JP2021051934A - コネクタ及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】接続対象物の挿入に伴うコネクタの破損を抑制可能なコネクタを提供する。【解決手段】コネクタ１０は、枠状に形成されている第１インシュレータ２０と、第１インシュレータ２０の内側に配置され、第１インシュレータ２０に対して移動可能であり、第１インシュレータ２０に向けて突出する位置規制部３５を有する第２インシュレータ３０と、第１インシュレータ２０及び第２インシュレータ３０に支持され、接続対象物７０及び回路基板ＣＢを電気的に接続する複数のコンタクト４０と、第１インシュレータ２０に支持されている基部５１と、位置規制部３５を支持している受け部５３と、受け部５３と連結している弾性変形可能な第１弾性部５４と、を有する金具５０と、を備え、受け部５３は、位置規制部３５よりも回路基板ＣＢ側に位置し、かつ、回路基板ＣＢと間隔を空けて配置されている。【選択図】図８

Description

本開示は、コネクタ及び電子機器に関する。

従来、接続対象物との接続信頼性を向上させるための技術として、例えば嵌合中及び嵌合後においてもコネクタの一部が可動することで接続対象物とコネクタとの間の位置ずれを吸収するフローティング構造を有したコネクタが知られている。

例えば、特許文献１には、フローティングコネクタ用固定具を用いることで相手コネクタとの着脱時にコンタクトの座屈及び変形のない構造のフローティングコネクタが開示されている。

特開２０１０−０５５８５２

このような従来のフローティングコネクタにおいて、接続対象物をコネクタに挿入するときの力が強いと、例えばコネクタにおける可動部分が、接続対象物の挿入に伴う衝撃によって回路基板と接触し、破損する可能性がある。特許文献１に記載のような従来のコネクタでは、このような接続対象物の挿入に伴うコネクタの破損について十分に考慮されていなかった。

このような問題点に鑑みてなされた本開示の目的は、接続対象物の挿入に伴うコネクタの破損を抑制可能なコネクタ及び電子機器を提供することにある。

上記課題を解決するために、本開示の一実施形態に係るコネクタは、
枠状に形成されている第１インシュレータと、
前記第１インシュレータの内側に配置され、前記第１インシュレータに対して移動可能であり、前記第１インシュレータに向けて突出する位置規制部を有する第２インシュレータと、
前記第１インシュレータ及び前記第２インシュレータに支持され、接続対象物及び回路基板を電気的に接続する複数のコンタクトと、
前記第１インシュレータに支持されている基部と、前記位置規制部を支持している受け部と、前記受け部と連結している弾性変形可能な第１弾性部と、を有する金具と、
を備え、
前記受け部は、前記位置規制部よりも前記回路基板側に位置し、かつ、前記回路基板と間隔を空けて配置されている。

上記課題を解決するために、本開示の一実施形態に係る電子機器は、
上記のコネクタを備える。

本開示の一実施形態に係るコネクタ及び電子機器によれば、接続対象物の挿入に伴うコネクタの破損を抑制可能である。

接続対象物が接続されている状態の一実施形態に係るコネクタを上面視で示した外観斜視図である。 接続対象物と分離している状態の一実施形態に係るコネクタを上面視で示した外観斜視図である。 図１のコネクタ単体を上面視で示した外観斜視図である。 図１のコネクタ単体を下面視で示した外観斜視図である。 図３のコネクタの上面視による分解斜視図である。 図５の第１金具単体を上面視で第１方向から示した外観斜視図である。 図５の第１金具単体を下面視で第２方向から示した外観斜視図である。 図３のVII−VII矢線に沿った断面図である。 図３のVIII−VIII矢線に沿った断面斜視図である。 接続対象物が接続されている状態の図７に対応する断面図である。 第１変形例に係る第１金具単体を上面視で示した外観斜視図である。 第２変形例に係る第１金具単体を上面視で示した外観斜視図である。 第３変形例に係る第１金具単体を上面視で示した外観斜視図である。 第４変形例に係る第１金具単体を上面視で示した外観斜視図である。 第５変形例に係る第１金具単体を上面視で示した外観斜視図である。 第６変形例に係る第１金具単体を上面視で示した外観斜視図である。 第７変形例に係る第１金具単体を上面視で示した外観斜視図である。

以下、添付図面を参照しながら本開示の一実施形態について詳細に説明する。以下の説明中の前後、左右、及び上下の方向は、図中の矢印の方向を基準とする。各矢印の方向は、異なる図面同士で互いに整合している。図面によっては、簡便な図示を目的として、後述する回路基板ＣＢの図示を省略する。

図１は、接続対象物７０が接続されている状態の一実施形態に係るコネクタ１０を上面視で示した外観斜視図である。図２は、接続対象物７０と分離している状態の一実施形態に係るコネクタ１０を上面視で示した外観斜視図である。例えば図２に示すとおり、コネクタ１０は、第１インシュレータ２０と、第２インシュレータ３０と、コンタクト４０と、第１金具５０と、第２金具６０と、を有する。

以下の説明では、例えば、一実施形態に係るコネクタ１０はリセプタクルコネクタであり、接続対象物７０はカードエッジ型基板であるとして説明する。すなわち、コネクタ１０と接続対象物７０とが接続される際に、コンタクト４０が弾性変形するコネクタ１０をリセプタクルコネクタとして説明する。コネクタ１０及び接続対象物７０の種類は、これらに限定されない。例えば、コネクタ１０は、プラグコネクタの役割を果たしてもよい。例えば、接続対象物７０は、フレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）又はフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）であってもよい。

