JP5694242B2 - Electrical connector - Google Patents
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Description
本発明は、リジッド基板等の基板に実装される電気コネクタに関する。 The present invention relates to an electrical connector mounted on a board such as a rigid board.
電気コネクタの一例として、USB(Universal Serial Bus)コネクタが挙げられる(例えば、特許文献1,2参照)。USBコネクタは、プラグコネクタと、レセプタクルコネクタと、を有している。 An example of the electrical connector is a USB (Universal Serial Bus) connector (see, for example, Patent Documents 1 and 2). The USB connector has a plug connector and a receptacle connector.
特許文献1に記載のレセプタクルコネクタは、シェルと、絶縁性部材からなるハウジングと、金属配線と、コンタクトと、を備えている。シェルは、金属材料で形成された筒状に形成されている。シェルの天板には、シェル内の空間に向けて突出する突起部が形成されている。シェルの内部に、ハウジングが配置されている。ハウジングは、金属配線及びコンタクトを保持している。金属配線は、プラグコネクタの金属配線と接触するように構成されている。レセプタクルコネクタの上記金属配線は、コンタクトと接続されている。コンタクトは、プリント基板と電気的に接続されている。上記の金属配線及びコンタクトは、L字状の一部品によって形成されている。上記の構成により、プラグコネクタを、レセプタクルコネクタに嵌合すると、プラグコネクタの先端は、シェルの突起部に受けられる。これにより、プラグコネクタからの力は、突起部で受けられ、ハウジングへの過大な力の作用が、抑制される。 The receptacle connector described in Patent Document 1 includes a shell, a housing made of an insulating member, metal wiring, and a contact. The shell is formed in a cylindrical shape made of a metal material. The top plate of the shell is formed with a protruding portion that protrudes toward the space in the shell. A housing is disposed inside the shell. The housing holds metal wiring and contacts. The metal wiring is configured to contact the metal wiring of the plug connector. The metal wiring of the receptacle connector is connected to a contact. The contact is electrically connected to the printed circuit board. The metal wiring and the contact are formed by a single L-shaped component. With the above configuration, when the plug connector is fitted into the receptacle connector, the tip of the plug connector is received by the protrusion of the shell. Thereby, the force from the plug connector is received by the protrusion, and the action of an excessive force on the housing is suppressed.
特許文献2に記載のコネクタにおけるシェルは、プリント配線板にはんだ付けされる支持脚部を有している。また、このシェルは、支持脚部の前側に隣接して配置された、補助支持片を有している。補助支持片は、プリント配線板の表面に、はんだ付けされる。これにより、シェルを、プリント配線板に強固に固定している。
The shell in the connector described in
通常、ハウジングは、シェルとは完全には固定されてはおらず、シェルとは所定の遊び(隙間)を有した状態で、シェルに組み付けられている。即ち、ハウジングは、シェル内で、シェルに対して遊動可能である。このような構成であることにより、プラグコネクタを、レセプタクルコネクタに押し込む際、レセプタクルコネクタのハウジングは、プラグコネクタから力を受けて、シェル内で遊動する。プラグコネクタをレセプタクルコネクタから引き抜く際も、上記と同様に、レセプタクルコネクタのハウジングは、プラグコネクタから力を受けてシェル内を遊動する。これに伴い、レセプタクルコネクタにおいて、ハウジングに支持されているコンタクトも、基板に固定されている部分を支点にして揺動する。 Normally, the housing is not completely fixed to the shell, and is assembled to the shell with a predetermined play (gap) from the shell. That is, the housing is movable with respect to the shell within the shell. With such a configuration, when the plug connector is pushed into the receptacle connector, the housing of the receptacle connector receives a force from the plug connector and freely moves in the shell. When the plug connector is pulled out from the receptacle connector, the housing of the receptacle connector receives a force from the plug connector and moves loosely in the shell as described above. Accordingly, in the receptacle connector, the contact supported by the housing also swings with the portion fixed to the substrate as a fulcrum.
したがって、プラグコネクタを、レセプタクルコネクタに対して抜き差しする動作を繰り返した場合、レセプタクルコネクタにおいて、コンタクトには、プラグコネクタが挿入される方向の力と、プラグコネクタが引き抜かれる方向の力と、が交互に作用する。このため、コンタクトのうち、基板に固定されている部分の周辺部分には、上記の繰り返しの力に起因する疲労が生じる。その結果、コンタクトを基板に固定しているはんだ部材に、クラック又は破断が生じるおそれがある。特に、携帯型PC(Personal Computer)等に用いられるコネクタは、従来以上の薄型化を要請されている。したがって、コンタクトについて、上記の繰り返しの力を十分に逃がすための、可撓性に優れた形状を採用し難い場合があり、コンタクトを固定しているはんだ部材におけるクラック及び破断を抑制することは、難しい。特に、USBコネクタ等においては、ユーザによって、多数回、コネクタの抜き差し作業が行われる。その上、ユーザは、コネクタの抜き差し動作を雑に行う場合がある。この場合、ユーザは、プラグコネクタを、レセプタクルコネクタに対して斜め向きの力をかけて、抜き差しする。このような抜き差し動作が行われると、コンタクト及びはんだ部材に生じる応力は、より大きくなる。したがって、コンタクトを固定しているはんだ部材の破断及びクラックが生じ易い。また、コンタクトに生じる応力に起因して、コンタクト自体の破断及びクラックが生じるおそれもある。 Therefore, when the operation of inserting and removing the plug connector with respect to the receptacle connector is repeated, the force in the direction in which the plug connector is inserted into the contact and the force in the direction in which the plug connector is pulled out are alternately connected to the contact in the receptacle connector. Act on. For this reason, fatigue resulting from the above-described repetitive force occurs in the peripheral portion of the contact fixed to the substrate. As a result, the solder member that fixes the contact to the substrate may be cracked or broken. In particular, a connector used for a portable PC (Personal Computer) or the like is required to be thinner than before. Therefore, for the contact, it may be difficult to adopt a shape with excellent flexibility for sufficiently releasing the above repeated force, and suppressing cracks and breakage in the solder member fixing the contact, difficult. In particular, in the case of a USB connector or the like, the user performs a connector insertion / removal operation many times. In addition, the user may perform the connector insertion / removal operation roughly. In this case, the user inserts and removes the plug connector by applying an oblique force to the receptacle connector. When such an insertion / removal operation is performed, the stress generated in the contact and the solder member becomes larger. Therefore, breakage and cracks of the solder member fixing the contact are likely to occur. Further, the contact itself may be broken and cracked due to the stress generated in the contact.
特許文献1には、レセプタクルコネクタにおいて、プラグコネクタからの力をシェルで受ける突起部が、記載されている。しかしながら、ハウジングに保持されたコンタクトへの負荷を低減する構成について、十分な考慮がされているとはいえない。 Patent Document 1 describes a protrusion in a receptacle connector that receives a force from a plug connector with a shell. However, it cannot be said that sufficient consideration has been given to the configuration for reducing the load on the contacts held in the housing.
特許文献2には、レセプタクルコネクタのシェルについて、基板との結合強度を高めるための補助支持片は、記載されている。しかしながら、ハウジングに保持されたコンタクトへの負荷を低減する構成について、十分な考慮がされているとはいえない。同様の課題は、レセプタクルコネクタ以外の他のコネクタにおいても存在する。
本発明は、上記実情に鑑みることにより、コンタクトを基板に固定するための固定材の破損、及びコンタクトの破損を、より確実に抑制することのできる、電気コネクタを提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an electrical connector that can more reliably suppress damage to a fixing material for fixing a contact to a substrate and damage to the contact.
上記目的を達成するための第1発明に係る電気コネクタは、基板に実装されるように構成され、且つ、相手側コネクタを着脱可能な電気コネクタであって、前記基板の表面と平行な方向としての所定の第1方向に変位される前記相手側コネクタを挿入可能な開口部を有し、前記基板に固定されるように構成された、シェルと、絶縁性の材料を用いて形成され、前記シェルに支持された、ハウジングと、導電性の材料を用いて形成され、前記ハウジングに支持された、コンタクトと、を備える。前記コンタクトは、前記基板と電気的に接続可能に固定される固定部と、前記固定部に対して、前記第1方向とは反対方向である第2方向側に離隔して配置され、且つ前記相手側コネクタのコンタクトと接触可能な接触部と、を含む。前記固定部は、前記第1方向側の端部としての第1端部と、前記第2方向側の端部としての第2端部と、を有する。前記ハウジングは、第1受け部、及び、第2受け部の少なくとも一方を含む。前記ハウジングは、第1受け部を含んでいる。前記第1受け部は、前記第2方向において前記第1端部の位置と同じ位置、及び、前記第1端部の位置に対して前記第2方向側の位置、の少なくとも一方に配置されており、且つ、前記基板の前記表面に受けられるように構成されている。前記第2受け部は、前記シェルに対して前記第1方向側へ変位することが規制されるように、前記シェルに受けられている。前記ハウジングは、前記シェル内に配置され前記基板の前記表面と直交する方向に延び前記シェルに取り囲まれる縦壁部をさらに備える。前記直交する方向において、前記縦壁部の途中部に前記第1受け部が配置される。前記シェルは、前記基板の前記表面側に配置され前記縦壁部を受けることが可能に構成された天壁部を有している。
An electrical connector according to a first invention for achieving the above object is an electrical connector configured to be mounted on a board and having a mating connector detachable in a direction parallel to the surface of the board. An opening into which the mating connector displaced in a predetermined first direction can be inserted, and is configured to be fixed to the substrate, using a shell and an insulating material, A housing supported by the shell; and a contact formed using a conductive material and supported by the housing. The contact is disposed to be fixed to the substrate so as to be electrically connectable to the substrate, and to be spaced apart from the fixed portion in a second direction opposite to the first direction, and A contact portion capable of contacting the contact of the mating connector. The fixed portion includes a first end portion as an end portion on the first direction side and a second end portion as an end portion on the second direction side. The housing includes at least one of a first receiving portion and a second receiving portion. The housing includes a first receiving portion. The first receiving portion is disposed in at least one of the same position as the position of the first end portion in the second direction and a position on the second direction side with respect to the position of the first end portion. And is configured to be received by the surface of the substrate. The second receiving portion is received by the shell so as to be restricted from being displaced in the first direction with respect to the shell. The housing further includes a vertical wall portion disposed in the shell and extending in a direction perpendicular to the surface of the substrate and surrounded by the shell. In the orthogonal direction, the first receiving portion is disposed in the middle of the vertical wall portion. The shell has a top wall portion arranged on the surface side of the substrate and configured to receive the vertical wall portion.
