JP4184370B2 - 電気コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、コンタクトを収容する絶縁ハウジングのコンタクト収容部が、接地されたシールドケースで囲まれた電気コネクタに関し、更に詳しくは、シールドケースによって絶縁ハウジングの移動を規制する電気コネクタに関する。

従来、複数のコンタクトが収容される絶縁ハウジングのコンタクト収容部を接地されたシールドケースで囲い、コンタクトへの外部からのノイズの侵入を防止した電気コネクタが知られている。絶縁ハウジングは、コンタクトの脚部をプリント配線基板の信号パターンに半田付けしてプリント配線基板に固定されるが、相手側プラグの挿抜の際、若しくは相手側プラグを接続した状態で不用意に落下させた衝撃などで、絶縁ハウジングがプラグの挿入方向に力を受け、コンタクトの半田接続部が破損し、接続不良が発生する恐れがある。

そこで、シールドケース側に、絶縁ハウジングの凹部に係合する陥凹部や、絶縁ハウジングの突部が係合する係合孔を穿設し、接地脚部を接地パターンへ半田付けしてプリント配線基板へ固定するシールドケースによって、絶縁ハウジングのプラグ挿入方向の移動を規制する電気コネクタが知られている（特許文献１）。

特開平７年第２２０８１６号公報（第２頁１欄３６行乃至２欄２９行、図１５、図１６）

以下、この従来の電気コネクタ１００を、図９で説明すると、電気コネクタ１００は、箱型状の絶縁ハウジング１０１と、絶縁ハウジング１０１に固定された複数のコンタクト１０２と、断面コ字状のシールドケース１０３とからなっている。絶縁ハウジング１０１には、接続相手のプラグを挿入するプラグ挿入凹部１０４が設けられ、ロッド状のコンタクト１０２が絶縁ハウジング１０１の後方（図中左上方）からプラグ挿入凹部１０４内に突出するように、絶縁ハウジング１０１の奥壁部１０１ａに植設されている。

シールドケース１０３は、一枚の導電性金属板を折り曲げて、天板部１０３ａと、この天板部１０３ａの左右端から下向きに折り曲げられる一対の側板部１０３ｂ、１０３ｂと、奥壁部１０１ａに沿って折り曲げられる図示しない後押さえ部とからなっている。シールドケース１０３は、図示するように絶縁ハウジング１０１にその上方から被せられ、天板部１０３ａに設けられた陥没凸部１０５、１０５が絶縁ハウジング１０１の対応部位に凹設された位置決め溝１０６に嵌め込まれるとともに、側板部１０３ｂ、１０３ｂに設けられた係止窓１０７、１０７に絶縁ハウジング１０１の両側面部に設けられた固定突起１０８が嵌め込まれ、両者が位置決め固定される。

絶縁ハウジング１０１は、奥壁部１０１ａから後方に引き出されるコンタクト１０２の脚部を図示しないプリント配線基板の信号パターンへ半田付けし、また、シールドケース１０３は、側板部１０３ｂから更に下方に向けて垂設された接地脚部１０３ｃをプリント配線基板の接地パターンへ半田付けすることにより、それぞれプリント配線基板に対して固定される。

このように組み立てられた電気コネクタ１００のプラグ挿入凹部１０４へ接続相手のプラグを差し込むと、プラグ挿入凹部１０４内に突出するコンタクト１０２にプラグの各端子が接続し、プラグと電気コネクタ１００との接続が行われる。

このとき、シールドケース１０３の天板部１０３ａから切り起こされた接触舌片１０９、１０９が絶縁ハウジング１０１の窓孔１１０、１１０を通してプラグ挿入凹部１０４内に挿入されるプラグの外周面に設けられたシールドカバーに接触し、接地されたシールドケース１０３によりコンタクト１０２とプラグとの接続部が覆われ、外部ノイズから遮蔽される。

プラグ挿入凹部１０４内へのプラグの挿入力により絶縁ハウジング１０１は後方へ移動しようとする力を受けるが、位置決め溝１０６の前方内壁面と固定突起１０８の後方側面が、それぞれプリント配線基板に固定されたシールドケース１０３の陥没凸部１０５と係止窓１０７に当接して絶縁ハウジング１０１の後方への移動が規制される。

