JP2022099899A - コネクタの接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタの接続構造が振動、衝撃を受けても、接触部の良好な導通接続を維持する。
【解決手段】プラグコネクタとソケットコネクタとが嵌合接続する電気コネクタの接続構造において、プラグコネクタは、プラグ接触部と、可動部とを有し、ソケットコネクタは、ソケット接触部を有しており、プラグコネクタとソケットコネクタとの嵌合状態におけるプラグ接触部とソケット接触部との保持力は、可動部が嵌合方向及び抜去方向に弾性変形するためのばね力よりも大きく、プラグ接触部とソケット接触部とが有効嵌合長を形成する過程において、ソケット接触部がプラグ接触部に対して嵌合方向に接点摺動すると同時に、可動部が抜去方向に復元することでプラグ接触部が抜去方向に変位する。
【選択図】図１０

Description

本出願による開示は、コネクタの接続構造に関する。

電子部品が配置された一対の基板上に対向して配置され、嵌合することによって２枚の基板間を電気的に接続するコネクタが知られている（例えば特許文献１）。

特開２０００－２６０５０９号公報、図１

ところで、嵌合されたコネクタにおけるそれぞれの端子の接触部同士が導通接続状態にあるときに、コネクタが配置されている基板及びコネクタ自体が衝撃を受けることがある。その際に、一方のコネクタの接触部が他方のコネクタの接触部に接触したまま滑るように位置ずれ（摺動）してしまうことがある。このような位置ずれが繰り返されると、接触部が摩耗して端子の接触状態が悪化するおそれがある。

そこで、本出願の目的は、コネクタの接続構造が振動、衝撃を受けても、接触部の良好な導通接続を維持することにある。

本出願で開示する一つの態様は、第１のコネクタと第２のコネクタとが嵌合接続するコネクタの接続構造において、前記第１のコネクタは、第１の接触部と、可動部とを有し、前記第２のコネクタは、第２の接触部を有しており、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの嵌合状態における前記第１の接触部と前記第２の接触部との保持力は、前記可動部が嵌合方向及び抜去方向に弾性変形するためのばね力よりも大きく、前記第１の接触部と前記第２の接触部とが有効嵌合長を形成する過程において、前記第２の接触部が前記第１の接触部に対して嵌合方向に接点摺動すると同時に、前記可動部が前記抜去方向に復元することで前記第１の接触部が前記抜去方向に変位する。

本開示の一態様では、第１のコネクタと第２のコネクタとの嵌合状態における第１の接触部と第２の接触部との間の保持力（接触圧力）は、可動部がコネクタの嵌合方向及び抜去方向に弾性変形するためのばね力よりも大きいという関係が成立している。その上で、本開示の一態様によれば、第１の接触部と第２の接触部とが有効嵌合長を形成する過程において、第２の接触部が第１の接触部に対して嵌合方向に接点摺動すると同時に、可動部が抜去方向に復元することで第１の接触部が抜去方向に変位する。すなわち、本開示の一態様では、コネクタ嵌合時に第１のコネクタに対して第２のコネクタが接触することで、可動部が嵌合方向に弾性変形する。その後、第２の接触部が第１の接触部に対して嵌合方向に接点摺動し始めると、可動部は嵌合方向に弾性変形した際のばね力（反力）を解放して抜去方向に復元するように構成されている。第１の接触部は、可動部の復元とともに嵌合方向への変位から抜去方向に戻り、かつ、可動部のばね力が解放された状態で、第１の接触部は第２の接触部に対して所定の接触圧力での接触状態を維持することができる。このようにして第１のコネクタと第２のコネクタとが嵌合接続し、第１の接触部と第２の接触部とが接点摺動することなく所定の接触位置を保持した状態で、可動部が嵌合方向及び抜去方向に弾性変形する構成とすることができる。その上、本開示の一態様によれば、振動、衝撃を受けたコネクタの接続構造が振幅しても、第１の接触部と第２の接触部とが互いに位置ずれすることなく接触状態を維持することができる。

本開示の一態様では、前記第１のコネクタは、前記可動部に変位可能に支持される可動ハウジングを有し、前記可動ハウジングと、前記可動ハウジングに対向配置される対向部材との間には、前記可動ハウジングが前記嵌合方向及び前記抜去方向で変位可能な可動間隙が形成されており、前記可動間隙は、振動を受けて変位する前記コネクタの接続構造の振幅を超える大きさを有するように構成することができる。

本開示の一態様では、可動ハウジングが嵌合方向及び抜去方向で変位可能な可動間隙は、振動によって変位するコネクタの接続構造の振幅を超える大きさを有するように構成されている。このため、本開示の一態様によれば、コネクタの接続構造が振動、衝撃を受けても、可動ハウジングが可動間隙の範囲で振幅することができ、第１の接触部と第２の接触部との接触状態を維持することができる。

本開示の一態様では、前記第１の接触部は、前記嵌合方向で異なる位置に配置されている接触部を有するように構成することができる。同様に、本開示の一態様では、前記第２の接触部は、前記嵌合方向で異なる位置に配置されている接触部を有するように構成することができる。

本開示の一態様によれば、コネクタは、第１の接触部と第２の接触部との接続過程において、可動部が最も撓んだときの復元力を低下させるために挿入力を低下させることが可能な構造を有する。例えば第１の接触部及び第２の接触部の少なくとも一方は、嵌合方向で千鳥状のような異なる位置に複数配置されている。このため、本開示の一態様によれば、第１の接触部と第２の接触部との接続過程において、可動部の最大撓み量を減らすことができる。

本発明の一態様によれば、コネクタの接続構造が振動、衝撃を受けても、接触部の良好な導通接続を維持ことができる。

第１実施形態の電気コネクタを示す正面、右側面、平面を含む外観斜視図。 図１のプラグコネクタ示す正面、右側面、平面を含む外観斜視図。 図１のプラグコネクタの右側面図。 図１のソケットコネクタ示す正面、右側面、平面を含む外観斜視図。 図２のプラグコネクタと図４のソケットコネクタとの嵌合前の状態を示す図１のＶ－Ｖ線相当断面図。 図２のプラグコネクタの嵌合部と図４のソケットコネクタのソケット端子とが接触し始めた状態を示す断面図。 図２のプラグコネクタのプラグ接触部と図４のソケットコネクタのソケット接触部とが接触し始めた状態を示す断面図。 図２のプラグコネクタのプラグ接触部に対して図４のソケットコネクタのソケット接触部が位置ずれしていく状態を示す断面図。 図２のプラグコネクタと図４のソケットコネクタとの嵌合状態を示す断面図。 図２のプラグコネクタと図４のソケットコネクタとの嵌合の際における基板間の変位に対するばね力と静止摩擦力との関係を示す説明図。 第２実施形態の電気コネクタにおいてプラグコネクタとソケットコネクタとの嵌合の際に挿入力が最大となった状態を示す断面図。 第３実施形態の電気コネクタを示す平面図。 図１２のボトムエントリコネクタとピン端子との嵌合前の状態を示す図１２のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線相当断面図。 図１２のボトムエントリコネクタとピン端子との嵌合の際に挿入力が最大となった状態を示す断面図。 図１２のボトムエントリコネクタとピン端子との嵌合状態を示す断面図。 変形例の電気コネクタにおいてプラグ接触部に対して低位置側接触部が接触し始めた状態を示す断面図。 プラグコネクタとソケットコネクタとの嵌合の際における基板間の変位に対する挿入力の変化を実施形態と変形例とで比較して示す説明図。 変形例の電気コネクタにおいてプラグ接触部に対して高位置側接触部が接触し始めた状態を示す断面図。

以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。

以下の各実施形態で共通する構成については同一の符号を付して明細書での重複説明を省略する。さらに、各実施形態で共通する使用方法及び作用効果についても重複説明を省略する。ここで、本明細書及び特許請求の範囲において「第１」、「第２」及び「第３」と記載する場合、それらは、異なる構成要素を区別するために用いるものであり特定の順序、優劣等を示すために用いるものではない。

本明細書中では、「コネクタ」としての電気コネクタ１，２１，４１，６１の幅方向（長手方向）をＸ方向、前後方向（短手方向）をＹ方向、高さ方向（上下方向）をＺ方向として説明する。そして、電気コネクタ１，２１，４１，６１のＺ方向における第１の基板２の側を「下側」とし、第２の基板４の側を「上側」として説明する（ただし、図４の記載では、上下をＺ方向に反転して示している。）。しかしながら、これらによって電気コネクタ１，２１，４１，６１の第１の基板２及び第２の基板４（以下ではこれらをまとめて「基板２，４」と記載する場合もある。）への実装方法、使用方法等を限定するものではない。

第１実施形態〔図１－図１０〕

第１実施形態の電気コネクタ１は、図１で示すように、「対向部材」としての第１の基板２に実装される「第１のコネクタ」としてのプラグコネクタ３と、第２の基板４に実装される「第２のコネクタ」としてのソケットコネクタ５とを備える。そして、電気コネクタ１は、プラグコネクタ３とソケットコネクタ５とが互いに嵌合することによって、第１の基板２と第２の基板４とが導通接続するように構成されている。

プラグコネクタ３

プラグコネクタ３は、図１及び図２で示すように、プラグハウジング６と、「第１の端子」としてのプラグ端子１１とを備える。そして、図１で示すように、プラグコネクタ３は、第１の基板２の基板面に表面実装されることによって、第１の基板２と導通接触する表面実装型のコネクタとして構成されている。

プラグハウジング６

プラグハウジング６は、絶縁性樹脂の成型品として構成されている。プラグハウジング６は、図２で示すように、固定ハウジング７と、可動ハウジング８とを備える。これによって、プラグコネクタ３は、フローティングコネクタとして構成されている。

固定ハウジング７は、角筒形状とされている。固定ハウジング７は天面及び底面の双方に開口が形成されており、双方の開口の間は連通している。そして、固定ハウジング７は、Ｘ方向に沿う前面部７ａ及び背面部７ｂと、Ｙ方向に沿う側面部７ｃ，７ｃとを有する。さらに、固定ハウジング７には、前面部７ａと背面部７ｂと側面部７ｃ，７ｃとで囲まれた可動空間部７ｄが形成されている。

図５で示すように、前面部７ａ及び背面部７ｂにおける可動空間部７ｄに対向する板面には、それぞれプラグ端子１１を固定するための端子収容孔７ａ１，７ｂ１が形成されている。端子収容孔７ａ１，７ｂ１は、Ｘ方向に沿って等間隔で複数並列に設けられている。そして、図１－図３で示すように、前面部７ａと背面部７ｂのＸ方向における両端側には、プラグコネクタ３を第１の基板２に固定するための取付具７ｅが取り付けられている。

可動ハウジング８は、図２で示すように、上面に開口が形成された箱型形状とされている。可動ハウジング８は、図３で示すように、前面部８ａと、背面部８ｂと、側面部８ｃ，８ｃと、底面部８ｅとを有する。前面部８ａと固定ハウジング７の前面部７ａとの間、及び背面部８ｂと固定ハウジング７の背面部７ｂとの間には、可動空間部７ｄが形成されている。したがって、可動ハウジング８は、可動空間部７ｄの領域内において、固定ハウジング７に対して相対的にＹ方向に変位可能に構成されている。さらに、図２で示すように、側面部８ｃと固定ハウジング７の側面部７ｃとの間にも、可動空間部７ｄが形成されている。したがって、可動ハウジング８は、可動空間部７ｄの領域内において、固定ハウジング７に対して相対的にＸ方向でも変位可能に構成されている。

