JP6144235B2 - コネクタ端子及び電気コネクタ - Google Patents

Description

本発明はフローティング構造を備えるコネクタ端子と電気コネクタに関する。

車載用電子機器や民生用電子機器等の高性能化、多機能化に伴いプリント基板（以下「基板」という。）同士を接続する基板間接続用の電気コネクタが使用されている。そしてさらに電子機器の小型化により、基板自体も小さく実装密度も高密度化される一方で、信頼性の高い基板間接続もまた必須とされている。

電気コネクタの接続信頼性を高める技術としてフローティング構造が知られている。フローティング構造は一般的に、基板に実装する「固定ハウジング」、接続対象物と嵌合する「可動ハウジング」、「端子」を有しており、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保持するバネ性のある可動部を有するコネクタ構造である。これによれば可動部の変位によって基板同士の取付許容誤差を解消することができ、振動や衝撃による基板同士の相対変位を可動部で吸収できることから、端子同士の接触不良の発生や端子を基板に固定する半田のクラックや剥離の発生等を防止できることが特徴とされている（特許文献１参照）。

特開２００７―１０９６００号公報

こうした高い接続信頼性を誇るフローティング構造の電気コネクタについても、電子機器の小型化に伴ってより一層の小型化が要請されているが、フローティング構造の要となる可動部が小型化を阻害する一つの要因となっている。

すなわち、電気コネクタのハウジングには、多数の端子をその板面が平行となるように矩形状のハウジングの長手方向に沿って並列に配置しているが、その可動部はハウジングの短手方向における固定ハウジングと可動ハウジングとの間に配置されるのが一般的である。したがって固定ハウジングと可動ハウジングとの間には可動部を配置し弾性変形させるための可動スペースが必要とされるが、固定ハウジングと可動ハウジングの相対変位に一定の変位量を確保するためには可動スペースを削減するのにも限界があることから、従来のコネクタ構造を維持したまま可動スペースを削減して電気コネクタ全体を短手方向で小型化するのは困難である。

以上のような従来技術の課題を解決するためになされた本発明はフローティング構造を備える電気コネクタの小型化を目的とする。

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、基板に固定される固定ハウジングに対して可動ハウジングを相対変位可能に弾性支持する可動部と、可動ハウジングに取付けられ可動部と繋がる基部とを有するコネクタ端子について、
可動部が、固定ハウジング側に位置する第一の伸長部と、折返し部と、可動ハウジング側で基部と隣接して位置する第二の伸長部とを有しており、
第一の伸長部と第二の伸長部と基部が並列に設けられ、
第二の伸長部と基部との間に形成される間隙が、基部と繋がる第二の伸長部の一端側よりも折返し部と繋がる第二の伸長部の他端側で広く形成されていることを特徴とするコネクタ端子を提供する。
また、前記本発明の第二の伸長部は、前記間隙が前記一端側から前記他端側にかけて拡大するように、傾斜して形成されているものして構成できる。
さらに、前記本発明の第二の伸長部は、前記間隙が前記一端側よりも前記他端側で広くなるように屈曲するバネ部を有するものとして構成できる。
そして、基部は、前記間隙が前記一端側よりも前記他端側で広くなるように第二の伸長部に対して離間する形状の縦縁を有するものとして構成できる。

以上のコネクタ端子とこれを備える電気コネクタによれば、第一の伸長部と第二の伸長部との間隔を長手方向に亘って均一に広げなくても、折返し部と反対側における第一の伸長部と第二の伸長部との間に広い可動空間を設けることができる。これと同時に、第二の伸長部と基部との間隔を長手方向に亘って均一に広げなくても、折返し部の側における第二の伸長部と基部との間に広い可動空間を設けることができる。したがって、第一の伸長部が第二の伸長部の側に変位しても第二の伸長部と接触し難くすることができ、これと同時に第二の伸長部が基部側に変位しても基部と接触し難くすることができる。
特に、前記バネ部を有するコネクタ端子については、第二の伸長部における前記一端側と前記他端側とをバネ部を境に第一の伸長部や基部と平行に設けることができる。

前記本発明については、基部における可動部と隣接する側面に、第二の伸長部及び折返し部に対向する切欠き部を設け、可動部を切欠き部の内側に入り込ませる構成とすることで、基部に切欠き部を設けない基部と可動部とを幅方向で並列に設ける場合と比較して、端子を幅方向で小型化することができる。
また、可動部が切欠き部の内側に入り込んでいる状態とは、可動部の全体が切欠き部の内側に入り込んでいる状態だけではなく、例えば第二の伸長部と折返し部のように、可動部の一部だけが切欠きの内側に入り込んでいる状態も含まれる。

前記本発明については、固定ハウジングと可動部の第一の伸長部との間に、可動部が固定ハウジングから離間する隙間部を設けることができる。
可動部が前記隙間部を設けることで、基板接続部を基板に半田付けする際に、固定ハウジングと可動部の第一の伸長部との間を毛細管現象によってフラックスが這い上がることを抑制できる。そのため、この這い上がりを切掛けとしてフラックスが接点部にまで到達して導通不良が生じることを抑制できる。

前記本発明については、可動ハウジングに可動部の折返し部を覆う庇状の長手側壁を設けることができる。庇状の長手側壁が可動部の折返し部を覆うことで、例えば外部からの接触などから可動部を保護することができる。

前記本発明については、基板の基板面に接続する接続部と、固定ハウジングを基板から離間させる支持部とを有するものとすることができる。
こうすることで、電気コネクタを基板に対して半田付けする際に固定ハウジングにフラックスが付着して端子との隙間に入り込み、それを切掛けとして毛細管現象により端子部にまでフラックスが到達することを抑制できる。

