WO2013129280A1 - 電気コネクタ - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an electrical connector that can be used for connecting a battery pack of, for example, a portable video device and can float on a mounting board.
- the electrical connector is constituted by a housing and a contact and mounted on a substrate, and elastically supports, for example, a contact portion with a battery terminal at a predetermined position.
- a technique is known in which a floating function is provided that allows the housing and the contact portion to be displaced parallel to the board surface with respect to the mounting board (see Patent Document 1 below). According to this floating function, it is possible to absorb the positional deviation tolerance between the housing and the substrate in the assembly process of the final product.
- the same electrical connector is used for different models, for example, when the mounting position of the electrical connector on the board must be shifted while the position of the contact portion is the same, the amount to be shifted depends on the floating function. If it is within the displaceable range, the same electrical connector can be used. The same can be said when the position of the contact portion must be shifted without changing the mounting position of the electrical connector on the board.
- the electrical connector disclosed in Patent Document 1 includes “a housing 10 made of a single member and a contact 20 fixed to the housing 10, and the contact 20 is connected to a circuit board, a solder connection portion 21, and a solder connection portion.
- An elastic portion 22 extending upward from 21 and extending downward toward the housing 10 and one end 231 are connected to a tip 222 extending downward of the elastic portion 22 and extend in the horizontal direction to the vicinity of the bottom surface of the housing 10
- a contact portion 24 extending upward from the other end 232 facing the one end 231 of the fixing portion 23 ([Summary] of Patent Document 1), and an elastic portion. 22, the floating function is realized.
- One contact is solder-connected to the substrate at only one position on the rear side of the housing.
- Solder connected thereto reinforcement plate (soldering peg 30) is substantially essential, parts and assembly steps is increased. Also, for the floating function, it is necessary to give elasticity to the reinforcing plate, and the shape is more complicated and large than a general reinforcing plate, and it is also necessary to secure a displacement space for the reinforcing plate.
- the electrical connector as a whole has a drawback of increasing in size.
- the present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide an electrical connector capable of displacing a housing and a contact portion in parallel to the board surface with respect to the mounting board without providing a reinforcing plate separately from the contacts. Is to provide.
- One embodiment of the present invention is an electrical connector.
- This electrical connector With an insulating housing and conductive contacts; When the direction in which the board to be mounted is located downwards, The contact is A base fixed to the housing; A contact-side elastic portion that rises from the base and has a contact portion; First and second connecting legs that are mounted on the substrate at positions different from each other on the tip side; A mounting-side elastic portion provided between the base and the first and second connection legs; A convex portion is formed on the lower surface of the housing, a cover portion facing the lower surface of the housing extends from the convex portion, and a part of the first connection leg portion is formed in a gap between the lower surface of the housing and the cover portion. Has been inserted.
- the mounting-side elastic portion is present on the lower surface side of the housing, and the contact is outside the lower surface of the housing and has a folded portion that connects one end of the mounting-side elastic portion and the base portion. Good.
- This electrical connector With an insulating housing and conductive contacts; When the direction in which the board to be mounted is located downwards, The contact is A base fixed to the housing; A contact-side elastic portion that rises from the base and has a contact portion; A mounting side elastic portion present on the lower surface side of the housing; A folded portion that is on the outside of the lower surface of the housing and connects one end of the mounting-side elastic portion and the base portion; First and second connection legs that extend downward from the other end of the mounting-side elastic portion and serve as mounting portions for the substrate at different positions on the tip side.
- the mounting-side elastic portion may have a structure that can be displaced in the front-rear direction and the left-right direction without being displaced in the up-down direction.
- the mounting-side elastic part may include a first U-shaped part extending in the front-rear direction and a second U-shaped part extending in the left-right direction.
- a plurality of contacts are held side by side in the left-right direction across the partition wall with respect to one housing,
- the second U-shaped portion of each of the contacts may be shorter than the first U-shaped portion and positioned rearward of the center position in the front-rear direction of the housing.
- the plurality of contacts are held side by side in the left-right direction across the partition wall portion with respect to one housing, and the mounting portions of the first and second connection leg portions of the contacts on the substrate are arranged in the front-rear direction. It may be divided.
- a convex portion that is in contact with the first and second connecting leg portions and restricts the amount of elastic deformation of the mounting-side elastic portion may be formed on the lower surface of the bottom surface portion.
- the contact since the contact has the first and second connection leg portions that become the mounting portions on the substrate at positions different from each other on the tip side, the mounting substrate can be mounted without providing a reinforcing plate separately from the contacts.
- an electrical connector capable of displacing the housing and the contact portion in parallel with the substrate surface can be realized.
- FIG. 3 is a right side cross-sectional view of the electrical connector 1 according to Embodiment 1 of the present invention mounted on the circuit board 9.
- the perspective view of the electrical connector 1 (the 1).
- the perspective view of the electrical connector 1 (the 2).
- the perspective view of the electrical connector 1 (the 3).
- FIG. The bottom view of the electrical connector 1.
- FIG. FIG. 3 is a right sectional view of the electrical connector 1.
- the disassembled perspective view of the electrical connector 1 (the 1).
- FIG. 6 is a bottom view of the electrical connector 1 when a rightward force is applied to the housing 3.
- the bottom view of the electrical connector 1 when the force to the left direction is added to the housing 3.
- FIG. 3 is a bottom view of the electrical connector 1 when a backward force is applied to the housing 3.
