JP6806529B2 - フローティングコネクタ及び電気コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、フローティングコネクタ及び電気コネクタに関する。

基板に取り付けられるフローティングコネクタと、これが嵌合する相手コネクタとから構成される電気コネクタが提案されている。フローティングコネクタは、典型的には、基板などに固定される固定インシュレータと、固定インシュレータの中に配置される可動インシュレータと、可動インシュレータと固定インシュレータとを接続するコンタクトとを備える。コンタクトは、通常、導線性の部材であって、可動インシュレータが固定インシュレータに対して移動するように両インシュレータを接続する。

例えば、特許文献１は、プラグコネクタとレセプタクルコネクタが着脱自在に嵌合する電気コネクタを開示する。レセプタクルコネクタは、相手コンタクトと接触する第１接触部、ブロックに固定される第１固定部、及び、基板に接続する第１接続部を有する複数のレセプタクルコンタクトと、これらの該レセプタクルコンタクトが保持・配列されるブロックとを有する。

また、プラグコネクタは、レセプタクルコンタクトと接触する第２接触部、ハウジング及び絶縁体に固定される第２及び第３固定部、並びに、基板に接続する第２接続部を有する複数のプラグコンタクトと、これらのプラグコンタクトが保持・配列されるハウジング及び絶縁体を有する。プラグコネクタは、フローティングコネクタに相当し、ハウジングは、固定インシュレータに相当し、絶縁体は、可動インシュレータに相当する。

そして、プラグコンタクトの第２固定部と第３固定部との間に、少なくとも１回以上蛇行する弾性部が設けられ、かつ、絶縁体はプラグコンタクトのみに保持されることで、ハウジング内に浮遊状態にすることによりフローティング可能にされる。プラグコンタクトの第２接触部の形状を略板状片にし、かつ、プラグコンタクトの第２接触部とレセプタクルコンタクトの第１接触部との接触を１箇所の線接触にし、弾性部の位置を、第２接触部より下方（第２接続部方向側）で、かつ、絶縁体より下方（第２接続部方向側）に配置する。

特開２００９−２３０９４４号公報

しかしながら、特許文献１に記載のプラグコネクタでは、ハウジング内にゴミなどの異物が侵入することがある。そして、ハウジング内の異物が原因となって、絶縁体及び第３固定部のフローティング動作が阻害される、複数のプラグコンタクトが短絡するなどといった障害が生じることがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、障害の発生を低減することが可能なフローティングコネクタなどを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るフローティングコネクタは、
相手コネクタと嵌合するフローティングコネクタであって、
前記相手コネクタが嵌合する際に通過する開口を一端部に有する中空柱状をなし、対象物に対して固定される固定インシュレータと、
前記固定インシュレータの中に配置される可動インシュレータと、
前記可動インシュレータが前記固定インシュレータに対して移動するように前記固定インシュレータと前記可動インシュレータとを接続する導電性の部材であるコンタクトとを備え、
前記固定インシュレータは、前記コンタクトが固定される第１固定部を有し、
前記可動インシュレータは、前記コンタクトが固定される第２固定部を有し、
前記コンタクトは、
前記第１固定部に固定される第１被固定部と、
前記第２固定部に固定される第２被固定部と、
前記第1被固定部と前記第２被固定部との間を接続する弾性部とを有し、
前記固定インシュレータは、内壁から突出して、他端部から前記一端部へ向かう高さ方向において前記弾性部の上方の少なくとも一部を覆う保護部をさらに有し、
前記保護部は、前記固定インシュレータの内壁のうち、前記高さ方向において前記第１固定部と前記一端部との間の内壁から突出する。

また、上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る電気コネクタは、
前記フローティングコネクタと、
前記相手コネクタとを備え、
前記相手コネクタは、
前記フローティングコネクタのコンタクトに当接する相手コンタクトと、
前記相手コンタクトよりも下方へ延びる防護壁とを有する。

本発明によれば、障害の発生を低減することが可能になる。

本発明の一実施の形態に係る電気コネクタの嵌合状態での斜視図である。 一実施の形態に係る電気コネクタの嵌合状態での断面図である。 一実施の形態に係るフローティングコネクタの斜視図である。 一実施の形態に係るフローティングコネクタの分解斜視図である。 一実施の形態に係るフローティングコネクタの断面図である。 一実施の形態に係る相手コネクタの斜視図である。 一実施の形態に係る相手コネクタの断面図である。 組立工程２において、固定インシュレータに可動インシュレータを組み付けた状態を示す図である。 嵌合工程２において、柱部の上端が相手コネクタによって案内されて、可動インシュレータが移動範囲の限界まで移動した状態を示す図である。 嵌合工程２において、可動インシュレータが移動範囲の限界まで移動して、ローティングコネクタと相手コネクタとが嵌合した状態を示す図である。 変形例３に係るフローティングコネクタの外観斜視図である。

以下、本発明の一実施の形態に係る電気コネクタついて、図面を参照しつつ説明する。全図を通じて同一の要素には同一の符号を付す。また、本発明の実施の形態の説明及び図面では、上・下・前・後・右・左の用語を用いるが、これらは、方向を説明するために用いるのであって、本発明を限定する趣旨ではない。

＜＜構成＞＞
一実施の形態に係る電気コネクタ１００は、斜視図である図１と断面図である図２とに示すように、互いに嵌合するフローティングコネクタ１０１と相手コネクタ１０２とから構成される。

