JP4183102B2 - プラグコネクタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプリント基板等の基板に実装されるプラグコネクタの技術分野に属し、特にフォローイング機能、つまり若干のズレをもって相手側コネクタを受け入れることを許容する機能を確保しながら実装面積を縮小したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、基板同士を電気的及び機械的に連結する構造として、例えば一方の基板に凹形のプラグコネクタを実装し、他方の基板に凸形の相手側コネクタを実装し、これらのコネクタを嵌合することにより互いのコンタクトの胴部同士を圧接させるようにしたものが広く採用されている。このような連結構造では、製造誤差等によりプラグコネクタ及び相手側コネクタの基板への実装位置に若干のズレが生じた場合、コネクタを強引に嵌合すると各コネクタのコンタクトの脚部に過大な応力がかかり、これが基板から剥離するに至るという不具合が生じる。そこで従来、例えば特開平６−１６３１２５号公報には、ピン状のポストを持つコネクタとポスト受け用のコネクタとにより基板同士を連結する連結構造において、ポスト受け用コネクタのコンタクト中途部にＵ字状ばね片を設け、このＵ字状ばね片の撓みによってポスト受け用コネクタのハウジングを側方へ移動可能とすることにより、若干のズレがあっても相手側コネクタを受け入れることを許容する機能（以下、フォローイング機能という）を具備させ、これによってコンタクト脚部に過大な応力がかかることを防止して、脚部の剥離を防ぐようにしたものが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記提案の構造に倣って凹形のプラグコネクタのコンタクト中途部にＵ字状ばね片を設け、このＵ字状ばね片の撓みによってフォローイング機能を得ることが考えられるが、追設されるＵ字状ばね片の分だけプラグコネクタの外寸が大きくなるから、実装面積を可及的に縮小して基板のコンパクト化を図りたいという要求に応えることができない。
【０００４】
また、脚部の基板への接地面は、全てのコンタクトにわたって面一であることが求められる。このように脚部接地面が面一に揃っていることを通常、コプラナリティーが得られるといい、製造段階で製品ごとにコプラナリティーを安定して得ることが切望されている。また、製造又は搬送段階で脚部が変形することを可及的に防止して品質の向上を図りたいという要請もある。
【０００５】
本発明はこのような点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、プラグコネクタにおける相手側コネクタの受入部に固定されたコンタクトの胴部を一部露出させることにより、プラグコネクタをコンパクトにして実装面積を縮小し、相手側コネクタ受入方向にかかる圧縮力に対する剛性を確保しながら、コンタクト自体の撓みによって基板に平行な面内での回転方向及び他の方向へのフォローイング機能を確保し、また製造段階でハウジングにコンタクトを一体化することにより、コプラナリティーの安定化及び脚部の変形防止を一層改善し、成形後のプラグコネクタの変形を防止し、しかもコンタクトを正確なピッチで配設することにある。
【０００６】
本発明の更なる目的は、コンタクトの脚部を基板に強力に固着させて、フォローイング機能が発揮されたときに脚部に生じる反力を確実に受け止め、脚部の剥離を有効に防止して上記フォローイング機能を実効あらしめることにある。さらに脚部の構成を工夫して、コプラナリティーを安定化することにある。
【０００７】
本発明の更なる目的は、コンタクトを出来るだけハウジングの輪郭内に入れることにより、実装面積を縮小化し、さらにこれらの処理により脚部の変形防止を図ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１のプラグコネクタは、基板に取り付けられるプラグコネクタであって、相手側コネクタを受け入れる受入部が凹陥形成されて開口を有する略箱形に形成されたハウジングと、このハウジングに固定されたコンタクトとを備え、ハウジングの成形型内にコンタクトを配置してハウジングを成形することにより、コンタクトがハウジングに固着しており、このコンタクトが、ハウジングの上記受入部において相手側コネクタ受入方向に沿ってほぼ真っ直ぐに延びて上記受入部の内面に固定された胴部と、ハウジングの底面側で外側方へ延びる脚部とを備えており、上記ハウジングに上記胴部が露出するようにスリットを設け、ハウジングが、相手側コネクタ受入方向からみて長尺の側壁と短尺の側壁とを備えており、スリットは上記短尺側壁を横切って長尺側壁まで回り込むよう設けられていて、上記二つの長尺側壁の長手方向のほぼ中央には相手側コネクタ受入方向に延びる橋部がそれぞれ形成されており、スリットがハウジング側壁を周回するように形成されてハウジングが相手側コネクタ受入方向に分割され、これら分割されたハウジングが上記胴部及び橋部を介して連結されている。
【０００９】
このプラグコネクタでは、コンタクトの胴部のうちスリットにおいて露出した部分がハウジングに拘束されることなく各方向へ撓むので、受入部の開口側にあるハウジング部分が基板側のハウジング部分に対して、基板に平行な面内での回転方向及び他の方向へ変形できることから、フォローイング機能が良好に発揮される。また、コンタクト胴部は従来例のＵ字状ばね片を有したものに比してシンプルな形状でよいから、ハウジングがコンパクトになり、実装面積が縮小する。
【００１０】
また、ハウジングにおけるスリットのない部位では、ハウジングが相手側コネクタ受入方向につながっているから、相手側コネクタ受入方向にかかる圧縮力に対する剛性が確保される。
【００１１】
スリットを含むハウジング断面のなかでは最も剛性の高い橋部をほぼ回転中心として、受入部の開口側にあるハウジング部分が基板側のハウジング部分に対して変形し易くなるから、上記回転方向へのフォローイング機能が良好に発揮される。
【００１２】