前記本発明については、端子部が接点部を弾性支持する弾性片部を備え、接点部が、接続対象物と嵌合する際に、前記導通接続部の接触面に摺動接触して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、フロント接点部によってワイピングされた接触面に接触するリア接点部とを有するとすることができる。
接点部がこのようなフロント接点部とリア接点部とを備えることで、導通接続部の接触面に異物が付着している場合であっても、フロント接点部で異物をワイピングして、リア接点部で確実に接触面と導通接続することができる。

また、このように接点部を複数有する端子としては、一つの弾性片部が複数の接点部を弾性支持するものと、弾性片部を複数有し、各接点部を異なる弾性片部が弾性支持するものがある。これらのいずれの端子であっても、本発明により端子の幅方向で電気コネクタを小型化することが可能である。しかし、例えば前者の端子では、弾性片部が屈曲して導通接続部から離れる方向に折り返す形状となっており、端子の幅方向に複数の板面が並列する場合に本発明による小型化の効果が特に有効である。後者の場合では、複数の弾性片部が、同様に端子の幅方向に並列する場合に特に有効である。

前記本発明については、端子を板面方向に屈曲しない平型状に設けることができる。こうすることで、上記のとおり板面と平行な方向で端子を小型化できるともに、板厚方向でも小型化することができる。そのため狭ピッチで多数の端子を配列することが可能であり、配列方向でコンパクトな電気コネクタを実現できる。またこの端子は、例えば平板状の導電性金属をプレス加工で打ち抜いた抜き端子として形成することができる。

本発明の電気コネクタによれば、端子の幅方向での小型化が可能であるため、例えば固定ハウジングと可動ハウジングとを備えるフローティングコネクタであっても幅方向に小さな電気コネクタを実現できる。また、この電気コネクタを用いることで、基板への実装密度を高めることができる。

実施形態による電気コネクタの斜視図。 図１の電気コネクタを矢示Ａ方向から見た正面図。 図２中矢示ＳＢ−ＳＢ線に沿う断面図。 図３で示すプラグの断面図。 図３で示すソケットコネクタの断面図。 図５中矢示ＳＣ−ＳＣ線に沿う断面図。 図５中Ｒ部分の拡大図。 図６で示すソケットコネクタの斜視図。 図８中Ｓ部分の拡大図。 図５中Ｔ部分の拡大図。 図３で示すソケット端子の変位状態における説明図。 変形例におけるソケット端子の正面図。 変形例におけるソケット端子の正面図。

以下、本発明の電気コネクタについて好適な実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態ではフローティング機能を備える基板間接続用コネクタの例を説明する。

電気コネクタ１は、図１、図２で示すようにプラグコネクタ２とソケットコネクタ３とを備える。図２〜図５で示すように、プラグコネクタ２は基板４に実装されており、ソケットコネクタ３は基板５に実装される。プラグコネクタ２とソケットコネクタ３とが嵌合することで、基板４と基板５とが導通接続される。

なお、本明細書、特許請求の範囲、図面では図１〜図１３で示すように電気コネクタ１の長手方向をＸ方向、短手方向をＹ方向、プラグコネクタ２とソケットコネクタ３との挿抜方向をＺ方向とし、挿抜方向Ｚにおけるプラグコネクタ２の側を「上側」、ソケットコネクタ３の側を「下側」として説明する。

〔プラグコネクタ〕
プラグコネクタ２は図３、図４で示すようにプラグハウジング６とプラグ端子７とを備える。

〔プラグハウジング〕
プラグハウジング６は絶縁性樹脂でなり、本体部６Ａと、本体部６Ａの長手方向Ｘの両側に設けられ基板４に固定される脚部６Ｂとを備えている。

本体部６Ａは、嵌合部６ａと、隔壁部６ｂと、基部６ｃとを有する。嵌合部６ａは、電気コネクタ１の嵌合時にソケットコネクタ３の差込みを受ける部分である。隔壁部６ｂは嵌合部６ａを基部６ｃと隔てる部分である。基部６ｃはコネクタ嵌合状態で基板４の側に位置する部分である。

嵌合部６ａには短手方向Ｙの両側に側壁６ａ１が長手方向Ｘに沿って形成されている（図４）。側壁６ａ１の間には中央壁６ａ２が長手方向Ｘに沿って形成されている。中央壁６ａ２にはプラグ端子７を１本ずつ圧入して固定する取付溝６ａ３が長手方向Ｘで並列に形成されプラグ端子７が保持される。

隔壁部６ｂには、取付溝６ａ３と連続する取付孔６ｂ１が形成されており、それぞれプラグ端子７が１本ずつ挿通されて保持されている。

基部６ｃには、短手方向Ｙの両側に側壁６ｃ１が長手方向Ｘに沿って形成されている（図４）。側壁６ｃ１の内面には取付溝６ａ３、取付孔６ｂ１と連続して取付溝６ｃ２が形成されている。プラグ端子７は取付溝６ａ３、取付孔６ｂ１、取付溝６ｃ２をプラグハウジング６の端子取付部として保持されている。基板４と対向する基部６ｃの底部６ｃ３は、プラグハウジング６の脚部６Ｂを基板４に固定した状態で、基板面と離間するように凹状部として形成されており、そこからプラグ端子７が露出して基板４に固定されている。

〔プラグ端子〕
プラグ端子７は金属平板をプレス加工で打ち抜き曲げ加工することで形成されており、図４で示すように基板接続部７ａと、第一の離間部７ｂと、直線部７ｃと、第二の離間部７ｄと、挿通部７ｅと、接触部７ｆとを有する。

基板接続部７ａには、基板４に半田付けされる基板面と平行な接続部７ａ１と、接続部７ａ１の端部と連続して基板面から垂直に立ち上がるように屈曲する支持部７ａ２が形成されている。

