JP2010257640A - 基板間コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 端面電極基板を他方の基板に取り外し可能な状態で接続することが可能であり、かつ、接続した基板全体の小型化や薄型化が可能な基板間コネクタを提供すること。
【解決手段】 基板間コネクタ本体１と基板保持具９とを有し、基板間コネクタ本体１は、ハウジング２と金属製のコンタクト３とから構成され、コンタクト３は自由端部と固定端部７と湾曲部６とからなり、自由端部は端面電極１３に当接する接触部４と端面電極基板１２を押さえ込んで固定する固定部５とからなり、湾曲部６はバネ性を有し、固定端部７は拡張基板１４に半田固定するための接続ピン８を有し、端面電極１３が設置された端面電極基板１２と拡張基板１４とを電気的に接続する。
【選択図】 図２

Description

本発明は無線送受信回路を有する基板と他の回路基板とを接続する基板間コネクタに関するものである。

近年、電子機器の小型化・高密度化が進む中で、無線送受信回路は電気電子学会（ＩＥＥＥ）などにおいて標準仕様化が進んでいることから、無線送受信回路を搭載した基板についてモジュール化が進められ、無線送受信回路製品の小型化・低コスト化が進展している。一方、無線送受信回路を必要とするアプリケーションにおいては、その用途に対応した専用の機能を必要とするため、アプリケーション毎にカスタム製品化されている。このため、無線送受信回路を搭載した無線基板とアプリケーション回路を搭載したアプリケーション基板は別々の基板によりモジュール化され、それぞれのモジュール化製品を接続して最終的なアプリケーション製品を構成する方法が取られる。

この場合の従来の基板の接続方法としては、無線基板を、基板の端面に電極を備えた端面電極基板として、アプリケーション基板上に半田付けして実装する方法がある。また、特許文献１に示されているように基板間コネクタを用いる方法もある。

特開平０９−１１５５９１号公報

日本や一部の外国の電波法では、無線の送信出力に応じて無線送受信回路基板に認証が必要となる。この場合、各アプリケーションに共通する無線送受信回路基板単独で認証を取ることが製品のコストダウンに繋がる。しかし、認証を得た無線送受信回路基板を上記の従来の方法で端面電極基板としてアプリケーション基板に半田付けで実装する場合、電波法では基板同士が容易に取り外し出来ない構造では無線送受信回路基板単独の認証は無効となってしまうため、実装後にアプリケーション毎に認証を取得することが必要となってしまう。また、特許文献１などに示された従来の基板間コネクタでは、半田付けは不要であるが、双方の基板にオスとメスの基板間コネクタを用いて接続する必要があるので、無線送受信回路基板を実装した時にコネクタ部分が大きくなり、実装厚さも大幅に増加してしまうという問題が発生する。

そこで、本発明の課題は、端面電極基板を他方の基板に取り外し可能な状態で接続することが可能であり、かつ、接続した基板全体の小型化や薄型化が可能な基板間コネクタを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の基板間コネクタは、矩形形状の基板の少なくとも一つの端面に周期的に配置された窪み形状を有する複数の端面電極が設置された端面電極基板と該端面電極基板が搭載される拡張基板とを電気的に接続する機能を有する基板間コネクタであって、絶縁物で形成されたハウジングと、導体からなり前記ハウジングにその一部が収納され前記端面電極と同じ周期で配置された複数のコンタクトとから構成され、該コンタクトは、変位可能な自由端部と前記ハウジングに固定された固定端部とそれらの中間に設けられた湾曲部とからなり、前記自由端部は前記端面電極基板が前記拡張基板に搭載されたときに前記端面電極に当接する接触部と前記端面電極基板を前記拡張基板上に押さえ込んで固定する機能を有する固定部とからなり、前記湾曲部は前記接触部を前記端面電極に押し付ける方向にバネ性を有しており、前記固定端部は前記拡張基板に半田固定するための接続ピンを有し、前記コンタクトが周期的に配置された方向において前記接触部の幅が前記端面電極の窪み形状の幅よりも小さいことを特徴とする。

