JP4319166B2 - 遊動型コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、遊動型コネクタ、特に２枚の回路基板同士を相互接続する際に用いられる遊動型コネクタに関する。

従来、２枚の回路基板同士を相互接続する際に用いられる遊動型コネクタとして、例えば、図９及び図１０に示すものが知られている（特許文献１参照）。図９は、従来の遊動型コネクタを示し、（Ａ）は正面側から見た斜視図、（Ｂ）は背面側から見た斜視図である。図１０は図９の遊動型コネクタを示し、（Ａ）は図９（Ａ）における１０Ａ−１０Ａ線に沿う断面図、（Ｂ）は図９（Ａ）における１０Ｂ−１０Ｂ線に沿う断面図、（Ｃ）は図９（Ａ）における１０Ｃ−１０Ｃ線に沿う断面図である。

図９及び図１０において、遊動型コネクタ１０１は、複数の金属製のコンタクト１１０と、可動ハウジング１２０と、固定ハウジング１３０と、１対のピン体１４０とを具備している。
そして、各コンタクト１１０は、相手コネクタ（図示せず）に設けられた相手コンタクトに接触する接触部１１１と、回路基板（図示せず）に接続される基板接続部１１２と、接触部１１１と基板接続部１１２とを連結する可撓性のある可撓連結部１１３とを備えている。相手コネクタは、基板接続部１１２が接続される回路基板に対して垂直に配置される別の回路基板上に実装されている。

また、可動ハウジング１２０は、長手方向（図９（Ａ）における左右方向）に延びる略矩形形状を有し、コンタクト１１０の接触部１１１を収容する複数のコンタクト収容孔１２１を長手方向に沿って所定ピッチで設けている。
更に、固定ハウジング１３０は、長手方向に延びる略矩形形状を有し、コンタクト１１０の基板接続部１１２を固定するようになっている。

可動ハウジング１２０は、固定ハウジング１３０の上方に固定ハウジング１３０に対して間隔Ｙをもって積層されている。そして、可動ハウジング１２０の長手方向両端には、上下方向に貫通する１対の第１貫通孔１２２が穿設され、固定ハウジング１３０の長手方向両端には、第１貫通孔１２２に対応する位置に、上下方向に貫通する１対の第２貫通孔１３１が穿設されている。可動ハウジング１２０は、コンタクト１１０の可撓連結部１１３を介して固定ハウジング１３０に連結された構成となっている。

また、各ピン体１４０は、ほぼ円柱状をなした棒状であって、金属材料の鍔付きピンで構成されている。各ピン体１４０は、下端部に近い位置において膨出した鍔部１４２を有し、この鍔部１４２を境にして先端部１４１が長く、後端部１４３が短い長さを有している。そして、各ピン体１４０の先端部１４１は、固定ハウジング１３０の下方から第２貫通孔１３１を通って可動ハウジング１２０の第１貫通孔１２２に挿通される。各ピン体１４０の先端部１４１の直径は、各第１貫通孔１２２の直径よりも若干小さく、この第１貫通孔１２２にピン体１４０の先端部１４１が嵌挿された状態で少なくとも可動ハウジング１２０がスムーズに上下動できる直径に形成されている。また、第２貫通孔１３１の内径は、ピン体１４０の先端部１４１の外径とほぼ近接し、第２貫通孔１３１にピン体１４０の先端部１４１が挿入された状態では、先端部１４１の外周面が第２貫通孔１３１の内周面に接するようにしている。なお、ピン体１４０の後端部１４３は、回路基板に設けられた位置決め用孔（図示せず）に挿通されて回路基板に半田接続されるようになっている。

このように構成された遊動型コネクタ１０１に相手コネクタが嵌合すると、相手コネクタに設けられた相手コンタクトがコンタクト１１０の接触部１１１に接触し、相手コネクタが実装されている回路基板と遊動型コネクタ１０１が実装されている回路基板とが電気的に導通することになる。この両コネクタの嵌合の際に、位置ずれがあった場合、特に上下方向に位置ずれがあった場合には、可動ハウジング１２０が固定ハウジング１３０に対して上下方向に移動し、位置ずれを簡単に吸収することができる。また、可動ハウジング１２０の真上から障害物等が衝突し、可動ハウジング１２０に強い衝撃力が加わっても、コンタクト１１０の可撓連結部１１３でその衝撃を吸収して減衰される。このため、基板接続部１１２の半田接続部分のクラック発生を防止することができる。また、ピン体１４０は、固定ハウジング１３０及び可動ハウジング１２０に対して貫通しているため、可動ハウジング１２０の移動方向はピン体１４０によって規制されている。
特開２００４−１１９０５０号公報

