JP6823195B2 - 電気コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、携帯端末やオーディオ機器の通信機器や電気機器や電子機器に使用される基板間を接続する電気コネクタに関するもので、特に、簡易かつ確実なプラグコネクタとレセプタクルコネクタとの着脱構造に関するものである。

一般的に、基板と基板とを接続する電気コネクタは、プラグコネクタとレセプタクルコネクタとを備え、それぞれの基板にそれぞれのコネクタを実装し、コネクタ同士を嵌合することにより基板間を接続している。前記プラグコネクタは少なくともプラグコンタクトとブロックとを有し、前記レセプタクルコネクタは少なくともレセプタクルコンタクトとハウジングとを有している。それぞれのコネクタには、必要に応じて、固定具が用いられる場合がある。
下記特許文献１および２に記載のように、本出願人が既に提案したものとして、基板と基板とを接続する電気コネクタで、長手ピッチ方向両端にロック機構を有するものがある。

特開２００９−２６６６２９号公報 特開２０１０−１９８９９６号公報

近年、通信機器や電気機器や電子機器等の小型化も進み、コネクタの小型化も進む中、小型化（特に、短手ピッチ方向）や低背化を図りつつも、接続安定性を維持し、安定した嵌合が要求されている。接続安定性や安定した嵌合の為に、ロック機構を持たせ、かつ、保持力を高めたいとの要求が発生している。
しかし、その一方で、上述した特許文献１及び２のロック機構で、ロック機構の保持力を高めるとコネクタ同士が抜去出来ないとか、無理に抜去しようとすると、破損に繋がってしまうと言った問題が発生してしまう。

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、小型化（特に、短手ピッチ方向）や低背化を図りつつも、接続安定性を維持し、容易に抜去でき、抜去時の破損がない構造の電気コネクタを提供するものである。

本発明は、上記目的を達成するためになされたもので、本発明の電気コネクタ構造の要旨構成は以下の通りである。
（１）互いに着脱自在なプラグコネクタとレセプタクルコネクタとを備える電気コネクタにおいて、前記プラグコネクタは、レセプタクルコンタクトと接触する接触部および基板に実装される接続部を有する所要数のプラグコンタクトと、該プラグコンタクトが保持・配列されるブロックと、を有し、前記レセプタクルコネクタは、前記プラグコンタクトと接触する接触部および基板に実装される接続部を有する所要数のレセプタクルコンタクトと、該レセプタクルコンタクトが保持・配列されるハウジングと、を有し、
前記プラグコネクタの長手ピッチ方向両端に、少なくとも、段差部と、基板に実装する接続部とを有する第１固定具をそれぞれ配置し、
自由端両側に突出部をそれぞれ有する略Ｕ字形状をした係合部材を、前記レセプタクルコネクタの長手ピッチ方向両端にそれぞれ配置するとともに、前記係合部材の略中間部分には、短手方向両側に屈曲した弾性を有する係合部をそれぞれ有し、
操作部から短手方向両側に略Ｌ字形状に延設した係止片を有する係止部材を、前記レセプタクルコネクタの長手ピッチ方向両端にそれぞれ配置するとともに、短手方向に相対する前記係止片同士は先端側の方が間隔が狭くなるように傾斜させ、
前記プラグコネクタと前記レセプタクルコネクタの嵌合過程において、前記突出部間に前記段差部が内側に入り、前記係合部が弾性により短手方向外側に開き、嵌合完了時に前記段差部と前記突出部とが嵌合方向から見てラップした状態になり、
抜去時には、前記操作部を長手ピッチ方向内側に押し込むことにより、前記係止片が前記係合部を短手方向外側に押し広げると同時に前記突出部も短手方向外側に広がることで、前記ラップ状態が解除され、抜去可能になり、
前記操作部を放すと、少なくとも前記係合部の弾性により前記係止片を短手方向内側に押し、前記突出部が、前記嵌合時において前記段差部と嵌合方向から見てラップした位置に相当する初期位置へと戻ることを特徴とする電気コネクタである。

（２）前記突出部には前記プラグコネクタの挿入側に誘い部を形成することを特徴とする上記（１）記載の電気コネクタである。

（３）前記係止部材の動きを抑制する為に、前記係止部材の端面を前記ハウジングに押し当てることを特徴とする上記（１）または（２）記載の電気コネクタである。

（４）前記係止部材の動きを抑制する為に、前記係合部材のほぼ中央部分にストッパー片を形成し、前記係止部材に、前記ストッパー片が入る係止孔を形成することを特徴とする上記（１）、（２）または（３）記載の電気コネクタである。

（５）前記操作部を放すと、前記突出部が前記初期位置に戻るように、前記係止部材にコンタクト装着方向に突出する突出片を形成するとともに、前記突出片に係合するコイルばねを配置することを特徴とする上記（１）、（２）、（３）または（４）記載の電気コネクタである。

（６）前記操作部を放した際に、治具により強制的に、前記突出部が前記初期位置に戻るようにする為に、前記係止部材の操作部に穴を形成することを特徴とする上記（５）記載の電気コネクタである。

（７）前記ブロックには、前記レセプタクルコネクタの嵌合部が入る第１嵌合口を形成し、前記ハウジングには、前記第１嵌合口に入る嵌合部と前記プラグコネクタが入る第２嵌合口を形成し、
前記プラグコンタクトは前記ブロックに一体成型により保持され、前記レセプタクルコンタクトが入る凹部が形成され、
前記レセプタクルコンタクトには前記接触部と前記接続部との間に少なくとも１回以上湾曲した弾性部を有するとともに前記接触部と前記弾性部と前記接続部の順に配置され、前記接続部側で前記弾性部の一部には前記ハウジングに保持するための固定部をさらに有し、前記弾性部から前記接触部の間には傾斜した傾斜部が形成され、
前記ハウジングには前記レセプタクルコンタクトが挿入される挿入孔が設けられるとともに前記挿入孔は湾曲状をした傾斜部に形成され、
前記レセプタクルコンタクトの前記接触部と前記弾性部とで前記プラグコンタクトを挟持させることにより安定した接続が得られることを特徴とする上記（１）から（６）までのいずれか１記載の電気コネクタである。

