JP4142159B2 - プリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１に発明の上位概念として規定した形式の装置、つまり１つのケーシングと、該ケーシング内に収納された相互接近方向及び相互離反方向に旋回可能な２つのコネクタ半部とを備え、前記の両コネクタ半部が、相互離反旋回した組付け位置において、互いに接続すべき両プリント配線板の一方の挿入を許し、また相互接近旋回した接続位置において前記の挿入されたプリント配線板を接点接続する形式のプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
前記形式のプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタは例えば米国特許第３１３０３５１号明細書に基づいて公知であり、かつ２つのプリント配線板を実質的に力を要せずに（ゼロ力で）電気的かつ機械的に互いに結合するために役立てられ、就中、第１プリント配線板を、第２プリント配線板（例えば所謂「背壁−プリント配線板」）の上に実質的に垂直に簡便にかつ無理なく差し嵌め、その際に第１プリント配線板を電気的にも機械的にも固定的かつ確実に第２プリント配線板と接続するために使用される。
【０００３】
プリント配線板の接続時に互いに接続すべき接点の個数は周知のようにケース・バイ・ケースで異なっており、かつ著しく多様に変化することができる。従ってプリント配線板を接続するプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタも、種々異なった多数の接点を考慮して設計されねばならない。
【０００４】
プリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタは前記の理由から、種々異なった長さで提供されねばならず、しかも種々異なった長さは、基準長さ（例えば２５ｍｍ）の整数倍に相当しているのが有利である。
【０００５】
しかしながら種々異なった長さのプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタの製造は比較的高い経費を伴う。それというのは（殊に同一の装置にも拘わらず）異なった大きさの単独部品が製造されて組立てられねばならないからである。
【０００６】
この問題を回避できるのは、基準長さを有するプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタを製造し、かつ、これを並置によって任意の全体長さに組合わせできるように構成した場合だけである。しかしながらこの種のプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタは、少なくともこれらを複数個組合わせて、より大きな１つのプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタを形成せねばならない場合には、加工し難い。その加工には高い作業工程数と極度に高い精密度が要求される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の課題は、請求項１に上位概念として規定した形式のプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタを改良して、該プリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタの寸法を可変にしようとする場合でさえも簡単に製造できると共に簡便に加工できるように構成することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題は本発明では請求項１の特徴部に記載した構成手段によって解決される。
【０００９】
すなわち前記課題を解決する請求項１による本発明の手段は、各コネクタ半部が、互いに並列配置された多数のコネクタ半部モジュールから成っており、ケーシング（１０）の外面側に外部操作式旋回機構（１３）が設けられており、該旋回機構から２本のバー状エレメント（１３１，１３２）が前記ケーシング（１０）内へ延びかつ夫々一方のコネクタ半部（１１，１２）の直ぐ近傍で前記ケーシングを全長にわたって貫通している点にある。
【００１０】
【発明の効果】
コネクタ半部モジュールを、プリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタ内部におけるコネクタ半部モジュールの位置に関わりなく等しく構成した場合には、プリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタは、最小個数の諸種構成部品から構成され、つまり変化個数の等しく形成されたコネクタ半部モジュールと、ケーシングと、両コネクタ半部を相互離反旋回及び相互接近旋回させるための旋回機構とから構成され、その場合、プリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタの長さにその都度適合させねばならないのはケーシングであるが、これは比較的簡単に変化させることができる。従って本発明のプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタは、これの寸法を変化する場合でさえも、ことのほか簡単に製造することができる。
【００１１】
また他面において本発明のプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタの加工も著しく簡単に実施することができる。つまり本発明のプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタは、最小限の作業工程数で、かつ精密度に対して高い要求を課すことなしに、接続すべき一方のプリント配線板上に組付けることのできる１つの纏まったユニットである。
