JP6128702B2 - コネクタの接続構造及びコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、大電流に対応できるコネクタ及びその接続構造に関するものである。

自動車に搭載される様々な電装品や電子機器は、バッテリーからの電力と制御信号によって動作するが、電力と信号の伝送には、一般にワイヤーハーネスが用いられている。また、近年のカーエレクトロニクス技術の進歩に適応するためワイヤーハーネスにも高度な機能を備えることが要求されており、例えば大電流に対応できるものが提案されている（例として特許文献１）。

特開２００９−１２３４６１号公報

しかし近年では、特に電気自動車やハイブリッドカー向けに、さらなる大電流化、高耐熱化への対応が求められている。また、自動車に搭載される電装品や電子機器の高度化、複雑化に伴って必要なワイヤーハーネスが増加しているため、配線を引き回すためのスペースを確保しなければならない。よって、引き回しが困難となったり、車体重量が増加したりするおそれがある。

本発明は上記のような従来技術を背景になされたものである。その目的は、ワイヤーハーネスとは異なる大電流に対応可能な小型コネクタを提供することにある。

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。

即ち本発明は、接続対象物を第１のコネクタを介して基板に導通接続するコネクタの接続構造について、前記第１のコネクタは、ハウジングと、互いに対向配置されており前記接続対象物を挟んで接触する複数の端子とを有しており、前記ハウジングは、固定ハウジングと固定ハウジングに対して相対変位する可動ハウジングとを備え、前記各端子は、前記基板に設けた共通の接続パッドに対してそれぞれ導通接続する基板接続部と、前記接続対象物に対してそれぞれ導通接触する接触部と、前記基板接続部と前記接触部を並列に繋ぐ複数の分岐片で形成される連結片部とを有し、前記連結片部の分岐片は、前記可動ハウジングを前記固定ハウジングに対して相対変位可能に支持する可動片であり、前記可動片は、前記基板接続部から伸長する伸長部と、前記伸長部の端部から折り返す屈曲部とを有しており、前記伸長部は前記屈曲部よりも前記基板接続部の側で幅広に形成されることを特徴とするコネクタの接続構造を提供する。

また、本発明は、基板に実装されるハウジングと、ハウジングに保持される複数の端子とを備えるコネクタについて、前記ハウジングは、固定ハウジングと固定ハウジングに対して相対変位する可動ハウジングとを備え、前記各端子は、前記基板に設けた共通の接続パッドに対して導通接続する基板接続部と、前記コネクタの接続相手となる共通の接続対象物に対して導通接触する接触部と、前記基板接続部と前記接触部とを繋ぐ並列の導通路を形成する複数の分岐片でなる連結片部とを有し、前記連結片部の分岐片は、前記可動ハウジングを前記固定ハウジングに対して相対変位可能に支持する可動片であり、前記可動片は、前記基板接続部から伸長する伸長部と、前記伸長部の端部から折り返す屈曲部とを有しており、前記伸長部は前記屈曲部よりも前記基板接続部の側で幅広に形成されることを特徴とするコネクタを提供する。

前記本発明は、複数の端子を備えており、前記各端子は、前記基板に設けた共通の接続パッドに対して導通接続する基板接続部と、前記コネクタの接続相手となる共通の接続対象物に対して導通接触する接触部とを、複数の分岐片でなる連結片部によって並列に接続する。こうすることで、第１に各端子に並列に電流を分流することができる。第２に各端子ごとに連結片部によって並列に電流を分流することができる。したがって本発明のコネクタ及びその接続構造によれば、多段階で電流を並列に分流して抵抗値を下げることができるため、大電流に対応することができる。また、このように電流を分流することで、例えば連結片部を形成する分岐片の断面積を端子の他の部分よりも小さく形成するとしても、連結片部からの発熱を抑制することができる。さらに前記本発明は、前記ハウジングが固定ハウジングと固定ハウジングに対して相対変位する可動ハウジングとを備えており、前記分岐片が可動ハウジングを固定ハウジングに対して相対変位可能に支持する可動片であるため、フローティング機構を備えるコネクタとすることができる。そして前記本発明は、前記可動片が前記基板接続部から伸長する伸長部と、前記伸長部の端部から折り返す屈曲部とを有しており、前記伸長部が前記屈曲部よりも前記基板接続部の側で幅広であるため、嵌合時の圧力や使用時の振動により作用する荷重によって分岐片（可動片）が破損したり変形するのを抑えることができる。

本発明の複数の端子は、前記接続対象物を挟んで導通接続するように対向配置することができる。これによれば接続対象物に対して確実に導通接触することができる。

また、本発明の複数の端子は、例えば互いに同形同大とすることで、各端子を流れる電流値を均等にすることができる。これにより、各端子の発熱量を均等にすることができる。また、各分岐片の断面積を等しくし、例えば同形同大として形成することで、各分岐片を流れる電流値を均等にすることができる。これにより、各分岐片の発熱量を等しくでき、いずれかだけが高温になるといった事態を生じ難くすることができる。そして同形同大の複数の端子とすることで、端子どうしに繋がる部分が無いことから、例えば１枚の金属片を曲げ加工して複数の接触部を有するような端子と比較して、構造が簡略になり製造を容易にすることができ、電流を各端子に確実に分流することができる。

前記本発明の接触部は、並列の導通路を形成する複数の分岐接触部を有するものとすることができる。こうすることで、接触部を流れる電流を複数の分岐接触部に並列に分流して抵抗値を下げることができるため、より大電流に対応しやすいコネクタとすることができる。また、電流を分流することで、例えば分岐接触部の断面積を端子の他の部分よりも小さく形成しても、接触部からの発熱を抑制することができる。

