JP7837729B2 - コネクタ - Google Patents

コネクタ

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Description

本発明は、コネクタに関し、特に、接点部を支持するばね部を有する端子を備えたコネクタに関する。
接点部を支持するばね部に高いばね性を持たせると共に、高周波伝送特性の低下を抑制することができる端子を備えたコネクタが知られている。この種のコネクタは、例えば特許文献1に開示されている。
図14及び図15を参照すると、特許文献1に開示されたコネクタの端子90は、コネクタ接触部901と、圧入固定部903と、ばね部905と、基板接続部(接触点)907と、ループ接触部909とを有している。
図14及び図15に示されるように、ばね部905は、基板接続部907を支持している。ばね部905は、弾性変形可能である。ばね部905の弾性変形により、基板接続部907は、上下方向に移動可能であり、かつ上下方向と直交する横方向にも移動可能である。ばね部905は、その形状をU字形状としたことで、高いばね性を有している。
図14及び図15から理解されるように、コネクタ(図示せず)がモジュール基板(図示せず)に接続される過程において、端子90の基板接続部907は、ばね部905の反発力によってモジュール基板のパッド(図示せず)に押し付けられると共に、パッド上を摺動する。これにより、基板接続部907及びパッドの夫々の表面に自然酸化膜が形成されている場合でも、それら自然酸化膜が破られて、基板接続部907とパッドとが電気的に接続される。
図14及び図15から理解されるように、コネクタ(図示せず)がモジュール基板(図示せず)と接続される過程において、端子90のループ接触部909は、ばね部905と圧入固定部903との間の部分に接触する。これにより、コネクタ接触部901から基板接続部907までの伝送距離を、ばね部905を経る場合に比べて短縮できる。その結果、端子90の高周波伝送特性は、ばね部905を経由する場合に比べて向上する。
特開2017-92020号公報
特許文献1のコネクタは、モジュール基板(相手側コネクタ)と接続されるとき、基板接続部(接触点)907とパッドとの間の摩擦によって摺動が起きない場合があり、接触信頼性が劣るという問題点を有している。
本発明は、コネクタが相手側コネクタと接続される際に、接点部を確実に摺動させて接触信頼性を高めることができるコネクタを提供することを目的とする。
図14及び図15から理解されるように、特許文献1のコネクタの端子90において、ループ接触部909は、モジュール基板(相手側コネクタ、図示せず)との接続開始時には、ばね部905と圧入固定部903との間に位置する曲げ部に当たる。そして、ループ接触部909が曲げ部に沿って移動すると、基板接続部(接触点)907はパッド(図示せず)上を横方向に移動する。ところが、ループ接触部909が圧入固定部903の直下に位置する直線部分に達すると、基板接続部(接触点)907はパッド上において横方向には移動しない。それゆえ、特許文献1のコネクタには、モジュール基板(相手側コネクタ)と接続されるときに、基板接続部(接点部)907がパッド(相手側接触部)に対して適切にワイピング(摺動)できないおそれがある。
本発明は、上記点をも考慮し、コネクタが相手側コネクタと接続される際に、接点部を確実に摺動させて接触信頼性を高めることができるコネクタを提供する。
具体的には、本発明は、第1のコネクタとして、上下方向に沿って相手側コネクタと接続可能なコネクタであって、
前記コネクタは、端子を備えており、
前記相手側コネクタは、相手側端子を備えており、
前記端子は、受部と、前記受部から延びる弾性変形可能な第1支持部と、前記第1支持部に支持された接点部と、前記接点部から延びる第2支持部と、前記第2支持部に支持された突当部とを有しており、
前記接点部は、前記コネクタが前記相手側コネクタと接続する際に、前記相手側端子に接触するものであり、
前記コネクタと前記相手側コネクタとの接続過程において、前記突当部は、前記受部上の第1位置にて前記受部に対して接触を開始すると共に、前記コネクタと前記相手側コネクタとの接続完了時に前記受部上の第2位置に達するまで、前記受部上をスライドするものであり、
前記第2位置は、前記上下方向において前記第1位置よりも前記接点部から離れており、かつ前記上下方向と直交する横方向において前記第1位置よりも前記第1支持部から離れており、