【００１２】
従って、寸法を変化させねばならない場合でさえも製造並びに加工をいとも簡単に行うことのできるプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタが得られた。
【００１３】
本発明の有利な構成手段は、請求項２以降に記載した通りである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。
【００１５】
なお以下に詳説したプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタは、実質的に垂直に互いに配置すべき（互いに垂直に差込むべき）２つのプリント配線板を、電気的かつ機械的に互いに結合するために設計されている。しかし本発明のプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタの適用は、前記のような適用に限定されるものではなく、前記形式のプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタによって接続可能なプリント配線板は原則として任意の相対位置を占めることができる。
【００１６】
以下に詳説したプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタは、図面では符号１で総体的に図示されている。該プリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタ１によって接続しようとするプリント配線板は、第１プリント配線板２と第２プリント配線板３であり、その場合第１プリント配線板２は実質的に垂直に第２プリント配線板３の上に差込み可能であるものとする。第２プリント配線板３の形式によるプリント配線板は例えば所謂「背壁−プリント配線板」であり、該プリント配線板に差込み可能な、第１プリント配線板２の形式のプリント配線板は、その組付けに相応してしばしば「差込みカード」と呼ばれる。
【００１７】
特に図１と図４から判るようにプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタは、ケーシング１０と第１コネクタ半部１１と第２コネクタ半部１２と旋回機構１３とから成り、しかも第１コネクタ半部１１及び第２コネクタ半部１２はそれ自体、それぞれ互いに並列された多数のコネクタ半部モジュール１１０−１；１１０−２から成っている。
【００１８】
前記のコネクタ半部モジュール１１０−１及び１１０−２は、図１に示したように、ケーシング１０の（図面で見て）下側から該ケーシング内へ挿入可能である。
【００１９】
完全に組立てられたプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタ１は（観察例では該コネクタのケーシング１０だけが）、第２プリント配線板３上に固定的に組付けられ、次いで第１プリント配線板２が、特に図４から判るように、ケーシング１０の上側に設けた細長いケーシング開口１００を貫通して、第１コネクタ半部１１と第２コネクタ半部１２との間に挿入される。
【００２０】
前記の細長いケーシング開口１００は、（いずれにしても寸法の点から見て）プリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタに損傷を与える恐れのないようなプリント配線板しか挿通できないように設計されている。
【００２１】
第１コネクタ半部１１と第２コネクタ半部１２は（プリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタ１が第２プリント配線板３上に組付けられた状態においてさえも）旋回機構１３の作動によって、なお追って詳細に説明するような形式で同期的に相互接近方向及び相互離間方向に旋回可能もしくは開閉可能である。この旋回もしくは開閉は、本実施例では特に簡便に行われる。それというのは、すでに説明した事項及び追って詳説する事項から明らかなようにコネクタ半部モジュール１１０−１，１１０−２及び第２プリント配線板３は互いに相接して固定されていないからである。
【００２２】
第１コネクタ半部１１と第２コネクタ半部１２との相互離反旋回によって両コネクタ半部は、図４の図示によれば該コネクタ半部の上端において相互に離隔し、これによって第１コネクタ半部１１と第２コネクタ半部１２との間に存在する間隙がより大きく（より広幅に）なる。この間隙が拡幅されたら、かつ拡幅されている限り、該間隙内に第１プリント配線板２を挿入することが可能である。従ってプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタ１のこの位置、もしくは該プリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタの第１コネクタ半部１１と第２コネクタ半部１２とのこの位置は組付け位置と呼ばれる。
【００２３】
第１コネクタ半部１１と第２コネクタ半部１２との合体旋回によって両コネクタ半部は、図４の図示によれば該コネクタ半部の上端が相互に正対するように運動し、これによって第１コネクタ半部１１と第２コネクタ半部１２との間に存在する間隙がより小さく（より狭幅に）なる。間隙つまりスリットがこのように狭くなった場合、かつ狭くなっている限り、場合によっては該スリット内に差込まれた第１プリント配線板２は、第１コネクタ半部１１と第２コネクタ半部１２との間に、程度の差あれ固定的に締め込まれ、それに伴ってプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタ１を介して電気的及び機械的に第２プリント配線板３と接続される。この状態が図４に図示されている。
【００２４】
