JP2008251311A - 電気コネクタ組立体 - Google Patents

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Abstract

【課題】固定コネクタ、中間コネクタ、挿抜コネクタとから成るコネクタ組立体を、挿抜コネクタの抜去時には、中間コネクタがこれに伴って抜去されることがなく、中間コネクタを抜去するときには、治工具なしでも抜去可能とすることを課題とする。
【解決手段】挿抜コネクタ40の抜去時に、固定コネクタ40’と中間コネクタ1で抜け防止を図る係止部を、挿抜方向とは異なる一つの直線の方向で両端部に有しており、中間コネクタ1と固定コネクタ40’とは嵌合状態でコネクタ抜去方向に係止し合うよう係止部36A,44’Aを有し、係止部での係止力は中間コネクタ1と挿抜コネクタ40との間の抜去力よりも大きく、中間コネクタ1は、上記一つの直線の方向で固定コネクタ40’に対して相対移動可能であり、この相対移動時に、中間コネクタ1の両端の係止部36A,44’Aのうち一方の係止部が固定コネクタ40’の係止部に対して係止解除となる。
【選択図】図6

Description

本発明は、電子機器の回路部材に取り付けられる固定コネクタと、これに嵌合接続される中間コネクタと、さらにこれに嵌合接続される挿抜コネクタとを有する電気コネクタ組立体に関する。
特許文献1には、回路基板を有する中間コネクタと、この中間コネクタの対向両側で該中間コネクタにそれぞれ接続される固定コネクタと挿抜コネクタとによる組立体が開示されている。特許文献1では、固定コネクタと挿抜コネクタの両者を共に被接続体と称している。固定コネクタは、電子機器に固定的に設けられた回路基板に取り付けられ、挿抜コネクタには、例えば他の回路基板が接続される。中間コネクタの回路基板の対向両縁には、回路のリード先端の接続パッドが配列されていて、固定コネクタと挿抜コネクタの両者の端子はこの回路基板のそれぞれの縁部の接続パッドに接続される。
中間コネクタが固定コネクタから抜去される頻度は、挿抜コネクタが中間コネクタから抜去される頻度よりも低い。そこで、中間コネクタと固定コネクタには鉤状の係止部で互にしっかりと係止するようにさせて、挿抜コネクタが中間コネクタから抜去する際に、それに伴って中間コネクタが固定コネクタから抜去されることのないようにしている。
しかしながら、中間コネクタを固定コネクタから抜去したいときも、稀にはある。その場合には、適宜、治工具を用いて上記係止部を解除方向に変形させて、中間コネクタを抜去する。
特開2005−216694
しかしながら、使用者が上記治工具の必要性を認識せずに、上記挿抜コネクタの抜去の場合と同様の要領で、中間コネクタを固定コネクタから抜去しようとすることがある。もちろん、この中間コネクタは容易には抜けない。そこで、使用者は、さらに力を強めて引き抜こうとする。その結果、過度な力が中間コネクタと固定コネクタに加わって、場合によっては、両コネクタが破損する。
本発明は、このような事情に鑑み、挿抜コネクタの抜去時には、中間コネクタがこれに伴って抜去されることがなく、意識的に中間コネクタを抜去するときには、治工具なしでも抜去可能とする電気コネクタ組立体を提供することを課題とする。
本発明に係る電気コネクタ組立体は、電子機器の回路部材に取り付けられる固定コネクタと、該固定コネクタに嵌合して接続される中間コネクタと、該中間コネクタに嵌合して接続される挿抜コネクタとを有し、各コネクタの挿抜方向は同一方向であり、挿抜コネクタの抜去時に、固定コネクタと中間コネクタで互に抜け防止を図る係止部を、上記挿抜方向とは異なる方向に延びる一つの直線に平行な方向で両端部に有している。
かかる電気コネクタ組立体において、本発明では、中間コネクタと固定コネクタとは互の嵌合状態でコネクタ抜去方向に係止し合うよう係止部を有し、該係止部での係止力は中間コネクタと挿抜コネクタとの間の抜去力よりも大きく、中間コネクタは、上記一つの直線に平行な方向で固定コネクタに対して所定距離だけ相対移動可能であり、この所定距離の相対移動時に、上記中間コネクタの両端の係止部のうち一方の係止部が固定コネクタの係止部に対して係止解除となることを特徴としている。
