JP5405640B1 - コネクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】コネクタの基板への実装状態を容易に確認可能で且つコネクタ実装が煩雑になってしまうことを避けることのできる構造を有するコネクタを提供すること。
【解決手段】コネクタ100は、複数のコンタクト110と、コンタクト110を保持するハウジング130と、嵌合方向であるZ方向と直交するXY面内においてハウジング130の外周を包囲する包囲部170と、包囲部170がハウジング130に対してZ方向に沿って相対移動可能となるように包囲部170とハウジング130とを直接的又は間接的に連結する連結部160とを備えている。
【選択図】図3

Description

本発明は、基板に搭載されると共に相手側コネクタと嵌合するコネクタに関する。
図27に示されるように、特許文献1のコネクタは、コンタクトと、コンタクトを保持するハウジングと、ハウジングを覆うシェルとを備えている。コンタクトは、基板(図示せず)上に固定されるSMT部を有している。ハウジング及びシェルと基板(図示せず)との間には隙間が設けられており、その隙間を通して、コンタクトのSMT部がシェルの外部まで延びている。そのため、コンタクトのSMT部の実装状態を確認し易い反面、コンタクトが汚染されやすいといった問題がある。
これに対して、図28に示されるように、特許文献2のコネクタでは、コンタクトのSMT部を基板上に固定した後、ハウジング及び基板に対してシェルをネジ止めして取り付ける。SMT部はシェルにより囲われており、従って、コンタクトの汚染を回避することができる。
特開平10−106684号公報 特開平10−172685号公報
特許文献2のコネクタの構造では、SMT部の基板への固定の検査をした後にシェルをハウジング及び基板にネジ止め固定しなければならない。そのため、特許文献2のコネクタには、コネクタ実装が煩雑であるという問題があり、また、シェルの取り付け忘れが生じるおそれもある。
そこで、本発明は、コネクタの基板への実装状態を容易に確認可能で且つコネクタ実装が煩雑になってしまうことを避けることのできる構造を有するコネクタを提供することを目的とする。
本発明は、第1のコネクタとして、
基板上に搭載されると共に嵌合方向に沿って相手側コネクタと嵌合するコネクタであって、
コンタクトと、前記コンタクトを保持するハウジングと、前記嵌合方向と直交する面内において前記ハウジングの外周を包囲する包囲部と、前記包囲部が前記ハウジングに対して前記嵌合方向に沿って相対移動可能となるように前記包囲部と前記ハウジングとを直接的又は間接的に連結する連結部とを備えている
コネクタを提供する。
また、本発明は、第2のコネクタとして、第1のコネクタであって、
前記コンタクトは、下面を前記基板上に固定されるSMT部を有しており、
前記包囲部は、前記嵌合方向において、前記SMT部の前記下面から前記ハウジングの上面までの距離以上のサイズを有している
コネクタを提供する。
また、本発明は、第3のコネクタとして、第2のコネクタであって、
前記相手側コネクタは相手側基板に搭載されるものであり、
前記包囲部の前記嵌合方向におけるサイズは、前記基板に搭載された前記コネクタと前記相手側基板に搭載された前記相手側コネクタとを嵌合させた状態における前記基板と前記相手側基板との間の距離以上であり、
前記包囲部は、前記嵌合状態において前記基板と前記相手側基板との双方に当接して、前記包囲部と前記基板と前記相手側基板とで囲まれた閉空間を形成するように構成されており、
前記嵌合状態において、前記コンタクト及び前記ハウジングは、前記閉空間内に位置している
コネクタを提供する。
また、本発明は、第4のコネクタとして、第2又は第3のコネクタであって、
前記SMT部は、前記嵌合方向と直交する面内において、前記ハウジングの外周から少なくとも部分的に突出しており、
前記包囲部は、前記ハウジングの前記上面を前記嵌合方向に沿って見た場合に前記SMT部が視認可能となるような形状を有している
コネクタを提供する。
また、本発明は、第5のコネクタとして、第1乃至第4のコネクタであって、
前記包囲部は、前記コネクタが前記基板に搭載され且つ前記相手側コネクタと未だ一度も嵌合する前の状態である初期状態において、前記基板から浮いた状態で前記連結部に支持されている
コネクタを提供する。
また、本発明は、第6のコネクタとして、第1乃至第5のいずれかのコネクタであって、
前記包囲部は、弾性体からなる
