JP6375151B2 - 電気コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、シーケンサの接続機器や電気機器や電子機器等に使用される電気コネクタに関するもので、特に、簡単な構造で、長手ピッチ方向の小型化ができ、小型化しても破損することがなく、安定した接触（接続）が可能な構造に関するものである。

電気コネクタは、相手コネクタと着脱され、基板に実装されている。前記電気コネクタは、前記相手コネクタと接触する接触部と基板に実装する接続部を有するコンタクトと、該コンタクトが保持・配列されるハウジングと、該ハウジングに回動できるように装着されるとともに前記相手コネクタを着脱するロック部材とを備えている。前記電気コネクタは、装着された前記相手コネクタを抜去する際には前記ロック部材を外側（長手ピッチ方向）に回動させて、前記ロック部材の押圧部で前記相手コネクタを押上げることで抜去できる構造とし、前記ロック部材の係合部が前記ハウジングの係止部に当たることで、前記ロック部材の回動を抑制する構造になっている。
下記に、本出願人が既に提案した文献として特許文献１（実開平５−２３４５２号）と特許文献２（登録実用新案第３０６３２１１号）を挙げます。
実開平３−６２４６７号。 登録実用新案第３０６３２１１号。

客先より長手ピッチ方向の長さを小さくしてほしいという要望があった。長手方向に配列されたコンタクトのピッチ寸法を変えることはできず、前記ロック部材が装着されている前記ハウジングのフランジ部分を小さく（削る）すると同時に前記ロック部材の幅も小さく（削る）することで、客先要求である長手ピッチ方向の小型化に対応せざるを得なかった。
前記相手コネクタの抜去時、前記ロック部材の係合部と前記ハウジングの係止部が当たることで回動を抑制しているが、前記ハウジングと前記ロック部材を小さく（削る）した為、前記係合部及び前記係止部も小さくなり、1点で回動を抑制するには力（応力）が集中し、前記ハウジングと前記ロック部材の破損に繋がる可能性があった。
特許文献１及び特許文献２の構造は、従来の構造であり、長手ピッチ方向の小型化にはなっていない。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、簡単な構造で、長手ピッチ方向の小型化ができ、小型化しても破損することがなく、安定した接触（接続）が可能な電気コネクタを提供するものである。

相手コネクタが着脱される電気コネクタであって、前記相手コネクタと接触する接触部と基板に実装する接続部を有するコンタクトと、該コンタクトが保持・配列されるハウジングと、該ハウジングに回動できるように装着されるとともに前記相手コネクタを着脱するロック部材と、を備える電気コネクタにおいて、前記ハウジングは、嵌合面長手方向両端付近の嵌合面短手方向両側に前記ロック部材が当接する第１係止部を有し、前記ハウジングは、嵌合面長手方向両端付近の嵌合面短手方向中央付近に前記ロック部材が当接する第２係止部を有し、前記ハウジングは、嵌合面長手方向両端付近で前記第２係止部に対して嵌合面長手方向中央寄りに前記ロック部材と当接する第３係止部を有し、前記ロック部材は、前記ハウジングの嵌合面長手方向両端付近に回動可能に装着され、前記ロック部材は、前記相手コネクタを抜去する際に、前記ハウジングの各係止部（第１係止部，第２係止部，第３係止部）に対して前記ロック部材回動方向に当接する構造の各係合部（第１係合部，第２係合部，第３係合部）を有し、前記係止部と前記係合部とが同時に複数箇所で当接することにより前記ロック部材の回動が抑制される構造であることを特徴とする電気コネクタ。

前記ロック部材は、前記ハウジングのフランジが入る窪みを有する。
また、前記ロック部材は凸を有し、前記ハウジングは凹部を有し、前記相手コネクタとの嵌合状態まで前記ロック部材が回動させて前記凸が前記凹部に入ることでクリック感を持たせる構造である。
さらに、前記ハウジングは、嵌合面長手方向両端付近の基板接続側に切欠部を有する。

本発明の電気コネクタによれば、相手コネクタ抜去時においてロック部材の回動を抑制する際に、４点（第１係合部と第１係止部（２点）、第２係合部と第２係止部、第３係合部と第３係止部）で同時に当接する構造であるので、力（応力）が分散し、前記ハウジング及び前記ロック部材を小型化しても従来に比べて破損し難く安定した接触（接続）が可能である。

