JP7336966B2 - コネクタ組立体 - Google Patents

Description

本発明は、相手コネクタに差し込まれる差込部を有する複数枚の回路基板を備えたコネクタ組立体に関する。

コネクタの中には、嵌合する相手コネクタとの位置ずれを矯正しながら嵌合する、いわゆるフローティングタイプのコネクタが存在する。例えば、特許文献１には、ハウジングと複数の端子とを備え、各端子が、基部と、半田テール部と、基部と半田テール部との間の、ばね性を有する変位吸収部とを有し、相手コネクタとの嵌合時に生じる位置ずれを変位吸収部で吸収するコネクタが開示されている。

特開２００７－１１５５８２号公報

上掲の特許文献１の場合、各端子が、水平方向に膨出する変位吸収部を有するため、コネクタが大型化するという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑み、コンタクトのばね性を利用する構造と比べ小型化された、相手コネクタとの位置ずれを矯正する構造を備えたコネクタ組立体を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明のコネクタ組立体は、
相手コネクタに差し込まれる差込部を有し、第１の主面が隣接する回路基板の第２の主面に対向する姿勢に配列された複数枚の回路基板と、
上記差込部を下に向けた姿勢にあるときの複数枚の回路基板を、水平面内の２方向双方について各回路基板ごとに独立した所定量の移動が可能な状態に保持するブラケットとを備えたことを特徴とする。

本発明のコネクタ組立体は、ブラケットが、複数枚の回路基板を、水平面内の２方向双方について各回路基板ごとに独立した所定量の移動が可能な状態に保持している。このため、このコネクタ組立体を、各回路基板の差込部がそれぞれ差し込まれる複数の相手コネクタの配置のずれを吸収して差込部を相手コネクタに差し込むことが可能である。

ここで、本発明のコネクタ組立体において、各々が対応する回路基板に接続され、差込部を下に向けたときに嵌合部が横に向くようにブラケットに保持された複数のコネクタをさらに備えていてもよい。

本発明のコネクタ組立体がブラケットに保持された複数のコネクタを備えると、信号をさらに次に伝送することができる。

また、本発明のコネクタ組立体において、上記ブラケットが、差込部を下に向けたときの、このコネクタ組立体の上面となり、差込部を相手コネクタに差し込むときに押圧される上板部を備えていることが好ましい。

ブラケットが上板部を備えると、その上板部を押すことで相手コネクタと嵌合させることができ、作業性が向上する。

さらに、本発明のコネクタ組立体において、上記ブラケットが、複数枚の回路基板各々の主面を弾性的に押圧する押圧部を有することが好ましい。

本発明におけるブラケットは、回路基板を、所定量の移動が可能な状態に保持している。このため、この移動を抑える手段がないと自由にガタつき、このコネクタ組立体を取り扱う作業者に、破損していることを疑わせるような不信感を与えかねない。また、このコネクタ組立体の搬送時に振動があると、その振動によってガタつき、削れ粉が発生するおそれもある。

本発明のコネクタ組立体において、ブラケットが上記の押圧部を有すると、ガタつきが抑えられ、作業者の不信感や削れ粉の発生が抑えられる。

ここで、上記押圧部が、片持ち梁形状に延び、自由端側で回路基板を押圧するばね片であることが好ましい。

この片持ち梁形状のばね片であれば、ブラケットの一部の切り起しなどで構成することができる。

また、上記押圧部が、複数枚の回路基板各々の、第１の向きを向いた第１の主面を押圧する第１の押圧部と、複数枚の回路基板各々の、第１の向きとは逆向きの第２の向きを向いた第２の主面を押圧する第２の押圧部とを有することが好ましい。

回路基板を第１の主面と第２の主面との両側から押圧すると、ガタのほぼ中央の位置を回路基板の初期位置とすることができる。

以上の本発明によれば、コンタクトのばね性を利用する構造と比べ小型化された、相手コネクタとの位置ずれを矯正する構造を備えたコネクタ組立体が実現する。

本発明の第１実施形態のコネクタ組立体の分解斜視図である。 嵌合前の、本発明の第１実施形態のコネクタ組立体および相手コネクタを示した斜視図である。 嵌合状態にある、本発明の第１実施形態のコネクタ組立体および相手コネクタを示した斜視図である。 本発明の第１実施形態のコネクタ組立体の平面図（Ａ）と底面図（Ｂ）である。 図３に示す矢印Ｚ－Ｚで断面したときの、回路基板の差込部と相手コネクタを示した図である。 本発明の第２実施形態のコネクタ組立体の分解斜視図である。 本発明の第２実施形態のコネクタ組立体を示した斜視図である。 本発明の第２実施形態のコネクタ組立体の背面図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の第１実施形態のコネクタ組立体の分解斜視図である。

