JP2002500810A - カードエッジコネクタ及びコンタクト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 カード受容スロット（１３）内にカードのエッジを受容するために電気コネクタ（１０）が提供される。一連のコンタクト（２０）は、カード受容スロット（１３）に沿って設けられたコンタクト受容キャビティ（１４）の内側に配置される。コンタクト（２０）は、片持梁アーム(４２)、テール部(４０)、及び片持梁アーム（４２）から槍状に突出する接触部（４８）を有する。接触部（４８）は、自由端（４４）付近で片持梁アーム（４２）から所定距離の位置に配置された接点（５０）を有する。

Description

【発明の詳細な説明】 カードエッジコネクタ及びコンタクト 本発明は、電気コネクタに関し、さらに詳細には印刷回路基板の縁（エッジ） に接続する電気コネクタに関する。 コンピュータ業界において電気回路が発達し続けるにつれて、ある回路を親基 板上に載せ、他の回路を種々のサイズの子基板上に載せるような回路の分離に対 する要求が増大している。子基板の代表例は、シングル・インライン・メモリ・ モジュール（ＳＩＭＭ）又はデュアル・インライン・メモリ・モジュール（ＤＩ ＭＭ）の形態をとる。これらのモジュールは、親基板上に配置されるマイクロプ ロセッサによりランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）として利用されるメモリ を含むのが代表的である。しかし、子基板の用途は、ＲＡＭとして利用される付 加的メモリに限定されない。また、印刷速度の加速、グラフィック機能の強化、 又は他の所望の数学的演算等、種々の機能を達成するために、自身がマイクロプ ロセッサを有する子基板もある。これら子基板又はモジュールの使用を指向する 業界の動向は、親基板及び子基板の間の電気的接続に好適な電気コネクタに対す る需要を引き起こす。 子基板の回路構成及び回路配置に依存して、これらの電気コネクタが種々の形 態をとる。ある場合には、カードエッジの一側のみに電気的接続を必要とされる 。不良を最少にするために、カードエッジの両側に重複した電気的接続を必要と される場合もある。最後に、ある応用例では、より多い数の入力／出力（Ｉ／Ｏ ）接点を得る使用可能な表面領域を最大にするために、基板の両側に沿って分離 した別個の電気的接続が必要とされる。 このようなコネクタの例は、米国特許第４，６９５，１１１号に示されている 。この特許は、互いに離間した端子を有するハウジングを開示する。コンタクト アームは、挿入される基板の互いに離間したパッドと接触するために、端子の自 由端に位置する。これら端子は、基板に対して零挿入力嵌合するために、カム機 構を利用する。 ＤＩＭＭの一例は図１に断面図で示される。このコネクタは、絶縁ハウジング 、１対のコンタクト３を受容する複数のキャビティ２を特徴とする。各コンタク ト３は、カード受容スロット７内側の接触点６と、ハウジング１の底面４を貫通 するテール部８とを有する。これらコンタクト３は、底面４からハウジング内に 挿入可能である。挿入されたカードのエッジ上のパッドと嵌合する所望の位置に 接触点を配置するために、これらコンタクトが一連の曲げ部を有することに注目 されたい。また、接触点６は支点５から離れた距離Ｄに位置するので、カード挿 入の際にコンタクト３が互いから離れて旋回することにも注目されたい。この動 作を詳細に分析すると、この動作はカード受容スロット７に平行な垂直方向の力 成分と、カード受容スロット７に直交する水平方向の力成分とを含むことが明白 である。従って、この結果カードエッジ上に得られる接触力は、垂直及び水平方 向の成分を有する。カードエッジのパッド及びコンタクト３間に信頼性の高い電 気的接続を確立するために、コンタクトパッドに対して法線方向の水平方向の力 成分を最大にすることが望ましい。 これら接続の信頼性を向上する解決方法の一つが米国特許第５，２０７，５９ ８号に示されている。