JP5565790B2 - エッジコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、エッジコネクタに関するものである。

従来、相手方コネクタをプリント回路基板等の基板の側端に接続するためのエッジコネクタが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

図４は従来のエッジコネクタを示す断面図である。

図において、８０１は、プリント回路基板等の基板８９１の端縁に接続されるエッジコネクタであり、絶縁性材料から成るハウジング８１１と、金属から成る端子８６１ａ及び８６１ｂとを有する。そして、前記ハウジング８１１は、基板８９１と反対側に開口する開口部８１３を備え、該開口部８１３に図示されない相手方コネクタの挿入部が挿入される。なお、前記開口部８１３内には、端子８６１ａ及び８６１ｂの第１接触部８６６ａ及び８６６ｂが配設され、前記相手方コネクタの挿入部に配設された図示されない相手方端子と接触する。

また、ハウジング８１１の開口部８１３と反対側には、端子８６１ａ及び８６１ｂの第２接触部８６４ａ及び８６４ｂが突出している。そして、基板８９１を第２接触部８６４ａ及び８６４ｂの間に挿入した後、絶縁性材料から成る加圧部材８１２によって上側の第２接触部８６４ｂを基板８９１に向けて加圧する。この場合、ボルト８４３とナット８４４とを締上げることによって加圧部材８１２を付勢する。これにより、第２接触部８６４ａ及び８６４ｂが基板８９１の両面に露出する図示されない接続パッドに押付けられるので、第２接触部８６４ａ及び８６４ｂと接続パッドとの接触が確実になる。

実開平５−５７７８８号公報

しかしながら、前記従来のエッジコネクタにおいては、加圧部材８１２によって上側の第２接触部８６４ｂのみを変位させるようになっているので、下側の第２接触部８６４ａと上側の第２接触部８６４ｂとの間隔の調整範囲を十分に大きくすることができない。もっとも、上側の第２接触部８６４ｂの変位量を大きくすることによって下側の第２接触部８６４ａと上側の第２接触部８６４ｂとの間隔の調整範囲を大きくすることも考えられるが、上側の第２接触部８６４ｂの変位量を大きくすると、接触部８４６により基板８９１の接続パッドに過度な圧力が加わったり、上側の第２接触部８６４ｂが塑性変形してしまい、基板８９１の接続パッドに対する押付力を安定的に発揮することができなくなってしまう。

本発明は、前記従来のエッジコネクタの問題点を解決して、基板の両側に接触する端子の自由端側をカバー部材で支持することで、該基板接触部に付勢力を付与する端子のばね部全体を変位可能とし、さらに、該ばね部を変位させるカバー部材の面を傾斜面とすることによって、カバー部材の変位量が大きくても端子を塑性変形させることなく十分に安定した付勢力を基板接触部に付与することができ、基板の厚さのばらつきが大きくても端子の基板接触部を確実に基板に接触させることができ、構成が簡素でコストが低く、耐久性が高く、信頼性の高いエッジコネクタを提供することを目的とする。

そのために、本発明のエッジコネクタにおいては、一端が相手方接続体と嵌（かん）合するハウジングと、前記相手方接続体の相手方接続部と接触するコネクタ接触部と、前記ハウジングの他端から前記相手方接続体と反対方向に突出し、基板の接続部と接触する基板接触部とを備え、前記ハウジングに装填（てん）される端子と、前記基板の両面に対向して配設される第１カバー部材と第２カバー部材とから成るカバー部材であって、前記第１カバー部材及び第２カバー部材は、いずれも、前記ハウジングの他端に設けられ、前記ハウジングの他端に沿って前記ハウジングの幅方向に延在するとともに、前記端子の基板接触部の基端から先端までを覆うカバー部材とを有するエッジコネクタであって、前記第１カバー部材は前記ハウジングに固着され、前記第２カバー部材は締付手段によって前記第１カバー部材に結合され、前記締付手段が前記第１カバー部材と第２カバー部材とを締付けることによって前記エッジコネクタは基板に接続される。

