JP4636628B2

JP4636628B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP4636628B2
Application number: JP2008329852A
Authority: JP
Inventors: 昌明島田
Original assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Current assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date: 2008-12-25
Filing date: 2008-12-25
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2028-12-25
Also published as: KR20100075745A; KR101034167B1; US20100167592A1; JP2010153200A; CN101764300A; CN101764300B; US7866988B2

Description

この発明はコネクタに関し、特にプリント基板に実装され、カード型電子装置とプリント基板とを電気的に接続するコネクタに関する。

従来、ベースインシュレータ（ベース）と複数のコンタクトとカバー部材（カバー）とからなるコネクタが知られている（下記特許文献１参照）。

ベースインシュレータはほぼトレー状である。ベースインシュレータは一対の側壁を有する。一対の側壁には長孔状の軸受部が形成されている。ベースインシュレータ上にカード（カード型電子装置）が配置される。

複数のコンタクトはベースインシュレータに等間隔に配置されている。コンタクトは接触部と端子部とを有する。接触部はカードの端子に接触する。端子部はプリント基板のパッドに半田付けされる。

カバー部材は一対のレールと一対のアームとを有する。カバー部材は一対のレール部によってカードを保持する。カバー部材に保持されたカードはカバー部材に対してレール部の長手方向へ挿抜可能である。アームは板状であり、弾性変形可能である。アームには軸部が設けられている。軸部は軸受部に回転可能且つベースインシュレータの前後方向へ移動可能に支持されている。カバー部材はベースインシュレータに、開位置と閉位置との間を回転可能に連結されているとともに、ベースインシュレータの前後方向に沿ってロック解除位置とロック可能位置との間を移動可能に連結されている。

カバー部材が開位置にあるとき、カバー部材はベースインシュレータの開口から離れ、ベースインシュレータの開口が開放されている。このときカバー部材に対するカードの挿抜が可能になる。カバー部材が閉位置且つロック解除位置にあるとき、カバー部材に保持されたカードはコンタクトに軽く押し付けられる。カバー部材が閉位置且つロック可能位置にあってカバー部材がベースインシュレータにロックされているとき、コンタクトの接触部がカードの端子部に接触し、カードとプリント基板とが導通状態になっている。

カバー部材をベースインシュレータに組み付けるとき、アームの一対の軸部の間隔はベースインシュレータの一対の軸受部の間隔よりも狭いので、カバー部材のアームを弾性変形させて一対の軸部の間隔を軸受部の間隔以上に広げ、軸部を軸受部に挿入する。
特開２００５−３０２３３４号公報

上述のように、従来のコネクタでは、カバー部材の軸部をベースインシュレータの軸受部に挿入するために、カバー部材のアームを弾性変化可能にした。

このため、例えば、このコネクタを備えた電子装置を落下させた場合、衝撃によりカバー部材のアームが弾性変形してカバー部材がベースインシュレータから浮き上がり、カードとプリント基板との接触が不安定になる。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は衝撃を受けても基板とカード型電子装置との接触が不安定になりくいコネクタを提供することである。

前述の課題を解決するため請求項１の発明は、一対のアームを有し、基板上に実装され、カード型電子装置が配置されるベースと、このベースに絶縁状態で保持された複数のコンタクトと、前記カード型電子装置を前記コンタクトに押し付けるカバーと、前記一対のアームと前記カバーとのうちの一方に設けられた一対の軸部と、前記一対のアームと前記カバーとのうちの他方に設けられ、前記一対の軸部を回転可能に支持して前記カバーを前記ベースに回転可能に連結する軸受部とを備え、前記一対のアームのうちの少なくとも一方のアームが前記軸部の軸線方向へ弾性変形可能であり、少なくともこの弾性変形可能なアームに、前記基板に固定される固定部が設けられていることを特徴とする。

上述のように、この弾性変形可能なアームに、基板に固定される固定部が設けられているので、コネクタを基板に実装し、固定部が基板に固定されると、アームは弾性変形できなくなる。

請求項２の発明は、請求項１記載のコネクタにおいて、前記軸受部が前記アームの長手方向へ移動可能に前記軸部を保持する長孔であることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２記載のコネクタにおいて、前記カバーが前記ベースを覆った状態で前記アームの長手方向へ所定距離だけ移動したとき前記カバーを前記ベースにロックするロック機構を備えていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３記載のコネクタにおいて、前記カバーを前記ベースにロックしたとき及び前記カバーが前記ベースにロックされた状態を解除したとき、前記カバーの操作者にクリック感を与えるクリック機構を備えていることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか１項記載のコネクタにおいて、少なくとも前記弾性変形可能なアームと前記固定部とが金属板で形成されていることを特徴とする。

