JP6773082B2

JP6773082B2 - フローティングコネクタ

Info

Publication number: JP6773082B2
Application number: JP2018120471A
Authority: JP
Inventors: 隆信牧村; 耕平林; 直美畠山
Original assignee: SMK Corp
Current assignee: SMK Corp
Priority date: 2018-06-26
Filing date: 2018-06-26
Publication date: 2020-10-21
Anticipated expiration: 2038-06-26
Also published as: JP2020004516A

Description

本発明は、部品間を電気接続するためのコネクタに関し、特に接続位置ズレを吸収可能にしたフローティングコネクタ係る。

例えば、基板等に電気，電子部品を電気接続する場合に、相互の接続部位に位置ズレが生じると、その接続部位にストレスが加わることになるので、位置ズレを吸収することができる接続構造が必要となる。
図８に従来の位置ズレを吸収するための構造例を示す。
部品１０１と基板１０２をそれぞれ個別に筐体に固定するともに、リード線を用いてはんだ付け１０４を行った場合に、部品１０１と基板１０２と間に位置ズレが生じると、はんだ付け部にストレスが加わり、破断する恐れも生じる。
そこで図８（ａ）では、ビス１０３の取付孔１０２ａを大きくし、位置ズレを解消する例を示す。
しかし、これでは組付けに大きな工数がかかる。
図８（ｂ）は、部品１０１と基板１０２との間をフレキシブルなリード線１０５で接続した構造例を示す。
このようなリード線では、大電流を流すことができない。

特許文献１には、弾性変位するスライダ部を設けたコネクタを開示するが、変位の吸収できる方向に制限があるとともに、大電流を流すのには適していない。

特開２００８−１７１７８４号公報

本発明は、部品間を電気接続する際に、この部品間の位置ズレを吸収するのに効果的で、大電流の接続にも対応可能なフローティングコネクタの提供を目的とする。

本発明に係るフローティングコネクタは、第１部品の第１端子と第２部品の第２端子とを電気接続するためのコネクタであって、略Ｌ字形状の接続ターミナルと、前記接続ターミナルの一方の第１接続端子部と前記第１端子とを相互にフローティング可能に挟持接続するための第１弾性挟持部材と、前記接続ターミナルの他方の第２接続端子部と前記第２端子とを相互にフローティング可能に挟持接続するための第２弾性挟持部材とを有することを特徴とする。

ここで、相互にフローティング可能に挟持接続するとは、部品側の端子と接続ターミナル側の端子とを部分的に重ね合せ、弾性挟持部材で挟み込むように接続した状態で、上記端子同士の相対的位置が可動（フローティング）可能になっていることをいう。
これにより、コネクタで２つの部品間を接続する際の位置ズレを吸収することができる。

本発明において、第１弾性挟持部材と前記第２弾性挟持部材のうち、一方の弾性挟持部材はＸ軸方向の位置ズレを許容し、他方の弾性挟持部材はＹ軸方向及びＺ軸方向の位置ズレを許容するのが好ましい。
ここで、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向及びＺ軸方向と表現したのは、相対的な可動方向を示したものであり、これにより三次元のいずれの方向に対する位置ズレも相互に解消できる。
また、両方の弾性挟持部材に２軸方向のフローティング機構を付与してもよい。

本発明においては、部品側の端子と接続ターミナル側の端子とを部分的に重ね合せるように弾性挟持部材で接続するので、この弾性挟持部材は絶縁性であってもよいが、第１弾性挟持部材又は／及び第２弾性挟持部材が導電性であると、さらに通電性に優れる。

本発明に係るフローティングコネクタにあっては、電気接続する２つの部品側のそれぞれの端子を接続ターミナルの両側にそれぞれフローティング可能に接続できるので、組み付ける部品間での位置ズレを吸収することができる。
また、部品側の端子と接続ターミナル側の端子とを挟持接続するので、大電流の通電が可能であり、温度変化による接続部の位置ズレも吸収可能である。

本発明に係るフローティングコネクタの構造例を示す。（ａ）は断面図、（ｂ）は基板部材を省略した第１部品Ａの第１端子とコネクタの位置関係を示し、（ｃ）は（ｂ）の斜視図を示す。コネクタの部品の構成を示し、接続関係が分かるように第１部品側の第１端子を示したが、第２部品側の第２端子を表現していない。（ａ）は接続ターミナルと第１，第２弾性挟持部材との位置関係を示し、（ｂ）は第１端子と接続ターミナルの位置関係を示し、（ｃ），（ｄ）は第２弾性挟持部材を示す。（ａ）は図２（ｄ）のＣ−Ｃ線断面図、（ｂ）はＤ−Ｄ線断面図を示す。第１部品Ａと第２部品Ｂとの電気接続例を示す。（ａ）は第２部品Ｂ側から見た図を示し、（ｂ）は第１部品Ａの透視図を示す。フローティングコネクタを用いた第２の実施例を示す。第２の実施例の接続部の拡大図を示す。（ａ），（ｂ）は従来の部品間の接続例を示す。

本発明に係るフローティングコネクタの構造例を以下図に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されない。

図４及び図５に示した基板上の第１部品Ａと、複数の端子を有する第２部品Ｂとを接続するためのコネクタの構造例を図１〜３に示す。
第１部品Ａは、図４，５に示すように図２では、基板の下面側に配置した第１端子１のはんだ付け部１ｂを基板の上面側に貫通させ、図示を省略した回路パターンとはんだ付けしてある。
なお、このはんだ付け部１ｂは、基板の下面側の回路パターンと表面実装にてはんだ付けしてもよい。
これに対して、第２部品Ｂに有する第２端子２を基板の挿通孔ａを介して、本発明に係るコネクタに接続させた例になっている。

