JP2022166372A - 基板実装コネクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】構造の簡易化、小型化を両立させ、安価な基板実装コネクタを提供する。【解決手段】基板に固定される固定ハウジング11と、固定ハウジング11に収容され、基板の導電部に接続されるコネクタ端子13と、固定ハウジング11に対し、移動可能な操作ハウジング15と、操作ハウジング15の移動に伴いコネクタ端子13に固定ハウジング11内に挿入された電気素子の中継端子30を押圧支持し、電気的に接続する弾性変形可能な変形支持部14とを備えたことを特徴とするものである。【選択図】図5

Description

本願は、基板実装コネクタに関するものである。
従来、配線基板に回路部品を接続するコネクタとして、フローティングコネクタが知られている(例えば、特許文献1参照)。このタイプのコネクタは、基板に固定される固定ハウジングと、中継端子(例えば、電気素子の信号端子)が内部に挿入される可動ハウジングと、可動ハウジング内部に収容され、中継端子と導通接触するばね形状のコネクタ端子とを備えている。このような従来のコネクタは、固定ハウジング内部に可動ハウジングを押込むことにより、中継端子をコネクタ端子の接点部に接触導通させるもので、コネクタ端子をばね形状とすることによって、実装の際に生ずる位置ずれおよび基板-筐体間の組付け誤差を吸収することが可能である。
特開2018-133309号公報
しかしながら、特許文献1に開示されたフローティングコネクタでは、フレキシブル性を持たせるために、構造が複雑化し、部品点数が増加するとともに、支持ばね部を伸長させる必要があるために、全体としてコネクタが大型化する欠点がある。また、ばね部材にコルソン系合金のようなばね性を備えた高強度、高導電性を有する材料を採用する必要があり、コネクタが高価なものとなっていた。
一方、製品コストを抑制するために、フレキシブル性をなくせば、コネクタ端子と中継端子がリジットに接触するため、端子間の接圧を上げる必要があり、基板上に制約が多く、組立性が低下することになる。逆に、組立性を向上させるために接圧を下げれば、振動時の微摺動による導電性の低下が懸念される。また、フレキシブル性を持たせた場合、接圧が小さく、中継端子を基板を支える構造物としてみることができず、この結果、基板を固定するためのねじを増加させる必要がある。しかし、基板上の制約も多く、結果として、部品点数が増え、部品組付け工数および製造コストを増大させることになる。
本願は、上記のような従来の課題を解消するためになされたものであり、構造の簡易化、小型化を両立させ、安価な基板実装コネクタを提供することを目的とする。
本願に開示された基板実装コネクタは、基板に固定される固定ハウジングと、前記固定ハウジングに収容され、前記基板の導電部に接続されるコネクタ端子と、前記固定ハウジングに対し、移動可能な操作ハウジングと、前記操作ハウジングの移動に伴い前記コネクタ端子に前記固定ハウジング内に挿入された電気素子の中継端子を押圧支持し、電気的に接続する弾性変形可能な変形支持部とを備えたことを特徴とするものである。
本願に開示された基板実装コネクタによれば、構造の簡素化、小型化を両立させることが可能となり、安価な基板実装コネクタを得ることができる。
第1実施の形態に係る基板実装コネクタの全体構造を展開して示す斜視図である。 第1実施の形態に係る基板実装コネクタの組み立て状態を示す上面図である。 第1実施の形態における中継端子挿入前の状態を示すA-A線に沿った断面図である。 第1実施の形態における中継端子挿入時の状態を示す断面図である。 第1実施の形態における操作ハウジング挿入時の状態を示す断面図である。 第1実施の形態に係る変形例を示す断面図である。 第1実施の形態に係る変形例における動作を説明する断面図である。 実施の形態2に係る基板実装コネクタの全体構造を展開して示す斜視図である。 実施の形態2における中継端子挿入時の状態を示す断面図である。 実施の形態2における操作ハウジング挿入時の状態を示す断面図である。 実施の形態3に係る基板実装コネクタの全体構造を展開して示す斜視図である。 実施の形態3における中継端子挿入時の状態を示す断面図である。 実施の形態3における操作ハウジング挿入時の状態を示す断面図である。 実施の形態3に係る変形例を示す断面図である。 実施の形態4に係る基板実装コネクタの組立状態を示す斜視図である。 実施の形態4における基板実装コネクタの全体構造を展開して示す斜視図である。 実施の形態4に係る基板実装コネクタの正面図である。 実施の形態4における操作ハウジング操作前の状態を示すB-B線に沿った断面図である。 実施の形態4における操作ハウジング操作後の状態を示す断面図である。 実施の形態5に係るコネクタ端子の概略構造を示す側面図である。
実施の形態1.