また、プラグをプラグ挿入凹部１０４から抜き去る際や、プラグを差し込んだまま電気コネクタ１００の全体が落下などで衝撃を受けると、絶縁ハウジング１０１はシールドケース１０３から前方へ抜き出ようとする力を受けるが、上述とは逆に、位置決め溝１０６の後方内壁面と固定突起１０８の前方側面が、シールドケース１０３の陥没凸部１０５と係止窓１０７に当接し、絶縁ハウジング１０１はシールドケース１０３により前方へ移動が規制される。

従って、プラグの挿抜や電気コネクタ１００の全体が衝撃を受けても、絶縁ハウジング１０１は、コンタクト１０２を外部から遮蔽するシールドケース１０３により位置決めされ、絶縁ハウジング１０１が抜け出たり、収容するコンタクト１０２の半田付け部に大きな力が加わることがなく、接続不良が発生することがない。

しかしながら、金属板を絶縁ハウジング１０１の周囲に沿って折り曲げたシールドケース１０３の係止窓１０７に、絶縁ハウジング１０１から外方に突出する固定突起１０８を係合し、絶縁ハウジング１０１をシールドケース１０３に位置決めする上述の電気コネクタ１００では、金属板からなるシールドケース１０３が外力を受けて外側に撓んだり、折り曲げ前の状態に復帰しようとして係止窓１０７が固定突起１０８から外れる恐れがあり、更に、固定突起１０８が絶縁ハウジング１０１の外方に突出するので、電気コネクタ１００を小型化する場合の障害となっていた。

一方、シールドケース１０３の陥没凸部１０５を絶縁ハウジング１０１の位置決め溝１０６へ係合させるように、シールドケース１０３側を内方へ突出させ、絶縁ハウジング１０１側の孔、凹部などへ係合させる場合にも、金属板からなるシールドケース１０３が外力を受けて外側に撓んだり、折り曲げ前の状態に復帰しようとして外方に変形すると、簡単に陥没凸部１０５が位置決め溝１０６から外れ、係合が解かれてしまう恐れがあった。

シールドケース１０３に形成する陥没凸部１０５の内方への突出長を長くすれば、シールドケース１０３が外方に撓んでも係合が外れにくくなるが、平面の一部を内方に打ち出して形成する陥没凸部１０５ではその突出長に限界があり、また、吐出長を長くしようとして平面から片持ち支持片を切り起こし係合片とする場合には、その固定端に応力が集中するので、絶縁ハウジング１０１を位置決めするための充分な強度が得られなかった。

更に、シールドケース１０３から内方へ突出させる突部を絶縁ハウジング１０１側の孔へ係合させる上述の係合構造をプラグ挿入凹部１０４の周囲に設けると、絶縁ハウジング１０１を貫通するシールドケース１０３の突部が、挿入するプラグと干渉する恐れがあり、プラグ挿入凹部１０４周囲の絶縁ハウジング１０１を肉厚とし、電気コネクタ１００全体の形状を拡大せざるをえなかった。

本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、金属板を折り曲げたシールドケースを用い、絶縁ハウジングを確実に位置決めすることができる電気コネクタを提供することを目的とする。

また、絶縁ハウジングのプラグ挿入方向への移動を規制するストッパー部をシールドケースに設けても、挿入されるプラグと干渉することなく、プラグ挿入凹部周囲の絶縁ハウジングを薄肉とすることができる電気コネクタを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、請求項１の電気コネクタは、相手側プラグの挿入方向に直交する奥壁部と、奥壁部から相手側プラグの挿入方向に沿って前方に突設され、相手側プラグと電気接続するコンタクトを位置決め収容するコンタクト収容部とを有し、コンタクト収容部から引き出されるコンタクトの脚部をプリント配線基板の信号パターンに半田接続することによりプリント配線基板に固定される絶縁ハウジングと、コンタクト収容部の周囲を囲い、コンタクト収容部との間に相手側プラグを挿入するプラグ挿入凹部が形成される筒状体と、接地脚部とが導電性金属板を折り曲げて一体に形成され、接地脚部をプリント配線基板の接地パターンに半田接続することによりプリント配線基板に固定されるシールドケースとを備え、
筒状体の筒状の外側に向けて折り曲げられた湾曲部の後方に、筒状体の後端と平行なスリットを形成し、前記後端とスリットとの間を、筒状の内側に向けて折り曲げてストッパー部とし、ストッパー部を相手側プラグの挿入方向に沿って奥壁部に投影させた部位に、奥壁部の前面から後方に向かって位置決め溝を凹設し、前方から奥壁部に向かって取り付けられる筒状体のストッパー部を、位置決め溝に遊嵌させ、絶縁ハウジングとシールドケース間を位置決めすると共に、ストッパー部を位置決め溝の内奥面に当接させ、絶縁ハウジングの前方への移動を規制することを特徴とする。

