JP3781396B2 - コネクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラグコネクタおよびレセプタクルコネクタから構成されて互いに嵌合するコネクタに関し、さらに詳しくは、信号用のコンタクトに加えてグランド接続が可能なコネクタ固定用の金具を設けたコネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント基板に取り付けられる形式のコネクタであって、レセプタクルコネクタにプラグコネクタを受容嵌合させることにより両コネクタに設けられた信号用コンタクトの接続を行う用に構成されたコネクタにおいて、両コネクタの各々のプリント基板へグランド接続されるものがある。
【０００３】
このようなコネクタとして、プラグハウジング内に複数の信号用プラグコンタクトを左右方向に並べて保持するプラグコネクタと、レセプタクルハウジング内に複数の信号用レセプタクルコンタクトを左右方向に並べて保持するレセプタクルコネクタとから構成したものが従来から知られている。
【０００４】
このコネクタは、絶縁ハウジングがプリント基板の上面に取り付けられ、このプリント基板の表面に形成された配線パターンにコンタクトのリード部が半田付けされる。さらに、一部のコンタクトのリード部を基板に形成されたグランドパターンに半田付けすることによって、各コネクタをグランド接続するようにしている。
【０００５】
また、絶縁ハウジングの外周に金属製のシールドカバー（シェル）を配設したコネクタも従来から知られており、このコネクタにおいては、ハウジングの左右端部に伸びる金属性のシェルの端部（固定部）を基板に形成されたグランドパターンに半田付けすることによって、コネクタをグランド接続するようにしている。すなわち、プリント基板のグランド回路への接続がなされる固定部がシェルと一体に形成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、信号ピンを用いてグランド接続を行うように構成すると、グランド接続用のピンの数だけよけいに多くのピンを配設する必要があり、コネクタが大型化するという問題があった。また、金属製のシェルを用いてグランドの接続を行うように構成した場合にも大がかりな部品が必要となり、コネクタが大型化するとともに重量も大きく増加するという問題があった。
【０００７】
本発明はこれらの問題に鑑みてなされたものであり、コネクタが大型化することなく、簡単な構成で確実にグランドの接続を行うことができるコネクタを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的達成のため、本発明のコネクタは、プラグコネクタとレセプタクルコネクタとから構成され、プラグハウジング内にレセプタクルハウジングを受容嵌合させることにより、プラグコネクタのプラグハウジング内に保持された複数の信号用プラグコンタクトと、レセプタクルコネクタのレセプタクルハウジング内に保持された複数の信号用レセプタクルコンタクトとの接続を行うようにした基本構成を備えている。
【０００９】
その上で、プラグハウジングの左右端部の内部には、導電材料によって形成したプラグコネクタ固定金具を設け、プラグコネクタをプラグコネクタ取付対象物へ取り付けることができるようにしている。また、レセプタクルハウジングの左右端部には、同じく導電材料によって形成したレセプタクルコネクタ固定金具を設け、レセプタクルコネクタをレセプタクルコネクタ取付対象物へ取り付けることができるようにするとともに、プラグコネクタとレセプタクルコネクタとが嵌合したときにプラグコネクタ固定金具と接続するようにしている。
【００１０】
そして、プラグコネクタ固定金具は、レセプタクルコネクタ固定金具と嵌合したときにレセプタクルコネクタ固定金具と接触する接触部材と接触部材と接触しグランド側下方に伸びる固定部材とを有し、接触部材は、プラグコネクタ側接触面がプラグハウジングの内周面に面するように配設されており、レセプタクルコネクタ固定金具は、レセプタクルコネクタ接触面がレセプタクルハウジングの外周面に面するように配設されている。