典型的には、フローティングコネクタ１０１及び相手コネクタ１０２の各々は、電気回路が設けられた基板、電気回路に接続された配線などの対象物（不図示）に取り付けられる。フローティングコネクタ１０１及び相手コネクタ１０２が互いに嵌合することで、別個の電気回路が電気的に接続される。

なお、フローティングコネクタ１０１及び相手コネクタ１０２の各々は、適宜の対象物に取り付けられてよく、ここで挙げた基板や配線は、対象物の一例である。

フローティングコネクタ１０１は、相手コネクタ１０２と嵌合するコネクタである。フローティングコネクタ１０１は、斜視図である図３と分解斜視図である図４と断面図である図５とに示すように、固定インシュレータ１０３と、可動インシュレータ１０４と、複数のコンタクト１０５と、複数の固定具１０６とを備える。

固定インシュレータ１０３と可動インシュレータ１０４とは、例えば樹脂を材料として作られる。コンタクト１０５の各々と固定具１０６の各々とは、例えば金属を材料として作られる。なお、これらの材料は、適宜変更されもよい。

固定インシュレータ１０３は、対象物に対して固定される中空柱状の部材である。本実施の形態に係る固定インシュレータ１０３は、下端部１０７から上端部１０８へ向かう高さ方向に延びる中空柱状をなす。本実施の形態に係る固定インシュレータ１０３は、上方から見ると、左右に長い概ね長方形をなす外壁１０９及び内壁１１０を有する。

また、本実施の形態に係る固定インシュレータ１０３は、上下が開放しており、上端部１０８と下端部１０７とのそれぞれに上開口１１１と下開口１１２とを有する。上開口１１１は、相手方コネクタがフローティングコネクタ１０１に嵌合する際に通過する開口である。下開口１１２は、可動インシュレータ１０４を固定インシュレータ１０３に組み付ける際に、可動インシュレータ１０４が通過する開口である。

ここで、本実施の形態に係る固定インシュレータ１０３の上端部１０８と下端部１０７とは、それぞれ、一端部と他端部とに相当する。

詳細には、固定インシュレータ１０３は、下方の内壁１１０に設けられた第１固定部１１３と、内壁１１０から突出する保護部１１４と、下端部１０７に設けられた凹部１１５の対とを有する。

第１固定部１１３は、コンタクト１０５が固定される部分である。本実施の形態に係る第１固定部１１３は、コンタクト１０５が固定される複数の溝を前後の内壁１１０に有する。第１固定部１１３が有する複数の溝の各々は、高さ方向に延び、下端は開放している。第１固定部１１３が有する溝は、前後の各内壁１１０にて左右に並んでいる。

なお、前後方向は、上下方向及び左右方向に垂直な方向である。本実施の形態では、固定インシュレータ１０３を上方から見た筒状部（外壁１０９及び内壁１１０を有する部位）の短手方向が前後方向である。前方は、前後方向のいずれか一方として規定されてよく、後方は、その反対方向である。また、左方及び右方は、前方から見た方向で規定されるものとする。

保護部１１４は、後述する弾性部１２３の上方の少なくとも一部を覆う部位である。

本実施の形態に係る保護部１１４は、固定インシュレータ１０３の内壁１１０のうち、高さ方向において、第１固定部１１３と上端部１０８との間であって、かつ、接触部１２５よりも下方の内壁１１０から突出する。すなわち本実施の形態に係る保護部１１４は、第１固定部１１３と接触部１２５との間の内壁１１０から突出する。なお、接触部１２５の詳細は、後述する。

本実施の形態に係る保護部１１４は、複数のコンタクト１０５のすべてに向けて連続的に突出する板状をなす。なお、保護部１１４の形状は、板状に限らず適宜変更されてよく、例えば複数のコンタクト１０５の各々に向けて断続的に突出する櫛状であってもよい。

凹部１１５の対は、左右の軸方向に対向する部分に設けている。凹部１１５の各々は、上方へ向けて凹む切欠きを形成する。本実施の形態に係る凹部１１５の各々は、右方から見て、概ね長方形をなす。

可動インシュレータ１０４は、固定インシュレータの中に移動可能に配置される部材である。可動インシュレータ１０４は、図３から図５に示すように、第２固定部１１６と、舌部１１７と、肩部１１８と、左右の柱部１１９と、突起部１２０の対とを有する。

第２固定部１１６は、概ね上下左右に延びる平板状をなし、コンタクトが固定される部分である。本実施の形態に係る第２固定部１１６は、前方から見て左右に細長く、前面と後面との各面にコンタクト１０５が固定される複数の溝を有する。第２固定部１１６に設けられた複数の溝は、各々が第１固定部１１３の溝と同様に高さ方向に延び、第２固定部１１６の前面と後面との各面で左右に並んでいる。

上述の固定インシュレータ１０３は、その高さが第２固定部１１６よりも高い。そのため、第２固定部１１６に固定された複数のコンタクト１０５の側方は、固定インシュレータ１０３によって囲まれている。

舌部１１７は、第２固定部１１６から下方に延びる部分であって、概ね上下左右に延びる平板状をなす。

本実施の形態に係る舌部１１７は、高さ方向において、第１固定部１１３の下端部と同じ高さにまで延びている。

また、本実施の形態に係る舌部１１７は、前方から見て左右に細長く、第２固定部１１６の複数の溝と連通する複数の溝を前面と後面との各面に有する。舌部１１７に設けられた複数の溝の各々は、第１固定部１１３及び第２固定部１１６の各溝と同様に高さ方向に延びる。