よって、電気コネクタ１では、このような固定ハウジング７に対する可動ハウジング８のＸ方向及びＹ方向の相対変位によって、プラグコネクタ３に対してソケットコネクタ５を嵌合させる際のＸ方向及びＹ方向の位置ずれを吸収することができる。さらに、電気コネクタ１では、プラグコネクタ３とソケットコネクタ５とが嵌合した状態における固定ハウジング７に対する可動ハウジング８のＸ方向及びＹ方向の相対位置によっては、Ｘ方向及びＹ方向に加えられた振動を吸収することが可能である。これによって、電気コネクタ１は、Ｘ方向及びＹ方向の振動を受けた際に、プラグ端子１１とソケット端子１０との導通接触を維持することが可能に構成されている。

可動ハウジング８の固定ハウジング７に対するＸ方向及びＹ方向の相対変位は、可動空間部７ｄの内側に制限されている。さらに、図１－図３で示すように、可動ハウジング８の側面部８ｃ，８ｃの下端には、それぞれＸ方向に沿って外方に突出する係止部８ｇ，８ｇが設けられている。これに対して、固定ハウジング７には、係止部８ｇ，８ｇのそれぞれが挿入される凹部７ｇ，７ｇが設けられている。そして、図３で示すように、可動ハウジング８が固定ハウジング７に対してＺ方向における上方に変位しても、係止部８ｇがそれぞれ凹部７ｇの内縁７ｇ１に突き当たることで固定ハウジング７に対する可動ハウジング８の変位が規制される。

他方で、底面部８ｅは、その下端に、第１の基板２に対向する底端部８ｅ１を有する（図３等参照）。そして、図３で示すように、可動ハウジング８が固定ハウジング７に対してＺ方向における下方に変位しても、底端部８ｅ１が第１の基板２に突き当たることで固定ハウジング７に対する可動ハウジング８の変位が規制される。こうして、プラグハウジング６は、可動ハウジング８の固定ハウジング７に対するＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の相対変位を制限可能に構成されている。

可動ハウジング８は、図２、図３、図５等で示すように、Ｙ方向における中央において、底面部８ｅから上方に突出する嵌合壁部８ｆを有する。嵌合壁部８ｆは、図２で示すように、前面部８ａと対向してＸ－Ｚ平面に沿う板面と、背面部８ｂと対向してＸ－Ｚ平面に沿う板面とを有する平板形状とされている。各板面には、後述するプラグ端子１１のプラグ接触部１１ｅを収容する端子溝８ｆ２が形成されている。そして、嵌合壁部８ｆと、プラグ接触部１１ｅとは、ソケットハウジング９の受入口９ｄ１に挿入される嵌合部３Ａを構成する。嵌合部３Ａは、ソケット端子１０に復元力を生じさせる復元力形成部としての機能を有する。

さらに、可動ハウジング８は、ソケットコネクタ５が挿入される嵌合室８ｄを有しており、嵌合室８ｄは、前面部８ａと、背面部８ｂと、側面部８ｃ，８ｃと、底面部８ｅとによって囲まれた空間として形成されている（図２、図５等参照）。プラグ端子１１と後述のソケット端子１０は、この嵌合室８ｄで導通接触する（図５等参照）。

プラグ端子１１

プラグ端子１１は、導電性金属板を板厚方向に屈曲させた単一部品として形成されており、細片状でなる。プラグ端子１１は、図５で示すように、基板接続部１１ａと、「取付部」としての固定部１１ｂと、可動部１１ｃと、可動ハウジング８に固定される基端部１１ｄと、「第１の接触部」としてのプラグ接触部１１ｅとを有する。プラグ端子１１は、嵌合壁部８ｆを介してＹ方向で対向（背向）する端子対を形成する。

基板接続部１１ａは、第１の基板２の板面に沿う板状片としてプラグ端子１１の端部に設けられている。プラグ端子１１は、この基板接続部１１ａを第１の基板２に半田付けすることによって、第１の基板２に固定されるように構成されている。プラグ端子１１は、固定部１１ｂの代わりに基板接続部１１ａが「取付部」として可動部１１ｃを支持するように構成することも可能である。

固定部１１ｂは、基板接続部１１ａにつながり、Ｘ－Ｚ平面に沿う板面を有する平板形状とされている。そして、固定部１１ｂのＸ方向における両端側には、Ｘ方向に沿って突出する圧入突起がそれぞれ複数設けられている。プラグ端子１１は、固定部１１ｂの圧入突起が端子収容孔７ａ１，７ｂ１の側壁に噛み込むことによって、固定ハウジング７に固定されるように構成されている。

可動部１１ｃは、板面方向で屈曲させて形成されている。そして、可動部１１ｃは、プラグハウジング６に固定されていない。このため可動部１１ｃは、嵌合方向への押圧荷重（押圧力）及び抜去方向への引っ張り荷重（引っ張り力）が作用することによって弾性変形することができる。可動部１１ｃは、可動ハウジング８に対するソケットコネクタ５の嵌合方向及び抜去方向で、可動ハウジング８と固定ハウジング７とを弾性的につなぎ、可動ハウジング８を固定ハウジング７に対して変位可能に支持するように構成されている。ここでは、可動ハウジング８に対するソケットコネクタ５の嵌合方向をＺ方向における下方として、可動ハウジング８に対するソケットコネクタ５の抜去方向をＺ方向における上方として説明する。

さらに、可動部１１ｃは導電性金属板を屈曲させて形成されており、細片状でなる。よって、可動部１１ｃは、一端側と他端側とがＸ方向で異なる位置にずれるように弾性変形することができる。したがって、可動部１１ｃは、固定ハウジング７に対して可動ハウジング８を相対的にＸ方向に変位可能に支持している。よって、このような固定ハウジング７に対する可動ハウジング８のＸ方向の相対変位によって、プラグコネクタ３に対してソケットコネクタ５を嵌合させる際のＸ方向の位置ずれを吸収することができる。

可動部１１ｃは、第１の伸長部１１ｃ１と、第１の屈曲部１１ｃ２と、第２の伸長部１１ｃ３と、第２の屈曲部１１ｃ４と、第３の伸長部１１ｃ５と、第３の屈曲部１１ｃ６とを有する。

第１の伸長部１１ｃ１は、固定部１１ｂの上端から伸長する細片状に形成されている。そして、第１の伸長部１１ｃ１は、固定部１１ｂからＺ方向における上方かつ、Ｙ方向においてプラグ接触部１１ｅに近づく方向に向けて傾斜して伸長している。よって、固定ハウジング７の前面部７ａの側に固定されるプラグ端子１１では、第１の伸長部１１ｃ１と前面部７ａとの間に退避空間部７ｆが形成されている。他方で、固定ハウジング７の背面部７ｂの側に固定されるプラグ端子１１では、第１の伸長部１１ｃ１と背面部７ｂとの間に退避空間部７ｆが形成されている。第１の伸長部１１ｃ１は、これらの退避空間部７ｆの内部でＹ方向及びＺ方向に沿って弾性変形及び変位可能に構成されている。

したがって、可動部１１ｃは、固定ハウジング７に対して可動ハウジング８を相対的にＹ方向及びＺ方向に変位可能に支持している。そして、このような固定ハウジング７に対する可動ハウジング８のＹ方向の相対変位によって、プラグコネクタ３に対してソケットコネクタ５を嵌合させる際のＹ方向の位置ずれを吸収することができる。

第１の屈曲部１１ｃ２は、第１の伸長部１１ｃ１の上端につながり、略逆Ｕ字状に板面方向に折り返す形状でなる。そして、第１の屈曲部１１ｃ２は、第１の伸長部１１ｃ１よりも板幅が広く形成されており、剛性が高められている。

第２の伸長部１１ｃ３は、第１の屈曲部１１ｃ２において第１の伸長部１１ｃ１とは反対側の端部につながり、Ｚ方向における下方に伸長している。この第２の伸長部１１ｃ３はＹ方向やＺ方向に沿って弾性変位可能に構成されている。したがって、可動部１１ｃは、固定ハウジング７に対して可動ハウジング８を相対的にＹ方向及びＺ方向に変位可能に支持している。そして、このような固定ハウジング７に対する可動ハウジング８のＹ方向の相対変位によって、プラグコネクタ３に対してソケットコネクタ５を嵌合させる際のＹ方向の位置ずれを吸収することができる。

第２の屈曲部１１ｃ４は、第２の伸長部１１ｃ３の下端につながって、第２の伸長部１１ｃ３と第３の伸長部１１ｃ５とを連結している。そして、第２の屈曲部１１ｃ４は、板面方向で略直角に屈曲している。

第３の伸長部１１ｃ５は、第２の屈曲部１１ｃ４につながり、Ｙ方向に沿って伸長する細片状でなる。この第３の伸長部１１ｃ５はＺ方向やＹ方向に沿って弾性変位可能に構成されている。第１の屈曲部１１ｃ２、第２の屈曲部１１ｃ４及び第３の屈曲部１１ｃ６が更に屈曲する方向や伸長する方向に弾性変形すると、第３の伸長部１１ｃ５は、例えば第２の屈曲部１１ｃ４の側よりも第３の屈曲部１１ｃ６の側がＺ方向における上方に変位する。第３の伸長部１１ｃ５がこのように傾斜することによって、後述のプラグ接触部１１ｅをＺ方向における上側に向けて弾性変位させることができる。逆に、第３の伸長部１１ｃ５が、例えば第２の屈曲部１１ｃ４の側よりも第３の屈曲部１１ｃ６の側でＺ方向における下側に向けて変位するように傾斜すると、後述のプラグ接触部１１ｅをＺ方向における下側に向けて弾性変位させることができる（図１１も参照）。

第３の屈曲部１１ｃ６は、第３の伸長部１１ｃ５と基端部１１ｄとを連結している。そして、第３の屈曲部１１ｃ６は、第３の伸長部１１ｃ５から板面方向で略直角に上方に屈曲している。

基端部１１ｄは、可動部１１ｃにつながり、Ｘ－Ｚ平面に沿う板面を有する平板形状とされている。そして、基端部１１ｄのＸ方向における両端側には、Ｘ方向に沿って突出する圧入突起がそれぞれ複数設けられている。プラグ端子１１は、基端部１１ｄの圧入突起が端子溝８ｆ２の側壁に噛み込むことによって、可動ハウジング８に固定されるように構成されている。

プラグ接触部１１ｅは、基端部１１ｄにつながり、嵌合壁部８ｆに沿って上方に伸長する板状片として設けられている。プラグ接触部１１ｅの一面には、プラグ端子１１が可動ハウジング８に固定された状態で嵌合空間に露出する接触面１１ｅ１が形成されている。電気コネクタ１は、この接触面１１ｅ１がソケット端子１０と導通接触するように構成されている。そして、接触面１１ｅ１は、ソケット端子１０に生じている復元力を解放する復元力解放部としての機能を有する。

ソケットコネクタ５

ソケットコネクタ５は、図４、図５等で示すように、ソケットハウジング９と、「第２の端子」としてのソケット端子１０とを備える。そして、ソケットコネクタ５は、第２の基板４の基板面に表面実装されることによって、第２の基板４と導通接触する表面実装型のコネクタとして構成されている。

