JP4686357B2 - フローティングコネクタ用シェル - Google Patents

Description

本発明は、例えば、プリント基板に実装された雌雄のコネクタ同士の嵌合を、前記プリント基板面に平行な水平方向とこれに直交する嵌合方向とにおいて位置決め誤差を吸収するようにして、行いやすくしたフローティングコネクタにおけるシェルに関するものである。

従来、取り付け位置の誤差を無くすためにフローティング可能なコネクタで信号コンタクトとグランドを有し、そのコネクタハウジングの外部を金属製シェルで覆われているシールド付きコネクタにおいては、雄側コネクタのシールドシェルと雌側コネクタのシールドシェルとの接続方法は、一方のコネクタ長手側面の全体を覆うシェルに片持ちバネを設け、他方のコネクタに設けたシェルに接続させている。

また、筐体に設けられたピンコネクタを他方の筐体に設けられたフローティングコネクタに嵌合する電子機器において、前記ピンコネクタのフロントシェルの先端側を覆うようにガイド部材を設けるとともに、そのガイド部材の先端部に、フローティングコネクタ本体のフロントシェルをピンコネクタのフロントシェル内にガイドする面取り部を形成した電子機器等のフローティングコネクタ装置が知られている（特許文献１参照）。
特開平１１−１６６３３号公報

しかし、従来のフローティングコネクタ用シェルでは、例えば、前記片持ちバネの場合には、フローティング量を確保するために、バネの高さを大きくしたり、若しくは、バネを何回も折り返したりしている。また、雌雄コネクタの両方にバネ構造にする場合では、図８に示すように、大きなフローティング量に対応させた場合に、位置誤差がない通常の状態である図８（Ａ）に示す状態の、接点までのバネ長さａに対して、図８（Ｂ）に示すように、上側の雌コネクタ側シェルが左方向に変位した場合には、そのフローティング時にバネが傾斜して前記バネ長さａがｂとなって、減少する方向となるので抵抗力が強くなり、フローティングさせるのに大きな力が必要となる。よって、嵌合させるバネ部材の数が多くなると大きな抵抗力となる。更に、上記特許文献１のような従来例においては、嵌合容易にするために面取り部をガイド部材の先端部に設ける構成であるので、当該ガイド部材の板厚の幅内にフローティング量が限られるものであり、大きなフローティング量の確保が困難である。
本発明に係るフローティングコネクタ用シェルは、このような課題を解決するために提案されたものである。

本発明に係るフローティングコネクタ用シェルの上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、フローティング構造における、互いに嵌合する雄コネクタ用シェルと雌コネクタ用シェルとにおいて、前記一方のシェルの側壁面には他方のシェルに接触させる嵌合方向に向かって伸びて折り返される全体が略Ｕ字状でその先端側に嵌合方向に平行で直線状の平坦部を有する所望幅の受け側バネ部材が設けられ、前記他方のシェルの側壁面には、前記受け側バネ部材の接触部から平坦部に至って先端部が摺接する湾曲部を有する第１バネと、前記受け側バネ部材における平坦部の先の突起部に摺接するように当該他方のシェルの側壁から平行に延設された第２板バネとが設けられていることである。

前記受け側バネ部材の幅は、一方のシェルの側壁面から両側を切断され嵌合方向に伸びる弾性支持部の幅が細く、折り返された接触部及び平坦部の幅が前記弾性支持部よりも幅広くされていること、；
受け側バネ部材において折り返されている平坦部の先には、他方のシェルの側壁面が位置ズレにより接近してきた場合に、当該他方のシェルの第２板バネに摺接して主にこれによって押し込まれるとともに、第１バネによっては押し込まれることのないようにする突起部が設けられていること、；
を含むものである。

本発明のフローティングコネクタ用シェルによれば、フローティングコネクタの雌・雄コネクタを例えば上下方向で嵌合させるとすると、そのシェルは、設計上の基準位置で前記雌・雄のコネクタ同士が嵌合すれば、受け側バネ部材と第１バネとが摺接する。また、嵌合方向に対して直交する方向に位置ズレした場合には、例えばそれが離れる方向であれば、前記受け側バネ部材と第１バネとが摺接し、逆に、近づく場合であれば、前記受け側バネ部材と前記第２板バネとが摺接する。

