JP2014241246A

JP2014241246A - コネクタ

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Publication number: JP2014241246A
Application number: JP2013123604A
Authority: JP
Inventors: 由幸小椋; Yoshiyuki Ogura; 山口　富三郎; Tomisaburo Yamaguchi; 富三郎山口
Original assignee: Iriso Electronics Co Ltd
Current assignee: Iriso Electronics Co Ltd
Priority date: 2013-06-12
Filing date: 2013-06-12
Publication date: 2014-12-25
Anticipated expiration: 2033-06-12
Also published as: JP6095167B2

Abstract

【課題】基板に直交する方向への可動ハウジングの移動を規制した状態で相手側端子を接続することができるとともに、外部から操作することなく可動ハウジングの移動規制を解除することのできるコネクタを提供する。【解決手段】相手側端子３と接続する際、第１の可動部材３０によって可動ハウジング２０の移動を規制するようにしたので、基板１と直交する方向への可動ハウジング２０の移動を規制した状態で相手側端子３を挿入することができる。これにより、相手側端子３の挿入圧によって端子５０が弾性変形することがないので、端子５０に対する相手側端子３の嵌合長（挿入量）を十分に得ることができる。また、相手側コネクタ２を第２の可動部材４０に当接させながら相手側端子３を挿入することにより、外部から操作することなく可動ハウジング２０の移動規制を自動で解除することができる。【選択図】図１６

Description

本発明は、例えば各種電気機器の回路基板に実装され、相手側端子と接続するためのコネクタに関するものである。

従来、この種のコネクタとしては、基板に固定される固定ハウジングと、固定ハウジングに対して移動自在に設けられた可動ハウジングと、一端側を可動ハウジングに保持されるとともに、他端側を固定ハウジングに保持された複数の端子とを備え、可動ハウジングに保持された端子の一端側に相手側端子が基板と直交する方向から挿入されて接続されるともに、固定ハウジングに対する可動ハウジングの移動を端子の弾性変形によって許容するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１８７８５号公報

ところで、前記コネクタでは、固定ハウジングに対して前後方向、幅方向及び上下方向に移動可能な可動ハウジングが弾性変形可能な端子のみで支持されているため、相手側端子と接続する際、相手側端子の挿入圧によって端子が弾性変形し、端子の接点が相手側端子の挿入方向に変位する。このため、端子に対する相手側端子の挿入量が不十分となり、接続信頼性を低下させるという問題がある。

そこで、固定ハウジングに対する可動ハウジングの移動を規制可能なロック部材を設け、ロック部材によって可動ハウジングの移動を規制した状態で相手側端子を挿入すれば、端子に対する相手側端子の挿入量を十分に確保することができる。この場合、相手側端子を接続した後にロック部材を操作してロックを解除する必要があるが、例えばコネクタが基板と基板との間の狭い空間に配置されていたり、或いは周囲に他の部品が近接して配置されている場合など、コネクタの周囲にロック部材を操作するためのスペースがない場合には、ロック部材のロックを解除することができないという問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、基板に直交する方向への可動ハウジングの移動を規制した状態で相手側端子を接続することができるとともに、外部から操作することなく可動ハウジングの移動規制を解除することのできるコネクタを提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、基板に固定される固定ハウジングと、固定ハウジングに対して移動自在に設けられた可動ハウジングと、一端側を可動ハウジングに保持されるとともに、他端側を固定ハウジングに保持された端子とを備え、可動ハウジングに保持された端子の一端側に相手側コネクタの相手側端子が基板と直交する方向から挿入されて接続されるとともに、固定ハウジングに対する可動ハウジングの移動を端子の弾性変形によって許容するようにしたコネクタにおいて、前記固定ハウジングに基板と平行な方向にのみ移動自在に係合するとともに、基板と平行な方向における所定位置で可動ハウジングに係合することにより基板と直交する方向への可動ハウジングの移動を規制し、基板と平行な方向における他の所定位置に移動することにより基板と直交する方向への可動ハウジングの移動規制を解除する第１の可動部材と、可動ハウジングに基板と直交する方向にのみ移動自在に係合するとともに、相手側コネクタが相手側端子の挿入方向から当接することにより可動ハウジングに対して基板と直交する方向に相対的に移動しながら第１の可動部材を可動ハウジングの移動が規制される位置から移動規制が解除される位置まで移動させる第２の可動部材とを備えている。

