JP6150053B2

JP6150053B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP6150053B2
Application number: JP2013138694A
Authority: JP
Inventors: 義浦　康夫; 康夫義浦; 大介平島
Original assignee: SMK Corp
Current assignee: SMK Corp
Priority date: 2013-07-02
Filing date: 2013-07-02
Publication date: 2017-06-21
Anticipated expiration: 2033-07-02
Also published as: CN104283060B; CN104283060A; JP2015011944A

Description

本発明は、車載型マルチメディア用コネクタ等の互いに嵌合されるプラグとレセプタクルとを備えたコネクタに関する。

車載ナビゲーションシステム等とブルーレイ／ＤＶＤプレイヤー、後部座席用モニター又はスマートフォン等の携帯デジタル端末とを接続するためのインターフェースには、車載型マルチメディア用コネクタ等の車載用コネクタが使用され、この車載用コネクタには、その性質上、高い堅牢性及び耐震動・耐衝撃性が求められる。

そこで、この様なコネクタでは、プラグが嵌め込まれる前面に開口したプラグ嵌合部を有するレセプタクルを備え、且つ、当該レセプタクルのプラグ嵌合部内周面部に矩形孔状の係合孔又は凸状の係合凸部を設け、この係合孔又は係合凸部にプラグ外側面に一体に突設された係合爪を係合させ、プラグとレセプタクルとを強固に連結させ、耐震動・耐衝撃性を確保している（例えば、特許文献１を参照）。

また、このようなレセプタクルには、合成樹脂製のモールドケースと、モールドケースの外側面を覆うシールドカバーとを備え、高いシールド性を確保している。

特開２００５−１２３０９８号公報

しかしながら、上述の如き従来の技術では、プラグが合成樹脂製であって係合爪も合成樹脂製の場合、プラグとレセプタクルとの着脱を繰り返した際、当該係合爪の係合面が金属材のエッジ部分と互いに摺動すると係合爪が摩耗し、係合強度の低下を招く虞があることから、当該係合爪が係合される係合孔又は係合凸部は、金属製のシールドカバーを避けて、合成樹脂製のモールドケースに設ける必要があった。

一方、レセプタクルとプラグとの嵌合強度は、合成樹脂製の係合爪とモールドケースに形成された係合孔又は係合凸部との係合強度に依存するため、金属材に比べて合成樹脂製部分同士の係合では強度が低い。

また、合成樹脂製部分同士の係合で高い係合強度を確保するには、係合孔の場合、モールドケースの係合孔の周縁嵌合方向手前側に十分な厚みを確保する必要があり、係合孔の位置をレセプタクル前端から一定距離を隔てた位置としなければならず、設計の自由度が低下するとともに、コネクタの小型化を阻害するという問題があった。

そこで本発明は、このような従来の問題に鑑み、係合爪の摩耗を防止でき、且つ、高い嵌合強度を確保できるコネクタの提供を目的としてなされたものである。

上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項1に記載の発明の特徴は、プラグが挿入される前面に開口したプラグ嵌合部を有するレセプタクルを備え、該レセプタクルの周壁部に形成された係合孔部に前記プラグの外側面部に突設された合成樹脂製の係合爪が係合することにより、前記プラグと前記レセプタクルとが連結され、その互いに離脱する方向の移動が規制されるようにしたコネクタにおいて、前記レセプタクルに、前記プラグ嵌合部が前面に開口してなる絶縁合成樹脂製のモールドケースと、該モールドケースの外側面を覆う導電性金属材製のシールドカバーとを備えるとともに、前記係合孔部は、前記モールドケースに形成された樹脂部係合孔と、前記シールドカバーに形成された金属部係合孔とからなる２層構造とし、該金属部係合孔の周縁嵌合方向手前側部に係合強度強化部を備え、前記モールドケースは、その外側面の前記樹脂部係合孔嵌合方向手前側開口縁部に前記金属部係合孔の嵌合方向手前内側縁に嵌り込む被支持凸部が一体に突設され、該被支持凸部が前記係合強度強化部に当接することにより前記樹脂部係合孔が強化され、前記係合爪が強化された前記樹脂部係合孔に係合されるようにしたコネクタにある。

