JP2008027713A - 基板間接続コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】低背化を図った基板間接続コネクタを提供する。
【解決手段】基板間接続コネクタＡは、ヘッダコンタクト１１とヘッダコンタクト支持板１０を備えたヘッダ１と、ソケットコンタクト２１とソケットコンタクト支持板２０を備えたソケット２とを具備する。ヘッダコンタクト１１はソケット２側に突出する柱状の差込部１５を備える。ソケットコンタクト２１は、一端側がソケットコンタクト支持板２０側に支持されるとともに他端側が差込部１５を間にして対向配置される弾接ばね片２６，２６と、両弾接ばね片２６の他端側間を連結する連結片２７と、連結片２７の中間部に設けられて差込部１５に弾接し、弾接ばね片２６が差込部１５と弾接して弾性付勢方向と反対方向に撓められると、連結片２７の弾性変形によって差込部１５側に押し付けられる弾接ばね片２８とを備え、各弾接ばね片２６，２８は差込部１５の突出方向と直交する方向から差込部１５と弾接する。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板間接続コネクタに関するものである。

従来より、図７（ａ）（ｂ）に示されるようにヘッダ３０とソケット４０とで構成され、ヘッダ３０が実装されたプリント配線板（図示せず）と、ソケット４０が実装されたプリント配線板Ｐの間を電気的に接続する基板間接続コネクタが提供されている（例えば特許文献１参照）。

図示するソケット４０は、左右両側に凹部４２，４２が形成されるとともに凹部４２，４２の間を分離する島部４３が形成された合成樹脂成型品からなるボディ４１と、各々の凹部４２内に弾接ばね片４８を配置した状態でボディ４１に取着される複数のソケットコンタクト４４とを備えている。

ソケットコンタクト４４は、ソケット４０の凹部４２を囲む外側の側壁４５を両側片間に圧入して側壁４５を両側片により挟持する逆Ｕ字状の保持部４６と、側壁４５の外側に位置する保持部４６の側片端部より外側方へ略直角に折り曲げて形成したプリント配線板への半田付け用端子部４７とを折り曲げによって一体的に形成した導電性金属板からなり、側壁４５の内側に位置する保持部４６の側片の先端部から島部４３側に突出するとともに、その先端側が保持部側に折り返されたばね片４８を備え、このばね片４８の折り返し片先端側を略く字状に折り曲げ、この屈曲部を保持部４６に対向させて配置することでヘッダコンタクト３４に接触する接触部４９としている。

一方、ヘッダ３０は、ソケット４０の島部４３が挿入される下向き開口の凹溝３２が形成された合成樹脂成型品よりなるボディ３１と、凹溝３２の左右両側の側壁３３にそれぞれ取着された複数のヘッダコンタクト３４とを備えている。

ヘッダコンタクト３４は、ボディ３１の側壁３３に下方より圧入して側壁３３を両側片により挟持する略Ｕ字状の接触部３５と、凹溝３２内に位置する接触部３５の上端部より外側に向かって延出し、基部をボディ３１にインサート成形することでボディ３１に保持される保持部３６とを備える。保持部３６の先端側は側壁３３の外側面より側方に突出しており、この先部をプリント配線板に半田付けするための端子部３７としている。

この基板間接続コネクタでは、ヘッダ３０をソケット４０に嵌合する場合には、ヘッダ３０のボディ３１に設けた凹溝３２内に、ソケット４０のボディ４１に設けた島部４３を図７（ｂ）のように挿入するのであるが、この時ヘッダコンタクト３４の接触部３５の下側Ｒ面３５ａが、ソケットコンタクト４４の接触部４９の上端側傾斜面に当接して、ばね片４８を島部４３側に撓ませながら、保持部４６の内側片と接触部４９との間にヘッダコンタクト３４の接触部３５と側壁３３とが嵌ることになり、ヘッダコンタクト３４の接触部３５の側面にばね片４８の接触部４９が弾接することになる。
特開２００４−５５４６３号公報

ところで、近年の携帯機器の薄型化に伴って、基板間接続コネクタの低背化が求められているが、上述の基板間接続コネクタでは、ソケットコンタクト４４の保持部４６とばね片４８の接触部４９との間に、ヘッダコンタクト３４のＵ字状の接触部３５を差込接続しているため、コネクタを低背化するためには、ソケットコンタクト４４およびヘッダコンタクト３４の高さ寸法を小さくする必要があった。

