以下、添付図面を参照しながら本発明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13、図16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。
図1は、一実施形態に係るコネクタ10と接続対象物60とが接続されている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60とが分離している状態を上面視により示した外観斜視図である。
以下の説明では、一実施形態に係るコネクタ10はプラグコネクタであり、接続対象物60はリセプタクルコネクタであるとして説明する。より具体的には、コネクタ10と接続対象物60とが接続される際に、コンタクト50が弾性変形しないコネクタ10をプラグコネクタとし、コンタクト90が弾性変形する接続対象物60をリセプタクルコネクタとして説明する。コネクタ10及び接続対象物60の種類は、これに限定されない。コネクタ10がリセプタクルコネクタの役割を果たし、接続対象物60がプラグコネクタ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60は、回路基板CB1及びCB2にそれぞれ実装され、一例として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。より具体的には、コネクタ10及び接続対象物60は、一例として上下方向に沿って接続される。コネクタ10及び接続対象物60の接続方法は、これに限定されない。コネクタ10及び接続対象物60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。
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含む。「嵌合方向と略直交する方向」は、一例として前後方向及び左右方向とこれらの方向に近似する方向とを含む。「嵌合側」は、一例として上側を含む。「嵌合側と反対側」は、一例として下側を含む。「嵌合面」は、一例としてコネクタ10の上面を含む。「コンタクト50の配列方向」は、一例として左右方向を含む。「コンタクト50の配列方向と略直交する方向」は、一例として前後方向と前後方向に近似する方向とを含む。
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、接続されている接続対象物60の回路基板CB1に対する相対的な移動を許容する。すなわち、接続対象物60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のコネクタ10の上面図である。図6は、図3のコネクタ10を構成する第2インシュレータ30単体を上面視により示した外観斜視図である。図7は、図3のコネクタ10を構成する第1インシュレータ20及び遮蔽部材40を上面視により示した外観斜視図である。図8は、図7の一対の第1インシュレータ20を上面視により示した外観斜視図である。図9は、図7の遮蔽部材40単体を上面視により示した外観斜視図である。図10は、図4の一対のコンタクト50を示した正面図である。図11は、図3のXI−XI矢線に沿った断面斜視図である。図12は、図3のXI−XI矢線に沿った断面図である。図13は、図3のXIII−XIII矢線に沿った断面図である。
図4に示すとおり、コネクタ10は、大きな構成要素として、一対の第1インシュレータ20と、第2インシュレータ30と、遮蔽部材40と、複数のコンタクト50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。一対の第1インシュレータ20に対して上方から遮蔽部材40を圧入する。遮蔽部材40が取り付けられた一対の第1インシュレータ20の間に第2インシュレータ30を配置する。このとき、第2インシュレータ30を上下方向に斜めに傾けた状態で、左右の一方の端部を初めに一対の第1インシュレータ20の間に配置する。その後、第2インシュレータ30の左右の他方の端部を一対の第1インシュレータ20の間に配置する。一対の第1インシュレータ20の間に配置された第2インシュレータ30及び一対の第1インシュレータ20に対して下方から複数のコンタクト50を圧入する。
コンタクト50が弾性変形しない状態におけるコネクタ10の詳細な構造について、主に図3乃至図13を参照しながら説明する。
図4、図7、及び図8に示すとおり、一対の第1インシュレータ20それぞれは、絶縁性かつ耐熱性の合成樹脂料を射出成形した、左右方向に直線的に延在する部材である。一対の第1インシュレータ20の形状は、互いに略同一である。一対の第1インシュレータ20は、コンタクト50の配列方向と略直交する方向、例えば前後方向に互いに離間した状態で配列されている。一対の第1インシュレータ20は、コンタクト50の配列方向に沿って互いに略平行に延在する。一対の第1インシュレータ20は、互いに対向して配列されている。
第1インシュレータ20は、左右方向に直線的に延在する側壁21を有する。第1インシュレータ20は、側壁21における左右方向の両端部から略円弧状に左右方向及び前後方向の外側に向けて突設されている第1規制部22を有する。第1インシュレータ20は、コネクタ10と接続対象物60との嵌合側に向けて側壁21の上縁部から隆起する第2規制部23を有する。第2規制部23は、側壁21の中央部において左右方向に所定の長さだけ延在する。より具体的には、第2規制部23は、後述するコンタクト取付溝24が形成されている左右方向の領域にわたって延在する。
