手コネクタであるレセプタクルコネクタ１００との嵌合状態を維持するためのプラグ付加部材２３０とを含む。プラグ端子２２０は、リン青銅等の金属からなり、プラグハウジング２１０の長手方向（Ｘ軸方向）に延在した第２側壁部２１４に埋め込まれて、レセプタクル端子１２０と接触する表面を第２側壁部２１４から露出させて、プラグハウジング２１０に保持される。プラグ端子２２０は、半田付け等により基板４００に基板に取り付けるための実装部２２１を端部に備える。
プラグハウジング２１０は、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の絶縁性の樹脂からなり、短手方向（Ｙ軸方向）に延在した第１側壁部２１２及び長手方向（Ｘ軸方向）に延在した第２側壁部２１４を備え、第１側壁部２１２及び第２側壁部２１４に囲まれた中央部分に、嵌合凸部１１６を収容するための空間として嵌合凹部２１６を備える。
プラグコネクタ２００とレセプタクルコネクタ１００とが接続した際には、嵌合凹部２１６は、レセプタクルコネクタ１００の嵌合凸部１１６を収容し、嵌合凹部２１６の第１側壁部２１２及び第２側壁部２１４は、レセプタクルコネクタ１００の受容部１１８に収容される。
ここで、図６及び図７に加えて、図４を参照すると、プラグ端子２２０は、基板側（Ｚ２側）の端部に実装部２２１を備え、実装部２２１から上方（Ｚ１側）に直角に折れ曲がった部分を介して内側脚部２２２を備える。内側脚部２２２は、外側脚部２２５とプラグハウジング２１０の第２側壁部２１４を挟んで対向し、内側脚部２２２と外側脚部２２５との間は、第２側壁部２１４の端部に位置する頂部２２３を介してつながっている。内側脚部２２２、頂部２２３、突出部２２４、外側脚部２２５の裏面（相手端子に接触する面とは反対側の面）は、第２側壁部２１４によって支持される。
突出部２２４は、頂部２２３に隣接した外側脚部２２５の部分を外側に突出させて形成される。突出部２２４の接点側面２２６は、第２側壁部２１４から露出している。相手端子であるレセプタクル端子１２０との嵌合状態において、突出部２２４は、第２レセロック部１５５に係合して嵌合した状態（ロックした状態）を維持することができる。内側脚部２２２、頂部２２３、突出部２２４及び外側脚部２２５は、相手端子との嵌合の際に動くことがないように第２側壁部２１４によって固定される。
図４に示す断面図からも明らかなように、プラグ端子２２０は、プラグハウジング２１０とのインサート成形（一体成形）により、プラグハウジング２１０に密着している。また、プラグ端子２２０の内側脚部２２２、頂部２２３、突出部２２４及び外側脚部２２５で囲まれた空間は、樹脂（ハウジング）が充填されている。
プラグ付加部材２３０は、プラグ端子２２０が保持された第２側壁部２１４の中央部分を間に挟んで、プラグコネクタ２００の両側に配置される。つまり、プラグ付加部材２３０は、プラグコネクタ２００の長手方向（Ｘ軸方向）両側の端に、それぞれ設けられる。プラグ付加部材２３０は、２つの第１プラグロック部２３４と、一対の第２プラグロック部２３５とを含む。プラグハウジング２１０は、第１プラグロック部２３４を第１側壁部２１２で保持し、第２プラグロック部２３５を第２側壁部２１４で保持する。プラグ付加部材２３０は、第１側壁部２１２に保持された第１プラグロック部２３４の両側（Ｙ１及びＹ２側）に、第１プラグロック部２３４とは直交する方向（Ｘ軸方向）に延在する第２プラグロック部２３５を備える。すなわち、２つの第１プラグロック部２３４は、短手方向（Ｙ軸方向）において、一対の第２レセロック部１５５の間に位置する。第１プラグロック部２３４を備える部分と第２プラグロック部２３５を備える部分とは、プラグ連結部２３８を介してつながっている。プラグ連結部２３８は、プラグハウジング２１０から露出されている。
図５を参照すると、プラグ付加部材２３０は、半田付け等により基板４００に取り付けるための実装部２３１を備えており、実装部２３１から上方（Ｚ軸方向のＺ１側）に折れ曲がった部分を介してプラグ脚部２３２を備える。第２プラグロック部２３５及びプラグ脚部２３２は、第２側壁部２１４を挟んで対向し、第２プラグロック部２３５とプラグ脚部２３２との間は、第２側壁部２１４の端部に位置する頂部２３３Ｂを介してつながっている。
