特許 6305452 コネクタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6305452

(24)【登録日】2018年3月16日

(45)【発行日】2018年4月4日

(54)【発明の名称】コネクタ

(51)【国際特許分類】

   H01R 13/631 20060101AFI20180326BHJP

   H01R 12/71 20110101ALI20180326BHJP

【ＦＩ】

   H01R13/631

   H01R12/71

【請求項の数】3

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2016-44949(P2016-44949)

(22)【出願日】2016年3月8日

(65)【公開番号】特開2017-162624(P2017-162624A)

(43)【公開日】2017年9月14日

【審査請求日】2016年8月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】390012977

【氏名又は名称】イリソ電子工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106220

【弁理士】

【氏名又は名称】大竹 正悟

(72)【発明者】

【氏名】二宮 カヨコ

(72)【発明者】

【氏名】萩原 延寿

(72)【発明者】

【氏名】井手 勇輝

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 仁

(72)【発明者】

【氏名】小林 弘明

(72)【発明者】

【氏名】小椋 由幸

【審査官】 山田 由希子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−２２９４０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１２０４４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０５−０２３４６５（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｒ １２／７１−１２／７５

Ｈ０１Ｒ １２／７９

Ｈ０１Ｒ １２／９１

Ｈ０１Ｒ １３／５１８

Ｈ０１Ｒ １３／６３１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の基板に実装する第１のコネクタと、
第２の基板に実装する第２のコネクタとを備えるコネクタにおいて、
第１のコネクタは、
基板に実装する基板側ハウジングと、別体とした複数の分割ハウジングで構成される嵌合側ハウジングとを有する第１のハウジングと、
基板側ハウジングと嵌合側ハウジングの各分割ハウジングとを変位可能に支持するとともに、基板側ハウジングと嵌合側ハウジングの内部で接続対象物と導通接触する接点部を有する複数の第１の端子とを備えており、
基板側ハウジングは、分割ハウジングを内部に配置する収容室と、収容室の内部で変位する分割ハウジングが当接する当接受け部とを有しており、
第２のコネクタは、
分割ハウジングごとに対応する複数の嵌合接続部を有する単一の成形体でなる第２のハウジングを備えることを特徴とするコネクタ。

【請求項2】

基板側ハウジングは、基板と対向しており分割ハウジングが基板に当接可能とする開口部を有する請求項１記載のコネクタ。

【請求項3】

嵌合側ハウジングは、基板側ハウジングの内部に配置されている請求項１又は請求項２記載のコネクタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はコネクタに関し、特にフローティングコネクタに関する。

【背景技術】

【0002】

基板と基板とを電気的に接続するコネクタとして、フローティングコネクタが知られている。フローティングコネクタは、基板に実装される基板側ハウジングと、基板側ハウジングに収容される嵌合側ハウジングと、一端側が基板側ハウジングに固定され、他端側が嵌合側ハウジングに固定されており、嵌合側ハウジングを基板側ハウジングに対して変位可能に弾性支持する可動ばねを有する端子とを備える。このフローティングコネクタは相互に接続する一方側の基板に実装され、他方側の基板にはフローティングコネクタの嵌合側ハウジングに嵌合接続する接続対象物としての相手方コネクタが実装される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−２４９０７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、電子機器の筐体の公差、筐体に対して基板をネジ止めする台座の公差、基板に発生している反り等は、いずれもそれら単独で、またそれらが積み重なることで、相互に接続されるコネクタにとって正しい姿勢での挿入嵌合を妨げる外乱要因となる。そうした外乱要因は、コネクタの挿入嵌合時に、コネクタが実装されている基板どうしの傾きとして現れる。

【0005】

図１３はその一例の模式図であり、相手方コネクタＭを実装した基板Ｐ２に対して、フローティングコネクタ１を実装した基板Ｐ１が、幅方向Ｘと直交する前後方向Ｙを回転軸として回転して傾いている状態を示している。フローティングコネクタ１には、こうした基板Ｐ１、Ｐ２どうしの傾きがあることを前提としつつ、相手方コネクタＭとの確実な嵌合接続が要求される。

【0006】

そのためフローティングコネクタ１は、基板側ハウジング２に対して嵌合側ハウジング３が変位することで基板Ｐ１の傾きを吸収するフローティング機能を備えており、嵌合側ハウジング３の変位は端子の可動ばね４，５の弾性変形によって行われる。したがって、図１３で示すように嵌合状態で基板Ｐ１が傾いていると、嵌合初期の状態で図中右側の可動ばね５が大きく上方に伸ばされて、常に大きな応力が作用する状態となってしまう。よって既存のフローティングコネクタ１では可動ばね４，５の塑性変形が生じたり、疲労耐久性が低下しやすいといった問題を生じることがある。

【0007】

また、従来のフローティングコネクタ１では、嵌合側ハウジング３の幅方向Ｘの両側に基板側ハウジング２に対する抜止め突起３ａが突設されており、基板側ハウジング２には抜止め突起３ａが係止する当接受け部２ａが形成されている。そして、抜止め突起３ａと当接受け部２ａとの間には、嵌合側ハウジング３の可動間隙６が形成されている。このため従来のフローティングコネクタ１は、嵌合側ハウジング３と基板側ハウジング２が幅方向Ｘで大きいという問題がある。

