(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
ベース側基板に接続されるベース側ハウジングを備えたベースコネクタと、前記ベースコネクタに嵌合し、プラグ側基板に接続されるプラグ側ハウジングを備えたプラグコネクタとを備えたコネクタであって、
前記ベースコネクタは、
少なくとも1つの第1ベースコンタクトと、
前記ベース側基板の一方の面に平行な方向のうち、前記プラグコネクタの前記ベースコネクタへの嵌合方向に対して垂直な方向となる幅方向に、前記第1ベースコンタクトと並列に設けられた少なくとも1つの第2ベースコンタクトとを備え、
前記プラグコネクタは、
前記少なくとも1つの第1ベースコンタクトに嵌合する少なくとも1つの第1プラグコンタクトと、
前記幅方向に前記第1プラグコンタクトと並列に設けられ、前記第2ベースコンタクトに嵌合する少なくとも1つの第2プラグコンタクトとを備え、
前記第1ベースコンタクトは、前記第1プラグコンタクトの嵌合方向への移動によって弾性変形し、前記第2ベースコンタクトは、前記第2プラグコンタクトの嵌合方向への移動によって弾性変形するように構成され、
前記第1プラグコンタクトを前記第1ベースコンタクトに嵌合させる際、前記第1ベースコンタクトを所定量弾性変形させるために、前記第1ベースコンタクトへ加わる第1挿入力は、前記第2プラグコンタクトを前記第2ベースコンタクトに嵌合させる際、前記第2ベースコンタクトを所定量弾性変形させるために、前記第2ベースコンタクトへ加わる第2挿入力よりも大きく、
前記第1挿入力が必要な前記第1プラグコンタクトと前記第1ベースコンタクトとの間の当接は、前記プラグコネクタの前記ベースコネクタへの挿入過程において、前記第2挿入力が必要な前記第2プラグコンタクトと前記第2ベースコンタクトとの間の当接よりも先に生じるように構成され、
前記第1ベースコンタクトを前記第1プラグコンタクトによって前記第1挿入力以上の力で所定量弾性変形させると、前記第1挿入力を超える挿入力を加えることなく、前記プラグコネクタが前記ベースコネクタへ挿入された嵌合完了状態となるように構成されている、コネクタ。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、図面を参照し、本発明のコネクタの実施形態を説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまで一例であり、本発明のコネクタは、以下の実施形態に限定されない。
【0013】
図1および
図2に示されるように、本実施形態のコネクタCは、ベース側基板BSに接続されるベース側ハウジング11を備えたベースコネクタ1と、ベースコネクタ1に嵌合し、金属製のプラグ側基板PSに接続されるプラグ側ハウジング21を備えたプラグコネクタ2とを備えている。本実施形態のコネクタCは、基板対基板接続用のコネクタであり、プラグ側基板PSがベース側基板BSに対して水平な状態で、プラグコネクタ2がベースコネクタ1に挿入され嵌合される。
【0014】
なお、本明細書において、プラグコネクタ2をベースコネクタ1に向かって嵌合させる方向を嵌合方向D11と呼び、プラグコネクタ2をベースコネクタ1から抜き出す方向を抜出方向D12と呼び、嵌合方向D11および抜出方向D12の両方向をまとめて嵌合・抜出方向D1と呼ぶ。また、ベース側基板BSまたはプラグ側基板PSの一方の面に対して垂直な方向を厚さ方向D2と呼ぶ。また、嵌合・抜出方向D1および厚さ方向D2の両方に垂直な方向を幅方向D3と呼ぶ。なお、本明細書において、「上端」、「下端」など、「上」、「下」という用語を用いる場合、ベース基板BSまたはプラグ側基板PSの表面BSaまたは表面PSaから厚さ方向D2で遠い側を上と呼び、厚さ方向D2で近い側を下と呼ぶ。
【0015】
ベース側基板BSは、ベースコネクタ1が実装される回路基板である。ベース側基板BSの材料は特に限定されないが、本実施形態では、アルミニウム等の金属製の回路基板が用いられている。ベース側基板BSの一方の面(以下、表面という)BSaには、複数のコンタクトパッドCPが設けられ、コンタクトパッドCPの位置においてベースコネクタ1が半田接続によりベース側基板BSに固定されている。
【0016】
プラグ側基板PSは、プラグコネクタ2が実装される回路基板である。プラグ側基板PSの材料は特に限定されないが、本実施形態では、アルミニウム等の金属製の回路基板が用いられている。プラグ側基板PSは、
図7に示されるように、プラグ側基板PSの一端に矩形状に切り欠かれた切欠部Nを有している。切欠部Nは、嵌合方向D11に対して垂直な第1端面F1と、嵌合方向D11に沿って延びる第2端面F2および第3端面F3とを有している。本実施形態では、
図9および
図11に示されるように、プラグ側基板PSの切欠部Nに、プラグ側ハウジング21の一部が収容された状態でプラグコネクタ2がプラグ側基板PSに固定される。したがって、プラグ側基板PSにプラグコネクタ2が固定された状態における、プラグコネクタ2の厚さ方向D2の大きさを小さくすることができる。なお、プラグ側基板PSは、一方の面(以下、表面という)PSaおよび他方の面(以下、裏面という)PSbは、絶縁層によって被覆されている。一方、切欠部Nの第1端面F1、第2端面F2、第3端面F3や、切欠部N以外のプラグ側基板PSの端面F(
図1参照)は、切断面となり絶縁されておらず、導電性を有する金属母材が露出している。プラグ側基板PSの表面PSaには、複数のコンタクトパッドCPが設けられ、コンタクトパッドCPの位置においてプラグコネクタ2が半田接続によりプラグ側基板PSに固定されている。
【0017】
