JP5432531B2

JP5432531B2 - 電気コネクタ

Info

Publication number: JP5432531B2
Application number: JP2009010397A
Authority: JP
Inventors: 陽平原田
Original assignee: Tyco Electronics Japan GK
Current assignee: Tyco Electronics Japan GK
Priority date: 2009-01-20
Filing date: 2009-01-20
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2029-01-20
Also published as: CN101800371A; JP2010170748A; CN101800371B

Description

本発明は、例えば携帯電話端末の電池パックが接続される電気コネクタに関する。

図４に示すように、プリント基板１上に、１以上のコンタクト２を備えたブロック状のコネクタ３を設け、このコネクタ３に、電池パックや他のコネクタを電気的に接続させることが行われている。
このようなコネクタ３は、各コンタクト２がプリント基板１上の配線パターンにハンダ付けされているが、電池パックや他のコネクタの接続時に加わる力によってコンタクト２とプリント基板１とのハンダ付け部分が剥がれないよう、ペグ５と称される脚部材によって、コネクタ３のハウジング４をプリント基板１に強固に固定する構造が採用されている。

また、コネクタのハウジングの上面および側面を囲うシェルをプリント基板に固定することで、コネクタのプリント基板への固定強度をさらに高める手法も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

実開平６−６８３５２号公報

しかしながら、図４に示したような従来のペグ５を設ける手法においては、ペグ５をハウジング４に固定する構造とするために、ハウジング４の両側にスロット６が形成され、このスロット６にペグ５の上部を挿入する構造となっている。このため、スロット６に挿入されたペグ５の保持強度を確保するために、ハウジング４の両側に側壁４ａの厚さｔを大きくする必要がある。
しかしながら、電子機器においては、その小型化が常に要求されており、コネクタ３においてもそれは同様である。このような観点からして、ハウジング４の側壁４ａの厚さｔを大きくするのは好ましくない。

一方、特許文献１に記載の技術のように、ハウジングの上面および側面を囲うシェルをプリント基板に固定する構造とすれば、ハウジング自体は小型化を図ることが可能である。
それでも、シェルでハウジングの上面を囲う構成とすると、シェルを設けた分だけコネクタの高さが大きくなり、コネクタの低背化という面で、ここに改善の余地がある。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、プリント基板に対する固定強度を十分に確保しつつ、コネクタを小型化することのできる電気コネクタを提供することを目的とする。

かかる目的のもとになされた本発明の電気コネクタは、ハウジングと、ハウジングに収容されたコンタクトと、ハウジングを固定する一対の脚部と、一対の脚部を連結する帯状のフレームと、を備え、コンタクトは、接続対象と電気的に接続するため、その一部をハウジングの側面に露出させて設けられ、フレームは、コンタクトが露出した側面と対向する他の側面に沿って設けられ、このフレームは、ハウジングの他の側面に挿入されることでハウジングに固定される固定部を有することを特徴とする。
このような電気コネクタは、その用途を何ら限定するものではないが、例えば、携帯型電話端末の電池パックが接続される電気コネクタとして用いることができる。このような電気コネクタは、プリント基板上に実装され、その側面に電池パックの端子部等が押し付けられることで、ハウジングに保持されたコンタクトと電気的な接続がなされる。
このとき、フレームにより一体の脚部を連結し、このフレームをハウジングの他の側面に沿って延在させることで、ハウジングのプリント基板への固定を強固なものとすることができる。また、フレームは、ハウジングの上面ではなく、側面に沿わせることで電気コネクタの低背化を妨げるのを回避する。

さらに、コンタクトが露出した側面には、電池パック等が押し付けられるため、コンタクトが露出した側面と対向する他の側面にフレームを沿わせることで、電池パック等によりハウジングに作用する押圧力を、その背面側からフレームにより支持することができる。また、コンタクトが露出する部分とフレームとが干渉するのも回避できる。