第1インシュレータ20は、側壁21の内面に上下方向に沿って延設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は、左右方向に並んで凹設されている。複数のコンタクト取付溝24には、複数のコンタクト50がそれぞれ取り付けられる。
第1インシュレータ20は、コネクタ10と接続対象物60との嵌合側と反対側の端縁部からコンタクト50の配列方向と略直交する方向に突出する突壁25を有する。突壁25は、側壁21の外面の下縁部において、左右方向に延在している。より具体的には、突壁25は、コンタクト取付溝24が形成されている左右方向の領域全体を含んで延在する。
図4乃至図6に示すとおり、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、前後左右の4方向において、コネクタ10と接続対象物60との嵌合側が反対側よりも幅広となるように形成されている。より具体的には、第2インシュレータ30は、前方からの正面視、後方からの背面視、及び左右方向からの側面視において略T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の左右両端部それぞれから上方に向けて延出する側壁32と、左右両側の側壁32を嵌合側で連結する受入部33と、を有する。
受入部33は、コネクタ10と接続対象物60との嵌合面の全周の少なくとも一部にわたって形成されている。例えば、受入部33は、嵌合面の全周、すなわち前後左右方向にわたって形成されている。より具体的には、受入部33は、嵌合側から見たときに中央部に開口33aを有する略ロ字状に形成されている。受入部33は、前後左右の全周にわたって、底部31及び側壁32の外面よりも外側に突出する。受入部33の4つの角部33bそれぞれは、嵌合側から見たときに、その外縁部が略波線状となるように切り欠かれている。受入部33は、内縁部において外側から内側に向けて嵌合側と反対側に傾斜する誘い込み部33cを有する。誘い込み部33cは、受入部33の内周全体にわたって形成され、開口33aを前後左右方向から囲繞する。受入部33の嵌合側の端面は、平面である。
第2インシュレータ30は、開口33a、左右両側の側壁32、及び底部31によって形成されている嵌合凹部34を有する。第2インシュレータ30は、底部31の略中央部から上方に向けて突出する嵌合凸部35を有する。
第2インシュレータ30は、底部31の前半部の底面、底部31の前半部の内部、及び嵌合凸部35の前面にわたって連続的に凹設されている複数のコンタクト取付溝36を有する。同様に、第2インシュレータ30は、底部31の後半部の底面、底部31の後半部の内部、及び嵌合凸部35の後面にわたって連続的に凹設されている複数のコンタクト取付溝36を有する。コンタクト取付溝36は、嵌合凸部35の前後両面において上下方向に沿って延設されている。複数のコンタクト取付溝36は、左右方向に並んで凹設されている。複数のコンタクト取付溝36には、複数のコンタクト50がそれぞれ取り付けられる。
第2インシュレータ30は、前後両側それぞれにおいて開口37を有する。開口37は、底部31と、左右一対の側壁32と、受入部33とによって囲繞される。開口37の左右方向の幅は、コンタクト取付溝36が形成されている嵌合凸部35の左右方向の幅と略同一である。換言すると、開口37は、複数のコンタクト50が配列されている左右方向の領域全体にわたって形成されている。第2インシュレータ30に取り付けられたコンタクト50は、開口37から外方に露出する。
図4、図7、及び図9に示すとおり、遮蔽部材40は、電気伝導性を有する任意の金属材料を用いて図に示す形状に成形加工したものである。遮蔽部材40は、金属製であってもよいし、樹脂材を含み表層に電気伝導性を有してもよい。遮蔽部材40は、第1インシュレータ20及び第2インシュレータ30を前後左右方向から囲繞する。より具体的には、遮蔽部材40は、コネクタ10と接続対象物60との嵌合側から見たときに略ロ字状に一体的に形成されている。
遮蔽部材40は、前後左右の外周を構成する4つの側面41を有する。遮蔽部材40は、側面41に対して嵌合側に突出する4つの角部42を有する。角部42は、上面視において略L字状に形成されている。遮蔽部材40は、嵌合側に突出する角部42の端縁部から嵌合方向と略直交する内側方向に延出する延出部43を有する。より具体的には、延出部43は、角部42の上端の縁から前後左右方向の所定の領域にわたって内側に延出する。延出部43は、上下方向において、第2インシュレータ30の角部33bよりも上方に位置する。より具体的には、上下方向において第2インシュレータ30の角部33bを延出部43と第1インシュレータ20とで挟み込んだ構造になっている。
遮蔽部材40は、嵌合側に向けて屈曲しながら側面41から突出する屈曲部44を有する。より具体的には、屈曲部44は、左右方向の2つの側面41それぞれの上縁部から上方に向けて略U字状に屈曲しながら突出する。屈曲部44は、コネクタ10と接続対象物60との嵌合方向において、第2インシュレータ30の左右方向端部に形成されている受入部33と対向する。遮蔽部材40は、左右方向の2つの側面41それぞれの中央の下縁部、及び前後方向の2つの側面41それぞれの左右両端の下縁部から下方に向むけて直線的に延出する6つの実装部45を有する。遮蔽部材40は、前後方向の側面41に形成されている4つの実装部45それぞれの側縁部から外側に向けて突設されている係止部46を有する。係止部46が一対の第1インシュレータ20の第1規制部22に係止することで、遮蔽部材40が一対の第1インシュレータ20に対して固定される。このとき、第1規制部22は、第1インシュレータ20から突出している部分が遮蔽部材40と接触することで、圧入の際に遮蔽部材40が下方へと過剰に移動することを規制する。
