JP5491664B1 - 電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】振動が生じた場合や端子上に異物が存在している場合であっても、ソケット端子とプラグ端子との接続信頼性を高めることができる電子コネクタを提供すること。
【解決手段】ソケット端子５にプラグ端子４と接触するフロント接点部５ａを設け、プラグ端子４における前記フロント接点部５ａとの接触面４ｂに、ソケット端子５に対するプラグ端子４の抜去方向でソケット端子５のフロント接点部５ａが当接して係止する凹部４ｃの内壁４ｃ１を設けた。また、フロント接点部５ａには接触面４ｂの異物Ｇをワイピングする接触縁５ａ１を設けた。ソケット端子５が内壁４ｃ１に係止することで、プラグ端子４の挿抜方向に振動が生じても、ソケット端子５とプラグ端子４との導通接続を維持することができる。また接触縁５ａ１で異物Ｇを除去できるため、ソケット端子５とプラグ端子４とを安定して導通接続させることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、回路基板同士を導通接続する電気コネクタに関する。

従来、振動が加えられても回路基板同士の接続を維持する電気コネクタとして、プラグとソケットとを備え、プラグとソケットとの相互の位置ずれを修正することができるフローティングコネクタが知られている。このような電気コネクタとして特に端子間の接続信頼性を高めるものとしては、ソケット端子にＳ字状の可動部を設けてソケットをプラグに対して相対的に移動可能とするものが提案されている（特許文献１）。この電気コネクタは、プラグ側基板やソケット側基板の何れかが変位してもソケット端子の可動部が振動を吸収することで、コネクタ同士の正しい嵌合状態を保つことができる。

特開２０１１−２４９０７６号公報

ところで、電気コネクタの中には、例えば自動車や精密加工機械用の部品として使用される電気コネクタのように、大きな衝撃や振動にさらされる環境下で使用されるものがある。こうした環境下で使用される電気コネクタでは、当初は電気コネクタ同士の正しい嵌合状態が得られていても、使用時の衝撃や振動によって端子同士が正しく接触せずに導通接続が不安定になるおそれがある。また、端子間の導通接続を不安定にする要因として、プラグ端子に付着している基板かすやホコリなどの異物があるが、端子間のより高い接続信頼性を得るためにはこれらの異物対策も不可欠となる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。すなわち、嵌合状態にあるプラグとソケットが衝撃や振動を受けても端子間の接続信頼性を維持できる電気コネクタの提供を目的とする。また本発明は、プラグ端子に異物が付着していても端子間の接続信頼性を維持できる電気コネクタの提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明は以下のように構成される。
すなわち、本発明はプラグとソケットとを嵌合させるとプラグ端子とソケット端子とが接触し導通接続する電気コネクタにおいて、ソケット端子はプラグ端子と接触する接点部を有しており、プラグ端子における前記接点部との接触面には、ソケット端子に対するプラグ端子の抜去方向でソケット端子の接点部が当接して係止する係止部を有する電気コネクタを提供する。

ソケット端子がプラグ端子と接触する接点部を有し、プラグ端子における前記接点部との接触面には、ソケット端子に対するプラグ端子の抜去方向でソケット端子の接点部が当接して係止する係止部を有する。よって衝撃や振動が加えられる場合であっても、あらかじめ設定された抜去力以下の力でプラグがソケットから抜けることを防止して、接点部と接触面の接触状態を保つことができ、プラグ端子とソケット端子との導通接続を維持することができる。

前記本発明は、プラグ端子の接触面に係止部としてプラグ端子の板面が凹む凹部を設け、プラグとソケットの嵌合状態でソケット端子の接点部が前記凹部に入り込んで端子同士が係止することができる。
接点部が凹部に入り込み、端子同士が係止することで、凹部の内壁で接点部の動きを制限できる。また、凹部の内壁に接点部を接触させて、プラグ端子と接点部とが導通接続できる。さらに、プラグとソケットとを嵌合させる際には、接点部が凹部に入り込むときに作業者が手元でクリック感を得られるため、作業者が手元の操作感で嵌合状態を確認できる。

前記本発明のプラグ端子の接触面に係止部としてプラグ端子の板面を貫通する貫通孔を設け、プラグとソケットの嵌合状態でソケット端子の接点部が前記貫通孔に入り込んで端子同士が係止することができる。
貫通孔は凹部とは異なり端子の導電性の底を有さない。したがってプラグ端子の接触面に係止部をなす貫通孔を設けることで、接点部を貫通孔に深く入り込ませて端子同士を係止することができる。

前記本発明のプラグ端子の接触面に係止部としてプラグ端子の接触面が突出する突起を設け、ソケット端子の接点部がプラグ端子の前記突起を乗り越えたプラグとソケットとの嵌合状態で、プラグ端子の抜去方向で端子同士が係止できる。
プラグ端子の接触面に係止部をなす突起を設け、ソケット端子の接点部が突起を乗り越えた先で突起に係止してプラグ端子と確実に嵌合できる。

前記本発明のプラグとソケットとが嵌合している状態で、ソケット端子の接点部とプラグ端子の係止部との間にプラグ端子の挿抜方向への変位を許容する可動間隙を設け、プラグとソケットとが嵌合状態で相互に挿抜方向で変位可能にできる。
よって、プラグの挿抜方向に衝撃や振動が加えられても可動間隙を接点部が移動して、プラグの挿抜方向での変位を吸収することができる。

