JP5112494B2

JP5112494B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP5112494B2
Application number: JP2010234908A
Authority: JP
Inventors: 雄三佐藤; 宏明帯金
Original assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Current assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date: 2010-10-19
Filing date: 2010-10-19
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2030-10-19
Also published as: FI20116032L; CN102544816A; US20120094544A1; JP2012089345A; CN102544816B; US8540534B2; FI20116032A0; FI125004B

Description

本発明は、基板等に搭載され、相手側コネクタと嵌合するコネクタに関する。

特許文献１には、相手側コネクタを抜去する際におけるコネクタの端子の変形を防止する技術について開示されている。特に、特許文献１の第二発明（特許文献１の図６及び図７参照）においては、略Ｕ字状の弾性部の底腕部から立上り腕部への移行部が曲腕部として形成され、更に、その曲腕部からハウジングの対向壁面の下端域に向け係止突部が移行部に突出形成されており、コネクタから相手側コネクタを抜去する際に、その係止突部を対向壁面に係止させることで端子の変形を防止することとしている。

特許第４４５４６５１号公報

係止突部が設けられている移行部は基本的に変位しにくい部位である。従って、特許文献１のコネクタにおいて、相手側コネクタの抜去時に係止突部をハウジングの対向壁面に確実に係止させるためには、未嵌合時における係止突部と対向壁面との間の隙間をできるだけ小さくしなければならない。

しかしながら、実際の製品を製造する場合、公差の発生は避けられない。従って、未嵌合時における係止突部と対向壁面との間の隙間を小さく設計し過ぎてしまうと、ハウジングへ端子を取り付ける際に係止突部が邪魔になり端子をハウジングへ組み込めない事態が生じる可能性がある。

一方、未嵌合時における係止突部と対向壁面との間の隙間を大きくとった場合、相手側コネクタの抜去時に係止突部が対向壁面にたとえ係止できたとしても想定していた位置よりも上方で係止突部が対向壁面に係止してしまう可能性が高く、その場合、端子が変形する恐れがある。

そこで、本発明は、ハウジングへの端子の組み込みが容易且つ確実に行えると共に相手側コネクタの抜去時における端子の変形を避けることのできるコネクタを提供することを目的とする。

本発明によれば、第１のコネクタとして、
複数の端子と、前記複数の端子を第１方向に列設保持するハウジングとを備えるコネクタであって、
前記ハウジングは、側壁部と、前記第１方向と直交する第２方向において前記側壁部と離間して形成された対向壁部とを有しており、
前記側壁部と前記対向壁部との間には、下方に凹んだ受入凹部が設けられており、
前記複数の端子の夫々は、前記ハウジングに取り付けられる取付部と、前記取付部から前記受入凹部内において延びる第１バネ部と、前記第１バネ部から上方に延びる上延部と、前記上延部から更に上方に延びる接触バネ部と、前記接触バネ部に支持された接触部とを有しており、
前記接触バネ部のバネは、前記第１バネ部及び前記上延部からなるバネよりも柔らかく、
前記上延部の前記対向壁部に対向する位置であって前記上延部の前記接触バネ部に最も近い位置には、当接部が設けられており、
前記コネクタと相手側コネクタとの嵌合状態において、前記接触部が前記相手側コネクタの有する相手側端子に接触する一方で前記当接部が前記対向壁部に押し付けられるように、前記端子は構成されている
コネクタが得られる。

また、本発明によれば、第２のコネクタとして、
複数の端子と、前記複数の端子を第１方向に列設保持するハウジングとを備えるコネクタであって、
前記ハウジングは、側壁部と、前記第１方向と直交する第２方向において前記側壁部と離間して形成された対向壁部とを有しており、
前記側壁部と前記対向壁部との間には、下方に凹んだ受入凹部が設けられており、
前記複数の端子の夫々は、前記側壁部に取り付けられる取付部と、前記取付部から前記受入凹部内において下方に延びる下延部と、前記下延部から延びる第１バネ部と、前記第１バネ部から上方に延びる上延部と、前記上延部から更に上方に延びる接触バネ部と、前記接触バネ部に支持された接触部とを有しており、
前記接触バネ部のバネは、前記第１バネ部及び前記上延部からなるバネよりも柔らかく、
前記上延部の前記対向壁部に対向する位置であって前記上延部の前記接触バネ部に最も近い位置には、当接部が設けられており、
前記コネクタと相手側コネクタとの嵌合状態において、前記接触部が前記相手側コネクタの有する相手側端子に接触する一方で前記当接部が前記対向壁部に押し付けられるように、前記端子は構成されている
コネクタが得られる。