コンタクトの剛性を適切に調整することにより、相手側コネクタ受入方向にかかる圧縮力に対する剛性が確保されると共に、上記回転方向へのフォローイング機能は勿論のこと、他の方向へのフォローイング機能も良好に発揮される。
【００１３】
成形型を利用してコンタクトが位置決めされるから、コプラナリティーが安定化すると共に、コンタクトが正確なピッチで配設される。また、コンタクト周辺のハウジング部分に残留応力が生じ難いので、成形後の変形が防止される。しかもハウジングにコンタクトを組み付ける作業がないので、製造段階での脚部の変形が防止される。
【００１４】
請求項２のプラグコネクタは、上記脚部が、ハウジングの底面に嵌入した底部と、この底部から基板側へオフセットしてから外側方へ延びるオフセット部とを備えている。
【００１５】
このようにすれば、オフセット部の少なくとも大部分がハウジングの外側方に位置するから、受入部の開口側にあるハウジング部分に上記回転方向へのトルクがかかったときに、これによりオフセット部に生じる反力が小さく収まる。そのため、フォローイング機能が発揮されたときに上記反力が確実に受け止められ、オフセット部の剥離が有効に防止される。しかも、半田付け作業及び半田付け状態の確認が容易である。
【００１６】
また、オフセット部を設けずに底部をそのまま外側方へ延ばした形状のものに較べると、脚のうち基板に接触する部分がオフセット部だけになって短くなるので、コプラナリティーが得られ易い。さらに底部がハウジング底面で支持されるから、製造又は搬送段階で脚部が変形し難い。
【００１７】
請求項３のプラグコネクタは、上記脚部が、ハウジングの底面に沿う底部と、この底部の先端から立ち上がる立上部とを備えている。
【００１８】
このようにすれば、底部の両端付近の２箇所にフィレット部が形成されるから、脚部の基板への固着が安定化する。そのため、フォローイング機能が発揮されたときに脚部に生じる反力が確実に受け止められ、底部の剥離が有効に防止される。
【００１９】
また、立上部を設けずに底部をそのまま外側方へ延ばした形状のものに較べると、脚のうち基板に接触する部分が底部だけになって短くなるので、コプラナリティーが得られ易い。さらに底部がハウジング底面で支持されるから、製造又は搬送段階で脚部が変形し難い。
【００２０】
請求項４のプラグコネクタは、上記立上部が、ハウジング側壁に凹陥形成された溝に収納されている。
【００２１】
このようにすれば、立上部が溝に収納されるから、コンタクトの脚部がハウジングの輪郭内に入り、実装面積が縮小する。しかも、立上部が溝で保護されるから、製造又は搬送段階で脚部が変形し難い。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図５は第１の実施形態に係るプラグコネクタＡを示す。図１に示すように、このプラグコネクタＡは、半田付けにより基板Ｃに取り付けられる。これらの図において、１０は合成樹脂等の絶縁材により形成されたハウジングであって、このハウジング１０は上方に開口する略箱形に形成され、その央部の凹陥する部分により、相手側コネクタＢを受け入れる受入部１１が形成されている。
【００２３】
上記ハウジング１０には、必要に応じて金メッキを施したリン青銅で例示される導電性材料により形成された多数のコンタクト２０・・が、適宜なピッチをあけて固定されている。このコンタクト２０は、相手側コネクタＢの受入方向（図１では上下方向）に沿ってほぼ真っ直ぐに延びて上記受入部１１の内面に固定された胴部２１と、この胴部２１に連結され基板Ｃに沿って外側方へ延びる脚部２２とを備えている。上記コンタクト２０は、これにハウジング１０が融着することによりハウジング１０に固定されている。
【００２４】
そして、上記ハウジング１０には、上記胴部２１が露出するようにスリット４０が設けられており、受入部１１の内部空間がこのスリット４０の胴部２１・・の間を通して外部へ連通している。図４に示すように、上記ハウジング１０は、相手側コネクタ受入方向からみて長尺の側壁１３ｘ、１３ｘと短尺の側壁１３ｙ、１３ｙとを備えており、上記スリット４０は上記短尺側壁１３ｙを横切って長尺側壁１３ｘ、１３ｘまで回り込むよう設けられている。そして、上記長尺側壁１３ｘの長手方向のほぼ中央には、２本のスリット４０、４０の間に、相手側コネクタ受入方向に延びる橋部１３ｂがそれぞれ形成されている。上記ハウジング１０は、上記スリット４０、４０及び橋部１３ｂ、１３ｂを境にしてアッパーハウジング１０ａとロワーハウジング１０ｂとの２つの部分に分割してとらえることができる。そうすると、上記アッパーハウジング１０ａとロワーハウジング１０ｂとは、上記コンタクト２０・・の胴部２１・・及び橋部１３ｂ、１３ｂを介して連結されていることになる。
【００２５】
また、上記コンタクト２０の脚部２２は、ハウジング１０の底面１２に嵌入した底部２２ａと、この底部２２ａから基板側へオフセットしてから外側方へ延びるオフセット部２２ｂとを備えている。
【００２６】
上記プラグコネクタＡは、ハウジング１０の成形型内にコンタクト２０・・を配置してからハウジング１０を成形することにより製造される。従って、例えばハウジング１０を合成樹脂で成形するときには、射出成形型のなかにコンタクト２０・・を配置してから型を閉じ、型内へ合成樹脂材料を射出してハウジング１０を成形することにより一挙にプラグコネクタＡが製造される。
【００２７】
上記プラグコネクタＡの使用にあたっては、図１に示すように、脚部２２・・のオフセット部２２ｂを基板Ｃの表面に半田付けすることにより基板Ｃへの実装が行われる。そして、例えばハウジングｂ１及びコンタクトｂ２・・を備え、コンタクトｂ２・・を基板Ｄに半田付けすることにより基板Ｄに実装された相手側コネクタＢを上記受入部１１に嵌入すれば互いのコンタクトの胴部同士が圧接し、これによって基板Ｃ、Ｄが電気的及び機械的に連結する。なお、相手側コネクタＢの製造もプラグコネクタＡとほぼ同様の手順で行われるが、ハウジングｂ１の成形型内にコンタクトｂ２・・を配置してからハウジングｂ１を成形するか、ハウジングｂ１を単独で成形してからコンタクトｂ２・・をハウジングｂ１に嵌入して組み付けるかは必要に応じて適宜選択される。
【００２８】
