(57)【要約】【課題】電気コネクタにおいて、配線基板側への水の浸入を完全に防止し、防水性能をさらに向上させる技術を提供する。【解決手段】相手側コネクタを受け入れ可能な嵌合開口１０５を有する筒状の導電性のシェル１０１と、相手側コネクタの端子と電気接続可能な接点部１０６と、配線基板１０７上の端子と電気接続可能な基板実装部１０９とを含み、シェル１０１の内側に配置される複数の端子片１０２と、複数の端子片１０２を支持し、シェル１０１の嵌合開口１０５の反対側を塞ぐように固着された絶縁性のハウジング１０３と、ハウジング１０３の外周の少なくとも一部と、複数の端子片１０２の基板実装部１０９とを覆うように、ハウジング１０３に固着された防水ゴム１０４と、を備えて電気コネクタ１００を構成する。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相手側コネクタを受け入れ可能な嵌合開口を有する筒状の導電性のシェルと、
前記相手側コネクタの端子と電気接続可能な接点部と、配線基板上の端子と電気接続可能な基板実装部とを含み、前記シェルの内側に配置される複数の端子片と、
前記複数の端子片を支持し、前記シェルの前記嵌合開口の反対側を塞ぐように固着された絶縁性のハウジングと、
前記ハウジングの外周の少なくとも一部と、前記複数の端子片の前記基板実装部とを覆うように、前記ハウジングに固着された防水部材と、を有することを特徴とする電気コネクタ。
【請求項２】
前記ハウジングは、前記シェル及び前記複数の端子片が金型で位置決めされ、前記金型に樹脂が注入されることにより一体成型されて構成されることを特徴とする請求項１に記載の電気コネクタ。
【請求項３】
前記防水部材は、前記複数の端子片の基板実装部と前記配線基板上の端子とが電気接続された後、前記ハウジングに対して防水部材を成型することにより構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気コネクタ。
【請求項４】
前記防水部材は、前記防水部材の外周に沿って、電子機器の筐体に圧入される凸部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気コネクタ。
【請求項５】
前記シェルは、前記嵌合開口の反対側にシールド端子片を有し、前記シールド端子片は、前記配線基板上のＧＮＤ端子と接続され、かつ前記シールド端子片は、前記防水部材に覆われていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１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、特に、携帯電話機、タブレット型パーソナルコンピュータなどの電子機器に使用可能なインターフェイス用の電気コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機、パーソナルコンピュータ等の電子機器は一般的に水に弱く、防水対策を施すことが望まれる。従来の電子機器では、例えば、外部連絡可能な開口部を、シリコンゴムの蓋で閉じる等といった方法で防水対策がなされていた。
【０００３】
しかしながら、蓋を付け忘れる、或いは、不完全な状態で蓋を取り付けることにより、電子機器に水が浸入してしまう危険がある。水の浸入を想定し、電気コネクタ自体を防水するために、例えば、電気コネクタを構成するコンタクト端子やこれを内包するシェルを、ハウジングを形成し得る樹脂によって一体成形することも考えられる。
【０００４】
携帯電話機等の電子機器に使用される電気コネクタに係る防水対策として、例えば、特許文献１（特開２００９−１７６７３４号公報）に記載された技術がある。特許文献１記載の技術は、シール部材をハウジングの外側に実装し、そのシール部材により水の浸入を防ぐというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１７６７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１記載の技術における電気コネクタでは、特許文献１の図３等からも分かるように、コンタンクト端子を一体成形したハウジングを、シェルに対して組み付けているものである。また、ハウジングに対して、その外周に防水用のシール部材１４を組み付けているため、ハウジング１１とシール部材１４との間には、水が浸入可能な隙間が生じる。さらに、コンタクト端子はハウジングと一体成形によって成形されているが、コンタクト端子の周囲にはわずかな隙間が生じており（樹脂から成るハウジングは、コンタクト端子に対して隙間を生じることなく接着することができない）、ここからも水が浸入してしまう。すなわち、特許文献１記載の技術に係る電気コネクタでは、（１）シール部材１４とハウジング１１との間、（２）コンタクト端子１３を囲むハウジング１１との間、の２箇所で水が浸入してしまうおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、電気コネクタにおいて、配線基板側への水の浸入を完全に防止し、防水性能をさらに向上させる技術を提供することにある。