ここで図２及び図３を参照してコネクタ半部モジュール１１０−１，１１０−２の構造を説明する。全コネクタ半部モジュール、すなわち第１コネクタ半部１１のコネクタ半部モジュール１１０−１も第２コネクタ半部１２のコネクタ半部モジュール１１０−２も共に図示例では厳密に同一構造を有している。
【００２５】
図２及び図３から判るように両コネクタ半部モジュールは、多部構成の構造を有している。つまり各コネクタ半部モジュールは外側絶縁部分１１１と、並列に配列されて絶縁素子によって纏められた複数の接点素子１１７から成る接点素子層１１２と、中間絶縁部１１３と、並列に配列されて絶縁素子によって纏められた複数の接点素子１１８から成る接点素子層１１４と、内側絶縁部分１１５と、保持部分１１６とから構成されている。前記の個々の部分は、単なる重ね合わせによって組立てられ、かつ保持部分１１６によって纏められる。
【００２６】
接点素子層１１２の接点素子１１７及び接点素子層１１４の接点素子１１８は長く延びた導電素子であり、該導電素子を介して、特に図４から判るように第１プリント配線板２の接点部位と第２プリント配線板３接点部位とを互いに接続することが可能である。前記導電素子は、弛緩した状態では両端がコネクタ半部モジュール１１０−１及び１１０−２から突出している弾性的に形成された素子であり、しかもこの突出する端部区分は図示例では、表面実装接点の接点接続のために設計されている。
【００２７】
従って前記のプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタによって両プリント配線板は接続され、しかもこの場合、一方のプリント配線板も他方のプリント配線板も共に、接続すべき接点素子として表面実装接点を有している。慣用のプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタ及びその他の差込み式コネクタの場合に接点部位で観察される信号反射は、これによって最小限に抑えられる。この点は無視しても、これによって第２プリント配線板３へのプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタの組付けも著しく簡便になる。つまりすでに前述した通り、第２プリント配線板３上にプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタのケーシング１０だけを固着すればよい。そればかりでなく、プリント配線板の接点部位として表面実装接点を使用することによって該接点部位の配列と密度の点でも一層多くの自由度が得られる。
【００２８】
各接点素子１１７及び１１８は、全側面の閉じられた通路１１９を介して当該コネクタ半部モジュールを貫通しており、該通路は、プリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタが２つのプリント配線板を正しく接続している状態では、第１プリント配線板の表面から第２プリント配線板の表面に至るまで連続的に延びている。これによって接点素子１１７，１１８をその全長にわたって完全に遮蔽することが可能である。
【００２９】
弛緩した状態でコネクタ半部モジュール１１０−１及び１１０−２から突出する接点素子１１７及び１１８の端部は、接点接続すべきプリント配線板に圧着されると、弾性的に通路１１９内へ押し戻される。しかしその場合接点素子１１７，１１８は通路１１９の長手方向にシフトされることはない。それというのは接点素子１１７，１１８は、すでに述べた接点素子層１１２及び１１４の接点素子を纏めている（電気絶縁性の）結合部分によって、或いはスペーサによって、又は一体に射出成形された突起などによって長手方向にシフト不能に位置決めされているからである。接点素子１１７，１１８は、接続位置へ挿入する際に、むしろ弾性的に湾曲され、しかも接点素子の運動自由度は、該接点素子の構造、形状及び配置に基づいて、接点素子と、結線のインピーダンスを決定する単数又は複数の通路壁との間の間隔が実質的に不変であるような運動しか行わないように制限されている。これによって、いかなる状況においても、すなわちプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタ及び／又は接続すべきプリント配線板が或る程度のトレランスを有している場合でさえも、接続すべきプリント配線板間に高品質の接続を常に等しく形成することが保証される。
【００３０】
前記のように構成されたコネクタ半部モジュールは、図１及び図４から判る方位でケーシング１０の下側から該ケーシング内へ挿入される。ケーシング１０は長さに応じて複数の隔壁１０１によって、複数の等サイズの室に分割されている。該室は、互いに対向し合うコネクタ半部モジュールを夫々１対ずつ挿嵌出来るように、かつ長手方向で見て隣り合ったコネクタ半部モジュール、つまり一方のコネクタ半部を形成するコネクタ半部モジュールがほぼ空隙なく互いに並列できるように設計されている。互いに対向し合うコネクタ半部モジュールについては、両コネクタ半部モジュールの内側絶縁部分１１５同士がその都度互いに向き合っている。
【００３１】
前記室の長さ、ひいてはコネクタ半部モジュールの長さも、単位長さに相当し、プリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタの長さを、場合によっては前記単位長さのストライドで変化できるようにするのが有利である。
【００３２】
図１〜図３から判るように、コネクタ半部モジュールの外側絶縁部分１１１は、互いに対向する広幅側に夫々１本のピン１２０を有しており、該ピンは、コネクタ半部モジュールの挿嵌時に、ケーシング１０の端壁及び該ケーシングの隔壁１０１に形成された溝状の切欠部内に導入される。該ピンは、追って詳細に説明するように、コネクタ半部もしくは、該コネクタ半部を形成するコネクタ半部モジュールを相互接近方向及び相互離反方向に旋回させる際の旋回軸として作用する。
