特許 6114675 レセプタクルコネクタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6114675

(24)【登録日】2017年3月24日

(45)【発行日】2017年4月12日

(54)【発明の名称】レセプタクルコネクタ

(51)【国際特許分類】

   H01R 13/6582 20110101AFI20170403BHJP

   H01R 12/71 20110101ALI20170403BHJP

【ＦＩ】

   H01R13/6582

   H01R12/71

【請求項の数】7

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2013-221007(P2013-221007)

(22)【出願日】2013年10月24日

(65)【公開番号】特開2015-82468(P2015-82468A)

(43)【公開日】2015年4月27日

【審査請求日】2016年6月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000231073

【氏名又は名称】日本航空電子工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077838

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 憲保

(74)【代理人】

【識別番号】100129023

【弁理士】

【氏名又は名称】佐々木 敬

(72)【発明者】

【氏名】片柳 雅之

【審査官】 前田 仁

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０５９４６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２６６６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３２３２３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｒ １３／６５８２

Ｈ０１Ｒ １２／７１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外側に金属シェルを備えたレセプタクルコネクタにおいて、
前記金属シェルは、シェル本体と、前記シェル本体の特定端部からのびて外側に折り返えされた片持ち梁状のバネ片と、前記バネ片の自由端部に折り曲げにより形成されたロック部と、前記シェル本体に設けた、前記ロック部の挿通を許す穴とを有し、
前記ロック部は、プレス加工により形成されたせん断加工の切り口面を有し、前記切り口面は、せん断加工による微小な突起を有する保持面を形成し、前記穴を通って前記金属シェルの内側に突出しており、
前記シェル本体の内側に嵌合したプラグコネクタに前記保持面が引っ掛かることでフリクションロックを得るように構成した、
ことを特徴とするレセプタクルコネクタ。

【請求項2】

前記切り口面は、前記プラグコネクタの嵌合をガイドするように傾斜したガイド部を有する、請求項１に記載のレセプタクルコネクタ。

【請求項3】

前記シェル本体は、前記プラグコネクタが嵌合する嵌合間口を有し、前記特定端部は、前記シェル本体の前記嵌合間口とは反対側の端部である、請求項１又は２に記載のレセプタクルコネクタ。

【請求項4】

前記バネ片の前記特定端部に近い部分に、基板と接続するための固定部を一体に設けた、請求項１から３のうちのいずれか一項に記載のレセプタクルコネクタ。

【請求項5】

前記バネ片は板状のものであり、前記特定端部に近い根元部が前記自由端部に比べて板幅を広く形成されている、請求項１から４のうちのいずれか一項に記載のレセプタクルコネクタ。

【請求項6】

前記バネ片は板状のものであり、前記ロック部は、前記自由端部において前記バネ片の板幅方向の一端から直角に折り曲げられている、請求項１から５のうちのいずれか一項に記載のレセプタクルコネクタ。

【請求項7】

前記シェル本体は角筒状のものであり、前記バネ片は、前記シェル本体の対向側壁の各々に備えられている、請求項１から６のうちのいずれか一項に記載のレセプタクルコネクタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気コネクタに関し、詳しくは、電磁シールド機能を有する金属シェルを備えたレセプタクルコネクタに関する。

【背景技術】

【0002】

ノートパソコンなどのモバイル機器には小型の電気コネクタが多用されている。この種の電気コネクタとしてのプラグコネクタ及びレセプタクルコネクタの各々も、最近では、電磁シールド機能を有する金属シェルを備えている。特にレセプタクルコネクタの金属シェルの板厚は、コネクタの小型化を図るため、例えば０．２５mm程度と薄く設計される場合がある。

