JP4675200B2 - 電気コネクタ - Google Patents

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本発明は、プリント基板やフレキシブルプリント基板(以下、「FPC」と略記する)などの基板同士を電気的に接続するために用いられる電気コネクタに関する。
プリント基板やFPCなどの基板同士を電気的に接続する用途で、電気コネクタがよく用いられている。この電気コネクタとして、インシュレータに多数の導電性のコンタクトを整列し、そのインシュレータの両端に金属製のホールドダウンを取り付けたコネクタが知られている。このような構造の電気コネクタは、取り付け対象物である基板やFPCに、ホールドダウンを半田付けして固定されるため、衝撃を受け易い機器、例えば、携帯機器などに使用されている。
基板接続用の電気コネクタについて、様々な工夫がなされており、その一例が、特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4に記載されている。
特開平9−259978号公報 特開平11−74024号公報 特開2003−297485号公報 特開2004−55306号公報
基板接続用の電気コネクタは通常、リセプタクルコネクタとプラグコネクタとが嵌合することによって電気的接続がなされるが、リセプタクルコネクタとプラグコネクタとの係止は、それぞれのコネクタの端子同士の係止によって実現されていた。
しかし、近年の装置の小型化の傾向に伴って、電気コネクタについても小型化、低背化の要求が強く、端子の寸法も小さくならざるを得ない状況となっている。そのため、端子に充分な弾性を持たせることができず、コネクタ同士を確実に係止することが困難となっている。
このように、振動、衝撃、落下に対する要求水準が高い現状においては、これらの過酷な条件下においても、確実に係止できるコネクタが必要となる。
また、一旦接続されたコネクタは、必要に応じて接続を解除することが容易に行えるようにすることが、操作上便利である。
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、小型化、低背化に対応した電気コネクタであっても、振動などが生じても強固に接続され、接続を解除することも容易である電気コネクタを提供することを目的とする。
以上の課題を解決するために、本発明の電気コネクタは、基板同士を電気的に接続するために用いられ、リセプタクルコネクタとプラグコネクタとが嵌合してなる電気コネクタにおいて、リセプタクルコネクタまたはプラグコネクタのいずれか一方には突起を有するロック部が形成され、リセプタクルコネクタまたはプラグコネクタの他方には前記ロック部が係止するロック穴が設けられ、前記突起、前記ロック部または前記ロック穴は、リセプタクルコネクタを基板に固定するためのホールドダウン、またはプラグコネクタを基板に固定するためのホールドダウンに形成され、弾性材料で形成された前記ロック部は、インシュレータに固定される部分である固定部と可動部分とを有し、前記可動部分には前記突起が前記ロック穴に係止する際に当接する突出部と先端に前記突起とを設けるとともに、前記ロック部が形成された位置に対応する領域に開口が設けられた基板に、リセプタクルコネクタまたはプラグコネクタが接続されることを特徴とする。
また、本発明の電気コネクタは、基板同士を電気的に接続するために用いられ、リセプタクルコネクタとプラグコネクタとが嵌合してなる電気コネクタにおいて、リセプタクルコネクタまたはプラグコネクタのいずれか一方にはロック穴を有するロック部が形成され、リセプタクルコネクタまたはプラグコネクタの他方には前記ロック穴に係止する突起が設けられ、前記突起、前記ロック部または前記ロック穴は、リセプタクルコネクタを基板に固定するためのホールドダウン、またはプラグコネクタを基板に固定するためのホールドダウンに形成され、弾性材料で形成された前記ロック部は、インシュレータに固定される部分である固定部と可動部分とを有し、前記可動部分には前記突起が前記ロック穴に係止する際に当接する突出部と先端に前記ロック穴とを設けるとともに、前記ロック部が形成された位置に対応する領域に開口が設けられた基板に、リセプタクルコネクタまたはプラグコネクタが接続されることを特徴とする。
リセプタクルコネクタまたはプラグコネクタのいずれか一方には突起を有するロック部が形成され、リセプタクルコネクタまたはプラグコネクタの他方には前記ロック部が係止するロック穴が設けられていることにより、小型化、低背化に対応した電気コネクタであっても強固に接続されるため、振動などが生じてもリセプタクルコネクタとプラグコネクタとの嵌合状態が維持される。
