(57)【要約】要約  電気コネクタにおけるプラグ側の雄コンタクト(3)の接触箇所と、レセプタクル側の雌コンタクト(1または2)との接触箇所との一方に凸部(3a)を形成すると共に、他方の接触領域の接触側表面に、直線状の溝(1c、1dまたは2c、2d)が十字型(1c、1d)、Ｘ型(2c、2d)若しくはＶ型(2f)に交差してなる凹部を形成している。これによってコンタクトの接触が交差部における角部による点接触となるため、接触面における応力度が倍増して電気的接触を確実にするのみならず、コンタクト同士の摩擦による接触抵抗力が減るため、挿抜操作を容易にすることができる。
2008001459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コネクタレセプタクルに固定して併設される複数個の雌コンタクトと、該コネクタレセプタクルに嵌合するコネクタプラグに該雌コンタクトの位置に対応して固定し併設される複数個の雄コンタクトとの接触構造において、該雌雄コンタクトの内の一方のコンタクトの接触領域は、該コンタクトの長手方向においてコンタクト基部から一体にして支持されるとともに、該コンタクトの長手方向に対して板厚方向に屈曲することにより接触側に向けて凸状に形成され、且つ、該接触領域の接触側表面に、直線状の溝が十字型、Ｘ型若しくはＶ型に交差してなる凹部が形成されていること、
を特徴とする電気コネクタにおけるコンタクトの接触構造。
【請求項２】
直線状の溝が十字型、Ｘ型若しくはＶ型に交差してなる該凹部は、その直線状の溝の内の少なくとも一つの溝がコンタクトの幅方向において全幅に至って形成されていること、
を特徴とする請求項１に記載の電気コネクタにおけるコンタクトの接触構造。
【請求項３】
前記雌雄コンタクトの内の一方のコンタクトの接触領域は、接触側が突出するように長手方向に沿って曲面形状に形成されたこと、
を特徴とする請求項１または２に記載の電気コネクタにおけるコンタクトの接触構造。
【請求項４】
前記雌雄コンタクトの内の一方のコンタクトの接触領域は、接触側が突出するように長手方向及び幅方向に沿ってそれぞれ曲面形状に形成されたこと、
を特徴とする請求項１または２に記載の電気コネクタにおけるコンタクトの接触構造。
【請求項５】
直線状の溝が十字型、Ｘ型若しくはＶ型に交差してなる該凹部の交差部分は、コンタクトの幅方向において中央に位置すること、
を特徴とする請求項１または２に記載の電気コネクタにおけるコンタクトの接触構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型で低背の電気コネクタにおけるコンタクトの接触構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気コネクタにおけるプラグ側の雄コンタクトとレセプタクル側の雌コンタクトとの電気的接触を確実なものにして、コンタクト同士の接触の信頼性を向上させる構造としては、図１５に示されるような、曲面形状の接触面を有するコンタクトと平坦形状の接触面を有するコンタクトとの組合せ構造、あるいは、特開２００５−３３２６５８に開示されたような、矩形状の接触領域を有するコンタクトと溝部を有するコンタクトとの組合せにおいて、矩形状の接触領域が溝部内の傾斜面に摺接するようにした構造や、図１６Ａ、図１６Ｂに示されるような、一方のコンタクトの接触領域に、プラグの差込方向に沿ったＶ字形状の溝部を設けると共に、他方のコンタクトに曲面状の接触凸部を設けて、該接触凸部が前記溝部内の傾斜面あるいは溝の開口縁に摺接する構造（例えば特開２００４−３０３７４３を参照）が知られている。このような構造により、接触箇所12の接触圧力を高めると共に、コンタクト間の面接触あるいは線接触において、その接触面の間に塵埃等が侵入することによって電気的接触が不確実になることを防止するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、図１７Ａ、図１７Ｂおよび図１７Ｃに示すような雌コンタクト11が、電子機器の軽薄短小化に伴って極小化されて多数電気コネクタに装着されると、コンタクト間の電気的接続を確実にするのが困難なことがある。すなわち、例えば、ケーブルのプリント基板への接続等において、雄コンタクトと雌コンタクトの接触圧力Pが一定の場合に、コンタクト間の電気的接続を確実にするためには、接触する面積Aを小さくして、応力度（σ＝P/A、単位：N/mm2）を大きくすることが効果的である。しかし、従来の雌コンタクト11の接触領域11aにおける接触を点接触に近づけるべく、曲げ加工やプレス加工によって、長手方向に対して板厚方向に屈曲したり、長手方向に垂直な横断面において接触面中央部が突状となるような曲面形状に形成しようとしても、設計上及び製造上の都合から、長手方向の曲面における曲率半径R1や幅方向の曲面における曲率半径R2の大きなもの、例えば長手方向の曲面における曲率半径では、R1＝0.16mm程度のものしかできず、限界があった。また、上記従来技術における溝等を形成したコンタクト間の接触も、数箇所における線接触であって、単位面積当たりの接触応力乃至は接触圧力において、満足の得られるものではなかった。【０００４】
