JP6231433B2 - コネクタ及びコネクタ組立体 - Google Patents

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Description

本発明は、フリクションロック機構を有するコネクタ組立体と、そのコネクタ組立体を構成するコネクタに関する。
例えば、特許文献1には、フリクションロック機構を有するコネクタ組立体が開示されている。図16に示されるように、特許文献1のコネクタ組立体は、コネクタと相手側コネクタとからなる。コネクタは、信号端子と、信号端子を保持する保持部材と、保持部材を部分的に覆うシェルとを備えており、シェルには、ロック部とロック部を支持するロックバネ部が形成されている。相手側コネクタは、相手側信号端子と、相手側信号端子を保持する相手側保持部材と、相手側保持部材を部分的に覆う相手側シェルとを備えており、相手側シェルには、被ロック部が設けられている。コネクタが相手側コネクタと嵌合した状態において、ロック部は被ロック部をロックしている。これによって、嵌合状態が維持される。
特開2007−103249号公報
本発明は、フリクションロック機構を有するコネクタ組立体において、耐EMI(Electromagnetic interference)特性を更に改善することを目的とする。
本発明は、第1のコネクタとして、
所定方向における先端として嵌合端を有していると共に前記所定方向に沿って相手側コネクタと嵌合可能なコネクタであって、
前記相手側コネクタは、前記所定方向における先端として相手側嵌合端を有していると共に、グランド部材と相手側信号端子とを備えており、
前記グランド部材は、グランド被接触部及び被ロック部を有しており、
前記所定方向において、前記グランド被接触部は、前記被ロック部と前記相手側嵌合端との間に位置しており、
前記コネクタは、第1部位と、第2部位と、信号端子とを備えており、
前記第1部位は、ロック部と、前記ロック部を弾性支持するロックバネ部とを有しており、
前記ロック部は、前記コネクタが前記相手側コネクタと嵌合する過程においては、前記グランド被接触部に接触するものであり、前記コネクタが前記相手側コネクタと嵌合している状態においては、前記被ロック部をロックするものであり、
前記第2部位は、前記第1部位に対して少なくとも電気的に接続されており、グランド接触部と、前記グランド接触部を弾性支持するグランドバネ部とを有しており、
前記グランド接触部は、前記コネクタが前記相手側コネクタと嵌合している状態において、前記グランド被接触部に接触するものであり、
前記所定方向において、前記ロック部は、前記嵌合端と前記グランド接触部との間に位置しており、
前記信号端子は、前記相手側信号端子に接触する信号接点部を有している
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、
前記所定方向において、前記相手側嵌合端から前記相手側信号端子までの距離は、前記相手側嵌合端から前記グランド被接触部までの距離より、第1所定距離だけ短く、
前記所定方向において、前記嵌合端から前記信号接点部までの距離は、前記嵌合端から前記ロック部までの距離より、第2所定距離だけ長く、
前記第2所定距離は、前記第1所定距離よりも長い
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1又は第2のコネクタであって、
前記所定方向における前記ロック部と前記グランド接触部との間の距離は、前記グランド被接触部の前記所定方向における長さよりも短い
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1乃至第3のいずれかのコネクタであって、
前記第1部位と前記第2部位とは一体形成されている
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のいずれかのコネクタであって、
前記所定方向と直交する直交方向において、前記ロック部と前記グランド接触部とは、互いに異なる方向に突出している
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、
前記ロック部が前記被ロック部をロックしている状態において、前記ロックバネ部は前記グランド被接触部に接触しないように設けられている
コネクタを提供する。
また、本発明は、第1のコネクタ組立体として、第1乃至第6のいずれかのコネクタと、前記相手側コネクタとを備えるコネクタ組立体を提供する。
