JP6387440B1 - 接触端子及びカードエッジコネクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】所望の接触力を得ることができると共に、狭いピッチ間隔のコネクタに用いることができる接触端子を提供する。
【解決手段】基板160の端部に設けられた基板端子に接続するためのカードエッジコネクタWに用いられる接触端子Tであって、一端部側にボックス部10が形成され、他端部側に電線40の端部を把持し接続する電線接続部30が形成されていると共に、ボックス部10の内部に基板端子に接触するための接触部が形成されている弾性接触片15が収容されているベースコンタクト1と、ベースコンタクト1と別体で構成されボックス部10に外嵌されると弾性接触片15と相対向して配置される外部接触片25を有するアウタコンタクト2とを備えている。弾性接触片15は、ボックス部10の底壁11に基端部が支持されており、上方に押し上げられると上壁13の孔部13aから接触部が突出するようになっている。
【選択図】図6

Description

本発明は、接触端子及びカードエッジコネクタに関し、例えば、カードエッジコネクタに用いられる接触端子、及び上記の接触端子を備えたハーネス側コネクタと、基板を保持する基板側コネクタとを備えたカードエッジコネクタに関する。
従来から、電子回路等がプリントされた基板の端部に設けられた基板端子と電気的に接続するためのカードエッジコネクタが知られている。ここで、従来技術のカードエッジコネクタについて図12〜15を参照しながら説明する。
図12に示すように、従来技術のカードエッジコネクタは、基板420を保持している基板側コネクタ400と、基板420と電気的に接続する接触端子200(図12(b)参照)が収容されたハーネス側コネクタ300とを備えている。基板側コネクタ400は、ハーネス側コネクタ300の一端側(前端側)に対して、着脱自在に嵌合されるようになっている。なお、図12では、基板側コネクタ400がハーネス側コネクタ300と嵌合された状態を示している。
上記のハーネス側コネクタ300は、図13に示すように、コネクタハウジング310を備え、コネクタハウジング310の内部に複数の接触端子200が装着された構造になっている。また、コネクタハウジング300は、その一方面に、基板の端部が挿入されるスリット部310aが形成されている。このスリット部310aに、基板420(図12参照)の端部が挿入されると、基板420に設けられた各基板端子と、各基板端子に対応する接触端子200の接触部とが接触して電気的接続がなされるようになっている。
また、基板側コネクタ400は、基板420がキャップハウジング410に支持された構造になっている。そして、コネクタハウジング310にキャップハウジング410を嵌合させると、コネクタハウジング310のスリット部310aに、基板420の端部が挿入され、基板420の端部に設けられた各基板端子と、各基板端子に対応する接触端子200の接触部が接触するようになっている。
また、接触端子200は、図14、15に示すように、前端側に角筒状のボックス部210が形成され、後端側に電線240の端部を把持して接続する電線接続部230が形成されている。また、電線240は、電線接続部230の近傍部に、ゴム等で形成されたシール材260が外嵌されている。このシール材260により、電線240が配設されている側からの液体等の侵入を抑制している。
上記のボックス部210は、図14、15に示すように、底壁211と上壁213と左右両側壁212とから構成され、その前端部には、基板420の端部が挿入される開口210aが形成されている。また、底壁211(及び上壁213)は、その前端を円弧状に折り曲げて形成された基板支持部211a(213a)を有している。そして、基板支持部211aと、基板支持部213aとが、挿入されてくる基板420の端部を挟持するようになっている。
また、ボックス部210の上壁213の下面側には、開口210aに基板420が挿入されてきたときに、基板支持部211a及び基板支持部213aに挟持されている基板420に設けられた基板端子に接触する弾性接触片(弾性接触バネ)215が形成されている。
なお、上記のようなコネクタ(基板の端部に設けられた基板端子と電気的に接続するためのコネクタ)には、挿入されてくる基板をコネクタハウジングで支持し、その支持されている基板・端部の表面(或いは裏面)に設けられた基板端子に対して、ハウジングの内部に装着されている接触端子が、一方側から付勢されて接触する構造のものがあり、例えば、特許文献1、2に開示されている。
特許文献1に記載のコネクタは、基板の端部が挿入される基板挿入空間を有し且つ基板の端部を当該基板の両面から挟み込むように装着されるコネクタハウジングと、基板の両面に対向して位置するようにコネクタハウジングに配設され、当該基板の導電路(基板端子)に弾性接触する接触部を有する複数の接触端子と、コネクタハウジングの外周部のうち接触端子に対応する位置に装着される開き防止部材とを備えている。
また、特許文献2に記載のコネクタは、基板の端部に設けられた基板端子に接触して電気的に接続する基板端子接続部を備えている。また、基板端子接続部(接触端子)は、基板とコネクタとの接続方向への相対的なスライド動作の初期に基板の端部に当接しスライド動作に伴って傾倒する弾性接触片と、弾性接触片の傾倒に伴ってコネクタ側へ揺動し弾性接触片の基板の端部への当接から遅れて基板端子に接触する外部接触片とからなる揺動接触部を有している。
特許第4776492号公報 特許第5922295号公報
図14に示した、従来技術の接触端子200は、電線接続部230に接続された電線240毎に、それぞれ、その外周部を覆うシール材260が外嵌された構造になっている。そのため、コネクタハウジング300に接触端子200を装着する場合、隣接して設置される接触端子200同士の設置間隔(ピッチ)を狭くすることがでなかった。その結果、従来技術の接触端子200は、ピッチ間隔が狭い基板端子を備えた基板と接続するためのコネクタに用いることができないという課題を有している。
なお、コネクタに接触端子200を用いる場合、ケーブル240毎にシール材260を設ける構成ではなく、「複数の貫通孔が形成されたブロック状のシール材(一括ゴム栓等のシール材)」に、接触端子200を挿通させることも考えられる。しかし、接触端子200のボックス部210は、基板420の表裏面を覆う構造になっており、その寸法が大きくなってしまう。したがって、複数の貫通孔が形成されたシール材に、接触端子200を挿通させる構成を採用したとしても、接触端子の貫通孔を通過する断面は、縦方向に長くなる傾向があり、接触端子がシール材孔を貫通する際に前記孔(円形)を傷つけてしまい、防水性に支障が出る可能性がある。