この発明によると、ハウジングが、基板に対して変位することを、確実に抑制できる。これにより、ハウジングに支持されているコンタクトも、基板に対する変位を抑制される。その結果、コンタクトの変位に起因して、コンタクトの固定部の周辺に高い応力が生じることを、抑制できる。したがって、本発明によると、コンタクトを基板に固定するための固定材の破損、及びコンタクトの破損を、より確実に抑制できる電気コネクタを提供できる。 According to this invention, it can suppress reliably that a housing displaces with respect to a board | substrate. Thereby, the displacement of the contact supported by the housing with respect to the substrate is also suppressed. As a result, it is possible to suppress the occurrence of high stress around the fixed portion of the contact due to the displacement of the contact. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide an electrical connector that can more reliably suppress damage to the fixing material for fixing the contact to the substrate and damage to the contact.
より具体的には、相手側コネクタは、本来、第1方向に沿って真っ直ぐに変位されることにより、電気コネクタに接続される。しかしながら、接続作業が手作業で雑に行われる場合等、作業者は、相手側コネクタを、電気コネクタに対して、例えば、第1方向(基板の表面)に対して斜めを向く方向に変位させる場合がある。この場合、電気コネクタのハウジングは、第1方向と直交し且つ基板の表面と平行な軸線回りの力を、相手側コネクタから受けることとなる。しかしながら、第1受け部及び第2受け部の少なくとも一方が設けられていることにより、上記の軸線回りの力は、第1受け部及び第2受け部の少なくとも一方によって受けられる。したがって、ハウジングがシェル及び基板に対して変位することを抑制できる。これにより、ハウジングに保持されているコンタクトに荷重が作用することを抑制できるので、コンタクトの固定部の周辺に、高い応力が発生することを抑制できる。よって、コネクタの接続作業が多数回繰り返された場合でも、コンタクトの固定部の周辺の破損を、より確実に抑制できる。 More specifically, the mating connector is originally connected to the electrical connector by being displaced straight along the first direction. However, when the connection work is performed manually, the worker displaces the mating connector with respect to the electrical connector, for example, in a direction that is oblique to the first direction (the surface of the board). There is a case. In this case, the housing of the electrical connector receives a force around the axis line orthogonal to the first direction and parallel to the surface of the substrate from the mating connector. However, since at least one of the first receiving portion and the second receiving portion is provided, the force around the axis is received by at least one of the first receiving portion and the second receiving portion. Therefore, it can suppress that a housing displaces with respect to a shell and a board | substrate. Thereby, since it can suppress that a load acts on the contact currently hold | maintained at the housing, it can suppress that a high stress generate | occur | produces around the fixing | fixed part of a contact. Therefore, even when the connector connection operation is repeated many times, damage around the fixed portion of the contact can be more reliably suppressed.
また、相手側コネクタは、本来、第2方向に沿って真っ直ぐに変位されることにより、電気コネクタから取り外される。しかしながら、取り外し作業が手作業によって雑に行われる場合、作業者は、第2方向(基板の表面)に対して斜めを向く方向に相手側コネクタを変位させることで、当該相手側コネクタを電気コネクタから取り外す場合がある。この場合も、上記の場合と同様、電気コネクタのハウジングは、第1方向と直交し且つ基板の表面と平行な軸線回りの力を、相手側コネクタから受けることとなる。しかしながら、この軸線周りの力は、第1受け部及び第2受け部の少なくとも一方によって受けられる。したがって、相手側コネクタを電気コネクタに接続する場合と同様に、コンタクトの固定部の周辺に、高い応力が発生することを抑制できる。これにより、コネクタの取り外し作業が多数回繰り返された場合でも、コンタクトの固定部の周辺の破損を、より確実に抑制できる。 Further, the counterpart connector is originally removed from the electrical connector by being displaced straight along the second direction. However, when the removal work is performed by hand, the worker displaces the mating connector in a direction facing obliquely with respect to the second direction (the surface of the board), thereby connecting the mating connector to the electrical connector. May be removed from. Also in this case, as in the case described above, the housing of the electrical connector receives a force around the axis line orthogonal to the first direction and parallel to the surface of the substrate from the mating connector. However, the force around the axis is received by at least one of the first receiving portion and the second receiving portion. Therefore, similarly to the case where the mating connector is connected to the electrical connector, it is possible to suppress the occurrence of high stress around the fixed portion of the contact. Thereby, even when the connector removal operation is repeated many times, damage around the fixed portion of the contact can be more reliably suppressed.
第2発明に係る電気コネクタは、第1発明の電気コネクタにおいて、前記第2方向と直交し、且つ、前記基板の表面と平行な方向としての、第3方向が規定されている。前記第3方向において、前記固定部の位置と、前記第1受け部の位置とは、異なるように設定されている。 The electrical connector according to a second aspect of the invention is defined in the electrical connector of the first aspect, wherein a third direction is defined as a direction orthogonal to the second direction and parallel to the surface of the substrate. In the third direction, the position of the fixed portion and the position of the first receiving portion are set to be different.
この発明によると、固定部を基板に固定するための固定材が、第1受け部に接触してしまうことを抑制できる。固定材としては、はんだ部材、導電性の接着剤等を例示することができる。固定材が第1受け部に接触することを抑制できる結果、第1受け部を、確実に基板に接触させることができる。よって、第1受け部を設けることによる、コンタクトの破損防止効果を、より確実に発揮できる。 According to this invention, it can suppress that the fixing material for fixing a fixing | fixed part to a board | substrate contacts a 1st receiving part. Examples of the fixing material include a solder member and a conductive adhesive. As a result of suppressing the fixing material from contacting the first receiving portion, the first receiving portion can be reliably brought into contact with the substrate. Therefore, the contact damage prevention effect by providing the first receiving portion can be more reliably exhibited.
第3発明に係る電気コネクタは、第1発明又は第2発明の電気コネクタにおいて、前記第2方向と直交し、且つ、前記基板の表面と平行な方向としての、第3方向が規定されている。前記第2受け部は、前記第3方向に離隔して複数設けられている。 The electrical connector according to a third aspect of the present invention is the electrical connector of the first aspect or the second aspect, wherein a third direction is defined as a direction orthogonal to the second direction and parallel to the surface of the substrate. . A plurality of the second receiving portions are provided apart from each other in the third direction.
この発明によると、ハウジングが、基板に対して変位することを、より確実に抑制できる。具体的には、前述したように、相手側コネクタは、本来、第1方向に沿って真っ直ぐに変位されることにより、電気コネクタに接続される。しかしながら、例えば、接続作業が手作業で行われる場合、作業者は、相手側コネクタを、電気コネクタに対して、基板の表面とは平行ではあるけれども第1方向に対しては傾斜した方向に、変位させる場合がある。この場合、ハウジングは、基板と直交する軸線回りの力を、相手側コネクタから受けることとなる。しかしながら、第3方向に離隔して配置された複数の第2受け部が、シェルに受けられている。このため、ハウジングに、上記した軸線回りの力が作用した場合でも、シェルに対するハウジングの変位を規制できる。よって、ハウジングに支持されているコンタクトに荷重が作用することを抑制できるので、コンタクトの固定部の周辺に高い応力が生じることを、抑制できる。よって、コネクタの接続作業が多数回繰り返された場合でも、コンタクトの固定部の周辺の破損を、より確実に抑制できる。 According to this invention, it can suppress more reliably that a housing displaces with respect to a board | substrate. Specifically, as described above, the counterpart connector is originally connected to the electrical connector by being displaced straight along the first direction. However, for example, when the connection work is performed manually, the operator can set the mating connector in a direction that is parallel to the surface of the board but inclined with respect to the first direction with respect to the electrical connector. May be displaced. In this case, the housing receives a force around an axis perpendicular to the substrate from the mating connector. However, a plurality of second receiving portions that are spaced apart in the third direction are received by the shell. For this reason, even when the above-mentioned force around the axis acts on the housing, the displacement of the housing relative to the shell can be regulated. Therefore, since it can suppress that a load acts on the contact currently supported by the housing, it can control that high stress arises around the fixed part of a contact. Therefore, even when the connector connection operation is repeated many times, damage around the fixed portion of the contact can be more reliably suppressed.
