JP5930337B2 - コネクタ - Google Patents

Description

この発明は２つの接続対象物の間に介在して、接続対象物同士を電気的に接続するコネクタに関する。

従来、ハウジングとほぼＳ字状に折り曲げられた複数の接触子とを備えている電気的コネクタが知られている（下記特許文献１参照）。

ハウジングは２つのプリント配線板の間に挟まれる。ハウジングには複数の接触子装着エリアが形成されている。

接触子は接触子装着エリアに収容されている。接触子は中央部と２つのスプリングアームとを有する。

中央部は接触子の中間に位置する。中央部は取付部を有する。取付部はハウジングに固定される。

湾曲する２つのスプリングアームは中央部を介して連結されている。

一方のスプリングアームの一端部は中央部の一端に連なり、一方のスプリングアームの他端部は接触子装着エリアの一方の開口から突出している。

他方のスプリングアームの一端部は中央部の他端に連なり、他方のスプリングアームの他端部は接触子装着エリアの他方の開口から突出している。

一方のスプリングアームの一端部は、中央部を通るハウジングの厚さ方向と平行な仮想平面の一方の側に位置する第１領域に配置され、一方のスプリングアームの他端部も、第１領域に配置されている。

他方のスプリングアームの一端部は、前記仮想平面の他方の側に位置する第２領域に配置され、他方のスプリングアームの他端部も、第２領域に配置されている。

この電気的コネクタを用いて２つのプリント配線板を電気的に接続するには、まず、一方のプリント配線板上の所定位置に電気的コネクタを配置する。

その後、一方のプリント配線板上の電気的コネクタを覆うように、他方のプリント配線板を電気的コネクタ上に配置する。

最後に、２つのプリント配線板をボルト、ナット等の締結手段を用いて連結する。ボルトをねじ込むと、２つのプリント配線板が電気的コネクタを挟みつける。

このとき、２つのスプリングアームはハウジングの方へ撓み、ばね力によって２つのスプリングアームの他端部がプリント配線板のパッドに押しつけられ、２つのプリント配線板が電気的に接続される。

特開平７−２５４４６２号公報

上述のコネクタでは、２つのプリント配線板で電気的コネクタを挟みつけたとき、スプリングアームの他端部がハウジングの厚さ方向に対して斜めに押されて、スプリングアームが座屈（塑性変形）することがあった。

スプリングアームの他端部がハウジングの厚さ方向に対して斜めに押される原因として、電気的コネクタの組立時、ハウジングに取り付けられた接触子が傾いていることや、電気的コネクタの使用時、２つのプリント配線板で電気的コネクタを挟みつけたとき、プリント配線板が電気的コネクタに対して傾いていることなどを挙げることができる。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は、コンタクトの塑性変形を抑制することができるコネクタを提供することである。

前述の課題を解決するため請求項１の発明は、第１の接続対象物と第２の接続対象物とで挟まれるハウジングと、このハウジングの厚さ方向に沿って貫通するように前記ハウジングに形成された複数のコンタクト収容孔にそれぞれ収容されるほぼＳ字状に折り曲げられたコンタクトとを備えているコネクタにおいて、前記コンタクトは、前記ハウジングに固定される板状の固定部と、この固定部を介して連結される第１、第２湾曲部とを有し、
前記固定部の板厚方向が前記ハウジングの厚さ方向に対して直交し、前記第１湾曲部の一端部が折り曲げられて前記固定部の一端に連なり、前記第１湾曲部の他端部が前記コンタクト収容孔の一方の開口から突出し、前記第２湾曲部の一端部が折り曲げられて前記固定部の他端に連なり、前記第２湾曲部の他端部が前記コンタクト収容孔の他方の開口から突出し、前記第１湾曲部の一端部が、前記固定部を通り、前記ハウジングの厚さ方向と平行で、前記固定部の板厚方向に対して直交する仮想平面の一方の側に位置する第１領域に配置されるとともに前記コンタクト収容孔の他方の開口側の端部に位置し、前記第１湾曲部の他端部が、前記仮想平面の他方の側に位置する第２領域に位置するとともに前記コンタクト収容孔の内壁面を通る前記ハウジングの厚さ方向と平行な第２仮想平面と、前記仮想平面との間に位置し、前記第２湾曲部の一端部が、前記第２領域に配置されるとともに前記コンタクト収容孔の一方の開口側の端部に位置し、前記第２湾曲部の他端部が、前記第１領域に位置するとともに前記コンタクト収容孔の内壁面を通る前記ハウジングの厚さ方向と平行な第３仮想平面と、前記仮想平面との間に位置していることを特徴とする。