図4、図7、及び図13に示すとおり、コンタクト50の配列方向における第2インシュレータ30の端面32aの少なくとも一部と遮蔽部材40との間に第1インシュレータ20が介在しない。例えば、第2インシュレータ30の端面32a全体と遮蔽部材40との間に第1インシュレータ20が介在しない。より具体的には、第2インシュレータ30が一対の第1インシュレータ20の間に配置されると、第2インシュレータ30の左右方向の両端面32aは、遮蔽部材40の左右方向の2つの側面41とそれぞれ第1インシュレータ20が介在することなく対向する。このように、一対の第1インシュレータ20の左右方向における両端部それぞれが遮蔽部材40によって互いに連結され、コネクタ10の左右方向の両端部それぞれは、遮蔽部材40の側面41によって形成されている。
図7に示すとおり、コネクタ10と接続対象物60との嵌合方向において、第1インシュレータ20の端縁部は、遮蔽部材40の側面41の端縁部よりも嵌合側に位置する。より具体的には、第1インシュレータ20の第2規制部23の上縁部は、遮蔽部材40の側面41の上縁部よりも上方に位置する。このように、第1インシュレータ20の第2規制部23は、遮蔽部材40の側面41の上縁部を超えてさらに上方に隆起している。
遮蔽部材40の前後方向の2つの側面41それぞれは、突壁25よりも嵌合側に位置する。より具体的には、遮蔽部材40の前後方向の側面41は、左右方向に沿って延在する突壁25全体にわたって突壁25よりも上側に位置する。
図5及び図7に示すとおり、第1インシュレータ20は、遮蔽部材40よりも内側に配置されている。より具体的には、第1インシュレータ20の側壁21、第2規制部23、コンタクト取付溝24、及び突壁25は、前後左右方向において遮蔽部材40の内側に位置する。第1インシュレータ20の第1規制部22の前後方向の外端部のみが遮蔽部材40から前後の外側方向に若干突出する。このように、第1インシュレータ20は、第1規制部22のごく一部を除く他の全ての部分において、遮蔽部材40の内側に収容されている。
図4及び図10乃至図12に示すとおり、コンタクト50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)を用いて図に示す形状に成形加工したものである。コンタクト50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50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50は、左右方向に沿って複数配列されている。コンタクト50は、第1インシュレータ20及び第2インシュレータ30に取り付けられる。図10乃至図12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50は、前後方向に沿って対称的に形成及び配置されている。より具体的には、一対のコンタクト50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。
図4に示すとおり、コンタクト50は、上下方向に沿って延在し、コンタクト50の隣接する他の部分と比較して幅広に形成されている第1係止部51を有する。第1係止部51は、第1インシュレータ20に対して係止する。このとき、図11及び図12に示すとおり、第1係止部51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50は、第1係止部51の下端部から略L字状に外方に延出する実装部52を有する。
コンタクト50は、第1係止部51の上端部から屈曲しながら上方に延出する、弾性変形可能な第1弾性部53aを有する。第1弾性部53aは、第1係止部51から直線的に上方に延出した後、略U字状に屈曲し、外側から内側に向けて斜め下方に直線的に延在する。コンタクト50は、第1弾性部53aと連続して形成され、外側から内側に向けて斜め下方に直線的に延在する連結部54を有する。コンタクト50は、連結部54と連続して形成され、弾性変形可能な第2弾性部53bを有する。第2弾性部53bは、連結部54の下端部から内側に向けて斜め下方に直線的に延出した後、屈曲して前後方向内側に直線的に延在する。
コンタクト50は、第2弾性部53bの内側の端部から略L字状に延出する第2係止部55を有する。第2係止部55は、第2弾性部53bから前後方向内側に直線的に延出した後、略直角に屈曲し、上下方向に沿って嵌合側へと直線的に延出する。第2係止部55は、第2弾性部53bと比較して左右方向に幅広に形成されている。第2係止部55は、第2インシュレータ30に対して係止する。このとき、第2係止部55は、第2インシュレータ30のコンタクト取付溝36に収容されている。コンタクト50は、第2係止部55の前後方向の外面によって形成され、嵌合の際に接続対象物60のコンタクト90と接触する接触部56を有する。接触部56は、第2インシュレータ30のコンタクト取付溝36から前後方向外側に向けて露出する。
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50の実装部52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、遮蔽部材40の実装部45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、コネクタ10とは別の電子部品(例えば、CPU、コントローラ、又はメモリ等)が実装される。