絶縁ハウジングに前方への力が加わっても、位置決め溝の内奥面がプリント配線基板に固定されいるシールドケースのストッパー部に当接し、前方への移動が規制される。

ストッパー部は、筒状の外側に向けて折り曲げられた湾曲部の後方の後端とスリットとの間の帯状部を筒状の内側に向けて折り曲げるので、帯状部を引き延ばすことなく、筒状の内側に向けて折り曲げることができる。

ストッパ部は、奥壁部の前面から後方に向かって凹設された位置決め溝に遊嵌されるので、シールドケースが絶縁ケースから外方に撓んでも、位置決め溝から外れない。

ストッパ部は、奥壁部に凹設された位置決め溝に遊嵌されるので、プラグ挿入凹部に挿入されるプラグと干渉せず、プラグ挿入凹部周囲の絶縁ハウジングを薄肉とすることができる。

請求項２の電気コネクタは、ストッパー部の前後方向の幅が、位置決め溝の前後方向の深さにほぼ等しいことを特徴とする。

ストッパー部の前面は、奥壁部の前面と同一面上に配設され、プラグの挿入力を受け絶縁ハウジングが後方へ移動しようとすると、シールドケースのストッパー部が挿入力を受ける。また、絶縁ハウジングが前方への外力を受けると、位置決め溝の内奥面がストッパー部に当接し、前方への移動が規制される。

請求項３の電気コネクタは、シールドケースの筒状体は、長方形状の金属板を角筒状に折り曲げた後、筒状の周方向で対向する両側辺の凹凸係合部を互いに係合して形成され、角筒状に形成された筒状体の両外側面に沿って、奥壁部から前方に一対の押さえ腕部が突設されていることを特徴とする。

金属板が角筒状に折り曲げられた筒状体は、その両外側面に沿って一対の押さえ腕部が突設されるので、外方に撓むことがなく、凹凸係合部の係合が外れない。

請求項１の発明によれば、プラグを抜き去る際や衝撃で、絶縁ハウジングが前方への力を受けても、シールドケースから絶縁ハウジングが抜け出ることがなく、また、コンタクトの信号パターンとの半田接続部に外力が伝わらず、パターン剥離などによる接続不良を防止できる。

更に、湾曲部の後方の後端とスリットとの間の帯状部を引き延ばすことなく内方へ折り曲げることができるので、大きな力を加えることなく、帯状部からなるストッパ部を加工できる。

更に、筒状体に折り曲げ加工されたシールドケースの軸方向に凹設される位置決め溝にシールドケースのストッパ部が遊嵌されるので、シールドケースは外方に撓まず、折り曲げ加工された筒状を維持する。

請求項２の発明によれば、ストッパー部を位置決め溝へ遊嵌させるだけで、プラグの挿抜による絶縁ハウジングの挿抜方向の移動が規制され、コンタクトの半田接続部が絶縁ハウジングの移動により破損することがない。

請求項３の発明によれば、シールドケースの折り曲げられた形状が原形状に復帰することがなく、絶縁ハウジングの周囲から外れることがない。

以下、本発明の一実施の形態に係る電気コネクタ１を、図１乃至図８を用いて説明する。これらの図に示すように、本実施の形態に係る電気コネクタ１は、複数のコンタクト２が位置決め支持される絶縁ハウジング３と、シールドケース４とからなっいる。この電気コネクタ１は、プリント配線基板１０に実装され、図２の下方から上方に向けて挿入される図示しない相手側プラグと接続するものであり、以下の電気コネクタ１の各部の説明は、図２の下方を前方と、上方を後方と、図１に表示される向きを、上下、左右の方向として説明する。

