JP2005216526A

JP2005216526A - コネクタ

Info

Publication number: JP2005216526A
Application number: JP2004018654A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Tsuruyumi; 滋弦弓; Kiyoshi Asai; 浅井　　清
Original assignee: SMK Corp
Current assignee: SMK Corp
Priority date: 2004-01-27
Filing date: 2004-01-27
Publication date: 2005-08-11
Also published as: KR20050077246A; CN1649210A

Abstract

【課題】相互に嵌合させるコネクタが位置ずれを生じても位置ずれを吸収して接触可能なコネクタを提供する。
【解決手段】プラグ１２に設ける端子２１は、ソケット１３のコンタクト３１と接触される接点２３，２５を有し、基部が固定されると共に先端２７がソケット１３嵌合側へ突設され、押圧されることで付勢力を持って変形移動可能に設けられ、
プラグ１２とソケット１３とが相対的に位置ずれして嵌合されると、接点２３，２５が位置ずれ方向に変形移動してソケット１３のコンタクト３１と接触し、電気的に導通状態とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、位置決めされた所定位置で接続固定された基板相互を電気的に接続するためのコネクタに係る。詳細には、相互に嵌合させるコネクタが位置ずれを生じても位置ずれを吸収して接触可能なコネクタに係る。

従来の、相互に嵌合させるコネクタが位置ずれを生じても位置ずれを吸収して接触可能なコネクタとしては、嵌合状態の中央断面図をあらわす図６、同コネクタのソケットの中央断面図をあらわす図７、同コネクタのソケットの平面図をあらわす図８に図示されるコネクタが知られている。

図６、図７、図８において、１０１はコネクタのソケット、１０２はコネクタのプラグ、１０３はソケット１０１のコンタクト、１０４はソケット１０１の補強金具である。プラグ１０２とソケット１０１は相互に嵌合されて使用され、それぞれの嵌合面の背面が基板１０５、１０６にそれぞれ取り付けられる。
コンタクト１０３は、一端が固定部１０７を形成し、他端が接点１０８を形成し、中間部１０３ａが蛇腹状からなり、中間部１０３ａの蛇腹状部分が固定部１０７と接点１０８との相対位置を柔軟に変更可能なフレキシブル構造を成して構成される。
一方ソケット１０１のハウジングは、外側周囲部を形成し基板１０５に固定される固定ハウジング１０１ａと、中央側に位置して基板１０５に固定されない可動できる可動ハウジング１０１ｂとからなる。
そして、ソケット１０１では、コンタクト１０３の固定部１０７が固定ハウジング１０１ａの外方に突出した状態で固定され、且つ接点１０８が可動ハウジング１０１ｂの中央側に露出するように可動ハウジング１０１ｂに固定され、フレキシブル構造を成す蛇腹状の中間部１０３ａが固定ハウジング１０１ａと可動ハウジング１０１ｂとの間に位置する。このようにコンタクト１０３が固定ハウジング１０１ａ及び可動１０１ｂに固定されるので、固定ハウジング１０１ａ及び可動ハウジング１０１ｂは蛇腹状の中央部１０３ａによって離隔され、蛇腹状の中央部１０３ａが変形することで、固定ハウジング１０１ａ及び可動ハウジング１０１ｂの相対位置を位置ずれ可能なフローティング構造となる。
更に、上述のように固定されたコンタクト１０３は、各図に表すように中央側に位置された接点１０８を対向させて長手方向に複数並設されることで、複数の接点１０８を２列に形成する。

上述のように、図６、図７、図８に図示される従来のコネクタは、プラグ１０２に設けられた接点を有する端子１０９が、ソケット１０１の接点１０８と圧接して電気的に接続されるようにプラグ１０２を可動ハウジング１０１ｂに嵌合させる。そして、ソケット１０１とプラグ１０２との相対位置ずれの誤差がある状態でソケット１０１とプラグ１０２とを相互に嵌合させる場合には、フローティング状態の中央の可動ハウジング１０１ｂが、コンタクト１０３の蛇腹状の中央部１０３ａの変形に伴って位置ずれを吸収する方向に、即ちプラグ１０２の位置まで移動してプラグ１０２と嵌合される。

しかしながら、従来のコネクタでは、ソケット１０１に、基板１０５と固定される固定ハウジング１０１ａと基板１０５に対して可動できる可動ハウジング１０１ｂとを設ける２ピース構造とする必要があり、固定ハウジング１０１ａが可動ハウジング１０１ｂの外側に位置させるのでプラグ１０２に対して固定ハウジング１０１ａを外側にまで位置させなければならずその形状を大きくする必要があったので、上記位置ずれを吸収させるフローティング構造とするためにコネクタの形状が大きくなってしまうという問題点を有した。そして、コネクタのソケット１０１は離隔された固定ハウジング１０１ａと可動ハウジング１０１ｂとの二重構造となりこれらをコンタクト１０３が連結してコネクタ形状をなすので、構造が複雑となり製造時間及びコストがかかる問題点を有した。

