JP4368897B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、コネクタ、特に、絶縁ハウジングの外周に金属カバーを設けたコネクタに関する。

パソコンや携帯電話その他の電子機器では、絶縁ハウジングの外周に金属カバーを設けたコネクタが広く利用されている。このような金属カバーは、保護機能の他、シールド機能をも発揮し得る。このタイプの従来コネクタとして、例えば、特開平７−２２０８１４号に開示されているものがある。図１０に、この公報に開示されたコネクタの上面図を、図１１に、その底面図を、図１２に、その背面図をそれぞれ示す。

コネクタ１００は、主に、絶縁ハウジング１２１と、絶縁ハウジング１２１の一部を覆う金属カバー１１０と、絶縁ハウジング１２１に固定して設けるコンタクト１３０から成る。図１２に示すように、金属カバー１１０は、該金属カバー１１０の細条体１１５を絶縁ハウジング１２１の凹部１２４に折りこんで下向きに圧設させることにより、絶縁ハウジング１２１に対して固定されている。組み立てられたコネクタ１００は、取付面１１を基板に向け、取付用端子１１２を基板に半田付けすることにより固定される。

特開平７−２２０８１４号公報

しかしながら、このような従来構成では、相手コネクタの嵌合方向「Ｅ」における細条体１１５の幅「Ｋ」が、同方向における凹部１２４の幅「Ｌ」より小さく設定されているため、細条体１１５を凹部１２４に折りこんだ後も、細条体１１５と凹部１２４の間に隙間「Ｍ」が生じ、この隙間「Ｍ」によって絶縁ハウジング１２１と金属カバー１１０の間にがたが発生し、或いは、このがたによって基板と金属カバー１１０の半田固定部に半田クラックが発生して、こじり等の過剰な外力が加えられた場合に絶縁ハウジングが金属カバーから外れてしまう危険があった。また、この構成では、細条体１１５を折り曲げるために所定の高さ「Ｎ」を金属カバー１１０に設ける必要があり、この結果、コネクタが大型化してしまうという問題もあった。更に、基板に対する固定力が弱いといった問題もあった。

本願発明はこのような従来技術における問題点を解決するためになされたものであり、絶縁ハウジングに金属カバーをより強固にかしめて、それらの間の固定力を増加させることができるコネクタを提供することを目的とする。また、この場合でも、大型化を防止することができるコネクタを提供することを目的とする。更に、基板に対する固定を強化したコネクタを提供することを目的とする。

本発明の一つの態様によれば、第１開口および第２開口を有する筒状のシェルと、前記シェルの内部に配されるハウジングと、前記ハウジングに保持される複数の端子とを備え、前記第１開口から挿入される相手コネクタと電気的に接続されるコネクタであって、前記ハウジングは、前記シェルの第２開口を塞ぐハウジング本体部と、このハウジング本体部から第１開口側に延びて前記複数の端子を保持する保持部と、前記ハウジング本体部の後面から第２開口側に延びる突出部とを有し、前記シェルは、相手コネクタの嵌合方向に直交する方向に延びる、第一及び第二舌片を有し、前記第一及び第二舌片はそれぞれ、前記突出部に、該突出部を包み込むように上方側及び下方側からかしめられており、前記第二舌片は、基板に接続する基板接続部を有し、前記シェルは、その上面から内部に向かって突出した内向突出部を有し、前記ハウジングは、前記内向突出部と第一舌片とによって挟持されることを特徴とするコネクタが提供される。

上記コネクタにおいて、前記第二舌片の前記嵌合方向における幅寸法が、前記第一舌片の幅寸法より大きくてもよい。

また、上記コネクタにおいて、前記シェルは、その上面から内部に向かって突出した内向突出部を有し、前記ハウジングは、前記内向突出部と第一舌片とによって挟持されてもよい。

