JP2017062882A - カードエッジコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板と端子金具との接点部の微摺動を抑制して接続信頼性を向上することが可能なカードエッジコネクタを提供する。【解決手段】回路基板１１が備えられた第１コネクタＦと、端子金具２０が備えられた第２コネクタＳと、を有し、端子金具２０には、回路基板１１の接続部１３に接触可能な弾性接触部２３が設けられ、第２ハウジングＨには、回路基板１１の接続部１３が収容される基板収容部３１が形成され、第２ハウジングＨは、端子金具２０の前側の部分を保持する端子保持部３０と、端子保持部３０とは別体に形成されて端子金具２０の後側の部分を保持するハウジング本体部４０と、を有し、第１ハウジング１０が、回路基板１１の接続部１３を包囲して前方に開口するフード部１６を有し、第１コネクタＦと第２コネクタＳとの正規嵌合状態では、フード部１６の前端面１８が、ハウジング本体部４０に当接した状態になる。【選択図】図２

Description

本発明は、カードエッジコネクタに関する。

従来、回路基板が備えられた第１コネクタと、回路基板に接続される端子金具が備えられた第２コネクタとを有するカードエッジコネクタが知られている。第２コネクタに備えられた端子金具の前部には、回路基板の接続部に接触可能な弾性接触部が設けられている。第２コネクタのうち端子金具を保持する第２ハウジングには、第１コネクタとの正規嵌合時に回路基板の接続部が収容される基板収容部が形成されている。端子金具は、弾性接触部が基板収容部に臨むようにして第２ハウジングに保持される。

この種のカードエッジコネクタにおいて、第２ハウジングのうち基板収容部が形成された部分を、他の部分と異なる材料で別体に形成することが知られている。例えば下記特許文献１に記載のカードエッジコネクタにおいては、第２ハウジングは、基板収容部が形成された端子保持部とハウジング本体部とを別体に備えている。端子保持部には、基板収容部に弾性接触部が臨むようにして、端子金具の前部が保持される。このようにすることで、端子保持部を回路基板と同程度の線膨張係数とすることができ、カードエッジコネクタが高温になったときに、端子金具の弾性接触部の並列ピッチと回路基板の接点部の並列ピッチとの間にずれが生じ難くすることができる。

端子保持部は、ハウジング本体部に形成された係止段部に弾性係止片が係止することにより、ハウジング本体部に組み付けられている。第１コネクタと第２コネクタとを嵌合する際には、第１コネクタの回路基板を第２コネクタの基板収容部に挿入し、第１コネクタの後面に弾性部材を密着させて、その後側にキャップを組み付ける。両コネクタの正規嵌合状態では、弾性部材が前後方向に潰されるように弾性変形し、第１ハウジングの前面が端子保持部の前面に弾性的に押圧され、両ハウジングの前後方向への相対変位が規制される。

特開２０１４−１３０７２２公報

しかしながら、上記のような構成のカードエッジコネクタが振動を受けると、第１コネクタと第２コネクタとが相対的にがたつき、端子保持部はハウジング本体部とともに振動する。このため、端子保持部に保持された端子金具の弾性接触部と回路基板とが相対的にがたつき、回路基板と端子金具との接点部同士が微摺動を繰り返すおそれがある。そこで、回路基板と端子金具との接点部の微摺動を抑制して接続信頼性をさらに向上させることが望まれた。

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、回路基板と端子金具との接点部の微摺動を抑制して接続信頼性を向上することが可能なカードエッジコネクタを提供することを目的とする。

本発明のカードエッジコネクタは、回路基板が備えられた第１コネクタと、前記回路基板に接続される端子金具が備えられた第２コネクタと、を有し、前記端子金具のうち前記第１コネクタとの嵌合方向における前側の部分には、前記回路基板の接続部に接触可能な弾性接触部が設けられ、前記第２コネクタのうち前記端子金具を保持する第２ハウジングには、前記第１コネクタとの正規嵌合時に前記回路基板の接続部が収容される基板収容部が形成され、前記第２ハウジングは、前記基板収容部に前記弾性接触部が臨むようにして前記端子金具の前側の部分を保持する端子保持部と、前記端子保持部とは別体に形成されて前記端子金具の後側の部分を保持するハウジング本体部と、を有し、前記第１コネクタのうち前記回路基板を保持する第１ハウジングが、前記回路基板の接続部を包囲して前記第２コネクタとの嵌合方向における前方に開口するフード部を有し、前記第１コネクタと前記第２コネクタとの正規嵌合状態では、前記フード部の前記第２コネクタとの嵌合方向における前端面が、前記ハウジング本体部に当接した状態になる。