コネクタを提供する。
また、本発明は、第7のコネクタとして、第1乃至第6のいずれかのコネクタであって、
前記連結部は、伸縮可能な弾性体からなる
コネクタを提供する。
また、本発明は、第8のコネクタとして、第1乃至第7のいずれかのコネクタであって、
前記ハウジングに保持され且つ前記ハウジングを補強する補強部材を更に備えており、
前記連結部は、前記補強部材と前記包囲部とを直接連結している
コネクタを提供する。
また、本発明は、第9のコネクタとして、第8のコネクタであって、
前記補強部材は前記連結部を成型する際に前記補強部材と接続されている
コネクタを提供する。
また、本発明は、第10のコネクタとして、第1乃至第7のいずれかのコネクタであって、
前記連結部は、前記ハウジングと前記包囲部とを直接連結している
コネクタを提供する。
また、本発明は、第11のコネクタとして、第10のコネクタであって、
前記連結部は、前記ハウジングの成型時に同時に成型され、それによって前記ハウジングと接続されている
コネクタを提供する。
本発明によれば、ハウジングの外周を包囲する包囲部をハウジングに対して嵌合方向に沿って相対移動可能となるように設けたことから、コネクタの基板への実装状態を確認した後、包囲部を移動させることができ、且つ、コネクタ実装が煩雑になってしまうことを避けることもできる。
本発明の第1の実施の形態によるコネクタを示す上面斜視図である。 図1のコネクタを示す底面斜視図である。 図1のコネクタを示す上面図である。 図3のコネクタをIV--IV線に沿って示す断面図である。 図1のコネクタに含まれる補強部材、連結部及び包囲部を有する構造体を示す斜視図である。 図5の構造体を示す上面図である。 図6の構造体をVII--VII線に沿って示す断面図である。 図1のコネクタに含まれるハウジングを示す斜視図である。 図1のコネクタに含まれるコンタクトを示す斜視図である。 図1のコネクタと嵌合可能な相手側コネクタを示す斜視図である。 図1のコネクタと図10の相手側コネクタとを示す側面図である。 図11の状態を示す断面図である。 図12の状態に続く嵌合途中の状態を示す断面図である。 図13の状態に続く嵌合完了の状態を示す断面図である。 本発明の第2の実施の形態によるコネクタを示す上面斜視図である。 図15のコネクタを示す底面斜視図である。 図15のコネクタを示す上面図である。 図17のコネクタをXVIII--XVIII線に沿って示す断面図である。 図15のコネクタに含まれるハウジング、連結部及び包囲部を有する構造体を示す斜視図である。 図19の構造体を示す上面図である。 図20の構造体をXXI--XXI線に沿って示す断面図である。 図15のコネクタに含まれる補強部材を示す斜視図である。 図15のコネクタと図10の相手側コネクタとを示す側面図である。 図23の状態を示す断面図である。 図24の状態に続く嵌合途中の状態を示す断面図である。 図25の状態に続く嵌合完了の状態を示す断面図である。 特許文献1のコネクタ及び相手側コネクタを示す断面図である。 特許文献2のコネクタを示す分解斜視図である。
(第1の実施の形態)
図1、図10及び図11を参照すると、本発明の第1の実施の形態によるコネクタ100はレセプタクルコネクタであり、コネクタ100とZ方向(嵌合方向)に沿って嵌合可能な相手側コネクタ200はプラグコネクタである。図11乃至図14に示されるように、コネクタ100は基板500上に搭載されて使用され、相手側コネクタ200は相手側基板600に搭載されて使用される。
図10に示されるように、相手側コネクタ200は、複数の導電体からなるコンタクト210と、絶縁体からなるハウジング230とを備えている。各コンタクト210は、コネクタ100と相手側コネクタ200との嵌合状態において電気的接続に用いられる接触部212と、相手側基板600に接続固定されるSMT部214とを有している。ハウジング230は、四角枠状の外壁部232と底部234とを有しており、外壁部232と底部234により収容部236が形成されている。コンタクト210は、インサート成型によりハウジング230に組み込まれ、ハウジング230に保持されている。詳しくは、接触部212は収容部236内に露出しており、SMT部214はハウジング230のX方向の外側に向かって延びている。
