JP4761397B2

JP4761397B2 - 組合せコネクタ

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Publication number: JP4761397B2
Application number: JP2007045287A
Authority: JP
Inventors: 祥三大野
Original assignee: Hirose Electric Co Ltd
Current assignee: Hirose Electric Co Ltd
Priority date: 2007-02-26
Filing date: 2007-02-26
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2027-02-26
Also published as: KR20080079181A; TW200836415A; US7458822B2; JP2008210616A; EP1962383A3; US20080207010A1; CN101257162A; EP1962383A2

Description

本発明は、互に嵌合する一対の電気コネクタを有する組合せコネクタに関する。

回路基板上で横長に延びるハウジングの両側壁面に端子の接触部が配列されているコネクタは、例えば、特許文献１に開示されている。コネクタは多くの場合、その小型化が要請される。したがって、このコネクタは、端子配列方向、すなわち長手方向、そして高さ方向のみならず、上記両側壁面間寸法も小さいことが求められる。

特許文献１のコネクタはハウジングの両側壁面に端子の接触部が配列されていて雄コネクタとして回路基板に取りつけられる。この雄コネクタはハウジングの長手方向両端の端壁面に接地部材たる金具が取付けられており、この金具は上記端壁面からＬ字状に屈曲されて回路基板に接面しており、この接面部分で回路基板に固定的に取付けられる。

このような特許文献１の雄コネクタには、嵌合凹部が形成された相手コネクタたる雌コネクタが嵌合される。雌コネクタの嵌合凹部の内面に端子の接触部が配列されていて、上記雄コネクタの接触部と接触接続される。雌コネクタには、上記回路基板に平行で一方の側壁面から直角な一方向へ導出されるようにしてケーブルが各端子に結線されている。

上記雄コネクタに対しての雌コネクタの装着後、該雌コネクタは該雌コネクタから一方向に導出されたケーブルの導出基部で不用意な外力を受けることが多い。
実用新案登録第３１１９７２２号

一般に、雌雄コネクタには、嵌合後に不用意な外力を受けた際の外れを防止するためのロック部が設けられている。したがって、特許文献１の形式のコネクタにあっては、例えば、回路基板に取りつけられる雄コネクタでは、ハウジングの周面のいずれかの位置にロック部を設けることが可能となる。

特許文献１の雄コネクタにあっては、雌コネクタのケーブル導出基部で不用意な外力を受けると、雄コネクタはその長手方向に延びる軸線まわりのモーメントを上記両側壁面で受けることとなる。この両側壁面での対抗力を強化するために、ロック部がハウジングの両側壁面に設けられているときには、上記モーメントは、両側壁面のロック部同士間の距離を腕長とロック部での反力との積の値の偶力をもたらす対抗モーメントで対抗されねばならない。したがって、上記腕長は長い程好ましい。しかし、コネクタは、既述のごとく、あらゆる方向で小寸法であることが求められるので、上記腕長も大きくすることができない。敢えて腕長を大きくしようとすると、コネクタは少なくともロック部が位置する部分で、両側壁間方向の距離を大きくせねばならない。これは部分的な大型化であり、回路基板にコネクタを配したときに、その周辺の領域を使用不可としてしまうことにもなり得る。

本発明は、このような事情に鑑み、外力に対するロック機能をもたらす対抗モーメント力を十分に確保しつつ、コネクタの小型化に貢献する雄雌コネクタを有する組合せコネクタを提供することを課題とする。

本発明に係る組合せコネクタは、互に嵌合する一対の電気コネクタを有する組合せコネクタであって、一方のコネクタは、回路基板に接面するハウジングの取付面から起立して互に平行で端子の配列方向に延びて対向せる二つの側壁面を有し、上記端子は相手方たる他方のコネクタの端子と接触する接触部が上記二つの側壁面の対向方向でそれぞれの側壁面から突出しており、ハウジングおよびこれに取り付けられた部材が端子の配列方向で端子配列範囲外へ延びる延出部を形成している雄コネクタをなし、他方のコネクタは、上記一方のコネクタたる雄コネクタとの嵌合時に、該雄コネクタが取り付けられている回路基板の面に平行な一つの方向に導出されてケーブルが結線されている雌コネクタをなしている。