更に、上記コネクタにおいて、前記第一及び第二舌片をかしめる前記絶縁ハウジングの一部領域にテーパーを設けてもよい。

更に、上記コネクタにおいて、前記内向突出部は相手コネクタの嵌合方向に直交する方向に延びており、前記ハウジングは、前記内向突出部の破断面と前記第一舌片の破断面を利用して挟持されてもよい。

更にまた、上記コネクタにおいて、前記シェルの内向突出部は、第１開口側に相手コネクタの先端部が当接する被当接部を有してもよい。

本発明によれば、金属カバーを絶縁ハウジングにより強固にかしめることができ、また、金属カバーを基板への固定に利用することができる小型のコネクタが提供される。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明によるコネクタの好適な一つの実施形態を説明する。ここでは、いわゆるレセプタクル側の電気コネクタを一例に挙げて説明するが、本発明は、このような型のコネクタに限定されるものではなく、様々なタイプのコネクタに応用できる。

図１に、本発明によるコネクタ１の後方斜視図を、図２のａ）乃至ｅ）に、図１に示されたコネクタ１の横面図、上面図、正面図、底面図、背面図をそれぞれ示す。図３は、図２のｂ）におけるＡ−Ａ線断面図、図４は、Ｂ−Ｂ（中心線）線断面図である。

本発明によるコネクタ１は、相手コネクタ（図示されていない）との嵌合方向（矢印「ア」で示す方向）に延びる中心線（図２のＢ−Ｂ線に相当）を挟んで左右対称形状を成しており、少なくとも、シェル２０と、このシェル２０の内部に配されてシェル２０によって外部を覆われる樹脂等によって成形された絶縁ハウジング４０と、この絶縁ハウジング４０の内部に狭ピッチで並列に配列される複数の端子５０を有する。

端子５０は一体成形によって絶縁ハウジング４０に通常の方法で固定される。図４によく示されているように、端子５０は、先端固定部５２と後方固定部５４において絶縁ハウジング４０に固定され、中間の接触片５３の下側は、絶縁ハウジング４０の前方から後方にかけて設けた相手コネクタを挿抜させるための空間４１において露出状態とされる。端子５０の後端部に設けた半田部５６は、コネクタ１自体の基板７０への接続や固定に使用することもできる。

コネクタ１は、実際の使用時には、例えば、図１に示すように、基板７０に取り付けて使用される。コネクタ１と接続されるべき相手コネクタは、コネクタ１の背面側に設けた第１開口２１を通じて着脱自在に挿抜される。相手コネクタが第１開口２１を通じて挿入されたとき、コネクタ１に設けた端子５０の接触片５３付近において相手コネクタの対応端子の所定部分と電気的に接続され得る。また、このとき、コネクタ１の嵌合穴２３に相手コネクタのロック片が嵌合してコネクタ１は相手コネクタとロックされ得る。

図２のａ）乃至ｅ）に対応して、図５のａ）乃至ｅ）に、シェル２０の横面図、上面図、正面図、底面図、背面図をそれぞれ示す。図６は、図５のｂ）におけるＣ−Ｃ線断面図であって、図３に対応する図である。尚、図５は特に、絶縁ハウジング４０がシェル２０に挿入される以前の状態を示したものであり、このため、図５のａ）、ｂ）、ｄ）、ｅ）に関して、絶縁ハウジング４０がシェル２０に完全に取り付けられた後の状態を示す図１乃至図４の対応する図と多少異なる点がある。

シェル２０は、一枚の薄い金属板を打抜き折曲げることにより筒状体とされている。筒状態を維持するため、相補形状の凸部２６、２７（図５のｄ）を底板部２５に設け、これらを互いに噛み合わせてある。筒状体としたことにより、第１開口２１と第２開口２２が対向位置に現れる。第１開口２１は、相手コネクタを挿抜するための挿入口として使用される部分であり、相手コネクタの挿入時にその誘い込みを容易にするため、相手コネクタの挿入側に開いた誘い込み部２４がその周辺付近に設けてある。一方、第２開口２２は、絶縁ハウジング４０をシェル２０に挿入するために使用されるが、絶縁ハウジング４０が挿入された後は、絶縁ハウジング４０の後面４２によって実質的に塞がれる。