図1乃至図4に示されるように、コネクタ100は、複数の導電体からなるコンタクト110と、コンタクト110を保持する絶縁体からなるハウジング130と、ハウジング130に保持されハウジング130を補強する金属製の2つの補強部材150と、伸縮可能な弾性体からなる2つの連結部160と、弾性体からなる単一の包囲部170とを備えている。本実施の形態において、連結部160と包囲部170とは同一の材料で構成されている。
図9に示されるように、コンタクト110は、コネクタ100と相手側コネクタ200の嵌合状態において相手側コネクタ200のコンタクト210の接触部212と接触する接触部112と、基板500に接続固定されるSMT部114とを有している。詳しくは、SMT部114の下面116を基板500上に形成された導電パターン(図示せず)に半田等により接続され、それによってコネクタ100は基板500に固定される。
図8に示されるように、ハウジング130は、Z方向に突出すると共にY方向(長手方向)に延びる突出部136と、Z方向と直交するXY平面内において突出部136から離れ且つ突出部136を取り囲むように位置する外壁部138と、外壁部138と突出部136とを−Z側において連結する底部140とを有している。突出部136は、コネクタ100と相手側コネクタ200の嵌合時に相手側コネクタ200のハウジング230に設けられた収容部236に収容される部位である。突出部136と外壁部138との間には、相手側コネクタ200のハウジング230の外壁部232を受容する受容部142が形成されている。ハウジング130には、底部140を貫通すると共に突出部136の内部及び外壁部138の内部まで延びる複数のコンタクト収容部144が形成されている。図2に示されるように、コンタクト収容部144にはコンタクト110がハウジング130の下面134側から夫々圧入される。図1及び図3に示されるように、圧入されたコンタクト110の接触部112は、受容部142内に露出している。一方、図2乃至図4に示されるように、圧入されたコンタクト110のSMT部114はハウジング130のX方向の外側に向かって延びている。図8に示されるように、ハウジング130には補強部材150を保持するための保持部146が4か所に形成されている。
図5乃至図7に示されるように、2つの補強部材150と包囲部170とは連結部160により連結されている。本実施の形態において、補強部材150は、インサート成型により、包囲部170及び連結部160の成型時に連結部160と接続されている。図6及び図7に最もよく示されているように、連結部160は、包囲部170のY方向(長手方向)の内側において包囲部170と補強部材150とを夫々接続している。
補強部材150は、コの字状の主部152と、主部152の両端に形成された被保持部154と、主部152の下部及び被保持部154の下部に形成された計3つの突当部156とを有している。被保持部154はハウジング130の保持部146に圧入され、それによって、補強部材150はハウジング130に保持される。突当部156は、図11や図12に示されるように、コネクタ100を基板500に搭載固定した際に基板500に突き当てられ、基板500上に形成されたパターン(図示せず)に半田等により接続される部位である。
包囲部170は、四角枠形状又は四角環形状を有している。この包囲部170は、図1乃至図4に示されるように、補強部材150がハウジング130に取り付けられることにより、XY平面内においてハウジング130の外周を包囲する。
本実施の形態において、連結部160が伸縮可能な弾性体からなることから、包囲部170はハウジング130に対してZ方向に沿って相対的に移動可能となっている。包囲部170は、ハウジング130に対してZ方向に沿って相対移動可能であればよく、例えば、相対移動可能とするための手段は、機械的な構造等によるものであってもよい。但し、機械的な構造等により実現することとするとコネクタ100が大型化してしまうことから、連結部160は弾性体で構成することが好ましい。特に、上述した相対移動を行わせるために包囲部170に対して加えられた力が解除された際に、包囲部170が初期状態に復帰できるようにするためには、復元力を有する伸縮可能な弾性体で連結部160を構成することが好ましい。
図3に示されるように、包囲部170が四角枠形状又は四角環形状を有していることから、ハウジング130の上面132をZ方向に沿って見た場合に、ハウジング130の外側に突出しているSMT部114を視認することができる。従って、コネクタ100を基板500に搭載固定した際に、SMT部114と基板500の接続状態を上方(+Z側)から確認することができる。