そこで、本発明の電気コネクタにおけるコンタクトの接触構造はこのような従来の問題点を解決してコンタクトの接触領域における接触を点接触として、単位面積当たりの接触応力乃至は接触圧力を大きくしてコンタクト間の電気的接続を確実にするとともに、接触領域におけるコンタクトの弾性力と摺接方向の摩擦による接触抵抗力（F＝P・μ、μは摩擦係数）を小さくして磨耗を極力防止したコンタクトの接触構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る電気コネクタにおけるコンタクトの接触構造は、コネクタレセプタクルに固定して併設される複数個の雌コンタクトと、該コネクタレセプタクルに嵌合するコネクタプラグに該雌コンタクトの位置に対応して固定し併設される複数個の雄コンタクトとの接触構造において、該雌雄コンタクトの内の一方のコンタクトの接触領域は、該コンタクトの長手方向においてコンタクト基部から一体にして支持されるとともに、該コンタクトの長手方向に対して板厚方向に屈曲することにより接触側に向けて凸状に形成され、且つ、該接触領域の接触側表面に、直線状の溝が十字型、Ｘ型若しくはＶ型に交差してなる凹部が形成されたものとした。【０００６】
また、直線状の溝が十字型、Ｘ型若しくはＶ型に交差してなる該凹部は、その直線状の溝の内の少なくとも一つの溝がコンタクトの幅方向において全幅に至って形成されていることが好ましい。
また、該雌雄コンタクトの内の一方のコンタクトの接触領域は、接触側が突出するように少なくとも長手方向に沿って曲げられた曲面形状に形成されることが好ましく、さらには長手方向及び幅方向に沿ってそれぞれ曲げられた曲面形状に形成されることがより好ましい。
更に、前記十字型、Ｘ型若しくはＶ型の凹部の交差部分は、コンタクトの幅方向において中央に位置していることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る電気コネクタにおけるコンタクトの接触構造によれば、コネクタプラグの雄コンタクトとコネクタレセプタクルの雌コンタクトの内、一方のコンタクトの接触領域は、他方のコンタクトの接触領域に接触する側の表面に、直線状の溝が十字型、Ｘ型若しくはＶ型に交差してなる凹部が形成されているので、交差部分の角部による点接触となる。理論上、十字型およびＸ型の凹部の場合は４つの角部による点接触となり、Ｖ型の凹部の場合は１つの角部による点接触となる。そのため、その接触面積は、上記従来例の場合より極めて小さく、実際の接触角部を曲率半径に換算してみると、例えば、曲率半径R＝0.03mm程度に形成された曲面と同等になり、単位面積当たりの接触応力乃至は接触圧力が高まり、電気的接続の信頼性が向上する。なお、摩擦による接触抵抗力Ｆは、応力度σを従来と同じに設定すれば、接触面積Aが小さくなった分だけ接触圧力Pを小さくすることができる。それによって、接触圧力Pを小さくすれば、接触抵抗力Fも従来のよりも小さくなるため、コンタクトの挿抜が容易となり耐磨耗性が向上する。【０００８】
また、該凹部における直線状の溝の内の少なくとも一つの溝が、コンタクトの幅方向において全幅に至って形成されているので、コンタクトの挿抜時における摺接作用において、コンタクト表面に付着した塵埃等がワイピング作用でこの凹部に落ち込んで、コンタクトの幅方向に排除される。よって、接触領域に入り込んだ塵埃等が、接触箇所にこびりついて付着することなく、外部に排除され、接触箇所がきれいに掃除されて、塵埃等のない状態が維持される。【０００９】
なお、雄コンタクトはケーブルにハンダ付けされる際のフラックスが付着しやすいだけでなく、外部に突出している雄コンタクトの方が雌コンタクトよりも塵埃等の異物が付着しやすいので、雄コンタクトに付着したフラックスや異物を雌コンタクトの接触箇所で排除できるように、雌コンタクトの接触領域に該凹部を設けるようにすれば、その凹部の縁部がナイフエッジのように働き、効果的に異物を排除することができる。【００１０】
