JP3748787B2 - Movable connector - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部端子との接続位置に位置ずれが生じても、安定して電気的な接続を行うことが可能な可動型コネクタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
カーステレオ等の機器では、図7に示すように、1つの機器シャーシ10に、CDユニット、MDユニット、チューナユニットなどの複数の機器ユニット11a,11b,11cを上下3段などに配置して一体的に設けられ、これらの機器ユニット11a,11b,11cを各プリント配線基板用コネクタ14a,14b,14cを介して操作パネル側のプリント配線板20に電気的に接続し、操作パネルからの操作を可能にしている。
【0003】
さらに詳しくは、前記各機器ユニット11a,11b,11cは、それぞれ電子部品を搭載したサブ基板12a,12b,12cを内部に備え、このサブ基板12a,12b,12cの外部へ突出する部分に、プリント配線基板用コネクタ14a,14b,14cと電気的に接続する外部端子となる導電パターン13a,13b,13cが印刷されている。
前記それぞれのプリント配線基板用コネクタ14a,14b,14cは、絶縁ハウジング15a,15b,15cとコンタクト17a,17b,17cとからなり、前記絶縁ハウジング15a,15b,15cには、前記サブ基板12a,12b,12cが挿入される差込み凹部16a,16b,16cが形成され、前記コンタクト17a,17b,17cには、前記差込み凹部16a,16b,16c内に接触部18a,18b,18cを臨ませ、他端に導出部19a,19b,19cが形成されている。
【0004】
前記プリント配線基板用コネクタ14a,14b,14cは、前記絶縁ハウジング15a,15b,15cの脚部をプリント配線板20に貫通させることにより、各機器ユニット11a,11b,11cのサブ基板12a,12b,12cと対向するプリント配線板20の位置に固定し、サブ基板12a,12b,12cを挿入するようにしている。
前記コンタクト17a,17b,17cは、基端側の導出部19a,19b,19cがサブ基板12a,12b,12cのランドパターン(図示せず)に半田接続されており、絶縁ハウジング15a,15b,15cの差込み凹部16a,16b,16cにサブ基板12a,12b,12cが挿入されることにより、接触部18a,18b,18cが導電パターン13a,13b,13cに接触し電気的に接続する。
【0005】
この構造では、プリント配線基板用コネクタ14a,14b,14cをプリント配線板20に固定した状態で、プリント配線板20と機器シャーシ10を組み付けることにより、それぞれの機器ユニット11a,11b,11cと、対応したプリント配線基板用コネクタ14a,14b,14cとを接続することができる。
【0006】
ところが、このようにプリント配線基板用コネクタ14a,14b,14cがプリント配線板20の定位置に取り付けられ、機器ユニット11a,11b,11cが機器シャーシ10の定位置に取り付けられた構造では、互いに取り付けピッチに誤差が生じると、プリント配線基板用コネクタ14a,14b,14cに同時に機器ユニット11a,11b,11cのサブ基板12a,12b,12cを挿入することができず、無理に挿入しようとすると、サブ基板12a,12b,12cやコンタクト17a,17b,17cを破損してしまう。従って、このような場合には、互いの取り付け誤差を吸収して接続を行うことが可能な可動型コネクタが用いられる。
【0007】
図8及び図9は、実公平5−15747号公報に記載された従来の可動型コネクタを示している。
この可動型コネクタ21は、フロントハウジング22とリヤハウジング23とが組み付けられることにより構成されている。前記フロントハウジング22とリヤハウジング23の組み付けは、フロントハウジング22に連結突起35を形成し、リヤハウジング23に横長の連結孔25を形成し、図9に点線で示すように、連結突起35を連結孔25に挿入することにより行う。また、リヤハウジング23は、両端部分の脚部26をプリント配線基板29に挿入することにより位置決め固定する。そして、組み付け状態では、フロントハウジング22がリヤハウジング23に対して、図9の矢印Aで示す直線方向に往復移動可能となっている。
【0008】
図8におけるプリント配線基板29は、図7におけるプリント配線板20に相当するものである。
コンタクト31は、水平方向の端子部36と、垂直方向の導出部28と、これらの中間部分の撓み部34とを有している。前記導出部28は、リヤハウジング23の後部のスリット27から突出し、さらに、プリント配線基板29を貫通し、その貫通端部がプリント配線基板29に半田付けされて接続される。前記端子部36は、フロントハウジング22に形成したコンタクト挿入孔24を貫通し、プリント配線基板30に取り付けられているコネクタ33の外部端子となるコンタクト32と接触して電気的に接続される。これにより、プリント配線基板29とプリント配線基板30の接続を行うことができる。
【0009】