- FIG. 4 is a bottom view of the electrical connector 1 when a forward force is applied to the housing 3.
- the right side sectional view of electric connector 1A concerning Embodiment 2 of the present invention.
- the perspective view of the electrical connector 1A (the 1).
- FIG. 1 is a right sectional view of the electrical connector 1 according to Embodiment 1 of the present invention mounted on a circuit board 9.
- 2 to 4 are perspective views of the electrical connector 1.
- FIG. 5 is a front view of the electrical connector 1.
- FIG. 6 is a bottom view of the electrical connector 1.
- FIG. 7 is a right side sectional view of the electrical connector 1.
- 8 and 9 are exploded perspective views of the electrical connector 1. These figures define the three directions perpendicular to each other, the front and rear, the top and bottom, and the left and right.
- the electrical connector 1 includes a conductive contact 2 and an insulating housing 3.
- the housing 3 is an integral resin molded product, for example, and the contact 2 is an integral metal part.
- the contact 2 is surface-mounted by soldering to two solder connection portions 91 and 92 on the circuit board 9.
- the battery 7 that is a connection object is connected to the electrical connector 1 from the front in the present embodiment.
- the electrode (not shown) of the battery 7 and the conductive pattern (not shown) of the circuit board 9 are electrically connected via the electrical connector 1.
- the housing 3 includes a base portion 31, side wall portions 32 and 33, partition wall portions 34 and 35, and a ceiling portion 36, which form three hole portions 38, and are in contact with the respective hole portions 38. Accommodates part of 2.
- the side wall portions 32 and 33 rise from both left and right ends of the base portion 31.
- the partition wall portions 34 and 35 rise from the base portion 31 between the side wall portions 32 and 33.
- the ceiling portion 36 passes the upper ends of the side wall portions 32 and 33 through the upper ends of the partition wall portions 34 and 35.
- Convex portions 311 to 314 projecting downward are formed on the lower surface of the base portion 31.
- Cover portions 315 facing the lower surface of the base portion 31 extend from the tip portions of the convex portions 311 to 313, respectively.
- the front end portion of the right side surface of the convex portions 312 to 314 is a stepped wall portion 317 (FIG. 9). As will be described later, the stepped wall portion 317 defines the maximum allowable displacement distance d11 (FIG. 5) in the right direction of the housing 3.
- the contact 2 includes a base portion 21, a contact side elastic portion 22, a mounting side elastic portion 23, a folded portion 24, and first and second connecting leg portions 25 and 26.
- the base 21 has a planar shape extending in a horizontal plane (in the same plane in the vertical direction position). Since the structure above the base 21 in the contact 2 is known, it will be briefly described here.
- the contact-side elastic portion 22 extends rearward and upward from the bent portion 221 at the front end of the base portion 21, is folded back by the rear folded portion 222 and extends to the front upper side, and is further folded rearward by the front folded portion 223. Shape.
- a contact portion 224 that protrudes forward and faces forward is formed by, for example, pressing. When the electrode of the connection object is pressed against the contact portion 224 from the front, the contact portion 224 moves backward due to elastic deformation of the contact-side elastic portion 22.
- the mounting side elastic portion 23 extends in parallel with the base portion 21 below the base portion 21.
- One end of the mounting side elastic portion 23 and the rear end of the base portion 21 are connected by a folded portion 24 (folded portion).
- the first and second connection legs 25 and 26 extend downward from the other end of the mounting side elastic portion 23, respectively, and the circuit board 9 (FIG. ) To the mounting part.
- the mounting-side elastic portion 23 includes a first U-shaped portion 231 extending in the front-rear direction and a second U-shaped portion 232 extending in the left-right direction.
- One end of the second U-shaped portion 232 is connected to the folded portion 24, and one end of the first U-shaped portion 231 is connected to the other end of the second U-shaped portion 232, so that the first U-shaped From the other end of the portion 231, the first and second connection legs 25, 26 extend separately in the front-rear direction.
- the length of the first U-shaped portion 231 in the front-rear direction is longer than the length of the second U-shaped portion 232 in the left-right direction.
- the first connection leg portion 25 is a leg portion extending forward from the other end of the first U-shaped portion 231, and includes a stored portion 251, a first bending raising portion 252, and a first surface mounting portion. 253.
- the stored portion 251 extends from the other end of the first U-shaped portion 231 and extends forward on the side (right side) of the first U-shaped portion 231.
- the first surface mounting portion 253 is a front end portion of the first connection leg portion 25 and is surface mounted on the circuit board 9 (FIG. 1) by soldering, for example.
- the first surface mounting portion 253 has an area that can ensure sufficient solder joint strength by surface mounting.
- the first bent raised portion 252 is a portion that bends and raises the right end of the first surface mounting portion 253 and connects to the front end side of the stored portion 251.
- the second connection leg portion 26 is a leg portion that extends rearward from the other end of the first U-shaped portion 231, and includes a second bending raising portion 262 and a second surface mounting portion 263.
- the second surface mounting portion 263 is a tip portion of the second connection leg portion 26 and is surface mounted on the circuit board 9 (FIG. 1) by, for example, soldering.
- the second surface mounting portion 263 has an area capable of securing a sufficient solder joint strength by surface mounting.
- the second bend-up portion 262 is a portion that bends and raises the front end of the second surface mount portion 263 and connects to the other end of the first U-shaped portion 231.
