特開 2024-158213 コネクタ

(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】P2024158213

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】コネクタ

(51)【国際特許分類】

   H01R 13/115 20060101AFI20241031BHJP

   H01R 4/50 20060101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

H01R13/115 C

H01R4/50 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023073220

(22)【出願日】2023-04-27

(71)【出願人】

【識別番号】000231073

【氏名又は名称】日本航空電子工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100152984

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 秀明

(72)【発明者】

【氏名】金井 真夏

(57)【要約】

【課題】相手側コネクタ端子がコネクタ端子に対していずれの方向に相対移動した場合であっても、コネクタ端子と相手側コネクタ端子とを高い信頼性で電気的に接続することができるコネクタを提供する。
【解決手段】ボールガイド部１６は、コネクタ端子１２の接続面１２Ａに沿ってボール保持部材１５を囲むように配置されたバネ部材１７の複数の復帰バネを有し、ボール保持部材１５は、相手側コネクタ端子の動きに応じて接続面１２Ａに沿って二次元的に移動し、相手側コネクタ端子収容部に挿入された相手側コネクタ端子は、端子バネにより接続面１２Ａに向けて押し付けられ、ボール保持部材１５に保持されている複数のボール１４の表面の突出する部分に接触し、複数のボール１４を介してコネクタ端子１２に電気的に接続される。
【選択図】 図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

相手側コネクタ端子の一部が挿入される相手側コネクタ端子収容部を有するコネクタであって、
前記相手側コネクタ端子収容部に挿入された前記相手側コネクタ端子に対向する平坦な接続面を有するコネクタ端子と、
前記接続面上に配置され且つ少なくとも表面が導電性を有する複数の球形状のボールと、
前記複数のボールのそれぞれの前記表面の一部が前記接続面に接触し且つ前記接続面とは反対側を向いた部分の前記表面が突出する状態で前記複数のボールを回転可能に保持するボール保持部材と、
前記コネクタ端子に固定され且つ前記ボール保持部材を前記接続面に沿って二次元的に移動可能に保持するボールガイド部と、
前記相手側コネクタ端子収容部に挿入された前記相手側コネクタ端子と前記コネクタ端子の前記接続面とを互いに近づける方向に押し付けるための端子バネと
を備え、
前記ボールガイド部は、前記接続面に沿って前記ボール保持部材を囲むように配置され且つ前記ボール保持部材を前記接続面上の初期位置に復帰させるための複数の復帰バネを有し、
前記ボール保持部材は、前記相手側コネクタ端子の前記相手側コネクタ端子収容部への挿入時および前記コネクタ端子との接続状態における前記相手側コネクタ端子の動きに応じて前記接続面に沿って二次元的に移動し、前記相手側コネクタ端子が前記相手側コネクタ端子収容部から抜去されると、前記複数の復帰バネにより前記初期位置に復帰し、
前記相手側コネクタ端子収容部に挿入された前記相手側コネクタ端子は、前記端子バネにより前記接続面に向けて押し付けられ、前記ボール保持部材に保持されている前記複数のボールの前記表面の突出する部分に接触し、前記複数のボールを介して前記コネクタ端子に電気的に接続されるコネクタ。

【請求項2】

前記複数の復帰バネは、前記ボール保持部材が前記初期位置に位置する場合に、前記接続面に沿って回転対称に配置されている請求項１に記載のコネクタ。

【請求項3】

前記ボールガイド部は、
前記コネクタ端子に固定され且つ前記ボール保持部材に保持されている前記複数のボールが露出する開口部を有する枠形状のカバー部材と、
前記複数の復帰バネが前記ボール保持部材に嵌め合わされると共に前記カバー部材により保持されるバネ部材とを有する請求項１に記載のコネクタ。

【請求項4】

前記バネ部材は、前記ボール保持部材に嵌め合わされる嵌合部を有し、
前記カバー部材は、前記複数の復帰バネに対応して形成された複数の差し込み孔を有し、
前記複数の復帰バネは、それぞれ、前記嵌合部に連結された第１端部と、前記カバー部材の対応する前記差し込み孔に挿入されることにより位置が規制される第２端部を有する請求項３に記載のコネクタ。

【請求項5】

前記複数の復帰バネは、それぞれ、前記ボール保持部材の外周部に沿った渦巻形状を有する請求項４に記載のコネクタ。

【請求項6】

前記バネ部材の重心は、前記複数のボールのそれぞれの中心により囲まれる領域の内側に位置している請求項３に記載のコネクタ。

【請求項7】

前記複数のボールは、一直線上に並ばないように前記接続面上に配置された３つのボールからなる請求項６に記載のコネクタ。

【請求項8】

前記複数の復帰バネの個数は、前記複数のボールの個数以上である請求項１に記載のコネクタ。

【請求項9】

前記ボール保持部材は、前記複数のボールがそれぞれ収容される複数の凹状のボール収容部が形成された板部材からなり、
前記複数のボール収容部は、それぞれ、収容される前記ボールの一部が前記接続面とは反対方向に突出する開口を有する請求項１に記載のコネクタ。

