JP4915880B2 - シェル付き電気コネクタ - Google Patents

Description

本発明はシェル付き電気コネクタに関する。

複数の端子（コンタクト）を配列保持するハウジング（絶縁体）へ、端子の配列方向を長手方向とする金属板製の上側シェル（プラグシェル）と下側シェル（グランドバーシェル）とが互いに平行面をもってハウジングに取り付けられている電気コネクタが特許文献１に開示されている。

特許文献１における下側シェルはハウジングと一体成形されており、該下側シェルの一部が隆起部を有していて、該隆起部がハウジングの上面に露出している。このような下側シェルを一体成形で保持するハウジングへ上側シェルは上方から取り付けられる。その際、上側シェルは下側シェルの上記隆起部の上面に至近して対面している。上側シェルは、その長手方向両端域に形成された切り込み溝によって突片（突起部）が設けられ、該突片は下方に向け傾角をもって屈曲されている。上側シェルの突片は下側シェルの隆起部の上面と接触しており、ここで下側シェルと半田接続される。かくして、上側シェルと下側シェルは、突片と隆起部における半田により、その結合強度を高める。

特開２００９−１２９７３１

この種のコネクタは、端子数が多く、しかも回路基板に取り付けられるコネクタにあっては薄型であることが要求され、したがって、ハウジングは極めて細長くそして薄いものとなる。また、上記要求により、ハウジングに取り付けられる上側そして下側シェルも、細長いだけでなく、あまり板厚の大きいものは使えない。結果として、ハウジングも、上側そして下側シェルも、したがってコネクタ全体としても、その長手方向中間部で撓み易くなる。

このような状況のもとで、特許文献１のコネクタにあっては、上側シェルと下側シェルは、長手方向の両端域でのみ、半田により直接接続されているだけである。したがって、中間部で撓み易いこの種のコネクタに対しては、上側シェルと下側シェルとの結合強度は十分であるとは言えない。

本発明は、このような事情に鑑み、長手方向の中間部でも上側シェルと下側シェルが十分な結合強度を確保できるシェル付き電気コネクタを提供することを課題とする。

本発明に係るシェル付き電気コネクタは、複数の端子を配列保持するハウジングと、該複数の端子の配列方向である長手方向に沿って互いに平行面をもって上記ハウジングに取り付けられる金属板製の上側シェルと下側シェルとを有し、上記上側シェルと下側シェルが上記長手方向で少なくとも両端域で互いに半田接続されている。

かかるシェル付き電気コネクタにおいて、本発明では、上記長手方向で上記両端域の間の中間域で、上記上側シェルと下側シェルの少なくとも一方が突片を有し、他方が該突片を受け入れる受入部として孔部もしくは切欠部が形成され、ハウジングには上記突片の上下方向での貫通を許容する貫通空間部が孔部として形成されていると共に、該貫通空間部の周囲で、他方のシェルに面する壁面に凹部が形成されており、上記貫通空間部を貫通する突片が上記凹部内で受入部の周部と半田接続されていることを特徴としている。

このような構成の本発明によると、上側シェルと下側シェルは上記長手方向の両端域で互いに半田接続されているのみならず、上記長手方向中間域で、一方のシェルの突片が他方のシェルの受入部へ進入した状態で両者が半田接続されるため、この中間域での両シェルの結合により両シェルそしてコネクタ全体の結合強度が向上する。ここで、突片に関する「受入れ」とは、突片が受入部へ進入そして貫通あるいは該突片の先端が受入部の開口部付近に位置する場合を含む。また、このような本発明によると、凹部の形成により、突片へ施した半田が凹部内に留まり、周辺へ拡散しないので、不要部分への半田の拡がりを防止し、必要部分での半田の確保により強度の低下を防止できる。

本発明において、突片は一方のシェルの本体部の板面に対し直角に屈曲して形成することができる。屈曲形成することにより得られた突片はそれ自体の強度が向上する。

本発明において、突片は該突片の先端が他方のシェルの受入部内で該他方のシェルの板厚範囲内に位置していることが好ましい。こうすることにより、突片は受入部の内壁面と半田を介して確実に接合がなされるのに加え、突片の先端が他方のシェルの板厚範囲内に留まるので、他方のシェルの上面から突出することなく、コネクタの低背性を損なわない。

本発明において、突片は該突片の周面が貫通空間部の対向壁面と接面していることが好ましい。こうすることにより、突片が貫通空間部を塞ぐこととなり、突片に付着した半田が突片と上記対向壁面との隙間から下方へ漏れることがない。