絶縁ハウジング３は、プラグ挿入方向である前後方向に対して起立する奥壁部３１と、奥壁部３１の前面中央から前方に向けて横長板状に突設されたコンタクト収容部３２と、奥壁部３１の前面下方からコンタクト収容部３２に平行にプラグが挿入される隙間を隔てて突設されたガイドプレート３３と、奥壁部３１の両側から前方に向けて突設された一対の腕部３４と、腕部３４の側方から奥壁部３１の後方にかけてその周囲に連設された一対の支持板部３５とが、絶縁性合成樹脂により一体に成形されたものである。

コンタクト収容部３２には、図４に示すように、プラグの端子を案内する複数の案内溝３２ａが、前後方向に沿ってコンタクト収容部３２の下面から凹設されている。コンタクト収容部３２に位置決め支持される複数のコンタクト２は、上記絶縁ハウジング３を成型する際に、インサート成形により絶縁ハウジング３と一体化されるもので、絶縁ハウジング３に支持された状態で、前方の接触部２ａがこの案内溝３２ａの内頂面に沿って露出し、後方の脚部２ｂは、斜め下方にクランク状に折り曲げられ、奥壁部３１の後方から突出している。

図６に示すように、奥壁部３１の左右上方の角部には、前面から後方に向かってＬ字及び逆Ｌ字状の位置決め溝３６、３６が凹設されている。また、この位置決め溝３６の中央寄りで、奥壁部３１の後面には、上端から下方に一対の係止凹部３７、３７が凹設されている。

ガイドプレート３３は、シールドケース４の後述する筒状体４１とともにプラグが挿入されるプラグ挿入凹部５を形成するもので、左右両側に沿ってプラグを前後方向に案内するガイドリブ３３ａが形成されている。一対の腕部３４、３４は、このガイドプレート３３のガイドリブ３３ａとシールドケース４の厚み分だけ隔てた左右両側に前後方向に沿って配設されている。

電気コネクタ１は、図５に示すプリント配線基板１０の矩形状に切り欠かれた取付凹部１１に絶縁ハウジング３とシールドケース４の周囲を嵌合して取り付けられるもので、絶縁ハウジング３の腕部３４と支持板部３５は、その周囲のプリント配線基板１０の平面側に配置されることから、絶縁ハウジング３の最下面より上方に配設されている。腕部３４と支持板部３５の下面には、前方から後方に向けて、シールドケース４の後述する接地脚部４２を収容する逃げ凹部３８が凹設され、腕部３４は接地脚部４２を介してプリント配線基板１０の表面に対向する。また、支持板部３５の底面後方には、プリント配線基板１０の取付凹部１１周囲に穿設された位置決め孔１２に挿入されるボス３９が垂設されている。

シールドケース４は、図６に示すように、横長角筒状とした筒状体４１と、筒状体４１の下面から両側面にかけて切り欠き、水平な左右方向に切り起こした一対の接地脚部４２と、筒状体４１の上面後端に連設し、左右方向を長手方向とする一対の係止片４４とが、一枚の導電性金属板から一体に形成されている。

筒状体４１は、長方形状の金属板の長手方向で対向する両側辺を互いに相補する凹凸形状の係合部４３とし、長手方向に沿って異なる４カ所の位置で前後方向に沿ってほぼ直角に折り曲げ、対向する両側辺の係合部４３を係合させて、横長角筒状の形状としている。

筒状体４１の左右側方に水平に支持される一対の接地脚部４２は、その後方の左右の両端が図５に示すプリント配線基板１０のスルーホール１３に差し込まれるように、下方に折り曲げられている。接地脚部４２は、スルーホール１３の周囲に印刷形成されたグランドパターンに半田接続され、シールドケース４全体をプリント配線基板１０に固定するとともに、接地させている。

