JP2004311081A

JP2004311081A - 基板コネクタ

Info

Publication number: JP2004311081A
Application number: JP2003099801A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kaihara; 健司貝原; Koji Konno; 幸司近野
Original assignee: Kyocera Elco Corp
Current assignee: Kyocera Connector Products Corp
Priority date: 2003-04-03
Filing date: 2003-04-03
Publication date: 2004-11-04

Abstract

【目的】充分な強度を持ち、静電気の影響が少なく、子基板を傷つけることがない、基板コネクタを提供する。
【構成】絶縁樹脂で形成されたハウジング２１に、子基板５１を所定傾斜方向から挿脱可能に形成された子基板収容凹部２２と、前記子基板収容凹部２２に挿入された子基板５１の複数の導電パターン５５、５６を前記親基板１１の対応する導電パターンに電気的に接続するコネクタ３１、３２を有する基板コネクタにおいて、前記子基板収容凹部２２の両端外方位置から前記子基板収容凹部２２に対して直交する方向に略平行に延びて、前記子基板収容凹部２２に挿入され、親基板１１と略平行な固定位置まで回動された子基板５１の両側面を弾性的に挟持する、前記ハウジング２１と一体に形成された可撓性の一対のラッチアーム２３と、前記一対のラッチアーム２３の対向面に沿って設けられ、該ラッチアーム２３とともに撓み、前記親基板１１と略平行な固定位置まで回動された子基板５１のグランドパターン５３に接触する可撓性のグランド端子３３を備えた。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、親基板に取り付けられ、子基板を親基板に対して着脱自在に接続する基板コネクタに関する。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】
従来のいわゆるノートパソコン等のマザーボードには、モデムやランアダプタなどのデータ通信機能の追加を可能にする子基板（カード類）をマザーボードと略平行に接続する基板コネクタ（スタッキング・コネクタ）が取り付けられたものがある。基板コネクタとしては、国際的な非営利の業界標準団体であるＰＣＩＳＩＧ（ＰｅｒｉｐｈｅｒａｌＣｏｍｐｏｎｅｎｔＩｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔＳｐｅｃｉａｌＩｎｔｅｒｅｓｔＧｒｏｕｐ）（ＰＣＩ標準化組織）が策定したＭｉｎｉ−ＰＣＩ（ミニ・ピー・シー・アイ）と呼ばれる規格のコネクタがよく知られている。また、この種の基板コネクタとしては、特許文献１、特許文献２などが知られている。
【０００３】
しかし、子基板のエッジ部に関しては、曲面付け、面取りなどに関する規定が無い。そのため、子基板の両側縁部を挟持するラッチアームが全て合成樹脂のコネクタ（特許文献１）は、子基板を装着する際に、子基板を保持する強度が不足しやすく、子基板が傾く、ラッチアームが破損しやすい、という問題があった。
【０００４】
一方、子基板の両側縁部を挟持するラッチアームが全て金属で形成されているコネクタ（特許文献２）は、子基板を保持する強度は優れている。しかし、ラッチアームが全て金属で形成されているため、コネクタ自体の重量が重くなり、金属が露出しているため手作業によってカード類を着脱する際に静電気によるショートが発生しやすく、ラッチアーム周辺における絶縁対策が必要になる。さらに、子基板をスタッキングコネクタに着脱する際に、金属製のラッチアームによって子基板の表面を傷つけたり、子基板のエッジを削ってしまうおそれがある、などの問題があった。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１１０２７１号公報