しかしながら、この従来の遊動型コネクタ１０１にあっては、以下の問題点があった。
即ち、ピン体１４０の先端部１４１が可動ハウジング１２０の第１貫通孔１２２を貫通するように挿通されている。その一方で、ピン体１４０の先端部１４１の直径が、第１貫通孔１２２の直径よりも若干小さく形成されているにすぎない。このため、可動ハウジング１２０が固定ハウジング１３０に対して上下方向に移動する際に、第１貫通孔１２２の内周面にピン体１４０の先端部１４１が接触してしまうことがある。ここで、可動ハウジング１２０の材質が比較的硬い、例えば、ガラス繊維入りのリキッドクリスタルポリマー等である場合には、ピン体１４０の先端部１４１の外周面に施された錫めっき等の金属めっきが第１挿通孔１２２の内周面に接触することによって剥がれ、周囲に悪影響を及ぼすことがある。ピン体１４０の後端部１４３は回路基板に半田接続されるため、ピン体１４０のうち少なくとも後端部１４３の外周面には錫めっき等の金属めっきを施す必要があるが、このような部分めっきを施すと、コストアップになるため、金属めっきは先端部１４１を含むピン体１４０全体の外周面に施されるのが一般的である。
従って、本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、可動ハウジングが固定ハウジングに対して上下方向に移動する際に、可動ハウジングに設けられた貫通孔の内周面にピン体が接触してしまうおそれを回避することができる遊動型コネクタを提供することにある。

上記問題を解決するため、本発明に係る遊動型コネクタは、相手コンタクトとの接触部、回路基板への基板接続部、及び前記接触部と前記基板接続部とを連結する可撓性のある可撓連結部を有するコンタクトと、該コンタクトの前記接触部を収容する可動ハウジングと、前記コンタクトの前記基板接続部を固定する固定ハウジングと、前記可動ハウジングを貫通する第１貫通孔及び前記固定ハウジングを貫通する第２貫通孔の双方に挿通されるピン体とを具備し、前記可動ハウジングが前記固定ハウジングの上方に前記固定ハウジングに対して所定間隔をもって積層された遊動型コネクタであって、前記固定ハウジングが、前記基板接続部を固定するハウジング本体と、該ハウジング本体から突出する筒状のボス部とを備え、前記第２貫通孔を、前記ハウジング本体及び前記ボス部の双方を貫通するように形成し、前記ボス部に対して前記ピン体が不動となるよう前記ピン体を前記第２貫通孔に圧入固定し、前記可動ハウジングの前記第１貫通孔の内径を、前記ボス部が嵌入可能かつ前記可動ハウジングが前記固定ハウジングに対して上下動可能な大きさに設定して、前記ボス部を前記第１貫通孔内に嵌入するようにしたことを特徴としている。

本発明に係る遊動型コネクタによれば、可動ハウジングを貫通する第１貫通孔及び固定ハウジングを貫通する第２貫通孔の双方にピン体が挿通される一方で、固定ハウジングが、基板接続部を固定するハウジング本体と、ハウジング本体から突出する筒状のボス部とを備え、第２貫通孔を、ハウジング本体及びボス部の双方を貫通するように形成し、ボス部に対してピン体が不動となるようピン体を第２貫通孔に圧入固定し、可動ハウジングの第１貫通孔の内径を、ボス部が嵌入可能かつ可動ハウジングが固定ハウジングに対して上下動可能な大きさに設定して、ボス部を前記第１貫通孔内に嵌入するようにしたので、可動ハウジングが固定ハウジングに対して上下方向に移動する際に、第１貫通孔の内周面にピン体が接触するおそれはない。このため、可動ハウジングの材質が比較的硬い、例えば、ガラス繊維入りのリキッドクリスタルポリマー等である場合であっても、ピン体の外周面に施された錫めっき等の金属めっきが第１貫通孔の内周面に接触することによって剥がれることはない。また、可動ハウジングが固定ハウジングに対して上下方向に移動する際に、上下方向に直交する方向の可動ハウジングの移動は、固定ハウジングの筒状のボス部が可動ハウジングの第１貫通孔内に嵌入されていることによって規制されることになる。