舌部１１７に設けられた複数の溝は、舌部１１７の前面と後面との各面で左右に並んでいる。そして、舌部１１７及び第２固定部１１６に設けられた一連の溝と、第１固定部１１３に設けられた溝とは、前後に対向するように対応付けられている。

肩部１１８は、固定インシュレータ１０３の内壁１１０へ向けて舌部１１７から突出する部位であって、後述する弾性部１２３の上方の少なくとも一部を覆う。詳細には、肩部１１８は、舌部１１７の上端にて固定インシュレータ１０３の内壁へ向けて突出する。

左右の柱部１１９は、第２固定部１１６及び舌部１１７の左端部と右端部との各端部に接続する柱状の部材であり、上下方向に延びている。

柱部１１９の各々は、第２固定部１１６に接続する部分と舌部１１７に接続する部分とで、上方から見て、前後の長さが異なっており、高さ方向において第２固定部１１６と舌部１１７との境界に対応する位置に段差が形成されている。具体的には、第２固定部１１６に接続する部分は、前後方向の長さが舌部１１７に接続する部分よりも短い。これによって、固定インシュレータ１０３の前後方向の長さを長くせずに、すなわち、フローティングコネクタの大型化を防ぎつつ、保護部１１４に当接することなく可動インシュレータ１０４を移動させることが可能になる。

突起部１２０の対は、左右の柱部１１９のそれぞれから左右の軸方向に沿って突き出た部位である。左右の突起部１２０は、それぞれ、左右の軸方向の端面から左右の軸方向に沿って突き出ており、左右の凹部１１５の内部に収容される。詳細には、左の突起部１２０は、左の柱部１１９の左端面から左方へ突き出て、左方に設けられた凹部１１５の内部に収容される。右の突起部１２０は、右の柱部１１９の右端面から右方へ突き出て、右方に設けられた凹部１１５の内部に収容される。

突起部１２０の各々の上面は、凹部１１５と当接する面であり、左右の軸方向（例えば右方）から見た形状が円弧状である。

コンタクト１０５の各々は、可動インシュレータ１０４が固定インシュレータ１０３に対して移動するように固定インシュレータ１０３と可動インシュレータ１０４とを接続する。コンタクト１０５の各々は、導電性の部材によって作られており、例えば断面矩形の細長い１つの導体を曲げて作られる。

コンタクト１０５の各々は、第１被固定部１２１と、第２被固定部１２２と、弾性部１２３と、接続部１２４とを有する。

第１被固定部１２１は、第１固定部１１３に固定される。本実施の形態に係る第１被固定部１２１は、左右の各々に突き出た略半円状の小突起を有する。第１被固定部１２１は、第１固定部１１３の溝に圧入されて予め定められた位置に配置されると、当該溝を形成する左右の各壁部と小突起とが互いに押圧し、それによって第１固定部１１３に固定される。なお、第１被固定部１２１は、適宜接着剤などを用いて第１固定部１１３に固定されてもよく、この場合、小突起が設けられなくてもよい。

第２被固定部１２２は、第２固定部１１６に固定される。本実施の形態に係る第２被固定部１２２は、上述の第１被固定部１２１と同様に、左右の各々に突き出た略半円状の小突起を有する。第２被固定部１２２は、第２固定部１１６の溝に圧入されて予め定められた位置に配置されると、当該溝を形成する左右の各壁部と小突起とが互いに押圧し、それによって第２固定部１１６に固定される。なお、第２被固定部１２２は、適宜接着剤などを用いて第２固定部１１６に固定されてもよく、この場合、小突起が設けられなくてもよい。

第２被固定部１２２は、相手コネクタ１０２に設けられた相手コンタクト１２６と接触するための接触部１２５を含む。詳細には、接触部１２５は、第２被固定部１２２のうち、外部に露出した部分であり、相手コネクタ１０２をフローティングコネクタ１０１に嵌合させたときに相手コンタクト１２６が当接する部分である。本実施の形態では、接触部１２５は、前方又は後方に向いて外部に露出した面を形成する部分の一部である。

弾性部１２３は、第１被固定部１２１と第２被固定部１２２との間を接続する。本実施の形態に係る弾性部１２３は、フローティングコネクタ１０１を構成する他の部材に当接せずに浮遊している。このような弾性部１２３によって、可動インシュレータ１０４は、固定インシュレータ１０３の中の基準位置に保持されるとともに、相手コンタクト１２６を嵌合させるときなどに力が加わると移動することができる。可動インシュレータ１０４が基準位置から移動すると、可動インシュレータ１０４には基準位置に戻るための付勢力が、弾性部１２３によって加えられる。

接続部１２４は、弾性部１２３とは異なる方へ第１被固定部１２１から延びた部分である。接続部１２４は、固定インシュレータ１０３の下端部から延出し、対象物に接続される。本実施の形態では、接続部１２４は、固定インシュレータ１０３の下端部の前後各々に設けられた切欠きから延出している。可動インシュレータ１０４の前方に設けられたコンタクト１０５の接続部１２４は、固定インシュレータ１０３の前方の下端部に設けられた切欠きから、前方へ延出している。可動インシュレータ１０４の後方に設けられたコンタクト１０５の接続部１２４は、固定インシュレータ１０３の後方の下端部に設けられた切欠きから、後方へ延出している。

