WO2002007268A1 - Connecteur électrique et connecteur de culot - Google Patents

Description

電気コネクタ及びソケッ卜コネクタ

〈技術分野〉

本発明は、 例えば基板の表面に固定されるベースコネクタと、 このベースコネ クタから基板と直交する方向に拔脱されるソケッ トコネクタとを含む電気コネク 夕、 及びソケッ トコネクタに関する。

<背景技術 >

近年、 携帯電話や P H S (Personal Handyphone System) 等の普及にはめざま しいものがある。 携帯電話等では明、 機器を購入したユーザ自身が、 内蔵のバッテ リのコネクタを基板等のコネクタに装着田するようになっている。 また、 ノ ッテリ が寿命に達し、 これを新品と交換するような作業もユーザ自身が行うことが多い このように取り扱いに不慣れな者がコネクタの着脱作業をするわけである。 こ のとき、 両コネクタをうまく装着できずに、 コンタクト間の接続が不十分である 場合がある。 また、 ソケッ トコネクタを引き抜くときに無理な力がかかると、 コ ン夕クトゃ基板を破損してしまうおそれがある。

また、 コネクタの装着にあたり、 実装高さが低いことが求められている。 ソケ ットコネクタをべ一スコネクタから上方へ引き抜く トップタイプでは、 通例、 電 線も上方にあるため、 コネクタ全体が高くなる。

—方、 ソケッ トコネクタをベースコネクタから横方向に引き抜くサイドタイプ では電線も横方向にあるため、 コネクタ全体の高さを低くすることができる。 た だし、 機器に組み込んだ状態では横方向への揷拔は実際上、 困難である。

そこで、 ソケッ トコネクタを上方へ引き抜く トップタイプでありながら、 電線 が横方向に延びるようにレイアウトされる方式が携帯電話の場合には増加してい る。 いわゆる両タイプを折衷するような方式である。

ところが、 上記折衷方式では電線が延びる方向とソケッ トコネクタの引抜き方 向とが相異なるため、 弓 Iき抜き難く、 また無理に抜こうとすると両コネクタとも 破損するおそれがある。

〈発明の開示〉 上記目的を達成するため、 本発明の好ましい態様は、 複数のコンタク卜を収容 する挿入空間を区画するべ一スハウジングを含み、 取付面上に固定されるベース コネクタと、 複数のコンタクトを収容するソケッ トハウジングを含み、 このソケ ッ 卜ハウジングから取付面に略平行な方向に延びる電気導体を含むソケッ 卜コネ クタとを備える。 上記ソケッ 卜コネクタをベースコネクタからの離 ¾έさせるとき に、 ソケットコネクタは取付面と略直交する所定の抜脱方向に沿ってベースコネ クタの揷入空間から引き抜かれる。 上記べ一スコネクタおよびソケッ トコネクタ は互いに合致することのできるカム面をそれぞれ含む。 これらのカム面は、 上記 ソケットコネクタをベースコネクタからの離脱させるときに電気導体から取付面 に略平行な方向に沿ってソケットコネクタに与えられる引き抜き力を上記所定の 拔脱方向への力に変換する。

本態様では、 仮に電気導体を引っ張ってソケッ トコネクタを引き抜こうとした 場合、 その力のうち、 取付面に略平行に作用する成分を、 カム面によって所定の 抜脱方向の力に変換できる。 したがって、 両コネクタに無理な負荷をかけること なく、 ソケッ トコネクタをスムーズに引き抜くことができる。 一方、 ソケットコ ネク夕を装着するときには、 対応するカム面がソケットコネクタの揷入を案内す る機能を果たすので、 ソケッ卜コネクタを確実に装着することができる。