これにより、相手側端子と接続する際、第１の可動部材によって可動ハウジングの移動を規制することにより、基板と直交する方向への可動ハウジングの移動を規制した状態で相手側端子を挿入することが可能となる。その際、相手側コネクタを第２の可動部材に当接させながら相手側端子を可動ハウジングに挿入することにより、第２の可動部材が可動ハウジングに対して基板と直交する方向に相対的に移動し、第２の可動部材によって第１の可動部材が可動ハウジングの移動規制を解除する位置まで移動することから、外部から操作することなく可動ハウジングの移動規制が自動で解除される。

本発明によれば、基板と直交する方向への可動ハウジングの移動を規制した状態で相手側端子を挿入することができるので、相手側端子の挿入圧によって端子が弾性変形することがなく、端子に対する相手側端子の挿入量を十分に得ることができ、接続信頼性の向上を図ることができる。また、外部から操作することなく可動ハウジングの移動規制を自動で解除することができるので、コネクタの周囲に外部から操作するためのスペースがない場合に極めて有利である。

本発明の一実施形態を示すコネクタの上面側斜視図コネクタの底面側斜視図コネクタの正面図コネクタの背面図コネクタの平面図コネクタの底面図コネクタの側面図端子の斜視図コネクタの分解斜視図可動ハウジングの底面側斜視図第２の可動部材の背面側斜視図ロック状態を示すＡ−Ａ線矢視方向断面図ロック解除状態を示すＡ−Ａ線矢視方向断面図ロック状態を示すＢ−Ｂ線矢視方向断面図ロック解除状態を示すＢ−Ｂ線矢視方向断面図ロック状態を示すＣ−Ｃ線矢視方向断面図ロック解除状態を示すＣ−Ｃ線矢視方向断面図ロック状態を示すＤ−Ｄ線矢視方向断面図ロック解除状態を示すＤ−Ｄ線矢視方向断面図ロック状態を示すＥ−Ｅ線矢視方向断面図ロック解除状態を示すＥ−Ｅ線矢視方向断面図ロック状態を示すＦ−Ｆ線矢視方向断面図ロック解除状態を示すＦ−Ｆ線矢視方向断面図

図１乃至図２３は本発明の一実施形態を示すもので、各種電気機器の回路基板に実装されるコネクタを示すものである。

このコネクタは、基板１に実装され、相手側コネクタ２と接続されるようになっている。相手側コネクタ２は、ピン形状の複数の相手側端子３を備え、相手側端子３は絶縁部材４によって保持されている。

本実施形態のコネクタは、基板１に固定される固定ハウジング１０と、固定ハウジング１０に対して移動自在な可動ハウジング２０と、固定ハウジングに基板１と平行な方向（前後方向（Ｘ方向）及び幅方向（Ｙ方向））にのみ移動自在に係合する第１の可動部材３０と、可動ハウジング２０に基板１と直交する方向（上下方向（Ｚ方向））にのみ移動自在に係合する第２の可動部材４０と、一端側を可動ハウジング２０に保持され、他端側を固定ハウジング１０に保持された複数の端子５０とを備え、各端子５０は互いに固定ハウジング１０の幅方向に間隔をおいて配列されている。

固定ハウジング１０は、合成樹脂の成型品からなり、前後方向の寸法に対して幅方向の寸法が長くなるように形成されている。固定ハウジング１０は、上面部１１、前面部１２、背面部１３及び左右側面部１４によって囲まれるように形成され、上面部１１には可動ハウジング２０及び第２の可動部材４０を挿通する開口部１１ａが設けられている。前面部１２の内面側には、各端子５０の他端側をそれぞれ保持する複数の端子保持部１２ａが設けられ、各端子保持部１２ａには端子５０の他端側が圧入されるようになっている。各側面部１４の内面側には、第１の可動部材３０が前後方向及び幅方向に移動自在に係合する係合溝１４ａがそれぞれ設けられ、各係合部１３ａは固定ハウジング１０の前後方向に延びるとともに、後端を背面部１３の背面で開放するように形成されている。また、各側面部１４には、固定ハウジング１０を基板１に固定するための金属製の固定部材１５がそれぞれ取り付けられている。