【0008】

以上のような従来技術を背景としてなされた本発明は、基板どうしを接続するコネクタについて、相手方コネクタとの嵌合前から基板どうしが傾いていても、嵌合状態における端子の可動ばねに作用する負荷を抑制できるようにすることを目的とする。また本発明の他の目的は、前記コネクタを幅方向で小型化することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成すべく、本発明は以下のように構成される。

【0010】

第１の本発明は、基板に実装する基板側ハウジングと接続対象物と嵌合する嵌合側ハウジングとを有するハウジングと、基板側ハウジングに対して嵌合側ハウジングを変位可能に支持する可動ばねを有する複数の端子とを備えるコネクタについて、嵌合側ハウジングが、別体とした複数の分割ハウジングで構成されており、基板側ハウジングは、分割ハウジングを内部に配置する収容室と、収容室の内部で変位する分割ハウジングが当接する当接受け部とを有しており、端子は分割ハウジングごとに配置されており、基板側ハウジングと分割ハウジングの内部で接続対象物と導通接触する接点部を有しており、可動ばねは基板側ハウジングに対して分割ハウジングごとに変位可能に支持することを特徴とする。

【0011】

第２の本発明は、第１の基板に実装する第１のコネクタと、第２の基板に実装する第２のコネクタとを備えるコネクタについて、第１のコネクタは、基板に実装する基板側ハウジングと、別体とした複数の分割ハウジングで構成される嵌合側ハウジングとを有する第１のハウジングと、基板側ハウジングと嵌合側ハウジングの各分割ハウジングとを変位可能に支持するとともに、基板側ハウジングと嵌合側ハウジングの内部で接続対象物と導通接触する接点部を有する複数の第１の端子とを備えており、基板側ハウジングは、分割ハウジングを内部に配置する収容室と、収容室の内部で変位する分割ハウジングが当接する当接受け部とを有しており、第２のコネクタは、分割ハウジングごとに対応する複数の嵌合接続部を有する単一の成形体でなる第２のハウジングを備えることを特徴とする。

【0012】

これらの本発明では、嵌合側ハウジングが、コネクタの幅方向Ｘで別体とした複数の分割ハウジングで構成されている。したがって従来技術で示すような長尺なハウジングではないため、相手方コネクタとの嵌合前から基板どうしが傾いていても、嵌合状態での分割ハウジングごとの端子の可動ばねの変位量は小さく抑えることができ、可動ばねに常時作用する応力を抑制することができる。

【0013】

また、基板側ハウジングは、分割ハウジングを内部に配置する収容室と、収容室の内部で変位する分割ハウジングが当接する当接受け部とを有している。このため基板側ハウジングの収容室の大きさを空間的制約として、基板どうしが傾いた状態で相手方コネクタと嵌合しても分割ハウジングごとの可動ばねの変位量を小さく抑えることができる。

【0014】

本発明では以上のように可動ばねの変位量を小さく抑えることができるため、基板どうしが傾いた状態で相手方コネクタと嵌合接続していても、可動ばねに常時作用する応力を小さくできる。よって過剰な負荷の作用による可動ばねの塑性変形の発生や疲労耐久性の低下を抑制できる。

【0015】

さらに端子は分割ハウジングごとに配置されており、基板側ハウジングと分割ハウジングの内部で接続対象物と導通接触する接点部を有しており、可動ばねは基板側ハウジングに対して分割ハウジングごとに変位可能に支持する。例えば端子の接点部が分割ハウジングにあるものの基板側ハウジングの外部に位置している比較例のコネクタでは、嵌合前から基板どうしが傾いている場合、嵌合当初の状態では分割ハウジングが傾くことで、接点部の接触位置が、基板どうしが傾いていない場合の接点部の正規の接触位置に対して大きく離れた位置に移動することになり、この状態ではコネクタの幅方向Ｘ及び前後方向Ｙでの可動間隙に大きく入り込むほどに分割ハウジングが傾いてしまうことになる。
しかしながら本発明では、端子の接点部が分割ハウジングと基板側ハウジングの内部に位置しており、先の比較例よりも分割ハウジングの回転中心と接点部の位置が近い。このため、嵌合前から基板どうしが傾いていても、接点部の接触位置は、基板どうしが傾いていない場合の接点部の正規の接触位置からほぼ移動しないので、嵌合当初の状態で前記可動間隙を使い切ることがない。したがって接点部が基板側ハウジングと分割ハウジングの内部にある本発明であれば、基板の傾きを許容しつつ可動間隙を利用したフローティング機能も維持することができる。

【0016】

第２の本発明の第２のコネクタは、分割ハウジングごとに対応する複数の嵌合接続部を有する単一の成形体でなる第２のハウジングを備える。したがって嵌合接続部ごとの挿入嵌合位置や姿勢に応じて分割ハウジングが可動し嵌合接続させることができる。

【0017】

基板側ハウジングは、基板と対向しており分割ハウジングが基板に当接可能とする開口部を有する。
分割ハウジングが開口部を通じて基板に当接することで、分割ハウジングが基板へ近接する方向で可動ばねが過剰に伸長するのを防ぐことができる。

【0018】

基板側ハウジングの収容室は、分割ハウジングの全体を収容する大きさとなっている。また、嵌合側ハウジングは、基板側ハウジングの内部に配置されている。
分割ハウジングの全体が基板側ハウジングの収容室に収まるので、基板どうしが分割ハウジングごとの基板側ハウジングと分割ハウジングが外方に突出せずコネクタ全体を小型化できる。

【0019】

基板側ハウジングが、各分割ハウジング又は基板側ハウジングの少なくとも何れかの回転による傾きを許容する可動間隙を有する。
可動間隙があるため分割ハウジングの可動量を確保することができる。