上述のように、前記第１湾曲部の一端部が、前記固定部を通る前記ハウジングの厚さ方向と平行な仮想平面の一方の側に位置する第１領域に配置され、前記第１湾曲部の他端部が、前記仮想平面の他方の側に位置する第２領域に配置され、前記第２湾曲部の一端部が、前記第２領域に配置され、前記第２湾曲部の他端部が、前記第１領域に配置されているので、第１、第２湾曲部の他端部にハウジングの厚さ方向に対して斜め方向の力（従来のコネクタではコンタクトを座屈させるおそれのある方向の力）が作用しても回転モーメントが生じる。その結果、第１、第２湾曲部は弾性変形する。

請求項２の発明は、請求項１記載のコネクタにおいて、前記第１湾曲部の他端部が前記第１の接続対象物によって前記コンタクト収容孔側へ押し込まれたときその他端部を受け容れる第１受容部が前記ハウジングに形成され、前記第２湾曲部の他端部が前記第２の接続対象物によって前記コンタクト収容孔側へ押し込まれたときその他端部を受け容れる第２受容部が前記ハウジングに形成されていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２記載のコネクタにおいて、前記第１、第２湾曲部の他端部がそれぞれ円弧状に形成されていることを特徴とする。

この発明によれば、コンタクトの塑性変形を抑制することができる。

図１はこの発明の一実施形態のコネクタの斜視図である。 図２は図１に示すコネクタの正面図である。 図３は図１に示すコネクタの平面図である。 図４は図１に示すコネクタの底面図である。 図５は図１に示すコネクタの側面図である。 図６は図３に示すVI−VI線に沿う断面図である。 図７は図１に示すコネクタのコンタクトの斜視図である。 図８は図７に示すコンタクトの正面である。 図９は図７に示すコンタクトの側面図である。 図１０は図１に示すコネクタの第１領域及び第２領域を示す概念図である。 図１に示すコネクタの使用状態を示す正面図であり、コネクタのハウジングだけは図３のVI−VI線に沿う断面で示されている図である。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１、図１１に示すように、コネクタ１はハウジング３と複数のコンタクト５とを備える。コネクタ１は半導体装置（第１の接続対象物）２１とプリント基板（第２の接続対象物）２２とを電気的に接続する。

半導体装置２１とプリント基板２２との間に挟まれるハウジング３を図１〜６に示した。ハウジング３は絶縁性の樹脂で一体に成形され、ハウジング本体３１と第１枠状部３３と第２枠状部３４と第３枠状部３５とを有する。

ハウジング本体３１は直方体状であり、ハウジング本体３１には複数のコンタクト収容孔３１１が２次元に並ぶように形成されている。コンタクト収容孔３１１はハウジング本体３１の厚さ方向に沿ってハウジング本体３１を貫通している。コンタクト収容孔３１１の横断面形状は四角形である。

ハウジング本体３１の上面の周縁部には方形の第１枠状部３３が連なる。第１枠状部３３で囲まれた空間がコンタクト受容部（第１受容部）３３１である。

第１枠状部３３の上面の周縁部には方形の第２枠状部３４が連なる。第２枠状部３４の相対する内壁面間の長さは第１枠状部３３の相対する内壁面間の長さよりも長い。第２枠状部３４で囲まれた空間が半導体装置受容部３４１である。

ハウジング本体３１の下面の周縁部には第３枠状部３５が連なる。第３枠状部３５で囲まれた空間はコンタクト受容部（第２受容部）３５１である。

第３枠状部３５の下面には第１、第２位置決めボス３６，３７が形成されている。第１、第２位置決めボス３６，３７は第３枠状部３５の対角線上にある。第１位置決めボス３６の外径は第２位置決めボス３７の外径よりも小さい。

図７、図８、図９に示すように、コンタクト５はほぼＳ字状に折り曲げられ、コンタクト収容孔３１１に収容される。コンタクト５は固定部５１と第１湾曲部５３と第２湾曲部５４とを有し、１つの金属板に打抜き加工及び曲げ加工を施すことによって形成される。

固定部５１はコンタクト５の中間に位置し、コンタクト５の幅方向へ突出する圧入部分５１２を有する。コンタクト５を第１接点５３２を上にしてハウジング３の下方からコンタクト収容孔３１１に挿入（圧入）すると、圧入部分５１２がコンタクト収容孔３１１の内面に食い込み、コンタクト５がハウジング３に固定される。

第１湾曲部５３と第２湾曲部５４とは固定部５１を介して連結されている。

第１湾曲部５３の一端部には折返し部分５３１が形成され、第１湾曲部５３の他端部には第１接点５３２が形成されている。折返し部分５３１はほぼＵ字形に折り曲げられ、固定部５１の一端に連なる。第１接点５３２は円弧状に折り曲げられている。第１接点５３２はコンタクト収容孔３１１の一方の開口３１１ａ（図６参照）から突出している。

