JPWO2019194093A1 - コネクタ - Google Patents

Abstract

コネクタは、先端側（Ｆ側）が外部部材と接続される第一金属シェルと、第一金属シェルの後端側（Ｂ側）に配置され、内部に基板が収容された第二金属シェルと、第一金属シェルの後端及び第二金属シェルが収容されたハウジングと、を有する。第一金属シェルは先端がハウジングから露出されている。第二金属シェルは第一金属シェル側に第二金属シェルの厚さ方向に窪んだ凹部を有する。凹部の底部の内側面は第一金属シェルに面接触している。

Description

本開示は、コネクタに関する。
本出願は、２０１８年４月４日出願の日本出願第２０１８−０７２５８２号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。

ケーブルの一端に接続されるコネクタの文献がある（特許文献１）。特許文献１のコネクタは、他の外部部材と接続される金属シェルと、金属シェルを覆うハウジングとを有している。

米国特許出願公開第２０１７／００４０７５０号明細書

本開示の一態様に係るコネクタは、
先端側が外部部材と接続される第一金属シェルと、
前記第一金属シェルの後端側に配置され、内部に基板が収容された第二金属シェルと、
前記第一金属シェルの前記後端及び前記第二金属シェルが収容されたハウジングと、を有し、
前記第一金属シェルは、前記先端が前記ハウジングから露出され、
前記第二金属シェルは、前記第一金属シェル側に、前記第二金属シェルの厚さ方向に窪んだ凹部を有し、
前記凹部の底部の内側面は、前記第一金属シェルに面接触している。

本開示の一実施形態に係るコネクタの概略を示す斜視図である。 第一金属シェル及び第二金属シェルの斜視図である。 第二金属シェルと第一金属シェルとが面接触した状態を示す斜視図である。 レンチング試験方法を示す模式図である。

本開示が解決しようとする課題

コネクタは、金属シェルの厚さ方向から金属シェルに対して折り曲げる力がかかるときに、外部部材と接続される金属シェルがハウジングから容易に外れないことが求められている。このため、コネクタの構造について改善の余地があった。
本開示の目的の一つは、金属シェルの厚さ方向から金属シェルに対して折り曲げ力がかかるときに、金属シェルがハウジングから外れにくいコネクタを提供することである。

