JP5973711B2 - 電気コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、電気コネクタに関し、特に、複数の電気ケーブルとプリント基板上の配線を接続する電気コネクタに関する。

パーソナルコンピュータや携帯電子機器等の電子機器には、多くの電子部品が搭載され、半導体集積回路（ＬＳＩ）やその他の能動・受動部品等を搭載したプリント基板、液晶ディスプレイ、ＲＦ回路等を接続する電気コネクタが必要となる。そして、これらの電子機器の薄型化・小型化等に伴い、その電気コネクタには、薄型化、高密度実装化に対応するとともに、剛性・耐久性などの高信頼性が要求される。

複数の電気ケーブルをプリント基板上の配線に接続するための電気コネクタとしては、例えば、特許文献１（特開２００９−１９９８９１号公報）に記載されたものがある。特許文献１に記載されているコネクタは、レセプタクルコネクタとプラグコネクタとから構成され、プラグコネクタがレセプタクルコネクタに嵌合して両コネクタが接続されるようになっている。プラグコネクタは、金属製の複数のプラグコンタクトと、プラグコンタクトを保持する絶縁材料のプラグ側保持部材と、プラグ側保持部材を覆うように設けられた金属製のシェル部材などから構成され、プラグコンタクトが同軸ケーブルに接続されるようになっている。レセプタクルコネクタは、金属製の複数のレセプタクルコンタクトと、レセプタクルコンタクトを保持する絶縁材料のレセプタクル側保持部材と、レセプタクル側保持部材を覆うように設けられた金属製のシールド部材などから構成され、レセプタクルコンタクトの下部がプリント基板の信号パターンに半田付け等により電気的に接続されるようになっている。このような構成のプラグコネクタとレセプタクルコネクタが、プラグ突起部をレセプタクル側空間内に入れ込ませて嵌合接続される。このとき、プラグコネクタの各プラグコンタクトが、対応するレセプタクルコネクタのレセプタクルコンタクトと接触してそれぞれ電気的に接続される。

特開２００９−１９９８９１号公報

しかしながら、上記のようなコネクタの場合、プラグコネクタがレセプタクルコネクタ（基板側コネクタ）に嵌合して両コネクタが接続される際、プラグコネクタのプラグ突起部（嵌合部）がレセプタクルコネクタのレセプタクル側空間（嵌合口）内に嵌合し、プラグコンタクトの上面接触部に、レセプタクルコンタクトのアーム部の先端に設けられた接点部が接触する。この際に、レセプタクルコンタクトの接点部及びアーム部が上方に変位し、これに伴ってレセプタクルコンタクトには、上方に向かう回転モーメントが発生する。この回転モーメントが発生すると、レセプタクルコンタクトが回転してしまうおそれがある。レセプタクルコンタクトが回転してしまうと、プリント基板の信号パターンとレセプタクルコンタクトとを接続している半田が剥がれ、接触不良などの不具合が発生するおそれがある。また、レセプタクルコンタクトが回転してしまうことにより、コネクタ全体の実装高さが増加してしまうおそれがある。

そこで、本発明の目的は、複数の電気ケーブルを基板上の配線に接続するための電気コネクタにおいて、コネクタ嵌合時に発生する基板側コネクタのコンタクト（端子片）にかかる回転モーメントを吸収し、コンタクトの回転を防止することができる技術を提供することにある。
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。

