JP4029205B2 - 電気コネクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は電気コネクタに係り、特に、ＰＤＡ(personal digital assistant)などの携帯情報端末のＩ／Ｏコネクタとして好適な電気コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯情報端末（以下、単に「セット」とも言う。）に使用される電気コネクタは、その嵌合端をセット外に露出させて設置され、携帯情報端末が何時でもコンピュータなどの親機と接続ができるようにされる。このため、嵌合端に臨んでいる端子のコンタクト部分に指などで簡単に触れることができ、人体に帯電した静電気が端子を通して放電し、セット内に収容されている集積回路などにダメージを与える。
【０００３】
このような静電気の放電による不具合をなくするために、電気コネクタの嵌合端にシャッタ板を設けたり、特開平１１−２５９６１７号公報に開示されているように、電気コネクタ（セット）の嵌合端に板状の導電性部材を設け、この導電性部材と金属カバーを電気的に接続して導電性部材を通して金属カバーに静電気を放電できるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、携帯情報端末内に収容されている集積回路などの電子部品は、基板やＦＰＣ（平形柔軟ケーブル）などに実装されて、この基板やＦＰＣが電気コネクタの、セット内に配置されている接続端に接続されている。この電気コネクタの接続端と、基板やＦＰＣの接続部分には、従来、前記の嵌合端に施されていたような静電気対策はなされていないのが実情である。したがって、電気コネクタと基板若しくはＦＰＣを接続する際や、接続を解除する際に、帯電した静電気によって集積回路などの電子部品にダメージを与える場合があった。
【０００５】
この発明は斯かる問題点に鑑みてなされたもので、携帯情報端末などのセット内に配置される接続端側に静電気対策が施された電気コネクタを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の目的のもとになされたこの発明は、互いに対向する側壁とそれらの間を接続する背壁とにより平面コの字状とされ、背壁から相手側コネクタとの嵌合側に向けて端子ステージが設けられている絶縁ハウジングと、前記端子ステージ内に略平坦なコンタクト片が固着されることにより前記ハウジングと一体化される複数の端子とを有する電気コネクタにおいて、前記絶縁ハウジングの周囲を囲むようにした金属シェルが絶縁ハウジングに取り付けられていると共に、前記複数の端子のうち、少なくとも一つの端子がグランド用端子とされ、このグランド用端子と金属シェルの間であって前記背壁に設けられた収容溝内に装着された接続用端子が更に設けられていることにより、接続用端子を介してグランド用端子と金属シェルが電気的に導通していることを第１の特徴とする電気コネクタである。
また、上記第１の特徴に加えて、接続用端子は、前記複数の端子のうち少なくとも一つの端子のコンタクト片に当接する部分と、金属シェルに当接する部分とを結ぶ中間の部分が略 S 字状とされ、前記コンタクト片に当接する部分と前記金属シェルに当接する部分の近辺が露出し、中間部が収容溝で略覆われていることを第２の特徴とする電気コネクタである。
また、上記第１又は第２の特徴に加えて、複数の端子は、コンタクト片に連続して、嵌合側から遠ざかる側に片持ち梁状となって延びる第２コンタクト片を備え、この第２コンタクト片を前記端子ステージの内部に形成した接続用凹入部内に臨ませてあることを第３の特徴とする電気コネクタである。
また、上記第１、第２又は第３何れか１つの特徴に加えて、複数の端子のコンタクト片は、先端が絶縁ハウジングの嵌合端より内側に後退させて配置されていることを第４の特徴とする電気コネクタである。
【０００７】
【作用】
上記のように構成されるこの発明の電気コネクタによれば、グランド用端子と金属シェルが接続用端子で導通している構成なので、接続端側において、静電気をグランド用端子および接続用端子を通して金属シェル及びシェルと接触しているセットの筐体へと流して除去することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を添付の図を参照して説明する。
