JP2021064535A - 電気コネクタ及び電気コネクタ組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】電気コネクタにおいて、相手側コネクタと嵌合する際の、位置ずれの許容量を確保しつつ、コネクタの小型化及び低背化を実現することができる技術を提供する。【解決手段】端子５０は、固定ハウジング１０によって保持される第１の固定部５１と、可動ハウジング３０によって保持される第２の固定部５２と、第１の固定部５１と第２の固定部５２との間の弾性部５４と、相手側コネクタ２の端子と接触する接触部５５とを有し、端子５０は、金属板を打ち抜き、折り曲げ加工されて製造されたものであり、弾性部５４は、湾曲した形状を有し、接触部５５は、ロール面形状を有し、可動ハウジング３０は、嵌合側外面に斜面からなるガイド部３３，３４を有し、相手側コネクタ２との嵌合時に、相手側コネクタ２のハウジング８０の内面が、ガイド部３３，３４に沿って嵌合するように構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、電気コネクタ及び電気コネクタ組立体に関し、特に、固定ハウジングに対して移動可能な可動ハウジングを備えるフローティングコネクタに関する。

回路基板用電気コネクタにおいて、電子機器の組み立て・実装の際、回路基板や筐体の位置ずれ（誤差）が生じる場合がある。このような誤差を吸収することが可能なコネクタがあると便利である。回路基板用電気コネクタとして、電気コネクタに接続される相手側コネクタが、電気コネクタに対し可動な、いわゆるフローティングコネクタが知られている。かかるフローティングコネクタは、端子の一端側を保持し、その端子が回路基板に半田接続されることで回路基板に対し固定位置をなす固定ハウジングと、固定ハウジングとは別体で固定ハウジングに対して可動で相手側コネクタと接触接続される端子の他端側を保持する可動ハウジングとを有している。端子は、固定ハウジングと可動ハウジングによる被保持部同士間に、何ら支持されていない弾性部を有し、その弾性部が弾性変形することで、可動ハウジングが固定ハウジングに対して可動となり、いわゆるフローティングを可能としている。

なお、このようなフローティングコネクタに関する技術としては、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載される技術が挙げられる。

特開２０１８−１９５５６７号公報 特開２０１９−０７１２１５号公報

近年、カメラモジュール、携帯情報端末などに使用される電子部品の小型化の要求が高まってきている。それに伴い、それら電子部品とともに使用されるコネクタの小型化及び低背化が必要になってきている。とくに、フローティングコネクタの場合、フローティング機能のため、コネクタの小型化及び低背化が困難である。

そこで、本発明の１つの目的は、電気コネクタにおいて、相手側コネクタと嵌合する際の、位置ずれの許容量を確保しつつ、コネクタの小型化及び低背化を実現することができる技術を提供することにある。

本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される実施例のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

すなわち、代表的な実施例による電気コネクタは、固定ハウジングと、前記固定ハウジングに対して変位可能な可動ハウジングと、前記固定ハウジング及び前記可動ハウジングによって保持される端子と、を備え、前記端子は、前記固定ハウジングによって保持される第１の固定部と、前記可動ハウジングによって保持される第２の固定部と、前記第１の固定部と前記第２の固定部との間の弾性部と、相手側コネクタの端子と接触する接触部とを有し、前記端子は、金属板を打ち抜き、折り曲げ加工されて製造されたものであり、前記弾性部は、湾曲した形状を有し、前記接触部は、ロール面形状を有し、前記可動ハウジングは、嵌合側外面に斜面からなるガイド部を有し、前記相手側コネクタとの嵌合時に、前記相手側コネクタのハウジングの内面が、前記ガイド部に沿って嵌合するように構成されているものである。

また、代表的な実施例による電気コネクタ組立体は、第１の電気コネクタと、前記第１の電気コネクタと嵌合される第２の電気コネクタと、を備え、前記第１の電気コネクタは、固定ハウジングと、前記固定ハウジングに対して変位可能な可動ハウジングと、前記固定ハウジング及び前記可動ハウジングによって保持される端子と、を備え、前記端子は、前記固定ハウジングによって保持される第１の固定部と、前記可動ハウジングによって保持される第２の固定部と、前記第１の固定部と前記第２の固定部との間の弾性部と、前記第２の電気コネクタの端子と接触する接触部とを有し、前記端子は、金属板を打ち抜き、折り曲げ加工されて製造されたものであり、前記弾性部は、湾曲した形状を有し、前記接触部は、ロール面形状を有し、前記可動ハウジングは、嵌合側外面に斜面からなるガイド部を有し、前記第２の電気コネクタは、ハウジングの外側内面に被ガイド部を有し、前記第１の電気コネクタ及び前記第２の電気コネクタが嵌合する時に、前記第２の電気コネクタのハウジングの被ガイド部が、前記第１の電気コネクタの前記ガイド部に沿って嵌合するように構成されているものである。

