JP6040964B2

JP6040964B2 - コネクタ

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Publication number: JP6040964B2
Application number: JP2014141618A
Authority: JP
Inventors: 大介平島
Original assignee: SMK Corp
Current assignee: SMK Corp
Priority date: 2014-07-09
Filing date: 2014-07-09
Publication date: 2016-12-07
Anticipated expiration: 2034-07-09
Also published as: CN105281088B; CN105281088A; JP2016018720A

Description

本発明はコネクタに関するものであって、さらに詳しくは、アウターハウジングの内部にレセプタクルを保持してなるコネクタに関するものである。

車載用途など、高い接続信頼性が求められる場合に用いられるコネクタとして、アウターハウジングの内部にレセプタクルを保持してなるコネクタが知られている。

一例として、引用文献１には、シュラウドと称されるアウターハウジングに設けられた内部空洞内にソケットコネクタを保持してなる電子コネクタ組み立て体が開示されている。この電子コネクタ組み立て体は、シュラウド５１０の内部空洞６５０内に、先端に肩部７１０を有して設けられた一対の垂直アーム６９０と、シュラウド５１０の上壁内に一体的に水平方向に延在して形成された押圧アーム９００とを有しており、垂直アーム６９０によってソケットコネクタ２５０を挟持した上で、押圧アーム９００によってソケットコネクタ２５０を肩部７１０へ向けて押圧することでソケットコネクタ２５０を内部空洞６５０内に保持してなるものである。（本願、図７および図８参照。）

特表２００５−５１５５８８号公報（段落００２６，図５，図７など）

上述した引用文献１による構成は、押圧アームによってソケットコネクタ２５０をリテーナ６８０の肩部７１０へ向けて押圧することを前提としているが、このような電子コネクタ組み立て体に求められる外形などの制約によって、このような押圧アーム９００を設けることが困難な場合が想定される。押圧アーム９００が設けられない場合は、ソケットコネクタ２５０がリテーナ６８０の肩部７１０へ向けて押圧されないため、内部空洞６５０内でソケットコネクタ２５０のガタつきを生じる。

本発明は、このような課題を鑑みてなされたものであって、アウターハウジング（引用文献１におけるシュラウド）の上壁部分にレセプタクル（引用文献１におけるソケットコネクタ）を押圧するための機構を設けなくても、レセプタクルをガタつくことなく保持することができるコネクタを得ることを目的とする。

上述の課題を解決するために、本発明によるコネクタは、アウターハウジングと、前記アウターハウジングに保持されるレセプタクルと、を含むものであって、前記アウターハウジングは、適合する相手側コネクタであるプラグが挿入される開口収容空間と、前記開口収容空間から連通して設けられ、前記アウターハウジングの１つの外壁面に対して直交する方向に沿って前記レセプタクルを嵌入可能に形成された嵌入空間とを有しており、前記嵌入空間は、前記レセプタクルの嵌入方向に沿って互いに対向して延在し、弾性をもって前記レセプタクルを挟持可能に設けられた一対のアーム部と、前記アーム部の先端に、前記レセプタクルが嵌入される嵌入方向に対して直交する平面に平行な係止面を有して設けられた係止部と、当該嵌入空間の前記嵌入方向側に位置して前記レセプタクルに対向する面である受け面と、を備え、前記係止面と前記受け面との間に、前記レセプタクルとの隙間が設けられてなるコネクタにおいて、前記係止面と前記アーム部とで形成される角部に、前記レセプタクルに当接して、前記アーム部が前記レセプタクルを挟持することに伴って、前記レセプタクルを嵌入方向へ向けて押圧して、前記隙間に相当する分、前記レセプタクルを嵌入方向へ向けて押し上げる押圧面を有し、前記嵌入空間に前記レセプタクルが嵌入された状態で、前記レセプタクルの嵌入方向側に位置する面と前記受け面とが当接するとともに、前記係止部の先端部が前記レセプタクルの側部に当接して前記アーム部によって前記レセプタクルが保持されることを特徴とする。