可動ハウジング２０は、合成樹脂の成型品からなり、前後方向の寸法に対して上下方向の寸法が長い直方体状に形成され、固定ハウジング１０内に前後方向、幅方向及び上下方向に移動自在に配置されている。可動ハウジング２０内には、各端子５０の一端側をそれぞれ保持する複数の端子孔２１が設けられ、各端子５０の一端側は端子孔２１内に圧入することにより可動ハウジング２０に固定されるようになっている。この場合、各端子孔２１は、相手側端子３が上方から挿入されるように上面を開口している。可動ハウジング２０の下面には相手側端子３が挿入される複数の挿入口２２が設けられ、挿入口２２は下方に向かって開口部が徐々に広がるテーパ状に形成されている。可動ハウジング２０の両側面には、第１の可動部材３０に係合する上側係合部２３及び下側係合部２４が互いに上下方向に間隔をおいて設けられ、これらの係合部２３，２４は可動ハウジング２０の幅方向外側に向かって突出するように形成されている。下側係合部２４は上側係合部２３よりも前方に長く形成され、上側係合部２３は下側係合部２４の後端側の上方に位置している。

第１の可動部材３０は、合成樹脂の成型品からなり、前後方向の寸法に対して幅方向の寸法が長い板状に形成され、その前端側及び幅方向両端側は固定ハウジング１０の係合溝１４ａに前後方向及び幅方向に移動自在に係合している。この場合、図１８に示すように第１の可動部材３０の幅方向両端と係合溝１４ａの幅方向両端との間には所定寸法の隙間Ｓがそれぞれ設けられており、各隙間Ｓの分だけ第１の可動部材３０が固定ハウジング１０に対して幅方向に移動可能になっている。第１の可動部材３０には、可動ハウジング２０及び第２の可動部材４０が上下方向に挿通する開口部３１が設けられ、開口部３１は略長方形状に形成されている。開口部３１の幅方向両側には、可動ハウジング２０の上側係合部２３及び下側係合部２４に係合する係合部３２がそれぞれ設けられ、各係合部３２は開口部３１の前端側に前後方向に延びるように形成されている。即ち、可動ハウジング２０が後方所定位置まで移動すると、係合部３２が上側係合部２３と下側係合部２４との間に位置し、係合部３２が上側係合部２３と下側係合部２４によって上下方向への移動を規制されるようになっている。この場合、図１７に示すように、係合部３２の後端側の上面は後方に向かって上り傾斜をなすように形成され、上側係合部２３の下面は前方に向かって下り傾斜をなすように形成されており、第１の可動部材３０が前方へ移動すると、係合部３２の上面後端側と上側係合部２３の下面前端側とが当接するようになっている。また、開口部３１の幅方向両側には、第２の可動部材４０が係止する係止部３３がそれぞれ設けられ、各係止部３３は開口部３１の後端側に開口部３３の幅方向内側に突出するように形成されている。

