JP2008282569A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 多種の金型を用意することなく、多様な極数のコネクタを簡単な加工により、同一ピッチで所望極数のコネクタを得ること。
【解決手段】 両端の突出部12、13と中央の突出部14とを「山」字形に形成し、各突出部の谷部にあけた孔にピンコンタクト17を嵌挿したリセプタクル・ハウジング11と、 平行に対向する２枚の板部材31と、この２枚の板部材31の間に、板部材31と直交する厚みが厚い仕切板32と、この厚い仕切板32の中間に設けた厚みが薄い仕切板321と、板部材31と平行で中間に設けた厚みが薄い仕切板311とにより仕切られた４つの空間34を有する部分を１つのブロックとして隣接する厚みが厚い仕切板32を共通にして複数個配列したプラグ・ハウジング2と、各空間34に挿入するソケットコンタクト4と、このソケットコンタクト4を保持するプラグ・ハウジング2の下に嵌め込む封止ブロック5とよりなるプラグ2とにより構成される。
【選択図】 図１１

Description

この発明は、プリント配線基板に実装されるリセプタクルと、このリセプタクルに挿脱自在に嵌合する複数の電線を接続したプラグとよりなるコネクタに関し、特に、接続すべき電線の本数が多様な多品種で少量のコネクタの製造に対応するものである。

制御機器等において、各種の回路部品と電線とを接続するために、従来より端子台が使用されている。このような端子台として、下記特許文献１に開示されているように、電線を接続する電線取付部と、プリント配線基板の端部を挿し込むスリットを有する基板取付部とにより構成される端子台が知られている。
特開２００４−１０３２６３号公報

このような従来の端子台においては、極数が固定されているので、用途に応じて極数が異なる各種の端子台を用意しなければならない。また、プリント配線基板に接触する接触片が千鳥状に配列されている端子台が長くなって大型化する傾向があった。

また、接続すべき電線の本数が異なる多品種のコネクタを少量づつ受注した場合には、合成樹脂を成型する多種の金型を作って製造しなければならないので、費用が嵩み、納期が長くなっている。

そこで、この発明のコネクタは、このような課題を解決するために考えられたもので、多様な極数のコネクタを簡単な加工により、同一ピッチの所望極数のコネクタを得ることができるように構成したものである。

この発明のコネクタは、両端の突出部と中央の突出部とを「山」字形に形成し、上記突出部の間の谷部に孔をあけたリセプタクル・ハウジングと、上記谷部の孔に嵌挿したピンコンタクトとよりなるリセプタクルと、平行に対向する２枚の板部材と、これら２枚の板部材の間に、この板部材と直交する厚みが厚い仕切板と、この厚い仕切板の中間に設けた厚みが薄い仕切板と、上記板部材と平行で中間に設けた厚みが薄い仕切板とにより仕切られた４つの空間を有する部分を１つのブロックとして隣接する上記厚みが厚い仕切板を共通にして複数個配列し、上記各空間の上には、電線のピンを挿通する孔が形成されたプラグ・ハウジングと、底辺を有する箱状の接続部および先端に案内面を形成した一対の弾性挟持片よりなり、上記各空間に挿入するソケットコンタクトと、上記ソケットコンタクトの箱状の接続部を保持する上記プラグ・ハウジングの下に嵌め込む封止ブロックとよりなるプラグとにより構成される。

プラグ・ハウジングの中間にある厚みが厚い２枚の仕切板の外側で切断してブロック数を減らすことにより多様な極数のコネクタとすることができる。

この発明のリセプタクルおよびプラグとにより構成されるコネクタによると、合成樹脂を成型する多種の金型を作ることなく、プラグ・ハウジングを部分的に切断することにより、接続すべき電線の本数が異なる多品種のコネクタを少量づつ製造することができる。

（第１の実施形態）
図１１に示すように、この発明のコネクタは、プリント配線基板９に実装されるリセプタクル１と、このリセプタクル１に挿脱自在に結合する複数の電線81を接続したプラグ２とにより構成される。

プリント配線基板９に実装するリセプタクル１は、図２に示す合成樹脂を成型したリセプタクル・ハウジング11と、図３に示すピンコンタクト17とにより構成される。

リセプタクル・ハウジング11は、図２に示すように、両端の突出部12、13と中央の突出部14とを「山」字形に形成したもので、突出部12と突出部14との間の谷部および突出部14と突出部13との間の谷部には、ピンコンタクト17を嵌挿する四角孔15が、それぞれ穿孔されている。