このような構造では、フロントハウジング22が図9の矢印A方向に移動すると、コンタクト31の撓み部34が撓むため、プリント配線基板29とプリント配線基板30の接続状態を保持することができる。したがって、プリント配線基板29への可動型コネクタ21の取り付け誤差があっても、この取り付け誤差をフロントハウジング22が移動することで吸収するため、プリント配線基板29とプリント配線基板30を接続することができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の可動型コネクタ21では、次のような問題点があった。(1)取り付け誤差を吸収するためのフロントハウジング22の移動は、図9の矢印Aで示すように、ハウジングの幅方向(左右方向)だけであり、前後方向、斜め方向などの他の方向に誤差があるときは、対処することができなかった。
【0011】
(2)コンタクト32をプリント配線基板29に、半田を用いて接続していたため、半田付け工程が必要である。
【0012】
(3)コンタクト31をプリント配線基板29に、半田を用いて固定的に接続していたため、コンタクト31に撓み部34を具備しなければならず、コンタクト31の形状が複雑で、しかも、連結突起35が移動したときに、撓み部34があっても半田付けした部分に機械的な力がかかり、半田付け部分に剥離、クリックなどが生じる恐れがある。
【0013】
本発明は、全方向への移動ができ、また、組み立て時や可動型コネクタを抜き取ったときなどに、常にコンタクトが移動範囲の中心部分にあるようにし、さらに、半田付け工程のなくしたものを提供することを目的とするものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明は、 固定ハウジング41に組み込んだ可動ハウジング40に差込み凹部43を形成し、この差込み凹部43に臨ませてサブ基板12に接離するコンタクト48を設けてなる可動型コネクタにおいて、前記可動ハウジング40の細長角筒部44を前記固定ハウジング41の遊嵌角孔56に全周に隙間62をもって移動自在に遊嵌し、前記細長角筒部44の外側面に円弧状の復帰用溝47を細長角筒部44の長手両外側面の端部近くにそれぞれ2個ずつ形成し、これらの復帰用溝47に臨ませて4個のばね部60を固定ハウジング41に一体に形成し、このばね部60の先端の当接部61を前記復帰用溝47に押し当ててなることを特徴とする可動型コネクタである。
【0015】
機器ユニット11のサブ基板12と、可動ハウジング40の差込み凹部43との間に位置ずれがあって、可動ハウジング40がいずれの方向に力が加えられても、可動ハウジング40は、復帰用溝47と当接部61の係合にも拘わらず、4個の復帰用溝47からそれぞれの当接部61を押し出して移動し、ずれを吸収した地点で停止する。可動ハウジング40の移動に伴い、第1,第2コンタクト48a,48bも移動するが、他方の接触部53、53は、第1,第2コンタクト接続パターン65a,65bの範囲内で摺動しつつ電気的に接続状態を維持する。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明による可動型コネクタの一実施例を図1ないし図6に基づき説明する。
本発明による可動型コネクタは、可動ハウジング40と、この可動ハウジング40を、前後、左右、斜め、上下のいずれの方向にも余裕を持って移動できるように遊嵌する固定ハウジング41との組み合わせからなり、組み立て後に、図3に示すように、プリント基板42に取り付けられる。
【0017】
前記可動ハウジング40は、図2に示すように、中心の細長角筒部44と、この細長角筒部44の長手両側下方に突出したコンタクト保護部45と、短手両側途中に突出した係合突起部46と、下方から嵌め込まれた複数本の第1,第2コンタクト48a,48bとからなる。
前記細長角筒部44には、中央に細長い差込み凹部43が形成され、この差込み凹部43には、図7におけるサブ基板12a,12b,12cに相当する両面プリント基板が差し込まれる。この差込み凹部43の開口部には、この差込み凹部43とプリント基板との間の位置ずれがあっても差込みに十分対処できるように、テーパーが形成されている。また、この細長角筒部44の長手両外側面の両端部近くには、浅くて円弧状をした復帰用溝47が合計4個垂直に形成され、前記可動ハウジング40の上下動を可能にしている。
【0018】
前記第1,第2コンタクト48a,48bは、図3に示すように、それぞれ上端部が細長角筒部44の上端面に開口したコンタクト係止孔49に係止し、下端部が前記コンタクト保護部45のコンタクト逃げ溝50、51に嵌合するように、略L字形をなし、上端部近くには、半円状に内側向きに湾曲した一方の接触部52が前記差込み凹部43からやや突出するように形成され、下方端部には、半円状に下側向きに湾曲した他方の接触部53が形成されており、この他方の接触部53部分の長い第1コンタクト48aが前記コンタクト逃げ溝50に、短い第2コンタクト48bがコンタクト逃げ溝51に嵌合する様にして、交互に配置されている。
【0019】
前記固定ハウジング41には、前記可動ハウジング40の細長角筒部44を遊嵌したとき、前後、左右、斜めに十分な隙間62ができるような遊嵌角孔56を形成し、また、下方の四隅に係止脚部58を一体に形成し、短手両側に前記可動ハウジング40の係合突起部46が遊嵌する嵌合孔57が水平方向に形成されている。さらに、長手両側壁部には、それぞれ互いに逆向きにコ字形切り溝59が形成され、このコ字形切り溝59によって切り取られた内側がばね部60となってそれぞれ両端部方向に伸び、このばね部60の端部には、内側に突出した当接部61が一体に形成されている。これらの当接部61が前記可動ハウジング40の復帰用溝47に軽く接しながら係合して、可動ハウジング40が遊嵌角孔56の内側の全周に均等の隙間62を持って保持されるようになっている。
