JP2016103369A - フローティング型コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】フローティング型コネクタであって、振動等によって接点が磨耗することを防止する。【解決手段】フローティング型コネクタは、基部と基部に対して連結される可動部とを有するソケットコンタクトと、ソケットコンタクトの基部が固定されるハウジングとを有し、可動部は、互いに対向する第１のコンタクトおよび第２のコンタクトと、第１および第２のコンタクトと基部とを連結する連結部とを有し、第１のコンタクトは、挿入されたプラグコンタクトと接触する第１の接触部と、挿入されたプラグコンタクトを固定する第１の位置固定部とを有し、第２のコンタクトは、第１の接触部と対向する位置に設けられ、挿入されたプラグコンタクトと接触する第２の接触部と、第１の位置固定部と対向する位置に設けられ、挿入されたプラグコンタクトを固定する第２の位置固定部とを有する。【選択図】図２

Description

本発明は、フローティング型コネクタコネクタに関する。

プリント基板を設計する過程で回路が追加される場合、追加される回路を別の基板上に構成し、元のプリント基板に対してコネクタを介して接続することが行われている。このような用途のコネクタとして、フローティング型コネクタが知られている。フローティング型コネクタは、嵌合したコネクタが可動とされ、基板取り付け公差の吸収、半田付け部分へのストレスの軽減、接触部分へのストレスの軽減等の利点を有する。例えば特許文献１には、固定側ハウジングと可動側ハウジングとを嵌合させ、許容移動範囲を超えて可動側ハウジングが移動することを規制することが記載されている。

特開２０１２−１５６０９０号公報

特許文献１のコネクタの場合、嵌合後にコンタクトの接触部が振動などによって摺動し、繰り返し摺動することによって、接触部が磨耗し、接触部の接触が不安定となる、という問題があった。また、磨耗がさらに進むとコネクタが損傷するおそれがある、という問題があった。

したがって、本発明の目的の一つは、接触部が振動等によって磨耗することが防止されたフローティング型コネクタを提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の一の態様は、
基部と基部に対して連結される可動部とを有するソケットコンタクトと、ソケットコンタクトの基部が固定されるハウジングとを有するフローティング型コネクタであって、
可動部は、互いに対向する第１のコンタクトおよび第２のコンタクトと、第１および第２のコンタクトと基部とを連結する連結部とを有し、
第１のコンタクトは、挿入されたプラグコンタクトと接触する第１の接触部と、挿入されたプラグコンタクトを固定する第１の位置固定部とを有し、
第２のコンタクトは、第１の接触部と対向する位置に設けられ、挿入されたプラグコンタクトと接触する第２の接触部と、第１の位置固定部と対向する位置に設けられ、挿入されたプラグコンタクトを固定する第２の位置固定部とを有する
フローティング型コネクタである。

本発明の少なくとも一の実施形態によれば、ソケットコンタクトおよびプラグコンタクトの接触部が振動等によって磨耗することを防止できる。

図１Ａは、本発明の一実施形態におけるフローティング型コネクタを上面から見た斜視図であり、図１Ｂは、それを底面から見た斜視図である。 図２Ａおよび図２Ｂは、本発明の一実施形態におけるフローティング型コネクタの横断面図であり、図２Ｃは、縦断面図である。 図３Ａおよび図３Ｂは、本発明の一実施形態におけるソケットコンタクトを説明するための正面図、側面図、上面図および底面図であり、図３Ｃは、斜視図である。 図４Ａは本発明の一実施形態におけるプラグコネクタの斜視図であり、図４Ｂおよび図４Ｃは、ソケットコンタクトにプラグコンタクトが嵌合した状態を示す斜視図である。 図５Ａは、本発明の一実施形態におけるフローティング型コネクタを基板に取り付けた状態でフローティング型コネクタを上面から見た斜視図であり、図５Ｂは、それを底面から見た斜視図である。

