JP5623694B2 - コネクタ - Google Patents

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Description

本発明はコネクタ、特に、対向するプリント基板同士を電気接続するためのコネクタに関する。
従来、コネクタとしては、例えば、一方のプリント基板の上面に実装したソケットに、他方のプリント基板の下面に実装したプラグを嵌合し、前記プリント基板同士を相互に電気接続するものがある（特許文献１参照）。
特開２００４−５５４６３号公報
しかしながら、前述のコネクタでは、プラグであるヘッダ４０のボディ４１の短辺から突出する補強金具４６の突起４７を、ソケット２０のボディ２１側のロック用係合凹部に係合し、抜け止めしている。このため、ヘッダ４０の全長が長くなり、結果としてコネクタ全体の床面積が大きくなる。
また、一方のプリント基板にハンダ付けされるヘッダ４０の補強金具４６は、ソケット２０のボディ２１に係合しているが、前記ソケット２０は他方のプリント基板にハンダ付けされる補強金具３２をインサート成形している。すなわち、一方のプリント基板にハンダ付けされた補強金具３２は、他方のプリント基板にハンダ付けされた補強金具４６に、ソケット２０のボディ２１を介して接続される。このため、部品精度，組立精度のバラツキにより、前記プリント基板の対向面間の距離にバラツキが生じやすい。この結果、ソケット２０とヘッダ４０との接続状態にバラツキが生じやすく、接触信頼性が低下するという問題点がある。
本発明は、前記問題点に鑑み、床面積が小さく接触信頼性の高いコネクタを提供することを課題とする。
本発明にかかるコネクタは、前記課題を解決すべく、一方のプリント基板の上面に実装し、かつ、第１接続子を備えたソケットに、他方のプリント基板の下面に実装し、かつ、第２接続子を備えたプラグを嵌合することにより、前記第１接続子に前記第２接続子を電気接続するコネクタであって、前記ソケットのソケット本体の両端に装着され、かつ、対向する腕部の下辺縁部から延在した固定部を一方の前記プリント基板に固定した平面略コ字形の第１支持金具に、前記プラグのプラグ本体の両端に装着され、かつ、他方の前記プリント基板に固定された第２支持金具を、係合するとともに、前記第２支持金具の係止爪が前記第１支持金具の係止受け部に係止してクリック感が得られ、かつ、抜け止めするための前記第１支持金具への押し込み量と、前記第２接続子が前記第１接続子に係止してクリック感が得られ、かつ、電気接続するための前記第１接続子への押し込み量と、が同一であり、前記第１，第２支持金具を相互に係止してクリック感が得られると同時に、前記第１，第２接続子を相互に係止してクリック感が得られ、電気接続される構成としてある。
本発明によれば、第１支持金具および第２支持金具が相互に係合することにより、抜け止めできるので、第１支持金具の板厚だけコネクタの長さ寸法が大きくなる。このため、従来例よりも床面積の小さいコネクタが得られる。
また、プリント基板に固定した第１支持金具および第２支持金具を直接係合しているので、部品精度、組立精度のバラツキによる影響が小さくなる。このため、プリント基板の対向面間距離のバラツキが小さくなり、ソケットとプラグとの接続状態におけるバラツキが生ぜず、接触信頼性が高いコネクタが得られる。
そして、プラグをソケットに嵌合する際に生じるクリック感触により、両者の接続を確認でき、安心感を与えるコネクタが得られる。
さらに、電気接続と抜け止め作業とを同時に行うことができるコネクタが得られるという効果がある。
本発明にかかる実施形態としては、第１支持金具の対向する内側面のうち、少なくとも片側の内側面に設けた係止受け部に、第２支持金具の少なくとも片側縁部から延在する弾性腕部の自由端に設けた係止爪を、係止する構成としてもよい。特に、第１支持金具の対向する内側面にそれぞれ設けた係止受け部に、第２支持金具の両側縁部から延在する弾性腕部の自由端に設けた係止爪を、係止する構成としてもよい。
本実施形態によれば、コネクタの４隅で係止できるので、反りや捩れによるプラグの脱落を防止でき、接触信頼性を高めることができる。