前記本発明の基板接続部は、並列の導通路を形成する複数の分岐基板接続部を有するものとすることができる。こうすることで、基板接続部を流れる電流を複数の分岐基板接続部に並列に分流して抵抗値を下げることができるため、より大電流に対応しやすいコネクタとすることができる。また、電流を分流することで、例えば基板接続部からの発熱を抑制することができる。

前記本発明の各端子は、複数の分岐接触部が繋がる第１の連結部を有し、第１の連結部はハウジングに対して端子を固定する第１の固定部を有するものとすることができる。これにより、端子を分岐接触部の側でハウジングに対して確実に固定することができる。

前記本発明の各端子は、複数の分岐片が繋がる第２の連結部を有し、第２の連結部はハウジングに対して端子を固定する第２の固定部を有するものとすることができる。
こうすることで、端子を分岐片の側でハウジングに対して確実に固定することができる。

前記本発明のハウジングは、固定ハウジングと、固定ハウジングに対して相対変位する可動ハウジングとを備え、基板接続部は固定ハウジングに設けられ、接触部は可動ハウジングに設けられ、連結片部の分岐片は、可動ハウジングを固定ハウジングに対して相対変位可能に支持する可動片とすることができる。

分岐片が、可動ハウジングを固定ハウジングに対して相対変位可能に支持する可動片であるため、フローティング機構を備えるコネクタとすることができる。これにより、例えば可動ハウジング側に設けられる接触部が接続対象物との嵌合時に位置ずれする場合や、コネクタに振動が加えられる場合であっても、可動片が可動ハウジングを固定ハウジングに対して相対変位させ、位置ずれを吸収することができる。よって接触部と接続対象物とを確実に接触させて、接続信頼性の高いコネクタとすることができる。

フローティング機構を備えるコネクタでは、一般的には１本の端子の可動片を柔軟に弾性変形しやすいように細線状に薄く細く形成するのが好ましい。しかしながら薄く細幅に形成すると、断面積が小さくなることで電気抵抗が大きくなる。この場合、大電流を流すと可動片が発熱して高温になり、最悪の場合溶断するおそれがある。これに対して、発熱を抑えるために可動片の断面積を大きくすると、上記のような弾性変形が困難となる上、コネクタの小型化の要請を満たすこともできなくなってしまう。可動片に着目すると、フローティング機構の柔軟性と大電流への対応とは、既存の端子構造では相矛盾する要請である。

そこで、１本の端子に１本の可動片を設ける従来の端子とは異なり、本発明では連結片部が有する複数の分岐片を可動片として構成することで、大電流用途に対応できる断面積の大型化とフローティング機構に対応できる可動片の柔軟性とを両立して発熱を抑制することができるようにしている。

前記本発明のハウジングは端子を内部に収容し、端子の連結片部を外部に露出する開口部を有するものとすることができる。こうすることで、連結片部の熱をハウジングの外部に逃がし、放熱しやすくすることができる。

前記本発明の可動片は、基板接続部から伸長する伸長部と、伸長部の端部から折り返す屈曲部とを有しており、伸長部は屈曲部よりも基板接続部の側で幅広に形成されるものとすることができる。嵌合時に位置ずれが生じたりコネクタに振動が加えられたりすると、接続対象物から端子に圧力が加わる。この場合、端子において接続パッドに固定される基板接続部や、基板接続部に連結する可動片には荷重が掛かる。そこで、伸長部は屈曲部よりも基板接続部の側で幅広に形成することで、最も荷重が掛かる分岐片を破損や変形させ難くすることができる。

前記本発明の複数の端子は、前記接続対象物を挟んで導通接触するように対向配置することができる。これによれば対向する端子によって接続対象物を確実に保持することができる。

本発明のコネクタ及びコネクタの接続構造によれば、複数の導通路を並列に形成することで電流を分流することができるため、小型化しつつ抵抗値を下げ、大電流に対応することができる。

第１実施形態のソケットコネクタの斜視図。 図１のソケットコネクタを基板に設置した状態を示す説明図。 図１のソケットコネクタの正面図。 図１のソケットコネクタの右側面図。 図１のソケットコネクタの平面図。 図１のソケットコネクタの底面図。 図１のソケット端子の斜視図。 図１のソケット端子の正面図。 図１のソケット端子の背面図。 図１のソケット端子の右側面図。 図１のソケット端子の平面図。 図１のソケット端子の底面図。 プラグコネクタの斜視図。 ソケットコネクタとプラグコネクタの嵌合状態を示す斜視図。 図１４のソケットコネクタとプラグコネクタをそれぞれ基板に固定した状態の矢示ＳＡ−ＳＡ線断面図。 ソケット端子とプラグ端子の接触状態を示す説明図。 第２実施形態のソケットコネクタの斜視図。 図１７のソケット端子の斜視図。 図１７のソケット端子の正面図。 図１７のソケット端子の背面図。 図１７のソケット端子の右側面図。 図１７のソケット端子の平面図。 図１７のソケット端子の底面図。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。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。

本明細書、特許請求の範囲、図面では、図１〜図２３で示すソケットコネクタ１，９の長手方向に沿う幅方向をＸ方向、短手方向に沿う前後方向をＹ方向、ソケットコネクタ１の高さ方向をＺ方向とし、高さ方向Ｚにおけるソケットコネクタ１，９の平面側を「上側」、ソケットコネクタ１，９の底面側を「下側」として説明する。なお、上下、左右、前後の方向の説明は本発明のコネクタの使用方向を限定するものではない。
なお、ソケットコネクタ１，９はそれぞれの正面図と背面図が同様に表されるため、各背面図を省略する。また、ソケットコネクタ１，９、ソケット端子６，１０はそれぞれの右側面図と左側面図とが左右対称に表されるため、それぞれについて左側面図を省略する。