そして、前記カバー部材は、各端子の基板接触部を収容する端子収容溝を備え、前記基板接触部は、一端が固定され、ハウジングの厚さ方向中心に向って斜めに延出するカンチレバー状の接触後腕部と、該接触後腕部の自由端に形成され、前記接続部と接触する屈曲突出部と、該屈曲突出部から斜めにハウジングの厚さ方向中心から離れる方向に延出するばね部と、該ばね部の自由端に形成され、前記端子収容溝の内壁に当接する当接部とを備える。

さらに、前記端子収容溝の内壁は、前記ばね部とほぼ平行な押圧斜面を含み、前記当接部は前記押圧斜面に当接する。

本発明によれば、エッジコネクタは、基板の両側に接触する端子の基板接触部をともに変位可能とするとともに、該基板接触部に付勢力を付与する端子のばね部全体を変位可能とし、さらに、該ばね部を変位させるカバー部材の面を傾斜面とする。これにより、端子を変形させてしまうことがなく、安定した付勢力を基板接触部に付与することができ、基板の厚さのばらつきが大きくても端子の基板接触部を確実に基板に接触させることができ、構成が簡素でコストが低く、耐久性を向上させ、信頼性を高めることができる。

本発明の実施の形態におけるエッジコネクタを示す分解図である。 本発明の実施の形態におけるエッジコネクタの一部を破断した分解図である。 本発明の実施の形態におけるエッジコネクタにケーブルコネクタを嵌合した状態を示す断面図である。 従来のエッジコネクタを示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の実施の形態におけるエッジコネクタを示す分解図、図２は本発明の実施の形態におけるエッジコネクタの一部を破断した分解図、図３は本発明の実施の形態におけるエッジコネクタにケーブルコネクタを嵌合した状態を示す断面図である。

図において、１は、本実施の形態におけるコネクタとしてのエッジコネクタであり、基板９１の一側端（図１及び２における右斜め下側端、図３における右側端）、すなわち、エッジ部に接続される。そして、前記エッジコネクタ１には、相手方接続体としての基板１９１が嵌合される。相手方接続体としては、この他にメモリカード、コネクタ等、種々接続が可能である。

また、前記基板９１及び相手方基板１９１は、例えば、コンピュータ等の電子機器、家庭電化製品等の電気機器等に使用されるプリント回路基板や、フレキシブル回路基板（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ）等と称される平板状ケーブルなどであり、いかなる種類のものであってもよい。なお、前記基板９１のエッジ部の近傍における両面には、基板９１が備える導電トレースに接続された複数の接続部としての接続電極９２が露出している。該接続電極９２は、図２に示されるように、エッジ部に沿って並ぶように配列されている。同様に、相手方基板１９１のエッジ部の近傍における両面には、相手方基板１９１が備える導電トレースに接続された複数の相手方接続部としての接続電極が露出しているが、その図示は省略されている。

なお、本実施の形態において、エッジコネクタ１及びその他の部材に含まれる各部の構成及び動作を説明するために使用される上、下、左、右、前、後等の方向を示す表現は、絶対的なものでなく相対的なものであり、エッジコネクタ１及びその他の部材に含まれる各部が図に示される姿勢である場合に適切であるが、エッジコネクタ１及びその他の部材に含まれる各部の姿勢が変化した場合には、姿勢の変化に応じて変更して解釈されるべきものである。

ここで、前記エッジコネクタ１は、合成樹脂等の絶縁性材料によって形成されたハウジングとしての第１ハウジング１１と、合成樹脂等の絶縁性材料によって形成されたカバー部材３１と、導電性を備える金属によって形成され、第１ハウジング１１に装填された複数の端子６１とを有する。