請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記レセプタクルは、前面が開口した角筒状に形成され、該角筒状内をプラグ嵌合部とし、その上周壁部、左右周壁部及び／又は下周壁部の少なくとも一つに前記係合孔部が形成されたことにある。

請求項３に記載の発明の特徴は、請求項１又は２の構成に加え、前記モールドケースは、その外側面の前記樹脂部係合孔開口縁部に前記金属部係合孔の内縁に嵌め込まれる枠状の保護枠部が一体に突設され、該保護枠部の一辺が前記保護凸部を成すことにある。

本発明に係るコネクタは、上述したように、プラグが挿入される前面に開口したプラグ嵌合部を有するレセプタクルを備え、該レセプタクルの周壁部に形成された係合孔部に前記プラグの外側面部に突設された合成樹脂製の係合爪が係合することにより、前記プラグと前記レセプタクルとが連結され、その互いに離脱する方向の移動が規制されるようにしたコネクタにおいて、前記レセプタクルに、前記プラグ嵌合部が前面に開口してなる絶縁合成樹脂製のモールドケースと、該モールドケースの外側面を覆う導電性金属材製のシールドカバーとを備えるとともに、前記係合孔部は、前記モールドケースに形成された樹脂
部係合孔と、前記シールドカバーに形成された金属部係合孔とからなる２層構造とし、該金属部係合孔の周縁嵌合方向手前側部に係合強度強化部を備え、前記係合爪が前記係合強度強化部により強化された前記樹脂部係合孔に係合されるようにしたことにより、プラグとレセプタクルの着脱が繰り返されても係合爪が金属材のエッジ部分と摺動することがないので、嵌合強度の低下を防止することができ、更に、金属材で係合孔部が強化されるので、レセプタクル前端より係合孔部までの距離を短くすることができ、設計の自由度が増すと共にコネクタの小型化を図ることができる。

また、本発明において、前記レセプタクルは、前面が開口した角筒状に形成され、該角筒状内をプラグ嵌合部とし、その上周壁部、左右周壁部及び／又は下周壁部の少なくとも一つに前記係合孔部が形成されたことにより、係合孔部を２層構造に形成し易い。

更に、本発明において、前記モールドケースは、その外側面の前記樹脂部係合孔の嵌合方向手前側縁部に前記金属部係合孔の嵌合方向手前内側縁に嵌り込み、該金属部係合孔の内側縁を覆う保護凸部が一体に突設され、前記係合爪が該保護凸部を介して前記係合強度強化部に係合するようにしたこと、又は、前記モールドケースは、その外側面の前記樹脂部係合孔開口縁部に前記金属部係合孔の内縁に嵌め込まれる枠状の保護枠部が一体に突設され、該保護枠部の一辺が前記保護凸部を成すことにより、係合爪と金属部係合孔内縁との接触が防止された上で保護凸部に金属部係合孔内縁が宛がわれて係合爪に対する係合強度が向上する。

本発明に係るコネクタの一例を示す分解斜視図である。同上のコネクタのプラグとレセプタクルとを嵌合させた状態を示す縦断面図である。図２中のレセプタクルを示す分解斜視図である。（ａ）同上の平面図、（ｂ）は同正面図、（ｃ）は同縦断面図である。（ａ）は図４中の係合孔部を示す部分拡大断面図、（ｂ）は同部分拡大平面図である。（ａ）は同上の係合孔部の他の一例の態様を示す部分拡大断面図、（ｂ）は同部分拡大平面図である。（ａ）は同上の係合孔部の更に他の一例の態様を示す部分拡大断面図、（ｂ）は同部分拡大平面図である。

次に、本発明に係るコネクタの実施の態様を図１〜図７に示した実施例に基づいて説明する。尚、本実施例は、車載型マルチメディア用コネクタを例に説明し、図中符号１はコネクタである。

このコネクタ１は、図１に示すように、前面に開口したプラグ嵌合部２を有するレセプタクル３を備え、プラグ嵌合部２にプラグ４を嵌合させ、プラグ４とレセプタクル３とを連結することにより、プラグ４及びレセプタクル３にそれぞれ保持された導電性金属材製のコンタクト５，５...とコンタクト６，６...が互いに接触し、プラグ４とレセプタクル３とが電気的に接続されるようになっている。