以下の説明では、コネクタ１０は、回路基板ＣＢに実装され、接続対象物７０は、モジュールの一部を構成するとして説明する。コネクタ１０は、コネクタ１０と嵌合した接続対象物７０と回路基板ＣＢとを電気的に接続し、モジュールと回路基板ＣＢとを電気的に接続する。回路基板ＣＢは、リジッド基板であってよいし、又はそれ以外の任意の回路基板であってもよい。例えば、回路基板ＣＢは、ＦＰＣであってもよい。

以下の説明では、コネクタ１０及び接続対象物７０は、回路基板ＣＢに対して直交する方向から所定の角度で接続対象物７０が傾斜した状態で互いに接続されるとして説明する。すなわち、コネクタ１０及び接続対象物７０は、一例として上下方向から所定の角度で接続対象物７０が傾斜した状態で互いに接続される。接続方法は、これに限定されない。コネクタ１０及び接続対象物７０は、回路基板ＣＢに対して平行な方向から所定の角度で接続対象物７０が傾斜した状態で互いに接続されてもよい。コネクタ１０及び接続対象物７０は、回路基板ＣＢに対して直交する方向又は平行な方向に互いに接続されてもよい。

以下の説明では、「回路基板ＣＢ側」は、一例として下側を意味する。「回路基板ＣＢの反対側」は、一例として上側を意味する。

一実施形態に係るコネクタ１０は、フローティング構造を有している。コネクタ１０は、接続されている接続対象物７０が回路基板ＣＢに対して相対的に移動及び回転することを許容する。すなわち、接続対象物７０は、コネクタ１０と接続されている状態であっても、回路基板ＣＢに対して所定の範囲内で動くことができる。

図２に示すとおり、接続対象物７０は、後面における下方の先端に形成されている複数の信号線７１を有する。複数の信号線７１は、左右方向に沿って互いに所定の間隔で離間した状態で形成されている。信号線７１は、接続対象物７０がコネクタ１０に接続されている状態で、コネクタ１０のコンタクト４０と接触する。

図３は、図１のコネクタ１０単体を上面視で示した外観斜視図である。図４は、図１のコネクタ１０単体を下面視で示した外観斜視図である。図５は、図３のコネクタ１０の上面視による分解斜視図である。図３乃至図５を参照しながら、一実施形態に係るコネクタ１０の構成について主に説明する。

コネクタ１０は、一例として以下の方法で組み立てられる。すなわち、第１インシュレータ２０の下方から第２インシュレータ３０を挿入し、第１インシュレータ２０の内側に第２インシュレータ３０を配置する。第１インシュレータ２０、及び第１インシュレータ２０の内側に配置されている第２インシュレータ３０の下方からコンタクト４０を圧入する。第１インシュレータ２０の下方から第１金具５０及び第２金具６０を圧入する。

以下では、コンタクト４０が弾性変形していない状態におけるコネクタ１０の各部品の構成について主に説明する。初めに、図３乃至図５を参照しながら、第１インシュレータ２０の構成について主に説明する。

第１インシュレータ２０は、絶縁性かつ耐熱性の合成樹脂材料を射出成形した、角筒状の部材である。第１インシュレータ２０は、枠状に形成され、中空である。第１インシュレータ２０は、上下両側に開口２１ａ及び２１ｂをそれぞれ有する。第１インシュレータ２０は、前後左右の４つの側壁を含み、内部の空間を囲繞する外周壁２２を有する。より具体的には、外周壁２２は、左右両側の一対の短手壁２２ａと前後両側の一対の長手壁２２ｂとにより形成されている。

第１インシュレータ２０は、短手壁２２ａに凹設されている第１金具取付溝２３ａを有する。第１金具取付溝２３ａには、第１金具５０が取り付けられている。第１インシュレータ２０は、前側の長手壁２２ｂの中央下端部に凹設されている第２金具取付溝２３ｂを有する。第２金具取付溝２３ｂには、第２金具６０が取り付けられている。

第１インシュレータ２０は、後側の長手壁２２ｂにおいて、左右方向に沿って互いに所定の間隔で離間した状態で下端部から形成されている複数のコンタクト取付溝２４を有する。コンタクト取付溝２４は、第１インシュレータ２０の長手壁２２ｂで上下方向にわたり延在する。コンタクト取付溝２４には、コンタクト４０が取り付けられる。

第１インシュレータ２０は、短手壁２２ａの下半部における内面に凹設されている収容部２５を有する。収容部２５は、水平面として形成されている規制面２５ａを含む。第１インシュレータ２０は、後側の長手壁２２ｂの左右両側の下端部に突設されている一対のボス２６を有する。

続いて、図５を主に参照しながら、第２インシュレータ３０の構成について説明する。

第２インシュレータ３０は、絶縁性かつ耐熱性の合成樹脂材料を射出成形した、図５に示す形状を有する枠状の部材である。第２インシュレータ３０は、左右方向に延在する。第２インシュレータ３０は、上下両側に開口３１ａ及び３１ｂをそれぞれ有する。第２インシュレータ３０は、前後左右の４つの側壁を含み、内部の空間を囲繞する外周壁３２を有する。より具体的には、外周壁３２は、左右両側の一対の短手壁３２ａと前後両側の一対の長手壁３２ｂとにより形成されている。第２インシュレータ３０は、外周壁３２によって囲まれている挿入部３３を有する。

第２インシュレータ３０は、後側の長手壁３２ｂにおいて、左右方向に沿って互いに所定の間隔で離間した状態で形成されている複数のコンタクト取付溝３４を有する。コンタクト取付溝３４は、第２インシュレータ３０の長手壁３２ｂで上下方向にわたり延在する。コンタクト取付溝３４には、コンタクト４０が取り付けられる。