図２（ｄ）の側面図に示すように、両端の突出部12、13には、ロック部材６のフック部63（図８参照）を係合させる四角孔121、131が、横方向にそれぞれ穿孔されており、図２（ｂ）の平面図に示すように、両端の突出部12、13の内側には、縦方向に凸形の溝条122、132が縦方向にそれぞれ形成されている。リセプタクルを挿し込む際に、挿し込み方向を誤らないように、凸形の溝条122、132の形状を異ならしめている。さらに、両端の突出部12、13の各頂部と四角孔121、131との間にはテーパー部123、133が形成されている。

リセプタクル１の底面に示す符号18は、リセプタクル１をプリント配線基板に実装する際に、リセプタクル１とプリント配線基板との間に隙間を形成するためのスペーサである。プリント配線基板に実装する際に、方向を誤らないように、１つのスペーサ18に突起181が形成されている。

ピンコンタクト17は、図３に示すように、金属板を打抜加工したもので、ソケットコンタクト４の一対の弾性挟持片42（図５参照）に嵌挿される接触部171と、プリント配線基板に実装して半田付けされる接続部172と、中間に形成された鋸歯状の抜止部173とにより構成される。

このピンコンタクト17は、リセプタクル・ハウジング11の四角孔15に下から圧入すると、図２の断面図（ｅ）に示すように、抜止部173が四角孔15の内周面に噛み込んで固定され、四角孔15から抜け出すことはないのである。

電線を接続するプラグ２は、図４に示すプラグ・ハウジング３と、図５に示す接続部41および一対の弾性挟持片42を一体に成型したソケットコンタクト４と、図６に示す封止ブロック５と、図７に示すリリース・ノブ７と、図８に示すロック部材６とにより構成される。

図４の正面図（ａ）、平面図（ｂ）、底面図（ｃ）、側面図（ｄ）、縦断面図（ｅ）に示すように、プラグ・ハウジング３は、平行に対向する２枚の板部材31、31と、これら２枚の板部材31、31の間に、板部材31、31と直交する厚みが厚い仕切板32と、この厚い仕切板32の中間に設けた厚みが薄い仕切板321と、板部材31、31と平行で中間に設けた厚みが薄い仕切板311とにより仕切られた４つの空間34を有している。

２枚の板部材31、31、隣接する厚みが厚い２枚の仕切板32および厚みが薄い仕切板321で囲まれた４つの空間34を有する部分を１つのブロックとして複数個配列する。図４に示す実施の形態においては、隣接する厚みが厚い仕切板32を共通にして６つのブロックを配列したもので、２４本の電線を接続することができる。

５つのブロックを配列したものを得る場合には、中間にある厚みが厚い２枚の仕切板32の外側、すなわち、線Ａ−Ａで切断することにより、６つのブロックを配列したものを活用することができるので、多くの金型を用意することなく、任意個数のブロックを配列したものを作ることができる。例えば、図９に示すように、９つのブロックを配列したものを用意すると、１カ所を切断することにより、７つまたは８つのブロックを配列したものを得ることができ、また、２カ所を切断するならば、３つ〜６つのブロックを配列したものを得ることができる。

４つの各空間34の上には、予め先端に電線81を接続したピン８（図１１参照）を挿通する孔35と、リリース・ノブ７（図７参照）を挿入するガイド孔36が形成されて貫通しており、厚みが薄い仕切板311、321の下部には封止ブロック５を嵌め込む空間37が形成されている。厚みが厚い仕切板32の封止ブロック５を挟む位置には、封止ブロック５のフック56（図６参照）と係合する角孔326があけられている。

厚みが厚い２枚の仕切板32には、一方の面に封止ブロック５の嵌め込む方向を識別するための空間37に突出した凸条39が縦方向に形成されている。この凸状39は、封止ブロック５の溝条541（図６参照）と係合するものである。

電線の先端に接続されたピン８を挿通する孔35は、図４（ｅ）の縦断面図に示すように、ピン８（図１１参照）の形状に合わせて上部が丸孔351であり、下部が矩形の孔352である。リリース・ノブ７を挿入するガイド孔36は、入口が広く、途中に狭窄部361を形成した孔である。さらに、プラグ・ハウジング３には、通電状態をチェックするテストピンを挿入するためのチェック孔30があけられている。

さらに、プラグ・ハウジング３の２枚の板部材31、31の両外側には、ロック部材６を嵌め込む４つの凸条322が形成され、この凸条322には、ロック部材６を回動自在に支持するピン324（図１０参照）を挿通する孔323があけられている。

