JP4551276B2 - ロック機構付きプラグ - Google Patents

Description

本発明は、電気接続用のロック機構付きプラグに関する。特に、相手側コネクタ（リセプタクル）が挿抜される開口をシャッターで覆い、静電対策が施されたロック機構付きプラグに関する。

近年の電子機器、例えば、ＤＳＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｔｉｌｌ Ｃａｍｅｒａ）やカメラ付き携帯電話機は、ディスクトップパソコンに画像データを取り込めるようになっている。このような小型の電子機器には、画像データを送信するためのインターフェースコネクタ（又はＩ／Ｏコネクタ）となるリセプタクルが実装されている。そして、このリセプタクルをもつ電子機器は、多くの場合、クレードル（Ｃｒａｄｌｅ）という接続台（ドッキング・ステーションとも呼ばれる）を利用している。

クレードルとディスクトップパソコンは、例えばＵＳＢケーブルで接続され、電子機器の外面にはリセプタクルが実装され、クレードルにはプラグが実装される。電子機器側のリセプタクルとクレードル側のプラグが接続されることで、電子機器とディスクトップパソコン間で速く確実にデータを転送できる。クレードルの最も単純なものには携帯電話機用の充電器を挙げることができる。近年では、このクレードルには、ＤＣ電源端子、ＡＶ出力端子、及びＵＳＢコネクタが実装され、前記リセプタクル及びプラグはこれらの端子を全て接続するいわゆるマルチコネクタとなっている。

電子機器側のコネクタ（リセプタクル）とクレードル側のコネクタ（プラグ）が接続されていないときは、クレードル側のプラグはコンタクトが剥き出しとなるので、プラグのコンタクトをシャッターで覆い、例えば、異物の混入によるコンタクト間の短絡を防止している。又、このような電気接続用のコネクタにおいては、プラグとリセプタクルとの接続を確実にするため、ロック機構を設ける場合があり、クレードルのみならず、ケーブルの端末にプラグを有するケーブル接続用プラグは、ロック機構を設ける場合が特に多い。

前述のような、ケーブル接続用プラグとして、コンタクトに負担がかからず、自然な動作でリセプタクルからプラグを抜くことができるロック機構付きプラグが発明されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１によるロック機構付きプラグは、ハウジングにコンタクトがデュアルインライン形に配列されており、一対のレバー部がハウジングから延出するようにしてシャッターがハウジングに摺動可能に内装されている。一対のレバー部をリセプタクルから離反する方向にすなわち、プラグの挿抜方向と平行に移動させると、シャッター内に形成された一対の凸部が、一対のロックアームの先端に形成されている一対のフック部を互いに近づく方向に移動させ、一対のフック部によるリセプタクルへのロック状態を解除できる。
特開２００４−２５９５５２号公報

図１１は、特許文献１によるプラグの構成を示す斜視分解組立図である。本願の図１１は、特許文献１の図１に対応している。図１１において、従来のプラグ本体１００は、絶縁性のハウジング６と、ハウジング６に取り付けられている複数のコンタクト７と、絶縁性のシャッター８と、図示されないシェルと、一対のロックアーム６ａ・６ｂと、一対の圧縮コイルばね８ａ・８ｂと、を備えている。ケーブル用プラグ２００の構成としては、プラグ本体１００の構成に加え、プリント基板２０ｐと、第１メタルカバー２０１と、第２メタルカバー２０２と、図示されないケーブルクランプとを備えている。

図１１において、ハウジング６は、相手側リセプタクル９０に挿入されるためのヘッダ部６１がフレーム部６２から突出しており、ヘッダ部６１とフレーム部６２が一体に形成されている。コンタクト７は屈曲板ばねによるコンタクトであって、ヘッダ部６１に形成されている取り付け板部６３を間にして屈曲板ばねにおける各々の屈曲頂部７１が相反する向きに一対に並列配置されている。コンタクト７は、いわゆる、デュアルインライン形に配列されている。又、一対に並列配置されている複数のコンタクト７における各々の縁部７２はヘッダ部６１の下端に対向して延出している。

シャッター８は中央に開口部８０を形成しているフレーム部８１を有し、その両翼に相反する向きに一対のレバー部８ｃ・８ｄを形成している。又、フレーム部８１の左翼には、レバー部８ｃを延出する開口室部８ｅを形成している。同様に、フレーム部８１の右翼には、レバー部８ｄを延出する開口室部８ｆを形成している。そして、フレーム部８１と、レバー部８ｃ・８ｄと、開口室部８ｅ・８ｆは一体に形成されている。なお、図１１では、開口室部８ｅ・８ｆは、フレーム部８１の一部と見なしている。一対の開口室部８ｅ・８ｆに一対の圧縮コイルばね８ａ・８ｂがそれぞれ挿入される。

フレーム部８１は複数のコンタクト７を覆うようにかつフレーム部６２に摺動可能に内装される。そして、フレーム部８１がフレーム部６２に内装された状態においては、一対のレバー部８ｃ・８ｂはフレーム部６２の側面から延出している。フレーム部８１は側面にすり割溝が形成された薄板の箱状に形成されており、一方、フレーム部６２の上部は取り付け板部６３のコンタクト７の取り付け面側が開口しており、前記開口を介してフレーム部８１がコンタクト７を覆うように突出している。