図4に示されるように、包囲部170は、ハウジング130の上面132よりも上側に突出している。このため、コネクタ100が基板500に搭載され且つ相手側コネクタ200と未だ一度も嵌合する前の状態である初期状態において、包囲部170は基板500から浮いた状態をとっており、SMT部114と基板500との接続状態を側方(X方向)からも確認することができる。
この包囲部170は、図4に示されるように、Z方向において、SMT部114の下面116からハウジング130の上面132までの距離以上のサイズを有している。特に、図11及び図12に示されるように、本実施の形態における包囲部170のZ方向におけるサイズは、コネクタ100と相手側コネクタ200との嵌合状態において基板500と相手側基板600との間の距離以上である。そのため、図14に示されるように、包囲部170は、コネクタ100と相手側コネクタ200との嵌合状態において基板500と相手側基板600との双方に当接(突き当り接した状態になる:以下同様)し、それによって、包囲部170と基板500と相手側基板600とで閉空間を形成している。また、図14に示されているように、コネクタ100と相手側コネクタ200との嵌合状態において、コネクタ100のコンタクト110及びハウジング130並びに相手側コネクタ200のコンタクト210及びハウジング230は包囲部170等によって形成された閉空間内に位置しており、汚染等から保護されている。
本実施の形態においては、ハウジング130に対してZ方向に沿って相対移動可能となるように包囲部170を設けていることから、図12乃至図14に示されるように、コネクタ100と相手側コネクタ200との嵌合時に、特別な処理を行うことなく、包囲部170をZ方向に移動させることができ、嵌合状態における防塵効果を得ることができる。詳しくは、図12に示される状態から相手側コネクタ200とコネクタ100との嵌合を進めていくと、図13に示されるように、包囲部170の上端(+Z側端部)が相手側基板600に当接する。その後、更に嵌合を進めていくと、相手側基板600により包囲部170が下側に(−Z側に向かって)押されると共に連結部160が伸び始め、それによって、包囲部170は基板500に向かって移動する。更に嵌合を進めていくと、包囲部170のZ方向のサイズに起因して、包囲部170の下端(−Z側端部)が基板500に当接した後も包囲部170は相手側基板600からの力を受け、最終的な嵌合状態においては図14に示されるように包囲部170が基板500と相手側基板600との双方に当接することとなり、上述したような閉空間を形成して、上述した防塵効果を得ることができる。
(第2の実施の形態)
図15乃至図19を参照すると、本発明の第2の実施の形態によるコネクタ100aは、上述した第1の実施の形態によるコネクタ100の変形例であり、連結部160a及び包囲部170aの構成や、それらとハウジング130及び補強部材150との関係を除き、上述した第1の実施の形態によるコネクタ100と同様の構成を備えている。また、相手側コネクタ200は、第1の実施の形態によるものと同じである(図10及び図23参照)。従って、以下においては、コネクタ100aについて、第1の実施の形態によるコネクタ100と同様の構成要素には同様の参照符号を付すと共にそれらについての説明を簡略化し、相違点を特に詳細に説明することとする。
図15乃至図18に示されるように、コネクタ100aは、複数の導電体からなるコンタクト110と、コンタクト110を保持する絶縁体からなるハウジング130と、ハウジング130に保持されハウジング130を補強する金属製の2つの補強部材150と、伸縮可能な弾性体からなる4つの連結部160aと、弾性体からなる単一の包囲部170aとを備えている。本実施の形態において、連結部160aと包囲部170aとは同一の材料で構成されている。
上述した第1の実施の形態においては、図5乃至図7に示されるように、包囲部170は連結部160により補強部材150に連結されていたが、本実施の形態においては、図22に示されるように、補強部材150と包囲部170a及び連結部160aは一体形成されていない。その代わり、本実施の形態においては、図19乃至図21に示されるように、包囲部170aは、4つの連結部160aによりハウジング130に対して直接連結されている。連結部160aは、ハウジング130の外壁部138の長手方向に延びる部位の外側に2つずつ配置され、包囲部170aの内周部とハウジング130の外周部とを連結している。