同様に、リセプタクルコネクタまたはプラグコネクタのいずれか一方にはロック穴を有するロック部が形成され、リセプタクルコネクタまたはプラグコネクタの他方には前記ロック穴に係止する突起が設けられていることにより、小型化、低背化に対応した電気コネクタであっても強固に接続されるため、振動などが生じてもリセプタクルコネクタとプラグコネクタとの嵌合状態が維持される。
また、これらのロック部が形成された位置に対応する領域に開口が設けられた基板に、リセプタクルコネクタまたはプラグコネクタが接続されることにより、この開口を介してリセプタクルコネクタとプラグコネクタとのロック機構の解除を容易に行うことができる。
上記の突起、ロック部またはロック穴は、リセプタクルコネクタを基板に固定するためのホールドダウン、またはプラグコネクタを基板に固定するためのホールドダウンに形成している
本発明において、リセプタクルコネクタの前記突起、前記ロック部または前記ロック穴が形成される領域には、リセプタクルコネクタの上面と底面を貫通する開口設けることもできる。
リセプタクルコネクタの上面と底面を貫通する開口設ければ、この開口の位置に合わせて、リセプタクル側基板に基板穴を設けておくと、この基板穴を介して、リセプタクルコネクタの突起とプラグコネクタのロック穴との係止を冶具等を用いて解除することで、リセプタクルコネクタとプラグコネクタとの嵌合を容易に解除することができる。
本発明においては、前記突起が前記ロック穴に係止する際に当接する突出部を、前記ロック部または前記ロック部が対向する面に設けたことを特徴とする。
リセプタクルコネクタとプラグコネクタとの嵌合が完了する直前にロック部の弾性変形量が最大となり、リセプタクルコネクタとプラグコネクタとの嵌合が完了したときにロック部が一気にもとの位置に戻るが、この際に、突出部とホールドダウンとが勢いよく接触することによって音が発生し、リセプタクルコネクタとプラグコネクタとの嵌合が完了したことを確認することができる。
本発明によると、小型化、低背化に対応した電気コネクタであっても強固に接続されるため、振動などが生じてもリセプタクルコネクタとプラグコネクタとの嵌合状態が強固に維持されるとともに、リセプタクルコネクタとプラグコネクタとの嵌合の解除も容易に行うことができる。
以下、本発明の電気コネクタをその実施形態に基づいて説明する。なお、以下の図面に基づく説明においては、同一の名称のものに同一の符号を用いている。
図1、図2、図3に、本発明の第一実施形態に係る電気コネクタの構造を示す。図1(a)はリセプタクルコネクタの平面図、(b)はその正面図、(c)はその底面図、(d)は(b)のe方向から見た側面図である。図2は、プラグコネクタの平面図、(b)はその正面図、(c)はその底面図、(d)は(b)のe方向から見た側面図である。また、図3(a)は、プラグコネクタを嵌合側から見た斜視図であり、図3(b)は、リセプタクルコネクタを嵌合側から見た斜視図である。
図1、図3に示すリセプタクルコネクタ1には、左右一対となった導電性のリセプタクル側端子2が、ピッチ方向に複数組配置されている。また、リセプタクルコネクタ1の端部の4カ所に、リセプタクル側ホールドダウン3、3aが設けられている。
リセプタクルコネクタ1の底面側には、図1(c)に示すように、弾性材料で形成されるロック部4が形成されている。このロック部4は、インシュレータに固定される部分である固定部と可動部分とを有し、可動部分には突出部8と先端に突起5とが設けられている。なお、本実施形態においては、ロック部4はホールドダウン3aと一体に形成されている。また、ロック部4が形成される領域には、リセプタクルコネクタ1の上面と底面を貫通する開口6が設けられている。
リセプタクルコネクタ1は、基板またはFPC等に対してリセプタクル側端子2を半田付けすることなどによって電気的に接続されるとともに、リセプタクル側ホールドダウン3、3aも、基板またはFPC等に半田付けすることなどによって固定される。
図2、図3に示すプラグコネクタ11には、左右一対となった導電性のプラグ側端子12が、ピッチ方向に複数組配置されている。また、プラグコネクタ11の側面側端部に、プラグ側ホールドダウン13が設けられている。プラグ側ホールドダウン13の下端には接続片13aが設けられており、接続片13aの上方にはロック穴14が設けられている。
プラグコネクタ11は、基板またはFPC等に対してプラグ側端子12を半田付けすることなどによって電気的に接続されるとともに、プラグ側ホールドダウン13も、基板またはFPC等に半田付けすることなどによって固定される。