第２インシュレータ３０は、短手壁３２ａの外面から左右方向の外側に向けて突設されている位置規制部３５を有する。位置規制部３５は、円筒状の突起３５ａと、突起３５ａの上端部を切り欠いて水平面として形成されている被規制面３５ｂと、を含む。

第２インシュレータ３０は、前後両側の長手壁３２ｂの上内縁部、及び左右両側の短手壁３２ａの上内縁部において、下方に向かうほど第２インシュレータ３０の内側に傾斜する誘い込み面３６を有する。

続いて、図５を主に参照しながら、コンタクト４０の構成について説明する。

コンタクト４０は、例えば、リン青銅、ベリリウム銅、若しくはチタン銅等を含むばね弾性を備えた銅合金又はコルソン系銅合金の薄板を順送金型（スタンピング）を用いて図５に示す形状に成形加工したものである。コンタクト４０の加工方法は、抜き加工を行った後に板厚方向に屈曲させる工程を含む。コンタクト４０は、弾性変形に伴う形状変化が大きくなるように、例えば弾性係数の小さい金属材料によって形成されている。コンタクト４０の表面には、ニッケルめっきで下地を形成した後に、金又は錫等によるめっきが施されている。

コンタクト４０は、上下方向に沿って延在する第１支持部４１を有する。コンタクト４０は、第１支持部４１の下端部からＬ字状に屈曲しながら後方に延出する実装部４２を有する。

コンタクト４０は、第１支持部４１の上端部から逆Ｕ字状に屈曲しながら前方に延出する第１弾性部４３を有する。第１弾性部４３は、第１支持部４１の上端部から屈曲している逆Ｕ字状部分と、当該逆Ｕ字状部分と連続して形成されているコ字状部分と、を含む。コンタクト４０は、第１弾性部４３のコ字状部分と連続して形成されている第２支持部４４を有する。コンタクト４０は、第２支持部４４の上端部から逆Ｕ字状に屈曲しながら前方に延出する第２弾性部４５を有する。コンタクト４０は、第２弾性部４５の下端部に形成されている接触部４６を有する。

続いて、図５を主に参照しながら、第２金具６０の構成について説明する。

第２金具６０は、任意の金属材料の薄板を順送金型（スタンピング）を用いて図５に示す形状に成形加工したものである。第２金具６０の加工方法は、抜き加工を行った後に板厚方向に屈曲させる工程を含む。第２金具６０は、本体を構成する基部６１を有する。第２金具６０は、基部６１の左右両縁部に突設されている支持部６２を有する。第２金具６０は、基部６１の下縁部からＵ字状に屈曲しながら前方に延出する実装部６３を有する。

図３及び図４に示すとおり、第２金具６０は、第１インシュレータ２０の第２金具取付溝２３ｂに圧入され、第１インシュレータ２０の前側の長手壁２２ｂに取り付けられている。より具体的には、第２金具６０の支持部６２が第２金具取付溝２３ｂの内壁に係止する。これにより、基部６１は、第１インシュレータ２０に支持されている。第２金具６０の下端に位置する実装部６３は、第１インシュレータ２０から下方に露出する。

図６Ａは、図５の第１金具５０単体を上面視で第１方向から示した外観斜視図である。図６Ｂは、図５の第１金具５０単体を下面視で第２方向から示した外観斜視図である。図６Ａ及び図６Ｂを参照しながら、第１金具５０の構成について主に説明する。

第１金具５０は、任意の金属材料の薄板を順送金型（スタンピング）を用いて図６Ａ及び図６Ｂに示す形状に成形加工したものである。第１金具５０の加工方法は、抜き加工を行った後に板厚方向に屈曲させる工程を含む。第１金具５０は、本体を構成する基部５１を有する。基部５１は、基部５１の前後両端において上方に直線状に延出する一対の支持部５２を有する。

第１金具５０は、上下方向に直交する平面を含む受け部５３を有する。第１金具５０は、受け部５３と連結している弾性変形可能な第１弾性部５４を有する。第１弾性部５４は、受け部５３の第２インシュレータ３０側、すなわち左右方向の内側から下方に屈曲して延出する。第１弾性部５４は、第１金具５０において異なる位置に一対形成されている。より具体的には、一対の第１弾性部５４は、受け部５３の前後両端部から下方に屈曲するようにそれぞれ形成されている。

第１金具５０は、基部５１の下端部から第２インシュレータ３０側に向けて延出し、第１弾性部５４と連結している第２弾性部５５を有する。第２弾性部５５は、基部５１の異なる位置から第２インシュレータ３０側に向けて延出するように一対形成されている。より具体的には、一対の第２弾性部５５は、基部５１の前後両端部から第２インシュレータ３０側に向けて延出するようにそれぞれ形成されている。

受け部５３、第１弾性部５４、及び第２弾性部５５の全体形状は、前後方向の側面視においてコ字状となるように形成されている。第２弾性部５５は、受け部５３よりも回路基板ＣＢ側に位置する。第２弾性部５５は、上下方向において回路基板ＣＢと間隔を空けて配置されている。

第１金具５０は、受け部５３における第２インシュレータ３０側の先端に形成され、回路基板ＣＢ側に向けて屈曲する先端部５６を有する。第１金具５０は、第２弾性部５５よりも回路基板ＣＢ側に位置する実装部５７を有する。実装部５７は、基部５１の下端部から下方に向けてＬ字状に突出するように形成されている。実装部５７は、第２インシュレータ３０側に向けて延出する。

