JP5053054B2 - カードエッジコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、カードエッジコネクタに関する。

従来の技術として、コネクタハウジング内への基板の挿入抵抗を低減し、かつコネクタのターミナルと基板のランドとの接続の信頼性を向上するカードエッジコネクタが知られている（例えば、特許文献１）。

この特許文献１のコネクタは、ハウジングと、ハウジングに設けられる弾性を有する複数のターミナルと、ターミナルを支持する可動スペーサーとを有する。可動スペーサーは、バネによってハウジングに支持されており、基板挿入前は複数のターミナルを押し拡げる位置に支持される。基板をハウジング内に挿入すると、基板先端が可動スペーサーを移動させ、可動スペーサーが複数のターミナルを押し下げる位置に支持されるため、複数のターミナルが基板のランドに接触する。このことより、基板の挿入抵抗を低減できるとともに、基板の厚みに合わせてターミナルの位置および弾性力を調整することで挿入完了後は接触力を大にできる。
特開２００１−２３００３２号公報

しかし、従来のカードエッジコネクタによると、予め基板の厚みに合わせてターミナルおよびスペーサーを調整するため、基板の厚みにばらつきがある場合、係止位置におけるターミナルとランドとの接触力を所望の大きさにすることができず、接続の信頼性を維持できないという問題がある。

従って、本発明の目的は、基板の厚みのばらつきに対応することができるカードエッジコネクタを提供することにある。

本発明は上記目的を達成するため、第１の掛止部を有する上部ハウジングと、第２の掛止部を有し前記上部ハウジングと回転軸を中心に回動可能に接続される下部ハウジングと、前記上部ハウジングの前記第１の掛止部と前記回転軸に対称の位置および前記下部ハウジングの前記第２の掛止部と前記回転軸に対称の位置にそれぞれ係止されるターミナルとを有し、前記上部ハウジングと前記下部ハウジングが第１の位置にある場合、前記上部ハウジングと前記下部ハウジングおよび前記ターミナルが挿入される基板に触れず、前記上部ハウジングと前記下部ハウジングが第２の位置にある場合、前記上部ハウジングと前記下部ハウジングが前記ターミナルを前記基板のランドに接触するよう押さえつけ、前記第１の掛止部が前記基板の裏面に接し、前記第２の掛止部が前記基板の表面に接することを特徴とするカードエッジコネクタを提供する。

このような構成によれば、上部ハウジングと下部ハウジングによって基板の厚みに合わせて、基板を挟み込むように嵌合し、ターミナルがランドに接触するよう押さえつけられるため、基板の厚みにばらつきがある場合に対応することができる。

本発明によれば、基板の厚みのばらつきに対応することができる。

以下に、本発明のカードエッジコネクタの実施の形態を図面を参考にして詳細に説明する。

〔実施の形態〕
（構成）
図１の（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施の形態に関するカードエッジコネクタおよびプリント基板の構成を示す概略斜視図である。図１（ａ）は、嵌合前、図１（ｂ）は、嵌合後を示す斜視図である。

カードエッジコネクタ１は、アッパコネクタ１０とロワコネクタ１１とを回転軸１２を中心に回動可能に接続することで構成され、図１（ａ）に示すようにアッパコネクタ１０とロワコネクタ１１が開いている状態（第１の位置）で、プリント基板２をアッパコネクタ１０とロワコネクタ１１との間に差し込んで、図１（ｂ）に示すように挟み込んだ状態（第２の位置）でプリント基板２に嵌合される。

アッパコネクタ１０は、内部にランド２０と接触する複数のメスターミナル（後述）を係止して保持しており、図１（ｂ）の位置においてランド２０と電気的に接続される。また、複数のメスターミナルはそれぞれ複数の線材からなるケーブル１４と電気的に接続されている。また、アッパコネクタ１０は、掛止部としてのリブ１０ａとリブ１０ｂとを有し、プリント基板２をカードエッジコネクタ１に差し込んだ後、プリント基板２に設けられるリブ穴２１に掛止される。

ロワコネクタ１１は、アッパコネクタ１０と同様に、複数のメスターミナルを係止して保持しており、複数のメスターミナルはそれぞれケーブル１４と電気的に接続されている。また、ロワコネクタ１１は、掛止部としてのリブ１１ａを有し、プリント基板２に設けられるリブ穴２１に掛止される。

また、アッパコネクタ１０とロワコネクタ１１は、それぞれロックアーム１３ａとロックツメ１３ｂとを有し、図１（ｂ）に示す状態において、ロックアーム１３ａをロックツメ１３ｂに係止させることで嵌合状態を維持する。また、ロックツメ１３ｂは、複数の係止溝を有しており、プリント基板２の厚みに応じてカードエッジコネクタ１の挟み具合を調整できるようになっている。

図２（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施の形態に関するカードエッジコネクタの構成を示す概略図である。図２（ａ）は、基板挿入方向からの正面図、図２（ｂ）は、側面図である。