【００１１】
このように構成されたコネクタによれば、コンタクトとコネクタ固定金具とが左右方向に一列に並んで配設されており、且つ、コネクタ固定金具の接触面が各ハウジングの外周面および内周面から突出していないため、コネクタを小型化することができる。そして、両コネクタを嵌合させた状態においては、コネクタ固定金具の接触面同士が接触するため、少なくとも一方のコネクタのコネクタ固定用金具をいずれかの取付対象物を介してグランドに当接するように取り付ければ両コネクタ固定用金具をグランド接続させることができる。さらに、プラグコネクタ固定金具は、固定部材と接触部材とから構成されており、それぞれ別々に形成されているため外部からの絶縁性を確保しつつ、生産性の向上を図ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態であるコネクタについて、図を参照して説明する。このコネクタは、図１から図６に示すようにプラグコネクタ１とレセプタクルコネクタ５とから構成され、これらが互いに嵌合して両コネクタ内に設けられたコンタクトが接続されるようになっている。なお、各図は両コネクタ１，５を分離した状態を表している。
【００１３】
まず、プラグコネクタ１について説明する。プラグコネクタ１は、スルーホールタイプのライトアングルタイプコネクタであり、絶縁材料製のハウジング１０により複数のプラグコンタクト２０を図示のように整列保持して構成される。
【００１４】
プラグハウジング１０は、中間にＴＰＲ板（補整板）１１ａを一体に有した平板状の基部１１と、この基部１１の上に重ねて配設されて矩形箱状に前方に延びて形成された外側壁部１２と、この外側壁部１２の内側において矩形箱状に形成されたプラグコンタクト保持部１４とを有して形成されている。なお、外側壁部１２とプラグコンタクト保持部１４とは一体に構成される。これにより、基部１１の上方前面側には、外側壁部１２およびプラグコンタクト保持部１４により囲まれるとともに前方に開口したプラグ外側空間１３が形成される。
【００１５】
基部１１の中央部に、ＴＰＲ板１１ａが一体に形成されており、このＴＰＲ板１１ａには４列に並んで上下に貫通する貫通孔１８が形成されている。この貫通孔１８にはプラグコンタクト２０のリード部２３が貫通挿入されて取り付けられる。プラグコンタクト保持部１４には複数のガイド溝１４ａが貫通孔１８に対応して形成されており、貫通孔１８を貫通して取り付けられたプラグコンタクト２０の前部はこれらガイド溝１４ａ内に入り込んでガイドされる。
【００１６】
プラグコンタクト２０は、導電材料によって形成され、プラグ外側空間１３に面してガイド溝１４ａによりガイドされるコンタクト部２１と、このコンタクト部２１から水平方向に延びる水平部２２と、この水平部２２から下方に曲げられたリード部２３とから構成される。コンタクト部２１は、前方に広がるようにバネ性を有して形成されるとともに後方が内側に向かって湾曲して形成され、後述するレセプタクルコネクタ５が嵌合し易いように形成されている。
【００１７】
さらに、プラグハウジング１０の左右端部には、プリント基板（プラグコネクタ取付対象物）Ｋ１へのグランド接続を行うための金具を兼ねたフレームグランド金具（プラグコネクタ固定金具）４０，４０が取り付けられている。このフレームグランド金具４０，４０は、後述するようにプラグコネクタ１とレセプタクルコネクタ５とを嵌合させた状態において、レセプタクルハウジング５０に設けられたレセプタクルコネクタ固定金具８０と接触するようになっている。
【００１８】
フレームグランド金具４０は、固定部材４１と接触部材４２とから構成されている。固定部材４１は、銅の板材によって形成され、板状に形成された保持部４１ｂと、この保持部４１ｂから二股に分かれて下方に伸びる挿入部４１ａとから形成されている。
【００１９】
