JP2000195615A - 誤差吸収コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アライメント誤差を有効に吸収して接続不能
及び接続不良の発生を防止して信頼性を高めると共に、
プリント配線板等の組み付け作業性を向上させる。 【解決手段】 ピン形の相手側導通部材Ｂに接続される
コネクタであって、ハウジング１をベースハウジング３
と、このベースハウジングに対して相手側導通部材と交
差する面内で摺動可能に支持された摺動ハウジング４と
により構成し、コンタクト２の少なくとも一部をベース
ハウジングと摺動ハウジングとに架設すると共に、摺動
ハウジングに、一端がコンタクトに臨んで開口し且つ他
端が相手側導通部材に向かい末広がりになって開口する
導入孔６を設けた誤差吸収コネクタ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ピン形の相手側導
通部材に接続されるコネクタの技術分野に属し、特にコ
ネクタと相手側導通部材の位置関係が正規のときよりも
ずれているときに（以下、アライメント誤差があるとき
という）、これを吸収して接続できるようにした誤差吸
収コネクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プリント配線板用コネクタとし
て、例えば実公平３−９２５５号公報に開示されるよう
に、ハウジングにコンタクトを内装し、コンタクトの一
端を実装部としてプリント配線板又はケース等のスルー
ホールに挿通してハンダ付けすると共に、筒形になった
コンタクト他端の接続部にピン形の相手側導通部材を嵌
入することにより、プリント配線板に相手側導通部材を
機械的及び電気的に接続するようにしたものが広く用い
られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
コネクタを例えば二枚のプリント配線板等の接続（いわ
ゆるボード・ツー・ボードの接続）に用いる場合、接続
すべきコネクタ及び相手側導通部材が別々のプリント配
線板等に実装されるが、二枚のプリント配線板等の位置
関係が確定したときに、接続すべきコネクタと相手側導
通部材の位置関係が正規の位置関係からずれてアライメ
ント誤差が生じることがあり、この誤差が大きいとコネ
クタに相手側導通部材を接続することができない。これ
を強引に接続できたとしても、無理な姿勢で接続すれば
ハンダ付け部等に過大な応力がかかってクラックが入る
などの不具合が起こり、接続不良をきたす。このような
アライメント誤差は、例えばボード・ツー・ボードの接
続においてコネクタ及び相手側導通部材を多数実装し、
これらを一括して接続するようにしたときに起こりやす
く、プリント配線板等の組み付け作業が困難となる事態
を招く。

【０００４】本発明はこのような点に着目してなされた
ものであり、その目的とするところは、ハウジングを実
装側と接続側に分割して両者をコンタクトで浮動状態に
連結し、接続側のハウジングを相手側導通部材と交差す
る面内で摺動可能とすることにより、アライメント誤差
を有効に吸収して接続不能及び接続不良の発生を防止し
て信頼性を高めると共に、プリント配線板等の組み付け
作業性を向上させることにある。さらに、コンタクトを
相手側導通部材にハンダ付けしたときにハンダの垂れを
なくして製品品質の向上を図ること、コンタクトの過大
な変形を阻止して破損等の不具合を未然に防止すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の誤差吸収コネクタは、ピン形の相手側導
通部材に接続されるコネクタであって、ハウジングをベ
ースハウジングと、このベースハウジングに対して相手
側導通部材と交差する面内で摺動可能に支持された摺動
ハウジングとにより構成し、コンタクトの少なくとも一
部をベースハウジングと摺動ハウジングとに架設すると
共に、摺動ハウジングに、一端がコンタクトに臨んで開
口し且つ他端が相手側導通部材に向かい末広がりになっ
て開口する導入孔を設けたことを特徴としている。

