JP7242012B2 - コネクタ構造 - Google Patents

Description

本発明は、回路基板と回路基板とを接続する基板対基板コネクタ構造に関するものである。

この分野の技術として、特許文献１記載の技術が知られている。コンタクトにフローティング機構を設けて、回路基板間のずれを吸収している。

特開２０１４－１６５０６６号公報

しかし、上述した技術によれば、接点部は単純な板バネ方式であって、特段挟持力の強化に工夫がなされたものではない。またフローティング部（コンタクトの湾曲部）のずれ吸収量が少ないため、大きなずれが生じたときには接続追従の対応が困難である。また仮に、大きなずれが吸収できたとしても、位置ずれ吸収による大きな応力が、フローティング部（コンタクトの湾曲部）に作用している状態で、回路基板に振動が生じたときには、接点部の瞬間的な切断が生じるおそれがある。また、フローティング部（コンタクトの湾曲部）が破断する恐れがある。

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、平行位置にある一対の回路基板間に大きな位置ずれが生じたとき、あるいは環境条件により回路基板に振動が生じたときであっても、接点部の接続状態を保持したまま、このようなずれや振動を吸収しうるコネクタ構造の提供を目的とする。

本発明のコネクタ構造は、（１）プラグコンタクトを長手方向に沿って保持するプラグハウジングが平板状の接触部を有するリセプタクルコンタクトを長手方向に沿って保持するリセプタクルハウジングの上面から沈むように嵌合し、前記プラグコンタクトが、嵌合時前記リセプタクルコンタクトの前記接触部に一対のコンタクト片で挟持する接触部を有するコネクタ構造において、前記プラグコンタクトは前記一対のコンタクト片に連なる連結部と、前記連結部に連なる圧入部と、前記圧入部に連なる接続部とを備え、前記コンタクト片と前記圧入部と前記接続部とは板面の広がる方向が共通し、前記一対のコンタクト片は１８０度湾曲する前記連結部で繋がり、各々が前記プラグハウジングの柱状の保護部で覆われた内部の収容部に収容され、隣接する一方の前記保護部には一方の前記コンタクト片が収容され、他方の前記保護部には他方の前記コンタクト片が収容されるとともに、先端部は対面する挟持面が挟持方向に直交する幅方向に位置がずれており、前記プラグコンタクトは前記長手方向に沿う方向に少なくとも１列に複数個が配置されているところに特徴を有するものである。

この発明によれば、一対のコンタクト片の先端部は、幅方向に位置がずらされているので、無負荷状態での一方の先端部の静止位置は、他方の先端部の位置による干渉を受けることなく、相手方コンタクトとの挟持方向へ位置取りできる。これにより、一対のコンタクト片の挟持力が強化され、平行位置にある一対の回路基板間に大きな位置ずれが生じたとき、あるいは環境条件により回路基板に振動が生じたときであっても、接点部の接続状態を保持したまま、このようなずれや振動を吸収しうるコネクタ構造が得られる。

好ましくは、本発明のコネクタ構造は、（２）前記一対のコンタクト片の先端部の位置ずれ量が先端部の幅寸法に比べて同じか又は大きいところに特徴を有する（１）に記載のものである。

この発明によれば、先端部の幅分位置がずらされているので、一対のコンタクト片の挟
持力が強化されたコンタクト構造が無理なく得られる。

好ましくは、本発明のコネクタ構造は、（３）前記一対のコンタクト片の先端部は、挟持方向に頂部を有する「くの字」状で、無負荷時頂部は挟持面よりも挟持方向に進む位置にあるところに特徴を有する（２）に記載のものである。

この発明によれば、くの字の頂部で接続するので、強化された接圧が得られる。

好ましくは、本発明のコネクタ構造は、（４）前記1列状に配置されたプラグコンタクトの配置エリアを１つ或いは２つ以上に区分けした場合、同一エリア内では、前記一対のコンタクト片の先端部の位置ずれ方向が同一方向に揃えられているところに特徴を有する請求項１から３の内一項記載のものである。

好ましくは、本発明のコネクタ構造は、（５）上記（４）記載の条件で配置されたプラグコンタクトが長手方向に沿って２列状に備わるところに特徴を有するものである。

好ましくは、本発明のコネクタ構造は、（６）上記（５）記載の条件で配置されたプラグコンタクトは、長手距離の略中央でエリアが区分けされ全体が４つのエリアを備え、隣接するエリアのプラグコンタクトの一対のコンタクト片の先端部の位置ずれ方向が同一方向であるところに特徴を有するものである。

この発明によれば、一種類のプラグコンタクトで４つのエリアのプラグコンタクトの準備ができる。

図１は本発明の実施形態に係るコネクタ構造のプラグコネクタとレセプタクルコネクタとが嵌合開始位置にある状態を示す外観斜視図である。 図２は同コネクタ構造のプラグコネクタとレセプタクルコネクタとの嵌合状態を示す外観斜視図である。 図３は同コネクタ構造に係るプラグコンタクトの外観斜視図である。 図４は同コネクタ構造に係るプラグコンタクトの平面図であって、（１）は静的状態、（２）は嵌合状態である。 図５は同コネクタ構造に係るプラグコンタクトのプラグハウジングに対する圧入状態を示す要部断面図である。 図６は、同コネクタ構造に係るプラグコネクタに備わるプラグコンタクトの配列状態を示す平面図であって、（１）は、プラグハウジングに装着された状態のプラグコンタクトの配列状態であり、（２）は、上記状態からプラグコンタクトを取り出した配列状態であり、（３）はプラグコンタクトのコンタクト片の位置ずれ方向を理解しやすいように模式的に表現した配列状態を示す平面図である。 図７は、同コネクタ構造に係るプラグコンタクトの千鳥配列による効果を生じる要部構造を示す模式図であって、（１）はオーバーラップ構造、（２）は今狭ピッチ構造である。 図８は同コネクタ構造に係るレセプタクルコンタクトの外観斜視図である。 図９は同コネクタ構造に係るレセプタクルコンタクトのレセプタクルハウジングに対する圧入状態を示す、（１）は要部拡大図、（２）は要部透視図である。 図１０は同コネクタ構造に係るプラグコンタクトと、レセプタクルコンタクトとの嵌合過程の要部断面図である。 図１１は同コネクタ構造に係るフロート部と、ハウジング部との要部拡大図である。 図１２は同コネクタ構造に係るプラグコネクタと、リセプタクルコネクタとの嵌合開始状態を示す要部断面図である。 図１３は同コネクタ構造に係るプラグコネクタと、リセプタクルコネクタとが長手方向の位置ずれと傾きが生じている状態での嵌合時のずれ吸収、及び傾き吸収を示す要部断面図である。 図１４は同コネクタ構造に係るプラグコネクタと、リセプタクルコネクタとが平面上の回転ずれが生じている状態での嵌合時のずれ吸収を示す要部断面図である。 図１５は同コネクタ構造に係るプラグコンタクトと、レセプタクルコンタクトとのずれ吸収機構を示す断面図である。