- the contact 2 is formed from the rear side of the housing 3 so that the base portion 31 is sandwiched between the base portion 21 and the mounting side elastic portion 23 and the base portion 21 and the contact side elastic portion 22 are passed through the hole 38 of the housing 3. 3 is assembled.
- the fixing claws 211 (FIGS. 8 and 9) formed on the side edges (both edges) of the base 21 enter the hole 38 so as to scrape the inner wall of the hole 38, and the fixing claws 211 In order to bite into the inner wall, the base 21 is fixed to the housing 3 after assembly.
- a plurality (three in this case) of contacts 2 having the same shape are assembled to one housing 3.
- the base portion 21 of the contact 2 exists along the upper surface of the base portion 31 of the housing 3.
- the mounting-side elastic portion 23 of the contact 2 exists along the lower surface of the base portion 31 of the housing 3.
- the folded portion 24 of the contact 2 is located behind the base portion 31 of the housing 3 and connects the base portion 21 and the mounting side elastic portion 23.
- a part of the right side of the storage portion 251 and the first U-shaped portion 231 of the first connecting leg portion 25 of the contact 2 is a gap (terminal storage slit) between the lower surface of the base portion 31 of the housing 3 and the cover portion 315. ) (Inserted).
- a distance d11 between the side edge (left edge) of the first surface mounting portion 253 of the contact 2 and the left side facing convex portion (stepped wall portion 317 of the convex portions 312 to 314 of the housing 3) (FIG. 5). ) Is the maximum allowable displacement distance in the right direction of the housing 3 with respect to the first surface mounting portion 253 (that is, the circuit board on which the mounting is performed). That is, when the housing 3 moves to the right by the distance d11 with respect to the first surface mounting portion 253, the side edge (left edge) of the first surface mounting portion 253 and the step wall portions of the convex portions 312 to 314 of the housing 3 317 contacts and regulates the displacement of the housing 3 by a distance d11 or more in the right direction.
- a distance d12 between the side edge (right edge) of the stored portion 251 of the contact 2 and the convex portion facing the right side thereof (the convex portions 311 to 313 of the housing 3, that is, the bottom surface 319 of the terminal storage slit) (FIG. 5). ) Is the maximum allowable displacement in the left direction of the housing 3 with respect to the first surface mounting portion 253 (that is, the circuit board on which the mounting is performed).
- the distance d21 between the front surface of the second bent raised portion 262 of the contact 2 (the front surface of the portion extending obliquely upward from the second surface mounting portion 263) and the rear end surface of the cover portion 315 of the housing 3 is 2 is the maximum allowable displacement in the rearward direction of the housing 3 with respect to the second surface mounting portion 263 (that is, the circuit board on which the mounting is performed). That is, when the housing 3 moves rearwardly by the distance d21 relative to the second surface mounting portion 263, the front surface of the second bent raised portion 262 and the rear end surface of the cover portion 315 come into contact with each other, and the rearward distance d21.
- the above displacement of the housing 3 is regulated.
- FIG. 10 to 13 are bottom views of the electrical connector 1 when a force in the front-rear and left-right directions is applied to the housing 3, and FIG. 10 shows a force in the left direction when a force in the right direction is applied. 12 shows a case where a backward force is applied, and FIG. 13 shows a case where a forward force is applied.
- the first and second surface mounting portions 253 and 263 are fixed to a circuit board (not shown) and do not move with respect to the circuit board.
- the first U-shaped portion 231 contracts (closes) so that the housing 3 has the first and second surface mounting portions 253 and 263. (That is, it can be displaced in the right direction with respect to the mounting circuit board).
- the first U-shaped portion 231 extends (opens) so that the housing 3 has the first and second surface mounting portions 253 and 263. Can be displaced to the left.
- the second U-shaped portion 232 extends (opens) so that the housing 3 has the first and second surface mounting portions 253, 263. Can be displaced backward.
- the displacement of the housing 3 in the front-rear direction is performed in the left-right direction only by the expansion and contraction of the second U-shaped portion 232.
- the resistance is strong compared to the displacement of.
- the housing 3 is also caused by the first U-shaped portion 231 that is longer than the second U-shaped portion 232 swinging (tilting leftward). Can be displaced in the backward direction, and the resistance when displaced in the backward direction is reduced. As shown in FIG.
- the second U-shaped portion 232 contracts (closes) so that the housing 3 has the first and second surface mounting portions 253 and 263. Can be displaced forward.
- the first U-shaped part 231 longer than the second U-shaped part 232 swings (tilts in the right direction) to move the housing. 3 can be displaced in the forward direction, and the resistance when displaced in the forward direction is reduced. Further, by combining displacement in two directions, displacement in an oblique direction and a rotational direction is also possible.
- the contact 2 is connected to the first and second connection legs 25 and 26 that are mounted on the circuit board at positions where the front end side extends in the front-rear direction and extends downward from the other end of the collar mounting side elastic portion 23. Therefore, unlike the conventional case where the contact is soldered to the substrate only at one location on the rear side of the housing, it is not necessary to provide a separate reinforcing plate in addition to the contact 2. For this reason, there is no increase in the number of parts and assembly man-hours by providing a reinforcement board.
- the reinforcing plate in order to secure the floating function while using the reinforcing plate, it is necessary to give the reinforcing plate also elasticity, the shape is more complicated and larger than the general reinforcing plate, and further securing the displacement space of the reinforcing plate
- the reinforcing plate since the reinforcing plate is not necessary in the present embodiment, the entire electrical connector is smaller and lower in cost than the case where the reinforcing plate is used as in the prior art.
