JP6950740B2 - コネクタセット - Google Patents
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- Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
Description
前記第1コネクタは、
長手方向に沿って端子が配列された第1内部端子と、
前記第1内部端子を支持する第1絶縁性部材と、
前記第1内部端子の前記長手方向の両端に設けられた第1外部端子と、
を有し、
前記第2コネクタは、
長手方向に沿って端子が配列され、前記第1コネクタの前記第1内部端子と係合する第2内部端子と、
前記第2内部端子を支持する第2絶縁性部材と、
前記第2内部端子の前記長手方向の両端に設けられた第2外部端子と
を有し、
前記第1コネクタは、前記第2コネクタとの嵌合方向において、前記第1内部端子よりも前記第2コネクタに向かって突出する突出部を有し、
前記第2コネクタは、前記第1コネクタの前記突出部を収容する凹部と、前記凹部の周囲にガイド部と、を有する。
前記第1コネクタは、
長手方向に沿って端子が配列された第1内部端子と、
前記第1内部端子を支持する第1絶縁性部材と、
前記第1内部端子の前記長手方向の両端に設けられた第1外部端子と、
を有し、
前記第2コネクタは、
長手方向に沿って端子が配列され、前記第1コネクタの前記第1内部端子と係合する第2内部端子と、
前記第2内部端子を支持する第2絶縁性部材と、
前記第2内部端子の前記長手方向の両端に設けられた第2外部端子と、
を有し、
前記第1コネクタは、前記第2コネクタとの嵌合方向において、前記第1内部端子よりも前記第2コネクタに向かって突出する突出部を有し、
前記第2コネクタは、前記第1コネクタの前記突出部を収容する凹部と、前記凹部の周囲にガイド部と、を有する。
なお、図面において実質的に同一の部材については同一の符号を付している。
<コネクタセット>
図1は、実施の形態1に係るコネクタセット30の構成を示す概略斜視図である。図2は、図1のコネクタセット30を構成する第1コネクタ10の概略斜視図である。図3は、図1のコネクタセット30を構成する第2コネクタ20の概略斜視図である。なお、各図には、便宜上、互いに直交するx軸、y軸、z軸を示している。
実施の形態1に係るコネクタセット30は、第1コネクタ10と第2コネクタ20とを対向させて互いに嵌合して構成されるコネクタセットである。第1コネクタ10は、第1内部端子11と、第1絶縁性部材12と、2つの第1外部端子13a、13bと、を有する。第1内部端子11は、長手方向(x軸方向)に沿って1つ又は複数の凸型端子が配列されている。第1絶縁性部材12によって第1内部端子11を支持する。2つの第1外部端子13a、13bは、第1内部端子11の長手方向(x軸方向)の両端にそれぞれ離間して設けられている。第2コネクタ20は、第2内部端子21と、第2絶縁性部材22と、2つの第2外部端子23a、23bと、を有する。第2内部端子21は、長手方向(x軸方向)に沿って1つ又は複数の凹型端子が配列され、第1コネクタ10の第1内部端子11と係合する。第2絶縁性部材22によって第2内部端子21を支持する。第2外部端子23a、23bは、第2内部端子21の長手方向(x軸方向)の両端にそれぞれ離間して設けられている。
上記構成によって、第1コネクタ10と第2コネクタ20との嵌合時に、第1内部端子11よりも高い第1外部端子13a、13bと、第2内部端子21よりも高いガイド部25a、25bとが、第1及び第2内部端子11、21同士の接触よりも先に接触する。そこで、第1コネクタ10を正確な位置に誘い込みやすくなる。つまり、嵌合時のガイド性がよくなり、スムーズな嵌合ができる。その結果、第1内部端子11及び第2内部端子21の変形の発生、及び、嵌合不能を抑制できる。