本発明にかかる別の実施形態としては、第２支持金具に突き出し加工を施して形成され、かつ、プラグ本体のガイド溝に嵌合する位置決め用突部の両側縁部に、プラグ本体に係合して抜け止めできる位置決め用突起を形成した構成としてもよい。
本実施形態によれば、プラグ本体に第２支持金具を強固に固定でき、接触信頼性がより一層高まる。
本発明にかかる異なる実施形態としては、第２支持金具に突き出し加工を施して上下に形成され、かつ、プラグ本体のガイド溝に嵌合する一対の位置決め用突部のうち、下方側の位置決め用突部を上方側の位置決め用突部よりも巾狭にした構成としてもよい。
本実施形態によれば、プラグ本体のガイド溝に第２支持金具の一対の位置決め用突部が組み付けやすくなり、生産性の高いコネクタが得られるという効果がある。
本発明にかかるコネクタの実施形態を図１ないし図１８の添付図面に従って説明する。
本実施形態にかかるコネクタは、図１ないし図４に示すように、プリント配線基板１０の上面に接続したソケット２０と、プリント配線基板１１の下面に接続したプラグ５０と、からなるものである。
前記ソケット２０は、図４に示すように、ソケット本体２１の対向する開口縁部に沿って複数の第１接続子３０を並設するとともに、その底面の両端縁部に第１支持金具４０を組み付けたものである。
前記ソケット本体２１は浅底の箱形状を有し、図５に示すように、その開口両端縁部にガイド用テーパ面２２を形成してあるとともに、その対向する側壁に後述する第１接続子３０を圧入するための略Ｕ字形の圧入溝２３を所定のピッチで並設してある。特に、図６Ｂに示すように、前記圧入溝２３のうち、外方側に位置する対向する内側面に一対の抜け止め用リブ２４を突設してある。なお、前記ガイド用テーパ面２２はアール面であってもよいことは勿論である。
また、前記ソケット本体２１は、その底面中央に平面長方形の仕切り壁２５を突設してある。前記仕切り壁２５は、その外周面のうち、前記圧入溝２３に対応する位置に、前記圧入溝２３に連通する略Ｌ字形状の嵌合溝２６を並設してある。特に、前記嵌合溝２６は、第１接続子３０の弾性接触片３３よりも巾広である。
さらに、前記ソケット本体２１は、図５Ｃに示すように、その底面の両端縁部に後述する第１支持金具４０を挿入するための平面略コ字形状の挿入溝２７を形成してある。前記挿入溝２７は、その両端部が前記ソケット本体２１内に連通している（図６Ｃ）。
第１接続子３０は、図７に示すように、第１接続部３１から延在した部分を略Ω字形状に屈曲して第１圧入部３２を形成してある。また、前記第１圧入部３２は、その内方側に位置し、かつ、傾斜する外周面を第１接点部３２ａとしてある。
さらに、前記第１圧入部３２の内方側の端部から延在した部分を曲げ起こして弾性接触片３３を形成してある。前記弾性接触片３３は、第１圧入部３２側に湾曲させた自由端部の対向面に、ツインディンプル構造の第２接点３３ａ，３３ａを突き出してある。このため、前記第２接点部３３ａは前記第１接点部３２ａと対向している。
そして、前記第１圧入部３２の外方側の両側縁部に抜け止め用突起３５，３５がそれぞれ形成されている。なお、前記第１圧入部３２の外方側の基部にはハンダの上がりを防止するためにＮｉメッキ（図示せず）を施してある。
第１支持金具４０は、図８に示すように、平面略コ字形状であり、対向する腕部４１の下辺縁部から第１固定部４２を延在してあるとともに、それと隣り合う位置に第２固定部４３を延在してある。また、前記腕部４１は、その対向面にクリック感用突起４４を形成してあるとともに、その先端面に係合突起４５を形成してある。さらに、第１支持金具４０は、その中央部に一対の係合突起４６，４６を対向するように設けてある。
そして、図９，１０に示すように、前記ソケット本体２１の圧入溝２３に第１接続子３０の第１圧入部３２を圧入することにより、抜け止め用突起３５が圧入溝２３の抜け止め用リブ２４，２４に係止して抜け止めされる（図９Ａ）。また、前記ソケット本体２１の挿入溝２７に第１支持金具４０を挿入することにより、係合突起４５，４６がソケット本体２１に係合することにより、抜け止めされる（図９Ｃ）。