上記の課題を解決するために、本発明は、基板に実装される電気コネクタであって、前記電気コネクタは、相手側コネクタの嵌合部が前記電気コネクタの嵌合口に挿入されることにより、前記相手側コネクタと電気的に接続されるものであり、前記電気コネクタは、前記相手側コネクタの端子と接触して電気接続される端子片と、前記端子片を保持する絶縁性のハウジングと、前記ハウジングの外周を覆う導電性のシェルと、を有し、前記端子片は、前記ハウジングに圧入して固定される基部と、前記基部の一方の側から前記嵌合口方向へ延長したアーム部と、前記アーム部の先端側に位置する接点部と、前記基部の他方の側に位置する基板接続部と、前記基板接続部から前記嵌合口方向へ延長した回転防止部とを含み、前記シェルは、前記シェルの底部において前記嵌合口側から前記端子片の前記基部の方向に延長し、前記ハウジングに圧入されるシェル受け部を有し、前記シェル受け部は、前記端子片の前記接点部と前記回転防止部との間に位置し、前記シェル受け部と前記回転防止部との間に前記ハウジングの一部が接して介在していることを特徴とするものである。
これにより、シェル受け部とハウジングの一部と回転防止部とを組み合わせることにより、相手側コネクタの嵌合時に発生する電気コネクタの端子片にかかる回転モーメントを吸収し、端子片の回転を防止することができる。

上記電気コネクタにおいて、前記シェル受け部の先端が、前記回転防止部の先端よりも前記基部側に位置し、前記シェル受け部の先端が、前記回転防止部の先端よりも前記アーム部側に位置するようにしてもよい。これにより、電気コネクタの端子片にかかる回転モーメントを吸収する効果が増大し、端子片の回転防止が強化される。

上記電気コネクタにおいて、前記シェル受け部が、前記電気コネクタの長手方向に沿って複数又は全部の前記端子片にわたって延長しているようにしてもよい。これにより、シェル受け部の固定が強化され、端子片の回転防止が強化される。

上記電気コネクタにおいて、前記基板接続部が、前記基板の配線に半田付けされることが好ましい。また、半田付けの代わりに、導電性の接着剤、ペースト等で接続するようにしてもよい。

上記電気コネクタにおいて、前記回転防止部が、前記基板の配線に半田付けされるようにしてもよい。これにより、端子片と基板上の配線との電気接続が強化されるとともに、端子片の回転防止が強化される。

本発明によれば、相手側コネクタの嵌合時に発生する電気コネクタの端子片にかかる回転モーメントが、シェル受け部とハウジングの一部と回転防止部との組み合わせによって吸収され、端子片の回転が防止される。

本発明の一実施の形態によるレセプタクルコネクタとプラグコネクタの嵌合前の構成を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態によるレセプタクルコネクタとプラグコネクタの嵌合後の構成を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態によるレセプタクルコネクタとプラグコネクタの嵌合後の構成を示す基板側から見た底面図である。 本発明の一実施の形態によるレセプタクルコネクタの構成を示す平面図である。 本発明の一実施の形態によるレセプタクルコネクタの構成を示す基板側から見た底面図である。 本発明の一実施の形態によるレセプタクルコネクタの構成を示す右側面図である。 本発明の一実施の形態によるレセプタクルコネクタの構成を示す嵌合口側から見た正面図である。 図７のＣ−Ｃ切断面における断面図である。 図７のＤ−Ｄ切断面における断面図である。 図７のＥ−Ｅ切断面における断面斜視図である。 図７のＦ−Ｆ切断面における断面斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

図１は、本発明の一実施の形態によるレセプタクルコネクタ（電気コネクタ）とプラグコネクタ（相手側コネクタ）の嵌合前の構成を示す斜視図である。図２〜図３は、それぞれ、レセプタクルコネクタとプラグコネクタの嵌合後の構成を示す斜視図、底面図である。まず、図１〜３により、本発明の一実施の形態によるレセプタクルコネクタとプラグコネクタの構成を説明する。

レセプタクルコネクタ６０とプラグコネクタ１０は、それぞれ、複数のコンタクト（端子片）を有し、それらを電気接続するために互いに嵌合されて使用される。プラグコネクタ（相手側コネクタ）１０は、ケーブル側コネクタとして形成されており、レセプタクルコネクタ６０と嵌合する側とは反対の側に複数のケーブル２０を取り付けることもできる。一方、レセプタクルコネクタ（電気コネクタ）６０は、基板側コネクタとして形成されており、プリント基板（図示されていない）に実装して使用される。これらプラグコネクタ１０とレセプタクルコネクタ６０は、それぞれ、各コネクタの長手方向（コンタクトのピッチ方向）Ａ、換言すれば、嵌合方向Ｂと直交する方向に延びており、この長手方向Ａにおいて左右対称形状を有する。