前記受部は、少なくとも前記第2位置において、前記上下方向と交差すると共に前記横方向と交差している
コネクタを提供する。
また、本発明は、第2のコネクタとして、第1のコネクタであって、
前記受部は、前記第1位置から前記第2位置までの間において、前記上下方向と交差すると共に前記横方向と交差している
コネクタを提供する。
また、本発明は、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、
前記コネクタは、カム部を更に備えており、
前記第1支持部には、カム受部が設けられており、
前記カム受部は、前記上下方向において、前記カム部と前記接点部との間に位置しており、
前記カム受部は、前記横方向において、少なくとも部分的に前記カム部と重なっており、
前記接点部は、前記横方向において、前記カム受部と前記突当部との間に位置しており、
前記コネクタと前記相手側コネクタとの接続過程において、前記カム受部は前記カム部に突き当たり、それによって、前記接点部を前記横方向に強制的に移動させるよう前記第1支持部を変形させる
コネクタを提供する。
また、本発明は、第4のコネクタとして、第3のコネクタであって、
前記コネクタは、前記端子を保持する保持部材を更に備えており、
前記カム部は、前記保持部材に設けられている
コネクタを提供する。
さらに、本発明は、第5のコネクタとして、第3又は第4のコネクタであって、
前記第1支持部は、前記横方向において前記突当部に向かって凹んだ凹部を有しており、
前記カム受部は、前記凹部の一部に設けられており、
前記カム部は、前記コネクタが前記相手側コネクタと接続する前の状態において、前記凹部内に少なくとも部分的に位置している
コネクタを提供する。
コネクタと相手側コネクタとの接続過程において、突当部は、第1位置から第2位置まで受部上をスライドする。特に、突当部が第2位置近傍をスライドするときにも、受部が少なくとも第2位置において上下方向と交差すると共に横方向と交差しているので、接点部は横方向へ移動し続ける。このように、本発明のコネクタは、接点部を相手側接触部上で確実に摺動させることができ、高い接触信頼性を実現することができる。
本発明の第1の実施の形態によるコネクタを有するコネクタ組立体を示す上面斜視図である。コネクタと相手側コネクタとは、互いに嵌合していない。 図1のコネクタ組立体を示す底面斜視図である。 図1のコネクタ組立体を示す側面図である。 図1のコネクタ組立体を示す別の側面図である。コネクタと相手側コネクタとは、互いに嵌合している。 図3のコネクタ組立体を示すA-A線断面図である。 図4のコネクタ組立体を示すB-B線断面図である。 図4のコネクタ組立体を示す平面図である。 図7のコネクタ組立体を示すC-C線断面図である。 図4のコネクタ組立体を示すD-D線断面図である。 本発明の第2の実施の形態によるコネクタを示す斜視図である。 図10のコネクタを示す底面図である。 図11のコネクタを示すE-E線断面図である。 図11のコネクタを示す別の断面図である。コネクタは、相手側コネクタと接続されたときの状態にある。 特許文献1に開示されたコネクタに含まれる端子を示す側面図である。 図14の端子を示す別の側面図である。端子は、モジュール基板のパッドと接触した状態にある。
(第1の実施の形態)
図1及び図2を参照すると、本発明の第1の実施の形態に係るコネクタ30は、相手側コネクタ50とともに、コネクタ組立体10を構成している。コネクタ30及び相手側コネクタ50は、使用時に、例えば回路基板(図示せず)及び相手側回路基板(図示せず)に夫々搭載される。
図3及び図4から理解されるように、コネクタ30は、上下方向に沿って相手側コネクタ50と接続可能である。本実施の形態において、上下方向はZ方向である。+Z方向が上方であり、-Z方向が下方である。
図1及び図2に示されるように、コネクタ30は、複数の端子32と、ハウジング(保持部材)34とを備えている。また、相手側コネクタ50は、複数の相手側端子52と、相手側ハウジング54とを備えている。相手側端子52は、コネクタ30の端子32と一対一に対応している。ただし、本発明は、これに限定されない。コネクタ30は、少なくとも一つの端子32を備えていればよい。また、ハウジング34は、必ずしも必須ではない。同様に、相手側コネクタ50は、少なくとも一つの相手側端子52を備えていればよい。また、相手側ハウジング54は、必ずしも必須ではない。