本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの実施形態によって限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で実施することができる。図１は本発明の実施形態に係るコネクタ構造のプラグコネクタと、レセプタクルコネクタとが嵌合開始位置にある状態を示す外観斜視図である。図２は同コネクタ構造のプラグコネクタと、レセプタクルコネクタとの嵌合状態を示す外観斜視図である。図３は同コネクタ構造に係るプラグコンタクトの外観斜視図である。図４は同コネクタ構造に係るプラグコンタクトの平面図であって、（１）は静止状態、（２）は嵌合状態である。図５は同コネクタ構造に係るレセプタクルコンタクトのレセプタクルハウジングに対する圧入状態を示す要部断面図である。図６は、同コネクタ構造に係るプラグコネクタに備わるプラグコンタクトの配列状態を示す平面図であって、（１）は、プラグハウジングに装着された状態のプラグコンタクトの配列状態であり、（２）は、上記状態からプラグコンタクトを取り出した配列状態であり、（３）はプラグコンタクトのコンタクト片の位置ずれ方向を理解しやすいように模式的に表現した配列状態を示す平面図である。図７は、同コネクタ構造に係るプラグコンタクトの千鳥配列による効果を生じる要部構造を示す模式図であって、（１）はオーバーラップ構造、（２）は今狭ピッチ構造である。図８は同コネクタ構造に係るレセプタクルコンタクトの外観図である。図９は同コネクタ構造に係るレセプタクルコンタクトのレセプタクルハウジングに対する圧入状態を示す、（１）は要部拡大図、（２）は透視図である。図１０は同コネクタ構造に係るプラグコンタクトと、レセプタクルコンタクトとの嵌合過程の要部断面図である。図１１は同コネクタ構造に係るフロート部と、ハウジング部との要部拡大図である。図１２は同コネクタ構造に係るプラグコネクタと、リセプタクルコネクタとの嵌合開始状態を示す要部断面図である。図１３は同コネクタ構造に係るプラグコネクタと、リセプタクルコネクタとが長手方向の位置ずれと傾きが生じている状態での嵌合時のずれ吸収、及び傾き吸収を示す要部断面図である。図１４は同コネクタ構造に係るプラグコネクタと、リセプタクルコネクタとが平面上の回転ずれが生じている状態での嵌合時のずれ吸収を示す要部断面図である。図１５は同コネクタ構造に係るプラグコンタクトと、レセプタクルコンタクトとのずれ吸収機構を示す断面図である。
なお、説明中の指示方向は原則対象図面に示す方向定義にしたがう。

＜コネクタ構造概説＞
平行位置にある２枚の回路基板Ｂ１、Ｂ２を接続するためのプラグコネクタ１と、リセプタクルコネクタ３と、からなるコネクタ構造が図１、図２に示されている。プラグコネクタ１、リセプタクルコネクタ３ともに、左右側壁１３、２２の下面から外方向に回路基板Ｂ１、Ｂ２に接続するコンタクト接続部１４０、３４０が延びている。プラグコネクタ１は、リセプタクルコネクタ３の上面からその全体を沈めるように嵌合し、２枚の回路基板Ｂ１、Ｂ２間の所定回路を接続する。

プラグコネクタ１は、図１に示されるように、箱状のプラグハウジング１０にプラグコンタクト１００を２列に亘り等間隔に収容する。プラグハウジング１０は、合成樹脂の射出成形により得られ、プラグコンタクト１００は導電性の圧延金属板の塑性加工によって
得られる。

リセプタクルコネクタ３は、図１に示されるように、二重の入れ子構造からなり、リセプタクルハウジング３０と、比較的大きな板状の接触部を有するリセプタクルコンタクト３００とを備える。リセプタクルハウジング３０は、回路基板Ｂ２に取り付くベースハウジング２０と、その内側に浮いた状態にある、フロート部２００とからなる。ともに合成樹脂の射出成形により得られる。また、リセプタクルコンタクト３００は、導電性の圧延金属板の塑性加工により得られる。

＜プラグハウジング＞
プラグハウジング１０は、図１に示されるように、前後方向に延びる底壁１２、この底壁１２の前後端に端壁１４、１４、左右端に側壁１３、１３を備える。底壁１２は、左右側壁１３、１３、前後端壁１４、１４で周囲が囲まれ、中央部に窪地を有する。側壁１３は、端壁１４に比べて厚みを有し、内部にプラグコンタクト１００を収容する、収容室を備える。収容室は、左右側壁に等間隔に長手方向に沿って備わる。端壁は平坦な板状である。

プラグハウジング１０は、図１に示されるように、窪地の中央部に底壁１２の表面から真上に延びる柱状の位置決めポスト１１を有する。位置決めポスト１１は、嵌合時、相手方コネクタ（リセプタクルコネクタ３）の位置決めガイド２５０と作用し、両コネクタ１、３の正規嵌合位置を割り出す。位置決めポスト１１と、位置決めガイド２５０とは、その機能に応じる、先端部にテーパー面を備えている。