ソケットコンタクト４は、プラグ・ハウジング３の各空間34に下から挿入するものであって、弾性を有する金属板を図５（ｅ）に示すように打抜加工し、点線で示す谷線に沿って内側に曲げ、実線で示す稜線に沿って外側に曲げて、図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、底辺411を有する箱状の接続部41および先端に案内面43を形成した一対の弾性挟持片42により構成される。

ソケットコンタクト４の接続部41には、圧接スプリング45を位置決めする１つの切起片44が形成されており、上端面には、電線のピンの挿通を容易ならしめるテーパー面414が形成されている。なお、切起片44は、四角形の３辺を切断して、残る１辺を内側へ曲げたものである。さらに、箱状の接続部41の一方の壁面412には、内側へ突出した突起415が形成されている。

ソケットコンタクト４の接続部41に嵌め込む圧接スプリング45は、図５（ｇ）に示すように、弾性を有する細長い金属板を曲げ加工したもので、Ｌ字形に曲げて底面453と垂直面452を形成し、垂直面452の上を逆Ｕ字形に曲げ、さらに斜め外向きに曲げて傾斜面451を形成したものである。

この圧接スプリング45をソケットコンタクト４の接続部41に嵌め込むと、図５（ｆ）に示すように、Ｌ字形の垂直面452が、接続部41の壁面413と切起片44の間に保持され、傾斜面451の先端が接続部41のテーパー面414の下において接続部41の壁面412に形成した突起415の下に接するように構成されている。

封止ブロック５は、図６の正面図（ａ）、平面図（ｂ）、底面図（ｃ）、側面図（ｄ）、縦断面図（ｅ）に示すように、下側にリセプタクル・ハウジング11の２つの谷部（図２参照）に嵌る突出部51、52と、リセプタクル・ハウジング11の中央の突出部14が嵌る凹部53とが形成されており、上側に平坦面54が形成され、各突出部51、52と凹部53との間は、縦方向の板部材55によって結合されている。なお、この板部材55の厚みおよび位置は、プラグ・ハウジング３の仕切板321と同じである。

図６の平面図（ｂ）および底面図（ｃ）に示すように、封止ブロック５の突出部51、52の両側には、ソケットコンタクト４の弾性挟持片42を収める角溝57が縦方向に形成されている。両突出部51、52の端面には、リセプタクル・ハウジング11の突出部12、13の内側に形成された凸形の溝条122、132と係合する凸条511、512が形成されている。両凸条511、512の形状は、リセプタクル１に挿し込む方向を誤らないように、その形状を異ならしめている。

この封止ブロック５をプラグ・ハウジング３に嵌め込むとき、挿入方向を誤らないように、封止ブロック５の中央部の一方の表面には溝条541が形成されており、この溝条541は、プラグ・ハウジング３の厚みが厚い２枚の仕切板32に形成した縦方向の凸条39（図４参照）と係合する。

封止ブロック５の表面には、プラグ・ハウジング３の厚みが厚い２枚の仕切板32の角孔326と係合するテーパー面を有するフック部56が形成されている。

プラグ・ハウジング３のガイド孔36に挿入するリリース・ノブ７は、図７に示すように、頂面に十字形の溝72を形成した頭部71と、中間の板状部73と、下端のフック部74とを合成樹脂で一体に成型したものであって、ドライバーの先端を溝72に合わせて頭部71を押し下げることにより、ソケットコンタクト４の圧接スプリング45の傾斜面451を押し下げるものである。

プラグ・ハウジング３の両側面に形成された４つの凸条322の間に嵌め込むロック部材６は、図８の正面図（ａ）、側面図（ｂ）および背面図（ｃ）に示すように、コ字形に形成されたもので、上端に形成した指で挟む押圧操作部61と、両脚の下端に形成したフック部63と、中心より下端側に形成した軸穴62とにより構成され、合成樹脂により一体成型されている。

ロック部材６の背面には、バネ板64が一体成型されており、図１（ｅ）に示すように、このバネ板64が、プラグ・ハウジング３の板部材31を押し付けることにより、常にフック部63を内側に付勢するようにロック部材６の姿勢を保つのである。

次に、プラグ２を組み立てる手順を説明する。

プラグ・ハウジング３の両側面に形成された４つの凸条322の間に、それぞれロック部材６の両脚を嵌め込んで、プラグ・ハウジング３の凸条322の軸孔323およびロック部材６の軸孔62に、図１０の正面図（ａ）および側面図（ｂ）に示すピン324を嵌挿して、ロック部材６を回動自在に軸支させる。