図7から図9を参照すると、コネクタ30は、一対の磁石36と、一対のヨーク38とを更に備えている。磁石36とヨーク38とは、ハウジング34に取り付けられている。一方、相手側コネクタ50は、一対の磁性体56を更に備えている。磁性体56は、相手側ハウジング54に取り付けられている。本実施の形態において、コネクタ30と相手側コネクタ50とは、磁石36と磁性体56との間に働く引力により互いに接続される。ただし、本発明はこれに限定されない。相手側コネクタ50は、磁性体56に代えて磁石を備えていてもよい。あるいは、コネクタ30と相手側コネクタ50は、別の手段、例えば嵌合によって互いに接続されてもよい。
図1及び図2から理解されるように、ハウジング34は、略直方体の外形を有している。ハウジング34は、上下方向と直交する前後方向に長く、上下方向及び前後方向の双方と直交する横方向に短い形状を有している。本実施の形態において、前後方向は、X方向であり、横方向はY方向である。また、ハウジング34は、相手側ハウジング54を部分的に受容する受容部341を有している。受容部341は、下方へ開いている。ハウジング34は、例えば、絶縁樹脂を用いる射出成型により形成される。ただし、本発明はこれに限定されない。ハウジング34の形状は、特に限定されず、任意に設計することができる。
図1及び図2から理解されるように、相手側ハウジング54は、略直方体の外形を有している。相手側ハウジング54は、前後方向、横方向及び上下方向の夫々において、ハウジング34よりも小さい。換言すると、相手側ハウジング54は、ハウジング34の受容部341に少なくとも部分的に収容可能なサイズを有している。相手側ハウジング54は、例えば、絶縁樹脂を用いる射出成型により形成される。ただし、本発明はこれに限定されない。相手側ハウジング54の形状は、特に限定されず、任意に設計することができる。相手側ハウジング54は、相手側端子52とそれに対応する端子32との接続を実現するものであればよい。
図1及び図2に示されるように、端子32は、二列に並べられ、二つの端子列を形成している。二つの端子列は、横方向に並んでいる。端子列の夫々において、端子32は所定の間隔で並んでいる。端子32は、ハウジング34に保持されている。ただし、本発明はこれに限定されない。端子32は、一列又は三列以上に配列されてもよい。
図8に示されるように、磁石36は、前後方向において端子列の両側に位置している。ヨーク38は、磁石36と夫々対応している。図8及び図9に示されるように、ヨーク38の夫々は、対応する磁石36の上面を覆っている。
図1及び図2に示されるように、相手側端子52は、コネクタ30の端子32に夫々対応するように配列されている。詳しくは、相手側端子52は、二列に並べられ、二つの相手側端子列を形成している。二つの相手側端子列は、横方向に並んでいる。相手側端子列の夫々において、相手側端子52は所定の間隔で並んでいる。相手側端子52は、相手側ハウジング54に保持されている。
図8にされるように、磁性体56は、コネクタ30の磁石36に夫々対応するように、前後方向において相手側端子列の両側に位置している。図9に示されるように、磁性体56は、前後方向に沿って見たとき逆U形を有している。ただし、本発明はこれに限定されない。磁性体56は、逆U形以外の形状、例えば平板状であってもよい。
図5及び図6を参照すると、横方向に並ぶ二つの端子32は、上下方向に延びる軸に関して、回転対称に配置されている。同様に、横方向に並ぶ二つの相手側端子52も、上下方向に延びる軸に関して、回転対称に配置されている。また、図1及び図2から理解されるように、本実施の形態において、コネクタ30の二つの端子列は、上下方向に延びる軸に関して、回転対称に配置されている。同様に、相手側コネクタ50の二つの相手側端子列は、上下方向に延びる軸に関して、回転対称に配置されている。
図5及び図6に示されるように、相手側端子52の夫々は、固定部521と、保持部523と、相手側接触部525とを有している。固定部521は、横方向に延びている。保持部523は、固定部521の一端から上方へ延びている。相手側接触部525は、保持部523の一端から横方向へ延びている。相手側接触部525は、固定部521から遠ざかる方向へ延びている。相手側端子52は、例えば、金属板を打ち抜き加工及び曲げ加工して形成される。また、相手側端子52は、例えばインサート成形により相手側ハウジング54に保持される。
