図2は、本発明に係る基板接続用コネクタの第1実施例を、対向配置される一対のプリント回路板の一部とともに示す。
図2において、プリント回路板PCB1およびPCB2は、それぞれ、例えば、マザーボートと、そのマザーボートに接続されるドーターボードとされる。なお、プリント回路板PCB1およびPCB2の種類および大きさ等は、斯かる例に限られることなく、如何なる種類のプリント回路板(JIS規格 C5603)であってもよく、例えば、モジュール基板、および、キャリアボードであってもよい。また、プリント回路板PCB1およびPCB2は、それぞれ、電子デバイスが搭載されていないプリント配線板であってもよい。
基板接続用コネクタは、プリント回路板PCB1の電子デバイス搭載面上に半田付け固定されるプラグ10と、プリント回路板PCB2の電子デバイス搭載面上に、プラグ10に向かい合うように半田付け固定されるソケット12とを含んで構成されている。
ソケット12は、図3乃至図5に拡大されて示されるように、樹脂材料で一体に成形され、後述するプラグ14のインナーインシュレータ部材16のソケット接続用開口部に着脱可能に挿入される先細部12Aと、プリント回路板PCB2の電子デバイス搭載面上に固定される固定端部12Fと、固定端部12Fと上述の先細部12Aとを連結する連結部12Bとを含んで構成されている。
先細部12Aは、長手方向、即ち、図3に示されるY座標軸に沿って延び、向かい合う外周面をY座標軸に平行に有している。外周面の所定の範囲内には、図3に示されるZ座標軸に沿って延びる細長い溝12Si(i=1〜n,nは正の整数)が所定の間隔で形成されている。細長い溝12Siには、図3および図4に示されるように、後述する信号用コンタクト端子30ai(i=1〜n,nは正の整数)および接地用コンタクト端子がスリットを介して挿入される。また、図5において、右端の細長い溝12Siに隣接して電源端子用溝12Ci(i=1〜2)が平行に形成されている。電源端子用溝12Ciは、細長い溝12Siの幅に比して大なる幅を有している。電源端子用溝12Ciには、図3および図4に示されるように、後述する電源用コンタクト端子32ai(i=1〜4)がスリットを介して挿入される。ソケット12の側壁部12WRおよび12WLの一部を形成する先細部12Aの端部には、誤挿入防止用の突起部12KRが形成されている。突起部12KRは、ソケット12が図5に示される正規の姿勢でプラグ14に接続される場合、図1に示されるインナーインシュレータ部材16の内側の隅部16ERに係合される。
信号用コンタクト端子30aiは、細線材で作られ、プリント回路板PCB2の電子デバイス搭載面に半田付け固定される固定端子部30afと、釣り針状の接点部を先端に有する接触片部30acと、固定端子部30afと接触片部30acとを連結する連結片部30asとを有している。接触片部30acは、L字形の連結片部30asの一方の短い辺の端部に略垂直に形成され、固定端子部30afは、連結片部30asの他方の長い辺の端部に略垂直に形成されている。
電源用コンタクト端子32aiは、薄板金属材料で作られ、プリント回路板PCB2の電子デバイス搭載面に半田付け固定される固定端子部32afと、3つに分岐した釣り針状の接点部を先端に有する接触片部32acと、固定端子部32afと接触片部32acとを連結する連結片部32asとを有している。接触片部32acは、L字形の連結片部32asの一方の短い辺の端部に略垂直に形成され、固定端子部32afは、連結片部32asの他方の長い辺の端部に略垂直に形成されている。電源用コンタクト端子32aiの接触片部32ac、連結片部32as、および、固定端子部32afの幅Wは、信号用コンタクト端子30aiにおける接触片部30ac、および、連結片部30asの幅に比して大に設定されている。
連結部12Bは、図3および図7に示されるように、内周部に信号用コンタクト端子30aiの連結片部30as、および、電源用コンタクト端子32aiの連結片部32asが配される凹部12Rを内側に有している。
固定端部12Fの両端に形成される溝12GRおよび12GLには、図9に示されるように、それぞれ、固定用金具34が圧入されている。固定用金具34は、図5に示されるように、溝12GRおよび12GLに圧入される固定部34fと、プリント回路板PCB2の電子デバイス搭載面に半田付け固定される一対の分岐した突起片34aとから構成されている。溝12GRおよび12GLを介して固定端部12Fの固定面から外方に突出する固定用金具34の突起片34aは、図10に部分的に拡大されて示されるように、プリント回路板PCB2の貫通孔TH2に挿入され、半田付け固定される。突起片34aの周辺には、プリント回路板PCB2の電子デバイス搭載面に形成される位置決め孔に挿入される位置決めピン12Pが、固定端部12Fに一体に形成されている。
これにより、図8に示されるように、ソケット12の固定端部12Fの固定面が、プリント回路板PCB2の電子デバイス搭載面に当接した状態で、ソケット12は、信号用コンタクト端子30aiおよび電源用コンタクト端子32aiの配列が電子デバイス搭載面に直交するようにプリント回路板PCB2の電子デバイス搭載面に固定される。
プラグ10は、図2に拡大されて示されるように、プリント回路板PCB1の電子デバイス搭載面に固定され外郭部を形成するアウターインシュレータ部材14と、アウターインシュレータ部材14のインナーインシュレータ収容部14Rに移動可能に配されるインナーインシュレータ部材16と、静電気除去用端子でもある接地用コンタクト端子20ai、信号用コンタクト端子20bi(i=1〜n,nは正の整数)、および電源用コンタクト端子22ai(i=1〜2)とを含んで構成されている。
アウターインシュレータ部材14は、樹脂材料で一体に成形され、後述するインナーインシュレータ部材16を収容するインナーインシュレータ収容部14Rを内側に有している。インナーインシュレータ収容部14Rは、側壁部14WRおよび14WLと、側壁部14WRおよび14WLを連結する端子固定壁14WFとにより囲まれて形成されている。