この発明によれば、衝撃を受けても基板とカード型電子装置との接触が不安定になりにくいコネクタを提供することができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１はこの発明の一実施形態のコネクタの平面図、図２は図１に示すコネクタの樹脂部を形成する前の状態のベース及びコンタクトの平面図、図３は図１に示すコネクタのベース及び樹脂部の平面図、図４は図１に示すコネクタのベースとカバーとを分離した状態を示す平面図、図５は図１に示すコネクタのベースとカバーとを組み付ける途中の状態の平面図である。

図１に示すように、コネクタ１はベース３と樹脂部５と複数のコンタクト７とスイッチコンタクト８とカバー９とを備える。コネクタ１は図示しないプリント基板（基板）に実装され、例えばＳＤカードやＰＣカード等のメモリカード（カード型電子装置）２１（図７参照）とプリント基板とを電気的に接続する。

図２に示すように、ベース３と複数のコンタクト７とスイッチコンタクト８とは弾性及び導電性を有する１枚の金属板に打抜き加工及び曲げ加工を施すことによって形成される。

図２、図３に示すように、ベース３は側壁３１，３２と前壁３３と後壁３４と連結部３５とアーム３７，３８と底板４１，４２とホールドダウン（固定部）４３，４４，４５，４６とクリック板４７，４８とを有する。

側壁３１，３２は板状であり、それぞれロック爪３１ａ，３２ａを有する（図１１参照）。ロック爪３１ａ，３２ａはほぼ三角形状であり、側壁３１，３２を切り起こすことによって形成されている。ロック爪３１ａ，３２ａは側壁３１，３２の前部に位置し、側壁３１，３２の内側へ突出している。

前壁３３は板状である。前壁３３はカバー９に保持されたメモリカード２１を支持し、メモリカード２１がカバー９から抜け落ちないようにする。

後壁３４は板状である。後壁３４はカバー９に保持されたメモリカード２１を支持し、メモリカード２１がカバー９から抜け落ちないようにする。

連結部３５はほぼＵ字形であり、アーム３７，３８同士を連結するとともにアーム３７，３８と側壁３１，３２とを連結する。更に、連結部３５は後壁３４とアーム３７，３８とを連結する。

アーム３７は板状であり、側壁３１の後方に位置し、側壁３１を通る仮想直線上に並んでいる。アーム３７の前端部は連結部３５に連なる。アーム３７はその板厚方向へ弾性変形可能である。アーム３７はアーム３８よりも長い。

アーム３８は板状であり、側壁３２の後方に位置し、コンタクト７のコンタクト配列方向Ｄで側壁３２よりもコンタクト７に近い。アーム３８の前端部は連結部３５に連なる。アーム３８はその板厚方向へ弾性変形可能であるが、アーム３８はアーム３７よりも短いので、アーム３７ほど弾性変形しない。ベース３の前後方向Ｆでアーム３８の後端の位置はアーム３７の後端の位置と同じである。

底板４１は側壁３１の前端部に、底板４２は側壁３２の前端部にそれぞれ連なる。底板４１，４２は前壁３３と側壁３１，３２とに連なる。

ホールドダウン４３，４４は矩形であり、それぞれアーム３７，３８に連なる。ホールドダウン４３，４４はプリント基板のパッドに半田付けされる。

ホールドダウン４５，４６は矩形であり、それぞれ底板４１，４２に連なる。ホールドダウン４５，４６はプリント基板のパッドに半田付けされる。

クリック板４７，４８はそれぞれアーム３７，３８の後端部に連なり折り返されてアーム３７，３８の外側に位置する。クリック板４７，４８はそれぞれ凸部４７ａ，４８ａを有する（図１参照）。凸部４７ａ，４８ａはそれぞれアーム３７，３８に向かって突出している。

樹脂部５は図２中に示されている黒い部分を切除した後、モールドイン成型法によって形成される。樹脂部５は複数のコンタクト７の固定部７３とスイッチコンタクト８の固定部８３と連結部３５とを覆う。これにより、複数のコンタクト７は絶縁状態で等間隔に保持されるとともに連結部３５に連結され、スイッチコンタクト８は絶縁状態で連結部３５に連結される。