図5及び図6に示されるように、端子32は、受部321と、受部321から延びる弾性変形可能な第1支持部323と、第1支持部323に支持された接点部325と、接点部325から延びる第2支持部327と、第2支持部327に支持された突当部329とを有している。端子32は、更に固定部331と保持部333とを有している。端子32は、例えば、金属板を打ち抜き加工及び曲げ加工して形成される。また、端子32は、例えば圧入によりハウジング34に保持される。
図5及び図6に示されるように、端子32の固定部331は、横方向に延びている。保持部333は、固定部331の一端から上下方向において下方へ延びている。受部321は、保持部333の一端から概ね斜め下方へ延びている。横方向において、受部321は、固定部331から遠ざかる方向に延びている。第1支持部323は、受部321の一端から上方へ延び、横方向へ延び、下方へ延び、更に斜め下方へ延びている。第1支持部323は、概略、矩形を描くように延びている。第1支持部323はその一端において接点部325を支持している。第2支持部327は、接点部325から斜め上方へ延びている。横方向において、接点部325は、固定部331に近づく方向へ延びている。第2支持部327は、その一端において突当部329を支持している。突当部329は、上下方向及び横方向の夫々において、受部321に面している。
図5及び図6から理解されるように、端子32の接点部325は、コネクタ30が相手側コネクタ50と接続する際に、相手側端子52に接触するものである。コネクタ30と相手側コネクタ50との接続過程において、接点部325は、相手側接触部525の上を摺動(ワイピング)する。その一方で、コネクタ30と相手側コネクタ50との接続過程において、突当部329は、受部321上の第1位置335にて受部321に対して接触を開始すると共に、コネクタ30と相手側コネクタ50との接続完了時に受部321上の第2位置337に達するまで、受部321上をスライドする。
図5及び図6から理解されるように、突当部329が受部321上の第1位置335から第2位置337まで接触し続けるように、第2位置337は、第1位置335の斜め上方に位置している。詳しくは、第2位置337は、上下方向において第1位置335よりも接点部325から離れており、かつ上下方向と直交する横方向において第1位置335よりも第1支持部323から離れている。また、受部321は、少なくとも第2位置337において、上下方向と交差すると共に横方向と交差している。本実施の形態において、受部321は、第1位置335から第2位置337までの間において、上下方向と交差すると共に横方向と交差している。受部321が少なくとも第2位置337において上下方向と交差すると共に横方向と交差しているので、突当部329が第2位置337の近傍をスライドするときにも、接点部325は相手側接触部525上を横方向へ移動し続ける。
図5及び図6に示されるように、本実施の形態において、受部321は、第1支持部323から遠ざかる方向に斜めに延びている。これにより、第1支持部323のばね性に逆らうことなく、突当部329を受部321上でスライドさせることができ、更に接点部325を相手側接触部525上で適切にスライドさせることができる。また、接続過程において、突当部329が受部321上をスライドするので、第2支持部327の可動部分の長さは変わらない。したがって、第2支持部327のばね定数が変化することはなく、突当部329の受部321に対する接触力を安定させることができる。
図5及び図6に示されるように、コネクタ30は、カム部343を更に備えている。本実施の形態において、カム部343は、ハウジング(保持部材)34に設けられている。カム部343は、必ずしも必要ではないが、カム部343を備えることにより、後述のようにコネクタ30と相手側コネクタ50の接触信頼性をより高めることができる。
図5及び図6から理解されるように、端子32の第1支持部323には、カム受部3233が設けられている。本実施の形態において、第1支持部323は、横方向において突当部329に向かって凹んだ凹部3231を有しており、カム受部3233は、凹部3231の一部に設けられている。凹部3231は、必ずしも必要ではないが、第1支持部323が凹部3231を有することで、第1支持部323の長さを長くできる。これにより、第1支持部323のばね性をより向上させることができる。加えて、ハウジング34に設けられた端子32を収容するスペースを有効に活用することができる。換言すると、コネクタ30のサイズを大きくすることなく、第1支持部323のばね性を向上させることができる。