また、本発明は、第2のコネクタ組立体として、第1のコネクタ組立体であって、
前記相手側コネクタの前記グランド被接触部は、前記所定方向に延びており、
前記被ロック部は、前記所定方向と交差する方向に前記グランド被接触部から延びている
コネクタ組立体を提供する。
また、本発明は、第3のコネクタ組立体として、第1又は第2のコネクタ組立体であって、
前記相手側コネクタは、板状部を有する相手側保持部材を備えており、
前記相手側信号端子は、前記板状部上に露出するように、前記相手側保持部材に保持されており、
前記グランド部材は、平板状のグランド主部を有しており、
前記グランド主部は、前記相手側信号端子から絶縁されるようにして前記板状部に保持されている
コネクタ組立体を提供する。
コネクタが相手側コネクタと嵌合する過程においては、ロック部をグランド被接触部に接触させ、コネクタが相手側コネクタと嵌合している状態においては、グランド接触部をグランド被接触部に接触させることとしたことから、嵌合過程においてグランド被接触部を常にグランドに接続することができ、高い耐EMI特性を得ることができる。
所定方向においてロック部とグランド接触部との位置を異ならせたことから、嵌合状態において、グランド接触部とグランド被接触部との接触位置を相手側嵌合端により近づけることができ、グランドの経路をより適切なものとすることができる。
所定方向において、相手側嵌合端から相手側信号端子までの距離が相手側嵌合端からグランド被接触部までの距離より第1所定距離だけ短く、且つ、所定方向において、嵌合端から信号接点部までの距離が嵌合端からロック部までの距離より第2所定距離だけ長いとした場合に、第2所定距離を第1所定距離よりも長くしたことから、コネクタが相手側コネクタと嵌合する過程において、信号端子が相手側信号端子に接続される前にロック部がグランド被接触部に接続される。このように、本発明のコネクタ組立体においては、良好な接続シーケンスを実現することができる。
本発明の実施の形態によるレセプタクルを示す正面図である。 図1のレセプタクルを示す上面図である。レセプタクルの構成要素のうち、レセプタクルシェルは点線で示されている。 図1のレセプタクルの構成要素であってレセプタクルシェル以外の構成要素からなる構造体を示す上側斜視図である。 図3の構造体を示す下側斜視図である。 図3の構造体を示す側面図である。 図3の構造体に含まれるグランド部材を示す斜視図である。 本発明の実施の形態によるプラグを示す斜視図である。 図7のプラグを示す正面図である。 図8のプラグをIX--IX線に沿って示す断面図である。 図8のプラグをX--X線に沿って示す断面図である。 図8のプラグに含まれるグランド端子を示す側面図である。 本実施の形態によるコネクタ組立体の嵌合工程の一状態を示す断面斜視図である。 図12に続く嵌合工程の一状態を示す断面斜視図である。 図13に続く嵌合工程の一状態を示す断面斜視図である。 図14に続く嵌合工程の一状態を示す断面斜視図である。 特許文献1のコネクタ組立体を示す断面図である。
図1、図2、図7、図8及び図12を参照すると、本発明の実施の形態によるコネクタ組立体10は、プラグ(コネクタ)100と、レセプタクル(相手側コネクタ)200とを備えている。図12乃至図15から理解されるように、プラグ100は、X方向(所定方向)に沿ってレセプタクル200と嵌合可能である。
図1及び図2に示されるように、レセプタクル200は、樹脂等の絶縁体からなるレセプタクル保持部材(相手側保持部材)210と、導電体からなる複数のレセプタクル信号端子(相手側信号端子)220と、金属からなるグランド部材230と、金属からなるレセプタクルシェル270とを備えている。概略、レセプタクル信号端子220及びグランド部材230は、レセプタクル保持部材210に保持されており、そのレセプタクル保持部材210は、レセプタクルシェル270に部分的に覆われている。
図2乃至図5に示されるように、レセプタクル保持部材210は、基部212と、基部212から+X方向に突出した板状部214を有している。レセプタクルシェル270は、基部212に取り付けられ、板状部214全体を覆っている。板状部214は、Z方向(直交方向)において2つの主面(上面及び下面)を有している。本実施の形態の板状部214は、基部212により近い厚い部分と基部212から遠い薄い部分とを有しているが、本発明はこれに限定されるわけではない。例えば、板状部214は、ほぼ一様な厚みを有していてもよい。