【0020】

当接受け部は、接続対象物を挿入する基板側ハウジングの嵌合口に設けた内向きの突出部である。
当接受け部が基板側ハウジングに設けた内向きの突出部であることから、従来技術のように基板側ハウジングに嵌合側ハウジングの抜止め突起と係合する当接受け部を外方に突出させるように設ける必要がないため、コネクタ全体を幅方向で小型化することができる。

【0021】

接続対象物が、基板と導通接続する他の基板に実装する他のコネクタである。
これによれば上記の作用効果を有する基板間接続コネクタとして実現できる。

【発明の効果】

【0022】

本発明のコネクタによれば、相手方コネクタとの嵌合前から基板どうしが傾いていても、嵌合状態での各分割ハウジングの可動ばねの変位量と作用する応力を小さくして、塑性変形の発生や疲労耐久性の低下を抑制する。よって耐振動性の向上、コネクタ全体の小型化を達成するフローティング機能を有するコネクタを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】一実施形態によるプラグコネクタ（第１のコネクタ）の外観斜視図。

【図2】図１のプラグコネクタの底面斜視図。

【図3】図１のプラグコネクタに備えるハウジングの外観斜視図。

【図4】図１のプラグコネクタに備える端子の外観斜視図であり、分図（ａ）は信号接続用の端子の外観斜視図、分図（ｂ）は電源接続用の端子の外観斜視図。

【図5】一実施形態によるソケットコネクタ（第２のコネクタ）の外観斜視図。

【図6】図５のソケットコネクタの正面図。

【図7】図１のプラグコネクタと図５のソケットコネクタとの嵌合正面図。

【図8】図７の右側面図。

【図9】図７の底面図。

【図10】図９のＡ−Ａ断面図。

【図11】図７の平面図。

【図12】図７のＢ−Ｂ断面図。

【図13】従来のコネクタの動作を模式的に示す説明図。

【図14】実施形態のコネクタの動作を模式的に示す説明図。

【図15】挿入嵌合時のコネクタの幅方向での位置ずれ状態を示す正面図。

【図16】図１５の斜視図。

【図17】挿入嵌合時のコネクタの幅方向を回転軸とする傾斜状態を示す右側面図。

【図18】図１７の斜視図。

【図19】挿入嵌合時のコネクタの前後方向での位置ずれ状態を示す正面図。

【図20】図１９の斜視図。

【図21】挿入嵌合時のコネクタの前後方向を回転軸とする第１の傾斜状態を示す正面図。

【図22】図２１の斜視図。

【図23】挿入嵌合時のコネクタの前後方向を回転軸とする第２の傾斜状態を示す正面図。

【図24】図２３の断面図。

【図25】挿入嵌合時のコネクタの上下方向を回転軸とする位置ずれ状態を示す平面図。

【図26】図２５の斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明のコネクタの一実施形態について図面を参照しつつ説明する。本明細書、特許請求の範囲、図面では、コネクタ１０の長手方向を幅方向Ｘとし、図中右側を「右」、左側を「左」とする。同様にコネクタ１０の短手方向を前後方向Ｙとし、図中手前側を「前」、後側を「後」とする。コネクタ１０の高さ方向を上下方向Ｚとし、図中平面側を「上」とし、底面側を「下」として説明する。しかしこうした左右、前後、上下の特定は本発明のコネクタの実装方向、使用状態を限定するものではない。

【0025】

コネクタ１０は、第１の基板Ｐ１に実装する「第１のコネクタ」となるプラグコネクタ１１（図１〜４）と、第２の基板Ｐ２に実装する「第２のコネクタ」となるソケットコネクタ１２（図５，６）とで構成される。このうちプラグコネクタ１１には可動機構を備える。

【0026】

プラグコネクタ１１〔図１〜４〕

【0027】

プラグコネクタ１１は、基板側ハウジング２１と、「分割ハウジング」としての嵌合側ハウジング２２Ａ、２２Ｂと、複数の端子２３Ａ、２３Ｂとを備えている。基板側ハウジング２１は第１の基板Ｐ１に実装される「固定ハウジング」として構成される。嵌合側ハウジング２２Ａ、２２Ｂは端子２３Ａ、２３Ｂによって基板側ハウジング２１に対して変位可能に支持される「可動ハウジング」として構成される。

【0028】

左右の２つの嵌合側ハウジング２２Ａは信号接続用の端子２３Ａを保持するハウジングであり、中央の嵌合側ハウジング２２Ｂは電源接続用の端子２３Ｂを保持するハウジングである。信号接続用の嵌合側ハウジング２２Ａは、多数の信号接続に対応して多数の端子２３Ａを配列保持する必要があるため幅方向Ｘで長く形成されている。本実施形態では信号接続と電源接続を行うコネクタ構成であるが、これは本発明の一実施形態であって他のコネクタ構成としても実施できる。

【0029】

基板側ハウジング２１は、電気絶縁性の合成樹脂の成形体であり、角筒状の周壁２４を有する。周壁２４は、幅方向Ｘに沿う一対の長手側壁２５と、前後方向Ｙに沿う一対の短手側壁２６とを有し、多数の端子２３Ａ、２３Ｂを配列する多極コネクタ用のハウジングである。周壁２４の上部にはソケットコネクタ１２を挿入する嵌合口２４ａが形成されている。周壁２４の上面２４ｆはフラットな平坦面として形成されている。周壁２４の下部は図２で示すように第１の基板Ｐ１に向けて開放された開口部２４ｂが形成されている。