（Ａ） ロック部材が開いた状態の本発明の電気コネクタを、相手コネクタの嵌合方向よりみた斜視図である。（Ｂ） ロック部材が開いた状態の本発明の電気コネクタを、第１係合部で断面した断面図である。（Ｃ） ロック部材が開いた状態の本発明の電気コネクタを、幅方向の中心で断面した断面図である。 （Ａ） コンタクトを嵌合方向よりみた斜視図である。（Ｂ） コンタクトを接続方向よりみた斜視図である。 （Ａ） ハウジングを嵌合方向よりみた斜視図である。（Ｂ） ハウジングを嵌合方向と反対方向（接続方向）よりみた斜視図である。（Ｃ） ハウジングを、幅方向の中心で断面した断面図である。 （Ａ） １対のロック部材を嵌合方向よりみた斜視図である。（Ｂ） １対のロック部材を嵌合方向と反対方向（接続方向）よりみた斜視図である。 （Ａ） ロック部材が開いた状態の従来の電気コネクタの平面図である。（Ｂ） ロック部材が開いた状態の従来の電気コネクタの側面図である。

本発明の特徴は、相手コネクタが着脱される電気コネクタ１０であって、前記相手コネクタと接触する接触部３０１と基板に実装する接続部３０３を有するコンタクト３０と、該コンタクト３０が保持・配列されるハウジング４０と、該ハウジング４０に回動できるように装着されるとともに前記相手コネクタを着脱するロック部材２０と、を備える電気コネクタ１０において、前記ハウジング４０は、嵌合面長手方向両端付近の嵌合面短手方向両側に前記ロック部材２０が当接する第１係止部４０４を有し、前記ハウジング４０は、嵌合面長手方向両端付近の嵌合面短手方向中央付近に前記ロック部材２０が当接する第２係止部４０５を有し、前記ハウジング４０は、嵌合面長手方向両端付近で前記第２係止部４０５に対して嵌合面長手方向中央寄りに前記ロック部材２０と当接する第３係止部４０６を有し、前記ロック部材２０は、前記ハウジング４０の長手ピッチ方向両側に回動可能に装着され、前記ロック部材２０は、前記相手コネクタを抜去する際に、前記ハウジング４０の各係止部（第１係止部４０４，第２係止部４０５，第３係止部４０６）に対して前記ロック部材２０回動方向に当接する構造の各係合部（第１係合部２０２，第２係合部２０３，第３係合部２０４）を有し、前記係止部４０４，４０５，４０６と前記係合部２０２，２０３，２０４とが同時に複数箇所（４箇所）で当接することにより前記ロック部材２０の回動が抑制される構造であることを特徴とする電気コネクタ１０である。
つまり、本発明の電気コネクタ１０は、前記相手コネクタを抜去する際に、４点（前記第１係合部２０２と前記第１係止部４０４（２点）、前記第２係合部２０３と前記第２係止部４０５、前記第３係合部２０４と前記第３係止部４０６）が同時に当接することにより前記ロック部材２０の回動が抑制されるようにしたものである。

図１から図４に基づいて、本発明の電気コネクタ１０の実施例について説明する。
図１（Ａ）はロック部材が開いた状態の本発明の電気コネクタを、相手コネクタの嵌合方向よりみた斜視図であり、（Ｂ）はロック部材が開いた状態の本発明の電気コネクタを、第１係合部で断面した断面図であり、（Ｃ）はロック部材が開いた状態の本発明の電気コネクタを、幅方向の中心で断面した断面図である。図２（Ａ）はコンタクトを嵌合方向よりみた斜視図であり、（Ｂ）はコンタクトを接続方向よりみた斜視図である。図３（Ａ）はハウジングを嵌合方向よりみた斜視図であり、（Ｂ）はハウジングを嵌合方向と反対方向（接続方向）よりみた斜視図であり、（Ｃ）はハウジングを、幅方向の中心で断面した断面図である。図４（Ａ）は１対のロック部材を嵌合方向よりみた斜視図であり、（Ｂ）は１対のロック部材を嵌合方向と反対方向（接続方向）よりみた斜視図である。

前記電気コネクタ１０を説明する前に、基板について説明する。前記基板には、前記電気コネクタ１０のコンタクト３０が実装されるランドと該ランドから延び、電子部品等に繋がるパターンが設けられている。

図１から図４に基づいて、電気コネクタ１０について説明する。前記電気コネクタ１０は、少なくとも相手コネクタと接触する接触部３０１と基板に実装する接続部３０３を有するコンタクト３０と、該コンタクト３０が保持・配列されるハウジング４０と、該ハウジング４０に回動できるように装着されるとともに前記相手コネクタを着脱するロック部材２０とを備えている。

