JP4789576B2 - 電気コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、プリント基板やフレキシブルプリント基板（以下、「ＦＰＣ」と略記する）などの基板同士を電気的に接続するために用いられる電気コネクタに関する。

プリント基板やＦＰＣなどの基板同士を電気的に接続する用途で、電気コネクタがよく用いられている。この電気コネクタとして、インシュレータに多数の導電性のコンタクトを整列し、そのインシュレータの両端に金属製のホールドダウンを取り付けたコネクタが知られている。このような構造の電気コネクタは、取り付け対象物である基板やＦＰＣに、ホールドダウンを半田付けして固定されるため、衝撃を受け易い機器、例えば、携帯機器などに使用されている。
基板接続用の電気コネクタについて、様々な工夫がなされており、その一例が、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４に記載されている。

特開平９−２５９９７８号公報 特開平１１−７４０２４号公報 特開２００３−２９７４８５号公報 特開２００４−５５３０６号公報

基板接続用の電気コネクタは通常、リセプタクルコネクタとプラグコネクタとが嵌合することによって電気的接続がなされるが、リセプタクルコネクタとプラグコネクタとの係止は、それぞれのコネクタの端子同士の係止によって実現されていた。
しかし、近年の装置の小型化の傾向に伴って、電気コネクタについても小型化、低背化の要求が強く、端子の寸法も小さくならざるを得ない状況となっている。そのため、端子に充分な弾性を持たせることができず、コネクタを確実に係止することが困難となっている。

上述した特許文献においても、この観点からの改良がなされている。例えば、特許文献１では、リセプタクルコネクタとプラグコネクタとの係止を、それぞれのコネクタの端子同士の係止によってだけでなく、リセプタクルコネクタとプラグコネクタとにそれぞれ嵌合方向に沿って嵌合する補強金具を配設し、それらの補強金具を嵌合させている。また特許文献２では、リセプタクルコネクタとプラグコネクタとにそれぞれ係合部材を設け、一方の係合部材の係合凸部と係合凹部とを、他方の係合部材の係合凹部と係合凸部とに、係合させている。また、特許文献３では、リセプタクルコネクタにロック部を有するホールドダウンを設け、プラグコネクタに被ロック部を有するホールドダウンを設け、ロック部と被ロック部とを係合させている。また、特許文献４では、プラグコネクタに爪部を有する保持具を設け、リセプタクルコネクタに突起部を有する保持具を設け、爪部が突起部に係合される構造としている。
しかし、これらの方法では、リセプタクルコネクタとプラグコネクタと係止力を強くしようとすると係止の解除が困難となり、逆に係止の解除が容易にできるようにすると係止力が弱くなって、振動、衝撃、落下によって係止が解除されてしまうという問題点がある。

このように、振動、衝撃、落下に対する要求水準が高い現状においては、これらの過酷な条件下においても、確実に係止できるコネクタが必要となる。
また、一旦接続されたコネクタは、必要に応じて接続を解除することが容易に行えるようにすることが、操作上便利である。
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、小型化、低背化に対応した電気コネクタであっても、振動などが生じても強固に接続され、接続を解除することも容易である電気コネクタを提供することを目的とする。

以上の課題を解決するために、本発明の電気コネクタは、２枚の基板同士を電気的に接続するために用いられ、一方の基板に設けられたリセプタクルコネクタと他方の基板に設けられたプラグコネクタとを嵌合する電気コネクタにおいて、前記プラグコネクタの長手方向の両端部に係止部が設けられ、前記リセプタクルコネクタの長手方向の両端部にロック部を有するスライドロック部材が設けられ、前記係止部とロック部の一方は突起であり、他方は前記突起が嵌合可能な切り欠き部とその上方を部分的に覆う突出部とを有するものであり、前記プラグコネクタと前記リセプタクルコネクタとを結合したときに、前記スライドロック部材をスライドすることによって前記切り欠き部に嵌合した突起が前記突出部によって係止されて、前記プラグコネクタと前記リセプタクルコネクタの嵌合状態が保持されるものであり、かつ前記スライドロック部材の先端は、前記リセプタクルコネクタの一方側の側部から突出し、前記スライドによって前記リセプタクルコネクタの反対側の側部から突出する長さを有し、前記リセプタクルコネクタには、当該リセプタクルコネクタを基板に固定するためのホールドダウンに一体に形成されたスライドストッパが設けられ、前記スライドロック部材には、前記スライドストッパがスライド自在に係合される空隙と、その空隙に凸部が形成され、この凸部により、前記プラグコネクタと前記リセプタクルコネクタとを結合し、前記スライドロック部材を一方向にスライドしたときに、該スライドロック部材を前記切り欠き部に嵌合した突起が前記突出部によって係止されて、前記プラグコネクタと前記リセプタクルコネクタの嵌合状態が保持される位置と、前記スライドロック部材を前記一方向とは逆方向にスライドしたときに前記切り欠き部に嵌合した突起が前記突出部によって係止されず、前記プラグコネクタと前記リセプタクルコネクタとの嵌合状態が保持されない位置とのいずれかの位置に前記スライドロック部材が保持されることを特徴とする。

