JP2006049029A - 圧入端子及びこれを有する電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁材料から成るフレームに細長い導電材料片を圧入して嵌合保持される圧入端子の傾きを軽減、抑制する圧入形態を提供する。
【解決手段】細長い導電材料片の一方の端部を圧入部とし、この圧入部を絶縁材料から成るフレーム１に嵌合して保持される圧入端子２であって、導電材料片の圧入部側の長辺方向先端に設けられた肩部３と、この肩部３に続いて圧入部側に設けられ、前記導電材料片の長辺に略直交する方向に略均等な幅で突出した突出部４とを備え、突出部４は、少なくとも一方の側面の先端に突出部４の幅方向及び先端方向に狭幅となる鋭頭な突起部５を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、絶縁材料から成るフレームに導電材料片を圧入して嵌合保持される圧入端子、及びこの圧入端子を有する電気コネクタに関する。

上記のような絶縁材料から成るフレームに導電材料片を圧入して嵌合保持される圧入端子を有する電気コネクタとして、デジタルカメラや携帯電話や携帯型パーソナルコンピュータ（パソコン）などの電子機器に使用されるメモリーカードのカードコネクタがある。カードコネクタにはメモリーカードの有する電気接点部と電気的接続を行うための接触子としての接片部材の他に、このメモリーカードがカードコネクタに挿入されたか否かを検出するためのカード検出センサとしての接片部材を有するものも多い。上述の電子機器は近年、小型化が進み、搭載されるカードコネクタに対しても小型化、薄型化等の要求が増してきている。そのため、上記のように多機能なカードコネクタを精度良く生産し、供給することが求められている。

例えば、特許文献１には上記要望に対応するためのカードコネクタに関する発明が開示されている。この発明によると、カードコネクタの前壁部に固定接片と可動接片との組み合わせによって形成されるカード検出センサが設けられている。そして、この可動接片は、弾性を備えた細長い金属製の帯状片で成り、その取付片部は前壁部に設けられた取付溝に固定されている。この金属製の帯状片の取付片部とは反対側の端部は、取付溝から伸びだして、固定接片と対峙するようになっており、このカードコネクタにメモリーカードが取付けられた場合には、可動接片がメモリーカードの前方部によって押し込まれ、対峙していた固定接片と接触するようになっている。

特開２００３−１０９７０４（第５図、第０００２、００２２−００２７段落）

ところで、特許文献１に記載の可動接片は上述したように、前壁部に設けられた取付溝に可動接片の取付片部を圧入することによって取り付けられる。従って、この圧入に際して、取付溝に対して斜めに圧入されるなどした場合には、このカードコネクタが取り付けられる回路基板と可動接片とが接触し、信号がショートする等の不具合を発生する可能性がある。具体的には、図５〜図７を用いて説明する。図５（ａ）はカードコネクタの上面斜視図、図５（ｂ）はカードコネクタの底面斜視図、図６は、カードコネクタへの可動接片の取り付け形態を示す説明図、図７は図５のＡ−Ａ断面図である。

例えば、図５に示すようなカードコネクタ１００の場合、絶縁材料から成るフレーム１０１は、メモリーカードの有する電気接点部と電気的接続を行うための接触子としての接片部材１０４と、メモリーカードがカードコネクタ１００に挿入されていることを検出するためのセンサとしての可動接片１０２及び１０３とを有している。これら接片部材１０４と可動接片１０２及び１０３との、フレーム１０１の外部に延長された部分である接続端子部Ｔが回路基板上のランドパターンと重なり合い、半田付けされることによって、カードコネクタ１００が回路基板に取り付けられる。このカードコネクタ１００にメモリーカード２００が挿入されると、このメモリーカード２００の前方部によって、まず可動接片１０３がカードコネクタ１００の奥へ押し込まれ、可動接片１０２と接触する。さらに可動接片１０２と１０３とが、接触した状態で、メモリーカード２００によってカードコネクタ１００の奥へと押し込まれる。メモリーカード２００が完全に押し込まれて固定されると、可動接片１０２と１０３とは、接触状態を保ったままで固定される。カードコネクタ１００が実装された回路基板上において、可動接片１０２と１０３とを介した電気的な導通を検出することができ、これによってメモリーカード２００がカードコネクタ１００に挿入されたことが検出される。

