JP2010146776A - インターフェイス用コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】こじりに対する耐久性を向上させ、コネクタの変形、破損及び倒れを防止して、十分な安定性を確保できるインターフェイス用コネクタを提供する。
【解決手段】上部に相手側コネクタの挿入開口９を有する直方体形状の絶縁ハウジング２と、絶縁ハウジング２に収容される複数のコンタクトと、コンタクトと共に絶縁ハウジング２に組み込まれるメタルシェル４が、絶縁ハウジング２の底部から下方へ延びるシエル脚を有し、該シエル脚によってプリント配線板に実装される構成であり、絶縁ハウジング２の外側面に沿って底部から下方へ延びる複数の補強タブ２２が設けられていて、該補強タブ２２がプリント配線板に固定される。補強タブ２２は、絶縁ハウジング２を囲む角筒形状に形成された箱形の補強メタルシェル５の各側板の下端に連設される。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばパソコン等の情報機器にマウスやキーボード、プリンタ、スキャナ等の周辺装置を接続するＵＳＢコネクタ等のインターフェイス用コネクタに関するものである。

インターフェイス用コネクタは、絶縁ハウジングに収容されるコンタクトを囲んで電磁気をシールドするメタルシエルを有しており、該メタルシエルのシエル脚を前記コンタクトと共にプリント配線板上にはんだ付けして実装するが、ケーブル先端に接続した相手側コネクタを前記インターフェイス用コネクタに抜き差しするため、嵌合状態においてこじりが作用し、該コネクタが変形、破損したり、プリント配線板に実装したはんだ付け部にクラックを生じるという問題があった。特に、インターフェイス用コネクタをプリント配線板に対して垂直となる縦方向に実装した場合、該コネクタに作用するこじりが大きくなり易く、実装状態の安定化を図ることが求められる。

このようなインターフェイス用コネクタの実装状態の安定化を図るため、前記メタルシエルのシエル脚を増して、プリント配線板上に実装するはんだ付け部の固定強度を高めたコネクタは、例えば特許文献１に開示されている。

また、プリント配線板上に実装したインターフェイス用コネクタの外周を補強部材で覆い、該補強部材を前記プリント配線板に固定して、実装状態の安定化を図ったものは、例えば特許文献２に開示されている。

さらに、前記メタルシエルにフランジ部を設け、該フランジ部を機器本体の筐体パネルにねじ止めして実装状態の安定化を図ったインターフェイス用コネクタも知られている。

しかし、上記従来のインターフェイス用コネクタは、コストアップに繋がるだけでなく、特にプリント配線板に垂直となる縦向きにコネクタを実装した場合に、該コネクタに大きなこじりが作用して、コネクタの変形、破損、はんだ付け部のクラックが生じ易く、実装状態における十分な安定性を確保することが困難であった。
特開２０００−３５７５５０号公報 特許第４１１４１９５号公報

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、プリント配線板に実装したインターフェイス用コネクタに相手側コネクタの嵌合使用状態においてこじりに対する耐久性が大幅に向上し、特にプリント配線板に垂直になる縦向きに実装した場合に、こじりに対する耐久性を向上させ、前記コネクタの変形、破損及び倒れを防止して、十分な安定性を確保できるインターフェイス用コネクタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、上部に相手側コネクタの挿入開口を有する直方体形状の絶縁ハウジングと、前記絶縁ハウジングに収容される複数のコンタクトと、前記コンタクトを囲んで電磁気シールドするメタルシエルとを有するインターフェイス用コネクタであって、前記メタルシエルは、前記コンタクトと共に前記絶縁ハウジングに組み込まれ、前記絶縁ハウジングの底部から下方へ延びるシエル脚を有し、該シエル脚によってプリント配線板に実装される構成であり、前記絶縁ハウジングの外側面に沿って底部から下方へ延びる複数の補強タブが設けられていて、該補強タブが前記プリント配線板に固定される構成としたことを特徴とする。

上記構成において、前記メタルシエルが縦方向に長い細長の直方体形状であって、かつ、前記プリント配線板に垂直になる縦向きに実装される場合に、前記絶縁ハウジングが前記メタルシエルに対して前後方向及び左右方向とも幅広の直方体形状の構成とすると、前記プリント配線板上に実装した状態における前記コネクタのこじりに対する耐久力が大幅に向上し、前記コネクタの変形、破損及び倒れを確実に防止して、実装状態の安定化を図ることができる。