（８）前記レセプタクルコンタクトの前記接触部には第１面取部が形成されるとともに前記固定部側で前記弾性部の一部には第２面取部が形成され、
前記レセプタクルコンタクトの第１面取部が前記プラグコンタクトの凹部と係合することでクリック感を持たせ、かつ、位置決め及び接触させることを特徴とする上記（７）記載の電気コネクタである。

（９）前記レセプタクルコネクタには、さらに、長手ピッチ方向両端に、前記プラグコネクタと前記レセプタクルコネクタとが嵌合した際に前記第１固定具に接触する第２固定具を有する上記（１）から（８）までのいずれか１記載の電気コネクタである。

（１０）前記係合部材は、短手方向に延在し自由端に前記突出部を有する延設壁を有し、前記ハウジングは、前記延設壁を前記プラグコネクタの挿入側で覆う鍔部を有することを特徴とする上記（９）に記載の電気コネクタである。

（１１）前記第２固定具は、前記鍔部を被覆する被覆壁を有することを特徴とする上記（１０）に記載の電気コネクタである。

本発明の電気コネクタによれば、コネクタの小型化（特に、短手ピッチ方向）や低背化を図りつつ、保持力を高めても容易に抜去ができ、抜去時に破損が生じることがなく、安定した接続が得られる。

（Ａ）本発明の一実施形態の電気コネクタのプラグコネクタとレセプタクルコネクタが嵌合した状態を、プラグコネクタ方向より見た斜視図である。（Ｂ）プラグコネクタとレセプタクルコネクタが嵌合した状態を、レセプタクルコネクタ方向（接続方向）より見た斜視図である。（Ｃ）プラグコネクタとレセプタクルコネクタが嵌合した状態を、レセプタクルコネクタ方向（接続方向）より見た平面図である （Ａ）絶縁物とレセプタクルコネクタ側の第２固定具を省いた状態で、プラグコネクタ挿入方向より見たロック状態の斜視図である。（Ｂ）絶縁物とレセプタクルコネクタ側の第２固定具を省いた状態で、プラグコネクタ挿入方向より見たロックを解除した状態の斜視図である。 （Ａ）レセプタクルコネクタを、嵌合方向より見た斜視図である。（Ｂ）レセプタクルコネクタを、嵌合方向の反対側（基板との接続側）より見た斜視図である。（Ｃ）レセプタクルコネクタを、嵌合方向の反対側（基板との接続側）より見た平面図である。 （Ａ）プラグコネクタを、嵌合方向より見た斜視図である。（Ｂ）プラグコネクタを、嵌合方向の反対側（基板との接続側）より見た斜視図である（Ｃ）プラグコネクタを、あるコンタクト部分で断面した縦断面図である。（Ｄ）プラグコネクタを、固定具部分で断面した断面図である。 （Ａ）ハウジングを嵌合方向より見た斜視図である。（Ｂ）ハウジングを嵌合方向の反対側（基板との接続側）より見た斜視図である。（Ｃ）ハウジングをレセプタクルコンタクトが入る部分で断面した断面図である。（Ｄ）ハウジングを第２固定具部分で断面した断面図である。 （Ａ）レセプタクルコンタクトを接触部側より見た斜視図である。（Ｂ）レセプタクルコンタクトを接触部側より見た斜視図である。 （Ａ）係合部材を、嵌合方向側より見た斜視図である。（Ｂ）係合部材を、嵌合方向の反対側（基板との接続側）より見た斜視図である。 （Ａ）係止部材を、嵌合方向側より見た斜視図である。（Ｂ）係止部材を、嵌合方向の反対側（基板との接続側）より見た斜視図である。 （Ａ）第２固定具を嵌合方向より見た斜視図である。（Ｂ）第２固定具を嵌合方向の反対側より見た斜視図である。 （Ａ）ブロックを嵌合方向より見た斜視図である。（Ｂ）ブロックを嵌合方向の反対側（基板との接続側）より見た斜視図である。（Ｃ）ブロックをプラグコンタクトが入る部分で断面した断面図である。（Ｄ）ブロックを固定具部分で断面した断面図である。 （Ａ）プラグコンタクトを接触部側より見た斜視図である。（Ｂ）プラグコンタクトを接触部側より見た斜視図である。 （Ａ）第１固定具を、嵌合方向より見た斜視図である。（Ｂ）第１固定具を、嵌合方向の反対側（基板との接続側）より見た斜視図である。 （Ａ）他の好適な例のレセプタクルコネクタを、嵌合方向より見た斜視図である。（Ｂ）該レセプタクルコネクタを、嵌合方向の反対側（基板との接続側）より見た斜視図である。（Ｃ）該レセプタクルコネクタの、突出部および誘い部を通る幅方向断面図である。 （Ａ）本発明の他の実施形態の電気コネクタのレセプタクルコネクタを、嵌合方向より見た斜視図である。（Ｂ）該レセプタクルコネクタを、嵌合方向の反対側（基板との接続側）より見た斜視図である。（Ｃ）該レセプタクルコネクタの、突出部および誘い部を通る幅方向断面図である。 （Ａ）図１４のレセプタクルコネクタとの嵌合に適したプラグコネクタを、嵌合方向より見た斜視図である。（Ｂ）該プラグコネクタを、嵌合方向の反対側（基板との接続側）より見た斜視図である。（Ｃ）該プラグコネクタを、或るコンタクト部分で断面した幅方向断面図である。（Ｄ）プラグコネクタを、固定具部分で断面した断面図である。