また、図２は、嵌合前の、本発明の第１実施形態のコネクタ組立体および相手コネクタを示した斜視図である。

また、図３は、嵌合状態にある、本発明の第１実施形態のコネクタ組立体および相手コネクタを示した斜視図である。

さらに、図４は、本発明の第１実施形態のコネクタ組立体の平面図（Ａ）と底面図（Ｂ）である。

図１に示すように、このコネクタ組立体１０Ａは、ブラケット２０と、そのブラケット２０に収容された副組立体３０とを有する。

ブラケット２０は、金属板の切断加工及び曲げ加工で形成された上ブラケット２０Ａと下ブラケット２０Ｂとで構成されている。そして、下ブラケット２０Ｂは、副組立体３０のうちの個別コネクタ５０を上ブラケット２０Ａとの間に上下から挟むようにして、上ブラケット２０Ａに取り付けられている。下ブラケット２０Ｂは、上ブラケット２０Ａに設けられた切起し片２１を下ブラケット２０Ｂに設けられた係止孔２２に入り込ませることにより上ブラケット２０Ａに組み付けられている。

副組立体３０は、４枚の回路基板４０と、それらの回路基板４０の各々に接続された４つの個別コネクタ５０とからなる。対応する回路基板４０と個別コネクタ５０は、一体化されている。

４枚の回路基板４０には、それぞれ、図２に示す相手コネクタ７０の嵌合開口７１に差し込まれる差込部４１を有する。差込部４１と個別コネクタ５０は、回路基板４０上のプリント配線（不図示）で電気的に接続されている。そして、これらの回路基板４０は、第１の主面４５が隣接する回路基板の第２の主面４６に対向する姿勢に配列されて、ブラケット２０に収容されている。

また、個別コネクタ５０は、差込部４１を下に向けたときに嵌合部５１が横に向くように、ブラケット２０に保持されている。

ブラケット２０は、差込部４１を下に向けたときのこのコネクタ組立体１０Ａの上面となる上板部２３を備えている。このコネクタ組立体１０Ａと相手コネクタ７０とを嵌合するにあたっては、差込部４１を相手コネクタ７０の嵌合開口７１にあてがって上板部２３を押圧する。そうすることで、差込部４１が相手コネクタ７０に差し込まれる。

以下、特に断ることなく、回路基板４０が、その差込部４１を下に向けた姿勢にあることを前提にして説明を続ける。ブラケット２０は、４枚の回路基板４０を、水平面内の２方向（Ｘ方向とＹ方向）双方について各回路基板４０ごとに独立した所定量の移動が可能な状態に保持している。具体的には、以下の構造を有する。

上ブラケット２０Ａには、各回路基板４０に対応する、Ｘ方向に延びるスリット２４が形成されている。そして、各スリット２４内に、Ｘ方向の前方から後方に向かって、片持ち梁形状の突き当て片２５が延びている。一方、回路基板４０は、その上端面４２の、Ｘ方向前方に、段差４３をもって１段低く形成された低背部４４を有する。この段差４３の高さは、ブラケット２０の肉厚相当である。図２に示すように、組立状態のコネクタ組立体１０Ａでは、回路基板４０の上端面４２の、段差４３よりもＸ方向後方の部分がスリット２４内に入り込んで、ブラケット２０の上面部２３とほぼ面一となっている。そして、突き当て片２５は回路基板４０の上端面４２の低背部４４の上を段差４３に向かって延びている。突き当て片２５の後端２５ａと段差４３との間には隙間があり、各回路基板４０は、この隙間の分だけ、回路基板４０ごとに独立に、Ｘ方向に移動することができる。また、個別コネクタ５０の上面５２および下面５３の左右（Ｙ方向）両側には、窪み部５４が形成されている。そして、上ブラケット２０Ａおよび下ブラケット２０Ｂには、それらの窪み部５４に入り込む切起し片２７が設けられている。切起し片２７の板厚よりＸ方向に大きな寸法を有する窪み部５４に切起し片２７が入り込むことによって、回路基板４０の前後方向（Ｘ方向）への所定量の移動を許容しつつ、その移動が制限されている。このように、Ｘ方向に関しては、突き当て片２５と、窪み部５４及び切起し片２７とにより、各回路基板４０を独立に、所定量だけ移動可能としている。なお、回路基板４０と個別コネクタ５０は、各ペアごとに副組立体３０として一体となっているため、以下では、各ペアの移動の説明では、個別コネクタ５０を省略し、回路基板４０の移動として説明する。