また、本発明によれば、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、
前記コネクタと前記相手側コネクタとの未嵌合状態において、前記当接部は、前記対向壁部から離れて位置している
コネクタが得られる。

また、本発明によれば、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、
前記接触バネ部は、前記上延部の厚みよりも薄い厚みの薄バネ部を有する
コネクタが得られる。

また、本発明によれば、第５のコネクタとして、第４のコネクタであって、
前記接触バネ部は、前記上延部と前記薄バネ部とを連結する連結部を更に有しており、
前記連結部は、前記上延部から前記薄バネ部に向かうに連れて徐々に薄くなるように形成されている
コネクタが得られる。

また、本発明によれば、第６のコネクタとして、第５のコネクタであって、
前記上延部の前記対向壁部側の面と前記連結部の前記対向壁部側の面とのなす角は、１２０度以上１５０度以下である
コネクタが得られる。

また、本発明によれば、第７のコネクタとして、第４乃至第６のいずれかのコネクタであって、
前記接触部は、前記接触バネ部の上端から前記側壁部側且つ前記第１バネ部側に向かうように、形成されている
コネクタが得られる。

また、本発明によれば、第８のコネクタとして、第４乃至第７のいずれかのコネクタであって、
前記第１バネ部は、前記上延部と同じ厚みを有している
コネクタが得られる。

また、本発明によれば、第９のコネクタとして、第１乃至第８のいずれかのコネクタであって、
前記接触バネ部は、前記第１方向において、前記上延部よりも狭い幅を有している
コネクタが得られる。

また、本発明によれば、第１０のコネクタとして、第１乃至第９のいずれかのコネクタであって、
前記対向壁部には、被当接部と前記被当接部よりも上方に位置する薄肉部とが設けられており、
前記被当接部は、前記嵌合状態において、前記当接部が押し付けられる部位であり、
前記薄肉部は、前記第２方向において、前記接触部に対応しており且つ前記被当接部よりも薄い
コネクタが得られる。

上延部の上端に位置する当接部は、特許文献１の移行部などと比較すると、相手側コネクタとコネクタとの嵌合時に変位しやすい部位である。更に、本発明では、上延部などよりもバネの柔らかい接触バネ部を上延部と接触部との間に意図的に設けている。そのため、本発明のコネクタでは、嵌合状態において、当接部がハウジングの対向壁部に押し付けられた後は、接触バネ部が主として接触部を弾性支持することとなることから、当接部が対向壁部に押し付けられた状態が維持され、従って、相手側コネクタの抜去時に端子が抜け出てしまったり変形してしまったりするといった事態を避けることができる。

特に、接触バネ部の少なくとも一部を上延部などよりも厚みの薄い薄バネ部で構成することにより、接触バネ部をより柔らかくすると共に接触部の変位可能な範囲を広げることができ、当接部が対向壁部に押し付けられた状態をより確実に維持することができる。

本発明の実施の形態によるコネクタを示す斜視図である。図１のコネクタに含まれるハウジングを示す斜視図である。図１のコネクタに含まれる端子を示す斜視図である。図３の端子を示す他の斜視図で、図３とは反対方向から見た図である。端子の一部を模式的に示す図である。図１のコネクタと相手側コネクタとを示す断面図である。ここで、コネクタと相手側コネクタとは未嵌合状態にある。図１のコネクタと相手側コネクタとを示す断面図である。ここで、コネクタと相手側コネクタとは嵌合状態にある。図６に示されるコネクタの変形例を示す断面図である。図３に示される端子の変形例を示す斜視図である。図９の端子を示す他の斜視図で、図９とは反対方向から見た図である。図６に示されるコネクタの更に他の変形例を示す断面図である。