ソケットハウジング９

ソケットハウジング９は、絶縁性樹脂の成型品として構成されている。ソケットハウジング９は、図４で示すように、天面部９ｄに開口が形成された中空の箱型形状とされている。そして、ソケットハウジング９は、前面部９ａと、背面部９ｂと、側面部９ｃ，９ｃとを有する。前面部９ａ及び背面部９ｂのＸ方向における両端側の上部（図４における下部）には、第２の基板４に半田付けされる取付具９ｆが取り付けられている。

さらに、ソケットハウジング９は、前面部９ａと背面部９ｂと側面部９ｃ，９ｃとで囲まれた嵌合室９ｅと、天面部９ｄに形成され嵌合室９ｅに連通する開口である受入口９ｄ１とを有する。図５等で示すように、受入口９ｄ１は、プラグハウジング６の嵌合壁部８ｆと、プラグ端子１１のプラグ接触部１１ｅとからなる嵌合部３Ａを受け入れることが可能に構成されている。これによって、電気コネクタ１は、ソケットコネクタ５とプラグコネクタ３とが嵌合可能に構成されている。

図４及び図５で示すように、前面部９ａ及び背面部９ｂにおける嵌合室９ｅに対向する内壁９ｇ，９ｇには、それぞれソケット端子１０が収容される端子収容孔９ｇ１，９ｇ１が形成されている。端子収容孔９ｇ１，９ｇ１は、Ｘ方向に沿って等間隔で複数並列にＺ方向に伸長して設けられている。

ソケット端子１０

ソケット端子１０は、導電性金属板を板厚方向に折り曲げて形成されている。そして、ソケット端子１０は、図５で示すように、基板接続部１０ａと、基端部１０ｂと、「第２の接触部」としてのソケット接触部１０ｃとを有する。ソケット端子１０は、嵌合室９ｅを介して対向する端子対を形成する。

基板接続部１０ａは、第２の基板４の板面に沿う板状片としてソケット端子１０の端部に設けられている。ソケット端子１０は、この基板接続部１０ａを第２の基板４に半田付けすることによって、第２の基板４に固定されるように構成されている。

基端部１０ｂは、基板接続部１０ａにつながり、Ｘ－Ｚ平面に沿う板面を有する平板形状とされている。そして、基端部１０ｂのＸ方向における両端側には、Ｘ方向に沿って突出する圧入突起がそれぞれ複数設けられている。ソケット端子１０は、基端部１０ｂの圧入突起がソケットハウジング９の内壁９ｇに設けられた端子収容孔９ｇ１の側壁に噛み込むことによって、ソケットハウジング９に固定されるように構成されている。

ソケット接触部１０ｃは、プラグ端子１１と導通接触するソケット接点部１０ｃ１と、ソケット接点部１０ｃ１を弾性支持するソケットばね部１０ｃ２とを有する。

ソケットばね部１０ｃ２は、基端部１０ｂの下端につながる細片状に形成されている。そして、ソケットばね部１０ｃ２は、嵌合状態にあるプラグコネクタ３のプラグ端子１１との接触方向（Ｙ方向）に傾斜しつつ下方に伸長するように構成されている。ソケット接点部１０ｃ１は、ソケットばね部１０ｃ２の下端側において、プラグ端子１１との接触方向に向けてソケット端子１０の板厚方向（Ｙ方向）で山状に屈曲するように形成されている。そして、ソケット端子１０は、その屈曲部分がソケット接点部１０ｃ１としてプラグ端子１１のプラグ接触部１１ｅと導通接触するように構成されている。ソケットばね部１０ｃ２の基端側は、その先端側に比べてソケットばね部１０ｃ２の板幅方向（Ｘ方向）に広く設けられている。これによって、ソケットばね部１０ｃ２の基端側の剛性が高められている。

ソケット接点部１０ｃ１よりも先端側には、嵌合状態にあるプラグコネクタ３のプラグ端子１１から離れる方向（Ｙ方向）に向けて傾斜する先端傾斜部１０ｃ３が形成されている。これによって、電気コネクタ１は、プラグコネクタ３とソケットコネクタ５とが嵌合する際に、嵌合部３Ａが先端傾斜部１０ｃ３に摺動しながらソケット接点部１０ｃ１を接触面１１ｅ１から離れる方向に向けて変位させるように構成されている。先端傾斜部１０ｃ３は、Ｙ方向により小さく傾斜することによって、プラグコネクタ３に対してソケットコネクタ５を嵌合する際に電気コネクタ１に加えられる押圧荷重（押圧力）である挿入力をより小さくすることができる。他方で、先端傾斜部１０ｃ３は、Ｙ方向により大きく傾斜することによって、プラグコネクタ３に対してソケットコネクタ５を嵌合する際のより大きな位置ずれを吸収することができる。

嵌合方法の説明〔図５－図１０〕

以上のようなプラグコネクタ３と、ソケットコネクタ５とを有する電気コネクタ１は、第１の基板２と第２の基板４とを電気的に接続することができるように構成されている。ここでは、図５－図９で示すように、第１の基板２に接続されたプラグコネクタ３の上方から第２の基板４に接続されたソケットコネクタ５を嵌合させる場合について説明する。

図５で示すように、ソケットコネクタ５とプラグコネクタ３との嵌合前である初期状態において、可動ハウジング８は、第１の基板２から浮いた状態とされている。そして、可動ハウジング８の底端部８ｅ１と第１の基板２との間には、初期可動間隙Ｓ１ａが形成されている。ここでの初期可動間隙Ｓ１ａは、例えば０．１５ｍｍとされる。この初期状態での可動ハウジング８は、第１の基板２に対して非接触で、プラグコネクタ３のプラグ端子１１の可動部１１ｃによる支持力でぶら下がったような状態である。よって、可動ハウジング８は、第１の基板２の側に弾性変位することが可能な状態である。

このような初期状態からプラグコネクタ３とソケットコネクタ５との嵌合が始められる。まずソケットコネクタ５をＺ方向における下方（ソケットコネクタ５の嵌合方向）のプラグコネクタ３に向けて移動させることによって、プラグコネクタ３の嵌合部３Ａがソケットコネクタ５の受入口９ｄ１に挿入される。

図６で示すように、ソケットコネクタ５のソケット端子１０の先端傾斜部１０ｃ３が嵌合部３Ａの嵌合壁部８ｆの先端部８ｆ１に突き当たる（ソケット端子１０が可動ハウジング８と当接する。）。ソケットコネクタ５の嵌合室９ｅを介して対向するソケット端子１０，１０が有するソケット接点部１０ｃ１，１０ｃ１同士の間隔は、嵌合部３ＡのＹ方向の長さよりも短く設けられている。したがって、それらのソケット接点部１０ｃ１，１０ｃ１同士の間に嵌合部３Ａを挿入するには、嵌合壁部８ｆの先端部８ｆ１が、ソケット接点部１０ｃ１，１０ｃ１同士の間を押し広げる必要がある。

先端傾斜部１０ｃ３は、Ｙ方向（嵌合状態にあるプラグコネクタ３のプラグ端子１１から離れる方向）に向けて傾斜するように構成されている。このため、プラグコネクタ３に対してソケットコネクタ５を嵌合させるために加えられるＺ方向における下方への力（ソケットコネクタ５の挿入力）は、先端傾斜部１０ｃ３，１０ｃ３同士が離れるＹ方向への力に変換される。他方で、先端傾斜部１０ｃ３は、ソケットコネクタ５の挿入力によって、嵌合壁部８ｆをＺ方向における下方に押し込む。嵌合壁部８ｆが下方に押し込まれることによって、可動部１１ｃに押圧荷重がかかり、可動部１１ｃがＺ方向における下向きに弾性変形する。そして、可動部１１ｃには、その変形量に対応した復元力（ばね反力）が生じる。このように、挿入力は、ソケット接点部１０ｃ１，１０ｃ１同士を押し広げる力と、可動部１１ｃを下方に押し込む力とに使われる。

こうして、図１０で示すように、可動部１１ｃに加わる押圧荷重に相当するばね反力が増加し始める。このばね反力の増加は、ソケット接点部１０ｃ１，１０ｃ１同士の間が押し広げられて、そこに嵌合部３Ａが収まるようになるまで続く。すなわち、ソケット接点部１０ｃ１，１０ｃ１同士の間隔をより広げるためには、より大きなＹ方向への力が必要となり、そのためには、Ｙ方向の力へと変換するためのより大きなＺ方向における下方への力が必要となる。そして、より大きなＺ方向における下方への力（ソケットコネクタ５の挿入力）が先端傾斜部１０ｃ３及び嵌合壁部８ｆを介して可動部１１ｃに加わることによって、より大きく弾性変形した可動部１１ｃにはより大きな復元力が生じる。

ソケット接点部１０ｃ１，１０ｃ１同士の間に嵌合壁部８ｆが収まって、プラグ接触部１１ｅに対してソケット接点部１０ｃ１が接触する直前の時点では、図１０で示すように、可動部１１ｃの復元力（ばね反力）が最大となる。すなわち、このときの可動部１１ｃは接続過程において最も撓んだ状態、換言すると最もＺ方向における下方（ソケットコネクタ５の嵌合方向）に弾性変形した状態であり、可動部１１ｃの復元力が一時的に最大となる。このときにはソケットコネクタ５の挿入力も最大となる。そして、可動部１１ｃのＺ方向における下向きの弾性変形は、ここで停止する。ここまでの間に可動部１１ｃが下向きに弾性変形したことによって、可動ハウジング８は、Ｚ方向における下向き、すなわち第１の基板２の側に押し込まれている。このときの押圧時可動間隙Ｓ１ｂは、例えば０．１０ｍｍとなっている。

プラグ接触部１１ｅ，１１ｅ同士のＹ方向における間隔は、Ｚ方向における上下で一定に形成されている。このため、プラグ接触部１１ｅに対してソケット接点部１０ｃ１が一旦接触した状態になると、ソケット接点部１０ｃ１，１０ｃ１同士の間隔をこれ以上広げる必要がなくなる。そして、ソケットばね部１０ｃ２，１０ｃ２による復元力は、嵌合壁部８ｆの板面に配置されているプラグ接触部１１ｅが受け止める。このため、挿入力は、ソケット接点部１０ｃ１，１０ｃ１同士を押し広げる力には使われなくなる。したがって、これ以降においては、プラグコネクタ３に対してソケットコネクタ５を嵌合するために必要な挿入力は、低下する。このときプラグ接触部１１ｅ，１１ｅは、ソケットばね部１０ｃ２，１０ｃ２の復元力によって、ソケット接点部１０ｃ１，１０ｃ１にＹ方向に押し込まれる接触圧力を受けている。

他方で、プラグ接触部１１ｅに対してソケット接点部１０ｃ１が接触した状態になると（図７）、嵌合部３Ａとソケット接触部１０ｃとがＹ方向において重なって接触する部位がなくなる。このため、ソケット接触部１０ｃは、嵌合部３Ａを上から押さえ込む状態から、嵌合部３Ａの側面に配置されているプラグ接触部１１ｅをソケット接点部１０ｃ１がＹ方向に押し込む接触圧力を垂直抗力とする摩擦力によって支持する状態に切り替わる。この時点においてもソケット接点部１０ｃ１に対してソケットコネクタ５の挿入力がかかっているので、ソケット接点部１０ｃ１はプラグ接触部１１ｅに対してＺ方向における下方に位置ずれし始める。このため、プラグ接触部１１ｅには、ソケット接点部１０ｃ１とプラグ接触部１１ｅとの動摩擦係数と、ソケット接点部１０ｃ１の接触圧力との積である動摩擦力がＺ方向における下方にかかるようになる。