図１（ａ）は、第１部品Ａの第１端子１と第２部品Ｂの第２端子とを本発明に係るフローティングコネクタ（以下、単にコネクタという。）を用いて、電気接続した状態の断面図を示す。
図１（ｂ）は、第１端子１を基板に取り付けない状態で示した平面図であり、図１（ｃ）はその斜視図である。
図２の部品図を参照しながら説明する。

接続ターミナル１０は、略Ｌ字形状をした導電体であり、大電流を流すには銅，銅合金が好ましい。
また、接続部がＬ字状であれば、全体の形状に制限がない。
接続ターミナル１０の一方の第１接続端子部１１と、第１部品Ａ側の第１端子１の接続部１ａとを重ね合せ、これを挟持するように短い角パイプ状の第１弾性挟持部材２０の内側２１に差し込んである。
本実施例では、第１弾性挟持部材２０の上面にランス２２、側面にランス２３、このランスの位置にそれぞれ対応させて、接続ターミナル１０の第１接続端子部１１に係止孔１４、係止凹部１５を有し、第１端子１に係止凹部１ｃを有する。
これらの係止部は、図１（ａ）に矢印で示すように、Ｘ軸方向のフローティングを許容しつつ、部品の外れ止めとして設けたものである。
また、第１弾性挟持部材２０の下面側には切り込みを入れて形成した弾性片２４を有し、第１端子１と第１接続端子部１１をこの弾性片で押圧し、第１弾性挟持部材２０の内側に挟持する。
なお、この第１弾性挟持部材２０は、第１端子１と第１接続端子部１１を挟持できればよく、断面コ字形状のクリップでもよい。

接続ターミナル１０の他方の第２接続端子部１２と、第２部品Ｂの第２端子２とを挟持するように接続する第２弾性挟持部材３０は、第２端子２の幅寸法よりも大きい内側寸法を有する収容部３１からなるケース体になっている。
これにより、図１（ａ），（ｂ）に示すように、第２部品Ｂ側の第２端子２と接続ターミナル１０の第２接続端子部１２との間のＹ軸方向及びＺ軸方向の位置ズレを吸収する。
第２弾性挟持部材３０は、図１（ａ）及び図２（ｃ），（ｄ）に示すように、ケース体の内側の収容部３１に接続ターミナル１０の第２接続端子部１２を挿入する。
収容部３１の内側には図３（ａ）に示すように内側方向であって、斜め下方に切り出した係止弾性片３４，３４を形成してあり、第２接続端子部１２の両側の側縁部に設けた係止凹部１６に係止させることができる。
また、収容部３１の第２接続端子部１２が挿入される側の面には、内側に向けて切り出した押圧片３６を有する。
第２端子２がこの収容部３１に差し込まれると、第２端子２と第２接続端子部１２とを部分的に重ね合せた状態で、この押圧片３６が収容部３１の反対側の側面に押し付けるようにして挟持保持することになる。
本実施例では、第２端子を第２弾性挟持部材３０の内側に差し込みやすいように、上方が開口したガイド片３２，３３を有し、差し込み深さを規制するための規制片３５を設けた例になっている。

これにより、接続された第２端子２と接続ターミナル側の第２接続端子部１２は、図３（ａ）に示すように、第２弾性挟持部材３０の内側に挟持された状態を保持しながらＹ軸方向の相互可動を許容し、図１（ａ）に示すように上下Ｚ軸方向の相互可動を許容する。

本発明に係るコネクタは、三次元方向に部品間の位置ズレを許容するので、図４に示した第２部品Ｂのように複数の第２端子２を有するものであっても、それぞれの接続部の位置ズレを吸収するので、電気接続性に優れる。

図４，５に示した第１の実施例は、基板等の第１部品Ａに設けた挿通孔ａを介して、第２部品Ｂを上側から組み付けた例を示したが、図６，７に示すように第１部品Ａの横方向から第２部品Ｂに設けた複数の第２端子を接続できるようにしてもよく、接続方向に制限はない。

１第１端子
２第２端子
１０接続ターミナル
１１第１接続端子部
１２第２接続端子部
２０第１弾性挟持部材
３０第２弾性挟持部材
Ａ第１部品
Ｂ第２部品

Claims

第１部品の第１端子と第２部品の第２端子とを電気接続するためのコネクタであって、
略Ｌ字形状の接続ターミナルと、
前記接続ターミナルの一方の第１接続端子部と前記第１端子とを相互にフローティング可能に挟持接続するための第１弾性挟持部材と、
前記接続ターミナルの他方の第２接続端子部と前記第２端子とを相互にフローティング可能に挟持接続するための第２弾性挟持部材とを有することを特徴とするフローティングコネクタ。
前記第１弾性挟持部材と前記第２弾性挟持部材のうち、一方の弾性挟持部材はＸ軸方向の位置ズレを許容し、他方の弾性挟持部材はＹ軸方向及びＺ軸方向の位置ズレを許容することを特徴とする請求項１記載のフローティングコネクタ。
前記第１弾性挟持部材又は／及び第２弾性挟持部材は導電性であることを特徴とする請求項１又は２記載のフローティングコネクタ。