本発明において、ハウジングの凹部は、上下方向で見たときに、該凹部の周縁が他方のシェルの受入部を包囲するように形成されていて、該他方のシェルの受入部の周囲は上記凹部に対向する面が半田付着を良好とする半田付着促進面となっていることが好ましい。こうすることにより、突片に施された半田は、受入部の内壁面と半田接続されるのみならず、半田付着促進面となっている受入部周囲で、凹部に対向する面とも半田接続され、その結合強度を向上させる。上記半田付着促進面は、半田高濡れ材料によるめっき処理等によって得られる。上記受入部は、抜き加工により得られる場合が多く、その場合には、受入部の内壁面はもともと端子素材が露呈しているので半田付着促進面となっている。

本発明は、以上のように、長手方向中間域で、上側シェルと下側シェルの一方に突片を設けると共に他方に受入部を形成して、該突片と受入部周辺とを半田接続することとしたので、特に、極めて長いコネクタにおいて、上記中間域で両シェルの結合強度が一段と向上し、両シェルのハウジングからの離間そして外れを防止できるのみならず、コネクタ全体の強度も向上して撓みを抑制でき、その結果、コネクタにおける端とケーブルの半田接続の接続信頼性をも確保できる。

本発明の一実施形態としてのケーブルコネクタと相手コネクタを示す斜視図である。 図１のケーブルコネクタを、上側シェルを分離した状態で示す斜視図である。 図１そして図２のケーブルコネクタの上側シェルと下側シェルのみを示す斜視図である。 図２のコネクタの長手方向中央位置に設けられた固定部及びその周辺を拡大して示す斜視図である。 図１の固定部における縦断面図である。

以下、添付図面にもとづき、本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態としてのケーブルコネクタ１０と、相手方たる回路基板用コネクタ５０とを、互いの嵌合前の状態で示す斜視図である。

ケーブルコネクタ１０は、回路基板（図示せず）に取り付けられる上記相手方たる回路基板用コネクタ５０に上方から嵌合接続される際に、上記回路基板に対して平行に延出する一列の同軸ケーブルからなるケーブルＣが端子に結線されている。上記ケーブルコネクタ１０は、端子を保持するハウジング１１に対し取り付けられる金属板製の上側シェル２１と下側シェル２２とから成るシェル体２０を有している。なお、本実施形態の場合、ケーブルコネクタ１０そして相手方たる回路基板用コネクタ５０は左右対称に構成されている。

図２は、下側シェル２２のみがハウジング１１に取り付けられ、上側シェル２１が取付前の状態の上記ケーブルコネクタ１０の斜視図、図３は、上側シェル２１と下側シェル２２のみを示す斜視図である。

図２に見られるように、ハウジング１１はその長手方向中央位置にブロック状の固定部１２を有し、該固定部１２の両側で両端までの間に複数の端子３０を配列保持している。ハウジング１１には、端子３０の配列範囲に、ケーブル延出方向そして上方に開口した凹部１３が形成されている。図２に見られるように、端子３０は、上記凹部１３の底面に上面が露呈している結線部３０Ａと、上記凹部１３の側壁１５の外側面に露呈する接触部（図示せず）とを有している。上記結線部３０Ａに、後述するグランドバー（図示せず）により保持された一連のケーブルＣの心線が該グランドバーから突出して、該結線部３０Ａ上に載置された後、半田結線されるようになっている。

上記ハウジング１１の上記固定部１２には、図４及び図５に見られるように、スリット状の貫通空間部１２Ａが上下に貫通して形成されている。この貫通空間部１２Ａは、ハウジング１１の幅方向（ケーブル延出方向と同じ方向）では後述の下側シェル２２の突片の板厚にほぼ等しく、ハウジング１１の長手方向では該突片の幅にほぼ等しくなっており、該突片が遊嵌もしくは圧入できる程度となっている。また、上記固定部１２は、その上面に、上記貫通空間部１２Ａの開口をとりまく範囲で形成される凹部１２Ｂを有している。

さらに、上記ハウジング１１は、図１及び図２に見られるように、上記長手方向両端側で端子の配列域外に、ケーブル延出方向に突出する下側シェル支持部１６と、該下側シェル支持部１６よりも上記長手方向外側に位置する上側シェル支持部１７とを有している。

上側シェル２１は、長手方向では両端側の上側シェル支持部１７同士間の範囲、幅方向では側壁１５と下側シェル支持部１６の範囲で、上記ハウジング１１を上側から覆う上面部２３と、上記ハウジング１１の側壁１５から露呈する端子３０の接触部よりも上方の位置で上記側壁１５の外面に面する背面部２４と、長手方向両端部での上記ハウジング１１の上側シェル支持部１７の両側面に対応する位置で上記上面部２３の幅方向両側縁から垂下する一対の脚部２５とを有している。