また、前記補強タブが、前記絶縁ハウジングを囲む角筒形状に形成された箱形の補強メタルシエルの各側板の下端に連設され、前記絶縁ハウジングの底部より下方へ延びる構成にすると、前記絶縁ハウジングが前記箱形補強メタルシエルにより覆われて前記コネクタの機械的強度が高められる共に、前記メタルシエルの電磁気シールド機能に加えて、前記箱形補強メタルシエルによる電磁気シールド機能が付加されるので、こじり対策に加えてシールド対策としても一層効果的である。

さらに、前記補強タブは、前記メタルシエルより幅広の直方体形状とした前記絶縁ハウジングの相対向する側壁部に沿って組み込まれ、横断面形状が略Ｌ字形の折り曲げ部を有する補強金属部材として形成され、前記補強金属部材の下端に連設して、前記絶縁ハウジングの底部より下方へ延びる構成としてもよい。

また、前記補強タブは、前記メタルシエルより幅広の直方体形状とした前記絶縁ハウジングの四隅部に沿って組み込まれ、横断面形状が略Ｕ字形の折り曲げ部を有する補強金属部材として形成され、前記補強金属部材の下端に連設して、前記絶縁ハウジングの底部より下方へ延びる構成としてもよい。

前記補強タブを前記プリント配線板に固定する手段は、前記プリント配線板に設けた取付孔に挿入してはんだ付けするＤＩＰタイプ又は前記プリント配線板上にはんだ付けして表面実装するＳＭＴタイプを選択することができる。なお、前記補強タブは、ねじ止めにより前記プリント配線板に固定してもよい。

また、前記コンタクトも、前記プリント配線板にはんだ付けして電気的に接続するため、ＤＩＰタイプ又はＳＭＴタイプを選択することができる。

以上説明したように、本発明のインターフェイス用コネクタは、コンタクトをシールドするメタルシエルが、前記コンタクトと共に絶縁ハウジングに組み込まれ、前記メタルシエルの外側が前記絶縁ハウジングに囲まれて保護されていると共に、該絶縁ハウジングの外側四面に沿って底部から下方へ延びる複数の補強リブをプリント配線板に固定して実装される構成としたから、相手側コネクタの嵌合状態において前記コネクタに作用するこじりは、外側の前記絶縁ハウジングの前記補強タブと内側の前記メタルシエルのシエル脚との二箇所で防止される構成となり、こじりに対する耐久力が大幅に向上し、前記コネクタの変形、破損及び倒れを確実に防止できる。

したがって、本発明は、前記メタルシエルが縦方向に長い直方体形状であって、かつ、前記プリント配線板に垂直になる縦向きに実装されるインターフェイス用コネクタに適用するのに最適である。

また、請求項２に係る発明によれば、前記補強タブが、前記絶縁ハウジングを囲む角筒形状に形成された箱形の補強メタルシエルの各側板の下端に連設され、前記絶縁ハウジングの底部より下方へ延びる構成としたから、前記絶縁ハウジングが前記箱形補強メタルシエルにより覆われて前記コネクタの機械的強度が高められると共に、前記メタルシエルの電磁気シールド機能に加えて、前記箱形補強メタルシエルによる電磁気シールド機能が付加されるので、こじり対策に加えて、シールド対策としても一層効果的である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１ないし図５は、本発明に係るインターフェイス用コネクタの第１実施例を示しており、図１は斜視図、図２は平面図、図３は正面図及び図４は側面図である。該インターフェイス用コネクタ１は、図５の分解斜視図に良く示されているように、上部に相手側コネクタ３６（図６参照）の挿入開口９を有する絶縁ハウジング２と、該ハウジング２に収容される複数のコンタクト３と、該コンタクト３を囲んで電磁気をシールドするメタルシエル４と、絶縁ハウジング２を囲む角筒形状に形成された箱形の補強メタルシエル５とから構成されている。