【０００８】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１０】
すなわち、本発明による電気コネクタは、相手側コネクタを受け入れ可能な嵌合開口を有する筒状の導電性のシェルと、前記相手側コネクタの端子と電気接続可能な接点部と、配線基板上の端子と電気接続可能な基板実装部とを含み、前記シェルの内側に配置される複数の端子片と、前記複数の端子片を支持し、前記シェルの前記嵌合開口の反対側を塞ぐように固着された絶縁性のハウジングと、前記ハウジングの外周の少なくとも一部と、前記複数の端子片の前記基板実装部とを覆うように、前記ハウジングに固着された防水部材と、を有することにより、防水性能をさらに向上させるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次のとおりである。
（１）シェルと端子片とを一括成形することによってハウジングを形成し、ハウジングに対して防水部材をさらに設けているため、防水性能をさらに向上させることができる。
（２）嵌合開口側は、シェルのみ（すなわち、シェルの外周には何も設けていない）であるため、高さを最小にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態による電気コネクタの組み立て経過を示す斜視図である（端子片をシェルに挿入する前）。
【図２】本発明の一実施の形態による電気コネクタの組み立て経過を示す斜視図である（端子片を位置決めした状態）。
【図３】本発明の一実施の形態による電気コネクタの組み立て経過を示す斜視図である（ハウジングを一体成型した状態）。
【図４】本発明の一実施の形態による電気コネクタの組み立て経過を示す斜視図である（配線基板の端子と接続した状態）。
【図５】本発明の一実施の形態による電気コネクタの組み立て経過を示す斜視図である（図４と同じ状態の背面側から見た図）。
【図６】本発明の一実施の形態による電気コネクタの構造を示す斜視図である（防水ゴムを取り付けた状態）。
【図７】本発明の一実施の形態による電気コネクタの構造を示す斜視図である（図６と同じ状態の背面側から見た図）。
【図８】本発明の一実施の形態による電気コネクタの構造を示す側面図である（図６と同じ状態の側面側から見た図）。
【図９】本発明の一実施の形態による電気コネクタの構造を示す平面図である（図６と同じ状態の上面側から見た図）。
【図１０】本発明の一実施の形態による電気コネクタを電子機器に組み込んだ状態を示す中心線断面図である（図９のＡ−Ａ線における断面図）。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１４】
図１〜図５は、本発明の一実施の形態による電気コネクタの組み立て経過を示す斜視図であり、図１は端子片をシェルに挿入する前、図２は端子片を位置決めした状態、図３はハウジングを一体成型した状態、図４は配線基板の端子と接続した状態、図５は図４と同じ状態の背面側から見た状態を示す。また、図６〜図９は、本発明の一実施の形態による電気コネクタの構造を示す図であり、図６は防水ゴムを取り付けて組み立てが完了した状態を示す斜視図、図７は図６と同じ状態の背面側から見た図、図８は図６と同じ状態の側面側から見た図、図９は図６と同じ状態の上面側から見た図である。
【００１５】
まず、図１〜図９により、本発明の実施の形態による電気コネクタの構成の一例を説明する。
【００１６】
本発明の一実施の形態による電気コネクタ１００は、携帯電話機、タブレット型パーソナルコンピュータなどの電子機器（情報端末機）に使用可能なインターフェイス用のコネクタであって、特に、防水が必要とされる環境において適した電気コネクタである。
【００１７】
図１，図３，図６等に示されるように、本実施の形態による電気コネクタ１００は、例えば、筒状の導電性材料（金属等）からなるシェル（シ−ルド）１０１と、シェル１０１の内側に配置される複数の端子片１０２と、複数の端子片１０２を支持する絶縁性材料（液晶ポリマーなどの樹脂）からなるハウジング１０３と、ハウジング１０３の外側に設けられたゴム材料からなる防水ゴム１０４（防水部材）と、から構成される。シェル１０１は、相手側コネクタ（図示せず）を受け入れ可能な嵌合開口１０５（相手側コネクタの受入部）を有する。複数の端子片１０２のそれぞれは、相手側コネクタの端子と電気接続可能な接点部１０６と、配線基板１０７上の端子１０８と電気接続可能な基板実装部１０９とを有する。ハウジング１０３は、シェル１０１の嵌合開口１０５の反対側１１０を塞ぐようにシェル１０１に固着されている。防水ゴム１０４は、ハウジング１０３の外周の少なくとも一部と、端子片１０２の基板実装部１０９とを覆うように、ハウジング１０３に固着されている。
