JP2004119050A - プリント基板接続用コネクタ及びこのコネクタを使用したプリント基板接続装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】一対のコネクタハウジングを可動自在に位置決め固定すると共に、プリント基板等への装着を堅固にするプリント基板接続用コネクタを提供する。
【解決手段】コンタクト部と基板接続用端子とをバネ体で連結した接触端子４０ａ〜４０ｘと、上記コンタクト部を収納する可動ハウジング２０と、上記基板接続端子を固定する固定ハウジング３０とを備え、これら可動及び固定両ハウジングを貫通する貫通孔に補強ピン５０ａ、５０ｂを挿通する。そして、上記可動及び固定ハウジングに上記接触端子４０ａ〜４０ｘを取付け、両ハウジングを所定間隔離して上記バネ体で連結する。これにより、可動ハウジングが補強ピンにより可動方向を規制されるため、垂直方向からコネクタハウジングに加わる衝撃力をスムーズに吸収できる。
【選択図】 図１
【解決手段】コンタクト部と基板接続用端子とをバネ体で連結した接触端子４０ａ〜４０ｘと、上記コンタクト部を収納する可動ハウジング２０と、上記基板接続端子を固定する固定ハウジング３０とを備え、これら可動及び固定両ハウジングを貫通する貫通孔に補強ピン５０ａ、５０ｂを挿通する。そして、上記可動及び固定ハウジングに上記接触端子４０ａ〜４０ｘを取付け、両ハウジングを所定間隔離して上記バネ体で連結する。これにより、可動ハウジングが補強ピンにより可動方向を規制されるため、垂直方向からコネクタハウジングに加わる衝撃力をスムーズに吸収できる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板接続用コネクタ及びこのコネクタを使用したプリント基板接続装置に係り、詳しくは、強い衝撃力がコネクタハウジングに加わってもプリント基板と接触端子との半田接続部にクラックを発生させないようにしたプリント基板接続用コネクタ及び基板接続装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数枚のプリント基板を機械的に結合すると共に、これらプリント基板に搭載された電子部品を電気的に接続する接続手段として、着脱自在な一対の電気コネクタを用い、それらをプリント基板に装着して接続する基板接続装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図７は、この特許文献１に記載された一対のプリント基板接続用電気コネクタ及び基板接続装置を示し、一対の電気コネクタがそれぞれプリント基板に装着され、結合された状態の断面図である。
【０００４】
この基板接続用電気コネクタは、一対の電気コネクタ１、６からなり、両者は互いに着脱自在な構造を有している。一方の電気コネクタ１は、接触端子４のコンタクト部４ａを保持するコンタクト部ハウジング２と、このコンタクト部ハウジングとは別体の接触端子４のテール部４ｃを保持するテール部ハウジング３とを備え、コンタクト部ハウジング２に接触端子４のコンタクト部４ａが、テール部ハウジング３に接触端子４のテール部４ｃがそれぞれ挿入され、可撓性連結部４ｂによりコンタクト部ハウジング２とテール部ハウジング３とが連結されている。なお、接触端子４は、テール部の引出し位置が異なる２種類からなり、それぞれ複数本がテール部４ｄ、４ｄ’が千鳥状に導出されるように両ハウジング２、３に装着された構造を有している。
【０００５】
また他方の電気コネクタ６も、接触端子を保持するハウジング７と、このハウジング内に装着される接触端子８とを備えている。一対の電気コネクタ１及び６は、それぞれがプリント基板５又は９に装着され、その装着は、図７の電気コネクタ１とプリント基板５との接続例に見られるように、接触端子４のテール部４ｄ、４ｄ’がプリント基板５の各開孔に挿入され、プリント基板の裏面において銅箔パターンに半田付け５ａ、５ａ’され、同様に他の電気コネクタ６も別のプリント基板９に半田等により固定されている。
【０００６】
この構成によると、電気コネクタをプリント基板に装着するときに生じる取付け誤差或いは部品の設計上の誤差等により、プリント基板５に対する他方のプリント基板９の位置が予め定められた位置に対して位置ズレしていても、コンタクト部ハウジング２とテール部ハウジング３とが別体に形成され両者が可撓性連結部４ｂで連結されているので、この可撓性連結部４ｂの撓み変形により、このピッチズレを吸収でき両電気コネクタは難なく互いに結合できる。しかも接触端子の可撓性連結部４ｂの撓み変形のみで、 ピッチズレを吸収できるので、吸収時の変位荷重を小さくできる利点を有している。
【０００７】
【特許文献１】
実開平６−４４０６３号
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この電気コネクタ１は、両コネクタ結合時の位置ズレを吸収できるが、プリント基板５と垂直な方向、すなわちコンタクト部ハウジング２のほぼ真上から障害物等が衝突し、このハウジング部分に強い衝撃力が加わった場合に、この衝撃力により半田取付け部５ａ、５ａ’にクラックが発生することが分った。
【０００９】
即ち、垂直方向からの衝撃力は、コンタクト部ハウジング２から可撓性連結部４ｂ及びテール部ハウジング３を経て、端子部４ｄ、４ｄ’と銅箔パターンとの半田付け部５ａ、５ａ’へ伝達される。すると、この半田付け部５ａ、５ａ’が機械的に最も弱い箇所であることから、この部分に強い衝撃力が伝達され、この衝撃力により半田付け部にクラックが発生し、電気的接触不良の原因になっていた。
【００１０】
この垂直方向からの衝撃力は、プリント基板と平行な方向から加わる衝撃力に比べ、半田クラックが発生しやすいことが多くのフィールドで確認されている。また、この垂直方向からの衝撃力により、可撓性連結部４ｂが永久変形してしまい前述の位置ズレが吸収できないばかりか、他の接触端子との接続も安定せず電気的接触不良の原因ともなっていた。
【００１１】
本発明は、この従来技術が抱える課題を解消するためになされたものであって、その発明の目的は、一対のコネクタハウジングを可動自在に位置決め固定すると共に、プリント基板等への装着を堅固にするプリント基板接続用コネクタを提供することにある。
【００１２】
また本発明の目的は、他コネクタとの位置ズレを吸収すると共に、取付け基板の垂直方向からコネクタハウジングに加わる衝撃力を吸収できるプリント基板接続用コネクタを提供することにある。
【００１３】
更に本発明の目的は、コネクタハウジングに衝撃力が加わったとき相手方コネクタとの接触部に影響を与えることなく安定した接触信頼性をもつプリント基板接続用コネクタを提供することにある。
【００１４】
更にまた本発明の目的は、コネクタハウジングへの接触端子の実装密度を上げたプリント基板接続用コネクタを提供することにある。
【００１５】