この第１実施形態のコネクタ組立体１０Ａの場合、前後方向（Ｘ方向）に移動については、突き当て片２５と、窪み部５４及び切起し片２７との２か所で規制されている。

また、これらの切起し片２７は、窪み部５４に入り込んだとき、窪み部５４の幅方向（Ｙ方向）を向いた壁面から離間している。各回路基板４０は、この離間している分だけ、幅方向（Ｙ方向）への移動が許容されている。

また、上ブラケット２０Ａおよび下ブラケット２０Ｂには、内向きに膨出した膨出片２８が設けられている。これらの膨出片２８は、コネクタ組立体１０Ａが組み立てられた状態において、個別コネクタ５０の側面５５から少し離間して、その側面５５に対面する位置に配置されている。これにより、回路基板４０は、これらの膨出片２８によっても、その離間している分だけ、幅方向（Ｙ方向）への移動が許容されている。

このように、第１実施形態のコネクタ組立体１０Ａの場合、幅方向（Ｙ方向）に移動については、切起し片２７と膨出片２８との２か所で規制されている。

このように、このコネクタ組立体１０Ａを構成している４枚の回路基板４０は、１枚ごとに独立に、Ｘ方向およびＹ方向の双方について各所定量だけ移動可能な状態でブラケット２０に保持されている。また、各回路基板４０は、Ｘ方向およびＹ方向の双方について移動可能であることから、Ｘ－Ｙ平面内での傾き（図２に矢印Ｒで示した回転方向への傾き）も許容されている。

図２には、回路基板６０上に半田付け固定された状態の、第１実施形態のコネクタ組立体１０Ａと嵌合する４つの相手コネクタ７０が示されている。これらの相手コネクタ７０は回路基板６０上に、コネクタ組立体１０Ａを構成している回路基板４０の配列の間隔と同じ間隔で配列されている。これらの相手コネクタ７０は、回路基板６０への半田付けにあたり、基準位置からＸ方向やＹ方向へ少しずれた位置に固定されることがある。また、これらの相手コネクタ７０は、回路基板６０への半田付けにあたり、矢印Ｒの向きに少し傾いた姿勢で固定されることがある。この第１実施形態のコネクタ組立体１０Ａは、相手コネクタ７０に位置ずれや傾きがあっても相手コネクタ７０と嵌合することができるように、各回路基板４０にフローティングに必要なクリアランスを持たせた状態でブラケット２０内に収容されている。

図５は、図３に示す矢印Ｚ－Ｚで断面したときの、回路基板の差込部と相手コネクタを示した図である。この図５の（Ａ）から（Ｄ）には、差込部４１が相手コネクタ７０の嵌合開口７１内に差し込まれていく過程が示されている。

相手コネクタ７０の嵌合開口７１には、その入り口を広げる斜面７１ａが形成されている。図５（Ａ）には、差込部４１が嵌合開口７１の中心から少しずれた状態で嵌合開口７１に近づいて、斜面７１ａに接した状態が示されている。回路基板４０は、ブラケット２０内でフローティングに必要なクリアランスを持って収容されている。ここで、差込部４１が斜面７１ａに当たった状態のまま、ブラケット２０の上面部２３を押し下げる。すると、差込部４１は、その位置が容易に調整されながら図５（Ｂ），（Ｃ）のように嵌合開口７１内に正常に差し込まれて、図５（Ｄ）に示した完全嵌合の状態となる。

なお、この図５には、Ｙ方向の断面が示されている。相手コネクタ７０には、嵌合開口７１のＸ方向の両端にも、この図５に示した斜面７１ａと同様な斜面７１ｂ（図２参照）が形成されている。これにより、差込部４１は、Ｘ方向への位置ずれがあったときも、その位置が修正されて嵌合開口７１に差し込まれる。

コネクタ組立体１０Ａは、相手コネクタ７０と嵌合した状態で、２本のネジ８０（図３には１本のみ図示）でその左右が回路基板６０にネジ止め固定される。なお、相手コネクタ７０の位置ずれや傾きは、個別コネクタ５０にも反映される。ただし、個別コネクタ５０には不図示のコネクタが１つずつ個別に差し込まれるため、個別コネクタ５０の多少の位置ずれ等は問題とはならない。

以上の第１実施形態のコネクタ組立体１０Ａによれば、相手コネクタ７０に位置ずれ等があっても、４枚の回路基板４０の差込部４１を４つの相手コネクタに一度に容易に差し込むことができる。

なお、ここでは、４枚の回路基板４０を持ったコネクタ組立体１０Ａについて説明したが、本発明は、２枚以上の任意の枚数の回路基板を持つコネクタ組立体に適用することができる。