図３及び図４に示すとおり、第１金具５０は、第１インシュレータ２０の第１金具取付溝２３ａに圧入され、第１インシュレータ２０の短手壁２２ａに取り付けられている。より具体的には、第１金具５０の支持部５２が第１金具取付溝２３ａの内壁に係止する。これにより、基部５１は、第１インシュレータ２０に支持されている。第１金具５０の基部５１の一部は、第１インシュレータ２０の短手壁２２ａから左右方向の外側に露出する。第１金具５０の下端に位置する実装部５７は、第１インシュレータ２０から下方に露出する。

図７は、図３のVII−VII矢線に沿った断面図である。図８は、図３のVIII−VIII矢線に沿った断面斜視図である。図７及び図８を参照しながら、コネクタ１０の構成について主に説明する。

図７に示すとおり、第１インシュレータ２０は、回路基板ＣＢの対応する孔にボス２６が嵌まることで回路基板ＣＢに対して位置決めされる。

第２インシュレータ３０は、第１インシュレータ２０の内側に所定位置で配置されている。このとき、第２インシュレータ３０の外周壁３２は、第１インシュレータ２０の外周壁２２によって前後左右方向から囲まれた状態で、外周壁２２の内側に所定位置で配置されている。ここで、「所定位置」は、コンタクト４０の第１弾性部４３が弾性変形していないときの第２インシュレータ３０の原点位置を意味する。

複数のコンタクト４０は、第１インシュレータ２０及び第２インシュレータ３０に取り付けられている。より具体的には、コンタクト４０の第１支持部４１は、第１インシュレータ２０のコンタクト取付溝２４に対して係止する。同様に、コンタクト４０の第２支持部４４は、第２インシュレータ３０のコンタクト取付溝３４に対して係止する。コンタクト４０は、第２インシュレータ３０が第１インシュレータ２０及び回路基板ＣＢと離間した状態で、第２インシュレータ３０を支持している。コンタクト４０は、接続対象物７０及び回路基板ＣＢを電気的に接続する。

コンタクト４０が第１インシュレータ２０及び第２インシュレータ３０に取り付けられると、コンタクト４０の接触部４６が第２インシュレータ３０の挿入部３３内に露出する。コンタクト４０の下端に位置する実装部４２は、第１インシュレータ２０から下方に露出する。

コンタクト４０の第１弾性部４３のコ字状部分、第２支持部４４、及び第２弾性部４５は、上下方向に対して所定の角度で傾斜している。第２インシュレータ３０のコンタクト取付溝３４は、第２支持部４４の傾斜に対応するように、上下方向に対して所定の角度で傾斜している。同様に、第２インシュレータ３０の前側の長手壁３２ｂの内面は、上下方向に対して所定の角度で傾斜している。

図８に示すとおり、第１金具５０の先端部５６は、第２インシュレータ３０の位置規制部３５の下方に位置する。第２インシュレータ３０の位置規制部３５は、第１インシュレータ２０に向けて突出し、第１インシュレータ２０の収容部２５に収容されている。位置規制部３５と収容部２５との間には空隙が形成されている。一方で、位置規制部３５は、第１金具５０の受け部５３によって回路基板ＣＢ側から支持されている。受け部５３によって支持されている位置規制部３５の被支持面は曲面である。当該被支持面の曲率半径は一定である。受け部５３は、位置規制部３５よりも回路基板ＣＢ側に位置し、かつ、回路基板ＣＢと間隔を空けて配置されている。

第２インシュレータ３０は、所定位置から第１インシュレータ２０に対して相対的に移動可能である。より具体的には、第２インシュレータ３０は、所定位置から上下前後左右方向に移動可能である。同様に、第２インシュレータ３０は、回転軸により第１インシュレータ２０に対して回転可能である。より具体的には、第２インシュレータ３０は、左右方向に沿った回転軸を中心として所定位置から時計回り及び反時計回りに回転可能である。

第２インシュレータ３０の位置規制部３５は、第２インシュレータ３０が第１インシュレータ２０に対して回転するときの中心となる回転軸を含む。より具体的には、位置規制部３５の突起３５ａは、第２インシュレータ３０が第１インシュレータ２０に対して回転するときの中心となる回転軸として機能する。上述したとおり、第１金具５０の受け部５３によって支持されている当該回転軸の被支持面は曲面である。

以上のような構造のコネクタ１０では、回路基板ＣＢの実装面に形成された回路パターンに対して、コンタクト４０の実装部４２がはんだ付けされる。当該実装面に形成された接地パターン等に対して、第１金具５０の実装部５７及び第２金具６０の実装部６３がはんだ付けされる。以上により、コネクタ１０は、回路基板ＣＢに対して実装される。回路基板ＣＢの実装面には、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、コントローラ、又はメモリ等のコネクタ１０とは別の電子部品が実装される。

以下では、フローティング構造を有するコネクタ１０の動作について主に説明する。

コンタクト４０の実装部４２、第１金具５０の実装部５７、及び第２金具６０の実装部６３が回路基板ＣＢに対してはんだ付けされることで、第１インシュレータ２０は、回路基板ＣＢに対して固定される。第２インシュレータ３０は、コンタクト４０の第１弾性部４３が弾性変形することで、回路基板ＣＢに対して固定されている第１インシュレータ２０に対して相対的に移動及び回転可能となる。

例えば図７に示す状態から、第２インシュレータ３０が第１インシュレータ２０に対して相対的に前後左右方向に移動すると、コンタクト４０の第１弾性部４３は、第２インシュレータ３０の移動方向に沿って弾性変形する。コンタクト４０の第２支持部４４は、第２インシュレータ３０の前後左右方向への移動に伴う第１弾性部４３の弾性変形により、第２インシュレータ３０を所定位置に向けて付勢する。

