(57)【要約】【課題】プラグとの接触力を維持しつつ、プラグと接続端子との間で発生する熱を効率的に放熱できるコネクタを提供する。【解決手段】挿入されるプラグに圧接する接続端子が設けられたジャックコネクタであって、前記接続端子は、導電性を有する平編線よりなる導電部材と、前記導電部を前記プラグに圧接させる弾性部材とを有する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿入されるプラグに圧接する接続端子が設けられたジャックコネクタであって、
前記接続端子は、
平編線よりなる導電部材と、
前記導電部材を前記プラグに圧接させる弾性部材と、
を有することを特徴とするジャックコネクタ。
【請求項２】
前記プラグに接触する接点を有し、
前記導電部材と前記弾性部材とは、前記接点により結合されることを特徴とする請求項１記載のジャックコネクタ。
【請求項３】
前記接続端子が固定される台座を設け、
前記台座は、前記台座が固定される基板にねじ止め固定されることを特徴とする請求項１又は２記載のジャックコネクタ。
【請求項４】
前記接続端子を覆うカバーを設け、
前記カバーに窓部を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のジャックコネクタ。
【請求項５】
前記窓部は、前記プラグの挿入により前記接続端子が撓んだ際、撓んだ前記接続端子が挿入されることを特徴とする請求項４記載のジャックコネクタ。
【請求項６】
前記プラグを有するプラグコネクタと、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載のジャックコネクタと、
を有するコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラグが挿入されるジャックコネクタ及びこのジャックコネクタを含むコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
スタックされる基板を電気的に接続する場合、プラグコネクタとジャックコネクタとを有するコネクタが用いられる。プラグコネクタは、ジャックコネクタに挿入するプラグを有する。ジャックコネクタは、挿入されるプラグに圧接する接続端子を有する。
【０００３】
従来のジャックコネクタの接続端子は、ばね性を有する導電性金属線材が用いられていた。よって、プラグがジャックコネクタに挿入された際、接続端子はプラグに圧接し、これによりプラグコネクタとジャックコネクタが接続される（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−０８５０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コネクタを用いて基板間に大電流を流そうとした場合、コネクタにおいて熱が発生することがあり、コネクタに近接配置された他の電子素子等に悪影響を及ぼしたりするおそれがある。
【０００６】
本発明のある態様の例示的な目的のひとつは、通電時に発生する熱を効率的に放熱できるジャックコネクタ及び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】
【０００７】
本発明のある態様によると、
挿入されるプラグに圧接する接続端子が設けられたジャックコネクタであって、
前記接続端子は、
平編線よりなる導電部材と、
前記導電部材を前記プラグに圧接させる弾性部材と、
を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のある態様によると、プラグと接続端子との間で発生する熱を効率的に放熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、一実施形態によるコネクタの正面図である。
【図２】図２は、一実施形態によるコネクタのジャックコネクタの斜視図である。
【図３】図３は、一実施形態によるコネクタの分解斜視図である。
【図４】図４は、接続端子の分解斜視図である。
【図５】図５（Ａ）はジャックコネクタの横断面図であり、図５（Ｂ）はジャックコネクタの側面図である。
【図６】図６は、ジャックコネクタにプラグコネクタが挿入された状態を示す側面図である。
【図７】図７は、一連構造のコネクタの側面図である。
【図８】図８は、一連構造のコネクタのジャックコネクタの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、添付の図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。
