JP4346597B2 - 電気コネクタ用案内ピン - Google Patents

Description

本発明は、電気コネクタ用案内ピン、特に回路基板に取り付けられたコネクタに対して嵌合接続される相手コネクタを案内するために、回路基板に上記回路基板上のコネクタとは別途に該回路基板に取りつけられる案内ピンに関する。

この種のコネクタ用案内ピンとしては、特許文献１に開示されているものが知られている。この特許文献１に開示されているコネクタは、特許文献１の図１６に見られるように、回路基板に取り付けられるが、このコネクタ自体に案内ピンが設けられている訳ではなく該コネクタとは別に該コネクタに隣接せる位置で案内ピンが上記回路基板に取り付けられる。

特許文献１の案内ピンは、添付図面の図９に別途示すように、該案内ピン５０の取付基部５１にフランジ部５１Ａとねじ部５１Ｂとを有し、該ねじ部５１Ｂが回路基板Ｐの取付孔Ｐ１を貫通して上記フランジ部５１Ａを回路基板Ｐの表面部に当接するように位置づけ、裏面側に貫通突出するねじ部５１Ｂにナット５２を螺合させることにより固定される。

回路基板Ｐは合成樹脂材料で作られていて、上記取付孔Ｐ１はこの回路基板にドリル等により穿設される。したがって、取付孔Ｐ１の加工はその径そして形状が精度に限度があり、あまり高精度は望めない。そのため、取付孔の中心位置は正確であっても、径そして形状の誤差を吸収するために、該径は比較的大き目とされ、上記ねじ部との間に大きなガタを生ずる。この案内ピン５０の回路基板への取付手順は、ナット５２での固定前に、ねじ部５１Ｂが径方向でガタをもって自由な状態で、相手コネクタを上記案内ピンに係合させて適切な位置を仮りに定め、この時点でナット５２を締めて位置を固定する。このナット５２による案内ピン５０の固定取付後は、上記相手コネクタは、抜出あるいは再嵌合が上記案内ピンにより円滑に行われることが期待されている。
特開２００４−２８８４５３

しかしながら、特許文献１の案内ピンにあっては、取付孔はその中心が比較的正確な位置に穿設されているが、ねじ部の周囲に取付孔との間に隙間があるために、ナットの締めつけ時に、案内ピンが径方向に移動して相手コネクタとこの径方向で強く接触する位置にずれてしまうことがある。この位置では、案内ピンは相手コネクタを案内することは可能であるが、強い摩擦力を伴うようになり、案内は円滑でなくなる。特許文献１では上記ねじ部５１Ｂとフランジ部５１Ａとの間にねじ部よりも若干大径の位置決め部５１Ｃが設けられているが、この位置決め部５１Ｃと取付孔Ｐ１との間にガタがある以上、同じ傾向を伴う。

また、上記隙間があるために、ナットを締めた後にも、相手コネクタの非嵌合時に、上記径方向にさらに移動してしまうことがあり、この事態では、最早、相手コネクタを再び案内するということができなくなる。

さらには、ナットの締めつけ時には、一旦、相手コネクタを案内位置にもたらす作業を必要とするので、案内ピンの取付作業がそれだけ面倒となる。仮りに、相手コネクタを用いないで案内ピンを回路基板へ取り付けようとすると、ナットの締め付けまでの間、案内ピンのねじ部を取付孔の中心に正確に保つことが容易ではない。

本発明は、このような事情に鑑み、案内ピンと取付孔との間に隙間があっても、案内ピンの回路基板への取付時に自動的に案内ピンが取付孔の中心位置にもたらされて、その位置で取付けられるような案内ピンを提供することを目的とする。

本発明に係る電気コネクタ用案内ピンは、相手コネクタを、嵌合に際して案内するために、回路基板上のコネクタとは別途に該回路基板に取りつけられる案内ピンであって、案内ピンは相手コネクタを該相手コネクタの被案内部に進入して案内する軸状の案内部と、該案内部の基部側に位置して設けられて回路基板の上面と接面するフランジ部と、回路基板の取付孔を貫通して該回路基板に固定される固定部とを有する。

かかるコネクタ用案内ピンにおいて、本発明では、固定部は、フランジ部から延び、案
内部とフランジ部と一体をなす軸部と、該軸部の外周に設けられた中間部材とを有し、該中間部材は外周面が上記取付孔の内周に沿い該内周よりも大径の外径に形成された大径部を有し、案内ピンの上記取付孔への取付時に、上記中間部材の大径部が上記取付孔と干渉して縮径されることを特徴としている。

