JP4061117B2

JP4061117B2 - Board connector

Info

Publication number: JP4061117B2
Application number: JP2002128100A
Authority: JP
Inventors: 富三郎山口; 和重浅川; 茂利山口; 幸司村上
Original assignee: Molex LLC
Current assignee: Molex LLC
Priority date: 2002-04-30
Filing date: 2002-04-30
Publication date: 2008-03-12
Anticipated expiration: 2022-04-30
Also published as: JP2003323924A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板どうしを接続するための基板接続用コネクタに関するもので、例えば、携帯電話機のバッテリと内部回路の接続部分などに好適に使用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、一方と他方のコネクタが正対して適正に嵌合できるようにしたフローティングコネクタの技術が知られている。この技術は、実公平５−３１８３４号公報、特開平９−１４７９８５号公報などに開示されている。
【０００３】
このフローティングコネクタは、例えば、一方のコネクタを他方のコネクタに対して、その嵌合方向（Ｚ方向）、その嵌合方向と直交しかつ互いの間でも直交する縦方向（Ｘ方向）及び横方向（Ｙ方向）で移動可能な構造としている。そして、一方と他方のコネクタが嵌合した状態では、双方のコネクタは互いにリジットとなって、一方のコネクタの端子と他方のコネクタの端子の接触を固定的に維持する。
【０００４】
このように、従来のフローティングコネクタにおいては、嵌合状態で一方のコネクタに加えられた振動や衝撃は吸収されることなく他方のコネクタへも伝達される問題点があった。特に、携帯電話機等の使用環境では落下などの予期しない大きな衝撃が加えられる可能性があり、コネクタが実装された基板上の電子部品の誤動作や故障を招く恐れが大きかった。このため、基板に振動や衝撃を吸収する機構を設けるなどの対策が必要となり、機器の小型化を難しくしている。
【０００５】
また、従来のフローティングコネクタでは、通常、端子どうしの接触を１点接触させる構造としていたが、衝撃や振動が加わると端子どうしの接点が離れ、一時的に接触不良となる恐れがあった。この点、実公平５−３１８３４号公報に記載されている技術は、プラグコネクタ側のピン型端子をリセプタクルコネクタ側の端子の一対の接触片間に挿入することで２点接触させる構成としている。しかしながら、このようにピン型端子を一対の接触片で左右から挟み付ける構造のものでは、両者をリジットに接続する場合には有効であるが、振動や衝撃が伝達されやすい問題がある。
【０００６】
そこで、本出願の発明者等は、こうした問題を解決する基板接続用コネクタ（特開２００１−８５０８６号公報）を既に提案した。
【０００７】
この基板接続用コネクタは、逆Ｕ形状のメス端子を装着した受容部（リセプタクル部）に対して、略２の字形状のオス端子を装着した突出部（プラグ部）を挿入することで、メス端子の相対する内面にオス端子を２点接触させる構成としたものである。
【０００８】
この基板接続用コネクタでは、互いに嵌合した状態で、一方のコネクタに加えられた振動や衝撃が他方のコネクタに伝達され難い構造となり、しかも、確実な接続状態を維持できるものの、次のような課題も残されていた。
【０００９】
オス端子をメス端子に２点接触させるための第１コンタクト部と第２コンタクト部とが、それらを支持するスプリングビームとコンタクトビームの間に位置しているため、オス端子の高さ寸法（全長）が長くなる。その結果、コネクタ全体の高さ寸法も大きくなり、それ以上の小型化を図り難いという問題があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、一方のコネクタに加えられた振動や衝撃が他方のコネクタに伝達されにくく、コネクタどうしの確実な接続状態を維持できる上に、小型化も図りやすい構造とした基板接続用コネクタを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の基板接続用コネクタは、オス端子の挿入方向に延びる第１コンタクト片と第２コンタクト片とが互いに間隔をおいて形成された受容部を有するメス端子がハウジングに装着されたリセプタクルコネクタと、
前記受容部内に挿入された状態で、前記第１コンタクト片に接触する第１コンタクト部と前記第２コンタクト片に接触する第２コンタクト部とが形成された突出部を有するオス端子がハウジングに装着されたプラグコネクタと、
前記オス端子の前記ハウジングに対する固定部と前記突出部との間に設けられ、前記メス端子に対するオス端子の接触状態を保持する弾性支持部とを備えている。
【００１２】
本発明のコネクタによれば、オス端子の突出部がメス端子の受容部内へ挿入された状態（嵌合状態）では、オス端子の第１コンタクト部がメス端子の第１コンタクト片に接触し、第２コンタクト部が第２コンタクト片に接触する。この状態では、突出部に自由度を与える弾性支持部の作用が加わるため、プラグコネクタとリセプタクルコネクタとが所定の範囲で相対変位できる状態になる。即ち、突出部が受容部に対して電気的接続状態を維持しつつ、所定の範囲で相対変位できる状態になる。
【００１３】
具体的には、第１コンタクト部と第１コンタクト片、および第２コンタクト部と第２コンタクト片とがそれぞれ接触状態を維持しつつ、メス端子に対するオス端子の挿入方向への相対変位を許容する。さらに、弾性支持部の作用および湾曲部の作用により突出部全体が変形しつつ傾斜し、メス端子に対するオス端子の挿入方向と直交する方向の相対変位を許容する。
【００１４】
