【実施例】
【0012】
本発明の一実施例であるコネクタ装置は、
図1に示すように、第1基板300と、第2基板400と、第1基板300に搭載される第1コネクタ100と、第2基板400に搭載される第2コネクタ200とから構成されている。第1コネクタ100と第2コネクタ200とは、第1基板300及び第2基板400の基板面に対して垂直な方向(以下、嵌合方向X3)に相互に接近して嵌合し第1基板300と第2基板400との間を電気的に接続するコネクタユニットを構成している。
【0013】
以下の説明では、第1コネクタ100と第2コネクタ200とを相互に接近させる嵌合方向X3に直交する方向を第1方向X1及び第2方向X2と規定する。第1方向X1及び第2方向X2は、相互に直交している。
【0014】
第1コネクタ100は、所謂プラグコネクタであり、
図2乃至
図4に示すように、複数の第1コンタクト110と、第1コンタクト110を保持する第1ハウジング120とを備えている。第1コンタクト110と第1ハウジング120とは、インサート成形により一体に成形されている。
【0015】
第1コンタクト110は、導電性の銅合金から成形され、
図2乃至
図4に示すように、第2方向X2における第1ハウジング120の両側において、第1方向X1に所定ピッチで並列した状態でそれぞれ複数配置されている。第2方向X2における第1ハウジング120の一方側に並列配置された複数の第1コンタクト110と、第2方向X2における第1ハウジング120の他方側に並列配置された複数の第1コンタクト110とは、嵌合方向X3及び第1方向X1により規定される平面を基準に面対称に配置されている。
【0016】
第1コンタクト110は、
図7に示すように、第1端子部111と、第1端子部111に連設された第1直線部112と、第1直線部112に連設された第1接触部113と、第1接触部113の端部に形成された巻き端部114とを一体に有している。
【0017】
第1端子部111は、第1基板300の表面310に形成されたパッド311に半田付けされて接続されている(
図2参照)。第1端子部111は、第1ハウジング120から第2方向X2に向けて突出し、第1ハウジング120の外部に露出している。第1端子部111は、第1基板300の表面310上に当接する第1当接面111aと、嵌合方向X3及び第2方向X2により規定される平面内で湾曲し第1基板300の表面310から離間する湾曲部111bとを有している。湾曲部111bは、第1端子部111とパッド311との間の半田付け作業時に、湾曲部111bとパッド311との間に形成された間隙内に半田を入り込ませることで、半田フィレットの形成を容易にし、半田付け強度を向上する目的で形成されている。
【0018】
第1直線部112は、第2方向X2に沿って延び、その一部が第1ハウジング120の第1本体部121内に埋設されている。第1直線部112は、前述した湾曲部111bを除いた第1端子部111の直線部分と一直線上に形成されている。
【0019】
第1接触部113は、嵌合方向X3に沿って延び、第1コネクタ100と第2コネクタ200との間の嵌合時に、第2コンタクト210の第2接触部215に接触し電気的に接続される(
図8参照)。本実施例では、
図7に示すように、第1コネクタ100を第1基板300に搭載した状態で、第1接触部113が第1基板孔330を超えて第1基板300の裏面320側に突出し、
図9に示すように、第1コネクタ100と第2コネクタ200との間の嵌合状態で、第1接触部113が第2基板孔430内に入り込むように、嵌合方向X3における第1接触部113の寸法は設定されている。
【0020】
巻き端部114は、その一部が第1ハウジング120の第1突出部123内に埋設され、第1ハウジング120と第1コンタクト110との間の固着強度を向上させている。
【0021】
第1ハウジング120は、絶縁性の樹脂から成形され、
図3や
図4に示すように、平板状の第1本体部121と、第1本体部121の外縁に形成された第1フランジ部122と、第2方向X2に相互に離間し対向した状態で第1本体部121から嵌合方向X3に向けてそれぞれ突出形成された一対の第1突出部123と、第1方向X1に相互に離間し対向した状態で第1本体部121から嵌合方向X3に向けてそれぞれ突出形成された一対のピン部124と、第1本体部121及び一対の第1突出部123及び一対のピン部124により画定され第2コネクタ200側に開口した受容部125とを有している。
【0022】
第1本体部121は、平面視した場合に矩形状を呈し、
