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

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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)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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