【0020】
上述のように構成された可動ハウジング40を、固定ハウジング41の遊嵌角孔56に下側から嵌合する。そのためには、まず、図4に示すように、可動ハウジング40をやや斜めにして、一方の係合突起部46を固定ハウジング41の一方の嵌合孔57に内側から差し込む。つぎに、他方の係合突起部46を遊嵌角孔56に圧入すると、係合突起部46の上面と、嵌合孔57の下方部にそれぞれテーパーが形成されているので、係合突起部46が嵌合孔57に嵌まり込む。
可動ハウジング40が固定ハウジング41の遊嵌角孔56に遊嵌すると、当接部61が復帰用溝47に軽く接する。すると、当接部61の円形端部で円弧状をなしている復帰用溝47を滑りながら押し込み、復帰用溝47の中央部の最も深い部分で安定する。この結果、図1に示すように、可動ハウジング40は、その全周が固定ハウジング41の遊嵌角孔56内で均等な隙間62をもって保持される。
【0021】
可動ハウジング40を固定ハウジング41に組み込んだ後、図5に示すプリント基板42の脚差込み孔64に、固定ハウジング41の係止脚部58を圧入する。すると、図3に示すように、可動ハウジング40のコンタクト保護部45の下面にて第1,第2コンタクト48a,48baの接触部53がプリント基板42の上面に接触するように組み込まれる。すると、図3の鎖線で示すように、第1コンタクト48aの他方の接触部53は、第1コンタクト接続パターン65aに、第2コンタクト48bの他方の接触部53は、第2コンタクト接続パターン65bbにそれぞれ圧接する。
【0022】
次に、本発明による可動型コネクタに、機器ユニット11のサブ基板12を接続する場合について説明する。
図6(a)に示すように、機器ユニット11のサブ基板12と、可動ハウジング40の差込み凹部43との間に位置ずれがあって、可動ハウジング40が図中矢印のように左方へ力が加えられると、可動ハウジング40は、復帰用溝47と当接部61の係合にも拘わらず、4個の復帰用溝47からそれぞれの当接部61を押し出して左方へ移動し、ずれを吸収した地点で停止する。可動ハウジング40の移動に伴い、第1,第2コンタクト48a,48bも移動するが、他方の接触部53、53は、第1,第2コンタクト接続パターン65a,65bの範囲内で摺動しつつ電気的に接続状態を維持する。
なお、接触部53部分の長い第1コンタクト48aと、接触部53部分の短い第2コンタクト48bを設け、かつ、第1コンタクト接続パターン65aと第2コンタクト接続パターン65bとを千鳥足状に交互に配置することにより、できるだけ少ない面積とし、本発明による可動型コネクタのコンパクト化を図っている。
【0023】
図6(b)に示すように、サブ基板12と差込み凹部43との間に位置ずれがあって、可動ハウジング40が図中矢印のように上方へ力が加えられると、可動ハウジング40は、2個の復帰用溝47に当接部61が係合したままばね部60を湾曲させ、ずれを吸収した地点で停止する。他の2個の復帰用溝47は、当接部61との係合が外れる。第1,第2コンタクト48a,48bの接触部53、53は、第1,第2コンタクト接続パターン65a,65bの範囲内で摺動しつつ電気的に接続状態を維持する。
【0024】
図6(c)に示すように、サブ基板12と差込み凹部43との間に位置ずれがあって、可動ハウジング40が図中矢印のように左斜め上方へ力が加えられると、可動ハウジング40は、2個の復帰用溝47からそれぞれの当接部61を押し出して左斜め上方へ移動し、ずれを吸収した地点で停止する。可動ハウジング40は、2個の復帰用溝47が当接部61から外れたままばね部60を湾曲させ、ずれを吸収した地点で停止する。他の2個の復帰用溝47は、当接部61との係合が外れる。第1,第2コンタクト48a,48bの接触部53、53は、第1,第2コンタクト接続パターン65a,65bの範囲内で摺動しつつ電気的に接続状態を維持する。
【0025】
前記実施例では、ばね部60と当接部61は、固定ハウジング41と一体成型により形成したが、これに限られるものではなく、部品点数がやや多くなるが、金属板ばねなどにより別部品として形成して組み込むようにしても良い。
前記実施例では、ばね部60と当接部61は、固定ハウジング41に形成し、復帰用溝47は、可動ハウジング40に設けたが、これに限られるものではなく、逆に、ばね部60と当接部61を可動ハウジング40に形成し、復帰用溝47を固定ハウジング41に設けるようにしても良い。
【0026】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、可動ハウジング40の細長角筒部44を固定ハウジング41の遊嵌角孔56に全周に隙間62をもって移動自在に遊嵌し、この隙間62にばね部60を介在して細長角筒部44を保持したので、左右方向、前後方向、斜め方向などのいずれの方向に誤差があるときでも対処することができる。
【0027】
