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(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】
(24)【登録日】2023-05-10
(45)【発行日】2023-05-19
(54)【発明の名称】浮遊コネクタ及びそのアセンブリ
(51)【国際特許分類】
H01R 12/91 20110101AFI20230511BHJP
H01R 24/50 20110101ALI20230511BHJP
【ＦＩ】
H01R12/91
H01R24/50
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2022068023
(22)【出願日】2022-04-18
(65)【公開番号】P2022165413
(43)【公開日】2022-10-31
【審査請求日】2022-04-18
(31)【優先権主張番号】202110417476.5
(32)【優先日】2021-04-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】591043064
【氏名又は名称】モレックス エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】100116207
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 俊明
(74)【代理人】
【識別番号】100096426
【弁理士】
【氏名又は名称】川合 誠
(72)【発明者】
【氏名】チェン フェン
【審査官】関 信之
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１６－１２５８４１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｒ １２／９１
Ｈ０１Ｒ ２４／５０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
浮遊コネクタであって、上部嵌合要素及び下部嵌合要素を備える中央導電ピンと、
該中央導電ピンを内部に取り囲む絶縁シートと、
該絶縁シートの外周を取り囲み、前記絶縁シートの下に位置決めされた受容キャビティを形成する嵌合側導電シェルと、
上端が前記受容キャビティ内に移動可能に受容され、前記受容キャビティから下向きに延在する可動導電シェルと、
該可動導電シェルの上端に弾性的に当接する弾性要素と、
前記受容キャビティ内に装着され、前記嵌合側導電シェルと前記可動導電シェルとを電気的に接続するために使用される内側導電シェルであって、該内側導電シェルが、前記弾性要素と前記中央導電ピンとの間に挿入されている、内側導電シェルと、を備え、
該内側導電シェルが、
前記嵌合側導電シェル及び前記可動導電シェルの一方にスナップ留めされる固定部分と、
前記嵌合側導電シェル及び前記可動導電シェルの他方に対して摺動可能に弾性的に当接する可動接触部分と、を有する、浮遊コネクタ。
【請求項2】
前記嵌合側導電シェルが、外壁と、該外壁の内側に位置決めされた仕切壁とを備え、該仕切壁が、前記外壁から離間しており、かつ下向きに延在し、前記弾性要素の上端が、前記外壁と前記仕切壁との間に受容される、請求項１に記載の浮遊コネクタ。
【請求項3】
前記固定部分が、前記内側導電シェルの円周方向に沿って配置された複数の固定タブを備え、該固定タブが、前記嵌合側導電シェルの前記仕切壁にスナップ留めされ、前記可動接触部分が、前記内側導電シェルの前記円周方向に沿って配置された複数の弾性アームを備え、各弾性アームが、前記可動導電シェルに対して摺動可能に弾性的に当接する、請求項２に記載の浮遊コネクタ。
【請求項4】
前記内側導電シェルが、前記仕切壁の内面に固定され、前記固定タブが、外向きに突出し、前記仕切壁にスナップ留めされ、前記弾性要素の上端が、下から前記嵌合側導電シェル上に対している、請求項３に記載の浮遊コネクタ。
【請求項5】
前記内側導電シェルが、前記仕切壁と前記外壁との間に固定され、前記固定タブが、内側に突出し、前記仕切壁の外面上にスナップ留めされる、請求項３に記載の浮遊コネクタ。
【請求項6】
前記内側導電シェルの頂部分から外向きに突出する突出エッジと、前記弾性要素の上端は、下から前記突出エッジ上に対している、請求項５に記載の浮遊コネクタ。
【請求項7】
前記嵌合側導電シェルが、前記絶縁シートの外周に被覆する第１の金属シェルと、該第１の金属シェルの下端に固定された第２の金属シェルと、を備え、前記受容キャビティが、前記第２の金属シェルと前記中央導電ピンとの間に形成されている、請求項１に記載の浮遊コネクタ。
【請求項8】
前記中央導電ピンが、ばね及び導電被覆部材を更に備え、前記ばねの２つの端は、上部嵌合要素及び下部嵌合要素上でそれぞれ弾性的に対しており、前記下部嵌合要素は、前記上部嵌合要素に対して上下方向に弾性移動することができ、
前記導電被覆部材が、被覆部分及び弾性接触部分を備え、前記被覆部分が、前記上部嵌合要素の外面に固定され、前記弾性接触部分が、前記下部嵌合要素の外面に対して摺動可能に弾性的に当接する、請求項１に記載の浮遊コネクタ。
【請求項9】
回路基板と、該回路基板上に固定されたコネクタベースと、該コネクタベース上に装着された請求項１に記載の浮遊コネクタと、を備え、前記コネクタベースが、金属ポストと、該金属ポストを取り囲む絶縁体と、該絶縁体の外面に固定された外側金属シェルと、を備え、
前記金属ポストが、前記中央導電ピンの前記下部嵌合要素と嵌合し、前記外側金属シェルが、前記可動導電シェルの下端と嵌合する、浮遊コネクタアセンブリ。
【請求項10】