ここで、前記ハウジングは、前記コンタクトを収納した部分以外の部分に前記接触部を前記端面電極に押し付ける方向に突出した少なくとも１つの突起状の基板ガイドを有し、該基板ガイドを複数個設ける場合には、互いに隣接する該基板ガイド間の間隔は前記コンタクトが配置される周期の整数倍の間隔に設定されてもよい。

また、一つの端面に前記端面電極が設置された前記端面電極基板と前記拡張基板とを電気的に接続する機能を有する基板間コネクタであって、前記ハウジングは略直方体形状を有し、前記端面電極基板を前記拡張基板に搭載したときに前記接触部に当接する端面電極が設けられた端面に対向する前記端面電極基板の端面に当接するように設けられた基板押さえ用ハウジングを有し、該基板押さえ用ハウジングは前記端面電極基板を前記拡張基板上に固定するためのつめを備えてもよい。

また、対向する２つの端面に前記端面電極が設置された前記端面電極基板と前記拡張基板とを電気的に接続する機能を有する基板間コネクタであって、前記ハウジングは中央部に前記端面電極基板の平面形状とほぼ同一形状の穴を有し、該穴の中に前記端面電極基板を配置したときに該端面電極基板の前記端面電極に対向する前記穴の２つの内面にそれぞれ前記コンタクトの前記接触部が設けられていてもよい。

また、前記ハウジングは略直方体形状を有し、かつ、互いに隣接する前記コンタクトを収納した部分の間に切断補助用の切れ込み溝を設けてもよい。

以上のように、本発明の基板間コネクタによれば、一端、もしくは両端に端面電極を設けた端面電極基板を他の基板に半田付けすることなく電気的接続を行う。この基板間コネクタを用いることによって、端面電極を用いた無線送受信回路基板を容易な取り外しという電波法の認証要綱を満たしたままアプリケーション回路基板に搭載することができ、この結果、送受信回路基板単体で認証を取得することでコストを安価に抑えることが可能となる。さらに、互いの基板を重ねて接続するため、接続した基板全体の小型化や薄型化が可能となる。すなわち、本発明によれば、端面電極基板を他方の基板に取り外し可能な状態で接続することが可能であり、かつ、接続した基板全体の小型化や薄型化が可能な基板間コネクタが得られる。

本発明による基板間コネクタの第１の実施の形態の端面電極基板を接続する前の構造図、図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は断面図。 第１の実施の形態の端面電極基板を接続した後の構造図、図２（ａ）は斜視図、図２（ｂ）は断面図、図２（ｃ）は端面電極に接触部を当接したときの部分拡大断面図。 コンタクトを一様な線幅を有する金属線で構成した場合の基板間コネクタの断面図。 本発明による基板間コネクタの第２の実施の形態の基板間コネクタ本体の斜視図。 第２の実施の形態の基板間コネクタに端面電極基板を接続した後の平面図。 本発明による基板間コネクタの第３の実施の形態の端面電極基板を接続する前の構造図、図６（ａ）は斜視図、図６（ｂ）は断面図。 第３の実施の形態の端面電極基板を接続した後の構造図、図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は断面図。 本発明による基板間コネクタの第４の実施の形態を示す構造図、図８（ａ）は基板間コネクタ本体の斜視図、図８（ｂ）は基板間コネクタ本体の平面図。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

（実施の形態１）
図１及び図２は、本発明による基板間コネクタの第１の実施の形態を示す構造図であり、図１（ａ）は拡張基板に表面実装した基板間コネクタに端面電極基板を接続する前の斜視図、図１（ｂ）は拡張基板に表面実装した基板間コネクタに端面電極基板を接続する前の断面図、図２（ａ）は拡張基板に表面実装した基板間コネクタに端面電極基板を接続した後の斜視図、図２（ｂ）は拡張基板に表面実装した基板間コネクタに端面電極基板を接続した後の断面図、図２（ｃ）は端面電極１３に接触部４を当接したときの部分拡大断面図である。