そして、第１ハウジング１１は、一端（図３における右側端）が相手方基板１９１と嵌合し、他端（図３における左側端）が基板９１のエッジ部に接続される。

また、前記カバー部材３１は、基板９１の上面におけるエッジ部の近傍を覆う第２カバー部材としての上側カバー部材３１Ｕと、基板９１の下面におけるエッジ部の近傍を覆う第１カバー部材としての下側カバー部材３１Ｌとを含み、第１ハウジング１１の嵌合面（図３における右側の面）と反対側に、各々、配設される。そして、下側カバー部材３１Ｌは、第１ハウジング１１に固着されている。なお、下側カバー部材３１Ｌを第１ハウジング１１に固着する手段は、いかなる種類の手段であってもよく、例えば、ねじ止め、接着、溶着、一体成形等である。また、上側カバー部材３１Ｕは、締付手段としてのボルト４１及びナット４２によって下側カバー部材３１Ｌに結合されている。

なお、前記上側カバー部材３１Ｕ及び下側カバー部材３１Ｌを統合的に説明する場合には、カバー部材３１として説明する。また、前記上側カバー部材３１Ｕ及び下側カバー部材３１Ｌは、実質的に同一の構造を有するものなので、その各部を説明する場合、同じ部分には同一の数字を付与するとともに、上側カバー部材３１Ｕに属するものにはＵを付与し、下側カバー部材３１Ｌに属するものにはＬを付与することとする。

そして、上側カバー部材３１Ｕには結合用貫通孔としてのボルト孔３２Ｕが形成され、下側カバー部材３１Ｌには結合用貫通孔としてのボルト孔３２Ｌが形成され、ボルト４１がボルト孔３２Ｕ及び３２Ｌに挿通されることによって、上側カバー部材３１Ｕは下側カバー部材３１Ｌに結合される。

さらに、基板９１にも、前記ボルト孔３２Ｕ及び３２Ｌと対応する位置に貫通孔としてのボルト孔９１ａが形成されている。そして、これらボルト孔３２Ｕ、３２Ｌ及び９１ａにボルト４１を挿通させて、さらに、ナット４２を螺（ら）着して締付けることにより、基板９１のエッジ部近傍を上側カバー部材３１Ｕ及び下側カバー部材３１Ｌによって上下から挟持することができる。これにより、基板９１、第１ハウジング１１及びカバー部材３１が相互に結合され、エッジコネクタ１が基板９１に接続される。

また、第１ハウジング１１は、相手方基板１９１が嵌合する嵌合凸部１３を備える。なお、該嵌合凸部１３は、嵌合面側が開放された相手方収容開口部１３ａを備え、相手方基板１９１の先端から所定範囲が前記相手方収容開口部１３ａ内に進入する。前記所定範囲は、接続電極の少なくとも一部が存在する範囲である。

そして、前記端子６１は、第１ハウジング１１内部の上下内面に形成された複数の端子収容溝１４に装填される。なお、該端子収容溝１４は、嵌合凸部１３内にも延在する。

端子６１は、金属板に打抜き加工、曲げ加工等を施して一体的に形成された部材であり、図３に示されるように、端子収容溝１４に取付けられる本体部６２と、該本体部６２から前方、すなわち、嵌合面の方向に向って延出するカンチレバー状の接触前腕部６３と、該接触前腕部６３の先端近傍において第１ハウジング１１の厚さ方向（図３における上下方向）の中心に向けて突出する接触膨出部６４とを有する。さらに、前記端子６１は、前記本体部６２から後方、すなわち、嵌合面と反対の方向に向って、かつ、第１ハウジング１１の厚さ方向の中心に向って斜めに延出するカンチレバー状の接触後腕部６５と、該接触後腕部６５の自由端を屈曲することによって形成され、第１ハウジング１１の厚さ方向中心に向けて突出する屈曲突出部６６と、該屈曲突出部６６から後方に、かつ、第１ハウジング１１の厚さ方向中心から離れる方向に向って延出するばね部としての支持ばね部６７と、該支持ばね部６７の自由端、すなわち、後端において第１ハウジング１１の厚さ方向中心から離れる方向に突出する当接部としての支持膨出部６８とを備える。