ベースコネクタ1は、ベース側基板BSに接続されるベース側ハウジング11と、少なくとも1つの(本実施形態では、2つの)第1ベースコンタクト12と、幅方向に第1ベースコンタクト12と並列に設けられた少なくとも1つの(本実施形態では4つの)第2ベースコンタクト13とを備えている。
【0018】
ベース側ハウジング11は、第1ベースコンタクト12および第2ベースコンタクト13を少なくとも部分的に収容する。ベース側ハウジング11は、略矩形箱状に形成されている。ベース側ハウジング11は、
図1〜
図3に示されるように、第1ベースコンタクト12を収容する第1収容部111と、第2ベースコンタクト13を収容する第2収容部112とを有している。第1収容部111には、第1ベースコンタクト12が収容されるとともに、プラグコネクタ2の後述する第1プラグコンタクト22を挿入可能な開口O(
図5参照)が、ベース側ハウジング11の抜出方向D12側の端面11aに形成されている。また、第2収容部112には、第2ベースコンタクト13が収容されるとともに、プラグコネクタ2の後述する第2プラグコンタクト23および被覆部211bを挿入可能な案内凹部112a(
図3および
図4参照)が、ベース側ハウジング11の抜出方向D12側の端面11aに形成されている。案内凹部112aは、被覆部211bの形状に対応し、ベース側ハウジング11の抜出方向D12側の端面11aで開口し、第2収容部112と連通している。
【0019】
ベース側ハウジング11を構成する材料は、たとえば合成樹脂等の電気絶縁材により構成されている。ベース側ハウジング11の形状は図示する形状に限定されない。
【0020】
第1ベースコンタクト12は、プラグコネクタ2がベースコネクタ1に嵌合した際に、第1プラグコンタクト22と接触する。第1ベースコンタクト12は、金属等の導電性材料から形成されている。第1ベースコンタクト12は、たとえば、金属製の板状片に、打ち抜き加工、曲げ加工などを施すことにより形成され得る。第1ベースコンタクト12は、本実施形態では、
図1〜
図3に示されるように、ベース側ハウジング11の幅方向D3で両端に一対設けられている。しかし、第1ベースコンタクト12の数や、配置される位置は特に限定されない。
【0021】
第1ベースコンタクト12の構造は特に限定されないが、本実施形態では、第1ベースコンタクト12は、第1プラグコンタクト22の嵌合方向D1への移動によって弾性変形するように構成されている。具体的には、第1ベースコンタクト12は、
図5に示されるように、コンタクト基部121と、第1プラグコンタクト22の後述する第1嵌合部222が接触可能であり、コンタクト基部121に対して揺動可能なアーム部122とを備えている。
【0022】
コンタクト基部121は、嵌合・抜出方向D1に沿って延びており、嵌合方向D11側の端部において、ベース側基板BSのコンタクトパッドCPに半田接続されている。本実施形態では、
図5に示されるように、コンタクト基部121の嵌合・抜出方向D1に沿って延びる側縁からは、厚さ方向に立ち上がった一対の側壁123と、一対の側壁123の上端から互いに近付くように延びる付勢部124とを有している。コンタクト基部121は、抜出方向D12側の端部が折れ曲ってアーム部122と連続しており、コンタクト基部121の抜出方向D12側の端部から、嵌合方向D11へ向かって、徐々にコンタクト基部121との間の厚さ方向D2の距離が大きくなるように傾斜して延びている。アーム部122は、第1プラグコンタクト22の嵌合方向D1への移動によって、第1プラグコンタクト22に押圧されて弾性変形して、コンタクト基部121に対して揺動するように構成されている。具体的には、第1プラグコンタクト22が嵌合方向D1へ移動すると、アーム部122は、アーム部122の下面がコンタクト基部121の上面に近付くように厚さ方向D2に弾性変形し、第1プラグコンタクト22がベース側ハウジング11から抜き取られると、コンタクト基部121に対して離れるように復元する。
【0023】
本実施形態では、アーム部122は、
図5に示されるように、第1プラグコンタクト22の第1嵌合部222と当接する当接面122aに、当接面122aから突出するロック部L1を有している。一方、第1嵌合部222は、
図1に示されるように、ロック部L1が入り込んで係合する係合孔を有する被ロック部L2を備えている。これにより、第1プラグコンタクト22が第1ベースコンタクト12に嵌合した際に、第1プラグコンタクト22の第1嵌合部222に設けられた被ロック部L2が、アーム部122のロック部L1に係合して、第1プラグコンタクト22の抜けが抑制される(
図17(A)参照)。また、ロック部L1が弾性変形して揺動する第1ベースコンタクト12のアーム部122に設けられていることにより、初期位置に向かって復元するアーム部122の動作によって、被ロック部L2と深く係合する方向に力を受ける。したがって、ロック部L1と被ロック部L2との係合がより確実となる。なお、ロック部L1および被ロック部L2は、第1プラグコンタクト22の抜けを抑制することができれば、図示する構造に限定されない。たとえば、ロック部L1を係合孔とし、被ロック部L2を係合孔であるロック部L1に向かって突出する係合突部としてもよい。
【0024】
付勢部124は、第1プラグコンタクト22をアーム部122に向けて押圧するように構成されている。具体的には、付勢部124は、
図5に示されるように、板状の部位からアーム部に向かって突出する舌片124aを有し、この舌片124aが第1プラグコンタクト22をアーム部122に向けて押圧する。この付勢部124によって、ロック部L1と被ロック部L2との係合と、第1プラグコンタクト22の第1嵌合部222とアーム部122との間の接触をより確実にすることができる。
【0025】