第一の離間部７ｂは、支持部７ａ２の一端側において屈曲し基板面と平行に伸長する部分である。第一の離間部７ｂは後述する毛細管現象によるフラックスの伝達を抑制するため、プラグハウジング６の底部６ｃ３との間に隙間ができるように離れている。

直線部７ｃは、プラグ２の挿抜方向Ｚに沿って設けられ、プラグハウジング６の基部６ｃの取付溝６ｃ２の内部に固定されている。

第二の離間部７ｄは、基部６ｃと隔壁部６ｂの内壁面と非接触となるように、直線部７ｃの端部からクランク状に屈曲して形成されている。第二の離間部７ｄを基部６ｃと隔壁部６ｂの内壁面に対して隙間ができるように離しているのは、第一の離間部７ｂと同様に毛細管現象によるフラックスの伝達を抑制するためである。

挿通部７ｅは、プラグハウジング６の隔壁部６ｂの取付孔６ｂ１に挿通され保持されている。

接触部７ｆは、ソケット端子９と導通接続する部分であり、嵌合部６ａの中央壁６ａ２の取付溝６ａ３の内部に取付けられている。

〔ソケットコネクタ〕
ソケットコネクタ３は図３、図５で示すように、ソケットハウジング８と、ソケット端子９とを備える。

〔ソケットハウジング〕
ソケットハウジング８は、固定ハウジング８ａと、可動ハウジング８ｂとを備える。

〔可動ハウジング〕
可動ハウジング８ｂは、後述するハウジング構造によってプラグコネクタ２との嵌合側から順にプラグハウジング６と嵌合する嵌合部８ｃと、ソケット端子９を保持する端子保持部８ｄとを有する。

嵌合部８ｃには、短手方向Ｙの両側に可動ハウジング８ｂの長手方向Ｘに沿って長手側壁８ｃ１が形成されており、その両側には短手方向Ｙに沿う短手側壁８ｃ２が形成されている。嵌合部８ｃの内部には各長手側壁８ｃ１と対向する長手内壁８ｃ３が形成されており、長手側壁８ｃ１と長手内壁８ｃ３との間には隣り合うソケット端子９同士を絶縁する仕切壁８ｃ４が形成されている（図５）。嵌合部８ｃの嵌合側端部には前壁８ｃ５が形成されている。

対向する長手内壁８ｃ３と長手内壁８ｃ３の間はプラグハウジング２の中央壁６ａ２が差し込まれるプラグ挿入部８ｃ６として形成されている（図５）。

これらの長手側壁８ｃ１、短手側壁８ｃ２、長手内壁８ｃ３、仕切壁８ｃ４、前壁８ｃ５によって包囲される内部空間はソケット端子９ごとの収容部となっている。本実施形態の嵌合部８ｃにはそのような収容部がプラグ挿入部８ｃ６の両側に形成されている。

端子保持部８ｄには、嵌合部８ｃの長手側壁８ｃ１、短手側壁８ｃ２とそれぞれ連続する長手側壁８ｄ１、短手側壁８ｄ２が形成されている。長手側壁８ｄ１は、嵌合部８ｃの長手側壁８ｃ１よりも厚肉に形成され外部に突出している。長手側壁８ｄ１の間にはプラグ挿入部８ｃ６の延長上に中央壁８ｄ３が形成されている。中央壁８ｄ３は、挿抜方向Ｚについて基板５に向けて長手側壁８ｄ１の下端位置を超えて長く形成されている。

長手側壁８ｄ１と中央壁８ｄ３との間には嵌合部８ｃの仕切壁８ｃ４と連続して仕切壁８ｄ４が形成され（図５）、隣り合うソケット端子９同士が構造的に絶縁されている。本実施形態の仕切壁８ｄ４の下端位置は、可動ハウジング８ｂの長手側壁８ｄ１の側では長手側壁８ｄ１の下端位置まで形成されており、中央壁８ｄ３の側では中央壁８ｄ３の下端まで形成されている。

以上のような長手側壁８ｄ１、短手側壁８ｄ２、中央壁８ｄ３、仕切壁８ｄ４によって包囲される内部空間は各ソケット端子９の収容部となっている。ソケット端子９はこの端子保持部８ｄの収容部と前述した嵌合部８ｃの収容部とを合わせてスリット状に形成されるソケット端子９ごとの「端子取付溝」に挿入され固定されている。

ところで、前述の端子保持部８ｄの長手側壁８ｄ１は、嵌合部８ｃの長手側壁８ｃ１よりも板厚に形成している。これは剛性を高めて圧入されるソケット端子９に対する確実な保持力を発揮するためである。またもう１つの理由は、ソケット端子９の可動部１１の上側を「庇状」に覆うことで外部からの接触や衝撃から守る「保護壁」として機能させるためである。この保護壁としての機能を重視して長手側壁８ｄ１は、相対変位しない静止状態で、図５で示すように短手方向Ｙで可動部１１の第一の伸長部１１ａを超える厚さとして形成されている。

端子保持部８ｄの短手側壁８ｄ２には、図６で示すように、基板５に向けて伸長し基板面と平行に外向きに屈曲する係止部８ｄ５が形成されている。係止部８ｄ５は後述するように固定ハウジング８ａに対する過剰な相対変位を規制するストッパーとして機能する。

〔固定ハウジング〕
固定ハウジング８ａは、可動ハウジング８ｂの下側の外周を囲うように設けられており、短手方向Ｙの両側に長手方向Ｘに沿う長手側壁８ａ１が形成されており、その両端部に短手方向Ｙに沿う短手側壁８ａ２が形成されている。長手側壁８ａ１にはソケット端子９を固定する固定孔８ａ３が設けられている。各短手側壁８ａ２には、基板５に固定する脚部８ａ４と、前述した可動ハウジング８ｂのストッパーとして機能する係止部８ｄ５が挿抜方向Ｚにおける抜け方向で係止する孔状の係止受け部８ａ５が設けられている。

