JP2005209501A - フローティング型コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 相手方コネクタとの嵌合時に許容し得るハウジング同士の位置ずれを従来よりも増大させる。
【解決手段】 基板４０に対して固定され、内部空間１２を有した固定側ハウジング１０と、この内部空間１２内に位置し、プラグコネクタ１と嵌合する受容凹部２３が基板４０とは反対の側に開口するように設けられた可動側ハウジング２０と、これら両ハウジング１０，２０に保持された複数のコンタクト３０とを有する。ここで、各コンタクト３０における固定側ハウジング１０により保持された部分３１と可動側ハウジング２０により保持された部分３２との間に形成されたＵ字状の可撓部３５は、可動側ハウジング２０と固定側ハウジング１０との間を基板４０とは反対の側に向けて凸となるように延び、可動側ハウジング２０に設けられたコンタクト保護壁２５の内方に形成されたコンタクト保護空間２６内に位置している。
【選択図】 図４

Description

本発明は、基板に対して固定された固定側ハウジングと相手方コネクタと嵌合する嵌合部を有した可動側ハウジングとを有し、可動側ハウジングが固定側ハウジングに対して移動自在な構成とすることにより、相手方コネクタとの嵌合結合時にハウジング同士の位置ずれがあった場合でもこれを吸収してコネクタ同士を確実に結合させることができるようにしたフローティング型コネクタに関する。

フローティング型コネクタと称されるコネクタは、基板に対して固定された固定側ハウジングと相手方コネクタと嵌合する嵌合部を有した可動側ハウジングとを有し、コンタクトが固定側ハウジングと可動側ハウジングとの双方に保持された構成となっている。可動側ハウジングはコンタクトの弾性力により固定側ハウジングに対して移動自在であり、相手方コネクタとの嵌合結合時にハウジング同士の位置ずれがあった場合でもこれが吸収されるため、ハウジングを傷付けたりコンタクトを塑性変形させたりすることなく、相手方コネクタと確実に結合させることができる（下の特許文献参照）。

図８は従来のフローティング型コネクタの一例としてのレセプタクルコネクタを示しており、基板１４０に対して固定された固定側ハウジング１１０と、相手方となるプラグコネクタの突起部（図示せず）を受容し得る受容凹部１２３を有した可動側ハウジング１２０と、これら両ハウジング１１０，１２０により保持された複数のコンタクト１３０から構成される。各コンタクト１３０は固定側ハウジング１１０に保持された部分（第１被保持部１３１）から延びたリード部１３３が基板１４０上の配線パターン１４１に接続されるとともに、可動側ハウジング１２０に保持された部分（第２被保持部１３２）から延びた接触部１３４が受容凹部１２３の表面に露出して設けられる。第１被保持部１３１と第２被保持部１３２との間に形成されたＵ字状の可撓部１３５は図８の紙面面内方向に弾性変形可能であり、これにより可動側ハウジング１２０が固定側ハウジング１１０に対して移動できるようになっている。各コンタクト１３０の可撓部１３５は可動側ハウジング１２０と固定側ハウジング１１０との間を基板１４０とは反対の側（図８では紙面上方）に向けて凸となるように延びており、可動側ハウジング１２０の固定側ハウジング１１０に対する相対移動を許容しつつも、上下方向の寸法を極力小さくすることができるようになっている。このような構成のコネクタは、近年における電子機器の小型軽量化に伴って要求されている、上下方向寸法の小さいいわゆる低背型のフローティング型コネクタとして知られている。
特開平４−３７０６７７号公報 特開平６−３１０１９７号公報 特開平６−２６０２４２号公報 特開平１０−５５８５６号公報 実公平７−３３４０８号公報 実開平５−２３４２９号公報

しかしながら、上記従来の低背型のフローティング型コネクタでは、コンタクト１３０の可撓部１３５の外方に位置してこれを外部の異物等から保護するコンタクト保護壁は固定側ハウジング１１０からなっていたため、可動側ハウジング１２０の固定側ハウジング１１０に対する相対移動に伴って可撓部３５が横方向外方（図８では紙面左方）に大きく倒れ変形した場合には、この可撓部３５が固定側ハウジング１１０と接触してしまっていた（図８中において示す破線の円内参照）。このため可動側ハウジング１２０の移動は可撓部３５が固定側ハウジング１１０に接触するまでの範囲に制限されてしまい、相手方コネクタとの嵌合時に許容し得る位置ずれは極小さい範囲に限られるものとなっていた。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、相手方コネクタとの嵌合時に許容し得るハウジング同士の位置ずれを従来よりも増大させることが可能な構成のフローティング型コネクタを提供することを目的としている。