図１、図６及び図７に示されるように、本発明の実施の形態によるコネクタ１０は基板（図示せず）に搭載固定されるレセプタクルコネクタであり、相手側基板（図示せず）に搭載固定されるプラグコネクタである相手側コネクタ５０と共に基板対基板コネクタ組立体を構成するものである。ここで、図６及び図７に示されるように、相手側コネクタ５０は、複数の相手側端子５１０と、それら相手側端子５１０を保持する相手側ハウジング５２０とを有している。

図１、図６及び図７に示されるように、コネクタ１０は、複数の端子１００と、それら端子１００をＸ方向（第１方向）に列設保持するハウジング２００とを備えている。

図２、図６及び図７に示されるように、ハウジング２００は、被取付壁部（側壁部に相当）２１０と、Ｙ方向（第２方向）において被取付壁部２１０と離間して形成された対向壁部２２０とを有している。詳しくは、対向壁部２２０はＹ方向中ほどにおいてＺ方向に立上るように形成されている。対向壁部２２０のＺ方向中ほどの部位は、後述するように端子１００の一部が当接する被当接部２２５として機能する。被取付壁部２１０は２つあり、Ｙ方向において対向壁部２２０を挟むように設けられている。被取付壁部２１０と対向壁部２２０との間には、下方（−Ｚ方向）に凹んだ受入凹部２３０が形成されている。

図３、図４、図６及び図７に示されるように、各端子１００は、単一の金属材料を折り曲げ形成してなるものであり、被取付壁部２１０に取り付けられる取付部１１０と、取付部１１０から受入凹部２３０内において下方（−Ｚ方向）に延びる下延部１２０と、下延部１２０から延びる底部（第１バネ部に相当）１３０と、底部１３０から上方（＋Ｚ方向）に延びる上延部１４０と、上延部１４０から更に上方（＋Ｚ方向）に延びる接触バネ部１５０と、接触バネ部１５０に支持された接触部１８０とを有している。図３及び図４に示されるように、取付部１１０には、Ｘ方向に突出した圧入部１１５が形成されている。取付部１１０は、被取付壁部２１０内に圧入され、これら圧入部１１５を被取付壁部２１０内に係止することにより、被取付壁部２１０に取り付けられている。図３及び図４から明らかなように、底部１３０は、下延部１２０の下端と上延部１４０の下端とをＹ方向において離間した状態で連結しており、それによって、下延部１２０、底部１３０及び上延部１４０はＪ字状の形状を有している。

上延部１４０の対向壁部２２０の被当接部２２５に対向する面上であって上延部１４０の接触バネ部１５０に最も近い位置には、当接部１４５が設けられている。この当接部１４５は、図７に示されるように、コネクタ１０と相手側コネクタ５０との嵌合状態において、対向壁部２２０の被当接部２２５に押し付けられる。特に、本実施の形態による当接部１４５は、コネクタ１０と相手側コネクタ５０との未嵌合状態において、図６に示されるように、対向壁部２２０から離れて位置している。

本実施の形態による接触バネ部１５０は、上延部１４０よりも厚みの薄い薄バネ部１６０と、上延部１４０と薄バネ部１６０とを連結する連結部１７０とを有している。

薄バネ部１６０は、上延部１４０と比較して厚みが薄いことから、上延部１４０よりも柔らかいバネを有している。そのため、コネクタ１０と相手側コネクタ５０との嵌合状態において、当接部１４５が対向壁部２２０に押し付けられた後は、接触バネ部１５０の薄バネ部１６０が主として接触部１８０を弾性支持することとなる。即ち、接触部１８０の変位は、主として接触バネ部１５０の薄バネ部１６０の弾性変形により実現される。従って、本実施の形態においては、当接部１４５が対向壁部２２０に押し付けられた状態が維持される。

