JP2021157905A - カードエッジコネクタ及び回路基板 - Google Patents

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Abstract

【課題】接圧の安定化を図る。【解決手段】カードエッジコネクタAは、雌側ハウジング30と、雌側ハウジング30に取り付けられた端子金具40と、実装面13を有し、雌側ハウジング30に対して実装面13と平行に嵌合される回路基板12とを備え、回路基板12には、実装面13から突出した形態の基板側端子20が設けられ、端子金具40には、基板側端子20を収容する凹部43が形成され、凹部43内に設けた弾性接触片44が、基板側端子20に対して弾性的に接触する。【選択図】図11

Description

本開示は、カードエッジコネクタ及び回路基板に関するものである。
特許文献1には、コネクタ端子を取り付けたコネクタハウジングに、回路基板を挿入し、回路基板の表裏両面に端子金具の弾性接触片を接触させる電気コネクタが開示されている。
特開2013−171690号公報
上記の電気コネクタは、弾性接触片が回路基板に対して弾性的に当接したときに、回路基板からコネクタ端子に作用する反力をコネクタハウジングが受けるようになっている。コネクタハウジングは、合成樹脂製であるため、熱収縮量と熱膨張量が比較的大きい。そのため、回路基板に対する弾性接触片の接圧が安定しない。また、回路基板の表面と裏面に対して、端子金具の弾性接触片が回路基板の板厚方向に当接する。そのため、回路基板の厚さ寸法にばらつきがあると、回路基板に対する弾性接触片の接圧が安定しない。
上記の電気コネクタとは異なる形態として、回路基板の実装面に複数の端子部を取り付け、各端子部に端子金具の弾性接触片を弾性的に接触させることが考えられる。この場合、複数の端子部を個別に実装面に実装すると、回路基板に対する端子部の実装工程が多くなり、製造コストが高くなる。
第1の開示のカードエッジコネクタは、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、接圧の安定化を図ることを目的とする。第2の開示の回路基板は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、製造コストの低減を図ることを目的とする。
第1の開示のカードエッジコネクタは、ハウジングと、前記ハウジングに取り付けられた端子金具と、実装面を有し、前記ハウジングに対して前記実装面と平行に嵌合される回路基板とを備え、前記回路基板には、前記実装面から突出した形態の基板側端子が設けられ、前記端子金具には、前記基板側端子を収容する凹部が形成され、前記凹部内に設けた弾性接触片が、前記基板側端子に対して弾性的に接触する。
第2の開示の回路基板は、実装面と、前記実装面から突出した形態の複数の基板側端子とを有し、ハウジングに対して前記実装面と平行に嵌合した状態では、前記ハウジングに取り付けた端子金具が、前記基板側端子に接触するようになっており、前記実装面には、複数の支持部を有し、単一部品からなる実装部材が実装され、前記複数の支持部に、前記複数の基板側端子が個別に組み付けられている。
第1の開示によれば、接圧の安定化を図ることができる。第2の開示によれば、製造コストの低減を図ることができる。
図1は、実施例1のカードエッジコネクタを構成する雄側コネクタの分解斜視図である。 図2は、カードエッジコネクタを構成する雌側コネクタの分解斜視図である。 図3は、回路基板に実装される端子モジュールの分解斜視図である。 図4は、回路基板の断面図である。 図5は、図4のX−X線断面図である。 図6は、雌側コネクタのハウジングに端子金具を取り付けた状態をあらわす側面図である。 図7は、雌側コネクタのハウジングに端子金具を取り付けた状態をあらわす側断面図である。 図8は、第1ハウジングと端子金具が非接触位置に変位した状態をあらわす側面図である。 図9は、第1ハウジングと端子金具が非接触位置に変位した状態をあらわす側断面図である。 図10は、端子金具が接触位置に変位して基板側端子に接続した状態をあらわす側面図である。 図11は、端子金具が接触位置に変位して基板側端子に接続した状態をあらわす側断面図である。 図12は、実施例2において第2ハウジングと第3ハウジングを組み付けた状態をあらわす斜視図である。 図13は、第2ハウジングと第3ハウジングを分離した状態をあらわす斜視図である。 図14は、回路基板の斜視図である。 図15は、回路基板に第2ハウジングの弾性係止片が係止した状態をあらわす平断面図である。 図16は、回路基板に第2ハウジングの第2弾性係止片と第3ハウジングの第3弾性係止片が係止した状態をあらわす平断面図である。
[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施形態を列記して説明する。
第1の開示のカードエッジコネクタは、
(1)ハウジングと、前記ハウジングに取り付けられた端子金具と、実装面を有し、前記ハウジングに対して前記実装面と平行に嵌合される回路基板とを備え、前記回路基板には、前記実装面から突出した形態の基板側端子が設けられ、前記端子金具には、前記基板側端子を収容する凹部が形成され、前記凹部内に設けた弾性接触片が、前記基板側端子に対して弾性的に接触する。本開示の構成によれば、弾性接触片が基板側端子に弾性的に接触したときに、基板側端子からの反力は端子金具が受け止める。ハウジングの熱変形や回路基板の板厚のばらつきがあっても、端子金具と基板側端子との接圧が安定する。
(2)前記端子金具は、軸部を支点として、前記実装面に接近した接続位置と、前記実装面から離隔した非接続位置との間で揺動し得るように支持され、前記端子金具が前記接続位置にある状態では、前記弾性接触片が前記基板側端子に接触し、前記端子金具が前記非接続位置にある状態では、前記弾性接触片が前記基板側端子と非接触になることが好ましい。回路基板の実装面から突出する基板側端子に対して、端子金具の凹部を嵌合して弾性接触片を接触させるためには、端子金具を実装面に対して接近・離隔する方向に変位させる必要がある。端子金具を実装面と直交する方向に平行移動させようとすると、端子金具をガイドするための構造が複雑になる。本開示は、端子金具を揺動させるようにしたので、端子金具をガイドする構造を簡素化することができる。