アウターインシュレータ部材14の向き合う端子固定壁14WFの外周部の両端近傍には、各ストッパ金具18の係合孔18Waに係合される爪部14NRおよび14NLが一体に形成されている。
ストッパ金具18は、図4に示されるように、アウターインシュレータ部材14の側壁部14WRおよび14WLにそれぞれ、固定される。各ストッパ金具18は、例えば、薄板金属材料で門形に作られている。ストッパ金具18は、天板部18TWと、天板部18TWの両端に連なる側板部18SWとから構成されている。天板部18TWは、中央部に切欠部を有している。切欠部を形成する周縁部分には、後述するインナーインシュレータ部材16の一対の突起片16KRの位置を規制する係止片18taが向かい合って形成されている。また、天板部18TWの端部の中央部には、側壁部14WRおよび14WLの細い溝14GRおよび14GLに圧入される係止片18Bが形成されている。各側板部18SWは、上述の爪部14NRまたは爪部14NLが係合される係合孔18Waを有している。各側板部18SWは、半田付け固定片18Nを下端に有している。半田付け固定片18Nは、図14Cに部分的に拡大されて示されるように、プリント回路板PCB1の貫通孔TH1に挿入され、半田付け固定される。
各端子固定壁14WFの内周部には、図示が省略されるが、接地用コンタクト端子20aiの固定部20am、信号用コンタクト端子20biの固定部20bm、および、電源用コンタクト端子22aiの固定部22amが挿入される溝が形成されている。隣接する溝の相互間は、仕切壁により仕切られている。二つの電源用コンタクト端子22aiの固定部22amが挿入される溝14Gは、図4において、側壁部14WLに近い位置に隣接して形成されている。これにより、プリント回路板PCB1における電源ラインのレイアウトの設計上、電源ラインを集約することができる。
接地用コンタクト端子20aiの固定部20amが挿入される溝14Gは、複数の溝のうち側壁部14WRに一番近い位置に形成されている溝である。接地用コンタクト端子20aiは、ソケット12の接地用コンタクト端子に向き合って配されている。
電源用コンタクト端子22aiの固定部22amが挿入される溝14Gの幅は、他の接地用コンタクト端子20aiの固定部20am、信号用コンタクト端子20biの固定部20bmが挿入される溝の幅に比して大に設定されている。
これにより、各端子固定壁14WFの内周部に支持される接地用コンタクト端子20ai、信号用コンタクト端子20bi、および、電源用コンタクト端子22aiが、それぞれ、インナーインシュレータ部材16を挟んで互いに向き合って配列されることとなる。
電源用コンタクト端子22aiは、薄板金属材料で作られ、プリント回路板PCB1の電子デバイス搭載面に半田付け固定される固定端子部22afと、平板状の接点部を先端に有する接触片部22acと、固定端子部22afに連なる固定部22amと、固定部22amと接触片部22acとを連結する可動片部22anとを有している。固定部22amおよび可動片部22anは、それぞれ、複数本、例えば、5本に分岐しており、後述する接触片部22acの平板状の接点部よりも細長く形成されている。このように固定部22amおよび可動片部22anが複数に分岐しているので接触片部22acの平板状の接点部が、固定端子部22afに対し相対的に容易に移動可能となる。固定部22amおよび可動片部22anは、斯かる例に限られることなく、例えば、4本、または、6本以上で構成されてもよい。
接触片部22acの平板状の接点部は、図7に示されるように、インナーインシュレータ部材16の内周部に形成される溝に挿入され固定されるとともに、可動片部22anと接触片部22acとの連結部分が、インナーインシュレータ部材16の下端部を支持している。
信号用コンタクト端子20biは、細線材で作られ、プリント回路板PCB1の電子デバイス搭載面に半田付け固定される固定端子部20bfと、接点部を先端に有する接触片部20bcと、固定端子部20bfに連なる固定部20bmと、固定部20bmと接触片部20bcとを連結する可動片部20bnとを有している。接触片部20bcの接点部は、図7に示されるように、インナーインシュレータ部材16の内周部に形成される溝に挿入され固定されるとともに、可動片部20bnと接触片部20bcとの連結部分が、インナーインシュレータ部材16の下端部を支持している。
接地用コンタクト端子20aiは、細線材で作られ、プリント回路板PCB1の電子デバイス搭載面に半田付け固定される固定端子部20afと、接点部を先端に有する接触片部20acと、固定端子部20afに連なる固定部20amと、固定部20amと接触片部20acとを連結する可動片部20anとを有している。接触片部20acの長さは、信号用コンタクト端子20biの接触片部20bcの長さに比して大に設定されている。接触片部20acの接点部は、図7に示されるように、インナーインシュレータ部材16の内周部に形成される溝に挿入され固定されるとともに、可動片部20anと接触片部20acとの連結部分が、インナーインシュレータ部材16の下端部を支持している。
これにより、インナーインシュレータ部材16は、電源用コンタクト端子22ai、信号用コンタクト端子20bi、および、接地用コンタクト端子20aiにより支持されるので図3におけるX座標軸およびY座標軸方向に沿ってインナーインシュレータ収容部14R内で、所定距離、移動可能とされる。従って、インナーインシュレータ部材16をアウターインシュレータ部材14に対し相対的に移動可能に支持するフローティング機構が、電源用コンタクト端子22ai、信号用コンタクト端子20bi、および、接地用コンタクト端子20aiにより、形成されることとなる。これにより、ソケット12およびプラグ10相互間の相対位置のずれにも関わらず、ソケット12およびプラグ10が容易に着脱可能とされ、しかも、プリント回路板PCB1およびPCB2において固定端子部における接合部の亀裂の発生の原因となる応力が抑制される。
