WO2019069869A1 - コネクタ及び電子機器 - Google Patents
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- H01R13/40—Securing contact members in or to a base or case; Insulating of contact members
- H01R13/405—Securing in non-demountable manner, e.g. moulding, riveting
- H01R13/41—Securing in non-demountable manner, e.g. moulding, riveting by frictional grip in grommet, panel or base
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- H01R2107/00—Four or more poles
Definitions
- the present disclosure relates to a connector and an electronic device.
- connection reliability with a connection object, for example, it has a floating structure that absorbs positional deviation between substrates by a part of the connector moving even during and after fitting Connectors are known.
- Patent Document 1 discloses an electrical connector having a floating structure and contributing to miniaturization while suppressing conduction failure due to flux rising.
- a connector is A first insulator, A second insulator movable relative to the first insulator and engaged with the connection object; Contacts attached to the first insulator and the second insulator; Equipped with The contact is An elastically deformable first elastic portion extending from a first base supported by the first insulator; An adjusting portion which is formed continuously with the first elastic portion and has higher electrical conductivity than the first elastic portion; An elastically deformable second elastic portion extending from the adjusting portion to the second insulator; A contact portion which electrically contacts the connection object when the second insulator and the connection object are fitted; Equipped with
- FIG. 5 is a cross-sectional perspective view taken along the line V-V in FIG. 3; It is an enlarged view of the VI section of FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line V-V in FIG. 3; It is a front view showing a pair of contacts. It is an enlarged view of the IX section of FIG.
- FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line XIII-XIII of FIG.
- FIG. 3 is a schematic diagram which showed the 1st example to which a pair of contacts elastically deform. It is a schematic diagram showing the 2nd example which a pair of contacts elastically deform.
- the connector it is possible to achieve both a good floating structure and a good transmission characteristic in signal transmission.
- FIGS. 1 to 9 and 13 Front, rear, right, left, and top and bottom directions in the following description are based on the directions of arrows in the drawings.
- the directions of the arrows are aligned with each other in different drawings in FIGS. 1 to 9 and 13.
- the directions of the arrows are aligned with each other in FIGS. 11 and 12.
- the direction of each arrow is mutually aligned between FIG. 14 and FIG.
- the illustration of the circuit boards CB1 and CB2 is omitted for the purpose of easy illustration.
- the connector 10 according to an embodiment is described as a receptacle connector.
- the connection object 70 is described as a plug connector.
- the connector 10 may act as a plug, and the connection object 70 may act as a receptacle.
- the connector 10 and the connection object 70 are described as being connected to the circuit boards CB1 and CB2 respectively and connected to these in the vertical direction.
- the connector 10 and the connection object 70 are connected along the vertical direction as an example.
- the “fitting direction” used in the following description refers to the vertical direction as an example.
- the connection method is not limited to this.
- the connector 10 and the connection object 70 may be connected in parallel to the circuit boards CB1 and CB2, respectively, or one may be connected in the vertical direction and the other in a parallel direction.
- the circuit boards CB1 and CB2 may be rigid boards or any other circuit boards.
- the circuit board CB1 or CB2 may be a flexible printed circuit board (FPC).
- FIG. 1 is an external perspective view showing a state in which a connector 10 according to an embodiment and a connection object 70 are connected in top view.
- FIG. 2 is an external perspective view showing a state in which the connector 10 according to the embodiment and the connection object 70 are separated from above.
- the connector 10 according to one embodiment has a floating structure.
- the connector 10 allows relative movement of the connected connection object 70 with respect to the circuit board CB1.
- the connection object 70 can move within a predetermined range with respect to the circuit board CB1 even in the state of being connected to the connector 10.
- FIG. 3 is an external perspective view showing the connector 10 according to the embodiment in top view.
- FIG. 4 is an exploded perspective view of the connector 10 of FIG. 3 as viewed from above.
- FIG. 5 is a cross-sectional perspective view taken along the line V--V in FIG. 6 is an enlarged view of a VI part of FIG.
- FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line V--V in FIG.
- FIG. 8 is a front view showing a pair of contacts 60.
- FIG. 9 is an enlarged view of a portion IX of FIG.
- the connector 10 has a first insulator 20, a second insulator 30, a fitting 40, a metal plate 50, and a contact 60 as large components.
- the connector 10 is assembled by the following method as an example.
- the fitting 40 is press-fit from below the first insulator 20, and the second insulator 30 is disposed inside the first insulator 20 to which the fitting 40 is press-fitted.
- the contacts 60 are pressed in from the lower side of each.
- the metal plate 50 is press-fit on the outer surface of the first insulator 20.
- the first insulator 20 is a rectangular cylindrical member obtained by injection molding of an insulating and heat-resistant synthetic resin material.
- the first insulator 20 is hollow and has openings 21A and 21B on the upper and lower surfaces, respectively.
- the first insulator 20 is formed of four side surfaces and has an outer peripheral wall 22 surrounding an internal space.
- the first insulator 20 has a recess 23 provided in the front and rear surfaces of the outer peripheral wall 22.
- a metal plate 50 is attached to the recess 23.
- the first insulator 20 has a plurality of contact attachment grooves 24 formed from the lower edge to the lower surface and the inner surface of the outer peripheral wall 22.
- the plurality of contacts 60 are respectively attached to the plurality of contact attachment grooves 24.
- the number of contact attachment grooves 24 is the same as the number of contacts 60.
- the plurality of contact attachment grooves 24 are recessed in line in the left-right direction.
- the contact attachment groove 24 extends in the vertical direction on the inner surface of the first insulator 20.
- the second insulator 30 is a member extending in the left-right direction, which is formed by injection molding of an insulating and heat-resistant synthetic resin material.
- the second insulator 30 is formed in a substantially convex shape in a front view from the front.
- the second insulator 30 has a bottom portion 31 constituting a lower portion, and a fitting convex portion 32 projecting upward from the bottom portion 31 and fitting with the connection object 70.
- the bottom 31 is longer than the fitting projection 32 in the left-right direction. In other words, the left and right end portions of the bottom portion 31 respectively project outward more than the left and right end portions of the fitting convex portion 32.
- the second insulator 30 has a fitting recess 33 that is recessed on the top surface of the fitting protrusion 32.
- the second insulator 30 has a guiding portion 34 formed so as to surround the fitting recess 33 over the upper edge of the fitting protrusion 32.
- the guide portion 34 is formed by an inclined surface that inclines obliquely inward and upward at the upper edge portion of the fitting protrusion 32.
- the second insulator 30 has a plurality of contact attachment grooves 35 formed side by side in the left-right direction.
- the plurality of contacts 60 are respectively attached to the plurality of contact attachment grooves 35.
- the number of contact attachment grooves 35 is the same as the number of contacts 60.
- the plurality of contact attachment grooves 35 extend in the vertical direction.
- the lower part of the contact attachment groove 35 is formed by recessing the lower part of the front surface and the rear surface of the second insulator 30.
- the central portion of the contact attachment groove 35 is formed in the inside of the second insulator 30.
- the upper portion of the contact mounting groove 35 is formed by recessing both inner surfaces in the front-rear direction of the fitting recess 33.
- the second insulator 30 has a wall portion 36 extending internally downward from the bottom surface of the fitting recess 33.
- the wall portion 36 is located between the pair of contacts 60 attached to the second insulator 30 in a state of being arranged in the front-rear direction.
- the wall 36 faces the pair of contacts 60 respectively.
- the top of the wall 36 is formed the widest.
- the central portion of the wall 36 is formed narrower than the upper portion.
- the lower portion of the wall portion 36 is formed narrower than the central portion.
- the front and rear surfaces of the wall portion 36 constitute a part of the contact mounting groove 35.
- the central portion of the contact attachment groove 35 formed in the inside of the second insulator 30 becomes narrower as it goes from the lower side to the upper side with the change in the width of the central part and the upper part of the wall portion 36.
- the metal fitting 40 is formed by processing a thin plate of any metal material into a shape shown in FIG. 4 using a stamping die.
- the metal fitting 40 is disposed at each of the left and right ends of the first insulator 20.
- the metal fittings 40 are each formed substantially in an H shape in a front view from the left and right direction.
- the metal fitting 40 has a mounting portion 41 extending outward in a substantially U shape at the lower end portions of the front and rear sides thereof.
- the metal fitting 40 has a continuous portion 42 extending in the front-rear direction at a substantially central portion in the vertical direction.
- the metal fitting 40 has, in the continuous portion 42, a retaining portion 43 which protrudes in the left and right direction from the lower edge portion substantially at the center in the front and rear direction.
- the retaining portion 43 suppresses the upward removal of the second insulator 30 relative to the first insulator 20.
- the metal fitting 40 has locking portions 44 that lock to the first insulator 20 at upper end portions on both the front and
- the metal plate 50 is formed by processing a thin plate of any metal material into a shape shown in FIG. 4 using a stamping die.
- the metal plate 50 is disposed at each of the front and rear end portions of the first insulator 20.
- the metal plates 50 are each formed in a plate shape in a front view from the front and rear direction.
- the metal plate 50 has mounting portions 51 extending outward in a substantially L shape at lower end portions of the left and right ends thereof.
- the metal plate 50 extends in the vertical direction at the left and right end portions thereof, and has locking portions 52 that lock the first insulator 20.
- the metal plate 50 has a laterally extending ridge 53 that is outwardly raised on the outer surface.
- the metal plate 50 has two ridges 53 arranged in parallel at the top and bottom.
- the metal plate 50 has a bent portion 54 extending upward.
- the bending portion 54 is formed in a substantially J shape, and is bent from the inside to the outside.
- the contact 60 is formed of, for example, a thin plate of a spring-elastic copper alloy or corson series copper alloy containing phosphor bronze, beryllium copper or titanium copper into a shape shown in FIGS. 4 to 9 using a stamping (stamping) It is processed.
- the contacts 60 are formed only by punching.
- the method of processing the contact 60 is not limited to this, and may include the step of bending in the thickness direction after punching.
- the contact 60 is formed of a metal material having a small elastic coefficient so that the shape change caused by the elastic deformation is large.
- the surface of the contact 60 is plated with gold or tin after a base is formed by nickel plating.
- a plurality of contacts 60 are arranged in the left-right direction. As shown in FIG. 7, the contact 60 is attached to the first insulator 20 and the second insulator 30. As shown in FIGS. 7 and 8, the pair of contacts 60 arranged at the same left and right positions are formed and arranged symmetrically along the front-rear direction. The pair of contacts 60 are formed and arranged so as to be substantially line symmetrical with respect to the vertical axis passing through the center between them.
- the contact 60 has a first base portion 61 extending in the vertical direction and supported by the first insulator 20. The upper end portion of the first base 61 is locked to the first insulator 20.
- the contact 60 is formed continuously with the lower end portion of the first base portion 61 and has a locking portion 62 that locks to the first insulator 20.
- the first base portion 61 and the locking portion 62 are accommodated in the contact attachment groove 24 of the first insulator 20.