シェル２０に配した絶縁ハウジング４０の後面４２の中央付近を覆う覆壁３１がシェル２０に設けられている。覆壁３１は、シェル２０の上板部２８に相手コネクタの嵌合方向に沿って外部に延びる。絶縁ハウジング４０がシェル２０に挿入された後、中心に穴を有する覆壁３１を第２開口２２に向かって垂直に折り曲げることにより、第２開口２２を通じた絶縁ハウジング４０の抜け落ちを防止できるとともに、端子５０を電気的にシールドできる。尚、覆壁３１を折り曲げる前の状態は図５に、折り曲げた後の状態は図１乃至図４に示してある。

シェル２０に対する絶縁ハウジング４０の保持を強固にするため、シェル２０の上面から内部に向かって突出した内向突出部２９、２９’を設けている。これら内向突出部２９、２９’は、シェル２０の上板部２８の後方左右各側に１つずつ、中心側に先端を有するよう配置されている。これら内向突出部２９、２９’は、相手コネクタの嵌合方向に直交する方向に延びるよう、上板部２８の所定部分に縦長コの字状に切り、これら切り込み部のそれぞれの中心付近を相手コネクタの嵌合方向に沿ってシェルの内部に向かって谷側に折り曲げることによって略三角形状に形成されている。第２開口２２を通じてシェル２０に挿入された絶縁ハウジング４０は、それらの対応部分（突き当て面６６、６６’）にて、これら内向突出部２９、２９’の第２開口側の衝突面３７、３７’と互いに衝突し得る。この結果、シェル２０内部における絶縁ハウジング４０の第１開口２１側への移動が規制され、後述する方法で第２開口２２側への移動をも規制することにより、絶縁ハウジング４０をシェル２０に対してより確実に保持することができる。尚、内向突出部２９、２９’の第１開口２１側は、相手コネクタの過剰な挿入を防止するためにも利用できる。例えば、第１開口２１を通じて挿入された相手コネクタを、相手コネクタの先端部において内向突出部２９、２９’の第１開口２１側の被当接部３９、３９’と衝突させるようにして、その運動を規制することができ、これによって、絶縁ハウジング４０に対して過剰な応力が加わることを防止し、例えば、相手コネクタによるこじり等によって過剰な外力が加えられた場合であってもハウジングがシェルから外れることも少なくすることができる。

シェル２０内部における絶縁ハウジング４０の第２開口２２側への移動を規制して、シェル２０に対する絶縁ハウジング４０の保持をより一層強固なものとするため、第一舌片３３、３３’と第二舌片３４、３４’を設けている。第一舌片３３、３３’は、相手コネクタの嵌合方向に直交する方向に延びるよう、シェル２０の上板部２８の一部を所定位置にて舌片状に切り込むことにより、シェル２０の上板部２８の後端左右各側に１つずつ、中心側に先端を向けるように設けられており、同様に、第二舌３４、３４’は、相手コネクタの嵌合方向に直交する方向に延びるよう、シェル２０の底板部４０の一部を所定位置にて舌片状に切り込むことにより、シェル２０の底板部２５の後端左右各側に１つずつ、中心側に先端を向けるように設けられている。こうして形成された第一舌片３３と第二舌片３４の隙間、或いは、第一舌片３３’と第二舌片３４’の隙間によって、シェル２０の左右各側において、絶縁ハウジング４０の所定部分（突出部４３、４３’）が配される空間が上下方向に形成され、これらの各舌片３３、３３’、３４、３４’を、絶縁ハウジング４０に食い込ませるようにかしめることによって、絶縁ハウジング４０をシェル２０の所定位置に固定することができる。取り分け、第一舌片３３、３３’は、図３によく示されているように、内向突出部２９、２９’と協働して、絶縁ハウジング４０の一部を挟み込んだ状態で絶縁ハウジング４０の所定位置にかしめられるため、絶縁ハウジング４０はシェル２０により強固に固定されることになる。尚、相手コネクタの嵌合方向において、第一舌片３３、３３’と第二舌片３４、３４’の後側は、略同じ位置まで延びているが、該方向における幅寸法は、第二舌片３４、３４’の方が第一舌片３３、３３’よりも大きく設定されていることから、第一舌片３３、３３’と第二舌片３４、３４’の前側は、互いに多少位置がずれた状態とされている。

