電子機器の内部に接続されている小型コネクタの挿抜方式に関する特徴は何ですか？

コネクタの種類も豊富なので、新しいデバイスを開発する際には、最適なコネクタを探して選ぶ必要があります。以下に、電子機器の内部接続に使用される小型コネクタの異なるプラグ/抜き取り方式に関する特徴を説明する。ケーブル、FFCまたはFPCを使用してPCB基板の信号を別の基板に接続する場合、コネクタが基板の表面に垂直に近づいて取り付けられ、それにかしめられたコネクタを垂直プラグコネクタと呼ぶ。基板端に水平に近いコネクタを水平プラグアウトコネクタと呼びます。（下図：垂直プラグ用コネクタ（左）と水平プラグ用コネクタ（右））

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1、コネクタ嵌合の方位：コネクタメスがプレートに取り付けられ、オスホルダを用いて嵌合する場合、この垂直挿抜コネクタメスホルダの開口は上向きになります。これにより、回路基板の組み立て中に、回路基板を上から下に見ることにより、作業の挿入位置を直感的に検査し、位置決めすることが容易になる。（下図：垂直挿抜ワイヤ対プレートコネクタ）

しかしながら、基板対基板FPCコネクタを使用する場合、FPCがオスマウント全体を覆い、基板上のメスマウントをはっきり見る視界を遮るため、オペレータがオスマウントを正しい挿入位置に目視で合わせることで組み立てることが困難になる場合がある。（下図：垂直プラグイン/取り外し型ボード対ボードFPCコネクタ）

この場合、コネクタにガイド（キャリブレーション）機能を提供することが重要であり、ユーザーは指先の感覚を使って正しい挿入位置を探すことができ、FPCオスシートをメスシートに優しくスライドします。（下図：ボード対ボードFPCコネクタレール機能）

2、基板上の取り付け位置と他の部品との隙間：垂直差し込みタイプのコネクタの場合、雄座は上から基板上の雌座に近づいて差し込み抜くので、コネクタが基板の真ん中に位置しても、コネクタの差し込み抜きは難しくありません。また、コネクタの周囲に必要な可動隙間領域は比較的狭いので、コネクタの周囲に他の部品を取り付けることができる。したがって、垂直プラグ式のコネクタは、水平プラグ式よりも設計的に柔軟性を提供している。（下図：ボード上垂直プラグインコネクタおよびその他の部品ボード）

一方、水平抜き差しタイプのコネクタでは、雌座の開口が片側に向いているため、雄座を基板端面と平行に移動させて雌座と嵌合させる必要があります。したがって、プラグ/抜き取りの際に障害がないようにするために、基板端の母座の開口方向の周囲に、より広いクリアランス領域を設置する必要があります。(下図：水平プラグインワイヤツーボードコネクタ、水平プラグインコネクタ、およびギャップ領域)

また、高さの低い水平プラグコネクタを基板の中央に取り付けると、FPC/FFCまたはオスホルダーを持っている指が、嵌合中に基板端に触れるため、組み立てが困難になる可能性があります。回路基板を設計する際には、組み立てプロセスを考慮する必要があります。たとえば、低高さの水平プラグコネクタは、回路基板の端に配置されることが多いです。（下図：水平プラグ型FPC/FFCコネクタにFPCを差し込む）

3、コネクタの高さと有効なかしめ長さ：有効なかしめ長さは差し込み方向の影響を受けるため、垂直な差し込み方式のコネクタの場合、有効な謙虚さは板面方向に垂直な長さ、すなわちコネクタの高さ寸法の影響を受ける。スマートフォンやタブレットなどの携帯型高性能デバイスでは、コンポーネントは狭く限られたスペースに高密度で搭載する必要があります。このようなデバイスでは、小型部品サイズ、小型外形が求められるが、垂直プラグ式のコネクタ高さが低くなると、十分な有効嵌合長さを維持することが困難になる場合がある。（下図：垂直プラグコネクタと有効カシメ長さ）

水平プラグ方式のコネクタの場合、有効嵌合長さは、基板端面の水平方向に平行な長さ、すなわちコネクタの深さ寸法に影響される。したがって、垂直差し込み方式のコネクタに対して、有効な嵌合長さを維持しつつ、水平対向差し込み方式のコネクタの高さを低くすることを考慮することが容易である。（下図：水平プラグコネクタと有効カシメ長さ）

4、低い高さのコネクタのためのキシメ保持力：短い効果的なキシメ长さは、キシメ位置の端子间の许容范囲の要求が高いことを意味します。したがって、端子間の接触が失われる可能性が高く、例えば、機器が突然落ちてしまい、かしめ位置が移動してしまう可能性がある。接触の信頼性を向上させる方法の一つは、摩擦やメカニカルロックなどのロック機構を用いてオスシートとメスシートとの嵌合保持力を強化することである。また、垂直差し込み型コネクタの嵌合保持力を補う別の方法は、接続部材の上方に適切な緩衝材を付加することである。（下図：垂直プラグコネクタのメカニカルロックの例）

したがって、クッション材がコネクタを適切に押圧し、製品ハウジングを取り付けたときにコネクタ嵌合位置を固定することができる。この手法は、小型の携帯機器を開発する際に、例えば、小型機器を携帯する際に落下する可能性がある場合に用いることが考えられる。（※ただし、コネクタに過剰な圧力をかけると破損の原因となるので注意してください。)（下：コネクタ上のハウジング本体とクッション材の断面画像）

5、挿入力効果：垂直プラグインコネクタはボード端にオスシートを挿入することによってかしめを実現するため、高い挿入力の垂直プラグインコネクタはかしめ過程でボード端に過度の圧力をかける可能性があります。したがって、タブレット統合モジュールのボードなど、圧力をかけるのに適していないボードを組み立てる場合には、プラグ力の低い垂直プラグコネクタの選択、ボードの変形を起こさない組み立て環境の準備、水平プラグコネクタの選択などの対策が必要になる場合があります。（下図：差し込み力の高い垂直差し込み型コネクタのかしめ）

6、垂直プラグ/水平プラグコネクタの特徴のまとめ：

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