【0030】

周壁２４の内部には３つの収容室２４ｃ１、２４ｃ２が形成されている（図３）。左右の収容室２４ｃ１は幅の長い信号接続用の嵌合側ハウジング２２Ａを収容し、中央の収容室２４ｃ２は幅の短い電源接続用の嵌合側ハウジング２２Ｂを収容する。周壁２４の内部には収容室２４ｃ１、２４ｃ２どうしを仕切る隔壁がなく、一つの収容空間を形成している。したがって隔壁を設けて嵌合側ハウジング２２Ａ、２２Ｂを収容するようなコネクタ構造と比べて、幅方向Ｘでプラグコネクタ１１を小型化できる構造となっている。

【0031】

収容室２４ｃ１、２４ｃ２の上部、即ち嵌合口２４ａには、周壁２４の上縁から内方に突出する「突出部」としての当接受け部２４ｄ１、２４ｄ２がそれぞれ形成されている。この当接受け部２４ｄ１、２４ｄ２は、プラグコネクタ１１からソケットコネクタ１２を取り外す抜去方向に変位する嵌合側ハウジング２２Ａ、２２Ｂが突き当たるストッパーとして機能する。

【0032】

各収容室２４ｃ１、２４ｃ２には、図３で示すように、各端子２３Ａ、２３Ｂの一端側を保持する端子保持溝２４ｅ１、２４ｅ２が形成されている。また、左右の収容室２４ｃ１と中央の収容室２４ｃ２との間には、後述するソケットコネクタ１２の柱状突起３７を挿入する係合溝２４ｇが形成されている。

【0033】

２つの信号接続用の嵌合側ハウジング２２Ａは、図３で示すように周壁２７Ａと、中央壁２８Ａと、底壁２９Ａ（図１０）とで構成されている。

【0034】

周壁２７Ａの上端にはソケットコネクタ１２の嵌合口２７Ａ１と、嵌合口２７Ａ１の外方にフランジ状に突出する当接部２７Ａ２が形成されている。当接部２７Ａ２を除く上端には内方に傾斜する嵌合ガイド面２７Ａ３が形成されており、ソケットコネクタ１２の挿入嵌合をガイドする。

【0035】

中央壁２８Ａの前後方向Ｙにおける各面には、多数の端子保持溝２８Ａ１がそれぞれ形成され、信号接続用の端子２３Ａの他端側が保持される。

【0036】

底壁２９Ａには、Ｈ字形状で下方に向けて突出する薄板状の当接脚部２９Ａ１が形成されている。第１の基板Ｐ１に向けて変位する嵌合側ハウジング２２Ａは、当接脚部２９Ａ１が第１の基板Ｐ１と突き当たることで変位を停止する。

【0037】

電源接続用の嵌合側ハウジング２２Ｂも、長さが全体的に小さく形成されている点を除いて嵌合側ハウジング２２Ａと略同様の構成である。具体的には周壁２７Ｂと中央壁２８Ｂと底壁２９Ｂ（図１０）とで形成され、嵌合口２７Ｂ１、当接部２７Ｂ２、嵌合ガイド面２７Ｂ３、端子保持溝２８Ｂ１、当接脚部２９Ｂ１が形成されている。

【0038】

信号接続用の端子２３Ａは、図４で示すように、嵌合側ハウジング２２Ａの端子保持溝２８Ａ１に保持される平板状の接触部２３Ａ１が形成されており、その下端側には固定突起２３Ａ２が形成されている。固定突起２３Ａ２は嵌合側ハウジング２２Ａの底壁２９Ａを貫通する圧入孔２９Ａ２（図９、１２）に圧入固定される。端子２３Ａの他端側には、基板接続部２３Ａ３と、基板側ハウジング２１の端子保持溝２４ｅ１で圧入保持する固定突起２３Ａ４が形成されている。端子２３Ａの固定突起２３Ａ２と固定突起２３Ａ４との間の部分は可動ばね２３Ａ５となっており、これにより嵌合側ハウジング２２Ａが基板側ハウジング２１に対して浮動状態で弾性支持されており三次元方向に変位可能となっている。可動ばね２３Ａ５には横片部２３Ａ６と縦片部２３Ａ７が形成されており、これらは嵌合側ハウジング２２Ａの外底面と外側面に沿って迂回するようにしてフローティング機能を有するプラグコネクタ１１の小型化に寄与している。また、可動ばね２３Ａ５には斜片部２３Ａ８が形成されており、これによって斜め方向での柔らかい変位を容易にしている。

【0039】

電源接続用の端子２３Ｂも信号接続用の端子２３Ａと同様の構成とされており、接触部２３Ｂ１、固定突起２３Ｂ２、基板接続部２３Ｂ３、固定突起２３Ｂ４、可動ばね２３Ｂ５、横片部２３Ｂ６、縦片部２３Ｂ７、斜片部２３Ｂ８が形成されている。但し、端子２３Ｂは電源接続用であるため全体的に板幅が広く、また可動ばね２３Ｂ５は平行に伸長する３本の分割ばね片とすることで、端子２３Ｂの両端側では大電流用途に対応する大きな断面積を持たせつつ、可動ばね２３Ｂ５は柔らかく弾性変位できるようにしている。

