JP6931731B1 - コネクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】結線対象物に接続される複数のコンタクトの接続部の配列パターンの自由度を高くし、且つ、結線対象物に対する複数のコンタクトの接続部の位置ずれを吸収することができるコネクタを提供する。【解決手段】信号用コンタクト121、122、123は、それぞれ、第1コンタクト部材21、22、23と、第2コンタクト部材31、32、33を有し、第1コンタクト部材は、第1接触部と、第1接触部とは反対側に配置された第1接続部とを有し、第2コンタクト部材は、第1接続部に接続される第2接続部と、第2接続部とは反対側に配置された第2接触部とを有し、第1接続部および第2接続部のうち、一方は、嵌合方向に沿って延びる平板部を有し、他方は、平板部を両面から挟む1対の弾性片を有し、嵌合方向に直交する平面上において、信号用コンタクト121、122、123の第1接触部の配列方向と第2接触部の配列方向とが互いに異なる。【選択図】 図5

Description

この発明は、コネクタに係り、特に、各種の機器に取り付けられて相手側コネクタとの接続を行うコネクタに関する。
この種のコネクタが、例えば、特許文献1に開示されている。特許文献1に開示されたコネクタ1は、図33に示されるように、金属製のハウジング2に複数の導電性のコンタクト3が保持された構造を有している。ハウジング2の外周部には、フランジ2Aが突出して形成されており、取り付けネジ等を用いてフランジ2Aを電気機器または電子機器のケーシングに固定することにより、コネクタ1が機器に取り付けられる。
また、ハウジング2は、内部に凹状の相手側コネクタ収容部2Bが形成された筒状部2Cを有しており、それぞれのコンタクト3の一端に配置された接触部3Aは、相手側コネクタ収容部2B内に突出し、それぞれのコンタクト3の他端に配置された接続部3Bは、ハウジング2の背面側に突出して、機器内部の回路基板等の結線対象物に接続される。
コネクタ1と図示しない相手側コネクタとの接続時には、相手側コネクタの一部が嵌合方向Dに沿って筒状部2Cの相手側コネクタ収容部2Bに収容され、複数のコンタクト3の接触部3Aが、相手側コネクタの複数のコンタクトに接続される。
特許第6013116号公報
このようにして相手側コネクタに接続される複数のコンタクト3の接触部3Aは、嵌合方向Dに対して直交する平面上において、規格等により定められた配列パターンを有することが多い。例えば、嵌合方向Dから見た筒状部2Cの外周部が円形である、いわゆる丸形コネクタでは、菱形または正方形の4つの頂点の位置を占めるように、複数のコンタクト3の接触部3Aが配置されることがある。
また、従来から、この種のコネクタに用いられる導電性のコンタクト3は、図33に示されるように、接触部3Aから接続部3Bまで直線状に延びている。
このため、機器の内側に配置される複数のコンタクト3の接続部3Bも、接触部3Aの配列パターンと同じパターンに配列されることとなり、嵌合方向Dに直交する平面上において、例えば、菱形または正方形の4つの頂点の位置を占めるように配置されることがある。
近年、各種の電気機器、電子機器は、ロボットを用いた組み付けの自動化が進められているが、複数のコンタクト3の接続部3Bが上述したようなパターンに配列されていると、例えば、図33において、複数のコンタクト3の接続部3Bが互いに上下方向に重なる配置となるため、これらの接続部3Bと機器内部の回路基板等の結線対象物との電気的な接続作業および接続確認の検査作業をロボットにより行うことが困難になるという問題があった。
また、機器内部の回路基板等の結線対象物の製造公差等に起因して、複数のコンタクト3の接続部3Bと結線対象物との間に位置ずれが生じると、ロボットを用いた電気的な接続作業の信頼性が損なわれるおそれがある。
この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、結線対象物に接続される複数のコンタクトの接続部の配列パターンの自由度を高くし、且つ、結線対象物に対する複数のコンタクトの接続部の位置ずれを吸収することができるコネクタを提供することを目的とする。
この発明に係るコネクタは、嵌合方向に沿って相手側コネクタに嵌合するコネクタであって、
複数のコンタクトと、複数のコンタクトを保持するハウジングとを備え、
複数のコンタクトは、それぞれ、相手側コネクタのコンタクトに接触する第1コンタクト部材と、第1コンタクト部材に接続される第2コンタクト部材とを有し、
第1コンタクト部材は、相手側コネクタのコンタクトに接触する第1接触部と、ハウジングに保持される第1保持部と、第1保持部に対して第1接触部とは反対側に配置された第1接続部とを有し、
第2コンタクト部材は、第1接続部に接続される第2接続部と、嵌合方向に対して直交する方向に移動可能にハウジングに保持される第2保持部と、第2保持部に対して第2接続部とは反対側に配置される第2接触部とを有し、
第1コンタクト部材の第1接触部と第1接続部は、嵌合方向から見て互いに同じ位置にあり、
第2コンタクト部材の第2接続部と第2接触部は、嵌合方向から見て互いに異なる位置にあり、
第1接続部および第2接続部のうち、一方は、嵌合方向に沿って延びる平板部を有し、他方は、平板部を両面から挟んで平板部に弾性接触する1対の弾性片を有し、
嵌合方向に直交する平面上において、複数のコンタクトの第1接触部の配列方向と第2接触部の配列方向とが互いに異なるものである。
第1コンタクト部材は、第1接触部から第1接続部まで嵌合方向に沿って延びる直線形状を有し、第2コンタクト部材は、第2接続部および第2接触部が嵌合方向に沿って延び、且つ、第2保持部が嵌合方向に対して直交する方向に延びる、クランク形状を有することが好ましい。
嵌合方向に直交する平面上において、複数のコンタクトの第1接触部は、所定の菱形の4つの頂点のいずれかに位置するように配置され、複数のコンタクトの第2接触部は、一直線上に配列されるように構成することができる。
第1接続部および第2接続部のうちの他方は、平板部の表面に沿って配列された2対の弾性片を有することが好ましい。