以下、本願の実施の形態について図面に基づいて説明する。
なお、各図において、同一又は相当部材、部位については、同一符号を付して説明する。
図1は、実施の形態1に係る基板実装コネクタの全体構造を展開して示す斜視図、図2は、実施の形態1に係る基板実装コネクタの組み立て状態を示す上面図、図3は、中継端子挿入前の状態を示す図2におけるA-A線に沿った断面図、図4は、中継端子挿入時の状態を示す断面図、図5は、操作ハウジング挿入時の状態を示す断面図である。
図において、基板実装コネクタ10は、導電パターンが形成された基板20に取り付けられ、電気素子における信号端子等の複数の中継端子30を保持するとともに基板20に電気的に接続するものである。
この基板実装コネクタ10は、合成樹脂からなる固定ハウジング11と、この固定ハウジング11にそれぞれ取り付けられる一対の固定金具12と、複数のL字状のコネクタ端子13および弾性変形可能な変形支持部14と、固定ハウジング11に挿入される操作ハウジング15とから構成されている。
ここで、固定ハウジング11は、一対の固定金具12を固定支持する穴11aと、操作ハウジング15を受け入れる穴11bと、穴11bに沿って設けられ、変形支持部14を取り付ける溝11cと、図3に示すように、基板20の矩形状の貫通穴20aに嵌合される突出部11dと、複数のコネクタ端子13および中継端子30を受け入れる穴11eとが形成されている。
なお、穴11bと穴11eとは、固定ハウジング11内で段差をもって連通されている。また、変形支持部14は、弾性変形可能な金属部材からなり、固定ハウジング11の溝11cに沿って挿入され、複数のコネクタ端子13も、固定ハウジング11の下方溝に挿通されて保持される。
このような基板実装コネクタ10の組立は、まず、固定ハウジング11に複数のコネクタ端子13、変形支持部14および固定金具12を取り付けた後、基板20に設けられた矩形状の貫通穴20aに固定ハウジング11の下方突出部11dを挿入し、固定ハウジング11に取り付けられた固定金具12を基板20の導電部に半田付けして固定する。
次に、複数のコネクタ端子13の一端を基板20の導電部に半田付けして両者を電気的に接続する。
次に、図4に示すように、基板20裏側から固定ハウジング11の下方突出部11dの穴を通して複数の中継端子30を固定ハウジング11の穴11e内に挿入する。このとき、固定ハウジング11の突出部11dの穴開口部にテーパ面を設けることによって、中継端子30の挿入時に位置ずれが発生した場合でも、ガイドされるため、挿入方向を矯正し、容易に挿入作業を行わせることができる。また、突出部11dの穴の内径を中継端子30の外径より大きく設定することにより、挿入時に中継端子30に対して接圧を発生させることがないため、組立性の向上を図ることが可能である。
次に、図5に示すように、操作ハウジング15を固定ハウジング11の穴11bに挿入し、変形支持部14と中継端子30との間に配置する。このとき、変形支持部14は、操作ハウジング15の側壁に押圧されて弾性変形し、変形支持部14に操作ハウジング15の側壁に対する反力が発生する。このため、操作ハウジング15は、変形支持部14の反力を受けて中継端子30をコネクタ端子13側へ押圧することになり、中継端子30とコネクタ端子13の接触部間に接圧が発生することになる。
このように、操作ハウジング15を固定ハウジング11の穴11bに挿入することによって、始めて中継端子30とコネクタ端子13との間に接圧を発生させ、また、変形支持部14の反力によって、端子間の接圧を十分に確保することができるため、振動を受けた際にも微摺動を防止し、導電性を維持することが可能である。