このような構成の本発明によると、挿抜コネクタのみを抜去したいときには、該挿抜コネクタを通常のコネクタのように引くだけで抜去できる。この挿抜コネクタの中間コネクタからの抜去力よりも、中間コネクタと固定コネクタとの係止力の方が大きいので、上記挿抜コネクタを抜去しても中間コネクタは固定コネクタから外れることはない。次に、中間コネクタを固定コネクタから抜去したいときには、該中間コネクタをコネクタの挿抜方向とは異なる上記一つの直線の方向に上記所定距離だけ移動させると、中間コネクタの一方の係止部が固定コネクタの対応係止部から係止解除される。この状態で上記一方の係止部を抜去方向に引くと、中間コネクタは傾きながら、この一方の係止部の側から抜去され、したがって、他方の係止部での係止も解除され、かくして、中間コネクタの抜去がなされる。使用者がこのような抜去原理を認識していなくとも、上記中間コネクタを上記挿抜コネクタの抜去方向と同じ方向に引いたとき、容易には中間コネクタが抜去できないので、使用者はこれにコジリを与えようとするので、その結果、中間コネクタは上記一つの直線の方向にも力を受けて上記所定距離だけ移動して一方の係止部での係止が解除されることになる。
本発明では、各コネクタはその両端部の係止部同士を結ぶ直線の方向に、相手コネクタと接続するための複数の接点部が配列されているようにすることができる。
コネクタは接点部の配列方向をその長手方向としていることが多い。したがって、このような形態では、上記一方の係止部での係止解除の際に、中間コネクタを引き上げて傾けるときの傾き角が小さくてすむ。その結果、中間コネクタの抜去操作がし易い。
本発明において、中間コネクタと固定コネクタの係止部は、中間コネクタの抜去方向で互に係止する鉤部が先端に設けられた係止腕として形成され、中間コネクタと固定コネクタの少なくとも一方の係止腕が両コネクタ間での所定距離の相対移動を許容するだけ弾性変位して上記鉤部での係止が外れる形態とすることができる。
さらに、本発明において、中間コネクタは、固定コネクタと挿抜コネクタとの導通のための中間基板と、該中間基板を支持する枠体とを有し、中間コネクタの固定コネクタに対する相対移動は、固定コネクタに接続されている上記中間基板を枠体が相対移動可能に支持していることによりなされるようにすることもできる。
本発明は、以上のごとく、コネクタの挿抜方向とは異なる一つの直線の方向に上記中間コネクタを移動したときに、中間コネクタと固定コネクタの係止部同士が係止解除となるようにしたので、挿抜コネクタのみを抜去したいときには、中間コネクタはこれに伴って抜去されることがなく、中間コネクタを抜去したいときには、治工具を用いずとも、挿抜方向とは異なる上記一つの直線の方向での上記中間コネクタの移動によって、一方の係止部が係止解除となり、その状態で中間コネクタを傾けるようにして上記一方の係止部の側から中間コネクタを固定コネクタから抜去することができるようになる。
以下、添付図面にもとづき、本発明の一実施形態について説明する。
図1は、本実施形態としてのコネクタ組立体を、各部材の分離状態で示す斜視図である。このコネクタ組立体は、電気機器の回路部材たる回路基板P,P’(図2参照)に固定的に取り付けられている固定コネクタ40’と、この固定コネクタ40’に接続される中間コネクタ1と、さらにこの中間コネクタ1に接続される挿抜コネクタ40とから成っている。
上記中間コネクタ1は、二つの副部材10,10’と、該副部材10,10’で保持される中間基板20と、そして上記二つの副部材10,10’を接合する接合部材30とを有していて、これらが組み立てられて中間コネクタ1を成している。上記副部材10,10’と接合部材30により中間基板20を支持する枠体を形成する。
