JP2008270100A - 基板間接続コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】従来構成に比べて低背化が可能な基板間接続コネクタを提供する。
【解決手段】ヘッダコンタクト３は、ヘッダボディ４の前面から前方に突出する柱状の突出片７を具備し、突出片７は、基端側の首部より先端側の頭部が太く形成されている。ソケットコンタクト５は、厚み寸法が前記首部の高さ寸法以下であって、後方に前記頭部の高さ寸法以上の隙間を空けるように長手方向の両端部がソケットボディ６に支持された接続片１７を具備する。接続片１７は、両者の間に前記首部の太さ以下の幅寸法のスリット２１を形成し当該スリット２１の幅方向に可撓性を有する一対のばね片２０を具備する。接続片１７には、スリット２１の長手方向の両端部においてスリット２１に連続し前記頭部を挿抜可能な寸法の導入孔２２が形成されている。一対のばね片２０は、導入孔２２を通して突出片７がスリット２１に挿通されると前記首部に弾接する。
【選択図】図１

Description

本発明は、少なくとも表面の一部が互いに対向するように配置される一対の回路基板同士を機械的に結合し且つ電気的に接続する基板間接続コネクタに関するものである。

従来から、この種の基板間接続コネクタとして、図１２に示すように第１の回路基板（図示せず）の表面上に実装されるヘッダ１と、第２の回路基板３０の表面上に実装されるソケット２とを備えたものが提供されている（たとえば特許文献１参照）。ヘッダ１は、導電性材料からなるヘッダコンタクト３と、合成樹脂成型品であってヘッダコンタクト３を支持するヘッダボディ４とを有し、ソケット２は、導電性材料からなりヘッダコンタクト３に電気的に接続可能なソケットコンタクト５と、合成樹脂成型品であってソケットコンタクト５を支持するソケットボディ６とを有する。以下では、第２の回路基板３０の厚み方向を上下方向とした図１２の上下左右を上下左右として説明する。

ソケットボディ６は、上方に開口する凹部３１が形成されるとともに、左右方向に凹部３１を２分割する島部３２が形成されており、ソケットコンタクト５は、複数本設けられており、それぞれ分割された各々の凹部３１内に弾接ばね片３３を配置した状態でソケットボディ６に取着される。図示例のソケットコンタクト５は、上方に凸となる逆Ｕ字状に形成された保持部３４を有し、この保持部３４にソケットボディ６のうち凹部３１の左右方向の各側壁が圧入されることでソケットボディ６に支持される。ソケットコンタクト５の弾接ばね片３３は、保持部３４において凹部３１内に位置する端部から島部３２側に突出するとともに保持部３４側に折り返されることで略Ｕ字状に形成されている。ここで、弾接ばね片３３の先端部は、保持部３４に対向するように略く字状に折り曲げられることにより、ヘッダコンタクト３に接触する接触部３５を構成している。なお、ソケットコンタクト５のうち、凹部３１の外側に位置する保持部３４の端部から回路基板３０の表面に沿って延出された部分は、回路基板３０への半田付け用の端子片１８を構成する。

一方、ヘッダボディ４は、ソケット２の島部３２が挿入されるように下方に開口する凹溝３６が形成され、ヘッダコンタクト３は、複数本設けられており、それぞれ下方に凸となる略Ｕ字状の圧入部３７を有し、この圧入部３７にヘッダボディ４のうち凹溝３６の左右方向の各側壁が圧入された形でヘッダボディ４に取着される。図示例のヘッダコンタクト３は、凹溝３６内に位置する圧入部３７の端部から延出され、基部をヘッダボディ４にインサート成型することでヘッダボディ４に支持される支持部３８を有している。さらに、支持部３８の先端部から第１の回路基板の表面に沿って延出された部分は、第１の回路基板への半田付け用の端子部３９を構成する。

上述した構成の基板間接続コネクタでは、ヘッダボディ４の凹溝３６内にソケットボディ６の島部３２が挿入されるようにヘッダ１をソケット２に嵌合させると、ソケット２の凹部３１内にヘッダ１が嵌入され、且つヘッダコンタクト３の圧入部３７に弾接ばね片３３の接触部３５が弾接して接圧を確保することで、回路基板３０同士が機械的に結合されるとともに電気的に接続される。ヘッダ１とソケット２との嵌合を解除すれば、回路基板３０同士の機械的結合および電気的接続は解除される。
特開２００４−５５４６３号公報