【００１１】
なお、添付の全図面の中の記載で、同一又は対応する部材又は部品には、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は、特に指定しない限り、部材もしくは部品間の相対比を示すことを目的としない。従って、具体的な寸法は、以下の限定的でない実施形態に照らし、当業者により決定することができる。
【００１２】
また、以下説明する実施形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施形態に記述される全ての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００１３】
図１〜図３は、コネクタ１の一実施形態を説明する図である。図１はコネクタ１の正面図であり、図２はコネクタ１を構成するジャックコネクタ３の斜視図であり、図３はコネクタ１の分解斜視図である。以下の説明では、三連のコネクタを例に挙げて説明する。
【００１４】
コネクタ１は、上側基板ＵＰＣと下側基板ＤＰＣを電気的に接続するものである。なお、上側基板ＵＰＣ及び下側基板ＤＰＣは、例えば電子機器に搭載されるマザーボードである。
【００１５】
コネクタ１は、プラグコネクタ２とジャックコネクタ３とを有している。図１及び図３に示す例では、プラグコネクタ２は上側基板ＵＰＣに設けられ、ジャックコネクタ３は下側基板ＤＰＣに設けられている。しかしながら、ジャックコネクタ３を上側基板ＵＰＣに設け、プラグコネクタ２を下側基板ＤＰＣに設けた構成としてもよい。
【００１６】
プラグコネクタ２は、プラグ２１とプラグ接点２２とを有する。プラグ２１及びプラグ接点２２は、銅合金等の導電性金属材料よりなる。プラグ２１とプラグ接点２２は一体的に形成してもよく、個別に製造した後に接合する構成としてもよい。
【００１７】
プラグ２１は、ジャックコネクタ３に挿入される部分である。図３に示すように、プラグコネクタ２は直方体形状とされている。プラグコネクタ２の形状を直方体形状とすることにより、ジャックコネクタ３の接続端子３１との接触面積を増大し接触抵抗を低減することができる。なお、プラグコネクタ２の形状は直方体形状に限定されるものではなく、円柱形状等の他の形状とすることもできる。
【００１８】
プラグ接点２２は、上側基板ＵＰＣに形成された接続パッド（図に現れず）にはんだ付け等により固定される。プラグ接点２２に接続するプラグコネクタ２は、プラグ２１が下側基板ＤＰＣに向かう方向に延出した状態で上側基板ＵＰＣに固定される。
【００１９】
なおプラグコネクタ２は、プラグ２１及びプラグ接点２２の全てを導電性金属材料で形成する必要はない。例えば、樹脂によりプラグコネクタ基部を形成し、その表面に導電性金属板を配設すること等によりプラグコネクタ２を構成してもよい。
【００２０】
ジャックコネクタ３は、接続端子３１、台座３２、ハウジング３３を有している。
【００２１】
接続端子３１は、プラグコネクタ２に圧接することによりプラグコネクタ２と電気的に接続する。接続端子３１は、図４に拡大して示すように、導電部材４０、弾性部材４１、接点４２、コンタクトベース４３、リベット４４を有している。
【００２２】
導電部材４０は、導電性を有する平編線を直方体状に成形したものである。導電部材４０は、上部に接点４２が取り付けられる上部挿通孔４０ａが形成されており、下部にはリベット４４が取り付けられる下部挿通孔４０ｂが形成されている。
【００２３】
導電部材４０を形成する平編線の素線としては、軟銅線或いはスズメッキ軟銅線等を用いることができる。また、平編線の素線の直径は、例えば0.05mm〜0.26mmのものを用いることができ、望ましくは直径が0.05mm〜0.08mmの素線を用いることが好ましい。導電部材４０に柔軟性を持たせるためには、素線の径は細い方が好ましい。
【００２４】
弾性部材４１は、ばね性を持つ材料より形成された板状部材である。ばね材料は金属に限定されるものではなく、樹脂等の他の材料を用いることも可能である。また、弾性部材４１は導電性を有するばね材料であっても、また絶縁性を有するばね材料であってもよい。なお、接続端子３１の許容電流を高める点からは、導電性を有するばね材料を弾性部材４１として用いることが望ましい。
【００２５】
