(57)【要約】【課題】従来のレセプタクルと外形寸法がほぼ同じであり、かつ、従来のプラグとコンパチブルでありながら、電磁シールド効果を向上させたレセプタクルタイプの電気コネクタを提供すること。【解決手段】接続相手を挿入するための間口１３を規定する金属シェル１１を含む電気コネクタ１０において、金属シェル１１の間口１３側の端部からのびて外側に折り返された片持ち梁状のバネ１８を備える。バネの先端部は、金属シェル１１に設けた穴１９を通って金属シェル１１の内側にのびている。好ましくは、金属シェル１１は互いに対向した天面１４Ａ及び底面１４Ｂを有し、バネ１８を天面１４Ａ及び底面１４Ｂの少なくとも一方に備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続相手を挿入するための間口を規定する金属シェルを含む電気コネクタにおいて、
前記金属シェルの前記間口側の端部からのびて外側に折り返された片持ち梁状のバネを有し、前記バネの先端部は、前記金属シェルに設けた穴を通って前記金属シェルの内側にのびていることを特徴とする電気コネクタ。
【請求項２】
前記金属シェルは、前記接続相手を挿入状態にロックするためのフリクションロック機構を切欠きにより形成しており、前記穴は前記切欠きに通じている、請求項１に記載の電気コネクタ。
【請求項３】
前記金属シェルは、互いに対向した天面及び底面を有し、前記バネは、前記天面及び前記底面の少なくとも一方からのびている、請求項１又は２に記載の電気コネクタ。
【請求項４】
前記金属シェルは、前記天面及び前記底面に隣接する側面を有し、前記バネ及び前記穴はいずれも、前記側面の近くに位置している、請求項３に記載の電気コネクタ。
【請求項５】
前記バネの先端部は、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、前記接続相手に前記せん断加工の切り口面が接触するように構成した、請求項１から４のいずれか一項に記載の電気コネクタ。
【請求項６】
前記バネの先端部は、前記接続相手を挿入する方向と平行な板状の部分である、請求項５に記載の電気コネクタ。
【請求項７】
前記せん断加工の切り口面は、前記接続相手の挿入をガイドするように傾斜したガイド部を有する、請求項５又は６に記載の電気コネクタ。
【請求項８】
前記バネの先端部は、曲げ形成により形成された曲面を有し、前記接続相手に前記曲面が接触するように構成した、請求項１から４のいずれか一項に記載の電気コネクタ。
【請求項９】
前記バネは、前記金属シェルの端部から湾曲しつつ折り返されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の電気コネクタ。
【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、接続相手を挿入するための間口を規定する金属シェルを含む電気コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電気コネクタの一例としてはＵＳＢコネクタが知られている。ＵＳＢコネクタにおいても高速信号伝送が求められている。ここで図１１を参照して、特許文献１に開示されたＵＳＢコネクタを簡単に説明する。
【０００３】
図１１を参照すると、ＵＳＢコネクタにおけるレセプタクル１は金属シェル２を備えている。金属シェル２は、接続相手となるプラグ（図示せず）が挿入される角筒状部３を有している。角筒状部３にはＥＭＩバネ４が、上面及び左右側面にそれぞれ一箇所ずつ、合計３箇所に切欠きにより形成されている。これらのＥＭＩバネ４は、角筒状部３の内側に挿入されたプラグの金属シェルに接触して接地させるものである。したがって、ある程度の電磁シールド効果を期待できる。なお、符号５は、ＵＳＢコネクタにおけるプラグのロック穴に嵌合して接続状態をロックするためのバネ片である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２５７９２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図１１に示すレセプタクル１においては、ＥＭＩバネ４は３箇所に形成されるのみであるため、高速信号伝送のためには電磁シールド効果が不十分である。
【０００６】
そこで、この種のコネクタにおけるＥＭＩバネの増設を検討した。ＥＭＩバネを増設した場合であっても、従来のこの種のレセプタクルと外形寸法がほぼ同じであること、及び、従来のこの種のプラグとコンパチブルであることが求められる。
【０００７】
それ故に本発明の課題は、従来のレセプタクルと外形寸法がほぼ同じであり、かつ、従来のプラグとコンパチブルでありながら、電磁シールド効果を向上させたレセプタクルタイプの電気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】
【０００８】
本発明の一態様によれば、接続相手を挿入するための間口を規定する金属シェルを含む電気コネクタにおいて、前記金属シェルの前記間口側の端部からのびて外側に折り返された片持ち梁状のバネを有し、前記バネの先端部は、前記金属シェルに設けた穴を通って前記金属シェルの内側にのびていることを特徴とする電気コネクタが得られる。
【０００９】
前記金属シェルは、前記接続相手を挿入状態にロックするためのフリクションロック機構を切欠きにより形成しており、前記穴は前記切欠きに通じていてもよい。