絶縁ハウジング２は、絶縁性樹脂材料により成形され、図５（ｃ）に良く示されているように、後述するメタルシエル４の高さとほぼ等しい高さを有し、該メタルシエル４に対して前後方向及び左右方向とも幅広のどっしりとした安定感のある直方体形状に形成されている。該ハウジング２は中央部位にコンタクト３とメタルシエル４を収容する空所部６が設けられていて、該空所部６に中央分離壁７が設けられ、該中央分離壁７の側壁面にコンタクト３を個別的に離隔して収容する複数のコンタクト収容溝８（図２及び図６参照）が設けられている。そして、空所部６の上部開口により相手側コネクタ３６の挿入開口９が形成される。さらに、空所部６の内側壁面には後述するメタルシエル４の弾性爪片１８，１９が嵌り込む係合溝１０が設けられている。また、ハウジング２の前壁面及び後壁面の下部には後述する箱形補強メタルシエル５を支持する突条部１１が設けられ、左右両側壁の下部には箱形補強メタルシエル５を係止固定する係止突起１２が設けられている。

コンタクト３は、図５（ｄ）に示すように、導電性金属板、例えば銅合金の薄板を打ち抜き曲げ加工して作られ、相手側コネクタ３６のコンタクト３７（図６参照）と電気的に接続する接触部１３と、該接触部１３の下端に連続し、横方向へ折り曲げて延びるリード部１４とを有し、該リード部１４の先端部分にはんだ付け部１５が形成されている。該コンタクト３は、接触部１３をハウジング２の底部から空所部６に挿入し、コンタクト収容溝８に個別的に離隔して並列した状態に収容され、リード部１４はハウジング２の底部から横方向に突出して並列している。

メタルシエル４は、図５（ｂ）に良く示されているように、銅合金の板材を打ち抜き曲げ加工して作られ、縦方向に長い細長の直方体形の角筒状に形成されていて、左右両側板及び後側板の下端縁から下方へ延びるシエル脚１６，１７が設けられている。また、左右両側板と前側板及び後側板に相手側コネクタ３６の先端挿入部分を弾性的に保持する弾性爪片１８，１９が内側に打ち出して形成されている。該メタルシエル４は、ハウジング２上端部の挿入開口９から空所部６に挿入して、コンタクト３と共にハウジング２に組み込まれ、コンタクト３を囲んで電磁気をシールドするものであり、シエル脚１６，１７はハウジング２の底部から下方へ突出して配設される。また、メタルシエル４の弾性爪片１８，１９は、外方へ弾性変形したとき空所部６の内側壁面に設けた係合溝１０に嵌り込むように配置される。

箱形の補強メタルシエル５は、メタルシエル４と同様に銅合金の板材を打ち抜き曲げ加工して作られ、図５（ａ）に良く示されているように、ハウジング２の外周四面を囲む角筒形状に形成され、突き合わせ端部に設けたあり形の継ぎ部２１，２１を互いに係合して角筒状を形成している。該補強メタルシエル５の左右両側板、前側板及び後側板の各側板には下端縁から下方へ延びる２つの補強タブ２２，２２が連設されている。また、前側板及び後側板の下端縁にはハウジング２の突条部１１に係合する切欠き部２３が設けられている。さらに、左右両側板の下側部には、ハウジング２の係止突起１２が係合する係止孔２５を有する弾性係止片２４が設けられている。該補強メタルシエル５は、図１ないし図４に示すように、ハウジング２の外側四面を囲むように嵌装され、弾性係止片２４の係止孔２５をハウジング２の係止突起１２に係合させると共に、切欠き部２３をハウジング２の突条部１１に係合させて、ハウジング２に係止固定されるものであり、各補強タブ２２はハウジング２の底部から下方へ突出して配設される。

図６は、上記構成を有する本発明のインターフェイス用コネクタ１の使用状態を示している。コネクタ１は、コンタクト３のリード部１４先端のはんだ付け部１５をプリント配線板３０の表面にはんだ付けして表面実装され、一方、メタルシエル４のシエル脚１６，１７と補強メタルシエル５の各補強タブ２２をプリント配線板３０の取付孔３１に挿入し、はんだ付けしてプリント配線板３０に固定することによって細長のメタルシエル４がプリント配線板３０に垂直になる縦向きに実装される。