これに対し、プラグ接触部１１ｅには、可動部１１ｃの復元力がＺ方向における上方にかかっている。このとき、図１０において実線で示す可動部１１ｃの復元力は、図１０において破線で示すプラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１との間における動摩擦力を超えている。すなわち、プラグ接触部１１ｅと接触するソケット接点部１０ｃ１には、プラグ接触部１１ｅとの間における動摩擦力によって、ソケット端子１０がプラグ端子１１を支持可能な力よりも大きな上方への復元力がかかった状態となっている。このため、可動部１１ｃの復元力と、プラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１との間における動摩擦力との差によって、ソケット接点部１０ｃ１に対してプラグ接触部１１ｅがＺ方向における上方に位置ずれ（復元）する。これによって、可動ハウジング８は、可動部１１ｃの復元力によってＺ方向における上向きに変位する。

ここで、プラグコネクタ３をフローティングコネクタとするために、プラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１との間で作用する動摩擦力より復元力が小さい柔らかいばねを可動部１１ｃに用いた場合には、可動部１１ｃの復元力がプラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１との間で作用する動摩擦力を超えない。このため、可動部１１ｃがそのような柔らかいばねで構成されていると、プラグコネクタ３に対してソケットコネクタ５を嵌合させる過程において、可動部１１ｃの復元力のみでは可動ハウジング８をＺ方向における上向きに変位させることができない。

これに対し、本実施形態の電気コネクタ１では、可動部１１ｃが硬いばねによって構成されている。つまり、可動部１１ｃの復元力は、プラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１との間で作用する動摩擦力を超えることが可能である。このため、可動部１１ｃは、比較的小さな撓み（変位）に対しても復元力が大きく増加（変化）する特性を有する。したがって、電気コネクタ１では、図１０で示すように、可動部１１ｃの復元力が、プラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１との間で作用する動摩擦力を超える状態を容易に創り出すことができる。すなわち、本実施形態の電気コネクタ１では、可動部１１ｃの復元力と、プラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１との間における動摩擦力との差を容易に創り出すことができる。よって、電気コネクタ１によれば、プラグコネクタ３に対してソケットコネクタ５を嵌合させるだけで、可動部１１ｃの復元力によって可動ハウジング８をＺ方向における上向きに変位させることができる。

さらに、この状態からプラグコネクタ３に対してソケットコネクタ５を押し込むと、図８で示すように、ソケット端子１０のソケット接点部１０ｃ１がプラグ端子１１のプラグ接触部１１ｅに対してＺ方向における下方に位置ずれする。こうして、プラグ接触部１１ｅに対してソケット接点部１０ｃ１がＺ方向における下方に位置ずれすることによって、嵌合壁部８ｆは嵌合室９ｅの奥側に誘導される。このとき、プラグコネクタ３に対してソケットコネクタ５を押し込む挿入力は、その大半がプラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１との間の動摩擦力となる。

ここで、電気コネクタ１の嵌合の際にプラグ接触部１１ｅに対してソケット接点部１０ｃ１が接触し始めた箇所（プラグ接触部１１ｅの上端。図７参照。）を基点としてソケット接点部１０ｃ１が所定の深さまで嵌合した箇所までの距離を「有効嵌合長」と称する。有効嵌合長は、プラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１との導通接触が可能なＺ方向における距離である。さらに、プラグ接触部１１ｅに対するソケット接点部１０ｃ１のＺ方向における下方への位置ずれが完了し、プラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１とが所定の相対位置で互いに導通接触している状態を「嵌合状態」と称する。そして、電気コネクタ１は、嵌合状態において、有効嵌合長がより長く確保されることによって、仮にプラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１とが相対的に位置ずれしたとしても、導通接触をより確実に維持することができる。

本実施形態の電気コネクタ１では、プラグ接触部１１ｅに対してソケット接点部１０ｃ１が接触した時点から有効嵌合長の形成が始まる（図７）。そして、電気コネクタ１では、プラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１とが有効嵌合長を形成する過程において、ソケット接点部１０ｃ１がプラグ接触部１１ｅに対してＺ方向における下方に接点摺動する。それと同時に、可動部１１ｃがＺ方向における上方に復元することでプラグ接触部１１ｅがＺ方向における上方に変位する。

このように電気コネクタ１では、図１０で示すように、可動部１１ｃの復元力と、プラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１との間の動摩擦力との差を利用して可動ハウジング８の底端部８ｅ１と第１の基板２との間に復元後可動間隙Ｓ１ｃが形成されている。このときに、電気コネクタ１では、プラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１との有効嵌合長を形成するために、プラグコネクタ３に対してソケットコネクタ５が嵌合されているだけで、他に特別な操作を必要としていない。そして、電気コネクタ１では、この操作のみで、プラグコネクタ３とソケットコネクタ５との嵌合状態においてプラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１とが保持された状態で可動部１１ｃがＺ方向における上下両方向に弾性変形する構成とすることができる。

有効嵌合長を形成する過程では、ソケット接点部１０ｃ１，１０ｃ１同士がプラグ接触部１１ｅ，１１ｅに対して動摩擦力を受けながらＺ方向における下方に位置ずれしている。このときの挿入力は、プラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１との間の動摩擦力のみに近い状態で略一定となる。図１０で示すように、可動部１１ｃには、ソケット接点部１０ｃ１，１０ｃ１同士の位置ずれを生じさせるこの挿入力に対応して略一定値を示す復元力が生じている。このため、挿入力が加わり続けている可動部１１ｃの撓みは、初期状態には戻らない。このとき、図８で示すように、復元後可動間隙Ｓ１ｃは、例えば０．１０ｍｍ－０．１５ｍｍの間となっている。

ここで、コネクタには、共振等の振動が生じても確実に導通接触が維持できるＺ方向での共振振幅量が想定されている。この共振振幅量は、例えば０．０２ｍｍとされている。可動部１１ｃの復元力によって可動ハウジング８がＺ方向における上向きに変位した時点での復元後可動間隙Ｓ１ｃは、この想定された共振振幅量を超える大きさであると良い。こうすることで、有効嵌合長を形成する過程において、仮にそれ以上に可動ハウジング８がＺ方向における上向きに変位しなかった場合においても、所定の復元後可動間隙Ｓ１ｃが形成されることとなる。したがって、電気コネクタ１は、共振等の振動が生じても確実に導通接触が維持できることとなる。

その後、図９で示すように、プラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１とが嵌合状態となって、プラグ接触部１１ｅに対するソケット接点部１０ｃ１のＺ方向における下方への位置ずれが止まる。このとき、図９で示すように、プラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１とにおける所定の有効嵌合長が形成されている。そして、可動ハウジング８は、第１の基板２に対して所望の嵌合高さとなる。このとき、復元後可動間隙Ｓ１ｃも、例えば０．１０ｍｍ－０．１５ｍｍの間となる。

図６－図９で示すように、有効嵌合長を形成する際には、プラグ端子１１及びプラグ端子１１に装着された他の部材が第１の基板２に接触しない。このため、本実施形態によれば、プラグ端子１１と第１の基板２との接触に起因する損傷、異物の発生等を防ぐことができる。

以上のような接続過程によって形成された復元後可動間隙Ｓ１ｃは、プラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１との接続が完了した嵌合状態においても維持される。そして、この復元後可動間隙Ｓ１ｃは、プラグコネクタ３とソケットコネクタ５との距離が縮むように変位した際には、接点が固定されたままＺ方向に可動する可動ハウジング８の変位領域として利用される。

本実施形態では、可動ハウジング８がＺ方向における上下で変位可能な復元後可動間隙Ｓ１ｃは、振動を受けて変位する電気コネクタ１の接続構造の振幅を超える大きさを有するように構成される。このため、本実施形態によれば、電気コネクタ１の接続構造が振動、衝撃を受けても、可動ハウジング８が復元後可動間隙Ｓ１ｃの範囲で振幅することができ、プラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１との接触状態を維持することができる。

こうして、プラグ端子１１とソケット端子１０とは、最終的に正規の接触位置で互いに導通接触することができる。この嵌合状態で、対向するソケット端子１０，１０のソケット接点部１０ｃ１，１０ｃ１同士が同じ押圧荷重（押圧力）で嵌合部３Ａに対して押圧接触する。これによって、ソケット端子１０，１０のソケット接触部１０ｃ，１０ｃは、プラグ端子１１の嵌合部３Ａを挟持するようにプラグ接触部１１ｅと導通接触することができる。

可動ハウジング８が第１の基板２に対して所望の嵌合高さに位置している状態から可動部１１ｃの撓みが小さい場合には、その復元力も小さい。この嵌合状態でのプラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１との静止摩擦力による保持力Ｐ（接触圧力）は、例えば基板２，４に発生する振幅によって、可動部１１ｃがＺ方向に弾性変形するためのばね力Ｑよりも大きいという関係が成立している。その上で、本実施形態によれば、プラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１とが有効嵌合長を形成する過程において、ソケット接点部１０ｃ１がプラグ接触部１１ｅに対してＺ方向における下方に接点摺動する。それと同時に、可動部１１ｃがＺ方向における上方に復元することでプラグ接触部１１ｅがＺ方向における上方に変位する。

すなわち、本開示の一態様では、コネクタ嵌合時にプラグコネクタ３に対してソケットコネクタ５が接触することで、可動部１１ｃがＺ方向における下方に弾性変形する。その後、ソケット接点部１０ｃ１がプラグ接触部１１ｅに対してＺ方向における下方に接点摺動し始めると、可動部１１ｃはＺ方向における下方に弾性変形した際のばね力Ｑ（反力）を解放してＺ方向における上方に復元するように構成されている。プラグ接触部１１ｅは、可動部１１ｃの復元とともにＺ方向における下方への変位からＺ方向における上方に戻ることができる。かつ、可動部１１ｃのばね力Ｑが解放された状態で、プラグ接触部１１ｅはソケット接点部１０ｃ１に対して所定の接触圧力での接触状態を維持することができる。

本実施形態では、プラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１との有効嵌合長を形成するだけで、電気コネクタ１をこの関係が成立する構成とすることができる。その際に、プラグコネクタ３とソケットコネクタ５とが嵌合接続し、プラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１とが接点摺動することなく所定の接触位置を保持した状態で、可動部１１ｃがＺ方向における下方及び上方に弾性変形する構成とすることができる。よって、振動、衝撃によって基板２，４が振幅しても、プラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１とが互いに位置ずれすることなく接触状態を維持することができる。

本実施形態によれば、プラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１との接続過程において、可動部１１ｃが最も撓んだときの復元力は、プラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１との有効嵌合長が形成される際の挿入力よりも大きいという関係が成立している。したがって、本実施形態によれば、プラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１とが接続して有効嵌合長を形成するだけで、「対向部材」としての第１の基板２とプラグコネクタ３の可動ハウジング８との間に復元後可動間隙Ｓ１ｃを形成することができる。