本発明によれば、端子保持部が前後方向に相対変位可能であるから、端子保持部および端子保持部に保持された端子金具の弾性接触部が回路基板の振動に追従するので、回路基板と端子金具との接点部の微摺動を抑制して接続信頼性を向上することができる。

本実施例におけるカードエッジコネクタであって、第１コネクタと第２コネクタとを嵌合する前の状態を示す断面図 第１コネクタと第２コネクタとが正規嵌合した状態を示す断面図 フード部の前端面がハウジング本体部に当接した状態を示す一部拡大断面図 ロック突起とスプリングとが係合した状態を示すカードエッジコネクタの一部拡大断面図

本発明の好ましい形態を以下に示す。
本発明のカードエッジコネクタは、前記ハウジング本体部が、前記端子金具の後側の部分を保持する端子収容部と、前記端子収容部の外周側を包囲して前記第１コネクタとの嵌合方向における前方に開口する外筒部と、を有し、前記端子収容部と前記外筒部との間の空間に前記フード部が嵌合するものとされ、前記フード部の前端面が、前記外筒部と前記端子収容部とを連結する連結壁に当接した状態になるものとしてもよい。

＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した一実施例について、図１〜図４を参照しつつ詳細に説明する。
本実施例におけるカードエッジコネクタは、図１に示すように、回路基板１１が備えられた第１コネクタＦと、回路基板１１に接続される端子金具２０が備えられた第２コネクタＳと、を有している。以下、各構成部材において、相手側コネクタとの嵌合方向における前側（第１コネクタＦにおいては図１の右側、第２コネクタＳにおいては図１の左側）をそれぞれ前方、反対側を後方とし、また、図１の上側を上方、下側を下方として説明する。

第１コネクタＦは、合成樹脂製の第１ハウジング１０に、回路基板１１が組み付けられてなるものである。第１ハウジング１０は、回路基板１１を保持する基板保持部１５と、基板保持部１５の前側において前方に開口するフード部１６とを一体に備えている。
基板保持部１５は、全体として、高さ寸法（上下方向の寸法）が幅寸法（左右方向の寸法）に比べて小さく設定された扁平な形状をなしている。基板保持部１５は、前面側が開口した角箱状をなし、内部に回路基板１１が収容される。基板保持部１５の後壁には、回路基板１１の後縁部が緊密に嵌め込まれる凹部１４Ａが設けられている。また、基板保持部１５の左右両壁面には、回路基板１１の左右側縁部に嵌合して、回路基板１１の後縁部を凹部１４Ａに案内するガイド部１４Ｂが設けられている。ガイド部１４Ｂは、基板保持部１５の前端から凹部１４Ａに向かって上下方向の寸法が次第に狭まる形状をなしている。基板保持部１５の内部には、ポッティング剤１９が充填されている。

フード部１６の後端部（以後、奥壁１７と称する）は、基板保持部１５の前端部に連結されている。フード部１６の奥壁１７は、基板保持部１５の前端部において上側および下側に突出している。フード部１６の左右両側面（外面）には、ロック突起１２が設けられている。ロック突起１２の後面は、後述するスプリング５１が係合可能な係合面１２Ａとされている。係合面１２Ａは、前方に向かって次第に突出寸法が増す傾斜をなしている（図４参照）。

フード部１６の前端面１８は、前後方向に対して略直角をなしている。フード部１６の前端面１８は、全周にわたり前後方向の凹凸がない平坦な面とされている。フード部１６の前端面１８は、全周にわたり前後方向における位置が概ね同じとされている。

回路基板１１は、ガラスエポキシ樹脂材料からなり、回路基板１１の上下両面（表裏両面）には、図示しない電子部品等が実装され、回路が形成されている。回路基板１１の前端部は、端子金具２０との接続部１３とされ、基板保持部１５の前面（フード部１６の奥面）１４から前方に突出している。回路基板１１の接続部１３は、フード部１６に包囲されている。接続部１３の上下両面には、端子金具２０の弾性接触部２３が当接する複数の図示しない接点部が幅方向に並列配置されている。回路基板１１のうち接続部１３を除く部分は、基板保持部１５に組み込まれている。

端子金具２０は、所定の形状に打ち抜いた金属板材を曲げ加工することにより、全体として前後方向に細長い形状に成形されたものである。端子金具２０の前側の部分には、周知形態の箱部２１が設けられ、後側の部分には、周知形態の圧着部２２が設けられている。

