JP2014086268A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】低背化を達成することができるコネクタを提供する。
【解決手段】コネクタは、絶縁材料からなるハウジングと、金属板から形成される複数のコンタクト部材20とを備える。ハウジングには、所定の間隔を置いて複数のスロットが形成されている。スロットの内部にはコンタクト部材20が収容される。コンタクト部材20は、板面がＹ方向に対して垂直となるように形成された基部22と、板面がＺ方向に対して垂直となるように形成された一対のばね部24と、ばね部24の先端に設けられる接触部26と、板面がＺ方向に対して垂直となるように形成されたテール部28とを含んでいる。ばね部24は、基部の上縁部からＹ方向に沿って片持ち梁状に延びている。接触部26は、相手方コンタクトと接触可能に構成される。テール部28は、ばね部24と対向するように基部22の下縁部22BからＹ方向に沿って延びている。
【選択図】図６

Description

本発明は、コネクタに係り、特に携帯電話やカメラ、バッテリなどに内蔵される電池用のレセプタクルコネクタに関するものである。

近年、様々な種類の電子機器において小型化及び薄型化が進んでいる。このような電子機器において使用される各種のコネクタに関しても、厚さに関する制約（上下方向の高さに関する制約）のため、低背化が必要となってきている。

コネクタの厚さを薄くするためには、コネクタに収容されているコンタクトの高さを低くする必要がある。しかしながら、従来のコネクタのコンタクトは、金属板を折り曲げて一対の側壁部を形成し、その側壁部の一部をアーム状に形成してその端部に接点を設けるようなものが多かった（例えば特許文献１の図４参照）。このような構成では、コンタクトの高さを、接点が設けられるアーム状の部分（ばね部）の高さよりも小さくすることができず、コンタクトとしてある程度の高さが必要となる。したがって、このようなコンタクトを収容するコネクタの低背化が難しかった。

特許第３６１４７６８号明細書

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、金属板からなるコンタクト部材を用いて低背化を達成することができるコネクタを提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、金属板からなるコンタクト部材を用いて低背化を達成することができるコネクタが提供される。このコネクタには、相手方コネクタに設けられた複数の相手方コンタクトを少なくとも嵌合方向に挿入して嵌合させることが可能である。このコネクタは、上記嵌合方向に垂直な高さ方向に所定の高さを有する絶縁材料からなるハウジングと、金属板から形成される複数のコンタクト部材とを備えている。上記ハウジングには、上記高さ方向に垂直な長手方向に沿って所定の間隔を置いて複数のスロットが、少なくとも上記嵌合方向に向かって開口するように形成されている。上記複数のスロットのそれぞれの内部には、上記複数のコンタクト部材のうち対応するコンタクト部材が収容される。上記複数のコンタクト部材のそれぞれは、上記金属板の板面が上記嵌合方向に対して垂直となるように形成された基部と、上記金属板の板面が上記高さ方向に対して垂直となるように形成された一対のばね部と、上記一対のばね部のそれぞれの先端に設けられる接触部とを含んでいる。上記一対のばね部は、上記基部の第１の縁部から上記嵌合方向に沿って片持ち梁状に延びている。上記接触部は、上記相手方コネクタの対応する相手方コンタクトと接触可能に構成される。

上記接触部は、上記一対のばね部の先端から延びる上記金属板を上記長手方向の内側に折り曲げることによって形成することが好ましく、さらに、上記折り曲げた部分にアールを付けることが好ましい。

上記複数のコンタクト部材のそれぞれは、上記金属板の板面が上記高さ方向に対して垂直となるように形成されたテール部をさらに含んでいることが好ましい。このテール部は、上記一対のばね部と対向するように上記基部の第２の縁部から上記嵌合方向に沿って延びている。

また、上記ハウジングは、上記テール部の上記嵌合方向の縁部を受け入れて保持する保持部を有することが好ましい。

また、上記嵌合方向及び上記高さ方向の双方に向かって開口するように上記複数のスロットを形成してもよい。

さらに、上記基部に、上記長手方向の両側から該長手方向に突出するガイド突起を設け、上記ハウジングに、上記基部のガイド突起に対応して形成されたガイドレールを設けることが好ましい。

本発明によれば、その板面が高さ方向に対して垂直となるように形成された一対のばね部を、嵌合方向に沿って片持ち梁状に形成したため、先端に接触部が設けられるばね部の厚さを、コンタクト部材を構成する金属板の板厚とすることができる。したがって、コンタクト部材の高さを最小限にすることができ、コネクタの低背化を達成することが可能となる。