【0040】

ソケットコネクタ〔図５〜６〕

【0041】

ソケットコネクタ１２は、電気絶縁性の合成樹脂の単一の成形体でなるハウジング３０と信号接続用の端子３１Ａと、電源接続用の端子３１Ｂとを備えており、第２の基板Ｐ２に実装される。ハウジング３０は、プラグコネクタ１１の信号接続用の嵌合側ハウジング２２Ａに接続する左右の角筒状の嵌合接続部３２Ａと、電源接続用の嵌合側ハウジング２２Ｂに接続する中央の角筒状の嵌合接続部３２Ｂとを有する。左右の嵌合接続部３２Ａと中央の嵌合接続部３２Ｂとは十字状に交差する縦壁でなる連結部３３で繋がっている。

【0042】

左右の嵌合接続部３２Ａには、周壁３４Ａと底壁３５Ａ（図６）が形成されており、周壁３４Ａの上端面３４Ａ１は平坦面となっている。周壁３４Ａの上部にはプラグコネクタ１１の中央壁２８Ａを挿入する嵌合口３４Ａ２が形成されている。周壁３４Ａの内部は、端子３１Ａとプラグコネクタ１１の端子２３Ａとが導通接触する嵌合室３４Ａ３となっている。嵌合接続部３２Ａの外側側面には、第２の基板Ｐ２に対して固定金具３６ａを介して固定する固定部３６が設けられている。

【0043】

中央の嵌合接続部３２Ｂも左右の嵌合接続部３２Ａと同様の構成であり、周壁３４Ｂ、底壁３５Ｂ（図６）が形成されており、周壁３４Ｂには、上端面３４Ｂ１、嵌合口３４Ｂ２、嵌合室３４Ｂ３が形成されている。

【0044】

前後方向Ｙに伸びる連結部３３の両端部には「当接部」としての柱状突起３７が形成されている。本実施形態では柱状突起３７は中央の嵌合接続部３２Ｂの四隅に立設されている。即ち、柱状突起３７はソケットコネクタ１２の幅方向Ｘにおける中央領域に配置されている。したがって、後述する誤結防止機能１〜５において、プラグコネクタ１１とソケットコネクタ１２の小さな傾きや小さな位置ずれでも検知して挿入姿勢を矯正することができる。柱状突起３７の上端は、上下方向Ｚで嵌合接続部３２Ａ、３２Ｂの上端面３４Ａ１、３４Ｂ１から突出する位置に形成されている。このように柱状突起３７の上端が突出することによっても、前述した小さな傾きや小さな位置ずれによる誤結合の検知を確実にできるようにしている。

【0045】

コネクタ１０の動作及び作用効果の説明

【0046】

次に、以上のような本実施形態のコネクタ１０の動作及び作用効果を説明する。

【0047】

１．プラグコネクタ１１とソケットコネクタ１２の嵌合接続〔図７〜１２〕
プラグコネクタ１１とソケットコネクタ１２とを嵌合接続した状態を図７〜図１２に示す。これによって第１の基板Ｐ１と第２の基板Ｐ２の基板間接続が達成される。なお、図７〜図１２は基板Ｐ１と基板Ｐ２とが傾いておらず相互に位置ずれせずに配置されてコネクタ１０により導通接続されている状態である。図１２で示すように、嵌合接続状態では、プラグコネクタ１１の嵌合側ハウジング２２Ａ、２２Ｂにソケットコネクタ１２の嵌合接続部３２Ａ、３２Ｂが挿入されており、嵌合側ハウジング２２Ａ、２２Ｂの中央壁２８Ａ、２８Ｂが嵌合接続部３２Ａ、３２Ｂに挿入されている。したがって、嵌合接続部３２Ａ、３２Ｂの内部では、プラグコネクタ１１の端子２３Ａ、２３Ｂの平板状の接触部２３Ａ１、２３Ｂ１に対して、ソケットコネクタ１２の端子３１Ａ、３１Ｂの片持ちばね片状の接触部３１Ａ１、３１Ｂ１が所定の接触力をもって押圧接触することで導通接続がなされている。

【0048】

そのようなプラグコネクタ１１の接触部２３Ａ１、２３Ｂ１は、プラグコネクタ１１の嵌合側ハウジング２２Ａ、２２Ｂと基板側ハウジング２１の内部に位置する。このため端子の接触部が基板側ハウジングの外部にあるような構造をもつ他のコネクタと比べると、嵌合側ハウジング２２Ａ、２２Ｂの回転中心と接触部２３Ａ１、２３Ｂ１との位置が近く、嵌合前から基板Ｐ１と基板Ｐ２が傾いていても、接触部２３Ａ１、２３Ｂ１の接触位置はほぼ移動しない。したがって嵌合当初の傾いた状態で嵌合側ハウジング２２Ａ、２２Ｂが可動間隙３８を使い切ってしまうほどに変位するようなことはない。よって基板Ｐ１と基板Ｐ２の傾きを許容しつつ可動間隙３８を利用したフローティング機能も維持することができる。

【0049】

２．プラグコネクタ１１の嵌合側ハウジング２２Ａ、２２Ｂのフローティング機能〔図１３、１４〕
プラグコネクタ１１とソケットコネクタ１２によって、相互に傾いている第１の基板Ｐ１と第２の基板Ｐ２とを導通接続する動作を説明する。基板Ｐ２に対して基板Ｐ１が傾いていることから、プラグコネクタ１１の基板側ハウジング２１の収容室２４ｃ１、２４ｃ２の内部で、嵌合側ハウジング２２Ａ、２２Ｂが端子２３Ａ、２３Ｂの可動ばね２３Ａ５、２３Ｂ５の弾性変形によって三次元方向に変位することができる。収容室２４ｃ１、２４ｃ２の内面と嵌合側ハウジング２２Ａ、２２Ｂとの間には可動間隙３８が形成されており（図１０、１２）、嵌合側ハウジング２２Ａ、２２Ｂはその可動間隙３８の範囲内で変位し、これによって第１の基板Ｐ１や第２の基板Ｐ２の相対的な傾きをコネクタ１０によって吸収することができる。