本実施の形態における連結部１７０は、上延部１４０から薄バネ部１６０にかけて徐々に薄くなるように形成されている。このように、テーパー状の連結部１７０を有している場合、上延部１４０と接触バネ部１５０との境界部分に対する応力集中を避けることができる。

特に、本実施の形態による連結部１７０は、図５に示されるように、対向壁部２２０側の面として対向壁部２２０から徐々に遠ざかるように延びるテーパー面１７２を有している一方、そのテーパー面１７２の裏面１７４は薄バネ部１６０と面一になるように形成されている。このため、薄バネ部１６０は、図５及び図７から理解されるように、端子が一定の厚みを有している場合と比較して、対向壁部２２０との間隔を広くとることができる。従って、本実施の形態によれば、端子が一定の厚みを有している場合と比較して、薄バネ部１６０の弾性変形可能な範囲を広くとることができ、当接部１４５が対向壁部２２０に押し付けられた状態をより確実に維持することができる。

図５を参照すると、本実施の形態において上延部１４０の対向壁部２２０側の面（即ち、当接部１４５）から延びる接線と連結部１７０の対向壁部２２０側の面から延びる接線とのなす角θは、１２０度以上１５０度以下であることが望ましい。この角θが１２０度より小さくなると、上述した応力集中の問題が生じる可能性がある一方、角θが１５０度よりも大きいと、連結部１７０が長くなり、接触バネ部１５０と対向壁部２２０との距離が近くなりすぎてしまうことにより、接触バネ部１５０の変形可能範囲が狭くなってしまう恐れがあるためである。

本実施の形態による接触部１８０は、接触バネ部１５０の上端１５５から下延部１２０側且つ底部１３０側に向かって延びている。この接触部１８０は、図７に示されるように、コネクタ１０と相手側コネクタ５０との嵌合状態において、相手側端子５１０に接触する部位である。

本実施の形態による端子１００は、均一な厚みを有する金属製の中間部材の一部を加圧して他の部分よりも薄くすることで、厚い部分と薄い部分とを形成した後、更に折り曲げることにより形成される。特に、本実施の形態においては、厚い部分と薄い部分との間に極端な段差を設けるのではなく、厚い部分から薄い部分にかけて徐々に薄くなっていくように形成されている部分が設けられている。なお、当該部分は、後に、連結部１７０となる。取付部１１０から上延部１４０までは厚い部分を折り曲げ形成して得られるものであり、接触バネ部１５０の薄バネ部１６０と接触部１８０とは薄い部分を折り曲げ形成して得られるものである。この記載から理解されるように、取付部１１０から上延部１４０までは同じ厚みを有している。また、薄バネ部１６０と接触部１８０とは同じ厚みを有している。

上述した本実施の形態によるコネクタ１０の対向壁部２２０は、図６及び図７に示されるように、端子１００を含むＹＺ断面において一定の厚みを有していたが、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、図８に示される変形例によるコネクタ１０ａの対向壁部２２０ａは、嵌合状態において当接部１４５が押しつけられる部位である被当接部２２５ａと、その被当接部２２５ａよりも上方に位置する薄肉部２２７ａとを有している。薄肉部２２７ａは、Ｙ方向において、端子１００の接触部１８０と対応している部位であり、被当接部２２５ａよりも薄く構成されている。換言すると、薄肉部２２７ａは、Ｙ方向において、接触部１８０から離れる方向へ凹んでいる。これにより、接触部１８０の変位領域（即ち、接触バネ部１５０の弾性変形可能領域）を拡げることができる。ハウジングの強度面の条件をクリアできる場合、薄肉部２２７ａを省略してしまうこととしてもよい。