本願において開示される実施例のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。

相手側コネクタと嵌合する際の、位置ずれの許容量を確保しつつ、コネクタの小型化及び低背化を実現できる。

本発明の一実施形態による電気コネクタの構成を示す斜視図である。 本発明の一実施形態による電気コネクタの構成を示す平面図である。 本発明の一実施形態による電気コネクタの構成を示す正面図である。 本発明の一実施形態による電気コネクタの構成を示す左側面図である。 本実施形態の電気コネクタにおいて、固定ハウジングの構成を示す斜視図である。 本実施形態の電気コネクタにおいて、可動ハウジングの構成を示す斜視図である（上方から見た図）。 本実施形態の電気コネクタにおいて、可動ハウジングの構成を示す斜視図である（下方から見た図）。 本実施形態の電気コネクタにおいて、端子の構成を示す斜視図である。 本実施形態の電気コネクタにおいて、端子の構成を示す側面図である。 本実施形態の電気コネクタにおいて、支持金具の構成を示す斜視図である。 相手側コネクタの構成を示す斜視図である。 本実施形態の電気コネクタ及び相手側コネクタの嵌合時におけるフローティング状態を示す断面図である。 本実施形態の電気コネクタ及び相手側コネクタの嵌合開始時の状態を示す正面図である。 図１３のＡ−Ａ切断面における断面図である。 本実施形態の電気コネクタ及び相手側コネクタの嵌合途中の状態を示す正面図である。 図１５のＢ−Ｂ切断面における断面図である。 本実施形態の電気コネクタ及び相手側コネクタの嵌合後の状態を示す正面図である。 図１７のＣ−Ｃ切断面における断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。

なお、以下の実施の形態において、説明の便宜上、電気コネクタの長手方向（端子の配列方向）をＸ（Ｘ₁Ｘ₂）方向とし、短手方向（端子の対向方向）をＹ（Ｙ₁Ｙ₂）方向とし、高さ方向（嵌合・抜去方向）をＺ（Ｚ₁Ｚ₂）方向とする。なお、各方向は、コネクタを構成する部位の相対的な位置関係を説明するためのものであり、絶対的な方向を示すものではない。

図１は、本発明の一実施形態による電気コネクタの構成を示す斜視図、図２は、本発明の一実施形態による電気コネクタの構成を示す平面図である。図３は、本発明の一実施形態による電気コネクタの構成を示す正面図である。図４は、本発明の一実施形態による電気コネクタの構成を示す左側面図である。

まず、図１〜図４により、本発明の一実施形態による電気コネクタの構成の一例を説明する。本実施形態の電気コネクタ１は、回路基板（図示せず）に実装されるフローティングコネクタであり、図１〜図４に示すように、固定ハウジング１０と、固定ハウジング１０に対して変位可能な可動ハウジング３０と、一方の端が固定ハウジング１０によって保持され、他方の端が可動ハウジング３０によって保持される８つの端子５０と、固定ハウジング１０によって保持される４つの支持金具７０とを備えている。支持金具７０は、可動ハウジング３０のＸＹＺ方向の変位を規制するように構成されている。電気コネクタ１は、カメラモジュール、情報通信端末等の電子機器に組み込まれて使用される。

８つの端子５０は、すべて同じ形状であり、２列の端子列から構成され、各列は４個の端子５０がＸ方向に沿って配列し、２列の端子列は、お互いに対向して配列されている。すなわち、第１列の端子と、第２列の端子は、Ｘ軸に対して線対称に配置されている。なお、本実施の形態では、端子の数が８個の場合を示したが、これに限定されるものではなく、端子の数は、任意に変更可能である。また、端子５０は、固定ハウジング１０及び可動ハウジング３０に圧入されている。