この特許は、複数のコンタクト端子を有するカードエッジ 用のコネクタを開示する。各端子は、コンタクトキャビティスロットを横断方向 に貫通する略Ｕ字状の接触部を有する。このＵ字状接触部は、垂直方向に片持梁 状に配置される部分から水平方向に片持梁状になっており、カードエッジの両側 に重複した接触を提供する。この形状は、カードエッジの両側の使用がＩ／Ｏ接 続の数を最大にするためではない点に問題がある。また、カードエッジの両側に 到達するように、Ｕ字状分を形成するのに材料が過度に必要になるという付加的 な問題もある。 従って、本発明は、変位の垂直方向の成分を最小にしながら変位の水平成分を 最大にする接触システムを提供することを目的とする。さらに、本発明は、カー ド挿入の際に電気コンタクトの引っ掛かり(stubbing)を防止することを目的とす る。 さらに、このようなコンタクトを形成するために必要な材料量を最小にするこ とを目的とする。 これらの目的は、カードエッジコネクタに使用されるコンタクトを提供するこ とにより達成される。このコンタクトは、半田テール、ハウジングにコンタクト を固定する取付け部、取付け部から自由端に延びる片持梁アーム、及び片持梁の 自由端付近の接触部を有する。接触部は、片持梁アームから槍状に突出している ので、自由端付近の片持梁アームに取り付けられたままであり、カードエッジが 挿入される際に引っ掛かりを防止する導入面を提供する。 以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。 図１は、公知のＤＩＭＭコネクタの断面図である。 図２は、本発明の電気コネクタの断面した斜視図である。 図３は、コンタクトがハウジングの上で吊り下げられた挿入前の状態を示す、 図２と同様の斜視図である。 図４は、図３の接触部の詳細斜視図である。 図５は、別の接触部を示す、図４と同様の斜視図である。 図６は、更に別の接触部を示す、図４と同様の斜視図である。 図７は、別の接触部を示す、図４と同様の斜視図である。 図８は、更に別の接触部を示す、図４と同様の斜視図である。 最初に図２を参照して、本発明の実施形態を総括して説明する。ここに示され るコネクタ１０は、カード受容スロット１３に沿って設けられた複数のコンタク ト受容キャビティ１４を特徴とする絶縁ハウジング１２を有する。コンタクト受 容キャビティ１４は、基板実装端１８から嵌合端１９まで延び、カード受容スロ ット１３に開口する。一連のコンタクト２０は、各キャビティ１４内にそれぞれ 配置される。これらコンタクト２０は、親基板（図示せず）等の印刷回路基板上 のトレース（パターン）に接続するためにカード受容スロット１３から基板実装 面１８を貫通する。 図３及び図４を参照して主要要素の各々を詳細に説明する。図３を参照すると 、本実施形態のハウジング１２が詳細に示されている。このハウジング１２は、 カード受容スロット１３に沿って且つカード受容スロット１３に開口して配置さ れた複数のコンタクト受容キャビティ１４を特徴とする。カード受容スロット１ ３は、ハウジング１２の略全長に沿って延びると共に、嵌合面１９、両側壁２８ 及 び底壁３０に沿った開口により画定される。各キャビティ１４は、基板実装面１ ８の開口２６から嵌合面１９まで延びると共に、一側でカード受容スロット１３ に開口する。 各キャビティ１４は、主突起１６及び副突起２２を含む。主突起１６は、基板 実装面１８近傍のコンタクト保持面１７、コンタクト保持面１７に隣接する旋回 面１５及び旋回面１５から延びるコンタクト過応力面２１を特徴とする。副突起 ２２は、側壁２８に沿って配置されると共に、コンタクト過応力面２１から離隔 した位置でキャビティ１４内に延びる。コンタクト過応力面２１及び副突起２２ 間に設けられる空間は、コンタクト２０の自由端４４を受容するように設計され ている。 図３及び図４を参照して、本実施形態のコンタクト２０を詳細に説明する。