接続部１２４は、例えば対象物としての基板に設けられた回路にはんだ付けなどによって接続される。

固定具１０６は、固定インシュレータ１０３を対象物に固定するための部材である。本実施の形態では、固定具１０６は、図４に示すように、略Ｌ字状の部材である。固定具１０６は、上下方向に平行な部分が固定インシュレータ１０３の前後左右の概ね４隅の各下端に固定され、前後方向に平行な部分が対象物に固定される。固定インシュレータ１０３及び対象物に固定具１０６を固定する方法には、嵌め合い、ネジ留め、接着剤による接着、はんだ付けなどが採用されるとよい。

なお、固定インシュレータ１０３は、対象物に対して固定されていればよく、固定具１０６などにより直接的に対象物に固定されていなくてもよい。固定インシュレータ１０３は、例えばコンタクト１０５を介して対象物に固定されていてもよい。

相手コネクタ１０２は、斜視図である図６と断面図である図７とに示すように、複数の相手コンタクト１２６と、相手インシュレータ１２７と、防護壁１２８とを有する。

相手コンタクト１２６の各々は、相手コネクタ１０２がフローティングコネクタ１０１に嵌合した状態で、フローティングコネクタ１０１のコンタクト１０５の各々に当接するコンタクトである。

相手インシュレータ１２７は、上下が開放した概ね中空柱状の部材である。相手インシュレータ１２７は、相手コンタクト１２６が内部に固定されており、相手コンタクト１２６の各端部が上下の各開口を通じて外部へ延出している。相手コンタクト１２６のうち、上方へ延出した部分は、例えば回路が設けられた基板や配線などに接続される。相手コンタクト１２６のうち、下方へ延出した部分は、相手コネクタ１０２がフローティングコネクタ１０１に嵌合した状態でコンタクト１０５の接触部１２５と接触しており、これによって、コンタクト１０５と相手コンタクト１２６とを電気的に接続する。

防護壁１２８は、相手インシュレータ１２７の下端に接続する部分である。防護壁１２８は、相手コンタクト１２６よりも下方へ延びており、これによって、下方の開口から延出した相手コンタクト１２６を保護する。

＜＜フローティングコネクタ１０１の組立方法＞＞
フローティングコネクタ１０１を組み立てる一方法について説明する。
（組立工程１）
固定インシュレータ１０３と可動インシュレータ１０４とを準備する。

（組立工程２）
図８に示すように、左右の突起部１２０の対のそれぞれが左右の凹部１１５の対に嵌るように、可動インシュレータ１０４を固定インシュレータ１０３の内部に配置する。これによって、可動インシュレータ１０４が固定インシュレータ１０３に組み付けられる。

（組立工程３）
可動インシュレータ１０４の舌部１１７の溝にコンタクト１０５を嵌めた後、嵌め込んだ溝に沿ってコンタクト１０５を上方へスライド移動させる。

本実施の形態では、上述のように、第２固定部１１６が、コンタクト１０５を固定するための溝を有し、舌部１１７が、第２固定部１１６の溝と連通する溝を有する。そのため、舌部１１７から第２固定部１１６に延びる一連の溝に沿ってコンタクト１０５をスライド移動させることで、コンタクト１０５は第２固定部１１６に案内される。これにより、コンタクト１０５を第２固定部１１６に容易に配置することができる。従って、可動インシュレータ１０４にコンタクト１０５を容易に取り付けることが可能になる。

そして、固定インシュレータ１０３の第１固定部１１３が有する溝のうち、コンタクト１０５を嵌め込んだ舌部１１７の溝と対向するものにコンタクト１０５を嵌めて、コンタクト１０５をさらに上方へスライド移動させる。これにより、第１被固定部１２１と第２被固定部１２２とのそれぞれが、第１固定部１１３と第２固定部１１６との予め定められた位置に配置される。

ここで、コンタクト１０５のスライド移動では、第１被固定部１２１と第２被固定部１２２の各々に設けられた小突起が溝の側壁に当接するので、圧入することになる。

この工程３が、複数のコンタクト１０５の１つ１つについて順に繰り返される。なお、コンタクト１０５は、１つずつではなく、複数が同時に取り付けられてもよい。

（組立工程４）固定インシュレータ１０３に固定具１０６を取り付ける。これにより、フローティングコネクタ１０１が完成する。

なお、フローティングコネクタ１０１を組み立てる方法はこれに限られず、適宜変更されてよい。例えば、可動インシュレータ１０４にコンタクト１０５を取り付け、その後、可動インシュレータ１０４及びコンタクト１０５に固定インシュレータ１０３を取り付けてもよい。ただ、この組立方法では、可動インシュレータ１０４にコンタクト１０５を取り付けるときと、コンタクト１０５に固定インシュレータ１０３を取り付けるときとに、コンタクト１０５を圧入することになる。すなわち、コンタクト１０５を１つずつ取り付ける場合、１つのコンタクト１０５を取り付けるために、そのコンタクト１０５を圧入する工程が２回発生する。コンタクト１０５を圧入する工程は、手間と時間を要するので、フローティングコネクタ１０１を組み立てる効率を向上させるには、コンタクト１０５を圧入する回数は、少ない方が望ましい。

本実施の形態では、第１固定部１１３と第２固定部１１６と舌部１１７との各々が有する溝は、いずれも、上下方向を向く平行なものである。また、第１固定部１１３の溝と、第２固定部１１６及び舌部１１７の一連の溝とは、前後に対応付けられている。そのため、ここで説明したように、固定インシュレータ１０３と可動インシュレータ１０４とを組んだ後に、第１固定部１１３と舌部１１７との前後に対向する溝に沿ってコンタクト１０５をスライド移動させることができる。そして、固定インシュレータ１０３と可動インシュレータ１０４との予め定められた位置にコンタクト１０５を１つの工程で容易に配置することができる。このように、本実施の形態では、１つの工程で両インシュレータにコンタクトを容易に組み付けることができるので、フローティングインシュレータの組立の容易性を向上させることが可能になる。

