JP4187017B2

JP4187017B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP4187017B2
Application number: JP2006173035A
Authority: JP
Inventors: 利弘山本; 博久田中
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2006-06-22
Filing date: 2006-06-22
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2026-06-22
Also published as: JP2008004400A; CN101093917A

Description

本発明は、プリント配線板間の電気的接続に用いられるコネクタに関するものである。

従来から、図５に示すように、実装面を互いに同じ方向へ向けて厚さ方向に交差する方向に並べて配置される２枚のプリント配線板Ｐ１，Ｐ２の一方ずつにそれぞれ実装されるソケット８とヘッダ９とからなり、ソケット８が実装されたプリント配線板Ｐ１とヘッダ９が実装されたプリント配線板Ｐ２とを電気的に接続するコネクタが提供されている（例えば、特許文献１参照）。

ソケット８は、プリント配線板Ｐ１，Ｐ２の厚さ方向に交差する方向に開口した接続凹部８１ａを有するハウジング８１と、それぞれ接続凹部８１ａ内に一部が露出するようにハウジング８１に保持されるとともにプリント配線板Ｐ１に電気的に接続される複数個のコンタクト８２とを備える。

ヘッダ９は、接続凹部に挿入されるハウジング９１と、それぞれハウジング９１に保持されてプリント配線板Ｐ２に電気的に接続されハウジング９１が接続凹部８１ａに挿入されたときにソケット８のコンタクト８２に接触導通する複数個のコンタクト９２とを備える。

ソケット８のハウジング８１の接続凹部８１ａにヘッダ９のハウジング９１を挿入することによってヘッダ９とソケット８とを互いに接続すると、ソケット８とヘッダ９とのコンタクト８２，９２同士が接触導通し、ここにおいてコンタクト８２，９２を介してプリント配線板Ｐ１，Ｐ２間が電気的に接続される。
特開２０００−１００５０１号公報

しかし、上記従来例では、それぞれプリント配線板Ｐ１，Ｐ２に固定されたソケット８とヘッダ９とを互いに接続しようとした場合、プリント配線板Ｐ１，Ｐ２の一方を他方に対して厚さ方向の位置を揃えてから厚さ方向に交差する方向に変位させる必要があった。従って、各プリント配線板Ｐ１，Ｐ２を、例えば各プリント配線板Ｐ１，Ｐ２をそれぞれ収納するケース（図示せず）に固定した後に、ソケット８とヘッダ９とを互いに接続することができなかった。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、互いに接続される各プリント配線板がそれぞれ固定された状態であっても接続の容易なコネクタを提供することにある。

請求項１の発明は、厚さ方向に交差する方向に並べて配置される２枚のプリント配線板の一方ずつにそれぞれ実装されるレセプタクルと、各レセプタクルにそれぞれ電気的且つ機械的に接続される連結体とからなり、それぞれレセプタクルが実装されたプリント配線板間を電気的に接続するコネクタであって、各レセプタクルは、それぞれ、絶縁材料からなりプリント配線板上に固定されるハウジングと、それぞれ導電材料からなり、プリント配線板が並ぶ方向に関してハウジングの両側において、それぞれプリント配線板が並ぶ方向とプリント配線板の厚さ方向とに交差する方向に並べて設けられるとともにプリント配線板に電気的に接続される複数個のコンタクトとを備え、連結体は、それぞれ絶縁材料からなりレセプタクルのハウジングに対してプリント配線板の厚さ方向に嵌合する構造を有する２個のホルダと、それぞれ弾性を有する導電材料からなりホルダに保持されてホルダがレセプタクルのハウジングに嵌合したときにレセプタクルのコンタクトに接触導通する第１のコンタクトと第２のコンタクトとを備え、連結体において、第１のコンタクト及び第２のコンタクトは、プリント配線板が並ぶ方向に延長された連結部と、連結部の両端にそれぞれ設けられてそれぞれホルダに保持されレセプタクルのコンタクトに接触導通する端子部とを有し、連結体が各レセプタクルに接続された状態では、連結体の第１のコンタクトの端子部は、レセプタクルにおいて他方のレセプタクルに近い側のコンタクトに接触導通し、第２のコンタクトの端子部は、レセプタクルにおいて他方のレセプタクルから離れた側のコンタクトに接触導通し、第１のコンタクトの連結部は、第２のコンタクトの連結部よりもプリント配線板に近い位置に配置されていて、連結体は、絶縁材料からなり第１のコンタクトの連結部と第２のコンタクトの連結部との間に介在するスペーサを備え、スペーサには、第１のコンタクトと第２のコンタクトとの一方の連結部が圧入固定される圧入溝が設けられるとともに、圧入溝が設けられた面の反対面において第１のコンタクトと第２のコンタクトとの他方の連結部が遊挿される遊挿溝が設けられていることを特徴とする。