図１に示すように、本発明の一実施形態の電気コネクタ１０は、互いに着脱自在なプラグコネクタ２０とレセプタクルコネクタ４０とを備える。プラグコネクタ２０は、レセプタクルコンタクト４４と接触する接触部２４１および基板に実装される接続部２４２を有するプラグコンタクト２４と、該プラグコンタクト２４が保持・配列されるブロック２２と、を有する。レセプタクルコネクタ４０は、プラグコンタクト２４と接触する接触部４４１および基板に実装される接続部４４３を有するレセプタクルコンタクト４４と、該レセプタクルコンタクト４４が保持・配列されるハウジング４２と、を有する。
プラグコネクタ２０の長手ピッチ方向両端には、少なくとも、段差部３０３と、基板に実装される接続部３０５とを有する第１固定具３０がそれぞれ配置されている。
レセプタクルコネクタ４０の長手ピッチ方向両端には略Ｕ字形状をした係合部材５０がそれぞれ配置されている。係合部材５０はその自由端両側に突出部５０１をそれぞれ有する。係合部材５０の略中間部分には、短手方向両側に屈曲した弾性を有する係合部５０２がそれぞれ形成されている。
レセプタクルコネクタ４０の長手ピッチ方向両端には、係止部材６０がそれぞれ配置されている。係止部材６０は、操作部６０１と、該操作部６０１から短手方向両側に略Ｌ字形状に延設された係止片６０２とを有する。短手方向に相対する係止片６０２同士は、先端側の方が間隔が狭くなるように傾斜している。
プラグコネクタ２０とレセプタクルコネクタ４０との嵌合初期では、第１固定具３０が突出部５０１間に入り、係合部５０２が弾性変形して短手方向外側に開き、嵌合完了時に第１固定具３０の段差部３０３と突出部５０１とが嵌合方向から見てラップした（重なり合った）状態になり、抜去時には、操作部６０１を長手ピッチ方向内側（他方の長手方向端部側）に押し込むことにより、係止片６０２が係合部５０２を短手方向外側に押し広げると同時に突出部５０１も短手方向外側に移動することで、上記重なり合った状態が解除され、抜去可能になる。
操作部６０１を放すと、少なくとも係合部５０２の弾性により係止片６０２を短手方向内側に押し、突出部５０１が、嵌合完了時において段差部３０３と嵌合方向から見てラップした（重なり合った）位置に相当する初期位置に戻る。
つまり、２つのコネクタ２０、４０同士の嵌合初期時には、プラグコネクタ２０の第１固定具３０がレセプタクルコネクタ４０の係合部材５０の突出部５０１間に入ることで、係合部材５０の係合部５０２が弾性により短手方向外側に開き、嵌合完了時に第１固定具３０の段差部３０３と係合部材５０の突出部５０１とが嵌合方向から見て重なり合ってロックした状態になる。
一方、抜去時には、レセプタクルコネクタ４０の係止部材６０の操作部６０１を長手ピッチ方向内側に押し込むことにより、係止部材６０の係止片６０２が係合部材５０の係合部５０２を短手方向外側に押し広げると同時に突出部５０１も短手方向外側に移動することで、上記ラップ状態が解除されてロックが解除され、抜去可能になる。
その後、再び操作部６０１を放すと、少なくとも係合部５０２の弾性により係止片６０２を短手方向内側に押し、突出部５０１が、嵌合完了時において段差部３０３と嵌合方向から見てラップした位置に相当する初期位置に戻る。
このようにして、２つのコネクタ２０、４０同士は、着脱可能である。

以下、より詳細に説明する。本実施形態の電気コネクタ１０は、プラグコネクタ２０と、レセプタクルコネクタ４０と、を備える。プラグコネクタ２０は、少なくとも、複数のプラグコンタクト２４と、ブロック２２と、第１固定具３０と、を有する。レセプタクルコネクタ４０は、少なくとも、複数のレセプタクルコンタクト４４と、ハウジング４２と、係合部材５０と、係止部材６０と、を有している。さらに、本実施形態では、レセプタクルコネクタ４０は第２固定具４６を有している。

本実施形態の電気コネクタ１０は、プラグコネクタ２０を一方の基板に実装し、レセプタクルコネクタ４０を他方の基板に実装し、プラグコネクタ２０とレセプタクルコネクタ４０とを連結することで２つの基板間が電気的に接続される基板対基板用コネクタである。基板には、ハード基板やＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）などが含まれる。ここでは、ハード基板を例として説明する。プラグコネクタ２０が実装される基板には、少なくとも、各プラグコンタクト２４の接続部２４２と接続されるランドと、該ランドから回路へと繋がるパターンとが形成されている。レセプタクルコネクタ４０が実装される基板には、各レセプタクルコネクタ４０の接続部４４３と接続するランドと、該ランドから回路へ繋がるパターンとが形成されている。

初めに、レセプタクルコネクタ４０について説明する。特に、図２、図３および図７を参照し、まず、係合部材５０について説明する。この係合部材５０は金属製であり、公知技術のプレス加工によって製作されている。係合部材５０の材質としては、バネ性や導電性などが要求されるので、ベリリウム銅やリン青銅やコルソン合金等を挙げることができる。

係合部材５０は、略Ｕ字形状をしており、両方の自由端側には短手方向へ突出した突出部５０１がそれぞれ形成されている。突出部５０１は、２つのコネクタ２０、４０を無理に抜去しようとした際に、プラグコネクタ２０の第１固定具３０の段差部３０３に係合（当接）することで抜けないようにするものである。突出部５０１の大きさ・形状は、役割や強度や保持力や加工性等を考慮して適宜設計する。

突出部５０１の、プラグコネクタ２０の挿入側の面には、誘い部５０３を形成することが望ましい。誘い部５０３は、２つのコネクタ２０、４０同士の嵌合時に、プラグコネクタ２０の第１固定具３０の段差部３０３が係合部材５０の内側に入り込む際に、誘う部分である。誘い部５０３の大きさ・形状は、誘い性や強度や保持力や加工性等を考慮して適宜設計する。形状としては、Ｃ面取りやＲ形状や傾斜等であってよい。