図4Aは、第1コネクタ10の構成を示す概略斜視図である。図4Bは、図4Aの第1コネクタ10を分解した分解斜視図である。図4Cは、図4AのA−A線に沿った断面構造を示す概略断面図である。各図には、便宜上、互いに直交するx軸、y軸、z軸を示している。
第1コネクタ10は、第1内部端子11と、第1絶縁性部材12と、2つの第1外部端子13a、13bと、を有する。
また、第1コネクタ10は、第2コネクタ20との嵌合面に垂直な方向(嵌合方向)において、第1内部端子11よりも第2コネクタ20に向かって突出する突出部を有する。
第1内部端子11は、長手方向に沿って1つ又は複数の凸型端子が配列されている。そのため、第1内部端子11は、通常、オス型内部端子とも呼ばれる。この第1内部端子11は、例えば、信号電位又は接地電位に接続される導体であり、導電性を有する棒状の部材を折り曲げて構成されている。また、第1内部端子11は、例えば、第1絶縁性部材12の溝に嵌められて支持される。第1内部端子11としては、例えばリン青銅を用いることができる。リン青銅は、導電性を有すると共に、弾性変形可能な材料である。
また、図4Aに示すように、第1内部端子11は、長手方向に沿って1列に10個の凸型端子が延在する2列の凸型端子列を有する。なお、2列に限られず、3列以上を設けてもよい。また、第1内部端子11の列間における電磁波の干渉を抑制するため、第1内部端子11の列間に導電性のシールド部材(図示せず)を設けてもよい。シールド部材は、例えば、第1絶縁性部材12の中央溝に嵌められて支持されてもよい。また、シールド部材は、第1内部端子11の列間の長手方向にわたって延在してもよい。
なお、ここでは第1内部端子11には、1つ又は複数の凸型端子が配列されているが、これに限られず、1つ又は複数の凹型端子が配列されていてもよい。この場合には、第1内部端子11と係合する第2内部端子21には、1つ又は複数の凹型端子に代えて、1つ又は複数の凸型端子が配列される。
第1外部端子13a、13bは、第1内部端子11の長手方向の両端にそれぞれ離間して設けられている。なお、図4A及び図4Bに示すように、2つの第1外部端子13a、13bは互いに分離しているが、これに限られず、互いに接続されていてもよい。この場合には、第1外部端子13a、13bは連続した部材となっていてもよい。
第1外部端子13a、13bは、例えば、接地電位に接続される導体である。第1外部端子13a、13bは、接地電位に接続されてアース電位を保つことで、第1コネクタ10の外部からの電波を遮蔽して、第1コネクタ10内を電気的遮蔽空間とすることができる。つまり、第1外部端子13a、13bは、特に、第1内部端子11が第1コネクタ10の外部からの電波の干渉を受けないようにするための部材としても有用である。第1外部端子13a、13bとしては、例えばリン青銅を用いることができる。リン青銅は、導電性を有すると共に、弾性変形可能な材料である。なお、表面には、例えば、金メッキ等を行ってもよい。第1外部端子13a、13bは、例えば、曲げ加工で形成される。
第1絶縁性部材12は、第1内部端子11を支持すると共に、第1外部端子13a、13bを一体的に支持する。第1絶縁性部材12としては、例えば、液晶ポリマー等の樹脂を用いてもよい。また、第1絶縁性部材12として樹脂ケースを構成してもよい。さらに、全体を一体化するために、例えば、第1内部端子11と、第1外部端子13a、13bと、を樹脂からなる第1絶縁性部材12によってインサートモールド成型によって第1コネクタ10を構成してもよい。
図4Cの断面図に示すように、この第1外部端子13a、13bは、第2コネクタ20との嵌合面に垂直な方向について、第1内部端子11よりも第2コネクタ20に向かって突出量d1で突出する突出部である。つまり、突出部は、第1外部端子13a、13bの一部として設けられている。第1外部端子13a、13bは、ガイド性を向上させるために厚み方向(z軸方向)に高く形成されている。