この発明によれば、それぞれレセプタクルが実装された各プリント配線板がそれぞれ固定された状態であっても、連結体においてコンタクトの連結部の弾性変形によってプリント配線板の位置の誤差を吸収しつつ、連結体をプリント配線板の厚さ方向から各レセプタクルに接続することにより、プリント配線板間を容易に接続することができる。また、コンタクトとして、端子部の位置や連結部の位置が互いに異なる第１のコンタクトと第２のコンタクトとを備えることにより、全てのコンタクトがホルダの同じ側に保持される場合に比べ、コンタクトの数の割にピッチを大きくすることができる。さらに、第１のコンタクトと第２のコンタクトとの連結部間の絶縁がスペーサによって確保される。また、スペーサを一方のコンタクトに連結してコンタクトの連結部間の絶縁を確保しながらも、他方のコンタクトの連結部はスペーサに拘束されないから弾性変形の幅が確保される。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、第１のコンタクトの連結部と、第２のコンタクトの連結部とは、それぞれ、プリント配線板の厚さ方向の一方側へ膨出するように曲げられてなり端子部間の距離を変化させるように弾性変形可能なばね部を有することを特徴とする。

この発明によれば、プリント配線板が並ぶ方向についてのプリント配線板や各レセプタクルの位置ずれが、ばね部の弾性変形によって吸収される。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、連結体において、ホルダには、それぞれ第１のコンタクトの端子部の少なくとも一部が圧入される複数個の第１の保持溝と、それぞれ第２のコンタクトの端子部の少なくとも一部が圧入される複数個の第２の保持溝とが設けられ、第１の保持溝はホルダをレセプタクルに着脱する方向の少なくとも一方向であって各ホルダで互いに共通な方向に開放され、第２の保持溝はホルダをレセプタクルから取り外す方向に開放されていることを特徴とする。

この発明によれば、連結体を組み立てる際に、ホルダと各コンタクトとをプリント配線板の厚さ方向に重ねるようにして組み立てることができる。

本発明によれば、それぞれレセプタクルが実装された各プリント配線板がそれぞれ固定された状態であっても、連結体においてコンタクトの連結部の弾性変形によってプリント配線板の位置の誤差を吸収しつつ、連結体をプリント配線板の厚さ方向から各レセプタクルに接続することにより、プリント配線板間を容易に接続することができる。また、コンタクトとして、端子部の位置や連結部の位置が互いに異なる第１のコンタクトと第２のコンタクトとを備えることにより、全てのコンタクトがホルダの同じ側に保持される場合に比べ、コンタクトの数の割にピッチを大きくすることができる。さらに、第１のコンタクトと第２のコンタクトとの連結部間の絶縁がスペーサによって確保される。また、スペーサを一方のコンタクトに連結してコンタクトの連結部間の絶縁を確保しながらも、他方のコンタクトの連結部はスペーサに拘束されないから弾性変形の幅が確保される。

本実施形態は、図１及び図２に示すように、互いに異なるプリント配線板Ｐにそれぞれ実装される２個のレセプタクル１と、各レセプタクル１に電気的且つ機械的に接続される連結体２とを備える。以下、上下左右は図１（ｂ）を基準とし、図１（ｂ）の手前−奥方向（図１（ａ）の下上方向）を前後方向と呼ぶ。すなわち、プリント配線板Ｐの厚さ方向を上下方向と呼び、プリント配線板Ｐの並ぶ方向を左右方向と呼ぶ。

レセプタクル１は、例えば合成樹脂のような絶縁材料からなり直方体形状であって上面に接続凹部３０が設けられたハウジング３と、それぞれ例えば金属板に打ち抜き加工や曲げ加工が施されてなり一部が接続凹部３０内に露出する形で接続凹部３０の左右にそれぞれ複数本（図では３０本）ずつ前後に並べて保持されたコンタクト４とを備える。