係合部材５０の略中間部分には、短手方向両側に、略Ｖ字状に屈曲した弾性を有する係合部５０２をそれぞれ有している。係合部５０２は、２つのコネクタ２０、４０同士の嵌合過程において、プラグコネクタ２０の第１固定具３０の段差部３０３が誘い部５０３を経て係合部材５０の内側、つまり対向する突出部５０１間に入るよう、突出部５０１を弾性により短手方向外側に開かせる部分である。係合部５０２は、嵌合完了時に突出部５０１を弾性により短手方向内側に復元させ、これにより段差部３０３と係合部材５０の突出部５０１とが嵌合方向から見てラップ（係合）した状態となる。２つのコネクタ２０、４０同士の抜去時には、レセプタクルコネクタ４０の係止部材６０の操作部６０１を長手ピッチ方向内側（他方の長手方向端部側）に押し込むことにより、係合部５０２は、係合部材５０を短手方向外側に押し広げると同時に突出部５０１も短手方向外側に広がることを許容し、これにより段差部３０３と係合部材５０の突出部５０１とが嵌合方向から見てラップ（係合）した状態が解除される。係合部５０２の大きさ・形状は、弾性や強度や保持力や加工性等を考慮して適宜設計する。

係合部５０２からは長手方向に沿って連結壁５０８が延設されている。連結壁５０８の、係合部５０２とは反対側の端部からは短手方向内側に沿って延設壁５０７が形成されている。上記突出部５０１は、延設壁５０７の、連結壁５０８とは反対側の端部でかつ上部（プラグコネクタ２０が挿入される側）に形成されている。

係合部材５０の後方側（突出部５０１の反対側）のほぼ中央部分には、係止部材６０の動きを抑制する為に、ストッパー片５０４が形成されている。ストッパー片５０４は、２つのコネクタ２０、４０同士の嵌合時と抜去時に、係止部材６０の動きを制限するものである。ストッパー片５０４の大きさ・形状は、役割や強度や加工性等を考慮して適宜設計する。

係合部材５０には、ストッパー片５０４の両側に、ストッパー片５０４と同一方向（上方）に突出した固定部５０５が形成されている。固定部５０５はハウジング４２に固定される部分であり、ハウジング４２に圧入や引っ掛け（ランス）や溶着等によって固定されている。本実施例では、圧入によって固定されている。固定部５０５の形状・大きさは保持力や強度や加工性等を考慮して適宜設計する。

係合部材５０の後方側ほぼ中央部分（ストッパー片５０４の下端）には接続部５０６が形成されている。接続部５０６は基板に実装される部分であり、本実施例では、表面実装（ＳＭＴ）タイプの接続部５０６を示している。接続部５０６としては、基板に実装できれば、ディップタイプやプレスインタイプであってもよい。接続部５０６は、基板占有面積や実装密度等を考慮して設計する。

次に、特に図２、図３および図８を参照し、係止部材６０について説明する。この係止部材６０は金属製であり、公知技術のプレス加工によって製作されている。係止部材６０の材質としては、バネ性や導電性などが要求されるので、ベリリウム銅やリン青銅やコルソン合金等を挙げることができる。

係止部材６０は略Ｕ字形状をし、操作部６０１から短手方向両側に略Ｌ字形状に延設した係止片６０２をそれぞれ有している。係止片６０２は、短手方向に相対する係止片６０２同士が先端側の方が間隔が狭くなるように傾斜している。係止片６０２は、２つのコネクタ２０、４０同士の嵌合過程において、プラグコネクタ２０の第１固定具３０の段差部３０３が誘い部５０３を経て係合部材５０の内側に入るよう、係合部５０２を弾性変形させ、連結壁５０８、延設壁５０７および突出部５０１を短手方向外側に開かせる部分である。その後、係止部材６０は、係合部５０２を弾性変形状態から解放し、嵌合完了時には、段差部３０３と係合部材５０の突出部５０１とが嵌合方向から見てラップ（係合）した状態となる。２つのコネクタ２０、４０同士の抜去時には、レセプタクルコネクタ４０の係止部材６０の操作部６０１を長手ピッチ方向内側に押し込むことにより、係止片６０２は、係合部５０２を短手方向外側に押し広げると同時に突出部５０１も短手方向外側に広げる。係止片６０２は、段差部３０３と係合部材５０の突出部５０１との、嵌合方向から見たときのラップ（係合）状態を解除する部分でもある。係止片６０２の大きさ・形状は、弾性や強度や保持力や加工性等を考慮して適宜設計する。

係止部材６０の動きを抑制する為に、係止部材６０は、係止片６０２間で前方（係止部材６０の押し込み方向）を向き、係止部材６０を押し込み操作した際にハウジング４２に押し当てられる端面６０３を有する。端面６０３は、２つのコネクタ２０、４０同士の嵌合時と抜去時に、係止部材６０の動きを制限するものである。端面６０３の大きさ・形状は、強度や加工性等を考慮して適宜設計する。

係止部材６０には、係合部材５０のストッパー片５０４が入る係止孔６０４が形成されている。係止孔６０４は、ストッパー片５０４と協働して２つのコネクタ２０、４０同士の嵌合時と抜去時に、係止部材６０の動きを抑制する為のものである。係止孔６０４の大きさ・形状は、強度や加工性等を考慮して適宜設計する。

ここで、レセプタクルコネクタ４０に対するプラグコネクタ２０の挿入の仕方とその抜去の仕方について説明する。まず、挿入の仕方について説明する。２つのコネクタ２０、４０同士を嵌合する際には、プラグコネクタ２０の第１固定具３０の段差部３０３がレセプタクルコネクタ４０の係合部材５０の誘い部５０３により係合部材５０の内側に入り、係合部材５０の係合部５０２が弾性により短手方向外側に開き、嵌合完了時に段差部３０３と係合部材５０の突出部５０１とがコネクタ２０，４０同士の嵌合方向から見てラップ（係合）した状態になる。

次に、抜去の仕方について説明する。
抜去時には、レセプタクルコネクタ４０の係止部材６０の操作部６０１を長手ピッチ方向内側に押し込むことにより、係止部材６０の係止片６０２が係合部材５０の係合部５０２を短手方向外側に押し広げると同時に突出部５０１も短手方向外側に広がることで、上記ラップ状態が解除され、抜去可能になる。