尚、ここで、前後左右は、レセプタクル３の嵌合方向プラグ側を前、レセプタクル３厚み方向の基板実装面側を下とし、それを基準に説明する。

プラグ４は、図１、図２に示すように、絶縁性合成樹脂製の外部ハウジング７を備え、この外部ハウジング７がレセプタクル３のプラグ嵌合部２内に嵌合されることにより、外部ハウジング７内に保持されたプラグ側接続部８がプラグ嵌合部２の後端内面より突出した後述するレセプタクル側接続部４６と互いに嵌合し、プラグ４の各コンタクト５，５...とレセプタクル３の各コンタクト６，６...が互いに接触するようになっている。

外部ハウジング７は、絶縁性合成樹脂により直方体状に一体成形され、その外側面部、即ち、外部ハウジング７の上面部には、係合爪９が一体に突設された係合爪部１０を備えている。

係合爪部１０は、嵌合方向奥側端（後端）が外部ハウジング７の上面部に一体に支持された片持ち板ばね状の弾性部１１と、該弾性部１１の嵌合方向前端部に一体に形成された押し釦状の操作部１２と、弾性部１１の上面に一体に突設された係合爪９とを備え、図２に示すように、係合爪９が後述するレセプタクル３の周壁部に形成された係合孔部２０に係合し、プラグ４のレセプタクル３に対する抜け出し方向の移動が規制された状態、所謂フルロック状態となる。

一方、この係合爪９は、操作部１２を押圧し、弾性部１１を弾性変形させることにより係合孔部２０より離脱させることができ、プラグ４をレセプタクル３より取出し可能な状態、即ち、フルロック状態を解除できるようになっている。

この係合爪９は、弾性部１１表面より鉛直上向きに切りたった形状の前面の係合面９ａと、後方に配置された傾斜面９ｂとを備え、プラグ４をプラグ嵌合部２に挿入した際に、傾斜面９ｂがプラグ嵌合部２内面に押圧されて弾性部１１を押し下げ、更に押し込み所望の嵌合位置に到達すると弾性部１１が弾性復帰し、係合爪９が係合孔部２０に挿入され、係合面９ａが係合孔部２０の前側内縁に係合する。

レセプタクル３は、図３、図４に示すように、前面に開口したプラグ嵌合部２を有するレセプタクル本体２１と、レセプタクル本体２１に保持された複数のコンタクト６，６...とを備えている。

レセプタクル本体２１は、図３に示すように、絶縁性合成樹脂製のモールドケース２２と、導電性金属材製のシールドカバー２３とを備え、モールドケース２２の外側面、即ち、上面、両側面及び後面をシールドカバー２３が覆うように両者２２，２３を組み込むことにより、前面に開口した中空箱状に形成されている。

このレセプタクル本体２１は、その上周壁部に壁厚方向に貫通した角孔状の係合孔部２０が形成され、プラグ４がプラグ嵌合部２に挿入された際、この係合孔部２０にプラグ４の合成樹脂製の係合爪９が係合するようになっている。

この係合孔部２０は、図２、図５に示すように、モールドケース２２に形成された樹脂部係合孔２４と、シールドカバー２３に形成された金属部係合孔２５とからなる２層構造となっており、その金属部係合孔２５の周縁嵌合方向手前側部に係合強度強化部２６を備えている。

シールドカバー２３は、導電性金属材を打ち抜き・折り曲げ加工することにより前面及び下面が開口した中空箱状に形成され、矩形平板状の天板部３０と、天板部３０の両側縁より鉛直下向きに折り曲げた形状の側板部３１，３２と、天板部３０の後縁より鉛直下向きに折り曲げた形状の後端板３３とを備えている。

天板部３０には、その前端部に板厚方向に貫通した矩形孔状の金属部係合孔２５が形成され、この金属部係合孔２５の周縁嵌合方向手前側部、即ち、金属部係合孔２５と隣接する天板部３０の前端縁が係合強度強化部２６を形成している。