かかる組合せコネクタにおいて、本発明では、上記雄コネクタの延出部は、端子配列方向でハウジングの両端に位置して形成された金具取付部および該金具取付部を覆うようにして該金具取付部に取り付けられた金具によって形成されており、該金具は、上記二つの側壁面と平行に形成された対向せる二つの外壁面が形成されていて、該二つの外壁面の縁部から上記対向方向で互いに離れるように延び上記回路基板に固定される二つの取付脚と、上記二つの外壁面からそれぞれ上記対向方向に突出し上記雌コネクタの対応部分と係止するロック突部と、上記ハウジングの金具取付部に形成された取付孔へ圧入される取付片とを有しており、上記延出部は、上記対向方向にて、上記延出部の二つの外壁面同士間距離を二分する延出部中心位置が、上記二つの側壁面から突出せる接触部同士間距離を二分する端子中心位置に対して、他方のコネクタの一つの側壁面の側から延出するケーブルの導出方向にずれていて、二つの外壁面のうち、上記対向方向で上記ケーブルの導出方向の側の外壁面のみが対応側の側壁面に対して上記対向方向で突出して位置していることを特徴としている。

本発明では、ハウジングもしくはこれに取付けられた部材に形成される雄コネクタの延出部は、端子が配列されている範囲でのハウジングの両側壁面の対向方向にて、端子配列範囲外で、一方の側壁面に対してのみ突出している。かかる本発明のコネクタに嵌合される相手方たる雌コネクタは、一方の側壁側でケーブルが導出されていて、もともとこの方向での回路基板上の領域は使用不可である。したがって、上記雄コネクタの延出部をこの領域に位置するように使用すれば、上記延出部が上記一方の側壁側に突出していても、使用不可領域に突出しているだけであるので、小型化を阻害しない。しかも、上記側壁面そして外壁面で相手コネクタと嵌合している状態で、相手方たる雌コネクタのケーブル導出基部に受けた外力によりもたらされるモーメントに対して、上記延出部の二つの外壁面間距離を腕長として対抗モーメントを得るので、上記腕長が大きい本発明ではその対抗モーメントが大きくなり、ロック機能が十分なものとなる。
又、本発明において、上記延出部は、ハウジングの金具取付部および該金具取付部を覆うようにして該金具取付部に取り付けられる金具によって形成されている。該金具は、樹脂よりも強度が高いので、相手方たる雌コネクタから受けるモーメントが大きくとも、十分に対抗でき表面が傷むこともない。又、この金具は、接地部材あるいは補強部材として、グランドあるいは回路基板への取付けの機能も併せもつこともでき、有用性を増す。

本発明において、雄コネクタの延出部中心位置が接触部同士間に位置していることが望ましい。こうすることにより、端子中心位置に対する延出部中心位置のずれ量がもたらす、そのずれの方向での壁面に対する延出部の突出量があまり大きくならない。

本発明においては、雄コネクタの延出部に形成されている二つの外壁面の一方が、二つの側壁面の対向方向で、一方の側壁面とほぼ同じ位置にあることが好ましい。側壁面とほぼ同じ位置にある上記一方の外壁面を、雌コネクタから導出されているケーブルと反対側に位置するようにして回路基板上に配すれば、上記ケーブルが存在しない側には、延出部は側壁面の位置から突出しなくなるので、回路基板上での使用可能領域がそれだけ広く確保される。すなわち、延出部中心位置が端子中心位置に対して、雌コネクタの一つの側壁面の側でのケーブルの導出方向にずれているようになる。

本発明において、端子は接触部が一方の側壁面から突出する第一端子と他方の側壁面から突出する第二端子とを有し、第一端子と第二端子が交互に配置されているようにすることができる。

