JP3953453B2

JP3953453B2 - フローティング構造を有するコネクタ

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Publication number: JP3953453B2
Application number: JP2003366072A
Authority: JP
Inventors: 雅司小室; 健松田
Original assignee: SMK Corp
Current assignee: SMK Corp
Priority date: 2003-10-27
Filing date: 2003-10-27
Publication date: 2007-08-08
Anticipated expiration: 2023-10-27
Also published as: KR20050040096A; TW200515649A; TWI251384B; CN1612425A; MY138809A; JP2005129454A; CN100380744C

Description

本発明は、デジタルカメラ、携帯電話、デジタルビデオカメラ等の電子機器側に設けたコネクタと、充電器等のクレードル側に設けたコネクタとの間を結合する際に、一方のコネクタに前後左右に移動するための自由度を持たせて、コネクタ同士の結合の位置ずれを吸収するためのフローティング構造を有するコネクタに関するものである。

デジタルカメラ、携帯電話、デジタルビデオカメラ等の電子機器をクレードルに接続した状態で他の電子機器との情報の送受信を行ったり、又は、充電したりすることが従来より行われている。この場合に、デジタルカメラ、携帯電話、デジタルビデオカメラ等とクレードルとの間は、相互にコネクタで接続されることとなる。例えば、図８に示すように、クレードル１１にデジタルカメラ１２を載せて接続する場合が考えられ、デジタルカメラ１２側のコネクタ１４は、クレードル側のコネクタ１３と結合して情報の送受信、充電等が行われる。ここで、嵌合し易さを考慮してクレードル１１の両側には、デジタルカメラ１２の幅に対してわずかな隙間１５が設けてある。このため、クレードル側のコネクタ１３は、この隙間１５のずれを吸収できる構造となっている必要がある。これは、図５に示すように奥行きに関しても同様で、従って、クレードル側のコネクタ１３が前後、左右、斜めの全方向に自由度を持ったフローティング構造とすることで対応している。

図５において、クレードル１１の内部には、固定基板１８と可動基板２３とが設けてあり、これらの間は、ＦＦＣ（Flexible Flat Cable）などの可撓性ケーブル１９で接続されており、このうち可動基板２３側のコネクタ１３がクレードル１１のハウジングとの間の全周に隙間２０を有しつつ設けられている。これにより、デジタルカメラ１２のずれに対して、コネクタ１３を設けた可動基板２３が全方向に動くことで対応している。

さらに詳しいフローティング構造について、図６を用いて説明する。図６において、クレードル１１側のコネクタ１３は、コネクタハウジング２２に収納されており、このコネクタハウジング２２は、可動基板２３に固定され、コネクタ１３の全周にクレードル１１のハウジングと隙間２０を有している。この隙間２０の両側の２個所には、クレードル１１におけるハウジングの下面に突出させてボス２１が形成されている。このボス２１の下面には、ワッシャ２５を介して可動基板２３がネジ２６によって取付けられるが、このとき、コネクタハウジング２２と可動基板２３には、ネジ２６の軸部２４の直径よりも大きく、かつ、ボス２１の直径よりも小さい円形の孔２７が形成されているので、円形の軸部２４の外周に隙間が設けられる。この軸部２４の高さは、コネクタハウジング２２と可動基板２３を重ねた高さよりも高くして、横移動のための隙間２８を有する構成となっている。このように、コネクタハウジング２２と可動基板２３からなる部分は、水平な全方向には孔２７による隙間の分だけ動くことができ、垂直方向には隙間２８の分だけ動くことができる構成となっている。

このような構成に加えて、さらに、図７に示すように、クレードル１１側のコネクタ１３（いわゆる雌型コネクタ）の上部内側にテーパー面１６を設けるとともに、デジタルカメラ側のコネクタ１４（いわゆる雄型コネクタ）の下部外側にテーパー面１７を設けることによって、位置ずれに対してテーパー面同士が接触しながら誘導してクレードル側のコネクタ１３及び可動基板２３を動かすため、テーパー面１６，１７が接触する範囲内（図７における矢印の範囲Ｌ）であれば、ずれを吸収することが可能となる。
このような、可動基板２３とボス２１との間に孔２７による隙間を設けることによってフローティング構造を構成しているものとして、例えば、特許文献１が挙げられる。
特開平０８−１３８８０１号公報