複数のコンタクト７はそれぞれ接触部７１とばね部７２と固定部７３と端子部７４とを有する。接触部７１はメモリカード２１の端子部２１ａ（図７参照）に接触する。ばね部７２は接触部７１に連なり、接触部７１をメモリカード２１の端子部２１ａに押し付ける。固定部７３はばね部７２に連なり、樹脂部５に保持される。端子部７４はプリント基板のパッドに半田付けされる。

スイッチコンタクト８は第１接触片８１と第２接触片８２と固定部８３とを有する。第１接触片８１はほぼＬ字形で固定部８３に連なる。第２接触片８２はコンタクト配列方向Ｄへ延び、固定部８３に連なる。固定部８３は樹脂部５に保持される。

図１、図４、図５に示すように、カバー９はカバー本体９０と側壁９１，９２とアーム９３，９４と軸部９５，９６と保持片９７，９８とを有する。カバー９は１枚の金属板に打抜き加工及び曲げ加工を施すことによって形成される。

カバー本体９０はほぼ矩形の板状である。側壁９１は板状であり、カバー本体９０の一側部に連なる。側壁９２はカバー本体９０の他側部に連なる。側壁９２は前側部分９２１と後側部分９２２とで構成されている。カバー９の各部分の前後関係はカバー９が閉じた状態（図９参照）を基準に定められ、図９の下側がカバー９の前側であり、図９の上側がカバー９の後側である。前側部分９２１は板状であり、カバー本体９０の前部に位置している。後側部分９２２は板状であり、前側部分９２１の後方に位置し、コンタクト配列方向Ｄで前側部分９２１よりも内側に位置している。後側部分９２２は前側部分９２１よりも短い。側壁９１，９２の前端上部にはそれぞれ切欠９１ａ，９２ａ（図９、図１１参照）が形成されている。ベース３の側壁３１，３２のロック爪３１ａ，３２ａとカバー９の側壁９１，９２の切欠９１ａ，９２ａとでロック機構が構成される。

アーム９３は板状であり、側壁９１の後端部に連なる。アーム９４は側壁９２の後側部分９２２の後端部に連結されている。アーム９３とアーム９４とは同じ長さである。アーム９３，９４は従来のコネクタ（図示せず）のように、カバー９をベース３に組み付けるために弾性変形させる必要がないので、アーム９３，９４を従来のコネクタよりも短くすることができる。アーム９３，９４はベース３のアーム３７よりも短く、アーム３８とほぼ同じ長さである。アーム９３，９４は短いので、殆ど弾性変形しない。

軸部９５，９６はそれぞれアーム９３，９４の後端部の外側の面に設けられている。

保持片９７，９８はそれぞれ側壁９１，９２の前部に連なる。保持片９７，９８はカバー本体９０と側壁９１，９２とで囲まれた収容空間９Ａに挿入されたメモリカード２１のカバー本体９０の厚さ方向への動きを規制する。

図４に示されるカバー９をベース３に組み付けるには、図５に示すように、アーム３７を弾性変形させて長孔（軸受部）３７ａ，３８ａ（図６、図７参照）間の間隔を一旦カバー９の軸部９５，９６間の間隔よりも広げ、アーム３７の長孔３７ａ，３８ａに軸部９５，９６を挿入すればよい。

このようにしてベース３に組み付けられたカバー９は、軸部９５，９６を中心にしてカバー９が開いている開位置（図６参照）とカバー９が閉じている閉位置（図８参照）との間を回転することができる。更に、カバー９は、閉位置にあるカバー９のロックが解除されるロック解除位置（図９参照）とカバー９がロックされ得るロック可能位置（図１４参照）との間を、ベース３のアーム３７，３８の長手方向（前後方向Ｆと平行）に沿ってスライドすることができる。

コネクタ１の組立後、ホールドダウン４３，４４，４５，４６及びコンタクト７の端子部７４をそれぞれプリント基板のパッドに半田付けする。その結果、アーム３７，３８は弾性変形しなくなり、しかも、カバー９のアーム９３，９４を短くしてアーム９３，９４の剛性を高めてあるので、コネクタ１に衝撃等加わってもカバー９はベース３から浮いたり、はずれたりしない。

