JP2022041818A - Terminal and connector - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、端子及びコネクタに関するものである。 The present disclosure relates to terminals and connectors.
従来、LSI、CPU等の半導体装置であってPGA(Pin Grid Array)タイプの端子を備えるものは、プリント配線板等の回路基板に接続される場合、その端子が、前記回路基板に取付けられたソケットと呼ばれるコネクタを介して、回路基板の導電トレースに電気的に接続されるようになっている。そして、前記ソケットは、半導体装置のピン状の端子の各々に対応する複数の開口部が形成されたハウジングと、各開口部内に収容されて各ピン状の端子と係合する複数の端子とを備えている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, when a semiconductor device such as an LSI or a CPU having a PGA (Pin Grid Array) type terminal is connected to a circuit board such as a printed wiring board, the terminal is attached to the circuit board. It is electrically connected to the conductive trace of the circuit board via a connector called a socket. The socket includes a housing in which a plurality of openings corresponding to each of the pin-shaped terminals of the semiconductor device are formed, and a plurality of terminals housed in the openings and engaged with the pin-shaped terminals. (See, for example, Patent Document 1).
図9は従来のコネクタの端子を示す斜視図である。 FIG. 9 is a perspective view showing the terminals of the conventional connector.
図において、851は、図示されない回路基板上に搭載されるコネクタのハウジングに形成された複数の開口部の各々の内部に収容される端子であり、金属板に打抜き、曲げ等の加工を施すことによって作製されたものである。
In the figure,
そして、前記端子851は、平板状の支持部852と、該支持部852の上端に接続された屈曲した連結部853と、該連結部853の先端に接続された係合部854とを有する。なお、前記支持部852は、側方に分岐した分岐部852aを含んでいる。
The
また、前記係合部854は、上端が前記連結部853の先端に接続された第1側部854aと、該第1側部854aの下端に接続された底部854bと、下端が前記底部854bに接続された第2側部854cとを含む略コ字状の部分である。なお、前記第1側部854aと第2側部854cとは、前記係合部854の上端に形成された開口端854dに向けて漸次近接するように形成されている。さらに、該開口端854dの幅Wは、端子851が係合する図示されないピン状の端子の径よりも小さく、該ピン状の端子によって押広げられるように設定されている。そして、前記第1側部854a及び第2側部854cにおける開口端854dに対応する部分には、前記ピン状の端子を誘込む案内片854eが接続されている。
Further, the
前記端子851がハウジングに形成された各開口部内に収容された状態では、前記支持部852及び分岐部852aの下端は、前記開口部の底面を貫通する貫通孔に挿入されてハウジングの底面に到達し、これにより、前記端子851がハウジングに固定される。また、前記分岐部852aの下端は、ハウジングが搭載されている回路基板の表面の接続パッドにはんだ付によって電気的に接続される。さらに、前記支持部852における係合部854と反対側の側面は、開口部の内壁面に当接する。そのため、前記ピン状の端子が開口端854d内に挿入される際に係合部854が力を受けても、このような力が開口部の内壁面によって受止められるので、前記端子851の各部が変形したり、損傷を受けたりすることがない。
When the
しかしながら、前記従来のコネクタにおいては、近年の電子機器における部材の小型化に十分に対応することができない。スマートフォンのようなモバイル通信機器や、ラップトップコンピュータ、タブレット、デジタルカメラ、音楽プレーヤ、ゲーム機、ナビゲーション装置等の電子機器においては、筐体の小型低背化及びそれに伴う各部品の小型低背化が要求されているが、前記従来のコネクタでは、端子851を収容する複数の開口部が形成されたハウジングの寸法が大きいので、コネクタの小型低背化の要求に十分に対応することができない。
However, the conventional connector cannot sufficiently cope with the miniaturization of members in recent electronic devices. In mobile communication devices such as smartphones and electronic devices such as laptop computers, tablets, digital cameras, music players, game consoles, and navigation devices, the housing is made smaller and shorter, and each component is made smaller and shorter. However, in the conventional connector, since the size of the housing in which a plurality of openings for accommodating the
もっとも、ハウジングを省略することによって、前記従来のコネクタを小型低背化することも考えられる。しかし、その場合、前記端子851は、分岐部852aの下端が回路基板の表面の接続パッドにはんだ付されることによってのみ支えられることになるので、前述のようにピン状の端子が開口端854d内に挿入される際に係合部854が力を受けると、このような力によって、端子851の各部が変形したり、損傷を受けたりするか、又は、分岐部852aの下端と回路基板の表面の接続パッドとのはんだ付部分が破断してしまう可能性がある。
However, it is also conceivable to reduce the size and height of the conventional connector by omitting the housing. However, in that case, the
ここでは、前記従来のコネクタの問題点を解決して、高いスペース効率で相手方コネクタとの接続を実現することができ、小型低背でありながら、相手方端子と嵌合する際に相手方端子から力を受けても、変形したり、損傷を受けたりすることがなく、電気的接続状態を安定的に維持することができ、信頼性の高い端子及びコネクタを提供することを目的とする。 Here, the problem of the conventional connector can be solved and the connection with the other party connector can be realized with high space efficiency. It is an object of the present invention to provide highly reliable terminals and connectors that can stably maintain an electrical connection state without being deformed or damaged even if they are subjected to a shock.
そのために、端子においては、基板に固定される基板固定部と、相手方端子を挟持する一対の接触部と、前記基板固定部及び接触部に両端がそれぞれ接続された弾性変形部とを備え、該弾性変形部のばね定数が前記接触部のばね定数よりも小さい。 Therefore, the terminal is provided with a substrate fixing portion fixed to the substrate, a pair of contact portions sandwiching the mating terminal, and an elastically deformed portion having both ends connected to the substrate fixing portion and the contact portion. The spring constant of the elastically deformed portion is smaller than the spring constant of the contact portion.