従って、プラグコネクタとリセプタクルコネクタの任意の方向の相対的な動きを許容しながら、第１コンタクト部および第２コンタクト部の双方が対応するコンタクト片に電気的に接続された状態を維持する。その結果、一方のコネクタに加えられた振動や衝撃が他方のコネクタに伝達されにくく、コネクタどうしの確実な電気的接続状態を維持することができる。
【００１５】
本発明の基板接続用コネクタは、互いに平行または直交する形態で電気的に接続される一方の基板と他方の基板を備え、一方の基板にリセプタクルコネクタが搭載され、他方の基板にプラグコネクタが搭載される。一方の基板と他方の基板が直交する形態では、例えば、携帯電話機のバッテリーと内部回路との接続部分であるバッテリーコネクタなどに好適に使用することができる。基板同士が互いに平行に配置される形態では、同じくバッテリーコネクタの他に、種々の電子機器に使用することができる。
【００１６】
前記メス端子の受容部は断面コ字形の凹面として形成され、その凹面の相対する内面の一方が第１コンタクト片で形成され、他方が第２コンタクト片で形成され、第１コンタクト部および第２コンタクト部が突出部の先端部に形成されていることが望ましい。このように、両コンタクト部を突出部の先端部に形成した場合、受容部及び突出部の挿入方向（嵌合方向）の奥行きを小さくして、全体の小型化（薄型化）を図ることができる。
【００１７】
前記オス端子は、ハウジングに対する固定部から突出部に向かって直線状に延びる弾性支持部と、その弾性支持部の先端から分岐した一対の分岐片と、両分岐片の先端部にそれぞれ設けられた第１コンタクト部および第２コンタクト部とを備え、各分岐片には、その長さ方向の途中にＵ形状の湾曲部がそれぞれ形成され、各湾曲部が弾性支持部の先端よりも固定部側へ変位していることが望ましい。
【００１８】
このように、突出部の両分岐片に設けた湾曲部を、弾性支持片の先端よりも固定部側へ変位させることで、両分岐片に弾力性を与えるために必要な長さを確保しつつ、オス端子の高さ寸法を短くすることができる。これにより、コネクタ全体の高さを低くして、さらなる小型化を図ることができる。
【００１９】
前記第１コンタクト部と第２コンタクト部とは、弾性支持部の中心軸線に対して相対する位置に設けられ、かつ、各分岐片の弾性によって互いに接近及び離間する方向へ変位可能であることが望ましい。このように構成した場合、第１コンタクト部および第２コンタクト部に大きな弾力性が付与されるので、対応するコンタクト片に対して、十分な接触力が得られる。これにより、衝撃等が加わったときに、端子同士が瞬間的に非接触状態になることを防止できる。
【００２０】
前記突出部と受容部との間には、それら突出部と受容部の嵌合状態において嵌合方向のＺ方向、Ｚ方向と直交するＹ方向（横方向）、Ｚ方向及びＹ方向と直交するＸ方向（縦方向）、のそれぞれに所定範囲の遊びを形成するためのクリアランスが設けられ、その遊びの範囲内でオス端子とメス端子との接触状態が維持されていることが望ましい。このように、プラグコネクタとリセプタクルコネクタとが互いに嵌合した状態で、Ｘ、Ｙ、Ｚの三方向に遊びを形成した場合、一方のコネクタに加えられる振動や衝撃をこの遊びで吸収し、他方のコネクタへ伝達されないようにすることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明に係る基板接続用コネクタの実施の形態について、添付の図１〜図７を参照して説明する。図１はコネクタ同士の嵌合状態を示す断面図である。図２はオス端子の側面図である。図３はコネクタ同士の嵌合前の状態を示す断面図である。
【００２２】
この基板接続用コネクタ１は、プラグコネクタ２とリセプタクルコネクタ３とで構成されている。プラグコネクタ２が図３に示すように一方の基板４に搭載され、リセプタクルコネクタ３が一方の基板４と平行な面内にある他方の基板５に搭載されている。従って、この基板接続用コネクタ１を介して双方の基板４、５が電気的に接続される。
【００２３】
以下、これらの詳細について説明する。基板接続用コネクタ１のプラグコネクタ２は、図２及び図３に示すように、側面から見てＷ形状の突出部９を有するオス端子７が、絶縁ハウジング６に装着された構成である。リセプタクルコネクタ３は、図３に示すように、オス端子７の受容部１６を有するメス端子１７が絶縁ハウジング１８に装着された構成である。
【００２４】
メス端子１７の受容部１６は、オス端子７の挿入方向に延び、互いに間隔を有する第１コンタクト片２１及び第２コンタクト片２２を有する。受容部１６は断面コ字形の凹面として形成され、その凹面の相対する内面の一方が第１コンタクト片２１で形成され、他方が第２コンタクト片２２で形成されている。
【００２５】
但し、図示例では、凹面として形成されている受容部１６の相対する内面の双方と底面とが帯板状の金属板で一体に形成されている。その結果、メス端子１７とオス端子７との嵌合時の位置合わせについて、メス端子１７の左右の向き（リセプタクルコネクタがその軸線を中心に１８０度回転した位置）に関する制限は受けないように配慮されている。つまり、リセプタクルコネクタ３は、左右反転した両方の位置で、プラグコネクタ２と嵌合可能に配慮されている。
【００２６】
なお、図示はしないがリセプタクルコネクタ３の絶縁ハウジング１８は平面矩形に形成されている。メス端子１７は、絶縁ハウジング１８に所定のピッチで横並びに設けられている。メス端子１７は、バッテリーコネクタの場合には、通常、３つ設けられる。絶縁ハウジング１８は、上下面に開口を有する箱状に形成され、その内壁面に沿って端子装着溝１９、１９がそれぞれ形成されている。そして、各端子装着溝１９に各メス端子１７が装着されている。
【００２７】
各メス端子１７は、絶縁ハウジング１８の上面１８ａに沿うように両側に延長した、半田テイル２３、２３を有している。
【００２８】
プラグコネクタ２は、絶縁ハウジング６に所定のピッチで横並び（図３中紙面に直交する方向）に配置された複数のオス端子７（１つのオス端子のみ図示）を備えている。絶縁ハウジング６は、平面略方形のハウジング本体８の上側に突出する形態の凸部８ａを有し、図３に表れているように、凸形状とされている。
