JP4357904B2

JP4357904B2 - ケーブルコネクタ

Info

Publication number: JP4357904B2
Application number: JP2003312409A
Authority: JP
Inventors: 直孝笹目; 淳也辻; 修二梶沼
Original assignee: Tyco Electronics AMP KK
Current assignee: Tyco Electronics Japan GK
Priority date: 2003-09-04
Filing date: 2003-09-04
Publication date: 2009-11-04
Anticipated expiration: 2023-09-04
Also published as: EP1513229B1; DE602004000746T2; CN1591985A; TWM269586U; DE602004000746D1; CN100446345C; KR101014947B1; US7077684B2; KR20050024182A; EP1513229A1; US20050054232A1; JP2005085469A

Description

本発明は、携帯電話、デジタルカメラ等の電気/ 電子機器に使用されるケーブルコネクタに関する。

従来のこの種のケーブルコネクタとして、例えば、図１１に示すものが知られている（特許文献１参照）。
このケーブルコネクタ１０１は、図１１（Ａ）に示すように、複数のコンタクト１１０と、複数のコンタクト１１０を収容するハウジング１２０と、各コンタクト１１０に半田接続されると共にケーブル１６０の導体１６１に半田接続される回路基板１３０と、ハウジング１２０を覆う金属シェル１４０とを具備している。

そして、各コンタクト１１０は、一端部（相手コネクタとの嵌合側の端部）に相手コンタクトとの接触部１１１を有し、他端部に回路基板１３０への半田付け部１１２を有している。
また、ハウジング１２０は、図１１（Ａ），（Ｂ）、及び（Ｃ）に示すように、前方（図１１（Ａ）、（Ｂ）における左方）に設けられた相手コネクタとの嵌合部１２１と、嵌合部１２１の両端から後方に向けて延びる回路基板支持部１２２とを具備している。そして、回路基板支持部１２２には、回路基板受容溝１２５が形成されている。また、嵌合部１２１には、１列状のコンタクト受容チャンネル１２３が形成されると共に、嵌合部１２１の上面から斜め後方に向けてラッチアーム１２４が形成されている。

このケーブルコネクタ１０１は、回路基板１３０を回路基板支持部１２２で支持してから回路基板１３０に各コンタクト１１０の半田付け部１１２及びケーブル１６０の導体１６１を半田接続し、ハウジング１２０を覆う金属シェル１４０及びケーブル１６０の周囲に絶縁性のオーバーモールド材１７０をオーバーモールドすることにより完成する。なお、図１１（Ａ）中、符号１７１はストレインリリーフである。
米国特許第５，７６６，０２７号明細書

しかしながら、この従来のケーブルコネクタ１０１にあっては、以下の問題点があった。
即ち、オーバーモールド材１７０をオーバーモールドした後の耐こじり強度、すなわちケーブルコネクタ１０１を図１１（Ａ）の矢印で示す上下方向に捩じったときの回路基板１３０を支持する部分の機械的強度が低い。このため、ケーブルコネクタ１０１を上下方向に捩じりながら相手コネクタから引き抜くと、コンタクト１１０の半田付け部１１２と回路基板１３０との間の半田接続部分に大きな応力がかかり、コンタクト１１０と回路基板１３０との間の電気的接続が保証されないことがあった。
従って、本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、コンタクトと回路基板との間の半田接続部分に生じる応力を軽減できるケーブルコネクタを提供することにある。

上記問題を解決するため、本発明のうち請求項１に係るケーブルコネクタは、コンタクトと、該コンタクトを収容するハウジングと、前記コンタクトに半田接続されると共にケーブルに半田接続される回路基板とを備え、前記コンタクトが、一端に相手コンタクトとの接触部を、他端に前記回路基板への半田付け部をそれぞれ有し、前記ハウジングが、前方に設けられた相手コネクタとの嵌合部と、該嵌合部の両端から後方へ延びる前記回路基板を支持するための回路基板支持部とを有するケーブルコネクタであって、前記ハウジングに、前記嵌合部の両側に沿って延びると共に前記回路基板支持部に沿って延びる、前記相手コネクタにロックされるロックアームを設け、該ロックアームが、前記回路基板の側部に当接する支持板部と、前記回路基板への半田付け部とを有することを特徴としている。
また、本発明のうち請求項２に係るケーブルコネクタは、請求項１記載の発明において、前記ロックアームの半田付け部が、横断面コ字形状に形成されて前記回路基板の側部を抱える構造をなしていることを特徴としている。