モールドケース２２は、絶縁性合成樹脂材により一体成形され、上下左右の周壁部４０〜４４をもって角筒状をなし、該角筒状の後端が後端板部４５により閉鎖された形状に形成されている。

後端板部４５の前面には、前面に開口した角筒状のレセプタクル側接続部４６が一体に突設され、レセプタクル接続部４６の上下内側面部にそれぞれ嵌合方向に向けた接点部６ａが互いに左右方向に間隔を置いた平行配置に露出するように各コンタクト６，６...がモールドケース２２に組み込まれている。

尚、図中符号４７は、後端板部４５の後面側に一体に突設され、各コンタクト５，５...の基板接続端子片６ｂが保持される端子保持部であって、基板接続端子片６ｂの下端が端子保持部４７の下面より突出し、当該突出部分が実装基板に形成されたスルーホールに挿し込まれ半田付けされるようになっている。

上周壁部４０は、平板状に形成され、その下面部に左右に間隔を置いた平行配置に嵌合方向に向けた帯状のガイド体４８，４８が一体に突設され、両ガイド体４８，４８間にプラグ４の係合爪部１０の弾性部１１が嵌り込む凹溝状の爪部ガイド溝４９が形成されている。

また、上周壁部４０には、爪部ガイド溝４９の前端部であって、シールドカバー２３の金属部係合孔２５の位置に整合させた位置に、板厚方向に貫通した矩形孔状の樹脂部係合孔２４が形成されている。

この樹脂部係合孔２４は、図５に示すように、その嵌合方向の開口幅が金属部係合孔２５に対し嵌合方向幅がやや狭く、後側内側縁が金属部係合孔２５の後側内側縁と連続する配置に形成されている。

そして、上周壁部４０には、樹脂部係合孔２４の嵌合方向手前側開口縁部に被支持凸部５０が一体に突設され、この被支持凸部５０が金属部係合孔２５の嵌合方向手前内側縁に嵌り込み、被支持凸部５０が係合強度強化部２６に当接することにより、樹脂部係合孔２４が強化され、当該強化された樹脂部係合孔２４の内縁に係合爪９が係合されるようになっている。

このように構成されたコネクタ１では、プラグ４をプラグ嵌合部２に挿入すると、爪部ガイド溝４９に係合爪部１０の弾性部１１が挿入され、更にプラグ４をプラグ嵌合部２内に押し込むと、係合爪９の傾斜面９ｂがモールドケース２２の前端縁に接触し、当該傾斜面９ｂが前端縁に押圧されて弾性部１１が撓み、係合爪９が爪部ガイド溝４９内、即ち、上周壁部４０の下側に入り込む。

そして、更にプラグ４をプラグ嵌合部２内に押し込むと、係合爪９が上周壁部４０の下面と摺接した状態で移動し、所望の嵌合位置、即ち、係合爪９の位置が係合孔部２０に位置に到達すると弾性部１１が弾性復帰して係合爪９が係合孔部２０に挿し込まれ、係合爪９が樹脂部係合孔２４と係合する（フルロック状態）。

この一連のプラグ挿入作業において、合成樹脂製の係合爪９は、常に合成樹脂製のモールドケース２２内面（上周壁部４０下面）とのみ摺接し、係合孔部２０に係合された際も樹脂部係合孔２４とのみ接するので、摺動による摩耗を抑えることができる。

一方、プラグ４とレセプタクル３とが嵌合した状態、即ち、係合爪９が係合孔部２０に係合された状態においては、プラグ４に引き抜き方向の力が作用すると、係合爪９が樹脂部係合孔２４の嵌合方向手前側内縁に反力をとって引き抜き方向の力に対抗する。

その際、樹脂部係合孔２４は、被支持凸部５０が金属材からなる係合強度強化部２６に当接し係合強度強化部２６と一体化して強化されているので、係合孔部２０の位置がレセプタクル３前端からの距離が短くとも、係合爪９からの押圧力に対し高い耐力を発揮することができる。

一方、プラグ４をプラグ嵌合部２より引抜く際には、まず、係合爪部１０の操作部１２を押して弾性部１１を撓ませて係合爪９を係合孔部２０より離脱させ（フルロック状態の解除）、その状態からプラグ４をプラグ嵌合部２より引き出せば、弾性部１１が撓み係合爪９が上周壁部４０の下面と摺接した状態で移動する。