【００２９】
オス端子７は、ハウジング本体８への固定部１３と、ハウジング本体８から突出する突出部９（図２参照）と、その突出部９と固定部１３との間に形成された弾性支持部１０とを有している。弾性支持部１０はオス端子７の突出部９に任意の方向への弾性変形を与えるために設けた部分である。
【００３０】
この弾性支持部１０は、ハウジング６に対する固定部１３から突出部９の中央部に向かって直線状に延びている。そして、弾性支持部１０の先端１０ａが突出部９の中央部に連続することで、突出部９が弾性支持部１０に支持されている。
【００３１】
即ち、オス端子７は、ハウジング６に対する固定部１３から突出部９に向かって直線状に延びる弾性支持部１０と、その弾性支持部１０の先端１０ａから分岐した一対の分岐片７ａ、７ｂと、両分岐片７ａ、７ｂの先端部にそれぞれ設けられた第１コンタクト部７１及び第２コンタクト部７２とを備えている。さらに、各分岐片７ａ、７ｂには、その長さ方向の途中にＵ形状の湾曲部７ｃ、７ｄがそれぞれ形成され、各湾曲部７ｃ、７ｄが弾性支持部１０の先端１０ａよりも固定部１３側へ変位している。
【００３２】
第１コンタクト部７１と第２コンタクト部７２とは、弾性支持部１０の中心軸線ａに対して相対する位置に設けられ、かつ、各分岐片７ａ、７ｂの弾性によって互いに接近及び離間する方向へ変位可能に構成されている。
【００３３】
ハウジング本体８の下面開口８ｂ側からオス端子７を挿入して装着できるように、ハウジング本体８から凸部８ａに亘って複数の端子受入孔（１つのみ図示）１１が所定のピッチ（図３中、紙面に直交する方向）で形成されている。また、ハウジング本体８の相対する内壁面には下面８ｂで開口している端子固定溝１２、１２が形成されている。端子固定溝１２、１２は、各端子受入孔１１と対応して、ハウジング本体８の両側に配置されている。
【００３４】
端子固定溝１２、１２には、固定部１３の両側に形成された固定用アーム部１３ａ、１３ａがそれぞれ装着される。このオス端子７にも半田テイル１４、１４が形成されている。この半田テイル１４、１４は、固定部１３の両側から突出する形態であり、固定アーム部１３ａの下方に位置している。
【００３５】
第１コンタクト部７１と第２コンタクト部７２との間隔は、受容部１６の相対する内面間の間隔ｄよりも大きく形成されている。また、第１コンタクト部７１及び第２コンタクト部７２の先端面は、外側に向かって下り勾配の傾斜面に形成されている。この下り勾配の傾斜面は、第１コンタクト片２１及び第２コンタクト片２２に対して、第１コンタクト部７１及び第２コンタクト部７２が多少位置ずれした状態でも円滑に接触できるように配慮したものである。
【００３６】
即ち、プラグコネクタ２とリセプタクルコネクタ３とが、図３に示すように、例えば距離αだけオフセットされていても、コネクタ同士を良好な形態で接続できるように配慮されている。
【００３７】
突出部９を保持する凸部８ａと受容部１６との間には、突出部９と受容部１６の嵌合状態において、図７に示すように、嵌合方向のＺ方向、Ｚ方向と直交するＹ方向（横方向）、Ｚ方向及びＹ方向と直交するＸ方向（縦方向）、のそれぞれに所定範囲の遊びを形成するためのクリアランスＣｚ、Ｃｙ、Ｃｘが設けられている。そして、その遊びの範囲内でオス端子７とメス端子１７との接触状態が維持されるように設計されている。
【００３８】
このように、プラグコネクタ２とリセプタクルコネクタ３とが互いに嵌合した状態で、Ｘ、Ｙ、Ｚの三方向に遊びを形成することで、一方のコネクタに加えられる振動や衝撃をこの遊びで吸収し、他方のコネクタへ伝達されないように配慮している。
【００３９】
さらに、オス端子７は、Ｚ方向に膨らむＵ形状の湾曲部７ｃ、７ｄがそれぞれ形成された分岐片７ａ、７ｂを有する。そして、突出部９を受容部１６に挿入する際の反力で分岐片７ａ、７ｂ及び弾性支持部１０がそれぞれ弾性変形してプラグコネクタ２とリセプタクルコネクタ３とが電気的に良好に接続されるように設計されている。これは、コネクタ同士のオフセット量を許容しつつ、振動や衝撃吸収性能をより有効に高めることができるように配慮したものである。
【００４０】
突出部９と受容部１６との嵌合方向であるＺ方向（図１参照）のクリアランスＣｚは、プラグコネクタ２の絶縁ハウジング６と、リセプタクルコネクタ３の絶縁ハウジング１８との間に形成されていて、この方向においても突出部９と受容部１６が相対的に移動できる遊びが設けられている。
【００４１】
このクリアランスＣｚは、プラグコネクタ２を構成するオス端子７の弾性支持片１０と両分岐片７ａ、７ｂの弾性によって、嵌合時に自動的に形成されるようになっている。即ち、受容部１６に突出部９を嵌合して、第１及び第２コンタクト部７１、７２が第１及び第２コンタクト片２１、２２にそれぞれ接触した状態においてクリアランスＣｚが形成されるように設計されている。
【００４２】
前記Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の遊びには、更に、規制も形成されている。即ち、Ｘ方向及びＹ方向の遊びは、凸部８ａの外壁が受容部１６の対向する内面に当接することで規制されるようになっている。また、Ｚ方向の遊びは、メス端子１７の天面１７ａに凸部８ａの上端面が当接することで規制されるように設計されている。
【００４３】
この実施形態によれば、オス端子７の突出部９がメス端子１７の受容部１６内へ挿入された状態（嵌合状態）では、オス端子７の第１コンタクト部７１がメス端子１７の第１コンタクト片２１に接触し、第２コンタクト部７２が第２コンタクト片２２に接触する。この状態では、突出部９に自由度を与える弾性支持部１０の作用が加わるため、プラグコネクタ２とリセプタクルコネクタ３とが所定の範囲で相対変位できる状態になる。即ち、突出部９が受容部１６に対して電気的接続状態を維持しつつ、所定の範囲で相対変位できる状態になる。
【００４４】