【特許文献２】
特開２０００−２０８１８３号公報
【０００６】
【発明の目的】
本発明は、これら従来の基板コネクタの問題に鑑みてなされたもので、充分な強度を持ち、静電気の影響が少なく、子基板を傷つけることがない、基板コネクタを提供することを目的とする。
【０００７】
【発明の概要】
この目的を達成する本発明は、親基板に取付けられる、絶縁樹脂で形成された略直方体形状のハウジングと、該ハウジングに子基板を所定傾斜方向から挿脱可能に形成された子基板収容凹部と、前記子基板収容凹部に挿入された子基板の複数の導電パターンを前記親基板の対応する導電パターンに電気的に接続するコネクタ端子を有する基板コネクタにおいて、前記子基板収容凹部の両端外方位置から前記子基板収容凹部に対して直交する方向に略平行に延びて、前記子基板収容凹部に挿入され、親基板と略平行な固定位置まで回動された子基板の両側面を弾性的に挟持する、前記ハウジングと一体に形成された可撓性の一対のラッチアームと、前記一対のラッチアームの対向面に沿って設けられ、該ラッチアームとともに撓み、前記親基板と略平行な固定位置まで回動された子基板のグランドパターンに接触する可撓性を有する金属で形成されたグランド端子を備えていることに特徴を有する。
この構成によれば、絶縁樹脂で形成したラッチアームと、金属製のグランド端子とで子基板を固定位置に着脱可能に保持するので、金属製のグランド端子により強度が得られ、絶縁樹脂のラッチアームにより子基板の損傷を防止することができる。
【０００８】
本発明の実施形態の一つでは前記一対のラッチアームの先端部には、他方のラッチアーム方向に突出したラッチ突起を形成し、該ラッチ突起の表面は、先端部が親基板に接近する方向に傾斜させて、該ラッチ突起の前記ハウジング側に前記グランド端子の接片が位置するように形成する。
前記グランド端子は、先端部に互いに他のグランド端子に向かって先端が親基板方向に傾斜する方向に延びた接片を備え、前記子基板収納凹部に挿入された子基板が前記親基板と略平行な固定位置方向に回動されたときに、前記子基板の両縁部が前記接片に接触して前記グランド端子およびラッチアームを互いに離反する方向に撓ませ、前記子基板が略平行な位置乃至該平行な位置を越えて回動したときに前記各接片を乗り越えて、前記グランド端子およびラッチアームが互いに接近する方向に撓んで前記接片が前記子基板の表面上に進出して該子基板の表面に設けられたグランドパターンに接触する構成とする。
また、グランド端子の接片を、平面形状が先端に向かって拡がる三角形または台形状に形成する。この形状により、子基板の縁部が、三角形状の頂点部の縁部に接触してから底辺部に向かって摺接するので、より滑らかにグランド端子が撓み、子基板が回動する。
【０００９】
前記子基板の両側縁部には、前記ハウジングの子基板収納凹部に挿入され、前記親基板と平行な位置まで回動されたときに、前記ラッチアームのラッチ突起が嵌合して子基板が前記子基板収納凹部から離脱する方向移動を阻止する係合凹部を係止する。
前記ハウジングはさらに、前記一対のラッチアームより下方部からラッチアームに沿って延びた親基板に接触する脚部と、前記子基板収容凹部から前記脚部の上面に沿って延びて先端部が前記脚部の上面から離反した、前記子基板の背面のグランドパターンに当接する可撓性の第２グランド端子を備える。
前記脚部は、前記一対のラッチアームまたはグランド端子の外側に沿って延びた、前記一対のラッチアームまたはグランド端子の外方への撓みを規制する規制部を備える。
前記子基板収容凹部は、前記ハウジングが親基板に取り付けられた状態で、子基板を、前記親基板に対して平行から所定角度をなす所定方向から着脱位置まで挿入し、該着脱位置から前記固定位置方向に回動可能に形成する。さらに前記脚部は、前記子基板が前記固定位置を越えて回転したときに当接して子基板が親基板方向に回動するのを阻止する規制部を備える。
