JP7095488B2 - コネクタ用ソケット部品およびコネクタ - Google Patents

Description

本開示は、ピンコンタクトに対して接続可能なソケットコンタクトを備えるコネクタ用ソケット部品およびコネクタに関する。

従来、回路基板への電気配線の接続に使用されるコネクタとして、ピンコンタクトにソケットコンタクトを嵌合させて接続するコネクタが知られている。より具体的には、回路基板側のプラグ部品にピンコンタクトを設け、該プラグ部品に差し込まれるソケット部品にソケットコンタクトを設け、プラグ部品にソケット部品を差し込むことで、ピンコンタクトにソケットコンタクトを嵌合させることができる。

特許文献１には、接点ピン（ピンコンタクト）を受け入れるソケット接点（ソケットコンタクト）が設けられたコネクタが開示されている。特許文献１におけるソケット接点では、接点ピンを狭持する接点部材において、板バネを用いて挟持力を高めるようになっている。

特許文献２には、ピンコンタクトを嵌挿したリセクタプルと、ピンコンタクトを受け入れるソケットコンタクトが設けられたプラグが開示されている。特許文献２におけるプラグには、リセプタクルと係合するロック部材が設けられている。

また、特許文献３には、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）やフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）などの偏平電線が挿抜されるコネクタが開示されている。特許文献３におけるコネクタは、偏平電線が挿入された後、その状態をロックできるものとなっている。

特表２００９－５３１８１５号公報 特開２００７－２５８０２８号公報 特開平１１－３１５６１号公報

特許文献１の構成では、該コネクタをピンコンタクトに差し込む際に、ピンコンタクトと接点部材との間に生じる摩擦力によってコネクタの挿抜力が発生する。したがって、接点部材の挟持力を大きくすると、この摩擦力も大きくなり、コネクタの挿抜がしづらくなる。一方で、接点部材の挟持力を小さくすると、ピンコンタクトに嵌合された後のコネクタの保持力が小さくなる。このため、特許文献１の構成では、挿抜力の低減と安定した保持との両立を図ることが困難であるといった課題がある。

特許文献２の構成では、プラグをリセプタクルと係合させた後、ロック部材によって安定して保持することができる。このため、ソケットコンタクトにおいて、ピンコンタクトを狭持する接点部材の挟持力（圧接力）をある程度は低減できると考えられる。しかしながら、ピンコンタクトと接点部材とにおいて確実な電気接続を得るためには、接点部材においてある程度の圧接力は必要である。このため、ピンコンタクトと接点部材との間の摩擦係数が大きくなる場合（例えば、ピンコンタクトもしくは接点部材がすずめっきされている場合）や、多極コネクタにおける極数が多い場合などは、挿抜力が増大してコネクタの挿抜がしづらくなる。

特許文献３の構成では、コネクタに偏平電線が挿入された後、その状態をロックすることができるため、偏平電線の挿入時にほとんど力を必要としない、いわゆる無挿抜力タイプのコネクタとすることができる。しかしながら、コネクタに偏平電線が挿入する動作と、挿入後の偏平電線をロックする動作との２つの動作が必要となり、コネクタへの偏平電線の接続動作が煩雑になるといった課題がある。

本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ソケットコンタクトのピンコンタクトへの接続動作が簡単であり、かつ、ピンコンタクトに対する挿抜力を大幅に低減できるコネクタ用ソケット部品およびコネクタを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本開示の第１の態様であるコネクタ用ソケット部品は、ピンコンタクトに対して接続可能なソケットコンタクトを備えるコネクタ用ソケット部品であって、前記ソケットコンタクトを前記ピンコンタクトに接続させる時に、ユーザによって所定の操作を受けて可動する操作可動部材を有しており、前記ソケットコンタクトは、前記ピンコンタクトに対して接続された時に、前記ピンコンタクトを狭持する２つの接点端子を有しており、前記２つの接点端子の少なくとも一方の接点端子は、他方の接点端子に圧接する方向に付勢力を受けており、前記一方の接点端子は、前記操作可動部材に接続されており、前記操作可動部材が前記所定の操作を受けた時には、前記操作可動部材に連動して移動し、前記２つの接点端子の端子間の接触圧力を低減させることを特徴としている。