具体的には、第１コンタクト部７１と第１コンタクト片２１、および第２コンタクト部７２と第２コンタクト片２２とがそれぞれ接触状態を維持しつつ、メス端子１７に対するオス端子７の挿入方向（Ｚ方向）への相対変位を許容する。さらに、弾性支持部１０の作用および湾曲部７ｃ、７ｄを有する分岐片７ａ、７ｂの作用により突出部９全体が変形しつつ傾斜し、メス端子１７に対するオス端子７の挿入方向と直交する方向（Ｘ方向、Ｙ方向）の相対変位を許容する。
【００４５】
従って、プラグコネクタ２とリセプタクルコネクタ３の任意の方向の相対的な動きを許容しながら、第１コンタクト部７１および第２コンタクト部７２の双方が対応するコンタクト片２１、２２に電気的に接続された状態を維持する。その結果、一方のコネクタに加えられた振動や衝撃が他方のコネクタに伝達されにくく、コネクタどうしの確実な電気的接続状態を維持することができる。
【００４６】
図４〜図６に、コネクタ同士がオフセット状態において嵌合する場合の具体例を段階的に示している。まず、図４に示すように、オス端子７の第２コンタクト部７２がリセプタクルコネクタ３の受容部１６の口縁１６ａに接触する。
【００４７】
次に、図５に示すように、オス端子７が受容部１６へ向かってさらに挿入されると、分岐片７ｂ及び弾性支持部１０が分岐片７ａ側に弾性変形し、これにより突出部９が分岐片７ａ側へ大きく傾斜する。
【００４８】
次に、図６に示すように、オス端子７は、その第１コンタクト部７１が第１コンタクト片２１に接触し、第２コンタクト部７２が第２コンタクト片２２に接触した状態を保ちながら、受容部１６の奥へと挿入される。この際、突出部９全体が傾斜しているため、第１コンタクト部７１は第１コンタクト片２１に対して十分な圧力で接触する。
【００４９】
また、メス端子１７の受容部１６は断面コ字形の凹面として形成され、その凹面の相対する内面の一方が第１コンタクト片２１で形成され、他方が第２コンタクト片２２で形成され、第１コンタクト部７１および第２コンタクト部７２が突出部９の先端部に形成されている。これにより、受容部１６及び突出部９の挿入方向（嵌合方向）の奥行きを小さくして、全体の小型化（薄型化）を図ることができる。
【００５０】
また、突出部９の両分岐片７ａ、７ｂに設けた湾曲部７ｃ、７ｄを、弾性支持片１０の先端よりも固定部１３側へ変位させることで、両分岐片７ａ、７ｂに弾力性を与えるために必要な長さを確保しつつ、オス端子７の高さ寸法を短くすることができる。これにより、コネクタ全体の高さを低くして、さらなる小型化を図ることができる。
【００５１】
さらに、第１コンタクト部７１と第２コンタクト部７２とは、弾性支持部１０の中心軸線ａに対して相対する位置に設けられ、かつ、各分岐片７ａ、７ｂの弾性によって互いに接近及び離間する方向へ変位可能に構成されている。従って、第１コンタクト部７１および第２コンタクト部７２に大きな弾力性が付与されるので、対応するコンタクト片２１、２２に対して、十分な接触力が得られる。これにより、衝撃等が加わったときに、端子同士が瞬間的に非接触状態になることを防止できる。
【００５２】
なお、オス端子７の各コンタクト部、およびメス端子１７の各コンタクト片には、長期の使用において、酸化皮膜が形成されて、嵌合時の電気的接続が害されることがある。しかしながら、この基板接続用コネクタ１では、突出部９と受容部１６の間の相対移動によって、プラグコネクタ２側の第１コンタクト部７１及び第２コンタクト部７２が、リセプタクルコネクタ３側の第１コンタクト片２１及び第２コンタクト片２２の表面を擦るようにして移動するので、これによって酸化皮膜を除去して、良好な電気的接続を確保することができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る基板接続用コネクタによれば、一方のコネクタに加えられた振動や衝撃が他方のコネクタに伝達されにくく、コネクタどうしの確実な接続状態を維持できる上に、小型化も図りやすい構造とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板接続用コネクタの断面図である。
【図２】本発明に係る基板接続用コネクタのオス端子の側面図である。
【図３】本発明に係る基板接続用コネクタの嵌合前の断面図である。
【図４】本発明に係る基板接続用コネクタの作用を示す断面図である。
【図５】本発明に係る基板接続用コネクタの作用を示す断面図である。
【図６】本発明に係る基板接続用コネクタの作用を示す断面図である。
【図７】本発明に係る基板接続用コネクタの水平概略断面図である。
【符号の説明】
１基板接続用コネクタ
２プラグコネクタ
３リセプタクルコネクタ
４、５基板
６、１８絶縁ハウジング（ハウジング）
７オス端子
７ａ、７ｂ分岐片
７ｃ、７ｄ湾曲部
８ハウジング本体
８ａ凸部
８ｂ下面
９突出部
１０弾性支持部
１０ａ先端部
１１端子受け入れ孔
１２端子固定溝
１３固定部
１３ａアーム部
１４、２３半田テール
１６受容部
１７メス端子
２１第１コンタクト片
２２第２コンタクト片
Ｃｘ、Ｃｙ、Ｃｚクリアランス[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a board connecting connector for connecting boards, and is suitably used for, for example, a connecting part between a battery and an internal circuit of a mobile phone.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a floating connector technique is known in which one connector and the other connector can be properly fitted to each other. This technique is disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 5-31834, Japanese Patent Laid-Open No. 9-147985, and the like.
