JP6426047B2

JP6426047B2 - 電気コネクタ

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Publication number: JP6426047B2
Application number: JP2015073702A
Authority: JP
Inventors: 清鷲埜; 英樹竹島
Original assignee: JST Mfg Co Ltd
Current assignee: JST Mfg Co Ltd
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2015-03-31
Publication date: 2018-11-21
Anticipated expiration: 2035-03-31
Also published as: JP2016194997A

Description

本発明は、電気コネクタに関する。特に、第１電子機器に内在した第１プリント基板に実装した第１コネクタと第２電子機器に内在した第２プリント基板に実装した第２コネクタとを電気的に接続する電気コネクタの構造に関する。

ノートパソコンは、デスクトップパソコンと比べて小型軽量であり、携帯に便利なことから、広く普及している。一般に、ノートパソコンは、バッテリ及びキーボードを備えたコンピュータ本体と、表示画面を備えた平型のディスプレイが二つ折りになるように、開閉自在に構成している。

ノートパソコンを机上で使用するときには、例えば、ドッキングステーションと接続することで、キーボードを傾斜配置でき、キーボードの操作が容易になる。又、ノートパソコンをドッキングステーションに電気的に接続することで、コンピュータ本体の機能を拡張できる。

しかし、ノートパソコンをドッキングステーションに接続すると、ドッキングステーションに対して、ノートパソコンが傾斜配置されるので、ノートパソコンの一端部側の背面に配置されたプラグと、ドッキングステーションの上部に配置されたリセプタクルの接続が不確実になる心配がある。

上述した不具合を解消するために、ノートパソコンの一端部側の背面に配置されたプラグに設けたディアルインライン形の第１コンタクトに対して、ドッキングステーションの上部に配置されたリセプタクルに設けたスネーク形の第２コンタクトを追従自在に接触させることで、ノートパソコンが傾斜配置されたときの接続信頼性を確保する電気コネクタが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−９４０１１号公報

図１６は、ノートパソコン及びドッキングステーションの側面図であり、ノートパソコンをαの傾斜角度でドッキングステーションに接続した状態図である。図１７は、図１６のＡ部を拡大した側面図である。

図１８は、ノートパソコン及びドッキングステーションの側面図であり、ノートパソコンをβの傾斜角度でドッキングステーションに接続した状態図である。

図１９は、従来技術による電気コネクタの縦断面図であり、ノートパソコンに備わるプラグがドッキングステーションに備わるリセプタクルに真直に接続した状態図である。

図２０は、従来技術による電気コネクタの縦断面図であり、ノートパソコンに備わるプラグがドッキングステーションに備わるリセプタクルに対して僅かに傾斜して接続した状態図である。

なお、本願の図１６から図１８は、特許文献１の図１５から図１７に相当している。又、本願の図１９と図２０は、特許文献１の図１３と図１４に相当している。

図１６を参照すると、ノートパソコンＮＰは、その一端部側をドッキングステーション（以下、拡張ステーションという）ＤＳに載置している。又、ノートパソコンＮＰは、その他端部を机上などの設置面Ｓｉに載置している。そして、ノートパソコンＮＰは、設置面Ｓｉに対して、αの傾斜角度で配置されている。

図１７を参照すると、ノートパソコンＮＰは、その一端部側の背面にプラグ８を配置している。一方、拡張ステーションＤＳは、その上部にリセプタクル９を配置している。

図１６を参照して、拡張ステーションＤＳの上方で、ノートパソコンＮＰを水平状態に把持し、拡張ステーションＤＳに向かって、ノートパソコンＮＰを略真直ぐに降下させることで、プラグ８とリセプタクル９を機械的及び電気的に接続できる（図２０参照）。次に、ノートパソコンＮＰの他端部を設置面Ｓｉに載置することで、ノートパソコンＮＰを拡張ステーションＤＳに接続した状態で、ノートパソコンＮＰを傾斜配置できる。

図１７を参照すると、プラグ８は、リセプタクル９に真直状態で嵌合した後に傾斜されるので、これらのコネクタの接続が確実になるように、従来技術による電気コネクタは工夫している。

図１８に示したノートパソコンＮＰは、図１６に示したノートパソコンＮＰより、奥行き寸法が短く、拡張ステーションＤＳに接続した後に、設置面Ｓｉに載置すると、αの傾斜角度より傾斜角度が大きいβの傾斜角度で配置されている。つまり、プラグ８とリセプタクル９が所定の傾斜角度範囲内で接続できるように、従来技術による電気コネクタは工夫している。

図１９又は図２０を参照すると、プラグ８は、直方体状のハウジング８１と複数の板状のコンタクト８２を備えている。複数のコンタクト８２は、ハウジング８１の内部に並設配置されている。つまり、プラグ８は、多極の角形コネクタである。

図１９又は図２０を参照すると、ハウジング８１は、矩形に開口した凹部８１ｄを有している。凹部８１ｄには、後述するリセプタクル９のヘッダ部９１ｈを導入できる。凹部８１ｄは、コンタクト８２の一片８２１を対向する内壁に配列している。コンタクト８２は、対向するように二列に配置されている。つまり、複数のコンタクト８２は、ディアルインライン形に配置されている。又、コンタクト８２の一片８２１は、直接手が触れないように凹部８１ｄの隔壁で包囲されている。