次に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明に係る遊動型コネクタを背面側から見た斜視図である。図２は図１に示す遊動型コネクタの平面図である。図３は図１に示す遊動型コネクタの正面図である。図４は図１に示す遊動型コネクタの底面図である。図５は図１に示す遊動型コネクタの右側面図である。図６は図１に示す遊動型コネクタの背面図である。図７は図３の７−７線に沿う断面図である。図８は図３の８−８線に沿う断面図である。

図１において、遊動型コネクタ１は、複数の金属製のコンタクト１０と、絶縁性の可動ハウジング２０と、絶縁性の固定ハウジング３０と、１対のピン体４０とを具備している。
ここで、各コンタクト１０は、図７によく示すように、可動ハウジング２０に圧入固定するための固定部１１と、固定部１１から前方（図７における左方）に延びる、相手コネクタに設けられた相手コンタクト（図示せず）に接触する接触部１２と、固定部１１から後方に延びる可撓性のある可撓連結部１３と、可撓連結部１３の後端に設けられた、固定ハウジング３０に圧入固定するための固定部１４と、固定部１４から一旦後方に延びてから下方に向けて延びる、回路基板（図示せず）に接続される基板接続部１５とを具備している。各コンタクト１０の可撓連結部１３は、固定部１１から後方に向けて直線状に延びてから折り返すように湾曲して前方に向けて直線状に延び、そして、再度折り返すように湾曲して後方に向けて直線状に延びている。ここで、固定部１１及び接触部１２により請求項１にいう「相手コンタクトとの接触部」を構成し、固定部１４及び基板接続部１５により請求項１にいう「回路基板への接続部」を構成し、可撓連結部１３は、前記「相手コンタクトとの接触部」と前記「回路基板への接続部」とを連結するようになっている。各コンタクト１０は、金属板を打ち抜き及び曲げ加工することによって形成されるものである。相手コネクタは、基板接続部１５が接続される回路基板に対して垂直に配置される別の回路基板上に実装されている。

また、可動ハウジング２０は、長手方向（図３における左右方向）に延びる略矩形形状の可動ハウジング本体２１を備え、絶縁性の樹脂を成形することによって形成されている。そして、可動ハウジング本体２１には、複数のコンタクト１０の固定部１１を圧入固定するための複数のコンタクト固定用孔２２が長手方向に沿って所定ピッチで形成されている。また、可動ハウジング本体２１には、図３に示すように、複数（本実施形態にあっては２個）の相手コネクタ受容凹部２２ａ，２２ｂが設けられている。相手コネクタ受容凹部２２ａは所定個数（本実施形態にあっては１５個）のコンタクト固定用孔２２の前方にコンタクト固定用孔２２に連通した状態で位置し、また、相手コネクタ受容凹部２２ｂは所定個数（本実施形態にあっては７個）のコンタクト固定用孔２２の前方にコンタクト固定用孔２２に連通した状態で位置するように設けられている。そして、可動ハウジング本体２１の長手方向両端には、可動ハウジング本体２１から後方に突出する１対のピン体受容部２３が設けられている。各ピン体受容部２３には、上下方向に貫通する第１貫通孔２６が設けられている。また、可動ハウジング本体２１の長手方向両端であってピン体受容部２３の前方部には、相手コネクタが嵌合される際の１対の案内ポスト２５が設けられている。

そして、各コンタクト１０の固定部１１が各コンタクト固定用孔２２に圧入固定されると、各コンタクトの接触部１２が相手コネクタ受容凹部２２ａあるいは２２ｂ内に延びるように収容され、そして、各コンタクト１０の可撓連結部１３は１対のピン体受容部２３間に位置するよう可動ハウジング本体２１から後方に突出するようになっている。