ハウジングは、第1コンタクト部材を保持する第1ハウジングと、第1ハウジングに固定され且つ第2コンタクト部材を保持する第2ハウジングとを有し、第2コンタクト部材の第2保持部は、第1ハウジングと第2ハウジングの間において嵌合方向に対して直交する方向に移動可能に保持されることが好ましい。
複数のコンタクトのうち少なくとも1つのコンタクトの第2保持部は、嵌合方向から見て、複数のコンタクトのうち他のコンタクトの第2保持部に対し、少なくとも一部が重複する位置にあるように構成することができる。
第1接続部は、平板部を有し、第1ハウジングは、平板部の向きを規制する平板規制部を有することが好ましい。
複数のコンタクトのうち少なくとも1つのコンタクトの平板部は、複数のコンタクトのうち他のコンタクトの平板部に対して交差する方向に延びていてもよい。
第2接触部は、結線対象物に接触するように構成することができる。
この場合、第2接触部は、平板形状の結線対象物を両面から挟んで結線対象物に弾性接触する1対の弾性片を有することが好ましい。
また、ハウジングに連結可能な第3ハウジングと、第3ハウジングに保持され且つ複数のコンタクトの第2コンタクト部材の第2接触部に接続される複数の第3コンタクト部材とを備え、第2接触部は、嵌合方向に沿って延びる平板部を有し、第3コンタクト部材は、第2接触部の平板部を両面から挟んで平板部に弾性接触する1対の弾性片からなる第3接続部と、結線対象物に接触する第3接触部とを有するように構成することもできる。
この場合、第3接触部は、平板形状の結線対象物を両面から挟んで結線対象物に弾性接触する1対の弾性片を有することが好ましい。
第1接触部は、丸ピン形状を有するように構成することができる。
この発明によれば、複数のコンタクトは、それぞれ、相手側コネクタのコンタクトに接触する第1コンタクト部材と、第1コンタクト部材に接続される第2コンタクト部材とを有し、第1コンタクト部材の第1接続部および第2コンタクト部材の第2接続部のうち、一方は、嵌合方向に沿って延びる平板部を有し、他方は、平板部を両面から挟んで平板部に弾性接触する1対の弾性片を有し、嵌合方向に直交する平面上において、複数のコンタクトの第1コンタクト部材の第1接触部の配列方向と第2コンタクト部材の第2接触部の配列方向とが互いに異なるので、結線対象物に接続される複数のコンタクトの接続部の配列パターンの自由度を高くし、且つ、結線対象物に対する複数のコンタクトの接続部の位置ずれを吸収することが可能となる。
この発明の実施の形態に係るコネクタを斜め前方から見た斜視図である。 実施の形態に係るコネクタを斜め後方から見た斜視図である。 実施の形態に係るコネクタを示す正面図である。 実施の形態に係るコネクタを示す背面図である。 実施の形態に係るコネクタの組立図である。 図3のA−A線断面図である。 図3のB−B線断面図である。 実施の形態に係るコネクタに用いられる第1コンタクト部材を示す斜視図である。 実施の形態に係るコネクタに用いられる第2コンタクト部材を示す斜視図である。 第2コンタクト部材の正面図である。 第2コンタクト部材の側面図である。 実施の形態に係るコネクタに用いられる第3コンタクト部材を示す斜視図である。 実施の形態に係るコネクタに用いられる第1ハウジングを示す斜視図である。 第1ハウジングの正面図である。 第1ハウジングの背面図である。 図14のC−C線断面図である。 実施の形態に係るコネクタに用いられる第2ハウジングを示す斜視図である。 第2ハウジングの正面図である。 第2ハウジングの側面図である。 実施の形態に係るコネクタに用いられる第3ハウジングを示す斜視図である。 第3ハウジングの正面図である。 図21のD−D線断面図である。 シェルと、防水部材と、第2ハウジングに保持された第2コンタクト部材と、第2コンタクト部材に接続された第1コンタクト部材を示す斜視図である。 第2ハウジングに保持された第2コンタクト部材と、第2コンタクト部材に接続された第1コンタクト部材および第3コンタクト部材を示す側面図である。 第3コンタクト部材が収容された第3ハウジングの正面図である。 図25のE−E線断面図である。 第1コンタクト部材と、第1コンタクト部材に接続された第2コンタクト部材と、第2コンタクト部材に接続された第3コンタクト部材を示す斜視図である。 第1コンタクト部材と、第1コンタクト部材に接続された第2コンタクト部材と、第2コンタクト部材に接続された第3コンタクト部材を示す側面図である。 第1コンタクト部材と、第1コンタクト部材に接続された第2コンタクト部材と、第2コンタクト部材に接続された第3コンタクト部材を示す側面図である。 結線対象物に位置合わせされたコネクタを示す斜視図である。 結線対象物に接続されたコネクタを示す斜視図である。 結線対象物に接続されたコネクタを示す側面図である。 従来のコネクタを示す断面図である。
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図1および図2は、それぞれ、実施の形態に係るコネクタ11を斜め前方から見た斜視図および斜め後方から見た斜視図である。
コネクタ11は、電気機器または電子機器に取り付けられる、いわゆる丸形のレセプタクルコネクタであり、嵌合軸C1を有し、それぞれ導電性材料から形成された4本のコンタクト12と、4本のコンタクト12を保持し且つ絶縁性材料から形成されたハウジング13と、ハウジング13の前部に取り付けられ且つ導電性材料から形成されたシェル14を備えている。
4本のコンタクト12は、3本の信号用コンタクト121、122および123と、1本のグランド用コンタクト124を含んでいる。信号用コンタクト121、122および123とグランド用コンタクト124の一端部121A、122A、123Aおよび124Aは、それぞれ、嵌合軸C1に沿って嵌合方向に延び、相手側コネクタに接続されるコネクタ11の嵌合方向の前部に露出している。
図3は、コネクタ11を嵌合方向の前方から見た正面図である。
信号用コンタクト121、122および123とグランド用コンタクト124の一端部121A、122A、123Aおよび124Aは、嵌合方向から見たときに、4つの内角がそれぞれ90度の菱形Sの4つの頂点に位置するように配置されている。