また、アーム部122は、嵌合方向D1側の端部に操作部122bを有している。操作部122bは、作業者が操作できるように、ベース側ハウジング11の外側に露出している。操作部122bを操作することによって、アーム部122が撓んで、ロック部L1と被ロック部L2との間の係合が解除され、プラグコネクタ2をベースコネクタ1から抜き出すことができる。
【0026】
第2ベースコンタクト13は、プラグコネクタ2がベースコネクタ1に嵌合した際に、第2プラグコンタクト23と接触する。第2ベースコンタクト13は、金属等の導電性材料から形成されている。第2ベースコンタクト13は、たとえば、金属製の板状片から構成することができる。第2ベースコンタクト13は、後述するように、第1ベースコンタクト12よりも幅方向D3の幅が狭くなるように構成されている。
【0027】
第2ベースコンタクト13の数は、本実施形態では4つ設けられているが、第2ベースコンタクト13は、コネクタCが実装される製品の要求等に応じて適宜変更することができる。また、第2ベースコンタクト13の配置は特に限定されない。本実施形態では、
図1および
図2に示されるように、幅方向D3で一対の第1ベースコンタクト12の間に複数の(4つの)第2ベースコンタクト13が設けられている。
【0028】
第2ベースコンタクト13の構造は特に限定されないが、本実施形態では、第2ベースコンタクト13は、第2プラグコンタクト23の嵌合方向D1への移動によって弾性変形するように構成されている。本実施形態では、第2ベースコンタクト13は、
図5および
図6に示されるように、薄い板状に形成され、第2プラグコンタクト23の第2嵌合部232を挟み込む第1アーム131および第2アーム132を備えたフォーク状に形成されている。このフォーク状に形成された第2プラグコンタクト23は、板状の金属片を抜き加工することにより、低コストかつ容易に製造することができる。したがって、コネクタC全体を低コストとして、コネクタCの製造を容易にすることができる。第2ベースコンタクト13のフォーク状の部分は、後述する第2プラグコンタクト23の第3板状部23cと折り曲げ部23dとを上下から挟み込むように構成されている(
図16(B)および
図17(B)参照)。また、第2ベースコンタクト13は、
図6に示されるように、フォーク状の部分から嵌合方向D11側に向かって延び、ベース側基板BSのコンタクトパッドCPに半田接続される接続部133を有している。
【0029】
第1アーム131は、
図6に示されるように、第1アーム131の抜出方向D12側の端部に、第2アーム132に向かって突出する突部131aを有し、突部131aの先端と第2アーム132との間の間隔が、第1アーム131と第2アーム132との間に挿入される第2嵌合部232の厚さ方向D2での幅よりも狭くなるように構成されている。これにより、第2嵌合部232が第1アーム131と第2アーム132との間に挿入された際に、少なくとも第1アーム131が弾性変形して第1アーム131と第2アーム132との間の間隔が広がる。そして、弾性変形した第1アーム131の復元力によって、第2ベースコンタクト13の第1アーム131および第2アーム132と、第2プラグコンタクト23の第2嵌合部232との間の接触が確保される。
【0030】
プラグコネクタ2は、
図1および
図7に示されるように、プラグ側基板PSに接続されるプラグ側ハウジング21と、第1ベースコンタクト12に嵌合する少なくとも1つの(本実施形態では2つの)第1プラグコンタクト22と、幅方向D3に第1プラグコンタクト22と並列に設けられ、第2ベースコンタクト13に嵌合する少なくとも1つの(本実施形態では4つの)第2プラグコンタクト23とを備えている。
【0031】
プラグ側ハウジング21は、第1プラグコンタクト22および第2プラグコンタクト23を少なくとも部分的に収容する。プラグ側ハウジング21は、略矩形箱状に形成されている。プラグ側ハウジング21の形状は図示する形状に限定されない。プラグ側ハウジング21を構成する材料は、たとえば合成樹脂等の電気絶縁材により構成されている。
【0032】
プラグ側ハウジング21は、
図1および
図7に示されるように、ハウジング本体211aを有し、ハウジング本体211aは、第1プラグコンタクト22の第1嵌合部222および第2プラグコンタクト23の第2嵌合部232が突出する端壁21aを有している。また、プラグ側ハウジング21は、端壁21aから突出する第2嵌合部232を部分的に被覆するように、端壁21aから嵌合方向D11に突出して設けられた被覆部211bを有している。
【0033】
プラグ側ハウジング21は、本実施形態では、
図9および
図11に示されるように、プラグ側基板PSの切欠部Nに部分的に収容されており、プラグ側基板PSの表面PSaより厚さ方向D2で上側に配置された部分と、切欠部N内など、プラグ側基板PSの表面PSaよりも下側に配置された部分とを有している。プラグ側ハウジング21は、
図9および
図11に示されるように、第1プラグコンタクト22を収容する第1プラグコンタクト収容部212と、第2プラグコンタクト23を収容する第2プラグコンタクト収容部213とを有している。
【0034】
第1プラグコンタクト収容部212には、第1プラグコンタクト22が収容される。本実施形態では、第1プラグコンタクト収容部212は、プラグ側基板PSの表面PSaよりも厚さ方向D2で上側に配置された部分の幅方向D3における両端に2つ形成されている。第1プラグコンタクト収容部212は、第1プラグコンタクト22の抜出方向D12側の部分を収容しており、第1プラグコンタクト22の嵌合方向D11側の部分は、プラグ側ハウジング21の嵌合方向D11側の端壁21aから突出している。また、第1プラグコンタクト収容部212は、
