JP4411843B2 - フローティングコネクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相手側コネクタと嵌合するハウジング接続部が揺動自在に支持されたフローティングコネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
フローティングコネクタは、相手側コネクタに対する相対的な取付誤差が生じていても、相手側コネクタとの位置合わせが可能なように相手側コネクタに合わせて接続部を変位自在としたコネクタである。
【０００３】
例えば、サブ配線基板に実装された一対のプラグコネクタを、メイン配線基板に実装された一対のソケットコネクタにそれぞれ嵌合接続する場合には、プラグコネクタ間及びソケットコネクタの間の各ピッチを一致させる必要があるが、いずれかのコネクタに実装誤差若しくは製造誤差が生じていると、プラグコネクタとソケットコネクタの嵌合面が一致せず、嵌合接続できないばかりか、無理に嵌合させるとコネクタやその内部に配列されたコンタクトが破損する。
【０００４】
フローティングコネクタは、このような問題を解決するために提案されたコネクタであり（例えば、特許文献１）、プラグコネクタまたはソケットコネクタのいずれかまたは双方をフローティングコネクタとし、フローティングコネクタ側の変位によって前記実装誤差や製造誤差を吸収し、これにより両コネクタを無理なく嵌合接続することができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−９３５０２（図２、要約書）
【０００６】
フローティングコネクタの基本構造は、プリント配線基板、シャーシ、パネル等の支持基板に固定されるハウジング本体と、ハウジング本体に揺動、移動自在に設けられて相手側コネクタと嵌合するハウジング接続部とを備えるものである。
【０００７】
図７乃至図１０は、このハウジング本体１０２とハウジング接続部１０３を備えた従来のフローティングコネクタ１００を示しており、ハウジング本体１０２とハウジング接続部１０３が複数のコンタクト１０４によって連結された構造となっている。この場合、フローティングコネクタ１００は相手側プラグコネクタ１０１（図１２参照）が内部に嵌合するソケットコネクタとなっている。
【０００８】
ハウジング本体１０２は平面から見て矩形枠状に形成されており、短手方向に沿ったフレーム部分がハウジング接続部１０３の抜け止めを行うホールドダウン枠部１０５となっている。また、ハウジング本体１０２の底面には、プリント配線基板１１０（図１１参照）に対する位置決めのための位置決めボス１０６が対角位置に突出している。位置決めボス１０６はプリント配線基板１１０の位置決め孔１１１に挿入することにより、フローティングコネクタ１００をプリント配線基板１１０に対して位置決めしている。
【０００９】
ハウジング接続部１０３は、相手側プラグコネクタ１０１が嵌合する窪み状の嵌合凹部１０３ａを中央部分に有しており、全体が矩形板状に成形されている。
【００１０】
コンタクト１０４は、図１０に示すように、相手側プラグコネクタ１０１のコンタクト１０４が接触する接触部１０４ａと、プリント配線基板１１０に形成されているパターン電極１１２（図１１参照）に半田付けされる脚部１０４ｂと、接触部１０４ａと脚部１０４ｂをＵ字状に屈曲しながら連結する連設部１０４ｃとを有している。
【００１１】
接触部１０４ａは、ハウジング接続部１０３側に位置しており、同接続部１０３の嵌合凹部１０３ａの内側面に沿って露出している。脚部１０４ｂは、ハウジング本体１０２に圧入されてコンタクト１０４全体を固定する差し込み部１０４ｄを有し、固定された状態で、その一部がハウジング本体１０２側の底面に沿って露出している。連設部１０４ｃは、ハウジング本体１０２及びハウジング接続部１０３の間に掛け渡し状に配置されるものであり、薄肉帯状でＵ字形に屈曲されることにより弾性力が付与されている。
【００１２】
このようなコンタクト１０４の複数を図７に示すように、ハウジング接続部１０３の両側に配置してハウジング接続部１０３とハウジング本体１０２とを連結することにより、ハウジング本体１０２に対してハウジング接続部１０３を揺動、移動等の変位可能とすることができる。
【００１３】
従って、相手側プラグコネクタ１０１との間に寸法誤差、取付誤差等があっても、これらの誤差を吸収して支障なく相手側プラグコネクタ１０１との嵌合を行うことができる。
【００１４】