図4に、リセプタクルコネクタとプラグコネクタとを嵌合した状態を示す。図4(a)は、リセプタクルコネクタをプラグコネクタと嵌合する側から見た図であり、(b)は側面図であり、(c)はリセプタクルコネクタを底面側から見た図である。
異なる基板またはFPC等にそれぞれ実装されたリセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ11は、図4に示すように、互いに嵌合されることにより、それぞれの基板またはFPC等をリセプタクル側端子2及びプラグ側端子12を介して電気的に接続する。
図4(c)のA−A断面を、図5に示す。
リセプタクルコネクタ1に形成されたロック部4先端の突起5は、プラグコネクタ11に設けられたロック穴14に係止して、リセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ11とが係止されている。
この突起5がロック穴14に係止する様子を、図6から図8に基づいて説明する。
図6は、リセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ11とが嵌合する前の状態を示し、図7は、リセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ11とを嵌合する途中の状態を示し、図8は、リセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ11との嵌合が完了した状態を示す。
図6において、(a)は、リセプタクルコネクタ1に取り付けられた基板(以下、「リセプタクル側基板」と略記する)21の側から見た図であり、(b)は、(a)のB−B断面図であり、(c)は、(a)に示すロック部4を拡大して示す図であり、(d)は、(b)の係止部を拡大して示す図である。
リセプタクルコネクタ1はリセプタクル側基板21に取り付けられ、プラグコネクタ11はプラグ側基板31に取り付けられている。リセプタクルコネクタ1のロック部4は、リセプタクルコネクタ1の凹部7とプラグコネクタ11の凸部15とが嵌合する際に、プラグコネクタ11のプラグ側ホールドダウン13に対向するように設けられており、突起5は、リセプタクルコネクタ1の凹部7に突出するように形成されている。
リセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ11は、リセプタクルコネクタ1のロック部4と、プラグコネクタ11のロック穴14の位置が合うように、リセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ11とが嵌合されて、図7に示す状態を経て図8に示す状態となる。
図7において、(a)は、リセプタクル側基板21の側から見た図であり、(b)は、(a)のB−B断面図であり、(c)は、(a)に示すロック部4を拡大して示す図であり、(d)は、(b)の係止部を拡大して示す図である。
図7に示すものは、リセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ11とが嵌合される途中であり、リセプタクルコネクタ1の突起5がプラグ側ホールドダウン13の縁に接触してロック部4が弾性変形して変位しているが、リセプタクルコネクタ1の突起5と、プラグコネクタ11のロック穴14の位置がコネクタの高さ方向で合致していないため、まだ係止されていない。
図8は、リセプタクルコネクタ1の突起5がプラグコネクタ11のロック穴14に係止されて、リセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ11との嵌合が完了した状態を示しており、(a)は、リセプタクル側基板21の側から見た図であり、(b)は、(a)のB−B断面図であり、(c)は、(a)に示すロック部4を拡大して示す図であり、(d)は、(b)の係止部を拡大して示す図である。
図8に示す状態のものにおいては、リセプタクルコネクタ1の突起5と、プラグコネクタ11のロック穴14の位置が合致し、ロック部4がもとの位置に戻ることによって、リセプタクルコネクタ1の突起5がプラグコネクタ11のロック穴14に係止されている。 なお、突起5は相手側コネクタと嵌合する側が細いテーパー形状になっており、リセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ11とが嵌合するに従って、ロック部4の弾性変位量が徐々に大きくなる。そして、リセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ11との嵌合が完了する直前にロック部4の弾性変形量が最大となり、リセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ11との嵌合が完了したときに一気にもとの位置に戻り、ロック部4の可動部分に設けられた突出部8とプラグ側ホールドダウン13とが勢いよく接触することによって音が発生し、リセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ11との嵌合が完了したことを確認することが可能となる。