レセプタクル１のハウジング３において接続凹部３０の左右には、それぞれコンタクト４を保持するための保持溝３１が、コンタクト４に一対一に対応して複数本ずつ、接続凹部３０の内外に跨って設けられている。レセプタクル１のコンタクト４は、逆Ｕ字形状であって保持溝３１に圧入保持される被保持部４１と、被保持部４１において接続凹部３０の内側に位置する端部から左右方向の内側へ突設され上方へ曲がって先部を左右に変位させる方向の弾性を有する接触部４２と、被保持部４１において接続凹部３０の外側に位置する端部から左右方向のうちハウジング３から離れる方向に突設されてプリント配線板Ｐにはんだ付けされる端子部４３とを有する。また、レセプタクル１のハウジング３の下面には、プリント配線板Ｐに設けられた位置決め穴（図示せず）に係合する位置決め突起３２が下方へ突設されている。すなわち、位置決め突起３２がプリント配線板Ｐの位置決め穴に係合することにより、プリント配線板Ｐに対するハウジング３の位置決めがなされる。

連結体２は、図３及び図４に示すように、それぞれ例えば合成樹脂のような絶縁材料からなり接続凹部３０に挿入される接続部５０を有する２個のホルダ５と、それぞれ導電材料からなり両端部が一方ずつのホルダ５に保持された複数本のコンタクト６ａ，６ｂとを備える。

連結体２のホルダ５において、接続部５０の左右両面には、それぞれコンタクト６ａ，６ｂを保持するための保持溝５１ａ，５１ｂが設けられている。連結体２の各コンタクト６ａ，６ｂは、それぞれ、保持溝５１ａ，５１ｂに圧入保持される被保持部６１と、被保持部６１から左右方向のうち接続部５０から離れる方向へ突設され上方へ曲がって先部を被保持部６１に対して左右に変位させるように弾性変形可能な接触部６２とを有する。すなわち、被保持部６１と接触部６２とで請求項における端子部が構成されている。ここで、接触部６２の左右のうち接続部５０から離れた側の面には、上側の厚さ寸法を下側よりも小さくする段６２ａが設けられており、レセプタクル１のコンタクト４の接触部４２には左右方向の内向きに膨出するように曲げられた係合凸部４２ａが設けられている。接続部５０が接続凹部３０に挿入されると、各コンタクト４，６ａ，６ｂが弾性変形し、係合凸部４２ａが段６２ａの上側に至ったときに各コンタクト４，６ａ，６ｂが弾性復帰することにより作業者にクリック感が与えられる。ここにおいて、係合凸部４２ａが接続凹部３０の上側に位置することにより、接続凹部３０からの接続部５０の脱落は防止される。また、被保持部６１の前後両端面には、それぞれ保持溝５１ａ，５１ｂの内面に食い込む食い込み突起６１ａが突設されている。さらに、ホルダ５の接続部５０の前後両端には、それぞれ接続部５０に対してコンタクト６ａ，６ｂの接触部６２よりも大きく左右に突出する突出部５２が設けられており、接続凹部３０に対する接続部５０の挿抜時には突出部５２を持つことができる。また、突出部５２の左右方向の外側の端部間には梁部５３が架設されており、梁部５３によってホルダ５の機械的強度が向上するとともにコンタクト６ｂの接触部６２が保護されている。さらに、レセプタクル１のハウジング３の上面において前後両端部には、それぞれプリント配線板Ｐの上方への突出寸法を前後方向の外側において内側よりも小さくする段３４が設けられていて、ホルダ５の前後両端部の下面には、位置決め部５４が下方へ突設されており、各位置決め部５４がそれぞれ段３４の外側に位置することにより、前後方向について連結体２のホルダ５の位置ずれは防止されている。また、ホルダ５の前後両端部の下面には、それぞれ位置決め凹部５５が設けられている。レセプタクル１のハウジング３の前後両端部の上面にはそれぞれ位置決め凸部３５が設けられていて、各位置決め凸部３５がそれぞれ位置決め凹部５５に係入することにより、レセプタクル１のハウジング３に対する連結体２のホルダ５の位置決めがなされる。