前記本発明のソケット端子の接点部は、プラグ端子の接触面と摺動接触することでそこに付着する異物をワイピングして除去する接触縁を有しており、プラグ端子の接触面には、異物をワイピングしたソケット端子の接触縁が摺動接触することで、その接触縁から異物を擦り取る異物除去部を有するものとすることができる。
接触縁がプラグ端子の接触面と摺動接触して、接触面に付着する異物をワイピングして除去することで、単に表面に付着したホコリなどだけではなく、基板かすのように接触面にこびり付いた異物も除去することができる。また接触縁から異物を擦り取る異物除去部をプラグ端子の接触面に設けることで、接触縁の表面に付着した異物を接触縁から確実に取り除くことができるため、接点部と接触面とが安定して導通接続することができる。

前記本発明のプラグ端子の接触面に凹部を設け、異物除去部を該凹部の開口縁とすることができる。
異物除去部を凹部の開口縁とすることで、接点部を凹部に入り込ませた状態から接触縁を凹部の開口縁に摺動接触させて、接触縁の異物を擦り取ることができる。また、取り除いた異物を凹部に収容できるため、接触縁から擦り取られた異物が再び接触面に付着することを防止できる。

前記本発明はプラグ端子の接触面に貫通孔を設け、異物除去部を該貫通孔の開口縁とすることができる。
接触面に貫通孔を設けることで、接点部をより深く貫通孔内に入り込ませられる。よって開口縁に対して接触縁を接触させて、異物を確実に擦り取ることができる。

前記本発明はプラグ端子の接触面に突起を設け、異物除去部を該突起の段差面とすることができる。
異物除去部を突起の段差面とすることで、接触縁を段差面に摺動接触させて、確実に接触縁に付着した異物を擦り取ることができる。

前記本発明のプラグ端子の接触面が、ソケット端子の接点部のプラグ端子の幅方向への側方変位を規制する側方係止面を有することができる。
このような側方係止面を有することで、プラグとソケットとが嵌合している状態でプラグ端子の幅方向への衝撃や振動が加えられた場合であっても、側方係止面によって接点部の幅方向への変位を規制できる。

前記本発明の側方係止面は、プラグ端子の幅方向で対向するように凹状に設けることができる。
これにより接点部を複数の側方係止面で挟み込めるため、接点部の移動を側方係止面に挟まれた範囲に規制できる。

前記本発明の側方係止面は、係止部をなす凹部又は貫通孔の内面として設けることができる。
こうすることで、接点部を凹部や貫通孔の内部に入り込ませて、接点部の変位を凹部または貫通孔の内面に囲まれた範囲に規制することができる。

前記本発明のプラグ端子の接触面は、ソケット端子の接点部をプラグ端子の幅方向で滑らせて位置決めする傾斜面を有することができる。
衝撃や振動が加えられることで接点部が接触面との正規の接触位置からプラグ端子の幅方向に位置ずれしそうになっても、接点部に傾斜面を滑らせることで正規の接触位置までガイドできる。

前記本発明のプラグ端子の接触面が、ソケット端子の接点部をプラグ端子の挿入方向又は抜去方向の少なくともいずれかの方向で滑らせて位置決めする傾斜面を有することができる。
このような傾斜面を形成することで、衝撃や振動が加えられて正規の接触位置から接点部が挿抜方向に位置ずれしそうになっても、接点部に傾斜面を滑らせることで正規の接触位置までガイドできる。

前記本発明では、傾斜面を対向するように凹状に設けることができる。
プラグとソケットとの嵌合状態において、対向する傾斜面の間に接点部を配置して傾斜面で挟み込むことで、接点部が正規の接触位置から傾斜面の設けられている方向に移動しても、傾斜面にガイドされて正規の接触位置に戻ることができる。

前記本発明の傾斜面は、係止部をなす凹部又は貫通孔の内面として設けることができる。
これによれば、凹部又は貫通孔の内面に、接点部を凹部又は貫通孔の内側に滑り込ませるガイド機能を付与できる。

前記本発明のソケット端子が、前記接点部を有する接触部と、接触部を弾性支持する弾性片部とを有しており、接触部が、プラグとソケットとを嵌合させる際にプラグ端子と最初に摺動接触して、プラグ端子の接触面に付着する異物をワイピングする前記接点部でなるフロント接点部と、フロント接点部の後にワイピングされたプラグ端子の接触面と接触するリア接点部とを有することができる。
仮に異物のワイピングと接触面との導通接続を同一の接点部で行おうとすると、接点部に異物が付着してしまい、接触面との導通接続が不安定になる場合がある。これに対して、ソケット端子がプラグ端子の接触面に付着する異物をワイピングするフロント接点部と、ワイピングされたプラグ端子の接触面と接触するリア接点部とを別々に有することで、そうした事態を防ぐことができる。またリア接点部を、フロント接点部がワイピングして異物が除去された範囲の接触面と接触させることで、リア端子への異物の付着を防止できる。

前記本発明のソケット端子が、前記接点部を有する接触部と、接触部を弾性支持する弾性片部とを有するフロント端子と、プラグ端子と導通接続する接触部と、接触部を弾性支持する弾性片部とを有するリア端子と、を有することができる。
接点部を弾性支持する弾性片部と、プラグ端子と導通接続する接触部を弾性支持する弾性片部とを別に設けることで、接点部を有する接触部と、プラグ端子と導通接続する接触部とを独立して動かすことができる。これにより、接点部と接触部とが接圧について互いに影響を受けることなく接触面に対して接触することができる。

前記本発明のソケット端子は、回路基板に固定される基板接続部と、接点部を有する可動接点部と、基板接続部と可動接点部とを相対変位可能に弾性支持する可動部とを有することができる。
こうすることで、電気コネクタや回路基板に対して衝撃や振動が加えられても、可動部で変位を吸収することができる。よって、基板接続部に対して可動接点部を変位可能とすることで、例えば可動接点部がプラグ端子から離れる方向に変位してソケット端子とプラグ端子の導通接続を維持することができる。