本発明において、端子は回路基板との接続のための接続部が、接触部が突出する側壁面に対向する側壁面から突出しているようにすることもできる。

本発明は、以上のように、ハウジングの長手方向に延びる両側壁面に端子の接触部が配列されている雄コネクタにおいて、端子配列範囲外へ延びる延出部を設け、上記両側壁面の対向方向で、上記延出部の両外壁面間距離を上記両側壁面間距離よりも大きくすると共に、両外壁面間の距離を二分する延出部中心位置を、両側壁面での接触部同士間の距離を二分する端子中心位置に対してずれて位置するように設定したので、このずれた方向で相手方たる雌コネクタからケーブルが導出されるように使用することで、ケーブルが位置することで他に使用することのできない領域を上記延出部のずれ部分に利用できる。したがって、コネクタを大型化することなく、延出部の外壁面同士間の距離を大きく確保でき、不用意な外力による相手コネクタから受けるモーメントに対して上記二つの外壁面で十分な対抗モーメントを得る。

以下、添付図面にもとづき、本発明の実施の形態を説明する。

図１は本発明の一実施形態のコネクタたる雄コネクタ１０とこれに嵌合される相手コネクタたる雌コネクタ３０とを、嵌合直前の状態で示す斜視図であり、図２はこの雄コネクタ１０と嵌合側を上側にくるように反転した雌コネクタ３０とを示す斜視図である。図２において、両コネクタ１０,３０の嵌合対応部分を示すために、コネクタの一端側に△と▽をそして他端側に▲と▼を付し、△から▽へ、そして▲から▼へ向けて矢印Ａ,Ｂのように移動して嵌合されることを示している。図３は、両コネクタ１０,３０についての△と▽部分の拡大斜視図である。

雄コネクタ１０は回路基板（図示せず）上に配されて、該回路基板と電気的に接続される。該雄コネクタ１０は、回路基板上に配されて長く延びるハウジング１１に複数の端子１２が配列され、又、長手方向両端には金具１３が取付けられている。

ハウジング１１は、電気絶縁材料たる樹脂で作られていて、回路基板上に配される取付面（底面）から起立して上記長手方向に延びて対向する平行な二つの側壁面１４（１４Ａ及び１４Ｂ）を有している。上記長手方向でこの側壁面１４が形成されている範囲には、上記複数の端子１２がハウジング１１より配列保持されている。ハウジング１１は、上記長手方向にて上記側壁面１４が形成されている範囲の両方の外側に金具取付部１５を有していて、この金具取付部１５に上記金具１３が取りつけられている。該金具取付部１５は、図４に見られるように、上記二つの側壁面１４Ａ,１４Ｂの対向方向での該金具取付部１５の中央位置（延出部中央位置）を通る軸線Ｄがハウジング１１の二つの側壁面１４Ａ,１４Ｂの同方向での中央位置（端子中央位置）を通る軸線Ｅよりも距離Ｆだけずれている。

上記軸線Ｅは、二つの側壁面１４Ａ,１４Ｂの対向方向での両者の中央位置にあるが、両側壁面１４Ａ,１４Ｂから突出する端子１２の接触部１２Ａの突出量が同じであるので、上記軸線Ｅは両接触部１２Ａの先端同士間距離Ｌの中央位置にあるということでもある。上記金具取付部１５そして金具１３については、後に詳述する。

端子１２は、金属板の平坦面を維持して作られていて、図１の雄コネクタ１０の一部を上方から見た平面図としての図４に見られるように、隣接する端子１２の接触部１２Ａが側壁面１４Ａ,１４Ｂで交互に突出するように配列されている。これらの端子１２は、接触部１２Ａが位置する側壁面１４Ａあるいは１４Ｂとは反対側の側壁面１４Ｂあるいは１４Ａから接続部１２Ｂが延出している。この端子１２は、図４におけるＶ−Ｖ断面としての図５に見られるように、ハウジングの底溝１１Ａに収められる横長な基部１２Ｃの一端から立ち上る弾性腕１２Ｄと、基部１２Ｃの中間部から立ち上る固定腕１２Ｅと、該基部１２Ｃの他端からハウジング１１外に延出する接続部１２Ｂとを有している。上記弾性腕１２Ｄはハウジングの一方の側壁面、図５に図示の端子の例では側壁面１４Ｂに形成された溝に収められ、この弾性腕１２Ｄの先端には上記側壁面１４Ｂから突出する接触部１２Ａを有している。固定腕１２Ｅは側縁に突起１２Ｅ‐１を有していて、該固定腕１２Ｅがハウジング１１に喰い込んで、抜けの防止がなされる。上記接続部１２Ｂは、ハウジング１１外にあって、その下縁が回路基板の面に接するように位置しており、該回路基板の対応回路部と半田接続される。