- the contact 60 has a mounting portion 63 extending outward in a substantially L shape from the outside of the lower end portion of the locking portion 62.
- the contact 60 has an elastically deformable first elastic portion 64 ⁇ / b> A extending inward in the front-rear direction from the first base portion 61.
- the first elastic portion 64A extends inward obliquely downward from the first base portion 61, and then bends obliquely upward and extends linearly as it is.
- the first elastic portion 64A is bent downward again at its inner end, and is connected to the upper end of the adjustment portion 64B.
- the first elastic portion 64 ⁇ / b> A is formed narrower than the first base 61.
- the contact 60 has an adjusting portion 64B formed continuously with the first elastic portion 64A.
- the adjusting portion 64B is wider than the first elastic portion 64A, that is, has a larger cross-sectional area, and thus has higher electric conductivity than the first elastic portion 64A.
- the adjustment portion 64 ⁇ / b> B extends in the fitting direction with the connection object 70, that is, in the vertical direction, in a state where the contact 60 is not elastically deformed.
- the contact 60 extends from the lower end portion of the adjustment portion 64B to the second insulator 30, and has a second elastic portion 64C which can be elastically deformed.
- the second elastic portion 64C is bent obliquely upward from the lower end portion of the adjustment portion 64B and extends linearly as it is.
- the second elastic portion 64C is bent again obliquely downward, and is connected to an outer end portion of a second base portion 65 described later. Similar to the first elastic portion 64A, the second elastic portion 64C is formed narrower than the adjustment portion 64B. As described above, the second elastic portion 64C can adjust a portion to be elastically displaced.
- the first elastic portion 64A, the adjustment portion 64B and the second elastic portion 64C are integrally formed in a substantially crank shape.
- the first elastic portion 64A and the second elastic portion 64C are formed symmetrically with respect to the adjustment portion 64B.
- the first elastic portion 64A and the second elastic portion 64C are formed to be substantially point-symmetrical to each other with respect to the center of the adjustment portion 64B.
- the first elastic portion 64A and the second elastic portion 64C respectively extend from both end sides in the fitting direction in the adjusting portion 64B. More specifically, the first elastic portion 64A extends from the inner end of the upper edge of the adjustment portion 64B. On the other hand, the second elastic portion 64C extends from the outer end of the lower edge of the adjustment portion 64B.
- the connection point between the first elastic portion 64A and the adjustment portion 64B and the connection point between the second elastic portion 64C and the adjustment portion 64B are formed at mutually symmetrical positions with respect to the center of the adjustment portion 64B. There is.
- the contact 60 has a second base 65 continuous with the second elastic portion 64C.
- the second base 65 is formed wider than the second elastic portion 64C in order to increase its rigidity.
- the contact 60 has an elastically deformable third elastic portion 66 extending upward from the second base 65 and disposed along the inner wall of the second insulator 30.
- the third elastic portion 66 extends in the fitting direction with the connection object 70, that is, in the vertical direction, in a state in which the third elastic portion 66 is not elastically deformed.
- the third elastic portion 66 opposes the wall portion 36 of the second insulator 30 formed on the inner side throughout.
- the contact 60 has a notch 67 formed on the surface of the third elastic portion 66 so as to constitute a bending point when the third elastic portion 66 elastically deforms.
- the cutout portion 67 is formed at a substantially central portion of the outer surface in the front-rear direction of the third elastic portion 66 with its surface cut off.
- the contact 60 is formed continuously above the third elastic portion 66 and has a locking portion 68 that locks to the second insulator 30.
- the locking portion 68 is formed wider than the third elastic portion 66.
- the contact 60 is formed continuously above the locking portion 68 and has an elastic contact portion 69 which contacts the contact 110 of the connection object 70 when fitted.
- the second base portion 65, the third elastic portion 66, the notch portion 67 and the locking portion 68 are accommodated in the contact attachment groove 35 of the second insulator 30.
- the second base portion 65, the third elastic portion 66, and the locking portion 68 substantially face the wall portion 36 of the second insulator 30 which is formed on the inner side.
- the second base 65 connecting the second elastic portion 64 ⁇ / b> C and the third elastic portion 66 is disposed at a position facing the lower end portion of the wall portion 36.
- the lower halves of the second base 65 and the third elastic portion 66 are accommodated in the lower portion of the contact attachment groove 35 configured as a recessed portion of the front surface and the rear surface of the second insulator 30.
- the upper half portion of the third elastic portion 66 and the locking portion 68 are accommodated in the central portion of the contact attachment groove 35 formed by the inside of the second insulator 30.
- the notch portion 67 is formed on the surface of the third elastic portion 66 so as to be located in the vicinity of the boundary between the lower portion of the contact attachment groove 35 and the central portion thereof.
- the elastic contact portion 69 is substantially accommodated in the upper portion of the contact attachment groove 35 configured as a recessed portion of the inner surface of the fitting recess 33 of the second insulator 30.
- the tip of the resilient contact portion 69 is exposed from the contact attachment groove 35 into the fitting recess 33.
- FIG. 10 is a schematic view showing a state of impedance change in the first elastic portion 64A, the adjustment portion 64B and the second elastic portion 64C of the contact 60.
- the vertical axis indicates the magnitude of impedance.
- the horizontal axis indicates the position at the contact 60.
- the solid line graph shows the measured value of impedance.
- the dashed line shows the ideal value of the impedance.
- the impedances of the entire first elastic portion 64A, the adjusting portion 64B, and the second elastic portion 64C are adjusted by the adjusting portion 64B.
- the first elastic portion 64A is formed narrow (the cross-sectional area is narrow) in order to obtain a large amount of elastic deformation, whereby the impedance adjusted to the ideal value increases in the first elastic portion 64A.
- the adjusting portion 64B wide (in cross section large) continuously with the first elastic portion 64A, the impedance increased in the first elastic portion 64A is intentionally made smaller than the ideal value in the adjusting portion 64B.
- the second elastic portion 64C continuous with the adjustment portion 64B is formed to be narrow (the cross-sectional area is narrow) similarly to the first elastic portion 64A, so that the impedance which was lower than the ideal value in the second elastic portion 64C. It exceeds the ideal value again.
- the adjustment unit 64B plays a role of offsetting the increase in impedance in the first elastic portion 64A and the second elastic portion 64C and bringing the average value of the entire impedance closer to the ideal value.
- the mounting portion 63 of the contact 60 is soldered to the circuit pattern formed on the mounting surface of the circuit board CB1.
- the mounting portion 41 of the fitting 40 and the mounting portion 51 of the metal plate 50 are soldered to the ground pattern or the like formed on the mounting surface.
- the connector 10 is mounted on the circuit board CB1.
- electronic components other than the connector 10 including, for example, a CPU, a controller, a memory, and the like, are mounted.
- connection object 70 The structure of the connection object 70 will be described mainly with reference to FIGS. 11 and 12.
- FIG. 11 is an external perspective view showing the connection object 70 connected with the connector 10 of FIG. 3 in a top view. 12 is an exploded perspective view of the connection object 70 of FIG. 11 as viewed from above.
- connection object 70 has an insulator 80, a metal fitting 90, a metal plate 100, and a contact 110 as large components.
- the connection object 70 is assembled by press fitting the fitting 90 and the contact 110 from the lower side of the insulator 80 and pressing the metal plate 100 on the outer surface of the insulator 80.
- the insulator 80 is a quadrangular prism-shaped member obtained by injection molding of an insulating and heat resistant synthetic resin material.
- the insulator 80 has a fitting recess 81 formed on the upper surface.
- the insulator 80 has a fitting protrusion 82 formed inside the fitting recess 81.
- the insulator 80 has a guiding portion 83 formed to surround the fitting recess 81 over the upper edge of the fitting recess 81.
- the guiding portion 83 is formed by an inclined surface which is inclined obliquely outward toward the upper side at the upper edge portion of the fitting recess 81.
- the insulator 80 has a recess 84 recessed in each of the front and rear surfaces.
- the metal plate 100 is attached to the recess 84.
- the insulator 80 has a plurality of contact attachment grooves 85 which are formed on the front and rear sides of the bottom and on the front and rear surfaces of the fitting protrusion 82.
- the plurality of contacts 110 are respectively attached to the plurality of contact attachment grooves 85.
- the number of contact attachment grooves 85 is the same as the number of contacts 110.
- the plurality of contact attachment grooves 85 are recessed in line in the left-right direction.
- the metal fitting 90 is formed by processing a thin plate of any metal material into a shape shown in FIG. 12 using a stamping die.
- the metal fittings 90 are disposed at the left and right ends of the insulator 80 respectively.
- the metal fitting 90 has a mounting portion 91 extending outward in a substantially U-shape at its lower end.
- the metal fitting 90 is formed continuously with the mounting portion 91 and has a locking portion 92 that locks onto the insulator 80.
- the metal plate 100 is formed by processing a thin plate of any metal material into a shape shown in FIG. 12 using a stamping die (stamping).
- the metal plate 100 is disposed at each of the front and rear end portions of the insulator 80.
- the metal plate 100 is formed in a plate shape in a front view from the front and rear direction.
- the metal plate 100 has a mounting portion 101 extending outward in a substantially L shape at lower end portions of both left and right ends.
- the metal plate 100 extends in the vertical direction at the left and right end portions thereof, and has locking portions 102 that lock the insulator 80.
- the metal plate 100 has a laterally extending ridge 103 that is outwardly raised on the outer surface.
- the metal plate 100 has three ridges 103 arranged vertically in parallel.
- the contact 110 is formed, for example, by forming a thin plate of a copper alloy or corson based copper alloy with spring elasticity including phosphor bronze, beryllium copper or titanium copper into a shape shown in FIG. 12 using a stamping (stamping) It is.
- the surface of the contact 110 is plated with gold or tin after a base is formed by nickel plating.
- a plurality of contacts 110 are arranged along the left-right direction.
- the contact 60 has a mounting portion 111 extending outward in a substantially L shape.
- the contact 110 is formed at the upper end thereof and has a contact portion 112 which contacts the elastic contact portion 69 of the contact 60 of the connector 10 when fitted.
- connection object 70 having the above-described structure, the mounting portion 111 of the contact 110 is soldered to the circuit pattern formed on the mounting surface of the circuit board CB2.
- the mounting portion 91 of the fitting 90 and the mounting portion 101 of the metal plate 100 are soldered to the ground pattern or the like formed on the mounting surface.
- the connection object 70 is mounted on the circuit board CB2.
- electronic components other than the connection object 70 including, for example, a camera module or a sensor, are mounted.
- connection object 70 The operation of the connector 10 having a floating structure when connecting the connection object 70 to the connector 10 will be described.
- FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line XIII-XIII in FIG.
- the contacts 60 of the connector 10 support the second insulator 30 in a state where the second insulator 30 is separated from the first insulator 20 and floats inside the first insulator 20. At this time, the lower portion of the second insulator 30 is surrounded by the outer peripheral wall 22 of the first insulator 20. The upper portion of the second insulator 30 including the fitting recess 33 protrudes upward from the opening 21A of the first insulator 20.
