JP2017010611A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】プラグのソケットへの嵌入時にプラグに撓みが発生するのを抑制しうるフローティングコネクタを提供する。【解決手段】第１の基板に固定されるソケットハウジングと、前記ソケットハウジングに対して移動可能な可動ハウジングと、前記ソケットハウジングに対して前記可動ハウジングを移動可能に保持するソケットコンタクトと、を有するソケットと、第２の基板に固定されるプラグハウジングと、前記ソケットコンタクトと接続するプラグコンタクトと、を有するプラグとを有するコネクタであって、前記プラグは、前記プラグの変形を防止する補強部材を有する。【選択図】 図１

Description

本発明は、コネクタに関する。

一対の基板間を接続するフローティングコネクタは、一方の基板にソケットが固定され、他方の基板にプラグが固定される。またソケットは、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可能とされた可動ハウジングを有している。そして、プラグがソケットに嵌入される際、固定ハウジングに対して可動ハウジングが移動することにより、基板間には発生する位置ずれを吸収できるようにしている。

この種のフローティングコネクタは、プラグとソケットとが嵌入部の接圧により嵌合され、プラグに設けられたコンタクトの接点と可動ハウジングに設けられたコンタクトの接点が接続する。

特開２００７−１０３１８９号公報

可動ハウジングが固定ハウジングに対して移動するフローティングコネクタでは、プラグを可動ハウジングに嵌入した際にこじれや傾きが発生しやすい。嵌入位置にこじれや傾きが発生した場合、プラグと可動ハウジングとの間には応力が発生する。

プラグは可動ハウジングの内部に嵌入されるため、プラグの形状は可動ハウジングに対して小さく、よって機械的強度が弱くなっている。このため、嵌入時に応力が発生した場合、この応力により機械的強度の弱いプラグが変形してしまう。プラグが変形した場合には、プラグコンクとソケットコンタクトに位置ずれが発生し、接続不良が発生するおそれがある。

本発明のある態様の例示的な目的のひとつは、プラグがソケットに嵌入される際にプラグに変形が発生するのを防止できるコネクタを提供することにある。

本発明のある態様によると、
第１の基板に固定されるソケットハウジングと、前記ソケットハウジングに対して移動可能な可動ハウジングと、前記ソケットハウジングに対して前記可動ハウジングを移動可能に保持するソケットコンタクトと、を有するソケットと、
第２の基板に固定されるプラグハウジングと、前記ソケットコンタクトと接続するプラグコンタクトと、を有するプラグと、
を有するコネクタであって、
前記プラグは、前記プラグの変形を防止する補強部材を有する。

本発明のある態様によると、プラグのソケットへの嵌入時にプラグに変形が発生するのを防止することができる。

一実施形態によるフローティングコネクタのプラグがソケットに嵌入した状態を示す斜視図である。 一実施形態によるフローティングコネクタのプラグをソケットから取り外した状態を示す斜視図である。 一実施形態によるフローティングコネクタのプラグがソケットに嵌入した状態を示す正面図である。 一実施形態によるフローティングコネクタのプラグをソケットから取り外した状態を示す断面図である。 一実施形態によるフローティングコネクタのプラグがソケットに嵌入した状態を示す断面図である。 一実施形態によるフローティングコネクタのソケットを示しており、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図である。 一実施形態によるフローティングコネクタのプラグを示しており、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図である。

次に、添付の図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。

なお、添付した全図面の記載で、同一又は対応する部材又は部品には、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は、特に指定しない限り、部材もしくは部品間の相対比を示すことを目的としない。従って、具体的な寸法は、以下の限定的でない実施形態に照らし、当業者により決定することができる。

また、以下説明する実施形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施形態に記述される全ての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