【００３３】
プリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタ１を完全に組立てた状態では、該プリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタのケーシング１０は、コネクタ半部モジュール１１０−１，１１０−２以外に、旋回機構１３に所属する２本のバー状エレメント１３１，１３２（以下説明を簡略にするために単にバーと呼ぶ）を内蔵している。該バー１３１，１３２は、ケーシング１０の外側に設けられた旋回機構１３（図１参照）の部分を起点としてケーシング１０の内部へ延在し、かつ該ケーシング（各ケーシング側壁と該ケーシング側壁に対応して配設されたコネクタ半部モジュールとの間の空隙）を実質的に全長にわたって貫通している。バー１３１，１３２は実質的に全長にわたって幅方向で２分割されており、しかも両部分は、各バー１３１，１３２がトグルレバーとして作用できるように互いにヒンジ結合されている。
【００３４】
図４に示した状態ではトグルレバーは安定（自縛）位置にあり、トグルレバーは、符号Ｇで示した枢着点が上向きに移動した場合にしか、この自縛位置を離脱できない。一方の部分（アーム）でケーシング１０に突合わさっているバー１３１，１３２は、その場合、夫々他方のアームによってコネクタ半部モジュール１１０−１，１１０−２の上部区分に圧着しており、これによって両コネクタ半部モジュールは、ピン１２０を中心として相互接近方向に旋回された位置に保持される。プリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタ１の接続位置と呼ばれるこの位置では、該プリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタ内に挿入された第１プリント配線板２は、程度の差こそあれ固定的に第１コネクタ半部１１と第２コネクタ半部１２間に締め込まれ、それと相俟って正しく接点接続される。同時に両コネクタ半部モジュールは第２プリント配線板３に圧着される。弛緩した状態では通路１１９から突出する接点素子１１７及び１１８はこの場合、該通路内へ押し戻されており、かつ、弛緩した初期位置へ復帰しようとして、接続すべきプリント配線板の表面実装接点に弾性的に圧着し、これによって両プリント配線板間には、良好かつ確実な導電接続が成立する。
【００３５】
図１に示したようにケーシング１０の外側に配置されている旋回機構１３の部分が、接続位置にあるプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタを組付け位置へもたらすために作動されると、これによって、バー１３１及び１３２の、ケーシング１０に当接している各アームは、バー１３１の場合には逆時計回り方向に、またバー１３２の場合には時計回り方向に旋回させられる。コネクタ半部モジュールに当接している各アームは、該コネクタ半部モジュールから引き離されて連行され、かつこれに伴って、先に相互接近方向に圧迫されていた両コネクタ半部モジュールが、そのピン１２０を中心として相互離間方向に旋回できる前提条件を形成する。この旋回運動に必要な力は、コネクタ半部モジュールの接点素子１１７，１１８によって惹起される。つまり前記接点素子１１７，１１８は、図４に示した接続位置では通路１１９内へ弾性的に押し戻されており、かつ通路１１９から突出する弛緩位置へ復帰しようとしている。これによってコネクタ半部モジュールは、該コネクタ半部モジュールとバー１３１，１３２との間に結合が無いにも拘わらず、各バーの位置変化を許容する範囲内で自動的に相互離反旋回させられる。
【００３６】
バーはいかなる時点にもコネクタ半部モジュールと結合していない。バーは別個の単独部品である。
【００３７】
前記のプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタ１をモジュール状に構成したことに基づいて、該プリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタは、この上なく簡便な方式で種々異なった長さに製造することができる。プリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタを構成している構成部品の内、ケーシング１０とバー１３１，１３２だけは、プリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタの各長さにその都度適合されねばならない。プリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタの長さバリエーションが、コネクタ半部モジュールの長さに相当するストライドで行われる場合、比較的手の込んだコネクタ半部モジュールの製造は全く不変のままであることができる。その場合に変化せねばならないことは、各ケーシングに挿嵌すべきコネクタ半部モジュールの個数だけにすぎない。
【００３８】
ケーシングを種々異なった長さに製造することは、ケーシングの構造が単純であるため、比較的簡単に解決できる問題である。またバー１３１，１３２を異なった長さに製造することは、いとも簡単なことであり、厄介な点は何もない。バーは充分な長さに製造されればよく、次いで夫々任意の長さに問題なく断裁することができる。
【００３９】
また前記のプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタは、該コネクタ内に挿入すべき（第１）プリント配線板の種々異なった肉厚に極めて簡単に適合させることができる。この適合のためにはケーシング１０だけを変化すればよく、つまりケーシングは、対向し合うコネクタ半部モジュールの接続位置における両コネクタ半部モジュール間の間隙が、両コネクタ半部モジュール間に挿入すべきプリント配線板の肉厚にほぼ等しくなるように拡幅されねばならない。この場合もコネクタ半部モジュールには、従前のように変形を施す必要は全くない。