しかしながら、ソケットコンタクト４４のばね片４８は、ヘッダ３０およびソケット４０の嵌合方向において略Ｕ字状に屈曲させられ、さらに接触部４９を略く字状に折曲させることで弾性を確保しているため、所望の弾性を得るめには、嵌合方向においてソケットコンタクト４４の高さ寸法をある程度大きくする必要があり、嵌合方向の薄型化（すなわち低背化）には限界があった。

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、低背化を図った基板間接続コネクタを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、導電性のヘッダコンタクトおよびヘッダコンタクトを支持する絶縁性のヘッダコンタクト支持部を具備したヘッダと、ヘッダコンタクトに電気的に接続される導電性のソケットコンタクトおよびソケットコンタクトを支持する絶縁性のソケットコンタクト支持部を具備したソケットとを備え、ヘッダコンタクトに、ソケット側に向かって突出する柱状の差込部を設けるとともに、ソケットコンタクトに、それぞれ一端側がソケットコンタクト支持部側に支持されるとともに他端側が差込部を間にして対向配置され、差込部の突出方向と直交する方向から差込部にそれぞれ弾接する第１及び第２の弾接ばね部と、第１及び第２の弾接ばね部の他端側の間を一体に連結する連結部と、連結部の中間部に設けられて差込部の突出方向と直交する方向から差込部に弾接するとともに、第１及び第２の弾接ばね部が差込部と弾接して弾性付勢方向と反対方向に撓められると、連結部の弾性変形によって差込部側に押し付けられる第３の弾接ばね部とを設けたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、各弾接ばね部および差込部の内の少なくとも何れか一方は、他方と接触する部位の表面形状が、他方側に向かって凸となる凸形状に形成されたことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、ヘッダコンタクトにおいて、ソケットコンタクトとの弾接する部位の近傍に、ヘッダが実装される実装基板側に突出する撓み変形規制用の第１の突起部を設けたことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか１つの発明において、ソケットコンタクトにおいて、ヘッダコンタクトと弾接する部位の近傍に、ソケットが実装される実装基板側に突出する撓み変形規制用の第２の突起部を設けたことを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れか１つの発明において、ヘッダコンタクト支持部およびソケットコンタクト支持部の内の一方に、他方に向かって突出する嵌合凸部を設けるとともに、両支持部の内の他方に、嵌合凸部が嵌合する嵌合凹部を設けたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、ソケットコンタクトに設けた第１〜第３の弾接ばね部は、それぞれ、ヘッダコンタクトに設けた柱状の差込部の突出方向と直交する方向から差込部に弾接しているので、差込部の突出方向において各弾接ばね部が撓み自在となっている場合に比べて、差込部の突出方向、すなわちソケットおよびヘッダの接続方向におけるコネクタの外形寸法を小さくでき、コネクタの低背化を実現できるという効果がある。また、第１及び第２の弾接ばね部が差込部と弾接して弾性付勢方向と反対方向に撓められると、連結部の弾性変形に応じて第３の弾接ばね部が差込部に押し付けられ、ソケットコンタクトとヘッダコンタクトとが３点で強固に弾接するので、ソケットコンタクトとヘッダコンタクトとの電気的接続の信頼性が向上するという効果もある。

請求項２の発明によれば、第１〜第３の弾接ばね部と差込部とは、表面が凸形状に形成された部位で他方と接触するから、接触面積当たりの接触圧を強くでき、各弾性ばね部と差込部との電気的接続の信頼性が向上するという効果がある。

請求項３の発明によれば、ヘッダとソケットとを接続する際に、ヘッダコンタクトに設けた第１の突起部が、ヘッダの実装された実装基板と当接することによって、ヘッダコンタクトが実装基板側に撓み変形するのを規制することができるという効果がある。

請求項４の発明によれば、ヘッダとソケットとを接続する際に、ソケットコンタクトに設けた第２の突起部が、ヘッダの実装された実装基板と当接することによって、ソケットコンタクトが実装基板側に撓み変形するのを規制することができるという効果がある。

請求項５の発明によれば、ヘッダコンタクト支持部およびソケットコンタクト支持部の内の一方に設けた嵌合凸部が、他方に設けた嵌合凹部と嵌合することで、ヘッダとソケットとをガイドしながら接続でき、且つ、ヘッダとソケットとが接続した状態を強固に保持できるという効果がある。

本発明に係る基板間接続コネクタの一実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。本実施形態の基板間接続コネクタＡはヘッダ１とソケット２とで構成され、図１に示すようにヘッダ１とソケット２とを厚み方向に重ねて接続することによって、ヘッダ１およびソケット２にそれぞれ実装されたプリント配線板よりなる実装基板（図示せず）の間が電気的に接続されるようになっている。