ところで、近年、携帯機器等の薄型化に伴い、回路基板３０の厚み方向（つまり上下方向）において基板間接続コネクタを低背化することが求められている。しかし、上述した基板間接続コネクタでは、ソケット２の凹部３１内にヘッダ１が嵌入された状態で、ソケットコンタクト５における弾接ばね片３３と保持部３４との間にヘッダコンタクト３の圧入部３７を挟持するため、圧入部３７の下方において弾接ばね片３３と保持部３４とが連結されているので、圧入部３７の高さ方向に圧入部３７とソケットコンタクト５とが突き合わされることとなり、このことが低背化の妨げとなっている。また、ヘッダコンタクト３の圧入部３７に弾接ばね片３３の接触部３５が弾接することによりヘッダ１とソケット２とを電気的に接続するための接圧が確保されているものの、ソケットコンタクト５の弾接ばね片３３は回路基板３０の厚み方向（つまり上下方向）において屈曲させられることで弾性を確保しているので、所望の接圧を得るためには、ソケットコンタクト５の高さ寸法をある程度大きくする必要があり、このことも低背化の妨げとなっている。

なお、弾接ばね片３３を曲げ加工により形成する場合、曲率半径が小さくなると曲げ加工に用いる金型の強度が低下するのである程度大きな曲率半径を確保する必要があり、また、弾接ばね片３３を抜き加工により形成する場合、弾接ばね片３３を細くすると抜き加工に用いる金型の強度が低下するので弾接ばね片３３をある程度太くする必要がある。これら加工上の問題も弾接ばね片３３の低背化の妨げとなる。実際、上述した構成の基板間接続コネクタにおいては、回路基板３０間の距離を１．０ｍｍ未満に抑えることは困難である。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであって、従来構成に比べて低背化が可能な基板間接続コネクタを提供することを目的とする。

請求項１の発明は、少なくとも表面の一部が互いに対向するように配置される一対の回路基板同士を機械的に結合し且つ電気的に接続する基板間接続コネクタであって、導電性材料からなるヘッダコンタクトおよび絶縁材料からなりヘッダコンタクトを支持するヘッダボディを有し一方の回路基板に設けられるヘッダと、導電性材料からなりヘッダコンタクトに電気的に接続可能なソケットコンタクトおよび絶縁材料からなりソケットコンタクトを支持するソケットボディを有し他方の回路基板に設けられるソケットとを備え、ヘッダコンタクトが、ヘッダボディから回路基板の表面に直交する方向に突出する柱状の突出片を具備し、突出片が、基端側の首部より先端側の頭部が太くなるように基端側と先端側とで異なる太さに形成されており、ソケットコンタクトが、回路基板の表面に直交する厚み寸法が前記首部の高さ寸法以下であって、前記他方の回路基板側に前記頭部の高さ寸法以上の隙間を空けるように長手方向の両端部がソケットボディに支持された接続片を具備し、接続片が、回路基板の表面に沿う面内で並設され両者の間に前記首部の太さ以下の幅寸法のスリットを形成し当該スリットの幅方向に可撓性を有する一対のばね片を具備し、接続片には、スリットの長手方向の少なくとも一端部においてスリットに連続し前記頭部を挿抜可能な寸法の導入孔が形成されており、一対のばね片が、導入孔を通して突出片がスリットに挿通されると前記首部に弾接することを特徴とする。

この構成によれば、接続片が、回路基板の表面に沿う面内で並設され両者の間に前記首部の太さ以下の幅寸法のスリットを形成し当該スリットの幅方向に可撓性を有する一対のばね片を具備し、接続片には、スリットの長手方向の少なくとも一端部においてスリットに連続し前記頭部を挿抜可能な寸法の導入孔が形成されているので、突出片が導入孔に挿入されるように回路基板の厚み方向にヘッダとソケットとを重ね合わせた後、突出片がスリットに移動するように回路基板の表面に沿う面内でヘッダをスライドさせることにより、ヘッダをソケットに装着することができる。すなわち、ヘッダとソケットとの間の機械的な結合は、突出片の頭部が接続片におけるスリットの両側に係合することにより為されるので、突出片の高さ方向に突出片とソケットコンタクトとが突き合わされることはない。ヘッダとソケットとの間の電気的接続に関しては、接続片のうちスリットの両側のばね片が首部に弾接することにより接圧が確保され、ばね片の弾性は回路基板の表面に沿うばね片の長さ寸法に応じて決まるので、ヘッダおよびソケットの高さ寸法によらず所望の接圧を確保することができる。結果的に、突出片の高さ寸法程度にまでヘッダおよびソケットの低背化を図ることができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記ヘッダが、前記ヘッダボディにおいて前記ヘッダコンタクトが突設されているコンタクト領域の周囲から前記突出片と同じ向きに突出する柱状のガイド突起を具備し、ガイド突起が、基端側の小径部が前記首部よりも太く形成され、且つ先端側の大径部が小径部よりも太くなるように基端側と先端側とで異なる太さに形成されており、前記ソケットが、ガイド突起に対応する位置にガイド突起が挿入されるガイド用長孔を設けたガイド受部を有し、ガイド用長孔が、前記小径部の太さ以上であって前記大径部の太さ未満の幅寸法の係止部と、前記大径部の太さ以上の幅寸法の導入口とを備え、ガイド突起を導入口から係止部に移動させたときに、突出片が前記導入孔から前記スリットに移動する形状に形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、ガイド用長孔が、ガイド突起を導入口から係止部に移動させたときに、突出片が前記導入孔から前記スリットに移動する形状に形成されているので、コンタクト領域の周囲に設けられたガイド突起およびガイド受部をガイドとすることにより、ヘッダとソケットとの相対的な位置関係を目視で確認しやすくなり、ヘッダをソケットに対して着脱する作業が簡単になる。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記ガイド受部が、前記ガイド用長孔において前記導入口と前記係止部との間となる部位の幅方向の両側に、前記他方の回路基板側に凸となり回路基板の厚み方向に可撓性を有する係止突部を有することを特徴とする。