ここで、連結体２のコンタクト６ａ，６ｂには、被保持部６１が各ホルダ５において他方のホルダ５に近い側の保持溝５１ａに圧入される第１のコンタクト６ａと、被保持部６１が各ホルダ５において他方のホルダ５から離れた側の保持溝５１ａに圧入される第２のコンタクト６ｂとがある。第１のコンタクト６ａの連結部６３は、第２のコンタクト６ｂの連結部６３の下側に位置する。このように接触部６２同士が左右方向すなわちプリント配線板Ｐが並ぶ方向に並ぶとともに連結部６３同士がプリント配線板Ｐの厚さ方向において互いに重なる第１のコンタクト６ａと第２のコンタクト６ｂとを設けていることにより、第１のコンタクト６ａと第２のコンタクト６ｂとの一方のみを設ける場合に比べて前後の寸法当たりに設けることができるコンタクト６ａ，６ｂの総数が増加している。

また、各コンタクト６ａ，６ｂには、それぞれ連結部６３において左右方向の中央部に、上方へコ字形状に膨出して左右両端の距離を変化させるように弾性変形可能なばね部６３ａが設けられている。すなわち、左右方向についてのプリント配線板Ｐやレセプタクル１の位置ずれは、ばね部６３ａの弾性変形によって吸収される。この構成により、ばね部６３ａを設けずにコンタクト４，６ａ，６ｂの接触部４２，６２の弾性変形のみによって上記位置ずれを吸収する場合に比べ、コンタクト４，６ａ，６ｂの形状を単純としながらもより大きな位置ずれを吸収することができる。

さらに、連結体２には、コンタクト６ａ，６ｂの連結部６３間の絶縁を確保するためにスペーサ７が設けられている。スペーサ７の上下両面には、上下方向の一方と左右両側とにそれぞれ開放されてコンタクト６ａ，６ｂの連結部６３が挿通される挿通溝７１ａ，７１ｂが設けられている。ここで、下側の挿通溝７１ａの前後の寸法は第１のコンタクト６ａの連結部６３の前後の寸法と略同じとされており、第１のコンタクト６ａの連結部６３は挿通溝７１ａに圧入保持されている。また、上側の挿通溝７１ｂの前後の寸法は第２のコンタクト６ｂの連結部６３の前後の寸法よりも大きく、第２のコンタクト６ｂの連結部６３はスペーサ７に対し挿通溝７１ｂに沿って左右に変位自在となるように遊挿されている。つまり、下側の挿通溝７１ａが請求項における圧入溝であって、上側の挿通溝７１ｂが請求項における遊挿溝である。この構成によれば、連結体２のコンタクト６ａ，６ｂの連結部６３間の絶縁をスペーサ７によって確保しながらも、第２のコンタクト６ｂの連結部６３をスペーサ７に対して拘束せずに上下及び左右に変位可能とすることができる。

ここで、ホルダ５において、各コンタクト６ａ，６ｂが圧入される保持溝５１ａ，５１ｂはそれぞれ上方へ開放されている。これにより、連結体２の製造に際しては、図４に示すように、各ホルダ５に対して矢印Ａ１で示すように第１のコンタクト６ａをそれぞれ上方から組み付け、次にスペーサ７を第１のコンタクト６ａに対して矢印Ａ２で示すように上方から組み付け、最後に第２のコンタクト６ｂを各ホルダ５とスペーサ７とに対してそれぞれ矢印Ａ３に示すように上方から組み付けるといったように、ホルダ５とコンタクト６ａ，６ｂとスペーサ７とを上下に重ねるようにして容易に組み立てることができる。なお、第１のコンタクト６ａを保持する保持溝５１ａを下方に開放された形状とし、第１のコンタクト６ａをホルダ５の下方から組み付けるようにしてもよい。

上記構成によれば、それぞれレセプタクル１が実装された各プリント配線板Ｐがそれぞれ例えばケース（図示せず）に固定された後であっても、連結体２を各レセプタクル１に対してそれぞれ上側から接続することができることにより、各レセプタクル１への連結体２の接続すなわち各レセプタクル１の接続凹部３０への各ホルダ５の接続部５０の挿入を容易に行うことができる。