本発明に係るフローティング型コネクタ（例えば、実施形態におけるレセプタクルコネクタ１）は、基板に対して固定され、内部空間を有した固定側ハウジングと、固定側ハウジングの上記内部空間内に位置し、相手方コネクタ（例えば、実施形態におけるプラグコネクタ７０）と嵌合する嵌合部（例えば、実施形態における受容凹部２３）が基板とは反対の側に設けられた可動側ハウジングと、固定側ハウジング及び可動側ハウジングの双方に保持され、相手方コネクタとの結合時に相手方コンタクト（例えば、実施形態におけるプラグコネクタ７０のコンタクト７３）と接触する接触部が嵌合部の表面に露出して設けられた複数のコンタクトとを有し、各コンタクトにおける固定側ハウジングにより保持された第１被保持部と可動側ハウジングにより保持された第２被保持部との間に形成されたＵ字状の可撓部が弾性変形することにより可動側ハウジングが固定側ハウジングに対して移動自在となっているフローティング型コネクタにおいて、各コンタクトの可撓部は可動側ハウジングと固定側ハウジングとの間を基板とは反対の側に向けて凸となるように延び、可動側ハウジングに設けられたコンタクト保護壁の内方に形成されたコンタクト保護空間内に位置している。

本発明に係るフローティング型コネクタでは、コンタクトのＵ字状の可撓部は可動側ハウジングと固定側ハウジングとの間を基板とは反対の側に向けて凸となるように延びており、いわゆる低背型のフローティング型コネクタの構成となっているが、この可撓部は可動側ハウジングに設けられたコンタクト保護壁の内方に形成されたコンタクト保護空間内に位置しているため、可動側ハウジングが固定側ハウジングに対して大きく移動して可撓部が倒れ変形した場合であっても、この可撓部がコンタクト保護壁と接触することはない。このため、相手方コネクタとの嵌合時に許容し得るハウジング同士の位置ずれを従来よりも増大させることができ、相手方コネクタとの嵌合結合時にハウジング同士の大きな位置ずれがあった場合でもこれを十分に吸収することが可能である。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。図１〜図７は本発明の一実施形態に係るフローティング型コネクタであるレセプタクルコネクタ１を示している。本実施形態では説明の便宜上、各図中に示すように前後、左右、上下方向を定義する。このレセプタクルコネクタ１は、基板４０に対して固定された固定側ハウジング１０と、基板４０とは反対の側（図１では紙面上方）に開口した受容凹部２３を有した可動側ハウジング２０と、これら固定側ハウジング１０及び可動側ハウジング２０の双方に保持された複数のコンタクト３０とを有して構成されている。

固定側ハウジング１０及び可動側ハウジング２０は図１及び図２に示すように前後方向に延びた矩形形状を有しており、ともに樹脂等の電気絶縁性材料から構成される。固定側ハウジング１０は上下方向に貫通した内部空間１２を有した枠形状の部材であり、前後方向に延びた左右の内壁１１，１１にはコンタクト３０を保持するためのコンタクト取り付け溝１３が多数上下方向に延びて設けられている。可動側ハウジング２０は平板状の基部２１と、この基部２１の中央から下方に突出して延び、固定側ハウジング１０の上記内部空間１２内に上方から入り込むことができる前後方向に長い鉢形状の窪み壁２２とを有している。この窪み壁２２の内壁は上記受容凹部２３を形成しており、窪み壁２２の内表面には上記コンタクト３０を保持するためのコンタクト取り付け溝２４が多数上下方向に延びて設けられている。各コンタクト３０は例えば板金（弾性体からなる導電性材料）を打ち抜き加工した後、図２に示すように所定の形状に曲げ成形されて構成されている。各コンタクト３０は固定側ハウジング１０の上記コンタクト取り付け溝１３と可動側ハウジング２０の上記コンタクト取り付け溝２４との双方に保持される。なお、コンタクト３０は可動側ハウジング２０の左右両側に、前後方向に一定のピッチで設けられる（図１参照）。

図２に示すように、各コンタクト３０の中間部には他の部分よりやや広幅の第１被保持部３１及び第２被保持部３２が形成されており、第１被保持部３１が固定側ハウジング１０により保持され、第２被保持部３２が可動側ハウジング２０により保持される。そして、第１被保持部３１から延びたリード部３３は基板４０上の配線パターン４１に半田付け等により接続され、第２被保持部３２から延びた接触部３４は可動側ハウジング２０に形成された上記受容凹部２３の表面に露出して設けられる。また、各コンタクト３０における第１被保持部３１と第２被保持部３２との間にはＵ字状の可撓部３５が形成される。この可撓部３５は、可動側ハウジング２０における窪み壁２２と固定側ハウジング１０の内壁１１との間を基板４０とは反対の側（図４では紙面上方）に向けて凸となるように延びており、両ハウジング１０，２０の左右方向（図４では紙面左右方向）に弾性変形自在となっている。