位置決めポスト１１は、図１に示されるように、前後方向に板厚を有する板状で、対応する位置決めガイド２５０は、この板状の位置決めポスト１１を表裏面から挟持する一対の板片を有する溝である。位置決めガイド２５０は、位置決めポスト１１に比べて幅方向（左右方向）の寸法が大きく、このために、正規規嵌合位置からのずれが幅方向（左右方向）に生じていても、プラグコネクタ１はリセプタクルコネクタ３に収容可能である。すなわち、相対的にずれた状態でも嵌合が許容される。

プラグハウジング１０は、図１に示されるように、側壁１３の内部に狭ピッチで前後方向に沿って配置されるプラグコンタクト１００を収容し、回路基板Ｂ１と接続する接続部１４０は底壁１２の下面で等間隔に延び、相手方コンタクト（リセプタクルコンタクト３００）と接続する接触部は、全体が側壁で覆われる。

プラグハウジング１０は、図１に示されるように、回路基板Ｂ１との接続が補強されるように、ハウジングの所定の位置に補強金具を備えていてもよい。これにより、プラグコンタクト１００と同時に補強金具の実装もおこなえる。

＜プラグコンタクト＞
プラグコンタクト１００は、図３に示されるように、一対のコンタクト片１１０、１００からなる。一対のコンタクト片１１０、１１０は、１８０度湾曲する連結部１３６で連なり、互いに内側面を相手方に向けて正対する。一対のコンタクト片１１０、１１０間には距離が設けられている。これにより、コンタクト片１１０の付勢力が強化される。

コンタクト片１１０は、図３に示されるように、左右方向に比べて上下方向に長く延び、矩形状の圧入部１２０の上辺から上方に接触部１３０が連なる。接触部１３０の下端側縁からは、一対のコンタクト片１１０、１１０を繋ぐように連結部１３６が備わる。また圧入部１２０の下辺からは、途中外方向へ屈曲する姿勢で接続部１４０が延びている。

一方のコンタクト片１１０の圧入部１２０、接触部１３０は、図３に示されるように、略同じ平面上にあり、他方のコンタクト片１１０は、これと平行して延びる接触部１３０を備えている。双方の接触部１３０、１３０は、図３に示されるように、山形に屈曲する先端部１３３を備え、山形の頂部に接点１３５を備えている。嵌合時、接点１３５は、相手方コンタクト（リセプタクルコンタクト３００）に接続し、付勢力を作用させる。

接触部１３０は、図３に示されるように、基端部から先端部にいくにしたがって幅寸法は段階的に狭くなる。基端部は略圧入部と同じ幅寸法を有し、先端部はその１／４程度の寸法まで減少する。接触部１３０は、基端部を支点にして弾性変形し、嵌合時、相手方コンタクト３００に付勢力を与える。

接触部１３０の先端部１３３は、図３に示されるように、互いに対面する内側に山形の頂部が張り出し、対面姿勢で衝突を避けるため、互いに幅寸法分前後方向にずらした位置に配置されている。これにより、山形は比較的大きな角度で前方へ張り出し、その頂部は相手方頂部と衝突するほどの勢いではあるが、先端部１３３は互いにオフセット位置にあるため、静的状態、或いは弾性変形状態ともに、互いに干渉は生じない。

すなわち、一対のコンタクト片１１０、１１０は、図４に示されるように、接触部１３０は、略全体が互いに鏡面対称に写る形状で、先端部１３３が互いに干渉を避ける位置にあるので、弾性変形方向と直交する方向から静的状態のコンタクト１００を見たとき、先端部１３３は、互いに重なり合う、いわゆるオーバーラップの位置にある。

一対のコンタクト片１１０、１１０からなるプラグコンタクト１００は、図４の（１）に示されるように、先端部１３３は、静的状態でオーバーラップ姿勢にあり、嵌合時、相手方コンタクト３００が一対の先端部１３３、１３３に挟持されたとき、一対の先端部１３３、１３３の接点１３５、１３５は、図４の（２）に示されるように、相手方コンタクト３００の厚み分だけ離間した状態である。弾性片の付勢力は変形量に比例するので、オーバーラップ状態からの挟持は、オーバーラップ状態のない場合に比べて、大きな付勢力が得られる。

このように、オーバーラップ姿勢により、薄い板厚の材料が使用でき、幅寸法も小型化が可能になり、これにより装置の小型化か望める。また、相手方コンタクト３００の挟持状態でのコンタクト幅寸法の最小化も図られるので、端子配列の狭ピッチ化にも寄与する。

＜プラグ取り付け＞
プラグコンタクト１００は、図５に示されるように、プラグハウジング１０の収容室１８に収容される。収容室１８は、プラグハウジング１０の底壁１２の左右端部から左右側壁１３にかけて、内部に形成されている。収容室１８は、プラグコンタクト１００の圧入部１２０を係止するための被圧入部１９、１９を下端寄りに備え、弾性変形可能な接触部１３０を収容する部分を上端寄りに備えている。

側壁１３は、図５に示されるように、上下方向にスリット１７が刻まれ、柱状の保護部１６が前後方向に等間隔で形成されている。隣接する一対の保護部１６、１６の内部に、一対のコンタクト片１１０、１１０が収容され、嵌合時、スリット１７を通して挿入された図示しない相手方コンタクトと接続する。すなわち、隣接する一方の保護部１６には、一方のコンタクト片１１０が収容され、他方の保護部１６には、他方のコンタクト片１１０が収容される。

プラグコンタクト１００は、図５に示されるように、プラグハウジング１０の下面から
収容室１８に圧入され、圧入終了位置で圧入部１２０は被圧入部１９、１９に係止する。この位置で、接触部１３０は保護部１６の内部にある。このとき、一対のコンタクト片１１０、１１０は一体的に圧入され、一つの収容室１８に収容されている。接触部１３０は、収容室１８内で内壁に干渉することなく、所定範囲内で弾性変形可能である。一対の接触部１３０、１３０は、スリット１７で隔たれた一対の保護部１６、１６に各片が収容され、スリット１７は概ね接触部１３０の全長を満たす程度の深さを有し、嵌合時、図示しない相手方コンタクトは概ねスリット１７の底部近くまで挿入される。