前記本発明のソケットが、回路基板に固定される固定ハウジングと、プラグのハウジングに対して嵌合する可動ハウジングとを備えており、ソケット端子が固定ハウジングと可動ハウジングとを相対変位可能に弾性支持することができる。
ソケットが固定ハウジングと可動ハウジングとを備えており、ソケット端子がこれらのハウジングを相対変位可能に弾性支持することで、本発明を上記の作用・効果を有する接続信頼性の高いフローティングコネクタとして実現することができる。

本発明によれば、衝撃や振動にさらされても係止部によってソケット端子を係止して、ソケット端子とプラグ端子との導通接続を維持できる。またプラグ端子に異物が付着していても、異物を除去してプラグ端子とソケット端子とを安定して導通接続させることができる。これらによってプラグ端子とソケット端子との接続信頼性を高めることができる。

第１実施形態のフローティングコネクタを示す斜視図である。 図１中矢示ＳＡ−ＳＡ線に沿う断面図である。 凹部を示す説明図であり、分図（ａ）は凹部の斜視図、分図（ｂ）は凹部の正面図である。 ソケット端子がプラグ端子に係止される様子を示す説明断面図であり、分図（ａ）は係止前を、分図（ｂ）は係止状態をそれぞれ示す。 フロント接点部が異物を除去する方法を示す説明断面図であり、分図（ａ）は異物をワイピングしている状態を、分図（ｂ）は異物除去が完了した状態を示す。 第２実施形態におけるソケット端子を示す説明図である。 第３実施形態の係止部を示しており、分図（ａ）は貫通孔の斜視図を、分図（ｂ）は突起の断面図をそれぞれ示す。 第４実施形態における突起を示しており、分図（ａ）は突起の斜視図を、分図（ｂ）は突起の断面図をそれぞれ示す。 第５実施形態における凹部を示しており、分図（ａ）は凹部の斜視図を、分図（ｂ）は凹部の断面図をそれぞれ示す。 第６実施形態における凹部を示しており、分図（ａ）は凹部の斜視図を、分図（ｂ）は凹部の断面図をそれぞれ示す。 第７実施形態における凹部を示しており、分図（ａ）は凹部の斜視図を、分図（ｂ）は凹部の断面図をそれぞれ示す。 第８実施形態における凹部を示しており、分図（ａ）は凹部の斜視図を、分図（ｂ）は凹部の断面図をそれぞれ示す。

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。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重複説明を省略する。

第１実施形態〔図１〜図５〕：
本発明の「電気コネクタ」としてのフローティングコネクタ１は図１，２で示すようにプラグ２とソケット３とを備え、プラグ２はプラグ端子４を、ソケット３はソケット端子５をそれぞれ備える。

〔プラグ〕
プラグ２はプラグ側ハウジング６と、プラグ側ハウジング６に取り付けられる複数のプラグ端子４とを備える。プラグ側ハウジング６は断面略Ｔ字状に形成されており、回路基板（図示せず）に対して平行な略直方体形状でなる端子保持部６ａと、端子保持部６ａの短手方向における中心位置からソケット３方向に向けて延出するプラグ本体６ｂとからなる。またプラグ側ハウジング６は絶縁性樹脂で形成されている。

〔プラグ端子〕
プラグ端子４は断面略Ｌ字状でなり、プラグ本体６ｂを挟んで対をなしてプラグ側ハウジング６に取り付けられている。またプラグ端子４はプラグ本体６ｂおよび端子保持部６ａに対して、プラグ２の長手方向に沿って複数、等間隔に取り付けられている。

プラグ端子４は、回路基板に対して固定される基板接続部４ａと、プラグ本体６ｂに沿って設けられる接触面部４ｄとからなる。

接触面部４ｄは、ソケット端子５側にソケット端子５に導通接続する接触面４ｂを有している。接触面４ｂはプラグ端子４の配列方向に幅のある平板状の板面でなり、接触面４ｂには断面コ字状の凹部４ｃが設けられている。

なお、以下においてフローティングコネクタ１の長手方向をＸ方向（各図中矢印Ｘ方向）、フローティングコネクタ１の短手方向をＹ方向（各図中矢印Ｙ方向）、プラグ２のソケット３に対する挿抜方向をＺ方向（各図中矢印Ｚ方向）と記載する。

〔凹部〕
図２〜４で示すように、凹部４ｃは接触面４ｂにおいてＺ方向における中心付近に設けられ、内壁４ｃ１〜４ｃ４、奥壁４ｃ５とで形成されている。内壁４ｃ１〜４ｃ４は接触面部４ｄの板面に対して垂直に設けられている。また内壁４ｃ１，４ｃ３はＸ方向に沿う平面でなり、内壁４ｃ２，４ｃ４はＺ方向に沿う平面でなる。このうちＺ方向におけるソケット３側に設けられる内壁４ｃ１は「係止部」として機能する。よって後述のとおりプラグ２をソケット３から抜こうとするとソケット端子５が有するフロント接点部５ａが内壁４ｃ１に対して当接し、係止される。

また、内壁４ｃ１に対向する内壁４ｃ３の開口縁４ｃ６は「異物除去部」として機能し、後述のとおりフロント接点部５ａによってワイピングされた接触面４ｂの異物Ｇをフロント接点部５ａから擦り取ることができる。

図３で示すように、凹部４を形成する内壁４ｃ１〜４ｃ４のうち、内壁４ｃ１，４ｃ３と直行する内壁４ｃ２，４ｃ４は平行な面でなり、これらは「側方係止面」として機能する。フロント接点部５ａを凹部４ｃに入り込ませた状態で、ソケット端子５にＸ方向の振動が加えられると、フロント接点部５ａは内壁４ｃ２，４ｃ４に対して当接して係止する。こうして、フロント接点部５ａのＸ方向への変位を規制することができる。