互いに上下に配されている二つの副部材10,10’は、本実施形態では、全く同一に形成されていて、上方の副部材10に対し下方の副部材10’は上下方向の向きが反転して配置されている。又、かかる中間コネクタ1に対して、上方から接続される挿抜コネクタ40そして下方から接続される固定コネクタ40’も、図示の例の場合、全く同様に作られているが、これらも上下反転した向きの位置関係にある。これらの挿抜コネクタ40そして固定コネクタ40’には、図示されていない回路部材たる回路基板が取り付けられるが、固定コネクタ40’が取り付けられる回路基板は、多くの場合、電気機器内にあって固定されている。図1において、上方の挿抜コネクタ40はその上面で、下方の固定コネクタ40’はその下面で、端子に設けられた半田ボールにてそれぞれ回路基板に取りつけられ、そして電気的に接続されている。このように副部材10,10’が同一に、そして挿抜コネクタ40そして固定コネクタ40’が同一に形成されているので、これらについては、主としてそれぞれ一方の部材、すなわち、副部材10そして挿抜コネクタ40にもとづき説明する。
副部材10は、電気絶縁材から作られていて、平面形状が矩形をなす枠部11と、該枠部11内でその長手方向に延びる複数の平行な横部材12と、この長手方向中央位置で複数の横部材12を連結するように延びる縦部材13と一体的に有するようモールド成形されている。上記枠部11には、その長手方向で対向する壁の外側に、弾性変形可能な主腕部15と副腕部16とが枠部11から延出して設けられている。
上記副部材10の枠部11は、挿抜コネクタ40に対面する上側で、上記横部材12そして縦部材13が形成する上面、すなわちここから突出する後述の中間基板の縁部よりも高い周壁でガイド枠11Aを形成していて、このガイド枠11Aの内面で上記挿抜コネクタ40を案内し該挿抜コネクタ40と嵌合するようになっている。横部材12は隣接する横部材12との間で上下に貫通する収容溝14を形成している。この収容溝14は後述の中間コネクタ1の中間基板の縁部領域を収容するためのものである。図示の場合、横部材12の配列方向に形成された9つの収容溝14が縦部材13の両側に形成されている。すなわち、この縦部材13は、その両側に延びる収容溝14同士を分ける中断部としての形をなしている。該中断部はその一部で中間基板に対して保持部13A(図1では副部材10’の保持部13’Aが図示されている)を形成している。各収容溝14の対向内面には、図1に見られるように、収容溝14の長手方向の異なる二位置に突起14A,14Bが設けられている。この突起14A,14Bは、収容溝14の溝幅方向での距離が、後述する中間基板の厚みとほぼ同じか僅かにこの厚みより大きいものとなっている。したがって、上記突起以外の部位では、溝幅は中間基板を収めたときに該中間基板との間に間隔を形成する。
枠部11の長手方向での対向壁の外側には、断面が逆U字状をなしてその自由端側で弾性変位可能な主腕部15と副腕部16とがそれぞれ設けられている。該壁の幅方向中央部に主腕部15が、そしてこの主腕部15の両側に副腕部16が位置している。主腕部15と副腕部16とは弾性変位方向が互いに直角方向に異なっていて、前者は上記壁の面に対して接離する方向に、後者は該壁の面に沿った方向にそれぞれ弾性変位可能となっている。上記主腕部15は断面が逆U字状をなしているが、上記壁に対して直角方向に見た側面ではU字状をなすように中央上方部が切り欠かれていて、その切欠部15A底面が係止面15Bとなっている。副腕部16は断面が逆U字状をなし、その自由端外面に当接突起16Aが設けられている。該副腕部16と上記主腕部15の側端との間には所定間隔が形成されている。
中間基板20は、上記副部材10の収容溝14の配列数だけ設けられており、図1の場合、収容溝14の配列数は9であるので、9枚の中間基板20が用意されているが図ではそのうちの2枚だけが示され他は図示が省略されている。各中間基板20は、上記副部材10の保持部13Aが進入するための溝状の切欠部21,22が上下縁部の中央位置にそれぞれ形成され、上記副部材10の保持部13Aの両側に延びる二つの収容溝14へ挿入可能な長さだけ上記切欠部21,22の両側に上下縁部23,24を有している。この上下縁部23,24の左右両端は上記副部材10,10’の収容溝14,14’との間に隙間δを有し(図2参照)、中間基板20と副部材10,10’との間での左右方向相対移動を許容している。すなわち、枠体の一部をなす副部材10,10’は中間基板20に対し左右方向には上記相対移動のための自由度を有している。しかし、挿抜方向には互いに係止している。上記縁部23,24の領域のそれぞれには、図2に見られるように、上記挿抜コネクタ40そして固定コネクタ40’の複数の端子(図示せず)と接触するための平坦面状の接点部としての接続パッド23A,24Aが上記端子と対応したピッチ間隔で上記縁部23,24に沿って配列形成されており、上下縁部23,24における対応接続部23A,24A同士は基板面に形成され一部が省略されて図示された回路部26によって短絡されている。