[0003]
In this floating connector, for example, one connector is connected to the other connector in the fitting direction (Z direction), the vertical direction (X direction) and the transverse direction perpendicular to the fitting direction and also between each other. The structure is movable in the (Y direction). In a state where the one and the other connectors are fitted, the two connectors become rigid with each other, and the contact between the terminals of the one connector and the terminals of the other connector is fixedly maintained.
[0004]
As described above, the conventional floating connector has a problem that vibration and impact applied to one connector in a fitted state are transmitted to the other connector without being absorbed. In particular, there is a possibility that unexpected large impacts such as dropping may be applied in the usage environment of a mobile phone or the like, and there is a great risk of malfunction or failure of electronic components on the board on which the connector is mounted. For this reason, it is necessary to take measures such as providing a mechanism for absorbing vibration and impact on the substrate, making it difficult to reduce the size of the device.
[0005]
Further, in the conventional floating connector, the contact between the terminals is usually set at one point. However, when an impact or vibration is applied, the contact between the terminals is separated, and there is a possibility that a contact failure may occur temporarily. In this regard, the technique described in Japanese Utility Model Publication No. 5-31834 has a configuration in which a pin-type terminal on the plug connector side is inserted between a pair of contact pieces of the terminal on the receptacle connector side to make contact at two points. However, the structure in which the pin-type terminal is sandwiched from the left and right by a pair of contact pieces as described above is effective when both are connected to the rigid, but there is a problem that vibration and impact are easily transmitted.
[0006]
Therefore, the inventors of the present application have already proposed a board connecting connector (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-85086) that solves such problems.
[0007]
This connector for connecting a board is formed by inserting a protruding part (plug part) fitted with a substantially two-shaped male terminal into a receiving part (receptacle part) fitted with an inverted U-shaped female terminal. The male terminal is configured to come into contact with two opposite inner surfaces of the terminal.
[0008]
In this board connection connector, the vibration and impact applied to one connector are difficult to be transmitted to the other connector in a state of being fitted to each other, and a reliable connection state can be maintained. Issues remained.
[0009]
Since the first contact portion and the second contact portion for bringing the male terminal into contact with the female terminal at two points are located between the spring beam and the contact beam that support them, the height dimension of the male terminal (full length) ) Becomes longer. As a result, the overall height of the connector also increases, and there is a problem that it is difficult to achieve further miniaturization.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a board connecting connector that has a structure in which vibrations and shocks applied to one connector are not easily transmitted to the other connector, and a reliable connection state between the connectors can be maintained, and the size can be easily reduced. Is to provide.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
A connector for board connection according to the present invention includes a receptacle connector in which a female terminal having a receiving portion in which a first contact piece and a second contact piece extending in the insertion direction of a male terminal are spaced apart from each other is mounted on a housing. ,
A male terminal having a protrusion formed with a first contact portion that contacts the first contact piece and a second contact portion that contacts the second contact piece in a state of being inserted into the receiving portion is mounted on the housing. Plug connector,
An elastic support portion is provided between a fixing portion of the male terminal with respect to the housing and the protruding portion, and holds a contact state of the male terminal with respect to the female terminal.
[0012]
According to the connector of the present invention, in a state where the protruding portion of the male terminal is inserted into the receiving portion of the female terminal (fitted state), the first contact portion of the male terminal contacts the first contact piece of the female terminal, The second contact portion contacts the second contact piece. In this state, since the action of the elastic support portion that gives the projecting portion a degree of freedom is added, the plug connector and the receptacle connector can be relatively displaced within a predetermined range. That is, the projecting portion can be relatively displaced within a predetermined range while maintaining an electrical connection state with respect to the receiving portion.
[0013]
Specifically, the first contact portion and the first contact piece, and the second contact portion and the second contact piece are maintained in contact with each other, and relative displacement in the insertion direction of the male terminal with respect to the female terminal is allowed. . Further, the entire protrusion is inclined while being deformed by the action of the elastic support part and the action of the bending part, and relative displacement in a direction perpendicular to the insertion direction of the male terminal with respect to the female terminal is allowed.
[0014]
Accordingly, while allowing the relative movement of the plug connector and the receptacle connector in any direction, both the first contact portion and the second contact portion are maintained in the state of being electrically connected to the corresponding contact pieces. As a result, vibrations and impacts applied to one connector are not easily transmitted to the other connector, and a reliable electrical connection state between the connectors can be maintained.
[0015]
The board connecting connector of the present invention includes one board and the other board that are electrically connected in parallel or perpendicular to each other, the receptacle connector is mounted on one board, and the plug connector is mounted on the other board. Is done. In a form in which one substrate and the other substrate are orthogonal to each other, for example, it can be suitably used for a battery connector that is a connection portion between a battery of a mobile phone and an internal circuit. In the form in which the substrates are arranged in parallel to each other, it can be used for various electronic devices in addition to the battery connector.
[0016]
The receiving portion of the female terminal is formed as a concave surface having a U-shaped cross section, one of the opposing inner surfaces of the concave surface is formed by the first contact piece, the other is formed by the second contact piece, and the first contact portion and the second contact portion are formed. It is desirable that the contact portion be formed at the tip of the protruding portion. Thus, when both contact parts are formed in the tip part of a projection part, the depth of the insertion direction (fitting direction) of a receiving part and a projection part can be made small, and the whole size reduction (thinning) can be attained. it can.