更に、該雌雄コンタクトの内の一方のコンタクトの接触領域は、接触側が突出するように少なくとも長手方向に沿って曲面形状に形成されることによって、コンタクトの接触領域の応力度を更に高めることになる。また、該凹部における直線溝の交差部分が、コンタクトの幅方向において中央に位置しているので、接触領域に侵入した塵埃等が、コンタクトの幅方向に向けて振り分けられ、迅速且つ確実に排除されて、接触領域に滞留することがない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る電気コネクタの第１実施例におけるコンタクト接触構造を示すの斜視図である。
【図２Ａ】同第１実施例におけるコンタクトの側面図である。
【図２Ｂ】同第１実施例におけるコンタクトの平面図である。
【図２Ｃ】同第１実施例におけるコンタクトの正面図である。
【図２Ｄ】同第１実施例におけるコンタクトの、図２ＣにおけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】本発明に係る電気コネクタの第２実施例におけるコンタクトの接触構造を示す斜視図である。
【図４Ａ】同第２実施例におけるコンタクトの側面図である。
【図４Ｂ】同第２実施例におけるコンタクトの平面図である。
【図４Ｃ】同第２実施例におけるコンタクトの正面図である。
【図４Ｄ】同第２実施例におけるコンタクトの、図４ＣにおけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図５】コンタクト端子材料に、コンタクトの接触領域で交差する溝からなる凹部を形成する方法を説明するための工程図である。
【図６Ａ】接触領域にＶ型凹部を形成したコンタクトの第1の態様例を示す正面図である。
【図６Ｂ】接触領域にＶ型凹部を形成したコンタクトの第２の態様例を示す正面図である。
【図６Ｃ】接触領域にＶ型凹部を形成したコンタクトの第３の態様例を示す正面図である。
【図７Ａ】幅方向に沿って形成された曲面形状の接触面を有する雌コンタクトの横断面図である。
【図７Ｂ】雌コンタクトの幅方向に沿って形成された曲面形状の接触面を形成する方法を示す説明図である。
【図８Ａ】コンタクトの接触領域における幅方向の傾きに関する接触状態を説明するための横断面図である。
【図８Ｂ】コンタクトの幅方向に関する接触領域におけるずれに関する接触状態を説明するための横断面図である。
【図９】コンタクトの凹部の交差部における角部を示す一部拡大断面図である。
【図１０Ａ】コネクタレセプタクルを示す正面図である。
【図１０Ｂ】同上コネクタレセプタクルを示す平面図である。
【図１０Ｃ】同上コネクタレセプタクルを示す側面図である。
【図１０Ｄ】図１０ＢのＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図１１Ａ】コネクタプラグを、その半分をシェル無しにして示す平面図である。
【図１１Ｂ】同上コネクタプラグを示す側面図である。
【図１１Ｃ】同上コネクタプラグを示す正面図である。
【図１１Ｄ】同上コネクタプラグを示す底面図である。
【図１１Ｅ】図１１ＣにおけるＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
【図１２Ａ】雄コンタクトの正面図である。
【図１２Ｂ】同上雄コンタクトの平面図である。
【図１３Ａ】同上コネクタプラグとコネクタレセプタクルとの嵌合状態における接触領域の状態を示す断面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａにおける接触領域の拡大断面図である。
【図１４Ａ】同上コネクタプラグとコネクタレセプタクルとの嵌合に際してコネクタプラグが傾いた状態を示す断面図である。
【図１４Ｂ】図１４Ａにおける接触領域を示す拡大断面図である。
【図１５】従来例に係るコンタクト同士の接触状態を示す断面図である。
【図１６Ａ】従来のコネクタにおけるコンタクトの接触状態を示す断面図である。
【図１６Ｂ】従来の他のコネクタにおけるコンタクトの接触状態を示す断面図である。
【図１７Ａ】従来例に係る電気コネクタのコンタクトを示す斜視図である。
【図１７Ｂ】同上コンタクトを示す側面図である。
【図１７Ｃ】同上コンタクトを示す横断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に係る電気コネクタは、コネクタレセプタクルとコネクタプラグとからなる電気コネクタであって、例えば、図１３Ａに示すように雌コンタクト1または2を有するコネクタレセプタクル4に、雄コンタクト3を有するコネクタプラグ6を接続するものである。図１〜図２Ｄは本発明に係る電気コネクタの第１実施例に係る雌コンタクト1の接触構造を示す。雌コンタクト1の接触領域1aは、該コンタクト1の長手方向においてコンタクト基部1bから複数回に屈曲されて弾性的に一体にして支持されるとともに、長手方向に沿って屈曲することにより接触側に向けて凸状となるように形成され、且つ、該接触領域1aの接触側表面に溝1c、1dからなる十字型の凹部が形成されている。【００１３】
