JP2017027822A - コネクタ組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板どうしを繋ぐ低背化コネクタにおいて、防水に適し、かつ不用意な抜去を防止する。【解決手段】このコネクタ組立体は第１コネクタ１０Ａと第２コネクタ２０Ａを有する。第１コネクタ１０Ａおよび第２コネクタ２０Ａは、ハウジング１１，２１と、金属シェル１２，２２と、複数のコンタクト１３，２３とを有する。金属シェル１２には、その上部に、一周に渡る無端の鍔部１２１を有する。第２コネクタ２０Ａの金属シェル２２には、その上部に、鍔部１２１を係止して抜け止めする抜止め部２２１を有する。さらに、第２コネクタ２０Ａは、ハウジング２１に一体成形された防水ゴム２４を有する。この防水ゴム２４は、無端の紐状に形成されている。この防水ゴム２４は、嵌合時に第１コネクタ１０Ａの鍔部１２１に押されて潰れる。鍔部１２１を係止する抜止め部２２３でその反力を受け、第１コネクタ１０Ａの不用意な抜去を防止する。【選択図】図３

Description

本発明は、第１回路基板と第２回路基板のそれぞれに半田接続されて互いに組み合う第１コネクタと第２コネクタとからなるコネクタ組立体に関する。

従来より、回路基板と回路基板とを電気的に繋ぐにあたり、上記のタイプのコネクタ組立体が採用されることがある。このタイプのコネクタ組立体には低背化が要求され、さらに防水機能が要求されることがある。

ここで、特許文献１には、回路基板と回路基板とを繋ぐ低背のコネクタが開示されている。

また、特許文献２には、ハウジングのコネクタ嵌合部内に防水用パッキンを一体成形した防水コネクタが開示されている。

特開２００５−５０７０２号公報 特開平６−３１０２０１号公報

ここで、上掲の特許文献１のコネクタの場合、防水機能がない上に保持力が十分とは言えないという問題がある。

また、上掲の特許文献２のコネクタの場合、回路基板と回路基板との接続用として低背化されたコネクタを構成しようとすると、相手コネクタが防水用パッキンと干渉して嵌合を解除する抜去方向の力を受け、コネクタどうしの嵌合の維持が保証されないという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑み、回路基板と回路基板とを繋ぐ低背化コネクタにおいて、防水に適し、かつ不用意な抜去が防止されたコネクタ組立体を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明のコネクタ組立体は、第１回路基板および第２回路基板のそれぞれにそれぞれの下面を向けた姿勢に半田接続されて互いに組み合う第１コネクタおよび第２コネクタからなるコネクタ組立体であって、
第１コネクタが、
第２コネクタと嵌合する嵌合部が上面に形成された第１ハウジングと、
第１ハウジングの側面に沿って下方から上方に向かって立ち上がり、その側面上部において外方に膨らむ向きに湾曲してから嵌合部の外縁に被さるように内向きに延びて終端した形状を有し、その形状が横方向に延びて第１ハウジングを一周に渡って取り囲むことにより、一周に渡って外方に湾曲して膨らんだ無端の鍔部が形成されてなる第１金属シェルと、
第１ハウジングに固定されて第２コネクタとの電気的な接続を担う複数の第１コンタクトとを備え、
第２コネクタが、
嵌合部を受容する受容部が上面に形成された第２ハウジングと、
上記受容部を周回するように横方向に延びるとともに、横方向に延びた少なくとも一部分に、上記受容部に迫り出すように上部が内向きに延びて終端した形状を有し、第１コネクタとの嵌合時に上記鍔部に係止して第１コネクタを抜け止めする抜止め部を有する第２金属シェルと、
第１コネクタとの嵌合時に、各々が複数の第１コンタクトの各々に接する複数の第２コンタクトと、
第２ハウジングに一体形成され、第２ハウジングの、上記受容部を取り巻いて連続的に一周に渡って無端の紐状に延び、第１コネクタとの嵌合時に、上記鍔部に押されて変形し、鍔部に一周に渡って連続的に密着する防水ゴムとを備えたことを特徴とする。