本発明のうち請求項１に係るケーブルコネクタによれば、ハウジングに、嵌合部の両側に沿って延びると共に回路基板支持部に沿って延びる、相手コネクタにロックされるロックアームを設け、該ロックアームが、前記回路基板への半田付け部を有するので、回路基板はロックアームに対して固定され、オーバーモールド材をオーバーモールド成形した後のケーブルコネクタの耐こじり強度、すなわちケーブルコネクタを上下方向に捩じったときの回路基板を支持する部分の機械的強度を高くすることができる。このため、ケーブルコネクタを上下方向に捩じりながら相手コネクタから引き抜き抜いたとしても、コンタクトの半田付け部と回路基板との間の半田接続部分に生じる応力が軽減されるので、コンタクトと回路基板との間の電気的接続を確実に保証することができる。

また、本発明のうち請求項２に係るケーブルコネクタによれば、請求項１記載の発明において、前記ロックアームの半田付け部が、横断面コ字形状に形成されて前記回路基板の側部を抱える構造をなしているので、回路基板を支持する機械的強度が補強され、コンタクトの半田付け部と回路基板との間の半田接続部分に生じる応力をより一層軽減できる。

次に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明に係るケーブルコネクタを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の１Ｂ−１Ｂ線に沿う断面図である。図２は図１のケーブルコネクタを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は左側面図、（Ｃ）は背面図である。図３は図１に示すケーブルコネクタから回路基板を取り外した状態を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の３Ｂ−３Ｂ線に沿う断面図である。図４は図３のケーブルコネクタから回路基板を取り外した状態を示し（Ａ）は正面図、（Ｂ）は左側面図、（Ｃ）は背面図である。図５はハウジングの左側に設けられた左ロックアームを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は左側面図である。図６はハウジングの右側に設けられた右ロックアームを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は右側面図、（Ｃ）は平面図である。図７は回路基板を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は左側面図である。

図１及び図２において、ケーブルコネクタ１は、複数のコンタクト１０と、コンタクト１０を収容するハウジング２０と、コンタクト１０に半田接続されると共にケーブル４０（図８参照）に半田接続される回路基板３０と、相手コネクタ（図示せず）にロックされる１対の左右ロックアーム２７Ａ，２７Ｂとを備えている。このケーブルコネクタ１は、例えば、デジタルカメラの直流電源供給用に使用される。
ここで、各コンタクト１０は、図１及び図３に示すように、ハウジング２０に圧入固定される固定部１１と、固定部１１から前方（図１（Ｂ）における右方）に延びる相手コンタクト（図示せず）との接触部１２と、固定部１１から後方に延びる回路基板３０への半田付け部１３とを備えている。各コンタクト１０は、金属板を打抜き及び曲げ加工することによって形成される。

また、ハウジング２０は、図３及び図４に示すように、複数のコンタクト１０を上下２列状に収容するものであって、略矩形状の基部２１と、基部２１から段部２２を介して前方に延びる相手コネクタ（図示せず）との嵌合部２３と、基部２１の両端から後方へ延びる、回路基板３０を支持するための左右１対の回路基板支持部２４Ａ，２４Ｂとを備えている。ハウジング２０は、絶縁性の樹脂を成形することによって形成される。嵌合部２３は、略矩形形状を有する。上下２列状に設けられたコンタクト１０は、各コンタクト１０の固定部１１がハウジング２０の後方から基部２１に圧入固定され、上下２列のコンタクト１０が互いに対向するようにハウジング２０に収容される。そして、各コンタクト１０の接触部１２が嵌合部２３内に、半田付け部１３が回路基板支持部２４Ａ，２４Ｂ間に位置する。上下２列の半田付け部１３間の間隔は、回路基板３０を挟み込み可能な間隔である。そして、嵌合部２３の上面には、相手コネクタが嵌合部２３に嵌合した際に、相手コネクタに形成された突起が係止される係止段部２５が形成されている。また、嵌合部２３の左右両側面には、嵌合部２３の両側面に沿って前後方向に延びるロックアーム受容溝２６が形成されている。嵌合部２３、段部２２、及び基部２１により請求項１に規定した「嵌合部」を構成している。

また、ハウジング２０の回路基板支持部２４Ａ，２４Ｂのそれぞれの内側面には、図３及び図４に示すように、後に詳細に説明する左右ロックアーム２７Ａ，２７Ｂのそれぞれの支持板部２７Ａｆ，２７Ｂｆ及び半田付け部２７Ａｇ，２７Ｂｇを受容するロックアーム受容凹部２４Ａａ，２４Ｂａが形成されている。ロックアーム受容凹部２４Ａａ，２４Ｂａのそれぞれは、回路基板支持部２４Ａ，２４Ｂの後端部から基部２１に至るまで前後方向に延びている。そして、ハウジング２０の基部２１には、ロックアーム受容凹部２４Ａａ，２４Ｂａに連続するロックアーム固定用貫通孔（図示せず）が前後方向に貫通して形成されている。