図３〜図４Ｄに示すように、本発明に係る電気コネクタの第２実施例の雌コンタクト2では、接触領域2aにおいて、Ｘ型に交差する溝2c、2dからなる凹部が形成されている。また、第３実施例では、図６Ａ〜図６Ｃの第１〜第３の具体例に示すように、Ｖ型（図中において上下逆の場合もあり）に交差する凹部2fが形成されている。【００１４】
十字型、Ｘ型若しくはＶ型の上記凹部において、少なくとも、溝1cまたは2c、あるいは、凹部2fが、コンタクト1または2の幅方向において全幅に至って形成されている。前記Ｘ型の凹部の溝2c、2d、及び、Ｖ型の凹部2fは、コンタクト2の全幅に亘って形成され、全ての端部がコンタクトの側部外方に開放されている。【００１５】
これは、塵埃等を確実に凹部や溝から外部に排除するためである。例えば、塵埃等がコネクタプラグ6の雄コンタクト3の側に付着すると、電気的接続のためにコネクタプラグ6をコネクタレセプタクル4に嵌合する際に、該雌コンタクト1または2との摺接によるワイピング作用で塵埃等が掃除されて該溝1c、1d若しくは溝2c、2d、あるいは凹部2fに落ち込む。このときに、該凹部がコンタクト1または2の全幅に亘って形成されると共に、該凹部の端部が側部外方に開放されていない場合は、接触領域から外部へと排出されずに、溜まってしまうことになる。それを避けるために、コンタクトの幅方向において外部へ塵埃等が排出されるように、コンタクトの全幅に亘り凹部を形成して、コンタクトの側壁部に至るまで連通して開口されている。【００１６】
該雌コンタクトの接触領域1a、2aにおける凹部を形成する方法は、例えば、Ｘ型の凹部で説明すると、図５に示すように、コンタクト端子材料5を準備し、まず、コンタクト端子材料5の表面に溝5aを形成し、図に示すごとく、溝5aに交差するように溝5bを形成する。この溝5a、5bは、実際に必要な長さよりも長く形成しておく。そして、スリット5c、5dを入れることによって所要の幅にカットする。その後、その所要の幅にカットされたコンタクト端子材料に対して、曲げ加工等を行うことによって雌コンタクトに2に形成される。【００１７】
なお、図６Ａ〜図６Ｃに示すようなＶ型に交差してなる凹部2fを形成する場合には、その凹部2fに対応するＶ型の突起を設けた金型を用いて、雌コンタクトを一度に形成する場合もある。更に、コンタクトの接触領域1a、2aにおいて、長手方向に対して板厚方向（摺動方向）に曲率半径R1の曲面に曲げる際に、同時にこの凹部1c、1d、2c、2d、2fを形成しても良い。【００１８】
前記雌雄コンタクトの内の一方、例えば、雌のコンタクト1、2の接触領域1a、2aは、図７Ａに示すように、接触側の表面が幅方向に沿って外側に凸状となる半径R2の曲面形状に形成されている。この形成方法は、図７Ｂに示すように、板厚方向のプレスによる圧縮成形加工による。なお、この接触領域の長手方向の屈曲は、曲げ加工で行うものである。このようにして、コンタクトの接触領域に、十字型、Ｘ型、Ｖ型の凹部を形成する。【００１９】
十字型の該凹部1c、1d、若しくは、Ｘ型、Ｖ型に交差する凹部2c、2d、2fの交差部分は、コンタクト1、2の幅方向において中央に位置している。これは、十字型等の凹部で形成された接触領域1aが、図８Ａに示すように、相手側の接触領域に対して左右どちらかに傾いて接触した場合でも、当該凹部または溝の縁部うちの少なくとも１箇所において接触を確保するためである。また、図８Ｂに示すように、コネクタの嵌合時に、雌雄コンタクトの接触領域がコンタクト板幅方向にずれた場合でも、ある程度のマージンを持たせるためである。更に、接触領域1a、2aを板厚方向（摺動方向）と板幅方向とに、曲げ加工や圧縮成形加工をしやすくするためである。【００２０】
ところで、接触領域1a、2aに、十字型やＸ型、Ｖ型の凹部を形成した該雌コンタクト1、2と、上述した従来例とを比較してみると、例えば、接触応力においては従来例が3038（N/mm2）であり、本発明では5620（N/mm2）だり、約1.85倍であった。このように、接触領域において、図９に示すように、交差する二つの凹部の交差部における角部1fの接触が点接触となり、接触面積が極めて小さくなるため、単位面積当たりの接触応力乃至は接触圧力が倍増する。また、接触領域の応力度が増加する分、コンタクトの弾性力による押圧力を低減させるように設定することができる。即ち、雌雄コンタクト同士の摩擦による接触抵抗力Ｆを減らすように設定してコネクタの挿抜における抵抗力が減少させれば、コネクタレセプタクルからコネクタプラグを外す挿抜操作が容易になる。【００２１】
