JP4755268B2 - キャップ及びコネクタ装置 - Google Patents

Description

この発明はコネクタ装置のキャップ及びキャップを備えたコネクタ装置に関する。

コネクタに装着される従来のキャップとして下記特許文献１に記載されたものがある。レセプタクルコネクタは嵌合部の開口が上を向く姿勢で回路基板に配置されるため、マウンタで吸着することができない。それを可能にするために嵌合部にキャップが着脱可能に装着される。

下記特許文献１に記載されたキャップは嵌合部の上部の外周面にその嵌合部の開口を塞ぐように装着される。

従来の他のキャップとしては、レセプタクルコネクタの嵌合部に挿入される筒状の挿入部と嵌合部の開口を塞ぐ蓋部とを備えたものがある。挿入部と蓋部とは樹脂で一体に成型される。

また、ある種のレセプタクルコネクタはプラグコネクタの抜けを防ぐためのロックばねを有する。ロックばねの先端部はレセプタクルコネクタの嵌合部内に突出している。ロックばねを有するレセプタクルコネクタにプラグコネクタを嵌合すると、レセプタクルコネクタのロックばねがプラグコネクタの穴に係合し、レセプタクルコネクタにプラグコネクタがロックされる。

キャップをレセプタクルコネクタに装着すれば、キャップを介してレセプタクルコネクタをマウンタで吸着することができ、レセプタクルコネクタを回路基板の所定位置に配置することができる。なお、キャップをレセプタクルコネクタに装着したとき、キャップの挿入部の外周面をレセプタクルコネクタのロックばねが押圧するため、キャップはレセプタクルコネクタに確実に保持される。

レセプタクルコネクタが配置された回路基板はリフロー炉に送られ、レセプタクルコネクタが回路基板に半田付けされ、実装作業が終了する。

特開２００２−１２４３３９号公報

しかし、キャップは樹脂製であり、リフロー炉でキャップが加熱されるとキャップが変形しやすく、またロックを備えているコネクタの場合には、キャップの挿入部の外周面にはロックばねの応力が加わっているので、キャップの変形が更に大きくなる。

その結果、例えばレセプタクルコネクタを半田付けした後に回路基板を運搬するときや、回路基板のレセプタクルコネクタが実装された面と反対側の面に他の電子部品を実装するために回路基板を裏返したとき、キャップがレセプタクルコネクタから外れることがある。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は、キャップの変形を抑制してキャップをコネクタから外れにくくすることである。

前述の課題を解決するため請求項１の発明は、相手側コネクタを受容するコネクタの嵌合部に着脱可能に装着されるキャップにおいて、前記嵌合部に挿入される筒状の挿入部と、この挿入部に連なり、前記嵌合部の開口を塞ぐ蓋部と、前記挿入部の変形を抑制する補強部とを有し、前記嵌合部に設けられたばね片が係合する前記挿入部の外周面の位置に対応する前記挿入部の内周面の位置から前記内周面に相対する内周面に達して前記挿入部の内部を仕切る前記補強部が設けられており、前記補強部は前記ばね片のばね力が作用する方向へ延びており、前記ばね片が前記嵌合部内に受容された前記相手側コネクタをロックするロックばね片であることを特徴とする。

補強部によって挿入部の変形が抑制され、キャップがコネクタから外れにくくなる。

請求項２の発明は、相手側コネクタを受容する嵌合部を有するコネクタと、前記嵌合部に着脱可能に装着されたキャップとを備えているコネクタ装置において、前記キャップが、前記嵌合部に挿入される筒状の挿入部と、この挿入部に連なり、前記嵌合部の開口を塞ぐ蓋部と、前記挿入部の変形を抑制する補強部とを有し、前記嵌合部が、前記挿入部の外周面に係合するばね片を有し、前記補強部が、前記ばね片が係合する前記挿入部の外周面の位置に対応する前記挿入部の内周面の位置から前記内周面に相対する内周面に達して前記挿入部の内部を仕切り、前記補強部は前記ばね片のばね力が作用する方向へ延びており、
前記ばね片が前記嵌合部内に受容された前記相手側コネクタをロックするロックばね片であることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２記載のコネクタ装置において、前記ばね片がコネクタ嵌合方向へ延び、前記ばね片の先端部が前記開口の近傍に位置していることを特徴とする。