本発明においては、リセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ11との嵌合の途中において、嵌合前の状態から変位したロック部4が、その弾性によってもとの位置に戻ることによって、リセプタクルコネクタ1の突起5がプラグコネクタ11のロック穴14に係止されるため、特段の操作をすることなく、極めて容易にリセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ11とを嵌合することができる。
リセプタクルコネクタ1の突起5がプラグコネクタ11のロック穴14に係止されることにより、小型化、低背化が進んだ状況下においても、リセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ11との嵌合が強固となり、振動などの過酷な使用条件下でも、基板等の接続を強固に維持することができる。
また、リセプタクル側基板21には、リセプタクルコネクタ1の開口6の位置に合わせて、ロック部4が形成された位置に対応する領域に基板穴22を設けておくと、この基板穴22を介して、リセプタクルコネクタ1の突起5とプラグコネクタ11のロック穴14との係止を、冶具等を用いて解除することで、リセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ11との嵌合を容易に解除することができる。
図9、図10、に、本発明の第二実施形態に係る電気コネクタの構造を示す。図9(a)はリセプタクルコネクタの平面図、(b)はその正面図、(c)はその底面図、(d)は(b)のe方向から見た側面図である。図10(a)は、プラグコネクタの平面図、(b)はその正面図、(c)はその底面図、(d)は(b)のe方向から見た側面図である。
図9に示すリセプタクルコネクタ1には、左右一対となった導電性のリセプタクル側端子2が、ピッチ方向に複数組配置されている。また、リセプタクルコネクタ1の端部の4カ所に、リセプタクル側ホールドダウン3bが設けられている。なお、リセプタクル側ホールドダウン3bは、図9(c)に示されるように左右一体(図9においては上下)に形成され、その中間部分にはロック穴14が設けられている。
リセプタクルコネクタ1は、基板またはFPC等に対してリセプタクル側端子2を半田付けすることなどによって電気的に接続されるとともに、リセプタクル側ホールドダウン3bも、基板またはFPC等に半田付けすることなどによって固定される。
図10に示すプラグコネクタ11には、左右一対となった導電性のプラグ側端子12が、ピッチ方向に複数組配置されている。また、プラグコネクタ11の側面側端部に、プラグ側ホールドダウン13が設けられ、プラグ側ホールドダウン13の下端には接続片13aが設けられている。
プラグコネクタ11のプラグ側ホールドダウン13には、弾性材料で形成されるロック部4が形成されており、このロック部4は、インシュレータに固定される部分である固定部と可動部分とを有し、可動部分には突出部8と先端に突起5とが設けられている。
プラグコネクタ11は、基板またはFPC等に対してプラグ側端子12を半田付けすることなどによって電気的に接続されるとともに、プラグ側ホールドダウン13も、基板またはFPC等に半田付けすることなどによって固定される。
図11は、リセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ11とが嵌合する前の状態を示しており、(a)は、プラグコネクタ側基板31の側から見た図であり、(b)は、(a)のB−B断面図であり、(c)は、(a)に示すロック部4、突起5、突出部8を拡大して示す図であり、(d)は、(b)の係止部を拡大して示す図である。
リセプタクルコネクタ1はリセプタクル側基板21に取り付けられ、プラグコネクタ11はプラグ側基板31に取り付けられている。プラグ側基板31には、ロック部4が形成された位置に対応する領域に基板穴22が設けられている。プラグコネクタ11のロック部4は、リセプタクルコネクタ1の凹部7とプラグコネクタ11の凸部15とが嵌合する際に、リセプタクルコネクタ1のロック穴14に対向するように設けられている。