(3)(2)において、前記ハウジングは、前記端子金具を保持する第1ハウジングと、前記回路基板の挿入端部が突き当たるストッパを有し、前記第1ハウジングを前記軸部を支点として前記接続位置と非接続位置との間で揺動し得るように保持する第2ハウジングと、前記第2ハウジングに対し、前記ハウジングと前記回路基板との嵌合方向と平行に相対変位し得る第3ハウジングとを備え、前記第1ハウジングと前記第2ハウジングは、前記ハウジングと前記回路基板の嵌合方向と平行な方向への相対変位を規制され、前記第3ハウジングには、前記第2ハウジングと前記第3ハウジングとの相対変位に伴い、前記第1ハウジングを前記接続位置と前記非接続位置との間で変位させるガイド部が形成されていることが好ましい。
端子金具を、非接続位置から接続位置へ変位させて基板側端子に接触させる形態としては、回路基板をハウジングに挿入させながら、端子金具を非接続位置から接続位置へ揺動させることが考えられる。しかし、この場合は、回路基板と端子金具とが異なる2方向へ相対変位することになるため、基板側端子に対する弾性接触片の相対的な変位経路が不安定になり、弾性接触片が基板側端子と干渉するおそれがある。本開示では、第2ハウジングのストッパに回路基板を突き当てた状態で、軸部を支点として端子金具を揺動させる。軸部は、ストッパに対して前後方向へ相対変位しないので、基板側端子に対する弾性接触片の相対的な変位経路が安定する。これにより、弾性接触片と基板側端子を、干渉させることなく接続させることができる。
(4)(3)において、前記第2ハウジングには、前記第1ハウジングを前記第2ハウジングに組み付ける過程で弾性変形し、前記第1ハウジングを前記第2ハウジングに対して組み付け状態に保持する弾性保持片が形成されていることが好ましい。この構成によれば、第2ハウジングに対する第1ハウジングの組付け作業が容易である。
(5)(4)において、前記第2ハウジングには、前記第1ハウジングの揺動経路に沿ったガイド溝が形成され、前記第1ハウジングには、ガイドピンと軸部とが形成され、前記ガイドピンは、前記ガイド溝に対して後方から摺接可能であり、前記軸部は、前記弾性保持片に対して前方から係止されていることが好ましい。この構成によれば、第2ハウジングに円形の軸受孔を形成しなくても、第1ハウジングを第2ハウジングに対して前後方向に位置決めした状態で保持することができる。
(6)(3)〜(5)において、前記回路基板には、第2係止部と第3係止部とが形成され、前記第2係止部は、前記回路基板が前記ストッパに突き当たった状態で、前記第2ハウジングの第2弾性係止片を弾性的に係止させる形態であり、前記第3係止部は、前記第1ハウジングが前記接続位置へ変位した状態で、前記第3ハウジングの第3弾性係止片を弾性的に係止させる形態であることが好ましい。第2ハウジングと第3ハウジングのいずれも回路基板に係止していない状態では、第2ハウジングと第3ハウジングが、回路基板に対して個別にがたつきを生じることになる。本開示によれば、第2ハウジングと第3ハウジングを、回路基板に対して個別にかつ弾性的に係止させているので、回路基板に対する第2ハウジングのがたつきと、回路基板に対する第3ハウジングのがたつきを防止することができる。
(7)(1)〜(6)において、複数の前記基板側端子は、一列に並ぶように配置され、前記凹部は、前記基板側端子の並び方向と同じ方向に貫通した形態であるとが好ましい。この構成によれば、基板側端子の並び方向における基板側端子と端子金具との位置ずれを、吸収することができる。
(8)(1)〜(7)において、前記端子金具の後端部には、電線が接続され、前記弾性接触片は、前記凹部における前側の内面に沿うように配置されていることが好ましい。この構成によれば、電線が後方へ引っ張られたときには、弾性接触片が弾性変形することによって、基板側端子に対する負荷が軽減される。
(9)(1)〜(8)において、前記弾性接触片の接点部は、前記基板側端子の突出方向において、前記弾性接触片の中央よりも前記実装面に近い領域に配置されていることが好ましい。この構成によれば、基板側端子と弾性接触片の接点部との接触位置が、実装面に近くなるので、実装面からの基板側端子の突出寸法を小さくすることができる。
第2の開示の回路基板は、
(10)実装面と、前記実装面から突出した形態の複数の基板側端子とを有し、ハウジングに対して前記実装面と平行に嵌合した状態では、前記ハウジングに取り付けた端子金具が、前記基板側端子に接触するようになっており、前記実装面には、複数の支持部を有し、単一部品からなる実装部材が実装され、前記複数の支持部に、前記複数の基板側端子が個別に組み付けられていることが好ましい。複数の基板側端子を、個別に回路基板に実装する場合、回路基板に対する実装工程が多くなる。本開示によれば、複数の基板側端子を複数の支持部に組み付けた後、実装部材を実装面に実装すればよいので、実装面に対する実装工程がワンアクションで済む。したがって、回路基板の製造コストを低減することができる。
(11)(10)において、前記支持部には、前記基板側端子を係止させることによって、前記基板側端子の離脱を防止する抜止部が形成され、前記基板側端子と前記抜止部との間には、前記実装面から前記基板側端子が突出する方向と平行な方向のクリアランスが確保されていることが好ましい。基板側端子が支持部に固定して組み付けられる場合は、支持部や基板側端子の寸法公差によって、支持部における基板側端子の組付位置にばらつきが生じ得る。支持部における基板側端子の組付け位置にばらつきがあると、基板側端子が実装面と非接触となる事態も懸念される。本開示によれば、支持部の抜止部と基板側端子との間に、実装面から基板側端子が突出する方向のクリアランスを設けたので、実装面を水平に配置すれば、基板側端子を自重によって実装面に確実に接触させることができる。
(12)(10)又は(11)において、前記基板側端子は、前記実装面に対し半田によって固定される基板用接触部と、前記基板用接触部を挟んで前記実装面とは反対側に位置し、前記端子金具の弾性接触片を接触させる端子用接触部とを有し、前記基板用接触部には、前記回路基板の実装面と平行をなし、前記端子用接触部における前記端子金具との接触面側へ突出した座面部が形成されていることが好ましい。この構成によれば、基板用接触部に対する半田の密着領域は、座面部の厚さの範囲に留まる。したがって、半田は、端子用接触部における端子金具との接触面にまで濡れ拡がるおそれがない。