また、連結体２をレセプタクル１に接続する際、プリント配線板Ｐやレセプタクル１の位置ずれは、連結部６３の弾性変形により吸収される。特に、左右方向についてのプリント配線板Ｐやレセプタクル１の位置ずれは、既に述べたように連結部６３のばね部６３ａの弾性変形によって吸収される。

なお、レセプタクル１のハウジング３と連結体２のホルダ５との嵌合の関係を本実施形態とは逆にし、接続凹部３０を連結体２のホルダ５に設けるとともに接続部５０をレセプタクル１のハウジング３に設けてもよい。また、接続凹部３０は上下両側に開口した貫通穴形状としてもよい。

本発明の実施形態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は右側面図である。同上を示す斜視図である。同上の連結体を示す分解斜視図である。同上の連結体を分解した状態を示す断面図である。従来例を示す断面図である。

符号の説明

１レセプタクル
２連結体
３ハウジング
４コンタクト
５ホルダ
６ａ第１のコンタクト
６ｂ第２のコンタクト
７スペーサ
３０接続凹部
４１被保持部
４２接触部
４３端子部
５０接続部
６１被保持部
６２接触部
６３連結部
６３ａばね部
Ｐプリント配線板

Claims

厚さ方向に交差する方向に並べて配置される２枚のプリント配線板の一方ずつにそれぞれ実装されるレセプタクルと、各レセプタクルにそれぞれ電気的且つ機械的に接続される連結体とからなり、それぞれレセプタクルが実装されたプリント配線板間を電気的に接続するコネクタであって、
各レセプタクルは、それぞれ、絶縁材料からなりプリント配線板上に固定されるハウジングと、それぞれ導電材料からなり、プリント配線板が並ぶ方向に関してハウジングの両側において、それぞれプリント配線板が並ぶ方向とプリント配線板の厚さ方向とに交差する方向に並べて設けられるとともにプリント配線板に電気的に接続される複数個のコンタクトとを備え、
連結体は、それぞれ絶縁材料からなりレセプタクルのハウジングに対してプリント配線板の厚さ方向に嵌合する構造を有する２個のホルダと、それぞれ弾性を有する導電材料からなりホルダに保持されてホルダがレセプタクルのハウジングに嵌合したときにレセプタクルのコンタクトに接触導通する第１のコンタクトと第２のコンタクトとを備え、
連結体において、第１のコンタクト及び第２のコンタクトは、プリント配線板が並ぶ方向に延長された連結部と、連結部の両端にそれぞれ設けられてそれぞれホルダに保持されレセプタクルのコンタクトに接触導通する端子部とを有し、
連結体が各レセプタクルに接続された状態では、連結体の第１のコンタクトの端子部は、レセプタクルにおいて他方のレセプタクルに近い側のコンタクトに接触導通し、第２のコンタクトの端子部は、レセプタクルにおいて他方のレセプタクルから離れた側のコンタクトに接触導通し、第１のコンタクトの連結部は、第２のコンタクトの連結部よりもプリント配線板に近い位置に配置されていて、
連結体は、絶縁材料からなり第１のコンタクトの連結部と第２のコンタクトの連結部との間に介在するスペーサを備え、
スペーサには、第１のコンタクトと第２のコンタクトとの一方の連結部が圧入固定される圧入溝が設けられるとともに、圧入溝が設けられた面の反対面において第１のコンタクトと第２のコンタクトとの他方の連結部が遊挿される遊挿溝が設けられていることを特徴とするコネクタ。
第１のコンタクトの連結部と、第２のコンタクトの連結部とは、それぞれ、プリント配線板の厚さ方向の一方側へ膨出するように曲げられてなり端子部間の距離を変化させるように弾性変形可能なばね部を有することを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
連結体において、ホルダには、それぞれ第１のコンタクトの端子部の少なくとも一部が圧入される複数個の第１の保持溝と、それぞれ第２のコンタクトの端子部の少なくとも一部が圧入される複数個の第２の保持溝とが設けられ、第１の保持溝はホルダをレセプタクルに着脱する方向の少なくとも一方向であって各ホルダで互いに共通な方向に開放され、第２の保持溝はホルダをレセプタクルから取り外す方向に開放されていることを特徴とする請求項１又は２記載のコネクタ。