JP6261042B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、プラグとの電気的接続を行うコネクタに関する。

挿入されたプラグとの電気的接続を行うコネクタとしてのジャックが開示されている（例えば特許文献１）。

図１３は特許文献１に記載の５極ジャック１２０に多極プラグ１１０を挿入した断面図である。５極ジャック１２０は、合成樹脂からなる絶縁性の筐体１２１と、多極プラグ１１０の各電極１１１と導電接触を行うように、筐体１２１の所定の場所に設置された導電端子１２３ａ〜１２３ｅと、を備えている。さらに、プラグが挿入されたことを検知するために電極１１１と接触するスイッチ用端子１２４ａ、１２４ｂを備えている。筐体１２１内には、多極プラグ１１０を収容するためのプラグ収容空間が形成されていると共に、筐体１２１の一方の側面には、プラグ収容空間へのプラグの入口である開口部１２１ａが開けられており、この入口から多極プラグ１１０が筐体１２１内に挿入される。

各導電端子１２３ａ〜１２３ｅ及びスイッチ用端子１２４ａ、１２４ｂの接触部が、多極プラグ１１０の未挿入時において多極プラグ１１０の収容空間に若干突出して位置している。そして、多極プラグ１１０が挿入された際に、各導電端子１２３ａ〜１２３ｅ及びスイッチ用端子１２４ａ、１２４ｂの接触部が各電極１１１によって押し戻される。そして、各導電端子１２３ａ〜１２３ｅ及びスイッチ用端子１２４ａ、１２４ｂが変形することで、軸に垂直な方向の弾性力が発生し、接触部が各電極１１１に圧接する。接続した状態では、第１電極１１１ａが導電端子１２３ａと、第２電極１１１ｂが導電端子１２３ｂと、第３電極１１１ｃが導電端子１２３ｃと、第４電極１１１ｄが導電端子１２３ｄと、第５電極１１１ｅが導電端子１２３ｅと接触している。

多極プラグ１１０の第１電極１１１ａの先端が逆テーパになっている。また、導電端子１２３ａが設置された筐体１２１の内壁には導電端子１２３ａの変形を規制する補助部１２１ｂが形成されている。補助部１２１ｂと導電端子１２３ａとの弾性力によって大きな接圧を得ることができるので、挿入された多極プラグ１１０が簡単に抜けないように保持することができる。

国際公開第２００９／０７２１６６号

しかしながら、補助部１２１ｂが筐体１２１の内壁に形成されているため、多極プラグ１１０の挿抜操作に伴って筐体１２１が変形し、導電端子１２３ａを固定している半田付け部等にストレスが加わってしまう、という問題があった。

本発明は、上述した課題を解決するものであり、大きな接圧を得ることができるとともに、筐体の変形を抑えることができるコネクタを提供することを目的とする。

本発明のコネクタは、プラグが挿入可能な挿入空間を形成する筐体と、
前記筐体の外方に露出して電気的接続を行うための外部接続部と、
前記外部接続部に導通し、前記筐体に支持され前記プラグの一側方から前記プラグに弾接可能な第１弾接部を有する第１弾接部材および前記プラグの他側方から前記プラグに弾接可能な第２弾接部を有する第２弾接部材と、を備えたコネクタであって、
前記第１弾接部の前記一側方および前記第２弾接部の前記他側方にクリアランスを有して前記筐体内に挿入されるインナー部材をさらに備え、
前記インナー部材には、前記第１弾接部の前記一側方に第１補助部が設けられ、前記第２弾接部の前記他側方に第２補助部が設けられており、
前記プラグの挿入に伴い、前記第１弾接部および前記第２弾接部が初期位置から後退位置に弾性変形して移動したときに、前記第１補助部が前記第１弾接部に当接するとともに前記第２補助部が前記第２弾接部に当接して、さらに前記第１弾接部および前記第２弾接部を移動可能とするように前記インナー部材が弾性変形するとともに、前記インナー部材は、前記筐体とクリアランスを有した状態で前記筐体に向かって突出形成され前記プラグの挿入に伴い前記筐体に当接する第１突設部および第２突設部を備え、
前記第１突設部および前記第２突設部は、前記第１補助部および前記第２補助部から離れた位置に設けられたことを特徴とする。