図9に示されるように、プラグ側ハウジング21の幅方向D3における側面21bにおいて開口した開口部212aを有しており、第1プラグコンタクト22の抜出方向D12側の部分は、その開口部212aからプラグ側ハウジング21の外側に露出して、後述するように、プラグ側基板PSの表面PSaに半田接続されている。
【0035】
第2プラグコンタクト収容部213には、第2プラグコンタクト23が収容される。本実施形態では、第2プラグコンタクト収容部213は、プラグ側ハウジング21の切欠部Nに収容された部分を通って、嵌合・抜出方向D1に沿って延びている。本実施形態では、
図9および
図11に示されるように、4つの第2プラグコンタクト収容部213を有しており、幅方向D3で隣接する2つの第2プラグコンタクト収容部213は、隔壁W(
図9参照)によって仕切られている。本実施形態では、プラグ側ハウジング21は、プラグ側ハウジング21の嵌合方向D11側の端壁21aから嵌合方向D11に延びる被覆部211bを有している。第2プラグコンタクト収容部213は、プラグ側ハウジング21の抜出方向D12側の、切欠部Nの第1端面F1と対向する端面21cから被覆部211bにかけて延びている。
【0036】
被覆部211bは、プラグ側ハウジング21の端壁21aにおいて幅方向D3で第1プラグコンタクト22の端壁21aから突出した部分の間に設けられている。被覆部211bは、端壁21aから嵌合方向D11に突出している。被覆部211bは、内部に第2プラグコンタクト23の第2嵌合部232を収容している。被覆部211bは、第2ベースコンタクト13(第1アーム131および第2アーム132)と第2嵌合部232とが接触できるように、被覆部211bの上面および下面にスリットSLを有している。本実施形態では、スリットSLは、被覆部211bのうち、第2ベースコンタクト13の位置に対応する幅方向D3の位置において、嵌合・抜出方向D1に沿って形成されている。スリットSLによって、第2嵌合部232が厚さ方向D2の両側で露出して、第2ベースコンタクト13の第1アーム131および第2アーム132と電気的に導通可能に接触する。
【0037】
被覆部211bは、ベース側ハウジング11に設けられた、被覆部211bの形状に対応した案内凹部112aに挿入される。これにより、被覆部211bが案内凹部112aにガイドされ、プラグコネクタ2のベースコネクタ1への嵌合動作が容易になる。また、被覆部211bが、案内凹部112aにガイドされることにより、後述するように幅方向D3で寸法の小さい第2プラグコンタクト23と第2ベースコンタクト13との幅方向D3での相対位置がずれにくい。したがって、第2プラグコンタクト23と第2ベースコンタクト13との間の嵌合を確実にすることができる。また、被覆部211bが設けられていることにより、幅方向D3での寸法が小さく破損しやすい第2プラグコンタクト23が被覆部211bによって保護されて、第2プラグコンタクト23の変形や破損を抑制することができる。
【0038】
第1プラグコンタクト22は、プラグコネクタ2がベースコネクタ1に嵌合した際に、第1ベースコンタクト12と接触する。第1プラグコンタクト22は、金属等の導電性材料から形成されている。第1プラグコンタクト22は、たとえば、金属製の板状片に、打ち抜き加工、曲げ加工などを施すことにより形成され得る。
【0039】
第1プラグコンタクト22は、
図7、
図9および
図10に示されるように、第1プラグコンタクト22の抜出方向D12側に設けられた、プラグ側基板PSの表面PSaに接続される第1接続部221と、第1プラグコンタクト22の嵌合方向D11側に設けられた、第1ベースコンタクト12に嵌合する第1嵌合部222とを備えている。第1接続部221は、
図7および
図9に示されるように、プラグ側基板PSのコンタクトパッドCPに半田接続されている。第1嵌合部222は、第1ベースコンタクト12に嵌合して、ベースコネクタ1とプラグコネクタ2とを電気的に導通させる。
【0040】
第1プラグコンタクト22は、
図9に示されるように、第1接続部221から第1嵌合部222に向かって、プラグ側基板PSの端面(本実施形態では、切欠部Nの第2、第3端面F2、F3)を越えて幅方向D3に延びている。第1プラグコンタクト22は、このプラグ側基板PSの第2端面F2または第3端面F3を越えて延びる第1延在領域において、プラグ側基板PSの表面PSaおよび第2、第3端面F2、F3から離間して延びている。これにより、第1プラグコンタクト22は、プラグ側基板PSの表面PSa、表面PSaと第2、第3端面F2、F3との間の角部、第2、第3端面F2、F3に接触していない。したがって、プラグコネクタ2がベースコネクタ1に接続されたときに、プラグ側基板PSが金属製の基板であったとしても、第1プラグコンタクト22とプラグ側基板PSとの間の通電が抑制される。
【0041】
第1プラグコンタクト22の形状および構造は、第1接続部221と第1嵌合部222とを有していれば、特に限定されない。本実施形態では、
図9および
図10に示されるように、第1プラグコンタクト22は、プラグ側基板PSに略平行に、嵌合方向D11に延びる板状部22aを有し、板状部22aの抜出方向D12側の端部において、板状部22aから幅方向D3に張り出す補強部22bを有している。本実施形態では、第1接続部221は、補強部22bに設けられ、第1嵌合部222は板状部22aに設けられている。
【0042】
第1プラグコンタクト22は、プラグ側基板PSの表面PSaに略平行に配置された略板状に形成され、補強部22bにより、抜出方向D12側が嵌合方向D11側に対して幅が広くなる略L字形状に形成されている。板状部22aは、
図9に示されるように、プラグ側基板PSの表面PSaから離間するようにプラグ側ハウジング21に設けられている。補強部22bは、
