JP2018113255A - ターミナルおよびこれを含む基板接続用コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】基板との接触時に印加される荷重による変形を防ぐことができ、反復的接触にも弾性力を維持して接触性能を向上させることができるターミナルを提供する。【解決手段】基板の挿入方向に延びたボディ１１０と、基板のストリップと接触されるコンタクト１２０と、ケーブルが固定されるバレル１３０を含む。前記コンタクトは、前記ボディの先端から後方にベンディングされて基板との接触時に弾性変形される第１屈折部と、前記第１屈折部から後方に延びた第１傾斜部と、前記第１傾斜部の後段から前方にベンディングされて基板と接触される第２屈折部と、前記第２屈折部から前方に延びた第２傾斜部と、前記第２傾斜部でベンディングされて前記ボディとの接触時に前記第１屈折部の変形を制限する支持部からなる。前記第２屈折部の幅方向中段に基板との点接触のための突出部が形成されて、前記突出部が前記第２屈折部に沿って延びる。【選択図】図１

Description

本発明は、基板接続用コネクタに用いられるターミナルに関し、さらに詳細には、接触用ストリップが縁に沿って設けられた回路基板との電気的接続のために用いられるターミナルおよびこれを含む基板接続用コネクタに関する。

一般に、カードエッジコネクタは、接触用ストリップが縁に沿って設けられた回路基板との電気的接続のために用いられるコネクタであって、電線対基板の電気的信頼性を確保することができるコネクタである。

通常のカードエッジコネクタは、回路基板の結合エッジ（接触用ストリップが設けられたエッジ）及びそれに隣接する複数の接触パッドを収容するように構成される。すなわち、カードエッジコネクタは、回路基板の結合エッジを収容するスロットが設けられたハウジングと、スロットの一側または両側に一定間隔で離隔した複数のターミナルを含めて構成される。このとき、ターミナルは、回路基板の接触用ストリップに接触される接点部と、ケーブルが連結されるバレル部からなる。

図１０に示されたように、カードエッジコネクタ１のスロット３０に回路基板２０が挿入されると、スロット３０の両側に取り付けられたターミナル１０の接点部１２が回路基板２０を加圧するとともに、回路基板２０の端に設けられた接触用ストリップ２２に接触される。すなわち、回路基板２０がターミナル１０によって機械および電気的に接触される。

ところが、上述したターミナル１０は、接点部１２が底板１４から一定距離離隔して、その端部が拘束されない自由端の形態を有するため、接点部１２の上部から下部に加えられる外力（または、下部から上部に加えられる外力）によって接点部１２が変形されやすく、それにより接触不良などを引き起こした。

また、上述した形態のターミナルに持続的かつ反復的な荷重が印加される場合、接点部の弾性力と復元力が低下するだけでなく、過度な外力によって接点部が塑性変形される場合、回路基板を安定して接触させることができない問題があった。

韓国登録特許公報第１０−１４８９７８３号（２０１５．０１．２９．）

本発明は、前述した従来技術の問題点を解決するためのものであって、基板との接触時に印加される荷重による変形を防ぐことができ、反復的な接触にも弾性力を維持して接触性能を向上させるターミナルを提供するにその目的がある。

また本発明は、回路の設計自由度を向上させることができ、外部要人による変形、破損および機能喪失などを防ぐことができる基板接続用コネクタの提供を目的とする。

上記目的を達成するための本発明によるターミナルは、基板の端に設けられたストリップに機械および電気的に接触されるターミナルである。

その構成を考察すると、基板の挿入方向に延びたボディと、前記ボディの内部に位置して基板のストリップと接触されるコンタクトと、前記ボディの後段に形成されてケーブルが固定されるバレルを含む。

前記コンタクトは、前記ボディの先端から後方にベンディングされて基板との接触時に弾性変形される第１屈折部と、前記第１屈折部から後方に延びた第１傾斜部と、前記第１傾斜部の後段から前方にベンディングされて基板と接触される第２屈折部と、前記第２屈折部から前方に延びた第２傾斜部と、前記第２傾斜部でベンディングされて前記ボディとの接触時に前記第１屈折部の変形を制限する支持部からなる。

前記第２屈折部の幅方向中段に基板との点接触のための突出部が形成されて、前記突出部が前記第２屈折部に沿って延びる。

また、本発明による基板接続用コネクタは、基板の端が挿入されるハウジングと、前記ハウジングの内部に取り付けられて、基板の端に設けられたストリップに機械および電気的に接触されるターミナルを含めて構成される。