第２の可動部材４０は、合成樹脂の成型品からなり、前後方向の寸法に対して幅方向の寸法が長い枠状に形成されている。第２の可動部材４０の前端側には、下方に延びる板状の前壁部４１が設けられ、前壁部４１の下端には第１の可動部材３０の開口部３１の前側端縁に当接する当接部４１ａが設けられている。当接部４１ａは後方に向かって下り傾斜をなすように形成され、下方に向かって移動しながら開口部の端縁に当接することにより、第１の可動部材３０を前方に向かって押圧するようになっている。第２の可動部材４０の後端側には、下方に延びる板状の後壁部４２が設けられ、後壁部４２の下端側には第１の可動部材３０の開口部３１の後側端縁に当接する当接部４２ａが後方に向かって突設されている。当接部４２ａの上面側は後方に向かって下り傾斜をなすように形成され、上方に向かって移動しながら開口部の端縁に当接することにより、第１の可動部材３０を後方に向かって押圧するようになっている。第２の可動部材４０の幅方向両側には、第１の可動部材３０に係止する係止片４３がそれぞれ設けられ、各係止片４３は下方に向かって延びるように形成されている。各係止片４３は、第２の可動部材４０の幅方向に弾性変形可能に形成され、その側面には幅方向外側に向かって突出する上側係止部４３ａ及び下側係止部４３ｂが互いに上下方向に間隔をおいて設けられている。即ち、図２２に示すように、第２の可動部材４０を上方に移動すると、第２の可動部材４０の係止部３３が上側係止部４３ａと下側係止部４３ｂとの間に位置し、上側係止部４３ａ及び下側係止部４３ｂに係止して第２の可動部材４０が上方所定位置に保持されるようになっている。この場合、図１２に示すように、第２の可動部材４０の上面が可動ハウジング２０の上面よりも高さＨだけ上方に位置するようになっている。

各端子５０は、金属板の打ち抜き加工及び折り曲げ加工によって形成され、互いに幅方向に間隔をおいて配列されている。端子５０は、相手側端子３と接触する一対の接触部５１と、可動ハウジング２０に固定される第１の固定部５２と、固定ハウジング１０に固定される第２の固定部５３と、第１の固定部５２と第２の固定部５３との間に形成された弾性変形可能な可動部５４と、基板１に接続される基板接続部５５とからなる。

各接触部５１は、端子５０の一端側に設けられ、互いに端子５０の幅方向に対向するように形成されている。各接触部５１は、端子５０の幅方向に弾性変形可能に形成され、互いに接近するように山側に形成された接点部５１ａの間に相手側端子３が圧入されるようになっている。

第１の固定部５２は、端子５０の一端側に設けられ、可動ハウジング２０に保持されるようになっている。第１の固定部５２は、端子の前端側に向かって開放した略コ字状に形成され、その両側面部の下端から各接触部５１が下方に延びるように設けられている。第１の固定部５２の両側面部の後端には可動ハウジング２０の端子孔２１の内面に係止する係止部５２ａが突設され、第１の固定部５２を端子孔２１に圧入して係止部５２ａを係止することにより、第１の固定部５２が可動ハウジング２０に固定されるようになっている。

第２の固定部５３は、端子５０の他端側に設けられ、固定ハウジング１０に保持されるようになっている。第２の固定部５３は、上下方向に延びるように形成され、その幅方向両端にはそれぞれ固定ハウジング１０の端子保持部１２ａに係止する係止部５３ａが突設されている。即ち、第２の固定部５３は、端子保持部１２ａに圧入して係止部５３ａを係止することにより、固定ハウジング１０に固定されるようになっている。

可動部５４は、第１の固定部５２から下方に延びる第１の弾性片部５４ａと、第１の弾性片部５４ａの下端側から後方に延びるとともに、前後方向略中央から斜め上方に延びる第２の弾性片部５４ｂと、第２の固定部５３の上端側から上方に延びる第３の弾性片部５４ｃと、第２の弾性片部５４ｂと第３の弾性片部５４ｃとの間に略Ｕ字状に屈曲するように形成された第４の弾性片部５４ｄとからなり、各弾性片部５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄによって前後方向、幅方向及び上下方向に弾性変形するようになっている。

基板接続部５５は、第２の固定部５３の下端から延出しており、端子５０の前方に向かって延びるように形成されている。

以上のように構成されたコネクタは、基板１の上面に配置され、固定ハウジング１０の各固定部材１５及び各端子５０の基板接続部５５を基板１に半田付けすることにより基板１に固定される。この場合、第２の可動部材４０は上方所定位置に移動されている。即ち、第２の可動部材４０を上方に移動すると、第２の可動部材４０の当接部４２ａが上方に移動しながら第１の可動部材３０の開口部３１の後側端縁に当接し、第１の可動部材３０が後方に向かって移動する。これにより、第１の可動部材３０が後方所定位置まで移動すると、係合部３２が可動ハウジング２０の上側係合部２３と下側係合部２４との間に位置し、係合部３２が上側係合部２３と下側係合部２４によって上下方向への移動を規制され、可動ハウジング２０がロックされる。

