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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022131161
(43)【公開日】2022-09-07
(54)【発明の名称】フローティングコネクタ
(51)【国際特許分類】
   H01R 12/91 20110101AFI20220831BHJP
【FI】
H01R12/91
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021029961
(22)【出願日】2021-02-26
(71)【出願人】
【識別番号】000105338
【氏名又は名称】ケル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100092897
【弁理士】
【氏名又は名称】大西 正悟
(74)【代理人】
【識別番号】100157417
【弁理士】
【氏名又は名称】並木 敏章
(74)【代理人】
【識別番号】100218095
【弁理士】
【氏名又は名称】山崎 一夫
(72)【発明者】
【氏名】田貝 憲司
【テーマコード(参考)】
5E223
【Fターム(参考)】
5E223AB20
5E223AB26
5E223AB62
5E223AB64
5E223AC05
5E223BA01
5E223BA07
5E223BB01
5E223BB12
5E223CB22
5E223CB31
5E223CB38
5E223CD01
5E223DA05
5E223DB08
5E223DB11
5E223EC82
(57)【要約】
【課題】大きな電気容量を確保しつつ繰り返し応力に対する耐久性を高めることのできる電源コンタクトを備えたフローティングコネクタを提供する。
【解決手段】レセプタクル側電源コンタクト90は、可動側ハウジングに保持される接触部93と、固定側ハウジング60に保持される保持部91と、下向きU字状に屈曲形成されて一方の端部が保持部91に繋がる第1弾性部94aと、接触部93の下端部と第1弾性部94aの他方の端部とを繋ぐ第2弾性部94bとを備え、第1弾性部94aおよび第2弾性部94bは、その板厚方向に貫通して前後方向に平行に配列される複数のスリット95と、この複数のスリット95により前後方向に分割された複数の分割弾性部96とを有して構成される。
【選択図】図11
【特許請求の範囲】
【請求項1】
相手方コネクタと上下方向を嵌合方向として嵌合可能な可動側ハウジングと、
前記可動側ハウジングの下方に配置されて当該可動側ハウジングを支持する固定側ハウジングと、
前記可動側ハウジングと前記固定側ハウジングとに跨って取り付けられて前後方向を配列方向として配列される信号コンタクトおよび電源コンタクトとを備え、
前記電源コンタクトは、
前記可動側ハウジングに保持されて上方に向けて延びて前記相手方コネクタとの嵌合時に相手方コンタクトと接触する接触部と、
前記固定側ハウジングに保持される保持部と、
下向きU字状に屈曲形成されて一方の端部が前記保持部に繋がる第1弾性部と、
前記嵌合方向および前記配列方向と直交する左右方向に延びて前記接触部の下端部と前記第1弾性部の他方の端部とを繋ぐ第2弾性部とを備え、
前記第1弾性部および前記第2弾性部は、その板厚方向に貫通して前後方向に平行に配列される複数の切込み部と、前記複数の切込み部により前後方向に分割された複数の分割弾性部とを有して構成されることを特徴とするフローティングコネクタ。
【請求項2】
前記切込み部は、前記接触部の下端部から前記第2弾性部へと曲げられる部分を含めて切込み形成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。
【請求項3】
前記嵌合方向および前記配列方向と直交する左右方向に延びて前記保持部の上端部と前記第1弾性部の一方の端部とを繋ぐ第3弾性部を備え、
前記切込み部は、前記保持部の上端部から前記第3弾性部へと曲げられる部分を含めて当該第3弾性部にも連続的に切込み形成さ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気的な接続に用いられるフローティングコネクタに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、この種のフローティングコネクタとして、基板上に固定された固定側ハウジングと、相手方コネクタと嵌合可能な嵌合部を有した可動側ハウジングと、固定側ハウジングと可動側ハウジングとの双方に跨って保持されたコンタクトとを備え、基板間のずれや相手方コネクタとの嵌合位置のずれを吸収するため、コンタクトのバネ弾性を利用して、可動側ハウジングが固定側ハウジングに対して相対移動可能に構成されたものが知られている(例えば、特許文献1を参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2006-40687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、このような構成のフローティングコネクタにおいては、信号伝送用として用いられる信号コンタクトの他に、電源供給用として用いられる電源コンタクトを備える場合がある。