[0017]
The male terminal is provided at each of the elastic support portions extending linearly from the fixed portion to the projecting portion with respect to the housing, the pair of branch pieces branched from the tips of the elastic support portions, and the tip portions of both branch pieces. A first contact portion and a second contact portion, each branch piece is formed with a U-shaped curved portion in the middle of its length direction, and each curved portion is on the fixed portion side with respect to the tip of the elastic support portion; It is desirable that
[0018]
In this way, by displacing the curved portion provided on both branch pieces of the projecting portion to the fixed portion side from the tip of the elastic support piece, a length necessary to give elasticity to both branch pieces is secured. Meanwhile, the height dimension of the male terminal can be shortened. Thereby, the height of the whole connector can be made low and the further size reduction can be achieved.
[0019]
The first contact portion and the second contact portion are provided at positions opposed to the central axis of the elastic support portion, and can be displaced in directions toward and away from each other by elasticity of each branch piece. desirable. When comprised in this way, since a big elasticity is provided to a 1st contact part and a 2nd contact part, sufficient contact force is obtained with respect to a corresponding contact piece. Thereby, when an impact etc. are added, it can prevent that terminals will be in a non-contact state instantaneously.
[0020]
Between the protruding portion and the receiving portion, in the fitted state of the protruding portion and the receiving portion, the Z direction in the fitting direction, the Y direction (lateral direction) orthogonal to the Z direction, the Z direction and the Y direction are orthogonal to each other. It is desirable that a clearance for forming a predetermined range of play is provided in each of the X direction (vertical direction), and that the contact state between the male terminal and the female terminal is maintained within the range of the play. In this way, when play is formed in the three directions X, Y, and Z with the plug connector and the receptacle connector fitted to each other, vibration and impact applied to one connector are absorbed by this play, and the other It is possible to prevent transmission to the connector.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a board connecting connector according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a fitting state between connectors. FIG. 2 is a side view of the male terminal. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state before the connectors are fitted together.
[0022]
The board connecting connector 1 includes a plug connector 2 and a receptacle connector 3. As shown in FIG. 3, the plug connector 2 is mounted on one substrate 4, and the receptacle connector 3 is mounted on the other substrate 5 in a plane parallel to the one substrate 4. Accordingly, both the boards 4 and 5 are electrically connected via the board connecting connector 1.
[0023]
Details of these will be described below. As shown in FIGS. 2 and 3, the plug connector 2 of the board connecting connector 1 has a configuration in which a male terminal 7 having a W-shaped protruding portion 9 as viewed from the side is mounted on an insulating housing 6. As shown in FIG. 3, the receptacle connector 3 has a configuration in which a female terminal 17 having a receiving portion 16 for a male terminal 7 is mounted on an insulating housing 18.
[0024]
The receiving portion 16 of the female terminal 17 includes a first contact piece 21 and a second contact piece 22 that extend in the insertion direction of the male terminal 7 and are spaced from each other. The receiving portion 16 is formed as a concave surface having a U-shaped cross section, and one of the opposing inner surfaces of the concave surface is formed by the first contact piece 21, and the other is formed by the second contact piece 22.
[0025]
However, in the illustrated example, both the inner surface and the bottom surface of the receiving portion 16 formed as a concave surface are integrally formed of a band-shaped metal plate. As a result, with regard to the alignment when the female terminal 17 and the male terminal 7 are fitted, consideration is given so as not to be restricted with respect to the left and right orientations of the female terminal 17 (position where the receptacle connector is rotated 180 degrees around its axis). Has been. That is, it is considered that the receptacle connector 3 can be fitted to the plug connector 2 at both the left and right inverted positions.
[0026]
Although not shown, the insulating housing 18 of the receptacle connector 3 is formed in a flat rectangular shape. The female terminals 17 are provided side by side on the insulating housing 18 at a predetermined pitch. In the case of a battery connector, usually three female terminals 17 are provided. The insulating housing 18 is formed in a box shape having openings on the upper and lower surfaces, and terminal mounting grooves 19 and 19 are formed along the inner wall surface thereof. Each female terminal 17 is mounted in each terminal mounting groove 19.
[0027]
Each female terminal 17 has solder tails 23, 23 extending on both sides along the upper surface 18 a of the insulating housing 18.
[0028]
The plug connector 2 includes a plurality of male terminals 7 (only one male terminal is shown) arranged side by side at a predetermined pitch on the insulating housing 6 (a direction orthogonal to the paper surface in FIG. 3). The insulating housing 6 has a convex portion 8a that protrudes upward from the flat and substantially rectangular housing body 8, and has a convex shape as shown in FIG.
[0029]
The male terminal 7 includes a fixing portion 13 to the housing body 8, a protruding portion 9 (see FIG. 2) protruding from the housing body 8, and an elastic support portion 10 formed between the protruding portion 9 and the fixing portion 13. And have. The elastic support portion 10 is a portion provided to give elastic deformation in an arbitrary direction to the protruding portion 9 of the male terminal 7.
[0030]
The elastic support portion 10 extends linearly from the fixed portion 13 to the housing 6 toward the center portion of the protruding portion 9. And the protrusion part 9 is supported by the elastic support part 10 because the front-end | tip 10a of the elastic support part 10 continues to the center part of the protrusion part 9. FIG.
[0031]
That is, the male terminal 7 includes an elastic support portion 10 that extends linearly from the fixed portion 13 to the protrusion 9 with respect to the housing 6, and a pair of branch pieces 7a and 7b branched from the tip 10a of the elastic support portion 10; A first contact portion 71 and a second contact portion 72 are provided respectively at the tip portions of both branch pieces 7a and 7b. Furthermore, U-shaped curved portions 7c and 7d are respectively formed in the branch pieces 7a and 7b in the middle of the length direction, and the curved portions 7c and 7d are fixed portions 13 rather than the distal end 10a of the elastic support portion 10. It is displaced to the side.