箱部２１には、回路基板１１の接続部１３に接触可能な弾性接触部２３が設けられている。弾性接触部２３は、弾性変形しない自然状態において箱部２１から外側へ突出している。また、箱部２１には、後述するランス４５が後方から係止する係止部２４が設けられている。係止部２４は、箱部２１のうち弾性接触部２３が設けられた側とは反対側の面に形成されている。係止部２４は、箱部２１の前後方向における中間部に設けられ、弾性接触部２３の後端と前後方向において概ね同じ位置に配されている。端子金具２０の圧着部２２には、ワイヤハーネスを構成する電線２５の端末部が圧着されて接続されている。

第２コネクタＳは、合成樹脂製の第２ハウジングＨに、複数の端子金具２０が収容されてなる。複数の端子金具２０は、第２ハウジングＨの内部に上下２段にわけて配され、幅方向に並列されている。第２ハウジングＨに保持された複数の端子金具２０の弾性接触部２３は、回路基板１１の接続部１３の上下両面に対応する高さ位置に配され、回路基板１１の接点部と同ピッチで幅方向に並べられる。

第２ハウジングＨには、第１コネクタＦとの正規嵌合時に回路基板１１の接続部１３が収容される基板収容部３１が形成されている。基板収容部３１は、前方に開口して形成されている。基板収容部３１は、第２ハウジングＨの高さ方向における中央部に設けられている。

第２ハウジングＨは、基板収容部３１に弾性接触部２３が臨むようにして端子金具２０の前側の部分を保持する端子保持部３０と、端子金具２０の後側の部分を保持するハウジング本体部４０と、を有している。端子保持部３０とハウジング本体部４０とは別体として形成されている。

端子保持部３０は、線膨張係数が回路基板１１と同程度の材料からなり、全体として、高さ寸法が幅寸法に比して小さく設定された扁平な形状をなしている。基板収容部３１は、端子保持部３０の高さ方向における中央部に形成されている。

端子保持部３０には、端子金具２０の前側の部分が収容される前側端子収容室３３が設けられている。前側端子収容室３３には、端子金具２０の箱部２１のうち弾性接触部２３を含む前端部（係止部２４よりも前側の部分）が収容される。前側端子収容室３３は、基板収容部３１を間にして上下両側に設けられている。前側端子収容室３３は、それぞれ基板収容部３１に連通している。

端子保持部３０は、端子金具２０の前面に沿って立つ前壁３４と、上段の端子金具２０の上面に沿って配される上壁３５と、下段の端子金具２０の下面に沿って配される下壁３６と、左右方向に隣接する前側端子収容室３３の間を仕切る仕切り壁とを備えている。

端子保持部３０は、後述するハウジング本体部４０の端子収容部４１の外周側に沿う外壁３９を有している。外壁３９には、後述するランス４５が外側に弾性変位することを許容する撓み空間４９を構成する開口部３２が設けられている。

端子保持部３０に保持された端子金具２０の弾性接触部２３は、基板収容部３１に突出した状態になる（図１参照）。基板収容部３１に回路基板１１の接続部１３が挿入されていない状態では、上下方向に対向する弾性接触部２３の間隔が、回路基板１１の接続部１３の板厚寸法（上下方向の寸法）よりも小さくなるように設定されている。図２に示すように、基板収容部３１に回路基板１１の接続部１３が挿入されると、上下の弾性接触部２３が回路基板１１との接触によって上方および下方にそれぞれ弾性変形する。第１コネクタＦと第２コネクタＳとの正規の嵌合状態では、上下の弾性接触部２３が弾性変形した状態で回路基板１１の接点部にそれぞれ接触し、所定の接触圧が確保される。このとき、上段の端子金具２０の上面は、端子保持部３０の上壁３５に押し当てられ、下段の端子金具２０の下面は、端子保持部３０の下壁３６に押し当てられた状態になる。

ハウジング本体部４０は、端子金具２０の後側の部分が収容される端子収容部４１と、端子収容部４１の外周側を包囲して前方に開口する外筒部４２とを備えている。なお、端子保持部３０は、図示しない周知の係止構造によって、端子収容部４１の前側に組み付けられている。

端子収容部４１には、端子金具２０の後側の部分が収容される後側端子収容室４３が設けられている。後側端子収容室４３には、端子金具２０のうち端子保持部３０に収容される部分を除いた略全体が収容される。後側端子収容室４３は、中間壁４４を間にして上段と下段とにわけて設けられている。中間壁４４は、基板収容部３１と概ね同じ高さ位置に形成されている。