接続対象物60の構造について主に図14及び図15を参照しながら説明する。
図14は、図3のコネクタ10と接続される接続対象物60を上面視により示した外観斜視図である。図15は、図14の接続対象物60の上面視による分解斜視図である。
図15に示すとおり、接続対象物60は、大きな構成要素として、インシュレータ70と、金具80と、コンタクト90と、を有する。接続対象物60は、一例として、インシュレータ70に対して上方から金具80を圧入し、下方からコンタクト90を圧入することで組み立てられる。
インシュレータ70は、絶縁性かつ耐熱性の合成樹脂料を射出成形した、略四角柱状の部材である。インシュレータ70は、上面に形成されている嵌合凹部71を有する。インシュレータ70は、嵌合凹部71の上縁部にわたって嵌合凹部71を囲繞するように形成されている誘い込み部72を有する。誘い込み部72は、嵌合凹部71の上縁部において上方から下方に向けて外側に傾斜する傾斜面によって構成される。インシュレータ70は、左右両側面それぞれの略全体にわたって形成されている金具取付部73を有する。金具取付部73には、上方から金具80が取り付けられる。
インシュレータ70は、底面の前半部及び嵌合凹部71の前側の内面にわたって連続的に凹設されている複数のコンタクト取付溝74を有する。同様に、インシュレータ70は、底面の後半部及び嵌合凹部71の後側の内面にわたって連続的に凹設されている複数のコンタクト取付溝74を有する。コンタクト取付溝74は、嵌合凹部71の前後両内面において上下方向に沿って延設されている。複数のコンタクト取付溝74は、左右方向に並んで凹設されている。複数のコンタクト取付溝74には、複数のコンタクト90がそれぞれ取り付けられる。
金具80は、任意の金属材料を用いて図に示す形状に成形加工したものである。金具80は、インシュレータ70の左右両端部それぞれに配置される。金具80は、その上部を構成し、上面視において略U字状に形成されている基部81を有する。金具80は、基部81の下縁部から下方に向けて直線的に延出する3つの実装部82を有する。より具体的には、実装部82は、基部81の前後両側それぞれの下縁部及び基部81の左右方向に沿った下縁部の3箇所から下方に向けて延出する。金具80は、基部81の左右方向に沿った下縁部から延出する実装部82の上端部及び下部において中央部よりも幅広に形成されている係止部83を有する。係止部83がインシュレータ70の金具取付部73に係止することで、金具80がインシュレータ70に対して固定される。
コンタクト90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)を用いて図に示す形状に成形加工したものである。コンタクト90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90は、左右方向に沿って複数配列されている。コンタクト90は、他の部分よりも幅広に形成されている係止部91を有する。係止部91は、インシュレータ70のコンタクト取付溝74に対して係止する。コンタクト90は、係止部91の下端部から外方に向けて直線的に延出する実装部92を有する。コンタクト90は、係止部91の上端部から上方に向けて曲線状に延出する弾性接触部93を有する。弾性接触部93の先端部は、嵌合の際にコネクタ10のコンタクト50の接触部56と接触する。弾性接触部93は、前後方向に沿って弾性変形可能である。
以上のような構造の接続対象物60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90の実装部92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80の実装部82がはんだ付けされる。以上により、接続対象物60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、接続対象物60とは別の電子部品(例えば、カメラモジュール又はセンサ等)が実装される。
図16は、図1のXVI−XVI矢線に沿った断面図である。
コネクタ10に対して接続対象物60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、図16を主に参照しながら説明する。
コネクタ10のコンタクト50は、図11及び図12にも示すとおり、一対の第1インシュレータ20の間で、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、受入部33を除いた第2インシュレータ30の下部は、一対の第1インシュレータ20の間に位置する。受入部33は、コネクタ10と接続対象物60との嵌合方向において、第1インシュレータ20の端部と嵌合側から重畳する。より具体的には、図5にも示すとおり、受入部33は、一対の第1インシュレータ20よりも嵌合側に位置し、嵌合側から見たときに側壁21の左右両端の一部を除いた部分を覆い隠す。受入部33は、一対の第1インシュレータ20における左右方向の端部と重畳する。加えて、受入部33は、一対の第1インシュレータ20における前後方向の端部と重畳する。このとき、受入部33は、遮蔽部材40の前後左右の側面41それぞれよりも嵌合側に位置する。
コンタクト50の実装部52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50の第1弾性部53a及び第2弾性部53b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に対して相対的に移動可能となる。