４個の支持金具７０は、固定ハウジング１０の四隅に取り付けられている。支持金具７０は、可動ハウジング３０のＸＹＺ方向の所定の変位を規制するように構成されている。また、支持金具７０は、固定ハウジング１０に圧入されている。

固定ハウジング１０及び可動ハウジング３０は、樹脂やプラスチック材、炭素繊維等の絶縁材料により形成されている。端子５０は、金属等の導電材料により形成されている。支持金具７０は、金属等の折り曲げ加工が可能な材料により形成される。ただし、電気コネクタ１の構成部材及び各構成部材の材料は、必ずしもこれに限定されない。

次に、図５により、固定ハウジング１０の構成を説明する。図５は、固定ハウジング１０の構成を示す斜視図である。図５に示すように、固定ハウジング１０は、中心に空間１４を有する矩形状の形状を有し、Ｘ方向に伸長した一対の側壁部１１と、Ｙ方向に伸長した一対の連結壁部１２と、４角において側壁部１１と連結壁部１２とを連結し、嵌合方向（Ｚ₁方向）に突出した４つの可動規制部１３を備えている。可動規制部１３は、可動ハウジング３０の変位を規制するように構成されている。端子５０は、側壁部１１に圧入されて固定される。また、側壁部１１の内側には、端子５０の弾性部が収容される８つの凹部１５が設けられている。また、可動規制部１３には、Ｚ方向に貫通した貫通孔１６が設けられ、ここに支持金具７０が圧入されて固定される。

次に、図６及び図７により、可動ハウジング３０の構成を説明する。図６及び図７は、可動ハウジングの構成を示す斜視図であり。図６は上方から見た図、図７は下方から見た図である。図６及び図７に示すように、相手側コネクタ２の端子９０が挿入される８つの嵌合凹部３１と、支持金具７０及び可動規制部１３と当接して可動ハウジング３０の可動範囲を規制するための可動規制部３２を備えている。また、可動ハウジング３０の嵌合側（Ｚ₁方向）外面に斜面からなるガイド部３３を有し、相手側コネクタ２との嵌合時に、相手側コネクタ２のハウジング８０の内面８１が、ガイド部３３に沿って嵌合するように構成されている。また、可動規制部３２は、嵌合側（Ｚ₁方向）外面に斜面からなるガイド部３４を有し、相手側コネクタ２との嵌合時に、相手側コネクタ２のハウジング８０の内面８２が、ガイド部３４に沿って嵌合するように構成されている。

次に、図８及び図９により、端子５０の構成を説明する。図８は、端子の構成を示す斜視図である。図９は、端子の構成を示す側面図である。図９は、第１列側のみの端子を示すが、第２列の端子は、向きが対向しており、それぞれ同一形状である。図８及び図９に示すように、端子５０は、固定ハウジング１０によって保持される第１の固定部５１と、可動ハウジング３０によって保持される第２の固定部５２と、可動ハウジング３０によって保持される第３の固定部５３と、第１の固定部５１と前記第２の固定部５２との間の弾性部５４と、相手側コネクタ２の端子９０と接触する接触部５５と、回路基板に接続するための基板接続部５６とを備えている。弾性部５４は、Ｚ₁方向に湾曲した形状を有する。弾性部５４の弾性により、固定ハウジング１０に対して可動ハウジング３０が変位可能となる。接触部５５は、ロール面形状を有する。端子５０は、金属板を打ち抜き、折り曲げ加工されて製造されたものである。また、第２の固定部５２及び第３の固定部５３は、対向して配置されている。また、第１の固定部５１、第２の固定部５２及び第３の固定部５３には、それぞれ、抜け防止のための突起５７，５８，５９が設けられている。

次に、図１０により、支持金具７０の構成を説明する。図１０は、支持金具７０の構成を示す斜視図である。４つの支持金具７０は、逆Ｌ字形の同一形状を有する。図１０に示すように、支持金具７０は、固定ハウジング１０の貫通孔１６に挿入されて固定される固定部７１と、可動ハウジング３０の変位を規制する可動規制部７２とを備えている。また、固定部７１には、抜け防止のための突起７３が設けられている。支持金具７０は、金属板を打ち抜いて製造されたものである。可動規制部７２は、可動ハウジング３０と当接して、可動ハウジング３０のＺ₁方向、Ｘ方向の変位を規制する。