本発明のコネクタ組立体の場合、第２コネクタが、第２ハウジングに一体成形された、一周に渡って無端の紐状に延びる防水ゴムを備えている。この防水ゴムには、第１金属シェルの鍔部が一周に渡って連続的に密着する。これにより、第１コネクタと第２コネクタの、嵌合部分の水密性が確保される。

また、本発明のコネクタ組立体の場合、第２金属シェルが、上記の抜止め部を有し、その抜止め部で第１金属シェルの鍔部を係止して第１コネクタを抜け止めする構造であり、不用意な抜去が防止される。

ここで、本発明のコネクタ組立体において、上記第１金属シェルが、前記第１コネクタを前記第２コネクタから抜去する向きの反力を防水ゴムから受ける向きに、防水ゴムを押し潰すものであり、
上記抜止め部が、上記鍔部を上記の反力に抗して抜け止めするものであってもよい。

本発明のコネクタ組立体において、防水ゴムは第２ハウジングに一体成形される。このとき、一体成形された防水ゴムは、第１コネクタを第２コネクタから抜去する向きの反力を受ける向きに押し潰す形状となる。

本発明の場合、防水ゴムがそのような押し潰され方をしても、上記抜止め部を、その反力に抗して鍔部を抜け止めするのに十分に足りる形状とすることができる。

また、本発明のコネクタ組立体において、第１金属シェルが、下部に、第１回路基板に半田接続される、一周に渡って連続的に無端の帯状に延びる半田接続部を有し、複数の第１コンタクト各々の半田接続部が、第１金属シェルの一周に渡る半田接続部に取り囲まれた内側に設けられていることが好ましい。

第１金属シェルの下部に、一周に渡って連続的に無端の帯状に延びる半田接続部を設けると、第１コネクタの下面と第１回路基板との間がその半田接続部により密封される。これにより、第１コネクタと第１回路基板との間からの、その半田接続部が一周している領域の内側への水の浸入が防止される。また、複数の第１コンタクトの半田接続部は、第１金属シェルの一周に渡る半田接続部の内側に設けられる。こうすることにより、第１コネクタと第１回路基板との間からの水の浸入により第１コンタクトの半田接続部が水で濡れてしまうことが防止される。

以上の本発明によれば、回路基板と回路基板とを繋ぐ低背化コネクタにおいて、防水に適し、かつ不用意な抜去が防止される。

本発明の第１実施形態としてのコネクタ組立体の外観斜視図である。 図１に示す第１コネクタと第２コネクタが互いに嵌合した状態を示した斜視図である。 図１，図２に示すコネクタ組立体の断面図である。 本発明の第２実施形態としてのコネクタ組立体の外観斜視図である。 図４に示す第１コネクタと第２コネクタが互いに嵌合した状態を示した斜視図である。 図５に示すコネクタ組立体の、矢印Ｃ−Ｃに沿う断面図である。

以下、本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の第１実施形態としてのコネクタ組立体の外観斜視図である。

ここで、図１（Ａ），（Ｂ）は、第１実施形態のコネクタ組立体を構成する、それぞれ第１コネクタ１０Ａおよび第２コネクタ２０Ａの斜視図である。また、図１（Ａ），（Ｂ）は、いずれも、相手側のコネクタへの嵌合部を上に向けた状態の斜視図である。

また、図２は、図１に示す第１コネクタと第２コネクタが互いに嵌合した状態を示した斜視図である。

この図２では、第１コネクタ１０Ａについては、図１（Ａ）に示す第１コネクタ１０Ａの姿勢とは上下逆向きにした姿勢で示されている。

さらに、図３は、図１，図２に示すコネクタ組立体の拡大断面図である。

ここで、図３（Ａ），（Ｂ）は、図２に示す嵌合状態における、それぞれ矢印Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂに沿う部分の断面図である。また、図３（Ｃ），（Ｄ）は、嵌合直前の状態における、それぞれ矢印Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂに沿う部分の断面図である。