フローティングコネクタ１では固定ハウジング７ｂに対して可動ハウジング７ａが変位可能となっているため、ソケット端子５とプラグ端子４とが擦れやすい。よって、接触面４ｂにフロント接点部５ａとリア接点部５ｇが擦れて、端子の表面のメッキがはがれるおそれがある。しかし、内壁４ｃ１，４ｃ３によってフロント接点部５ａのプラグ端子４に対するＺ方向への変位が規制され、また内壁４ｃ２，４ｃ４によって同様にフロント接点部５ａのＸ方向への変位が規制される。よってフローティングコネクタ１の微摺動による接触面４ｂとフロント端子５ａのメッキはがれを抑制することができる。

また、フロント接点部５ａの変位が規制されることでソケット端子５全体の変位が規制され、リア接点部５ｇの変位も規制されることになる。よって、リア接点部５ｇと接触面４ｂとの摩擦を抑制でき、リア接点部５ｇと接触面４ｂ間のメッキはがれを抑制することができる。

〔ソケット〕
ソケット３はソケット側ハウジング７と、ソケット端子５とを備える。ソケット側ハウジング７は、略直方体形状でなる可動ハウジング７ａと、可動ハウジング７ａの長手方向に沿って、可動ハウジング７ａを挟み込むように対をなして設けられる固定ハウジング７ｂとからなり、絶縁性樹脂によって形成されている。また、可動ハウジング７ａと、固定ハウジング７ｂには、ソケット端子５を固定するための固定孔７ａ１，７ｂ１がそれぞれ設けられている。

〔ソケット端子〕
ソケット端子５は図２で示すように、接触部５ｂと、略Ｓ字状でなる弾性片部５ｃと、弾性片部５ｃに隣接して設けられる基端部５ｄと、逆Ｕ字状に設けられる可動部５ｅと、回路基板に対して接続する基板接続部５ｆとからなる。また基端部５ｄには可動ハウジング７ａに固定されるハウジング固定片５ｄ１が設けられており、基板接続部５ｆには固定ハウジング７ｂに固定されるハウジング固定片５ｆ１が設けられている。

ソケット端子５は、互いに対向して対を成して設けられており、ソケット側ハウジング７の長手方向に沿って複数取り付けられている。またソケット端子５は平板状の金属材料をプレスで打ち抜いた抜き端子で形成されており、厚み方向に屈曲部を有さない平板状でなる。よって厚み方向に屈曲している端子と比べて狭ピッチでより多く配列することができる。ソケット端子５は先端側に接触部５ｂを有しており、接触部５ｂには接触面４ｂに向けて突出するフロント接点部５ａとリア接点部５ｇとが設けられている。弾性片部５ｃは、フロント接点部５ａとリア接点部５ｇとを接触面４ｂに対して接触させるように接触部５ｂを弾性支持している。リア接点部５ｇが接触面４ｂに接触することで、ソケット端子５とプラグ端子４とが導通接続する。

ソケット端子５の一端側に設けられる接触部５ｂ、弾性片部５ｃ、基端部５ｄは可動ハウジング７ａに収容されており、ハウジング固定片５ｄ１が可動ハウジング７ａの固定孔７ａ１に圧入されることで固定されている。また、ソケット端子５の他端側は、基板接続部５ｆに設けられるハウジング固定片５ｆ１が固定孔７ｂ１に圧入されることで、固定ハウジング７ｂに対して固定されている。

そして、可動ハウジング７ａと固定ハウジング７ｂとの間には、バネ状の可動部５ｅが設けられている。フローティングコネクタ１に対して振動が加えられた場合であっても可動部５ｅによって、可動ハウジング７ａを固定ハウジング７ｂに対して相対変位させることができる。フローティングコネクタ１に加えられた振動による、ソケット端子５のプラグ端子４に対する変位は可動部５ｅに吸収されるため、ソケット端子５とプラグ端子４の導通接続を維持しやすくすることができる。

〔プラグ端子に対するソケット端子の係止方法〕
接触部５ｂの先端には、先端側から順にフロント接点部５ａとリア接点部５ｇとが形成されている。まず、プラグ２をソケット３に差し込むとフロント接点部５ａ、リア接点部５ｇの順に接触面４ｂに対して接触する。さらにプラグ２をソケット３に対して深く差し込むことで、図４（ａ）で示すように凹部４ｃがフロント接点部５ａまで到達し、フロント接点部５ａが凹部４ｃに入り込む。こうしてソケット３とプラグ２とが嵌合される。ソケット３とプラグ２とが嵌合している状態でリア接点部５ｇは接触面４ｂに接触し、プラグ端子４とソケット端子５とが導通接続する。

フロント接点部５ａが凹部４ｃに入り込む際、作業者（図示しない）は手元でクリック感を得られるため、作業者が手元の操作感でソケット３とプラグ２とが嵌合したことを確認できる。

図４（ｂ）で示すように、プラグ２とソケット３が嵌合している状態からプラグ２の抜け方向（図４（ｂ）中矢示Ｃ方向）に大きな振動が加わると、フロント接点部５ａが矢示Ｃ方向とは反対の方向に移動する。そして、フロント接点部５ａはやがて内壁４ｃ１に当接して係止される。

なお、あらかじめフロント接点部５ａが内壁４ｃ１を乗り越えることができる程度のプラグ２の抜去力を設定し、それに合わせてフロント接点部５ａや凹部４ｃ１の形状を変更することもできる。例えばフロント接点部５ａをＹ方向に短くして凹部４ｃに深く入り込まないようにしたり、先端を丸めたりすることで、フロント接点部５ａが内壁４ｃ１を乗り越えやすくすることができる。また、凹部４ｃを浅くし、内壁４ｃ１〜４ｃ４をＹ方向で短くすることでも同様に、フロント接点部５ａが内壁４ｃ１を乗り越えやすくすることができる。これらによって、プラグ２のソケット３からの取り外し作業を容易にすることもできる。