他の端子においては、さらに、前記弾性変形部は、前記基板固定部及び接触部よりも板厚が薄い肉薄部を含む。 In the other terminals, the elastically deformed portion further includes a thin portion having a thinner plate thickness than the substrate fixing portion and the contact portion.
更に他の端子においては、さらに、各接触部は、前記弾性変形部の上端に接続され、前記基板固定部と平行に延在する基部と、該基部の下面から下方に向けて延在する接触腕部とを含み、各接触腕部は、下方に向うにつれて他方の接触腕部に接近するように傾斜する傾斜部を含む。 In yet another terminal, each contact portion is connected to the upper end of the elastically deformed portion and has a contact extending downward from the lower surface of the base portion with a base portion extending in parallel with the substrate fixing portion. Each contact arm includes an incline that inclines toward the other contact arm as it goes downward.
更に他の端子においては、さらに、前記弾性変形部は、前記基板固定部の基端に接続され、各基部は、その基端が前記弾性変形部に接続され、各接触腕部は、前記基部の基端と先端との中間位置から下方に向けて延在する。 In still another terminal, the elastically deformed portion is further connected to the base end of the substrate fixing portion, the base end of each base portion is connected to the elastically deformed portion, and each contact arm portion is connected to the base portion. It extends downward from the intermediate position between the base end and the tip of the.
更に他の端子においては、さらに、各基部は、その基端が前記弾性変形部に接続され、その先端はU字状の連結部によって他方の基部の先端と連結されている。 In still other terminals, the base of each base is connected to the elastically deformed portion, and the tip thereof is connected to the tip of the other base by a U-shaped connecting portion.
更に他の端子においては、さらに、各基部は、その基端が他のU字状の連結部によって他方の基部の基端と連結され、平面視において、一対の基部と一対の連結部とによって周囲を画定された開口部には、前記相手方端子が進入して、前記端子と嵌合する。 At yet another terminal, each base is further coupled to the base of the other base by another U-shaped connecting portion, and in plan view by a pair of bases and a pair of connecting portions. The mating terminal enters the opening defined by the periphery and fits with the terminal.
更に他の端子においては、さらに、前記基板固定部及び弾性変形部は、それぞれ、一対である。 In the other terminals, the substrate fixing portion and the elastically deforming portion are each paired.
コネクタにおいては、相手方端子と嵌合する端子と、該端子が表面に接続された基板とを備えるコネクタであって、前記端子は、前記基板に固定される基板固定部と、前記相手方端子を挟持する一対の接触部と、前記基板固定部及び接触部に両端がそれぞれ接続された弾性変形部とを含み、該弾性変形部のばね定数が前記接触部のばね定数よりも小さい。 The connector is a connector including a terminal that fits with the mating terminal and a board to which the terminal is connected to the surface, and the terminal sandwiches the board fixing portion fixed to the board and the mating terminal. A pair of contact portions and an elastically deformed portion having both ends connected to the substrate fixing portion and the contact portion are included, and the spring constant of the elastically deformed portion is smaller than the spring constant of the contact portion.
本開示によれば、高いスペース効率で相手方コネクタとの接続を実現することができ、小型低背でありながら、相手方端子と嵌合する際に相手方端子から力を受けても、端子が変形したり、損傷を受けたりすることがなく、電気的接続状態を安定的に維持することができ、信頼性が向上する。 According to the present disclosure, it is possible to realize a connection with a mating connector with high space efficiency, and despite its small size and low profile, the terminal is deformed even if a force is received from the mating terminal when mating with the mating terminal. It can maintain a stable electrical connection without being damaged or damaged, and reliability is improved.
以下、実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
図1は第1の実施の形態におけるコネクタと相手方コネクタとが嵌合した状態の斜視図、図2は第1の実施の形態におけるコネクタ及び相手コネクタの分解図、図3Aは第1の実施の形態におけるコネクタの斜視図、図3Bは第1の実施の形態における相手方コネクタの斜視図、図4Aは第1の実施の形態における端子の斜視図、図4Bは第1の実施の形態における端子の背面図、図4Cは第1の実施の形態における端子の側面図である。 FIG. 1 is a perspective view of a state in which the connector and the mating connector in the first embodiment are fitted, FIG. 2 is an exploded view of the connector and the mating connector in the first embodiment, and FIG. 3A is a first embodiment. 3B is a perspective view of the mating connector in the first embodiment, FIG. 4A is a perspective view of the terminal in the first embodiment, and FIG. 4B is a perspective view of the terminal in the first embodiment. The rear view and FIG. 4C are side views of the terminals in the first embodiment.