＜＜フローティングコネクタ１０１の動作＞＞
フローティングコネクタ１０１に相手コネクタ１０２を嵌合させる際のフローティングコネクタ１０１の動作について説明する。フローティングコネクタ１０１と相手コネクタ１０２とは、機械によって嵌め合わされてもよく、作業者の手作業によって嵌め合あわされてもよい。また、フローティングコネクタ１０１と相手コネクタ１０２との各々は、通常、対象物としての基板などに取り付けられた状態で嵌め合わされることが多い。

（嵌合工程１）
相手コネクタ１０２とフローティングコネクタ１０１とは、例えば上下に対置される。詳細には例えば、可動インシュレータ１０４を下方へ移動させることによって相手コネクタ１０２の相手コンタクト１２６の間に嵌るような所定の位置関係で、相手コネクタ１０２とフローティングコネクタ１０１とが対置される。

（嵌合工程２）
そして、相手コネクタ１０２を下方へ移動させる。

ここで、相手コネクタ１０２とフローティングコネクタ１０１とを上下に対置させた際に、フローティングコネクタ１０１と相手コネクタ１０２との位置関係が、上述の所定の位置関係からズレていたとする。

可動インシュレータ１０４が有する柱部１１９の上端は、図３及び図４に示すように、上に向かって次第に小さくなるテーパ状になっている。そのため、フローティングコネクタ１０１と相手コネクタ１０２との位置関係がズレていたとしても、そのズレが予め定めた範囲内であれば、図９に一例を示すように、柱部１１９の上端が相手コネクタ１０２によって案内されて、可動インシュレータ１０４が移動する。このとき、可動インシュレータ１０４は、コンタクト１０５が相手コンタクト１２６の間に入り込む位置に移動する。その状態からさらに相手コネクタ１０２を下方へ移動させると、可動インシュレータ１０４が基準位置から移動した状態で、コンタクト１０５と相手コンタクト１２６とが接触する。

さらに、相手コネクタ１０２を下方へ移動させると、相手コネクタ１０２が、フローティングコネクタ１０１に嵌合する。

相手コネクタ１０２がフローティングコネクタ１０１に嵌合するとき、可動インシュレータ１０４は、図１０に示すような移動範囲の限界まで移動することができる。可動インシュレータ１０４の移動範囲の限界は、肩部１１８が固定インシュレータの内壁に当接することによって規定されることが望ましい。

仮に、可動インシュレータ１０４の可動範囲が、固定インシュレータ１０３の保護部１１４と第２固定部１１６に固定されたコンタクト１０５の第２被固定部１２２との当接によって規定されると、コンタクト１０５が保護部１１４に衝突して損傷する可能性がある。コンタクト１０５が損傷すると、導通不良などの障害が発生するおそれがある。

また、可動インシュレータ１０４は、複数のコンタクト１０５同士が接触して短絡しないように固定できるものであればよいので強い強度が要求される部材ではない。そのため、フローティングコネクタ１０１の小型化のために、可動インシュレータ１０４は、薄い（前後の長さが短い）ことがある。このような可動インシュレータ１０４が保護部１１４に衝突すると、例えば第２固定部１１６など可動インシュレータ１０４が損傷する可能性がある。第２固定部１１６の溝の側壁が破損したり、可動インシュレータ１０４の損傷した破片がコンタクト１０５の間に付着したりすると、コンタクト１０５の短絡などの障害が発生するおそれがある。

これに対して、固定インシュレータ１０３は、フローティングコネクタ１０１の外枠を構成するため、ある程度の強度が要求される。そのため、肩部１１８が固定インシュレータ１０３に当接しても、固定インシュレータ１０３が損傷する可能性は低い。また、肩部１１８は比較的小さな部位であるので、上下方向の厚みを厚くするなどによって肩部１１８の強度を向上させたとしても、フローティングコネクタ１０１の全体的な大きさには殆ど影響しない。従って、肩部１１８と固定インシュレータ１０３の内壁１１０との当接により、可動インシュレータ１０４の移動範囲を規定することで、フローティングコネクタ１０１の大型化と障害の発生とを抑制することが可能になる。

また、この工程において、フローティングコネクタ１０１が移動範囲の限界まで移動したとしても、保護部１１４と肩部１１８とが、上開口１１１から見て弾性部１２３を覆っていることが望ましい。すなわち、保護部１１４と肩部１１８とは、可動インシュレータ１０４が固定インシュレータ１０３の内部でいずれの位置に移動した場合においても、上開口１１１から見て弾性部１２３を覆うように設けられることが望ましい。

これによって、保護部１１４と肩部１１８とが、上開口１１１から見て弾性部１２３を常に覆うことになり、上開口１１１から固定インシュレータ１０３の中に異物が侵入することをより確実に防ぐことができる。従って、固定インシュレータ１０３の中に侵入した異物によるフローティング動作の阻害や複数のプラグコンタクト１０５の短絡などといった障害の発生を確実に低減することが可能になる。