前記ハウジングは、ストリップが設けられた基板の端が挿入される基板挿入部と、前記ターミナルが取り付けられるターミナル挿入部を含み、前記基板挿入部と前記ターミナル挿入部は部分的に連結される。

前記基板挿入部の内壁には基板を固定する係止突起が形成されて、基板には前記係止突起が挿入される係止孔が形成される。

前記ハウジングの両側には基板の一部が挿入される挿入溝が形成されて、前記挿入溝は基板を結合方向に案内する。

上述のように構成された本発明は、基板と接触されるコンタクトの第２屈折部に外側に凸む突出部が形成されて、基板との接触時にコンタクトに印加される荷重を効果的に分散させることができ、これによって外部荷重によるターミナルの変形を防ぐことができる。さらに、コンタクトの第２屈折部は、突出部によって基板と点接触を行うため、基板とコンタクトの間に異物が流入されてもターミナルの接触状態を安定して維持することができる。

また、本発明は、第２屈折部に形成された突出部が該部分の剛性を増大させて、基板の頻繁な脱着による反復的な荷重でターミナルの弾性力と復元力を維持して接触性能を向上させることができる。

さらに本発明は、基板を固定するための係止突起がハウジングの内部に取り付けられて、回路の設計自由度を向上させることができ、外部要因による変形、破損および機能喪失などを防ぐことができる。

本発明の一実施形態によるターミナルの斜視図。 本発明の一実施形態によるターミナルの側面図。 本発明の一実施形態によるターミナルの断面図。 本発明の一実施形態によるターミナルの使用状態図。 本発明の一実施形態によるターミナルの使用状態図。 本発明の一実施形態によるターミナルの応力分布を示した図面。 本発明の一実施形態によるターミナルを含む基板接続用コネクタの斜視図。 本発明の一実施形態による基板接続用コネクタの断面図。 本発明の一実施形態による基板接続用コネクタの取り付け状態図。 従来のカードエッジコネクタを示した図面。

添付図面を参照して本発明による実施形態を詳説する。以下、本発明による実施形態を説明するにおいて、そして各図面の構成要素に参照符号を付するにおいて、同じ構成要素に対しては、たとえ他の図面上に示されるとしても同じ符号を付した。

本発明の一実施形態によるターミナルは、基板の端に設けられたストリップに機械および電気的に接触される接続手段である。

図１ないし図３に示されたように、本実施形態によるターミナル１００は、コネクタ（未図示）に取り付けられて基板（図１０の２００）の挿入方向に延びたボディ１１０と、ボディ１１０の内部に位置して基板２００と機械および電気的に接触されるコンタクト１２０と、ボディ１１０の後段に形成されてケーブル（未図示）が固定されるバレル１３０を含む。

上述した構成のターミナル１００は、基板２００によって印加された信号および電流をケーブルに伝達するように、逆にケーブルによって印加された信号および電流を基板２００に伝達するように導電性に優れる金属材質で製作される。特に、基板２００との接触時に変形されるコンタクト１２０が所定の復元力を有するように弾性に優れる金属材質で製作することが好ましい。

ボディ１１０は、基板２００の挿入方向に延びた底パネル１１２と、底パネル１１２の両側にそれぞれ形成されて、底パネル１１２と直角を成すようにベンディングされた側面パネル１１４からなる。すなわち、ボディ１１０は、基板２００の挿入方向に延びるものの、上面が開放された六面体状を有する。

底パネル１１２の先端には貫通孔１１５が形成されて、貫通孔１１５の一側には止め片１１６が形成される。貫通孔１１５は、ターミナル１００をコネクタに取り付けた時にランス（未図示）が挿入される部分であり、止め片１１６は、ターミナル１００をコネクタに取り付けた時に止め溝（未図示）に挿入される部分である。このような貫通孔１１５と止め片１１６は、コネクタに取り付けられたターミナル１００が流動することを防ぐための手段である。

底パネル１１２の中段には、コの字状のスリット１１７が形成されて、スリット１１７の内部には支持片１１８が設けられる。支持片１１８は、基板２００を挿入する過程においてコンタクト１２０に過度な外力が印加される場合、後述する第２傾斜部１２４と接触されて第１屈折部１２１の変形を制限することで、コンタクト１２０が塑性変形されることを防ぐ役割を担う。