なお、ソケット本体２１に組み付けられた前記第１接続子３０の第２接点部３３ａは、前記ソケット本体２１の嵌合溝２５内で遊嵌状態である（図１０）。このため、前記第１接続子３０は、弾性接触片３３の自由端部が弾性変形可能であるとともに、微少角度であれば回動可能である。この結果、プラグ３０の部品精度および組立精度が低い場合であっても、弾性接触片３３の弾性変形等によって位置調整が可能である。したがって、本実施形態によれば、ソケット２０およびプラグ５０に高い部品精度および組立精度を必要とせず、生産が容易となり、歩留まりが改善するという利点がある。
前記プラグ５０は、図１１ないし図１６に示すように、プラグ本体５１の対向する下面開口縁部に沿って後述する複数の第２接続子６０を並設するとともに、その上面の両端部に第２支持金具７０を組み付けたものである。
前記プラグ本体５１は、図１１および図１２に示すように、前記ソケット本体２１内に嵌合可能な浅底の箱形状である。そして、前記プラグ本体５１は、その下面の両端縁部にガイド用テーパ面５２を形成してあるとともに、対向する側壁に後述する第２接続子６０を圧入できる略Ｕ字形状の圧入溝５３を所定のピッチで並設してある。前記圧入溝５３の外方側および内方側の基部には一対の位置決め用突起５４，５４を対向するように突設してある。さらに、前記プラグ本体５１の上面の両端部には、第２支持金具７０を挿入するための挿入溝５５を設けてある。前記挿入溝５５の内側面のうち、内方側の内側面の中央にガイド溝５６を形成してある。
第２接続子６０は、図１３に示すように、第２接続部６１から延在し、かつ、屈曲した略Ｕ字形状の第２圧入部６２を有している。前記第２圧入部６２は、第２接続部６１側の外側面にクリック感用突起６３を突き出し加工で設けてあるとともに、その自由端部の両側縁部に位置決め用爪部６４，６４をそれぞれ形成してある。さらに、前記第２圧入部６２の基部にはハンダの上がりを防止するためのＮｉメッキ（図示せず）が施されている。
第２支持金具７０は、図１４に示すように、その両側縁部から延在した一対の弾性腕部７１，７１の先端にクリック感用係止爪７２をそれぞれ形成したものである。また、第２支持金具７０は、その上辺縁部から一対の固定部７３，７３を上方に突設するとともに、前記弾性腕部７１よりも下方側の両側縁部に位置決め用突起７４，７４をそれぞれ設けてある。さらに、前記第２支持金具７０は、その中央部に突き出し加工を施すことにより、位置決め用突部７５，７６を上下方向に並設してある。前記位置決め用突部７５は位置決め用突部７６よりも巾狭であるので、前記プラグ本体５１のガイド溝５６に挿入しやすい。
そして、図１５，１６に示すように、前記プラグ本体５１の圧入溝５３に第２接続子６０の第２圧入部６２を圧入して組み付けることにより、プラグ本体５１の位置決め用突起５４に第２接続子６０が係止し、抜け止めされる（図１６Ｂ）。さらに、ソケット本体５１の挿入溝５５に第２支持金具７０を挿入する。そして、ソケット本体５１のガイド溝５６に第２支持金具７０の位置決め用突部７５，７６を順次、嵌合して圧入することにより、位置決め用突起７４，７４をソケット本体５１に係止し、抜け止めする（図１６Ｃ）。
本実施形態によれば、第２接続端子６０の第２接続部６１の上端面と、第２支持金具７０の固定部７３の上端部とが面一となり、プラグ５０をプリント基板１１に強固にハンダ付けできる。
また、位置決め用突部７５は位置決め用突部７６よりも巾狭であり、ガイド溝５６に嵌合しやすいので、第２支持金具７０の組み付け作業が容易である。
さらに、位置決め用突部７６は位置決め用突部７５よりも巾寸法が大きく、ガイド溝５６の内側面に密着するので、第２支持金具７０の横ブレを防止できるという利点がある。
ついで、前記ソケット２０と前記プラグ５０とを接続する場合には、図１および図２に示すように、プリント配線基板１０の上面に実装したソケット２０の上方に、プリント配線基板１１の下面に実装したプラグ５０を配置する。そして、前記ソケット本体２１の開口縁部に設けたガイド用テーパ面２２と、前記プラグ本体５１の外周縁部に設けたガイド用テーパ面５２とを当接させることにより、大まかな位置決めを行う。さらに、前記プラグ５０を下降させ、第２接続子６０の第２圧入部６２で第１接続子３０の弾性接触片３３を押し広げながら、前記プラグ５０を押し込む。これにより、第２接続子６０のクリック感用突起６３が膨出する第１接点部３２ａを乗り越えると同時に、第２支持金具７０のクリック感用係止爪７２が、第１支持金具４０のクリック感用突起４４を乗り越える。そして、第１接続子３０の第１接点部３２ａおよび第２接点部３３ａが、第２接続子６０の第２圧入部６２にそれぞれに圧接し、接続作業が完了する。