上記の構成によれば、コネクタ用ソケット部品のソケットコンタクトをピンコンタクトに対して接続させる時に、ユーザが操作可動部材を操作することで、ピンコンタクトを狭持する２つの接点端子の端子間の接触圧力を低減させることができる。これにより、挿抜力を無くすか大幅に低減させた状態で、ソケットコンタクトをピンコンタクトに対して接続することができる。また、ソケットコンタクトとピンコンタクトとの接合後は、操作可動部材の操作を解除することで、２つの接点端子がピンコンタクトを狭持し、安定した保持状態を維持することができる。

また、上記コネクタ用ソケット部品では、前記操作可動部材は、支軸周りに回動可能なレバーであり、一端部がユーザが力を加えるための操作部となっており、他端部が前記一方の接点端子に接続されており、前記支軸から前記操作部の端部までの距離が、前記支軸から前記一方の接点端子との接続箇所までの距離よりも長くなるように設定されている構成とすることができる。

上記の構成によれば、てこの原理により、操作可動部材の操作力を小さくして操作性を向上させながら、接点端子のピンコンタクトに対する圧接力を大きくすることができる。

また、上記コネクタ用ソケット部品は、前記ソケットコンタクトと反対側の端部にスクリューレス端子台が形成されており、前記ソケットコンタクトにおいて板バネ機能を有する接点端子と、前記スクリューレス端子台において板バネ機能を有する接点端子とが同一の板バネ部材によって形成されている構成とすることができる。

上記の構成によれば、コネクタ用ソケット部品における部品点数の削減や、組立容易性などのメリットが得られる。

また、上記の課題を解決するために、本開示の第２の態様であるコネクタは、プラグ部品とソケット部品とからなるコネクタであって、前記ソケット部品は、上記記載のコネクタ用ソケット部品であり、前記プラグ部品は、プラグ用ハウジングに前記ピンコンタクトを収容した構成であり、前記プラグ用ハウジングには第１係合部が設けられ、前記操作可動部材には第２係合部が設けられ、前記プラグ部品に前記ソケット部品が嵌合され、前記操作可動部材が所定の操作を受けていない状態では、前記第１係合部と第２係合部とが係合することで、前記プラグ部品と前記ソケット部品との嵌合状態が保持されることを特徴としている。

上記の構成によれば、第１係合部と第２係合部との係合によって、プラグ部品とソケット部品との嵌合状態が保持され、ソケット部品の抜け落ちを防止することができる。ソケット部品をプラグ部品から抜き取る時は、操作可動部材の操作により、第１係合部と第２係合部との係合の解除を容易に行える。

本開示のコネクタ用ソケット部品およびコネクタは、コネクタ用ソケット部品のソケットコンタクトをピンコンタクトに対して接続させる時に、ユーザが操作可動部材を操作することでピンコンタクトを狭持する２つの接点端子の端子間の接触圧力を低減させ、挿抜力を大幅に低減させることができるといった効果を奏する。

本開示の実施の形態に係るコネクタの斜視図である。 本開示の実施の形態に係るコネクタにおけるピンコンタクトとソケットコンタクトとの嵌合箇所の断面図である。 ソケット部品をプラグ部品に差し込んで嵌合させる時の嵌合動作を示す断面図であり、（ａ）は嵌合前のソケット部品とプラグ部品とが分離した状態、（ｂ）は嵌合動作途中の状態、（ｃ）は嵌合動作終了時の状態を示している。 ソケット部品がプラグ部品に嵌合している状態でソケット部品の抜け落ちを防止するための保持機構を示す断面図である。 本開示に係るコネクタの変形例を示す断面図である。