この構成によれば、ガイド突起がガイド用長孔内で導入口と係止部との間を移動する際に、ガイド突起の大径部が係止突部を乗り越えることによりクリック感が得られ、ヘッダをソケットに対して着脱する際の操作感がよくなる。

請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明において、前記ヘッダコンタクトおよび前記ソケットコンタクトが複数ずつ設けられており、前記ソケットが、ソケットコンタクトが複数形成された金属シートを前記ソケットボディにインサート成型することで形成されることを特徴とする。

この構成によれば、複数のソケットコンタクトを一括して形成することができ、また、ソケットコンタクト間のピッチを精度よく設定できるという利点もある。

請求項５の発明は、請求４の発明において、前記ソケットコンタクトが、互いに前記スリットの長手方向の向きが逆向きとなるようにスリットの長手方向に２個並設されており、スリットと前記導入孔とを合わせた形状がスリットの長手方向に対称となるように導入孔がスリットの長手方向の両端部にそれぞれ形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、ソケットコンタクトが長手方向に２個並設されているので、接続片の幅方向においてソケットの小型化を図ることができる。しかも、ソケットコンタクトが、互いにスリットの長手方向の向きが逆向きとなるように並設されながらも、スリットと前記導入孔とを合わせた形状がスリットの長手方向に対称であるから、スリットの長手方向に並設された２個のソケットコンタクトに同一形状のものを用いることができ、たとえばソケットコンタクトの製造時に用いる金型の共通化を図ることができる。

請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかの発明において、前記ヘッダボディが、前記一方の回路基板と一体に形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、ヘッダボディが前記一方の回路基板と別体に形成されている場合に比べて、一対の回路基板間の距離を小さく抑えることが可能となる。

本発明は、接続片が、回路基板の表面に沿う面内で並設され両者の間に前記首部の太さ以下の幅寸法のスリットを形成し当該スリットの幅方向に可撓性を有する一対のばね片を具備し、接続片に、スリットの長手方向の少なくとも一端部においてスリットに連続し前記頭部を挿抜可能な寸法の導入孔が形成されていることにより、ヘッダとソケットとの間の機械的な結合は、突出片の頭部が接続片におけるスリットの両側に係合することにより為されるので、突出片の高さ方向に突出片とソケットコンタクトとが突き合わされることはない。また、ヘッダとソケットとの間の電気的接続に関しては、一対のばね片が首部に弾接することにより接圧が確保され、ばね片の弾性は回路基板の表面に沿うばね片の長さ寸法に応じて決まるので、ヘッダおよびソケットの高さ寸法によらず所望の接圧を確保することができる。したがって、ヘッダおよびソケットの低背化を図ることができるという効果がある。

本実施形態の基板間接続コネクタは、少なくとも表面の一部が互いに対向するように配置される一対の回路基板同士を機械的に結合し且つ電気的に接続するものである。

この基板間接続コネクタは、図２および図３に示すように第１の回路基板に設けられるヘッダ１と、図４および図５に示すように第２の回路基板（図示せず）に設けられるソケット２とを備える。ヘッダ１は、導電性材料からなるヘッダコンタクト３と、絶縁材料からなりヘッダコンタクト３を支持するヘッダボディ４とを有し、ソケット２は、導電性材料からなりヘッダコンタクト３に電気的に接続可能なソケットコンタクト５と、絶縁材料からなりソケットコンタクト５を支持するソケットボディ６とを有する。本実施形態ではヘッダボディ４が第１の回路基板と一体に形成されている（つまり第１の回路基板がヘッダボディ４を兼ねている）例を示すが、ヘッダ１は、第１の回路基板と別体に形成されたヘッダボディ４を有するものであってもよい。以下では、回路基板の厚み方向を前後方向とし、ヘッダ１を設けた第１の回路基板の前面側にソケット２を設けた第２の回路基板が配置されるものとして説明する。また、図１（ａ）の上下左右を上下左右として説明する。