プラグコネクタ11のロック部4の突起5がリセプタクルコネクタ1のロック穴14に係止されることによってロックされ、リセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ11とが嵌合される。また、プラグコネクタ11のロック部4の可動部分には突出部8が設けられているため、突出部8とリセプタクル側ホールドダウン3とが勢いよく接触することによって音が発生し、リセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ11との嵌合が完了したことを確認することが可能となる。
図12から図14に示すものは、以上説明した実施形態におけるロック部とロック穴の形成の組み合わせを変形させた、他の実施形態に関するものである。
図12(a)と、そのC−C断面図である図12(b)では、リセプタクルコネクタ1はリセプタクル側基板21に取り付けられ、プラグコネクタ11はプラグ側基板31に取り付けられている。プラグ側基板31には、リセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ11とが嵌合したときにロック部4が形成された位置に対応する領域に基板穴22が設けられている。リセプタクルコネクタ1には、リセプタクルコネクタ1の凹部7とプラグコネクタ11の凸部15とが嵌合する際に、プラグコネクタ11のプラグ側ホールドダウン13に対向するようにロック部4が設けられており、突起5は、リセプタクルコネクタ1の凹部7に突出するように形成されている。プラグコネクタ11のプラグ側ホールドダウン13にはロック穴14が設けられている。
リセプタクルコネクタ1のロック部4の突起5が、プラグコネクタ11のロック穴14に係止されることによってロックされ、リセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ11とが嵌合される。また、リセプタクルコネクタ1のロック部4の可動部分には凹部7に突出する突出部8が設けられているため、突出部8とプラグ側ホールドダウン13とが勢いよく接触することによって音が発生し、リセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ11との嵌合が完了したことを確認することが可能となる。
図13(a)と、そのD−D断面図である図13(b)では、リセプタクルコネクタ1はリセプタクル側基板21に取り付けられ、プラグコネクタ11はプラグ側基板31に取り付けられている。リセプタクル側基板21には、ロック部4が形成された位置に対応する領域に基板穴22が設けられている。この基板穴22に連通するように、開口6がリセプタクルコネクタ1に設けられている。リセプタクルコネクタ1には、ロック穴14を有するロック部4が設けられている。また、プラグコネクタ11には、リセプタクルコネクタ1の凹部7とプラグコネクタ11の凸部15とが嵌合する際に、リセプタクルコネクタ1のロック部4に対向するように突起5が設けられている。
プラグコネクタ11の突起5が、リセプタクルコネクタ1のロック穴14に係止されることによってロックされ、リセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ11とが嵌合される。また、リセプタクルコネクタ1のロック部4の可動部分には凹部7に突出する突出部8が設けられているため、突出部8とプラグ側ホールドダウン13とが勢いよく接触することによって音が発生し、リセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ11との嵌合が完了したことを確認することが可能となる。
図14(a)と、そのE−E断面図である図14(b)では、リセプタクルコネクタ1はリセプタクル側基板21に取り付けられ、プラグコネクタ11はプラグ側基板31に取り付けられている。プラグ側基板31には、ロック部4が形成された位置に対応する領域に基板穴22が設けられている。プラグコネクタ11には、ロック穴14を有するロック部4が設けられている。また、リセプタクルコネクタ1には、リセプタクルコネクタ1の凹部7とプラグコネクタ11の凸部15とが嵌合する際に、プラグコネクタ11のロック部4に対向するように突起5が設けられている。