図4は、コネクタ11を嵌合方向の後方から見た背面図である。
嵌合方向に沿ったハウジング13の後端面には、それぞれ嵌合方向に延びる3つの挿入孔131、132および133が形成されている。これらの挿入孔131、132および133は、嵌合方向の後方から見たときに、嵌合方向に対して直交する直線L上に配列されている。3本の信号用コンタクト121、122および123の他端部は、それぞれ、コネクタ11の後端部にまで延び、ハウジング13の挿入孔131、132および133内に収容されている。
すなわち、信号用コンタクト121、122および123の一端部121A、122A、123Aの配列方向と、信号用コンタクト121、122および123の他端部の配列方向が互いに異なっている。
なお、グランド用コンタクト124の他端部は、コネクタ11の後端部にまで延びることなく、コネクタ11の内部でシェル14に接続されている。
ここで、便宜上、嵌合軸C1に沿ってコネクタ11の前部から後部に向かう方向を+Z方向、ハウジング13の3つの挿入孔131、132および133の配列方向をX方向、XZ面に垂直な方向をY方向と呼ぶこととする。
相手側コネクタとなる図示しないプラグコネクタは、嵌合軸C1に沿って−Z方向から+Z方向に移動してコネクタ11に接続される。
図3に示されるように、信号用コンタクト121の一端部121Aと信号用コンタクト122の一端部122Aが互いにX方向に並び、信号用コンタクト123の一端部123Aとグランド用コンタクト124の一端部124Aが互いにX方向に並んでいる。同様に、信号用コンタクト121の一端部121Aとグランド用コンタクト124の一端部124Aが互いにY方向に並び、信号用コンタクト122の一端部122Aと信号用コンタクト123の一端部123Aが互いにX方向に並んでいる。
また、図4に示されるように、ハウジング13の後端面において直線L上に配列された3つの挿入孔131、132および133のうち、信号用コンタクト121の他端部が収容される挿入孔131は、もっとも+X方向側に配置され、信号用コンタクト122の他端部が収容される挿入孔132は、もっとも−X方向側に配置され、信号用コンタクト123の他端部が収容される挿入孔133は、中央部に配置されている。
シェル14は、それぞれ嵌合軸C1を中心とする円筒形状の前側円筒部14Aおよび後側円筒部14Bと、前側円筒部14Aおよび後側円筒部14Bの境界部分から嵌合軸C1に対して垂直方向に突出するフランジ14Cを有している。
ハウジング13の−Z方向側部分の外周部は、シェル14の後側円筒部14Bにより覆われ、シェル14の前側円筒部14Aの内部には、−Z方向に向かって開放された凹状の相手側コネクタ収容部14Dが形成されている。
また、シェル14の後側円筒部14Bの内部には、ハウジング13の−Z方向側に隣接して配置された防水部材15が配置されており、図3に示されるように、相手側コネクタ収容部14D内に防水部材15の−Z方向側端面が露出し、信号用コンタクト121、122および123とグランド用コンタクト124の一端部121A、122A、123Aおよび124Aが、それぞれ、防水部材15に形成された貫通孔を通してシェル14の相手側コネクタ収容部14D内に突出している。
図5に、コネクタ11の組立図を示す。この組立図は、嵌合軸C1に沿うZ方向が鉛直方向となるように描かれている。
信号用コンタクト121は、+Z方向に向かって順次接続される、第1コンタクト部材21と第2コンタクト部材31と第3コンタクト部材41から構成されている。同様に、信号用コンタクト122は、+Z方向に向かって順次接続される、第1コンタクト部材22と第2コンタクト部材32と第3コンタクト部材42から構成されている。信号用コンタクト123は、+Z方向に向かって順次接続される、第1コンタクト部材23と第2コンタクト部材33と第3コンタクト部材43から構成されている。
また、ハウジング13は、互いにZ方向に連結される第1ハウジング51と第2ハウジング61と第3ハウジング71から構成されている。第1コンタクト部材21、22および23は、第1ハウジング51に保持され、第2コンタクト部材31、32および33は、第2ハウジング61に保持され、第3コンタクト部材41、42および43は、第3ハウジング71に保持される。
なお、図5において、グランド用コンタクト124と防水部材15は、簡略化のために図示が省略されている。
図6および図7は、それぞれ、Z方向が鉛直方向となるように描かれた、図3のA−A線断面図およびB−B線断面図である。
図6に示されるように、第1ハウジング51に保持された信号用コンタクト121の第1コンタクト部材21および信号用コンタクト122の第1コンタクト部材22は、それぞれ、第2ハウジング61に保持された信号用コンタクト121の第2コンタクト部材31および信号用コンタクト122の第2コンタクト部材32に接続されている。さらに、図7に示されるように、第2ハウジング61に保持された信号用コンタクト121の第2コンタクト部材31および信号用コンタクト122の第2コンタクト部材32は、それぞれ、第3ハウジング71に保持された信号用コンタクト121の第3コンタクト部材41および信号用コンタクト122の第3コンタクト部材42に接続されている。
図8に、第1コンタクト部材21、22および23を示す。
第1コンタクト部材21は、Z方向に延びる丸ピン形状の第1接触部21Aと、第1接触部21Aの+Z方向端部に連結され且つ第1接触部21Aよりも大きい径を有する円柱状の第1保持部21Bと、第1保持部21Bに対して第1接触部21Aとは反対側の+Z方向側に連結され且つZ方向に延びる平板部からなる第1接続部21Cとを有している。第1コンタクト部材21は、第1接触部21Aから第1接続部21CまでZ方向に沿って延び、全体的に直線形状を有している。すなわち、第1接触部21Aと第1接続部21Cは、Z方向から見て互いに重複する部分を有する。