〈図面の簡単な説明〉

図 1本発明の一実施の形態の電気コネクタのベースコネクタの概略斜視図であ る。

図 2は電気コネクタのソケットコネクタの概略斜視図である。

図 3はベースコネクタの平面図である。

図 4は図 3の IV— IV線に沿う断面図である。 ただしコンタク卜については断面 のハッチングを省略してある。

図 5はソケッ トコネクタの平面図である。

図 6はソケッ トハウジングの前面図である。

図 7は図 5の VI I -VI I 線に沿う断面図である。

図 8は端子の前面図である。

図 9は連結状態の雨コネクタの断面図である。 ただし、 端子およびコンタクト については断面のハツチングを省略してある。

図 1 0は完全に連結されている両コネクタの側面図である。

図 1 1はリード線を介する前方への引抜き力を抜脱方向 X 2への力に変換して ソケッ トコネクタが引き抜かれる中間過程を示す両コネクタの側面図である。 図 1 2はリード線を介する引抜き力がソケッ トコネクタの側方へ向けて働くと きの両コネクタの模式的平面図である。

〈発明を実施するための最良の形態〉

本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。

図 1および図 2は本発明の一実施の形態の電気コネクタに含まれるベースコネ クタおよびソケッ トコネクタの概略斜視図であり、 図 1 0は両コネクタを組合せ 状態を示す電気コネクタの側面図である。 これらの図を参照して、 本電気コネク 夕 1は、 基板 2の取付面 3にハンダ付けにより固定されるベースコネクタ 4と、 このベースコネクタ 4と対をなしベースコネクタ 4の揷入空間 5に挿抜されるソ ケットコネクタ 5とを備えている。 本電気コネクタ 1は、 例えば携帯電話、 P H S等の基板とバッテリとを接続するために用いられる。

図 1および図 2を参照して、 ベースコネクタ 4の挿入空間 5は基板 2の取付面 3と直交する方向であって取付面 3から離れる方向 （ソケッ卜コネクタ 6の拔脱 方向 X 2に相当） に開放し、 また、 取付面 3と平行な方向のうち前方 Yに開放し ている。

ソケットコネクタ 6は、 ベースコネクタ 4の揷入空間 5内へ取付面 3と直交す る挿入方向 X 1に沿って挿入され、 また、 挿入空間 5から取付面 3と直交する抜 脱方向 X 2に沿って抜脱される。 ソケッ 卜コネクタ 6は概ね前方 Yへ延びる電気 導体としてのリ一ド線 7を備えている。

ソケットコネクタ 6をべ一スコネクタ 4から取り外すときに、 リード線 7が上 記の抜脱方向 X 2以外の方向へ引っ張られることがあるが、 本実施の形態では、 その場合に、 リ一ド線 7を介する引っ張り力をソケットコネクタ 4の抜脱方向 X 2の力に変換して、 こじりを生ずることなく、 ソケッ トコネクタ 6をスムーズに 弓 ίき抜くことができることを主たる特徴としている。

図 3はベースコネクタ 4の平面図であり、 図 4は図 3の I V— I V線に う断 面図である。 図 1、 図 3および図 4を参照して、 ベースコネクタ 4はベースハウ ジング 8を備えており、 このべ一スハウジング 8は、取付面 3に沿って固定され るべ一ス 9と、 ベース 9上に立設される後壁 1 0および左右一対の側壁 1 1， 1 2とを備えている。 これらベース 9、後壁 1 0および左右の側壁 1 1， 1 2によ り上記の挿入空間 5が区画されている。

挿入空間 5には、 側壁 1 1 , 1 2に平行な複数の （例えば 3つの） 平板状のコ ンタクト 1 3が収容されている。 図 4を参照して、 各コンタクト 1 3は、 ベース 9に形成された対応する固定孔 2 9に挿通された状態で、 ベース 9および後壁 1 0により保持されている。 コンタクト 1 3は略矩形をなす主体部 3 0と、 この主 体部 3 0の下端から後方へ延びるリ一ド部 3 1とを含む。 主体部 3 0はベース 9 の上方へ突出するコンタクト部 3 2と、 固定孔 2 9に圧入される圧入突起 3 3を 有する固定部 3 4とを有している。 3 5は圧入突起 3 3に対応して固定部 3 4に 形成される透孔である。 3 6はコンタクト部 3 2の上縁および前縁に形成される 面取り部であり、 ソケッ卜コネクタ 6の対応するコンタクト 1 5との連結を容易 にするためのものである。