更にまた本発明の目的は、プリント基板と接触端子接続部との接続半田付け部にクラック発生を防止するプリント基板接続装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明のプリント基板接続用コネクタは、コンタクト部と基板接続用端子とをバネ体で連結した接触端子と、この接触端子のコンタクト部を収納する可動ハウジングと、この接触端子の基板接続端子を固定する固定ハウジングとを備え、上記可動及び固定ハウジングに両ハウジングを貫通する貫通孔を設け、この貫通孔に補強ピンを挿通して上記可動ハウジングが上記固定ハウジングに対して所定範囲内で上下動可能にすると共に、上記可動及び固定ハウジングに上記接触端子を取付け、両ハウジングを所定間隔離して上記バネ体で連結したことを特徴とする。
【００１７】
そして上記バネ体は、衝撃を吸収する可撓性板状体で形成し、その形状をほぼ横Ｕ字状バネ体、又はスプリング状バネ体を一つ乃至複数個直列接続することが好ましい。更に上記可動ハウジングと固定ハウジングとの間隔は、上記バネ体が撓み変形した際に永久変形を起こさない間隔幅にすることが好ましい。
【００１８】
更にまた、上記貫通孔は、前記可動及び固定ハウジングの両端部に形成し、また、上記補強ピンは、その長さが上記可動と固定ハウジングとが所定間隔離して積層された状態で、このハウジングの上下面から所定距離だけ突出する長さにすることが好ましい。
【００１９】
この構成により、補強ピンを固定ハウジングの貫通孔に挿通し、この貫通孔内に補強ピンを固定し、更にこの補強ピンを可動ハウジングの貫通孔へ挿通する。すると、可動ハウジングは補強ピンにより所定の軌道に沿って整列され、固定ハウジングに対して正確な位置決めがなされる。その後、接触端子を可動及び固定ハウジングに装着し、両ハウジングをバネ体で所定間隔離して連結する。
【００２０】
これにより可動ハウジングが補強ピンにより可動方向を規制されているため、特に左右方向の衝撃が発生したときも相手側コンタクトと接触している弾性舌片が開くことがなく安定した接触信頼性を得ることができる。
【００２１】
また、この衝撃力が可動ハウジングのほぼ真上方向から加わっても、衝撃力により可動ハウジングが降下し、この降下とほぼ同時に接続端子のバネ体にも衝撃力が伝達され、このバネ体が撓み、この撓みにより衝撃力が吸収される。このため、接続用端子部への衝撃力が急速に減衰され、接続用端子部がプリント基板に半田付けされている場合に、この半田付け部に大きな衝撃力が加わることなく、半田付け部のクラック発生を防止できる。
【００２２】
また、可動及び固定ハウジングの間隙は、バネ体が撓み変形し該衝撃力を吸収した際に、永久変形しない間隙幅に設定してあるので、衝撃力によりバネ体が損傷することを防止でき、更に、補強ピンは可動ハウジング貫通孔内で遊嵌された状態で挿通されているので、他のコネクタ（図示省略）との接続時に、位置ズレが発生していてもこの位置ズレを吸収できる。
【００２３】
更にまた、補強ピンの下端をプリント基板へ半田付けすることにより、コネクタとプリント基板との結合が堅固になる。プリント基板との機械的結合力が増すことにより、コネクタや基板に水平方向から衝撃力が加わっても、補強ピンによりコネクタがプリント基板に堅固に結合されているので、この補強ピンにより受け止められ、この衝撃力が接触端子に及ぶことがなく、また、他のコネクタとの接続の際に、コネクタ間に位置ズレがあっても、可動ハウジングが上下動するので、自動的に位置ズレを吸収し、接触端子同士のスムーズな接続ができる。
【００２４】
このバネ体によると、強い衝撃力がバネ体に加わっても、可撓性板状体からなるバネ体は撓み変形し、この衝撃力を吸収する。また、ほぼ横Ｕ字状バネ体又はスプリング状バネ体を一つ乃至複数個直列接続してバネ体の個数を選択することにより、コネクタの使用環境の応じて種々の衝撃力に対応できる。
【００２５】
本発明のプリント基板接続用コネクタは、可動ハウジングのコンタクト収納部を複数段の棚体で形成し、各棚体に複数個のコンタクト部を隔離して配列すると共に、上記固定ハウジングに基板接続端子を固定したことを特徴とする。そして上記接触端子は、薄板状体で形成しバネ体及び基板接続用端子の横幅をコンタクト部の幅より幅狭にすることが好ましい。この構成により、複数段に設けられた開孔列の各開孔に、接触端子のコンタクト部を収納すると共に、コンタクト部に連結された接続用端子部を固定ハウジングで固定することができ、複数段の開孔列の配設により、ハウジングへの接触端子の実装密度を上げることができる。
【００２６】
本発明のプリント基板接続装置は、上記の電気コネクタを用い、該電気コネクタの基板接続用端子と補強ピンの一端を半田接続したことを特徴とする。そして、上記補強ピンの他端を電子機器ハウジングに位置決めとして使用することが好ましい。すなわち、補強ピンの突出した部分のうち、下端突出部をプリント基板に固定し、必要に応じて上端部をコネクタを実装する機器と位置決めとして使用する。そうすると、コネクタを実装したプリント基板のユニットを電子機器に位置ズレすることなく配置することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は図面に示された実施形態に限定されるものでなく、種々変更できるものである。
図１は、本発明の一実施形態のプリント基板接続用コネクタを示し、同図（Ａ）は該コネクタを正面からみた外観斜視図、同図（Ｂ）は背後からみた外観斜視図、
図２は、図１のコネクタの断面を示し、同図（Ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、同図（Ｂ）は同Ｂ−Ｂの断面図、同図（Ｃ）は同Ｃ−Ｃの断面図である。図３は図１のコネクタの可動ハウジングを示し、同図（Ａ）は該ハウジングを正面から見た外観斜視図、同図（Ｂ）は背後から見た外観斜視図、図４は図１のコネクタの固定ハウジングを示し、同図（Ａ）は該ハウジングを正面からみた外観斜視図、同図（Ｂ）は背後から見た外観斜視図である。
【００２８】
このプリント基板接続用コネクタ１０は、可動ハウジング２０と固定ハウジング３０とからなる一対のハウジングと、両ハウジングを連結する一対の補強ピン５０ａ、５０ｂと、両ハウジング内に固定保持される複数個の電気接触端子４０ａ〜４０ｘ、４０ａ’〜４０ｘ’とからなる。両ハウジング２０、３０は、ほぼ細長な直方体状をなして合成樹脂材料により成形され、組立て時に固定ハウジング３０の上に可動ハウジング２０が所定の間隔ｙだけ離して載置されるように、成形時に予め両者を連結部材（図示せず）で連結した状態で一体成形され、成形後にこの連結部材が切除される。勿論、両ハウジングを初めから別々に成形してもよい。
【００２９】
可動ハウジング２０は、長手軸方向の両端にそれぞれ固定基部２２ａ、２２ｂが形成され、この各固定基部にそれぞれ貫通孔２３ａ、２３ｂが設けられる。この貫通孔２３ａ、２３ｂは、後述する補強ピンが挿通される孔であって、補強ピンの外径より若干大きな直径を有し、補強ピンがこの貫通孔に挿入された状態で少なくとも可動ハウジング２０が上下に可動できる大きさに形成されている。
【００３０】
可動ハウジング２０は、また両端の固定基部２２ａ、２２ｂ間の直方体状のハウジングが正面方向へ突出し、この突出部の内部に複数個の接触端子が収納される収納部が形成される。この収納部は、接触端子のコンタクト部を装着する上下２段の棚体と、接触端子のバネ体を収納する溝部とからなる。この収納部は、可動ハウジング２０の背後において、各棚体の上壁面に複数個の接触端子コンタクト部を隔離して配列する一対のリブが複数組２４ａ’〜２４ｘ’、２５ａ’〜２５ｘ’形成され、更に可動ハウジング２０の底壁面に接触端子のバネ体が挿入される複数の溝部２６ａ〜２６ｘが形成される。
