JP4007975B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、電子機器のＩ／Ｏコネクタに使用される電気コネクタに関し、詳しくは、電子機器のフレームやパネル等に取り付けられるフランジ付の電気コネクタであって、補強部材を備えた電気コネクタに関する。

従来、この種のコネクタは、ＥＭＩ対策や機械的強度確保のために、タッピングされた金属のフランジを設け、機器側のフレーム（パネル）とコネクタのフランジとをネジ止めされることが多い。このように、従来、パネル、基板、電気機器の筐体やフレームの開口等に設けられるＩ／Ｏコネクタとしては、特許文献１及び特許文献２に開示されているものがある。

特許文献１及び特許文献２に示されているコネクタは、ライトアングル接続タイプと呼ばれるコネクタである。それらの定型的な例として、図５に示された従来技術１によるコネクタ本体３０は、底面側のコンタクト２７が基板６０を貫通して、裏面側で半田付によって固定されている。正面側には、外郭部をなすシェルと一体に設けられたフランジ３１を備え、正面側が取り付け部材であるパネル５０の開口５２を介して覗ける構成である。

一方、図６に示される従来技術２によるＩ／Ｏコネクタは、垂直接続タイプとよばれる。この従来技術２によるコネクタ本体２０の下端及びシェル１１の下端から突出した突出部１７，１８が基板に設けられた貫通孔に挿入されて、半田付け等によって固定されている。また、コネクタ本体２０の上面には、相手側のプラグコネクタと嵌合する嵌合部１６が設けられ、その両側にパネル５０の開口５２にあわせて固定するためのフランジ１２が設けられている。このフランジ１２の固定側と反対面に突出してボス部１５が設けられ、その内側面には、固定面側からボス部１５を貫通してネジ６１がネジ込まれて設けられている。

この従来技術に示されたコネクタ本体２０、３０では、外郭をなすシェル１１，３３と接続しているフランジ１２，３１は嵌合部間の口形状の制約でその接続部の幅を大きくできず、その強度の関係から、機器組み立て時の電動ドライバによるネジ締め時に、図５及び図６に示すように、白抜きの矢印６３，６５に示すように、ドライバ６２を強く押し込むことによって、ネジ６１でネジ締めされる前にフランジ１２，３１が曲がったり変形してしまい、ネジ止めができないという問題があった。

また、従来技術によるコネクタ本体２０，３０では、フランジ１２，３１に強度を持たせると、ネジ締め時のフランジ１２，３１は変形し難い。しかし、特に小型コネクタは、フランジ１２，３１との接合部の強度が強くても、ドライバ６１で、過度の押し込み力は、コネクタ本体２０，３０の半田付け部に影響を及ぼし、半田クラックが発生する可能性がある。

また、このような大きな強度をもつフランジ１２，３１のために、コネクタ自体が大きくなり、重量も重くなり、ドライバを強く押し込まないユーザにとっては不要な構造であった。

特開２０００−２６０５２８号公報 特開平１０−３４０７６１号公報

そこで、本発明の一技術的課題は、フランジ付の電気コネクタにおいて、固定の際にフランジの変形を防止することができるコネクタを提供することにある。

また、本発明のもう一つの技術的課題は、相手側コネクタによる過度の押し込み力を基板に逃すことにより、コネクタ半田付け部の半田クラックを防ぐことも可能となるコネクタを提供することにある。

さらに、本発明のさらにもう一つの技術的課題は、コネクタ本体の構造を変えることなく、コネクタの強度を増加させたコネクタを提供することにある。

本発明によれば、コネクタ本体と、補強部材とを備え、前記コネクタ本体は、コンタクトと、前記コンタクトを保持するインシュレータと、前記インシュレータを包囲するシェルとを備え、前記シェルは取り付け対象物へコネクタを固定するためのボス部が設けられたフランジを有するコネクタにおいて、前記コネクタは基板に搭載されて用いられ、前記補強部材は、前記取り付け対象物と前記基板との間に配置され、前記フランジに当接する補強部と、前記シェルと係合する係合部とを有し、前記係合部は前記シェルの３面を囲むものであり、開放面と対向する部分が弾性変形することで係合するか又は係合が解除されることによって前記補強部材が前記コネクタ本体に着脱自在に装着され、前記コネクタを前記取り付け対象物へ固定する際に、その応力を前記補強部材を介して基板で受けることを特徴とするコネクタが得られる。

また、本発明によれば、コネクタ本体と、補強部材とを備え、前記コネクタ本体は、コンタクトと、前記コンタクトを保持するインシュレータと、前記インシュレータを包囲するシェルとを備え、前記シェルは取り付け対象物へコネクタを固定するためのボス部が設けられたフランジを有するコネクタにおいて、前記コネクタは基板に搭載されて用いられ、前記補強部材は、前記取り付け対象物と前記基板との間に配置され、前記フランジに当接する補強部と、前記シェルと係合する係合部とを有し、前記補強部は前記ボス部を逃げ且つ前記ボス部の形成方向と交差する方向に貫通することで開放された窪み部が形成され、前記補強部材は前記コネクタ本体に着脱自在に装着され、前記コネクタを前記取り付け対象物へ固定する際に、その応力を前記補強部材を介して基板で受けることを特徴とするコネクタが得られる。