また、前述したように、相手側コネクタは、本来、第2方向に沿って真っ直ぐに変位されることにより、電気コネクタから取り外される。しかしながら、取り外し作業が手作業で行われる場合、作業者は、相手側コネクタを、電気コネクタに対して、第3方向に揺すりながら、引き抜こうとする場合がある。この場合、ハウジングは、相手側コネクタから、基板と直交する軸線回りの力を受ける。しかしながら、第3方向に離隔して配置された複数の第2受け部が、シェルに受けられている。このため、ハウジングに、上記軸線回りの力が作用した場合でも、シェルに対するハウジングの変位を規制できる。よって、ハウジングに支持されているコンタクトに荷重が作用することを抑制できるので、コンタクトの固定部の周辺に高い応力が生じることを、抑制できる。これにより、コネクタの取り外し作業が多数回繰り返された場合でも、コンタクトの固定部の周辺の破損を、より確実に抑制できる。 In addition, as described above, the mating connector is originally removed from the electrical connector by being displaced straight along the second direction. However, when the removal work is performed manually, the worker may try to pull out the counterpart connector while shaking it in the third direction with respect to the electrical connector. In this case, the housing receives a force around an axis perpendicular to the substrate from the mating connector. However, a plurality of second receiving portions that are spaced apart in the third direction are received by the shell. For this reason, even when the force around the axis acts on the housing, the displacement of the housing relative to the shell can be regulated. Therefore, since it can suppress that a load acts on the contact currently supported by the housing, it can control that high stress arises around the fixed part of a contact. Thereby, even when the connector removal operation is repeated many times, damage around the fixed portion of the contact can be more reliably suppressed.
第4発明に係る電気コネクタは、第1発明乃至第3発明の何れかの電気コネクタにおいて、前記シェルは、平板状に形成された壁本体と、当該壁本体から前記第2受け部に向けて突出し、前記第2受け部を受ける突出部と、を有している。 An electrical connector according to a fourth aspect of the present invention is the electrical connector according to any one of the first to third aspects of the invention, wherein the shell is a flat plate-shaped wall main body, and the wall main body is directed toward the second receiving portion. And a protruding portion that receives the second receiving portion.
この発明によると、シェルのうち、第2受け部を受ける箇所を、確実に規定することができる。したがって、シェルに対するハウジングの変位を規制する効果を、第2受け部によって、設計した通りに発揮させることができる。また、シェルの壁本体と、突出部との間に隙間が形成されることとなる。これにより、壁本体及び第2受け部の周辺における寸法精度を低くした場合でも、ハウジングとシェルとの不要な接触を、隙間の存在によって抑制できる。よって、電気コネクタの製造作業を、より容易に行うことができる。 According to this invention, the location which receives a 2nd receiving part among shells can be prescribed | regulated reliably. Therefore, the effect of restricting the displacement of the housing relative to the shell can be exhibited as designed by the second receiving portion. In addition, a gap is formed between the wall body of the shell and the protruding portion. Thereby, even when the dimensional accuracy in the periphery of the wall body and the second receiving portion is lowered, unnecessary contact between the housing and the shell can be suppressed by the presence of the gap. Therefore, the manufacturing operation of the electrical connector can be performed more easily.
第5発明に係る電気コネクタは、第1発明乃至第4発明の何れかの電気コネクタにおいて、前記第2受け部は、前記固定部に対して、前記第1方向側に配置されている。 An electrical connector according to a fifth aspect of the present invention is the electrical connector according to any one of the first to fourth aspects of the invention, wherein the second receiving portion is disposed on the first direction side with respect to the fixed portion.
この発明によると、シェル内の空間のうち、第1方向側の端部領域の近傍に、第2受け部を配置することができる。したがって、相手側コネクタを配置するための空間の確保の妨げになることなく、第2受け部を、十分な大きさに形成できる。 According to this invention, a 2nd receiving part can be arrange | positioned in the vicinity of the edge part area | region of the 1st direction side among the space in a shell. Therefore, the second receiving portion can be formed in a sufficiently large size without hindering the space for arranging the mating connector.
本発明によると、コンタクトの破損を、より確実に抑制できる電気コネクタを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electrical connector which can suppress damage of a contact more reliably can be provided.
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。尚、本発明は、基板に実装され、且つ、相手側コネクタを着脱可能な電気コネクタとして、種々の用途に広く適用することができる。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is widely applicable to various uses as an electrical connector which is mounted in a board | substrate and the other party connector can be attached or detached.
図1は、本発明の実施形態に係る電気的接続装置1を示す側面図であり、一部を断面で示している。図1に示すように、電気的接続装置1は、コネクタユニット2と、ケーブル3と、基板4と、を備えている。
FIG. 1 is a side view showing an electrical connection device 1 according to an embodiment of the present invention, and a part thereof is shown in cross section. As shown in FIG. 1, the electrical connection device 1 includes a
本実施形態では、コネクタユニット2は、USB(Universal Serial Bus)3.0コネクタとして用いられている。コネクタユニット2は、例えば、基板4と、ケーブル3とを、互いに電気的に接続する、ボード・トゥ・ワイヤ接続のために用いられる。
In this embodiment, the
尚、本実施形態では、コネクタユニット2は、基板4と、ケーブル3と、を接続するために用いられる形態を例に説明するけれども、この通りでなくてもよい。例えば、コネクタユニット2は、基板同士を接続する、ボード・トゥ・ボード接続のために用いられてもよい。
In the present embodiment, the
ケーブル3は、コネクタユニット2と、電気機器(図示せず)と、を電気的に接続するために設けられている。ケーブル3は、複数の電線を、絶縁性の被覆で覆った構成を有している。ケーブル3の一端は、コネクタユニット2に接続されている。ケーブル3の他端は、上記電気機器に接続されている。ケーブル3は、コネクタユニット2を介して、基板4と電気的に接続されている。基板4は、例えば、PC(Personal Computer)のマザーボード等である。基板4は、プリント配線基板を用いて平板状に形成されている。基板4の厚みは、1mm程度である。