上記上面部２３には、後述の下側シェル２２との固定用半田を施すために、上記長手方向中央域に孔部として形成された受入部２３Ａを、さらに、同方向両端域でケーブル延出側の縁部に接続孔２３Ｂが形成されている。また、上記長手方向で受入部２３Ａと接続孔２３Ｂの間で、ケーブル延出側の側縁部には、後述のグランドバーの上面との半田接続のための長孔２３Ｃが形成されている。一方、上記脚部２５には、後述の相手コネクタとのロックのためのロック孔２５Ａが形成されている。なお、本実施形態では、受入部が孔部として形成されているが、これに限定されるものではなく、切欠部でもよい。

下側シェル２２は、図３に見られるように、長手方向では、上記上側シェル２１の脚部２５の手前位置までしか延びておらず、ケーブル延出方向たる幅方向では、ハウジング１１の下側シェル支持部１６の突出長さに相当する範囲しか及んでおらず、したがって、上記上側シェル２１に比し、長手方向で短く、幅方向で狭くなっている。該下側シェル２２は、長手方向中央域で、ハウジング１１の側壁１５側の縁部に屈曲された突片２６が上方に向け起立形成されている。この突片２６の位置は上記上側シェル２１の受入部２３Ａ内に進入可能な位置であり、該突片２６の幅は上記受入部２３Ａの対応内幅に近い寸法となっている。該突片２６の側縁には、係止突起２６Ａが設けられていて、該突片２６がハウジング１１の貫通空間部１２Ａ内へ圧入された際に、該係止突起２６Ａが上記貫通空間部１２Ａの対応内壁面に喰い込むようになっている。

上記突片２６の起立高さは、上側シェル２１と下側シェル２２がハウジング１１へ取り付けられた際、ハウジング１１の貫通空間部１２Ａを貫通した突片２６の先端が上記上側シェル２１の受入部２３Ａ内にあって、該受入部２３Ａの内縁における板厚範囲に収まって位置するように設定されている。本実施形態では、好ましい形態として、上記突片２６の先端が上記受入部２３Ａにおける板厚範囲に収まっているが、該先端は受入部２３Ａを貫通して該受入部２３Ａの周部の上面と同じ位置または上記周部の下面と同じ位置あるいは該下面よりも若干下方に位置していてもよい。しかし、該下面よりも下方に位置する場合は、突部に付着する半田がその粘性によって該下面にも及ぶことのできる範囲の位置とする。

上記下側シェル２２は、長手方向両端で横Ｕ字状に折り返された被支持部２７を有している。該被支持部２７は、長手方向の端部で上方へ屈曲された後に長手方向で中央へ向けさらに屈曲されて形成されている。該被支持部２７はハウジング１１の下側シェル支持部１６へ側方から嵌着される位置に形成されこの嵌着に適合した寸法となっている。

さらに、下側シェル２２は、長手方向にて、突片２６と被支持部２７との間の位置に、既述のグランドバーの下面と半田接続されるための長孔２８が形成されている。

既述のごとく、一連のケーブルＣは、図１に見られるようなグランドバー４０により保持される。該グランドバー４０は金属製であり、各ケーブルＣに対して該ケーブルＣのシールド線部で接触してこれらを保持しており、図１にて各ケーブルＣの心線がケーブル延出側とは反対側に上記グランドバー４０から突出している。ケーブルＣを保持しているこのグランドバー４０を、ハウジング１１の両端側の下側シェル支持部１６同士間で上記下側シェル２２上に配すると、該グランドバー４０の下面が該下側シェル２２の上面と接面し、各ケーブルＣの心線が対応端子３０の結線部３０Ａ上に位置するようになる。後に、この心線は、図２そして図４に示される結線部３０Ａと半田結線される。また、上記ハウジング１１に対し上側シェル２１が配されると、該上側シェル２１の側縁部の下面が上記グランドバー４０の上面と接面するようになる。

次に、相手方たる回路基板用コネクタ５０について、ケーブルコネクタ１０との係り合いの点から説明する。

回路基板用コネクタ５０は、図１に見られるように、端子６０を保持するハウジング５１と、該ハウジング５１に取り付けられたグランド板７０とを有している。該ハウジング５１は、底壁５２と側壁５３とで、該側壁５３とは反対側に向け上記ケーブルコネクタ１０のケーブルＣの延出のために開放された、該ケーブルコネクタ１０の受入れのための受入空間５４を形成している。該ハウジング５１により保持された端子は、二種が交互に位置するように配列されており、一種の端子６０は上記ハウジング５１の側壁５３の内面側に位置する接触部６１と、底壁５２の下側に位置する接続部６２とを有している。他種の端子６０’は、その接触部６１’が図１に見られるように、上記一種の端子６０の配列のピッチに対して半ピッチずれた位置に配置されている。該他種の端子６０’の接続部は上記側壁５３の外側に位置していて図１には表われておらず、側壁５３の外側でケーブル延出側とは反対側に延出している。上記一種そして他種の端子６０，６０’の接触部６１，６１’は、上記ケーブルコネクタ１０の端子３０の接触部に対応して位置している。