また、本発明によれば、前記コネクタにおいて、前記係合部は前記シェルの３面を囲むものであり、前記開放面と対向する部分が弾性変形することで、係合するかまたは係合が解除されることを特徴とするコネクタが得られる。

また、本発明によれば、前記いずれか一つのコネクタにおいて、前記係合部は一対の係合突起を有することを特徴とするコネクタが得られる。

本発明によれば、フランジ付の電気コネクタにおいて、固定の際に補強部材をコネクタにはめ込むことによって、フランジの変形を防止することができる小型のコネクタを提供することができる。

また、本発明によれば、相手側コネクタによる過度の押し込み力や取り付けの際のドライバによるネジの強い押し込み力を基板に逃すことにより、コネクタ半田付け部の半田クラックを防ぐことができるコネクタを提供することができる。

さらに、本発明によれば、コネクタ本体の構造を変えることなく、補強部材をはめ込むことによって、コネクタの強度を増加させたコネクタを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１（ａ）は本発明の第１の実施の形態によるコネクタを示す平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のコネクタの正面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のコネクタの側面図である。図２（ａ）は補強部材の斜視図である。図２（ｂ）はコネクタ本体の斜面視図である。図２（ｃ）は図２（ａ）の補強部材を図２（ｂ）のコネクタ本体と係合させたコネクタの完成図である。図３は図１（ａ），（ｂ），（ｃ）のコネクタの使用状態を示す正面図である。

図１（ａ）乃至（ｃ）、及び図２（ａ）乃至（ｃ）を参照すると、このコネクタ１０１は、電子機器のＩ／Ｏコネクタに使用され、図示のコネクタは、垂直接続タイプと呼ばれる。コネクタ１０１は、コネクタ本体２０と、コネクタ本体２０に装着された一つの成形部品である補強部材１０とを備えている。補強部材１０は樹脂でも金属製でも弾性を備えているものであるならば、いずれも使用することができる。

図２（ｂ）に最も良く示されるように、コネクタ本体２０は、箱型金属製のシェル１１と、シェルの上方の嵌合部１６をなす開口と、この開口の両側に伸びて設けられ、中央にネジ孔の設けられた平板からなるフランジ１２を有している。

図１（ａ）に示されているように、開口の内部には、コンタクトが図では、上下面２列に配置された板形状の接続部１９が設けられている。この接続部１９は、図示しない相手側のプラグコネクタと嵌合される。

また、シェル１１の下側には、コンタクト１３が基板に実装の際の端子となる部分を露出して収容されている。シェル１１の前後面には切り込みによって、コネクタを嵌合したときにそのコネクタに圧接するように一端が内側にくの字を描いて突出した固定バネ１４を備えている。

また、下端から下方にシェル１１から突出して、基板に実装されるための位置決めピン１７，１８が設けられている。

図２（ａ）に最も良く示されるように、補強部材１０は、係合部１とその両側に設けられたネジ補強部２とを備えている。係合部１はＵ字形状もしくは略コの字形状で、その内周面６の端部に、コネクタ本体２０を収容した際、このコネクタ本体２０のシェル１１の外側と係合するための略３角形の突出片からなる係合突起３とを備えている。

ネジ補強部２は、孔部５と、孔部５を含めてその周囲に窪むとともに、前方に貫通した窪み部４と、前方内側の夫々の角辺を切り欠いた切り欠き部７とを備えている。

図２（ｃ）に最も良く示されるように、コネクタ本体２０の背面側から補強部材１０が嵌込まれる。補強部材１０の係合部１の内周面６内にコネクタ本体２０のシェル１１を挿入すると、その係合部１が拡径して門口が広がり、収容完了の際には、係合部１が弾性変形することで、門口が狭まり、図２（ｃ）に示すように、係合突起３がシェル１１の前方左右の角部と係合してその離脱もしくは脱落を阻止し、コネクタ１０１が組み上がった状態となる。なお、図１（ａ）及び図２（ｃ）において、コネクタ１０１の上面の斜線を施した部分２１は自動実装のための吸着テープであり、半田リフロー後に廃棄されるものである。なお、補強部材１０の更なる固定には、機械的な固定でも、接着剤等のいずれも用いることができる。

図３を参照すると、基板６０にコネクタ１０１の底面が固定されて実装された状態にある。コネクタ１０１の上面は、電子機器のフレームもしくはパネル５０の図示しない開口部に嵌合部１６が合わされて、パネル５０からフランジ１２のボス部１５にネジ６１をネジ込むことによって固定されている。図示しないパネルの開口には、プラグコネクタ１０５が差し込まれて、コネクタ１０１と嵌合した状態となる。

このように、補強部材１０は基板６０とフランジ１２との空洞部を埋めるために、ネジ６１の挿入によって、フランジ１２が変形しようとする際に、その応力を、この補強部材１０を通じて基板で受け、フランジ１２の変形を防止することができる。