【0003】

小型のコネクタに適用可能と思われる技術が、例えば特許文献１及び特許文献２に記載されている。

【0004】

図１２を参照して、特許文献１に従来例として開示されたコネクタ装置を簡単に説明する。図示のコネクタ装置はシールド１を備えている。シールド１は、その一部を切り欠いて形成したばね片２を備えている。ばね片２はシールド１の内側に向けて折り曲げられている。相手コネクタ（図示せず）がシールド１の内側の所定位置に挿入されると、ばね片２の自由端部３が相手コネクタに接触して機械的接続を保持する。特許文献１に発明の実施の形態として開示されたコネクタ装置も、ばね片に関しては同様な構成を有している。

【0005】

次に、図１３を参照して、特許文献２に開示されたレセプタクルのシールドケースを簡単に説明する。図示のレセプタクルにおいて、シールドケースはシールドケース本体５を備えている。シールドケース本体５には、バネ片６が一体に形成されている。バネ片６は、シールドケース本体５の外側に沿ってのび、かつ、シールドケース本体５の内側に向けて折り曲げられて、シールドケース本体５に形成した透孔７を通してシールドケース本体５の内側に導かれている。プラグ（図示せず）がシールドケース本体５の内側に挿入されると、バネ片６の自由端部６Ａがプラグの金属シェルに接触する。こうして、シールドケース本体５を介してプラグの金属シェルの接地を得ることで、電磁シールド効果を得る。ただし、図１３のレセプタクルにおけるバネ片６は機械的接続の保持を目的としたものではない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０００−３２３２３３号公報

【特許文献2】特開２０１２−５９４６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

図１２では、シールド１の一部を切り欠いてばね片２を形成している上に、ばね片２の自由端部３が相手コネクタに面で接触する構造なので、シールド１に大きな開口部が形成されることは避け得ない。また図１３では、バネ片６の自由端部６Ａがプラグの金属シェルに面で接触する構造なので、シールドケース本体５の透孔７を小さくすることはできない。したがって、シールド１又はシールドケース本体５に大きな開口部が形成されることになり、シールド１又はシールドケース本体５の強度の低下やシールド機能の低下をもたらすことになる。

【0008】

また、ばね片２又はバネ片６のバネ力を大きくすることも困難である。即ち、ばね片２又はバネ片６の幅寸法を大きく設計すると、上述した開口部がさらに大きくならざるを得ないため、シールド１又はシールドケース本体５の強度の低下やシールド機能の低下をもたらす。

【0009】

特に、板厚が薄い材料を用いた場合には、シールド１又はシールドケース本体５の強度がさらに低下するし、その上、ばね片２又はバネ片６のバネ力も低下する。かといって、シールド１又はシールドケース本体５の板厚を厚く設計すると、小型化が困難である。

【0010】

それ故に、本発明の目的は、上述した課題を解決することが可能なレセプタクル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】

【0011】

本発明の一態様によれば、外側に金属シェルを備えたレセプタクルコネクタにおいて、前記金属シェルは、シェル本体と、前記シェル本体の特定端部からのびて外側に折り返えされた片持ち梁状のバネ片と、前記バネ片の自由端部に折り曲げにより形成されたロック部と、前記シェル本体に設けた、前記ロック部の挿通を許す穴とを有し、前記ロック部は、プレス加工により形成されたせん断加工の切り口面を有し、前記切り口面は、せん断加工による微小な突起を有する保持面を形成し、前記穴を通って前記金属シェルの内側に突出しており、前記シェル本体の内側に嵌合したプラグコネクタに前記保持面が引っ掛かることでフリクションロックを得るように構成した、ことを特徴とするレセプタクルコネクタが得られる。

【0013】

前記切り口面は、前記プラグコネクタの嵌合をガイドするように傾斜したガイド部を有してもよい。

【0014】

前記シェル本体は、前記プラグコネクタが嵌合する嵌合間口を有し、前記特定端部は、前記シェル本体の前記嵌合間口とは反対側の端部であってもよい。

【0015】

前記バネ片の前記特定端部に近い部分に、基板と接続するための固定部を一体に設けてもよい。

【0016】

前記バネ片は板状のものであり、前記特定端部に近い根元部が前記自由端部に比べて板幅を広く形成されていてもよい。

【0017】

前記バネ片は板状のものであり、前記ロック部は、前記自由端部において前記バネ片の板幅方向の一端から直角に折り曲げられていてもよい。

【0018】

前記シェル本体は角筒状のものであり、前記バネ片は、前記シェル本体の対向側壁の各々に備えられていてもよい。

【発明の効果】

【0019】

本発明の一態様によるレセプタクルコネクタは、電磁シールド効果や強度を低下させることなくフリクションロック機能を高めることが容易に可能である。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施形態に係るレセプタクルコネクタの外観斜視図。