その反対に、フロント接点部５ａをＹ方向に長くして凹部４ｃに深く入り込むようにしたり、先端を尖らせることでフロント接点部５ａが内壁４ｃ１を乗り越えにくくすることもできる。また凹部４ｃを深くし、内壁４ｃ１〜４ｃ４をＹ方向に長くすることによってもフロント接点部を凹部４ｃに深く入り込ませて内壁４ｃ１を乗り越えにくくすることができる。

〔Ｚ方向のフローティング機能〕
一般的にフローティング構造を持つ電気コネクタでは、Ｘ方向、Ｙ方向での変位を許容するものである。しかしながら、本実施形態のフローティングコネクタ１では可動部５ｅが可動ハウジング７ａを固定ハウジング７ｂに対してＸ方向、Ｙ方向に変位させることができ、さらにＺ方向での変位も許容するものである。すなわち本発明のフローティングコネクタ１では、凹部４ｃにおける対向する内壁４ｃ１，４ｃ３の間に凹部４ｃにフロント接点部５ａが入り込んだ状態で、Ｚ方向に動くことができるように可動間隙８が設けられている。これによって、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に複合的に変位させることができる。

ここで、Ｚ方向での変位について具体的に説明する。
本実施形態のフローティングコネクタ１では、ソケット３がプラグ２に対するあらかじめ設定された正規の嵌合位置で嵌合している場合、フロント接点部５ａが奥壁４ｃ５に正規の接触位置Ｐで接触している。そして、例えばフローティングコネクタ１に対してプラグ２の挿入方向（図４（ａ）中矢示Ｂ方向）に大きな振動が加わると、フロント接点部５ａは可動間隙８を正規の接触位置Ｐと内壁４ｃ３との間の範囲８ａだけ移動できる。
また、反対にプラグ２の抜け方向（図４（ｂ）中矢示Ｃ方向）に大きな振動が加わると、フロント接点部５ａは可動間隙８において正規の接触位置Ｐと内壁４ｃ１との間の範囲８ｂだけ移動できる。この場合にはフロント接点部５ａは内壁４ｃ１に当接して係止され、プラグ端子４とソケット端子５との導通接続を維持したままＺ方向に変位させることができる。

〔プラグ端子の異物除去方法〕
接触面４ｂには例えば基板かすやホコリなどの異物Ｇが付着している場合がある。この状態でリア接点部５ｇが接触面４ｂに対して接触すると、リア接点部５ｇと接触面４ｂとの間に異物Ｇが挟まり、ソケット端子５とプラグ端子４との導通接続が不安定になるおそれがある。しかし図５（ａ）で示すように、リア接点部５ｇよりも前にフロント接点部５ａを設けることで、プラグ２をソケット３に対して矢示Ｄ方向に挿入する際に、フロント接点部５ａと接触面４ｂとの接触位置にあたる接触縁５ａ１を接触面４ｂに対して摺動接触させることで、異物Ｇをワイピングして除去することができる。そして、図５（ｂ）で示すように、接触面４ｂにおけるフロント接点部５ａが通過して異物Ｇが除去された部分にリア接点部５ｇが接触することで、ソケット端子５とプラグ端子４とが安定して導通接続することができる。

また、プラグ２をソケット３に対して深く差し込むことで、フロント接点部５ａは凹部４ｃに入り込み、やがて接触縁５ａ１が凹部４ｃの内壁４ｃ３の開口縁４ｃ６に接触する。そして、そのまま接触縁５ａ１は開口縁４ｃ６に対して擦り付けられることで、接触面４ｂから除去されて接触縁５ａ１に付着した異物Ｇが擦り取られる。こうして接触縁５ａ１から擦り取られた異物Ｇは凹部４ｃに収容されるため、接触面４ｂに再び付着することを防止できる。

このフローティングコネクタ１によれば、「係止部」をなす凹部４ｃにフロント接点部５ａを入り込ませることで、プラグ２がソケット３から抜けることを防止し、プラグ端子４とソケット端子５との導通接続を維持することができる。また、フロント接点部５ａが有する接触縁５ａ１が異物Ｇをワイピングし、異物Ｇが除去された部分の接触面４ｂに対してリア接点部５ｇが接触することで、より高い接続信頼性を得ることができる。

また、このフローティングコネクタ１のソケット端子５は、フロント接点部５ａおよびリア接点部５ｇが一つの接触部５ｂに設けられている。よってフロント接点部５ａとリア接点部５ｇがそれぞれ異なる接触部５ｂに設けられる場合と比較してプラグ端子４のソケット端子５に対する挿入性が良い。すなわち、初めにフロント接点部５ａが接触面４ｂに接触すると接触部５ｂと弾性片部５ｃは接触面４ｂによって押圧されて、接触面４ｂから離れる方向に変位する。そして、そのままプラグ２をソケット３に対して勢いよく差込むことができる。したがって、多くのプラグ端子４とソケット端子５を設けても挿入性の良いフローティングコネクタ１とすることができる。

第２実施形態〔図６〕：
上記の第１実施形態のソケット端子５は、略Ｓ字状でなる一つの弾性片部５ｃ上にフロント接点部５ａとリア接点部５ｇとを有する例を挙げた。
しかし、図６で示すように、フロント接点部１０ａと弾性片部１０ａ１とからなるフロント端子９ａと、リア接点部１０ｂと弾性片部１０ｂ１とからなるリア端子９ｂとを有するソケット端子９としても良い。この場合、リア接点部１０ｂとフロント接点部１０ａとをＺ方向に沿って設け、フロント接点部１０ａをリア接点部１０ｂよりもＺ方向におけるプラグ２側に配置する。こうすることで、プラグ２をソケット３に差し込んだ際に、リア接点部１０ｂよりもフロント接点部１０ａを先に接触面４ｂに対して接触させることができる。

