JP2014182901A - カードエッジコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】接触信頼性の向上を図る。
【解決手段】カードエッジコネクタＣは、回路基板Ｐを挿入させる基板収容空間１１を有するハウジング１０と、ハウジング１０内に取り付けた複数の端子金具２０と、端子金具２０に設けられて基板収容空間１１の回路基板Ｐに接触可能な接点部３０と、接点部３０に対し回路基板Ｐに弾性接触させるための押圧力を付与する付勢形態と、接点部３０に対する押圧力の付与を解除する解除形態との間で変位可能な可動片４０と、ハウジング１０における抜止め位置に組み付けられることで、端子金具２０に対し抜止め状態に係止するリテーナ５０と、リテーナ５０に形成され、リテーナ５０を抜止め位置へ変位させる過程で可動片４０を解除形態から付勢形態へ変位させる作動部５１とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、カードエッジコネクタに関するものである。

特許文献１には、基板収容空間（特許文献１における基板受け入れ空洞部）を有するハウジングと、ハウジング内に収容され基板収容空間を挟んで対向するように配置された複数の端子金具とを備えたカードエッジコネクタが開示されている。このカードエッジコネクタは、基板収容空間に挿入された回路基板に対し、複数の端子金具に設けた弾性片が弾性変形した状態で当接するようになっている。端子金具と回路基板との間では、弾性片の弾性的な当接作用によって所定の接触圧が確保される。また、弾性片が弾性変形することにより、ハウジング、端子金具、及び回路基板の寸法公差が吸収される。したがって、弾性片が弾性変形した状態で回路基板に当接する構造は、端子金具と回路基板との接触信頼性確保のために必要である。

特開２０１０−１０８６２０号公報

しかし、弾性片が弾性変形した状態で回路基板に当接する構造は、回路基板を基板収容空間に挿入する接続作業の過程で、回路基板の挿入方向先端の角縁部が、弾性片に突き当たったり、弾性片と強く擦れ合うことを意味する。このような突き当たりや擦れ合いは、弾性片が不正な変形を生じたり、弾性片の接点部のメッキが剥がれたり、回路基板の角縁部の一部が削れてその削り屑が弾性片と回路基板との間に噛み込んだりする原因となり、ひいては、接触不良を起こすことが懸念される。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、接触信頼性の向上を図ることを目的とする。

本発明のカードエッジコネクタは、
回路基板を挿入させるための基板収容空間を有するハウジングと、
前記ハウジング内に取り付けられた複数の端子金具と、
前記端子金具に設けられ、前記基板収容空間に挿入された前記回路基板に接触可能な接点部とを備えたものであって、
前記接点部に対し前記回路基板に弾性接触させるための押圧力を付与する付勢形態と、前記接点部に対する押圧力の付与を解除する解除形態との間で変位可能な可動片と、
前記ハウジングにおける抜止め位置に組み付けられることで、前記端子金具に対し抜止め状態に係止するリテーナと、
前記リテーナに形成され、前記リテーナを前記抜止め位置へ変位させる過程で前記可動片を前記解除形態から前記付勢形態へ変位させる作動部とを備えているところに特徴を有する。

この構成によれば、基板収容空間に回路基板を挿入する際には、可動片を解除形態とし、リテーナは、作動部を可動片に接触させない状態にしておく。この状態では、接点部が、回路基板に弾性接触するための押圧力を受けないので、回路基板の挿入過程では、接点部は回路基板との接触が回避され、又は、接点部は回路基板との当接により回路基板の挿入経路から退避する方向へ変位する。したがって、回路基板の挿入方向先端の角縁部が、接点部に強く突き当たったり、接点部と強く擦れ合う虞がない。これにより、接点部の不正な変形や、接点部のメッキ剥がれや、回路基板の削り屑の噛み込み等が防止されるので、接点部と回路基板との間の接触信頼性が高い。また、回路基板を基板収容空間に挿入する際には、接点部と回路基板との摺動摩擦を低減又は摺動摩擦の発生を回避できるので、作業性が良い。そして、回路基板を挿入した後は、リテーナをハウジングにおける抜止め位置へ変位させると、リテーナの作動部が可動片を解除形態から付勢形態へ変位するので、接点部が、押圧力を受けて回路基板に弾性接触する。