図7に示すように、第1コネクタ100を第1基板300に搭載した状態で第1基板孔330の上方で第1基板300の表面310側に位置する第1部分121aと、第1コネクタ100を第1基板300に搭載した状態で第1基板孔330内に位置する第2部分121bとを有している。第2部分121bは、第1基板300に対する第1コネクタ100の取り付け時に、第1基板300に第1コネクタ100を載置した状態(すなわち、第1コンタクト110と第1基板300との間の半田付けが行われていない状態)で、第1基板孔330の内側面により第1方向X1及び第2方向X2に移動を規制される被規制面121b−1を外縁に有している。第1コネクタ100を第1基板300に搭載した状態(すなわち、第1コンタクト110と第1基板300との間の半田付けが行われた状態)で、被規制面121b−1と第1基板孔330の内側面との間には、第1方向X1及び第2方向X2において間隙が形成される。
図3に示すように、第1本体部121(第1部分121a)の表面には、後述する孔126が形成されていない平坦面が存在し、この平坦面が、第1基板300に対して第1コネクタ100を載置する際に、第1コネクタ100を持ち上げて運ぶ運搬装置(図示しない)の吸着部(図示しない)により吸着保持される被吸着部127として機能する。
【0023】
第1フランジ部122は、第1本体部121の第1部分121aの外縁(第1部分121aの四辺)に形成されている。嵌合方向X3における第1フランジ部122の厚みは、嵌合方向X3における第1本体部121の第1部分121aの厚みと同じ寸法で設定されている。第1コネクタ100を第1基板300に載置した状態で、第1フランジ部122と第1基板300の表面310との間に間隔が形成されるように、第1ハウジング120は構成されている。このように第1ハウジング120を構成することにより、第1ハウジング120や第1コンタクト110に寸法上や形状上の多少の製造誤差が生じた場合であっても、第1基板300に第1コネクタ100を載置した状態で、第1コンタクト110の第1端子部111の第1当接面111aを第1基板300のパッド311に確実に当接させることができる。しかしながら、第1フランジ部122が第1基板300の表面310に対して物理的に接触するように構成してもよい。第1フランジ部122は、第1コネクタ100を第1基板300に搭載した状態で、第1基板孔330を除いた第1基板300の基板部分に対して嵌合方向X3に重なる。すなわち、第1基板300上に投影した第1フランジ部122を含む第1ハウジング120の外形は、嵌合方向X3に直交する平面内における第1基板孔330の外形内に収まらないように形成されている。このように、第1フランジ部122が第1基板孔330を除いた第1基板300の基板部分に対して嵌合方向X3に重なるように構成することにより、第1コネクタ100に対して何かしらの荷重や衝撃が加わった場合であっても、第1コンタクト110に過剰な変形荷重が加わることを回避し、所謂コネクタ煽り強度を向上できる。なお、本実施例では、第1フランジ部122が第1本体部121の第1部分121aの四辺に形成されているが、具体的な構成はこれに限定されず、第1コネクタ100を第1基板300に搭載した状態で、第1ハウジング120の少なくとも一部が、第1基板孔330を除いた第1基板300の基板部分に対して嵌合方向X3に重なるように構成すればよい。
【0024】
第1突出部123は、第1コンタクト110の第1接触部113を支持している。本実施例では、
図7に示すように、第1コネクタ100を第1基板300に搭載した状態で、第1突出部123が第1基板300の裏面320側に突出し、
図9に示すように、第1コネクタ100と第2コネクタ200との間の嵌合状態で、第1突出部123が第2基板孔430内に入り込むように、嵌合方向X3における第1突出部123の寸法は設定されている。
【0025】
ピン部124は、第1コネクタ100と第2コネクタ200との間の嵌合状態で、第2コネクタ200の第2ハウジング220に形成されたピン受容部223内(
図5参照)に入り込み、ピン受容部223の内側面により第1方向X1及び第2方向X2に移動を規制されるように形成されている。本実施例では、
図7に示すように、第1コネクタ100を第1基板300に搭載した状態で、ピン部124が第1基板300の裏面320側に突出し、
図10に示すように、第1コネクタ100と第2コネクタ200との間の嵌合状態で、ピン部124が第2基板孔430内に入り込むように、嵌合方向X3におけるピン部124の寸法は設定されている。
【0026】
受容部125は、第2コネクタ200側に開口し、第1コネクタ100と第2コネクタ200との間の嵌合時に、第2ハウジング220及び第2コンタクト210の一部を受容するように構成されている。