二股に分かれた挿入部４１ａは、互いに拡大および縮小する方向に可撓性を有している。このため、挿入部４１ａは、基板Ｋ１に形成された貫通孔Ｋ１ａへの挿入時に、それぞれ内側に押し縮められるとともに、貫通孔Ｋ１ａへの挿入後には拡張して貫通孔Ｋ１ａからの抜け止めとなる突出部４１ｃが形成されている。
【００２０】
接触部材４２は、正面から見てコの字状に形成された挟持部４２ａと、この挟持部４２ａから繋がって後方に延びて板状に形成された保持部４２ｂとから構成され、挟持部４２ａの内側にはそれぞれ内側に突出して接点４２ｃが形成されている。
【００２１】
外側壁部１２の左右端部前面１２ａには、後方に伸びる接触部材挿入溝１２ｂが形成されており、この接触部材挿入溝１２ｂは、接触部材４２の保持部４２ｂが挿入可能な深さに形成されている。なお、この接触部材挿入溝１２ｂは、後方において保持部４２ｂの厚さよりも広く形成され、接触部材挿入溝１２ｂ内で保持部４２ｂの後方が左右方向（面外方向）に曲げ弾性変形可能に構成される。
【００２２】
また、基部１１の下面１１ｅからは固定部材挿入溝１１ｄが上方に伸びて形成されている。固定部材挿入溝１１ｄは、固定部材４１の保持部４１ｂが挿入保持可能な幅および深さで、その上方において接触部材挿入溝１２ｂと繋がっている。すなわち、固定部材挿入溝１１ｄは基部１１を上下に貫通して形成されており、保持部４１ｂを基部１１に圧入保持させた状態においては保持部４１ｂの上部が基部１１の上面から突出した状態となる。そして、この保持部４１ｂの上部を外側壁部１２側の接触部材挿入溝１２ｂ内に圧入することにより、基部１１と外側壁部１２とを結合させることができる。
【００２３】
接触部材挿入溝１２ｂに挿入される保持部４２ｂには、左右方向外側に突出する当接用突起４２ｄが形成されている。この当接用突起４２ｄは、保持部４２ｂを接触部材挿入溝１２ｂに挿入した状態で左右方向外側に突出する。
【００２４】
プラグハウジング１０にフレームグランド金具４０が保持された状態において挟持部４２ａの内面が位置する部分の外側壁部１２は切り欠かれて形成されており、接点４２ｃがプラグ外側空間１３内に突出するようになっている。そして、プラグハウジング１０に保持された状態においては、外側壁部１２の内周面（プラグハウジングの内周面）１２ｃと挟持部４２ａの内面（プラグ側接触面）４２ｄとが同一平面上に位置する。
【００２５】
このように構成されたフレームグランド金具４０は、半田メッキを施した上で、ハウジング本体１０の前面１２ａから接触部材４２を圧入した後に、基部１１の上面から突出する固定部材４１の保持部４１ｂを圧入して両部材４１，４２を接触させるとともに、基部１１と外側壁部１２とを結合させる。なお、保持部４２ｂには、圧入を容易に行うとともに抜け止めとなる保持用突起４２ｆが形成されている。
【００２６】
保持部４２ｂを接触部材挿入溝１２ｂ内に圧入するとともに、保持部４１ｂを固定部材挿入溝１１ｄ内に圧入した状態においては、保持部４１ｂと当接用突起４２ｄとが接触した状態で、挿入部４１ａが下面１１ｅから突出して保持される。
【００２７】
このように形成されたプラグコネクタ１は、プラグコンタクト２０のリード部２３が基板Ｋ１に形成されたスルーホールに挿入されて配線パターン（共に図示せず）と半田付けされる。併せて、プラグハウジング１０の左右端部に配設された固定金具４０の挿入部４１ａが、貫通孔Ｋ１ａに挿入係止された上でプリント基板Ｋ１に形成されたグランド用パターン（図示せず）と半田付けされる。これにより、プラグコネクタ１はプリント基板Ｋ１にしっかりと固定される。
【００２８】
挟持部４２ａの内側に形成された接点４２ｃは、保持部４２ｂに形成された当接用突起４２ｄを介して固定部材４１と当接しているため、固定部材４１をグランド用パターンに半田付けすることにより、接触部材４２およびこの接触部材４２と接触する相手コネクタの部材（詳細を後述するレセプタクルコネクタ固定金具８０等）のグランドを取る（アースする）ことができる。
【００２９】