以下、本開示の一側面に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係るコネクタ１０の斜視図である。図２は、コネクタ１０におけるピンコンタクト１０２とソケットコンタクト２１０との嵌合位置での断面図である。尚、図１では、コネクタ１０が４極の多極コネクタである場合を例示しているが、コネクタの極数は特に限定されるものではない。また、コネクタ１０は単極コネクタであってもよい。

コネクタ１０は、プラグ部品１００とソケット部品２００とによって構成されている。ソケット部品２００は、本発明の「コネクタ用ソケット部品」の一例である。プラグ部品１００は、プラグ用ハウジング１０１とピンコンタクト１０２とによって構成されており、例えば、図示しない回路基板などに設けられるものである。プラグ部品１００では、プラグ用ハウジング１０１に形成された空間１０１ａ内にピンコンタクト１０２が収容され、ピンコンタクト１０２の一端（ソケットコンタクト２１０との接続側）が空間１０１ａ内で露出する。空間１０１ａは、少なくともソケット部品２００の挿入側が開口している。

ソケット部品２００は、その一端にソケットコンタクト２１０を有している。また、本実施の形態では、ソケット部品２００の他端にスクリューレス端子台２２０を設けた構成を例示している。但し、ソケット部品２００の他端の構成はこれに限定されるものではなく、例えば、ソケット部品２００の他端に電線が直接接続されている構成であってもよい。

さらに、ソケット部品２００の構成についてより詳細に説明する。ソケット部品２００は、大略的には、ソケット本体２０１とロックレバー２３０とによって構成されている。ロックレバー２３０は、ソケット本体２０１に設けられた支軸２０１ａ（図１参照）の周りで回動可能となるように、ソケット本体２０１に対して取り付けられている。ロックレバー２３０は、本発明の「操作可動部材」の一例である。

ソケット本体２０１は、図２に示すように、ソケットハウジング２０２、カバーハウジング２０３、接点部材２０４および板バネ部材２０５を具備して構成されている。すなわち、ソケット本体２０１は、ソケットハウジング２０２およびカバーハウジング２０３からなる筐体内に接点部材２０４および板バネ部材２０５を収容している。

接点部材２０４は、金属などの導電材にて形成されており、その一端がソケットコンタクト２１０における第１接点端子２０４ａとなり、他端がスクリューレス端子台２２０における第３接点端子２０４ｂとなる。板バネ部材２０５は、バネ性の強い材料（例えばＳＵＳ）にて形成されており、その一端がソケットコンタクト２１０における第２接点端子２０５ａとなり、他端がスクリューレス端子台２２０における第４接点端子２０５ｃとなる。また、板バネ部材２０５における第２接点端子２０５ａの先端にはフック部２０５ｂが形成されている。

ソケット部品２００におけるソケットコンタクト２１０は、接点部材２０４の第１接点端子２０４ａと板バネ部材２０５の第２接点端子２０５ａとが対向配置されることによって構成される。すなわち、ソケット部品２００をプラグ部品１００に嵌合させ、ソケットコンタクト２１０における第１接点端子２０４ａと第２接点端子２０５ａとの間でピンコンタクト１０２が狭持されることにより、コネクタ１０の接続がなされる。尚、ソケットコンタクト２１０において、第２接点端子２０５ａは、板バネ部材２０５の弾性力により第１接点端子２０４ａに圧接するように付勢されている。また、第１接点端子２０４ａも板バネとされて、第２接点端子２０５ａに圧接するように付勢されていてもよい。

ソケット部品２００におけるスクリューレス端子台２２０は、接点部材２０４の第３接点端子２０４ｂと板バネ部材２０５の第４接点端子２０５ｃとが対向配置されることによって構成される。また、第４接点端子２０５ｃは、板バネ部材２０５の弾性力により第３接点端子２０４ｂに圧接するように付勢されている。また、ソケットハウジング２０２には、配線挿入孔２０２ａおよび結線解除補助孔２０２ｂが設けられている。配線挿入孔２０２ａは、スクリューレス端子台２２０に結線される配線（被覆を剥かれた電線や棒端子）を挿入する孔であり、配線挿入孔２０２ａから挿入した配線を第３接点端子２０４ｂと第４接点端子２０５ｃとの間で狭持することで結線される。結線解除補助孔２０２ｂは、結線の解除を行う時などに、ドライバーなどの工具を差し込み、第４接点端子２０５ｃを第３接点端子２０４ｂから離間させるための孔である。