スライドロック部材をスライドすることによって、係止部とロック部の一方に形成された突起が、他方に形成された切り欠き部に嵌合し、さらに突出部によって係止されることにより、小型化、低背化に対応した電気コネクタであっても強固に接続されるため、振動などが生じてもリセプタクルコネクタとプラグコネクタとの嵌合状態が維持される。また、リセプタクルコネクタとプラグコネクタとの嵌合を解除したいときには、スライドロック部材を逆の方向にスライドすることで、係止部とスライドロック部材との係合を容易に解除することができる。

本発明においては、前記係止部は、リセプタクルコネクタを基板に固定するためのホールドダウン、またはプラグコネクタを基板に固定するためのホールドダウンに形成することができる。

本発明によると、小型化、低背化に対応した電気コネクタであっても強固に接続されるため、振動などが生じてもリセプタクルコネクタとプラグコネクタとの嵌合状態が強固に維持されるとともに、リセプタクルコネクタとプラグコネクタとの嵌合の解除も容易に行うことができる。

以下、本発明の電気コネクタをその実施形態に基づいて説明する。なお、以下の図面に基づく説明においては、同一の名称のものに同一の符号を用いている。
この実施形態は、リセプタクルコネクタとプラグコネクタのいずれか一方にスライドロック部材が設けられ、他方に係止部が設けられた電気コネクタの一例として、リセプタクルコネクタにロック部を有したスライドロック部材が設けられ、プラグコネクタの係止部に突起が設けられた電気コネクタに関するものである。

図１、図２、図３に、本発明の実施形態に係る電気コネクタの構造を示す。図１（ａ）はリセプタクルコネクタの平面図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）はその底面図、（ｄ）はその側面図である。図２は、プラグコネクタの平面図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）はその底面図、（ｄ）はその側面図である。また、図３（ａ）は、プラグコネクタを嵌合側から見た斜視図であり、図３（ｂ）は、リセプタクルコネクタを嵌合側から見た斜視図である。

図１に示すリセプタクルコネクタ１には、左右一対となった導電性のリセプタクル側端子２が、ピッチ方向に複数組配置されている。また、リセプタクルコネクタ１の側面側端部の２カ所に、リセプタクル側ホールドダウン３が設けられている。
複数のリセプタクル側端子２が配列されている領域と、リセプタクル側ホールドダウン３との間には、リセプタクルコネクタ１の短辺方向にそってスライド可能な板状の金属部材からなるスライドロック部材４が設けられており、スライドロック部材４が形成される領域には、リセプタクルコネクタ１の底面に開口５が設けられている。
リセプタクルコネクタ１は、図示しない基板又はＦＰＣ等に対してリセプタクル側端子２を半田付けすることなどによって電気的に接続されるとともに、リセプタクル側ホールドダウン３も、基板又はＦＰＣ等に半田付けすることなどにより固定される。

図２に示すプラグコネクタ１１には、左右一対となった導電性のプラグ側端子１２が、ピッチ方向に複数組配置されている。また、プラグコネクタ１１の側面側端部の２カ所に、プラグ側ホールドダウン１３が設けられており、このプラグ側ホールドダウン１３の上方の係止部１６には突起１４が設けられている。
プラグコネクタ１１は、図示しない基板又はＦＰＣ等に対してプラグ側端子１２を半田付けすることなどによって電気的に接続されるとともに、プラグ側ホールドダウン１３も、基板又はＦＰＣ等に半田付けすることなどによって固定される。