接合部材30は、図1に見られるように、中央に板状部31を有し、該板状部31の両側部に上下に沿って延びる柱状部32が設けられ、この柱状部32からは側方に向く突出部33が延出している。さらに、上記板状部31の外面には、横方向に延びる上突起部34と下突起部35とが間隔をもって上記板状部31の面に形成されている。上記上突起部34は、上縁がテーパ部34Aとなっている。また、板状部31の下縁からは脚状の係止脚36が延出している。該係止部36の先端内側には鉤部36Aが設けられている。
上記柱状部32は、突出部33よりも上方部分が副部材10の主腕部15と副腕部16の間に進入して、副部材16を当接突起16Aにて圧して、該副腕部16に弾性変位を生じせしめるようになっている。これと同時に板状部31は、その上縁から、副部材10の逆U字状の主腕部15が下方に向け開放して形成する溝状部へ進入し、上突起部34で主腕部15に弾性変位を生じせしめながら所定位置まで進入すると、突出部33が、副腕部16の側方の段部17に当接すると共に、上突起部34が主腕部15の切欠部15Aに至って上記弾性変位が解除されて係止面15Bと係止して抜けの防止を図るようになっている。上記上突起部34と下突起部35との間には、上下の副部材10,10’の主腕部15の係止面15Bを有する部分が収められて、それぞれの係止面15Bが上記上突起部34そして下突起部35と係止するようになる。上記接合部材30は、下方の副部材10’に対しては柱状部32の下端側が、上端側の上方の副部材10との係止の場合と同様にして、係止する。
次に、図1に見られる挿抜コネクタ40と固定コネクタ40’は、全く同一形態であり、挿抜コネクタ40について説明すると、該挿抜コネクタ40(固定コネクタ40’)は、上記中間基板20を介して接続されるものであって、特にその形態に制限はないが、本例では、中間基板20の上縁部23と下縁部24の接続パッド23A,24Aにそれぞれ嵌合して接続される接点部としての端子41が、溝42(固定コネクタでは溝42’)内に配された形態となっている。挿抜コネクタ40のハウジング43の側面には、該側面と相俟って逆U字状(固定コネクタ40’ではU字状)で可撓腕をなす係止部44が設けられ、この係止部44の先端に鉤部44Aが設けられていて、該鉤部44Aが上記接合部材30の係止部36の先端に形成された鉤部36Aと係止可能となっている。
上記挿抜コネクタ40は、該挿抜コネクタ40の上面に見られるように、回路基板(図示せず)に取りつけられるこの上面に、端子41の突出部に半田ボール41Aが設けられている。又、挿抜コネクタ40のハウジング43の四隅には上記回路基板に対しての取付時の位置決めを行う四角状の突部45そして円柱状の突部46が設けられている。
このような形態のコネクタ組立体は、一例として次の要領で組み立てられそして使用される。
(1) 先ず、上下に位置する挿抜コネクタ40そして固定コネクタ40’をそれぞれ対応する回路基板P,P’(図2参照)に取付け、それぞれの端子41を半田ボール41Aにて対応回路と電気的に接続し、回路基板付コネクタを用意する。
(2) 次に、中間コネクタ1の組立てに際し、図2にて、接合部材30を下方の副部材10’に取りつける。接合部材30の下突起部35が副部材10’の係止面15Bと係止し抜け防止がなされる(図2の要部拡大図である図3をも参照)。