図において、1は本実施の形態におけるコネクタであって、基板11と、該基板11の表面に機械的及び電気的に接続された端子51とを備え、相手方コネクタ101と互いに嵌合される。また、該相手方コネクタ101は、相手方基板111と、該相手方基板111の表面に機械的及び電気的に接続された相手方端子151とを備える。
In the figure,
本実施の形態におけるコネクタ1は、例えば、スマートフォンのようなモバイル通信機器や、ラップトップコンピュータ、タブレット、デジタルカメラ、音楽プレーヤ、ゲーム機、ナビゲーション装置等の電子機器において、プリント回路基板等の基板同士を接続したり、LSI、CPU等の半導体装置と基板との間でパッド間隔を調整するインターポーザを基板に接続したりするために用いられるものである。したがって、相手方基板111は、基板11と同様の基板であってもよいし、インターポーザであってもよいが、ここでは、基板11と同様の基板である場合について説明する。なお、前記基板11及び相手方基板111は、例えば、電子機器等に使用されるプリント回路基板、フレキシブルフラットケーブル(FFC)、フレキシブル回路基板(FPC)等であるが、平板状の電気回路を有するものであれば、いかなる種類の基板であってもよい。
The
また、本実施の形態において、コネクタ1及び相手方コネクタ101の各部の構成及び動作を説明するために使用される上、下、左、右、前、後等の方向を示す表現は、絶対的なものでなく相対的なものであり、前記コネクタ1及び相手方コネクタ101の各部が図に示される姿勢である場合に適切であるが、その姿勢が変化した場合には姿勢の変化に応じて変更して解釈されるべきものである。
Further, in the present embodiment, the expressions indicating the directions of upper, lower, left, right, front, back, etc. used to explain the configuration and operation of each part of the
そして、前記コネクタ1は、基板11、及び、該基板11の表面に接続された端子51のみを備え、一般的なコネクタが備える合成樹脂等の絶縁性材料から成るハウジングであって、前記端子51を収容又は保持するようなハウジングを備えていない。なお、図に示される例において、端子51は、4つであって、平面視(X-Y平面上)において、長方形の各頂点に位置するように配置されているが、端子51の数及び配置の形態は、これに限定されるものでなく、任意に変更することができる。また、前記端子51は、好適には、縦横高さの各寸法が0.3~1.0〔mm〕程度であるが、端子51の各寸法は、これに限定されるものでなく、任意に変更することができる。さらに、前記基板11の表面には、図示されない基板11の電気回路に接続された長方形状の接続パッド61が形成されている。該接続パッド61の形状、寸法、数及び配置の形態は、端子51の形状、寸法、数及び配置の形態に適合するように設定される。
The
各端子51は、好適には、導電性の金属板に打抜き、曲げ等の加工を施すことによって一体的に作製されたものであり、具体的には、図4A~4Cに示されるように、一対の基板固定部52と、該基板固定部52から上方(Z軸正方向)に向けて延在する一対の弾性変形部53と、該弾性変形部53の上端に接続された一対の接触部54と、各接触部54同士を連結する一対の連結部55とを有する。また、平面視において、一対の接触部54と一対の連結部55とによって周囲を画定された空間は、相手方端子151が進入する開口部56となっている。そして、前記端子51は、概略、その幅方向(Y軸方向)中心を通るX-Z平面を対称面とした面対称となるような全体形状を有する。
Each terminal 51 is preferably integrally manufactured by punching, bending, or the like on a conductive metal plate, and specifically, as shown in FIGS. 4A to 4C. A pair of
前記一対の基板固定部52は、各々が基板11の長手方向(X軸方向)に延在する角柱状の部分であって、互いに平行となるように並べられている。ここでは、一方の基板固定部52を第1基板固定部52Aと称し、他方の基板固定部52を第2基板固定部52Bと称することとする。なお、第1基板固定部52Aと第2基板固定部52Bとを統合的に説明する場合には、基板固定部52として説明する。
The pair of
図に示される例において、第1基板固定部52Aは、切欠き52bより前方の先端延長部52aを含み、該先端延長部52aの分だけ、第2基板固定部52Bよりも長手方向の寸法が大きくなっている。第1基板固定部52A及び第2基板固定部52Bの後端(図4Cにおける右端)の位置が互いに等しいので、第1基板固定部52Aの先端、すなわち、前端は第2基板固定部52Bの前端よりも前方(X軸正方向)に位置する。これにより、製造工程において、作製された端子51を図示されない金属板から成る金属キャリアから切断して分離する際に、先端延長部52aを把持することによって該先端延長部52aの先端と金属キャリアとの境界部を容易に切断することができ、作業性が向上する。なお、前記先端延長部52aは、適宜省略することもできる。
In the example shown in the figure, the first
各端子51の一対の基板固定部52は、図1及び3Aに示されるように、その底面が基板11表面上の対応する接続パッド61の表面に対向した状態で、はんだ付によって接続パッド61の表面に機械的及び電気的に接続される。なお、図に示される例において、第1基板固定部52Aの先端延長部52aは、接続パッド61の表面に接続されていない。
As shown in FIGS. 1 and 3A, the pair of
前記一対の弾性変形部53は、各々が各基板固定部52の基端、すなわち、後端における上面から上方に向けて延在する角柱状の部分であって、互いに平行となるように並べられている。ここでは、第1基板固定部52Aに接続された弾性変形部53を第1弾性変形部53Aと称し、第2基板固定部52Bに接続された弾性変形部53を第2弾性変形部53Bと称することとする。なお、第1弾性変形部53Aと第2弾性変形部53Bとを統合的に説明する場合には、弾性変形部53として説明する。
Each of the pair of elastically
各弾性変形部53は、肉薄部としての窪み部53aと、該窪み部53aの下端に接続された下側傾斜部53bと、前記窪み部53aの上端に接続された上側傾斜部53cとを含んでいる。前記窪み部53aは、プレス等の加工を施すことによって作製された厚さ方向(Y軸方向)の寸法が小さい肉薄の部分であって、基板固定部52、接触部54及び連結部55よりも板厚が薄くなるように形成されている。図に示される例において、前記窪み部53aは、弾性変形部53の内側面(一対の弾性変形部53同士が互いに対向する側の面)を窪ませて形成され、弾性変形部53の外側面は、平坦で基板固定部52及び接触部54の外側面と面一となっているが、前記窪み部53aを弾性変形部53の外側面に形成することもできる。