(13)(10)〜(12)において、前記基板側端子には、軸部を支点として揺動する前記端子金具の変位経路に沿った曲面部が形成され、前記曲面部には、前記端子金具の弾性接触片が弾性変形した状態で摺接するようになっていることが好ましい。この構成によれば、端子金具の揺動過程で、基板側端子に対する弾性接触片の弾性変位量が安定するので、端子金具を揺動する際の抵抗が安定する。
[本開示の実施形態の詳細]
[実施例1]
本開示のカードエッジコネクタAを具体化した実施例1を、図1〜図11を参照して説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本実施例1のカードエッジコネクタAは、雄側コネクタMと雌側コネクタFとを有する。雄側コネクタMと雌側コネクタFは、互いに対向した状態で前後方向に接近することによって嵌合される。本実施例1において、雄側コネクタMの前後方向については、図1における斜め右下方、及び図9〜11における右方を、前方と定義する。雌側コネクタFの前後方向については、図2における斜め左上方、及び図6〜11における左方を、前方と定義する。前後方向と、雄側コネクタM(回路基板12)と雌側コネクタFの嵌合方向とを同義で用いる。上下の方向については、図1〜11にあらわれる向きを、そのまま上方、下方と定義する。
雄側コネクタMは、フード状の雄側ハウジング10に、回路基板12を組み付けて構成されている。雄側ハウジング10には、ロック孔11が形成されている。回路基板12の表面(図1,3〜5における上面)と裏面(図1,3〜5における下面)は、プリント回路(図示省略)が形成された実装面13となっている。回路基板12の外周縁部のうち雌側コネクタFと嵌合する端縁部は、挿入端部14となっている。挿入端部14は、雄側ハウジング10内に収容されている。以下の説明において、回路基板12及び実装面13と直交する方向と、上下方向とを同義で用いる。
表裏両実装面13の挿入端部14には、それぞれ、端子モジュール15が実装されている。端子モジュール15は、1つの実装部材16と、複数の基板側端子20とを組み付けて構成されている。実装部材16は、合成樹脂製の単一部品であり、挿入端部14に沿って幅方向に細長い形状である。実装部材16には、実装面13から遠ざかる方向へ突出した複数の支持部17が、左右方向に一定ピッチで並ぶように一体形成されている。支持部17の左右両側面のうち一方の側面には、突起状の抜止部18が形成されている。
基板側端子20は、金属製の板材に曲げ加工を施すことによって成形されたものである。図3〜5に示すように、基板側端子20は、実装面13と対向するように開放された縦長の箱部21と、前後2つの座面部25と、引掛部27とを有する単一部品である。箱部21のうち実装面13に近い側の端部は、実装面13に対して半田Sによって固定される基板用接触部22である。箱部21のうち、基板用接触部22を挟んで実装面13とは反対側の領域は、端子金具40の弾性接触片44を接触させるための端子用接触部23となっている。
基板用接触部22のうち箱部21の前板部24を構成する部位には、前側の座面部25が形成されている。前側の座面部25は、前板部24から実装面13と平行をなすように前方へ突出した形態である。基板用接触部22のうち箱部21の後板部26を構成する部位には、後側の座面部25が形成されている。後側の座面部25は、後板部26から、実装面13と平行をなすように後方へ突出した形態である。
引掛部27は、箱部21を構成する左右両側板部のうち、一方の側板部の開放面側の端縁から、箱部21の内部へ斜め方向へ折り返すように突出している。端子用接触部23には、曲面部28が形成されている。曲面部28は、箱部21を構成する後板部26の開放端とは反対側の端部に形成され、基板側端子20を側方から見た側面視において円弧状をなす。曲面部28は、後述する端子金具40の変位経路に沿った形状である。端子用接触部23には、接触面29が形成されている。接触面29は、後板部26の外面のうち曲面部28よりも実装面13に近い領域に形成され、後述する端子金具40の弾性接触片44が弾性的に接触する。
図4,5に示すように、基板側端子20は、支持部17に対し箱部21を被せるようにして組み付けられる。基板側端子20を支持部17に組み付けた状態では、引掛部27の突出端部と抜止部18との間にクリアランスCが確保されるので、基板側端子20は、支持部17に対して、実装面13と直角な方向へ相対変位し得る。基板側端子20が実装面13から離隔する方向へ変位したときには、引掛部27の突出端部が引掛部27に突き当たるので、基板側端子20が支持部17から離脱することはない。
端子モジュール15は、複数の基板側端子20を複数の支持部17に個別に組み付けた状態で、実装面13に実装される。端子モジュール15を実装面13に実装した状態では、実装部材16が溶着によって実装面13に固着される。前後両座面部25は、実装面13のプリント回路(図示省略)に対し半田Sによって導通可能に固着される。基板側端子20は、支持部17に固定されず、支持部17に対して相対変位し得るので、座面部25を実装面13に対し確実に固着することができる。半田Sは、実装面13と直角な前板部24と後板部26に接触せず、座面部25のみに接触するので、半田Sが前板部24の接触面29にまで濡れ拡がることはない。以上により、表裏両実装面13の挿入端部14には、複数の基板側端子20が、実装部材16を介すことによって、左右方向に一列に一定ピッチで並ぶように実装されている。
雌側コネクタFは、図2に示すように、雌側ハウジング30と、複数の端子金具40とを備えて構成されている。雌側ハウジング30は、回路基板12を挟んで上下対称な一対の第1ハウジング31と、複数の端子金具40と、1つの第2ハウジング32と、1つの第3ハウジング33とを備えて構成されている。第1ハウジング31は、合成樹脂製であり、実装面13と平行をなすような偏平な直方形状をなしている。図2に示すように、第1ハウジング31の左右両外側面には、軸線を左右方向に向けた円柱形のガイドピン34と、軸線を左右方向に向けた円柱形の軸部35とが形成されている。ガイドピン34は、第1ハウジング31の前端部に位置している。軸部35は、第1ハウジング31の後端部に位置している。
図7,9,11に示すように、第1ハウジング31内には、前後方向に細長い複数の端子収容室36が、左右方向に一列に並列した状態で形成されている。第1ハウジング31には、第1ハウジング31の前端面に開口し、複数の端子収容室36の前端と個別に連通する複数の開口部37が形成されている。開口部37の内周面には、第1ハウジング31の前端面側に向かって拡開した形態の拡開部38が形成されている。各端子収容室36内には、電線46の前端部に固着された端子金具40が、収容されている。端子収容室36に収容された端子金具40は、第1ハウジング31に取り付けたリテーナ47によって抜止めされている。電線46は、第1ハウジング31の後端から後方へ導出されている。