【0050】

図１３は、従来のフローティングコネクタ１のフローティング動作を模式的に示す動作説明図である。第１の基板Ｐ１と第２の基板Ｐ２は、フローティングコネクタ１が相手方コネクタＭと嵌合接続する前から傾いている。このように基板Ｐ１、Ｐ２どうしが傾いた状態で嵌合側ハウジング３を相手方コネクタＭに挿入嵌合させると、第１の基板Ｐ１の傾きは可動ばね４，５によって吸収することができる。しかしながら、嵌合側ハウジング３が「分割ハウジング」ではなく単一構造であるため、図中右側の可動ばね５が大きく上方に伸ばされて、嵌合初期の状態で大きな応力が常時作用してしまう。よって既存のフローティングコネクタ１では可動ばね４，５の塑性変形が生じたり、疲労耐久性が低下しやすいといった問題が生じることがある。

【0051】

他方、本実施形態のコネクタ１０は、図１４で示すように、第１の基板Ｐ１が図１３と同じ角度で嵌合接続前から傾いており、そのままプラグコネクタ１１をソケットコネクタ１２に嵌合接続させた場合でも、嵌合側ハウジング２２Ａ、２２Ｂが分割ハウジングであるため、個々の嵌合側ハウジング２２Ａ、２２Ｂにおける端子２３Ａ、２３Ｂどうしの変位長を小さく抑えることができる。また、嵌合側ハウジング２２Ａ、２２Ｂは、基板側ハウジング２１の収容室２４ｃ１、２４ｃ２の内部で変位するとともに、嵌合側ハウジング２２Ａ、２２Ｂの当接部２７Ａ２、２７Ｂ２が基板側ハウジング２１の当接受け部２４ｄ１、２４ｄ２に対して抜去方向で当接することで、個々の嵌合側ハウジング２２Ａ、２２Ｂごとにソケットコネクタ１２の嵌合接続部３２Ａ、３２Ｂの嵌合長さを変えることができる。このようにして第１の基板Ｐ１と第２の基板Ｐ２どうしが傾いて配置されていても、プラグコネクタ１１とソケットコネクタ１２の嵌合接続状態における可動ばね２３Ａ５、２３Ｂ５の変位量を小さく抑えることができるので、塑性変形が生じたり、疲労耐久性が低下しやすいといった問題が生じることがない。

【0052】

３．コネクタ１０の小型化〔図１３、１４〕
従来のフローティングコネクタ１は、図１３で示すように嵌合側ハウジング３の基板側端部に外向きに突出する抜止め突起３ａを設け、基板側ハウジング２には、抜止め突起３ａが係止する当接受け部２ａが形成されている。このため従来のフローティングコネクタ１は幅方向Ｘで嵌合側ハウジング３の長さＬ１と基板側ハウジング２の長さＬ２が長くなるという問題がある。

【0053】

また、基板どうしＰ１、Ｐ２が傾いている場合には、嵌合側ハウジング３が幅方向Ｘで長いため、その変位を許容するためには可動間隙６を大きく設定しなければならず、このこともフローティングコネクタ１全体を大型化する原因となっている。

【0054】

さらに従来のフローティングコネクタ１の抜止め突起３ａと当接受け部２ａによれば、１つのフローティングコネクタ１に複数の嵌合側ハウジングを備える場合には、それぞれの嵌合側ハウジングに抜止め突起３ａと当接受け部２ａと可動間隙６とを設ける必要があるため、より一層幅方向Ｘで大型化してしまうという不都合がある。

【0055】

他方、本実施形態のプラグコネクタ１１は、嵌合側ハウジング２２Ａ、２２Ｂが抜去方向で変位すると、当接部２７Ａ２、２７Ｂ２が基板側ハウジング２１の嵌合口２４ａに向けて内方に突出する当接受け部２４ｄ１、２４ｄ２に対して抜去方向で当接して、基板側ハウジング２１から脱離しないように抜け止めされる。つまり複数の嵌合側ハウジング２２Ａ、２２Ｂを有する分割ハウジングであっても、それぞれの嵌合側ハウジング２２Ａ、２２Ｂごとに前述した従来のフローティングコネクタ１のような外向きに突出する抜止め突起３ａとその当接受け部２ａと可動間隙６は不要であるから、コネクタ全体を幅方向Ｘで小型化できる利点がある。

【0056】

また、嵌合側ハウジング２２Ａ、２２Ｂが分割ハウジングであり、第１の基板Ｐ１と第２の基板Ｐ２とが傾いていても、ソケットコネクタ１２との嵌合状態における第１の基板Ｐ１に対する変位量を小さくできる。したがって、従来のフローティングコネクタ１よりも可動間隙３６を小さく設定することができるという利点がある。

【0057】

４．誤結合防止機能１：幅方向Ｘでの位置ずれ嵌合防止機能〔図１５、１６〕
コネクタ１０は、プラグコネクタ１１とソケットコネクタ１２との挿入嵌合時に、可動ばね２３Ａ５、２３Ｂ５の可動限界を超えるような幅方向Ｘでの第１の基板Ｐ１と第２の基板Ｐ２の位置ずれが生じている場合に（図１５）、無理な挿入嵌合を阻止する誤結合防止機能を備える。