以上のような固定ハウジング８ａの内部にはソケット端子９と可動ハウジング８ｂの可動空間１４が形成される。可動空間１４の中にある可動ハウジング８ｂの構造要素は、端子保持部８ｄの中央壁８ｄ３と仕切壁８ｄ４であり、その短手方向Ｙにおける幅は、一対の長手側壁８ｄ１の外面間の幅よりも小さくなっている。したがって可動ハウジング８ｂによる固定ハウジング８ａの内部での短手方向Ｙにおける占有空間を小さくして可動空間１４を大きくとることができる。

固定ハウジング８ａの長手側壁８ａ１の上端と可動ハウジング８ｂの長手側壁８ｄ１の下端との間には開口１５が形成されている。可動ハウジング８ｂの長手側壁８ｄ１の下端は固定ハウジング８ａの内部に入り込んでおらず、長手側壁８ａ１の上端の斜め上に位置している。これにより大きな開口１５が形成され、この開口１５は基板５で発生して固定ハウジング８ａの内部に溜まる熱を外部に放出する部分として機能するものである。

〔ソケット端子〕
ソケット端子９は、金属平板をプレス加工で打ち抜いてＣ面取り等の所定の仕上げ処理を施して形成されるものであり、金属平板の平面形状を維持した板厚方向に曲がりの無い所謂「抜き端子」として形成したものである。ソケット端子９は板面がソケットハウジング８の短手方向Ｙに沿うように配置されており、二つのソケット端子９が向かい合うにように対をなして設けられている。ソケット端子９は図３、図５で示すようにプラグコネクタ２との嵌合側から順に端子部１０、基部１２、可動部１１、基板接続部１３を有する。

ソケット端子９は、ソケットハウジング８の長手方向Ｘに沿って等間隔に並列に複数配置されている。ソケット端子９を板厚方向に屈曲しない平板状に形成することで、一つのソケット端子９の長手方向Ｘの幅を小さくできるため、狭ピッチで配列することができ、電気コネクタ１を長手方向Ｘで小型化することができる。そして後述するように本実施形態の電気コネクタ１は短手方向Ｙにおいても小型化できる構成となっている。

〔基板接続部〕
基板接続部１３は、接続部１３ａと、支持部１３ｂと、固定片部１３ｃとを有する。
接続部１３ａは、固定ハウジング８ａの外側に向けて突出し、基板５に半田付けされる。
支持部１３ｂは、接続部１３ａの上側に設けられ、ソケットハウジング８を基板５の基板面から浮かせた状態で支持する。基板接続部１３が半田付けされた状態で支持部１３ｂと回路基板５との間には間隙が形成される。
支持部１３ｂには挿抜方向Ｚに突出する固定片部１３ｃが形成されており、その係止突部１３ｄが固定ハウジング８ａの固定孔８ａ３の孔壁に噛み込むことでソケット端子９が固定ハウジング８ａに固定されている。

〔可動部〕
可動部１１は、バネ弾性を有する線状片でなり、第一の伸長部１１ａと、折返し部１１ｂと、第二の伸長部１１ｃとを有する逆Ｕ字状に形成されている。第一の伸長部１１ａと第二の伸長部１１ｃは、後述する基部１２の下部１２ｂと並列に設けられる。可動部１１は固定ハウジング８ａの内部の可動空間１４に位置しており、可動ハウジング８ｂを固定ハウジング８ａに対して相対変位可能な状態で弾性支持している。

この可動部１１を設けることで、例えば電気コネクタ１に振動が加えられた際やプラグ２とソケット３の嵌合時に、可動空間１４の中で可動部１１が変位して、可動ハウジング８ｂを固定ハウジング８ａに対して相対変位させることができる。

第一の伸長部１１ａは、基板接続部１３の水平方向における端部から挿抜方向Ｚに沿って立ち上げて伸長する。第一の伸長部１１ａは基板接続部１３との境界側から固定ハウジング８ａの内面８ａ６と隙間部１４ｃを空けて設けられている（図１０）。こうすることで仮に基板接続部１３をフラックスが這い上がって可動部１１に到達しても、基板接続部１３との境界側には隙間部１４ｃがあり内面８ａ６と離間しているため、第一の伸長部１１ａを内面８ａ６と接触させる場合に毛細管現象によって生じるフラックスの上昇を抑制できる。また、第一の伸長部１１ａの上端側には折返し部１１ｂが設けられ、第二の伸長部１１ｃに連続する。

第二の伸長部１１ｃは、図１０で示すように第一の伸長部１１ａと略平行に伸長しており下端において屈曲して基部１２に繋がる。第二の伸長部１１ｃにはクランク状に屈曲するバネ部１１ｄが形成されている。このバネ部１１ｄを中間に設けることで、バネ部１１ｄの上側の隙間部１１ｆの方が、下側の隙間部１１ｅよりも基部１２からの距離が大きく離れることになる。すなわち、折返し部１１ｂの側の隙間部１１ｆと基部１２との間には広い第一の可動空間部１４ａが設けられ、基部１２との連続側の隙間部１１ｅと基部１２との間にはそれよりも狭い第二の可動空間部１４ｂが設けられる。

〔基部〕
基部１２には図３，図５で示すように幅広の上部１２ａと細帯状の下部１２ｂとが形成されている。上部１２ａは可動ハウジング８ｂの端子保持部８ｄの長手側壁８ｄ１と中央壁８ｄ３とに挟まれて保持される部分であり、その上端は端子部１０と連続する。下部１２ｂは長手側壁８ｄ１の下方に突出する細帯状の部分であり、その下端側は可動部１１の第二の伸長部１１ｃと連続する。

