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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】P2025019487
(43)【公開日】2025-02-07
(54)【発明の名称】回路基板用電気コネクタ
(51)【国際特許分類】
   H01R 12/91 20110101AFI20250131BHJP
【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 2023123122
(22)【出願日】2023-07-28
(71)【出願人】
【識別番号】390005049
【氏名又は名称】ヒロセ電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100138140
【弁理士】
【氏名又は名称】藤岡 努
(72)【発明者】
【氏名】早川 義隆
(72)【発明者】
【氏名】玉井 暢洋
【テーマコード(参考)】
5E223
【Fターム(参考)】
5E223AB26
5E223AB60
5E223AC23
5E223BA01
5E223BA07
5E223BB01
5E223BB12
5E223CB22
5E223CB31
5E223CB38
5E223CD01
5E223DB11
(57)【要約】
【課題】固定ハウジングに対する可動ハウジングの相対移動を許容しつつ、良好なインピーダンス整合を実現できる回路基板用電気コネクタを提供する。
【解決手段】固定ハウジング20に形成された内部空間に配置され、可動ハウジング30に取り付けられた誘電体部材40を有し、誘電体部材40は、端子10の中間部15との間に隙間をもって中間部15に沿って延びる沿設部42Aを有しており、沿設部42Aは、中間部15が端子配列方向に対して直角なコネクタ幅方向で弾性変形したとき、中間部15に追従可能となっている。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
回路基板の実装面に配置される回路基板用電気コネクタであって、
前記実装面に対して平行な一方向を端子配列方向として配列された複数の端子と、前記端子を介して前記回路基板に固定される固定ハウジングと、前記固定ハウジングに対して相対移動可能な可動ハウジングとを有し、
前記端子は、前記固定ハウジングに保持される固定側被保持部と、前記可動ハウジングに保持される可動側被保持部と、前記固定側被保持部と前記可動側被保持部との間に位置し弾性変形可能な中間部とを有し、前記固定ハウジングと前記可動ハウジングとに架け渡されて設けられている回路基板用電気コネクタにおいて、
前記固定ハウジングおよび前記可動ハウジングの少なくとも一方に形成された内部空間に少なくとも一部が配置され、前記固定ハウジングまたは前記可動ハウジングに取り付けられた誘電体部材を有し、
前記誘電体部材は、前記中間部との間に隙間をもって前記中間部に沿って延びる沿設部を有しており、
前記沿設部は、前記中間部が端子配列方向に対して直角なコネクタ幅方向で弾性変形したとき、前記中間部に追従可能となっていることを特徴とする回路基板用電気コネクタ。
【請求項2】
前記誘電体部材は、前記可動ハウジングに取り付けられており、コネクタ幅方向で前記固定ハウジングに当接可能な被規制部を、前記沿設部とは異なる位置に有していることとする請求項1に記載の回路基板用電気コネクタ。
【請求項3】
前記誘電体部材は、前記固定ハウジングに対して端子配列方向で当接する部分を有しておらず、前記誘電体部材全体が前記可動ハウジングとともに端子配列方向で移動可能となっていることとする請求項1または請求項2に記載の回路基板用電気コネクタ。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、回路基板の実装面に配置される回路基板用電気コネクタに関する。
【背景技術】
【0002】
この種の回路基板用電気コネクタとして、例えば、特許文献1の電気コネクタが知られている。この特許文献1の電気コネクタでは、回路基板の実装面に対して平行な一方向を端子配列方向として配列された複数の端子が、互いに別体をなす固定ハウジングと可動ハウジングに架け渡されて設けられている。固定ハウジングは、端子を介して回路基板に固定されている。可動ハウジングは、端子の弾性変形により固定ハウジングに対して相対移動可能となっている。
【0003】
端子は、金属帯状片を板厚方向に屈曲して作られており、下端側に形成された接続部で回路基板の実装面に半田接続可能となっているとともに、上端側に形成された接触部で相手コネクタに設けられた相手端子に接触可能となっている。また、接続部と接触部との間には、固定ハウジングに保持される固定側被保持部と、可動ハウジングに保持される可動側被保持部と、固定側被保持部と可動側被保持部とを連結する変形部が設けられている。
【0004】
変形部は、固定ハウジングおよび可動ハウジングのいずれにも保持されることなく両ハウジング同士の間で延びており、該変形部の弾性変形により可動ハウジングの移動を許容している。変形部は、誘電材料製のインピーダンス整合部によって被覆されている。インピーダンス整合部は、変形部との一体成形により該変形部の外面に接触して形成されており、該変形部とともに弾性変形可能となっている。特許文献1では、このようにインピーダンス整合部で変形部を被覆することにより、端子におけるインピーダンスが調整され、その結果、インピーダンス整合が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2014-222576号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1では、インピーダンス整合部は、端子の変形部に接触して形成されている。このように誘電材料製のインピーダンス整合部が変形部に接触していると、該変形部におけるインピーダンスが過剰に低下するおそれがあり、端子におけるインピーダンス整合が困難となる。
【0007】
本発明は、かかる事情に鑑み、固定ハウジングに対する可動ハウジングの相対移動を許容しつつ、良好なインピーダンス整合を実現できる回路基板用電気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】
【0008】