このソケット端子９によれば、フロント接点部１０ａとリア接点部１０ｂとがそれぞれ別の弾性片部１０ａ１，１０ｂ１に設けられているため、独立して変位させることができる。よってフロント接点部１０ａが接触面４ｂに接触することで、接触面４ｂから押圧されて接触面４ｂから離れる方に変位しても、リア接点部１０ｂはほとんど変位しない。よって、接触面４ｂに対する接圧が低下して導通接続が不安定になるといった事態を抑制することができる。またさらにプラグ２をソケット３に対して差込んで、リア接点部１０ｂが接触面４ｂに接触することで接触面４ｂから離れる方向に変位してもフロント接点部１０ａはほとんど変位しない。よって、フロント端子９ａの接触面４ｂに対する接圧が低下して、異物Ｇがワイピングされにくくなるといった事態を防止することができる。

第３実施形態〔図７〕：
上記各実施形態では、接触面４ｂには「係止部」をなすものとして凹部４ｃを示した。この場合、凹部４ｃの内壁４ｃ１が「係止部」としてフロント接点部５ａを係止し、内壁４ｃ３の開口縁４ｃ６が「異物除去部」として接触縁５ａ１に付着した異物Ｇを擦り取る。そして、擦り取った異物Ｇを凹部４ｃに収容することができる。

しかし図７で示すように、接触面４ｂには凹部４ｃではなく貫通孔１１を設けることもできる。この場合、貫通孔１１を形成する内壁１１ａ〜１１ｄのうち、Ｚ方向におけるソケット３側に設けられる内壁１１ａを「係止部」とし、内壁１１ａに対向する内壁１１ｃの開口縁１１ｅを「異物除去部」として用いることができる。また、凹部４ｃに代えてこうした貫通孔１１を接触面４ｂに設けた場合、フロント接点部５ａを貫通孔１１に入り込ませることができる。貫通孔１１には凹部４ｃとは異なり奥壁４ｃ５が存在しないため、フロント接点部５ａをより深く貫通孔１１に入り込ませることができる。こうすることで、フロント接点部５ａをプラグ端子４に対してより強固に係止することができる。よって確実にプラグ端子４とソケット端子５とを導通接続することができる。

また、プラグ２が抜け方向に移動した場合であっても、フロント接点部５ａが内壁１１ａに対して強く当接するため、フロント接点部５ａをプラグ２の抜け方向に対して係止することができる。そして、同様にフロント接点部５ａが貫通孔１１に深く入り込ませることで、作業者はよりはっきりとしたクリック感を得ることができ、手元の操作感でプラグ２とソケット３とが嵌合したことを確認できる。

第３実施形態の変形例〔図７〕
第３実施形態では、プラグ本体６ｂについて加工をしない例を示した。これに対して図７（ｂ）で示すように、貫通孔１１の形状に合わせてプラグ本体６ｂに凹部６ｂ１を設けることもできる。こうすることで、フロント接点部５ａをより深く貫通孔１１内に入り込ませてより強固にプラグ２の抜けを防止し、プラグ端子４とソケット端子５とをより確実に導通接続することができる。また、異物Ｇをより深くプラグ端子４側に押し込むことができるため、異物Ｇが接触面４ｂ上に戻りにくくすることができる。よってプラグ端子４とソケット端子５とがより安定して導通接続することができる。

第４実施形態〔図８〕：
第３実施形態では、接触面４ｂには「係止部」をなすものとして貫通孔１１を設ける例を示した。しかし、「係止部」をなすものとしては、図８で示すように接触面４ｂからフロント接点部５ａ側に向けて突出する突起１２を設けることもできる。
この場合、プラグ２をソケット３に対して嵌合する際に、フロント接点部５ａを、プラグ２の抜け方向に向けて乗り越えさせる。突起１２においてＺ方向のプラグ２側に位置する上側段部１２ａが「係止部」となる。すなわち、フロント接点部５ａが上側段部１２ａよりもプラグ２側に位置する状態で、プラグ２がソケット３から抜け方向に移動すると、フロント接点部５ａが上側段部１２ａに当接して係止される。

また、Ｚ方向におけるソケット３側に位置する下側段部１２ｂは下側縁１２ｂ１を有しており、この下側縁１２ｂ１を「異物除去部」とすることができる。この場合、フロント接点部５ａが突起１２を乗り越える際に、下側縁１２ｂ１に対して接触縁５ａ１を擦り付けることで、接触縁５ａ１に付着した異物Ｇを擦り取ることができる。この場合、突起１２を乗り越えたフロント接点部５ａは、その後、接点縁５ａ２から擦り取られて下側縁１２ｂに付着した異物Ｇに接触しないため、フロント接点部５ａにこの異物Ｇが再び付着することを防止することができる。
さらに、フロント接点部５ａが突起１２を乗り越える際に、作業者はクリック感を得ることができるため、ソケット３とプラグ２の嵌合を確認し、プラグ端子４とソケット端子５とを確実に導通接続することができる。

第５実施形態〔図９〕
上記各実施形態において、凹部４ｃや貫通孔１１等がＺ方向に平行な内壁を有する例を示した。しかし、図９で示すように、これを設けずにＸ方向に平行な内壁１３ａ，１３ｂのみを有する凹部１５とすることもできる。こうすることで、内壁１３ａ，１３ｂによってフロント接点部５ａのＺ方向への移動のみを規制することができ、Ｘ方向への変位範囲を大きくできるフローティングコネクタ１とすることができる。