このような構成の本発明の案内ピンでは、中間部材の大径部が回路基板の取付孔の内面と干渉するので、該案内ピンは取付孔に対して自動的に芯出しされる。かかる状態で、案内ピンを上記大径部で取付孔へ圧入する。かくして、案内ピンは取付孔に対して同一軸線上に保持される。その際、大径部が回路基板より硬質な場合は、この大径部が取付孔の内周面に喰い込み、軟質な場合は、大径部が取付孔の内周面にて圧縮され周方向に逃げるように変形する。

本発明において、固定部は回路基板の下面側で螺合体と協働する螺合部を備えているよ
うにすることができる。こうすることにより、大径部での保持に加え、螺合部でのさらに
確実な固定がなされる。この場合、螺合部は、軸線方向に延び軸部の自由端の端面に開口
せる内ねじ部であり、螺合体はこの内ねじ部に螺合するねじ体であるようにすることもで
きるし、螺合部は軸部の自由端側の外周面に形成された外ねじ部であり、螺合体はこの外
ねじ部に螺合するナットであるようにすることもできる。

本発明において、中間部材は、上述のごとく、回路基板よりも軟質な材料で作られているようにすることができる。

また、本発明では、中間部材は大径部として半径方向に弾性撓み可能なばね部を有しているようにすることができ、この場合は、案内ピンは取付孔に対して抜出そして再取付が可能である。

本発明において、中間部材はリング部材とすることも、また、中間部材は軸部と一体成形により設けられているようにすることも可能である。

具体的な形態として、大径部は案内ピンの軸線方向に延びる突条とすることができる。

一方、回路基板の取付孔は内周面が円形もしくは長円形の場合、中間部材の外周面がこの取付孔の内周面に沿った形をなしていることが好ましい。

本発明において、フランジ部は周方向における基準位置を示すための面取部が形成されていることとするならば、取付孔に対する周方向位置が特定されている場合、取付孔の特定位置に合せるように上記面取部を周方向に位置決めすることができる。

本発明は、以上のごとく、中間部材に形成された大径部が取付孔に係合するので、取付孔の中心位置自体が正確である限り、相手コネクタを用いずとも、案内ピンは回路基板に正規の位置に取りつけられる。したがって、案内ピンが取付時に正確に位置するのみならず、取付後もその正確な位置を維持し、しかも、取付作業が簡単となる。又、取付孔が非円形、例えば長円であっても、中間部材をその形に沿った形にしておけば、取付孔の形に係りなく、案内ピンを正確かつ容易に取付けられる。

以下、添付図面の図１ないし図８にもとづき、本発明の実施の形態を説明する。

図１において、本実施形態の案内ピン１は、コネクタ（図示せず）が取りつけられている回路基板Ｐに対し、上記コネクタに隣接して別途取付られている。この案内ピン１は、相手コネクタ（図示せず）の被案内部、例えば、被案内孔に進入する位置に対応して回路基板Ｐに穿設された取付孔Ｐ１に取付けられる。

上記案内ピン１は、案内ピン本体２と、これに取付けられた中間部材３とを有し、上記案内ピン本体２の底面に開口して螺合部として形成された内ねじ部４に螺合する螺合体たるねじ体５により回路基板Ｐへ固定されている。

案内ピン本体２は、金属材で作られており、上記相手コネクタの被案内孔に進入する
円筒外周面をもった軸状の案内部２Ａと、該案内部２Ａの下部からテーパ状にひろがって最大外径が上記取付孔Ｐ１の内径よりも大きいフランジ部２Ｂと、該フランジ部２Ｂから下方に延び上記取付孔Ｐ１の内径よりも小さい外周面をもつ軸部２Ｃとを有している。該軸部２Ｃに後述の中間部材３が取付けられて固定部を形成する。上記案内部２Ａの頂部は相手コネクタの案内時の導入を容易とするようにテーパ状を形成している。

固定部を形成する軸部２Ｃと中間部材３は、回路基板Ｐとねじ体５とを省略した拡大横断面図たる図２と、図２におけるIII−III断面図たる図３に、フランジ部２Ｃと共に示されている。図３では中間部材３は軸部２Ｃへの取付け前の状態で示されている。

デーパ状に下方に向けて外径が次第に大きくなっているフランジ部２Ｂは、その下端部外周が円筒部２Ｂ１を有している。さらに、このフランジ部２Ｂの下部には、周方向で等間隔な四箇所に面取部２Ｂ２が形成されている。この面取部２Ｂ２は、ねじ体５を締めるときに、案内ピン本体２が一緒に回らないように適宜工具を当てて保持する部位として用いることも、あるいは、案内ピン１が取付孔Ｐ１に対して周方向で特定の位置関係をもたらすときの基準位置を示す目印として用いることもできる。