【図2】図１のレセプタクルコネクタを異なる方向から見た外観斜視図。

【図3】図１のレセプタクルコネクタの右側面図。

【図4】図１のレセプタクルコネクタをさらに異なる方向から見た要部のみの斜視図。

【図5】図１のレセプタクルコネクタに備えた金属シェルの正面図。

【図6】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿って得られた断面図。

【図7】図６の要部のみの斜視図。

【図8】図５の金属シェルを形成するための打ち抜き材の平面図。

【図9】図１のレセプタクルコネクタを基板に実装した状態を示す斜視図。

【図10】図１のレセプタクルコネクタにプラグコネクタを接続する前の状態を示す外観斜視図。

【図11】図１のレセプタクルコネクタにプラグコネクタとの接続した後の状態を示す外観斜視図。

【図12】特許文献１（特開２０００−３２３２３３号公報）に従来例として開示されたコネクタ装置の斜視図。

【図13】特許文献２（特開２０１２−５９４６３号公報）に開示されたレセプタクルの斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0021】

図面を参照して、本発明の一実施形態に係るレセプタクルコネクタについて説明する。

【0022】

図１から図４は、小型の電気コネクタであるレセプタクルコネクタ１０を示す。図示のレセプタクルコネクタ１０は、金属シェル１１と、金属シェル１１の内側に収められたインシュレータ１２と、インシュレータ１２に保持された複数本の導電性のコンタクト１３とを備えている。

【0023】

金属シェル１１は、金属板にプレス加工を施して作られたもので、左右方向Ａ１で互いに間隔をおいて対向した側壁１１Ａ、１１Ｂ、上壁１１Ｃ、及び下壁１１Ｄを有する断面４角形の角筒状をなしたシェル本体１１−１を有している。下壁１１Ｄは金属板の端部を突き合わせた継ぎ目１４を有している。

【0024】

シェル本体１１−１は、接続相手の電気コネクタであるプラグコネクタ（図１０参照）が嵌合される嵌合間口１５を規定している。シェル本体１１−１の側壁１１Ａ及び１１Ｂの各々には、嵌合間口１５に比較的近い部分に、実質的に四角形の小さい角穴１６が形成されている。角穴１６の寸法は、後で明らかになる。

【0025】

またシェル本体１１−１の側壁１１Ａ及び１１Ｂの各々には板状のバネ片１７が備えられている。各バネ片１７は、シェル本体１１−１の特定端部、例えば、嵌合間口１５とは反対側の後端部１１Ｅから延長形成されている。さらに、各バネ片１７は外側に滑らかに湾曲しつつ折り返されて、前方に向けてのびている。こうして、各バネ片１７は特定端部に近い根元部１７Ａをシェル本体１１−１に支持された片持ち梁状を呈している。各バネ片１７は、シェル本体１１−１の後端部１１Ｅから外側に折り返えされたものなので、シェル本体１１−１の内側スペースの制約を受けることなく形成できる。

【0026】

各バネ片１７は、根元部１７Ａが自由端部１７Ｂに比べて板幅を広く形成されている。シェル本体１１−１の後端部１１Ｅに近い根元部１７Ａの板幅が広く作られているので、シェル本体１１−１の後端部１１Ｅがバネ片１７で補強されることになる。したがって、プラグコネクタが嵌合してシェル本体１１−１を外側に向けて押圧したときにも、シェル本体１１−１の後端部１１Ｅの変形はバネ片１７の根元部１７Ａにより抑制される。