最初に、前記コンタクト３０について説明する。前記コンタクト３０は金属製であり、公知技術のプレス加工や切削加工によって製作されている。前記コンタクト３０の材質としては、バネ性や導電性や寸法安定性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。本実施例では、前記コンタクト３０は前記ハウジング４０に圧入によって固定されている。本実施例では、圧入によって固定しているが、固定できれば如何なるものでもよく、引っ掛け（ランス）や溶着や一体成形などがある。

前記コンタクト３０は、相手コネクタと接触する接触部３０１と基板に実装する接続部３０３を有し、さらに、前記ハウジング４０に固定する保持部３０２を有している。前記コンタクト３０は略Ｌ字形状（Ｌ型ディップの為）をしている。

前記接触部３０１は、前記相手コネクタと接触し易いように相手コネクタの形状に沿うように適宜設計しているが、本実施例では断面略四角形をしている。前記接触部３０１は前記嵌合口１２内に突出するように前記ハウジング４０に保持されている。

前記接続部３０３は前記基板に実装される部分である。前記基板への接続方法としては半田付け（表面実装やディップ）やプレスフィットなどを挙げることができる。本実施例では、前記コンタクト３０はＬ形ディップタイプであり、半田付けにより実装されている。Ｌ型ディップタイプではなく、ストレートディップタイプであっても良い。

前記保持部３０２は、前記ハウジング４０に固定出来れば如何なる方法でもよく、圧入や引っ掛け（ランス）や溶着や一体成形等を挙げることができる。本実施例では前記ハウジング４０へ圧入により保持・固定している。前記保持部３０２の形状・大きさは、保持力や加工性や強度等を考慮して適宜設計する。前記保持部３０２は、前記接触部３０１と前記接続部３０３の間に位置し、矢尻り状の突起を設けて前記ハウジング４０に圧入固定している。

次に、本発明のポイントの一つであるハウジング４０について説明する。このハウジング４０は電気絶縁性のプラスチックであり、公知技術の射出成形や切削によって製作され、この材質としては寸法安定性や加工性やコスト等を考慮して適宜選択するが、一般的にはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリアミド（６６ＰＡ、４６ＰＡ）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリカーボネート（ＰＣ）やこれらの合成材料を挙げることができる。本実施例では射出成形によって製作されている。

前記ハウジング４０は略箱型形状をしている。前記ハウジング４０には、前記コンタクト３０が保持・配列される挿入孔４０１が設けられている。前記挿入孔４０１に前記コンタクト３０は圧入や引っ掛け（ランス）や溶着等によって固定されている。本実施例では、前記コンタクト３０は圧入によって固定されている。前記挿入孔４０１の形状・大きさは、前記コンタクト３０が保持できれば如何なるものでもよく、保持力や強度や加工性や小型化等を考慮して適宜設計している。

前記ハウジング４０には、長手ピッチ方向両側にフランジ４０２が設けられている。前記フランジ４０２には、内側に装着部１４が設けられ、前記ロック部材２０を回動可能に保持する部分である。前記装着部１４の形状・大きさは前記ロック部材２０が保持でき、回動できれば如何なるものでもよく、コネクタの小型化や回動性や強度や加工性等を考慮して適宜設計している。

前記フランジ４０２は、客先要求により従来に比べ、長手ピッチ方向の寸法を２．５ｍｍ程度小さくすることで、コネクタの小型化を図っている。

前記ハウジング４０には、前記ロック部材２０の回動を抑制する為の３つの係止部（第１係止部４０４、第２係止部４０５、第３係止部４０６）が設けられている。前記第１係止部４０４に前記ロック部材２０の第１係合部２０２が係合し、前記第２係止部４０５に前記ロック部材２０の第２係合部２０３が係合し、前記第３係止部４０６に前記ロック部材２０の第３係合部２０４が係合することで回動を抑制している。前記第１係止部４０４は、前記第１係合部２０２に対応した位置に２箇所設けている。

３つの係止部（第１係止部４０４、第２係止部４０５、第３係止部４０６）の形状・大きさは、前記ロック部材２０の回動を抑制できればよく、前記ロック部材２０の各々の係合部に沿い、その役割や強度や加工性や小型化等を考慮して適宜設計している。

前記ハウジング４０のフランジ４０２には、相手コネクタの嵌合方向側に前記ロック部材２０の凸２０７と係合する凹部４０３が設けられている。前記凹部４０３は、前記ロック部材２０の凸２０７と係合することにより保持とクリック感を持たせる部分である。前記凹部４０３の形状・大きさは、このような役割と強度とクリック感と加工性等を考慮して適宜設計する。