各後側端子収容室４３には、端子金具２０に係止して抜け止めするランス４５が設けられている。ランス４５は、上段および下段の後側端子収容室４３において中間壁４４と対向する壁部（上壁４６および下壁４７）にそれぞれ設けられている。ランス４５は、前端側が自由端の片持ち状をなしている。ランス４５は、後側端子収容室４３に挿入される端子金具２０に押されて外側に退避し、端子金具２０が正規の位置に挿入されると内側に弾性復帰して端子金具２０の係止部２４に係止する。

外筒部４２は、端子収容部４１よりも一回り大きい筒状をなし、端子保持部３０の前面３７よりも前方に突出している。外筒部４２には、第１ハウジング１０のロック突起１２に係合可能なスプリング５１が装着されている。スプリング５１は、外筒部４２に設けられた装着溝４２Ａに装着されている。
スプリング５１は、全体として下方に開放された略Ｕ字状をなし、互いに対向方向に弾性変位可能な一対の脚部５１Ａを備えている。脚部５１Ａには、ロック突起１２の係合面１２Ａに係合可能な係合部１５Ｂが設けられている。係合部１５Ｂは、内側（互いに接近する側）に突出した山状をなしている。

外筒部４２は、端子収容部４１の後端部（後端寄りの位置）に連結されている。外筒部４２と端子収容部４１とを連結する連結壁５２は、端子収容部４１の外周面から径方向の外側へ突出した形態をなしている。連結壁５２は、端子収容部４１の全周に連続して形成されている。

連結壁５２の前面５３は、前後方向に対して略直角をなしている。連結壁５２の前面５３は、全周にわたり前後方向の凹凸がない平坦な面とされている。連結壁５２の前面５３は、全周にわたり前後方向における位置が概ね同じとされている。なお、端子収容部４１の外周面のうち連結壁５２の前方には、シールリング５４が嵌着されている。

端子収容部４１は、第１ハウジング１０のフード部１６の内側に嵌合し、端子収容部４１と外筒部４２との間の嵌合空間４８に、第１ハウジング１０のフード部１６が嵌合するものとされている。

上記のような構成の第１コネクタＦと第２コネクタＳとを嵌合する際には、第１コネクタＦのフード部１６に第２コネクタＳの端子保持部３０および端子収容部４１を挿入し、回路基板１１の接続部１３を基板収容部３１に挿入させる。フード部１６は、第２コネクタＳの嵌合空間４８に嵌合される。両コネクタＦ，Ｓが正規嵌合されると、ロック突起１２がスプリング５１の係合部５１Ｂを乗り越え、脚部５１Ａが弾性復帰して係合部５１Ｂと係合面１２Ａとが前後方向に当接し、両コネクタＦ，Ｓは正規嵌合状態に保持される。

両コネクタＦ，Ｓの正規嵌合状態では、上段の端子金具２０の弾性接触部２３と下段の端子金具２０の弾性接触部２３とがそれぞれ弾性的に回路基板１１の接続部１３に当接し、回路基板１１と端子金具２０とが導通可能に接続される。

また、両コネクタＦ，Ｓの正規嵌合状態では、スプリング５１の弾性復元力によってロック突起１２が弾性的に前方に押圧され、図２に示すように、フード部１６の前端面１８が、ハウジング本体部４０に突き当たって弾性的に押圧された状態で保持される。詳しくは、フード部１６の前端面１８は、第２ハウジングＨの連結壁５２の前面５３に、全周にわたって当接した状態で保持される。この弾性的な押圧作用により、両ハウジング１０，Ｈの前後方向への相対変位が制限される。また、弾性的な押圧に起因して両ハウジング１０，Ｈの間に生じる摩擦力により、両ハウジング１０，Ｈの嵌合方向と交差する方向（上下方向および左右方向）への相対変位も制限される。このとき、第１ハウジング１０の基板保持部１５の前面１４と端子保持部３０の前面３７との間には、端子保持部３０が前方へ相対変位することを許容する変位許容空間３８が形成されている。

なお、両コネクタＦ，Ｓの正規嵌合状態では、フード部１６の前端部と端子収容部４１と間にシールリング５４が弾性的に挟まれて収縮し、フード部１６の内周面および端子収容部４１の外周面に密着している。また、回路基板１１の前端面は、基板収容部３１の奥面（後面）に当接しないで離れた状態になっている。

正規嵌合状態のカードエッジコネクタが高振動の環境下に設置されている場合には、第１コネクタＦおよび第２コネクタＳとが相対的にがたつき、回路基板１１は、第１ハウジング１０とともに振動する。端子保持部３０は、変位許容空間３８を利用して回路基板１１に追従して変位し、端子保持部３０に保持された端子金具２０の弾性接触部２３は、回路基板１１の振動に追従して振動する。