【請求項10】

前記コネクタ端子に取り付けられ且つ前記端子バネを前記接続面に対向するように保持するシェルを備え、
前記端子バネと前記接続面との間に前記相手側コネクタ端子収容部が形成されている請求項１に記載のコネクタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、コネクタに係り、特に、相手側コネクタ端子の一部が挿入される相手側コネクタ端子収容部を有するコネクタに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、コネクタ端子に対して抜き差しされる相手側コネクタ端子の摺動抵抗を低減する目的で、金属球を接触子としてコネクタ端子と相手側コネクタ端子の間に移動可能に配置したコネクタが知られている。コネクタ端子は、金属球を介して相手側コネクタ端子に電気的に接続される。

【0003】

例えば、特許文献１には、図１２に示されるように、樹脂材料からなるコネクタハウジング１内において、コネクタ端子２と相手側コネクタ端子３が電気的に接続されるコネクタが開示されている。コネクタハウジング１内には、接触子ホルダ４に保持された３つの金属球５と斜め巻きコイルスプリング６が配置されており、コネクタ端子２は、斜め巻きコイルスプリング６により３つの金属球５に押し付けられ、３つの金属球５を介して相手側コネクタ端子３に電気的に接続される。

【0004】

３つの金属球５は、図１３に示されるように、接触子ホルダ４に形成された３つの接触子収容部７にそれぞれ圧縮コイルスプリング８と共に収容されており、コネクタハウジング１に相手側コネクタ端子３が挿入されると、３つの金属球５は、相手側コネクタ端子３の移動に従って、対応する圧縮コイルスプリング８を弾性圧縮しながら転がり移動する。これにより、相手側コネクタ端子３の挿入に伴う摺動抵抗が低減される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１９－６７４９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、図１３に示されるように、接触子ホルダ４に形成された３つの接触子収容部７は、相手側コネクタ端子３の挿入方向Ｄに沿って、互いに平行に延びている。このため、３つの金属球５は、それぞれ、相手側コネクタ端子３の挿入方向Ｄに沿って転がり移動し得るものの、挿入方向Ｄに直交する方向には移動することができない。

【0007】

従って、コネクタハウジング１への相手側コネクタ端子３の挿入時、または、コネクタ端子２と相手側コネクタ端子３の接続状態において、相手側コネクタ端子３が、何らかの外力を受ける等により、コネクタ端子２に対して挿入方向Ｄとは異なる方向に相対移動する場合には、摺動抵抗を低減することができず、コネクタ端子２と相手側コネクタ端子３との電気的接続の信頼性が低下するおそれがある。

【0008】

この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、相手側コネクタ端子がコネクタ端子に対していずれの方向に相対移動した場合であっても、コネクタ端子と相手側コネクタ端子とを高い信頼性で電気的に接続することができる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】

【0009】

この発明に係るコネクタは、
相手側コネクタ端子の一部が挿入される相手側コネクタ端子収容部を有するコネクタであって、
相手側コネクタ端子収容部に挿入された相手側コネクタ端子に対向する平坦な接続面を有するコネクタ端子と、
接続面上に配置され且つ少なくとも表面が導電性を有する複数の球形状のボールと、
複数のボールのそれぞれの表面の一部が接続面に接触し且つ接続面とは反対側を向いた部分の表面が突出する状態で複数のボールを回転可能に保持するボール保持部材と、
コネクタ端子に固定され且つボール保持部材を接続面に沿って二次元的に移動可能に保持するボールガイド部と、
相手側コネクタ端子収容部に挿入された相手側コネクタ端子とコネクタ端子の接続面とを互いに近づける方向に押し付けるための端子バネと
を備え、
ボールガイド部は、接続面に沿ってボール保持部材を囲むように配置され且つボール保持部材を接続面上の初期位置に復帰させるための複数の復帰バネを有し、
ボール保持部材は、相手側コネクタ端子の相手側コネクタ端子収容部への挿入時およびコネクタ端子との接続状態における相手側コネクタ端子の動きに応じて接続面に沿って二次元的に移動し、相手側コネクタ端子が相手側コネクタ端子収容部から抜去されると、複数の復帰バネにより初期位置に復帰し、
相手側コネクタ端子収容部に挿入された相手側コネクタ端子は、端子バネにより接続面に向けて押し付けられ、ボール保持部材に保持されている複数のボールの表面の突出する部分に接触し、複数のボールを介してコネクタ端子に電気的に接続されるものである。

【0010】

複数の復帰バネは、ボール保持部材が初期位置に位置する場合に、接続面に沿って回転対称に配置されていることが好ましい。
ボールガイド部は、コネクタ端子に固定され且つボール保持部材に保持されている複数のボールが露出する開口部を有する枠形状のカバー部材と、複数の復帰バネがボール保持部材に嵌め合わされると共にカバー部材により保持されるバネ部材とを有するように構成することができる。