また、本発明の実施形態は、前記子基板を固定位置に係止した状態において前記一対のラッチアームの先端部が互いに離反する方向に撓むと、前記接片が前記子基板から離反した後に前記ラッチ突起が子基板から離反して前記子基板を解放するように形成されている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明を説明する。図１は、本発明を適用した基板コネクタの実施形態の斜視図、図２は同基板コネクタの要部の拡大斜視図である。図３は同基板コネクタに子基板を装着した状態を示す平面図、図４は同基板コネクタが子基板を係止するラッチ部分を示す拡大平面図、図５は同ラッチ部分の拡大斜視図である。
【００１１】
この基板コネクタは、親基板１１に取り付けられる、絶縁材で形成された外観直方体形状のハウジング２１と、該ハウジング２１の長手方向に延びた、子基板５１を収容保持する子基板収容凹部２２と、この基板収容凹部２２の長手方向両端部から同長手方向に対して直角に、互いに平行に延びる一対のラッチアーム２３を備え、全体としてコ字形状を呈している。この基板収容凹部２２内には、挿入された子基板５１の導電パターンと親基板の対応する導電パターンとを導通する複数の上、下コンタクト３１、３２が、上下に二列、所定ピッチで装着されている（図９、図１０参照）。
【００１２】
基板収容凹部２２は、親基板１１に固定されたハウジング２１に対して、子基板５１を親基板１１から所定角度傾斜した着脱方向から挿入、抜去可能に形成されている（図６参照）。さらに基板収容凹部２２は、子基板５１が着脱方向から先端縁部がストッパ（図示せず）に当接する着脱位置まで挿入された状態で、子基板５１を親基板１１と略平行な固定位置方向に回動可能に形成されている（図７参照）。子基板５１が着脱方向から基板収容凹部２２に挿入されると、子基板５１は上、下コンタクト３１、３２の間に挿入され、子基板５１の裏面（親基板に対向する面）および表面（親基板とは反対側の面）に設けられた導電パターン（図示せず）に上、下コンタクト３１、３２が弾性的に接触し、子基板５１の対応する導電パターンと導通すると共に、子基板５１をその角度に弾性的に保持する。子基板５１は、この着脱位置において中立状態となり、上、下コンタクト３１、３２によって着脱方向に移動可能に保持される。
【００１３】
着脱位置の子基板５１が固定位置方向に回動されると、各上、下コンタクト３１、３２は、子基板５１を着脱位置方向に弾性的に回動付勢する。したがって子基板５１が固定位置まで回動されると、各上、下コンタクト３１、３２と導電パターンとの接触力が着脱位置よりも強くなり、各上、下コンタクト３１、３２と導電パターンとの導通がより確実なものとなる。なお、各上、下コンタクト３１、３２は、中間部分がハウジング２１に固定され、基板収容凹部２２内に突出する一方の端部が前記子基板５１の導通パターンと接触し、他方の端部がハウジング２１の底面を越えて前後に延びて親基板１１上の所定の導通パターンに接触するように形成されている。
【００１４】
一対のラッチアーム２３は、先端部が互いに接離する方向に撓み得るように形成されていて、その先端部の対向面にはそれぞれ、ラッチ突起２３ａが形成されている。ラッチ突起２３ａの表面は、他方のラッチ突起２３ａに向かって、親基板１１に接近する方向に傾斜している。
さらにハウジング１１から、一対のラッチアーム２３の対向面に沿って延びるグランド端子３３が設けられている。このグランド端子３３は、可撓性の金属板で形成されていて、ラッチアーム２３と一緒に撓むとともに、ラッチ突起２３ａ直前まで延びる先端部に、子基板５１の表面に設けられたグランドパターン５３と接触し得る接片３３ａを備えている。この接片３３ａは、対向縁部が親基板１１に接近する方向に傾斜している。接片３３ａは、平面形状において、先端に向かって拡がる、例えばラッチ突起２３ａ側が底辺となる三角形状に形成されている。
