JP5955097B2 - コネクタ及びコネクタの接続方法 - Google Patents

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Description

本発明は、コネクタ及びコネクタの接続方法に関する。
基板間において電気的な接続をするためには、一般的に、コネクタ等の接続部材が用いられている。このような接続部材のうちコネクタは、一方の基板にプラグコネクタが設置されており、他方の基板にジャックコネクタが設置されている状態で、プラグコネクタとジャックコネクタとを嵌合させて接続することにより、一方の基板と他方の基板との間の電気的な接続を行なうことができるものである。
特開平０９−２１３４３２号公報 特開平１０−４１０２５号公報
ところで、このような基板同士を接続するコネクタは、省スペース化等の観点より、高さの低いものが求められている。しかしながら、コネクタの高さを低くした場合には、接触の際のクリック感が弱くなる、また、コネクタ同士の接続力が小さくなる等の問題が生じる。特に、コネクタ同士の接続力が小さい場合には、僅かな力でコネクタ同士がはずれやすくなるため、所望の接続状態を維持することができなくなり、コネクタとしての機能が低下してしまう。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、基板同士を接続するための高さの低いコネクタ等においても、クリック感が強く、また、コネクタ同士が嵌合している状態における接続力の大きなコネクタ及びコネクタの接続方法を提供することを目的とするものである。
本発明は、第１のプラグ面と第２のプラグ面とを有するプラグ電極を複数有するプラグコネクタと、前記第１のプラグ面と接触する第１のジャック接触部と、前記第２のプラグ面と接触する第２のジャック接触部と、第３のジャック接触部とを有するジャック電極を複数有するジャックコネクタと、前記プラグコネクタに設けられており、前記プラグコネクタと前記ジャックコネクタとが嵌合する際に前記第３のジャック接触部と接触し、前記第１のジャック接触部を前記第１のプラグ面が設けられている方向に力を加える突起部と、を有し、金属板の一方の端部より、前記第１のジャック接触部、前記第３のジャック接触部、前記第２のジャック接触部が順に形成されていることを特徴とする。
また、本発明は、プラグコネクタが嵌め込まれるジャックコネクタにおいて、前記プラグコネクタに設けられた電極の第１のプラグ面と接触する第１の接触部と、前記プラグコネクタに設けられた電極の第２のプラグ面と接触する第２の接触部と、前記プラグコネクタに設けられた突起部と接触する第３の接触部とをそれぞれ有する複数の電極と、前記複数の電極が支持する筐体と、を備え、前記プラグコネクタが前記ジャックコネクタに嵌合する際、前記第３の接触部が前記突起部によって押され、前記第１の接触部が前記第１のプラグ面に対して押されるものであって、金属板の一方の端部より、前記第１の接触部、前記第３の接触部、前記第２の接触部が順に形成されていることを特徴とする。

また、本発明は、第１のプラグ面と第２のプラグ面とを有するプラグ電極が複数設けられたプラグコネクタと、前記第１のプラグ面と接触する第１のジャック接触部と、前記第２のプラグ面と接触する第２のジャック接触部とを有するジャック電極が複数設けられたジャックコネクタとのコネクタの接続方法において、前記プラグコネクタには、前記プラグコネクタと前記ジャックコネクタとが嵌合する際、前記ジャック電極に設けられた第３のジャック接触部と接触し、前記第１のジャック接触部を前記第１のプラグ面が設けられている方向に力を加える突起部が設けられており、前記プラグ電極における前記第１のプラグ面と前記ジャック電極における第１のジャック接触部とが接触し、前記プラグ電極における前記第２のプラグ面と前記ジャック電極における第２のジャック接触部とが接触し、前記プラグコネクタに設けられた前記突起部が、前記ジャック電極における前記第３のジャック接触部に接触し、前記第３のジャック接触部を介し、前記第１のジャック接触部と前記第１のプラグ面との間に力を加え、前記接触していた前記突起部と前記第３のジャック接触部とが離れ、前記突起部と前記第３のジャック接触部とが離れた後、前記第１のプラグ面と第１のジャック接触部との接触、前記第２のプラグ面と第２のジャック接触部との接触が維持されることを特徴とする。