【0058】

即ち、図１５、１６で示すように、プラグコネクタ１１の嵌合側ハウジング２２Ａ、２２Ｂを浮動状態で弾性支持する可動ばね２３Ａ５、２３Ｂ５の可動限界を超える位置ずれが生じている場合には、ソケットコネクタ１２の「当接部」をなす柱状突起３７が、プラグコネクタ１１の基板側ハウジング２１の周壁２４の「当接部」をなす上面２４ｆに対して当接して係合溝２４ｇに挿入することができない。このような誤結合を規制する接触部分ＣＰが生じることで、プラグコネクタ１１に対してソケットコネクタ１２を無理に挿入して嵌合させる誤結合を確実に防止することができ、端子２３Ａ、２３Ｂの可動ばね２３Ａ５、２３Ｂ５を保護することができる。

【0059】

５．誤結合防止機能２：幅方向Ｘを回転軸とする傾斜嵌合防止機能〔図１７、１８〕
コネクタ１０は、プラグコネクタ１１とソケットコネクタ１２との挿入嵌合時に、可動ばね２３Ａ５、２３Ｂ５の可動限界を超えるような幅方向Ｘを回転軸とする第１の基板Ｐ１と第２の基板Ｐ２の回転による傾斜が生じている場合に（図１７）、無理な挿入嵌合を阻止する誤結合防止機能を備える。

【0060】

図１７、１８で示すように、プラグコネクタ１１の嵌合側ハウジング２２Ａ、２２Ｂを浮動状態で弾性支持する可動ばね２３Ａ５、２３Ｂ５の可動限界を超えるほどソケットコネクタ１２が傾斜している場合には、ソケットコネクタ１２の「当接部」をなす正面側の２つの柱状突起３７がプラグコネクタ１１の基板側ハウジング２１の「当接部」をなす上面２４ｆに対して当接して係合溝２４ｇに挿入することができない。そして当接した勢いでソケットコネクタ１２がさらに傾くと、ソケットコネクタ１２のハウジング３０の「当接部」をなす上端面３４Ａ１が基板側ハウジング２１の当接受け部２４ｄ１、２４ｄ２に突き当たり、誤結合を規制する接触部分ＣＰ１、ＣＰ２が生じる。これによりソケットコネクタ１２を無理に挿入する誤結合を確実に防止でき、端子２３Ａ、２３Ｂの可動ばね２３Ａ５、２３Ｂ５を保護することができる。

【0061】

６．誤結合防止機能３：前後方向Ｙでの位置ずれ嵌合防止機能〔図１９、２０〕
コネクタ１０は、プラグコネクタ１１とソケットコネクタ１２との挿入嵌合時に、可動ばね２３Ａ５、２３Ｂ５の可動限界を超えるような前後方向Ｙでの第１の基板Ｐ１と第２の基板Ｐ２の位置ずれが生じている場合に（図１９）、無理な挿入嵌合を阻止する誤結合防止機能を備える。

【0062】

図１９、２０で示すように、プラグコネクタ１１の嵌合側ハウジング２２Ａ、２２Ｂを浮動状態で弾性支持する可動ばね２３Ａ５、２３Ｂ５の可動限界を超えるほどソケットコネクタ１２が前後方向Ｙで位置ずれしている場合には、ソケットコネクタ１２の「当接部」をなす正面側の２つの柱状突起３７がプラグコネクタ１１の基板側ハウジング２１の上面２４ｆに対して当接して係合溝２４ｇに挿入することができない。また、ソケットコネクタ１２のハウジング３０の「当接部」をなす上端面３４Ａ１が基板側ハウジング２１の当接受け部２４ｄ１、２４ｄ２に突き当たり、誤結合を規制する接触部分ＣＰが生じる。これによりソケットコネクタ１２を無理に挿入する誤結合を確実に防止でき、端子２３Ａ、２３Ｂの可動ばね２３Ａ５、２３Ｂ５を保護することができる。

【0063】

７．誤結合防止機能４：前後方向Ｙの回転軸による傾斜嵌合防止機能〔図２１〜２４〕
コネクタ１０は、プラグコネクタ１１とソケットコネクタ１２との挿入嵌合時に、可動ばね２３Ａ５、２３Ｂ５の可動限界を超えるような前後方向Ｙを回転軸とする第１の基板Ｐ１と第２の基板Ｐ２の回転による傾斜が生じている場合に挿入嵌合を阻止する誤結合防止機能を備える。

【0064】

図２１、２２で示すように、プラグコネクタ１１の嵌合側ハウジング２２Ａ、２２Ｂを浮動状態で弾性支持する可動ばね２３Ａ５、２３Ｂ５の可動限界を超えるほどソケットコネクタ１２が傾斜している場合には、ソケットコネクタ１２の「当接部」をなす正面側の２つの柱状突起３７がプラグコネクタ１１の基板側ハウジング２１の「当接部」をなす上面２４ｆに対して当接して係合溝２４ｇに挿入することができない。このような誤結合を規制する接触部分ＣＰが生じることで、ソケットコネクタ１２の無理に挿入する誤結合を確実に防止でき、端子２３Ａ、２３Ｂの可動ばね２３Ａ５、２３Ｂ５を保護することができる。