また、請求項1記載の発明によれば、細長角筒部44の外側面に円弧状の復帰用溝47を形成し、この復帰用溝47にばね部60の先端の当接部61を押し当ててなるので、組み立て時や可動型コネクタを抜き取ったときなどに、常にコンタクトが移動範囲の中心部分にあり、次の差込に支障をきたすことがない。
【0028】
請求項2記載の発明によれば、ばね部60とその先端を復帰用溝47に向けて屈折した当接部61は、細長角筒部44にコ字形切り溝59を形成することにより細長角筒部44と一体に設けたので、部品点数を少なくし、組立工程が簡単になるとともに、コストの低下ができる。
【0029】
請求項3記載の発明によれば、可動ハウジング40の細長角筒部44を固定ハウジング41の遊嵌角孔56に全周に隙間62をもって移動自在に遊嵌し、細長角筒部44の外側面に円弧状の復帰用溝47を細長角筒部44の長手両外側面の端部近くにそれぞれ2個ずつ形成し、これらの復帰用溝47に臨ませて4個のばね部60を固定ハウジング41に一体に形成し、このばね部60の先端の当接部61を復帰用溝47に押し当ててなるので、簡単な構成で確実に全方向の位置ずれの吸収ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による可動型コネクタの一実施例を示す図3におけるA−A線断面図である。
【図2】本発明による可動ハウジング40と固定ハウジング41の分解斜視図である。
【図3】図1におけるB−B線断面図である。
【図4】本発明による可動型コネクタの組み立て状態を説明する縦断面図である。
【図5】プリント基板42の平面図である。
【図6】(a)(b)(c)は、それぞれ本発明による可動型コネクタの可動ハウジング40の異なる移動例を説明する一部切り欠いた平面図である。
【図7】1つの機器シャーシ10に設けた複数の機器ユニット11を同時に複数のコネクタ14に接続する従来例を示す縦断面図である。
【図8】従来の可動型コネクタの縦断面図である。
【図9】図8の正面図である。
【符号の説明】
10…機器シャーシ、11、11a,11b,11c…機器ユニット、12、12a,12b,12c…サブ基板、13、13a,13b,13c…導電パターン、14、14a,14b,14c…プリント配線基板用コネクタ、15、15a,15b,15c…絶縁ハウジング、16、16a,16b,16c…差込み凹部、17、17a,17b,17c…コンタクト、18、18a,18b,18c…接触部、19、19a,19b,19c…導出部、20…プリント配線板、21…可動型コネクタ、22…フロントハウジング、23…リヤハウジング、24…コンタクト挿入孔、25…連結孔、26…脚部、27…スリット、28…導出部、29…プリント配線基板、30…プリント配線基板、31…コンタクト、32…コンタクト、33…コネクタ、34…撓み部、35…連結突起、36…端子部、40…可動ハウジング、41…固定ハウジング、42…プリント基板、43…差込み凹部、44…細長角筒部、45…コンタクト保護部、46…係合突起部、47…復帰用溝、48a…第1コンタクト、48b…第2コンタクト、49…コンタクト係止孔、50…コンタクト逃げ溝、51…コンタクト逃げ溝、52…一方の接触部、53…他方の接触部、56…遊嵌角孔、57…嵌合孔、58…係止脚部、59…コ字形切り溝、60…ばね部、61…当接部、62…隙間、64…脚差込み孔、65a…第1コンタクト接続パターン、65b…第2コンタクト接続パターン、66…配線パターン、67…半田付け部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a movable connector that can stably perform an electrical connection even when a displacement occurs in a connection position with an external terminal.
[0002]
[Prior art]
In a device such as a car stereo, as shown in FIG. 7, a plurality of
[0003]
More specifically, each of the
Each of the printed
[0004]
The printed
The
[0005]
In this structure, the printed
[0006]
However, in the structure in which the printed
[0007]
8 and 9 show a conventional movable connector described in Japanese Utility Model Publication No. 5-15747.
The
[0008]
The printed
The
[0009]
In such a structure, when the
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional
[0011]
(2) Since the
[0012]
(3) Since the
[0013]