第1コンタクト部材22および23は、それぞれ、第1コンタクト部材21と同一の形状を有している。すなわち、第1コンタクト部材22は、丸ピン形状の第1接触部22Aと、円柱状の第1保持部22Bと、平板部からなる第1接続部22Cとを有している。同様に、第1コンタクト部材23は、丸ピン形状の第1接触部23Aと、円柱状の第1保持部23Bと、平板部からなる第1接続部23Cとを有している。また、第1接触部22Aおよび23Aと第1接続部22Cおよび23Cは、それぞれ、Z方向から見て互いに同じ位置にある。
なお、第1コンタクト部材21および22は、それぞれ、平板部からなる第1接続部21Cおよび22CがYZ面に沿う向きに配置され、第1コンタクト部材23は、平板部からなる第1接続部23CがXZ面に沿う向きに配置されている。
また、第1コンタクト部材21、22および23の丸ピン形状の第1接触部21A、22Aおよび23Aは、図示しない相手側コネクタの対応するコンタクトに接触するもので、これら第1接触部21A、22Aおよび23Aにより、信号用コンタクト121、122および123の一端部121A、122Aおよび123Aが構成されている。
図9に、第2コンタクト部材31、32および33を示す。
第2コンタクト部材31は、Z方向に延びる第2接続部31Aと、第2接続部31Aの+Z方向端部に連結され且つXY面に沿って延びる平板状の第2保持部31Bと、第2保持部31Bに対して第2接続部31Aとは反対側の+Z方向側に連結され且つYZ面に沿って延びる平板部からなる第2接触部31Cとを有している。第2接続部31Aは、それぞれ、XZ面に沿って延び且つ互いにY方向に対向する2つの板状部34を有し、それぞれの板状部34の−Z方向端部に、互いにX方向に対向する1対の弾性片35が形成されている。すなわち、第2接続部31Aは、2対の弾性片35を有している。
第2コンタクト部材31は、第2接続部31Aおよび第2接触部31CがZ方向に延び、第2接続部31Aと第2接触部31Cとを接続する、第2保持部31BがXY面に沿って延び、全体的にクランク形状を有しており、第2接続部31Aと第2接触部31Cは、Z方向から見て互いに異なる位置にある。
第2コンタクト部材32および33も、第2コンタクト部材31と同様に、全体的にクランク形状を有している。
第2コンタクト部材32は、Z方向に延びる第2接続部32Aと、XY面に沿って延びる平板状の第2保持部32Bと、YZ面に沿って延びる平板部からなる第2接触部32Cとを有している。第2接続部32Aは、第2コンタクト部材31の第2接続部31Aと同様に、XZ面に沿って延び且つ互いにY方向に対向する2つの板状部34を有し、それぞれの板状部34の−Z方向端部に、互いにX方向に対向する1対の弾性片35が形成されている。すなわち、第2接続部32Aは、2対の弾性片35を有している。また、第2接続部32Aと第2接触部32Cは、Z方向から見て互いに異なる位置にある。
また、第2コンタクト部材33は、Z方向に延びる第2接続部33Aと、XY面に沿って延びる平板状の第2保持部33Bと、YZ面に沿って延びる平板部からなる第2接触部33Cとを有している。第2接続部33Aは、YZ面に沿って延び且つ互いにX方向に対向する2つの板状部34を有し、それぞれの板状部34の−Z方向端部に、互いにY方向に対向する1対の弾性片35が形成されている。すなわち、第2接続部33Aは、2対の弾性片35を有している。また、第2接続部33Aと第2接触部33Cは、Z方向から見て互いに異なる位置にある。
図10に、Z方向から見た、第2コンタクト部材31、32および33の正面図を示す。第2コンタクト部材31の第2接続部31Aと第2コンタクト部材32の第2接続部32Aは、互いにX方向に並び、第2コンタクト部材32の第2接続部32Aと第2コンタクト部材33の第2接続部33Aは、互いにY方向に並んでいる。また、第2コンタクト部材31および32の第2接続部31Aおよび32Aでは、2つの板状部34のそれぞれに形成された1対の弾性片35が互いにX方向に対向しているのに足して、第2コンタクト部材33の第2接続部33Aでは、2つの板状部34のそれぞれに形成された1対の弾性片35が互いにY方向に対向している。
これら第2接続部31A、32Aおよび33Aの2対の弾性片35は、それぞれ、対応する第1コンタクト部材21、22および23の平板部からなる第1接続部21C、22Cおよび23Cを両面から挟んで弾性接触するためのものである。
また、第2コンタクト部材31、32および33の第2接触部31C、32Cおよび33Cは、Z方向から見たときに、X方向に一直線上に配列されており、いずれも、YZ面に沿って延びる平板部から形成されている。
図10に示されるように、第2コンタクト部材31と第2コンタクト部材32は、Z方向から見たときに、互いにX方向に離れて配置されているが、第2コンタクト部材32と第2コンタクト部材33は、Z方向から見たときに、互いの一部が重なり合っている。具体的には、第2コンタクト部材32の第2接続部32Aと第2コンタクト部材33の第2保持部33BとがZ方向に重なっている。
図11に、Y方向から見た、第2コンタクト部材31、32および33の側面図を示す。第2コンタクト部材31および32の第2保持部31Bおよび32Bは、互いに同一のZ方向位置を有しているが、第2コンタクト部材33の第2保持部33Bは、第2コンタクト部材31および32の第2保持部31Bおよび32Bよりも+Z方向側に位置している。このため、図9および図11に示されるように、第2コンタクト部材32の第2接続部32Aと第2コンタクト部材33の第2保持部33Bとの間に空隙Gが形成されており、第2コンタクト部材32と第2コンタクト部材33は、互いに短絡することがないように配置されている。
図12に、第3コンタクト部材41、42および43を示す。
第3コンタクト部材41は、XZ面に沿って延び且つY方向から見てH字形状を有する板状部材からなり、板状部材の−Z方向端部に形成され且つ互いにX方向に対向する1対の弾性片44からなる第3接続部41Aと、板状部材の+Z方向端部に形成され且つ互いにX方向に対向する1対の弾性片45からなる第3接触部41Cと、板状部材のZ方向の中間部に形成され且つX方向に延びる第3保持部41Bとを有している。このような構造を有する2つの第3コンタクト部材41が互いにY方向に対向するように配置されている。