The
図2(a)は、基板4を表面4a側から見た状態を示す、電気的接続装置1の一部の斜視図である。図2(b)は、基板4を裏面4b側から見た状態を示す、電気的接続装置1の一部の斜視図である。図1及び図2(b)に示すように、基板4は、表面4aと、裏面4bと、縁部4cと、凹部4dと、シェル固定用孔6,7,8,9と、複数の第1スルーホール11と、複数の第2スルーホール12と、を有している。
FIG. 2A is a perspective view of a part of the electrical connection device 1 showing a state in which the
表面4a及び裏面4bは、それぞれ、略平坦な面として形成されている。縁部4cは、直線状に延びている。この縁部4cには、凹部4dが形成されている。凹部4dは、基板4を、当該基板4の厚み方向に貫通するように形成されている。この凹部4dは、コネクタユニット2の後述する第2コネクタ14が嵌め込まれる部分として設けられている。凹部4dは、平面視において、矩形状に形成されている。凹部4dは、一対の第1辺部4e,4eと、第2辺部4fと、を有している。一対の第1辺部4e,4eは、縁部4cと直交して延びており、互いに平行である。第2辺部4fは、一対の第1辺部4e,4e同士を接続するように延びている。上記の構成を有する凹部4dの周囲に、スルーホール11,12、及び、シェル固定用孔6〜9が形成されている。
The
シェル固定用孔6,7は、一対の第1辺部4e,4eに隣接しており、且つ、縁部4cに隣接している。シェル固定用孔8,9は、凹部4dの第2辺部4fに隣接している。シェル固定用孔8,9に挟まれた位置に、第1スルーホール11が形成されている。
The
第1スルーホール11は、第2コネクタ14の後述する第1コンタクト21を固定するために設けられている。第1スルーホール11の数は、第1コンタクト21の数(本実施形態では、4つ)と同じである。複数の第1スルーホール11は、第2辺部4fが延びている方向と平行な方向に、等間隔に配置されている。各第1スルーホール11は、平面視において、円形形状を有している。各第1スルーホール11に隣接するようにして、第2スルーホール12が形成されている。
The first through
第2スルーホール12は、第2コネクタ14の後述する第2コンタクト22を固定するために設けられている。第2スルーホール12の数は、第2コンタクト22の数(本実施形態では、5つ)と同じである。複数の第2スルーホール12は、第2辺部4fが延びている方向と平行な方向に、等間隔に配置されている。各第2スルーホール12は、平面視において、円形形状を有している。複数の第2スルーホール12と、第2辺部4fとの間に、第1スルーホール11が配置されている。上記の構成を有する基板4に、コネクタユニット2が取り付けられている。
The second through
コネクタユニット2は、第1コネクタ(プラグコネクタ、相手側コネクタ)13と、第2コネクタ(レセプタクルコネクタ、電気コネクタ)14と、を有している。
The
第1コネクタ13は、第2コネクタ14に対して着脱可能である。第1コネクタ13を、第2コネクタ14に接続する際には、作業者は、第1コネクタ13を、第2コネクタ14に対して、所定の第1方向D1に変位させる。第1方向D1は、基板4の表面4aと平行な方向であり、且つ、一対の第1辺部4e,4eが縁部4cから遠ざかる方向である。上記の変位動作によって、第1コネクタ13は、第2コネクタ14に差し込まれる。図1は、第1コネクタ13が第2コネクタ14に差し込まれた状態を示している。
The
第1コネクタ13と第2コネクタ14との接続を解除する際には、作業者は、第1コネクタ13を、第2コネクタ14に対して、第1方向D1とは反対の第2方向D2に沿って変位させる。これにより、第1コネクタ13は、第2コネクタ14から引き抜かれる。尚、第1方向D1(第2方向D2)と直交し、且つ、表面4a及び縁部4cと平行な方向を、以下では、第3方向D3という場合がある。
When releasing the connection between the
図3は、第1コネクタ13の平面図である。図1及び図3に示すように、第1コネクタ13は、シェル15と、ハウジング16と、カバー17と、第1コンタクト18と、第2コンタクト19と、を有している。
FIG. 3 is a plan view of the
シェル15は、金属材料で形成されている。シェル15は、筒状に形成されており、本実施形態では、中空の四角柱状に形成されている。シェル15は、ハウジング16を保持している。ハウジング16は、合成樹脂等、絶縁性の材料を用いて形成されている。シェル15は、第1コンタクト18、及び第2コンタクト19を保持している。
The
第1コンタクト18、及び、第2コンタクト19は、それぞれ、複数設けられている。第1コンタクト18の数と、第2コンタクト19の数の合計は、コネクタユニット2の極数と同じである。本実施形態では、第1コンタクト18は、4つ設けられており、第2コンタクト19は、5つ設けられている。本実施形態では、コネクタユニット2は、9極のコネクタユニットである。第1コンタクト18及び第2コンタクト19は、それぞれ、金属材料等、導電性の材料を用いて形成されている。
A plurality of
第1コンタクト18と、第2コンタクト19とは、第3方向D3に沿って交互に配置されており、シェル15に収容されている。各第1コンタクト18、及び各第2コンタクト19は、ケーブル3と電気的に接続されている。
The
カバー17は、合成樹脂等、絶縁性の材料を用いて形成されており、シェル15の一部と、ケーブル3の一部と、を覆っている。上記の構成を有する第1コネクタ13は、第2コネクタ14に対して、着脱可能に構成されている。尚、本実施形態では、特に説明無き場合、以下では、第2コネクタ14が基板4に実装されている状態を基準に、電気的接続装置1の説明を行う。
The
第2コネクタ14は、シェル20と、第1コンタクト21と、第2コンタクト22と、ハウジング23と、を有している。
The
図4は、第2コネクタ14の斜視図である。図5(a)は、電気的接続装置1の一部を示す平面図である。図5(b)は、電気的接続装置1の一部を示す正面図である。図5(c)は、電気的接続装置1の一部を示す側面図である。
FIG. 4 is a perspective view of the
図1、図2(a)、図2(b)、図4、図5(a)、図5(b)、及び図5(c)に示すように、シェル20は、金属板を用いて形成されている。本実施形態では、シェル20は、1枚の金属板に、プレス加工、及び曲げ加工等を施すことにより、形成されている。シェル20は、筒状に形成されている。本実施形態では、シェル20は、正面視において、矩形形状を有している。シェル20は、第1コネクタ13が挿入される空間としての挿入空間24を、内部に有している。シェル20のうち、第2方向D2側の端部は、開口部25を形成している。開口部25は、第1方向D1側へ変位される第1コネクタ13を挿入空間24に受け入れる、入口として設けられている。
As shown in FIGS. 1, 2 (a), 2 (b), 4, 5 (a), 5 (b), and 5 (c), the
シェル20は、基板4の凹部4dに嵌め込まれており、基板4に固定されている。シェル20は、凹部4dに嵌め込まれた状態において、基板4の表面4a側へ突出しており、且つ、基板4の裏面4b側へ突出している。このように、シェル20が凹部4dに嵌め込まれていることにより、基板4の厚み方向としての第4方向D4において、基板4と第2コネクタ14とが全体として占める長さを、短くできる。即ち、基板4及び第2コネクタ14は、全体として、低背化を実現されている。第4方向D4は、第1方向D1と直交し、且つ、第3方向D3と直交している。
The
シェル20は、天壁26と、底壁27と、一対の側壁28,29と、後壁30と、を有している。
The
天壁26は、基板4の表面4a側に配置されている。天壁26は、矩形状に形成されており、第4方向D4と直交している。天壁26は、弾性片部26a,26b,26cと、抜け止め突起26d,26eと、を支持している。弾性片部26a,26b,26cは、それぞれ、底壁27に向けて延びる小片状に形成されており、底壁27へ向けて凸となる先端部を有している。第1コネクタ13が第2コネクタ14に接続されている状態において、弾性片部26a,26bの先端部は、第1コネクタ13のシェル15の孔部15a,15b(図3参照)に嵌め込まれる。また、弾性片部26cは、シェル15に接触し、当該シェル15を加圧するように構成されている。これにより、第1コネクタ13と第2コネクタ14との結合状態が維持される。
The
抜け止め突起26d,26eは、シェル20に対して、ハウジング23が第1方向D1へ変位することを防止するために設けられている。抜け止め突起26d,26eは、それぞれ、天壁のうち、第1方向D1側の端部26fから延びる小片状に形成されており、第2方向D2に進むに従い、底壁27側へ進む形状を有している。抜け止め突起26d,26eは、天壁26において、一対の側壁28,29の近傍に配置されている。
The retaining
一対の側壁28,29は、互いに対称な形状を有している。したがって、一対の側壁28,29のうち、一方の側壁28の構成を主に説明し、他方の側壁29の詳細な説明は、省略する。一方の側壁28は、側壁本体31と、固定用片部32と、弾性片部33と、第1切欠部34と、固定用片部35と、ロック片部36と、第2切欠部37と、を有している。
The pair of
側壁本体31は、平板状に形成されており、天壁26と直交するように延びている。側壁本体31から、固定用片部32が延びている。
The
固定用片部32は、開口部25の近傍に配置されている。固定用片部32は、側壁本体31から、基板4のシェル用固定孔6に向けて延びている。固定用片部32の一部は、シェル用固定孔6に挿入されており、図示しないはんだ部材によって、当該シェル用固定孔6の周面に固定されている。尚、他方の側壁29における固定用片部32の一部は、基板4のシェル用固定孔7に挿入されており、図示しないはんだ部材によって、当該シェル用固定孔7の周面に固定されている。一方の側壁28において、固定用片部32に対して第1方向D1側の位置に、弾性片部33が配置されている。
The fixing
弾性片部33は、側壁本体31の中間部から延びる小片状に形成されており、挿入空間24の内側へ向けて凸となる先端部を有している。第1コネクタ13が第2コネクタ14に接続されている状態において、弾性片部33の先端部は、第1コネクタ13のシェル15に接触し、当該シェル15を加圧するように構成されている。弾性片部33に対して第1方向D1側に、第1切欠部34が形成されている。第1切欠部34は、側面視において、基板4側に向けて開放された形状に形成されている。第1切欠部34に対して第1方向D1側に、固定用片部35が配置されている。
The
固定用片部35は、基板4のシェル用固定孔8に向けて延びている。固定用片部35の先端部は、シェル用固定孔8に挿入されており、図示しないはんだ部材によって、当該シェル用固定孔8の周面に固定されている。尚、他方の側壁29における固定用片部35は、基板4のシェル用固定孔9に挿入されており、図示しないはんだ部材によって、当該シェル用固定孔9の周面に固定されている。固定用片部35に隣接する位置に、ロック片部36が配置されている。
