JP6955863B2 - コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、例えば導体線ないし導体ピンのような線状導体を挿入保持するコネクタに関する。
例えば基板とケーブルとを相互に電気的に接続するために、金属板を加工したコネクタが用いられる。下記特許文献１のコネクタは、バネ弾性を有する第１接点部と、切り起こされた弾性片からなる第２接点部とで、線状導体を挟持する。下記特許文献２のコネクタは、第１バネ部と第２バネ部とで給電用電線を保持する構成であり、第２バネ部の先端部がエッジ形状とされている。
特許第５６０４５７５号公報 特開２０１２−７９４６２号公報
従来のコネクタは、導体線を挟持する２つの接点部が、共に弾性を有するため、導体線の保持が不安定になるという課題があった。
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、線状導体の保持の安定性を高めることの可能なコネクタを提供することにある。
本発明のある態様は、コネクタである。このコネクタは、
挿入部から挿入された線状導体を第１接点部と第２接点部とで保持するコネクタであって、
前記第１接点部は、弾性変形して前記線状導体を前記第２接点部側に押圧する押圧部に形成され、
前記第２接点部は、弾性変形しない固定部に形成されると共に、少なくとも１つのエッジ部を有する。
挿入方向の前後にそれぞれ設けられた前側脚部及び後側脚部と、
前記前側脚部及び前記後側脚部を相互に連結する連結部と、を備え、
前記第２接点部は、前記連結部に設けられてもよい。
本発明のもう１つの態様は、コネクタである。このコネクタは、
線状導体を挿入保持するコネクタであって、
挿入部を有する前側ガイド部と、
挿入方向の前後にそれぞれ設けられた前側脚部及び後側脚部と、
前記前側脚部及び前記後側脚部を相互に連結する連結部と、
挿入された線状導体を前記連結部に対して押圧する押圧部と、を備え、
前記連結部は、少なくとも１つのエッジ部を有し、
前記押圧部と前記エッジ部とで前記線状導体を狭持する。
前記エッジ部は、前記押圧部側から見て前記挿入方向を横切るように延びる横エッジ部を含んでもよい。
前記連結部は、前記挿入方向の前後中間位置で二叉に分岐し、分岐元となる部分に前記横エッジ部が設けられてもよい。
前記連結部は、前記横エッジ部が前記押圧部側に凸となるように傾いた部分を有してもよい。
前記エッジ部は、前記押圧部側から見て前記挿入方向に延びる縦エッジ部を含んでもよい。
前記縦エッジ部は、前記押圧部側に凸となるように湾曲してもよい。
前記縦エッジ部は、前記押圧部側から見て前記挿入方向の左右両側にそれぞれ設けられてもよい。
前記押圧部は、先端に向かって前記エッジ部に近づくように前記挿入方向に対して傾斜した板バネ部であり、先端部の傾斜が基端部の傾斜より緩やかであってもよい。
前記コネクタは、板金部品で構成されてもよい。
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
本発明によれば、線状導体の保持の安定性を高めることの可能なコネクタを提供することができる。
本発明の実施の形態に係るコネクタ１を基板５に実装した状態の斜視図。 図１においてコネクタ１にキャップ３を被せた状態の斜視図。 図２においてコネクタ１にケーブル７を挿入保持した状態の斜視図。 図３の分解斜視図。 コネクタ１を前方斜め上から見た斜視図。 図５においてコネクタ１にケーブル７を挿入保持した状態の斜視図。 コネクタ１を水平面で切断した状態の上方斜視断面図。 コネクタ１を後方斜め下から見た斜視図。 図８においてコネクタ１にケーブル７を挿入保持した状態の斜視図。 コネクタ１の正面図。 コネクタ１の背面図。 コネクタ１の背断面図（図１８のＢ−Ｂ断面図）。 図１２の双方の断面を共通とし、板バネ部１２及び吸着部２３を省略したコネクタ１の後方斜視図。 コネクタ１の平面図。 コネクタ１の底面図。 コネクタ１の左側面図。 コネクタ１の左側断面図（図１４のＡ−Ａ断面図）。 図１７においてコネクタ１にケーブル７を挿入保持した状態の断面図。
