(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
従来、基板の面同士を接続するコネクタとして、基板コネクタ(基板対基板コネクタ)が用いられてきた。
【0003】
基板コネクタは、プラグコネクタと、レセプタクルコネクタとが1つの組になっており、レセプタクルコネクタにプラグコネクタが挿入され、互いのコンタクト部材が接触することにより、電気的に接続される。
【0004】
プラグコネクタと、レセプタクルコネクタは、絶縁性のハウジングと、ハウジングに保持された導電性のコンタクト部材を有しているが、さらに、ハウジングの補強と互いのコネクタの接続状態の保持(ロック)を目的として、ロック部材を設ける場合がある。
【0005】
このロック部材は、一方のコネクタにロック用の鉤部を備え、他方のコネクタは、鉤部と噛み合う凹部を有し、凹部に鉤部を挿入することによりロックするのが一般的である。
【0006】
例えば特許文献1では、
図26に示すように、プラグコネクタのコネクタハウジング2
に板状の補強金具4が設けられており、補強金具4の鉤状の係合部42を、レセプタクルコネクタのコネクタハウジング6に固定された補強金具8の凹形状の係合部81に挿入することにより、補強金具4と補強金具8をロックしている(特許文献1)。
【0007】
なお、特許文献1では、プラグコネクタの補強金具4の端面がロック方向を向くように、補強金具4の固定部40をコネクタハウジング2に圧力を加えて押し込むことによってコネクタハウジング2に補強金具4を固定している。
【0008】
また、特許文献2では、板状のロック部の端面がロック方向を向くように、その一部をハウジングにインサート成形することによりロック部をハウジングに固定している(特許文献2)。
【0009】
さらに、特許文献3では、ロック金具を溶接によって補強金具に固定する構造が開示されている(特許文献3)。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
しかしながら、特許文献1のようなロック部材に圧力を加えて押し込むことによりハウジングに固定する構造では、ロック部材とハウジングの間に隙間ができるため、その隙間に相手側のロック部材が入り込むことによりハウジングを損傷させる恐れがあるという問題があった。
【0012】
また、特許文献1のようなロック部材の端面をロック方向に向け、圧力を加えて押し込む構造では、ロック方向と押し込む方向が同じ方向になるため、ロック部とハウジングの間の接合強度が十分に確保できず、ロックを解除してコネクタを分離する際にロックの解除が完全でないとロック部材がハウジングから抜ける可能性があるという問題があった。
【0013】
また、特許文献2記載のロック部の端面がロック方向を向くようにインサート成形する方法では、ロック部の係止面積を大きくするのが困難であるため、ロックの係止量がとれずロックが外れやすいという問題があった。
【0014】
さらに、特許文献3記載の溶接による固定方法は、狭ピッチ化、小型化が進む現在の基板コネクタには適用困難であるという問題があった。
【0015】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、その課題は、ハウジングとロック部の接合強度と、ロック強度を両立させることが可能で、かつ狭ピッチ化、小型化に対応可能なロック機構を備えたコネクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0016】
上記課題を解決するため、本発明の1つの態様によれば、ハウジングと、前記ハウジングに設けられ、他のコネクタと電気的に接続されるコンタクトと、前記ハウジングに設けられ、前記他のコネクタとの接続状態を保持するロック部と、を有し、前記ロック部は、平板状の形状を有し、前記平板の面の法線方向が前記他のコネクタとのロック方向を向くように設けられたロック板と、前記ロック板に設けられ、前記ハウジングと一体になるように形成された保持部と、を有することを特徴とするコネクタが得られる。
【0017】
この態様においては、前記ハウジングに設けられ、少なくとも上面と側面の一部が開放された溝部を有し、前記ロック部は、前記ロック板が前記溝部の上面に配置されるように設けられ、前記保持部は、前記ロック板の互いに対向する側部に設けられた一対の部材であり、かつ前記ハウジングにインサート成形されていることが望ましい。
