JP3673184B2 - コネクタ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明はコネクタに関し、特に対向する2つの接続対象物間に配置されて、それらの接続対象物を電気的に接続するためのコネクタに関する。
【0002】
【従来の技術】
この種のコネクタとして、実公平7−13191号公報に記載されたものがある。
【0003】
このコネクタは、インシュレータと、このインシュレータに支持されるばね構造の複数のコンタクトとを備えている。
【0004】
インシュレータにはコンタクトを収容するための複数の貫通孔が形成されている。
【0005】
コンタクトは金属板材をプレス加工によってばね性を有するほぼW字状に成形したものである。コンタクトの両端部には接触部が形成されている。コンタクトはインシュレータの貫通孔に圧入されて、コンタクトの中間部が貫通孔の中間部に固定される。このときコンタクトの両接触部はインシュレータの貫通孔から外へ突き出す。
【0006】
次に、このコネクタの使用方法を説明する。
【0007】
まず、2つの基板(例えばプリント基板やガラス基板等)間にコネクタを配置する。このときコンタクトの接触部が基板の接触パッドと接触するように位置合わせを行う。
【0008】
次に、操作手段を操作して一方の基板をコネクタに押圧する。その結果、コンタクトの両接触部は貫通孔内へ撓み、その弾性力によって両接触部は両基板の接触パッドにそれぞれ押し付けられ、両基板の接触パッドが導通する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、基板の平面度の低さや組立誤差などに起因して、基板間の距離がばらついた場合、両基板の接触パッドに対するコンタクトの接触安定性が得られない。また、コンタクトを成形するときの精度などに起因して、コンタクトの接触部の貫通孔からの突出量が一様でない場合がある。この場合、例えば、あるコンタクトの一方の接触部の突出量が基準値に等しいが他方の接触部の突出量が基準値よりも少なく、このコンタクトの両隣のコンタクトの両接触部の突出量が基準値に等しいと、突出量の少ない接触部が接触不良を起こすおそれがある。
【0010】
基板間の距離のばらつきを吸収したり、コンタクトの接触部の突出量のばらつきを吸収したりするには、ばねの変形量を大きくする必要がある。ばねの変形量を大きくするにはばね、すなわちコンタクトを大きくすればよい。
【0011】
しかし、コンタクトを大きくするとコネクタが大型化し、そのコネクタを内蔵する装置が大きくなる。
【0012】
また、コンタクトを大きくしてその変形量を大きくすると、コンタクトの最大変形時に両基板にかかる荷重が大きくなり、コネクタに基板を押し付けるために大きな力(操作力)が必要になる。
【0013】
更に、一方の基板がLCD(liquid crystal display)などのガラス基板のときには、その荷重によってガラス基板が破損するおそれがある。
【0014】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は、コンタクトを大きくせずにコンタクトの接触安定性を得ることができるコネクタを提供することである。
【0015】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために請求項1の発明のコネクタは、対向する2つの接続対象物間に配置されて、それらの接続対象物を電気的に接続するコネクタにおいて、接続対象物接続方向へ貫通するコンタクト収容空間を有するインシュレータと、このコンタクト収容空間に前記接続対象物接続方向へ移動可能なフローティング状態に収容される複数のコンタクトと、前記インシュレータに前記コンタクト収容空間をインシュレータ長手方向へ貫くように設けられ、前記コンタクトの前記接続対象物接続方向への移動量を規制するコンタクト規制部と、前記コンタクトをほぼその姿勢を保ちながら前記接続対象物接続方向へ沿って移動させるコンタクト姿勢安定手段とを備え、前記コンタクトが、前記コンタクトのほぼ中央に位置し、前記コンタクト規制部をほぼ包囲する保持部と、前記コンタクトの両端に位置し、前記接続対象物に接触可能な一対の接触部と、前記保持部と前記接触部との間に位置し、前記接続対象物接続方向へ弾性変形可能な一対のばね部とを有し、前記コンタクト姿勢安定手段として、前記接続対象物接続方向にほぼ平行であって前記一対の接触部を結ぶ仮想直線上に前記コンタクトの重心を位置させたことを特徴とする。