ヘッダ１は、図３及び図４に示すようにヘッダコンタクト支持板１０（ヘッダコンタクト支持部）と、ヘッダコンタクト支持板１０に支持される複数個（本実施形態では例えば１０個）のヘッダコンタクト１１とで構成される。

ヘッダコンタクト支持板１０は絶縁材料により横長のシート状（薄板状）に形成されており、ヘッダコンタクト支持板１０を厚み方向に貫通する複数（本実施形態では例えば１０個）の貫通孔１２が長手方向に沿って２列に形成されている。また、ヘッダコンタクト支持板１０の長手方向両端部には、長手方向の中央部に比べて厚みの厚い鍔部１３が設けられ、各々の鍔部１３には上面側（図４（ｂ）中の上面側）に開口した矩形の嵌合凹部１４が形成されている。

各ヘッダコンタクト１１は金属製（例えば銅やステンレス鋼など）の導電板にプレス加工などを施すことによって同一の形状に形成され、ヘッダコンタクト支持板１０の短幅方向両側部に、長手方向に一定の間隔をおいて５個ずつインサート成形されている。ヘッダコンタクト１１の一端側は、ヘッダコンタクト支持板１０の主表面（図４（ｂ）中の上面）に露出し、貫通孔１２に臨む位置まで延出しており、その先端部にはヘッダコンタクト支持板１０の主表面（上面）と直交する方向（ソケット２側）に突出する差込部１５が形成されている。差込部１５は略円柱状であって、その先端部分は半球形状に形成されている。またヘッダコンタクト１１の他端側は、ヘッダコンタクト支持板１０の長手方向に沿う両側面から側方（図４（ｄ）中の上下方向）にそれぞれ突出し、この突出部位がプリント配線板に実装するための端子１６となっている。なお、図４（ｂ）に示すように端子１６の下面は、ヘッダコンタクト支持板１０の下面よりも下方に突出しており、このヘッダ１をプリント配線板に実装する際にヘッダコンタクト支持板１０の下面がプリント配線板と干渉しないようになっている。

一方、ソケット２は、図５及び図６に示すようにソケットコンタクト支持板２０（ソケットコンタクト支持部）と、ソケットコンタクト支持板２０に取着される複数個のソケットコンタクト２１とで構成される。

ソケットコンタクト支持板２０は絶縁材料により横長のシート状（薄板状）に形成されており、後述の張出部２０ａを除いた部分の長手方向および短幅方向の寸法は、ヘッダコンタクト支持板１０の鍔部１３を除いた部分と略同じ寸法に形成されている。ソケットコンタクト支持板２０には、ヘッダコンタクト支持板１０に列設された各５個の貫通孔１２とそれぞれ重なる位置に、ソケットコンタクト支持板２０を厚み方向に貫通する２個の貫通孔２２が短幅方向に並べて形成されている。また、ソケットコンタクト支持板２０の長手方向両端部には嵌合凹部１４と略同じ幅の張出部２０ａが突設され、各張出部２０ａの上面（図６（ｂ）の上面）には上側（ヘッダ１側）に向かって突出し、ヘッダコンタクト支持板１０に設けた嵌合凹部１４と嵌合する突条部２３（嵌合凸部）がそれぞれ形成されている。

各ソケットコンタクト２１は、弾性を有する金属製（例えば銅やステンレス鋼など）の導電板にレーザー加工やプレス加工などを施すことによって同一の形状に形成されている。ソケットコンタクト２１は、ソケットコンタクト支持板２０の短幅方向両側部に、長手方向に一定の間隔をおいて５個ずつインサート成形されており、ヘッダコンタクト１１と同一のピッチで配列されている。各ソケットコンタクト２１の一端側は、ソケットコンタクト支持板２０の短幅方向両側面から側方（図６（ｄ）中の上下方向）に向かって突出し、この突出部位がプリント配線板に実装するための端子２４となっている。なお、図６（ｂ）に示すように端子２４の下面は、ソケットコンタクト支持板２０の下面よりも下方に突出しており、プリント配線板に実装する際にソケットコンタクト支持板２０がプリント配線板と干渉しないようになっている。