【００３１】
また、可動ハウジングの正面は、他のコネクタの接触端子（図示省略）が挿入される複数個の開口２４ａ〜２４ｘ及び２５ａ〜２５ｘと、底壁面に接触端子のバネ体が挿入される複数の溝部２６ａ〜２６ｘが形成される。
【００３２】
固定ハウジング３０は、両端の固定基部３２ａ、３２ｂに補強ピンを挿通する貫通孔３３ａ、３３ｂと、この固定基部の間に接触端子のコンタクト部が収納される複数本の溝部が形成される。この貫通孔は、後述する補強ピンの外形に合わせて形成され、その形状は、円形、楕円形、或いは四角形等、何れの形状でもよい。そして、この貫通孔の内径は、補強ピンの外形とほぼ近接し、この貫通孔に補強ピンが挿入された状態では、補強ピンの外周面が貫通孔の内周面に接しているようにする。また溝部は、固定ハウジングの長手軸方向と直交する方向にほぼ平行に併設され、その形状は、表裏面に連通した溝部と、表面部が覆われた溝部とが交互に配列される。
【００３３】
これらの溝部のうち、溝部３４ａ〜３４ｘは、上記上段棚体に装着される接触端子のバネ体が挿入され、溝部３４ａ’〜３４ｘ’は、上記下段棚体に装着される接触端子のバネ体が挿入される。なお、収納部は、２段の棚体で形成されたが、この段数に限定されるものでなく、１段或いは３段以上の棚体で形成することもできる。
【００３４】
図５は接触端子を示し、同図（Ａ）は可動ハウジングの下段収納部に装着される接触端子の斜視図、同図（Ｂ）は上段収納部に装着される接触端子の斜視図である。可動ハウジングの下段収納部に装着される複数の接触端子４０ａ〜４０ｘは、それぞれ同一形状を有する。そこで、これらを代表して一つの接触端子４０ａについて説明する。
【００３５】
この接触端子は、コンタクト部４１ａと接続用端子４３ａとを連結するバネ体４２ａとからなり、導電性薄板状体から打抜き加工により形成される。バネ体４２ａは、導電性薄板状体で形成され、可撓性を有し、可動ハウジングのほぼ真上方向からこのハウジングに衝撃力が加わったとき、撓み変形し衝撃力を吸収する機能を果たすものである。
【００３６】
コンタクト部４１ａは、薄板状体の一端にあって、平坦舌片４４ａ’と２条のスリット部分から上方へほぼ直角に折曲された弾性舌片と４５ａ、４５ａ’とからなり、両弾性舌片は互いに近接するように屈曲されている。弾性舌片が互いに接近する方向に屈曲されているので、他コネクタのコンタクト部（図示省略）がこの間に挿入されると、弾性舌片４５ａ、４５ａ’及び平坦舌片４４ａ’とで良好な電気的接触を達成できる。なお、コンタクト部の形状は、他コネクタのコンタクト部の形状に合わせ任意の形状に変更できる。これらコンタクト部の形状は、既に公知であるので、説明を省略する。
【００３７】
バネ体４２ａ及び接続用端子４３ａは、平坦部４４ａから屈曲垂下した平坦部４４ａの幅のほぼ半分の幅長を有する細片４７ａを屈曲加工して形成される。この細片４７ａは、平坦部４４ａから屈曲垂下した部分から、図５（Ａ）で左側部が削除された幅長で形成される。バネ体４２ａは、垂下細片４７ａが平坦舌片４４ａ’方向へ屈曲されほぼ横Ｕ字状バネ体を形成し、横Ｕ字状バネ体が複数個直列接続された２個のバネ体４８ａ、４８ａ’からなる。バネ体４２ａが複数個の横Ｕ字状バネ体４８ａ、４８ａ’で形成されているので、可動ハウジング２０を経由してバネ体４２に衝撃力が加わった場合に、横Ｕ字状バネ体が上方から押し潰された状態になり、この衝撃力を吸収する。また衝撃力がなくなると、バネ体４２は自己の復元力によりほぼＵ字状に戻り、可動及び固定ハウジングを所定間隔に離すことになる。４６ａは、平坦部４４ａに両側部に形成された舌片の片方を示し、この舌片は可動ハウジングの開孔溝に挿入され、接触端子の位置決め機能を果たす。
【００３８】
また接続用端子部４３ａは、バネ体４８ａ’の途中から屈曲垂下され、プリント基板（図示省略）の開孔に挿入され、端子部が該プリント基板裏面に配線されて銅箔パターンと半田付けできる長さを有している。
【００３９】
また複数個の接触端子４０ａ’〜４０ｘ’は、可動ハウジングの上段収納部に収納される接触端子であって、同一形状を有する。代表して一つの接触端子４０ａ’について説明する。この接触端子４０ａ’は、接触端子４０ａとほぼ同じ形状を有し、異なる点は垂下細片４７ａ’とバネ体４２ａ’の構成にある。そこで、接触端子４０ａと共通するコンタクト部４１ａ’、接続端子部４３ａ’の説明を省略し、異なる部分を説明する。
【００４０】
垂下細片４７ａ’は、平坦部４４ａ’の幅のほぼ半分の幅長を有し、図５（Ｂ）において右側部が削除された形状を有し、接触端子４０ａ、４０ａ’が隣接配設された場合、細片４７ａ’及び前述の細片４７ａは、平坦部４４ａ’、４４ａ，換言すれば、薄状板体の半分の幅で形成されていることから、両細片４７ａ’、４７ａが併設された際、両細片の幅長の合計が薄状板体の幅長及びコンタクト部４１ａ、４１ａ’の幅長さとほぼ同じになり、コンタクト部４１ａ、４１ａ’が可動ハウジングの上下段の開孔に配設されたとき、この各端子用接続部は、このコンタクト部の幅内で固定ハウジングに固定されることになる。従って、高密度で接触端子をハウジングに装着できることになる。
【００４１】
バネ体４８ａ’は、平坦部４４ａ’から屈曲垂下した細片４７ａ’が、更に４４ａ’方向屈曲されほぼ横Ｕ字状バネ体が複数個直列接続された３個のバネ体、４８ａ’’、４８ａ’’’、４８ａ’’’’からなる。この態様においてはＵ字状バネ体が３個直列接続されたことにより、衝撃力をより効率よく吸収できる。
【００４２】
また接続用端子４３ａ’は、バネ体４８ａ’’’’ の途中から屈曲垂下される。その長さはほぼ同じ長さを有するが、その垂下位置が接続用端子とは異なる位置に設けられ、複数個の接触端子がハウジングに装着されたとき、各接続用端子が交互に千鳥状に配設される。
【００４３】
なお、ここに述べたバネ体はほぼＵ字状バネ体であったが、この形状に限定されず、例えばスプリング状バネ体等の任意の形状に変更できる。任意の形状は、既にバネ体として公知であるので説明を省略する。可動ハウジングの上下段の収納部に装着される複数個の接触端子は、それぞれコンタクト部の形状は同じであるが、バネ体及び接続用端子の形状が異なる。
【００４４】
図６は、補強ピンの外観斜視図である。図１にみられる一対の補強ピン５０ａ、５０ｂは、同一形状を有しているので、代表して一つの補強ピン５０ａを説明する。補強ピン５０ａは、ほぼ円柱状をなした棒体であって、金属材料の鍔付ピンを利用する。その形状は、端部に近い位置に膨出して鍔部５２ａが形成され、この鍔部５２ａを境にして先端部５１ａが長く、後端部５３ａが短い長さを有し、先端部５１ａの直径は、各貫通孔２３ａの直径より若干短く、この貫通孔２３ａにこの補強ピン５０ａが嵌挿された状態で、少なくとも可動ハウジング２０がスムーズに上下動できる直径に形成される。なお、鍔部は必ずしも必要でなく、通常の棒状のピンでも問題ない。この実施形態において、補強ピン５０ａは、ほぼ円柱状をなした棒体に形成されているが、本発明にとってその形状は任意的要素である。
【００４５】