図１〜５は、フローティングコネクタの一実施形態を説明する図である。

図１はソケット１にプラグ２が嵌入した状態（以下、嵌入状態という）のフローティングコネクタ１００を示す斜視図であり、図２はプラグ２をソケット１から取り外した状態（以下、取り外し状態という）のフローティングコネクタ１００を示す斜視図であり、図３は嵌入状態のフローティングコネクタ１００の平面図であり、図４は取り外し状態のフローティングコネクタ１００の断面図であり、図５は嵌入状態のフローティングコネクタ１００の断面図である。

フローティングコネクタ１００は、ソケット１とプラグ２とを備える。

図４及び図５に示すように、ソケット１は第１の基板１０に実装され、プラグ２は第２の基板２０に実装される（図１〜３では、第１及び第２の基板１０，２０の図示を省略している）。本実施形態のフローティングコネクタ１００は、第１の基板１０と第２の基板２０が垂直に接続する垂直嵌合タイプのコネクタである（図４，図５参照）。

ソケット１は、図１〜６に示すように、ソケットハウジング１１、可動ハウジング１２、ソケットコンタクト１３を有している。

ソケットハウジング１１は電気絶縁性の樹脂成形品であり、側壁１１０，１１１を有した矩形枠形状とされている。各側壁１１０，１１１の内側には、可動ハウジング１２が内部で移動する移動空間１１５が形成されている。

側壁１１１にはペグガイド１１３が形成されており、ペグガイド１１３にはペグ１１４が取り付けられる。ペグ１１４はソケットハウジング１１（ソケット１）を第１の基板１０に固定する固定金具として機能する。即ち、ペグ１１４を第１の基板１０にはんだ付けすることにより、ソケット１は第１の基板１０に固定される。

可動ハウジング１２は電気絶縁性の樹脂成形品であり、ソケットハウジング１１の移動空間１１５内に配置されるように設けられる。可動ハウジング１２は、本体部１２０を有している。

本体部１２０には、プラグ２が嵌入される嵌入部１２２が形成されている。嵌入部１２２は、本体部１２０の長手方向に形成された有底の溝構造とされている。

本体部１２０は、可動ハウジング１２が配置される移動空間１１５によりも小さくなるように構成されている。よって、本体部１２０がソケットハウジング１１の移動空間１１５に挿入された際、可動ハウジング１２はソケットハウジング１１に対して移動しうる。

蓋部１２１は、本体部１２０のプラグが挿入される側で、外側（図４図示左右方向）に向け延出するよう形成されている。また蓋部１２１の下端部は、ソケットハウジング１１の側壁１１０の上端面と対向するよう配置されている。図４に示すように、蓋部１２１内部には、図示コの字状のスペースが設けられており、このスペースによってソケットコンタクト１３の変形部１３２を覆うことにより、変形部１３２が外部に露出することを防止している。

ソケットコンタクト１３は、ソケットハウジング１１と可動ハウジング１２との間に複数配設される。ソケットコンタクト１３はソケット１に嵌入されるプラグ２と電気的に接続すると共に、ソケットハウジング１１に対して可動ハウジング１２を移動可能に支持する。

ソケットコンタクト１３は導電性及びばね性を有した金属材により一体的に形成されており、端子部１３０，圧入部１３１，変形部１３２，インサートモールド部１３３，接点部１３４を有している。

端子部１３０はソケットハウジング１１の下端部から外側に延出するよう形成されており、第１の基板１０に形成された接続パッド（図示せず）にはんだ付けされる。端子部１３０が接続パッドにはんだ付けされることにより、ソケットコンタクト１３は第１の基板１０と電気的に接続する。

圧入部１３１は、ソケットハウジング１１に形成された被圧入部１１６に圧入される部分である。圧入部１３１は、ソケットハウジング１１をその高さ方向に貫通するよう圧入されている。被圧入部１１６に圧入部１３１が圧入されることにより、ソケットコンタクト１３はソケットハウジング１１に固定される。

変形部１３２は、Ｕ字状に折り曲げられている。ソケットコンタクト１３はばね性を有した金属材で形成されているため、Ｕ字状に折り曲げられることにより変形部１３２は弾性変形するばねとして機能する。

