JP4972195B2 - 基板接続用コネクタ組立体 - Google Patents

Description

本発明は、基板接続用コネクタ組立体に関する。

従来のこの種の基板接続用のコネクタとして、特許文献１に開示されるものが知られている。この特許文献１に開示されるコネクタでは、一方のコネクタとしてのソケットに帯状導体を袋小路状に折り曲げ成形されたコンタクトを設け、このコンタクトの袋小路状部分に、他方のコネクタとしてのヘッダから突出させた導体部分を有するポストを挿入して嵌め込み、コンタクトの袋小路状部分の内側面とポストの外側面とを接触させて導通させる構造となっている。

特開２００４−０５５４６４号公報（図２０）

携帯電話器等の小型の電子機器では、より一層の小型化、軽量化が求められており、これに伴って、当該電子機器内で用いられる基板接続用のコネクタに対しては、より一層の薄型化が求められている。

しかしながら、上記特許文献１のコネクタでは、コンタクトの袋小路状部分の内側面とポストの外側面とを接触させて導通させる構造となっており、かかる構造をさらに薄型化しようとすると、コンタクトとポストとの嵌合による結合力が弱くなって、離間しやすくなってしまうという問題があった。

そこで、本発明は、より薄く構成することが可能な基板接続用コネクタ組立体を得ることを目的とする。

請求項１に記載の発明の基板接続用コネクタ組立体は、係止孔が設けられた雌側基体と、前記係止孔の周面及び周縁部のうちの少なくとも一部に設けられ第１の回路基板に電気的に接続される雌側端子と、を有する雌コネクタと、雄側基体と、この雄側基体に突設され前記係止孔を貫通した状態で該係止孔の周縁部に対向する係止片と、第２の回路基板に電気的に接続される雄側端子と、を有する雄コネクタと、を備え、前記係止孔を貫通した前記係止片が前記雌側基体に引っ掛かることで前記雌コネクタと前記雄コネクタとを係止し、この係止状態で前記雌側端子と前記雄側端子とが接触するとともに、前記雌側基体は、２つの板部材が積層された２層構造を有し、一方の前記板部材に前記係止孔及び前記雌側端子が形成され、他方の前記板部材には、前記係止孔に連通する収納孔が形成され、この収納孔は、前記係止孔から突出する前記係止片の突出部分を収納する。

請求項２に記載の発明の基板接続用コネクタ組立体は、係止孔が設けられた雌側基体と、前記係止孔の周面及び周縁部のうちの少なくとも一部に設けられ第１の回路基板に電気的に接続される雌側端子と、を有する雌コネクタと、雄側基体と、この雄側基体に突設され前記係止孔を貫通した状態で該係止孔の周縁部に対向する係止片と、第２の回路基板に電気的に接続される雄側端子と、を有する雄コネクタと、を備え、前記係止孔を貫通した前記係止片が前記雌側基体に引っ掛かることで前記雌コネクタと前記雄コネクタとを係止し、この係止状態で前記雌側端子と前記雄側端子とが接触するとともに、前記雌側基体は、１層構造であり、該雌側基体には、該雌側基体の一面側に開口する前記係止孔とこの係止孔よりも大径に形成されて前記係止孔に連通すると共に該雌側基体の他面側に開口する収納孔とを有する段差孔が形成され、前記収納孔は、前記係止孔から突出する前記係止片の突出部分を収納する。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の基板接続用コネクタ組立体において、前記係止片は、前記雄側基体に突設され前記係止孔に挿通される首部と、この首部の突端部に連設され前記係止孔の周縁部に対向する頭部とを有し、前記雌側基体における前記係止孔の周囲部分は、前記頭部が前記係止孔を通過することを許容する弾性を有する。

請求項１に記載の発明によれば、係止孔を貫通した係止片が雌側基体に引っ掛かることで雌コネクタと雄コネクタとを係止するので、係止片の高さを低くしても雌コネクタと雄コネクタとを確実に係止することができ、よって、基板接続用コネクタ組立体をより薄く構成することができる。