図１、図２に示すように、本実施の形態の基板間コネクタは、基板間コネクタ本体１と基板保持具９とを有し、基板間コネクタ本体１は、矩形形状の基板の一つの端面に周期的に配置された窪み形状を有する複数の端面電極１３が設置された端面電極基板１２と端面電極基板１２が搭載される拡張基板１４とを電気的に接続する機能を有する基板間コネクタであり、基板間コネクタ本体１は、直方体形状を有し絶縁物であるプラスチック製のハウジング２と、ハウジング２にその一部が収納され前記端面電極と同じ周期で配置された複数の金属製のコンタクト３とから構成されている。

コンタクト３は、変位可能な自由端部とハウジング２に固定された固定端部７とそれらの中間に設けられた湾曲部６とからなり、自由端部は端面電極基板１２が拡張基板１４に搭載されたときに端面電極１３に当接する接触部４と端面電極基板１２を拡張基板１４上に押さえ込んで固定する機能を有する固定部５とからなり、湾曲部６は接触部４を端面電極１３に押し付ける方向にバネ性を有しており、固定端部７は拡張基板１４に半田固定するための接続ピン８を有し、コンタクトが周期的に配置された方向、すなわちハウジング２の長手方向において接触部４の幅は端面電極１３の窪み形状の幅よりも小さい。

ここで、コンタクト３は拡張基板１４の基板面に対し垂直に、さらにハウジング２の長手方向に対して垂直に形成されている。接触部４と固定部５は、ハウジング２の端面電極基板１２の端面電極１３に対向する側面部から突き出ている。コンタクト３は固定端部７でハウジング２に固定され、接続ピン８はハウジング２の接触部４が突出した面とは反対側の側面部の底部から突き出ている。

また、本実施の形態の基板間コネクタにおいては、端面電極基板１２を拡張基板１４に搭載したときに接触部４に当接する端面電極１３が設けられた端面に対向する端面電極基板１２の端面に当接するように設けられた基板押さえ用ハウジングである基板保持具９を有し、基板保持具９は端面電極基板１２を拡張基板１４上に固定するためのツメ３０を備えている。基板保持具９は、基板間コネクタ本体１の固定部５によって押さえられた端面電極基板１２の反対側の基板端面を押さえて端面電極基板１２を保持するものであって、端面電極基板１２の高さに基板を押さえるツメ３０と拡張基板１４に半田接続するための接続パッド１１を備える。

本実施の形態において、図１（ｂ）に示すように拡張基板１４の電極パッド（図示せず）に、基板間コネクタ本体１と基板保持具９を、接触部４及びツメ３０がある面を向かい合わせて端面電極基板１２の端面電極１３が配置された端面とそれに対向する端面間の幅ａだけ離して実装する。固定部５およびツメ３０はその上部に扇型状などの曲線状または直線状の傾斜面を有しており、端面電極基板１２を押し込むことで、固定部５はその上部に力が加えられることで湾曲部６のばね性でハウジング２内に滑らかに一旦押し戻された後、端面電極基板１２を押し返し、図２（ｂ）に示すように端面電極基板１２を固定する。このとき、図２（ｃ）に示すように、接触部４の幅Ｗを端面電極１３の窪み形状の幅Ｌより細くして接触部４が端面電極１３に嵌まり込み、メインコンタクトである固定部５の位置決めをする。このようにして接触部４と固底部５が端面電極１３と接触し、端面電極基板１２と拡張基板１４が電気的に接続される。

図３は、第１の実施の形態において用いることができるコンタクトの他の形状の一例を示す図であり、コンタクトを一様な線幅を有する金属線で構成した場合の基板間コネクタ本体の断面図である。図１および図２ではコンタクト３は部位により線幅を変えているが、図３に示すコンタクト１５に形成された接触部１６、固定部１７のように、コンタクトを線幅の一様なワイヤー状とすることも可能である。