図9に示されるように、第1接続部221と板状部22aとの間の領域において、プラグ側基板PSの表面PSaから離間するように、板状部22aに向かって延びている。すなわち、補強部22bは、幅方向D3の端部にプラグ側基板PSの表面PSaと接触する第1接続部221を有し、そこから板状部22aに向かって、徐々にプラグ側基板PSの表面PSaからの高さが高くなるように、湾曲または屈曲して延びている。
【0043】
補強部22bに設けられた一対の第1プラグコンタクト22の第1接続部221は、
図7に示されるように、嵌合・抜出方向D1に所定の長さで延びている。この第1接続部221の所定の長さは、第2プラグコンタクト23の第2接続部231よりも嵌合・抜出方向D1に長ければ特に限定されない。たとえば、第1接続部221の嵌合・抜出方向D1の長さは、プラグ側ハウジング21の嵌合・抜出方向D1の長さの半分以上、または切欠部Nの嵌合・抜出方向D1の長さ以上とすることができる。第1接続部221は、切欠部Nの第2端面F2および第3端面F3に沿って、プラグ側基板PSの表面PSaに設けられたコンタクトパッドCPに半田接続されている。このように、補強部22bに第1接続部221が設けられた、所定の長さでプラグ側基板PSと接合させることにより、プラグ側基板PSとプラグコネクタ2との間の接合強度が高まり、別途、プラグ側基板PSとの接合強度を高める補強部材を設ける必要がなくなる。
【0044】
第1プラグコンタクト22は、板状部22aの抜出方向D12側の端部において、上述した第1プラグコンタクト収容部212に収容されている。補強部22bは、プラグ側ハウジング21の側面21bにおいて開口した第1プラグコンタクト収容部212の開口部212aから露出している。また、第1プラグコンタクト収容部212は、
図9に示されように、板状部22aのプラグ側基板PSの表面PSaと対向する対向面と、表面PSaとの間に、介装部212bを有している。介装部212bは、プラグ側ハウジング21の一部であり、板状部22aとプラグ側基板PSの表面PSaとの間に介装されて、板状部22aが表面PSaと接触することを防止している。
【0045】
第1プラグコンタクト22の第1嵌合部222は、第1ベースコンタクト12に嵌合する部位である。第1嵌合部222は、第1嵌合部222が第1ベースコンタクト12に嵌合した際位、第1プラグコンタクト22の抜出方向D12への移動を規制する被ロック部L2を有している。被ロック部L2は、第1ベースコンタクト12に設けられたロック部L1にロックされる。被ロック部L2は、第1プラグコンタクト22の嵌合方向D11側の先端からわずかに抜出方向D12側に位置する矩形状の係合孔として形成されている。第1プラグコンタクト22が嵌合方向D11で所定の位置まで移動して第1ベースコンタクト12に嵌合したときに、突部であるロック部L1が、係合孔としての被ロック部L2の開口縁と係合して、第1プラグコンタクト22の抜出方向D12への移動が規制される。
【0046】
本実施形態では、第1プラグコンタクト22は、プラグ側ハウジング21の幅方向D3で両端に一対設けられている。しかし、第1プラグコンタクト22の数や、配置される位置は特に限定されない。
【0047】
第2プラグコンタクト23は、プラグコネクタ2がベースコネクタ1に嵌合した際に、第2ベースコンタクト13と接触する。第2プラグコンタクト23は、金属等の導電性材料から形成されている。第2プラグコンタクト23は、たとえば、金属製の板状片に、打ち抜き加工、曲げ加工などを施すことにより形成され得る。
【0048】
第2プラグコンタクト23は、
図11および
図12に示されるように、第2プラグコンタクト23の抜出方向D12側に設けられた、プラグ側基板PSの表面PSaに接続される第2接続部231と、第2プラグコンタクト23の嵌合方向D11側に設けられた、第2ベースコンタクト23に嵌合する第2嵌合部232とを備えている。第2接続部231は、プラグ側基板PSのコンタクトパッドCPに半田接続されている。第2嵌合部232は、第2ベースコンタクト13に嵌合して、ベースコネクタ1とプラグコネクタ2とを電気的に導通させる。
【0049】
第2プラグコンタクト23は、
図11に示されるように、第2接続部231から第2嵌合部232に向かって、プラグ側基板PSの端面(本実施形態では、切欠部Nの第1端面F1)を越えて嵌合方向D11に延びている。第2プラグコンタクト23は、プラグ側基板PSの第1端面F1を越えて延びる第2延在領域において、プラグ側基板PSの表面PSaおよび第1端面F1から離間して延びている。これにより、第2プラグコンタクト23は、プラグ側基板PSの表面PSa、表面PSaと端面F1との間の角部、第1端面F1に接触していない。したがって、プラグコネクタ2がベースコネクタ1に接続されたときに、プラグ側基板PSが金属製の基板であったとしても、第2プラグコンタクト23とプラグ側基板PSとの間の通電が抑制される。
【0050】
第2プラグコンタクト23は、第2接続部231と第2嵌合部232とを有していれば特に、その形状は限定されない。本実施形態では、第2プラグコンタクト23は、
図12に示されるように、プラグ側基板PSに対して垂直に、かつ、嵌合方向D11に沿って延びる第1板状部23aと、第1板状部23aと略平行に配置された第2板状部23bと、第1板状部23aと第2板状部23bとを幅方向D3に繋ぐ第3板状部23c(
図9および
図14(B)等参照)と、第2プラグコンタクト23の嵌合方向D11側の端部において、第1板状部23aと第2板状部23bとの間に第3板状部23cと対向するように折り曲げられて設けられた折り曲げ部23dとを有している。本実施形態では、第2接続部221は、第1板状部23aに設けられ、第2嵌合部232は第3板状部23cおよび折り曲げ部23dに設けられている。
【0051】