Each elastically
そして、前記窪み部53aは、各弾性変形部53のほとんどを占める範囲に形成されるので、各弾性変形部53のほとんどの部分は、基板固定部52、接触部54及び連結部55よりも板厚が薄くなっている。したがって、前記弾性変形部53は、基板固定部52、接触部54及び連結部55よりも、柔軟であり、弾性変形しやすくなっている。特に、基板11の短手方向(Y軸方向)の力を受けた場合、弾性変形部53の断面係数が厚さ方向(Y軸方向)の寸法の二乗に比例し、断面二次モーメントが厚さ方向の寸法の三乗に比例するので、厚さ方向の寸法が小さい前記弾性変形部53は、前記力を受けた方向に弾性変形しやすくなっている。
Since the recessed
また、前記下側傾斜部53bは、下端が基板固定部52に接続された部分であって、板厚が基板固定部52の寸法から窪み部53aの寸法にまで、上方に向うにつれて、漸減する部分である。さらに、前記上側傾斜部53cは、上端が接触部54に接続された部分であって、板厚が接触部54の寸法から窪み部53aの寸法にまで、下方に向うにつれて、漸減する部分である。
Further, the lower
前記一対の接触部54の各々は、互いに平行に、かつ、各基板固定部52と平行に基板11の長手方向に延在する角柱状の部材であってその基端、すなわち、後端(図4Cにおける右端)が各弾性変形部53の上端、すなわち、上側傾斜部53cの上端に接続された基部54aと、該基部54aの下面から下方に向けて延在する接触腕部54bとを含んでいる。ここでは、第1弾性変形部53Aに接続された接触部54を第1接触部54Aと称し、第2弾性変形部53Bに接続された接触部54を第2接触部54Bと称することとする。なお、第1接触部54Aと第2接触部54Bとを統合的に説明する場合には、接触部54として説明する。
Each of the pair of
図に示される例において、第2接触部54Bは、基部54aの先端、すなわち、前端(図4Cにおける左端)において下面から下方に向けて延在する下方凸部54a1を含んでいる。該下方凸部54a1の上下方向(Z軸方向)の寸法は、接触腕部54bよりも小さくなっている。なお、前記下方凸部54a1は、適宜省略することもできる。
In the example shown in the figure, the
各接触腕部54bは、基部54aの前端と後端との中間位置において、前記基部54aの下面に接続されている。そして、各接触腕部54bは、前記基部54aの下面に上端が接続された基端部54b1と、該基端部54b1の下端に上端が接続され、図4Bに明確に示されるように、下方に向うにつれて他方の接触腕部54bに接近するように傾斜する傾斜部54b2と、該傾斜部54b2の下端に上端が接続され、下方に向けて延在する先端部54b3とを含んでいる。なお、前記接触腕部54bの各部の板厚は、均一であり、かつ、基部54aの板厚とも同一である。前記接触腕部54bは、相手方端子151の接触部154と接触する部分であり、一対の接触腕部54b同士の間に、相手方端子151の接触部154が上方から下向きに相対的に移動して進入する。そして、互いに対向する先端部54b3の間隔(Y軸方向の間隔)が前記相手方端子151における基板11の短手方向(Y軸方向)の外寸よりも小さく設定されているので、互いに対向する先端部54b3の間隔は、前記相手方端子151の接触部154によって弾性的に押広げられる。これにより、前記接触腕部54bがばね力を発揮するので、相手方端子151の接触部154は、基板11の短手方向の両側から前記接触腕部54bによって挟持され、該接触腕部54bと確実に接触して導通する。
Each
なお、前記基部54a及び接触腕部54bを含む接触部54は、厚さ方向の寸法が基板固定部52及び連結部55と同一であって、弾性変形部53の窪み部53aの厚さ方向の寸法よりも大きくなっているので、基板11の短手方向の力を受けた場合には、弾性変形部53よりも断面二次係数が大きいので、弾性変形部53よりも変形しにくい。
The
また、該弾性変形部53は、基板固定部52の後端から上方に向けて延在し、基部54aは、弾性変形部53の上端から前方に向けて延在し、接触腕部54bは、基部54aの前端と後端との中間位置から下方に向けて延在しているので、基板固定部52の下面から、弾性変形部53、基部54a及び接触腕部54bの表面をたどって接触腕部54bの先端近傍にまで到達する経路の長さが長くなっている。したがって、基板固定部52の下面から、はんだやフラックスが、前記経路をたどって、接触腕部54bと相手方端子151の接触部154との接触部分に到達することが、効果的に防止される。このように、はんだ上りやフラックス上りが生じないので、接触腕部54bと相手方端子151の接触部154との導通状態が良好に維持される。
Further, the elastically
前記一対の連結部55の各々は、角柱状の部材を基板11の長手方向に観て、すなわち、Y-Z平面上において、概略U字を逆さにしたような形状となるように湾曲させたものであって、平面視(X-Y平面上)において、基板11の短手方向(Y軸方向)に延在して互いに平行となるように並べられ、一対の接触部54の基部54aの前端同士及び後端同士をそれぞれ連結する。ここでは、接触部54の基部54aの前端同士を連結する連結部55を第1連結部55Aと称し、接触部54の基部54aの後端同士を連結する連結部55を第2連結部55Bと称することとする。前記第1連結部55Aの両端は、基部54aの前端における上面に接続され、前記第2連結部55Bの両端は、基部54aの後端における上面に接続されている。なお、第1連結部55Aと第2連結部55Bとを統合的に説明する場合には、連結部55として説明する。
Each of the pair of connecting
このように、一対の接触部54の基部54aの前端同士及び後端同士が、それぞれ、連結部55によって連結されているので、相手方端子151の接触部154が一対の接触腕部54b同士の間に進入する際に、前記相手方端子151の接触部154から、一対の接触部54の間隔を押広げるような力を受けても、互いに対向する基部54aの間隔が押広げられることがない。したがって、相手方端子151の接触部154が一対の接触腕部54b同士の間に進入する際には、主として、概略上下方向に延在する細長いカンチレバー状の接触腕部54bが弾性的に変形して、互いに対向する先端部54b3の間隔が押広げられる。
In this way, the front ends and the rear ends of the