筒状体４１のほぼ直角に折り曲げられた４カ所の湾曲部のうち、上方側の左右両側の湾曲部の後方には、後端面に平行に穿設されたスリット４５により筒状体４１の周方向に沿って切り起こされた帯状片を、内方に折り曲げてなるストッパー片４６が形成されてる。ストッパー片４６は、対応して奥壁部３１の前面に凹設された位置決め溝３６に遊嵌するように、Ｌ字及び逆Ｌ字状に折り曲げられるが、外側に折り曲げられた湾曲部から折り曲げるので、帯状片をその長手方向に引き延ばすことなく簡単に内側へ折り曲げることができる。また、ここでは、筒状体４１の後端面からスリット４５の穿設位置までの幅を、奥壁部３１の前面からの位置決め溝３６の深さに一致させ、位置決め溝３６に遊嵌されるストッパー片４６の前面を奥壁部３１の前面とほぼ同一面となるようにしている。

このように構成される電気コネクタ１の組立は、シールドケース４の筒状体４１内に、絶縁ハウジング３４のガイドプレート３３とコンタクト収容部３２を挿通させながら、絶縁ハウジング３４の前方から後方に向かってシールドケース４をスライドさせる。このとき、筒状体４１の両側は、ガイドリブ３３ａと腕部３４との間を挿通し、接地脚部４２は、前方に開口する逃げ凹部３８内を後方へスライドする。

シールドケース４を絶縁ハウジング３４に対して更に後方へスライドさせると、後方左右のストッパー片４６が奥壁部３１の前面に凹設された位置決め溝３６内に侵入し、ストッパー片４６の後面が位置決め溝３６の内奥面に当接する位置で後方へのスライドが規制される。

ストッパー片４６が位置決め溝３６の内奥面に当接する位置で、位置決め溝３６で区切られる内側の奥壁部３１が筒状体４１で囲われ、筒状体４１と、奥壁部３１から前方に突設されたコンタクト収容部３２及びガイドプレート３３との間でプラグ挿入凹部５が形成される。

この位置で、図３に示すように、筒状体４１の後端に連設された一対の係止片４４、４４を下方へ折り曲げて係止凹部３７、３７に係止し、係止片４４とストッパー片４６との間で絶縁ハウジング３の奥壁部３１を挟持することにより、絶縁ハウジング３とシールドケース４が仮止めされる。

相互に仮止めされた絶縁ハウジング３４とシールドケース４は、支持板部３５に垂設されたボス３９と下方に折り曲げた接地脚部４２を、それぞれプリント配線基板１０の位置決め孔１２とスルーホール１３に差し込むことにより、取付凹部１１に嵌合してプリント配線基板１０に位置決めされる。この取り付け状態で、奥壁部３１から後方に引き出される各コンタクト２の脚部２ｂを、対向するプリント配線基板１０の信号パターン１４へ半田接続し、接地脚部４２をスルーホール１３周囲のグランドパターンへ半田接続し、電気コネクタ１のプリント配線基板１０への実装が行われる。

このように構成された電気コネクタ１は、プラグ挿入凹部５内にストッパー片４６が突出しないので、ストッパー片４６と干渉することなく、プラグの先端がプラグ挿入凹部５の内奥に臨む奥壁部３１若しくはストッパー片４６の前面に当接するまで挿入される。プラグを異常な力で挿入し、奥壁部３１が予期しない異常な挿入力を受けても、プリント配線基板１０に固定されたシールドケース４のストッパー片４６でこの挿入力を受けるので、絶縁ハウジング３に支持されるコンタクト２には伝達されない。

一方、プラグをプラグ挿入凹部５から引き抜く際や、プラグを接続した状態で衝撃を受ることにより、絶縁ハウジングに前方への力が加わった場合には、位置決め溝３６の内奥面がストッパー片４６の後面に当接し、絶縁ハウジング３の前方への移動が規制される。

従って、絶縁ハウジング３は、ストッパー片４６により前後方向のいずれの移動も規制され、絶縁ハウジング３に支持されるコンタクト２の信号パターン１４との半田接続部が破損することがない。また、このストッパー片４６は、両端が支持されているので、絶縁ハウジング３が前後方向に大きな力を受けても変形することがなく、確実にその移動を規制できる。

更に、シールドケース４の筒状体４１は、その両側面に沿って一対の腕部３４が配置され、また、上板後方は、位置決め溝３６により区切られる外側の奥壁部３１が、ストッパー片４６を外側から覆うので、プラグを挿入方向と異なる向きで挿抜しようとして、筒状体４１がいわゆる「こじり」を受けても、折り曲げた角筒状が広げられることがなく、プラグ挿入凹部５の形状が保持される。