また、前記近づく方向に位置ズレした場合には、受け側バネ部材の先端部に、突起部があるので、嵌合の負荷が増大しないように、第１バネが前記受け側バネ部材を強く押し込むことがなくなる。よって、第２板バネが受け側バネ部材の先端部に当接して押し込むことになり、その当接位置が該受け側バネ部材のＵ字状の折返し部分からの距離が長くなって、フローティング量が多いにもかかわらず押し込む負荷が軽減されて、位置調整しやすくなる。

更に、前記受け側バネ部材の幅は、一方のシェルの側壁面から両側を切断され嵌合方向に伸びる弾性支持部の幅が細く、折り返された接触部及び平坦部の幅が前記弾性支持部よりも幅広くされているので、他方のシェルに併設された二つのバネが確実に受け側バネ部材に摺接する。

本発明に係るフローティングコネクタ用シェル１は、図１乃至図４に示すように、フローティング構造における、互いに嵌合する雌コネクタ用シェル１ａと雄コネクタ用シェル１ｂとがある。

前記一方のシェル、例えば、図２に示す雄コネクタにおけるシェル１ｂとし、そのシェル１ｂの側壁面には、他方のシェル（雌コネクタのシェル１ａとする）に接触させる嵌合方向に向かって伸びて折り返される略Ｕ字状でその先端側に嵌合方向に平行で直線状の平坦部１ｃを有する所望幅の受け側バネ部材１ｄが設けられている。

図４に示す前記他方のシェル１ａの側壁面には、前記受け側バネ部材１ｄに先端部が摺接する彎曲部１ｈを有する第１バネ１ｆと、前記受け側バネ部材１ｄにおける平坦部１ｃに摺接するように当該他方のシェル１ａの側壁から平行に延設され弾性力のない矩形板状の第２板バネ１ｅとが設けられている。

前記略Ｕ字状の受け側バネ部材１ｄにおいて、折返し部１ｊで折り返されている平坦部１ｃの先には、他方のシェル１ａの側壁面が位置ズレにより接近してきた場合に、当該他方のシェル１ａの第２板バネ１ｅに摺接して主にこれによって押し込まれるとともに、第１バネ１ｆによっては押し込まれることのないようにする突起部１ｇが設けられている。

前記受け側バネ部材１ｄの幅は、一方のシェル１ｂの側壁面から両側を切断され嵌合方向に伸びる弾性支持部１ｋの幅が細く、折り返された接触部１ｍ及び平坦部１ｃの幅が前記弾性支持部１ｋの幅よりも広くされている。

このような、フローティングコネクタにおける雌・雄コネクタに装着されるシェル１ａ，１ｂのバネ部材を構成することで、例えば、上下方向に嵌合させる場合に、水平方向と嵌合方向とに位置ズレがあっても、以下のように無理なく嵌合されるようになる。

まず、図５（Ａ）に示すように、フローティング構造の雌・雄のコネクタにおいて、ほぼ位置ズレがない場合には、図５（Ｂ）に示すように、嵌合方向に移動させると、雌コネクタ用シェル１ａの第バネ１ｆの彎曲部１ｈが、受け側バネ部材１ｄの接触部１ｍに摺接して、直線上の平坦部１ｃに至る。この状態で、前記シェル１ａにおける第２板バネ１ｅは、受け側バネ部材１ｄの突起部１ｇに接触しないか、若しくは、接触しても弱い接触圧力である。

次に、図６に示すように、一方のシェル１ｂに対して、前記他方のシェル１ａが外側に位置ズレした場合には、水平方向においては、第１バネ１ｆが内側に傾斜して受け側バネ部材１ｄの平坦部１ｃに摺接する。また、嵌合方向にも当該平坦部１ｃがあるので、この嵌合方向の位置ズレも吸収される。この場合は、シェル同士が離隔する場合であるので、バネの接触圧力は弱いがシェルの接続に問題がないくらいの圧力になっている。よって、嵌合させる際に不都合はない。

次に、図７に示すように、一方のシェル１ｂに対して、前記他方のシェル１ａが内側に位置ズレした場合には、前記シェル１ａの第２板バネ１ｅが、受け側バネ部材１ｄの接触部１ｍから平坦部１ｃ、更に突起部１ｇに摺接して、これを内側に押し込む。この状態で、第１バネ１ｆは、前記受け側バネ部材１ｄの平坦部１ｃに摺接していて、嵌合方向の位置ズレを吸収している。