第3コンタクト部材42および43も、第3コンタクト部材41に使用された板状部材と同一の板状部材からなり、板状部材の−Z方向端部に形成された第3接続部42Aおよび43Aと、板状部材の+Z方向端部に形成された第3接触部42Cおよび43Cと、板状部材のZ方向の中間部に形成された第3保持部42Bおよび43Bとを有している。2つの第3コンタクト部材42が互いにY方向に対向するように配置され、同様に、2つの第3コンタクト部材43が互いにY方向に対向するように配置されている。
図13〜図16に、第1ハウジング51の構成を示す。第1ハウジング51は、絶縁性樹脂からなるハウジング本体52を有し、ハウジング本体52に、Z方向に貫通する3つの保持孔531、532および533と、−Z方向に開口する1つの保持孔534が形成されている。3つの保持孔531、532および533は、それぞれ、第1コンタクト部材21、22および23を保持するためのもので、保持孔531および532の内部には、Y方向の両側においてZ方向に延びる1対の溝からなる平板規制部531Aおよび532Aが形成され、保持孔533の内部には、X方向の両側においてZ方向に延びる1対の溝からなる平板規制部533Aが形成されている。
平板規制部531A、532Aおよび533Aは、第1コンタクト部材21、22および23が保持孔531、532および533に挿入される際に、平板部からなる第1接続部21C、22Cおよび23Cを収容する。
なお、保持孔534は、グランド用コンタクト124の+Z方向端部を保持するためのものである。
図13および図15に示されるように、ハウジング本体52の−Y方向を向いた側面には、2つの突起54が形成され、ハウジング本体52の+Y方向を向いた側面には、1つの突起54が形成されている。
また、図15に示されるように、ハウジング本体52の+Z方向を向いた背面には、+Z方向に開口する2つの嵌合孔55が形成されている。
図17〜図19に、第2ハウジング61の構成を示す。第2ハウジング61は、絶縁性樹脂からなるハウジング本体62を有し、ハウジング本体62に、それぞれXY面に沿って延びる保持面631、632および633が形成されている。これらの保持面631、632および633は、それぞれ、第2コンタクト部材31、32および33の第2保持部31B、32Bおよび33Bを保持するもので、いずれも−Z方向を向いており、保持面631および632は、互いに同一のZ方向位置に配置され、保持面633は、保持面631および632よりも+Z方向側に配置されている。
また、保持面631、632および633のそれぞれの−Z方向側には、保持面631、632および633に対向するように、ラッチ641、642および643が形成されている。
このような保持面631、632および633に第2コンタクト部材31、32および33の第2保持部31B、32Bおよび33Bが接触するように配置されることにより、第2コンタクト部材31、32および33は、XY面内で所定範囲にわたって移動可能に保持される。また、ラッチ641、642および643の存在により、第2コンタクト部材31、32および33が第2ハウジング61から脱落することが防止されている。
ハウジング本体62の−Z方向を向いた正面には、それぞれ−Z方向に突出する2本のポスト65が形成されている。2本のポスト65は、第1ハウジング51の2つの嵌合孔55に圧入されることにより、第2ハウジング61を第1ハウジング51に連結するためのものである。第1ハウジング51と第2ハウジング61の誤嵌合を防止するために、2本のポスト65は、互いに異なる断面形状を有している。
また、ハウジング本体62の+Z方向を向いた背面には、それぞれ+Z方向に突出する2本のポスト66が形成されている。これら2本のポスト66は、互いに異なる外径を有している。
図20〜図22に、第3ハウジング71の構成を示す。第3ハウジング71は、絶縁性樹脂からなるハウジング本体72を有し、ハウジング本体72に、Z方向に貫通する3つの保持孔731、732および733が形成されている。保持孔731、732および733は、それぞれ、図12に示される第3コンタクト部材41、42および43を収容して保持するためのもので、保持孔731、732および733の内部には、Y方向に延びる梁部731A、732Aおよび733Aが形成されている。これらの梁部731A、732Aおよび733Aは、対応する第3コンタクト部材41、42および43の第3保持部41B、42Bおよび43Bを−Z方向側に接触させて第3コンタクト部材41、42および43を揺動可能に保持するためのものである。
また、図20に示されるように、ハウジング本体72の−Y方向を向いた側面の−Z方向端部には、2つのU字形状のフック74が−Z方向に突出形成され、ハウジング本体72の+Y方向を向いた側面の−Z方向端部には、1つのU字形状のフック74が−Z方向に突出形成されている。
さらに、図21および図22に示されるように、ハウジング本体72の−Z方向を向いた正面には、−Z方向に開口する2つの嵌合孔75が形成されている。2つの嵌合孔75には第2ハウジング61の2本のポスト66が圧入され、これにより、第3ハウジング71が第2ハウジング61に連結される。
図23は、第2ハウジング61に保持された第2コンタクト部材31、32および33の第2接続部31A、32Aおよび33Aに、それぞれ、第1コンタクト部材21、22および23の第1接続部21C、22Cおよび23Cが接続された状態を示している。
第1コンタクト部材21、22および23の第1接触部21A、22Aおよび23Aは、防水部材15の貫通孔151、152および153を通して、+Z方向から−Z方向に向かってシェル14の内部に挿入され、シェル14の相手側コネクタ収容部14D内に突出する。
図24は、第2ハウジング61に保持された第2コンタクト部材31、32および33の第2接触部31C、32Cおよび33Cに、それぞれ、第3コンタクト部材41、42および43の第3接続部41A、42Aおよび43Aが接続された状態を示している。第2コンタクト部材31、32および33は、XY面内で移動可能に第2ハウジング61と第3ハウジング71との間に保持されている。