(1) 本発明に係る回路基板用電気コネクタは、回路基板の実装面に配置される回路基板用電気コネクタであって、前記実装面に対して平行な一方向を端子配列方向として配列された複数の端子と、前記端子を介して前記回路基板に固定される固定ハウジングと、前記固定ハウジングに対して相対移動可能な可動ハウジングとを有し、前記端子は、前記固定ハウジングに保持される固定側被保持部と、前記可動ハウジングに保持される可動側被保持部と、前記固定側被保持部と前記可動側被保持部との間に位置し弾性変形可能な中間部とを有し、前記固定ハウジングと前記可動ハウジングとに架け渡されて設けられている。
【0009】
かかる回路基板用電気コネクタにおいて、本発明では、前記固定ハウジングおよび前記可動ハウジングの少なくとも一方に形成された内部空間に少なくとも一部が配置され、前記固定ハウジングまたは前記可動ハウジングに取り付けられた誘電体部材を有し、前記誘電体部材は、前記中間部との間に隙間をもって前記中間部に沿って延びる沿設部を有しており、前記沿設部は、前記中間部が端子配列方向に対して直角なコネクタ幅方向で弾性変形したとき、前記中間部に追従可能となっていることを特徴としている。
【0010】
本発明では、可動ハウジングに取り付けられた誘電体部材は、端子の中間部との間に隙間をもって該中間部に沿って延びる沿設部を有している。このように誘電体部材の沿設部が中間部に沿って延びていることにより、該中間部における特性インピーダンスを調整して、その結果、端子における特性インピーダンス整合を図ることができる。このとき、沿設部は、中間部との間に隙間をもって位置しているので、該中間部に接触していない。したがって、中間部における特性インピーダンスが過剰に低下することないので、良好な特性インピーダンス整合を図りやすい。また、沿設部は、中間部に追従可能となっているので、中間部の弾性変形ひいては可動ハウジングの移動を妨げることはない。
【0011】
(2) (1)の発明において、前記誘電体部材は、前記可動ハウジングに取り付けられており、コネクタ幅方向で前記固定ハウジングに当接可能な被規制部を、前記沿設部とは異なる位置に有していてもよい。
【0012】
このような構成とすることにより、可動ハウジングがコネクタ幅方向に移動するとき、誘電体の被規制部は、固定ハウジングに当接することにより、可動ハウジングに追従した移動を規制される。その結果、誘電体部材の沿設部が、被規制部と固定ハウジングとの当接位置を支点として変位することにより、端子の中間部とともに可動ハウジングの移動に追従する。その結果、可動ハウジングの移動後においても、沿設部と中間部との間の隙間が確保された状態、ひいては特性インピーダンス整合が良好に図られた状態を維持しやすくなる。
【0013】
(3) (1)または(2)の発明において、前記誘電体部材は、前記固定ハウジングに対して端子配列方向で当接する部分を有しておらず、前記誘電体部材全体が前記可動ハウジングとともに端子配列方向で移動可能となっていてもよい。
【0014】
このような構成とすることにより、可動ハウジングが端子配列方向に移動するとき、誘電体部材全体が、固定ハウジングと干渉することなく、可動ハウジングの移動に円滑に追従できる。
【発明の効果】
【0015】
本発明では、固定ハウジングに対する可動ハウジングの相対移動を許容しつつ、良好な特性インピーダンス整合を実現できる回路基板用電気コネクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1】本発明の第一実施形態に係るソケットコネクタおよびプラグコネクタの斜視図であり、嵌合接続前の状態を示している。
図2図1のソケットコネクタの各部材を分離して示した斜視図である。
図3図1のソケットコネクタおよびプラグコネクタの端子配列方向に対して直角な面での断面を示す断面図であり、嵌合接続前の状態を示している。
図4】可動ハウジングへの誘電体部材の取付形態を示す断面図であり、(A)は取付前の状態を示しており、(B)は取付後の状態を示している。
図5】ソケットコネクタおよびプラグコネクタの端子配列方向に対して直角な面での断面を示す断面図であり、嵌合接続後の状態を示している。
図6】ソケットコネクタおよびプラグコネクタの端子配列方向に対して直角な面での断面を示す断面図であり、嵌合接続後においてフローティングが生じている状態を示している。
図7】本発明の第二実施形態に係るソケットコネクタのコネクタ幅方向に対して直角な面での断面を示す断面図である。
図8】本発明の第三実施形態に係るソケットコネクタの端子配列方向に対して直角な面での断面を示す断面図である。
図9】本発明の第四実施形態に係るソケットコネクタの端子配列方向に対して直角な面での断面を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、添付図面にもとづき、本発明の実施形態を説明する。
【0018】
<第一実施形態>
図1は、本実施形態に係るソケットコネクタ1およびプラグコネクタ2の斜視図であり、嵌合接続前の状態を示している。ソケットコネクタ1は、回路基板(図示せず)の実装面に実装される回路基板用電気コネクタである。また、ソケットコネクタ1に接続される相手接続体(相手コネクタ)としてのプラグコネクタ2は、他の回路基板(図示せず)の実装面に実装される回路基板用電気コネクタである。ソケットコネクタ1およびプラグコネクタ2は、回路基板の実装面同士が対面した姿勢で、実装面に対して直角なコネクタ高さ方向(Z軸方向として示される上下方向)で嵌合接続され、電気コネクタ組立体を構成する。本実施形態では、ソケットコネクタ1に対してプラグコネクタ2が上方から嵌合接続されるようになっている。
【0019】
ソケットコネクタ1は、回路基板の実装面に対して平行な一方向(Y軸方向)を端子配列方向として配列された複数の金属板製のソケット端子10と、複数のソケット端子10を保持する樹脂等の誘電材料製(電気絶縁材製)のソケットハウジング20,30(後述する固定ハウジング20および可動ハウジング30)と、可動ハウジング30に取り付けられる樹脂等の誘電材料製の誘電体部材40(図2および図3参照)とを有している。ソケットハウジング20,30を構成する誘電材料として、例えば、ポリアミド(PA)や液晶ポリマー(LCP)等のエンジニアリングプラスチック等が挙げられる。また、誘電体部材40を構成する誘電材料として、例えば、ポリアミド(PA)や液晶ポリマー(LCP)等のエンジニアリングプラスチックや、エラストマー、ゴム等が挙げられる。