本発明におけるフレームは、ハウジングの他の側面に挿入されることでハウジングに固定される固定部を有する。このようにフレームをハウジングの側面に挿入することで、フレームを確実にハウジングに固定できる。この場合も、他の側面にフレームを沿わせることで、フレームは、他の側面、すなわち電池パック等に対し背面側に挿入されることになり、電池パック等による押圧力によってハウジングとフレームとが抜けてしまうのを有効に防止できる。

ハウジングに、複数のコンタクトを収容するコンタクトスロットが複数形成されるとともに、互いに隣接するコンタクトスロットどうしの間に隔壁が形成されている場合、隔壁に形成された凹部に固定部を挿入することで、フレームをハウジングに固定するのが好ましい。
このとき、固定部は、ハウジングの他の側面の幅方向の中心部に対し対称となる一対の爪部材を有し、一対の爪部材をハウジングの他の側面に圧入することでフレームがハウジングに固定するのが好ましい。一対の爪部材を備えることで、フレームを捩じる方向の力に対し、強固な構造となる。

さらに、固定部は、ハウジングの他の側面の幅方向の中心部近傍に配置するのが好ましい。これにより、電池パック等からハウジングに作用する押圧力を、フレームで有効に支持することができる。

固定部は、ハウジングの他の側面の中心部に対し、ハウジングを固定対象（プリント基板等）に固定した状態で固定対象から離間する側に配置するのが好ましい。つまり、プリント基板等の固定対象に固定されている側をハウジングの底面とすると、ハウジングに挿入される固定部は、ハウジングの他の側面の中心部に対しハウジングの上方に配置するのである。一般に、コンタクトはプリント基板に固定された基端部側から先端部側に向けてその幅が小さくなる。これに伴い、ハウジングの上部においては、コンタクトスロット間の隔壁を厚くすることができ、ここにフレームの固定部を挿入することで、ハウジングを拡大することなくフレームの強固な固定が行える。

本発明によれば、電気コネクタのハウジングの他の側面に沿って、ハウジングを固定する一対の脚部を連結するフレームを設けるようにしたので、ハウジングのプリント基板への固定を強固なものとすることができる。また、フレームは、ハウジングの上面ではなく、他の側面に沿わせることで電気コネクタの低背化を妨げるのを回避することができ、電気コネクタの小型化に寄与できる。
さらに、ハウジングに、複数のコンタクトを収容するコンタクトスロットが複数形成されるとともに、互いに隣接するコンタクトスロットどうしの間に隔壁が形成されている場合、隔壁に形成された凹部に固定部を挿入することで、フレームを固定するための特別なスペースが不要となり、この点においても、電気コネクタの小型化に寄与できる。

本実施の形態における電気コネクタを示す図であって、（ａ）は電気コネクタを前面側から見た斜視図、（ｂ）は電気コネクタを背面側から見た斜視図である。電気コネクタの側面図である。図１に示した電気コネクタの部品展開図であり、（ａ）は電気コネクタを前面側から見た斜視図、（ｂ）は電気コネクタを背面側から見た斜視図である。従来の電気コネクタの一例を示す斜視図である。

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図１は、本実施の形態における電気コネクタ１０の構成を説明するための図である。
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、プリント基板（固定対象）１００上に実装される電気コネクタ１０は、接続対象の、例えば携帯電話端末用の電池パックと電気的に接続される。この電気コネクタ１０は、絶縁材料である樹脂製のハウジング２０と、ハウジング２０に収容された複数のコンタクト３０と、ハウジング２０の外周面に装着された補強シェル４０と、から構成されている。
ここで、説明のため、電気コネクタ１０において、プリント基板１００に実装される側を底面または下方、その反対側を上面または上方、電池パックと対向する側を前面または前方、その反対側を背面または後方と適宜称する。