また、従来のコネクタでは、プラグ１０２の外側向きにだけ、接点１０９が設けられていたため、最大位置ずれ吸収量近辺の位置ずれ時には、対向設置された端子１０９のうち一方のみが良好な接触状態であり他方が接触不良となる等接触状態の不良をきたす可能性を有するという問題点を有した。

この発明は、
コネクタのプラグに設ける端子は、ソケットとプラグとの位置ずれ方向の両側に接点を設けられ、且つ位置ずれ方向に付勢力を持って変形移動可能に設けられたことを最も大きな特徴とする。

本発明では、ソケットとプラグとが位置ずれによって接続不良等を来さないようにするために、プラグに設ける端子自体が変形移動によって位置ずれを吸収して接続可能としたので、ソケット及びプラグの実装面積を大きくすることなく位置ずれに対して対応可能となる。
又、従来例に表すような実装の際に基板に固定する固定ハウジングと固定ハウジングに対して移動可能とさせる可動ハウジングとを、蛇腹部を有する端子によって電気的に接続するという２ピース構造とすることなく１ピースで構成可能なため、コネクタの組立が容易であり、且つ安価に提供可能となる。
そして、板ばねを折曲した端子では、板ばねの有する付勢力（ばね力）によって位置ずれ方向へ変形移動するので、追従性がよく、しかもばね力による接触圧を得ることができるので、接触追従性がよい。更に、両端に有する接点は、一方の接点が位置ずれを吸収するために移動されると他方の接点も連動して移動するので、位置ずれ吸収可能な範囲が大きくとれる。

この発明の実施の形態を、第１実施例に係るコネクタの中央断面説明図である図１、同コネクタの一方が移動した状態の中央断面説明図である図２、同コネクタのプラグの中央断面説明図である図３、同コネクタのプラグの平面説明図である図４、この発明の第２実施例のコネクタのプラグの一部拡大説明図である図５にしたがって説明する。

１１は、コネクタである。コネクタ１１は、プラグ１２と、ソケット１３とからなり相互に嵌合させて使用する。プラグ１２、ソケット１３の嵌合させる面と対向する面には、基板が取り付けられ固定される。プラグ１２のソケット１３との嵌合端部には、端子２１をソケット１３側へ突設する。

また、ソケット１３のプラグ１２と嵌合する端部は凹状に穿設され、且つ内面には、プラグ１２に設けられた端子２１が嵌入される凹状のコンタクト３１が設けられる。
プラグ１２の端子２１は、通電可能かつ変形自在の素材からなり、端子２１の一端が嵌合されるソケット１３側で基部寄りとなるよう外側に折り返されて形成する外側端部２２と、外側端部２２と略平行にソケット側から端子２１の基部に連続する内側端部２４とからなる。そして、端子２１の外側端部２２および内側端部２４にはそれぞれ外側および内側の両方に凸状に突起する接点２３および接点２５が設けられる。
このように端子２１は、接点２３及び接点２５が、折り返されて張り出すように突設されることで、ソケット１３との嵌合時に接点２３及び接点２５が相互に近接する側に変形されてソケット１３に設けるコンタクト３１内面に圧接し電気的に導通状態となる。

尚、端子２１の外側端部２２は、端子２１の先端２７から接点２３までが最長となるよう可及的に自由端に近づけて設けることで、端子２１の先端２７からのコネクタ１１幅方向の可動量を大きくすることが可能となる。
同様に端子２１の先端２７内側端部２４も、端子２１基部から接点２５までが最長となるよう可及的に端子２１に近づけて設けることで、端子２１基部からのコネクタ１１幅方向の可動量を大きくすることが可能となる。
そのため、外側端部２２に設けられた接点２３よりも、内側端部２４に設けられた接点２５の方が端子２１の先端２７寄りとなり、その結果コネクタ１１では端子２１の幅方向の可動量が大きくなる。

端子２１の基部は、その先端部が基板固定部２６を形成し、基板固定部２６は、基板に導通状態に接続固定される。すなわち端子２１は自由端から基板固定部２６まで一体に形成される。１５は、プラグ１２の周囲に設けられたハウジングであり、ハウジング１５には端子２１基部が固定されているので、基板固定部２６が基板と固定されることでハウジング１５もまた基板に固定される。
上述のように構成するコネクタ１１は、一般のコネクタと異なり、プラグ１２及びソケット１３夫々のハウジング位置によって相互の接続位置が規定されるのではなく、プラグ１２及びソケット１３相互の位置ずれを吸収するため、夫々のハウジングの位置が正規の位置ではなく位置ずれを起こした状態で、プラグ１２の端子２１及びソケット１３のコンタクト３１が電気的導通状態に接続できるコネクタ１１である。