【0011】

バネ部材は、ボール保持部材に嵌め合わされる嵌合部を有し、カバー部材は、複数の復帰バネに対応して形成された複数の差し込み孔を有し、複数の復帰バネは、それぞれ、嵌合部に連結された第１端部と、カバー部材の対応する差し込み孔に挿入されることにより位置が規制される第２端部を有することが好ましい。
この場合、複数の復帰バネは、それぞれ、ボール保持部材の外周部に沿った渦巻形状を有することが好ましい。

【0012】

バネ部材の重心は、複数のボールのそれぞれの中心により囲まれる領域の内側に位置していることが好ましい。
複数のボールは、一直線上に並ばないように接続面上に配置された３つのボールからなるように構成することができる。
また、複数の復帰バネの個数は、複数のボールの個数以上であることが好ましい。

【0013】

ボール保持部材は、複数のボールがそれぞれ収容される複数の凹状のボール収容部が形成された板部材からなり、複数のボール収容部は、それぞれ、収容されるボールの一部が接続面とは反対方向に突出する開口を有することが好ましい。
コネクタ端子に取り付けられ且つ端子バネを接続面に対向するように保持するシェルを備え、端子バネと接続面との間に相手側コネクタ端子収容部が形成されるように構成することが好ましい。

【発明の効果】

【0014】

この発明によれば、少なくとも表面が導電性を有する複数のボールのそれぞれの表面の一部がコネクタ端子の平坦な接続面に接触し且つ接続面とは反対側を向いた部分の表面が突出する状態で複数のボールを回転可能に保持するボール保持部材と、ボール保持部材を接続面に沿って二次元的に移動可能に保持し且つ接続面に沿ってボール保持部材を囲むように配置された複数の復帰バネを有するボールガイド部と、相手側コネクタ端子とコネクタ端子の接続面とを互いに近づける方向に押し付けるための端子バネとを有し、相手側コネクタ端子は複数のボールを介してコネクタ端子に電気的に接続されるので、相手側コネクタ端子がコネクタ端子に対していずれの方向に相対移動した場合であっても、コネクタ端子と相手側コネクタ端子とを高い信頼性で電気的に接続することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】この発明の実施の形態に係るコネクタと相手側コネクタ端子とを示す斜視図である。

【図2】実施の形態に係るコネクタのコネクタ端子に搭載されたボール組立体を示す斜視図である。

【図3】実施の形態におけるボール組立体の組立図である。

【図4】実施の形態におけるボール保持部材を示す斜視図である。

【図5】実施の形態におけるボールガイド部のバネ部材を示す斜視図である。

【図6】実施の形態におけるボールとボール保持部材とバネ部材を示す断面図である。

【図7】実施の形態におけるボールガイド部のカバー部材を示す斜視図である。

【図8】実施の形態におけるボール組立体を示す平面図である。

【図9】実施の形態におけるカバー部材の差し込み孔に挿入された復帰バネの第２端部を示す斜視図である。

【図10】実施の形態におけるシェルを示す斜視図である。

【図11】図８の要部拡大図である。

【図12】従来のコネクタを示す断面図である。

【図13】従来のコネクタの接触子ホルダおよび３つの金属球を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に、実施の形態に係るコネクタ１１と、コネクタ１１に挿入される相手側コネクタ端子２１を示す。コネクタ１１は、相手側コネクタ端子２１に電気的に接続されるコネクタ端子１２を有しており、コネクタ端子１２に、破線で表されるシェル１３が取り付けられている。

【0017】

相手側コネクタ端子２１は、平板形状を有するプラグコンタクトから形成されている。コネクタ端子１２も、相手側コネクタ端子２１と同様に、平板形状を有するソケットコンタクトから形成されており、平坦な接続面１２Ａを有している。

【0018】

ここで、便宜上、コネクタ端子１２の平坦な接続面１２ＡがＸＹ面に沿って延び、コネクタ１１に対して相手側コネクタ端子２１が挿入される方向を＋Ｙ方向、コネクタ端子１２の接続面１２Ａに垂直な方向をＺ方向と呼ぶものとする。

【0019】

図２に示されるように、コネクタ端子１２の接続面１２Ａ上に、コネクタ端子１２と相手側コネクタ端子２１とを電気的に接続するためのボール組立体ＢＡが搭載されている。ボール組立体ＢＡは、コネクタ端子１２と相手側コネクタ端子２１との電気的接続を中継する３つのボール１４と、３つのボール１４を回転可能に保持するボール保持部材１５と、ボール保持部材１５を接続面１２Ａに沿って移動可能に保持するボールガイド部１６を有している。

【0020】

図３に、ボール組立体ＢＡの組立図を示す。コネクタ端子１２の接続面１２Ａの＋Ｚ方向側に３つのボール１４が配置され、３つのボール１４の＋Ｚ方向側にボール保持部材１５が配置され、ボール保持部材１５の＋Ｚ方向側にボールガイド部１６を構成するバネ部材１７およびカバー部材１８が順次配置されている。