図２のａ）乃至ｅ）に対応して、図７のａ）乃至ｅ）に、絶縁ハウジング４０の横面図、上面図、正面図、底面図、背面図をそれぞれ示す。図８は、図７のｂ）におけるＤ−Ｄ線断面図であって、図３に対応する図、図９は、図７のｂ）におけるＥ−Ｅ線断面図であって、図４に対応する図である。

絶縁ハウジング４０は、シェル２０の第２開口２２を塞ぐ後面４２を形成する本体部４６と、この本体部４６から第１開口２１側に板状に延びた複数の端子５０を並列に保持する保持部４７と、本体部４６の後面４２の左右各側から第２開口２２側に延びた突出部４３、４３’と、本体部４６の第１開口２１側にシェル２０の内向突出部２９、２９’に対応して三角形状に形成された窪み６５、６５’を有する。突出部４３、４３’は、後方側に水平方向においてのみ突出し、絶縁ハウジング４０の高さ方向には突出していない。また、これら突出部４３、４３’は、絶縁ハウジング４０の左右各側に１つずつ、絶縁ハウジング４０の中心線（図２のＢ−Ｂ線）側に頂点部６０、６０’を向けるよう９０度回転させた略二等辺三角形の断面形状を有する。これら三角断面の頂点部６０、６０’から斜め上方に延びる上辺４８、４８’を形成する上平坦面６１、６１’と絶縁ハウジング４０の本体部４６とを結ぶ連続領域には、上平坦面６１、６１’が本体部４６と連続状態となるように本体部側の一部を傾斜させることによって形成された平坦な上テーパー６３、６３’が設けてある。これと同様に、三角断面の頂点部６０、６０’から斜め下方に延びる下辺４９、４９’を形成する下平坦面６２、６２’と絶縁ハウジング４０の本体部４６とを結ぶ連続領域には、下平坦面６２、６２’が本体部４６と連続状態となるよう本体部側の一部を傾斜させることによって形成された平坦な下テーパー６４、６４’が設けてある。後述するように、これら上テーパー６３、６３’、下テーパー６４、６４’は、第一舌片３３、３３’や第二舌片３４、３４’をかしめる際に重要な役割を担う。

絶縁ハウジング４０をシェル２０に組み付けたとき、シェル２０の内向突出部２９、２９’は絶縁ハウジング４０の窪み６５、６５’に嵌まり（図２、図６、図８によく示されている）、内向突出部２９、２９’の衝突面３７、３７’は絶縁ハウジング４０の突き当て面６６、６６’に突き当てられる。この結果、絶縁ハウジング４０は、シェル２０の内部において前方方向において位置決めされた状態とされる。このとき、シェル２０の第一舌片３３、３３’及び第二舌片３４、３４’は、突出部４３、４３’の外周面、特に、その上辺４８、４８’（これらの上辺４８、４８’から延びる上平坦面６１、６１’）及び下辺４９、４９’（これらの下辺４９、４９’から延びる下平坦面６２、６２’）を除く部分に沿って配置される。この配置の下、第一舌片３３、３３’及び第二下片３４、３４’を、特に絶縁ハウジング４０の左右の突出部４３、４３’のそれぞれにおいて、それら突出部４３、４３’の上辺４８、４８’及び下辺４９、４９’側に頂点部６０、６０’に向かって突出部４３、４３’を包み込むように上方側及び下方側から対照的にかしめることにより、絶縁ハウジング４０はシェル２０により強固に固定される。尚、かしめる以前の状態は図５に、かしめた後の状態は図２、図１によく示されている。