【００１５】
また、このグランド端子３３の先端部に形成された突片３３ｃは、ラッチアーム２３の先端部に形成された遊び穴２３ｂ内に緩く嵌合している。ラッチアーム２３とグランド端子３３とは、この突片３３ｃと遊び穴２３ｂの緩い嵌合による拘束により、内外方向に撓む際に、長手方向の相対移動は拘束され無いので、ラッチアーム２３およびグランド端子３３の根元部分（ハウジング１１との境界部分）に負荷が集中することがないので、子基板着脱による疲労を抑止し、長寿命化できる。
【００１６】
子基板５１が着脱位置から固定位置方向に回動されると、子基板５１の両側縁部に形成された係止凹部５２を規制する裏面側エッジ部がラッチ突起２３ａに、子基板５１の両側縁部が接片３３ａに摺接するのでラッチアーム２３および第１グランド端子３３の先端部が離反方向（外方）に撓む。そうして、子基板５１が固定位置またはこの固定位置をやや越えた位置まで回動したときに、子基板５１がラッチ突起２３ａ、接片３３ａを乗り越えてラッチ突起２３ａ、接片３３ａが解放されるので、ラッチアーム２３および第１グランド端子３３が弾性復元力により自然状態に復帰し、ラッチ突起２３ａが係止凹部５２に進入し、接片３３ａが子基板５１の表面に進出する。したがって、接片３３ａが、子基板５１のグランドパターン５３に接触して導通し、さらに子基板５１が着脱位置方向に回動するのを阻止する（図３〜５、図７）。ラッチ突起２３ａは、係止凹部５２に嵌合して、子基板５１が基板収容凹部２２から抜けるのを阻止する。
なお、図４においてラッチ突起２３ａに隣接して設けられた小突起２３ｂは、子基板５１回動時に凹部５２の先端エッジが干渉してラッチアーム２３またはラッチ突起２３ａが削り取られるのを防止するために、ラッチ突起２３ａを削り、上面をラッチ突起２３ａの上面より低く段差を設けて形成された、干渉防止用の小突起である。
【００１７】
各ラッチアーム２３は、ハウジング２１の両端部に設けられた基部２４から互いに略平行に延びているが、この基部２４にはさらに、背面が親基板１１に接触してハウジング２１の傾斜を防止する脚部２５が設けられている。
この脚部２５の上面には、第１グランド端子３３の外方に位置し、第１グランド端子３３に沿って延びて、第１グランド端子３３が外方に所定量撓んだときにその第１グランド端子３３に接触して第１グランド端子３３の外方への撓みを規制する外側規制壁２６ａと、第１グランド端子３３内側に位置し、表面が子基板５１の回動を規制する内側規制壁２６ｂが形成されている。第１グランド端子３３は、これらの規制壁２６ａ、２６ｂの間に位置している。
【００１８】
さらに各基部２４の表面には、内側規制壁２６ｂよりもさらに内方側に、内側規制壁２６ｂに沿って、つまりラッチアーム２３、第１グランド端子３３と平行に延びて、内側規制壁２６ｂの表面を含む面から先端部が突出する上方向に屈曲した第２グランド端子３４が設けられている。この第２グランド端子３４の先端部は、子基板５１が固定位置方向に回動されたときに、回動途中から子基板５１の裏面に形成された第２グランドパターン５４に弾性的に接触し、親基板１１のグランドパターンに接続する。
【００１９】
さらに脚部２５には、第１グランド端子３３よりも内方で、基板収容凹部２２内において、子基板５１が固定位置を越えて回転するのを規制する規制凸状部２５ａが形成されている。
【００２０】
本実施形態の基板コネクタに装着可能な子基板５１の一実施例の表面図および裏面図を図１０１１、図１１１２に示した。この子基板５１は、表面または裏面に、例えばモデム、ネットワーク関係の電子部品が実装される。子基板５１の一端部の表面および裏面には、実装した電子部品と親基板とを接続するための導通パターン（コンタクト群）５５、５６が設けられている。子基板５１が子基板収納凹部２２に挿入されると、これらの導通パターン５５、５６がコンタクト３１、３２と接触して、親基板１１の導通パターンに接続される。子基板５１の両縁部には係止凹部５２が形成され、この係止凹部５２よりも導通パターン５５、５６よりに、表面には第１グランドパターン５３が、裏面には第２グランドパターン５４が設けられている。第１グランドパターン５３には第１グランド端子３３の接片３３ａが接触し、第２グランドパターン５４には第２グランド端子３４が接触する。