ヘッダボディ４は、図２（ａ）に示すように平面視が左右方向に長い長方形となる矩形板状に形成されている。ヘッダコンタクト３は、複数本設けられており、それぞれヘッダボディ４の前面（図２（ｃ）の上面）から前方に突出する柱状の突出片７を有している。ここでは円柱状の突出片７を採用しているが、突出片７はたとえば角柱状であってもよい。突出片７は、基端側の首部８よりも先端側の頭部９の方が太くなる所謂マッシュルーム形状に形成されている。この突出片７は、開口を有するレジスト（図示せず）を用いて電解めっきを行うことにより形成されており、レジストの開口内に充填された部分が首部８となり、開口から溢れた部分が頭部９となる。このようにめっき加工により突出片７を形成することで、金属板から突出片７を形成するよりも突出片７の高さ寸法を低く抑えることができる。さらに突出片７は、基端部にヘッダボディ４の前面に沿って延設されたフランジ部１０を有し、フランジ部１０と頭部９との間を首部８で連結する形に形成されている。

ヘッダコンタクト３の突出片７は、図２（ａ）に示すようにヘッダボディ４の長手方向の中央部に設定されたコンタクト領域１１内に複数突設されており、ここでは、コンタクト領域１１は上下方向に２箇所設けられており、ヘッダコンタクト３は各コンタクト領域１１にそれぞれ複数本ずつ配列されている。各コンタクト領域１１においては、それぞれ左右方向に複数本の突出片７が配列されており、これら複数本の突出片７は左右方向に隣接するもの同士が上下方向にずれるように上下方向に２列に配列されている。突出片７の配列は、両方のコンタクト領域１１で共通となっており、本実施形態では各コンタクト領域１１に１１本ずつ、合計２２本のヘッダコンタクト３が設けられている。

ヘッダボディ４の背面側には導体パターン（図示せず）や外部接続用の端子部（図示せず）が形成されている。ヘッダボディ４において突出片７が突設された各位置にはそれぞれスルーホール（図示せず）が形成され、このスルーホールに形成される電路によって突出片７とヘッダボディ４の背面側の導体パターンとが電気的に接続される。ここで、第１の回路基板を兼ねるヘッダボディ４は、複数の基板が積層された積層基板からなり、上述のスルーホールあるいはビアホールに形成された電路によって基板同士が接続されている。

さらに、ヘッダボディ４のコンタクト領域１１の周囲には、突出片７と同様にヘッダボディ４の前面から前方に突出する柱状のガイド突起１２が、ヘッダボディ４の左右各端部でそれぞれ上下方向に２本ずつ並ぶように合計４本設けられている。ここでは、突出片７と同様に円柱状のガイド突起１２を採用しているが、ガイド突起１２はたとえば角柱状でもよい。ガイド突起１２は、基端側の小径部１３が突出片７の首部８よりも太く形成され、先端側の大径部１４が小径部１３よりもさらに太く形成されている。ここに、ガイド突起１２の高さ寸法は、突出片７の高さ寸法と同一に設定されている。なお、ガイド突起１２は、基端部にヘッダボディ４の前面に沿って延設されたガイドフランジ部１５を有し、ガイドフランジ部１５と大径部１４との間を小径部１３で連結する形に形成されている。

一方、ソケットボディ６は、図４（ａ）に示すように平面視が左右方向に長い長方形状となる矩形板状であって、上下方向の寸法が上述のヘッダボディ４よりもやや大きく形成されている（図９参照）。さらにソケットボディ６は、厚み方向に貫通する架設孔１６を左右方向の中央部に有している。ソケットコンタクト５は、左右方向に複数本並設されており、それぞれ架設孔１６の上下両側壁間に架設される上下方向に長い金属板からなる接続片１７を具備している。接続片１７は、厚み寸法（前後方向の寸法）が首部８の高さ寸法以下であって、且つ図５に示すようにソケットボディ６の背面側で架設されることにより、ソケットボディ６の前面側に配置される第２の回路基板との間に頭部９の高さ寸法以上の隙間を形成する。本実施形態では、架設孔１６はヘッダボディ４のコンタクト領域１１と同様に上下方向に２個並設されており、各架設孔１６にそれぞれ複数本ずつ接続片１７を架設している。左右方向における接続片１７のピッチは、両方の架設孔１６で共通してヘッダ１の突出片７のピッチと同一になっており、本実施形態では各架設孔１６に１１本ずつ、合計２２本のソケットコンタクト５が設けられている。なお、ここではソケットボディ６の厚み方向に貫通した架設孔１６を採用しているが、架設孔１６は少なくとも後方（つまり第２の回路基板と反対側）に開口していればよく、底壁を有する凹所を架設孔１６として用いてもよい。

本実施形態のソケットコンタクト５は、図６に示すようにソケットボディ６に対してインサート成型されるものであって、接続片１７の長手方向の両端部がソケットボディ６における架設孔１６の上下両側壁にインサートされることによりソケットボディ６に支持されている。さらに、ソケットボディ６の上下方向の両端面からそれぞれ突出する端子片１８が接続片１７から延設されており、この端子片１８を第２の回路基板に設けた導体パターン（図示せず）に対して半田付けにより接合すれば、ソケット２を第２の回路基板に機械的に結合し且つ電気的に接続することができる。つまりソケット２は第２の回路基板の背面側に表面実装されることになる。