１対の左右ロックアーム２７Ａ，２７Ｂのうち、左ロックアーム２７Ａは、ハウジング２０の左側（図３（Ａ）における下側、図４（Ａ）における左側）に装着されるものである。左ロックアーム２７Ａは、図５に示すように、上下に複数の係止突起２７Ａｂを有する固定板部２７Ａａと、固定板部２７Ａａから前方に延びる延長板部２７Ａｃと、延長板部２７Ａｃの前端に設けられ、上下切欠き２７Ａｄによって幅が狭められた係止凸部２７Ａｅとを備えている。そして、左ロックアーム２７Ａは、固定板部２７Ａａから固定板部２７Ａａよりも幅広で後方に延びる支持板部２７Ａｆと、支持板部２７Ａｆから後方に延びる半田付け部２７Ａｇとを備えている。そして、左ロックアーム２７Ａは、金属板を打抜き及び曲げ加工することによって形成される。左ロックアーム２７Ａの固定部２７Ａａは、ハウジング２０の後方から基部２１に形成されたロックアーム固定用貫通孔で圧入固定される。これにより、延長板部２７Ａｃ及び係止凸部２７Ａｅが嵌合部２３の左側部に沿ってロックアーム受容溝２６に位置し、支持板部２７Ａｆ及び半田付け部２７Ａｇは回路基板支持部２４Ａの内側面に沿ってロックアーム受容凹部２４Ａａに位置する。そして、係止凸部２７Ａｅは、相手コネクタと嵌合した際に、相手コネクタに設けられた係止突起（図示せず）にロックされるようになっている。また、支持板部２７Ａｆは、回路基板３０の左側部に当接して回路基板３０の左方への移動を規制するようになっている。さらに、半田付け部２７Ａｇは、回路基板３０の左側部に当接して回路基板３０の左方への移動を規制する規制板部２７Ａｈと、規制板部２７Ａｈの上下両縁から内側（右側）へ折り曲げられて回路基板３０の上下面に半田付けされる１対の半田付け片２７Ａｉとからなる横断面コ字形状に形成されている。即ち、半田付け部２７Ａｇは横断面コ字形状に形成されて回路基板３０の左側部を抱える構造をなしている。

一方、右ロックアーム２７Ｂは、ハウジング２０の右側（図３（Ａ）における上側、図４（Ａ）における右側）に装着されるものであり、左ロックアーム２７Ａと鏡面対称の形状をしている。即ち、右ロックアーム２７Ｂは、図６に示すように、上下に複数の係止突起２７Ｂｂを有する固定板部２７Ｂａと、固定板部２７Ｂａから前方に延びる延長板部２７Ｂｃと、延長板部２７Ｂｃの前端に設けられ、上下切欠き２７Ｂｄによって幅が狭められた係止凸部２７Ｂｅとを備えている。そして、右ロックアーム２７Ｂは、固定板部２７Ｂａから固定板部２７Ｂａよりも幅広で後方に延びる支持板部２７Ｂｆと、支持板部２７Ｂｆから後方に延びる半田付け部２７Ｂｇとを備えている。そして、右ロックアーム２７Ｂは、金属板を打抜き及び曲げ加工することによって形成される。右ロックアーム２７Ｂの固定部２７Ｂａは、ハウジング２０の後方から基部２１に形成されたロックアーム固定用貫通孔で圧入固定される。これにより、延長板部２７Ｂｃ及び係止凸部２７Ｂｅが嵌合部２３の右側部に沿ってロックアーム受容溝２６に位置し、支持板部２７Ｂｆ及び半田付け部２７Ｂｇは回路基板支持部２４Ｂの内側面に沿ってロックアーム受容凹部２４Ｂａに位置する。そして、係止凸部２７Ｂｅは、相手コネクタと嵌合した際に、相手コネクタに設けられた係止突起（図示せず）にロックされるようになっている。また、支持板部２７Ｂｆは、回路基板３０の右側部に当接して回路基板３０の右方への移動を規制するようになっている。さらに、半田付け部２７Ｂｇは、回路基板３０の右側部に当接して回路基板３０の右方への移動を規制する規制板部２７Ｂｈと、規制板部２７Ｂｈの上下両縁から内側（左側）へ折り曲げられて回路基板３０の上下面に半田付けされる１対の半田付け片２７Ｂｉとからなる横断面コ字形状に形成されている。即ち、半田付け部２７Ｂｇは横断面コ字形状に形成されて回路基板３０の右側部を抱える構造をなしている。