第１実施形態〔図１〜図１６〕：
本実施形態の「コネクタ」としてのソケットコネクタ１は、第１の基板２に実装され、第１の基板２と、第１の基板２と平行に設けられる第２の基板３とを導通接続する。ソケットコネクタ１は、第２の基板３に固定されるプラグコネクタ４と嵌合することで、第１の基板２と第２の基板３とを導通接続する。

ソケットコネクタ１は、第１の基板２に実装されるハウジング５と、ハウジング５に保持される複数のソケット端子６を備える。本実施形態では４つのソケット端子６を備える。ソケット端子６は、ＤＩＰ（Ｄｕａｌ Ｉｎｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ）タイプであり、第１の基板２の回路パターンに設けられる接続パッド２ａ，２ａ（図２）に設置される。

他方、プラグコネクタ４は、図１３〜図１５で示すように、「接続対象物」としてのプラグ端子４ａを備えており、第２の基板３に対して表面実装される。本実施形態では２つのプラグ端子４ａを備えている。

〔ハウジング〕
ハウジング５は絶縁性樹脂で形成され、図１〜図６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。

固定ハウジング７は、ソケットコネクタ１の幅方向Ｘに沿う側壁７ｃと、ソケットコネクタ１の前後方向Ｙに沿う側壁７ｅと、側壁７ｃの一面側に設けられ、可動ハウジング８に対向する内壁７ｄと、側壁７ｃの他面側に凹状に設けられる開口部７ｂと、側壁７ｃを貫通し、開口部７ｂに開口する可動孔７ａとを有する。

側壁７ｃは固定ハウジング７の前後方向Ｙにおける両端側に１つずつ設けられる。また、側壁７ｅは、固定ハウジング７の幅方向Ｘにおける両端側に１つずつ設けられる。そして、側壁７ｃと可動ハウジング８との間には、後述の可動空間５ａが形成され、可動ハウジング８が固定ハウジング７に対して相対的に移動することができる。

可動孔７ａは側壁７ｃを前後方向Ｙに沿って貫通して設けられ、高さ方向Ｚに沿って細長く伸びる略矩形に形成される。可動孔７ａにはソケット端子６の分岐片６ａが１本ずつ挿入される。

開口部７ｂは、側壁７ｃにおける内壁７ｄとは反対側の面に凹状に形成され、可動孔７ａと連通する。分岐片６ａは、部分的にこの開口部７ｂから外部に露出する。

可動ハウジング８は、略直方体形状に形成され、プラグコネクタ４のプラグ端子４ａを挿通する端子挿通孔８ａと、端子挿通孔８ａに連通してソケット端子６の接触部６ｂを収容する収容部８ｂとを有する。可動ハウジング８には端子挿通孔８ａの両側に放熱孔８ｃが並べて設けられている。１つの放熱孔８ｃは１つのソケット端子６の接触部６ｂの先端６ｂ５と近接して設けられており、ソケット端子６が帯びる熱をその先端６ｂ５の側から可動ハウジング８の外部に排出できるようにしている。

〔ソケット端子〕
ソケット端子６は導電性金属板でなり、プレス工程によって形成される。また、ソケット端子６はハウジング５に４つ設けられ、それらはすべて同形同大である。このように同形同大の複数のソケット端子６とすることで、ソケット端子６どうしに繋がる部分が無いことから、例えば１枚の金属片を曲げ加工して複数の接触部を有するような端子と比較して、構造が簡略になり製造を容易にすることができる上、電流を各ソケット端子６に確実に分流することができる。

各ソケット端子６は、図７〜図１２で示すように、接続パッド２ａに固定される基板接続部６ｃと、プラグコネクタ４と導通接触する接触部６ｂと、接触部６ｂと基板接続部６ｃを連結する連結片部６ｄとを有する。上記導電性金属としては、例えばコルソン合金を使用することで、より導電率が高く、耐熱性に優れ、熱変形において有利な大電流にも適応可能なソケット端子６としている。

基板接続部６ｃは、ソケット端子６の一端側に設けられており、図１６で示すように、並列の導通路Ｅを形成する２つの基板側分岐接続片６ｃ１を有する。各基板側分岐接続片６ｃ１は互いに同形同大に形成されている。各ソケット端子６はその基板側分岐接続片６ｃ１を２つずつ有しており、それらは第１の基板２に設けられるスルーホール２ｂに挿入されて半田付け（図示略）されている。これによりソケット端子６が第１の基板２に実装される。

連結片部６ｄは、２つの分岐片６ａを有し、図１６で示すように、接触部６ｂと基板接続部６ｃとを並列に繋ぐ複数の導通路Ｅ，Ｅを形成する。これらの各分岐片６ａは互いに同形同大に形成される。

各分岐片６ａは、基板接続部６ｃの側から、ソケットコネクタ１の高さ方向Ｚに沿って上側に向けて伸長する「伸長部」としての第１の縦片部６ａ１と、第１の縦片部６ａ１の上端から伸長して逆Ｕ字状に折り返す「屈曲部」としての逆Ｕ字状部６ａ２と、逆Ｕ字状部６ａ２の端部から高さ方向Ｚに沿って下側に伸長する第２の縦片部６ａ３と、第２の縦片部６ａ３の下端からソケットコネクタ１の前後方向Ｙに沿って接触部６ｂの側に向けて伸長する横片部６ａ４とを有する。横片部６ａ４は第１の連結部６ｆの下縁に設けた下向きに開口する凹部６ｆ２の内部に入り込むようにして繋がっている。これにより各分岐片６ａのばね長を長くして柔らかく弾性変形できるようにしている。また、凹部６ｆ２を設けることなく第１の連結部６ｆの下縁に横片部６ａ４を繋げると、横片部６ａ４の高さ位置が低くなる結果、分岐片６ａの高さが大きくなってしまい、ソケットコネクタ１の全高も高くなってしまう。しかしながら、凹部６ｆ２を形成することで横片部６ａ４の高さ位置を第１の連結部６ｆの高さ位置と重ねることができるので、分岐片６ａとソケットコネクタ１の全高を低背化することができる。