第2プラグコンタクト23は、
図7に示されるように、第1プラグコンタクト22よりも幅方向D3の幅が狭い。この場合、第2プラグコンタクト23を複数設けることによるコネクタCを多極化した際に、複数の第2プラグコンタクト23を幅方向D3に狭ピッチで配置することができる。そのため、幅方向D3でコネクタCの寸法が大きくならず、多極化してもコネクタCの小型化が可能となる。
【0052】
第2プラグコンタクト23は、
図11に示されるように、第1板状部23aがプラグ側基板PSの表面PSaに略垂直に配置された略板状に形成され、第1板状部23aは、第1プラグコンタクト22の板状部22aに対しても略垂直に設けられている。第2プラグコンタクト23は、
図12に示されるように、抜出方向D12側が嵌合方向D11側に対して幅が狭くなっており、抜出方向D12側の端部においては、第2プラグコンタクト23の幅方向D3の寸法は、第1板状部23aの板厚のみの大きさである。
【0053】
より詳細に説明すると、第1板状部23aは、
図11および
図12に示されるように、プラグ側ハウジング21に収容される基部Bと、プラグ側ハウジング21の外側へと、基部Bから抜出方向D12に延出する延出部Eとを備えている。第2板状部23bは第1板状部23aよりも嵌合・抜出方向D1の長さが短く、延出部Eは、抜出方向D12で、第2板状部23bの抜出方向D12側の端部の位置よりも、抜出方向D12に延出している。延出部Eは、第2接続部231からプラグ側基板PSに対して略垂直に延びる立設部E1と、立設部E1の上端から嵌合方向D11に基部Bに向かって延びるブリッジ部E2とを有している。ブリッジ部E2の下端は、プラグ側基板PSの表面PSaから離間し、基部Bの抜出方向D12側の端部が、プラグ側基板PSの端面(第1端面F1)から離間している。第2プラグコンタクト23がこのような構成を有している場合、隣接する第2プラグコンタクト23同士の幅方向D3での間隔に関して、抜出方向D12側の第2接続部231同士の間隔は、嵌合方向D11側の第2嵌合部232同士の間隔よりは広い。そのため、複数の第2プラグコンタクト23を狭ピッチで配置しても、コンタクトパッドCPと接続する複数の第2接続部231同士の幅方向D3の間隔はある程度確保することができる。したがって、半田接続する際に、隣接するコンタクトパッドCPとの間で半田同士が接触して導通不良が生じることが抑制される。
【0054】
第1板状部23aに設けられた第2接続部231は、プラグ側基板PSの切欠部Nの第1端面F1の近傍に設けられたコンタクトパッドCPに半田接続されている。本実施形態では、第2接続部231は、第1板状部23aの立設部E1の、プラグ側基板PSの表面PSaに対向する下端である。立設部E1に設けられた第2接続部231が接続されるコンタクトパッドCPは、第1板状部23aの板厚に対応した幅方向D3の寸法で形成されている。そのため、本実施形態では、第2プラグコンタクト23に接続されるコンタクトパッドCPの幅方向D3の寸法が大きくならない。
【0055】
第1板状部23a、第2板状部23b、第3板状部23cは、断面がC字状に形成され、第2プラグコンタクト23の強度を高めている。第2板状部23bは、
図12に示されるように、第1板状部23aの基部Bとほぼ同じ形状を有しており、第2板状部23bの抜出方向D12側の端部は、
図11に示されるように、プラグ側基板PSの第1端面F1から離間している。第3板状部23cは、第1板状部23aと第2板状部23bとをつなぐとともに、嵌合方向D11側の端部において、第3板状部23cの下面が、第2嵌合部232の一部を構成している。具体的には、第3板状部23cの下面は、嵌合方向D11側の端部において、被覆部211のスリットSLを介して第2ベースコンタクト13の第2アーム132と接触するように構成されている。
【0056】
折り曲げ部23dは、本実施形態では、第3板状部23cとともに第2嵌合部232の一部を構成している。具体的には、折り曲げ部23dは、被覆部211のスリットSLを介して第2ベースコンタクト13の第1アーム131と接触するように構成されている。なお、本実施形態では、第1板状部23a、第2板状部23b、第3板状部23cおよび折り曲げ部23dを有する第2プラグコンタクト23は、板状の金属片を曲げ加工して形成されている。したがって、抜出方向D12では幅方向D3の幅が狭く、嵌合方向D11では幅が広い形状を有する複雑な形状を有する第2プラグコンタクト23を安価に製造することができる。
【0057】
第2プラグコンタクト23の一部は、
図11に示されるように、上述した第2プラグコンタクト収容部213に収容されている。本実施形態では、第2プラグコンタクト23の嵌合方向D11側の部分(基部B)がプラグ側ハウジング21に収容され、抜出方向D12側の端部(延出部E)がプラグ側ハウジング21から露出している。また、第2プラグコンタクト23の嵌合方向D11側の第2嵌合部232は、スリットSLを介してプラグ側ハウジング21から露出している。
【0058】
第2プラグコンタクト収容部213の内部空間は、第2プラグコンタクト23を嵌合方向D11に挿入して取り付けることができるように設けられている。第2プラグコンタクト収容部213の内壁(内壁上部)には、第2プラグコンタクト23の基部Bに設けられた抜け止め部233(
図12参照)が係合する収容部側係合部213aを有している。また、プラグ側ハウジング21の上面には、
図11に示されるように、第2プラグコンタクト23の延出部Eを第2プラグコンタクト収容部213に挿入できるように、スリット状の溝部214が形成されている。このように、第2プラグコンタクト23を嵌合方向D11に挿入して第2プラグコンタクト23をプラグ側ハウジング21に組み付けることが可能となる。
【0059】
