JP3673184B2

JP3673184B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP3673184B2
Application number: JP2001109815A
Authority: JP
Inventors: 一樹西東
Original assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Current assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date: 2001-04-09
Filing date: 2001-04-09
Publication date: 2005-07-20
Anticipated expiration: 2021-04-09
Also published as: JP2002313460A

Description

【０００１】
【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（ｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｄｉｓｐｌａｙ）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

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。