JP6107903B2 - カードエッジコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、カードエッジコネクタに関するものである。

特許文献１には、基板収容空間を有するハウジングと、ハウジング内に収容され基板収容空間を挟んで対向するように配置された複数の端子金具とを備えたカードエッジコネクタが開示されている。このカードエッジコネクタは、基板収容空間に挿入された回路基板に対し、複数の端子金具に設けた弾性接触片が弾性変形した状態で当接するようになっている。端子金具と回路基板との間では、弾性接触片の弾性的な当接作用によって所定の接触圧が確保される。また、弾性接触片が弾性変形することにより、ハウジング、端子金具、及び回路基板の寸法公差が吸収される。したがって、弾性接触片が弾性変形した状態で回路基板に当接する構造は、端子金具と回路基板との接触信頼性確保のために必要である。

特開２０１０−１０８６２０号公報

しかし、弾性接触片が弾性変形した状態で回路基板に当接する構造においては、回路基板を基板収容空間に挿入する接続作業の過程で、回路基板の挿入方向先端の角縁部が、弾性接触片に突き当たったり、弾性接触片と強く擦れ合うことは避けられない。このような突き当たりや擦れ合いは、弾性接触片が不正な変形を生じたり、弾性接触片の接点部のメッキが剥がれたり、回路基板の角縁部の一部が削れてその削り屑が弾性接触片と回路基板との間に噛み込んだりする原因となり、ひいては、接触不良を起こす原因となる。

本発明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、接触信頼性の向上を図ることを目的とする。

本発明のカードエッジコネクタは、
回路基板と、
ハウジングと、
前記ハウジング内に形成され、前記ハウジングの前方から前記回路基板を挿入させる基板収容空間と、
前記ハウジング内に取り付けられた端子金具と、
前記端子金具に設けられ、前記基板収容空間に挿入された前記回路基板に対して弾性的に接触可能な弾性接触片と、
前記ハウジングに設けられた可動部材と、
前記可動部材に形成され、前記回路基板が前記基板収容空間に挿入されたときに、前記回路基板における前記基板収容空間への挿入方向先端の挿入端縁部を覆う覆い部と、
前記可動部材を、前記覆い部が前記弾性接触片よりも前方の前記基板収容空間の入口に位置する初期位置と、前記覆い部が前記弾性接触片より奥方に位置する接続位置との間で移動し得るように案内するガイド部と、
前記可動部材に形成され、前記回路基板に押されることで前記可動部材を前記回路基板と一体的に前記基板収容空間の奥方へ移動させる受け面と、
前記回路基板と前記可動部材に互いに係止可能に形成され、前記可動部材を前記回路基板と一体的に前記基板収容空間から抜き取る方向へ移動させる係止部とを備えているところに特徴を有する。

回路基板を基板収容空間に挿入する際には、覆い部が回路基板の挿入端縁部を覆うので、端子金具の弾性接触片は回路基板の挿入端縁部と干渉する虞はない。したがって、弾性接触片と回路基板の挿入端縁部との干渉に起因する接触不良を防止することができる。また、回路基板が可動部材を押しながら基板収容空間の奥方へ移動した後、回路基板を基板収容空間から抜き取る際には、係止部の係止作用により、可動部材が回路基板と一体となって初期位置へ復帰する。したがって、基板収容空間に対する回路基板の抜き挿しが繰り返される場合でも、回路基板の挿入端縁部と端子金具の弾性接触片との干渉を確実に防止することができる。

実施例１のハーネス側コネクタの側断面図 基板側コネクタの側断面図 ハーネス側コネクタと基板側コネクタの嵌合過程をあらわす側断面図 ハーネス側コネクタと基板側コネクタの嵌合過程をあらわす側断面図 可動部材の側面図 可動部材の係止突起と回路基板の係止凹部が係止している状態をあらわす平面図 可動部材がガイドリブによってガイドされている状態をあらわす断面図