【0027】
図2や
図7に示す符号126は、第1ハウジング120に形成された孔であり、第1コンタクト110と第1ハウジング120とのインサート成形時には、金型の突起等で第1コンタクト110の動きを抑える必要があり、その結果として形成された孔である。
【0028】
第2コネクタ200は、所謂レセプタクルコネクタであり、
図2、
図5、
図6に示すように、複数の第2コンタクト210と、第2コンタクト210を保持する第2ハウジング220とを備えている。第2コンタクト210は、第2ハウジング220に嵌め込まれている。
【0029】
第2コンタクト210は、導電性の銅合金から成形され、
図2、
図5、
図6に示すように、第2方向X2における第2ハウジング220の両側において、第1方向X1に所定ピッチで並列した状態でそれぞれ複数配置されている。第2方向X2における第2ハウジング220の一方側に並列配置された複数の第2コンタクト210と、第2方向X2における第2ハウジング220の他方側に並列配置された複数の第2コンタクト210とは、嵌合方向X3及び第1方向X1により規定される平面を基準に面対称に配置されている。
【0030】
第2コンタクト210は、
図8に示すように、第2端子部211と、第2端子部211に連設された第2直線部212と、第2直線部212から嵌合方向X3に向けて突出形成された被保持部213と、第2直線部212に連設されたバネ部214と、バネ部214に膨出形成された第2接触部215を一体に有している。
【0031】
第2端子部211は、第2基板400の表面410に形成されたパッド411に半田付けされて接続されている(
図2参照)。第2端子部211は、第2ハウジング220から第2方向X2に向けて突出し、第2ハウジング220の外部に露出している。第2端子部211は、第2基板400の表面410上に当接する第2当接面211aを有している。嵌合方向X3に直交する平面上(第1基板300)に投影した第2端子部211を含む第2コネクタ200の外形は、第1基板孔330の外形内に収まるように形成されている。また、本実施例では、
図9に示すように、第1コネクタ100と第2コネクタ200との間の嵌合状態で、第2コンタクト210及び第2ハウジング220の一部に加えて第2端子部211の一部も、第1基板孔330内に入り込むように、嵌合方向X3における第2端子部211の寸法は設定されている。
【0032】
第2直線部212は、第2方向X2に沿って延びている。
【0033】
被保持部213は、第2直線部212から嵌合方向X3に向けて突出形成され、第2ハウジング220に形成された保持部225に圧入され固定状態で保持されている。
【0034】
バネ部214は、第2直線部212に連設され嵌合方向X3に沿って延びる第1部分214aと、第1部分214aに連設され第2方向X2に沿って延びる第2部分214bと、第2部分214bに連設され嵌合方向X3に向けて延びる第3部分214cとから構成され、全体形状でコ字状を呈している。本実施例では、
図8に示すように、第2コネクタ200を第2基板400に搭載した状態で、第3部分214cの一部が第2基板孔430内に位置するとともに、第3部分214cの他の一部が第2基板孔430の上方で第2基板400の表面410側に位置し、
図10に示すように、第1コネクタ100と第2コネクタ200との間の嵌合状態で、第3部分214cの一部が第1基板孔330内に位置するように、嵌合方向X3における第3部分214cの寸法は設定されている(
図9参照)。
【0035】
第2接触部215は、第1コネクタ100側に位置する第3部分214cの先端部に膨出形成されている。第1コネクタ100と第2コネクタ200との間の嵌合時には、バネ部214が弾性変形し、第2接触部215が第1コンタクト110の第1接触部113に接触し電気的に接続される。
【0036】
第2ハウジング220は、絶縁性の樹脂から成形され、
図5、6、8に示すように、第2本体部221と、第2本体部221の外縁に形成された第2フランジ部222と、第1方向X1に相互に離れた位置で第2本体部221にそれぞれ形成された一対のピン受容部223と、第2方向X2に相互に離れた位置で第2本体部221に凹設された一対の収容凹部224と、第2方向X2における収容凹部224の両外側に形成された一対の保持部225とを有している。
【0037】
第2本体部221は、
