(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
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。
【0005】
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。
【0006】
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。
【課題を解決するための手段】
【0007】
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。
【0008】
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。
【発明の効果】
【0009】
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。
【発明を実施するための形態】
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。