（ａ）本発明のカードエッジコネクタは、
前記受け面が、前記覆い部に形成されていてもよい。
この構成によれば、可動部材の形状を簡素化することができる。

（ｂ）本発明のカードエッジコネクタは、
前記可動部材には、撓み係止片が形成され、
前記ハウジングには、前記撓み係止片を係止させることで、前記可動部材を前記初期位置に保持する保持部が形成されていてもよい。
この構成によれば、回路基板を基板収容空間から抜き取る際に、保持部によって可動部材を初期位置に保持することができる。したがって、回路基板を、再度、基板収容空間に挿入するときに可動部材をハウジングに取り付ける作業が不要である。

（ｃ）本発明のカードエッジコネクタは、（ｂ）において、
前記覆い部が、前記基板収容空間に沿って細長く延びた形態であり、
一対の前記撓み係止片が、前記覆い部の両端部に連なっていてもよい。
この構成によれば、一対の撓み係止片と保持部との係止により、可動部材を傾けることなく初期位置に保持することができる。

＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１を図１〜図７を参照して説明する。本実施例において、前後の方向については、図１〜５における左方を、前方と定義する。上下の方向については、図１〜５にあらわれる向きを、そのまま上方、下方と定義する。本実施例のカードエッジコネクタは、図１に示すハーネス側コネクタＨと、図２に示す基板側コネクタＰとを備えて構成されている。基板側コネクタＰは、ハーネス側コネクタＨに対しその前方から嵌合される。

ハーネス側コネクタＨは、ハウジング１０と、複数の端子金具２０と、可動部材３０とを備えて構成されている。ハウジング１０は、ハウジング本体１１と、ハウジング本体１１の内部に前方から取り付けられたフロントホルダ１２とを備えて構成されている。ハウジング本体１１には、前方へ突出した形態であってフロントホルダ１２を包囲する角筒状の筒状嵌合部１３が形成されている。フロントホルダ１２と筒状嵌合部１３との間の空間は、ハウジング１０の前端面に開口して基板側コネクタＰを嵌入させるための嵌合空間１４となっている。

ハウジング１０の内部には、その前端面に横長のスリット状に開口する基板収容空間１５が形成されている。基板収容空間１５には、板面を水平に向けた回路基板４１が、ハウジング１０の前方から挿入されるようになっている。フロントホルダ１２には、複数の端子金具２０が、上下２段に分かれ、且つ各段において夫々左右方向（幅方向）に所定ピッチで並列配置された状態で収容されている。端子金具２０は前後方向に細長い形状をなしており、各端子金具２０の後端部には、夫々、電線２２が接続されている。

上段の端子金具２０と下段の端子金具２０は、上下対称な向きで対向している。上段側の端子金具２０の前端部には、上方（基板収容空間１５に対する回路基板４１の挿入方向と略直角に交差する方向）へ弾性撓み可能な弾性接触片２１が形成されている。下段側の端子金具２０の前端部には、下方（基板収容空間１５に対する回路基板４１の挿入方向と略直角に交差する方向）へ弾性撓み可能な弾性接触片２１が形成されている。弾性撓みしていない自由状態の弾性接触片２１は、基板収容空間１５内における回路基板４１の進入経路内に進出している。基板収容空間１５内で上下に対向する自由状態の弾性接触片２１の最小対向間隔は、回路基板４１の接続端縁部４３の厚さ寸法（上下寸法）よりも小さい寸法に設定されている。

フロントホルダ１２の左右両端部には、ハウジング１０の前端面に開口する左右一対のガイド空間１６が形成されている。ガイド空間１６の高さ寸法は基板収容空間１５の高さ寸法よりも大きく、ガイド空間１６の上下方向中央部が、基板収容空間１５の左右両端部と連通している。左右両ガイド空間１６には、後述する可動部材３０の基部３１と撓み係止片３６とが収容されている。