例えば図７に示す状態から、第２インシュレータ３０が第１インシュレータ２０に対して相対的に上方向に移動すると、コンタクト４０の第１弾性部４３は、第２インシュレータ３０の移動方向に沿って弾性変形する。コンタクト４０の第２支持部４４は、第２インシュレータ３０の上方向への移動に伴う第１弾性部４３の弾性変形により、第２インシュレータ３０を所定位置に向けて付勢する。

例えば図８に示す状態から、第２インシュレータ３０が第１インシュレータ２０に対して相対的に下方向に移動すると、コンタクト４０の第１弾性部４３並びに第１金具５０の第１弾性部５４及び第２弾性部５５は、第２インシュレータ３０の移動方向に沿って弾性変形する。コンタクト４０の第２支持部４４及び第１金具５０の受け部５３は、第２インシュレータ３０の下方向への移動に伴う第１弾性部４３並びに第１弾性部５４及び第２弾性部５５の弾性変形により、第２インシュレータ３０を所定位置に向けて付勢する。

第１インシュレータ２０の短手壁２２ａは、第１インシュレータ２０に対する第２インシュレータ３０の過剰な移動を規制する。より具体的には、例えば図８に示す状態から第２インシュレータ３０が大きく左右方向に移動すると、第２インシュレータ３０の短手壁３２ａと第１インシュレータ２０の短手壁２２ａとが互いに接触する。これにより、第２インシュレータ３０は、左右方向の外側にさらに移動しない。

第１インシュレータ２０の長手壁２２ｂは、第１インシュレータ２０に対する第２インシュレータ３０の過剰な移動を規制する。より具体的には、例えば図７に示す状態から第２インシュレータ３０が大きく前後方向に移動すると、第２インシュレータ３０の長手壁３２ｂと第１インシュレータ２０の長手壁２２ｂとが互いに接触する。これにより、第２インシュレータ３０は、前後方向の外側にさらに移動しない。

第１インシュレータ２０の収容部２５は、第１インシュレータ２０に対する第２インシュレータ３０の過剰な移動を規制する。より具体的には、例えば図８に示す状態から第２インシュレータ３０が上方向に移動すると、第２インシュレータ３０の位置規制部３５と第１インシュレータ２０の収容部２５とが互いに接触する。例えば、位置規制部３５の被規制面３５ｂと収容部２５の規制面２５ａとが互いに接触する。これにより、第２インシュレータ３０は、上方向にさらに移動しない。

第１金具５０の受け部５３は、第１インシュレータ２０に対する第２インシュレータ３０の過剰な移動を規制する。より具体的には、例えば図８に示す状態から第２インシュレータ３０が下方向に移動すると、第１金具５０の第１弾性部５４及び第２弾性部５５が弾性変形した状態で、第２インシュレータ３０の位置規制部３５と第１金具５０の受け部５３とが互いに接触する。これにより、第２インシュレータ３０は、下方向にさらに移動しない。

第１インシュレータ２０の長手壁２２ｂは、第１インシュレータ２０に対する第２インシュレータ３０の過剰な回転を規制する。より具体的には、例えば図７に示す状態から、左右方向から見た側面視において第２インシュレータ３０が大きく時計回り又は反時計回りに回転すると、第２インシュレータ３０の長手壁３２ｂと第１インシュレータ２０の長手壁２２ｂとが互いに接触する。これにより、第２インシュレータ３０は、左右方向から見た側面視における時計回り又は反時計回りにさらに回転しない。

図９は、接続対象物７０が接続されている状態の図７に対応する断面図である。図９を参照しながら、コネクタ１０に対して接続対象物７０を接続するときの、フローティング構造を有するコネクタ１０の動作について主に説明する。

上記のようなフローティング構造を有するコネクタ１０に対して、接続対象物７０の前後位置及び左右位置を略一致させながら、互いを上下方向に対向させる。その後、第１インシュレータ２０の開口２１ａ及び第２インシュレータ３０の開口３１ａを通過させて接続対象物７０を下方に移動させる。このとき、互いの位置が例えば前後左右方向に多少ずれていても、第２インシュレータ３０の誘い込み面３６と接続対象物７０とが接触する。その結果、コネクタ１０のフローティング構造により第２インシュレータ３０が第１インシュレータ２０に対して相対的に移動する。これにより、接続対象物７０がコネクタ１０に誘い込まれる。

接続対象物７０を下方にさらに移動させると、接続対象物７０の一部が第２インシュレータ３０の挿入部３３に挿入される。接続対象物７０は、回路基板ＣＢに対して直交する方向から所定の角度で傾斜している。このとき、コネクタ１０のコンタクト４０と接続対象物７０とが互いに接触する。より具体的には、コンタクト４０の接触部４６が接続対象物７０の信号線７１と接触する。このとき、コンタクト４０の第２弾性部４５は、後方に向けて若干弾性変形し、第１弾性部４３及び第２支持部４４との前後方向の間隔を狭める。同様に、第２インシュレータ３０の前側の長手壁３２ｂと接続対象物７０とが互いに接触する。

以上により、コネクタ１０と接続対象物７０とは、完全に接続される。このとき、コンタクト４０及び信号線７１を介して、回路基板ＣＢとモジュールとが電気的に接続される。

この状態で、コンタクト４０の接触部４６と第２インシュレータ３０の前側の長手壁３２ｂとは、コンタクト４０の第２弾性部４５による前後方向に沿った外側への弾性力により接続対象物７０を前後両側から挟持する。これにより生じる、接続対象物７０への押圧力の反作用により、接続対象物７０をコネクタ１０から抜去する場合、第２インシュレータ３０は、コンタクト４０を介して抜去方向、すなわち上方向への力を受ける。