本発明によれば、クリック感が強く、また、コネクタ同士が嵌合している状態における接続力の大きなコネクタ及びコネクタの接続方法を提供することができる。
本実施の形態におけるプラグコネクタの斜視図 本実施の形態におけるプラグコネクタの上面図 本実施の形態におけるプラグコネクタの側面図 本実施の形態におけるプラグコネクタの正面図 本実施の形態におけるジャックコネクタの斜視図 本実施の形態におけるジャックコネクタの上面図 本実施の形態におけるジャックコネクタの側面図 本実施の形態におけるジャックコネクタの正面図 本実施の形態におけるコネクタの接続前の状態の説明図 本実施の形態におけるコネクタの接続状態の説明図 図１０の要部拡大図 本実施の形態におけるコネクタの接続の過程図（１） 本実施の形態におけるコネクタの接続の過程図（２） 本実施の形態におけるコネクタの接続の過程図（３） 本実施の形態におけるコネクタの接続の過程図（４） 本実施の形態におけるコネクタの接続の過程図（５） 本実施の形態におけるコネクタのコンタクト接触圧力解析図
本発明を実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。
（コネクタの構造）
本実施の形態におけるコネクタの構造について、図１から図８に基づき説明する。本実施の形態におけるコネクタは、図１から図４に示されるプラグコネクタ１００と図５から図８に示されるジャックコネクタ２００により構成されている。プラグコネクタ１００には、複数のプラグ電極部１１０が一方の方向に、例えば、０．３５ｍｍピッチで配列するように設置されており、これらの複数のプラグ電極部１１０は、絶縁性を有する樹脂材料により形成されている筐体部１５０に固定されている。また、ジャックコネクタ２００には、プラグ電極部１１０に対応する複数のジャック電極部２１０が一方の方向に配列するように設置されており、絶縁性を有する樹脂材料により形成されている筐体部２５０に固定されている。また、プラグコネクタ１００には、プラグコネクタ１００における長手方向の強度を確保するため、ペグと呼ばれる金属材料等により形成された補強部材１６０が筐体部１５０の内部に設けられている。尚、図１は、本実施の形態におけるプラグコネクタ１００の斜視図であり、図２は上面図であり、図３は側面図であり、図４は正面図である。また、図５は、本実施の形態におけるジャックコネクタ２００の斜視図であり、図６は上面図であり、図７は側面図であり、図８は正面図である。
本実施の形態におけるプラグコネクタ１００には、図９（ａ）に示されるように、中央部分に樹脂材料により形成された凸状の突起部１３０が設けられており、この突起部１３０の両側に、各々プラグ電極１１０が設けられている。プラグ電極１１０は、細長い金属板を折曲げることにより形成されており、プラグ折曲げ部１１１と第１の折曲げ部１１１において折曲げることにより形成された一方の第１のプラグ面１１２と他方の第２のプラグ面１１３とを有している。本実施の形態におけるプラグコネクタ１００のプラグ電極１１０は、ジャックコネクタ２００と接続される側に、プラグ折曲げ部１１１が位置するようにプラグ電極１１０が設置されており、プラグ電極１１０における第１のプラグの面１１２と第２のプラグ面１１３は、ともに矢印Ａに示されるプラグコネクタ１００を差込む方向と略平行となるように形成されている。
また、本実施の形態におけるジャックコネクタ２００においては、図９（ｂ）に示されるように、プラグコネクタ１００におけるプラグ電極１１０に対応してジャック電極２１０が設けられている。ジャック電極２１０は、プラグ電極１１０と同様に細長い金属板を折曲げることにより形成されており、一方の端部より、第１のジャック折曲げ部２１１、第２のジャック折曲げ部２１２、第３のジャック折曲げ部２１３、第４のジャック折曲げ部２１４、第５のジャック折曲げ部２１５を有している。尚、本実施の形態においては、第１のジャック折曲げ部２１１により第１のジャック接触部が形成されており、第５のジャック折曲げ部２１５により第２のジャック接触部が形成されており、第２のジャック折曲げ部２１２により第３のジャック接触部が形成されている。ジャック電極２１０は、全体がバネ性を有するように形成されており、ジャック電極２１０は、第５のジャック折曲げ部２１５よりもジャック電極２１０の他方の端部側において、樹脂材料により形成されたジャック電極支持部２３０によって支持されている。