この発明によれば、キャップの変形を抑制され、キャップがコネクタから外れにくくなる。

図１はこの発明の一実施形態のコネクタ装置の正面図である。 図２は図１に示すコネクタ装置の側面図である。 図３は図１に示すコネクタ装置の背面図である。 図４は図１のIV−IV線に沿う断面図であり、端子部５２を省略した図である。 図５は図３のV−V線に沿う部分断面図である。 図６は図１に示すコネクタ装置の斜視図である。 図７は図１に示すコネクタ装置からキャップを外した状態を示す斜視図である。 図８は図１に示すコネクタ装置のキャップの正面図である。 図９は図８に示すキャップの平面図である。 図１０は図８に示すキャップの背面図である。 図１１は図８に示すキャップの側面図である。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１、図２、図３、図６に示すように、コネクタ装置１はレセプタクルコネクタ３とキャップ９とを備える。

図４、図５、図７に示すように、レセプタクルコネクタ３はハウジング４とコンタクト５，５´とシェル６とを有する。レセプタクルコネクタ３はＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ―Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）規格のコネクタである。

ハウジング４は合成樹脂で一体に形成され、底板部４１とコンタクト配置部４２とを有する。底板部４１はほぼ板状である。コンタクト配置部４２はほぼ板状であり、底板部４１に対して直角に連なる。コンタクト配置部４２の図５における左右両側にはそれぞれ溝４２ａが等間隔に形成されている。コンタクト配置部４２の図５における左側の溝４２ａとコンタクト配置部４２の図５における右側の溝４２ａとは、溝４２ａの配列方向で半ピッチだけずれている。

コンタクト５は接触部５１と端子部５２と連結部（図示せず）とを有する。コンタクト５は導電性及び弾性を有する金属板に打抜き加工及び曲げ加工を施すことによって形成されている。接触部５１はコンタクト配置部４２の図５における左側の溝４２ａに収容されている。接触部５１の表面は溝４２ａから突出している。接触部５１は図示しない相手側コネクタのコンタクトの接触部に接触する。端子部５２はほぼクランク状に折り曲げられ、その先端部はハウジング４から前方（図５の左側）へ突出している。端子部５２は図示しないプリント基板のパッドに半田付けされる。連結部は接触部５１と端子部５２とを連結する。連結部はハウジング４の底板部４１に形成された孔４１ａに圧入されている。

コンタクト５´は接触部５１と端子部５２と連結部（図示せず）とを有し、コンタクト５とほぼ同じ形状、大きさを有する。コンタクト５´とコンタクト５との違いは、コンタクト５´の連結部の長さがコンタクト５の連結部の長さよりも長いことである。コンタクト５´の端子部５２はコンタクト５の端子部５２と同様にハウジング４から前方へ突出している。したがって、レセプタクルコネクタ３の図５における左側でコンタクト５の端子部５２とコンタクト５´の端子部５２とが交互に並ぶ。コンタクト５´の接触部５１はコンタクト配置部４２の図５における右側の溝４２ａに収容されている。コンタクト５´の接触部５１の表面は溝４２ａから突出している。連結部はハウジング４の底板部４１に形成された孔４１ａに圧入されている。

図１、図２、図３、図５、図７に示すように、シェル６はシェル本体（嵌合部）６１とスルーホール端子６２とを有する。シェル本体６１はほぼ筒状であり、その横断面形状（相手側コネクタに対する嵌合・離脱方向Ｄ１（図７参照）と直交する方向の断面形状）はほぼＤ字形である。シェル６は導電性及び弾性を有する一枚の金属板に打抜き加工及び曲げ加工を施すことによって形成されている。

シェル本体６１の背面には２つのロックばね片（ばね片）６１１が配置されている。ロックばね片６１１は嵌合・離脱方向Ｄ１へ延びている。ロックばね片６１１はその板厚方向へ弾性変形可能である。ロックばね片６１１の先端部６１１ａはほぼＬ字形に折り曲げられている。先端部６１１ａはシェル本体６１内に突出し、シェル本体６１に挿入された相手側コネクタのシェルの孔（図示せず）と係合して相手側コネクタの嵌合部をロックする。