一対のロックアーム６ａ・６ｂは、その形状が左右対称の形成された板ばねであって、自由端部と固定端部とをそれぞれ有している。自由端部と固定端部との間には、それぞれ作用片を形成している。そして、それぞれの自由端部は、相手側リセプタクル９０における開口部９１内壁に形成されている一対の溝９１ａ・９１ｂに係止するために、一対のフック部６ｃ・６ｄを形成している。

図１１に示されたシャッター付きプラグは、導電性を有する金属部品、例えば、一対のロックアーム６ａ・６ｂと一対の圧縮コイルばね８ａ・８ｂは相互に導通しておらず、このプラグの外殻を形成してシールドしている図示されない金属板のシェルにも導通していない。これらの金属部品を相互に接触させて、グランドと共用することができれば、近年の高速化した信号を伝送するコネクタにおいて、ノイズの発生を削減できる。静電対策やＥＭＩ対策が施されたシャッター付きコネクタ（ロック機構付きプラグ）が望まれる。そして、これらのことが本発明の課題といってよい。

本発明は、このような問題に鑑み、静電対策やＥＭＩ対策が施されたシャッター付きプラグであって、プラグを構成している金属部品が相互に導通しているロック機構付きプラグを提供することを目的とする。

発明者は、上記目的を満たすため、相手側リセプタクルに係止されるロックアーム及びシャッターを付勢する圧縮コイルばねが、プラグの外殻をシールドするシェルと導通する構造とし、以下のような新たなロック機構付きプラグを発明した。

（１） 相手側リセプタクルに係止される一対のロックアームと、一端側が開口されて相手側リセプタクルのヘッダ部が挿入される挿入室を有するハウジングと、この挿入室の内壁に係止されて互いに対向する向きに一対に並列配置される複数のコンタクトと、一端側及びこの一端側と対向する他端側が開口されて前記ハウジングを囲むように外殻を構成する略角筒状のシェルと、前記挿入室の他端側の開口から挿入されて当該挿入室内を前記ヘッダ部が挿抜される方向に移動可能なシャッターと、このシャッターの両翼に配置されて当該シャッターを前記挿入室の一端側に付勢する一対の圧縮コイルばねと、を備えるプラグであって、前記一対のロックアームは、片持ち状の板ばねであって、円弧状に形成される先端部と、当該一対のロックアームの基端同士を連結する連結板と、を有し、前記一対の圧縮コイルばねは、一端側が前記シャッターの他端に当接され、他端側が前記連結板に当接され、前記シェルにおいて面積の大きい一方の側面の両翼に前記一対のロックアームの先端部が当該シェルの内部から進退する一対の穴が設けられ、前記一対のロックアームは、シェルの両翼内部に配置されて当該シェルの内壁に当接しているロック機構付きプラグ。

（１）の発明によるロック機構付きプラグは、相手側リセプタクルに係止される一対のロックアームを備えている。又、一端側が開口されて相手側リセプタクルのヘッダ部が挿入される挿入室を有するハウジングを備えている。更に、この挿入室の内壁に係止されて互いに対向する向きに一対に並列配置される複数のコンタクトを備えている。そして、一端側及びこの一端側と対向する他端側が開口されて前記ハウジングを囲むように外殻を構成する略角筒状のシェルを備えている。

一般に、プラグとは、可動部分であり、ケーブル又は取り外し可能なサブアッセンブリに取り付けられると定義され、シェルタイプの多極コネクタにおいては、通常、めすコンタクトが挿入されるとされている。例えば、めすコンタクトは、おすコンタクトを受入れ、その内面で電気的接続をするコンタクトと定義されており、めすコンタクトにはピンコンタクトと結合するソケットコンタクト、又は、タブコンタクトと結合するリセプタクルコンタクトなどのタイプがある。しかし、めすコンタクトが挿入されているコネクタであるから、プラグとされるわけではなく、例えば、プラグにおすコンタクトが挿入されてもよく、雌雄同形のコンタクトが挿入されてもよい。そして、プラグはリセプタクルと接続する。ここで、接続するとは機械的及び電気的に接続することであってよい。

本発明によるプラグは、例えば、ＤＳＣ（いわゆる、ディジタルカメラ）に接続されるクレードルに取り付けられるコネクタであってよい。本発明によるプラグは、シェルタイプの多極コネクタであってよく、複数のコンタクトを備えている。例えば、相手側リセプタクルは、小型の電子機器に実装されているコネクタであってよく、相手側リセプタクルは、小型の電子機器のフレームに取り付けられる固定側のコネクタであってもよい。

本発明によるプラグは、プリント基板に実装されるプリント基板用のコネクタであってよく、後述するように、プリント基板の部品実装面と直交する方向から相手側リセプタクルが結合される垂直取付形のコネクタ、いわゆるトップタイプのコネクタであってよく、プリント基板の部品実装面と平行する方向から相手側リセプタクルが結合される水平取付形のコネクタ、いわゆるサイドタイプのコネクタであってもよく、例えば、クレードル内のプリント基板の配置によって、トップタイプ又はサイドタイプのいずれかが選択される。

本発明でいうロック機構とは、結合相手の機械的保持のためにコネクタに組み込まれている機構であってよく、例えば、プラグは一対のロックアームを有し、このロックアームはフック部を有する。一方、例えば、リセプタクルはラッチ部を有する。例えば、フック部は円弧状の突起でよく、ラッチ部は係止穴でよく、フック部がラッチ部に係止してプラグとリセプタクルが相互に機械的に保持される。