なお、補強部材１０とコネクタ本体２０の強度が強ければ、ドライバの押し込み力をこの補強部材１０とコネクタ本体２０とで受けられるので、この補強部材１０は、基板６０すれすれまで位置しなくても良いように構成されている。また、補強部材１０は、コネクタ本体２０とは別部品なので、コネクタの構造を変えることなく、必要に応じて補強部材１０を脱着することができる。

図４は本発明の第２の実施の形態によるコネクタを示す図で、図４（ａ）はパネルに取り付けた状態を示す側面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のコネクタのパネルを除いた正面図である。図４（ａ）及び（ｂ）を参照すると、コネクタ１０２は、電子機器のＩ／Ｏコネクタとして使用され、水平（ライトアングル）接続タイプのＩ／Ｏコネクタと呼ばれる。コネクタ１０２は、図５で示した従来技術によるコネクタ本体３０と同様の構造をコネクタ本体３０とし、さらに、このコネクタ本体３０を覆うように補強部材４０が外側に、後方から装着されている。補強部材４０は、コネクタ本体３０の外形を抱きかかえるように保持する部分又は本体全体が弾性変形して、コネクタ本体に簡単に装着でき、保持される。

この補強部材４０は、上部正面のフランジ３１のボス部３２を収容するように、孔部４１が設けられている。このために、ネジ６１の挿入によるフランジ３１の変形を防止することができる。

以上説明した通り、本発明に係るコネクタは、フランジ付の電気コネクタとして、パネル、基板、電気機器の筐体やフレームの開口等に設けられるＩ／Ｏコネクタに適用される。

（ａ）は本発明の第１の実施の形態によるコネクタを示す平面図、（ｂ）は（ａ）のコネクタの正面図、（ｃ）は（ａ）のコネクタの側面図である。 （ａ）は補強部材の斜視図、（ｂ）はコネクタ本体の斜視図、及び（ｃ）は（ａ）の補強部材を（ｂ）のコネクタ本体と係合させたコネクタの完成図である。 図１（ａ），（ｂ），及び（ｃ）のコネクタの使用状態を示す正面図である。 本発明の第２の実施の形態によるコネクタを示す図で、（ａ）はパネルに取り付けた状態を示す側面図、（ｂ）は（ａ）のコネクタのパネルを除いた正面図である。 従来技術１によるコネクタを示す側面断面図である。 従来技術２によるＩ／Ｏコネクタを示す正面図である。

符号の説明

１ 係合部
２ ネジ補強部（補強部）
３ 係合突起
４ 窪み部
５ 孔部
６ 内周面
７ 切り欠き部
１０ 補強部材
１１，３３ シェル
１２ フランジ
１３ コンタクト
１４ 固定バネ
１５ ボス部
１６ 嵌合部
１７，１８，２７ 位置決めピン
１９ 接続部
２０，３０ コネクタ本体
２１ 吸着テープ
３１ フランジ
３２ ボス部
５０ パネル
５１ ネジ孔
５２ 開口
６０ 基板
６１ ネジ
１０１ コネクタ
１０２ コネクタ
１０５ プラグコネクタ

Claims (4)

1. コネクタ本体と、補強部材とを備え、前記コネクタ本体は、コンタクトと、前記コンタクトを保持するインシュレータと、前記インシュレータを包囲するシェルとを備え、前記シェルは取り付け対象物へコネクタを固定するためのボス部が設けられたフランジを有するコネクタにおいて、
   前記コネクタは基板に搭載されて用いられ、
   前記補強部材は、前記取り付け対象物と前記基板との間に配置され、前記フランジに当接する補強部と、前記シェルと係合する係合部とを有し、
   前記係合部は前記シェルの３面を囲むものであり、開放面と対向する部分が弾性変形することで係合するか又は係合が解除されることによって前記補強部材が前記コネクタ本体に着脱自在に装着され、前記コネクタを前記取り付け対象物へ固定する際に、その応力を前記補強部材を介して基板で受けることを特徴とするコネクタ。
2. コネクタ本体と、補強部材とを備え、前記コネクタ本体は、コンタクトと、前記コンタクトを保持するインシュレータと、前記インシュレータを包囲するシェルとを備え、前記シェルは取り付け対象物へコネクタを固定するためのボス部が設けられたフランジを有するコネクタにおいて、
   前記コネクタは基板に搭載されて用いられ、
   前記補強部材は、前記取り付け対象物と前記基板との間に配置され、前記フランジに当接する補強部と、前記シェルと係合する係合部とを有し、前記補強部は前記ボス部を逃げ且つ前記ボス部の形成方向と交差する方向に貫通することで開放された窪み部が形成され、
   前記補強部材は前記コネクタ本体に着脱自在に装着され、前記コネクタを前記取り付け対象物へ固定する際に、その応力を前記補強部材を介して基板で受けることを特徴とするコネクタ。
3. 請求項２に記載のコネクタにおいて、前記係合部は前記シェルの３面を囲むものであり、前記開放面と対向する部分が弾性変形することで、係合するかまたは係合が解除されることを特徴とするコネクタ。
4. 請求項１乃至３の内のいずれか一つに記載のコネクタにおいて、前記係合部は一対の係合突起を有することを特徴とするコネクタ。

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