図４に示すように、可動側ハウジング２０の左右両端部からはコンタクト保護壁２５が基板４０側（図４では紙面下方）に向けて延びて設けられている。このコンタクト保護壁２５と窪み壁２２との間には基板４０側（紙面下方）に開口するコンタクト保護空間２６が形成されており、各コンタクト３０の可撓部３５はこのコンタクト保護空間２６内に位置している。なお、上記コンタクト保護壁２５は、外部の異物等からコンタクト３０の可撓部３５を保護するために設けられるものである。

図１及び図２に示すように、固定側ハウジング１０の前後両端部には固定金具５０が取り付けられる。これら固定金具５０はその両端部にハウジング結合部５１，５１を有するとともに、下方へ屈曲して延びた基板結合部５２とを有しており、ハウジング結合部５１，５１を固定ハウジング１０の前後両端部に設けられた金具取り付け溝１４内に固定される。

レセプタクルコネクタ１の基板４０への取り付けは、固定側ハウジング１０の下面から下方に突出して設けられた位置決め突起１５，１６（図１参照）を基板４０に設けられた図示しない位置決め穴に挿入して基板４０上への位置決めをしたうえで、固定金具５０の基板結合部５２を基板４０上の所定箇所に接続するとともに、コンタクト３０のリード部３３を基板４０上の配線パターンの端子に接続して行われる（例えば、リフロー半田付け）。

図６は上記レセプタクルコネクタ１に相手方コネクタであるプラグコネクタ７０を結合させている様子を示す。プラグコネクタ７０は図６に示すようにレセプタクルコネクタ１の受容凹部２３と嵌合し得る形状の突起部７２を有した電気絶縁性材料からなるプラグハウジング７１と、このプラグハウジング７１に保持された弾性体かつ導電性材料からなる複数のコンタクト７３とを有する。これらコンタクト７３はレセプタクルコネクタ１の各コンタクト３０と対応するよう、突起部７２の左右両側に、前後方向に一定のピッチで設けられている。各コンタクト７３は図６の紙面下方に片持ち状に延びた接触部７３ａが図６の紙面面内方向に弾性変形自在となっており、図示しないリード部がこの相手方コネクタ７０が取り付けられる基板（図示せず）上の所定の配線パターンに接続されている。

プラグコネクタ７０の突起部７２をレセプタクルコネクタ１の受容凹部２３内に図６の紙面上方から挿入すると、プラグコネクタ７０の突起部７２はレセプタクルコネクタ１の受容凹部２３内に嵌入する。このときプラグコネクタ７０のコンタクト７３はレセプタクルコネクタ１のコンタクト３０と接触しつつ図６の紙面面内方向に弾性変形させられるので、両コンタクト３０，７３は適切な接触力をもって接触し、両コネクタ１，７０間での信号伝送が可能となる。

ここで、図６に示すように、レセプタクルコネクタ１における受容凹部２３の中心軸面Ｓ１（この中心軸面Ｓ１は図６の紙面に垂直な方向に延びている）とプラグコネクタ７０における突起部７２の中心軸面Ｓ２（この中心軸面Ｓ２も図６の紙面に垂直な方向に延びている）とが一致している場合には、両コネクタ１，７０の結合操作において、プラグコネクタ７０の突起部７２とレセプタクルコネクタ１の受容凹部２３とはそのまま嵌合するが（図６（Ｂ）に示す状態）、両中心軸面Ｓ１，Ｓ２が一致していなかった（ずれていた）場合には、突起部７２と受容凹部２３とはそのまま嵌合せずに、プラグコネクタ７０の突起部７２の下端に形成された斜面７２ａがレセプタクルコネクタ１の受容凹部２３の上端に形成された斜面２３ａに上方から当接してしまう。しかし、可動ハウジング２０は弾性体からなるコンタクト３０を介して固定ハウジング１０に対して移動自在であるため、上記両斜面７２ａ，２３ａの当接により生じた可動ハウジング２０を横方向に移動させる力によって可動ハウジング２０はその方向（横方向）へ移動し、そのうえで両嵌合部７２，２３は嵌合する。図７はこのようにレセプタクルコネクタ１の受容凹部２３の中心軸面Ｓ１とプラグコネクタ７０の突起部７２の中心軸面Ｓ２とが一致していなかった場合において、可動ハウジング２０が図６の紙面左方に移動した状態を示している。この場合、紙面左方に位置するコンタクト３０の可撓部３５はＵ字状部下方の間隔が狭まるように変形し、紙面右方に位置するコンタクト３０の可撓部３５はＵ字状部下方の間隔が拡がるように変形した状態となる。