また、雌側基体が２層構造であることにより、雌側端子が形成された一方の板部材が他方の板部材によって補強、保護され、雌側端子と雄側端子との接触信頼性を向上させることができる。また、係止孔から突出する係止片の突出部分が他方の板部材の収納孔に収納されることにより、基板接続用コネクタ組立体の見栄えを良くすることができると共に、その突出部分が周辺部品の実装の邪魔になることを防止することができる。

請求項２に記載の発明によれば、係止孔を貫通した係止片が雌側基体に引っ掛かることで雌コネクタと雄コネクタとを係止するので、係止片の高さを低くしても雌コネクタと雄コネクタとを確実に係止することができ、よって、基板接続用コネクタ組立体をより薄く構成することができる。

また、係止孔から突出する係止片の突出部分が収納孔に収納されることにより、基板接続用コネクタ組立体の見栄えを良くすることができると共に、その突出部分が周辺部品の実装の邪魔になることを防止することができる。また、雌側基体が１層構造であることにより、雌側基体を簡素化することができる。

請求項３に記載の発明によれば、係止孔に係止片を押し込むことで、雌側基体における係止孔の周囲部分が弾性変形し、これにより、係止片の頭部が係止孔を通過し、雌コネクタと雄コネクタとが係止されるので、雌コネクタと雄コネクタとの結合作業を比較的容易に行なうことができると共に、係止孔を比較的小さくすることができる。

本発明の第１の実施形態にかかる基板接続用コネクタ組立体を回路基板と共に示す分解斜視図である。 本発明の第１の実施形態にかかる回路基板に実装された状態の雄コネクタと雌コネクタとを示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態にかかる基板接続用コネクタ組立体を組立状態で示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態にかかる雄コネクタを表面側から見て示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態にかかる雄コネクタを裏面側から見て示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態にかかる雄コネクタを示し、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、正面図、（ｃ）は、側面図である。 本発明の第１の実施形態にかかる雌コネクタを表面側から見て示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態にかかる雌コネクタを裏面側から見て示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態にかかる雌コネクタを示し、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、正面図、（ｃ）は、側面図である。 本発明の第１の実施形態にかかる雌コネクタの一部を拡大して示す平面図である。 本発明の第１の実施形態にかかる組立状態の基板接続用コネクタ組立体の一部を拡大して示す縦断側面図である。 本発明の第２の実施形態にかかる基板接続用コネクタ組立体の雌コネクタ３の一部を拡大して示す平面図である。 本発明の第２の実施形態にかかる組立状態の基板接続用コネクタ組立体の一部を拡大して示す縦断側面図である。 本発明の第３の実施形態にかかる基板接続用コネクタ組立体の雌コネクタの一部を拡大して示す平面図である。 本発明の第３の実施形態にかかる組立状態の基板接続用コネクタ組立体の一部を拡大して示す縦断側面図である。 本発明の第４の実施形態にかかる基板接続用コネクタ組立体の雌コネクタの一部を拡大して示す平面図である。 本発明の第４の実施形態にかかる組立状態の基板接続用コネクタ組立体の一部を拡大して示す縦断側面図である。

[第１の実施形態]
本発明の第１の実施形態を図１ないし図１１に基づいて説明する。図１は、本実施形態にかかる基板接続用コネクタ組立体を回路基板と共に示す分解斜視図、図２は、回路基板に実装された状態の雄コネクタと雌コネクタとを示す斜視図、図３は、基板接続用コネクタ組立体を組立状態で示す斜視図である。

図１ないし図３に示すように、本実施形態の基板接続用コネクタ組立体１は、雄コネクタ２と雌コネクタ３とから構成されている。この基板接続用コネクタ組立体１は、概略的には、雄コネクタ２に設けられた係止片であるバンプ１１が、雌コネクタ３に設けられた係止孔３１を貫通した状態で、雄コネクタ２と雌コネクタ３とを相互に係止するものである。そして、この係止状態では、雌コネクタ３に接続された第１の回路基板４と、雄コネクタ２に接続された第２の回路基板５とが電気的に接続されるようになっている。

図４は、雄コネクタ２を表面側から見て示す斜視図、図５は、雄コネクタ２を裏面側から見て示す斜視図、図６は、雄コネクタ２を示し、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、正面図、（ｃ）は、側面図である。