プラグコネクタ１０は、主に、コンタクト１１と、これらコンタクト１１を保持する絶縁性のハウジング１２と、さらに、ハウジング１２の外周を覆うように配置された導電性の金属シェル１４を備える。同様に、レセプタクルコネクタ６０は、主に、コンタクト（端子片）７０と、これらコンタクト７０を保持する絶縁性のハウジング６２と、ハウジング６２の外周を覆うように配置された導電性の金属シェル６４を備える。

プラグコネクタ１０とレセプタクルコネクタ６０は、プラグコネクタ１０の嵌合部１３を、レセプタクルコネクタ６０の嵌合口６３を通じて、嵌合方向Ｂに沿ってレセプタクルコネクタ６０の内部に挿入することによって互いに嵌合される。

嵌合時には、プラグコネクタ１０に設けた複数のコンタクト１１と、レセプタクルコネクタ６０に設けた対応コンタクト７０とが互いに接触し、これらの接触を通じて、プラグコネクタ１０側の複数のケーブル２０と基板の配線とが電気的に接続される。また、プラグコネクタ１０のシェル１４と、レセプタクルコネクタ６０のシェル６４とが互いに接触して、シールド効果を増大させることができる。

プラグコネクタ１０のシェル１４は、ハウジング１２の上側を覆う上側シェル１４Ａと、ハウジング１２の下側を覆う下側シェル１４Ｂから成る。これら上側シェル１４Ａと下側シェル１４Ｂを利用して、プラグコネクタ１０の長手方向Ａにおける左右の各端部に、回転プルバー（図示されていない）を支持するための保持部１５を形成してもよい。

次に、図４〜図１１により、レセプタクルコネクタ６０の詳細構成を説明する。図４〜図７は、それぞれ、レセプタクルコネクタ６０の構成を示す平面図、底面図、右側面図、及び正面図である。また、図８は、図７のＣ−Ｃ切断面における断面図、図９は、図７のＤ−Ｄ切断面における断面図、図１０は、図７のＥ−Ｅ切断面における断面斜視図、図１１は、図７のＦ−Ｆ切断面における断面斜視図である。

レセプタクルコネクタ６０のシェル６４は、一枚の金属板を打ち抜き、折り曲げ加工することによって形成されていてもよい。シェル６４底面の長手方向Ａにおける左右各端部に、１つずつ、シェル６４の端部を折り曲げることによって半田付け部６５Ａが設けられている。これら半田付け部６５Ａは、レセプタクルコネクタ６０のプリント基板への実装時にプリント基板に半田付けされ、プリント基板との接触を通じてグランドに接続される。

シェル６４はまた、シェル６４の半田付け部６５Ａに類似する半田付け部６５Ｃとグランド接続部６５Ｂに加え、さらに、グランド接触片８０及び簡易ロック孔６８を有する。簡易ロック孔６８に、プラグコネクタ１０側の係止部（図示されていない）を係合させることにより、プラグコネクタ１０は、レセプタクルコネクタ６０に簡易ロックされ得る。

半田付け部６５Ｃは、シェル６４の底面、すなわち、プリント基板に面する側の長手方向Ａにおける左右各端部に１つずつ、底面の一部を基板側に突出させることによって形成されている。基板側に突出させることにより、半田付け部６５Ｃは、その周囲の面に比べてプリント基板と接触し易くなっており、半田付けし易くなっている。これら半田付け部６５Ｃは、半田付け部６５Ａと同様に、レセプタクルコネクタ６０のプリント基板への実装時にプリント基板に半田付けされ、プリント基板との接触を通じてグランドに接続される。

グランド接続部６５Ｂは、半田付け部６５Ｃと同様に、プリント基板に面する側の一部を基板側に突出させることによって形成されており、レセプタクルコネクタ６０の基板実装時にプリント基板に半田付けされ、プリント基板との接触を通じてグランドに接続される。
このように、シェル６４を半田付け部６５Ａ、半田付け部６５Ｃおよびグランド接続部６５Ｂの複数の箇所にてプリント基板と半田付けすることにより、レセプタクルコネクタ６０を確実に実装することができる。