【0065】

また、図２３、２４で示すように、さらにソケットコネクタ１２が傾斜し且つ位置ずれしている場合には、ハウジング３０がプラグコネクタ１１の嵌合側ハウジング２２Ａの「当接部」をなす周壁２７Ａの上端面に接触して誤結合を規制する接触部分ＣＰ１が生じるとともに、基板側ハウジング２１の「当接部」をなす上面２４ｆに対して接触して誤結合を規制する接触部分ＣＰ２が生じる。したがって、このような場合でもソケットコネクタ１２の無理な挿入する誤結合を確実に防止でき、端子２３Ａ、２３Ｂの可動ばね２３Ａ５、２３Ｂ５を保護することができる。

【0066】

８．誤結合防止機能５：上下方向Ｚの回転軸による位置ずれ嵌合防止機能〔図２５、２６〕
コネクタ１０は、プラグコネクタ１１とソケットコネクタ１２との挿入嵌合時に、可動ばね２３Ａ５、２３Ｂ５の可動限界を超えるような上下方向Ｚを回転軸とする第１の基板Ｐ１と第２の基板Ｐ２の回転による位置ずれが生じている場合に（図２５）、無理な挿入嵌合を阻止する誤結合防止機能を備える。

【0067】

図２５、２６で示すように、プラグコネクタ１１の嵌合側ハウジング２２Ａ、２２Ｂを浮動状態で弾性支持する可動ばね２３Ａ５、２３Ｂ５の可動限界を超えるほどソケットコネクタ１２が前後方向Ｙで位置ずれしている場合には、柱状突起３７が係合溝２４ｇに挿入できたとしても、ソケットコネクタ１２のハウジング３０の「当接部」をなす上端面３４Ａ１が、対角線上に位置するプラグコネクタ１１の基板側ハウジング２１の当接受け部２４ｄ１に対して突き当たり、誤結合を規制する接触部分ＣＰ１、ＣＰ２が生じる。これによりソケットコネクタ１２を無理に挿入する誤結合を確実に防止でき、端子２３Ａ、２３Ｂを保護することができる。

【0068】

実施形態の変形例

【0069】

前述の実施形態によるコネクタ１０は一例であって発明の要旨の範囲内で改変して実施することが可能である。
例えば、前記実施形態では信号接続用の２つの嵌合側ハウジング２２Ａを設ける例を示したが、それは１つでもよいし、３つ以上としてもよい。また電源接続用の嵌合側ハウジング２２Ｂを設ける例を示したが、省略してもよいし、２つ以上としてもよい。何れにしても用途や端子の本数を問わず、複数の嵌合側ハウジングを備えるものであればよい。
前記実施形態では、「当接部」として柱状突起３７を４本設ける例を示したが、１本以上であればよい。また、ソケットコネクタ１２の幅方向Ｘの中央領域に設ける例を示したが、その他の部位に設けてもよい。

【符号の説明】

【0070】

１０ コネクタ
１１ プラグコネクタ（第１のコネクタ）
１２ ソケットコネクタ（第２のコネクタ、相手方コネクタ）
（プラグコネクタ）
２１ 基板側ハウジング（第１のハウジング）
２２Ａ、２２Ｂ 嵌合側ハウジング（第１のハウジング、分割ハウジング）
２３Ａ、２３Ｂ 端子（第１の端子）
２３Ａ１、２３Ｂ１ 接触部
２３Ａ２、２３Ｂ２ 固定突起
２３Ａ３、２３Ｂ３ 基板接続部
２３Ａ４、２３Ｂ４ 固定突起
２３Ａ５、２３Ｂ５ 可動ばね
２３Ａ６、２３Ｂ６ 横片部
２３Ａ７、２３Ｂ７ 縦片部
２３Ａ８、２３Ｂ８ 斜片部
（プラグコネクタ、基板側ハウジング）
２４ 周壁（基板側ハウジング）
２４ａ 嵌合口
２４ｂ 開口部
２４ｃ１、２４ｃ２ 収容室
２４ｄ１、２４ｄ２ 当接受け部（突出部）
２４ｅ１、２４ｅ２ 端子保持溝
２４ｆ 上面
２４ｇ 係合溝
２５ 長手側壁（基板側ハウジング）
２６ 短手側壁（基板側ハウジング）
（プラグコネクタ、嵌合側ハウジング）
２７Ａ、２７Ｂ 周壁
２７Ａ１、２７Ｂ１ 嵌合口
２７Ａ２、２７Ｂ２ 当接部
２７Ａ３、２７Ｂ３ 嵌合ガイド面
２８Ａ、２８Ｂ 中央壁
２８Ａ１、２８Ｂ１ 端子保持溝
２９Ａ、２９Ｂ 底壁
２９Ａ１、２９Ｂ１ 当接脚部
２９Ａ２、２９Ｂ２ 圧入孔
（ソケットコネクタ）
３０ ハウジング（ソケットコネクタ、第２のハウジング）
３１Ａ、３１Ｂ 端子
３２Ａ、３２Ｂ 嵌合接続部
３３ 連結部
３４Ａ、３４Ｂ 周壁
３４Ａ１、３４Ｂ１ 上端面
３４Ａ２、３４Ｂ２ 嵌合口
３４Ａ３、３４Ｂ３ 嵌合室
３５Ａ、３５Ｂ 底壁
３６ 固定部
３６ａ 固定金具
３７ 柱状突起
３８ 可動間隙
Ｐ１ 第１の基板
Ｐ２ 第２の基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】