この構成によれば、第１補助部および第２補助部を備えたので、第１弾接部および第２弾接部が当接してからはインナー部材が弾性変形し、挿入したプラグに対し大きな接圧を得ることができる。また、少なくとも挿入初期はインナー部材が筐体にストレスを加えない状態でプラグを付勢するので、筐体の変形を抑えることができる。これにより、外部接続部が接続される半田付け部等に加わるストレスを低減できるとともに、第１突設部および第２突設部が筐体に当接するので、プラグを差し込んだときのインナー部材のガタツキを防止することができる。また、第１突設部および第２突設部は第１補助部および第２補助部と離れた位置に形成されており、第１補助部および第２補助部が移動したときにも第１突設部および第２突設部に大きな力が加わることがなく、筐体の変形を低減することができる。

また、本発明のコネクタにおいて、前記インナー部材は、前記挿入空間の前記一側方に位置する第１側壁部、前記挿入空間の前記他側方に位置する第２側壁部、および前記挿入空間の周囲で前記第１側壁部と前記第２側壁部とを接続する天板部からなり、前記第１補助部は前記第１側壁部に形成されるとともに前記第２補助部は前記第２側壁部に形成され、前記天板部が弾性変形可能に形成されたことを特徴とする。

この構成によれば、第１側壁部および第２側壁部のみで弾性変形させる場合と比べて弾性変形部を長くすることができ、弾性変形量を長くすることができる。

本発明によれば、第１補助部を備えたので、インナー部材が弾性変形し、挿入したプラグに対し大きな接圧を得ることができる。また、少なくとも挿入初期はインナー部材が筐体に当接しない状態でプラグを付勢するので、筐体の変形を抑えることができる。したがって、大きな接圧を得ることができるとともに、筐体の変形を抑えることができるコネクタを提供することができる。

本発明の実施形態のコネクタを示す斜視図である。 本発明の実施形態のコネクタを示す分解斜視図である。 本発明の実施形態のコネクタを示す平面図である。 本発明の実施形態のコネクタを示す正面図である。 インナー部材を示す平面図である。 インナー部材を示す正面図である。 インナー部材を示す側面図である。 図３のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線で切断した断面図である。 図４のＩＸ−ＩＸ線で切断した断面図である。 本発明の実施形態のコネクタにプラグを挿入している状態の説明図であり、図９と同じ位置の断面図である。 本発明の実施形態のコネクタにプラグを挿入した状態の説明図であり、図９と同じ位置の断面図である。 本発明の実施形態のコネクタにプラグを挿入した状態の説明図であり、図８と同じ位置の断面図である。 図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、分かりやすいように、図面は寸法を適宜変更している。

図１は、本発明の実施形態のコネクタ１を示す斜視図である。図２は、コネクタ１を示す分解斜視図である。図３は、コネクタ１を示す正面図である。図４は、コネクタ１を示す平面図である。図５は、図６は、図７は、図８は、図９は、図１０は、

本発明の実施形態のコネクタ１は、図１〜図４に示すように、挿入空間４０ａを形成する筐体４０と、筐体４０の外方に露出して電気的接続を行うための複数の外部接続部３５と、を備える。また、筐体４０の内方には、複数の端子部材３０と、第１弾接部１１を有する第１弾接部材１３と、第２弾接部１２を有する第２弾接部材１４と、インナー部材２０と、を備える。コネクタ１は、筐体４０の挿入空間４０ａにプラグ６０（図１０参照）が挿入可能となっており、プラグ６０の電気的接続を行うために使用される。なお、以下の説明においては、図１のＺ１側を上側、Ｚ２側を下側、Ｘ１側を一側方、Ｘ２側を他側方、Ｙ１側を手前側、Ｙ２側を奥側として記載している。これは説明を分かりやすくするためであり、コネクタ１の使用時の方向を限定するものではない。

筐体４０は、絶縁性の合成樹脂で形成されている。図２に示すように、手前側及び上側に開口を有する下側ケース４３、および、下側ケース４３の上側に取り付けられる上側カバー部材４２から構成される。下側ケース４３には、複数の端子部材３０が一体に取り付けられている。

端子部材３０は導電性の金属で形成され、筐体４０の内外を貫通するように取り付けられている。端子部材３０の貫通部分は、下側ケース４３の合成樹脂と密着して形成されている。より具体的には、インサート成形によって、端子部材３０を下側ケース４３に一体化させることができる。なお、インサート成形に限定されず、例えば接着材等によって一体化させてもよい。端子部材３０には、例えば、燐青銅を使用することができる。

端子部材３０は、筐体４０の外方で外部接続部３５を構成する。筐体４０の外方に露出した外部接続部３５は、半田付け等の接続手段によって、図示しない基板との電気的接続および機械的固定に使用される。