嵌入空間内において、レセプタクルが、アーム部によって弾性的に挟持されて保持されることに加えて、押圧面の作用によって、アーム部がレセプタクルを挟持する際に生じる弾性的な押圧力を利用してレセプタクルが嵌入方向へ向けて押圧される。この結果、レセプタクルの嵌入方向の前面に位置する面と、その面に対向する嵌入空間の内壁面とが押圧力をもって当接した状態で保持されるので、レセプタクルをガタつくことなく保持することができる。

また、本発明によるコネクタは、前記押圧面が、前記係止面から前記アーム部に至る傾斜面であることを特徴とする。

また、本発明によるコネクタは、前記押圧面が、前記係止面から前記アーム部に至る曲面であることを特徴とする。

傾斜面もしくは曲面で押圧面を形成することで、アーム部がレセプタクルを挟持する方向に作用する押圧力の一部をレセプタクルの嵌入方向へ向けた押圧力へと変えることができるので、このような押圧面によって、レセプタクルを嵌入方向へ向けて押圧する押圧力を好適に生じさせることができる。

また、本発明によるコネクタは、前記レセプタクルが、合成樹脂で形成されたインナーハウジングを有しており、前記係止面と対向する面を有して、前記インナーハウジングの一部を突出させて設けられた被係止部を備え、前記被係止部の角が前記押圧面と当接することを特徴とする。

レセプタクルのインナーハウジングを突出させて設けられた被係止部の角と、押圧面とを当接させるように構成したことで、被係止部の角と押圧面との間の摺動が円滑となるので、レセプタクルを嵌入方向へ向けて押圧する押圧力を好適に得ることができる。

本発明によれば、アウターハウジングの上壁部分にレセプタクルを押圧するための機構を設けなくても、レセプタクルをガタつくことなく保持することができる。

本発明に係るコネクタの外観を正面側から見た斜視図である。本発明に係るコネクタの内部に保持されるレセプタクルの外観を示す斜視図である。本発明に係るコネクタの分解斜視図である。本発明に係るコネクタの要部断面図である。本発明の別の実施例に係るコネクタの要部断面図である。従来の構成を適用した場合を示す要部断面図である。従来のコネクタを示す図である。図７と同じ従来のコネクタを示す図である。

本発明の第１実施例に係るコネクタ１について、図１から図４を用いて説明する。なお、説明の便宜上、図１におけるコネクタ１の左下側に位置する面を正面、右上側に位置する面を背面と称する。

図１は、本発明の第１実施例に係るコネクタ１の外観を正面側から見た斜視図である。このコネクタ１は、車載用電子機器内部の印刷配線基板に実装されるものであり、車載用電子機器と、この車載用電子機器との間で信号を入出力するためのケーブルとを接続するためのものであって、ｍｉｎｉＵＳＢ（登録商標）に対応したものである。

コネクタ１は、絶縁性合成樹脂によって、概ね直方体形状に形成されたアウターハウジング２を有している。このアウターハウジング２の内部には、レセプタクル３が保持されているが、この点については後に詳述する。

アウターハウジング２は、正面側を開口させて設けた開口収容空間２１を有している。開口収容空間２１には、コネクタ１に接続されるケーブルの先端に設けられた適合する相手側コネクタであるプラグ（図示しない）が挿入され、所定の位置まで挿入された状態で収容される。

アウターハウジング２の背面側には、金属板をプレス加工することによって形成されたウエイト部材２９が装着されている。このウエイト部材２９は、コネクタ１の重心を背面側へ移動させることを目的としたものである。コネクタ１を印刷配線基板（図示しない）上に実装する際、このウエイト部材２９があることによって、コネクタ１の正面側が下へ向く方向に傾くことが防がれるので、良好にコネクタ１を実装することができる。

図２は、コネクタ１の内部に保持されるレセプタクル３の外観を示す斜視図である。コネクタ１に用いられているレセプタクル３は、ｍｉｎｉＵＳＢ対応レセプタクルである。このレセプタクル３は、プラグの先端部分に設けられるｍｉｎｉＵＳＢ対応プラグと接続可能である。なお、このｍｉｎｉＵＳＢ対応レセプタクルとｍｉｎｉＵＳＢ対応プラグは例示に過ぎず、相互に適合し接続可能なレセプタクルとプラグであれば、本発明を実施し得る。