リセプタクルコネクタ1の突起5が、プラグコネクタ11のロック穴14に係止されることによってロックされ、リセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ11とが嵌合される。また、プラグコネクタ11のロック部4の可動部分には突出部8が設けられているため、突出部8とリセプタクル側ホールドダウン3とが勢いよく接触することによって音が発生し、リセプタクルコネクタ1とプラグコネクタ11との嵌合が完了したことを確認することが可能となる。
なお、以上の説明におけるロック部4、突起5、ロック穴14の形状は、図示する形状のものに限定されず、突起5がロック穴14に係止されるものであれば、他の形状であってもよい。
本発明は、小型化、低背化に対応した電気コネクタであっても、振動などが生じても強固に接続され、接続を解除することも容易である電気コネクタとして利用することができる。
本発明の第一実施形態に係るリセプタクルコネクタの構造を示す図である。 本発明の第一実施形態に係るプラグコネクタの構造を示す図である。 本発明の第一実施形態に係るプラグコネクタとリセプタクルコネクタの斜視図である。 本発明の第一実施形態に係るプラグコネクタとリセプタクルコネクタとが嵌合した状態を示す図である。 図4(c)のA−A断面を示す図である。 リセプタクルコネクタとプラグコネクタとが嵌合する前の状態を示す図である。 リセプタクルコネクタとプラグコネクタとが嵌合する途中の状態を示す図である。 リセプタクルコネクタとプラグコネクタとの嵌合が完了した状態を示す図である。 本発明の第二実施形態に係るリセプタクルコネクタの構造を示す図である。 本発明の第二実施形態に係るプラグコネクタの構造を示す図である。 リセプタクルコネクタとプラグコネクタとが嵌合する前の状態を示す図である。 ロック部とロック穴の形成の組み合わせを変形させた、他の実施形態を示す図である。 ロック部とロック穴の形成の組み合わせを変形させた、他の実施形態を示す図である。 ロック部とロック穴の形成の組み合わせを変形させた、他の実施形態を示す図である。
符号の説明
1 リセプタクルコネクタ
2 リセプタクル側端子
3 リセプタクル側ホールドダウン
3a リセプタクル側ホールドダウン
3b リセプタクル側ホールドダウン
4 ロック部
5 突起
6 開口
7 凹部
8 突出部
11 プラグコネクタ
12 プラグ側端子
13 プラグ側ホールドダウン
13a 接続片
14 ロック穴
15 凸部
21 リセプタクル側基板
22 基板穴
31 プラグ側基板

Claims (3)

  1. 基板同士を電気的に接続するために用いられ、リセプタクルコネクタとプラグコネクタとが嵌合してなる電気コネクタにおいて、リセプタクルコネクタまたはプラグコネクタのいずれか一方には突起を有するロック部が形成され、リセプタクルコネクタまたはプラグコネクタの他方には前記ロック部が係止するロック穴が設けられ、前記突起、前記ロック部または前記ロック穴は、リセプタクルコネクタを基板に固定するためのホールドダウン、またはプラグコネクタを基板に固定するためのホールドダウンに形成され、弾性材料で形成された前記ロック部は、インシュレータに固定される部分である固定部と可動部分とを有し、前記可動部分には前記突起が前記ロック穴に係止する際に当接する突出部と先端に前記突起とを設けるとともに、前記ロック部が形成された位置に対応する領域に開口が設けられた基板に、リセプタクルコネクタまたはプラグコネクタが接続されることを特徴とする電気コネクタ。
  2. 基板同士を電気的に接続するために用いられ、リセプタクルコネクタとプラグコネクタとが嵌合してなる電気コネクタにおいて、リセプタクルコネクタまたはプラグコネクタのいずれか一方にはロック穴を有するロック部が形成され、リセプタクルコネクタまたはプラグコネクタの他方には前記ロック穴に係止する突起が設けられ、前記突起、前記ロック部または前記ロック穴は、リセプタクルコネクタを基板に固定するためのホールドダウン、またはプラグコネクタを基板に固定するためのホールドダウンに形成され、弾性材料で形成された前記ロック部は、インシュレータに固定される部分である固定部と可動部分とを有し、前記可動部分には前記突起が前記ロック穴に係止する際に当接する突出部と先端に前記ロック穴とを設けるとともに、前記ロック部が形成された位置に対応する領域に開口が設けられた基板に、リセプタクルコネクタまたはプラグコネクタが接続されることを特徴とする電気コネクタ。
  3. リセプタクルコネクタの前記突起、前記ロック部または前記ロック穴が形成される領域には、リセプタクルコネクタの上面と底面を貫通する開口が設けられていることを特徴とする請求項1または2記載の電気コネクタ。
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