- the first insulator 20 is fixed to the circuit board CB1.
- the second insulator 30 can move relative to the fixed first insulator 20 by elastically deforming the first elastic portion 64A, the second elastic portion 64C, and the third elastic portion 66 of the contact 60.
- the peripheral portion of the opening 21A restricts excessive movement of the second insulator 30 with respect to the first insulator 20.
- the fitting convex portion 32 of the second insulator 30 contacts the peripheral portion of the opening 21A. As a result, the second insulator 30 does not move further outward.
- connection object 70 In the state where the vertical direction of the connection object 70 is reversed with respect to the connector 10 having such a floating structure, the front and back positions and the left and right positions of the connector 10 and the connection object 70 are substantially matched, Make them face each other. Thereafter, the connection object 70 is moved downward. At this time, even if the positions thereof are slightly shifted in the front-rear and left-right directions, for example, the guiding portion 34 of the connector 10 and the guiding portion 83 of the connection object 70 contact each other. As a result, the second insulator 30 moves relative to the first insulator 20 due to the floating structure of the connector 10. More specifically, the fitting projection 32 of the connector 10 is drawn into the fitting recess 81 of the connection object 70.
- connection object 70 When the connection object 70 is further moved downward, the fitting convex portion 32 of the connector 10 and the fitting recess 81 of the connection object 70 fit. At this time, the fitting recess 33 of the connector 10 and the fitting projection 82 of the connection object 70 are fitted. With the second insulator 30 of the connector 10 and the insulator 80 of the connection object 70 fitted, the contact 60 of the connector 10 and the contact 110 of the connection object 70 contact each other. More specifically, the resilient contact 69 of the contact 60 and the contact 112 of the contact 110 contact each other. At this time, the tip of the elastic contact portion 69 of the contact 60 is slightly elastically deformed outward, and elastically displaced toward the inside of the contact attachment groove 35.
- the connector 10 and the connection object 70 are completely connected.
- the circuit board CB1 and the circuit board CB2 are electrically connected via the contacts 60 and the contacts 110.
- the pair of elastic contact portions 69 of the contact 60 sandwiches the pair of contacts 110 of the connection object 70 from the front and rear sides by the elastic force toward the inside along the front-rear direction.
- the second insulator 30 has a force in the removal direction, that is, the upward direction via the contact 60. Receive Thereby, even if the second insulator 30 moves upward, the retaining portion 43 of the metal fitting 40 press-fit into the first insulator 20 shown in FIG. 4 suppresses the detachment of the second insulator 30.
- the retaining portions 43 of the metal fitting 40 press-fit into the first insulator 20 are located immediately above the left and right end portions of the bottom portion 31 of the second insulator 30 in the first insulator 20. Therefore, when the second insulator 30 attempts to move upward, the left and right end portions of the bottom portion 31 protruding outward contact the retaining portions 43. As a result, the second insulator 30 does not move further upward.
- FIG. 14 is a schematic view showing a first example in which the pair of contacts 60 are elastically deformed.
- FIG. 15 is a schematic view showing a second example in which the pair of contacts 60 are elastically deformed.
- each component when the pair of contacts 60 elastically deform will be described in detail with reference to FIGS. 14 and 15.
- the contact 60 disposed on the right side of each drawing will be referred to as the contact 60A
- the contact 60 disposed on the left side of each drawing will be described as the contact 60B.
- FIGS. 14 and 15 a state in which the contacts 60A and 60B are not elastically deformed is shown by a two-dot chain line.
- the locking portion 68 of the contact 60A is pushed in the right direction by the wall portion 36 of the second insulator 30.
- the third elastic portion 66 of the contact 60A bends inward from the vicinity of the notch 67 as a starting point.
- the third elastic portion 66 of the contact 60A elastically deforms inward at a position lower than the vicinity of the cutout portion 67 as compared with the upper portion.
- the locking portion 68 of the contact 60A in contact with the wall portion 36 of the second insulator 30 hardly changes the relative position with the second insulator 30.
- the second base 65 of the contact 60A changes its relative position inward.
- connection point between the second elastic portion 64C and the adjustment portion 64B also moves to the right while the second elastic portion 64C elastically deforms.
- the change in the lateral position of the connection point between the first elastic portion 64A and the adjustment portion 64B is small. Therefore, the first elastic portion 64A elastically deforms, the bent portion at the inner end bends outward, and the adjustment portion 64B inclines obliquely downward to the right from above.
- the locking portion 68 of the contact 60B is pushed to the right by the inner wall of the second insulator 30.
- the third elastic portion 66 of the contact 60B bends outward starting from the vicinity of the notch 67.
- the third elastic portion 66 of the contact 60B elastically deforms further outward on the lower side than the vicinity of the cutout portion 67 as compared with the upper portion.
- the locking portion 68 of the contact 60B in contact with the inner wall of the contact mounting groove 35 hardly changes the relative position with the second insulator 30.
- the second base 65 of the contact 60B changes its relative position outward.
- connection point between the second elastic portion 64C and the adjustment portion 64B also moves to the right while the second elastic portion 64C elastically deforms.
- the change in the lateral position of the connection point between the first elastic portion 64A and the adjustment portion 64B is small. Therefore, the first elastic portion 64A is elastically deformed, the bent portion at the inner end thereof is bent inward, and the adjusting portion 64B is inclined obliquely rightward from the upper side to the lower side.
- the locking portion 68 of the contact 60A is pushed leftward by the inner wall of the second insulator 30.
- the third elastic portion 66 of the contact 60A bends outward starting from the vicinity of the notch 67.
- the third elastic portion 66 of the contact 60A elastically deforms further outward on the lower side than the vicinity of the cutout portion 67 as compared with the upper portion.
- the locking portion 68 of the contact 60A in contact with the inner wall of the contact mounting groove 35 hardly changes the relative position with the second insulator 30.
- the second base 65 of the contact 60A changes its relative position outward.
- connection point between the second elastic portion 64C and the adjustment portion 64B also moves in the left direction while the second elastic portion 64C elastically deforms.
- the change in the lateral position of the connection point between the first elastic portion 64A and the adjustment portion 64B is small. Therefore, the first elastic portion 64A elastically deforms, the bent portion at the inner end bends inward, and the adjusting portion 64B inclines obliquely leftward from the upper side to the lower side.
- the locking portion 68 of the contact 60B is pushed in the left direction by the wall portion 36 of the second insulator 30.
- the third elastic portion 66 of the contact 60B bends inward from the vicinity of the notch 67 as a starting point.
- the third elastic portion 66 of the contact 60 ⁇ / b> B elastically deforms inward in the lower side than the vicinity of the cutout portion 67 as compared with the upper portion.
- the locking portion 68 of the contact 60B in contact with the wall portion 36 of the second insulator 30 hardly changes the relative position with the second insulator 30.
- the second base 65 of the contact 60B changes its relative position inward.
- connection point between the second elastic portion 64C and the adjustment portion 64B also moves in the left direction while the second elastic portion 64C elastically deforms.
- the change in the lateral position of the connection point between the first elastic portion 64A and the adjustment portion 64B is small. Therefore, the first elastic portion 64A elastically deforms, the bent portion at the inner end portion thereof bends outward, and the adjustment portion 64B inclines obliquely leftward from the upper side to the lower side.
- the connector 10 can have both a good floating structure and good transmission characteristics in signal transmission.
- the contact 60 having the adjusting portion 64B increases the width of the transmission path, that is, the cross-sectional area of the transmission path, and the impedance decreases.
- the average value of the impedances of the first elastic portion 64A, the adjustment portion 64B, and the second elastic portion 64C as a whole approaches an ideal value.
- the connector 10 can contribute to impedance matching. Therefore, in the connector 10, desired transmission characteristics can be obtained even in large-capacity and high-speed transmission, and the transmission characteristics can be improved as compared to the conventional electrical connector without the adjusting unit 64B.
- the contact 60 further includes the third elastic portion 66, whereby the amount of movement of the second insulator 30 relative to the first insulator 20 can be further increased.
- the elastic deformation of the third elastic portion 66 causes the amount of movement of the second insulator 30 relative to the first insulator 20 to increase.
- the connector 10 can allocate a part of the amount of elastic deformation of the contact 60 necessary for obtaining a predetermined amount of movement to the third elastic portion 66, the first elastic portion 64A and The amount of elastic deformation of the elastic portion 64C can be reduced.
- the connector 10 can contribute to downsizing while securing the required amount of movement of the second insulator 30.
- the transmission characteristics of the connector 10 are further improved.
- the connector 10 can transmit even a high frequency signal in a state in which the transmission loss is reduced.
- the connector 10 has the wall portion 36 at a position where the second insulator 30 faces the second base portion 65, so that the contact between the pair of contacts 60 symmetrically arranged in the front-rear direction in FIG. 7 can be suppressed.
- the second base 65 connecting the second elastic portion 64C and the third elastic portion 66 is, for example, in the front-rear direction of FIG. 7 along with the elastic deformation of the second elastic portion 64C and the third elastic portion 66. Move along.
- the wall portion 36 is not formed in the second insulator 30, there is a possibility that the second base portions 65 of the pair of front and rear contacts 60 come in contact with each other according to the elastically deformed state.
- the connector 10 can suppress such contact between the second base portions 65, and can suppress mechanically caused defects such as electrically shorted defects and breakage. In other words, the connector 10 can restrict excessive elastic deformation of the third elastic portion 66 by the formation of the wall portion 36. The connector 10 can ensure the reliability as a product even in a situation where the second base 65 moves with the elastic deformation of the second elastic portion 64C and the third elastic portion 66.
- the connector 10 can ensure the required amount of movement of the second insulator 30.
- the first elastic portion 64A, the adjusting portion 64B and the second elastic portion 64C are integrally formed in a substantially crank shape, so that the above-described effects can be achieved while shortening the front-rear length in FIG. It can contribute.
- the first elastic portion 64A extends from the inner end of the upper edge of the adjustment portion 64B
- the second elastic portion 64C extends from the outer end of the lower edge of the adjustment portion 64B.
- the elastically deformable portions of the first elastic portion 64A and the second elastic portion 64C can be made longer in a limited area in the first insulator 20, and a good floating structure can be obtained.
- the first elastic portion 64A, the adjustment portion 64B, and the second elastic portion 64C are arranged in order from the fitting side along the fitting direction, whereby the second base 65 connected to the second elastic portion 64C is the largest. It is located below. Thereby, the third elastic portion 66 can be stretched and elastically deformed more greatly. As a result, the amount of movement of the second insulator 30 relative to the first insulator 20 is increased.
- the connector 60 further including the notch portion 67, the force applied to the locking portion 68 in contact with the inner wall of the second insulator 30 can be suppressed when the second insulator 30 moves.
- the connector 10 can suppress the force applied to the elastic contact portion 69 located above the contact attachment groove 35.