図7,9,11に示すように、端子金具40は、端子本体部41と圧着部42とを有する単一部品である。端子本体部41は、端子金具40の前端部を構成する。端子本体部41には、凹部43と、弾性接触片44とが形成されている。凹部43は、端子本体部41における実装面13との対向面と、端子本体部41の左右両側面とに開放されている。弾性接触片44は、凹部43の内面のうち前側の内面に沿うように配置されている。弾性接触片44の接点部45は、実装面13と直交する方向において、弾性接触片44の中央よりも実装面13に近い領域に位置している。圧着部42は、端子金具40の後端部に位置する。圧着部42は電線46に圧着されている。
第2ハウジング32は、合成樹脂からなる単一部品であり、左右対称かつ上下対称な形状をなしている。図2に示すように、第2ハウジング32は、一対の側面部50と、一対の前側連結部51と、一対の後側連結部52と、ストッパ53とを有する。前側連結部51は、側面部50の上下両端縁における前端部同士を連結する。後側連結部52は、側面部50の上下両端縁における後端部同士を連結する。ストッパ53は、実装面13と平行な平板状をなし、左右両側面部50の上下方向中央同士を連結する。
図2,6,8,10に示すように、左右両側面部50には、それぞれ、上下対称な一対のスライド溝54が形成されている。スライド溝54は、前後方向、即ち回路基板12と雌側コネクタFの嵌合方向と平行な方向に直線状に延びている。左右両側面部50には、それぞれ、上下対称な一対のガイド溝55が形成されている。ガイド溝55は、スライド溝54の前端に連なり、互いに上下方向に離隔するように、かつ円弧状に延びている。
左右両側面部50には、それぞれ、上下対称な一対の弾性保持片56が形成されている。弾性保持片56は、スライド溝54に沿って後方へ片持ち状に延出した形態である。弾性保持片56は、互いに離隔するように上下方向へ弾性変形し得るようになっている。弾性保持片56の後端部(延出端部)には、スライド溝54内に突出した形態の保持突起57が形成されている。保持突起57は、スライド溝54の後端部を構成する。スライド溝54の後端は、第2ハウジング32の後方外部へ開放されている。
第3ハウジング33は、合成樹脂からなる単一部品であり、左右対称かつ上下対称な形状をなしている。図2に示すように、第3ハウジング33は、枠部60と、上下対称な一対の支持壁部61と、左右対称な一対の側壁部62とを有する。枠部60は、第3はの後端部に配置され、第3ハウジング33を後方から見た背面視において、長方形をなしている。一対の支持壁部61は、枠部60の上下両縁部から前方へ突出した形態である。一方の支持壁部61には、ロックアーム63が形成されている。
一対の側壁部62は、枠部60の左右両側縁部から前方へ突出した形態である。左右両側壁部62の上縁部又は下縁部には、支持壁部61の左右両側縁が直角に連なっている。左右両側壁部62には、それぞれ、上下対称な一対のガイド部64が形成されている。ガイド部64は、全体として前後方向に延びたスリット状をなす。ガイド部64は、第1ガイド65と第2ガイド66と第3ガイド67と第4ガイド68を、前端から後端に向かって順に連ねた形態である。
上下対称な一対の第1ガイド65は、前後方向に対し、前端から後端に向かって互いに離隔するように傾斜している。上下対称な一対の第2ガイド66は、前後方向と平行をなす。上下対称な一対の第3ガイド67は、前後方向に対し、前端から後端に向かって互いに接近するように傾斜している。上下対称な一対の第4ガイド68は、前後方向と平行である。第4ガイド68の後端は、第3ハウジング33の後端面に開放されている。
雌側コネクタFの組付けは、以下の手順で行われる。まず、上下両第1ハウジング31を、第3ハウジング33に対して後方から組み付け、ガイドピン34と軸部35をガイド部64に嵌合させる。第1ハウジング31の組付けが進むのにともない、ガイドピン34は、第4ガイド68、第3ガイド67、第2ガイド66、第1ガイド65に順に摺接する。
図6に示すように、ガイドピン34が第1ガイド65の前端に突き当たったところで、第1ハウジング31の組付けが完了する。第1ハウジング31の組付け過程では、ガイドピン34が第4ガイド68の前端部に到達すると、軸部35が第4ガイド68に嵌合される。第1ハウジング31の組付けが完了すると、軸部35は第4ガイド68の前端部に位置する。ガイドピン34と軸部35は、ガイド部64に対して上下方向への相対変位はできないが、ガイド部64に沿って前後方向へ相対変位することは可能である。
この後、第2ハウジング32を、第1ハウジング31及び第3ハウジング33に対して前方から組み付ける。第2ハウジング32の組付けの過程では、保持突起57がガイドピン34と干渉することによって弾性保持片56が弾性変形し、ガイドピン34がスライド溝54の後端部に嵌合する。第2ハウジング32の組付けが進むと、保持突起57が軸部35と干渉することによって弾性保持片56が弾性変形する。図6に示すように、弾性保持片56が弾性復帰し、軸部35がスライド溝54の後端部に嵌合したところで、第1ハウジング31及び第3ハウジング33に対する第2ハウジング32の組付けが完了する。
第2ハウジング32の組付けが完了した状態では、ガイドピン34が、スライド溝54の前端に対して後方から当接又は接近して対向するとともに、軸部35が、スライド溝54の後端(保持突起57)に対して前方から当接又は接近して対向する。ガイドピン34と軸部35が、スライド溝54の前端と後端との間で前後に挟まれることによって、第1ハウジング31と第2ハウジング32は、前後方向への相対変位を規制された状態で組み付けられる。
第2ハウジング32と第3ハウジング33は、前後方向に相対変位することが可能である。第2ハウジング32と第3ハウジング33が前後方向へ相対変位するのに伴い、ガイドピン34が第1ガイド65と第4ガイド68との間で摺動するとともに、軸部35が第4ガイド68内を前後方向に摺動する。スライド溝54の前端は上下方向のガイド溝55と連通しているので、第1ハウジング31は、ガイドピン34をガイド溝55内を移動させながら、第2ハウジング32に対して軸部35を支点として上下方向に揺動することが可能である。