【００１８】
シェル１０１は、例えば、ステンレス等の板状の導電性材料をプレス機などで打ち抜き、筒状に丸めて形成される。丸められた板状の導電性材料の縁同士はシェル１０１の中央部において互いに繋ぎ合わされ、略逆台形の形態となっている。また、シェル１０１は、嵌合開口１０５の反対側１１０に、延長し折り曲げられた２つのグランド片（シールド端子片）１１１を有し、グランド片１１１は、水平方向に延長した延長部分１１２と、垂直部分１１３と、配線基板１０７上のＧＮＤ端子（接地端子）１１４に接続される基板実装部１１５とを有する。また、実装後、グランド片１１１は、配線基板１０７上のＧＮＤ端子１１４と接続され、グランド片１１１は、防水ゴム１０４に覆われている。
【００１９】
また、シェル１０１は、上面、下面及び側面に、電子機器の筐体に当接する、外側に突出した複数の凸部１１６を有する。また、シェル１０１は、上面に、相手側コネクタの嵌合時に当該相手側コネクタを固定するためのロック孔１１７を有する。
【００２０】
複数の端子片１０２のそれぞれは、例えば、銅合金、ステンレスなどの板状の導電性材料をプレス機などで打ち抜き、折り曲げることによって形成される。端子片１０２は、相手側コネクタの端子と接触して電気接続される水平方向に延長した接点部１０６と、垂直部分１１８と、配線基板１０７上の端子１０８に接続される基板実装部１０９とを有する。なお、本実施の形態では、端子片１０２の個数は、一例として５個の場合を示しているが、これに限定されるものではなく、端子片１０２の個数は、いくつであってもよい。
【００２１】
ハウジング１０３は、複数の端子片１０２をシェル１０１の内側に挿入して金型等で位置決めした後、絶縁性の樹脂などを金型に注入することにより、複数の端子片１０２及びシェル１０１とともに一括成型されて、嵌合開口１０５の反対側１１０に形成される。ハウジング１０３は、本体部１２３と、シェル１０１の内部で本体部１２３から嵌合開口１０５に向けて突出した嵌合突部１２７（図１０参照）と、嵌合開口１０５と反対側に延びる一対の側壁部１２４を有する。この際、複数の端子１０２の接点部１０６は、嵌合突部１２７にてシェル１０１の内側において露出しているとともに、接点部１０６と垂直部分１１８の間の部分１２８は、ハウジング１０３に埋没している。また、複数の端子１０２の基板実装部１０９は、配線基板１０７上の端子１０８と接続するためにハウジング１０３から突出している。端子片１０２の基板実装部１０９と、グランド片１１１の基板実装部１１５とは、一対の側壁部１２４間に位置している。
【００２２】
防水ゴム１０４は、ハウジング１０３の外側に、配線基板１０７と密着性があり、ある程度の弾性を有するゴムをアウトサートすることにより形成される。この際、複数の端子１０２の基板実装部１０９と、グランド片１１１の基板実装部１１５は、防水ゴム１０４によって覆われており、さらに、複数の端子１０２の露呈部１２６（ハウジングから露出している根元部分）と、グランド片１１１の露呈部１２５（ハウジングから露出している根元部分）は、防水ゴム１０４によって覆われている。また、防水ゴム１０４には、防水ゴム１０４の外周に沿って、水の浸入を防ぐための凸部１１９がハウジング１０３の外側（図１０参照）に位置するように設けられている。この凸部１１９は、電気コネクタ１００を電子機器に取り付ける際、電子機器の筐体１２０の取り付け部の内壁に圧入される。
【００２３】
配線基板１０７としては、例えば、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）等のフレキシブルなプリント基板、またはＰＣＢ（Printed Circuit Board）等の通常のプリント基板を使用することが可能である。
【００２４】
次に、図１〜図１０により、本発明の実施の形態による電気コネクタの組み立て工程の一例を説明する。図１０は、本発明の一実施の形態による電気コネクタを電子機器に組み込んだ状態を示す中心線断面図である（図９のＡ−Ａ線断面図）。また、図１０の左側が電子機器の筐体の外側、右側が筐体の内側である。
【００２５】
まず、複数の端子片１０２が、シェル１０１の後ろ側（嵌合開口１０５の反対側１１０）からシェル１０１の内側に挿入され、金型によって所定の位置に位置決めされる（図１，図２）。
【００２６】