また、先端部５１ａの長さは、各貫通孔２３ａに挿入された際に積層された可動及び固定ハウジング２０、３０の高さより長く、この先端部が可動ハウジングの頂部表面より突出し、コネクタが電子機器に取付けられた際に、機器のハウジング（図示省略）との関係で位置決めする機能を奏する長さに設定される。また、後端部５３ａの長さも、プリント基板の開孔（図示省略）に嵌挿され、該コネクタを位置決め固定できる長さに設定されている。補強ピンが先端部５１ａ、及び後端部５３ａが可動及び固定ハウジング２０、３０の貫通孔２３ａ、２３ｂに嵌挿され、端部の先端が両ハウジングの表面及び底面から突出している状態が図１に示されている。
【００４６】
次いで、図１及び図２を参照して、コネクタの組立て方法を説明する。
２本の補強ピン５０ａ、５０ｂを固定ハウジングの貫通孔３３ａ、３３ｂ及び可動ハウジングの貫通孔２３ａ、２３ｂにそれぞれ挿通し、固定ハウジングと可動ハウジングとを所定間隔離し、且つ可動ハウジングが固定ハウジングに対して可動可能に積層する。この積層により、固定ハウジングと可動ハウジングとを積層した対向面に溝部が形成される。
【００４７】
この積層された状態で、接続用端子の位置が異なる接触端子４０ａ、４０ａ’を複数本用意し、両ハウジングの背面から、可動ハウジング２０の上下棚体にコンタクト部を収納し、両ハウジング間に形成された溝部に横Ｕ字状バネ体を押込み、固定ハウジングの溝部に接続端子部を挿入し固定する。各接触端子の装着により、両ハウジングは、所定の間隔ｙを開けてバネ体で連結されることになるが、この間隔ｙは両ハウジングが当接された際にバネ体が永久変形を起こさない距離に設定される。また接続端子部４３ａ、４３ａ’が固定ハウジングの底壁面から千鳥状に互い違いに導出されることになる。
【００４８】
このようにして組立てたコネクタをプリント基板（図示省略）に装着する。
プリント基板には、予め補強ピン及び各接触端子の位置に合わせて、補強ピンの下部先端及び接続用端子部が挿入される複数の開孔を設けて置き、これらの開孔に補強ピン及び接続用端子を挿入し、プリント基板に半田接続する。プリント基板と接続用端子部との半田付け接続は図７に示した従来技術と同じである。また、必要に応じて、補強ピンの上端部は使用機器との間で位置決め機能を奏するようにする。
【００４９】
この構成によると、可動ハウジングと固定ハウジングとが、所定の間隔ｙ離してバネ体で連結され、且つ固定ハウジングの両端が堅固な補強ピンにより、固定されているので、可動ハウジングは固定ハウジングに対して正確に位置決めされ、同時に軌道が多少ずれていても修正され、しかも、コネクタを実装した基板ユニットを機器への装着時に補強ピンにより位置決めされる。
【００５０】
また、他のコネクタ（図示省略）との結合時に、位置ズレがあっても、可動ハウジングが固定ハウジングに対して上下動するので位置ズレを簡単に吸収できる。しかも、可動ハウジングの真上から障害物等が衝突し、可動ハウジングに強い衝撃力が加わっても、接触端子のバネ体でその衝撃を吸収して減衰されるので、半田取付け部のクラック発生を防止することができる。更に、可動及び固定ハウジングの間隙ｙは該両ハウジングの間隔を開けて対向面が当接された状態で、バネ体が永久変形を起こさない長さに設定しているので、バネ体に強い衝撃力が加わっても、バネ体が永久変形を起こすことがない。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のプリント基板接続用コネクタは、可動ハウジング及び固定ハウジングが補強ピンにより強固に結合されるので、両ハウジングの左右或いは前後の何れの方向からでも、障害物等が衝突し強い衝撃力が両ハウジングに加わっても、この衝撃力を補強ピンで受け止め接触端子に接触不良等を誘発するような衝撃力が伝達されることがない。
【００５２】
また、この衝撃力が可動ハウジングのほぼ真上方向から加わっても、この衝撃力により可動ハウジングが降下し、この降下とほぼ同時に接続端子のバネ体にも衝撃力が伝達され、このバネ体が撓み、この撓みにより衝撃力が吸収される。このため、接続用端子部への衝撃力が急速に減衰され、該接続用端子部がプリント基板に半田付けされている場合に、この半田付け部に大きな衝撃力が加わることなく、半田付け部のクラック発生を防止できる。
また、可動及び固定ハウジングの間隙ｙは、バネ体が撓み変形しこの衝撃力を吸収した際に、永久変形しない間隙幅に設定してあるので、衝撃力によりバネ体が損傷することを防止できる。
【００５３】
これにより可動ハウジングが補強ピンにより可動方向を規制されているため、特に左右方向の衝撃が発生したときも相手側コンタクトと接触している弾性舌片が開くことがなく安定した接触信頼性を得ることができる。
【００５４】
また、本発明のプリント基板接続装置は、補強ピンの突出した部分のうち、下端突出部をプリント基板に固定し、必要に応じて上端部をコネクタを実装する機器の位置決めとして使用する。すると、積層された可動及び固定ハウジングがプリント基板或いは機器ハウジングに堅固に固定され、両ハウジングの位置ズレ等がなくなり、コネクタの接触不良等を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のプリント基板接続用コネクタを示し、同図（Ａ）は該コネクタを正面からみた外観斜視図、同図（Ｂ）は背後からみた外観斜視図である。
【図２】図１のコネクタの断面を示し、同図（Ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、同図（Ｂ）は同Ｂ−Ｂの断面図、同図（Ｃ）は同Ｃ−Ｃの断面図である。
【図３】図１のコネクタの可動ハウジングを示し、同図（Ａ）は該ハウジングを正面から見た外観斜視図、同図（Ｂ）は背後から見た外観斜視図である。
【図４】図１のコネクタの固定ハウジングを示し、同図（Ａ）は該ハウジングを正面からみた外観斜視図、同図（Ｂ）は背後から見た外観斜視図である。
【図５】図１の接触端子を示し、同図（Ａ）は可動ハウジングの下段収納部に装着される接触端子の斜視図、同図（Ｂ）は上段収納部に装着される接触端子の斜視図である。
【図６】図１の補強ピンの外観斜視図である。
【図７】従来技術のプリント基板接続用電気コネクタ及び基板接続装置を示し、一対の電気コネクタがそれぞれプリント基板に装着され、結合された状態の断面図である。
【符号の説明】
１０ プリント基板接続用コネクタ
２０ 可動ハウジング
２２ａ、２２ｂ、３２ａ、３２ｂ 固定基部
２３ａ、２３ｂ、３３ａ、３３ｂ 貫通孔
３０ 固定ハウジング
４０ａ〜４０ｘ、４０ａ’〜４０ｘ’ 接触端子
４１ａ、４１ａ’ コンタクト部
４２ａ、４２ａ’ バネ体
４３ａ、４３ａ’ 接続用端子