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
図１〜図１８を参照し、本発明の実施の形態に係るコネクタ１を説明する。図１に示すように、コネクタ１は、基板５の電極５ａに載置されて電気的に接続され、半田付け等により基板５に実装（固定）される。例えば、基板５は、ＬＥＤ照明等に用いられるＣＯＢ（Chip On Board）基板であり、コネクタ１は、ＣＯＢ基板へのケーブル接続用のリードソケットである。図２に示すように、必要に応じて絶縁樹脂製のキャップ３が、コネクタ１に被せられる。図３に示すように、コネクタ１は、ケーブル７を挿入保持し、基板５とケーブル７との電気的接続が可能である。図３及び図４に示すように、ケーブル７は、線状導体としての導体からなる芯線（導体線）７ａに絶縁被覆７ｂを施したものであり、コネクタ１に挿入される部分は絶縁被覆７ｂが除去される。芯線７ａは、単線であっても撚り線であってもよい。ただし、撚り線の場合、少なくとも絶縁被覆７ｂが除去された部分は、ばらけないように導電材でコーティングされていることが好ましい。
図５及び図８に示すように、コネクタ１は、好ましくは１つの板金部品であり、前側ガイド部１０、板バネ部１２、前側脚部１３、後側脚部１４,１５、連結部１６、後側ガイド部２１、吸着部２３、左フレーム部２４、及び右フレーム部２６を備える。なお、図５により、コネクタ１の前後、上下、左右の各方向を定義する。
前側ガイド部１０は、前後方向と垂直な平面部であり、中央部にケーブル７の挿入口（挿入部）１１を有する。挿入口１１は、図示の例では円形の貫通孔であるが、円形以外の貫通孔であってもよいし、開口縁を結んだ線が閉じていない（閉ループとなっていない）切欠であってもよい。押圧部としての板バネ部１２は、前側ガイド部１０の上端部から後方に折れ曲がり、後方の斜め下方に延びる。図１７及び図１８に示すように、板バネ部１２は、傾きの大きさが切り替わる屈曲部１２ａを有し、屈曲部１２ａの後側の部分（板バネ部１２の先端部）は、屈曲部１２ａの前側の部分（板バネ部１２の基端部）と比較して、傾斜が緩やかになっている。板バネ部１２の屈曲部１２ａ付近の下面が挿入口１１から挿入されたケーブル７の芯線７ａとの接点（第１接点部）となり、前記接点は後述する縦エッジ部１７，１８及び横エッジ部１９に対向して配置される。前側脚部１３は、上下方向と垂直な平面部であり、前側ガイド部１０の下端部から後方に折れ曲がり、後方に向かって前後方向と平行に延びる。前側脚部１３の下面は、基板５の電極５ａとの接触面となる。また、前側脚部１３は、基板５の電極５ａにコネクタ１を半田付け等で取り付けるための取付部となる。
後側ガイド部２１は、前後方向と垂直な平面部であり、中央部にケーブル７を通す出口部２２を有する。出口部２２は、図示の例では後方から見て開口縁を結んだ線が閉じていない切欠であるが、円形の貫通孔あるいは円形以外の貫通孔であってもよい。吸着部２３は、上下方向と垂直な平面部であり、後側ガイド部２１の上端部から前方に折れ曲がり、前方に向かって前後方向と平行に延びる。吸着部２３は、表面実装装置によりコネクタ１を基板５に実装する際に、上面が不図示の吸着ヘッドに吸着される吸着面となる。後側脚部１４,１５はそれぞれ、上下方向と垂直な平面部であり、後側ガイド部２１の下端部の左右両側からそれぞれ前方に折れ曲がり、前方に向かってそれぞれ前後方向に平行に延びる。後側脚部１４,１５の下面は、基板５の電極５ａとの接触面となる。また、後側脚部１４，１５は、基板５の電極５ａにコネクタ１を半田付け等で取り付けるための取付部となる。
固定部としての連結部１６は、前側脚部１３の後端部と、後側脚部１４,１５の前端部と、を相互に連結する。前側脚部１３の後端部を起点として説明すると、連結部１６は、前側脚部１３の後端部から立ち上がり、前側脚部１３よりも高い位置において後方に延び、上方に凸となるように湾曲し（湾曲部２０）、下方に延びて後側脚部１４,１５の前端部に至る。図７に示すように、連結部１６は、上方（板バネ部１２側）に凸となるように湾曲した湾曲部２０を有すると共に、湾曲部２０の前部（連結部１６の前後方向中間位置側）において左右に二叉に分岐して後方に延出する。