実施例１において回路基板が接続されておらず、可動片が解除位置（解除形態）に保持されている状態をあらわす断面図 回路基板が基板収容空間に挿入され、可動片が解除位置（解除形態）に保持されている状態をあらわす断面図 回路基板が基板収容空間に挿入され、可動片が付勢位置（付勢形態）に変位して、接点部が回路基板に弾性接触している状態をあらわす断面図

本発明のカードエッジコネクタは、
前記可動片が、前記端子金具とは別体の部品であって、前記端子金具に対し前記解除形態と前記付勢形態との間で相対移動し得るように取り付けられていてもよい。
この構成によれば、解除形態と付勢形態との間で変位させる過程で、可動片を大きく弾性変形させる必要がない。

本発明のカードエッジコネクタは、
前記可動片を前記解除形態に保持する保持部を備えていてもよい。
この構成によれば、可動片を、付勢形態へ変位させずに、解除形態で待機させておくことができる。

＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１を図１〜図３を参照して説明する。本実施例１のカードエッジコネクタＣは、ハウジング１０と、複数の端子金具２０と、リテーナ５０とを備えて構成されている。尚、以下の説明では、図１〜３における左方を、ハウジング１０及び端子金具２０の前方と定義する。

ハウジング１０はブロック状をなす。ハウジング１０の内部には、回路基板Ｐを前方から挿入させるための横長のスリット状をなす基板収容空間１１が形成されている。ハウジング１０内における基板収容空間１１よりも上方の領域と基板収容空間１１よりも下方の領域には、夫々、幅方向（左右方向）に並列する複数室の端子収容室１２が形成されている。端子収容室１２の前端部は、連通孔１３を介して基板収容空間１１に連通している。端子収容室１２の前端部を構成する壁部のうち基板収容空間１１とは反対側の壁部には、基板収容空間１１とは反対側へ退避するように弾性撓み可能なランス１４が形成されている。各端子収容室１２には、ハウジング１０の後方から端子金具２０が挿入されるようになっている。

ハウジング１０には、上下一対の取付孔１５が形成されている。上側の取付孔１５は、ハウジング１０の上面に幅方向に細長く開口して上側の複数の端子収容室１２に連通し、下側の取付孔１５は、ハウジング１０の下面に幅方向に細長く開口して下側の複数の端子収容室１２に連通する。上側の取付孔１５には、ハウジング１０の上方からリテーナ５０が組み付けられ、下側の取付孔１５には、ハウジング１０の下方からリテーナ５０が組み付けられるようになっている。両リテーナ５０の組付け方向は、端子収容室１２に対する端子金具２０の挿入方向と直角に交差する方向である。

端子金具２０は、全体として前後方向に細長く、端子本体２１と、端子本体２１とは別体の可動片４０とを組み付けて構成されている。上段側の端子収容室１２に挿入される端子金具２０と、下段側の端子収容室１２に挿入される端子金具２０とは、互いに上下逆向きの姿勢となっている。尚、以下の端子金具２０の構造説明における上下の方向については、端子金具２０が上段側の端子収容室１２に挿入された状態を基準とする。

端子本体２１の前端側領域には、角筒部２２が形成されている。角筒部２２を構成する上壁部には、その前端部を部分的に切欠した形態の係止孔２３が形成されている。係止孔２３には、ランス１４が係止するようになっている。角筒部２２を構成する底壁部には、係止孔２３よりも後方の部分を切欠した形態の貫通孔２４が形成されている。角筒部２２の底壁部には、貫通孔２４よりも後方の位置を部分的に切欠した形態の保持孔２５（請求項に記載の保持部）が形成されている。

端子本体２１の後端側領域には、オープンバレル状の圧着部２６が形成されている。角筒部２２の後端と圧着部２６の前端は、角筒部２２よりも上下寸法の小さい連結部２７で連結されている。角筒部２２と連結部２７と圧着部２６は、それらの底壁部同士を概ね面一状に前後方向に連ねた形態となっている。これにより、角筒部２２の後端の上縁部と連結部２７の前端部との境界部には、後側が低くなるような段差状をなす受け部２８が形成されている。

