JP2009076454A - 電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】基板への装着と基板からの取外しが簡単にできる装着手段を有する電気コネクタを提供する。
【解決手段】コンタクト端子３と、コンタクト端子３が装着されるコネクタハウジング２とを有し、コネクタハウジング２は、所定大きさの表裏面を有する支持基部２Ａと、支持基部２Ａの裏面から所定間隔をあけて外方へ延設された一対の腕部２Ｃ、２Ｃと、支持基部２Ａの表面から外方へ延設されたコンタクト端子３が装着される端子取付け部２Ｂとを有し、端子取付け部２Ｂにはコンタクト端子３が装着され、一対の腕部２Ｃ、２Ｃの各先端部にはプリント配線基板５へ着脱自在に取付けられるリリース指片付き係止部２Ｄ_１、２Ｄ_１が設けられ、コネクタハウジング２全体が一体の成型体で形成されている。このような構成を備えることにより基板への装着及び取外しが簡単にできる装着手段を有する、特にＵＳＢコネクタとして好適な電気コネクタを提供することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は電気コネクタに係り、詳しくは、プリント配線基板に簡単に取付け或いは取外しができる装着手段を有し、特にＵＳＢケーブルが接続されるプラグとの接続が良好に行える電気コネクタに関するものである。

コンピュータなどの電子機器は、入出力（Ｉ／O）ポートに電気コネクタが設けられている。この電気コネクタは、回路基板に取付けられた内部コネクタと、外部ケーブルに接続された外部コネクタとからなり、通常、内部コネクタにはリセプタクルコネクタが使用され、外部コネクタにはプラグコネクタが使用されている。代表的なリセプタクルコネクタは、例えば下記特許文献１（特開平２００３−３４７６８５号公報）に開示されている。図１０はこの公開特許公報に記載されたコネクタを示し、図１０Ａはコネクタの平面図、図１０Ｂは図１０Ａの背面図である。

回路モジュール６０は、回路部品としてのＵＳＢコネクタ６１と、このＵＳＢコネクタ６１が実装されたプリント配線板６２とを備えている。ＵＳＢコネクタ６１は、コネクタ本体６３と、コネクタ本体６３を覆う金属製のシールドカバー６４とを有している。
コネクタ本体６３は、ＵＳＢ機器のプラグが取外し可能に差し込まれる挿入口６５と、複数のピン端子６６とを有している。挿入口６５はコネクタ本体６３の一端に開口されている。ピン端子６６は挿入口６５の反対側に位置するとともに、コネクタ本体６３の外方に突出されている。シールドカバー６４は、コネクタ本体６３を上方から覆う天板６７と、コネクタ本体６３を下方から覆う底板６８と、コネクタ本体６３を側方から覆う左右の側板６９ａ、６９ｂとを有している。そして、シールドカバー６４は、直角に尖った四つの角部７０を有する偏平な箱形をなし、これらの角部７０はＵＳＢコネクタ６１の外周面に位置している。シールドカバー６４の側板６９ａ、６９ｂは夫々一対の導通片７１を有している。各導通片７１はシールドカバー６４の側方に向けて張り出してプリント配線板６２の上に位置している。プリント配線板６２は長方形状の基板７２を有している。基板７２は、絶縁層と導体層とを交互に積層して加圧することにより構成されている。基板７２はカット部７３を有している。このカット部７３は基板７２に切削加工又は打ち抜き加工を施すことにより形成されている。また、このカット部７３は、基板７２の外周端面に開放されるように形成された凹所によって構成され、上記ＵＳＢコネクタ６１が入り込む大きさとなっている。また、ここに述べたようなＵＳＢコネクタは下記特許文献２（特開平１１−２６０４８９号公報）にも開示されている。