The fixing
ロック片部36は、側壁本体31の外側面に形成された突起状部分である。ロック片部36は、後述するロック孔部42と結合するために設けられている。ロック片部36に隣接した位置に、第2切欠部37が形成されている。
The
第2切欠部37は、側壁本体31のうち、天壁26に隣接する部分の一部を切り欠くようにして形成されている。第2切欠部37は、側壁本体31における第1方向D1側の端部に形成されており、第1方向D1側に開放されている。上記の構成を有する一対の側壁28,29の間に、底壁27が配置されている。
The
底壁27は、基板4の裏面4b側に配置されている。底壁27は、矩形状の平板状に形成されている。第1方向D1において、底壁27の長さは、天壁26の長さよりも短い。これにより、挿入空間24のうち、第1方向D1側の端部領域は、基板4側に向けて開放されている。底壁27は、弾性片部27a,27bを支持している。
The
弾性片部27a,27b,それぞれ、底壁27の中間部から延びる小片状に形成されており、挿入空間24の内側へ向けて凸となる先端部を有している。第1コネクタ13が第2コネクタ14に接続されている状態において、弾性片部27a,27bの先端部は、第1コネクタ13のシェル15に形成された孔部(図示せず)に嵌め込まれるように構成されている。弾性片部26a,26b,26c,33,27a,27bが、第1コネクタ13のシェル15と接触していることにより、シェル15は、第2コネクタ14のシェル20と十分な結合力で結合されている。
Each of the
後壁30は、挿入空間24のうち、基板4の表面4a側の領域を塞ぐように構成されている。後壁30は、基板4の表面4aと隣接するように配置されている。後壁31は、第3方向D3に沿って細長く延びる矩形状に形成されている。後壁30は、一対の接続片38,39を介して、天壁26と連続している。一対の接続片38,39は、第3方向D3に離隔して配置されている。また、後壁30には、一対の延伸片40,41が設けられている。
The
一対の延伸片40,41は、第3方向D3における後壁30の一対の端部に連続しており、対応する側壁28,29に向けて延びている。一方の延伸片40は、一方の側壁28の外側面に沿わされている。一方の延伸片40には、ロック孔部42が形成されている。このロック孔部42に、ロック片部36が嵌め込まれている。他方の延伸片41は、図示していないけれども、一方の延伸片40のロック孔部42と同様のロック孔部42を有している。他方の延伸片41のロック孔部42は、他方の側壁29のロック片部36と結合している。上記の構成により、後壁30は、接続片38,39を支点とする揺動が規制されている。
The pair of extending
一方、ロック孔部42とロック片部36との結合が解除されている状態では、後壁30は、一対の接続片38,39を支点にして、挿入空間24を開放した位置に変位可能である。後壁30が挿入空間24を塞いでいない状態において、シェル20へは、ハウジング23を、第2方向D2に沿って挿入可能である。上記の構成を有するシェル20は、第1コンタクト21、及び第2コンタクト22を取り囲んでいる。
On the other hand, when the coupling between the
図6は、第2コネクタ14を、シェル20の底壁27側から見た斜視図である。図6において、基板4は、想像線としての2点鎖線で示している。図1、及び図6に示すように、第1コンタクト21は、第1コネクタ13の第1コンタクト18と接触することにより、当該第1コンタクト18と電気的に接続するために設けられている。第1コンタクト21は、複数(本実施形態では、4つ)設けられており、第1コンタクト21の数は、第1コンタクト18の数と同じである。複数の第1コンタクト21は、第3方向D3に、等間隔に配置されている。尚、各第1コンタクト21の構成は同様であるので、以下では、主に、1つの第1コンタクト21の構成を説明する。
FIG. 6 is a perspective view of the
第1コンタクト21は、金属材料の表面にめっき層が形成された、板状の導電部材である。本実施形態では、第1コンタクト21は、L字状に形成されている。第1コンタクト21は、第1片部45と、第2片部46と、屈曲部48と、を有している。
The
第1片部45は、第4方向D4に沿って延びている。第1片部45の一部は、挿入空間24から、基板4に向けて突出しており、固定部47を有している。この固定部47は、基板4の対応する第1スルーホール11に挿入されており、且つ、はんだ部材49によって、当該第1スルーホール11の周面に固定されている。これにより、第1コンタクト21は、基板4の第1スルーホール11と電気的に接続されている。固定部47は、第1方向D1側の端部としての第1端部47aと、第2方向D2側の端部としての第2端部47bと、を有している。第1端部47a及び第2端部47bは、何れも、平板状に形成されている。
The
第1片部45は、屈曲部48を介して、第2片部46と連続している。屈曲部48は、略90度折り曲げられた形状を有している。第2片部46は、屈曲部48から、第2方向D2側を向くようにして延びており、天壁26に隣接している。第2片部46のうち、屈曲部48から離隔している部分は、弾性片部46aを有している。
The
弾性片部46aは、可撓性を有しており、弾性変形可能である。弾性片部46aには、接触部21aが形成されている。接触部21aは、底壁27に向けて凸となる山形形状に形成されており、第1コネクタ13の第1コンタクト18と接触するように構成されている。このように、接触部21aは、第1コンタクト13の固定部47に対して、第2方向D2側に離隔して配置されている。
The
基板4の表面4aからの、第1片部45の屈曲部48の高さは、数mm程度の低い値に設定されている。これにより、第1コンタクト21が基板4の表面4aから突出する量を小さくできる。しかしながら、第1コンタクト21の第1片部45が撓むことのできる量も、小さくなってしまう。このため、第1片部45に、第1方向D1又は第2方向D2に荷重が作用した場合、第1片部45において、第1片部45が撓むことによる、応力分散効果は、十分に発揮し難い。このため、第1コンタクト21に荷重が作用した場合、第1コンタクト21の応力及びはんだ部材49の応力、特に、第1片部45の応力、屈曲部48の応力、及びはんだ部材49の応力が、高くなり易い。本実施形態では、第1片部45、屈曲部48、及びはんだ部材49等の応力が高くなることを抑制するために、第1受け部63及び第2受け部67が、ハウジング23に設けられている。第1受け部63及び第2受け部67の構成の詳細は、後述する。第1コンタクト21とは第3方向D3に並ぶように、第2コンタクト22が配置されている。
The height of the
第2コンタクト22は、第1コネクタ13の第2コンタクト19と直接接触することにより、当該第2コンタクト19と電気的に接続するために設けられている。第2コンタクト22は、複数(本実施形態では、5つ)設けられており、第2コンタクト22の数は、第2コンタクト19の数と同じである。第2コンタクト22は、第3方向D3に等間隔に配置されている。第3方向D3において、第1コンタクト21と第2コンタクト22とは、交互に配置されている。尚、各第2コンタクト22の構成は同様であるので、以下では、主に、1つの第2コンタクト22の構成を説明する。
The
第2コンタクト22は、金属材料の表面にめっき層が形成された、板状の導電部材である。本実施形態では、第2コンタクト22は、L字状に形成されている。第2コンタクト22は、第1片部51と、第2片部52と、屈曲部54と、を有している。
The
第1片部51は、第4方向D4に沿って延びている。第1片部51の一部は、挿入空間24から、基板4に向けて突出しており、固定部53を有している。固定部53は、基板4の対応する第2スルーホール12に挿入されており、且つ、はんだ部材(図1及び図6では図示せず)によって、当該第2スルーホール12の周面に固定されている。これにより、第2コンタクト22は、基板4の第2スルーホール12と電気的に接続されている。第1片部51は、屈曲部54を介して、第2片部52と連続している。屈曲部54は、略90屈曲した形状に形成されている。第2片部52は、屈曲部54から、第2方向D2側を向くようにして延びており、天壁26に隣接している。第2片部52の先端部には、接触部22aが形成されている。このように、接触部22aは、固定部53に対して、第2方向D2側に離隔して配置されている。接触部22aは、第1コネクタ13の第2コンタクト19と接触するように構成されている。接触部22aは、第1コンタクト21の接触部21aに対して、第2方向D2側に配置されている。
The
基板4の表面4aからの、屈曲部54の高さは、表面4aからの第1コンタクト21の屈曲部48の高さよりも、大きい。これにより、第1片部51が撓むことのできる量も、大きい。このため、第2コンタクト22に荷重が作用した場合に、第1片部51において、第1片部51が撓むことによる、応力分散効果は、十分に発揮される。したがって、第2コンタクト22の応力、特に、第1片部51のうち、固定部53の周辺における応力が高くなることを、抑制できる。即ち、第2コンタクト22における、応力に起因するクラック及び破損を抑制するための構成は、第2コンタクト22自体によって確保されている。
The height of the
上記の構成を有する第1コンタクト21及び第2コンタクト22は、ハウジング23によって、支持されている。
The
図7(a)は、ハウジング23の側面図である。図7(b)は、ハウジング23の底面図である。図1、図5(a)、図5(b)、図6、図7(a)、及び図7(b)に示すように、ハウジング23は、合成樹脂等の材料を用いて形成された絶縁体である。本実施形態では、ハウジング23は、射出成形によって形成されている。ハウジング23は、挿入空間24内に配置されており、シェル20に支持されている。
FIG. 7A is a side view of the
ハウジング23は、ハウジング本体61と、縦壁部62と、第1受け部63と、梁部64と、一対の後側壁65,66と、一対の第2受け部67,67と、を有している。
The
ハウジング本体61は、第1方向D1と平行な方向に延びる、矩形の板状に形成されている。ハウジング本体61は、挿入空間24に配置されており、且つ、シェル20の天壁26に隣接して配置されている。
The
ハウジング本体61は、第1コンタクト21を保持するように構成されている。具体的には、ハウジング本体61は、収容溝部68を有している。この収容溝部68は、第1コンタクト21の数と同じ数(本実施形態において、4つ)設けられており、第3方向D3に等間隔に配置されている。各収容溝部68は、第1方向D1に延びている。各収容溝部68は、シェル20の底壁27と向かい合っている。各収容溝部68のうち、第1方向D1側の端部は、第1方向D1に向けて開放されている。各収容溝部68には、対応する第1コンタクト21の第2片部46が収容されている。尚、図7(b)では、各第1コンタクト21の第2片部46の一部を、2点鎖線で示している。各第1コンタクト21の第2片部46の一部は、収容溝部68に固定されている。各第1コンタクト21の第1片部45は、収容溝部68の外部に配置されている。