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板接続用コネクタ及びこのコネクタを使用したプリント基板接続装置に係り、詳しくは、強い衝撃力がコネクタハウジングに加わってもプリント基板と接触端子との半田接続部にクラックを発生させないようにしたプリント基板接続用コネクタ及び基板接続装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数枚のプリント基板を機械的に結合すると共に、これらプリント基板に搭載された電子部品を電気的に接続する接続手段として、着脱自在な一対の電気コネクタを用い、それらをプリント基板に装着して接続する基板接続装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図７は、この特許文献１に記載された一対のプリント基板接続用電気コネクタ及び基板接続装置を示し、一対の電気コネクタがそれぞれプリント基板に装着され、結合された状態の断面図である。
【０００４】
この基板接続用電気コネクタは、一対の電気コネクタ１、６からなり、両者は互いに着脱自在な構造を有している。一方の電気コネクタ１は、接触端子４のコンタクト部４ａを保持するコンタクト部ハウジング２と、このコンタクト部ハウジングとは別体の接触端子４のテール部４ｃを保持するテール部ハウジング３とを備え、コンタクト部ハウジング２に接触端子４のコンタクト部４ａが、テール部ハウジング３に接触端子４のテール部４ｃがそれぞれ挿入され、可撓性連結部４ｂによりコンタクト部ハウジング２とテール部ハウジング３とが連結されている。なお、接触端子４は、テール部の引出し位置が異なる２種類からなり、それぞれ複数本がテール部４ｄ、４ｄ’が千鳥状に導出されるように両ハウジング２、３に装着された構造を有している。
【０００５】
また他方の電気コネクタ６も、接触端子を保持するハウジング７と、このハウジング内に装着される接触端子８とを備えている。一対の電気コネクタ１及び６は、それぞれがプリント基板５又は９に装着され、その装着は、図７の電気コネクタ１とプリント基板５との接続例に見られるように、接触端子４のテール部４ｄ、４ｄ’がプリント基板５の各開孔に挿入され、プリント基板の裏面において銅箔パターンに半田付け５ａ、５ａ’され、同様に他の電気コネクタ６も別のプリント基板９に半田等により固定されている。
【０００６】
この構成によると、電気コネクタをプリント基板に装着するときに生じる取付け誤差或いは部品の設計上の誤差等により、プリント基板５に対する他方のプリント基板９の位置が予め定められた位置に対して位置ズレしていても、コンタクト部ハウジング２とテール部ハウジング３とが別体に形成され両者が可撓性連結部４ｂで連結されているので、この可撓性連結部４ｂの撓み変形により、このピッチズレを吸収でき両電気コネクタは難なく互いに結合できる。しかも接触端子の可撓性連結部４ｂの撓み変形のみで、 ピッチズレを吸収できるので、吸収時の変位荷重を小さくできる利点を有している。
【０００７】
【特許文献１】
実開平６−４４０６３号
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この電気コネクタ１は、両コネクタ結合時の位置ズレを吸収できるが、プリント基板５と垂直な方向、すなわちコンタクト部ハウジング２のほぼ真上から障害物等が衝突し、このハウジング部分に強い衝撃力が加わった場合に、この衝撃力により半田取付け部５ａ、５ａ’にクラックが発生することが分った。
【０００９】
即ち、垂直方向からの衝撃力は、コンタクト部ハウジング２から可撓性連結部４ｂ及びテール部ハウジング３を経て、端子部４ｄ、４ｄ’と銅箔パターンとの半田付け部５ａ、５ａ’へ伝達される。すると、この半田付け部５ａ、５ａ’が機械的に最も弱い箇所であることから、この部分に強い衝撃力が伝達され、この衝撃力により半田付け部にクラックが発生し、電気的接触不良の原因になっていた。
【００１０】
この垂直方向からの衝撃力は、プリント基板と平行な方向から加わる衝撃力に比べ、半田クラックが発生しやすいことが多くのフィールドで確認されている。また、この垂直方向からの衝撃力により、可撓性連結部４ｂが永久変形してしまい前述の位置ズレが吸収できないばかりか、他の接触端子との接続も安定せず電気的接触不良の原因ともなっていた。
【００１１】
本発明は、この従来技術が抱える課題を解消するためになされたものであって、その発明の目的は、一対のコネクタハウジングを可動自在に位置決め固定すると共に、プリント基板等への装着を堅固にするプリント基板接続用コネクタを提供することにある。
【００１２】
また本発明の目的は、他コネクタとの位置ズレを吸収すると共に、取付け基板の垂直方向からコネクタハウジングに加わる衝撃力を吸収できるプリント基板接続用コネクタを提供することにある。
【００１３】
更に本発明の目的は、コネクタハウジングに衝撃力が加わったとき相手方コネクタとの接触部に影響を与えることなく安定した接触信頼性をもつプリント基板接続用コネクタを提供することにある。
【００１４】
更にまた本発明の目的は、コネクタハウジングへの接触端子の実装密度を上げたプリント基板接続用コネクタを提供することにある。
【００１５】
更にまた本発明の目的は、プリント基板と接触端子接続部との接続半田付け部にクラック発生を防止するプリント基板接続装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明のプリント基板接続用コネクタは、コンタクト部と基板接続用端子とをバネ体で連結した接触端子と、この接触端子のコンタクト部を収納する可動ハウジングと、この接触端子の基板接続端子を固定する固定ハウジングとを備え、上記可動及び固定ハウジングに両ハウジングを貫通する貫通孔を設け、この貫通孔に補強ピンを挿通して上記可動ハウジングが上記固定ハウジングに対して所定範囲内で上下動可能にすると共に、上記可動及び固定ハウジングに上記接触端子を取付け、両ハウジングを所定間隔離して上記バネ体で連結したことを特徴とする。
【００１７】
そして上記バネ体は、衝撃を吸収する可撓性板状体で形成し、その形状をほぼ横Ｕ字状バネ体、又はスプリング状バネ体を一つ乃至複数個直列接続することが好ましい。更に上記可動ハウジングと固定ハウジングとの間隔は、上記バネ体が撓み変形した際に永久変形を起こさない間隔幅にすることが好ましい。
【００１８】
更にまた、上記貫通孔は、前記可動及び固定ハウジングの両端部に形成し、また、上記補強ピンは、その長さが上記可動と固定ハウジングとが所定間隔離して積層された状態で、このハウジングの上下面から所定距離だけ突出する長さにすることが好ましい。
【００１９】
この構成により、補強ピンを固定ハウジングの貫通孔に挿通し、この貫通孔内に補強ピンを固定し、更にこの補強ピンを可動ハウジングの貫通孔へ挿通する。すると、可動ハウジングは補強ピンにより所定の軌道に沿って整列され、固定ハウジングに対して正確な位置決めがなされる。その後、接触端子を可動及び固定ハウジングに装着し、両ハウジングをバネ体で所定間隔離して連結する。
【００２０】
これにより可動ハウジングが補強ピンにより可動方向を規制されているため、特に左右方向の衝撃が発生したときも相手側コンタクトと接触している弾性舌片が開くことがなく安定した接触信頼性を得ることができる。
【００２１】
また、この衝撃力が可動ハウジングのほぼ真上方向から加わっても、衝撃力により可動ハウジングが降下し、この降下とほぼ同時に接続端子のバネ体にも衝撃力が伝達され、このバネ体が撓み、この撓みにより衝撃力が吸収される。このため、接続用端子部への衝撃力が急速に減衰され、接続用端子部がプリント基板に半田付けされている場合に、この半田付け部に大きな衝撃力が加わることなく、半田付け部のクラック発生を防止できる。