ロックレバー２３０は、ソケット本体２０１の側面に設けられた支軸２０１ａ（図１参照）に係合溝２３１（図１参照）を係合させることで支軸２０１ａの周りで回動可能にソケット本体２０１に取り付けられる。ロックレバー２３０の一端部（図２における上方の端部）は、ユーザが力を加えるための操作部２３２となっている。ロックレバー２３０の他端部（図２における下方の端部）には係合突起部２３３が形成されており、係合突起部２３３は板バネ部材２０５のフック部２０５ｂに係合接続されている。このため、ロックレバー２３０は、板バネ部材２０５の弾性力により、図２に示す矢印Ａ１方向に付勢されている。

続いて、ソケット部品２００をプラグ部品１００に差し込んで嵌合させる時の嵌合動作について、図３（ａ）～（ｃ）を参照して説明する。図３（ａ）は、嵌合前のソケット部品２００とプラグ部品１００とが分離した状態を示している。

図３（ｂ）は、嵌合動作途中の状態を示しており、ユーザはソケット本体２０１とロックレバー２３０の操作部２３２とを挟むようにしてソケット部品２００を持つ。この時、操作部２３２に作用する力により、ロックレバー２３０は矢印Ａ２方向に回動する。ロックレバー２３０が矢印Ａ２方向に回動することで、板バネ部材２０５のフック部２０５ｂが係合突起部２３３に引っ張られ、接点部材２０４の第１接点端子２０４ａと板バネ部材２０５の第２接点端子２０５ａとの間が離間し、接点端子間の接触圧力が低下する。そして、第１接点端子２０４ａと第２接点端子２０５ａとの間が離間した状態で、ソケット部品２００をプラグ部品１００に差し込むことで、ピンコンタクト１０２と第１接点端子２０４ａおよび第２接点端子２０５ａとの間に生じる摩擦力を無くす（もしくは大幅に低減する）ことができる。すなわち、ソケット部品２００を極めて小さい挿抜力にてプラグ部品１００に差し込むことができる。

ソケット部品２００をプラグ部品１００に差し込んだ後は、ユーザが手を離すことで、図３（ｃ）に示すように、ロックレバー２３０は板バネ部材２０５の弾性力によって矢印Ａ１方向に回動する。これにより、ピンコンタクト１０２は第１接点端子２０４ａおよび第２接点端子２０５ａによって挟持される。この時、板バネ部材２０５の弾性力に加え、接点部材２０４の弾性力も合わさって、ピンコンタクト１０２と接点部材２０４との間に圧接力が生じて、ピンコンタクト１０２と接点部材２０４との間の適切な電気接続が得られる。また、ピンコンタクト１０２を第１接点端子２０４ａと第２接点端子２０５ａとの間で適切に保持することもできる。尚、ソケット部品２００をプラグ部品１００から抜き取る時は、差し込み時と逆の動作を行えばよい。

ロックレバー２３０に関しては、支軸２０１ａから操作部２３２の端部までの距離が、支軸２０１ａから係合突起部２３３の端部までの距離よりも長くなるように設定されることが好ましい。この場合、てこの原理により、操作部２３２の操作力を小さくして操作性を向上させながら、ピンコンタクト１０２に対する圧接力を大きくすることができる。

また、ロックレバー２３０およびプラグ部品１００には、ソケット部品２００がプラグ部品１００に嵌合している状態でソケット部品２００の抜け落ちを防止するための保持機構が設けられていてもよい。図４は、そのような保持機構の一構成例を示す断面図である。尚、図４に示す断面は、図２，３とは異なる箇所での断面であり、プラグ用ハウジング１０１に形成されている第１係合部１０３（図１参照）の形成箇所に対応する断面である。