各コンタクト 1 3は、 両コネクタ 4， 6の連結状態で、 ソケットコネクタ 6の 対応するコンタクト 1 4に含まれる一対のコンタクト片 1 5 , 1 5によって両側 から抱き合わせ状に挟まれて保持されるようになっている （図 8参照） 。

図 1および図 3を参照して、 後壁 1 0には各側壁 1 1 , 1 に沿う態様にて、 縦溝 1 6が設けられている。 これらの縦溝 1 6には、両コネクタ 4， 6の連結状 態で、 ソケットハウジング 1 7の端面 1 8の対応する縦リブ 1 9 (図 6参照） が 嵌まり合うようになっている。

図し 図 3および図 4を参照して、各側壁 1 し 1 2の内側面 1 1 a， 1 2 a において、 コンタクト 1 3の側方にはそれぞれ上下に延びる嵌合溝 2 0が設けら れ、各嵌合溝 2 0には、 ソケットハウジング 1 7の側面 2 1に形成された対応す る 2段リブ 5 3 (図 2および図 6参照） が嵌まり合うようになっている。 2段リ ブ 5 3は厚肉の上リブ 5 4と薄肉の下リブ 2 2とを含んでいる。

図 1、 図 3および図を参照して、各嵌合溝 2 0は下方にいくほど幅の狭まる逆 三角形形状をなしており、嵌合溝 2 0は、上下方向に延びる後内壁面 2 3と、上 下方向に対して傾斜状に延びる前内壁面からなるカム面 2 4と、溝底面 2 5によ り区画されている。 嵌合溝 2 0の上部に対応する溝底面 2 5は廃止され、嵌合溝 2 0内がベースハウジング 8の側方に開放している。

—方、 図 2を参照して、 ソケッ卜コネクタ 6の下リブ 2 2はベースコネクタ 4 のカム面 2 4と等しい傾斜をなすカム面 3 7を有している。 下リブ 2 2がベース コネクタ 4の嵌合溝 2 0に嵌め合わされた状態で、 下リブ 2 2のカム面 3 7と嵌 合溝 2 0のカム面 2 4とが互いに合致し、 これにより、 図 1 0およぴ図 1 1に示 すように、 リード線 7を介する例えばベースコネクタ 4の前方 Yへの引っ張り力 をソケットコネクタ 4の拔脱方向 X 2の力に変換するようにしてある。

図 1、 図 3および図 4を参照して、各側壁 1 1， 1 2の内側面 1 1 a , 1 2 a の前側上部には、嵌合凸部 2 6が設けられている。 両コネクタ 4， 6の連結状態 において、各嵌合凸部 2 6がソケットハウジング 1 7の側面 2 1の対応する嵌合 凹部 2 7 (図 2参照） に嵌まり合うことにより、 連結状態が所定の保持力で保持 されるようになっている。

図 1を参照して、 1 8は金属製の補強部材としての補強タブであり、 補強タブ 2 8は、 ベースハウジング 8の前下部に形成された圧入溝に圧入されて一部がベ ースハウジング 8の対応する側面に露出し、 基板 2の表面 3の導電部に半田付け される。

図 2を参照して、 ソケットコネクタ 6は、 略直方体形状をなすソケットハウジ ング 1 7を有している。 ソケットハウジング 1 7は前後に延びる端子収容孔 3 8 を複数左右に並べて設けている。 図 5はソケットコネクタの平面図であり、 図 6 およぴはソケットコネクタのハウジングの端面図および下面図である。 図 7は図 5の VI I -VI I 線に沿う断面図である。