図１９又は図２０を参照すると、コンタクト８２は、他片８２２を有している。他片８２２は、一片８２１の基端部を略直角に屈曲した後に、ハウジング８１の底面に沿って延出している。コンタクト８２の他片８２２は、ノートパソコンＮＰの内部に配置した図示しないプリント基板にハンダ接合できる（図１６から図１８参照）。つまり、プラグ８は、プリント基板用コネクタである。

図１９又は図２０を参照すると、リセプタクル９は、直方体状のハウジング９１と複数のベローズ形のコンタクト９２を備えている。複数のコンタクト９２は、ハウジング９１の内部に並設配置されている。つまり、リセプタクル９は、多極の角形コネクタである。

図１９又は図２０を参照すると、ハウジング８１は、矩形に開口した凹部９１ｄとヘッダ部９１ｈを有している。凹部９１ｄには、ハウジング８１を傾倒自在に導入できる。ヘッダ部９１ｈは、凹部９１ｄの中央部から突出している。そして、ヘッダ部９１ｈは、プラグ８の凹部８１ｄに傾倒自在に導入できる。なお、凹部９１ｄとハウジング８１は、紙面の奥行方向の動きが規制されるように、嵌合している。

図１９又は図２０を参照すると、ヘッダ部９１ｈは、櫛の歯状の収容溝９１ｃを形成している。収容溝９１ｃには、コンタクト９２の一片９２１を内部に配列している。コンタクト９２は、相反する向きに向かうように二列に配置されている。つまり、複数のコンタクト９２は、ディアルインライン形に配置されている。

図１９又は図２０を参照すると、コンタクト９２は、他片９２２を有している。他片９２２は、一片９２１の基端部を略直角に屈曲した後に、ハウジング９１の底面に沿って延出している。コンタクト９２の他片９２２は、拡張ステーションＤＳの内部に配置した図示しないプリント基板にハンダ接合できる（図１６から図１８参照）。つまり、リセプタクル９は、プリント基板用コネクタである。

図１９又は図２０を参照すると、コンタクト９２は、外側に向かって蛇行したスネークスプリング９１ｓを一片９２１の先端部側に備えている。スネークスプリング９１ｓは、収容溝９１ｃの内部で伸縮自在に配置されている。

図１９又は図２０を参照して、スネークスプリング９１ｓは、その接点がヘッダ部９１ｈの外壁から突出するように配置されている。プラグ８を凹部９１ｄに挿入すると、スネークスプリング９１ｓを圧縮できる。そして、その反作用として、スネークスプリング９１ｓは、その接点がコンタクト８２の一片８２１を押圧する力を付勢している。

特許文献１による電気コネクタは、図１９に示すように、プラグ８をリセプタクル９に真直に挿入した状態から、プラグ８を傾倒しても、スネークスプリング９１ｓがコンタクト８２に追従して接触しているので、プラグ８とリセプタクル９を確実に接続できる、としている。

近年では、ドッキングステーション付きキーボードに薄直方体状のタブレットＰＣを着脱自在に接続できる、いわゆる、ハイブリッドＰＣが出現している。ハイブリッドＰＣは、ドッキングステーション付きキーボードにタブレットＰＣを接続して、ノートパソコンのように、タブレットＰＣをディスプレイとして使用できる。又、ハイブリッドＰＣは、ドッキングステーション付きキーボードからタブレットＰＣを取り外して、タッチパネル式の表示及び入力部により、タブレットＰＣを単独のパーソナルコンピュータとして使用できる。

ドッキングステーション付きキーボードにタブレットＰＣを接続して使用するときには、高速の信号がドッキングステーションとタブレットＰＣとの間で送受される。この場合、タブレットＰＣの底部にプラグを配置し、ドッキングステーションの一端部側の上部にリセプタクルを配置し、図１９又は図２０で示したように、これらのコネクタをスネークスプリングで接続すると、スネークスプリングの伝送距離が長く蛇行しているので、高速の信号を正確に送受することが困難になる心配がある。ドッキングステーションとタブレットＰＣを信号の伝送距離が短くかつ直線的にコンタクトで接続する電気コネクタが求められている。

又、タブレットＰＣの底部に配置したプラグをドッキングステーションの上部に配置したリセプタクルに挿入するときは、タブレットＰＣの重量が加わるので、プラグをリセプタクルに挿入することが容易である。

一方、ドッキングステーションとタブレットＰＣは、多数の信号線で信号を送受しているので、タブレットＰＣの重量に加えて、これらのコネクタのコンタクト同士の接触圧力が累積して加算されるので、タブレットＰＣをドッキングステーションから引き上げることが容易でないという問題がある。これらのコネクタのコンタクト同士の接触圧力が累積して加算されると、タブレットＰＣを持ち上げたときに、キーボードが追従してくることが懸念される。