また、固定ハウジング３０は、長手方向（図３における左右方向）に延びる略矩形形状の固定ハウジング本体３１を備え、絶縁性の樹脂を成形することによって形成されている。そして、固定ハウジング本体３１には、複数のコンタクト１０の固定部１４を圧入固定するための複数のコンタクト固定用溝３２が長手方向に沿ってコンタクト固定用孔２２と同一ピッチで形成されている。そして、固定ハウジング本体３１には、所定個数（本実施形態にあっては１５個）のコンタクト固定用溝３２が連通する可撓連結部収容空間３３ａと所定個数（本実施形態にあっては７個）のコンタクト固定用溝３２が連通する可撓連結部収容空間３３ｂとが設けられている。また、固定ハウジング本体３１の長手方向両端には、１対のピン体受容部３４が設けられている。各ピン体受容部３４の第１貫通孔２６に対応する位置には、ピン体受容部３４から上方に突出する筒状のボス部３５が設けられている。そして、各ピン体受容部３４及びボス部３５の双方を上下方向に貫通するように第２貫通孔３６が穿設されている。第２貫通孔３６は、ピン体４０を圧入固定するための圧入固定用孔部３６ａと、圧入固定用孔部３６ａの径及びピン体４０の外径よりもやや大きい径を有する拡径孔部３６ｂとで構成されている。そして、可動ハウジング２０の第１貫通孔２６の内径は、図８に示すように、ボス部３５が嵌入可能かつ可動ハウジング２０が固定ハウジング３０に対して上下動可能な大きさに設定されており、ボス部３５を第１貫通孔２６内に嵌入するようにしてある。ここで、固定ハウジング本体３１及びピン体受容部３４により、請求項１にいう「ハウジング本体」を構成する。

そして、各コンタクト１０の固定部１４が各コンタクト固定用溝３２に圧入固定されると、各コンタクトの可撓連結部１３が可撓連結部収容空間３３ａ，３３ｂ内に延びるように収容され、そして、各コンタクト１０の基板接続部１５は１対のピン体受容部３４間に位置するよう固定ハウジング本体３１から下方に突出するようになっている。可動ハウジング２０は、各コンタクト１０の固定部１１を可動ハウジング２０の各コンタクト固定用孔２２に圧入固定し、かつ、各コンタクト１０の固定部１４を固定ハウジング３０の各コンタクト固定用溝３２に圧入固定することにより、図１、図７及び図８に示すように、固定ハウジング３０の上方に固定ハウジング３０に対して間隔ｘをもって積層されることになる。そして、可動ハウジング２０は、コンタクト１０の可撓連結部１３を介して固定ハウジング３０に連結された構成となっている。

更に、各ピン体４０は、円柱状の金属製棒体で構成され、その外表面全体にわたって錫めっき等の金属めっきが施されている。そして、各ピン体４０は、図８に示すように、固定ハウジング３０の下方から各第２貫通孔３６を通って可動ハウジング２０の第１貫通孔２６に挿通される。各ピン体４０の直径は、第２貫通孔３６の圧入固定用孔部３６ａの内径に対して圧入固定可能な大きさに設定され、各ピン体４０は固定ハウジング３０の圧入固定用孔部３６ａに圧入固定される。各ピン体４０の先端は、各ピン体４０を第１貫通孔２６に挿通した状態で図８に示すように可動ハウジング２０の上面から突出することになる。

そして、各ピン体４０の下端部が、回路基板に設けられた位置決め用孔（図示せず）に挿通されて半田接続されると共に、各コンタクト１０の基板接続部１５が回路基板に設けられたスルーホール（図示せず）に半田接続され、これにより、遊動型コネクタ１は、回路基板上に実装されることになる。この際に、各ピン体４０は、遊動型コネクタ１を回路基板に対して位置決めするための位置決めポストとして機能する。一方、各ピン体４０の上端部は、遊動型コネクタ１が実装される電子機器の筐体（図示せず）に設けられた位置決め用孔（図示せず）に嵌合され、これにより、遊動型コネクタ１が前記筐体に対しても位置決めされることになる。

このように構成された遊動型コネクタ１に相手コネクタが嵌合すると、相手コネクタに設けられた相手コンタクトがコンタクト１０の接触部１２に接触し、相手コネクタが実装されている回路基板と遊動型コネクタ１が実装されている回路基板とが電気的に導通することになる。この両コネクタの嵌合の際に、位置ずれがあった場合、特に上下方向に位置ずれがあった場合には、可動ハウジング２０が固定ハウジング３０に対して上下方向に移動し、位置ずれを簡単に吸収することができる。また、可動ハウジング２０の真上から障害物等が衝突し、可動ハウジング２０に強い衝撃力が加わっても、コンタクト１０の可撓連結部１３でその衝撃を吸収して減衰される。このため、基板接続部１５の半田接続部分のクラック発生を防止することができる。また、固定ハウジング３０の筒状のボス部３５が可動ハウジング２０の第１貫通孔２６内に嵌入されているため、ボス部３５が突出する方向に直交する円周方向、即ちピン体４０の軸方向に直交する円周方向の可動ハウジング２０の移動が、ボス部３５の第１貫通孔２６への嵌入により規制される。