これらのコンタクトのうち、電源コンタクトは、大電流が流れることから、大きな電気容量を有する構造とするため、信号コンタクトと比較して幅広に形成されている。しかしながら、電源コンタクトを幅広に形成すると、その分だけバネ弾性が低下するため、振動時の繰り返し応力に対する耐久性(金属疲労の耐久性)が低下するという課題がある。
【0005】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、大きな電気容量を確保しつつ繰り返し応力に対する耐久性を高めることのできる電源コンタクトを備えたフローティングコネクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、本発明に係るフローティングコネクタは、相手方コネクタと上下方向を嵌合方向として嵌合可能な可動側ハウジングと、前記可動側ハウジングの下方に配置されて当該可動側ハウジングを支持する固定側ハウジングと、前記可動側ハウジングと前記固定側ハウジングとに跨って取り付けられて前後方向を配列方向として配列される信号コンタクトおよび電源コンタクトとを備え、前記電源コンタクトは、前記可動側ハウジングに保持されて上方に向けて延びて前記相手方コネクタとの嵌合時に相手方コンタクトと接触する接触部と、前記固定側ハウジングに保持される保持部と、下向きU字状に屈曲形成されて一方の端部が前記保持部に繋がる第1弾性部と、前記嵌合方向および前記配列方向と直交する左右方向に延びて前記接触部の下端部と前記第1弾性部の他方の端部とを繋ぐ第2弾性部とを備え、前記第1弾性部および前記第2弾性部は、その板厚方向に貫通して前後方向に平行に配列される複数の切込み部と、前記複数の切込み部により前後方向に分割された複数の分割弾性部とを有して構成されることを特徴とする。
【0007】
なお、本発明に係るフローティングコネクタにおいて、前記切込み部は、前記接触部の下端部から前記第2弾性部へと曲げられる部分を含めて切込み形成されていることが好ましい。
【0008】
また、本発明に係るフローティングコネクタにおいて、前記嵌合方向および前記配列方向と直交する左右方向に延びて前記保持部の上端部と前記第1弾性部の一方の端部とを繋ぐ第3弾性部を備え、前記切込み部は、前記保持部の上端部から前記第3弾性部へと曲げられる部分を含めて当該第3弾性部にも連続的に切込み形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【0009】
本発明に係るフローティングコネクタによれば、大きな電気容量を確保するために電源コンタクトを幅広に形成した場合であっても、電源コンタクトの弾性部を切欠き部により複数の分割弾性部に細分化することで、弾性部全体のバネ弾性を十分に確保することができるため、振動時の繰り返し応力(金属疲労)に対する耐久性を高めて、コネクタ全体の耐振動性を向上させることが可能となる。
【0010】
また、上記構成のフローティングコネクタにおいて、第2弾性部のうちの特に弾性変形する部分となる該第2弾性部と接触部との屈曲部分まで切込み部が形成されていることで、その屈曲部分での弾性変形における柔軟性を高めて、可動側ハウジングの嵌合方向(上下方向)の可動性を向上させることが可能となる。
【0011】
さらに、上記構成のフローティングコネクタにおいて、相手方コネクタとの嵌合方向(上下方向)と直交する方向(左右方向)に延びる二つの弾性部(第2弾性部、第3弾性部)を設けて、その第3弾性部のうちの特に弾性変形する部分となる該第3弾性部と保持部との屈曲部分まで切込み部が形成されていることで、その屈曲部分での弾性変形における柔軟性を高めるとともに、上下方向に掛かる応力を第2弾性部および第3弾性に分散させることができるため、可動側ハウジングの嵌合方向(上下方向)の可動性を一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】本発明の一実施形態に係るレセプタクルコネクタ(フローティングコネクタ)を備えたコネクタ装置の斜視図である。
図2】上記コネクタ装置の断面図である。
図3】上記コネクタ装置のプラグコネクタの斜視図である。
図4】上記プラグコネクタの底面図である。