リセプタクルコネクタ１に設けられたスライドロック部材４は、図３（ｂ）に示すように、その先端部６が押されることによって、リセプタクルコネクタ１の短辺方向にそってスライドする。スライドロック部材４には、リセプタクルコネクタ１とプラグコネクタ１１とが嵌合するときに、プラグコネクタ１１の係止部１６に設けられた突起１４と近接する位置にロック部７が設けられている。このロック部７は、切り欠き部７ａと、その上方を覆う突出部７ｂとを有している。

図４に、リセプタクルコネクタ１とプラグコネクタ１１とを嵌合した状態を示す。図４（ａ）は、プラグコネクタの底面部側から見た図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）はリセプタクルコネクタの底面部側から見た図であり、（ｄ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。また、図５に、リセプタクルコネクタ１とプラグコネクタ１１とを嵌合した状態の斜視図を示す。
図示しない異なる基板又はＦＰＣ等にそれぞれ実装されたリセプタクルコネクタ１とプラグコネクタ１１は、図４、図５に示すように、互いに嵌合されることにより、それぞれの基板又はＦＰＣ等をリセプタクル側端子２及びプラグ側端子１２を介して電気的に接続する。

図４（ｄ）に示すように、プラグコネクタ１１の係止部１６に設けられた突起１４は、リセプタクルコネクタ１のスライドロック部材４に設けられたロック部７の切り欠き部７ａ内に挿入され、先端部６を押すことによってスライドロック部材４がスライドして、突起１４はその上方を覆う突出部７ｂによって保持されている。そのため、突起１４は切り欠き部７ａに係合された状態となり、リセプタクルコネクタ１とプラグコネクタ１１との嵌合が強固に維持される。

図６を用いて、プラグコネクタ１１とリセプタクルコネクタ１とが嵌合した状態で、スライドロック部材４を作動させて、プラグコネクタ１１の係止部１６に設けられた突起１４を係合する工程を説明する。
図６は、プラグコネクタ１１とリセプタクルコネクタ１とが嵌合した状態において、（ａ）は係合される前の状態を示し、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面を示す。また、（ｃ）は係合された後の状態を示し、（ｄ）は（ｃ）のＢ−Ｂ断面を示す。
リセプタクルコネクタ１とプラグコネクタ１１とが嵌合する際に、プラグコネクタ１１の係止部１６に設けられた突起１４は、リセプタクルコネクタ１のスライドロック部材４に設けられたロック部７の切り欠き部７ａ内に挿入されるが、図６（ａ）、（ｂ）に示す状態のときは、突起１４はロック部７の突出部７ｂによって覆われておらず、係合されていない状態となっている。

図６（ａ）、（ｂ）に示す状態から、リセプタクルコネクタ１から突出している先端部６ａを押してスライドロック部材４をスライドさせると図６（ｃ）、（ｄ）に示す状態となり、このとき、突起１４はロック部７の突出部７ｂによって覆われて、係合された状態となる。リセプタクルコネクタ１には、リセプタクル側ホールドダウン３と一体に形成されたスライドストッパ１５が設けられており、スライドロック部材４を、図６（ａ）、（ｂ）に示すプラグコネクタ１１の係止部１６に設けられた突起１４が、リセプタクルコネクタ１のスライドロック部材４に設けられたロック部７の突出部７ｂに覆われていない状態から、図６（ｃ）、（ｄ）に示すプラグコネクタ１１の突起１４がリセプタクルコネクタ１のスライドロック部材４に設けられたロック部７の突出部７ｂに覆われた状態にスライドさせ、またはその逆方向にスライドさせるときに、このスライドストッパ１５が、空隙８を形成するスライドロック部材４の一方の壁に当接することによって、スライドロック部材４のスライドが停止するようになっている。

また、空隙８には凸部１７が設けられており、スライドロック部材４を図６（ａ）、（ｂ）に示すプラグコネクタ１１の係止部１６に設けられた突起１４が、リセプタクルコネクタ１のスライドロック部材４に設けられたロック部７の突出部７ｂに覆われていない状態、または、図６（ｃ）、（ｄ）に示すプラグコネクタ１１の係止部１６に設けられた突起１４がリセプタクルコネクタ１のスライドロック部材４に設けられたロック部７の突出部７ｂに覆われた状態のいずれかに保持できるようになっている。