（実施の形態２）
図４及び図５は、本発明による基板間コネクタの第２の実施の形態を示す構造図であり、図４は基板間コネクタ本体の斜視図、図５は拡張基板に表面実装した基板間コネクタに端面電極基板を接続した後の平面図である。本実施の形態では、基板間コネクタ本体１９のハウジング４２は、コンタクト３を収納した部分以外の部分に接触部４を端面電極１３に押し付ける方向に突出した１つの突起状の基板ガイド２０を有している。図５に示すように、この基板ガイド２０に対応した窪み２２を端面電極基板２１の端面電極間に設けることによって、基板間コネクタ本体１９への端面電極基板２１のはめ込み時の位置決めを行う。なお、基板ガイドを複数個設けてもよく、その場合には、互いに隣接する基板ガイド間の間隔はコンタクトが配置される周期の整数倍の間隔に設定される。

（実施の形態３）
図６及び図７は、本発明による基板間コネクタの第３の実施の形態を示す構造図であり、図６（ａ）は基板に表面実装した基板間コネクタに端面電極基板を接続する前の斜視図、図６（ｂ）は基板に表面実装した基板間コネクタに端面電極基板を接続する前の断面図、図７（ａ）は基板に表面実装した基板間コネクタに端面電極基板を接続した後の斜視図、図７（ｂ）は基板に表面実装した基板間コネクタに端面電極基板を接続した後の断面図である。図６、図７において、本実施の形態の基板間コネクタ２３は、対向する２つの端面に端面電極１０が設置された端面電極基板２５と拡張基板２６とを電気的に接続する機能を有する基板間コネクタであって、ハウジング２４は中央部に端面電極基板２５の平面形状とほぼ同一形状の穴を有し、この穴の中に端面電極基板２５を配置したときに端面電極基板２５の端面電極１０に対向する穴の２つの内面にそれぞれコンタクトの接触部が設けられている。

ここで、端面電極基板２５の平面形状は幅がａ、端面電極１０が設けられた辺の長さがｂの長方形形状であり、ハウジング２４の平面形状も端面電極基板２５よりも大きな長方形形状であり、その上面と下面間に中心部分をくり貫いて幅ａ、長さｂの穴を形成している。またハウジング２４はプラスチック製である。ハウジング２４の穴の長さbの内壁の側面から接触部４が突出する形で第１の実施の形態と同様な形状および配置でコンタクト３が設けられ、穴の内面の長さｂの２つの側面から突出した接触部４と固定部５によって端面電極基板２５の端面電極１０を固定し、端面電極基板２５と拡張基板２６が電気的に接続される。

（実施の形態４）
図８は、本発明による基板間コネクタの第４の実施の形態を示す構造図であり、図８（ａ）は基板間コネクタ本体の斜視図、図８（ｂ）は基板間コネクタ本体の上面図である。本実施の形態の基板間コネクタ本体２７の基本的な構造は第１の実施の形態の基板間コネクタ本体と同様であるが、本実施の形態においては、直方体形状のハウジング８２の互いに隣接するコンタクトを収納した部分の間に切断補助用の切れ込み溝２８を設けている。この切れ込み溝２８はニッパー等の工具で基板間コネクタ本体２７を切断するときのガイドとなり、基板間コネクタ本体２７の切断を補助する。

以上のように本発明の基板間コネクタによれば、一端、もしくは両端に端面電極を設けた端面電極基板を他の基板に半田付けすることなく電気的接続を行うことができ、接続した基板全体の小型化や薄型化が可能となる。

また、基板ガイドを設けた基板間コネクタとすることにより、基板間コネクタへの端面電極基板のはめ込み時に端面電極基板がコネクタにずれてはめ込まれることが防止され、はめ込み作業が容易となる。