本開示の効果

本開示によれば、第一金属シェルの厚さ方向から第一金属シェルに対して折り曲げ力がかかったときに、第一金属シェルがハウジングから外れにくいコネクタを提供することができる。
＜本開示の実施形態の概要＞
最初に本開示の実施形態の概要を説明する。
（１）本開示の一態様に係るコネクタは、
先端側が外部部材と接続される第一金属シェルと、
前記第一金属シェルの後端側に配置され、内部に基板が収容された第二金属シェルと、
前記第一金属シェルの前記後端及び前記第二金属シェルが収容されたハウジングと、を有し、
前記第一金属シェルは、前記先端が前記ハウジングから露出され、
前記第二金属シェルは、前記第一金属シェル側に、前記第二金属シェルの厚さ方向に窪んだ凹部を有し、
前記凹部の底部の内側面は、前記第一金属シェルに面接触している。
上記構成のコネクタは、第二金属シェルの凹部の底部の内側面が第一金属シェルに面接触しているので、第一金属シェルの厚さ方向から第一金属シェルに対して折り曲げ力がかかったときに、第一金属シェルがハウジングから外れにくい。
（２）また、上記の（１）のコネクタにおいて、
前記第二金属シェルは、前記底部を貫通する孔を有していてもよい。
この構成によれば、孔を有するので、第一金属シェルを第二金属シェルに取り付けるときに第一金属シェルの端部が孔を通過したことを確認することができ、第一金属シェルの端部が所定長さ分第二金属シェルの中に入ったことを確認することができる。また、第二金属シェルの孔により、第一金属シェルに対する第二金属シェルの位置合わせを行うことができる。
（３）また、上記の（１）または（２）のコネクタにおいて、
前記第一金属シェルの外面は、前記第一金属シェルの厚さ方向に直交する第一平面及び第二平面を有し、前記第一金属シェルの厚さ方向及び幅方向を含む断面が角の丸い形状であり、
前記第二金属シェルの前記凹部は、前記第一平面に面接触する第一凹部と、前記第二平面に面接触する第二凹部と、を有していてもよい。
この構成によれば、第一平面に面接触する第一凹部と、第二平面に面接触する第二凹部とを有するので、第一金属シェルの厚さ方向から折り曲げ力がかかったときに第一金属シェルがハウジングから外れにくい。
＜本開示の実施形態の詳細＞
以下、本開示の実施形態に係るコネクタの一例について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
（実施形態）
図１は、本開示の実施形態に係るコネクタ１の概略を示す斜視図である。コネクタ１は、例えば、電子機器（外部部材の一例、図示省略）同士を接続するケーブル用コネクタとして用いることができる。なお、図１に示すＵ、Ｄ、Ｆ、Ｂ、Ｒ、Ｌはコネクタ１における方向を示すものであり、Ｕは上方、Ｄは下方、Ｆは前方、Ｂは後方、Ｒは右方、Ｌは左方である。
図１に示すように、コネクタ１は、ハウジング２と、第一金属シェル３と、ハウジング２に収容された第二金属シェル４と、を有している。コネクタ１は、後方Ｂ側でケーブル５に接続されている。
（ハウジング）
ハウジング２は、第一金属シェル３の後方Ｂ側の端部及び第二金属シェル４の全体が収容された筐体である。ハウジング２は、ＲＬ方向の長さがＵＤ方向の長さよりも長い扁平な筒状に形成されている。ハウジング２のＵＤ方向及びＲＬ方向を含む断面は、長方形の角を丸めた形状に形成されている。ハウジング２は、例えば樹脂で形成することができる。
（第一金属シェル）
第一金属シェル３は、コネクタ１におけるプラグ部分である。第一金属シェル３は、ハウジング２から露出された前方Ｆ側に、電子機器のレセプタクル（図示省略）と電気的に接続されるコンタクトピン３１を有している。
第一金属シェル３は、ＲＬ方向の長さがＵＤ方向の長さよりも長い扁平な円筒状に形成された金属製の筐体である。第一金属シェル３の外面は、第一金属シェル３の厚さ方向（図１のＵＤ方向）及び幅方向（図１のＲＬ方向）を含む断面が角３２の丸い形状に形成されている。ここで、角の丸い形状は、凸曲線状、長円形状、略矩形状、多角形の角を丸めた形状などが含まれる。
第一金属シェル３は、上面３３（第一平面の一例）と、下面３４（第二平面の一例）とを有している。上面３３および下面３４は、それぞれ、第一金属シェル３の厚さ方向に直交する平面である。
（第二金属シェル）
図２は、第一金属シェル３及び第二金属シェル４の斜視図である。図１及び図２に示すように、第二金属シェル４は、ＲＬ方向の長さがＵＤ方向の長さよりも長い直方体形状に形成された金属製の筐体である。第二金属シェル４のＵＤ方向及びＲＬ方向を含む断面の外形は、略矩形に形成されている。第二金属シェル４の内部には、ケーブル５の前方Ｆ側に接続された基板６が収容されている。
第二金属シェル４は、上面４１と、下面４２とを有している。第二金属シェル４の上面４１及び下面４２には、それぞれ、前方Ｆ側に凹部７が設けられている。上面４１には、上面４１から下方Ｄ側に窪んだ第一凹部７Ａが形成されている。下面４２には、下面４２から上方Ｕ側に窪んだ第二凹部７Ｂが形成されている。第一凹部７ＡをＵ側から見た構成と、第二凹部７ＢをＤ側から見た構成は同様であるので、以下、第一凹部７Ａの構成を説明し、第二凹部７Ｂについては第一凹部７Ａの構成と同一符号を付してその説明を省略す
る。
第一凹部７Ａは、底部７２と、底部７２のＲ側の辺がＵ側に起立された側壁７３ｒと、底部７２のＢ側の辺がＵ側に起立された側壁７３ｂと、底部７２のＬ側の辺がＵ側に起立された側壁７３ｌとを有している。第一凹部７Ａの底部７２の内側面７４は、平面状に形成されている。底部７２の大きさは、例えば、底部７２のＦＢ方向に延びる二辺が１ｍｍ、底部７２のＲＬ方向に延びる二辺が４ｍｍの矩形形状とすることができる。
（第一金属シェルと第二金属シェルの面接触）
図３は、第一金属シェル３と第二金属シェル４とが面接触した状態を示す斜視図である。図３に示すように、第一金属シェル３は、上面３３が第二金属シェル４の第一凹部７Ａの底部７２の内側面７４と面接触された状態で、第二金属シェル４に取り付けられている。第一金属シェル３の下面３４も、上面３３と同様に、第二金属シェル４の第二凹部７Ｂの底部７２の内側面７４と面接触された状態で、第二金属シェル４に取り付けられている。
（第一金属シェルと第二金属シェルとの位置合わせ）
コネクタ１は、第一金属シェル３と第二金属シェル４との面接触において、第一金属シェル３と第二金属シェル４の位置合わせを容易にするための構成を備えている。
図２に示すように、第二金属シェル４は、孔７５を有している。孔７５は、第一凹部７Ａの底部７２に２つ形成されている。孔７５は、第一凹部７Ａの底部７２を貫通する貫通孔であり、上方Ｕ側から見てＦＢ方向の長さよりもＲＬ方向の長さが長い矩形に形成されている。第二凹部７Ｂの底部７２にも、第一凹部７Ａの孔７５と同様の形状及び同数の孔７５が形成されている。この孔７５を設けることにより、第一金属シェル３に対する第二金属シェル４の位置合わせを行うことができる。例えば、第一凹部７Ａの孔７５を上方Ｕ側から見た状態で、第一金属シェル３の上面３３の後方Ｂ側の端部が孔７５を通過したことを確認することにより、ＦＢ方向における所定長さ分の上面３３が第二金属シェル４の中に入ったことを確認することができる。また、第二金属シェル４の底部７２に形成された孔７５により、第一金属シェル３に対する第二金属シェル４の位置合わせを行うことができる。この位置合わせは、例えば、第一金属シェル３の上面３３と第二金属シェル４の底部７２の内側面７４とを重ねた状態で、第二金属シェル４の孔７５を利用して第一金属シェル３と第二金属シェル４とをハンダ止めすることにより行うことができる。