抜去後に再び操作部６０１を放すと、係合部５０２がその弾性により係止片６０２を短手方向内側に押し、突出部５０１が、嵌合時において段差部３０３と嵌合方向から見てラップした位置に相当する初期位置に戻る。

また、本実施例では、係止部材６０の操作部６０１を放すと、係合部材５０の突出部５０１が上記初期位置により確実に戻るように、特に図８に示すように係止部材６０にはコンタクト装着方向に突出する突出片６０５を形成し、特に図２および図３に示すように突出片６０５に係合するコイルばね４８を配置している。突出片６０５とコイルばね４８は、係合部材５０の突出部５０１を初期位置に補助的に戻すものである。突出片６０５とコイルばね４８の形状・大きさは、その役割や弾性や強度や加工性等を考慮して適宜設計している。

また、本実施例では、特に図８に示すように、係止部材６０の操作部６０１を放した際に、治具（図示せず）により強制的に、係合部材５０の突出部５０１が初期位置に戻るようにする為に、係止部材６０の操作部６０１に穴６０６を形成している。穴６０６は、係合部材５０の突出部５０１を初期位置に強制的に戻すための治具を受け入れるものであって、必ずしも必要ないが、安全を考慮して形成したものである。穴６０６の形状・大きさは、その役割や強度や加工性等を考慮して適宜設計している。

次に、特に図６を参照し、レセプタクルコンタクト４４について説明する。このレセプタクルコンタクト４４は金属製であり、公知技術のプレス加工によって製作されている。レセプタクルコンタクト４４の材質としては、バネ性や導電性などが要求されるので、ベリリウム銅やリン青銅やコルソン合金等を挙げることができる。レセプタクルコンタクト４４は、相手コンタクトであるプラグコンタクト２４に接触する接触部４４１と、基板に接続する接続部４４３と、接触部４４１および接続部４４３の間に少なくとも１回以上湾曲した弾性部４４４とを有する。接触部４４１と弾性部４４４と接続部４４３とはこの順に配置される。さらにレセプタクルコンタクト４４は、接続部４４３側で弾性部４４４の一部もなし得る、ハウジング４２に保持するための固定部４４２を有している。また、図示例では、２つの接触部４４１がレセプタクルコネクタ４０の短手方向に対向して形成されており、一方の接触部４４１には、上面側に第１面取部４４６が形成され、他方の接触部には上面側に第２面取部４４７が形成されている。これにより、レセプタクルコンタクト４４の接触部４４１間への、プラグコンタクト２４の挿入はスムーズに行われる。レセプタクルコネクタ４４の、弾性部４４４から内側の接触部４４１の間には外側（接続部４４３側）の接触部４４１の側に傾斜した傾斜部４４５が形成されている。

接触部４４１はプラグコンタクト２４と接触する部分であり、その形状は接続安定性を考えて、面接触するようにし、かつ、接触部４４１には第１面取部４４６を設けて、プラグコンタクト２４の凹部２４３に入り易くしている。接触部４４１及び第１面取部４４６の形状・大きさはこのような役割や接続安定性や加工性等を考慮して適宜設計する。

接続部４４３は基板に実装される部分である。本実施例では、接続部４４３は、表面実装（ＳＭＴ）タイプである。接続部４４３としては、基板に実装できれば、ディップタイプやプレスインタイプであってもよい。接続部４４３は、基板占有面積や実装密度等を考慮して設計する。

弾性部４４４は、弾性長と弾性力を確保し、プラグコンタクト２４との安定した接続を得るための部分である。また、弾性部４４４の一部は、接触部４４１の機能も有してよく、この部分には、第２面取部４４７を設けて、プラグコンタクト２４の凹部２４３に入り易くしている。弾性部４４４及び第２面取部４４７の形状・大きさはこのような役割や接続安定性や加工性等を考慮して適宜設計する。つまり、弾性部４４４も第２の接触部として用い、かつ、第１の接触部４４１と弾性部４４４（第２の接触部４４１）とでプラグコンタクト２４を挟持することにより、安定した接続が得られるようにしている。

接触部４４１と弾性部４４４との間に設けられた傾斜部４４５は、ハウジング４２の挿入孔４２１の傾斜部４２２とほぼ同一形状にすることによりバックアップを調整する部分であり、安定した接続が得られるようにしたものである。傾斜部４４５の形状・大きさは、ハウジング４２の傾斜部４２２に沿い、かつ、このような役割や接続安定性や加工性等を考慮して適宜設計する。

固定部４４２はハウジング４２に固定される部分であり、ハウジング４２に圧入や引っ掛け（ランス）や溶着等によって固定されている。本実施例では、圧入によって固定されている。固定部４４２の形状・大きさは保持力や強度や加工性等を考慮して適宜設計する。

次に、特に図５を参照し、ハウジング４２について説明する。このハウジング４２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によって製作される。ハウジング４２の材質は、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。

ハウジング４２は、プラグコネクタ２０の第１嵌合口１２に入る嵌合部１４と、プラグコネクタ２０が入る第２嵌合口１６とを有している。嵌合部１４及び第２嵌合口１６の形状・大きさは、第１嵌合口１２に入り、かつ、プラグコネクタ２０が入ればよく、すなわち相手側の形状・大きさに適合すればよく、コネクタの小型化や接続安定性や強度や加工性等を考慮して適宜設計する。

ハウジング４２には、所要数のレセプタクルコンタクト４４が装着されるとともに、２つの第２固定具４６が保持されている（例えば図３参照）。そのため、ハウジング４２には所要数のレセプタクルコンタクト４４が装着される挿入孔４２１が形成されている。第２固定具４６は一体成型によって保持されているため、挿入される孔等は不要である。すなわち、第２固定具４６をインサート体として金型内に配置した後、第２固定具４６の周囲にハウジング４２を形成するための樹脂を流し込み、固化させることで、ハウジング４２に第２固定具４６が保持された状態になる。図５では、説明の便宜上、第２固定具４６が省かれた状態で作図されている為、第２固定具４６が本来存在する箇所が窪みになっている。挿入孔４２１はレセプタクルコンタクト４４が入ればよく、その形状・大きさは接続安定性や保持力や強度や加工性等を考慮して適宜設計する。