【０００６】この誤差吸収コネクタは、ベースハウジン
グ側のコンタクトをプリント配線板等にハンダ付けする
ことで実装される。そして、相手側導通部材を導入孔に
挿入するとコンタクトの付近に至り、両者をハンダ付け
又は圧接させれば接続が完了する。その場合、アライメ
ント誤差により相手側導通部材と導入孔のセンターが一
致していなくても相手側導通部材は導入孔の広い開口で
ひろわれ、導入孔を進むにしたがってコンタクトの弾性
変形により摺動ハウジングがベースハウジングに対して
相手側導通部材と交差する面内で摺動するので、相手側
導通部材はコンタクトまで導かれて接続可能となる。ま
た、コンタクトが撓む分だけハンダ付け部等にかかる応
力が軽減されるので、ハンダ付け部にクラックが入るな
どの不具合が回避される。さらに、相手側導通部材が導
入孔にひろわれてスムーズに入っていくので、プリント
配線板等の組み付け作業性が向上する。

【０００７】請求項２の誤差吸収コネクタは、請求項１
の構成において、ベースハウジングに、前方に向かって
開放された断面略コ字形の挟持部が左右に離間して設け
られ、この挟持部で摺動ハウジングが摺動可能に挟持さ
れていると共に、接続辺と実装辺とにより略逆Ｌ字形に
形成されたコンタクトにおける接続辺が摺動ハウジング
の上面に固定され、実装辺が摺動ハウジングの前面とベ
ースハウジングの前面に架設されており、導入孔の上端
が摺動ハウジングのコンタクト接続辺を貫通し、下端が
摺動ハウジングの下面に開口している。

【０００８】この誤差吸収コネクタは、コンタクト実装
辺の先端をプリント配線板等にハンダ付けすることで実
装される。そして、相手側導通部材を導入孔に挿入する
とコンタクトを貫通し、両者をハンダ付け又は圧接させ
れば接続が完了する。その場合、アライメント誤差によ
り相手側導通部材と導入孔のセンターが一致していなく
ても相手側導通部材は導入孔の広い開口でひろわれ、導
入孔を進むにしたがってコンタクトの弾性変形により摺
動ハウジングがベースハウジングに対して相手側導通部
材と交差する面内で摺動するので、相手側導通部材はコ
ンタクトまで導かれて接続可能となる。また、コンタク
トが撓む分だけハンダ付け部等にかかる応力が軽減され
るので、ハンダ付け部にクラックが入るなどの不具合が
回避される。さらに、相手側導通部材が導入孔にひろわ
れてスムーズに入っていくので、プリント配線板等の組
み付け作業性が向上する。加えて、コンタクトを貫通し
た相手側導通部材をコンタクトの上面にハンダ付けした
ときには、ハンダの垂れが生じない。

【０００９】請求項３の誤差吸収コネクタは、請求項２
の構成において、ベースハウジング挟持部間における摺
動ハウジングに、摺動ハウジングの左右方向への移動に
より挟持部に係止される横ストッパが設けられ、ベース
ハウジングの上面及び摺動ハウジングの下面に、摺動ハ
ウジングの前方への移動により係止する縦ストッパが設
けられている。

【００１０】このようにすれば、横ストッパにより摺動
ハウジングの左右方向の移動が規制され、縦ストッパに
より摺動ハウジングの前方への移動が規制され、ベース
ハウジング挟持部により摺動ハウジングの後方への移動
が規制されて可動範囲の限界が設定されるから、コンタ
クトの過大な変形が阻止される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１〜図５は第１の実施形態に係
る誤差吸収コネクタを示す。この誤差吸収コネクタは、
例えば図６に示すように、ケースＣとプリント配線板Ｐ
を接続するときに、プリント配線板Ｐに実装されるもの
である。図６で例示したものでは、ケースＣにピン形の
相手側導通部材Ｂが上向きに突出するように実装されて
おり、この相手側導通部材Ｂがプリント配線板Ｐに開口
する連通窓Ｗから上に抜け出て誤差吸収コネクタ（図６
では図示省略）に接続されるようになっている。