なお、コネクタ１は、第一金属シェル３側に、第一金属シェル３と第二金属シェル４の位置合わせを容易にする構成を、更に備えていてもよい。一例として、第一金属シェル３は、図２〜図３に示すように、目印を有していてもよい。目印は、第一金属シェル３の上面３３及び下面３４における第二金属シェル４の孔７５に対応した位置に、それぞれ、２つ形成される孔３５とすることができる。
ここで、目印は、線、模様、文字などの平面的な標識であっても良い。このような目印を設けると、第一金属シェル３の上面３３、下面３４が第二金属シェル４の上面４１、下面４２に接した状態で、第一金属シェル３を第二金属シェル４に滑り込むように差し入れることができる。
目印は上記した例に限らない。目印は、第一金属シェルと第二金属シェルとの位置合わせができれば良く、任意の平面的または平坦な形状で形成することができる。また、目印は、上面、下面のいずれか一方に設けてもよい。また、目印の数は図示した４つに限らず、１つ以上の任意の数とすることができる。
例えば、第一金属シェル３の目印は、第二金属シェル４の孔７５の輪郭に一致する線で孔７５と同数設けてもよい。この場合、第二金属シェル４の孔７５の輪郭と目印の線とを一致させて第二金属シェル４の孔７５から目印の線が見えない状態とすることにより、第二金属シェル４と第一金属シェル３との位置合わせを行うことができる。
ところで、コネクタは、金属シェルの厚さ方向から金属シェルに対して折り曲げる力がかかるときに、外部部材と接続される金属シェルがハウジングから容易に外れないことが求められている。そのため、コネクタの構造について改善の余地があった。
これに対して、本実施形態に係るコネクタ１は、以上説明したように、第二金属シェル４の凹部７の底部７２の内側面７４が第一金属シェル３に面接触している。この構成により、第一金属シェル３の厚さ方向から第一金属シェル３に対して折り曲げ力がかかったときに、面接触している領域の全体で折り曲げ力を受けることができ、局所的に圧力が加えられることが防がれる。このため、第一金属シェル３又は第二金属シェル４が変形されることを防ぐことができるので、第一金属シェル３が第二金属シェル４から外れにくくなり、第一金属シェル３がハウジング２から外れにくいコネクタ１とすることができる。
また、本実施形態のコネクタ１は、孔７５を有するので、第一金属シェル３を第二金属シェル４に取り付けるときに、第一金属シェル３の端部が孔７５を通過したことを確認することができ、第一金属シェル３の後方Ｂ側の端部が所定長さ分第二金属シェル４の中に入ったことを確認することができる。また、第二金属シェル４の孔７５により、第一金属シェル３に対する第二金属シェル４の位置合わせを行うことができる。
また、孔７５と目印とを有するコネクタ１によれば、第一金属シェル３と第二金属シェル４との位置合わせをより容易に行うことができる。
また、本実施形態のコネクタ１は、上面３３に面接触する第一凹部７Ａと、下面３４に面接触する第二凹部７Ｂとを有する。この構成により、上面３３側及び下面３４側のどちら側から折り曲げ力がかかっても、面接触している二つの領域の少なくとも一方の領域で折り曲げ力を受けることができる。このため、より確実に第一金属シェル３が第二金属シェル４から外れにくくなり、より確実に第一金属シェル３がハウジング２から外れにくいコネクタ１とすることができる。
なお、本開示は、上述した実施形態に限定されず、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所、等は本開示を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
第二金属シェル４の外形は上記した形状に限らない。第二金属シェル４の形状は、第一金属シェル３と面接触する平面部分を有していれば良い。例えば、第二金属シェル４は、外形の角が第一金属シェル３の角３２と同様に丸められていてもよい。また、第二金属シェル４は、一体的に成形されていてもよく、複数の板状部材の組み合わせにより形成されていてもよい。
また、上記実施形態では、第一金属シェル３は、上面３３及び下面３４の両面が第二金属シェル４の内側面７４と面接触する例を説明したが、面接触の態様は上記した例に限らない。第一金属シェル３は、上面３３及び下面３４の少なくとも一方の面が、第二金属シェル４の内側面７４と面接触していればよい。
次に、本開示の実施例について説明する。下記の実施例、比較例のコネクタを作成し、それぞれのコネクタについてレンチング試験を行った。
（実施例）
実施例のコネクタ１の構成は、図１から図３に示した実施形態の構成であり、下記のように設定した。
第一金属シェル３の後端側（Ｂ側）に第二金属シェル４を配置して相互に固定した。第一金属シェル３の後端及び第二金属シェル４をハウジング２内に収容した。第二金属シェル４は、上面４１及び下面４２の前端部分（Ｆ側）に、それぞれ、底部７２のＦＢ方向に延びる二辺が１ｍｍ、底部７２のＲＬ方向に延びる二辺が４ｍｍの凹部７を形成して、第一凹部７Ａ及び第二凹部７Ｂとした。第一凹部７Ａの底部７２の内側面７４は第一金属シェル３の上面３３に面接触させ、第二凹部７Ｂの底部７２の内側面７４は第一金属シェル３の下面３４に面接触させて、コネクタ１とした。
（比較例）
比較例においては、第二金属シェルに凹部が無い構成とした。その他は実施例と同様の構成とした。
（レンチング試験）
以上の実施例および比較例について、それぞれ、レンチング試験を行い、コネクタの第一金属シェルがハウジングから外れるかどうかを評価した。レンチング試験において、図４に示すように、ＵＤ方向から第一金属シェルの上面及び下面を挟んで固定する固定具８を用いて、実施例の第一金属シェル、比較例の第一金属シェルをそれぞれ固定した。ハウジングの前端部（Ｆ側）からハウジングの後端側（Ｂ側）までが所定距離となる位置を、上方Ｕから下方Ｄに向けて（図４の矢印Ａで示す方向へ）、５０Ｎで１０秒間加圧した。所定距離は、一例として１５．０ｍｍとした。さらに、同じ個所を、下方Ｄから上方Ｕに向けて（図４の矢印Ｂで示す方向へ）、５０Ｎで１０秒間加圧した。矢印Ａ方向への加圧及び矢印Ｂ方向への加圧の両方で、第一金属シェルがハウジングから外れなかったコネクタを合格とした。
（試験結果）
実施例では、第一金属シェルがハウジングから外れず、合格であった。これに対して、比較例では、加圧時に第二金属シェルの前端が第一金属シェルに対してＲＬ方向に延びる直線状に線接触した。この線接触により局所的に圧力が加わって第二金属シェルの前端が変形したため、第一金属シェルが第二金属シェル及びハウジングから外れてしまい、不合格であった。
これにより、実施例の第一金属シェルが比較例の第一金属シェルよりもハウジングから外れにくいことが確認できた。