【００２１】
本実施形態の基板コネクタの使用状態は、次の通りである。
子基板５１を着脱方向から基板収容凹部２２内に挿入し、子基板５１を固定位置方向に回動させると、
子基板５１の下面の側縁部が先ずラッチ突起２３ａの傾斜面に当接し、摺接しながら第１グランド端子３３およびラッチアーム２３を離反方向に撓ませる。
途中で子基板５１の下面の側縁部が接片３３ａの傾斜面に当接し、摺接しながら第１グランド端子３３およびラッチアーム２３を離反方向に撓ませる。
子基板５１が固定位置または固定位置を越えた位置まで回動すると、子基板５１の側縁部がラッチ突起２３ａから離反して、接片３３ａが子基板５１の表面に進出し、ラッチ突起２３ａがグランドパターン５３（基板収納凹部２２）に嵌合する。この位置が固定位置であり、固定状態である。
【００２２】
この固定状態の子基板５１をハウジング２１から取り外すときは、次のように作用する。
ラッチアーム２３の先端部を離反する方向に押し拡げると、先ず、接片３３ａが子基板５１の表面から外れる。続いて、ラッチ突起２３ａが子基板５１の表面から外れ、子基板５１の係合が解除される。つまり、子基板５１が自由状態になり、コンタクト３１、３２および第１グランド端子３３の付勢力によって着脱位置まで回動する。
【００２３】
このように本発明の実施形態によると、子基板５１を着脱位置から固定位置まで回動すると、子基板５１の縁部が、まず、絶縁樹脂製のラッチアーム２３に当接するので、子基板５１の表面を傷つけたり、子基板５１のエッジを削ってしまうおそれがない。さらに、固定位置の子基板５１を抜去するときは、まず接片３３ａが子基板５１から離反し、その後ラッチアーム２３が子基板５１から離反して子基板５１を解放するので、子基板５１を解放する最終タッチがラッチアーム２３になるので、子基板５１を破損することがない。
さらに本発明の実施形態では、金属製の第一グランド端子３３の外側を絶縁樹脂製のラッチアーム２３が覆っているので、絶縁性がよく、別個絶縁材を設ける必要がない。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り本発明は、子基板を親基板に着脱自在に装着する基板コネクタにおいて、絶縁樹脂で形成したラッチアームと、金属製のグランド端子とで子基板を固定位置に着脱可能に保持したので、金属製のグランド端子により強度が得られ、絶縁樹脂のラッチアームにより子基板の損傷を防止することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した基板コネクタの実施形態の斜視図である。
【図２】同基板コネクタの要部の拡大斜視図である。
【図３】同基板コネクタに子基板を装着した状態を示す平面図である。
【図４】同基板コネクタが子基板を係止するラッチ部分を示す拡大平面図である。
【図５】同ラッチ部分の拡大斜視図である。
【図６】同基板コネクタに子基板を所定方向から挿入した挿脱状態を示す斜視図である。
【図７】同基板コネクタに子基板を装着した固定状態を示す斜視図である。
【図８】同基板コネクタの平面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】図８のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】同基板コネクタに装着可能な子基板の実施形態の平面図である。
【図１２】同子基板の背面図である。
【符号の説明】
１１親基板
２１ハウジング