次に、図１０及び図１１に基づき、プラグコネクタ１００とジャックコネクタ２００とが嵌合した状態について説明する。尚、図１１は、図１０の要部の拡大図である。図１０及び図１１に示されるように、プラグコネクタ１００とジャックコネクタ２００とが嵌合した状態では、プラグ電極１１０とジャック電極２１０とが、２つの接触点で接触している。具体的には、プラグ電極１１０における第１のプラグ面１１２とジャック電極２１０における第１のジャック接触部となる第１のジャック折曲げ部２１１とにおいて接触しており、プラグ電極１１０における第２のプラグ面１１３とジャック電極２１０における第２のジャック接触部となる第５のジャック折曲げ部２１５とにおいて接触している。このようなプラグコネクタ１００とジャックコネクタ２００は、プラグコネクタ１００とジャックコネクタ２００とが嵌合している状態における高さＨが、例えば、約０．８ｍｍや、約１．５ｍｍとなるように形成されている。
ジャック電極２１０はバネ性を有しており、プラグコネクタ１００とジャックコネクタ２００とが嵌合した状態においては、ジャック電極２１０は、バネ性による復元力が、第１のジャック折曲げ部２１１と第５のジャック折曲げ部２１５との間が狭くなる方向に働くように形成されている。従って、コネクタ１００とジャックコネクタ２００とが嵌合している状態においては、ジャック電極２１０における第１のジャック折曲げ部２１１と第５のジャック折曲げ部２１５との間に働く復元力により、プラグ電極１１０が挟まれるように力が加えられているため、プラグコネクタ１００とジャックコネクタ２００とが嵌合している状態からはずれにくい構造となっている。
（コネクタの接続）
次に、本実施の形態におけるコネクタの接続について説明する。尚、図１２から図１６は、本実施の形態におけるコネクタの要部において、コネクタの接続の様子を段階的に示すものであり、説明等の都合上、一部省略されている部分がある。また、図１７は、本実施の形態におけるコネクタにおけるコンタクト接触圧力の解析結果を示すものであり、横軸にジャックコネクタ２００に対するプラグコネクタ１００の相対的な位置を示し、縦軸に接触圧力を示す。
本実施の形態におけるジャックコネクタ２００とプラグコネクタ１００との接続は、例えば、ジャックコネクタ２００を固定した状態で、プラグコネクタ１００を矢印Ａに示す方向に動かすことにより、本実施の形態におけるジャックコネクタ２００とプラグコネクタ１００とが嵌合し接続される。
コネクタ１００とジャックコネクタ２００とが離れている状態から、プラグコネクタ１００を矢印Ａに示す方向に動かすことにより、最初に、図１２に示されるように、プラグ電極１１０におけるプラグ折曲げ部１１１の近傍と、ジャック電極２１０における第１のジャック接触部となる第１のジャック折曲げ部２１１の近傍とが接触し、更に、矢印Ａに示す方向にプラグコネクタ１００を動かすことにより、ジャック電極２１０における第１のジャック折曲げ部２１１は、プラグ電極１１０におけるプラグ折曲げ部１１１により押され、ジャック電極２１０における第１のジャック折曲げ部２１１と、第５のジャック折曲げ部２１５との間が広がる。この際、ジャック電極２１０のバネ性により、ジャック電極２１０には、第１のジャック折曲げ部２１１が第５のジャック折曲げ部２１５に向かう方向に復元力が生じる。
次に、図１３に示すように、更に、プラグコネクタ１００を矢印Ａに示す方向に動かすことにより、ジャック電極２１０における第１のジャック折曲げ部２１１は、プラグ電極１１０におけるプラグ折曲げ部１１１によりさらに押され、ジャック電極２１０における第１のジャック折曲げ部２１１と、第５のジャック折曲げ部２１５との間が、更に広がるとともに、プラグコネクタ１００における突起部１３０の先端凸部１３１がジャック電極２１０における第３のジャック接触部となる第２のジャック折曲げ部２１２と接触する。尚、図１３に示される状態は、図１７においてＰ１に示される状態である。