【0021】

３つのボール１４は、すべてのボール１４がＸＹ平面上で一直線上に並ばないように配置される。すなわち、本実施の形態の一例においては、３つのボール１４は、それらの中心を結んだ形状がＸＹ平面上で三角形となるように配置される。さらに、３つのボール１４は、互いに同一の直径の球形状を有しており、それぞれ、例えば導電性を有する金属から形成されている。これらのボール１４は、少なくとも表面が導電性を有していればよく、例えば、不導体からなる球状部材の表面に導電性を有する金属層が形成されたものを用いることもできる。

【0022】

図４に示されるように、ボール保持部材１５は、金属等により作製された板部材からなり、ＸＹ面に沿って延びる円板形状の基部１５Ａと、それぞれ基部１５Ａの表面から＋Ｚ方向に突出する３つの凸部１５Ｂを有している。３つの凸部１５Ｂは、円板形状の基部１５Ａの中心を中心とする正三角形の３つの頂点の位置に配置されており、それぞれ、＋Ｚ方向に向かって先細りとなる円錐面１５Ｃを有し、凸部１５Ｂの＋Ｚ方向端部には、円形の開口１５Ｄが形成されている。
このようなボール保持部材１５は、例えば、平板状の金属板にせん断加工および絞り加工を施すことにより作製され、３つの凸部１５Ｂの－Ｚ方向側に形成された３つの凹部に３つのボール１４を収容することができる。

【0023】

図５に示されるように、バネ部材１７は、金属等からなる板状部材であり、ＸＹ面に沿って延びる正三角形状の基部１７Ａと、それぞれ基部１７Ａに連結された３つの円弧状の枠部１７Ｂと、３つの枠部１７Ｂからそれぞれ延びる３つの復帰バネ１７Ｃを有している。バネ部材１７は、例えば、平板状の金属板にせん断加工を施すことにより作製される。

【0024】

３つの円弧状の枠部１７Ｂは、正三角形状の基部１７Ａの３つの頂点の位置に配置されており、それぞれ、基部１７Ａの円弧状の縁部と併せて円形の開口部１７Ｄを形成している。３つの枠部１７Ｂにより形成された３つの開口部１７Ｄに、ボール保持部材１５の３つの凸部１５Ｂがそれぞれ挿入されることにより、バネ部材１７はボール保持部材１５に嵌め合わされるように構成されており、基部１７Ａと３つの枠部１７Ｂにより、ボール保持部材１５に対する嵌合部１７Ｅが形成されている。

【0025】

３つの復帰バネ１７Ｃは、互いに同一の形状を有する帯状部材から形成されており、基部１７Ａと３つの枠部１７Ｂの外側を回る渦巻形状を有し、ＸＹ面内において弾性変形可能に形成されている。それぞれの復帰バネ１７Ｃは、嵌合部１７Ｅの対応する枠部１７Ｂに連結された第１端部Ｔ１と、自由端となる第２端部Ｔ２を有しており、第２端部Ｔ２に、＋Ｚ方向に向けて屈曲された屈曲部１７Ｆが形成されている。
それぞれの復帰バネ１７Ｃは、渦巻形状を有することで、バネ部材１７の設置スペースを小さく抑えながらも、バネ長をより長く確保することができ、バネ係数を容易に調整することが可能となる。

【0026】

ボール組立体ＢＡにおいては、図６に示されるように、ボール保持部材１５は、それぞれの凸部１５Ｂの－Ｚ方向側に形成された凹状のボール収容部１５Ｅにボール１４が収容された状態で、基部１５Ａの－Ｚ方向側の面がコネクタ端子１２の接続面１２Ａに接触するように配置される。

【0027】

ボール保持部材１５の凸部１５Ｂの＋Ｚ方向端部に形成されている円形の開口１５Ｄは、コネクタ端子１２の接続面１２Ａから＋Ｚ方向に向かってボール１４の半径よりも高く且つボール１４の直径より低い位置にあり、且つ、ボール１４の直径より小さい径を有しており、ボール収容部１５Ｅに収容されたボール１４は、ボール収容部１５Ｅから外部に抜け出ることなく、ボール収容部１５Ｅ内において回転することができるように構成されている。

【0028】

ボール保持部材１５の凸部１５Ｂがこのような開口１５Ｄを有するため、図６に示されるように、コネクタ端子１２の接続面１２Ａと凸部１５Ｂにより囲まれたボール収容部１５Ｅ内に収容されたボール１４の－Ｚ方向端部は、接続面１２Ａに接触し、ボール１４の＋Ｚ方向端部は、開口１５Ｄから＋Ｚ方向に突出した状態となる。

【0029】

バネ部材１７は、ボール保持部材１５の上に配置され、３つの枠部１７Ｂにより形成された３つの開口部１７Ｄが、ボール保持部材１５の３つの凸部１５Ｂの円錐面１５Ｃにそれぞれ接触することで、バネ部材１７の嵌合部１７Ｅがボール保持部材１５に嵌め合わされている。そして、バネ部材１７の嵌合部１７Ｅとボール保持部材１５と３つのボール１４は、一体となって、コネクタ端子１２の接続面１２Ａに沿って二次元的に移動し得るように構成されている。