ここでは先ず、図１（Ａ）に示す第１コネクタ１０Ａを中心に説明する。

この第１コネクタ１０Ａは、この図１（Ａ）に示す姿勢の下面を第１回路基板（不図示）に向けて、その回路基板に半田接続されるコネクタである。この第１コネクタ１０Ａは、ハウジング１１と、金属シェル１２と、複数のコンタクト１３とを有する。

ハウジング１１は、この図１（Ａ）に示す姿勢における上面に、図１（Ｂ）に示す第２のコネクタ２０Ａと嵌合する嵌合部１１１を有する。

また、金属シェル１２は、上方に鍔部１２１を有し、下方に半田接続部１２２を有する。

この金属シェル１２の鍔部１２１は、上下方向について、ハウジング１１の側面に沿って下方から上方に立ち上がり、その側面の上部において外方に膨らむ向きに湾曲してから内向きに嵌合部１１１の外縁に被さるように延びて終端した形状を有する。また、この鍔部１２１は、横方向については、その形状が延びて、ハウジング１１を一周に渡って取り囲んでいる。これにより、この鍔部１２１は、一周に渡って外方に湾曲して膨らんだ無端の形状を有する。

また、この金属シェル１２は、下方にも延び、下部には、半田接続部１２２を形成している。この半田接続部１２２は、一周に渡って連続的に無端の帯状に延びた形状を有する。この半田接続部１２２は、この第１コネクタ１０が搭載される第１回路基板（不図示）に半田接続される。

また、ハウジング１１の嵌合部１１１には、その長手方向に延びる嵌合溝１１２が設けられている。この嵌合溝１１２には、嵌合時に、図１（Ｂ）に示す第２のコネクタ２０Ａの嵌合突条２１２が嵌まり込む。また、この嵌合溝１１２の中央部分には、この嵌合溝１１２を分断する凹部１１３が設けられている。この凹部１１３には、図１（Ｂ）に示す第２コネクタ２０の、嵌合突条２１２を分断して突き出た凸部２１３が嵌まり込む。

ここで、図１（Ａ）に示す第１コネクタ１０Ａを構成する複数のコンタクト１３は、嵌合溝１１２に沿って配列されている。これら複数のコンタクト１３は、圧入によりハウジング１１に固定されている。一方、図１（Ｂ）の第２コネクタ２０Ａの嵌合突条２１２にも複数のコンタクト２３が配列されている。嵌合時には、図１（Ａ）に示す第１コネクタ１０の嵌合溝１１２に、図１（Ｂ）に示す第２コネクタ２０Ａの嵌合突条２１２が嵌まり込む。すると、第１コネクタ２０の複数のコンタクト１３のそれぞれが、第２コネクタ２０Ａの複数のコンタクト２３のそれぞれに接触し、コンタクト１３，２３どうしが互いに電気的に接続される。

また、図１（Ａ）に示す第１コネクタ１０を構成している複数のコンタクト１３のそれぞれには、第１回路基板に半田接続される半田接続部１３１（図２，図３を参照）が設けられている。

ここで、配列された複数のコンタクト１３は、交互に逆向きの姿勢となっている。これに伴い、複数の半田接続部１３１は、２列に千鳥に配置されている。

また、図１（Ａ）に示す第１コネクタ１０Ａのハウジング１１には、嵌合溝１１２の両側に一列ずつ配列された複数の穴１１４を有する。これらの穴１１４は、コンタクト１３の圧入用の穴である。