【0018】
また、前記保持部は、前記ロック方向と交差する向きに形成された補強部を有することが望ましい。この場合、前記補強部は、前記溝部の開放された側面から前記側面の対向面に向けて突出した形状を有することが望ましいが、凹形状または凸形状を有する場合も可能である。
【0019】
さらに、前記ロック部は、前記溝部の開放された側面側の端面の少なくとも表面側に面取部を有することが望ましい。
【0020】
また、前記ロック部は、前記ロック部を接続対象物に接続する端子部を有することが望ましい。この場合、前記端子部は、前記ロック板に設けられた中間部と、前記中間部の端部に設けられ、前記接続対象物に接続される先端部と、を有し、前記中間部は前記ハウジングにインサート成形されていることが望ましい。
【0021】
なお、前記端子部は、前記保持部を介して前記ロック板に設けることも可能である。
【0022】
さらに、前記接続対象物は例えば基板である。
【発明の効果】
【0023】
本発明によれば、ハウジングとロック部の接合強度と、ロック強度を両立させることが可能で、かつ狭ピッチ化、小型化に対応可能なロック機構を備えたコネクタを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、図面を参照して本発明に好適な実施形態について詳細に説明する。
【0026】
まず、
図1〜
図8を参照して、本実施形態に係るコネクタユニット100およびコネクタユニット100を構成する各コネクタの概略について説明する。
【0027】
ここではコネクタユニット100として、基板コネクタのプラグコネクタ1とレセプタクルコネクタ3の組み合わせが例示されている。
【0028】
図1および
図2に示すように、コネクタユニット100は、例えばフレキシブルプリント基板201(FPC)とリジッド基板203を接続する基板コネクタであり、この例では
図3および
図4に示すように、フレキシブルプリント基板201上に設けられたコネクタであるプラグコネクタ1と、リジッド基板203上に設けられ、プラグコネクタ1と接続される他のコネクタであるレセプタクルコネクタ3を有している。
【0029】
図5および
図6に示すように、プラグコネクタ1は平面形状が長方形のハウジングであるプラグ側ハウジング5と、プラグ側ハウジング5の長手方向に所定のピッチで設けられたコンタクトであるプラグ側コンタクト7a、7bと、プラグ側ハウジング5の角部の4箇所に設けられ、プラグコネクタ1とレセプタクルコネクタ3の接続状態を保持するロック部であるプラグ側ロック部5a、5b、5c、5dを有している。
【0030】
図7および
図8に示すように、レセプタクルコネクタ3は、平面形状が長方形の厚板状のレセプタクル側ハウジング9と、レセプタクル側ハウジング9に保持され、プラグ側コンタクト7a、7bと接続されるレセプタクル側コンタクト11a、11bと、レセプタクル側ハウジング9の長手方向の両端に設けられ、ロックの際にプラグ側ロック部5a、5b、5c、5dと噛み合う1対のレセプタクル側ロック部41a、41bを有している。
【0031】
次に、プラグコネクタ1の構造について、
図5、
図6および
図9〜
図14を参照して、より詳細に説明する。
【0032】
図5および
図6に示すように、プラグコネクタ1のプラグ側ハウジング5は、互いに平行になるように設けられた一対の長板状の相手側嵌合部15a、15bと、相手側嵌合部15a、15bの端部間を連結するように設けられた連結部15c、15dを有しており、相手側嵌合部15a、15bと連結部15c、15dで平面形状が口の字形の形状を構成している。なお、
図5および
図6では、相手側嵌合部15a、15bは長方形の長辺に相当する部分であり、連結部15c、15dは長方形の短辺に相当する部分である。
【0033】
一方、
図5、
図6、
図9および
図10に示すように、プラグ側ハウジング5は、連結部15c、15dに形成され、上面と側面の一部が開放された溝部17a、17b、17c、17dを有し、プラグ側ロック部5a、5b、5c、5dは溝部17a、17b、17c、17dの上面に設けられている。
【0034】
ここでは、溝部17a、17b、17c、17dは相手側嵌合部15a、15bの外側の両端の一部が開放されていることにより形成されている。