各ソケットコンタクト２１の他端側は貫通孔２２内に延出しており、この延出部２５の幅方向両側部にそれぞれ一端側が連結された弾接ばね片２６，２６（第１および第２の弾接ばね部）と、弾接ばね片２６，２６の他端側の間を一体的に連結する連結片２７（連結部）とが設けられている。各弾接ばね片２６は、一端側が延出部２５の幅方向両側部にそれぞれ連結された棒状の支持片２６ａと、支持片２６ａの他端側から延出部２５側に曲げ返された略４分の３円の円弧状の当接片２６ｂとで構成され、各弾接ばね片２６，２６の当接片２６ｂ，２６ｂは互いに対向配置されている。連結片２７はＷ字形に形成されており、その中間部の逆Ｕ字部が、当接片２６ｂ，２６ｂ側に向かって突出する弾接ばね片２８（第３の弾接ばね部）となっている。ここに、弾接ばね片２６と連結片２７とは、ソケットコンタクト支持板２０の主表面と平行な同一の平面内に形成されており、この平面内で撓み自在となっている。

ヘッダ１およびソケット２は上述のような構成を有しており、このヘッダ１とソケット２とを接続する際には、ヘッダコンタクト支持板１０に設けた嵌合凹部１４，１４と、ソケットコンタクト支持板２０に設けた突条部２３，２３の位置を合わせて、ヘッダコンタクト支持板１０をソケットコンタクト支持板２０に近づけると、突条部２３が嵌合凹部１４内に挿入されることによって、ヘッダコンタクト支持板１０とソケットコンタクト支持板２０とが相対的に位置決めされて、ヘッダコンタクト１１の差込部１５が、ソケットコンタクト２１の当接片２６ｂ，２６ｂと弾接ばね片２８とで囲まれる空間に挿入され、各弾接ばね片２６，２８が差込部１５と弾接する（図１参照）。なお突条部２３の先端部と嵌合凹部１４の開口縁にはそれぞれテーパ面２３ａ，１４ａが形成されているので、これらのテーパ面２３ａ，１４ａが互いに当接することによって、突条部２３が嵌合凹部１４内に導かれ、ヘッダ１およびソケット２を正規の位置に容易に接続することができる。

そして、ヘッダコンタクト支持板１０をソケットコンタクト支持板２０側にさらに押し込んで、両支持板１０，２０の表面を互いに接触させると、突条部２３が嵌合凹部１４と凹凸嵌合して、コネクタＡの接続状態が強固に保持される。この時、当接片２６ｂ，２６ｂが両側から差込部１５の周面と弾接することによって、弾接ばね片２６，２６が弾性付勢方向と反対方向（差込部１５から離れる方向）に撓められるのであるが、弾接ばね片２６，２６の撓み変形に応じて、連結片２７の両側片が拡開され、両側片の弾性変形に応じて中間部に設けた弾接ばね片２８が差込部１５側に押し付けられるので、弾接ばね片２６，２６，２８が差込部１５に３方向から強固に弾接し、ヘッダコンタクト１１とソケットコンタクト２１との電気的接続の信頼性が向上するのである。

また差込部１５と弾接ばね片２６，２８とは、一方が他方に接触する部位の表面形状が他方側に向かって凸となる凸形状（例えば曲面形状）に形成されており、差込部１５と弾接ばね片２６，２８とが互いに点接触するので、接触面積当たりの接触圧を強くでき、各弾性ばね部と差込部との電気的接続の信頼性がさらに向上する。なお本実施形態では、差込部１５と弾接ばね片２６，２８とが、両方共に、接触部位の表面形状を凸形状に形成しているが、何れか一方のみ接触部位の表面形状を凸形状に形成しても良く、また曲面以外の凸形状（例えば三角歯状）に形成しても良い。

さらに本実施形態では、各弾接ばね片２６，２６，２８が、ソケットコンタクト支持板２０の主表面と平行な同一の平面内で撓み自在に設けられており、ヘッダコンタクト１１の差込部１５に対して、差込部１５の突出方向と直交する方向から弾接しているので、差込部１５の突出方向、すなわちソケット２およびヘッダ１の接続方向におけるコネクタＡの外形寸法を小さくでき、コネクタＡの低背化を実現することができる。

また本実施形態において、図２及び図４に示すように、ヘッダコンタクト１１において、ソケットコンタクト２１と弾接する部位の近傍（例えば差込部１５が突設された部位の裏側近傍）に、差込部１５と反対方向（すなわちヘッダ１が実装される実装基板側）に突出する突台１７（第１の突起部）を突設しても良い。尚、図示を簡単にするため、他の図では突台１７を省略して図示してある。この突台１７はヘッダコンタクト支持板１０の下面と略同じ高さ位置まで突出形成されているので、ヘッダコンタクト１１がソケットコンタクト２１と弾接する際に、突台１７が実装基板と当接することで、ソケットコンタクト２１と弾接するヘッダコンタクト１１の部位が実装基板側に撓み変形するのを規制でき、差込部１５を弾接ばね片２６，２８と確実に弾接させることができる。