より具体的には、本実施の形態による連結部160a及び包囲部170aは同一の材料からなるものであるが、ハウジング130とは異なる材料からなるものである。これら、ハウジング130と連結部160a及び包囲部170aとは二色成型により、互いに一体となるように形成されている。
本実施の形態による包囲部170aは、上述した第1の実施の形態による包囲部170とは異なる形状であるが、四角枠形状又は四角環形状という点で包囲部170と共通しており、図19乃至図21に示されるように、XY平面内においてハウジング130の外周を包囲している。
本実施の形態における連結部160aも復元力を有する伸縮可能な弾性体からなる。従って、包囲部170aはハウジング130に対してZ方向に沿って相対的に移動可能となっており、更に、相対移動を行わせるために包囲部170aに対して加えられた力が解除された際に、包囲部170aが初期状態に復帰することができる。
本実施の形態においても、図17に示されるように、ハウジング130の上面132をZ方向に沿って見た場合に、ハウジング130の外側に突出しているSMT部114を視認することができる。従って、コネクタ100を基板500に搭載固定した際に、SMT部114と基板500の接続状態を上方(+Z側)から確認することができる。
また、図23に示されるように、初期状態において、包囲部170aは基板500から浮いた状態をとっており、SMT部114と基板500との接続状態を側方(X方向)からも確認することができる。
この包囲部170aは、図18に示されるように、Z方向において、SMT部114の下面116からハウジング130の上面132までの距離以上のサイズを有している。特に、図24及び図26に示されるように、本実施の形態における包囲部170aのZ方向におけるサイズは、コネクタ100と相手側コネクタ200との嵌合状態において基板500と相手側基板600との間の距離以上である。そのため、図26に示されるように、包囲部170aは、コネクタ100と相手側コネクタ200との嵌合状態において基板500と相手側基板600との双方に当接し、それによって、包囲部170aと基板500と相手側基板600とで閉空間を形成している。また、図26に示されているように、コネクタ100と相手側コネクタ200との嵌合状態において、コネクタ100のコンタクト110及びハウジング130並びに相手側コネクタ200のコンタクト210及びハウジング230は包囲部170a等によって形成された閉空間内に位置しており、汚染等から保護されている。
本実施の形態においては、ハウジング130に対してZ方向に沿って相対移動可能となるように包囲部170aを設けていることから、図24乃至図26に示されるように、コネクタ100と相手側コネクタ200との嵌合時に、特別な処理を行うことなく、包囲部170aをZ方向に移動させることができ、嵌合状態における防塵効果を得ることができる。詳しくは、図24に示される状態から相手側コネクタ200とコネクタ100との嵌合を進めていくと、図25に示されるように、包囲部170aの上端(+Z側端部)が相手側基板600に当接する。その後、更に嵌合を進めていくと、相手側基板600により包囲部170aが下側に(−Z側に向かって)押されると共に連結部160aが伸び始め、それによって、包囲部170aは基板500に向かって移動する。更に嵌合を進めていくと、包囲部170aのZ方向のサイズに起因して、包囲部170aの下端(−Z側端部)が基板500に当接した後も包囲部170aは相手側基板600からの力を受け、最終的な嵌合状態においては図26に示されるように包囲部170aが基板500と相手側基板600との双方に当接することとなり、上述したような閉空間を形成して、上述した防塵効果を得ることができる。
以上、実施の形態を掲げて本発明について具体的に説明してきたが、本発明はこれらに限定されるものではなく、様々な変形等が可能である。
例えば、上述した実施の形態において、連結部160,160aと包囲部170,170aは同一の材料で構成され、一体成型されていたが、連結部160,160aと包囲部170,170aとを別材料で構成しても良いし、それぞれを形成した後にそれらを接合若しくは組み合わせることとしても良い。また、連結部160,160aは伸縮可能な弾性体で構成したが、可撓性のヒンジで連結部160,160aを弾性変形するようにしても良い。加えて、包囲部170,170aに対して電気的なシールド効果を持たせるため、包囲部170,170aを金属で構成することとしても良いし、樹脂等の絶縁体で包囲部170,170aを形成した後にその外周に箔又はメッキを施すこととしても良い。