【0035】
図11〜
図14に示すように、プラグ側ロック部5aは、溝部17aの上面に設けられた平板状のロック板19と、ロック板19に設けられ、プラグ側ハウジング5と一体になるように形成された一対の保持部21a、21bを有している。
【0036】
ロック板19は、平板の面の法線方向が、プラグコネクタ1とレセプタクルコネクタ3のロック方向Hを向くようにプラグ側ハウジング5に設けられている。
【0037】
一方、保持部21a、21bは、ロック板19の互いに対向する側端面(側部)から下側に折れ曲がった板状の形状を有している。
【0038】
また、保持部21a、21bは、プラグ側ハウジング5の内側寄りの端面に、ロック方向Hに交差する向き(
図11のI方向参照)に補強部であるロック板補強部23a、23bが設けられている。即ち、ロック板補強部23a、23bは、溝部17a、17b、17c、17dの開放された側面から、その側面の対向面に向けて突出して設けられている。なお、保持部21a、21bとロック板補強部23a、23bとで略L字状に形成されている。また、ロック板補強部23a、23bは、23aと23bの内どちらか一方が形成されていれば良く、両方を形成する必要性はない。
【0039】
ロック板19には、さらに、ロック板19を接続対象物としてのフレキシブルプリント基板201に接続するための端子部25が設けられている。端子部25は、ロック板19のプラグ側ハウジング5の内側寄りの後端面から下側に折り曲げられるように設けられ、プラグ側ハウジング5にインサート成形された板状の中間部27と、中間部27の端部から、ロック板19と対向するように折り曲げられて形成され、フレキシブルプリント基板201にハンダ等で接続される板状の先端部29を有している(
図14参照)。このように、ロック板19の3方がインサート成形されているため、ハウジングとロック部の接合強度、及びロック強度がさらにUPする。
【0040】
なお、
図13に示すように、ロック板19の(溝部17aの)開放面側の端面は少なくとも表面(
図13では表裏両面)側に面取部30を形成している。
【0041】
また、プラグ側ロック部5b、5c、5dの構造はプラグ側ロック部5aと同一形状であるため、説明を省略する。なお、ロック板補強部23a、23bは保持部21a、21bのそれぞれに設けられているが、どちらか一方の保持部21a、21bのみに形成されていても良い。この場合には、プラグ側ロック部5a、5b、5c、5dの各形状は同一の場合もあるし、異なる形状を呈する場合もある。
【0042】
次に、レセプタクルコネクタ3の構造について、
図7〜
図10を参照して、より詳細に説明する。
【0043】
図7〜
図10に示すように、レセプタクルコネクタ3のレセプタクル側ハウジング9は、レセプタクル側コンタクト11a、11bのピッチ方向に長手方向を有し、対向する一対の第1側壁部31a、31bと、一対の第1側壁部31a、31bのそれぞれの端部間を連結し、対向する一対の第2側壁部31c、31dとを有している。なお、ここでは、第1側壁部31a、31bは長方形の長辺に相当する部分であり、第2側壁部31c、31dは長方形の短辺に相当する部分である。
【0044】
図7に示すように、レセプタクル側ハウジング9の上面には、プラグコネクタ1の相手側嵌合部15a、15bが挿入される溝部33a、33bが、長方形の長辺に沿って設けられており、溝部33a、33bを跨ぐようにして、レセプタクル側コンタクト11a、11bが長手方向に所定のピッチで設けられている。
【0045】
なお、溝部33a、33bの端部は長方形の短辺に沿って設けられた連結溝35a、35bによって連結され、全体として平面形状がプラグコネクタ1のプラグ側ハウジング5の口の字に対応した形となっており、中央部分はブロック状の凸部37を形成している。
【0046】
さらに、第2側壁部31c、31dには板状のレセプタクル側ロック部41a、41bが設けられている。
【0047】
図8に示すように、レセプタクル側ロック部41a、41bは平面形状がCの字状の板状部材であり、Cの字の両端は連結溝35a、35bに露出するように設けられている。
【0048】
また、Cの字の両端はプラグ側ロック部5a、5b、およびプラグ側ロック部5c、5dのロック板19と係合する突起43a、43bおよび突起43c、43dを有している(
図10参照)。