図１（ｂ）に示すように、ハウジング２０は、全体としてほぼ直方体をなしたブロック状であり、その背面（他の側面）２０ａには、コンタクト３０を収容するため、凹部状のコンタクトスロット２１が複数形成されている。本実施の形態においては、コンタクトスロット２１は、３個形成されている。そして、互いに隣接するコンタクトスロット２１、２１間には、隔壁２２が形成されている。
各コンタクトスロット２１には、所定数のコンタクト３０が保持される。本実施の形態では、３個のコンタクトスロット２１のうち、中央に位置するコンタクトスロット２１には１つのコンタクト３０が収容保持され、その両側に位置するコンタクトスロット２１、２１には、それぞれ先端が２つに分岐したコンタクト３０が収容保持されている。

図２に示すように、各コンタクト３０は、導電性材料からなり、ハウジング２０の背面２０ａから外方（後方）に突出した下端部３０ａがプリント基板１００の配線パターンにハンダ付けされる。また、図１（ａ）および図２に示すように、コンタクト３０において電池パック２００の端子部と接触して電気的に接続されるコンタクト部３０ｂが、ハウジング２０の背面２０ａと対向する前面（側面）２０ｂに形成された開口部２３から外方（前方）に突出するよう設けられている。
このようなコンタクト３０のコンタクト部３０ｂに対し、電池パック２００は、その側面に設けられた端子部を、ハウジング２０の前面２０ｂに対し、後方に押し付けて装着される。各コンタクト３０は、コンタクト部３０ｂに電池パック２００の端子部が接触したときに、その電気的接続を確実に行うため、ハウジング２０の前面２０ｂからのコンタクト部３０ｂの前方への突出方向に付勢力を発揮するよう、全体として略Ｓ字状等に成形されている。

図１〜図３に示すように、補強シェル４０は、ハウジング２０の背面２０ａおよびその両側の側面２０ｃ、２０ｄに沿う略コ字状のシェル部４１と、ハウジング２０に圧入される圧入部（固定部）４２と、プリント基板１００にはんだ付けされるペグ部（脚部）４３とが一体に形成されてなる。

シェル部４１は、ハウジング２０の背面２０ａの幅方向（コンタクト３０の配列方向）に延びる帯状の背面サポート部（フレーム）４４と、背面サポート部４４の両端部に連続して形成され、ハウジング２０の側面２０ｃ、２０ｄに沿う側面サポート部４５、４６とから形成されている。

さらに、シェル部４１の側面サポート部４５、４６は、上方の一部が前方に突出し、その下方にハウジング２０の底面（すなわちプリント基板１００の表面）に略平行な受け部４７が形成されている。一方、ハウジング２０には、この受け部４７と対向する位置に、側面サポート部４５、４６の厚さと略同寸法だけ突出した凸部２５が形成されており、補強シェル４０がハウジング２０に装着された状態で、凸部２５の上面２５ａが受け部４７と突き合わされている。

図３に示すように、圧入部４２は、ハウジング２０の背面２０ａに沿うベース部４２ａと、ベース部４２ａの両端から前方のハウジング２０側に向けて突出する一対の圧入爪（爪部材）４２ｂ、４２ｃとが一体に形成された略コ字状である。この圧入部４２は、連結部４８を介してシェル部４１と連結されている。
ハウジング２０の背面２０ａにおいて、３つのコンタクトスロット２１、２１、２１間に位置する隔壁２２、２２には、この圧入爪４２ｂ、４２ｃが圧入される圧入凹部２４、２４が形成されている。圧入爪４２ｂ、４２ｃが圧入凹部２４、２４に圧入されることで、圧入部４２およびシェル部４１は、ベース部４２ａおよび背面サポート部４４がハウジング２０の背面２０ａに沿った状態で固定される。

ペグ部４３は、シェル部４１の側面サポート部４５、４６の下端部から側方に延出し、電気コネクタ１０をプリント基板１００上に実装したときに、底面４３ａがプリント基板１００の表面に沿うよう形成されている。

このような補強シェル４０は、例えば金属板を打ち抜き・折り曲げ形成することで、安価かつ容易に形成できる。
そして、補強シェル４０の両側に形成されたペグ部４３、４３の底面４３ａ、４３ａをプリント基板１００にはんだ付けすることで、電気コネクタ１０のプリント基板１００への固定強度を確保する。