【0016】
2つの接続対象物間の距離がばらついていたり、コンタクトの接触部の突出量がばらついていたりしても、コンタクトはほとんど回転せず、ほぼ初期の姿勢を保ちながらコンタクト収容空間内を接続対象物接続方向へ沿って移動できるので、コンタクトの両接触部の変位量はほぼ等しく、両接触部は両接続対象物にほぼ均等な接触力で押し付けられる。
【0018】
上述のようにコンタクト姿勢安定手段として一対の接触部を結ぶ仮想直線上にコンタクトの重心を位置させる構成を採用したので、コネクタの構造を複雑にすることなくコンタクトを接続対象物接続方向へ移動可能にすることができる。しかも、コンタクトに回転モーメントが発生せず、コンタクトがほぼ初期の姿勢を保ったまま移動するので、コンタクトが傾くことによって生じるコンタクトの接触力のばらつきをなくすことができる。
【0021】
請求項2記載の発明のコネクタは、請求項1記載のコネクタにおいて、前記一対のばね部の途中が湾曲し、その湾曲する部分の隙間寸法が前記コンタクト規制部の接続対象物接続方向寸法より小さいことを特徴とする。
【0022】
上述のようにばね部の湾曲する部分の隙間寸法がコンタクト規制部の接続対象物接続方向寸法よりも小さいので、この湾曲する部分の隙間を通じてコンタクトの保持部をコンタクト規制部に装着することができ、一旦装着されるとコンタクトはコンタクト規制部から容易に外れなくなる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0024】
図1はこの発明の第1の実施形態に係るコネクタの図2(a)の I-I線に沿う断面図、図2は図1のコネクタを示し、同図(a)は正面図、同図(b)は底面図、同図(c)は側面図、図3は図1のコネクタの使用状態を示し、同図(a)はコネクタを下側の基板上に配した状態の断面図、同図(b)はコネクタによって上側の基板と下側の基板とが接続された状態の断面図である。
【0025】
このコネクタは、対向する2つのプリント基板(接続対象物)61,62間に配置されて、それらのプリント基板61,62を電気的に接続するものである。このコネクタは、インシュレータ50と、インシュレータ50に保持されるばね構造の複数のコンタクト1とを備えている。
【0026】
インシュレータ50にはコンタクト1を収容するための複数の空間部(コンタクト収容空間)52が形成されている。この空間部52はコネクタを介してプリント基板61,62を接続する方向(接続対象物接続方向)Dへ貫通している。インシュレータ50には空間部52を貫くコンタクト規制部53が形成されている。このコンタクト規制部53はコンタクト1の移動量を規制する部分である。
【0027】
コンタクト1はばね構造、すなわち金属板材をプレス加工によってばね性を有するほぼW字形状に成形したものである。すなわち、コンタクト1の両端部を円弧状に曲げて例えば樹脂製のプリント基板61,62の接触パッド(図示せず)に接触可能な接触部2,3を形成する。コンタクト1の中間部を湾曲させてコンタクト規制部53のほぼ全周を包囲可能な保持部4を形成する。保持部4と2つの接触部2,3との間には接続方向Dへ弾性変形可能なばね部10,11が位置する。ばね部10,11の途中、この実施形態では保持部4とばね部10,11との接続部分を円弧状に折り返して、2つの折返部(湾曲する部分)10a,11aを形成する。折返部10a,11a間の隙間12の接続方向寸法はコンタクト規制部53の接続方向寸法Lよりも小さい。2つの接触部2,3は、インシュレータ50の収容空間から外側へそれぞれ突出するとともに、後述のフレーム20の圧入孔21から外側へそれぞれ突出する。
【0028】
コンタクト1の重心Gは、接続方向Dにほぼ平行であって一対の接触部2,3を結ぶ仮想直線S上に位置している。
【0029】
なお、接続対象物としては樹脂製のプリント基板の他にLCDなどのガラス基板や表面実装型のLSIパッケージ等がある。
【0030】