インサートモールド部１３３は、可動ハウジング１２を樹脂成型する際、可動ハウジング１２にインサートモールドされる部分である。インサートモールド部が可動ハウジングにインサートモールドされることにより、ソケットコンタクト１３は可動ハウジング１２に固定される。

接点部１３４は、ソケットコンタクト１３の端子部が形成されている側とは他方の端部に形成されている。接点部１３４は、インサートモールド部１３３と共に可動ハウジング１２にインサート成型される。接点部１３４の嵌入部１２２側の面は、本体部１２０から露出するよう構成されている。接点部１３４は、プラグ２が嵌入部１２２に嵌入した際にプラグコンタクト２３，２４と接続する。

インサートモールド部１３３及び接点部１３４は、可動ハウジング１２にインサート成形される。よってインサートモールド部１３３及び接点部１３４の可動ハウジング１２に対する固定の強さは、圧入による固定に比べて強くなる。

ソケットハウジング１１と可動ハウジング１２を連結するソケットコンタクト１３により、可動ハウジング１２はソケットハウジング１１に対して移動可能に支持されている。よってフローティングコネクタ１００は、ソケットコンタクト１３の弾性変形により可動ハウジング１２がソケットハウジング１１に対して水平方向及び高さ方向に相対移動するフローティング構造をなす。

可動ハウジング１２は、プラグ２が嵌着されるものであり、またソケットハウジング１１に対して移動する。このため、ソケットコンタクト１３が可動ハウジング１２に固定される位置にはプラグ２の着脱時に大きな力が作用する。

仮に、可動ハウジング１２とソケットコンタクト１３とを圧入により固定した場合、プラグ２の挿抜により経時的に可動ハウジング１２に対してソケットコンタクト１３がずれてしまい、プラグ２との適正な接続が行えなくなるおそれがある。

しかしながら、本実施形態のようにソケットコンタクトを可動ハウジング１２にインサート成形することにより、経時的に可動ハウジング１２に対しソケットコンタクト１３がずれることを防止でき、ソケット１とプラグ２の接続信頼性を高めることができる。

次に、プラグ２について説明する。

プラグ２は、図１〜５に加えて図７に示すように、プラグハウジング２１、挿入部２２、プラグコンタクト２３，２４、補強プレート２５を有している。

プラグハウジング２１と挿入部２２は電気絶縁性の樹脂成形品であり、一体成形されている。挿入部２２は、プラグハウジング２１に対して立設されている。

プラグハウジング２１は、係止部２１３、取り付け部２１４，２１５、コンタクト固定部２１６，２１７を有している。

係止部２１３及び取り付け部２１４，２１５は、補強プレート２５をプラグハウジング２１に装着するのに用いられる。係止部２１３は、プラグハウジング２１の挿入部２２が設けられた面と反対側の面に形成されている。また取り付け部２１４，２１５は、プラグハウジングの長手方向に離間した一対の側壁２１２に形成されている。

コンタクト固定部２１６，２１７は、それぞれプラグコンタクト２３，２４を固定するものであり、プラグコンタクト２３，２４の固定部２３１，２４１が圧入される。

挿入部２２は、コンタクト装着部２２１，２２２を有している。コンタクト装着部２２１，２２２は溝構造とされており、プラグコンタクト２３，２４毎に形成されている。プラグコンタクト２３，２４がプラグ２に装着された状態において、コンタクト装着部２２１，２２２にはプラグコンタクト２３，２４の接点部２３２，２４２が配置される。

プラグコンタクト２３，２４は、挿入部２２の両側面に複数配設されている。プラグコンタクト２３，２４は、プラグ２がソケット１に嵌入された際に、ソケットコンタクト１３の接点部１３４と電気的に接続する。

プラグコンタクト２３，２４は導電性及びばね性を有した金属材により形成されており、一体的に形成された端子部２３０，２４０、固定部２３１，２４１、接点部２３２，２４２を有している。