上記のようなコネクタのフローティング構造は、テーパー面１６，１７が接触する範囲内でずれを吸収することが可能であるが、図６に示すように、クレードル１１側のコネクタ１３は、孔２７のいずれか一方に片寄ってしまうことがあるため、テーパー面１６，１７だけでは吸収しきれない可能性があった。例えば、図７において、デジタルカメラ側のコネクタ１４が一点鎖線で示すように右側にずれてクレードル１１側のコネクタ１３と結合した場合には、その後、結合を解除してもクレードル１１側のコネクタ１３は、その位置に留まることになり、その状態でデジタルカメラ側のコネクタ１４が二点鎖線で示すように左側にずれて嵌め込まれた場合には、コネクタ同士のずれが最大となるため、ずれが大きすぎてテーパー面１６，１７同士が接触できないおそれがあった。このような問題点を解決するためには、テーパー面を大きく取ればよいが、コネクタ全体の構造が小型化の傾向にあり、テーパー面を大きく取ることが困難になってきているという問題があった。

また、図５に示すように、クレードル１１側のコネクタ１３は、可動基板２３上に形成されており、この可動基板２３自体は、可撓性ケーブル１９によって固定基板１８と結合されているが、コネクタ同士の結合の際には誤差を吸収するために一定範囲で自由に動いた後で、結合が解除されてもその位置にとどまることにより、可撓性ケーブル１９は、変形したり、捩じれたままとなってしまうことがある。そのため、その変形や捩じれによる折り曲げや位置関係によっては、可撓性ケーブル１９が可動基板２３に対して一方向に力を加えるような状態となり、自由に動くはずのコネクタ１３が、ある一方向に引っ張られた状態で固定されてしまう可能性があった。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、デジタルカメラ等のコネクタとクレードル側に設けたコネクタとの間を結合する場合の一方のコネクタのフローティング構造に関し、コネクタ同士の結合の際には誤差を吸収するために一定範囲で自由に動くことができ、かつ、結合が解除されたときには中心位置に戻るセンタリング構造を持ったコネクタを提供することを目的とし、さらに、部品点数を増やすことなく前記目的を実現しようとするものである。

請求項１記載の発明は、コネクタ及びコネクタハウジングを可動基板に搭載し、前記コネクタにおける他のコネクタとの接離部分を、固定側のクレードルハウジングのコネクタ設置用窓に隙間を持って臨ませ、可動基板に搭載したコネクタを前記隙間の範囲内で自由に動くように構成したフローティング構造を有するコネクタにおいて、前記コネクタハウジングは、その両端に前記クレードルハウジングに固定するための固定用端部を有し、この固定用端部と中心のコネクタ取り付け部分との間に、水平な全方向に対して弾性を有するようにＳ字状に形成されたＳ字弾性部を少なくとも左右１個所ずつ前記コネクタハウジングと一体に形成し、前記コネクタと他のコネクタとの結合を解除したときの前記Ｓ字弾性部の復帰力により前記コネクタを元の中心位置に戻すようにしたことを特徴とするフローティング構造を有するコネクタである。

請求項２記載の発明は、コネクタ及びコネクタハウジングを可動基板に搭載し、前記コネクタにおける他のコネクタとの接離部分を、固定側のクレードルハウジングのコネクタ設置用窓に隙間を持って臨ませ、可動基板に搭載したコネクタを前記隙間の範囲内で自由に動くように構成したフローティング構造を有するコネクタにおいて、前記コネクタハウジングは、その両端に前記クレードルハウジングに固定するための固定用端部を有し、この固定用端部と中心のコネクタ取り付け部分との間に、略同一径の２つの円形部と前記固定用端部と前記コネクタ取り付け部分とにそれぞれ接続される２つの固定脚部とによってＳ字状に形成されたＳ字弾性部を、左右２個所ずつＳ字面が全て同一平面上となるように前記コネクタハウジングと一体に形成し、前記Ｓ字弾性部は、２つの円形部の中心を結んだ線分と２つの固定脚部の先端を結んだ線分とが略直交し、かつ、固定脚部の先端を結んだ線分方向にそれぞれの固定脚部が伸びるようにして形成し、前記コネクタと他のコネクタとの結合を解除したときの前記Ｓ字弾性部の復帰力により前記コネクタを元の中心位置に戻すようにしたことを特徴とするフローティング構造を有するコネクタである。