このような雌コンタクト1または2を、図１０Ａ〜図１０Ｄに示すように、コネクタレセプタクル4のコンタクト収納部に複数個圧入して併設する。また、図１１Ａ〜図１１Ｅに示すように、雄コンタクト3は、コネクタプラグ6のコンタクト収納部に複数個一体成形により併設する。【００２２】
前記雄コンタクト3は、図１１Ｅ、図１２Ａ、図１２Ｂに示すように、その接触領域の下部に、一方のコンタクト（雌コンタクト1、2）に向かって突出する突起3aが設けられている。この突起3aを形成することによって、図１３Ａ、図１３Ｂ、図１４Ａ、図１４Ｂに示すように、コネクタレセプタクル4にコネクタプラグ6を嵌合させた状態において、摺動方向に振動及び衝撃が加わった時、一方のコンタクトである雌コンタクト1、2の先端部1e、2eと接触領域1a、2aとの間で該突起3aが引っ掛って、コンタクト同士の嵌合が外れないようにロックされるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明に係る電気コネクタにおけるコンタクトの接触構造は、電気コネクタなどに限らず、例えば、電気スイッチの接触構造等にも応用することができる。
【図１】
2008001459.tif 000003
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
2008001459.tif 000005
【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
2008001459.tif 000007
【図３】
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【図４Ａ】
2008001459.tif 000009
【図４Ｂ】
2008001459.tif 000010
【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
2008001459.tif 000012
【図５】
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【図６Ａ】
2008001459.tif 000014
【図６Ｂ】
2008001459.tif 000015
【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
2008001459.tif 000017
【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
2008001459.tif 000019
【図８Ｂ】
2008001459.tif 000020
【図９】
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【図１０Ａ】
2008001459.tif 000022
【図１０Ｂ】
2008001459.tif 000023
【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
2008001459.tif 000027
【図１１Ｃ】
2008001459.tif 000028
【図１１Ｄ】
2008001459.tif 000029
【図１１Ｅ】
2008001459.tif 000030
【図１２Ａ】
2008001459.tif 000031
【図１２Ｂ】
2008001459.tif 000032
【図１３Ａ】
2008001459.tif 000033
【図１３Ｂ】
2008001459.tif 000034
【図１４Ａ】
2008001459.tif 000035
【図１４Ｂ】
2008001459.tif 000036
【図１５】
2008001459.tif 000037
【図１６Ａ】
2008001459.tif 000038
【図１６Ｂ】
2008001459.tif 000039
【図１７Ａ】
2008001459.tif 000040
【図１７Ｂ】
2008001459.tif 000041
【図１７Ｃ】
2008001459.tif 000042
【国際調査報告】
2008001459.tif 000043
2008001459.tif 000044
2008001459.tif 000045
2008001459.tif 000046