The
また、ハウジング本体61は、第2コンタクト22を収容するように構成されている。具体的には、ハウジング本体61には、第2コンタクト22の第2片部52の大部分が、埋設されている。例えば、ハウジング23を樹脂成形する際、第2コンタクト22は、樹脂成形用の金型に、インサートされる。ハウジング本体61からは、第2コンタクト22の接触部22aが露出している。尚、図7(b)では、各第2コンタクト22の接触部22aを、2点鎖線で示している。各第2コンタクト22の第1片部51は、ハウジング本体61の外部に配置されている。上記の構成を有するハウジング本体61のうち、第1方向D1側の端部近傍に、縦壁部62が配置されている。縦壁部62は、シェル20に受けられる部分として設けられている。縦壁部62は、第1方向D1と直交するように延びており、且つ、縦壁部62は、ハウジング本体61の周囲を取り囲むように配置されている。
The
縦壁部62は、ハウジング本体61に対して、第3方向D3の両側に突出しており、シェル20の一対の側壁28,29によって挟まれている。但し、第3方向D3において、縦壁部62の長さは、一対の側壁28,29間の間隔よりも0.1mm程度小さく設定されている。これにより、縦壁部62を一対の側壁28,29間に挿入する作業を行い易くされている。縦壁部62は、一対の側壁28,29に対して、僅かな隙間を隔てて離隔している。
The
また、縦壁部62は、ハウジング本体61に対して、第4方向D4の両側に突出しており、シェル20の天壁26及び底壁27によって挟まれている。但し、第4方向D4において、縦壁部62の長さは、天壁26及び底壁27間の間隔よりも、0.1mm程度小さくされている。これにより、天壁26及び底壁27間に縦壁部62を挿入する作業を、行い易くされている。縦壁部62は、天壁26とは常時接触しており、底壁27とは、僅かな隙間をあけて離隔している。
The
図8は、図1の矢印VIII−VIII断面に沿う断面図である。図9は、図1の矢印IX−IX断面に沿う断面図である。図1及び図8に示すように、縦壁部62のうち、底壁27に隣接している縁部には、突起部62aが形成されている。突起部62aは、第3方向D3に離隔して複数(本実施形態では、2つ)設けられている。各突起部62aは、底壁27の縁部に形成された切欠部27cと嵌合している。各突起部62aと対応する切欠部27cとは、第1方向1及び第3方向D3のそれぞれにおいて、0.1mm程度の僅かな隙間を隔てて離隔している。
FIG. 8 is a cross-sectional view taken along a cross section indicated by arrows VIII-VIII in FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view taken along a cross section indicated by an arrow IX-IX in FIG. As shown in FIGS. 1 and 8, a
また、図1、図5(a)、図5(b)、図7(a)、図7(b)、及び図9に示すように、縦壁部62には、切欠部62bが形成されている。この切欠部62bは、収容溝部68の数と同じ数だけ形成されている。複数の切欠部62bは、それぞれ、収容溝部68に連続するように形成されており、縦壁部62を、第1方向D1に貫通している。上記の構成を有する縦壁部62に対して第1方向D1側に、梁部64が配置されている。
In addition, as shown in FIGS. 1, 5A, 5B, 7A, 7B, and 9, the
梁部64は、第3方向D3に細長く延びる部分として設けられている。梁部64のうち、天壁26側を向く面としての天面64aは、天壁26の内側面と接触している。即ち、梁部64の天面64a及び縦壁部62は、天壁26の内側面と常時接触している。
The
天面64aには、凹部64bが形成されている。凹部64bは、第3方向D3に離隔して一対配置されている。一対の凹部64bには、それぞれ、シェル20の抜け止め突起26d,26eが挿入されている。これにより、ハウジング23は、シェル20に対して第1方向D1側へ変位することが規制されている。梁部64とは第4方向D4に並ぶようにして、第1受け部63が配置されている。
A
図10は、図1のX−X線に沿う断面図である。図1、図6、図7(a)、図7(b)、図9、及び図10に示すように、第1受け部63は、縦壁部62に対して、第1方向D1側に配置されている。第1受け部63は、基板4の表面4aに常時受けられるように構成されている。第1受け部63は、複数設けられており、本実施形態では、5つ設けられている。複数の第1受け部63は、第3方向D3に等間隔に配置されている。各第1受け部63は、第1コンタクト21の固定部47の第1端部47aに対して、第2方向D2側に配置されている。各第1受け部63は、第1方向D1と平行な方向において、固定部47と、接触部21aとの間に配置されている。各第1受け部63は、小片状に形成されている。第1受け部63は、第3方向D3に沿って、収容溝部68と交互に配置されている。
10 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. As shown in FIG. 1, FIG. 6, FIG. 7A, FIG. 7B, FIG. 9, and FIG. 10, the first receiving
各第1受け部63は、基板4の表面4aのうち、凹部4dの第2辺部4fの周辺部分によって受けられている。第1受け部63と第1コンタクト21の固定部47とは、第3方向D3において、交互に配置されている。即ち、第3方向D3において、第1コンタクト21の固定部47の位置と、第1受け部63の位置とは、異なるように設定されている。これにより、第1コンタクト21の固定部47と、第1受け部63とは、第1方向D1と平行な方向には向かい合っていない。第1受け部63が設けられていることにより、ハウジング23は、シェル20及び基板4に対して、基板4の表面4aから裏面4bへ向かう方向(第4方向D4の一方)へ変位することを、規制されている。第1受け部63に隣接するようにして、一対の後側壁65,66が配置されている。
Each first receiving
一対の後側壁65,66は、縦壁部62から第1方向D1に延びる側壁として設けられている。一対の後側壁65,66は、第3方向D3におけるハウジング23の一対の端部に配置された、小片状の部分である。一対の後側壁65,66は、それぞれ、対応する側壁28,29の内側面と、0.1mm程度の僅かな隙間をあけて隣接している。一対の後側壁65,66のうち、シェル20の後壁30と対向する端部には、第2受け部67が配置されている。
The pair of
図11は、第2コネクタ14の一部を示す平面図であり、第2受け部67の周辺部分を示している。図1、図7(a)、図7(b)、及び図11に示すように、第2受け部67は、第3方向D3に離隔して複数(本実施形態では、2つ)設けられている。各第2受け部67は、第1方向D1と直交するように延びており、シェル20の後壁30の内側面に常時接触する部分として設けられている。各第2受け部67は、第3方向D3における、後壁30の一対の端部に受けられている。各第2受け部67は、第1コンタクト21の固定部47に対して、第1方向D1側に配置されている。これにより、ハウジング23は、シェル20に対する第1方向D1への相対変位が規制されている。一対の後側壁65,66には、それぞれ、突出部71,71が設けられている。
FIG. 11 is a plan view showing a part of the
一対の突出部71,71は、それぞれ、対応する後側壁65,66から、シェル20の対応する第2切欠部37,37に向けて延びている。一対の突出部71,71は、それぞれ、第1方向D1に沿って細長く延びる小片状に形成されている。各突出部71,71は、対応する第2切欠部37,37に嵌め込まれている。各突出部71,71のうち、第2方向2の端部は、常時、対応する第2切欠部73に接触している。これにより、ハウジング23は、シェル20に対する第2方向D2への相対変位が規制されている。
The pair of projecting
図1、図7(a)、図7(b)、及び図10に示すように、一対の後側壁65,66のうち、基板4の表面4aと対向する部分は、それぞれ、第3受け部73を有している。第3受け部73は、第1受け部63と協働して、基板4の表面4aを受ける部分として設けられている。一対の第3受け部73,73は、それぞれ、対応する後側壁65,66から基板4へ向けて突出する小片状に形成されており、基板4の表面4aに常時接触している。一対の第3受け部73,73は、第3方向D3に離隔して配置されている。
As shown in FIGS. 1, 7A, 7B, and 10, the portions of the pair of
第1方向D1と平行な方向において、第3受け部73と、第1受け部63とは、離隔して配置されている。第3方向D3に沿って見た場合、第3受け部73と、第1受け部63との間に、第1コンタクト21の固定部47が配置されている。
In the direction parallel to the first direction D1, the third receiving
以上の構成により、ハウジング23は、基板4の表面4aとの常時の接触、及び天壁26との常時の接触によって、基板4に対する第4方向D4の相対移動が規制されている。また、ハウジング23は、第2切欠部37との接触、及び後壁30との常時の接触によって、基板4に対する第1方向D1及び第2方向D2の相対変位を、規制されている。一方、ハウジング23は、一対の側壁28,29との間に僅かな隙間を形成しており、シェル20へのハウジング23の挿入動作を、容易にされている。また、ハウジング23は、底壁27とは、隙間を隔てて配置されている。これにより、ハウジング23を、天壁26及び底壁27間へ挿入する際の作業を、容易にされている。以上が、電気的接続装置1の概略構成である。
With the above configuration, the relative movement of the
[第2コネクタに対する第1コネクタの着脱動作]
[正規の着脱動作]
次に、第2コネクタ14に対する第1コネクタ13の着脱動作における要点を、説明する。図12(a)は、第2コネクタ14と第1コネクタ13とが分離している状態を示す側面図である。図12(b)は、第2コネクタ14と第1コネクタ13とが接続されている状態を示す側面図であり、一部を断面で示している。
[Removal operation of the first connector with respect to the second connector]
[Regular attachment / detachment]
Next, the main points in the attaching / detaching operation of the
図12(a)及び図12(b)を参照して、第1コネクタ13を、第2コネクタ14に接続する場合、第1コネクタ13及び第2コネクタ14を、第1方向D1と平行な方向に、向かい合わせる。この状態から、作業者は、第1コネクタ13を、第2コネクタ14に対して、第1方向D1へ変位させる。即ち、第1コネクタ13を、第2コネクタ14に対して、基板4の表面4aと平行な方向へ変位させる。これにより、第1コネクタ13のシェル15の一部等は、挿入空間24内に挿入される。これにより、第1コネクタ13の第1コンタクト18及び第2コンタクト19は、それぞれ、第2コネクタ14の第1コンタクト21及び第2コンタクト22と接触する。即ち、第1コネクタ13と第2コネクタ14との接続が達成される。