図5及び図6に示されるように、カム受部3233は、上下方向において、カム部343と接点部325との間に位置している。また、カム受部3233は、横方向において、少なくとも部分的にカム部343と重なっている。本実施の形態において、カム部343は、コネクタ30が相手側コネクタ50と接続する前の状態において、前記凹部3231内に少なくとも部分的に位置している。また、接点部325は、横方向において、カム受部3233と突当部329との間に位置している。
図5及び図6から理解されるように、コネクタ30が相手側コネクタ50と接続する際、カム受部3233がカム部343に当たる。これは、突当部329と受部321との間の摩擦が大きくて、突当部329が受部321上をスライドし難い場合にも生じる。カム受部3233がカム部343に当たると、第1支持部323は、接点部325を横方向に移動させるように部分的に変形し始める。これにより、接点部325は、横方向に強制的に移動させられる。こうして、接点部325は、相手側接触部525上を摺動(ワイピング)し始める。その結果、突当部329は、受部321上をスライドし始める。こうして、コネクタ30と相手側コネクタ50との接続が実現される。
以上のように、本実施の形態のコネクタ30と相手側コネクタ50との接続過程において、コネクタ30の突当部329は、第1位置335から第2位置337まで受部321上をスライドする。そして、突当部329が受部321上をスライドしている間中ずっと、接点部325は横方向へ移動し続ける。このように、接点部325が相手側接触部525上を摺動するので、接点部325と相手側接触部525の自然酸化膜を確実に除去でき、接点部325と相手側接触部525との間の高い接触信頼性を実現することができる。特に、突当部329が第2位置337の近傍で受部321上をスライドするときにも、接点部325は相手側接触部525上を横方向へ移動する。換言すると、接点部325は、コネクタ30と相手側コネクタ50とが接続された状態において最終的に停止する位置の近傍において、相手側接触部525の上を摺動する。こうして、接点部325と相手側接触部525との間の高い接触信頼性を確実に実現することができる。
(第2の実施の形態)
図10を参照すると、本発明の第2の実施の形態によるコネクタ30Aは、端子部32Aと一対のカバー部40とを備えている。端子部32Aとカバー部40とは、単一の金属板を用いて一体に形成されている。カバー部40は、端子部32Aを部分的に囲っている。
図5と図12との比較から理解されるように、コネクタ30Aの端子部32Aは、固定部331を有していない点を除いて、第1の実施の形態によるコネクタ30の端子32と実質的に同一に構成されている。したがって、端子部32Aについての説明は省略する。
図11から理解されるように、カバー部40の夫々は、主板部42と副板部44とを有している。主板部42は、前後方向と直交する略矩形の平板である。横方向において、主板部42のサイズは、端子部32Aのサイズよりも大きい。また、横方向において、主板部42の一方の縁は、端子部32Aの前板部333Aに連結されている。ここで、端子部32Aの前板部333Aは、第1の実施の形態の端子32の保持部333(図5又は図6参照)に相当する部分である。
図11に示されるように、カバー部40の夫々の副板部44は、横方向と直交する略矩形の平板である。副板部44は、上下方向に長く、前後方向に短い形状を有している。副板部44は、主板部42の横方向における他方の縁から前方又は後方へ延びている。本実施の形態において、前方は+X方向、後方は-X方向である。
図10に示されるように、副板部44の夫々には、カム部441が形成されている。カム部441は、副板部44の一部を切り起こし、曲げ加工して形成されている。カム部441は、横方向において、端子部32Aに向かって突出している。カム部441は、必ずしも必要ではないが、カム部441を備えることにより、コネクタ30Aと相手側コネクタ(図示せず)との接触信頼性をより高めることができる。