第６実施形態〔図１０〕：
上記各実施形態では、凹部４ｃの内壁４ｃ１〜４ｃ４は接触面４ｂにおいて、接触面部４ｄの板面に対して垂直に設けられている。しかし、図１０で示すように、内壁４ｃ１〜４ｃ４が奥壁４ｃ５側から開口側に向けて拡開するように傾斜する傾斜面１４ａ〜１４ｄを形成することができる。

このような傾斜面１４ａ〜１４ｄを有することで、プラグ２をソケット３に嵌合する際に、フロント接点部５ａに傾斜面１４ａ〜１４ｄ上を滑らせて、凹部４ｃの内部までガイドすることができる。すなわち、傾斜面１４ａ，１４ｃはフロント接点部５ａをＺ方向と平行に奥壁４ｃ５までガイドし、傾斜面１４ｂ，１４ｄはフロント接点部５ａをＸ方向と平行に奥壁４ｃ５までガイドすることができる。また、凹部４ｃが傾斜面１４ａ〜１４ｄで形成されることで、奥壁４ｃ５の面積は、同径の開口を有しており内壁４ｃ１〜４ｃ４で形成される凹部４ｃと比較して狭く形成される。よって、その分フロント接点部５ａの可動範囲を狭くし、微摺動を抑制することができる。よってソケット端子５とプラグ端子４のメッキはがれを抑制し、端子間の導通接続を維持しやすくすることができる。

第６実施形態の変形例：
第６実施形態では、凹部４ｃの内壁４ｃ１〜４ｃ４を傾斜面１４ａ〜１４ｄとする例を示した。これに対して、例えば貫通孔１１の内壁を傾斜面１４ａ〜１４ｄとしても良い。こうすることで、第３実施形態で示した貫通孔１１による作用・効果と第６実施形態で示したガイド機能とを併せ持つ傾斜面１４ａ〜１４ｄとすることができる。

第７実施形態〔図１１〕：
第６実施形態では、奥壁４ｃ５を有する凹部４ｃを設ける例を示した。しかし、図１１で示すように、傾斜面１４ａ〜１４ｄに囲まれており、接触面部４ｄの最深部である頂点１４ｅを有する凹部４ｃを設けることもできる。これにより、傾斜面１４ａ，１４ｃはフロント接点部５ａをＺ方向で頂点１４ｅまでガイドし、傾斜面１４ｂ，１４ｄはフロント接点部５ａをＸ方向で頂点１４ｅまでガイドすることができる。頂点１４ｅ付近まで到達したフロント接点部５ａは、Ｚ方向への動きが傾斜面１４ａ，１４ｃによって規制され、さらにＸ方向への動きが傾斜面１４ｂ，１４ｄによって規制されるため、頂点１４ｅ付近で固定され、微摺動を抑制することができる。こうすることで、ソケット端子５とプラグ端子４のメッキはがれを抑制し、端子間の安定した導通接続を維持することができる。

また、この場合には、図１１（ｂ）で示すように、Ｚ方向におけるプラグ２側に設けられる傾斜面１４ｃの傾斜角度を対向する傾斜面１４ａの傾斜角度よりも大きくしても良い。こうすることで開口縁１４ｆに対してフロント端子５の接触縁５ａ１が接触しやすくなり、フロント端子５に付着した異物Ｇを擦り取りやすくすることができる。

第８実施形態〔図１２〕：
上記各実施形態では、接触面４ｂが「係止部」や「異物除去部」をなす凹部４ｃ、貫通孔１１、突起１２をそれぞれ１つずつ有する例を示した。しかし、これらをそれぞれ接触面４ｂに複数設けても良い。例えば図１２では凹部４ｃをＺ方向に沿って複数設ける例を示す。また、凹部４ｃ、貫通孔１１、突起１２を組み合わせて設けることもできる。こうすることで、例えば図１２の場合には、プラグ２をソケット３に挿入する際に、フロント接点部５ａが複数回、接触縁５ａ１に接触するため、異物Ｇが擦り取られやすくなる。また、反対にプラグ２に対してソケット３からの抜け方向への振動が加えられた場合には、万一、一つの内壁４ｃ１をフロント接点部５ａが乗り越えても、Ｚ方向におけるソケット３側の４ｃにフロント接点部５ａが入り込んで内壁４ｃ１に当接して係止することができる。よって、より確実にソケット端子５をプラグ端子４に係止でき、ソケット端子５とプラグ端子４との導通接続を確実に維持することができる。

その他の実施形態：
上記各実施形態では、一つのソケット端子５が複数の接点部（フロント接点部５ａとリア接点部５ｇ）を有する例を示した。しかしながら一つのソケット端子が一つの接点部を有する構造としてもよい。
この場合には、複数配列するプラグ端子について、「係止部」を有するものと「係止部」がないものとで構成するようにし、「係止部」を有するプラグ端子についてソケット端子を係止させるようにすることができる。そして「係止部」が無いプラグ端子についてはソケット端子が導電接触するものとして構成する。
上記各実施形態では本発明における「電気コネクタ」の例としてフローティングコネクタ１を示したが、回路基板同士を導通接続するコネクタであれば他のコネクタとすることもできる。