この種のＵＳＢコネクタはプリント配線基板に半田接続により固定されるため、一度基板に固定されてしまうと、半田を溶融させない限り取外すことができなくなる。このため、コネクタの補修、取替えなどが簡単にできない。一方、近年は環境問題を考慮して、鉛を包含しない半田が使用されたり、或は半田を使用しない所謂半田レスの接続が行われたりするが、この種のコネクタでは上記の問題に対応できないという課題が潜在している。そこで、このような課題を解消するために、半田を使用しないで配線基板に接続できるコネクタが開発されている。例えば、下記特許文献３（特開平１１−２４２９７１号公報）及び下記特許文献４（特開平７−２４５１４７号公報）に開示されたコネクタがその例である。
特開２００３−３４７６８５号公報 特開平１１−２６０４８９号公報 特開平１１−２４２９７１号公報 特開平７−２４５１４７号公報

上記特許文献１（特開２００３−３４７６８５号公報）に開示されたＵＳＢコネクタは、前述したように、配線基板に半田接続により固定されるので、一度、配線基板に固定してしまうと、半田を溶融させない限り基板から取外すことができない。このため、コネクタの補修、取替えなどが簡単にできない。これに対して、例えば上記特許文献３（特開平１１−２４２９７１号公報）及び上記特許文献４（特開平７−２４５１４７号公報）に開示されたコネクタは、半田付けが不要であるが、コネクタハウジングを基板から取外すには、配線基板の裏面から工具などを使用して基板との係止を解除しなければならないので、簡単に取外すことができない。また、これらのコネクタは、シールドされていないので外部のノイズの影響を受ける恐れがある。

そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、基板への装着だけでなく基板からの取外しが簡単にできる装着手段を有する電気コネクタを提供することにある。

また、本発明の他の目的は、シールドを施したＵＳＢコネクタとして好適な電気コネクタを提供することにある。

さらにまた、本発明のさらに他の目的は、部品点数が少なく組立てが簡単でしかも小型で安値な電気コネクタを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の電気コネクタは、コンタクト端子と、該コンタクト端子が装着されるコネクタハウジングと、を有する電気コネクタにおいて、
前記コネクタハウジングは、所定大きさの表裏面を有する支持基部と、該支持基部の表裏面のうち一方の面の両端部から所定間隔をあけて外方へ延設された所定長さを有する一対の腕部と、前記支持基部の表裏面のうち他方の面の中央部から外方へ延設された前記コンタクト端子が装着される端子取付け部と、を有し、
前記端子取付け部には前記コンタクト端子が装着され、前記一対の腕部の各先端部には被装着基板へ着脱自在に取付けられるリリース指片付き係止部が設けられ、前記コネクタハウジング全体が一体の成型体で形成されていることを特徴とする。

上記発明によれば、コネクタハウジングにリリース指片付き係止部を設けたので、リリース指片を操作することにより被装着基板への着脱が簡単になる。また、コネクタハウジングは支持基部の一方の面からリリース指片付き係止部及び他方の面から端子取付け部をそれぞれ突出延設させた構成としたので、構造が簡単で成型も容易になり安価に作製できる。

また、本発明の好ましい態様において、前記リリース指片付き係止部は、前記腕部の先端部から前記腕部の長手方向と直交する方向の一方向へ延設されたリリース指片と、同じく前記腕部の先端部から前記腕部の長手方向と直交する方向の他方向へ延設された係止片と、から形成されていることを特徴とする。

上記発明によれば、コネクタハウジングにリリース指片付き係止部を簡単に形成できるようになる。

また、本発明の好ましい態様において、前記リリース指片付き係止部は、前記リリース指片と前記係止片との境界付近に揺動支点となる突起部が設けられていることを特徴とする。

上記発明によれば、リリース指片と係止片との境界付近に揺動支点となる突起部を設けたので、被装着基板からの取外し時に、一対のリリース指片の間隔を狭めると、この突起部を中心にして、係止片が作動されて、簡単に取外すことができる。