【0020】
図2は、ソケットコネクタ1の各部材を分離して示した斜視図である。図3は、嵌合接続前におけるソケットコネクタ1およびプラグコネクタ2の端子配列方向に対して直角な面での断面を示す断面図であり、ソケット端子10の位置での断面を示している。図2および図3に示されているように、ソケット端子10は2列をなして配列されている。2列のソケット端子10は、端子配列方向(Y軸方向)および上下方向(Z軸方向)の両方向に対して直角なコネクタ幅方向(X軸方向)で互いに対称な向きに設けられている。また、本実施形態では、2列のソケット端子10は、千鳥状に配置されており、一方の列のソケット端子10と他方の列のソケット端子10とが端子配列方向で互いに異なって位置している。
【0021】
ソケットハウジング20,30は、ソケット端子10を介して回路基板(図示せず)に固定される固定ハウジング20と、固定ハウジング20に対して相対移動可能な可動ハウジング30とを有している。ソケット端子10は、固定ハウジング20と可動ハウジング30とに架け渡されて設けられている。
【0022】
ソケット端子10は、金属帯状片をその板厚方向に屈曲して作られており、図2に示されるように、その端子幅方向(ソケット端子10の板厚方向に対して直角な方向)が端子配列方向(Y軸方向)と一致するように配されている。ソケット端子10は、図2および図3に示されるように、下方に位置する一端部に形成された接続部11と、接続部11から上方へ向けて延びる固定側被保持部12と、接続部11よりも上方かつコネクタ幅方向内方に位置する他端部に形成された接触腕部13と、接触腕部13から下方へ向けて延びる可動側被保持部14と、固定側被保持部12と可動側被保持部14との間に位置する中間部15および移行部16とを有している。
【0023】
ソケット端子10のさらなる説明に先立ち、固定ハウジング20および可動ハウジング30の構成を説明する。固定ハウジング20は、図1および図2に示されるように、端子配列方向(Y軸方向)を長手方向とする直方体外形の四角筒状をなしている。固定ハウジング20は、端子配列方向に延びる一対の側壁21と、コネクタ幅方向(X軸方向)に延び一対の側壁21の端部同士を連結する一対の端壁22とを有し、この一対の側壁21および一対の端壁22によって周壁を形成している。この周壁に囲まれて上下方向に貫通する内部空間23は、図3に示されているように、可動ハウジング30の一部、ソケット端子10の一部および誘電体部材40を収容している。
【0024】
側壁21の下部には、図3に示されるように、該側壁21の内壁面から没入するとともに上下方向に延びる溝状の固定側保持部21Aが形成されている。固定側保持部21Aは、その下端が開放されており、下方から圧入されたソケット端子10の固定側被保持部12を保持するようになっている。また、この側壁21の下部において、端子配列方向で各固定側保持部21Aの両側に位置する部分は、誘電体部材40のコネクタ幅方向での所定量以上の移動を規制するための規制部21Bをなしている。
【0025】
可動ハウジング30は、固定ハウジング20の内部空間23へ下方から挿入されて配置されており、図3に示されるように、可動ハウジング30の下部が内部空間23の上部に収容されている。可動ハウジング30は、図2に示されるように、端子配列方向に延びる一対の長壁31と、コネクタ幅方向に延び一対の長壁31の端部同士を連結する一対の短壁32と、一対の長壁31および一対の短壁32から成る周壁に囲まれた空間を下方から閉塞する底壁33(図3参照)とを有している。上記周壁に囲まれ上方へ開口した空間は、プラグコネクタ2の一部を受け入れるためのソケット側受入部34をなしている。
【0026】
長壁31の上部には、図3に示されるように、該長壁31の内壁面から没入したソケット端子溝部31Aが配列形成されている。ソケット端子溝部31Aは、ソケット端子10の接触腕部13の上部に沿って上下方向に延びており、該接触腕部13の上部の弾性変形を許容可能となっている。
【0027】
底壁33には、図3に示されるように、ソケット端子10の可動側被保持部14を圧入保持するための可動側保持部33Aが、上下方向で底壁33を貫通する孔部として形成されている。また、底壁33は、端子配列方向での複数位置(本実施形態では3位置)に、誘電体部材40の取付けのための取付突部33Bを有している(図4(A),(B)も参照)。取付突部33Bは、コネクタ幅方向での中央に位置し、底壁33の底面から四角柱状に突出している。
【0028】
ソケット端子10の説明に戻る。接続部11は、図3に見られるように、固定ハウジング20の底面より下方位置でコネクタ幅方向外方に向けて延びており、回路基板の実装面の対応回路部(図示せず)に半田接続されるようになっている。固定側被保持部12は、接続部11のコネクタ幅方向での内側の端部で屈曲され上方へ向けて直状に延びており、両側縁部(端子幅方向での両側で上下方向に延びる縁部)に形成された圧入突起で固定ハウジング20の固定側保持部21Aにより圧入保持されている。
【0029】
接触腕部13は、可動ハウジング30の長壁31の内壁面に沿って上下方向に延びており、上部がコネクタ幅方向(接触腕部13の板厚方向)で弾性変形可能となっている。具体的には、接触腕部13の下部は、図3に示されるように、長壁31の内壁面に接面しており、該内壁面によってコネクタ幅方向で外側から支持されている。接触腕部13の上部は、図3に示されるように、上下方向で長壁31のソケット端子溝部31Aに対応して位置しており、相手端子であるプラグ端子50との接触状態において、コネクタ幅方向で外側へ向けた弾性変形がソケット端子溝部31Aによって許容されている。接触腕部13の上端部には、プラグ端子50との接触のための接触部13Aが、コネクタ幅方向内方へ向けて突出するように屈曲して形成されている。
【0030】
可動側被保持部14は、図3に示されるように、接触腕部13の下端から下方へ向けて直状に延びており、可動ハウジング30の底壁33によって保持されている。具体的には、可動側被保持部14は、両側縁部(端子幅方向での両側で上下方向に延びる縁部)に形成された圧入突起で可動ハウジング30の可動側保持部33Aにより圧入保持されている。
【0031】