回路基板と、該回路基板上に装着された請求項１に記載の浮遊コネクタと、を備え、前記回路基板には、中央接触点と、該中央接触点から離間し、かつ該中央接触点を外側から取り囲む外側接触点とが設けられており、
前記中央導電ピンの前記下部嵌合要素が、前記中央接触点と電気的に接続し、
前記可動導電シェルの下端が、前記外側接触点と電気的に接続する、浮遊コネクタアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、電気コネクタの分野に関し、特に、振動状況において良好な電気接続を維持することができる浮遊コネクタ及びそのアセンブリに関する。
【背景技術】
【0002】
中国実用新案第２１０７２３４１０号明細書は、耐多方向偏差の基板対基板同軸コネクタを開示し、これは、外側弾性導電アセンブリであって、外側弾性導電アセンブリの下部分が、固定端ＰＣＢの第１の導体と固定的に電気的に接続され、外側弾性導電アセンブリの上部分が、垂直方向に伸縮式に浮遊し、及び／又は垂直方向に斜めに浮遊することができる金属外側シェルを有する、外側弾性導電アセンブリと、外側弾性導電アセンブリに同軸に装着された中央弾性導電アセンブリであって、中央弾性導電アセンブリの下部分が、固定端ＰＣＢの第２の導体と固定的に電気的に接続され、中央弾性導電アセンブリの上部分が、垂直方向に伸縮式に浮遊することができる中心導体を有する、中央弾性導電アセンブリと、中央弾性導電アセンブリと外側弾性導電アセンブリとの間に設けられ、中央弾性導電アセンブリ及び外側弾性導電アセンブリを互いに絶縁する絶縁体と、金属外側シェルの上部分及び中心導体の上部分が、多方向偏差に耐える弾性浮遊において、浮遊端ＰＣＢの２つの接触点にそれぞれ当接し、電気的に接続されている。
【0003】
耐多方向偏差コネクタのそのような設計は、浮遊端ＰＣＢ及び固定端ＰＣＢを装着するプロセスで発生する位置ずれ及び信頼できない接続の問題を低減することができ、装着効率を促進することができる。しかしながら、この解決策では、一方では、中央弾性導電アセンブリと外側弾性導電アセンブリの弾性要素との間に設けられた絶縁体が信号のシールドとして機能しないため、中央弾性導電アセンブリによって送信される高周波信号は、外側弾性導電アセンブリの弾性要素に作用し、これは、ノイズ干渉を形成するためにエコーを容易に生成し、他方では、コネクタの構造強度を維持する必要があるため、金属ベースの厚さを薄くすることができず、材料もより良好な弾性を有さないがより良好な剛性を有するように事前に選択され、金属ベースの第１の吊り下げステップと金属外側シェルとの間に維持される接触の弾性が乏しくなることが多く、これは、即時破裂の問題を容易に生成するため、さらなる改善を行うことが必要である。
【発明の概要】
【0004】
本開示によって解決される技術的問題は、上記先行技術に存在する欠損を克服し、良好な電気接続を維持し、振動状況での電気信号の伝達品質を促進することができる浮遊コネクタ及びそのアセンブリを提供することである。
【0005】
本開示の一態様によれば、本開示は、上部嵌合要素及び下部嵌合要素を備える中央導電ピンと、中央導電ピンを内部に取り囲む絶縁シートと、絶縁シートの外周を取り囲み、絶縁シートの下に位置決めされた受容キャビティを形成する嵌合側導電シェルと、上端が受容キャビティ内に移動可能に受容され、受容キャビティから下向きに延在する可動導電シェルと、可動導電シェルの上端に弾性的に当接する弾性要素と、受容キャビティ内に装着され、嵌合側導電シェルと可動導電シェルとを電気的に接続するために使用される内側導電シェルであって、内側導電シェルが、弾性要素と中央導電ピンとの間に挿入されている、内側導電シェルと、を備え、内側導電シェルが、嵌合側導電シェル及び可動導電シェルの一方にスナップ留めされる固定部分と、嵌合側導電シェル及び可動導電シェルの他方に対して摺動可能に弾性的に当接する可動接触部分と、を有する、浮遊コネクタを提供する。
【0006】
本開示の別の態様によれば、本開示は、回路基板と、回路基板上に固定されたコネクタベースと、コネクタベースに装着された前述の浮遊コネクタと、を備える浮遊コネクタアセンブリを提供する。コネクタベースが、金属ポストと、金属ポストを取り囲む絶縁体と、絶縁体の外面に固定された外側金属シェルと、を備える。金属ポストが、中央導電ピンの下部嵌合要素と嵌合し、外側金属シェルが、可動導電シェルの下端と嵌合する。
【0007】
本開示の更に別の態様によれば、本開示は、回路基板と、回路基板上に装着された前述の浮遊コネクタと、を備える浮遊コネクタアセンブリを提供する。回路基板には、中央接触点と、中央接触点から離間し、かつ中央接触点を外側から取り囲む外側接触点とが設けられており、中央導電ピンの下部嵌合要素が、中央接触点と電気的に接続し、可動導電シェルの下端が、外側接触点と電気的に接続する。
【0008】
先行技術と比較して、本開示は、少なくとも、以下の利点を有する。すなわち、本開示の浮遊コネクタにおいて、内側導電シェルは、固定部分及び可動接触部分を介して嵌合側導電シェル及び可動導電シェルとの接続を常に維持し、嵌合側導電シェルと可動導電シェルとの間の電気接続が維持され、外部電気接続経路の安定性が維持される。内側導電シェルは、嵌合側導電シェル及び可動導電シェルとは独立した独立構成要素であるため、内側導電シェルが材料を選択し、プロセスを製造することがより柔軟になり、内側導電シェルはより良好な弾性を有し得、即時破裂の問題を容易に生成しない。内側導電シェルの提供に基づいて、嵌合側導電シェル及び可動導電シェルは、クリアランスフィット設計を使用してもよく、嵌合側導電シェル及び可動導電シェルは、上下方向に相対的な摺動をすることができるだけでなく、水平方向に相対的な浮遊を生成することができ、これは、振動レベルがより高い分野にも適用可能にすることができる。同時に、内側導電シェルは、弾性要素と中央導電ピンとの間に挿入されて、弾性要素を中央導電ピンから仕切り、内側導電シェルはシールドとして機能することができ、中央導電ピンの高速電気信号によって放出された電磁放射が弾性要素に作用して不適切な反射ノイズを生成することを防止することができ、電気信号の伝送品質が促進される。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】特定の使用において本開示の第１の実施形態の浮遊コネクタアセンブリの概略図である。