接触部１３０は、図５に示されるように、保護部１６で全体が覆われるので、不用意な接触による変形破損から免れる。また、前後方向に等間隔で配置されたプラグコンタクト１００は、隣接ずるコンタクト間も保護部１６で守られ、互いに干渉は生じない。

スリット１７は、図５に示されるように、一対のコンタクト片１１０、１１０を真二つに分ける位置に刻まれ、スリット１７上にプラグコンタクト先端部１３３のオーバーラップ構造が位置している。これにより、スリット１７入り口を通過した図示しない相手方コンタクトは、スムーズに先端部１３３、１３３の誘いに誘導され、嵌合終了位置まで挿入される。

オーバーラップ位置の先端部１３３は、嵌合時、図4に示されるように、相手方コンタクト３００に対して互いに挟持する向きに付勢力を作用させ、接点１３５で強い電気的機械的接続を得る。このとき、オフセット位置にある一対の接点１３５、１３５により、相手方コンタクト３００との間で回転モーメントが生じるが、等間隔で複数列に亘り配置されているので、互いに回転モーメントが打ち消され、コネクタ構造は全体的に安定的である。

＜千鳥配列状態＞
図６は、プラグコネクタ１に備わるプラグコンタクト１００の配列状態を示す平面図である。（１）は、プラグハウジング１０に装着された状態のプラグコンタクト１００の配列状態であり、（２）は、上記状態からプラグコンタクト１００を取り出した配列状態であり、（３）はプラグコンタクト１００のコンタクト片１１０の位置ずれ方向を理解しやすいように模式的に表現した配列状態である。図７は、プラグコンタクト１００の千鳥配列による効果を生じる要部構造を示す模式図であって、（１）はオーバーラップ構造、（２）は今狭ピッチ構造である。

プラグコンタクト１００は、図６の（１）に示されるように、プラグハウジング１０に２列状に配列され、左右方向（長手方向）に等間隔で保持されている。図示しない回路基板との接続部１４０は、プラグハウジング１０側壁１３から外方向へ延出し、図示しない相手方コンタクト３００との接触部１３０は紙面手前方向へ延びている。

プラグコンタクト１００の一対のコンタクト片１１０は、図６の（２）、（３）に示されるように、一対のコンタクト片１１０の位置ずれ方向が同一方向になるように揃えられ、一列状に配列されたコンタクト片１１０は、足先（先端部１３３）が同一方向に向くように千鳥足状に配列されている。

プラグコンタクト１００は、図６に示されるように、プラグハウジング１０に２列状態で配列され、配列エリアを右上の第１象限から反時計回りにＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶの４つのエリアに分けた場合、各エリアでプラグコンタクト１００の千鳥配列の足並は整えられている。また隣接するエリアの千鳥配列の足並みも同じ方向に揃えられている。たとえば、ＩエリアとＩＩエリアとのプラグコンタクト１００の千鳥配置の足並みは、ともに一対のコンタクト片１１０の上段側の先端部１３３の接点１３５が挟持面に対して挟持方向
に進む右寄り位置にあり、下段側の先端部１３３の接点１３５が挟持面に対して挟持方向に進む左寄り位置にある。

すなわち、Ｉエリアのプラグコンタクト１００の一対のコンタクト片１１０は、上段側のコンタクト片１１０は、相手方コンタクト３００に対して左側面から押圧し、下段側のコンタクト片１１０は、相手方コンタクト３００に対して右側面から押圧して挟持し、相手方コンタクト３００と電気的接続状態を得る。同じく、ＩＩエリアのプラグコンタクト１００の一対のコンタクト片１１０も、上段側のコンタクト片１１０は、相手方コンタクト３００に対して左側面から押圧し、下段側のコンタクト片１１０は、相手方コンタクト３００に対して右側面から押圧して挟持する。同じく、ＩＩＩエリアのプラグコンタクト１００の一対のコンタクト片１１０も、上段側のコンタクト片１１０は相手方コンタクト３００に対して左側面から押圧し、下段側のコンタクト片１１０は、相手方コンタクト３００に対して右側面から押圧して挟持する。同じく、ＩＶエリアのプラグコンタクト１００の一対のコンタクト片１１０も、上段側のコンタクト片１１０は、相手方コンタクト３００に対して左側面から押圧し、下段側のコンタクト片１１０は、相手方コンタクト３００に対して右側面から押圧して挟持する。

このように、Ｉ乃至ＩＶエリアにある一対のコンタクト片１１０の千鳥配列の足並み方向を揃えることで、一種類のプラグコンタクト１００で、Ｉ乃至ＩＶエリアの全てのエリアで必要な形のプラグコンタクト１１０を準備することができる。

一対のコンタクト片１１０、１１０の先端部１３３は、図７の（１）に示されるように、静的姿勢で先端部の接点が挟持面を超えた、いわゆるオーバーラップ状態にあるので、挟持時の挟持力（復元力）はオーバーラップ状態がない場合に比べて強化されている。これにより、強化された保持力で相手方コンタクト３００と接続することができる。また、保持力が強化された分板厚を薄くすることもでき、この場合は狭ピッチ化、機器の小型化に寄与できる。

各エリアの隣接する千鳥配列の足並は揃うので、図７の（２）に示されるように、隣接するプラグコンタクト１００の配列距離を短くできる。すなわち狭ピッチでプラグコンタクト１００の配列ができ、機器の小型化に寄与できる。