ここで、操作ハウジング15は、先端部にテーパ面を形成することによって、変形支持部14に沿ってガイドされることになり、穴11bにスムーズに挿入することが可能である。また、操作ハウジング15の先端は、挿入完了時に固定ハウジング11の穴11bの底部に当接するため、操作ハウジング15を過剰に挿入することがない。また、変形支持部14は、板状の弾性体を用いることができるため、小さな形状とすることができ、基板実装コネクタ10全体を小型化することができる。さらに、ばね性を備えた高強度、高導電性を有する高価なコルソン系合金ではなく、安価な黄銅、鉄、もしくはステンレス等の金属部材を採用することができ、端子間の接圧も十分に確保することができる。
なお、変形支持部14として、十分な接圧を確保することができるものであれば、パッキン等に使用される弾性変形可能な樹脂部材によって構成しても良い。
上述の実施の形態においては、変形支持部14を固定ハウジング11の溝11cに挿入して取り付けるように構成したが、図6、図7に変形例として示すように、操作ハウジング15に変形支持部14を固定金具(図示せず)により取り付ける構成としても同様に実施することが可能である。
実施の形態2.
図8は、実施の形態2に係る基板実装コネクタの全体構造を展開して示す斜視図、図9は、実施の形態2における中継端子挿入時の状態を示す断面図、図10は、実施の形態2における操作ハウジング挿入時の状態を示す断面図である。
実施の形態2においては、固定ハウジング11に位置決めピン11fが設けられており、この位置決めピン11fを基板20の貫通穴20aに嵌合させることによって固定ハウジング11を基板20に固定している。また、変形支持部14は、少なくとも固定ハウジング11の内周壁と対向する面に弾性変形可能な樹脂部材を設けてなる樹脂基板にて構成されており、その先端部にテーパ面が形成されている。
その他の構成は、実施の形態1と同一であるため、説明を省略する。
このような基板実装コネクタ10の組立は、まず、固定ハウジング11に複数のコネクタ端子13および変形支持部14を挿入して取り付け、基板20に設けられた貫通穴20aに固定ハウジング11の位置決めピン11fを嵌合して固定し、複数のコネクタ端子13の一端を基板20の導電部に半田付けする。
次に、中継端子30を固定ハウジング11の穴11b内に挿入する。このとき、変形支持部14の先端にテーパ面を形成しているため、中継端子30に位置ずれが発生した場合でも、中継端子30がテーパ面に沿って、ガイドされることになり、中継端子30を固定ハウジング11内にスムーズに挿入することが可能である。
次に、操作ハウジング15を固定ハウジング11の穴11bに挿入し、図10に示すように、固定ハウジング11の内壁と変形支持部14との間に圧入する。このため、変形支持部14が圧縮され、この反力により、中継端子30がコネクタ端子13の接触部に十分な接圧をもって押圧されることになり、両者間の電気的接続を行わせることができる。
ここで、操作ハウジング15は、先端にテーパ面を有しているため、実施の形態1と同様に、変形支持部14に沿ってガイドされ、穴11b内にスムーズに挿入することができる。また、挿入完了時に操作ハウジング15の先端部が穴11bの底部に当接するため、操作ハウジング15の過剰な挿入を防止することが可能である。
実施の形態3.