端子金具２０には、角筒部２２に連なる弾性接触片２９が形成されている。弾性接触片２９は、その大部分が角筒部２２内に収容された状態で、角筒部２２の底壁部に沿って後方へ片持ち状に延出した形態である。弾性接触片２９の延出端（後端）に近い位置には、下方へ突出するように曲げ加工することにより接点部３０が形成されている。弾性接触片２９のうち接点部３０は、貫通孔２４を通して角筒部２２の下方（外部）へ突出している。また、弾性接触片２９が上下に弾性撓みすると、接点部３０がそれと一体となって上下方向に変位するようになっている。

可動片４０は、端子本体２１よりも撓み剛性の高い金属材料からなる板材に曲げ加工を施して成形したものである。可動片４０は、前方に向かって開くように略Ｃ字形に湾曲した形態の湾曲部４１と、湾曲部４１の上端から前方へ片持ち状に延出した形態の第１アーム部４２と、湾曲部４１の下端から前方へ延出した形態の第２アーム部４３と、第２アーム部４３の延出端部（前端部）を下方へ曲げ加工した形態の押圧部４４とを一体に形成したものである。湾曲部４１の外面（後面）における上端部は、下方に向かって下り勾配となるように曲線状に傾斜した形態の受圧部４５となっている。また、湾曲部４１の下端部は、嵌合部４６となっている。

可動片４０は、解除位置（解除形態）と、解除位置よりも前方に設定された付勢位置（付勢形態）との間で前後に移動可能となっている。可動片４０が解除位置にある状態では、図１，２に示すように、湾曲部４１の上端と第１アーム部４２が角筒部２２の上壁部に対し前後２箇所で弾性的に当接するとともに、湾曲部４１の下端と押圧部４４が角筒部２２の底壁部に対し前後２箇所で弾性的に当接する。これらの弾性的な当接作用により、可動片４０は、角筒部２２内で上下方向への変位や姿勢の傾きを規制された状態に保持される。

また、嵌合部４６が保持孔２５に嵌合することにより、可動片４０が前後方向への移動を規制された状態で解除位置に保持される。また、可動片４０が解除位置にある状態では、湾曲部４１の後側のほぼ半分の領域（受圧部４５）が、角筒部２２の後端（受け部２８）よりも後方（つまり、連結部２７の上方）へ突出し、押圧部４４が、接点部３０よりも後方へ退避して接点部３０とは非接触となるように位置する。

可動片４０が付勢位置にある状態では、図３に示すように、可動片４０の全体が角筒部２２内に収容される。また、湾曲部４１の上端と第１アーム部４２が角筒部２２の上壁部に対し前後２箇所で弾性的に当接し、湾曲部４１の下端が角筒部２２の底壁部に弾性的に当接し、押圧部４４が接点部３０に対し上から弾性的に当接（押圧）する。これらの弾性的な当接作用により、可動片４０は、角筒部２２内で上下方向への変位や姿勢の傾きを規制された状態に保持される。

リテーナ５０は、全体として幅方向に細長いブロック状をなす。上側の取付孔１５に取り付けられるリテーナ５０と、下側の取付孔１５に取り付けられるリテーナ５０は、端子金具２０と同様、互いに上下逆向きの姿勢となっている。尚、以下のリテーナ５０の構造説明における上下の方向については、端子金具２０が上側の取付孔１５に取り付けられた状態を基準とする。

リテーナ５０は、取付孔１５に取り付けられた状態において、仮係止位置（図１，２を参照）と本係止位置（図３を参照）とに保持されるようになっている。また、リテーナ５０は、仮係止位置と本係止位置との間で上下方向（つまり、端子収容室１２に対する端子金具２０の挿入方向と直交する方向）に移動し得るようになっている。

リテーナ５０の前面における下端部には、前方に向かって上り勾配となるように傾斜した作動部５１が形成されている。この作動部５１は、端子金具２０の挿入方向とリテーナ５０の仮係止位置と本係止位置との間の移動方向の両方向に対して斜めをなしている。また、リテーナ５０の前面のうち作動部５１よりも上方の領域は、抜止部５２となっている。抜止部５２は、リテーナ５０の仮係止位置と本係止位置との間の移動方向と平行であり、端子金具２０の挿入方向と直交する方向である。