【0030】

図７に示されるように、カバー部材１８は、金属等の板状部材から形成されており、ＸＹ面に沿って延びる枠形状のカバー本体１８Ａと、カバー本体１８ＡのＸ方向の両端部に連結された一対の固定部１８Ｂと、一対の固定部１８Ｂに連結された一対の相手側コネクタ端子ガイド部１８Ｃを有している。

【0031】

カバー本体１８Ａは、中央に円形の開口部１８Ｄが形成されたリング形状を有している。カバー本体１８Ａの円形の外周部は、ＸＹ面に沿って延びており、開口部１８Ｄに隣接するカバー本体１８Ａの内周部は、外周部よりも＋Ｚ方向側に位置する高さにおいてＸＹ面に沿って延びている。すなわち、カバー本体１８Ａは、全体的に外周部から内周部に向かって＋Ｚ方向に膨らむ形状を有している。ただし、カバー本体１８ＡのＺ方向の厚さは、ボール１４の直径より小さい寸法を有している。

【0032】

リング形状のカバー本体１８Ａには、Ｚ方向に延びるカバー本体１８Ａの中心軸を中心として１２０度間隔の回転位置にそれぞれカバー本体１８ＡをＺ方向に貫通する差し込み孔１８Ｅが形成されている。

【0033】

一対の固定部１８Ｂは、カバー部材１８をコネクタ端子１２の接続面１２Ａに固定するためのものであり、カバー本体１８Ａの＋Ｘ方向端部および－Ｘ方向端部からそれぞれＸＹ面に沿ってＸ方向に延びている。

【0034】

一対の固定部１８Ｂに連結された一対の相手側コネクタ端子ガイド部１８Ｃは、図１に示されるように、コネクタ１１に相手側コネクタ端子２１が挿入される際に、相手側コネクタ端子２１を案内するものである。それぞれの相手側コネクタ端子ガイド部１８Ｃは、対応する固定部１８Ｂから＋Ｙ方向および－Ｙ方向に延び且つＺ方向に湾曲する一対の腕部１８Ｆにより形成されている。

【0035】

図８に示されるように、カバー部材１８は、嵌合部１７Ｅによりボール保持部材１５に嵌め合わされたバネ部材１７に被せられるように、コネクタ端子１２の接続面１２Ａ上に配置される。なお、図８において、カバー部材１８により覆われる部分が見えるように、カバー部材１８は、破線により表されている。
バネ部材１７の３つの復帰バネ１７Ｃは、コネクタ端子１２の接続面１２Ａ上においてボール保持部材１５の外周部に沿った渦巻形状を有し且つカバー部材１８のカバー本体１８Ａの－Ｚ方向側に位置し、ボール保持部材１５に保持されている３つのボール１４の＋Ｚ方向端部は、カバー部材１８の開口部１８Ｄを通して露出されている。さらに、カバー本体１８ＡのＺ方向の厚さは、ボール１４の直径より小さい寸法を有しているので、３つのボール１４の＋Ｚ方向端部は、それぞれ、カバー部材１８から＋Ｚ方向に突出した状態にある。

【0036】

また、図９に示されるように、バネ部材１７のそれぞれの復帰バネ１７Ｃの第２端部Ｔ２に形成されている屈曲部１７Ｆが、カバー部材１８のカバー本体１８Ａの対応する差し込み孔１８Ｅに挿入されている。これにより、３つの復帰バネ１７Ｃの第２端部Ｔ２の位置がそれぞれ規制されている。

【0037】

このため、例えば、接続面１２Ａが水平面となるようにコネクタ端子１２が配置され、且つ、バネ部材１７とボール保持部材１５と３つのボール１４に重力以外の外力が作用しない場合には、図８に示されるように、バネ部材１７の３つの復帰バネ１７Ｃは、接続面１２Ａに沿って回転対称に配置され、ボール保持部材１５は、コネクタ端子１２の接続面１２Ａに対して、円板形状の基部１５Ａの中心がカバー部材１８の円形の開口部１８Ｄの中心とほぼ一致する初期位置Ｐ１に位置することとなる。

【0038】

なお、図９に示されるように、カバー部材１８のカバー本体１８Ａの差し込み孔１８Ｅは、復帰バネ１７Ｃの第２端部Ｔ２の屈曲部１７Ｆよりも大きく形成されており、屈曲部１７Ｆは、余裕を持って差し込み孔１８Ｅに差し込まれるように構成されている。