コンタクト1をインシュレータ50に組み付けるには、図1においてインシュレータ50の右側からコンタクト1をインシュレータ50の空間部52に挿入する。コンタクト1を挿入したとき、その折返部10a,11aがコンタクト規制部53を乗り越える途中で外側へ変形し、折返部10a,11a間の隙間12が一旦広がるが、コンタクト規制部53を完全に乗り越えると、再びもとの寸法に戻る。このようにしてコンタクト1の保持部4がコンタクト規制部53のほぼ全周を包囲するように係合する。
【0031】
上述のように折返部10a,11b間の隙間12の寸法はコンタクト規制部53の寸法Lより短いので、コンタクト1は、離脱方向(コンタクト1の挿入方向と反対の方向)へ大きな力を与えない限り、コンタクト規制部53から離脱しない。
【0032】
また、保持部4はコンタクト規制部53に固着されるのではない。コンタクト規制部53の断面積に対し保持部4によって包囲される空間の面積は十分に大きいので、図1に示すように、保持部4がコンタクト規制部53に係合した状態で、コンタクト1の全体が一定の範囲で移動できる。すなわち、コンタクト1はインシュレータ50の空間部52内にフローティング状態に保持される。
【0033】
図3に基いてこのコネクタの使用方法を説明する。
【0034】
このコネクタはフレーム20の圧入孔21に圧入して使用される。コネクタがフレーム20の圧入孔21に圧入された状態で、コンタクト1の接触部2,3は圧入孔21から突出している。
【0035】
まず、コンタクト1の接触部3が下側のプリント基板62の接触パッド上に来るように位置合わせを行う。
【0036】
次に、この状態でコネクタを接続方向Dに沿って下へ降ろす。接触部3が下側のプリント基板62の接触パッドに接触したときコンタクト1の重心Gは接続方向Dにほぼ平行であって一対の接触部2,3を結ぶ仮想直線S上に位置しているので、コンタクト1には重心Gを中心とする回転モーメントがほとんど発生せず、コンタクト1はほぼ一定の姿勢を保ったままインシュレータ50に対して相対的に移動する。
【0037】
下側のプリント基板62の所定位置にコネクタを配置した後、コンタクト1の接触部2上に上側のプリント基板61の接触パッドが来るように位置合わせを行う。
【0038】
最後に、この状態で上側のプリント基板61を接続方向Dに沿って降ろす。
【0039】
このときコンタクト1は傾かないので、コンタクト1の両ばね部10,11はほぼ均等に撓み、その弾性力によってコンタクト1の両接触部2,3は両プリント基板61,62の接触パッドにほぼ均等な接触力で押し付けられ、両プリント基板61,62の接触パッドがコンタクト1を介して導通する。
【0040】
また、プリント基板61,62間の距離がばらついているとき、或いは接触部2,3の圧入孔21からの突出両がばらついているとき、コンタクト1の全体が一方のプリント基板61側へ移動するので、両接触部2,3は両プリント基板61,62の接触パッドにほぼ均等な接触力で押し付けられる。
【0041】
また、コネクタをフレーム20に圧入するときにコネクタの接続方向DのセンタCとフレーム20の接続方向のセンタとがずれても、コンタクト1の全体が接続方向Dへ移動可能であるので、このずれは吸収される。
【0042】
なお、コンタクト1の保持部4は空間部52内に固着されていないので、コンタクト1の全体が一定の範囲で移動できるが、保持部4がコンタクト規制部53に係合しているため、コンタクト1は空間部52内から脱落しない。
【0043】
この第1の実施形態のコネクタによれば、コンタクト1がインシュレータ50に固着されておらず、一定の範囲で移動できるので、プリント基板間61,62の距離がばらついているとき、或いは接触部2,3の圧入孔21からの突出量がばらついているとき、コンタクト1の全体がいずれか一方のプリント基板側へ移動でき、両ばね部10,11ともに十分な変形量(大きなコンタクトと同程度の変形量)が得られ、両プリント基板61,62の接触パッドに対する両接触部2,3の接触安定性が確保される。
【0044】
また、大きなばね構造のコンタクトを用いる必要がなくなるので、コネクタの大型化を防ぐことができるとともに、両プリント基板61,62の接触パッドに作用する荷重を小さくすることができる。したがってこの実施形態のコネクタはLCDのようなガラス基板を接続するためのコネクタとして特に有効である。
【0045】
また、接続方向Dにほぼ平行であって一対の接触部2,3を結ぶ仮想直線S上にコンタクト1の重心Gを位置させたので、コンタクト1が接続方向Dへ移動するときにコンタクト1に回転モーメントが発生せず、コンタクトが傾くことによって発生する接触不良を防止することができる。