中間部15は、上下方向に延びる第一脚部15Aと、コネクタ幅方向に延びる第二脚部15Bとを有しており、全体形状が略逆L字状をなしている。第一脚部15Aは、固定ハウジング20の側壁21の内壁面に沿って上下方向に沿って直状に延びており、コネクタ幅方向で弾性変形可能となっている。この第一脚部15Aの弾性変形により、コネクタ幅方向における可動ハウジング30の移動(フローティング)が許容されている(図6参照)。第一脚部15Aは、その下端からコネクタ幅方向外方へ向けて延びる移行部16を介して、固定側被保持部12の上端に連結されている。第一脚部15Aは、図3に示されるように、コネクタ幅方向で側壁21の内壁面との間に隙間を形成した位置に設けられている。
【0032】
また、第一脚部15Aは、端子配列方向にも弾性変形可能となっている。この第一脚部15Aの弾性変形により、端子配列方向における可動ハウジング30の移動(フローティング)が許容されている。
【0033】
第二脚部15Bは、第一脚部15Aの上端で直角に屈曲されてコネクタ幅方向内方へ向けて延び、可動側被保持部14の下端に連結されている。第二脚部15Bは、可動ハウジング30の底壁33の底面(下面)に沿って直状に延びている。
【0034】
誘電体部材40は、可動ハウジング30に下方から取り付けられて、固定ハウジング20の内部空間23内に配置されており(図3参照)、端子配列方向で全てのソケット端子10の端子配列範囲を含むように位置している(図4(B)参照)。誘電体部材40は、図2および図3に示されるように、回路基板の実装面(図示せず)に対面し端子配列方向に延びる板状の底板部41と、コネクタ幅方向での底板部41の両端から上方へ延びる側板部42と、2つの側板部42の上端を連結し端子配列方向に延びる上板部43とを有している。本実施形態では、底板部41、側板部42および上板部43は、端子配列方向において間欠部分を有しておらず、すなわち、端子配列方向全域にわたって連続して中実となっている。
【0035】
底板部41は、図3に示されるように、固定ハウジング20の内部空間23の下部に位置しており、その底面(下面)が固定ハウジング20の底面と同じ高さに位置している。底板部41の側面(コネクタ幅方向で両端に位置する面)は、コネクタ幅方向で内部空間23の内壁面、換言すると規制部21Bの内壁面との間に若干の隙間を持った状態で該内壁面に対面している。
【0036】
側板部42は、端子配列方向で底板部41と同じ範囲にわたって設けられ、コネクタ幅方向を板厚方向とする薄板状をなしている。側板部42の下部は、側板部42における他部よりもコネクタ幅方向で若干外側に位置しており、コネクタ幅方向で内部空間23の内壁面、換言すると規制部21Bの内壁面との間に若干の隙間を持った状態で該内壁面に対面している。側板部42の下部の側面と底板部41の側面は、コネクタ幅方向で同じ位置に形成されており、1つの平坦面を形成している。本実施形態では、側板部42の下部および底板部41の側部、すなわち上記1つの平坦面を形成する部分は、固定ハウジング20の規制部21Bと当接可能な被規制部44として機能している。
【0037】
側板部42において上記下部から上方へ向けて延びる部分は、コネクタ幅方向に弾性変形可能な第一沿設部42Aとして形成されている。第一沿設部42Aは、ソケット端子10の中間部15における第一脚部15Aの内側面(コネクタ幅方向で内側に位置する板面)との間にコネクタ幅方向で若干の隙間をもって位置しており、該第一脚部15Aに沿って上下方向に延びている。第一沿設部42Aと第一脚部15Aとの間の隙間は、ソケット端子10において適切なインピーダンスが確保されるような寸法で形成されている。ここで、「適切なインピーダンス」の値は所定の許容範囲をもって設定されており、したがって、上記寸法も所定の許容範囲をもって設定されている。第一沿設部42Aは第一脚部15Aとともにコネクタ幅方向に弾性変形可能であり、弾性変形状態においても第一脚部15Aとの間に上記許容範囲内の寸法の隙間が確保されるようになっている(図6参照)。
【0038】
上板部43は、可動ハウジング30の底壁33の底面に沿って端子配列方向に延びて設けられている。上板部43は、コネクタ幅方向での中央域に設けられた取付板部43Aと、コネクタ幅方向における取付板部43Aの両側に設けられた第二沿設部43Bとを有している。
【0039】
取付板部43Aは、第二沿設部43Bよりも厚く、かつ、底板部41よりも薄い板状をなしており、その上面が第二沿設部43Bよりも上方に突出している。取付板部43Aは、図2に示されるように、可動ハウジング30の取付突部33Bと対応する複数位置(本実施形態では3位置)に、可動ハウジング30への取り付けのための取付孔部43A-1が、取付板部43Aを上下方向に貫通して形成されている。取付孔部43A-1は、取付突部33Bに適合した形状、すなわち上下方向に見て長方形状をなしている。取付突部33Bがそれぞれ対応する取付孔部43A-1に上方から圧入されることにより、誘電体部材40が可動ハウジング30に取り付けられるようになっている。
【0040】
第二沿設部43Bは、図3に示されるように、側板部42と同じ厚さ寸法の板状をなしており、取付板部43Aの上部の側端と第一沿設部の上端とを連結している。第二沿設部43Bは、ソケット端子10の中間部15における第二脚部15Bの下面との間に上下方向で若干の隙間をもって位置しており、該第二脚部15Bの下面に沿ってコネクタ幅方向に延びている。第二沿設部43Bと第二脚部15Bとの間の隙間は、ソケット端子10において適切なインピーダンスが確保されるような寸法で形成されている。ここで、「適切なインピーダンス」の値は所定の許容範囲をもって設定されており、したがって、上記寸法も所定の許容範囲をもって設定されている。
【0041】
本実施形態では、上述したように、第一沿設部42Aと第一脚部15A、および第二沿設部43Bと第二脚部15Bには、適切なインピーダンスが確保されるような寸法の隙間をもって位置しており、互いに接触していない。したがって、中間部15における特性インピーダンスが過剰に低下することなく、良好な特性インピーダンス整合が図られている。
【0042】
