JP5838055B2

JP5838055B2 - レセプタクルコネクタ

Info

Publication number: JP5838055B2
Application number: JP2011164625A
Authority: JP
Inventors: 淳仁齋藤; 林　耕司; 耕司林
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2011-07-27
Filing date: 2011-07-27
Publication date: 2015-12-24
Anticipated expiration: 2031-07-27
Also published as: US9871313B2; JP2013030324A; CN103718386A; EP2737580A1; US20140141648A1; TWI524599B; EP2737580B1; TW201320483A; CN103718386B; KR20140036003A; WO2013018877A1

Description

本発明は、回路基板等に取り付けられるレセプタクルコネクタに関する。

電線を回路基板に接続するために回路基板に取り付けられ、電線の端部に接続されたプラグコネクタと嵌合されるレセプタクルコネクタが知られている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
図８に示すように、例えば特許文献１に開示のコネクタ（レセプタクルコネクタ）５０１は、コネクタ用シールドケース５０３の内側に絶縁性樹脂材からなるハウジング（インシュレータ）５０５を備える。ハウジング５０５には舌部（端子支持部）５０７が形成され、舌部５０７はコネクタ挿入口５０９に向かって突出している。舌部５０７には突出方向に延在する複数の凹溝が形成される。凹溝には導電性金属からなる端子（レセプタクル側コンタクト）５１１が収容される。端子５１１は、はんだ付等によって金属製の接続パッドに接続された回路基板の導電トレースと電気的に接続される。

また、特許文献２に開示の表面実装用電子部品は、図示を省略するが、補整部材の上部に、端子リード（レセプタクル側コンタクト）を保護すると共に、補整部材を実装基板に圧入する際に補整部材に対して押圧力を与えるための断面Ｌ字状のカバーを配置し、弾性接着部を実装基板に表面実装する前に、例えばハウジングの側面板に固定するものである。補整部材と、レセプタクル側コンタクトの固定は、補整部材を製作した後挿入固定せずに、インサート成形でもよい。

特開２００７−１５７３７８号公報特開平３−１３４９７２号公報

しかしながら、舌部５０７に支持される端子５１１の先端背面が、舌部５０７の凹溝底面に接していると、端子５１１の先端が舌部５０７と一体の剛体となる。このため、端子５１１の先端が、反接触方向へ後退不能となって、図示しない相手端子（プラグ側コンタクト）が最初に端子５１１に接触する際、その接触により生じる反力が大きくなる。この反力の増加は、端子同士の挿入抵抗を増大させた。また、この反力の増加は、端子相互に作用する挿入方向と平行な方向の圧縮力を増大させる。この圧縮力は、所定以上となれば、端子相互に座屈やへたり等の変形（永久歪み）を生じさせる虞があった。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、挿入力を低減させて、長期間の繰り返し使用におけるコンタクトの変形を生じにくくできるレセプタクルコネクタを提供することにある。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１）シールドケースと、前記シールドケースに収容されたインシュレータと、前記インシュレータの端子支持部の幅方向に配列された複数のレセプタクル側コンタクトと、を備えたレセプタクルコネクタであって、プラグコネクタとの嵌合完了時に前記レセプタクル側コンタクトがプラグ側コンタクトと電気的に接続される接触位置よりも先端側における前記インシュレータの端子支持部先端には、前記レセプタクル側コンタクトの先端部との間にクリアランスが設けられ、前記クリアランスは、前記プラグコネクタとの嵌合時に、前記レセプタクル側コンタクトが前記プラグ側コンタクトに対して反接触方向へ後退可能な逃げ代となることを特徴とするレセプタクルコネクタ。

上記（１）の構成のレセプタクルコネクタによれば、レセプタクル側コンタクトが端子支持部に支持されると、端子支持部先端とレセプタクル側コンタクトの先端部との間にクリアランスが形成される。そこで、レセプタクル側コンタクトは、先端部のみが反接触方向へ変位可能な自由端となる。プラグコネクタがレセプタクルコネクタに嵌合開始され、プラグ側コンタクトがレセプタクル側コンタクトの先端に接触すると、レセプタクル側コンタクトは、先端部のみがクリアランスによって確保された逃げ代に弾性変形して後退することができる。このレセプタクル側コンタクトの弾性変形は、プラグ側コンタクトがレセプタクル側コンタクトに接触する際の反力を低減させ、挿入抵抗の増加を抑制する。また、反力が低減することで、コンタクト相互に作用する挿入方向と平行な方向の圧縮力も低減され、座屈やへたり等の変形（永久歪み）が生じにくくなる。さらに、逃げ代が端子支持部先端のみに形成されているので、レセプタクル側コンタクトが延在方向に長い距離で反接触方向へ後退することがない。このため、レセプタクル側コンタクトの延在方向に長い距離に亘って、反接触方向へ変形する残留歪みが発生することはなく、プラグ側コンタクトとの接触信頼性を長期に渡り低下させることがない。