図４ないし図６に示すように、雄コネクタ２は、帯板状に形成された雄側基体１２を有している。この雄側基体１２の表面には、複数のバンプ１１が突設されている。これらのバンプ１１は、所定の間隔をあけて雄側基体１２の長手方向に沿って一列に配置されている。バンプ１１は、金属材料によって構成され導電性を有している。バンプ１１は、雄側基体１２の表面に突設された断面円状の首部１３と、この首部１３の突端部に連設された頭部１４とを有して、縦断面がマッシュルーム形状に形成されている。首部１３は、その基部から突端部へ向うに従い径が大きくなるように形成されており、雌コネクタ３の係止孔３１に挿通される。頭部１４は、断面ドーム状に形成されると共に、その径は、首部１３の径よりも大きく形成されている。この頭部１４は、首部１３が雌コネクタ３の係止孔３１に挿通された状態では、係止孔３１の周縁部３１ａに対向する。

また、各バンプ１１の首部１３は、雄側基体１２の表面に突設された円環状の端子部１５によって囲繞されると共に、その端子部１５に接続されている。そして、バンプ１１は、端子部１５と共に雄側端子１６を構成している。

端子部１５は、雄側基体１２の表面に設けられた接続部１７と雄側基体１２の表裏面を貫通して形成されたスルーホールメッキ部１８とを介して、雄側基体１２の裏面に設けられた実装パッド部１９に接続されている。これら接続部１７、スルーホールメッキ部１８及び実装パッド部１９は、導電性を有している。そして、実装パッド部１９が第２の回路基板５上の電気回路５ａに接続された状態で、雄コネクタ２が第２の回路基板５に実装され、これにより、第２の回路基板５と雄側端子１６とが電気的に接続される。

また、雄側基体１２の表面における長手方向の両端部には、円柱状の位置決め用のボス２０が突設されている。これらのボス２０は、雌コネクタ３と雄コネクタ２とを結合する際の相互の位置決めに使用される。

図７は、雌コネクタ３を表面側から見て示す斜視図、図８は、雌コネクタ３を裏面側から見て示す斜視図、図９は、雌コネクタ３を示し、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、正面図、（ｃ）は、側面図、図１０は、雌コネクタ３の一部を拡大して示す平面図である。

図７ないし図１０に示すように、雌コネクタ３は、帯板状に形成された雌側基体３２を有している。この雌側基体３２は、２つの板部材としてＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）３３とカバー部材３４とが積層された２層構造を有している。

ＦＰＣ３３には、雄コネクタ２の各バンプ１１に対応した複数の係止孔３１が貫通して形成されている。この係止孔３１の周面３１ｂ及び周縁部３１ａには、第１の回路基板４に電気的に接続される雌側端子３５が形成されている。

雄側端子１６は、ＦＰＣ３３の裏面に設けられた接続部３６を介して、ＦＰＣ３３の裏面に設けられた実装パッド部３７に接続されている。これら接続部３６と実装パッド部３７とは導電性を有している。そして、実装パッド部３７が第１の回路基板４上の電気回路４ａに接続された状態で、雌コネクタ３が第１の回路基板４に実装され、これにより、第１の回路基板４と雌側端子３５とが電気的に接続される。

ここで、係止孔３１は、バンプ１１の頭部１４の径よりも大きい径の大径部３１ｃと、この大径部３１ｃに連通しバンプ１１の頭部１４の径よりも小さい径の小径部３１ｄとを有しており、達磨状に形成されている。小径部３１ｄと大径部３１ｃとは、雌側基体３２の短手方向に沿って配置されている。そして、係止孔３１は、大径部３１ｃと小径部３１ｄとの間の首部１３の移動を許容している。

カバー部材３４は、ＦＰＣ３３の表面に積層されている。カバー部材３４には、ＦＰＣ３３の各係止孔３１に対応して収納孔３８が貫通して形成されており、これらの収納孔３８は、対応する係止孔３１に連通している。収納孔３８の径は、係止孔３１の径よりも大きく形成されており、係止孔３１に首部１３が挿通されたバンプ１１において係止孔３１（ＦＰＣ３３）から突出する部分である頭部１４を収納するようになっている。そして、収納孔３８は、小径部３１ｄと大径部３１ｃとの間のバンプ１１の移動を許容する大ききに形成されている。