第１の縦片部６ａ１は、上側（逆Ｕ字状部６ａ２の側）から下側（分岐基板接続部６ｃ１の側）に向けて幅広になるように形成されており、第１の縦片部６ａ１の上端側と逆Ｕ字状部６ａ２と、第２の縦片部６ａ３と、横片部６ａ４とは略同じ板幅で形成される。例えばソケットコネクタ１とプラグコネクタ４との嵌合時に、これらの間で位置ずれが生じたり、ソケットコネクタ１に振動が加えられたりすると、プラグ端子４ａからソケット端子６に圧力が加わる。この場合、ソケット端子６において接続パッド２ａに固定される基板側分岐接続片６ｃ１や、基板側分岐接続片６ｃ１に繋がる分岐片６ａには荷重が掛かる。そこで、第１の縦片部６ａ１は逆Ｕ字状部６ａ２よりも基板側分岐接続片６ｃ１の側を幅広に形成することで、最も荷重が掛かる分岐片６ａを破損や変形させ難くすることができる。

１つのソケット端子６が有する２つの分岐片６ａは、基板接続部６ｃが設けられる側の端部で第２の連結部６ｅに繋がっている。

接触部６ｂは、ソケット端子６において基板接続部６ｃとは反対の他端側に設けられ、図１６で示すように、並列の導通路Ｅ，Ｅを形成する分岐接触部６ｂ１，６ｂ１を有する。各ソケット端子６は互いに同形同大に形成され、各ソケット端子６は分岐接触部６ｂ１を２つずつ有する。１つのソケット端子６が有する２つの分岐接触部６ｂ１は、１つのプラグ端子４ａと導通接触する。また、各分岐接触部６ｂ１，６ｂ１は他端側で連結片部６ｄと繋がっており、各分岐接触部６ｂ１，６ｂ１は連結片部６ｄ側で第１の連結部６ｆによって連結している。

また、各分岐接触部６ｂ１は、幅方向Ｘに沿う平板状の板面を有しており、連結片部６ｄとの接続位置から上側に向けて、連結片部６ｄから離れる方向（ソケットコネクタ１とプラグコネクタ４の嵌合状態におけるプラグ端子４ａとの接触方向）に傾斜して伸長し、片持ち梁状に形成される弾性片部６ｂ４を有する。分岐接触部６ｂ１は、弾性片部６ｂ４の先端側であって、連結片部６ｄの上端部と略同じ高さ位置に屈曲部６ｂ３を有する。そして、屈曲部６ｂ３から先端側には、上側であって、連結片部６ｄに近づく方向（上記嵌合状態における、プラグ端子４ａから離れる方向）に向けて傾斜して伸長する先端部６ｂ５を有する。この屈曲部６ｂ３は、プラグ端子４ａと導通接触する接点部６ｂ２を有する。

〔コネクタの構造の説明〕
ソケット端子６は、図１５，図１６で示すように前後方向Ｙに沿って接点部６ｂ２、６ｂ２同士を対向させた状態で並列に配置されることで、１対の端子対６Ａを形成する。また、ハウジング５には端子対６Ａが幅方向Ｘに沿って２対並列に設けられている。

２つの分岐片６ａを繋ぐ第１の連結部６ｆにおける幅方向Ｘの両端側には、突状の第１の固定部６ｆ１，６ｆ１が形成されている。ソケット端子６は、第１の固定部６ｆ１が可動ハウジング８の第１の固定受け部（図示略）に噛み込むことで、可動ハウジング８に対して固定されている。また、２つの分岐接触部６ｂ１を基板接続部６ｃの側で繋ぐ第２の連結部６ｅにおける幅方向Ｘでの両端側には突状の第２の固定部６ｅ１が設けられている。この第２の固定部６ｅ１を、固定ハウジング７の第２の固定受け部（図示略）に噛み込ませることでソケット端子６を固定ハウジング７に対して固定することができる。第１の連結部６ｆと第２の連結部６ｅとの間に位置する、連結片部６ｄが有する分岐片６ａは「可動片」として弾性変形することができるため、可動ハウジング８を固定ハウジング７に対して相対変位可能に支持する。

分岐片６ａの第１の縦片部６ａ１と逆Ｕ字状部６ａ２は固定ハウジング７の開口部７ｂから外部に露出しており、第２の縦片部６ａ３は固定ハウジング７の可動孔７ａの内側に配置されている。この可動孔７ａは前後方向Ｙで固定ハウジング７の側壁７ｃを貫通しているため、第２の縦片部６ａ３もまた外部に露出している。

〔ソケットコネクタとプラグコネクタの嵌合方法の説明〕
ソケットコネクタ１との嵌合状態を図１４，図１５で示す。ソケットコネクタ１とプラグコネクタ４とを嵌合させる際には、まず可動ハウジング８の上面に設けられる端子挿通孔８ａにプラグ端子４ａを挿入する。プラグ端子４ａを、さらに可動ハウジング８の収容部８ｂまで挿入して、プラグ端子４ａの先端を端子対６Ａを形成するソケット端子６，６の接触部６ｂ，６ｂの間に挿通する。続いてプラグ端子４ａが接触部６ｂ，６ｂの間を押し広げて、接点部６ｂ２，６ｂ２の間に挿通する。続けてさらにプラグ端子４ａを収容部８ｂの奥まで挿し込むことで、プラグ端子４ａの接触面４ａ１とソケット端子６の接点部６ｂ２，６ｂ２とが導通接触し、プラグ端子４ａとソケット端子６とが導通接続する。こうしてソケットコネクタ１とプラグコネクタ４との嵌合が完了する。