グランド接触片８０は、プリント基板に面する側の一部をレセプタクルコネクタ６０の内部に片持ち梁状に切り起こすことによって形成されている。グランド接触片８０は、上下方向に弾性変位可能であり、プラグコネクタ１０の嵌合部１３がレセプタクルコネクタ６０の内部に挿入されたときに、プラグコネクタ１０の金属シェル１４、特に、下側シェル１４Ｂと弾性接触或いはグランド接触し得る。また、これと同時に、コンタクト７０は、その接点部７２において、プラグコネクタ１０のコンタクト１１（図１参照）と接触する。なお、コンタクト７０は、その下端部の基板接続部７３においてプリント基板の配線に半田付けされている。

図８〜図１１に示すように、レセプタクルコネクタ６０のコンタクト（端子片）７０は、ハウジング６２に圧入して固定される基部７１と、基部の一方の側（上側）から嵌合口６３方向へ延長したアーム部７４と、アーム部７４の先端側に位置する突起状の接点部７２と、基部７１の他方の側（下側）に位置する基板接続部７３と、基板接続部７３から嵌合口６３方向へ延長した回転防止部７５などから成る。コンタクト７０は、導電性の金属材料で形成され、基板接続部７３がプリント基板の配線に半田付けされ、プラグコネクタ１０の挿入時に、接点部７２がプラグコネクタ１０のコンタクト１１の上面部分と接触する。なお、基板接続部７３だけではなく、回転防止部７５もプリント基板の配線に半田付けされるようにしてもよい。また、基板接続部７３又は回転防止部７５のプリント基板の配線への接続は、半田付けに限らず、導電性の接着剤・ペーストなど他の方法で電気接続してもよい。
コンタクト７０の接点部７２上方には、接点部７２がプラグコネクタ１０のコンタクト１１と接触した際に、当該接点部７２の移動を許容する空間７６が形成されている。

レセプタクルコネクタ６０の金属シェル６４は、金属シェル６４の底部（プリント基板側）において、嵌合口６３側からコンタクト７０の基部７１の方向に延長したシェル受け部６６を有する。また、シェル受け部６６は、レセプタクルコネクタ６０の長手方向Ａ全体にわたって形成されており、その先端がハウジング６２に圧入される。また、シェル受け部６６は、コンタクト７０の接点部７２乃至アーム部７４と回転防止部７５との間に位置する。そして、シェル受け部６６と回転防止部７５との間に、ハウジング６２の一部が接して介在している。すなわち、シェル受け部６６と回転防止部７５との間に、ハウジング６２の一部が充填されている状態である。

なお、シェル受け部６６と回転防止部７５は、上方から見て重なり部分を有することが好ましい。その際、図８に示されているように、シェル受け部６６の先端部分は回転防止部７５と接触しないように、上方に曲げられて形成される。すなわち、シェル受け部６６の先端（自由端）が、回転防止部７５の先端（自由端）よりも基部７１側に位置し、かつ、シェル受け部６６の先端が、回転防止部７５の先端よりもアーム部７４側に位置することになる。

また、シェル受け部６６は、レセプタクルコネクタ６０の長手方向Ａ全体にわたって形成されていなくてもよく、レセプタクルコネクタ６０の長手方向に沿って複数又は全部のコンタクト７０にわたって延長して形成されていてもよい。

一般に、レセプタクルコネクタ６０の嵌合口６３にプラグコネクタ１０の嵌合部１３が嵌合すると、プラグコネクタ１０のコンタクト１１の上面接触部に、コンタクト７０のアーム部７４の先端に設けられた接点部７２が接触する。この際に、コンタクト７０のアーム部７４は、上方に変位し、これに伴ってコンタクト７０の基部７１には、上方に向かう回転モーメントが発生する。この回転モーメントが発生すると、コンタクト７０が回転してしまうおそれがある。

