JP4939133B2

JP4939133B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP4939133B2
Application number: JP2006187865A
Authority: JP
Inventors: 敏雄内田
Original assignee: ゲットナー・ファンデーション・エルエルシー
Priority date: 2006-07-07
Filing date: 2006-07-07
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2026-07-07
Also published as: US7491079B2; CN101106227A; KR20080005135A; TW200805803A; KR100895920B1; US20080009160A1; JP2008016370A

Description

本発明は、コネクタに関し、特に、配線基板に実装されるコネクタとして好適なコネクタに関する。

配線基板に形成された電子回路を相互に接続する手段として、従来よりコネクタが用いられている。図４は、従来のコネクタの構成を示す斜視図である。コネクタ１００は、配線基板１０５の表面に実装され、外側表面１０１ａに複数のコンタクト１０２を有するプラグ１０１と、別の配線基板１０６の表面に実装され、内側表面１０３ａに複数のコンタクト１０４を有する凹状のソケット（リセプタクル）１０３とから成る。

プラグ１０１とソケット１０３との接続に際しては、図５（ａ）に示すように、プラグ１０１の先端とソケット１０３の先端とを合わせた後、図５（ｂ）に示すように、プラグ１０１をソケット１０３の内部に挿入する。これによって、双方のコンタクト１０２，１０４が相互に接続される。図５（ａ）、（ｂ）は、図４のＶ−Ｖ線に沿った断面で示している。

ところで、コネクタでは、プラグとソケットとを接続した際に、双方のコンタクトの間の接触抵抗が充分に低減できるように、双方のコンタクトの間の隙間を充分に小さくしている。しかし、この場合、プラグをソケット内に挿入する際に、双方のコンタクトの端部が当接し、例えばその間に働く機械的応力によって、図６の符号１１１に示すように、ソケット側のコンタクトが押し潰されて変形するなどの問題があった。

上記問題を解決するために、例えば図７に示すように、ソケットのコンタクト１０４の上部を外側へ曲げることによって、プラグをソケット内に挿入する際に、双方のコンタクトの端部が当接しないようにする等の対策が施されている。特許文献１は、図７に示したコネクタに類似の構成を記載している。
特開２００６−８６０８３号公報（図１）

ところで、配線基板上の電子回路の微細化に伴って、配線基板に実装されるコネクタは益々小型化し、個々のコンタクトの表面積も縮小されている。コンタクトの表面積の縮小に伴う、コンタクト間の接触抵抗の増大を抑制するためには、コンタクト間の接触圧力を充分に高める必要がある。従って、図７に示したコネクタであっても、プラグ挿入時の摩擦によって、コンタクトに大きな機械的応力が生じるおそれがあった。このため、プラグの挿入時におけるコンタクトへの機械的応力を抑制したコネクタが望まれる。

本発明は、上記に鑑み、プラグのソケット内への挿入に際して、コンタクトに生じる機械的応力を抑制可能なコネクタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のコネクタは、ソケットコンタクトを有するソケットと、プラグコンタクトを有するプラグとを備えるコネクタであって、
前記プラグは、相互に平行に延在する一対の長尺状の部材であって、２列に配置されたプラグコンタクトの各列をそれぞれ前記ソケットコンタクトの各列に対向して保持する可撓性保持部材を備え、
前記一対の可撓性保持部材の離隔距離に対応する幅を有し、前記一対の可撓性保持部材の相互間に挿入されて該可撓性保持部材を相互に離隔するように押圧し、前記ソケットコンタクトと前記プラグコンタクトとを接触させる長尺状のロック部材を備えることを特徴とする。

本発明のコネクタによれば、プラグのソケット内への挿入に際して、プラグコンタクトとソケットコンタクトとの接触によって、コンタクト間に機械的応力が生じることを防止し、挿入に際しての破損が防止できる。

本発明では、前記ソケットが第１の配線基板上に配置され、前記プラグが第２の配線基板上に形成されてもよい。

本発明の好適な態様では、前記可撓性保持部材は、前記第２の配線基板の取付面から、相互間の離隔距離が狭くなるような傾斜を有して突出する。傾斜を調節することによって、ロック部材を一対の可撓性保持部材の相互間に挿入した際に、ソケットコンタクトとプラグコンタクトとを適度な圧力で接触させることが出来る。この場合、より好ましくは、前記ソケットは、前記一対の可撓性保持部材に対向するソケット内部の一対の表面が、前記第１の配線基板の取付面から、相互間の離隔距離が狭くなるような傾斜を有して突出する。ロック部材を一対の可撓性保持部材の相互間に挿入した際に、プラグがソケット内から脱落することを抑制できる。

本発明の好適な態様では、前記ロック部材は、前記可撓性保持部材に挿入された位置では、前記第１の配線基板から遠い側の表面が前記第２の配線基板の表面の一部を構成する。一対の可撓性保持部材の相互間の領域に対応する第２配線基板の部分を切り欠いて開口部とすることによって、開口部を介してロック部材を一対の可撓性保持部材の相互間に挿入できる。また、一対の可撓性保持部材の相互間からロック部材を取り出す際に、工具等を第２配線基板の部分に係合させることによって、容易に取り出すことが出来る。

