(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022042764
(43)【公開日】2022-03-15
(54)【発明の名称】可動コネクタ及びコネクタアセンブリ
(51)【国際特許分類】
H01R 13/631 20060101AFI20220308BHJP
H01R 12/91 20110101ALN20220308BHJP
【FI】
H01R13/631
H01R12/91
【審査請求】有
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2020148344
(22)【出願日】2020-09-03
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2022-01-21
(71)【出願人】
【識別番号】000102500
【氏名又は名称】SMK株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100140501
【弁理士】
【氏名又は名称】有我 栄一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100072604
【弁理士】
【氏名又は名称】有我 軍一郎
(72)【発明者】
【氏名】石田 能康
【テーマコード(参考)】
5E021
5E223
【Fターム(参考)】
5E021FA14
5E021FA16
5E021FB02
5E021FB14
5E021FC31
5E021HA05
5E223AB01
5E223AB26
5E223AB62
5E223BA01
5E223BA07
5E223CB31
5E223CD01
5E223DA05
5E223DB25
(57)【要約】
【課題】可動ハウジングの相対移動範囲を規制するための部位の存在による複雑な構造とコネクタの大型化を防止するとともに、端子を構成する細長い金属片の弾性変形を利用して相対移動(フローティング)を可能としつつ、電源などからの大電流の授受を可能とする。
【解決手段】弾性変形可能な細長い金属片からなる端子群(第1の端子群)各端子40a、40bの他に、所望の電流の授受が可能なように、所定方向の断面の所定断面積を有する部材により形成されている端子群(第2の端子群)を設けている。第2の端子群の各端子50は、一部が固定ハウジング20に固定されるが、可動ハウジング30には固定されず、その突起部58が可動ハウジングに設けられた貫通孔38を所定のギャップを介して貫通して可動ハウジングの内部の凹部35内に突出している。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
固定ハウジングと、前記固定ハウジングに相対移動可能な可動ハウジングと、前記固定ハウジングに一部が固定され、前記可動ハウジング内に位置するよう配置された端子群とを有する可動コネクタであって、
前記端子群が第1の端子群と第2の端子群を有し、前記第1の端子群の各端子は、一部が前記固定ハウジングに固定され、他の一部が前記可動ハウジングに固定され、前記第2の端子群の各端子は、一部が前記固定ハウジングに固定され、他の一部が前記可動ハウジングに設けられた貫通孔を所定のギャップを介して貫通して前記可動ハウジングの凹部内に突出するように設けられ、前記第1の端子群を構成する各端子は、両端間に弾性変形する部分を有し、前記第2の端子群を構成する各端子は、所望の電流の授受が可能なように、前記電流の流れる方向と直行する方向の断面が所定断面積を有する部材により形成されていることを特徴とする可動コネクタ。
【請求項2】
前記可動ハウジングに設けられた前記貫通孔の内壁と前記第2の端子群の前記各端子の前記他の一部の外周部との間に前記ギャップが形成され、前記ギャップは、前記第2の端子群の前記各端子の前記他の一部が前記貫通孔を貫通して前記可動ハウジングの前記凹部内に突出する方向に直交する第1の方向と前記第1の方向と前記突出する方向の双方に直交する第2の方向にそれぞれ所定の寸法を有し、前記可動ハウジングが前記固定ハウジングに対して前記第1の方向と前記第2の方向に所定距離以上相対移動しないよう構成されていることを特徴とする請求項1に記載の可動コネクタ。
【請求項3】
前記第1の端子群は、前記可動ハウジングの前記凹部を構成する対向する一方の壁面に固定される一方の端子群と、前記一方の壁面に対向する他方の壁面に固定される他方の端子群とを有し、前記第2の端子群は、前記第1の端子群の前記一方の端子群と前記他方の端子群が対向する方向と直交する方向に配列された複数の端子を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の可動コネクタ。
【請求項4】
前記第2の端子群の各端子の前記可動ハウジングの前記凹部内に突出するように設けられた前記他の一部は、前記凹部の前記一方の壁面と前記対向する前記他方の壁面内間の略中央部に配されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の可動コネクタ。
【請求項5】