図５に示す断面図からも明らかなように、プラグ付加部材２３０は、プラグハウジング２１０とのインサート成形（一体成形）により、プラグハウジング２１０に密着している。また、プラグ付加部材２３０のプラグ脚部２３２、頂部２３３Ｂ、第２プラグロック部２３５及びプラグ平面部２３６Ｂで囲まれた空間は、樹脂（ハウジング）が充填されている。
プラグ脚部２３２は、第２側壁部２１４から露出している。プラグ脚部２３２と実装部２３１との間の部分は、プラグハウジング２１０の樹脂に覆われて、プラグハウジング２１０に保持される。第１プラグロック部２３４及び頂部２３３Ａの裏面は、第１側壁部２１２によって支持され、第２プラグロック部２３５、頂部２３３Ａ及びプラグ脚部２３２の裏面は、第２側壁部２１４によって支持される。
ここで、図６及び図７に加えて、図１０及び図１１も合わせて参照しながら、本発明の一実施形態に係るプラグコネクタの構成について説明する。図１０は、本発明の一実施形態に係るプラグコネクタを上方からみた上面図であり、図１１は図１０に示した切断箇所Ｄ－Ｄで切断したプラグコネクタの断面図である。プラグ付加部材２３０のプラグ脚部２３２は、プラグ端子２２０のプラグ脚部２３２の両側（Ｘ１側及びＸ２側）を等間隔に間をあけて第２側壁部２１４に保持される。
第１プラグロック部２３４は、第１側壁部２１２の表面から突出した曲面となるように構成され、短手方向（Ｙ軸方向）と直交する断面形状が同じ曲面として短手方向（Ｙ軸方向）に延在している。第２プラグロック部２３５は、第２側壁部２１４の表面から突出した曲面となるように構成され、長手方向（Ｘ軸方向）と直交する断面形状が同じ曲面として長手方向（Ｘ軸方向）に延在している。第１プラグロック部２３４及び第２プラグロック部２３５は、それぞれ第１側壁部２１２及び第２側壁部２１４からプラグロック側面２３７を露出する。プラグ付加部材２３０は、第１プラグロック部２３４及び第２プラグロック部２３５が設けられた位置よりもプラグハウジング２１０の底側（Ｚ１側）に、プラグ平面部２３６Ａ，２３６Ｂをそれぞれ備える。
第１プラグロック部２３４は、短手方向（Ｙ軸方向）に延在する第１側壁部２１２に対して直交する方向（Ｘ軸方向）で分割されている。分割された第１プラグロック部２３４及びプラグ平面部２３６Ａの端部には、半田付け等により基板４００に取り付けるための実装部は設けられていない。つまり、分割された第１プラグロック部２３４及びプラグ平面部２３６Ａの端部は自由端である。一方で、レセ付加部材１５０の第１レセロック部１５４及び第２レセロック部１５５のそれぞれのレセ平面部１５６Ａ，１５６Ｂが実装部１５１Ａ，１５１Ｂにより基板３００に固定される。
このように、第１レセロック部１５４及び第２レセロック部１５５がレセプタクルハウジング１１０に強固に固定されることによりレセ付加部材１５０が基準となり、プラグ付加部材２３０との干渉量等を調整することで、プラグコネクタ２００とレセプタクルコネクタ１００とが接続する際及び接続中にかかる力（ここでは、「ロック力」という）を微調整することが可能となる。つまり、２つに分割した第１プラグロック部２３４及びプラグ平面部２３６Ａを基板４００に固定しないように構成したことで、コネクタ同士の嵌合時に、２つに分割した第１プラグロック部２３４と共に当該第１プラグロック部２３４を保持する第１側壁部２１２を変形し易くして、第１プラグロック部２３４に係る力を逃がして、ロック力を調整することができる。