図６に示すように、可動接片１０２及び１０３は、フレーム１０１に対して、圧入することによって嵌合支持されるが、この圧入の際に傾きが生じると好ましくない。上述したように、近年、カードコネクタ１００に対しては、小型化、薄型化の要望は強く、図７に示すように、接片部材１０４と、可動接片１０２及び１０３とは、わずかな間隔をもって配置されている。また、回路基板３００と、可動接片１０２及び１０３との間隔もわずかである。ここで、例えば、可動接片１０２や１０３が圧入部Ｃを支点として傾くと、アーム部Ｍが長いために、先端部Ｅが大きく所定の位置からずれてしまう。ずれの方向によって、接片部材１０４と接触したり、逆に回路基板に設けられた配線パターンと接触したりして電気的な短絡を生じる。また、ずれを生じた状態で、可動接片１０２と１０３とが接触し、メモリーカード２００によって押し込まれると、設計外の方向からの力が加わる可能性がある。小型化により狭小な部材によって可動接片１０２及び１０３が構成される可能性は高く、可動接片１０２及び１０３自身の変形の要因にもなり得る。さらに、アーム部Ｍの長さに対して、圧入部Ｃの可動接片の長手方向の幅である圧入ピッチや、長手方向に直交する方向の長さである圧入深さが小さいとこの問題は顕著に現れる。

本願発明は、このような課題に鑑みて為されたもので、絶縁材料から成るフレームに細長い導電材料片を圧入して嵌合保持される圧入端子の傾きを軽減、抑制する圧入形態を提供することを目的としている。

この目的を達成するための本発明に係る圧入端子の特徴構成は、細長い導電材料片の一方の端部を圧入部とし、この圧入部を絶縁材料から成るフレームに嵌合して保持されるものであって、前記導電材料片の前記圧入部側の長辺方向先端に設けられた肩部と、この肩部に続いて前記圧入部側に設けられ、前記導電材料片の長辺に略直交する方向に略均等な幅で突出した突出部とを備え、前記突出部は、少なくとも一方の側面の先端に前記突出部の幅方向及び先端方向に狭幅となる鋭頭な突起部を有することにある。

この特徴構成によれば、導電材料片の圧入部側の先端部に設けられた肩部が、フレームにこの圧入端子を圧入する際のガイドの役割を果たし、突出部の少なくとも一方の側面の先端には、鋭頭な突起部が設けられているので、これがフレームに食い込むことで、傾きを抑制しながら良好にフレームに圧入端子を嵌合させることができる。突起部を突出部の一方の端面にのみ備えた場合には、突出部の他方の側面もガイド面として機能させることができる。
フレームに突起部を食い込ませる際に傾き等が生じるとフレームに余計な圧入痕を生じさせ、この圧入痕によって、圧入後の圧入端子の保持力を低下させる懸念もあるが、この特徴構成によれば、傾きを抑制して圧入できるので好適である。また、圧入完了後にも、肩部や突出部の突起部を有さない側の他方の端面が干渉することで、傾きを抑制することができ、圧入端子を正しい姿勢に保持する上で好ましい。

本発明に係る圧入端子は、前記突出部を、何れか一方の側面の先端に前記突起部を有して複数備えることができる。さらに、前記突出部が有する前記突起部が互いに対向しないように配置されると好ましい。

この特徴構成によれば、突出部は一方の側面の先端に突起部を有し、他方の側面は平坦である。従って、肩部と共にこの突出部の他方の側面がフレームにこの圧入端子を圧入する際のガイドの役割を果たすことができる。また、突出部を複数有しているので、ガイドの役割を果たす突出部の側面を複数備えることとなり、ガイドの効果を高めることができる。さらに圧入完了後には、この肩部と突出部とが干渉することで、傾きを抑制することができる。