ハウジングは絶縁性を有してよく、非導電性の材料からなるハウジングのことであってよく、例えば、エンジニアリングプラスチックを成型して、一端側が開口されて相手側リセプタクルのヘッダ部が挿入される挿入室を有する、所望の形状の絶縁性ハウジングを得ることができる。例えば、相手側リセプタクルのヘッダ部は略直方体に形成され、ハウジングの一端側の開口は、このヘッダ部に嵌合すべく略矩形に形成される。一方、ハウジングの他端側の開口は、後述するようにシャッターが挿入されるべく、略矩形に形成されてよく、例えば、他端側の開口は一端側の開口より面積が大きく、後述する一対の圧縮コイルばねに付勢されるシャッターが適宜な位置で停止するように、この挿入室内に段差を形成してもよい。

コンタクトは、相手側リセプタクルのヘッダ部に備わるコンタクトと電気的に接続するために導電性を有しており、導電性を有する金属からなることが好ましい。例えば、コンタクトは、銅合金などの電気抵抗値の低い金属板で形成される。例えば、本発明によるコンタクトは銅合金板からなるカンチレバーコンタクトであってよい。

例えば、挿入室内において対向する一対の内壁には、他端側の開口から一端側の開口に至る複数の縦長の溝が設けられる。そして、カンチレバーコンタクトの固定端が他端側の開口からこの複数の縦長の溝に圧入されて挿入室の内壁に係止される。このように、複数のコンタクトがハウジングに係止されて対向する向きに一対に並列配置されるコネクタは、デュアルインライン（ｄｕａｌ ｉｎ−ｌｉｎｅ）形のコネクタと呼ばれている。デュアルインライン形のコネクタはコンタクトが２列になっている。

例えば、本発明のコンタクトは固定端の一端側が屈曲してばねの働きをする自由端となっており、この屈曲片が更に固定端側に屈曲し、２回目の屈曲点が相手側コンタクトを付勢する接点となっている。複数のコンタクトは互いに対向する向きに一対に並列配置されるとは、複数のコンタクトの接点は互いに対向する向きに一対に並列配置されるということもできる。対向する接点同士は相互に近づいて接触可能な態様を含み、対向する接点同士は位置が異なって相互に近づいて接触することはできないが、対応する相手側コンタクトと接触可能な態様を含んでいる。

例えば、固定端の他端は略直角に折り曲げられるリードを形成し、このリードは後述するように、ハウジングの他端側から延出して互いに相反する向きに一対に並列配置され、当該リードがプリント基板にはんだ接合されることにより、このプラグをトップタイプのコネクタとすることができる。ハウジングの他端側から延出するコンタクトのリードを同方向に略直角に折り曲げて、この先端部がプリント基板にはんだ接合されることにより、このプラグをサイドタイプのコネクタとすることができる。

シェルは、導電性を有しており、導電性を有する金属からなることが好ましい。例えば、シェルは、銅合金などの電気抵抗値の低い金属板で形成される。例えば、銅合金板は加工性もよく、銅合金板を折り曲げ加工又は打ち抜き加工して、一端側及びこの一端側と対向する他端側が開口されてハウジングを囲むように外殻を構成する、所望の略角筒状のシェルを得ることができる。

そして、このシェルがプラグの外殻を構成することにより、プラグがシールドされる。本発明のプラグは、外部から内部導体（コンタクト）へ、そして、内部導体（コンタクト）からの電磁障害の放射を防ぐように設計されたコネクタであってよい。後述するように、シェルの他端側に設けている一対の折り曲げ片をプリント基板のグランドパターンに接地することにより、電磁障害の防止効果がより高まる。

例えば、ハウジングは略直方体状のヘッダ部と当該ヘッダ部より外形の大きいフレーム部で構成され、このヘッダ部とフレーム部に間に前記シェルの板厚相当分の溝が設けられる。そして、この溝に角筒状のシェルが挿入されることにより、シェルとハウジングが互いに保持されるようにしてもよい。

例えば、シェルとハウジングが組立られた状態において、シェルの一端部は、ヘッダ部に形成される一端側の開口と略面一に開口され、シェルの一部を除きのシェルの他端部は、ヘッダ部の一端側の開口と対向するフレーム部の後面となる他端側の開口と略面一に開口される。フレーム部の後面、すなわちハウジングの他端側の開口には、複数のコンタクトのリードが略直角に折り曲げられて互いに相反する向きに延出されてもよい。

そして、（１）の発明によるプラグは、挿入室の他端側の開口から挿入されて挿入室内をヘッダ部が挿抜される方向に移動可能なシャッターを備えている。又、シャッターの両翼に配置されてシャッターを挿入室の一端側に付勢する一対の圧縮コイルばねを備えている。

シャッターは、絶縁性を有してよく、非導電性の材料からなるシャッターのことであってよく、例えば、エンジニアリングプラスチックを成型して、所望の形状の絶縁性シャッターを得ることができる。シャッターは、ハウジングと同じく材質が好ましいが、ハウジングと同材質に限定されるものではない。

例えば、シャッターの一端側は平板状に形成されて、対向する一対のコンタクトが互いに接触しないように隔絶する隔絶部となっており、この隔絶部の両面に複数のコンタクトの接点が接触しないように複数の案内溝を設けてもよい。そして、この隔絶部の両翼が、挿入室内に設けられた対向する一対の溝に案内されてスライドする。一方、例えば、シャッターの他端側には、この隔絶部と直交する一対の張り出し片が隔絶部の両翼に形成される。この一対の張り出し片が一対の圧縮コイルばねに付勢されて、当該一対の張り出し片が挿入室内の段差に当接される。このとき、隔絶部の先端面は、ハウジングの一端側の開口の内側から閉塞している。そして、人体の接触によるこのプラグに接続される電子機器内部の静電破壊を防止している。又、プラグ内部に塵埃が侵入することを防止している。