ソケット連結部材としてのインナーインシュレータ部材16は、図1に示されるように、樹脂材料で一体に成形され、上述のソケット12の先細部12Aを着脱可能に接続するソケット接続口16Aを内側に有している。ソケット接続口16Aは、側壁部16WRおよび16WLと、側壁部16WRおよび16WLを連結する一対の端子固定壁16WFとにより囲まれて形成されている。
側壁部16WRおよび16WLは、それぞれ、上述のストッパ金具18の係止片18taに係止される一対の突起片16KR、突起片16KLを有している。
各端子固定壁16WFの内周部には、上述の接地用コンタクト端子20aiの接触片部20ac、信号用コンタクト端子20biの接触片部20bc、および、電源用コンタクト端子22aiの接触片部22acが挿入される溝16Gai(i=1〜n、nは正の整数)、16Gbi(i=1〜2)が複数個、形成されている。隣接する溝の相互間は、仕切壁により仕切られている。二つの電源用コンタクト端子22aiの接触片部22acが挿入される溝16Gbiは、図1および図13において、側壁部16WLに近い位置に隣接して形成されている。図14Aに部分的に拡大されて示されるように、接触片部20acの最上端部の位置は、仕切壁を介して隣接する信号用コンタクト端子20biの接触片部20bcの最上端部の位置よりも上方にあり、インナーインシュレータ部材16の開口端に近い位置に設定されている。電源用コンタクト端子22aiの接触片部22acが挿入される溝16Gbiの幅は、他の接地用コンタクト端子20aiの接触片部20ac、信号用コンタクト端子20biの接触片部20bcが挿入される溝の幅に比して大に設定されている。
接地用コンタクト端子20aiの接触片部20bcが挿入される溝16Gaiは、複数の溝のうち側壁部16WRに一番近い位置に形成されている溝である。図14Bに部分的に拡大されて示されるように、接地用コンタクト端子20aiの接触片部20acの最上端部の位置は、仕切壁を介して隣接する信号用コンタクト端子20biの接触片部20bcの最上端部の位置よりも上方にあり、インナーインシュレータ部材16の開口端に近い位置に設定されている。
これにより、ソケット接続口16A内において、各端子固定壁16WFの内周部に支持される接地用コンタクト端子20ai、信号用コンタクト端子20bi、および、電源用コンタクト端子22aiが、それぞれ、互いに向き合って配列されることとなる。
斯かる構成において、プラグ10およびソケット12が、それぞれ、プリント回路板PCB1およびPCB2に半田付け固定された後、プラグ10およびソケット12が接続される場合、図3に示されるように、プラグ10のインナーインシュレータ部材16のソケット接続口16Aとソケット12の先細部12Aとが互いに向き合うように配置された後、ソケット12の先細部12Aが、図2に示されるように、信号用コンタクト端子30ai、電源用コンタクト端子32aiの接触片部の弾性力に抗してインナーインシュレータ部材16のソケット接続口16Aに押し込まれる。その際、ソケット12の先細部12Aが、図4に示されるような姿勢で押し込まれる場合、誤挿入防止用の突起部12KRが、インナーインシュレータ部材16の内側の隅部16ERに係合されるのでソケット12の先細部12Aが、図7に示されるように、ソケット接続口16Aに押し込まれる。一方、ソケット12の先細部12Aの突起部12KRが、インナーインシュレータ部材16の内側の嵌合用窪み部16ELに向き合う姿勢の場合、突起部12KRが窪み部16ELに干渉するのでソケット12の誤挿入が回避される。
また、ソケット12の先細部12Aが、図7に示されるように、ソケット接続口16Aに押し込まれるとき、静電気が接地用コンタクト端子20aiおよびプリント回路板PCB1を通じて除去されることとなる。
一方、ソケット12がプラグ10から取り外される場合、ソケット12の先細部12Aがインナーインシュレータ部材16のソケット接続口16Aに対し引き離される。
図15は、本発明に係る基板接続用コネクタの第2実施例を示す。
図3に示される例においては、プラグ10において、2本の電源用コンタクト端子22aiが、アウターインシュレータ部材14およびインナーインシュレータ部材16における一方の端部に隣接して配置されているが、その代わりに、図15に示される例においては、接地用コンタクト端子52ai(i=1〜4)が、プラグにおける両端に、それぞれ、設けられ、また、電源用コンタクト端子52bi(i=1〜4)が接地用コンタクト端子52aiと信号用コンタクト端子20biとの間に隣接して設けられるものとされる。
なお、図15においては、図2に示される例における同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
基板接続用コネクタは、プリント回路板PCB1(不図示)の電子デバイス搭載面上に半田付け固定されるプラグ40と、プリント回路板PCB2(不図示)の電子デバイス搭載面上に、プラグ40に向かい合うように半田付け固定されるソケット42とを含んで構成されている。
ソケット42は、樹脂材料で一体に成形され、後述するプラグ40のインナーインシュレータ部材46のソケット接続用開口部に着脱可能に挿入される先細部42Aと、プリント回路板PCB2の電子デバイス搭載面上に固定される固定端部42Fと、固定端部42Fと上述の先細部42Aとを連結する連結部42Bとを含んで構成されている。