【0049】
以上がプラグコネクタ1およびレセプタクルコネクタ3を構成する各部材の構造の説明である。
【0050】
次に、コネクタユニット100において、プラグコネクタ1とレセプタクルコネクタ3を組み合わせる際の手順について
図15〜
図18を参照して簡単に説明する。
【0051】
まず、
図15および
図17に示すように、レセプタクルコネクタ3の溝部33a、33bとプラグコネクタ1の相手側嵌合部15a、15bの平面上の位置を合わせ、溝部33a、33b内に相手側嵌合部15a、15bを挿入して行く(
図5および
図7参照)。
【0052】
このとき、プラグ側ロック部5a、5bおよびプラグ側ロック部5c、5dのロック板19は、レセプタクルコネクタ3のレセプタクル側ロック部41a、41bのCの字の先端に接触し、レセプタクル側ロック部41a、41bを押圧する。
【0053】
これにより、レセプタクル側ロック部41a、41bはCの字の両端が開く向きに弾性変形しつつ、突起43a、43bおよび突起43c、43dがロック板19の面取部30にガイドされてこれを乗り越え、溝部17a、17bおよび溝部17c、17dに達する。
【0054】
図16および
図18に示すように、突起43a、43bおよび突起43c、43dが溝部17a、17bおよび溝部17c、17dに達すると、最後に、レセプタクル側ロック部41a、41bは、元の形状(Cの字の両端が閉じる向き)に戻る方向に弾性変形し、ロックが完了する。
【0055】
すると、プラグコネクタ1のプラグ側コンタクト7a、7bが、レセプタクルコネクタ3のレセプタクル側コンタクト11a、11bに挟み込まれるようにして両者が電気的に接続される。
【0056】
ここで、ロック板19に設けられた保持部21a、21bがインサート成形されているため、プラグ側ハウジング5との間に隙間は生じない。
【0057】
そのため、組み合わせの際にレセプタクル側ロック部41a、41bがロック板19とプラグ側ハウジング5の間に入り込んでプラグ側ハウジング5を損傷させる恐れはなく、また保持部21a、21bとプラグ側ハウジングとの接合強度も確保できる。
【0058】
また、保持部21a、21bにはロック板補強部23a、23bが補強部としてロック方向Hに対して交差するように設けられており、プラグコネクタ1の抜差しの際には、ロックの際にロック板19に加えられる力を分散させるため、保持部21a、21bの変形を防止でき、ロック部の接合強度をより高めることができる。
【0059】
さらに、ロック板19は面の法線方向がロック方向Hを向くように設けられており、即ちロック板19の板厚方向でレセプタクル側ロック部41a、41bを係止するため、端面がロック方向Hを向いている構造と比較してロック板19のレセプタクル側ロック部41a、41bとの引っ掛かり量(係止量)を大きくでき、ロック強度を高めることができる。
【0060】
また、ロック板19は保持部21a、21bがインサート成形されているため、別途溶接等の接合は不要であり、プラグコネクタ1の狭ピッチ化、小型化に対応可能である。
【0061】
即ち、プラグコネクタ1は、プラグ側ハウジング5とロック板19の接合強度とロック強度を両立させることが可能で、かつ狭ピッチ化、小型化に対応可能なプラグ側ロック部5a、5b、5c、5dを備えている。
【0062】
このように、第1の実施形態によれば、プラグコネクタ1は、プラグ側ハウジング5と、プラグ側ハウジング5に設けられ、レセプタクルコネクタ3と電気的に接続されるプラグ側コンタクト7a、7bと、プラグ側ハウジング5に設けられ、プラグ側コンタクト7a、7bの接続状態を保持するプラグ側ロック部5a、5b、5c、5dとを有し、プラグ側ロック部5a、5b、5c、5dは、平板状の形状を有し、平板の面の法線方向がレセプタクルコネクタ3とのロック方向Hを向くように設けられたロック板19と、ロック板19に設けられ、プラグ側ハウジング5と一体になるように形成された保持部21a、21bとを有する。
【0063】
そのため、プラグコネクタ1は、プラグ側ハウジング5とロック板19の接合強度と、ロック強度を両立させることが可能で、かつ狭ピッチ化、小型化に対応可能である。
【0064】
次に、第1の実施形態の変形例1、2について、
図19および
図20を参照して説明する。
【0065】