一方、特許文献1、2に記載のコネクタの接触端子は、基板を表裏面から覆う構成になっておらず、図14に示す接触端子200のように寸法が大きいボックス部210を設ける必要がない。そのため、特許文献1、2に記載のコネクタは、接触端子200を用いる場合と比べ、接触端子同士のピッチが狭くできるという利点がある。
しかし、特許文献1、2に記載のコネクタは、接触端子同士のピッチを狭くできるものの、接触端子自身が基板を挟持する構成を採用しておらず、接触力をプラスチックで形成されたコネクタハウジングで受ける構造になるため、各接触端子の接触力にバラツキが生じたり、所望の接触力を得られない虞があるという課題を有している。例えば、特許文献1、2に記載のコネクタは、振動が多く発生する使用環境等で用いられた場合(自動車の部品などに用いられた場合)に、案定した電気的接続が得られない虞があった。
本発明は、上記技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、コネクタに用いられる接触端子であって、所望の接触力を得ることができると共に、狭いピッチ間隔のコネクタに用いることができる接触端子を提供することにある。また、本発明は、所望の接触力を得ることができると共に、狭いピッチ間隔で接触端子が装着されているカードエッジコネクタを提供することにある。
上記技術的課題を解決するためになされた本発明は、基板の端部に設けられた基板端子に電気的に接続するためのコネクタに用いられる接触端子であって、一端部側に筒状のボックス部が形成され、他端部側に電線の端部を把持し接続する電線接続部が形成されていると共に、該ボックス部の内部に前記基板端子に接触するための接触部が形成されている弾性接触片が収容されているベースコンタクトと、前記ベースコンタクトと別体で構成され且つ該ベースコンタクトのボックス部に嵌合されると前記弾性接触片と相対向して配置される外部接触片を有するアウタコンタクトとを備え、前記ボックス部は、底壁と上壁と両側壁とを有し、該上壁には、前記弾性接触片の接触部が突出できる大きさ寸法の孔部が形成されていると共に、前端に開口部が形成されており、前記基板端子と接続する場合、前記ボックス部の上壁と前記外部接触片との間の領域に前記基板の端部側が挿入され且つ該ボックス部の前端の開口部に該基板と共に押上ピンが挿入されるようになっており、該挿入された押上ピンが弾性接触片に当接して上方側に押し上げ、該弾性接触片の接触部を前記上壁の孔部から突出させ、前記挿入されてきた基板の基板端子に前記接触部が付勢されて当接すると共に、前記外部接触片が該基板の基板端子がある部位の裏面に当接するようになっていることを特徴とする。
このように、本発明の接触端子によれば、ベースコンタクトの弾性接触片の接触部とアウタコンタクトの外部接触片とにより、挿入されてくる基板に設けられた基板端子がある部位が当該基板の表裏面から挟持されると共に、弾性接触片の接触部が基板端子に付勢されて接触するようになっている。すなわち、本発明は、接触端子が直接、基板に設けられた基板端子がある部分を表裏面から挟持する構成になっているため、接触端子が基板を挟持しない従来技術のもの(特許文献1、2に記載の接触端子)や、基板端子との接触部分を挟持する構成になってない従来技術の接触端子200(図12(b)参照)と比べて、大きい接触力(所望の接触力)で基板端子と接触でき、安定した電気的接続が得られる。また、本発明の接触端子は、直接、基板を挟持するため、複数の接触端子を装着するコネクタ(カードエッジコネクタ)に用いた場合に、従来技術のものと比べて、各接触端子の接触力にバラツキが生じる可能性が軽減される。
また、本発明の接触端子は、ベースコンタクトとアウタコンタクトが別体になっている。そのため、例えば、以下に示すような工程を採用することで、コネクタに装着する接触端子同士の設置間隔(ピッチ)を狭くすることができる。
具体的には、先ず、コネクタハウジングの前方側にアウタコンタクトを取り付けておくと共に、コネクタハウジングの後方側に「複数の貫通孔が形成されたシール材(ブロック状の一括シール材)」を取り付けておく。そして、コネクタハウジングの後方側から、電線を取り付けたベースコンタクトを挿通すると共に、コネクタハウジングの前方側に取り付けておいたアウタコンタクトにベースコンタクトを取り付けて接触端子を完成させる。このように構成すると、シール材を挿通させるベースコンタクトの寸法は、図14に示した従来技術の接触端子200よりも小さくできるため、接触端子同士の設置間隔(ピッチ)を狭くすることができる。
また、本発明の接触端子は、弾性接触片がボックス部に収容されており、接続対象となる基板がボックス部の上壁と外部接触片との間の領域に挿入される際、ボックス部の前端の開口部に、基板と共に押上ピンが挿入されるようになっている。そして、基板と共に挿入されてくる押上ピンが弾性接触片に当接して上方側に押し上げ、ボックス部の上壁の孔部から弾性接触片の接触部を突出させ、挿入されてきた基板の基板端子に向けて接触部が付勢されて当接するようになっている。
このように、本発明の接触端子は、基板端子に接続する「弾性接触片」が、基板端子に接続される状態になるまで、極力、他の構成部品に当接しないように設計されている。すなわち、本発明は、接続する対象の基板端子が所定位置に挿入されてきたタイミングで、ボックス部の上壁の孔部から弾性接触片の接触部を突出させて、基板端子と当接するようになっている。
したがって、本発明の接触端子は、基板と接続させているときに、弾性接触片が変形したり、弾性接触片の接触部に基板成分や埃等が付着したりすることが防止され、その結果、弾性接触片の変形や汚れ等が原因の接触不良等が生じる可能性が軽減される。
また、前記アウタコンタクトは、前記ベースコンタクトのボックス部が挿入され嵌合される外筒部を有し、前記外筒部の上面部には、前端部から後端部・近傍側まで開口部が形成された外側上壁が設けられ、該外側上壁には前記外部接触片が立設しており、前記外部接触片は、前記外側上壁から上方に向けて垂直に延びる垂直片と、前記垂直片の上端部から前記外筒部の前端部に向けて直角に屈曲して延設される平行片とを有する略L字状に形成されていることが望ましい。