従って上記第１の実施形態においては、コンタクト２０の胴部２１のうちスリット４０において露出した部分２１ａがハウジング１０に拘束されることなく各方向へ撓むので、受入部１１の開口側にあるアッパーハウジング１０ａが基板側のロワーハウジング１０ｂに対して、基板Ｃに平行な面内での回転方向及び他の方向へ変形できる。このため、図４に矢印で示すようにコンタクト２０・・の配列された方向であるＸ方向、これに直交するＹ方向、そして特に面内での回転方向であるθ方向などに対して優れたフォローイング機能が発揮される。また、コンタクト胴部２１は従来例のＵ字状ばね片を有したものに比してシンプルな形状でよいから、ハウジング１０がコンパクトになり、実装面積が縮小する。
【００２９】
また、アッパーハウジング１０ａとロワーハウジング１０ｂとが胴部２１・・だけでなく橋部１３ｂ、１３ｂを介して相手側コネクタ受入方向に連設されているから、相手側コネクタ受入方向にかかる圧縮力に対する剛性が確保される。そのため、基板Ｃ、Ｄを連結するべく相手側コネクタＢを受入部１１に嵌入したときに相手側コネクタ受入方向にかかる圧縮力に対して充分に耐えることができる。
【００３０】
しかも、スリット４０が短尺側壁１３ｙを横切って長尺側壁１３ｘまで回り込み、長尺側壁１３ｘの長手方向ほぼ中央に橋部１３ｂがあるから、スリット４０を含むハウジング断面のなかでは最も剛性の高い橋部１３ｂをほぼ回転中心としてアッパーハウジング１０ａがロワーハウジング１０ｂに対して変形し易くなり、上記θ方向へのフォローイング機能が良好に発揮される。
【００３１】
また、オフセット部２２ｂの少なくとも大部分がハウジング１０の外側方に位置するから、アッパーハウジング１０ａに上記θ方向へのトルクがかかったときに、これによりオフセット部２２ｂに生じる反力が小さく収まる。そのため、フォローイング機能が発揮されたときに上記反力が確実に受け止められ、オフセット部２２ｂの剥離が有効に防止される。しかも、オフセット部２２ｂの少なくとも大部分がハウジング１０の外側にあるから、半田付け箇所の視認性が良く、半田付け作業及び半田付け状態の確認が容易である。
【００３２】
しかも、オフセット部２２ｂを設けずに底部２２ａをそのまま外側方へ延ばした形状のものに較べると、脚２２のうち基板Ｃに接触する部分がオフセット部２２ｂだけになって短くなるので、コプラナリティーが得られ易い。さらに底部２２ａがハウジング底面１２で支持されるから、製造又は搬送段階で脚部２２が変形し難い。
【００３３】
また、成形型を利用してコンタクト２０が位置決めされるから、コプラナリティーが更に安定化すると共に、コンタクト２０・・が正確なピッチで配設される。さらに、コンタクト周辺のハウジング部分に残留応力が生じ難いので、成形後にプラグコネクタＡが変形することが防止される。しかもハウジング１０にコンタクト２０・・を組み付ける作業がないので、製造段階での脚部の変形が防止される。
【００３４】
次に、図６〜図９は第２の実施形態に係るプラグコネクタＡを示す。上記第１実施形態と同一の機能を発揮する部材については同一記号を付して、その説明を省略する。
【００３５】
上記ハウジング１０は、スリット４０がハウジング側壁１３ｘ、１３ｙ、１３ｘ、１３ｙを周回するように形成されている。すなわち、ハウジング１０の相手側コネクタ受入方向における中層部の絶縁材が取り去られていて、ハウジング１０が相手側コネクタ受入方向にアッパーハウジング１０ａ及びロワーハウジング１０ｂの２つの部分に分割され、これら分割されたハウジングが上記胴部２１・・を介して連結されている。図中、１４、１４は肉抜きを目的としてアッパーハウジング１０ａの側壁に形成された開口であり、これは必ずしも設けなくてもよい。
【００３６】
上記脚部２２は、ハウジング１０の底面１２に沿う底部２２ａと、この底部２２ａの先端から立ち上がる立上部２２ｃとを備えている。そして、上記立上部２２ｃ・・が、ハウジング側壁１３ｘ、１３ｘに凹陥形成された溝１３ａ・・に収納されており、これによって立上部２２ｃによりハウジング側壁１３の最大幅が広がることを防止するようにしている。図中、２１ｂは胴部２１の中途部の断面を細く形成して設けたクビレ部であり、ここにハウジング材料が入り込むことでコンタクト２０のハウジング１０との結合力を高めるようにしているが、これは必ずしも設けなくてもよい。
【００３７】
上記プラグコネクタＡは、第１実施形態と同様にハウジング１０の成形型内にコンタクト２０・・を配置してからハウジング１０を成形することにより製造される。また、プラグコネクタＡの使用方法も第１実施形態と同様であるが、プラグコネクタＡの基板Ｃへの実装は、脚部２２・・の底部２２ａを基板Ｃの表面に半田付けすることにより行われる。
【００３８】
従って上記第２の実施形態においては、コンタクト２０の胴部２１のうち露出した部分２１ａがハウジング１０に拘束されることなく各方向へ撓むので、アッパーハウジング１０ａがロワーハウジング１０ｂに対して、基板Ｃに平行な面内での回転方向及び他の方向へ変形できる。このため、図９に矢印で示すようにコンタクト２０・・の配列された方向であるＸ方向、これに直交するＹ方向、そして特に面内での回転方向であるθ方向などに対して優れたフォローイング機能が発揮される。その場合、コンタクト２０の剛性を適切に調整することにより、相手側コネクタ受入方向にかかる圧縮力に対する剛性が確保されて基板Ｃ、Ｄの連結時にかかる圧縮力に対して充分に耐えることができると共に、上記θ方向へのフォローイング機能は勿論のこと、他の方向へのフォローイング機能も良好に発揮される。また、コンタクト胴部２１は従来例のＵ字状ばね片を有したものに比してシンプルな形状でよいから、ハウジング１０がコンパクトになり、実装面積が縮小する。
【００３９】
また、図６に示すように、脚部２２における底部２２ａの両端付近２箇所にフィレット部３１、３２が形成されるから、これが脚部２２と基板Ｃとの間に介在する半田による固着力を強化して脚部２２の基板Ｃへの固着が安定化する。そのため、フォローイング機能が発揮されたときに脚部２２に生じる反力が確実に受け止められ、底部２２ａの剥離が有効に防止される。
【００４０】