図5図4における矢印V-Vに沿った断面図(プラグ側信号コンタクトの位置で切断した断面図)である。
図6図4における矢印VI-VIに沿った断面図(プラグ側電源コンタクトの位置で切断した断面図)である。
図7】上記レセプタクルコネクタの斜視図である。
図8】上記レセプタクルコネクタの平面図である。
図9図8における矢印IX-IXに沿った断面図(レセプタクル側信号コンタクトの位置で切断した断面図)である。
図10図8における矢印X-Xに沿った断面図(レセプタクル側電源コンタクトの位置で切断した断面図)である。
図11】上記レセプタクル側信号コンタクトおよび上記レセプタクル側電源コンタクトの配列状態を示す斜視図である。
図12】上記レセプタクル側信号コンタクトを示す斜視図である。
図13】上記レセプタクル側電源コンタクトを示す斜視図である。
図14】(A)は上記レセプタクル側電源コンタクトの平面図、(B)は上記レセプタクル側電源コンタクトの側面図である。
図15】上記レセプタクルコネクタの上方に上記プラグコネクタを位置合わせした状態を示す断面図である。
図16】上記プラグ側電源コンタクトが上記レセプタクルコネクタの突起部に接触した状態を示す断面図である。
図17】上記プラグ側電源コンタクトと上記レセプタクル側電源コンタクトとが摺接する状態を示す断面図である。
図18】上記プラグコネクタと上記レセプタクルコネクタとが嵌合した状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。本発明の一実施形態に係るフローティングコネクタ(レセプタクルコネクタ50)を備えたコネクタ装置1を図1および図2に示しており、この図を参照してコネクタ装置1の全体構成について説明する。
【0014】
コネクタ装置1は、第1基板B1(図2を参照)上に設けられるプラグコネクタ10と、第2基板B2(図2を参照)上に設けられるレセプタクルコネクタ50とから構成されており、両コネクタ10,50を各基板B1,B2の表面に対して直交する方向に嵌合させることにより、第1基板B1と第2基板B2とを電気的に接続することができる。すなわち、本実施形態に係るコネクタ装置1は、スタック接続式の基板対基板コネクタとして構成されている。なお、第1基板B1と第2基板B2との間には、両基板B1,B2間の距離を所定距離に保持するためのスペーサSが配置される。また、以下の説明では、便宜上、前後、左右及び上下の方向を図1図3および図7に示す状態を基準に定義しており、図1図3および図7に示す矢印の方向として、各コネクタ10,50の嵌合方向(高さ方向)を上下方向、各コネクタ10,50の長手方向(幅方向)を前後方向、各コネクタの短手方向(厚み方向)を左右方向と称して説明する。
【0015】
まず、プラグコネクタ(相手方コネクタ)10の構成について、図3図6を追加参照して説明する。プラグコネクタ10は、第1基板B1上に固定されるプラグ側ハウジング20と、プラグ側ハウジング20の長手方向(前後方向)に沿って二列の整列状態で保持される複数のプラグ側信号コンタクト30と、プラグ側ハウジング20に保持されて複数のプラグ側信号コンタクト30の配列方向の両端に設けられた複数のプラグ側電源コンタクト40とを備えて構成される。なお、以下では、プラグ側信号コンタクト30とプラグ側電源コンタクト40を特に区別しない場合には、単に「プラグ側コンタクト30,40」と呼称する。
【0016】
プラグ側ハウジング20は、合成樹脂等の電気絶縁性の材料を用いて成形されており、横長の直方体状に形成されたハウジング本体21と、このハウジング本体21の前後の端部に設けられた一対の取付部29とを備えて構成される。
【0017】
ハウジング本体21は、前後方向に延びる基部22と、基部22の左右の端部に設けられた側壁23と、基部22の前後の端部に設けられた端壁24とを有し、全体として下面開放の略矩形箱状に形成されている。このハウジング本体21には、下方に向けて開放された断面矩形の受容空間25(レセプタクルコンタクト50の突起部75が受容される空間)が凹設されている。ハウジング本体21の下半部分は、レセプタクルコネクタ50を嵌合可能な外形形状をなす嵌合凸部26として構成される。
【0018】
ハウジング本体21の基部22は、左右方向に二列で且つ前後方向に所定の配列ピッチで形成された複数の仕切板部22aと、前後方向に延びて形成されて左右の仕切板部22a同士を連結する連結部22bとを有している。また、この基部22には、プラグ側信号コンタクト30を保持するための信号コンタクト収容空間27が左右方向に二列で且つ前後方向に所定の配列ピッチで形成されている。さらに、この基部22には、複数の信号コンタクト収容空間27よりも前後方向の両側に位置して、プラグ側電源コンタクト40を保持するための電源コンタクト収容空間28が左右方向に二列で形成されている。各コンタクト収容空間27,28は、前後の仕切板部22a同士の間に画成されており、その下方部において受容空間25と相互に連通している。このコンタクト収容空間27,28には、プラグ側コンタクト30,40を圧入保持するためのコンタクト保持溝27a,28aが設けられている。