それから、接合部材30が取りつけられた上記副部材10’へ、すべての中間基板20を取りつける。中間基板20はその下部の切欠部22(図1参照)にて副部材10’の保持部13’Aに遊嵌するように嵌まり込み、ここで保持される。該中間基板20は、その下縁部24が副部材10’の収容溝14’に収められ、収容溝14’内の対向突起14’A,14’Bにより該中間基板20の厚み方向で支えられる。しかる後に、上方の副部材10が接合部材30を介して下方の副部材10’と接合される。この接合は、接合部材30と下方の副部材10’との接合と同様の要領でなされ、接合部材30の上突起部34が副部材10の係止面15Bと係止し抜け防止がなされる。又、中間基板20はその上縁部23が副部材10の収容溝14に収められ、対向突起14A,14Bで支持される。かくして、図2のごとく、副部材10,10’と接合部材30とにより中間コネクタ1が完成する。
(3) 次に、接合部材30を介して上方の副部材10と下方の副部材10’を接合して成る中間コネクタ1を上記回路基板付の固定コネクタ40’に結合する。結合の際、固定コネクタ40’と中間コネクタ1の副部材10’は該副部材10’のガイド枠11’A(副部材10に設けられたガイド枠11A参照)の内面で互いに案内し合って位置出しされる。又、該中間コネクタ1の中間基板20は、その下縁部24に形成された接続パッド24Aが上記固定コネクタ40’の端子41と電気的に接続される。中間コネクタ1の接合部材30は、係止部36そしてその鉤部36Aが固定コネクタ40’の弾性腕状の係止部44’を撓ませた後に鉤部44’A係止することによって固定コネクタ40’と連結され、又、中間コネクタ1の固定コネクタ40’からの抜けの防止が図れる。
(4) しかる後、回路基板付の上方の挿抜コネクタ40を上方の副部材10のガイド枠11A内に収め、該挿抜コネクタ40の端子が中間基板20の上縁部23に設けられた接続部23Aと電気的に接続されて、図4(図5は図4での下部拡大図である)のごとくコネクタ組立体を得る。挿抜コネクタ40の弾性腕状の係止部44はその鉤部44Aで接合部材30の内面に当接して撓みを生じ、弾性力で挿抜コネクタ40と中間コネクタ1との間の保持を行っている。
(5) かくして、挿抜コネクタ40と固定コネクタ40’は中間コネクタ1の中間基板20を介して電気的に接続される。挿抜コネクタ40と固定コネクタ40’のそれぞれの端子41,41’は中間基板20の接続パッド24A,23Aとそれぞれ平坦面で面接触していて、所定距離だけ該接続パッド24A,23Aに対して左右に摺動可能となっている。この所定距離は、上記鉤部36A,44’A同士の係止が外れるに足りる係止部44’の撓み量に対応している。
(6) 次に、挿抜コネクタ40そして固定コネクタ40’の抜去要領について説明する。挿抜コネクタ40を中間コネクタ1から抜去するには、この挿抜コネクタ40あるいはこれに接続されている回路基板Pを上方にもち上げるだけでよい。挿抜コネクタ40と中間コネクタ1とは、互いの挿抜力によって嵌合しているだけで、該係止部44の鉤部44Aが中間コネクタ1の接合部材30と引っかかっているわけではないので、簡単に上方に外れる。このとき、中間コネクタ1と下方の固定コネクタ40’とは、中間コネクタ1の接合部材30に設けられた係止部36の鉤部36Aと上記固定コネクタ40’の係止部44’に設けられた鉤部44’Aとが引っかかって係止しているので、上記上方への挿抜コネクタ40の上方への抜去によっては抜けることはない。
(7) 次に、中間コネクタ1を下方の固定コネクタ40’から抜去したいときには、該中間コネクタ1を単に上方に引いただけでは、上記鉤部36Aと鉤部44’Aとの係止によって抜去は容易には実現できない。そこで、本実施形態では、中間コネクタ1を、一旦横方向に、例えば左方に押す。中間コネクタ1の一方の接合部材30(図6にて右方の接合部材30)が、その下部に設けられた係止部36の鉤部36Aによって下方の固定コネクタ40’の一方の弾性腕状の係止部44’(図6にて右方の係止部44’)を押圧して左方に撓ませる。なお、図6の下部についての拡大図たる図7に、その様子が良く見られる。この撓みの分だけ中間コネクタ1は左方に移動することとなり、この移動によって該中間コネクタ1の他方の接合部材30(図6にて左方の接合部材30)の下部に設けられた係止部36の鉤部36Aが上記固定コネクタ40’の他方の弾性腕状の係止部44’(図6にて左方の係止部44’)の鉤部44’Aとの係止から解除される。