前記第2の端子群の各端子は、平坦な金属板が所定形状に打ち抜かれて形成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の可動コネクタ。
【請求項6】
凹部を有する第1のコネクタ半体と前記凹部に嵌合可能な第2のコネクタ半体とを有するコネクタアセンブリであって、
前記第1のコネクタ半体は、固定ハウジングと、前記固定ハウジングに相対移動可能な可動ハウジングと、前記固定ハウジングに一部が固定され、前記可動ハウジング内に位置するよう配置された端子群とを有する可動コネクタ半体であって、
前記端子群が第1の端子群と第2の端子群を有し、前記第1の端子群の各端子は、一部が前記固定ハウジングに固定され、他の一部が前記可動ハウジングに固定され、前記第2の端子群の各端子は、一部が前記固定ハウジングに固定され、他の一部が前記可動ハウジングに設けられた貫通孔を所定のギャップを介して貫通して前記可動ハウジングの凹部内に突出するように設けられ、前記第1の端子群を構成する各端子は、両端間に弾性変形する部分を有し、前記第2の端子群を構成する各端子は、所望の電流の授受が可能なように、前記電流の流れる方向と直行する方向の断面が所定断面積を有する部材により形成されていることを特徴とするコネクタアセンブリ。
【請求項7】
前記可動ハウジングに設けられた前記貫通孔の内壁と前記第2の端子群の前記各端子の前記他の一部の外周部との間に前記ギャップが形成され、前記ギャップは、前記第2の端子群の前記各端子の前記他の一部が前記貫通孔を貫通して前記可動ハウジングの前記凹部内に突出する方向に直交する第1の方向と前記第1の方向と前記突出する方向の双方に直交する第2の方向にそれぞれ所定の寸法を有し、前記可動ハウジングが前記固定ハウジングに対して前記第1の方向と前記第2の方向に所定距離以上相対移動しないよう構成されていることを特徴とする請求項6に記載のコネクタアセンブリ。
【請求項8】
前記第2のコネクタ半体は、前記第1のコネクタ半体の前記凹部に嵌合可能なブロック状のハウジングを有し、前記ブロック状のハウジングの両側面には、前記第2のコネクタ半体が前記第1のコネクタ半体に嵌合されたとき、前記第1のコネクタ半体の前記第1の端子群の各端子と接触可能な第3の端子群が設けられ、かつ前記ブロック状のハウジングには、前記第2のコネクタ半体が前記第1のコネクタ半体に嵌合されたとき、前記第1のコネクタ半体の前記第2の端子群の各端子と接触可能な第4の端子群が設けられていることを特徴とする請求項6又は7に記載のコネクタアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は可動コネクタ及び、可動コネクタを一部に含むコネクタアセンブリに関する。
【背景技術】
【0002】
電子機器や電気機器などの電子・電気装置内では、1つの電気回路と他の電気回路とを相互に電気接続するための、コネクタが用いられる。コネクタ全体を便宜上コネクタアセンブリと称すると、コネクタアセンブリは第1のコネクタ半体と第1のコネクタ半体に結合可能な第2のコネクタ半体により構成されている。かかるコネクタアセンブリあるいはコネクタ半体の1つの種類として静止部(固定部)と静止部に相対移動(フローティング)可能な可動部を有する可動コネクタが知られている。これはコネクタ半体の取付誤差や組み立て誤差が生じると、相手側コネクタ半体との嵌合接続に位置ずれが生じたり、筐体の貫通孔との位置ずれが生じてコネクタの接続部を貫通孔から突出できないといった問題が生じることを防止するために、これらの取付誤差や組み立て誤差を吸収する目的で、固定側のプリント配線基板や筐体に対してコネクタ半体を一定範囲で可動自在に取り付ける趣旨である。なお、上記コネクタアセンブリも、それを構成する上記各コネクタ半体も、コネクタと称されることがある。従来の可動コネクタの一例として、下記の特許文献1に示されるものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2020-064834号公報、
図1、
図2
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記特許文献1に記載の可動コネクタは、次の構成を有している。
図9及び
図10は、上記特許文献1の
図1、
図2にそれぞれ相当し、フローティング可能な基板対基板コネクタ10において、固定ハウジング11の内側に可動ハウジング12が配置されており、端子13は、次のように配されている。すなわち、基板接続部13a側が固定ハウジング11に固定され、接触部13e側が可動ハウジング12に固定されている。この構造で可動ハウジング12の可動範囲(Y方向)は、可動ハウジング12の相手コネクタが嵌合される嵌合室12aの外側(XY方向における)に備えられた係止突起12a3が、固定ハウジング10に備えられた変位規制突起11a5に当たることで、設定される。しかしながら、このような構造は、可動ハウジング12の外側に可動ハウジング12の相対移動範囲を規制する部位を設ける必要があるため、構造が複雑になるとともに、コネクタ10自体の大型化が懸念される。
【0005】