図8に示すように、第2コネクタ200を第2基板400に搭載した状態で第2基板孔430の上方で第2基板400の表面410側に位置する第1部分221aと、第2コネクタ200を第2基板400に搭載した状態で第2基板孔430内に位置する第2部分221bとを有している。第2部分221bは、第2基板400に対する第2コネクタ200の取り付け時に、第2基板400に対して第2コネクタ200を載置した状態(すなわち、第2コンタクト210と第2基板400との間の半田付けが行われていない状態)で、第2基板孔430の内側面により第1方向X1及び第2方向X2に移動を規制される被規制面221b−1を外縁に有している。第2コネクタ200を第2基板400に搭載した状態(すなわち、第2コンタクト210と第2基板400との間の半田付けが行われた状態)で、被規制面221b−1と第2基板孔430の内側面との間には、第1方向X1及び第2方向X2において間隙が形成される。
図5に示すように、一対のピン受容部223及び一対の収容凹部224に囲まれた位置の第2本体部221(第1部分221a)の表面は、第2基板400に対して第2コネクタ200を載置する際に、第2コネクタ200を持ち上げて運ぶ運搬装置(図示しない)の吸着部(図示しない)により吸着保持される平坦状の被吸着部226として機能する。
【0038】
第2フランジ部222は、第2本体部221の第1部分221aの外縁(具体的には、第2方向X2における第1部分221aの二辺)に形成されている。第2コネクタ200を第2基板400に載置した状態で、第2フランジ部222と第2基板400の表面410との間に間隔が形成されるように、第2ハウジング220は構成されている。このように第2ハウジング220を構成することにより、第2フランジ部222や第2コンタクト210に寸法上や形状上の多少の製造誤差が生じた場合であっても、第2基板400に第2コネクタ200を載置した状態で、第2コンタクト210の第2端子部211の第2当接面211aを第2基板400のパッド411に確実に当接させることができる。しかしながら、第2フランジ部222が第2基板400の表面410に対して物理的に接触するように構成してもよい。第2フランジ部222は、第2コネクタ200を第2基板400に搭載した状態で、第2基板孔430を除いた第2基板400の基板部分に対して嵌合方向X3に重なる。すなわち、第2基板400上に投影した第2フランジ部222を含む第2ハウジング220の外形は、嵌合方向X3に直交する平面内における第2基板孔430の外形内に収まらないように形成されている。このように、第2フランジ部222が第2基板孔430を除いた第2基板400の基板部分に対して嵌合方向X3に重なるように構成することにより、第2コネクタ200に対して何かしらの荷重や衝撃が加わった場合であっても、第2コンタクト210に過剰な変形荷重が加わることを回避し、所謂コネクタ煽り強度を向上できる。なお、本実施例では、第2フランジ部222が第2本体部221の第1部分221aのニ辺に形成されているが、具体的な構成はこれに限定されることなく、第2ハウジング220の少なくとも一部が、第2コネクタ200を第2基板400に搭載した状態で、第2基板孔430を除いた第2基板400の基板部分に対して嵌合方向X3に重なるように構成すればよい。
【0039】
ピン受容部223は、第1方向X1における第2本体部221の両側において、第2本体部221を嵌合方向X3に貫通した状態で形成され、第1コネクタ100と第2コネクタ200との間の嵌合状態で、第1ハウジング120に形成されたピン部124を受容し、第1方向X1及び第2方向X2におけるピン部124の移動を規制するように構成されている。本実施例では、
図8に示すように、第2コネクタ200を第2基板400に搭載した状態で、
図10に示すように、ピン受容部223の一部が第2基板孔430内に位置するとともに、ピン受容部223の他の一部が第2基板孔430の上方で第2基板400の表面410側に位置し、第1コネクタ100と第2コネクタ200との間の嵌合状態で、ピン受容部223の一部が第1基板孔330内に位置するように、嵌合方向X3におけるピン受容部223の寸法は設定されている。
【0040】
収容凹部224は、第1コネクタ100側に向けて開口し、第2コンタクト210のバネ部214を収容している。本実施例では、
図8に示すように、第2コネクタ200を第2基板400に搭載した状態で、収容凹部224の一部が第2基板孔430内に位置するとともに、収容凹部224の他の一部が第2基板孔430の上方で第2基板400の表面410側に位置し、
図10に示すように、第1コネクタ100と第2コネクタ200との間の嵌合状態で、収容凹部224の一部が第1基板孔330内に位置するように、嵌合方向X3における収容凹部224の寸法は設定されている。