以下、この発明の実施形態等について図面を参照して説明する。説明は、以下の順序によってなされる。
＜１．一実施形態＞
＜２．変形例＞
但し、以下に示す実施形態等は、本発明の技術思想を具体化するための構成を例示するものであって、本発明は例示された構成に限定されるものではない。なお、特許請求の範囲に示される部材を、実施形態の部材に特定するものではない。特に、実施形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置、上下左右等の方向の記載等は特に限定する旨の記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。方向の記載は特に断らない限り図面に向かう方向を基準に設定している。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。また、図示が煩雑となることを防止するために、複数の同一の部材については、一部のみに参照符号を付す場合がある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、重複する説明を適宜省略する。見る方向によっては、参照符号が付された構成が図面に表れない場合がある。

＜１．一実施形態＞
「コネクタについて」
以下、図１乃至図５を参照して、本発明の一実施形態について説明する。始めに、本発明の一実施形態におけるコネクタについて概略的に説明する。図１Ａに示すように、コネクタ１１は、樹脂成型等により形成された直方体状のハウジング２１を有している。ハウジング２１に対して例えば（２列×５＝１０）個のソケットコンタクト３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆ、３１ｇ、３１ｈ、３１ｉ、３１ｊ（特に区別する必要がない場合には、ソケットコンタクト３１と表記する）が取り付けられている。ハウジング２１の両側面の下半部に上下方向に延びる溝（固定部の一例）が形成されており、この溝にソケットコンタクト３１の基部が例えば、圧入固定されている。

一実施形態は、ボトムインサートのコネクタである。図１Ｂに示すように、ハウジング２１の底面に（２列×５＝１０）個のプラグコンタクト挿入孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｊ（特に区別する必要がない場合には、プラグコンタクト挿入孔２２と表記する）が形成されている。図２Ａおよび図２Ｂに示すように、プラグコンタクト挿入孔２２は、底面に向かって幅広となる形状とされており、プラグコンタクト５１の挿入が容易とされている。なお、本発明は、ボトムインサート型に限らず、トップインサート型、水平嵌合型等のコネクタに対しても適用できる。

ハウジング２１はその内部に、プラグコンタクト挿入孔２２と連続して形成された収容部（収容空間）２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｅ、２３ｆ、２３ｇ、２３ｈ、２３ｉ、２３ｊ（特に区別する必要がない場合には、収容部２３と表記する）が形成されている。収容部２３には、少なくともソケットコンタクト３１のコンタクト（第１コンタクトおよび第２コンタクト）が収容される。収容部２３には、プラグコンタクト挿入孔２２から挿入されたプラグコンタクトが位置し、収容部２３内においてソケットコンタクト３１のコンタクトとプラグコンタクトとが接触する。図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃでは、収容部２３ａにプラグコンタクト５１が挿入された状態が図示されている。

「ソケットコンタクトについて」
次に、本発明の一実施形態におけるソケットコンタクト３１について図２および図３を参照して詳細に説明する。図３Ａは、ソケットコンタクト３１の正面図、左側面図、右側面図、平面図および底面図である。図３Ｂおよび図３Ｃは、ソケットコンタクト３１の斜視図である。ソケットコンタクト３１は、全体としてりん青銅等の弾性を有する帯状金属板に対して折り曲げ等の加工を施して形成したものである。

ソケットコンタクト３１は、板状の基部４１を有している。基部４１がハウジング２１に形成された溝に圧入固定等されることにより、ハウジング２１に対してソケットコンタクト３１が固定される。基部４１の一端には、プリント基板との接続用のリードが形成されている。