次に、図１４に示すように、更に、プラグコネクタ１００を矢印Ａに示す方向に動かすことにより、プラグ電極１１０におけるプラグ折曲げ部１１１は、ジャック電極２１０における第１のジャック折曲げ部２１１と第５のジャック折曲げ部２１５との間に入り込み、第１のジャック折曲げ部２１１と第５のジャック折曲げ部２１５との間を更に広げる。この際、プラグ電極１１０とジャック電極２１０との間では、プラグ電極１１０における第１のプラグ面１１２とジャック電極２１０における第１のジャック折曲げ部２１１とが接触し、プラグ電極１１０における第２のプラグ面１１３とジャック電極２１０における第５のジャック折曲げ部２１５とが接触する。即ち、第１のプラグ面１１２と第１のジャック接触部となる第１のジャック折曲げ部２１１とが接触し、第２のプラグ面１１３と第２のジャック接触部となる第５のジャック折曲げ部２１５とが接触する。この際、ジャック電極２１０における第２のジャック折曲げ部２１２は、プラグコネクタ１００の突起部１３０における先端凸部１３１に押されるため、ジャック電極２１０における第３のジャック折曲げ部２１３はジャックコネクタ２００におけるジャック底部２３１と接触する。尚、ジャック底部２３１は、樹脂材料により形成されている。突起部１３０における先端凸部１３１と第３のジャック接触部となる第２のジャック折曲げ部２１２とが接触した後、第３のジャック接触部となる第２のジャック折曲げ部２１２が、突起部１３０における先端凸部１３１によりさらに押されることにより、第１のジャック接触部となる第１のジャック折曲げ部２１１は、第１のプラグ面１１２をより一層強い力で押す。この状態では、ジャック電極２１０には、ジャック底部２３１から第３のジャック折曲げ部２１３が離れる方向における復元力が生じている。
次に、図１５に示すように、更に、プラグコネクタ１００を矢印Ａに示す方向に動かすことにより、プラグ電極１１０における第１のプラグ面１１２とジャック電極２１０における第１のジャック折曲げ部２１１とが接触しており、プラグ電極１１０における第２のプラグ面１１３とジャック電極２１０における第５のジャック折曲げ部２１５とが接触している状態で、更に、奥にプラグ電極１１０のプラグ折曲げ部１１１が入り込む。この際、ジャック電極２１０における第２のジャック折曲げ部２１２は、プラグコネクタ１００の突起部１３０における先端凸部１３１に押され、先端凸部１３１が第２のジャック折曲げ部２１２を押しのけて、更に奥に入り込む。これにより、先端凸部１３１は第２のジャック折曲げ部２１２との接触は離れる。この際、第２のジャック折曲げ部２１２を介し、先端凸部１３１に加わる力の変化が大きいため、強いクリック感を得ることができる。尚、図１５に示される状態は、図１７においてＰ２に示される状態である。
次に、図１６に示すように、更に、プラグコネクタ１００を矢印Ａに示す方向に動かすことにより、プラグ電極１１０における第１のプラグ面１１２とジャック電極２１０における第１のジャック折曲げ部２１１とが接触しており、プラグ電極１１０における第２のプラグ面１１３とジャック電極２１０における第５のジャック折曲げ部２１５とが接触している状態で、更に、奥にプラグ電極１１０のプラグ折曲げ部１１１が入り込む。この状態では、プラグ電極１１０は、第１のプラグ面１１２及び第２のプラグ面１１３において、ジャック電極２１０の第１のジャック折曲げ部２１１と第５のジャック折曲げ部２１５との間で挟み込むように保持される。この際、ジャック電極２１０においては、第１のジャック折曲げ部２１１と第５のジャック折曲げ部２１５との間が狭くなるような復元力が働いているため、この復元力によりプラグ電極１１０が強く挟まれている。よって、プラグ電極１１０とジャック電極２１０とが容易に離れることはない。即ち、プラグコネクタ１００とジャックコネクタ２００との嵌合状態が容易にはずれることはない。
以上、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。
１００ プラグコネクタ
１１０ プラグ電極
１１１ プラグ折曲げ部
１１２ 第１のプラグ面
１１３ 第２のプラグ面
１３０ 突起部
１３１ 先端凸部
１５０ 筐体部
１６０ 補強部材
２００ ジャックコネクタ
２１０ ジャック電極
２１１ 第１のジャック折曲げ部（第１のジャック接触部）