- the connector 10 can bend the third elastic portion 66 below the vicinity of the notch 67. More specifically, in the connector 10, in the third elastic portion 66, the amount of elastic deformation of the lower half portion is larger than that of the upper half portion from the lower end portion of the locking portion 68 to the vicinity of the notch portion 67. .
- the third elastic portion 66 is moved by the movement of the second insulator 30 with respect to the first insulator 20. It can contribute.
- the connector 10 can ensure the required amount of movement of the second insulator 30 even when the force applied to the second insulator 30 is small. .
- the second insulator 30 can move smoothly with respect to the first insulator 20.
- the connector 10 can easily absorb misalignment when fitting with the connection object 70.
- each elastic portion of the contact 60 absorbs vibration generated due to some external factor.
- the connector 10 can suppress breakage of the connection portion with the circuit board CB1.
- the connection reliability can be maintained.
- the connector 10 can improve the assemblability of a product by having the 2nd base 65 in which the contact 60 was formed widely.
- the rigidity of the portion is increased.
- the contact 60 is stably inserted from the lower side of the first insulator 20 and the second insulator 30 by the assembling device or the like with the second base 65 as a fulcrum.
- the metal fitting 40 is press-fit into the first insulator 20, and the mounting portion 41 is soldered to the circuit board CB1, whereby the metal fitting 40 can stably fix the first insulator 20 to the circuit board CB1.
- the mounting strength of the first insulator 20 with respect to the circuit board CB1 is improved by the metal fitting 40.
- the strength of the connector 10 in the front-rear direction is increased. Since the metal plate 50 has the raised portions 53, the rigidity of the metal plate 50 itself is increased, and as a result, the strength of the connector 10 in the front-rear direction is also increased. By providing the bent portion 54 with the metal plate 50 protruding upward, the connector 10 can reduce the possibility of foreign matter mixing into the opening 21A from the front-rear direction of the first insulator 20.
- the shape, arrangement, number, and the like of each component described above are not limited to the contents described above and illustrated in the drawings.
- the shape, arrangement, number and the like of each component may be arbitrarily configured as long as the function can be realized.
- the method of assembling the connector 10 and the connection object 70 described above is not limited to the contents of the above description.
- the method of assembling the connector 10 and the connection object 70 may be any method as long as they can be assembled so as to exert their respective functions.
- the metal fitting 40, the metal plate 50 or the contact 60 may be integrally formed with the first insulator 20 or the second insulator 30 by insert molding instead of press fitting.
- the width of the transmission line that is, the cross-sectional area of the transmission line is increased to decrease the impedance, and the electric conductivity is improved.
- the adjustment unit 64B may have any configuration that improves the electrical conductivity.
- the adjusting portion 64B may be formed thicker than the first elastic portion 64A with the same width.
- the adjustment portion 64B may be formed of a material having higher electrical conductivity than the first elastic portion 64A while maintaining the same cross-sectional area.
- the adjusting unit 64B may have plating for improving the electrical conductivity on the surface while keeping the same cross-sectional area as the first elastic unit 64A.
- the connector 10 may not have the third elastic portion 66 as long as it can contribute to the miniaturization of the connector 10 while securing the required amount of movement of the second insulator 30.
- the connector 10 does not have the cutout portion 67 if the third elastic portion 66 can contribute to the movement of the second insulator 30 in a state where the locking of the locking portion 68 and the contact of the elastic contact portion 69 are stable. It is also good.
- the second base 65 is described as being formed wider than the second elastic portion 64C, but is not limited thereto.
- the second base 65 may not be wide as long as the assemblability of the connector 10 can be maintained.
- the wall portion 36 has been described as extending internally downward from the bottom surface of the fitting recess 33, the present invention is not limited thereto.
- the wall portion 36 may be formed, for example, only at a position facing the second base portion 65 as long as contact between the pair of contacts 60 can be suppressed.
- the adjusting portion 64B extends in the fitting direction with the connection object 70 in a state where the first elastic portion 64A and the second elastic portion 64C are not elastically deformed, and the first elastic portion 64A and the second elastic portion 64C are adjusting portions In 64B, it demonstrated as extending out from the both ends of the fitting direction, respectively.
- the overall shapes of the first elastic portion 64A, the adjustment portion 64B and the second elastic portion 64C can contribute to the miniaturization of the connector 10 while securing the required amount of movement of the second insulator 30. If it is, it may be of any shape.
- the adjustment unit 64B may extend in a state of being shifted from the fitting direction.
- first elastic portion 64A and the second elastic portion 64C may extend from both ends in the front-rear direction in FIG. 7 in the adjustment portion 64B.
- the shapes of the first elastic portion 64A and the second elastic portion 64C may be arbitrary, and each may have more bends.
- the overall shapes of the first elastic portion 64A, the adjusting portion 64B, and the second elastic portion 64C may be substantially U-shaped instead of substantially crank-shaped.