上記のようなコネクタ１の実装状態において、図６（ａ）に示すケーブル３５の先端に接続した相手側コネクタ３６をコネクタ１の挿入開口９から挿入し、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示すように、相手側コネクタ３６のコンタクト３７をコンタクト３の接触部１３に弾性的に接触させて電気的に接続すると共に、相手側コネクタ３６のシールドカバー３８をメタルシエル４に嵌め合わせて、メタルシエル４の弾性爪片１８，１９によりシールドカバー３８を弾性的に保持することによって、メタルシエル４とシールドカバー３８でコンタクト３の接触部１３とコンタクト３７を電磁気からシールドして嵌合接続される。このようなコネクタ１に対する相手側コネクタ３６の抜き差し時と嵌合使用状態において、コネクタ１に矢印Ｆで示すようにこじりが作用し、コネクタ１を倒す方向に外力がかかるが、このようなこじりはメタルシエル４のシエル脚１６，１７と、該メタルシエル４の外側を覆うハウジング２と、該ハウジング２を囲む箱形の補強メタルシエル５の各側板に連設した複数の補強タブ２２によって阻止され、こじりに対するコネクタ１の耐久力が大幅に向上し、該コネクタ１の変形、破損及び倒れを確実に防止できる。したがって、コネクタ１の実装状態における安定化が図れる。

また、上記した第１実施例のように、補強タブ２２がハウジング２を囲む角筒形状に形成された箱形の補強メタルシエル５の各側板の下端に連設され、ハウジング２の底部より下方へ延びる構成にすると、ハウジング２の外周四面が箱形の補強メタルシエル５により覆われて、コネクタ１全体の機械的強度が高められると共に、メタルシエル４の電磁気シード機能に加えて、箱形の補強メタルシエル５による電磁気シールド機能が付加されるので、こじり対策に加えて、シールド対策としても効果的である。

図７ないし図９は、本発明の第２実施例を示しており、コネクタ１の絶縁ハウジング２、コンタクト３及びメタルシエル４は前述した第１実施例と実質的に同一であるから、同一の構成部分については符号を付して説明は省略する。

この第２実施例では、第１実施例の箱形補強メタルシエル５に代えて、直方体形状の絶縁ハウジング２の四隅部に沿って横断面形状が略Ｌ字形の折り曲げ部を有する補強金属部材４０が組み込まれている。該補強金属部材４０は、図９に示すように、メタルシエル４と同様に銅合金の板材を曲げ加工して作られ、下端縁に２つの補強タブ４１，４１が連設されている。このような補強金属部材４０をハウジング２の四隅部に沿って組み込むと、ハウジング２の底部から下方へ延びる８つの補強タブ４１がハウジング２の外側四面に沿って配設されるので、第１実施例の複数の補強タブ２２とほぼ同等の耐こじり性能が得られ、相手側コネクタ３６のこじりによるコネクタ１の変形、破損及び倒れによるはんだ付け部のクラックを確実に防止して、コネクタ１の実装状態の安定化を図ることができる。なお、補強金属部材４０は、Ｌ字形折り曲げ部がジグザグに連続した横断面形状とすることも可能である。

図１０ないし図１２は、本発明の第３実施例を示しており、コネクタ１の絶縁ハウジング２、コンタクト３及びメタルシエル４は前述した第１実施例と実質的に同一であるから、同一の構成部分については符号を付して説明は省略する。

この第３実施例では、第１実施例の箱形補強メタルシエル５に代えて、直方体形状の絶縁ハウジング２の相対向する側壁部に沿って横断面形状が略Ｕ字形の折り曲げ部を有する補強金属部材５０が組み込まれている。該補強金属部材５０は、図１２に示すように、メタルシエル４と同様に銅合金の板材を曲げ加工して作られ、幅広部分の下端縁に２つの補強タブ５１が連設され、両端の折り曲げ部分に各１つの補強タブ５１が連設されている。このような補強金属部材５０をハウジング２両側壁部のに沿って組み込むと、ハウジング２の底部から下方へ延びる８つの補強タブ５１がハウジング２の外側四面に沿って配設されるので、第１実施例の複数の補強タブ２２とほぼ同等の耐こじり性能が得られ、相手側コネクタ３６のこじりによるコネクタ１の変形、破損及び倒れによるはんだ付け部のクラックを確実に防止して、コネクタ１の実装状態の安定化を図ることができる。なお、補強金属部材５０は、Ｕ字形折り曲げ部がジグザグに連続した横断面形状とすることも可能である。