次に、図１１により、相手側コネクタ２の構成を説明する。図１１は、相手側コネクタ２の構成を示す斜視図である。図１１に示すように、相手側コネクタ２は、ハウジング８０と、８つの端子９０とを備えている。ハウジング８０は、Ｘ方向に伸長する一対の側壁部８５と、一対の側壁部８５を連結する一対の連結壁部８６とを備えている。側壁部８５及び連結壁部８６は、電気コネクタ１全体を覆い被さる大きさを有する。すなわち、相手側コネクタ２は、電気コネクタ１と嵌合する際、電気コネクタ１を覆いか被さるように深く嵌合するので、相手側コネクタ２が、より回路基板に近づくので、コネクタ全体の高さが低くなる。また、ハウジング８０の外壁の内面８１，８２には、電気コネクタ１との嵌合時に、ガイド部３３，３４と当接する被ガイド部８３，８４が設けられている。すなわち、電気コネクタ１と相手側コネクタ２が嵌合する時に、ハウジング８０の被ガイド部８３，８４が、電気コネクタ１のガイド部３３，３４に沿って嵌合するように構成されている。これにより、コネクタ嵌合時の位置合わせが容易になる。

次に、図１２により、電気コネクタ１のフローティング機能について説明する。図１２は、本発明の一実施形態による電気コネクタ及び相手側コネクタの嵌合時におけるフローティング状態を示す断面図である。図１２においては、Ｘ₁方向に相手側コネクタ２がずれており、それに対応して可動ハウジング３０がＸ₁方向にずれている。端子５０の弾性部５４の弾性により、可動ハウジング３０の柔軟な変位が可能になる。なお、図１２では、Ｘ方向に変位した場合を示したが、ＸＹＺ方向のどの方向にも可動ハウジング３０の変位が可能である。これにより、相手側コネクタとの位置ずれを吸収することが可能になる。端子５０の弾性部５４が変形し、コネクタ間の位置ずれを吸収している。可動ハウジング３０の可動範囲は、可動規制部１３、可動規制部３２及び可動規制部７２の位置及び寸法によって決まる。

次に、図１３〜図１８により、電気コネクタ１と相手側コネクタ２との嵌合の様子を説明する。図１３は、電気コネクタ１と相手側コネクタ２との嵌合開始時の状態を示す正面図である。図１４は、図１３のＡ−Ａ切断面における断面図である。図１５は、電気コネクタ１と相手側コネクタ２との嵌合途中の状態を示す正面図である。図１６は、図１５のＢ−Ｂ切断面における断面図である。図１７は、電気コネクタ１と相手側コネクタ２との嵌合後の状態を示す正面図である。図１８は、図１７のＣ−Ｃ切断面における断面図である。図１３に示すように、コネクタ嵌合開始時は、相手側コネクタ２の被ガイド部８３，８４が、電気コネクタ１のガイド部３３，３４に当接し、位置合わせされる。さらに、嵌合を進めると、図１６に示すように、相手側コネクタ２の内面８１，８２が、電気コネクタ１の外面３５，３６に当接して嵌合が進行する。さらに、コネクタ同士の嵌合を進めると、嵌合終了時には、図１８に示すように、相手側コネクタ２のハウジング８０が電気コネクタ１を覆い、深く嵌合される。これにより、相手側コネクタ２が、回路基板により近くなり、コネクタ全体の低背化が可能になる。

したがって、本実施の形態の電気コネクタ及び電気コネクタ組立体によれば、電気コネクタと相手側コネクタとの嵌合時の嵌合誤差をフローティング機能により、吸収することができる。また、電気コネクタと相手側コネクタとが深く嵌合するので、低背化が可能になる。

以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

例えば、前記実施の形態においては、電気コネクタ１がフローティング機能を有する場合について説明したが、相手側コネクタ２がフローティング機能を有するようにしてもよい。

また、前記実施の形態においては、基板に実装されるコネクタに適用した場合を説明したが、これに限定されるものではなく、ケーブル等に接続されるコネクタに適用してもよい。