第２湾曲部５４の一端部には折返し部分５４１が形成され、第２湾曲部５４の他端部には第２接点５４２が形成されている。折返し部分５４１はほぼＵ字形に折り曲げられ、固定部５１の他端に連なる。第２接点５４２は円弧状に折り曲げられている。第２接点５４２はコンタクト収容孔３１１の他方の開口３１１ｂ（図６参照）から突出している。

図１０に示すように、コンタクト５の固定部５１を通るハウジング３の厚さＴ方向と平行な仮想平面Ｓ（図１０の図面に垂直な面であり、同図中には直線で現れている）の一方の側の領域が第１の領域Ａであり、仮想平面Ｓの他方の側の領域が第２の領域Ｂである。

第１接点５３２は、第２領域Ｂに位置し、コンタクト収容孔３１１の内壁面３１１ｄ（図１０参照）を通るハウジング３の厚さＴ方向と平行な仮想平面ＳＣ２（図１０の図面に垂直な面であり、同図中には直線で現れている）と仮想平面Ｓとの間に位置する。第２接点５４２は、第１領域Ａに位置し、コンタクト収容孔３１１の内壁面３１１ｃ（図１０参照）を通るハウジング３の厚さＴ方向と平行な仮想平面ＳＣ１（図１０の図面に垂直な面であり、同図中には直線で現れている）と仮想平面Ｓとの間に位置する。

第１湾曲部５３の折返し部分５３１（第１湾曲部５３の一端部）は第１領域Ａに配置され、第１湾曲部５３の第１接点５３２（第１湾曲部５３の他端部）は第２領域Ｂに配置されている。

また、第２湾曲部５４の折返し部分５４１（第２湾曲部５４の一端部）が第２領域Ｂに配置され、第２湾曲部５４の第２接点５４２（第２湾曲部５４の他端部）が第１領域Ａに配置されている。

次に、コネクタ１の使用方法について説明する。

まず、図１１に示すように、下プレート（例えば補強板）８上にプリント基板２２を配置する。このとき、下プレート８のボルト挿入孔８１にプリント基板２２のボルト挿入孔２２１が重なるようにする。

次に、コネクタ１の第１位置決めボス３６をプリント基板２２の位置決め孔２２３に、コネクタ１の第２位置決めボス３７をプリント基板２２の位置決め孔２２４にそれぞれ挿入する。このとき、プリント基板２２上のコネクタ１の向きが正しくないと、第２位置決めボス３７を位置決め孔２２３に挿入できない。

コネクタ１をプリント基板２２上に配置した後、半導体装置２１をコネクタ１の半導体装置受容部３４１内に収める。半導体装置２１はハウジング３の第１枠状部３３の上面で支持されるとともに、第２枠状部３４の内周面によってハウジング３に対して位置決めされる。

次に、半導体装置２１上に上プレート７（例えばヒートシンク）を配置する。

その後、ボルト２３を上プレート７、プリント基板２２及び下プレート８のボルト挿入孔７１，２２１，８１に挿入し、ボルト２３のボルト挿入孔８１から突出した部分にナット２４を装着する。

最後に、ナット２４をねじ込む。

ナット２４をボルト２３にねじ込むと、コンタクト５の第１、第２湾曲部５３，５４は弾性変形する。

もし半導体装置２１がハウジング３に対して傾き、ハウジング３の厚さ方向Ｔに対して斜め方向の力Ｆ１（図１０参照）が第１接点５３２に作用したとしても、コンタクト５の折返し部分５３１は第１領域Ａ（図１０参照）にあり、第１接点５３２は第２領域Ｂ（図１０参照）にあるので、斜め方向の力Ｆ１の分力Ｆ１Tが第１接点５３２に作用し、固定部５１を中心にしてコンタクト５を回転させようとする回転モーメントが生じ、第１湾曲部５３は弾性変形する。その結果、第１湾曲部５３のばね力によって第１接点５３２は半導体装置２１の電極部（図示せず）に押し付けられる。

もしプリント配線板２２がハウジング３に対して傾き、ハウジング３の厚さ方向Ｔに対して斜め方向の力Ｆ２（図１０参照）が第２接点５４２に作用したとしても、コンタクト５の折返し部分５４１は第２領域Ｂ（図１０参照）にあり、第２接点５４２は第１領域Ａ（図１０参照）にあるので、斜め方向の力Ｆ２の分力Ｆ２Tが第２接点５４２に作用し、固定部５１を中心にしてコンタクト５を回転させようとする回転モーメントが生じ、この回転モーメントによって第２湾曲部５４は弾性変形する。その結果、第２湾曲部５４のばね力によって第２接点５４２はプリント基板２２のパッド（図示せず）に押し付けられる。