【0027】

また、各バネ片１７の根元部１７Ａ若しくはその近傍部分に、下方にのびた延長片よりなる固定部１８を一体に設けている。

【0028】

さらに、シェル本体１１−１の嵌合間口１５側の端部即ち前端部１１Ｆには、側壁１１Ａ及び１１Ｂの各々から延長された補強片２１が備えられている。補強片２１は側壁１１Ａ及び１１Ｂの各々の外側に折り返されて、後方に向けてのびている。シェル本体１１−１の前端部１１Ｆが補強片２１で補強されることになる。したがって、プラグコネクタが嵌合してシェル本体１１−１を外側に向けて押圧したときにも、シェル本体１１−１の前端部１１Ｅの変形は補強片２１により抑制される。即ち、嵌合間口１５が補強され、シェル本体１１−１の剛性が高まる。

【0029】

各補強片２１にも、下方にのびた延長片よりなる固定部２２を一体に設けている。後述するように、固定部１８、２２はレセプタクルコネクタ１０を基板に取り付けるのに役立つものである。

【0030】

図５から図７は、金属シェル１１を示す。バネ片１７の自由端部１７Ｂには、折り曲げによりロック部２３が形成されている。例えば、バネ片１７の自由端部１７Ｂの高さ方向（板幅方向）Ａ２における一端側即ち下端側に一体形成した突起を内側に直角に折り曲げることで、ロック部２３を容易に形成できる。形成されたロック部２３は、プラグコネクタの嵌合離脱方向即ち前後方向Ａ３と左右方向Ａ１とに広がった平面と平行な板状の部分よりなる。

【0031】

バネ片１７及びロック部２３は、シェル本体１１−１と一緒に、金属板にプレス加工を施して作られる。したがって、製造性及び寸法精度に優れる。

【0032】

加工に際し、ロック部２３には、プレス加工により形成されたせん断加工の切り口面２４を残す。そして、ロック部２３を、側壁１１Ａ及び１１Ｂの角穴１６を通してシェル本体１１−１の内側に突出させる。こうして、せん断加工の切り口面２４をシェル本体１１−１の内側に位置させる。なお、せん断加工の切り口面２４は、そのままの状態では微小な突起を有したものとなる。

【0033】

ここで、シェル本体１１−１の角穴１６の寸法は、ロック部２３の挿通を許すが、電磁シールド機能の低下及び強度の低下を抑制するためにはなるべく小さいほうが好ましい。ロック部２３の上述した形状及び姿勢により、角穴１６の寸法を小さく設計することは容易である。したがって、電磁シールド機能及び強度を各穴１６が低下させる虞は少ない。

【0034】

特に図６及び図７に示すように、ロック部２３のせん断加工の切り口面２４は、前後方向Ａ３に対し互いに反対向きに傾斜したガイド面２４Ａ及び保持面２４Ｂを有している。ガイド面２４Ａ及び保持面２４Ｂの傾斜角度は、ロック部２３をプレス加工により形成することで、自由に設定できる。なお、少なくとも保持面２４Ｂには、プレス加工後にもせん断加工による微小な突起を残す。

【0035】

次に図８を参照して、金属シェル１１の製造に言及する。なお、図８においては、金属シェル１１の対応部分と同じ参照符号を付している。

【0036】

まず、金属板にプレス加工を施すことにより、図８の形状の打ち抜き材２５を得る。この打ち抜き材２５に適宜折り曲げ加工を施して図５〜図７に示す金属シェル１１を製造する。

【0037】

ここで特に、ロック部２３の形成について詳述する。各ロック部２３は、プレス加工によりせん断されたままの切り口面２４を有したものとする。このロック部２３を、折曲部Ｌ１に沿って紙面に対し表面側に直角に折り曲げる。さらに、バネ片１７を、折曲部Ｌ２に沿って紙面に対し表面側に湾曲させつつ曲げて折り返す。この結果、ロック部２３は角穴１６を通って、紙面の裏面側にのびた状態となる。