本発明の接触端子は、ベースコンタクトとアウタコンタクトが別体になっているため、上述したような工程を採用することで、シール材(ブロック状の一括シール材)の貫通孔にアウタコンタクトを挿通させなくても良い。そのため、シール材の貫通孔の間隔に制限されることなくアウタコンタクトの形状を設計でき、所望の接触力が得られる形状(例えば、L字状)のアウタコンタクトを構成することが可能になる。
また、前記弾性接触片は、前記底壁の後端部側・上面に取り付けられている基部と、前記基部の前端部から上方に立設された起立部と、前記起立部の上端部から底壁の前端部に向けて延設されている下方弾性部と、前記下方弾性部の前端部から底壁の後端部側に向けてU字状に折曲し且つ前記下方弾性部の後端部近傍まで延設されている上方弾性部とを有しており、前記上方弾性部は、その長さ方向の中間部が凸状に屈曲したへの字状に形成され、その頂部及び該頂部の近傍部分が前記接触部になっており、さらに、前記弾性接触片は、外部からの荷重を受けていないときには、前記ボックス部の内部に収容されていることが望ましい。
上記の構成のように、本発明の接触端子の構成部品であるベースコンタクトの弾性接触片は、外部からの荷重を受けていないときには、前記ボックス部の内部に収容されている。すなわち、ベースコンタクトは、アウタコンタクトに取り付けられていない状態のときにも、当然、弾性接触片がボックス部の内部に収容されている。したがって、上述で例示した工程のように、シール材にベースコンタクトを挿通させている最中には、弾性接触片がボックス部の内部にあり、弾性接触片がシール材に当接しない。そのため、シール材にベースコンタクトを挿通させている作業により、弾性接触片が変形したり、弾性接触片の接触部にシール材の成分や埃等が付着したりすることがない。
また、本発明は、基板を保持している基板側コネクタと、前記基板の端部側に設けられた基板端子と電気的に接続する接触端子が収容されたハーネス側コネクタとを備えたカードエッジコネクタであって、前記接触端子は、一端部側に筒状のボックス部が形成され、他端部側に電線の端部を把持し接続する電線接続部が形成されていると共に、該ボックス部の内部に前記基板端子に接触するための接触部が形成されている弾性接触片が収容されているベースコンタクトと、前記ベースコンタクトと別体で構成され且つ該ベースコンタクトのボックス部に嵌合されると前記弾性接触片と相対向して配置される外部接触片を有するアウタコンタクトとを備え、前記ボックス部は、底壁と上壁と両側壁とを有し、該上壁には、前記弾性接触片の接触部が突出できる大きさ寸法の孔部が形成されていると共に、前端に開口部が形成されており、前記基板側コクネタには、接触端子のボックス部の前端の開口部に挿入可能な略棒状の押上ピンが設けられており、前記ハーネス側コネクタに対して前記基板側コネクタを挿入し嵌合させると、前記基板の端部側が前記ボックス部の上壁と外部接触片との間の領域に挿入されてくると共に、該ボックス部の前端側の開口部に、前記押上ピンが挿通されて前記弾性接触片に当接して上方側に押し上げ、該弾性接触片の接触部を該上壁の孔部から突出させ、該接触部が前記基板の基板端子に向けて付勢されて当接すると共に、外部接触片が該基板の基板端子がある部位の裏面に当接するようになっていることを特徴とする。
本発明のカードエッジコネクタでは、接触端子が直接、基板に設けられた基板端子がある部分を表裏面から挟持する構成になっているため、接触端子が基板を挟持しない従来技術のもの(特許文献1、2に記載の接触端子)や、基板端子との接触部分を挟持する構成になってない従来技術の接触端子200(図14参照)と比べて、大きい接触力(所望の接触力)で基板端子と接触でき、安定した電気的接続が得られる。また、本発明のカードエッジコネクタは、直接、基板を挟持するため、従来技術のものと比べて、各接触端子の接触力にバラツキが生じる可能性が軽減される。
また、本発明のカードエッジコネクタでは、基板側コクネタに、接触端子のボックス部の前端の開口部に挿入可能な略棒状の押上ピンが設けられている。そして、ハーネス側コネクタに対して基板側コネクタを挿入し嵌合させると、ボックス部の上壁と外部接触片との間の領域に基板の端部側が挿入されてくると共に、ボックス部の前端側の開口部に、押上ピンが挿通されて前記弾性接触片に当接して上方側に押し上げ、該弾性接触片の接触部を該上壁の孔部から突出させるように構成されている。すなわち、本発明のカードエッジコネクタでは、接続対象の基板端子が所定位置に挿入されてきたタイミングで、ボックス部の上壁の孔部から弾性接触片の接触部が突出して、基板端子と接触するようになっている。
したがって、本発明のカードエッジコネクタは、接触端子と基板とを接続させるときに、弾性接触片が変形したり、弾性接触片の接触部に基板成分や埃等が付着したりすることが防止され、弾性接触片の変形や汚れ等が原因の接触不良等が生じる可能性が軽減される。
本発明によれば、基板端子と電気的に接続するためのコネクタに用いられる接触端子であって、所望の接触力を得ることができると共に、狭いピッチ間隔のコネクタに用いることができる接触端子を提供することができる。また、本発明によれば、所望の接触力を得ることができると共に、狭いピッチ間隔で接触端子が装着されているカードエッジコネクタを提供することができる。
本発明の実施形態のカードエッジコネクタを示した模式図である。 本発明の実施形態のカードエッジコネクタを構成するハーネス側コネクタを後上方側から見た模式図である。 本発明の実施形態のカードエッジコネクタの断面を示した模式図である。 本発明の実施形態のカードエッジコネクタを構成する基板側コネクタの構成を説明するための模式図であり、(a)が基板側コネクタの断面を示した模式図であり、(b)が基板側コネクタを正面から見た模式図である。 本発明の実施形態のカードエッジコネクタに用いられる接触端子をベースコンタクトとアウタコンタクトに分離した状態を示した斜視図である。 本発明の実施形態のカードエッジコネクタに用いられる接触端子を示した模式図であり、(a)が接触端子の内部の構成を示した模式図であり、(b)が接触端子の外観を示した模式図である。 本発明の実施形態の接触端子のベースコンタクトを構成するボックス部の内部の構成を説明するための模式図である。 本発明の実施形態の接触端子のアウタコンタクトの内部の構成を説明するための模式図である。 本発明の実施形態のカードエッジコネクタを構成するハーネス側コネクタの組み立て工程を示した模式図である。 本発明の実施形態のハーネス側コネクタに基板側コネクタを嵌合させる際の接触端子の動作を説明するための模式図であり、ハーネス側コネクタに基板側コネクタを挿入している最中の状態を示している。 本発明の実施形態のハーネス側コネクタに基板側コネクタを嵌合させる際の接触端子の動作を説明するための模式図であり、ハーネス側コネクタに基板側コネクタが嵌合された状態を示している。 従来技術のカードエッジコネクタの構成を説明するための模式図であり、(a)がカードエッジコネクタを斜め上方から見た模式図であり、(b)がカードエッジコネクタの断面を示した模式図である。 従来技術のカードエッジコネクタを構成するハーネス側コネクタを説明するための模式図であり、(a)がハーネス側コネクタを斜め上方から見た模式図であり、(b)がハーネス側コネクタの断面を示した模式図である。 従来技術のカードエッジコネクタに用いられる接触端子の斜視図である。 従来技術のカードエッジコネクタに用いられる接触端子の構成を説明するための模式図であり、(a)が接触端子の平面を示した模式図であり、(b)が接触端子の側面を示した模式図であり、(c)が接触端子の内部の構成を側面で示した模式図である。