左右の各ガイド空間１６の上下方向中央部には、フロントホルダ１２の左右両側壁部から突出した形態であって、前後方向（基板収容空間１５に対する回路基板４１の挿抜方向と平行な方向）に直線状に延びた一対のガイドリブ１７（請求項に記載のガイド部）が形成されている。ガイドリブ１７は、可動部材３０を前後方向への移動可能に案内する機能を有する。

左右の各ガイド空間１６内には、夫々、フロントホルダ１２の上壁部から下向きに突出する前後一対の保持部１８Ｆ，１８Ｒと、フロントホルダ１２の下壁部から上向きに突出する前後一対の保持部１８Ｆ，１８Ｒとが形成されている。前後で対をなす保持部１８Ｆ，１８Ｒは、可動部材３０の撓み係止片３６と係止することで、可動部材３０を初期位置に保持する機能を発揮する。

可動部材３０は、合成樹脂製であり、左右対称な一対の基部３１と、左右方向に細長く延びて左右両基部３１の後端部同士を連結する覆い部３２とを備えた単一部品である。左右両基部３１の外側面には、夫々、前後方向に延びるガイド溝３３（請求項に記載のガイド部）が形成されている。覆い部３２の上下寸法は、基板収容空間１５内で上下に対向する自由状態の弾性接触片２１の最小対向間隔よりも大きい寸法であり、且つ回路基板４１の板厚と同じかそれよりも少し大きい寸法である。覆い部３２の前面は、受け面３４となっている。受け面３４は、側面視において上下方向（回路基板４１の板厚方向）の中央部が上下両端部よりも凹んだ形態となっている。覆い部３２の後面における上端部は、前後方向（基板収容空間１５に対する回路基板４１の挿入方向）に対して斜めをなすテーパ面３５となっている。

可動部材３０は、上下で対をなす左右二対の撓み係止片３６を有している。上側の撓み係止片３６は、基部３１の前端部上面から後方へ片持ち状に延出した形態であり、下方へ弾性撓みし得るようになっている。下側の撓み係止片３６は、基部３１の前端部下面から後方へ片持ち状に延出した形態であり、上方へ弾性撓みし得るようになっている。上側の撓み係止片３６の延出端部には、上方へ突出する保持突起３７が形成され、下側の撓み係止片３６の延出端部には、下方へ突出する保持突起３７が形成されている。

可動部材３０は、回路基板４１に係止する手段として、左右一対の係止突起３８（請求項に記載の係止部）が形成されている。各係止突起３８は、基部３１の内側面の前端部から突出した形態であり、平面視形状は山形（略三角形）をなしている。また、左右両基部３１は、その後端部を支点として左右方向へ拡開するように弾性撓みし得るようになっている。左右両基部３１が拡開するのに伴い、左右両係止突起３８の間隔が拡がるようになっている。

基板側コネクタＰは、合成樹脂製の基板ホルダ４０に回路基板４１を組み付けたものである。図２に示すように、基板ホルダ４０を構成する箱形の基板収容部４７の内部には、奥側に向かって幅寸法及び高さ寸法が次第に小さくなるようなテーパ状のガイド部４８が形成されている。基板ホルダ４０は、基板収容部４７の開口縁からハーネス側コネクタＨに向かって突出する角筒状のフード部４２を有している。回路基板４１の上下両面（表裏両面）には、電子部品等（図示省略）が実装されているともに、回路が印刷によって形成されている。

回路基板４１のうち基板収容空間１５内に挿入される領域は、接続端縁部４３となっている。回路基板４１のうち接続端縁部４３を除いた大部分の領域は、基板収容部４７内に収容され、ガイド部４８によって位置決めされている。また、基板収容部４７の内面と回路基板４１との隙間には、ポッティング剤４９が充填されている。ポッティング剤４９により回路基板４１が基板ホルダ４０に固定されている。回路基板４１の接続端縁部４３は、基板ホルダ４０の正面からハウジング１０に向かって突出し、フード部４２で包囲された形態となっている。接続端縁部４３の上下両面には、夫々、端子金具２０の弾性接触片２１と接触する接点部（図示省略）が配されている。