前記フランジ４０２には、前記ロック部材２０を回動可能に保持する為に、ピン等を挿入する孔４０８が設けられている。本実施例では市販のスプリングピンを挿入し、回動できるようにしている。前記孔４０８の位置・大きさは、前記ロック部材２０が回動でき、回動した際に相手コネクタを押上げることができ、コネクタの小型化ができればよく、このような役割や強度や回動性や加工性等を考慮して適宜設計している。

前記ハウジング４０には、基板実装スペースを確保する為に長手ピッチ方向両側で基板実装側に切欠部４０７が設けられている。前記切欠部４０７の形状・大きさは、基板との空間にＩＣチップ等の部品を搭載できればよく、コネクタの強度や加工性等を考慮して適宜設計している。

次に、本発明のポイントであるロック部材２０について説明する。このロック部材２０は電気絶縁性のプラスチックであり、公知技術の射出成形や切削によって製作され、この材質としては寸法安定性や加工性やコスト等を考慮して適宜選択するが、一般的にはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリアミド（６６ＰＡ、４６ＰＡ）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリカーボネート（ＰＣ）やこれらの合成材料を挙げることができる。本実施例では射出成形によって製作されている。前記ロック部材２０は、長手ピッチ方向両側に１対として配置されている。

前記ロック部材２０は、本体部２０１と一方端側に操作部２０５と他方端側に前記相手コネクタを押圧する押圧部２０６を有している。前記操作部２０５は、前記ロック部材２０を回動させる際に指を引っ掛ける部分である。前記操作部２０５の形状・大きさは操作性や小型化や強度や加工性を考慮して適宜設計している。前記操作部２０５には前記コンタクト３０の配列方向に突出した突出部を設け、前記突出部を前記相手コネクタに引っ掛けることで、前記相手コネクタとのロックを図っている。

前記押圧部２０６は、前記相手コネクタを抜去する際に前記相手コネクタを押圧することで、前記相手コネクタを押上げる部分である。前記押圧部２０６は前記相手コネクタを抜去できれば良く、その役割や小型化や強度や加工性を考慮して、形状・大きさを適宜設計している。

前記本体部２０１には、前記ハウジング４０のフランジ４０２の肉厚を逃げる窪みと該窪み内に前記ハウジング４０の凹部４０３と係合する凸２０７とが設けられている。前記窪みはコネクタの小型化と前記ロック部材２０の成形時のヒケを防止する為のものである。前記窪みはこのような役割を満足するように形状・大きさを適宜設計している。

前記凸２０７は、前記ハウジング４０の凹部４０３と係合することにより保持とクリック感を持たせる部分である。前記凸２０７の形状・大きさは、このような役割と強度とクリック感と加工性等を考慮して適宜設計する。

前記ロック部材２０には、前記ハウジング４０の３つの係止部（第１係止部４０４、第２係止部４０５、第３係止部４０６）と係合することで、前記ロック部材２０の回動を抑制する為の３つの係合部（第１係合部２０２、第２係合部２０３、第３係合部２０４）が設けられている。前記第１係合部２０２に前記ハウジング４０の第１係止部４０４が係合し、前記第２係合部２０３に前記ハウジング４０の第２係止部４０５が係合し、前記第３係合部２０４に前記ハウジング４０の第３係止部４０６が係合することで回動を抑制している。前記第１係合部２０２は、前記第１係止部４０４に対応した位置に２箇所設けている。

３つの係合部（第１係合部２０２、第２係合部２０３、第３係合部２０４）の形状・大きさは、前記ロック部材２０の回動を抑制できればよく、前記ハウジング４０の各々の係止部に沿い、その役割や強度や加工性や小型化等を考慮して適宜設計している。３つの係合部（第１係合部２０２、第２係合部２０３、第３係合部２０４）と３つの係止部（第１係止部４０４、第２係止部４０５、第３係止部４０６）とを係合させることで、前記ハウジング４０と前記ロック部材２０とに掛かる力（応力）を分散し、前記ハウジング４０と前記ロック部材２０が破損せず、安定した接続が得られるようにしている。

前記ハウジング４０のフランジ４０２を、客先要求により従来に比べ、長手ピッチ方向の寸法を２．５ｍｍ程度小さくしたので、前記ロック部材２０も同様に小さくすることで、コネクタの小型化を図っている。