また、回路基板３０は、図７によく示すように、後端（図７における左端）中央に切欠き３１を形成した矩形状平板で、上下面前方に複数の導電パッド３２（上面の導電パッド３２のみ図示）が形成されると共に、上下面の切欠き３１の両側には固定用パッド３３が形成されている。上面の導電パッド３２には、上列のコンタクト１０の半田付け部１３及びケーブル４０の電線４１が半田接続され、固定用パッド３３には、左右ロックアーム２７Ａ，２７Ｂの半田付け部２７Ａｇ，２７Ｂｇが半田接続されるようになっている。また、下面の導電パッド３２には下列のコンタクト１０の半田付け部１３が半田接続されるようになっている。

次に、図１乃至図１０を参照してケーブルコネクタ１の組立方法について説明する。図８は図１に示すケーブルコネクタ１の回路基板３０にケーブル４０を半田接続した状態を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は左側断面図である。図９は図８に示す状態からインナーモールド成形を施した状態を示し、（Ａ）はインナーモールド材の一部を切欠いた平面図、（Ｂ）は左側断面図である。図１０は図９に示すインナーモールド成形を施した状態からオーバーモールド成形を施した完成体を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は左側面図である。

ケーブルコネクタ１の組立においては、先ず、図３に示すように、ハウジング２０の所定位置に複数のコンタクト１０及び左右ロックアーム２７Ａ，２７Ｂを取り付ける。そして、回路基板３０を、図１に示すように、ハウジング２０の後方からハウジング２０の回路基板支持部２４Ａ，２４Ｂ間に挿入する。このとき、回路基板３０の前端を上下２列状のコンタクト１０の半田付け部１３間に位置させるとともに、回路基板３０の後側両側部を左右ロックアーム２７Ａ，２７Ｂの半田付け部２７Ａｇ，２７Ｂｇを構成する規制板部２７Ａｈ，２７Ｂｈ及び上下の半田付け片２７Ａｉ，２７Ｂｉで抱き込む。このとき、回路基板３０の前方への移動は、回路基板３０の前端面がハウジング２０の基部２１に当接することにより規制される。また、回路基板３０の左方への移動は、回路基板３０の左側部が左ロックアーム２７Ａの支持板部２７Ａｆ及び規制板部２７Ａｈに当接することにより規制され、回路基板３０の右方への移動は、回路基板３０の右側部が右ロックアーム２７Ｂの支持板部２７Ｂｆ及び規制板部２７Ｂｈに当接することにより規制される。また、回路基板３０の上下方向の移動は、回路基板３０の前端が上下２列状のコンタクト１０の半田付け部１３間に位置するとともに、回路基板３０の後側両側部が半田付け部２７Ａｇ，２７Ｂｇの上下の半田付け片２７Ａｉ，２７Ｂｉに抱き込まれることにより規制される。

そして、この状態で、回路基板３０の上下面の導電パッド３２に、上下列のコンタクト１０の半田付け部１３を半田接続し、回路基板３０の固定用パッド３３に、左右ロックアーム２７Ａ，２７Ｂの半田付け部２７Ａｇ，２７Ｂｇの上下の半田付け片２７Ａｉ，２７Ｂｉを半田接続する。
次いで、この状態で、図８に示すように、回路基板３０の上面の導電パッド３２にケーブル４０の電線４１を半田接続する。このとき、ケーブル４０は、回路基板３０に形成された切欠き３１を通って後方に延出する。

その後、図９に示すように、ハウジング２０の回路基板支持部２４Ａ，２４Ｂ、回路基板３０、及びケーブル４０等の周囲に一次的にインナーモールド材５０でインナーモールド成形を行なう。これにより、コンタクト１０と回路基板３０との間の半田接続部分やケーブル４０と回路基板３０との間の半田接続部分が保護される。
最後に、図１０に示すように、インナーモールド材５０の周囲及びケーブル４０の一部の周囲にオーバーモールド材６０でオーバーモールド成形を行なう。これにより、ケーブル４０の周囲にストレインリリーフ６１を形成されてケーブルコネクタ１が完成する。なお、図１０中、符号６２はオーバーモールド成形の際にインナーモールド成形品を支持するための丸ピンにより形成される穴である。また、符号６３は、嵌合する相手コネクタと表裏（上下）を一致させるための三角形のマーキングである。