上記の各実施例において、メタルシエル４のシエル脚１６，１７、箱形補強メタルシエル５の補強タブ２２，補強金属部材４０の補強タブ４１及び補強金属部材５０の補強タブ５１はいずれも、プリント配線板３０の取付孔３１に挿入して、はんだ付けすることによりプリント配線板３０に固定するＤＩＰタイプであるが、プリント配線板３０の表面にはんだ付けするＳＭＴタイプとしてもよい。同様に、コンタクト３のリード部１４も、図示した表面実装のＳＭＴタイプに代えてＤＩＰタイプによりプリント配線板３０にはんだ付けして実装してもよい。なお、補強タブ２２はねじ止めによりプリント配線板３０に固定してもよい。

本発明の第１実施例を示すインターフェイス用コネクタの斜視図である。 同上インターフェイス用コネクタの平面図である。 同上インターフェイス用コネクタの正面図である。 同上インターフェイス用コネクタの側面図である。 同上インターフェイス用コネクタの分解斜視図であって、（ａ）は箱形補強メタルシエル、（ｂ）はメタルシエル、（ｃ）は絶縁ハウジング、（ｄ）はコンタクトを示している。 同上インターフェイス用コネクタの使用状態を示す一部縦断面図であって、（ａ）は相手側のコネクタの嵌合前の状態を示し、（ｂ）は相手側のコネクタの嵌合途中の状態を示し、（ｃ）は相手側コネクタの嵌合使用状態を示している。 本発明の第２実施例を示すインターフェイス用コネクタの斜視図である。 図７のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 同上インターフェイス用コネクタに組み込まれる補強金属部材の斜視図である。 本発明の第３実施例を示すインターフェイス用コネクタの斜視図である。 図１０のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 同上インターフェイス用コネクタに組み込まれる補強金属部材の斜視図である。

符号の説明

１ インターフェイス用コネクタ
２ 絶縁ハウジング
３ コンタクト
４ メタルシエル
５ 箱形補強メタルシエル
６ 空所部
９ 挿入開口
１６，１７ シエル脚
２２ 補強タブ
３０ プリント配線板
３１ 取付孔
３６ 相手側コネクタ
３７ コンタクト
３８ シールドカバー
４０，５０ 補強金属部材
４１，５１ 補強タブ

Claims (7)

1. 上部に相手側コネクタの挿入開口を有する直方体形状の絶縁ハウジングと、
   前記絶縁ハウジングに収容される複数のコンタクトと、
   前記コンタクトを囲んで電磁気をシールドするメタルシエルとを有するインターフェイス用コネクタであって、
   前記メタルシエルは、前記コンタクトと共に前記絶縁ハウジングに組み込まれ、前記絶縁ハウジングの底部から下方へ延びるシエル脚を有し、該シエル脚によってプリント配線板に実装される構成であり、
   前記絶縁ハウジングの外側面に沿って底部から下方へ延びる複数の補強タブが設けられていて、該補強タブが前記プリント配線板に固定される構成としたことを特徴とするインターフェイス用コネクタ。
2. 前記補強タブが、前記絶縁ハウジングを囲む角筒形状に形成された箱形の補強メタルシエルの各側板の下端に連設され、前記絶縁ハウジングの底部より下方へ延びる構成としたことを特徴とする請求項１記載のインターフェイス用コネクタ。
3. 前記補強タブが、前記絶縁ハウジングの四隅部に沿って組み込まれ、横断面形状が略Ｌ字形の折り曲げ部を有する補強金属部材として形成され、前記補強金属部材の下端に連設して、前記絶縁ハウジングの底部より下方へ延びる構成としたことを特徴とする請求項１記載のインターフェイス用コネクタ。
4. 前記補強タブが、前記絶縁ハウジングの相対向する側壁部に沿って組み込まれ、横断面形状が略Ｕ字形の折り曲げ部を有する補強金属部材として形成され、前記補強金属部材の下端に連設して、前記絶縁ハウジングの底部より下方へ延びる構成としたことを特徴とする請求項１記載のインターフェイス用コネクタ。
5. 前記補強タブが、前記プリント配線板の取付孔に挿入され、はんだ付けして固定される構成としたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のインターフェイス用コネクタ。
6. 前記補強タブが、前記プリント配線板上にはんだ付けして表面実装される構成としたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のインターフェイス用コネクタ。
7. 前記補強タブが、前記プリント配線板にねじ止めして固定される構成としたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のインターフェイス用コネクタ。

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