タブレットＰＣなどの第１電子機器の底部に設けた第１コネクタとドッキングステーションなどの第２電子機器の上部に設けた第２コネクタが着脱自在な電気コネクタであって、第１電子機器を第２電子機器から引き上げ容易な電気コネクタが求められている。そして、以上のことが本発明の課題といってよい。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、第１電子機器の底部に設けた第１コネクタと第２電子機器の上部に設けた第２コネクタが着脱自在な電気コネクタであって、第１電子機器を第２電子機器から引き上げ容易な電気コネクタを提供することを目的とする。

本発明者らは、第１電子機器の底部に設けた第１コネクタと第２電子機器の上部に設けた第２コネクタが着脱自在な電気コネクタであって、第１電子機器の重量に抗して、第１コネクタを押し上げる押し上げ手段を第２コネクタに備えることで、第１電子機器を第２電子機器から引き上げ容易なると考え、これに基づいて、以下のような新たな電気コネクタを発明するに至った。

（１）第１電子機器の底部に設けた第１コネクタと第２電子機器の上部に設けた第２コネクタが着脱自在な電気コネクタであって、前記第１コネクタは、一方の面に向けて矩形に開口した第１凹部、及び、この第１凹部の中央部に突出したヘッダ部を有する直方体状の第１ハウジングと、前記ヘッダ部の側壁に並設配置された複数の板状の第１コンタクトと、を備え、前記第２コネクタは、一方の面に向けて矩形に開口し、前記ヘッダ部を嵌合自在な第２凹部を有し、先端部側を前記第１凹部に嵌合自在な直方体状の第２ハウジングと、前記第２凹部の内壁に並設配置され、前記第１コンタクトと接触自在に片持ち支持された複数の第２コンタクトと、前記第１電子機器の重量に抗して、前記第１コネクタを押し上げる力を付勢する押し上げ手段と、を備える電気コネクタ。

（２）押し上げ手段は、前記第２ハウジングに移動自在に保持され、前記第１ハウジングの前面に当接自在な当接面を有する略長方形の押し上げ板と、前記押し上げ板と係合自在に前記第２ハウジングの両端部に配置され、前記ヘッダ部の挿抜方向と略平行に、前記押し上げ板を移動自在に案内する一対の案内棒と、前記案内棒を外装し、前記第２ハウジングの前面に向かって、前記押し上げ板を押し上げる力を付勢する圧縮コイルばねと、を含んでいる（１）記載の電気コネクタ。

（３）前記第１コネクタは、前記第１ハウジングの外壁から窪んだ溝部に密着自在に取り付けた防水リングを更に備える（１）又は（２）記載の電気コネクタ。

（４）前記第１コネクタは、前記第１コンタクトの基端部を端部にハンダ接合した第１プリント基板と、前記第１ハウジングの両端部に固定し、前記第１プリント基板にハンダ接合自在な一対の第１補強タブと、を備え、前記第２コネクタは、前記第２コンタクトの基端部をハンダ接合した第２プリント基板と、前記第２ハウジングの両端部に固定し、前記第２プリント基板にハンダ接合自在な一対の第２補強タブと、を備え、前記第２プリント基板の平面に対して、前記第１プリント基板の平面が略直交した状態で、前記第１コネクタを前記第２コネクタに挿抜できる、（１）から（３）のいずれかに記載の電気コネクタ。

（５）記第１電子機器は、表示パネルを有する薄直方体状のタブレットＰＣからなり、前記第２電子機器は、ドッキングステーションを一端部に備えるキーボードからなる（１）から（４）のいずれかに記載の電気コネクタ。

（６）前記キーボードは、前記ドッキングステーションと回動自在に連結し、前記タブレットＰＣを傾倒自在に配置できる一つ以上のヒンジを備える（５）記載の電気コネクタ。

本発明による電気コネクタは、タブレットＰＣなどの第１電子機器の底部に設けた第１コネクタと、ドッキングステーション付きキーボードなどの第２電子機器の上部に設けた第２コネクタが着脱自在な電気コネクタであって、第２コネクタは、第１電子機器の重量に抗して、第１コネクタを押し上げる押し上げ手段を備えているので、１電子機器を第２電子機器から容易に引き上げることができる。