また、回路基板４１の挿入方向前側の挿入方向先端面４４は、基板収容空間１５に対する回路基板４１の挿入方向と直角な平坦面である。挿入方向先端面４４と、接続端縁部４３の上下両面との境界である上下一対の挿入端縁部４５は、テーパ状の面取りが施されている。接続端縁部４３の左右両外側面には、挿入端縁部４５よりも挿入方向後方の領域を切欠した形態の一対の係止凹部４６（請求項に記載の係止部）が形成されている。係止凹部４６の平面視形状は、係止突起３８と同じく山形（略三角形）である。係止凹部４６には可動部材３０の係止突起３８がセミロック状態で係止するようになっている。

次に、本実施例の作用及び効果を説明する。ハーネス側コネクタＨにおいては、ハウジング１０に端子金具２０を挿入し、可動部材３０をハウジング１０に組み付けておく。可動部材３０の組付けに際しては、ハウジング１０の前方から基部３１と撓み係止片３６をガイド空間１６内に進入させる。このとき、保持突起３７が前側の保持部１８Ｆと干渉することにより、上側の撓み係止片３６が下方へ弾性撓みするとともに、下側の撓み係止片３６が上方へ弾性撓みする。

そして、保持突起３７が前側の保持部１８Ｆを通過すると、撓み係止片３６が弾性復帰し、保持突起３７が前側の保持部１８Ｆと後側の保持部１８Ｒとの間に挟まれた状態で係止する。この係止作用により、可動部材３０がハウジング１０に対し初期位置（図１を参照）に保持される。可動部材３０が初期位置にある状態では、覆い部３２が、基板収容空間１５の前端の入口１５Ｅ（即ち、撓み係止片３６よりも前方）に位置する。

可動部材３０が初期位置にある状態で、ハーネス側コネクタＨと基板側コネクタＰの嵌合を行う。嵌合に際しては、基板側コネクタＰをハウジング１０に対しその前方から接近させて、フード部４２を嵌合空間１４内に進入させ、ガイド溝３３の後端部をガイドリブ１７の前端部に嵌合する。この嵌合により、可動部材３０がハウジング１０に対して上下方向に位置決めされる。また、基部３１の外側面がフロントホルダ１２の側壁部に当接することにより、可動部材３０はハウジング１０に対して左右方向に位置決めされる。

この状態から、両コネクタＨ，Ｐの嵌合を進めると、回路基板４１の挿入方向先端面４４が可動部材３０の受け面３４に当接するとともに、可動部材３０の係止突起３８と回路基板４１の係止凹部４６とが嵌合する。この状態から更に、両コネクタＨ，Ｐの嵌合を進めると、挿入方向先端面４４が受け面３４（覆い部３２）を押すことによって、可動部材３０が回路基板４１と一体となって基板収容空間１５内に進入し始める。

そして、図３に示すように、保持突起３７が、撓み係止片３６を弾性撓みさせながら後側の保持部１８Ｒを乗り越えようとするとともに、覆い部３２のテーパ面３５が端子金具２０の撓み係止片３６に当接する。ここで、回路基板４１の挿入端縁部４５は、覆い部３２よりも前方（覆い部３２を挟んで撓み係止片３６とは前後反対側）に位置する。しかも、受け面３４は上下方向中央部が凹んだ形態となっているので、挿入端縁部４５が覆い部３２に対して上方や下方（つまり、弾性接触片２１に接近する方向）へ変位する虞がない。したがって、挿入端縁部４５が弾性接触片２１と干渉はしない。

この状態で、両コネクタＨ，Ｐの嵌合を更に進めると、テーパ面３５の傾斜により弾性接触片２１は、基板収容空間１５（回路基板４１の挿入経路）から遠ざかるように弾性撓みする。このとき、テーパ面３５は、回路基板４１の挿入方向に対して傾斜しているので、覆い部３２が弾性接触片２１と接触しても、削れたり変形したりする虞はない。そして、図４に示すように、両コネクタＨ，Ｐが正規の嵌合状態に至ると、回路基板４１の挿入端縁部４５が、弾性接触片２１と干渉することなく、弾性接触片２１を通過する。そして、弾性接触片２１が、その弾性復元力により回路基板４１の接点部に対して所定の接触圧で接触する。また、回路基板４１と一体に移動した可動部材３０は、接続位置に到達する。

