JP4274564B2 - 多極コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、回路基板上に配され、複数の端子板を有しており、カメラモジュール等の外部機器と回路基板とを電気的に接続する多極コネクタに関するものである。

従来、特許文献１に記載されるように、回路基板上に多極コネクタを設けて、この多極コネクタにカメラモジュール等の外部機器を挿入することで、外部機器を回路基板上に実装する方法が知られている。この多極コネクタは、樹脂により形成されたハウジングに、外部機器の端子部と当接する当接部を有する複数の端子板を組み付けたものである。このハウジングにより形成された空間に外部機器が挿入されると、空間に露出している複数の端子板のそれぞれの当接部が該外部機器の端子部に押し込まれて、各端子板のハウジングに固定された部分から当接部までが撓み、この状態で外部機器が多極コネクタに固定される。このとき、この多極コネクタの各端子板が撓んでいることで、各端子板の当接部が外部機器の端子部に押し当てる力が発生しており、この力により外部機器の端子部と各端子板の当接部との接触信頼性を確保している。
特開２００４−６３７８７号公報

しかしながら、上記のような従来の多極コネクタにおいては、例えば多極コネクタの小型化を図るために、端子板を小型化して、当接部からハウジングに固定される部分までの寸法を短くすると、外部機器をハウジングの空間に挿入した時に端子板が塑性変形してしまうことがある。端子板が塑性変形してしまうと、外部機器の端子部に各端子板の当接部を押し当てる力が弱くなり、接触信頼性が損なわれて外部機器と回路基板との接続不良が発生する。よって、端子板を塑性変形しないような大きさや形状に設計しなければならないため、多極コネクタの設計上の自由度が制約され、多極コネクタの小型化も困難である。多極コネクタを小型化しつつ端子板の塑性変形を防ぐためには、端子板の形状が複雑なものとなるため、多極コネクタをハウジングと端子板を一体にしてインサート成形により製造することができなくなる。インサート成形ができなければ、端子板はハウジングが成形された後に組み付ける必要があり、多極コネクタの製造に手間がかかり製造コストが大きくなってしまう。

本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、端子板に樹脂バネ部を被着させて構成することにより、端子板を小型化、単純形状化したときにも外部機器の端子部に端子板の当接部を押し当てる力を確実に得て、外部機器と回路基板等を確実に電気的に接続させることができる多極コネクタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため請求項１の発明は、外部の回路基板上に配され、外部機器が挿入されることでこの外部機器と回路基板とを電気的に接続する多極コネクタであって、外部機器が挿入される空間を形成する樹脂製のハウジングと、一端が前記回路基板上の回路に電気的に接続される回路接続部となり、他端の一面に外部機器の端子部と当接する当接部を有し、この当接部が前記空間に露出するように、前記回路接続部の近傍で前記ハウジングに保持され、このハウジングに保持された部分から前記当接部までが可撓性を有するように構成された複数の端子板と、前記複数の端子板の前記当接部が設けられた面とは他面に被着される、前記ハウジングに支持された樹脂バネ部と、を備え、前記樹脂バネ部は、前記ハウジングの梁状部と一体に繋がるようにして延設されて成形され、この延設された部分は、前記樹脂バネ部の前記当接部の下側近傍から、中央側の梁状部に向かって折れ曲がってＶ字状となるように成形されており、前記外部機器が前記ハウジングの空間に挿入されたとき、前記各端子板の当接部がこの外部機器の端子部に押し込まれて、この各端子板及び樹脂バネ部がともに撓むことで、各端子板の当接部をこの外部機器の端子部に押し当てる力を発生させるものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記ハウジング及び樹脂バネ部が、前記複数の端子板を金型にインサートした状態で、各端子板に対する樹脂バネ部同士が互いに独立するように樹脂により一体成形されているものである。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、前記樹脂バネ部は、前記複数の端子板の前記当接部が設けられた面とは他面を、外部の回路基板に露出しないように被覆するように被着されているものである。