各 コンタクト２０は、印刷回路基板と電気的に接続するためのコンタクトテール４ ０、このテール４０から延びる片持梁アーム４２、及び自由端４４付近で片持梁 アーム４２から槍状に突出する接触部４８を有する外形をなす。接触部４８は、 取付け点４７付近に導入面４９を有する。導入面４９は、片持梁アーム４２に対 して若干の角度を有して配置されるように取付け点４７で片持梁アーム４２から 曲げられている。接点５０は接触部４８内に形成され、自由端５２は接点５０か ら曲げられて片持梁アーム４２の方に戻る。最後に、片持梁アーム４２は、コン タクトテール４０への過渡部付近に保持部４６を含む。 図３を再び参照して主要要素の組立を詳細に説明する。一連のコンタクト２０ はコンタクトキャリア６０に沿って設けられるので、キャリアストリップ６０に 沿ったどの他のコンタクト２０も、実装端１８の外縁に沿って配置された穴２６ と整合するように曲げられたテール４０を有する。選択されたコンタクトテール ４０が曲げられた後、コンタクト２０は、嵌合端１９からハウジング１２内に一 括挿入される。コンタクト２０は、主突起１６の保持面１７により保持部４６で 保持されるように、キャビティ１４内に圧入される。次に、キャリアストリップ ６０は、コンタクト２０から切り離され、図２に示される配置となる。 図５は、図２に示されるコネクタ等に使用され得るコンタクト１２０の第１の 別の実施形態の部分を示す図である。このコンタクト１２０は、接触部１４８の 変更を除き、図４に示されるものと同様である。接触部１４８は、片持梁アーム １４２から絞られるので、図４に示されるように１個の代わりに２個の取付け点 １４７で片持梁アームに固定されている。接触部１４８は、片持梁アーム１４２ の部分を切断し材料を延ばし又は絞ることにより形成され、２個の取付け点１４ ７で片持梁１４２への取付けを維持しつつ、接点１５０を形成する。 図６は、コンタクト形状の更に別の実施形態を示す。このコンタクト２２０は 、同様の片持梁アーム２４２及び図４のものと同様の接触部２４８を特徴とする 。この形状における相違点は、接触部２４８を形成するために材料が除去される 開口２４３の領域で片持梁アーム２４２が潰し加工される(coined)ことである。 潰し加工された領域２４４は、接触部２４８の自由端２５２の開口２４３を超え る曲げを防止する。 図７は、コンタクト形状の更に別の実施形態を示す。このコンタクト３２０は 、同様の片持梁アーム３４２及び第１又は第２の接触部３４８を特徴とする。接 触部３４８のいずれか１個は、キャビティ１４内に挿入されるので、カードエッ ジ上のパッドに電気的に接続するためにスロット１３に面する。接点３５０は、 各接触部３４８に沿って形成される。この形状は、接点３５０がカードエッジ上 のパッドと整合するようにコンタクト３２０がいずれかの方向にハウジング１２ 内に挿入可能であることを除き、図５に示される別の実施形態のものと同様であ る。 図８は、図２に示されるコネクタ等に使用され得るコンタクト４２０の別の実 施形態の部分を示す図である。このコンタクト４２０は、接点４５０を有する接 触部４４８が片持梁４４２から同様に絞られるので、２個の取付け点４４７で片 持梁アーム４４２に固定される点で、図５に示されるものと同様である。このコ ンタクト４２０は、自由端４４４付近の片持梁アーム４４２に予荷重突起４４９ が形成される点で異なる。予荷重突起４４９は、ハウジング１２の副突起２２と 係合する位置に配置され、カード受容スロット１３から離れて予荷重位置に片持 梁アーム４４２を若干付勢する。 これら実施形態の利点は、接点５０が片持梁アーム４２からの最小の距離に位 置することにより、嵌合の際にカードエッジ上に及ぼす接触力の垂直成分を低減 することである。また、接触力の水平成分は、片持梁アーム４２に対して接点５ ０を配置することにより最大になる。 本発明の付加的な利点は、片持梁アーム４２が直線部であるので、嵌合端１９ から圧入で挿入でき、座屈することなく挿入力に耐えられることである。 付加的な利点は、導入面４９が接触部４８に沿って設けられ、カードエッジと の引っ掛かりが防止されることである。 実施形態を参照して上述したことを提供したが、当業者には本発明の範囲内で 種々の変更ができることは明白であろう。例えば、図６に示される潰し加工され た部分２４４は接触部の自由端２５２に配置可能であり、同様に開口２４３を通 過することを防止する。こうして、本発明は、請求の範囲のみによって制限され るものと考えるべきである。