【００２２】
また、可動及び固定ハウジングの間隙は、バネ体が撓み変形し該衝撃力を吸収した際に、永久変形しない間隙幅に設定してあるので、衝撃力によりバネ体が損傷することを防止でき、更に、補強ピンは可動ハウジング貫通孔内で遊嵌された状態で挿通されているので、他のコネクタ（図示省略）との接続時に、位置ズレが発生していてもこの位置ズレを吸収できる。
【００２３】
更にまた、補強ピンの下端をプリント基板へ半田付けすることにより、コネクタとプリント基板との結合が堅固になる。プリント基板との機械的結合力が増すことにより、コネクタや基板に水平方向から衝撃力が加わっても、補強ピンによりコネクタがプリント基板に堅固に結合されているので、この補強ピンにより受け止められ、この衝撃力が接触端子に及ぶことがなく、また、他のコネクタとの接続の際に、コネクタ間に位置ズレがあっても、可動ハウジングが上下動するので、自動的に位置ズレを吸収し、接触端子同士のスムーズな接続ができる。
【００２４】
このバネ体によると、強い衝撃力がバネ体に加わっても、可撓性板状体からなるバネ体は撓み変形し、この衝撃力を吸収する。また、ほぼ横Ｕ字状バネ体又はスプリング状バネ体を一つ乃至複数個直列接続してバネ体の個数を選択することにより、コネクタの使用環境の応じて種々の衝撃力に対応できる。
【００２５】
本発明のプリント基板接続用コネクタは、可動ハウジングのコンタクト収納部を複数段の棚体で形成し、各棚体に複数個のコンタクト部を隔離して配列すると共に、上記固定ハウジングに基板接続端子を固定したことを特徴とする。そして上記接触端子は、薄板状体で形成しバネ体及び基板接続用端子の横幅をコンタクト部の幅より幅狭にすることが好ましい。この構成により、複数段に設けられた開孔列の各開孔に、接触端子のコンタクト部を収納すると共に、コンタクト部に連結された接続用端子部を固定ハウジングで固定することができ、複数段の開孔列の配設により、ハウジングへの接触端子の実装密度を上げることができる。
【００２６】
本発明のプリント基板接続装置は、上記の電気コネクタを用い、該電気コネクタの基板接続用端子と補強ピンの一端を半田接続したことを特徴とする。そして、上記補強ピンの他端を電子機器ハウジングに位置決めとして使用することが好ましい。すなわち、補強ピンの突出した部分のうち、下端突出部をプリント基板に固定し、必要に応じて上端部をコネクタを実装する機器と位置決めとして使用する。そうすると、コネクタを実装したプリント基板のユニットを電子機器に位置ズレすることなく配置することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は図面に示された実施形態に限定されるものでなく、種々変更できるものである。
図１は、本発明の一実施形態のプリント基板接続用コネクタを示し、同図（Ａ）は該コネクタを正面からみた外観斜視図、同図（Ｂ）は背後からみた外観斜視図、
図２は、図１のコネクタの断面を示し、同図（Ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、同図（Ｂ）は同Ｂ−Ｂの断面図、同図（Ｃ）は同Ｃ−Ｃの断面図である。図３は図１のコネクタの可動ハウジングを示し、同図（Ａ）は該ハウジングを正面から見た外観斜視図、同図（Ｂ）は背後から見た外観斜視図、図４は図１のコネクタの固定ハウジングを示し、同図（Ａ）は該ハウジングを正面からみた外観斜視図、同図（Ｂ）は背後から見た外観斜視図である。
【００２８】
このプリント基板接続用コネクタ１０は、可動ハウジング２０と固定ハウジング３０とからなる一対のハウジングと、両ハウジングを連結する一対の補強ピン５０ａ、５０ｂと、両ハウジング内に固定保持される複数個の電気接触端子４０ａ〜４０ｘ、４０ａ’〜４０ｘ’とからなる。両ハウジング２０、３０は、ほぼ細長な直方体状をなして合成樹脂材料により成形され、組立て時に固定ハウジング３０の上に可動ハウジング２０が所定の間隔ｙだけ離して載置されるように、成形時に予め両者を連結部材（図示せず）で連結した状態で一体成形され、成形後にこの連結部材が切除される。勿論、両ハウジングを初めから別々に成形してもよい。
【００２９】
可動ハウジング２０は、長手軸方向の両端にそれぞれ固定基部２２ａ、２２ｂが形成され、この各固定基部にそれぞれ貫通孔２３ａ、２３ｂが設けられる。この貫通孔２３ａ、２３ｂは、後述する補強ピンが挿通される孔であって、補強ピンの外径より若干大きな直径を有し、補強ピンがこの貫通孔に挿入された状態で少なくとも可動ハウジング２０が上下に可動できる大きさに形成されている。
【００３０】
可動ハウジング２０は、また両端の固定基部２２ａ、２２ｂ間の直方体状のハウジングが正面方向へ突出し、この突出部の内部に複数個の接触端子が収納される収納部が形成される。この収納部は、接触端子のコンタクト部を装着する上下２段の棚体と、接触端子のバネ体を収納する溝部とからなる。この収納部は、可動ハウジング２０の背後において、各棚体の上壁面に複数個の接触端子コンタクト部を隔離して配列する一対のリブが複数組２４ａ’〜２４ｘ’、２５ａ’〜２５ｘ’形成され、更に可動ハウジング２０の底壁面に接触端子のバネ体が挿入される複数の溝部２６ａ〜２６ｘが形成される。
【００３１】
また、可動ハウジングの正面は、他のコネクタの接触端子（図示省略）が挿入される複数個の開口２４ａ〜２４ｘ及び２５ａ〜２５ｘと、底壁面に接触端子のバネ体が挿入される複数の溝部２６ａ〜２６ｘが形成される。
【００３２】
固定ハウジング３０は、両端の固定基部３２ａ、３２ｂに補強ピンを挿通する貫通孔３３ａ、３３ｂと、この固定基部の間に接触端子のコンタクト部が収納される複数本の溝部が形成される。この貫通孔は、後述する補強ピンの外形に合わせて形成され、その形状は、円形、楕円形、或いは四角形等、何れの形状でもよい。そして、この貫通孔の内径は、補強ピンの外形とほぼ近接し、この貫通孔に補強ピンが挿入された状態では、補強ピンの外周面が貫通孔の内周面に接しているようにする。また溝部は、固定ハウジングの長手軸方向と直交する方向にほぼ平行に併設され、その形状は、表裏面に連通した溝部と、表面部が覆われた溝部とが交互に配列される。
【００３３】
これらの溝部のうち、溝部３４ａ〜３４ｘは、上記上段棚体に装着される接触端子のバネ体が挿入され、溝部３４ａ’〜３４ｘ’は、上記下段棚体に装着される接触端子のバネ体が挿入される。なお、収納部は、２段の棚体で形成されたが、この段数に限定されるものでなく、１段或いは３段以上の棚体で形成することもできる。
【００３４】
図５は接触端子を示し、同図（Ａ）は可動ハウジングの下段収納部に装着される接触端子の斜視図、同図（Ｂ）は上段収納部に装着される接触端子の斜視図である。可動ハウジングの下段収納部に装着される複数の接触端子４０ａ〜４０ｘは、それぞれ同一形状を有する。そこで、これらを代表して一つの接触端子４０ａについて説明する。
【００３５】
この接触端子は、コンタクト部４１ａと接続用端子４３ａとを連結するバネ体４２ａとからなり、導電性薄板状体から打抜き加工により形成される。バネ体４２ａは、導電性薄板状体で形成され、可撓性を有し、可動ハウジングのほぼ真上方向からこのハウジングに衝撃力が加わったとき、撓み変形し衝撃力を吸収する機能を果たすものである。