また、レセ付加部材１５０の第１レセロック部１５４及び第２レセロック部１５５と、プラグ付加部材２３０の第１プラグロック部２３４及び第２プラグロック部２３５とを、それぞれ第１側壁部１１２、２１２の表面及び第２側壁部１１４、２１４の表面よりも突出した曲面となるように構成したことで、製造工程において金属部材（レセ付加部材１５０やプラグ付加部材２３０）を加工して凸部や凹部を設ける工程を省いて製造コストを抑えることができる。さらに、レセ付加部材１５０の第１レセロック部１５４及び第２レセロック部１５５と、プラグ付加部材２３０の第１プラグロック部２３４及び第２プラグロック部２３５とは、それぞれ側壁部によって支持された曲面なのでコネクタの脱着の際にかかる力が一点に集中することを防ぎ、変形や摩耗に強い構造である。
なお、プラグ付加部材２３０の第１プラグロック部２３４を２つに分割した構成は、レセ付加部材１５０の第１レセロック部１５４にも適用することができ、レセ付加部材１５０の第１レセロック部１５４を、２つに分割し、第１レセロック部１５４に頂部１５３Ａを介してつながっているレセ脚部１５２Ａの端部を基板３００に固定しないように構成することもできる。
図１２は、プラグ付加部材及びレセ付加部材が嵌合した状態を電源端子側からみた図である。電源端子１６０は、第２レセロック部１５５の下方（Ｚ１側）に垂直に延在するレセ平面部１５６Ｂから短手方向（Ｙ軸方向）に延びる底部１６２から上方（Ｚ２側）に折れ曲がった部分である可動部１６３を備える。可動部１６３は、レセプタクルハウジング１１０の樹脂などにより固定されていない自由端であり、可動部１６３の端部には可動接点１６４を含む。可動部１６３は、プラグ付加部材２３０の内側脚部２２２を、第２レセロック部１５５との間に受け入れる際に、弾性により嵌合凸部１１６側に押されて変形し、受け入れた状態において、可動接点１６４は、プラグ付加部材２３０の内側脚部２２２の表面に当接し電気的に接続される。
図１３は、プラグ付加部材及びレセ付加部材が嵌合した状態をプラグ側からみた上面図であり、図１４は図１３に示した切断箇所Ｅ－Ｅで切断したプラグ付加部材及びレセ付加部材の断面図である。また、図１５は図１３に示した切断箇所Ｆ－Ｆで切断したプラグ付加部材及びレセ付加部材の断面図である。
図１４は、第１レセロック部１５４と第１プラグロック部２３４との係合の様子を示す。レセプタクルコネクタ１００と相手コネクタであるプラグコネクタ２００との接続時に、第１レセロック部１５４は、第１相手ロック部である第１プラグロック部２３４と係合し、第１レセロック部１５４のレセ平面部１５６Ａは第１プラグロック部２３４を受け入れるように構成される。同様に、プラグコネクタ２００と相手コネクタであるレセプタクルコネクタ１００との接続時に、第１プラグロック部２３４は、第１相手ロック部である第１レセロック部１５４と係合し、第１プラグロック部２３４のプラグ平面部２３６Ａは第１レセロック部１５４を受け入れるように構成される。このように、レセ平面部１５６Ａと第１プラグロック部２３４の曲面とが対応して長手方向（Ｘ軸方向）において対面し、プラグ平面部２３６Ａと第１レセロック部１５４の曲面とが対応して長手方向（Ｘ軸方向）において対面している。
このような構成により、第１レセロック部１５４と第１プラグロック部２３４とが係合し、レセプタクルコネクタ１００とプラグコネクタ２００との嵌合状態を維持することができる。上述したとおり、第１プラグロック部２３４及びプラグ平面部２３６Ａを基板３００に固定していないので、コネクタ同士の嵌合時に、第１プラグロック部２３４と共に当該第１プラグロック部２３４を保持する第１側壁部２１２を変形し易くして、第１プラグロック部２３４に係る力を逃がして、ロック力を調整することが可能である。
図１５は、第２レセロック部１５５と第２プラグロック部２３５との係合の様子を示す。レセプタクルコネクタ１００と相手コネクタであるプラグコネクタ２００との接続時に、第２レセロック部１５５は、第２相手ロック部である第２プラグロック部２３５と係合し、第２レセロック部１５５のレセ平面部１５６Ｂは第２プラグロック部２３５を受け入れるように構成される。同様に、プラグコネクタ２００と相手コネクタであるレセプタクルコネクタ１００との接続時に、第２プラグロック部２３５は、第２相手ロック部である第２レセロック部１５５と係合し、第２プラグロック部２３５のプラグ平面部２３６Ｂは第２レセロック部１５５を受け入れるように構成される。このように、レセ平面部１５６Ｂと第２プラグロック部２３５の曲面とが対応して短手方向（Ｙ軸方向）において対面し、プラグ平面部２３６Ｂと第２レセロック部１５５の曲面とが対応して短手方向（Ｙ軸方向）において対面している。