また、ハウジング接続部１０３には、ストッパ突部１０７が形成されている。ストッパ突部１０７は、ハウジング接続部１０３の長手方向における両端部から外方に突出しており、ハウジング接続部１０３をハウジング本体１０２に組み付ける際に、ハウジング本体１０２のホールドダウン枠部１０５の下側に位置するように配設される。このようにストッパ突部１０７がホールドダウン枠部１０５と交差することにより、ハウジング接続部１０３は上方へ抜け止めされ、相手側プラグコネクタ１０１を引き抜く際に、嵌合するハウジング接続部１０３に引き抜き方向（上方向）の力が作用してもハウジング本体１０２から外れることがなくなる。
【００１５】
さらに、ハウジング本体１０２には補強金具１０８が取り付けられる。補強金具１０８は、側面視Ｌ字形状に成形されており、起立片をホールドダウン枠部１０５の中央に圧入することによりハウジング本体１０２に取り付けられる。この取付状態で、補強金具１０８の底面がプリント配線基板１１０に形成された固定パターン１０９に半田付けされ、これにより更にプリント配線基板１１０へ強固に取り付けることができる。
【００１６】
このように補強金具１０８をプリント配線基板１１０へ半田付けした構造では、相手側プラグコネクタ１０１が誤った姿勢で嵌合することにより外力が加えられても、パターン電極１１２との半田接続部まで伝達されず、パターン剥離を防止できる。
【００１７】
このフローティングコネクタ１００においては、ハウジング本体１０２内にハウジング接続部１０３を配置し、下方から多数のコンタクト１０４をハウジング本体１０２とハウジング接続部１０３との間に掛け渡して固定する。これにより、ハウジング本体１０２とハウジング接続部１０３が変位可能に連結される。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のフローティングコネクタ１００においては、ハウジング本体１０２の内部にハウジング接続部１０３を配置する関係と、嵌合凹部１０３ａの形状やコンタクト１０４の取り付け形状から、鉛直方向（図７において紙面と直交する方向）に分離する金型を用いて成形するが、ストッパ突部１０７とホールドダウン枠部１０５とが鉛直方向で交差する為に、スライド金型など複雑で高価な金型を用いない限り、ハウジング本体１０２とハウジング接続部１０３を同時に一つの金型で成形することができない。
【００１９】
また、それぞれ個別に成形したハウジング本体１０２とハウジング接続部１０３を変位自在に連結する必要があるために、成形後に多数のコンタクト１０４を両者へ圧入してこれらを連結する必要があり、このため、組み立て工数が増加し、コスト上昇の原因となっていた。
【００２０】
また、相手側プラグコネクタ１０１の嵌合の際に受ける外力に対しての補強を行うために、補強金具１０８が必要であり、部品点数が多くなるばかりでなく、補強金具１０８の取り付け作業が必要となっている。さらに、補強金具１０８を取り付けることにより外形が大きくなり、プリント配線基板１１０への余分な実装スペースを必要とする問題を有している。
【００２１】
本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、ハウジング本体及びハウジング接続部を、通常の金型で同時に成形可能とすることにより、組み立てを簡単に行うことが可能なフローティングコネクタを提供することを目的とする。
【００２２】
また、本発明は、補強金具を不要とした簡単な構造で、取り付けスペースを少なくすることが可能なフローティングコネクタを提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明のフローティングコネクタは、長手方向の両側が内側に向き合うコの字枠部で形成され、支持基板上に固定されるハウジング本体と、
ハウジング本体の内部に設けられて相手側コネクタと嵌合し、支持基板の平面と直交する鉛直方向でハウジング本体と重ならない位置に平面視Ｔ字形のストッパ突部が一体に突設されたハウジング接続部と、
ハウジング本体とハウジング接続部との間に掛け渡し状に配置され、ハウジング本体に対してハウジング接続部を変位可能に連結すると共に支持基板と電気接続する複数のコンタクトと、ストッパ突部の上方で交差し、ハウジング接続部を上方へ抜け止めするホールドダウン金具とを備えたフローティングコネクタであって、
ホールドダウン金具を、金属板を打ち抜いて、二股の脚部が橋渡し部により連結されたアーチ形に成形するとともに、ストッパ突部の両側で対向するコの字枠部の内壁面に、ホールドダウン金具の脚部を位置決めする差し込み溝を形成し、橋渡し部を、ストッパ突部の上方に交差配置した状態で、ホールドダウン金具をコの字枠部の前記内壁面間に架け渡し、差し込み溝に位置決めされる脚部の底面を、支持基板の固定パターンに半田付けすることを特徴とする。
【００２４】
支持基板の固定パターンに半田付けして支持基板に固定されるホールドダウン金具の橋渡し部がストッパ突部の上方に交差配置されるので、ハウジング接続部は上方に抜け止めされ、嵌合する相手側コネクタとともに抜け出ることがない。