なお、可動インシュレータ１０４が基準位置から移動した状態では、相手コネクタ１０２は、可動インシュレータ１０４を介して弾性部１２３の付勢力や固定インシュレータ１０３に当接することによる力など、フローティングコネクタ１０１から前後左右方向の力を受ける。そのため、相手コネクタ１０２がフローティングコネクタ１０１から受ける前後左右方向の力を感知することによって、可動インシュレータ１０４が基準位置に近くなるように相手コネクタ１０２の前後左右の位置を調整しつつ、相手コネクタ１０２を下方へ移動させてもよい。

（嵌合工程３）
下向きの力が予め定められた大きさになるまで相手コネクタ１０２をフローティングコネクタ１０１に押し付ける。これにより、コンタクト１０５の接触部１２５が相手コンタクト１２６と接触するとともに、フローティングコネクタ１０１と相手コネクタ１０２とがしっかりと嵌合する。

ここで、上述のように、舌部１１７は、高さ方向において、第１固定部１１３の下端部と同じ高さにまで延びている。例えば、舌部１１７が基準位置にある場合、舌部１１７の下端は、対象物から０．１ｍｍ程度離れた位置に配置される。

仮に、舌部１１７の下端と対象物とが大きく離間していると、相手コネクタ１０２をフローティングコネクタ１０１に押し付けた際に、コンタクト１０５の弾性部１２３が、相手コネクタ１０２からの力をすべて受けて塑性変形してしまうなど、損傷するおそれがある。

上述のように、舌部１１７が、高さ方向において、第１固定部１１３の下端部と同じ高さにまで延びることで、相手コネクタ１０２をフローティングコネクタ１０１に押し付けた際に、舌部１１７を下開口１１２を通じて対象物に当接させることが容易にできる。これにより、相手コネクタ１０２からの力を舌部１１７と対象物とで受けることができ、コンタクト１０５の弾性部１２３の損傷を防ぐことが可能になる。

以上、本発明の一実施の形態について説明した。

本実施の形態では、固定インシュレータ１０３は、第１固定部１１３よりも上方の内壁１１０から突出して、弾性部１２３の上方の少なくとも一部を覆う保護部１１４を有する。このような保護部１１４により、上開口１１１から固定インシュレータ１０３の中に異物が侵入することを防ぐことができる。従って、固定インシュレータ１０３の中に侵入した異物によるフローティング動作の阻害や複数のコンタクト１０５の短絡などといった障害の発生を低減することが可能になる。

本実施の形態では、保護部１１４は、固定インシュレータ１０３の内壁１１０のうち、高さ方向において第１固定部１１３と上端部１０８との間の内壁１１０から突出する。これにより、保護部１１４は、前後左右に広がる平板状であっても、弾性部１２３の上方の少なくとも一部を覆うことができる。このように、保護部１１４が平板状でもよいので、保護部１１４を湾曲させるよりも容易に保護部１１４を設けることが可能になる。

本実施の形態では、保護部１１４は、固定インシュレータ１０３の内壁１１０のうち、高さ方向において接触部１２５よりも下方の内壁１１０から突出する。

仮に接触部１２５と同じ高さ又はそれよりも上方に保護部１１４を設けた場合、コンタクト１０５と相手コンタクト１２６とを接触させるには、相手コネクタ１０２を通過させることが可能な貫通孔を保護部に設ける必要がある。そのような保護部を固定インシュレータ１０３の内壁１１０から突出させることは、通常、固定インシュレータ１０３の大型化、ひいては、フローティングコネクタの大型化につながる。

これに対して、本実施の形態のように接触部１２５よりも下方に保護部１１４を設けた場合、相手コネクタ１０２に護部を通過させなくても、コンタクト１０５と相手コンタクト１２６とを接触させることができる。そのため、上述のような相手コネクタ１０２を通過させることができる程度に大きな貫通孔を保護部１１４に設ける必要がない。その結果、高さ方向において接触部１２５よりも下方に保護部１１４を設けることによって、接触部１２５と同じ高さ又はそれよりも上方に保護部１１４を設けた場合よりも、固定インシュレータ１０３を小型化することが可能になる。

本実施の形態では、保護部１１４が板状である。そのため、保護部が櫛状である場合よりも、射出形成などによって容易に保護部１１４を設けることができる。従って、固定インシュレータ１０３を容易に製造することが可能になる。

本実施の形態では、可動インシュレータ１０４が舌部１１７を有する。これによって、前後に対向するコンタクト１０５が接触して短絡することを防ぐことができる。また、左右の柱部１１９がそれぞれ右方又は左方からの力を受けて中央へ向かって反ることを防ぎ、フローティング動作の阻害を防止することができる。従って、障害の発生を低減することが可能になる。

本実施の形態では、可動インシュレータ１０４が、固定インシュレータ１０３の内壁１１０へ向けて舌部１１７から突出して、弾性部１２３の上方の少なくとも一部を覆う肩部１１８を有する。そのため、保護部１１４と肩部１１８とによって、上開口１１１から固定インシュレータ１０３の中に異物が侵入することを防ぐことができる。従って、固定インシュレータ１０３の中に侵入した異物によるフローティング動作の阻害や複数のコンタクト１０５の短絡などといった障害の発生を、保護部１１４のみが設けられている場合よりも一層低減することが可能になる。

また、実施の形態で説明したように、保護部１１４と肩部１１８とが、上開口１１１から見て弾性部１２３を常に覆うことにより、障害の発生をより確実に低減することが可能になる。