このとき、遮蔽部材40の左右方向の側面41、より具体的には屈曲部44、及び延出部43の少なくとも一方は、第1インシュレータ20に対する第2インシュレータ30の左右方向へ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50の弾性変形に伴い設計値を超えて大きく左右方向に移動すると、第2インシュレータ30の側壁32及び受入部33の少なくとも一方が遮蔽部材40の屈曲部44及び延出部43の少なくとも一方とそれぞれ接触する。これにより、第2インシュレータ30は、それ以上左右方向の外側に移動しない。
同様に、第1インシュレータ20の側壁21の左右両端部は、第1インシュレータ20に対する第2インシュレータ30の前後方向への過剰な移動を規制する。すなわち、第2インシュレータ30がコンタクト50の弾性変形に伴い設計値を超えて大きく前後方向に移動すると、第2インシュレータ30の側壁32が第1インシュレータ20の側壁21の左右両端部と接触する。これにより、第2インシュレータ30は、それ以上前後方向の外側に移動しない。
図2にも示すとおり、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60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60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60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、接続対象物60は、第2インシュレータ30の受入部33と接触する。コネクタ10側に誘い込み部33cが形成され、接続対象物60側に誘い込み部72が形成されていることで、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。これにより、接続対象物60が第2インシュレータ30の嵌合凹部34に誘い込まれる。
接続対象物60を下方にさらに移動させると、図16に示すとおり、コネクタ10の嵌合凸部35と接続対象物60の嵌合凹部71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60のインシュレータ70とが嵌合した状態で、コンタクト50の接触部56とコンタクト90の弾性接触部93とが互いに接触する。このとき、コンタクト90の弾性接触部93は、コンタクト取付溝74の内部で外側に向けて若干弾性変形する。
コネクタ10に対して接続対象物60が下方に押し込まれるとき、例えば、コンタクト50の接触部56とコンタクト90の弾性接触部93との摩擦力により、第2インシュレータ30が第1インシュレータ20に対して下方に移動しようとする。このような場合、第1インシュレータ20の第2規制部23及び遮蔽部材40の屈曲部44の少なくとも一方は、第1インシュレータ20に対する第2インシュレータ30の下方への過剰な移動を規制する。すなわち、第2インシュレータ30がコンタクト50の弾性変形に伴い設計値を超えて大きく下方に移動すると、第2インシュレータ30の受入部33が第1インシュレータ20の第2規制部23及び遮蔽部材40の屈曲部44の少なくとも一方と接触する。これにより、第2インシュレータ30は、それ以上下方に移動しない。
以上により、コネクタ10と接続対象物60とは、完全に接続される。このとき、コンタクト50及びコンタクト90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90の一対の弾性接触部93は、コネクタ10の一対のコンタクト50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。これにより生じるコンタクト50への押圧力の反作用により、接続対象物60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50を介して上方への力を受ける。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、遮蔽部材40の延出部43が、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。図5に示すとおり、遮蔽部材40の延出部43は、上面視において第2インシュレータ30の受入部33と重畳している。より具体的には、延出部43は、受入部33の角部33bと重畳している。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、角部42から内側に延出した延出部43が角部33b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。
以上のような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する場合であっても小型化される。左右方向における第2インシュレータ30の端面32aの少なくとも一部と遮蔽部材40との間に第1インシュレータ20が介在しないことで、コネクタ10は、長手方向、より具体的には左右方向に小型化される。より具体的には、図13に示すとおり、コネクタ10の長手方向の外面から、最も外側に配置されているコンタクト50までの距離Lが短くなる。コネクタ10は、第2インシュレータ30の端面32a全体と遮蔽部材40との間に第1インシュレータ20が介在しないことで、このような小型化に関する効果をより顕著に奏する。