なお、突出部は、上記第1外部端子一部として設けられる場合に限られず、第1外部端子とは別部材で設けてもよい。また、金属に限られず、樹脂であってもよい。
図5Aは、第2コネクタ20の構成を示す概略斜視図である。図5Bは、図5Aの第2コネクタ20を分解した分解斜視図である。図5Cは、図5AのB−B線に沿った断面構造を示す概略断面図である。各図には、便宜上、互いに直交するx軸、y軸、z軸を示している。
第2コネクタ20は、第2内部端子21と、第2絶縁性部材22と、第2外部端子23a、23bと、を有する。第2コネクタ20は、第1コネクタ10を外側から取り囲んでおり、第1コネクタ10よりもサイズが大きい。
また、第2コネクタは、第1コネクタ10の突出部を収容する凹部24a、24bと、凹部24a、24bの周囲に、第1コネクタ10との嵌合面に垂直な方向において第2内部端子21よりも第1コネクタ10側に突出するガイド部25a、25bと、を有する。
第2内部端子21は、長手方向に沿って1つ又は複数の凹型端子が配列されている。そのため、第2内部端子21は、通常、メス型内部端子とも呼ばれる。この第2内部端子は、第1コネクタ10の第1内部端子11と係合する。また、この第2内部端子21は、例えば、信号電位又は接地電位に接続される導体であり、導電性を有する棒状の部材を折り曲げて構成されている。また、第2内部端子21は、例えば、第2絶縁性部材22の溝に嵌められて支持される。第2内部端子21としては、例えばリン青銅を用いることができる。リン青銅は、導電性を有すると共に、弾性変形可能な材料である。
また、図5Aに示すように、第2内部端子21は、長手方向に沿って1列に10個の凹型端子が延在する2列の凹型端子列を有する。なお、2列に限られず、3列以上を設けてもよい。各凹型端子は第1内部端子11の各凸型端子と一対一対応で接触し、係合する。係合時には、凹型端子の内側の端部が開いて凸型端子と係合する。また、第2内部端子21の列間における電磁波の干渉を抑制するため、第2内部端子21の列間に導電性のシールド部材(図示せず)を設けてもよい。シールド部材は、例えば、第2絶縁性部材22の中央溝に嵌められて支持されてもよい。また、シールド部材は、第2内部端子21の列間の長手方向にわたって延在してもよい。
なお、ここでは第2内部端子21には、1つ又は複数の凹型端子が配列されているが、これに限られず、1つ又は複数の凸型端子が配列されていてもよい。この場合には、第2内部端子21と係合する第1内部端子11には、1つ又は複数の凸型端子に代えて、1つ又は複数の凹型端子が配列される。
第2絶縁性部材22は、第2内部端子21を支持すると共に、第2外部端子23a、23bを一体的に支持する。第2絶縁性部材22としては、例えば樹脂を用いてもよい。第2内部端子21は第2絶縁性部材22に圧入で埋め込まれてもよい。あるいは、全体を一体化するために、例えば、第2内部端子21と、第2外部端子23a、23bと、を樹脂からなる第2絶縁性部材22によってインサートモールド成型によって第2コネクタ20を構成してもよい。
凹部24a、24bは、第1コネクタ10の突出部である第1外部端子13a、13bを収容する。なお、凹部24a、24bは、樹脂底を有する穴であっても、あるいは、樹脂底を有しない貫通穴であってもよい。凹部24a、24bを貫通孔とすることで、第1コネクタ10の突出部である第1外部端子13a、13bの高さを第2コネクタ20の貫通穴の高さと略等しくできる。このように突出部の高さを限界まで高くすることで、第1コネクタ10のガイド性をさらに向上させることができる。さらに、貫通穴を設けることで、第1コネクタ10の突出部である第1外部端子13a、13bの高さを吸収できるので、嵌合時の製品(コネクタセット)の高さが不必要に厚くなることを抑制できる。