【０００９】
図１、２に実施形態の電気コネクタ１０が示されている。図１は、金属シェル２０が組み付けられる前の分解斜視図であり、図２が完成した状態の斜視図である。
【００１０】
この電気コネクタ１０は、金属シェル２０と、絶縁ハウジング３０と、絶縁ハウジング３０に装着された複数の端子５０を備えている。絶縁ハウジング３０は、絶縁性樹脂を成形したもので、互いに対向する左右の側壁３１と背壁３２が平面コ字状に連続した細長い形状をしており、背壁３２の前面に端子ステージ３３が前方に延びるように設けられている。端子ステージ３３の上側および下側は開放されている。
【００１１】
複数の端子５０は、端子ステージ３３に所定のピッチで横並びに装着されているもので、端子５０の一端に形成されている細長いコンタクト片５１が、端子ステージ３３の上面に形成されたコンタクト溝３４に上面を露出させるようにして収容されている。端子５０の全体形状は後に詳細に説明する。
【００１２】
絶縁ハウジング３０を構成した側壁３１の内側には、平面Ｌ字状の係止溝３５、３６が高さ方向に形成され、この係止溝３５、３６を利用して金属板を成形したリセプタクルロック７０が側壁３１の内面に沿うように装着されている。また、側壁３１を高さ方向で貫通するように取り付け孔３７が形成されている。
【００１３】
絶縁ハウジング３０を構成した背壁３２には、並列している前記端子５０のうち、両外側の端子５０Ａと対応する位置に、図１、３、４に表れているように、扁平収容溝３８が背壁３２の厚さ方向略中央に、背壁３２の高さ方向に沿って形成されている。また、背壁３２の前面壁３２ａには、案内溝３９が、扁平収容溝３８の中央位置に対応させて背壁３２の高さ方向に形成されている。これら扁平収容溝３８および案内溝３９は、互いに連通していると共に、前記端子ステージ３３のコンタクト溝３４にも連通している。更に、背壁３２の後面壁３２ｂの上縁には逃げ溝４０が、扁平収容溝３８の中央位置に対応させて背壁３２の高さ方向に形成されている。この逃げ溝４０は背壁３２の途中まで形成されて扁平収容溝３８にのみ連通している。
【００１４】
背壁３２に沿って形成された扁平収容溝３８には、図３に最も良く表れている形状の接続用端子９０が収容されている。この接続用端子９０は、金属板を打ち抜いて成形されたもので、Ｓ字状をした中間部９１の下部前方に矩形の第１端部９２が略水平となって連続していると共に、中間部９１の上部後方にビーム形状の第２端部９３が斜め上方に延びるように連続している。第１端部９２と第２端部９３の間隔がＳ字状の中間部９１の弾性で矢示９４のように狭くなったり広くなったりできるようにしてある。また、第２端部９３は、屈曲成形された中間部９１との連続部９５の弾性で矢示９６のように回動変形ができるようにしてある。
【００１５】
Ｓ字状をした中間部９１の幅と前記扁平収容溝３８の幅が略等しくされている。中間部９１の厚さと扁平収容溝３８の厚さ（背壁３２の厚さ方向）も略等しくされている。そして、第１端部９２と第２端部９３の間の高さ（無負荷時）が、扁平収容溝３８の深さより高くしてある。したがって、扁平収容溝３８に装着された接続用端子９０は、第１端部９２が端子５０Ａのコンタクト片５１上に載り、そして、第２端部９３が、図１、４に示したように、扁平収容溝３８の上部、すなわち背壁３２の上部に突出して露出するようになっている。また、接続用端子９０の中間部９１は扁平収容溝３８で略覆われて、案内溝３９の部分でのみ露出するだけとなっている。
【００１６】
絶縁ハウジング３０の背壁３２の後面内には、次に説明する金属シェル２０が係止できるようにした係止用切欠部４１が複数形成されている。また、側壁３１の外側面には、背壁３２寄りに水平突条４２が形成されている。
【００１７】
金属シェル２０は、金属板を打ち抜いて図１に表れているように成形されている。すなわち、上下で対向する上側板２１と下側板２２と、左右で対向する左側板２３と右側板２４で、左右方向に幅広の扁平な角筒状をしている。左側板２３と右側板２４の対向間隔が絶縁ハウジング３０の対向する側壁３１の外側間隔と等しくされ、そして、上側板２１と下側板２２の対向間隔が側壁３１の高さに等しくされて、金属シェル２０は絶縁ハウジング３０の外周に隙間なく嵌められるようにしてある。