前記コネクタに相手側コネクタ２を接続する場合は、相手側端子３を基板１の上方から可動ハウジング２０の挿入口２２に挿入する。その際、相手側端子３が可動ハウジング２０内に挿入されると、相手側端子３が端子５０の各接触部５１を押し広げながら各接触部５１の接点部５１ａに挟持され、各接点部５１ａが相手側端子３に圧接することにより、相手側端子３と端子５０とが接続される。また、相手側端子３を各接触部５１間に圧入する際、圧入に抗して可動ハウジング２０が下方に移動しようとするが、図１６に示すように可動ハウジング２０の上側係合部２３と下側係合部２４との間には第１の可動部材３０の係合部３２が介在しているため、可動ハウジング２０の下方への移動が第１の可動部材３０によって規制される。即ち、相手側端子３を各接触部５１間に圧入する際に可動ハウジング２０が下方に自由に移動してしまうと、相手側端子３の嵌合長（相手側端子３の先端から端子５０との接点までの挿入量）が不十分になる場合があるが、第１の可動部材３０によって可動ハウジング２０の下方への移動が規制されているため、相手側端子３の挿入圧によって端子５０が弾性変形することがなく、相手側端子３の嵌合長が十分に確保される。また、第１の可動部材３０によって可動ハウジング２０の上下方向への移動が規制されている状態でも、可動ハウジング２０は固定ハウジング１０に対して前後方向及び幅方向に移動可能であるため、接続時における相手側端子３の前後方向または幅方向への位置ずれが固定ハウジング１０に対する第１の可動部材２０の前後方向または幅方向への移動によって吸収される。

更に、相手側端子３の挿入を続けると、相手側コネクタ２の絶縁部材４が第１の可動部材３０の上面に当接し、第１の可動部材３０が相手側コネクタ２に押圧されながら下方に移動する。これにより、第２の可動部材４０の当接部４１ａが下方に移動しながら第１の可動部材３０の開口部３１の前側端縁に当接し、第１の可動部材３０が前方に向かって移動する。図１７に示すように第１の可動部材３０が前方所定位置まで移動すると、第１の可動部材３０の係合部３２が上側係合部２３と下側係合部２４との間から外れ、上側及び下側係合部２３，２４による係合部３２の上下方向への移動規制が解除される。これにより、可動ハウジング２０が固定ハウジング１０に対して上下方向に移動可能となる。

ここで、振動や衝撃で基板１と相手側コネクタ２とが互いに位置ずれを生ずると、各端子５０の可動部５４の弾性変形により、可動ハウジング２０の移動が許容され、基板１に対する相手側コネクタ２の位置ずれが吸収される。その際、可動ハウジング２０は、第２の可動部材４０によって前後方向及び幅方向への移動を規制されているので、前後方向及び幅方向への位置ずれは、第１の可動部材３０の前後方向及び幅方向への移動のみによって吸収される。また、第１の可動部材３０は、固定ハウジング１０の係合溝１４ａによって上下方向への移動を規制されているので、上下方向への位置ずれは、可動ハウジング２０の上下方向への移動のみによって吸収される。ここで、相手側コネクタ２が前後方向に位置ずれを生じた場合、可動ハウジング２０が前後方向に移動するとともに、可動ハウジング２０に端子５０と相手側端子３との接点を中心とする回転モーメントが生ずるが、第１の可動部材３０は上下方向への移動を規制されているので、相手側端子３に対して回動することなく基板１に沿って前後方向に平行移動し、端子５０と相手側端子３とが互いに接点で摺動（回動）することがない。

このように、本実施形態によれば、固定ハウジング１０に基板１と平行な方向（前後方向及び幅方向）にのみ移動自在に係合するとともに、基板１と平行な方向における所定位置で可動ハウジング２０に係合することにより基板１と直交する方向（上下方向）への可動ハウジング２０の移動を規制し、基板１と平行な方向における他の所定位置に移動することにより基板１と直交する方向への可動ハウジング２０の移動規制を解除する第１の可動部材３０を備え、相手側端子３と接続する際、第１の可動部材３０によって可動ハウジング２０の移動を規制するようにしたので、基板１と直交する方向への可動ハウジング２０の移動を規制した状態で相手側端子３を挿入することができる。これにより、相手側端子３の挿入圧によって端子５０が弾性変形することがないので、端子５０に対する相手側端子３の嵌合長（挿入量）を十分に得ることができ、接続信頼性の向上を図ることができる。