例えば、相手側リセプタクルのヘッダ部は、相反する向きに一対の並列配置される複数の板状コンタクトを備えており、一対の圧縮コイルばねの付勢力に抗して、このヘッダ部を挿入室に挿入すると、シャッターが退却して相手側コンタクトとプラグのコンタクトを接触（接続）できる。このヘッダ部を挿入室から抜去すると、シャッターが復帰して対向する一対のコンタクトが互いに接触しないように隔絶する。

又、（１）の発明によるプラグは、一対のロックアームは、片持ち状の板ばねであって、円弧状に形成される先端部と、一対のロックアームの基端同士を連結する連結板と、を有している。又、一対の圧縮コイルばねは、一端側がシャッターの他端に当接され、他端側が連結板に当接される。更に、シェルにおいて面積の大きい一方の側面の両翼に一対のロックアームの先端部がシェルの内部から進退する一対の穴が設けられる。そして、一対のロックアームは、シェルの両翼内部に配置されてシェルの内壁に当接している。

例えば、一対のロックアーム及び連結板は、一枚の平板が打ち抜き加工及び折り曲げ加工されて一体に成形されてもよい。一対のロックアーム及び連結板は、導電性を有しており、導電性を有する金属からなることが好ましく、一対のロックアームは片持ち状の板ばねとなるべくばね性を有している。例えば、一対のロックアーム及び連結板は、ステンレス鋼板を成形して所望の形状を得ることができる。

例えば、連結板には、ハウジングの他端側の面（フレーム部の他端側の面）に圧入される一対の圧入突起が設けられてもよい。そして、連結板は、ハウジングの他端側の開口を封鎖するようにハウジングに固定される。圧縮コイルばねの一端側がシャッターの他端に当接されるとは、圧縮コイルばねの一端側が前記張り出し片に当接されることであってよく、圧縮コイルばねの他端側はハウジングに固定された連結板に当接される。圧縮コイルばねが連結板に当接して相互に導通される。

例えば、シェルの一方の面は面積の大きい第１側面でよく、第１側面に対向するシェルの他方の面は、第１側面より小さい面積を有する第２側面でよい。そして、第１側面及び第２側面に隣接して更に面積の小さい第３及び第４側面が形成される。第３及び第４側面には段差が設けられてもよい。シェルは、所定の形状に展開された金属板が折り曲げ加工されて、第１から第４側面で囲われた形状になっている。そして、シェルの両端部の第１開口及び第２開口は、例えば凸字状に開口される。

ここで、ハウジングの両翼は、シェルに囲われた一対の空間を有しており、この一対の空間に一対のロックアームが配置される。そして、シェルにおいて面積の大きい一方の側面の両翼に設けられる一対の穴に、円弧状に形成される先端部が突出する。例えば、相手側リセプタクルのシェルにこのプラグが挿入されると、相手側シェルに当接されて、ロックアームの先端部が沈降する。更に、プラグが挿入されると相手側シェルに形成されている係止穴にロックアームの先端部が嵌合して、相手側リセプタクルとこのプラグが係止される。ロックアームの先端部が沈降する強い力で、相手側リセプタクルからこのプラグを抜去することにより前記係止状態を解除できる。ここで、相手側シェルが導電性を有していれば、本発明の目的とする静電対策やＥＭＩ対策の効果がより高まる。

又、一対のロックアームはシェルの内壁に当接しているとは、このプラグが相手側リセプタクルと係止状態又は非係止状態に如何に係らず、一対のロックアームが常時シェルの内壁に当接していることであってよく、例えば、ロックアームの先端部から基端部に至るロックアームの途中部位がシェルの内壁に当接している。

このように構成されたプラグは、一対のロックアーム（連結板も含む）、及び一対の圧縮コイルばねが導電性を有する金属部品であり、このプラグの外殻を構成してシールドしているシェルと導通している。これらの金属部品を相互に接触させているので、近年の高速化した信号を伝送するコネクタにおいて、ノイズの発生を削減できる。このシェルをプラグが取り付けられるプリント基板のグランドに接続することにより、静電対策やＥＭＩ対策に、より効果が発揮できる。

（２） 前記シェルは、相手側リセプタクルのシェル内に挿入されて前記一対のロックアームで係止され、当該シェルと相手側シェルが相互に当接可能な（１）記載のロック機構付きプラグ。

例えば、相手側リセプタクルのシェルは、ヘッダ部を囲むようにしてこのプラグが挿抜される第１開口を有する略角筒状の金属シェルであって、相手側リセプタクルのシェルにこのプラグが挿入されると、相手側シェルに当接されて、ロックアームの先端部が沈降する。更に、プラグが挿入されると相手側シェルに形成されている係止穴にロックアームの先端部が嵌合して、相手側リセプタクルとこのプラグが係止される。このように、相手側シェルが導電性を有していれば、本発明の目的とする静電対策やＥＭＩ対策の効果がより高まる。

（３） 前記シェルは、他端側に略直角に折り曲げられる一対の折り曲げ片を有し、この一対の折り曲げ片は、プリント基板にはんだ接合される（１）又は（２）記載のロック機構付きプラグ。