- the 1st elastic part 64A, adjustment part 64B, and the 2nd elastic part 64C were explained as being arranged in order from the fitting side along the fitting direction as shown in Drawing 8, it is not limited to this.
- the first elastic portion 64A, the adjustment portion 64B, and the second elastic portion 64C can be disposed in order from the opposite side as long as they can contribute to the miniaturization of the connector 10 while securing the required movement amount of the second insulator 30. It may be done.
- first elastic portion 64A and the second elastic portion 64C are described as being formed narrower than the first base 61, the present invention is not limited to this.
- the first elastic portion 64A and the second elastic portion 64C may have any configuration that can ensure the required amount of elastic deformation.
- the first elastic portion 64A or the second elastic portion 64C may be formed of a metal material having a smaller elastic modulus than the other portions of the contact 60.
- the contact 60 is described as being formed of a metal material having a small elastic modulus, it is not limited thereto.
- the contact 60 may be formed of a metal material having any elastic coefficient as long as the required amount of elastic deformation can be secured.
- connection object 70 has been described as a plug connector connected to the circuit board CB2, the present invention is not limited to this.
- the connection object 70 may be any object other than the connector.
- the connection object 70 may be an FPC, a flexible flat cable (FFC), a rigid substrate, or the like.
- the connector 10 as described above is mounted on an electronic device.
- the electronic device includes, for example, any on-vehicle device such as a camera, a radar, a drive recorder or an engine control unit.
- the electronic device includes, for example, any in-vehicle device used in an in-vehicle system such as a car navigation system, an advanced driving support system or a security system.
- the electronic device includes, for example, any information device such as a personal computer, a copier, a printer, a facsimile, or a multifunction device.
- the electronic device includes any industrial device.
- Such electronic devices have good transmission characteristics in signal transmission. Since the positional deviation between the substrates is absorbed by the good floating structure of the connector 10, the workability at the time of assembling the electronic device is improved. The manufacture of the electronic device is facilitated. Since the connector 10 suppresses the breakage of the connection portion with the circuit board CB1, the reliability as a product of the electronic device is improved.
Landscapes
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
- Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
Abstract
本発明に係るコネクタ(10)は、第1インシュレータ(20)と、第1インシュレータ(20)に対して相対的に移動可能であり、接続対象物(70)と嵌合する第2インシュレータ(30)と、第1インシュレータ(20)及び第2インシュレータ(30)に取り付けられているコンタクト(60)と、を備え、コンタクト(60)は、第1インシュレータ(20)によって支持される第1基部(61)から延出し、弾性変形可能な第1弾性部(64A)と、第1弾性部(64A)と連続して形成され、第1弾性部(64A)よりも高い電気伝導性を有する調整部(64B)と、調整部(64B)から第2インシュレータ(30)まで延出し、弾性変形可能な第2弾性部(64C)と、第2インシュレータ(30)と接続対象物(70)との嵌合の際に接続対象物(70)と電気的に接触する接触部(69)と、を備える。
Description
本出願は、2017年10月6日に日本国に特許出願された特願2017-196003の優先権を主張するものであり、この出願の開示全体をここに参照のために取り込む。
本開示は、コネクタ及び電子機器に関する。
従来、接続対象物との接続信頼性を向上させるための技術として、例えば嵌合中及び嵌合後においてもコネクタの一部が可動することで基板間の位置ずれを吸収するフローティング構造を有したコネクタが知られている。
特許文献1には、フローティング構造を有し、フラックス上がりによる導通不良を抑制しつつ小型化に寄与する電気コネクタが開示されている。
本開示の一実施形態に係るコネクタは、
第1インシュレータと、
前記第1インシュレータに対して相対的に移動可能であり、接続対象物と嵌合する第2インシュレータと、
前記第1インシュレータ及び前記第2インシュレータに取り付けられているコンタクトと、
を備え、
前記コンタクトは、
前記第1インシュレータによって支持される第1基部から延出し、弾性変形可能な第1弾性部と、
前記第1弾性部と連続して形成され、前記第1弾性部よりも高い電気伝導性を有する調整部と、
前記調整部から前記第2インシュレータまで延出し、弾性変形可能な第2弾性部と、
前記第2インシュレータと前記接続対象物との嵌合の際に前記接続対象物と電気的に接触する接触部と、
を備える。
第1インシュレータと、
前記第1インシュレータに対して相対的に移動可能であり、接続対象物と嵌合する第2インシュレータと、
前記第1インシュレータ及び前記第2インシュレータに取り付けられているコンタクトと、
を備え、
前記コンタクトは、
前記第1インシュレータによって支持される第1基部から延出し、弾性変形可能な第1弾性部と、
前記第1弾性部と連続して形成され、前記第1弾性部よりも高い電気伝導性を有する調整部と、
前記調整部から前記第2インシュレータまで延出し、弾性変形可能な第2弾性部と、
前記第2インシュレータと前記接続対象物との嵌合の際に前記接続対象物と電気的に接触する接触部と、
を備える。
近年、電子機器では、情報量の増加及び信号伝送の高速化が著しく進んでいる。フローティング構造を用いたコネクタにおいても、このような大容量かつ高速伝送に対応した設計が求められる。しかしながら、特許文献1に記載の電気コネクタでは、このような大容量かつ高速伝送に対応した設計については十分に考慮されていなかった。
本開示の一実施形態に係るコネクタによれば、良好なフローティング構造と、信号伝送における良好な伝送特性とを両立することができる。
以下、添付図面を参照しながら本開示の一実施形態について説明する。以下の説明中の前後、左右、及び上下の方向は、図中の矢印の方向を基準とする。各矢印の方向は、図1乃至図9、図13において、異なる図面同士で互いに整合している。各矢印の方向は、図11及び図12同士で互いに整合している。各矢印の方向は、図14及び図15同士で互いに整合している。図面によっては、簡便な図示を目的として、回路基板CB1及びCB2の図示を省略する。
以下の説明では、一実施形態に係るコネクタ10は、リセプタクルコネクタであるとして説明する。以下の説明では、接続対象物70は、プラグコネクタであるとして説明する。コネクタ10と接続対象物70とが接続される際に、コネクタ10のコンタクト60の接触部が弾性変形し、接続対象物70のコンタクト110が弾性変形しないとして説明する。コネクタ10及び接続対象物70の種類は、これに限定されない。コネクタ10がプラグの役割を果たし、接続対象物70がリセプタクルの役割を果たしてもよい。
以下の説明では、コネクタ10及び接続対象物70は、回路基板CB1及びCB2にそれぞれ接続され、これらに対して互いに垂直方向に接続されるとして説明する。コネクタ10及び接続対象物70は、一例として上下方向に沿って接続される。以下の説明中で使用する「嵌合方向」は、一例として上下方向を指すとする。接続方法は、これに限定されない。コネクタ10及び接続対象物70は、回路基板CB1及びCB2に対して、それぞれ平行方向に接続されてもよいし、一方が垂直方向、他方が平行方向による組み合わせで接続されてもよい。回路基板CB1及びCB2は、リジッド基板であってよいし、又はそれ以外の任意の回路基板であってもよい。例えば、回路基板CB1又はCB2は、フレキシブルプリント回路基板(FPC)であってもよい。
図1は、一実施形態に係るコネクタ10と接続対象物70とが接続された状態を上面視により示した外観斜視図である。図2は、一実施形態に係るコネクタ10と接続対象物70とが分離した状態を上面視により示した外観斜視図である。
一実施形態に係るコネクタ10は、フローティング構造を有している。コネクタ10は、接続された接続対象物70の回路基板CB1に対する相対的な移動を許容する。接続対象物70は、コネクタ10と接続されている状態であっても、回路基板CB1に対して所定の範囲内で動くことができる。
図3は、一実施形態に係るコネクタ10を上面視により示した外観斜視図である。図4は、図3のコネクタ10の上面視による分解斜視図である。図5は、図3のV-V矢線に沿った断面斜視図である。図6は、図5のVI部の拡大図である。図7は、図3のV-V矢線に沿った断面図である。図8は、一対のコンタクト60を示した正面図である。図9は、図8のIX部の拡大図である。
図4に示すとおり、コネクタ10は、大きな構成要素として、第1インシュレータ20と、第2インシュレータ30と、金具40と、金属板50と、コンタクト60と、を有する。コネクタ10は、一例として以下の方法で組み立てられる。第1インシュレータ20の下方から金具40を圧入し、金具40が圧入された第1インシュレータ20の内側に第2インシュレータ30を配置する。それぞれの下方からコンタクト60を圧入する。第1インシュレータ20の外面において金属板50を圧入する。
コンタクト60が弾性変形しない状態におけるコネクタ10の詳しい構造について、主に図3乃至図9を参照しながら説明する。
図4及び図5に示すとおり、第1インシュレータ20は、絶縁性かつ耐熱性の合成樹脂料を射出成形した、角筒状の部材である。第1インシュレータ20は、中空であり、上面及び下面に開口21A及び21Bをそれぞれ有する。第1インシュレータ20は、4つの側面から構成され、内部の空間を囲繞する外周壁22を有する。第1インシュレータ20は、外周壁22の前面及び後面それぞれに凹設されている凹部23を有する。凹部23には、金属板50が取り付けられる。