弾性部材４１の外形は、導電部材４０の外形と略同形状とされている。また弾性部材４１には、上部挿通孔４１ａと下部挿通孔４１ｂが形成されている。上部挿通孔４１ａは上部挿通孔４０ａと対応する位置に形成されており、下部挿通孔４１ｂは下部挿通孔４０ｂと対応する位置に形成されている。
【００２６】
接点４２は、銅合金等の導電性金属材料により形成されている。接点４２は、プラグ２１がジャックコネクタ３に挿入された際、プラグ２１に圧接される。
【００２７】
接点４２のプラグ２１に圧接される面は、プラグ２１との接触面積を広くするため扁平状とされている。これにより、接点４２とプラグ２１との接触抵抗の低減が図られている。また接点４２は、プラグ２１と接触する接触面の背面に突出部４２ａが形成されている。
【００２８】
コンタクトベース４３は接続端子の基部となる部分であり、銅合金等の導電率の高い材料から形成される板状部材である。コンタクトベース４３の中央位置には、リベット４４が挿通される挿通孔４３ａが形成されている。また、コンタクトベース４３の下部には一対の脚部４３ｂが形成されている。
【００２９】
接続端子３１は、導電部材４０、弾性部材４１、及びコンタクトベース４３を、リベット４４を用いて接合することにより形成される。また、導電部材４０と弾性部材４１とは、接点４２によっても接合される。
【００３０】
接続端子３１を組み立てるには、プラグ２１と対向する表側からコンタクトベース４３、導電部材４０、弾性部材４１の順で並べる。次に、上部挿通孔４０ａと上部挿通孔４１ａとが重なるよう導電部材４０と弾性部材４１とを位置決めすると共に、挿通孔４３ａと下部挿通孔４０ｂと下部挿通孔４１ｂが重なるようコンタクトベース４３、導電部材４０、弾性部材４１を位置決めする。
【００３１】
各部の位置決め後、接点４２の突出部４２ａを各挿通孔４０ａ，４１ａに表側から挿通し、弾性部材４１の裏面から後方に突出した突出部４２ａをかしめる。また、リベット４４を各挿通孔４３ａ，４０ｂ，４１ｂに表側から挿通し、弾性部材４１の裏面から後方に突出したリベット４４をかしめる。
【００３２】
接点４２及びリベット４４をかしめることにより、導電部材４０．弾性部材４１，コンタクトベース４３は一体化され、接続端子３１が形成される。
【００３３】
予め導電部材４０の上部挿通孔４０ａ及び下部挿通孔４０ｂが形成されている位置の近傍の平編線を溶接処理し、接点４２及びリベット４４が挿入される位置の強度を高める構成としてもよい。上部挿通孔４０ａ及び下部挿通孔４０ｂの強度を高めることにより、変形し易い平編線により形成される導電部材４０であっても、接点４２及びリベット４４を用いて導電部材４０に弾性部材４１及びコンタクトベース４３を確実に固定することができる。
【００３４】
接続端子３１は、台座３２、皿ネジ３５、座金３６を用いて下側基板ＤＰＣに固定される。
【００３５】
台座３２は矩形状を有しており、熱伝導性及び導電性を有した金属材料より形成されている。台座３２の上面には挿入孔３２ａが形成され、下面には突出部３２ｂが形成されている。
【００３６】
台座３２の上面には、一対の接続端子３１が固定される。以下の説明において、一対の接続端子３１をまとめて接続端子対３４という。接続端子対３４は、各接続端子３１の接点４２が対向するように台座３２に固定される。
【００３７】
接続端子３１を台座３２の上面に固定するには、コンタクトベース４３の脚部４３ｂを挿入孔３２ａに挿入し、脚部４３ｂと台座３２をはんだ付けする。これにより、接続端子３１は台座３２に固定されると共に電気的に接続される。
【００３８】
接続端子対３４は、台座３２を下側基板ＤＰＣに固定することにより下側基板ＤＰＣに取り付けられる。下側基板ＤＰＣは、図３に示すように接続端子３１の取り付け位置に挿通孔３７が形成されている。挿通孔３７には、台座３２に形成された突出部３２ｂが挿通される。
【００３９】
突出部３２ｂの台座３２の背面からの突出量は、下側基板ＤＰＣの厚さより若干小さく設定されている。また台座３２には、皿ネジ３５を螺着するねじ孔３２ｃが形成されている。
【００４０】
座金３６は、熱伝導性及び導電性を有した金属材料より形成されている。座金３６には、皿ネジ３５が挿通される挿通孔３６ａが形成されている。
【００４１】
接続端子対３４を下側基板ＤＰＣに固定するには、先ず下側基板ＤＰＣの表面側から接続端子対３４が固定された台座３２の突出部３２ｂを挿通孔３７に装着する。また下側基板ＤＰＣの背面側に、挿通孔３７と挿通孔３６ａとが連通するよう座金３６を配置する。そして、座金３６の下側から挿通孔３６ａに皿ネジ３５を挿通し、台座３２に形成されたねじ孔３２ｃに螺着する。