Referring to FIGS. 12A and 12B, when connecting the
この挿入によって、第1コネクタ13から、第2コネクタ14のハウジング23へ、第1方向D1を向く力F1が作用する。この力F1は、ハウジング23の第2受け部67から、シェル20の後壁30へ伝わり、シェル20及び基板4によって受けられる。これにより、ハウジング23及び各コンタクト21,22は、シェル20及び基板4に対する第1方向D1への変位を、規制される。
By this insertion, a force F <b> 1 directed in the first direction D <b> 1 is applied from the
次に、第1コネクタ13を第2コネクタ14から引き抜く場合、作業員は、第1コネクタ13を、第2コネクタ14に対して、第2方向D2へ変位させる。即ち、作業員は、第1コネクタ13を、第2コネクタ14に対して、基板4の表面4aと平行な方向に変位させる。これにより、第1コネクタ13は、第2コネクタ14から引き抜かれる。この際、ハウジング23には、第1コネクタ13から、第2方向D2を向く力F2が作用する。
Next, when pulling out the
しかしながら、第1コネクタ13のハウジング23の一対の突出部71,71が、シェル20の側壁28,29の第2切欠部37に受けられている。これにより、ハウジング23は、シェル20及び基板4に対する、第2方向D2への変位を、規制されている。これにより、ハウジング23及び各コンタクト21,22は、シェル20及び基板に対する第2方向D2側への変位を、規制される。
However, the pair of
[正規の着脱動作以外の着脱動作(第1の態様)]
前述したように、第1コネクタ13は、本来、第1方向D1に沿って真っ直ぐに変位されることにより、第2コネクタ14に接続される。しかしながら、接続作業が手作業で雑に行われる場合、作業者は、第1コネクタ13を第2コネクタ14に対して、例えば、第1方向D1(基板4の表面4a)に対して斜めを向く方向(方向H1又は方向H2)に変位させる場合がある。この場合、第2コネクタ14のハウジング23は、第1方向D1と直交し且つ基板4の表面4aと平行な軸線L1回りの力F3を、第1コネクタ13から受けることとなる。しかしながら、第1受け部63及び第2受け部67が設けられていることにより、この力F3は、第1受け部63及び第2受け部67によって受けられる。したがって、シェル20及び基板4に対するハウジング23の変位は、抑制される。
[Attachment / detachment operations other than regular attachment / detachment operations (first mode)]
As described above, the
また、第1コネクタ13は、本来、第2方向D2に沿って真っ直ぐに変位されることにより、第1コネクタ13から取り外される。しかしながら、取り外し作業が手作業で雑に行われる場合、作業者は、第2方向D2(基板4の表面4a)に対して斜めを向く方向(方向H3又は方向H4)に第1コネクタ13を変位させることで、当該第1コネクタ13を第2コネクタ14から取り外す場合がある。この場合も、前述の場合と同様、第1コネクタ13のハウジング23は、第1方向D1と直交し且つ基板4の表面4aと平行な軸線L1回りの力F4を、第1コネクタ13から受けることとなる。しかしながら、この力F4は、第1受け部63及び第2受け部67によって受けられる。したがって、シェル20及び基板4に対するハウジング23の変位は、抑制される。
The
[正規の着脱動作以外の着脱動作(第2の態様)]
前述したように、第1コネクタ13は、本来、第1方向D1に真っ直ぐに変位されることにより、第2コネクタ14に接続される。しかしながら、接続作業が手作業で行われる場合、作業者は、図13の平面図に示すように、第1コネクタ13を、第2コネクタ14に対して、第3方向D3に揺すりながら、第1方向D1に変位させる場合がある。これは、第2コネクタ14の弾性片部26a,26b,26cと、第1コネクタ13のシェル15と、を結合させる際の抵抗力が大きいためである。この場合、第2コネクタ14は、基板4と直交する軸線L2回りの力F4を、第1コネクタ13から受けることとなる。しかしながら、第3方向D3に離隔して配置された複数の第2受け部67が、シェル20の後壁30に受けられている。このため、ハウジング23に、上記した軸線L2回りの力F4が作用した場合でも、シェル20に対するハウジング23の変位は、規制される。
[Attachment / detachment operation other than regular attachment / detachment operation (second mode)]
As described above, the
また、前述したように、第1コネクタ13は、本来、第2方向D2に沿って真っ直ぐに変位されることにより、第2コネクタ14から取り外される。しかしながら、第2コネクタ14の弾性片部26a,26b,26c等が、第1コネクタ13のシェル15に結合しており、取り外しに必要な力は、大きい。このため、取り外し作業が手作業で行われる場合、作業者は、第1コネクタ13を、第2コネクタ14に対して、第3方向D3に揺すりながら、引き抜こうとする場合がある。この場合、ハウジング23は、第1コネクタ13から、基板4と直交する軸線L2回りの力F5(揺動力)を受ける。しかしながら、第3方向D3に離隔して配置された2つの第2受け部67,67が、シェル20の後壁30に受けられている。このため、ハウジング23に、この揺動力F5が作用した場合でも、シェル20に対するハウジング23の変位は、規制される。
Further, as described above, the
以上説明したように、電気的接続装置1によると、第2コネクタ14のハウジング23が、基板4に対して変位することを、確実に抑制できる。これにより、ハウジング23に支持されている第1コンタクト21も、基板4に対する変位を抑制される。その結果、第1コンタクト21の変位に起因して、第1コンタクト21の固定部47の周辺に高い応力が生じることを、抑制できる。これにより、第1コンタクト21の破損、及びはんだ部材49の破損を、抑制できる。したがって、コネクタ13,14同士の着脱作業が多数回繰り返された場合でも、第1コンタクト21の破損、及びはんだ部材49の破損を、より確実に抑制できる、第2コネクタ14を提供できる。
As described above, according to the electrical connection device 1, the
より具体的には、第1コネクタ13と第2コネクタ14との着脱作業の際、第2コネクタ14のハウジング23は、第1方向D1と直交し且つ基板4の表面4aと平行な軸線L1回りの力F3,F4を、第1コネクタ13から受ける場合がある。しかしながら、第1受け部63及び第2受け部67が設けられていることにより、この力F3,F4は、第1受け部63及び第2受け部67によって受けられる。したがって、ハウジング23は、シェル20及び基板4に対して、変位することを抑制できる。これにより、ハウジング23に保持されている第1コンタクト21に荷重が作用することを抑制できるので、第1コンタクト21の固定部47の周辺に、高い応力が発生することを抑制できる。よって、コネクタ13,14間の接続作業、及び取り外し作業が多数回繰り返された場合でも、第1コンタクト21の破損、及びはんだ部材49の破損を、より確実に抑制できる。
More specifically, when attaching / detaching the
また、電気的接続装置1によると、第3方向D3において、第1コンタクト21の固定部47の位置と、第1受け部63の位置とは、異なるように設定されている。このような構成であれば、固定部47を基板4に固定するためのはんだ部材49が、第1受け部63に接触してしまうことを抑制できる。はんだ部材49が第1受け部63に接触することを抑制できる結果、第1受け部63を、確実に基板4に接触させることができる。よって、第1受け部63を設けたことによる、第1コンタクト21及びはんだ部材49の破損防止効果を、より確実に発揮できる。
Further, according to the electrical connection device 1, in the third direction D3, the position of the fixing
また、電気的接続装置1によると、第2コネクタ14の第2受け部67は、第3方向D3に離隔して複数設けられている。これにより、ハウジング23が、基板4に対して変位することを、より確実に抑制できる。具体的には、第1コネクタ13と第2コネクタ14との着脱作業の際、第2コネクタ14のハウジング23には、第2コネクタ14から、基板4と直交する軸線L2回りの力F4,F5が作用する場合がある。しかしながら、第3方向D3に離隔して配置された複数の第2受け部67が、シェル20に受けられている。このため、ハウジング23に、上記の力F4,F5が作用した場合でも、シェル20に対するハウジング23の変位を規制できる。よって、ハウジング23に支持されている第1コンタクト21に荷重が作用する抑制できるので、第1コンタクト21の固定部47の周辺に高い応力が生じることを、抑制できる。よって、コネクタ13,14間の接続作業、及び取り外し作業が多数回繰り返された場合でも、第1コンタクト21の固定部47の周辺の破損を、より確実に抑制できる。
Moreover, according to the electrical connection apparatus 1, the 2nd receiving
また、電気的接続装置1によると、第2コネクタ14においてハウジング23の第2受け部67は、第1コンタクト21の固定部47に対して、第1方向D1側に配置されている。このような構成であれば、シェル20内の挿入空間24のうち、第1方向D1側の端部領域の近傍に、第2受け部67を配置することができる。したがって、第1コネクタ13を配置するための空間の確保の妨げになることなく、第2受け部67を、十分な大きさに形成できる。
Further, according to the electrical connection device 1, the second receiving
[変形例]
以上、本発明の実施形態について説明したけれども、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。例えば、次のように変更して実施してもよい。
[Modification]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, As long as it described in the claim, various changes are possible. For example, the following modifications may be made.