２２基板収容凹部
２３ラッチアーム
２３ａラッチ突起
２４基部
２５脚部
２６ａ外側規制壁
２６ｂ内側規制壁
２６ｃ規制凸状部
３１上コンタクト
３２下コンタクト
３３第１グランド端子
３３ａ接片
３４第２グランド端子
５１子基板
５２係止凹部
５３グランドパターン
５４第２グランドパターン

Claims

親基板に取付けられる、絶縁樹脂で形成された略直方体形状のハウジングと、該ハウジングに子基板を所定傾斜方向から挿脱可能に形成された子基板収容凹部と、前記子基板収容凹部に挿入された子基板の複数の導電パターンを前記親基板の対応する導電パターンに電気的に接続するコネクタ端子を有する基板コネクタにおいて、
前記子基板収容凹部の両端外方位置から前記子基板収容凹部に対して直交する方向に略平行に延びて、前記子基板収容凹部に挿入され、親基板と略平行な固定位置まで回動された子基板の両側面を弾性的に挟持する、前記ハウジングと一体に形成された可撓性の一対のラッチアームと、
前記一対のラッチアームの対向面に沿って設けられ、該ラッチアームとともに撓み、前記親基板と略平行な固定位置まで回動された子基板のグランドパターンに接触する可撓性を有する金属で形成されたグランド端子を備えていることを特徴とする基板コネクタ。
前記一対のラッチアームの先端部には、他方のラッチアーム方向に突出したラッチ突起が形成され、該ラッチ突起の表面は、先端部が親基板に接近する方向に傾斜していて、該ラッチ突起の前記ハウジング側に前記グランド端子が位置している請求項１記載の基板コネクタ。
前記グランド端子は、先端部に互いに他のグランド端子に向かって先端が親基板方向に傾斜する方向に延びた接片を備え、
前記子基板収納凹部に挿入された子基板が前記親基板と略平行な固定位置方向に回動されたときに、前記子基板の両縁部が前記接片および前記ラッチ突起に接触して前記グランド端子およびラッチアームを互いに離反する方向に撓ませ、
前記子基板が略平行な位置乃至該平行な位置を越えて回動したときに前記各接片および前記ラッチ突起を乗り越えて、前記グランド端子およびラッチアームが互いに接近する方向に撓んで前記接片が前記子基板の表面上に進出して該子基板の表面に設けられたグランドパターンに接触する請求項１または２記載の基板コネクタ。
前記グランド端子の接片は、平面形状が先端方向に向かって拡がっている請求項３記載の基板コネクタ。
前記子基板の両側縁部には、前記ハウジングの子基板収納凹部に挿入され、前記親基板と平行な位置まで回動されたときに、前記ラッチアームのラッチ突起が嵌合して子基板が前記子基板収納凹部から離脱する方向移動を阻止する係合凹部が形成されている請求項４記載の基板コネクタ。
前記ハウジングはさらに、前記一対のラッチアームより下方部からラッチアームに沿って延びた親基板に接触する脚部と、前記子基板収容凹部から前記脚部の上面に沿って延びて先端部が前記脚部の上面から離反した、前記子基板の背面のグランドパターンに当接する可撓性の第２グランド端子を備えた請求項１から５のいずれか一項記載の基板コネクタ。
前記脚部は、前記一対のラッチアームまたはグランド端子の外側に沿って延びた、前記一対のラッチアームまたはグランド端子の外方への撓みを規制する規制部を備えた請求項６記載の基板コネクタ。
前記子基板収容凹部は、前記ハウジングが親基板に取り付けられた状態で、子基板が、前記親基板に対して平行から所定角度をなす所定方向から着脱位置まで挿入され、該着脱位置から前記固定位置方向に回動可能に形成されていて、前記脚部は、前記子基板が前記固定位置を越えて回転したときに当接して子基板が親基板方向に回動するのを阻止する規制部を備えた請求項６または７記載の基板コネクタ。
前記子基板を固定位置に係止した状態において前記一対のラッチアームの先端部が互いに離反する方向に撓むと、前記接片が前記子基板から離反した後に前記ラッチ突起が子基板から離反して前記子基板を解放する請求項８記載の基板コネクタ。