第1インシュレータ20は、外周壁22の下縁部から下面及び内面にわたって形成されている複数のコンタクト取付溝24を有する。複数のコンタクト取付溝24には、複数のコンタクト60がそれぞれ取り付けられる。コンタクト取付溝24の数は、コンタクト60の数と同一である。複数のコンタクト取付溝24は、左右方向に並んで凹設されている。コンタクト取付溝24は、第1インシュレータ20の内面において、上下方向に延在する。
第2インシュレータ30は、絶縁性かつ耐熱性の合成樹脂料を射出成形した、左右方向に延在する部材である。第2インシュレータ30は、前方からの正面視において略凸字状に形成されている。第2インシュレータ30は、下部を構成する底部31と、底部31から上方に突出し、接続対象物70と嵌合する嵌合凸部32と、を有する。底部31は、左右方向において嵌合凸部32よりも長い。言い換えると、底部31の左右両端部は、嵌合凸部32の左右両端部よりもそれぞれ外方に突出する。第2インシュレータ30は、嵌合凸部32の上面に凹設されている嵌合凹部33を有する。第2インシュレータ30は、嵌合凸部32の上縁部にわたって嵌合凹部33を囲むように形成されている誘い込み部34を有する。誘い込み部34は、嵌合凸部32の上縁部において上方に向けて斜め内方に傾斜する傾斜面によって構成される。
第2インシュレータ30は、左右方向に並んで形成されている複数のコンタクト取付溝35を有する。複数のコンタクト取付溝35には、複数のコンタクト60がそれぞれ取り付けられる。コンタクト取付溝35の数は、コンタクト60の数と同一である。複数のコンタクト取付溝35は、上下方向に延在する。コンタクト取付溝35の下部は、第2インシュレータ30の前面及び後面の下部が凹設されることで形成されている。コンタクト取付溝35の中央部は、第2インシュレータ30の内部に形成されている。コンタクト取付溝35の上部は、嵌合凹部33の前後方向の両内面が凹設されることで形成されている。
第2インシュレータ30は、嵌合凹部33の底面から下方に向けて内部で延在する壁部36を有する。壁部36は、前後方向に配列された状態で第2インシュレータ30に取り付けられる一対のコンタクト60の間に位置する。壁部36は、一対のコンタクト60とそれぞれ対向する。壁部36の上部は、最も幅広に形成されている。壁部36の中央部は、上部よりも幅狭に形成されている。壁部36の下部は、中央部よりもさらに幅狭に形成されている。壁部36の前面及び後面は、コンタクト取付溝35の一部を構成する。第2インシュレータ30の内部に形成されているコンタクト取付溝35の中央部は、壁部36の中央部及び上部の幅の変化に伴って、下方から上方に向かうにつれて幅狭となる。
金具40は、任意の金属材料の薄板を順送金型(スタンピング)を用いて図4に示す形状に成形加工したものである。金具40は、第1インシュレータ20の左右両端部それぞれに配置されている。金具40は、左右方向からの正面視において、それぞれ略H字状に形成されている。金具40は、その前後両側の下端部において、略U字状に外側に延出する実装部41を有する。金具40は、その上下方向の略中央部において、前後方向に延在する連続部42を有する。金具40は、連続部42において、前後方向略中央の下縁部から内方に向けて左右方向に突出する抜止部43を有する。抜止部43は、第1インシュレータ20に対する第2インシュレータ30の上方への抜けを抑制する。金具40は、その前後両側の上端部において、第1インシュレータ20に対して係止する係止部44を有する。
金属板50は、任意の金属材料の薄板を順送金型(スタンピング)を用いて図4に示す形状に成形加工したものである。金属板50は、第1インシュレータ20の前後両端部それぞれに配置されている。金属板50は、前後方向からの正面視において、それぞれ板状に形成されている。金属板50は、その左右両端の下端部において、略L字状に外側に延出する実装部51を有する。金属板50は、その左右両端部において上下方向に延在し、第1インシュレータ20に対して係止する係止部52を有する。金属板50は、外面において外側に一段***した、左右方向に延在する***部53を有する。金属板50は、上下に平行に配列された2つの***部53を有する。金属板50は、上方に向けて延出する屈曲部54を有する。屈曲部54は、略J字状に形成されており、内側から外側に向けて屈曲している。
コンタクト60は、例えば、リン青銅、ベリリウム銅若しくはチタン銅を含むばね弾性を備えた銅合金又はコルソン系銅合金の薄板を順送金型(スタンピング)を用いて図4乃至図9に示す形状に成形加工したものである。コンタクト60は、抜き加工のみによって形成される。コンタクト60の加工方法はこれに限定されず、抜き加工を行った後に板厚方向に屈曲させる工程を含んでもよい。コンタクト60は、弾性変形に伴う形状変化が大きくなるように、弾性係数の小さい金属材料によって形成されている。コンタクト60の表面には、ニッケルめっきで下地を形成した後に、金又は錫等によるめっきが施されている。
図4に示すとおり、コンタクト60は、左右方向に沿って複数配列されている。図7に示すとおり、コンタクト60は、第1インシュレータ20及び第2インシュレータ30に取り付けられている。図7及び図8に示すとおり、同一の左右位置に配列される一対のコンタクト60は、前後方向に沿って対称的に形成及び配置されている。一対のコンタクト60は、その間の中心を通る上下軸に対して互いに略線対称となるように形成及び配置されている。
コンタクト60は、上下方向に沿って延在し、第1インシュレータ20によって支持される第1基部61を有する。第1基部61の上端部は、第1インシュレータ20に対して係止する。コンタクト60は、第1基部61の下端部と連続して形成され、第1インシュレータ20に対して係止する係止部62を有する。第1基部61及び係止部62は、第1インシュレータ20のコンタクト取付溝24に収容されている。コンタクト60は、係止部62の下端部の外側から略L字状に外方に延出する実装部63を有する。
図9に示すとおり、コンタクト60は、第1基部61から前後方向に沿って内側に延出する、弾性変形可能な第1弾性部64Aを有する。第1弾性部64Aは、第1基部61から斜め下方に向けて内側に延出した後、斜め上方に向けて屈曲し、そのまま直線的に延在する。第1弾性部64Aは、その内側の端部において下方に向けて再度屈曲し、調整部64Bの上端部と接続されている。第1弾性部64Aは、第1基部61よりも幅狭に形成されている。以上により、第1弾性部64Aは、弾性変位する部分を調整することができる。
コンタクト60は、第1弾性部64Aと連続して形成されている調整部64Bを有する。調整部64Bは、第1弾性部64Aよりも幅広、つまり断面積が大きく形成されていることで、第1弾性部64Aよりも高い電気伝導性を有する。調整部64Bは、コンタクト60が弾性変形しない状態において、接続対象物70との嵌合方向、すなわち上下方向に延在する。
コンタクト60は、調整部64Bの下端部から第2インシュレータ30まで延出し、弾性変形可能な第2弾性部64Cを有する。第2弾性部64Cは、調整部64Bの下端部から斜め上方に向けて屈曲し、そのまま直線的に延在する。第2弾性部64Cは、斜め下方に向けて再度屈曲し、後述する第2基部65の外端部と接続されている。第2弾性部64Cは、第1弾性部64Aと同様に調整部64Bよりも幅狭に形成されている。以上により、第2弾性部64Cは、弾性変位する部分を調整することができる。
第1弾性部64A、調整部64B及び第2弾性部64Cは、略クランク状に一体的に形成されている。第1弾性部64A及び第2弾性部64Cは、調整部64Bに対して対称的に形成されている。第1弾性部64A及び第2弾性部64Cは、調整部64Bの中心に対して互いに略点対称となるように形成されている。
第1弾性部64A及び第2弾性部64Cは、調整部64Bにおいて、嵌合方向の両端側からそれぞれ延出する。より具体的には、第1弾性部64Aは、調整部64Bの上縁部における内側の端部から延出する。一方で、第2弾性部64Cは、調整部64Bの下縁部における外側の端部から延出する。このように、第1弾性部64Aと調整部64Bとの接続点及び第2弾性部64Cと調整部64Bとの接続点は、調整部64Bの中心に対して互いに対称的な位置に形成されている。
図7及び図8に示すとおり、コンタクト60は、第2弾性部64Cと連続する第2基部65を有する。第2基部65は、その剛性を高めるために、第2弾性部64Cよりも幅広に形成されている。コンタクト60は、第2基部65から上方に向けて延出し、第2インシュレータ30の内壁に沿って配置されている、弾性変形可能な第3弾性部66を有する。第3弾性部66は、弾性変形しない状態において接続対象物70との嵌合方向、すなわち上下方向に延在する。第3弾性部66は、全体にわたって、その内側に形成されている第2インシュレータ30の壁部36と対向する。コンタクト60は、第3弾性部66が弾性変形する際の屈曲点を構成するように、第3弾性部66の表面に形成されている切欠部67を有する。切欠部67は、第3弾性部66の前後方向の外面の略中央部において、その表面が切り取られた状態で形成されている。コンタクト60は、第3弾性部66の上方に連続して形成され、第2インシュレータ30に対して係止する係止部68を有する。係止部68は、第3弾性部66よりも幅広に形成されている。コンタクト60は、係止部68の上方に連続して形成され、嵌合の際に接続対象物70のコンタクト110と接触する弾性接触部69を有する。
図7に示すとおり、第2基部65、第3弾性部66、切欠部67及び係止部68は、第2インシュレータ30のコンタクト取付溝35に収容されている。第2基部65、第3弾性部66及び係止部68は、略全体にわたって、その内側に形成されている第2インシュレータ30の壁部36と対向する。図6にも示すとおり、第2弾性部64Cと第3弾性部66とを接続する第2基部65は、壁部36の下端部と対向する位置に配置されている。
図7に示すとおり、第2基部65及び第3弾性部66の下半部は、第2インシュレータ30の前面及び後面の凹設部分として構成されるコンタクト取付溝35の下部に収容されている。第3弾性部66の上半部及び係止部68は、第2インシュレータ30の内部により構成されるコンタクト取付溝35の中央部に収容されている。切欠部67は、コンタクト取付溝35の下部と、その中央部との境界近傍に位置するように、第3弾性部66の表面に形成されている。
弾性接触部69は、第2インシュレータ30の嵌合凹部33の内面の凹設部分として構成されるコンタクト取付溝35の上部に略収容されている。弾性接触部69の先端は、コンタクト取付溝35から嵌合凹部33内に露出している。
図10は、コンタクト60の第1弾性部64A、調整部64B及び第2弾性部64Cにおけるインピーダンス変化の様子を示した模式図である。図10を参照しながら、調整部64Bの機能について説明する。図10において、縦軸はインピーダンスの大きさを示す。横軸はコンタクト60における位置を示す。実線グラフはインピーダンスの実測値を示す。破線グラフはインピーダンスの理想値を示す。
第1弾性部64A、調整部64B及び第2弾性部64C全体のインピーダンスは、調整部64Bによって調整される。コンタクト60では、大きな弾性変形量を得るために第1弾性部64Aが幅狭に(断面積が狭く)形成されていることで、理想値に調整されたインピーダンスが第1弾性部64Aにおいて増大する。第1弾性部64Aと連続して調整部64Bを幅広に(断面積が大きく)形成することで、第1弾性部64Aにおいて増大したインピーダンスが調整部64Bにおいて意図的に理想値を下回るようにする。調整部64Bと連続する第2弾性部64Cが第1弾性部64Aと同様に幅狭に(断面積が狭く)形成されていることで、理想値を下回っていたインピーダンスが第2弾性部64Cにおいて再度理想値を上回る。このように、調整部64Bは、第1弾性部64A及び第2弾性部64Cにおけるインピーダンスの増加分を相殺して全体のインピーダンスの平均値を理想値に近づける役割を果たす。
以上のような構造のコネクタ10では、回路基板CB1の実装面に形成された回路パターンに対して、コンタクト60の実装部63がはんだ付けされる。当該実装面に形成された接地パターン等に対して、金具40の実装部41及び金属板50の実装部51がはんだ付けされる。以上により、コネクタ10は、回路基板CB1に対して実装される。回路基板CB1の実装面には、例えば、CPU、コントローラ又はメモリ等を含む、コネクタ10とは別の電子部品が実装される。
接続対象物70の構造について主に図11及び図12を参照しながら説明する。
図11は、図3のコネクタ10と接続される接続対象物70を上面視により示した外観斜視図である。図12は、図11の接続対象物70の上面視による分解斜視図である。
図12に示すとおり、接続対象物70は、大きな構成要素として、インシュレータ80と、金具90と、金属板100と、コンタクト110と、を有する。接続対象物70は、インシュレータ80の下方から金具90及びコンタクト110を圧入し、インシュレータ80の外面において金属板100を圧入することで、組み立てられる。
インシュレータ80は、絶縁性かつ耐熱性の合成樹脂料を射出成形した、四角柱状の部材である。インシュレータ80は、上面に形成されている嵌合凹部81を有する。インシュレータ80は、嵌合凹部81の内部に形成されている嵌合凸部82を有する。インシュレータ80は、嵌合凹部81の上縁部にわたって嵌合凹部81を囲むように形成されている誘い込み部83を有する。誘い込み部83は、嵌合凹部81の上縁部において上方に向けて斜め外方に傾斜する傾斜面によって構成される。インシュレータ80は、前面及び後面それぞれに凹設されている凹部84を有する。凹部84には、金属板100が取り付けられる。
インシュレータ80は、底部の前後両側と、嵌合凸部82の前面及び後面とに形成されている複数のコンタクト取付溝85を有する。複数のコンタクト取付溝85には、複数のコンタクト110がそれぞれ取り付けられる。コンタクト取付溝85の数は、コンタクト110の数と同一である。複数のコンタクト取付溝85は、左右方向に並んで凹設されている。