第1の実施形態の変形例1、2が第1の実施形態と相違する点は、ロック板補強部23a、23bを保持部21a、21bの表面に凹凸形状として形成したものである。
【0066】
なお、第1の実施形態の変形例1、2において、第1の実施形態と同様の機能を果たす要素については同一の番号を付し、主に第1の実施形態と異なる部分について説明する。
【0067】
図19および
図20に示すように、第1の実施形態の変形例1、2に係るプラグコネクタ1c(図示せず)は、プラグ側ロック部5a´、5a″のロック板補強部23a´、23b´、23a″、23b″が保持部21a´、21b´、21a″、21b″の端面ではなく表面に設けられており、形状は
図19が凹形状、
図20が凸形状となっている。
【0068】
このように、ロック板補強部23a´、23b´、23a″、23b″の形状はロック方向に対して交差する方向(
図19および
図20ではJ方向)に形成されたものであれば、その位置は第1の実施形態と同じ位置に限定されるものではなく、また形状も凹形状、凸形状のいずれでもよい。
【0069】
なお、プラグ側ロック部5b´、5c´、5d´、及び5b″、5c″、5d″の構造はプラグ側ロック部5a´、5a″の構造と同一形状であり、レセプタクルコネクタ3の構造は第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【0070】
このように、第1の実施形態の変形例1、2によれば、プラグコネクタ1cは、プラグ側ハウジング5と、プラグ側ハウジング5に設けられ、レセプタクルコネクタ3と電気的に接続されるプラグ側コンタクト7a、7bと、プラグ側ハウジング5に設けられ、プラグ側コンタクト7a、7bの接続状態を保持するプラグ側ロック部5a´、5b´、5c´、5d´、及び5a″、5b″、5c″、5d″とを有し、プラグ側ロック部5a´、5b´、5c´、5d´、及び5a″、5b″、5c″、5d″は、平板状の形状を有し、平板の面の法線方向がレセプタクルコネクタ3とのロック方向Hに向けて設けられたロック板19と、ロック板19に設けられ、プラグ側ハウジング5と一体になるように形成された保持部21a´、21b´、21a″、21b″とを有する。
従って、第1の実施形態と同様の効果を奏する。
【0071】
次に、第2の実施形態について、
図21および
図22を参照して説明する。
【0072】
第2の実施形態が第1の実施形態と相違する点は、端子部25aを、保持部21aを介してロック板19に設けたものである。
【0073】
なお、第2の実施形態において、第1の実施形態と同様の機能を果たす要素については同一の番号を付し、主に第1の実施形態と異なる部分について説明する。
【0074】
図21および
図22に示すように、第2の実施形態に係るプラグコネクタ1aは、プラグ側ロック部51aの端子部25aが、直接ロック板19に設けられているのではなく、保持部21a、21bのうちの一方である保持部21aを介してロック板19に設けられている。
【0075】
このように、端子部25aは必ずしもロック板19に直接設ける必要はない。
【0076】
なお、プラグ側ロック部51b、51c、51dの構造はプラグ側ロック部51aの構造と同様の機能を有するものであり、レセプタクルコネクタ3の構造は第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。なお、プラグ側ロック部の内、51aと51dが、また51bと51cが同一形状であるが、プラグ側ロック部51a、51dの端子部25a、25dは保持部21aから形成され、プラグ側ロック部51b、51cの端子部25b、25cは保持部21bから形成されていることが相違する。
【0077】
このように、第2の実施形態によれば、プラグコネクタ1aは、プラグ側ハウジング5と、プラグ側ハウジング5に設けられ、レセプタクルコネクタ3と電気的に接続されるプラグ側コンタクト7a、7bと、プラグ側ハウジング5に設けられ、プラグ側コンタクト7a、7bの接続状態を保持するプラグ側ロック部51a、51b、51c、51dとを有し、プラグ側ロック部51a、51b、51c、51dは、平板状の形状を有し、平板の面の法線方向がレセプタクルコネクタ3とのロック方向Hを向くように設けられたロック板19と、ロック板19に設けられ、プラグ側ハウジング5と一体になるように形成された保持部21a、21bとを有する。