【００３６】
コンタクト部４１ａは、薄板状体の一端にあって、平坦舌片４４ａ’と２条のスリット部分から上方へほぼ直角に折曲された弾性舌片と４５ａ、４５ａ’とからなり、両弾性舌片は互いに近接するように屈曲されている。弾性舌片が互いに接近する方向に屈曲されているので、他コネクタのコンタクト部（図示省略）がこの間に挿入されると、弾性舌片４５ａ、４５ａ’及び平坦舌片４４ａ’とで良好な電気的接触を達成できる。なお、コンタクト部の形状は、他コネクタのコンタクト部の形状に合わせ任意の形状に変更できる。これらコンタクト部の形状は、既に公知であるので、説明を省略する。
【００３７】
バネ体４２ａ及び接続用端子４３ａは、平坦部４４ａから屈曲垂下した平坦部４４ａの幅のほぼ半分の幅長を有する細片４７ａを屈曲加工して形成される。この細片４７ａは、平坦部４４ａから屈曲垂下した部分から、図５（Ａ）で左側部が削除された幅長で形成される。バネ体４２ａは、垂下細片４７ａが平坦舌片４４ａ’方向へ屈曲されほぼ横Ｕ字状バネ体を形成し、横Ｕ字状バネ体が複数個直列接続された２個のバネ体４８ａ、４８ａ’からなる。バネ体４２ａが複数個の横Ｕ字状バネ体４８ａ、４８ａ’で形成されているので、可動ハウジング２０を経由してバネ体４２に衝撃力が加わった場合に、横Ｕ字状バネ体が上方から押し潰された状態になり、この衝撃力を吸収する。また衝撃力がなくなると、バネ体４２は自己の復元力によりほぼＵ字状に戻り、可動及び固定ハウジングを所定間隔に離すことになる。４６ａは、平坦部４４ａに両側部に形成された舌片の片方を示し、この舌片は可動ハウジングの開孔溝に挿入され、接触端子の位置決め機能を果たす。
【００３８】
また接続用端子部４３ａは、バネ体４８ａ’の途中から屈曲垂下され、プリント基板（図示省略）の開孔に挿入され、端子部が該プリント基板裏面に配線されて銅箔パターンと半田付けできる長さを有している。
【００３９】
また複数個の接触端子４０ａ’〜４０ｘ’は、可動ハウジングの上段収納部に収納される接触端子であって、同一形状を有する。代表して一つの接触端子４０ａ’について説明する。この接触端子４０ａ’は、接触端子４０ａとほぼ同じ形状を有し、異なる点は垂下細片４７ａ’とバネ体４２ａ’の構成にある。そこで、接触端子４０ａと共通するコンタクト部４１ａ’、接続端子部４３ａ’の説明を省略し、異なる部分を説明する。
【００４０】
垂下細片４７ａ’は、平坦部４４ａ’の幅のほぼ半分の幅長を有し、図５（Ｂ）において右側部が削除された形状を有し、接触端子４０ａ、４０ａ’が隣接配設された場合、細片４７ａ’及び前述の細片４７ａは、平坦部４４ａ’、４４ａ，換言すれば、薄状板体の半分の幅で形成されていることから、両細片４７ａ’、４７ａが併設された際、両細片の幅長の合計が薄状板体の幅長及びコンタクト部４１ａ、４１ａ’の幅長さとほぼ同じになり、コンタクト部４１ａ、４１ａ’が可動ハウジングの上下段の開孔に配設されたとき、この各端子用接続部は、このコンタクト部の幅内で固定ハウジングに固定されることになる。従って、高密度で接触端子をハウジングに装着できることになる。
【００４１】
バネ体４８ａ’は、平坦部４４ａ’から屈曲垂下した細片４７ａ’が、更に４４ａ’方向屈曲されほぼ横Ｕ字状バネ体が複数個直列接続された３個のバネ体、４８ａ’’、４８ａ’’’、４８ａ’’’’からなる。この態様においてはＵ字状バネ体が３個直列接続されたことにより、衝撃力をより効率よく吸収できる。
【００４２】
また接続用端子４３ａ’は、バネ体４８ａ’’’’ の途中から屈曲垂下される。その長さはほぼ同じ長さを有するが、その垂下位置が接続用端子とは異なる位置に設けられ、複数個の接触端子がハウジングに装着されたとき、各接続用端子が交互に千鳥状に配設される。
【００４３】
なお、ここに述べたバネ体はほぼＵ字状バネ体であったが、この形状に限定されず、例えばスプリング状バネ体等の任意の形状に変更できる。任意の形状は、既にバネ体として公知であるので説明を省略する。可動ハウジングの上下段の収納部に装着される複数個の接触端子は、それぞれコンタクト部の形状は同じであるが、バネ体及び接続用端子の形状が異なる。
【００４４】
図６は、補強ピンの外観斜視図である。図１にみられる一対の補強ピン５０ａ、５０ｂは、同一形状を有しているので、代表して一つの補強ピン５０ａを説明する。補強ピン５０ａは、ほぼ円柱状をなした棒体であって、金属材料の鍔付ピンを利用する。その形状は、端部に近い位置に膨出して鍔部５２ａが形成され、この鍔部５２ａを境にして先端部５１ａが長く、後端部５３ａが短い長さを有し、先端部５１ａの直径は、各貫通孔２３ａの直径より若干短く、この貫通孔２３ａにこの補強ピン５０ａが嵌挿された状態で、少なくとも可動ハウジング２０がスムーズに上下動できる直径に形成される。なお、鍔部は必ずしも必要でなく、通常の棒状のピンでも問題ない。この実施形態において、補強ピン５０ａは、ほぼ円柱状をなした棒体に形成されているが、本発明にとってその形状は任意的要素である。
【００４５】
また、先端部５１ａの長さは、各貫通孔２３ａに挿入された際に積層された可動及び固定ハウジング２０、３０の高さより長く、この先端部が可動ハウジングの頂部表面より突出し、コネクタが電子機器に取付けられた際に、機器のハウジング（図示省略）との関係で位置決めする機能を奏する長さに設定される。また、後端部５３ａの長さも、プリント基板の開孔（図示省略）に嵌挿され、該コネクタを位置決め固定できる長さに設定されている。補強ピンが先端部５１ａ、及び後端部５３ａが可動及び固定ハウジング２０、３０の貫通孔２３ａ、２３ｂに嵌挿され、端部の先端が両ハウジングの表面及び底面から突出している状態が図１に示されている。
【００４６】
次いで、図１及び図２を参照して、コネクタの組立て方法を説明する。
２本の補強ピン５０ａ、５０ｂを固定ハウジングの貫通孔３３ａ、３３ｂ及び可動ハウジングの貫通孔２３ａ、２３ｂにそれぞれ挿通し、固定ハウジングと可動ハウジングとを所定間隔離し、且つ可動ハウジングが固定ハウジングに対して可動可能に積層する。この積層により、固定ハウジングと可動ハウジングとを積層した対向面に溝部が形成される。
【００４７】
この積層された状態で、接続用端子の位置が異なる接触端子４０ａ、４０ａ’を複数本用意し、両ハウジングの背面から、可動ハウジング２０の上下棚体にコンタクト部を収納し、両ハウジング間に形成された溝部に横Ｕ字状バネ体を押込み、固定ハウジングの溝部に接続端子部を挿入し固定する。各接触端子の装着により、両ハウジングは、所定の間隔ｙを開けてバネ体で連結されることになるが、この間隔ｙは両ハウジングが当接された際にバネ体が永久変形を起こさない距離に設定される。また接続端子部４３ａ、４３ａ’が固定ハウジングの底壁面から千鳥状に互い違いに導出されることになる。
【００４８】
このようにして組立てたコネクタをプリント基板（図示省略）に装着する。
プリント基板には、予め補強ピン及び各接触端子の位置に合わせて、補強ピンの下部先端及び接続用端子部が挿入される複数の開孔を設けて置き、これらの開孔に補強ピン及び接続用端子を挿入し、プリント基板に半田接続する。プリント基板と接続用端子部との半田付け接続は図７に示した従来技術と同じである。また、必要に応じて、補強ピンの上端部は使用機器との間で位置決め機能を奏するようにする。