また、端子部材３０は、筐体４０の内方で挿入空間４０ａに露出している。複数の端子部材３０のうち手前側（Ｙ１側）の端子部材３０は、弾接部３１、３２、３３を備えている。奥側（Ｙ２側）の端子部材３０には、第１弾接部材１３および第２弾接部材１４が取り付けられている。弾接部３１、３２、３３を備えている端子部材３０は、プラグ６０（図１０参照）に弾接可能になっている。

第１弾接部材１３および第２弾接部材１４は導電性の金属をＵ字状に折り曲げて形成されている。第１弾接部材１３および第２弾接部材１４には、例えば、燐青銅を使用することができる。第１弾接部材１３は一側方（Ｘ１側）の奥側の端子部材３０と筐体４０の側壁とで挟持されて支持され、端子部材３０と電気的に接続されて外部接続部３５に導通する。第２弾接部材１４は他側方（Ｘ２側）の奥側の端子部材３０と筐体４０の側壁とで挟持されて支持され、端子部材３０と電気的に接続されて外部接続部３５に導通する。第１弾接部材１３および第２弾接部材１４は、、プラグ６０（図１０参照）に弾接可能になっている。

インナー部材２０は、絶縁性の合成樹脂で形成されている。インナー部材２０は、図２に示すように、挿入空間４０ａの上側カバー部材４２側に配置される。インナー部材２０は、図２および図５〜図７に示すように、第１補助部２１が形成された第１側壁部２５、第２補助部２２が形成された第２側壁部２６、および挿入空間４０ａの上側で第１側壁部２５と第２側壁部２６とを接続する天板部２７、２８からなる。

天板部２７は、他の箇所に比べて弾性変形が可能なように、中央部分が細くなった形状に形成されている。また、第１側壁部２５および第２側壁部２６には、第１補助部２１および第２補助部２２から離れた位置に第１突設部２３および第２突設部２４が設けられている。第１突設部２３および第２突設部２４が設けられた手前側の第１側壁部２５および第２側壁部２６は天板部２８により接続されている。天板部２７と天板部２８の間には開口が設けられており、天板部２７が変形するときの応力が天板部２８側に伝播しにくくなっている。

第１突設部２３および第２突設部２４は、筐体４０の内壁に向かって突出形成され、インナー部材２０が第１突設部２３および第２突設部２４以外の位置では筐体４０の内壁に接しないようにクリアランスを有した状態に保持する。なお、コネクタ１を組み立てた初期状態では、第１突設部２３および第２突設部２４が筐体４０の内壁に僅かなクリアランスを有するようにしてもよいが、プラグ６０の挿入に伴い筐体４０に当接するように寸法を設計しておくことが好ましい。こうすれば、プラグ６０を差し込んだときのインナー部材２０のガタツキを防止することができる。また、コネクタ１を組み立てた初期状態で第１突設部２３および第２突設部２４が筐体４０に当接するように設計してもよい。

このように、インナー部材２０が挿入空間４０ａに配置された初期位置においては、第１補助部２１および第２補助部２２は第１弾接部１１および第２弾接部１２に接していない。

コネクタ１は、筐体４０から露出した外部接続部３５が図示しない基板に接続され、基板に実装された状態で電子機器に装着されて使用される。

次に、本実施形態のコネクタ１を組み立てた初期状態におけるインナー部材２０、第１弾接部材１３および第２弾接部材１４の位置関係について説明する。

図８および図９に示すように、筐体４０の挿入空間４０ａの中心からの一側方（Ｘ１側）に第１弾接部１１を有する第１弾接部材１３が配置され、他側方（Ｘ２側）に第２弾接部１２を有する第２弾接部材１４が配置される。さらに、第１弾接部１１の一側方（Ｘ１側）にクリアランスを有して第１補助部２１が配置され、第２弾接部１２の他側方（Ｘ２側）にクリアランスを有して第２補助部２２が配置される。第１補助部２１が形成された第１側壁部２５と、第２補助部２２が形成された第２側壁部２６とは、上側（Ｚ１側）で天板部２７に接続されている。インナー部材２０の第１側壁部２５、第２側壁部２６、および天板部２７は、周囲の筐体４０や端子部材３０とはクリアランスを有した状態になっている。

図９に示す筐体４０の挿入空間４０ａには、図１０に示すプラグ６０が挿入可能である。筐体４０の挿入空間４０ａにプラグ６０が挿入されると、図１０に示すように、第１弾接部１１および第２弾接部１２がプラグ６０の第１電極６１に弾接する。さらに、図１１に示すように、第１電極６１の径のほうが大きいため、初期位置から後退位置に第１弾接部１１および第２弾接部１２の間隔が押し広げられる。このとき、第１弾接部材１３および第２弾接部材１４は筐体４０の内壁に接している部分を支点として弾性変形している。さらに、プラグ６０の挿入に伴い、第１弾接部１１および第２弾接部１２が初期位置から後退位置に弾性変形して移動したときに、第１補助部２１が第１弾接部１１に当接するとともに第２補助部２２が第２弾接部１２に当接している。少なくともこの状態では、インナー部材２０は筐体４０にストレスをほとんど加えない状態を維持している。