さらに、複数の突出部が有する突起部が互いに対向しないように配置された場合で、突起部を備えない突出部の他方の側面が互いに対向するように配置された場合には、突出部の他方の側面であるガイド面が対向し、このガイド面が、フレームを挟みこむようになる。一方の側面には突起部が設けられており、この突起部は共に突出部の外側へ向いて設けられていることとなる。圧入端子をフレームに嵌合させると、この突起部の分だけフレームから反作用を受け、突出部は突起の方向と反対方向である内側へと押されることになる。内側には上述したように、突出部の他方の側面であるガイド面が対向して、フレームを挟持しているので、より強い力で挟持することができる。従って、圧入後の圧入端子の保持にとって好ましい。

また、上記圧入端子を有した電気コネクタの特徴構成は、前記フレームは、前記突出部の一方の側部先端に備えられた前記突起部が圧接される圧入面と、他方の側面が接する第一ガイド面とを有した圧入孔と、前記導電材料片の長辺方向の一方の先端である前記肩部の端面に接する第二ガイド面とを有して構成され、圧入時には、前記第一及び第二ガイド面によって前記圧入端子を前記圧入孔に誘導し、前記突起部と前記圧入面とによって前記圧入端子を前記圧入孔に嵌合し、圧入後には、前記第一及び第二ガイド面によって前記圧入端子を前記フレームに保持する点にある。

この特徴構成によると、フレームは、圧入端子の突出部が圧入される圧入孔を有し、この圧入孔は突出部の一方の側面が有する突起部が圧接される圧入面と、他方の側面を案内するガイド面（第一ガイド面）とを有し、さらに肩部の端部を案内するガイド面（第二ガイド面）を有して構成されている。そして、圧入孔に圧入端子の突出部を圧入する際には、各ガイド面によって、圧入孔に突出部を案内し、圧入端子の姿勢を保って圧入することができる。圧入後には、各ガイド面によって姿勢を保持できるので、信頼性の高い電気コネクタを得ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る圧入端子の圧入形態を示す斜視図である。図１（ａ）は圧入前の形態、図１（ｂ）は圧入後の形態を示している。図１に示すように、本実施形態における圧入端子２は、細長い導電材料片の一方の端部を圧入部とし、この圧入部を絶縁材料から成るフレーム１に嵌合して保持されるものである。圧入端子２は、導電材料片の圧入部側の長辺方向先端に設けられた肩部３と、この肩部３に続いて圧入部側に設けられ、前記導電材料片の長辺に略直交する方向に略均等な幅で突出した突出部４とを備えている。本実施形態では、突出部４を複数、ここでは二つ有している。または、一つの突出部４の中央部に切欠部４１を有しているともいえる。突出部４は、少なくとも一方の側面の先端に突出部４の幅方向及び先端方向に狭幅となる鋭頭な突起部５を有している。本実施形態では、突出部４は、何れか一方の側面の先端に突起部５を有して複数（二つ）備えられており、さらにこの突起部５は、互いに対向しないように配置されている。

一方、フレーム１は、突出部４が圧入される圧入孔６を有しており、図１に示すようにこの圧入孔６に突出部４を嵌合させて、コネクタ（電気コネクタ）１０を得る。より詳しくは、図１に示すフレーム１のＡ−Ａ断面図である図２に示すように、フレーム１は、突出部４の一方の側部先端に備えられた突起部５が圧接される圧入面７と、他方の側面が接する第一ガイド面８とを有した圧入孔６と、導電材料片の長辺方向の一方の先端である肩部３の端面３ａに接する第二ガイド面９とを有して構成され、第一ガイド面８及び第二ガイド面９によって圧入端子２を圧入孔６に誘導し、突起部５と圧入面７とによって圧入端子２を圧入孔６に嵌合させて、コネクタ１０を得る。