嵌合されている両コネクタＨ，Ｐを離脱して回路基板４１を基板収容空間１５から抜き取る際には、基板側コネクタＰをハーネス側コネクタＨの前方へ引っ張る。このとき、回路基板４１の係止凹部４６と可動部材３０の係止突起３８が嵌合して係止状態となっているので、回路基板４１が前方へ移動するのに伴い、可動部材３０が回路基板４１と一体となって初期位置側へ移動する。この間、保持突起３７が後側の保持部１８Ｒと干渉するので、撓み係止片３６が弾性撓みする。

そして、可動部材３０が初期位置に到達すると、保持突起３７が前側の保持部１８Ｆに突き当たるので、可動部材３０はそれ以上の前方への移動を規制される。ここで、係止突起３８と係止凹部４６の係止形態はセミロックであるから、これ以降は、回路基板４１が基板収容空間１５から抜き取られるのに伴い、可動部材３０の基部３１が左右に拡開して、係止突起３８が係止凹部４６から解離される。これにより、可動部材３０が初期位置に保持されたまま、回路基板４１だけが基板収容空間１５から抜き取られる。

上述のように本実施例のカードエッジコネクタは、回路基板４１と、ハウジング１０と、ハウジング１０内に形成され、ハウジング１０の前方から回路基板４１を挿入させる基板収容空間１５と、ハウジング１０内に取り付けられた端子金具２０とを備える。端子金具２０には、基板収容空間１５に挿入された回路基板４１に対して弾性的に接触可能な弾性接触片２１が設けられている。ハウジング１０には可動部材３０が設けられ、可動部材３０には、回路基板４１が基板収容空間１５に挿入されたときに、回路基板４１における基板収容空間１５への挿入方向先端の挿入端縁部４５を覆う覆い部３２が形成されている。

また、可動部材３０に形成したガイド溝３３とハウジング１０に形成したガイドリブ１７との嵌合により、可動部材３０は、覆い部３２が基板収容空間１５の入口１５Ｅに位置する初期位置と、覆い部３２が弾性接触片２１より奥方に位置する接続位置との間で移動し得るように案内されている。さらに、可動部材３０には、回路基板４１に押されることで可動部材３０を回路基板４１と一体的に基板収容空間１５の奥方へ移動させる受け面３４が形成され、回路基板４１に形成した係止凹部４６と可動部材３０に形成した係止突起３８とが互いに係止することにより、可動部材３０が、回路基板４１と一体的に基板収容空間１５から抜き取る方向へ移動するようになっている。

この構成によれば、回路基板４１を基板収容空間１５に挿入する際に、覆い部３２が回路基板４１の挿入端縁部４５を覆うので、端子金具２０の弾性接触片２１は回路基板４１の挿入端縁部４５と干渉する虞はない。したがって、弾性接触片２１と回路基板４１の挿入端縁部４５との干渉に起因する接触不良を防止することができる。また、回路基板４１が可動部材３０を押しながら基板収容空間１５の奥方へ移動した後、回路基板４１を基板収容空間１５から抜き取る際には、係止突起３８と係止凹部４６との係止作用により、可動部材３０が回路基板４１と一体となって初期位置へ復帰する。したがって、基板収容空間１５に対する回路基板４１の抜き挿しが繰り返される場合でも、回路基板４１の挿入端縁部４５と端子金具２０の弾性接触片２１との干渉を確実に防止することができる。