【図11】圧縮状態にある浮遊コネクタを有する、本開示の第２の実施形態の浮遊コネクタアセンブリの断面図である。
【図15】本開示の第３の実施形態の浮遊コネクタアセンブリの断面図である。
【図19】回路基板上に直接装着された本開示の第１の実施形態の浮遊コネクタの断面図である。
【符号の説明】
【0010】
参照符号は、以下のように表される。
１００ 浮遊コネクタアセンブリ
１ 浮遊コネクタ
１１ 中央導電ピン
１１１ 上部嵌合要素
１１２ 下部嵌合要素
１１３ ばね
１１４ 導電被覆部材
１１４１ 被覆部分
１１４２ 弾性接触部分
１１４４ 接触アーム
１２ 絶縁シート
１２１ 嵌合キャビティ
１２２ 制限溝
１３ 嵌合側導電シェル
１３１ 第１の金属シェル
１３１１ 制限突起
１３２ 第２の金属シェル
１３２１ 外壁
１３２２ 仕切壁
１３２３ 頂壁
１３２４ 上方延在壁
１３２５ 制限フランジ
１３２６ 受容キャビティ
１３２７ 仕切キャビティ
１４ 可動導電シェル
１４１ ボス
１５ 弾性要素
１６ 内側導電シェル
１６０ 本体
１６０１ 第１の開口部
１６０２ 第２の開口部
１６１ 固定部分
１６１１ 固定タブ
１６２ 可動接触部分
１６２１ 弾性アーム
１６３ 突出エッジ
１７ 封止要素
２ コネクタベース
２１ 金属ポスト
２１１ 半田部分
２１２ 嵌合部分
２２ 絶縁体
２２１ ボディ部分
２２２ 包囲部分
２３ 外側金属シェル
２３１ バレル体
２３２ 半田シート
３ 回路基板
３１ 中央接触点
３２ 外側接触点
４００ 装着シェル
４１ 装着キャビティ
４２ 嵌合キャビティ
６００ 浮遊コネクタアセンブリ
６ 浮遊コネクタ
６１ 中央導電ピン
６２ 絶縁シート
６２３ 位置決めポスト
６３ 嵌合側導電シェル
６３１ 第１の金属シェル
６３２ 第２の金属シェル
６３２１ 外壁
６３２２ 仕切壁
６４ 可動導電シェル
６５ 弾性要素
６６ 内側導電シェル
６６０ 本体
６６１ 固定部分
６６１１ 固定タブ
６６２ 可動接触部分
６６２１ 弾性アーム
６６２２ 細長いノッチ
６６３ 突出エッジ
６７ 封止要素
７００ 浮遊コネクタアセンブリ
７ 浮遊コネクタ
７１ 中央導電ピン
７２ 絶縁シート
７３ 嵌合側導電シェル
７３１ 第１の金属シェル
７３２ 第２の金属シェル
７３２２ 仕切壁
７３２３ 頂壁
７３２８ スナップ溝
７３２９ 停止突起
７４ 可動導電シェル
７５ 弾性要素
７６ 内側導電シェル
７６０ 本体
７６１ 固定部分
７６１１ 固定タブ
７６２ 可動接触部分
７６２１ 弾性アーム
８００ 浮遊コネクタアセンブリ
１００ 浮遊コネクタアセンブリ
１ 浮遊コネクタ
１１ 中央導電ピン
１１１ 上部嵌合要素
１１２ 下部嵌合要素
１１３ ばね
１１４ 導電被覆部材
１１４１ 被覆部分
１１４２ 弾性接触部分
１１４４ 接触アーム
１２ 絶縁シート
１２１ 嵌合キャビティ
１２２ 制限溝
１３ 嵌合側導電シェル
１３１ 第１の金属シェル
１３１１ 制限突起
１３２ 第２の金属シェル
１３２１ 外壁
１３２２ 仕切壁
１３２３ 頂壁
１３２４ 上方延在壁
１３２５ 制限フランジ
１３２６ 受容キャビティ
１３２７ 仕切キャビティ
１４ 可動導電シェル
１４１ ボス
１５ 弾性要素
１６ 内側導電シェル
１６０ 本体
１６０１ 第１の開口部
１６０２ 第２の開口部
１６１ 固定部分
１６１１ 固定タブ
１６２ 可動接触部分
１６２１ 弾性アーム
１６３ 突出エッジ
１７ 封止要素
２ コネクタベース
２１ 金属ポスト
２１１ 半田部分
２１２ 嵌合部分
２２ 絶縁体
２２１ ボディ部分
２２２ 包囲部分
２３ 外側金属シェル
２３１ バレル体
２３２ 半田シート
３ 回路基板
３１ 中央接触点
３２ 外側接触点
４００ 装着シェル
４１ 装着キャビティ
４２ 嵌合キャビティ
６００ 浮遊コネクタアセンブリ
６ 浮遊コネクタ
６１ 中央導電ピン
６２ 絶縁シート
６２３ 位置決めポスト
６３ 嵌合側導電シェル
６３１ 第１の金属シェル
６３２ 第２の金属シェル
６３２１ 外壁
６３２２ 仕切壁
６４ 可動導電シェル
６５ 弾性要素
６６ 内側導電シェル
６６０ 本体
６６１ 固定部分
６６１１ 固定タブ
６６２ 可動接触部分
６６２１ 弾性アーム
６６２２ 細長いノッチ
６６３ 突出エッジ
６７ 封止要素
７００ 浮遊コネクタアセンブリ
７ 浮遊コネクタ
７１ 中央導電ピン
７２ 絶縁シート
７３ 嵌合側導電シェル
７３１ 第１の金属シェル
７３２ 第２の金属シェル
７３２２ 仕切壁
７３２３ 頂壁
７３２８ スナップ溝
７３２９ 停止突起
７４ 可動導電シェル
７５ 弾性要素
７６ 内側導電シェル
７６０ 本体
７６１ 固定部分
７６１１ 固定タブ
７６２ 可動接触部分
７６２１ 弾性アーム
８００ 浮遊コネクタアセンブリ
【発明を実施するための形態】
【0011】
本開示は、本開示の原理の例証とみなされるべきであり、本開示を例示されるように限定することを意図しないという理解のもとで、本開示は、異なる形態の実施形態が可能であり得るが、本明細書で図に示され、詳細に説明されるものは、特定の実施形態にすぎない。
【0012】