下部１２ｂ（基部１２）における第二の伸長部１１ｃとの対向縁には凹状の切欠き部１２ｃが設けられている。これによって短手方向Ｙに沿う下部１２ｂの幅は上部１２ａの幅の約１／２とされている。
切欠き部１２ｃは挿抜方向Ｚに沿う縦縁１２ｄと短手方向Ｙに沿う横縁１２ｅにて形成されており、その凹みの中に第二の伸長部１１ｃが入り込んでいる。こうすることで、ソケット端子９の短手方向Ｙでの幅を小さくすることができ、ソケットコネクタ３を小型化することができる。また、切欠き部１２ｃの横縁１２ｅは、可動ハウジング８ｂにおける厚肉の長手側壁８ｄ１の下端面と略面一に形成されており、可動空間１４の中から開口１５を通じてスムーズに放熱することができる。

上部１２ａには係止部１２ａ１が形成されており、これが可動ハウジング８ｂの中央壁８ｄ３に対して噛み込むことで、ソケット端子９が可動ハウジング８ｂに固定される。下部１２ｂの基板側端部には押圧受け部１２ｂ１が形成されて、ソケット３の組立時にはこの押圧受け部１２ｂ１を押圧することでソケット端子９が可動ハウジング８ｂに圧入されて組み立てられる。

〔端子部〕
端子部１０は図５、図７で示すように基部１２の上縁から片持ち梁状に伸長するフロント端子１６とリア端子１７を有する。

〔フロント端子〕
フロント端子１６は、弾性片部１６ａと、接触部１６ｂとを有する。
弾性片部１６ａは基部１２の上端から上側に向けて伸長する。
接触部１６ｂは弾性片部１６ａの先端側に設けられ、プラグ端子７との接触方向に向けて突出しており、嵌合状態ではその先端がフロント接点部１６ｃとしてプラグ端子７と接触する。また、接触部１６ｂはフロント接点部１６ｃよりも上側に、プラグ端子７の接触部７ｆに付着する異物の除去機能を発揮する前縁１６ｄを有する。

また、弾性片部１６ａの先端側であってリア端子１７の接触部１７ｂとの対向縁には、縁を部分的に凹ませて弾性片部１６ａの板幅を狭くした凹部１６ｅが設けられている。プラグコネクタ２との嵌合時に、リア端子１７がプラグ端子７によってフロント端子１６と近づく方向へ押圧された際に、リア端子１７の先端側を凹部１６ｅに入り込ませることでリア端子１７とフロント端子１６とが接触しにくくされている。

〔リア端子〕
リア端子１７も弾性片部１７ａと、接触部１７ｂとを有する。
弾性片部１７ａは基部１２の上端から伸長する。
接触部１７ｂは弾性片部１７ａの先端側に設けられ、プラグ端子７との接触方向に向けて突出しており、嵌合状態ではその先端がリア接点部１７ｃとしてプラグ端子７と接触する。また、リア接点部１７ｃはフロント接点部１６ｃよりも挿抜方向Ｚにおける奥側に設けられており、プラグコネクタ２との嵌合時にフロント端子１６、リア端子１７の順でプラグ端子７と接触する。

リア接点部１７ｃは、プラグコネクタ２との嵌合状態において、長手内壁８ｃ３からの突出量がフロント接点部１６ｃよりも大きく設けられている。こうすることで、嵌合時において、フロント接点部１６ｃがプラグ端子７に押圧されて長手側壁８ｃ１の側に向かう端子変位量よりも、リア接点部１７ｃがプラグ端子７に押圧されて長手側壁８ｃ１の側に向かう変位量の方が大きくなる。一般に、バネ乗数が同じである場合、端子の変位量が増えるほど接圧が上昇する。したがって、フロント接点部１６ｃとリア接点部１７ｃを上記のように配置することでリア端子１７の接圧をフロント端子１６の接圧よりも大きく設定している。これにより、フロント接点部１６ｃよりも奥側にあるリア接点部１７ｃをプラグ端子７に対して確実に導通接触させることができる。

また、端子部１０がフロント接点部１６ｃとリア接点部１７ｃという二つの接点部を備えるため、いずれか一方の接点部１６ｃ、１７ｃが接触部７ｆとの間にほこりなどの異物を挟み込んでも、他方の接点部が接触できるため、接触信頼性を高めることができる。

〔電気コネクタの作用・効果の説明〕
次に、本実施形態の電気コネクタ１の作用・効果を説明する。

〔電気コネクタの小型化〕
ソケット端子９は、金属平板の平面形状を維持した板厚方向に曲がりの無い平板状である。これにより狭ピッチで多数のソケット端子９を配列することが可能であり、長手方向Ｘでコンパクトなソケットコネクタ３と電気コネクタ１を実現できる。

ソケット端子９の基部１２は、端子部１０と連続する上部１２ａを短手方向Ｙで幅広としている。これはソケット端子９について前述した利点を得るために端子部１０をフロント端子１６とリア端子１７の複数端子・複数接点構造としたためである。
このような端子部１０の場合、上部１２ａの板幅をそのまま基板方向に伸ばせば下部１２ｂを形成することができるが、本実施形態では切欠き部１２ｃを形成して板幅の狭い下部１２ｂを形成すると共に、その内側に可動部１１の第二の伸長部１１ｃと折返し部１１ｂの略半分を入り込ませるようにしている。このようにすることで、上部１２ａと同じ板幅で下部１２ｂを形成し、その下部１２ｂと並列に可動部１１を配置する場合と比較して、ソケット端子９を短手方向Ｙで小さくすることができ、ソケットコネクタ３と電気コネクタ１を小型化することができる。
この結果、本実施形態の電気コネクタ１であれば、フローティング構造を備えながらも長手方向Ｘ、短手方向Ｙの双方について小型化することが可能であり電子機器の小型化、電子部品の高密度実装に貢献することができる。