- the heel contact 2 and the housing 3 themselves have a function of preventing excessive displacement in the front, rear, left and right directions, and excessive deformation and breakage of the contact 2 (particularly the mounting side elastic portion 23) due to excessive displacement are caused by separate parts. Can be prevented.
- the reinforcing plate has conventionally played the role of preventing this excessive displacement, in this embodiment, excessive displacement can be prevented without using the reinforcing plate.
- the mounting side elastic portion 23 of the heel contact 2 is provided on the lower surface side of the base portion 31 of the housing 3, the first U-shaped portion 231 extending in the front-rear direction and the second U-shape extending in the left-right direction.
- the part 232 can constitute the mounting-side elastic part 23.
- the first and second U-shaped portions 231 and 232 can be elastically deformed without being twisted, and unlike the conventional configuration in which the elastic portion is displaced in the left-right direction by twisting deformation of the elastic portion, It is possible to easily displace in the front-rear and left-right directions without any displacement.
- the second U-shaped portion 232 extending in the left-right direction is made shorter than the first U-shaped portion 231 extending in the front-rear direction, thereby reducing the arrangement interval of the contacts 2 arranged in the left-right direction, Since only the elastic deformation of the U-shaped portion 232 is short, the displacement in the front-rear direction having a large resistance can be compensated by the swing of the first U-shaped portion 231 having a long length. The resistance at the time of displacement can be reduced.
- FIG. 14 is a right sectional view of the electrical connector 1A according to Embodiment 2 of the present invention.
- 15 and 16 are perspective views of the electrical connector 1A.
- This electrical connector 1A is different from that of the first embodiment in that the contact portion 226 of the contact 2 faces upward, and the other points are the same.
- the contact-side elastic portion 22 has a shape that extends rearward and upward from the bent portion 221 at the front end of the base portion 21 and is folded downward by the rear bent portion 225. In the bent portion 225, a contact portion 226 that protrudes upward and faces upward is formed by, for example, pressing.
- the housing 3 has a groove 39 in the ceiling portion 36 for projecting the contact portion 226.
- the electrical connector mounting method is not limited to surface mounting, and may be through-hole mounting.
- the number of contacts 2 attached to one housing 3 is not limited to three, and may be set as appropriate according to required specifications.