ハウジング４２には、図５（Ｂ）に示すように係合部材５０の固定部５０５が入る挿入溝４２３が形成される。固定部５０５は、圧入や引っ掛け（ランス）や溶着等によってその挿入溝４２３内に固定されている。本実施例では、圧入によって固定されている。挿入溝４２３の形状・大きさは保持力や強度や加工性等を考慮して適宜設計する。

ハウジング４２には、基板側に開口し、係合部材５０と係止部材６０が入る略Ｕ字形状の空間４２４が形成されている。係止部材６０はこの空間４２４で摺動可能である。空間４２４の形状・大きさは、係合部材５０と係止部材６０が入り、かつ、係止部材６０が摺動可能であればよく、摺動性や強度や加工性を考慮して適宜設計する。また、係止部材６０は、摺動できるようにハウジング４２と係合部材５０とに挟まれることで保持されている。

ハウジング４２に、第２固定具４６は、本実施例では一体成型によって保持されている。ハウジング４２には、第２固定具４６がその固定部４６６を含めて一体成型によって固定されている。ハウジング４２は、第２固定具４６を保持・固定出来れば、圧入等を用いても良い。

次に、特に図９を参照し、第２固定具４６について説明する。この第２固定具４６は金属製であり、公知技術のプレス加工によって製作されている。第２固定具４６の材質としては、バネ性や成型性などが要求されるので、ベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。

第２固定具４６には、略Ｕ字形状をした本体４６１（一方に切欠４６２）と、ハウジング４２に保持された状態の短手方向に折り曲げられた２つの側壁４６３と、該２つの側壁４６３の一方側（前記切欠４６２側）に板状片４６４を有している。該板状片４６４の自由端側には、第１固定具３０と接触する接触部４６５が設けられている。２つの側壁４６３は、ハウジング４２に固定される固定部４６６と、基板に接続される接続部４６７とを有している。

接続部４６７は基板に実装される部分である。本実施例では折り曲げた状態のままになっており、接続部４６７の実装密度等を考えて表面実装（ＳＭＴ）タイプにしたが、ディップタイプであってもよい。

第２固定具４６は、ハウジング４２に本実施例では一体成型によって保持されている。固定部４６６を含めてハウジング４２に一体成型で固定されている。第２固定具４６は、ハウジング４２に保持・固定出来れば、圧入等を用いて保持・固定されても良い。

先端に接触部４６５が形成された板状片４６４は弾性を有しており、これにより、プラグコネクタ２０と嵌合した際に、第１固定具３０の接触壁３０４と良好に接触する。また、本実施例では、接触部４６５は凸形状を有する。板状片４６４と接触部４６５の形状・大きさは、安定した接触性や弾性や強度や加工性等を考慮して適宜設計している。

図に基づいて、プラグコネクタ２０の構成部品について説明する。特に図１１を参照し、プラグコンタクト２４について説明する。このプラグコンタクト２４は金属製であり、公知技術のプレス加工によって製作されている。プラグコンタクト２４の材質としては、バネ性や導電性などが要求されるので、ベリリウム銅やリン青銅やコルソン合金等を挙げることができる。

プラグコンタクト２４は、本実施例では図１１のように略Ｌ字形状をしている。プラグコンタクト２４は、少なくとも相手コンタクトであるレセプタクルコンタクト４４と接触する接触部２４１と、基板に接続する接続部２４２とを有している。プラグコンタクト２４は、本実施例では一体成型によりブロック２２に保持されている。すなわち、所要数のプラグコンタクト２４を金型内に配置し、プラグコンタクト２４の周囲にブロック２２を形成するための樹脂を流し込み、固化させることで、プラグコンタクト２４はブロック２２に保持される。

プラグコンタクト２４の接触部２４１には、レセプタクルコンタクト４４が入る浅い凹部２４３が設けられている。凹部２４３に、レセプタクルコンタクト４４の第１面取部４４６が入ることで、位置ズレすることがなく、クリック感や安定した接続を得ることができる。凹部２４３の形状・大きさは、レセプタクルコンタクト４４が入ればよく、レセプタクルコンタクト４４の形状・大きさに適合して安定した接続が得られるように適宜設計する。

接続部２４２は基板に実装される部分であり、本実施例では表面実装（ＳＭＴ）タイプである。接続部２４２は、基板に実装できれば、ディップタイプであってもよい。

プラグコンタクト２４には、接触部２４１の反対側（背面）に、もう１つの凹部２４３を設けることが望ましい。この凹部２４３内には、レセプタクルコンタクト４４の第２面取部４４７が入る。これにより、プラグコンタクト２４は、前記レセプタクルコンタクト４４の第１面取部４４６と第２面取部４４７とで挟持され、より位置ずれがなく、クリック感や安定した接続を得られるようになる。もう１つの凹部２４３の形状・大きさは、レセプタクルコンタクト４４が入ればよく、レセプタクルコンタクト４４の形状・大きさに適合して安定した接続が得られるように適宜設計する。

次に、特に図１０を参照し、ブロック２２について説明する。このブロック２２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によって製作される。ブロック２２の材質は、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。ブロック２２には、プラグコンタクト２４と第１固定具３０とが保持されている。

ブロック２２には、レセプタクルコネクタ４０との嵌合の際に、レセプタクルコネクタ４０の嵌合部１４が入る第１嵌合口１２が設けられている。第１嵌合口１２は、嵌合部１４が入ればよく、つまりその形状・大きさは嵌合部１４に適合すればよく、強度や加工性や接続安定性等を考慮して適宜設計する。