次にコネクタ１１の、プラグ１２と、ソケット１３とを相互に嵌合させて使用する。プラグ１２の端子２１を、ソケット１３の凹状のコンタクト３１に嵌合させる。
端子２１とコンタクト３１の位置関係に誤差がないときは、図１に図示されるように端子２１は接点２３、２５がほぼ均等に変形されて、内側端部２４に設けられた接点２５、外側端部２２に設けられた接点２３がそれぞれソケット１３の凹状内面に設けられたコンタクト３１と接触する。
しかし、±０．３ｍｍ〜±０．５ｍｍぐらいの範囲でプラグ１２とソケット１３との嵌合時の位置ずれがあるときは、図２に図示されるように、端子２１は位置ずれした側に偏って（揺動移動して）変形して内側端部２４に設けられた接点２５、外側端部２２に設けられた接点２３がそれぞれあるいは一方が凹状内面に設けられたコンタクト３１と接触する。
この実施例では、製造誤差による位置ずれ修正のための位置修正は、端子２１の幅方向への移動ですむため、プラグ１２とソケット１３とは、平面視略同一の大きさからなるため、コネクタ１１全体としても小型化することが可能である。

図５に一部拡大断面図をあらわす第２実施例では、端子４１の内側端部４３、外側端部４５はそれぞれ、先端４７が分かれ２個の自由端からなる。内側端部４３に設けられた接点４４、外側端部４５に設けられた接点４６はともに可及的に先端に近づけて設けることで、端子４１基部からのコネクタ１１幅方向の可動量を大きくすることが可能となる。
そのため、第２実施例におけるコネクタでは、プラグ１２とソケット１３との嵌合時に誤差があるときには、端子４１が変形して内側端部４３に設けられた接点４４、外側端部４５に設けられた接点４６がそれぞれあるいは一方が凹状内面に設けられたソケット１３のコンタクト３１と接触する。その場合、基部から自由端までの距離を大きくとることが可能となると共にそれぞれ独立して変形することとなる。

この発明の第１実施例に係るコネクタを表す中央断面説明図この発明の第１実施例に係るコネクタの一方が移動した状態を表すコネクタの中央断面説明図この発明の第１実施例に係るコネクタのプラグを表す中央断面説明図この発明の第１実施例に係るコネクタのプラグを表す平面説明図この発明の第２実施例に係るコネクタのプラグを表す一部拡大説明図従来例に係るコネクタの嵌合状態を表す中央断面説明図従来例に係るコネクタのソケットを表す中央断面説明図従来例に係るコネクタのソケットを表す平面説明図

符号の説明

１１コネクタ
１２プラグ
１３ソケット
２１端子
２３接点
２５接点
２６固定部
２７先端
３１コンタクト
４１端子
４４接点
４６接点

Claims

プラグ及びソケットからなり、プラグに設ける端子がソケットに設けるコンタクトと接触するようプラグ及びソケットを嵌合することで、相互が導通状態となるコネクタにおいて、
プラグに設ける端子は、ソケットのコンタクトと接触される接点を有し、基部が固定されると共に先端がソケット嵌合側へ突設され、押圧されることで付勢力を持って変形移動可能に設けられ、
プラグとソケットとが相対的に位置ずれして嵌合されると、接点が位置ずれ方向に変形移動してソケットのコンタクトと接触可能であることを特徴とするコネクタ。
プラグ及びソケットからなり、プラグに設ける端子がソケットに設けるコンタクトと接触するようプラグ及びソケットを嵌合することで、相互が導通状態となるコネクタにおいて、
プラグに設ける端子は、ソケットのコンタクトと接触される接点を有し、基部が固定されると共に先端がソケット嵌合側へ突設され、押圧されることで付勢力を持って変形移動可能に設けられ、
端子の接点はプラグとソケットとの相対的な位置ずれ方向の両側に設けられ、プラグとソケットとが相対的に位置ずれして嵌合されると、接点が位置ずれ方向に変形移動して一方あるいは両方の接点がソケットのコンタクトと接触可能であることを特徴とするコネクタ。
前記プラグに設ける端子は、板ばね材からなり、自由端を先端側から基部側へ折曲し基部から先端にかけての基部側と先端から自由端にかけての自由端側とを並設させ、並設した基部側及び自由端側夫々に接点を設ける請求項１または請求項２記載のコネクタ。
前記プラグに設ける端子は、基部から先端にかけて２列に突設してなり、２個の自由端の対向外側に接点を設ける請求項１または請求項２記載のコネクタ。