図12及び図13から理解されるように、本実施の形態においても、コネクタ30Aと相手側コネクタ(図示せず)との接続過程において、コネクタ30Aの突当部329は、第1位置335から第2位置337まで受部321上をスライドする。そして、突当部329が受部321上をスライドしている間中ずっと、接点部325は横方向へ移動し続ける。こうして、接点部325と相手側接触部(図示せず)とに形成された自然酸化膜を確実に除去し、接点部325と相手側接触部との間の高い接触信頼性を実現することができる。特に、突当部329が第2位置337の近傍で受部321上をスライドするときにも、接点部325は相手側接触部上を横方向へ移動する。換言すると、接点部325は、コネクタ30Aと相手側コネクタとが接続された状態において最終的に停止する位置の近傍において、相手側接触部の上を摺動する。こうして、接点部325と相手側接触部との間の高い接触信頼性を確実に実現することができる。また、カム部441は、突当部329のスライドの開始を補助する。
以上、本発明について、実施の形態を掲げて説明してきたが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変形、変更が可能である。例えば、端子32の第1支持部323の形状は、上記実施の形態に限定されず、概略三角形や概略円形を描くように延びていてもよい。
10 コネクタ組立体
30,30A コネクタ
32 端子
32A 端子部
321 受部
323 第1支持部
3231 凹部
3233 カム受部
325 接点部
327 第2支持部
329 突当部
331 固定部
333 保持部
333A 前板部
335 第1位置
337 第2位置
34 ハウジング
341 受容部
343 カム部
36 磁石
38 ヨーク
40 カバー部
42 主板部
44 副板部
441 カム部
50 相手側コネクタ
52 相手側端子
521 固定部
523 保持部
525 相手側接触部
54 相手側ハウジング
56 磁性体

Claims (4)

  1. 上下方向に沿って相手側コネクタと接続可能なコネクタであって、
    前記コネクタは、端子を備えており、
    前記相手側コネクタは、相手側端子を備えており、
    前記端子は、受部と、前記受部から延びる弾性変形可能な第1支持部と、前記第1支持部に支持された接点部と、前記接点部から延びる第2支持部と、前記第2支持部に支持された突当部とを有しており、
    前記接点部は、前記コネクタが前記相手側コネクタと接続する際に、前記相手側端子に接触するものであり、
    前記コネクタと前記相手側コネクタとの接続過程において、前記突当部は、前記受部上の第1位置にて前記受部に対して接触を開始すると共に、前記コネクタと前記相手側コネクタとの接続完了時に前記受部上の第2位置に達するまで、前記受部上をスライドするものであり、
    前記第2位置は、前記上下方向において前記第1位置よりも前記接点部から離れており、かつ前記上下方向と直交する横方向において前記第1位置よりも前記第1支持部から離れており、
    前記受部は、少なくとも前記第2位置において、前記上下方向と交差すると共に前記横方向と交差しており、
    前記コネクタは、カム部を更に備えており、
    前記第1支持部には、カム受部が設けられており、
    前記カム受部は、前記上下方向において、前記カム部と前記接点部との間に位置しており、
    前記カム受部は、前記横方向において、少なくとも部分的に前記カム部と重なっており、
    前記接点部は、前記横方向において、前記カム受部と前記突当部との間に位置しており、
    前記コネクタと前記相手側コネクタとの接続過程において、前記カム受部は前記カム部に突き当たり、それによって、前記接点部を前記横方向に強制的に移動させるよう前記第1支持部を変形させる
    コネクタ。
  2. 請求項1に記載のコネクタであって、
    前記受部は、前記第1位置から前記第2位置までの間において、前記上下方向と交差すると共に前記横方向と交差している
    コネクタ。
  3. 請求項1又は請求項2に記載のコネクタであって、
    前記コネクタは、前記端子を保持する保持部材を更に備えており、
    前記カム部は、前記保持部材に設けられている
    コネクタ。
  4. 請求項1から請求項3までのいずれか一つに記載のコネクタであって、
    前記第1支持部は、前記横方向において前記突当部に向かって凹んだ凹部を有しており、
    前記カム受部は、前記凹部の一部に設けられており、
    前記カム部は、前記コネクタが前記相手側コネクタと接続する前の状態において、前記凹部内に少なくとも部分的に位置している
    コネクタ。
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