【００２５】
ハウジング本体とハウジング接続部とは、鉛直方向で重なる部分がないので、同方向に分割する金型で両者を同時に成形することができ、成形工程が短縮される。また、金型が一種類となり、金型の数を少なくすることができると共に、成形した配置関係の両者にコンタクトを掛け渡して配設するだけで、組み立てることができる。
【００２６】
ホールドダウン金具は、アーチ型の二股の脚部を有する形状とすることにより、２カ所の異なる位置で支持基板の固定パターンと半田付けするので、ハウジング本体が種々の方向から外力を受けても強固に固定でき、コンタクトと支持基板の接続部に外力が伝達されない。
【００２７】
請求項２の発明は、複数のコンタクトが、ハウジング本体とハウジング接続部の鉛直方向に分割される金型を用いて、ハウジング本体とハウジング接続部にインサート成形されることを特徴とする。
【００２８】
ハウジング本体とハウジング接続部を同時に成形できるので、更に、その成形の際に、多数のコンタクトをインサート成形することが可能となる。その結果、多数のコンタクトでハウジング本体とハウジング接続部を連結したフローティングコネクタがコンタクトの圧入作業をせずに一度の成形工程で得られる。
【００２９】
【００３１】
請求項１の発明は、ホールドダウン金具が、フローティングコネクタを構成するハウジング本体とハウジング接続部全体の鉛直方向投影面内に支持されるので、ホールドダウン金具を支持基板へ半田付けすることによって実装面積が増加することがない。
【００３２】
また、ハウジング本体の長手方向両側に支持されるホールドダウン金具を、支持基板へ半田付けするので、外力に対して大きなモーメントでハウジング本体を保持することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
図１乃至図５は、本発明の一実施の形態に係るフローティングコネクタ１を示し、図１は、フローティングコネクタ１の斜視図、図２は、同平面図、図３は、同底面図、図４は、同部分縦断面図、図５は、フローティングコネクタ１をコンタクト４に沿って切断した縦断面図である。
【００３４】
この実施の形態のフローティングコネクタ１は、共に絶縁性合成樹脂からなるハウジング本体２及びハウジング接続部３と、複数のコンタクト４と、ホールドダウン金具５とを備えている。
【００３５】
ハウジング本体２は、所定の高さを有すると共に平面から見て横長矩形枠状に成形されており、このハウジング本体２の矩形枠部内にハウジング接続部３が配置される。以下、ハウジング本体２の長手方向（図２において左右方向）を長手方向、短手方向（図２において上下方向）を短手方向として、各部を説明する。
【００３６】
ハウジング本体２の長手方向の両側は、互いに内側に向き合うコの字状の枠部２１、２１となっていて、それぞれの枠部２１の対向する内壁面に、ホールドダウン金具５を圧入して位置決めする差し込み溝２２、２２が形成されている。
【００３７】
ハウジング接続部３は、ハウジング本体２と略同じ高さを有した横長のブロック状に成形されており、ハウジング本体２の矩形枠部内に長手方向に沿って配置され、これによりハウジング本体２の内壁面との間に、相手側コネクタ（図示省略）を遊嵌する接続凹部２６が形成される。
【００３８】
ハウジング接続部３の長手方向両端には、一対のストッパ突部３１、３１が一体に連設されている。ストッパ突部３１は、平面から見てＴ字形の平板状となっており、ハウジング本体２の頂部よりも低い位置でハウジング接続部３に連設されている。ハウジング接続部３は、一対のストッパ突部３１、３１を含む全体が、ハウジング本体２の矩形枠部内に所定の間隙を隔てて収容され、これによりハウジング接続部３は、ハウジング本体２に対して相対変位自在となってる。しかしながら、ハウジング接続部３の水平方向での所定角度以上の回転は、一対のストッパ突部３１のいずれかの短手方向端部が、ハウジング本体２の矩形枠部内壁面に当接して規制される。
【００３９】
このように、ハウジング接続部３がハウジング本体２内に収容された状態で、ストッパ突部３１の長手方向に突出する突片３１Ａは、コの字状の枠部２１、２１内に位置し、鉛直方向でハウジング本体２と重ならないように配置される。
【００４０】
従って、ハウジング本体２と、ストッパ突部３１を有するハウジング接続部３とは、鉛直方向に分割される金型を用いて、同時に射出成形することが可能となっている。これにより、ハウジング本体２及びハウジング接続部３を別個に成形する必要がなくなるため、金型を一種類とすることができると共に、一度の成形でハウジング本体２及びハウジング接続部３を成形することができ、成形回数を少なくすることができる。