本実施形態では、誘電体部材40全体は、図3に示されるように、固定ハウジング20の内面から離間して設けられており、端子配列方向に見て、固定ハウジング20と重複する部分を有していない。つまり、誘電体部材40は、固定ハウジング20に対して端子配列方向で当接する部分を有していない。したがって、誘電体部材40全体は、固定ハウジング20と干渉することなく可動ハウジング30とともに端子配列方向で移動可能となっている。
【0043】
次に、ソケットコネクタ1の組立要領について説明する。まず、ソケット端子10の可動側被保持部14を可動ハウジング30の可動側保持部33Aへ下方から圧入することにより、ソケット端子10を可動ハウジング30に取り付ける。そして、誘電体部材40を可動ハウジング30に下方から取り付ける。具体的には、図4(A)に示されるように、可動ハウジング30の底壁33へ向けて誘電体部材40を下方から移動させて(図4(A)の矢印参照)、図4(B)に示されるように、可動ハウジング30の取付突部33Bを誘電体部材40の取付孔部43A-1に上方から圧入させる。
【0044】
さらに、ソケット端子10および誘電体部材40が取り付けられた可動ハウジング30を固定ハウジング20の内部空間23へ下方から進入させ、ソケット端子10の固定側被保持部12を固定ハウジング20の固定側保持部21Aに圧入する。その結果、ソケット端子10が固定ハウジング20に取り付けられ、ソケットコネクタ1の組立てが完了する。
【0045】
次に、相手コネクタであるプラグコネクタ2の構成を説明する。プラグコネクタ2は、相手端子としての複数の金属板製のプラグ端子50と、プラグ端子50を保持する樹脂等の誘電材料製(電気絶縁材製)のプラグハウジング60とを有している。プラグハウジング60を構成する誘電材料として、例えば、ポリアミド(PA)や液晶ポリマー(LCP)等のエンジニアリングプラスチック等が挙げられる。プラグ端子50は、図1および図3に示されているように、ソケット端子10の配列方向と同じ方向(Y軸方向)を端子配列方向として2列をなして配列されている。2列のプラグ端子50は、ソケット端子10に対応して千鳥状に配置されている。
【0046】
プラグ端子50は、金属帯状片をその板厚方向に屈曲して作られており、その端子幅方向が端子配列方向と一致するように配されている。プラグ端子50は、図3に示されるように、一端部(図3における上端部)に形成された接続部51と、他端部(図3における下端部)に形成された接触腕部52と、接続部51と接触腕部52との間で階段状に屈曲された53とを有している。
【0047】
プラグ端子50のさらなる説明に先立ち、プラグハウジング60の構成を説明する。プラグハウジング60は、図1に示されるように、端子配列方向(Y軸方向)を長手方向とする直方体外形をなしている。プラグハウジング60は、端子配列方向に延びる一対の側壁61と、コネクタ幅方向(X軸方向)に延び一対の側壁61の端部同士を連結する一対の端壁62とを有し、この一対の側壁61および一対の端壁62によって周壁を形成している。この周壁に囲まれて形成された内部空間は、図3に示されるように、上下方向での中間位置に設けられた中間壁63によって上下に隔てられており、下側の内部空間であるプラグ側受入部64によってソケットコネクタ1の一部を受入可能となっている。また、プラグ側受入部64内には、中間壁63の下面から下方へ突出するとともに端子配列方向に延びる突壁65が設けられている。突壁65の下部には、突壁65の側面から没入するとともに上下方向に延びるプラグ端子溝部65Aが配列形成されている。
【0048】
プラグ端子50の説明に戻る。接続部51は、プラグハウジング60の底面(図3における上面)よりも上方に位置し、連結部53の上端からコネクタ幅方向外方へ向けて延びており、回路基板(図示せず)の実装面の対応回路部に半田接続されるようになっている。接触腕部52は、ソケット端子10の接触腕部13と同じ形状をなしている。接触腕部52は、図3に示されるように、連結部53の下端から、プラグハウジング60の突壁65の側面に沿って下方へ向けて延びており、コネクタ幅方向(接触腕部52の板厚方向)で弾性変形可能となっている。具体的には、接触腕部52の上部は、図3に示されるように、突壁65の側面に接面しており、該側面によってコネクタ幅方向で内側から支持されている。接触腕部52の下部は、図3に示されるように、上下方向で突壁65のプラグ端子溝部65Aに対応して位置しており、ソケット端子10との接触状態において、コネクタ幅方向で内側へ向けた弾性変形がプラグ端子溝部65Aによって許容されている。接触腕部52の下端部には、ソケット端子10との接触のための接触部52Aが、コネクタ幅方向外方へ向けて突出するように屈曲して形成されている。
【0049】
プラグ端子50は、プラグハウジング60の底面側(図3における上面側)から該プラグハウジング60に取り付けられる。具体的には、連結部53の下端部が、中間壁63を貫通して形成されたプラグ端子保持孔部63Aで圧入保持されるとともに、連結部53の上端部が、側壁61の内壁面から没入して形成されたプラグ端子保持溝部61Aで圧入保持される。
【0050】
次に、ソケットコネクタ1とプラグコネクタ2との嵌合動作については説明する。まず、ソケットコネクタ1とプラグコネクタ2を、それぞれ対応する回路基板(図示せず)の実装面へ半田接続により実装する。すなわち、ソケット端子10の接続部11が回路基板の対応回路部に半田接続され、プラグ端子50の接続部51が他の回路基板の対応回路部に半田接続されることで、ソケットコネクタ1およびプラグコネクタ2が、それぞれ対応する回路基板へ取り付けられる。
【0051】
次に、図1および図3に示されるように、プラグコネクタ2を、プラグ側受入部64(図3参照)が下方に開口した姿勢として、ソケットコネクタ1の上方に位置させる。そして、プラグコネクタ2をそのままの姿勢で降下させ、突壁65をソケットコネクタ1の可動ハウジング30のソケット側受入部34へ上方から進入させる。これと同時に、プラグコネクタ2のプラグ側受入部64には、可動ハウジング30の周壁が下方から進入する。この結果、図5に示されるように、ソケットコネクタ1とプラグコネクタ2とが嵌合する。
【0052】