リテーナ５０が仮係止位置にある状態では、作動部５１と抜止部５２が、端子収容室１２（端子金具２０の挿入経路）から上方へ退避している。つまり、作動部５１と抜止部５２は、角筒部２２及び可動片４０よりも上方へ退避した位置にある。したがって、リテーナ５０が仮係止位置にある状態では、端子収容室１２に対する端子金具２０の挿入動作が可能である。また、リテーナ５０が本係止位置にある状態では、リテーナ５０の作動部５１と抜止部５２が、端子金具２０の受け部２８及び可動片４０の受圧部４５と重なる高さに位置する。

次に、本実施例の作用を説明する。端子金具２０を端子収容室１２に挿入する際には、予め、保持孔２５に嵌合部４６を嵌合させることによって可動片４０を解除位置に保持しておくとともに、リテーナ５０を仮係止位置に保持しておく。この状態で後方から端子金具２０を端子収容室１２に挿入する。挿入の過程では、ランス１４が角筒部２２の外面と干渉して弾性撓みする。端子金具２０が正規位置に到達すると、ランス１４が弾性復帰して係止孔２３に係止し、このランス１４による一次係止作用により端子金具２０が抜止状態に保持される。

端子金具２０が正規挿入されて一次係止されている状態では、接点部３０が貫通孔２４及び連通孔１３を介して基板収容空間１１内に突出している。上側の端子収容室１２に挿入された端子金具２０の接点部３０と、下側の端子収容室１２に挿入された端子金具２０の接点部３０の、上下方向（つまり、回路基板Ｐの板厚方向）の最小間隔は、回路基板Ｐの板厚寸法と同じか、それよりも少し大きい寸法となるように寸法管理されている。

全ての端子金具２０の挿入作業が完了したら、ハウジング１０の前方から回路基板Ｐを基板収容空間１１内に挿入する。このとき、上下の接点部３０間の間隔は、回路基板Ｐの板厚寸法と同じかそれより大きい寸法に設定されているので、回路基板Ｐを挿入する過程で、回路基板Ｐの先端縁が接点部３０と強く擦れ合ったり、接点部３０に対して回路基板Ｐの先端縁が強く突き当たったりすることはない。また、接点部３０と回路基板Ｐとの間の摺接に起因する摩擦抵抗も、殆どない。

回路基板Ｐを基板収容空間１１に挿入した後、上下のリテーナ５０を仮係止位置から本係止位置へ押し込む。そしてリテーナ５０が本係止位置に移動すると、リテーナ５０の抜止部５２が端子金具２０の受け部２８に対して後方から接近して対向又は当接し、端子金具２０は、このリテーナ５０による二次係止作用によって、確実に抜止めされる。

また、リテーナ５０が仮係止位置から本係止位置へ移動する過程では、作動部５１が可動片４０の受圧部４５を下向きに押す。ここで、作動部５１と受圧部４５は、リテーナ５０の移動方向と可動片４０の移動方向の両方向に対して斜めなので、作動部５１による受圧部４５への押圧により、可動片４０は解除位置から付勢位置へ押し動かされる。そして、可動片４０が付勢位置に移動すると、可動片４０の押圧部４４が接点部３０を上から押さえ付けるので、接点部３０は回路基板Ｐの上面に対して弾性的に当接する。これにより、可動片４０の湾曲部４１と第２アーム部４３の弾性復元力により、接点部３０と回路基板Ｐとの間で所定の接触圧が確保される。

本実施例１のカードエッジコネクタＣは、端子金具２０の接点部３０に対し回路基板Ｐに弾性接触させるための押圧力を付与する付勢形態（付勢位置）と、接点部３０に対する押圧力の付与を解除する解除形態（解除位置）との間で変位可能な可動片４０を有している。そして、ハウジング１０における抜止め位置（本係止位置）に組み付けられることで端子金具２０に対し抜止め状態に係止するリテーナ５０には、リテーナ５０を抜止め位置へ変位させる過程で可動片４０を解除形態から付勢形態へ変位させる作動部５１が設けられている。