これにより、仮に第２インシュレータ３０が上方向に移動したとしても、図８に示す第１インシュレータ２０の収容部２５が、第２インシュレータ３０の第１インシュレータ２０からの上方への抜けを抑制する。より具体的には、収容部２５の規制面２５ａは、第２インシュレータ３０の位置規制部３５の被規制面３５ｂの直上に位置している。規制面２５ａと被規制面３５ｂとは、互いに上下方向に対向している。したがって、第２インシュレータ３０が上方に移動しようとすると、被規制面３５ｂが規制面２５ａと接触する。これにより、第２インシュレータ３０は、上方にさらに移動しない。

以上のような一実施形態に係るコネクタ１０によれば、接続対象物７０の挿入に伴うコネクタ１０の破損を抑制可能である。より具体的には、第１金具５０が受け部５３及び第１弾性部５４を有することで、接続対象物７０をコネクタ１０に挿入するときの力が強いときであっても、第１金具５０の第１弾性部５４が接続対象物７０の挿入に伴う衝撃を吸収可能である。したがって、第１金具５０は、接続対象物７０の挿入に伴う第２インシュレータ３０、より具体的には位置規制部３５の破損を抑制可能である。加えて、第１金具５０は、接続対象物７０の挿入に伴う衝撃によって第２インシュレータ３０が大きく沈み込み、回路基板ＣＢと接触することを抑制可能である。これにより、第２インシュレータ３０及び回路基板ＣＢの破損が抑制可能である。加えて、第１金具５０は、接続対象物７０の挿入に伴う衝撃によって第２インシュレータ３０が大きく沈みこむことを抑制可能であるので、コンタクト４０の変形及び破損を抑制することもできる。

第１金具５０の受け部５３によって支持されている第２インシュレータ３０の回転軸の被支持面が曲面であることで、第１インシュレータ２０に対する第２インシュレータ３０の回転運動が滑らかに行われる。加えて、回転軸から受け部５３に力が加わりやすくなるため、第１金具５０が弾性変形しやすくなる。以上により、接続対象物７０の挿入に伴う第２インシュレータ３０、より具体的には位置規制部３５の破損が抑制可能である。

第１金具５０の受け部５３によって支持されている第２インシュレータ３０の回転軸の被支持面の曲率半径が一定であることで、第１インシュレータ２０に対する第２インシュレータ３０の回転運動がより滑らかに行われる。加えて、回転軸から受け部５３に力がより加わりやすくなるため、第１金具５０がより弾性変形しやすくなる。以上により、接続対象物７０の挿入に伴う第２インシュレータ３０、より具体的には位置規制部３５の破損がさらに抑制可能である。

第１金具５０が異なる位置に形成されている一対の第１弾性部５４を有することで、第１金具５０が弾性変形するときの形状バランスが安定する。したがって、接続対象物７０の挿入に伴う第２インシュレータ３０、より具体的には位置規制部３５の破損がさらに抑制可能である。

第１金具５０が第１弾性部５４と連結している第２弾性部５５を有することで、第１金具５０の弾性変形がより容易になる。したがって、第１金具５０が接続対象物７０の挿入に伴う衝撃をより効果的に吸収可能であるので、接続対象物７０の挿入に伴う第２インシュレータ３０、より具体的には位置規制部３５の破損がより効果的に抑制可能である。

第１金具５０が異なる位置に形成されている一対の第２弾性部５５を有することで、第１金具５０が弾性変形するときの形状バランスが安定する。したがって、接続対象物７０の挿入に伴う第２インシュレータ３０、より具体的には位置規制部３５の破損がさらに抑制可能である。

受け部５３、第１弾性部５４、及び第２弾性部５５の全体形状がコ字状となるように形成されていることで、第１弾性部５４及び第２弾性部５５の弾性変形が容易となる。したがって、第１金具５０が接続対象物７０の挿入に伴う衝撃をより効果的に吸収可能であるので、接続対象物７０の挿入に伴う第２インシュレータ３０、より具体的には位置規制部３５の破損がより効果的に抑制可能である。

第２弾性部５５が受け部５３よりも回路基板ＣＢ側に位置することで、受け部５３が上方から受けた力を第１弾性部５４と共に第２弾性部５５による弾性変形によって下方から受け止めることが可能となる。したがって、第１金具５０が接続対象物７０の上方からの挿入に伴う衝撃をより効果的に吸収可能である。

第１金具５０において、第２弾性部５５が実装部５７よりも回路基板ＣＢの反対側に位置し、かつ、回路基板ＣＢと間隔を空けて配置されていることで、第２弾性部５５が弾性変形したときであっても、第２弾性部５５と回路基板ＣＢとの間の接触が抑制可能である。したがって、第２インシュレータ３０及び回路基板ＣＢの破損が抑制可能である。加えて、回路基板ＣＢと第２弾性部５５との間の空間により、第２弾性部５５が弾性変形したときの弾性変形量が十分に得られる。

第１金具５０が受け部５３から連続しながら回路基板ＣＢ側に向けて屈曲する先端部５６を有することで、例えば第２インシュレータ３０が左右方向に沿って移動したときであっても、第１金具５０における第２インシュレータ３０側の先端による第２インシュレータ３０の削れが抑制可能である。したがって、第２インシュレータ３０の破損が抑制可能である。