また、本発明によれば、コンタクト部材を、チューニングフォーク（音叉）のような単純なブランク形状から形成することができる。このようなブランクは、高速プレス加工により製作可能であり、また安定した形状を得ることが可能である。

本発明の一実施形態におけるコネクタを示す斜視図である。 図１のコネクタの正面図である。 図１のコネクタの平面図である。 図１のコネクタの底面図である。 図１のコネクタを底面側から見た斜視図である。 図１のコネクタのコンタクト部材の１つを示す斜視図である。 図６のコンタクト部材の側面図である。 図６のコンタクト部材の平面図である。 図６のコンタクト部材の正面図である。 図３のコネクタのX-X線断面図である。 図１のコネクタに嵌合可能な相手方コネクタを示す斜視図である。

以下、本発明に係るコネクタの実施形態について図１から図１１を参照して詳細に説明する。なお、図１から図１１において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

図１は本発明の一実施形態におけるコネクタ１を示す斜視図、図２は正面図、図３は平面図、図４は底面図、図５は底面側から見た斜視図である。本実施形態におけるコネクタ１は、例えば携帯電話用の電池パッケージに設けられ、電池パッケージ内の電池に接続されるレセプタクルコネクタである。このコネクタ１は、後述するように、携帯電話本体に設けられた相手方コネクタ（プラグコネクタ）の相手方コンタクト部材を挿入して嵌合させることができるように構成されるものである。

図１から図５に示すように、本実施形態におけるコネクタ１は、絶縁性の材料からなるハウジング１０と、ハウジング１０内に設けられた複数のコンタクト部材２０とを備えている。ハウジング１０は、略直方体状であり、例えば熱可塑性樹脂により成形することができる。また、複数のコンタクト部材２０は、例えば金めっきを施した銅合金板などの金属板から形成される。

ハウジング１０には、長手方向（Ｘ方向）に沿って所定の間隔をおいて複数のスロット１２が形成されている。これらのスロット１２は、嵌合方向（Ｙ方向）及び高さ方向（Ｚ方向）に向かって開口している。すなわち、スロット１２は、ハウジング１０の前面１０Ａと上面１０Ｂに開口しており、この開口部を通じて後述する相手方コネクタの相手方コンタクト部材が挿入される。なお、本実施形態においては、ハウジング１０の前面１０Ａと上面１０Ｂとを接続する面１０Ｃにはアールが付けられている。

これらのスロット１２の内部には、対応するコンタクト部材２０がそれぞれ収容されている。本実施形態では、ハウジング１０に５つのスロット１２が形成され、ハウジング１０内に５つのコンタクト部材２０が収容されているが、スロット１２及びコンタクト部材２０の数は、図示のものに限られず、相手方コネクタの相手方コンタクト部材の数に応じて任意に設定することが可能である。

図６は１つのコンタクト部材２０を示す斜視図、図７は側面図、図８は平面図、図９は正面図である。このコンタクト部材２０は、１枚の金属板、例えば銅合金板をプレス加工により打ち抜いたもの（ブランク）に曲げ加工を施して略Ｕ字状（図７参照）に折り曲げて形成されるものである。図６から図９に示すように、コンタクト部材２０は、略Ｕ字状の底部をなす基部２２と、基部２２から延びる一対のばね部２４と、ばね部２４のそれぞれの先端に設けられる接触部２６と、基部２２から延びるテール部２８とからなる。

図６から図９に示すように、基部２２は、その板面がＹ方向（嵌合方向）に対して垂直となるように形成されている。また、それぞれのばね部２４は、その板面がＺ方向（高さ方向）に対して垂直となるように形成されている。それぞれのばね部２４は、基部２２の上縁部２２Ａ（第１の縁部）からＹ方向（嵌合方向）に沿って片持ち梁状に延びており、これらのばね部２４はＸ方向（長手方向）に互いに対向するように形成されている。

接触部２６は、一対のばね部２４の先端部分から延びる金属板を、それぞれＸ方向（長手方向）の内側に互いに対向するように９０度折り曲げ、この折り曲げた部分に、全面にわたって相手方コンタクト部材との嵌合をガイドするアールを付けることにより形成されている。相手方コネクタをコネクタ１に嵌合させた際には、これらの接触部２６が、対応する相手方接触部と接触することとなる。このような構成により、接触部２６を信頼性の高い接点として機能させることができ、また相手方接触部とのロール面接触を得ることができる。また、上記構成によれば、接触部２６の存在によってコンタクト部材２０の厚さが増えることもないので、コンタクト部材２０の低背化が阻害されることがなく、コネクタ１の低背化を実現することが可能である。