本発明の一実施形態による電気コネクタの構成を示す斜視図であり、第１コネクタを備えた第１電子機器と第２コネクタを備えた第２電子機器が離間した状態図である。前記実施形態による電気コネクタの構成を示す斜視図であり、第１コネクタと第２コネクタが離間した状態図である。前記実施形態による電気コネクタの構成を示す縦断面図であり、第１コネクタと第２コネクタが離間した状態図である。前記実施形態による電気コネクタの構成を示す縦断面図であり、第１コネクタと第２コネクタが結合した状態図である。前記実施形態による電気コネクタに備わる第１コネクタの構成を示す斜視図であり、第１コネクタを開口側から観た状態図である。前記実施形態による電気コネクタに備わる第１コネクタの構成を示す斜視図であり、第１コネクタを開口と反対側から観た状態図である。前記実施形態による電気コネクタに備わる第１コネクタの構成を示す斜視分解組立図である。前記実施形態による電気コネクタに備わる第１コネクタの第１ハウジングの構成を示す図であり、図８（Ａ）は、第１ハウジングの正面図、図８（Ｂ）は、第１ハウジングの平面図、図８（Ｃ）は、第１ハウジングの下面図、図８（Ｄ）は、第１ハウジングの右側面図、図８（Ｅ）は、第１ハウジングの背面図、図８（Ｆ）は、第１ハウジングの斜視図である。前記実施形態による電気コネクタに備わる第２コネクタの構成を示す斜視図であり、第２コネクタを一方の側面側から観た状態図である。前記実施形態による電気コネクタに備わる第２コネクタの構成を示す斜視図であり、第２コネクタを他方の側面側から観た状態図である。前記実施形態による電気コネクタに備わる第２コネクタの構成を示す斜視分解組立図である。前記実施形態による電気コネクタに備わる第２コネクタの構成を示す図であり、図１２（Ａ）は、第２コネクタの正面図、図１２（Ｂ）は、第２コネクタの平面図、図１２（Ｃ）は、第２コネクタの下面図、図１２（Ｄ）は、第２コネクタの右側面図、図１２（Ｅ）は、第２コネクタの背面図である。前記実施形態による電気コネクタに備わる第２コネクタの第２ハウジングの構成を示す図であり、図１３（Ａ）は、第２ハウジングの正面図、図１３（Ｂ）は、第２ハウジングの平面図、図１３（Ｃ）は、第２ハウジングの下面図、図１３（Ｄ）は、第２ハウジングの右側面図、図１３（Ｅ）は、第２ハウジングの背面図である。前記実施形態による電気コネクタに備わる第１コネクタと第２コネクタが接続する前の状態を示す図であり、図１４（Ａ）は、電気コネクタの正面図、図１４（Ｂ）は、電気コネクタの右側面図、図１４（Ｃ）は、電気コネクタの縦断面図である。前記実施形態による電気コネクタに備わる第１コネクタと第２コネクタが接続した状態を示す図であり、図１５（Ａ）は、電気コネクタの正面図、図１５（Ｂ）は、電気コネクタの右側面図、図１５（Ｃ）は、電気コネクタの縦断面図である。ノートパソコン及びドッキングステーションの側面図であり、ノートパソコンをαの傾斜角度でドッキングステーションに接続した状態図である。図１６のＡ部を拡大した側面図である。ノートパソコン及びドッキングステーションの側面図であり、ノートパソコンをβの傾斜角度でドッキングステーションに接続した状態図である。従来技術による電気コネクタの縦断面図であり、ノートパソコンに備わるプラグがドッキングステーションに備わるリセプタクルに対して僅かに傾斜して接続した状態図である。従来技術による電気コネクタの縦断面図であり、ノートパソコンに備わるプラグがドッキングステーションに備わるリセプタクルに対して僅かに傾斜して接続した状態図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。なお、本発明の一実施形態による電気コネクタを構成する第１コネクタをプラグとし、第２コネクタをリセプタクルとして、以下、説明する。又、第１電子機器として、タブレットＰＣを例示し、第２電子機器として、ドッキングステーション付きキーボードを例示して説明するが、第１電子機器及び第２電子機器は、これらの例示に限定されない。

［電気コネクタの構成］
最初に、本発明の一実施形態による電気コネクタの構成を説明する。図１は、本発明の一実施形態による電気コネクタの構成を示す斜視図であり、第１コネクタを備えた第１電子機器と第２コネクタを備えた第２電子機器が離間した状態図である。

図２は、前記実施形態による電気コネクタの構成を示す斜視図であり、第１コネクタと第２コネクタが離間した状態図である。図３は、前記実施形態による電気コネクタの構成を示す縦断面図であり、第１コネクタと第２コネクタが離間した状態図である。

図４は、前記実施形態による電気コネクタの構成を示す縦断面図であり、第１コネクタと第２コネクタが結合した状態図である。

（全体構成）
図１を参照すると、本発明の一実施形態による電気コネクタ１００は、第１コネクタとなるプラグ１０と第２コネクタとなるリセプタクル２０で構成している。プラグ１０は、薄直方体状のタブレットＰＣ（以下、タブレットと略称する）Ｔｂの側面の底部に取り付けている。リセプタクル２０は、ドッキングステーションＤＳを一端部に備えるキーボードＫｂの上部に取り付けている。実態として、リセプタクル２０は、ドッキングステーションＤＳの上部に取り付けている。

図１を参照すると、タブレットＴｂは、表示パネルＤｐを有している。ドッキングステーションＤＳは、長尺のチャンネル部材で構成している。このチャンネル部材には、一方の面に開口した方形の溝Ｄｉを形成している。溝Ｄｉには、タブレットＴｂの一側面の底部を着脱できる。