しかも、立上部２２ｃを設けずに底部２２ａをそのまま外側方へ延ばした形状のものに較べると、脚２２のうち基板Ｃに接触する部分が底部２２ａだけになって短くなるので、コプラナリティーが得られ易い。さらに底部２２ａがハウジング底面１２で支持されるから、製造又は搬送段階で脚部２２が変形し難い。
【００４１】
また、上記立上部２２ｃをハウジング側壁に凹陥形成された溝１３ａに収納されたから、コンタクト２０の脚部２２がハウジング１０の輪郭内に入り、実装面積が更に縮小する。しかも、立上部２２ｃが溝１３ａで保護されるから、製造又は搬送段階で脚部が変形し難い。
【００４２】
さらに、上記プラグコネクタＡでは、成形型を利用してコンタクト２０が位置決めされるから、コプラナリティーが更に安定化すると共に、コンタクト２０・・が正確なピッチで配設される。さらに、コンタクト周辺のハウジング部分に残留応力が生じ難いので、成形後にプラグコネクタＡが変形することが防止される。しかもハウジング１０にコンタクト２０・・を組み付ける作業がないので、製造段階での脚部２２の変形が防止される。
【００４３】
本発明は以上説明した２つの実施形態によって限定されるものではない。例えば脚部の形状に着目して変形例を挙げれば、第１の実施形態においてはオフセット部２２ｂの先端に立上部を設けた変形例があり、第２の実施形態においては溝１３ａを設けずに立上部２２ｃとハウジング側壁１３との間が離間している変形例、及び立上部２２ｃを設けずに底部２２ａをそのまま外側方へ延ばした形状の変形例があり、また両実施形態においてハウジング底面１２と脚部２２の底部２２ａが離れている変形例もあり、本発明はこれらを全て含んでいる。
【００４４】
上記実施形態ではハウジング１０をアッパーハウジング１０ａ及びロワーハウジング１０ｂの２つの部分に分割し、これらをコンタクト２０・・の胴部２１・・を介して連結したが、ハウジングを相手側コネクタ受入方向に３つ以上に分割し、これら分割されたハウジングをコンタクト胴部を介して連結してもよく、その場合でも上記実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。上記実施形態では基板同士を連結する場合で説明したが、相手側コネクタは必ずしも基板に実装されたものである必要はない。さらに、コンタクトは断面が矩形であっても丸形であってもよいのは勿論である。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１のプラグコネクタによれば、全体をコンパクトなものにして実装面積を縮小しながら、基板に平行な面内での回転方向及び他の方向へのフォローイング機能を向上させることができると共に、相手側コネクタ受入方向にかかる圧縮力に対する剛性を充分に確保することができ、また橋部により上記回転方向へのフォローイング機能を特に良好に発揮できる。コンタクトの剛性を適切に調整することにより、相手側コネクタ受入方向にかかる圧縮力に対する剛性を確保できると共に、上記回転方向へのフォローイング機能は勿論のこと、他の方向へのフォローイング機能を更に良好に発揮できる。コプラナリティーの安定化及び製造段階での脚部の変形防止を一層進めることができ、成形後のプラグコネクタの変形を防止できると共に、コンタクトを正確なピッチで配設することができる。
【００４６】
請求項２のようにすれば、オフセット部に生じる反力を小さくでき、脚部の固着を安定化してフォローイング機能の実効を上げ、しかもオフセット部の剥離を有効に防止することができると共に、コプラナリティーを安定化することができる。また、製造又は搬送段階における脚部の変形を防止できると共に、半田付け作業及び半田付け状態の確認を容易に行える。
【００４７】
請求項３のようにすれば、脚部にできる２箇所のフィレットにより、脚部の基板への固着を安定化してフォローイング機能の実効を上げ、しかも底部の剥離を有効に防止することができると共に、コプラナリティーを安定化することができる。また、製造又は搬送段階における脚部の変形を防止できると共に、半田付け作業及び半田付け状態の確認を容易に行える。
【００４８】
請求項４のようにすれば、さらに実装面積を縮小できると共に、製造又は搬送段階における脚部の変形を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 基板に実装された第１の実施形態のプラグコネクタを、相手側コネクタと嵌合した状態で示した縦断面図である。断面線を図３にＶ−Ｖ線で示す。
【図２】 上記第１の実施形態の正面図である。
【図３】 上記第１の実施形態の側面図である。
【図４】 上記第１の実施形態の底面図である。
【図５】 上記第１の実施形態の図３、Ｗ−Ｗ線における断面図である。
【図６】 基板に実装された第２の実施形態のプラグコネクタを、相手側コネクタと嵌合した状態で示した縦断面図である。
【図７】 上記第２の実施形態の正面図である。
【図８】 上記第２の実施形態の側面図である。
【図９】 上記第２の実施形態の底面図である。
【符号の説明】
Ａ プラグコネクタ
Ｂ 相手側コネクタ
Ｃ 基板
Ｄ 基板
１０ ハウジング
１０ａ アッパーハウジング
１０ｂ ロワーハウジング
１１ 受入部
１２ 底面
１３ 側壁
１３ｂ 橋部
１３ｘ 長尺側壁
１３ｙ 短尺側壁
２０ コンタクト
２１ 胴部
２１ａ 露出した部分
２２ 脚部
２２ａ 底部
２２ｂ オフセット部
２２ｃ 立上部
３１ フィレット部
３２ フィレット部
４０ スリット
【発明の属する技術分野】