テール部２８は、基部２２の下縁部２２Ｂ（第２の縁部）からＹ方向（嵌合方向）に沿って延びており、その板面がＺ方向（高さ方向）に対して垂直となるように形成されている。すなわち、テール部２８はばね部２４と平行になるように、かつ、ばね部２４とＺ方向（高さ方向）で対向するように形成されている。

図５に示すように、テール部２８はハウジング１０の下方に露出している。これらのテール部２８は、コネクタ１が実装される回路基板（図示せず）に半田付けされる。より確実に半田付けを行うためには、平坦な半田付け面をなるべく広く確保する必要がある。この点に関して、例えば特許文献１に開示されたコンタクトでは、一対の側壁部を折り曲げて形成しているために、半田付け面（図４の符号２１）の４つの縁部のうち２つの縁部で湾曲面が形成されており、これらの湾曲面によって半田付け力が弱まってしまう。これに対して、本実施形態のコンタクト部材２０では、テール部２８の底面の４つの縁部のうち１つの縁部（テール部２８と基部２２との接続部）で湾曲面が形成されるのみである（図６参照）。したがって、広い平坦面を確保することができ、確実にコンタクト部材２０を回路基板に半田付けできる。

なお、図５に示すように、ハウジング１０の底面のＸ方向の両側には、下方に突出する突起３０が設けられており、これらの突起３０は、コネクタ１の回路基板に対する位置決めのために用いられる。

上述したコンタクト部材２０は、ハウジング１０の背面から基部２２をＹ方向（嵌合方向）に押し込むことによりハウジング１０のスロット１２内に圧入される。ここで、図６から図９に示すように、コンタクト部材２０の基部２２には、Ｘ方向の両側にそれぞれ２つずつＸ方向に突出するガイド突起２２Ｃが形成されている。これらのガイド突起２２Ｃに対応して、ハウジング１０には、図５に示すように、ガイドレール１１が形成されている。コンタクト部材２０のハウジング１０への圧入は、この基部２２のガイド突起２２Ｃをハウジング１０のガイドレール１１に案内させることにより行われる。

図１０は、図３のコネクタ１のX-X線断面図である。図１０及び図５を参照すると、ハウジング１０の前方下部には、コンタクト部材２０のテール部２８の前縁突起２８Ａ（図６参照）を受け入れて保持する保持部１３が形成されている。このように、テール部２８の前縁突起２８Ａをハウジング１０の保持部１３により保持することで、コンタクト部材２０をハウジング１０内にしっかりと保持することが可能となる。

上述のように、コンタクト部材２０の基部２２をＹ方向（嵌合方向）に押し込み圧入するだけでコンタクト部材２０をハウジング１０内に収容し保持することができる。したがって、コンタクト部材２０をハウジング１０内に収容するに際して、高さ方向（Ｚ方向）に付加的な構造を必要とせず、コネクタ１の低背化を図ることができる。

図１１は、コネクタ１と嵌合可能な相手方コネクタ１０１を示す斜視図である。この相手方コネクタ１０１は、例えば、携帯電話本体に設けられ、携帯電話本体内の回路基板（図示せず）に接続される。この相手方コネクタ１０１は、絶縁性の材料からなるハウジング１１０と、ハウジング１１０から突出する複数の相手方コンタクト部材１２０とを備えている。相手方コンタクト部材１２０は、導電性の材料からなり、携帯電話本体内の回路基板に接続される。相手方コンタクト部材１２０は、上述したコネクタ１のスロット１２に対応して設けられており、コネクタ１のスロット１２に挿入することが可能になっている。

相手方コンタクト部材１２０をコネクタ１のスロット１２に挿入すると、コネクタ１のコンタクト部材２０のばね部２４のばね作用により接触部２６が相手方コンタクト部材１２０を挟み込み、相手方コンタクト部材１２０と接触部２６とが接触し、電池パッケージからの電源が接触部２６及び相手方コンタクト部材１２０を介して携帯電話本体の回路基板に供給される。

上述したように、本実施形態におけるスロット１２は、ハウジング１０の前面１０Ａと上面１０Ｂの双方に開口している。したがって、相手方コネクタ１０１の相手方コンタクト部材１２０をハウジング１０の前面１０Ａから嵌合方向（Ｙ方向）に沿って挿入することができるだけでなく、ハウジング１０の上面１０Ｂから高さ方向（Ｚ方向）に沿って挿入することもできる。すなわち、ハウジング１０のスロット１２に対する相手方コンタクト部材１２０の嵌合角度は、Ｙ方向からＺ方向に至るまで９０度の範囲内で変えることが可能となっている。このように、本実施形態では、スロット１２をハウジング１０の前面１０Ａだけでなく上面１０Ｂにも開口させることで、相手方コネクタ１０１の接続角度をＹ方向から９０度の範囲で変化させることが可能となっている。ただし、本発明は、このような構成に限られるものではなく、スリット１２が少なくとも嵌合方向に向かって開口していればよい。