したがって、特徴の参照は、本開示の一実施形態の特徴を説明することを意図しており、すべての実施形態が、説明される特徴を有しなければならないことを暗示するものではない。更に、説明がいくつかの特徴を例示することに留意されたい。特定の特徴は、潜在的なシステム設計を例示するためにともに組み合わせられ得るが、それらの特徴は、明示的に説明されていない他の組み合わせでも使用され得る。したがって、説明される組み合わせは、別途注記のない限り、限定することを意図しない。
【0013】
図に例示される実施形態では、本開示の様々な構成要素の構造及び移動を説明するために使用される上、下、左、右、前、及び後などの方向の表現は、絶対的なものではなく、相対的なものである。これらの表現は、構成要素が図に示される位置にあるときに適切なものである。しかしながら、構成要素の位置の説明が変化した場合は、これらの表現がそれに応じて変化する。
【0014】
以下、本開示の図面と組み合わせて、本開示の好ましい実施形態を更に詳細に説明する。
【0015】
【0016】
まず、図１～図３を参照すると、浮遊コネクタアセンブリ１００は、特定の使用において装着シェル４００に装着され得る。装着シェル４００には、装着キャビティ４１及び装着キャビティ４１の上方に位置決めされた嵌合キャビティ４２が設けられている。装着キャビティ４１は、使用要件に従って電気要素（図示せず）を受容してもよく、例えば、電気要素は、カメラである。嵌合キャビティ４２は、ケーブルコネクタ（図示せず）が内部に挿入されることを可能にしてもよい。浮遊コネクタアセンブリ１００は、装着シェル４００内に受容され、電気要素とケーブルコネクタとの間の信号伝送を実現するために、それぞれ電気要素及びケーブルコネクタに接続されている。
【0017】
説明の便宜上、本明細書では、装着シェル４００の嵌合キャビティ４２が提示される側が「上」として定義され、装着キャビティ４１が提示される側が「下」として定義される。
【0018】
図３及び図４と組み合わせて、本実施形態の浮遊コネクタアセンブリ１００は、回路基板３と、回路基板３上に固定されたコネクタベース２と、コネクタベース２の上に装着された浮遊コネクタ１と、を含む。浮遊コネクタアセンブリ１００は、装着シェル４００の装着キャビティ４１が提示される側から装着シェル４００に装着されてもよく、浮遊コネクタ１の上部分は嵌合キャビティ４２内に入り、浮遊コネクタ１の下部分、コネクタベース２及び回路基板３は装着キャビティ４１内に受容され、回路基板３の下側は、電気要素がその上に装着されることを可能にするために使用される。
【0019】
好ましくは、装着シェル４００において、装着キャビティ４１と嵌合キャビティ４２との間にステップ型構造が形成され、浮遊コネクタ１には、外側に突出する制限フランジ１３２５が設けられ、制限フランジ１３２５及び装着シェル４００は、位置を制限する役割を果たす。
【0020】
コネクタベース２は、浮遊コネクタ１と回路基板３との間の電気接続を実現するために、半田付けなどによって回路基板３上に固定されてもよい。
【0021】
【0022】
絶縁体２２は、金属ポスト２１及び外側金属シェル２３を固定し、絶縁する。本実施形態では、絶縁体２２は、ボディ部分２２１と、ボディ部分２２１の下端の外側に位置決めされ、それを包囲する包囲部分２２２とを実質的に含む。
【0023】
金属ポスト２１は、固体金属導体であり、絶縁体２２の中心に位置決めされ、金属ポスト２１及び絶縁体２２は、一体として射出成形によって互いに係合していることが好ましい。本実施形態では、金属ポスト２１は、半田付け部分２１１と、半田付け部分２１１の上に位置決めされた嵌合部分２１２とを有し、半田付け部分２１１は、円筒形状であり、嵌合部分２１２の周囲は、半田付け部分２１１を超える。嵌合部分２１２は、ボディ部分２２１の上面に露出している。半田付け部分２１１は、上下方向に沿ってボディ部分２２１を通過し、ボディ部分２２１の底面に露出している。
【0024】
外側金属シェル２３は、実質的に円形のバレル形状であるバレル体２３１と、バレル体２３１の下端から外向きに曲がり、延在し、平坦なシート形状である２つの半田付けシート２３２と、を含む。バレル体２３１は、ボディ部分２２１の外周を被覆し、包囲部分２２２によって包含され、外側金属シェル２３及び絶縁体２２は、互いにより堅固に係合し得るようにする。
【0025】
金属ポスト２１の半田付け部分２１１と外側金属シェル２３の半田付けシート２３２はそれぞれ、回路基板３上に対応する接触点（図示せず）で半田付けされるため、コネクタベース２は回路基板３上に固定される。
【0026】
他の実施形態では、コネクタベース２はまた、これらの図に示されるような構造に限定されない。コネクタベース２の機能は、浮遊コネクタ１及び回路基板３を一緒に確実に電気的に接続することであり、対応する機能を実現することができる他のコネクタベース２も使用され得ることが理解されよう。
【0027】
図８～図１０を参照すると、好ましい本実施形態の浮遊コネクタ１は、主に、中央導電ピン１１と、中央導電ピン１１を取り囲む絶縁シート１２と、絶縁シート１２の外周を更に取り囲む嵌合側導電シェル１３と、嵌合側導電シェル１３に移動可能に受容された可動導電シェル１４と、嵌合側導電シェル１３と可動導電シェル１４との間に装着された弾性要素１５と、弾性要素１５と中央導電ピン１１との間に挿入された内側導電シェル１６とを含む。ここで、中央導電ピン１１は、１つの安定した内部電気接続経路を確立するために使用され、嵌合側導電シェル１３、可動導電シェル１４、及び内側導電シェル１６は、１つの安定した外部電気接続経路を確立するために協働的に使用される。２つの電気接続経路により、電気信号の安定した伝送が実現される。
【0028】