以下、本発明の実施形態のカードエッジコネクタについて図面を用いて説明する。
最初に、本実施形態のカードエッジコネクタの概略構成について図1〜図4を参照しながら説明する。なお、図1は、本実施形態のカードエッジコネクタを示した模式図である。図2は、本実施形態のカードエッジコネクタを構成するハーネス側コネクタを後上方側から見た模式図である。また、図3は、本実施形態のカードエッジコネクタの断面を示した模式図である。図4は、本実施形態のカードエッジコネクタを構成する基板側コネクタの構成を説明するための模式図であり、(a)が基板側コネクタの断面を示した模式図であり、(b)が基板側コネクタを正面から見た模式図である。
図1に示すように、本実施形態のカードエッジコネクタWは、基板160を保持している基板側コネクタPと、基板160と電気的に接続する接触端子Tが収容されたハーネス側コネクタHとを備えている。基板側コネクタPは、ハーネス側コネクタHの一端側(前端側)に対して、着脱自在に嵌合されるようになっている。
上記のハーネス側コネクタHは、合成樹脂等で形成されたコネクタハウジング100と、コネクタハウジング100の内部に収容・設置されている「複数の接触端子T」とを備えており、各接触端子Tの後端部には電線40が接続されている。
上記のコネクタハウジング100は、横長のブロック状に形成されている。また、コネクタハウジング100の内部には、横長方向(図1に示すX方向)に、複数の接触端子Tを並列に装着するための複数の端子収容部(上側端子収容部、下側端子収容部)が形成されている。なお、上側端子収容部及び下側端子収容部は互い違いになるように形成されている。そして、各端子収容部(上側端子収容部及び下側端子収容部)に、それぞれ、接触端子Tが収容されている。
また、上記のコネクタハウジング100は、基板側コネクタPを構成するキャップハウジング150と着脱自在に嵌合する形状に形成され、その前端側に、基板160が挿入されるスリット部120aが設けられていると共に、キャップハウジング150の筒状部151が挿嵌される空隙部120b(図3参照)が形成されている。
接触端子Tは、図3に示すように、基板160に設けられている基板端子(図示せず)と接触する弾性接触片15と、弾性接触片15と共に基板160を挟持する外部接触片25とを備えている。また、接触端子Tは、前端側(一端部側)に中空角筒状のボックス部10が形成され、後端側(他端部側)に電線40の端部を把持し接続する電線接続部30が形成されている。上記の弾性接触片15は、ボックス部10の筒内に収容されており、上方に押し上げられると、その頂部及び頂部近傍が、ボックス部10の上壁13の孔部13a(図5(b)参照)から突出できるようになっている。なお、接触端子Tの具体的な構成を後述する。
また、コネクタハウジング100の後端部側(他端部側)には、ゴム等で形成されたブロック状のシール材(一括シール材)130(図3参照)が装着されており、このシール材130により、電線40が配設されている側からの液体等の侵入を抑制している。また、シール材130には、コネクタハウジング100に収容される各接触端子Tに対応する貫通孔130aが穿設されており、各貫通孔130aには、それぞれ、貫通孔130aを挿通した電線40が配置されている。
また、上記の基板側コネクタPは、図1、3、4に示すように、合成樹脂等で形成されたキャップハウジング150と、キャップハウジング150に支持されている基板160とを備えている。キャップハウジング150は、中空・矩形の筒状部151と、筒状部151の一端部(後端部)の外周縁部から拡径して形成されたフランジ部152とを備えている。また、図3に示すように、筒状部151の筒内の一端部側には、筒内を仕切る板状の仕切壁153(筒状部151に対して直角に形成された仕切壁153)が形成されている。また、仕切壁153の略中心部には、基板160の断面よりも僅かに大きい大きさに形成された矩形状のスリット153a(図3参照)が穿設されている。このスリット153aに基板160が挿嵌され、筒状部131の内部に基板160が支持されている。なお、基板160は、電子回路等がプリントされ且つその端部側に、複数の基板端子(ハーネス側コネクタHに収容されている接触端子Tと同じ数の基板端子)が設けられている。
また、上記の仕切壁153には、ハーネス側コネクタHの各接触端子Tに対応する棒状の押上ピン154が設けられている(ハーネス側コネクタHに収容されている接触端子Tと同じ数の押上ピン154(複数の押上ピン154)が設けられている)。具体的には、仕切壁153には、筒状部151の他端部(前端部)に向けて、仕切壁153を基準にして略直角方向に延びる「複数の押上ピン154」が設けられている。
なお、図4(b)に示すように、複数の押上ピン154は、基板160を挟んで上側及び下側に互い違いになるように並列して形成されている。そして、ハーネス側コネクタHに、基板側コネクタPを嵌合させると、各押上ピン154が、対応する「ハーネス側コネクタHの各接触端子T」のボックス部10の筒内に挿入されるようになっている。
次に、接触端子Tの構成について図5〜図8を参照しながら説明する。
ここで、図5は、本実施形態のカードエッジコネクタに用いられる接触端子をベースコンタクトとアウタコンタクトに分離した状態を示した斜視図である。また、図6は、本実施形態のカードエッジコネクタに用いられる接触端子を示した模式図であり、(a)が接触端子の内部の構成を示した模式図であり、(b)が接触端子の外観を示した模式図である。図7は、本実施形態のベースコンタクトを構成するボックス部の内部の構成を説明するための模式図である。図8は、本実施形態の接触端子のアウタコンタクトの内部の構成を説明するための模式図である。