上述した支持片１１８は、底パネル１１２と繋がった片持ちばり状を有するものの、底パネル１１２に対して斜めに配置されるように上部にベンディングされる。このように支持片１１８を斜めに配置する場合、基板２００の挿入時に変形されたコンタクト１２０との接触面積を増大させてコンタクト１２０の疲労を軽減し、接触性能を持続的に維持することができる。

一例として、本実施形態の支持片１１８は、底パネル１１２と１３３〜１７３度の角度を維持するように斜めにベンディングされるが、これは、基板２００の挿入時に変形されたコンタクト１２０の第２傾斜部１２４が底パネル１１２に対して傾くためである。

コンタクト１２０は、コネクタのスロットに挿入された基板２００を安定して支持するように、そして、基板２００に設けられたストリップ（図１０の２１０）との接触を効果的に維持するように所定の弾性を有する形状に製作される。すなわち、コンタクト１２０は、底パネル１１２の先端から延びて何度ベンディングされて、側面から見たとき、約「∠」の字状を有する（図３参照）。

図２と図３を参照してコンタクト１２０についてさらに詳細に考察する。

コンタクト１２０は、底パネル１１２の先端から後方にベンディングされた第１屈折部１２１を含む。第１屈折部１２１は、基板２００との接触時に弾性変形される部分であり、基板２００を除去した時に復元できるように約「Ｃ」の字状にベンディングされる。

第１屈折部１２１の端部には第１傾斜部１２２が延びる。第１傾斜部１２２は、第１屈折部１２１から後方に延びるものの、底パネル１１２と１５〜３５度の角度を成すように斜めに配置される。底パネル１１２に対して傾いた第１傾斜部１１２は、基板２００の挿入時に第１屈折部１２１が容易に変形されるように、そしてターミナル１００による挿入抵抗を最小限にして基板２００が挿入されやすくする。

第１傾斜部１２２の後段には、前方にベンディングされた第２屈折部１２３が設けられる。第２屈折部１２３は、基板２００が挿入された状態でストリップ２１０と接触される部分であり、第１屈折部１２１と対応する形状にベンディングされる。

第２屈折部１２３の端部には第２傾斜部１２４が延びる。第２傾斜部１２４は、第２屈折部１２３から前方に延びるものの、第１傾斜部１２２と５〜３０度の角度を成すように斜めに配置される。

第２傾斜部１２４の先端には支持部１２５が設けられる。支持部１２５は、第２傾斜部１２４の先端で上向きにベンディングされるものの、第２傾斜部１２４と６０〜１１０度の角度を成すようにベンディングされて、支持部１２５の端部は、第１傾斜部１２２から離隔するように位置される。

上述した第２傾斜部１２４と支持部１２５は、コンタクト１２０に過度な外力が印加される場合、第１屈折部１２１の変形を制限することで、コンタクト１２０の疲労を軽減させる。言い換えれば、過度な外力印加時、第２傾斜部１２４と支持部１２５が支持片１１８と底パネル１１２にそれぞれ接触されて第１屈折部１２１の変形を制限する。また、第２傾斜部１２４と支持部１２５は、支持片１１８と底パネル１１２にそれぞれ接触された状態で、第２屈折部１２３を基板２００のストリップ２１０に密着させてコンタクト１２０の接触性能が持続的に維持されるようにする。

一方、第２屈折部１２３には、コンタクト１２０に印加される荷重を分散して変形を防ぐための突出部１２６が設けられる。突出部１２６は、第２屈折部１２３の幅方向中段から外側に凸むように突き出された形状を有する。そして、突出部１２６が形成されたコンタクト１２０の内側面にはディンプル状の溝１２７が形成される。

突出部１２６と溝１２７は、第２屈折部１２３に沿って長く延びる。言い換えれば、第１傾斜部１２２の中段から始まり、第２屈折部１２３を経て第２傾斜部１２４の中段まで延びる。

例えば、第１傾斜部１２２で突出部１２６と溝１２７が形成された区間は、全体長さの約４０％位であり、第２傾斜部１２４で突出部１２６と溝１２７が形成された区間は、全体長さの約３０％である。このように、第１傾斜部１２２の約４０％区間に突出部１２６と溝１２７を形成する場合、弾性反発係数を最適化することができ、第２傾斜部１２４の約３０％区間に突出部１２６と溝１２７を形成する場合、接点位置を最適化することができる。