しかし、本実施の形態によるレセプタクルコネクタ６０の場合は、回転防止部７５がハウジング６２の一部の下部に当接し、さらにそのハウジング６２の一部の上部がシェル受け部６６に当接しているので、これらの組み合わせにより前記回転モーメントが吸収される。このため、プラグコネクタ１０がレセプタクルコネクタ６０に挿入された時に、コンタクト７０がプリント基板に対して回転してしまうことはない。これにより、基板接続部７３の半田が剥離することによる電気接触不具合が防止される。また、電気コネクタの回転による厚みの増加が防止され、薄型化が達成でき、電気コネクタの信頼性が向上する。

以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

例えば、前記実施の形態では、プラグコネクタ１０を、ケーブル側コネクタとして、すなわち、ケーブル２０をプラグコネクタ１０に接続するものとして説明したが、もちろん、これに限らず、ケーブルを設けない場合、あるいは、レセプタクルコネクタ６０にケーブルを設けた場合にも、本発明が成り立つことは明らかであろう。

１０ プラグコネクタ（相手側コネクタ）
１１ コンタクト
１２ ハウジング
１３ 嵌合部
１４ 金属シェル
１４Ａ 上側シェル
１４Ｂ 下側シェル
１５ 保持部
２０ ケーブル
６０ レセプタクルコネクタ（電気コネクタ、基板側コネクタ）
６２ ハウジング
６３ 嵌合口
６４ 金属シェル
６５Ａ 半田付け部
６５Ｂ グランド接続部
６５Ｃ 半田付け部
６６ シェル受け部
６８ 簡易ロック孔
７０ コンタクト（端子片）
７１ コンタクトの基部
７２ コンタクトの接点部
７３ コンタクトの基板接続部
７４ コンタクトのアーム部
７５ コンタクトの回転防止片
７６ 空間
８０ グランド接触片

Claims (5)

1. 基板に実装される電気コネクタであって、
   前記電気コネクタは、相手側コネクタの嵌合部が前記電気コネクタの嵌合口に挿入されることにより、前記相手側コネクタと電気的に接続されるものであり、
   前記電気コネクタは、
   前記相手側コネクタの端子と接触して電気接続される端子片と、
   前記端子片を保持する絶縁性のハウジングと、
   前記ハウジングの外周を覆う導電性のシェルと、を有し、
   前記端子片は、略コの字形状であり、
   前記ハウジングに圧入して固定され、前記電気コネクタの側面に沿って位置する基部と、
   前記基部の一方の側から前記嵌合口方向へ延長したアーム部と、
   前記アーム部の先端側に位置する突起状の接点部と、
   前記基部の他方の側に位置する基板接続部と、
   前記基板接続部から前記嵌合口方向へ延長した回転防止部とを含み、
   前記接点部は、前記回転防止部の先端よりも前記嵌合口側に位置し、
   前記シェルは、前記シェルの底部において前記嵌合口側から前記端子片の前記基部の方向に延長し、前記ハウジングに圧入されるシェル受け部を有し、
   前記シェル受け部は、前記端子片の前記接点部と前記回転防止部との間に位置し、
   前記シェル受け部と前記回転防止部との間に前記ハウジングの一部が充填した状態で介在し、
   前記シェル受け部の先端が、前記回転防止部の先端よりも前記基部側に位置し、
   前記シェル受け部の先端が、前記回転防止部の先端よりも前記アーム部側に位置していることを特徴とする電気コネクタ。
2. 前記シェル受け部が、前記電気コネクタの長手方向に沿って複数の前記端子片にわたって延長していることを特徴とする請求項１に記載の電気コネクタ。
3. 前記シェル受け部が、前記電気コネクタの長手方向に沿って全部の前記端子片にわたって延長していることを特徴とする請求項２に記載の電気コネクタ。
4. 前記基板接続部が、前記基板の配線に半田付けされることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気コネクタ。
5. 前記回転防止部が、前記基板の配線に半田付けされることを特徴とする請求項４に記載の電気コネクタ。

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