【００１８】
金属シェル２０の上側板２１の後縁と、左右の側板２３、２４の後縁には、絶縁ハウジング３０に形成された係止用切欠部４１に対応させて短冊状の係止爪２５が後方に突出するように延長して設けてあり、金属シェル２０を絶縁ハウジング３０に対し前方から矢示Ａ（図１）のように嵌めることができるようにしてある。そして、金属シェル２０を嵌めた後、各係止爪２５を直角に折り曲げることにより互いに係止ができるようにしてある。左右の側板２３、２４には、後縁側から水平案内溝２６が設けられており、絶縁ハウジング３０の側壁３１の外側面に設けた水平突条４２と係合して嵌装が案内されると共に、矢示Ａの方向の嵌装が一定の位置で停止されるようにしてある。また、上側板２１および下側板２２の両端部には、絶縁ハウジング３０の側壁３１に形成した取り付け孔３７に対応させて円形の開口４３が設けられている。
【００１９】
金属シェル２０の上側板２１および下側板２２の前後方向の長さＢ（図１）は、絶縁ハウジング３０の側壁３１の前後方向の長さＣと略等しくされている。したがって、金属シェル２０を絶縁ハウジング３０に嵌めると、図１、５に表れているように、上側板２１および下側板２２が、端子ステージ２３の上下の開放された空間を塞ぐと共に、上側板２１および下側板２２の前縁と、絶縁ハウジング３０の側壁３１の前端部によって、絶縁ハウジング３０の嵌合端４４で開口する嵌合口４５が形成される。
【００２０】
金属シェル２０をこのように絶縁ハウジング３０に嵌めると、絶縁ハウジング３０の背壁３２に設けた扁平収容溝３８に収容した接続用端子９０は、上側板２１で下圧されて高さ方向で圧縮される。すなわち、図５に示されているように、背壁３２の上方に突出していたビーム形状の第２端部９３が弾性変形して下向きに回動して逃げ溝４０内に納まると共に、Ｓ字状をした中間部９１が高さを低くする方向に弾性変形し、第１端部９２と第２端部９３の間隔が、金属シェル２０の上側板２１と端子５０Ａのコンタクト片５１の間隔に等しくなるようにされる。この結果、端子５０Ａと金属シェル２０は、接続用端子９０によって電気的に導通した状態になるようにしている。中間部９１の弾性と連続部９５の弾性によって、第１端部９２とコンタクト片５１の当接部と、第２端部９３と上側板２１の当接部は、適度の接触圧で当接し、かつ、その状態を維持することができるので、電気的導通の信頼性を高くすることが可能である。
【００２１】
端子５０の全体形状が図５に表れている。この端子５０は、常法により金属板を打ち抜いて成形されたもので、細長いコンタクト片５１の後端に横Ｕ字状の折り返し部５２を介して片持ち梁状となって延びる細長い第２コンタクト片５３を備えている。第２コンタクト片５３は、コンタクト片５１の下方に斜めに延びるようにしている。この第２コンタクト片５３を収容するために、絶縁ハウジング３０の接続端４６、すなわち、背壁３２の後面側に、端子ステージ３３の内部に及ぶ接続用凹入部４７が形成されている。端子５０を、コンタクト片５１をコンタクト溝３４に沿うようにして絶縁ハウジング３０に装着すると、第２コンタクト片５３が接続用凹入部４７に進入して、接続用凹入部４７の上部で片持ち梁となって臨むようにしている。
【００２２】
絶縁ハウジング３０に形成した接続用凹入部４７は、所定の奥行き深さと高さを有しているもので、接続用凹入部４７の開口部で形成される接続口４８を通して接続用凹入部４７の下部に図６で示されているように、ＦＰＣ８０の接続端８１を挿入したり、基板（図示していない）の接続用縁部が挿入できるようにされている。そして、接続用凹入部４７にＦＰＣ８０（または基板）が挿入されると、ＦＰＣ８０又は基板の接点に端子５０の第２コンタクト片５３が弾接して電気的な導通が形成されるようにしてある。
【００２３】