ここで、圧入端子２をフレーム１に圧入しようとすると、細長い導電材料片である圧入端子２は、そのアーム部１１が長いこともあり、図２（ｂ）に示したように傾きを生じ易い。しかし、上述したようにフレーム１には、第一ガイド面８及び第二ガイド面９が備えられているので、圧入時には、これら第一ガイド面８及び第二ガイド面９によって圧入端子２の突出部４を圧入孔６に誘導することができる。即ち、図２（ｃ）に示すように傾きが補正された形で、圧入孔６に誘導される。圧入孔６に誘導された圧入端子２の突出部４は、その突出部４の一方の側面が備える突起部５を圧入面７に食い込ませながら圧入される。そして、突起部４と前記圧入面７とによって圧入端子２を圧入孔６に嵌合する。圧入後には、第一ガイド面８及び第二ガイド面９によって圧入端子２をフレーム１に保持する。即ち、圧入後においても、第一ガイド面８及び第二ガイド面９によって圧入端子２の動きが規制されるため、傾きが軽減・抑制される。

フレーム１の圧入面７に圧入端子２の突起部５を食い込ませながら圧入する際、圧入端子２に傾き等が生じると圧入面７に余計な圧入痕を生じさせる。即ち、傾きを補正しながら圧入すると、圧入端子２をこじるようにして圧入することにもなり、圧入痕が拡大することになる。圧入痕が拡大すると、フレーム１への圧入後の圧入端子２の保持力が低下し、圧入後の使用状態において、傾きが発生する懸念が生じる。本実施形態によれば、圧入端子２の傾きを抑制してフレーム１に圧入できるので、このような問題を低減することができて好適である。また、圧入完了後にも、突出部４の突起部５を有さない側の側面や肩部３の端面３ａが、第一ガイド面８及び第二ガイド面９によって規制されることで、傾きを抑制することができ、圧入端子２を正しい姿勢に保持することができる。

このような弾性を有する導電材料片を有したコネクタ１０において、導電材料片からなる圧入端子２の傾きを抑制して、フレーム１に取り付ける方法としては、別部品と組み合わせるというものもある。弾性を有するために、圧入端子２の厚みは、例えば０．１５ｍｍ程度と、薄くなることが一般的であり、例えば０．４ｍｍ〜０．６ｍｍ程度の厚みを有する別部品の導電材料端子とかしめて一体化し、一体化した後にフレーム１に圧入するという方法もある。しかし、本実施形態によれば、このような別部品を用いることもなく、圧入端子２の傾きを抑制できるので、組み立て工数や材料コストの面からも好適である。

また、図５〜７を用いて説明したように、アーム部１１の長さに対して、突出部４（図６の圧入部Ｃ）の圧入端子２の長手方向の幅である圧入ピッチや、長手方向に直交する方向の長さである圧入深さが小さいとこの問題は顕著に現れるが、小型化、薄型化が要求される今日において、これらを大きくすることは困難である。しかし、本実施形態によれば、例えば、圧入ピッチを変更せずに、突出部４を複数設けることによって、傾きを抑制できるので、好適である。また、肩部３を設けることについては、余裕のある長手方向への追加であり、小型化、薄型化に与える影響は軽微である。

〔別実施形態〕
上記では、突出部４を、何れか一方の側面の先端に突起部５を有すると共に、突出部４が有する突起部５が互いに対向しないように配置された圧入端子２を例として説明したが、図３に示すように、同じ方向に突出させた突起部５を一方の側面の先端に有した突出部４を複数有するように構成してもよい。突起部５を同じ方向に突出させる方向には二つの方向があるが、例えば図３に示した実施形態においては、アーム部１０がフレーム１の方向に押された場合には、二つの突起部５が圧入面７に食い込むことによる作用を、アーム部１０がフレーム１と反対方向へ引っ張られた場合には、各ガイド面８及び９の規制による作用を、効果的に受けて、圧入端子２の傾きが好適に抑制される。