請求項１記載の発明によれば、コネクタハウジングと一体でＳ字状に形成されたＳ字弾性部は、水平な全方向に対して変形することができ、かつ、復帰力を有するので、結合が解除されているときに中心位置に戻るセンタリング構造を持ったコネクタを、コネクタハウジングと一体成型した同一部材のみであり、部品点数を増やすことなく所期の目的を達成することができる。

請求項２記載の発明によれば、略同一径の２つの円形部と前記固定用端部と前記コネクタ取り付け部分とにそれぞれ接続される２つの固定脚部とによってＳ字状に形成されたＳ字弾性部を、左右２個所ずつＳ字面が全て同一平面上となるように前記コネクタハウジングと一体に形成し、このＳ字弾性部は、２つの円形部の中心を結んだ線分と２つの固定脚部の先端を結んだ線分とが略直交し、かつ、固定脚部の先端を結んだ線分方向にそれぞれの固定脚部が伸びるようにして形成したので、水平な全方向に対して変形し、かつ、復帰力を有するので、結合が解除されているときに中心位置に戻るセンタリング構造を持ったコネクタを、部品点数を増やすことなく提供することができる。

本発明は、デジタルカメラ等の電子機器とクレードルとの間のコネクタのフローティング構造において、結合の際には誤差を吸収するために一定範囲で自由に動くことができ、かつ、結合が解除されたときには中心位置に戻るセンタリング構造を持ったコネクタを提供するために、コネクタハウジングと一体成型により弾性を持たせた部位を形成して、その部位の弾性力によってコネクタを中心位置に戻すように構成したものである。

本発明の第１の実施例を図１乃至図３に基づいて説明する。
図１において、クレードル１１側のハウジング３２には、コネクタ１３が突出する部分にコネクタ設置用窓２９が設けられ、また、ハウジング３２の下面には、前記コネクタ設置用窓２９の両側に位置してそれぞれ円筒形のボス３３が設けられている。前記コネクタ設置用窓２９の内側には、コネクタ１３を保護するコネクタハウジング３０が、コネクタ設置用窓２９との間に隙間３１を有しつつ遊嵌している。前記コネクタ１３は、可動基板２３に接続され、この可動基板２３は、コネクタハウジング３０の下側に取付けられている。また、コネクタハウジング３０には、前記ボス３３を遊嵌するようにボス３３の外径よりも大きな内径を持った円筒部３６が隙間３７を有しつつ設けられ、また、円筒部３６は、ボス３３の高さよりも低い高さで構成されている。そして、円筒部３６が隙間３７を持ってボス３３の外周に遊嵌された状態で、ボス３３には円筒部３６の内径よりも直径の大きな揺動用のワッシャ３４がネジ３５によって固定されている。このワッシャ３４は、支持用ハウジング４１に形成した支持部材４２によって下方から支えられている。

図２は、コネクタハウジング３０に、コネクタ１３を遊嵌した状態の平面図であり、図３は、コネクタハウジング３０の斜視図である。これらの図２及び図３において、コネクタハウジング３０の円筒部３６の外側には、アルファベットのＳの文字のように屈曲させて構成したＳ字弾性部４４が左右２箇所ずつ設けてある。このＳ字弾性部４４は、コネクタハウジング３０と同一素材で一体成型するが、同一径の連続する２つの円形部４４ａ、４４ｂが図中Ｙ軸方向（図２における縦方向）にＳ字状に配置され、これらの２つの円形部４４ａ、４４ｂの両端であって、円の開口部分ができるだけ小さくなるような位置から固定脚部４４ｃ、４４ｄがＸ軸方向（図２における横方向）に伸びている。このように、ある程度細くＳ字状に形成することで水平な全方向へ一様の弾性を持たせ、変形に対して中心位置に復帰力を有するように構成している。Ｓ字弾性部４４のさらに外側には、Ｓ字弾性部４４と一体に固定用端部３８が設けてあり、図１に示すように、この固定用端部３８の係止用凸部３９をクレードル側のハウジング３２の下面に設けた係止孔４０に嵌合係止することで、クレードル側のハウジング３２にコネクタハウジング３０全体を固定している。この固定用端部３８部分は、支持用ハウジング４１に設けた支持部材４３によって下方から支えられている。