雌側コネクタFと雄側コネクタMを嵌合する際には、予め、上下両第1ハウジング31を互いに離隔した非接続位置(図8,9参照)へ変位させておく。具体的には、ガイドピン34が第1ガイド65の前端に位置する状態から、第3ハウジング33を第1ハウジング31及び第2ハウジング32に対して前方へ相対変位させる。ガイドピン34が第1ガイド65に摺接することによって、第1ハウジング31が、軸部35を支点として互いに離隔するように揺動し、非接続位置へ変位する。ガイドピン34が第2ガイド66内に進入したところで、第2ハウジング32と第3ハウジング33が位置ずれしないように保持される。
第1ハウジング31が非接続位置に保持されると、図9に示すように、上下両第1ハウジング31の間には、基板側端子20を第1ハウジング31と干渉させずに回路基板12を挿入させることのできる挿入空間69が確保される。この状態で、雄側ハウジング10と第3ハウジング33を掴んで、雄側コネクタMと雌側コネクタFの嵌合を開始し、図9に示すように、回路基板12の挿入端部14を挿入空間69内に挿入してストッパ53の前端に突き当てる。この状態では、端子金具40の凹部43が基板側端子20に対して上下方向に対向する。
回路基板12の挿入端部14をストッパ53に突き当てた状態から、さらに、両コネクタF,Mの嵌合を進めると、第3ハウジング33が第2ハウジング32に対して相対的に前方へ変位するので、ガイドピン34が第2ガイド66から第3ガイド67へ移行する。第3ガイド67は前後方向に対して傾斜しているので、ガイドピン34が第3ガイド67に摺接することによって、非接続位置の上下両第1ハウジング31が互いに接近する。ガイドピン34は、第3ガイド67に摺接しながら第2ハウジング32のガイド溝55内を移動する。図10に示すように、ガイドピン34が第4ガイド68に到達すると、第1ハウジング31が接続位置に至る(図10,11を参照)。
第1ハウジング31が接続位置へ変位する過程では、端子金具40の凹部43が基板側端子20と嵌合し、弾性接触片44が基板側端子20に接触する。この間、弾性接触片44は、弾性変形した状態で、基板側端子20の曲面部28に摺接する。曲面部28は、第1ハウジング31の軸部35を中心とする円弧形をなすので、弾性接触片44が曲面部28に摺接するあいだ、弾性接触片44の弾性変形量は一定に保たれる。
第1ハウジング31が接続位置に到達すると、図11に示すように、弾性接触片44の接点部45が接触面29に対して弾性的に接触した状態となる。曲面部28の外面と接触面29は滑らかに連なっているので、弾性接触片44が曲面部28から接触面29へ移行する際に、弾性接触片44の弾性変形量が変動することはない。断面図背の接点部45が接触面29に到達すると、雄側コネクタMと雌側コネクタFの嵌合が完了する。両コネクタF,Mが嵌合すると、第3ハウジング33のロックアーム63が雄側ハウジング10のロック孔11に係止することによって、両コネクタF,Mが嵌合状態にロックされる。
端子金具40と基板側端子20が接続した状態では、弾性接触片44が基板側端子20を前方から弾性的に押圧し、基板側端子20が凹部43における後側の内面に押し付けられる。電線46が後方へ引っ張られたときには、弾性接触片44が弾性変形することによって、端子金具40が基板側端子20に対して相対変位するので、基板側端子20に対する負荷が軽減されている。
図9に示すように、第1ハウジング31の後端部には、第2ハウジング32のストッパ53と対向する領域を切欠した形態のテーパ部39が形成されている。第1ハウジング31にテーパ部39を形成したことによって、第1ハウジング31が接続位置と非接続位置との間で揺動する過程において、第1ハウジング31と第2ハウジング32との干渉が防止される。これにより、第1ハウジング31の揺動動作が支障なく行わわれる。
第1ハウジング31には、第1ハウジング31の前端面に開口し、端子収容室36内に連通する開口部37が形成されている。開口部37には、第1ハウジング31の前端面に向かって拡開する拡開部38が設けられている。この構成によれば、第1ハウジング31が接続位置と非接続位置のいずれの位置にあっても、開口部37にプローブ(図示省略)を挿入して端子金具40に接触させる導通検査を行うことができる。
嵌合状態の両コネクタF,Mを離脱する際には、ロックアーム63をロック解除操作してロックアーム63とロック孔11との係止を解除し、第3ハウジング33を雄側コネクタMから離脱する方向へ引っ張る。すると、ガイドピン34が第3ガイド67に摺接することによって、第1ハウジング31が接続位置から非接続位置側へ変位する。ガイドピン34が第2ガイド66に到達すると、端子金具40の凹部43が基板側端子20から外れる。その後は、第3ハウジング33と第2ハウジング32を、一体的に移動させて雄側ハウジング10から離脱させればよい。
本実施例1のカードエッジコネクタAは、雌側ハウジング30と、雌側ハウジング30に取り付けられた端子金具40と、回路基板12とを有する。回路基板12は、実装面13を有し、雌側ハウジング30に対して実装面13と平行に嵌合される。回路基板12には、実装面13から突出した形態の複数の基板側端子20が設けられている。端子金具40には、実装面13と対向するように開口し、基板側端子20を収容する凹部43が形成されている。凹部43内に設けた弾性接触片44は、基板側端子20に対して弾性的に接触する。上記構成によれば、弾性接触片44が基板側端子20に弾性的に接触したときに、基板側端子20からの反力は端子金具40が受け止める。ハウジングの熱変形や回路基板12の板厚のばらつきがあっても、端子金具40と基板側端子20との接圧が安定する。
回路基板12の実装面13から突出する基板側端子20に対して、端子金具40の凹部43を嵌合して弾性接触片44を接触させるためには、端子金具40を実装面13に対して接近・離隔する方向に変位させる必要がある。端子金具40を実装面13と直交する方向に平行移動させようとすると、端子金具40をガイドするための構造が複雑になる。
そこで、本実施例1のカードエッジコネクタAでは、端子金具40が、軸部35を支点として揺動し得るように雌側ハウジング30に支持されている。端子金具40は、実装面13に接近した接続位置と、実装面13から離隔した非接続位置との間で揺動する。端子金具40が接続位置にある状態では、弾性接触片44が基板側端子20に接触する。端子金具40が非接続位置にある状態では、弾性接触片44が基板側端子20と非接触になる。本実施例1のカードエッジコネクタAは、端子金具40を揺動させるようにしたので、端子金具40をガイドする構造を簡素化することができる。