プラグコネクタ2がソケットコネクタ1に嵌合されると、図5に示されるように、ソケット端子10の接触腕部13は弾性変形しながら接触部13Aでプラグ端子50の接触腕部52の上部、すなわち根元側の部分に接圧をもって接触する。また、プラグ端子50の接触腕部52は弾性変形しながら接触部52Aでソケット端子10の接触腕部13の下部、すなわち根元側の部分に接圧をもって接触する。つまり、図5に示されるように、ソケット端子10とプラグ端子50は2点で接触して電気的に導通する。本実施形態では、接触腕部52の上部はプラグハウジング60の突壁65に支持されており、また、接触腕部13の下部は可動ハウジング30の長壁31に支持されているので、ソケット端子10とプラグ端子50が十分に高い接圧をもって互いに接触している。このようにして、ソケットコネクタ1とプラグコネクタ2との嵌合接続動作が完了する。
【0053】
嵌合接続動作が完了した時点にてソケットコネクタ1とプラグコネクタ2との相対位置にずれがない場合には、ソケットコネクタ1およびプラグコネクタ2は、図5に示される正規位置にある。この正規位置において、ソケット端子10の第一脚部15Aは、コネクタ幅方向において固定ハウジング20の側壁21の内壁面との間に所定の隙間を有するように位置している。ソケット端子10の第二脚部15Bは、上下方向において可動ハウジング30の底壁33の底面との間に所定の隙間を有するように位置している。また、誘電体部材40の第一沿設部42Aは、コネクタ幅方向においてソケット端子10の第一脚部15Aの内壁面との間に所定の隙間を有するように位置している。誘電体部材40の第二沿設部43Bは、上下方向においてソケット端子10の第二脚部15Bの下面との間に所定の隙間を有するように位置している。
【0054】
仮に、コネクタ嵌合接続動作が開始される直前にソケットコネクタ1とプラグコネクタ2との相対位置がずれていた場合には、コネクタ嵌合過程およびコネクタ嵌合後において、ずれが生じている方向へ可動ハウジング30が移動(フローティング)し、その結果、ずれが吸収された状態で嵌合接続が可能となっている(図6参照)。
【0055】
また、嵌合接続動作が完了した時点において、ソケットコネクタ1およびプラグコネクタ2が正規位置(図5参照)にある場合でも、その後、例えば振動が生じる環境でコネクタが使用されたときには、ソケットコネクタ1の可動ハウジング30のフローティングによって、その振動が吸収される。
【0056】
図6は、嵌合接続されたソケットコネクタ1およびプラグコネクタ2の断面図であり、可動ハウジング30のフローティングが生じている状態を示している。図6では、ソケット端子10の位置における、端子配列方向に対して直角な面での断面が示されている。また、この図6では、可動ハウジング30がコネクタ幅方向(X軸方向)でX1側へフローティングした状態が示されている。可動ハウジング30がX1側へフローティングする場合、図6に示される2つのソケット端子10、すなわちX1側およびX2側に位置する両方のソケット端子10の第一脚部15Aは、該第一脚部15Aの下端部近傍を支点として、X1側へ向けて傾斜するように弾性変形する。このとき、X1側のソケット端子10の第一脚部15Aは、固定ハウジング20の側壁21の内壁面との間に形成されている隙間の範囲で弾性変形する。
【0057】
図6に示されるように、可動ハウジング30がコネクタ幅方向でX1側へフローティングすると、該可動ハウジング30に取り付けられている誘電体部材40は、まず、その全体が可動ハウジング30とともにX1側へ若干移動し、X1側の被規制部44で固定ハウジング20のX1側の規制部21Bに当接する。このようにX1側で被規制部44が規制部21Bに当接することにより、誘電体部材40全体の移動が規制される。このとき、X2側では被規制部44は規制部21Bから離間するように移動するので、被規制部44と規制部21Bが当接することはない。
【0058】
可動ハウジング30がさらにX1側へ移動すると、図6に示されるように、誘電体部材40のX1側の第一沿設部42Aが、被規制部44と規制部21Bとの当接位置を支点として、ソケット端子10のX1側の第一脚部15Aの弾性変形に追従してX1側へ向けて傾斜するように弾性変形する。このとき、X2側の第一沿設部42Aは、X2側の第一脚部15Aの弾性変形に追従してX1側へ弾性変形する。
【0059】
本実施形態では、上述したように、可動ハウジング30がコネクタ幅方向でフローティングすると、誘電体部材40の2つの第一沿設部42Aは、該第一沿設部42Aに隣接している第一脚部15Aとともにコネクタ幅方向で弾性変形する。このように、第一沿設部42Aは、第一脚部15Aに追従可能となっているので、第一脚部15Aの弾性変形ひいては可動ハウジング30の移動を妨げることはない。
【0060】
また、第一沿設部42Aは、弾性変形状態においても、既述した所定の許容範囲で第一脚部15Aとの間に隙間を維持しており、第一脚部15Aに接触することはない。また、図6に示されるように、コネクタ幅方向でのフローティング時においては、ソケット端子10の第二脚部15Bおよび誘電体部材40の第二沿設部43Bは弾性変形することがない。したがって、上下方向における第二脚部15Bと第二沿設部43Bとの間の隙間は維持されるので、両者同士が接触することはない。
【0061】
このように可動ハウジング30がフローティングしても、誘電体部材40の第一沿設部42Aおよび第二沿設部43Bとソケット端子10の中間部15との間に隙間が形成された状態が維持される。したがって、中間部15における特性インピーダンスが過剰に低下することないので、ソケット端子10における特性インピーダンス整合が図られた状態を維持することができる。
【0062】
また、本実施形態では、上述したように、誘電体部材40の第一沿設部42Aが、誘電体部材40の被規制部44と固定ハウジング20の規制部21Bとの当接位置を支点として、ソケット端子10の第一脚部15Aとともに可動ハウジング30の移動に追従して弾性変形する。したがって、第一沿設部42Aおよび第一脚部15Aの弾性変形状態においても、両者間の隙間が確保された状態、ひいては特性インピーダンス整合が良好に図られた状態を維持しやすくなる。
【0063】
また、可動ハウジング30が端子配列方向でフローティングする場合、そのフローティングは、ソケット端子10の中間部15が端子配列方向に弾性変形することにより許容される。本実施形態では、誘電体部材40は、固定ハウジング20に対して端子配列方向で当接する部分を有していない。したがって、誘電体部材40全体が端子配列方向で固定ハウジング20と干渉することないので、可動ハウジング30の移動に円滑に追従することができる。
【0064】