そして、さらに第１弾接部１１および第２弾接部１２を移動可能とするようにインナー部材２０が天板部２７を中心に弾性変形する。プラグ６０の第１電極６１が第１弾接部１１および第２弾接部１２の間隔を押し広げる最大の後退位置においては、インナー部材２０が大きく変形して第１補助部２１および第２補助部２２の間隔が最大になる。この状態においても、インナー部材２０を介して端子部材３０や筐体４０に加わるストレスを低減することができる。

本実施形態のコネクタ１は、第１補助部２１および第２補助部２２を備えたので、第１弾接部１１および第２弾接部１２が当接してからはインナー部材２０が弾性変形し、挿入したプラグ６０に対し大きな接圧を得ることができる。また、少なくともプラグ６０の挿入初期は、インナー部材２０が筐体４０にストレスを加えない状態でプラグ６０を付勢するので、筐体４０の変形を抑えることができる。

図１２に示すように、本実施形態のコネクタ１は、インナー部材２０が天板部２７を中心に弾性変形するので、第１側壁部２５および第２側壁部２６のみで弾性変形させる場合と比べて弾性変形部を長くすることができ、弾性変形量を長くすることができる。

一方、インナー部材２０は、第１突設部２３および第２突設部２４以外の位置では筐体４０の内壁に接しないようにクリアランスを有した状態に保持される。また、第１突設部２３および第２突設部２４は、第１補助部２１および第２補助部２２と離れた位置に形成されており、第１補助部２１および第２補助部２２が移動したときにも第１突設部２３および第２突設部２４に大きな力が加わることがない。

したがって、筐体４０の変形を抑えることができる。これにより、外部接続部３５が接続される半田付け部等に加わるストレスを低減できる。

以下、本実施形態としたことによる効果について説明する。

本実施形態のコネクタ１は、プラグ６０が挿入可能な挿入空間４０ａを形成する筐体４０と、筐体４０の外方に露出して電気的接続を行うための外部接続部３５と、を備える。また、外部接続部３５に導通し筐体４０に支持されプラグ６０の一側方からプラグ６０に弾接可能な第１弾接部１１を有する第１弾接部材１３およびプラグ６０の他側方からプラグ６０に弾接可能な第２弾接部１２を有する第２弾接部材１４と、を備える。そして、第１弾接部１１の一側方および第２弾接部１２の他側方にクリアランスを有して筐体４０内に挿入されるインナー部材２０をさらに備える。インナー部材２０には、第１弾接部１１の一側方に第１補助部２１が設けられ、第２弾接部１２の他側方に第２補助部２２が設けられている。プラグ６０の挿入に伴い、第１弾接部１１および第２弾接部１２が初期位置から後退位置に弾性変形して移動したときに、第１補助部２１が第１弾接部１１に当接するとともに第２補助部２２が第２弾接部１２に当接する。さらに、第１弾接部１１および第２弾接部１２を移動可能とするようにインナー部材２０が弾性変形する。

この構成によれば、第１補助部２１および第２補助部２２を備えたので、第１弾接部１１および第２弾接部１２が当接してからはインナー部材２０が弾性変形し、挿入したプラグ６０に対し大きな接圧を得ることができる。また、少なくとも挿入初期はインナー部材２０が筐体４０にストレスを加えない状態でプラグ６０を付勢するので、筐体４０の変形を抑えることができる。これにより、外部接続部３５が接続される半田付け部等に加わるストレスを低減できる。

また、本実施形態のコネクタ１において、インナー部材２０は、筐体４０とクリアランスを有した状態で筐体４０に向かって突出形成されプラグ６０の挿入に伴い筐体４０に当接する第１突設部２３および第２突設部２４を備える。第１突設部２３および第２突設部２４は、第１補助部２１および第２補助部２２から離れた位置に設けられている。

この構成によれば、第１突設部２３および第２突設部２４が筐体４０に当接するので、プラグ６０を差し込んだときのインナー部材２０のガタツキを防止することができる。また、第１突設部２３および第２突設部２４は第１補助部２１および第２補助部２２と離れた位置に形成されており、第１補助部２１および第２補助部２２が移動したときにも第１突設部２３および第２突設部２４に大きな力が加わることがない。したがって、筐体４０の変形を低減することができる。