これら複数のコンタクト１３の半田接続部１３１は、金属シェル１２の、一周に渡って無端の帯状にのびる半田接続部１２２（図２を参照）に取り囲まれた内側に設けられている。したがって、この第１コネクタ１０Ａの下面と、この第１コネクタ１０Ａが搭載される第１回路基板（不図示）との間は、金属シェル１２の半田接続部１２２の半田接続により水密となる。したがって、第１コネクタ１０Ａの下面と第１回路基板の表面との間を抜けて複数のコンタクト１３の半田接続部１３１が水に浸されることが防止される。

次に、図１（Ｂ）に示す第２コネクタ２０Ａについて説明する。

図１（Ｂ）には、第２コネクタ２０Ａが、図１（Ａ）における第１コネクタ１０Ａの図示の姿勢と同じ姿勢で図示されている。すなわち、この第２コネクタ２０Ａは、図１（Ｂ）に示す姿勢における下面を第２回路基板（不図示）に向けて、その第２回路基板に半田接続されるコネクタである。この第２コネクタ２０が半田接続される第２回路基板は、第１コネクタ１０が半田接続される第１回路基板とは別の、もう１枚の回路基板である。

この図１（Ｂ）に示す第２コネクタ２０Ａも、図１（Ａ）第１コネクタ１０Ａと同様、ハウジング２１と、金属シェル２２と、複数のコンタクト２３とを有する。

ハウジング２１は、図１（Ｂ）に示す姿勢における上面に、受容部２１１を有する。この受容部２１１には、嵌合時に、第１コネクタ１０の嵌合部１１１が受容される。この受容部２１１の中央には、その受容部２１１から突き出た、上述の嵌合突条２１２および凸部２１３が設けられている。これらの嵌合突条２１２および凸部２１３は、嵌合時に、第１コネクタ１０Ａの嵌合溝１１２および凹部１１３に嵌まり込み、コンタクト１３，２３どうしが接続される。凸部２１３は、吸着ノズル（図示せず）による第２コネクタ２０Ａの吸着に用いることができる。

また、図１（Ｂ）に示す第２コネクタ２０の金属シェル２２は、ハウジング２１の受容部２１１を周回するように一周に渡って横方向に延びる、側面部２２１と湾曲部２２２を有する。湾曲部２２２は、側面部２２１の上に連続した、内向きに湾曲した部分である。

また、この金属シェル２２には、一周に渡るほぼ全域に、受容部２１１に迫り出すように湾曲部２２２からさらに内向きに延びて終端した形状を有する抜止め部２２３が形成されている。この抜止め部２２３は、図１（Ａ）に示す第１コネクタ１０Ａとの嵌合時に、その第１コネクタ１０Ａの金属シェル１２に形成されている鍔部１２１に係止して、第１コネクタ１０Ａを抜け止めする役割を担っている。

本実施形態では、この抜止め部２２３は一周に渡って設けられているが、ところどころが切欠き２２４で分断されている。これらの切欠き２２４により、これらの切欠き２２４が無い場合と比べ、抜止め部２２３の弾性変形を容易にしている。

また、この第２コネクタ２０Ａの金属シェル２２は、部分的に下端にまで延びて、下端部に、この第２コネクタ２０Ａが搭載される第２回路基板（不図示）に接続される半田接続部２２５を形成している。この金属シェル２２の半田接続部２２５は、長手方向の両端部に設けられているほか、長手方向中央部の左右にも設けられている。これは、第１コネクタ１０Ａの抜去時に、第２コネクタ２０Ａの中央部分が第２回路基板から浮き上がるのを防止するためである。

さらに、この第２コネクタ２０Ａには、上述の通り、その受容部２１１の中央の嵌合突条２１２に複数のコンタクト２３が配列されている。これら複数のコンタクト２３は、ハウジング２１にインサート成形されたものである。したがって、これらのコンタクト２３は、第１コネクタ１０Ａにおける圧入されたコンタクト１３とは異なり、ハウジング２１に密着している。このため、この第２コネクタ２０Ａの場合、ハウジング２１とコンタクト２３との間に水が浸入するおそれはないか、極めて小さい。これら複数のコンタクト２３の半田接続部２３１（図２，図３参照）は、交互に左右に延びており、不図示の第２回路基板に半田接続される。