図25は、第3コンタクト部材41、42および43が収容された第3ハウジング71を示し、図26は、第3ハウジング71に収容された第3コンタクト部材41、42および43を+Y方向から見た断面図である。第3コンタクト部材41、42および43は、−Z方向から+Z方向に向かって第3ハウジング71の保持孔731、732および733に収容され、第3コンタクト部材41、42および43の第3保持部41B、42Bおよび43Bが、梁部731A、732Aおよび733Aの−Z方向側に接触している。これにより、第3コンタクト部材41、42および43は、保持孔731、732および733の内部においてXZ面内で揺動可能に保持されている。
コネクタ11を組み立てる際には、例えば、まず、第2コンタクト部材31、32および33をそれぞれ第2ハウジング61に保持させ、第2ハウジング61の−Z方向に突出する2本のポスト65を第1ハウジング51の2つの嵌合孔55に圧入することにより、第2ハウジング61を第1ハウジング51に連結する。
さらに、第3コンタクト部材41、42および43を第3ハウジング71の保持孔731、732および733に収容した後、第2ハウジング61の+Z方向に突出する2本のポスト66を第3ハウジング71の2つの嵌合孔75に圧入することにより、第2ハウジング61を第3ハウジング71に連結する。このとき、第3ハウジング71の3つのU字形状のフック74が、それぞれ、第1ハウジング51の対応する突起54に引っ掛かり、これにより、第1ハウジング51と第2ハウジング61と第3ハウジング71が一つに連結される。
次に、第1ハウジング51の保持孔531、532および533に−Z方向から第1コンタクト部材21、22および23が挿入される。このとき、保持孔531、532および533の平板規制部531A、532Aおよび533Aに、第1コンタクト部材21、22および23の平板部からなる第1接続部21C、22Cおよび23Cが挿入されることで、Z方向の回りの第1コンタクト部材21、22および23の向きが規制され、第1接続部21C、22Cおよび23Cは、第2ハウジング61に保持されている第2コンタクト部材31、32および33の弾性片35を有する第2接続部31A、32Aおよび33Aに接続される。
その後、第1コンタクト部材21、22および23の第1接触部21A、22Aおよび23Aが防水部材15の貫通孔151、152および153に通され、第1コンタクト部材21、22および23の第1接触部21A、22Aおよび23Aと防水部材15と第1ハウジング51の−Z方向部分が、+Z方向からシェル14の内部に挿入される。そして、図6および図7に示されるCリング80が第1ハウジング51の外周部とシェル14の内周部との間に嵌め込まれることにより、第1ハウジング51とシェル14とが互いに分離しないように連結される。
これにより、コネクタ11の組立が完了する。
図27〜図29は、第1コンタクト部材21、22および23と、第1コンタクト部材21、22および23に接続された第2コンタクト部材31、32および33と、第2コンタクト部材31、32および33に接続された第3コンタクト部材41、42および43を示している。図27〜図29では、互いにZ方向に連結された第1ハウジング51と第2ハウジング61と第3ハウジング71が省略されている。
第1コンタクト部材21、22および23の平板部からなる第1接続部21C、22Cおよび23Cが、第2コンタクト部材31、32および33の弾性片35を有する第2接続部31A、32Aおよび33Aに接続され、第2コンタクト部材31、32および33の平板部からなる第2接触部31C、32Cおよび33Cが、第3コンタクト部材41、42および43の弾性片44を有する第3接続部41A、42Aおよび43Aに接続されている。
Z方向から見たときに、第1コンタクト部材21、22および23の第1接触部21A、22Aおよび23Aが、4つの内角がそれぞれ90度の菱形の3つの頂点に位置するように配置されているのに対して、第3コンタクト部材41、42および43の第3接触部41C、42Cおよび43Cは、X方向に一直線上に配列されている。
コネクタ11は、以上のような構成を有しており、図30は、コネクタ11が結線対象物Mの−Z方向側に位置合わせされた状態を示している。結線対象物Mは、第1接続端子81、第2接続端子82および第3接続端子83を有している。これらの第1接続端子81、第2接続端子82および第3接続端子83は、Z方向から見たときに、X方向に一直線上に配列され、それぞれ、YZ面に沿って−Z方向に延びる平板形状を有している。
第1接続端子81、第2接続端子82および第3接続端子83は、図2および図4に示されるコネクタ11のハウジング13の後端面に配列された挿入孔131、132および133と同一の配列ピッチでX方向に配列されている。図30に示される状態から、コネクタ11を結線対象物Mに向けて+Z方向に移動させ、コネクタ11の挿入孔131、132および133に結線対象物Mの第1接続端子81、第2接続端子82および第3接続端子83を挿入することにより、図31および図32に示されるように、コネクタ11が結線対象物Mに組み付けられる。
これにより、コネクタ11の挿入孔131、132および133に収容されている第3コンタクト部材41、42および43の弾性片45を有する第3接触部41C、42Cおよび43Cに、結線対象物Mの平板形状の第1接続端子81、第2接続端子82および第3接続端子83が接続される。
このとき、コネクタ11の第2コンタクト部材31、32および33は、第2ハウジング61と第3ハウジング71との間においてXY面内で移動可能に保持され、第3コンタクト部材41、42および43は、第3ハウジング71においてXZ面内で揺動可能に保持されているので、コネクタ11の第3コンタクト部材41、42および43の第3接触部41C、42Cおよび43Cの位置と結線対象物Mの第1接続端子81、第2接続端子82および第3接続端子83の位置との間に、製造公差、組立公差等に起因する位置ずれが生じていても、コネクタ11の信号用コンタクト121、122および123を確実に結線対象物Mの第1接続端子81、第2接続端子82および第3接続端子83に導通させることができる。