電気コネクタ１では、端子部１０の下側に可動部１１と基部１２の下部１２ｂを並列に配置している。基板４と基板５に実装した素子や種々の電子機器の設計上の制約条件により、基板同士の間隔を離さなければならない場合があるが、本実施形態の電気コネクタ１のようにソケット端子９の端子部１０と可動部１１及び基部１２の下部１２ｂとを挿抜方向Ｚに沿って上下に直列状に配置することで、長手方向Ｘ、短手方向Ｙで小型化しながらも、挿抜方向Ｚでは高背の電気コネクタ１を実現することができる。

プラグコネクタ２とソケットコネクタ３の嵌合時に、プラグ端子７によってフロント端子１６とリア端子１７は外側に向けて押圧される。その際、通常はリア端子１７がフロント端子１６に接触することを防ぐために、リア端子１７とフロント端子１６の間の距離を大きく設ける必要がある。
これに対し、本実施形態の電気コネクタ１では、フロント端子１６の弾性片部１６ａにおけるリア端子１７と隣接する側の板縁に凹部１６ｅを設けている。これにより、リア端子１７がプラグ端子７から押圧された際にリア端子１７の接触部１７ｂが凹部１６ｅの内側に入り込むことで、フロント端子１６が弾性片部１６ａに接触することを防止できる。したがって、フロント端子１６をリア端子１７の側に近接させて基部１２の上部１２ａの短手方向Ｙの板幅を小さくしても、フロント端子１６との間にリア端子１７の可動域を十分に確保することができるため、ソケット端子９を短手方向Ｙに小型化することができる。

また本実施形態では、設計上、製造上の理由から対向するフロント接点部１６ｃ間の間隔よりも対向するリア接点部１７ｃ間の間隔の方が短く、リア接点部１７ｃの方が可動ハウジング８ｂの長手内壁８ｃ３からの突出量が大きく設定されている。したがって、フロント端子１６よりもリア端子１７の方がプラグコネクタ２との嵌合状態における端子変位量が大きくなっている。このため嵌合状態でリア端子１７が大きくフロント端子１６に接近するが、前述のようにフロント端子１６に凹部１６ｅを設けることで、フロント端子１６との接触を回避しつつ短手方向Ｙでの小型化を実現することができる。

可動部１１にはクランク状に屈曲するバネ部１１ｄを設けている。これを設けない場合、可動ハウジング８ｂが固定ハウジング８ａ側に変位する際に、第二の伸長部１１ｃの上側が基部１２に接触したり、第一の伸長部１１ａの下側が第二の伸長部１１ｃの下側に接触したりする場合がある。これを抑制するためには、第二の伸長部１１ｃと基部１２の間隔と、第一の伸長部１１ａと第二の伸長部１１ｃの間隔とを接触しない程度にまで広くする必要があるが、そうするとソケット端子９が短手方向Ｙで大型化してしまう。
そこで、可動部１１にクランク状に屈曲するバネ部１１ｄを設けることで、第二の伸長部１１ｃの折返し部１１ｂの側（隙間部１１ｆ）と基部１２との間に広い第一の可動空間部１４ａを形成し、可動ハウジング８ｂが固定ハウジング８ａに近づくように変位しても第二の伸長部１１ｃが基部１２と接触しないようにしている（図１０，図１１）。
また、バネ部１１ｄの下側（隙間部１１ｅ）は基部１２と接近して狭い隙間部１１ｅが形成されることになるが、基部１２とは反対側の第一の伸長部１１ａの基板側との間には広い第三の可動空間部１４ｄが形成されることになる。したがって可動ハウジング８ｂが固定ハウジング８ａに近づくように変位しても第二の伸長部１１ｃの基板側（隙間部１１ｅ）が第一の伸長部１１ａの基板側と接触しないようになっている（図１１）。

〔フラックス上がりを抑制する構造〕
プラグ端子７は支持部７ａ２を有しており、基板４に実装された状態でプラグハウジング６が基板４から浮いた状態となる。よってフラックスがプラグハウジング６に付着しにくいため、プラグハウジング６をフラックスが伝い、これを切掛けとしてプラグ端子７との隙間に入り込まないようにすることができる。また、プラグ端子７は第一の離間部７ｂと第二の離間部７ｄを有するため、仮にフラックスがプラグハウジング６に付着した場合でも、毛細管現象によりフラックスがプラグハウジング６とプラグ端子７との間を這い上がることを第一の離間部７ｂまたは第二の離間部７ｄによって止めることができる。

また、ソケット端子９は支持部１３ｂを有しており、基板５に実装された状態で固定ハウジング８ａが基板５から浮いた状態となっている。したがって、フラックスが固定ハウジング８ａに付着しにくいため、固定ハウジング８ａをフラックスが伝い、これを切掛けとしてソケット端子９との隙間に入り込みにくくすることができる。また、固定ハウジング８ａと可動部１１の第一の伸長部１１ａとの間には隙間部１４ｃが設けられているため、万一、フラックスが上記隙間に入り込んだ場合であっても、毛細管現象によるフラックスの這い上がりを隙間部１４ｃで止めることができる。
以上のように、フラックスの這い上がりを抑制できるため、プラグ端子７の接触部７ｆやソケット端子９の端子部１０にフラックスが到達することによる端子間の接触不良を抑制できる。