ところで、ソケットコンタクト５の接続片１７は、第２の回路基板の表面に沿う面内で上下方向に延長された長孔１９が設けられており、長孔１９の幅方向の両側に長孔１９の幅方向に可撓性を有する一対のばね片２０が形成されている。すなわち、接続片１７の長孔１９の幅寸法は、長孔１９の両側のばね片２０が撓むことによってある程度広げることができるようになっている。ここにおいて、長孔１９は図７（ａ）、（ｂ）に示すように、上記突出片７の首部８の太さ（直径）以下の幅寸法のスリット２１と、上記突出片７の頭部９の太さ（直径）以上の幅寸法の導入孔２２とを備えている。この寸法関係によれば、導入孔２２を通すことで長孔１９に対して突出片７を挿抜することができ、図７（ｃ）、（ｄ）に示すように長孔１９のスリット２１に突出片７の首部８を挿通した状態で突出片７を接続片１７に係止することが可能である。スリット２１の幅寸法が突出片７の首部８の太さよりも小さくても、接続片１７のばね片２０が撓むことでスリット２１に首部８を挿通可能である。ここでは、スリット２１の延長方向の両端部に導入孔２２を形成することにより、上下方向に対称となる所謂亜鈴形状の長孔１９としてある。

さらに、各長孔１９は、ソケット２の背面にヘッダ１の前面を対向させた際に、ヘッダコンタクト３の突出片７に対応する各位置にそれぞれ配置されている。ここで、ヘッダボディ４の上下方向の各端部寄りに設けられた突出片７に対応する長孔１９を有する接続片１７に比べて、ヘッダボディ４の上下方向の中央部寄りに設けられた突出片７に対応する長孔１９を有する接続片１７は、図６に示すように上下方向の長さ寸法が長く設定されており、これら２種類の長さ寸法の接続片１７が左右方向に交互に配置されている。

また、ソケットボディ６の架設孔１６の周囲には、導電性材料からなりガイド用長孔２３が貫設されたガイド受部２４が、左右各端部でそれぞれ上下方向に２個ずつ並ぶように合計４個設けられている。ガイド受部２４は、ソケットコンタクト５と同様にソケットボディ６に対してインサート成型されるものであって、ソケットボディ６の上下方向の両端面からそれぞれ固着片２５を突出させている。さらに、ソケットボディ６は、ガイド受部２４のうちガイド用長孔２３の周辺部分を前後方向の両面に露出させるように、ガイド用長孔２３の周囲に厚み方向に貫通する貫通孔（図８参照）２６が形成されている。ガイド用長孔２３は、上記ガイド突起１２の小径部１３の太さ（直径）以上であって大径部１４の太さ（直径）未満の幅寸法の係止部２７と、上記ガイド突起１２の大径部１４の太さ（直径）以上の幅寸法の導入口２８とを備えている。全てのガイド用長孔２３は平面視で同じ向きに揃えられており、いずれも図４（ａ）の上方に導入口２８、下方に係止部２７を有する。ここで、各ガイド用長孔２３は、長孔１９に対する相対的な位置関係が、突出片７に対する各ガイド突起１２の相対的な位置関係と同様となるように配置されており、これにより、ヘッダ１の突出片７をソケット２の長孔１９に挿入した状態でガイド用長孔２３にはガイド突起１２が挿入されることになる。

上述した構成の基板間接続コネクタにおいてヘッダ１をソケット２に対して着脱する方法について図８、図１および図９を参照して説明する。

図８に示すように長孔１９の下側の導入孔２２に突出片７を位置合わせした状態で、ヘッダ１とソケット２とを回路基板の厚み方向に重ね合わせれば、長孔１９の導入孔２２から突出片７が長孔１９に挿入される。この状態から、突出片７が長孔１９内をスリット２１に移動するようにヘッダ１をソケット２に対して相対的に（図８の上方に）移動させれば、図１および図９に示すように突出片７の首部８が長孔１９のスリット２１に挿通された状態とすることができる。なお、接続片１７とヘッダボディ４との間には突出片７の基端部に設けたフランジ部１０が介在するから、ヘッダ１をソケット２に対して相対的に移動させる際に、接続片１７とヘッダボディ４とが擦れ合うことでヘッダボディ４が磨耗することはない。