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- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
- Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
Abstract
コンタクトとは別に補強板を設けなくても実装基板に対してハウジング及び接点部を基板面と平行に変位可能な電気コネクタを提供する。 コンタクト(2)の基部(21)は、ハウジング(3)のベース部(31)の上面に沿って存在する。コンタクト(2)の実装側弾性部(23)は、ハウジング(3)のベース部(31)の下面に沿って存在する。コンタクト(2)の折返し部(24)は、ハウジング(3)のベース部(31)の後方にあって基部(21)と実装側弾性部(23)の一端とを接続する。第1及び第2の接続脚部(25,26)は、実装側弾性部(23)の他端からそれぞれ下方に延びて、先端側が前後方向に分かれた位置で回路基板への実装部となる。コンタクト(2)の第1の接続脚部(25)の被格納部(251)はハウジング(3)のベース部(31)の下面とカバー部(315)との隙間に収納される。
Description
本発明は、例えば携帯映像機器等の電池パック接続部に使用可能で、実装基板上でフローティング可能な電気コネクタに関する。
電気コネクタは、ハウジング及びコンタクトにより構成されて基板に実装され、例えばバッテリの端子との接点部を所定位置に弾性的に支持する。この種の電気コネクタにおいては、実装基板に対してハウジング及び接点部を基板面と平行に変位可能とするフローティング機能を持たせる技術が知られている(下記特許文献1参照)。このフローティング機能によれば、最終製品の組立工程における筐体と基板との位置ずれ公差を吸収することができる。また、例えば同一の電気コネクタを異なる機種に流用する場合等に、例えば接点部の位置を同じとしながら基板上での電気コネクタの実装位置をずらさなければならないときにも、ずらす量がフローティング機能による変位可能範囲内であれば同一の電気コネクタで対応可能となる。基板上での電気コネクタの実装位置を変えずに接点部の位置をずらさなければならないときにも同様のことがいえる。
特許文献1の電気コネクタは、「単一の部材からなるハウジング10と、ハウジング10に固定されたコンタクト20とを備え、コンタクト20が、回路基板に接続される半田接続部21と、半田接続部21から上方へ延びハウジング10側に折り返して下方へ延びる弾性部22と、一端231が、弾性部22の、下方へ延びた先端222に接続されると共に、水平方向に延びてハウジング10の底面近傍に固定された固定部23と、固定部23の一端231に対向する他端232から上方へ延びる接点部24とを有する」(特許文献1の[要約])との構成を有し、弾性部22によりフローティング機能を実現するものであるが、1つのコンタクトはハウジングの後方側の1箇所のみで基板に半田接続されており、コンタクトとは別に基板と半田接続される補強板(半田ペグ30)が実質的に必須要件で、部品点数や組立工数が増加する。また、フローティング機能のためには補強板にも弾性を持たせることが必要であり、一般的な補強板よりも形状が複雑かつ大型で、さらに補強板の変位スペースの確保も必要であるため、電気コネクタ全体としても大型化してしまう欠点があった。
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、コンタクトとは別に補強板を設けなくても実装基板に対してハウジング及び接点部を基板面と平行に変位可能な電気コネクタを提供することにある。
本発明のある態様は、電気コネクタである。この電気コネクタは、
絶縁性のハウジングと、導電性のコンタクトとを備え、
実装対象の基板の存在する方向を下方としたとき、
前記コンタクトは、
前記ハウジングに固定される基部と、
前記基部から立ち上がり且つ接点部を有する接点側弾性部と、
先端側が互いに異なる位置で基板への実装部となる第1及び第2の接続脚部と、
前記基部と前記第1及び第2の接続脚部との間に設けられた実装側弾性部とを有し、
前記ハウジングの下面に凸部が形成され、前記ハウジングの下面と対面するカバー部が前記凸部から延長し、前記ハウジングの下面と前記カバー部との隙間に前記第1の接続脚部の一部が挿入されている。
絶縁性のハウジングと、導電性のコンタクトとを備え、
実装対象の基板の存在する方向を下方としたとき、
前記コンタクトは、
前記ハウジングに固定される基部と、
前記基部から立ち上がり且つ接点部を有する接点側弾性部と、
先端側が互いに異なる位置で基板への実装部となる第1及び第2の接続脚部と、
前記基部と前記第1及び第2の接続脚部との間に設けられた実装側弾性部とを有し、
前記ハウジングの下面に凸部が形成され、前記ハウジングの下面と対面するカバー部が前記凸部から延長し、前記ハウジングの下面と前記カバー部との隙間に前記第1の接続脚部の一部が挿入されている。
前記実装側弾性部は前記ハウジングの前記下面側に存在し、前記コンタクトは前記ハウジングの前記下面の外側にあって前記実装側弾性部の一端と前記基部とを接続する折返し部を有してもよい。
本発明のもう1つの態様は、電気コネクタである。この電気コネクタは、
絶縁性のハウジングと、導電性のコンタクトとを備え、
実装対象の基板の存在する方向を下方としたとき、
前記コンタクトは、
前記ハウジングに固定される基部と、
前記基部から立ち上がり且つ接点部を有する接点側弾性部と、
前記ハウジングの下面側に存在する実装側弾性部と、
前記ハウジングの前記下面の外側にあって前記実装側弾性部の一端と前記基部とを接続する折返し部と、
前記実装側弾性部の他端からそれぞれ下方に延びて先端側が互いに異なる位置で基板への実装部となる第1及び第2の接続脚部とを有する。
絶縁性のハウジングと、導電性のコンタクトとを備え、
実装対象の基板の存在する方向を下方としたとき、
前記コンタクトは、
前記ハウジングに固定される基部と、
前記基部から立ち上がり且つ接点部を有する接点側弾性部と、
前記ハウジングの下面側に存在する実装側弾性部と、
前記ハウジングの前記下面の外側にあって前記実装側弾性部の一端と前記基部とを接続する折返し部と、
前記実装側弾性部の他端からそれぞれ下方に延びて先端側が互いに異なる位置で基板への実装部となる第1及び第2の接続脚部とを有する。