主に図１０を参照すると、好ましい本実施形態の中央導電ピン１１は、ポゴピンの構造形態を用いており、上部嵌合要素１１１、下部嵌合要素１１２、ばね１１３、及び導電被覆部材１１４を含む。
【0029】
上部嵌合要素１１１の下端には、第１の受容キャビティが設けられ、下部嵌合要素１１２の上端には、第２の受容キャビティが設けられ、下部嵌合要素１１２は、第１の受容キャビティ内に受容される。
【0030】
ばね１１３は、上部嵌合要素１１１及び下部嵌合要素１１２が比較的弾性的に移動することができるように、上部嵌合要素１１１と下部嵌合要素１１２との間に当接する。具体的には、ばね１１３の上端は、第１の受容キャビティ内に受容され、ばね１１３の下端は、第２の受容キャビティ内に受容される。
【0031】
図８及び図１０と組み合わせて、導電被覆部材１１４は、被覆部分１１４１と、被覆部分１１４１の下端から延在する弾性接触部分１１４２と、を含む。被覆部分１１４１は、バレル形状であり、上部嵌合要素１１１の下部分の外周を被覆する。弾性接触部分１１４２は、被覆部分１１４１の下端から延在し、弾性接触部分１１４２の円周方向に沿って配置された複数の接触アーム１１４４を含み、２つの隣接する接触アーム１１４４は、互いに離間している。複数の接触アーム１１４４の下端は、導電被覆部材１１４の中心に向かって集まり、下部嵌合要素１１２の外面に対して摺動可能に弾性的に当接する。
【0032】
上部嵌合要素１１１及び下部嵌合要素１１２が上下方向に比較的移動するときに、接触アーム１１４４は、下部嵌合要素１１２に沿って摺動し、常に下部嵌合要素１１２に当接するように維持され、また、上部嵌合要素１１１及び下部嵌合要素１１２が、接触アーム１１４４の弾性変形によって半径方向のオフセットを有するときに、弾性接触部分１１４２は、依然として、下部嵌合要素１１２との良好な電気的接触を維持することができる。したがって、中央導電ピン１１は常に良好な電気接続を維持し、信号伝送の信頼性を促進することができ、これは、振動レベルがより高い用途分野に特に適用可能である。
【0033】
図に示されていない一実施形態では、導電被覆部材１１４の被覆部分１１４１はまた、下部嵌合要素１１２を被覆してもよく、弾性接触部分１１４２は、これに対応して、上部嵌合要素１１１の外面に対して弾性的に当接する。
【0034】
図９及び図１０を参照すると、絶縁シート１２及び上部嵌合要素１１１は、注入成形によって一体として互いに係合されることが好ましく、ここでは、上部嵌合要素１１１の下部分は、絶縁シート１２を下向きに超える。絶縁シート１２の頂部分には、嵌合キャビティ１２１が設けられ、上部嵌合要素１１１の上端は、ケーブルコネクタ（図示せず）と嵌合するために使用されるように、嵌合キャビティ１２１内に突出する。本実施形態では、絶縁シート１２の下端は、絶縁シート１２の周方向に沿って制限溝１２２で凹んでいる。
【0035】
図８～図１０を参照すると、好ましい本実施形態の嵌合側導電シェル１３は、第１の金属シェル１３１と、第１の金属シェル１３１の下端に固定された第２の金属シェル１３２とを含む。嵌合側導電シェル１３は、より安価であり、同時により良好な剛性及び導電率を有する材料（真鍮など）で作製されてもよく、嵌合側導電シェル１３は、好ましくは、ダイキャスト又はＣＮＣ（コンピュータ化数値制御）処理によって製造されてもよく、上記のプロセスによって製造された嵌合側導電シェル１３は、接合シームを有さず、嵌合側導電シェル１３が、より良好な水密性を有し得るようにする。
【0036】
第１の金属シェル１３１は、絶縁シート１２の外周を被覆し、第１の金属シェル１３１は、絶縁シート１２の長さに実質的に等しく、絶縁シート１２は、内部に絶縁シート１２を完全に取り囲む。図９に示すように、第１の金属シェル１３１の下部分には、内側に突出する複数の制限突起１３１１が設けられ、制限突起１３１１は、第１の金属シェル１３１及び絶縁シート１２を固定するように、絶縁シート１２の制限溝１２２に対応して入ってもよい。
【0037】
図１０に示すように、第２の金属シェル１３２は、第１の金属シェル１３１の下端を被覆し、第２の金属シェル１３２は、中央導電ピン１１を外側から取り囲む。受容キャビティ１３２６は、第２の金属シェル１３２と中央導電ピン１１との間に形成され、受容キャビティ１３２６は、絶縁シート１２の下に位置決めされる。好ましくは、封止要素１７が、第２の金属シェル１３２と中央導電ピン１１との間に更に設けられ、封止要素１７は、絶縁シート１２の下端面に取り付けられ、対応する構成要素間のギャップが、外部の水が透過するのを防ぐために十分に封止され得るようにする。
【0038】
第２の金属シェル１３２は、外壁１３２１と、外壁１３２１の内側に位置決めされ、外壁１３２１から離間し、下向きに延在する仕切壁１３２２と、外壁１３２１の頂部分と仕切壁１３２２の頂部分とを接続する頂壁１３２３と、頂壁１３２３から上向きに延在する上方延在壁１３２４と、を有する。
【0039】
外壁１３２１は、受容キャビティ１３２６を形成するように取り囲み、好ましくは、外壁１３２１の底端は、ネッキングによって収縮口で設計されている。仕切壁１３２２は、外壁１３２１の長さよりも小さい下向きに延在する長さを有し、仕切壁１３２２及び頂壁１３２３、外壁１３２１は、仕切キャビティ１３２７を形成する。上方延在壁１３２４は、第１の金属シェル１３１の外周を被覆し、制限ステップは、上方延在壁１３２４と頂壁１３２３との間に更に形成され、第１の金属シェル１３１を上下方向に位置に制限し得る。
【0040】
図８を参照すると、第２の金属シェル１３２は、第２の金属シェル１３２の円周方向に沿って外壁１３２１から外向きに突出する制限フランジ１３２５を更に有する。図３と組み合わせて、制限フランジ１３２５は、装着シェル４００と一緒に位置を制限するために使用され得る。
【0041】