本発明はプリント基板等の基板に実装されるプラグコネクタの技術分野に属し、特にフォローイング機能、つまり若干のズレをもって相手側コネクタを受け入れることを許容する機能を確保しながら実装面積を縮小したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、基板同士を電気的及び機械的に連結する構造として、例えば一方の基板に凹形のプラグコネクタを実装し、他方の基板に凸形の相手側コネクタを実装し、これらのコネクタを嵌合することにより互いのコンタクトの胴部同士を圧接させるようにしたものが広く採用されている。このような連結構造では、製造誤差等によりプラグコネクタ及び相手側コネクタの基板への実装位置に若干のズレが生じた場合、コネクタを強引に嵌合すると各コネクタのコンタクトの脚部に過大な応力がかかり、これが基板から剥離するに至るという不具合が生じる。そこで従来、例えば特開平６−１６３１２５号公報には、ピン状のポストを持つコネクタとポスト受け用のコネクタとにより基板同士を連結する連結構造において、ポスト受け用コネクタのコンタクト中途部にＵ字状ばね片を設け、このＵ字状ばね片の撓みによってポスト受け用コネクタのハウジングを側方へ移動可能とすることにより、若干のズレがあっても相手側コネクタを受け入れることを許容する機能（以下、フォローイング機能という）を具備させ、これによってコンタクト脚部に過大な応力がかかることを防止して、脚部の剥離を防ぐようにしたものが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記提案の構造に倣って凹形のプラグコネクタのコンタクト中途部にＵ字状ばね片を設け、このＵ字状ばね片の撓みによってフォローイング機能を得ることが考えられるが、追設されるＵ字状ばね片の分だけプラグコネクタの外寸が大きくなるから、実装面積を可及的に縮小して基板のコンパクト化を図りたいという要求に応えることができない。
【０００４】
また、脚部の基板への接地面は、全てのコンタクトにわたって面一であることが求められる。このように脚部接地面が面一に揃っていることを通常、コプラナリティーが得られるといい、製造段階で製品ごとにコプラナリティーを安定して得ることが切望されている。また、製造又は搬送段階で脚部が変形することを可及的に防止して品質の向上を図りたいという要請もある。
【０００５】
本発明はこのような点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、プラグコネクタにおける相手側コネクタの受入部に固定されたコンタクトの胴部を一部露出させることにより、プラグコネクタをコンパクトにして実装面積を縮小し、相手側コネクタ受入方向にかかる圧縮力に対する剛性を確保しながら、コンタクト自体の撓みによって基板に平行な面内での回転方向及び他の方向へのフォローイング機能を確保し、また製造段階でハウジングにコンタクトを一体化することにより、コプラナリティーの安定化及び脚部の変形防止を一層改善し、成形後のプラグコネクタの変形を防止し、しかもコンタクトを正確なピッチで配設することにある。
【０００６】
本発明の更なる目的は、コンタクトの脚部を基板に強力に固着させて、フォローイング機能が発揮されたときに脚部に生じる反力を確実に受け止め、脚部の剥離を有効に防止して上記フォローイング機能を実効あらしめることにある。さらに脚部の構成を工夫して、コプラナリティーを安定化することにある。
【０００７】
本発明の更なる目的は、コンタクトを出来るだけハウジングの輪郭内に入れることにより、実装面積を縮小化し、さらにこれらの処理により脚部の変形防止を図ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１のプラグコネクタは、基板に取り付けられるプラグコネクタであって、相手側コネクタを受け入れる受入部が凹陥形成されて開口を有する略箱形に形成されたハウジングと、このハウジングに固定されたコンタクトとを備え、ハウジングの成形型内にコンタクトを配置してハウジングを成形することにより、コンタクトがハウジングに固着しており、このコンタクトが、ハウジングの上記受入部において相手側コネクタ受入方向に沿ってほぼ真っ直ぐに延びて上記受入部の内面に固定された胴部と、ハウジングの底面側で外側方へ延びる脚部とを備えており、上記ハウジングに上記胴部が露出するようにスリットを設け、ハウジングが、相手側コネクタ受入方向からみて長尺の側壁と短尺の側壁とを備えており、スリットは上記短尺側壁を横切って長尺側壁まで回り込むよう設けられていて、上記二つの長尺側壁の長手方向のほぼ中央には相手側コネクタ受入方向に延びる橋部がそれぞれ形成されており、スリットがハウジング側壁を周回するように形成されてハウジングが相手側コネクタ受入方向に分割され、これら分割されたハウジングが上記胴部及び橋部を介して連結されている。
【０００９】
このプラグコネクタでは、コンタクトの胴部のうちスリットにおいて露出した部分がハウジングに拘束されることなく各方向へ撓むので、受入部の開口側にあるハウジング部分が基板側のハウジング部分に対して、基板に平行な面内での回転方向及び他の方向へ変形できることから、フォローイング機能が良好に発揮される。また、コンタクト胴部は従来例のＵ字状ばね片を有したものに比してシンプルな形状でよいから、ハウジングがコンパクトになり、実装面積が縮小する。
【００１０】
また、ハウジングにおけるスリットのない部位では、ハウジングが相手側コネクタ受入方向につながっているから、相手側コネクタ受入方向にかかる圧縮力に対する剛性が確保される。
【００１１】
スリットを含むハウジング断面のなかでは最も剛性の高い橋部をほぼ回転中心として、受入部の開口側にあるハウジング部分が基板側のハウジング部分に対して変形し易くなるから、上記回転方向へのフォローイング機能が良好に発揮される。
【００１２】
コンタクトの剛性を適切に調整することにより、相手側コネクタ受入方向にかかる圧縮力に対する剛性が確保されると共に、上記回転方向へのフォローイング機能は勿論のこと、他の方向へのフォローイング機能も良好に発揮される。
【００１３】
成形型を利用してコンタクトが位置決めされるから、コプラナリティーが安定化すると共に、コンタクトが正確なピッチで配設される。また、コンタクト周辺のハウジング部分に残留応力が生じ難いので、成形後の変形が防止される。しかもハウジングにコンタクトを組み付ける作業がないので、製造段階での脚部の変形が防止される。
【００１４】
請求項２のプラグコネクタは、上記脚部が、ハウジングの底面に嵌入した底部と、この底部から基板側へオフセットしてから外側方へ延びるオフセット部とを備えている。
【００１５】
このようにすれば、オフセット部の少なくとも大部分がハウジングの外側方に位置するから、受入部の開口側にあるハウジング部分に上記回転方向へのトルクがかかったときに、これによりオフセット部に生じる反力が小さく収まる。そのため、フォローイング機能が発揮されたときに上記反力が確実に受け止められ、オフセット部の剥離が有効に防止される。しかも、半田付け作業及び半田付け状態の確認が容易である。