【００４２】
座金３６を挟んで台座３２を皿ネジ３５固定することにより、台座３２と座金３６の間には下側基板ＤＰＣを締め付ける力が発生する。この締め付け力により、接続端子対３４は下側基板ＤＰＣに固定される。
【００４３】
下側基板ＤＰＣには配線パターンが形成されている。また、挿通孔３７の周縁位置には配線パターンに接続された端子パッドが形成されている（いずれも図示せず）。皿ネジ３５で台座を下側基板に固定することにより、台座３２は挿通孔３７の周縁位置に形成された配線パターンに圧接され、これにより接続端子対３４は台座３２を介して下側基板ＤＰＣに、はんだ付けを用いることなく電気的に接続される。
【００４４】
なお、図示のコネクタ１は三連のコネクタであり、３個の接続端子対３４が一列に並んだ状態で下側基板ＤＰＣに固定される。
【００４５】
ハウジング３３は、下側基板ＤＰＣ上に並設された３個の接続端子対３４を覆うように配設される。ハウジング３３は、絶縁性を有する材料（樹脂或いは絶縁材を塗布した金属等）により形成されている。ハウジング３３は、底面が開口された直方体形状とされている。ハウジング３３の底部は、台座３２の上面に取り付けられる。
【００４６】
ハウジング３３の上面には、プラグ２１が挿入されるプラグ挿入開口３３ａが形成されている。またハウジング３３の長辺側の側面には、各接続端子対に対応する３個の窓部３３ｂが形成され、短辺側の側面には１個の窓部３３ｃが形成されている。窓部３３ｂ及び窓部３３ｃの大きさは、ハウジング３３が所定の強度を維持しうる範囲で広く設定されている。なお、窓部３３ｂ及び窓部３３ｃの形成数は任意に設定することができる。
【００４７】
プラグコネクタ２をジャックコネクタ３に装着するには、プラグ２１をハウジング３３のプラグ挿入開口３３ａから挿入する。
【００４８】
図５（Ａ）に示すように、接続端子対３４の対向する一対の接点４２間の離間距離ΔＬ２（図５（Ａ）に示す）は、プラグ２１の幅ΔＬ１（図１に示す）よりも小さく設定されている（ΔＬ１＞ΔＬ２）。なお、図５（Ａ）は、図５（Ｂ）におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００４９】
また、接続端子対３４の各接続端子３１は、下端が台座３２に固定された片持ち梁構造となっている。よってプラグ２１が接続端子対に挿入され、プラグ２１により接点４２が外側に付勢されることにより、接続端子３１は台座３２との固定位置を中心として接点４２が互いに離間する方向（図６に矢印で示す方向）に弾性変形する。
【００５０】
よって、弾性部材４１は弾性変形することにより弾性復元力が発生する。この弾性復元力により、弾性部材４１はプラグ２１に向け押圧される。弾性部材４１がプラグ２１に向け押圧されることにより接点４２はプラグ２１に圧接され、よって接点４２をプラグ２１に確実に接触させることができる。
【００５１】
接続端子３１が変形する際、導電部材４０も変形する。平編線よりなる導電部材４０は、柔軟性を有するため変形することは可能である。しかしながら、接続端子を平編線の導電部材のみで形成した場合には、導電部材のばね性が小さいため、挿入されたプラグ２１に対する接続端子の圧接力が小さくなる。
【００５２】
よって接続端子を導電部材のみで形成した構成では、プラグ２１と接続端子の電気的接続を確実に行えないおそれがある。そこで接続端子３１は、導電部材４０と弾性部材４１とを組み合わせた構成としている。導電部材４０により、放熱効果の向上及び許容電流の増大を図ることができる。また弾性部材４１により、接点４２をプラグ２１に確実に圧接することができる。
【００５３】
なお、素線を編んだ平編線よりなる導電部材４０は、変形に伴い膨らみが発生する。導電部材４０が膨らむことにより、隣接する接続端子３１間で短絡が発生するおそれがある。そのため、接続端子３１を構成する導電部材４０の中央部分には、他の部分（上部分及び下部分）に対して幅が狭い幅狭部４０ｃが形成されている。よって導電部材４０に幅狭部４０ｃを設けることにより、導電部材４０の変形に伴い発生する膨らみは幅狭部４０ｃで吸収され、隣接する接続端子３１（導電部材４０）と間で短絡が発生することを防止できる。
【００５４】
また、プラグ２１の挿入により接続端子３１が変形すると、隣接する接続端子対３４の弾性部材４１同士は互いに近接する。しかしながら、３４の弾性部材４１間の離間距離ΔＬ３（図５に示す）は、接続端子３１が変形しても隣接する接続端子対３４の弾性部材４１（突出部４２ａの後端部を含む）間同士で接触しないよう設定されている。