また、ブロック２２には、プラグコンタクト２４と第１固定具３０とが一体成型によって固定されている（例えば図４参照）。すなわち、プラグコンタクト２４と第１固定具３０とをインサート体として金型内に配置し、それらの周囲にブロック２２を形成するための樹脂を流し込んで固化させることにより、プラグコンタクト２４および第１固定具３０はブロック２２に固定される。その為、ブロック２２には、プラグコンタクト２４と第１固定具３０を挿入する孔等は不要である。図１０では、説明の便宜上、プラグコンタクト２４と第１固定具３０が省かれた状態で作図されている為、それらが本来存在する箇所が窪み２２２になっている。第１固定具３０は、ブロック２２の長手ピッチ方向両端部に一体成型によって固定されている。本実施例では、プラグコンタクト２４および第１固定具３０は一体成型によってブロック２２に固定されているが、プラグコンタクト２４と第１固定具３０の挿入・保持方法はこれに限らず、保持力や強度や加工性等を考慮して適宜設計する。

最後に、特に図１２を参照し、第１固定具３０について説明する。この第１固定具３０は金属製であり、公知技術のプレス加工によって製作されている。第１固定具３０の材質としては、バネ性や成型性などが要求されるので、ベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。

第１固定具３０には、少なくとも、本体３０１と、該本体３０１から連設され第２固定具４６と接触する接触壁３０４と、接触壁３０４から幅方向（短手方向）に連設されブロック２２内に埋め込まれる固定片３０２と、側面に形成され接触壁３０４から長手ピッチ方向に連設された段差部３０３と、本体３０１に後端側で連設された接続部３０５とを有している。第１固定具３０はブロック２２に一体成型により固定されている。本実施例では、接続部３０５の実装密度等を考えて表面実装（ＳＭＴ）タイプにしたが、ディップタイプであってもよい。

接触壁３０４は、第２固定具４６の接触部４６５と接触する部分である。その為、接触安定性を考慮し、形状や大きさや厚さ等を適宜設計している。

段差部３０３は、２つのコネクタ２０、４０の意図しない抜去を防止するために、レセプタクルコネクタ４０の係合部材５０の突出部５０１に係合（当接）するものである。段差部３０３の大きさ・形状は、強度や保持力や加工性等を考慮して適宜設計する。

次に、図１３を参照し、レセプタクルコネクタ４０の他の実施形態について説明する。先の実施形態で説明した要素または部材と同様のものには、同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略する。このレセプタクルコネクタ４０では、図１３（Ｂ）に示すように、ハウジング４２の、係合部材５０および係止部材６０を収容する空間４２４を区画する内壁に、係合部材５０の連結壁５０８へ向けて張り出した張出部４２６を有する。張出部４２６はレセプタクルコネクタ４０の短手方向に延びる。張出部４２６と連結壁５０８との間には僅かな隙間が形成されているが、張出部４２６と連結壁５０８とは、上記初期状態において接触していてもよい。

このような張出部４２６を設けることにより、特にプラグコネクタ２０の段差部３０３とレセプタクルコネクタ４０の突出部５０１とを係合させる際に、係止部材５０が、レセプタクルコネクタ４０の長手方向周りに回転するのを張出部４２６によって規制することができる。その結果、段差部３０３と突出部５０１の係合を安定してスムーズに行うことができる。

また本実施形態では、図１３（Ａ）および（Ｃ）に示すように、ハウジング４２には、係合部材５０の延設壁５０７を上方側（プラグコネクタ２０の挿入側）で覆う鍔部４２５が形成されている。鍔部４２５は、突出部５０１の手前位置まで短手方向に延在し、誘い部５０３を露出させる。鍔部４２５は、延設壁５０７に近接して形成するのが好ましい。

鍔部４２５は、プラグコネクタ２０の抜去時等であって段差部３０３と突出部５０１との係合解除が不十分な場合等に、延設壁５０７がプラグコネクタ２０によって持ち上げられるのを阻止するものであり、これにより係合部材５０の変形や破損を回避することができる。

図１４はレセプタクルコネクタ４０の更に別の実施形態を示している。先の実施形態で説明した要素または部材と同様のものには、同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

この実施形態では、図１４（Ａ）および（Ｃ）に示すように、第２固定具４６は、鍔部４２５の上面を密着した状態で被覆する被覆壁４６８を有している。これにより、図１３を参照して説明した機能を有する鍔部４２５が補強されている。

また、この実施形態では、係合部材５０は、係止部材６０を覆うように短手方向内側に延出する突片５０９を有する。突片５０９は、操作部６０１を押し込み操作した際の係止部材６０の摺動を高さ方向（コネクタ２０，４０の嵌合方向）でガイドするものであり、これにより係止部材６０を安定して摺動させることができる。

さらに、この実施形態では、第２固定具４６は、各側面において、レセプタクルコネクタ４０の長手方向で互いに離間した２つの接続部４６７を有する。接続部４６７は基板に半田づけすることができる。このように２つの接続部４６７を長手方向に離間して設けることで、第２固定具４６と基板との固定安定性や保持強度が向上する。

図１５はプラグコネクタ２０の別の実施形態を示している。先の実施形態で説明した要素または部材と同様のものには、同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略する。このプラグコネクタ２０では、第１固定具３０が、ブロック２０に埋め込まれる固定片３０２に代えて基板に半田づけ等により固定される固定垂下片３０６を有する。固定垂下片３０６は、第１固定具３０の接触壁３０４から下方に接続部３０５と同等の高さまで延出している。このように接続部３０５に加えて固定垂下片３０６を設けることで、第１固定具３０と基板との固定安定性や保持強度が向上する。

本発明は、携帯端末やオーディオ機器等の通信機器や電気機器や電子機器に使用される電気コネクタに活用され、簡易かつ確実なプラグコネクタとレセプタクルコネクタとの着脱構造に関するものである。