前記ロック部材２０には、前記ハウジング４０の孔４０８に対応する位置に、回動可能に保持する為に、ピン等を挿入する孔２０８が設けられている。本実施例では市販のスプリングピンを挿入し、回動できるようにしている。前記孔２０８の位置・大きさは、前記ロック部材２０が回動でき、回動した際に相手コネクタを押上げることができ、コネクタの小型化ができればよく、このような役割や強度や回動性や加工性等を考慮して適宜設計している。

最後に、前記相手コネクタの抜去の仕方について説明する。本発明の電気コネクタ１０は基板に長手ピッチ方向に複数配置され、狭ピッチにする為に各電気コネクタ１０同士の間隔は２〜３ｍｍ狭くしている（本実施例では３ｍｍ狭くしている）。
前記相手コネクタを挿入する際には、前記相手コネクタを挿入すると前記ロック部材２０が内側（前記コンタクト３０の配列側）に倒れ、前記ロック部材２０の突出部が溝に嵌るまで手で前記ロック部材２０を内側に倒すこと嵌合できる。
前記相手コネクタを抜去する際には、１つの電気コネクタ１０の前記ロック部材２０を倒し、前記相手コネクタを抜去する。隣接する側の前記ロック部材２０は半開き状態で使用する。
挿入された前記相手コネクタを抜去する際には、前記ロック部材２０を回動させ、３つの係合部（第１係合部２０２、第２係合部２０３、第３係合部２０４）と３つの係止部（第１係止部４０４、第２係止部４０５、第３係止部４０６）とが係合するまで回動させ、前記ロック部材２０の押圧部２０６で前記相手コネクタの底面を押上げことで抜去させている。

本発明の活用例としては、シーケンサの接続機器や電気機器や電子機器等に使用される電気コネクタに活用され、特に、簡単な構造で、長手ピッチ方向の小型化ができ、小型化しても破損することがなく、安定した接触（接続）が可能な構造に関するものである。

１０、６０ 電気コネクタ
１２ 嵌合口
１４ 装着部
２０、６２ ロック部材
２０１、６２１ 本体部
２０２ 第１係合部
２０３ 第２係合部
２０４ 第３係合部
２０５、６２５ 操作部
２０６ 押圧部
２０７ 凸
２０８ 孔
６２２ 係合部
３０、６４ コンタクト
３０１ 接触部
３０２ 保持部
３０３ 接続部
４０、６６ ハウジング
４０１ 挿入孔
４０２、６６２ フランジ
４０３ 凹部
４０４ 第１係止部
４０５ 第２係止部
４０６ 第３係止部
４０７ 切欠部
４０８ 孔
６６４ 係止部

Claims (4)

1. 相手コネクタが着脱される電気コネクタであって、
   前記相手コネクタと接触する接触部と基板に実装する接続部を有するコンタクトと、該コンタクトが保持・配列されるハウジングと、該ハウジングに回動できるように装着されるとともに前記相手コネクタを着脱するロック部材と、を備える電気コネクタにおいて、
   前記ハウジングは、嵌合面長手方向両端付近の嵌合面短手方向両側に前記ロック部材が当接する第１係止部を有し、
   前記ハウジングは、嵌合面長手方向両端付近の嵌合面短手方向中央付近に前記ロック部材が当接する第２係止部を有し、
   前記ハウジングは、嵌合面長手方向両端付近で前記第２係止部に対して嵌合面長手方向中央寄りに前記ロック部材と当接する第３係止部を有し、
   前記ロック部材は、前記ハウジングの嵌合面長手方向両端付近に回動可能に装着され、
   前記ロック部材は、前記相手コネクタを抜去する際に、前記ハウジングの各係止部（第１係止部，第２係止部，第３係止部）に対して前記ロック部材回動方向に当接する構造の各係合部（第１係合部，第２係合部，第３係合部）を有し、
   前記係止部と前記係合部とが同時に複数箇所で当接することにより前記ロック部材の回動が抑制される構造であることを特徴とする電気コネクタ。
2. 前記ロック部材は、前記ハウジングのフランジが入る窪みを有することを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
3. 前記ロック部材は凸を有し、前記ハウジングは凹部を有し、前記相手コネクタとの嵌合状態まで前記ロック部材が回動させて前記凸が前記凹部に入ることでクリック感を持たせる構造であることを特徴とする請求項１または２記載の電気コネクタ。
4. 前記ハウジングは、嵌合面長手方向両端付近の基板接続側に切欠部を有することを特徴とする請求項１〜３項のうちいずれか１項記載の電気コネクタ。

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