このとき、第一沿設部42A自体および第二沿設部43B自体は、端子配列方向に弾性変形することなく、ソケット端子10の中間部15を覆った状態を維持しながら、弾性変形する中間部15に追従して移動する。本実施形態では、第一沿設部42Aおよび第二沿設部43Bは、端子配列方向全域にわたって連続して中実に形成されているので、中間部15が端子配列方向で弾性変形した状態にあるときにおいても、中間部15を確実に覆っており、その結果、ソケット端子10において特性インピーダンス整合が図られた状態を良好に確保できる。
【0065】
<第二実施形態>
第一実施形態では、第一沿設部42Aおよび第二沿設部43Bは、端子配列方向全域にわたって連続して中実に形成されていることとしたが、第二実施形態では、第一沿設部および第二沿設部は、端子配列方向でスリットが所定間隔をもって形成されていることにより、端子配列方向で不連続となっており、この点で、第一実施形態と構成が異なる。本実施形態では、第一実施形態との相違点を中心に説明し、第一実施形態と同じ部分には第一実施形態における符号に「100」を加えた符号を付して説明を省略する。
【0066】
図7は、第二実施形態に係るソケットコネクタ101のコネクタ幅方向に対して直角な面での断面を示す断面図である。この図7では、コネクタ幅方向におけるソケットコネクタ101の中央位置での断面が示されている。また、図7では、端子配列方向(Y軸方向)におけるY2側の端部の図示が省略されている。本実施形態では、誘電体部材140の下部が固定ハウジング120の下部に固定されており、この点で、誘電体部材40が固定ハウジング20に固定されていない第一実施形態のソケットコネクタ1と構成が異なっている。
【0067】
図7に示されるように、誘電体部材140の第一沿設部142Aおよび第二沿設部(図7には図示せず)には、端子配列方向でソケット端子110同士の間に対応する位置にスリット144が形成されている。スリット144は、第一沿設部142Aの上下方向(Z軸方向)におけるほぼ全範囲および第二沿設部のコネクタ幅方向(X軸方向)におけるほぼ全範囲にわたって連続して延び、第一沿設部142Aおよび第二沿設部の板厚方向に貫通して形成されている。その結果、第一沿設部142Aおよび第二沿設部において、端子配列方向での各スリット144の両側には、細条片145が形成されている。細条片145は、ソケット端子110の中間部(図7には図示せず)とほぼ同じ幅寸法で形成されている。したがって、細条片145は、該細条片145に対応して位置する中間部をコネクタ幅方向内方および下方から覆っている。
【0068】
本実施形態では、第一沿設部142Aおよび第二沿設部が複数の細条片145によって形成されており、端子配列方向で不連続となっている。したがって、本実施形態では、第一実施形態のように第一沿設部42Aおよび第二沿設部43Bが端子配列方向全域にわたって連続して中実に形成されている場合と比べて、第一沿設部42Aおよび第二沿設部43Bがコネクタ幅方向でさらに弾性変形しやすくなり、これらの方向での可動ハウジング130のフローティングが容易となる。
【0069】
また、本実施形態では、誘電体部材140は、その上部で可動ハウジング130に固定されているとともに、その下部で固定ハウジング120に固定されている。したがって、端子配列方向における可動ハウジング130のフローティング時に、ソケット端子110の中間部が端子配列方向で弾性変形すると、誘電体部材140の細条片145が中間部に追従するようにして端子配列方向で弾性変形する。したがって、可動ハウジング130がフローティングした状態においても、誘電体部材140の細条片145がソケット端子110の中間部を覆った状態が維持される。また、このとき、細条片145と中間部との間に所定の隙間が形成された状態も維持される。その結果、ソケット端子110における特性インピーダンス整合が図られた状態を良好に確保できる。
【0070】
<第三実施形態>
第一実施形態では、ソケット端子10の中間部15の全体形状が略逆L字状をなしていたが、中間部の形状はこれに限られない。第三実施形態では、ソケット端子の中間部は略S字状に屈曲された部分を一部に有しており、この点で、第一実施形態と構成が異なる。本実施形態では、第一実施形態との相違点を中心に説明し、第一実施形態と同じ部分には第一実施形態における符号に「200」を加えた符号を付して説明を省略する。
【0071】
図8は、第三実施形態に係るソケットコネクタ201の端子配列方向に対して直角な面での断面を示す断面図である。この図8では、コネクタ幅方向におけるX1側の半部の図示が省略されている。図8に示されるように、本実施形態では、ソケット端子210の中間部215の第一脚部215Aは、その下部に、略横S字状に屈曲され弾性変形可能な屈曲弾性部217を有している。屈曲弾性部217は、上下方向に延びる外側脚部217A、中間脚部217Cおよび内側脚部217Eと、これらのうち2つの脚部同士を連結する上側屈曲部217Bおよび下側屈曲部217Dとを有している。
【0072】
具体的には、コネクタ幅方向で外側から順に外側脚部217A、中間脚部217C、内側脚部217Eが並んで設けられており、外側脚部217Aと中間脚部217Cの上端同士が上側屈曲部217Bによって連結され、中間脚部217Cと内側脚部217Eの下端同士が下側屈曲部217Dによって連結されている。本実施形態では、このように第一脚部215Aの一部に屈曲弾性部217を設けることにより、第一脚部215Aの上下方向の寸法を大きくすることなく、第一脚部215Aのばね長を大きく確保できる。
【0073】
また、誘電体部材240の第一沿設部242Aは、図8に示されるように、外側脚部217Aと中間脚部217Cとの間で、上側屈曲部217Bの直下位置まで上方へ向けて延出する延出部246を有している。延出部246は、外側脚部217A、上側屈曲部217Bおよび中間脚部217Cとの間に所定寸法の隙間をもって位置している。この隙間は、ソケット端子210において適切なインピーダンスが確保されるような寸法で形成されている。ここで、「適切なインピーダンス」の値は所定の許容範囲をもって設定されており、したがって、上記寸法も所定の許容範囲をもって設定されている。
【0074】