端子部２３０，２４０は、ソケットハウジング１１の下端部（第２の基板２０に面する側）から外側に延出している。端子部２３０，２４０は、第２の基板２０に形成された接続パッド（図示せず）にはんだ付けされ、プラグコンタクト２３，２４は第２の基板２０と電気的に接続する。

固定部２３１，２４１はそれぞれ、プラグハウジング２１に形成されたコンタクト固定部２１６，２１７に圧入される。これにより、プラグコンタクト２３，２４は、プラグハウジング２１に固定される。

接点部２３２，２４２は、Ｕ字状に折り曲げられると共に、外側に向けて突出した凸部を有している。プラグコンタクト２３，２４はばね性を有した金属材により形成されているため、接点部２３２，２４２は弾性変形する。プラグ２がソケット１に嵌入した際、接点部２３２，２４２は弾性変形し、ソケットコンタクト１３（接点部１３４）に圧接する。

次に、補強プレート２５について説明する。

補強プレート２５はプラグ２を補強するものであり、図１及び図３に示すように、プラグハウジング２１に取り付けられる。補強プレート２５は、金属板をプレス加工することにより成形される。補強プレート２５の材質としては、例えば剛性の高い金属であるステンレスを用いることができる。なお、補強プレート２５の材質はステンレスに限定されるものではなく、プラグ２の材質よりも高い剛性を有する他の金属、セラミック、樹脂等を用いることも可能である。

補強プレート２５は、一体的に形成された本体部２５０、装着部２５１、ペグ部２５２を有している。

本体部２５０は略直方体形状とされており、その長手方向に沿って一側縁２５０ａと他側縁２５０ｂとを有する。本体部２５０は、図１及び図３に示すようにプラグハウジング２１の端子部２３０が配設されている側の面（挿入部２２が設けられた面に対し反対側の面）に設けられている。

プラグハウジングに取り付けられている本体部２５０の一側縁２５０ａの両端部は、プラグハウジング２１の両側部に形成された取り付け部２１４の端面２１４ａに当接している。また本体部２５０の他側縁２５０ｂの中央部は、プラグハウジング２１に中央部分の高さが高くなるように形成された係止部２１３に当接している。よって本体部２５０は、一側縁２５０ａの両端部が端面２１４ａに保持されると共に他側縁２５０ｂの中央部が係止部２１３に保持された、３点保持構造によりプラグハウジング２１に取り付けられる。

装着部２５１は、本体部２５０の両側部に設けられている。装着部２５１は、本体部２５０に対してプラグハウジング２１の側壁２１２側に向け折り曲げられた構成とされている。装着部２５１が本体部２５０に対して折り曲げられることにより、装着部２５１は側壁２１２に沿った状態となる。

側壁２１２には、図１図示上下方向、図７（Ｃ）図示左右方向に離間配置された取り付け部２１４，２１５が設けられている。装着部２５１は、取り付け部２１４と取り付け部２１５の間に挟まれることによりプラグハウジング２１に取り付けられて固定される。

装着部２５１の本体部２５０側と反対側（プラグ２が第２の基板２０に実装される側）の端部（図７（Ｃ）図示下端）には、ペグ部２５２が一体的に設けられている。ペグ部２５２は、プラグ２を第２の基板２０に実装する固定金具として機能する。即ち、ペグ部２５２を第２の基板２０にはんだ付けすることにより、プラグ２は第２の基板２０に固定される。

次に、プラグ２をソケット１に嵌入する際の補強プレート２５の作用について説明する。

フローティングコネクタ１００を用いて第１の基板１０と第２の基板２０を接続するには、第２の基板２０に実装されたプラグ２を第１の基板１０に実装されたソケット１に嵌入する。具体的には、プラグ２の挿入部２２をソケット１の可動ハウジング１２の嵌入部１２２に嵌入する。