[0032]
The 1st contact part 71 and the 2nd contact part 72 are provided in the position which opposes with respect to the central axis a of the elastic support part 10, and are in the direction which mutually approaches and separates according to the elasticity of each branch piece 7a, 7b. It is configured to be displaceable.
[0033]
A plurality of terminal receiving holes (only one is shown) 11 extends from the housing body 8 to the protrusion 8a so as to be inserted and mounted from the lower surface opening 8b side of the housing body 8 (see FIG. 3). In the direction perpendicular to the paper surface). Further, terminal fixing grooves 12 and 12 opened at the lower surface 8b are formed on the inner wall surfaces of the housing body 8 facing each other. The terminal fixing grooves 12 and 12 are disposed on both sides of the housing body 8 in correspondence with the terminal receiving holes 11.
[0034]
Fixing arm portions 13 a and 13 a formed on both sides of the fixing portion 13 are mounted in the terminal fixing grooves 12 and 12, respectively. Solder tails 14 and 14 are also formed on the male terminal 7. The solder tails 14 and 14 protrude from both sides of the fixed portion 13 and are located below the fixed arm portion 13a.
[0035]
The interval between the first contact portion 71 and the second contact portion 72 is formed to be larger than the interval d between the opposing inner surfaces of the receiving portion 16. In addition, the tip surfaces of the first contact portion 71 and the second contact portion 72 are formed as inclined surfaces having a downward slope toward the outside. This downwardly inclined surface is designed so that the first contact piece 71 and the second contact piece 22 can be smoothly contacted even when the first contact portion 71 and the second contact portion 72 are slightly displaced. It is.
[0036]
That is, as shown in FIG. 3, even if the plug connector 2 and the receptacle connector 3 are offset by a distance α, for example, consideration is given so that the connectors can be connected in a good form.
[0037]
As shown in FIG. 7, between the convex portion 8a holding the protruding portion 9 and the receiving portion 16 in the fitted state of the protruding portion 9 and the receiving portion 16, the Z direction of the fitting direction is orthogonal to the Z direction. Clearances Cz, Cy, and Cx for forming a predetermined range of play are provided in each of the Y direction (lateral direction), the Z direction, and the X direction (vertical direction) orthogonal to the Y direction. And it is designed so that the contact state of the male terminal 7 and the female terminal 17 is maintained within the range of the play.
[0038]
In this way, with the plug connector 2 and the receptacle connector 3 fitted to each other, play is formed in the three directions X, Y, and Z, so that vibration and impact applied to one connector are absorbed by this play. However, care is taken not to transmit to the other connector.
[0039]
Furthermore, the male terminal 7 has branch pieces 7a and 7b formed with U-shaped curved portions 7c and 7d that swell in the Z direction, respectively. The branch pieces 7a and 7b and the elastic support portion 10 are elastically deformed by the reaction force when the protruding portion 9 is inserted into the receiving portion 16, and the plug connector 2 and the receptacle connector 3 are electrically connected to each other. Designed to be This is designed so that vibration and shock absorption performance can be more effectively enhanced while allowing an offset amount between the connectors.
[0040]
A clearance Cz in the Z direction (see FIG. 1), which is a fitting direction between the protruding portion 9 and the receiving portion 16, is formed between the insulating housing 6 of the plug connector 2 and the insulating housing 18 of the receptacle connector 3. Also in this direction, a play is provided in which the protruding portion 9 and the receiving portion 16 can move relative to each other.
[0041]
This clearance Cz is automatically formed at the time of fitting by the elasticity of the elastic support piece 10 of the male terminal 7 constituting the plug connector 2 and the two branch pieces 7a and 7b. That is, the protrusion 9 is fitted to the receiving portion 16 so that the clearance Cz is formed in a state where the first and second contact portions 71 and 72 are in contact with the first and second contact pieces 21 and 22, respectively. Designed.
[0042]
In the play in the X, Y, and Z directions, restrictions are also formed. That is, the play in the X direction and the Y direction is regulated by the outer wall of the convex portion 8 a coming into contact with the opposing inner surface of the receiving portion 16. Further, play in the Z direction is designed to be regulated by the upper surface of the convex portion 8 a coming into contact with the top surface 17 a of the female terminal 17.
[0043]
According to this embodiment, when the protruding portion 9 of the male terminal 7 is inserted into the receiving portion 16 of the female terminal 17 (fitted state), the first contact portion 71 of the male terminal 7 is the first contact of the female terminal 17. The first contact piece 21 is contacted, and the second contact portion 72 is in contact with the second contact piece 22. In this state, since the action of the elastic support portion 10 that gives a degree of freedom to the protruding portion 9 is added, the plug connector 2 and the receptacle connector 3 can be relatively displaced within a predetermined range. That is, the protruding portion 9 can be relatively displaced within a predetermined range while maintaining an electrical connection state with respect to the receiving portion 16.
[0044]
Specifically, the insertion direction of the male terminal 7 with respect to the female terminal 17 (the first contact portion 71 and the first contact piece 21 and the second contact portion 72 and the second contact piece 22 are maintained in contact with each other ( Relative displacement in the Z direction) is allowed. Furthermore, the projection 9 is entirely deformed and tilted by the action of the elastic support part 10 and the action of the branch pieces 7a and 7b having the curved parts 7c and 7d, and the direction orthogonal to the insertion direction of the male terminal 7 with respect to the female terminal 17 ( Relative displacement in the X direction and Y direction) is allowed.
[0045]
Accordingly, both the first contact portion 71 and the second contact portion 72 are electrically connected to the corresponding contact pieces 21 and 22 while allowing relative movement of the plug connector 2 and the receptacle connector 3 in any direction. Maintain the state. As a result, vibrations and impacts applied to one connector are not easily transmitted to the other connector, and a reliable electrical connection state between the connectors can be maintained.