このような構成により、第２レセロック部１５５と第２プラグロック部２３５とが係合し、レセプタクルコネクタ１００とプラグコネクタ２００との嵌合状態を維持することができる。また、レセ付加部材１５０のＴ字部１５８から嵌合方向の下方（Ｚ軸方向のＺ１側）に延びるレセ固定部１６１は、コネクタ同士の嵌合時に、プラグ付加部材２３０のプラグ脚部２３２と向い合せになる。
以上のとおり、本発明は、本発明の個々の実施形態は、独立したものではなく、それぞれ組み合わせて適宜実施することができる。
本発明に係るコネクタは、電気信号の高速伝送を行うスマートフォン、携帯電話等の電子機器において、基板間をフラットケーブルで接続する等の用途に利用することができる。
１００ レセプタクルコネクタ
１１０ レセプタクルハウジング
１１２ 第１側壁部
１１３ 周壁部
１１４ 第２側壁部
１１６ 嵌合凸部
１１８ 受容部
１１９ 底壁
１２０ レセプタクル端子
１２１ 実装部
１２２ 脚部
１２３ 頂部
１２４ 固定接点
１２５ 固定部
１２６ 底部
１２７ 可動部
１２８ 可動接点
１２９ 接点側面
１５０ レセ付加部材
１５１Ａ，１５１Ｂ 実装部
１５２Ａ，１５２Ｂ レセ脚部
１５３Ａ，１５３Ｂ 頂部
１５４ 第１レセロック部
１５５ 第２レセロック部
１５６Ａ，１５６Ｂ レセ平面部
１５７ 底部
１５８ Ｔ字部
１５９Ａ，１５９Ｂ レセロック側面
１６０ 電源端子
１６１ レセ固定部
１６２ 底部
１６３ 可動部
１６４ 可動接点
１６５ レセ連結部
２００ プラグコネクタ
２１０ プラグハウジング
２１２ 第１側壁部
２１４ 第２側壁部
２１６ 嵌合凹部
２２０ プラグ端子
２２１ 実装部
２２２ 内側脚部
２２３ 頂部
２２４ 突出部
２２５ 外側脚部
２２６ 接点側面
２３０ プラグ付加部材
２３１ 実装部
２３２ プラグ脚部
２３３Ａ，２３３Ｂ 頂部
２３４ 第１プラグロック部
２３５ 第２プラグロック部
２３６Ａ，２３６Ｂ プラグ平面部
２３７Ａ，２３７Ｂ プラグロック側面
２３８ プラグ連結部
３００ 基板
４００ 基板
１１０ レセプタクルハウジング
１１２ 第１側壁部
１１３ 周壁部
１１４ 第２側壁部
１１６ 嵌合凸部
１１８ 受容部
１１９ 底壁
１２０ レセプタクル端子
１２１ 実装部
１２２ 脚部
１２３ 頂部
１２４ 固定接点
１２５ 固定部
１２６ 底部
１２７ 可動部
１２８ 可動接点
１２９ 接点側面
１５０ レセ付加部材
１５１Ａ，１５１Ｂ 実装部
１５２Ａ，１５２Ｂ レセ脚部
１５３Ａ，１５３Ｂ 頂部
１５４ 第１レセロック部
１５５ 第２レセロック部
１５６Ａ，１５６Ｂ レセ平面部
１５７ 底部
１５８ Ｔ字部
１５９Ａ，１５９Ｂ レセロック側面
１６０ 電源端子
１６１ レセ固定部
１６２ 底部
１６３ 可動部
１６４ 可動接点
１６５ レセ連結部
２００ プラグコネクタ
２１０ プラグハウジング
２１２ 第１側壁部
２１４ 第２側壁部
２１６ 嵌合凹部
２２０ プラグ端子
２２１ 実装部
２２２ 内側脚部
２２３ 頂部
２２４ 突出部
２２５ 外側脚部
２２６ 接点側面
２３０ プラグ付加部材
２３１ 実装部
２３２ プラグ脚部
２３３Ａ，２３３Ｂ 頂部
２３４ 第１プラグロック部
２３５ 第２プラグロック部
２３６Ａ，２３６Ｂ プラグ平面部
２３７Ａ，２３７Ｂ プラグロック側面
２３８ プラグ連結部
３００ 基板
４００ 基板
Claims (7)
- 複数の端子（１２０又は２２０）と、相手コネクタとの嵌合状態を維持するための付加部材（１５０又は２３０）と、ハウジング（１１０又は２１０）とを含むコネクタであって、
前記付加部材（１５０又は２３０）は、第１ロック部（１５４又は２３４）と第２ロック部（１５５又は２３５）とを含み、