前記接触前腕部６３及び接触膨出部６４は、相手方基板１９１の接続電極と接触する相手方接触部として機能する。また、前記接触後腕部６５、屈曲突出部６６、支持ばね部６７及び支持膨出部６８は、第１ハウジング１１の他端から突出し、基板９１の接続電極９２と接触する基板接触部として機能する。

なお、前記接触後腕部６５、屈曲突出部６６、支持ばね部６７及び支持膨出部６８の少なくとも一部は、上側カバー部材３１Ｕの下面に形成された端子収容溝３４Ｕ内、及び、下側カバー部材３１Ｌの上面に形成された端子収容溝３４Ｌ内に収容される。前記端子収容溝３４Ｕ及び端子収容溝３４Ｌは、エッジコネクタ１の幅方向に関し、前記第１ハウジング１１の端子収容溝１４に対応する位置に形成されている。

そして、エッジコネクタ１に相手方基板１９１が嵌合した状態で、接触膨出部６４は、相手方基板１９１の両面に配列された接続電極に接触する。この場合、弾性を備える接触前腕部６３が板ばねとして機能するので、接触膨出部６４は、接触前腕部６３が発揮する付勢力によって接続電極の表面に付勢され、接続電極との接触を確実に維持する。

また、基板９１、エッジコネクタ１及びカバー部材３１が相互に結合された状態で、屈曲突出部６６は、基板９１の両面に露出する接続電極９２に接触する。

そして、支持ばね部６７の一端に位置する支持膨出部６８が端子収容溝３４の内壁の一部に形成された押圧斜面３５に当接し、該押圧斜面３５によって第１ハウジング１１の厚さ方向中心に向けて押圧される。そのため、支持ばね部６７の他端に位置する屈曲突出部６６は、基板９１の表面の接続電極９２に押付けられる。このとき、弾性を備える支持ばね部６７が板ばねとして機能するので、屈曲突出部６６は、支持ばね部６７が発揮する付勢力によって接続電極９２の表面に更に付勢され、該接続電極９２との接触をより確実に維持する。

このように、基板９１に結合されたエッジコネクタ１に相手方基板１９１が嵌合されると、接続電極が端子６１を介して、基板９１の対応する接続電極９２に電気的に接続される。したがって、相手方基板１９１の導電トレースは、基板９１の対応する導電トレースに電気的に接続される。

なお、前記端子６１のピッチ及び数は、相手方基板１９１の接続電極のピッチ及び数、並びに、基板９１の接続電極９２のピッチ及び数に適合するように、適宜設定することができる。

ところで、本実施の形態においては、前述のように、下側カバー部材３１Ｌは、第１ハウジング１１に固着される。したがって、下側カバー部材３１Ｌと第１ハウジング１１との位置関係は不変である。これに対し、上側カバー部材３１Ｕと第１ハウジング１１との位置関係は可変であり、上側カバー部材３１Ｕは、第１ハウジング１１に対して、該第１ハウジング１１の厚さ方向に変位可能である。

一般的に、コンピュータ等の電子機器、家庭電化製品等の電気機器等に使用されるプリント回路基板や平板状ケーブルの場合、その厚さ方向の寸法精度は、比較的低く、厚さに大きなばらつきがある。例えば、市販のプリント回路基板の場合、規定の厚さの±約１０〔％〕のばらつきがあると言われている。また、両面も必ずしも平坦（たん）ではなく、局所的な厚さ方向の変位が存在する。