【0019】
前後の取付部29には、金属薄板をL字状に折曲して形成された固定片29aがそれぞれ取り付けられている。この固定片29aは、第1基板B1上のマウントパターンに半田付けされることで、プラグコネクタ10が第1基板B1上に強固に固定されるようになっている。また、この取付部29の下面側には、プラグコネクタ10を第1基板B1上に位置決めするための円筒状の位置決め突起29bが突設されている。
【0020】
プラグ側コンタクト30,40は、金属等の導電性材料の薄平板にプレス加工(打ち抜き加工及び曲げ加工)を施して図5図6等に示す所定形状に形成されている。プラグ側コンタクト30,40は、その表面に金(Au)などの薄膜を被覆する所要の表面処理(めっき処理)が施されている。
【0021】
プラグ側信号コンタクト30は、プラグ側ハウジング20のコンタクト保持溝27aに圧入保持される圧入部31と、この圧入部31の下端に繋がり略板厚方向に弾性変位する接触部32と、圧入部31の上端からL字状に屈曲して外方に延びるリード部33とを有して構成される。圧入部31には、その板幅方向の両端において外向きに張り出してコンタクト保持溝27aの内面に食い込む圧入突起31aが形成されており、コンタクト保持溝27a内に抜け止め状態で圧入保持されるようになっている。接触部32は、受容空間25側へ凸を向けた略く字状に屈曲形成されており、その受容空間25側へ最も突出した接触曲部32aが相手方のレセプタクル側信号コンタクト80と接触する部位として構成されている。リード部33は、第1基板B1上に形成された配線パターン(信号配線パターン)に半田付けされて電気接続されるようになっている。
【0022】
プラグ側電源コンタクト40は、プラグ側ハウジング20のコンタクト保持溝28aに圧入保持される圧入部41と、この圧入部41の下端に繋がり略板厚方向に弾性変位する接触部42と、圧入部41の上端からL字状に屈曲して外方に延びるリード部43とを有して構成される。圧入部41には、その板幅方向の両端において外向きに張り出してコンタクト保持溝28aの内面に食い込む圧入突起41aが形成されており、コンタクト保持溝28a内に抜け止め状態で圧入保持されるようになっている。接触部42は、受容空間25側へ凸を向けた略く字状に屈曲形成されており、その受容空間25側へ最も突出した接触曲部42aが相手方のレセプタクル側電源コンタクト90と接触する部位として構成されている。リード部43は、第1基板B1上に形成された配線パターン(電源配線パターン)に半田付けされて電気接続されるようになっている。
【0023】
続いて、レセプタクルコネクタ50の構成について、図7図14を追加参照して説明する。レセプタクルコネクタ50は、第2基板B2上に固定される固定側ハウジング60と、この固定側ハウジング60に対して相対移動可能に取り付けられた可動側ハウジング70と、両ハウジング60,70に跨って設けられて各ハウジング60,70の長手方向(前後方向)に沿って二列の整列状態で保持される複数のレセプタクル側信号コンタクト80と、両ハウジング60,70に跨って設けられて複数のレセプタクル側信号コンタクト80の配列方向の両端に設けられた複数のレセプタクル側電源コンタクト90とを備えて構成される。なお、以下では、レセプタクル側信号コンタクト80とレセプタクル側電源コンタクト90を特に区別しない場合には、単に「レセプタクル側コンタクト80,90」と呼称する。
【0024】
固定側ハウジング60は、合成樹脂等の電気絶縁性の材料を用いて成形されており、第2基板B2と上下に対向する略矩形板状の基壁61と、基壁61の左右の端部に設けられた左右壁62と、基壁61の前後の端部に設けられた前後壁63とを有して形成される。基壁61には、固定側ハウジング60を第2基板B2上に位置決めするための円筒状の位置決め突起61aが突設されている。左右壁62には、上下方向に貫通する複数のコンタクト保持溝62aが左右方向に二列で且つ前後方向に所定の配列ピッチで形成されている。さらに、この左右壁62には、複数のコンタクト保持溝62aよりも前後方向の両側に位置して、上下方向に貫通する複数のコンタクト保持溝62bが左右方向に二列で形成されている。前後壁63には、固定側ハウジング60を第2基板B2上に固定するとともに該固定側ハウジング60に対する可動側ハウジング70の過度な相対移動(フローティング)を規制するための一対の取付金具65が取り付けられている。
【0025】