軸部２Ｃは、軸方向でほぼ回動基板Ｐの厚さに等しい長さをもち、外周面は回路基板Ｐの取付孔Ｐ１の内径よりも小さい円筒面の周方向四箇所に面取部２Ｃ１が形成されている。

上記軸部２Ｃには、下方に開口する螺合部たる内ねじ部４が形成されており、この内ねじ部４は軸線方向で上記テーパ状のフランジ部２Ｂの上部位置にまで及んで形成されている。この内ねじ部４に対しては、螺合体としてのねじ体５がねじ込まれ、その際、平ワッシャ５Ａ、ばねワッシャ５Ｂが用いられる。

上記軸部２Ｃに取付けられる中間部材３は、例えば、合成樹脂等で作られてリング状をなしている。該中間部材３は、軸方向では上記軸部２Ｃよりも短く、内周が上記軸部２Ｃの円筒面部分の外径よりも若干小さい円筒面として形成され、外周は上記取付孔Ｐ１の内径よりも若干小さい内径の円筒面に該取付孔Ｐ１の内径よりも若干大きい突状の大径部３Ａが軸方向に延びるように設けられている。この大径部３Ａは周方向の複数位置、好ましくは、周方向で等間隔位置に設けられ、図示の例では、四箇所に設けられている。上記中間部材３は、回路基板よりも軟らかい軟質材料で作ることも、回路基板よりも硬い硬質材料で作ることも可能である。本願実施形態において、この中間部材３は上記軸部２Ｃの外周面に圧入取付けされる。該中間部材３の内径が軸部２Ｃの円筒面部分に対して若干小さく、互に干渉するので圧入が可能となり、圧入時の変形分がこの円筒面部分に隣接する面取部２Ｃ１で形成される空隙に逃げるようになる。

このように案内ピン本体２に中間部材３が取りつけられて成る案内ピン１は次のようにして使用される。

先ず、中間部材３付きの案内ピン１は、規定位置に穿設されている回路基板Ｐの取付孔Ｐ１へ上方から配置される。若干の押圧力を案内ピン１に与えるだけで、該案内ピン１は中間部材３の大径部３Ａが上記取付孔Ｐ１と係合し、自ずと該取付孔Ｐ１に対し芯出しされる。かかる状態で、さらに案内ピン１に押圧力を与え、フランジ部２Ｂの下面が回路基板Ｐの面に当接するまで案内ピン１を圧入する。この圧入時には、上記大径部３Ａが回路基板Ｐよりも硬い材料で作られているときには、大径部３Ａが取付孔Ｐ１の内面に喰い込むし、回路基板Ｐよりも軟らかい材料の場合には、大径部３Ａが潰されてその分だけ周方向に拡がる。こうして案内ピン１は、単に、取付孔Ｐ１へ圧入されるだけで回路基板への取付けが完了し、規定位置にもたらされそしてその位置が維持される。

しかる後、図１に見られるように、平ワッシャ５Ａそしてばねワッシャ５Ｂと共に、ねじ体５を内ねじ部４へ螺入させ、さらにしっかりと案内ピン１を固定する。

本発明は、図１ないし図３に示した形態以外に、種々変更が可能である。

例えば、案内ピン本体に関し、螺合部を内ねじ部とせずに、図４のごとく外ねじ部４Ａとし、これに螺合する螺合体をナット５Ａとすることもできる。

また、中間部材に関しては、回路基板の取付孔Ｐ１が図５のごとく長孔の場合、中間部材３の外周面もこれに沿った形とし、さらには、大径部３Ａを短径方向と長径方向の位置によって異なる数で形成することもできる。このように短径と長径を有する形状（楕円でなくてもよく多角形であっても良い）にすることにより、案内ピンにねじ体を螺合する案内ピンが回転せずに固定されているので、案内ピンを回転しないように保持（手でおさえる等）しなくとも、ねじ体の取付作業ができ、高密度に部品やコネクタが配されている基板への案内ピンの取付作業が容易となる。

さらには、中間部材３は、図６のごとく、断面を多角形とすることもできる。この場合、外周面の角部での半径が取付孔Ｐ１の半径よりも大、そして角部と隣接角部との間の辺部における半径が取付孔Ｐ１の半径より小とすることにより、上記角部を既述の大径部として機能させることができる。

これと共に、あるいは別途に、中間部材の内周面も多角形とすることができる。これは、軸部２Ｃを多角形とすることにより実現できる。例えば、軸部への取付前には中間部材の内周面が円形であっても、これが軟質であれば、軸部への嵌着時に該軸部に密着して多角形内周となる。

以上の各形態では、中間部材がリング部材として形成されているので、その材質に対応して、軸部へ嵌着、接着、さらには、軸部との一体モールド成形のいずれでも、適宜選択して軸部への取付けが可能となる。