【００４１】
コンタクト４は、図５に示すように、導電性の線材を屈曲形成したもので、相手側コネクタと電気接続する接触部４ａと、図６に示す支持基板としてのプリント配線基板１１のパターン電極１２に半田付けによって電気接続される半田接続部４ｂとを有している。コンタクト４の一端は、ハウジング接続部３の平面から肉厚内に鉛直方向に埋め込まれ、接続凹部２６に沿ってコ字形に屈曲された中間部のコネクタ接続部３側の内側面に沿った位置に接触部４ａが形成される。コの字形に屈曲された外側は、ハウジング本体２の矩形枠部内に鉛直方向に底面まで貫通し、底面に沿って外方に折り曲げられた他端部が半田接続部４ｂとなっている。
【００４２】
図２、図３に示すように、このように形成されたコンタクト４は、コネクタ接続部３を中心として短手方向の対称位置に一対配置され、更に、各一対のコンタクト４、４がハウジング本体２の長手方向に沿って所定のピッチで互いに絶縁するように配設される。
【００４３】
多数のコンタクト４は、上述のようにコの字形に屈曲された中間を、ハウジング本体２とハウジング接続部３の間に掛け渡してハウジング本体２とハウジング接続部３が連結している。これにより、ハウジング接続部３は、ハウジング本体２に対して揺動、移動等の変位可能に連結され、各コンタクト４が有する弾性によって所定位置に復帰するように位置決めされる。
【００４４】
ホールドダウン金具５は、導電性金属板をアーチ形に打ち抜いて成形され、図１に示すように、左右の二股の脚部５ａ、５ａが橋渡し部５ｂによって連結された形状となっている。
【００４５】
ホールドダウン金具５は、ハウジング接続部３の両側に一体に連設された一対のストッパ突部３１に対応するように、一対がハウジング本体２のコの字枠部２１に掛け渡して取り付けられる。
【００４６】
各ホールドダウン金具５における脚部５ａは、上述したコの字枠部２１の内壁面に凹設された差し込み溝２２に、ハウジング本体２の上方から、すなわちプリント配線基板１１との反対側から圧入して取り付けられる。これにより、ホールドダウン金具５の橋渡し部５ｂが、ハウジング接続部３のストッパ突部３１と略直交した状態でストッパ突部３１の上方に交差配置され、ハウジング接続部３のハウジング本体２からの抜け止めを行うことができる。
【００４７】
図６は、以上のフローティングコネクタ１が実装されるプリント配線基板１１を示す。プリント配線基板１１の上面には、複数のコンタクト４の半田接続部４ｂのそれぞれの対応部位に配置され、各半田接続部４ｂが半田付けされる複数のパターン電極１２が形成されている。また、パターン電極１２の形成領域の両側には、固定パターン１３が対となるように形成され、この対となっている固定パターン１３に、ホールドダウン金具５における脚部５ａの底面が半田付けされる。
【００４８】
このようにホールドダウン金具５をプリント配線基板１１に半田付けすることにより、ホールドダウン金具５がプリント配線基板１１に強固に固定され、従来のように補強金具１０８を取り付ける必要がなく、部品点数を削減することができる。また、ホールドダウン金具５が、ハウジング本体２の鉛直方向投影面内に設けられるため、プリント配線基板１１の実装面積を増加することなく、ホールドダウン金具５を固定できる。
【００４９】
各ホールドダウン金具５は、アーチ形の二股の脚部５ａを有する形状とすることにより、２箇所の異なる位置でプリント配線基板１１の固定パターン１３と半田付けするので、ハウジング本体２が種々の方向から外力を受けてもより強固に固定でき、コンタクト４とパターン電極１２の半田接続部に外力が伝達されない。
【００５０】
しかしながら、そのような恐れがない場合には、必ずしもホールドダウン金具５をアーチ状とする必要はなく、また固定パターン１３へ半田接続する必要もない。
【００５１】
このように構成されたフローティングコネクタ１へは、ハウジング接続部３に嵌合する嵌合形状を有する相手側コネクタを接続し、嵌合接続すると、相手側コネクタのコンタクト（図示せず）が、ハウジング接続部３の内側面に沿って露出する接触部４ａに個々に接触し、相互に電気接続される。
【００５２】
その際に、相手側コネクタとの多少の位置ずれがあったとしても、ハウジング本体２に対してハウジング接続部３が変位可能であるので、嵌合する相手側コネクタに対してハウジング接続部３が接続凹部２６内で追従し、コンタクト４や支持基板１１との半田接続部は、その位置ずれによる影響を受けない。
【００５３】