図5に示すように、接触端子Tは、基板160に設けられた基板端子と接触する弾性接触片15を有するベースコンタクト1と、弾性接触片15と共に基板160を挟持する外部接触片25を有するアウタコンタクト2とを備えている。ベースコンタクト1及びアウタコンタクト2は、金属で形成されている。また、ベースコンタクト1は、アウタコンタクト2と別体で形成されており、アウタコンタクト2にベースコンタクト1の前端側のボックス部10を挿入し嵌合することにより接触端子Tが構成されるようになっている。
上記のベースコンタクト1は、図5、6に示すように、前端側(一端部側)に中空角筒状のボックス部10が形成され、後端側(他端部側)に電線40の端部を把持し接続する電線接続部30が形成されている。また、ボックス部10には、基板160の基板端子と接触し、且つアウタコンタクト2と共に基板160を挟持する弾性接触片15が設けられている。なお、電線接続部30は、周知技術と同じ構成であるため、その説明を省略する。
ボックス部10は、図6、7に示すように、底壁11と、底壁11の両側から上方に向けて略直角に延びる左右両側壁12と、底壁11と相対向する上壁13とを備えており、前後両端が貫通した中空角筒状になっている。なお、ボックス部10の前端部には開口部14aが形成されていると共に、その開口部14aの一部分(高さ方向の中心から上方側部分)を塞ぐ前壁14bが形成されている。この開口部14aからボックス部10の内部に、基板側コネクタPのキャップハウジング150に設けられた押上ピン154が挿入されるようになっている。
上記の底壁11には、アウタコンタクト2に設けられた弾性係止片27を挿入・係止させるための係止孔11a(図6(a)、図7参照)が形成されている。また、上壁13には、弾性接触片15の上方部分(上方弾性部15dの厚肉部(接触部)15d1)が突出できる大きさ寸法の孔部13a(図5参照)が形成されている。
また、弾性接触片15は、底壁11の上面部に設けられている。
具体的には、図7に示すように、弾性接触片15は、底壁11の他端部(後端部)側に取り付けられている板状の基部15aと、基部15aの前端部から上方に延設された起立部15bと、起立部15bの上端部から底壁11の一端部(前端部)に向けて延設されている「逆への字状」の下方弾性部15cと、下方弾性部15cの前端部から底壁の他端部(後端部)側に向けてU字状に折曲し且つ下方弾性部15cの後端部近傍まで延設されている「への字状」の上方弾性部15dとを有している。また、上方弾性部15dには、凸状の頂部を中心にしてその前後方向に所定寸法・延びる厚肉部(接触部)15d1が形成されている。
上記の基部15aは、その下面が底壁11の上面に溶接や接着などにより取り付けられている。また、下方弾性部15cは、その長さ方向の略中間部が底壁11に向けて凹状に屈曲した「逆への字状」に形成されている。また、上記の上方弾性部15dは、その長さ方向の略中間部が上壁13に向けて凸状に屈曲した「への字状」に形成されている。
また、弾性接触片15は、基部15a以外の構成部がボックス部10と離間した状態で、ボックス部10の底部11に支持されており、ボックス部10の上壁13の孔部13aから厚肉部(接触部)15d1が出し入れ自在になるように、ボックス部10の内部に収容されている。なお、弾性接触片15は、外部からの荷重を受けていないときには、ボックス部10の内部に収容されている。この構成によれば、底壁11と離間している下方弾性部15cを上方側に押し上げることで、弾性接触片15を上方に押し上げて、ボックス部10の上壁13の孔部13aから厚肉部(接触部)15d1を突出させることができる。
次に、接触端子Tを構成するアウタコンタクト2について説明する。
図5、6、8に示すように、アウタコンタクト2は、ベースコンタクト1のボックス部10が挿嵌(内嵌)される外筒部20(図6参照)と、ボックス部10が挿嵌されると弾性接触片15と相対向して配置される外部接触片25とを有している。外筒部20は、底壁(外側底壁)21と、底壁21の両側から上方に向けて略直角に延びる左右両側壁(外側側壁)22と、開口部23(前端部から長さ方向の中間部よりも所定寸法だけ後端部の領域に亘って形成された開口部23)が形成された上壁24(外側上壁24)とを備えており、前後両端が貫通した中空角筒状になっている。
なお、外筒部20の他端部(後端部)がベースコンタクト1のボックス部10を挿入するための挿入口28(図8参照)になっている。
また、上壁20の幅方向の中心部には、略L字状に形成された外部接触片25が立設している。また、外筒部20の底壁21の幅方向・中心部には、ベースコンタクト1のボックス部10の底壁11に設けられた係止孔11aに係止する弾性係止片27(図8参照)が形成されている。
なお、本実施形態では、図5に示すように、上壁24は、一方の側壁22の他端部(後端部)側の上端部から他方の側壁22に向けて幅方向(底壁21の幅方向)の中心部まで延びる第1上壁24aと、他方の側壁22の他端部(後端部)側の上端部から一方の側壁22に向けて幅方向(底壁21の幅方向)の中心部まで延びる第2上壁24bとにより構成されている。また、第1上壁24a及び第2上壁24bは、底壁21と平行に形成されていると共に、相互の端部同士が当接している。
このように、本実施形態では、上壁24が、一対の構成部(第1上壁24a、第2上壁24b)により構成されているが特にこれに限定されるものではない。例えば、上壁24が、一方の側壁22の後端部側の上端部から他方の側壁22の他端部側の上端部まで延設された構成であっても良い。
また、外部接触片25は、図8に示すように、上壁24の幅方向の中心部から上方に向けて垂直(上壁24を基準に垂直)に延びる垂直片25aと、垂直片25aの上端部から外筒部20の一端部(前端部)に向けて略直角に屈曲して延設される平行片25bとを有する略L字状に形成されている。
また、平行片25bは、長さ方向の略中間部に、下方(底壁21方向)に突出する凸部25b1が設けられており、この凸部25b1が、基板160に接触する接触部になっている。
なお、本実施形態では、平行片25bの下端部側に凸部25b1が設けられているが、これは一例に過ぎない。平行片25bが、その下端部側に凸部25b1が設けられていない形状(ストレート形状)に形成されていても良い。この場合、平行片25bのストレート形状の下端部が基板160に接触する接触部になる。