シェル本体６１の正面には２つの接触ばね片６１２が配置されている。接触ばね片６１２は嵌合・離脱方向Ｄ１へ延びている（図１，７参照）。接触ばね片６１２はその板厚方向へ弾性変形可能である。接触ばね片６１２の先端部６１２aはほぼＬ字形に折り曲げられている。接触ばね片６１２の先端部６１２ａはシェル本体６１内に突出し、シェル本体６１に挿入された相手側コネクタのシェルに接触する。

スルーホール端子６２はシェル本体６１の下端に連なり、嵌合・離脱方向Ｄ１へ延びている。スルーホール端子６２はプリント基板のスルーホールに半田付けされる。その結果、シェル６がプリント基板に機械的に固定されるとともに、プリント基板のグランドに電気的に接続される。

図４、図５、図８、図９、図１０、図１１に示すように、キャップ９は挿入部９１と蓋部９２とリブ（補強部）９３とを有する。キャップ９は合成樹脂で一体に形成されている。キャップ９はレセプタクルコネクタ３を図示しないマウンタの吸着パッドで吸着することができるようにレセプタクルコネクタ３に装着されるが、キャップ９はレセプタクルコネクタ３内へ塵埃やフラックス液等が浸入するのを防止する役目も有する。

挿入部９１はほぼ筒状であり、挿入部９１の横断面形状はシェル本体６１の横断面形状とほぼ同じであり、挿入部９１の横断面はシェル本体６１の横断面よりも少し小さい。挿入部９１はシェル本体６１に挿入される。挿入部９１の背面には２つの溝９１ａが形成されている。溝９１ａは挿入・離脱方向Ｄ２（図９参照）へ延びている。溝９１ａは挿入部９１がシェル本体６１に挿入されるときにロックばね片６１１の先端部６１１ａを相対的に受け容れ、先端部６１１ａの挿入部９１に対する接触圧力を弱めている。挿入部９１の正面には２つの溝９１ｂが形成されている。溝９１ｂは挿入・離脱方向Ｄ２へ延びている（図８参照）。溝９１ｂは挿入部９１がシェル本体６１に挿入されるときに、接触ばね片６１２の先端部６１２ａを相対的に受け容れ、先端部６１２ａの挿入部９１に対する接触圧力を弱めている。

蓋部９２はほぼ板状であり、挿入部９１の上端に連なる。蓋部９２は挿入部９１がシェル本体６１に挿入されたときにシェル本体６１の開口を塞ぐ。

図４、図５に示すように、リブ９３はほぼ板状であり、挿入部９１の正面側（図５の左側、図４の下側）の部分から背面側（図５の右側、図４の上側）の部分に掛け渡されている。リブ９３は挿入部９１と蓋部９２とに連なる。リブ９３のハウジング側部分は、コンタクト配置部４２との干渉を避けるために、凹んでいる。リブ９３は挿入部９１の溝９１ａに対応する挿入部９１の内周面の位置にある。即ち、挿入部９１がシェル本体６１に挿入されたときに、ロックばね片６１１の先端部６１１ａに押される挿入部９１の溝９１ａの裏側にリブ９３が位置する。

次に、コネクタ装置１をプリント基板（図示せず）に実装する作業について説明する。

まず、レセプタクルコネクタ３に装着されたキャップ９の蓋部９２をマウンタの吸着パッドで吸着し、レセプタクルコネクタ３をプリント基板の所定位置に配置する。このとき、シェル６のスルーホール端子６２がプリント基板のスルーホールに挿入され、コンタクト５，５´の端子部５２がプリント基板のパッド上に配置される。

次に、プリント基板をリフロー炉内に搬送し、リフロー炉内の温度を所定温度まで上昇させてレセプタクルコネクタ３をプリント基板に半田付けする。このとき、キャップ９は熱によって柔らかくなり、挿入部９１のロックばね片６１１によって押圧されている部分は変形しようとするが、その部分はリブ９３によって補強されているので、変形は抑制される。また、溝９１ａの構成によりロックばね片６１１の接触圧力が小さくなり、変形が更に抑制される。