なお、相手方端子151の接触部154が一対の接触腕部54b同士の間に進入する際に、一対の接触腕部54bは前記相手方端子151の接触部154から下向きの力も受けるところ、接触腕部54bが基部54aの前端と後端との中間位置において基部54aに接続され、基部54aの後端のみが弾性変形部53によって下方から支持されているのであるから、該弾性変形部53には、その上端を前方に変位させるような曲げ力が作用する。しかし、基板11の長手方向(X軸方向)の力を受けた場合、弾性変形部53は、前後方向(X軸方向)の寸法が厚さ方向(Y軸方向)の寸法よりも大きく、かつ、その場合の弾性変形部53の断面二次係数が前後方向の寸法の二乗に比例するので、前記弾性変形部53は、その上端が前方に変位するようには曲がりにくくなっている。なお、連結部55によって互いに連結された一対の接触部54を支持するのに十分であれば、弾性変形部53及び基板固定部52は、必ずしも一対のものである必要はなく、片側のみであってもよい。
When the
また、前記相手方コネクタ101は、相手方基板111及び相手方端子151に加えて、端子保持部材121を更に備える。なお、図に示される例において、相手方端子151は、4つであって、平面視(X-Y平面上)において、長方形の各頂点に位置するように配置されているが、相手方端子151の数及び配置の形態は、これに限定されるものでなく、コネクタ1の端子51の数及び配置の形態に適合するように、変更することができる。さらに、前記相手方基板111の表面には、図示されない相手方基板111の電気回路に接続された円形状の相手方接続パッド161が形成されている。該相手方接続パッド161の形状、寸法、数及び配置の形態は、相手方端子151の形状、寸法、数及び配置の形態に適合するように設定される。
Further, the
そして、本実施の形態における相手方端子151は、好適には、導電性の金属の棒状材に切削、転造、切断等の加工を施すことによって一体的に作製されたものであり、具体的には、図2及び3Bに示されるように、基板固定部152と、該基板固定部152から下方(Z軸負方向)に向けて延在する接触部154とを有する。
The
図に示される例において、前記基板固定部152は、厚板の円板状の部材であって、その直径が相手方接続パッド161の直径よりも小さく設定されている。そして、前記基板固定部152は、図3Bに示されるように、その底面(接触部154と反対側の面)が相手方基板111表面上の対応する相手方接続パッド161の表面に対向した状態で、はんだ付によって相手方接続パッド161の表面に機械的及び電気的に接続される。また、前記接触部154は、円柱状の部材であって、その外径は、基板固定部152の外径より小さく、さらに、コネクタ1の端子51における開口部56の周囲を画定する一対の連結部55同士の間隔及び一対の接触部54の基部54a同士の間隔より小さく、かつ、互いに対向する先端部54b3の間隔より大きくなるように設定されている。
In the example shown in the figure, the
前記端子保持部材121は、合成樹脂等の絶縁性材料から成る部材であって、平面形状が長方形状の厚板状の部材であり、前記端子保持部材121を板厚方向に貫通する貫通孔121aが形成されている。該貫通孔121aの形状、寸法、数及び配置の形態は、相手方端子151の形状、寸法、数及び配置の形態に適合するように設定される。そして、各相手方端子151の接触部154は、対応する貫通孔121aに挿入されて保持される。なお、前記貫通孔121aの内径は接触部154の直径よりもわずかに小さい程度に設定されることが望ましく、これにより、接触部154は、貫通孔121aに圧入された状態となり、安定的に保持される。
The
なお、前記基板固定部152、接触部154及び貫通孔121aの断面形状は、必ずしも、図に示される例のように円形である必要はなく、例えば、正方形、六角形、八角形等の形状であってもよいが、ここでは、円形である場合について説明する。
The cross-sectional shape of the
また、前記相手方コネクタ101を組立てる際には、望ましくは、まず、各相手方端子151の接触部154を端子保持部材121の対応する貫通孔121aに挿入して、所定の長さだけ接触部154の先端を貫通孔121aから突出させる。これにより、各相手方端子151は、基板固定部152の底面が互いにほぼ面一となった状態で、かつ、配置の形態が相手方接続パッド161の形態と同様になった状態で端子保持部材121によって保持される。そして、端子保持部材121によって保持された状態の複数の相手方端子151の基板固定部152の底面を、相手方基板111の相手方接続パッド161に対向させた状態で、はんだ付によって接続させる。これにより、相手方コネクタ101を容易に、かつ、短時間で組立てることができる。
Further, when assembling the
次に、前記構成のコネクタ1と相手方コネクタ101とを嵌合させる動作について説明する。
Next, the operation of fitting the
図5は第1の実施の形態におけるコネクタと相手方コネクタとが嵌合する直前の状態を示す二面図、図6は第1の実施の形態におけるコネクタと相手方コネクタとが嵌合した状態を示す二面図、図7は第1の実施の形態における端子が相手方端子の位置ずれを吸収する動作を示す二面図である。なお、図5及び6において、(a)は背面図、(b)は側面図であり、図7において、(a)は端子と相手方端子とが嵌合する第1の過程を示す図、(b)は端子と相手方端子とが嵌合する第2の過程を示す図である。 FIG. 5 is a two-view view showing a state immediately before the connector and the mating connector in the first embodiment are fitted, and FIG. 6 is a state in which the connector and the mating connector in the first embodiment are fitted. Two views and FIG. 7 are two views showing an operation in which the terminal in the first embodiment absorbs the misalignment of the mating terminal. 5 and 6, FIG. 5A is a rear view, FIG. 7B is a side view, and FIG. 7A is a diagram showing a first process in which the terminal and the mating terminal are fitted to each other. b) is a diagram showing a second process in which the terminal and the mating terminal are fitted.