端子金具40を、非接続位置から接続位置へ変位させて基板側端子20に接触させる形態としては、回路基板12を雌側ハウジング30に挿入しながら、端子金具40を非接続位置から接続位置へ揺動させることが考えられる。しかし、この場合は、回路基板12と端子金具40とが異なる2方向へ相対変位することになるため、基板側端子20に対する弾性接触片44の相対的な変位経路が不安定になり、弾性接触片44が基板側端子20と干渉するおそれがある。
その対策として、本実施例1の雌側ハウジング30は、端子金具40を保持する第1ハウジング31と、第2ハウジング32と、第3ハウジング33とを備えて構成されている。第2ハウジング32は、回路基板12の挿入端部14が突き当たるストッパ53を有する。第1ハウジング31と第2ハウジング32は、雌側ハウジング30と回路基板12の嵌合方向と平行な方向への相対変位を規制されている。第2ハウジング32は、第1ハウジング31を、軸部35を支点として接続位置と非接続位置との間で揺動し得るように保持する。第3ハウジング33は、第2ハウジング32に対し、雌側ハウジング30と回路基板12との嵌合方向と平行に相対変位し得る。第3ハウジング33には、第2ハウジング32と第3ハウジング33との相対変位に伴い、第1ハウジング31を接続位置と非接続位置との間で変位させるガイド部64が形成されている。
この構成によれば、第2ハウジング32のストッパ53に回路基板12の挿入端部14を突き当てた状態で、軸部35を支点として端子金具40を揺動させる。軸部35は、ストッパ53に対して前後方向へ相対変位しないので、基板側端子20に対する弾性接触片44の相対的な変位経路が安定する。これにより、弾性接触片44と基板側端子20を、干渉させることなく接続させることができる。
第2ハウジング32には、第1ハウジング31を第2ハウジング32に組み付ける過程で弾性変形し、第1ハウジング31を第2ハウジング32に対して組み付け状態に保持する弾性保持片56が形成されている。この構成によれば、第2ハウジング32に対する第1ハウジング31の組付け作業が容易である。
第2ハウジング32は、第1ハウジング31の揺動経路に沿ったガイド溝55が形成されている。第1ハウジング31には、ガイドピン34と軸部35が形成されている。ガイドピン34は、ガイド溝55に対して後方から摺接可能である。軸部35は、弾性保持片56に対して前方から係止されている。この構成によれば、第2ハウジング32に円形の軸受孔を形成しなくても、第1ハウジング31を第2ハウジング32に対して前後方向に位置決めした状態で保持することができる。
複数の基板側端子20は、実装面13の挿入端部14に沿って一列に並ぶように配置されている。凹部43は、基板側端子20の並び方向と同じ方向に貫通した形態である。この構成によれば、基板側端子20の並び方向における基板側端子20と端子金具40との位置ずれを、吸収することができる。
端子金具40の後端部には、電線46が接続されている。弾性接触片44は、凹部43における前側の内面に沿うように配置されている。この構成によれば、電線46が後方へ引っ張られたときには、弾性接触片44が弾性変形することによって、基板側端子20に対する負荷が軽減される。
弾性接触片44の接点部45は、基板側端子20の突出方向において、弾性接触片44の中央よりも実装面13に近い領域に配置されている。この構成によれば、基板側端子20と弾性接触片44の接点部45との接触位置が、実装面13に近くなるので、実装面13からの基板側端子20の突出寸法を小さくすることができる。
本実施例1の回路基板12は、実装面13と、実装面13から突出した形態の複数の基板側端子20とを有している。回路基板12が、雌側ハウジング30に対して実装面13と平行に嵌合された状態では、雌側ハウジング30に取り付けた端子金具40が基板側端子20に接触する。複数の基板側端子20を、個別に回路基板12に実装する場合、回路基板12に対する実装工程が多くなる。この対策として、実装面13には、複数の支持部17を有し、単一部品からなる実装部材16が実装されている。複数の支持部17には、複数の基板側端子20が個別に組み付けられている。この構成によれば、複数の基板側端子20を複数の支持部17に組み付けた後、実装部材16を実装面13に実装すればよいので、実装面13に対する実装工程がワンアクションで済む。
基板側端子20が支持部17に固定して組み付けられる場合は、支持部17や基板側端子20の寸法公差によって、支持部17における基板側端子20の組付位置にばらつきが生じ得る。支持部17における基板側端子20の組付け位置にばらつきがあると、基板側端子20が実装面13と非接触となる事態も懸念される。この対策として、本実施例1の回路基板12は、支持部17に抜止部18を形成した。抜止部18は、基板側端子20の引掛部27を係止させることによって、基板側端子20の離脱を防止する。引掛部27と抜止部18との間に、実装面13から基板側端子20が突出する方向と平行な方向のクリアランスCを確保している。支持部17の抜止部18と基板側端子20との間にクリアランスCを設けたので、実装面13を水平に配置すれば、基板側端子20を自重によって実装面13に確実に接触させることができる。
基板側端子20は、実装面13に対し半田Sによって固定される基板用接触部22と、端子用接触部23とを有する。端子用接触部23は、基板用接触部22を挟んで実装面13とは反対側に位置する。端子用接触部23には、端子金具40の弾性接触片44が接触する。基板用接触部22には、回路基板12の実装面13と平行をなし、端子用接触部23における端子金具40との接触面29側へ突出した座面部25が形成されている。座面部25を形成したことによって、基板用接触部22に対する半田Sの密着領域は、座面部25の厚さの範囲に留まる。したがって、半田Sは、端子用接触部23における端子金具40との接触面29にまで濡れ拡がるおそれがない。
基板側端子20には、軸部35を支点として揺動する端子金具40の変位経路に沿った曲面部28が形成されている。曲面部28には、端子金具40の弾性接触片44が弾性変形した状態で摺接するようになっている。この構成によれば、端子金具40の揺動過程で、基板側端子20に対する弾性接触片44の弾性変位量が安定するので、端子金具40を揺動する際の抵抗が安定する。