図１を参照して、ドッキングステーションＤＳに設けた溝ＤｉにタブレットＰＣ・Ｔｂを嵌合することで、プラグ１０とリセプタクル２０を電気的に接続できる。又、ドッキングステーションＤＳとキーボードＫｂは、一対のヒンジＨｓ・Ｈｓで回動自在に連結している。そして、タブレットＴｂをドッキングステーションＤＳに接続した状態で、タブレットＰＣを傾倒自在又は二つ折りに配置できる。

図２から図４を参照すると、プラグ１０は、直方体状の第１ハウジング１と複数の板状の第１コンタクト３を備えている。リセプタクル２０は、直方体状の第２ハウジング２、複数の第２コンタクト４、及び押し上げ手段６を備えている。

図２から図４を参照すると、第１ハウジング１は、第１凹部１１とヘッダ部１ｈを有している。第１凹部１１は、一方の面に向けて矩形に開口している（図５又は図７及び図８参照）。ヘッダ部１ｈは、第１凹部１１の中央部に突出している（図５又は図７及び図８参照）。複数の第１コンタクト３は、ヘッダ部１ｈの側壁に並設配置されている。

図２から図４を参照すると、第２ハウジング２は、第２凹部２１を有している。第２凹部２１は、一方の面に向けて矩形に開口している（図９から図１１及び図１２（Ｂ）又は図１３（Ｂ）参照）。そして、第２凹部２１には、ヘッダ部１ｈを嵌合できる。又、第２ハウジング２は、その先端部を第１凹部１１に嵌合できる。

図３又は図４を参照すると、複数の第２コンタクト４は、第２凹部２１の内壁に並設配置されている。そして、第２コンタクト４は、第１コンタクト３と接触自在に片持ち支持されている。

図１から図４を参照して、押し上げ手段６は、タブレットＴｂの重量に抗して、プラグ１０を押し上げる力を付勢している。

図１を参照して、タブレットＴｂの底部に配置したプラグ１０をドッキングステーションＤＳの上部に配置したリセプタクル２０に挿入するときは、タブレットＴｂの重量が加わるので、プラグ１０をリセプタクル２０に挿入することが容易である。

図１を参照して、プラグ１０とリセプタクル２０が接続しているときは、タブレットＴｂの重量に加えて、第１コンタクト３と第２コンタクト４の接触圧力が累積して加算されるので、タブレットＴｂを引き上げることが通常、容易でない。しかし、実施形態による電気コネクタ１００は、タブレットＴｂの重量に抗して、プラグ１０を押し上げる力を付勢する押し上げ手段６をリセプタクル２０が備えているので、タブレットＴｂを容易に引き上げることができる。

（第１コネクタの構成）
次に、実施形態による第１コネクタとなるプラグ１０の構成を説明する。図５は、前記実施形態による電気コネクタに備わる第１コネクタの構成を示す斜視図であり、第１コネクタを開口側から観た状態図である。

図６は、前記実施形態による電気コネクタに備わる第１コネクタの構成を示す斜視図であり、第１コネクタを開口と反対側から観た状態図である。図７は、前記実施形態による電気コネクタに備わる第１コネクタの構成を示す斜視分解組立図である。

図８は、前記実施形態による電気コネクタに備わる第１コネクタの第１ハウジングの構成を示す図であり、図８（Ａ）は、第１ハウジングの正面図、図８（Ｂ）は、第１ハウジングの平面図、図８（Ｃ）は、第１ハウジングの下面図、図８（Ｄ）は、第１ハウジングの右側面図、図８（Ｅ）は、第１ハウジングの背面図、図８（Ｆ）は、第１ハウジングの斜視図である。

図５から図７を参照すると、プラグ１０は、防水リング５を更に備えている。防水リング５は、四角枠を有する環状であってよく、ラバーなどの気密性を有する弾性材料で形成されることが好ましい。波形に形成される複数の襞を防水リング５の外周に設けることにより、防水性を向上できる。

図７又は図８を参照すると、第１ハウジング１は、その外壁から窪んだ溝部１ｄを形成している。そして、防水リング５を溝部１ｄに密着自在に取り付けることができる（図５又は図６参照）。プラグ１０は、防水リング５を備えているので、タブレットＴｂをドッキングステーションＤＳから切り離して（図１参照）、単独で使用するときに、防水性を向上できる。

図２から図７を参照すると、プラグ１０は、第１プリント基板１ｐと一対の第１補強タブ１ｔ・１ｔを備えている。第１プリント基板１ｐは、その端部に第１コンタクト３の基端部をハンダ接合できる（図２から図３参照）。

図２から図７を参照すると、第１ハウジング１は、一対のアーム１ａ・１ａを第１凹部１１の開口と反対側に突出している。これらのアーム１ａ・１ａの外壁には、第１補強タブ１ｔを圧入自在な係止溝１１ｄを設けている（図７又は図８参照）。

図５又図６を参照して、第１補強タブ１ｔを係止溝１１ｄに圧入して固定した状態では、第１補強タブ１ｔの先端部は、アーム１ａの底面から僅かに突出している。一対のアーム１ａ・１ａを第１プリント基板１ｐの端部に載置し（図２から図３参照）、第１補強タブ１ｔの先端部を第１プリント基板１ｐに設けたスルーホールに挿入して、第１補強タブ１ｔの先端部をスルーホールにハンダ接合することで、プラグ１０を第１プリント基板１ｐに固定できる。つまり、プラグ１０は、プリント基板用コネクタである。