コネクタ10では、大容量かつ高速の信号伝送においても伝送特性が向上する。より具体的には、第1インシュレータ20に電気伝導性を有する遮蔽部材40が取り付けられていることで、伝送信号に関するノイズの影響が低減する。例えば、コネクタ10に対して外部から流入する磁気等のノイズを遮蔽部材40が抑制することで、コンタクト50によって伝送される信号の電気的な乱れが低減する。逆に、コネクタ10から外部に流出する磁気等のノイズを遮蔽部材40が抑制することで、コンタクト50によって伝送される信号が及ぼす、コネクタ10周辺に搭載されている電子部品への電気的な影響が低減する。
遮蔽部材40が第1インシュレータ20及び第2インシュレータ30を囲繞することで、前後左右の全周にわたって伝送信号に関するノイズの影響が低減する。したがって、信号伝送における伝送特性がさらに向上する。コネクタ10のようにコンタクト50の一部が露出するような場合、遮蔽部材40がコネクタ10の全周を囲繞することで、伝送特性の向上に関する効果がより顕著になる。
遮蔽部材40の角部42が遮蔽部材40の側面41に対して嵌合側に突出することで、角部42の上端部と側面41の上端部との間で、第2インシュレータ30の上下方向における移動が許容される。
このとき、遮蔽部材40が延出部43を有することで、第2インシュレータ30の上方への過剰な移動が規制される。したがって、設計値を超えた第2インシュレータ30の過剰な移動を原因とするコネクタ10の各構成部の破損が抑制される。これにより、コネクタ10の製品としての信頼性が向上する。
左右方向の端部に形成されている実装部45を遮蔽部材40が有することで、当該端部の表面積が増大する。したがって、当該端部の強度が向上する。これにより、第2インシュレータ30が過剰に移動して当該端部と仮に接触した場合であっても、遮蔽部材40の破損又は変形が抑制される。
第1インシュレータ20の上縁部が遮蔽部材40の側面41の上縁部よりも上方に位置することで、第2インシュレータ30が下方に押し込まれた場合であっても、第2インシュレータ30の受入部33が樹脂製の第1インシュレータ20に接触する。第1インシュレータ20は、金属製の遮蔽部材40の側面41の上縁部に第2インシュレータ30が接触して削れることを抑制する。したがって、フローティング構造によって第2インシュレータ30が下方に移動するような場合であっても、コネクタ10の製品としての信頼性が向上する。
第1インシュレータ20の第2規制部23及び遮蔽部材40の屈曲部44の少なくとも一方が第2インシュレータ30と接触することで、第2インシュレータ30の下方への過剰な押し込みが規制される。第2インシュレータ30が遮蔽部材40の屈曲部44と接触する場合、受入部33と対向する屈曲部44が屈曲していることで、金属製の遮蔽部材40による第2インシュレータ30の削れ等の破損が抑制される。さらに、遮蔽部材40の一部を屈曲させることで、遮蔽部材40の強度を向上させることもできる。嵌合方向において屈曲部44が第2インシュレータ30に形成されている受入部33と対向することで、コネクタ10は、上記の効果をより顕著に奏する。
一対の第1インシュレータ20が別部品として前後方向に互いに離間した状態で配列されていることで、コネクタ10は、フローティング構造を有する場合であっても小型化に寄与できる。より具体的には、コネクタ10の左右方向の両端部それぞれにおいて第1インシュレータ20が形成されていないことで、コネクタ10は、長手方向に小型化される。コネクタ10の長手方向の外面から、最も外側に配置されているコンタクト50までの距離Lが短くなる。加えて、第1インシュレータ20が2つの部品として前後方向に配列されていることで、設計変更によりコネクタ10の短手方向、より具体的には前後方向の寸法が変更された場合であっても、同一の一対の第1インシュレータ20がそのまま使用可能である。この場合、設計変更に対応させて新たに第1インシュレータ20を製造することなく、同一の一対の第1インシュレータ20の前後方向の配列間隔を変更するだけでよい。したがって、コネクタ10の生産性が向上する。
一対の第1インシュレータ20が遮蔽部材40に取り付けられて左右方向に沿って互いに略平行に延在することで、コネクタ10の短手方向の幅が長手方向にわたって略均一になる。これにより、長手方向に沿って配列されている各コンタクト50の短手方向の幅が略同一になる。したがって、コネクタ10を構成する各部品の生産性が向上し、結果としてコネクタ10全体の生産性が向上する。
一対の第1インシュレータ20の形状が互いに略同一であることで、異なる形状の第1インシュレータ20を製造する必要がなく、同一形状の第1インシュレータ20を複数製造するだけでよい。より具体的には、前後方向にコネクタ10の寸法が変更になった際は、その都度第1インシュレータ20を成形するための金型が必要となる。しかしながら、第1インシュレータ20のように前後方向に距離をおいて配置させ、かつ、同一形状とすることで、一対の第1インシュレータ20は、前後方向におけるコネクタ10の寸法に自由に対応することができる。これにより、新たに金型を製造する必要がない。したがって、一対の第1インシュレータ20の製造が容易となり、コネクタ10の生産性がさらに向上する。
一対の第1インシュレータ20の左右方向における端部が遮蔽部材40によって互いに連結されていることで、一対の第1インシュレータ20同士の位置決めが容易となる。さらに、第1インシュレータ20に下方向からコンタクト50を圧入する場合、第1インシュレータ20が遮蔽部材40によって固定されるため、コンタクト50を圧入しやすくなる。したがって、コネクタ10の製造が容易となり、その生産性が向上する。