例えば、シェルの面積の大きい第１側面の他端側に略直角に折り曲げられる一対の折り曲げ片を有し、この一対の折り曲げ片がプリント基板にはんだ接合される。はんだ接合される部位はグランドパターンであることが好ましい。

（４） 前記複数のコンタクトは、リードが前記ハウジングの他端側から延出して互いに相反する向きに一対に並列配置され、当該リードはプリント基板にはんだ接合される（１）から（３）のいずれかに記載のロック機構付きプラグ。

本発明によるプラグは、プリント基板の部品実装面と直交する方向から相手側リセプタクが結合される垂直取付形のコネクタであってよく、ハウジングの他端側から延出するリードを同方向に折り曲げることにより、このプラグを水平取付形のコネクタとすることもできる。

（５） 前記プリント基板の部品実装面と直交する方向から前記相手側リセプタクルが結合される垂直取付形のコネクタである（３）又は（４）記載のロック機構付きプラグ。

本発明によるプラグは、ときに、プリント基板の部品実装面と平行する方向から相手側リセプタクルが結合される水平取付形のコネクタであってもよい。

（６） クレードルに取り付け可能な（１）から（５）のいずれかに記載のロック機構付きプラグ。

例えば、このクレードルには、ＤＳＣが載置可能な凹部が設けられ、この凹部の底面に本発明によるプラグの一端側が突出するように取り付けられる。この凹部の底面に前記相手側リセプタクルとの位置合わせを容易とするガイドピンが設けられてもよい。

本発明によるプラグは、一対のロックアーム（連結板も含む）、及び一対の圧縮コイルばねが導電性を有する金属部品であり、このプラグの外殻を構成してシールドしているシェルと導通している。これらの金属部品を相互に接触させているので、近年の高速化した信号を伝送するコネクタにおいて、ノイズの発生を削減できる。このシェルをプラグが取り付けられるプリント基板のグランドに接続することにより、静電対策やＥＭＩ対策に、より効果が発揮できる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１は、本発明によるロック機構付きプラグ（以下、プラグと略称する）の一実施形態を示す斜視分解組立図である。図１には相手側リセプタクルの斜視外観も図示されている。図２は、前記実施形態によるプラグの斜視外観図である。図３は、前記実施形態によるプラグの斜視外観図である。図３は、図２と異なる方向からプラグを観ている。図４は、前記実施形態によるプラグの斜視外観図である。図４は、図３と異なる方向からプラグを観ている。図５は、前記実施形態によるプラグの内部構成図である。

図６は、前記実施形態によるプラグの正面図である。図７は、前記実施形態によるプラグの底面図である。図８は、図７のＹ−Ｙ矢視断面図である。図９は、図７のＺ−Ｚ矢視断面図である。図１０は、前記実施形態によるプラグと相手側リセプタクルの対向配置図である。

最初に、本発明によるプラグの構成を説明する。図１において、プラグ１０は、相手側リセプタクル９に係止される一対のロックアーム１ａ・１ｂを備えている。又、プラグ１０は、一端側が開口されて相手側リセプタクル９のヘッダ部９１が挿入される挿入室２１を有するハウジング２を備えている。更に、挿入室２１の内壁に係止されて互いに対向する向きに一対に並列配置される複数のコンタクト３ａ・３ｂを備えている。そして、一端側及びこの一端側と対向する他端側が開口されてハウジング２を囲むように外殻を構成する略角筒状のシェル４を備えている。

又、図１において、プラグ１０は、挿入室２１の他端側の開口２ｂから挿入されて挿入室２１内をヘッダ部９１が挿抜される方向に移動可能なシャッター５を備えている。プラグ１０は、シャッター５の両翼に配置されて、シャッター５を挿入室２１の一端側に付勢する一対の圧縮コイルばね１０ａ・１０ｂを備えている。

図１において、ハウジング２は絶縁性を有しており、非導電性の材料からなっている。例えば、エンジニアリングプラスチックを成型して、一端側が開口されて相手側リセプタクル９のヘッダ部９１が挿入される挿入室２１を有する、所望の形状の絶縁性ハウジング２を得ることができる。例えば、相手側リセプタクル９のヘッダ部９１は略直方体に形成され、ハウジング２の一端側の開口２ａは、ヘッダ部９１に嵌合すべく略矩形に形成されている（図３又は図６参照）。

一方、ハウジング２の他端側の開口２ｂは、シャッター５が挿入されるべく、略矩形に形成されている（図４参照）。他端側の開口２ｂは一端側の開口２ｂより面積が大きく、一対の圧縮コイルばね１０ａ・１０ｂに付勢されるシャッター５が適宜な位置で停止するように、挿入室２１内に段差２１ｃが形成されている（図８参照）。

図１において、複数のコンタクト３ａ・３ｂは、相手側リセプタクル９のヘッダ部９１に備わるコンタクト（図示せず）と電気的に接続するために導電性を有しており、導電性を有する金属からなることが好ましい。例えば、コンタクト３ａ・３ｂは、銅合金などの電気抵抗値の低い金属板で形成される。そして、コンタクト３ａ・３ｂは銅合金板からなるカンチレバーコンタクトとなっている（図８参照）。

図１において、挿入室２１内において対向する一対の内壁には、他端側の開口２ｂから一端側の開口２ａに至る複数の縦長の溝が設けられている（図６参照）。そして、コンタクト３ａ・３ｂの固定端が他端側の開口２ｂからこの複数の縦長の溝に圧入されて挿入室２１の内壁に係止されている。このように、複数のコンタクトがハウジングに係止されて対向する向きに一対に並列配置されるコネクタは、デュアルインライン形のコネクタと呼ばれている。デュアルインライン形のコネクタはコンタクトが２列になっている。