１ フローティングコネクタ
２ プラグ
３ ソケット
４ プラグ端子
４ａ 基板接続部（プラグ側）
４ｂ 接触面
４ｃ 凹部
４ｃ１〜４ｃ４ 内壁
４ｃ５ 奥壁
４ｃ６ 開口縁
４ｄ 接触面部
５ ソケット端子
５ａ フロント接点部（第１実施形態）
５ａ１ 接触縁
５ｂ 接触部
５ｃ 弾性片部
５ｄ 基端部
５ｄ１ 固定片（可動ハウジング側）
５ｅ 可動部
５ｆ 基板接続部（ソケット側）
５ｆ１ 固定片（固定ハウジング側）
５ｇ リア接点部（第１実施形態）
６ プラグ側ハウジング
６ａ 端子保持部
６ｂ プラグ本体部
６ｂ１ 凹部（第３実施形態）
７ ソケット側ハウジング
７ａ 可動ハウジング
７ａ１ 固定孔（可動ハウジング）
７ｂ 固定ハウジング
７ｂ１ 固定孔（固定ハウジング）
８ 可動間隙
９ ソケット端子（第２実施形態）
９ａ フロント端子（第２実施形態）
９ｂ リア端子（第２実施形態）
１０ａ フロント接点部（第２実施形態）
１０ａ１ 弾性片部（フロント端子側）
１０ｂ リア接点部（第２実施形態）
１０ｂ１ 弾性片部（リア端子側）
１１ 貫通孔
１１ａ〜１１ｄ 内壁
１１ｅ 開口縁（第３実施形態）
１２ 突起
１２ａ 上側段部
１２ｂ 下側段部
１２ｂ１ 下側縁
１３ａ，１３ｂ 内壁（第５実施形態）
１４ａ〜１４ｄ 傾斜面
１４ｅ 頂点
１４ｆ 開口縁（第７実施形態）
１５ 凹部（第５実施形態）
Ｇ 異物

Claims (14)

1. プラグとソケットとを嵌合させるとプラグ端子とソケット端子とが接触し導通接続する電気コネクタにおいて、
   ソケット端子はプラグ端子と接触する接点部を有しており、
   プラグ端子における前記接点部との接触面には、ソケット端子に対するプラグ端子の抜去方向でソケット端子の接点部が当接して係止する係止部を有しており、
   ソケット端子の前記接点部は、平板状の金属板の端部でなる接触縁を有するフロント接点部とリア接点部とを有しており、
   フロント接点部の前記接触縁は、コネクタ嵌合時にはプラグ端子の先端側から前記係止部を通過するまでプラグ端子と接触して前記接触面に付着している異物をワイピングするとともに、コネクタ嵌合状態ではプラグがソケットに対して前記抜去方向へ移動することにより前記係止部に対して係止するものであり、
   リア接点部の前記接触縁は、フロント接点部に続いてプラグ端子と接触し、フロント接点部の前記接触縁によりワイピングされた前記先端側と前記係止部との間でプラグ端子と導通接続することを特徴とする電気コネクタ。
2. ソケット端子が、フロント接点部とリア接点部とを弾性支持する弾性片部を有する請求項１記載の電気コネクタ。
3. ソケット端子が、フロント接点部を弾性支持する弾性片部を有するフロント端子と、リア接点部を弾性支持する弾性片部を有するリア端子とを有する請求項１記載の電気コネクタ。
4. プラグ端子の接触面に係止部としてプラグ端子の板面が凹んでおりプラグとソケットの嵌合状態でフロント接点部の前記接触縁が入り込む凹部を設ける請求項１〜請求項３何れか１項記載の電気コネクタ。
5. プラグ端子の接触面に係止部としてプラグ端子の板厚を貫通しておりプラグとソケットの嵌合状態でフロント接点部の前記接触縁が入り込む貫通孔を設ける請求項１〜請求項４何れか１項記載の電気コネクタ。
6. プラグ端子の接触面に係止部としてプラグ端子の接触面が突出する突起を設け、
   フロント接点部の前記接触縁がプラグ端子の前記突起を乗り越えたプラグとソケットとの嵌合状態でプラグ端子の抜去方向で端子同士が係止する請求項１〜請求項５何れか１項記載の電気コネクタ。
7. プラグとソケットとが嵌合している状態で、フロント接点部の前記接触縁とプラグ端子の係止部との間にプラグ端子の挿抜方向への変位を許容する可動間隙を設け、プラグとソケットが嵌合状態で相互に挿抜方向で変位可能となっている請求項１〜請求項６何れか１項記載の電気コネクタ。
8. プラグ端子の前記接触面には、異物をワイピングしたソケット端子の前記接触縁が摺動接触することで、その接触縁から異物を擦り取る異物除去部を有する請求項１〜請求項７何れか１項記載の電気コネクタ。
9. プラグ端子の接触面が、フロント接点部の前記接触縁のプラグ端子の幅方向への側方変位を規制する側方係止面を有する請求項１〜請求項８何れか１項記載の電気コネクタ。
10. プラグ端子の接触面が、フロント接点部の前記接触縁をプラグ端子の幅方向で滑らせて位置決めする傾斜面を有する請求項１〜請求項９何れか１項記載の電気コネクタ。
11. プラグ端子の接触面が、フロント接点部の前記接触縁をプラグ端子の挿入方向又は抜去方向の少なくともいずれかの方向で滑らせて位置決めする傾斜面を有する請求項１〜請求項１０何れか１項記載の電気コネクタ。
12. ソケット端子が、板厚方向に屈曲部を有さない平板状の金属板でなる請求項１〜請求項１１何れか１項記載の電気コネクタ。
13. ソケット端子は、
    回路基板に固定される基板接続部と、
    接点部を有する可動接点部と、
    基板接続部と可動接点部とを相対変位可能に弾性支持する可動部とを有する請求項１〜請求項１２何れか１項記載の電気コネクタ。
14. ソケットが、回路基板に固定される固定ハウジングと、プラグのハウジングに対して嵌合する可動ハウジングとを備えており、
    ソケット端子が固定ハウジングと可動ハウジングとを相対変位可能に弾性支持する可動部を有する請求項１〜請求項１３何れか１項記載の電気コネクタ。

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