以上の工程を経て、プリント基板の一面にレセプタクルコネクタ３等の電子部品が実装される。場合によっては、プリント基板の他面にも電子部品を実装することがある。この場合、プリント基板を裏返す必要があるが、プリント基板を裏返しても、キャップ９はほとんど変形していないので、レセプタクルコネクタ３からキャップ９は脱落しない。したがって、キャップ９の落下による問題の発生を防止できる。

この実施形態によれば、シェル６のシェル本体６１がキャップ９の挿入部９１の溝９１ａに係合するロックばね片６１１を有するので、挿入部９１の外周面にロックばね片６１１の付勢力が作用し、キャップ９がレセプタクルコネクタ３に確実に保持される。

また、キャップ９をレセプタクルコネクタ３に装着すれば、マウンタによって吸着することができるとともに、コネクタ装置１の実装作業中やコネクタ装置１を実装したプリント基板の運搬中にレセプタクルコネクタ３内に液体や塵埃等が浸入するのを防止できる。

また、ロックばね片６１１が係合する挿入部９１の外周面の溝９１ａに対応する挿入部９１の内周面の位置にリブ９３が設けられているので、リブ９３がロックばね片６１１の応力を受ける。その結果、リフロー半田付け作業時の加熱によるキャップ９の変形が確実に抑制される。したがって、コネクタ装置１を実装したプリント基板を裏返したり、コネクタ装置１を実装したプリント基板を運搬したりするときに、キャップ９の落下を防止できる。

なお、この実施形態では、補強部として板状の２つのリブ９３を採用したが、補強部としては板状の２つのリブ９３に限られず、柱状の補強部、ブロック状の補強部等でも構わず、補強部の形状は板状に限定されず、また、補強部の数も限定されず、１つでも３以上でもよい。

また、本実施形態ではロックばね片６１１と接触ばね片６１２とはずれた位置に形成されているが、ロックばね片６１１と接触ばね片６１２とを挿入部９１を介して対向配置し、補強部のリブ９３を挟むようにしてもよい。更に、ばね片の形状、数はこの実施形態のばね片の形状、数に限定されない。

１ コネクタ装置
３ レセプタクルコネクタ（コネクタ）
６ シェル
６１ シェル本体（嵌合部）
６１１ ロックばね片（ばね片）
６１１ａ 先端部
９ キャップ
９１ 挿入部
９２ 蓋部
９３ リブ（補強部）

Claims (3)

1. 相手側コネクタを受容するコネクタの嵌合部に着脱可能に装着されるキャップにおいて、
   前記嵌合部に挿入される筒状の挿入部と、
   この挿入部に連なり、前記嵌合部の開口を塞ぐ蓋部と、
   前記挿入部の変形を抑制する補強部とを有し、
   前記嵌合部に設けられたばね片が係合する前記挿入部の外周面の位置に対応する前記挿入部の内周面の位置から前記内周面に相対する内周面に達して前記挿入部の内部を仕切る前記補強部が設けられており、
   前記補強部は前記ばね片のばね力が作用する方向へ延びており、
   前記ばね片が前記嵌合部内に受容された前記相手側コネクタをロックするロックばね片である
   ことを特徴とするキャップ。
2. 相手側コネクタを受容する嵌合部を有するコネクタと、
   前記嵌合部に着脱可能に装着されたキャップとを備えているコネクタ装置において、
   前記キャップが、前記嵌合部に挿入される筒状の挿入部と、この挿入部に連なり、前記嵌合部の開口を塞ぐ蓋部と、前記挿入部の変形を抑制する補強部とを有し、
   前記嵌合部が、前記挿入部の外周面に係合するばね片を有し、
   前記補強部が、前記ばね片が係合する前記挿入部の外周面の位置に対応する前記挿入部の内周面の位置から前記内周面に相対する内周面に達して前記挿入部の内部を仕切り、
   前記補強部は前記ばね片のばね力が作用する方向へ延びており、
   前記ばね片が前記嵌合部内に受容された前記相手側コネクタをロックするロックばね片である
   ことを特徴とするコネクタ装置。
3. 前記ばね片がコネクタ嵌合方向へ延び、前記ばね片の先端部が前記開口の近傍に位置していることを特徴とする請求項２記載のコネクタ装置。

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