図 7を参照して、各端子収容孔 3 8にそれぞれリ一ド線 1 Ίの端部に圧着され た端子 3 9が収容されている。 端子 3 9はリード線 1 7の被覆部 4 0に圧着され るインシュレーションバレル 4 1と、 リード線 1 7の芯,線 4 2に圧着されるワイ ヤーバレル 4 3と、 四角環状をなして端子収容孔 3 8の内面に嵌まり合うボック ス部 4 4と、上述の一対のコンタクト片 1 5を含むコンタクト 1 4とを有してい る。 4 5はソケットハウジング 1 7の対応する係合孔 4 6に係合して、端子収容孔 3 8からの端子 3 9の抜け止めを果たす弾性突起からなるランス 4 5である。 4 6はソケットハウジング 1 7の上面 4 7に開放しており、 ランス 4 5の係合状態 が上方から視認できるようになつている。 各端子収容孔 3 8は縦長のスリット 4 8 (図 6および図 7も参照） として、 ソケットハウジング 1 7の前側の端面 1 8 および下面 4 9に開口しており、 各スリット 4 8には対応するコンタクト 1 4が 収容されている。

端子 3 9の前面図である図 8を参照して、 コンタクト 1 4は相対向して平行に 延びる一対のコンタクト片 1 5を有し、 各コンタクト片 1 5の対向面に相対向し て突出する突起からなるコンタクト部 5 0が設けられている。 対向する一対のコ ン夕クト部 5 0間の間隙 Sに、 ベースコネクタ 4の板状のコンタクト 1 3 (図 8 において 2点鎖線で示す） が導入されて、 このコンタクト 1 3がー対のコンタク ト片 1 5 , 1 5により抱き合わせ状に弾性的に保持され、両コンタクト 1 3， 1 4間に接触圧力が確保されるようになっている。

再び図 2を参照して、 ソケットハウジング 1 7の前部には、 図 6に示すように 前方からみて下向きに開放する略溝形をなす枠状部 5 1が形成されている。 枠状 部 5 1は、 ソケットハウジング 1 7の押圧面としての上面 4 7にコンタクト i 4 の位置に対応して突出する凸部 5 2と、 ソケットハウジング 1 7の両側面 2 1に それぞれ突出する上述した一対の 2段リブ 5 3とを備えている。 図 2および図 5 に示すように凸部 5 2の表面には、 ソケットコネクタ 6を装着するときにこの部 分を押すことを示唆する例えばリブ状のマーク 5 8が付されている。

図 1 0に示すように、 2段リブ 5 3の下リブ 2 2は、 ベースコネクタ 4の嵌合 溝 2 0の下部（溝底部 2 5のある部分） に嵌合し、 上リブ 5 4は嵌合溝 2 0の上 部 （溝底部 2 5のない部分） に嵌まり合う。 2段リブ 5 3による連結で両コネク タ 4， 6のハウジング 8， 1 7を強固に連結することができる。

また、 2段リブ 5 3が嵌合溝 2 0に嵌まり合って、下リブ 2 2のカム面 3 7と 対応するカム面 2 4とが合致した状態で、上リブ 5 4は嵌合溝 2 0のカム面 2 4 との間に逆三角形形状の逃げ部 5 5が設けられるようになっている。

本実施の形態では、 トップタイプのコネクタに、 リード線 7が横方向に延びる サイドタイプを組み合わせることにより、 実装高さを低くすることができる。 し かも、 リード線 7を引っ張つて抜脱方向 X 2以外の方向へソケッ トコネクタ 6を 引き抜こうとした場合、 その力のうち、 基板 2の表面 3に略平行に作用する成分 を、 カム面 3 7， 2 4によって抜脱方向 X 2の力に変換できる。 したがって、 両 コネクタ 4， 6に無理な負荷をかけることなく、 ソケットコネクタ 6をスムーズ に引き抜くことができる。 特に、 カム面 3 7 , 2 4がコンタクト 1 3， 1 4の側 方に位置するので、 カム面 3 7 , 2 4により変換されて抜脱方向 X 2に働く力を 、 コンタクト 1 3， 1 4を挟む両側位置でコン夕クト 1 3， 1 4に比較的近い位 置に作用させることができる結果、 ソケッ トコネクタ 6をよりスムーズに引き抜 くことができる。

一方、 ソケッ トコネクタ 6を装着するときには、 カム面 2 4， 3 7がソケッ ト コネクタ 6の挿入を案内する機能を果たすので、 ソケットコネクタ 6を確実に装 着することができる。