ここで、固定部材４１と接触部材４２とは別々に形成されているため、固定部材４１には半田付け性を考慮して半田メッキを施し、接触部材４２には挿抜耐久性を考慮してニッケルメッキおよび金メッキを施すことができる。従って、固定部材４１と接触部材４２との導電性を確保しつつ、生産性の向上を図ることができる。
【００３０】
なお、プラグコネクタの構成は上記のような構成に限られるものではなく、図７から図１０に示すプラグコネクタ１０１のように、前記のプラグハウジング１０における基部１１，１１に相当する部材は設けずに、ＴＰＲ板１１１ａを外側壁部１１２の後部に着脱自在に配設するように構成してもよい。このように形成されたプラグコネクタ１０１においては、プラグコネクタ１における固定部材４１の保持部４１ｂよりも短く形成された保持部１４１ｂを有する固定部材１４１が用いられるとともに、プラグコンタクト２０のリード部２３よりも短く形成されたリード部１２３を有するプラグコンタクト１２０が用いられる。
【００３１】
次に、レセプタクルコネクタ５について説明する。レセプタクルコネクタ５は、絶縁材料製のレセプタクルハウジング５０により複数のレセプタクルコンタクト６０，６０′を図示のように保持して構成される。
【００３２】
レセプタクルハウジング５０は、矩形板状の基部５１と、この基部５１の上に矩形箱状に上方（図６においては右方）に延びて形成された側壁部５２とを有して絶縁材料から一体に形成されており、基部５１の上側に側壁部５２により囲まれるとともに上方に開口したレセプタクル側空間５３が形成されている。側壁部５２の左右端部には、それぞれ左右ガイド突起５６，５６が形成され、各ガイド突起５６，５６は、上端面が平面に形成された四角錐状に形成されている。
【００３３】
基部５１においてレセプタクル側空間５３内に位置する部分には、長手方向に延びる２列の貫通孔５５が基部５１を上下（図６においては左右）に貫通して形成されている。貫通孔５５にはそれぞれレセプタクルコンタクト６０，６０′が下面側から圧入されて取り付けられている。側壁部５２には図示のように複数のガイド溝５４，５４′が貫通孔５５に対応して形成されており、これら貫通孔５５に圧入されたレセプタクルコンタクト６０，６０′の上部はこれらガイド溝５４，５４′内に入り込んでガイドされるようになっている。なお、ガイド溝５４′は詳細を後述するコンタクト部６１′が挿入保持されるため、ガイド溝５４に比べて上部が短く形成されているだけで上下方向に直角な方向の断面形状等は同一である。
【００３４】
レセプタクルコンタクト６０は、レセプタクル側空間５３内に面してガイド溝５４によりガイドされたコンタクト部６１と、貫通孔５５内に圧入される圧入部６２と、この圧入部６２から左右方向に延びた後にクランク状に曲げられたリード部６３とから構成される。
【００３５】
一方、レセプタクルコンタクト６０′は、圧入部６２およびリード部６３がレセプタクルコンタクト６０と同一形状であるが、コンタクト部６１′の長さが短く形成されている。なお、両コンタクト６０，６０′はともに導電材料によって形成されている。
【００３６】
レセプタクルハウジング５０の左右端部には、プリント基板Ｋ５へのグランド接続を行うためのグランド金具を兼ねたレセプタクルコネクタ固定金具８０，８０が取り付けられている。レセプタクルコネクタ固定金具８０は、平板部８１と、この平板部８１から垂直方向上方に伸びる立上部８２と、この立上部８２の上端部においてコの字状に形成された挟持部８３とから構成されている。
【００３７】
このように構成されたレセプタクルコネクタ固定金具８０は、レセプタクルハウジング５０の左右端部を挟持部８３によって挟持するようにしてレセプタクルハウジング５０に保持される。そして、レセプタクルハウジング５０に保持された状態においては、側壁部５２の外周面（レセプタクルハウジングの外周面）５２ｂと挟持部８３の外面（レセプタクル側接触面）８３ａとが同一平面上に位置する。
【００３８】
このように構成されたレセプタクルコネクタ５は、レセプタクルコンタクト６０，６０′のリード部６３，６３′が基板（レセプタクルコネクタ取付対象物）Ｋ５の配線パターン（図示せず）上に載置されて半田付けされる（サーフェスマウントされる）。さらに、平板部８１もプリント基板Ｋ５に形成されたグランド用の配線パターン（図示せず）に当接させた状態で半田付けされて、サーフェスマウントされる。