第２の金属シェル１３２及び第１の金属シェル１３１は、例えば、干渉フィット又は構造制限などによって構造協働形態で固定され得、更に、例えばレーザー溶接、接着など、他の補助方式によって更に固定され得る。
【0042】
好ましい本実施形態は、嵌合側導電シェル１３を第１の金属シェル１３１及び第２の金属シェル１３２に分離し、嵌合側導電シェル１３及び絶縁シート１２は、一緒により便利に組み立てられてもよい。しかし、図には示されていない他のいくつかの可能な実施形態では、嵌合側導電シェル１３が単一構造として設計されていると考えられてもよい。
【0043】
図８及び図１０を参照すると、可動導電シェル１４は、実質的にバレル形状構造であり、外部から中央導電ピン１１の下部分を取り囲む。可動導電シェル１４の上端は、第２の金属シェル１３２の受容キャビティ１３２６内に受容され、上下方向に第２の金属シェル１３２に対して移動することができる。本実施形態では、可動導電シェル１４の上端は、より大きな外径を有するが、可動導電シェル１４の下端は、相対的により小さい外径を有し、可動導電シェル１４の上端は、ボス１４１を形成するようにする。移動のためのギャップは、ボス１４１と第２の金属シェル１３２の外壁１３２１との間に提示され、可動導電シェル１４及び第２の金属シェル１３２が相対的に移動することを可能にするようにし、同時に、ボス１４１は、外壁１３２１の底端での収縮口によって停止され、ボス１４１が第２の金属シェル１３２から分離しないようにし、可動導電シェル１４の下端は、浮遊コネクタ１の外壁１３２１の収縮口から下向きに延在する。
【0044】
実用的な要件によれば、可動導電シェル１４は、比較的大きな厚さを有することができ、したがって、特定の強度を有し、高電流の伝送を容易にする。
【0045】
図８及び図１０を参照すると、弾性要素１５は、弾性的に延在し得るばね又は同様の構造部材であり得る。弾性要素１５は、嵌合側導電シェル１３と可動導電シェル１４との間に装着され、弾性要素１５の弾性変形によって、嵌合側導電シェル１３と可動導電シェル１４との間の相対的な移動量を吸収することができ、嵌合側導電シェル１３と可動導電シェル１４との間に、弾性を有する可動接続を維持するようにする。
【0046】
具体的には、本実施形態では、図１０に示すように、弾性要素１５の上端は、外壁１３２１及び仕切壁１３２２によって画定される仕切キャビティ１３２７内に受容され、弾性要素１５の下端は、可動導電シェル１４の上端に弾性的に当接する。外壁１３２１及び仕切壁１３２２は、弾性要素１５を誘導し、弾性要素１５の安定性を促進するように機能し得る。
【0047】
図８及び図９を参照すると、内側導電シェル１６は、より良好な弾性を有する金属材料（ニッケル銅など）を使用してもよく、曲げ、スタンピングなどのプロセスによって形成されてもよく、内側導電シェル１６がより良好な弾性を有するようにする。内側導電シェル１６は、バレル形状構造である本体１６０を含み、本体１６０には、固定部分１６１及び固定部分１６１の下に位置決めされた可動接触部分１６２が設けられ、突出エッジ１６３は、本体１６０の頂部分から更に曲がり、外向きに突出し、突出エッジ１６３は、互いに離間し、かつそれぞれ本体１６０のエッジに沿って延在する２つの部分に分割される。
【0048】
本実施形態では、本体１６０の上半分には、本体１６０の円周方向に沿って複数の第１の開口部１６０１が配置され、本体１６０の下半分には、本体１６０の周方向に沿って複数の第２の開口部１６０２が設けられている。
【0049】
固定部分１６１は、複数の固定タブ１６１１を含み、複数の固定タブ１６１１は、複数の第１の開口部１６０１の上エッジから内側に突出する。
【0050】
可動接触部分１６２は、複数の弾性アーム１６２１を含み、複数の弾性アーム１６２１は、それぞれ複数の第２の開口部１６０２から外向きに突出する。各弾性アーム１６２１の先端は自由端であり、各弾性アーム１６２１は本体１６０に対して弾性を有するようにする。
【0051】
図１０と組み合わせて、内側導電シェル１６は、第２の金属シェル１３２の受容キャビティ１３２６内に装着され、固定部分１６１は、第２の金属シェル１３２にスナップ留めされ、可動接触部分１６２は、可動導電シェル１４に弾性的に当接し、嵌合側導電シェル１３と可動導電シェル１４との間の電気接続経路を確立するようにする。
【0052】
具体的には、本実施形態では、内側導電シェル１６は、第２の金属シェル１３２の仕切壁１３２２と外壁１３２１との間に固定されている。本体１６０は、仕切壁１３２２の外面に実質的に取り付けられ、複数の固定タブ１６１１は、仕切壁１３２２の外面とスナップ留めされ、図示されないいくつかの実施形態では、仕切壁１３２２には、複数の固定タブ１６１１とより堅固にスナップ留めするように、スナップ溝が設けられ得る。突出エッジ１６３の上面は、頂壁１３２３の下面に当接し、したがって、突出エッジ１６３の下面は弾性要素１５の上端に弾性的に当接し、したがって、内側導電シェル１６を弾性要素１５の弾性的な押し込みに供され得、内側導電シェル１６が第２の金属シェル１３２から下向きに分離することを回避するようにし、これは、内側導電シェル１６の位置を維持するのに有益である。本体１６０の下端は、仕切壁１３２２を下向きに超え、可動接触部分１６２の各弾性アーム１６２１は、可動導電シェル１４の内壁に弾性的に当接する。
【0053】
内側導電シェル１６は、嵌合側導電シェル１３と可動導電シェル１４との間の中間媒体として作用し、浮遊コネクタ１が振動環境にあるときに、嵌合側導電シェル１３及び可動導電シェル１４が相対的に移動し、内側導電シェル１６の固定部分１６１が、嵌合側導電シェル１３との接続を維持するように使用され、可動接触部分１６２が、可動導電シェル１４に対して常に弾性的に当接することができ、したがって、内側導電シェル１６によって、嵌合側導電シェル１３と可動導電シェル１４との間の電気接続経路を維持することができるようにする。