このとき、可動部１１ｃの復元力を利用してプラグ接触部１１ｅがＺ方向における下向きに変位することを許容する復元後可動間隙Ｓ１ｃを形成することができる。その際に、プラグコネクタ３とソケットコネクタ５とを嵌合して嵌合状態を形成するだけで、プラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１とが摺動しなくなる。このように本実施形態によれば、嵌合状態を形成するにあたって、特殊な治具や特殊な操作が必要ないので、作業性に優れている。そして、本実施形態によれば、衝撃や振動を受けても摺動に伴うソケット接触部１０ｃ及びプラグ接触部１１ｅの摩耗を防ぐことができる。

基板２，４の共振等の振動への対応
電気コネクタ１では、基板２，４が共振等によって特に大きくＺ方向に振動することがある。この振動に対して、例えばプラグコネクタ３及びソケットコネクタ５のそれぞれの接触部間を滑らせることによって対応する構成であると、それぞれの端子には、摩耗、損傷等が生じるおそれがある。さらに、Ｚ方向について、基板２，４の共振による相対的な振動の大きさ（相対振幅量）と比べて、接触部間において互いに滑って移動可能な距離が短い構成の場合には、大きな振動には対応できずに接触部間の接続が離れてしまうおそれもある。

ここで、本実施形態の可動部１１ｃは、プラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１とを接続する際に、プラグコネクタ３とソケットコネクタ５とを嵌合する最大の嵌合力を受け止めることが可能な反力を生み出せる硬いばねによって構成されている。したがって、本実施形態では、柔らかいばねを用いた構成に比べて、基板２，４に共振等による振動が生じた場合に、可動部１１ｃが容易に変形することを抑制することができる。

電気コネクタ１は、図１０で示すように、嵌合状態におけるプラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１とが静止摩擦力による保持力Ｐを有するように構成されている。他方で、電気コネクタ１は、嵌合状態における可動部１１ｃがＺ方向に弾性変形する弾性力（復元力）によるばね力Ｑを有するように構成されている。そして、電気コネクタ１は、嵌合状態におけるプラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１とがＺ方向で相対的に位置ずれするのに必要な荷重（押圧荷重、引っ張り荷重）が、可動部１１ｃがＺ方向に弾性変形する荷重（押圧荷重、引っ張り荷重）よりも大きくなるように構成されている。すなわち、嵌合状態における電気コネクタ１は、プラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１との保持力Ｐが、少なくとも可動部１１ｃのばね力Ｑよりも大きくなるように構成されている。

プラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１との接続過程においては、硬いばねによって構成されている可動部１１ｃが挿入力によって大きく変位するため、ばね力Ｑが急激に増加する。これによって、図１０で示すように、可動部１１ｃの復元力は、動摩擦力はおろか、嵌合状態におけるプラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１との静止摩擦力による保持力Ｐを超える。このため、電気コネクタ１では、プラグコネクタ３に対するソケットコネクタ５の嵌合の際に、プラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１との位置ずれを容易に生じさせることができる。

他方で、嵌合状態において振動等を受けた際の可動部１１ｃの変位量は、プラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１との接続過程における可動部１１ｃの変位量と比べるとそもそも小さい。すなわち、嵌合状態での可動部１１ｃは、その復元力が図１０において二点鎖線で示す静摩擦係数と接触圧力との積である静止摩擦力による保持力Ｐを超えない範囲の変位量となっている。よって、可動部１１ｃの変位量が小さいので、ばね力Ｑがそれほど大きくならずに、保持力Ｐがばね力Ｑよりも大きい状態を維持することができる。

こうして、電気コネクタ１は、電気コネクタ１にＺ方向の振動が加わった際には、ソケット接点部１０ｃ１とプラグ接触部１１ｅとが互いに位置ずれする前に、可動部１１ｃがＺ方向に弾性変形するように構成されている。すなわち、電気コネクタ１は、Ｚ方向の振動が加わると、プラグ接触部１１ｅがソケット接点部１０ｃ１に追従するように可動部１１ｃがＺ方向に弾性変形して振動を吸収することが可能に構成されている。そして、嵌合状態におけるソケット接点部１０ｃ１とプラグ接触部１１ｅとは、可動部１１ｃがＺ方向に弾性変形している間に位置ずれすることがない

したがって、電気コネクタ１では、Ｚ方向の振動が加わったとしても、ソケット接点部１０ｃ１とプラグ接触部１１ｅとの導通接触状態を維持することができる。そして、ソケット端子１０及びプラグ端子１１の摩耗、めっきはがれ等を抑制することができる。よって、本実施形態によれば、より接続信頼性が高い電気コネクタ１とすることができる。

ソケット端子１０をプラグ端子１１に対して位置ずれさせるために必要な荷重の調整方法

ソケット端子１０をプラグ端子１１に対して位置ずれさせるために必要な荷重（押圧荷重、引っ張り荷重）は、ソケットばね部１０ｃ２の板厚、ばね長、材料等を変更することによって調整可能である。例えばソケットばね部１０ｃ２の板厚を厚くすること、ばね長をより短くすることによって、ソケット接点部１０ｃ１をプラグ端子１１に対して位置ずれさせるために必要な荷重を大きくすることができる。

さらに、ソケットばね部１０ｃ２の板幅をより広くして、ソケットばね部１０ｃ２を硬くすることによって、ソケット接点部１０ｃ１をプラグ端子１１に対してより強い力で接触させて、摩擦力を高めることができる。これらよっても、ソケット接点部１０ｃ１をプラグ端子１１に対して位置ずれさせるために必要な荷重を大きくすることができる。

可動部１１ｃを弾性変形させるために必要な荷重の調整方法

可動部１１ｃを弾性変形させるために必要な荷重（押圧荷重、引っ張り荷重）は、板圧、ばね長、材料を変更することによって調整可能である。さらに、可動部１１ｃの部分ごとに板幅を変えることによっても、弾性変形させるための荷重を調整することができる。本実施形態では、例えば第２の屈曲部１１ｃ４が、第１の伸長部１１ｃ１、第１の屈曲部１１ｃ２、第２の伸長部１１ｃ３、第３の伸長部１１ｃ５及び第３の屈曲部１１ｃ６と比べてより広い板幅を有する構成とすることができる。このような構成であると、Ｚ方向の振動が加えられる際には、この第２の屈曲部１１ｃ４が最も弾性変形しにくくなる。これによって、Ｚ方向で弾性変形させるためにより大きな荷重を必要とする可動部１１ｃを形成することができる。

ところで、コネクタには、防振の観点から可動部分の固有値（Ｈｚ）を高くすることが求められることがある。これに対し、接触部間の接続過程において、可動部分が最も撓んだときの反力が挿入力よりも小さいような可動部分が柔らかいコネクタでは、可動部分のばね定数を高くすることができない。

その点において、本実施形態によれば、可動部１１ｃには硬いばねが用いられている。すなわち、本実施形態によれば、可動部１１ｃのばね定数を高くすることができる。このため、本実施形態によれば、可動部分が柔らかいコネクタと比べて可動部１１ｃの固有値を高めることができる。

電気コネクタ１の取付対象物、例えば自動車用電装品では、共振点が２０００Ｈｚより低い周波数である場合が多い。このため、電気コネクタ１は、可動部１１ｃの固有値が２０００Ｈｚ以上であることが好ましく、３０００Ｈｚ以上であることがより好ましい。これによって、電気コネクタ１が取付対象物の共振点と一致してしまうことを防ぐことができる。

本実施形態によれば、嵌合状態を形成した電気コネクタ１の接続構造は、プラグ接触部１１ｅがＺ方向における下向きに変位可能な復元後可動間隙Ｓ１ｃを有する。さらに、本実施形態によれば、嵌合状態において、プラグ接触部１１ｅとソケット接触部１０ｃとの保持力Ｐは、接続構造、例えば基板２，４に発生する振幅によって、可動部１１ｃがＺ方向に弾性変形するためのばね力Ｑよりも大きいという関係が成立している。このため、本実施形態によれば、振動、衝撃によって電気コネクタ１の接続構造が振幅しても、プラグ接触部１１ｅとソケット接触部１０ｃとが互いに位置ずれすることなく接触状態を維持することができる。

上述のとおり、本実施形態の電気コネクタ１によれば、Ｘ方向及びＹ方向に加えて、Ｚ方向の振動をもプラグ端子１１及びソケット端子１０の摩耗を生じさせずに吸収することができる。したがって、本実施形態によれば、例えば自動車用電装品等、特に振動に対する耐性を要する部品に使用でき、かつ接続信頼性の高い電気コネクタ１とすることができる。そして、本実施形態によれば、基板２，４の共振によって特に大きな振動が生じる場合であっても、その振動を容易に吸収することができる電気コネクタ１とすることができる。

第２実施形態〔図１１〕

第２実施形態の電気コネクタ２１は、可動部１１ｃと比べて可動部３１ｃが柔らかいばねによって構成されている点で、第１実施形態とは異なる。これによって、電気コネクタ２１では、プラグコネクタ２３にソケットコネクタ５を嵌合させる際の可動部３１ｃ及び可動ハウジング２８の動きが異なる。第２実施形態の電気コネクタ２１は、それ以外については第１実施形態の電気コネクタ１と同様である。ここでは、プラグコネクタ２３にソケットコネクタ５を嵌合させる際の第１実施形態とは異なる点について説明する。

嵌合方法の説明〔図６－図１１〕

図６で示す第１実施形態と同様に、まずソケットコネクタ５のソケット端子１０の先端傾斜部１０ｃ３がプラグコネクタ２３の嵌合壁部８ｆの先端部８ｆ１に突き当たる。プラグコネクタ２３に対してソケットコネクタ５を嵌合させるために加えられるＺ方向における下方への挿入力は、先端傾斜部１０ｃ３，１０ｃ３同士が離れるＹ方向への力に変換される。他方で、先端傾斜部１０ｃ３は、加えられた挿入力によって嵌合壁部８ｆを下方に押し込む。嵌合壁部８ｆが下方に押し込まれることによって、可動部３１ｃに負荷がかかり、可動部３１ｃがＺ方向における下向き（ソケットコネクタ５の挿入方向）に弾性変形する。そして、可動部３１ｃには復元力（ばね反力）が生じる。このように、挿入力は、ソケット接点部１０ｃ１，１０ｃ１同士を押し広げる力と、可動部３１ｃを下方に押し込む力とに使われる。こうして、図１０で示すように、ばね反力（荷重）が増加し始める。

本実施形態では、図１１で示すように、可動部３１ｃが押し込まれる最中に、可動ハウジング２８の底端部２８ｅ１と第１の基板２とが接触する。すなわち、このときの押圧時可動間隙Ｓ１ｏは、０ｍｍとなる。そして、可動部３１ｃのＺ方向における下向きの弾性変形は停止する。このときの可動部３１ｃは、接続過程において最も撓んだ状態であり、可動部３１ｃの復元力も同様に一時的に最大となる。

底端部２８ｅ１と第１の基板２とが接触した状態で挿入力が増加することによって、嵌合壁部８ｆの先端部８ｆ１が、ソケット接点部１０ｃ１，１０ｃ１同士の間を押し広げる。そして、図７で示すように、ソケット接点部１０ｃ１，１０ｃ１同士の間に嵌合部３Ａが収まる。このときに挿入力が最大となる。ただし、本実施形態での挿入力は、可動部３１ｃの復元力及びソケットばね部１０ｃ２，１０ｃ２による復元力と第１の基板２からの反力との合計と一致する。