ガイド部25a、25bは、凹部24a、24bの周囲に、第1コネクタ10との嵌合面に垂直な方向において第2内部端子21よりも第1コネクタ10側に突出する。つまり、ガイド部25a、25bは、第1コネクタ10のガイド性を向上させるために厚み方向(z軸方向)に高く形成されている。
また、図5Aに示すように、このコネクタセット30を構成する第2コネクタ20では、ガイド部25a、25bは、長手方向(x軸方向)の両端の3辺(短辺(y軸)、短辺の両側の長辺の一部)について金属からなる第2外部端子23a、23bによって不連続に設けられている。これに限られず、後述の実施の形態3に記載のように、ガイド部25a、25bは、長手方向(x軸方向)の両端の3辺にわたって連続して設けられていてもよい。さらに、ガイド部25a、25bは、金属に限られず、樹脂からなる部分で構成されていてもよい。あるいは、金属からなる部分と、樹脂からなる部分とを含んでもよい。
図6Aは、図2の第1コネクタ10と図3の第2コネクタ20とを対向させて嵌合させる直前の状態を示す、第1内部端子11及び第2内部端子21側から第1外部端子13a及び第2外部端子23aを見た概略断面図である。図6Bは、図2の第1コネクタ10と図3の第2コネクタ20とが接触し始めている状態を示す、第1内部端子11及び第2内部端子21側から第1外部端子13a及び第2外部端子23aを見た概略断面図である。図6Cは、図2の第1コネクタ10と図3の第2コネクタ20との嵌合が完了して、コネクタセット30を構成した状態を示す、第1内部端子11及び第2内部端子21側から第1外部端子13a及び第2外部端子23aを見た概略断面図である。各図には、便宜上、互いに直交するx軸、y軸、z軸を示している。なお、第1コネクタ10と第2コネクタ20との嵌合時には、それぞれのz軸を互いに対向させて嵌合させる。そのため、嵌合時には、第1コネクタ10のy軸、z軸と、第2コネクタ20のy軸、z軸とは互いに反対方向として示している。
(1)第1コネクタ10のz軸と第2コネクタ20のz軸とを互いに対向させて配置する(図6A)。図6Aに示すように、第1コネクタ10の第1外部端子13aは、第2コネクタ20との嵌合面(x−y平面)に垂直な方向(z軸方向:嵌合方向)において、第1内部端子11よりも第2コネクタ20に向かって突出量d1だけ突出している。また、第2コネクタ20の第2外部端子23aは、第1コネクタ10との嵌合面(x−y平面)に垂直な方向(z軸方向)において、第2内部端子21よりも第1コネクタ10に向かって突出量d2だけ突出している。第1外部端子13aの突出量d1と、第2外部端子23aの突出量d2とは、実質的に同程度であることが好ましい。また、第2コネクタ20のガイド部25aの傾斜面26aの下端部27は、第2内部端子21よりもz軸方向で高低差d3低い。
(3)その後、第1コネクタ10の第1内部端子11と第2コネクタ20の第2内部端子21とが互いに係合して、コネクタセット30を構成する。
以上によってコネクタセット30が構成される。
図7Aは、実施の形態2に係るコネクタセットを構成する第1コネクタの構成を示す概略斜視図である。図7Bは、図7Aの両端の第1外部端子のうちの一方の第1外部端子を示す部分拡大図である。各図には、便宜上、互いに直交するx軸、y軸、z軸を示している。
実施の形態2に係るコネクタセットを構成する第1コネクタ10aを実施の形態1に係るコネクタセットを構成する第1コネクタと対比すると、被ガイド部である第1外部端子13a、13bは、第1コネクタ10aと第2コネクタ20との嵌合面に垂直な3面と、前記3面の間を連続して接続する凸面14とで構成されている点で相違する。つまり、被ガイド部である第1外部端子13a、13bは、第1コネクタ10の第1絶縁性部材(樹脂ケース)12の端部(角部)を露出しないよう、第1コネクタ10の外側側面の3面から上面、外側側面から隣接する外側側面にかけて連続して形成されている。これにより、第2コネクタ20との嵌合時におけるガイド性が向上し、第2コネクタ20の変形、損傷を抑制することができる。