突出部４３、４３’に、第一舌片３３、３３’と第二舌片３４、３４’をかしめる際、これら第一舌片３３、３３’、第二舌片３４、３４’は、それらの側面エッジ部６７、６７’、６８、６８’（図５のｂ）等参照）付近によって、絶縁ハウジング４０の一部を押し潰す（もしくは削る）ように、且つ、絶縁ハウジング４０を若干ではあるが第１開口２１側に押し付けるように、位置決めされた状態でかしめられる。この結果、第一舌片３３、３３’、第二舌片３４、３４’は、特にそれらの側面部分において、絶縁ハウジング４０に密着させられるとともに、それらの一部を絶縁ハウジング４０に埋め込ませるような形でそこに固定される。また、このとき、絶縁ハウジング４０は、図３によく示されているように、その上側において、シェル２０の内向突出部２９、２９’と第一舌片３３、３３’の間に挟持されるため、シェル２０を絶縁ハウジング４０により強固に固定することができる。更に、絶縁ハウジング４０の側面エッジ部６７、６７’、６８、６８’付近には、第一舌片３３、３３’や第二下片３４、３４’の埋め込み方向に応答して設けたテーパー６３、６３’、６４、６４’を利用することによって、より確実に、より深くに、それらを絶縁ハウジング４０の内部に埋め込むことができる。

コネクタ１の基板７０に対する固定は、従来同様、シェル２０の左右各側に設けた半田部３６、３６’と基板７０を半田付けすることによって、また、端子５０の半田部５６と基板７０を半田付けすることによって行うことができる他、底板部２５側に設けた第二舌片３４の一部（３８、３８’）を基板に半田付けすることによっても行うことができる。つまり、かしめられた第二舌片３４、３４’の一部は、基板７０に対する基板接続部３８、３８’を形成し得る。このように、第二舌片３４、３４’の一部（３８、３８’）を基板７０に接続（実装）させることで、第二舌片３４、３４’が基板７０に対して確実に固定されることになり、こじり等の過剰な外力が加えられた場合においても、コネクタ１の全体にその力を分散させて、絶縁ハウジング４０がシェル２０から外れることをより効果的に防止できる。更に、シールド機能を果たすシェル２０が基板７０に接続されることで、コネクタ１のシールド特性を向上させることもできる。さらに、端子５０の半田部５６を挟み込むように基板接続部３８、３８’が設けられているので、信号性能の向上を図ることができる。

尚、コネクタ１に相手コネクタを挿抜する際、内向突出部２９、２９’や、第一舌片３３、３３’、或いは第二舌片３４、３４’には、嵌合方向において大きな力が加わることがあるが、これら内向突出部２９、２９’や、第一舌片３３、３３’、或いは第二舌片３４、３４’は、嵌合方向における力を、それらの破断面（例えば、第一舌片３３、３３’の側面エッジ部６８、６８’と内向突出部２９、２９’の衝突面３７、３７’の間）で、換言すれば、相手コネクタの嵌合方向に沿って配した幅部分で受けるため、そのような力に対して大きな力を発揮させることができる。したがって、シェル２０に対する絶縁ハウジング４０の保持はより強固になり、相手コネクタの挿抜時に発生し易い半田部と基板との間の半田クラックなどを効果的に防止することができる。