上記実施の形態では、ストッパー片４６の幅を、位置決め溝３６の深さとほぼ同一としたが、係止片４４を絶縁ハウジング３の後面に当接させたり、ボス３９を位置決め孔１２の前面に当接させることにより、絶縁ハウジング３の後方への移動が規制できれば、ストッパー片４６の後面を位置決め溝３６の内奥面へ当接させるだけで、必ずしも同一幅とする必要はない。

また、ストッパー片４６の折り曲げ形状は、ストッパー片４６の両端が一体に支持されるものであれば、上記実施の形態に係るＬ字若しくは逆Ｌ字状に限らず、同様にストッパー片４６を遊嵌する位置決め溝３６の形状もストッパー片４６を遊嵌する種々の形状とすることができる。

本発明は、プラグと接続するコンタクトの周囲がシールドケースで囲まれる電気コネクタに適している。

本発明の一実施の形態に係る電気コネクタ１の正面図である。 電気コネクタ１の平面図である。 電気コネクタ１の背面図である。 電気コネクタ１をコンタクト２に沿って切断した縦断面図である。 プリント配線基板１０の部分平面図である。 電気コネクタ１の分解斜視図である。 絶縁ハウジング３の正面図である。 シールドケース４の正面図である。 従来の電気コネクタ１００の分解斜視図である。

符号の説明

１ 電気コネクタ
２ コンタクト
２ａ 脚部
３ 絶縁ハウジング
３１ 奥壁部
３２ コンタクト収容部
３４ 腕部
３６ 位置決め溝
４ シールドケース
４１ 筒状体
４２ 接地脚部
４３ 凹凸係合部
４５ スリット
４６ ストッパー片（ストッパー部）
５ プラグ挿入凹部
１０ プリント配線基板

Claims (3)

1. 相手側プラグの挿入方向に直交する奥壁部（３１）と、奥壁部（３１）から相手側プラグの挿入方向に沿って前方に突設され、相手側プラグと電気接続するコンタクト（２）を位置決め収容するコンタクト収容部（３２）とを有し、コンタクト収容部（３２）から引き出されるコンタクト（２）の脚部（２ｂ）をプリント配線基板（１０）の信号パターン（１４）に半田接続することによりプリント配線基板（１０）に固定される絶縁ハウジング（３）と、
   コンタクト収容部（３２）の周囲を囲い、コンタクト収容部（３２）との間に相手側プラグを挿入するプラグ挿入凹部（５）が形成される筒状体（４１）と、接地脚部（４２）とが導電性金属板を折り曲げて一体に形成され、接地脚部（４２）をプリント配線基板（１０）の接地パターンに半田接続することによりプリント配線基板（１０）に固定されるシールドケース（４）とを備え、
   筒状体（４１）の筒状の外側に向けて折り曲げられた湾曲部の後方に、筒状体（４１）の後端と平行なスリット（４５）を形成し、前記後端とスリット（４５）との間を、筒状の内側に向けて折り曲げてストッパー部（４６）とし、
   ストッパー部（４６）を相手側プラグの挿入方向に沿って奥壁部（３１）に投影させた部位に、奥壁部（３１）の前面から後方に向かって位置決め溝（３６）を凹設し、
   前方から奥壁部（３１）に向かって取り付けられる筒状体（４１）のストッパー部（４６）を、位置決め溝（３６）に遊嵌させ、絶縁ハウジング（３）とシールドケース（４）間を位置決めすると共に、ストッパー部（４６）を位置決め溝（３６）の内奥面に当接させ、絶縁ハウジング（３）の前方への移動を規制することを特徴とする電気コネクタ。
2. ストッパー部（４６）の前後方向の幅は、位置決め溝（３６）の前後方向の深さにほぼ等しいことを特徴とする請求項１に記載の電気コネクタ。
3. シールドケース（４）の筒状体（４１）は、長方形状の金属板を角筒状に折り曲げた後、筒状の周方向で対向する両側辺の凹凸係合部（４３）を互いに係合して形成され、
   角筒状に形成された筒状体（４１）の両外側面に沿って、奥壁部（３１）から前方に一対の押さえ腕部（３４）が突設されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電気コネクタ。

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