また、 ベースコネクタ 4の揷入空間 5は上方である抜脱方向 X 2、 および前方 Yの 2方向に開放しており、 揷入空間 5に揷入されたソケットコネクタ 4は側壁 1 1 , 1 2の沿う状態で、 上記 2方向に関して移動の自由度がある。 これに対し て、 上記側壁 1 1 , 1 2に平行な平板状のコンタク卜 1 3を対応するコンタクト 1 4の一対のコンタクト片 1 5， 1 5で抱き合わせ状に保持するので、 上記自由 度のある方向へソケッ 卜コネクタ 6を移動させても、 コンタクト 1 3 , 1 4をこ じることがない。

また、 両コネクタ 4， 6が完全に連結されている図 1 0に示す状態から、 ソケ ッ トコネクタ 6が抜脱方向 X 2側へ少し移動すると、 図 1 1に示すように、 下リ ブ 2 2の両側に逃げ部 5 5， 5 6が設けられるので、 ソケットハウジング 1 7の 移動の自由度が増大する結果、 ソケッ 卜コネクタ 6をより引き抜き易くなる。 また、 ベースコネクタ 4の後壁 1 0と左右の側壁 1 1， 1 2とで断面コの字形 形状をなしており、 各側壁 1 1 , 1 2とソケットコネクタ 6とが 2段リブ 5 3を 介して結合されるので、 両コネクタのハウジング 8， 1 7の一部が 1段リブ 5 3 を介するボックス構造を呈することになる結果、 コンタクト 1 3， 1 4に不要な 力が負荷されるような両ハウジング 8 , 1 7のこじれの発生を防止することがで きる。

また、 ソケットコネクタ 6を挿入空間 5へ挿入するときに指で押すための押圧 面としての上面 4 7が、 コンタクト 1 4の位置に対応して凸部 5 2を有している ので、 ソケットコネクタ 6の装着時に必ず凸部 5 2が強く押されることになる結 果、 コンタクト 1 3 , 1 4間の確実な接続を達成することができる。

また、 図 1 0に示すように、 ソケットハウジング 1 7のー咅 |5は、 ベースハウジ ング 8の側壁 1 1， 1 2からリード線 7の延びる方向へ突出しているので、 図 1 0において、 仮にリード線 7がソケットハウジング 1 7の側方 （紙面に直交する 方向） へ引っ張られたときにも、 ソケッ トコネクタ 6を容易に引き抜くことがで きる。 これは、 図 1 2に模式的に示すように、 ベースハウジング 8の側壁 1 1 ( 又は 1 2 ) の前縁 5 7を支点としてソケットハウジング 1 7を回転させるモ一メ ントカを生じさせることができ、 このモーメント力を一方の対のカム面 2 4， 3 7によって抜脱方向 X 2の力に変換できるからである。

なお、 上記実施の形態では、 ソケットコネクタをバッテリからのリード線に取 り付けるものとしたが、 これに限らず、 ソケットコネクタをユーザがメンテナン スする可能性のある一般的な保守部品に適用することができる。

また、 ソケッ トコネクタに接続される電気導体としては、 単線の他、 集合線で あっても良く、 F P C (フレキシブル ·プリンテッド ·サ一キッ ト） と称される フレキシブル基板や、 F F C (フレキシブルフラットケーブル） 等を用いること ができる。 その他、 本発明の範囲で種々の変更を施すことができる。

Claims

請求の範囲

. 複数のコンタク卜を収容する揷入空間を区画するベースハウジングを含み、 取付面上に固定されるベースコネクタと、

複数のコンタクトを収容するソケッ トハウジングを含み、 このソケッ 卜ハウ ジングから取付面に略平行な方向に延びる電気導体を含むソケットコネクタと を備え、

上記ソケッ トコネクタをベースコネクタからの離脱させるときに、 ソケッ 卜 コネクタは取付面と略直交する所定の抜脱方向に沿ってベースコネクタの挿入 空間から引き抜かれ、