本実施の形態では、突起部１２０の各々は、凹部１１５と当接する面が左右の軸方向から見て、円弧状である。

可動インシュレータ１０４は、フローティングコネクタ１０１に相手コネクタ１０２を嵌合させるとき、例えば上述の嵌合工程２において左右の軸を中心に回転するようなコジリ荷重を受けることがある。可動インシュレータ１０４がコジリ荷重を受けた場合、突起部１２０は、凹部１１５の中で左右の軸を中心に回転することがある。このとき、突起部１２０が角を有すると、突起部１２０と凹部１１５との一方又は両方に応力集中が生じて、突起部１２０と凹部１１５との一方又は両方が損傷し、フローティング動作が阻害されるなどの障害が発生するおそれがある。

上述のように、本実施の形態では突起部１２０の各々が、凹部と当接する面が軸方向から見て円弧状である。そのため、可動インシュレータ１０４がコジリ荷重を受けた場合に突起部１２０と凹部１１５との一方又は両方に生じ得る応力集中が軽減される。従って、障害の発生を低減することが可能になる。

本実施の形態では、固定インシュレータ１０３は、その高さが第２固定部１１６よりも高く、第２固定部１１６に固定された複数のコンタクト１０５の側方を囲っている。これにより、外部から飛来する粉塵や液滴などの汚れがコンタクトに付着することを抑制することができる。従って、複数のコンタクト１０５に汚れが付着することによる導通不良や、固定インシュレータ１０３の中に侵入した異物によるフローティング動作の阻害や複数のコンタクト１０５の短絡などといった障害の発生を低減することが可能になる。

本実施の形態では、相手コネクタ１０２が防護壁１２８を備える。この防護壁１２８は、相手コンタクト１２６の汚れなどを防止するために設けられる。そのため、防護壁１２８は、相手コンタクト１２６を支持する構造体のような強度を必要とせず、例えば薄いものであってもよい。従って、小型の相手コネクタ１０２を提供することが可能になる。

また、フローティングコネクタ１０１と相手コネクタ１０２とを嵌合させるとき、フローティングコネクタ１０１に相手コネクタ１０２を挿設するので、フローティングコネクタ１０１は相手コネクタ１０２を挿設できるだけの大きさが必要になる。そのため、相手コネクタ１０２を小型にできることは、フローティングコネクタ１０１の小型化にもつながる。

以上、本発明の実施の形態及び変形例について説明したが、本発明は、これらに限られるものではない。例えば、本発明は、これまで説明した実施の形態、及び、以下に説明する変形例の一部又は全部を適宜組み合わせた形態、その形態に適宜変更を加えた形態をも含む。

例えば、本実施の形態では、コンタクト１０５が、前後対称に複数設けられる例により説明した。しかし、コンタクト１０５は、１つ以上設けられていればよい。また例えば、コンタクト１０５は、前後対称に設けられていなくてもよい。この場合、コンタクト１０５と対向する部分（例えば、コンタクト１０５と対向する溝を有する第１固定部１１３及び第２固定部）には、可動インシュレータ１０４を可動に支持するための絶縁性の付勢部材が設けられてもよく、何も設けられていなくてもよい。また、相手コンタクト１２６も、コンタクト１０５と同様に１つ以上設けられればよい。

（変形例１）
実施の形態では、複数のコンタクト１０５が左右方向に並設され、保護部１１４は、すべてのコンタクト１０５に向けて突出する例により説明した。しかし、コンタクト１０５は、１つ以上設けられていればよく、この場合、保護部は、固定インシュレータ１０３の内壁のうち、コンタクト１０５と対向する部分のみから、コンタクト１０５へ向けて突出していてもよい。

これにより、コンタクト１０５と対向しない部分にまで保護部を設けるよりも、保護部を小さくすることができる。従って、フローティングコネクタを製造するための材料の節約やフローティングコネクタの軽量化が可能になる。

（変形例２）
保護部は、第１固定部１１３よりも上方の内壁１１０から突出して、弾性部１２３の上方の少なくとも一部を覆っていればよい。従って、保護部は、実施の形態のように前方又は後方を向く内壁１１０のみから突出してもよく、左方又は右方を向く内壁１１０のみから突出してもよく、前方又は後方を向く内壁１１０とは隙間を空けて左方を向く内壁１１０と右方を向く内壁１１０との間を接続してもよい。

このような保護部によっても、実施の形態と同様に、上開口１１１から固定インシュレータ１０３の中に異物が侵入することを防ぐことができる。従って、固定インシュレータ１０３の中に侵入した異物によるフローティング動作の阻害や複数のコンタクト１０５の短絡などといった障害の発生を低減することが可能になる。

（変形例３）
実施の形態では、突起部１２０の各々の上面が、左右の軸方向から見て、円弧状の例により説明した。しかし、突起部の各々の上面の形状は、これに限られない。突起部の各々の上面は、左右の軸方向から見て、曲線であればよい。望ましくは、突起部の各々の上面は、左右の軸方向から見て、角を含まない滑らかな曲線であり、より望ましくは、上に凸の曲線が望ましい。上に凸の曲線の典型例が、本実施の形態で例示した円弧状である。

本変形例によっても、実施の形態に係る突起部１２０と同様に、可動インシュレータ１０４がコジリ荷重を受けた場合に突起部と凹部１１５との一方又は両方に生じ得る応力集中が軽減される。従って、障害の発生を低減することが可能になる。