以上、電気コネクタを一例に挙げて本発明を説明したが、本発明は、電気コネクタに限らず、様々なコネクタに応用できる。また、上の実施形態では、ハウジングカバーをハウジングにかしめる位置を相手コネクタの嵌合方向におけるハウジングの最後部としたが、勿論、これに限らず、図１０乃至図１２に示した従来例のように、嵌合方向におけるハウジングの中間位置とすることもできる。この場合、舌片は、嵌合方向におけるハウジングカバーの中間位置に設けられ、これに対応して、ハウジングには、そのような舌片を挿入するために、例えば従来の図１０に示すような凹部が設けられることになる。

本発明は、ハウジングにシェルを固定させるタイプの様々なコネクタに利用することができる。

本発明によるコネクタの後方斜視図である。 本発明によるコネクタの横面図、上面図、正面図、底面図、背面図である。 図２のｂ）におけるＡ−Ａ線断面図である。 図２のｂ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。 本発明によるコネクタに用いたシェルの横面図、上面図、正面図、底面図、背面図である。 図５のｂ）におけるＣ−Ｃ線断面図である。 本発明によるコネクタに用いた絶縁ハウジングの横面図、上面図、正面図、底面図、背面図である。 図７のｂ）におけるＤ−Ｄ線断面図である。 図７のｂ）におけるＥ−Ｅ線断面図である。 従来のコネクタの上面図である。 図１０のコネクタの底面図である。 図１０のコネクタの背面図である。

符号の説明

１ コネクタ
２０ シェル
２１ 第１開口
２２ 第２開口
２３ 嵌合穴
２４ 誘い込み部
２５ 底板部
２６ 凸部
２７ 凹部
２８ 上板部
２９ 内向突出部
３１ 覆壁
３３ 第一舌片
３４ 第二舌片
３６ 半田部
３７ 衝突面
３８ 基板接続部
３９ 被当接部
４０ 絶縁ハウジング
４１ 空間
４２ 後面
４３ 突出部
４６ 本体部
４７ 保持部
４８ 上辺
４９ 下辺
５０ 端子
５２ 先端固定部
５３ 接触片
５４ 後方固定部
５６ 半田部
６０ 頂点部
６１ 上平坦面
６２ 下平坦面
６３ 上テーパー
６４ 下テーパー
６５ 窪み部
６６ 突き当て面
６７ 側面エッジ部
６８ 側面エッジ部
７０ 基板

Claims (5)

1. 第１開口および第２開口を有する筒状のシェルと、
   前記シェルの内部に配されるハウジングと、
   前記ハウジングに保持される複数の端子とを備え、前記第１開口から挿入される相手コネクタと電気的に接続されるコネクタであって、
   前記ハウジングは、前記シェルの第２開口を塞ぐハウジング本体部と、このハウジング本体部から第１開口側に延びて前記複数の端子を保持する保持部と、前記ハウジング本体部の後面から第２開口側に延びる突出部とを有し、
   前記シェルは、相手コネクタの嵌合方向に直交する方向に延びる、第一及び第二舌片を有し、
   前記第一及び第二舌片はそれぞれ、
   前記突出部に、該突出部を包み込むように上方側及び下方側からかしめられており、前記第二舌片は、基板に接続する基板接続部を有し、
   前記シェルは、その上面から内部に向かって突出した内向突出部を有し、前記ハウジングは、前記内向突出部と第一舌片とによって挟持されることを特徴とするコネクタ。
2. 前記第二舌片の前記嵌合方向における幅寸法が、前記第一舌片の幅寸法より大きい請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記第一及び第二舌片をかしめる前記絶縁ハウジングの一部領域にテーパーを設けている請求項１又は２に記載のコネクタ。
4. 前記内向突出部は相手コネクタの嵌合方向に直交する方向に延びており、前記ハウジングは、前記内向突出部の破断面と前記第一舌片の破断面を利用して挟持される請求項１乃至３のいずれかに記載のコネクタ。
5. 前記シェルの内向突出部は、第１開口側に相手コネクタの先端部が当接する被当接部を有する請求項１乃至４のいずれかに記載のコネクタ。

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