さらに、特許文献1の可動コネクタでは、端子の構造が細長い金属片に折り曲げ部分を構成して、端子の一部が弾性変形することにより固定ハウジングと可動ハウジングの相対移動(フローティング)を可能としている。端子がこのような細長い金属片で構成されているため、大電流を流すことができないという問題もある。なお、本明細書において大電流とは、電源との接続のための電流値を言い、1.0A以上を言うものとする。仮に細長い金属片からなる端子の数を増やして大電流に対処しようとすると、構造がさらに複雑となり、コネクタの大型化やコスト増につながりかねない。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明では、上記従来技術の課題を解決するために、固定ハウジングと可動ハウジングとの間に設けられる端子の構造と、可動ハウジングの固定ハウジングに対する相対移動を規制するための構造を改良したものである。すなわち、上記特許文献1に記載の細長い金属片からなる端子群(第1の端子群)の他に、所望の電流の授受が可能なように、電流の流れる方向と直行する方向の断面が所定断面積を有する部材により形成された端子群(第2の端子群)を設けている。また第2の端子群の各端子は、一部が固定ハウジングに固定されるが、可動ハウジングには固定されず、他の一部が可動ハウジングに設けられた貫通孔を所定のギャップを介して貫通して可動ハウジングの内部の凹部内に突出している。
【0007】
すなわち、本発明によれば、固定ハウジングと、前記固定ハウジングに相対移動可能な可動ハウジングと、前記固定ハウジングに一部が固定され、前記可動ハウジング内に位置するよう配置された端子群とを有する可動コネクタであって、
前記端子群が第1の端子群と第2の端子群を有し、前記第1の端子群の各端子は、一部が前記固定ハウジングに固定され、他の一部が前記可動ハウジングに固定され、前記第2の端子群の各端子は、一部が前記固定ハウジングに固定され、他の一部が前記可動ハウジングに設けられた貫通孔を所定のギャップを介して貫通して前記可動ハウジングの凹部内に突出するように設けられ、前記第1の端子群を構成する各端子は、両端間に弾性変形する部分を有し、前記第2の端子群を構成する各端子は、所望の電流の授受が可能なように、前記電流の流れる方向と直行する方向の断面が所定断面積を有する部材により形成されていることを特徴とする可動コネクタが提供される。
【0008】
この構成により、本発明の可動コネクタは、単純な構造で可動部の所定方向の移動規制が可能となり、コネクタの大型化が防止され、また、例えば電源からの大電流の授受が可能となる。
【0009】
また、本発明によれば、凹部を有する第1のコネクタ半体と前記凹部に嵌合可能な第2のコネクタ半体とを有するコネクタアセンブリであって、前記第1のコネクタ半体は、固定ハウジングと、前記固定ハウジングに相対移動可能な可動ハウジングと、前記固定ハウジングに一部が固定され、前記可動ハウジング内に位置するよう配置された端子群とを有する可動コネクタ半体であって、前記端子群が第1の端子群と第2の端子群を有し、前記第1の端子群の各端子は、一部が前記固定ハウジングに固定され、他の一部が前記可動ハウジングに固定され、前記第2の端子群の各端子は、一部が前記固定ハウジングに固定され、他の一部が前記可動ハウジングに設けられた貫通孔を所定のギャップを介して貫通して前記可動ハウジングの凹部内に突出するように設けられ、前記第1の端子群を構成する各端子は、両端間に弾性変形する部分を有し、前記第2の端子群を構成する各端子は、所望の電流の授受が可能なように、前記電流の流れる方向と直行する方向の断面が所定断面積を有する部材により形成されていることを特徴とするコネクタアセンブリが提供される。
【0010】
この構成により、本発明のコネクタアセンブリは、単純な構造で可動部の所定方向の移動規制が可能となり、コネクタアセンブリの大型化が防止され、また、例えば電源からの大電流の授受が可能となる。
【0011】
前記可動ハウジングに設けられた前記貫通孔の内壁と前記第2の端子群の前記各端子の前記他の一部の外周部との間に前記ギャップが形成され、前記ギャップは、前記第2の端子群の前記各端子の前記他の一部が前記貫通孔を貫通して前記可動ハウジングの前記凹部内に突出する方向に直交する第1の方向と前記第1の方向と前記突出する方向の双方に直交する第2の方向にそれぞれ所定の寸法を有し、前記可動ハウジングが前記固定ハウジングに対して前記第1の方向と前記第2の方向に所定距離以上相対移動しないよう構成されていることは、本発明の可動コネクタの好ましい態様である。
【0012】
この構成により、本発明の可動コネクタは、上記直行する2つの方向での移動規制量を、ギャップのサイズにより、任意に設定可能となり、設計の自由度が高まる。
【0013】
前記第1の端子群は、前記可動ハウジングの前記凹部を構成する対向する一方の壁面に固定される一方の端子群と、前記一方の壁面に対向する他方の壁面に固定される他方の端子群とを有し、前記第2の端子群は、前記第1の端子群の前記一方の端子群と前記他方の端子群が対向する方向と直交する方向に配列された複数の端子を有することは、本発明の可動コネクタの好ましい態様である。
【0014】