〔ソケットコネクタにおける電流の分流効果の説明〕
第１の基板２には、銅箔でなる回路パターンが設けられ、図２、図１６で示すようにソケット端子６を接続するための接続パッド２ａ，２ａが設けられている。ソケットコネクタ１は端子対６Ａを２対（互いに独立するソケット端子６を４つ）有しており、これらのうち１対の端子対６Ａ（ソケット端子６，６）が１つの共通の接続パッド２ａに接続する（図１６）。よって、１つのプラグ端子４ａからソケットコネクタ１に流れる電流を２つのソケット端子６，６に並列に分流して１つの共通の接続パッド２ａに接続することができるため、抵抗値を下げることができる。よって、大電流に対応しやすいソケットコネクタ１とすることができる。

プラグコネクタ４は互いに独立する２つのプラグ端子４ａ，４ａを有しており、基板３に形成される２つの経路からそれぞれのプラグ端子４ａ，４ａに電流が流れ込む。

１つのプラグ端子４ａに対しては、端子対６Ａを形成する一方のソケット端子６の接触部６ｂと、他方のソケット端子６の接触部６ｂとが導通接触する。

具体的には、図１６で示すように、相互に対向する一方と他方のソケット端子６の各接触部６ｂの２つの分岐接触部６ｂ１が、それらの間にプラグ端子４ａを挟み込むようにして導通接触する。その際、仮にプラグ端子４ａの端子面４ａ１が分岐接触部６ｂ１に対して斜めに接触したり、プラグ端子４ａの端子面４ａ１に凹凸が生じていたりしても、対向するソケット端子６が独立して形成されており、各分岐接触部６ｂ１，６ｂ１が独立して弾性変形するため、ソケット端子６の分岐接触部６ｂ１ごとにプラグ端子４ａの端子面４ａ１に追従することができる。よって、プラグ端子４ａとの接触を確実に維持することができる。
こうしてソケットコネクタ１の内部では、１つのプラグ端子４ａから２つのソケット端子６に並列に分流し、さらに各ソケット端子６で２つの分岐接触部６ｂ１に並列に分流するため、抵抗値を下げることができる。よって、より大電流に対応しやすいコネクタとすることができる。

分岐接触部６ｂ１，６ｂ１を通った電流はその後、２つの分岐片６ａ，６ａに並列に分流するため、連結片部６ｄの抵抗値を下げることができる。よって、上記と同様により大電流に対応しやすいソケットコネクタ１とすることができる。

分岐片６ａ，６ａを通った電流はその後、２つの基板側分岐接続片６ｃ１，６ｃ１に並列に分流するため、基板接続部６ｃ全体の抵抗値を下げることができる。よって、より大電流に対応しやすいソケットコネクタ１とすることができる。

また、各ソケット端子６は基板側接続片６ｃ１を２つずつ有しているため、端子対６Ａには全部で４つの基板側接続片６ｃ１が備わっている。接続パッド２ａには複数のスルーホール２ｂが形成されており、ソケット端子６の基板側接続片６ｃ１を挿入して半田付けすることでソケット端子６を基板２に対して固定する。
スルーホール２ｂ，２ｂは単一の共通の接続パッド２ａに設けられており、各基板側分岐接続片６ｃ１，６ｃ１は１本ずつ異なるスルーホール２ｂ，２ｂに挿入されて固定される。よって、１対の端子対６Ａが備える２つのソケット端子６は単一の接続パッド２ａに対して導通接続することができる。

本実施形態の基板側分岐接続片６ｃ１と、分岐片６ａの第１の縦片部６ａ１はそれぞれ細幅の板片状に形成され、高さ方向Ｚに沿って１本の直線的な軸上に配置されている。こうすることで、基板側分岐接続片６ｃ１と第１の縦片部６ａ１とを異なる軸上に設けたり、それらを曲線的に形成する場合と比較して導通路Ｅを短く直線的に形成することができるため、抵抗値を下げることができる。また、後述のようにフローティング機構が働いて分岐片６ａが変形する場合であっても、荷重を基板側分岐接続片６ｃ１と第１の縦片部６ａ１の全体に均等に分散させることができる。よって、ソケット端子６の損傷等を生じにくくすることができる。

〔可動機構の説明〕
まず、ソケットコネクタ１に備わる前後方向Ｙでのフローティング機構について説明する。可動ハウジング８と固定ハウジング７の幅方向Ｘに沿う側壁７ｃとの間には可動空間５ａが設けられており、可動ハウジング８はこの可動空間５ａ内で、固定ハウジング７に対して前後方向Ｙで相対的に変位することができる。また、ソケット端子６における連結片部６ｄの各分岐片６ａには横片部６ａ４が設けられている。この横片部６ａ４は、可動ハウジング８に固定される第１の固定部６ｆ１に繋がって設けられるため、ソケット端子６の分岐片６ａは、可動ハウジング８の動きに合わせて弾性変形する。具体的には、横片部６ａ４は第２の縦片部６ａ３の下端に繋がっているため、第２の縦片部６ａ３も横片部６ａ４の動きに合わせて弾性変形する。そして、さらにＵ字状部６ａ２と、第１の縦片部６ａ１とがそれに伴って弾性変形することで、各分岐片６ａ全体が弾性変形する。こうして可動ハウジング８は固定ハウジング７に対して前後方向Ｙで変位することができる。

上記のように、プラグコネクタ４がソケットコネクタ１と嵌合する際には、相互に位置ずれが生じる場合がある。また、嵌合している状態でソケットコネクタ１に振動が加わることもある。この場合、前記のようにソケット端子６の分岐片６ａが弾性変形し、可動ハウジング８が固定ハウジング７に対して変位することで、ソケットコネクタ１の位置ずれや振動を吸収することができる。

