JP4849145B2 - ソケットとヘッダの嵌合状態を保持するロック機構を備えたコネクタ及びコネクタの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、互いに結合して電気的に接続されるソケットとヘッダの嵌合状態を保持するロック金具を備えたコネクタ及びコネクタの製造方法に関するものである。

携帯電話、ＤＳＣ（Digital Still Camera）、及びＤＶＣ（Digital Video Camera）等の携帯機器は、複数のプリント配線基板が組み合わされて目的の回路を構成している。プリント配線基板同士の接続には、図１０に示すように、ソケット３１とヘッダ３２を備えたコネクタ３０が使用されている。ソケット３１とヘッダ３２は、別々のプリント配線基板に実装され、ソケット３１とヘッダ３２を嵌合することにより、プリント配線基板同士を電気的に接続する。

日進月歩で小型化が進む携帯機器においては、コネクタ及びコンタクト（信号端子）の高さを低くすること、いわゆる低背化が要求される。ところが、コンタクトの低背化に伴って、ソケットとヘッダの嵌合力は低下する。このため、落下等による衝撃を受けやすい携帯機器では、ソケットとヘッダとが容易に外れない構成が必要となる。このようなソケットとヘッダの嵌合状態を保持するロック機構を備えたコネクタが、特許文献１に開示されている。

特開２００３−２３４１５０号公報

また、特許文献１以外にも、例えば図１１に示すようなソケット用ロック金具４６（ロック機構）を有したソケット４１と、ヘッダ用ロック金具４８（ロック機構）を有したヘッダ４２とを備えたコネクタ４０がある。ソケット用ロック金具４６（ロック機構）は、ソケット用コンタクト４５が存在しない側のソケット本体４３の縁に対向して配されている。ヘッダ用ロック金具４８（ロック機構）も同様である。

しかし、ヘッダ用ロック金具４８（ロック機構）には弾性がないため、ヘッダ４２をソケット４１に嵌合する際には、ヘッダ４２をソケット４１に強い力で挿入する必要がある。また、ソケット用ロック金具４６とヘッダ用ロック金具４８が、ソケット用コンタクト４５とヘッダ用コンタクト４７が存在しない側のソケット４１とヘッダ４２の縁に対向して配されていることから、コネクタとヘッダの嵌合時には、コネクタとヘッダを平行状態に保ったまま、バランス良く押圧する必要がある。また、ロック機構を備えたコネクタ４０は、製造工程において、コンタクトの平坦度がばらつくことがある。

図１１のヘッダ４２の製造工程を例に挙げて詳細に説明すると、図１２の平面図に示すように、ヘッダ４２の製造工程はＡエリア〜Ｄエリアに区分され、Ａエリア〜Ｄエリアへ連続していく。まず、図１２のＡエリアでは、ヘッダ用コンタクト母材５０は長尺物であり、ヘッダ用コンタクト母材５０の一部であるヘッダ用コンタクト４７が整列している。

次に、図１２のＢエリアでは、不必要なヘッダ用コンタクト４７が切り落とされ、ヘッダ４２を構成するヘッダ用コンタクト４７のみが残される。さらに、図１２のＣエリアでは、Ｂエリアで残されたヘッダ用コンタクト４７をインサート成型し、ヘッダ本体４４が形成される。そして、図１２のＤエリアでは、ヘッダ本体４４にヘッダ用ロック金具４８（ロック機構）を圧入し、ヘッダ４２が形成される。

図１２のＤエリアでは、ヘッダ用ロック金具４８（ロック機構）をヘッダ本体４４に圧入して組み立てることにより、ヘッダ用コンタクト４７に不用意な力が加わることがある。ヘッダ用コンタクト４７自体は非常に曲がりやすい材質で構成されているため、不用意な力が加わることで、ヘッダ用コンタクト４７の平坦度がばらつくことがある。

また、ヘッダ４２（ロック機構を備えたコネクタ）の構造が複雑であるため、製造工程で組立工数が掛かるという問題がある。さらに、ヘッダ用ロック金具４８（ロック機構を構成する部品）が必要となるため、部品点数が多くなる。