第1インシュレータ20が遮蔽部材40よりも内側に配置されていることで、コネクタ10の前後左右方向のサイズが遮蔽部材40のサイズと略同一になる。このように、コネクタ10の遮蔽部材40以外の各構成部が遮蔽部材40の内側に全て配置されることで、コネクタ10は小型化可能である。
第1インシュレータ20が第1規制部22を有することで、上方向から遮蔽部材40を圧入する際に生じる遮蔽部材40の下方への過剰な移動が規制される。したがって、第1インシュレータ20に対する遮蔽部材40の取り付けが容易であり、コネクタ10の生産性が向上する。
図3に示すとおり、第1インシュレータ20が突壁25を有することで、遮蔽部材40の側面41の下縁部とコンタクト50の実装部52との間に絶縁性の第1インシュレータ20が介在する。これにより、遮蔽部材40とコンタクト50とが電気的に絶縁されやすくなる。加えて、第1規制部22と同様に、上方向から遮蔽部材40を圧入する際に生じる遮蔽部材40の下方への過剰な移動が規制される。したがって、第1インシュレータ20に対する遮蔽部材40の取り付けが容易であり、コネクタ10の生産性が向上する。
第2インシュレータ30が第1インシュレータ20の上端部と嵌合側から重畳する受入部33を有することで、フローティング構造を有するコネクタ10が小型化されたときであっても、コネクタ強度が向上する。より具体的には、受入部33による厚みによって第2インシュレータ30の強度が増大するので、コネクタ10全体のコネクタ強度も増大する。加えて、フローティング構造を有するコネクタ10が小型化されたときであっても、嵌合の際の作業性が向上する。より具体的には、接続対象物60の位置がコネクタ10との嵌合の際の正しい位置から外れていたとしても、接続対象物60の先端は初めに受入部33と接触しやすい。コネクタ10はフローティング構造も有しているので、受入部33に接続対象物60が接触することで、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し、コネクタ10と接続対象物60との嵌合が実現される。このように、受入部33とフローティング構造との相乗効果によって、コネクタ10と接続対象物60とは、嵌合しやすくなる。これにより、コネクタ10の破損が抑制される。例えば、上面視において第1インシュレータ20と第2インシュレータ30との間の空隙が受入部33によって覆い隠されていることで、接続対象物60がこれらの間の空隙に入り込んで引っ掛かりを生じ、コネクタ10が破損するといった事態が回避される。さらに、空隙が小さくなるため、外部からの異物の侵入も抑制される。したがって、コネクタ10と接続対象物60との接続の際に、外部の異物がコンタクト50と接触して導通不良を引き起こす可能性及びコンタクト50同士の短絡を抑制することもできる。
受入部33が嵌合面の全周にわたって形成されていることで、コネクタ10は、上述したコネクタ強度及び嵌合の際の作業性に関する効果をより顕著に奏する。例えば、前後左右方向にわたって第1インシュレータ20と第2インシュレータ30との間の空隙を受入部33が覆い隠すことで、前後左右方向にわたって嵌合の際の作業性が向上する。
受入部33の角部33bが切り欠かれていることで、第2インシュレータ30が移動する際の遮蔽部材40との接触が抑制される。したがって、第1インシュレータ20に対する第2インシュレータ30の可動量が増大する。これにより、コネクタ10と接続対象物60とは、さらに嵌合しやすくなる。
受入部33が遮蔽部材40の側面41よりも嵌合側に位置することで、受入部33と遮蔽部材40の側面41との間に空隙が形成される。これにより、第2インシュレータ30が下方に移動した際に、遮蔽部材40の側面41がその移動を妨げることがない。したがって、第2インシュレータ30の可動量が維持される。
第2インシュレータ30の下部が受入部33よりも幅狭となるように形成されていることで、第1インシュレータ20に対する第2インシュレータ30の可動量が増大する。これにより、コネクタ10と接続対象物60とは、さらに嵌合しやすくなる。
受入部33が内縁部において外側から内側に向けて嵌合側と反対側に傾斜する誘い込み部33cを有することで、第2インシュレータ30の嵌合凹部34に接続対象物60が誘い込まれやすくなる。したがって、コネクタ10と接続対象物60とは、さらに嵌合しやすくなる。
受入部33の嵌合側の端面が平面であることで、コネクタ10と接続対象物60とが嵌合する際に、受入部33の表面上を接続対象物60が摺動可能である。したがって、コネクタ10と接続対象物60とは、さらに嵌合しやすくなる。
第2インシュレータ30が移動する際に、弾性変形したコンタクト50が第2インシュレータ30の開口37に受け入れられる。これにより、コネクタ10は、フローティング動作に必要な第2インシュレータ30の可動量を維持した状態で短手方向に小型化可能である。
遮蔽部材40が第1インシュレータ20に圧入されて、実装部45が回路基板CB1にはんだ付けされることで、遮蔽部材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。遮蔽部材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。