コンタクト４０が弾性係数の小さい金属材料によって形成されていることで、コネクタ１０は、第２インシュレータ３０にかかる力が小さい場合であっても、必要とされる第２インシュレータ３０の移動量を確保できる。すなわち、第２インシュレータ３０は、第１インシュレータ２０に対して滑らかに移動することができる。これにより、コネクタ１０は、接続対象物７０とコネクタ１０との間の位置ずれを容易に吸収できる。コネクタ１０では、何らかの外的要因によって発生する振動をコンタクト４０の第１弾性部４３が吸収する。これにより、実装部４２に大きな力が加わることがないので、コネクタ１０は、回路基板ＣＢとの接続部分が破損することを抑制できる。したがって、コネクタ１０は、接続対象物７０と接続されている状態であっても、接続信頼性を維持することができる。

第１金具５０及び第２金具６０が第１インシュレータ２０に圧入されて、実装部５７及び実装部６３が回路基板ＣＢにそれぞれはんだ付けされることで、第１金具５０及び第２金具６０は、第１インシュレータ２０を回路基板ＣＢに対して安定して固定できる。すなわち、第１金具５０及び第２金具６０により、回路基板ＣＢに対する第１インシュレータ２０の実装強度が向上する。

本開示は、その精神又はその本質的な特徴から離れることなく、上述した実施形態以外の他の所定の形態で実現できることは当業者にとって明白である。したがって、先の記述は例示的であり、これに限定されない。開示の範囲は、先の記述によってではなく、付加した請求項によって定義される。あらゆる変更のうちその均等の範囲内にあるいくつかの変更は、その中に包含されるとする。

例えば、上述した各構成部の形状、配置、向き、及び個数等は、上記の説明及び図面における図示の内容に限定されない。各構成部の形状、配置、向き、及び個数等は、その機能を実現できるのであれば、任意に構成されてもよい。

上述したコネクタ１０の組立方法は、上記の説明の内容に限定されない。コネクタ１０の組立方法は、その機能が発揮されるように組み立てることができるのであれば、任意の方法であってもよい。例えば、第１金具５０及び第２金具６０の少なくとも一方は、圧入ではなくインサート成形によって第１インシュレータ２０と一体的に成形されてもよい。例えば、コンタクト４０は、圧入ではなくインサート成形によって第１インシュレータ２０及び第２インシュレータ３０の少なくとも一方と一体的に成形されてもよい。

例えば、第１金具５０の受け部５３によって支持されている回転軸の被支持面は、曲面でなく、平面等の任意の形状の面であってもよい。

例えば、第２インシュレータ３０は、位置規制部３５が回転軸を含まず、第１インシュレータ２０に対して回転しないように形成されていてもよい。

例えば、第１金具５０の受け部５３によって支持されている回転軸の被支持面の曲率半径は一定でなくてもよい。

例えば、上述した第１金具５０の機能を実現可能であれば、第２弾性部５５は、受け部５３よりも回路基板ＣＢと反対側に位置してもよい。

図１０は、第１変形例に係る第１金具５０単体を上面視で示した外観斜視図である。第１金具５０は、図６Ａ及び図６Ｂに示すような形状に代えて、図１０に示すような形状で形成されていてもよい。第１変形例では、第１金具５０は、第２弾性部５５及び先端部５６を有さなくてもよい。第１変形例では、第１金具５０の一対の第１弾性部５４は、受け部５３の前後両側にそれぞれ配置されていてもよい。このとき、受け部５３は、一対の第１弾性部５４よりも一段下方に凹んだ状態で形成されていてもよい。

図１１は、第２変形例に係る第１金具５０単体を上面視で示した外観斜視図である。第１金具５０は、図６Ａ及び図６Ｂに示すような形状に代えて、図１１に示すような形状で形成されていてもよい。第２変形例では、第１金具５０は、先端部５６を有さなくてもよい。第２変形例では、第１金具５０の受け部５３は、第２インシュレータ３０の位置規制部３５の突起３５ａの形状に対応した凹部５３ａを有していてもよい。

図１２は、第３変形例に係る第１金具５０単体を上面視で示した外観斜視図である。第１金具５０は、図６Ａ及び図６Ｂに示すような形状に代えて、図１２に示すような形状で形成されていてもよい。第３変形例では、第１金具５０は、先端部５６を有さなくてもよい。第３変形例では、第１金具５０の受け部５３は、前後方向の中央部で分割され、一対の片持ち梁として形成されていてもよい。

図１３は、第４変形例に係る第１金具５０単体を上面視で示した外観斜視図である。第１金具５０は、図６Ａ及び図６Ｂに示すような形状に代えて、図１３に示すような形状で形成されていてもよい。第４変形例では、第１金具５０は、先端部５６を有さなくてもよい。第４変形例では、第１金具５０の受け部５３は、１つの片持ち梁として形成されていてもよい。このとき、第１金具５０は、第１弾性部５４及び第２弾性部５５を１つずつのみ有してもよい。

図１４は、第５変形例に係る第１金具５０単体を上面視で示した外観斜視図である。第１金具５０は、図６Ａ及び図６Ｂに示すような形状に代えて、図１４に示すような形状で形成されていてもよい。第５変形例では、第１金具５０は、先端部５６を有さなくてもよい。第５変形例では、受け部５３、第１弾性部５４、及び第２弾性部５５の全体形状は、コ字状ではなくＺ字状となるように形成されていてもよい。

図１５は、第６変形例に係る第１金具５０単体を上面視で示した外観斜視図である。第１金具５０は、図６Ａ及び図６Ｂに示すような形状に代えて、図１５に示すような形状で形成されていてもよい。第６変形例では、第１金具５０は、第２弾性部５５及び先端部５６を有さなくてもよい。第６変形例では、第１金具５０の第１弾性部５４は、基部５１の異なる位置から第２インシュレータ３０側に向けて延出するように一対形成されていてもよい。このとき、受け部５３は、一対の第１弾性部５４と連結するように前後方向に沿って延在してもよい。