並列している複数の端子５０のうち、両外側に位置している端子５０Ａの第２コンタクト片５３は、ＦＰＣ８０（または基板）のグランド用回路の接点と導通するようにする。このようにすることで、ＦＰＣ８０と電気コネクタ１０の金属シェル２０は、グランド回路、端子５０Ａ、そして接続用端子９０を通して電気的に導通できるようにしてある。端子５０Ａがグランド用端子として機能することになる。
【００２４】
このような構成の結果、ＰＤＡその他の携帯情報端末のセット内に配置される、電気コネクタ１０の接続端４６側において、静電気をグランド用端子として機能する端子５０Ａ、接続用端子９０、金属シェル２０を通してセットの筐体へと流して除去することができる。ＦＰＣ８０（または基板）を接続用凹入部４７へ挿入して接続する際や、接続を解除する際には、ＦＰＣ８０等に帯電した静電気をＦＰＣ８０等のグランド回路を通して、グランド用端子５０Ａ、接続用端子９０、金属シェル２０、セットの筐体へと流して除去することができる。また、作業者の指が端子５０側に直接触れるような場合も、静電気をグランド用端子５０Ａ、接続用端子９０、金属シェル２０、セットの筐体へと流して除去することができる。
【００２５】
前記接続用端子９０は扁平収容溝３８に収容して大部分が外部には露出しないようにされているので、外部から一切の外力が加えられることが無い。したがって、接続用端子９０が変形して、弾力性能が変化したり、第１端部９２とコンタクト片５１の当接および第２端部９３と金属シェル２０の上側板２１の当接が損なわれることが無いばかりでなく、各当接部に形成されている接触圧が変動することもない。このため、グランド用端子５０Ａと金属シェル２０間の電気的導通が安定的に保持でき、静電気除去の性能も確実に維持される。
【００２６】
尚、グランド用端子５０Ａは、この実施形態では並列した複数の端子５０のうち、両外側に位置する端子５０で構成しているが、この構成に限られるものではない。一方の外側に位置する端子５０をグランド用端子５０Ａとしたり、中間の一ないし複数の端子５０をグランド用端子５０Ａとすることもできる。グランド用端子５０Ａとして機能する端子５０の位置に対応させて接続用端子９０を設置できるように、扁平収容溝３８、案内溝３９、逃げ溝４０の位置を変更すれば良い。
【００２７】
電気コネクタ１０の嵌合端４４側の構造について更に説明を続ける。図１と、特に図５に表れているように、絶縁ハウジング３０の端子ステージ３３は、側壁３１の長さに比べて短くされて、端子ステージ３３の先端が嵌合口４５からある一定の距離、後方にさがった位置に臨むようにしてある。端子５０のコンタクト片５１の長さもこの端子ステージ３３の長さと対応させてある。このようにすることで、セットの外部に露出して配置される嵌合端４４では、端子５０のコンタクト片５１に指などが触れにくくでき、静電気が端子５０を通してセット内に流れ込まないようにしている。また、コンタクト片５１を嵌合端４４から後退させることによって、ごみその他の異物の付着もしにくくなっている。
【００２８】
加えて、嵌合端４４に形成された嵌合口４５は、その上下が金属シェル２０の上側板２１と下側板２２の前縁で構成されている。このため、嵌合口４５に指などが近付くと、先ず、上側板２１または下側板２２の前縁に触れることとなって、指などに帯電した静電気を金属シェル２０を通してセットの筐体へと流して除去することができる。
【００２９】
先に言及した図６は、この実施形態の電気コネクタ１０を相手方の電気コネクタ１００と互いに嵌合して接続した状態を表したものである。相手方の電気コネクタ１００の端子１１０のコンタクト片１１１が、電気コネクタ１０側の端子５０のコンタクト片５１と係合して、電気的に接続されている。相手方の電気コネクタ１００の並列した端子１１０の両外側の端子をグランド用端子とすることで、グランド回路相互の接続をすることができる。
【００３０】
電気コネクタ１０において、接続端４６に形成した接続用凹入部４７に端子５０の第２コンタクト片５３を臨ませた構成は、接続用凹入部４７にＦＰＣ８０や基板を挿入するだけで、セット内の接続ができるようにする。したがって、端子５０に半田テイルを設けて半田付けをする必要をなくすると共に、回路設計や配線の自由度が得られるものとなっている。
【００３１】
【発明の効果】