金具90は、任意の金属材料の薄板を順送金型(スタンピング)を用いて図12に示す形状に成形加工したものである。金具90は、インシュレータ80の左右両端部それぞれに配置されている。金具90は、その下端部において、略U字状に外側に延出する実装部91を有する。金具90は、実装部91と上方に連続して形成され、インシュレータ80に対して係止する係止部92を有する。
金属板100は、任意の金属材料の薄板を順送金型(スタンピング)を用いて図12に示す形状に成形加工したものである。金属板100は、インシュレータ80の前後両端部それぞれに配置されている。金属板100は、前後方向からの正面視において、それぞれ板状に形成されている。金属板100は、その左右両端の下端部において、略L字状に外側に延出する実装部101を有する。金属板100は、その左右両端部において上下方向に延在し、インシュレータ80に対して係止する係止部102を有する。金属板100は、外面において外側に一段***した、左右方向に延在する***部103を有する。金属板100は、上下に平行に配列された3つの***部103を有する。
コンタクト110は、例えば、リン青銅、ベリリウム銅若しくはチタン銅を含むばね弾性を備えた銅合金又はコルソン系銅合金の薄板を順送金型(スタンピング)を用いて図12に示す形状に成形加工したものである。コンタクト110の表面には、ニッケルめっきで下地を形成した後に、金又は錫等によるめっきが施されている。
コンタクト110は、左右方向に沿って複数配列されている。コンタクト60は、略L字状に外側に延出する実装部111を有する。コンタクト110は、その上端に形成され、嵌合の際にコネクタ10のコンタクト60の弾性接触部69と接触する接触部112を有する。
以上のような構造の接続対象物70では、回路基板CB2の実装面に形成された回路パターンに対して、コンタクト110の実装部111がはんだ付けされる。当該実装面に形成された接地パターン等に対して、金具90の実装部91及び金属板100の実装部101がはんだ付けされる。以上により、接続対象物70は、回路基板CB2に対して実装される。回路基板CB2の実装面には、例えば、カメラモジュール又はセンサ等を含む、接続対象物70とは別の電子部品が実装される。
コネクタ10に対して接続対象物70を接続するときの、フローティング構造を有するコネクタ10の動作について説明する。
図13は、図1のXIII-XIII矢線に沿った断面図である。
コネクタ10のコンタクト60は、第1インシュレータ20の内部で、第2インシュレータ30が第1インシュレータ20と離間し、かつ、浮いた状態で、第2インシュレータ30を支持している。このとき、第2インシュレータ30の下部は、第1インシュレータ20の外周壁22によって囲繞される。嵌合凹部33を含む第2インシュレータ30の上部は、第1インシュレータ20の開口21Aより上方に突出する。
コンタクト60の実装部63が回路基板CB1に対してはんだ付けされることで、第1インシュレータ20は、回路基板CB1に対して固定される。第2インシュレータ30は、コンタクト60の第1弾性部64A、第2弾性部64C及び第3弾性部66が弾性変形することで、固定された第1インシュレータ20に対して移動可能となる。
このとき、開口21Aの周縁部は、第1インシュレータ20に対する第2インシュレータ30の過剰な移動を規制する。第2インシュレータ30がコンタクト60の弾性変形に伴い設計値を超えて大きく移動すると、第2インシュレータ30の嵌合凸部32が開口21Aの周縁部と接触する。これにより、第2インシュレータ30は、それ以上外側に移動しない。
このようなフローティング構造を有するコネクタ10に対して接続対象物70の上下方向の向きを逆にした状態で、コネクタ10及び接続対象物70の前後位置及び左右位置を略一致させながら、互いを上下方向に対向させる。その後、接続対象物70を下方に移動させる。このとき、互いの位置が例えば前後左右方向に多少ずれていても、コネクタ10の誘い込み部34と接続対象物70の誘い込み部83とが接触する。その結果、コネクタ10のフローティング構造により第2インシュレータ30が第1インシュレータ20に対して相対的に移動する。より具体的には、コネクタ10の嵌合凸部32が、接続対象物70の嵌合凹部81に誘い込まれる。
接続対象物70を下方にさらに移動させると、コネクタ10の嵌合凸部32と接続対象物70の嵌合凹部81とが嵌合する。このとき、コネクタ10の嵌合凹部33と接続対象物70の嵌合凸部82とが嵌合する。コネクタ10の第2インシュレータ30と接続対象物70のインシュレータ80とが嵌合した状態で、コネクタ10のコンタクト60と接続対象物70のコンタクト110とが互いに接触する。より具体的には、コンタクト60の弾性接触部69とコンタクト110の接触部112とが互いに接触する。このとき、コンタクト60の弾性接触部69の先端は、外側に向けて若干弾性変形し、コンタクト取付溝35の内部に向けて弾性変位する。
以上により、コネクタ10と接続対象物70とは、完全に接続される。このとき、コンタクト60及びコンタクト110を介して、回路基板CB1と回路基板CB2とが電気的に接続される。
この状態で、コンタクト60の一対の弾性接触部69は、接続対象物70の一対のコンタクト110を前後方向に沿った内側への弾性力により前後両側から挟持する。これにより生じる接続対象物70のコンタクト110への押圧力の反作用により、接続対象物70をコネクタ10から抜去する場合、第2インシュレータ30は、コンタクト60を介して抜去方向、すなわち上方向への力を受ける。これにより、仮に第2インシュレータ30が上方向に移動したとしても、図4に示す、第1インシュレータ20に圧入された金具40の抜止部43が、第2インシュレータ30の抜けを抑制する。第1インシュレータ20に圧入された金具40の抜止部43は、第1インシュレータ20内部において、第2インシュレータ30の底部31の左右両端部の直上に位置する。したがって、第2インシュレータ30が上方に移動しようとすると、外方に突出した底部31の左右両端部が抜止部43と接触する。これにより、第2インシュレータ30は、それ以上上方に移動しない。
図14は、一対のコンタクト60が弾性変形する第1例を示した模式図である。図15は、一対のコンタクト60が弾性変形する第2例を示した模式図である。
図14及び図15を参照しながら、一対のコンタクト60が弾性変形するときの各構成部の動作について、詳細に説明する。以下では説明の簡便のために、各図の右側に配置されているコンタクト60をコンタクト60Aとし、各図の左側に配置されているコンタクト60をコンタクト60Bとして説明する。図14及び図15において、コンタクト60A及び60Bが弾性変形しない状態を二点鎖線によって示す。
図14では、一例として、第2インシュレータ30が何らかの外的要因によって右方向に移動した場合を想定する。
第2インシュレータ30が右方向に移動すると、コンタクト60Aの係止部68が第2インシュレータ30の壁部36によって右方向に押される。このとき、コンタクト60Aの第3弾性部66は、切欠部67近傍を起点として内側に撓む。コンタクト60Aの第3弾性部66は、切欠部67近傍よりも下側において、上側の部分と比較してより内側に弾性変形する。第2インシュレータ30の壁部36と接触しているコンタクト60Aの係止部68は、第2インシュレータ30との相対位置をほとんど変化させない。一方で、コンタクト60Aの第2基部65は、その相対位置を内側に変化させる。
コンタクト60Aの第3弾性部66が右方向に移動すると、第2弾性部64Cが弾性変形しつつ、第2弾性部64Cと調整部64Bとの接続点も右方向に移動する。一方で、第1弾性部64Aと調整部64Bとの接続点の左右位置の変化は小さい。したがって、第1弾性部64Aが弾性変形して、その内側端部の屈曲部が外側に屈曲し、調整部64Bが上方から下方に向けて斜め右方向に傾斜する。
第2インシュレータ30が右方向に移動すると、コンタクト60Bの係止部68が第2インシュレータ30の内壁によって右方向に押される。このとき、コンタクト60Bの第3弾性部66は、切欠部67近傍を起点として外側に撓む。コンタクト60Bの第3弾性部66は、切欠部67近傍よりも下側において、上側の部分と比較してより外側に弾性変形する。コンタクト取付溝35の内壁と接触しているコンタクト60Bの係止部68は、第2インシュレータ30との相対位置をほとんど変化させない。一方で、コンタクト60Bの第2基部65は、その相対位置を外側に変化させる。
コンタクト60Bの第3弾性部66が右方向に移動すると、第2弾性部64Cが弾性変形しつつ、第2弾性部64Cと調整部64Bとの接続点も右方向に移動する。一方で、第1弾性部64Aと調整部64Bとの接続点の左右位置の変化は小さい。したがって、第1弾性部64Aが弾性変形して、その内側端部の屈曲部が内側に屈曲し、調整部64Bが上方から下方に向けて斜め右方向に傾斜する。
図15では、一例として、第2インシュレータ30が何らかの外的要因によって左方向に移動した場合を想定する。
第2インシュレータ30が左方向に移動すると、コンタクト60Aの係止部68が第2インシュレータ30の内壁によって左方向に押される。このとき、コンタクト60Aの第3弾性部66は、切欠部67近傍を起点として外側に撓む。コンタクト60Aの第3弾性部66は、切欠部67近傍よりも下側において、上側の部分と比較してより外側に弾性変形する。コンタクト取付溝35の内壁と接触しているコンタクト60Aの係止部68は、第2インシュレータ30との相対位置をほとんど変化させない。一方で、コンタクト60Aの第2基部65は、その相対位置を外側に変化させる。
コンタクト60Aの第3弾性部66が左方向に移動すると、第2弾性部64Cが弾性変形しつつ、第2弾性部64Cと調整部64Bとの接続点も左方向に移動する。一方で、第1弾性部64Aと調整部64Bとの接続点の左右位置の変化は小さい。したがって、第1弾性部64Aが弾性変形して、その内側端部の屈曲部が内側に屈曲し、調整部64Bが上方から下方に向けて斜め左方向に傾斜する。
第2インシュレータ30が左方向に移動すると、コンタクト60Bの係止部68が第2インシュレータ30の壁部36によって左方向に押される。このとき、コンタクト60Bの第3弾性部66は、切欠部67近傍を起点として内側に撓む。コンタクト60Bの第3弾性部66は、切欠部67近傍よりも下側において、上側の部分と比較してより内側に弾性変形する。第2インシュレータ30の壁部36と接触しているコンタクト60Bの係止部68は、第2インシュレータ30との相対位置をほとんど変化させない。一方で、コンタクト60Bの第2基部65は、その相対位置を内側に変化させる。
コンタクト60Bの第3弾性部66が左方向に移動すると、第2弾性部64Cが弾性変形しつつ、第2弾性部64Cと調整部64Bとの接続点も左方向に移動する。一方で、第1弾性部64Aと調整部64Bとの接続点の左右位置の変化は小さい。したがって、第1弾性部64Aが弾性変形して、その内側端部の屈曲部が外側に屈曲し、調整部64Bが上方から下方に向けて斜め左方向に傾斜する。
以上のような一実施形態に係るコネクタ10は、良好なフローティング構造と、信号伝送における良好な伝送特性とを両立することができる。コネクタ10では、コンタクト60が調整部64Bを有することで、伝送路の幅、すなわち伝送路の断面積が大きくなり、インピーダンスが減少する。これにより、第1弾性部64A、調整部64B及び第2弾性部64C全体のインピーダンスの平均値が理想値に近付く。コネクタ10は、インピーダンスマッチングに寄与できる。したがって、コネクタ10では、大容量かつ高速伝送においても所望する伝送特性が得られ、調整部64Bを有さない従来の電気コネクタと比較して伝送特性が向上する。
コネクタ10は、コンタクト60が第3弾性部66をさらに有することで、第1インシュレータ20に対する第2インシュレータ30の移動量をより大きくできる。第1弾性部64A及び第2弾性部64Cの弾性変形に加えて、第3弾性部66の弾性変形が生じることで、第1インシュレータ20に対する第2インシュレータ30の移動量が増大する。逆に言うと、コネクタ10は、所定の移動量を得るために必要となるコンタクト60の弾性変形量の一部を第3弾性部66にも割り当てることができるので、第1弾性部64A及び第2弾性部64Cの弾性変形量を低減できる。これにより、第1弾性部64A、調整部64B及び第2弾性部64Cの全長が短くなり、コネクタ10の前後方向の幅が短縮される。したがって、コネクタ10は、必要とされる第2インシュレータ30の移動量を確保しつつ、小型化に寄与できる。
第1弾性部64A、調整部64B及び第2弾性部64Cの全長が短くなることで、コネクタ10では、伝送特性がさらに向上する。コネクタ10は、信号伝送路が短くなることで、高周波信号であっても伝送損失を低減させた状態で伝送できる。
コネクタ10は、第2インシュレータ30が第2基部65と対向する位置に壁部36を有することで、図7の前後方向に対称的に配置されている一対のコンタクト60同士の接触を抑制できる。上述のとおり、第2弾性部64Cと第3弾性部66とを接続する第2基部65は、第2弾性部64C及び第3弾性部66の弾性変形に伴って、例えば図7の前後方向に沿って移動する。このとき、仮に第2インシュレータ30に壁部36が形成されていないとすると、それぞれの弾性変形状態に応じて、前後一対のコンタクト60の第2基部65同士が接触する可能性もある。コネクタ10は、壁部36の形成により、このような第2基部65同士の接触を抑制して、短絡等の電気的に引き起こされる不具合及び破損等の力学的に引き起こされる不具合を抑制できる。別言すると、コネクタ10は、壁部36の形成により、第3弾性部66の過剰な弾性変形を規制できる。コネクタ10は、第2弾性部64C及び第3弾性部66の弾性変形に伴って第2基部65が移動するような状況であっても、製品としての信頼性を確保できる。