[0046]
4 to 6 show stepwise examples of the case where the connectors are fitted in the offset state. First, as shown in FIG. 4, the second contact portion 72 of the male terminal 7 contacts the lip 16 a of the receiving portion 16 of the receptacle connector 3.
[0047]
Next, as shown in FIG. 5, when the male terminal 7 is further inserted toward the receiving portion 16, the branch piece 7 b and the elastic support portion 10 are elastically deformed to the branch piece 7 a side. It is greatly inclined toward the branch piece 7a.
[0048]
Next, as shown in FIG. 6, the male terminal 7 has the first contact portion 71 in contact with the first contact piece 21 and the second contact portion 72 in contact with the second contact piece 22. It is inserted into the back of the receiving part 16. At this time, since the entire protruding portion 9 is inclined, the first contact portion 71 contacts the first contact piece 21 with sufficient pressure.
[0049]
Further, the receiving portion 16 of the female terminal 17 is formed as a concave surface having a U-shaped cross section, and one of the opposing inner surfaces of the concave surface is formed by the first contact piece 21, and the other is formed by the second contact piece 22. A contact part 71 and a second contact part 72 are formed at the tip of the protruding part 9. Thereby, the depth of the insertion direction (fitting direction) of the receiving part 16 and the protrusion part 9 can be made small, and the whole size reduction (thinning) can be achieved.
[0050]
Further, the curved portions 7c and 7d provided on the two branch pieces 7a and 7b of the protruding portion 9 are displaced toward the fixed portion 13 rather than the tip of the elastic support piece 10, thereby making the both branch pieces 7a and 7b elastic. The height dimension of the male terminal 7 can be shortened while ensuring the length necessary for giving. Thereby, the height of the whole connector can be made low and the further size reduction can be achieved.
[0051]
Further, the first contact portion 71 and the second contact portion 72 are provided at positions opposed to the central axis a of the elastic support portion 10, and approach and separate from each other by the elasticity of the branch pieces 7 a and 7 b. It can be displaced in the direction. Accordingly, since the first contact portion 71 and the second contact portion 72 are provided with great elasticity, a sufficient contact force can be obtained for the corresponding contact pieces 21 and 22. Thereby, when an impact etc. are added, it can prevent that terminals will be in a non-contact state instantaneously.
[0052]
In addition, in each contact part of the male terminal 7 and each contact piece of the female terminal 17, an oxide film may be formed in long-term use, and the electrical connection at the time of a fitting may be impaired. However, in this board connecting connector 1, the first contact portion 71 and the second contact portion 72 on the plug connector 2 side are connected to the first contact on the receptacle connector 3 side by relative movement between the protruding portion 9 and the receiving portion 16. Since the surface of the piece 21 and the second contact piece 22 moves so as to rub, the oxide film can be removed thereby to ensure good electrical connection.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the board connecting connector according to the present invention, vibration and impact applied to one connector are not easily transmitted to the other connector, and a reliable connection state between the connectors can be maintained. The structure can be made easy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a board connecting connector according to the present invention.
FIG. 2 is a side view of a male terminal of a board connecting connector according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the board connecting connector according to the present invention before fitting.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the operation of the board connecting connector according to the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the operation of the board connecting connector according to the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the operation of the board connecting connector according to the present invention.
FIG. 7 is a horizontal schematic cross-sectional view of the board connecting connector according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Board Connector 2 Plug Connector 3 Receptacle Connector 4, 5 Board 6, 18 Insulating Housing (Housing)
7 Male terminals 7a, 7b Branch pieces 7c, 7d Curved portion 8 Housing body 8a Convex portion 8b Lower surface 9 Protruding portion 10 Elastic support portion 10a Tip portion 11 Terminal receiving hole 12 Terminal fixing groove 13 Fixing portion 13a Arm portions 14, 23 Solder tail 16 Receiving portion 17 Female terminal 21 First contact piece 22 Second contact piece Cx, Cy, Cz Clearance

Claims

A receptacle connector in which a female terminal having a receiving portion in which a first contact piece and a second contact piece extending in the insertion direction of the male terminal are spaced apart from each other is mounted on the housing;
A male terminal having a protrusion formed with a first contact portion that contacts the first contact piece and a second contact portion that contacts the second contact piece in a state of being inserted into the receiving portion is formed in the housing. Attached plug connector,
Elasticity provided between the fixing portion of the male terminal with respect to the housing and the protruding portion, maintaining the contact state of the male terminal with respect to the female terminal, and extending linearly from the fixing portion with respect to the housing toward the protruding portion A support portion;
The male terminal further includes a pair of branch pieces branched from the tips of the elastic support portions, and a first contact portion and a second contact portion respectively provided at the tip portions of both branch pieces,
Each of the branch pieces is formed with a U-shaped curved portion in the middle of its length direction, and each curved portion is displaced toward the fixed portion with respect to the tip of the elastic support portion. .

The first contact portion and the second contact portion are provided at positions opposed to the central axis of the elastic support portion, and are displaceable in directions toward and away from each other by the elasticity of the branch pieces. The connector for board connection according to claim 1.

The board | substrate which is electrically connected in the form mutually parallel or orthogonally crossed and the other board | substrate, the said receptacle connector is mounted in one board | substrate, and the said plug connector is mounted in the other board | substrate. Connector for board connection.

The receiving portion of the female terminal is formed as a concave surface having a U-shaped cross section, one of the opposing inner surfaces of the concave surface is formed by the first contact piece, and the other is formed by the second contact piece, and the first contact portion. The board connecting connector according to claim 1, wherein the second contact portion is formed at a tip portion of the protruding portion.