図６は図１に示すコネクタのカバーが開位置にあるときの状態を示す斜視図、図７は図６に示すコネクタのカバーにメモリカードを挿入した状態を示す斜視図、図８は図７に示すコネクタのカバーが閉位置且つロック可能位置にあるときの状態を示す斜視図である。

次に、メモリカード２１の接続作業について説明する。

図６に示すように、まず、カバー９をロック可能位置からロック解除位置までスライドさせ、その後カバー９を開位置まで回転させてカバーを開く。

次に、カバー９の収容空間９Ａにメモリカード２１を挿入する。

最後に、カバー９を開位置から閉位置まで回転させてカバー９を閉じ、図８に示すように、カバー９をロック解除位置からロック位置までスライドさせる。

その結果、コンタクト７の接触部７１がメモリカード２１の端子部２１ａに接触し、メモリカード２１とプリント基板とが電気的に接続される。同時に、スイッチコンタクト８の第１、第２接触部８１，８２がメモリカード２１の端子部２１ａに接触し、メモリカード２１とプリント基板とが電気的に接続されたことが図示しない検知回路で検知される。

図９は図１に示すコネクタのカバーがロック解除位置にあり、カバーが押し下げられた状態を示す平面図、図１０は図９のＸ−Ｘ線に沿う断面を示す概念図、図１１は図１０に示す状態のときのコネクタのロック機構の拡大図、図１２はカバーが押し下げられたままロック可能位置まで移動したときの断面を示す概念図、図１３は図１２に示す状態のときのコネクタのロック機構の拡大図、図１４は図１に示すコネクタのカバーが閉位置且つロック可能位置にあるときの状態を示す平面図、図１５は図１４のＸＶ−ＸＶ線に沿う断面を示す概念図、図１６は図１５に示す状態のコネクタのロック機構の拡大図である。

カバー９をベース３にロックさせるときの操作を説明する。

図７で示すように収容空間９Ａにメモリカード２１を挿入した後、図９、図１０、図１１で示すように（メモリカード２１は図示せず）、カバー９を閉位置まで回転させ、コンタクト７のばね部７２のばね力に抗して指先でカバー９をベース３の方へ押圧する。その結果、カバー９の前部がカバー９の後部よりも下方に位置した状態になる。

この状態で、指先でカバー９をロック解除位置から、図１２、図１３に示すように、ロック可能位置（ベース３の前方位置）までスライドさせる。このとき、軸部９５，９６がクリック板４７，４８のばね力に抗して凸部４７ａ，４８ａを押し退けて通過するので、カバー９の操作者はクリック感を感じる。このように、クリック板４７，４８と軸部９５，９６とでクリック機構が構成される。図１２、図１３に示す状態では、カバー９の切欠９１ａ，９２ａとベース３のロック爪３１ａ，３２ａとは係合しておらず、カバー９はまだベース３にロックされていない。

カバー９を押圧していた指先をカバー９から離すと、コンタクト７のばね部７２のばね力によって接触部７１がカバー９を持ち上げられ、その結果、図１４、図１５、図１６（メモリカード２１は図示せず）に示すように、カバー９の切欠９１ａ，９２ａとベース３のロック爪３１ａ，３２ａとが係合し、カバー９がベース３にロックされる。この状態では、カバー９を開けようとしてもカバー９は開かない。

カバー９のロックを解除するには、カバー９をベース３にロックさせるときと逆の操作を行えばよい。

また、アーム９３，９４を短くすることによってアーム９３，９４の剛性が高くなり、しかも、ベース３をプリント基板に実装した後は、アーム３７，３８はホールドダウン４３，４４によってプリント基板に半田付等により固定され弾性変形しなくなるので、外部からの衝撃によってメモリカード２１がコネクタ１から飛び出そうとしても、カバー９がベース３から浮き上がったり、ベース３から外れたりしない。したがって、コネクタ１とメモリカード２１との接触安定性が保たれ、メモリカード２１からプリント基板へ或いはプリント基板からメモリカード２１へ伝送途中のデータが破壊されたり、データが消失したりすることがない。

なお、この実施形態では、ベース３のアーム３７を長くして弾性変形可能にし、アーム３８を短くして弾性変形をしにくくしたが、両方のアーム３７，３８を長くして両方のアーム３７，３８を弾性変形可能にしてもよい。