以上のようにして半導体装置２１とプリント基板２２とが電気的に接続される。

この実施形態によれば、コンタクト５の塑性変形を抑制することができる。

また、ハウジング３にコンタクト受容部３３１，３５１が形成されているので、上プレート７と下プレート８との間隔を調節するスペーサを用いなくても第１，第２湾曲部５３，５４がハウジング３に干渉するのを防止することができる。

更に、第１、第２接点５３２，５４２が円弧状に形成されているので、弾性変形し易い。また、半導体装置２１の電極部やプリント基板２２のパッドの損傷を抑制することができる。

更に、ハウジング３に第２枠状部３４が設けられているので、半導体装置２１をコンタクト５に対して正確に位置決めすることができる。

また、第１接点５３２が第２領域Ｂに位置し、仮想平面ＳＣ２と仮想平面Ｓとの間に位置し、第２接点５４２が第１領域Ａに位置し、仮想平面ＳＣ１と仮想平面Ｓとの間に位置するので、コンタクト５をコンタクト収容孔３１１に容易に挿入でき、コネクタ１の組立が簡単になる。

なお、この実施形態では、第１接続対象物が半導体装置２１で、第２接続対象物がプリント基板２２であるが、第１接続対象物は半導体装置２１に限られず、また、第２接続対象物はプリント基板２２に限られない。

また、第１接点５３２は第２領域Ｂに位置すればよく、仮想平面ＳＣ２と仮想平面Ｓとの間になくともよい。第２接点５４２は第１領域Ａに位置すればよく、仮想平面ＳＣ１と仮想平面Ｓとの間になくともよい。

なお、この実施形態では、ハウジング３にコンタクト受容部３３１，３５１を設けたが、コンタクト受容部３３１，３５１は必ずしも必要ではない。

また、この実施形態では、第１、第２湾曲部５３，５４の他端部に円弧状の第１、第２接点５３２，５４２を形成したが、第１、第２接点５３２，５４２は必ずしも円弧状にする必要はない。

１ コネクタ
３ ハウジング
３１ ハウジング本体
３１１ コンタクト収容孔
３１１ａ 一方の開口
３１１ｂ 他方の開口
３３１，３５１ コンタクト受容部
５ コンタクト
５１ 固定部
５３ 第１湾曲部
５３１ 折返し部分（一端部）
５３２ 第１接点（他端部）
５４ 第２湾曲部
５４１ 折返し部分（一端部）
５４２ 第２接点（他端部）
Ｔ ハウジング３の厚さ方向
Ｓ 仮想平面
Ａ 第１領域
Ｂ 第２領域

Claims (3)

1. 第１の接続対象物と第２の接続対象物とで挟まれるハウジングと、このハウジングの厚さ方向に沿って貫通するように前記ハウジングに形成された複数のコンタクト収容孔にそれぞれ収容されるほぼＳ字状に折り曲げられたコンタクトとを備えているコネクタにおいて、
   前記コンタクトは、前記ハウジングに固定される板状の固定部と、この固定部を介して連結される第１、第２湾曲部とを有し、
   前記固定部の板厚方向が前記ハウジングの厚さ方向に対して直交し、
   前記第１湾曲部の一端部が折り曲げられて前記固定部の一端に連なり、前記第１湾曲部の他端部が前記コンタクト収容孔の一方の開口から突出し、前記第２湾曲部の一端部が折り曲げられて前記固定部の他端に連なり、前記第２湾曲部の他端部が前記コンタクト収容孔の他方の開口から突出し、
   前記第１湾曲部の一端部が、前記固定部を通り、前記ハウジングの厚さ方向と平行で、前記固定部の板厚方向に対して直交する仮想平面の一方の側に位置する第１領域に配置されるとともに前記コンタクト収容孔の他方の開口側の端部に位置し、前記第１湾曲部の他端部が、前記仮想平面の他方の側に位置する第２領域に位置するとともに前記コンタクト収容孔の内壁面を通る前記ハウジングの厚さ方向と平行な第２仮想平面と、前記仮想平面との間に位置し、
   前記第２湾曲部の一端部が、前記第２領域に配置されるとともに前記コンタクト収容孔の一方の開口側の端部に位置し、前記第２湾曲部の他端部が、前記第１領域に位置するとともに前記コンタクト収容孔の内壁面を通る前記ハウジングの厚さ方向と平行な第３仮想平面と、前記仮想平面との間に位置している
   ことを特徴とするコネクタ。
2. 前記第１湾曲部の他端部が前記第１の接続対象物によって前記コンタクト収容孔側へ押し込まれたときその他端部を受け容れる第１受容部が前記ハウジングに形成され、
   前記第２湾曲部の他端部が前記第２の接続対象物によって前記コンタクト収容孔側へ押し込まれたときその他端部を受け容れる第２受容部が前記ハウジングに形成されている
   ことを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
3. 前記第１、第２湾曲部の他端部がそれぞれ円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のコネクタ。