上記のような構成とすることにより、クレードル１１側のハウジング３２におけるボス３３に、コネクタハウジング３０の円筒部３６が全周囲に隙間３７を持って遊嵌され、また、コネクタ１３とコネクタ設置用窓２９との間には隙間３１が設けてあるため、コネクタ１３、コネクタハウジング３０及びその下側に設けた可動基板２３の全体は、隙間３７の範囲内で自由に動くフローティング構造となる。さらに、コネクタハウジング３０全体は、両側の固定用端部３８部分でクレードル側のハウジング３２に固定されているが、４個所に設けたＳ字弾性部４４は、弾性を持たせて形成しているので、他のコネクタ１４との結合のためにコネクタ１３が前後、左右、斜めの任意の水平方向に移動することができる。コネクタ１４をコネクタ１３から抜き取ると、コネクタ１３と一体のコネクタハウジング３０は、Ｓ字弾性部４４の変形に対する復帰力が働いて常に中央に戻る。また、コネクタハウジング３０には、弾性を持たせたＳ字弾性部４４が一体に形成されているので、部品点数を増やすことなくコネクタ１３を中央に戻す構造を採用することができる。

本発明の第２の実施例を図４に基づいて説明する。
前記実施例では、コネクタ１３を中央に戻すための全方向に動くフローティング構造として、コネクタハウジング３０に弾性を持たせたＳ字弾性部４４を一体に形成したが、本発明はこれに限られるものではない。図４は、本発明の第２の実施例を示したものであり、Ｓ字弾性部４４を形成する替わりに、コネクタの挿抜方向に長さを持たせた弾性部をコネクタハウジング４５又は支持用ハウジング４９と一体に形成することで、部品点数を増やすことなくコネクタ１３を中央に戻す構造を採用したものである。

図４において、クレードル側のハウジング４７には、コネクタ１３の突出する部分にコネクタ設置用窓４８が設けられ、このコネクタ設置用窓４８の内側には、コネクタ１３を保護するコネクタハウジング４５が、コネクタ設置用窓４８との間に隙間４６を有しつつ遊嵌している。このコネクタ１３の接続されている可動基板２３は、コネクタハウジング４５の下側に取付けられており、このコネクタハウジング４５は、下方から支持用ハウジング４９の支持部材５０によって摺動自在に支えられている。

ここで、図４の右側に示すように、コネクタハウジング４５の端部の一部を下方に延長して棒状の弾性部５１を形成し、この弾性部５１の下端を支持用ハウジング４９に設けた係止孔５２に嵌合係止する。この弾性部５１は、弾性力を発揮させるためにある程度の高さが必要であり、強度、弾性力、移動幅等を考慮して、弾性部材の太さ、長さ等を決定する。弾性部５１は少なくとも左右２個所に設け、できればコネクタハウジング４５を４隅で支えるように４個所に設けることが望ましい。また、図４の左側に示すように、支持用ハウジング４９の端部の一部を上方に延長して棒状の弾性部５３を形成し、この弾性部５３の上端をコネクタハウジング４５に設けた係止孔５４に嵌合係止するようにしてもよい。

このような構成とすることで、コネクタ１３とコネクタ設置用窓４８との間には隙間４６が設けてあるため、コネクタ１３、コネクタハウジング４５及び可動基板２３の全体は、隙間４６の範囲内で全周方向に自由に動くフローティング構造となる。また、両側に細長い弾性部５１をコネクタハウジング４５と一体に、又は、細長い弾性部５３を支持用ハウジング４９と一体に設けたので、その弾性部の弾性力によって中央に戻る構造を採用することができる。弾性部５１又は５３は、コネクタハウジング４５又は支持用ハウジング４９と一体に設けたので、部品点数を増やすことなく弾性構造を採用することができる。この実施例２における構成は、実施例１の場合に比べて高さ方向にスペースが必要となるが、幅方向は実施例１よりも狭くすることが可能であるため、幅方向にスペースの余裕はないが高さ方向にスペースを十分に取ることができるような場合に適した構造である。