可動側ハウジング70は、合成樹脂等の電気絶縁性の材料を用いて成形されており、固定側ハウジング60の基壁61と上下に対向する本体壁71と、本体壁71の左右の端部に設けられて逆U字状に屈曲する保護壁72と、本体壁71の前後の端部に設けられた立壁73とを有し、その中央にこれらの壁面に囲まれて上方に開放された嵌合凹部74(プラグコネクタ10の嵌合凸部26を受容する空間)が画成されている。この嵌合凹部74内には、本体壁71から上方に突出する凸状の突起部75が形成されている。この突起部75の左右の側面には、断面凹状に形成されて上下方向に延びる複数のコンタクト保持溝75aが前後方向に所定の配列ピッチで形成されている。さらに、この突起部75の左右の側面には、複数のコンタクト保持溝75aよりも前後方向の両側に位置して、断面凹状に形成されて上下方向に延びる複数のコンタクト保持溝75bが形成されている。また、本体壁71には、上下方向に貫通する複数のコンタクト保持孔71aが前後方向に所定の配列ピッチで形成されており、これらコンタクト保持孔71aとコンタクト保持溝75aとが上下方向に整合して互いに連通する位置関係となっている。同様に、この本体壁71には、複数のコンタクト保持孔71aよりも前後方向の両側に位置して、上下方向に貫通する複数のコンタクト保持孔71bが形成されており、これらコンタクト保持孔71bとコンタクト保持溝75bとが上下方向に整合して互いに連通する位置関係となっている。
【0026】
この可動側ハウジング70は、複数のレセプタクル側コンタクト80,90を介して固定側ハウジング60から上方に浮いた状態で設けられる。そして、この可動側ハウジング70の下面側と固定側ハウジング60の上面側との間には、レセプタクル側コンタクト80,90の弾性変形する部分(後述の弾性部84,94)を収容するための弾性部収容空間76が画成されている。
【0027】
レセプタクル側コンタクト80,90は、金属等の導電性材料の薄平板にプレス加工(打ち抜き加工及び曲げ加工)を施して図11図14等に示す所定形状に形成されている。レセプタクル側コンタクト80,90は、その表面に金(Au)などの薄膜を被覆する所要の表面処理(めっき処理)が施されている。
【0028】
レセプタクル側信号コンタクト80は、固定側ハウジングの60のコンタクト保持溝62aに圧入されて上下方向に延びる保持部81と、この保持部81の下端から略L字状に屈曲されて左右方向外側に向けて延びるリード部82と、略鉛直上方に延びてコンタクト保持孔71a及びコンタクト保持溝75aに圧入される接触部83と、保持部81の上端と接触部83の下端との間を繋いで上下方向、左右方向および前後方向に弾性変形可能な弾性部84とを有して構成される。
【0029】
保持部81には、その板幅方向の両端において外向きに張り出してコンタクト保持溝62aの内面に食い込む圧入突起81aが形成されており、コンタクト保持溝62a内に抜け止め状態で圧入保持されるようになっている。同じく、接触部83には、その板幅方向の両端において外向きに張り出してコンタクト保持孔71aの内面に食い込む圧入突起(板幅方向の圧入部)83aが形成されており、コンタクト保持孔71a内に抜け止め状態で圧入保持されるようになっている。また、接触部83の表面側(左右方向の外面側)には、外向きに張り出してコンタクト保持孔71aの内面に食い込むとともに当該接触部83の並びを揃えるための圧入突起(板厚方向の圧入部)83bが形成されている。リード部82は、第2基板B2上に形成された配線パターン(信号配線パターン)に半田付けされて電気接続されるようになっている。
【0030】
弾性部84は、固定側ハウジング60および可動側ハウジング70のいずれにも固定されておらず、固定側ハウジング60の上面側と可動側ハウジング70下面側との間に遊挿されて、自由に弾性変形可能な部分(遊動可能な部分)である。この弾性部84は、下方に向けて開く逆U字状に屈曲する第1弾性部84aと、第1弾性部84aの一方の端部と接触部83の下端部とを連結して左右方向に直線的に延びる第2弾性部84bと、第1弾性部84aの他方の端部と保持部81の上端部とを連結して左右方向に直線的に延びる第3弾性部84cとを備えている。第1弾性部84aは主に水平方向(前後方向および左右方向)に弾性変形する部位であり、第2弾性部84bおよび第3弾性部84cは主に鉛直方向(上下方向)に弾性変形する部位である。
【0031】