基部４１の他端からは、互いに平行する細板状のアーム部４ａ、４ｂが導出されている。アーム部４ａは、基部４１の他端から上方向に延長するアーム４２ａと、アーム４２ａがほぼ直角に折り曲げられたアーム４３ａとを有しており、全体として略Ｌ字状の形状として構成されている。また、アーム部４ｂは、基部４１の他端から上方向に延長するアーム４２ｂと、アーム４２ｂがほぼ直角に折り曲げられたアーム４３ｂとを有しており、全体として略Ｌ字状の形状として構成されている。アーム部４ａ、４ｂは、外部から加わる振動や衝撃に応じて弾性変位する。アーム４２ａ、４３ａ、４２ｂ、４３ｂがハウジング２１の収容部２３内に配置される。

なお、一実施形態では、アーム部４ａにおける基部４１との接続箇所付近を内側に屈曲させている。これにより、アーム部４ａが上下方向に変形し、変位し易くしている。アーム部４ｂについても同様である。

アーム４３ａおよび４３ｂが下方向に折り曲げられて、支持部の一例である支持板４４と接続されている。支持板４４の両端には、この支持板４４によって支持される第１コンタクト４５ａおよび第２コンタクト４５ｂが接続されている。第１コンタクト４５ａおよび第２コンタクト４５ｂは、例えば同一形状をそれぞれ有しており、基部４１と支持板４４とが対向する空間内において、互いに向き合うように形成されている。第１コンタクト４５ａおよび第２コンタクト４５ｂは、支持板４４と接続されている折り曲げ部分の弾性変形によって、それぞれの基部４１側の端部を拡開するように弾性変位することができる。例えばアーム部４ａ、４ｂおよび支持板４４により連結部が構成され、この連結部を介して基部４１と２個のコンタクト（第１コンタクト４５ａおよび第２コンタクト４５ｂ）とが連結されている。

第１コンタクト４５ａは、第１接触部４６ａを有している。図２Ｂに示すように、第１接触部４６ａは、対向面に形成された第１接点４７ａおよび第１コンタクト４５ａの先端に形成された第１挟持部４８ａの少なくとも一方に対応している。

第２コンタクト４５ｂは、第２接触部４６ｂを有している。図２Ｂに示すように、第２接触部４６ｂは、対向面において第１接点４７ａと対向する位置に形成された第２接点４７ｂおよび第１挟持部４８ａと対向する位置に形成された第２挟持部４８ｂの少なくとも一方に対応している。第１挟持部４８ａおよび第２挟持部４８ｂにより、第１コンタクト４５ａおよび第２コンタクト４５ｂの先端付近が互いに接近し、挿入されたプラグコンタクトの先端付近が弾性的に挟持される。

さらに、第１コンタクト４５ａの対向面には、挿入されたプラグコンタクトの位置固定部と係合する第１位置固定部４９ａが形成されている。また、第２コンタクト４５ｂの対向面における第１位置固定部４９ａと対向する位置に第２位置固定部４９ｂが形成されている。

第１位置固定部４９ａおよび第２位置固定部４９ｂは、例えば、所定方向（例えば、対向面から内方に向かう方向）に突出する半球状の凸部であり、打ち抜き加工等によって形成される。図２Ｂに示すように、第１位置固定部４９ａおよび第２位置固定部４９ｂは、プラグコンタクト５１に形成されている位置固定部（貫通孔）５２と弾性的に嵌合するようになされる。したがって、挿入されたプラグコンタクト５１が位置固定部同士の嵌合によって第１コンタクト４５ａと、第２コンタクト４５ｂとに対して固定される。

なお、プラグコンタクト５１に設けられる位置固定部としては、貫通孔でなく凹部であっても良い。第１位置固定部４９ａおよび第２位置固定部４９ｂは、例えば、対向面から外方に向かう方向に突出する凸部や貫通孔でもよい。この場合、プラグコンタクト５１には位置固定部として凸部が形成される。