上述した突出部１２６の高さは０．１０〜０．２５ｍｍであり、幅は０．２０〜０．３５ｍｍに形成されることがよい。もし、突出部１２６の高さが０．２５ｍｍを超えるか幅が０．３５ｍｍより広い場合、コンタクト１２０に印加される荷重を効果的に分散させることができず、第２屈折部１２３の強度が低下して塑性変形のおそれがある。

バレル１３０は、ケーブル（未図示）を機械および電気的に連結するための手段である。かかるバレル１３０は、被覆の先端に露出したワイヤを圧搾する第１圧搾部１３２と、ワイヤに巻かれた被覆を圧搾する第２圧搾部１３４からなる。

図６ａは、本実施形態によるターミナル１００が基板２００と接触したときの応力分布を示し、図６ｂは、通常のターミナル１０が基板２０と接触したときの応力分布を示す。

図６ａに示されたように、本実施形態によるターミナル１００が基板２００に接触した状態で、第２屈折部１２４によって印加された荷重が第１屈折部１２１と支持部１２５に分散されることが分かる。すなわち、コンタクト１２０の内部応力がある一箇所に集中されず満遍なく分散されるため、コンタクト１２０の変形を防ぐことができる。

一方、通常のターミナル１０が基板２０に接触される状態で、第２屈折部１４によって印加された荷重が第１屈折部１２と第２屈折部１４に集中されることが分かる。したがって、荷重が集中された第１屈折部１２と第２屈折部１４で変形などの問題が発生するおそれが大きい。

図７と図８に示されたように、本実施形態によるターミナルを含む基板接続用コネクタ３００は、ハウジング３１０と、ハウジング３１０の内部に取り付けられたターミナル１００を含む。

ハウジング３１０は、基板２００の端が挿入できる六面体状を有する。ハウジング３１０の内部には、基板２００が挿入される基板挿入部３３０とターミナル１００が取り付けられるターミナル挿入部３２０が形成される。

基板挿入部３３０は、基板２００が挿入されるようにハウジング３１０の前面側に開放されて、その内部には係止突起３４０が形成される。また、基板挿入部３３０に挿入された基板２００には、係止突起３４０と対応する係止孔２２０が形成される。係止突起３４０と係止孔２２０は、基板挿入部３３０に挿入された基板２００が任意に分離されることを防ぐ。

ターミナル挿入部３２０は、ターミナル１００が取り付けられるようにハウジング３１０の後面に開放される。ターミナル挿入部３２０は、基板挿入部３３０の上部に位置して基板挿入部３３０と部分的に連結される。これは、ターミナル挿入部３２０に挿入されたターミナル１００が基板挿入部３３０に挿入された基板２００と機械および電気的に連結されるようにするためである。

ハウジング３１０の両側には、基板２００の結合方向に延びた挿入溝３５０が形成される。挿入溝３５０は、コネクタ３００の取り付け時に基板２００の一部が挿入される部分である。かかる挿入溝３５０は、コネクタ３００の取り付け過程において、基板２００の結合方向を案内するとともに基板２００とコネクタ３００の間の流動を防ぐ。

図９に示されたように。基板２００は、薄い厚さを有する板材である。基板２００の一側にはコネクタ３００が挿入されるように溝が設けられて、溝の内側端には信号および電流を伝達するためのストリップ２１０が設けられる。

本実施形態では、ストリップ２１０が基板２００の上面に設けられたと例示しているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、基板２００の下面にも設けられることはもちろんである。

以上、本発明を好ましい実施形態によって説明したが、上述した実施形態は、本発明の技術的思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明の技術的思想を脱しない範囲内で様々な変化が可能であることは、この分野における通常の知識を有する者であれば理解される。したがって、本発明の保護範囲は、特定実施形態ではなく、特許請求の範囲に記載した事項によって解釈すべきであり、それと同等な範囲内のあらゆる技術的思想も本発明の権利範囲に含まれると解釈すべきである。

１００ ターミナル
１１０ ボディ
１２０ コンタクト
１３０ バレル
２００ 基板
３００ ハウジング

Claims (17)