【００１０】
前記金属シェルは、互いに対向した天面及び底面を有し、前記バネは、前記天面及び前記底面の少なくとも一方からのびていてもよい。
【００１１】
前記金属シェルは、前記天面及び前記底面に隣接する側面を有し、前記バネ及び前記穴はいずれも、前記側面の近くに位置していてもよい。
【００１２】
前記バネの先端部は、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、前記接続相手に前記せん断加工の切り口面が接触するように構成してもよい。
【００１３】
前記バネの先端部は、前記接続相手を挿入する方向と平行な板状の部分であってもよい。
【００１４】
前記せん断加工の切り口面は、前記接続相手の挿入をガイドするように傾斜したガイド部を有してもよい。
【００１５】
前記バネの先端部は、曲げ形成により形成された曲面を有し、前記接続相手に前記曲面が接触するように構成してもよい。
【００１６】
前記バネは、前記金属シェルの端部から湾曲しつつ折り返されていてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一態様による電気コネクタは、従来のレセプタクルと外形寸法がほぼ同じであり、かつ、従来のプラグとコンパチブルでありながら、電磁シールド効果を向上させることができる。したがって、電気コネクタの小型化と高速信号伝送とが両立できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る電気コネクタの一側から見た斜視図。
【図２】図１の電気コネクタの他側から見た斜視図。
【図３】図１及び図２の電気コネクタの正面図。
【図４】図１から図３の電気コネクタに含まれた金属シェルの斜視図。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿って得られた断面図。
【図６】図４の金属シェルの展開図。
【図７】図１から図３の電気コネクタとこれに接続可能な電気コネクタとを示す斜視図。
【図８】図１から図３の電気コネクタを基板に取り付けた状態を示す斜視図。
【図９】図４及び図５の金属シェルの変形例を示す、図５と同様な断面図。
【図１０】図９に示す金属シェルの展開図。
【図１１】特許文献１（特開２０１０−２５７９２６号公報）に開示されているレセプタクルを一側から見た斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図面を参照して、本発明の一実施形態に係る電気コネクタについて説明する。
【００２０】
図１から図３は、電気コネクタとしてＵＳＢコネクタ・レセプタクル（以下、単に「レセプタクル」と呼ぶ）１０を示す。レセプタクル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とを含んでいる。インシュレータ１２は導電性のコンタクト（図示せず）を保持している。
【００２１】
図４及び図５は金属シェル１１を示す。金属シェル１１は、接続相手が挿入される間口１３を規定する断面４角形の角筒状部１４を有している。角筒状部１４は、互いに間隔をおいて対向した天面１４Ａ及び底面１４Ｂに切欠き１６を設けることによりそれぞれ二本ずつ、合計４本のロックバネ１５を形成している。これらのロックバネ１５は、図７に示す接続相手としてのＵＳＢコネクタ・プラグ（以下、単に「プラグ」と呼ぶ）４０の金属シェル４１に設けたロック穴４２に嵌合して接続状態をロックするためのものである。このように、金属シェル１１は、プラグ４０を挿入状態にロックするためのフリクションロック機構を切欠きにより形成している。
【００２２】
さらに金属シェル１１には、ＥＭＩバネ１７が、天面１４Ａとこれに隣接する左側面１４Ｃ及び右側面１４Ｄにそれぞれ一箇所ずつ、合計３箇所に切欠きを施すことにより形成されている。これらのＥＭＩバネ１７は、角筒状部１４の内側に挿入されたプラグ４０の金属シェル４１に接触して接地させるものである。
【００２３】
金属シェル１１には、さらに、角筒状部１４の天面１４Ａ及び底面１４Ｂの間口１３側の端部からのびて角筒状部１４の外側に滑らかに湾曲しつつ折り返された合計４本の片持ち梁状のバネ１８が付設されている。以下の説明では、これらのバネ１８を付設バネと呼ぶ。
【００２４】
天面１４Ａからのびた２本の付設バネ１８は間口１３の近傍では幅広に形成されて互いに一体化されている（図１参照）。また底面１４Ｂからのびた２本の付設バネ１８は間口１３の近傍では幅広に形成されて互いに隣接若しくは接触している（図２参照）。この結果、間口１３が補強され、金属シェル１１の剛性が高まる。
【００２５】
また金属シェル１１には、角筒状部１４の天面１４Ａ及び底面１４Ｂの各々に穴１９が設けられている。穴１９は左側面１４Ｃ及び右側面１４Ｄの近くに位置し、切欠き１６に通じている。付設バネ１８の先端部１８Ａは直角に折り曲げられ、穴１９を通って金属シェル１１の内側にのびている。したがって、付設バネ１８の先端部１８Ａも左側面１４Ｃ及び右側面１４Ｄの近くに位置している。なお、穴１９は、切欠き１６に通じたものとしているが、切欠き１６とは別個に独立した穴として形成されてもよい。
【００２６】