【0039】

シェル１３は、図１０に示されるように、屈曲された金属板等の板状部材からなり、－Ｚ方向側に位置し且つＸＹ面に沿って延びる底板部１３Ａと、＋Ｚ方向側に位置し且つＸＹ面に沿って延びる上板部１３Ｂと、－Ｙ方向側に位置し且つＸＺ面に沿って延びる前板部１３Ｃと、＋Ｙ方向側に位置し且つＸＺ面に沿って延びる後板部１３Ｄとを有している。
前板部１３Ｃおよび後板部１３Ｄには、それぞれ、相手側コネクタ端子２１が挿入される開口部１３Ｅおよび１３Ｆが形成され、上板部１３Ｂの－Ｙ方向端部には、－Ｚ方向および＋Ｙ方向に向かって屈曲されて延びる端子バネ１３Ｇが形成されている。

【0040】

底板部１３Ａに対する上板部１３ＢのＺ方向の高さは、コネクタ端子１２のＺ方向の厚さと相手側コネクタ端子２１のＺ方向の厚さとボール１４の直径の和よりも大きい寸法を有している。
コネクタ端子１２が、シェル１３の底板部１３Ａに接してシェル１３の内部に位置するように、シェル１３はコネクタ端子１２に取り付けられ、端子バネ１３Ｇとコネクタ端子１２の接続面１２Ａとの間に、相手側コネクタ端子２１が挿入される相手側コネクタ端子収容部１３Ｈが形成される。

【0041】

コネクタ１１の組み立て時には、まず、図６に示されるように、ボール保持部材１５の３つのボール収容部１５Ｅにそれぞれボール１４を収容しつつ、ボール保持部材１５がコネクタ端子１２の接続面１２Ａの上に配置される。このとき、ボール保持部材１５の基部１５Ａが、コネクタ端子１２の接続面１２Ａに接触した状態となる。

【0042】

次に、バネ部材１７の３つの開口部１７Ｄがそれぞれボール保持部材１５の対応する凸部１５Ｂの円錐面１５Ｃに接触するように、バネ部材１７がボール保持部材１５の上に配置され、バネ部材１７の嵌合部１７Ｅがボール保持部材１５に嵌め合わされる。
さらに、図８に示されるように、ボール保持部材１５およびバネ部材１７の上にカバー部材１８が被せられ、図９に示されるように、バネ部材１７の３つの復帰バネ１７Ｃの屈曲部１７Ｆがそれぞれカバー部材１８のカバー本体１８Ａの対応する差し込み孔１８Ｅに挿入される。

【0043】

この状態で、カバー部材１８の一対の固定部１８Ｂの複数個所を、例えば、レーザ溶接等により、コネクタ端子１２の接続面１２Ａに溶着することで、カバー部材１８がコネクタ端子１２に固定される。このとき、バネ部材１７の嵌合部１７Ｅとボール保持部材１５と３つのボール１４は、一体となって、カバー部材１８の内側でコネクタ端子１２の接続面１２Ａに沿って移動可能となり、ボール保持部材１５に保持されている３つのボール１４の＋Ｚ方向端部は、それぞれ、カバー部材１８の開口部１８Ｄを通して露出される。

【0044】

このようにしてコネクタ端子１２の接続面１２Ａ上にボール組立体ＢＡが搭載されると、コネクタ端子１２の－Ｚ方向側の面がシェル１３の底板部１３Ａに接するように、コネクタ端子１２にシェル１３が取り付けられ、これにより、コネクタ１１の組み立てが完了する。
なお、図９に示されるように、カバー部材１８の差し込み孔１８Ｅは、復帰バネ１７Ｃの屈曲部１７Ｆよりも大きく形成されているため、余裕を持って屈曲部１７Ｆを差し込み孔１８Ｅに差し込むことができ、コネクタ１１の組み立て作業が容易となっている。

【0045】

次に、コネクタ１１の作用について説明する。
相手側コネクタ端子２１をコネクタ１１のコネクタ端子１２に電気的に接続する際には、図１に示される相手側コネクタ端子２１が－Ｙ方向から＋Ｙ方向に移動され、相手側コネクタ端子２１が、コネクタ１１のシェル１３内に挿入される。

【0046】

このとき、相手側コネクタ端子２１は、図７に示されるカバー部材１８の一対の相手側コネクタ端子ガイド部１８Ｃにより、コネクタ端子１２の接続面１２Ａと平行になるように案内されながら、シェル１３内に挿入され、相手側コネクタ端子２１の＋Ｙ方向側の先端部は、図１０に示されるシェル１３の端子バネ１３Ｇを＋Ｚ方向に向けて弾性圧縮しながら、端子バネ１３Ｇとコネクタ端子１２の接続面１２Ａとの間に形成されている相手側コネクタ端子収容部１３Ｈに挿入され、端子バネ１３Ｇによりコネクタ端子１２の接続面１２Ａに向けて－Ｚ方向に押し付けられる。

【0047】

このため、相手側コネクタ端子２１の－Ｚ方向側の表面は、ボール保持部材１５に保持されている３つのボール１４の、カバー部材１８から＋Ｚ方向に突出している＋Ｚ方向端部に所定の接触圧で接触し、３つのボール１４の－Ｚ方向端部は、コネクタ端子１２の接続面１２Ａに所定の接触圧で接触することとなる。
その結果、相手側コネクタ端子２１とコネクタ端子１２は、３つのボール１４を介して互いに電気的に接続される。