このピン324は、弾性を有する金属板を筒状に丸めたものであり、プラグ・ハウジング３の凸条322の軸孔323の中で弾性により拡がろうとするので、軸孔323から抜け出すことはない。

図５（ｆ）に示すように、圧接スプリング45を組み合わせたソケットコンタクト４を、図１（ｅ）の断面図に示すように、プラグ・ハウジング３の４つの空間34にそれぞれ挿入し、封止ブロック５をプラグ・ハウジング３の空間37に下から嵌め込んで、封止ブロック５の表面に形成したテーパー面を有するフック56を厚みが厚い２枚の仕切板32の角孔326に係合させることにより、プラグ・ハウジング３と封止ブロック５とを合体させて、４つの空間34を封止する。

同様に、プラグ・ハウジング３の２枚の板部材31、31および厚みが厚い２枚の仕切板32で囲まれた４つの空間34の全てについて、ソケットコンタクト４の挿入および封止ブロック５の嵌め込みを行う。

この合体により、封止ブロック５の平坦面54によりソケットコンタクト４の接続部41の底面411を保持し、封止ブロック５の角溝57とプラグ・ハウジング３の下向きに突出した板部材325で囲まれる空間によりソケットコンタクト４の弾性挟持片42を囲むのである。

そして、プラグ・ハウジング３の各ガイド孔36にリリース・ノブ７を圧入する。リリース・ノブ７の圧入に際し、リリース・ノブ７のフック部74が、ガイド孔36の狭窄部361を通過するとき、フック部74が変形してガイド孔36を通過せせることができる。フック部74が角孔37の狭窄部361を通過すると、フック部74が狭窄部361に引っかかって抜け出すことはないのである。

なお、プラグ２の組立て順序は、以上で説明した順序に限ることはなく、組立工程の都合に合わせて適宜変更すればよいのである。

このように構成されたコネクタを用いて、プリント配線基板９の電極と電線81を接続する際には、図１１の断面図に示すように、リセプタクル１をプリント配線基板９に実装する。このとき、リセプタクル１の底面の四隅に設けられたスペーサ18のうち、１つのスペーサ18に突起181が形成されているので、プリント配線基板９には、ピンコンタクト17を挿通する孔の他に１つのスペーサ18に突起181を挿通する孔91をあけておくことにより、リセプタクル１の取付方向を誤ることはないのである。

接続すべき多数の電線81の先端に結合したピン８をプラグ２の各孔35に挿入して接続する。このとき、ソケットコンタクト４において、ピン８は、圧接スプリング45により壁面412に形成した突起415に押し付けられて点接触する（図５参照）。

多数の電線81を接続したプラグ２をプリント配線基板９に実装されたリセプタクル１に嵌合させる。この嵌合によりプラグ２のロック部材６のフック部63が、２つのリセプタクル１の四角孔121、122に係合して、プラグ２はリセプタクル１から外れることはないのである。通電状態を調べる場合には、プラグ２のチェック孔30にテストピンを挿し込んでソケットコンタクト４の圧接スプリング45に接触させることにより調べることができる。

リセプタクル１からプラグ２を外す場合には、ロック部材６の押圧操作部を61を指で摘んでフック部63を開き、リセプタクル１の四角孔121、122との係合を解除して引き上げればよいのである。

プラグ２から電線81のピン８を外す場合には、ドライバーの先端をリリース・ノブ７の頭部71の溝72に合わせて押し下げると、ソケットコンタクト４の圧接スプリング45の傾斜面451が押し下げられて、圧接スプリング45の先端と壁面412に形成した突起415との間に隙間ができるので、容易にピン８を引き抜くことができる。このとき、突起415の存在により、圧接スプリング45が誤って跳ね上がることはないのである。

（第２の実施形態）
８本の電線を接続する場合には、図１２の正面図（ａ）、平面図（ｂ）、底面図（ｃ）、側面図（ｄ）および縦断面図（ｅ）に示すように、２枚の板部材31、31、隣接する厚みが厚い２枚の仕切板32および厚みが薄い仕切板321で囲まれた４つの空間34を有するブロックを２つ配列したものを使用する。各ブロックにおける構成は第１の実施形態と同じであるが、ロック部材60およびロック部材60を支持する突条322が異なっている。

プラグ・ハウジング３には、２枚の板部材31、31の両側には、ロック部材60を嵌め込む２つの凸条322が形成され、この凸条322にはロック部材60の回動軸を嵌挿する孔323があけられている。

２つの凸条322の間に嵌め込むロック部材60は、上端に形成した指で挟む押圧操作部61と、下端に形成したフック部63と、中心より下端側に形成した軸穴とにより構成され、合成樹脂により一体成型されている。