この構成により、本発明の可動コネクタは、大電流の授受が可能な第2の端子群の各端子の数を任意に設定可能となり、その数に応じて所望の電流の授受が可能となり、設計の自由度が高まる。
【0015】
前記第2の端子群の各端子の前記可動ハウジングの前記凹部内に突出するように設けられた前記他の一部は、前記凹部の前記一方の壁面と前記対向する前記他方の壁面内間の略中央部に配されていることは、本発明の可動コネクタの好ましい態様である。
【0016】
この構成により、本発明の可動コネクタは、それが接続される相手方のコネクタ半体における前記他の一部に接続される端子の配置が容易となり、設計の自由度が高まる。
【0017】
前記第2の端子群の各端子は、平坦な金属板が所定形状に打ち抜かれて形成されていることは、本発明の可動コネクタの好ましい態様である。
【0018】
この構成により、本発明の可動コネクタは、大電流用の第2の端子群の各端子が相対移動(フローティング)時に、第1の端子群の各端子のように弾性変形する必要がないため、各端子の断面積を増加させるために、その厚さや幅などのサイズを増加させても相対移動(フローティング)の挙動に悪影響を与えることがない。
【0019】
前記可動ハウジングに設けられた前記貫通孔の内壁と前記第2の端子群の前記各端子の前記他の一部の外周部との間に前記ギャップが形成され、前記ギャップは、前記第2の端子群の前記各端子の前記他の一部が前記貫通孔を貫通して前記可動ハウジングの前記凹部内に突出する方向に直交する第1の方向と前記第1の方向と前記突出する方向の双方に直交する第2の方向にそれぞれ所定の寸法を有し、前記可動ハウジングが前記固定ハウジングに対して前記第1の方向と前記第2の方向に所定距離以上相対移動しないよう構成されていることは、本発明のコネクタアセンブリの好ましい態様である。
【0020】
この構成により、本発明のコネクタアセンブリは、上記直行する2つの方向での移動規制量を、ギャップのサイズにより、任意に設定可能となり、設計の自由度が高まる。
【0021】
前記第2のコネクタ半体は、前記第1のコネクタ半体の前記凹部に嵌合可能なブロック状のハウジングを有し、前記ブロック状のハウジングの両側面には、前記第2のコネクタ半体が前記第1のコネクタ半体に嵌合されたとき、前記第1のコネクタ半体の前記第1の端子群の各端子と接触可能な第3の端子群が設けられ、かつ前記ブロック状のハウジングには、前記第2のコネクタ半体が前記第1のコネクタ半体に嵌合されたとき、前記第1のコネクタ半体の前記第2の端子群の各端子と接触可能な第4の端子群が設けられていることは、本発明のコネクタアセンブリの好ましい態様である。
【0022】
この構成により、本発明のコネクタアセンブリは、主として信号用の第1の端子群の各端子及びこれに対応する第3の端子群の各端子の数を任意に設定可能であり、また主として大電流用の第2の端子群の各端子とこれに対応する第4の端子群の各端子の数を任意に設定可能である。
【発明の効果】
【0023】
本発明は、上記構成を有するので、特許文献1に記載の従来の可動コネクタと比較すると、構造が単純でコンパクトに設計することが可能であり、嵌合方向並びに、これに直交し、互いに直行する2つの方向での移動規制が簡単な構造で達成できる。すなわち、可動ハウジングの固定ハウジングに対する嵌合方向での移動規制は、弾性変形する第1の端子群の各端子の同方向での弾性変形量により規定され、嵌合方向に直行する上記2つの方向での移動規制は可動ハウジングに設けた貫通孔のサイズ選定と、この貫通孔を自在に貫通する第4の端子群の各端子の突起部のサイズ選定により、突起部外周部と貫通孔の内周部の間のギャップにより、規定される。換言すると、本発明では、上記貫通構造とギャップを設けるという単純な構造により嵌合方向に直行する上記2つの方向での相対移動の規制を行うことができるので、複雑な構造を要することがないという効果がある。また、上記相対移動の規制を行うためのギャップなどの構造を可動ハウジングの内部に設けたため、可動コネクタや可動コネクタを含むコネクタアセンブリの大型化を防止することができるという効果もある。さらに、可動コネクタやコネクタアセンブリの設計の自由度が高まるという効果もある。
【0024】
また、本発明は、上記構成を有するので、特許文献1に記載の従来の可動コネクタと比較すると、細長い金属片からなる端子の数を増加させることなく、大電流の授受が可能である。さらに、本発明では大電流用の第2の端子群の各端子が相対移動(フローティング)時に、第1の端子群の各端子のように弾性変形する必要がないため、各端子の断面積を増加させるために、その厚さや幅などのサイズを増加させても相対移動(フローティング)の挙動に悪影響を与えることが一切なく、必要な電流値に合わせて、これらのサイズを適宜選定することができるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【
図1】本発明の可動コネクタ(第1のコネクタ半体)の実施の形態を示す部分断面斜視図である。
【
図2】
図1に示す本発明の可動コネクタの実施の形態の他の断面を示す部分断面斜視図である。
【
図3】