図２又は図３及び図５を参照すると、第１コンタクト３は、その一片３１の先端部を略直角に屈曲した後に、他片３２をヘッダ部１ｈの側壁に向かって延出している。図３又は図５を参照すると、ヘッダ部９１ｈは、その側壁に櫛の歯状の収容溝を形成している。そして、複数の第１コンタクト３の他片３２をこれらの収容溝に配列している。なお、第１コンタクト３の他片３２は、直接手が触れないように第１凹部１１の隔壁で包囲されている。

図２から図８を参照して、第１ハウジング１は、絶縁性を有する合成樹脂からなることが好ましく、合成樹脂を成形して所望の形状を得ることができる。第１コンタクト３は、展開板（図示せず）が成形された導電性を有する金属板からなり、展開板を打ち抜き加工又は折り曲げ加工して、導電性を有する板状のコンタクトを得ることができる。第１コンタクト３は、加工の容易性や、ばね特性、導電性などを考慮すれば、銅合金が好ましく用いられるが、銅合金に限定される訳ではない。

（第２コネクタの構成）
次に、実施形態による第２コネクタとなるリセプタクル２０の構成を説明する。図９は、前記実施形態による電気コネクタに備わる第２コネクタの構成を示す斜視図であり、第２コネクタを一方の側面側から観た状態図である。

図１０は、前記実施形態による電気コネクタに備わる第２コネクタの構成を示す斜視図であり、第２コネクタを他方の側面側から観た状態図である。図１１は、前記実施形態による電気コネクタに備わる第２コネクタの構成を示す斜視分解組立図である。

図１２は、前記実施形態による電気コネクタに備わる第２コネクタの構成を示す図であり、図１２（Ａ）は、第２コネクタの正面図、図１２（Ｂ）は、第２コネクタの平面図、図１２（Ｃ）は、第２コネクタの下面図、図１２（Ｄ）は、第２コネクタの右側面図、図１２（Ｅ）は、第２コネクタの背面図である。

図１３は、前記実施形態による電気コネクタに備わる第２コネクタの第２ハウジングの構成を示す図であり、図１３（Ａ）は、第２ハウジングの正面図、図１３（Ｂ）は、第２ハウジングの平面図、図１３（Ｃ）は、第２ハウジングの下面図、図１３（Ｄ）は、第２ハウジングの右側面図、図１３（Ｅ）は、第２ハウジングの背面図である。

図９から図１２を参照すると、押し上げ手段６は、略長方形の押し上げ板６１、一対の案内棒６２・６２、及び一対の圧縮コイルばね６３・６３を含んでいる。押し上げ板６１は、矩形の切り欠き６１０と一対の係合穴６１ｈ・６１ｈを有している（図１１参照）。切り欠き６１０は、第２ハウジング２の外壁に余裕をもって嵌合できる。一対の係合穴６１ｈ・６１ｈには、案内棒６２が挿入される。一対の案内棒６２・６２に案内されて、押し上げ板６１を移動自在に第２ハウジング２に保持できる。

図３又は図１１を参照すると、一対の案内棒６２・６２は、第２ハウジング２の底面から圧入している。そして、一対の案内棒６２・６２は、押し上げ板６１と係合自在に第２ハウジング２の両端部に配置されている。

図３又は図４及び図９又図１０を参照すると、一対の案内棒６２・６２は、略平行に配置されている。一対の案内棒６２・６２は、ヘッダ部１ｈの挿抜方向と略平行に、押し上げ板６１を移動自在に案内している。

図３又は図４及び図９又図１０を参照すると、圧縮コイルばね６３は、案内棒６２を外装している。圧縮コイルばね６３の一部は、第２ハウジング２の両端部に設けた保持穴２ｈに埋設されている（図１１又は図１２（Ｃ）参照）。

図３又は図４参照を参照すると、圧縮コイルばね６３の一端縁は、案内棒６２の基端部に形成した鍔部に当接している。又、圧縮コイルばね６３の他端縁は、押し上げ板６１に当接している。そして、一対の圧縮コイルばね６３・６３は、第２ハウジング２の前面に向かって、押し上げ板６１を押し上げる力を付勢している。

図９から図１３を参照すると、第２ハウジング２は、その長手方向に沿って相反する向きに向かう、一対の第１鍔片２ａ・２ａを下部に備えている。又、第２ハウジング２は、その長手方向に沿って相反する向きに向かう、一対の第２鍔片２ｂ・２ｂを上部に備えている。

図４を参照して、押し上げ板６１を第２ハウジング２の底面に向って降下させた状態では、押し上げ板６１の両端部が一対の第１鍔片２ａ・２ａに当接して、第２ハウジング２に対する押し上げ板６１の降下位置が規定される。