前記実装側弾性部は、上下方向への変位を伴わずに前後方向及び左右方向に変位可能な構造であってもよい。
前記実装側弾性部は、前後方向に延びる第1のU字状部と、左右方向に延びる第2のU字状部とを含んでもよい。
1つのハウジングに対して複数の前記コンタクトが仕切り壁部を隔てて左右方向に並んで保持され、
各々の前記コンタクトの前記第2のU字状部は、前記第1のU字状部よりも短く、かつ前記ハウジングの前後方向の中心位置よりも後方に位置してもよい。
各々の前記コンタクトの前記第2のU字状部は、前記第1のU字状部よりも短く、かつ前記ハウジングの前後方向の中心位置よりも後方に位置してもよい。
1つのハウジングに対して複数の前記コンタクトが仕切り壁部を隔てて左右方向に並んで保持され、各々の前記コンタクトの前記第1及び第2の接続脚部の基板への実装部が前後方向に分かれていてもよい。
前記第1及び第2の接続脚部と接して前記実装側弾性部の弾性変形量を規制する凸部が前記底面部の下面に形成されていてもよい。
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
本発明によれば、先端側が互いに異なる位置で基板への実装部となる第1及び第2の接続脚部をコンタクトが有することで、コンタクトとは別に補強板を設けなくても実装基板に対してハウジング及び接点部を基板面と平行に変位可能な電気コネクタを実現できる。
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
図1は、本発明の実施の形態1に係る電気コネクタ1を回路基板9に実装した状態の右側断面図である。図2~図4は、電気コネクタ1の斜視図である。図5は、電気コネクタ1の正面図である。図6は、電気コネクタ1の底面図である。図7は、電気コネクタ1の右側断面図である。図8及び図9は、電気コネクタ1の分解斜視図である。これらの図により、直交する3方向である前後、上下、左右の各方向を定義する。
電気コネクタ1は、導電性のコンタクト2と、絶縁性のハウジング3とを備える。ハウジング3は例えば一体の樹脂成型品であり、コンタクト2は一体の金属部品である。図1に示すように、コンタクト2は、回路基板9上の2箇所の半田接続部91,92に半田付けにより表面実装される。また、接続対象物である例えばバッテリ7は、本実施の形態では前方から電気コネクタ1に接続される。これにより、バッテリ7の電極(不図示)と回路基板9の導電パターン(不図示)とが電気コネクタ1を介して電気的に接続される。
まず、主として図8及び図9を参照し、コンタクト2及びハウジング3の単体構造について説明する。
ハウジング3は、ベース部31と、側壁部32,33と、仕切り壁部34,35と、天井部36とを有し、それらが3つの孔部38を形成し、各々の孔部38にコンタクト2の一部を収容する。側壁部32,33は、ベース部31の左右両端から立ち上がる。仕切り壁部34,35は、側壁部32,33の間においてベース部31から立ち上がる。天井部36は、側壁部32,33の上端同士を、仕切り壁部34,35の上端を経由して渡す。ベース部31の下面には下方に突出する凸部311~314が形成される。凸部311~313の先端部からはベース部31の下面と対面するカバー部315がそれぞれ延長する。凸部312~314の右側面前端部は段差壁部317(図9)となっている。段差壁部317は後述のようにハウジング3の右方向への変位許容最大距離d11(図5)を規定する。
コンタクト2は、基部21と、接点側弾性部22と、実装側弾性部23と、折返し部24と、第1及び第2の接続脚部25,26とを有する。基部21は、水平面内(上下方向位置が同じ平面内)に延在する平面形状である。コンタクト2において基部21から上の構造は公知であるため、ここでは簡単に説明する。接点側弾性部22は、基部21の前端の折曲げ部221から後方上側に延び、後方の折曲げ部222で折り返されて前方上側に延び、さらに前方の折曲げ部223で後方に折り返された形状である。折曲げ部223には前方側に凸となって前方に臨む接点部224が例えばプレス加工にて形成されている。接続対象物の電極が前方から接点部224に押し付けられると、接点側弾性部22の弾性変形により接点部224は後退する。
コンタクト2において、実装側弾性部23は、基部21の下方において基部21と平行に延在する。実装側弾性部23の一端と基部21の後端とが折返し部24(折曲げ部)によって接続される。第1及び第2の接続脚部25,26は、実装側弾性部23の他端からそれぞれ下方に延びて、先端側が互いに異なる位置、ここでは前後方向に分かれた位置で回路基板9(図1)への実装部となる。
実装側弾性部23は、前後方向に延びる第1のU字状部231と、左右方向に延びる第2のU字状部232とを含む。折返し部24に第2のU字状部232の一端が接続され、第2のU字状部232の他端に第1のU字状部231の一端が接続され、第1のU字状部231の他端から第1及び第2の接続脚部25,26がそれぞれ前後方向に分かれて延びる。第1のU字状部231の前後方向の長さは、第2のU字状部232の左右方向の長さよりも長い。
第1の接続脚部25は、第1のU字状部231の他端から前方に延びる脚部であり、被格納部251と、第1の曲げ起こし部252と、第1の表面実装部253とを有する。被格納部251は、第1のU字状部231の他端から延び、第1のU字状部231の側方(右方)において前方に延びる。第1の表面実装部253は、第1の接続脚部25の先端部であって回路基板9(図1)に例えば半田付けにより表面実装される。第1の表面実装部253は、表面実装で十分な半田接合強度を確保できる面積とする。第1の曲げ起こし部252は、第1の表面実装部253の右端を曲げ起こして被格納部251の前端側と接続する部分である。
第2の接続脚部26は、第1のU字状部231の他端から後方に延びる脚部であり、第2の曲げ起こし部262と、第2の表面実装部263とを有する。第2の表面実装部263は、第2の接続脚部26の先端部であって回路基板9(図1)に例えば半田付けにより表面実装される。第2の表面実装部263は、表面実装で十分な半田接合強度を確保できる面積とする。第2の曲げ起こし部262は、第2の表面実装部263の前端を曲げ起こして第1のU字状部231の他端と接続する部分である。
続いて、主として図2~図7を参照し、コンタクト2及びハウジング3の組合せ構造について説明する。