先細部42Aは、長手方向、即ち、図15に示されるY座標軸に沿って延び、向かい合う外周面をY座標軸に平行に有している。外周面の所定の範囲内には、図15に示されるZ座標軸に沿って延びる複数の細長い溝が所定の間隔で形成されている。各細長い溝には、信号用コンタクト端子30aiがスリットを介して挿入される。また、図15において、両端に位置する細長い溝に隣接して接地用端子溝、および、電源端子用溝が平行に形成されている。接地用端子溝、および、電源端子用溝は、上述の細長い溝の幅に比して大なる幅を有している。接地用端子溝、および、電源端子用溝には、接地用コンタクト端子32´aiおよび電源用コンタクト端子32´bi(i=1〜4)がスリットを介して挿入される。ソケット42の側壁部42WRおよび42WLの一部を形成する先細部42Aの端部には、誤挿入防止用の突起部42KRが形成されている。突起部42KRは、ソケット42が図15に示される正規の姿勢でプラグ40に接続される場合、後述するインナーインシュレータ部材46の内側の隅部46ERに係合される。
接地用コンタクト端子32´aiおよび電源用コンタクト端子32´biは、図5に示される電源用コンタクト端子32aiと同様に、薄板金属材料で作られ、プリント回路板PCB2の電子デバイス搭載面に半田付け固定される固定端子部と、釣り針状の接点部を先端に有する接触片部と、固定端子部と接触片部とを連結する連結片部とを有している。接触片部は、L字形の連結片部の一方の短い辺の端部に略垂直に形成され、固定端子部は、連結片部の他方の長い辺の端部に略垂直に形成されている。接地用コンタクト端子32´ai、および、電源用コンタクト端子32´biの接触片部、連結片部、および、固定端子部の幅は、信号用コンタクト端子30aiにおける接触片部30ac、および、連結片部30asの幅に比して大に設定されている。
ソケット42の連結部42Bは、内周部に信号用コンタクト端子30aiの連結片部30as、接地用コンタクト端子32´aiおよび、電源用コンタクト端子32´biの連結片部が配される凹部42Rを内側に有している。
ソケット42の固定端部42Fの両端に形成される溝には、それぞれ、固定用金具34が圧入されている。突起片34aの周辺には、プリント回路板PCB2の電子デバイス搭載面に形成される位置決め孔に挿入される位置決めピン42Pが、固定端部42Fに一体に形成されている。
これにより、ソケット42の固定端部42Fの固定面が、プリント回路板PCB2の電子デバイス搭載面に当接した状態で、ソケット42は、信号用コンタクト端子30ai、接地用コンタクト端子32´aiおよび電源用コンタクト端子32´biの配列が電子デバイス搭載面に直交するようにプリント回路板PCB2の電子デバイス搭載面に固定される。
プラグ40は、プリント回路板PCB1の電子デバイス搭載面に固定され外郭部を形成するアウターインシュレータ部材44と、アウターインシュレータ部材44のインナーインシュレータ収容部44Rに移動可能に配されるインナーインシュレータ部材46と、静電気除去用端子でもある電源用コンタクト端子52bi(i=1〜4)、信号用コンタクト端子20bi(i=1〜n,nは正の整数)、および接地用コンタクト端子52ai(i=1〜4)とを含んで構成されている。
アウターインシュレータ部材44は、樹脂材料で一体に成形され、後述するインナーインシュレータ部材46を収容するインナーインシュレータ収容部44Rを内側に有している。インナーインシュレータ収容部44Rは、側壁部44WRおよび44WLと、側壁部44WRおよび44WLを連結する端子固定壁44WFとにより囲まれて形成されている。
アウターインシュレータ部材44の向き合う端子固定壁44WFの外周部の両端近傍には、各ストッパ金具18の係合孔18Waに係合される爪部44NRおよび44NLが一体に形成されている。
各端子固定壁44WFの内周部には、図示が省略されるが、電源用コンタクト端子52biの固定部、信号用コンタクト端子20biの固定部20bm、および、接地用コンタクト端子52aiの固定部が挿入される溝が形成されている。隣接する溝の相互間は、仕切壁により仕切られている。接地用コンタクト端子52aiの固定部が挿入される溝は、図15において、側壁部44WRおよび44WLに近い位置に隣接して形成されている。
電源用コンタクト端子52biの固定部が挿入される溝は、接地用コンタクト端子52aiの固定部が挿入される溝と信号用コンタクト端子20biの固定部が挿入される溝との間に隣接して形成されている。
接地用コンタクト端子52aiおよび電源用コンタクト端子52biの固定部が挿入される溝の幅は、他の信号用コンタクト端子20biの固定部20bmが挿入される溝の幅に比して大に設定されている。
これにより、各端子固定壁44WFの内周部に支持される電源用コンタクト端子52bi、信号用コンタクト端子20bi、および、接地用コンタクト端子52aiが、それぞれ、インナーインシュレータ部材46を挟んで互いに向き合って配列されることとなる。
接地用コンタクト端子52aiは、薄板金属材料で作られ、プリント回路板PCB1の電子デバイス搭載面に半田付け固定される固定端子部と、平板状の接点部を先端に有する接触片部と、固定端子部に連なる固定部と、固定部と接触片部とを連結する可動片部とを有している。接触片部の平板状の接点部は、インナーインシュレータ部材46の内周部に形成される溝に挿入され固定されるとともに、可動片部と接触片部との連結部分が、インナーインシュレータ部材46の下端部を支持している。
電源用コンタクト端子52biは、薄板金属材料で作られ、プリント回路板PCB1の電子デバイス搭載面に半田付け固定される固定端子部と、接点部を先端に有する接触片部と、固定端子部に連なる固定部と、固定部と接触片部とを連結する可動片部とを有している。接触片部の長さは、信号用コンタクト端子20biの接触片部20bcの長さに比して若干大であって接地用コンタクト端子52aiの接触片部の長さに比して小に設定されている。接触片部の接点部は、インナーインシュレータ部材46の内周部に形成される溝に挿入され固定されるとともに、可動片部と接触片部との連結部分が、インナーインシュレータ部材46の下端部を支持している。