１つのブロックにより４本の電線を接続するコネクタを得たい場合には、ロック部材60を支持していないブロックを線Ａ−Ａで切断することにより、１つのブロックとして活用することができる。

この発明のコネクタにおけるプラグの第１の実施形態を示す正面図（ａ）、平面図（ｂ）、底面図（ｃ）、側面図（ｄ）、縦断面図（ｅ）である。 この発明のコネクタにおけるリセプタクルを示す正面図（ａ）、平面図（ｂ）、底面図（ｃ）、側面図（ｄ）、ピンコンタクトを含む面で切断した断面図（ｅ）である。 リセプタクルに嵌挿するピンコンタクトを示す正面図（ａ）、側面図（ｂ）、平面図（ｃ）である。 この発明のコネクタにおけるプラグ・ハウジングを示す正面図（ａ）、平面図（ｂ）、底面図（ｃ）、側面図（ｄ）、縦断面図（ｅ）である。 プラグに組み込むソケットコンタクトを示す正面図（ａ）、背面図（ｂ）、側面図（ｃ）、平面図（ｄ）、打抜加工した金属板の平面図（ｅ）、圧接スプリングを組み込んだソケットコンタクトを示す正面図（ｆ）、圧接スプリングを示す正面図（ｇ）である。 プラグに組み込む封止ブロックを示す正面図（ａ）、平面図（ｂ）、底面図（ｃ）、側面図（ｄ）、縦断面図（ｅ）である。 プラグに組み込むリリース・ノブを示す正面図（ａ）、側面図（ｂ）、平面図（ｃ）である。 プラグに組み込むロック部材を示す正面図（ａ）、側面図（ｂ）、背面図（ｃ）である。 多極数のプラグ・ハウジングを示す正面図（ａ）、平面図（ｂ）、底面図（ｃ）、側面図（ｄ）、縦断面図（ｅ）である。 プラグにロック部材を回動自在に支持するピンを示す正面図（ａ）、側面図（ｂ）である。 この発明のコネクタをプリント配線基板に実装する状態を示す縦断面図である。 この発明のコネクタの第２の実施形態を示す図である。

符号の説明

１、リセプタクル
11 リセプタクル・ハウジング
12、13 突出部
121、131 四角孔
122、132 凸形の溝条
123、133 テーパー部
14 中央の突出部
15 四角孔
17 ピンコンタクト
171 接触部
172 接続部
173 鋸歯状の抜止部
２ プラグ
３ プラグ・ハウジング
31 板部材
311 板部材に平行な薄い仕切板
32 板部材に直交する厚い仕切板
321 板部材に直交する薄い仕切板
323 ピンを挿通する孔
326 角孔
34 空間
36 リリース・ノブを挿入するガイド孔
361 狭窄部
37 空間
４ ソケットコンタクト
41 接続部
42 一対の弾性挟持片
43 案内面
45 圧接スプリング
５ 封止ブロック
51、52 突出部
53 凹部
54 平坦面
55 板部材
56 フック部
57 角溝
６ ロック部材
61 押圧操作部
62 回動軸
63 フック部
７ リリース・ノブ
８ ピン
81 電線
９ プリント配線基板

Claims (3)

1. 両端の突出部と中央の突出部とを「山」字形に形成し、上記突出部の間の谷部に孔をあけたリセプタクル・ハウジングと、上記谷部の孔に嵌挿したピンコンタクトとよりなるリセプタクルと、
   平行に対向する２枚の板部材と、これら２枚の板部材の間に、該板部材と直交する厚みが厚い仕切板と、該厚い仕切板の中間に設けた厚みが薄い仕切板と、上記板部材と平行で中間に設けた厚みが薄い仕切板とにより仕切られた４つの空間を有する部分を１つのブロックとして隣接する上記厚みが厚い仕切板を共通にして複数個配列し、上記各空間の上には、電線のピンを挿通する孔が形成されたプラグ・ハウジングと、
   底辺を有する箱状の接続部および先端に案内面を形成した一対の弾性挟持片よりなり、上記各空間に挿入するソケットコンタクトと、
   上記ソケットコンタクトの箱状の接続部を保持する上記プラグ・ハウジングの下に嵌め込む封止ブロックとよりなるプラグと、により構成されることを特徴とするコネクタ。
2. プラグ・ハウジングの中間にある厚みが厚い２枚の仕切板の外側で切断してブロック数を減らすことを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. プラグにリセプタクルと係合するロック部材を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコネクタ。

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