可動ハウジング１２がソケットハウジング１１に対して移動するフローティングコネクタ１００では、プラグ２を可動ハウジング１２に嵌入する際、プラグ２と可動ハウジング１２との間にこじれや傾きが発生しやすい。こじれや傾きが発生した場合、プラグ２と可動ハウジング１２の間には応力が発生する。

特に第１の基板１０と第２の基板２０が垂直に接続される垂直嵌合タイプのフローティングコネクタ１００では、第１の基板１０と第２の基板２０との位置ずれにより大きな応力が発生しやすい。

プラグ２をソケット１に装着するときに作用する応力は、ソケット１側ではソケットハウジング１１に対して可動ハウジング１２が移動することにより吸収される。

しかしながらプラグ２に印加される応力は、プラグ２を変形させる力として作用する。プラグ２が変形した場合には、プラグコンタクト２３の接点部２３２の位置が正規の位置からずれてしまい、ソケット１のソケットコンタクト１３との間で接続不良が発生するおそれがある。

本実施の形態によるプラグ２は、プラグハウジング２１に補強プレート２５を設けることにより補強され、応力による変形が防止される。

具体的には、プラグハウジング２１の挿入部２２が配設された面と反対側の面に設けられた本体部２５０は、プラグ２のソケット１に嵌入される方向（図７（Ｃ）図示左方向）と直交する面方向への変形（図１及び図７（Ｂ）に矢印Ａで示す方向の変形）を防止する。またプラグハウジング２１の側壁２１９に配設された装着部２５１は、プラグ２の側壁２１９の面方向への変形（図１及び図７（Ｃ）に矢印Ｂで示す方向の変形）を防止する。よって、プラグ２をソケット１に嵌入する際のプラグ２の変形を防止し、ソケット１とプラグ２の接続信頼性を高めることができる。

なお、図７（Ｂ）に示す矢印Ａ方向は装着部２５１の面方向と平行な方向となり、図７（Ｃ）に示す矢印Ｂ方向は本体部２５０の面方向に直交する方向となる。

また、補強プレート２５に、プラグ２のソケット１に嵌入される方向及び側壁２１９に直交する側壁２１１を補強する補強部２６０（図１に一点鎖線で示す）を設けることにより、プラグ２の側壁２１１の面方向への変形（図１及び図７（Ａ）に矢印Ｃで示す方向の変形）を防止することができる。よってプラグ２をソケット１に嵌入する際、プラグ２に変形が発生するのをより効果的に防止することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能なものである。

１ ソケット
２ プラグ
１０ 第１の基板
１１ ソケットハウジング
１２ 可動ハウジング
１３ ソケットコンタクト
２０ 第２の基板
２１ プラグハウジング
２２ 挿入部
２３，２４ プラグコンタクト
２５ 補強プレート
１００ フローティングコネクタ
１１５ 移動空間
１１６ 被圧入部
１２０ 本体部
１２２ 嵌入部
１３０ 端子部
１３１ 圧入部
１３２ 変形部
１３３ インサートモールド部
１３４ 接点部
２１１，２１９ 側壁
２１３ 係止部
２１４，２１５ 取り付け部
２１６，２１７ コンタクト固定部
２３０，２４０ 端子部
２３１，２４１ 固定部
２３２，２４２ 接点部
２５０ 本体部
２５１ 装着部
２６０ 補強部

Claims (3)

1. 第１の基板に固定されるソケットハウジングと、前記ソケットハウジングに対して移動可能な可動ハウジングと、前記ソケットハウジングに対して前記可動ハウジングを移動可能に保持するソケットコンタクトと、を有するソケットと、
   第２の基板に固定されるプラグハウジングと、前記ソケットコンタクトと接続するプラグコンタクトと、を有するプラグと、
   を有するコネクタであって、
   前記プラグは、前記プラグの変形を防止する補強部材を有することを特徴とするコネクタ。
2. 前記補強部材は、前記プラグハウジングの少なくとも一面に長手方向に延在するよう設けられていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記ソケットコンタクトは、前記可動ハウジングにインサート成形されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコネクタ。

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