上記ベースコネクタおよびソケットコネクタは互いに合致することのできる カム面をそれぞれ含み、

これらのカム面は、 上記ソケットコネクタをベースコネクタからの離脱させ るときに電気導体から取付面に略平行な方向に沿ってソケッ トコネクタに与え られる引き抜き力を上記所定の抜脱方向への力に変換することを特徴とする電 気コネクタ。

. 上記べ一スハウジングは、 取付面に沿つて固定されるベースと、 上記べ一ス 上に立設される後壁および左右一対の側壁とを含み、

上記挿入空間は、 ベース、 後壁および左右の側壁により区画されて、 上記所定 の拔脱方向および電気導体の延びる方向に開放する、 特許請求の範囲第 1項に 記載の電気コネクタ。

. 上記べ一スコネクタの各コンタクトは上記側壁に平行な平板状をなして、 上 記後壁およびベースにより保持され、

上記ソケッ トコネクタの各コンタクトはベースコネクタの対応するコンタク トをそれぞれ両側から抱き合わせ状に保持することのできる一対のコン夕クト 片を含む、 特許請求の範囲第 2項に記載の電気コネク夕。

. 上記ソケッ トハウジングの一対の側面にリブが設けられ、

ベースハウジングの左右の側壁に、 それぞれ対応するリブと嵌まり合うこと のできる嵌合凹部が設けられ、

上記ソケッ トコネクタの力ム面は上記リブに設けられ、 上記ベースコネクタ のカム面は上記嵌合凹部に設けられる、 特許請求の範囲第 2又は 3項に記載の 電気コネク夕。

5 . 各リブの側面は複数段をなす、特許請求の範囲第 4項に記載の電気コネクタ 6 . 各嵌合凹部は取付面側に近づくにしたがって幅の狭くなる三角形形状をなす

、特許請求の範囲第 4項に記載の電気コネクタ。

7 . 上記嵌合凹部と対応するリブとが嵌まり合ったときに、嵌合凹部とリブとの 間に、上記所定の抜脱方向に向けて拡がる逃げ部が設けられる、特許請求の範 囲第 4項に記載の電気コネクタ。

8 . 上記ソケットコネクタがべ一スコネクタに連5吉された状態で、 ソケットハウ ジングの一部は、 ベースハウジングの側壁から電気導体の延びる方向へ突出す る、特許請求の範囲第 2項又は第 3項に記載の電気コネクタ。

9 . 上記ベースコネクタのカム面は、 ベースハウジングの左右の側壁に設けられ てベースコネクタのコンタク卜の側方に位置する、 特許請求の範囲第 2項又は 第 3項に言己載の電気コネクタ。

1 0 . 上記ソケットハウジングは、 ソケットコネクタを揷入空間へ揷入するとき に指で押すための押圧面を有し、 この押圧面はソケッ卜コネクタのコンタクト の位置に対応して凸部を有する、特許請求の範囲第し 第 2又は第 3項に記載 の電気コネクタ。

1 1 . 取付面上に固定されるベースコネクタの揷入空間から取付面と略直交する 所定の抜脱方向に沿つて弓 Iき抜かれるソケットコネクタであって、

複数のコンタク卜を収容するソケットハウジングと、

ソケットハウジングから取付面と略平行な方向に延びる電気導体と、 この電気導体から取付面に略平行な方向に沿って与えられる引き抜き力を、 上記所定の抜脱方向への力に変換するためのカム面とを含むソケットコネクタ

1 2 . 上記ソケッ卜ハウジングの一対の側面に、 上記カム面を有するリブが設け られる、特許請求の範囲第 1 1項に記載のソケッ卜コネクタ。

1 3 . 上記リブの側面を複数段をなす、 特許請求の範囲第 1 2項に記載のソケッ トコネクタ。

4 . 上記ソケッ卜ハウジングは当該ソケットコネクタを挿入空間へ揷入すると きに指で押すための押圧面を有し、 この押圧面は上記コンタクトの位置に対応 して凸部を有する、特許請求の範囲第 1 1， 1 2又は 1 3項に記載のソケット コネク夕。