【0054】
図に示されていないいくつかの他の実施形態において、固定部分１６１は、可動導電シェル１４にスナップ留めされるが、可動接触部分１６２は、嵌合側導電シェル１３に弾性的に当接することもあり得る。同様に、内側導電シェル１６の弾性変形によって、嵌合側導電シェル１３と可動導電シェル１４との間の電気接続を維持することができる。
【0055】
好ましくは、内側導電シェル１６は、嵌合側導電シェル１３及び可動導電シェル１４と比較してより容易に弾性変形するように構成されており、可動接触部分１６２の弾性変形によって、嵌合側導電シェル１３と可動導電シェル１４との間の電気接続の安定性が更に促進される。具体的には、内側導電シェル１６は、弾性変形の生成を容易にするように、より薄く、弾性を有する金属シートによって製造されてもよいし、少なくとも可動接触部分１６２が、より薄い厚さを有するように作製されるか、又は曲げなどの構造設計、開口部を提供するなどにより、可動接触部分１６２が、容易に弾性変形するように作製される。
【0056】
他方では、内側導電シェル１６は、弾性要素１５と中央導電ピン１１との間に挿入され、金属材料を使用する内側導電シェル１６は、シールドとして機能してもよく、これは、中央導電ピン１１の高速電気信号によって放出された電磁放射が弾性要素１５に作用して不適切な反射ノイズを生成することを防止することができ、電気信号の伝送品質が促進される。
【0057】
浮遊コネクタ１の組み立てシーケンスは、実質的に、射出成形によって中央導電ピン１１上に絶縁シート１２を形成することと、第１の金属シェル１３１が絶縁シート１２の外周を被覆するようにすることと、封止要素１７を絶縁シート１２の下に設けることと、内側導電シェル１６、弾性要素１５、及び可動導電シェル１４を第２の金属シェル１３２の受容キャビティ１３２６内に順次装着することと、第２の金属シェル１３２の底端は、ネッキングされることと、最終的に、第２の金属シェル１３２を第１の金属シェル１３１の下端に固定することである。
【0058】
再び図３及び図７と組み合わせて、浮遊コネクタ１が使用されるとき、浮遊コネクタ１及び回路基板３に装着されたコネクタベース２は一緒に接続されて、浮遊コネクタアセンブリ１００を構成する。ここで、浮遊コネクタ１の可動導電シェル１４の下端とコネクタベース２の外側金属シェル２３の上端とは、電気接続を形成する。浮遊コネクタ１の中央導電ピン１１の下端とコネクタベース２の金属ポスト２１の上端とは、互いに弾性的に当接し、電気接続を形成する。最後に、浮遊コネクタアセンブリ１００は、装着シェル４００に装着され、装着シェル４００は、浮遊コネクタアセンブリ１００と一緒に、必要に応じて製品上に装着される。
【0059】
【0060】
同様に、浮遊コネクタアセンブリ６００は、回路基板３と、回路基板３上に装着されたコネクタベース２と、コネクタベース２に装着された浮遊コネクタ６と、を含む。
【0061】
図１２及び図１３を参照すると、第２の実施形態の浮遊コネクタ６の構造は、第１の実施形態の浮遊コネクタ１の構造と実質的に同じであり、同様に、浮遊コネクタ６は、中央導電ピン６１、絶縁シート６２、嵌合側導電シェル６３、可動導電シェル６４、弾性要素６５、内側導電シェル６６、及び封止要素６７を含む。主に違いは、第２の実施形態の内側導電シェル６６の特定の構造が異なることにある。
【0062】
図１４を参照すると、第２の実施形態では、内側導電シェル６６は、実質的にバレル形状である本体６６０と、本体６６０上に設けられた固定部分６６１と、本体６６０の下端から下向きに延在する可動接触部分６６２とを含む。２つの突出エッジ６６３は、本体６６０の上端から外向きに曲がり、そこから突出する。固定部分６６１は、本体６６０の中央部分から内側に突出する複数の固定タブ６６１１を含む。
【0063】
可動接触部分６６２は、可動接触部分６６２の円周方向に沿って配置された複数の弾性アーム６６２１を含み、各弾性アーム６６２１は、本体６６０の下端エッジから下向きに延在し、外向きに曲がり、細長いノッチ６６２２が、２つの隣接する弾性アーム６６２１と本体６６０の下端エッジとの間に形成され、各弾性アーム６６２１の先端は、円弧状の弾性自由端である。
【0064】
図１１に示すように、内側導電シェル６６の本体６６０は、嵌合側導電シェル６３の第２の金属シェル６３２の外壁６３２１と仕切壁６３２２との間に装着され、好ましくは、仕切壁６３２２の外面に取り付けられ、複数の弾性アーム６６２１は、仕切壁６３２２を下向きに超え、弾性アーム６６２１の先端は、可動導電シェル６４の内壁に対して弾性的に当接する。
【0065】
図１１の弾性要素６５は圧縮状態にあり、可動導電シェル６４のほとんどの部分構造は、第２の金属シェル６３２内に収縮して上向きに入り、可動導電シェル６４は、その上限位置に実質的に位置決めされ、弾性アーム６６２１は、可動導電シェル６４の内壁の下端に近い可動導電シェル６４の内壁の位置に当接することに留意する。比較して、図１０の概略図に示されるような非圧縮状態で弾性要素１５を参照すると、図１０に示す状態では、可動導電シェル１４は、その下限位置に実質的に位置決めされ、内側導電シェル１６の弾性アーム１６２１は、可動導電シェル１４の内壁の上端に近い可動導電シェル１４の内壁の位置に当接する。
【0066】
図１０に示されるような内側導電シェル１６及び図１１に示されるような内側導電シェル６６が異なるが、２つの図の状態を比較すると、可動導電シェル１４／６４が嵌合側導電シェル１３／６３に対して上下方向に移動するとき、内側導電シェル１６／６６の可動接触部分１６２／６６２は、常に可動導電シェル１４／６４上で弾性的に摺動して当接することができることが分かる。