本実施の形態におけるエッジコネクタ１は、基板９１を上下から挟込むカバー部材３１のうちの上側カバー部材３１Ｕが第１ハウジング１１に対して厚さ方向に変位可能であるので、基板９１の厚さのばらつきを吸収することができる。前述のように、下側カバー部材３１Ｌは、第１ハウジング１１に対して変位不能であるから、基板９１の下面に当接する下側カバー部材３１Ｌの上面が、基板９１の厚さ方向に関する位置決めの基準面として機能する。そして、上側カバー部材３１Ｕを上方から基板９１の上面に押付け、これにより、前記基準面を基準として基板９１を厚さ方向に位置決めする。

この場合、前述のように、ボルト孔３２Ｕ、３２Ｌ及び９１ａにボルト４１を挿通させてナット４２でねじ締めすることによって、上側カバー部材３１Ｕを基板９１の上面に押付けることができる。これにより、基板９１の厚さのばらつきを吸収し、基準面を基準として基板９１を厚さ方向に位置決めし、該基板９１を上下から挟持して固定することができる。

この際、端子６１の接触後腕部６５の自由端に位置する屈曲突出部６６は、弾性を備える接触後腕部６５及び支持ばね部６７が板ばねとして機能するので、基板９１の両面における各接続電極９２の厚さ方向の変位に追随して変位し、接続電極９２との接触を安定して維持することができる。

また、支持ばね部６７の一端に位置する支持膨出部６８が端子収容溝３４の内壁の一部に形成された押圧斜面３５に当接し、該押圧斜面３５によって第１ハウジング１１の厚さ方向中心に向けて押圧される。前記押圧斜面３５は、基板９１の面方向に対して、好ましくは、支持ばね部６７とほぼ平行となるように傾斜している。そのため、上側カバー部材３１Ｕを上下させて前記押圧斜面３５を基板９１の厚さ方向に変位させると、その変位の前記押圧斜面３５に対して垂直な方向の成分は、前記変位よりも小さくなる。したがって、前記押圧斜面３５によって変位させられる支持膨出部６８の前記押圧斜面３５に対して垂直な方向への変位は、仮に基板９１の面方向に延在する平面によって基板９１の厚さ方向に変位させられた場合と比較して、小さくなる。

このように、上側カバー部材３１Ｕの基板９１の厚さ方向への変位が大きくても、接続電極９２に接触した屈曲突出部６６を支点としたときの支持ばね部６７の一端に位置する支持膨出部６８が比較的小さく変位させられるので、ばねとして機能する支持ばね部６７全体の変位が小さくなり、該支持ばね部６７が塑性変形してしまうことがない。したがって、屈曲突出部６６は、基板９１の両面における各接続電極９２の局所的な厚さ方向の変位に追随して変位しても、安定した付勢力によって接続電極９２に対して付勢されるので該接続電極９２との接触をより確実に維持することができる。

このように、本実施の形態において、エッジコネクタ１は、一端が相手方基板１９１と嵌合する第１ハウジング１１と、相手方基板１９１の接続電極と接触するコネクタ接触部と、第１ハウジング１１の他端から相手方基板１９１と反対方向に突出し、基板９１の接続電極９２と接触する基板接触部とを備え、第１ハウジング１１に装填される端子６１と、基板９１の両面に対向して配設される下側カバー部材３１Ｌと上側カバー部材３１Ｕとから成り、第１ハウジング１１の他端に設けられ、端子６１の基板接触部を収容するカバー部材３１とを有する。そして、下側カバー部材３１Ｌは、第１ハウジング１１の他面に固着され、上側カバー部材３１Ｕはボルト４１及びナット４２によって下側カバー部材３１Ｌに結合され、ボルト４１及びナット４２が下側カバー部材３１Ｌと上側カバー部材３１Ｕとを締付けることによって基板９１に接続される。

また、カバー部材３１は、各端子６１の基板接触部を収容する端子収容溝３４を備え、基板接触部は、一端が前記ハウジング１１に固定され、第１ハウジング１１の厚さ方向中心に向って斜めに延出するカンチレバー状の接触後腕部６５と、接触後腕部６５の自由端に形成され、接続電極９２と接触する屈曲突出部６６と、屈曲突出部６６から第１ハウジング１１の厚さ方向中心から離れる方向に斜めに延出する支持ばね部６７と、支持ばね部６７の自由端に形成され、端子収容溝３４の内壁に当接する支持膨出部６８とを備える。