The present invention can move in all directions, and when assembling or pulling out the movable connector, the contact is always in the center of the moving range, and the soldering process is eliminated. It is intended to provide.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a movable connector in which an
[0015]
Even if there is a displacement between the sub-board 12 of the device unit 11 and the insertion recess 43 of the
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of a movable connector according to the present invention will be described with reference to FIGS.
The movable connector according to the present invention includes a combination of a
[0017]
As shown in FIG. 2, the
An
[0018]
As shown in FIG. 3, the first and
[0019]
The fixed
[0020]
The
When the
[0021]
After the
[0022]
Next, a case where the sub board 12 of the device unit 11 is connected to the movable connector according to the present invention will be described.
As shown in FIG. 6A, there is a displacement between the sub-board 12 of the device unit 11 and the
A first contact 48a having a
[0023]
As shown in FIG. 6B, when there is a displacement between the sub-board 12 and the
[0024]
As shown in FIG. 6C, when there is a displacement between the sub-board 12 and the
[0025]
In the above-described embodiment, the
In the above embodiment, the
[0026]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the elongated
[0027]
Further, according to the first aspect of the invention, an
[0028]
According to the second aspect of the present invention, the
[0029]
According to the third aspect of the present invention, the elongated
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3 showing an embodiment of a movable connector according to the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of a
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view illustrating an assembled state of the movable connector according to the present invention.
FIG. 5 is a plan view of a printed
FIGS. 6A, 6B and 6C are partially cutaway plan views for explaining different moving examples of the
7 is a longitudinal sectional view showing a conventional example in which a plurality of device units 11 provided in one
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a conventional movable connector.
9 is a front view of FIG. 8. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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