このような端子１２は、図示のごとく複数配列されているが、その配列方向で、隣接する端子１２同士の接触部１２Ａと接続部１２Ｂとが反対向きに位置している。すなわち、図５では、紙面に位置している端子１２の接触部１２Ａは左側の側壁面１４Ｂからそして接続部１２Ｂは右側の側壁面１４Ａから突出している。これに対し、この端子１２に隣接して背後に位置する端子１２は、接触部１２Ａが右側の側壁面１４Ａから突出し、接続部１２Ｂは左側の側壁面１４Ｂから突出している。

ハウジング１１の長手方向両端の金具取付部１５は、図４にも見られるように、ハウジング１１の対向せる二つの側壁面１４Ａ,１４Ｂの対向方向で、該側壁面１４Ａ,１４Ｂが形成されている範囲に対し、側壁面１４Ａの方向にずれている。このずれについては、端子１２と金具１３との関係で、後に再度説明する。

上記金具取付部１５に取付けられている金具１３は、図１に見られるように、金属板を加工して作られており、上記金具取付部１５を覆うように、上壁部１３Ａ、側壁部１３Ｂ,１３Ｃ、端壁部１３Ｄを有し、上壁部１３Ａからは上記金具取付部１５に形成された取付孔１５Ａに圧入される取付片１３Ｅが下方(図４では、紙面の背面方向）に屈曲されて延びており、上記側壁部１３Ｂ,１３Ｃの下端には取付脚１３Ｆ,１３ＧがＬ字状に延びている。

このような金具１３は、上壁部１３Ａと側壁部１３Ｂ,１３Ｃのそれぞれとの境付近から側壁部１３Ｂ,１３Ｃの上部にかけてロック突部１３Ｂ１,１３Ｃ１が設けられている。このロック突部１３Ｂ１,１３Ｃ１は、金具１３の内面側から一部切起部を押出し加工して作られていて、上端は傾斜部をなし下端縁が段状となっていて、相手方たる雌コネクタをこの傾斜部で容易に導入し段状の下端縁でロック係止するようになっている。

この金具１３は、上記取付片１３Ｅがハウジング１１の取付孔１５Ａ内へ圧入されることにより、該金具１３でハウジング１１の金具取付部１５を覆うと共に該金具取付部１５に対して固定される。ハウジング１１の金具取付部１５に取付けられた金具１３は、該金具取付部１５と相俟って、ハウジング１１の側壁面１４Ａ,１４Ｂの形成範囲、すなわち、端子の配列範囲からその範囲外へ延出する延出部を形成する。したがって、金具１３の側壁部１３Ｂ,１３Ｃが上記延出部の外壁面を形成する。この外壁面は相手方たる雌コネクタとの嵌合面となり、特に、雌コネクタが上記側壁面１４Ａ,１４Ｂの対向方向に延びるケーブルを有していてこのケーブルの結線基部にこれをもち上げようとする外力が作用したときには、この外力によるモーメントに対抗する反力を上記二つの外壁面で生ずる。この反力と図４に示される上記外壁面同士間距離Ｒとの積が対抗モーメントとなる。しかし本実施形態では、外壁面たる側壁部１３Ｂ,１３Ｃにはロック突部１３Ｂ１,１３Ｃ１が設けられており上記反力の殆んどはこのロック突部１３Ｂ１,１３Ｃ１で生ずるので、上記対抗モーメントを得るために上記反力に乗じられる腕長は、正確には、ロック突部１３Ｂ１,１３Ｃ１間の距離Ｒ１となる。しかし、距離自体は、ＲとＲ１は近似している。距離Ｒの中央位置そして距離Ｒ１の中央位置のいずれも、金具取付部１５の軸線Ｄ上にある。