これにより、インナーインシュレータ部材46は、接地用コンタクト端子52ai、信号用コンタクト端子20bi、および、電源用コンタクト端子52biにより支持されるので図15におけるX座標軸およびY座標軸方向に沿ってインナーインシュレータ収容部44R内で、所定距離、移動可能とされる。従って、インナーインシュレータ部材46をアウターインシュレータ部材44に対し相対的に移動可能に支持するフローティング機構が、接地用コンタクト端子52ai、信号用コンタクト端子20bi、および、電源用コンタクト端子52biにより、形成されることとなる。
インナーインシュレータ部材46は、樹脂材料で一体に成形され、上述のソケット42の先細部42Aを着脱可能に接続するソケット接続口46Aを内側に有している。ソケット接続口46Aは、側壁部46WRおよび46WLと、側壁部46WRおよび46WLを連結する一対の端子固定壁46WFとにより囲まれて形成されている。
側壁部46WRおよび46WLは、それぞれ、上述のストッパ金具18の係止片18taに係止される一対の突起片(不図示)を有している。
各端子固定壁46WFの内周部には、上述の電源用コンタクト端子52biの接触片部、信号用コンタクト端子20biの接触片部20bc、および、接地用コンタクト端子52aiの接触片部が挿入される溝が複数個、形成されている。隣接する溝の相互間は、仕切壁により仕切られている。接地用コンタクト端子52aiの接触片部が挿入される溝は、側壁部46WLおよび46WRに近い位置に隣接して形成されている。その接触片部の最上端部の位置は、仕切壁を介して隣接する電源用コンタクト端子52biの接触片部の最上端部の位置よりも上方にあり、インナーインシュレータ部材46の開口端に近い位置に設定されている。接地用コンタクト端子52ai,電源用コンタクト端子52biの接触片部が挿入される溝の幅は、他の信号用コンタクト端子20biの接触片部20bcが挿入される溝の幅に比して大に設定されている。
これにより、ソケット接続口46A内において、各端子固定壁46WFの内周部に支持される電源用コンタクト端子52bi、信号用コンタクト端子20bi、および、接地用コンタクト端子52aiが、それぞれ、互いに向き合って配列されることとなる。
斯かる例においても、ソケット42の先細部42Aが、図15に示されるような姿勢で押し込まれる場合、誤挿入防止用の突起部42KRが、インナーインシュレータ部材46の内側の隅部46ERに係合されるのでソケット42の先細部42Aが、ソケット接続口46Aに押し込まれる。一方、ソケット42の先細部42Aの突起部42KRが、インナーインシュレータ部材46の内側の嵌合用窪み部46ELに向き合う姿勢の場合、突起部42KRが窪み部46ELに干渉するのでソケット42の誤挿入が回避される。
また、ソケット42の先細部42Aが、ソケット接続口46Aに押し込まれるとき、静電気が接地用コンタクト端子52aiおよびプリント回路板PCB1を通じて除去されることとなる。
なお、斯かる例においては、電源用コンタクト端子52biの接触片部の長さは、信号用コンタクト端子20biの接触片部20bcの長さに比して若干大であって隣接する接地用コンタクト端子52aiの接触片部の長さに比して小に設定されているが、必ずしもこのようになされる必要がなく、例えば、図16に示されるように、インナーインシュレータ部材46の内側の両端に、同一の接触片部の長さを有する2つの電源用コンタクト端子52biと、電源用コンタクト端子52biに隣接して接地用コンタクト端子が設けられても良い。接地用コンタクト端子の接触片部の長さは、隣接する信号用コンタクト端子の接触片部の長さよりも大に設定されている。
図17は、本発明に係る基板接続用コネクタの第3実施例を示す。
図1に示される例においては、二つの電源用コンタクト端子22aiがプラグ10のインナーインシュレータ部材16の一方の端部に設けられるとともに、接地用コンタクト端子20aiが、インナーインシュレータ部材16の他方の端部近傍に設けられているが、その代わりに、図17に示される例においては、プラグ53のインナーインシュレータ部材56の両端に、接地用コンタクト端子20aiが設けられるとともに、接地用コンタクト端子20aiに隣接して電源用コンタクト端子20ci(i=1〜4)、および、信号用コンタクト端子20biが設けられるものとされる。
なお、図17において、図1および図5における構成要素と同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
基板接続用コネクタは、プリント回路板PCB1(不図示)の電子デバイス搭載面上に半田付け固定されるプラグ53と、プリント回路板PCB2(不図示)の電子デバイス搭載面上に、プラグ53に向かい合うように半田付け固定されるソケット51とを含んで構成されている。
ソケット51は、樹脂材料で一体に成形され、後述するプラグ53のインナーインシュレータ部材56のソケット接続用開口部に着脱可能に挿入される先細部と、プリント回路板PCB2の電子デバイス搭載面上に固定される固定端部と、固定端部と上述の先細部とを連結する連結部とを含んで構成されている。
先細部は、長手方向、即ち、図17に示されるY座標軸に沿って延び、向かい合う外周面をY座標軸に平行に有している。外周面の所定の範囲内には、図17に示されるZ座標軸に沿って延びる複数の細長い溝が所定の間隔で形成されている。各細長い溝には、接地用コンタクト端子30bi、電源用コンタクト端子30ci、信号用コンタクト端子30aiがスリットを介して挿入される。
ソケット51の側壁部の一部を形成する先細部の端部には、誤挿入防止用の突起部(不図示)が形成されている。その突起部は、ソケット51が図17に示される正規の姿勢でプラグ53に接続される場合、後述するインナーインシュレータ部材56の内側の隅部(不図示)に係合される。