本実施形態では、Ｉ乃至ＩＶの各エリアのプラグコンタクト１００の一対のコンタクト片１１０は、千鳥配列の足並が全て同じ方向に揃えられている。しかし、勿論、本発明は、千鳥配列の足並がＩ乃至ＩＶエリア全てにおいて同一方向に揃えられたコンタクト配列態様に限定するものではなく、エリア間で相違する態様を含むことがあってもよい。たとえば、ＩエリアとＩＩエリアの千鳥配列の足並み、及びＩＩＩエリアとＩＶエリアの千鳥配列の足並みは、夫々同一方向に揃えられるとともに、Ｉ、ＩＩエリアとＩＩＩ、ＩＶエリア間では鏡像関係の千鳥配列状態の足並み方向であってもよい。このような千鳥配列の態様であっても上述した効果が得られる。

＜リセプタクルハウジング＞
リセプタクルハウジング３０は、図１に示されるように、ベースハウジング２０と、フロート部２００とからなる入れ子構造で、フロート部２００は、リセプタクルコンタクト３００を介して繋がる、いわゆるフローティング構造である。フロート部２００は、ベースハウジング２０の中で前後、左右、及び上下方向に変位可能に緩やかに保持されている。また、左右方向を軸芯とする回転変位、或いは前後方向を軸芯とする回転変位も許容されている。

ベースハウジング２０、フロート部２００ともに非導電性の合成樹脂からなる射出成形
品であり、ベースコンタクトは導電性金属から塑性加工で得られる。

ベースハウジング２０は、図１に示されるように、左右一対の側壁２２、２２と、この側壁２２を繋ぐ一対の端壁２１、２１とを備え、内側にフロート部２００を収容するための収容空間２４を有している。側壁２２は、基端部でコンタクトを保持するために必要な厚みを有し、ここより上方は比較的薄い平坦な板壁である。側壁２２上面も比較的薄い平坦な板壁で覆われ、前後方向に沿ってスリットが形成されている。スリットを通して内部に収容されているリセプタクルコンタクト３００の配列状況が観察できる。

端壁２１は、図１に示されるように、上方に開いたコの字状で両側壁２２、２２を平行位置に繋げる。端面は、端壁２１以外の部分は開口されている。また、ベースハウジング２０の下面は概ね開口され、上面はフロート部２００の挿入口で全面が開口されている。

収容空間２４は、図１に示されるように、平面視矩形状の窪地で、ここにフロート部２００の全体が沈むように嵌り込む。収容空間２４は、フロート部２００の外形寸法に比べて、上下、及び左右方向ともに大きく、且つベースハウジング２０の端面は開口されているので、収容空間２４に収容されたフロート部２００は、前後、左右、及び上下方向に変位可能である、また、左右方向、或いは前後方向を軸芯にして回転変位も可能である。

フロート部２００は、図１、図９に示されるように、前後方向に延びる箱体で、板壁状の左右側壁２２０、２２０、同じく板壁状の前後端壁２３０、２３０を備え、左右方向中央には、前後方向に延びる縦壁２６０を備え、前後方向中央には、左右方向に延びる横壁２７０を備える。縦壁２６０は、前後端で端壁に繋がり、横壁２７０は、左右端で側壁に繋がる。

側壁２２０内面、縦壁２６０側面には、図９に示されるように、リセプタクルコンタクト３００の接触部３３０を保持するための保持溝２８０、２８０が備わる。縦壁２６０側面には、フロート圧入部３２２を圧入するための被圧入部２９０が備わる。側壁２２０と縦壁２６０とは、横桟２１０で繋がり強度、剛性が確保されている。

＜リセプタクルコンタクト＞
リセプタクルコンタクト３００は、図８に示されるように、細く長くＳ字状にカーブする保持部３２０、保持部３２０の前端に連なる接続部３４０、及び保持部３２０の後端に連なる接触部３３０からなる。

保持部３２０は、図８に示されるように、比較的小さな湾曲部と、比較的大きな湾曲部とが連続する、略Ｓ字状である。小さな湾曲部の端部には、ベースハウジングに取り付くベース圧入部３２１が備わり、大きな湾曲部の端部には、フロート部に取り付くフロート圧入部３２２が備わる。ベース圧入部３２１と、フロート圧入部３２２とは、保持部３２０の最も離れた両端部に位置するので、その間は実質的に長い距離が確保されている。図示しない回路基板に伝わる振動は、長い距離が確保されている、このＳ字部分に吸収されるので、コネクタ構造全体として良好な振動吸収効果が得られる。また、両圧入部３２１、３２２ともにその前後に比べて幅寸法が若干大きくとられ圧入保持されやすい形状を備えている。

保持部３２０の端部に連なる接続部３４０は、図８に示されるように、９０度外向きに屈曲する。接続部３４０は、その下面で図示しない回路基板の所定ランドに半田接続される。図示しない回路基板の振動は接続部３４０を通して伝わるが、Ｓ字部分で振動は吸収されるので、コンタクトの接点部分の摺動が抑制されたコネクタ構造が得られる。

接触部３３０は、図示しない相手方コンタクトに接続する部分であって、図６に示されるように、上下、及び左右方向に広がる板状である。

接触部３３０は、図９に示されるように、フロート部２００に若干の隙間を設けて等間隔に並ぶ。

＜リセ取り付け＞
リセプタクルコンタクト３００は、図９に示されるように、ベースハウジング２０と、フロート部２００との双方に架けて組み付けられる。フロート部２００は、接触部３３０全体を保持するとともに、保持部３２０の一部、フロート圧入部３２２を保持し、一方ベースハウジング２０は、保持部３２０の一部、ベース圧入部３２１を保持する。Ｓ字状に延びる保持部３２０は、フロート圧入部３２２と、ベース圧入部３２１との間で、ベースハウジング２０、及びフロート部２００のどちらにも干渉することはなく、許容範囲内で、上下、左右、及び前後方向に変位可能である。これにより、ベースハウジング２０に対するフロート部２００のフローティング構造が得られる。