第１コンタクト４５ａは、例えば第１位置固定部４９ａのやや下方となる位置に矩形状の開口部５０ａを有している。開口部５０ａの開口寸法は、ハウジング２１に形成された凸部２５ａの寸法よりも若干大きく、開口部５０ａに対して凸部２５ａが若干の隙間を形成しつつ挿入される。第２コンタクト４５ｂは、例えば第２位置固定部４９ｂのやや下方となる位置に矩形状の開口部５０ｂを有している。開口部５０ｂの開口寸法は、ハウジング２１に形成された凸部２５ｂの寸法よりも若干大きく、開口部５０ｂに対して凸部２５ｂが若干の隙間を形成しつつ挿入される。

開口部５０ａ、５０ｂにハウジング２１に形成された凸部２５ａ、２５ｂが挿入されることにより、強い振動や衝撃が加わった場合にソケットコンタクト３１が上述した隙間の範囲を超えて大幅に変位することが抑制されるので、アーム部４ａ、４ｂが塑性変形することを防止できる。なお、開口部５０ａ、５０ｂの形状は矩形に限定されることはなく、円形状等であってもよい。

プラグコンタクト５１は、図４Ａに示すように、基部５５と基部５５に対して厚みがやや薄くされた先端部５６とが一体的に形成された板状のピンである。寸法の一例は、幅が１．５mm、厚みが０．６４mm、先端部５３の厚みが０．５０mmである。基部５５と先端部５６との境界には先端部５６に向かって内側に傾斜する傾斜部５７ａ、５７ｂが形成されている。

図４Ｂおよび図４Ｃは、上述したソケットコンタクト３１に対してプラグコンタクト５１が挿入され、固定された状態を示している。プラグコンタクト５１が第１コンタクト４５ａと第２コンタクト４５ｂとの間に挿入される際には、一旦、傾斜部５７ａと第１位置固定部４９ａ、および、傾斜部５７ｂと第２位置固定部４９ｂとがそれぞれ当接する。その状態から、さらにプラグコンタクト５１が挿入されることに伴って、第１コンタクト４５ａと第２コンタクト４５ｂとの間を押し広げながらプラグコンタクト５１が進行し、最終的に位置固定部同士が嵌合してその状態で固定される。この状態では、プラグコンタクト５１の先端付近が第１挟持部４８ａおよび第２挟持部４８ｂによって挟持される。また、傾斜部５７ａと第１接点４７ａとが接触し、傾斜部５７ｂと第２接点４７ｂとが接触して電気的な接続がなされる。

ソケットコンタクト３１の基部４１は、ハウジング２１と固定されている。基部４１以外のソケットコンタクト３１の構成部分（アーム部４ａ、４ｂ、支持板４４、第１コンタクト４５ａ、第２コンタクト４５ｂ）は、変位可能部分（可動部）である。一例として、ソケットコンタクト３１の可動部とハウジング２１との間には、左右方向、前後方向、および上下方向にそれぞれ±０．１mm程度、可動部が変位可能なように、隙間が形成されている。

図５に示すように、ソケットコンタクト３１が圧入固定されたハウジング２１は、プリント基板６１上に実装される。プリント基板６１の反対面には、プラグコンタクト５１の挿入孔６２ａ〜６２ｊが形成されている。ソケットコンタクト３１のハウジング２１の底面に形成されているプラグコンタクト挿入孔２２と対応する位置に挿入孔６２ａ〜６２ｊが形成される。プラグコンタクト５１は、例えば図示しない他のプリント基板上に立設されたものである。

以上、説明したように本発明の一実施形態におけるコネクタは、フローティング型コネクタとして構成している。フローティング型コネクタは、基板取り付け公差の吸収、半田付け部分へのストレスの軽減、接触部分へのストレスの軽減等の利点を有する。

「コネクタの動作について」
コネクタ１１の動作の一例について説明する。コネクタ１１に振動や衝撃が加わると、プラグコンタクト５１が位置固定部同士の嵌合によって第１コンタクト４５ａおよび第２コンタクト４５ｂに対して固定されているので、ソケットコンタクト３１のアーム部４ａ、４ｂが振動方向あるいは衝撃方向に応じた方向に弾性変位する。支持板４４、第１コンタクト４５ａ、第２コンタクト４５ｂがアーム部４ａ、４ｂの弾性変位に連動（追従）して、変位する。換言すれば、ソケットコンタクト３１とプラグコンタクト５１との接触位置が固定されたまま、可動部全体が変位する。このため、第１接触部４６ａ、第２接触部４６ｂにおける接触箇所が摺動することがない。したがって、接点が摺動によって摩耗等することを防止できる。