図８に示されるように、コンタクト３ａ・３ｂは固定端の一端側が屈曲してばねの働きをする自由端となっており、この屈曲片が更に固定端側に屈曲し、２回目の屈曲点が相手側コンタクト９２ａ・９２ｂ（図１０参照）を付勢する接点３ｃ・３ｄとなっている。複数のコンタクト３ａ・３ｂは互いに対向する向きに一対に並列配置されるとは、複数のコンタクト３ａ・３ｂの接点３ｃ・３ｄは互いに対向する向きに一対に並列配置されるということもできる。対向する接点３ｃ・３ｄ同士は相互に近づいて接触可能な態様を含み、対向する接点同士３ｃ・３ｄは位置が異なって相互に近づいて接触することはできないが、対応する相手側コンタクトと接触可能な態様を含んでいる。

図１において、コンタクト３ａ・３ｂの固定端の他端は略直角に折り曲げられるリード３ｅ・３ｆを形成している。リード３ｅ・３ｆは、ハウジング２の他端側から延出して互いに相反する向きに一対に並列配置されている、リード３ｅ・３ｆがプリント基板（図示せず）にはんだ接合されることにより、プラグ１０をトップタイプのコネクタとすることができる。ハウジングの他端側から延出するコンタクトのリードを同方向に略直角に折り曲げて、この先端部がプリント基板にはんだ接合されることにより、このプラグをサイドタイプのコネクタとすることができる。

図１において、シェル４は導電性を有しており、導電性を有する金属からなっている。例えば、シェル４は、銅合金などの電気抵抗値の低い金属板で形成される。例えば、銅合金板は加工性もよく、銅合金板を折り曲げ加工又は打ち抜き加工して、一端側及びこの一端側と対向する他端側が開口されてハウジング２を囲むように外殻を構成する所望の略角筒状のシェル４を得ることができる。

図３において、ハウジング２は略直方体状のヘッダ部２２とヘッダ部２２より外形の大きいフレーム部２３で構成され、ヘッダ部２２とフレーム部２３に間にシェル４の板厚相当分の溝が設けられている。そして、この溝に角筒状のシェル４が挿入されることにより、シェル４とハウジング２が互いに保持されている。

図２において、シェル４とハウジング２が組立られた状態において、シェル４の一端部は、ヘッダ部２２に形成される一端側の開口２ａと略面一に開口されている。一方、図４において、シェル４の一部を除きのシェル４の他端部は、ヘッダ部２２の一端側の開口２ａと対向するフレーム部２３の後面となる他端側の開口２ｂと略面一に開口されている。そして、フレーム部２３の後面、すなわちハウジング２の他端側の開口２ｂには、複数のコンタクト３ａ・３ｂのリード３ｅ・３ｆが略直角に折り曲げられて互いに相反する向きに延出されている（図１参照）。

図１において、シャッター５は絶縁性を有しており、非導電性の材料からなっている。シャッター５は、例えば、エンジニアリングプラスチックを成型して、所望の形状の絶縁性シャッター５を得ることができる。シャッター５は、ハウジング２と同じく材質が好ましいが、ハウジング２と同材質に限定されるものではない。又、図１において、圧縮コイルばね１０ａと圧縮コイルばね１０ｂは同じものであるが、説明の便宜上、符号を付して区別した。

図１において、シャッター５の一端側は平板状に形成されて、対向する一対のコンタクト３ａ・３ｂが互いに接触しないように隔絶する隔絶部５１となっている（図８参照）。隔絶部５１の両面に複数のコンタクト３ａ・３ｂの接点３ｃ・３ｄが接触しないように複数の案内溝を設けてもよい（図８参照）。そして、隔絶部５１の両翼が、挿入室２１内に設けられた対向する一対の溝２１ａ・２１ｂに案内されてスライドする。

一方、図１において、シャッター５の他端側には、隔絶部５１と直交する一対の張り出し片５２・５３が隔絶部５１の両翼に形成されている。一対の張り出し片５２・５３が一対の圧縮コイルばね１０ａ・１０ｂに付勢されて、一対の張り出し片５２・５３が挿入室２１内の段差２１ｃに当接される（図８参照）。このとき、隔絶部５１の先端面は、一端側の開口２ａの内側から閉塞している（図３参照）。そして、人体の接触によるプラグ１０に接続される電子機器内部の静電破壊を防止している。又、プラグ１０内部に塵埃が侵入することを防止している。

図１において、一対のロックアーム１ａ・１ｂは、片持ち状の板ばねであって、円弧状に形成される先端部１ｆ・１ｇと、一対のロックアーム１ａ・１ｂの基端同士を連結する連結板１ｃと、を有している。又、一対の圧縮コイルばね１０ａ・１０ｂは、一端側がシャッター５の他端に当接され、他端側が連結板１ｃに当接される。更に、シェル４において面積の大きい一方の側面４１の両翼に一対のロックアーム１ａ・１ｂの先端部１ｆ・１ｇがシェル４の内部から進退する一対の穴４１ａ・４１ｂが設けられている。そして、一対のロックアーム１ａ・１ｂは、シェル４の両翼内部に配置されてシェル４の内壁に当接している。