【００５５】
またハウジング３３内に並列配置される複数の接続端子３１において、並列方向の両端部に位置する接続端子３１は、ハウジング３３の側面と対向することになる。両端部に位置する窓部３３ｃの大きさは、図５（Ｂ）及び図６に示すように、内部に接続端子３１が進入できる大きさとされている。
【００５６】
窓部３３ｃが存在しない場合には、ハウジング３３内に接続端子３１の変形を許容する空間（変形許容空間という）を設ける必要がある。しかしながら窓部３３ｃを設けることにより、ハウジング３３内に変形許容空間を設ける必要がなくなり、ハウジング３３の小型化及びジャックコネクタ３の小型化を図ることができる。
【００５７】
互いに接続されたプラグコネクタ２とジャックコネクタ３との間に電流を流すと、コネクタ１には熱が発生する。この際、接続端子３１を構成する導電部材４０は銅線である素線を編んだものであるため電気抵抗は小さく、また台座３２も導電金属材料を矩形状に形成したものであるため電気抵抗は小さい。よって電流を流すことにより発生する熱は、電気的抵抗が他の部位に比べて高いプラグ２１と接点４２との接触位置において主に発生する。
【００５８】
プラグ２１と接点４２との接触位置で発生した熱は、導電部材４０に伝導する。導電部材４０は平編線であるため放熱特性が高い。よって、プラグ２１と接点４２との接触位置で発生し導電部材４０に伝導した熱は、導電部材４０において放熱される。
【００５９】
この際、接続端子３１を覆うハウジング３３は、上面及び側面にプラグ挿入開口３３ａ及び窓部３３ｂ，３３ｃが形成されており、外部の空気がハウジング３３内に流入しやすい構成となっている。よって、ハウジング３３内の空気は留まることなく入れ替わるため、導電部材４０の放熱効果をより高めることができる。
【００６０】
導電部材４０で放熱されなかった熱は、台座３２に伝導する。台座３２は、直方体形状を有しているため、その横断面積（プラグ２１の挿入方向に対して直交する方向の断面の面積）は接続端子３１に比べて広くなっている。また、台座３２は熱伝導性を有した金属材料より形成されている。よって、プラグ２１と接点４２との接触位置で発生した熱は、台座３２においても放熱される。
【００６１】
このように、導電部材４０及び台座３２はヒートシンクと同等の機能を奏するため、電流供給によるコネクタ１の発熱を抑制することができる。よって、コネクタ１によれば、近接配設された他の部品に熱による悪影響が及ぶことを防止することができる。
【００６２】
また、台座３２（接続端子３１）と下側基板ＤＰＣとの接続は皿ネジ３５を用いており、はんだ付け等の固着手段は用いていない。よって、メンテナンス時等において接続端子３１を下側基板ＤＰＣから取り外す必要が生じた場合には、皿ネジ３５を外すことにより容易に接続端子を基板から取り外すことができるため、メンテナンス性の向上を図ることができる。
【００６３】
なお上記したコネクタ１は、プラグ２１及び接続端子対３４を３個並列させた３連構造としたコネクタ１を例に挙げて説明した。しかしながら本発明の適用は３連構造に限定されるものではなく、例えば図７及び図８に示すように、プラグ２１及び接続端子対３４が１連構造のコネクタ１Ａにも適用が可能である。更には、４連構造以上のコネクタに対しても適用が可能である。
【００６４】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能なものである。
【符号の説明】
【００６５】
１，１Ａ  コネクタ
２，２Ａ  プラグコネクタ
２１  プラグ
３，３Ａ  ジャックコネクタ
３１  接続端子
３２  台座
３２ａ  挿入孔
３２ｂ  突出部
３３  ハウジング
３３ａ  プラグ挿入開口
３３ｂ，３３ｃ  窓部
３４  接続端子対
３５  皿ネジ
３６  座金
３６ａ  挿通孔
３７  挿通孔
４０  導電部材
４０ａ  上部挿通孔
４０ｂ  下部挿通孔
４０ｃ  幅狭部
４１  弾性部材
４１ａ  上部挿通孔
４１ｂ  下部挿通孔
４２  接点
４２ａ  突出部
４３  コンタクトベース
４３ａ  挿通孔
４３ｂ  脚部
４４  リベット
ＵＰＣ  上側基板
ＤＰＣ  下側基板
【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】
2016134284.tif 000007
【図６】
2016134284.tif 000008
【図７】
2016134284.tif 000009
【図８】
2016134284.tif 000010