なお、上記凸面14は、例えば、絞り加工等で形成できる。
図8Aは、実施の形態3に係るコネクタセットを構成する第2コネクタ20aの構成を示す概略斜視図である。図8Bは、図8Aの両端の第2外部端子23a、23bの内の一方の第2外部端子23aを示す部分拡大図である。各図には、便宜上、互いに直交するx軸、y軸、z軸を示している。
実施の形態3に係るコネクタセットを構成する第2コネクタ20aを実施の形態1に係るコネクタセットを構成する第2コネクタと対比すると、ガイド部25aが3辺にわたって第2外部端子23aによって連続して構成されている点で相違する。
このように第2コネクタ20のガイド部25aの第1コネクタ10との接触面すべてに対して金属からなる第2外部端子23aのR面(凹面)が接触することで、ガイド可能な位置ずれの許容範囲が広いと共に、第2コネクタ20の樹脂変形を抑制することができる。つまり、ガイド部25aを連続面とすることによって、ガイド時に端子の引っかかりを感じることなく、ガイドの感触が向上する。そこで、誤嵌合時の端子変形を抑制することが出来る。
さらに、ガイド部25aの角部の傾斜面26aの下端部に切り欠き28aを設けている。これによって、第2外部端子23aのプレス加工性を向上させることができる。
11 第1内部端子
12 第1絶縁性部材
13a、13b 第1外部端子(突出部)
14 R面(凸面)
20 第2コネクタ
21 第2内部端子
22 第2絶縁性部材
23a、23b 第2外部端子
24a、24b 凹部
25a、25b ガイド部
26a、26b 傾斜面
27 下端部
28a 切れ込み部
30 コネクタセット
d1 第1コネクタの第1外部端子の第1内部端子に対する突出量
d2 第2コネクタの第2外部端子の第2内部端子に対する突出量
d3 第2コネクタのガイド部の傾斜面下端部と第2内部端子との高低差
Claims (20)
- 第1コネクタと第2コネクタとを対向させて互いに嵌合して構成されるコネクタセットであって、
前記第1コネクタは、
長手方向に沿って端子が配列された第1内部端子と、
前記第1内部端子を支持する第1絶縁性部材と、
前記第1内部端子の前記長手方向の両端に設けられた第1外部端子と、
を有し、
前記第2コネクタは、
長手方向に沿って端子が配列され、前記第1コネクタの前記第1内部端子と係合する第2内部端子と、
前記第2内部端子を支持する第2絶縁性部材と、
前記第2内部端子の前記長手方向の両端に設けられた第2外部端子と、
を有し、
前記第1コネクタは、前記第2コネクタとの嵌合方向において、前記第1内部端子よりも前記第2コネクタに向かって突出する突出部を有し、
前記第2コネクタは、前記第1コネクタの前記突出部を収容する凹部と、前記凹部の周囲にガイド部と、を有し、
前記ガイド部は、前記凹部を取り囲み、
前記ガイド部は、前記第2外部端子の一部であり、前記長手方向と直交する短手方向において、前記第1外部端子を挟むように、前記第2外部端子から前記凹部の底面に向かって伸びる傾斜面を有する、コネクタセット。 - 前記ガイド部は、前記嵌合方向に見て、前記凹部の底面に重なる部分を有する、請求項1に記載のコネクタセット。
- 前記ガイド部の前記傾斜面は、前記凹部の周囲に連続して設けられる、請求項2に記載のコネクタセット。
- 前記ガイド部は複数の傾斜面を有し、前記複数の傾斜面は、少なくとも1つずつは、前記凹部を取り囲む3辺にそれぞれ配置される、請求項2に記載のコネクタセット。
- 前記ガイド部は、前記第1コネクタとの嵌合方向において前記第2内部端子よりも第1コネクタ側に突出する、請求項1に記載のコネクタセット。