まず、オペレータは、図5に示されるように、コネクタ1の基板11の表面と、相手方コネクタ101の相手方基板111の表面とを対向させた状態とし、X-Y平面において、各端子51の開口部56の中心の位置と、対応する相手方端子151の接触部154の中心の位置とが合致すると、コネクタ1と相手コネクタ101とが互いに正規位置となり、コネクタ1と相手コネクタ101との位置合せが完了する。
First, as shown in FIG. 5, the operator sets the surface of the
このような正規位置を維持しつつ、コネクタ1及び/又は相手コネクタ101を相手側に接近する方向、すなわち、嵌合方向に移動させると、相手コネクタ101の相手方端子151の接触部154がコネクタ1の端子51の開口部56内に進入し、さらに、前記端子51の一対の接触腕部54b同士の間に進入する。前記一対の接触腕部54bにおいて、基端部54b1同士の間隔は相手方端子151の接触部154の外寸よりも大きいが、傾斜する傾斜部54b2同士の間隔は下方に向うにつれて漸減するので、相手方端子151の接触部154は、途中で傾斜部54b2に接触する。そして、一対の接触腕部54bの互いに向合う面において、傾斜部54b2と先端部54b3との接続部分は湾曲しているので、相手方端子151の接触部154が更に進行すると、接触腕部54b同士の間隔がスムーズに押広げられる。そして、主として、細長いカンチレバー状の接触腕部54bが弾性的に変形して、互いに対向する先端部54b3の間隔が押広げられ、接触腕部54bは、自身の発揮するばね力によって、相手方端子151の接触部154の両側に押付けられる。これにより、図1及び6に示されるように、コネクタ1と相手方コネクタ101との嵌合が完了すると、各端子51と各相手方端子151とが導通した状態となる。
When the
つまり、図6に示されるように、各相手方端子151の接触部154が各端子51の一対の接触腕部54b同士の間に進入することにより、前記相手方端子151の接触部154からの力を受けて、前記一対の接触部54の間隔が弾性的に押広げられる。これにより、前記接触腕部54bがばね力を発揮するので、相手方端子151の接触部154は、基板11の短手方向の両側から前記接触腕部54bによって挟持され、該接触腕部54bと確実に接触して導通する。したがって、衝撃や振動を受けたときにも、各端子51と各相手端子151との導通状態を維持することができる。そして、各端子51の基板固定部52が接続された基板11上の接続パッド61に連結された導電トレースと、相手端子151の基板固定部152が接続された相手方基板111上の相手方接続パッド161に連結された導電トレースとが導通する。
That is, as shown in FIG. 6, the
ところで、コネクタ1及び/又は相手方コネクタ101の各部の寸法精度の低下や組立公差の増加、コネクタ1と相手方コネクタ101とを嵌合させる動作精度の低下等の何らかの原因により、いくつかの端子51の開口部56の中心の位置と、対応する相手方端子151の接触部154の中心の位置とがずれてしまうことがある。すなわち、端子51に対し、相対的に、相手方端子151に位置ずれが生じてしまう場合がある。しかし、このような場合であっても、端子51は、弾性変形部53を有するので、前記相手方端子151の位置ずれを吸収することができる。
By the way, some
例えば、端子51に対し、相対的に、基板11の短手方向(Y軸方向)への位置ずれが相手方端子151に生じた場合、図7(a)に示されるように、相手方端子151の接触部154は、端子51の開口部56内に進入する際に、該開口部56の中心から基板11の短手方向(図7(a)に示される例においては、Y軸正方向)に偏倚した状態となっている。この状態で、相手方端子151の接触部154が端子51の一対の接触腕部54b同士の間に進入すると、図7(b)に示されるように、弾性変形部53が変形し、該弾性変形部53の上端に接続された接触部54及び連結部55は、相手方端子151の接触部154と同様に、基板11の短手方向に偏倚して、嵌合が完了する。そして、図6に示されるような端子51の開口部56の中心の位置と相手方端子151の接触部154の中心の位置とが合致している場合と同様に、一対の接触部54の間隔は、相手方端子151の接触部154からの力を受けて、弾性的に押広げられる。これにより、前記接触腕部54bがばね力を発揮するので、相手方端子151の接触部154は、基板11の短手方向の両側から前記接触腕部54bによって挟持され、該接触腕部54bと確実に接触して導通する。したがって、衝撃や振動を受けたときにも、各端子51と各相手端子151との導通状態を維持することができる。
For example, when the position shift of the
つまり、端子51と相手方端子151との間に位置ずれが生じた場合、接触部54よりも、柔軟であり、弾性変形しやすい、すなわち、ばね定数の低い弾性変形部53が、主として、変形することによって、位置ずれを吸収する。したがって、端子51及び相手方端子151は、塑性変形したり、破損したりすることがなく、端子51と接続パッド61との接続及び相手方端子151と相手方接続パッド161との接続が破断することもない。また、接触部54は、比較的弾性変形しにくい、すなわち、ばね定数が高いので、相手方端子151の接触部154が一対の接触部54の間に進入し、該一対の接触部54の間隔が押広げられると、接触腕部54bが強いばね力を発揮するため、前記接触部154を強く挟持することができ、接触腕部54bと接触部154との接触が確実になる。したがって、衝撃や振動を受けたときにも、各端子51と各相手端子151との導通状態を維持することができる。
That is, when a positional deviation occurs between the terminal 51 and the
このように、本実施の形態におけるコネクタ1においては、端子51が、一対の弾性変形部53を有し、一対の接触部54の各々が各弾性変形部53に接続されているので、一対の接触部54は、弾性変形部53が弾性変形する方向に偏倚することができる。そのため、端子51とは別体の樹脂等から成るハウジングを用いて相手方端子151の位置ずれの範囲を規制する必要がなく、嵌合時に位置ずれが生じても、接触部54同士の位置関係が変化しないので、一対の接触腕部54bが相手方端子151を均等な接触圧で挟持することができ、端子51と相手方端子151との安定した接触状態を得ることができる。また、端子51が、簡素な構成でありながら、位置ずれを吸収することができるので、端子51及び相手方端子151は、塑性変形したり、破損したりすることがなく、端子51と接続パッド61との接続及び相手方端子151と相手方接続パッド161との接続が破断することもないので、基板11と相手方基板111とを安定的に接続することができる。さらに、外力や衝撃を受けても、一対の弾性変形部53が弾性変形して吸収するので、基板固定部52に伝達されることがないので、いわゆるはんだ剥がれが生じて端子51と接続パッド61との接続が破断してしまうことがなく、端子51と基板11との導通状態が安定する。
As described above, in the