また、上記では、突出部４を複数有する例を用いて説明したが、これに限らず、図４に示すように、細長い導電材料片の一方の端部を圧入部とし、この圧入部を絶縁材料から成るフレーム１に嵌合して保持される圧入端子２を、導電材料片の圧入部側の長辺方向先端に設けられた肩部３と、この肩部３に続いて圧入部側に設けられ、導電材料片の長辺に略直交する方向に略均等な幅で突出した一つの突出部４とを備えて、この突出部４の側面の先端に突出部４の幅方向及び先端方向に狭幅となる鋭頭な突起部５を有する構成してもよい。

この形態は、突出部４は一つで構成され、突出部４の中央にいわゆる切欠部４１を有しないので、フレーム１に対して圧入端子２の傾きを規制する上でのガイド面が肩部３のみとなる。従って、上述の複数の突出部４を有する形態に比べると傾きを抑制する効果が小さくなるが、比較的大きさに余裕があるような場合であれば、突出部４の幅を広く取ることができる。上述したように、圧入端子２の長手方向は大きさに余裕があるため、場合によってはこのように構成してもよい。圧入ピッチＰをアーム部１０の長さに対して大きくできるので、傾きを抑制する効果が得られる。

〔電気コネクタ〕
上記、説明したような圧入端子２を、フレーム１と同様の構造を持つ電気コネクタのフレーム（図５〜７のフレーム１０１に該当）に嵌合させることで、例えば、図５に示したようなカードコネクタ１００を構成することができる。上述したように、近年、このようなカードコネクタ１００（電気コネクタ）は、小型化、薄型化が進んでいるが、本発明を適用することにより、圧入端子２の傾きを抑えて、信頼性の高い電気コネクタを提供することができる。また、このようなカードコネクタ１００に適用しなくとも、例えば、図１に示したような形態によるコネクタスイッチに適用してもよい。

本発明の実施形態に係る圧入端子の圧入形態を示す斜視図 図１に示すフレームのＡ−Ａ断面図 本発明の別実施形態に係る圧入端子の圧入形態を示す断面図 本発明の別実施形態に係る圧入端子の圧入形態を示す断面図 カードコネクタの構成を示す斜視図 図５のカードコネクタへの可動接片の取り付け形態を示す説明図 図５に示すカードコネクタのＡ−Ａ断面図

符号の説明

１ フレーム
２ 圧入端子
３ 肩部
４ 突出部
５ 突起部

Claims (4)

1. 細長い導電材料片の一方の端部を圧入部とし、この圧入部を絶縁材料から成るフレームに嵌合して保持される圧入端子であって、
   前記導電材料片の前記圧入部側の長辺方向先端に設けられた肩部と、
   この肩部に続いて前記圧入部側に設けられ、前記導電材料片の長辺に略直交する方向に略均等な幅で突出した突出部とを備え、
   前記突出部は、少なくとも一方の側面の先端に前記突出部の幅方向及び先端方向に狭幅となる鋭頭な突起部を有する圧入端子。
2. 請求項１に記載の圧入端子において、前記突出部を、何れか一方の側面の先端に前記突起部を有して複数備えた圧入端子。
3. 前記突出部が有する前記突起部が互いに対向しないように配置された請求項２に記載の圧入端子。
4. 請求項１から３の何れか一項に記載の圧入端子を有し、
   前記フレームは、前記突出部の一方の側部先端に備えられた前記突起部が圧接される圧入面と、他方の側面が接する第一ガイド面とを有した圧入孔と、
   前記導電材料片の長辺方向の一方の先端である前記肩部の端面に接する第二ガイド面とを有して構成され、
   圧入時には、前記第一及び第二ガイド面によって前記圧入端子を前記圧入孔に誘導し、前記突起部と前記圧入面とによって前記圧入端子を前記圧入孔に嵌合し、
   圧入後には、前記第一及び第二ガイド面によって前記圧入端子を前記フレームに保持する電気コネクタ。

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