コンタクト2は、基部21と実装側弾性部23とでハウジング3のベース部31を挟み、かつ基部21と接点側弾性部22をハウジング3の孔部38に通すように、ハウジング3の後方からハウジング3に組み付けられる。このとき、基部21の側縁(両縁)に形成された固定爪211(図8,9)が孔部38の内壁を削るようにして孔部38に入り込み、固定爪211が孔部38の内壁に食い込むため、組み付け後には基部21はハウジング3に対して固定状態となる。なお、1つのハウジング3に対して複数(ここでは3つ)の同形状のコンタクト2が組み付けられる。
コンタクト2の基部21は、ハウジング3のベース部31の上面に沿って存在する。コンタクト2の実装側弾性部23は、ハウジング3のベース部31の下面に沿って存在する。コンタクト2の折返し部24は、ハウジング3のベース部31の後方にあって基部21と実装側弾性部23とを接続する。コンタクト2の第1の接続脚部25の被格納部251及び第1のU字状部231の右側の一部は、ハウジング3のベース部31の下面とカバー部315との隙間(端子格納スリット)に位置する(挿入される)。
コンタクト2の第1の表面実装部253の側縁(左縁)と、その左側の対面する凸部(ハウジング3の凸部312~314の段差壁部317)との間の距離d11(図5)は、第1の表面実装部253(すなわち実装先の回路基板)に対するハウジング3の右方向への変位許容最大距離である。すなわち、第1の表面実装部253に対してハウジング3が右方向へ距離d11移動すると、第1の表面実装部253の側縁(左縁)とハウジング3の凸部312~314の段差壁部317とが接触し、右方向への距離d11以上のハウジング3の変位を規制する。
コンタクト2の被格納部251の側縁(右縁)と、その右側の対面する凸部(ハウジング3の凸部311~313、すなわち端子格納スリットの底面319)との間の距離d12(図5)は、第1の表面実装部253(すなわち実装先の回路基板)に対するハウジング3の左方向への変位許容最大距離である。すなわち、第1の表面実装部253に対してハウジング3が左方向へ距離d12移動すると、被格納部251の側縁(右縁)とハウジング3の凸部311~313、すなわち端子格納スリットの底面319とが接触し、左方向への距離d12以上のハウジング3の変位を規制する。
コンタクト2の第2の曲げ起こし部262の前面(第2の表面実装部263から前方斜め上方向に延びる部分の前面)とハウジング3のカバー部315の後端面との間の距離d21は、第2の表面実装部263(すなわち実装先の回路基板)に対するハウジング3の後方向への変位許容最大距離である。すなわち、第2の表面実装部263に対してハウジング3が後方向へ距離d21移動すると、第2の曲げ起こし部262の前面とカバー部315の後端面とが接触し、後方向への距離d21以上のハウジング3の変位を規制する。
実装先の回路基板に対するハウジング3の前方向への変位については、コンタクト2との接触による規制は無い。しかし、ハウジング3の前方向への変位により第2のU字状部232が最大収縮距離d22(図6)縮むと、以降は弾性部22の弾性抵抗が増して更なるハウジング3の前方向への変位は実質的に規制される。
以下、電気コネクタ1におけるフローティング機能の動作を説明する。
図10~図13は、ハウジング3に前後左右方向の力が加わった場合の電気コネクタ1の底面図であり、図10は右方向への力が加わった場合、図11は左方向への力が加わった場合、図12は後方向への力が加わった場合、図13は前方向への力が加わった場合をそれぞれ示す。これらの図において、第1及び第2の表面実装部253,263は不図示の回路基板に固定されて当該回路基板に対して動かないものとしている。
図10に示すように、ハウジング3に右方向への力が加わった場合、第1のU字状部231が縮む(閉じる)ことでハウジング3は第1及び第2の表面実装部253,263(すなわち実装先の回路基板)に対して右方向に変位できる。図11に示すように、ハウジング3に左方向への力が加わった場合、第1のU字状部231が伸びる(開く)ことでハウジング3は第1及び第2の表面実装部253,263に対して左方向に変位できる。図12に示すように、ハウジング3に後方向への力が加わった場合、第2のU字状部232が伸びる(開く)ことでハウジング3は第1及び第2の表面実装部253,263に対して後方向に変位できる。このとき、第2のU字状部232は第1のU字状部231よりも短いため、第2のU字状部232の伸縮だけでは、ハウジング3の前後方向への変位は左右方向への変位と比較して抵抗が強い(変位しにくい)。しかし、第2のU字状部232が開くことに加えて第2のU字状部232よりも長い第1のU字状部231が首振り(左方向に傾動)することによってもハウジング3を後方向に変位させることができ、後方向への変位時の抵抗が減じられる。図13に示すように、ハウジング3に前方向への力が加わった場合、第2のU字状部232が縮む(閉じる)ことでハウジング3は第1及び第2の表面実装部253,263に対して前方向に変位できる。このとき、第2のU字状部232が閉じることに加えて第2のU字状部232よりも長い第1のU字状部231が首振り(右方向に傾動)することによってもハウジング3を前方向に変位させることができ、前方向への変位時の抵抗が減じられる。また、2方向への変位を組み合わせることで、斜め方向と回転方向での変位も可能である。
本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。
(1) 実装側弾性部23の他端からそれぞれ下方に延びて先端側が前後方向に分かれた位置で回路基板への実装部となる第1及び第2の接続脚部25,26をコンタクト2が有するため、従来のようにコンタクトがハウジングの後方側の1箇所のみで基板に半田接続される場合と異なり、コンタクト2の他に別途補強板を設ける必要がない。このため、補強板を設けることによる部品点数や組立工数の増加が無い。また、補強板を用いながらフローティング機能を確保するためには、補強板にも弾性を持たせることが必要で一般的な補強板よりも形状が複雑かつ大型となり、さらに補強板の変位スペースの確保も必要であるが、本実施の形態では補強板が不要なため、従来のように補強板を用いる場合と比較して電気コネクタ全体として小型かつ低コストとなる。