本実施形態では、可動部３１ｃの復元力と第１の基板２からの反力との合計が、図１０における実線で示されている。そして、可動部３１ｃの復元力と第１の基板２からの反力との合計は、図１０において破線で示すプラグ接触部１１ｅとソケット接触部１０ｃとの間における動摩擦力を超えている。すなわち、プラグ接触部１１ｅと接触するソケット接点部１０ｃ１には、プラグ接触部１１ｅとの間における動摩擦力によって、ソケット端子１０がプラグ端子３１を支持可能な力よりも大きな上方への復元力がかかった状態となっている。このため、可動部３１ｃの復元力と、プラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１との間における動摩擦力との差によって、ソケット接点部１０ｃ１に対してプラグ接触部１１ｅがＺ方向における上方に位置ずれ（復元）する。これによって、可動ハウジング２８は、可動部３１ｃの復元力によってＺ方向における上向きに変位する。

ただし、底端部２８ｅ１と第１の基板２とが接触してからソケット接点部１０ｃ１，１０ｃ１同士の間に嵌合部３Ａが収まるまでの間における可動部３１ｃの復元力は、プラグ接触部１１ｅとソケット接触部１０ｃとの間における動摩擦力よりも大きい。このため、可動ハウジング２８は、可動部３１ｃの復元力だけでもＺ方向における上向きに変位することができる。

その後は、この状態からプラグコネクタ２３に対してソケットコネクタ５を押し込むと、図８で示す第１実施形態と同様に、ソケット接点部１０ｃ１がプラグ接触部１１ｅに対してＺ方向における下方に位置ずれする。そして、図９で示す第１実施形態と同様に、プラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１とが嵌合状態となって、プラグ接触部１１ｅに対するソケット接点部１０ｃ１のＺ方向における下方への位置ずれが止まる。このとき、プラグ接触部１１ｅとソケット接触部１０ｃとにおける所定の有効嵌合長が形成されている。

以上のように、第２実施形態では、可動部１１ｃと比べて柔らかいばねによって構成されている可動部３１ｃが用いられている。そして、可動部３１ｃの復元力に加えて可動ハウジング２８が第１の基板２に当たることによって、挿入力を受け止めるように構成されている。これによって、可動部３１ｃは、可動部１１ｃと比べてばね定数が低下するため、可動部３１ｃが柔らかくなり応力の低減を図ることができる。

ここでは、可動ハウジング２８の底端部２８ｅ１と第１の基板２との接触によって、挿入力を受け止める例が示された。しかしながら、挿入力は、プラグ端子３１、プラグ端子３１に装着された他の部材が第１の基板２、固定ハウジング７、プラグコネクタ２３を第１の基板２に固定するための取付具７ｅ等に接触することによって受け止めるように構成されていても良い。

なお、第２実施形態において、可動部３１ｃが可動部１１ｃと同様の硬いばねによって構成され、可動ハウジング２８の底端部２８ｅ１と第１の基板２との間には、初期可動間隙Ｓ１ａが小さく構成されていても良い。このような構成であっても、プラグ接触部１１ｅとソケット接触部１０ｃとが接続して有効嵌合長を形成するだけで、「対向部材」としての第１の基板２とプラグコネクタ２３の可動ハウジング２８との間に復元後可動間隙Ｓ１ｃを形成することができる。さらに、この場合には、可動部３１ｃが可動部１１ｃと同様の硬いばねによって構成されているので、可動部１１ｃと同様に可動部３１ｃの固有値を高めることができる。

第３実施形態〔図１２－図１５〕

第３実施形態の電気コネクタ４１は、ボトム嵌合タイプによって構成されている点で、第１実施形態とは異なる。第３実施形態の電気コネクタ４１は、第１実施形態の電気コネクタ１とコネクタの形状が異なるものの、原理及び作用効果は同様である。

第３実施形態の電気コネクタ４１は、図１２で示すように、第１の基板４２に実装される「第１のコネクタ」としてのボトムエントリコネクタ４３と、第２の基板４４に実装される「第２のコネクタ」としてのピンコネクタ４５とを備える。

ボトムエントリコネクタ４３

本実施形態のボトムエントリコネクタ４３は、図１３－図１５で示すようにボトムハウジング４６と、「第１の端子」としてのボトム端子５１とを備える。ボトムエントリコネクタ４３は、ボトムエントリコネクタ４３は第１の基板４２の一方面に表面実装されることによって、第１の基板４２と導通接触する表面実装型のコネクタとして構成されている。さらに、ボトムエントリコネクタ４３は、第１の基板４２の他方面からピンコネクタ４５のピン端子５０を挿入して導通接続するように構成されている。そして、電気コネクタ４１は、電気コネクタ１及び電気コネクタ２１とはその嵌合方向及び抜去方向がＺ方向における上下で逆となる。

ボトムハウジング４６

ボトムハウジング４６は、絶縁性樹脂の成型品として構成される。ボトムハウジング４６は、固定ハウジング４７と、可動ハウジング４８とを備える。これによって、ボトムエントリコネクタ４３は、フローティングコネクタとして構成されている。

固定ハウジング４７は、外周壁４７ａと、天面壁４７ｂとを有する。外周壁４７ａは、角筒形状とされている。天面壁４７ｂには、ピン端子５０とボトム端子５１との接続状態を視認可能で、ピン端子５０及びボトム端子５１から生じる熱を放出可能な複数の天面開口４７ｃが形成されている。外周壁４７ａ及び天面壁４７ｂの内側には、可動空間部４７ｄが形成されている。可動ハウジング４８は、可動空間部４７ｄを三次元方向に変位可能として複数のボトム端子５１に保持されている。固定ハウジング４７の外周壁４７ａの背面におけるＸ方向の両側位置には、固定ハウジング４７を第１の基板４２に固定する取付部材が取り付けられている。固定ハウジング４７の底面には底面開口４７ｆが形成されており、ここから可動ハウジング４８が可動空間部４７ｄに挿入される。

可動ハウジング４８は、Ｘ方向及びＹ方向で固定ハウジング４７の可動空間部４７ｄに収容可能な大きさを有する。可動ハウジング４８は、角筒形状の外周壁４８ａを有する。外周壁４８ａのＸ方向の両側面には、変位規制突起が突出して形成されている。変位規制突起は、固定ハウジング４７の可動空間部４７ｄのＸ方向における両側に形成されている変位規制凹部の内部に突出して配置されている。可動ハウジング４８の固定ハウジング４７に対するＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向における上方の相対変位は、変位規制突起と変位規制凹部とによって制限されている。可動ハウジング４８の固定ハウジング４７に対するＺ方向における下方の相対変位は、変位規制突起と第１の基板４２とによって制限されている。

外周壁４８ａの内部には、空間を分割する複数の隔壁４８ｃが形成されている。外周壁４８ａと隔壁４８ｃとで囲まれる内側空間は、ボトム端子５１とピン端子５０とが導通接触する複数の嵌合室４８ｄとして構成されている。嵌合室４８ｄの室内には、後述するボトム端子５１の接触部５１ｅが固定される。可動ハウジング４８の下端は、第１の基板４２の貫通孔４２ａを貫通して第１の基板４２の裏面から突出している。可動ハウジング４８の底面には、ピン端子５０の挿入口４８ｅが形成されている。ピン端子５０は、挿入口４８ｅから嵌合室４８ｄに挿入される。

ボトム端子５１

ボトム端子５１は、「取付部」としての基板接続部５１ａと、「取付部」としての固定部５１ｂと、可動部５１ｃと、基端部５１ｄと、「第１の接触部」としての接触部５１ｅとを有する。こうしたボトム端子５１の各機能部及びその形状は、打ち抜いた導電性金属板を屈曲させた単一部品として形成されている。

基板接続部５１ａは、固定ハウジング４７の正面の前方に突出する板状片として形成されている。ボトム端子５１は、この基板接続部５１ａを第１の基板４２に半田付けすることによって、第１の基板４２に固定されるように構成されている。固定ハウジング４７は、正面では基板接続部５１ａによって固定され、背面では例えば取付部材によって同様に半田付けにて固定されている。これによって、固定ハウジング４７は、第１の基板４２の裏面側から挿入される複数のピン端子５０の挿入力を確実に受け止めることが可能に構成されている。

固定部５１ｂは、基板接続部５１ａにつながり、固定ハウジング４７の可動空間部４７ｄに設けられた端子固定溝に対して圧入固定されるように構成されている。

可動部５１ｃは、可動ハウジング４８を固定ハウジング４７に対して変位可能に支持するように構成されている。可動部５１ｃは、Ｓ字形状部５１ｃ１と、第３の屈曲部５１ｃ４と、第１の伸長部５１ｃ５と、第４の屈曲部５１ｃ６と、第２の伸長部５１ｃ７とを有する。

Ｓ字形状部５１ｃ１は、固定部５１ｂから上方に伸長してから上端で折り返される第１の屈曲部５１ｃ２と、下方に伸長してから下端で折り返される第２の屈曲部５１ｃ３とを有し、再度上方に伸長するように側面視でＳ字形状に構成されている。第３の屈曲部５１ｃ４は、Ｓ字形状部５１ｃ１の上端につながって、板面方向で略直角に後方に屈曲するように構成されている。第１の伸長部５１ｃ５は、第３の屈曲部５１ｃ４につながり、Ｙ方向に沿って伸長する細片状でなる。第１の伸長部５１ｃ５は、第１実施形態の第３の伸長部１１ｃ５に相当する構成である。第４の屈曲部５１ｃ６は、第１の伸長部５１ｃ５の後端につながって、板面方向で略直角に下方に屈曲するように構成されている。第２の伸長部５１ｃ７は、第４の屈曲部５１ｃ６と基端部５１ｄとにつながるように構成されている。

基端部５１ｄは、可動部５１ｃの第２の伸長部５１ｃ７とつながり、可動ハウジング４８に設けられた第１の端子固定溝に対して圧入固定されるように構成されている。

接触部５１ｅは、可動ハウジング４８の嵌合室４８ｄに収容されてピン端子５０に対して導通接続するように構成されている。接触部５１ｅは、押圧端子５２と、接触受け部５３とを有する。

押圧端子５２は、ピン端子５０に対してＹ方向における前方から後方に向けて押圧接触する押圧接点部５２ａと、基端部５１ｄから片持ち梁状に伸長して押圧接点部５２ａを弾性支持する押圧ばね部５２ｂとを有する。押圧接点部５２ａは、接触受け部５３に向かって山形屈曲形状に突出して形成されている。

接触受け部５３は、基端部５１ｄとつながり、押圧端子５２と対向位置するように構成されている。接触受け部５３は、押圧接点部５２ａと対向する基端側が可動ハウジング４８の第２の端子固定溝に対して圧入固定されている。したがって、接触受け部５３は、それ自体が他の接触部５１ｅの部分とは独立して可動ハウジング４８に固定されている。接触受け部５３は、押圧端子５２との対向面に接触受け接点部５３ａと、接触受け部５３において可動ハウジング４８に固定されている部分から片持ち梁状に伸長して接触受け接点部５３ａを弾性支持する接触受けばね部５３ｂとを有する。接触受け接点部５３ａは、押圧接点部５２ａに向かって山形屈曲形状に突出して形成されている。接触部５１ｅは、押圧接点部５２ａと接触受け接点部５３ａとでピン端子５０を挟み込んで導通接続するように構成されている。