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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．印刷回路基板のエッジを受容するスロットを有するハウジング１２と、前記 スロットに略直交して延びる一連のコンタクトキャビティ１４と、前記印刷回路 基板のエッジ上の接触パッドに電気的に接続するために前記コンタクト受容キャ ビティ１４内に配置された一連のコンタクト２０とを有する電気コネクタ１０に おいて、 前記一連のコンタクト２０は、前記スロット１６内に配置され、嵌合端１９か らハウジング１２内に装着可能であり、 前記コンタクト２０は、前記嵌合端から実装端１８を貫通して印刷回路基板ま で延びると共に前記基板近傍の実装部４６で前記ハウジング１２に固定可能であ る主本体４２と、前記嵌合端１９近傍に配置されると共に前記主本体４２から槍 状に突出して前記主本体４２から離隔した接点５０を形成する接触部４８とを有 し、 前記接触部４８及び前記主本体４２は、前記接触部４８により形成された開口 ２４３内に延びる潰し加工された部分２４４を有することを特徴とする電気コネ クタ１０。 ２．前記コンタクトキャビティ１４の各々は、主突起１６及び副突起２２を具備 することを特徴とする請求の範囲第１項記載の電気コネクタ１０。 ３．主突起１６は、実装端１８近傍のコンタクト保持面１７、該コンタクト保持 面１７から延びる旋回面１５、及び該旋回面１５から前記嵌合端１９の方へ延び る過応力面２０を更に具備することを特徴とする請求の範囲第２項記載の電気コ ネクタ１０。 ４．前記副突起２２は、前記主突起１６から所定距離離隔して配置されてコンタ クト自由端受容領域を画定することを特徴とする請求の範囲第２項記載の電気コ ンタクト１０。 ５．前記接触部４８に沿って取付け点４７から所定距離の位置に配置された接点 ５０を更に具備することを特徴とする請求の範囲第１項記載の電気コネクタ１０ 。 ６．前記接触部４８が、前記取付け点４７から所定距離の位置に配置されると共 に前記接点５０から延びる自由端５２を更に具備することを特徴とする請求の範 囲第５項記載の電気コネクタ１０。 ７．前記自由端５２が、前記接点５０から前記主本体４２の方へ曲げられている ことを特徴とする請求の範囲第６項記載の電気コネクタ１０。 ８．潰し加工された部分２４４が、前記接触部４８の前記自由端５２近傍の前記 主本体の開口に形成されていることを特徴とする請求の範囲第５項記載の電気コ ネクタ１０。 ９．潰し加工された部分が、前記接触部の自由端に形成されていることを特徴と する請求の範囲第６項記載の電気コネクタ１０。 １０．前記接触部４４８が、２個の取付け点４４７で前記主本体４４２に取り付 けられていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の電気コネクタ１０。 １１．前記取付け点４４７間の前記接触部４４８上に配置された接点４５０を更 に具備することを特徴とする請求の範囲第１０項記載の電気コネクタ１０。 １２．平坦な主本体４４２、 第１端で前記主本体４４２から延びるテール、 第２端４４４で前記主本体４４２内に形成される接触部４４８であって、前記 主本体４４２上の１対の取付け点４４７と、取付け点４４７間に配置されると共 に前記主本体４４２の平面の外側に横たわる接点４５０とを有する接触部４４８ からなることを特徴とする電気コネクタ用コンタクト４２０。