また、可動部材３０には撓み係止片３６が形成され、ハウジング１０には、撓み係止片３６を係止させることで、可動部材３０を初期位置に保持する保持部１８Ｆ，１８Ｒが形成されている。この構成によれば、回路基板４１を基板収容空間１５から抜き取る際に、保持部１８Ｆ，１８Ｒによって可動部材３０を初期位置に保持することができる。したがって、回路基板４１を、再度、基板収容空間１５に挿入するときに可動部材３０をハウジング１０に取り付ける作業が不要である。

また、覆い部３２は、基板収容空間１５に沿って左右方向へ細長く延びた形態であり、一対の撓み係止片３６が覆い部３２の両端部に連なっている。この構成によれば、一対の撓み係止片３６と保持部１８Ｆ，１８Ｒとの係止によって、可動部材３０の姿勢を平面視において傾けることなく、可動部材３０を初期位置に保持することができる。また、受け面３４は覆い部３２に形成されているので、可動部材３０の形状の簡素化が実現されている。

＜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、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例では、受け面を覆い部に形成したが、受け面は、覆い部とは異なる部位に形成してもよい。
（２）上記実施例では、撓み係止片を保持部に係止することで、可動部材を初期位置に保持するようにしたが、回路基板を基板収容空間から抜き取る際に、回路基板と一緒に可動部材も抜き取られるようにしもよい。
（３）上記実施例では、端子金具が回路基板の表裏両面と対向するように配置されているが、端子金具は、回路基板の表裏いずれか一方の面のみと対向するように配置されていてもよい。
（４）上記実施例では、回路基板の挿入方向先端面と接続端縁部の上下両面との境界である挿入端縁部に、テーパ状の面取りを施したが、回路基板の挿入端縁部は、テーパ状の面取りを施さずに、直角に角張った形態としてもよい。

１０…ハウジング
１５…基板収容空間
１５Ｅ…基板収容空間の入口
１７…ガイドリブ（ガイド部）
１８Ｆ，１８Ｒ…保持部
２０…端子金具
２１…弾性接触片
３０…可動部材
３２…覆い部
３３…ガイド溝（ガイド部）
３４…受け面
３６…撓み係止片
３８…係止突起（係止部）
４１…回路基板
４５…挿入端縁部
４６…係止凹部（係止部）

Claims (4)

1. 回路基板と、
   ハウジングと、
   前記ハウジング内に形成され、前記ハウジングの前方から前記回路基板を挿入させる基板収容空間と、
   前記ハウジング内に取り付けられた端子金具と、
   前記端子金具に設けられ、前記基板収容空間に挿入された前記回路基板に対して弾性的に接触可能な弾性接触片と、
   前記ハウジングに設けられた可動部材と、
   前記可動部材に形成され、前記回路基板が前記基板収容空間に挿入されたときに、前記回路基板における前記基板収容空間への挿入方向先端の挿入端縁部を覆う覆い部と、
   前記可動部材を、前記覆い部が前記弾性接触片よりも前方の前記基板収容空間の入口に位置する初期位置と、前記覆い部が前記弾性接触片より奥方に位置する接続位置との間で移動し得るように案内するガイド部と、
   前記可動部材に形成され、前記回路基板に押されることで前記可動部材を前記回路基板と一体的に前記基板収容空間の奥方へ移動させる受け面と、
   前記回路基板と前記可動部材に互いに係止可能に形成され、前記可動部材を前記回路基板と一体的に前記基板収容空間から抜き取る方向へ移動させる係止部とを備えていることを特徴とするカードエッジコネクタ。
2. 前記受け面が、前記覆い部に形成されていることを特徴とする請求項１記載のカードエッジコネクタ。
3. 前記可動部材には、撓み係止片が形成され、
   前記ハウジングには、前記撓み係止片を係止させることで、前記可動部材を前記初期位置に保持する保持部が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のカードエッジコネクタ。
4. 前記覆い部が、前記基板収容空間に沿って細長く延びた形態であり、
   一対の前記撓み係止片が、前記覆い部の両端部に連なっていることを特徴とする請求項３記載のカードエッジコネクタ。

Images