レセプタクル３は、導電性の金属薄板をプレス加工して形成されたシールド部材３１の内側に、絶縁性合成樹脂で形成されたインナーハウジング３２を有している。インナーハウジング３２は、５つの導電性コンタクトを保持しており、この導電性コンタクトのそれぞれが、プラグ側の対応する導電性コンタクトと接触することで、相互間の電気的接続を得ることができる。

レセプタクル３の背面側には、シールド部材３１をコネクタ１の挿抜方向に沿って切り欠いて形成した溝部から、インナーハウジング３２の一部を突出させて形成した被係止部３２ａが形成されている。被係止部３２ａがシールド部材３１から突出する寸法は、後述する係止部２４における係止面２４ａの幅寸法とほぼ等しい。被係止部３２ａの下面は、係止面２４ａと対向する面として形成されている。

図３は、コネクタ１の分解斜視図であって、背面側の下方向より見た図である。なお、図３は、本発明に係る構成をより明らかにするために、上述したウエイト部材２９を省略して示している。

アウターハウジング２は、背面側に、下側へ向けて開放したレセプタクル３を嵌入する嵌入空間２２を有している。嵌入空間２２には、アウターハウジング２の下側に位置する外壁面に直交する方向に沿って、下側から上側へ向けて（図中、矢印で示す方向へ向けて）レセプタクル３が嵌入される。嵌入空間２２と開口収容空間２１との間は、連通穴２８を介して連通している。開口収容空間２１にプラグが挿入されると、プラグの先端部分に設けられるｍｉｎｉＵＳＢ対応プラグがこの連通穴２８を介して嵌入空間２２へと突出することで、ｍｉｎｉＵＳＢ対応プラグがレセプタクル３と接続される。嵌入空間２２には、レセプタクル３を挟持して保持するための一対のアーム部２３が設けられている。

図４は、図１に示すＡ−Ａ線に沿うコネクタ１の断面図であって、図４（ｂ）は、図４（ａ）中の円内を拡大して示した図である。

嵌入空間２２の両側には、一対のアーム部２３が設けられている。一対のアーム部２３は、それぞれ、アウターハウジング２を形成する側壁面の内側の上部を基端として、Ｕ字状に下側へ向けて、レセプタクル３の嵌入方向と平行に、互いに対向して延在させて設けられている。アーム部２３のそれぞれの先端には、互いに接近する方向へ向けて突出させて形成された係止部２４が設けられている。

アーム部２３は、基端から係止部２４にかけて弾性変形することができるように形成されており、係止部２４を、互いに離間する方向へ向けて弾性変位させることができる。アーム部２３とアウターハウジング２の側壁面の内側との間には、アーム部２３の厚さと概ね同じ幅の退避空間２６が設けられている。それぞれのアーム部２３が弾性変形した際、アーム部２３が、それぞれの外側に設けられている退避空間２６に退避するので、アーム部２３の弾性変形が阻害されない。

嵌入空間２２にレセプタクル３を嵌入する際には、被係止部３２ａを係止部２４と当接させて、上述した弾性に抗して２つの係止部２４の間隔を押し広げながら、２つの係止部２４の間に被係止部３２ａを通過させる。嵌入する際に係止部２４と被係止部３２ａとが当接する部分、すなわち、係止部２４の下面の内側と、被係止部３２ａの上側の角には、いずれも、レセプタクル３の嵌入を容易にするためのテーパー面が形成されている。

係止部２４は、レセプタクル３が嵌入される方向に対して直交する平面に平行な係止面２４ａを有している。レセプタクル３を嵌入する際、アーム部２３がレセプタクル３を挟持するに至る初期の段階、すなわち、押し広げられた係止部２４の間を被係止部３２ａが通過した直後の段階において、この係止面２４ａと被係止部３２ａとが当接する。