ピンコネクタ４５

本実施形態のピンコネクタ４５は、図１２で示すようにピンハウジング４９と、ピン端子５０とを備える。ピンコネクタ４５は、ピンコネクタ４５は第２の基板４４の一方面に表面実装されることによって、第２の基板４４と導通接触する表面実装型のコネクタとして構成されている。

ピンハウジング４９

ピンハウジング４９は、絶縁性樹脂の成型品として構成される。ピンハウジング４９には、ピン端子５０を保持するためのＺ方向に貫通する端子保持孔が形成されている。

ピン端子５０

ピン端子５０は、ピンハウジング４９に設けられた端子保持孔に対して圧入固定されており、その先端側が可動ハウジング４８の嵌合室４８ｄに挿入されて接触部５１ｅに対して導通接続するように構成されている。

嵌合方法の説明〔図１０及び図１３－図１５〕

以上のようなボトムエントリコネクタ４３と、ピンコネクタ４５とを有する電気コネクタ４１は、第１の基板４２と第２の基板４４とを電気的に接続することができるように構成されている。ボトムエントリコネクタ４３とピンコネクタ４５との嵌合は、プラグコネクタ３とソケットコネクタ５との嵌合と上下で逆方向であるものの、その原理及び作用効果は同様である。ここでは、図１３－図１５で示すように、第１の基板４２に接続されたボトムエントリコネクタ４３の下方から第２の基板４４に接続されたピンコネクタ４５を嵌合させる場合について説明する。

図１３で示すように、ピンコネクタ４５とボトムエントリコネクタ４３との嵌合前である初期状態において、可動ハウジング４８の上端部４８ｆと固定ハウジング４７の天面壁４７ｂとの間には、初期可動間隙Ｓ２ａが形成されている。初期可動間隙Ｓ２ａは、例えば０．１５ｍｍとされる。この初期状態での可動ハウジング４８は、第１の基板４２及び固定ハウジング４７に対して非接触で、ボトム端子５１による支持力でぶら下がったような状態である。よって、可動ハウジング４８は、天面壁４７ｂの側に弾性変位することが可能な状態である。このような初期状態からボトムエントリコネクタ４３とピンコネクタ４５との嵌合が始められる。まずピンコネクタ４５を上方のボトムエントリコネクタ４３に向けて移動させることによって、ピン端子５０がボトムエントリコネクタ４３の挿入口４８ｅに挿入される。

まずピンコネクタ４５のピン端子５０の先端部分がボトムエントリコネクタ４３の押圧接点部５２ａ及び接触受け接点部５３ａの先端部分に突き当たる。このとき、図１０で示すように、ピン端子５０に対する押圧接点部５２ａ及び接触受け接点部５３ａの接触圧力がかかることによって、可動部５１ｃの復元力（ばね反力）が増加し始める。

対向する押圧接点部５２ａと接触受け接点部５３ａとの間隔は、ピン端子５０のＹ方向の長さよりも短く設けられている。したがって、押圧接点部５２ａと接触受け接点部５３ａとの間にピン端子５０を挿入する際には、ピン端子５０が、押圧接点部５２ａと接触受け接点部５３ａとの間を押し広げる必要がある。

ボトムエントリコネクタ４３に対してピンコネクタ４５を嵌合させるために加えられるＺ方向における上方への挿入力は、押圧接点部５２ａと接触受け接点部５３ａとが離れるＹ方向への力に変換される。他方で、押圧接点部５２ａ及び接触受け接点部５３ａを介して可動部５１ｃに負荷がかかり、可動部５１ｃがＺ方向における上向き（ピンコネクタ４５の挿入方向）に弾性変形する。そして、可動部５１ｃには復元力（ばね反力）が生じる。このように、挿入力は、押圧接点部５２ａ及び接触受け接点部５３ａを押し広げる力と、可動部５１ｃを上方に押し込む力とに使われる。

こうして、図１０で示すように、ばね反力（荷重）が増加し始める。このばね反力の増加は、押圧接点部５２ａ及び接触受け接点部５３ａの間が押し広げられて、ピン端子５０が収まるようになるまで続く。

図１４で示すように、押圧接点部５２ａ及び接触受け接点部５３ａの間にピン端子５０が収まる直前の時点で、図１０で示すように、ばね反力（復元力）が最大となる。すなわち、このときの可動部５１ｃは接続過程において最も撓んだ状態であり、可動部５１ｃの復元力が一時的に最大となる。このときには挿入力も、最大となって可動部５１ｃの復元力と一致する。そして、可動部５１ｃのＺ方向における上向きの弾性変形は、ここで停止する。ここまでの間に可動部５１ｃが上向きに弾性変形したことによって、可動ハウジング４８は、Ｚ方向における上向き、すなわち天面壁４７ｂの側に押し込まれている。このときの押圧時可動間隙Ｓ２ｂは、例えば０．１０ｍｍとなっている。

可動部５１ｃは、ピン端子５０が押圧端子５２と接触受け部５３とを押し広げて押圧接点部５２ａ及び接触受け接点部５３ａを乗り越えた段階で最も撓んでいて大きな復元力を有する。このとき、図１０において実線で示す可動部５１ｃの復元力は、図１０において破線で示す押圧接点部５２ａと接触受け接点部５３ａとの間の動摩擦力を超えている。すなわち、ピン端子５０と接触する押圧接点部５２ａ及び接触受け接点部５３ａには、ピン端子５０との間の動摩擦力によって、押圧接点部５２ａ及び接触受け接点部５３ａがピン端子５０を支持可能な力よりも大きな下方への復元力がかかった状態となっている。このため、可動部５１ｃの復元力と、ピン端子５０と押圧接点部５２ａ及び接触受け接点部５３ａとの間における動摩擦力との差によって、ピン端子５０に対して押圧端子５２及び接触受け部５３がＺ方向における下方に位置ずれ（復元）する。これによって、可動ハウジング４８は、可動部５１ｃの復元力によってＺ方向における下向きに変位する。

他方で、ピン端子５０は、ボトム端子５１の押圧接点部５２ａ及び接触受け接点部５３ａに対してＺ方向における上方に位置ずれし始める。電気コネクタ４１に加えられる押圧荷重（押圧力）である挿入力は、その大半が押圧接点部５２ａ及び接触受け接点部５３ａとピン端子５０との間の動摩擦力に使われるようになる。こうして、ピン端子５０は、嵌合室４８ｄの奥側に誘導される。

このように可動部５１ｃの復元力と、押圧接点部５２ａ及び接触受け接点部５３ａとピン端子５０との間の動摩擦力との差を利用して、可動ハウジング４８の上端部４８ｆと天面壁４７ｂとの間に復元後可動間隙Ｓ２ｃが形成される。このとき、復元後可動間隙Ｓ２ｃは、例えば０．１０ｍｍ－０．１５ｍｍの間となる。

ここで、コネクタには、共振等の振動が生じても確実に導通接触が維持できるＺ方向での共振振幅量が想定されている。この共振振幅量は、例えば０．０２ｍｍとされている。可動部５１ｃの復元力によって可動ハウジング４８がＺ方向における下向きに変位した時点での復元後可動間隙Ｓ２ｃは、この想定された共振振幅量を超える大きさであると良い。こうすることで、この状態から仮に可動ハウジング４８がＺ方向における下向きに復元しなくても、復元後可動間隙Ｓ２ｃが形成されることとなる。したがって、電気コネクタ４１は、共振等の振動が生じても確実に導通接触が維持できることとなる。

その後、押圧接点部５２ａ及び接触受け接点部５３ａとピン端子５０とのＺ方向での位置ずれが続く。このときの挿入力は、押圧接点部５２ａ及び接触受け接点部５３ａとピン端子５０との間の動摩擦力のみに近い状態となるので、図１０で示すように、挿入力に対応して可動部５１ｃの復元力は略一定値を示す。この過程において、押圧接点部５２ａ及び接触受け接点部５３ａとピン端子５０との有効嵌合長が形成される。

有効嵌合長を形成する際には、ボトム端子５１及びボトム端子５１に装着された他の部材が天面壁４７ｂに接触しない。このため、本実施形態によれば、ボトム端子５１と天面壁４７ｂとの接触に起因する損傷、異物の発生等を防ぐことができる。

以上のような接続過程によって形成された復元後可動間隙Ｓ２ｃは、押圧接点部５２ａ及び接触受け接点部５３ａとピン端子５０との接続が完了した嵌合状態においても維持される。そして、この復元後可動間隙Ｓ２ｃは、ボトムエントリコネクタ４３とピンコネクタ４５との距離が縮むように変位した際には、接点が固定されたままＺ方向に可動する可動ハウジング４８の変位領域として利用される。

こうして、ボトム端子５１とピン端子５０とは、最終的に正規の接触位置で互いに導通接触することができる。この嵌合状態で、対向する押圧接点部５２ａ及び接触受け接点部５３ａが同じ押圧荷重（押圧力）でピン端子５０に対して押圧接触する。これによって、ボトム端子５１の押圧接点部５２ａ及び接触受け接点部５３ａは、ピン端子５０を挟持するようにピン端子５０と導通接触することができる。

可動ハウジング４８が天面壁４７ｂに対して所望の嵌合高さに位置している状態から可動部５１ｃの撓みが小さい場合には、その復元力も小さい。嵌合状態での押圧接点部５２ａ及び接触受け接点部５３ａの静止摩擦力による保持力Ｐは、電気コネクタ４１の接続構造、例えば基板４２，４４に発生する振幅によって可動部５１ｃがＺ方向に弾性変形するためのばね力Ｑよりも大きいという関係が成立している。このため、振動、衝撃によって基板４２，４４が振幅しても、押圧接点部５２ａ及び接触受け接点部５３ａとピン端子５０とが互いに位置ずれすることなく接触状態を維持することができる。

本実施形態によれば、上述の接続過程において、可動部５１ｃが最も撓んだときの復元力は、押圧接点部５２ａ及び接触受け接点部５３ａとピン端子５０との有効嵌合長が形成される際の挿入力よりも大きいという関係が成立している。したがって、本実施形態によれば、有効嵌合長を形成するだけで、「対向部材」としての固定ハウジング４７の天面壁４７ｂとボトムエントリコネクタ４３の可動ハウジング４８との間に復元後可動間隙Ｓ２ｃを形成することができる。

このとき、可動部５１ｃの復元力を利用して押圧接点部５２ａ及び接触受け接点部５３ａがＺ方向における下向きに変位することを許容する復元後可動間隙Ｓ２ｃを形成することができる。その際に、ボトムエントリコネクタ４３とピンコネクタ４５とを嵌合して嵌合状態を形成するだけで、押圧接点部５２ａ及び接触受け接点部５３ａとピン端子５０とが摺動しなくなる。このように本実施形態によれば、嵌合状態を形成するにあたって、特殊な治具や特殊な操作が必要ないので、作業性に優れている。そして、本実施形態によれば、衝撃や振動を受けても摺動に伴うピン端子５０、押圧接点部５２ａ及び接触受け接点部５３ａの摩耗を防ぐことができる。

本実施形態では、上述の第２実施形態と同様に、有効嵌合長を形成する際に、ボトム端子５１及びボトム端子５１に装着された他の部材が天面壁４７ｂに接触しても良い。これによって、可動部５１ｃは、上端部４８ｆと天面壁４７ｂとが接触しない場合と比べてばね定数が低下するため、可動部５１ｃが柔らかくなり応力の低減を図ることができる。