接地用コンタクト端子30biおよび電源用コンタクト端子30ciは、信号用コンタクト端子30aiと同様に、細線材で作られ、プリント回路板PCB2の電子デバイス搭載面に半田付け固定される固定端子部と、釣り針状の接点部を先端に有する接触片部と、固定端子部と接触片部とを連結する連結片部とを有している。
ソケット51の連結部は、内周部に信号用コンタクト端子30aiの連結片部、接地用コンタクト端子30biおよび、電源用コンタクト端子30ciの連結片部が配される凹部51Rを内側に有している。
ソケット51の固定端部の両端に形成される溝には、それぞれ、固定用金具33が圧入されている。固定用金具33の周辺には、プリント回路板PCB2の電子デバイス搭載面に形成される位置決め孔に挿入される位置決めピン51Pが、固定端部に一体に形成されている。
これにより、ソケット51の固定端部の固定面が、プリント回路板PCB2の電子デバイス搭載面に当接した状態で、ソケット51は、信号用コンタクト端子30ai、接地用コンタクト端子30biおよび電源用コンタクト端子30ciの配列が電子デバイス搭載面に直交するようにプリント回路板PCB2の電子デバイス搭載面に固定される。
プラグ53は、図18に拡大されて示されるように、プリント回路板PCB1の電子デバイス搭載面に固定され外郭部を形成するアウターインシュレータ部材54と、アウターインシュレータ部材54のインナーインシュレータ収容部54Rに移動可能に配されるインナーインシュレータ部材56と、静電気除去用端子でもある接地用コンタクト端子20ai(i=1〜2)、信号用コンタクト端子20bi(i=1〜n,nは正の整数)、および電源用コンタクト端子20ci(i=1〜4)とを含んで構成されている。
アウターインシュレータ部材54は、樹脂材料で一体に成形され、後述するインナーインシュレータ部材56を収容するインナーインシュレータ収容部54Rを内側に有している。インナーインシュレータ収容部54Rは、向かい合う側壁部と、側壁部を連結する端子固定壁とにより囲まれて形成されている。
アウターインシュレータ部材54の向き合う端子固定壁の外周部の両端近傍には、各ストッパ金具18の係合孔18Waに係合される爪部が一体に形成されている。
各端子固定壁の内周部には、図示が省略されるが、接地用コンタクト端子20aiの固定部20am、信号用コンタクト端子20biの固定部20bm、および、電源用コンタクト端子22ciの固定部が挿入される溝が形成されている。隣接する溝の相互間は、仕切壁により仕切られている。
接地用コンタクト端子20aiの固定部20amが挿入される溝は、図19において複数の溝のうち一方の側壁部に一番近い位置に形成されている溝である。
これにより、各端子固定壁の内周部に支持される接地用コンタクト端子20ai、信号用コンタクト端子20bi、および、電源用コンタクト端子20ciが、それぞれ、インナーインシュレータ部材56を挟んで互いに向き合って配列されることとなる。
電源用コンタクト端子20ciは、細線材で作られ、プリント回路板PCB1の電子デバイス搭載面に半田付け固定される固定端子部と、接点部を先端に有する接触片部と、固定端子部に連なる固定部と、固定部と接触片部とを連結する可動片部とを有している。接触片部の接点部は、インナーインシュレータ部材56の内周部に形成される溝に挿入され固定されるとともに、可動片部と接触片部との連結部分が、インナーインシュレータ部材56の下端部を支持している。
これにより、インナーインシュレータ部材56は、電源用コンタクト端子20ci、信号用コンタクト端子20bi、および、接地用コンタクト端子20aiにより支持されるので図17におけるX座標軸およびY座標軸方向に沿ってインナーインシュレータ収容部54R内で、所定距離、移動可能とされる。従って、インナーインシュレータ部材56をアウターインシュレータ部材54に対し相対的に移動可能に支持するフローティング機構が、電源用コンタクト端子20ci、信号用コンタクト端子20bi、および、接地用コンタクト端子20aiにより、形成されることとなる。これにより、ソケット51およびプラグ53相互間の相対位置のずれにも関わらず、ソケット51およびプラグ53が容易に着脱可能とされ、しかも、プリント回路板PCB1およびPCB2において固定端子部における接合部の亀裂の発生の原因となる応力が抑制される。
インナーインシュレータ部材56は、樹脂材料で一体に成形され、上述のソケット51の先細部を着脱可能に接続するソケット接続口56Aを内側に有している。ソケット接続口56Aは、向かい合う側壁部56WRおよび56WLと、双方の側壁部56WRおよび56WLを連結する一対の端子固定壁とにより囲まれて形成されている。
側壁部56WRおよび56WLは、それぞれ、上述のストッパ金具18の係止片18taに係止される一対の突起片(不図示)を有している。
各端子固定壁の内周部には、上述の接地用コンタクト端子20aiの接触片部20ac、信号用コンタクト端子20biの接触片部20bc、および、電源用コンタクト端子22ciの接触片部が挿入される溝が複数個、形成されている。隣接する溝の相互間は、仕切壁により仕切られている。図19に部分的に拡大されて示されるように、接地用コンタクト端子20aiの接触片部20acの最上端部の位置は、仕切壁を介して隣接する電源用コンタクト端子22ciの接触片部の最上端部の位置よりも上方にあり、インナーインシュレータ部材56の開口端に近い位置に設定されている。
接地用コンタクト端子20aiの接触片部20bcが挿入される溝は、複数の溝のうち側壁部56WLに一番近い位置に形成されている溝である。
これにより、ソケット接続口56A内において、各端子固定壁の内周部に支持される接地用コンタクト端子20ai、信号用コンタクト端子20bi、および、電源用コンタクト端子22ciが、それぞれ、互いに向き合って配列されることとなる。