リセプタクルコネクタ１とプラグコネクタ１１との嵌合を解除したいときには、先端部６ａの反対側に設けられた先端部６ｂを押して、スライドロック部材４を上述した手順と逆の方向にスライドすることによって、図６（ｃ）、（ｄ）に示す状態から図６（ａ）、（ｂ）に示す状態へ移行して、突起１４の係合が解除される。

図７に、本発明の第２の実施形態に係るプラグコネクタとリセプタクルコネクタの斜視図を示す。図７（ａ）は、プラグコネクタを嵌合側から見た斜視図であり、図７（ｂ）は、リセプタクルコネクタを嵌合側から見た斜視図である。
リセプタクルコネクタ１に設けられたスライドロック部材４は、図７（ｂ）に示すように、その先端部６が押されることによって、リセプタクルコネクタ１の短辺方向にそってスライドする。スライドロック部材４には、リセプタクルコネクタ１とプラグコネクタ１１とが嵌合するときに、プラグコネクタ１１の係止部１６と近接する位置にロック部７の突起１４が設けられている。係止部１６は、切り欠き部７ａと、その上方を覆う突出部７ｂとを有している。

図８を用いて、プラグコネクタ１１とリセプタクルコネクタ１とが嵌合した状態で、スライドロック部材４を作動させて、リセプタクルコネクタ１に設けられた突起１４を係合する工程を説明する。
図８は、プラグコネクタ１１とリセプタクルコネクタ１とが嵌合した状態において、（ａ）は係合される前の状態を示し、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面を示す。また、（ｃ）は係合された後の状態を示し、（ｄ）は（ｃ）のＢ−Ｂ断面を示す。
リセプタクルコネクタ１とプラグコネクタ１１とが嵌合する際に、リセプタクルコネクタ１のスライドロック部材４に設けられた突起１４は、プラグコネクタ１１に設けられた切り欠き部７ａ内に挿入されるが、図８（ａ）、（ｂ）に示す状態のときは、ロック部７の突起１４は突出部７ｂによって覆われておらず、係合されていない状態となっている。

図８（ａ）、（ｂ）に示す状態から、リセプタクルコネクタ１から突出している先端部６ａを押してスライドロック部材４をスライドさせると、図８（ｃ）、（ｄ）に示す状態となり、このとき、突起１４は係止部１６の突出部７ｂによって覆われて、係合された状態となる。リセプタクルコネクタ１には、リセプタクル側ホールドダウン３と一体に形成されたスライドストッパ１５が設けられており、スライドロック部材４を、図８（ａ）、（ｂ）に示すリセプタクルコネクタ１のスライドロック部材４に設けられた突起１４が、プラグコネクタ１１の係止部１６に設けられた突出部７ｂに覆われていない状態から、図８（ｃ）、（ｄ）に示すリセプタクルコネクタ１のスライドロック部材４に設けられた突起１４が、プラグコネクタ１１に設けられた係止部１６の突出部７ｂに覆われた状態にスライドさせ、またはその逆方向にスライドさせるときに、このスライドストッパ１５が、空隙８を形成するスライドロック部材４の一方の壁に当接することによって、スライドロック部材４のスライドが停止するようになっている。

また、空隙８には凸部１７が設けられており、スライドロック部材４を図８（ａ）、（ｂ）に示すリセプタクルコネクタ１のスライドロック部材４に設けられた突起１４が、プラグコネクタ１１の係止部１６に設けられた突出部７ｂに覆われていない状態、または、図８（ｃ）、（ｄ）に示すリセプタクルコネクタ１のスライドロック部材４に設けられた突起１４が、プラグコネクタ１１の係止部１６に設けられた突出部７ｂに覆われた状態のいずれかに保持できるようになっている。

リセプタクルコネクタ１とプラグコネクタ１１との嵌合を解除したいときには、先端部６ａの反対側に設けられた先端部６ｂを押して、スライドロック部材４を上述した手順と逆の方向にスライドすることによって、図８（ｃ）、（ｄ）に示す状態から図８（ａ）、（ｂ）に示す状態へ移行して、突起１４の係合が解除される。