前記ロック部材は、一端が可撓性連結部材によって前記第２の配線基板に連結されている構成が採用できる。ロック部材の紛失を防止できる。

以下に、図面を参照し、本発明の実施形態を詳しく説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るコネクタの構成を示す斜視図である。コネクタ１０は、配線基板３１の前面に実装されたプラグ１１と、別の配線基板４１の前面に実装されたソケット２１とから構成されている。配線基板３１，４１は、リジッド・プリント配線基板又はフレキシブル・プリント配線基板から成る。

プラグ１１は、相互に平行に延在する一対の長尺状の部材であって、複数のコンタクト１３を保持する一対の可撓性保持部材１２を有する。複数のプラグコンタクト１３は、可撓性保持部材の外側表面１２ａにその延在方向に沿って並んでおり、配線基板３１上の回路にそれぞれ接続されている。配線基板３１では、一対の可撓性保持部材１２の間の部分が長方形状に切り欠かれ、開口部３２が形成されている。開口部３２の壁面は、可撓性保持部材の内側表面１２ｂと連続している。

配線基板３１側には、長尺状のロック部材１４が付属している。ロック部材１４の背面部分は、配線基板３１の切り欠かれた部分３３から成り、部分３３はロック部材１４の本体に対して接着等によって固定されている。また、部分３３の長手方向の端の１辺が、開口部３２の長手方向の端の１辺に対して、図示しないフレキシブル部材等を介して連結されている。ロック部材１４の前面は開口部３２と略同じ形状を有し、符号１５に示すように、配線基板３１との連結部分を中心に約１／４回転させることによって、開口部３２を介して一対の可撓性保持部材１２の間に挿入することが出来る。なお、ロック部材１４は、配線基板３１に連結されていなくても構わない。

ソケット２１は、プラグの一対の可撓性保持部材１２を収容可能な凹形状を有する。ソケットの内側表面２１ａには、その長手方向に沿って、複数のソケットコンタクト２２が並んでおり、複数のコンタクト２２は、配線基板４１上の回路にそれぞれ接続されている。

図２は、図１のII−II線に沿った断面図である。ロック部材１４は、配線基板３１の背面から可撓性保持部材の先端１２ｃまでの距離と同じ高さを有する。プラグ１１では、可撓性保持部材の外側表面１２ａは、配線基板３１に対して鉛直に形成され、可撓性保持部材の内側表面１２ｂは、先端１２ｃ側ほど対向する内側表面１２ｂ間の距離が小さくなるように傾斜している。

ソケットの内側表面２１ａは、先端２１ｂ側ほど対向する内側表面２１ａ間の距離が小さくなるように傾斜している。ソケットの内側表面２１ａの傾斜角度は、可撓性保持部材の内側表面１２ｂの傾斜角度にその絶対値が一致し、ソケット２１の深さは可撓性保持部材１２の高さに一致している。また、ソケット２１の開口部分は、長手方向が可撓性保持部材１２の長手方向の長さと略同じ長さを有し、長手方向に直交する方向が一対の可撓性保持部材の外側表面１２ａ間の距離と略同じ長さを有する。

ロック部材１４及びソケット２１は、可撓性を有しない硬い材料から、可撓性保持部材１２は、可撓性を有する材料からそれぞれ構成されている。

図３は、プラグ１１とソケット２１とを接続する手順を順次に示す断面図である。先ず、図３（ａ）に示すように、ロック部材１４をプラグ１１から外したまま、プラグ１１の先端を、ソケット２１の先端に合わせる。次いで、図３（ｂ）に示すように、プラグ１１をソケット２１の内部に挿入する。プラグ１１のソケット２１内への挿入に際して、ソケットの内側表面２１ａの傾斜によって、プラグのコンタクト１３とソケットのコンタクト２２との間に隙間５１が生じ、双方のコンタクト１３，２２は相互に接触しない。

引き続き、図３（ｃ）に示すように、開口部３２を介してロック部材１４を一対の可撓性保持部材１２の間に挿入する。ロック部材１４の挿入に際してロック部材１４が可撓性保持部材の内側表面１２ｂに当接し、その内側表面１２ｂを押圧することによって、可撓性保持部材１２は外側に押し拡げられる。ロック部材１４が完全に挿入された状態で、可撓性保持部材の外側表面１２ａとソケットの内側表面２１ａとが接触し、双方のコンタクト１３，２２が適度な圧力で相互に接触した状態が実現される。

プラグ１１の取り外しに際しては、上記とは逆に、先ず、ロック部材１４を開口部３２を介して一対の可撓性保持部材１２の間から取り出す。ロック部材１４の取り出しに際しては、配線基板部分３３を工具等に係合させて持ち上げることによって、開口部３２から容易に取り出すことが出来る。ロック部材１４を取り出すと、可撓性保持部材１２はその弾性力によって図３（ｂ）に示した元の形状に戻り、双方のコンタクト１３，２２の接触状態が解除される。次いで、プラグ１１をソケット２１から取り外す。