また、可動ハウジング２０に基板１と直交する方向にのみ移動自在に係合するとともに、相手側コネクタ２が相手側端子３の挿入方向から当接することにより可動ハウジング２０に対して基板１と直交する方向に相対的に移動しながら第１の可動部材３０を可動ハウジング２０の移動が規制される位置から移動規制が解除される位置まで移動させる第２の可動部材４０とを備えているので、相手側コネクタ２を第２の可動部材４０に当接させながら相手側端子３を挿入することにより、外部から操作することなく可動ハウジング２０の移動規制を自動で解除することができ、コネクタの周囲に外部から操作するためのスペースがない場合に極めて有利である。

この場合、第２の可動部材４０に、基板１と直交する方向に移動しながら第１の可動部材３０に当接する当接部４１ａを設けるとともに、当接部４１ａを基板１と直交する方向に対して傾斜するように形成し、傾斜した当接部４１ａとの当接によって第１の可動部材３０を基板１と平行な方向に移動させるようにしたので、基板１と直交する方向への第２の可動部材４０の直進運動を基板１と平行な方向への第１の可動部材３０の直進運動に変換することができ、第１及び第２の可動部材３０，４０による可動ハウジング２０の移動規制解除動作を確実に行うことができる。

更に、第１の可動部材３０は、基板１と直交する方向への可動ハウジング２０の移動のみを規制するように構成されているので、第１の可動部材３０によって可動ハウジング２０の基板１に直交する方向への移動が規制されている状態でも、固定ハウジング１０に対して第１の可動部材３０を基板１に平行な方向に移動させることができる。これにより、接続時における相手側端子３の基板１に平行な方向への位置ずれを吸収することができるので、接続作業を容易に行うことができる。

１…基板、２…相手側コネクタ、３…相手側端子、１０…固定ハウジング、１４ａ…係合溝、２０…可動ハウジング、２３…上側係合部、２４…下側係合部、３０…第１の可動部材、３２…係合部、４０…第２の可動部材、４１ａ…当接部、５０…端子、５４…可動部。

Claims

基板に固定される固定ハウジングと、固定ハウジングに対して移動自在に設けられた可動ハウジングと、一端側を可動ハウジングに保持されるとともに、他端側を固定ハウジングに保持された端子とを備え、可動ハウジングに保持された端子の一端側に相手側コネクタの相手側端子が基板と直交する方向から挿入されて接続されるとともに、固定ハウジングに対する可動ハウジングの移動を端子の弾性変形によって許容するようにしたコネクタにおいて、
前記固定ハウジングに基板と平行な方向にのみ移動自在に係合するとともに、基板と平行な方向における所定位置で可動ハウジングに係合することにより基板と直交する方向への可動ハウジングの移動を規制し、基板と平行な方向における他の所定位置に移動することにより基板と直交する方向への可動ハウジングの移動規制を解除する第１の可動部材と、
可動ハウジングに基板と直交する方向にのみ移動自在に係合するとともに、相手側コネクタが相手側端子の挿入方向から当接することにより可動ハウジングに対して基板と直交する方向に相対的に移動しながら第１の可動部材を可動ハウジングの移動が規制される位置から移動規制が解除される位置まで移動させる第２の可動部材とを備えた
ことを特徴とするコネクタ。
前記第２の可動部材に、基板と直交する方向に移動しながら第１の可動部材に当接する当接部を設けるとともに、当接部を基板と直交する方向に対して傾斜するように形成し、傾斜した当接部との当接によって第１の可動部材が基板と平行な方向に移動するように構成した
ことを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
前記第１の可動部材を、基板と直交する方向への可動ハウジングの移動のみを規制するように構成した
ことを特徴とする請求項１または２記載のコネクタ。