係止面２４ａとアーム部２３とで形成される角部には、係止面２４ａからアーム部２３に至る傾斜面をなす押圧面２５が形成されている。押し広げられた係止部２４が弾性によって元の位置に復帰する際、被係止部３２ａの下側の角がこの押圧面２５に到達した段階から、被係止部３２ａの下側の角と押圧面２５とが当接し始める。アーム部２３による挟持の進行、すなわち、係止部２４の復帰の進行に伴って、押圧面２５によって被係止部３２ａの下側の角が押し上げられ、レセプタクル３が嵌入方向へ向けて押圧される。

ここで、図６を参照する。図６は、コネクタ１と同様な構成を有する従来のコネクタ１１を示した図であり、図４に示した個所に対応する箇所の断面図であって、第１実施例に対応する部位に対しては、それぞれ、第１実施例の説明で用いた符号と同一の符号を付して示している。

図６に示すように、従来のコネクタ１１は、係止面２４ａとアーム部２３とで形成される角部に押圧面が設けられておらず、この点のみが本発明に係るコネクタと異なる。従来のコネクタ１１では、押圧面が設けられていないため、係止面２４ａと被係止部３２ａの下面とが対向して当接した状態となっている。このような従来のコネクタ１１の場合、係止部２４による係止をスムーズにするために、レセプタクル３の上面と、嵌入空間２２を形成する内壁面におけるレセプタクル３の上面と対向する面である受け面２７との間に隙間ｇが設けられるが、この隙間ｇの存在によって、レセプタクル３のガタつきを生じる。

図４に戻って、本発明に係るコネクタ１の場合でも、係止部２４による係止をスムーズにするために従来のコネクタ１１の場合における隙間ｇと同様な隙間ｇが設けられている。このため、嵌入空間２２の上側に位置してレセプタクル３に対向する受け面２７とレセプタクル３の上面とを当接させるためには、少なくとも、この隙間ｇに相当する分、押圧面２５によってレセプタクル３を押し上げる必要がある。したがって、押圧面２５をなす傾斜面は、アーム部２３側の立ち上がり寸法が少なくとも隙間ｇの寸法よりも大きくなるように傾斜させる必要がある。

上述した構成によって、最終的に、図４に示すように、レセプタクル３の上面と受け面２７とが、押圧面２５の作用によって生じた押圧力をもって当接した状態で保持される。レセプタクル３が上述した隙間ｇの分押し上げられた結果、係止面２４ａと被係止部３２ａの下面との間に隙間ｇが位置している。

図４の状態において、レセプタクル３は、係止部２４の先端部がレセプタクル３の側部に当接し、アーム部２３によって弾性的に挟持されて保持されることに加えて、上述した通り、アーム部２３がレセプタクル３を挟持する際に生じる弾性的な押圧力を利用して嵌入方向へ向けて押圧されて当接した状態で保持されるので、レセプタクル３のガタつきが生じない。

なお、レセプタクル３の被係止部３２ａは、シールド部材３１の一部を直角に切り起こして形成することもできる。しかしながら、切り起こした破断面の角が係止面２４ａや押圧面２５に当接することで、係止面２４ａや押圧面２５を削ってしまうことが想定される。このため、係止面２４ａや押圧面２５と被係止部３２ａとの間の摺動の円滑性が損なわれるとともに、係止面２４ａや押圧面２５を削ることで生じる削れカスによる電気的接続への悪影響が懸念される。したがって、本実施例のように、インナーハウジング３２を突出させて被係止部３２ａを形成することが好適である。

本発明の第２実施例に係るコネクタ１について、図５を用いて説明する。図５は、上述した第１実施例における図４に示した個所と同一な個所における断面図であって、第１実施例と同一の部位に対しては、それぞれ、第１実施例の説明で用いた符号と同一の符号を付して示している。