さらには、リング部材としてではなく、中間部材３は、図７のごとく、周方向の複数箇所に大径部３Ａとしてパッドを設けることができる。この場合の大径部の軸部への取付は、接着もしくは一体モールド成形となるであろう。上記大径部３Ａは半径方向外方向面は、取付孔Ｐ１の半径よりも若干大きい半径の位置にある。又、半径方向内方向面は軸部への接着を良好とするために、軸部の対応部位を平坦もしくはこれに細かい凹凸を与えたものとし、大径部はここに接着される。

さらには、中間部材３は、図８のごとく、ばね部材とすることもできる。この中間部材は、軸部２Ｃに取りつけられるための筒状部３Ｂとここから片持ち梁状に屈曲しながら半径外方へ延出する大径部としてのばね部３Ａを有している。このばね部３Ａの最大径部が取付孔Ｐ１の径よりも若干大きくなっていて、案内ピンの取付時に、ばね部３Ａが取付孔Ｐ１の内周面に圧せられて縮径して、自動的に取付孔Ｐ１に対し芯出しされると共にその位置で保持される。最終的な固定は前出の場合と同様に螺合体、例えば、ナット５Ａを案内ピン１の外ねじ部４Ａに螺合することによりなされる。

本発明の一実施形態としての使用時における案内ピンの半断面図である。 図１の案内ピンの固定部でのねじ体を省略した状態での拡大横断面図である。 図２におけるIII-III断面図である。 本発明の他の実施形態の案内ピンを示す、回路基板への取付前での図である。 本発明のさらに他の実施形態としての中間部材の横断面図である。 本発明のさらに他の実施形態としての中間部材が取りつけられた固定部での横断面図である。 本発明のさらに他の実施形態としての中間部材が取りつけられた固定部での横断面図である。 本発明のさらに他の実施形態を示す図である。 従来の案内ピンを示す図である。

符号の説明

１ 案内ピン ３ 中間部材
２Ａ 案内部 ３Ａ 大径部
２Ｂ フランジ部 ４ 螺合部（内ねじ部）
２Ｂ２ 面取部 ５ 螺合体（ねじ体）
２Ｃ 軸部

Claims (11)

1. 相手コネクタを、嵌合に際して案内するために、回路基板上のコネクタとは別途に該回
   路基板に取りつけられる案内ピンであって、案内ピンは相手コネクタを該相手コネクタの
   被案内部に進入して案内する軸状の案内部と、該案内部の基部側に位置して設けられて回
   路基板の上面と接面するフランジ部と、回路基板の取付孔を貫通して該回路基板に固定さ
   れる固定部とを有するコネクタ用案内ピンにおいて、固定部は、フランジ部から延び、案
   内部とフランジ部と一体をなす軸部と、該軸部の外周に設けられた中間部材とを有し、該中間部材は外周面が上記取付孔の内周に沿い該内周よりも大径の外径に形成された大径部を有し、案内ピンの上記取付孔への取付時に、上記中間部材の大径部が上記取付孔と干渉して縮径されることを特徴とする電気コネクタ用案内ピン。
2. 固定部は回路基板の下面側で螺合体と協働する螺合部を備えていることとする請求項１に記載の電気コネクタ用案内ピン。
3. 螺合部は、軸線方向に延び軸部の自由端の端面に開口せる内ねじ部であり、螺合体はこの内ねじ部に螺合するねじ体であることとする請求項２に記載の電気コネクタ用案内ピン。
4. 螺合部は軸部の自由端側の外周面に形成された外ねじ部であり、螺合体はこの外ねじ部
   に螺合するナットであることとする請求項２に記載の電気コネクタ用案内ピン。
5. 中間部材は回路基板よりも軟質な材料で作られていることとする請求項１に記載の電気コネクタ用案内ピン。
6. 中間部材は大径部として半径方向に弾性撓み可能なばね部を有していることとする請求項１に記載の電気コネクタ用案内ピン。
7. 中間部材はリング部材であることとする請求項１又は請求項５に記載の電気コネクタ用案内ピン。
8. 中間部材は軸部と一体成形により設けられていることとする請求項１、請求項５そして請求項７のうちの一つに記載の電気コネクタ用案内ピン。
9. 大径部は案内ピンの軸線方向に延びる突条であることとする請求項１に記載の電気コネクタ用案内ピン。
10. 取付孔は内周面が円形もしくは長円形であり、中間部材の外周面がこの取付孔の内周面に沿った形をなしていることとする請求項１に記載の電気コネクタ用案内ピン。
11. フランジ部は周方向における基準位置を示すための面取部が形成されていることとする請求項１に記載の電気コネクタ用案内ピン。

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