また、本発明の好ましい態様において、前記コンタクト端子は両端に接触部を有し、一方の接触部は前記端子取付け部側に位置し、他方の接触部は前記支持基部を超えて前記一対の腕部間に位置して、前記端子取付け部に装着されていることを特徴とする。

上記発明によれば、半田を用いることなく被装着基板の接触部に接続できる。

また、本発明の好ましい態様において、前記端子取付け部は、一端にプラグ差込み口を有するシールドカバーで覆われていることを特徴とする。

上記発明によれば、端子取付け部は、一端にプラグ差込み口を有するシールドカバーで覆われているので、外部ノイズの侵入を防ぐことができる。

以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための電気コネクタを例示するものであって、本発明をこの電気コネクタに特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものも等しく適応し得るものである。

図１〜図５を参照して、本発明の一実施形態に係る電気コネクタを説明する。なお、図１は本発明の一実施形態に係る電気コネクタの分解斜視図、図２は図１の電気コネクタのコネクタハウジングを示し、図２Ａは一方向からみた斜視図、図２Ｂは他方向からみた斜視図、図３は電気コネクタ組立体を示し、図３Ａは平面図、図３Ｂは正面図、図３Ｃは背面図、図３Ｄは側面図である。

電気コネクタ１は、複数本のコンタクト端子３と、これらのコンタクト端子３が装着されるコネクタハウジング（以下、単にハウジングという）２と、このハウジング２に装着されたコンタクト端子３を覆うシールドカバー４と、を備えている。また、ハウジング２には、コンタクト端子３を取付けるための端子取付け部２Ｂ、及びプリント配線基板５に着脱自在に取付けられる一対のリリース指片付き係止部２Ｄ_１、２Ｄ_１が設けられている。以下、これら個々の部材の構成を詳述する。

複数本のコンタクト端子３は、いずれも同じ形状を有しており、良導電性の板材からなる帯状片を折曲加工することによって形成されている。このコンタクト端子３は、図１及び図５Ａに示すように、細長の帯状片３１の長手方向の両端にそれぞれ接触部３２、３３が設けられている。また、この帯状片３１は一端に係止部３１ａが形成されるとともに、その長手方向中間部に折曲部３１ｂが設けられている。各接触部３２、３３のうち一方の接触部３２は、プラグ（図示省略）と接続され、他方の接触部３３はプリント配線基板５の接点５４に接続される。

ハウジング２は、図２に示すように、略中央部に位置する支持基部２Ａと、この支持基部２Ａの一側面から外方へ所定の長さ突出延設されて複数本のコンタクト端子３が装着される端子取付け部２Ｂと、他側面の長手方向の両端から外方へ所定長さ突出延設された一対の腕部２Ｃ、２Ｃと、これらの腕部２Ｃ、２Ｃの先端に設けられた手部２Ｄ、２Ｄと、を有している。そして、手部２Ｄ、２Ｄにはリリース指片付き係止部２Ｄ_１、２Ｄ_１が設けられている。また、このハウジング２は電気絶縁性合成樹脂からなる一体の成型体で形成されている。

支持基部２Ａは所定の幅長、長さ及び肉厚を有する板状体で形成されている。この板状体の大きさはコネクタサイズに応じて任意の大きさに形成される。この支持基部２Ａは、上下及び左右壁面２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ及び表裏壁面２１ｅ、２１ｆを有している。そして、上壁面２１ａには、コンタクト端子３の折曲部３１ｂが挿通される挿通穴２１_１が複数個形成されている。

端子取付け部２Ｂは、所定の幅長、長さ及び肉厚を有する板状体で形成されている。この板状体の大きさは、電気コネクタ１に接続されるコネクタのサイズ及び装着されるコンタクト端子３の本数に応じて所定の大きさに決められる。この取付け部２Ｂは、上下及び左右壁面２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを有し、一端が支持基部２Ａの表壁面２１ｅに一体に結合されている。下壁面２２ｂには、コンタクト端子３が嵌め込まれる凹状溝２２_１が複数本形成されている。また、取付け部２Ｂには、上壁面２２ａから下壁面２２ｂへ貫通する係止穴２２_２が前方に形成されている。そして、各凹状溝２２_１は、一端が挿通穴２１_１に連通し、他端が係止穴２２_２に連通している。