【0067】
図１１及び図１２を参照すると、第１の実施形態からの第２の実施形態の浮遊コネクタ６の別の違いは、絶縁シート６２の下端には、絶縁シート６２の円周方向に沿って突出する位置決めフランジ６２３が設けられ、位置決めフランジ６２３の上面と嵌合側導電シェル６３の第１の金属シェル６３１が、位置の制限のために互いに対して当接し、位置決めフランジ６２３の下面と第２の金属シェル６３２が位置の制限のために互いに当接する。
【0068】
第２の実施形態の浮遊コネクタアセンブリ６００の他の構成は、第１の実施形態を参照してもよく、その特定の説明は、本明細書では繰り返されない。
【0069】
【0070】
第３の実施形態と第１の実施形態との間の主な違いは、浮遊コネクタ７において、内側導電シェル７６が、嵌合側導電シェル７３の第２の金属シェル７３２の仕切壁７３２２の内面に固定されていることにある。
【0071】
主に図１８を参照すると、内側導電シェル７６の固定部分７６１は、本体７６０の中央部分から外向きに突出する複数の固定タブ７６１１を含み、可動接触部分７６２は、本体７６０の下端から下向き及び外向きに曲がり、延在する複数の弾性アーム７６２１を含み、複数の弾性アーム７６２１は、本体７６０の円周方向に沿って互いに離間している。
【0072】
図１５と組み合わせて、第３の実施形態では、内側導電シェル７６の本体７６０は、仕切壁７３２２によって取り囲まれており、固定タブ７６１１は、仕切壁７３２２の内面に設けられたスナップ溝７３２８にスナップ留めされている。好ましくは、停止突起７３２９は、仕切壁７３２２の内面から更に突出し、停止突起７３２９は、本体７６０の上で停止する。内側導電シェル７６の弾性アーム７６２１は、可動導電シェル７４の内壁に弾性的に当接する。弾性要素７５の上端は、下方から第２の金属シェル７３２上に対しており、具体的には、弾性要素７５は、第２の金属シェル７３２の頂壁７３２３の下面に直接当接している。
【0073】
第３の実施形態の浮遊コネクタ７の他の構成は、第１の実施形態を参照してもよく、その特定の説明は、本明細書では繰り返されない。
【0074】
図１９及び図２０は、本開示の第１の実施形態の浮遊コネクタ１が回路基板３に直接取り付けられていることによって構成された浮遊コネクタアセンブリ８００を概略的に示す。第１の実施形態と比較して、浮遊コネクタアセンブリ８００は、コネクタベース２を省略する。
【0075】
回路基板３には、中央接触点３１と、中央接触点３１から離間し、かつ中央接触点３１を外側から取り囲む外側接触点３２とが設けられている。ここで、中央接触点３１及び外側接触点３２は、半田付けパッド、回路基板などに半田付けされた導電性パターン又は金属部材であり得る。浮遊コネクタ１の可動導電シェル１４の下端及び外側接触点３２は、電気的に接続され、浮遊コネクタ１の中央導電ピン１１の下端及び中央接触点３１は、互いに当接する。
【0076】
第２の実施形態及び第３の実施形態の浮遊コネクタアセンブリ６００／７００に関して、コネクタベース２も省略されてもよく、浮遊コネクタ６／７は回路基板３に直接装着されるようにしてもよい。
【0077】
上記の実施形態によれば、本開示の浮遊コネクタ１／６／７において、内部電気接続経路は、中央導電ピン１１／６１／７１によって確立され、外部電気接続経路は、嵌合側導電シェル１３／６３／７３と、可動導電シェル１４／６４／７４と、内側導電シェル１６／６６／７６との協働によって確立される。ここで、弾性要素１５／６５／７５は、嵌合側導電シェル１３／６３／７３と可動導電シェル１４／６４／７４との間の相対変位量を吸収することができ、嵌合側導電シェル１３／６３／７３及び可動導電シェル１４／６４／７４が相対的な動きを生成するときに、内側導電シェル１６／６６／７６が固定部分１６１／６６１／７６１及び可動接触部分１６２／６６２／７６２を介して嵌合側導電シェル１３／６３／７３と可動導電シェル１４／６４／７４との接続を常に維持するようにし、外部電気接続経路の安定性が維持されるようにする。内側導電シェル１６／６６／７６は、嵌合側導電シェル１３／６３／７３及び可動導電シェル１４／６４／７４とは独立した独立構成要素であるため、内側導電シェル１６／６６／７６は材料及び製造プロセスの選択がより柔軟になり、内側導電シェル１６／６６／７６はより良好な弾性を有し得、即時破裂の問題を容易に生成しない。内側導電シェル１６／６６／７６の提供に基づいて、嵌合側導電シェル１３／６３／７３及び可動導電シェル１４／６４／７４は、クリアランスフィット設計を使用してもよく、嵌合側導電シェル１３／６３／７３及び可動導電シェル１４／６４／７４は、上下方向に相対的な摺動をすることができるだけでなく、水平方向に相対的な浮遊を生成することができ、これは、振動レベルがより高い分野にも適用可能にすることができる。
【0078】
同時に、内側導電シェル１６／６６／７６は、弾性要素１５／６５／７５と中央導電ピン１１／６１／７１との間に挿入され、内側導電シェル１６／６６／７６は、シールドとして機能してもよく、中央導電ピン１１／６１／７１の高速電気信号によって放出された電磁放射は、弾性要素１５／６５／７５に作用して、不適切な反射ノイズを生成することを防止することができ、これは、高周波信号伝送の状況に特に適用可能である。
【0079】
上記の内容は、本開示の好適な実施形態にすぎず、本開示の実施する解決策を限定し得ず、当業者は、本開示の主要な概念及び趣旨に基づいて、対応する変更又は修正を好都合に行い得、したがって、本開示の保護の範囲は、特許請求の範囲の用語によって決定されるものとする。
【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】