一実施形態におけるコネクタ１１は、細板状の２本のアーム部を有している。アーム部を細板状とすることにより、振動や衝撃に応じて弾性変位し易くすることができるとともに、アーム部を複数（例えば、２本）形成することにより一定の強度を得ることができる。もちろん、本発明のアーム部の個数、形状は実施形態で例示されたものに限定されるものではない。

＜２．変形例＞
以上、この発明の実施の形態について具体的に説明したが、上述の各実施の形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。さらに、上述の実施の形態において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いても良い。例えば、ハウジング２１に装着されるソケットコンタクト３１の個数は、一実施形態において例示された個数に限定されるものではない。

上述した説明における「対向」とは、厳密に対向する場合に限定されるものではない。本発明の作用、効果を奏するものであれば、略対向する位置も特許請求の範囲における「対向」に含まれるものである。

４ａ、４ｂ・・・アーム部
１１・・・フローティング型コネクタ
２１・・・ハウジング
２２・・・プラグコンタクト挿入孔
２３・・・収容部
３１・・・ソケットコンタクト
４１・・・基部
４４・・・支持板
４５ａ・・・第１コンタクト
４５ｂ・・・第２コンタクト
４６ａ・・・第１接触部
４６ｂ・・・第２接触部
４９ａ・・・第１位置固定部
４９ｂ・・・第２位置固定部
５１・・・プラグコンタクト

Claims (7)

1. 基部と前記基部に対して連結される可動部とを有するソケットコンタクトと、前記ソケットコンタクトの基部が固定されるハウジングとを有するフローティング型コネクタであって、
   前記可動部は、互いに対向する第１のコンタクトおよび第２のコンタクトと、前記第１および第２のコンタクトと前記基部とを連結する連結部とを有し、
   前記第１のコンタクトは、挿入されたプラグコンタクトと接触する第１の接触部と、挿入されたプラグコンタクトを固定する第１の位置固定部とを有し、
   前記第２のコンタクトは、前記第１の接触部と対向する位置に設けられ、挿入されたプラグコンタクトと接触する第２の接触部と、前記第１の位置固定部と対向する位置に設けられ、挿入されたプラグコンタクトを固定する第２の位置固定部とを有する
   フローティング型コネクタ。
2. 前記連結部は、前記基部に対して連結されるアーム部と、
   前記アーム部に連結され、前記第１および第２のコンタクトを支持する支持部とを有する
   請求項１に記載のフローティング型コネクタ。
3. 前記アーム部は、略Ｌ字状の形状を有して成る
   請求項２に記載のフローティング型コネクタ。
4. 複数の前記アーム部を有し、
   前記複数のアーム部が略平行となる位置に配されて成る
   請求項２または３に記載のフローティング型コネクタ。
5. 前記第１の位置固定部および前記第２の位置固定部は、第１および第２のコンタクトのそれぞれの対向面から所定方向に凸となる凸部または貫通孔により構成されて成る
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載のフローティング型コネクタ。
6. 前記ハウジングは、前記基部を固定する固定部と、前記プラグコンタクトの挿入孔と、前記プラグコンタクトの挿入孔と連続して形成され、少なくとも前記第１のコンタクトおよび前記第２のコンタクトが収容される収容部と、前記コンタクトが変位するための隙間とを有する
   請求項１乃至５のいずれか１項に記載のフローティング型コネクタ。
7. 前記基部が前記ハウジングの固定部に対して圧入されて固定されて成る
   請求項６に記載のコネクタ。

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