請求項１の発明によれば、各端子板の当接部が設けられた面とは他面に樹脂バネ部を被着させ、各端子板と樹脂バネ部がともに撓むようにしたので、端子板を小型化しても外部機器の端子部に端子板の当接部を確実に押し当てることができ、設計上の自由度を高めるとともに外部機器と回路基板等とを確実に電気的に接続させることが可能となる。また、各端子板の可撓部と樹脂バネ部が撓むと、樹脂バネ部の薄肉部がヒンジ状に大きく変形し、樹脂バネ部の延設された部分の折れ曲がった部分が開いたり畳まれたりすることで、端子板の当接部付近の部分とハウジングの梁状部と繋がった部分との距離が変わり、当接部が変位可能となる。さらに、樹脂バネ部を端子板のハウジングに保持された部分と反対方向に延設してハウジングの梁状部と一体に繋がるようにすることで、各端子板の可撓部と樹脂バネ部が撓んだときにより大きな復元力が発生し、より確実に当接部と端子部とが電気的に接続されるようにすることが可能となるとともに、各端子板が異常変形して塑性変形してしまうなどの不具合を防止することが可能となる。

請求項２の発明によれば、各端子板を金型にインサートした状態で、各端子板に対する樹脂バネ部同士が互いに独立するように樹脂により一体成形するので、各端子板をハウジング成形後に組み付ける工程が不要となって多極コネクタの製造コストを安価なものとして容易に製造することが可能となり、また、各端子板の撓み量が異なるときにも、各端子板の当接部を外部機器の端子部に押し当てる力が確実に発生して外部機器と回路基板等をより確実に電気的に接続させることが可能となる。

請求項３の発明によれば、各端子板の当接部が設けられた面とは他面が外部の回路基板に露出しないように樹脂バネ部によって被覆されるので、外部機器が挿入されて各端子板が外部の回路基板に向けて撓んだときにも各端子板と回路基板とが接触することがなくなり、他に接触防止のための部材を追加するなど設計上の制約を増やすことなく、端子板と回路基板とが電気的に短絡されてしまう等のトラブルを容易に防ぐことが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１乃至図４は、本発明の実施形態に係る多極コネクタを示す。この多極コネクタは、上方が開口した空間１ａを中央部に形成している樹脂製のハウジング１と、このハウジング１に、ハウジング１の外部及び空間１ａに露出する状態で１０個ずつ対向するように埋め込まれて保持された端子板２と、各端子板２の下側にそれぞれ被着された２０個の樹脂バネ部３と、ハウジング１の側面及び上面を略覆うように設けられた板金からなるシールド４を備えたものである。この多極コネクタは、回路基板（図示なし）上に配されるものであり、外部機器の一例であり、下面に端子部５ｂを有するカメラモジュール５が図１の矢印方向に挿入され、図２に示されるように、このカメラモジュール５を保持するものである。後述するように、この多極コネクタのハウジング１と樹脂バネ部３は、端子板２を金型にインサートした状態で樹脂により一体成形されている。

ハウジング１上面の空間１ａの開口部の近傍には係止爪１ｂが形成されており、空間１ａにカメラモジュール５が挿入された後、カメラモジュール５がハウジング１から簡単には脱落しないように係止する。また、係止爪１ｂと同様にハウジング１の上面にはカメラモジュール５を空間１ａに導入するためのガイド１ｃが形成されており、カメラモジュール５の挿入が容易に行うことができるようにされている。空間１ａの下方中央部の、対向して配された１０個ずつの端子板２の間にはハウジング１の剛性を確保するための梁状部１ｄが形成されている。

各端子板２は、ハウジング１の外部に露出した部位が回路接続部２ａとされており、この多極コネクタが回路基板上に配されたときに回路基板上の回路に接続される。各端子板２は、空間１ａに露出した側よりもこの回路接続部２ａの側のほうが短くなるようにして、つまり回路接続部２ａの近傍でハウジング１に保持されるようにインサート成形によりハウジング１に埋め込まれている。各端子板２の空間１ａに露出した側の端部近傍の上面には、他の部分よりも上方に盛り上がるように曲げられて形成された当接部２ｂが設けられており、この当接部２ｂは、空間１ａにカメラモジュール５が挿入されたときに、カメラモジュール５の端子部５ａと当接するような位置となるように配されている。各端子板２の当接部２ｂが設けられた部分からハウジング１に保持された部分は可撓性を有する梁状の可撓部とされており、この部分が撓むことで当接部２ｂが上下方向に変位可能とされている。