【００１２】図１〜図５に示すように、第１実施形態の
コネクタは、絶縁材料で構成されたハウジング１と、弾
性を有する導電性材料で構成されたコンタクト２とを備
えている。上記ハウジング１はベースハウジング３と、
このベースハウジング３に対して相手側導通部材Ｂと交
差する面内で摺動可能に支持された摺動ハウジング４と
により構成されている。ベースハウジング３には、前方
に向かって開放された断面略コ字形の挟持部５、５が左
右に離間して設けられ、この挟持部５、５により摺動ハ
ウジング４が端部４ｂ、４ｂにおいて摺動可能に挟持さ
れている。

【００１３】コンタクト２は、少なくとも一部がベース
ハウジング３と摺動ハウジング４とに架設されている。
すなわち、コンタクト２は接続辺２ａと実装辺２ｂとに
より略逆Ｌ字形に形成され、接続辺２ａが摺動ハウジン
グ４の上面に固定され、実装辺２ｂが摺動ハウジング４
の前面とベースハウジング３の前面に架設されている。
そして、コンタクト２はベースハウジング３と摺動ハウ
ジング４の表面に刻設された溝３ａ、４ａに嵌合してい
る。また、図１に示すように、一部又は全部のコンタク
ト２の実装辺２ｂには、先端付近を長手方向に湾曲形成
することによりベント部２ｃが形成されており、このベ
ント部２ｃがプリント配線板Ｐのスルーホールに入ると
弾性変形し、その復元力によって誤差吸収コネクタをプ
リント配線板Ｐに仮止めするようにしている。さらに、
図４（ａ）に示すように、コンタクト２の接続辺２ａに
は画像認識用の穴２ｄが形成されており、相手側導通部
材Ｂと自動ハンダ付けするときに、ハンダ付け部分の位
置を認識して自動ハンダ付け機の位置ずれ補正を行うよ
うにしている。

【００１４】摺動ハウジング４には、一端がコンタクト
２に臨んで開口し且つ他端が相手側導通部材Ｂに向かい
末広がりになって開口する導入孔６を設けられている。
導入孔６の上端は摺動ハウジング４のコンタクト接続辺
２ａを貫通し、下端が摺動ハウジング４の下面に開口し
ている。

【００１５】ベースハウジング３の挟持部５、５の間に
おける摺動ハウジング４には、摺動ハウジング４が左右
方向に移動したときに挟持部５、５に当接して係止され
る横ストッパ７、７が設けられている。また、ベースハ
ウジング３の上面には縦ストッパ８が、そして摺動ハウ
ジング４の下面には縦ストッパ９がそれぞれ突出して設
けられ、摺動ハウジング４が前方に移動したときに互い
に係止するようになっている。これらの縦ストッパ８、
９は、摺動ハウジング４をベースハウジング３に組み付
けるときに一方のストッパが他方のストッパを乗り越え
ることでハウジングの組み付けを可能としている。な
お、１０はベースハウジング３の下面から下方に突き出
た補強用タブであって、必要に応じて設けられる。この
補強用タブ１０は、プリント配線板Ｐのスルーホールに
挿入してハンダ付けされることで、誤差吸収コネクタの
プリント配線板Ｐへの実装強度を上げるものである。