また、図６に示すように、ソケットコンタクト２１において、ヘッダコンタクト１１と弾接する部位の近傍（例えば各弾接ばね片２６の曲がり部）に、ヘッダ１と反対側（すなわちソケット２が実装される実装基板側）に向かって突出する側面視Ｌ字形の突出片２９（第２の突起部）を一体に形成しても良い。尚、図示を簡単にするため、他の図面では突出片２９を省略して図示してある。この突出片２９は、ソケットコンタクト支持板２０の下面と略同じ高さ位置まで突出形成されているので、ソケットコンタクト２１がヘッダコンタクト１１と弾接する際に、突出片２９が実装基板と当接することで、ヘッダコンタクト１１と弾接するソケットコンタクト２１の部位が実装基板側に撓み変形するのを規制でき、弾接ばね片２６，２８を差込部１５と確実に弾接させることができる。

なお本発明の精神と範囲に反することなしに、広範に異なる実施形態を構成することができることは明白なので、この発明は、特定の実施形態に制約されるものではない。また本実施形態ではヘッダ１およびソケット２の極数が１０極の場合を例に説明を行ったが、ヘッダ１およびソケット２の極数を１０極に限定する趣旨のものではなく、他の極数のヘッダ１およびソケット２に本発明を適用しても良いことは言うまでもない。

本実施形態の嵌合状態を示す外観斜視図である。 同上に用いるソケットコンタクト及びヘッダコンタクトの接続状態を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。 同上を構成するヘッダの外観斜視図である。 同上を構成するヘッダを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は断面図である。 同上を構成するソケットの外観斜視図である。 同上を構成するソケットを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は断面図である。 従来の基板間接続コネクタを示し、（ａ）はソケットとヘッダとを嵌合する前の状態の断面図、（ｂ）は嵌合した状態の断面図である。

符号の説明

Ａ 基板間接続コネクタ
１ ヘッダ
２ ソケット
１０ ヘッダコンタクト支持板（ヘッダコンタクト支持部）
１１ ヘッダコンタクト
１５ 差込部
２０ ソケットコンタクト支持板（ソケットコンタクト支持部）
２１ ソケットコンタクト
２６ 弾接ばね片（第１及び第２の弾接ばね部）
２７ 連結片（連結部）
２８ 弾接ばね片（第３の弾接ばね部）

Claims (5)

1. 導電性のヘッダコンタクトおよびヘッダコンタクトを支持する絶縁性のヘッダコンタクト支持部を具備したヘッダと、ヘッダコンタクトに電気的に接続される導電性のソケットコンタクトおよびソケットコンタクトを支持する絶縁性のソケットコンタクト支持部を具備したソケットとを備え、
   ヘッダコンタクトに、ソケット側に向かって突出する柱状の差込部を設けるとともに、
   ソケットコンタクトに、それぞれ一端側がソケットコンタクト支持部側に支持されるとともに他端側が差込部を間にして対向配置され、差込部の突出方向と直交する方向から差込部にそれぞれ弾接する第１及び第２の弾接ばね部と、第１及び第２の弾接ばね部の他端側の間を一体に連結する連結部と、連結部の中間部に設けられて差込部の突出方向と直交する方向から差込部に弾接するとともに、第１及び第２の弾接ばね部が差込部と弾接して弾性付勢方向と反対方向に撓められると、連結部の弾性変形によって差込部側に押し付けられる第３の弾接ばね部とを設けたことを特徴とする基板間接続コネクタ。
2. 前記各弾接ばね部および前記差込部の内の少なくとも何れか一方は、他方と接触する部位の表面形状が、他方側に向かって凸となる凸形状に形成されたことを特徴とする請求項１記載の基板間接続コネクタ。
3. ヘッダコンタクトにおいて、ソケットコンタクトと弾接する部位の近傍に、ヘッダが実装される実装基板側に突出する撓み変形規制用の第１の突起部を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の基板間接続コネクタ。
4. ソケットコンタクトにおいて、ヘッダコンタクトと弾接する部位の近傍に、ソケットが実装される実装基板側に突出する撓み変形規制用の第２の突起部を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の基板間接続コネクタ。
5. ヘッダコンタクト支持部およびソケットコンタクト支持部の内の一方に、他方に向かって突出する嵌合凸部を設けるとともに、前記両支持部の内の他方に、前記嵌合凸部が嵌合する嵌合凹部を設けたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の基板間接続コネクタ。

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