図1から理解されるように、レセプタクル信号端子220は、2列に分けられている。各列を構成するレセプタクル信号端子220は、Y方向(ピッチ方向)に並べられている。一方の列のレセプタクル信号端子220と他方の列のレセプタクル信号端子220とはZ方向において離して配置されている。詳しくは、図2、図3及び図5に示されるように、一方の列のレセプタクル信号端子220は、板状部214の+Z側において露出している。また、図4及び図5に示されるように、他方の列のレセプタクル信号端子220は、板状部214の−Z側において露出している。
図6に示されるように、グランド部材230は、平板状のグランド主部240と、2つのグランド被接触部250と、2つの被ロック部260とを有している。
グランド主部240は、いわゆるグランドプレートとして使用される部位である。グランド被接触部250は、X方向に沿って延びる小片状の形状を有しており、Y方向において、グランド主部240から外側に向かって張り出している。加えて、グランド被接触部250は、グランド主部240の+X側の端部に近い位置に位置している。詳しくは、グランド主部240を+X側の部分(+X部)と−X側の部分(−X部)とに二分した場合に、グランド被接触部250の全体がグランド主部240の+X部からY方向外側に張り出している。図5に示されるように、各グランド被接触部250は、X方向において長さLを有している。
図6に示されるように、被ロック部260は、グランド被接触部250に夫々対応付けて設けられている。各被ロック部260は、対応するグランド被接触部250の−X側に位置している。即ち、図12に示されるように、各グランド被接触部250は、対応する被ロック部260とレセプタクル200のX方向の先端であるレセプタクル嵌合端(相手側嵌合端)202との間に位置している。また、被ロック部260は、対応するグランド被接触部250の−X側端からX方向と交差する方向に延びている。詳しくは、図6に示されるように、+Y側の被ロック部260は、対応するグランド被接触部250から−X方向且つ+Z方向に延びており、−Y側の被ロック部260は、対応するグランド被接触部250から−X方向且つ−Z方向に延びている。即ち、被ロック部260は、Z方向に関しては、互いに異なる方向に延びている。
図1乃至図5に示されるように、グランド部材230のグランド被接触部250と被ロック部260とは、Y方向において、板状部214の両側に位置している。一方、図1乃至図6及び図12から理解されるように、グランド部材230のグランド主部240は、レセプタクル保持部材210内に埋め込まれている。具体的には、グランド主部240の約1/4の部分は、基部212に保持されており、残りの約3/4の部分は板状部214に保持されている。板状部214内において、グランド主部240は、レセプタクル信号端子220の2つの列の間において両方の列から離れて位置している。即ち、グランド主部240は、板状部214内において、レセプタクル信号端子220から絶縁されている。グランド主部240がレセプタクル信号端子220の2つの列の間に介在していることから、列間においてクロストークが生じることを避けることができる。
図2に示されるように、X方向において、レセプタクル信号端子220の先端は、グランド被接触部250の先端よりも+X側に位置している。即ち、レセプタクル信号端子220の先端は、グランド被接触部250の先端よりもレセプタクル嵌合端202に近く、グランド被接触部250の先端とレセプタクル嵌合端202との間に位置している。具体的には、X方向において、レセプタクル嵌合端202からレセプタクル信号端子220までの距離は、レセプタクル嵌合端202からグランド被接触部250までの距離より、第1所定距離D1だけ短い。
図7乃至図9に示されるように、プラグ100は、樹脂等の絶縁体からなるプラグ保持部材(保持部材)110と、導電体からなる複数のプラグ信号端子(信号端子)120と、金属からなる2つのグランド端子130と、金属からなるプラグシェル160とを備えている。概略、プラグ信号端子120及びグランド端子130は、プラグ保持部材110に保持されており、そのプラグ保持部材110は、プラグシェル160にほぼ全体に亘り覆われている。
図7、図9、図10及び図12に示されるように、プラグ保持部材110の内部には、プラグ100の先端であるプラグ嵌合端(嵌合端)102に向けて開いた空間116が形成されている。図12から理解されるように、この空間116は、プラグ100がレセプタクル200と嵌合する際に板状部214を受容する。図8及び図10に示されるように、プラグ保持部材110には、2種類の保護部(即ち、保護部112及び保護部114)が設けられている。保護部112及び保護部114の夫々は、プラグ保持部材110の空間116内に向かって突出している。保護部112は、プラグ保持部材110の−X側端部の壁を形成している。保護部114は、Y方向に長手を有するように細長い島状形状を有している。保護部112は、保護部114よりも−X側に位置している。