ここで、シェル部４１の背面サポート部４４は、ハウジング２０の前面２０ｂに沿うよう設けることも可能であるが、前述の如く、背面２０ａに沿うよう設けるのが好ましい。これは、電池パック２００により、電気コネクタ１０の前方から後方側に向けての押圧力が作用したときに、電池パック２００により押圧されるハウジング２０を、その背面側に位置するシェル部４１によって有効に支持するためである。
さらに、同様の観点から、背面サポート部４４は、ハウジング２０の背面２０ａにおいて、その高さ方向の中心よりも上方に設けるのが好ましい。背面サポート部４４をなるべく高い位置に設けることで、ペグ部４３を中心とした背面サポート部４４によるハウジング２０の支持モーメントを、より大きなものとすることができるからである。

また、圧入部４２は、ハウジング２０の背面２０ａにおいて、その高さ方向の中心よりも上方に位置させて設けるのが好ましい。一般に、コンタクト３０は、弾性変形しやすくするために、プリント基板１００にはんだ付け固定される下端部３０ａから上方に行くに従い、その幅が小さくなる。これに伴い、コンタクトスロット２１、２１、２１間の隔壁２２、２２は、上方に行くに従いその幅を大きくすることができるため、ハウジング２０の外形部分の幅寸法を増大させることなく、圧入凹部２４を隔壁２２に形成できるからである。

上述したような電気コネクタ１０によれば、略コ字状のシェル部４１を備える補強シェル４０を備え、この補強シェル４０のペグ部４３、４３をプリント基板１００に固定するようにしたので、ハウジング２０を強固にプリント基板１００に固定することができる。ここで、補強シェル４０は、ハウジング２０の背面２０ａおよびその両側の側面２０ｃ、２０ｄに沿う構造であるため、ハウジング２０の上面に補強シェル４０を沿わせて固定させる必要がなく、ハウジング２０の低背化の妨げとならない。
さらに、補強シェル４０は、ハウジング２０の側面２０ｃ、２０ｄに沿って側面サポート部４５、４６が設けられているのみであり、この側面サポート部４５、４６の下端部にペグ部４３が一体に設けられている。したがって、図４に示した、ハウジング４の両側に形成されたスロット６にペグ５を挿入する従来構造のように、ペグ５の保持強度を確保するためにハウジング４の側壁４ａの厚さｔを大きくする必要がない。その結果、ハウジング２０の幅寸法を小さくすることができ、電気コネクタ１０の小型化に寄与できる。
また、補強シェル４０によりハウジング２０の背面２０ａを支持するので、ハウジング２０の前面２０ｂ側から後方に向けて作用する電池パック２００の押圧力に対し、有効に支持モーメントを発揮できる。また、圧入部４２がハウジング２０から抜けることも防止できる。

加えて、このような補強シェル４０はペグ部４３、４３と一体化されているので、これらを別々に製造する場合に比較し、その部品コストを抑えることができる。また、補強シェル４０をハウジング２０に取り付けるのみで、ペグ部４３の組み付けも同時に行われることになる。したがって、図４に示した従来構造のように２つのペグ５を組み付ける必要もなく、製造段階における部品のアセンブリコストを抑えることができる。

また、補強シェル４０は、ハウジング２０に圧入される圧入部４２を有するので、補強シェル４０をハウジング２０に確実に固定できる。しかも、圧入部４２を、ハウジング２０の背面２０ａにおいて、その高さ方向の中心よりも上方に設ければ、コンタクト３０は、下端部３０ａから先端部に行くに従いその幅が小さくなり、圧入凹部２４が形成される隔壁２２の幅を大きくできるため、ハウジング２０の外形部分の幅寸法を増大させることなく、圧入部４２を固定することができる。また、このような位置に設けられた圧入部４２においては、シェル部４１と同様、ハウジング２０を保持する作用を発揮し、電池パック２００からハウジング２０が後方に倒れる方向の力が加わったときに、これに有効に抗することができる。
さらに、圧入部４２は、一対の圧入爪４２ｂ、４２ｃを有しており、ハウジング２０の中央部のコンタクトスロット２１の両側に位置する隔壁２２、２２に圧入固定される。このようにして、圧入部４２は、一対の圧入爪４２ｂ、４２ｃをハウジング２０の中心に対して対称に備えており、ねじれに強く、ハウジング２０を強固に固定できる。