【００１６】従って、上記第１実施形態の誤差吸収コネ
クタは、図７（ａ）に示すように、コンタクト２の実装
辺２ｂの先端をプリント配線板Ｐにハンダ付けすること
で実装される。そして、相手側導通部材Ｂを導入孔６に
挿入するとコンタクト２の接続辺２ａを貫通し、両者を
ハンダ付け又は圧接させれば接続が完了する。その場
合、アライメント誤差により相手側導通部材Ｂと導入孔
６のセンターが一致していなくても相手側導通部材Ｂは
導入孔６の広い開口でひろわれ、導入孔６を進むにした
がってコンタクト２の弾性変形により摺動ハウジング４
がベースハウジング３に対して相手側導通部材Ｂと交差
する面内で摺動するので、相手側導通部材Ｂはコンタク
ト２まで導かれて接続可能となる。このようにアライメ
ント誤差を吸収できるので、コネクタと相手側導通部材
Ｂとが接続不能となることを有効に防止してコネクタの
信頼性を高めることができる。また、コンタクト２が撓
む分だけハンダ付け部等にかかる応力が軽減されるの
で、ハンダ付け部にクラックが入るなどの不具合が回避
され、接続不良の発生を防止してコネクタの信頼性を高
めることができる。さらに、相手側導通部材Ｂが導入孔
６にひろわれ、導入孔６の奥へスムーズに入っていくの
で、プリント配線板Ｐの組み付け作業性が向上する。以
上の効果は特にコネクタ及び相手側導通部材Ｂを多数実
装し、これらを一括して接続するボード・ツー・ボード
の接続を行うときに顕著である。

【００１７】また、本発明はコンタクト接続辺２ａを摺
動ハウジング４の側面や下面等に固定した実施形態を含
むが、上記第１実施形態のように接続辺２ａを摺動ハウ
ジング４の上面に固定すると共に、導入孔６の上端を摺
動ハウジング４のコンタクト接続辺２ａに貫通させたと
きには、コンタクト２を貫通した相手側導通部材Ｂをコ
ンタクト２の上面にハンダ付けできるので、ハンダの垂
れが生じない。その場合、図７（ｂ）に示すように、単
体のハウジング１’にコンタクト２’を取り付け、この
コンタクト２’の先端を相手側導通部材Ｂに当ててハン
ダ付けする比較例に較べてみると、その効果が顕著であ
ることが明らかである。

【００１８】さらに、本発明は横ストッパ７、７及び縦
ストッパ８、９を設けない実施形態を含むが、上記第１
実施形態のようにストッパ７、８、９を設けたときには
横ストッパ７、７により摺動ハウジング４の左右方向の
移動が規制され、縦トッパ８、９により摺動ハウジング
４の前方への移動が規制され、ベースハウジング挟持部
５、５により摺動ハウジング４の端部４ｂ、４ｂを受け
止めてその後方への移動が規制され、これによって可動
範囲の限界が設定されるから、コンタクト２の過大な変
形が阻止され、破損等の不具合を未然に防止してコネク
タの信頼性を高めることができる。

【００１９】また、先に図７（ｂ）で示した比較例では
コンタクト２’が剥き出しで突出しているので、プリン
ト配線板Ｐへの実装時及び相手側導通部材Ｂとの接続時
に他部材等に当たり、コンタクト２’が曲がったり折れ
たりする不具合が起こる。これに対し、上記第１実施形
態ではコンタクト２の接続辺２ａが摺動ハウジング４に
固定され、実装辺２ｂが摺動ハウジング４及びベースハ
ウジング３に固定されているので、そのような不具合が
なく、コネクタと相手側導通部材Ｂとが接続不能となる
ことを有効に防止することができる。さらに、本発明は
コンタクトをそのままハウジングの表面に固定した実施
形態を含むが、上記第１実施形態のようにハウジング
３、４の表面に溝３ａ、４ａを刻設し、この溝３ａ、４
ａにコンタクト２を嵌合したときには、コンタクト２が
溝３ａ、４ａに保護されるので上記不具合発生の更なる
防止が図られ、コネクタと相手側導通部材Ｂとが接続不
能となることを一層確実に防止してコネクタの信頼性を
高めることができる。