ソケットコネクタ１の前後方向Ｙについては、上記のフローティング機構によって位置ずれや振動を吸収するが、幅方向Ｘや高さ方向Ｚについては、ソケット端子６とプラグ端子４ａの間の摺動接触によって同様に位置ずれや振動を吸収することができる。すなわち、幅方向Ｘで位置ずれや振動が生じる場合には、接触部６ｂとプラグ端子４ａとが摺動接触したまま、互いに幅方向Ｘで相対変位する。また、高さ方向Ｚについても接触部６ｂとプラグ端子４ａとが摺動接触したまま互いに相対変位する。仮にこれら幅方向Ｘと高さ方向Ｚについてもフローティング機構を持たせようとすると、それぞれの方向に弾性変形可能な可動片を設ける必要があり、ソケットコネクタ１を大型化する必要が生じる場合がある。しかし、本実施形態のソケットコネクタ１のように、幅方向Ｘと高さ方向Ｚについては摺動接触するものとすることで、ソケットコネクタ１を大型化させることなく嵌合時の位置ずれや嵌合状態での振動を吸収することができる。

〔ソケットコネクタの発熱抑制効果の説明〕
大電流を流す相手端子に対して１本の端子で接触し、導通接続しようとすると、抵抗値が上昇することで発熱し、ハウジングがその熱によって溶けたり、端子が溶断したりする恐れがある。そのような事態を防止するためには、ソケット端子６の抵抗値を下げるためにソケットコネクタ６全体を大型化するといった必要がある。しかし、大型化した端子を備えるコネクタでは、昨今のコネクタの小型化の要請に応えることが困難である。
それに対して、上述のように、本実施形態のソケットコネクタ１によれば、ソケット端子６を複数備えることで、電流を分流することができる上に、さらにソケット端子６ごとに並列に分流する複数の導通路Ｅを形成する。こうすることで、１つのソケットコネクタ１において多段階で電流を分流して導通接続することができるため、小型化しつつ大電流に対応することができる。各ソケット端子６は同形同大に形成されており、各ソケット端子６を流れる電流値を均等にすることができるため、より大電流に対応しやすいコネクタとすることができる。

上述のように、各分岐接触部６ｂ１に並列な導通路Ｅを形成して、電流を並列に分流することで、抵抗値を下げることができるため、より大電流に対応しやすいソケットコネクタ１とすることができる。また、例えば１つのソケット端子６が有する２つの分岐接触部６ｂ１の断面積をソケット端子６の他の部分よりも小さく形成した場合であっても、このように並列な導通路Ｅを複数形成することで分岐接触部６ｂ１からの発熱を抑制することができる。
さらに、１つのソケット端子６が有する各分岐接触部６ｂ１は断面積を等しくし、例えば同形同大として形成することで、各分岐接触部６ｂ１を流れる電流値を均等にすることができる。よって、抵抗値を均等にすることで、各分岐接触部６ｂ１の発熱量を等しくでき、何れかの分岐接触部６ｂ１だけが高温になるといった事態を生じにくくすることができる。

上述のように、各分岐片６ａに並列な導通路Ｅを形成して、電流を並列に分流することで、抵抗値を下げることができるため、より大電流に対応しやすいソケットコネクタ１とすることができる。また、例えば１つのソケット端子６が有する２つの分岐片６ａの断面積をソケット端子６の他の部分よりも小さく形成する場合であっても、分岐片６ａからの発熱を抑制することができる。
１つのソケット端子６が有する各分岐片６ａは断面積を等しくし、例えば同形同大として形成することで、各分岐片６ａを流れる電流値を均等にすることができる。よって、抵抗値を均等にすることで、各分岐片６ａの発熱量を等しくでき、何れかの分岐片６ａだけが高温になるといった事態を生じにくくすることができる。

ソケットコネクタ１は、上述のとおり、フローティング機構を備える。このようなコネクタでは、一般的に、柔軟に弾性変形しやすいように１本の端子の可動片を細軸状に薄く細く形成することが好ましい。しかしながら、可動片を薄く細幅に形成すると、断面積が小さくなることで電気抵抗が大きくなる。この場合、大電流を流すと可動片が発熱して高温になり、黒く焼き付いたり、また最悪の場合溶断するおそれがある。これに対して、発熱を抑えるために可動片の断面積を大きくすると、上記のような弾性変形が困難となる上、コネクタの小型化の要請を満たすこともできなくなってしまう。よって、可動片に着目すると、フローティング機構の柔軟性と大電流への対応との両立は困難である。
そこで、１本の端子に１本の可動片を設ける従来の端子とは異なり、本実施形態のソケットコネクタ１では、連結片部６ｄが有する分岐片６ａを可動片として構成することで、大電流用途に対応できる断面積の大型化とフローティング機構に対応できる可動片の柔軟性とを両立して発熱を抑制することができるようにしている。
さらに、こうして分岐片６ａを細幅とすることで、２つの分岐片６ａの間により広い空間を設けることができる。よって、より放熱しやすい構造とすることができる。
なお、この放熱するための空間の幅としては、分岐片６ａ，６ａ同士の間に少なくとも分岐片６ａを１本、前記分岐片６ａ，６ａと並列に配置できる程度とすることが好ましい。

ソケットコネクタ１の固定ハウジング７には、側壁７ｃを貫通する可動孔７ａと、開口部７ｂとが形成されており、ここから分岐片６ａが外部に露出している。こうすることで、分岐片６ａで生じた熱を外部に逃がしやすくなり、放熱を促進することができる。