レセプタクル側電源コンタクト90は、固定側ハウジングの60のコンタクト保持溝62bに圧入されて上下方向に延びる保持部91と、この保持部91の下端から略L字状に屈曲されて左右方向外側に向けて延びるリード部92と、略鉛直上方に延びてコンタクト保持孔71b及びコンタクト保持溝75bに圧入される接触部93と、保持部91の上端と接触部93の下端との間を繋いで上下方向、左右方向および前後方向に弾性変形可能な弾性部94とを有して構成される。なお、このレセプタクル側電源コンタクト90の板厚寸法は、レセプタクル側信号コンタクト80の板厚寸法とほぼ同一に形成されている。その一方で、レセプタクル側電源コンタクト90の板幅寸法は、レセプタクル側信号コンタクト80の板幅寸法よりも大きく形成されている。それにより、レセプタクル側電源コンタクト90の断面積を大きく確保して、レセプタクル側信号コンタクト80と比して大きな電流を流すことができるようになっている。
【0032】
保持部91には、その板幅方向の両端において外向きに張り出してコンタクト保持溝62bの内面に食い込む圧入突起91aが形成されており、コンタクト保持溝62b内に抜け止め状態で圧入保持されるようになっている。同じく、接触部93には、その板幅方向の両端において外向きに張り出してコンタクト保持孔71bの内面に食い込む圧入突起(板幅方向の圧入部)93aが形成されており、コンタクト保持孔71b内に抜け止め状態で圧入保持されるようになっている。また、接触部93の表面側(左右方向の外面側)には、外向きに張り出してコンタクト保持孔71bの内面に食い込むとともに当該接触部93の並びを揃えるための圧入突起(板厚方向の圧入部)93bが形成されている。リード部92は、第2基板B2上に形成された配線パターン(電源配線パターン)に半田付けされて電気接続されるようになっている。
【0033】
弾性部94は、固定側ハウジング60および可動側ハウジング70のいずれにも固定されておらず、固定側ハウジング60の上面側と可動側ハウジング70下面側との間に遊挿されて、自由に弾性変形可能な部分(遊動可能な部分)である。この弾性部94は、下方に向けて開く逆U字状に屈曲する第1弾性部94aと、第1弾性部94aの一方の端部と接触部93の下端部とを連結して左右方向に直線的に延びる第2弾性部94bと、第1弾性部94aの他方の端部と保持部91の上端部とを連結して左右方向に直線的に延びる第3弾性部94cとを備えている。第1弾性部94aは主に水平方向(前後方向および左右方向)に弾性変形する部位であり、第2弾性部94bおよび第3弾性部94cは主に鉛直方向(上下方向)に弾性変形する部位である。
【0034】
この弾性部94(第1~第3弾性部94a~94c)は、レセプタクル側コンタクト80,90の配列方向である前後方向(板幅方向)に沿って平行に配列される複数(本実施例では2本)のスリット95によって前後方向(板幅方向)に等間隔で分割された複数(本実施例では3本)の分割弾性部96から構成されている。つまり、このレセプタクル側電源コンタクト90の弾性部94は、2本のスリット95によって前後方向(板幅方向)に3分割されており、その3つの分割弾性部96が保持部91と接触部93との間をそれぞれ繋いでいる。なお、レセプタクル側電源コンタクト90のうち、保持部91、リード部92および接触部93は、前後方向(板幅方向)に分割されていない。
【0035】
各スリット95は、このレセプタクル側コンタクト90の板厚方向に貫通されている。また、各スリット95は、このレセプタクル側電源コンタクト90の軸方向に沿って、保持部91の上端から接触部94の下端までの間において連続的に形成されており、接触部94の下端から第2弾性部94bへと曲げられる部分(屈曲部分97)と、保持部91の上端から第3弾性部94cへと曲げられる部分(屈曲部分98)とを含めて切欠き形成されている。
【0036】
分割弾性部96は、レセプタクル側信号コンタクト80の弾性部84とほぼ同一の形状に形成されている。また、分割弾性部96の板幅寸法および板厚寸法は、レセプタクル側信号コンタクト80の弾性部84の板幅寸法および板厚寸法とほぼ等しく形成されている。このように本実施形態では、各分割弾性部96とレセプタクル側信号コンタクト80の弾性部84とは、略同一の形状・寸法に形成されており、これら各分割弾性部96と弾性部84とは略同一のバネ弾性を有している。
【0037】
また、本実施形態では、第1弾性部94aの上下方向の高さを大きく確保しており、第1弾性部94aの上端は接触部93の上端よりも上方に突出している。すなわち、図14(B)に示すように、第2弾性部94bの下面を高さの基準とした場合、第1弾性部94aの高さ寸法Haは接触部93の高さ寸法Hbよりも大きく形成されている。それにより、第1弾性部94aのバネ弾性を更に高めることができ、弾性部94(分割弾性部96)の前後方向および左右方向の可動性をより一層向上させることができる。
【0038】