本実施形態のコネクタ１０によれば、プラグ１１のソケット２１内への挿入に際して、双方のコンタクト１３，２２が接触しない。従って、ソケット２１内への挿入に際して、コンタクト１３，２２の接触に起因する機械的応力の発生を防止できる。プラグ１１のソケット２１内からの取出しに際しても、同様に、双方のコンタクト１３，２２が接触しないので、コンタクト１３，２２に機械的応力の発生を防止できる。

また、図３（ｃ）に示したように、ロック部材１４を一対の可撓性保持部材１２の間に挿入した際に、可撓性保持部材の外側表面１２ａが先端１２ｃに向かって拡がる構成を有している。従って、図４、７に示したコネクタに比して、プラグ１１がソケット２１内から抜けにくく、振動が加わった際のプラグ１１のソケット２１内からの脱落を防止できる。また、ロック部材１４を一対の可撓性保持部材１２の間に挿入した際には、ロック部材１４が可撓性保持部材１２をソケット２１の側に押圧することによって、双方のコンタクト１３，２２間の接触圧力を高め、それらの間の接触抵抗を充分に低減できる。

更に、本実施形態のコネクタ１０は、図７に示したコネクタと異なり、ソケットのコンタクト２２の構造を簡素に出来る。従って、製造コストを効果的に抑えることが出来る。

なお、上記実施形態では、開口部３２を介してロック部材１４を一対の可撓性保持部材１２の間に挿入するものとしたが、例えばソケット２１の側面側や底面側から挿入する構成としてもよい。ソケット２１の側面側から挿入する場合には、ソケット２１の側面にロック部材を挿入するための切欠きを形成する。また、ソケット２１の底面側から挿入する場合には、ソケット２１の底面及び配線基板４１にロック部材を挿入するための開口部をそれぞれ形成する。また、上記実施形態では、プラグ１１が一対の可撓性保持部材１２から成るものとしたが、中央にロック部材１４を収容する貫通孔を備えるプラグであってもよい。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明のコネクタは、上記実施形態の構成にのみ限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正及び変更を施したコネクタも、本発明の範囲に含まれる。

本発明の一実施形態に係るコネクタの構成を示す斜視図である。図１のII−II線に沿った断面を示す断面図である。図３（ａ）〜（ｃ）は、図１のコネクタについて、プラグとソケットとを接続する手順を順次に示す断面図である。従来のコネクタの構成を示す斜視図である。図５（ａ）、（ｂ）は、図４のコネクタについて、プラグとソケットとを接続する手順を順次に示す断面図である。従来のコネクタの問題点を示す断面図である。従来のコネクタの問題点の対策の一例を示す断面図である。

符号の説明

１０：コネクタ
１１：プラグ
１２：可撓性保持部材
１２ａ：可撓性保持部材の外側表面
１２ｂ：可撓性保持部材の内側表面
１２ｃ：可撓性保持部材の先端
１３：コンタクト（プラグコンタクト）
１４：ロック部材
１５：ロック部材の移動方向
２１：ソケット
２１ａ：ソケットの内側表面
２１ｂ：ソケットの先端
２２：コンタクト（ソケットコンタクト）
３１：配線基板
３２：開口部
３３：配線基板の切り欠かれた部分
４１：配線基板
５１：隙間

Claims

ソケットコンタクトを有するソケットと、プラグコンタクトを有するプラグとを備えるコネクタであって、
前記プラグは、相互に平行に延在する一対の長尺状の部材であって、２列に配置されたプラグコンタクトの各列をそれぞれ前記ソケットコンタクトの各列に対向して保持する可撓性保持部材を備え、
前記一対の可撓性保持部材の離隔距離に対応する幅を有し、前記一対の可撓性保持部材の相互間に挿入されて該可撓性保持部材を相互に離隔するように押圧し、前記ソケットコンタクトと前記プラグコンタクトとを接触させる長尺状のロック部材を備え、
前記ソケットが第１の配線基板上に配置され、前記プラグが第２の配線基板上に形成されていることを特徴とするコネクタ。
前記可撓性保持部材は、前記第２の配線基板の取付面から、相互間の離隔距離が狭くなるような傾斜を有して突出する、請求項１に記載のコネクタ。
前記ソケットは、前記一対の可撓性保持部材に対向するソケット内部の一対の表面が、前記第１の配線基板の取付面から、相互間の離隔距離が狭くなるような傾斜を有して突出する、請求項２に記載のコネクタ。
前記ロック部材は、前記可撓性保持部材に挿入された位置では、前記第１の配線基板から遠い側の表面が前記第２の配線基板の表面の一部を構成する、請求項１に記載のコネクタ。
前記ロック部材は、一端が可撓性連結部材によって前記第２の配線基板に連結されている、請求項２〜４の何れか一に記載のコネクタ。