また、上述した本実施の形態によるコネクタ１０の端子１００の接触バネ部１５０は、上延部１４０よりも薄い薄バネ部１６０を有することにより柔らかいバネを実現していたが、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、一定の厚みを有する金属製中間部材を折り曲げることにより、図９及び図１０に示される他の変形例のような端子１００ｂを形成することとしてもよい。詳しくは、端子１００ｂの接触バネ部１５０ｂは、Ｘ方向において上延部１４０よりも幅の狭い幅狭部１６０ｂと、上延部１４０と幅狭部１６０ｂを連結する連結部１７０ｂとを有している。幅狭部１６０ｂが上延部１４０よりも幅狭なため、本変形例においては接触部１８０ｂも幅狭となっている。即ち、本変形例による幅狭部１６０ｂは、上延部１４０と比較して幅の狭いことから上延部１４０よりも柔らかいバネを有している。但し、上述した実施の形態の薄バネ部１６０のバネの方が幅狭部１６０ｂのバネよりも柔らかいことから、本変形例よりも上述した実施の形態の方が好ましい。この変形例と上述した実施の形態とを組み合わせてもよい。即ち、薄バネ部１６０のＸ方向における幅を上延部１４０よりも狭くしてもよい。また、本変形例と前述の他の変形例とを組み合わせることとしてもよい。即ち、端子１００ｂが幅狭部１６０ｂを有する場合において、対向壁部２２０ａに薄肉部２２７ａを設けることとしてもよい。

加えて、上述した本実施の形態によるコネクタ１０の端子１００は、取付部１１０と下延部１２０とを有するものであったが、本発明は、これに限定されるものではない。

例えば、図１１に示される更に他の変形例によるコネクタ１０ｃのハウジング２００ｃは、端子１１０ｃよりもＹ方向外側に位置する側壁部２１０ｃを有している。側壁部２１０ｃとＹ方向において対向する対向壁部２２０ｃは、側壁部２１０ｃよりも低い（即ち、Ｚ方向における長さが短い）。詳しくは、対向壁部２２０ｃは、被当接部２２５ｃの上方に断面台形状の部位を有している。断面台形状の部位の上面は、接触部１８０よりも下側に位置している。側壁部２１０ｃと対向壁部２２０ｃとは離間して設けられており、それらの間には受入凹部２３０ｃが形成されている。

図示されたコネクタ１０ｃの端子１００ｃは、下方に（−Ｚ方向に）突出するようにハウジング２００ｃに取り付けられ保持された取付部１１０ｃと、取付部１１０ｃから延びる第１バネ部１３０と、第１バネ部１３０から上方（＋Ｚ方向）に延びる上延部１４０と、上延部１４０から更に上方（＋Ｚ方向）に延びる接触バネ部１５０と、接触バネ部１５０に支持された接触部１８０とを有している。第１バネ部１３０は、取付部１１０ｃの上端と上延部１４０の下端とをＹ方向において離間した状態で連結している。この変形例の場合も、コネクタ１０ｃと相手側コネクタとの嵌合状態において、当接部１４５が対向壁部２２０ｃの被当接部２２０ｃに押し付けられた後は、接触バネ部１５０が主として接触部１８０を弾性支持することとなる。即ち、接触部１８０の変位は、主として接触バネ部１５０の弾性変形により実現される。このため、この変形例においても、当接部１４５が対向壁部２２０ｃに押しつけられた状態が維持されることとなり、相手側コネクタの抜去時に端子が抜け出てしまったり変形してしまったりするといった事態を避けることができる。

１０，１０ａ，１０ｃコネクタ（レセプタクルコネクタ）
１００，１００ｂ，１００ｃ端子
１１０，１１０ｃ取付部
１１５圧入部
１２０下延部
１３０底部（第１バネ部）
１４０上延部
１４５当接部
１５０，１５０ｂ接触バネ部
１５５上端
１６０薄バネ部
１６０ｂ幅狭部
１７０，１７０ｂ連結部
１７２テーパー面
１７４裏面
１８０，１８０ｂ接触部
２００，２００ａ，２００ｃハウジング
２１０，２１０ｃ被取付壁部（側壁部）
２２０，２２０ａ，２２０ｃ対向壁部
２２５，２２５ａ，２２５ｃ被当接部
２２７ａ薄肉部
２３０，２３０ｃ受入凹部
５０相手側コネクタ（プラグコネクタ）
５１０相手側端子
５２０相手側ハウジング