【0048】

３つのボール１４は、それぞれ、相手側コネクタ端子２１の－Ｚ方向側の表面とコネクタ端子１２の接続面１２Ａに所定の接触圧で接触するので、相手側コネクタ端子収容部１３Ｈへの相手側コネクタ端子２１の挿入動作に伴って、回転しながら＋Ｙ方向へと移動しようとする。

【0049】

ここで、バネ部材１７のそれぞれの復帰バネ１７Ｃの第２端部Ｔ２に形成されている屈曲部１７Ｆがカバー部材１８の対応する差し込み孔１８Ｅに挿入されることにより、３つの復帰バネ１７Ｃの第２端部Ｔ２の位置がそれぞれ規制されている。このため、相手側コネクタ端子２１の挿入前には、図８に示されるように、初期位置Ｐ１に位置していたボール保持部材１５は、３つの復帰バネ１７Ｃをそれぞれ弾性変形させながら、３つのボール１４と共に、コネクタ端子１２の接続面１２Ａに沿って＋Ｙ方向に移動する。

【0050】

このようにして、相手側コネクタ端子２１とコネクタ端子１２との間に配置された３つのボール１４が回転しつつ＋Ｙ方向へ移動することで、相手側コネクタ端子収容部１３Ｈへの相手側コネクタ端子２１の挿入に伴う摺動抵抗を低減することができる。
同様に、コネクタ端子１２と接続状態にある相手側コネクタ端子２１を相手側コネクタ端子収容部１３Ｈから引き抜く際にも、摺動抵抗を低減することが可能となる。

【0051】

さらに、ボール保持部材１５は、コネクタ端子１２の接続面１２Ａ上を、Ｙ方向だけでなく、ＸＹ面内に沿って二次元的に移動可能に保持されているので、相手側コネクタ端子収容部１３Ｈに相手側コネクタ端子２１を挿入する際、あるいは、相手側コネクタ端子収容部１３Ｈから相手側コネクタ端子２１を引き抜く際に、相手側コネクタ端子２１がコネクタ端子１２に対してＹ方向とは異なる方向に相対移動した場合には、３つのボール１４も相手側コネクタ端子２１と同じ方向に移動して、摺動抵抗を低減することができる。

【0052】

ここで、バネ部材１７の３つの復帰バネ１７Ｃは、ボール保持部材１５が初期位置Ｐ１に位置する場合に、コネクタ端子１２の接続面１２Ａに沿って回転対称に配置されているので、ボール保持部材１５がＸＹ面内におけるいずれの方向に移動しようとしても、３つの復帰バネ１７Ｃからボール保持部材１５に均等の弾性力が作用することとなり、ボール保持部材１５は、移動方向に関わりなく円滑に移動することができる。
このため、相手側コネクタ端子２１がコネクタ端子１２に対していずれの方向に相対移動した場合であっても、効果的に摺動抵抗を低減することが可能となる。

【0053】

また、相手側コネクタ端子２１は、相手側コネクタ端子収容部１３Ｈへの挿抜時だけでなく、コネクタ端子１２と接続状態にある場合においても、コネクタ１１に振動等の外力が作用することで、コネクタ端子１２に対して相対移動するおそれがある。このような場合でも、コネクタ端子１２に対する相手側コネクタ端子２１の移動方向に関わらずに、ボール保持部材１５は、３つのボール１４と共に相手側コネクタ端子２１と同じ方向に移動することができる。従って、摺動抵抗が低減され、コネクタ端子１２と相手側コネクタ端子２１とを高い信頼性で電気的に接続することが可能となる。

【0054】

なお、バネ部材１７の３つの復帰バネ１７Ｃは、ボール保持部材１５が初期位置Ｐ１に位置する場合に、必ずしも、コネクタ端子１２の接続面１２Ａに沿って回転対称に配置されている必要はなく、３つの復帰バネ１７Ｃがボール保持部材１５を囲むように配置されていれば、３つの復帰バネ１７Ｃによりボール保持部材１５にほぼ均等の弾性力が作用するので、ボール保持部材１５は円滑に移動し、摺動抵抗を低減することができる。
ただし、図８に示されるように、３つの復帰バネ１７Ｃが回転対称に配置されている方が、ボール保持部材１５の移動方向に関わりなく、ボール保持部材１５にＸＹ面内において均等の弾性力を作用することができるので好ましい。

【0055】

なお、コネクタ端子１２と相手側コネクタ端子２１の接続状態が解除されて、相手側コネクタ端子２１が相手側コネクタ端子収容部１３Ｈから引き抜かれると、３つの復帰バネ１７Ｃの作用により、ボール保持部材１５は、コネクタ端子１２の接続面１２Ａに沿って、図８に示される初期位置Ｐ１まで復帰する。

