JP4362285B2

JP4362285B2 - 接続装置

Info

Publication number: JP4362285B2
Application number: JP2002374793A
Authority: JP
Inventors: 滋博金子
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-12-25
Filing date: 2002-12-25
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2022-12-25
Also published as: JP2004207038A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１のコネクタと第２のコネクタからなる接続装置に関し、特に、それらのコネクタの一方が基板からなる接続装置の具体的構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術として、コネクタ構造においてオス側又はメス側の一方を基板で代用する技術が特許文献１に開示されている。この技術によると、ＩＣカード側はコネクタの接触部が伸縮ピン構造をしており伸縮ばねでピンを圧接している。一方、印刷配線シート側は導電箔と圧縮ばねで接触させ半田づけを無くするような構成となっている。この構成は通常、コネクタとプラグを接続する通常の操作とは異なり、カードを挿抜できるように構成したものである。
【０００３】
また、図６はカード型タイプのコネクタ構成の従来例であるが、このようなカード型コネクタは商品に多く採用されている。すなわち、カード３２を抜き差しし易いように、接触端子３４のばね圧でカード活電部３１を押圧するとともに電気接続している。図示の例では、カード３２は平面電極を有しており、この平面電極が接触端子３４のばね圧やピン圧で接続され、半田付け部３５を介して基板３３の回路に接続されている。
【０００４】
また、図７にはＰＷＢ−ｔｏ−コネクタタイプの構成の従来例を示す。図７によると、基板Ｂにコネクタハウジング４３を設けてコネクタ接触部４２を形成し、このコネクタ接触部４２に対して、活電部４１を有した基板Ａ４０を挿抜可能として、基板Ａ活電部４１とコネクタ接触部４２（半田付け部４５を介して基板Ｂ４４の回路配線と接続している）とを接続している。図７の従来例は、或るブロックを構成する回路を小基板化しユニット部を構成して接続する接続装置として使用する場合に有効である。この場合、ある程度大きな基板Ａ４０であれば、接触部が広く電流が余り流れない回路基板に使用する場合に有効である。
【０００５】
更に、ＩＣソケットの接続ピンによる接触部の構成例が、特許文献２に開示されている。この構成例によると、ＩＣテスターでＩＣを検査するときにいちいちＩＣを抜き差しして交換していかなければならないという不便さを勘案して、ピンコネクタを設けるとともに接続部に屈曲部を設けた構造を採用している。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６２−２１９４７８号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開平９−７６６１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に示した従来技術では、カードを固定する別ケース及び本体ブロックを固定する別ケース（カードイジェクタ）及びビスが必要である。もし、ハーネス接続の場合等はコネクタの止め構造などはなく、高さや値段も高くて採用できない。一方、接触ピン側は、点接触のために接触圧が必要になる（例：２０ｇ／ピン）。もしコネクタのピン数が多くなると、全体のピンの圧力が増えて、止め構造にも相当な圧力がかかり、カード（基板）の反りや破損の課題がある。
【０００９】
また、図６に示す従来技術は、カード用として設計された接続装置であり一般のコネクタ接続装置ではない。この構成例はカード固定ケース（コネクタハウジング４３）と対で採用される構造であって適宜の箇所には採用できない。また、もしコネクタが小さくて接触面が十分に確保できないときに、接触抵抗が大きくなったりすると、金メッキなどの処置で対応する必要がある。
【００１０】
本発明の目的は、通常の接続装置におけるプラグとソケットのどちらか一方を基板に置き換える接続装置において、接触性能の確保を図りつつ部品点数を少なくできる接続装置の具体的構造を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は主として次のような構成を採用する。
第１のコネクタと第２のコネクタからなる接続装置において、
前記第１のコネクタ又は前記第２のコネクタのいずれか一方は基板で構成され、
前記基板に対向する前記第１のコネクタ又は前記第２のコネクタの接触端子は、ばね性を備えた球状を形成し、
前記接触端子と接触する前記基板の接触部は、凹部を形成し、
前記球状の接触端子は、前記凹部を形成した接触部の側の先端部が欠けた構造を備えており、
前記接触端子と前記接触部とは、円接触であって且つ弾性接触の接触態様を形成し、
前記基板は、前記形成された凹部の接触部に加えて、前記基板に対向する前記第１のコネクタ又は前記第２のコネクタと嵌合するための貫通穴を設け、
前記基板に対向する前記第１のコネクタ又は前記第２のコネクタには、前記接触端子と前記接触部との接触を確保するための嵌合ばね部を設け、前記嵌合ばね部を前記貫通穴に係止し、
弾性を有する前記嵌合ばね部と前記貫通穴との弾性的係止によって前記第１のコネクタと第２のコネクタの位置を規定し、
前記嵌合ばね部は、前記第１のコネクタ又は前記第２のコネクタの両端部に設けられ、前記両端部に設けられたそれぞれの嵌合ばね部は、その大きさ又は形状を異にする構成とする。
【００１５】
このような構成を採用することによって、本発明は、接続装置の接触性能の確保を図りつつ部品点数を少なくできるという作用効果を奏するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態に係る接続装置について、図１〜図５を参照しながら以下説明する。図１は本発明の実施形態に係る第１コネクタと第２コネクタからなる接続装置の詳細な断面構造を示す図であり、図２は本実施形態に関する接触端子と凹形状接触部とのコネクタ接触構造を示す図であり、図３は本実施形態に係る第１コネクタと第２コネクタとの嵌合構造を示す断面図である。また、図４は本発明の他の実施形態に関する接触端子と凹形状接触部とのコネクタ接触構造を示す図であり、図５は本発明の他の実施形態に係る第１コネクタと第２コネクタとの嵌合構造を示す断面図である。
【００１７】
ここで、１は第１コネクタ、２は第２コネクタ、３はハーネス／ＦＦＣ／ＦＰＣ／ＢｔｏＢ、４はハーネスワイヤと接触端子とのカシメ部、５は接触端子、６は第１コネクタハウジング、７は基板との嵌合ばね部、８は基板との引っ掛け凸部、９は接触部、１０は第１コネクタ嵌合用貫通穴、１１は基板凹部、をそれぞれ表す。