（２）上記（１）の構成のレセプタクルコネクタであって、前記クリアランスは、前記端子支持部先端に向かって前記レセプタクル側コンタクトとの間隔が拡がるくさび状に形成されることを特徴とするレセプタクルコネクタ。

上記（２）の構成のレセプタクルコネクタによれば、レセプタクル側コンタクトの先端部がプラグ側コンタクトとの接触によって弾性変形する際、その自由端が後退する際に描く軌跡に近似のくさび状空間で逃げ代が形成される。これにより、レセプタクル側コンタクトの後退時に、レセプタクル側コンタクトが必要以上に変形したり、インシュレータ側の先端角部等に当たったりすることによる応力集中が生じず、永久歪みを生じることがない。

本発明に係るレセプタクルコネクタによれば、挿入力を低減させて、長期間の繰り返し使用におけるコンタクトの変形を生じにくくすることができる。

以上、本発明について簡潔に説明した。さらに、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細はさらに明確化されるであろう。

本発明の一実施形態に係るレセプタクルコネクタの全体斜視図である。図１に示したシールドケースに収容されたインシュレータの全体斜視図である。プラグコネクタの要部斜視図である。図３に示したプラグコネクタの縦断面図である。図２に示したインシュレータの縦断面図である。レセプタクルコネクタとプラグコネクタとの嵌合開始時を示す縦断面図である。（ａ）は接触直前のコンタクト相互の状況を表した動作説明図、（ｂ）は接触直後のコンタクト相互の状況を表した動作説明図である。従来のレセプタクルコネクタの全体斜視図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施形態に係るレセプタクルコネクタを詳細に説明する。
本実施形態に係るレセプタクルコネクタ１１は、例えばデジタルカメラや携帯電話のレセプタクルコネクタとして好適に用いることができる。

本実施形態のレセプタクルコネクタ１１は、図１に示すように、第１シールドケース（シールドケース）１３と、インシュレータ１５（ハウジングとも呼ばれる）と、レセプタクル側コンタクト１７と、を備える。レセプタクル側コンタクト１７は、図５に示すように、ロアー端子１９と、アッパー端子２１とからなる。

レセプタクルコネクタ１１は、図３に示す第２シールドケース２３を有するプラグコネクタ２５と接続される。レセプタクルコネクタ１１とプラグコネクタ２５が接続されると、レセプタクル側コンタクト１７がプラグコネクタ２５のプラグ側コンタクト２７と電気的に接続され、これらがＥＭＩ（電磁妨害雑音）対策として、導電性の第１シールドケース１３と第２シールドケース２３とによって覆われる。プラグ側コンタクト２７の先端には、図４に示すように、レセプタクル側コンタクト１７との接触時に、プラグ側コンタクト２７の可撓方向を制御するための逆へ字状の傾斜面２９が形成されている。

インシュレータ１５は、図２に示すように、絶縁性樹脂材により一体成形されてなり、基部３１から端子支持部３３が突出される。端子支持部３３は、上下両面に、アッパー端子２１及びロアー端子１９を整列配置する。レセプタクルコネクタ１１は、第１シールドケース１３とインシュレータ１５とによってプラグ嵌合空間３５を形成すると共に、第１シールドケース１３の端部がプラグ挿入口３７となる。

図５に示すように、インシュレータ１５の基部３１は、プラグ嵌合空間３５（図１参照）と反対側の面が背面部３９となる。背面部３９は、基部３１にアッパー端子２１及びロアー端子１９を装着するためにプラグ挿入方向と平行に複数形成された端子挿入孔４１を有する。端子挿入孔４１は、背面部３９から端子支持部３３の突出方向に貫通形成されており、上下方向（端子支持部３３の厚さ方向）に２段、端子支持部３３の幅方向に等間隔に並んでいる。上段の端子挿入孔４１と下段の端子挿入孔４１とは、端子支持部３３の幅方向に位相がずらされている。アッパー端子２１とロアー端子１９は、位相の異なる端子挿入孔毎に、基部３１の背面部３９から端子支持部３３に向かって挿入される。