[実施例2]
本開示のカードエッジコネクタBを具体化した実施例2を、図12〜図16を参照して説明する。本実施例2のカードエッジコネクタBは、回路基板70と雌側ハウジング75との係止構造を設けたものである。その他の構成については上記実施例1と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。
図14に示すように、回路基板70の挿入端部71には、左右対称な一対の第2係止部72と、左右対称な一対の第3係止部73が形成されている。第2係止部72は、挿入端部71の左右両側縁部のうち、基板側端子20(端子モジュール15)よりも少し後方(雌側ハウジング75に対する回路基板70の嵌合方向とは反対側)の部位を凹ませた形状である。第3係止部73は、挿入端部71の左右両側縁部のうち、第2係止部72よりも少し後方の部位を突出させた形状である。
図12,13に示すように、第2ハウジング76の左右両側面部77には、一対の第2弾性係止78が形成されている。第2弾性係止78は、側面部77の前端部に位置し、前方(回路基板70に対する雌側ハウジング75の嵌合方向と同じ方向)へ片持ち状に延出した形態である。左右両第2弾性係止78には、内面側(相手側の第2弾性係止78側)へ突出した形態の第2係止突起79が形成されている。左右両第2弾性係止78には、外面側(相手側の第2弾性係止78とは反対側)へ突出した形態の受圧部80が形成されている。
第3ハウジング81の左右両側壁部82には、一対の第3弾性係止片83が形成されている。第3弾性係止片83は、側壁部82の前端部に位置し、前方へ片持ち状に延出した形態である。左右両第3弾性係止片83には、内面側(相手側の第3弾性係止片83側)へ突出した形態の第3係止突起84と、内面側へ突出した形態の押圧部85が形成されている。第3ハウジング81の側壁部82に形成されているガイド部86は、実施例1のガイド部64とは異なり、第1ガイドを有していない。つまり、実施例2のガイド部86は、実施例1における第2ガイド66と第3ガイド67と第4ガイド68とから構成されている。
雌側ハウジング75と回路基板70を嵌合する際には、第3ハウジング81を掴んで回路基板70に接近させるように押し動かす。第3ハウジング81を押し動かすと、押圧部85が受圧部80を押すことによって、第2ハウジング76が第3ハウジング81と一体的に移動して回路基板70に接近する。
図15に示すように、回路基板70の挿入端部71が第2ハウジング76のストッパ53に突き当たると、第2係止突起79が第2係止部72と嵌合し、回路基板70と第2ハウジング76が離脱できないように係止する。このとき、第3係止突起84が第3係止部73に乗り上がるので、第3弾性係止片83は、押圧部85を受圧部80から離脱させるように弾性変形する。
この状態から、第3ハウジング81を更に回路基板70側へ押し込むと、第3ハウジング81が回路基板70及び第2ハウジング76に対して相対的に移動する。第3ハウジング81が第2ハウジング76に対して相対変位すると、第2ガイド66に嵌合されていた第1ハウジング31(図示省略)のガイドピン(図示省略)が、第3ガイド67に摺接し、第3ガイド67の傾斜によって、第1ハウジング31が非接続位置から接続位置へ揺動する。第1ハウジング31が非接続位置から接続位置へ揺動すると、端子金具40(図示省略)と基板側端子20が接続される。雌側ハウジング75と回路基板70が正規の嵌合状態になると、第3弾性係止片83が弾性復帰して第3係止突起84が第3係止部73に係止する。この係止により、雌側ハウジング75と回路基板70が嵌合状態に保持される。
本実施例2の回路基板70には、第2係止部72と第3係止部73とが形成されている。第2係止部72は、回路基板70がストッパ53に突き当たった状態で、第2ハウジング76の第2弾性係止78を弾性的に係止させる。第3係止部73は、第1ハウジング31が接続位置へ変位した状態で、第3ハウジング81の第3弾性係止片83を弾性的に係止させる。
第2ハウジング76と第3ハウジング81のいずれも回路基板70に係止していない状態では、第2ハウジング76と第3ハウジング81が、回路基板70に対して個別にがたつきを生じることになる。本実施例2では、第2ハウジング76と第3ハウジング81を、回路基板70に対して個別にかつ弾性的に係止させているので、回路基板70に対する第2ハウジング76のがたつきと、回路基板70に対する第3ハウジング81のがたつきを防止することができる。
[他の実施例]
本発明は、上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示される。本発明には、特許請求の範囲と均等の意味及び特許請求の範囲内でのすべての変更が含まれ、下記のような実施形態も含まれることが意図される。
上記実施例1では、端子金具と第1ハウジングが揺動するが、端子金具と第1ハウジングは、平行移動するようにしてもよい。
上記実施例1では、第1ハウジングに、第2ハウジングとの干渉を回避するためのテーパ部を形成したが、第1ハウジングは、このようなテーパ部を有しない形態であってもよい。
上記実施例1では、第2ハウジングが、弾性保持片によって第1ハウジングを保持したが、第2ハウジングに形成した軸受孔に第1ハウジングの軸部を嵌合することによって、第1ハウジングを保持してもよい。
上記実施例1では、凹部が、基板側端子の並び方向に貫通した形態であるが、凹部は、全周に亘って基板側端子を包囲する形態であってもよい。
上記実施例1では、弾性接触片が凹部の前壁部に沿うように配置したが、弾性接触片は、凹部の後壁面に沿うように配置してもよい。
上記実施例1では、複数の基板側端子を、1つの実装部材を介して実装面に実装したが、複数の基板側端子を個別に実装面に実装してもよい。
上記実施例1では、基板側端子を支持部に対して相対変位し得るように組み付けたが、基板側端子を支持部に固定してもよい。
10…雄側ハウジング
11…ロック孔
12…回路基板
13…実装面
14…挿入端部
15…端子モジュール
16…実装部材
17…支持部
18…抜止部
20…基板側端子
21…箱部
22…基板用接触部
23…端子用接触部
24…前板部
25…座面部
26…後板部
27…引掛部
28…曲面部
29…接触面
30…雌側ハウジング(ハウジング)
31…第1ハウジング
32…第2ハウジング
33…第3ハウジング