図1に示す本発明の可動コネクタの実施の形態の斜視図である。
【
図4】
図1に示す本発明の可動コネクタにおける可動ハウジングに設けられた貫通孔と、第2の端子群の各端子の第3の突起部との位置及び寸法関係を示す平面図である。
【
図5】
図1に示す本発明の可動コネクタに嵌合可能な第2のコネクタ半体の実施の形態の斜視図である。
【
図6】
図5に示す第2のコネクタ半体に取り付けられている第3の端子群を形成する対向する1組の端子の実施の形態の斜視図である。
【
図7】
図5に示す第2のコネクタ半体に取り付けられている第4の端子群を形成する1つの端子の実施の形態の斜視図である。
【
図8】本発明のコネクタアセンブリの好ましい実施の形態の全体を示す斜視図である。
【
図10】上記特許文献1の
図2に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について説明する。
図1は、本発明の可動コネクタ(第1のコネクタ半体)の好ましい実施の形態を示す部分断面斜視図である。コネクタアセンブリは、図示省略の第1の電気回路又はその基板と同じく図示省略の第2の電気回路又はその基板を相互に電気接続するためのものである。コネクタアセンブリは、一般にプラグとも言われる第1のコネクタ半体と、第1のコネクタ半体に結合する一般にレセプタクルとも言われる第2のコネクタ半体を有する。また、第1のコネクタ半体と第2のコネクタ半体は、それぞれ対応する電気回路との接続のため、図示省略の第1の基板と第2の基板に接続あるいは固定されている。各コネクタ半体と第1の基板あるいは第2の基板との接続態様は、基本的に上記特許文献1の
図7に示されている構造と同様の構造を採用することができ、それらの詳細な説明は省略する。
【0027】
図1に示す可動コネクタ18は、コネクタアセンブリを構成する第1のコネクタ半体(プラグ)に相当するものである。第1のコネクタ半体18は、後述する
図5に示す第2のコネクタ半体60を構成するレセプタクルと結合可能である。
図2は、
図1に示す本発明の可動コネクタ18の実施の形態の他の断面を示す部分断面斜視図である。
図3は、
図1に示す本発明の可動コネクタ18の実施の形態の斜視図である。
【0028】
図1~
図3により可動コネクタ18(第1のコネクタ半体)の好ましい実施の形態について説明する。
図3に示されるように、可動コネクタ18は、固定ハウジングと20と、固定ハウジング20に対して相対移動可能な可動ハウジング30とを有する。固定ハウジングと20と可動ハウジング30はいずれも絶縁性合成樹脂により構成することができる。固定ハウジング20は、枠状に周囲を囲う形状の周辺部22を有し、固定ハウジング20の内部空間24(
図3参照)には、
図1に示す可動ハウジング30の後述する中央下方部37を含む中央部(符号省略)が移動可能に挿入されている。固定ハウジング20の周辺部22には、枠状のシェル29が取り付けられている。可動ハウジング30は、中央に凹部35を形成する枠状の周辺部32と、周辺部32の下部同士を接続するように、凹部35の底部を形成する底部36を有している。中央部は、底部36の下方部と、周辺部32の下方部により形成され、
図1に示すように中央下方部37は、中央部の図中Y方向の中央近傍に図中下方(Z方向の反対方向)に突起する中央下方部37を有している。
【0029】
第1の端子群は、2つの対向する端子40a、40bを複数有していて、各端子40a、40bは、その一部が固定ハウジング20の対向する周辺部22に取り付けられ、他の一部が可動ハウジング30の凹部を構成する対向する壁面である周辺部32の内壁に取り付けられている。各端子40a、40bは、細長い線状金属片で構成されている。ここで、1つの端子40aに着目すると、端子40aの一部は、固定ハウジング20の
図1中左方の周辺部22の内壁に固定され、他の一部は、可動ハウジング30の
図1中左方の周辺部32の内壁に固定されている。同様に、端子40bの一部は、固定ハウジング20の
図1中右方の周辺部22の内壁に固定され、他の一部は、可動ハウジング30の
図1中右方の周辺部32の内壁に固定されている。
【0030】
2つの対向する端子群の各端子40a、40bは、第1の端部から直線的に伸長する接続部41a、41bと、これにつながるL字状部42a、42bと、これにつながる第1の直線部43a、43bと、これにつながる第1の略U字状折り曲げ部44a、44bと、これにつながる第2の直線部45a、45bと、のこれにつながる第2の略U字状折り曲げ部46a、46bと、これにつながる第3の直線部48a、48bを有している。第3の直線部48a、48bの図中上端は、各端子40a、40bの第2の端部となっている。第1の略U字状折り曲げ部44a、44bと第2の略U字状折り曲げ部46a、46bの折り曲げ方向は相互に逆方向である。接続部41a、41bは、図示省略の例えば外部基板の各端子に例えば半田付けなどにより固定されるか、あるいは適切な方法で電気接続される。各端子40a、40bの第1の直線部43a、43bは、固定ハウジング20の周辺部22の内壁(符号省略)に設けられた溝部27に固定されている。固定方法としは、圧入によることができる。