例えば、一対のロックアーム１ａ・１ｂ及び連結板１ｃは、一枚の平板が打ち抜き加工及び折り曲げ加工されて一体に成形される（図１参照）。一対のロックアーム１ａ・１ｂ及び連結板１ｃは、導電性を有しており、導電性を有する金属からなっている。一対のロックアーム１ａ・１ｂは片持ち状の板ばねとなるべくばね性を有している。例えば、一対のロックアーム１ａ・１ｂ及び連結板１ｃは、ステンレス鋼板を成形して所望の形状を得ることができる。

図１において、連結板１ｃには、ハウジング２の他端側の面（フレーム部２３の他端側の面）に圧入される一対の圧入突起１ｄ・１ｅが設けられている。そして、連結板１ｃは、ハウジング２の他端側の開口２ｂを封鎖するようにハウジング２に固定される（図４参照）。圧縮コイルばね１０ａ・１０ｂの一端側がシャッター５の他端に当接されるとは、圧縮コイルばね１０ａ・１０ｂの一端側が張り出し片５２・５３に当接されることであってよく（図１参照）、圧縮コイルばね１０ａ・１０ｂの他端側はハウジング２に固定された連結板１ｃに当接される（図５参照）。圧縮コイルばね１０ａ・１０ｂが連結板１ｃに当接して相互に導通される。

図１又は図２において、シェル４の一方の面は面積の大きい第１側面４１となっており、第１側面４１に対向するシェル４の他方の面は、第１側面４１とより小さい面積を有する第２側面４２となっている（図３参照）。そして、第１側面４１及び第２側面４２に隣接して更に面積の小さい第３及び第４側面４３・４４が形成されている（図３参照）。第３及び第４側面４３・４４には段差が設けられている。例えば、図５に示されるように、シェル４は、所定の形状に展開された金属板が折り曲げ加工されて、第１から第４側面４１・４２・４３・４４で囲われた形状になっている。そして、シェル４の両端部の第１開口及び第２開口は、凸字状に開口されている（図３及び図４参照）。

図４において、ハウジング２の両翼は、シェル４に囲われた一対の空間を有しており、この一対の空間に一対のロックアーム１ａ・１ｂが配置される（図９参照）。そして、シェル４において面積の大きい一方の側面４１の両翼に設けられる一対の穴４１ａ・４１ｂに、円弧状に形成される先端部１ｆ・１ｇが突出している（図９参照）。

次に、図面を参照して本発明によるプラグの作用を説明する。

図１０において、相手側リセプタクル９のヘッダ部９１は、相反する向きに一対の並列配置される複数の一対の板状コンタクト９２ａ・９２ｂを備えている。一対の圧縮コイルばね１０ａ・１０ｂの付勢力に抗して、ヘッダ部９１を挿入室２１に挿入すると（図中矢印Ｙ方向）、シャッター５が退却して相手側コンタクト９２ａ・９２ｂとプラグ１０のコンタクト３ａ・３ｂを接触（接続）できる。

相手側リセプタクル９とプラグ１０が係止状態では、対向する一対の複数のコンタクト３ａ・３ｂは図中矢印Ｘ１の方向にヘッダ部９１で押し広げられ、反作用として一対の複数の接点３ｃ・３ｄが相手側コンタクト９２ａ・９２ｂに弾性接触する。ヘッダ部９１を挿入室２１から抜去すると、シャッター５が復帰し、対向する一対のコンタクト３ａ・３ｂが図中矢印Ｘ２の方向に互いに移動する。隔絶部５１は、一対のコンタクト３ａ・３ｂが互いに接触しないように隔絶する。

図１０において、相手側リセプタクル９のシェル９３にプラグ１０が挿入されると、相手側シェル９に当接されて、一対のロックアーム１ａ・１ｂの先端部１ｆ・１ｇが沈降する（図４又は図７参照）。更に、プラグ１０が挿入されると相手側シェル９３に形成されている一対の係止穴９３ａ・９３ｂ（図１参照）に一対のロックアーム１ａ・１ｂの先端部１ｆ・１ｇが嵌合して、相手側リセプタクル９とこのプラグ１０が係止される。ロックアーム１ａ・１ｂの先端部１ｆ・１ｇが沈降する強い力で、相手側リセプタクル９からプラグ１０を抜去することにより係止状態を解除できる。ここで、相手側シェル９３は導電性を有しており、本発明の目的とする静電対策やＥＭＩ対策の効果がより高まる。

ここで、プラグ１０が相手側リセプタクル９と係止状態又は非係止状態に如何に係らず、一対のロックアーム１ａ・１ｂは常時シェル４の内壁に当接している。図９に示されるように、ロックアーム１ａ・１ｂの先端部から基端部に至るロックアーム１ａ・１ｂの途中部位がシェル４の内壁に当接している。

本発明によるプラグ１０は、一対のロックアーム１ａ・１ｂ（連結板１ｃも含む）、及び一対の圧縮コイルばね１０ａ・１０ｂが導電性を有する金属部品であり、プラグ１０の外殻を構成してシールドしているシェル４と導通している。これらの金属部品を相互に接触させているので、近年の高速化した信号を伝送するコネクタにおいて、ノイズの発生を削減できる。このシェルをプラグが取り付けられるプリント基板のグランドに接続することにより、静電対策やＥＭＩ対策に、より効果が発揮できる。