その後、金型に樹脂が注入されることにより、複数の端子片１０２及びシェル１０１とともに一括成形し、ハウジング１０３が形成される（図３）。
【００２７】
そして、端子片１０２の基板実装部１０９を配線基板１０７上の端子１０８に接続し、グランド片１１１の基板実装部１１５を配線基板１０７上のＧＮＤ端子１１４に接続し、配線基板１０７（例えば、フレキシブルな基板であるＦＰＣ）に実装する（図４，図５）。これらの接続には、例えば、半田付け等が用いられる。
【００２８】
この状態（図４，図５）で、さらに、ハウジング１０３の後方側（実装部側）に防水ゴム１０４を成型（アウトサート）する（図６，図７，図８，図９）。このとき、端子片１０２の基板実装部１０９、グランド片１１１の基板実装部１１５、端子片１０２の露呈部１２６およびグランド片１１１の露呈部１２５は、防水ゴム１０４によって完全に覆われる。なお、各基板実装部１０９，１１５と各端子１０８，１１４との接点部分は、一対の側壁部１２４の間に設けられているため、ハウジングより軟質な防水ゴム１０４に外力が加えられたとしても、これらの接点部分に悪影響（例えば、基板実装部と端子との剥離など）を及ぼすおそれが無い。
【００２９】
最後に、電子機器の筐体１２０の所定の取り付け位置に電気コネクタ１００を取り付ける。電気コネクタ１００の取り付けは、電子機器の筐体１２０の内側から圧入するか、もしくは、２分割した電子機器の筐体の上側と下側によって挟み込むことによって取り付けられる（図１０）。このとき、防水ゴム１０４の凸部１１９は、電子機器の筐体１２０の取り付け部の内壁に圧入され、凸部１１９と内壁とが密着することで防水が実現される。なおこの際、凸部１１９が内側（ハウジング側）に向けて押しつぶされるように作用するが、凸部１１９がハウジング本体１２３の外周に位置するよう設けられているため、内壁に対して確実に密着される。また、筐体１２０と電気コネクタ１００の間には、空間１２１、コネクタ取り付け空間１２２が存在する。
【００３０】
図１０に示されるように、筐体１２０は、筐体の外側（左側）ほど高さが低くなり薄くなっている。これに対応するように、電気コネクタも筐体の外側では、特に低背が求められる。
【００３１】
上記のように構成することにより、本発明に係る電気コネクタ１００では、（１）シェル１０１と端子片１０２とを一括成形することによってハウジング１０３を形成し、（２）ハウジング１０３に対して防水ゴム１０４をさらに成形しているため、防水性能を向上させることができる。
【００３２】
すなわち、本発明に係る電気コネクタ１００では、特許文献１（特開２００９−１７６７３４号公報）に記載された電気コネクタにおける「（１）シール部材１４とハウジング１１との間」に相当するハウジング１０３と防水ゴム１０４との間は、別体からなる「ハウジング」と「防水ゴム」とを組み付けるのではなく、『ハウジング１０３に対して防水ゴム１０４を成形（アウトサート）』しているため、ハウジング１０３と防水ゴム１０４との間には、隙間が生じない。
【００３３】
さらに、特許文献１に記載された電気コネクタにおける「（２）コンタクト端子１３を囲むハウジング１１との間」に相当する部分についても、『ハウジング１０３に対して防水ゴム１０４を成形（アウトサート）』しているため、端子片１０２の基板実装部１０９まで水が浸入するおそれは無い。
【００３４】
また、本発明に係る電気コネクタ１００は、嵌合開口１０５側は、シェル１０１のみ（すなわち、シェル１０１の外周には何も設けていない）であるため、高さを最小にすることができる。よって、携帯電話機等の電子機器の筐体が、外側ほどスリム化（低背化）している場合にも、その要求を満たすことができる（図１０参照）。
【００３５】
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００３６】
１００  電気コネクタ
１０１  シェル
１０２  端子片
１０３  ハウジング
１０４  防水ゴム
１０５  嵌合開口
１０６  接点部
１０７  配線基板
１０８  配線基板上の端子
１０９  基板実装部
１１０  嵌合開口の反対側
１１１  グランド片
１１２  延長部分
１１３  垂直部分
１１４  ＧＮＤ端子
１１５  基板実装部
１１６  凸部
１１７  ロック孔
１１８  垂直部分
１１９  凸部
１２０  筐体
１２１  空間
１２２  コネクタ取り付け空間
１２３  （ハウジングの）本体部
１２４  側壁部
１２５  （グランド片の）露呈部
１２６  （端子の）露呈部
１２７  嵌合突部
１２８  （ハウジングに埋没する）部分
【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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