次に、上記のように構成された実施例の作用および効果について説明する。
本実施例におけるカードエッジコネクタは、回路基板１１が備えられた第１コネクタＦと、回路基板１１に接続される端子金具２０が備えられた第２コネクタＳと、を有している。端子金具２０のうち第１コネクタＦとの嵌合方向における前側の部分には、回路基板１１の接続部１３に接触可能な弾性接触部２３が設けられている。第２コネクタＳのうち端子金具２０を保持する第２ハウジングＨには、第１コネクタＦとの正規嵌合時に回路基板１１の接続部１３が収容される基板収容部３１が形成されている。第２ハウジングＨは、基板収容部３１に弾性接触部２３が臨むようにして端子金具２０の前側の部分を保持する端子保持部３０と、端子保持部３０とは別体に形成されて端子金具２０の後側の部分を保持するハウジング本体部４０と、を有している。第１ハウジング１０は、回路基板１１の接続部１３を包囲して第２コネクタＳとの嵌合方向における前方に開口するフード部１６を有している。第１コネクタＦと第２コネクタＳとの正規嵌合状態では、フード部１６の前端面１８が、ハウジング本体部４０に当接した状態になる。

この構成によれば、端子保持部３０が前後方向に相対変位可能であるから、端子保持部３０および端子保持部３０に保持された端子金具２０の弾性接触部２３が回路基板１１の振動に追従するので、回路基板１１と端子金具２０との接点部の微摺動を抑制して接続信頼性を向上することができる。

＜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、ランス４５が端子金具２０の箱部２１の中間部に係止しているが、これに限らず、ランスが例えば端子金具の箱部の後端に係止するものとしてもよい。また、そのような場合には、端子金具の箱部の略全体が端子保持部に収容されるようにしてもよい。
（２）上記実施例では、端子金具２０が回路基板１１の表裏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表裏両面のうち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することができる。
（３）上記実施例では、回路基板１１が第１ハウジング１０に組み付けによって保持されているが、これに限らず、第１ハウジングと回路基板とがモールド成形によって一体化したものであってもよい。
（４）上記実施例では、フード部１６の前端面１８が全周にわたって連続壁５２に当接しているが、これに限らず、フード部の前端面が部分的に連続壁に当接するようにしてもよい。

Ｆ…第１コネクタ
Ｈ…第２ハウジング
Ｓ…第２コネクタ
１０…第１ハウジング
１１…回路基板
１３…回路基板の接続部
１６…フード部
１８…フード部の前端面
２０…端子金具
２３…弾性接触部
３０…端子保持部
３１…基板収容部
４０…ハウジング本体部
４１…端子収容部
４２…外筒部
４８…嵌合空間（端子収容部と外筒部との間の空間）
５２…連結壁

Claims (2)

1. 回路基板が備えられた第１コネクタと、
   前記回路基板に接続される端子金具が備えられた第２コネクタと、を有し、
   前記端子金具のうち前記第１コネクタとの嵌合方向における前側の部分には、前記回路基板の接続部に接触可能な弾性接触部が設けられ、
   前記第２コネクタのうち前記端子金具を保持する第２ハウジングには、前記第１コネクタとの正規嵌合時に前記回路基板の接続部が収容される基板収容部が形成され、
   前記第２ハウジングは、前記基板収容部に前記弾性接触部が臨むようにして前記端子金具の前側の部分を保持する端子保持部と、前記端子保持部とは別体に形成されて前記端子金具の後側の部分を保持するハウジング本体部と、を有し、
   前記第１コネクタのうち前記回路基板を保持する第１ハウジングが、前記回路基板の接続部を包囲して前記第２コネクタとの嵌合方向における前方に開口するフード部を有し、
   前記第１コネクタと前記第２コネクタとの正規嵌合状態では、前記フード部の前記第２コネクタとの嵌合方向における前端面が、前記ハウジング本体部に当接した状態になるカードエッジコネクタ。
2. 前記ハウジング本体部が、前記端子金具の後側の部分を保持する端子収容部と、前記端子収容部の外周側を包囲して前記第１コネクタとの嵌合方向における前方に開口する外筒部と、を有し、
   前記端子収容部と前記外筒部との間の空間に前記フード部が嵌合するものとされ、
   前記フード部の前端面が、前記外筒部と前記端子収容部とを連結する連結壁に当接した状態になる請求項１に記載のカードエッジコネクタ。

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