【0038】

さらに他の部分についても所定の折り曲げ加工を施した上で、折曲部Ｌ３、Ｌ４に沿って側壁１１Ａ、１１Ｂ及び下壁１１Ｄを折り曲げることで、図５〜図７に示す金属シェル１１を得ることができる。

【0039】

図９は、上述したレセプタクルコネクタ１０を基板２６に所謂オンボード実装した状態を示している。この場合、シェル本体１１−１を基板２６の上面に載置する。そして、基板２６に形成した４つのスルーホールに固定部１８、２２をそれぞれ挿通させて半田付け部２７などにより、ガタを生じることのないようにしっかりと接続する。この結果、バネ片１７の根元部１７Ａ若しくはその近傍部分が固定部１８を介して基板２６に固定されるので、バネ片１７の実質的な長さが定まることになる。したがって、バネ片１７のバネ力の設計が容易である。即ち、バネ計算どおりのバネ力を簡単に得ることができる。

【0040】

図１０はレセプタクルコネクタ１０にプラグコネクタ３０を嵌合接続する前の状態を示す。図１１はレセプタクルコネクタ１０にプラグコネクタ３０を嵌合接続した後の状態を示す。

【0041】

図１０及び図１１を図６及び図７と共に参照して説明を続ける。レセプタクルコネクタ１０のシェル本体１１−１の内側にプラグコネクタ３０が挿入されると、まず、プラグコネクタ３０の金属シェル３１がロック部２３のガイド面２４Ａを押してバネ片１７を外側に撓ませる。プラグコネクタ３０が所定位置まで挿入されると、プラグコネクタ３０の金属シェル３１に設けた開口部又はへこみ３２にロック部２３が落ち込む。この状態では、プラグコネクタ３０に小さな引き抜き力が加わったとしても、保持面２４Ｂが開口部又はへこみ３２の縁部に引っ掛かることで所謂フリクションロックが得られ、プラグコネクタ３０がレセプタクルコネクタ１０から簡単に離脱することはない。しかも、保持面２４Ｂはせん断加工による微小な突起を有しているので、開口部又はへこみ３２の縁部に対する引っ掛かりが効果的に得られ、したがってレセプタクルコネクタ１０とプラグコネクタ３０との間のフリクションロックの力を十分に大きく得ることができる。

【0042】

プラグコネクタ３０に所定以上の大きな引き抜き力を加えれば、保持面２４Ｂが開口部又はへこみ３２の縁部にスライドし、バネ片１７を外側に撓ませつつロック部２３は開口部又はへこみ３２から脱出する。したがって、その後は、プラグコネクタ３０をレセプタクルコネクタ１０から簡単に離脱させることができる。

【産業上の利用可能性】

【0043】

本発明は、ノートパソコンなどのモバイル機器に使用される小型の電気コネクタに利用可能である。

【符号の説明】

【0044】

１ シールド
２ ばね片
３ 自由端部
５ シールドケース本体
６ バネ片
６Ａ 自由端部
７ 透孔
１０ レセプタクルコネクタ
１１ 金属シェル
１１−１シェル本体
１１Ａ 側壁
１１Ｂ 側壁
１１Ｃ 上壁
１１Ｄ 下壁
１１Ｅ 後端部
１１Ｆ 前端部
１２ インシュレータ
１３ コンタクト
１４ 継ぎ目
１５ 嵌合間口
１６ 角穴
１７ バネ片
１７Ａ 根元部
１７Ｂ 自由端部
１８ 固定部
２１ 補強片
２２ 固定部
２３ ロック部
２４ 切り口面
２４Ａ ガイド面
２４Ｂ 保持面
２５ 打ち抜き材
２６ 基板
２７ 半田付け部
３０ プラグコネクタ
３１ 金属シェル
３２ 開口部又はへこみ
Ａ１ 左右方向
Ａ２ 高さ方向（板幅方向）
Ａ３ 前後方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】