(1)前述の実施形態では、第2コネクタ14のシェル20の後壁30の内側面は、平坦である形態を例に説明したけれども、この通りでなくてもよい。例えば、図14の平面図に示すように、シェル20の後壁30に、小片状の突出部81,81を設けてもよい。後壁30は、平板状に形成された壁本体80を有しており、この壁本体80から第2受け部67,67に向けて、突出部81,81が突出している。突出部81,81は、第2受け部67,67を受けている。
(1) In the above-described embodiment, the inner surface of the
このような構成であれば、シェル20の後壁30のうち、第2受け部67を受ける箇所を、確実に規定することができる。したがって、シェル20に対するハウジング23の変位を規制する効果を、第2受け部67,67によって、設計した通りに発揮させることができる。また、シェル20の壁本体80と、突出部81,81との間に隙間82が形成されることとなる。よって、壁本体80及び第2受け部67の周辺における寸法精度を低くした場合でも、ハウジング23とシェル20との不要な接触を、隙間82の存在によって、抑制できる。したがって、第2コネクタ14の製造作業を、より容易に行うことができる。
With such a configuration, it is possible to reliably define the portion of the
(2)また、上述の実施形態では、ハウジング23の第1受け部63は、第1コンタクト21の固定部47に対して第2方向D2側に配置されている形態を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。例えば、図15の断面図に示すように、ハウジング23の第1受け部63は、第2方向D2において、第1コンタクト21における固定部47の第1端部47aと同じ位置、及び、第1端部47aに対して第2方向D2側の位置に配置されていてもよい。
(2) In the above-described embodiment, the first receiving
(3)また、上述の実施形態では、第3方向D3において、第1コンタクト21の固定部47の位置と、ハウジング23の第1受け部63の位置とは、異なるように設定されている形態を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。例えば、固定部47と、第1受け部63とを、第1方向D1に沿って直線的に並べてもよい。
(3) In the above-described embodiment, in the third direction D3, the position of the fixing
(4)また、上述の実施形態では、第2コネクタ14のハウジング23において、第1受け部63及び第2受け部67は、何れも、複数設けられている形態を例に説明したけれども、この通りでなくてもよい。例えば、第1受け部63は、1箇所にのみ設けられてもよい。また、第2受け部67は、1箇所にのみ設けられていてもよい。
(4) In the above-described embodiment, the
(5)また、上述の実施形態では、第2コネクタ14において、第1受け部63及び第2受け部67の双方が設けられている形態を例に説明したけれども、この通りでなくてもよい。例えば、第1受け部63及び第2受け部67の何れかを省略してもよい。
(5) In the above-described embodiment, the
(6)また、上述の実施形態では、第2コネクタ14は、基板4のスルーホール11,12に挿入されるコンタクト21,22を有する、DIP(Dual Inline Package、挿入実装)タイプである形態を例に説明したけれども、この通りでなくてもよい。例えば、第2コネクタ14は、基板4の表面4a上に実装配置される、表面実装(SMT、Surface Mount Technology)タイプであってもよい。
(6) Moreover, in the above-mentioned embodiment, the
(7)また、上述の実施形態では、第2コネクタ14のシェル20は、基板4の凹部4dに嵌め込まれる形態を例に説明したけれども、この通りでなくてもよい。例えば、第2コネクタ14のシェル20は、基板4の表面4a上に配置されていてもよい。
(7) In the above-described embodiment, the
(8)また、上述の実施形態では、本発明を、USBコネクタに適用した形態を例に説明したけれども、この通りでなくてもよい。例えば、本発明は、第1コネクタ及び第2コネクタは、HDMI(High Definition Multimedia Interface)コネクタ等、他の形式のコネクタに適用することができる。 (8) In the above-described embodiment, the present invention has been described by taking an example in which the present invention is applied to a USB connector. However, this need not be the case. For example, the present invention can be applied to other types of connectors such as an HDMI (High Definition Multimedia Interface) connector as the first connector and the second connector.
本発明は、リジッド基板等の基板に実装される電気コネクタとして、広く適用することができる。 The present invention can be widely applied as an electrical connector mounted on a substrate such as a rigid substrate.
4 基板
4a 基板の表面
13 第1コネクタ(相手側コネクタ)
14 第2コネクタ(電気コネクタ)
18 第1コンタクト(相手側コネクタのコンタクト)
20 シェル
21a 接触部
21 第1コンタクト(コンタクト)
23 ハウジング
25 開口部
47 固定部
47a 第1端部
47b 第2端部
63 第1受け部
67 第2受け部
D1 第1方向
D2 第2方向
4
14 Second connector (electrical connector)
18 First contact (contact of mating connector)
20
23
Claims (5)
前記基板の表面と平行な方向としての所定の第1方向に変位される前記相手側コネクタを挿入可能な開口部を有し、前記基板に固定されるように構成された、シェルと、
絶縁性の材料を用いて形成され、前記シェルに支持された、ハウジングと、
導電性の材料を用いて形成され、前記ハウジングに支持された、コンタクトと、
を備え、
前記コンタクトは、前記基板と電気的に接続可能に固定される固定部と、前記固定部に対して、前記第1方向とは反対方向である第2方向側に離隔して配置され、且つ前記相手側コネクタのコンタクトと接触可能な接触部と、を含み、
前記固定部は、前記第1方向側の端部としての第1端部と、前記第2方向側の端部としての第2端部と、を有し、
前記ハウジングは、第1受け部、及び、第2受け部の少なくとも一方を含み、
前記ハウジングは、第1受け部を含み、
前記第1受け部は、前記第2方向において前記第1端部の位置と同じ位置、及び、前記第1端部の位置に対して前記第2方向側の位置、の少なくとも一方に配置されており、且つ、前記基板の前記表面に受けられるように構成されており、
前記第2受け部は、前記シェルに対して前記第1方向側へ変位することが規制されるように、前記シェルに受けられ、
前記ハウジングは、前記シェル内に配置され前記基板の前記表面と直交する方向に延び前記シェルに取り囲まれる縦壁部をさらに備え、
前記直交する方向において、前記縦壁部の途中部に前記第1受け部が配置され、
前記シェルは、前記基板の前記表面側に配置され前記縦壁部を受けることが可能に構成された天壁部を有していることを特徴とする、電気コネクタ。 An electrical connector configured to be mounted on a substrate and having a mating connector detachable,
A shell configured to have an opening into which the mating connector displaced in a predetermined first direction as a direction parallel to the surface of the substrate can be inserted, and to be fixed to the substrate;
A housing formed of an insulating material and supported by the shell;
A contact formed of a conductive material and supported by the housing;
With
The contact is disposed to be fixed to the substrate so as to be electrically connectable to the substrate, and to be spaced apart from the fixed portion in a second direction opposite to the first direction, and A contact portion that can contact the contact of the mating connector,
The fixed portion has a first end portion as an end portion on the first direction side and a second end portion as an end portion on the second direction side,
The housing includes at least one of a first receiving portion and a second receiving portion,
The housing includes a first receiver;
The first receiving portion is disposed in at least one of the same position as the position of the first end portion in the second direction and a position on the second direction side with respect to the position of the first end portion. And is configured to be received by the surface of the substrate,
The second receiving portion is received by the shell so as to be restricted from being displaced toward the first direction with respect to the shell ;
The housing further includes a vertical wall portion disposed in the shell and extending in a direction perpendicular to the surface of the substrate and surrounded by the shell,
In the orthogonal direction, the first receiving portion is disposed in the middle of the vertical wall portion,
The electrical connector according to claim 1, wherein the shell has a top wall portion arranged on the surface side of the substrate and configured to receive the vertical wall portion .
前記第2方向と直交し、且つ、前記基板の表面と平行な方向としての、第3方向が規定されており、
前記第3方向において、前記固定部の位置と、前記第1受け部の位置とは、異なるように設定されていることを特徴とする、電気コネクタ。 The electrical connector according to claim 1,
A third direction is defined as a direction orthogonal to the second direction and parallel to the surface of the substrate;
In the third direction, the position of the fixed portion and the position of the first receiving portion are set to be different from each other.
前記第2方向と直交し、且つ、前記基板の表面と平行な方向としての、第3方向が規定されており、
前記第2受け部は、前記第3方向に離隔して複数設けられていることを特徴とする、電気コネクタ。 The electrical connector according to claim 1 or 2,
A third direction is defined as a direction orthogonal to the second direction and parallel to the surface of the substrate;
The electrical connector according to claim 1, wherein a plurality of the second receiving portions are provided apart from each other in the third direction.
前記シェルは、平板状に形成された壁本体と、当該壁本体から前記第2受け部に向けて突出し、前記第2受け部を受ける突出部と、を有していることを特徴とする、電気コネクタ。 The electrical connector according to any one of claims 1 to 3,
The shell has a wall body formed in a flat plate shape, and a projecting part that projects from the wall body toward the second receiving part and receives the second receiving part, Electrical connector.
前記第2受け部は、前記固定部に対して、前記第1方向側に配置されていることを特徴とする、電気コネクタ。
The electrical connector according to any one of claims 1 to 4,
The electrical connector according to claim 1, wherein the second receiving portion is disposed on the first direction side with respect to the fixed portion.
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