この状態で中間コネクタ1を上方にもち上げようとすると、該中間コネクタ1は左部側がもち上げられて図7のように傾き、この状態で、中間コネクタ1を右方に戻しながらもち上げれば、完全に下方の固定コネクタ40’から抜去される。中間コネクタ1の左方への移動は、中間基板20がその切欠部22が固定コネクタ40’の縦壁45’の上縁と係合していて固定コネクタ40’に対して移動できないので、中間コネクタ1の枠体の一部をなす副部材10’の上記中間基板20に対する移動によって可能となる。
本発明は、図示した形態には限定されない。例えば、中間コネクタと固定コネクタの互いの係止部は鉤部同士が係止し合うようにしなくとも、一方の係止部が鉤部で、相手係止部は該鉤部が係止する孔部であってもよい。又、係止解除のための中間コネクタと固定コネクタとの相対移動の方向は、中間コネクタが複数の中間基板を並設して有している場合、中間基板の面に平行な方向でなくとも、この面に直角方向であってもよい。すなわち、この直角方向の両端に係止部を設ける。上記中間基板の数が多くなってきたとき、上記両端間の距離が長くなるので、好適となる。
本発明の一実施形態としてのコネクタ組立体を、各部材の分離状態で示す斜視図である。 図1のコネクタ組立体を、固定コネクタ、中間コネクタ、挿抜コネクタが組立前の状態で示す、一部破断正面図である。 図1のコネクタ組立体の要部拡大図である。 図1のコネクタ組立体を組立後の状態で示す一部破断正面図である。 図4のコネクタ組立体の要部拡大図である。 図4のコネクタ組立体の抜去操作開始時における一部破断正面図である。 図6のコネクタ組立体の下部拡大図である。 図4のコネクタ組立体の抜去操作途中における一部破断正面図である。
符号の説明
1 中間コネクタ 40 挿抜コネクタ
10,10’ 枠体(副部材) 40’ 固定コネクタ
20 中間基板 44,44’ 係止部
23A,24A 接点部(接続パッド) 44A,44’A 鉤部
36 係止部 P 回路基板
36A 鉤部 P’ 回路基板

Claims (4)

  1. 電子機器の回路部材に取り付けられる固定コネクタと、該固定コネクタに嵌合して接続される中間コネクタと、該中間コネクタに嵌合して接続される挿抜コネクタとを有し、各コネクタの挿抜方向は同一方向であり、挿抜コネクタの抜去時に、固定コネクタと中間コネクタで互に抜け防止を図る係止部を、上記挿抜方向とは異なる方向に延びる一つの直線に平行な方向で両端部に有している電気コネクタ組立体において、中間コネクタと固定コネクタとは互の嵌合状態でコネクタ抜去方向に係止し合うよう係止部を有し、該係止部での係止力は中間コネクタと挿抜コネクタとの間の抜去力よりも大きく、中間コネクタは、上記一つの直線に平行な方向で固定コネクタに対して所定距離だけ相対移動可能であり、この所定距離の相対移動時に、上記中間コネクタの両端の係止部のうち一方の係止部が固定コネクタの係止部に対して係止解除となることを特徴とする電気コネクタ組立体。
  2. 各コネクタはその両端部の係止部同士を結ぶ直線の方向に、相手コネクタと接続するための複数の接点部が配列されていることとする請求項1に記載の電気コネクタ組立体。
  3. 中間コネクタと固定コネクタの係止部は、中間コネクタの抜去方向で互に係止する鉤部が先端に設けられた係止腕として形成され、中間コネクタと固定コネクタの少なくとも一方の係止腕が両コネクタ間での所定距離の相対移動を許容するだけ弾性変位して上記鉤部での係止が外れることとする請求項1又は請求項2に記載の電気コネクタ組立体。
  4. 中間コネクタは、固定コネクタと挿抜コネクタとの導通のための中間基板と、該中間基板を支持する枠体とを有し、中間コネクタの固定コネクタに対する相対移動は、固定コネクタに接続されている上記中間基板を枠体が相対移動可能に支持していることによりなされることとする請求項1ないし請求項3のうちの一つに記載の電気コネクタ組立体。
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