なお、本実施形態では、図5に示すように、外部接触片25は、第1上壁24aの端部(第2上壁24bと当接している端部)から突出する略L字状の第1外部接触片251と、第2上壁24bの端部(第2上壁24aと当接している端部)から突出する略L字状の第2外部接触片252とにより構成されている。また、第1外部接触片251は、第2外部接触片252と同じ形状に形成されていると共に、第2外部接触片252と対向するように配置されている。また、第1外部接触片251及び第2外部接触片252は相互の対向面同士が当接している。
このように、本実施形態では、外部接触片25は、一対の構成部(第1外部接触片251、第2外部接触片252)により構成されているが特にこれに限定されるものではない。例えば、外部接触片25が、上壁24から立設する「1つの構成部品」で構成されていても良い。
また、弾性係止片27は、図8に示すように、底壁21から切り起こされて形成されており、底壁21の他端部(後端部)側の領域から底壁21の一端部(前端部)に向けて斜め上方に延びる第1斜面部27aと、第1斜面部27aの端部から下方に屈曲して底壁21の下面まで延びる鉛直部27bと、鉛直部27bの端部から斜め下方に屈曲して、底壁21から突出する第2斜面部27cとを備えている。
そして、上記の構成のアウタコンタクト2の外筒部20の後端部の挿入口28(図7参照)にベースコンタクト1のボックス部10を挿入し、アウタコンタクト2の前端部側に押し込み、アウタコンタクト2とベースコンタクト1を嵌合させることにより、図6に示す接触端子Tが構成される。
なお、アウタコンタクト2の挿入口28に、ベースコンタクト1のボックス部10を挿入して押し込むと、ベースコンタクト1のボックス部10の底壁11に形成された係止孔11aに、アウタコンタクト2の弾性係止片27が挿入されて係止される。
次に、本実施形態の接触端子Tを用いたハーネス側コネクタHの製造工程について、図9を参照しながら説明する。ここで、図9は、本実施形態のカードエッジコネクタを構成するハーネス側コネクタの組み立て工程を示した模式図である。
本実施形態のハーネス側コネクタHの製造工程では、先ず、コネクタハウジング100を組み立てる工程を行う。
なお、コネクタハウジング100は、ベースハウジング110と、フロントハウジング120(図9参照)とにより構成されており、ベースハウジング110の前端側に設けられて領域(空隙)にフロントハウジング120を挿嵌させることにより組み立てられるようになっている。
コネクタハウジング100の組み立て工程では、先ず、フロントハウジング120の内部に形成された各端子収容部にアウタコンタクト2を装着する。フロントハウジング120に形成された全ての端子収容部にアウタコンタクト2が装着されると、次に、ベースハウジング110の前端部側の内部に形成された領域(空隙)にフロントハウジング120を装着してコネクタハウジング100を完成させる。この工程により、アウタコンタクト2だけが装着された状態のコネクタハウジング100が構成される。
次に、アウタコンタクト2が装着されたコネクタハウジング100に、ブロック状のシール材(ゴム等で形成されている一括シール材)130を装着する工程を行う。
この工程では、上記のアウタコンタクト2が装着されたコネクタハウジング100の内部・後端部側に形成された領域(空隙)に、複数の貫通孔130aが形成されたブロック状のシール材(ゴム等で形成されている一括シール材)130を挿嵌する。
なお、シール材130の貫通孔130aは、ベースコンタクト1及び電線40を挿通可能な大きさ寸法に形成されていると共に、コネクタハウジング100に形成されている端子収容部に連通している。また、貫通孔130aは、コネクタハウジング100に装着される接触端子Tと同数設けられている。
次に、図9に示すように、アウタコンタクト2及びシール材130が装着されているコネクタハウジング100の各端子収容部に対して、それぞれ、電線40が接続されているベースコンタクト1を取り付ける工程を行う。
この工程では、先ず、ベースコンタクト1の電線接続部30に電線40を接続する。次に、コネクタハウジング100の後端部側に装着されているシール材130の貫通孔130aに、電線40が接続されたベースコンタクト1のボックス部10を挿通させる(ボックス部10を先頭にして挿通させる)。なお、弾性接触片15はボックス部10の内部に収容された状態になっているため、シール材130の貫通孔130aにボックス部10をスムーズに挿通させることができる。このとき、弾性接触片15がシール材130に当接しないため、弾性接触片15が変形したり、接触部15d1にシール材130の成分や埃等が付着したりすることがない。
また、シール材130の貫通孔130aにボックス10を挿通させた後、さらに、シール材130の貫通孔130aと連通している端子収容部にベースコンタクト1を押し込んでいく。そして、コネクタハウジング100の端子収容部にベースコンタクト1を押し込んでいくと、コネクタハウジング100の前端部側に取り付けられたアウタコンタクト2の外筒部20の筒内に、ベースコンタクト1のボックス部10が挿入されていく。また、アウタコンタクト2の外筒部20の筒内に、ベースコンタクト1のボックス部10が挿入されると、ベースコンタクト1のボックス部10の底壁11に形成された係止孔11aに、アウタコンタクト2の弾性係止片27に挿入・係止されて嵌合し、コネクタハウジング100の内部で接触端子Tが組み立てられた状態で装着される(このとき、シール材130には、ベースコンタクト1に接続されている電線40が挿通された状態になっている)。
なお、アウタコンタクト2の外筒部20にベースコンタクト1のボックス部10が挿嵌されて接触端子Tが形成されると、図6に示すように、弾性接触片15の厚肉部(接触部)15d1と、外部接触片25の凸部25b1とが相対向して配置された状態になる。
そして、コネクタハウジング100の内部に、所定数(設計されている数)の接触端子Tが装着されるとハーネス側コネクタHが完成する。
次に、ハーネス側コネクタHに基板側コネクタPを嵌合させたときの接触端子Tの動作について、上述した図3と、図10及び図11とを参照しながら説明する。
なお、図10は、本実施形態のハーネス側コネクタに基板側コネクタを嵌合させる際の接触端子の動作を説明するための模式図であり、ハーネス側コネクタに基板側コネクタを挿入している最中の状態を示している。図11は、本実施形態のハーネス側コネクタに基板側コネクタを嵌合させる際の接触端子の動作を説明するための模式図であり、ハーネス側コネクタに基板側コネクタが嵌合された状態を示している。