又、図１において、相手側リセプタクル９のシェル９３は、ヘッダ部９１を囲むようにしてプラグ１０が挿抜される第１開口９４を有する略角筒状の金属シェル９３であって、相手側リセプタクル９のシェル９３にプラグ１０が挿入されると、相手側シェル９３に当接されて、ロックアーム１ａ・１ｂの先端部１ｆ・１ｇが沈降する。更に、プラグ１０が挿入されると相手側シェル９３に形成されている一対の係止穴９３ａ・９３ｂにロックアーム１ａ・１ｂの先端部１ｆ・１ｇが嵌合して、相手側リセプタクル９とプラグ１０が係止される。このように、相手側シェルが導電性を有しており、本発明の目的とする静電対策やＥＭＩ対策の効果がより高まる。

図４において、プラグ１０は、シェル４の面積の大きい第１側面４１の他端側に略直角に折り曲げられる一対の折り曲げ片４５・４６を有している。一対の折り曲げ片４５・４６は図示されないプリント基板にはんだ接合される。そして、例えば、はんだ接合される部位はグランドパターンであることが好ましい。

又、図１において、複数のコンタクト３ａ・３ｂは、リード３ｅ・３ｆがハウジング２の他端側から延出して互いに相反する向きに一対に並列配置されている。そして、一対の複数のリード３ｅ・３ｆは、図示されないプリント基板にはんだ接合される。このように、本発明によるプラグは、プリント基板の部品実装面と直交する方向から相手側リセプタクルが結合される垂直取付形のコネクタである。ハウジング２の他端側から延出するリード３ｅ・３ｆを同方向に折り曲げることにより、プラグ１０を水平取付形のコネクタとすることもできる。

例えば、本発明によるロック機構付きプラグは、ＤＳＣが接続されるクレードル（図示せず）に取り付けられる。例えば、このクレードルには、ＤＳＣが載置可能な凹部が設けられ、この凹部の底面に本発明によるプラグの一端側が突出するように取り付けられる。例えば、この凹部の底面に相手側リセプタクルとの位置合わせを容易とするガイドピンが設けられてもよい。

本発明によるロック機構付きプラグの一実施形態を示す斜視分解組立図である。 前記実施形態によるロック機構付きプラグの斜視外観図である。 前記実施形態によるロック機構付きプラグの斜視外観図である。 前記実施形態によるロック機構付きプラグの斜視外観図である。 前記実施形態によるロック機構付きプラグの内部構成図である。 前記実施形態によるロック機構付きプラグの正面図である。 前記実施形態によるロック機構付きプラグの底面図である。 図７のＹ−Ｙ矢視断面図である。 図７のＺ−Ｚ矢視断面図である。 前記実施形態によるロック機構付きプラグと相手側リセプタクルの対向配置図である。 従来技術によるプラグの構成を示す斜視分解組立図である。

符号の説明

１ａ・１ｂ 一対のロックアーム
１ｃ 連結板
１ｆ・１ｇ 一対のロックアームの先端部
２ ハウジング
２ａ 一端側の開口
２ｂ 他端側の開口
３ａ・３ｂ コンタクト
４ シェル
５ シャッター
９ 相手側リセプタクル
１０ プラグ
１０ａ・１０ｂ 一対の圧縮コイルばね
２１ 挿入室
４１ 一方の側面
４１ａ・４１ｂ 一対の穴

Claims (6)

1. 相手側リセプタクルに係止される一対の導電性を有するロックアームと、
   一端側が開口されて相手側リセプタクルのヘッダ部が挿入される挿入室を有する絶縁性のハウジングと、
   この挿入室の内壁に係止されて互いに対向する向きに一対に並列配置される複数のコンタクトと、
   一端側及びこの一端側と対向する他端側が開口されて前記ハウジングを囲むように外殻を構成する略角筒状の導電性を有するシェルと、
   前記挿入室の他端側の開口から挿入されて当該挿入室の内部を前記ヘッダ部が挿抜される方向に移動可能な絶縁性のシャッターと、
   このシャッターの両翼に配置されて当該シャッターを前記挿入室の一端側に付勢する一対の導電性を有する圧縮コイルばねと、を備え、
   前記一対のロックアームは、片持ち状の板ばねであって、円弧状に形成される先端部と、当該一対のロックアームの基端同士を連結する導電性を有する連結板と、を有し、
   前記一対の圧縮コイルばねは、一端側が前記シャッターの他端に当接され、他端側が前記連結板に当接され、
   前記シェルにおいて面積の大きい一方の側面の両翼に前記一対のロックアームの先端部が当該シェルの内部から進退する一対の穴が設けられ、
   前記一対のロックアームは、シェルの両翼内部に配置されて、当該シェルの内壁に導通可能に当接しているロック機構付きプラグ。
2. 前記シェルは、相手側リセプタクルのシェル内に挿入されて前記一対のロックアームで係止され、当該シェルと相手側シェルが相互に当接可能な請求項１記載のロック機構付きプラグ。
3. 前記シェルは、他端側に略直角に折り曲げられる一対の折り曲げ片を有し、この一対の折り曲げ片は、プリント基板にはんだ接合される請求項１又は２記載のロック機構付きプラグ。
4. 前記複数のコンタクトは、リードが前記ハウジングの他端側から延出して互いに相反する向きに一対に並列配置され、当該リードはプリント基板にはんだ接合される請求項１から３のいずれかに記載のロック機構付きプラグ。
5. 前記プリント基板の部品実装面と直交する方向から前記相手側リセプタクルが結合される垂直取付形のコネクタである請求項３又は４記載のロック機構付きプラグ。
6. クレードルに取り付け可能な請求項１から５のいずれかに記載のロック機構付きプラグ。

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