【００２０】さらに、本発明はコンタクト２の実装辺２
ｂをストレートに形成してベント部を設けない実施形態
を含むが、上記第１実施形態のようにコンタクト実装辺
２ｂにベント部２ｃを設けたときには、コンタクト２を
プリント配線板Ｐに差し込むだけで誤差吸収コネクタを
プリント配線板Ｐに仮止めして次工程へ運ぶことができ
る。このため、従来のようにプリント配線板Ｐからコネ
クタが落ちないようにプリント配線板Ｐに差し込んだコ
ンタクトの先端を折曲げる工程を省くことができ、大量
生産の効率が向上する。

【００２１】また、本発明はコンタクト２の接続辺２ａ
に画像認識用穴２ｄを形成しない実施形態を含むが、上
記第１実施形態のように画像認識用穴２ｄを形成したと
きには、自動ハンダ付け機の位置ずれ補正ができるの
で、ハンダ付けの精度を上げて製品の歩留まりを向上さ
せることができる。

【００２２】図８は第２の実施形態を示す。この第２実
施形態が上記第１実施形態と構成を異にする点のみ説明
する。ベースハウジング３の挟持部５の下面には小さな
突起１１が形成されていると共に、摺動ハウジング４の
上面には上記突起１１が嵌合するくぼみ１２が凹陥形成
されており、組み付け時に摺動ハウジング４をベースハ
ウジング３に対して仮止めできるようになっている。こ
のようにすれば、例えば摺動ハウジング４をベースハウ
ジング３に対して正規の位置に仮固定した状態でプリン
ト配線板Ｐに実装したときには、導入孔６が相手側導通
部材Ｂをひろう確率が高まり、アライメント誤差の吸収
機能を高めることができる。

【００２３】図９は第３の実施形態を示す。この第３実
施形態が上記第１実施形態と構成を異にする点のみ説明
する。コンタクト２の接続辺２ａの先端側は幅方向の両
端が立ち上がっていて断面が略コの字を寝かせた形にな
るように形成されているが、隣合うコンタクト２におけ
る上記略コ字状部分に挟まれた摺動ハウジング４の部位
のなかでハンダ付けの対象となる付近は上部が削られて
いて、他の部位よりも低い肉抜き部４ｃが形成されてい
る。こうすることにより、レーザービーム等により自動
でハンダ付けするときに摺動ハウジング４のなかで焦げ
るおそれのある部位がなくなり、製品の信頼性を向上さ
せて歩留まりを向上させることができる。

【００２４】上記実施形態はあくまで例示であり、本発
明はこれによって限定されるものではない。本発明の誤
差吸収コネクタは、プリント配線板やケース等に実装さ
れるコネクタとして広く用いることができる。本発明で
は、挟持部の数は問題とならず、三箇所以上に設けても
よい。また、挟持部を側方又は後方に向かって開口させ
るようにしてもよい。その場合、これに対応するストッ
パを設けるのであれば、摺動ハウジングが挟持部の開口
する方向へ移動しないように設けることになる。導入孔
の一端がコンタクトに臨んで開口する実施形態として、
導入孔の一端がコンタクトの端縁に接して開口する実施
形態が例示される。コンタクトの形状はＬ字形以外でも
よく、Ｉ字形その他種々の形状が含まれる。また本発明
は、以上の実施形態を適宜に組み合わせた実施形態を含
む。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の誤差吸
収コネクタによれば、導入孔で相手側導通部材をひろ
い、コンタクトの弾性変形により摺動ハウジングが摺動
することでアライメント誤差を有効に吸収するので、コ
ネクタと相手側導通部材とが接続不能となることを有効
に防止することができ、また強引な接続によりハンダ付
け部等に過大な応力がかかってクラックが入るなどの不
具合をなくして接続不良の発生を防止することができ、
コネクタの信頼性を高めることができると共に、プリン
ト配線板等の組み付け作業性を向上させることができ
る。以上の効果は特にコネクタ及び相手側導通部材を多
数実装し、これらを一括して接続するボード・ツー・ボ
ードの接続を行うときに顕著である。