具体的には、図3に示すように、ハーネス側コネクタHは、基板側コネクタPが嵌合されていない状態のときには、その内部に収容されている接触端子Tの弾性接触片がボックス10の筒内に収容された状態になっている。
そして、ハーネス側コネクタHに基板側コネクタPを嵌合させる場合、ハーネス側コネクタHの前端部(図中の左端部)に向け、基板側コネクタPの前端部(図中の右端部)を押し込んでいく。具体的には、図3に示す状態から、図10に示す状態になるように、ハーネス側コネクタHに向けて基板側コネクタPを移動させて押し込んでいく。
そして、図3に示す基板側コネクタPを、図10に示すように、ハーネス側コネクタHの前端部(図中の左端部)に押し込むと、コネクタハウジング100の空隙部120b(図3参照)に、キャップハウジング150の筒状部151が挿入されていくと共に、コネクタハウジング100の前端側のスリット部120aに、基板160の端部側が挿入されていき、ボックス部10の上壁13と外部接触片25との間の領域に、基板160の端部側が進入していく。また、このとき、コネクタハウジング100のボックス部10の前端側の開口部14aに、キャップハウジング150に設けられた押上ピン154が挿通され、ボックス部10の内部に押上ピン154が進入していく。本実施形態では、押上ピン154は、弾性接触片15の下方と、ボックス部10の底壁11との間の領域に進入していくように設計されている。
なお、図10に示す状態のときには、押上ピン154が弾性接触片15の下方弾性部15cを押し上げる位置まで到達していないため、弾性接触片15がボックス部10の筒内に収容されたままの状態になっている。
また、図10に示す状態から、さらに、基板側コネクタPをハーネス側コネクタHに対して押し込むと、図11に示すように、基板側コネクタPがハーネス側コネクタHと嵌合した状態になる。
具体的には、図10に示す状態の基板側コネクタPをハーネス側コネクタHに対して押し込むと、コネクタハウジング100の空隙部120bの奥の位置まで、キャップハウジング150の筒状部151が進入してくると共に、スリット部120aに挿入されている基板160の端部側の基板端子が、ボックス部10の上壁13の孔部13aと相対向する位置まで進入してくる。
また、ボックス部10の前端側の開口部14aに挿入されている押上ピン154が弾性接触片15の下方と、ボックス部10の底壁11との間の領域に進入していき、弾性接触片15の下方弾性部15cに当接し、弾性接触片15を上方側に押し上げ付勢する。そして、上方側に付勢された弾性接触片15は、その頂部及び頂部近傍(厚肉部(接触部)15d1)が、ボックス部10の上壁13の孔部13aから突出し(飛び出し)、当該孔部13aと相対向する位置まで挿入されてきた基板160の基板端子に向けて付勢されて当接する。このとき、外部接触片25の平行片25bの凸部25b1が、基板160の基板端子がある部位の裏面に当接した状態になる。すなわち、上記の挿入された基板160は、接触端子Tに設けられた「弾性接触片15及び外部接触片25」により基板端子がある部位が表裏面から挟持されると共に、弾性接触片15が基板端子と接触し、基板160と、接触端子Tとの電気的接続がなされる。
このように、本実施形態では、接触端子Tが直接、基板160に設けられた基板端子がある部位を基板160の表裏面から挟持する構成になっているため(基板端子との接触部分を挟持する構成になっているため)、直接的に基板を挟持しない従来技術のもの(特許文献1、2に記載の接触端子)や、基板端子との接触部分を挟持する構成になってない従来技術の接触端子200(図14参照)と比べて、大きい接触力で基板端子に接触することができる。また、本実施形態では、接触端子Tが直接・基板160(基板の基板端子がある部位)を挟持するため、複数の接触端子Tを装着するコネクタ(カードエッジコネクタ)Wに用いた場合に、従来技術のものと比べて、各接触端子の接触力にバラツキが生じる可能性が軽減される。
また、本実施形態の接触端子Tは、ベースコンタクト1とは別体に、基板160を挟持するためのアウタコンタクト2を設け、アウタコンタクト2にベースコンタクト1を挿入することで、接触端子Tが形成される構成になっている。
そして、ベースコンタクト1とアウタコンタクト2が別体になっているため、上述した作業工程のように、コネクタハウジング100の前方側にアウタコンタクト2を取り付けておくと共に、コネクタハウジング100の後方側に「複数の貫通孔130aが形成されたシール材(一括シール材)130」を取り付けておき、その後、コネクタハウジング100の後方側から、電線40を取り付けたベースコンタクト1を挿通すると共に、コネクタハウジング100の前方側に取り付けられたアウタコンタクト2にベースコンタクト1のボックス部10を挿入して押し込み接触端子Tを完成させることができる。また、アウタコンタクト2を別体にすることで、シール材130に挿通させるベースコンタクト1の大きさ寸法が、図14、15に示した従来技術の接触端子200よりも小さくでき、接触端子T同士の設置間隔(ピッチ)を狭くすることができる。
また、本実施形態では、ハーネス側コネクタHに基板側コネクタPが嵌合されていない状態のときには、ハーネス側コネクタHの接触端子Tの弾性接触片15がボックス10の筒内に収容された状態になっている。したがって、上述したハーネス側コネクタHの製造工程において、シール材130の貫通孔130aにベースコンタクト1のボックス部10を挿通させている最中には、弾性接触片15がボックス部10の内部にあり、弾性接触片15がシール材に当接しない。そのめ、ハーネス側コネクタHの製造工程において、弾性接触片15が変形したり、弾性接触片15の接触部15d1にシール材の成分や埃等が付着したりすることがない。
さらに、本実施形態の弾性接触片15は、ハーネス側コネクタHに基板側コネクタPが嵌合された状態になるまでボックス部10の内部に収容されている。そのため、図10に示すように、ハーネス側コネクタHに基板側コネクタPを嵌合させている途中段階において、弾性接触片15が基板160に接触しないため、弾性接触片15が変形したり、弾性接触片15の接触部15d1に基板160の成分や埃等が付着したりすることがない。そして、本実施形態では、図11に示すように、接続する対象の基板端子が所定位置に挿入されてきたタイミングで、ボックス部10の上壁13の孔部13aから弾性接触片15の厚肉部(接触部)15d1が突出して、基板端子と接触するようになっている。