このように完成したケーブルコネクタ１は、相手コネクタと嵌合部２３で嵌合する。これにより、コンタクト１０と相手コンタクトとが電気的に導通し、相手コネクタとケーブル４０との電気的接続が達成される。一方、ケーブルコネクタ１を相手コネクタから引き抜くと、相手コネクタとケーブル４０との電気的接続が解除される。
ここで、回路基板３０の固定用パッド３３にロックアーム２７Ａ，２７Ｂの半田付け部２７Ａｇ，２７Ｂｇが半田接続されて回路基板３０はロックアーム２７Ａ，２７Ｂに対して固定されている。このため、オーバーモールド材６０をオーバーモールド成形した後のケーブルコネクタ１の耐こじり強度、すなわちケーブルコネクタ１を上下方向に捩じったときの回路基板３０を支持する部分の機械的強度が高くなっている。このため、ケーブルコネクタ１を上下方向に捩じりながら相手コネクタから引き抜き抜いたとしても、コンタクト１０の半田付け部１３と回路基板３０との間の半田接続部分に生じる応力が軽減されるので、コンタクト１０と回路基板３０との間の電気的接続が確実に保証される。

また、ロックアーム２７Ａ，２７Ｂの半田付け部２７Ａｇ，２７Ｂｇが、横断面コ字形状に形成されて回路基板の側部を抱える構造をなしているので、回路基板３０を支持する機械的強度が補強され、コンタクト１０の半田付け部１３と回路基板３０との間の半田接続部分に生じる応力をより一層軽減できる。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行なうことができる。
例えば、回路基板支持部２４Ａ，２４Ｂは、基部２１の両端からではなく、嵌合部２３の両端から直接後方に伸びても良い。
また、ロックアーム２７Ａ，２７Ｂの半田付け部２７Ａｇ，２７Ｂｇは、回路基板３０に半田接続できる構造であれば、必ずしも横断面コ字形状にする必要はない。

本発明に係るケーブルコネクタを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の１Ｂ−１Ｂ線に沿う断面図である。図１のケーブルコネクタを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は左側面図、（Ｃ）は背面図である。図１に示すケーブルコネクタから回路基板を取り外した状態を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の３Ｂ−３Ｂ線に沿う断面図である。図３のケーブルコネクタから回路基板を取り外した状態を示し（Ａ）は正面図、（Ｂ）は左側面図、（Ｃ）は背面図である。ハウジングの左側に設けられた左ロックアームを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は左側面図である。ハウジングの右側に設けられた右ロックアームを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は右側面図、（Ｃ）は平面図である。回路基板を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は左側面図である。図１に示すケーブルコネクタの回路基板にケーブルを半田接続した状態を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は左側断面図である。図８に示す状態からインナーモールド成形を施した状態を示し、（Ａ）はインナーモールド材の一部を切欠いた平面図、（Ｂ）は左側断面図である。図９に示すインナーモールド成形を施した状態からオーバーモールド成形を施した完成体を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は左側面図である。従来例のケーブルコネクタを示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）はケーブルコネクタに使用されるハウジングの底面図、（Ｃ）はケーブルコネクタに使用されるハウジングの背面図である。

符号の説明

１ケーブルコネクタ
１０コンタクト
１２接触部
１３半田付け部
２０ハウジング
２３嵌合部
２４Ａ，２４Ｂ回路基板支持部
２７Ａ，２７Ｂロックアーム
２７Ａｇ，２７Ｂｇ半田付け部
３０回路基板
４０ケーブル

Claims

コンタクトと、該コンタクトを収容するハウジングと、前記コンタクトに半田接続されると共にケーブルに半田接続される回路基板とを備え、前記コンタクトが、一端に相手コンタクトとの接触部を、他端に前記回路基板への半田付け部をそれぞれ有し、前記ハウジングが、前方に設けられた相手コネクタとの嵌合部と、該嵌合部の両端から後方へ延びる前記回路基板を支持するための回路基板支持部とを有するケーブルコネクタであって、
前記ハウジングに、前記嵌合部の両側に沿って延びると共に前記回路基板支持部に沿って延びる、前記相手コネクタにロックされるロックアームを設け、
該ロックアームが、前記回路基板の側部に当接する支持板部と、前記回路基板への半田付け部とを有することを特徴とするケーブルコネクタ。
前記ロックアームの半田付け部が、横断面コ字形状に形成されて前記回路基板の側部を抱える構造をなしていることを特徴とする請求項１記載のケーブルコネクタ。