ハウジング５１に取り付けられたグランド板７０は、該ハウジング５１の側壁５３の上面と外面を覆うシールド部７１と、ハウジング５１の長手方向で両端部に設けられたグランド部７２とを有している。上記シールド部７１は、その一部として、上記側壁５３の内面側に屈曲された舌片状の弾性を有する接触片７３と固定片７４が設けられており、接触片７３は対応して側壁５３の内面に形成された溝部５３Ａにその基部が収められている。すなわち、上記接触片７３は、その基部が上記溝部５３Ａ内に納められているものの、先端部は該溝部５３Ａから突出して溝外に位置していてケーブルコネクタ１０のシェル体２０との接触を可能としている。また、固定片７４は対応して側壁５３の上面に開口形成されたスリットへ圧入されている。

上記グランド部７２は、ロック片７５と、被支持部７６と、被固定部７７とを有している。ハウジング５１は、該グランド部７２に対応する部位である長手方向両端部に、ケーブル延出方向で上記側壁５３に対向して設けられた対向壁５５をも有しており、上記グランド部７２はこれらの側壁５３と対向壁５５に取り付けられている。上記側壁５３と対向壁５５の対向内面側に上記ロック片７５と被支持部７６が位置し、上記側壁５３と対向壁５５の外面側に被固定部７６が位置している。また、ハウジングの長手方向では、ロック片７５に対し被支持部７６が端部側に位置し、被固定部７７は上記ロック片７５と同じ位置にある。

上記ロック片７５は側壁５３と対向壁５５のそれぞれの上面位置から若干傾斜して下方に延び弾性を有する片持ち梁状をなし、その対向内面にはロック突起７５Ａが形成されている。該ロック突起７５Ａはケーブルコネクタ１０の上側シェル２１の脚部２５に形成されたロック孔２５Ａと係止するためのものである。

被支持部７６は、逆Ｕ字状部で上記側壁５３と対向壁５５に取り付けられ支持されており、上記側壁５３と対向壁５５の対向内面に沿う部分を、該側壁５３と対向壁５５間の底壁に沿う部分で結んでＵ字状部分を成している。該Ｕ字状部分で上記ケーブルコネクタ１０の両端部を受け入れて支持する。

さらに、被固定部７７は、ハウジング外でＬ字状に屈曲されていて、回路基板に面する部分を有し、ここで回路基板に対して半田固定される。

このように構成される本実施形態のケーブルコネクタ１０は、次の要領で組み立てられ、相手方たる回路基板用コネクタ５０と接続される。

＜ケーブルコネクタの組立て＞
先ず、下側シェル２２の突片２６をハウジング１１の貫通空間部１２Ａへ下方から挿入させながら、被支持部２７にて、ハウジング１１に対して嵌着することにより、該下側シェル２２をハウジング１１へ取り付ける（図２参照）。上記突片２６は貫通空間部１２Ａの内壁面と接面しもしくは若干の隙間を形成しつつ、突片２６の側縁に設けられた係止突起２６Ａが上記貫通空間部１２Ａの内壁面に喰い込んで、ここで抜け防止がされると共に固定保持される。

次に、複数のケーブルＣを配列保持するグランドバー４０を、図２の下側シェル２２上に配置する。この配置により、各ケーブルＣの心線は端子３０の結線部３０Ａ上に位置するようになる。かかる状態で、心線は結線部３０Ａに対し半田結線され、下側シェル２２はその長孔２８にてグランドバー４０と半田接続され、電気的に導通すると共に、機械的には両者の連結がなされる。