図1及び図8から理解されるように、プラグ信号端子120は、夫々、レセプタクル信号端子220に対応している。そのため、レセプタクル信号端子220と同様に、プラグ信号端子120は、2列に分けられており、各列を構成するプラグ信号端子120は、Y方向に並べられている。図8及び図9に示されるように、各プラグ信号端子120は、信号接点部122を有している。この信号接点部122は、プラグ100をレセプタクル200に嵌合した際に、レセプタクル信号端子220に接触する部位であり、空間116内に突出している。
図11に示されるように、グランド端子130は、被固定部132と、第1部位140と、第2部位150とを有している。図10に示されるように、被固定部132は、保持部材110に保持され、固定される部位である。図8乃至図10及び図12から理解されるように、+Y側に位置するグランド端子130と−Y側に位置するグランド端子130とは、Z方向において反転されている。以下においては、−Y側に位置するグランド端子130について説明し、+Y側に位置するグランド端子130についての説明は省略する。但し、以下において、2つのグランド端子130に共通する点の説明については、+Y側に位置するグランド端子130を示す図9を代用する。
図10及び図11に示されるように、第1部位140は、被固定部132から−X側に向かって延びている。即ち、図10に示されるように、第1部位140は、被固定部132からプラグ嵌合端102に向かって延びている。第1部位140は、−Z側に突出したロック部142と、ロック部142を弾性支持するロックバネ部144とを有している。保護部112は、第1部位140よりも−X側に位置している。図8及び図10を参照して、第1部位140の先端は保護部112に隠れているが、ロック部142は隠れておらず、従って、プラグ100をプラグ嵌合端102側から見た場合に視認可能である。この配置により、第1部位140の先端にレセプタクル200(図12参照)の一部が当たって第1部位140が損傷してしまうことを避けることができる。このように、保護部112は、第1部位140を保護している。
図13及び図14に示されるように、プラグ100がレセプタクル200と嵌合する途中において、ロック部142は、グランド被接触部250の+Z側の面に接触する。このときの接触力は、主としてロックバネ部144の弾性変形により得られる。更に、図15に示されるように、プラグ100がレセプタクル200と嵌合した状態において、ロック部142は、被ロック部260の−X側に入り込み、被ロック部260をロックする。このように、本実施の形態においてはフリクションロックが実現されている。
図15に示されるように、プラグ100がレセプタクル200と嵌合した状態において、ロックバネ部144は、グランド被接触部250に接触していない。即ち、ロック部142が被ロック部260の−X側に入り込む際にロックバネ部144がロック部142の移動を妨げることがなく、ロック部142の移動量を最大にすることができる。このため、ユーザは、プラグ100をレセプタクル200と嵌合させてロックがかかったときに、高いクリック感を得ることができる。
図9を参照すると、ロック部142は、信号接点部122よりも−X側に位置している。即ち、ロック部142は、信号接点部122よりもプラグ嵌合端102に近く、信号接点部122とプラグ嵌合端102との間に位置している。具体的には、X方向において、プラグ嵌合端102から信号接点部122までの距離は、プラグ嵌合端102からロック部142までの距離より第2所定距離D2だけ長い。
本実施の形態による第2所定距離D2は、前述の第1所定距離D1(図2参照)より長い。そのため、図12及び図13から理解されるように、プラグ100がレセプタクル200と嵌合する際には、プラグ信号端子120とレセプタクル信号端子220が接触する前にロック部142がグランド被接触部250に接触することができる。即ち、本実施の形態のコネクタ組立体10においては、良好な接続シーケンスを実現することができる。