かかる構成のレセプタクル側コンタクト80,90は、一端側の保持部81,91がコンタクト保持溝62a,62bに圧入されることで固定側ハウジング60に固定される一方で、他端側の接触部83,93がコンタクト保持孔71a,71bおよびコンタクト保持溝75a,75bに圧入されることで可動側ハウジング70に固定される。それにより、これら複数のレセプタクル側コンタクト80,90を介して、可動側ハウジング70が固定側ハウジング60に対して前後方向、左右方向および上下方向に相対移動可能(フローティング可能)に連結される。
【0039】
次に、本実施形態の理解を容易なものとするため、図15図18を追加参照して、コネクタ装置1の作用について説明する。以下では、プラグコネクタ10とレセプタクルコネクタ50とを接続する過程について説明する。なお、図15図18は、電源コンタクト40,90の位置での断面図を示しており、信号コンタクト40,90の位置での断面図については省略している(信号コンタクト30,80の位置での断面図も電源コンタクト40,90の位置での断面図と同様の図となるため省略する)。
【0040】
まず、図15に示すように、両コネクタ10,50を接続するには、プラグコネクタ10とレセプタクルコネクタ50とを上下に位置合わせする。すなわち、プラグコネクタ10の嵌合凸部26とレセプタクルコネクタ50の嵌合凹部74とを上下に位置整合させる。
【0041】
続いて、図16に示すように、プラグコネクタ10の嵌合凸部26をレセプタクルコネクタとの嵌合凹部74に嵌合させていくと、レセプタクルコネクタ50の突起部75がプラグコネクタ10の受容空間25内に挿入されていく。このとき、プラグ側電源コンタクト40の接触部42が可動側ハウジング70の突起部75の先端に当接して左右方向外側へ弾性変形する。それと同時に、プラグ側信号コンタクト30の接触部32が可動側ハウジング70の突起部75の先端に当接して左右方向外側へ弾性変形する(図示省略)。
【0042】
次いで、図17に示すように、プラグコンタクト10の嵌合凸部26をレセプタクルコンタクト50の嵌合凹部74にさらに嵌合していくと、プラグ側電源コンタクト40の接触部42がレセプタクル側電源コンタクト90の接触部93に接触して、プラグ側電源コンタクト40の接触曲部42aがレセプタクル側電源コンタクト90の接触部93上を弾性的に押圧状態で摺動する。また、プラグ側信号コンタクト30の接触部32がレセプタクル側信号コンタクト80の接触部83に接触して、プラグ側信号コンタクト30の接触曲部32aがレセプタクル側信号コンタクト80の接触部83上を弾性的に押圧状態で摺動する(図示省略)。
【0043】
そして、図18に示すように、プラグコネクタ10の嵌合凸部26とレセプタクルコンタクト50の嵌合凹部74との嵌合をさらに進めて所定の嵌合状態(例えば、前述の図2に示すように、両基板間に配されるスペーサSにより両基板間が所定距離となる状態)に達すると、両コネクタ10,50間の位置が定まり、プラグ側電源コンタクト40とレセプタクル側電源コンタクト90との接触状態が保持されるとともに、プラグ側信号コンタクト30とレセプタクル側信号コンタクト80との接触状態が保持される。ここで、プラグ側電源コンタクト40とレセプタクル側電源コンタクト90とが適度な接触力をもって弾性的に接触するとともに、プラグ側信号コンタクト30とレセプタクル側信号コンタクト80とが適度な接触力をもって弾性的に接触することで、両コネクタ10,50が電気接続され、両基板間での電源の授受および信号の伝送が可能となる。
【0044】
この両コネクタ10,50の嵌合状態において、プラグコネクタ10とレセプタクルコネクタ50との嵌合位置が正規の位置に対して前後方向、左右方向、上下方向に位置ずれしたとしても、この変位に追従してレセプタクル側コンタクト80,90の弾性部84,94が前後方向、左右方向、上下方向に弾性変形して、可動側ハウジング70が固定側ハウジング60に対して相対的に移動することで、プラグ側コンタクト30,40とレセプタクル側コンタクト80,90との相互の接触状態を維持しながら、当該位置ずれを吸収することができる。このとき、本実施形態では前述したとおり、レセプタクル側電源コンタクト90の弾性部94をスリット95によって複数の分割弾性部95に分割形成して、各分割弾性部95の板幅寸法をレセプタクル側信号コンタクト80の弾性部84の板幅寸法と等しくしたことで、レセプタクル側信号コンタクト80の弾性部84と同等のバネ弾性を確保して、レセプタクル側電源コンタクト90とレセプタクル側信号コンタクト80とのフローティング特性を均一にしている。
【0045】