【００１８】
図１にはハーネスワイヤｔｏコネクタの構成例を示すが、一般的に云えば、接続装置において、第１コネクタ１側はソケットと称されてメス側であり、第２コネクタ２側はプラグと称されてオス側である。本発明を例示する図１の構成においては、第２コネクタ２側におけるプラグ形状を廃止し、第１コネクタ１側のソケットに対する接触機能を基板（第２コネクタ２）の凹部１１で実行させようとするものである。即ち、図１の構成例では、基板２の凹部１１が受け側（メス側）となっていて、上述したコネクタ一般型とは、オスとメスが逆になった構造である。
【００１９】
第１コネクタ１側は、ハーネスワイヤ、ＦＦＣ、ＦＰＣ、ＢｏａｒｄｔｏＢｏａｒｄ（ＢｔｏＢ）等の種々のコネクタがあるが、図１では分かり易さのためにハーネスワイヤを例示している。そして、ワイヤ３と接触端子５の接続もカシメ部４として分かり易い構造を例示している。
【００２０】
従来技術におけるプラグとソケットの接続では、ソケット内部のメス側接触ピンはばね性を持っていてソケットのオスピンの挿入時にメス側接触ピンを押し拡げて接触しているのに対して、図１の図示構造から分かるように、本発明の実施形態では、第２コネクタ２のプラグ側は基板２であり、オスピンではなくて基板２に凹部１１を形成している。
【００２１】
一般的に云えば、第１コネクタと第２コネクタを接続するコネクタ接続に際して、双方のコネクタの接触部分はどちらかがばね性を持っていないと部品のバラツキ、振動、経時変化などに十分に対応することができない。即ち、コネクタの接触部分に緩衝吸収機能がないとコネクタとしての機能を満たさない。本発明の実施形態では、第１コネクタ１側の接触端子５に緩衝機能を設け、第２コネクタ２を形成する基板の凹部１１を接触部９とする構成であり、この構成が本発明の特徴の１つである。
【００２２】
図２はコネクタ接触端子５と凹部１１との接触断面を示し、図２の（１）は接触端子５が接触部９の凹部内面で円接触する構造であり、図２の（２）は凹部１１をテーパー形状とした場合の接触断面を示し、この場合は基板における接触部形成の作業工程が簡易となる。図１と図２に図示するように、第１コネクタ１の接触端子５は、ばね性を備えた球状接触端子であるので、第２コネクタ２との接触態様は円接触となって、接触機能の向上が図れる。この接触端子は球形状に代えて、円形状の構造であっても良い。図示の球状接触端子５はその先端部が欠けた構造を例示している。
【００２３】
次に、第１コネクタ１のハウジング６を第２コネクタ２である基板に装着する構造及び方法を説明する。従来技術ではコネクタのハウジングでプラグとソケットを互いに挟み込む構造であり、この構造により位置合わせをすることができたが、本発明の実施形態は、第２コネクタ２が基板であり且つ基板には貫通穴１０穴１０しかない構造であるので、位置合わせは、基板ではなくて主として第１コネクタ１側の構成によって達成する。
【００２４】
図３において、第１コネクタ１のハウジング６に略Ｊ字形状の嵌合ばね部７を基板に向けて一体的又は一体に設け、この嵌合ばね部７を基板の貫通穴１０に挿入して位置合わせを行っている。この嵌合ばね部７のばね性によって振動等に対して第１コネクタ１と基板との位置関係を安定して固定している。ここで、接触端子５と接触部９の番号合わせのため、嵌合ばね部７を左右逆に挿入出来ないように、嵌合ばね部７の大きさ又は形状を左右で異ならせたり（その大きさ又は形状に合わせて貫通穴１０も左右で異なる）、その他、左右で逆挿入できない構造を採用すればよい。
【００２５】
更に、本発明に実施形態に係る接続装置は、振動等に対して第１コネクタ１と基板とが安定した固定位置関係を保持しなければならないとともに、第１コネクタ１を基板から容易に取り外し可能でなければならず、これらの両機能を果たす構造として、本実施形態では、嵌合ばね部を上述したように略Ｊ形状のばね構造にするとともに、図示のような基板との引っ掛け凸部８を設けて抜け防止を果たすとともに、Ｊ形状の端部を狭める操作によってこの凸部８を貫通穴１０の中心側にシフトさせて嵌合ばね部７を貫通穴１０から容易に取り外しすることができる。
【００２６】
以上のように、図１、図２及び図３に示すような本実施形態の構成によれば、従来技術においてコネクタプラグとコネクタソケットと云う２つの部品で構成されていた接続装置に代えて、接触部９を形成する凹部と貫通穴１０を設けただけの基板と、単一の第１コネクタとで、接続装置を構成することができる。
【００２７】
本発明の実施形態を図１〜図３に示したが、これに限らず、次のような構成例も本発明の実施形態となり得る。即ち、基板の凹部１１を図２の（１）と（２）のような断面円形（球形状）とテーパ形状に代えて、断面楕円形状や角形形状でも良い。更に、基板の貫通穴１０についても、断面円形の外に、断面が角穴や楕円穴として嵌合ばね部７の形状に対応させても良い（接触端子と接触部との番号合わせのため）。
【００２８】
また、第１コネクタ１の接触端子（図１参照）の他の実施形態として、図４に示すような上下伸縮型ピン構造（オス型）のものを採用しても良い。更に、図３に示すＪ型形状に代えて、その下部構造のサイズがより小さい図５の構造のもの、即ち、Ｉ型形状の嵌合ばね部（外側に弾発している）であって、その先端に引っ掛け凸部８を付設した構造であっても良い。また、基板のリフロー炉の通過以前に、接触部９の表面に酸化防止処理して接触不良を起こさないようにすることもできる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、従来技術ではプラグとソケットの双方が必要だった接続装置において、どちらか一方を無くすることができて部品点数の削減を可能とし、接触性能を十分に確保することができ、更に、簡単な構造であり且つその高さも若干低くできてコンパクトな構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る第１コネクタと第２コネクタからなる接続装置の詳細な断面構造を示す図である。
【図２】本実施形態に関する接触端子と凹形状接触部とのコネクタ接触構造を示す図である。
【図３】本実施形態に係る第１コネクタと第２コネクタとの嵌合構造を示す断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に関する接触端子と凹形状接触部とのコネクタ接触構造を示す図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る第１コネクタと第２コネクタとの嵌合構造を示す断面図である。
【図６】従来技術に関するカード型コネクタの接続構成例を示す図である。
【図７】従来技術に関するＰＷＢ−ｔｏ−コネクタの接続構成例を示す図である。
【符号の説明】
１第１コネクタ
２第２コネクタ
３ハーネス／ＦＦＣ／ＦＰＣ／ＢｔｏＢ
４ハーネスワイヤと接触端子とのカシメ部
５接触端子
６第１コネクタのハウジング
７基板との嵌合ばね部
８基板との引っ掛け凸部
９接触部
１０第１コネクタ嵌合用貫通穴
１１基板凹部