このように本実施形態に係るレセプタクルコネクタ１では、相手方コネクタ（プラグコネクタ７０）との嵌合結合時にハウジング同士の位置ずれがある場合でもこれが吸収されるようになっており、双方のハウジング２０、７１を傷付けたり双方のコンタクト３０，７３を塑性変形させたりすることなく、確実な結合を行うことが可能である。また、コンタクト３０のＵ字状の可撓部３５は可動側ハウジング２０と固定側ハウジング１０との間を基板４０とは反対の側に向けて凸となるように延びており、いわゆる低背型のフローティング型コネクタの構成となっているので、可動側ハウジング２０の固定側ハウジング１０に対する相対移動を許容しつつも、上下方向の寸法を極力小さくすることができるようになっている。

また、上記のようにレセプタクルコネクタ１の受容凹部２３の中心軸面Ｓ１とプラグコネクタ７０の突起部７２の中心軸面Ｓ２とが一致していなかった場合には、図７に示すようにやや横方向外方（図７では紙面左方）に倒れるようにも変形するが、この可撓部３５は可動側ハウジング２０に設けられたコンタクト保護壁２５の内方に形成形成されたコンタクト保護空間２６内に位置しているため、可動側ハウジング２０が固定側ハウジング１０に対して大きく移動して可撓部３５が倒れ変形した場合であっても、この可撓部３５がコンタクト保護壁２５と接触することはない。このため、相手方コネクタ（プラグコネクタ７０）との嵌合結合時に許容し得るハウジング同士の位置ずれを従来よりも増大させることが可能である。

これまで本発明の好ましい実施形態について説明してきたが、本発明の範囲は上述の実施形態に示したものに限定されない。例えば、上述の実施形態においては、本発明に係るフローティング型コネクタが、相手方コネクタであるプラグコネクタの突起部と嵌合する受容凹部を嵌合部としたレセプタクルコネクタである場合を例に説明したが、相手方コネクタであるレセプタクルコネクタの受容凹部と嵌合するプラグ部を嵌合部としたプラグコネクタとして構成することも可能である。

本発明の一実施形態であるレセプタクルコネクタを示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は底面図である。 上記レセプタクルコネクタの分解斜視図である。 図１（Ｂ）における矢視III−IIIから見た上記レセプタクルコネクタの一部の斜視図である。 図３における矢視IVから見た断面図である。 図４における矢視V−Vから見た断面図である。 上記レセプタクルコネクタにプラグタイプの相手方コネクタと結合させる様子を示す図であり、（Ａ）は両コネクタの結合前の状態、（Ｂ）は両コネクタの結合後の状態をそれぞれ示している。 レセプタクルコネクタの受容凹部の中心軸面とプラグコネクタの突起部の中心軸面とが一致していなかった場合において、両コネクタの結合時に可動ハウジングが紙面左方に移動した状態を示す図である。 従来におけるレセプタクルコネクタの一例の断面図である。

符号の説明

１ レセプタクルコネクタ（フローティング型コネクタ）
１０ 固定側ハウジング
１２ 内部空間
２０ 可動側ハウジング
２３ 受容凹部（凹部）
２５ コンタクト保護壁
２６ コンタクト保護空間
３０ コンタクト
３１ 第１被保持部
３２ 第２被保持部
３３ リード部
３４ 接触部
３５ 可撓部
４０ 基板
７０ プラグコネクタ（相手方コネクタ）

Claims (1)

1. 基板に対して固定され、内部空間を有した固定側ハウジングと、前記固定側ハウジングの前記内部空間内に位置し、相手方コネクタと嵌合する嵌合部が前記基板とは反対の側に設けられた可動側ハウジングと、前記固定側ハウジング及び前記可動側ハウジングの双方に保持され、前記相手方コネクタとの結合時に相手方コンタクトと接触する接触部が前記嵌合部の表面に露出して設けられた複数のコンタクトとを有し、前記各コンタクトにおける前記固定側ハウジングにより保持された第１被保持部と前記可動側ハウジングにより保持された第２被保持部との間に形成されたＵ字状の可撓部が弾性変形することにより前記可動側ハウジングが前記固定側ハウジングに対して移動自在となっているフローティング型コネクタにおいて、
   前記各コンタクトの前記可撓部は前記可動側ハウジングと前記固定側ハウジングとの間を前記基板とは反対の側に向けて凸となるように延び、前記可動側ハウジングに設けられたコンタクト保護壁の内方に形成されたコンタクト保護空間内に位置していることを特徴とするフローティング型コネクタ。

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