（変形例４）
フローティングコネクタ１０１には、図１１に示すように、フローティングコネクタ１０１を保護するために、フローティングコネクタ１０１の側方を囲むシールドプレート１２９が取り付けられることがある。フローティングコネクタ１０１の外形は、固定インシュレータ１０３によって形成されており、概ね直方体をなす。このようにフローティングコネクタ１０１の外壁１０９に凹凸が少ないので、フローティングコネクタ１０１にシールドプレート１２９を容易に取り付けることが可能になる。

１００ 電気コネクタ
１０１ フローティングコネクタ
１０２ 相手コネクタ
１０３ 固定インシュレータ
１０４ 可動インシュレータ
１０５ コンタクト
１０６ 固定具
１０７ 下端部
１０８ 上端部
１０９ 外壁
１１０ 内壁
１１１ 上開口
１１２ 下開口
１１３ 第１固定部
１１４ 保護部
１１５ 凹部
１１６ 第２固定部
１１７ 舌部
１１８ 肩部
１１９ 柱部
１２０ 突起部
１２１ 第１被固定部
１２２ 第２被固定部
１２３ 弾性部
１２４ 接続部
１２５ 接触部
１２６ 相手コンタクト
１２７ 相手インシュレータ
１２８ 防護壁
１２９ シールドプレート

Claims (14)

1. 相手コネクタと嵌合するフローティングコネクタであって、
   前記相手コネクタが嵌合する際に通過する開口を一端部に有する中空柱状をなし、対象物に対して固定される固定インシュレータと、
   前記固定インシュレータの中に配置される可動インシュレータと、
   前記可動インシュレータが前記固定インシュレータに対して移動するように前記固定インシュレータと前記可動インシュレータとを接続する導電性の部材であるコンタクトとを備え、
   前記固定インシュレータは、前記コンタクトが固定される第１固定部を有し、
   前記可動インシュレータは、前記コンタクトが固定される第２固定部を有し、
   前記コンタクトは、
   前記第１固定部に固定される第１被固定部と、
   前記第２固定部に固定される第２被固定部と、
   前記第１被固定部と前記第２被固定部との間を接続する弾性部とを有し、
   前記固定インシュレータは、内壁から突出して、他端部から前記一端部へ向かう高さ方向において前記弾性部の上方の少なくとも一部を覆う保護部をさらに有し、
   前記保護部は、前記固定インシュレータの内壁のうち、前記高さ方向において前記第１固定部と前記一端部との間の内壁から突出する
   ことを特徴とするフローティングコネクタ。
2. 前記第２被固定部は、前記相手コネクタに設けられた相手コンタクトと接触するための接触部を含み、
   前記保護部は、前記固定インシュレータの内壁のうち、前記高さ方向において前記接触部よりも下方の内壁から突出する
   ことを特徴とする請求項１に記載のフローティングコネクタ。
3. 前記コンタクトは、複数であって、
   前記保護部は、前記複数のコンタクトのすべてに向けて連続的に突出する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のフローティングコネクタ。
4. 前記保護部は、前記固定インシュレータの内壁のうち、前記コンタクトと対向する部分のみから、前記コンタクトへ向けて突出する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のフローティングコネクタ。
5. 前記可動インシュレータは、前記第２固定部から、前記固定インシュレータの一端部から他端部へ向かう方向に延びる舌部をさらに有する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のフローティングコネクタ。
6. 前記第２固定部は、前記コンタクトが固定される溝を有し、
   前記舌部は、前記第２固定部の溝と連通する溝を有する
   ことを特徴とする請求項５に記載のフローティングコネクタ。
7. 前記第１固定部は、前記コンタクトが固定される溝を有し、
   前記第１固定部と前記第２固定部と前記舌部との各々が有する溝は、いずれも、前記固定インシュレータの前記他端部から前記一端部へ向かう方向に延びる
   ことを特徴とする請求項６に記載のフローティングコネクタ。
8. 前記舌部は、前記高さ方向において、前記第１固定部の下端部にまで延びている
   ことを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載のフローティングコネクタ。
9. 前記可動インシュレータは、前記固定インシュレータの内壁へ向けて前記舌部から突出して、前記弾性部の上方の少なくとも一部を覆う肩部を有する
   ことを特徴とする請求項５から８のいずれか１項に記載のフローティングコネクタ。
10. 前記保護部と前記肩部とは、前記可動インシュレータが前記固定インシュレータの内部でいずれの位置に移動した場合においても、前記開口から見て前記弾性部を覆うように設けられている
    ことを特徴とする請求項９に記載のフローティングコネクタ。
11. 前記可動インシュレータの移動範囲の限界は、前記肩部が前記固定インシュレータの内壁に当接することによって規定される
    ことを特徴とする請求項９又は１０に記載のフローティングコネクタ。
12. 前記固定インシュレータは、前記他端部のうち、予め定められた軸方向に対向する部分に設けられ、前記一端部へ向けて凹む凹部の対を有し、
    前記可動インシュレータは、前記軸方向の端面から前記軸方向に沿って突き出ており、凹部の対の内部にそれぞれ収容される突起部の対を有し、
    前記突起部の各々は、前記凹部と当接する面が前記軸方向から見て曲線である
    ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のフローティングコネクタ。
13. 前記固定インシュレータは、前記高さ方向において前記第２固定部よりも高い
    ことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載のフローティングコネクタ。
14. 請求項１から１３のいずれか１項に記載のフローティングコネクタと、
    前記相手コネクタとを備え、
    前記相手コネクタは、
    前記フローティングコネクタのコンタクトに当接する相手コンタクトと、
    前記相手コンタクトよりも下方へ延びる防護壁とを有する
    ことを特徴とする電気コネクタ。

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