コンタクト50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。すなわち、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60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50の各弾性部が吸収する。これにより、実装部52に大きな力が加わる可能性が抑制される。したがって、回路基板CB1との接続部分の破損が抑制される。すなわち、回路基板CB1と実装部52との接続部分のはんだにクラックが入ることを抑制できる。したがって、コネクタ10と接続対象物60とが接続されている状態であっても、接続信頼性が向上する。
本発明は、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。発明の範囲は、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、向き、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、向き、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60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60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、遮蔽部材40又はコンタクト50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。
第1インシュレータ20は、別部品として一対形成されるとして説明したがこれに限定されない。例えば、一対の側壁21の左右両端の下端部が左右方向に沿って互いに連結された状態で、第1インシュレータ20が左右方向の側面視において略U字状に一体的に形成されていてもよい。
第1インシュレータ20は、2つの部品から構成されるとして説明したがこれに限定されない。第1インシュレータ20は、より多くの部品から構成されてもよい。
第1インシュレータ20は、第1規制部22のごく一部を除く他の全ての部分において、遮蔽部材40の内側に収容されているとして説明したが、これに限定されない。第1インシュレータ20は、第1規制部22全体も遮蔽部材40の内側に配置され、その全ての構成部において遮蔽部材40の内側に収容されていてもよい。
受入部33は、嵌合側から見たときに側壁21の左右両端の一部を除いた部分を覆い隠すとして説明したが、これに限定されない。受入部33は、側壁21全体を覆い隠してもよいし、側壁21を含む第1インシュレータ20全体を嵌合側から覆い隠してもよい。
受入部33は、嵌合面の全周にわたって形成されていなくてもよい。受入部33は、コネクタ10と接続対象物60との嵌合の際の作業性を維持できるのであれば、任意の形状で形成されていてもよい。例えば、受入部33は、コネクタ10の長手方向のみに沿って形成されていてもよい。
受入部33の上面は平面でなくてもよい。例えば、受入部33の上面には、接続対象物60に形成されている突起部と係合する凹部又は貫通孔が形成されていてもよい。
受入部33は第2インシュレータ30の一部でなくてもよい。受入部33と第2インシュレータ30とが別部品として形成されていてもよい。このとき、接着剤等の任意の接着方法又は凹凸部の組み合わせ等の任意の係止方法を含む任意の方法によって第2インシュレータ30の上部に受入部33が取り付けられていてもよい。
第2インシュレータ30は、可動量を維持した状態で短手方向にコネクタ10を小型化可能であれば、開口37を有さなくてもよいし、開口37に代えて任意の凹部を有してもよい。
遮蔽部材40は、略ロ字状に一体的に形成されていなくてもよい。例えば、遮蔽部材40は、信号伝送における伝送特性が維持されるのであれば、コネクタ10の左右方向の側面にのみ配置されていてもよいし、別部品としてコネクタ10の前後左右方向の4側面にそれぞれ配置されていてもよい。
角部42は、側面41に対して嵌合側に突出していなくてもよい。角部42の上縁部の上下位置は、側面41の上縁部の上下位置と略同一であってもよい。この場合であっても、延出部43は、遮蔽部材40の角部42から嵌合方向と略直交する内側方向に延出してもよい。
第1インシュレータ20の上縁部が遮蔽部材40の側面41の上縁部よりも下側に位置してもよい。この場合、遮蔽部材40の側面41の上縁部を屈曲させて第2インシュレータ30の受入部33と対向させることで、第2インシュレータ30の削れ等の破損が抑制される。
コンタクト50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50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60は、回路基板CB2に接続されるリセプタクル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60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60は、FPC、フレキシブルフラットケーブル、リジット基板、又は任意の回路基板のカードエッジ等であってもよい。
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小型化可能で、かつ信号伝送における伝送特性が向上する。コネクタ10が小型化されたときであっても、コネクタ強度及び嵌合の際の作業性が向上することで、電子機器の組み立ての際の作業性が向上する。例えば、コネクタ10の良好なフローティング構造により回路基板間の位置ずれが容易に吸収される。すなわち、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。