上述のように、１つのソケット端子６が有する２つの基板側分岐接続片６ｃ１に並列な導通路Ｅ，Ｅを形成して、電流を並列に分流することで、抵抗値を下げることができるため、より大電流に対応しやすいソケットコネクタ１とすることができる。また、こうすることで、例えば各基板側分岐接続片６ｃ１の断面積をソケット端子６の他の部分よりも小さく形成する場合であっても、基板側分岐接続片６ｃ１からの発熱を抑制することができる。
１つのソケット端子６が有する２つの基板側分岐接続片６ｃ１の断面積を等しくし、例えば同形同大として形成することで、各基板側分岐接続片６ｃ１を流れる電流値を均等にすることができる。よって抵抗値を均等にすることで各基板側分岐接続片６ｃ１の発熱量を等しくでき、何れかの基板側分岐接続片６ｃ１だけが高温になるといった事態を生じにくくすることができる。
２つの基板側分岐接続片６ｃ１の間により広い空間を設けることで、より放熱しやすい構造とすることができる。
なお、この放熱するための空間の幅としては、隣接する基板側分岐接続片６ｃ１，６ｃ１どうしの間に、少なくとも１本の基板側分岐接続片６ｃ１を並列に配置できる程度の幅を設けるのが好ましい。

ここで、プラグ端子４ａとの導通接触時におけるソケット端子６自体の温度上昇を３０Ｋ以下に抑えつつ、最大定格電流を１５Ａとする場合を例示し、本実施形態のソケット端子６の性能について具体的に説明する。ソケット端子６は分岐接触部６ｂ１を２つ有しているため、１つの端子対６Ａが４つの分岐接触部６ｂ１を有している。そして、それらの分岐接触部６ｂ１が有する計４つの接点部６ｂ２がプラグ端子４ａと導通接続する。このように、プラグ端子４ａと４点接触することで、電流値を約２８．０Ａ程度まで上げても温度上昇を３０Ｋ以下に抑えることができる。また、仮にプラグ端子４ａから４つのうち１つの接点部６ｂ２が離れ、端子対６Ａとの接続が３点になった場合であっても、電流値を約２３．０Ａ程度まで上げても温度上昇を３０Ｋ以下に抑えることができる。よって最大定格電流１５Ａの要求を余裕をもって十分に満たすことが可能である。さらに、仮にプラグ端子４ａと接点部６ｂ２との接続が２点になった場合であっても、電流値を約１７．５Ａ程度まで上げても温度上昇を３０Ｋ以下に抑えることができる。
したがって、万が一、端子対６Ａにおけるソケット端子６の接点部６ｂ２が２つ程度、プラグ端子４ａから離れてしまった場合であっても、最大定格電流１５Ａの要求を十分に満たすことができる。

以上のように、本実施形態のソケットコネクタ１によれば、複数の導通路Ｅを形成することで電流を分流することができるため、小型化しつつ大電流に対応することができる。

第２実施形態〔図１７〜図２３〕：
上記第１実施形態のソケットコネクタ１は、ＤＩＰタイプのものを例示した。これに対して、図１７で示すように基板２に実装する表面実装タイプのソケットコネクタ９を用いることができる。この場合には、ソケットコネクタ９が備えるソケット端子１０は、図１８〜図２３で示すように第２の連結部６ｅから基板２と平行に折れ曲がって伸長する半田付け部１２を有する基板接続部１１を有する。また、この基板接続部１１には基板側分岐接続片６ｃ１を設けずに、半田付けするために適した幅を有する半田付け部１２を１つ有することとすることができる。このソケットコネクタ９により、実装箇所に応じて多様な実装方法が可能となる。

変形例：
上記各実施形態では、端子対６Ａを２対形成する４つのソケット端子６，１０を備えるソケットコネクタ１，９を例示した。これに対して、例えば端子対６Ａを３対以上形成する６つ以上のソケット端子６を備えることもできる。その一方で、電流値が小さい場合など、ソケット端子６を４つ設ける必要が無い場合には、ソケット端子６を対向する１対だけ備えるソケットコネクタ１とすることもできる。こうすることで、より小型のソケットコネクタ１とすることができる。

上記各実施形態では、基板側分岐接続片６ｃ１を２つ有するソケットコネクタ１を例示したが、例えば３つ以上設けることもできる。
また、同様に上記各実施形態では、分岐片６ａを２つ有するソケットコネクタ１を例示したが、３つ以上設けることもできる。さらに同様に上記各実施形態では、分岐接触部６ｂ１を２つ有するソケットコネクタ１を例示したが、３つ以上設けることもできる。基板側分岐接続片６ｃ１、分岐片６ａ、分岐接触部６ｂ１の数を増やすことで並列な導通路Ｅを増やして抵抗値を下げることができるため、大型化することなく、より大電流に対応しやすいソケットコネクタ１とすることができる。
このように電流を分流することで、ソケット端子６の発熱抑制効果を高めることができる。また、この場合、単一のソケット端子６の各基板側分岐接続片６ｃ１間、分岐片６ａ間、分岐接触部６ｂ１間は、放熱するために十分な空間を設けることで、電流を分流することによる発熱抑制効果をより高めることができる。

上記各実施形態では、ハウジング５が固定ハウジング７と、固定ハウジング７に対して相対変位可能な可動ハウジング８とを備え、連結片部６ｄは可動ハウジング８を固定ハウジング７に対して相対変位可能に支持する例を示した。これに対して、フローティング機構が不要である場合には、固定ハウジング７と可動ハウジング８を一体構成とした単一のハウジングとして設けることができる。この場合、連結片部６ｄは単に、接触部６ｂと基板接続部６ｃとを連結し、電流を並列に分流する役割を有するものとして残すことができる。