連結部１６は、縦エッジ部１７,１８と、横エッジ部１９と、を有する。縦エッジ部１７,１８及び横エッジ部１９は、連結部１６の分岐のために打ち抜かれた打抜き部２８（図７）に臨む。縦エッジ部１７,１８は、それぞれ上方（板バネ部１２側）から見て、左右方向に所定の間隔を開けて、前後方向に平行に延びる。また、縦エッジ部１７,１８は、湾曲部２０に位置し、それぞれ上方（板バネ部１２側）に凸となるように湾曲する。縦エッジ部１７,１８は、互いに前後方向及び上下方向の位置が等しく、左右に分かれて存在する。縦エッジ部１７、１８の高さ及び縦エッジ部１７と縦エッジ部１８との間の幅は、図１０に示すように円形の挿入口１１から見て、その円の内側に位置するように設定され、また、挿入口１１から挿入されたケーブル７の芯線７ａの外周面が接するように設定される。ただし、芯線７ａの径が細いものについては横エッジ部１８のみが接触するように設定されていても良い。横エッジ部１９は、連結部１６の分岐元となる部分に設けられ、縦エッジ部１７、１８の延びる前後方向とは垂直な左右方向に延びると共に、湾曲部２０又はその近傍（湾曲部２０に向かって上り坂となる部分）に位置して上方に凸とされる。横エッジ部１９の高さ及び幅は、図１０に示すように円形の挿入口１１から見て、その円の内側に位置するように設定され、また、挿入口１１から挿入されたケーブル７の芯線７ａの外周面が接するように設定される。これら縦エッジ部１７、１８及び横エッジ部１９がケーブル７の芯線７ａとの接点（第２接点部）となる。
左フレーム部２４は、左右方向と垂直な平面部であり、後側ガイド部２１の左端部（出口部２２の左方）から前方に折れ曲がり、前方に向かって前後方向と平行に延びる。左フレーム部２４の前後方向における中間付近からは、左側脚部２５が下方に延出する。左側脚部２５は、下端部が左方に延びるようにＬ字状に折れ曲がり、下面が基板５の電極５ａとの接触面となる。右フレーム部２６は、左右方向と垂直な平面部であり、後側ガイド部２１の右端部（出口部２２の右方）から前方に折れ曲がり、前方に向かって前後方向と平行に延びる。右フレーム部２６の前後方向における中間付近からは、右側脚部２７が下方に延出する。右側脚部２７は、下端部が右方に延びるようにＬ字状に折れ曲がり、下面が基板５の電極５ａとの接触面となる。左フレーム部２４及び右フレーム部２６の前端部２４ａ、２６ａはそれぞれ、前側ガイド部１０の左右両端部の凹部１０ａ、１０ａと凹凸嵌合する。
図１７及び図１８の対比から明らかなように、ケーブル７をコネクタ１に挿入する過程において、ケーブル７の芯線７ａは、前側ガイド部１０の挿入口１１から挿入され、板バネ部１２を上方に押し上げながら後方に進み、先端が後側ガイド部２１の出口部２２を通ってコネクタ１の外部に出る。図１２及び図１３に示すように、芯線７ａの中心部は、左右方向において縦エッジ部１７と縦エッジ部１８との略中間に位置する。
ケーブル７の芯線７ａは、板バネ部１２の弾性力によって下方（連結部１６側）に付勢され、縦エッジ部１７,１８及び横エッジ部１９に押し付けられる。すなわち、芯線７ａは、板バネ部１２と、縦エッジ部１７,１８及び横エッジ部１９と、により挟持される。縦エッジ部１７,１８及び横エッジ部１９は、芯線７ａの外周面に食い込み、芯線７ａの抜けを防止する保持力を発生する。なお、芯線７ａの外径が所定長以下の場合、横エッジ部１９のみが芯線７ａの外周面に食い込んで保持力を発生する。ここで、連結部１６は、前方が前側脚部１３によって支持され、後方が後側脚部１４,１５によって支持された、両持ち構造であるため、片持ち構造の場合と比較して、縦エッジ部１７,１８及び横エッジ部１９が弾性変形しにくい。このため、従来のように弾性を有する２つの接点部でケーブルを挟持する構成と比較して、ケーブル７の芯線７ａの保持安定性が高い。なお、本実施の形態では縦エッジ部１７,１８及び横エッジ部１９が弾性変形しにくい構成として、両持ち構造としたが、その他の構成としては、エッジ部を構成する部材を板厚にして剛性を持たせたり、弾性変形する方向（前後方向）に延びるようなリブを形成したりしてもよい。