１ 電気コネクタ
２ 相手側コネクタ
１０ 固定ハウジング
１１ 側壁部
１２ 連結壁部
１３ 可動規制部
１４ 空間
１５ 凹部
１６ 貫通孔
３０ 可動ハウジング
３１ 嵌合凹部
３２ 可動規制部
３３ ガイド部
３４ ガイド部
３５ 外面
３６ 外面
５０ 端子
５１ 第１の固定部
５２ 第２の固定部
５３ 第３の固定部
５４ 弾性部
５５ 接触部
５６ 基板接続部
５７ 突起
５８ 突起
５９ 突起
７０ 支持金具
７１ 固定部
７２ 可動規制部
７３ 突起
８０ ハウジング
８１ 内面
８２ 内面
８３ 被ガイド部
８４ 被ガイド部
８５ 側壁部
８６ 連結壁部
９０ 端子

Claims (10)

1. 固定ハウジングと、
   前記固定ハウジングに対して変位可能な可動ハウジングと、
   前記固定ハウジング及び前記可動ハウジングによって保持される端子と、を備える電気コネクタであって、
   前記端子は、前記固定ハウジングによって保持される第１の固定部と、前記可動ハウジングによって保持される第２の固定部と、前記第１の固定部と前記第２の固定部との間の弾性部と、相手側コネクタの端子と接触する接触部とを有し、
   前記端子は、金属板を打ち抜き、折り曲げ加工されて製造されたものであり、
   前記弾性部は、湾曲した形状を有し、
   前記接触部は、ロール面形状を有し、
   前記可動ハウジングは、嵌合側外面に斜面からなるガイド部を有し、
   前記相手側コネクタとの嵌合時に、前記相手側コネクタのハウジングの内面が、前記ガイド部に沿って嵌合するように構成されている、電気コネクタ。
2. 前記固定ハウジングは、外側に嵌合方向に突出した可動規制部を有し、前記可動規制部は、前記可動ハウジングの変位を規制するように構成されている、請求項１に記載の電気コネクタ。
3. 前記電気コネクタは、前記固定ハウジングによって保持される支持金具をさらに備え、
   前記支持金具は、前記可動ハウジングの変位を規制するように構成されている、請求項１又は２に記載の電気コネクタ。
4. 前記端子は、前記可動ハウジングによって保持される第３の固定部をさらに有し、
   前記第２の固定部及び前記第３の固定部は、対向して配置されている、請求項１〜３にいずか１項に記載の電気コネクタ。
5. 第１の電気コネクタと、
   前記第１の電気コネクタと嵌合される第２の電気コネクタと、を備える電気コネクタ組立体であって、
   前記第１の電気コネクタは、
   固定ハウジングと、
   前記固定ハウジングに対して変位可能な可動ハウジングと、
   前記固定ハウジング及び前記可動ハウジングによって保持される端子と、を備え、
   前記端子は、前記固定ハウジングによって保持される第１の固定部と、前記可動ハウジングによって保持される第２の固定部と、前記第１の固定部と前記第２の固定部との間の弾性部と、前記第２の電気コネクタの端子と接触する接触部とを有し、
   前記端子は、金属板を打ち抜き、折り曲げ加工されて製造されたものであり、
   前記弾性部は、湾曲した形状を有し、
   前記接触部は、ロール面形状を有し、
   前記可動ハウジングは、嵌合側外面に斜面からなるガイド部を有し、
   前記第２の電気コネクタは、ハウジングの外側内面に被ガイド部を有し、
   前記第１の電気コネクタ及び前記第２の電気コネクタが嵌合する時に、前記第２の電気コネクタのハウジングの被ガイド部が、前記第１の電気コネクタの前記ガイド部に沿って嵌合するように構成されている、電気コネクタ組立体。
6. 前記第１の電気コネクタの前記固定ハウジングは、外側に嵌合方向に突出した可動規制部を有し、前記可動規制部は、前記可動ハウジングの変位を規制するように構成されている、請求項５に記載の電気コネクタ組立体。
7. 前記第１の電気コネクタは、前記固定ハウジングによって保持される支持金具をさらに備え、
   前記支持金具は、前記可動ハウジングの変位を規制するように構成されている、請求項５又は６に記載の電気コネクタ組立体。
8. 前記第１の電気コネクタの前記端子は、前記可動ハウジングによって保持される第３の固定部をさらに有し、
   前記第２の固定部及び前記第３の固定部は、対向して配置されている、請求項５〜７にいずか１項に記載の電気コネクタ組立体。
9. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気コネクタを備える電子機器。
10. 請求項５〜８のいずれか１項に記載の電気コネクタ組立体を備える電子機器。

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