また、切断補助用の切れ込み溝を設けた基板間コネクタとすることにより、基板間コネクタ本体を連結ソケットように適当な端子数に加工して用途に応じて柔軟に使用することが容易となる。

本発明は上記の実施の形態に限定されるものではないことはいうまでもなく、用途に応じて任意に設計変更可能である。例えば、対向する２つの端面に端面電極が設置された端面電極基板と拡張基板とを接続する場合、２つの基板間コネクタ本体を対向させて配置し、その間に端面電極基板を搭載しても良い。コンタクトの接触部と固定部の形状についても端面電極との接触および固定の機能が得られれば上記の形状に限定されない。

１，１９，２７ 基板間コネクタ本体
２，２４，４２，８２ ハウジング
３，１５ コンタクト
４，１６ 接触部
５，１７ 固定部
６ 湾曲部
７ 固定端部
８ 接続ピン
９ 基板保持具
１０、１３ 端面電極
１１ 接続パッド
１２，２１，２５ 端面電極基板
１４，２６ 拡張基板
２０ 基板ガイド
２２ 窪み
２３ 基板間コネクタ
２８ 切れ込み溝
３０ ツメ

Claims (5)

1. 矩形形状の基板の少なくとも一つの端面に周期的に配置された窪み形状を有する複数の端面電極が設置された端面電極基板と該端面電極基板が搭載される拡張基板とを電気的に接続する機能を有する基板間コネクタであって、
   絶縁物で形成されたハウジングと、導体からなり前記ハウジングにその一部が収納され前記端面電極と同じ周期で配置された複数のコンタクトとから構成され、
   該コンタクトは、変位可能な自由端部と前記ハウジングに固定された固定端部とそれらの中間に設けられた湾曲部とからなり、
   前記自由端部は前記端面電極基板が前記拡張基板に搭載されたときに前記端面電極に当接する接触部と前記端面電極基板を前記拡張基板上に押さえ込んで固定する機能を有する固定部とからなり、前記湾曲部は前記接触部を前記端面電極に押し付ける方向にバネ性を有しており、前記固定端部は前記拡張基板に半田固定するための接続ピンを有し、
   前記コンタクトが周期的に配置された方向において前記接触部の幅が前記端面電極の窪み形状の幅よりも小さいことを特徴とする基板間コネクタ。
2. 前記ハウジングは、前記コンタクトを収納した部分以外の部分に前記接触部を前記端面電極に押し付ける方向に突出した少なくとも１つの突起状の基板ガイドを有し、互いに隣接する該基板ガイド間の間隔は前記コンタクトが配置される周期の整数倍の間隔に設定されることを特徴とする請求項１に記載の基板間コネクタ。
3. 一つの端面に前記端面電極が設置された前記端面電極基板と前記拡張基板とを電気的に接続する機能を有する基板間コネクタであって、前記ハウジングは略直方体形状を有し、前記端面電極基板を前記拡張基板に搭載したときに前記接触部に当接する端面電極が設けられた端面に対向する前記端面電極基板の端面に当接するように設けられた基板押さえ用ハウジングを有し、該基板押さえ用ハウジングは前記端面電極基板を前記拡張基板上に固定するためのツメを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の基板間コネクタ。
4. 対向する２つの端面に前記端面電極が設置された前記端面電極基板と前記拡張基板とを電気的に接続する機能を有する基板間コネクタであって、前記ハウジングは中央部に前記端面電極基板の平面形状とほぼ同一形状の穴を有し、該穴の中に前記端面電極基板を配置したときに該端面電極基板の前記端面電極に対向する前記穴の２つの内面にそれぞれ前記コンタクトの前記接触部が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の基板間コネクタ。
5. 前記ハウジングは略直方体形状を有し、かつ、互いに隣接する前記コンタクトを収納した部分の間に切断補助用の切れ込み溝を設けたことを特徴とする請求項１に記載の基板間コネクタ。

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