【００４０】
前記のプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタの構成部分は、該コネクタの長さと幅には関わりなく１つの纏まった全体に組立てられるので、プリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタの加工時には単一の部品だけが操作されればよく、従って加工は常に簡単かつ迅速に実施することができる。
【００４１】
以上の事項から確認できるように、前記のプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタは、いかなる情態下にあっても、すなわち寸法を変化する必要がある場合でさえも、簡便に製造できると共に簡便に加工することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタの実施例の分解斜視図である。
【図２】図１に示したプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタのコネクタ半部モジュールの斜視図である。
【図３】図２に示したコネクタ半部モジュールの分解斜視図である。
【図４】２つのプリント配線板を互いに接続する位置で示した、図１のプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタの断面図である。
【符号の説明】
１ プリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタ、 ２ 第１プリント配線板、３ 第２プリント配線板、 １０ ケーシング、 １１ 第１コネクタ半部、１２ 第２コネクタ半部、 １３ 旋回機構、 １００ ケーシング開口、 １０１ 隔壁、 １１０−１ 第１コネクタ半部のコネクタ半部モジュール、 １１０−２ 第２コネクタ半部のコネクタ半部モジュール、 １１１ 外側絶縁部分、 １１２ 接点素子層、 １１３ 中間絶縁部分、 １１４ 接点素子層、 １１５ 内側絶縁部分、 １１６ 保持部分、 １１７，１１８ 接点素子、 １１９ 通路、 １２０ ピン、 １３１，１３２ バー、 Ｇ 枢着点

Claims (6)

1. １つのケーシング（１０）と、該ケーシング内に収納された相互接近方向及び相互離反方向に旋回可能な２つのコネクタ半部（１１，１２）とを備え、前記の両コネクタ半部が、相互離反旋回した組付け位置において、互いに接続すべき両プリント配線板（２，３）の一方（２）の挿入を許し、また相互接近旋回した接続位置において前記の挿入されたプリント配線板（２）を接点接続する形式のプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタにおいて、各コネクタ半部（１１，１２）が、互いに並列配置された多数のコネクタ半部モジュール（１１０−１，１１０−２）から成っており、ケーシング（１０）の外面側に外部操作式旋回機構（１３）が設けられており、該旋回機構から２本のバー状エレメント（１３１，１３２）が前記ケーシング（１０）内へ延びかつ夫々一方のコネクタ半部（１１，１２）の直ぐ近傍で前記ケーシングを全長にわたって貫通していることを特徴とする、プリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタ。
2. 両コネクタ半部（１１，１２）を形成するために並列配列されたコネクタ半部モジュール（１１０−１，１１０−２）が等しく形成されている、請求項１記載のプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタ。
3. コネクタ半部モジュール（１１０−１，１１０−２）の長さが単位長さであり、該単位長さのストライドでプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタの長さを可変にした、請求項１又は２記載のプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタ。
4. ケーシング（１０）が長さに応じて隔壁（１０１）によって複数の室に分割されており、該室が、夫々２つのコネクタ半部モジュール（１１０−１，１１０−２）を互いに対向し合った位置で前記室内に挿嵌できるように形成かつ設計されており、しかも一方のコネクタ半部モジュール（１１０−１）が第１コネクタ半部（１１）のコネクタ半部モジュールに、また他方のコネクタ半部モジュール（１１０−２）が第２コネクタ半部（１２）のコネクタ半部モジュールに相当している、請求項１から３までのいずれか１項記載のプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタ。
5. 両コネクタ半部モジュール（１１０−１，１１０−２）及び／又はケーシング（１０）が、組立時に互いに対向し合って位置するコネクタ半部モジュールを相互接近方向及び相互離反方向に旋回させ得るように係合可能に構成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタ。
6. 両バー状エレメント（１３１，１３２）が、各バー状エレメントの回動によって各コネクタ半部モジュール（１１０−１，１１０−２）に旋回運動を行わせるべく該コネクタ半部モジュールと接触できるように構成かつ案内されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のプリント配線板用ゼロ力差込み式コネクタ。

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