基板収容空間１１に回路基板Ｐを挿入する際には、可動片４０を解除形態とし、リテーナ５０は、仮係止位置に保持して作動部５１を可動片４０に接触させない状態にしておけばよい。この状態では、接点部３０が、回路基板Ｐに弾性接触するための押圧力を受けないので、回路基板Ｐの挿入過程では、接点部３０は回路基板Ｐとの接触が回避され、又は、接点部３０は回路基板Ｐとの当接により回路基板Ｐの挿入経路から退避する方向へ変位することになる。

したがって、回路基板Ｐの挿入方向先端の角縁部が、接点部３０に強く突き当たったり、接点部３０と強く擦れ合う虞がない。これにより、接点部３０の不正な変形や、接点部３０のメッキ剥がれや、回路基板Ｐの削り屑の噛み込み等が防止されるので、接点部３０と回路基板Ｐとの間の接触信頼性が高い。また、回路基板Ｐを基板収容空間１１に挿入する際には、接点部３０と回路基板Ｐとの摺動摩擦を低減又は摺動摩擦の発生を回避できるので、作業性が良い。そして、回路基板Ｐを挿入した後は、リテーナ５０をハウジング１０における抜止め位置へ変位させると、リテーナ５０の作動部５１が可動片４０を解除形態から付勢形態へ変位するので、接点部３０が、押圧力を受けて回路基板Ｐに弾性接触する。

また、可動片４０が、端子金具２０とは別体の部品であって、端子金具２０に対し解除形態と付勢形態との間で相対移動し得るように取り付けられている。この構成によれば、解除形態と付勢形態との間で変位させる過程で、可動片４０を大きく弾性変形させる必要がない。また、可動片４０を解除形態に保持する保持孔２５を備えているので、回路基板Ｐを基板収容空間１１に挿入する際には、可動片４０を、付勢形態へ変位させずに、解除形態で待機させておき、接点部３０と回路基板Ｐとの接触を確実に防止することができる。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例では、接点部と可動片を別体部品としたが、接点部が可動片に一体に形成されていてもよい。
（２）上記実施例では、接点部を端子本体に一体に形成したが、接点部は、端子本体とは別体の部品であってもよい。
（３）上記実施例では、可動片を端子本体とは別体の部品としたが、可動片は、端子本体と一体に形成されていてもよい。この場合、可動片は、リテーナにより弾性変形しながら解除形態から付勢形態へ変位させればよい。
（４）上記実施例では、リテーナがハウジングに対し仮係止位置と本係止位置（抜止め位置）とに保持されるようにしたが、リテーナは、仮係止位置に保持されない形態であってもよい。この場合、リテーナをハウジングに組み付ける過程で、可動片を解除形態から付勢形態へ変位させればよい。
（５）上記実施例では、端子金具が回路基板の上下両面に接触するようにしたが、本発明は、端子金具が回路基板の上下いずれか一方の面のみに接触する形態のカードエッジコネクタにも適用できる。

Ｃ…カードエッジコネクタ
Ｐ…回路基板
１０…ハウジング
１１…基板収容空間
２０…端子金具
２５…保持孔（保持部）
３０…接点部
４０…可動片
５０…リテーナ
５１…作動部

Claims (3)

1. 回路基板を挿入させるための基板収容空間を有するハウジングと、
   前記ハウジング内に取り付けられた複数の端子金具と、
   前記端子金具に設けられ、前記基板収容空間に挿入された前記回路基板に接触可能な接点部とを備えたものであって、
   前記接点部に対し前記回路基板に弾性接触させるための押圧力を付与する付勢形態と、前記接点部に対する押圧力の付与を解除する解除形態との間で変位可能な可動片と、
   前記ハウジングにおける抜止め位置に組み付けられることで、前記端子金具に対し抜止め状態に係止するリテーナと、
   前記リテーナに形成され、前記リテーナを前記抜止め位置へ変位させる過程で前記可動片を前記解除形態から前記付勢形態へ変位させる作動部とを備えていることを特徴とするカードエッジコネクタ。
2. 前記可動片が、前記端子金具とは別体の部品であって、前記端子金具に対し前記解除形態と前記付勢形態との間で相対移動し得るように取り付けられていることを特徴とする請求項１記載のカードエッジコネクタ。
3. 前記可動片を前記解除形態に保持する保持部を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のカードエッジコネクタ。

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