第2プラグコンタクト23の数や、配置される位置は特に限定されない。本実施形態では、第2プラグコンタクト23は、幅方向D3で一対の第1プラグコンタクト22の間に複数設けられている。また、上述したように、第2ベースコンタクト13は、幅方向D3で一対の第1ベースコンタクト12の間に複数設けられている。ベースコネクタ1およびプラグコネクタ2のコンタクトがこのような配置である場合、幅方向D3で両端に、幅広で剛性が高い第1ベースコンタクト12および第1プラグコンタクト22が位置する。また、幅が細く相対的に剛性が低い第2ベースコンタクト13および第2プラグコンタクト23は、幅方向D3で剛性が高く、基板に対する接合強度も高い第1ベースコンタクト12および第1プラグコンタクト22に挟まれる。したがって、たとえば、プラグコネクタ2が、プラグ側基板PSに対して傾く力が加わったときなど、第2プラグコンタクト23に直接大きな力が加わることが抑制される。また、たとえば、プラグコネクタ2のベースコネクタ1への挿入時など、第2プラグコンタクト23の破損が抑制される。
【0060】
上述したように、本実施形態では、第1ベースコンタクト12と第1プラグコンタクト22との間の嵌合は、第1ベースコンタクト12が弾性変形することによってなされている。また、第2ベースコンタクト13と第2プラグコンタクト23との間の嵌合も、第2ベースコンタクト13が弾性変形することによってなされている。なお、本実施形態では、第1ベースコンタクト12および第2ベースコンタクト13の弾性変形の方向は、ともに厚さ方向D2であるが、弾性変形の方向は特に限定されない。
【0061】
本実施形態では、
図13に示されるように、第1プラグコンタクト22を第1ベースコンタクト12に嵌合させる際、第1ベースコンタクト12を所定量弾性変形させるために、第1ベースコンタクト12へ加わる第1挿入力IF1は、第2プラグコンタクト23を第2ベースコンタクト13に嵌合させる際、第2ベースコンタクト13を所定量弾性変形させるために、第2ベースコンタクト13へ加わる第2挿入力IF2よりも大きくなるように構成されている。そのため、第1ベースコンタクト12に第1プラグコンタクト22を挿入させる際の挿入抵抗は、第2ベースコンタクト13に第2プラグコンタクト23を挿入させる際の挿入抵抗よりも大きくなっている。
【0062】
第1挿入力IF1は、第1プラグコンタクト22の嵌合過程において、第1プラグコンタクト22による第1ベースコンタクト12の初期状態からの変形量が最大になるときに加わる力である。第1挿入力IF1が加わる時間(タイミング)t1は、第1ベースコンタクト12および第1プラグコンタクト22の形状および構造によって変化し得る。本実施形態では、時間t1は、
図15(A)に示されるように、第1ベースコンタクト12のロック部L1の突部の頂部に第1プラグコンタクト22の第1嵌合部222の下面が摺接しているときである。また、第2挿入力IF2は、第2プラグコンタクト23の嵌合過程において、第2プラグコンタクト23による第2ベースコンタクト13の初期状態からの変形量が最大になったときに加わる力である。第2挿入力IF2が加わる時間(タイミング)t2は、第2ベースコンタクト13および第2プラグコンタクト23の形状および構造によって変化し得る。本実施形態では、時間t2は、
図16(B)に示されるように、第2ベースコンタクト13の第1アーム131と第2アーム132との間に、第2プラグコンタクト23の第2嵌合部232が入り切った状態のときである。
【0063】
本実施形態では、第1挿入力IF1が必要な第1プラグコンタクト22と第1ベースコンタクト12との間の当接は、プラグコネクタ2のベースコネクタ1への挿入過程において、第2挿入力IF2が必要な第2プラグコンタクト23と第2ベースコンタクト13との間の当接よりも先に生じるように構成されている。プラグコネクタ2をベースコネクタ1に挿入すると、第1ベースコンタクト12を第1プラグコンタクト22によって第1挿入力IF1以上の力で弾性変形させると、第1挿入力IF1よりも小さい第2挿入力IF2で弾性変形可能な第2ベースコンタクト13も弾性変形する。したがって、第1ベースコンタクト12を弾性変形させるのに必要な大きな力を利用して、第2ベースコンタクト13を弾性変形させて、プラグコネクタ2をベースコネクタ1に最後まで嵌合させることができる。したがって、所定の力でプラグコネクタ2をベースコネクタ1に挿入したときに、嵌合プロセスの後半となる第2プラグコンタクト23と第2ベースコンタクト13との間の嵌合に追加の力などが不要で嵌合が不完全とならない。よって、プラグコネクタ2とベースコネクタ1との間の不完全嵌合を防止することができる。また、第1ベースコンタクト12と第2ベースコンタクト13とが同時に最大の変形量となることがないので、プラグコネクタ2のベースコネクタ1への挿入力が大きくならず、プラグコネクタ2の挿入抵抗を小さくすることができる。
【0064】
また、プラグコネクタ2のベースコネクタ1への挿入過程において、第1プラグコンタクト22が第1ベースコンタクト12に接触してから、第1挿入力IF1が必要な第1プラグコンタクト22と第1ベースコンタクト12との間の当接位置に到達するまでに、第2プラグコンタクト23が第2ベースコンタクト13に接触するように構成されていてもよい。この場合、第1プラグコンタクト22による第1ベースコンタクト12の最大の変形量までの間に第2プラグコンタクト23による第2ベースコンタクト13の弾性変形が開始する。したがって、第2ベースコンタクト13を弾性変形させる際に、大きな抵抗感を感じることなく、プラグコネクタ2のベースコネクタ1への挿入が可能となる。
【0065】