また、一対の接触部54の各々は、各弾性変形部53の上端に接続された基部54aと、該基部54aの下面から下方に向けて延在する接触腕部54bとを含んでいる。そして、各接触腕部54bは、基部54aの下面に上端が接続された基端部54b1と、該基端部54b1の下端に上端が接続され、下方に向うにつれて他方の接触腕部54bに接近するように傾斜する傾斜部54b2と、該傾斜部54b2の下端に上端が接続され、下方に向けて延在する先端部54b3とを含んでいる。互いに向合う接触腕部54b同士の間隔(Y軸方向の距離)は、下方に向うにつれて漸減して、相手方端子151の接触部154の外寸よりも小さくなり、先端部54b3において最小となる。そのため、端子51とは別体の樹脂等から成るハウジングを用いて相手方端子151が相対的に進入してくる開口部分を狭くして、端子51に対する相手方端子151の位置合せをしなくても、相手方端子151の接触部154が、傾斜部54b2の傾斜に沿ってスムーズに、一対の接触腕部54bの間に導入されるので、端子51及び相手方端子151は、塑性変形したり、破損したりすることがない。また、接触腕部54bは、弾性変形部53と重ならない位置に配設することができる。図に示される例においては、接触腕部54bが弾性変形部53の前方(X軸正方向)に位置している。これにより、該弾性変形部53はその板厚方向(Y軸方向)に変形しても、接触腕部54bと干渉することがなく、スムーズに弾性変形することができる。
Further, each of the pair of
また、一対の接触部54を互いに連結する連結部55は、弾性変形部53と重ならない位置に配設された接触腕部54bと更に重ならない位置に配設することができる。図に示される例においては、弾性変形部53の前方に位置する接触腕部54bの更に前方に第1連結部55Aが配設されている。これにより、弾性変形部53から離れた位置において基部54a同士が連結されるので、接触部54同士の位置関係が変化しにくく、接触腕部54b同士が相手方端子151の接触部154を均等な接触圧で挟持することができ、端子51と相手方端子151との安定した接触状態を得ることができる。
Further, the connecting
また、前記連結部55は、弾性変形部53と重なる位置に配設することができる。図に示される例においては、下面に弾性変形部53が接続された基部54aの後端における上面に第2連結部55Bが接続されている。これにより、実質的に、一対の弾性変形部53の上端が連結部55によって連結されるので、一方の弾性変形部53の変形に他方の弾性変形部53が追随して変形しやすくなり、端子51と相手方端子151との安定した接触状態を得ることができる。
Further, the connecting
また、接触腕部54bの厚さ方向(Y軸方向)の寸法、すなわち、板厚を、弾性変形部53よりも厚くすることができる。これにより、嵌合の際に端子51と相手方端子151との間に位置ずれが生じた場合、接触腕部54bが相手方端子151の接触部154によって押されて弾性的に変形し、十分な接触圧を発揮して相手方端子151の接触部154と接触する前に、弾性変形部53が弾性的に変形して位置ずれを吸収するので、安定した状態で電気導通を開始することができる。
Further, the dimension of the
また、各弾性変形部53においては、端子51の他の部分よりも板厚が薄い窪み部53aの下端に、上方に向うにつれて板厚が漸減する下側傾斜部53bを形成することができる。これにより、弾性変形部53の変形の支点となり得る箇所が補強され、過度な変形による塑性変形の発生を抑止することができる。さらに、窪み部53aの上端に下方に向うにつれて板厚が漸減する上側傾斜部53cを形成することにより、弾性変形部53の上端付近が接触部54から受けた力によって塑性変形しないように、補強することができる。
Further, in each elastically
このように、本実施の形態における端子51は、基板11に固定される基板固定部52と、相手方端子151を挟持する一対の接触部54と、基板固定部52及び接触部54に両端がそれぞれ接続された弾性変形部53とを備え、弾性変形部53のばね定数が接触部54のばね定数よりも小さい。また、本実施の形態におけるコネクタ1は、相手方端子151と嵌合する端子51と、端子51が表面に接続された基板11とを備える。そして、端子51は、基板11に固定される基板固定部52と、相手方端子151を挟持する一対の接触部54と、基板固定部52及び接触部54に両端がそれぞれ接続された弾性変形部53とを含み、弾性変形部53のばね定数が接触部54のばね定数よりも小さい。
As described above, the terminal 51 in the present embodiment has a
これにより、高いスペース効率で相手方コネクタ101との接続を実現することができ、小型低背でありながら、相手方端子151と嵌合する際に相手方端子151から力を受けても、端子51が変形したり、損傷を受けることがなく、電気的接続状態を安定的に維持することができ、信頼性が向上する。また、いわゆるはんだ剥がれが生じて端子51と接続パッド61との接続が破断してしまうことがなく、端子51と基板11との導通状態が安定する。さらに、相手方端子151と相手方接続パッド161との接続が破断してしまうこともない。
As a result, the connection with the
また、弾性変形部53は、基板固定部52及び接触部54よりも板厚が薄い窪み部53aを含んでいる。さらに、各接触部54は、弾性変形部53の上端に接続され、基板固定部52と平行に延在する基部54aと、基部54aの下面から下方に向けて延在する接触腕部54bとを含み、各接触腕部54bは、下方に向うにつれて他方の接触腕部54bに接近するように傾斜する傾斜部54b2を含んでいる。さらに、各弾性変形部53は、基板固定部52の基端に接続され、各基部54aは、その基端が弾性変形部53に接続され、各接触腕部54bは、基部54aの基端と先端との中間位置から下方に向けて延在する。さらに、各基部54aは、その基端が弾性変形部53に接続され、その先端はU字状の連結部55によって他方の基部54aの先端と連結されている。さらに、各基部54aは、その基端が他のU字状の連結部55によって他方の基部54aの基端と連結され、平面視において、一対の基部54aと一対の連結部55とによって周囲を画定された開口部56には、相手方端子151が進入して、端子51と嵌合する。さらに、端子51と接続パッド61との接続及び相手方端子151と相手方接続パッド161との接続が破断することもない。
Further, the elastically
次に、第2の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第1の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。 Next, a second embodiment will be described. For those having the same structure as that of the first embodiment, the description thereof will be omitted by assigning the same reference numerals. Further, the description of the same operation and the same effect as that of the first embodiment will be omitted.