従って、第1の実施形態と同様の効果を奏する。
【0078】
次に、第3の実施形態について、
図23および
図24を参照して説明する。
【0079】
第3の実施形態が第1の実施形態と相違する点は、保持部21a、21bにロック板補強部23a、23bを設けない構造としたものである。
【0080】
なお、第3の実施形態において、第1の実施形態と同様の機能を果たす要素については同一の番号を付し、主に第1の実施形態と異なる部分について説明する。
【0081】
図23および
図24に示すように、第3の実施形態に係るプラグコネクタ1bは、プラグ側ロック部52aの保持部21a、21bがロック板補強部23a、23bを有していない。
【0082】
このように、保持部21a、21bと端子部25のみでロック板19を確実にプラグ側ハウジング5に保持できるのであれば、ロック板補強部23a、23bは必ずしも設ける必要はない。
【0083】
なお、プラグ側ロック部52b、52c、52dの構造はプラグ側ロック部52aと同一形状であり、レセプタクルコネクタ3の構造は第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【0084】
このように、第3の実施形態によれば、プラグコネクタ1bは、プラグ側ハウジング5と、プラグ側ハウジング5に設けられ、レセプタクルコネクタ3と電気的に接続されるプラグ側コンタクト7a、7bと、プラグ側ハウジング5に設けられ、プラグ側コンタクト7a、7bの接続状態を保持するプラグ側ロック部52a、52b、52c、52dとを有し、プラグ側ロック部52a、52b、52c、52dは、平板状の形状を有し、平板の面の法線方向がレセプタクルコネクタ3とのロック方向Hを向くように設けられたロック板19と、ロック板19に設けられ、プラグ側ハウジング5と一体になるように形成された保持部21a、21bとを有する。
従って、第1の実施形態と同様の効果を奏する。
【0085】
次に、第4の実施形態について、
図25を参照して説明する。
【0086】
第4の実施形態が第1の実施形態と相違する点は、ロック板19にロック板補強部23a、23bおよび端子部25を設けない構造としたものである。
【0087】
なお、第4の実施形態において、第1の実施形態と同様の機能を果たす要素については同一の番号を付し、主に第1の実施形態と異なる部分について説明する。
【0088】
図25に示すように、第4の実施形態に係るプラグコネクタ1d(図示せず)は、プラグ側ロック部53aのロック板19にロック板補強部23a、23bおよび端子部25が設けられておらず、保持部21a、21bのみが設けられている。
【0089】
このように、保持部21a、21bのみでロック板19を確実にプラグ側ハウジング5に保持できるのであれば、ロック板補強部23a、23bおよび端子部25は必ずしも設ける必要はない。
【0090】
なお、プラグ側ロック部53b、53c、53dの構造はプラグ側ロック部53aと同一形状であり、プラグ側ハウジング5およびレセプタクルコネクタ3の構造は第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【0091】
このように、第4の実施形態によれば、プラグコネクタ1dは、プラグ側ハウジング5と、プラグ側ハウジング5に設けられ、レセプタクルコネクタ3と電気的に接続されるプラグ側コンタクト7a、7bと、プラグ側ハウジング5に設けられ、プラグ側コンタクト7a、7bの接続状態を保持するプラグ側ロック部53a、53b、53c、53dとを有し、プラグ側ロック部53a、53b、53c、53dは、平板状の形状を有し、平板の面の法線方向がレセプタクルコネクタ3とのロック方向Hに向けて設けられたロック板19と、ロック板19に設けられ、プラグ側ハウジング5と一体になるように形成された保持部21a、21bとを有する。
従って、第1の実施形態と同様の効果を奏する。
【0092】
上述の各実施形態では、ロック板19は平板形状であったが、上面または下面側が凸を呈するようにロック板19は湾曲した形状であっても良い。
【0093】
また、上述の各実施形態では、ロック板19に設けられた保持部21a、21bをハウジングにインサート成形してロック部をハウジングに保持させたが、保持部21a、21bをハウジングに圧入することによってロック部をハウジングに保持させても良い。