前記ハウジング（１１０又は２１０）は、前記第１ロック部（１５４又は２３４）を保持した第１側壁部（１１２又は２１２）と前記第２ロック部（１５５又は２３５）を保持した第２側壁部（１１４又は２１４）とを含み、
前記第１ロック部（１５４又は２３４）及び前記第２ロック部（１５５又は２３５）は、それぞれ前記第１側壁部（１１２又は２１２）の表面及び前記第２側壁部（１５５又は２３５）の表面よりも突出した曲面であり、
前記第１ロック部（１５４又は２３４）は、前記第１側壁部（１１２又は２１２）に対して直交する方向で分割され、
前記付加部材（１５０又は２３０）は、前記第１ロック部（１５４又は２３４）の両側に、前記第１ロック部（１５４又は２３４）とは直交する方向に延在する前記第２ロック部（１５５又は２３５）を備えたこと
を特徴とするコネクタ（１００又は２００）。 - 前記付加部材（１５０又は２３０）は、前記第１ロック部（１５４又は２３４）及び前記第２ロック部（１５５又は２３５）が設けられた位置よりも、前記ハウジング（１１０又は２１０）の底側に、平面部（１５６Ａ，１５６Ｂ又は２３６Ａ，２３６Ｂ）をそれぞれ備えたこと
を特徴とする請求項１に記載のコネクタ（１００又は２００）。 - 前記第１ロック部（１５４又は２３４）及び前記第２ロック部（１５５又は２３５）は、相手コネクタとの接続時に、前記相手コネクタの第１相手ロック部（２３４又は１５４）及び第２相手ロック部（２３５又は１５５）と係合し、前記第１ロック部（１５４又は２３４）及び前記第２ロック部（１５５又は２３５）の前記平面部（１５６Ａ，１５６Ｂ又は２３６Ａ，２３６Ｂ）は、前記第１相手ロック部（２３４又は１５４）及び前記第２相手ロック部（２３５又は１５５）をそれぞれ受け入れるように構成されたこと
を特徴とする請求項２に記載のコネクタ（１００又は２００）。 - 前記複数の端子（１２０又は２２０）は、前記第２側壁部（１１４又は２１４）の中央部分に保持され、
前記付加部材（１５０又は２３０）は、前記中央部分を間に挟んで、前記ハウジング（１１０又は２１０）の両側に配置されたこと
を特徴とする請求項３に記載のコネクタ（１００又は２００）。 - 請求項２から４のいずれか１項に記載のコネクタ（１００又は２００）を２つ含み、
前記２つのコネクタ（１００又は２００）のうち、１つはプラグコネクタ（２００）であり、もう１つはレセプタクルコネクタ（１００）であり、
前記プラグコネクタ（２００）における前記付加部材（１５０又は２３０）、前記第１ロック部（１５４又は２３４）及び前記平面部（１５６Ａ，１５６Ｂ又は２３６Ａ，２３６Ｂ）は、それぞれプラグ付加部材（２３０）、第１プラグロック部（２３４）及びプラグ平面部（２３６Ａ）であり、
前記レセプタクルコネクタ（１００）における前記付加部材（１５０又は２３０）、前記第１ロック部（１５４又は２３４）及び前記平面部（１５６Ａ，１５６Ｂ又は２３６Ａ，２３６Ｂ）は、それぞれレセ付加部材（２３０）、第１レセロック部（１５４）及びレセ平面部（１５６Ａ）であり、
前記第１プラグロック部（２３４）は、前記第１プラグロック部（２３４）が延在する方向とは直交する方向で分割されていること
を特徴とするコネクタ装置。 - 前記分割された第１プラグロック部（２３４）の前記プラグ平面部（２３６Ａ）の端部は、基板（４００）に取り付けるための実装部が設けられていない自由端であり、
前記第１レセロック部（１５４）の前記レセ平面部（１５６Ａ）の端部には、基板（３００）に取り付けるための実装部（１５１Ａ）が設けられていること
を特徴とする請求項５に記載のコネクタ装置。 - 前記レセ付加部材（１３０）は、前記プラグコネクタ（２００）との電源用の接点となる複数の電源端子（１６０）を含み、
前記複数の電源端子（１６０）は、前記プラグコネクタ（２００）の端子（１２０）と並べて前記第２側壁部（１１４）に配列されたこと
を特徴とする請求項５又は６に記載のコネクタ装置。
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