また、ピン体４０が挿通される第２貫通孔３６を、ピン体受容部（ハウジング本体）３４及びボス部３５の双方を貫通するように形成するとともに、第１貫通孔２６の内径を、ボス部３５が嵌入可能かつ可動ハウジング２０が固定ハウジング３０に対して上下動可能な大きさに設定して、ボス部３５を第１貫通孔２６内に嵌入するようにしている。このため、第１貫通孔２６の内径がピン体４０の外径よりも十分に大きく設定され、可動ハウジング２０が固定ハウジング３０に対して上下方向に移動する際に、第１貫通孔２６の内周面にピン体４０が接触するおそれはない。これにより、可動ハウジング２０の材質が比較的硬い、例えば、ガラス繊維入りのリキッドクリスタルポリマー等である場合であっても、ピン体４０の外周面に施された錫めっき等の金属めっきが第１貫通孔２６の内周面に接触することによって剥がれることはないのである。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、コンタクト１０の形状は、相手コンタクトとの接触部、回路基板への基板接続部、及び接触部と基板接続部とを連結する可撓性のある可撓連結部を有するものであれば、図示した形状に限られない。

また、可動ハウジング２０の形状は、コンタクト１０の接触部を収容し、固定ハウジング３０に対して所定間隔をもって積層されるものであり、そして、ピン体４０が挿通される第１貫通孔２４の内径を、ボス部３５が嵌入可能かつ可動ハウジング２０が固定ハウジング３０に対して上下動可能な大きさに設定するものであれば、図示した形状に限られない。

更に、固定ハウジング３０の形状は、コンタクト１０の基板接続部を固定するものであり、かつ、ピン体４０が挿通される第２貫通孔がピン体受容部（ハウジング本体）３４及びボス部３５の双方を貫通し、そのボス部３５が第１貫通孔２４内に嵌入されるものであれば、図示した形状に限られない。

本発明に係る遊動型コネクタを背面側から見た斜視図である。 図１に示す遊動型コネクタの平面図である。 図１に示す遊動型コネクタの正面図である。 図１に示す遊動型コネクタの底面図である。 図１に示す遊動型コネクタの右側面図である。 図１に示す遊動型コネクタの背面図である。 図３の７−７線に沿う断面図である。 図３の８−８線に沿う断面図である。 従来の遊動型コネクタを示し、（Ａ）は正面側から見た斜視図、（Ｂ）は背面側から見た斜視図である。 図９の遊動型コネクタを示し、（Ａ）は図９（Ａ）における１０Ａ−１０Ａ線に沿う断面図、（Ｂ）は図９（Ａ）における１０Ｂ−１０Ｂ線に沿う断面図、（Ｃ）は図９（Ａ）における１０Ｃ−１０Ｃ線に沿う断面図である。

符号の説明

１ 遊動型コネクタ
１０ コンタクト
１１ 固定部（接触部）
１２ 接触部（接触部）
１３ 可撓連結部
１４ 固定部（基板接続部）
１５ 基板接続部（基板接続部）
２０ 可動ハウジング
２６ 第１貫通孔
３０ 固定ハウジング
３１ 固定ハウジング本体（ハウジング本体）
３４ ピン体受容部（ハウジング本体）
３５ ボス部
３６ 第２貫通孔
４０ ピン体

Claims (1)

1. 相手コンタクトとの接触部、回路基板への基板接続部、及び前記接触部と前記基板接続部とを連結する可撓性のある可撓連結部を有するコンタクトと、該コンタクトの前記接触部を収容する可動ハウジングと、前記コンタクトの前記基板接続部を固定する固定ハウジングと、前記可動ハウジングを貫通する第１貫通孔及び前記固定ハウジングを貫通する第２貫通孔の双方に挿通されるピン体とを具備し、前記可動ハウジングが前記固定ハウジングの上方に前記固定ハウジングに対して所定間隔をもって積層された遊動型コネクタであって、
   前記固定ハウジングが、前記基板接続部を固定するハウジング本体と、該ハウジング本体から突出する筒状のボス部とを備え、
   前記第２貫通孔を、前記ハウジング本体及び前記ボス部の双方を貫通するように形成し、前記ボス部に対して前記ピン体が不動となるよう前記ピン体を前記第２貫通孔に圧入固定し、
   前記可動ハウジングの前記第１貫通孔の内径を、前記ボス部が嵌入可能かつ前記可動ハウジングが前記固定ハウジングに対して上下動可能な大きさに設定して、前記ボス部を前記第１貫通孔内に嵌入するようにしたことを特徴とする遊動型コネクタ。

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