２１２ 第２のジャック折曲げ部（第３のジャック接触部）
２１３ 第３のジャック折曲げ部
２１４ 第４のジャック折曲げ部
２１５ 第５のジャック折曲げ部（第２のジャック接触部）
２３０ ジャック電極支持部
２３１ ジャック底部
２５０ 筐体部

Claims (6)

  1. 第１のプラグ面と第２のプラグ面とを有するプラグ電極を複数有するプラグコネクタと、
    前記第１のプラグ面と接触する第１のジャック接触部と、前記第２のプラグ面と接触する第２のジャック接触部と、第３のジャック接触部とを有するジャック電極を複数有するジャックコネクタと、
    前記プラグコネクタに設けられており、前記プラグコネクタと前記ジャックコネクタとが嵌合する際に前記第３のジャック接触部と接触し、前記第１のジャック接触部を前記第１のプラグ面が設けられている方向に力を加える突起部と、
    を有し、
    金属板の一方の端部より、前記第１のジャック接触部、前記第３のジャック接触部、前記第２のジャック接触部が順に形成されていることを特徴とするコネクタ。
  2. 前記プラグコネクタと前記ジャックコネクタとが嵌合している状態においては、
    前記第１のプラグ面と前記第１のジャック接触部とが接触し、前記第２のプラグ面と前記第２のジャック接触部とが接触することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
  3. 前記第１のジャック接触部と前記第２のジャック接触部とは互いに向き合うように配置され、
    前記プラグコネクタが前記ジャックコネクタに嵌合する際、前記第１のプラグ面と前記第２のプラグ面とは、前記第１のジャック接触部と前記第２のジャック接触部との間に嵌め込まれることを特徴とする請求項１または２に記載のコネクタ。
  4. 前記突起部の先端には先端凸部が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のコネクタ。
  5. プラグコネクタが嵌め込まれるジャックコネクタにおいて、
    前記プラグコネクタに設けられた電極の第１のプラグ面と接触する第１の接触部と、前記プラグコネクタに設けられた電極の第２のプラグ面と接触する第２の接触部と、前記プラグコネクタに設けられた突起部と接触する第３の接触部とをそれぞれ有する複数の電極と、
    前記複数の電極が支持する筐体と、
    を備え、
    前記プラグコネクタが前記ジャックコネクタに嵌合する際、前記第３の接触部が前記突起部によって押され、前記第１の接触部が前記第１のプラグ面に対して押されるものであって、
    金属板の一方の端部より、前記第１の接触部、前記第３の接触部、前記第２の接触部が順に形成されていることを特徴とするジャックコネクタ。
  6. 第１のプラグ面と第２のプラグ面とを有するプラグ電極が複数設けられたプラグコネクタと、前記第１のプラグ面と接触する第１のジャック接触部と、前記第２のプラグ面と接触する第２のジャック接触部とを有するジャック電極が複数設けられたジャックコネクタとのコネクタの接続方法において、
    前記プラグコネクタには、前記プラグコネクタと前記ジャックコネクタとが嵌合する際、前記ジャック電極に設けられた第３のジャック接触部と接触し、前記第１のジャック接触部を前記第１のプラグ面が設けられている方向に力を加える突起部が設けられており、
    前記プラグ電極における前記第１のプラグ面と前記ジャック電極における第１のジャック接触部とが接触し、前記プラグ電極における前記第２のプラグ面と前記ジャック電極における第２のジャック接触部とが接触し、
    前記プラグコネクタに設けられた前記突起部が、前記ジャック電極における前記第３のジャック接触部に接触し、前記第３のジャック接触部を介し、前記第１のジャック接触部と前記第１のプラグ面との間に力を加え、
    前記接触していた前記突起部と前記第３のジャック接触部とが離れ、
    前記突起部と前記第３のジャック接触部とが離れた後、前記第１のプラグ面と第１のジャック接触部との接触、前記第２のプラグ面と第２のジャック接触部との接触が維持されることを特徴とするコネクタの接続方法。
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