上述したように構成されたレセプタクル１０は、図７に示した従来のプラグ４０と嵌合接続が可能である。即ち、レセプタクル１０は従来のプラグとコンパチブルである。レセプタクル１０の付設バネ１８は滑らかに湾曲しつつ折り返されているため、プラグ４０の挿入時の誘いとなり、したがって挿入性が向上する。レセプタクル１０にプラグ４０が挿入されると、レセプタクル１０の３本のＥＭＩバネ１７に加えて４本の付設バネ１８の先端部１８Ａがプラグ４０の金属シェル４１に接触する。この場合、付設バネ１８も金属シェル４１に確実に接触し、ＥＭＩバネ１７と同等な作用を果たす。したがって、ＥＭＩバネを増設したことと等価であり、電磁シールド効果を向上させることができる。
【００２７】
次に図６を参照して、金属シェル１１の製造に言及する。
【００２８】
まず、金属板にプレス加工を施すことにより、図６の形状の打ち抜き材２０を得る。この打ち抜き材２０に適宜折り曲げ加工を施して図４及び図５に示す金属シェル１１を製造する。なお、図中で平行な２本線の間が折り曲げ加工のための折曲部となる。
【００２９】
ここで特に、付設バネ１８の形成について詳述する。各付設バネ１８の先端部１８Ａは、プレス加工によりせん断されたままの切り口面１８Ｂを有したものとする。この先端部１８Ａ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、付設バネ１８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、先端部１８Ａは穴１９を通って、紙面の裏面側にのびた状態となる。
【００３０】
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に沿って底面１４Ｂ、左側面１４Ｃ、及び右側面１４Ｄを折り曲げることで、図４及び図５に示す金属シェル１１を得ることができる。
【００３１】
この結果、完成した金属シェル１１においても、付設バネ１８の先端部１８Ａは、プレス加工により形成されたせん断加工の切り口面１８Ｂを有したものとなる。したがって、付設バネ１８の先端部１８Ａのせん断加工の切り口面１８Ｂがプラグ４０の金属シェル４１に接触するので、せん断加工の切り口面１８Ｂの微小な突起が食い込むことで、接触の信頼性が向上する。
【００３２】
図５に明瞭に示すように、付設バネ１８の先端部１８Ａは、天面１４Ａ及び底面１４Ｂに交差（直交）する第１の方向２１とプラグ４０を挿入する第２の方向２２とに広がった平面に対し平行な板状の部分である。さらに、せん断加工の切り口面１８Ｂは、プラグ４０の挿入をガイドするように第２の方向２２に対し傾斜したガイド部１８Ｃを有している。したがって、プラグ４０をレセプタクル１０に挿入する際に金属シェル４１にせん断加工の切り口面１８Ｂの微小な突起が食い込むにも拘わらず、プラグ４０の挿入を容易に行うことができる。
【００３３】
金属シェル１１は、プレス加工による打ち抜き材２０に折り曲げ加工を施すことにより製造できるので、製造性及び寸法精度に優れる。
【００３４】
また、各付設バネ１８は、角筒状部１４の間口１３を規定する端面から折り返えされたものなので、スペースの制約を受けることなく形成できる。
【００３５】
上述したレセプタクル１０は従来のレセプタクルと外形寸法がほぼ同じであり、特に横幅寸法は従来と変わらないため、図８に示すように基板３０の縁部に形成した既存の所定形状の凹部３１に対し所謂落し込み実装することができる。これは、基板３０に落し込み実装されていた従来のレセプタクルを上述したレセプタクル１０に容易に交換することができることを意味する。
【００３６】
また、上述したレセプタクル１０を基板の上面に実装する所謂オンボード実装も勿論可能である。
【００３７】
なお、シールドの接触信頼性の観点からは付設バネ１８の先端部１８Ａをせん断加工の切り口面とすることが望ましいが、プラグ４０の金属シェル４１の磨耗を防ぐという観点からは、図９及び図１０に示すように、付設バネ１８の先端部１８Ａを曲げ形成して滑らかな曲面１８Ｄを形成し、その滑らかな曲面１８Ｄをプラグ４０の金属シェル４１に接触させるように構成してもよい。
【００３８】
上述ではいくつかの実施形態を用いて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、例えば、付設バネ１８は、天面１４Ａ及び底面１４Ｂの少なくとも一方からのびていてもよいし、また付設バネ１８の数や形状が上述した実施形態に限られることもない。
【符号の説明】
【００３９】
１  レセプタクル
２  金属シェル
３  角筒状部
４  ＥＭＩバネ
５  バネ片
１０  ＵＳＢコネクタ・レセプタクル
１１  金属シェル
１２  インシュレータ
１３  間口
１４  角筒状部
１４Ａ  天面
１４Ｂ  底面
１４Ｃ  左側面、
１４Ｄ  右側面
１５  ロックバネ
１６  切欠き
１７  ＥＭＩバネ
１８  バネ（付設バネ）
１８Ａ  先端部
１８Ｂ  せん断加工の切り口面
１８Ｃ  ガイド部
１８Ｄ  滑らかな曲面
１９  穴
２０  打ち抜き材
２１  第１の方向
２２  第２の方向
３０  基板
３１  凹部
４０  ＵＳＢコネクタ・プラグ
４１  金属シェル
４２  ロック穴
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４  折曲部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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