アッパー端子２１及びロアー端子１９は、長尺の平板状に形成され、接触部と、接触部に繋げて形成されて端子挿入孔４１に圧入される圧入部とを有する。圧入部の端部からは、図示しない回路基板に向けて略９０度屈曲されたレッグ部４３と、レッグ部４３の端部に形成され回路基板へ半田付けされるリード部４５とが連設される。

背面部３９から挿入されたアッパー端子２１及びロアー端子１９は、圧入部が端子挿入孔４１に配置される。端子挿入孔４１に圧入された圧入部は、図示しない係止突起が端子挿入孔４１に係止されることで、アッパー端子２１及びロアー端子１９をインシュレータ１５に保持する。

本実施形態に係る第１シールドケース１３は、図１に示したように、シールドケース本体４７と、係合支持部４９と、誤嵌合防止部６９とを備える。
シールドケース本体４７は、導電材料を板金加工して製作され、図１に示す前部をプラグ挿入口３７として開口させた扁平な角筒状に形成される。シールドケース本体４７の本体側板部５１には前後に長い係止穴５３が形成される。係止穴５３の前方には係止爪５５が形成される。本体側板部５１の後部には固定脚５７が突設される。この固定脚５７は、図示しない回路基板のスルーホールに半田固定される。なお、この固定脚５７は、係合支持部４９に設けられてもよい。

係合支持部４９は、シールドケース本体４７の両側の本体側板部５１のそれぞれ後端部から後方へ突出され、先端を前方へ１８０°折り返されて配置される。それぞれの係合支持部４９には、コ字状に打ち抜いた枠状部５９の内側に、シールドケース本体４７の係止穴５３を貫通してプラグ嵌合空間３５に挿入されたプラグコネクタ２５の第２シールドケース２３に係合する弾性係合板６１が形成される。枠状部５９の弾性係合板６１の前方には、シールドケース本体４７の係止爪５５に係止される係止縁部６３が形成される。係合支持部４９には、基板に向かって突出する基板接続部６５が垂設される。基板接続部６５は、枠片状となって係合支持部４９の下縁に垂設され、図示しない回路基板のスルーホールに半田固定される。

更に、シールドケース本体４７には誤嵌合防止部６９が設けられている。誤嵌合防止部６９は、シールドケース本体４７の後部から前方に折り返されて前方側に延びるアーム７１を幅方向の両側に有する。アーム７１の自由端部は、シールドケース本体４７の外部からシールドケース本体４７の上壁に穿設された孔７３を介してシールドケース本体４７のプラグ嵌合空間３５に突出する。自由端部には、図示しない非正規プラグが挿入されたときに非正規プラグと接するストッパ壁７５が形成される。また、アーム７１には、このストッパ壁７５に並列に一体形成されてプラグ嵌合空間３５に突出し正規のプラグコネクタ２５が挿入されたときに、このプラグコネクタ２５と接するプラグ拾い部７７とが設けられている。

本実施形態のレセプタクルコネクタ１１に係るレセプタクル側コンタクト１７は、上述したようにロアー端子１９とアッパー端子２１とからなるが、本発明に係る要部形状はロアー端子１９とアッパー端子２１とで同一であるので、アッパー端子２１をレセプタクル側コンタクト１７の一実施形態として説明する。
図５に示すように、レセプタクル側コンタクト１７の先端の接触面には、突出先端に向かって先端を薄厚とするガイド面７９が形成される。プラグ側コンタクト２７とレセプタクル側コンタクト１７とは、それぞれの傾斜面２９（図２参照）とガイド面７９とが当たることで、スムースに接触が開始される。

端子支持部３３には、レセプタクル側コンタクト１７を配置する凹溝８１が形成される。レセプタクル側コンタクト１７は、厚み方向の上側を表出させた状態で、それぞれがこの凹溝８１に配置される。インシュレータ１５の端子支持部先端８３とレセプタクル側コンタクト１７の先端部との間にクリアランスが設けられる。このクリアランスは、凹溝８１の底面に形成されており、プラグコネクタ２５との嵌合時に、レセプタクル側コンタクト１７の先端部がプラグ側コンタクト２７に対して反接触方向へ後退可能な逃げ代８７となる。