次に図４及び図５を参照して、コンタクト端子３の取付けを説明する。なお、図４は電気コネクタのプリント配線基板への取り付けを説明するものであって、図４Ａはコネクタの正面図、図４Ｂは図４ＡのIVＢ−IVＢ線の断面図、図４Ｃはプリント配線基板への取り付け前の図４Ｂに対応する断面図、図５はコンタクト端子を説明するものであって、図５Ａはコンタクト端子の側面図、図５Ｂは図５Ａのコンタクト端子をハウジングに取り付けた状態の断面図である。

複数本のコンタクト端子３は、端子取付け部２Ｂの凹状溝２２_１にそれぞれ差込み固定される。この固定作業は、コンタクト端子３の帯状片３１を凹状溝２２_１に挿入し、折曲部３１ｂを挿通穴２１_１に挿通し、係止部３１ａを係止穴２２_２に挿入して係止することによって行われる。これにより、一方の接触部３２は凹状溝２２_１内に位置し、他方の接触部３３は一対の腕部２Ｃ、２Ｃ間の空間Ｓに突出される。

一対の腕部２Ｃ、２Ｃは、所定間隙をあけて支持基部２Ａの長手方向の両端から外方へ所定長さ突出延設されている。詳しくは、各腕部２Ｃ、２Ｃは所定の太さを有し、支持基部２Ａの裏壁面２１ｆからほぼ垂直に突出延設される。これらの腕部２Ｃ、２Ｃは、支持基部２Ａとの結合部分が太くされて、機械的強度が強くなるようにしてある。各腕部２Ｃ、２Ｃは、互いに対向し略平行になっており、各腕部２Ｃ、２Ｃ間に空間Ｓが形成されている。この空間Ｓには、プリント配線基板５の突出部５２が挿入される。一対の腕部２Ｃ、２Ｃの先端部、すなわち手首部に相当する箇所には、この各手首部を基点にして垂直方向の上下に突出し、上方部にリリース指片２３、２３、下方に係止片２５、２５が設けられている。各手首部の外側には揺動支点となる突出部２４、２４がそれぞれ形成されている。

リリース指片２３、２３は、同じ形状を有する比較的長い指片で形成されている。各リリース指片２３、２３の外側には階段状に複数の段部２３ａ、２３ａが形成されている。また、両リリース指片２３、２３同士の間隔はプリント配線基板５の突出部５２の幅より狭くなっている。このようにすることで、電気コネクタ１をプリント配線基板に取り付ける際、このリリース指片２３、２３の内底部がプリント配線基板５の突出部の上壁面に載置することになり、良好な位置決めがなされる。また、これらのリリース指片２３、２３は、比較的長くなっているので摘み易い。したがって、両リリース指片２３、２３の頂部を指で摘んで狭めると、各係止片２５、２５は突出部２４、２４を揺動支点として外方へ開かれる。

一対の係止片２５、２５は、同じ形状を有している。各係止片２５、２５の先端部の互いに対向する面には係止鉤２５ａ、２５ａが形成されている。また、係止鉤２５ａ、２５ａの下方先端部には傾斜部２５ｂ、２５ｂが設けられて、プリント配線基板５の係止開口５３、５３への装着が容易になっている。

端子取付け部２Ｂにはシールドカバー４が装着される。このシールドカバー４は、図１に示すように、周囲が上下板及び左右側板４１ａ〜４１ｄで囲まれて内部に貫通穴を有する扁平状の筒状体からなり、金属板の折曲加工によって形成されている。前後の開口４１_１、４１_２のうち、後方の開口４１_２は支持基部２Ａの外形と略同じ大きさを有している。そして、前方の開口４１_１は、不図示のＵＳＢプラグが差込める大きさになっている。また、左右側板４１ｃ、４１ｄには導通片４２、４２が形成されている。更に、後方の開口４１_２には、その縁部に取付け片４３、４３が設けられている。