本実施形態によれば、図１５Ａに示すように、第２接続子６０の第２圧入部６２の両端部がプラグ本体４１の圧入溝５３に設けた一対の位置決め用突起５４に係合して抜け止めされる。このため、第２接続端子６０は脱落することがなく、位置精度が高い。この結果、第１接続子３０と第２接続子６０との接点圧が均一になる。また、第２圧入部６２が横振れしないので、隣り合う第２圧入部６２，６２同士が接触するおそれがない。
また、本実施形態によれば、図１８Ｂに示すように、クリック感用突起６３を備えた第２接続子６０の第２圧入部６２が第１，第２接点３２ａ，３３ａ間に圧入される。さらに、クリック感用係止爪７２を備えた第２支持金具７０が第１支持金具４０のクリック感用突起４４を越えて係合する。このため、プラグ５０の抜去力が大きいとともに、接続状態をクリック感で確認でき、作業者に安心感を与える。
また、湾曲面に沿って設けた第１接点部３２ａに第２接続子６０のクリック感用突起６３が正接し、抜去力がより一層増大する。
さらに、第１接続子３０の弾性接触片３３が第２接続子６０の第２圧入部６２を外方に付勢するので、前記第２圧入部６２のクリック感用突起６３が第１接点部３２ａに係合しつつ、より強く接触し、接触信頼性を高めることができる。
そして、図７Ａに示すように、第１接続子３０の第２接点部３３ａがツインディンプル構造である一方、第２接続子６０の第２圧入部６２の接触面が平滑面である。このため、弾性接触片３３と第２圧入部６２とが巾方向に相互に横ずれしても、２点接触を常に確保できるので、接触信頼性が高い。
また、前記第１接続子３０の弾性接触片３３が弾性変形可能であり、微小角度であれば回動可能である。さらに、第２圧入部６２の下端部が第２接点部３３ａに当接した後、更に深く押し込めるので、ツインディンプル構造の第２接点部３３ａにワイピング効果が得られるという利点がある。
本発明にかかるコネクタは硬質プリント配線基板同士を接続する場合に限らず、硬質及び／または軟質のプリント配線基板同士を接続する場合にも適用できる。
プリント基板に装着したソケットおよびプラグを示す斜視図である。 プリント基板に装着したソケットおよびプラグを示す異なる角度の斜視図である。 図３Ａおよび図３Ｂは本発明にかかるコネクタの接続後および接続前を示す斜視図である。 図３で示した本発明にかかるコネクタの分解斜視図である。 図５Ａ，５Ｂおよび図５Ｃは、本発明にかかるソケット本体の部分斜視図，部分正面図および異なる角度から視た部分斜視図である。 図６Ａ，６Ｂおよび図６Ｃは、本発明にかかるソケット本体の部分平面図、図６ＡにおけるＢ−Ｂ線、および、Ｃ−Ｃ線断面図である。 図７Ａ，７Ｂ，７Ｃおよび図７Ｄは、図４で示した第１接続子の斜視図、平面図、正面図、異なる角度から見た斜視図である。 図８Ａ，８Ｂ，８Ｃおよび図８Ｄは、図４で示した第１支持金具の斜視図、平面図、正面図、異なる角度から見た斜視図である。 図９Ａ，９Ｂおよび図９Ｃは、第１接続子および第１支持金具を組み付けたソケット本体の部分斜視図，部分正面図および異なる角度から視た部分斜視図である。 図１０Ａ，１０Ｂおよび図１０Ｃは、ソケット本体に第１接続子および第１支持金具を組み付けたソケットの部分平面図、図１０ＡにおけるＢ−Ｂ線、および、Ｃ−Ｃ線断面図である。 図１１Ａ，１１Ｂおよび図１１Ｃは、本発明にかかるプラグ本体の部分斜視図，部分正面図および異なる角度から視た部分斜視図である。 図１２Ａ，１２Ｂおよび図１２Ｃは、本発明にかかるソケット本体の部分平面図、図１２ＡにおけるＢ−Ｂ線、および、Ｃ−Ｃ線断面図である。 図１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃおよび図１３Ｄは、図４で示した第２接続子の斜視図、異なる角度から視た斜視図、正面図、別の角度から見た斜視図である。 