なお、前記第１バネ１ｆは、嵌合初期において、受け側バネ部材１ｄの接触部１ｍに摺接するが、水平方向において内側に位置ズレしているので、この接触部１ｍからの反発力が強く、外側へ押し出され、当該接触部１ｍが前記第２板バネ１ｅに摺接する。この後は、この第２バネ１ｅが接触部１ｍを内側に押し込むので、前記第１バネ１ｆは図７に示す状態で摺接して、嵌合方向（上下方向）の位置ズレを吸収し、水平方向では特に作用しないことになる。これにより、第１バネ１ｆが過剰に変位することを防いでいる。

前記第２バネ１ｅが突起部１ｇに摺接して内側に押し込み、受け側バネ部材１ｄにおいて、折返し部１ｊから摺接する突起部１ｇまでの距離ｃが大きくなるので、この受け側バネ部材１ｄの反発力が小さくなり、シェル１ａを内側に寄せやすくなるものである。

このように、従来では接近して位置ズレすると、略Ｕ字状のバネの摺接位置が基準位置の場合よりも、折返し部分からの距離が短く（ａ→ｂ、図８参照）なって、内側に押し込む負荷が急に増大していたが、本発明のフローティングコネクタ用シェル１の構造により、第１バネと第２板バネとがあるので、内側に大きく接近して位置ズレした場合でも、内側に押し込む負荷が急に増大することがない。よって、フローティングコネクタのフローティング量が大きくても位置調整が容易となるのである。

本発明に係るフローティングコネクタ用シェル１の構造を示す説明用一部拡大斜視図である。 同本発明のフローティングコネクタ用シェルにおける雄コネクタのシェル１ｂの、平面図（Ａ）、正面図（Ｂ）、側面図（Ｃ）である。 シェル１ｂの一部拡大断面図である。 雌コネクタのシェル１ａの、平面図（Ａ）、正面図（Ｂ）、側面図（Ｃ）である。 本発明に係るフローティングコネクタ用シェル１の嵌合状態の説明図（Ａ），（Ｂ）である。 本発明に係るフローティングコネクタ用シェル１において、嵌合時に位置ズレを起こした場合の説明図である。 本発明に係るフローティングコネクタ用シェル１において、嵌合時に位置ズレを起こした場合の説明図である。 従来例に係るフローティングコネクタ用シェルの嵌合時の説明図（Ａ），（Ｂ）である。

符号の説明

１ フローティングコネクタ用シェル、
１ａ 雌コネクタのシェル、
１ｂ 雄コネクタのシェル、
１ｃ 平坦部、
１ｄ 受け側バネ部材、
１ｅ 第２板バネ、
１ｆ 第１バネ、
１ｇ 突起部、
１ｈ 彎曲部、
１ｊ 折返し部、
１ｋ 弾性支持部、
１ｍ 接触部。

Claims (3)

1. フローティング構造における、互いに嵌合する雄コネクタ用シェルと雌コネクタ用シェルとにおいて、
   前記一方のシェルの側壁面には他方のシェルに接触させる嵌合方向に向かって伸びて折り返される全体が略Ｕ字状でその先端側に嵌合方向に平行で直線状の平坦部を有する所望幅の受け側バネ部材が設けられ、
   前記他方のシェルの側壁面には、前記受け側バネ部材の接触部から平坦部に至って先端部が摺接する湾曲部を有する第１バネと、前記受け側バネ部材における平坦部の先の突起部に摺接するように当該他方のシェルの側壁から平行に延設された第２板バネとが設けられていること、
   を特徴とするフローティングコネクタ用シェル。
2. 受け側バネ部材の幅は、一方のシェルの側壁面から両側を切断され嵌合方向に伸びる弾性支持部の幅が細く、折り返された後の接触部及び平坦部の幅が前記弾性支持部の幅よりも幅広くされていること、
   を特徴とする請求項１に記載のフローティングコネクタ用シェル。
3. 受け側バネ部材において折り返されている平坦部の先には、他方のシェルの側壁面が位置ズレにより接近してきた場合に、当該他方のシェルの第２板バネに摺接して主にこれによって押し込まれるとともに、第１バネによっては押し込まれることのないようにする突起部が設けられていること、
   を特徴とする請求項１または２に記載のフローティングコネクタ用シェル。

Images