上述した実施の形態では、ハウジング本体２及びハウジング接続部３に対してコンタクト４を組み付けているが、ハウジング本体２及びハウジング接続部３を成形する際に、これらを連結する複数のコンタクト４を同時にインサート成形して取り付けることもできる。これにより、コンタクト４によってハウジング本体２及びハウジング接続部３が連結されたフローティングコネクタ１を、一度の成形で得ることができ、組立工程を飛躍的に減少させることができ、大量生産に適したものとすることができる。
【００５４】
なお、フローティングコネクタ１が取り付けられる支持基板としては、シャーシ、パネル等のプリント配線基板以外の部材であってもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のフローティングコネクタによれば、ハウジング本体とハウジング接続部とが同一金型で同時に成形可能である、金型が一種類となり、金型の数を少なくすることができると共に、組み立てを簡単に行うことができる。
【００５６】
更に、ホールドダウン金具を従来の補強金具と兼用するので、部品点数を増加させることなく、ハウジング本体を支持基板へ固定し、ハウジング本体が外力を受けても、コンタクトの半田接続部に影響することがない。
【００５７】
これに加えて、請求項２の発明では、複数のコンタクトをハウジング本体とハウジング接続部の成形の際に、インサート成形して同時にこれらに固定できるので、組立工程を飛躍的に減少させることができる。
【００５８】
更に、請求項１の発明によれば、ホールドダウン金具を実装面積を増加させることなく、支持基板へ半田付けすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態におけるフローティングコネクタ１の要部斜視図である。
【図２】 フローティングコネクタ１の平面図である。
【図３】 フローティングコネクタ１の底面図である。
【図４】 フローティングコネクタ１の部分縦断面図である。
【図５】 フローティングコネクタ１をコンタクト４に沿って切断した縦断面図である。
【図６】 一実施の形態のフローティングコネクタが実装されるプリント配線基板１１の平面図である。
【図７】 従来のフローティングコネクタ１００の平面図である。
【図８】 従来のフローティングコネクタ１００の部分破断側面図である。
【図９】 従来のフローティングコネクタ１００の側面図である。
【図１０】 従来のフローティングコネクタ１００のコンタクト１０４に沿って切断した縦断面図である。
【図１１】 従来のフローティングコネクタ１０が取り付けられるプリント配線基板１１０の平面図である。
【図１２】 従来のフローティングコネクタ１００の使用状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ フローティングコネクタ
２ ハウジング本体
３ ハウジング接続部
４ コンタクト
５ ホールドダウン金具
５ａ 二股脚部
１１ プリント配線基板（支持基板）
２１ コの字枠部
３１ ストッパ突部

Claims (2)

1. 長手方向の両側が内側に向き合うコの字枠部（２１）で形成され、支持基板（１１）上に固定されるハウジング本体（２）と、ハウジング本体（２）の内部に設けられて相手側コネクタと嵌合し、支持基板（１１）の平面と直交する鉛直方向でハウジング本体（２）と重ならない位置に平面視Ｔ字形のストッパ突部（３１）が一体に突設されたハウジング接続部（３）と、
   ハウジング本体（２）とハウジング接続部（３）との間に掛け渡し状に配置され、ハウジング本体（２）に対してハウジング接続部（３）を変位可能に連結すると共に支持基板（１１）と電気接続する複数のコンタクト（４）と、
   ストッパ突部（３１）の上方で交差し、ハウジング接続部（３）を上方へ抜け止めするホールドダウン金具（５）とを備えたフローティングコネクタであって、
   ホールドダウン金具（５）を、金属板を打ち抜いて、二股の脚部（５ａ、５ａ）が橋渡し部（５ｂ）により連結されたアーチ形に成形するとともに、
   ストッパ突部（３１）の両側で対向するコの字枠部（２１）の内壁面に、ホールドダウン金具（５）の脚部（５ａ、５ａ）を位置決めする差し込み溝（２２、２２）を形成し、
   橋渡し部（５ｂ）を、ストッパ突部（３１）の上方に交差配置した状態で、ホールドダウン金具（５）をコの字枠部（２１）の前記内壁面間に架け渡し、差し込み溝（２２、２２）に位置決めされる脚部（５ａ）の底面を、支持基板（１１）の固定パターン（１３）に半田付けすることを特徴とするフローティングコネクタ。
2. 複数のコンタクト（４）は、ハウジング本体（２）とハウジング接続部（３）の鉛直方向に分割される金型を用いて、ハウジング本体（２）とハウジング接続部（３）にインサート成形されることを特徴とする請求項１記載のフローティングコネクタ。

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