さらに、この第２コネクタ２０Ａは、防水ゴム２４を備えている。この防水ゴム２４は、ハウジング２１に一体成形されたものである。この防水ゴム２４は、ハウジング２１の受容部２１１を取り巻いて、連続的に一周に渡って無端の紐状に延びた形状を有する。第１コネクタ１０Ａは、図３（Ｃ），（Ｄ）に示す状態を経て、第２コネクタ２０Ａに、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように嵌合される。このとき、防水ゴム２４は、この嵌合時に、第１コネクタ１０Ａの金属シェル２２に形成されている鍔部１２１に押されて変形する。そして、この防水ゴム２４は、鍔部２２１に押されて変形することで、その金属シェル１２に一周に渡って連続的に密着して、この部分を水密に保つ。

図３（Ａ）（Ｂ）には、防水ゴム２４が第１コネクタ１０の金属シェル１２の鍔部１２１に食い込んでいるように図示されている。これは、外力が加えられていない状態における形状の防水ゴム２４をそのまま図示しているためである。実際は、この防水ゴム２４は金属シェルの鍔部１２１に押されて潰れ、その鍔部１２１に密着する。このとき、第１コネクタ１０Ａは、第２コネクタ２０Ａから抜去する向きの反力を防水ゴム２４から受ける。第２コネクタ２０Ａの金属シェル２２に設けられている抜止め部２２３は十分な係止力を有し、第１コネクタ１０Ａの金属シェル１２の鍔部１２１をこの反力に抗して係止する。したがって、この反力が存在していても、第１コネクタ１０Ａが第２コネクタ２０Ａから不用意に抜け出ることが防止されている。

また、図３（Ａ），（Ｂ）には、コンタクト１３がコンタクト２３に食い込んでいるように図示されている。これも防水ゴム２４と同じく、外力が加えられていない状態の形状を示しているためである。実際は、コンタクト１３はコンタクト２３と干渉して弾性変形する。そして、この弾性変形により、コンタクト１３とコンタクト２３が所期の接触圧で接触して電気的に導通する。

以上で第１実施形態のコネクタ組立体の説明を終了し、次に第２実施形態のコネクタ組立体について説明する。

図４は、本発明の第２実施形態としてのコネクタ組立体の外観斜視図である。ここで、図４（Ａ），（Ｂ）は、この第２実施形態のコネクタ組立体を構成するそれぞれ第１コネクタおよび第２コネクタの斜視図である。

また、図５は、図４に示す第１コネクタと第２コネクタが互いに嵌合した状態を示した斜視図である。

さらに、図６は、図５に示すコネクタ組立体の、矢印Ｃ−Ｃに沿う断面図である。

これら図４〜図６において、図１〜図３に示す第１実施形態の第１コネクタ１０Ａおよび第２コネクタ２０Ａの構成要素と比べ同一の構成要素には、図１〜図３において付した符号と同一の符号を付して示す。そして、ここでは、第１実施形態との相違点についてのみ言及する。

この第２実施形態を構成する第１コネクタ１０Ｂおよび第２コネクタ２０Ｂには、長手方向中央の凹部１１３および凸部２１３（図１参照）は設けられていない。これら第１コネクタ１０Ｂおよび第２コネクタ２０Ｂは、その分、長さが短くなっている。また、第１実施形態における第２コネクタ２０Ａの金属シェル２２には、受容部２１１を一周する抜止め部２２３が設けられている。これに対し、この第２実施形態における第２コネクタ２０Ｂには、長手方向両端部にのみ、抜止め部２２３が設けられている。さらに、この第２実施形態における第２コネクタ２０Ｂの金属シェル２２には、長手方向両端部にのみ半田接続部２２５が設けられている。換言すれば、第１実施形態における第２コネクタ２０Ａの金属シェル２２に設けられている、長手方向中央部左右の半田接続部２２５（図１参照）は設けられていない。この第２実施形態の場合、前述の第１実施形態と比べ、防水ゴム２４の材質や形状が改良されている。すなわち、この第２実施形態の場合、防水ゴム２４の改良により、水密性を保ちつつ、鍔部１２１が防水ゴム２４を押し潰したことによる、第１コネクタ１０Ｂを第２コネクタ２０Ｂから抜去する向きの反力を弱めることができているためである。この第２実施形態の場合は、図６に示すように、抜止め部２２３が第１コネクタ１０Ｂの金属シェル１２に形成されている鍔部１２１を、長手方向両端部においてのみ係止している。