そして、図１および図９のように突出片７の首部８が長孔１９のスリット２１に挿通された状態では、突出片７の頭部９が接続片１７における長孔１９の両側（ばね片２０）に係合して回路基板の厚み方向において突出片７が長孔１９から抜け止めされ、ヘッダ１とソケット２とが機械的に結合される。しかも、長孔１９のスリット２１の幅寸法は突出片７の首部８の太さ以下に設定されているので、接続片１７のうちスリット２１の両側のばね片２０が首部８に弾接することになり、ヘッダコンタクト３とソケットコンタクト５との間の接圧が確保される。要するに、突出片７が導入孔２２から長孔１９に挿入されるように回路基板の厚み方向にヘッダ１とソケット２とを重ね合わせた後、回路基板の表面に沿う面内でヘッダ１（あるいはソケット２）をスライドさせることにより、ヘッダ１をソケット２に装着することができる。また、突出片７の首部８を長孔１９のスリット２１に挿通した状態から、突出片７が長孔１９内を下側の導入孔２２に移動するようにヘッダ１をソケット２に対して相対的に（図８の下方に）移動させれば、突出片７と接続片１９との係合が解除され、ヘッダ１をソケット２から脱着可能になる。

以上説明した本実施形態の基板間接続コネクタによれば、ヘッダコンタクト３の突出片７とソケットコンタクト５の接続片１７とによって、ヘッダ１とソケット２との間の機械的結合と電気的接続との両方を行うことができる。ここにおいて、ヘッダ１とソケット２との間の機械的な結合は、突出片７の頭部９が接続片１７における長孔１９の両側に係合することにより為されるので、突出片７の高さ方向に突出片７とソケットコンタクト５とが突き合わされることはない。また、ヘッダ１およびソケット２の高さ寸法によらず所望の結合力を得ることができる。ヘッダ１とソケット２との間の電気的接続に関しては、接続片１７のうちスリット２１の両側のばね片２０が首部８に弾接することにより接圧が確保され、ばね片２０の弾性は回路基板の表面に沿うばね片２０の長さ寸法に応じて決まるので、ヘッダ１およびソケット２の高さ寸法によらず所望の接圧を確保することができる。したがって、突出片７の高さ寸法程度にまでヘッダ１およびソケット２の低背化を図ることができる。本実施形態の基板間接続コネクタにおいては、たとえば回路基板間の距離が０．２〜０．６ｍｍ程度となる低背化が可能である。しかも、ヘッダ１をソケット２に装着した状態において、ヘッダボディ４やソケットボディ６に反り等の変形が生じても、通常、ヘッダ１をソケット２から脱着する向きの力（つまり、突出片７が長孔１９内を導入孔２２に移動するようにヘッダ１をソケット２に対して相対的に移動させる力）は生じないので、接触不良を生じにくいという利点もある。

また、この例では突出片７の首部８が接続片１７の一対のばね片２０間に挟持される所謂クリップ接触によってヘッダコンタクト３とソケットコンタクト５とを接続しているので、ヘッダコンタクト３が一箇所でソケットコンタクト５に接触する構成に比べて接触信頼性が向上するという利点もある。たとえば、ヘッダ１およびソケット２の製造時の寸法ばらつきなどに起因して、ヘッダ１をソケット２に装着した状態でヘッダコンタクト３がソケットコンタクト５に対して左右方向に偏りを生じることで、一方のばね片２０との間の接圧が減少しても、他方のばね片２０との間の接圧が増加することになり、接触安定性を確保することができる。

さらに、接続片１７をソケットボディ６の架設孔１６内に架設された両持ち梁構造としているから、一端部のみがソケットボディ６に支持される片持ち梁構造の接続片１７を採用する場合に比べて、接続片１７と突出片７との間の接圧を高めることができるとともに、接続片１７同士のピッチを精度よく設定できるという効果がある。つまり、左右方向における接続片１７同士のピッチを比較的狭く（たとえば０．２〜０．５ｍｍ程度）して左右方向におけるソケット２の小型化を図ることができ、且つ接続片１７間に絶縁性の隔壁を設けなくとも接続片１７同士の短絡を防止できる。また、長孔１９を亜鈴形状としたことにより、ばね片２０の長さ寸法を延ばすことなく長孔１９の幅方向におけるばね片２０の可撓性を向上させることができ、ばね片２０の長手方向（上下方向）におけるソケット２の小型化を図ることもできる。

ところで、本実施形態ではガイド突起１２とガイド受部２４とをガイドにしてヘッダ１をソケット２に対して着脱するようにしている。すなわち、図８に示すようにガイド用長孔２３の導入口２８にガイド突起１２を位置合わせした状態で、ヘッダ１とソケット２とを回路基板の厚み方向に重ね合わせれば、ガイド用長孔２３の導入口２８からガイド突起１２がガイド用長孔２３に挿入され、このとき、突出片７は長孔１９のうち図８の下側の導入孔２２から長孔１９に挿入されることになる。さらに、この状態から、ガイド突起１２がガイド用長孔２３内を係止部２７に移動するようにヘッダ１をソケット２に対して相対的に（図８の上方に）移動させれば、図１および図９に示すようにガイド突起１２の小径部１３がガイド用長孔２３の係止部２７に挿通された状態とすることができ、このとき、突出片７は首部８が長孔１９のスリット２１に挿通された状態となる。なお、ガイド受片２４とヘッダボディ４との間にはガイドフランジ部１５が介在するから、ヘッダ１をソケット２に対して相対的に移動させる際に、ガイド受部２４とヘッダボディ４とが擦れ合うことでヘッダボディが４磨耗することはない。