また、雌側基体３２の長手方向の両端部には、雄コネクタ２のボス２０が嵌合されるガイド孔３９が形成されている。ガイド孔３９は、雌側基体３２の短手方向へのボス２０の移動をガイドするように長孔状に形成されている。

次に、基板接続用コネクタ組立体１の組立手順を説明する。図１１は、組立状態の基板接続用コネクタ組立体１の一部を拡大して示す縦断側面図である。まず、雄コネクタ２のバンプ１１を雌コネクタ３の係止孔３１の大径部３１ｃに貫通させて、バンプ１１の首部１３を係止孔３１に位置させると共に頭部１４を係止孔３１から突出した状態にする。また、このとき、ボス２０をガイド孔３９に挿通する。次に、雄コネクタ２と雌コネクタ３とを、それらの短手方向に沿って相対的にスライド移動させて、バンプ１１を係止孔３１の大径部３１ｃから小径部３１ｄに移動させる（図３）。これにより、バンプ１１の首部１３が係止孔３１の周縁に引っ掛かり、雌コネクタ３と雄コネクタ２とがバンプ１１によって相互に係止され結合される（図１１）。この係止状態では、雌側端子３５と雄側端子１６とが接触する。ここで、本実施形態では、雄側端子１６のうち雌側端子３５と接触する部分ａは、端子部１５及びバンプ１１の首部１３である。そして、この係止状態では、雌コネクタ３に接続された第１の回路基板４と、雄コネクタ２に接続された第２の回路基板５とが電気的に接続される。

以上説明した本実施形態によれば、係止孔３１を貫通したバンプ１１が雌側基体３２に引っ掛かることで雌コネクタ３と雄コネクタ２とを係止するので、バンプ１１の高さを低くしても雌コネクタ３と雄コネクタ２とを確実に係止することができ、基板接続用コネクタ組立体１をより薄く構成することができる。

また、本実施形態では、雄コネクタ２と雌コネクタ３とが結合された状態では、バンプ１１の頭部１４が雌コネクタ３の係止孔３１の周縁部３１ａに対向するので、バンプ１１の頭部１４と係止孔３１の周縁部３１ａとによっても雌コネクタ３と雄コネクタ２とを係止することができ、より確実に雄コネクタ２と雌コネクタ３とを結合することができる。

また、本実施形態では、バンプ１１を係止孔３１の大径部３１ｃに貫通させて小径部３１ｄに移動させることで、バンプ１１が雌側基体３２に引っ掛かり雌コネクタ３と雄コネクタ２とが係止されるので、雌コネクタ３と雄コネクタ２との結合作業を比較的容易に行なうことができる。また、バンプ１１を大径部３１ｃから小径部３１ｄへ移動させる過程でバンプ１１を係止孔３１の周面３１ｂに摺接させることにより、係止孔３１の周面３１ｂとバンプ１１の首部１３とが相互に清掃されるので、係止孔３１の周面３１ｂとバンプ１１の首部１３との接触をより良好にすることができ、雄側端子１６であるバンプ１１と雌側端子３５との接触信頼性を向上させることができる。

また、本実施形態では、雌側基体３２が２層構造であることにより、雌側端子３５が形成された一方の板部材であるＦＰＣ３３が他方の板部材であるカバー部材３４によって補強、保護され、雌側端子３５と雄側端子１６との接触信頼性を向上させることができる。また、係止孔３１から突出するバンプ１１の頭部１４がカバー部材３４の収納孔３８に収納されることにより、基板接続用コネクタ組立体１の見栄えを良くすることができると共に、その突出部分が周辺部品の実装の邪魔になることを防止することができる。また、このとき、バンプ１１の厚さを雌側基体３２の厚みで吸収できるので、低背化を図ることができる。

[第２の実施形態]
次に、本発明の第２の実施形態を図１２及び図１３に基づいて説明する。図１２は、本実施形態にかかる基板接続用コネクタ組立体の雌コネクタの一部を拡大して示す平面図、図１３は、組立状態の基板接続用コネクタ組立体の一部を拡大して示す縦断側面図。なお、前述した実施形態と同じ部分は、同一符号で示し説明も省略する（以降の実施形態でも同様）。