また、シェル部４１の側面サポート部４５、４６に形成された受け部４７と、ハウジング２０に形成された凸部２５の上面２５ａとが突き合わされている。これにより、ハウジング２０の前面２０ｂ側から後方に向けて作用する電池パック２００の押圧力に対し、さらに有効に支持モーメントを発揮することが可能である。加えて、受け部４７を凸部２５の上面２５ａに突き合わせることで、ハウジング２０に対する補強シェル４０の位置決めを行うことができ、補強シェル４０の組み付け精度が向上し、ペグ部４３の底面４３ａ、４３ａの平坦度（コプラナリティ）を出しやすいという効果も得られる。

なお、上記実施の形態においては、補強シェル４０の各部の形状、位置等は適宜変更が可能である。例えば、ペグ部４３、４３は、プリント基板１００に形成されたスルーホールに挿入する形態としても良いし、シェル部４１や圧入部４２の位置をハウジング２０の高さ方向中心よりも下方とすることも可能ではある。
また、ハウジング２０、コンタクト３０についても、本発明の主旨を逸脱しない範囲内であれば、いかなる構成のものであっても良い。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。

１０…電気コネクタ、２０…ハウジング、２０ａ…背面（他の側面）、２０ｂ…前面（側面）、２０ｃ、２０ｄ…側面、２１…コンタクトスロット、２２…隔壁、２４…圧入凹部、２５…凸部、３０…コンタクト、３０ａ…下端部、３０ｂ…コンタクト部、４０…補強シェル、４１…シェル部、４２…圧入部（固定部）、４２ｂ、４２ｃ…圧入爪（爪部材）、４３…ペグ部（脚部）、４４…背面サポート部（フレーム）、４５、４６…側面サポート部、４７…受け部、４８…連結部、１００…プリント基板（固定対象）、２００…電池パック（接続対象）

Claims

ハウジングと、
前記ハウジングに収容されたコンタクトと、
前記ハウジングを固定する一対の脚部と、
一対の前記脚部を連結する帯状のフレームと、を備え、
前記コンタクトは、接続対象と電気的に接続するため、その一部を前記ハウジングの側面に露出させて設けられ、
前記フレームは、前記コンタクトが露出した前記側面と対向する他の側面に沿って設けられ、
前記フレームは、前記ハウジングの前記他の側面に挿入されることで前記ハウジングに固定される固定部を有することを特徴とする電気コネクタ。
前記ハウジングに、複数の前記コンタクトを収容するコンタクトスロットが複数形成されるとともに、互いに隣接する前記コンタクトスロットどうしの間に隔壁が形成され、
前記隔壁に形成された凹部に前記固定部が挿入されることで、前記フレームが前記ハウジングに固定されていることを特徴とする請求項１に記載の電気コネクタ。
前記固定部は、前記ハウジングの前記他の側面の幅方向の中心部に対し対称となる一対の爪部材を有し、一対の前記爪部材を前記ハウジングの前記他の側面に圧入することで前記フレームが前記ハウジングに固定されていることを特徴とする請求項２に記載の電気コネクタ。
前記固定部は、前記ハウジングの前記他の側面の幅方向の中心部近傍に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の電気コネクタ。
前記固定部は、前記ハウジングの前記他の側面の中心部に対し、前記ハウジングを当該ハウジングの固定対象に固定した状態で前記固定対象から離間する側に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の電気コネクタ。