【0056】

また、図１１に示されるように、実施の形態に係るコネクタ１１において、バネ部材１７は、バネ部材１７の重心Ｇが、ボール保持部材１５に保持されている３つのボール１４のそれぞれの中心１４Ａにより囲まれる三角形状の領域Ｒの内側に位置するように構成されている。これにより、相手側コネクタ端子２１がコネクタ端子１２に対して相対移動する際に、３つのボール１４が回転して、ボール保持部材１５およびバネ部材１７の基部１７Ａと共にコネクタ端子１２の接続面１２Ａ上を円滑に移動することができ、摺動抵抗が効果的に低減され、コネクタ端子１２と相手側コネクタ端子２１との電気的接続の信頼性が向上する。

【0057】

なお、バネ部材１７の重心Ｇは、必ずしも、ボール保持部材１５に保持されている３つのボール１４のそれぞれの中心１４Ａにより囲まれる領域Ｒの内側に位置する必要はなく、領域Ｒの外側に位置していてもよい。ただし、バネ部材１７の重心Ｇが領域Ｒの外側に位置すると、３つのボール１４に不均等な力が作用しやすくなり、３つのボール１４を円滑に回転させることが難しくなるおそれがあるため、バネ部材１７の重心Ｇは、領域Ｒの内側に位置することが好ましい。ここで、「領域Ｒの内側」は、領域Ｒの境界線上も含むものとする。

【0058】

また、上記の実施の形態では、ボール保持部材１５に３つのボール１４が保持されているが、ボール１４の個数は３つに限るものではなく、２つ、あるいは、４つ以上のボール１４が保持されていてもよい。
ボール保持部材１５にこのような複数のボール１４が保持される場合においても、バネ部材１７の重心Ｇは、複数のボール１４のそれぞれの中心１４Ａにより囲まれる領域Ｒの内側に位置することが好ましい。なお、ボール１４の個数が２つの場合には、２つのボール１４のそれぞれの中心１４Ａを結ぶ直線上を「領域Ｒ」とみなされるものとし、バネ部材１７の重心Ｇは、この直線上に位置することが好ましい。

【0059】

さらに、上記の実施の形態では、ボール保持部材１５に３つのボール１４が保持されるのに対して、バネ部材１７が３つの復帰バネ１７Ｃを有しており、復帰バネ１７Ｃの個数とボール１４の個数が互いに等しいが、これに限るものではない。ただし、復帰バネ１７Ｃの個数が、ボール１４の個数以上であれば、複数の復帰バネ１７Ｃからボール保持部材１５を介して複数のボール１４に作用する弾性力がより均等になりやすく、移動方向に関わりなく複数のボール１４を安定して回転させることができるので好ましい。

【0060】

なお、上記の実施の形態では、シェル１３の端子バネ１３Ｇが、相手側コネクタ端子収容部１３Ｈに挿入された相手側コネクタ端子２１に接触し、相手側コネクタ端子２１をコネクタ端子１２の接続面１２Ａに向けて押し付けているが、これに限るものではない。
シェル１３は、相手側コネクタ端子収容部１３Ｈに挿入された相手側コネクタ端子２１とコネクタ端子１２の接続面１２Ａとを互いに近づける方向に押し付ける端子バネを保持していればよい。例えば、端子バネにより、コネクタ端子１２を相手側コネクタ端子２１に向けて押し付けることにより、複数のボール１４が、相手側コネクタ端子２１の－Ｚ方向側の表面とコネクタ端子１２の接続面１２Ａに所定の接触圧で接触するように構成することもできる。

【符号の説明】

【0061】

１ コネクタハウジング、２ コネクタ端子、３ 相手側コネクタ端子、４ 接触子ホルダ、５ 金属球、６ 斜め巻きコイルスプリング、７ 接触子収容部、８ 圧縮コイルスプリング、１１ コネクタ、１２ コネクタ端子、１２Ａ 接続面、１３ シェル、１３Ａ 底板部、１３Ｂ 上板部、１３Ｃ 前板部、１３Ｄ 後板部、１３Ｅ，１３Ｆ 開口部、１３Ｇ 端子バネ、１３Ｈ 相手側コネクタ端子収容部、１４ ボール、１５ ボール保持部材、１５Ａ 基部、１５Ｂ 凸部、１５Ｃ 円錐面、１５Ｄ 開口、１５Ｅ ボール収容部、１６ ボールガイド部、１７ バネ部材、１７Ａ 基部、１７Ｂ 枠部、１７Ｃ 復帰バネ、１７Ｄ 開口部、１７Ｅ 嵌合部、１７Ｆ 屈曲部、１８ カバー部材、１８Ａ カバー本体、１８Ｂ 固定部、１８Ｃ 相手側コネクタ端子ガイド部、１８Ｄ 開口部、１８Ｅ 差し込み孔、１８Ｆ 腕部、２１ 相手側コネクタ端子、ＢＡ ボール組立体、Ｔ１ 第１端部、Ｔ２ 第２端部、Ｐ１ 初期位置。

【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】