また、アーム３８を短くして弾性変形をしにくくすれば、アーム３８にはホールドダウン４４を設けなくても構わない。

なお、カバー９を前後方向Ｆに沿ってロック解除位置とロック可能位置との間でスライド可能にしたが、カバー９は必ずしもスライドさせる必要はなく、軸部９５，９６を中心にして回転できさえすればよい。

また、ロック機構、クリック機構は図示のものに限られず、また、クリック機構は省略することも可能である。

なお、弾性変形可能なアーム３７の固定部としてホールドダウン４３を用いたが、アーム３７の固定部としてはホールドダウンに限られず、例えばプリント基板に形成された孔に挿入されるピンを固定部としてアーム３７に設けてもよいし、プリント基板に形成されたピンが挿入される孔を固定部としてアーム３７に設けてもよい。

また、アームをベース３にだけ設けるようにしてもよい。このときカバー９の側壁を後方へ延ばし、その側壁に軸部を設けるようにする。

なお、アーム３７と固定部としてのホールドダウン４３とを金属板で形成し、ベース３の残りの部分を他の材料で形成してもよい。また、アーム３７と固定部としてのホールドダウン４３とを含めベース３全体を金属板以外の材料（例えば樹脂等）で形成してもよい。

図１はこの発明の一実施形態のコネクタの平面図である。図２は図１に示すコネクタの樹脂部を形成する前の状態のベース及びコンタクトの平面図である。図３は図１に示すコネクタのベース及び樹脂部の平面図である。図４は図１に示すコネクタのベースとカバーとを分離した状態を示す平面図である。図５は図１に示すコネクタのベースとカバーとを組み付ける途中の状態の平面図である。図６は図１に示すコネクタのカバーが開位置にあるときの状態を示す斜視図である。図７は図６に示すコネクタのカバーにメモリカードを挿入した状態を示す斜視図である。図８は図７に示すコネクタのカバーが閉位置且つロック可能位置にあるときの状態を示す斜視図である。図９は図１に示すコネクタのカバーがロック解除位置にあり、カバーが押し下げられた状態を示す平面図である。図１０は図９のＸ−Ｘ線に沿う断面を示す概念図である。図１１は図１０に示す状態のときのコネクタのロック機構の拡大図である。図１２はカバーが押し下げられたままロック可能位置まで移動したときの断面を示す概念図である。図１３は図１２に示す状態のときのコネクタのロック機構の拡大図である。図１４は図１に示すコネクタのカバーが閉位置且つロック可能位置にあるときの状態を示す平面図である。図１５は図１４のＸＶ−ＸＶ線に沿う断面を示す概念図である。図１６は図１５に示す状態のコネクタのロック機構の拡大図である。

符号の説明

１コネクタ
３ベース
３１ａ，３２ａロック爪（ロック機構）
３７，３８アーム
３７ａ，３８ａ長孔（軸受部）
４３，４４ホールドダウン（固定部）
４７，４８クリック板（クリック機構）
７コンタクト
９カバー
９１ａ，９２ａ切欠９１ａ（ロック機構）
９５，９６軸部（クリック機構）
２１メモリカード

Claims

一対のアームを有し、基板上に実装され、カード型電子装置が配置されるベースと、
このベースに絶縁状態で保持された複数のコンタクトと、
前記カード型電子装置を前記コンタクトに押し付けるカバーと、
前記一対のアームと前記カバーとのうちの一方に設けられた一対の軸部と、
前記一対のアームと前記カバーとのうちの他方に設けられ、前記一対の軸部を回転可能に支持して前記カバーを前記ベースに回転可能に連結する軸受部とを備え、
前記一対のアームのうちの少なくとも一方のアームが前記軸部の軸線方向へ弾性変形可能であり、
少なくともこの弾性変形可能なアームに、前記基板に固定される固定部が設けられていることを特徴とするコネクタ。
前記軸受部が前記アームの長手方向へ移動可能に前記軸部を保持する長孔であることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
前記カバーが前記ベースを覆った状態で前記アームの長手方向へ所定距離だけ移動したとき前記カバーを前記ベースにロックするロック機構を備えていることを特徴とする請求項２記載のコネクタ。
前記カバーを前記ベースにロックしたとき及び前記カバーが前記ベースにロックされた状態を解除したとき、前記カバーの操作者にクリック感を与えるクリック機構を備えていることを特徴とする請求項３記載のコネクタ。
少なくとも前記弾性変形可能なアームと前記固定部とが金属板で形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のコネクタ。