〔接点ずらし構造による挿入性の改善〕
図６〜図９で示すように、ソケットコネクタ３には長手方向Ｘに沿って複数のソケット端子９が並列に設けられている。図９で示すように、隣接するソケット端子９のフロント接点部１６ｃ同士は相互に挿抜方向Ｚに距離Ｈ１の分だけ位置ずれして配置されている。また、同様に隣接するリア接点部１７ｃ同士も相互に挿抜方向Ｚに距離Ｈ２の分だけ位置ずれして配置されている。接続対象物となるプラグコネクタ２とソケットコネクタ３との嵌合時に、プラグ端子７の先端は、まずフロント端子１６の接触部１６ｂを押圧してソケットハウジング８の外側に変位させて、フロント接点部１６ｃを乗り越える。その後、リア端子１７の接触部１７ｂを押圧して同様に変位させ、リア接点部１７ｃを乗り越える。こうしてプラグ端子７の接触部７ｆにフロント接点部１６ｃとリア接点部１７ｃが接触してコネクタ嵌合が完了する。

図示しない作業者は、フロント端子１６の接触部１６ｂとリア端子１７の接触部１７ｂを押圧する際に、ソケットコネクタ３の複数のソケット端子９から同時に抵抗を受けるため、プラグコネクタ２とソケットコネクタ３とを嵌合させるために強い力が必要となる。また、プラグ端子７の先端がフロント接点部１６ｃを乗り越える時とリア接点部１７ｃを乗り越える時のそれぞれで、手元で抵抗を感じる。したがって、フロント接点部１６ｃを乗り越えた段階で、嵌合が完了したと作業者が勘違いして、半嵌合状態で作業をやめてしまう場合がある。また、強い力で無理にプラグコネクタ２をソケットコネクタ３に挿入しようとすると、斜め嵌合が生じたり、こじってしまうことでソケット端子９が座屈して損傷するおそれもある。

そこで、本実施形態の電気コネクタ１では、上述のように隣接するフロント接点部１６ｃ同士やリア接点部１７ｃ同士の位置を挿抜方向Ｚでずらすことで、プラグ端子７が各ソケット端子９に接触するタイミングをずらしている。こうすることで、プラグ端子７に同時に接触するソケット端子９の数を減らし、挿入力を分散させることができる。したがって、より小さな力でプラグコネクタ２とソケットコネクタ３とを嵌合させることができるため、上記のような半嵌合、斜め嵌合、座屈等の発生を抑制できる。

〔異物除去機能〕
プラグコネクタ２とソケットコネクタ３とを嵌合させることで、プラグ端子７とソケット端子９とが接触し導通接続するが、このプラグ端子７の接触部７ｆには例えば基板かすやほこりなどの異物が付着している場合がある。この状態でリア接点部１７ｃがプラグ端子７の接触部７ｆに対して接触すると、リア接点部１７ｃとプラグ端子７の接触部７ｆとの間に異物が挟まり、リア接点部１７ｃとプラグ端子７との導通接続が不安定になるおそれがある。
しかし図３，図５，図７で示すように、リア接点部１７ｃよりも上側にフロント接点部１６ｃを設け、プラグ２とソケット３とを嵌合させる際に、プラグ端子７の接触部７ｆに対してフロント接点部１６ｃとリア接点部１７ｃを順次摺動接触させることで、フロント接点部１６ｃとその前縁１６ｄによりプラグ端子７の接触部７ｆに付着している異物をワイピングすることができる。そして、リア接点部１７ｃが、プラグ端子７の接触部７ｆにおける異物がワイピングされた部分に接触することで、リア接点部１７ｃとプラグ端子７の間に異物が挟まることなく安定して導通接続することができる。こうすることで、接触信頼性を高めることができる。

本実施形態の電気コネクタ１を用いることで、可動部１１を設けても短手方向Ｙで小型化することができる。よって電気機器の小型化と電子部品の高密度実装を実現することができる。
また、本実施形態の電気コネクタ１を用いることで、フラックスが這い上がり端子部１０に付着することによる生ずる導通不良を抑制することができる。
また、リア端子１７の接圧をフロント端子１６よりも高めることで、リア端子１７をプラグ端子７に確実に接触させることができる。
さらに、隣接するフロント接点部１６ｃ同士またはリア接点部１７ｃ同士の位置をずらすことで、挿入性を改善させる電気コネクタ１とすることができる。以上より、接触信頼性の高い電気コネクタ１とすることができる。

前記実施形態の変形例
上記実施形態では、フロント端子１６とリア端子１７を有する電気コネクタ１を示した。しかし、弾性片部を１つだけ有し、接点部を１つ有するものや、一つの弾性片部が複数の接点部を弾性支持するものとすることもできる。これらのいずれにおいても、短手方向Ｙで電気コネクタ１を小型化することが可能である。

上記実施形態ではフロント接点部１６ｃとリア接点部１７ｃという２つの接点部を有する実施形態を例示したが、接点部を１つだけ有する電気コネクタ１としても良い。

上記実施形態の可動部１１では、第二の伸長部１１ｃを切欠き部１２ｃの内側に入り込ませ、第一の伸長部１１ａが切欠き１２ａの外側に設けられる例を説明したが、第一の伸長部１１ａまで切欠き部１２ｃの内側に入り込ませる構成としてもよい。こうすることでより短手方向Ｙでコンパクトな電気コネクタ１とすることができる。

上記実施形態では、切欠き部１２ｃの横縁１２ｅを可動ハウジング８ｂの長手側壁８ｄ１の下端面と面一となるように設けたが、その下端面を横縁１２ｅよりも上側に設けても良い。こうすることで開口１５が広がり、より放熱しやすくすることができる。