本実施形態では、雌側基体３２Ａが、２層構造ではなく、単一の板部材による１層構造である点が第１の実施形態に対して異なる。これに伴い、本実施形態の雌側基体３２Ａには、段差孔５１が貫通して形成されており、この段差孔５１に、雌側基体３２Ａの一面側に開口する係止孔３１と、係止孔３１よりも大径に形成されて係止孔３１に連通すると共に雌側基体３２の他面側に開口する収納孔３８とが形成されている。

また、雌側端子３５は、係止孔３１の周面３１ｂを含む段差孔５１の周面に形成されている。

本実施形態によれば、雌側基体３２Ａが１層構造であることにより、２層構造の雌側基体３２に比べて、雌側基体３２Ａを簡素化することができる。

[第３の実施形態]
次に、本発明の第３の実施形態を図１４及び図１５に基づいて説明する。図１４は、本実施形態にかかる基板接続用コネクタ組立体の雌コネクタの一部を拡大して示す平面図、図１５は、組立状態の基板接続用コネクタ組立体の一部を拡大して示す縦断側面図である。

本実施形態の雌側基体３２Ｂにおける係止孔３１Ｂにかかる部分が第１の実施形態に対して異なる。雌側基体３２ＢのＦＰＣ３３Ｂにおける係止孔３１Ｂの周囲部分は、バンプ１１の頭部１４が係止孔３１Ｂを通過することを許容する弾性を有している。詳しくは、係止孔３１Ｂが円形状に形成されると共に、雌側基体３２ＢのＦＰＣ３３Ｂには、係止孔３１Ｂに連通する切欠４１が係止孔３１の周囲に略等間隔で形成されている。これにより、ＦＰＣ３３における係止孔３１Ｂの周囲部分が、係止孔３１Ｂの軸方向に弾性変形可能となっている。また、本実施形態では、カバー部材３４Ｂの収納孔３８Ｂは、円状に形成されている。

本実施形態によれば、バンプ１１の頭部１４が係止孔３１Ｂを通過することを許容する弾性を、雌側基体３２Ｂにおける係止孔３１Ｂの周囲部分が有することにより、係止孔３１にバンプ１１を押し込むことで、雌側基体３２Ｂにおける係止孔３１Ｂの周囲部分が弾性変形し、これにより、バンプ１１の頭部１４が係止孔３１Ｂを通過し、雌コネクタ３と雄コネクタ２とが係止されると共に雌側端子３５と雄側端子１６とが接触するので、雌コネクタ３と雄コネクタ２との結合作業を比較的容易に行なうことができる。また、このように、バンプ１１の頭部１４が係止孔３１Ｂを通過することを許容する弾性を、雌側基体３２Ｂにおける係止孔３１Ｂの周囲部分が有していることにより、係止孔３１Ｂを第１の実施形態の係止孔３１のように達磨形状にする必要がないので、係止孔３１Ｂを第１の実施形態の係止孔３１よりも小さくすることができる。これにより、基板接続用コネクタ組立体１を第１の実施形態よりも小型化することができる。

[第４の実施形態]
次に、本発明の第４の実施形態を図１６及び図１７に基づいて説明する。図１６は、本実施形態にかかる基板接続用コネクタ組立体の雌コネクタの一部を拡大して示す平面図、図１７は、組立状態の基板接続用コネクタ組立体の一部を拡大して示す縦断側面図である。

本実施形態では、雌側基体３２Ｃが、２層構造ではなく、単一の板部材による１層構造である点が第３の実施形態に対して異なる。これに伴い、本実施形態の雌側基体３２Ｃには、段差孔５１Ｃが貫通して形成されており、この段差孔５１Ｃに、雌側基体３２Ｃの一面側に開口する係止孔３１Ｂと、係止孔３１Ｂよりも大径に形成されて係止孔３１Ｂに連通すると共に雌側基体３２Ｃの他面側に開口する収納孔３８Ｂとが形成されている。