- 前記第1コネクタの前記突出部は、前記第1外部端子の一部としてそれぞれ設けられている、請求項1または5に記載のコネクタセット。
- 前記第1コネクタの前記突出部は、金属で構成されている、請求項1、5,6のいずれか一項に記載のコネクタセット。
- 前記第2コネクタの前記ガイド部は、前記凹部の周囲に前記凹部に向かって傾斜する傾斜面を有する、請求項5、6、7のいずれか一項に記載のコネクタセット。
- 前記第1コネクタと前記第2コネクタとの嵌合方向について、前記第1コネクタの前記突出部と前記第1内部端子との高低差は、前記第2コネクタの前記第2内部端子と前記ガイド部の前記傾斜面の下端部との高低差と同じか、それよりも大きい、請求項8に記載のコネクタセット。
- 前記第2コネクタの前記ガイド部は、前記第2外部端子の一部として設けられている、請求項1から9のいずれか一項に記載のコネクタセット。
- 前記第2コネクタの前記ガイド部は、金属で構成されている、請求項1から10のいずれか一項に記載のコネクタセット。
- 前記第1コネクタは、金属からなる被ガイド部を有し、前記被ガイド部は、前記第1コネクタと前記第2コネクタとの嵌合面に垂直な3面と、前記3面の間を連続して接続する凸面とで構成されている、請求項1から11のいずれか一項に記載のコネクタセット。
- 前記第1コネクタの前記被ガイド部は、前記第1外部端子の一部として設けられている、請求項12に記載のコネクタセット。
- 第1コネクタと第2コネクタとを対向させて互いに嵌合して構成されるコネクタセットであって、
前記第1コネクタは、
長手方向に沿って端子が配列された第1内部端子と、
前記第1内部端子を支持する第1絶縁性部材と、
前記第1内部端子の前記長手方向の両端に設けられた第1外部端子と、
を有し、
前記第2コネクタは、
長手方向に沿って端子が配列され、前記第1コネクタの前記第1内部端子と係合する第2内部端子と、
前記第2内部端子を支持する第2絶縁性部材と、
前記第2内部端子の前記長手方向の両端に設けられた第2外部端子と、
を有し、
前記第1コネクタは、前記第2コネクタとの嵌合方向において、前記第1内部端子よりも前記第2コネクタに向かって突出する突出部を有し、
前記第2コネクタは、前記第1コネクタの前記突出部を収容する凹部と、前記凹部の周囲にガイド部と、を有し
前記ガイド部は、前記第2外部端子の一部であり、前記長手方向と直交する短手方向において、前記第1外部端子を挟むように、前記第2外部端子から前記凹部の底面に向かって伸びる傾斜面であって、前記凹部の周囲に前記第1外部端子の上面から前記凹部に向かって傾斜する傾斜面を有する、コネクタセット。 - 前記ガイド部は、前記凹部を取り囲む、請求項14に記載のコネクタセット。
- 前記ガイド部の前記傾斜面は、前記凹部の周囲に連続して設けられる、請求項15に記載のコネクタセット。
- 前記ガイド部は複数の傾斜面を有し、前記複数の傾斜面は、少なくとも1つずつは、前記凹部を取り囲む3辺にそれぞれ配置される、請求項15に記載のコネクタセット。
- 前記ガイド部は、前記第1コネクタとの嵌合方向において前記第2内部端子よりも第1コネクタ側に突出する、請求項15に記載のコネクタセット。
- 前記第1コネクタと前記第2コネクタとの嵌合方向について、前記第1コネクタの前記突出部と前記第1内部端子との高低差は、前記第2コネクタの前記第2内部端子と前記ガイド部の前記傾斜面の下端部との高低差と同じか、それよりも大きい、請求項14に記載のコネクタセット。
- 前記第1コネクタの前記突出部は、前記第1外部端子の一部として設けられるか、前記第2コネクタの前記ガイド部は、前記第2外部端子の一部として設けられ、前記第1外部端子と前記第2外部端子の少なくとも一つは、接地電位に接続される、請求項1から19のいずれか一項に記載のコネクタセット。
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