これにより、屈曲突出部６６を接続電極９２に接触させるのに、接触後腕部６５と支持ばね部６７を板ばねとして利用することができ、基板９１の両面における各接続電極９２の厚さ方向の変位に追随して屈曲突出部６６が柔軟に変位し、接続電極９２との安定した接触を維持することができる。

さらに、端子収容溝３４の内壁は、支持ばね部６７とほぼ平行な押圧斜面３５を含み、支持膨出部６８は押圧斜面３５に当接する。これにより、カバー部材３１の変位量が大きくても屈曲突出部６６を支点としたばねとなる支持ばね部６７の全体の変位を小さくすることができ、接続電極９２との接触をより確実に維持することができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

１、８０１ エッジコネクタ
１１ 第１ハウジング
１１ａ 第１結合用突起
１１ｂ 第２結合用突起
１３ 嵌合凸部
１３ａ 相手方収容開口部
１４、３４Ｌ、３４Ｕ 端子収容溝
３１ カバー部材
３１Ｌ 下側カバー部材
３１Ｕ 上側カバー部材
３２Ｌ、３２Ｕ、９１ａ ボルト孔
３５Ｌ、３５Ｕ 押圧斜面
４１ ボルト
４２ ナット
６１、８６１ａ、８６１ｂ 端子
６２ 本体部
６３ 接触前腕部
６４ 接触膨出部
６５ 接触後腕部
６６ 屈曲突出部
６７ 支持ばね部
６８ 支持膨出部
９１、８９１ 基板
９２ 接続電極
１９１ 相手方基板
８１１ ハウジング
８１２ 加圧部材
８１３ 開口部
８４３ ボルト
８４４ ナット
８６４ａ、８６４ｂ 第２接触部
８６６ａ、８６６ｂ 第１接触部

Claims (1)

1. （ａ）一端が相手方接続体と嵌合するハウジングと、
   （ｂ）前記相手方接続体の相手方接続部と接触するコネクタ接触部と、前記ハウジングの他端から前記相手方接続体と反対方向に突出し、基板の接続部と接触する基板接触部とを備え、前記ハウジングに装填される端子と、
   （ｃ）前記基板の両面に対向して配設される第１カバー部材と第２カバー部材とから成るカバー部材であって、前記第１カバー部材及び第２カバー部材は、いずれも、前記ハウジングの他端に設けられ、前記ハウジングの他端に沿って前記ハウジングの幅方向に延在するとともに、前記端子の基板接触部の基端から先端までを覆うカバー部材とを有するエッジコネクタであって、
   （ｄ）前記第１カバー部材は前記ハウジングに固着され、前記第２カバー部材は締付手段によって前記第１カバー部材に結合され、
   （ｅ）前記締付手段が前記第１カバー部材と第２カバー部材とを締付けることによって前記エッジコネクタは基板に接続され、
   （ｆ）前記カバー部材は、各端子の基板接触部を収容する端子収容溝を備え、
   （ｇ）前記基板接触部は、一端が固定され、ハウジングの厚さ方向中心に向って斜めに延出するカンチレバー状の接触後腕部と、該接触後腕部の自由端に形成され、前記接続部と接触する屈曲突出部と、該屈曲突出部から斜めにハウジングの厚さ方向中心から離れる方向に延出するばね部と、該ばね部の自由端に形成され、前記端子収容溝の内壁に当接する当接部とを備え、
   （ｈ）前記端子収容溝の内壁は、前記ばね部とほぼ平行な押圧斜面を含み、前記当接部は前記押圧斜面に当接することを特徴とするエッジコネクタ。

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