図11は、実施の形態3に係る基板実装コネクタの全体構造を展開して示す斜視図、図12は、実施の形態3における中継端子挿入時の状態を示す断面図、図13は、実施の形態3における操作ハウジング挿入時の状態を示す断面図である。
上述の実施の形態2においては、複数の中継端子30を1列に配置した基板実装コネクタ10について説明したが、実施の形態3においては、複数の中継端子30を2列に並置する場合の基板実装コネクタ10を構成したものである。
図において、基板20の貫通穴20aに挿入される固定ハウジング11の突出部11dに2つの開口が設けられるとともに、L字状の複数のコネクタ端子13が固定ハウジング11の穴内壁に対向して取り付けられている。また、先端にテーパ面を有する2つの変形支持部14が固定ハウジング11の2つの溝11cに対向して取り付けられ、これら2つの変形支持部14間に先端にテーパ面を有する操作ハウジング15が挿入可能な空間をもって構成されている。
その他の構成は、実施の形態2と同一であるため、説明を省略する。
このような構成のもとで、2列の中継端子30を固定ハウジング11の2つの開口を通して固定ハウジング11の穴11eに挿入する。このとき、変形支持部14の先端にテーパ面を形成することによって、中継端子30挿入時の位置ずれを吸収することが可能である。
次に、操作ハウジング15を穴11bへ挿入すると、図13に示すように、2つの変形支持部14が反対方向に押し広げられ、これによって変形支持部14に反力が発生する。この変形支持部14の反力により、中継端子30がコネクタ端子13に十分な接圧をもって押圧されることになり、両者間の電気的接続を行わせることができる。
ここで、実施の形態3における操作ハウジング15は、挿入方向に対する先端部の両壁にテーパ面を有しているため、実施の形態2と同様に、操作ハウジング15は、テーパ面により、変形支持部14にガイドされることになり、2つの変形支持部14間にスムーズに挿入することができる。また、操作ハウジング15の先端部は、挿入完了時に穴11bの底部に当接するため、操作ハウジング15の過剰な挿入を防止することが可能である。
なお、2つの変形支持部14は、部品点数削減のため、先端で連結したU字状の部品とし、操作ハウジング15の挿入によって連結部を中心に変形する構造としても同様の効果を得ることが可能である。
また、上述の実施の形態3においては、変形支持部14を弾性変形可能な樹脂を有する樹脂基板にて構成された例を示しているが、図14に変形例として示すように2つの板状ばねを固定ハウジング11の溝11cに挿入するように構成してもよい。
実施の形態4.
図15は、実施の形態4に係る基板実装コネクタの組立状態を示す斜視図、図16は、実施の形態4における基板実装コネクタの全体構造を展開して示す斜視図、図17は、実施の形態4に係る基板実装コネクタの正面図、図18は、実施の形態4における操作ハウジング操作前の状態を示すB-B線に沿った断面図、図19は、実施の形態4における操作ハウジング操作後の状態を示す断面図である。
図において、操作ハウジング16は、固定ハウジング11に回動可能に取付けられたもので、内部に一体に形成された回動部16aを有している。この回動部16aは、固定ハウジング11と変形支持部14との間に挿入され、このとき、図18に示すように、回動部16aの側壁と変形支持部14の側壁が平行に位置するように構成されている。
また、固定ハウジング11の上部を覆うカバー17が設けられている。
その他の構成は、実施の形態2と同一であり、説明を省略する。
このような構成のもとで、固定ハウジング11を基板20に固定し、コネクタ端子13を基板20の導電部に半田付けする。次に、中継端子30を固定ハウジング11の穴11b内に挿入した後、操作ハウジング16を回動して操作ハウジング16の凹部16bを固定ハウジング11の凸部11gに嵌合する。これに伴って回動部16aが反時計回りに回動し、変形支持部14を押圧して弾性変形させる。このため、中継端子30をコネクタ端子13に押圧することになり、変形支持部14の反力により、コネクタ端子13と中継端子30とを十分な接圧をもって電気的に接続することができる。
なお、操作ハウジング16の凹部16bを固定ハウジング11の凸部11gに嵌合させるため、操作ハウジング16の過剰な回動を防止することが可能である。
実施の形態5.