このように、ヘッダ１の周部に設けられたガイド突起１２、およびソケット２の周部に設けられたガイド受部２４をガイドとすることにより、ヘッダ１とソケット２との相対的な位置関係を目視で確認しやすくなり、ヘッダ１をソケット２に対して着脱する作業が簡単になるという利点がある。しかも、ガイド受部２４に設けたガイド用長孔２３の長手方向の寸法は、接続片１７に設けた長孔１９よりも短く設定されており、ガイド用長孔２３内におけるガイド突起１２の移動範囲を規制することによって長孔１９内における突出片７の移動範囲を規制している。つまり、長孔１９の長手方向の寸法は、長孔１９内での突出片７の移動範囲を超えて設定されていてもよく、したがって、長孔１９の長手方向の寸法の設計の自由度が高くなり接続片１７におけるばね片２０の弾性を比較的自由に設計できる。なお、ここでは図８の下側の導入孔２２を通して突出片７を挿抜する例を示しているが、ガイド用長孔２３の形状を変更すれば、図８の上側の導入孔２２を通して突出片７を挿抜することもできる。

さらに、図１および図９に示す状態では、ガイド突起１２の大径部１４がガイド受部２４におけるガイド用長孔２３の両側に係合して回路基板の厚み方向においてガイド突起１２がガイド用長孔２３から抜け止めされることにより、ヘッダ１とソケット２との間の機械的な結合を補助している。ガイド突起１２の小径部１３は突出片７の首部８よりも太く形成されているので、１本のガイド突起１２がガイド受部２４に係合することで得られる結合力は、１本の突出片７が接続片１７に係合することで得られる結合力よりも大きく、ヘッダ１とソケット２との間の結合力の増大に大きく寄与する。

また、本実施形態では、図１０および図１１に示すように、ガイド受部２４は、ガイド用長孔２３において導入口２８と係止部２７との間となる部位の幅方向の両側に、前方（第２の回路基板側）に凸となり回路基板の厚み方向に可撓性を持つ係止突部２９を有している。この構成によれば、ガイド突起１２がガイド用長孔２３内で導入口２８と係止部２７との間を移動する際に、大径部１４が係止突部２９を乗り越えることによりクリック感が得られ、ヘッダ１をソケット２に対して着脱する際の操作感触がよくなる。

なお、接続片１７は、長孔１９のうち導入孔２２の周囲にはばね片２０を具備している必要はなく、少なくとも長孔１９のうちスリット２１の幅方向の両側にばね片２０を具備していればよい。つまり、一対のばね片２０の間にスリット２１が形成され、スリット２１の長手方向の少なくとも一端部においてスリット２１に連続するように導入孔２２が形成されていればよい。

ところで、上述した構成のソケット２は、ソケットコンタクト５が複数本形成された金属シートをソケットボディ６にインサート成型することで形成される。すなわち、ソケットコンタクト５は、１本ずつ個別に形成されるのではなく、１枚の金属シートから一度に複数本形成されるのであって、金属シートに抜き加工を施すとともに曲げ加工を施すことにより形成されている。複数本のソケットコンタクト５は、たとえば端子片１８の先端部同士が連結された状態でソケットボディ６にインサート成型され、インサート成型後に互いに切り離される。このように１枚の金属シートから複数本のソケットコンタクト５を形成すれば、上述したように接続片１７間のピッチを比較的狭く（たとえば０．２〜０．５ｍｍ程度）することが容易になる。

上述したソケットコンタクト５はソケットボディ６の上下方向の各端面からそれぞれ端子片１８を突出させる向きで、上下方向に２本ずつ設けられているので、上側の架設孔１６に設けられるソケットコンタクト５と下側の架設孔１６に設けられるソケットコンタクト５とでは上下方向の向きが互いに逆向きとなる。ただし、長孔１９を上下方向に対称となる亜鈴形状とすることにより、いずれの架設孔１６に架設されるソケットコンタクト５であっても共通の形状で対応できるようにしてある。これにより、ソケットコンタクト５の形成時（抜き・曲げ加工時）に用いる金型の共通化を図ることができる。具体的には、各架設孔１６に１１本ずつ、合計２２本のソケットコンタクト５が設けられている場合、共通の金型を用いて左右方向に連なった２２本のソケットコンタクト５を金属シートに形成した後、この金属シートをソケットコンタクト５が１１本ずつとなるように２分割し、分割後の１１本のソケットコンタクト５を上下方向に向かい合わせに配置した状態でソケットボディ６にインサート成型する。なお、ここでは、各架設孔１６においてそれぞれ２種類の長さ寸法の接続片１７が左右方向に交互に配置されるので、上下方向に並ぶ接続片１７の長さ寸法が互いに異なるように配置することによって、ソケットボディ６の幅方向（上下方向）の寸法を比較的小さく抑えている。