一方、図３又は図４及び図９又図１０を参照して、押し上げ板６１を解放した状態では、一対の圧縮コイルばね６３・６３に付勢されて、押し上げ板６１を第２ハウジング２の上面に向って上昇できる。そして、押し上げ板６１の両端部が一対の第２鍔片２ｂ・２ｂに当接して、第２ハウジング２に対する押し上げ板６１の上昇位置が規定される。

図４に示した状態から、押し上げ板６１が上昇すると、押し上げ板６１の当接面を第１ハウジング１の前面に当接して、プラグ１０を押し上げ、プラグ１０をリセプタクル２０から容易に引き離すことができる（図１から図３参照）。

図２から図４及び図９又は図１０を参照すると、リセプタクル２０は、第２プリント基板２ｐと一対の第２補強タブ２ｔ・２ｔを備えている。第２プリント基板２ｐは、その面方向から第２コンタクト４の基端部をハンダ接合できる。

図１１又は図１３を参照すると、一対の第１鍔片２ａ・２ａの外壁には、第２補強タブ２ｔを圧入自在な係止溝２１ｄを設けている（図９又は図１０参照）。

図２から図４及び図９又は図１０を参照すると、第２補強タブ２ｔを係止溝２１ｄに圧入して固定した状態では、第２補強タブ２ｔの先端部は、第１鍔片２ａの底面から突出している。第２ハウジング２を第２プリント基板２ｐに載置し、第２補強タブ２ｔの先端部を第２プリント基板２ｐに設けたスルーホールに挿入して、第２補強タブ２ｔの先端部をスルーホールにハンダ接合することで、リセプタクル２０を第２プリント基板２ｐに固定できる。つまり、リセプタクル２０は、プリント基板用コネクタである。

図２又は図３及び図９を参照すると、第２コンタクト４は、その一片４１の先端部を略直角に屈曲した後に、他片４２を第２凹部２１の内部に向かって延出している。図１３を参照すると、第２ハウジング２は、底面側に開口した櫛の歯状の収容溝２１１を形成している。これらの収容溝２１１は、第２凹部２１の一方の内壁に沿って連通している（図１４（Ｃ）参照）。そして、これらの収容溝２１１には、複数の第２コンタクト４の他片４２を揺動自在に配列している。なお、第２コンタクト４の他片４２は、直接手が触れないように第２凹部２１の隔壁で包囲されている。

図９から図１３を参照して、第２ハウジング２は、絶縁性を有する合成樹脂からなることが好ましく、合成樹脂を成形して所望の形状を得ることができる。第２コンタクト４は、展開板（図示せず）が成形された導電性を有する金属板からなり、展開板を打ち抜き加工又は折り曲げ加工して、導電性を有する片持ち状のコンタクトを得ることができる。第２コンタクト４は、加工の容易性や、ばね特性、導電性などを考慮すれば、銅合金が好ましく用いられるが、銅合金に限定される訳ではない。

［電気コネクタの作用］
次に、実施形態による電気コネクタ１００の作用及び効果を説明する。図１４は、記実施形態による電気コネクタに備わる第１コネクタと第２コネクタが接続する前の状態を示す図であり、図１４（Ａ）は、電気コネクタの正面図、図１４（Ｂ）は、電気コネクタの右側面図、図１４（Ｃ）は、電気コネクタの縦断面図である。

図１５は、前記実施形態による電気コネクタに備わる第１コネクタと第２コネクタが接続した状態を示す図であり、図１５（Ａ）は、電気コネクタの正面図、図１５（Ｂ）は、電気コネクタの右側面図、図１５（Ｃ）は、電気コネクタの縦断面図である。

図１又は図１４及び図１５を参照すると、第２プリント基板２ｐの平面に対して、第１プリント基板１ｐの平面が略直交した状態で、プラグ１０をリセプタクル２０に挿抜できる。つまり、実施形態による電気コネクタ１００は、垂直取付形のコネクタである。

図１４に示した状態から、プラグ１０をリセプタクル２０に接続するときは、タブレットＴｂの重量が加わるので（図１参照）、プラグ１０をリセプタクル２０に挿入することが容易である。

一方、図１５に示した状態では、タブレットＴｂの重量に加えて、第１コンタクト３と第２コンタクト４の接触圧力が累積して加算されるので、プラグ１０をリセプタクル２０から引き上げることが容易でない。しかし、実施形態による電気コネクタ１００は、タブレットＴｂの重量に抗して、プラグ１０を押し上げる力を付勢する押し上げ手段６をリセプタクル２０が備えているので、プラグ１０をリセプタクル２０から容易に引き上げることができる。

図１又は図２を参照して、タブレットＴｂの重量を加味して、一対の圧縮コイルばね６３・６３の付勢力を構成することが好ましく、タブレットＴｂがドッキングステーションＤＳから不用意に離脱しないように、タブレットＴｂを保持するロック機構（図示せず）をドッキングステーションＤＳに設けることが好ましい。

図１４（Ｃ）を参照すると、第２コンタクト４は、第２プリント基板２ｐに片持ち状に支持されている。図１５（Ｃ）を参照すると、第２コンタクト４は、その接点を第１コンタクト３の他片３２に接触している。