34…ガイドピン
35…軸部
36…端子収容室
37…開口部
38…拡開部
39…テーパ部
40…端子金具
41…端子本体部
42…圧着部
43…凹部
44…弾性接触片
45…接点部
46…電線
47…リテーナ
50…側面部
51…前側連結部
52…後側連結部
53…ストッパ
54…スライド溝
55…ガイド溝
56…弾性保持片
57…保持突起
60…枠部
61…支持壁部
62…側壁部
63…ロックアーム
64…ガイド部
65…第1ガイド
66…第2ガイド
67…第3ガイド
68…第4ガイド
69…挿入空間
70…回路基板
71…挿入端部
72…第2係止部
73…第3係止部
75…雌側ハウジング
76…第2ハウジング
77…側面部
78…第2弾性係止片
79…第2係止突起
80…受圧部
81…第3ハウジング
82…側壁部
83…第3弾性係止片
84…第3係止突起
85…押圧部
86…ガイド部
A…カードエッジコネクタ
B…カードエッジコネクタ
C…クリアランス
F…雌側コネクタ
M …雄側コネクタ
S…半田

Claims (13)

  1. ハウジングと、
    前記ハウジングに取り付けられた端子金具と、
    実装面を有し、前記ハウジングに対して前記実装面と平行に嵌合される回路基板とを備え、
    前記回路基板には、前記実装面から突出した形態の基板側端子が設けられ、
    前記端子金具には、前記基板側端子を収容する凹部が形成され、
    前記凹部内に設けた弾性接触片が、前記基板側端子に対して弾性的に接触するカードエッジコネクタ。
  2. 前記端子金具は、軸部を支点として、前記実装面に接近した接続位置と、前記実装面から離隔した非接続位置との間で揺動し得るように支持され、
    前記端子金具が前記接続位置にある状態では、前記弾性接触片が前記基板側端子に接触し、
    前記端子金具が前記非接続位置にある状態では、前記弾性接触片が前記基板側端子と非接触になる請求項1に記載のカードエッジコネクタ。
  3. 前記ハウジングは、
    前記端子金具を保持する第1ハウジングと、
    前記回路基板の挿入端部が突き当たるストッパを有し、前記第1ハウジングを前記軸部を支点として前記接続位置と非接続位置との間で揺動し得るように保持する第2ハウジングと、
    前記第2ハウジングに対し、前記ハウジングと前記回路基板との嵌合方向と平行に相対変位し得る第3ハウジングとを備え、
    前記第1ハウジングと前記第2ハウジングは、前記ハウジングと前記回路基板の嵌合方向と平行な方向への相対変位を規制され、
    前記第3ハウジングには、前記第2ハウジングと前記第3ハウジングとの相対変位に伴い、前記第1ハウジングを前記接続位置と前記非接続位置との間で変位させるガイド部が形成されている請求項2に記載のカードエッジコネクタ。
  4. 前記第2ハウジングには、前記第1ハウジングを前記第2ハウジングに組み付ける過程で弾性変形し、前記第1ハウジングを前記第2ハウジングに対して組み付け状態に保持する弾性保持片が形成されている請求項3に記載のカードエッジコネクタ。
  5. 前記第2ハウジングには、前記第1ハウジングの揺動経路に沿ったガイド溝が形成され、
    前記第1ハウジングには、ガイドピンと軸部とが形成され、
    前記ガイドピンは、前記ガイド溝に対して後方から摺接可能であり、
    前記軸部は、前記弾性保持片に対して前方から係止されている請求項4に記載のカードエッジコネクタ。
  6. 前記回路基板には、第2係止部と第3係止部とが形成され、
    前記第2係止部は、前記回路基板が前記ストッパに突き当たった状態で、前記第2ハウジングの第2弾性係止片を弾性的に係止させる形態であり、
    前記第3係止部は、前記第1ハウジングが前記接続位置へ変位した状態で、前記第3ハウジングの第3弾性係止片を弾性的に係止させる形態である請求項3から請求項5のいずれか1項に記載のカードエッジコネクタ。
  7. 複数の前記基板側端子は、一列に並ぶように配置され、
    前記凹部は、前記基板側端子の並び方向と同じ方向に貫通した形態である請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のカードエッジコネクタ。
  8. 前記端子金具の後端部には、電線が接続され、
    前記弾性接触片は、前記凹部における前側の内面に沿うように配置されている請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のカードエッジコネクタ。
  9. 前記弾性接触片の接点部は、前記基板側端子の突出方向において、前記弾性接触片の中央よりも前記実装面に近い領域に配置されている請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のカードエッジコネクタ。
  10. 実装面と、前記実装面から突出した形態の複数の基板側端子とを有し、
    ハウジングに対して前記実装面と平行に嵌合した状態では、前記ハウジングに取り付けた端子金具が、前記基板側端子に接触するようになっており、
    前記実装面には、複数の支持部を有し、単一部品からなる実装部材が実装され、
    前記複数の支持部に、前記複数の基板側端子が個別に組み付けられている回路基板。
  11. 前記支持部には、前記基板側端子を係止させることによって、前記基板側端子の離脱を防止する抜止部が形成され、
    前記基板側端子と前記抜止部との間には、前記実装面から前記基板側端子が突出する方向と平行な方向のクリアランスが確保されている請求項10に記載の回路基板。
  12. 前記基板側端子は、
    前記実装面に対し半田によって固定される基板用接触部と、
    前記基板用接触部を挟んで前記実装面とは反対側に位置し、前記端子金具の弾性接触片を接触させる端子用接触部とを有し、
    前記基板用接触部には、前記回路基板の実装面と平行をなし、前記端子用接触部における前記端子金具との接触面側へ突出した座面部が形成されている請求項10又は請求項11に記載の回路基板。
  13. 前記基板側端子には、軸部を支点として揺動する前記端子金具の変位経路に沿った曲面部が形成され、
    前記曲面部には、前記端子金具の弾性接触片が弾性変形した状態で摺接するようになっている請求項10から請求項12のいずれか1項に記載の回路基板。
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