第２実施例に係るコネクタ１と、第１実施例に係るコネクタ１との相違点は、押圧面２５の構成にあり、その他の構成については第１実施例に係るコネクタ１と同一である。

第２実施例に係るコネクタ１では、押圧面２５を、挟持面から係止面２４ａに至る凹曲面として形成している。凹曲面の曲率半径は、上述した隙間ｇの長さの２倍程度に設定されている。このように、凹曲面の曲率半径を隙間ｇの長さよりも大きく設定することで、レセプタクル３が受け面２７に当接して嵌入が完了した状態で、レセプタクル３の被係止部３２ａの角が押圧面２５をなす凹曲面の部分に当接している状態となるので、レセプタクル３を嵌入方向へ押圧する押圧力を好適に得ることができる。

嵌入空間２２にレセプタクル３が嵌入されると、まず、押圧面２５をなす凹曲面の下部とレセプタクル３の被係止部３２ａの角とが当接する。その状態から、アーム部２３によるレセプタクル３の挟持が進行することに伴って、被係止部３２ａの角が、凹曲面に沿ってレセプタクル３の嵌入方向へと移動する。この結果、最終的にレセプタクル３が受け面２７に当接するに至った状態において、レセプタクル３が嵌入方向へ向けて押圧されて保持されるので、レセプタクル３のガタつきが生じない。

第１実施例では傾斜面によって押圧面２５を形成していたが、このように、凹曲面によって押圧面２５を形成しても、同様にレセプタクル３を嵌入方向へ向けて押圧することができる。なお、押圧面２５を形成する曲面は凹曲面に限定されず、適切な曲率を持つ凸曲面であっても同様な効果を得ることができる。また、押圧面２５を形成する曲面の曲率半径は、必ずしもアーム部２３から係止部２４に至るまでの間において一定である必要はなく、途中で曲率半径が変化する曲面であってもよい。

本発明は、アウターハウジングの内部にレセプタクルを保持してなる態様のコネクタにおいて好適に利用することができる。

１コネクタ
２アウターハウジング
２１開口収容空間
２２嵌入空間
２３アーム部
２４係止部
２４ａ係止面
２５押圧面
２６退避空間
２７受け面
２８連通穴
２９ウエイト部材
３レセプタクル
３１シールド部材
３１ａ溝部
３２インナーハウジング
３２ａ被係止部
１１従来のコネクタ
ｇ隙間

Claims

アウターハウジングと、
前記アウターハウジングに保持されるレセプタクルと、
を含むコネクタであって、
前記アウターハウジングは、
適合する相手側コネクタであるプラグが挿入される開口収容空間と、
前記開口収容空間から連通して設けられ、前記アウターハウジングの１つの外壁面に対して直交する方向に沿って前記レセプタクルを嵌入可能に形成された嵌入空間と、
を有しており、
前記嵌入空間は、
前記レセプタクルの嵌入方向と平行に互いに対向して延在し、弾性をもって前記レセプタクルを挟持可能に設けられた一対のアーム部と、
前記アーム部の先端に、前記レセプタクルが嵌入される嵌入方向に対して直交する平面に平行な係止面を有して設けられた係止部と、
当該嵌入空間の前記嵌入方向側に位置して前記レセプタクルに対向する面である受け面と、
を備え、
前記係止面と前記受け面との間に、前記レセプタクルとの隙間が設けられてなるコネクタにおいて、
前記係止面と前記アーム部とで形成される角部に、前記レセプタクルに当接して、前記アーム部が前記レセプタクルを挟持することに伴って、前記レセプタクルを嵌入方向へ向けて押圧して、前記隙間に相当する分、前記レセプタクルを嵌入方向へ向けて押し上げる押圧面を有し、
前記嵌入空間に前記レセプタクルが嵌入された状態で、前記レセプタクルの嵌入方向側に位置する面と前記受け面とが当接するとともに、前記係止部の先端部が前記レセプタクルの側部に当接して前記アーム部によって前記レセプタクルが保持されることを特徴とするコネクタ。
前記押圧面は、前記係止面から前記アーム部に至る傾斜面であることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
前記押圧面は、前記係止面から前記アーム部に至る曲面であることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
前記レセプタクルは、合成樹脂で形成されたインナーハウジングを有しており、
前記係止面と対向する面を有して、前記インナーハウジングの一部を突出させて設けられた被係止部を備え、前記被係止部の角が前記押圧面と当接することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のコネクタ。