そこで、本発明は、部品点数が少なく、単純な構造であり、挿入し易い、ソケットとヘッダの嵌合状態を保持するロック機構を備えたコネクタ及びコネクタの製造方法の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、ソケットとヘッダの嵌合状態を保持するロック金具を備えたコネクタにおいて、コネクタはソケットとヘッダから構成され、ソケットとヘッダは略直方体をなすと共に、コンタクトと、ロック部が設けられたロック金具と、保持機構とをそれぞれ有し、ソケットのロック金具はソケット用のコンタクトの一部を切除したと同形状に形成し、ヘッダのロック金具はヘッダ用のコンタクトの一部を切除したと同形状に形成されると共にヘッダの保持機構を兼ね備えており、ソケットとヘッダのロック金具はソケットとヘッダの各々のコンタクトと略同列に配置され、ソケットとヘッダの各々の角の近傍に配置されていると共に、各々のロック部を嵌合させてソケットとヘッダの嵌合状態を保持する構成としたことを特徴とするコネクタ。

請求項１の発明は、ソケットとヘッダのロック金具を、各々のコンタクトから構成することにより、各コンタクト同士の嵌合力に加え、各ロック金具の嵌合力が加算され、高い嵌合力となり、ソケットとヘッダとが容易に外れにくい構成となる。また、ソケットのロック金具は、ソケット用のコンタクトの一部を切除したと同形状に形成しているため、より柔軟な弾性を有しており、挿入し易いロック金具を構成できる。さらに、ソケットとヘッダのロック金具がソケットとヘッダの各々の角の近傍に配置されていることにより、バランスのよい安定したロック機構を構成できる。

ヘッダのロック金具がヘッダ用のコンタクトの一部を切除したと同形状として保持機構を兼ね備えていることにより、従来必要だったヘッダの保持機構を省略できる。また、ソケットとヘッダのロック金具が各々のコンタクトと略同列に配置されていることにより、ソケットとヘッダが従来のように複雑な構造ではなく、単純な構造となる。このことにより、生産性の高いコネクタとなる。

請求項２の発明は、請求項１において、ソケットとヘッダに有するロック金具は、ソケットとヘッダに各々インサート成型されていることを特徴とするコネクタである。

請求項２の発明は、ソケットとヘッダに有するロック金具を、ソケットとヘッダに各々インサート成型することにより、従来技術で行われていたコネクタ製造後のロック金具の圧入工程が不要となる。このことにより、ロック金具の圧入工程で問題となっていたコンタクトの平坦度のばらつきが発生しない。

請求項３の発明は、請求項２において、ソケット製造時にソケットの保持機構、ソケットのコンタクト、及びソケットのロック金具を合わせてインサート成型し、ヘッダ製造時にヘッダのコンタクトとヘッダのロック金具を合わせてインサート成型して製造することを特徴とするコネクタの製造方法である。

請求項３の発明では、ソケットとヘッダを構成する部品は、各々の製造時に合わせてインサート成型する方法により、製造される。このことにより、製造工程をより単純化することができる。よって、コネクタの組立精度と製品精度の向上を図ることができる。

本発明によれば、部品点数が少なく、単純な構造であり、挿入し易い、ソケットとヘッダの嵌合状態を保持するロック金具を備えたコネクタ及びコネクタの製造方法を提供することができる。

本発明の第１実施形態のソケットとヘッダの嵌合状態を保持するロック機構を備えたコネクタの嵌合前の斜視図である。 （ａ），（ｂ）は、本発明の第１実施形態のソケットの斜視図である。 （ａ）は、本発明の第１実施形態のソケットのコンタクトの斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のコンタクトの側面図である。 （ａ）は、本発明の第１実施形態のソケット用ロック金具の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のロック金具の側面図である。 （ａ），（ｂ）は、本発明の第１実施形態のヘッダの斜視図である。 （ａ）は、本発明の第１実施形態のヘッダのコンタクトの斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のコンタクトの側面図である。 （ａ）は、本発明の第１実施形態のヘッダ用ロック金具の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のロック金具の側面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１実施形態のソケットとヘッダの嵌合状態を保持するロック機構の動作を示す断面図である。 本発明の第１実施形態の製造工程中のヘッダの平面図である。 従来のソケットとヘッダを備えたコネクタの斜視図である。 従来のロック機構を備えたコネクタの斜視図の一部である。 従来のロック機構を備えたヘッダの製造工程中の平面図である。