Claims

第１のコネクタと第２のコネクタからなる接続装置において、
前記第１のコネクタ又は前記第２のコネクタのいずれか一方は基板で構成され、
前記基板に対向する前記第１のコネクタ又は前記第２のコネクタの接触端子は、ばね性を備えた球状を形成し、
前記接触端子と接触する前記基板の接触部は、凹部を形成し、
前記球状の接触端子は、前記凹部を形成した接触部の側の先端部が欠けた構造を備えており、
前記接触端子と前記接触部とは、円接触であって且つ弾性接触の接触態様を形成し、
前記基板は、前記形成された凹部の接触部に加えて、前記基板に対向する前記第１のコネクタ又は前記第２のコネクタと嵌合するための貫通穴を設け、
前記基板に対向する前記第１のコネクタ又は前記第２のコネクタには、前記接触端子と前記接触部との接触を確保するための嵌合ばね部を設け、前記嵌合ばね部を前記貫通穴に係止し、
弾性を有する前記嵌合ばね部と前記貫通穴との弾性的係止によって前記第１のコネクタと第２のコネクタの位置を規定し、
前記嵌合ばね部は、前記第１のコネクタ又は前記第２のコネクタの両端部に設けられ、前記両端部に設けられたそれぞれの嵌合ばね部は、その大きさ又は形状を異にする
ことを特徴とする接続装置。
請求項１において、
前記嵌合ばね部に設けた引っ掛け凸部が前記貫通穴に係止することを特徴とする接続装置。
請求項１において、
前記接触端子と前記嵌合ばね部は、双方のばね性により緩衝吸収機能を果たすものであることを特徴とする接続装置。
請求項１において、
前記接触部の凹部は、断面円形、テーパー形状であることを特徴とする接続装置。