【0031】
各端子40a、40bの第3の直線部48a、48bは、可動ハウジング30の周辺部32の内壁33に設けられた溝部34に固定されている。固定方法としは、圧入によることができる。固定ハウジング20の周辺部22には、その対向する2つの部分にそれぞれ角部28が設けられていて、この角部28が形成する内部空間には、第1の端子群の各端子40a、40bの第1の略U字状折り曲げ部44a、44bが角部28やその周辺の壁部に接触しない形で配されている。また、第1の端子群の各端子40a、40bの第2の略U字状折り曲げ部46a、46bが可動コネクタ30の周辺部32に接触しない形で周辺部32の下端部32a、32bを囲むように配されている。
【0032】
この構成により、第1の端子群の各端子40a、40bの第1の略U字状折り曲げ部44a、44bと第2の略U字状折り曲げ部46a、46bがそれぞれ、固定コネクタ20や、可動コネクタ30に接触することなく自由に弾性変形することが可能となり、可動コネクタ30を固定コネクタ20に後述するX、Y、Zの3方向で相対的に移動可能に支持することができる。すなわち、第1の端子群を構成する各端子40a、40bは、両端間に弾性変形する部分を有しているのである。なお、ここで相対移動とは、
図3の第2のコネクタ半体30が
図1の第1のコネクタ半体20に嵌合する方向(便宜上垂直方向という)と、これに直交する第1の方向(便宜上第1の水平方向という)と、垂直方向と第1の水平方向に直交する第2の方向(便宜上第2の水平方向という)への移動をいう。なお、上記垂直方向は、
図1~
図3中、Z方向として示され、第1の水平方向と第2の水平方向は、それぞれX方向、Y方向として示されている。可動コネクタ30が固定コネクタ20に対してZ方向に相対移動する距離は、第1の端子群の各端子40a、40bのZ方向への弾性変形量により定まる。
【0033】
図1では、第1の端子群の2つの対向する各端子40a、40bは、3個ずつ示されているが、好ましい実施の形態ではそれぞれ5個ずつ設けられている。なお、各端子40a、40bをいくつ設けるかは、設計事項であり、必要に応じて増減することができる。第1の端子群の2つの対向する各端子40a、40bは、主として信号の伝達に用いられるものであり、1つの端子40a、40bを介して0.3A~0.5Aの電流を流せるよう、そのサイズが設計される。好ましい実施の形態としては、各端子40a、40bの板厚は全体を通して0.15mmであり、その板幅は、細い箇所で0.2mm、太い箇所である第3の直線部48a、48bで0.29mmである。
【0034】
図1に示す本発明の可動コネクタ18の実施の形態の他の断面を示す
図2の部分断面斜視図により第2の端子群の各端子50について説明する。第2の端子群の各端子50は、第1の端子群の各端子の一方の端子群(その1つが符合40aで示されている)と他方の端子群(その1つが符合40bで示されている)が対向する方向と直行する方向に複数個配列されている。好ましい実施の形態では、第2の端子群は、4つの端子50を有している。
【0035】
各端子50は、平坦な金属片により構成されているが、平坦な金属板を所定形状に打ち抜くことで形成することができる。各端子50は、Y方向に伸長する底部52と、底部52の一端近傍からZ方向に伸長する第1の突起部54と、底部52の他端近傍からZ方向に伸長する第2の突起部56と、底部52の中央部近傍からZ方向に伸長する第3の突起部58とを有する。したがって、第3の突起部58は、可動ハウジング30の凹部35を構成する一方の壁面32とこれに対向する他方の壁面32の略中央部に配されることとなる。
【0036】
第3の突起部58は、第1の突起部54及び第2の突起部56のZ方向高さより高いZ方向高さを有している。第1の突起部54と第2の突起部56は、固定ハウジング20の周辺部22に設けられた凹部26a、26bにそれぞれ固定されている。固定方法としては、圧入によることができる。各端子50の底部50のY方向の長さとZ方向の長さ、各突起部54、56,58のY方向の長さとZ方向の長さ並びに各端子50を構成する金属板の厚さ、すなわち
図2中のX方向の長さは、各端子50が所望の電流を余裕をもって流すことができる寸法に設計される。換言すると、各端子50は所望の電流の授受が可能なように後述する所定の断面積を有するのである。
【0037】
第1の端子群の各端子40a、40bが主として信号伝達用に用いられるのに対し、第2の端子群の各端子50は、電源からの大電流を伝達するために用いられる。かかる大電流の授受が可能なように、それを構成する板状部材の厚さや、その他のサイズが適宜選定される。好ましい実施の形態では、第2の端子群の各端子50の板厚は、全体を通して0.4mmであり、Z方向の長さが比較的小さい、すなわち板幅が細い底部52の板幅は、0.95mmであり、各突起部54、56,58の板幅(Y向長)は、1.3mmである。なお、この構成により第2の端子群の各端子50は、大きな発熱を伴うことなく5.0Aの電流を流すことが可能である。このように、主として信号用の第1の端子群の各端子40a、40bが比較的、板厚が少なく、太さも比較的細く、X-Y方向の断面の断面積が比較的小さいのに対し、第2の端子群の各端子50は、板厚を大きく設定するとともに、電流の流れる方向であるZ方向又はその逆方向に直行するX-Y方向の断面の断面積が比較的大きく設定できるようなサイズに設計されているので、上記のように大電流の授受が可能である。