まず、本発明の第１実施形態のソケットとヘッダの嵌合状態を保持するロック金具を備えたコネクタの構成について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、説明は、実施形態の理解を容易にするためのものであり、これによって、本願発明が制限して理解されるべきではない。

第１実施形態のソケットとヘッダの嵌合状態を保持するロック機構を備えたコネクタ１は、図１に示すように、ソケット２とヘッダ３から構成される。まず、ソケット２、ヘッダ３の構造について説明し、その後に両者の嵌合の仕方について説明する。

まず、ソケット２について説明する。図２（ａ）はソケット２の表面側を示し、図２（ｂ）はソケット２の裏面側を示す。ソケット２は、ソケット本体５、ソケット用ロック金具１０（ロック機構）、保持金具１１（保持機構）、ソケット用コンタクト１２から構成される。ソケット用コンタクト１２は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、リードピン１２ａ、外側コンタクト１２ｂ、内側コンタクト１２ｃを有している。ソケット用コンタクト１２の構造は、図３（ａ），（ｂ）に示す公知の構造である。ソケット用ロック金具１０以外の構成は、従来公知のソケットの構成であるため、詳細な説明を省略する。

ソケット用ロック金具１０は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、ソケット用コンタクト１２の一部（二点鎖線の部分）を切除して形成しており、より柔軟な弾性を備えている。このことにより、挿入し易いロック機構を構成できる。なお、ソケット用ロック金具１０は、保持部１０ａとロック部１０ｂを有している。

図１，２に示すように、ソケット用ロック金具１０は、ソケット用コンタクト１２と略同列に配置されている。このことにより、ソケット２は従来のように複雑な構造ではなく、単純な構造となる。よって、生産性の高いコネクタとなる。また、ソケット用ロック金具１０は、ソケット本体５の長手側の４箇所の角の近傍に配置されている。このことにより、従来のコンタクトが存在しない側のコネクタの縁に対向して配されたロック機構と比べ、ソケット２とヘッダ３の保持を４箇所の角の近傍で行うため、安定した挿入し易いロック機構を構成できる。

なお、ソケット用ロック金具１０は、ソケット本体５にインサート成型されている。このことにより、従来技術で行われていたコネクタ製造後のロック機構の圧入工程が不要となる。よって、ロック機構の圧入工程で問題となっていたコンタクトの平坦度のばらつきが発生しない。

次に、ヘッダ３について説明する。図５（ａ）はヘッダ３の表面側を示し、図５（ｂ）はヘッダ３の裏面側を示す。ヘッダ３は、ヘッダ本体６、ヘッダ用ロック金具２０（ロック機構）、ヘッダ用コンタクト２１から構成される。ヘッダ用コンタクト２１は、図６（ａ），（ｂ）に示すように、リードピン２１ａ、コンタクト２１ｂを有している。ヘッダ用コンタクト２１の構造は、図３（ａ），（ｂ）に示す公知の構造である。ヘッダ用ロック金具２０以外の構成は、従来公知のヘッダの構成であるため、詳細な説明を省略する。

ヘッダ用ロック金具２０は、図７（ａ），（ｂ）に示すように、ヘッダ用コンタクト２１の一部（二点鎖線の部分）を切除し、保持部２０ａ（保持機構）とロック部２０ｂを有している。保持部２０ａは、ヘッダ３の保持機構を構成する。このため、ヘッダ用ロック金具２０は、ロック機構と保持機構の構成を併せ持っている。よって、従来の保持機構のみを構成する部品が削減されている。

ヘッダ用ロック金具２０は、ヘッダ用コンタクト２１と略同列に配置されている。このことにより、ヘッダ３は従来のように複雑な構造ではなく、単純な構造となる。よって、生産性の高いコネクタとなる。また、ヘッダ用ロック金具２０は、ヘッダ本体６の長手側の４箇所の角の近傍に配置されている。このことにより、従来のコネクタの短手側の対向する２箇所に設けられたロック機構と比べ、ソケット２とヘッダ３の保持を４箇所の角の近傍で行うため、バランスのよい安定したロック機構を構成できる。