リセプタクルコンタクト３００は、図９に示されるように、リセプタクルハウジング３０の下面から圧入される。

リセプタクルコンタクト３００の接触部３３０は、図９に示されるように、フロート部２００に下面から組み付けられる。保持部３２０のフロート圧入部３２２は、縦壁２６０の側面に形成された溝状の被圧入部２９０に圧入され、圧入と同時に、接触部３３０は両側縁を側壁２２０内面、及び縦壁２６０側面の凹状の保持溝２８０、２８０に入れた状態で保持される。圧入終了位置まで圧入されたとき、接触部３３０はフロート部２００の正規組み付け位置に組み付けられる。

リセプタクルコンタクト３００の接触部３３０がすべて組み付けられた状態のフロート部２００は、図7に示されるように、ベースハウジング２０に下面から組み付けられる。保持部３２０のベース圧入部３２１は、ベースハウジング２０の側壁２２下面に形成されたスリット状の被圧入部２３に圧入され、圧入終了位置まで圧入されたとき、リセプタクルコンタクト３００は正規圧入位置にあり、同時にフロート部２００は正規組み付け位置にある。

フロート部２００は、図1、図９に示されるように、収容空間２４に組み付けられたとき、Ｓ字状に延びる保持部３２０でベースハウジング２０から浮いた状態に保持される。フロート部２００は、両側壁２２０、２２０にリセプタクルコンタクト３００を複数列配置するので、ベースハウジング２０の中の収容空間２４で浮いた状態のフロート部２００が構成される。

＜嵌合＞
プラグコネクタ１と、リセプタクルコネクタ３との嵌合は、図１０に示されるように、上面から水平姿勢でおこなわれる。プラグハウジング１０の位置決めポスト１１をリセプタクルハウジング３０の位置決めガイド２５０の位置に合わせる。この位置でプラグコンタクト１００は、対応するリセプタクルコンタクト３００に嵌合する位置にある。リセプタクルコンタクト３００の接触部３３０は、図１０に示されるように、図示しないスリットを通してプラグコンタクト１００の図示しない接触部に当接し、図示しない接触部の一対の先端部は間口を広げ、相手方接触部３３０を挟持する姿勢を準備する。

長手方向、幅方向の初期の嵌め込みをおこない、図１０に示されるように、水平姿勢を保った状態で嵌合終了位置まで挿入する。押し切り位置で嵌合終了姿勢である。この姿勢
で、プラグコネクタ１は、リセプタクルコネクタ３の上面からその全体を沈めるように嵌合し、２枚の図示しない回路基板間Ｂ１、Ｂ２の所定回路を接続する。リセプタクルコンタクト３００とプラグコンタクト１００とは、嵌合終了位置で接続する。

＜フロート部のシーソー構造＞
フロート部２５００のベースハウジング２０に対するシーソー構造を図面に従って説明する。図１１は同コネクタ構造に係るフロート部と、ハウジング部との要部拡大図である。図１０は同コネクタ構造に係るプラグコネクタと、リセプタクルコネクタとの嵌合開始状態を示す要部断面図である。図１３は同コネクタ構造に係るプラグコネクタと、リセプタクルコネクタとが長手方向の位置ずれと傾きが生じている状態での嵌合時のずれ吸収及び傾き吸収を示す要部断面図である。図１４は同コネクタ構造に係るプラグコネクタと、リセプタクルコネクタとが平面上の回転ずれが生じている状態での嵌合時のずれ吸収を示す要部断面図である。
なお、説明中の指示方向は図面中の方向定義に原則従う。

フロート部２００は、図１１に示されるように、横壁２７０の底面２７０ａに断面半円状の支持部２７００を一対備える。支持部２７００は、横壁２７０の底面２７０ａに離間して幅方向（左右方向）の両端部に備わる。横壁２７０は、フロート部２００の長手方向（前後方向）の中間部に左右側壁２２０、２２０を繋げるように備わる。横壁７０は、側壁２２０内面の下半分に接続し、底面２７０ａは、図９に示されるように、側壁２２０下端よりも下方に若干露出している。支持部２７００は、この露出する底面２７０ａに備わる。支持部２７００は、概ね断面半円状で対応する受け部２５００と、曲率を有する周面で接する。周面の曲率は、フロート部２００がベースハウジング２０に対して左右方向を回転軸として転がる方向に設けられている。
なお、支持部２７００は、断面半円状の他、目的に応じた形状を取りうる、たとえば頂点を下にする断面３角形状でもよい。

ベースハウジング２０は、図１１に示されるように、前後方向の中間部に左右側壁２２、２２を繋げる中間壁２５を備える。中間壁２５は、側壁２２下方寄りの端部に備わる。中間壁２５は、側壁２２下端よりも比較的大きく下方に張り出している。中間壁２５は、側壁２２と協働して補強金具を支持する。

中間壁２５は、図１１に示されるように、上面に平坦な受け部２５００を備える。受け部２５００は、面上に広がる平坦面であり、この面上で対応する支持部２７００を受ける。支持部２７００は、受け部２５００の面上で前後方向、及び左右方向の移動が許容されるとともに、左右方向を回転軸方向として面上を転がることが許容されている。

フロート部２００は、図１１に示されるように、ベースハウジング２０に収容されるとき、支持部２７００と、受け部２５００との接点以外には、ベースハウジング２０に接触するところはない。左右側壁２２、及び２２０は、隙間を設けて夫々備わり、前後端壁２１、及び２３０に関しては、ベースハウジング２０の端壁２１、２１は、フロート部２００の端部の大きさ相当が刳り抜かれ、これにより干渉するところはない。また、フロート部２００と、ベースハウジング２０とは、リセプタクルコンタクト３００を介して接続されているが、Ｓ字状に大きく湾曲する保持部３２０によって前後、左右、及び上下方向の動きが許容されている。この３軸方向の動きは重畳的に許容されるので、左右方向を回転軸方向とする回転、或いは上下方向を回転軸方向とするいわゆる平面上の回転に対しても許容されている。

フロート部２００は、図１１に示されるように、リセプタクルコンタクト３００によって、緩やかにベースハウジング２０に保持され、支持部２７００を支点にするベースハウ
ジング２０に対するシーソー構造が構築されている。また、支持部２７００は、受け部２５００に対して前後方向、左右方向への動きも許容されている。特に前後方向の動きは比較的大きく許容されている。