次に、上側シェル２１をハウジング１１へ取り付ける。該上側シェル２１の脚部２５はハウジング１１の上側シェル支持部１７を跨るように取り付けられてここで支持される。上側シェル２１の接触孔２３Ｂは下側シェル２２の横Ｕ字状の被支持部２７の上面に接面しもしくは近接して位置し、また上側シェル２１の長孔２３Ｃは下側シェル２２上のグランドバー４０の上面に接面しもしくは近接して位置する。ハウジング１１の貫通空間部１２Ａを下方から貫通している下側シェル２２の突片２６の先端（上端）が、ハウジング１１の固定部１２の上面に形成された凹部１２Ｂの底面から突出していて（図４参照）、該突片２６の先端は上記上側シェル２１の受入部２３Ａ内に進入するようになる。このように、上側シェル２１がハウジング１１に取り付けられた状態で、図５に見られるように、上記凹部１２Ｂ内で上記突片２６の先端と上側シェル２１との間に半田Ｓを施し電気的導通を図ると共に機械的に強固な結合を得る。半田Ｓは上側シェル２１の受入部２３Ａの周縁での下面とハウジング１１との間に形成される隙間にも及び、突片２６と上側シェル２１は強固に結合される。突片２６とハウジングの貫通空間部１２Ａの内壁面は接面しもしくはわずかの隙間しか形成されておらず、半田Ｓは下方に漏れることはない。

さらに、上側シェル２１は、接続孔２３Ｂで下側シェル２２と、長孔２３Ｃでグランドバー４０と、それぞれ半田Ｓにより接続され、電気的に導通されると共に、互いの機械的結合を得る。

＜回路基板用コネクタの回路基板への取付け＞
一方、相手方たる回路基板用コネクタを回路基板へ取付ける。図１に見られる回路基板用コネクタ５０を回路基板の所定位置に配し、端子６０の接続部６２を対応の回路部と半田接続せしめると共に、グランド板７０の被固定部７７を回路基板の対応部へ半田固定する。

＜ケーブルコネクタと相手コネクタの嵌合＞
上記回路基板用コネクタ５０の上方位置からケーブルコネクタ１０を降下させて該回路基板用コネクタ５０と嵌合接続する。ケーブルコネクタ１０は、回路基板用コネクタ５０の側壁５３と底壁５２とで形成されている受入空間５４上に配され、該ケーブルコネクタ１０の両端部が被支持部７６のＵ字状部に収められ、該両端部に隣接する脚部２５に形成されたロック孔２５Ａに、回路基板用コネクタ５０のロック片７５の係止突起７５Ａが係止する。ケーブルコネクタ１０の端子３０は、その接触部が回路基板用コネクタ５０の端子６０の接触部６１と接触するようになり、電気的に接続される。

本発明は、図示された形態に限定されず、種々変更可能である。例えば、突片を下側シェルにそして受入部を上側シェルに設けることとしなくともその逆、すなわち突片を上側シェルにそして受入部を下側シェルに設けることとしてもよい。また、突起は下側シェルあるいは上側シェル、さらには両シェルの長手方向中間域に複数設けることとし、受入部をその相手シェルに形成することとしてもよい。

１０ （ケーブル）コネクタ ２１ 上側シェル
１１ ハウジング ２２ 下側シェル
１２Ａ 貫通空間部 ２３Ａ 受入部
１２Ｂ 凹部 ２６ 突片

Claims (5)

1. 複数の端子を配列保持するハウジングと、該複数の端子の配列方向である長手方向に沿って互いに平行面をもって上記ハウジングに取り付けられる金属板製の上側シェルと下側シェルとを有し、上記上側シェルと下側シェルが上記長手方向で少なくとも両端域で互いに半田接続されているシェル付き電気コネクタにおいて、
   上記長手方向で上記両端域の間の中間域で、上記上側シェルと下側シェルの少なくとも一方が突片を有し、他方が該突片を受け入れる受入部として孔部もしくは切欠部が形成され、ハウジングには上記突片の上下方向での貫通を許容する貫通空間部が孔部として形成されていると共に、該貫通空間部の周囲で、他方のシェルに面する壁面に凹部が形成されており、上記貫通空間部を貫通する突片が上記凹部内で受入部の周部と半田接続されていることを特徴とするシェル付き電気コネクタ。
2. 突片は一方のシェルの本体部の板面に対し直角に屈曲して形成されていることとする請求項１に記載のシェル付き電気コネクタ。
3. 突片は該突片の先端が他方のシェルの受入部内で該他方のシェルの板厚範囲内に位置していることとする請求項１又は請求項２に記載のシェル付き電気コネクタ。
4. 突片は該突片の周面が貫通空間部の対向壁面と接面していることとする請求項１ないし請求項３のうちの一つに記載のシェル付き電気コネクタ。
5. ハウジングの凹部は、上下方向で見たときに、該凹部の周縁が他方のシェルの受入部を包囲するように形成されていて、該他方のシェルの受入部の周囲は上記凹部に対向する面が半田付着を良好とする半田付着促進面となっていることとする請求項１に記載のシェル付き電気コネクタ。

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