【００３９】
このように構成されたプラグコネクタ１およびレセプタクルコネクタ５によれば、外側壁部１２の内周面１２ｃと挟持部４２ａの内面４２ｄとが同一平面上に位置し、側壁部５２の外周面５２ｂと挟持部８３の外面８３ａとが同一平面上に位置するため、両コネクタ１，５の嵌合時にはフレームグランド金具４０の接点４３ａとレセプタクルコネクタ固定金具８０の挟持部８３の外面８３ａとが接触する。これにより、少なくとも一方の金具４０，８０がいずれかの基板Ｋ１，Ｋ５のグランドに接続されていれば、両固定金具４０，８０をともにグランド接続させることができる。
【００４０】
ここで、両コネクタ１，５の嵌合時には、プラグコンタクト２０とレセプタクルコンタクト６０，６０′とが接触するわけであるが、コンタクト部６１′が短く形成されたレセプタクルコンタクト６０′よりもコンタクト部６１が長く形成されたレセプタクルコンタクト６０の方がプラグコンタクト２０に先に接触することとなり、時差接続が可能となる。
【００４１】
従って、コネクタの挿抜時に先に接続させて後から切断したい信号用には、コンタクト部６１が長く形成されたレセプタクルコンタクト６０を用い、その他の信号用にはコンタクト部６１′が短く形成されたレセプタクルコンタクト６０′を用いるような構成が可能である。
【００４２】
なお、上記のコネクタにおいては、プラグコンタクト２０およびレセプタクルコンタクト６０，６０′を信号の伝達のみを行うコンタクトとして用いた場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、各金具４０，８０と併せて、プラグコンタクト２０およびレセプタクルコンタクト６０，６０′の一部をグランドの接続を行うコンタクトとして用いることもできる。
【００４３】
また、上記のコネクタによれば、フレームグランド金具４０およびレセプタクルコネクタ固定金具８０によって各金具４０，８０が取り付けられた基板Ｋ１と基板Ｋ５とを電気的に導通させることができるため、両基板Ｋ１，Ｋ５のグランド部の電位差を零にする（両基板Ｋ１，Ｋ５を同電位とする）ことができ、ノイズの発生を低減させることができる。
【００４４】
また、レセプタクルコネクタ５においては、レセプタクルコネクタ固定金具８０の平板部８１が、レセプタクルハウジング５０の左右端部から突出しないように構成したが、本発明は必ずしもこのような構成に限られるものではなく、平板部８１がレセプタクルハウジング５０の左右端部から突出するように構成してもよい。
【００４５】
さらに、プラグコネクタ１においても、レセプタクルコネクタ固定金具８０と同様の形状となるように、挿入部４１ａに相当する部分をそれぞれ左右外方に開いて略Ｌ字状に形成した固定金具を設けて基板Ｋ１へサーフェスマウントできるように構成してもよい。逆に、レセプタクルコネクタ５においても、フレームグランド金具４０と同様に、挿入部４１ａに相当する基板への挿入部分を有して構成された固定金具を設けて基板Ｋ５への取り付けを行うようにしてもよい。また、プラグコネクタ１は必ずしもライトアングルタイプコネクタとする必要はなく、逆にレセプタクルコネクタ５をライトアングルタイプコネクタとしてもよい。
【００４６】
なお、各金具４０，８０においては、相手金具との接触部（挟持部４２ａおよび挟持部８３）をコの字状に形成し、プラグコネクタ１の上下およびレセプタクルコネクタ５の前後方向において両金具４０，８０を接触させることとしているが、接触部は必ずしもコの字状に形成する必要はなく、単なる板状に形成して各コネクタ１，５の左右端部において接触させるように構成してもよい。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るコネクタは、各ハウジングの左右端部にコネクタ固定金具を設けており、これらのコネクタ固定金具はプラグコネクタおよびレセプタクルコネクタを嵌合させたときに接続するようになっている。