(2) コンタクト2の第1の接続脚部25の被格納部251が常にハウジング3のベース部31の下面とカバー部315との隙間(端子格納スリット)に収納されるため、ハウジング3に基板から剥離する方向の力が働いた際、カバー部315がコンタクト2の第1接続脚部25の被格納部251に引っ掛かってハウジング3がコンタクト2から分離して基板から剥離されることを別部品によらず防止可能である。なお、この剥離防止の役割を従来は補強板が担っていたが、本実施の形態では補強板を用いなくてもハウジング3の剥離を防止できる。
(3) コンタクト2及びハウジング3が自身で前後左右各方向への過剰変位防止機能を有しており、過剰変位によるコンタクト2(特に実装側弾性部23)の過剰変形や破断を別部品によらず防止できる。なお、この過剰変位防止の役割を従来は補強板が担っていたが、本実施の形態では補強板を用いなくても過剰変位を防止できる。
(4) コンタクト2の実装側弾性部23をハウジング3のベース部31の下面側に設けているため、前後方向に延びる第1のU字状部231と左右方向に延びる第2のU字状部232とが実装側弾性部23を構成できる。ここで、第1及び第2のU字状部231,232はねじれを伴わずに弾性変形可能であり、従来のように弾性部のねじれ変形で左右方向に変位する構成と異なり、上下方向への変位を伴わずに前後左右方向に変位させることが容易に可能である。また、左右方向に延びる第2のU字状部232を前後方向に延びる第1のU字状部231よりも短くすることで左右方向に並ぶコンタクト2の配列間隔を小さくしつつ、第2のU字状部232の弾性変形だけでは長さが短いために抵抗の大きい前後方向への変位を長さのある第1のU字状部231の首振りで補うことができ、前後方向への変位時の抵抗を減じることができる。
図14は、本発明の実施の形態2に係る電気コネクタ1Aの右側断面図である。図15及び図16は、電気コネクタ1Aの斜視図である。この電気コネクタ1Aは、実施の形態1のものと比較して、コンタクト2の接点部226が上方に臨む点で相違し、その他の点は同様である。具体的には、接点側弾性部22は、基部21の前端の折曲げ部221から後方上側に延び、後方の折曲げ部225で下方に折り返された形状である。折曲げ部225には上方側に凸となって上方に臨む接点部226が例えばプレス加工にて形成されている。接続対象物の電極が上方から接点部226に押し付けられると、接点側弾性部22の弾性変形により接点部226は後退する。ハウジング3は、接点部226を突出させる溝部39を天井部36に有する。本実施の形態も、実施の形態1と同様の作用効果を奏することができる。
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。
電気コネクタの実装方式は表面実装に限らず、スルーホール実装としてもよい。
1つのハウジング3に対するコンタクト2の装着数は3つに限らず、要求される仕様等に応じて適宜設定すればよい。
1 電気コネクタ
2 コンタクト
21 基部
22 接点側弾性部
224 接点部
23 実装側弾性部
24 折返し部
25 第1の接続脚部
251 被格納部
252 第1の曲げ起こし部
253 第1の表面実装部
26 第2の接続脚部
262 第2の曲げ起こし部
263 第2の表面実装部
3 ハウジング
31 底面部
32,33 側壁部
34,35 仕切り壁部
36 天井部
38 孔部
2 コンタクト
21 基部
22 接点側弾性部
224 接点部
23 実装側弾性部
24 折返し部
25 第1の接続脚部
251 被格納部
252 第1の曲げ起こし部
253 第1の表面実装部
26 第2の接続脚部
262 第2の曲げ起こし部
263 第2の表面実装部
3 ハウジング
31 底面部
32,33 側壁部
34,35 仕切り壁部
36 天井部
38 孔部
Claims (8)
- 絶縁性のハウジングと、導電性のコンタクトとを備え、
実装対象の基板の存在する方向を下方としたとき、
前記コンタクトは、
前記ハウジングに固定される基部と、
前記基部から立ち上がり且つ接点部を有する接点側弾性部と、
先端側が互いに異なる位置で基板への実装部となる第1及び第2の接続脚部と、
前記基部と前記第1及び第2の接続脚部との間に設けられた実装側弾性部とを有し、
前記ハウジングの下面に凸部が形成され、前記ハウジングの下面と対面するカバー部が前記凸部から延長し、前記ハウジングの下面と前記カバー部との隙間に前記第1の接続脚部の一部が挿入されている、電気コネクタ。 - 前記実装側弾性部は前記ハウジングの前記下面側に存在し、前記コンタクトは前記ハウジングの前記下面の外側にあって前記実装側弾性部の一端と前記基部とを接続する折返し部を有する、請求項1に記載の電気コネクタ。
- 絶縁性のハウジングと、導電性のコンタクトとを備え、
実装対象の基板の存在する方向を下方としたとき、
前記コンタクトは、
前記ハウジングに固定される基部と、
前記基部から立ち上がり且つ接点部を有する接点側弾性部と、
前記ハウジングの下面側に存在する実装側弾性部と、
前記ハウジングの前記下面の外側にあって前記実装側弾性部の一端と前記基部とを接続する折返し部と、
前記実装側弾性部の他端からそれぞれ下方に延びて先端側が互いに異なる位置で基板への実装部となる第1及び第2の接続脚部とを有する、電気コネクタ。 - 前記実装側弾性部は、上下方向への変位を伴わずに前後方向及び左右方向に変位可能な構造である、請求項2又は3に記載の電気コネクタ。
- 前記実装側弾性部は、前後方向に延びる第1のU字状部と、左右方向に延びる第2のU字状部とを含む、請求項2から4のいずれか一項に記載の電気コネクタ。
- 1つのハウジングに対して複数の前記コンタクトが仕切り壁部を隔てて左右方向に並んで保持され、
各々の前記コンタクトの前記第2のU字状部は、前記第1のU字状部よりも短く、かつ前記ハウジングの前後方向の中心位置よりも後方に位置する、請求項5に記載の電気コネクタ。 - 1つのハウジングに対して複数の前記コンタクトが仕切り壁部を隔てて左右方向に並んで保持され、各々の前記コンタクトの前記第1及び第2の接続脚部の基板への実装部が前後方向に分かれている、請求項1から6のいずれか一項に記載の電気コネクタ。
- 前記第1及び第2の接続脚部と接して前記実装側弾性部の弾性変形量を規制する凸部が前記底面部の下面に形成されている、請求項1から7のいずれか一項に記載の電気コネクタ。
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