図１６は、第７変形例に係る第１金具５０単体を上面視で示した外観斜視図である。第１金具５０は、図６Ａ及び図６Ｂに示すような形状に代えて、図１６に示すような形状で形成されていてもよい。第７変形例では、第１金具５０は、上述した構成部に加えて、規制部５８を有してもよい。規制部５８は、受け部５３の前後両端において第１弾性部５４と反対側の縁部から屈曲しながら回路基板ＣＢ側に向けて延出してもよい。規制部５８は、第１弾性部５４が弾性変形したときに受け部５３が斜め下方に傾いて、第２弾性部５５の上面に接触してもよい。これにより、規制部５８は、第１弾性部５４の弾性変形に伴う受け部５３の過剰な変位を抑制可能である。

コンタクト４０は、弾性係数の小さい金属材料によって形成されているとして説明したが、これに限定されない。コンタクト４０は、必要とされる弾性変形量を確保できるのであれば、任意の弾性係数を有する金属材料によって形成されていてもよい。

以上のようなコネクタ１０は、電子機器に搭載される。電子機器は、例えば、カメラ、レーダ、ドライブレコーダ、又はエンジンコントロールユニット等の任意の車載機器を含む。電子機器は、例えば、カーナビゲーションシステム、先進運転支援システム、又はセキュリティシステム等の車載システムにおいて使用される任意の車載機器を含む。電子機器は、例えば、パーソナルコンピュータ、コピー機、プリンタ、ファクシミリ、又は複合機等の任意の情報機器を含む。その他、電子機器は、任意の産業機器を含む。

このような電子機器では、接続対象物７０の挿入に伴うコネクタ１０の破損を抑制可能であるので、電子機器の組み立て作業における作業性及び電子機器の製品としての信頼性が向上する。加えて、コネクタ１０の良好なフローティング構造により、コネクタ１０と接続対象物７０との位置ずれが吸収されるので、電子機器の組み立て作業における作業性が向上する。以上により、電子機器の製造が容易になる。また、コネクタ１０により回路基板ＣＢとの接続部分の破損が抑制されるので、電子機器の製品としての信頼性がさらに向上する。

１０ コネクタ
２０ 第１インシュレータ
２１ａ、２１ｂ 開口
２２ 外周壁
２２ａ 短手壁
２２ｂ 長手壁
２３ａ 第１金具取付溝
２３ｂ 第２金具取付溝
２４ コンタクト取付溝
２５ 収容部
２５ａ 規制面
２６ ボス
３０ 第２インシュレータ
３１ａ、３１ｂ 開口
３２ 外周壁
３２ａ 短手壁
３２ｂ 長手壁
３３ 挿入部
３４ コンタクト取付溝
３５ 位置規制部
３５ａ 突起
３５ｂ 被規制面
３６ 誘い込み面
４０ コンタクト
４１ 第１支持部
４２ 実装部
４３ 第１弾性部
４４ 第２支持部
４５ 第２弾性部
４６ 接触部
５０ 第１金具（金具）
５１ 基部
５２ 支持部
５３ 受け部
５３ａ 凹部
５４ 第１弾性部
５５ 第２弾性部
５６ 先端部
５７ 実装部
５８ 規制部
６０ 第２金具
６１ 基部
６２ 支持部
６３ 実装部
７０ 接続対象物
７１ 信号線
ＣＢ 回路基板

Claims (10)

1. 枠状に形成されている第１インシュレータと、
   前記第１インシュレータの内側に配置され、前記第１インシュレータに対して移動可能であり、前記第１インシュレータに向けて突出する位置規制部を有する第２インシュレータと、
   前記第１インシュレータ及び前記第２インシュレータに支持され、接続対象物及び回路基板を電気的に接続する複数のコンタクトと、
   前記第１インシュレータに支持されている基部と、前記位置規制部を支持している受け部と、前記受け部と連結している弾性変形可能な第１弾性部と、を有する金具と、
   を備え、
   前記受け部は、前記位置規制部よりも前記回路基板側に位置し、かつ、前記回路基板と間隔を空けて配置されている、
   コネクタ。
2. 前記位置規制部は、前記第２インシュレータが前記第１インシュレータに対して回転するときの中心となる回転軸を含み、
   前記第２インシュレータは、前記回転軸により前記第１インシュレータに対して回転可能であり、
   前記受け部によって支持されている前記回転軸の被支持面は曲面である、
   請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記金具は、異なる位置に形成されている一対の前記第１弾性部を有する、
   請求項１又は２に記載のコネクタ。
4. 前記金具は、前記基部から前記第２インシュレータ側に向けて延出し、前記第１弾性部と連結している第２弾性部を有する、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載のコネクタ。
5. 前記金具は、前記基部の異なる位置から前記第２インシュレータ側に向けて延出する一対の前記第２弾性部を有する、
   請求項４に記載のコネクタ。
6. 前記受け部、前記第１弾性部、及び前記第２弾性部の全体形状は、コ字状となるように形成されている、
   請求項４又は５に記載のコネクタ。
7. 前記第２弾性部は、前記受け部よりも前記回路基板側に位置し、かつ、前記回路基板と間隔を空けて配置されている、
   請求項４乃至６のいずれか１項に記載のコネクタ。
8. 前記金具は、前記第２弾性部よりも前記回路基板側に位置する実装部を有する、
   請求項４乃至７のいずれか１項に記載のコネクタ。
9. 前記金具は、前記受け部における前記第２インシュレータ側の先端に形成され、前記回路基板側に向けて屈曲する先端部を有する、
   請求項１乃至８のいずれか１項に記載のコネクタ。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載のコネクタを備える電子機器。
    

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