図１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃおよび図１４Ｄは、図４で示した第２支持金具の斜視図、平面図、正面図および異なる角度から見た斜視図である。 図１５Ａ，１５Ｂおよび図１５Ｃは、プラグ本体に第２接続子および第２支持金具を組み付けたプラグの部分斜視図，部分正面図および異なる角度から視た部分斜視図である。 図１６Ａ，１６Ｂおよび図１６Ｃは、プラグ本体に第２接続子および第２支持金具を組み付けたプラグの部分平面図、図１６ＡにおけるＢ−Ｂ線、および、Ｃ−Ｃ線断面図である。 図１７，１７Ｂおよび図１７Ｃは、ソケットにプラグを組み付けた状態を示す部分斜視図，部分正面図および異なる角度から視た部分斜視図である。 図１８Ａ，１８Ｂおよび図１８Ｃは、ソケットにプラグを組み付けた状態を示す部分平面図、図１８ＡにおけるＢ−Ｂ線、および、Ｃ−Ｃ線断面図である。
１０，１１：プリント配線基板
２０：ソケット
２１：ソケット本体
２２：ガイド用テーパ面（ガイド部）
２３：圧入溝
２４：抜け止め用リブ
２５：仕切り壁
２６：嵌合溝
２７：挿入溝
３０：第１接続子
３１：第１接続部
３２：第１圧入部
３２ａ：第１接点部
３３：弾性接触片
３３ａ：第２接点部
３５：抜け止め用突起
４０：第１支持金具
４１：腕部
４２：第１固定部
４４：クリック感用突起
５０：プラグ
５１：プラグ本体
５２：ガイド用テーパ面（ガイド部）
５３：圧入溝
５４：位置決め用突起
５５：挿入溝
５６：ガイド溝
６０：第２接続子
６１：第２接続部
６２：第２圧入部
６３：クリック感用突起
６４：位置決め用爪部
７０：第２支持金具
７１：弾性腕部
７２：クリック感用係止爪
７３：固定部
７４：位置決め用突起
７５，７６：位置決め用突部

Claims (5)

  1. 一方のプリント基板の上面に実装し、かつ、第１接続子を備えたソケットに、他方のプリント基板の下面に実装し、かつ、第２接続子を備えたプラグを嵌合することにより、前記第１接続子に前記第２接続子を電気接続するコネクタであって、
    前記ソケットのソケット本体の両端に装着され、かつ、対向する腕部の下辺縁部から延在した固定部を一方の前記プリント基板に固定した平面略コ字形の第１支持金具に、前記プラグのプラグ本体の両端に装着され、かつ、他方の前記プリント基板に固定された第２支持金具を、係合するとともに、
    前記第２支持金具の係止爪が前記第１支持金具の係止受け部に係止してクリック感が得られ、かつ、抜け止めするための前記第１支持金具への押し込み量と、
    前記第２接続子が前記第１接続子に係止してクリック感が得られ、かつ、電気接続するための前記第１接続子への押し込み量と、が同一であり、
    前記第１，第２支持金具を相互に係止してクリック感が得られると同時に、前記第１，第２接続子を相互に係止してクリック感が得られ、電気接続されることを特徴とするコネクタ。
  2. 第１支持金具の対向する内側面のうち、少なくとも片側の内側面に設けた係止受け部に、第２支持金具の少なくとも片側縁部から延在する弾性腕部の自由端に設けた係止爪を、係止することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
  3. 第１支持金具の対向する内側面にそれぞれ設けた係止受け部に、第２支持金具の両側縁部から延在する弾性腕部の自由端に設けた係止爪を、係止することを特徴とする請求項１または２に記載のコネクタ。
  4. 第２支持金具に突き出し加工を施して形成され、かつ、プラグ本体のガイド溝に嵌合する位置決め用突部の両側縁部に、プラグ本体に係合して抜け止めできる位置決め用突起を形成したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のコネクタ。
  5. 第２支持金具に突き出し加工を施して上下に形成され、かつ、プラグ本体のガイド溝に嵌合する一対の位置決め用突部のうち、下方側の位置決め用突部を上方側の位置決め用突部よりも巾狭にしたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のコネクタ。
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