各樹脂バネ部３は、上述のようにインサート成形の際にハウジング１とともに一体成形されており、それぞれ端子板２の当接部２ｂが設けられた面とは他面の可撓部に被着するように成形される。樹脂バネ部３は、ハウジング１の各端子板２が保持される部分と一体に繋がることで、ハウジング１に保持されるように成形されており、端子板２の可撓部が撓むとそれとともに撓むようになっている。この樹脂バネ部３は、多極コネクタが回路基板上に配されたときに回路基板側に面する端子板２の面を被覆するようにされている。本実施形態においては、各樹脂バネ部３は、互いに独立するように設けられており、また、例えば端子板２の厚みの３倍程度の厚みに形成されている。

そして、各樹脂バネ部３は、ハウジング１の梁状部１ｄとも一体に繋がるようにして延設されて成形されている。この延設された部分は、図４に示されるように、各樹脂バネ部３の当接部２ｂの下側近傍から、中央側の梁状部１ｄに向かって折れ曲がってＶ字状となるように成形されており、この延設された部分の３箇所の折れ曲がった部分は薄肉部３ａとされている。薄肉部３ａの厚みは、樹脂の材質や延設された部分の形状等により適宜設定されるものである。

シールド４は、板金により予め成形されたものであり、ハウジング１に被せて係止される。シールド４の下縁の一部には接地部４ａが設けられており、この多極コネクタが回路基板上に配されたときに回路基板上の接地電位に接続される。このシールド４を設けることにより、多極コネクタに外部からのノイズや静電気が影響しないようにし、カメラモジュール５や回路基板上に設けられる回路等の誤動作や破壊を防いでいる。

図５は、この多極コネクタのハウジング１の空間１ａにカメラモジュール５が挿入されたときの端子板２及び樹脂バネ部３の変形した様子を示す。カメラモジュール５が挿入されていないときの端子板２及び樹脂バネ部３は撓んでいない自然状態であり、図４に示されるように当接部２ｂが空間１ａの上側に突出するように構成されている。カメラモジュール５が空間１ａに挿入されると、各端子板２の当接部２ｂはカメラモジュール５の端子部５ａと当接して下方に押し込まれ、各端子板２の可撓部と樹脂バネ部３が下方に撓む。このとき、この各端子板２の可撓部と樹脂バネ部３には自然状態への復元力が発生しており、この復元力により、各端子板２の当接部２ｂがカメラモジュール５の端子部５ａに押し当てられ、当接部２とこの端子部５ａとを電気的に接続させている。この復元力はこの多極コネクタに振動等の外部力が加わったときにも、当接部２ｂと端子部５ａとが離れたりすることがないように十分な強さとされている。

このとき、樹脂バネ部３の、ハウジング１の梁状部１ｄと一体に繋がるように延設された部分は、上述のように各端子板２の可撓部と樹脂バネ部３が撓むことを妨げることがない。上述のように各端子板２の可撓部と樹脂バネ部３が撓むと、樹脂バネ部３の薄肉部３ａはヒンジ状に大きく変形する。この薄肉部３ａが大きく変形して、樹脂バネ部３の延設された部分の３箇所の折れ曲がった部分が開いたり畳まれたりすることで、端子板２の当接部２ｂ付近の部分とハウジング１の梁状部１ｄと繋がった部分との距離が変わり、当接部２ｂが変位可能となるようにされている。

各端子板２の当接部２ｂが設けられた面とは他面に樹脂バネ部３が被着され、各端子板２の可撓部と樹脂バネ部３とがともに撓むようにされているので、本実施形態のように各端子板２が小型で単純形状であったとしても可撓部が撓むときに塑性変形せず、又は塑性変形した場合にも樹脂バネ部３の復元力が働くことによって、当接部２ｂと端子部５ａとを確実に電気的に接続させることが可能となる。そして、端子板２を小型化したり単純形状とすると、上述のようにインサート成形によりハウジング１、端子板２、樹脂バネ部３を一体成形することが可能となり、各端子板２をハウジング１に組み付ける工程が不要となって、多極コネクタの製造コストが安価となるとともに容易に製造することが可能となる。また、各端子板２に対する樹脂バネ部３同士が互いに独立するように成形されるので、各端子板２の撓み量が異なるときにも、各端子板２の当接部２ｂを端子部５ａに押し当てる力が確実に発生して、各端子板２の当接部２ｂと端子部５ａとの接触安定性が向上する。