変形例〔図１６－図１８〕

本実施形態の変形例では、「コネクタ」は、「第１の接触部」と「第２の接触部」との接続過程において、「可動部」が最も撓んだときの復元力を低下させるために挿入力を低下させることが可能な構造を有するように構成することができる。このような構成は、上述のいずれの実施形態にも適用可能である。ここでは、第１実施形態の電気コネクタ１にこの変形例を適用した電気コネクタ６１について説明する。

電気コネクタ１では、Ｘ方向に複数並列するとともにＹ方向において対向配置されるソケット接触部１０ｃは、その全てがＺ方向において同じ高さに配置されている。このような構成のソケット接触部１０ｃに対してプラグコネクタ３の嵌合部３Ａを挿入する際には、嵌合壁部８ｆの先端部８ｆ１は、対向配置されるソケット接触部１０ｃの間を一斉に押し広げる。このため、プラグ接触部１１ｅに対してソケット接触部１０ｃが接触し始める際には、一時的に挿入力が急激に増加する。

これに対し、本実施形態の変形例では、「第２の接触部」としてのソケット接触部７０ｃのＺ方向における高さは、例えばＸ方向で互い違いに異なる千鳥状に複数配置されている。すなわち、図１６で示すように、電気コネクタ６１は、ソケット接触部７０ｃとして、Ｚ方向における高さの低い低位置側接触部７０ｃ１と、Ｚ方向における高さの高い高位置側接触部７０ｃ２との２つの群を有する接点ずらしの構成とされている。

嵌合方法の説明〔図１６－図１８〕

図１６で示すように、まずプラグ接触部１１ｅに対して低位置側接触部７０ｃ１が接触し始める。このとき、図１７の実線で示すように、プラグ接触部１１ｅに対する低位置側接触部７０ｃ１の接触圧力がかかることによって、押圧荷重（挿入力）が増加し始める。しかしながら、低位置側接触部７０ｃ１の数は、ソケット接触部１０ｃの半分であるため、ソケット接触部１０ｃよりも低い押圧荷重において挿入力が極大値となる。しかしながら、この挿入力は、低く抑えられているため、可動部１１ｃの撓みも小さく抑えられている。

続いて図１８で示すように、プラグ接触部１１ｅに対して高位置側接触部７０ｃ２が接触し始める。このとき、図１７の実線で示すように、プラグ接触部１１ｅに対し、低位置側接触部７０ｃ１に加えて高位置側接触部７０ｃ２の接触圧力、すなわち全てのソケット接触部１０ｃの接触圧力がかかることによって、挿入力がより増加する。しかしながら、この時点で低位置側接触部７０ｃ１の挿入力が既に減少し始めているので、挿入力は、図１７の破線で示すソケット接触部１０ｃと比べると低く抑えられている。このため、可動部１１ｃの撓みも、ソケット接触部１０ｃと比べると小さく抑えられている。

そして、挿入力が最大となった後には、第１実施形態と同様に、プラグ接触部１１ｅとソケット接触部１０ｃとの有効嵌合長が形成される。そして、可動ハウジング８は、可動部１１ｃの復元力によってＺ方向における上向きに変位して、第１の基板２に対して所望の嵌合高さとなる。このとき、復元後可動間隙Ｓ１ｃも、例えば０．０２ｍｍ－０．１５ｍｍの間となる。

本実施形態の変形例によれば、電気コネクタ６１は、プラグ接触部１１ｅとソケット接触部７０ｃとの接続過程において、可動部１１ｃが最も撓んだときの復元力を低下させるために挿入力を低下させることが可能な構造を有する。このため、本実施形態の変形例によれば、プラグ接触部１１ｅとソケット接触部７０ｃとの接続過程において、可動部１１ｃの最大撓み量を減らすことができる。

ここでは、ソケット接触部７０ｃのＺ方向における高さが、例えばＸ方向で互い違いに異なる千鳥状に複数配置されている構成を示した。しかしながら、この変形例による構成は、「第１の接触部」に適用することもできる。さらに、「第１の接触部」及び「第２の接触部」の双方に、この変形例による構成が適用されても良い。

前記実施形態では、プラグ接触部１１ｅに対してソケット接点部１０ｃ１が接触した状態になると（図７）、可動部１１ｃの復元力とプラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１との間における動摩擦力との差によって、可動部１１ｃが直ちに復元して、それとともにプラグ接触部１１ｅも直ちにソケット接点部１０ｃ１に対してＺ方向における上方に位置ずれ（復元）する例を示した。しかしながら、可動部１１ｃの復元力と前記動摩擦力との差を小さくすることで、プラグ接触部１１ｅとソケット接点部１０ｃ１とが摺動接触しながら、可動部１１ｃが徐々に復元し、プラグ接触部１１ｅがＺ方向の上方に位置ずれするように構成することもできる。

本出願にて開示する「コネクタ」では、各実施形態及び変形例で示した構成を矛盾の生じない範囲で自由に組み合わせることができる。例えば第２実施形態における可動ハウジング２８の底端部２８ｅ１と第１の基板２とが接触する構成は、第３実施形態の構成と組み合わされても良い。

なお、上記のように本発明の各実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には、容易に理解できるであろう。したがって、このような変形例は、全て本発明の範囲に含まれるものとする。

１ 電気コネクタ（コネクタ）
２ 第１の基板（対向部材）
３ プラグコネクタ（第１のコネクタ）
３Ａ 嵌合部
４ 第２の基板
５ ソケットコネクタ（第２のコネクタ）
６ プラグハウジング
７ 固定ハウジング（対向部材）
７ａ 前面部
７ａ１ 端子収容孔
７ｂ 背面部
７ｂ１ 端子収容孔
７ｃ 側面部
７ｄ 可動空間部
７ｅ 取付具
７ｆ 退避空間部
７ｇ 凹部
７ｇ１ 内縁
８ 可動ハウジング
８ａ 前面部
８ｂ 背面部
８ｃ 側面部
８ｄ 嵌合室
８ｅ 底面部
８ｅ１ 底端部
８ｆ 嵌合壁部
８ｆ１ 先端部
８ｆ２ 端子溝
８ｇ 係止部
９ ソケットハウジング
９ａ 前面部
９ｂ 背面部
９ｃ 側面部
９ｄ 天面部
９ｄ１ 受入口
９ｅ 嵌合室
９ｆ 取付具
９ｇ 内壁
９ｇ１ 端子収容孔
１０ ソケット端子（第２の端子）
１０ａ 基板接続部
１０ｂ 基端部
１０ｃ ソケット接触部（第２の接触部）
１０ｃ１ ソケット接点部（第２の接触部）
１０ｃ２ ソケットばね部
１０ｃ３ 先端傾斜部
１１ プラグ端子（第１の端子）
１１ａ 基板接続部（取付部）
１１ｂ 固定部（取付部）
１１ｃ 可動部
１１ｃ１ 第１の伸長部
１１ｃ２ 第１の屈曲部
１１ｃ３ 第２の伸長部
１１ｃ４ 第２の屈曲部
１１ｃ５ 第３の伸長部
１１ｃ６ 第３の屈曲部
１１ｄ 基端部
１１ｅ プラグ接触部（第１の接触部）
１１ｅ１ 接触面
２１ 電気コネクタ（コネクタ）
２３ プラグコネクタ
２８ 可動ハウジング
２８ｅ１ 底端部
３１ プラグ端子
３１ｃ 可動部
３１ｃ１ 第１の伸長部
３１ｃ２ 第１の屈曲部
３１ｃ３ 第２の伸長部
３１ｃ４ 第２の屈曲部
３１ｃ５ 第３の伸長部
３１ｃ６ 第３の屈曲部
４１ 電気コネクタ（コネクタ）
４２ 第１の基板（対向部材）
４２ａ 貫通孔
４３ ボトムエントリコネクタ（第１のコネクタ）
４４ 第２の基板
４５ ピンコネクタ（第２のコネクタ）
４６ ボトムハウジング
４７ 固定ハウジング（対向部材）
４７ａ 外周壁
４７ｂ 天面壁（対向部材）
４７ｃ 天面開口
４７ｄ 可動空間部
４７ｆ 底面開口
４８ 可動ハウジング
４８ａ 外周壁
４８ｃ 隔壁
４８ｄ 嵌合室
４８ｅ 挿入口
４８ｆ 上端部
４９ ピンハウジング
５０ ピン端子
５１ ボトム端子（第１の端子）
５１ａ 基板接続部（取付部）
５１ｂ 固定部（取付部）
５１ｃ 可動部
５１ｃ１ Ｓ字形状部
５１ｃ２ 第１の屈曲部
５１ｃ３ 第２の屈曲部
５１ｃ４ 第３の屈曲部
５１ｃ５ 第１の伸長部
５１ｃ６ 第４の屈曲部
５１ｃ７ 第２の伸長部
５１ｄ 基端部
５１ｅ 接触部（第１の接触部）
５２ 押圧端子
５２ａ 押圧接点部
５２ｂ 押圧ばね部
５３ 接触受け部
５３ａ 接触受け接点部
５３ｂ 接触受けばね部
６１ 電気コネクタ（コネクタ）
７０ｃ ソケット接触部（第２の接触部）
７０ｃ１ 低位置側接触部
７０ｃ２ 高位置側接触部
Ｐ 保持力
Ｑ ばね力
Ｓ１ａ 初期可動間隙
Ｓ１ｂ 押圧時可動間隙
Ｓ１ｃ 復元後可動間隙
Ｓ１ｏ 押圧時可動間隙
Ｓ２ａ 初期可動間隙
Ｓ２ｂ 押圧時可動間隙
Ｓ２ｃ 復元後可動間隙
Ｘ 幅方向、左右方向（板幅方向、端子配列方向）
Ｙ 奥行き方向、前後方向（長手方向）
Ｚ 高さ方向、上下方向

Claims (4)

1. 第１のコネクタと第２のコネクタとが嵌合接続するコネクタの接続構造において、
   前記第１のコネクタは、第１の接触部と、可動部とを有し、
   前記第２のコネクタは、第２の接触部を有しており、
   前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの嵌合状態における前記第１の接触部と前記第２の接触部との保持力は、前記可動部が嵌合方向及び抜去方向に弾性変形するためのばね力よりも大きく、
   前記第１の接触部と前記第２の接触部とが有効嵌合長を形成する過程において、前記第２の接触部が前記第１の接触部に対して嵌合方向に接点摺動すると同時に、前記可動部が前記抜去方向に復元することで前記第１の接触部が前記抜去方向に変位することを特徴とするコネクタの接続構造。
   
2. 前記第１のコネクタは、前記可動部に変位可能に支持される可動ハウジングを有し、
   前記可動ハウジングと、前記可動ハウジングに対向配置される対向部材との間には、前記可動ハウジングが前記嵌合方向及び前記抜去方向で変位可能な可動間隙が形成されており、
   前記可動間隙は、振動を受けて変位する前記コネクタの接続構造の振幅を超える大きさを有する
   請求項１記載のコネクタの接続構造。
   
3. 前記第１の接触部は、複数で構成されており、前記嵌合方向で異なる位置に配置されている接触部を有する
   請求項１又は請求項２記載のコネクタの接続構造。
   
4. 前記第２の接触部は、複数で構成されており、前記嵌合方向で異なる位置に配置されている接触部を有する
   請求項１～請求項３いずれか１項記載のコネクタの接続構造。

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