【0041】
保持部225は、
図8に示すように、嵌合方向X3に貫通した状態で第2本体部221に形成され、第2コンタクト210の被保持部213を固定状態で保持している。
【0042】
図2に示すように、第1基板300は、パッド311が形成された表面310と、裏面320と、表裏を嵌合方向X3に貫通する矩形状の第1基板孔330とを有している。
【0043】
図2に示すように、第2基板400は、パッド411が形成された表面410と、裏面420と、表裏を嵌合方向X3に貫通する矩形状の第2基板孔430とを有している。
【0044】
第1コネクタ100と第2コネクタ200とは、第1基板300の裏面320と第2基板400の表面410とを相互に対向させた状態で、相互に嵌合される。
【0045】
本実施例では、第1基板300及び第2基板400は、硬質プリント基板として構成されている。しかしながら、第1基板300及び第2基板400の具体的態様は硬質プリント基板に限定されず、例えば、FPC等のフレキシブル基板であってもよい。
【0046】
本実施例においては、第1基板300と第2基板400との間には、スペーサ(図示しない)が設けられており、
図9に示すように、第1コネクタ100と第2コネクタ200との間の嵌合時には、第1基板300と第2基板400との間に所定の間隔Sが形成される。しかしながら、第1基板300と第2基板400との間にスペーサを設けることなく、第1基板300と第2基板400とが相互に物理的に接触するように構成してもよい。
【0047】
このようにして得られた本実施例のコネクタ装置では、嵌合方向X3に直交する平面上に投影した第2端子部211を含む第2コネクタ200の外形が、第1基板孔330の外形内に収まるように形成されていることにより、第1コネクタ100と第2コネクタ200との間の嵌合時に、第2コンタクト210及び第2ハウジング220の一部に加えて第2端子部211の一部も第1基板孔330内に入り込むため、嵌合方向X3におけるコネクタ装置全体の低背化を実現できる。
【0048】
また、第1コンタクト110及び第1ハウジング120の一部が第1基板孔330内に配置されているとともに、第2コンタクト210及び第2ハウジング220の一部が第2基板孔430内に配置されていることにより、嵌合方向X3におけるコネクタ装置全体の低背化を実現できる。
【0049】
第1ハウジング120のピン部124と第2ハウジング220のピン受容部223とが、第1コネクタ100と第2コネクタ200との間の嵌合状態で、第1基板孔330内及び第2基板孔430内の両方に跨って延在するように構成されていることにより、コネクタ装置全体の低背化を阻害することなく、嵌合方向X3におけるピン部124及びピン受容部223の長さを充分に確保することが可能であるため、第1コネクタ100と第2コネクタ200との間の円滑な嵌合、及び、第1方向X1及び第2方向X2における第1コネクタ100と第2コネクタ200との間の確実な移動規制を実現できる。
【0050】
第1コンタクト110の第1接触部113と第2コンタクト210のバネ部214の第3部分214cとが、第1コネクタ100と第2コネクタ200との間の嵌合状態で、第1基板孔330及び第2基板孔430の両方に跨って延在するとともに、第2コンタクト210の第2接触部215が第3部分214cの第1コネクタ100側の先端部に形成されていることにより、コネクタ装置全体の低背化を阻害することなく、第1コンタクト110と第2コンタクト210との間の接触有効長を充分に確保できる。
【0051】
次に、本実施例のコネクタ装置の変形例について、
図11に基づいて説明する。ここで、第1コンタクト110の第1端子部111’の構成及び第1基板300の配置状態以外の構成は、前述したコネクタ装置と全く同じであるため、第1コンタクト110の第1端子部111’の構成及び第1基板300の配置状態以外の構成については説明を省略する。
【0052】
まず、本変形例では、
図11に示すように、第1基板300の表裏が、
図1乃至
図10に示した前述の実施例とは逆になっている。すなわち、本変形例では、パッド(
図11では図示しない)が形成された表面310を第2基板400に対向させた状態で、第1基板300が配置されている。
【0053】
そして、本変形例では、第1コンタクト110の第1端子部111’が、第2方向X2における第1直線部112の端部から第1基板孔330内を通して第1基板300の表面310側まで延ばされ、第2基板400に対向する第1基板300の表面310に形成されたパッド(
図11では図示しない)に半田付けされて接続されている。