【0056】
なお、第1の実施形態では、コンタクト1のばね部10,11を途中で折り曲げているが、必ずしもばね部を折り曲げなくともよい。
【0057】
また、第1の実施形態では、2つの接続対象物として上側、下側のプリント基板61、62を持ち出したが、接続対象物としてはプリント基板の他に電子部品やガラス基板も含まれ、この発明のコネクタをプリント基板と電子部品等との接続や、電子部品等同士の接続に使用してもよい。
【0058】
また、第1の実施形態では、折曲部10a,11aの隙間12の寸法をコンタクト規制部53の接続対象物接続方向寸法よりも小さくしたが、必ずしもこのように構成する必要は無く、例えば、コンタクト規制部53からのコンタクト1の脱落を防止するストッパなどをコンタクト1などに設けてもよい。
【0060】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1記載の発明のコネクタによれば、基板間の距離がばらついているとき、或いは接触部の突出量がばらついているとき、コンタクトの全体が一方の基板側へ移動するので、両接触部の十分な変位量が得られ、両基板の接触パッドに対する両接触部の接触安定性を確保できる。
【0061】
また、大きなばね構造のコンタクトを用いる必要がないので、コネクタの大型化を防ぐことができるとともに、両基板の接触パッドに作用する荷重を小さくすることができる。したがって、破損し易いLCDのようなガラス基板のコネクタとして特に有効である。
【0062】
また、請求項1記載の発明のコネクタによれば、簡素な構成でコンタクトの回転を防止し、接触の安定性を向上させることができる。
【0064】
請求項2記載の発明のコネクタによれば、コンタクトの保持部がコンタクト規制部から外れ難くいので、コネクタの信頼性が高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1はこの発明の第1の実施形態に係るコネクタの図2(a)の I-I線に沿う断面図である。
【図2】 図2は図1のコネクタを示し、同図(a)は正面図、同図(b)は底面図、同図(c)は側面図である。
【図3】 図3は図1のコネクタの使用状態を示し、同図(a)はコネクタを下側の基板上に配した状態の断面図、同図(b)はコネクタによって上側の基板と下側の基板とが接続された状態の断面図である。
【符号の説明】
1 コンタクト
2,3 接触部
4 保持部
10,11 ばね部
10a,11a 折曲部(湾曲する部分)
12 隙間
30 ガイドプレート(ガイド)
50 インシュレータ
52 空間部(コンタクト収容空間)
53 コンタクト規制部
61,62 プリント基板(接続対象物)
D 接続対象物接続方向
G コンタクトの重心
L コンタクト規制部の接続対象物接続方向寸法
S 仮想直線
Claims (2)
- 対向する2つの接続対象物間に配置されて、それらの接続対象物を電気的に接続するコネクタにおいて、
接続対象物接続方向へ貫通するコンタクト収容空間を有するインシュレータと、
このコンタクト収容空間に前記接続対象物接続方向へ移動可能なフローティング状態に収容される複数のコンタクトと、
前記インシュレータに前記コンタクト収容空間をインシュレータ長手方向へ貫くように設けられ、前記コンタクトの前記接続対象物接続方向への移動量を規制するコンタクト規制部と、
前記コンタクトをほぼその姿勢を保ちながら前記接続対象物接続方向へ沿って移動させるコンタクト姿勢安定手段とを備え、
前記コンタクトが、
前記コンタクトのほぼ中央に位置し、前記コンタクト規制部をほぼ包囲する保持部と、
前記コンタクトの両端に位置し、前記接続対象物に接触可能な一対の接触部と、
前記保持部と前記接触部との間に位置し、前記接続対象物接続方向へ弾性変形可能な一対のばね部とを有し、
前記コンタクト姿勢安定手段として、前記接続対象物接続方向にほぼ平行であって前記一対の接触部を結ぶ仮想直線上に前記コンタクトの重心を位置させた
ことを特徴とするコネクタ。 - 前記一対のばね部の途中が湾曲し、その湾曲する部分の隙間寸法が前記コンタクト規制部の接続対象物接続方向寸法より小さいことを特徴とする請求項1項記載のコネクタ。
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