コネクタ11においては、信号用コンタクト121、122および123の一端部121A、122Aおよび123Aを構成する第1コンタクト部材21、22および23の第1接触部21A、22Aおよび23Aの配列方向と、信号用コンタクト121、122および123の他端部を構成する第3コンタクト部材41、42および43の第3接触部41C、42Cおよび43Cの配列方向とが互いに異なっている。このため、第1コンタクト部材21、22および23の第1接触部21A、22Aおよび23Aが、例えば、規格等により定められた配列パターンに従って配置されていても、第3コンタクト部材41、42および43の第3接触部41C、42Cおよび43Cを自由に配列することができ、第3接触部41C、42Cおよび43Cの配列パターンの自由度を高くすることが可能となる。
その結果、ロボット等を用いることにより、コネクタ11を結線対象物Mに容易に自動組み付けすることができる。
上記の実施の形態では、弾性片45を有する第3コンタクト部材41、42および43の第3接触部41C、42Cおよび43Cが、平板形状を有する結線対象物Mの第1接続端子81、第2接続端子82および第3接続端子83に接続しているが、逆に、第3コンタクト部材41、42および43の第3接触部41C、42Cおよび43Cが平板形状を有し、結線対象物Mの第1接続端子81、第2接続端子82および第3接続端子83が弾性片を有するように構成することもできる。
ただし、結線対象物Mの第1接続端子81、第2接続端子82および第3接続端子83が弾性片を有していると、結線対象物Mが粉塵環境下で使用される場合、発生した粉塵が弾性片に付着し、弾性片から粉塵を除去することが困難になって、コネクタ11との電気的接続の信頼性が損なわれるおそれがある。第1接続端子81、第2接続端子82および第3接続端子83が平板形状を有していれば、粉塵の除去が容易となる。このため、上記の実施の形態のように、第3コンタクト部材41、42および43の第3接触部41C、42Cおよび43Cに弾性片45を具備させることが好ましい。
なお、上記の実施の形態では、第2コンタクト部材31、32および33の第2接続部31A、32Aおよび33Aが、それぞれ、2対の弾性片35を有しているが、これに限るものではなく、1対の弾性片35または3対以上の弾性片35を有していてもよい。ただし、第1コンタクト部材21、22および23の平板部からなる第1接続部21C、22Cおよび23Cと、第2コンタクト部材31、32および33の第2接続部31A、32Aおよび33Aとの電気的接続の信頼性を向上させるために、第2接続部31A、32Aおよび33Aは、2対以上の弾性片35を有することが好ましい。
また、上記の実施の形態では、第1コンタクト部材21、22および23の平板部からなる第1接続部21C、22Cおよび23Cが、第2コンタクト部材31、32および33の弾性片35を有する第2接続部31A、32Aおよび33Aに接続されているが、逆に、第2コンタクト部材31、32および33の第2接続部31A、32Aおよび33Aが、平板部を有し、第1コンタクト部材21、22および23の第1接続部21C、22Cおよび23Cが、平板部を両面から挟んで平板部に弾性接触する弾性片を有していてもよい。
上記の実施の形態では、第2コンタクト部材31、32および33の第2接触部31C、32Cおよび33Cに、それぞれ、2つの第3コンタクト部材41、42および43が接続されているが、これに限るものではなく、第2接触部31C、32Cおよび33Cに、それぞれ、1つの第3コンタクト部材41、42および43が接続されるように構成してもよい。ただし、第2コンタクト部材31、32および33と、第3コンタクト部材41、42および43との電気的接続の信頼性を向上させるために、第2接触部31C、32Cおよび33Cに、それぞれ、2つの第3コンタクト部材41、42および43を接続させることが好ましい。
実施の形態に係るコネクタ11において、第2コンタクト部材31、32および33の第2接触部31C、32Cおよび33Cに、平板部の代わりに1対または2対の弾性片を形成し、第3コンタクト部材41、42および43と第3ハウジング71を省略して、第2コンタクト部材31、32および33の第2接触部31C、32Cおよび33Cを結線対象物Mの第1接続端子81、第2接続端子82および第3接続端子83に接続させることもできる。このようにしても、第2コンタクト部材31、32および33が、XY面内で移動可能に保持されていれば、これら第2コンタクト部材31、32および33により、位置ずれを吸収して、第1コンタクト部材21、22および23と第2コンタクト部材31、32および33を確実に結線対象物Mの第1接続端子81、第2接続端子82および第3接続端子83に導通させることができる。
ただし、第2コンタクト部材31、32および33の第2接触部31C、32Cおよび33Cは、YZ面に沿って延びる平板部からなるため、図12に示される第3コンタクト部材41、42および43の弾性片45のように、XZ面内で弾性変形し得る弾性片を、第2接触部31C、32Cおよび33Cに形成しようとすると、第2接触部31C、32Cおよび33CをXZ面に沿う形状に変形しなければならず、X方向に大きな占有スペ−スを確保する必要が生じてしまう。従って、コネクタ11の小型化を図るためには、上記の実施の形態のように、第3コンタクト部材41、42および43と第3ハウジング71を用いることが好ましい。
上記の実施の形態に係るコネクタ11では、3本の信号用コンタクト121、122および123が使用されているが、これに限るものではなく、この発明は、2本または4本以上の信号用コンタクトを備えるコネクタにも適用することができる。また、信号用コンタクトは、電源用コンタクトとして使用することもできる。