図8は第2の実施の形態における端子の斜視図である。 FIG. 8 is a perspective view of the terminals according to the second embodiment.
本実施の形態において、端子51は、図8に示されるように、一対の基板固定部52と、一対の弾性変形部53と、一対の接触部54と、各接触部54同士を連結する連結部55とを有する。そして、前記端子51は、概略、その幅方向(Y軸方向)中心を通るX-Z平面を対称面とした面対称となるような全体形状を有する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the terminal 51 is connected to connect a pair of
本実施の形態における接触部54は、前記第1の実施の形態と同様である。
The
本実施の形態における基板固定部52では、第1基板固定部52Aと第2基板固定部52Bとの間隔は、前記第1の実施の形態における第1基板固定部52Aと第2基板固定部52Bとの間隔よりも狭くなっている。また、前記第1の実施の形態における基板固定部52は、断面形状が上下方向(Z軸方向)の寸法が横方向(Y軸方向)より長い長方形である角柱状であって、横方向、すなわち、厚さ方向の寸法が弾性変形部53の窪み部53aよりも大きいのに対して、本実施の実施の形態における基板固定部52は、断面形状が上下方向の寸法が横方向より短い長方形である平板状であり、上下方向、すなわち、厚さ方向の寸法が弾性変形部53の窪み部53aと同等である。
In the
前記第1の実施の形態における弾性変形部53は、上下方向に直線状に延在する部分であって、窪み部53aの下端に接続された下側傾斜部53bが基板固定部52の上面に接続されているのに対して、本実施の形態における弾性変形部53は、下側傾斜部53bを含んでおらず、窪み部53aは、前後方向(X軸方向)に観て、すなわち、Y-Z平面上において、下端近傍部が湾曲した略J字状の形状を有し、下端が基板固定部52の側面に接続されている。
The elastically
前記第1の実施の形態における連結部55は、一対であって、各々が、接触部54の基部54aの前端同士及び後端同士をそれぞれ連結するのに対して、本実施の形態における連結部55は、単一であり、接触部54の基部54aの前端同士のみを連結する。また、前記第1の実施の形態における連結部55は、前後方向に観て、すなわち、Y-Z平面上において、概略U字を逆さにしたような形状となるように湾曲させたものであって、その両端が接触部54の基部54aの前端及び後端における上面に接続されているのに対し、本実施の形態における連結部55は、平面視、すなわち、X-Y平面上において、概略U字のような形状となるように湾曲させたものであって、その両端が接触部54の基部54aの前端面に接続されている。
The connecting
前記第1の実施の形態における開口部56は、平面視において、一対の接触部54と一対の連結部55とによって周囲4辺を画定されているのに対し、本実施の形態における開口部56は、平面視において、一対の接触部54と単一の連結部55とによって周囲4辺のうちの3辺のみが画定され、1辺は開放されている。
In the plan view, the
なお、本実施の形態における端子51及びコネクタ1のその他の点の構成、並びに、動作及び効果については、前記第1の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
Since the configuration, operation, and effect of other points of the terminal 51 and the
また、本明細書の開示は、好適で例示的な実施の形態に関する特徴を述べたものである。ここに添付された特許請求の範囲内及びその趣旨内における種々の他の実施の形態、修正及び変形は、当業者であれば、本明細書の開示を総覧することにより、当然に考え付くことである。 The disclosure herein also describes features relating to suitable and exemplary embodiments. Various other embodiments, modifications and modifications within the scope and purpose of the claims attached herein can be naturally conceived by those skilled in the art by reviewing the disclosure of the present specification. be.
本開示は、端子及びコネクタに適用することができる。 The present disclosure is applicable to terminals and connectors.
1 コネクタ
11 基板
51、851 端子
52 基板固定部
52a 先端延長部
52A 第1基板固定部
52b 切欠き
52B 第2基板固定部
53 弾性変形部
53a 窪み部
53A 第1弾性変形部
53b 下側傾斜部
53B 第2弾性変形部
53c 上側傾斜部
54、154 接触部
54a 基部
54a1 下方凸部
54A 第1接触部
54b 接触腕部
54b1 基端部
54b2 傾斜部
54b3 先端部
54B 第2接触部
55、853 連結部
55A 第1連結部
55B 第2連結部
56 開口部
61 接続パッド
101 相手方コネクタ
111 相手方基板
121 端子保持部材
121a 貫通孔
151 相手方端子
152 基板固定部
161 相手方接続パッド
852 支持部
852a 分岐部
854 係合部
854a 第1側部
854b 底部
854c 第2側部
854d 開口端
854e 案内片
1
Claims (8)
(b)相手方端子を挟持する一対の接触部と、
(c)前記基板固定部及び接触部に両端がそれぞれ接続された弾性変形部とを備え、
(d)該弾性変形部のばね定数が前記接触部のばね定数よりも小さいことを特徴とする端子。 (A) The board fixing portion fixed to the board and
(B) A pair of contact parts that sandwich the other terminal and
(C) The substrate fixing portion and the contact portion are provided with elastically deformed portions having both ends connected to each other.
(D) A terminal characterized in that the spring constant of the elastically deformed portion is smaller than the spring constant of the contact portion.
(b)前記端子は、前記基板に固定される基板固定部と、前記相手方端子を挟持する一対の接触部と、前記基板固定部及び接触部に両端がそれぞれ接続された弾性変形部とを含み、該弾性変形部のばね定数が前記接触部のばね定数よりも小さいことを特徴とするコネクタ。 (A) A connector including a terminal that fits with a mating terminal and a substrate to which the terminal is connected to the surface.
(B) The terminal includes a substrate fixing portion fixed to the substrate, a pair of contact portions sandwiching the mating terminal, and an elastically deformed portion having both ends connected to the substrate fixing portion and the contact portion. A connector characterized in that the spring constant of the elastically deformed portion is smaller than the spring constant of the contact portion.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230911 |