斯かる構成において、プラグ53およびソケット51が、それぞれ、プリント回路板PCB1およびPCB2に半田付け固定された後、プラグ53およびソケット51が接続される場合、プラグ53のインナーインシュレータ部材56のソケット接続口56Aとソケット51の先細部とが互いに向き合うように配置された後、ソケット51の先細部が、接地用コンタクト端子30bi,信号用コンタクト端子30ai、および、電源用コンタクト端子30ciの接触片部の弾性力に抗してインナーインシュレータ部材56のソケット接続口56Aに押し込まれる。また、ソケット51の先細部が、図17に示されるように、ソケット接続口56Aに押し込まれるとき、静電気が接地用コンタクト端子20aiおよびプリント回路板PCB1を通じて除去されることとなる。
一方、ソケット51がプラグ53から取り外される場合、ソケット51の先細部がインナーインシュレータ部材56のソケット接続口56Aに対し引き離される。
図20は、本発明に係る基板接続用コネクタの第4実施例を示す。
図2に示される例において、静電気が、ソケット12における接地用コンタクト端子を介してプリント回路板PCB2を通じて除去される構成とされるが、その代わりに、図20においては、静電気除去部材としての接地用金具13を備えるソケット12´が、接地用金具13を介してプリント回路板PCB2を通じて除去されるものとされる。これにより、帯電していた作業者が、ソケット12´に触れた場合、作業者からの静電気が接地用金具13およびプリント回路板PCB2を通じて除去されることとなる。
なお、図20において、図2に示される例における同一の構成要素について同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
基板接続用コネクタは、上述したようなプリント回路板PCB1の電子デバイス搭載面上に半田付け固定されるプラグと、プリント回路板PCB2の電子デバイス搭載面上に、プラグに向かい合うように半田付け固定されるソケット12´とを含んで構成されている。
プラグは、例えば、図1に示されるような、同様な構成を備えるものとされる。
ソケット12´は、樹脂材料で一体に成形され、プラグのインナーインシュレータ部材の接続用開口部に着脱可能に挿入される先細部12´Aと、プリント回路板PCB2の電子デバイス搭載面上に固定される固定端部12´Fと、固定端部12´Fと上述の先細部12´Aとを連結する連結部12´Bとを含んで構成されている。
先細部12´Aは、長手方向、即ち、図20に示されるY座標軸に沿って延びており、向かい合う外周面をY座標軸に平行に有している。外周面の所定の範囲内には、図20に示されるZ座標軸に沿って延びる細長い溝を所定の間隔で形成されている。細長い溝には、信号用コンタクト端子30ai(i=1〜n,nは正の整数)がスリットを介して挿入される。また、図20において、右端の細長い溝に隣接して電源端子用溝が平行に形成されている。電源端子用溝は、細長い溝の幅に比して大なる幅を有している。電源端子用溝には、電源用コンタクト端子32ai(i=1〜n,nは正の整数)がスリットを介して挿入される。ソケット12´の側壁部12´WRおよび12´WLの一部を形成する先細部12´Aの端部には、誤挿入防止用の突起部が形成されている。突起部は、ソケット12´が正規の姿勢でプラグに接続される場合、インナーインシュレータ部材の内側の隅部に係合される。
連結部12´Bは、内周部に信号用コンタクト端子30aiの連結片部30as、および、電源用コンタクト端子32aiの連結片部32asが配される凹部を内側に有している。
ソケット12´の側壁部12´WRおよび12´WL、先細部12´Aの先端面には、静電気除去部材としての接地用金具13が配されている。接地用金具13は、帯状の薄板金属材料で門形に作られている。接地用金具13は、先細部12´Aの先端面に当接される直線状部13aと、側壁部12´WRおよび12´WLにそれぞれ当接される脚部13bおよび脚部13cとから構成されている。脚部13bおよび13cの先端は、固定端部12´Fを貫通しプリント回路板PCB2の導体パターンの接地ラインに半田付け固定される。これにより、プラグと未だ接続されていない帯電したソケット12´の静電気は、接地用金具13、および、プリント回路板PCB2の導体パターンの接地ラインを介して除去されることとなる。
固定端部12´Fの両端に形成される溝(不図示)には、それぞれ、固定用金具(不図示)が圧入されている。溝を介して固定端部12´Fの固定面から外方に突出する固定用金具の突起片は、プリント回路板PCB2の貫通孔に挿入され、半田付け固定される。突起片の周辺には、プリント回路板PCB2の電子デバイス搭載面に形成される位置決め孔に挿入される位置決めピン12´Pが、固定端部12´Fに一体に形成されている。
これにより、ソケット12´の固定端部12´Fの固定面が、プリント回路板PCB2の電子デバイス搭載面に当接した状態で、ソケット12´は、信号用コンタクト端子30aiおよび電源用コンタクト端子32aiの配列が電子デバイス搭載面に直交するようにプリント回路板PCB2の電子デバイス搭載面に固定される。
図22は、本発明に係る基板接続用コネクタの第5実施例を示す。
図20に示される例においては、静電気が、ソケット12´における接地用金具13を介してプリント回路板PCB2を通じて除去される構成とされるが、その代わりに、図22に示される例においては、ソケット62は、静電気除去部材としての6枚の接地用プレート60を備えている。6枚の接地用プレート60は、ソケット62の内部に所定の間隔で一直線上に配されている。
基板接続用コネクタは、上述したようなプリント回路板PCB1の電子デバイス搭載面上に半田付け固定されるプラグと、プリント回路板PCB2の電子デバイス搭載面上に、プラグに向かい合うように半田付け固定されるソケット62とを含んで構成されている。