1 コネクタ、2 ハウジング、2A フランジ、2B 相手側コネクタ収容部、2C 筒状部、3 コンタクト、3A 接触部、3B 接続部、11 コネクタ、12 コンタクト、121,122,123 信号用コンタクト、124 グランド用コンタクト、121A,122A,123A,124A 一端部、13 ハウジング、131,132,133 挿入孔、14 シェル、14A 前側円筒部、14B 後側円筒部、14C フランジ、14D 相手側コネクタ収容部、15 防水部材、151,152,153 貫通孔、21,22,23 第1コンタクト部材、21A,22A,23A 第1接触部、21B、22B、23B 第1保持部、21C、22C、23C 第1接続部、31,32,33 第2コンタクト部材、31A,32A,33A 第2接続部、31B、32B、33B 第2保持部、31C、32C、33C 第2接触部、34 板状部、35,44,45 弾性片、41,42,43 第3コンタクト部材、41A,42A,43A 第3接続部、41B,42B,43B 第3保持部、41C,42C,43C 第3接触部、51 第1ハウジング、52 ハウジング本体、531,532,533,534,731,732,733 保持孔、531A,532A,533A 平板規制部、54 突起、55,75 嵌合孔、61 第2ハウジング、631,632,633 保持面、641,642,643 ラッチ、65,66 ポスト、71 第3ハウジング、731A,732A,733A 梁部、74 フック、80 Cリング、81 第1接続端子、82 第2接続端子、83 第3接続端子、D 嵌合方向、C1 嵌合軸、S 菱形、L 直線、M 結線対象物。

Claims (13)

  1. 嵌合方向に沿って相手側コネクタに嵌合するコネクタであって、
    複数のコンタクトと、前記複数のコンタクトを保持するハウジングとを備え、
    前記複数のコンタクトは、それぞれ、前記相手側コネクタのコンタクトに接触する第1コンタクト部材と、前記第1コンタクト部材に接続される第2コンタクト部材とを有し、
    前記第1コンタクト部材は、前記相手側コネクタのコンタクトに接触する第1接触部と、前記ハウジングに保持される第1保持部と、前記第1保持部に対して前記第1接触部とは反対側に配置された第1接続部とを有し、
    前記第2コンタクト部材は、前記第1接続部に接続される第2接続部と、前記嵌合方向に対して直交する方向に移動可能に前記ハウジングに保持される第2保持部と、前記第2保持部に対して前記第2接続部とは反対側に配置される第2接触部とを有し、
    前記第1コンタクト部材の前記第1接触部と前記第1接続部は、前記嵌合方向から見て互いに同じ位置にあり、
    前記第2コンタクト部材の前記第2接続部と前記第2接触部は、前記嵌合方向から見て互いに異なる位置にあり、
    前記第1接続部および前記第2接続部のうち、一方は、前記嵌合方向に沿って延びる平板部を有し、他方は、前記平板部を両面から挟んで前記平板部に弾性接触する1対の弾性片を有し、
    前記嵌合方向に直交する平面上において、前記複数のコンタクトの前記第1接触部の配列方向と前記第2接触部の配列方向とが互いに異なることを特徴とするコネクタ。
  2. 前記第1コンタクト部材は、前記第1接触部から前記第1接続部まで前記嵌合方向に沿って延びる直線形状を有し、
    前記第2コンタクト部材は、前記第2接続部および前記第2接触部が前記嵌合方向に沿って延び、且つ、前記第2保持部が前記嵌合方向に対して直交する方向に延びる、クランク形状を有する請求項1に記載のコネクタ。
  3. 前記嵌合方向に直交する平面上において、前記複数のコンタクトの前記第1接触部は、所定の菱形の4つの頂点のいずれかに位置するように配置され、前記複数のコンタクトの前記第2接触部は、一直線上に配列されている請求項2に記載のコネクタ。
  4. 前記第1接続部および前記第2接続部のうちの前記他方は、前記平板部の表面に沿って配列された2対の前記弾性片を有する請求項1〜3のいずれか一項に記載のコネクタ。
  5. 前記ハウジングは、前記第1コンタクト部材を保持する第1ハウジングと、前記第1ハウジングに固定され且つ前記第2コンタクト部材を保持する第2ハウジングとを有し、
    前記第2コンタクト部材の前記第2保持部は、前記第1ハウジングと前記第2ハウジングの間において前記嵌合方向に対して直交する方向に移動可能に保持される請求項1〜4のいずれか一項に記載のコネクタ。
  6. 前記複数のコンタクトのうち少なくとも1つのコンタクトの前記第2保持部は、前記嵌合方向から見て、前記複数のコンタクトのうち他のコンタクトの前記第2保持部に対し、少なくとも一部が重複する位置にある請求項5に記載のコネクタ。
  7. 前記第1接続部は、前記平板部を有し、
    前記第1ハウジングは、前記平板部の向きを規制する平板規制部を有する請求項5または6に記載のコネクタ。
  8. 前記複数のコンタクトのうち少なくとも1つのコンタクトの前記平板部は、前記複数のコンタクトのうち他のコンタクトの前記平板部に対して交差する方向に延びる請求項7に記載のコネクタ。
  9. 前記第2接触部は、結線対象物に接触する請求項1〜8のいずれか一項に記載のコネクタ。
  10. 前記第2接触部は、平板形状の前記結線対象物を両面から挟んで前記結線対象物に弾性接触する1対の弾性片を有する請求項9に記載のコネクタ。
  11. 前記ハウジングに連結可能な第3ハウジングと、前記第3ハウジングに保持され且つ前記複数のコンタクトの前記第2コンタクト部材の前記第2接触部に接続される複数の第3コンタクト部材とを備え、
    前記第2接触部は、前記嵌合方向に沿って延びる平板部を有し、
    前記第3コンタクト部材は、前記第2接触部の前記平板部を両面から挟んで前記平板部に弾性接触する1対の弾性片からなる第3接続部と、結線対象物に接触する第3接触部とを有する請求項1〜8のいずれか一項に記載のコネクタ。
  12. 前記第3接触部は、平板形状の前記結線対象物を両面から挟んで前記結線対象物に弾性接触する1対の弾性片を有する請求項11に記載のコネクタ。
  13. 前記第1接触部は、丸ピン形状を有する請求項1〜12のいずれか一項に記載のコネクタ。
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