１０ 電気コネクタ １２ 第１嵌合口 １４ 嵌合部
１６ 第２嵌合口 ２０ プラグコネクタ ２２ ブロック
２２２ 窪み ２４ プラグコンタクト ２４１ 接触部
２４２ 接続部 ２４３ 凹部 ３０ 第１固定具 ３０１ 本体
３０２ 固定片 ３０３ 段差部 ３０４ 接触壁
３０５ 接続部 ３０６ 固定垂下片 ４０ レセプタクルコネクタ
４２ ハウジング ４２１ 挿入孔 ４２２ 傾斜部
４２３ 挿入溝 ４２４ 空間 ４２５ 鍔部 ４２６ 張出部
４４ レセプタクルコンタクト ４４１ 接触部 ４４２ 固定部
４４３ 接続部 ４４４ 弾性部 ４４５ 傾斜部
４４６ 第１面取部 ４４７ 第２面取部 ４６ 第２固定具
４６１ 本体 ４６２ 切欠 ４６３ 側壁 ４６４ 板状片
４６５ 接触部 ４６６ 固定部 ４６７ 接続部 ４６８ 被覆壁
４８ コイルばね ５０ 係合部材 ５０１ 突出部
５０２ 係合部 ５０３ 誘い部 ５０４ ストッパー片
５０５ 固定部 ５０６ 接続部 ５０７ 延設壁 ５０８ 連結壁
５０９ 突片 ６０ 係止部材 ６０１ 操作部 ６０２ 係止片
６０３ 端面 ６０４ 係止孔 ６０５ 突出片 ６０６ 穴

Claims (11)

1. 互いに着脱自在なプラグコネクタとレセプタクルコネクタとを備える電気コネクタにおいて、
   前記プラグコネクタは、レセプタクルコンタクトと接触する接触部および基板に実装される接続部を有する所要数のプラグコンタクトと、該プラグコンタクトが保持・配列されるブロックと、を有し、
   前記レセプタクルコネクタは、前記プラグコンタクトと接触する接触部および基板に実装される接続部を有する所要数のレセプタクルコンタクトと、該レセプタクルコンタクトが保持・配列されるハウジングと、を有し、
   前記プラグコネクタの長手ピッチ方向両端に、少なくとも、段差部と、基板に実装する接続部とを有する第１固定具をそれぞれ配置し、
   自由端両側に突出部をそれぞれ有する略Ｕ字形状をした係合部材を、前記レセプタクルコネクタの長手ピッチ方向両端にそれぞれ配置するとともに、前記係合部材の略中間部分には、短手方向両側に屈曲した弾性を有する係合部をそれぞれ有し、
   操作部から短手方向両側に略Ｌ字形状に延設した係止片を有する係止部材を、前記レセプタクルコネクタの長手ピッチ方向両端にそれぞれ配置するとともに、短手方向に相対する前記係止片同士は先端側の方が間隔が狭くなるように傾斜させ、
   前記プラグコネクタと前記レセプタクルコネクタの嵌合過程において、前記突出部間に前記段差部が内側に入り、前記係合部が弾性により短手方向外側に開き、嵌合完了時に前記段差部と前記突出部とが嵌合方向から見てラップした状態になり、
   抜去時には、前記操作部を長手ピッチ方向内側に押し込むことにより、前記係止片が前記係合部を短手方向外側に押し広げると同時に前記突出部も短手方向外側に広がることで、前記ラップ状態が解除され、抜去可能になり、
   前記操作部を放すと、少なくとも前記係合部の弾性により前記係止片を短手方向内側に押し、前記突出部が、前記嵌合時において前記段差部と嵌合方向から見てラップした位置に相当する初期位置へと戻ることを特徴とする電気コネクタ。
2. 前記突出部には前記プラグコネクタの挿入側に誘い部を形成することを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
3. 前記係止部材の動きを抑制する為に、前記係止部材の端面を前記ハウジングに押し当て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. 前記係止部材の動きを抑制する為に、前記係合部材のほぼ中央部分にストッパー片を形成し、
   前記係止部材に、前記ストッパー片が入る係止孔を形成することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項記載の電気コネクタ。
5. 前記操作部を放すと、前記突出部が前記初期位置に戻るように、前記係止部材にコンタクト装着方向に突出する突出片を形成するとともに、前記突出片に係合するコイルばねを配置することを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項記載の電気コネクタ。
6. 前記操作部を放した際に、治具により強制的に、前記突出部が前記初期位置に戻るようにする為に、前記係止部材の操作部に穴を形成することを特徴とする請求項５記載の電気コネクタ。
7. 前記ブロックには、前記レセプタクルコネクタの嵌合部が入る第１嵌合口を形成し、前記ハウジングには、前記第１嵌合口に入る嵌合部と前記プラグコネクタが入る第２嵌合口を形成し、
   前記プラグコンタクトは前記ブロックに一体成型により保持され、前記レセプタクルコンタクトが入る凹部が形成され、
   前記レセプタクルコンタクトには前記接触部と前記接続部との間に少なくとも１回以上湾曲した弾性部を有するとともに前記接触部と前記弾性部と前記接続部の順に配置され、前記接続部側で前記弾性部の一部には前記ハウジングに保持するための固定部をさらに有し、前記弾性部から前記接触部の間には傾斜した傾斜部が形成され、
   前記ハウジングには前記レセプタクルコンタクトが挿入される挿入孔が設けられるとともに前記挿入孔は湾曲状をした傾斜部に形成され、
   前記レセプタクルコンタクトの前記接触部と前記弾性部とで前記プラグコンタクトを挟持させることにより安定した接続が得られることを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項記載の電気コネクタ。
8. 前記レセプタクルコンタクトの前記接触部には第１面取部が形成されるとともに前記固定部側で前記弾性部の一部には第２面取部が形成され、
   前記レセプタクルコンタクトの第１面取部が前記プラグコンタクトの凹部と係合することでクリック感を持たせ、かつ、位置決め及び接触させることを特徴とする請求項７記載の電気コネクタ。
9. 前記レセプタクルコネクタは、さらに、長手ピッチ方向両端に、前記プラグコネクタと前記レセプタクルコネクタとが嵌合した際に前記第１固定具に接触する第２固定具を有することを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項記載の電気コネクタ。
10. 前記係合部材は、短手方向に延在し自由端に前記突出部を有する延設壁を有し、
    前記ハウジングは、前記延設壁を前記プラグコネクタの挿入側で覆う鍔部を有することを特徴とする請求項９に記載の電気コネクタ。
11. 前記第２固定具は、前記鍔部を被覆する被覆壁を有することを特徴とする請求項１０に記載の電気コネクタ。

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