このように、抜止め部２２３は、第２コネクタ全体の構造や寸法、防水ゴムの形状や材質等に応じて、周回方向の適宜の位置に適宜の形状のものが採用される。

１０Ａ，１０Ｂ 第１コネクタ
１１ ハウジング
１１１ 嵌合部
１１２ 嵌合溝
１１３ 凹部
１１４ 穴
１２ 金属シェル
１２１ 鍔部
１２２ 半田接続部
１３ コンタクト
１３１ 半田接続部
２０Ａ，２０Ｂ 第２コネクタ
２１ ハウジング
２１１ 受容部
２２ 金属シェル
２２１ 側面部
２２２ 湾曲部
２２３ 抜止め部
２２２ 切欠き
２２３ 半田接続部
２３ コンタクト
２３１ 半田接続部

Claims (3)

1. 第１回路基板および第２回路基板のそれぞれにそれぞれの下面を向けた姿勢に半田接続されて互いに組み合う第１コネクタおよび第２コネクタからなるコネクタ組立体であって、
   前記第１コネクタが、
   前記第２コネクタと嵌合する嵌合部が上面に形成された第１ハウジングと、
   前記第１ハウジングの側面に沿って下方から上方に向かって立ち上がり、該側面上部において外方に膨らむ向きに湾曲してから前記嵌合部の外縁に被さるように内向きに延びて終端した形状を有し、該形状が横方向に延びて該第１ハウジングを一周に渡って取り囲むことにより、一周に渡って外方に湾曲して膨らんだ無端の鍔部が形成されてなる第１金属シェルと、
   前記第１ハウジングに固定されて前記第２コネクタとの電気的な接続を担う複数の第１コンタクトとを備え、
   前記第２コネクタが、
   前記嵌合部を受容する受容部が上面に形成された第２ハウジングと、
   前記受容部を周回するように横方向に延びるとともに、横方向に延びた少なくとも一部分に、前記受容部に迫り出すように上部が内向きに延びて終端した形状を有し、前記第１コネクタとの嵌合時に前記鍔部に係止して前記第１コネクタを抜け止めする抜止め部を有する第２金属シェルと、
   前記第１コネクタとの嵌合時に、各々が前記複数の第１コンタクトの各々に接する複数の第２コンタクトと、
   前記第２ハウジングに一体形成され、該第２ハウジングの、前記受容部を取り巻いて連続的に一周に渡って無端の紐状に延び、前記第１コネクタとの嵌合時に、前記鍔部に押されて変形し、該鍔部に一周に渡って連続的に密着する防水ゴムとを備えたことを特徴とするコネクタ組立体。
2. 前記第１金属シェルが、前記第１コネクタを前記第２コネクタから抜去する向きの反力を前記防水ゴムから受ける向きに、該防水ゴムを押し潰すものであり、
   前記抜止め部が、前記鍔部を前記反力に抗して抜け止めするものであることを特徴とする請求項１記載のコネクタ組立体。
3. 前記第１金属シェルが、下部に、前記第１回路基板に半田接続される、一周に渡って連続的に無端の帯状に延びる半田接続部を有し、
   前記複数の第１コンタクト各々の半田接続部が、前記第１金属シェルの一周に渡る半田接続部に取り囲まれた内側に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載コネクタ組立体。

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