前記実施例１及び２においては、クレードルとデジタルカメラの間のセット間結合を行う場合を例として説明していたが、本発明はこれに限られるものではなく、コネクタ同士の結合であれば、どのようなセット間結合に対しても適用できるものである。

本発明のフローティング構造を有するコネクタの第１の実施例を示した断面図である。図１におけるコネクタハウジングの平面図である。図１におけるコネクタハウジングの斜視図である。本発明のフローティング構造を有するコネクタの第２の実施例を示した断面図である。クレードルのコネクタとデジタルカメラ等のコネクタを結合する場合の例を示した説明図である。クレードルのコネクタとデジタルカメラ等のコネクタを結合する場合の従来例を具体的に示した断面図である。テーパー面を採用してコネクタの結合を誘導する構造について説明した説明図である。図５の一部切り欠いた正面図である。

符号の説明

１１…クレードル、１２…デジタルカメラ、１３…クレードル側のコネクタ、１４…デジタルカメラ側のコネクタ、１５…隙間、１６…テーパー面、１７…テーパー面、１８…固定基板、１９…可撓性ケーブル、２０…隙間、２１…ボス、２２…コネクタハウジング、２３…可動基板、２４…段部、２５…ワッシャ、２６…ネジ、２７…孔、２８…隙間、２９…コネクタ設置用窓、３０…コネクタハウジング、３１…隙間、３２…クレードルハウジング、３３…ボス、３４…ワッシャ、３５…ネジ、３６…円筒部、３７…隙間、３８…固定用端部、３９…係止用凸部、４０…係止孔、４１…支持用ハウジング、４２…支持部材、４３…支持部材、４４…Ｓ字弾性部、４４ａ…円形部、４４ｂ…円形部、４４ｃ…固定脚部、４４ｄ…固定脚部、４５…コネクタハウジング、４６…隙間、４７…クレードル側のハウジング、４８…コネクタ設置用窓、４９…支持用ハウジング、５０…支持部材、５１…弾性部、５２…係止孔、５３…弾性部、５４…係止孔。

Claims

コネクタ及びコネクタハウジングを可動基板に搭載し、前記コネクタにおける他のコネクタとの接離部分を、固定側のクレードルハウジングのコネクタ設置用窓に隙間を持って臨ませ、可動基板に搭載したコネクタを前記隙間の範囲内で自由に動くように構成したフローティング構造を有するコネクタにおいて、前記コネクタハウジングは、その両端に前記クレードルハウジングに固定するための固定用端部を有し、この固定用端部と中心のコネクタ取り付け部分との間に、水平な全方向に対して弾性を有するようにＳ字状に形成されたＳ字弾性部を少なくとも左右１個所ずつ前記コネクタハウジングと一体に形成し、前記コネクタと他のコネクタとの結合を解除したときの前記Ｓ字弾性部の復帰力により前記コネクタを元の中心位置に戻すようにしたことを特徴とするフローティング構造を有するコネクタ。
コネクタ及びコネクタハウジングを可動基板に搭載し、前記コネクタにおける他のコネクタとの接離部分を、固定側のクレードルハウジングのコネクタ設置用窓に隙間を持って臨ませ、可動基板に搭載したコネクタを前記隙間の範囲内で自由に動くように構成したフローティング構造を有するコネクタにおいて、前記コネクタハウジングは、その両端に前記クレードルハウジングに固定するための固定用端部を有し、この固定用端部と中心のコネクタ取り付け部分との間に、略同一径の２つの円形部と前記固定用端部と前記コネクタ取り付け部分とにそれぞれ接続される２つの固定脚部とによってＳ字状に形成されたＳ字弾性部を、左右２個所ずつＳ字面が全て同一平面上となるように前記コネクタハウジングと一体に形成し、前記Ｓ字弾性部は、２つの円形部の中心を結んだ線分と２つの固定脚部の先端を結んだ線分とが略直交し、かつ、固定脚部の先端を結んだ線分方向にそれぞれの固定脚部が伸びるようにして形成し、前記コネクタと他のコネクタとの結合を解除したときの前記Ｓ字弾性部の復帰力により前記コネクタを元の中心位置に戻すようにしたことを特徴とするフローティング構造を有するコネクタ。