延出部246は、弾性変形可能な第一沿設部242Aの一部に形成されており、外側脚部217A、上側屈曲部217Bおよび中間脚部217Cで形成される略逆U字状部分とともにコネクタ幅方向に変位可能となっている。上記略逆U字状部分が弾性変形すると、延出部246は、該略逆U字状部分に追従するように変位する。その結果、略逆U字状部分の弾性変形状態においても、略逆U字状部分と延出部246との間に上記許容範囲内の寸法の隙間が確保されるようになっている。
【0075】
また、延出部246と、第一沿設部242Aの他部、具体的には、コネクタ幅方向で延出部246よりも内側に位置し上下方向で延出部246と同じ範囲に位置する部分242A-1との間には、図8に示されるように、上方に開口する凹部247が形成されている。凹部247は、中間脚部217C、下側屈曲部217Dおよび内側脚部217Eで形成される略U字状部分を収容している。この略U字状部分は、凹部247の内壁面との間に所定寸法の隙間をもって位置している。この隙間は、ソケット端子210において適切なインピーダンスが確保されるような寸法で形成されている。ここで、「適切なインピーダンス」の値は所定の許容範囲をもって設定されており、したがって、上記寸法も所定の許容範囲をもって設定されている。上記略U字状部分の弾性変形状態においても、該略U字状部分と凹部247の内壁面との間には、上記許容範囲内の寸法の隙間が確保されるようになっている。
【0076】
また、本実施形態では、図8に示されるように、ソケット端子210の第二脚部215Bは、第一実施形態の第二脚部15B(図5参照)より短くなっており、これに合わせて、誘電体部材240の第二沿設部243Bも、第一実施形態の第二沿設部43B(図5参照)より短くなっている。
【0077】
<第四実施形態>
第一実施形態では、ソケットコネクタ1は該ソケットコネクタ1が実装される回路基板の実装面に対して直角な方向を接続方向として相手コネクタであるプラグコネクタ2に嵌合接続されていたが、第四実施形態では、回路基板の実装面に対して平行な方向を接続方向として相手コネクタであるプラグコネクタに嵌合接続されるようになっており、この点で、第一実施形態と構成が異なる。本実施形態では、第一実施形態との相違点を中心に説明し、第一実施形態と同じ部分には第一実施形態における符号に「300」を加えた符号を付して説明を省略する。
【0078】
図9は、第四実施形態に係るソケットコネクタ301の端子配列方向に対して直角な面での断面を示す断面図である。この図9では、端子配列方向(Y軸方向)におけるソケット端子310の位置での断面が示されている。図9に示されるように、本実施形態では、ソケットコネクタ301は、回路基板(図示せず)の実装面に対して平行な左右方向(図9におけるX軸方向)を接続方向として、相手コネクタであるプラグコネクタ(図示せず)に嵌合接続されるようになっている。
【0079】
本実施形態のソケットコネクタ301は、第一実施形態のソケットコネクタ1(図3参照)を横倒しにするとともにソケット端子10において接続部11が設けられている側の一端側部分を延長したような構成となっている。図9に示されるように、本実施形態では、ソケット端子310には、固定側被保持部312の右端(X1側の端部)で屈曲されて下方へ向けて直状に延びる延長部318が設けられており、接続部311が延長部318の下端から右方へ向けて延びて設けられている。図9に示されるように、上側(Z1側)のソケット端子310の延長部318は、下側(Z2側)のソケット端子310の延長部318よりも右方(X1側)に位置し、かつ、該延長部318よりも長く形成されている。
【0080】
本実施形態のソケットコネクタ301においても、第一実施形態と同様に、誘電体部材340の第一沿設部342Aとソケット端子310の第一脚部315Aとの間の隙間、および誘電体部材340の第二沿設部343Bとソケット端子310の第二脚部315Bとの間の隙間は、ソケット端子310において適切なインピーダンスが確保されるような寸法で形成されている。第一沿設部342Aと第一脚部315Aとの間、および第二沿設部343Bと第二脚部315Bとの間に隙間が形成された状態は、可動ハウジング330がフローティング状態にあるときも維持される。
【0081】
既述した第一実施形態ないし第四実施形態では、固定ハウジングに形成された内部空間に誘電体部材全体が収容されているが、これに替わる変形例として、誘電体部材の一部のみが収容されるようにしてもよい。また、第一実施形態ないし第四実施形態では、誘電体部材は固定ハウジングの内部空間に収容されているが、これに替わる変形例として、可動ハウジングに内部空間を形成して、その内部空間に誘電体部材を収容するようにしてもよい。
【0082】
第一実施形態ないし第四実施形態では、誘電体部材は可動ハウジングに取り付けられていたが、これに替わる変形例として、誘電体部材は、可動ハウジングには取り付けられずに、固定ハウジングに取り付けられていてもよい。この変形例では、誘電体部材の一部に形成された被規制部が、可動ハウジングに形成された規制部にコネクタ幅方向で当接可能となっている。その結果、コネクタ幅方向での可動ハウジングのフローティング時に、被規制部が規制部に当接することにより、誘電体部材の第一沿設部がソケット端子に追従するようにコネクタ幅方向で弾性変形する。また、この変形例において、誘電体部材は、可動ハウジングに対して端子配列方向で当接する部分を有していなくてもよい。その場合、可動ハウジングが端子配列方向にフローティングしても、誘電体部材は可動ハウジングとともに移動することはない。
【0083】
第一実施形態ないし第四実施形態では、誘電体部材の沿設部はソケット端子の中間部に追従するときに弾性変形するが、沿設部が弾性変形することは必須ではなく、弾性変形を伴うことなく変位するようになっていてもよい。
【符号の説明】
【0084】
1,101,201,301 ソケットコネクタ(回路基板用電気コネクタ)
10,110,210,310 ソケット端子
12,312 固定側被保持部
14 可動側被保持部
15,215,315 中間部
20,120,220,320 固定ハウジング
23,123,223,323 内部空間
30,130,230,330 可動ハウジング
40,140,240,340 誘電体部材
42A,142A,242A,342A 第一沿設部
43B,243B,343B 第二沿設部
44 被規制部

図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9