【００１６】
また、オフセット部を設けずに底部をそのまま外側方へ延ばした形状のものに較べると、脚のうち基板に接触する部分がオフセット部だけになって短くなるので、コプラナリティーが得られ易い。さらに底部がハウジング底面で支持されるから、製造又は搬送段階で脚部が変形し難い。
【００１７】
請求項３のプラグコネクタは、上記脚部が、ハウジングの底面に沿う底部と、この底部の先端から立ち上がる立上部とを備えている。
【００１８】
このようにすれば、底部の両端付近の２箇所にフィレット部が形成されるから、脚部の基板への固着が安定化する。そのため、フォローイング機能が発揮されたときに脚部に生じる反力が確実に受け止められ、底部の剥離が有効に防止される。
【００１９】
また、立上部を設けずに底部をそのまま外側方へ延ばした形状のものに較べると、脚のうち基板に接触する部分が底部だけになって短くなるので、コプラナリティーが得られ易い。さらに底部がハウジング底面で支持されるから、製造又は搬送段階で脚部が変形し難い。
【００２０】
請求項４のプラグコネクタは、上記立上部が、ハウジング側壁に凹陥形成された溝に収納されている。
【００２１】
このようにすれば、立上部が溝に収納されるから、コンタクトの脚部がハウジングの輪郭内に入り、実装面積が縮小する。しかも、立上部が溝で保護されるから、製造又は搬送段階で脚部が変形し難い。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図５は第１の実施形態に係るプラグコネクタＡを示す。図１に示すように、このプラグコネクタＡは、半田付けにより基板Ｃに取り付けられる。これらの図において、１０は合成樹脂等の絶縁材により形成されたハウジングであって、このハウジング１０は上方に開口する略箱形に形成され、その央部の凹陥する部分により、相手側コネクタＢを受け入れる受入部１１が形成されている。
【００２３】
上記ハウジング１０には、必要に応じて金メッキを施したリン青銅で例示される導電性材料により形成された多数のコンタクト２０・・が、適宜なピッチをあけて固定されている。このコンタクト２０は、相手側コネクタＢの受入方向（図１では上下方向）に沿ってほぼ真っ直ぐに延びて上記受入部１１の内面に固定された胴部２１と、この胴部２１に連結され基板Ｃに沿って外側方へ延びる脚部２２とを備えている。上記コンタクト２０は、これにハウジング１０が融着することによりハウジング１０に固定されている。
【００２４】
そして、上記ハウジング１０には、上記胴部２１が露出するようにスリット４０が設けられており、受入部１１の内部空間がこのスリット４０の胴部２１・・の間を通して外部へ連通している。図４に示すように、上記ハウジング１０は、相手側コネクタ受入方向からみて長尺の側壁１３ｘ、１３ｘと短尺の側壁１３ｙ、１３ｙとを備えており、上記スリット４０は上記短尺側壁１３ｙを横切って長尺側壁１３ｘ、１３ｘまで回り込むよう設けられている。そして、上記長尺側壁１３ｘの長手方向のほぼ中央には、２本のスリット４０、４０の間に、相手側コネクタ受入方向に延びる橋部１３ｂがそれぞれ形成されている。上記ハウジング１０は、上記スリット４０、４０及び橋部１３ｂ、１３ｂを境にしてアッパーハウジング１０ａとロワーハウジング１０ｂとの２つの部分に分割してとらえることができる。そうすると、上記アッパーハウジング１０ａとロワーハウジング１０ｂとは、上記コンタクト２０・・の胴部２１・・及び橋部１３ｂ、１３ｂを介して連結されていることになる。
【００２５】
また、上記コンタクト２０の脚部２２は、ハウジング１０の底面１２に嵌入した底部２２ａと、この底部２２ａから基板側へオフセットしてから外側方へ延びるオフセット部２２ｂとを備えている。
【００２６】
上記プラグコネクタＡは、ハウジング１０の成形型内にコンタクト２０・・を配置してからハウジング１０を成形することにより製造される。従って、例えばハウジング１０を合成樹脂で成形するときには、射出成形型のなかにコンタクト２０・・を配置してから型を閉じ、型内へ合成樹脂材料を射出してハウジング１０を成形することにより一挙にプラグコネクタＡが製造される。
【００２７】
上記プラグコネクタＡの使用にあたっては、図１に示すように、脚部２２・・のオフセット部２２ｂを基板Ｃの表面に半田付けすることにより基板Ｃへの実装が行われる。そして、例えばハウジングｂ１及びコンタクトｂ２・・を備え、コンタクトｂ２・・を基板Ｄに半田付けすることにより基板Ｄに実装された相手側コネクタＢを上記受入部１１に嵌入すれば互いのコンタクトの胴部同士が圧接し、これによって基板Ｃ、Ｄが電気的及び機械的に連結する。なお、相手側コネクタＢの製造もプラグコネクタＡとほぼ同様の手順で行われるが、ハウジングｂ１の成形型内にコンタクトｂ２・・を配置してからハウジングｂ１を成形するか、ハウジングｂ１を単独で成形してからコンタクトｂ２・・をハウジングｂ１に嵌入して組み付けるかは必要に応じて適宜選択される。
【００２８】
従って上記第１の実施形態においては、コンタクト２０の胴部２１のうちスリット４０において露出した部分２１ａがハウジング１０に拘束されることなく各方向へ撓むので、受入部１１の開口側にあるアッパーハウジング１０ａが基板側のロワーハウジング１０ｂに対して、基板Ｃに平行な面内での回転方向及び他の方向へ変形できる。このため、図４に矢印で示すようにコンタクト２０・・の配列された方向であるＸ方向、これに直交するＹ方向、そして特に面内での回転方向であるθ方向などに対して優れたフォローイング機能が発揮される。また、コンタクト胴部２１は従来例のＵ字状ばね片を有したものに比してシンプルな形状でよいから、ハウジング１０がコンパクトになり、実装面積が縮小する。
【００２９】
また、アッパーハウジング１０ａとロワーハウジング１０ｂとが胴部２１・・だけでなく橋部１３ｂ、１３ｂを介して相手側コネクタ受入方向に連設されているから、相手側コネクタ受入方向にかかる圧縮力に対する剛性が確保される。そのため、基板Ｃ、Ｄを連結するべく相手側コネクタＢを受入部１１に嵌入したときに相手側コネクタ受入方向にかかる圧縮力に対して充分に耐えることができる。