本発明の実施形態１の構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は下面図である。 同上のヘッダの構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図、（ｃ）は（ａ）の下面図である。 同上のヘッダの構成を示す斜視図である。 同上のソケットの構成を示し、（ａ）は背面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図、（ｃ）は（ａ）の下面図である。 同上のソケットの構成を示す斜視図である。 同上のソケットを示す要部の背面図である。 同上に用いるソケットコンタクトを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図、（ｃ）はヘッダコンタクトを接続した状態の正面図、（ｄ）は（ｃ）の右側面図である。 同上の構成を示す正面図である。 同上の構成を示す斜視図である。 同上に用いるガイド受部を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図、（ｃ）はガイド突起を係止した状態の正面図、（ｄ）は（ｃ）の右側面図である。 同上のソケットを示し、（ａ）は要部の正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 従来例を示す断面図である。

符号の説明

１ ヘッダ
２ ソケット
３ ヘッダコンタクト
４ ヘッダボディ
５ ソケットコンタクト
６ ソケットボディ
７ 突出片
８ 首部
９ 頭部
１１ コンタクト領域
１２ ガイド突起
１３ 小径部
１４ 大径部
１７ 接続片
２０ ばね片
２１ スリット
２２ 導入孔
２３ ガイド用長孔
２４ ガイド受部
２７ 係止部
２８ 導入口
２９ 係止突部

Claims (6)

1. 少なくとも表面の一部が互いに対向するように配置される一対の回路基板同士を機械的に結合し且つ電気的に接続する基板間接続コネクタであって、導電性材料からなるヘッダコンタクトおよび絶縁材料からなりヘッダコンタクトを支持するヘッダボディを有し一方の回路基板に設けられるヘッダと、導電性材料からなりヘッダコンタクトに電気的に接続可能なソケットコンタクトおよび絶縁材料からなりソケットコンタクトを支持するソケットボディを有し他方の回路基板に設けられるソケットとを備え、ヘッダコンタクトは、ヘッダボディから回路基板の表面に直交する方向に突出する柱状の突出片を具備し、突出片は、基端側の首部より先端側の頭部が太くなるように基端側と先端側とで異なる太さに形成されており、ソケットコンタクトは、回路基板の表面に直交する厚み寸法が前記首部の高さ寸法以下であって、前記他方の回路基板側に前記頭部の高さ寸法以上の隙間を空けるように長手方向の両端部がソケットボディに支持された接続片を具備し、接続片は、回路基板の表面に沿う面内で並設され両者の間に前記首部の太さ以下の幅寸法のスリットを形成し当該スリットの幅方向に可撓性を有する一対のばね片を具備し、接続片には、スリットの長手方向の少なくとも一端部においてスリットに連続し前記頭部を挿抜可能な寸法の導入孔が形成されており、一対のばね片は、導入孔を通して突出片がスリットに挿通されると前記首部に弾接することを特徴とする基板間接続コネクタ。
2. 前記ヘッダは、前記ヘッダボディにおいて前記ヘッダコンタクトが突設されているコンタクト領域の周囲から前記突出片と同じ向きに突出する柱状のガイド突起を具備し、ガイド突起は、基端側の小径部が前記首部よりも太く形成され、且つ先端側の大径部が小径部よりも太くなるように基端側と先端側とで異なる太さに形成されており、前記ソケットは、ガイド突起に対応する位置にガイド突起が挿入されるガイド用長孔を設けたガイド受部を有し、ガイド用長孔は、前記小径部の太さ以上であって前記大径部の太さ未満の幅寸法の係止部と、前記大径部の太さ以上の幅寸法の導入口とを備え、ガイド突起を導入口から係止部に移動させたときに、突出片が前記導入孔から前記スリットに移動する形状に形成されている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. 前記ガイド受部は、前記ガイド用長孔において前記導入口と前記係止部との間となる部位の幅方向の両側に、前記他方の回路基板側に凸となり回路基板の厚み方向に可撓性を有する係止突部を有することを特徴とする請求項２記載の基板間接続コネクタ。
4. 前記ヘッダコンタクトおよび前記ソケットコンタクトは複数ずつ設けられており、前記ソケットは、ソケットコンタクトが複数形成された金属シートを前記ソケットボディにインサート成型することで形成されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の基板間接続コネクタ。
5. 前記ソケットコンタクトは、互いに前記スリットの長手方向の向きが逆向きとなるようにスリットの長手方向に２個並設されており、スリットと前記導入孔とを合わせた形状がスリットの長手方向に対称となるように導入孔がスリットの長手方向の両端部にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求４記載の基板間接続コネクタ。
6. 前記ヘッダボディは、前記一方の回路基板と一体に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の基板間接続コネクタ。

Images