その際においても、係合爪９は、樹脂部係合孔２４内縁及び上周壁部４０下面、即ち、合成樹脂材とのみ摺動するので係合爪９の摩耗が抑えられる。

尚、係合孔部２０の態様は、上述の実施例に限定されず、例えば、図６に示すように、モールドケース２２の外側面の樹脂部係合孔２４開口縁部に金属部係合孔２５の内縁に嵌め込まれる矩形枠状の被支持枠部５１が一体に突設され、被支持枠部５１の一辺が被支持凸部５０を成すようにしてもよく、図７に示すように、樹脂部係合孔２４と金属部係合孔２５とを同形状に形成し、係合爪９の係合面９ａが樹脂部係合孔２４と金属部係合孔２５とに跨って接するようにしてもよい。

この何れの場合も、係合爪９は金属材のエッジ部分と接することが無く、係合爪９の摩耗を防止でき、且つ、係合時には係合爪９が係合強度強化部２６に強化された状態にあるので、高い係合力を得ることができる。

また、上述の実施例では、上周壁部４０に係合孔部２０を設けた例について説明したが、係合孔部２０の配置はこれに限定されず、プラグ４の係合爪９の位置に合わせて、左右の周壁部４２，４３又は下周壁部４１に設けてもよい。

また、上述の実施例では、車載型マルチメディア用コネクタを例に説明したが、コネクタの方式は上述の方式に限定されず、その他の方式のコネクタにも適用でき、また、レセプタクルの形状は、前面が開口した角筒状の他、円筒状等の形状にも適用できる。

１コネクタ
２プラグ嵌合部
３レセプタクル
４プラグ
５コンタクト
６コンタクト
７外部ハウジング
８プラグ側接続部
９係合爪
１０係合爪部
１１弾性部
１２操作部
２０係合孔部
２１レセプタクル本体
２２モールドケース
２３シールドカバー
２４樹脂部係合孔
２５金属部係合孔
２６係合強度強化部
３０天板部
３１，３２側板部
３３後端板
４０〜４４周壁部
４５後端板部
４６レセプタクル接続部
４７端子保持部
４８ガイド体
４９爪部ガイド溝
５０被支持凸部
５１被支持枠部

Claims

プラグが挿入される前面に開口したプラグ嵌合部を有するレセプタクルを備え、該レセプタクルの周壁部に形成された係合孔部に前記プラグの外側面部に突設された合成樹脂製の係合爪が係合することにより、前記プラグと前記レセプタクルとが連結され、その互いに離脱する方向の移動が規制されるようにしたコネクタにおいて、
前記レセプタクルに、前記プラグ嵌合部が前面に開口してなる絶縁合成樹脂製のモールドケースと、該モールドケースの外側面を覆う導電性金属材製のシールドカバーとを備えるとともに、
前記係合孔部は、前記モールドケースに形成された樹脂部係合孔と、前記シールドカバーに形成された金属部係合孔とからなる２層構造とし、該金属部係合孔の周縁嵌合方向手前側部に係合強度強化部を備え、
前記モールドケースは、その外側面の前記樹脂部係合孔嵌合方向手前側開口縁部に前記金属部係合孔の嵌合方向手前内側縁に嵌り込む被支持凸部が一体に突設され、該被支持凸部が前記係合強度強化部に当接することにより前記樹脂部係合孔が強化され、
前記係合爪が強化された前記樹脂部係合孔に係合されるようにしたことを特徴としてなるコネクタ。
前記レセプタクルは、前面が開口した角筒状に形成され、該角筒状内をプラグ嵌合部とし、その上周壁部、左右周壁部及び／又は下周壁部の少なくとも一つに前記係合孔部が形成された請求項１に記載のコネクタ。
前記モールドケースは、その外側面の前記樹脂部係合孔開口縁部に前記金属部係合孔の内縁に嵌め込まれる枠状の被支持枠部が一体に突設され、該被支持枠部の一辺が前記被支持凸部を成す請求項１又は２に記載のコネクタ。