上記ハウジング１１の金具取付部１５における上記軸線Ｄが上記軸線Ｅよりも距離Ｆだけずれているので、上記軸線Ｄ上にある上記距離Ｒの中央位置そしてＲ１の中央位置も、上記軸線Ｅよりも距離Ｆだけずれていることとなる。

本実施形態では、軸線Ｄは上記ハウジングの二つの側壁面１４Ａ,１４Ｂ同士間距離Ｌの範囲に位置しており、又、側壁面１４Ｂ側に位置する金具１３の側壁部１３Ｃが、上記側壁面１４Ａ,１４Ｂの対向方向で上記側壁面１４Ｂとほぼ同一位置にある。

このような雄コネクタ１０に嵌合される雌コネクタ３０は、図１のごとく、端子を保持せるハウジング３１にシールドケース３１Ａが取りつけられており、端子に結線された複数のケーブルＣは側方に導出されている。

上記雌コネクタ３０は、図２及び図３に見られるごとく、雄コネクタ１０との嵌合側でハウジング３１に嵌合凹部３２が形成されている。該嵌合凹部３２の平行で互に対向する内側面には、雄コネクタ１０の端子１２の接触部１２Ａに対応して、端子３３の接触部３３Ａが配列されており、また、その配列範囲外の、両端には延出部嵌入凹部３４が形成されている。当然のことながら、この延出部嵌入凹部３４は、端子３３が配列されている範囲に対し、上記雄コネクタ１０における距離Ｆと同じだけ、該雄コネクタ１０に対応してずれている。このずれの方向は図２及び図３からも判るように、ケーブルＣの導出方向である。

上記延出部嵌入凹部３４の対向内壁面には、雄コネクタ１０の金具１３のロック突部１３Ｃ１が係止する段状の窪みをなすロック係止部３４Ａが形成されており、上記ロック突部１３Ｃ１の下端段部が該ロック係止部３４Ａの段状の縁部と係止して互にロックをなすようになっている。

このような本実施形態の雄コネクタ１０と雌コネクタ３０は、次の要領で用いられる。

（１）雄コネクタ１０は、回路基板等の取付対象に対し、端子１０の接続部１２Ｂが対応回路部上に、そして金具１３の取付脚１３Ｆ,１３Ｇが対応取付部上にそれぞれ位置するように、上記取付対象に対して配置し、半田等で上記接続部１２Ｂを接続し、上記取付脚１３Ｆ,１３Ｇを固定する。

（２）一方、雌コネクタ３０には、ケーブルＣが端子３３に結線される。このケーブルＣは、既述のごとく、一方の側壁面から導出される。

（３）このように、取付対象に取りつけられた雄コネクタ１０に対し、図２のように、ケーブル結線済みの雌コネクタ３０を用意し、図示の雌コネクタ３０の一端側△と他端側▲をそれぞれ上下反転しながらＡ,Ｂ方向に向けて雄コネクタ１０の一端側▽と他端側▼に対応して位置せしめ、そのまま雌コネクタ３０を雄コネクタ１０に嵌合する（図６参照）。

（４）互に嵌合された雌コネクタ３０と雄コネクタ１０は、端子の接触部同士で接触し、電気的に接続される。そして、雌コネクタ３０のロック係止部３４Ａに雄コネクタ１０のロック突部１３Ｃ１がロックされる。

（５）雄コネクタ１０に嵌合された上記雌コネクタ３０から導出されているケーブルＣの導出基部へ、不用意な外力、例えば上方に向く力が作用したときには、雌コネクタ３０に抜出しようとするモーメントがもたらされるが、本発明では、ロック突部１３Ｂ１と１３Ｃ１との距離、すなわちロック係止部３４Ａ同士間距離が、コネクタを大型化することなく、十分に大きく確保されているので、対抗モーメントも十分に得られ、雌コネクタ３０の外れが防止される。

本発明は、図示の形態に限定されず、種々変更可能である。例えば、図示の形態では、雄コネクタにロック突部そして雌コネクタにロック係止部を有していたが、これらは特に本発明では必須ではない。このようなロック突部等を有していなくとも、本発明の雄コネクタの延出部の外壁面が平坦面であっても、この外壁面が雌コネクタの対応内壁面と、密に接し、あるいは微小間隔で嵌合していれば、雌コネクタのケーブル導出基部に作用する不用意な力によりもたらされるモーメントに対して、十分対抗できる。