また、インナー部材２０は、挿入空間４０ａの一側方に位置する第１側壁部２５、挿入空間４０ａの他側方に位置する第２側壁部２６、および挿入空間４０ａの周囲で第１側壁部２５と第２側壁部２６とを接続する天板部２７からなる。第１補助部２１は第１側壁部２５に形成されるとともに第２補助部２２は第２側壁部２６に形成され、天板部２７が弾性変形可能に形成されている。

この構成によれば、第１側壁部２５および第２側壁部２６のみで弾性変形させる場合と比べて弾性変形部を長くすることができ、弾性変形量を長くすることができる。

以上のように、本発明の実施形態のコネクタ１を具体的に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。例えば次のように変形して実施することができ、これらも本発明の技術的範囲に属する。

（１）本実施形態において、インナー部材２０は、第１側壁部２５、第２側壁部２６、および挿入空間４０ａの上側で第１側壁部２５と第２側壁部２６とを接続する天板部２７を有していたが、天板部２７が奥側や下側に形成されていてもよい。天板部２７は弾性変形可能で、かつ、第１側壁部２５および第２側壁部２６のみで弾性変形させる場合と比べて弾性変形部を長くする形状であればよい。

（２）本実施形態において、第１弾接部材１３および第２弾接部材１４は、端子部材３０に嵌め込んで固定されていたが、端子部材３０と一体に形成されていてもよい。この場合には、端子部材３０を折り曲げることによって第１弾接部材１３および第２弾接部材１４の形状に加工される。なお、端子部材３０の形状が複雑になるため、インサート成形でなく、例えば圧入により下側ケース４３に一体化させる。

（３）本実施形態において、外部接続部３５を平坦な半田付け形状としたが、基板に設けられた穴に挿入するピン形状であってもよい。また、接続手段は半田付けに限定されるものではない。

（４）本実施形態において、丸型のプラグに対応した形状としたが、この形状に限定されず、例えば角型のプラグに対応した形状であってもよい。

１ コネクタ
１１ 第１弾接部
１２ 第２弾接部
１３ 第１弾接部材
１４ 第２弾接部材
２０ インナー部材
２１ 第１補助部
２２ 第２補助部
２３ 第１突設部
２４ 第２突設部
２５ 第１側壁部
２６ 第２側壁部
２７、２８ 天板部
３０ 端子部材
３１、３２、３３ 弾接部
３５ 外部接続部
４０ 筐体
４０ａ 挿入空間
４２ 上側カバー部材
４３ 下側ケース
６０ プラグ
６１ 第１電極

Claims (2)

1. プラグが挿入可能な挿入空間を形成する筐体と、
   前記筐体の外方に露出して電気的接続を行うための外部接続部と、
   前記外部接続部に導通し、前記筐体に支持され前記プラグの一側方から前記プラグに弾接可能な第１弾接部を有する第１弾接部材および前記プラグの他側方から前記プラグに弾接可能な第２弾接部を有する第２弾接部材と、を備えたコネクタであって、
   前記第１弾接部の前記一側方および前記第２弾接部の前記他側方にクリアランスを有して前記筐体内に挿入されるインナー部材をさらに備え、
   前記インナー部材には、前記第１弾接部の前記一側方に第１補助部が設けられ、前記第２弾接部の前記他側方に第２補助部が設けられており、
   前記プラグの挿入に伴い、前記第１弾接部および前記第２弾接部が初期位置から後退位置に弾性変形して移動したときに、前記第１補助部が前記第１弾接部に当接するとともに前記第２補助部が前記第２弾接部に当接して、さらに前記第１弾接部および前記第２弾接部を移動可能とするように前記インナー部材が弾性変形するとともに、前記インナー部材は、前記筐体とクリアランスを有した状態で前記筐体に向かって突出形成され前記プラグの挿入に伴い前記筐体に当接する第１突設部および第２突設部を備え、
   前記第１突設部および前記第２突設部は、前記第１補助部および前記第２補助部から離れた位置に設けられたことを特徴とするコネクタ。
2. 前記インナー部材は、前記挿入空間の前記一側方に位置する第１側壁部、前記挿入空間の前記他側方に位置する第２側壁部、および前記挿入空間の周囲で前記第１側壁部と前記第２側壁部とを接続する天板部からなり、
   前記第１補助部は前記第１側壁部に形成されるとともに前記第２補助部は前記第２側壁部に形成され、前記天板部が弾性変形可能に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。