【0038】
各端子50の第3の突起部58は、可動コネクタ30の凹部35の底部36に設けられた貫通孔38を貫通して、凹部35の内部空間に突出している。
図4は、可動コネクタ30の凹部35の底部36に設けられた貫通孔38と、そこを貫通する各端子50の第3の突起部58の位置及び寸法関係を示す平面図である。貫通孔38と第3の突起部58をZ方向の逆方向から見た形状は、
図4に示すように、いずれも略長方形であり、第3の突起部58の外周部と貫通孔38の内周部のX方向のギャップは、d1、d2の距離だけあり、同様に、Y方向のギャップは、d3、d4の距離だけある。すなわち、可動ハウジング30は、固定されている第3の突起部38に対してこれらのギャップ長d1、d2、d3、d4に応じてX方向及びY方向に相対移動可能であり、換言すると、可動ハウジング30は、固定されている第3の突起部38に対してこれらのギャップの長d1、d2、d3、d4を超えてX方向及びY方向に相対移動することができず、移動が規制されることとなる。
【0039】
図5は、
図1~
図3に示す本発明の可動コネクタ18に嵌合可能な第2のコネクタ半体60の実施の形態の斜視図である。この第2のコネクタ半体60は、レセプタクルとも呼ばれる。レセプタクル60は、略直方体のブロック状絶縁ハウジングを有し、そのX方向に伸長する外周部壁面62には、凹部64が設けられこの凹部64には、
図6により後述する第3の端子群の各端子70a、70bが取り付けられている。
図5には各端子70a、70bのうち、各端子70aのみが示され、各端子70bは、外周部壁面62の反対側の図示されていない外周部壁面に取り付けられている。第3の端子群の各端子70a、70bは、前述の可動コネクタ18の第1の端子群の各端子40a、40bの第3の直線部48a、48bにそれぞれ弾性接触して電気結合を形成する。したがって、レセプタクル60に取り付けられる各端子70a、70bの数は、可動コネクタ18に取り付けられる第1の端子群の各端子40a、40bの数と一致するように設定される。
【0040】
レセプタクル60を構成する略直方体のブロック状絶縁ハウジングには、図中上下方向(Z方向)に伸長する貫通孔66が複数設けられている。図示の好ましい実施の形態では、4つの貫通孔66が設けられ、それぞれの貫通孔66の内部には、
図7により後述する第4の端子群の各端子80の主要部が挿入されている。第4の端子群の各端子80は、可動コネクタ18の第2の端子群の各端子50の第3の突起部58の先端近傍との間での電気結合を形成するものである。
【0041】
なお、レセプタクル60の図中上方が、
図3の可動コネクタ18の凹部35に向かって挿入されるものであって、
図5に示したレセプがタクル60の上下関係は
図3に示した可動コネクタ18の上下関係とは逆になっているが、これは、レセプタクル60の構造をわかりやすく示すためである。
【0042】
図6には、第3の端子群の各端子70a、70bの構造と相互の位置関係が示されている。各端子70a、70bはそれぞれ細長い金属片で構成され、
図6中の上部には、その一部が折り返されて、Y方向とその逆方向にそれぞれ伸長して略C字状部72a、72bが形成されている状態が示されている。これらの略C字状部72a、72bは、それぞれ、レセプタクル60が
図1~
図3に示すに可動ハウジング30の嵌合部である凹部35に嵌合したとき、
図1に示す第1の端子群の各端子40a、40bの第3の直線部48a、48bにそれぞれ弾性接触して電気結合を形成する。略C字状部72a、72bは、略U字状折り曲げ部74a、74bを介して直線部76a、76bの図中上部にそれぞれにつながり、直線部76a、76bの図中下部は、それぞれL字状部77a、77bを介して接続端子部78a、78bのそれぞれつながる。
【0043】
図7は、
図5に示すレセプタクル60に設けられた複数の貫通孔66に挿入される第4の端子群の各端子80の1つのみを示す斜視図である。各端子80は、平坦な金属板を打ち抜きなどにより所定形状の金属片を得、この平坦な金属片を所定形状に折り曲げやその他の加工により構成される。
図7中の上部には、端子80を構成する2つの金属片が下部では、相互に近接するか、当接し、上部に行くにしたがって間隔が開いて行く挟み込み部82を形成している様子が示されている。挟み込み部82は、レセプタクル60が
図1~
図3に示すに可動ハウジング30の嵌合部である凹部35に嵌合したとき、
図1、
図2に示す第2の端子群の各端子50の第3の突起部58の先端近傍を挟み込んで第3の突起部58にそれぞれ接触して電気結合を形成する。
【0044】