また、本実施形態では、第1プラグコネクタ22の第1嵌合部222は、第1ベースコンタクト12から厚さ方向D2で一方の方向となる第1厚さ方向(上側)へと付勢され、第2プラグコネクタ23の第2嵌合部232は、第2ベースコンタクト13から厚さ方向D2で第1厚さ方向とは反対方向の第2厚さ方向(下側)へと付勢されている。この場合、第1嵌合部222への第1ベースコンタクト12からの付勢方向と、第2嵌合部232への第2ベースコンタクト13からの付勢方向とが厚さ方向D2で逆になっている。これにより、コネクタCに振動などが加わった際に、プラグコネクタ2がベースコネクタ1に対して厚さ方向D2で振動したり、ガタついたりすることが抑制され、振動やガタつきに強いコネクタCとすることができる。
【0066】
つぎに、本実施形態のコネクタCの嵌合動作の一例を説明する。なお、以下の動作説明はあくまで一例であり、本発明のコネクタは以下の説明によって限定されるものではない。
【0067】
まず、
図1に示されるように、ベースコネクタ1とプラグコネクタ2とを嵌合・抜出方向D1で位置合わせし、プラグコネクタ2をベースコネクタ1に向かって嵌合方向D11に移動させる。具体的には、プラグコネクタ2の第1プラグコンタクト22を第1ベースコンタクト12に向かって、第2プラグコンタクト23を第2ベースコンタクト13に向かって移動させる。
【0068】
図14(A)および(B)に示されるように、第2プラグコンタクト23が第2ベースコンタクト13に当接するよりも先に、第1プラグコンタクト22が第1ベースコンタクト12に当接する。プラグコネクタ2を嵌合方向D11に第1挿入力IF1を超える挿入力が加わると、
図15(A)に示されるように、第1ベースコンタクト12のアーム部122の突出したロック部L1の頂部と第1プラグコンタクト22の下面とが摺接しながら、プラグコネクタ2が嵌合方向D11に移動する。なお、このとき、第2プラグコンタクト23の第2嵌合部232は第2ベースコンタクト13に当接し、第1アーム131は初期状態からわずかに弾性変形している。この状態においては、第2ベースコンタクト13の弾性変形は最大とはなっていない。
【0069】
図15(A)および(B)の状態では、第2挿入力IF2よりも大きな第1挿入力IF1が加わっているため、その挿入力によって、
図16(A)および(B)の状態を経由して、さらに挿入力を高めることなく、
図17(A)および(B)に示される嵌合完了状態までプラグコネクタ2をベースコネクタ1へと挿入することができる。したがって、プラグコネクタ2のベースコネクタ1への半嵌合が抑制される。そして、
図17(A)に示されるように、ロック部L1が被ロック部L2に係合するため、プラグコネクタ2はベースコネクタ1からの抜けが防止される。
【0070】
プラグコネクタ2がベースコネクタ1に接続された嵌合完了状態において、第1プラグコンタクト22は、
図9、
図11および
図17(B)に示されるように切欠部Nの周縁部において、プラグ側基板PSの表面PSaから離間し、かつ、第2端面F2および第3端面F3からも離間している。また、第2プラグコンタクト23は、プラグ側基板PSの表面PSaから離間し、かつ、第1端面F1から離間している。したがって、プラグ側基板PSとしてアルミニウム製基板などを用いたとしても、電流が流れたときにプラグ側基板PSの切欠部Nのような絶縁されていない露出した切断面を有する部位と、第1プラグコンタクト22および第2プラグコンタクト23との間での電気的導通を防ぐことができる。第1プラグコンタクト22または第2プラグコンタクト23と、プラグ側基板PSとが電気的に導通してしまうことによる不良を防ぐことができる。また、本実施形態では、プラグ側基板PSに対して垂直な板状の第2プラグコンタクト23が複数設けられて、コネクタCが多極化されている。プラグ側基板PSに対して垂直な板状の第2プラグコンタクト23を用いて、幅方向D3の幅が第1プラグコンタクト23よりも狭い第2プラグコンタクト22を複数平行に配置することによって、幅方向D3でコネクタCの寸法が大きくならず、多極化してもコネクタCの小型化が可能となる。また、プラグコネクタ2が接続されるプラグ側基板PSの幅も小さくすることができる。
【0071】
なお、本発明のコネクタは、上記実施形態に限定されない。たとえば、第1ベースコンタクト12、第2ベースコンタクト13、第1プラグコンタクト22および第2プラグコンタクト23の数や配置を変更しても構わない。たとえば、1つの第1プラグコンタクト22の幅方向D3で両側に複数の第2プラグコンタクト23を配置してもよいし、第1プラグコンタクト22と第2プラグコンタクト23とを幅方向D3で交互に設けてもよい。
【0072】
また、本実施形態では、プラグ側基板PSに切欠部Nが形成されていたが、切欠部Nは形成されていなくてもよい。
【0073】
また、本実施形態では、第1プラグコンタクト22が第2プラグコンタクト23よりも長く形成されているが、第1プラグコンタクト22は、第2プラグコンタクト23と同じ長さであってもよいし、第2プラグコンタクト23よりも短くてもよい。その場合、目的に応じて第1ベースコンタクト12および第2ベースコンタクト13が、第1プラグコンタクト22および第2プラグコンタクト23にそれぞれ接触する部位を調整してもよい。
【解決手段】本発明のコネクタCは、ベースコネクタ1とプラグコネクタ2とを備え、ベースコネクタ1は、第1ベースコンタクト12と第2ベースコンタクト13とを備え、プラグコネクタ2は、第1プラグコンタクト22と第2プラグコンタクト23とを備え、第1挿入力が必要な第1プラグコンタクト22と第1ベースコンタクト12との間の当接は、プラグコネクタ2のベースコネクタ1への挿入過程において、第2挿入力が必要な第2プラグコンタクト23と第2ベースコンタクト13との間の当接よりも先に生じるように構成されている。