図１２は、嵌合開始時のフロート部２００と、ベースハウジング２０との姿勢を示す図であって、特にプラグハウジング１０の位置決めポスト１１、これに対応するリセプタクルハウジング３０の位置決めガイド２５０、及びフロート部２００の支持部２７００、これに対応するベースハウジング２０の受け部２５００の関係を示すものである。位置決めガイド２５０は、フロート部２００の縦壁２６０と、横壁２７０とが交差するフロート部２００の略中央位置に備わり、対応する位置決めポスト１１と、嵌合操作において最初に接するところである。位置決めポスト１１と、位置決めガイド２５０とは協働して、プラグコネクタ１と、リセプタクルコネクタ３とを相対的に正規嵌合開始位置に位置修正し、その位置からプラグコネクタ１は降下して最終的に正規嵌合位置へ収まる。支持部２７００は、位置決めガイド２５０の直下に位置し、位置決めポスト１１の延長線上に支持部２７００と、受け部２５００との接点がある。

図１３は、嵌合開始時、フロート部２００がベースハウジング２０に対して前後方向の位置ずれと、前後方向に沿う傾きが重畳している場合のずれと傾きの吸収を示す図である。位置決めポスト１１の尖端部と、位置決めガイド２５０間口のテーパー部とが協働して、ずれと、傾きとが生じているプラグコネクタ１と、リセプタクルコネクタ３とのずれた姿勢を正規嵌合姿勢に近づける。許容範囲内の両者のずれ、傾きはフロート部２００の前後、左右、上下各方向の位置追従性によりリセプタクルコネクタ３のずれた姿勢から正規嵌合姿勢への姿勢修正がおこなわれる。プラグコネクタ１は、このように姿勢修正がおこなわれたリセプタクルコネクタ３のフロート部２００に嵌合終了位置まで挿入される。このように、相対的なずれと傾きが生じているプラグコネクタ１と、リセプタクルコネクタ３とは、フロート部２００の３軸方向の位置追従性により正規嵌合状態が得られる。

ずれと、傾きとが生じているときの支持部２７００の動きに注目すると、ずれと傾きによる正規姿勢からのずれを打ち消す方向にフロート部２００は、図１１に示されるように、姿勢を変える。ずれを打ち消すように支持部２７００は、受け部２５００に対して後方側へ変位するとともに、前方が上向きに傾くずれを打ち消すように支持部２７００は、受け部２５００上で反時計方向に転がる。この転がりと、位置ずれとの重畳した動きが支持部２７００で生じ、結果フロート部２００の追従性が得られる。

図１４は、嵌合開始時、フロート部２００がベースハウジング２０に対して平面上で回転ずれが生じている場合の回転ずれ吸収を示す図である。フロート部２００は、一対の支持部２７００、２７００の中間位置を中心にしてベースハウジング２０に対して平面上で回転方向に追従性を有している。追従性はリセプタクルコンタクト３００のばね性を駆動力とする。

両者の嵌合開始時、位置決めポスト１１の尖端部は、位置決めガイド２５０の一対のガイド片の中にあり、一対のガイド片と、位置決めポスト１１との間には隙間が形成されている。一対のガイド片、位置決めポスト１１ともに幅方向に距離を有するものではあるが、生じている隙間は一対のガイド片の間で位置決めポスト１１の回転をある程度許容する大きさである。これにより、図１４に示されるように、相対的に平面上の回転ずれが生じているプラグコネクタ１は、位置決めポスト１１を位置決めガイド２５０に嵌め合わせることができ、挿入が一段進んだ段階で、ずれを打ち消す方向にフロート部２００の姿勢修正がおこなわれる。許容範囲内のずれを吸収する方向に姿勢修正がおこなわれたフロート部２００に対して、プラグコネクタ１は、さらに挿入が進んだ状態で嵌合終了姿勢に至る。

平面上のずれを吸収するときの支持部２７００の動きに注目すると、平面上のずれを打ち消す方向にフロート部２００は、図１４に示されるように、姿勢を変える。すなわちフロート部２００は、平面上を一対の支持部２７００の中間位置を中心にして時計方向、或いは反時計方向に回転し、このとき支持部２７００は、受け部２５００上をすべり移動する。このすべり移動によってフロート部２００の回転追従性が得られる

＜効果、ずれ吸収＞
フロート部２００は、長手方向（前後方向）の中間位置にある一対の支持部２７００でシーソー状態で支持される。これにより、支持部２７００を中心に回転可能である。その結果、プラグコネクタ１のリセプタクルコネクタ３に対する嵌合開始時の回転方向の傾きに対して、傾きを打ち消す方向に変位してずれを吸収することができる。

一対の支持部２７００、２７００は、受け部２５００の面上を長手方向、幅方向に変位可能である。これにより、フロート部２００は、プラグコネクタ１のリセプタクルコネクタ３に対する嵌合開始時の長手方向、幅方向の位置ずれに対して、この位置ずれを打ち消す方向に変位して位置ずれを吸収することができる。

位置決めポスト１１の尖端部と、位置決めガイド２５０の間口のテーパー面とは協働して、相対的にずれた位置にあるコネクタ同士１、及び３を嵌合開始位置にあわせることができる。これにより、ずれた２枚の回路基板上のプラグコネクタ１と、リセプタクルコネクタ３とを嵌合させることができる。

支持部２７００の尖端部は、半円状で対応する受け部２５００は、平坦に広がる平面なので支持部２７００は、受け部２５００の面上で転がり、或いはすべり移動ができる。これにより、回転中心自体が平面上を動きうる支持部２７００を備えたシーソー構造が得られる。その結果、３次元的なずれに追従可能なフロート部が得られる。