１ コネクタ
２ ハウジング
３ 第一金属シェル
４ 第二金属シェル
５ ケーブル
６ 基板
７ 凹部
７Ａ 第一凹部
７Ｂ 第二凹部
８ 固定具
３１ コンタクトピン
３２ 角
３３ 上面
３４ 下面
３５ 孔
４１ 上面
４２ 下面
７２ 底部
７３ｂ 側壁
７３ｌ 側壁
７３ｒ 側壁
７４ 内側面
７５ 孔
Ｂ 後方
Ｄ 下方
Ｆ 前方
Ｕ 上方

Claims (3)

1. 先端側が外部部材と接続される第一金属シェルと、
   前記第一金属シェルの後端側に配置され、内部に基板が収容された第二金属シェルと、
   前記第一金属シェルの前記後端及び前記第二金属シェルが収容されたハウジングと、を有し、
   前記第一金属シェルは、前記先端が前記ハウジングから露出され、
   前記第二金属シェルは、前記第一金属シェル側に、前記第二金属シェルの厚さ方向に窪んだ凹部を有し、
   前記凹部の底部の内側面は、前記第一金属シェルに面接触している、コネクタ。
2. 前記第二金属シェルは、前記底部を貫通する孔を有する、請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記第一金属シェルの外面は、前記第一金属シェルの厚さ方向に直交する第一平面及び第二平面を有し、前記第一金属シェルの厚さ方向及び幅方向を含む断面が角の丸い形状であり、
   前記第二金属シェルの前記凹部は、前記第一平面に面接触する第一凹部と、前記第二平面に面接触する第二凹部と、を有する、請求項１又は請求項２に記載のコネクタ。

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