図１５（Ｃ）を参照すると、第２コンタクト４は、第１コンタクト３の接触点まで距離が短く、かつ、直線的に第１コンタクト３に接続しているので、従来の伝送距離が長く蛇行したスネークスプリング９１ｓと比べて（図１９又は図２０参照）、高速の信号を正確に送受するのに適している。

本発明による電気コネクタは、第１電子機器の底部に設けた第１コネクタと、第２電子機器の上部に設けた第２コネクタが着脱自在な電気コネクタであって、第２コネクタは、第１コネクタを押し上げる押し上げ手段を備えているので、コンタクトの本数が多い多極のコネクタであっても、第１コネクタの引き抜き力を低減できる。

又、タブレットＰＣとドッキングステーション付きキーボードを着脱自在に接続する、いわゆる、ドッキングコネクタでは、ドッキングステーションからタブレットＰＣを取り外す際のコネクタ同士の噛み付きを低減でき、タブレットＰＣをスムーズに取り外すことができる。

１第１ハウジング
１ｈヘッダ部
２第２ハウジング
３第１コンタクト
４第２コンタクト
６押し上げ手段
１０プラグ（第１コネクタ）
１１第１凹部
２０リセプタクル（第２コネクタ）
２１第２凹部
Ｔｂタブレット（第１電子機器）
ＤＳドッキングステーション（第２電子機器）
Ｋｂキーボード（第２電子機器）

Claims

第１電子機器の底部に設けた第１コネクタと第２電子機器の上部に設けた第２コネクタが着脱自在な電気コネクタであって、
前記第１コネクタは、
一方の面に向けて矩形に開口した第１凹部、及び、この第１凹部の中央部に突出したヘッダ部を有する直方体状の第１ハウジングと、
前記ヘッダ部の側壁に並設配置された複数の板状の第１コンタクトと、を備え、
前記第２コネクタは、
一方の面に向けて矩形に開口し、前記ヘッダ部を嵌合自在な第２凹部を有し、先端部側を前記第１凹部に嵌合自在な直方体状の第２ハウジングと、
前記第２凹部の内壁に並設配置され、前記第１コンタクトと接触自在に片持ち支持された複数の第２コンタクトと、
前記第１電子機器の重量に抗して、前記第１コネクタを押し上げる力を付勢する押し上げ手段と、を第１電子機器の底部に設けた第１コネクタと第２電子機器の上部に設けた第２コネクタが着脱自在な電気コネクタであって、
前記第１コネクタは、
一方の面に向けて矩形に開口した第１凹部、及び、この第１凹部の中央部に突出したヘッダ部を有する直方体状の第１ハウジングと、
前記ヘッダ部の側壁に並設配置された複数の板状の第１コンタクトと、を備え、
前記第２コネクタは、
一方の面に向けて矩形に開口し、前記ヘッダ部を嵌合自在な第２凹部を有し、先端部側を前記第１凹部に嵌合自在な直方体状の第２ハウジングと、
前記第２凹部の内壁に並設配置され、前記第１コンタクトと接触自在に片持ち支持された複数の第２コンタクトと、
前記第１電子機器の重量に抗して、前記第１コネクタを押し上げる力を付勢する押し上げ手段と、を備え、
前記押し上げ手段は、
前記第２ハウジングに移動自在に保持され、前記第１ハウジングの前面に当接自在な当接面を有する略長方形の押し上げ板と、
前記押し上げ板と係合自在に前記第２ハウジングの両端部に配置され、前記ヘッダ部の挿抜方向と略平行に、前記押し上げ板を移動自在に案内する一対の案内棒と、
前記案内棒を外装し、前記第２ハウジングの前面に向かって、前記押し上げ板を押し上げる力を付勢する圧縮コイルばねと、を含んでいる、電気コネクタ。
前記第１コネクタは、前記第１ハウジングの外壁から窪んだ溝部に密着自在に取り付けた防水リングを更に備える請求項１記載の電気コネクタ。
前記第１コネクタは、
前記第１コンタクトの基端部を端部にハンダ接合した第１プリント基板と、
前記第１ハウジングの両端部に固定し、前記第１プリント基板にハンダ接合自在な一対の第１補強タブと、を備え、
前記第２コネクタは、
前記第２コンタクトの基端部をハンダ接合した第２プリント基板と、
前記第２ハウジングの両端部に固定し、前記第２プリント基板にハンダ接合自在な一対の第２補強タブと、を備え、
前記第２プリント基板の平面に対して、前記第１プリント基板の平面が略直交した状態で、前記第１コネクタを前記第２コネクタに挿抜できる、請求項１又は２記載の電気コネクタ。
前記第１電子機器は、表示パネルを有する薄直方体状のタブレットＰＣからなり、
前記第２電子機器は、ドッキングステーションを一端部に備えるキーボードからなる請求項１から３のいずれかに記載の電気コネクタ。
前記キーボードは、前記ドッキングステーションと回動自在に連結し、前記タブレットＰＣを傾倒自在に配置できる一つ以上のヒンジを備える請求項４記載の電気コネクタ。