図１７に示すように、板バネ部１２は、屈曲部１２ａより後方において傾斜が緩やかになっており、図１８に示すように、板バネ部１２の後端エッジ部１２ｂは芯線７ａの外周面に食い込まず（係合せず）、板バネ部１２の屈曲部１２ａの下面が芯線７ａの外周面に当接する。このため、コネクタ１からケーブル７を引き抜く際に、板バネ部１２の後端エッジ部１２ｂが引っ掛かって板バネ部１２が過剰変形することにより板バネ部１２が破損するリスクを抑制できる。
本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。
(1) 板バネ部１２の付勢力（弾性）によりケーブル７の芯線７ａを、両持ち構造の連結部１６に設けられた縦エッジ部１７,１８及び横エッジ部１９に対して押し付ける構成のため、縦エッジ部１７,１８及び横エッジ部１９が弾性を有する場合と異なり、ケーブル７の芯線７ａを安定的に保持することができる。
(2) コネクタ１からケーブル７を引き抜くときは、ケーブル７を所定以上の力で引っ張るだけ（ワンアクション）でよく、ロック解除等の操作が不要なため、簡単である。
(3) 板バネ部１２は、後端エッジ部１２ｂがケーブル７の芯線７ａに食い込まないように後端部の傾斜が緩やかになっているため、ケーブル７を引き抜く際に後端エッジ部１２ｂが引っ掛かって板バネ部１２が破損するリスクを低減できる。一方、芯線７ａに食い込む縦エッジ部１７,１８及び横エッジ部１９は、両持ち構造の連結部１６に設けられるため、ケーブル７を引き抜く際に力が加わっても破損リスクが低い。
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。
コネクタ１の保持対象は、導体線に限定されず、導体ピンであってもよく、線状導体全般が保持対象となる。。コネクタ１は、基板５ではない板体に実装されてもよい。コネクタ１は、一部が樹脂で形成されてもよい。例えば、連結部１６の二叉に分岐した一方が樹脂であってもよい。
１ コネクタ、３ キャップ、５ 基板、５ａ 電極、７ ケーブル、７ａ 芯線（導体線）、７ｂ 絶縁被覆、
１０ 前側ガイド部、１１ 挿入口（挿入部）、１２ 板バネ部（押圧部）、１２ａ 屈曲部、１３ 前側脚部、１４,１５ 後側脚部、１６ 連結部、１７,１８ 縦エッジ部（第２エッジ部）、１９ 横エッジ部（第１エッジ部）、２０ 湾曲部、２１ 後側ガイド部、２２ 出口部、２３ 吸着部、２４ 左フレーム部、２５ 左側脚部、２６ 右フレーム部、２７ 右側脚部、２８ 打抜き部

Claims (14)

  1. 挿入部から挿入された線状導体を第１接点部と第２接点部とで保持するコネクタであって、
    前記第１接点部は、弾性変形して前記線状導体を前記第２接点部側に押圧する押圧部に形成され、
    前記第２接点部は、弾性変形しない固定部に形成されたエッジ部を有すると共に、前記エッジ部の少なくとも１つは、前記固定部側の湾曲部に位置して前記押圧部側に凸となるように湾曲し、
    前記押圧部は、先端に向かって前記エッジ部に近づくように前記挿入方向に対して傾斜した板バネ部であり、前記板バネ部の先端部が線状導体に係合しないように前記先端部の傾斜が基端部の傾斜より緩やかである、コネクタ。
  2. 挿入方向の前後にそれぞれ設けられた前側脚部及び後側脚部と、
    前記前側脚部及び前記後側脚部を相互に連結する連結部と、を備え、
    前記第２接点部は、前記連結部に設けられる、請求項１に記載のコネクタ。
  3. 線状導体を挿入保持するコネクタであって、
    挿入部を有する前側ガイド部と、
    挿入方向の前後にそれぞれ設けられた前側脚部及び後側脚部と、
    前記前側脚部及び前記後側脚部を相互に連結する連結部と、
    挿入された線状導体を前記連結部に対して押圧する押圧部と、を備え、
    前記連結部にエッジ部が形成されるとともに、前記エッジ部の少なくとも１つは、前記連結部側の湾曲部に位置して前記押圧部側に凸となるように湾曲し、