プラグは、例えば、図1に示されるような、同様な構成を備えるものとされる。
ソケット62は、樹脂材料で一体に成形され、プラグのインナーインシュレータ部材の接続用開口部に着脱可能に挿入される先細部62Aと、プリント回路板PCB2の電子デバイス搭載面上に固定される固定端部62Fと、固定端部62Fと上述の先細部62Aとを連結する連結部62Bとを含んで構成されている。
先細部62Aは、長手方向、即ち、図22に示されるY座標軸に沿って延びており、向かい合う外周面をY座標軸に平行に有している。外周面の所定の範囲内には、図22に示されるZ座標軸に沿って延びる細長い溝を所定の間隔で形成されている。細長い溝には、信号用コンタクト端子30ai(i=1〜n,nは正の整数)がスリットを介して挿入される。また、図22において、左端の細長い溝に隣接して電源端子用溝が平行に形成されている。電源端子用溝は、細長い溝の幅に比して大なる幅を有している。電源端子用溝には、電源用コンタクト端子32ai(i=1〜4)がスリットを介して挿入される。ソケット62の側壁部62WRおよび62WLの一部を形成する先細部62Aの端部には、誤挿入防止用の突起部が形成されている。突起部は、ソケット62が正規の姿勢でプラグに接続される場合、プラグにおけるインナーインシュレータ部材の内側の隅部に係合される。先細部62Aの先端部の中央部には、図23に示されるように、接地用プレート60が挿入されるスリット62Di(i=1〜6)が所定の間隔で形成されている。スリット62Diは、後述する連結部62Bの凹部に連通している。接地用プレート60は、一方の端部に肩部を有するとともに、他方の端部に半田付け固定端子部60aを有している。半田付け固定端子部60aは、プリント回路板PCB2の導体パターンの接地ラインに半田付け固定される。
これにより、接地用プレート60は、電源用コンタクト端子32ai、信号用コンタクト端子30ai相互間に対し所定の間隔をもって配されることとなる。半田付け固定端子部60aは、プリント回路板PCB2の導体パターンの接地ラインに半田付け固定される。これにより、プラグと未だ接続されていない帯電したソケット62の静電気は、接地用プレート60、および、プリント回路板PCB2の導体パターンの接地ラインを介して除去されることとなる。また、帯電していた作業者が、ソケット62に触れた場合、作業者からの静電気が接地用プレート60およびプリント回路板PCB2を通じて除去されることとなる。
連結部62Bは、内周部に信号用コンタクト端子30aiの連結片部30as、および、電源用コンタクト端子32aiの連結片部32asが配される凹部を内側に有している。
接地用プレート60の数量は、斯かる例に限られることなく、例えば、7枚以上または5枚以下であってもよく、図24に示されるように、ソケット64が、信号用コンタクト端子の数量、ソケットの長手方向の長さに応じて4枚の接地用プレート60を備えるものであってもよい。従って、例えば、信号用コンタクト端子の数量、ソケットの長手方向の長さが変更されることにより、ソケットが、小型化された場合であっても、大幅な設計変更を伴うことなく共通の接地用プレート60を配置することが可能となる。
ソケット64は、樹脂材料で一体に成形され、プラグのインナーインシュレータ部材の接続用開口部に着脱可能に挿入される先細部64Aと、プリント回路板PCB2の電子デバイス搭載面上に固定される固定端部64Fと、固定端部64Fと上述の先細部64Aとを連結する連結部64Bとを含んで構成されている。
先細部64Aは、長手方向、即ち、図24に示されるY座標軸に沿って延びており、向かい合う外周面をY座標軸に平行に有している。外周面の所定の範囲内には、図24に示されるZ座標軸に沿って延びる細長い溝を所定の間隔で形成されている。細長い溝には、信号用コンタクト端子30ai(i=1〜n,nは正の整数)がスリットを介して挿入される。また、図24において、左端の細長い溝に隣接して電源端子用溝が平行に形成されている。電源端子用溝は、細長い溝の幅に比して大なる幅を有している。電源端子用溝には、電源用コンタクト端子32ai(i=1〜4)がスリットを介して挿入される。ソケット64の側壁部64WRおよび64WLの一部を形成する先細部64Aの端部には、誤挿入防止用の突起部が形成されている。突起部は、ソケット64が正規の姿勢でプラグに接続される場合、プラグにおけるインナーインシュレータ部材の内側の隅部に係合される。先細部64Aの先端部の中央部には、図24に示されるように、接地用プレート60が挿入されるスリット64Di(i=1〜4)が所定の間隔で形成されている。スリット64Diは、後述する連結部64Bの凹部に連通している。
これにより、プラグと未だ接続されていない帯電したソケット64の静電気は、接地用プレート60、および、プリント回路板PCB2の導体パターンの接地ラインを介して除去されることとなる。
なお、上述したソケット12が静電気除去部材としてのコンタクト端子または接地用金具等を備えていない場合、図25に部分的に拡大されて示されるように、プリント回路板PCB2におけるソケット12の周囲に、キャップ支持部材11が設けられ、ソケット12を覆う帯電防止用キャップ15が、図26に部分的に拡大されて示されるように、キャップ支持部材11に取り付けられるように構成されてもよい。これにより、プラグと未だ接続されていないソケット12の帯電は、帯電防止用キャップ15により、回避されることとなる。また、ソケットと未だ接続されていないプラグ10においても、図3に二点鎖線で示されるように、ストッパ金具18に電気的に接続される静電気除去部材SHが、インナーインシュレータ部材16の外周部に設けられるように構成されてもよい。これにより、帯電していた作業者が、プラグ10のインナーインシュレータ部材16に触れた場合、作業者からの静電気が、静電気除去部材SHおよびプリント回路板PCB1を通じて除去されることとなる。