また、補強部材150、連結部160及び包囲部170を同一の金属で形成し、連結部160を可撓性のヒンジにて弾性変形するようにしても良い。
100,100a コネクタ
110 コンタクト
112 接触部
114 SMT部
116 下面
130 ハウジング
132 上面
134 下面
136 突出部
138 外壁部
140 底部
142 受容部
144 コンタクト収容部
146 保持部
150 補強部材
152 主部
154 被保持部
156 突当部
160,160a 連結部
170,170a 包囲部
200 相手側コネクタ
210 コンタクト
212 接触部
214 SMT部
230 ハウジング
232 外壁部
234 底部
236 収容部
500 基板
600 相手側基板

Claims (11)

  1. 基板上に搭載されると共に嵌合方向に沿って相手側コネクタと嵌合するコネクタであって、
    コンタクトと、前記コンタクトを保持するハウジングと、前記嵌合方向と直交する面内において前記ハウジングの外周を包囲する包囲部と、前記包囲部が前記ハウジングに対して前記嵌合方向に沿って相対移動可能となるように前記包囲部と前記ハウジングとを直接的又は間接的に連結する連結部とを備えている
    コネクタ。
  2. 請求項1記載のコネクタであって、
    前記コンタクトは、下面を前記基板上に固定されるSMT部を有しており、
    前記包囲部は、前記嵌合方向において、前記SMT部の前記下面から前記ハウジングの上面までの距離以上のサイズを有している
    コネクタ。
  3. 請求項2記載のコネクタであって、
    前記相手側コネクタは相手側基板に搭載されるものであり、
    前記包囲部の前記嵌合方向におけるサイズは、前記基板に搭載された前記コネクタと前記相手側基板に搭載された前記相手側コネクタとを嵌合させた状態における前記基板と前記相手側基板との間の距離以上であり、
    前記包囲部は、前記嵌合状態において前記基板と前記相手側基板との双方に当接して、前記包囲部と前記基板と前記相手側基板とで囲まれた閉空間を形成するように構成されており、
    前記嵌合状態において、前記コンタクト及び前記ハウジングは、前記閉空間内に位置している
    コネクタ。
  4. 請求項2又は請求項3記載のコネクタであって、
    前記SMT部は、前記嵌合方向と直交する面内において、前記ハウジングの外周から少なくとも部分的に突出しており、
    前記包囲部は、前記ハウジングの前記上面を前記嵌合方向に沿って見た場合に前記SMT部が視認可能となるような形状を有している
    コネクタ。
  5. 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のコネクタであって、
    前記包囲部は、前記コネクタが前記基板に搭載され且つ前記相手側コネクタと未だ一度も嵌合する前の状態である初期状態において、前記基板から浮いた状態で前記連結部に支持されている
    コネクタ。
  6. 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のコネクタであって、
    前記包囲部は、弾性体からなる
    コネクタ。
  7. 請求項1乃至請求項6のいずれかに記載のコネクタであって、
    前記連結部は、伸縮可能な弾性体からなる
    コネクタ。
  8. 請求項1乃至請求項7のいずれかに記載のコネクタであって、
    前記ハウジングに保持され且つ前記ハウジングを補強する補強部材を更に備えており、
    前記連結部は、前記補強部材と前記包囲部とを直接連結している
    コネクタ。
  9. 請求項8記載のコネクタであって、
    前記補強部材は前記連結部を成型する際に前記連結部と接続されている
    コネクタ。
  10. 請求項1乃至請求項7のいずれかに記載のコネクタであって、
    前記連結部は、前記ハウジングと前記包囲部とを直接連結している
    コネクタ。
  11. 請求項10記載のコネクタであって、
    前記連結部は、前記ハウジングの成型時に同時に成型され、それによって前記ハウジングと接続されている
    コネクタ。
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