挟み込み部82形成をする2つの金属片は、それぞれ図中下方に伸長し、略U字状部84へとつながり、略U字状部84の図中左端側の2片は、図中左方へ伸長する突起部85、86を有し、略U字状部84の図中右端側には、図中上方に伸長する側壁部87を有している。また、略U字状部84の図中右端側で、側壁部87の図中下端側には、L字状部88を介して図中右方向に伸長する接続端子部89が設けられている。第4の端子群の各端子80は、各貫通孔66に挿入されるが、このとき、略U字状部84の外周部と、突起部85、86のそれぞれの先端部と、側壁部87の図中右側面がそれぞれ、貫通孔66の内壁に当接し、位置決めされる。換言すると、貫通孔66のサイズと端子80の各部のサイズは、上記位置決めが可能なように、予め設定されている。
【0045】
なお、各端子80を構成する金属片の厚さ並びに、X-Y方向の断面の断面積が大電流の授受が可能なように選定される。すなわち、可動コネクタ18の第2の端子群の各端子50と同様に、各サイズを選定し、電流の流れる方向であるZ方向、又はその逆方向に直行する方向(X-Y方向)での断面の所定断面積により、最大許容電流が規定さるので、各サイズが所望の最大電流に応じて決められる。
【0046】
図8に本発明のコネクタアセンブリの好ましい実施の形態の全体を斜視図にて示す。すなわち、
図3に示される上述の可動コネクタ18(第1の半体)の凹部35に
図5に示される上述のレセプタクル60(第2の半体)が嵌合された状態が示されている。可動コネクタ18を構成する固定ハウジング20の図中下端から固定ハウジング20に取り付けられた第1の端子群の2つの対向する端子群40a、40bの一方の端子群40aの接続部41a外部に突出している様子が示されている。また、可動ハウジング30の嵌合部である凹部35に嵌合された状態のレセプタクル60の図中上部には、
図6で説明した第3の端子群の各端子70a、70bの接続部78a、78bと、
図7で説明した第4の端子群の各端子80の接続部89が示されている。
【産業上の利用可能性】
【0047】
本発明の可動コネクタ及び、可動コネクタを一部に含むコネクタアセンブリは、上記構成を有しているので、可動ハウジングの外側に可動ハウジングの相対移動範囲を規制する部位を設ける必要がなく、簡単な構造により、コネクタ自体の大型化を効果的に防ぐことができ、また、必要に応じて大電流の授受が可能であり、よって、電気回路同士を接続する可動コネクタ及び、可動コネクタを一部に含むコネクタアセンブリに広く利用可能であり、電子・電気部品関連産業上広く利用可能である。
【符号の説明】
【0048】
18 可動コネクタ(第1のコネクタ半体)
20 固定ハウジング
22 (固定ハウジングの)周辺部
24 (固定ハウジングの)内部空間
26a、26b (固定ハウジングの周辺部に設けられた)凹部
27 (固定ハウジングの周辺部の内壁に設けられた)溝部
28 角部
29 シェル
30 可動ハウジング
32 (可動ハウジングの)周辺部
33 (可動ハウジングの周辺部の)内壁
34 (可動ハウジングの周辺部の内壁に設けられた)溝部
35 (可動ハウジングの)凹部
36 (可動ハウジングの凹部の)底部
37 (可動ハウジングの)中央下方部
38 (可動ハウジングの凹部の底部に設けられた)貫通孔
40a、40b 第1の端子群の各端子
41a、41b (第1の端子群の各端子の)接続部
42a、42b (第1の端子群の各端子の)L字状部
43a、43b (第1の端子群の各端子の)第1の直線部
44a、44b (第1の端子群の各端子の)第1の略U字状折り曲げ部
45a、45b (第1の端子群の各端子の)第2の直線部
46a、46b (第1の端子群の各端子の)第2の略U字状折り曲げ部
48a、48b (第1の端子群の各端子の)第3の直線部
50 第2の端子群の各端子
52 (第2の端子群の各端子の)底部
54 (第2の端子群の各端子の)第1の突起部
56 (第2の端子群の各端子の)第2の突起部
58 (第2の端子群の各端子の)第3の突起部
60 レセプタクル(第2のコネクタ半体)
62 (レセプタクルの)外周部
64 (レセプタクルの外周部に設けられた)凹部
66 (レセプタクルに設けられた)孔部
70a、70b (レセプタクルに取り付けられた)第3の端子群の各端子
72a、72b (レセプタクルに取り付けられた第3の端子群の各端子の)略C字状部
74a、74b (レセプタクルに取り付けられた第3の端子群の各端子の)略U字状折り曲げ部
76a、76b (レセプタクルに取り付けられた第3の端子群の各端子の)直線部
77a、77b (レセプタクルに取り付けられた第3の端子群の各端子の)L字状部
78a、78b (レセプタクルに取り付けられた第3の端子群の各端子の)接続部
80 (レセプタクルに取り付けられた)第4の端子群の各端子
82 (レセプタクルに取り付けられた第4の端子群の各端子の)挟み込み部
84 (レセプタクルに取り付けられた第4の端子群の各端子の)略U字状部
85、86 (レセプタクルに取り付けられた第4の端子群の各端子の略U字状部の)突起部
87 (レセプタクルに取り付けられた第4の端子群の各端子の)側壁部
88 (レセプタクルに取り付けられた第4の端子群の各端子の)L字状部
89 (レセプタクルに取り付けられた第4の端子群の各端子の)接続部
d1、d2(貫通孔のX方向の)ギャップ長
d3、d4(貫通孔のY方向の)ギャップ長