また、係止孔３１Ｂに連通した切欠４１は、雌側基体３２Ｃの一面側に開口すると共に係止孔３１Ｂと同じ高さに形成されており、雌側基体３２Ｃにおける係止孔３１Ｂの周囲部分が、係止孔３１Ｂの軸方向に弾性変形可能となっている。これにより、雌側基体３２Ｃにおける係止孔３１Ｂの周囲部分は、第３の実施形態と同様に、バンプ１１の頭部１４が係止孔３１Ｂを通過することを許容する弾性を有している。

また、雌側端子３５は、係止孔３１Ｂの周面３１Ｂｂを含む段差孔５１の周面に形成されている。

本実施形態によれば、雌側基体３２Ｃが１層構造であることにより、２層構造の雌側基体３２Ｂに比べて、雌側基体３２Ｃを簡素化することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。

１ 基板接続用コネクタ組立体
２ 雄コネクタ
３ 雌コネクタ
４ 第１の回路基板
５ 第２の回路基板
１１ バンプ（係止片）
１２ 雄側基体
１３ 首部
１４ 頭部
１６ 雄側端子
３１ 係止孔
３１ａ 係止孔の周縁部
３１ｂ 係止孔の周面
３１ｃ 大径部
３１ｄ 小径部
３１Ｂ 係止孔
３１Ｂｂ 係止孔の周面
３２ 雌側基体
３２Ａ 雌側基体
３２Ｂ 雌側基体
３２Ｃ 雌側基体
３３ ＦＰＣ（板部材）
３３Ｂ ＦＰＣ（板部材）
３４ カバー部材（板部材）
３４Ｂ カバー部材（板部材）
３５ 雌側端子
３８ 収納孔
３８Ｂ 収納孔
５１ 段差孔
５１Ｃ 段差孔

Claims (3)

1. 係止孔が設けられた雌側基体と、前記係止孔の周面及び周縁部のうちの少なくとも一部に設けられ第１の回路基板に電気的に接続される雌側端子と、を有する雌コネクタと、
   雄側基体と、この雄側基体に突設され前記係止孔を貫通した状態で該係止孔の周縁部に対向する係止片と、第２の回路基板に電気的に接続される雄側端子と、を有する雄コネクタと、
   を備え、
   前記係止孔を貫通した前記係止片が前記雌側基体に引っ掛かることで前記雌コネクタと前記雄コネクタとを係止し、この係止状態で前記雌側端子と前記雄側端子とが接触するとともに、
   前記雌側基体は、２つの板部材が積層された２層構造を有し、
   一方の前記板部材に前記係止孔及び前記雌側端子が形成され、他方の前記板部材には、前記係止孔に連通する収納孔が形成され、この収納孔は、前記係止孔から突出する前記係止片の突出部分を収納する基板接続用コネクタ組立体。
2. 係止孔が設けられた雌側基体と、前記係止孔の周面及び周縁部のうちの少なくとも一部に設けられ第１の回路基板に電気的に接続される雌側端子と、を有する雌コネクタと、
   雄側基体と、この雄側基体に突設され前記係止孔を貫通した状態で該係止孔の周縁部に対向する係止片と、第２の回路基板に電気的に接続される雄側端子と、を有する雄コネクタと、
   を備え、
   前記係止孔を貫通した前記係止片が前記雌側基体に引っ掛かることで前記雌コネクタと前記雄コネクタとを係止し、この係止状態で前記雌側端子と前記雄側端子とが接触するとともに、
   前記雌側基体は、１層構造であり、該雌側基体には、該雌側基体の一面側に開口する前記係止孔とこの係止孔よりも大径に形成されて前記係止孔に連通すると共に該雌側基体の他面側に開口する収納孔とを有する段差孔が形成され、
   前記収納孔は、前記係止孔から突出する前記係止片の突出部分を収納する基板接続用コネクタ組立体。
3. 前記係止片は、前記雄側基体に突設され前記係止孔に挿通される首部と、この首部の突端部に連設され前記係止孔の周縁部に対向する頭部とを有し、
   前記雌側基体における前記係止孔の周囲部分は、前記頭部が前記係止孔を通過することを許容する弾性を有する請求項１または２に記載の基板接続用コネクタ組立体。

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