プラグ回路基板Ｂ１がリセプタクル回路基板Ｂ２に対して傾いている場合、図１５に示されるように、所定の傾きの範囲内では傾いたままの姿勢でプラグコネクタ１と、リセプタクルコネクタ３とは嵌合可能である。

板状に広がるリセプタクルコンタクト３００の接触部３３０に対して、接点で接続するプラグコンタクト１００の接触部１３０は比較的小さく、正規に接続しうる範囲は中心点から同心円上に広がりを持つ。また、リセプタクルハウジング３０はフローティング構造を備えるので、回路基板Ｂ１、Ｂ２間の相対的な傾きは、比較的大きな範囲で許容され、プラグコネクタ１と、リセプタクルコネクタ３とは嵌合可能である。

プラグ回路基板Ｂ１がリセプタクル回路基板Ｂ２に対し左右方向にずれている場合、図１１に示されるように、所定のずれの範囲内では、ずれたままの姿勢でプラグコネクタ１と、リセプタクルコネクタ３とは嵌合可能である。

リセプタクルコンタクト３００の接触部３３０に対するプラグコンタクト１００の接触部１３０は、正規接続範囲が左右方向に比較的大きい範囲を有しているので、相対的なずれを許容したまま嵌合可能である。

位置ずれと傾きが重畳するときでも、プラグコネクタ１と、リセプタクルコネクタ３とは、嵌合可能である。リセプタクルハウジング３０のフローティング構造は、傾きに対して追従し、複雑な変位に対応可能である。
回路基板Ｂ２の振動は接続部３４０を通して伝わるが、Ｓ字部分で振動は吸収されるの
で、コンタクトの接点部分の摺動が抑制されたコネクタ構造が得られる。
オーバーラップ姿勢により、薄い板厚の材料が使用でき、幅寸法も小型化が可能になり、これにより装置の小型化か望める。
相手方コンタクトの挟持状態でのコンタクト幅寸法の最小化も図られるので、端子配列の狭ピッチ化も望める。

＜効果、接点部の接続状態を保持したまま、ずれや振動を吸収＞
プラグコンタクト１００の一対のコンタクト片１１０は、無負荷時オーバーラップ位置にあるので、相手方コンタクトとの嵌合時には強化された保持力が得られる。
一対のコンタクト片の千鳥配列は足並が同じ方向に揃うので、プラグコンタクトが狭ピッチに配列されたプラグコネクタが得られる。

１ プラグコネクタ
１０ プラグハウジング
１１ 位置決めポスト
１２ 底壁
１３ 側壁
１４ 端壁
１６ 保護部
１７ スリット
１８ 収容室
１９ 被圧入部
１００ プラグコンタクト
１１０ コンタクト片
１２０ 圧入部
１３０ 接触部
１３３ 先端部
１３５ 接点
１３６ 連結部
１４０ 接続部
３ リセプタクルコネクタ
３０ リセプタクルハウジング
２０ ベースハウジング
２１ 端壁
２２ 側壁
２３ 被圧入部
２４ 収容空間
２００ フロート部
２１０ 横桟
２２０ 側壁
２３０ 端壁
２４０ 収容部
２５０ 位置決めガイド
２６０ 縦壁
２７０ 横壁
２８０ 保持溝
２９０ 被圧入部
３００ リセプタクルコンタクト
３２０ 保持部
３２１ ベース圧入部
３２２ フロート圧入部
３３０ 接触部
３４０ 接続部
Ｂ１ プラグコネクタ回路基板
Ｂ２ リセプタクルコネクタ回路基板
２７０ａ 底面
２７００ 支持部
２５ 中間壁
２５００ 受け部

Claims (6)

1. プラグコンタクトを長手方向に沿って保持するプラグハウジングが平板状の接触部を有するリセプタクルコンタクトを長手方向に沿って保持するリセプタクルハウジングの上面から沈むように嵌合し、前記プラグコンタクトが、嵌合時前記リセプタクルコンタクトの前記接触部に一対のコンタクト片で挟持する接触部を有するコネクタ構造において、前記プラグコンタクトは前記一対のコンタクト片に連なる連結部と、前記連結部に連なる圧入部と、前記圧入部に連なる接続部とを備え、前記コンタクト片と前記圧入部と前記接続部とは板面の広がる方向が共通し、前記一対のコンタクト片は１８０度湾曲する前記連結部で繋がり、各々が前記プラグハウジングの柱状の保護部で覆われた内部の収容部に収容され、隣接する一方の前記保護部には一方の前記コンタクト片が収容され、他方の前記保護部には他方の前記コンタクト片が収容されるとともに、先端部は対面する挟持面が挟持方向に直交する幅方向に位置がずれており、前記プラグコンタクトは前記長手方向に沿う方向に少なくとも１列に複数個が配置されているところに特徴を有するコネクタ構造。
   
2. 前記一対のコンタクト片の先端部の位置ずれ量が先端部の幅寸法に比べて同じか又は大きいところに特徴を有する請求項1に記載のコネクタ構造。
   
3. 前記一対のコンタクト片の先端部は、挟持方向に頂部を有するくの字状で、無負荷時前記頂部の挟持面は、前記リセプタクルコンタクトの前記接触部による負荷時前記頂部の挟持面よりも挟持方向に進む位置にあるところに特徴を有する請求項2に記載のコネクタ構造。
   
4. 前記1列状に配置されたプラグコンタクトの配置エリアを１つ或いは２つ以上に区分けした場合、同一エリア内では、前記一対のコンタクト片の先端部の位置ずれ方向が同一方向に揃えられているところに特徴を有する請求項１から３の内一項に記載のコネクタ構造。
   
5. 請求項４に記載の条件で配置されたプラグコンタクトが長手方向に沿って２列状に備わるところに特徴を有するコネクタ構造。
   
6. 請求項５に記載の条件で配置されたプラグコンタクトは、長手距離の略中央でエリアが区分けされ全体が４つのエリアを備え、隣接するエリアのプラグコンタクトの一対のコンタクト片の先端部の位置ずれ方向が同一方向であるところに特徴を有するコネクタ構造。
   

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