図４に示すように、プラグ用ハウジング１０１におけるロックレバー２３０との対向面には第１係合部１０３が形成されている。一方、ロックレバー２３０には、支軸２０１ａに対する他端部（係合突起部２３３と同一側の端部）において、プラグ用ハウジング１０１との対向面に第２係合部２３４が形成されている。そして、ソケット部品２００がプラグ部品１００に嵌合されユーザが手を離した状態（図３（ｃ）に対応する状態）では、第１係合部１０３と第２係合部２３４とが係合することによって、ソケット部品２００の抜け落ちが防止できる。尚、ソケット部品２００をプラグ部品１００から抜き取る時は、ロックレバー２３０の操作により、第１係合部１０３と第２係合部２３４との係合が容易に解除できる。

以上のように、本実施の形態に係るコネクタ１０は、ソケット部品２００とプラグ部品１００との嵌合時に操作するロックレバー２３０を有し、ロックレバー２３０の操作にソケットコンタクト２１０の第２接点端子２０５ａを連動させるようになっている。このため、ソケット部品２００をプラグ部品１００に差し込む時には、ロックレバー２３０の操作によってソケットコンタクト２１０の接点端子間（第１接点端子２０４ａと第２接点端子２０５ａとの間）を開き、挿抜力を大幅に低減させた状態でソケット部品２００とプラグ部品１００との嵌合を行うことができる。また、ソケット部品２００とプラグ部品１００との嵌合後は、ロックレバー２３０の操作を解除することで、安定した保持状態を維持することができる。これにより、嵌合しやすく抜けにくいコネクタ１０を得ることができる。

尚、上記説明では、ソケット部品２００において、ソケットコンタクト２１０と反対側の端部をスクリューレス端子台２２０とした構成を例示している。そして、ソケットコンタクト２１０において板バネ機能を有する第２接点端子２０５ａと、スクリューレス端子台２２０において板バネ機能を有する第４接点端子２０５ｃとを同一の板バネ部材２０５に形成している。しかしながら、本開示はこれに限定されるものではなく、第２接点端子２０５ａと第４接点端子２０５ｃとは別々の部材で形成されていてもよい。但し、第２接点端子２０５ａと第４接点端子２０５ｃとを同一の板バネ部材２０５に形成すれば、部品点数の削減や、ソケット部品２００の組立容易性などのメリットが得られるため好ましい。

また、上記説明では、板バネ部材２０５をＳＵＳとした場合を例示しているが、ソケットコンタクト２１０とスクリューレス端子台２２０との間の電気導通は接点部材２０４によって得られるため、板バネ部材２０５は導電材料でなくてもよい。但し、板バネ部材２０５を導電材料とした場合には、接点部材２０４だけでなく、板バネ部材２０５によってもソケットコンタクト２１０とスクリューレス端子台２２０との間の電気導通が得られるため、ソケット部品２００における電気特性が向上し、好ましい。

また、上記説明では、コネクタ１０がソケット部品２００とプラグ部品１００とによって構成され、プラグ部品１００はプラグ用ハウジング１０１にピンコンタクト１０２を収容した構成となっている。しかしながら、ソケット部品２００の使用形態は、このようなプラグ部品１００と嵌合される形態に限定されるものではなく、ピンコンタクト１０２のみに対してソケットコンタクト２１０を嵌合させて使用することも可能である。

さらに、図５に本開示に係るコネクタ１０の変形例を示す。図５に示すコネクタ１０では、ソケットコンタクト２１０側において、同一の接点部材２０４に第１接点端子２０４ａと第２接点端子２０４ｃとが形成されている。そして、板バネ部材２０５の他端部は、第２接点端子２０４ｃに対して外側からバネ圧を付与する構成となっている。