この電気コネクタ１は、端子取付け部２Ｂにコンタクト端子３を装着し、次いでこの端子取付け部２Ｂにシールドカバー４を被せて、シールドカバー４の取付け片４３、４３を各腕部２Ｃ、２Ｃに係止させることによって組立てられる。この電気コネクタ１は、コネクタの部品点数がハウジング２、コンタクト端子３及びシールドカバー４の３点からなり、しかもこれらの部品形状が簡単なので、簡単に作製できるとともに組立ても簡単にできる。

プリント配線基板５は、その端部に電気コネクタ１が取付けられる取付け溝５１が形成されている。この取付け溝５１は、所定大きさの凹み内部にハウジング２の空間Ｓ内に挿入される大きさの突出部５２と、この突出部５２の両側に一対の係止片２５、２５が挿入される一対の係止開口５３、５３と、を有している。突出部５２の表面には、コンタクト端子３の接触部３３が接触される接点５４が複数個設けられている。各係止開口５３、５３は、各突出部２４、２４を挿入できる大きさになっている。各係止片２５、２５は係止開口５３、５３に挿通された後、各係止鉤２５ａ、２５ａがプリント配線基板５の突出部５２の裏面に係止されるようになっている。

以下、図６〜図９を参照して、プリント配線基板への電気コネクタの取付け及び取外しについて説明する。なお、図６はプリント配線基板と電気コネクタの取付け前の斜視図、図７はプリント配線基板と電気コネクタの取付けプロセスを説明するものであり、図６のVII−VII線の断面図、図８はプリント配線基板と電気コネクタの取付け途中の斜視図、図９はプリント配線基板と電気コネクタの取外しプロセスを説明するものであり、図８のIX−IX線の断面図である。

電気コネクタ１をプリント配線基板５に取付ける際は、先ず、図６及び図７に示すように、プリント配線基板５の上方に電気コネクタ１を移動させて、一対の係止片２５、２５をプリント配線基板５の各係止開口５３、５３上に位置させる。この状態で、電気コネクタ１を上方から所定の押圧力Ｐ１を加えることにより下降させて、各係止片２５、２５の先端部を各係止開口５３、５３に挿入する（図７Ａ参照）。各係止片２５、２５の先端部が各係止開口５３、５３に挿入されると、各傾斜部２５ｂ、２５ｂが各係止開口５３、５３の内側の縁部に当接されて、各リリース指片付き係止部２Ｄ_１、２Ｄ_１はその弾性に抗して各係止片２５、２５の先端部が互いに外方へ開く方向へ移動される（図７Ｂ参照）。更に、電気コネクタ１が押し込まれると、各係止片２５、２５の先端部が各係止開口５３、５３を挿通され、同時に各突出部２４、２４が各係止開口５３、５３内に挿入されて、各リリース指片付き係止部２Ｄ_１、２Ｄ_１は元の状態に復帰する（図７Ｃ参照）。これにより、各係止片２５、２５の各係止鉤２５ａ、２５ａはプリント配線基板５の裏面に係止されて、電気コネクタ１のプリント配線基板５への取付けが終了する。このように、電気コネクタ１はプリント配線基板５に押し込むだけで簡単に装着することができる。また、コンタクト端子３の接触部３３とプリント配線基板５の接点５４とが電気的に接続される。この接続は半田を使用しないで行われる。