Claims

複数の端子と、前記複数の端子を第１方向に列設保持するハウジングとを備えるコネクタであって、
前記ハウジングは、側壁部と、前記第１方向と直交する第２方向において前記側壁部と離間して形成された対向壁部とを有しており、
前記側壁部と前記対向壁部との間には、下方に凹んだ受入凹部が設けられており、
前記複数の端子の夫々は、前記ハウジングに取り付けられる取付部と、前記取付部から前記受入凹部内において延びる第１バネ部と、前記第１バネ部から上方に延びる上延部と、前記上延部から更に上方に延びる接触バネ部と、前記接触バネ部に支持された接触部とを有しており、
前記接触バネ部のバネは、前記第１バネ部及び前記上延部からなるバネよりも柔らかく、
前記上延部の前記対向壁部に対向する位置であって前記上延部の前記接触バネ部に最も近い位置には、当接部が設けられており、
前記コネクタと相手側コネクタとの嵌合状態において、前記接触部が前記相手側コネクタの有する相手側端子に接触する一方で前記当接部が前記対向壁部に押し付けられるように、前記端子は構成されている
コネクタ。
複数の端子と、前記複数の端子を第１方向に列設保持するハウジングとを備えるコネクタであって、
前記ハウジングは、側壁部と、前記第１方向と直交する第２方向において前記側壁部と離間して形成された対向壁部とを有しており、
前記側壁部と前記対向壁部との間には、下方に凹んだ受入凹部が設けられており、
前記複数の端子の夫々は、前記側壁部に取り付けられる取付部と、前記取付部から前記受入凹部内において下方に延びる下延部と、前記下延部から延びる第１バネ部と、前記第１バネ部から上方に延びる上延部と、前記上延部から更に上方に延びる接触バネ部と、前記接触バネ部に支持された接触部とを有しており、
前記接触バネ部のバネは、前記第１バネ部及び前記上延部からなるバネよりも柔らかく、
前記上延部の前記対向壁部に対向する位置であって前記上延部の前記接触バネ部に最も近い位置には、当接部が設けられており、
前記コネクタと相手側コネクタとの嵌合状態において、前記接触部が前記相手側コネクタの有する相手側端子に接触する一方で前記当接部が前記対向壁部に押し付けられるように、前記端子は構成されている
コネクタ。
請求項１又は請求項２記載のコネクタであって、
前記コネクタと前記相手側コネクタとの未嵌合状態において、前記当接部は、前記対向壁部から離れて位置している
コネクタ。
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、
前記接触バネ部は、前記上延部の厚みよりも薄い厚みの薄バネ部を有する
コネクタ。
請求項４記載のコネクタであって、
前記接触バネ部は、前記上延部と前記薄バネ部とを連結する連結部を更に有しており、
前記連結部は、前記上延部から前記薄バネ部に向かうに連れて徐々に薄くなるように形成されている
コネクタ。
請求項５記載のコネクタであって、
前記上延部の前記対向壁部側の面と前記連結部の前記対向壁部側の面とのなす角は、１２０度以上１５０度以下である
コネクタ。
請求項４乃至請求項６のいずれかに記載のコネクタであって、
前記接触部は、前記接触バネ部の上端から前記側壁部側且つ前記第１バネ部側に向かうように、形成されている
コネクタ。
請求項４乃至請求項７のいずれかに記載のコネクタであって、
前記第１バネ部は、前記上延部と同じ厚みを有している
コネクタ。
請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のコネクタであって、
前記接触バネ部は、前記第１方向において、前記上延部よりも狭い幅を有している
コネクタ。
請求項１乃至請求項９のいずれかに記載のコネクタであって、
前記対向壁部には、被当接部と前記被当接部よりも上方に位置する薄肉部とが設けられており、
前記被当接部は、前記嵌合状態において、前記当接部が押し付けられる部位であり、
前記薄肉部は、前記第２方向において、前記接触部に対応しており且つ前記被当接部よりも薄い
コネクタ。