上記各実施形態では、２つの分岐接触部６ｂ１に繋がる第１の連結部６ｆを例示したが、２つの分岐片６ａに繋がる第１の連結部６ｆとすることもできる。また、２つの分岐片６ａに繋がる第２の連結部６ｅを例示したが、２つの基板側分岐接続片６ｃ１に繋がる第２の連結部６ｅとすることもできる。

上記各実施形態では、プラグ端子４ａからソケット端子６に向けて電流が流れる例を示した。しかし、これとは反対にソケット端子６からプラグ端子４ａに向けて電流が流れる構成とすることもできる。

１ ソケットコネクタ（第１実施形態）
２ 第１の基板
２ａ 接続パッド
２ｂ スルーホール
３ 第２の基板
４ プラグコネクタ
４ａ プラグ端子（接続対象物）
４ａ１ 接触面
５ ハウジング
５ａ 可動空間
６ ソケット端子（第１実施形態）
６Ａ 端子対
６ａ 分岐片
６ａ１ 第１の縦片部
６ａ２ 逆Ｕ字状部
６ａ３ 第２の縦片部
６ａ４ 横片部
６ｂ 接触部
６ｂ１ 分岐接触部
６ｂ２ 接点部
６ｂ３ 屈曲部
６ｂ４ 弾性片部
６ｂ５ 先端部
６ｃ 基板接続部
６ｃ１ 基板側分岐接続片
６ｄ 連結片部
６ｅ 第２の連結部
６ｅ１ 第２の固定部
６ｆ 第１の連結部
６ｆ１ 第１の固定部
６ｆ２ 凹部
７ 固定ハウジング
７ａ 可動孔
７ｂ 開口部
７ｃ 側壁
７ｄ 内壁
７ｅ 側壁
８ 可動ハウジング
８ａ 端子挿通孔
８ｂ 収容部
８ｃ 放熱孔
９ ソケットコネクタ（第２実施形態）
１０ ソケット端子（第２実施形態）
１１ 基板接続部（第２実施形態）
１２ 半田付け部
Ｅ 導通路

Claims (7)

1. 接続対象物を第１のコネクタを介して基板に導通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、ハウジングと、前記接続対象物を挟んで接触する複数の端子とを有しており、
   前記ハウジングは、固定ハウジングと、前記固定ハウジングに対して相対変位する可動ハウジングとを有しており、
   前記複数の端子は、前記接続対象物としての１つの平板状の端子の一方側の接触面と接触する一の端子と、前記平板状の端子の他方側の接触面と接触する他の端子とを有しており、当該一の端子と他の端子は前記基板に設けた共通の接続パッドに対して導通接触する端子対をなしており、
   前記一の端子と前記他の端子は、前記接続パッドに対して導通接触する基板接続部と、前記１つの平板状の端子に対して導通接触して並列の導通路を形成する複数の分岐接触部を有する接触部と、前記基板接続部と前記接触部とを繋ぐ並列の導通路を形成する複数の分岐片でなる連結片部とをそれぞれ有しており、
   前記複数の分岐片は、前記可動ハウジングを前記固定ハウジングに対して相対変位可能に支持する可動片を形成するとともに、隣接する前記可動片は、それらの可動片どうしの間に少なくとも１つの前記可動片の板面を横並びに配置することのできる放熱用の空間をあけて並列に配置されており、
   前記可動片は、前記基板接続部から伸長する伸長部と、前記伸長部の端部から折り返す屈曲部とを有しており、前記伸長部は前記屈曲部よりも前記基板接続部の側で幅広に形成されることを特徴とするコネクタの接続構造。
   
2. 基板に実装されるハウジングと、ハウジングに保持される複数の端子とを備えるコネクタにおいて、
   前記ハウジングは、固定ハウジングと、前記固定ハウジングに対して相対変位する可動ハウジングとを有しており、
   前記複数の端子は、接続対象物としての１つの平板状の端子の一方側の接触面と接触する一の端子と、前記平板状の端子の他方側の接触面と接触する他の端子とを有しており、当該一の端子と他の端子は前記基板に設けた共通の接続パッドに対して導通接触する端子対をなしており、
   前記一の端子と前記他の端子は、前記接続パッドに対して導通接続する基板接続部と、前記１つの平板状の端子に対して導通接触して並列の導通路を形成する複数の分岐接触部を有する接触部と、前記基板接続部と前記接触部とを繋ぐ並列の導通路を形成する複数の分岐片でなる連結片部とをそれぞれ有しており、
   前記複数の分岐片は、前記可動ハウジングを前記固定ハウジングに対して相対変位可能に支持する可動片を形成するとともに、隣接する前記可動片は、それらの可動片どうしの間に少なくとも１つの前記可動片の板面を横並びに配置することのできる放熱用の空間をあけて並列に配置されており、
   前記可動片は、前記基板接続部から伸長する伸長部と、前記伸長部の端部から折り返す屈曲部とを有しており、前記伸長部は前記屈曲部よりも前記基板接続部の側で幅広に形成されることを特徴とするコネクタ。
   
3. 前記基板接続部は、並列の導通路を形成する複数の分岐基板接続部を有する請求項２記載のコネクタ。
   
4. 前記基板接続部は前記固定ハウジングに設けられ、前記接触部は前記可動ハウジングに設けられる請求項２又は請求項３記載のコネクタ。
   
5. 前記ハウジングは前記各端子を内部に収容し、前記各端子の前記連結片部を外部に露出する開口部を有する請求項２〜請求項４何れか１項記載のコネクタ。
   
6. 前記複数の端子は、同形同大である請求項２〜請求項５何れか１項記載のコネクタ。
   
7. 前記基板接続部と前記伸長部とは、前記伸長部の長さ方向に沿う直線軸上に配置されている請求項２〜請求項６何れか１項記載のコネクタ。
   

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