本実施形態のクリアランスは、端子支持部先端８３に向かってレセプタクル側コンタクト１７との間隔が拡がるくさび状に形成される。即ち、凹溝８１の底面は、先端に向かってレセプタクル側コンタクト１７から離れる方向に傾斜している。この徐々に拡がる空隙がクリアランスであり、逃げ代８７を構成している。この凹溝８１の底面は、レセプタクル側コンタクト１７の先端部が反接触方向へ最大に弾性変形した時の位置と略一致する。

次に、上記構成を有するレセプタクルコネクタ１１の作用を説明する。
レセプタクルコネクタ１１は、レセプタクル側コンタクト１７が端子支持部３３に支持されると、端子支持部先端８３とレセプタクル側コンタクト１７の先端部との間にクリアランスが形成され、レセプタクル側コンタクト１７は、先端部のみが反接触方向へ変位可能な自由端となる。

図６に示すように、プラグコネクタ２５がレセプタクルコネクタ１１に嵌合開始されると、図７（ａ）に示すように、プラグ側コンタクト２７がレセプタクル側コンタクト１７の先端に接触する。さらに挿入力が加えられると、図７（ｂ）に示すように、レセプタクル側コンタクト１７は、先端部のみがクリアランスによって確保された逃げ代８７に弾性変形して後退することができる。

このレセプタクル側コンタクト１７の先端部の弾性変形は、プラグ側コンタクト２７がレセプタクル側コンタクト１７に接触する際の挿入荷重（反力）を低減させ、挿入抵抗の増加を抑制する。また、挿入荷重が低減することで、コンタクト相互に作用する挿入方向と平行な方向の圧縮力も低減される。その結果、プラグ側コンタクト２７及びレセプタクル側コンタクト１７の座屈やへたり等の変形（永久歪み）が生じにくくなる。

さらに、逃げ代８７が端子支持部先端８３のみに形成されているので、レセプタクル側コンタクト１７が延在方向に長い距離で反接触方向へ後退することがない。このため、レセプタクル側コンタクト１７の延在方向に長い距離に亘って、反接触方向へ変形する残留歪みが発生することはなく、プラグ側コンタクト２７との接触信頼性を長期に渡り低下させることがない。

また、レセプタクル側コンタクト１７の先端部がプラグ側コンタクト２７との接触によって弾性変形する際、その自由端部が後退する際に描く軌跡に近似のくさび状空間で逃げ代８７が形成される。これにより、レセプタクル側コンタクト１７の後退時に、レセプタクル側コンタクト１７が必要以上に変形したり、インシュレータ側の先端角部等に当たったりすることによる応力集中が生じず、永久歪みを生じることがない、安定した弾性変形が可能となる。

従って、本実施形態に係るレセプタクルコネクタ１１によれば、挿入力を低減させて、長期間の繰り返し使用におけるレセプタクル側コンタクト１７及びプラグ側コンタクト２７の変形を生じにくくすることができる。
なお、本発明のレセプタクルコネクタは、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

１１…レセプタクルコネクタ
１３…第１シールドケース（シールドケース）
１５…インシュレータ
１７…レセプタクル側コンタクト
２５…プラグコネクタ
２７…プラグ側コンタクト
３３…端子支持部
８３…端子支持部先端
８７…逃げ代

Claims

シールドケースと、前記シールドケースに収容されたインシュレータと、前記インシュレータの端子支持部の幅方向に配列された複数のレセプタクル側コンタクトと、を備えたレセプタクルコネクタであって、
プラグコネクタとの嵌合完了時に前記レセプタクル側コンタクトがプラグ側コンタクトと電気的に接続される接触位置よりも先端側における前記インシュレータの端子支持部先端には、前記レセプタクル側コンタクトの先端部との間にクリアランスが設けられ、
前記クリアランスは、前記プラグコネクタとの嵌合時に、前記レセプタクル側コンタクトが前記プラグ側コンタクトに対して反接触方向へ後退可能な逃げ代となることを特徴とするレセプタクルコネクタ。
請求項１記載のレセプタクルコネクタであって、
前記クリアランスは、前記端子支持部先端に向かって前記レセプタクル側コンタクトとの間隔が拡がるくさび状に形成されることを特徴とするレセプタクルコネクタ。