なお、ヘッダ用ロック金具２０は、ヘッダ本体６にインサート成型されている。このことにより、従来技術で行われていたコネクタ製造後のロック機構の圧入工程が不要となる。よって、ロック機構の圧入工程で問題となっていたコンタクトの平坦度のばらつきが発生しない。

続いて、図８（ａ）〜（ｃ）に基づいて、ソケット２とヘッダ３の嵌合状態を保持するロック機構の動作について説明する。図８（ａ）は、ソケット２とヘッダ３とが嵌合する前の状態を示している。

図８（ｂ）では、ソケット２のロック部１０ｂをヘッダ３のロック部２０ｂが乗り越える状態を示す。ソケット２のロック部１０ｂがヘッダ３のロック部２０ｂから押圧力を受けると、ソケット用ロック金具１０が柔軟な弾性を備えているため、ソケット２のロック部１０ｂが撓む。このことにより、ヘッダ３をソケット２に容易に挿入できる。

図８（ｃ）では、ソケット用ロック金具１０とヘッダ用ロック金具２０とが嵌合した状態を示す。この時、ヘッダ用ロック金具２０は、ソケット用ロック金具１０から押圧力を受けて保持される。この保持力は、ソケット用ロック金具１０とヘッダ用ロック金具２０の嵌合力であり、ソケット用コンタクト１２とヘッダ用コンタクト２１同士の嵌合力に加算され、高い嵌合力となる。よって、ソケット２とヘッダ３とが容易に外れにくい構成となる。

続いて、ソケットとヘッダの嵌合状態を保持するロック機構を備えたコネクタの製造方法について、図５のヘッダ３を例に挙げて詳細に説明すると、図９の平面図に示すように、ヘッダ３の製造工程はＡエリア〜Ｃエリアに区分され、Ａエリア〜Ｃエリアへ連続していく。

まず、図９のＡエリアでは、ヘッダ用コンタクト母材２５は長尺物であり、ヘッダ用コンタクト母材２５の一部であるヘッダ用コンタクト２１が整列している。次に、図９のＢエリアでは、不必要なヘッダ用コンタクト２１が切り落とされ、ヘッダ３を構成するヘッダ用コンタクト２１のみが残される。なお、残されたヘッダ用コンタクト２１の内、両端のヘッダ用コンタクト２１がヘッダ用ロック金具２０（ロック機構）を構成する。そして、図９のＣエリアでは、Ｂエリアで残されたヘッダ用コンタクト２１をインサート成型して、ヘッダ３が形成される。

この製造方法では、従来行われていたロック機構の圧入工程（図１２のＤエリア）が省略されている。このことにより、ロック機構の圧入工程で問題となっていたコンタクトの平坦度のばらつきが発生しない。また、ロック機構の圧入工程の削減は、製造工程をより単純化することができる。よって、コネクタ１の組立精度と製品精度の向上を図ることができる。

１ コネクタ
２ ソケット
３ ヘッダ
１０ ソケット用ロック金具
１２ ソケット用コンタクト
２０ ヘッダ用ロック金具
２０ａ 保持部（保持機構）
２１ ヘッダ用コンタクト

Claims (3)

1. ソケットとヘッダの嵌合状態を保持するロック金具を備えたコネクタにおいて、コネクタはソケットとヘッダから構成され、ソケットとヘッダは略直方体をなすと共に、コンタクトと、ロック部が設けられたロック金具と、保持機構とをそれぞれ有し、ソケットのロック金具はソケット用のコンタクトの一部を切除したと同形状に形成し、ヘッダのロック金具はヘッダ用のコンタクトの一部を切除したと同形状に形成されると共にヘッダの保持機構を兼ね備えており、ソケットとヘッダのロック金具はソケットとヘッダの各々のコンタクトと略同列に配置され、ソケットとヘッダの各々の角の近傍に配置されていると共に、各々のロック部を嵌合させてソケットとヘッダの嵌合状態を保持する構成としたことを特徴とするコネクタ。
2. ソケットとヘッダに有するロック金具は、ソケットとヘッダに各々インサート成型されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. ソケット製造時にソケットの保持機構、ソケットのコンタクト、及びソケットのロック金具を合わせてインサート成型し、ヘッダ製造時にヘッダのコンタクトとヘッダのロック金具を合わせてインサート成型して製造することを特徴とする請求項２に記載のコネクタの製造方法。

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