【００２６】請求項２のようにすれば、請求項１で得ら
れた効果に加えて、コンタクトを貫通した相手側導通部
材をコンタクトの上面にハンダ付けしたときに、ハンダ
の垂れが生じないようにすることができ、製品品質を高
めることができる。

【００２７】請求項３のようにすれば、請求項２で得ら
れた効果に加えて、摺動ハウジングの前後左右の移動が
規制されて可動範囲の限界が設定されるから、コンタク
トの過大な変形を阻止して破損等の不具合を未然に防止
してコネクタの信頼性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係る誤差吸収コネクタの斜視図
である。

【図２】第１実施形態に係る誤差吸収コネクタのベース
ハウジング及び摺動ハウジングを示す分解斜視図であ
る。

【図３】第１実施形態に係る誤差吸収コネクタの摺動ハ
ウジングにコンタクトを組み付けた状態で示す斜視図で
ある。

【図４】第１実施形態に係る誤差吸収コネクタを示し、
（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図であ
る。

【図５】図４（ｂ）におけるＶ−Ｖ線断面図である。

【図６】第１実施形態に係る誤差吸収コネクタを用いて
接続するケース及びプリント配線板を示す縮小斜視図で
ある。

【図７】コンタクトと相手側導通部材の接続状態を示す
断面図であり、（ａ）は第１実施形態に係る誤差吸収コ
ネクタの場合を、（ｂ）は比較例の場合を示す。

【図８】第２実施形態に係る誤差吸収コネクタの要部を
示す拡大断面図である。

【図９】第３実施形態に係る誤差吸収コネクタの斜視図
である。

【符号の説明】

Ｂ 相手側導通部材 Ｐ プリント配線板 Ｃ ケース １ ハウジング ２ コンタクト ２ａ 接続辺 ２ｂ 実装辺 ３ ベースハウジング ３ａ 溝 ４ 摺動ハウジング ４ａ 溝 ４ｂ 端部 ５ 挟持部 ６ 導入孔 ７ 横ストッパ ８ 縦ストッパ ９ 縦ストッパ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 二宮 徳博 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 伊藤 潤一 愛知県安城市東新町10−６ ファミリーパ ーク105号 Ｆターム(参考） 5E021 FA05 FA11 FB02 FC34 FC40 5E023 AA04 AA16 BB13 BB22 CC22 EE14 GG02 HH17 HH30

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピン形の相手側導通部材に接続されるコ
   ネクタであって、ハウジングをベースハウジングと、こ
   のベースハウジングに対して相手側導通部材と交差する
   面内で摺動可能に支持された摺動ハウジングとにより構
   成し、コンタクトの少なくとも一部をベースハウジング
   と摺動ハウジングとに架設すると共に、摺動ハウジング
   に、一端がコンタクトに臨んで開口し且つ他端が相手側
   導通部材に向かい末広がりになって開口する導入孔を設
   けたことを特徴とする誤差吸収コネクタ。
2. 【請求項２】 ベースハウジングに、前方に向かって開
   放された断面略コ字形の挟持部が左右に離間して設けら
   れ、この挟持部で摺動ハウジングが摺動可能に挟持され
   ていると共に、接続辺と実装辺とにより略逆Ｌ字形に形
   成されたコンタクトにおける接続辺が摺動ハウジングの
   上面に固定され、実装辺が摺動ハウジングの前面とベー
   スハウジングの前面に架設されており、導入孔の上端が
   摺動ハウジングのコンタクト接続辺を貫通し、下端が摺
   動ハウジングの下面に開口している請求項１記載の誤差
   吸収コネクタ。
3. 【請求項３】 ベースハウジング挟持部間における摺動
   ハウジングに、摺動ハウジングの左右方向への移動によ
   り挟持部に係止される横ストッパが設けられ、ベースハ
   ウジングの上面及び摺動ハウジングの下面に、摺動ハウ
   ジングの前方への移動により係止する縦ストッパが設け
   られている請求項２記載の誤差吸収コネクタ。