又、上記延出部の外壁面は金具によらず、ハウジングの外面であってもよく、あるいはロック突部もハウジングの部分として形成されていてもよい。

本発明の一実施形態たる雄コネクタと相手たる雌コネクタとを嵌合直前の状態で示す斜視図である。図１の雄コネクタと、上下反転した状態の雌コネクタへ嵌合前における斜視図である。図２の両コネクタの要部についての拡大斜視図である。図１の雄コネクタの要部の拡大平面図である。図４におけるＶ−Ｖ断面図である。両コネクタの嵌合後についての異なる端子位置での断面図である。

符号の説明

１０雄コネクタ１４Ａ側壁面
１１ハウジング１４Ｂ側壁面
１２端子１５延出部（金具取付部）
１２Ａ接触部３０雌コネクタ
１２Ｂ接続部Ｃケーブル
１３延出部（金具）Ｄ延出部中心位置（軸線）
１３Ｂ外壁面（側壁部）Ｅ端子中心位置（軸線）
１３Ｃ外壁面（側壁部）

Claims

互に嵌合する一対の電気コネクタを有する組合せコネクタであって、一方のコネクタは、回路基板に接面するハウジングの取付面から起立して互に平行で端子の配列方向に延びて対向せる二つの側壁面を有し、上記端子は相手方たる他方のコネクタの端子と接触する接触部が上記二つの側壁面の対向方向でそれぞれの側壁面から突出しており、ハウジングおよびこれに取り付けられた部材が端子の配列方向で端子配列範囲外へ延びる延出部を形成している雄コネクタをなし、他方のコネクタは、上記一方のコネクタたる雄コネクタとの嵌合時に、該雄コネクタが取り付けられている回路基板の面に平行な一つの方向に導出されてケーブルが結線されている雌コネクタをなしている組合せコネクタにおいて、上記雄コネクタの延出部は、端子配列方向でハウジングの両端に位置して形成された金具取付部および該金具取付部を覆うようにして該金具取付部に取り付けられた金具によって形成されており、該金具は、上記二つの側壁面と平行に形成された対向せる二つの外壁面が形成されていて、該二つの外壁面の縁部から上記対向方向で互いに離れるように延び上記回路基板に固定される二つの取付脚と、上記二つの外壁面からそれぞれ上記対向方向に突出し上記雌コネクタの対応部分と係止するロック突部と、上記ハウジングの金具取付部に形成された取付孔へ圧入される取付片とを有しており、上記延出部は、上記対向方向にて、上記延出部の二つの外壁面同士間距離を二分する延出部中心位置が、上記二つの側壁面から突出せる接触部同士間距離を二分する端子中心位置に対して、他方のコネクタの一つの側壁面の側から延出するケーブルの導出方向にずれていて、二つの外壁面のうち、上記対向方向で上記ケーブルの導出方向の側の外壁面のみが対応側の側壁面に対して上記対向方向で突出して位置していることを特徴とする組合せコネクタ。
二つの外壁面同士間距離が該外壁面同士の対向方向で二つの側壁面同士間距離よりも大きく設定されていることとする請求項１に記載の組合せコネクタ。
延出部中心位置が接触部同士間に位置していることとする請求項１または請求項２に記載の組合せコネクタ。
延出部に形成されている二つの外壁面の一方の外壁面が、二つの側壁面の対向方向で、一方の側壁面とほぼ同じ位置にあり、他方の外壁面が他方の側壁面よりも上記対向方向で突出していることとする請求項１ないし請求項３のうちの一つに記載の組合せコネクタ。
雄コネクタの端子は接触部が一方の側壁面から突出する第一端子と他方の側壁面から突出する第二端子とを有し、第一端子と第二端子が交互に配置されていることとする請求項１ないし請求項４のうちの一つに記載の組合せコネクタ。
雄コネクタの端子は回路基板との接続のための接続部が、接触部が突出する側壁面に対向する側壁面から突出していることとする請求項１ないし請求項５のうちの一つに記載の組合せコネクタ。