すなわち、本実施形態のカードエッジコネクタWは、基板端子に接続する「弾性接触片15の厚肉部(接触部)15d1」が、基板端子に接続される状態になるまで、極力、他の構成部品に当接しないように設計されている。
したがって、本実施形態によれば、弾性接触片15の変形や接触部15d1の汚れ等が原因の接触不良等が生じることを効果的に防止することができる。
以上、説明したように、本実施形態によれば、カードエッジコネクタW等のコネクタに用いられる接触端子Tであって、所望の接触力を得ることができると共に、狭いピッチ間隔のコネクタに用いることができる接触端子Tを提供することができる。また、本実施形態は、上記の接触端子Tを備えたハーネス側コネクタHと、基板160を保持する基板側コネクタPとを備えたカードエッジコネクタWを提供することができる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内において種々の変更が可能である。
W…カードエッジコネクタ
H…ハーネス側コネクタ
100…コネクタハウジング
110…ベースハウジング
120…フロントハウジング
120a…スリット部
120b…空隙部
130…シール材
130a…貫通孔
T…接触端子
1…ベースコンタクト
10…ボックス部
11…底壁
11a…係止孔
12…側壁
13…上壁
13a…孔部
14a…開口部
14b…前壁
15…弾性接触片
15a…基部
15b…起立部
15c…下方弾性部
15d…上方弾性部
15d1…厚肉部(接触部)
30…電線接続部
40…電線
2…アウタコンタクト
20…外筒部
21…底壁(外側底壁)
22…側壁(外側側壁)
23…開口部
24…上壁(外側上壁)
24a…第1上壁
24b…第2上壁
25…外部接触片
25a…垂直片
25b…平行片
25b1…凸部
251…第1外部接触片
252…第2外部接触片
27…弾性係止片
27a…第1斜面部
27b…鉛直部
27c…第2斜面部
28…挿入口
P…基板側コネクタ
150…キャップハウジング
151…筒状部
152…フランジ部
153…仕切壁
153a…スリット
154…押上ピン
160…基板

Claims (4)

  1. 基板の端部に設けられた基板端子に電気的に接続するためのコネクタに用いられる接触端子であって、
    一端部側に筒状のボックス部が形成され、他端部側に電線の端部を把持し接続する電線接続部が形成されていると共に、該ボックス部の内部に前記基板端子に接触するための接触部が形成されている弾性接触片が収容されているベースコンタクトと、
    前記ベースコンタクトと別体で構成され且つ該ベースコンタクトのボックス部に嵌合されると前記弾性接触片と相対向して配置される外部接触片を有するアウタコンタクトとを備え、
    前記ボックス部は、底壁と上壁と両側壁とを有し、該上壁には、前記弾性接触片の接触部が突出できる大きさ寸法の孔部が形成されていると共に、前端に開口部が形成されており、
    前記基板端子と接続する場合、前記ボックス部の上壁と前記外部接触片との間の領域に前記基板の端部側が挿入され且つ該ボックス部の前端の開口部に該基板と共に押上ピンが挿入されるようになっており、該挿入された押上ピンが弾性接触片に当接して上方側に押し上げ、該弾性接触片の接触部を前記上壁の孔部から突出させ、前記挿入されてきた基板の基板端子に前記接触部が付勢されて当接すると共に、前記外部接触片が該基板の基板端子がある部位の裏面に当接するようになっていることを特徴とする接触端子。
  2. 前記アウタコンタクトは、前記ベースコンタクトのボックス部が挿入され嵌合される外筒部を有し、
    前記外筒部の上面部には、前端部から後端部・近傍側まで開口部が形成された外側上壁が設けられ、該外側上壁には前記外部接触片が立設しており、
    前記外部接触片は、前記外側上壁から上方に向けて垂直に延びる垂直片と、前記垂直片の上端部から前記外筒部の前端部に向けて直角に屈曲して延設される平行片とを有する略L字状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の接触端子。
  3. 前記弾性接触片は、前記底壁の後端部側・上面に取り付けられている前記基部と、前記基部の前端部から上方に立設された起立部と、前記起立部の上端部から底壁の前端部に向けて延設されている下方弾性部と、前記下方弾性部の前端部から底壁の後端部側に向けてU字状に折曲し且つ前記下方弾性部の後端部近傍まで延設されている上方弾性部とを有しており、
    前記上方弾性部は、その長さ方向の中間部が凸状に屈曲したへの字状に形成され、その頂部及び該頂部の近傍部分が前記接触部になっており、
    さらに、前記弾性接触片は、外部からの荷重を受けていないときには、前記ボックス部の内部に収容されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の接触端子。
  4. 基板を保持している基板側コネクタと、前記基板の端部側に設けられた基板端子と電気的に接続する接触端子が収容されたハーネス側コネクタとを備えたカードエッジコネクタであって、
    前記接触端子は、
    一端部側に筒状のボックス部が形成され、他端部側に電線の端部を把持し接続する電線接続部が形成されていると共に、該ボックス部の内部に前記基板端子に接触するための接触部が形成されている弾性接触片が収容されているベースコンタクトと、
    前記ベースコンタクトと別体で構成され且つ該ベースコンタクトのボックス部に嵌合されると前記弾性接触片と相対向して配置される外部接触片を有するアウタコンタクトとを備え、
    前記ボックス部は、底壁と上壁と両側壁とを有し、該上壁には、前記弾性接触片の接触部が突出できる大きさ寸法の孔部が形成されていると共に、前端に開口部が形成されており、
    前記基板側コクネタには、接触端子のボックス部の前端の開口部に挿入可能な略棒状の押上ピンが設けられており、
    前記ハーネス側コネクタに対して前記基板側コネクタを挿入し嵌合させると、前記ボックス部の上壁と外部接触片との間の領域に前記基板の端部側が挿入されてくると共に、該ボックス部の前端側の開口部に、前記押上ピンが挿通されて前記弾性接触片に当接して上方側に押し上げ、該弾性接触片の接触部を該上壁の孔部から突出させ、該接触部が前記基板の基板端子に向けて付勢されて当接すると共に、外部接触片が該基板の基板端子がある部位の裏面に当接するようになっていることを特徴とするカードエッジコネクタ。
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