なお、ここで両コネクタ10,50の嵌合位置が上下方向に位置ずれする場合について補足説明する。本実施形態では、レセプタクルコネクタ50の上下方向のフローティング特性を高めるため、レセプタクル側電源コンタクト90における弾性部94(主に第2弾性部94bおよび第3弾性部94c)の上下方向の弾性力は、両電源コンタクト40,90の接触部同士の接触力よりも小さく設定されるとともに、レセプタクル側信号コンタクト80における弾性部84(主に第2弾性部84bおよび第3弾性部84c)の上下方向の弾性力は、両信号コンタクト30,80の接触部同士の接触力よりも小さく設定されている。そのため、例えば、嵌合状態の両コネクタ10,50に押し込み方向(上下方向)の荷重が加わる場合、両電源コンタクト40,90の接触部同士または両信号コンタクト30,80の接触部同士が上下方向に相対変位(摺動)するよりも前に、レセプタクル側コンタクト80,90の弾性部84,94が上下方向に弾性変形して位置ずれを吸収することで、両電源コンタクト40,90の接触部同士または両信号コンタクト30,80の接触部同士の接触位置は正規の位置に維持される。一方、レセプタクル側コンタクト80,90の弾性部84,94が上下方向の限界まで弾性変形した場合には、嵌合凸部26の先端部と嵌合凹部74の底部との間には上下方向に所定の空隙(隙間)が設けられているため、嵌合凸部26の先端部が嵌合凹部74の底部に突き当たるまでの範囲でプラグコネクタ10とレセプタクルコネクタ50との嵌合位置を深くすることができる。その場合には、両電源コンタクト40,90の接触部同士の接触位置、および、両信号コンタクト30,80の接触部同士の接触位置が正規の位置から上下方向に位置ずれすることになるが、レセプタクル側コンタクト80,90の接触部84,94はプラグ側コンタクト30,40の接触部32,42に対して上記の空隙の高さに対応する有効接触長を有しているため、両電源コンタクト40,90の接触部同士または両信号コンタクト30,80の接触部同士が上下方向に相対変位したとしても、両電源コンタクト40,90または両信号コンタクト30,80は互いに導通した状態を維持する。
【0046】
以上、本実施形態によれば、大きな電気容量を確保するためにレセプタクル側電源コンタクト90を幅広に形成した場合であっても、レセプタクル側電源コンタクト90の弾性部94をスリット95により複数の分割弾性部96に細分化することで、弾性部全体のバネ弾性を十分に確保することができるため、振動時の繰り返し応力(金属疲労)に対する耐久性を高めて、コネクタ全体の耐振動性を向上させることが可能となる。
【0047】
また、本実施形態では、第2弾性部94bのうちの特に弾性変形する部分となる該第2弾性部94bと接触部93との屈曲部分97までスリット95が切込み形成されていることで、その屈曲部分97での弾性変形における柔軟性を高めて、可動側ハウジング70の嵌合方向(上下方向)の可動性を向上させることが可能となる。
【0048】
さらに、本実施形態では、両コネクタ10,50の嵌合方向(上下方向)と直交する方向(左右方向)に延びる二つの弾性部(第2弾性部94b、第3弾性部94c)を設けて、その第3弾性部94cのうちの特に弾性変形する部分となる該第3弾性部94cと保持部91との屈曲部分98までスリット95が切込み形成されていることで、その屈曲部分98での弾性変形における柔軟性を高めるとともに、上下方向に掛かる応力を第2弾性部94bおよび第3弾性94cに分散させることができるため、可動側ハウジング70の嵌合方向(上下方向)の可動性を一層向上させることができる。
【0049】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば適宜改良可能である。
【0050】
上記実施形態では、両基板(第1基板、第2基板)を互いに平行に配置して電気接続するスタック接続式のコネクタ装置を例示して説明したが、この構成に限定されるものではなく、両基板を互いに直角に配置して電気接続する垂直接続式のコネクタ装置や、両基板を同一面内に配置して電気接続する水平接続のコネクタ装置などに適用してもよい。
【0051】
上記実施形態では、相手方コネクタとして、基板装着型のコネクタを例示して説明したが、この構成に限定されるものではなく、例えばケーブル装着型のコネクタなど各種のコネクタを適用可能である。
【符号の説明】
【0052】
1 コネクタ装置
10 プラグコネクタ(相手方コネクタ)
20 プラグ側ハウジング
25 受容空間
26 嵌合凸部
30 プラグ側信号コンタクト
40 プラグ側電源コンタクト(相手方コンタクト)
50 レセプタクルコネクタ(フローティングコネクタ)
60 固定側ハウジング
70 可動側ハウジング
74 嵌合凹部
75 突起部
80 レセプタクル信号コンタクト(信号コンタクト)
90 レセプタクル側電源コンタクト(電源コンタクト)
91 保持部
93 接触部
94 弾性部
94a 第1弾性部
94b 第2弾性部
94c 第3弾性部
95 スリット(切込み部)
96 分割弾性部
図1
図2
図3
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