【００３０】
しかも、スリット４０が短尺側壁１３ｙを横切って長尺側壁１３ｘまで回り込み、長尺側壁１３ｘの長手方向ほぼ中央に橋部１３ｂがあるから、スリット４０を含むハウジング断面のなかでは最も剛性の高い橋部１３ｂをほぼ回転中心としてアッパーハウジング１０ａがロワーハウジング１０ｂに対して変形し易くなり、上記θ方向へのフォローイング機能が良好に発揮される。
【００３１】
また、オフセット部２２ｂの少なくとも大部分がハウジング１０の外側方に位置するから、アッパーハウジング１０ａに上記θ方向へのトルクがかかったときに、これによりオフセット部２２ｂに生じる反力が小さく収まる。そのため、フォローイング機能が発揮されたときに上記反力が確実に受け止められ、オフセット部２２ｂの剥離が有効に防止される。しかも、オフセット部２２ｂの少なくとも大部分がハウジング１０の外側にあるから、半田付け箇所の視認性が良く、半田付け作業及び半田付け状態の確認が容易である。
【００３２】
しかも、オフセット部２２ｂを設けずに底部２２ａをそのまま外側方へ延ばした形状のものに較べると、脚２２のうち基板Ｃに接触する部分がオフセット部２２ｂだけになって短くなるので、コプラナリティーが得られ易い。さらに底部２２ａがハウジング底面１２で支持されるから、製造又は搬送段階で脚部２２が変形し難い。
【００３３】
また、成形型を利用してコンタクト２０が位置決めされるから、コプラナリティーが更に安定化すると共に、コンタクト２０・・が正確なピッチで配設される。さらに、コンタクト周辺のハウジング部分に残留応力が生じ難いので、成形後にプラグコネクタＡが変形することが防止される。しかもハウジング１０にコンタクト２０・・を組み付ける作業がないので、製造段階での脚部の変形が防止される。
【００３４】
次に、図６〜図９は第２の実施形態に係るプラグコネクタＡを示す。上記第１実施形態と同一の機能を発揮する部材については同一記号を付して、その説明を省略する。
【００３５】
上記ハウジング１０は、スリット４０がハウジング側壁１３ｘ、１３ｙ、１３ｘ、１３ｙを周回するように形成されている。すなわち、ハウジング１０の相手側コネクタ受入方向における中層部の絶縁材が取り去られていて、ハウジング１０が相手側コネクタ受入方向にアッパーハウジング１０ａ及びロワーハウジング１０ｂの２つの部分に分割され、これら分割されたハウジングが上記胴部２１・・を介して連結されている。図中、１４、１４は肉抜きを目的としてアッパーハウジング１０ａの側壁に形成された開口であり、これは必ずしも設けなくてもよい。
【００３６】
上記脚部２２は、ハウジング１０の底面１２に沿う底部２２ａと、この底部２２ａの先端から立ち上がる立上部２２ｃとを備えている。そして、上記立上部２２ｃ・・が、ハウジング側壁１３ｘ、１３ｘに凹陥形成された溝１３ａ・・に収納されており、これによって立上部２２ｃによりハウジング側壁１３の最大幅が広がることを防止するようにしている。図中、２１ｂは胴部２１の中途部の断面を細く形成して設けたクビレ部であり、ここにハウジング材料が入り込むことでコンタクト２０のハウジング１０との結合力を高めるようにしているが、これは必ずしも設けなくてもよい。
【００３７】
上記プラグコネクタＡは、第１実施形態と同様にハウジング１０の成形型内にコンタクト２０・・を配置してからハウジング１０を成形することにより製造される。また、プラグコネクタＡの使用方法も第１実施形態と同様であるが、プラグコネクタＡの基板Ｃへの実装は、脚部２２・・の底部２２ａを基板Ｃの表面に半田付けすることにより行われる。
【００３８】
従って上記第２の実施形態においては、コンタクト２０の胴部２１のうち露出した部分２１ａがハウジング１０に拘束されることなく各方向へ撓むので、アッパーハウジング１０ａがロワーハウジング１０ｂに対して、基板Ｃに平行な面内での回転方向及び他の方向へ変形できる。このため、図９に矢印で示すようにコンタクト２０・・の配列された方向であるＸ方向、これに直交するＹ方向、そして特に面内での回転方向であるθ方向などに対して優れたフォローイング機能が発揮される。その場合、コンタクト２０の剛性を適切に調整することにより、相手側コネクタ受入方向にかかる圧縮力に対する剛性が確保されて基板Ｃ、Ｄの連結時にかかる圧縮力に対して充分に耐えることができると共に、上記θ方向へのフォローイング機能は勿論のこと、他の方向へのフォローイング機能も良好に発揮される。また、コンタクト胴部２１は従来例のＵ字状ばね片を有したものに比してシンプルな形状でよいから、ハウジング１０がコンパクトになり、実装面積が縮小する。
【００３９】
また、図６に示すように、脚部２２における底部２２ａの両端付近２箇所にフィレット部３１、３２が形成されるから、これが脚部２２と基板Ｃとの間に介在する半田による固着力を強化して脚部２２の基板Ｃへの固着が安定化する。そのため、フォローイング機能が発揮されたときに脚部２２に生じる反力が確実に受け止められ、底部２２ａの剥離が有効に防止される。
【００４０】
しかも、立上部２２ｃを設けずに底部２２ａをそのまま外側方へ延ばした形状のものに較べると、脚２２のうち基板Ｃに接触する部分が底部２２ａだけになって短くなるので、コプラナリティーが得られ易い。さらに底部２２ａがハウジング底面１２で支持されるから、製造又は搬送段階で脚部２２が変形し難い。
【００４１】
また、上記立上部２２ｃをハウジング側壁に凹陥形成された溝１３ａに収納されたから、コンタクト２０の脚部２２がハウジング１０の輪郭内に入り、実装面積が更に縮小する。しかも、立上部２２ｃが溝１３ａで保護されるから、製造又は搬送段階で脚部が変形し難い。
【００４２】
さらに、上記プラグコネクタＡでは、成形型を利用してコンタクト２０が位置決めされるから、コプラナリティーが更に安定化すると共に、コンタクト２０・・が正確なピッチで配設される。さらに、コンタクト周辺のハウジング部分に残留応力が生じ難いので、成形後にプラグコネクタＡが変形することが防止される。しかもハウジング１０にコンタクト２０・・を組み付ける作業がないので、製造段階での脚部２２の変形が防止される。