図10及び図11に示されるように、第2部位150は、被固定部132から−X側に向かって延びている。即ち、図10に示されるように、第2部位150は、被固定部132からプラグ嵌合端102に向かって延びている。但し、図9及び図11に示されるように、X方向において、第2部位150は、第1部位140より短い。具体的には、ロック部142は、グランド接触部152よりも距離D3だけ−X側に位置している。即ち、X方向において、ロック部142とグランド接触部152は、距離D3だけ離れている。
図10及び図11に示されるように、第2部位150は、被固定部132を介して、第1部位140に接続されている。これにより、第2部位150は、第1部位140に対して電気的に接続されている。更に、第2部位150は、+Z側に突出したグランド接触部152と、グランド接触部152を弾性支持するグランドバネ部154とを有している。即ち、グランド接触部152とロック部142とは、Z方向において、互いに異なる方向に突出している。保護部114は、第2部位150よりも−X側に位置している。図8及び図10を参照して、第2部位150の先端は、保護部114に隠れていることから、プラグ100をプラグ嵌合端102側から見た場合、視認できない。一方、グランド接触部152は、保護部114よりも+Z側に突出している。このようにして、グランド接触部152への接触を可能としつつ、第2部位150を保護している。
図14に示されるように、プラグ100がレセプタクル200と嵌合する途中において、グランド接触部152は、グランド被接触部250の−Z側の面に接触する。即ち、グランド被接触部250において、グランド接触部152の接触する面は、ロック部142の接触する面の反対側の面である。このときの接触力は、主としてグランドバネ部154の弾性変形により得られる。更に、図15に示されるように、プラグ100がレセプタクル200と嵌合した状態においても、グランド接触部152は、グランド被接触部250に接触し続けている。このため、プラグ100がレセプタクル200へ嵌合する工程において、ロック部142のグランド被接触部250への接触とグランド接触部152のグランド被接触部250への接触が途切れることなく連続することとなる。即ち、本実施の形態においては、嵌合過程においてグランド被接触部250を常にグランドに接続することができ、従って、高い耐EMI特性を得ることができる。このグランディングの連続性を確実なものとするため、本実施の形態においては、X方向におけるロック部142とグランド接触部152との間の距離D3(図9及び図11参照)は、グランド被接触部250のX方向における長さL(図5参照)よりも短く設定されている。
また、グランド接触部152をロック部142よりも+X側に位置させたことから、プラグ100をレセプタクル200に嵌合させた状態においてグランド接触部152とグランド被接触部250との接触位置をロック部142よりもレセプタクル嵌合端202に近づけることができる。そのため、グランドの経路をより適切なものとすることができる。
以上、本発明について実施の形態を掲げて具体的に説明してきたが、本発明はこれに限定されるわけではなく、様々な変形が可能である。
例えば、上述した実施の形態においては、プラグ信号端子120もレセプタクル信号端子220も2列に配列されていたが、1列に配列されていてもよい。
また、第1部位140と第2部位150とは被固定部132により接続され一体化されていたが、本発明はこれに限定されるわけではない。例えば、第1部位140と第2部位150とを別体に形成してもよい。但し、第1部位140と第2部位150とは、グランド接続の連続性を確保するため、少なくとも互いに電気的に接続されている必要がある。
なお、第1部位140と第2部位150とが別体でもよいことから理解されるように、チューニングフォーク型のコンタクトと異なり、第1部位140と第2部位150とは独立したバネ接点を形成している。そのため、例えば、ロック部142を+Z側に移動させるとグランド接触部152に+Z側に向かう力が働くといったことはない。
上述した実施の形態において、グランド部材230は単一のものとして構成されていたが、複数の部材からなるものであってもよい。
更に、プラグ100にはグランドプレートが設けられていなかったが、プラグ100にグランドプレートが設けられていてもよいし、加えて、そのグランドプレートがグランド端子130に接続されていてもよい。
10 コネクタ組立体
100 プラグ(コネクタ)
102 プラグ嵌合端(嵌合端)
110 プラグ保持部材(保持部材)
112 保護部
114 保護部
116 空間
120 プラグ信号端子(信号端子)
122 信号接点部
130 グランド端子
132 被固定部
140 第1部位
142 ロック部
144 ロックバネ部
150 第2部位