    前記押圧部は、先端に向かって前記エッジ部に近づくように前記挿入方向に対して傾斜した板バネ部であり、前記板バネ部の先端部が線状導体に係合しないように前記先端部の傾斜が基端部の傾斜より緩やかであり、
    前記押圧部と前記エッジ部とで前記線状導体を挟持する、コネクタ。
  4. 前記エッジ部は、前記押圧部側から見て前記挿入方向を横切るように延びる横エッジ部を含む、請求項２又は３に記載のコネクタ。
  5. 前記連結部は、前記挿入方向の前後中間位置で二叉に分岐し、分岐元となる部分に前記横エッジ部が設けられる、請求項４に記載のコネクタ。
  6. 前記連結部は、前記横エッジ部が前記押圧部側に凸となるように傾いた部分を有する、請求項４又は５に記載のコネクタ。
  7. 前記エッジ部は、前記押圧部側から見て前記挿入方向に延びる縦エッジ部を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載のコネクタ。
  8. 前記縦エッジ部は、前記押圧部側に凸となるように湾曲している、請求項７に記載のコネクタ。
  9. 前記縦エッジ部は、前記押圧部側から見て前記挿入方向の左右両側にそれぞれ設けられる、請求項７又は８に記載のコネクタ。
  10. 挿入部から挿入された線状導体を第１接点部と第２接点部とで保持するコネクタであって、
    前記第１接点部は、弾性変形して前記線状導体を前記第２接点部側に押圧する押圧部に形成され、
    前記第２接点部は、弾性変形しない固定部に形成されると共に、少なくとも１つのエッジ部を有し、
    挿入方向の前後にそれぞれ設けられた前側脚部及び後側脚部と、
    前記前側脚部及び前記後側脚部を相互に連結する連結部と、を備え、
    前記第２接点部は、前記連結部に設けられ、
    前記エッジ部は、前記押圧部側から見て前記挿入方向を横切るように延びる横エッジ部を含み、
    前記連結部は、前記挿入方向の前後中間位置で二叉に分岐し、分岐元となる部分に前記横エッジ部が設けられる、コネクタ。
  11. 線状導体を挿入保持するコネクタであって、
    挿入部を有する前側ガイド部と、
    挿入方向の前後にそれぞれ設けられた前側脚部及び後側脚部と、
    前記前側脚部及び前記後側脚部を相互に連結する連結部と、
    挿入された線状導体を前記連結部に対して押圧する押圧部と、を備え、
    前記連結部は、少なくとも１つのエッジ部を有し、
    前記エッジ部は、前記押圧部側から見て前記挿入方向を横切るように延びる横エッジ部を含み、
    前記連結部は、前記挿入方向の前後中間位置で二叉に分岐し、分岐元となる部分に前記横エッジ部が設けられ、
    前記押圧部と前記エッジ部とで前記線状導体を挟持する、コネクタ。
  12. 挿入部から挿入された線状導体を第１接点部と第２接点部とで保持するコネクタであって、
    前記第１接点部は、弾性変形して前記線状導体を前記第２接点部側に押圧する押圧部に形成され、
    前記第２接点部は、弾性変形しない固定部に形成されると共に、少なくとも１つのエッジ部を有し、
    前記エッジ部は、前記押圧部側から見て前記挿入方向に延びる縦エッジ部を含み、
    前記縦エッジ部は、前記押圧部側に凸となるように湾曲している、コネクタ。
  13. 線状導体を挿入保持するコネクタであって、
    挿入部を有する前側ガイド部と、
    挿入方向の前後にそれぞれ設けられた前側脚部及び後側脚部と、
    前記前側脚部及び前記後側脚部を相互に連結する連結部と、
    挿入された線状導体を前記連結部に対して押圧する押圧部と、を備え、
    前記連結部は、少なくとも１つのエッジ部を有し、
    前記エッジ部は、前記押圧部側から見て前記挿入方向に延びる縦エッジ部を含み、
    前記縦エッジ部は、前記押圧部側に凸となるように湾曲し、
    前記押圧部と前記エッジ部とで前記線状導体を挟持する、コネクタ。
  14. 板金部品で構成される、請求項１から１３のいずれか一項に記載のコネクタ。
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