上述したように、本実施形態によれば、その板面が高さ方向（Ｚ方向）に対して垂直となるように形成された一対のばね部２４を、嵌合方向（Ｙ方向）に沿って片持ち梁状に形成したため、先端に接触部２６が設けられるばね部２４の厚さを、コンタクト部材２０を構成する金属板の板厚に等しくすることができる。したがって、コンタクト部材２０の高さを最小限にすることができ、コネクタ１の低背化を達成することが可能となる。

また、本実施形態によれば、コンタクト部材２０を、チューニングフォーク（音叉）のような単純なブランク形状から形成することができる。このようなブランクは、高速プレス加工により製作可能であり、また安定した形状を得ることが可能である。

さらに、一対のばね部２４の先端から延びる金属板を、それぞれ長手方向（Ｘ方向）の内側に互いに対向するように９０度折り曲げ、折り曲げた部分にアールを付けることにより接触部２６を形成しているので、相手方コンタクト部材１２０とのロール面接触を得ることができ、接触部２６における電気接触の信頼性を向上することができる。

なお、上述した実施形態では、本発明に係るコネクタを携帯電話用の電池パッケージに適用した例について説明したが、本発明は、これに限られるものではなく、カメラやバッテリなどあらゆる種類のコネクタに適用できるものである。

これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。

１ コネクタ
１０ ハウジング
１０Ａ 前面
１０Ｂ 上面
１１ ガイドレール
１２ スロット
１３ 保持部
２０ コンタクト部材
２２ 基部
２２Ａ 上縁部（第１の縁部）
２２Ｂ 下縁部（第２の縁部）
２２Ｃ ガイド突起
２４ ばね部
２６ 接触部
２８ テール部
２８Ａ 前縁突起
３０ 突起
１０１ 相手方コネクタ
１１０ ハウジング
１２０ 相手方コンタクト部材

Claims (7)

1. 相手方コネクタに設けられた複数の相手方コンタクトを少なくとも嵌合方向に挿入して嵌合させることが可能なコネクタであって、
   前記嵌合方向に垂直な高さ方向に所定の高さを有する絶縁材料からなるハウジングと、
   金属板から形成される複数のコンタクト部材と、
   を備え、
   前記ハウジングには、前記高さ方向に垂直な長手方向に沿って所定の間隔を置いて複数のスロットが、少なくとも前記嵌合方向に向かって開口するように形成されており、
   前記複数のスロットのそれぞれの内部には、前記複数のコンタクト部材のうち対応するコンタクト部材が収容され、
   前記複数のコンタクト部材のそれぞれは、
   前記金属板の板面が前記嵌合方向に対して垂直となるように形成された基部と、
   前記金属板の板面が前記高さ方向に対して垂直となるように形成された一対のばね部であって、前記基部の第１の縁部から前記嵌合方向に沿って片持ち梁状に延びる一対のばね部と、
   前記一対のばね部のそれぞれの先端に設けられる接触部であって、前記相手方コネクタの対応する前記相手方コンタクトと接触可能な接触部と、
   を含む、
   ことを特徴とするコネクタ。
2. 前記接触部は、前記一対のばね部の先端から延びる前記金属板を前記長手方向の内側に折り曲げることによって形成されることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記接触部は、前記折り曲げた部分にさらにアールを付けることにより形成されることを特徴とする請求項２に記載のコネクタ。
4. 前記複数のコンタクト部材のそれぞれは、前記金属板の板面が前記高さ方向に対して垂直となるように形成されたテール部であって、前記一対のばね部と対向するように前記基部の第２の縁部から前記嵌合方向に沿って延びるテール部をさらに含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のコネクタ。
5. 前記ハウジングは、前記テール部の前記嵌合方向の縁部を受け入れて保持する保持部を有することを特徴とする請求項４に記載のコネクタ。
6. 前記複数のスロットは、前記嵌合方向及び前記高さ方向の双方に向かって開口するように形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のコネクタ。
7. 前記基部は、前記長手方向の両側から該長手方向に突出するガイド突起を有し、
   前記ハウジングは、前記基部のガイド突起に対応して形成されたガイドレールを有することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のコネクタ。
   

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