この場合、接点部材２０４のみによっても、第１接点端子２０４ａと第２接点端子２０４ｃとの間に接触圧力は付与されるが、接点部材２０４のみでの接触圧力は低く設定されるものであり、板バネ部材２０５からのバネ圧が付与されることで十分な接触圧力が得られるものである。図５に示す構成においては、ロックレバー２３０を操作して、板バネ部材２０５の他端部を第２接点端子２０４ｃから離間させると、板バネ部材２０５によるバネ圧の付与が解除され、接点部材２０４のみの接触圧力となるため、ソケットコンタクト２１０側の接点端子間の接触圧力を低減することができる。尚、この場合、板バネ部材２０５によるバネ圧の付与が解除されても接点部材２０４の第１接点端子２０４ａと第２接点端子２０４ｃとの間が離間するとは限らないが、接触圧力は確実に低減される。これにより、ピンコンタクト１０２とソケットコンタクト２１０との抜き差しが行いやすいコネクタ１０を得ることができる。

今回開示した実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本開示の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

１０ コネクタ
１００ プラグ部品
１０１ プラグ用ハウジング
１０２ ピンコンタクト
１０３ 第１係合部
２００ ソケット部品（コネクタ用ソケット部品）
２０１ ソケット本体
２０１ａ 支軸
２０２ ソケットハウジング
２０２ａ 配線挿入孔
２０２ｂ 結線解除補助孔
２０３ カバーハウジング
２０４ 接点部材
２０４ａ 第１接点端子
２０４ｂ 第３接点端子
２０５ 板バネ部材
２０５ａ 第２接点端子
２０５ｂ フック部
２０５ｃ 第４接点端子
２１０ ソケットコンタクト
２２０ スクリューレス端子台
２３０ ロックレバー（操作可動部材）
２３１ 係合溝
２３２ 操作部
２３３ 係合突起部
２３４ 第２係合部

Claims (4)

1. ピンコンタクトに対して接続可能なソケットコンタクトを備えるコネクタ用ソケット部品であって、
   前記ソケットコンタクトを前記ピンコンタクトに接続させる時に、ユーザによって所定の操作を受けて可動する操作可動部材を有しており、
   前記ソケットコンタクトは、前記ピンコンタクトに対して接続された時に、前記ピンコンタクトを狭持する２つの接点端子を有しており、
   前記２つの接点端子の少なくとも一方の接点端子は、板バネ部材によって他方の接点端子に対して外側からバネ圧を受けることによって、前記他方の接点端子に圧接する方向に付勢力を受けており、
   前記一方の接点端子は、前記操作可動部材に接続されており、前記操作可動部材が前記所定の操作を受けた時には、前記操作可動部材に連動して移動し、前記２つの接点端子の端子間の接触圧力を低減させることを特徴とするコネクタ用ソケット部品。
2. 請求項１に記載のコネクタ用ソケット部品であって、
   前記操作可動部材は、支軸周りに回動可能なレバーであり、一端部がユーザが力を加えるための操作部となっており、他端部が前記一方の接点端子に接続されており、
   前記支軸から前記操作部の端部までの距離が、前記支軸から前記一方の接点端子との接続箇所までの距離よりも長くなるように設定されていることを特徴とするコネクタ用ソケット部品。
3. 請求項１または２に記載のコネクタ用ソケット部品であって、
   前記ソケットコンタクトと反対側の端部にスクリューレス端子台が形成されており、
   前記ソケットコンタクトにおいて板バネ機能を有する接点端子と、前記スクリューレス端子台において板バネ機能を有する接点端子とが、同一の前記板バネ部材によって端子間の接触圧力を得る方向に付勢されていることを特徴とするコネクタ用ソケット部品。
4. プラグ部品とソケット部品とからなるコネクタであって、
   前記ソケット部品は、請求項１から３の何れか１項に記載のコネクタ用ソケット部品であり、
   前記プラグ部品は、プラグ用ハウジングに前記ピンコンタクトを収容した構成であり、
   前記プラグ用ハウジングには第１係合部が設けられ、前記操作可動部材には第２係合部が設けられ、
   前記プラグ部品に前記ソケット部品が嵌合され、前記操作可動部材が所定の操作を受けていない状態では、前記第１係合部と第２係合部とが係合することで、前記プラグ部品と前記ソケット部品との嵌合状態が保持されることを特徴とするコネクタ。

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