また、多極コネクタが回路基板上に配されたときに回路基板側に面する端子板２の面が樹脂バネ部３により被覆されているので、カメラモジュール５が挿入されて各端子板２が外部の回路基板に向けて撓んだときにも各端子板２と回路基板とが接触することがなくなり、他に接触防止のための部材を追加するなど設計上の制約を増やすことなく、端子板２と回路基板とが電気的に短絡されてしまう等のトラブルを容易に防ぐことが可能となる。

さらに、樹脂バネ部３を端子板２のハウジング１に保持された部分と反対方向に延設してハウジング１の梁状部１ｄと一体に繋がるようにすることで、各端子板２の可撓部と樹脂バネ部３が撓んだときにより大きな復元力が発生し、より確実に当接部２ｂと端子部５ａとが電気的に接続されるようにすることが可能となるとともに、各端子板２が異常変形して塑性変形してしまうなどの不具合を防止することが可能となる。

ここで、各樹脂バネ部３の厚みは樹脂の素材や形状等に応じて適宜設定されればよく、一定の厚みでなくてもよい。また、ハウジング１、端子板２及び樹脂バネ部３をインサート成形により一体成形しない場合において、ハウジング１を形成した後、樹脂バネ部３が別工程で既に被着された端子板２を組み付けるようにした構成としてもよく、このときにも、端子板２だけが撓む場合に比べて大きな復元力を得ることが可能となり、当接部２ｂと端子部５ａとを確実に電気的に接続させることが可能となる。

なお、本発明は上記実施形態の構成に限定するものではなく、発明の範囲を変更しない範囲で適宜に種々の変形が可能である。例えば、端子板２の数は２０個に限らず、回路基板と接続させる外部機器に対応して適宜設定してあればよい。また、外部機器はカメラモジュール５に限らず、例えば無線通信用等、種々の機器を用いることが可能であり、回路基板に対して上方から挿入するものに限らず、回路基板の面に沿った方向に挿入するような、例えばカード形状等の外部機器であってもよい。

本発明の実施形態に係る多極コネクタを示す斜視図。 同上多極コネクタにカメラモジュールが挿入されたときを示す斜視図。 同上多極コネクタの上面図。 図３のＡ‐Ａ線断面図。 図３のＡ‐Ａ線断面図であって、カメラモジュールが挿入されたときを示す図。

符号の説明

１ ハウジング
１ａ 空間
２ 端子板
２ａ 回路接続部
２ｂ 当接部
３ 樹脂バネ部
５ カメラモジュール（外部機器）

Claims (3)

1. 外部の回路基板上に配され、外部機器が挿入されることでこの外部機器と回路基板とを電気的に接続する多極コネクタであって、
   外部機器が挿入される空間を形成する樹脂製のハウジングと、
   一端が前記回路基板上の回路に電気的に接続される回路接続部となり、他端の一面に外部機器の端子部と当接する当接部を有し、この当接部が前記空間に露出するように、前記回路接続部の近傍で前記ハウジングに保持され、このハウジングに保持された部分から前記当接部までが可撓性を有するように構成された複数の端子板と、
   前記複数の端子板の前記当接部が設けられた面とは他面に被着される、前記ハウジングに支持された樹脂バネ部と、を備え、
   前記樹脂バネ部は、前記ハウジングの梁状部と一体に繋がるようにして延設されて成形され、この延設された部分は、前記樹脂バネ部の前記当接部の下側近傍から、中央側の梁状部に向かって折れ曲がってＶ字状となるように成形されており、
   前記外部機器が前記ハウジングの空間に挿入されたとき、前記各端子板の当接部がこの外部機器の端子部に押し込まれて、この各端子板及び樹脂バネ部がともに撓むことで、各端子板の当接部をこの外部機器の端子部に押し当てる力を発生させることを特徴とする多極コネクタ。
2. 前記ハウジング及び樹脂バネ部が、前記複数の端子板を金型にインサートした状態で、各端子板に対する樹脂バネ部同士が互いに独立するように樹脂により一体成形されていることを特徴とする請求項１記載の多極コネクタ。
3. 前記樹脂バネ部は、前記複数の端子板の前記当接部が設けられた面とは他面が、外部の回路基板に露出しないように被覆するように被着されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の多極コネクタ。

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