なお、スライドロック部材４、ロック部７、突起１４の形状は、図示する形状のものに限定されるものではなく、突起１４がロック部７に係合されるものであれば、他の形状であってもよい。スライドロック部材４の材質についても、本実施例においては板状の金属部材にて説明したが、樹脂等、特に限定されるものではない。
また、以上の実施形態とは逆に、プラグコネクタにスライドロック部材を設け、リセプタクルコネクタに係止部を設けても、上記と同様の効果が得られる。

本発明は、小型化、低背化に対応した電気コネクタであっても、振動などが生じても強固に接続され、接続を解除することも容易である電気コネクタとして利用することができる。

本発明の第１の実施形態に係るリセプタクルコネクタの構造を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るプラグコネクタの構造を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るプラグコネクタとリセプタクルコネクタの斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るプラグコネクタとリセプタクルコネクタとが嵌合した状態を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るプラグコネクタとリセプタクルコネクタとが嵌合した状態を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るプラグコネクタとリセプタクルコネクタとが嵌合した状態を示す図であり、（ａ）は突起がロック部に係合される前の状態を示し、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面を示す図である。また、（ｃ）は突起がロック部に係合された後の状態を示し、（ｄ）は（ｃ）のＢ−Ｂ断面を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るプラグコネクタとリセプタクルコネクタの斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係るプラグコネクタとリセプタクルコネクタとが嵌合した状態を示す図であり、（ａ）は突起が係止部に係合される前の状態を示し、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面を示す図である。また、（ｃ）は突起が係止部に係合された後の状態を示し、（ｄ）は（ｃ）のＢ−Ｂ断面を示す図である。

符号の説明

１ リセプタクルコネクタ
２ リセプタクル側端子
３ リセプタクル側ホールドダウン
４ スライドロック部材
５ 開口
６ 先端部
６ａ 先端部
６ｂ 先端部
７ ロック部
７ａ 切り欠き部
７ｂ 突出部
８ 空隙
１１ プラグコネクタ
１２ プラグ側端子
１３ プラグ側ホールドダウン
１４ 突起
１５ スライドストッパ
１６ 係止部
１７ 凸部

Claims (2)

1. ２枚の基板同士を電気的に接続するために用いられ、一方の基板に設けられたリセプタクルコネクタと他方の基板に設けられたプラグコネクタとを嵌合する電気コネクタにおいて、前記プラグコネクタの長手方向の両端部に係止部が設けられ、前記リセプタクルコネクタの長手方向の両端部にロック部を有するスライドロック部材が設けられ、前記係止部とロック部の一方は突起であり、他方は前記突起が嵌合可能な切り欠き部とその上方を部分的に覆う突出部とを有するものであり、前記プラグコネクタと前記リセプタクルコネクタとを結合したときに、前記スライドロック部材をスライドすることによって前記切り欠き部に嵌合した突起が前記突出部によって係止されて、前記プラグコネクタと前記リセプタクルコネクタの嵌合状態が保持されるものであり、かつ前記スライドロック部材の先端は、前記リセプタクルコネクタの一方側の側部から突出し、前記スライドによって前記リセプタクルコネクタの反対側の側部から突出する長さを有し、前記リセプタクルコネクタには、当該リセプタクルコネクタを基板に固定するためのホールドダウンに一体に形成されたスライドストッパが設けられ、前記スライドロック部材には、前記スライドストッパがスライド自在に係合される空隙と、その空隙に凸部が形成され、この凸部により、前記プラグコネクタと前記リセプタクルコネクタとを結合し、前記スライドロック部材を一方向にスライドしたときに、該スライドロック部材を前記切り欠き部に嵌合した突起が前記突出部によって係止されて、前記プラグコネクタと前記リセプタクルコネクタの嵌合状態が保持される位置と、前記スライドロック部材を前記一方向とは逆方向にスライドしたときに前記切り欠き部に嵌合した突起が前記突出部によって係止されず、前記プラグコネクタと前記リセプタクルコネクタとの嵌合状態が保持されない位置とのいずれかの位置に前記スライドロック部材が保持されることを特徴とする電気コネクタ。
2. 前記係止部は、リセプタクルコネクタを基板に固定するためのホールドダウン、またはプラグコネクタを基板に固定するためのホールドダウンに形成されていることを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。

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