また、本発明にいう回路基板は、一般的なプリント回路基板の他に、導体をインサート成形した平板状の回路（チクレット）を含むものとする。

次に、本発明の第２実施形態のコネクタ組立体について説明する。なお、上述の第１実施形態のコネクタ組立体と共通する要素には共通の符号を付して示し、あるいは符号を省略する。そして、以下に説明する第２実施形態のコネクタ組立体に説明にあたっては、第１実施形態との相違点についてのみ説明する。

図６は、本発明の第２実施形態のコネクタ組立体の分解斜視図である。

また、図７は、本発明の第２実施形態のコネクタ組立体を示した斜視図である。

さらに、図８は、本発明の第２実施形態のコネクタ組立体を矢印Ｘ方向に見た背面図である。

この第２実施形態のコネクタ組立体１０Ｂの上ブラケット２０Ａには、第１の押圧部２９ａと第２の押圧部２９ｂが設けられている。第１の押圧部２９ａは、片持ち梁形状に延びて自由端側で回路基板の第１の主面４５を弾性的に押圧する。また、第２の押圧部２９ｂは、これも片持ち梁形状に延びて自由端側で回路基板の第２の主面４６を弾性的に押圧する。

これら第１の押圧部２９ａおよび第２の押圧部２９ｂは、回路基板４０を互いに逆向きに、かつ互いに同一のばね力で押圧する。これにより、回路基板４０は、相手コネクタ７０と未嵌合の状態において、Ｙ方向のガタの範囲内のほぼ中央の位置に弾性的に保持される。そして、その未嵌合の状態において、ガタつきが抑えられる。また、回路基板４０が両側から押されていることによって、Ｘ方向のガタつきも抑えられる。そして、相手コネクタ７０への嵌合にあたっては、差込部４１は、相手コネクタ７０との位置ずれがあると、その位置が修正されて、相手コネクタ７０の嵌合開口７１（図２参照）に差し込まれる。

ここで、この第２実施形態の第１の押圧部２９ａおよび第２の押圧部２９ｂは、下方に固定端を有し、上方に延びて上部が自由端となっている。このため、回路基板４０に上ブラケット２０Ａを被せる際には、回路基板４０は、第１の押圧部２９ａと第２の押圧部２９ｂとの間に、固定端側から差し込まれることになる。すなわち、回路基板４０が第１の押圧部２９ａや第２の押圧部２９ｂに引っ掛ることなく、上ブラケット２０Ａを円滑に被せることができる。

１０Ａ，１０Ｂ コネクタ組立体
２０ ブラケット
２０Ａ 上ブラケット
２０Ｂ 下ブラケット
２１ 切起し片
２２ 係止孔
２３ 上板部
２４ スリット
２５ 突き当て片
２５ａ 突き当て片の後端
２７ 切起し片
２８ 膨出片
２９ａ 第１の押圧部
２９ｂ 第２の押圧部
３０ 副組立体
４０ 回路基板
４１ 差込部
４２ 上端面
４３ 段差
４４ 低背部
５０ 個別コネクタ
５１ 嵌合部
５２ 上面
５３ 下面
５４ 窪み部
５５ 側面
６０ 回路基板
７０ 相手コネクタ
７１ 嵌合開口
７１ａ 斜面

Claims (6)

1. 相手コネクタに差し込まれる差込部を有し第１の主面が隣接する回路基板の第２の主面に対向する姿勢に配列された複数枚の回路基板と、
   前記差込部を下に向けた姿勢にあるときの前記複数枚の回路基板を、水平面内の２方向双方について各回路基板ごとに独立した所定量の移動が可能な状態に保持するブラケットとを備えたことを特徴とするコネクタ組立体。
2. 各々が対応する前記回路基板に接続され、前記差込部を下に向けたときに嵌合部が横に向くように前記ブラケットに保持された複数のコネクタをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のコネクタ組立体。
3. 前記ブラケットが、前記差込部を下に向けたときの当該コネクタ組立体の上面となり、該差込部を相手コネクタに差し込むときに押圧される上板部を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のコネクタ組立体。
4. 前記ブラケットが、前記複数枚の回路基板各々の主面を弾性的に押圧する押圧部を有することを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項に記載のコネクタ組立体。
5. 前記押圧部が、片持ち梁形状に延び、自由端側で前記回路基板を押圧するばね片であることを特徴とする請求項４に記載のコネクタ組立体。
6. 前記押圧部が、前記複数枚の回路基板各々の、第１の向きを向いた第１の主面を押圧する第１の押圧部と、該複数枚の回路基板各々の、該第１の向きとは逆向きの第２の向きを向いた第２の主面を押圧する第２の押圧部とを有することを特徴とする請求項４または５に記載のコネクタ組立体。

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