電気コネクタ１をプリント配線基板５から取外す場合には、図８及び図９に示すように、各リリース指片２３、２３を手指で摘んで、各リリース指片２３、２３が狭まる方向の押圧力Ｐ２、Ｐ２を加える（図９Ａ参照）。これにより、各リリース指片付き係止部２Ｄ_１、２Ｄ_１は、突出部２４、２４を揺動支点として揺動して、この揺動により、各係止片２５、２５がＰ３、Ｐ３の方向に移動し、それぞれの係止鉤２５ａ、２５ａがプリント配線基板５の裏面から外れる（図９Ｂ参照）。この状態で、各リリース指片２３、２３を上方、つまりＰ４の方向へ引き上げると、各係止片２５、２５が各係止開口５３、５３から抜け出て、電気コネクタ１がプリント配線基板５から取外される（図９Ｃ参照）。

図１は本発明の一実施形態に係る電気コネクタの分解斜視図である。 図２は図１のコネクタハウジングを示し、図２Ａは一方向からみた斜視図、図２Ｂは他方向からみた斜視図である。 図３は電気コネクタ組立体を示し、図３Ａは平面図、図３Ｂは正面図、図３Ｃは背面図、図３Ｄは側面図である。 図４は電気コネクタのプリント配線基板への取り付けを説明するものであって、図４Ａはコネクタの正面図、図４Ｂは図４ＡのIVＢ−IVＢ線の断面図、図４Ｃはプリント配線基板への取り付け前の図４Ｂに対応する断面図である。 図５はコンタクト端子を説明するものであって、図５Ａはコンタクト端子の側面図、図５Ｂは図５Ａのコンタクト端子をハウジングに取り付けた状態の断面図である。 図６はプリント配線基板と電気コネクタの取付け前の斜視図である。 図７はプリント配線基板と電気コネクタの取付けプロセスを説明するものであり、図６のVII−VII線の断面図である。 図８はプリント配線基板と電気コネクタの取付け途中の斜視図である。 図９はプリント配線基板と電気コネクタの取外しプロセスを説明するものであり、図８のIX−IX線の断面図である。 図１０は従来技術のコネクタを示し、図１０Ａは平面図、図１０Ｂは図１０Ａの背面図である。

符号の説明

１ 電気コネクタ
２ コネクタハウジング
２Ａ 支持基部
２Ｂ 端子取付け部
２Ｃ 腕部
２Ｄ 手部
３ コンタクト端子
３２、３３ 接触部
４ シールドカバー
５ プリント配線基板

Claims (5)

1. コンタクト端子と、該コンタクト端子が装着されるコネクタハウジングと、を有する電気コネクタにおいて、
   前記コネクタハウジングは、所定大きさの表裏面を有する支持基部と、該支持基部の表裏面のうち一方の面の両端部から所定間隔をあけて外方へ延設された所定長さを有する一対の腕部と、前記支持基部の表裏面のうち他方の面の中央部から外方へ延設された前記コンタクト端子が装着される端子取付け部と、を有し、
   前記端子取付け部には前記コンタクト端子が装着され、前記一対の腕部の各先端部には被装着基板へ着脱自在に取付けられるリリース指片付き係止部が設けられ、前記コネクタハウジング全体が一体の成型体で形成されていることを特徴とする電気コネクタ。
2. 前記リリース指片付き係止部は、前記腕部の先端部から前記腕部の長手方向と直交する方向の一方向へ延設されたリリース指片と、同じく前記腕部の先端部から前記腕部の長手方向と直交する方向の他方向へ延設された係止片と、から形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気コネクタ。
3. 前記リリース指片付き係止部は、前記リリース指片と前記係止片との境界付近に揺動支点となる突起部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の電気コネクタ。
4. 前記コンタクト端子は両端に接触部を有し、一方の接触部は前記端子取付け部側に位置し、他方の接触部は前記支持基部を超えて前記一対の腕部間に位置して、前記端子取付け部に装着されていることを特徴とする請求項１に記載の電気コネクタ。
5. 前記端子取付け部は、一端にプラグ差込み口を有するシールドカバーで覆われていることを特徴とする請求項１に記載の電気コネクタ。

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