そして、これらのコネクタ固定金具は、各ハウジングの嵌合部から突出しない形状寸法で形成されている。このため、コネクタを小型化することができるとともに、両コネクタを嵌合させたときには、コネクタ固定金具同士が接続される。従って、コンパクトなコネクタであっても、いずれか一方のコネクタ固定金具を基板等のコネクタ取付対象物を介してグランドに接続させれば、両コネクタのグランド接続を行うことができる。また、それぞれのコネクタをそれぞれの基板のグランドに接続させれば、それぞれの基板のグランド同士を接続させることもできるため、グランドの強化を図ることができるとともに、基板同士のグランド部の電位差を等しくすることができる。さらに、プラグコネクタ固定金具は、固定部材と接触部材とから構成されており、それぞれ別々に形成されているため外部からの絶縁性を確保しつつ、生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコネクタの一例であるレセプタクルコネクタおよびプラグコネクタを示す斜視図である。
【図２】上記コネクタの側面図であり、図３および図５におけるII−II部分断面図である。
【図３】上記プラグコネクタの正面図である。
【図４】上記プラグコネクタの図３におけるIV矢視図である。
【図５】上記レセプタクルコネクタの正面図である。
【図６】上記コネクタの断面図であり、図２におけるVI−VI断面図である。
【図７】本発明に係る異なる構成のプラグコネクタを示す斜視図である。
【図８】上記プラグコネクタの正面図である。
【図９】図８におけるIX矢視図である。
【図１０】図８におけるX−X断面図である。
【符号の説明】
１，１０１ プラグコネクタ
５ レセプタクルコネクタ
１０ プラグハウジング
２０ プラグコンタクト
４０ フレームグランド金具（プラグコネクタ固定金具）
５０ レセプタクルハウジング
６０，６０′ レセプタクルコンタクト
８０ レセプタクルコネクタ固定金具

Claims (1)

1. プラグハウジング内に上下方向に伸びた複数のプラグコンタクトを左右方向に並べて保持してなるプラグコネクタと、レセプタクルハウジング内に上下方向に伸びた複数のレセプタクルコンタクトを左右方向に並べて保持してなるレセプタクルコネクタとから構成され、前記プラグハウジング内に前記レセプタクルハウジングを受容嵌合して前記プラグコンタクトを対応する前記レセプタクルコンタクトに接続させるコネクタであって、
   導電材料によって形成され、前記プラグハウジングの左右端部の内部に取り付けられて前記プラグコネクタをプラグコネクタ取付対象物へ固定するために用いられるプラグコネクタ固定金具と、
   導電材料によって形成され、前記レセプタクルハウジングの左右端部に取り付けられて前記レセプタクルコネクタをレセプタクルコネクタ取付対象物へ固定するために用いられるレセプタクルコネクタ固定金具とを備え、
   前記プラグコネクタ固定金具は、前記レセプタクルコネクタ固定金具と嵌合したときに該レセプタクルコネクタ固定金具と接触する接触部材と該接触部材と接触しグランド側下方に伸びる固定部材とを有し、該接触部材は、プラグハウジングの左右端部に取り付けられた状態で前記プラグハウジングの内周面とほぼ同一面上に並んで位置するプラグ側接触面を有し、
   前記レセプタクルコネクタ固定金具は、前記レセプタクルハウジングの左右端部に取り付けられた状態で前記レセプタクルハウジングの外周面とほぼ同一面上に並んで位置するレセプタクル側接触面を有し、
   前記プラグコネクタと前記レセプタクルコネクタとが嵌合したときに前記プラグ側接触面および前記レセプタクル側接触面が接触し、前記プラグコネクタ固定金具の接触部材が、前記プラグコネクタ取付対象物もしくは前記レセプタクルコネクタ取付対象物を介してグランドに接続されていることを特徴とするコネクタ。

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