1. 基板の端に設けられたストリップに機械および電気的に接触されるターミナルにおいて、
   基板の挿入方向に延びたボディ；
   前記ボディの内部に位置して基板のストリップと接触されるコンタクト；及び、
   前記ボディの後段に形成されてケーブルが固定されるバレルを含み、
   前記コンタクトは、前記ボディの先端から後方にベンディングされて基板との接触時に弾性変形されることを特徴とするターミナル。
2. 前記コンタクトは、前記ボディの先端から後方にベンディングされて基板との接触時に弾性変形される第１屈折部と、前記第１屈折部から後方に延びた第１傾斜部と、前記第１傾斜部の後段から前方にベンディングされて基板と接触される第２屈折部と、前記第２屈折部から前方に延びた第２傾斜部と、前記第２傾斜部の先端でベンディングされて、前記ボディとの接触時に前記第１屈折部の変形を制限する支持部からなることを特徴とする、請求項１に記載のターミナル。
3. 前記第２屈折部の幅方向中段に基板との点接触のための突出部が形成されて、前記突出部が前記第２屈折部に沿って延びたことを特徴とする、請求項２に記載のターミナル。
4. 前記突出部は、前記第１傾斜部の中段から前記第２傾斜部の中段まで延びたことを特徴とする、請求項３に記載のターミナル。
5. 前記コンタクトの内側面のうち、前記突出部と対応する位置にディンプル状の溝が形成されたことを特徴とする、請求項４に記載のターミナル。
6. 前記突出部の高さは０．１０〜０．２５ｍｍであり、前記突出部の幅は０．２０〜０．３５ｍｍであることを特徴とする、請求項５に記載のターミナル。
7. 前記第１傾斜部は、前記ボディに対して１５〜３５度に配置されて、前記第２傾斜部は、前記第１傾斜部に対して５〜３０度に配置され、前記支持部は、前記第２傾斜部に対して６０〜１１０度にベンディングされることを特徴とする、請求項６に記載のターミナル。
8. 前記ボディは、底パネルと、前記底パネルの両側に形成された一対の側面パネルからなり、
   前記コンタクトは、前記底パネルから延びおよびベンディングされたことを特徴とする、請求項１に記載のターミナル。
9. 前記ボディの底面には、前記第２傾斜部と接触されて前記第１屈折部の変形を制限する支持片が設けられたことを特徴とする、請求項２に記載のターミナル。
10. 前記支持片は、前記底パネルに対して１３３〜７３度に配置されたことを特徴とする、請求項９に記載のターミナル。
11. 基板の端が挿入されるハウジング；及び、
    前記ハウジングの内部に取り付けられて、基板の端に設けられたストリップに機械および電気的に接触される、請求項１によるターミナルを含む基板接続用コネクタ。
12. 前記ハウジングは、ストリップが設けられた基板の端が挿入される基板挿入部と、前記ターミナルが取り付けられるターミナル挿入部を含み、
    前記基板挿入部と前記ターミナル挿入部は、部分的に連結されたことを特徴とする、請求項１１に記載の基板接続用コネクタ。
13. 前記基板挿入部の内壁には基板を固定する係止突起が形成されて、基板には前記係止突起が挿入される係止孔が形成されたことを特徴とする、請求項１２に記載の基板接続用コネクタ。
14. 前記ハウジングの両側には基板の一部が挿入される挿入溝が形成されて、前記挿入溝は、基板の結合方向を案内することを特徴とする、請求項１３に記載の基板接続用コネクタ。
15. コネクタ挿入のための溝が一側に形成されて、信号および電流を伝達するためのストリップが前記溝の内側端に設けられて、前記溝に挿入されたコネクタを固定する係止孔が形成された基板；
    前記ストリップが設けられた前記基板の一側が挿入される基板挿入部および前記基板挿入部に挿入された前記ストリップと機械および電気的に接触されるターミナルが取り付けられるターミナル挿入部が内部に形成されて、前記基板挿入部の内部に前記係止孔と対応する係止突起が突き出されて、前記溝に挿入できる六面体状に形成されたハウジング；及び、
    前記基板の挿入方向に延びたボディと、前記ボディの内部に位置して、前記ボディの先端から後方にベンディングされて前記ストリップと接触時に弾性変形されるコンタクトと、前記ボディの後段に形成されてケーブルが固定されるバレルからなるターミナルを含む基板接続用コネクタ。
16. 前記ハウジングの両側には、前記基板の結合方向に延びた挿入溝が形成されて、前記挿入溝の上部および下部には、前記基板の結合方向を案内するガイドが突き出されたことを特徴とする、請求項１５に記載の基板接続用コネクタ。
17. 前記挿入溝の底は、前記基板の結合方向に行くほど隆起して、前記基板の結合時に前記溝の両側内壁と密着されることを特徴とする、請求項１６に記載の基板接続用コネクタ。

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