以上に説明の通り、請求項１又は２に係る発明によれば、グランド用端子と金属シェルを接続用端子で電気的に導通させたので、接続端側において静電気をグランド用端子、接続用端子を通して金属シェルへと流して除去することができ、携帯情報端末などのセット内の集積回路などの電子部品を保護できる電気コネクタを提供することができる上に、更に、金属シェルが絶縁ハウジングの周囲を囲むように取り付けられていると共に、接続用端子が収容溝に収容された構成によって、接続用端子の変形等が防止されて機械的性能が維持され、グランド用端子から金属シェルまでの電気的導通の信頼性を高くできる。
【００３２】
請求項３に係る発明によれば、更に、端子の第２コンタクト片を接続端に形成した接続用凹入部内に臨ませて、ＦＰＣや基板を挿入することで接続ができるようにしたので、半田付けを不要としたり、回路設計や配線の自由度を得ることもできる。
【００３３】
請求項４に係る発明によれば、更に、端子のコンタクト片の先端を絶縁ハウジングの嵌合端より内側に後退させたので、嵌合端側で、指などがコンタクト片に触れにくくし、静電気が端子を通して流れ込まないようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施形態の電気コネクタの分解斜視図である。
【図２】 同じく実施形態の電気コネクタの斜視図である。
【図３】 この発明の実施形態の電気コネクタに設けた接続用端子の装着部分を説明する斜視図である。
【図４】 同じく、接続用端子を装着した状態を説明する斜視図である。
【図５】 この発明の実施形態の電気コネクタの、接続用端子の部分の断面図である。
【図６】 この発明の実施形態の電気コネクタと相手方の電気コネクタを嵌合した状態の断面図である。
【符号の説明】
１０ 電気コネクタ
２０ 金属シェル
３０ 絶縁ハウジング
３８ 扁平収容溝
４４ 嵌合端
４５ 嵌合口
４６ 接続端
４７ 接続用凹入部
５０ 端子
５０Ａ グランド用端子
５１ コンタクト片
５３ 第２コンタクト片
９０ 接続用端子
９１ 中間部
９２ 第１端部
９３ 第２端部

Claims (4)

1. 互いに対向する側壁（３１）とそれらの間を接続する背壁（３２）とにより平面コの字状とされ、背壁（３２）から相手側コネクタとの嵌合側に向けて端子ステージ（３３）が設けられている絶縁ハウジング（３０）と、前記端子ステージ（３３）内に略平坦なコンタクト片（５１）が固着されることにより前記ハウジング（３０）と一体化される複数の端子（５０）とを有する電気コネクタ（１０）において、
   前記絶縁ハウジング（３０）の周囲を囲むようにした金属シェル（２０）が絶縁ハウジング（３０）に取り付けられていると共に、前記複数の端子（５０）のうち、少なくとも一つの端子（５０）がグランド用端子（５０Ａ）とされ、このグランド用端子（５０Ａ）と金属シェル（２０）の間であって前記背壁（３２）に設けられた収容溝（３８）内に装着された接続用端子（９０）が更に設けられていることにより、接続用端子（９０）を介してグランド用端子（５０Ａ）と金属シェル（２０）が電気的に導通していることを特徴とする電気コネクタ。
2. 接続用端子（９０）は、前記複数の端子（５０）のうち少なくとも一つの端子（５０ A ）のコンタクト片（５１）に当接する部分（９２）と、金属シェル（２０）に当接する部分（９３）とを結ぶ中間の部分が略 S 字状とされ、前記コンタクト片（５１）に当接する部分（９２）と前記金属シェルに当接する部分（９３）の近辺が露出し、中間部（９１）が収容溝（３８）で略覆われている請求項１に記載の電気コネクタ。
3. 複数の端子（５０）は、コンタクト片（５１）に連続して、嵌合側から遠ざかる側に片持ち梁状となって延びる第２コンタクト片（５３）を備え、この第２コンタクト片（５３）を前記端子ステージ（３３）の内部に形成した接続用凹入部（４７）内に臨ませてある請求項１又は２に記載の電気コネクタ。
4. 複数の端子（５０）のコンタクト片（５１）は、先端が絶縁ハウジング（３０）の嵌合端（４４）より内側に後退させて配置されている請求項１、２又は３の何れか一つに記載の電気コネクタ。

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