コネクタ10は、第1弾性部64A及び第2弾性部64Cが調整部64Bにおいて嵌合方向の両端側からそれぞれ延出することで、必要とされる調整部64Bの移動量を確保できる。したがって、コネクタ10は、必要とされる第2インシュレータ30の移動量を確保できる。コネクタ10は、第1弾性部64A、調整部64B及び第2弾性部64Cが略クランク状に一体的に形成されていることで、上記の効果を奏しつつ図7における前後長の短縮化にも寄与できる。例えば、第1弾性部64Aが調整部64Bの上縁部における内側の端部から延出し、第2弾性部64Cが調整部64Bの下縁部における外側の端部から延出する。これにより、コネクタ10全体の前後長が短縮化される。第1インシュレータ20内の限られた領域で第1弾性部64A及び第2弾性部64Cの弾性変形する部分を長くすることができ、良好なフローティング構造が得られる。
第1弾性部64A、調整部64B及び第2弾性部64Cが嵌合方向に沿って嵌合側から順に配置されていることで、第2弾性部64Cと接続されている第2基部65が最下方に配置されている。これにより、第3弾性部66が延伸し、より大きく弾性変形することができる。結果として、第1インシュレータ20に対する第2インシュレータ30の移動量が増大する。
コネクタ10は、コンタクト60が切欠部67をさらに有することで、第2インシュレータ30が移動した際に、第2インシュレータ30の内壁と接触する係止部68に加わる力を抑制させることができる。同様に、コネクタ10は、コンタクト取付溝35の上部に位置する弾性接触部69に加わる力を抑制させることができる。コネクタ10は、切欠部67近傍よりも下側において、第3弾性部66を撓ませることができる。より具体的には、コネクタ10では、第3弾性部66において、係止部68の下端部から切欠部67近傍に至るまでの上半部よりも、下半部の弾性変形量がより大きくなる。以上により、係止部68の第2インシュレータ30に対する係止及び弾性接触部69の接触部112に対する接触が安定した状態で、第1インシュレータ20に対する第2インシュレータ30の移動に第3弾性部66が寄与できる。
コンタクト60が弾性係数の小さい金属材料によって形成されていることで、コネクタ10は、第2インシュレータ30にかかる力が小さい場合であっても、必要とされる第2インシュレータ30の移動量を確保できる。第2インシュレータ30は、第1インシュレータ20に対して滑らかに移動することができる。これにより、コネクタ10は、接続対象物70と嵌合する際の位置ずれを容易に吸収できる。コネクタ10では、何らかの外的要因によって発生する振動をコンタクト60の各弾性部が吸収する。これにより、実装部63に大きな力が加わることがないので、コネクタ10は、回路基板CB1との接続部分が破損することを抑制できる。よって、コネクタ10は、接続対象物70と接続されている状態であっても、接続信頼性を保つことができる。
コネクタ10は、コンタクト60が幅広に形成された第2基部65を有することで、製品の組立性を向上できる。第2基部65が幅広に形成されていることによって、当該部分の剛性が高まる。これにより、コンタクト60は、第2基部65を支点として、組立装置等により第1インシュレータ20及び第2インシュレータ30の下方から安定して挿入される。
金具40が第1インシュレータ20に圧入されて、実装部41が回路基板CB1にはんだ付けされることで、金具40は、第1インシュレータ20を回路基板CB1に対して安定して固定できる。金具40により、回路基板CB1に対する第1インシュレータ20の実装強度が向上する。
金属板50が第1インシュレータ20の凹部23に取り付けられることで、コネクタ10の前後方向における強度が増大する。金属板50が***部53を有することで、金属板50自体の剛性が高まり、結果として、コネクタ10の前後方向における強度も増大する。金属板50が上方に突出する屈曲部54を有することで、コネクタ10は、第1インシュレータ20の前後方向から開口21Aに異物が混入する可能性を低減できる。
本開示は、その精神又はその本質的な特徴から離れることなく、上述した実施形態以外の他の所定の形態で実現できることは当業者にとって明白である。したがって、先の記述は例示的であり、これに限定されない。開示の範囲は、先の記述によってではなく、付加した請求項によって定義される。あらゆる変更のうちその均等の範囲内にあるいくつかの変更は、その中に包含されるとする。
例えば、上述した各構成部の形状、配置及び個数等は、上記の説明及び図面における図示の内容に限定されない。各構成部の形状、配置及び個数等は、その機能を実現できるのであれば、任意に構成されてもよい。上述したコネクタ10及び接続対象物70の組立方法は、上記の説明の内容に限定されない。コネクタ10及び接続対象物70の組立方法は、それぞれの機能が発揮されるように組み立てることができるのであれば、任意の方法であってもよい。例えば、金具40、金属板50又はコンタクト60は、圧入ではなくインサート成形によって第1インシュレータ20又は第2インシュレータ30と一体的に成形されてもよい。
調整部64Bにおいて、伝送路の幅、すなわち伝送路の断面積が増大してインピーダンスが低下することで電気伝導性が向上するとして説明したが、電気伝導性が向上する調整部64Bの構成はこれに限定されない。調整部64Bは、電気伝導性が向上する任意の構成を有してもよい。例えば、調整部64Bは、幅が同一のまま第1弾性部64Aよりも厚く形成されていてもよい。例えば、調整部64Bは、断面積が同一のまま第1弾性部64Aよりも電気伝導性の高い材料によって形成されていてもよい。例えば、調整部64Bは、第1弾性部64Aと断面積が同一のまま表面に電気伝導性を向上させるめっきを有してもよい。
コネクタ10は、必要とされる第2インシュレータ30の移動量を確保しつつ、コネクタ10の小型化に寄与できるのであれば、第3弾性部66を有さなくてもよい。
コネクタ10は、係止部68の係止及び弾性接触部69の接触が安定した状態で第3弾性部66が第2インシュレータ30の移動に寄与できるのであれば、切欠部67を有さなくてもよい。
第2基部65は、第2弾性部64Cよりも幅広に形成されているとして説明したが、これに限定されない。第2基部65は、コネクタ10の組立性を維持できるのであれば、幅広でなくてもよい。壁部36は、嵌合凹部33の底面から下方に向けて内部で延在するとして説明したがこれに限定されない。壁部36は、一対のコンタクト60同士の接触を抑制できるのであれば、例えば、第2基部65と対向する位置にのみ形成されていてもよい。
調整部64Bは、第1弾性部64A及び第2弾性部64Cが弾性変形しない状態において接続対象物70との嵌合方向に延在し、第1弾性部64A及び第2弾性部64Cは調整部64Bにおいて、嵌合方向の両端側からそれぞれ延出するとして説明した。これに限定されず、第1弾性部64A、調整部64B及び第2弾性部64Cの全体形状は、必要とされる第2インシュレータ30の移動量を確保しつつ、コネクタ10の小型化に寄与できるのであれば、任意の形状であってよい。例えば、調整部64Bは、嵌合方向からずれた状態で延在してもよい。例えば、第1弾性部64A及び第2弾性部64Cは、調整部64Bにおいて、図7の前後方向の両端側からそれぞれ延出してもよい。例えば、第1弾性部64A及び第2弾性部64Cの形状は、任意であってよく、それぞれがより多くの屈曲部を有してもよい。例えば、第1弾性部64A、調整部64B及び第2弾性部64Cの全体形状は、略クランク状ではなく、略U字状であってもよい。
図8に示すとおり、第1弾性部64A、調整部64B及び第2弾性部64Cは、嵌合方向に沿って嵌合側から順に配置されているとして説明したが、これに限定されない。第1弾性部64A、調整部64B及び第2弾性部64Cは、必要とされる第2インシュレータ30の移動量を確保しつつ、コネクタ10の小型化に寄与できるのであれば、逆側から順に配置されてもよい。
第1弾性部64A及び第2弾性部64Cは、第1基部61よりも幅狭に形成されているとして説明したがこれに限定されない。第1弾性部64A及び第2弾性部64Cは、必要とされる弾性変形量を確保できる任意の構成を有してもよい。例えば、第1弾性部64A又は第2弾性部64Cは、コンタクト60の他の部分よりも弾性係数のさらに小さい金属材料によって形成されていてもよい。
コンタクト60は、弾性係数の小さい金属材料によって形成されているとして説明したが、これに限定されない。コンタクト60は、必要とされる弾性変形量を確保できるのであれば、任意の弾性係数を有する金属材料によって形成されていてもよい。
接続対象物70は、回路基板CB2に接続されるプラグコネクタであるとして説明したが、これに限定されない。接続対象物70は、コネクタ以外の任意の対象物であってもよい。例えば、接続対象物70は、FPC、フレキシブルフラットケーブル(FFC)又はリジッド基板等であってもよい。
以上のようなコネクタ10は、電子機器に搭載される。電子機器は、例えば、カメラ、レーダ、ドライブレコーダ又はエンジンコントロールユニット等の任意の車載機器を含む。電子機器は、例えば、カーナビゲーションシステム、先進運転支援システム又はセキュリティシステム等の車載システムにおいて使用される任意の車載機器を含む。電子機器は、例えば、パーソナルコンピュータ、コピー機、プリンタ、ファクシミリ又は複合機等の任意の情報機器を含む。その他、電子機器は、任意の産業機器を含む。
このような電子機器は、信号伝送における良好な伝送特性を有する。コネクタ10の良好なフローティング構造により基板間の位置ずれが吸収されるので、電子機器の組み立て時の作業性が向上する。電子機器の製造が容易になる。コネクタ10により回路基板CB1との接続部分の破損が抑制されるので、電子機器の製品としての信頼性が向上する。
10 コネクタ
20 第1インシュレータ
21A、21B 開口
22 外周壁
23 凹部
24 コンタクト取付溝
30 第2インシュレータ
31 底部
32 嵌合凸部
33 嵌合凹部
34 誘い込み部
35 コンタクト取付溝
36 壁部
40 金具
41 実装部
42 連続部
43 抜止部
44 係止部
50 金属板
51 実装部
52 係止部
53 ***部
54 屈曲部
60、60A、60B コンタクト
61 第1基部
62 係止部
63 実装部
64A 第1弾性部
64B 調整部
64C 第2弾性部
65 第2基部
66 第3弾性部
67 切欠部
68 係止部
69 弾性接触部(接触部)
70 接続対象物
80 インシュレータ
81 嵌合凹部
82 嵌合凸部
83 誘い込み部
84 凹部
85 コンタクト取付溝
90 金具
91 実装部
92 係止部
100 金属板
101 実装部
102 係止部
103 ***部
110 コンタクト
111 実装部
112 接触部
CB1、CB2 回路基板
20 第1インシュレータ
21A、21B 開口
22 外周壁
23 凹部
24 コンタクト取付溝
30 第2インシュレータ
31 底部
32 嵌合凸部
33 嵌合凹部
34 誘い込み部
35 コンタクト取付溝
36 壁部
40 金具
41 実装部
42 連続部
43 抜止部
44 係止部
50 金属板
51 実装部
52 係止部
53 ***部
54 屈曲部
60、60A、60B コンタクト
61 第1基部
62 係止部
63 実装部
64A 第1弾性部
64B 調整部
64C 第2弾性部
65 第2基部
66 第3弾性部
67 切欠部
68 係止部
69 弾性接触部(接触部)
70 接続対象物
80 インシュレータ
81 嵌合凹部
82 嵌合凸部
83 誘い込み部
84 凹部
85 コンタクト取付溝
90 金具
91 実装部
92 係止部
100 金属板
101 実装部
102 係止部
103 ***部
110 コンタクト
111 実装部
112 接触部
CB1、CB2 回路基板
Claims (9)
- 第1インシュレータと、
前記第1インシュレータに対して相対的に移動可能であり、接続対象物と嵌合する第2インシュレータと、
前記第1インシュレータ及び前記第2インシュレータに取り付けられているコンタクトと、
を備え、
前記コンタクトは、
前記第1インシュレータによって支持される第1基部から延出し、弾性変形可能な第1弾性部と、
前記第1弾性部と連続して形成され、前記第1弾性部よりも高い電気伝導性を有する調整部と、
前記調整部から前記第2インシュレータまで延出し、弾性変形可能な第2弾性部と、
前記第2インシュレータと前記接続対象物との嵌合の際に前記接続対象物と電気的に接触する接触部と、
を備える、
コネクタ。 - 前記調整部は、前記第1弾性部よりも断面積が大きい、
請求項1に記載のコネクタ。 - 前記調整部は、前記第2弾性部よりも断面積が大きい、
請求項1又は2に記載のコネクタ。 - 前記コンタクトは、前記第2インシュレータの内壁に沿って配置され、前記接続対象物との嵌合方向に延在する、弾性変形可能な第3弾性部をさらに備える、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載のコネクタ。 - 前記コンタクトは、前記第2弾性部と前記第3弾性部とを接続する第2基部をさらに備える、
請求項4に記載のコネクタ。 - 前記第2インシュレータは、前記第2基部と対向する位置に形成されている壁部を備える、
請求項5に記載のコネクタ。 - 前記調整部は前記接続対象物との嵌合方向に延在し、
前記第1弾性部及び前記第2弾性部は、前記調整部において、前記嵌合方向の両端側からそれぞれ延出する、
請求項1乃至6のいずれか1項に記載のコネクタ。 - 前記第1弾性部、前記調整部及び前記第2弾性部は、前記嵌合方向に沿って嵌合側から順に配置されている、
請求項7に記載のコネクタ。 - 請求項1乃至8のいずれか1項に記載のコネクタを備える電子機器。
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