152 グランド接触部
154 グランドバネ部
160 プラグシェル
200 レセプタクル(相手側コネクタ)
202 レセプタクル嵌合端(相手側嵌合端)
210 レセプタクル保持部材(相手側保持部材)
212 基部
214 板状部
220 レセプタクル信号端子(相手側信号端子)
230 グランド部材
240 グランド主部
250 グランド被接触部
260 被ロック部
270 レセプタクルシェル

Claims (9)

  1. 所定方向における先端として嵌合端を有していると共に前記所定方向に沿って相手側コネクタと嵌合可能なコネクタであって、
    前記相手側コネクタは、前記所定方向における先端として相手側嵌合端を有していると共に、グランド部材と相手側信号端子とを備えており、
    前記グランド部材は、グランド被接触部及び被ロック部を有しており、
    前記所定方向において、前記グランド被接触部は、前記被ロック部と前記相手側嵌合端との間に位置しており、
    前記コネクタは、第1部位と、第2部位と、信号端子とを備えており、
    前記第1部位は、ロック部と、前記ロック部を弾性支持するロックバネ部とを有しており、
    前記ロック部は、前記コネクタが前記相手側コネクタと嵌合する過程においては、前記グランド被接触部に接触するものであり、前記コネクタが前記相手側コネクタと嵌合している状態においては、前記被ロック部をロックするものであり、
    前記第2部位は、前記第1部位に対して少なくとも電気的に接続されており、グランド接触部と、前記グランド接触部を弾性支持するグランドバネ部とを有しており、
    前記グランド接触部は、前記コネクタが前記相手側コネクタと嵌合している状態において、前記グランド被接触部に接触するものであり、
    前記所定方向において、前記ロック部は、前記嵌合端と前記グランド接触部との間に位置しており、
    前記信号端子は、前記相手側信号端子に接触する信号接点部を有している
    コネクタ。
  2. 請求項1記載のコネクタであって、
    前記所定方向において、前記相手側嵌合端から前記相手側信号端子までの距離は、前記相手側嵌合端から前記グランド被接触部までの距離より、第1所定距離だけ短く、
    前記所定方向において、前記嵌合端から前記信号接点部までの距離は、前記嵌合端から前記ロック部までの距離より、第2所定距離だけ長く、
    前記第2所定距離は、前記第1所定距離よりも長い
    コネクタ。
  3. 請求項1又は請求項2記載のコネクタであって、
    前記所定方向における前記ロック部と前記グランド接触部との間の距離は、前記グランド被接触部の前記所定方向における長さよりも短い
    コネクタ。
  4. 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のコネクタであって、
    前記第1部位と前記第2部位とは一体形成されている
    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、
    前記所定方向と直交する直交方向において、前記ロック部と前記グランド接触部とは、互いに異なる方向に突出している
    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、
    前記ロック部が前記被ロック部をロックしている状態において、前記ロックバネ部は前記グランド被接触部に接触しないように設けられている
    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と、前記相手側コネクタとを備えるコネクタ組立体。
  8. 請求項7記載のコネクタ組立体であって、
    前記相手側コネクタの前記グランド被接触部は、前記所定方向に延びており、
    前記被ロック部は、前記所定方向と交差する方向に前記グランド被接触部から延びている
    コネクタ組立体。
  9. 請求項7又は請求項8記載のコネクタ組立体であって、
    前記相手側コネクタは、板状部を有する相手側保持部材を備えており、
    前記相手側信号端子は、前記板状部上に露出するように、前記相手側保持部材に保持されており、
    前記グランド部材は、平板状のグランド主部を有しており、
    前記グランド主部は、前記相手側信号端子から絶縁されるようにして前記板状部に保持されている
    コネクタ組立体。
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