上記実施形態では、第二の伸長部１１ｃがバネ部１１ｄを有する例を説明したが、バネ部１１ｄを有さず、基部１２側の一端から折返し部１１ｂ側の一端まで徐々に基部１２の下部１２ｂから離れる第二の伸長部１１ｃとすることもできる（図１２）。また、第二の伸長部１１ｃが挿抜方向Ｚに沿って設けられ、切欠き部１２ｃの縦縁１２ｄが下側から上側にかけて中央壁８ｄ３の側に近づくように形成してもよい。例えば、切欠き部１２ｃの縦縁１２ｄを下側から上側にかけて中央壁８ｄ３の側に向けて直線状に傾斜させたり、多段状に形成したりすることもできる（図１３）。これらによっても第二の伸長部１１ｃと切欠き部１２ｃとの間の間隙を、上側の折返し部１１ｂ側の一端を下側の基部１２と連続する他端側よりも広く形成することができる。

上記実施形態では、リア端子１７の接圧をフロント端子１６の接圧より高く設定している例を示した。これに対して、反対にリア端子１７をフロント端子１６の接圧よりも高く設定しても良い。こうすることで、フロント接点部１６ｃを確実にプラグ端子７に対して接触させることができる。また、フロント端子１６とリア端子１７の接圧は同程度に設定しても良い。

上記実施形態では、隣接するフロント接点部１６ｃ同士または隣接するリア接点部１７ｃ同士について、挿抜方向Ｚで位置をずらして設けた。これに対して、例えば長手方向Ｘに沿う複数のフロント接点部１６ｃ同士またはリア接点部１７ｃ同士でまとめて挿抜方向Ｚで位置をずらしても良い。この場合、例えば３つずつなど、同数の接点部ごとにまとめて位置をずらすことで、特定箇所に抵抗を集中させずに嵌合作業を行いやすくすることができる。

上記実施形態ではソケットコネクタ３の接続対象物としてプラグコネクタ２を例示したが、ソケット端子９のフロント端子１６、リア端子１７に対して挿入方向で順次接触して導通接続するものであれば、他のコネクタ、基板（硬質基板、ＦＰＣ）やケーブル（フレキシブルフラットケーブル等）等を接続対象物としてもよい。なお、この場合、ソケットコネクタ３の具体的構造については接続対象物に応じて適宜変更される。

１ 電気コネクタ
２ プラグコネクタ
３ ソケットコネクタ
４ 基板（プラグコネクタ側）
５ 基板（ソケットコネクタ側）
６ プラグハウジング
６Ａ 本体部
６Ｂ 脚部
６ａ 嵌合部
６ａ１ 側壁
６ａ２ 中央壁
６ａ３ 取付溝
６ｂ 隔壁部
６ｂ１ 取付孔
６ｃ 基部
６ｃ１ 側壁
６ｃ２ 取付溝
６ｃ３ 底部
７ プラグ端子
７ａ 基板接続部（プラグ端子）
７ａ１ 接続部
７ａ２ 支持部
７ｂ 第一の離間部
７ｃ 直線部
７ｄ 第二の離間部
７ｅ 挿通部
７ｆ 接触部
８ ソケットハウジング
８ａ 固定ハウジング
８ａ１ 長手側壁
８ａ２ 短手側壁
８ａ３ 固定孔
８ａ４ 脚部
８ａ５ 係止受け部
８ａ６ 内面
８ｂ 可動ハウジング
８ｃ 嵌合部
８ｃ１ 長手側壁
８ｃ２ 短手側壁
８ｃ３ 長手内壁
８ｃ４ 仕切壁
８ｃ５ 前壁
８ｃ６ プラグ挿入部
８ｄ 端子保持部
８ｄ１ 長手側壁
８ｄ２ 短手側壁
８ｄ３ 中央壁
８ｄ４ 仕切壁
８ｄ５ 係止部
９ ソケット端子
１０ 端子部
１１ 可動部
１１ａ 第一の伸長部
１１ｂ 折返し部
１１ｃ 第二の伸長部
１１ｄ バネ部
１１ｅ 隙間部
１１ｆ 隙間部
１２ 基部
１２ａ 上部
１２ａ１ 係止部
１２ｂ 下部
１２ｂ１ 押圧受け部
１２ｃ 切欠き部
１２ｄ 縦縁
１２ｅ 横縁
１３ 基板接続部
１３ａ 接続部
１３ｂ 支持部
１３ｃ 固定片部
１３ｄ 係止突部
１４ 可動空間
１４ａ 第一の可動空間部
１４ｂ 第二の可動空間部
１４ｃ 隙間部
１５ 開口
１６ フロント端子
１６ａ 弾性片部（フロント端子）
１６ｂ 接触部（フロント端子）
１６ｃ フロント接点部
１６ｄ 前縁
１６ｅ 凹部
１７ リア端子
１７ａ 弾性片部（リア端子）
１７ｂ 接触部（リア端子）
１７ｃ リア接点部
Ｘ 長手方向
Ｙ 短手方向
Ｚ 挿抜方向

Claims (2)

1. 基板に固定される固定ハウジングに対して可動ハウジングを相対変位可能に弾性支持する可動部と、可動ハウジングに取付けられ可動部と繋がる基部とを有するコネクタ端子において、
   可動部が、固定ハウジング側に位置する第一の伸長部と、折返し部と、可動ハウジング側で基部と隣接して位置する第二の伸長部とを有しており、
   第一の伸長部と第二の伸長部と基部が並列に設けられ、
   第二の伸長部と基部との間に形成される間隙が、基部と繋がる第二の伸長部の一端側よりも折返し部と繋がる第二の伸長部の他端側で広く形成されており、
   第二の伸長部は、前記間隙が前記一端側よりも前記他端側で広くなるように屈曲するバネ部を有することを特徴とするコネクタ端子。
2. 請求項１記載のコネクタ端子を備える電気コネクタ。
   

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