【００４３】
本発明は以上説明した２つの実施形態によって限定されるものではない。例えば脚部の形状に着目して変形例を挙げれば、第１の実施形態においてはオフセット部２２ｂの先端に立上部を設けた変形例があり、第２の実施形態においては溝１３ａを設けずに立上部２２ｃとハウジング側壁１３との間が離間している変形例、及び立上部２２ｃを設けずに底部２２ａをそのまま外側方へ延ばした形状の変形例があり、また両実施形態においてハウジング底面１２と脚部２２の底部２２ａが離れている変形例もあり、本発明はこれらを全て含んでいる。
【００４４】
上記実施形態ではハウジング１０をアッパーハウジング１０ａ及びロワーハウジング１０ｂの２つの部分に分割し、これらをコンタクト２０・・の胴部２１・・を介して連結したが、ハウジングを相手側コネクタ受入方向に３つ以上に分割し、これら分割されたハウジングをコンタクト胴部を介して連結してもよく、その場合でも上記実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。上記実施形態では基板同士を連結する場合で説明したが、相手側コネクタは必ずしも基板に実装されたものである必要はない。さらに、コンタクトは断面が矩形であっても丸形であってもよいのは勿論である。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１のプラグコネクタによれば、全体をコンパクトなものにして実装面積を縮小しながら、基板に平行な面内での回転方向及び他の方向へのフォローイング機能を向上させることができると共に、相手側コネクタ受入方向にかかる圧縮力に対する剛性を充分に確保することができ、また橋部により上記回転方向へのフォローイング機能を特に良好に発揮できる。コンタクトの剛性を適切に調整することにより、相手側コネクタ受入方向にかかる圧縮力に対する剛性を確保できると共に、上記回転方向へのフォローイング機能は勿論のこと、他の方向へのフォローイング機能を更に良好に発揮できる。コプラナリティーの安定化及び製造段階での脚部の変形防止を一層進めることができ、成形後のプラグコネクタの変形を防止できると共に、コンタクトを正確なピッチで配設することができる。
【００４６】
請求項２のようにすれば、オフセット部に生じる反力を小さくでき、脚部の固着を安定化してフォローイング機能の実効を上げ、しかもオフセット部の剥離を有効に防止することができると共に、コプラナリティーを安定化することができる。また、製造又は搬送段階における脚部の変形を防止できると共に、半田付け作業及び半田付け状態の確認を容易に行える。
【００４７】
請求項３のようにすれば、脚部にできる２箇所のフィレットにより、脚部の基板への固着を安定化してフォローイング機能の実効を上げ、しかも底部の剥離を有効に防止することができると共に、コプラナリティーを安定化することができる。また、製造又は搬送段階における脚部の変形を防止できると共に、半田付け作業及び半田付け状態の確認を容易に行える。
【００４８】
請求項４のようにすれば、さらに実装面積を縮小できると共に、製造又は搬送段階における脚部の変形を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 基板に実装された第１の実施形態のプラグコネクタを、相手側コネクタと嵌合した状態で示した縦断面図である。断面線を図３にＶ−Ｖ線で示す。
【図２】 上記第１の実施形態の正面図である。
【図３】 上記第１の実施形態の側面図である。
【図４】 上記第１の実施形態の底面図である。
【図５】 上記第１の実施形態の図３、Ｗ−Ｗ線における断面図である。
【図６】 基板に実装された第２の実施形態のプラグコネクタを、相手側コネクタと嵌合した状態で示した縦断面図である。
【図７】 上記第２の実施形態の正面図である。
【図８】 上記第２の実施形態の側面図である。
【図９】 上記第２の実施形態の底面図である。
【符号の説明】
Ａ プラグコネクタ
Ｂ 相手側コネクタ
Ｃ 基板
Ｄ 基板
１０ ハウジング
１０ａ アッパーハウジング
１０ｂ ロワーハウジング
１１ 受入部
１２ 底面
１３ 側壁
１３ｂ 橋部
１３ｘ 長尺側壁
１３ｙ 短尺側壁
２０ コンタクト
２１ 胴部
２１ａ 露出した部分
２２ 脚部
２２ａ 底部
２２ｂ オフセット部
２２ｃ 立上部
３１ フィレット部
３２ フィレット部
４０ スリット
Claims (4)
- 基板に取り付けられるプラグコネクタであって、
相手側コネクタを受け入れる受入部が凹陥形成されて開口を有する略箱形に形成されたハウジングと、このハウジングに固定されたコンタクトとを備え、
ハウジングの成形型内にコンタクトを配置してハウジングを成形することにより、コンタクトがハウジングに固着しており、
このコンタクトが、ハウジングの上記受入部において相手側コネクタ受入方向に沿ってほぼ真っ直ぐに延びて上記受入部の内面に固定された胴部と、ハウジングの底面側で外側方へ延びる脚部とを備えており、
上記ハウジングに上記胴部が露出するようにスリットを設け、
ハウジングが、相手側コネクタ受入方向からみて長尺の側壁と短尺の側壁とを備えており、
スリットは上記短尺側壁を横切って長尺側壁まで回り込むよう設けられていて、上記二つの長尺側壁の長手方向のほぼ中央には相手側コネクタ受入方向に延びる橋部がそれぞれ形成されており、
スリットがハウジング側壁を周回するように形成されてハウジングが相手側コネクタ受入方向に分割され、これら分割されたハウジングが上記胴部及び橋部を介して連結されていることを特徴とするプラグコネクタ。 - 脚部が、ハウジングの底面に嵌入した底部と、この底部から基板側へオフセットしてから外側方へ延びるオフセット部とを備えている請求項１に記載のプラグコネクタ。
- 脚部が、ハウジングの底面に沿う底部と、この底部の先端から立ち上がる立上部とを備えている請求項１に記載のプラグコネクタ。
- 立上部が、ハウジング側壁に凹陥形成された溝に収納されている請求項３に記載のプラグコネクタ。
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