図20は、実施の形態5に係るコネクタ端子の概略構造を示す側面図である。
上述の実施の形態1~実施の形態4においては、コネクタ端子13をL字形状に形成したが、L字状のコネクタ端子13では、操作ハウジング15、16を操作する際、変形支持部14による押圧力を基板20の導電部が負担することになり、基板20を損傷する可能性がある。このため、実施の形態5では、図20に示すように、コネクタ端子13の中間部にキンク形状部13aを設けることによって、押圧時の負荷をキンク形状部13aが吸収し、基板20への負荷を低減することができる利点がある。
なお、本願は、様々な例示的な実施の形態および実施例が記載されているが、1つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、および機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
10:基板実装コネクタ、 11:固定ハウジング、 12:固定金具、
13:コネクタ端子、 13a:キンク形状部、 14:変形支持部、
15,16:操作ハウジング、 17:カバー、 20:基板、 30:中継端子
本願に開示された基板実装コネクタは、貫通孔を有する基板と、前記基板の前記貫通孔に挿通されて前記基板から突出するとともに先端開口部にテーパ面が形成された突出部を有し、前記基板に固定される固定ハウジングと、前記固定ハウジングに収容され、前記基板の導電部に接されるコネクタ端子と、先端にテーパ面を有し、前記固定ハウジングに対し移動可能な操作ハウジングと、前記操作ハウジングの移動に伴い、前記固定ハウジングの前記突出部に沿って挿入された電気素子の中継端子を前記コネクタ端子に押圧支持し、電気的に接続させる弾性変形可能な変形支持部とを備えた基板実装コネクタであって、前記固定ハウジングの前記突出部の前記基板からの突出量が前記基板の厚さよりも小さくしたことを特徴とするものである。


Claims (11)

  1. 基板に固定される固定ハウジングと、
    前記固定ハウジングに収容され、前記基板の導電部に接続されるコネクタ端子と、
    前記固定ハウジングに対し、移動可能な操作ハウジングと、
    前記操作ハウジングの移動に伴い前記コネクタ端子に前記固定ハウジング内に挿入された電気素子の中継端子を押圧支持し、電気的に接続する弾性変形可能な変形支持部とを備えたことを特徴とする基板実装コネクタ。
  2. 前記変形支持部は、前記操作ハウジングを前記固定ハウジングの内部に挿入することにより、弾性変形して前記コネクタ端子と前記中継端子とを電気的に接続することを特徴とした請求項1に記載の基板実装コネクタ。
  3. 前記操作ハウジングは、前記固定ハウジング内に挿入されることにより、前記中継端子を前記コネクタ端子に押圧することを特徴とした請求項1又は請求項2に記載の基板実装コネクタ。
  4. 前記操作ハウジングは、前記固定ハウジングの内部に挿入されることにより、前記変形支持部を前記中継端子に押圧し、前記中継端子を前記コネクタ端子に電気的に接続することを特徴とした請求項1又は請求項2に記載の基板実装コネクタ。
  5. 前記操作ハウジングは、前記固定ハウジング内に配置される回動可能な回動部を有し、前記回動部を回転することにより、前記変形支持部を押圧し、前記コネクタ端子に前記中継端子を電気的に接続することを特徴とした請求項1に記載の基板実装コネクタ。
  6. 前記コネクタ端子を前記固定ハウジング内に複数個2列に設けるとともに、前記変形支持部を前記操作ハウジングの両面側に設け、あるいは前記操作ハウジングと前記変形支持部をそれぞれ2個設け、2列に配置された前記コネクタ端子と2列に配置された前記中継端子とをそれぞれ電気的に接続することを特徴とした請求項1又は請求項2に記載の基板実装コネクタ。
  7. 前記変形支持部は、前記中継端子と平行となる前記操作ハウジング側壁に取付けられたことを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載の基板実装コネクタ。
  8. 前記固定ハウジングは、前記基板下側に突出し、前記中継端子を案内するテーパ面を有することを特徴とした請求項1から請求項7の何れか1項に記載の基板実装コネクタ。
  9. 前記操作ハウジングは、挿入方向に対する先端部にテーパ面を有する請求項1から請求項4の何れか1項に記載の基板実装コネクタ。
  10. 前記変形支持部は、弾性変形可能な金属部材あるいは弾性変形可能な樹脂部材で構成されることを特徴とする請求項1から請求項9の何れか1項に記載の基板実装コネクタ。
  11. 前記コネクタ端子は、中間部にキンク形状部を設けたことを特徴とする請求項1から請求項10の何れか1項に記載の基板実装コネクタ。
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