【００４９】
この構成によると、可動ハウジングと固定ハウジングとが、所定の間隔ｙ離してバネ体で連結され、且つ固定ハウジングの両端が堅固な補強ピンにより、固定されているので、可動ハウジングは固定ハウジングに対して正確に位置決めされ、同時に軌道が多少ずれていても修正され、しかも、コネクタを実装した基板ユニットを機器への装着時に補強ピンにより位置決めされる。
【００５０】
また、他のコネクタ（図示省略）との結合時に、位置ズレがあっても、可動ハウジングが固定ハウジングに対して上下動するので位置ズレを簡単に吸収できる。しかも、可動ハウジングの真上から障害物等が衝突し、可動ハウジングに強い衝撃力が加わっても、接触端子のバネ体でその衝撃を吸収して減衰されるので、半田取付け部のクラック発生を防止することができる。更に、可動及び固定ハウジングの間隙ｙは該両ハウジングの間隔を開けて対向面が当接された状態で、バネ体が永久変形を起こさない長さに設定しているので、バネ体に強い衝撃力が加わっても、バネ体が永久変形を起こすことがない。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のプリント基板接続用コネクタは、可動ハウジング及び固定ハウジングが補強ピンにより強固に結合されるので、両ハウジングの左右或いは前後の何れの方向からでも、障害物等が衝突し強い衝撃力が両ハウジングに加わっても、この衝撃力を補強ピンで受け止め接触端子に接触不良等を誘発するような衝撃力が伝達されることがない。
【００５２】
また、この衝撃力が可動ハウジングのほぼ真上方向から加わっても、この衝撃力により可動ハウジングが降下し、この降下とほぼ同時に接続端子のバネ体にも衝撃力が伝達され、このバネ体が撓み、この撓みにより衝撃力が吸収される。このため、接続用端子部への衝撃力が急速に減衰され、該接続用端子部がプリント基板に半田付けされている場合に、この半田付け部に大きな衝撃力が加わることなく、半田付け部のクラック発生を防止できる。
また、可動及び固定ハウジングの間隙ｙは、バネ体が撓み変形しこの衝撃力を吸収した際に、永久変形しない間隙幅に設定してあるので、衝撃力によりバネ体が損傷することを防止できる。
【００５３】
これにより可動ハウジングが補強ピンにより可動方向を規制されているため、特に左右方向の衝撃が発生したときも相手側コンタクトと接触している弾性舌片が開くことがなく安定した接触信頼性を得ることができる。
【００５４】
また、本発明のプリント基板接続装置は、補強ピンの突出した部分のうち、下端突出部をプリント基板に固定し、必要に応じて上端部をコネクタを実装する機器の位置決めとして使用する。すると、積層された可動及び固定ハウジングがプリント基板或いは機器ハウジングに堅固に固定され、両ハウジングの位置ズレ等がなくなり、コネクタの接触不良等を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のプリント基板接続用コネクタを示し、同図（Ａ）は該コネクタを正面からみた外観斜視図、同図（Ｂ）は背後からみた外観斜視図である。
【図２】図１のコネクタの断面を示し、同図（Ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、同図（Ｂ）は同Ｂ−Ｂの断面図、同図（Ｃ）は同Ｃ−Ｃの断面図である。
【図３】図１のコネクタの可動ハウジングを示し、同図（Ａ）は該ハウジングを正面から見た外観斜視図、同図（Ｂ）は背後から見た外観斜視図である。
【図４】図１のコネクタの固定ハウジングを示し、同図（Ａ）は該ハウジングを正面からみた外観斜視図、同図（Ｂ）は背後から見た外観斜視図である。
【図５】図１の接触端子を示し、同図（Ａ）は可動ハウジングの下段収納部に装着される接触端子の斜視図、同図（Ｂ）は上段収納部に装着される接触端子の斜視図である。
【図６】図１の補強ピンの外観斜視図である。
【図７】従来技術のプリント基板接続用電気コネクタ及び基板接続装置を示し、一対の電気コネクタがそれぞれプリント基板に装着され、結合された状態の断面図である。
【符号の説明】
１０ プリント基板接続用コネクタ
２０ 可動ハウジング
２２ａ、２２ｂ、３２ａ、３２ｂ 固定基部
２３ａ、２３ｂ、３３ａ、３３ｂ 貫通孔
３０ 固定ハウジング
４０ａ〜４０ｘ、４０ａ’〜４０ｘ’ 接触端子
４１ａ、４１ａ’ コンタクト部
４２ａ、４２ａ’ バネ体
４３ａ、４３ａ’ 接続用端子
Claims (10)
- コンタクト部と基板接続用端子とをバネ体で連結した接触端子と、該接触端子のコンタクト部を収納する可動ハウジングと、該接触端子の基板接続端子を固定する固定ハウジングとを備え、上記可動及び固定ハウジングに両ハウジングを貫通する貫通孔を設け、該貫通孔に補強ピンを挿通して上記可動ハウジングが上記固定ハウジングに対して所定範囲内で上下動可能にすると共に、上記可動及び固定ハウジングに上記接触端子を取付け、両ハウジングを所定間隔離して上記バネ体で連結したことを特徴とするプリント基板接続用コネクタ。
- 上記貫通孔の内径は、上記補強ピンの直径にほぼ近接した長さを有していることを特徴とする請求項１記載のプリント基板接続用コネクタ。
- 上記バネ体は、衝撃を吸収する可撓性板状体で形成したことを特徴とする請求項１又は２記載のプリント基板接続用コネクタ。
- 上記バネ体は、ほぼ横Ｕ字状バネ体、又はスプリング状バネ体を一つ乃至複数個直列接続したものであることを特徴とする請求項１〜３記載の何れか１項のプリント基板接続用コネクタ。
- 上記可動ハウジングと固定ハウジングとの間隔は、上記バネ体が撓み変形した際に永久変形を起こさない間隙幅であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のプリント基板接続用コネクタ。
- 上記補強ピンは、その長さが上記可動と固定ハウジングとが所定間隔離して積層した状態で、該ハウジングの上下面から所定距離だけ突出する長さであることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のプリント基板接続用コネクタ。
- 上記可動ハウジングは、コンタクト収納部を複数段の棚体で形成し、各棚体に複数個のコンタクト部を隔離して配列すると共に、上記固定ハウジングに基板接続端子を固定したことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のプリント基板接続用コネクタ。
- 上記コンタクト部は、薄板状体で形成し、バネ体及び基板接続用端子の横幅を該コンタクト部の幅より幅狭にしたことを特徴とする請求項７記載のプリント基板接続用コネクタ。
- 請求項１〜８の何れか１項に記載のコネクタを用い、前記基板接続用端子と前記補強ピンの一端をプリント基板の銅箔パターンに半田接続したことを特徴とするプリント基板接続装置。
- 前記補強ピンの他端を電子機器ハウジングに位置決めとすることを特徴とする請求項９記載のプリント基板接続装置。
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