アッパコネクタ１０およびロワコネクタ１１は、それぞれメスターミナル１５を、例えば、２０列ずつ有し、アッパコネクタ１０とロワコネクタ１１が図示するように開いている状態において、メスターミナル１５がプリント基板２に接しないように配置されるものとする。

アッパコネクタ１０およびロワコネクタ１１は、ナイロンやＰＢＴ（PolyButylene Terephthalate）等の樹脂を用いて形成され、メスターミナル１５は、例えば、弾性を有する銅系金属等を用いてプレス加工により形成され、錫メッキが施されている。

図３は、本発明の実施の形態に関する基板の構成を示す概略図である。

プリント基板２は、ガラスエポキシ等を用いて形成される基板であり、厚さ１．２ｍｍおよび１．６ｍｍの物を用いる。ＪＩＳ規格において、その誤差はそれぞれ±０．１７と±０．２ｍｍである。また、プリント基板２の幅は約４５ｍｍであり、その際の反りは、ともに０．１２５ｍｍとなる。また、線膨張は、−４０℃において０．０１８ｍｍ、１２０℃において−０．００６ｍｍである。以上より、厚さ１．２ｍｍのプリント基板２の厚さは、ばらつきを含むと、１．３２５ｍｍ−０．１７６ｍｍ〜１．３２５ｍｍ＋０．１８８ｍｍ、また１．６ｍｍは、１．７２５ｍｍ−０．２０６〜１．７２５ｍｍ＋０．２０６ｍｍとなる。

ランド２０は、銅を用いて形成され、表と裏にそれぞれ２０列設けられ、それぞれのランド２０は、基板内部に配置された信号線により基板他部に電気的に接続される。リブ穴２１は、例えば、一辺１．２ｍｍの正方形状の穴を基板を貫通させて形成される。

図４（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に関するメスターミナルの構成を示す概略図である。図４（ａ）は、斜視図、図４（ｂ）は、接触前の側面図、図４（ｃ）は、接触後の側面図である。

メスターミナル１５は、その先端に壁部１５ａとバネ部１５ｂを有する。バネ部１５ｂは、壁部１５ａの接触辺１５ｃから約０．７ｍｍ程度突出して形成され、図４（ｃ）に示す状態において、壁部１５ａの接触辺１５ｃがメスターミナル１５をランド２０上に支持している状態で、バネ部１５ｂのランド２０に対する接圧は５Ｎであるとする。

（動作）
以下に、本発明の実施の形態におけるコネクタの嵌合動作を各図を参照しつつ説明する。

図５（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施の形態に係るカードエッジコネクタの嵌合動作を示す側面図である。

まず、カードエッジコネクタ１のアッパコネクタ１０とロワコネクタ１１の間にプリント基板２を挿入することで、図５（ａ）に示す状態（第１の位置）となる。この状態において、メスターミナル１５は、ランド２０に接していない。

次に、アッパコネクタ１０のロックアーム１３ａ付近、およびロワコネクタ１１のロックツメ１３ｂ付近を持ち、挟み込むように互いに回転させることで、ロックアーム１３ａがロックツメ１３ｂに係止する（第２の位置）。このとき、リブ１０ａおよびリブ１１ａがそれぞれリブ穴２１に掛止され、アッパコネクタ１０は、リブ１０ａとリブ穴２１との接点を力点、回転軸１２を支点、メスターミナル１５とランド２０との接点を作用点とすることで、メスターミナル１５とランド２０を確実に接触させる。ロワコネクタ１１についても、アッパコネクタ１０と同様に、リブ１１ａとリブ穴２１との接点を力点、回転軸１２を支点、メスターミナル１５とランド２０との接点を作用点とすることで、メスターミナル１５とランド２０を確実に接触させる。

また、ロックアーム１３ａは、リブ１０ａとアッパコネクタ１０のメスターミナル１５の接触辺１５ｃとが確実に接触する位置において、ロックツメ１３ｂと係止する。リブ１１ａとロワコネクタ１１のメスターミナル１５の接触辺１５ｃについても同様に確実に接触させる。

メスターミナル１５が作用点となる際、接するのは接触辺１５ｃであり、バネ部１５ｂとランド２０の接圧は常に５Ｎとなる。また、メスターミナル１５のバネ部１５ｂは、ランド２０に接する際、メスターミナル１５を支持するアッパコネクタ１０またはロワコネクタ１１が回転することにより、ランド２０を擦るように接触するため、ランド２０表面の酸化膜を削るように動き、接触をより確実なものとする。

（実施の形態の効果）
上記した実施の形態によると、回転軸１２を支点としてリブ１０ａ、１０ｂまた１１ａとメスコネクタ１５によりプリント基板２を挟み込む構造としたため、プリント基板２の厚みのばらつきに対応することができる。また、メスターミナル１５は、ランド２０に接触してメスターミナルを支持する壁部１５ａと、弾性を有してランド２０に接触するバネ部１５ｂとを有するため、常にバネ部１５ｂは一定の接圧でランド２０に電気的に接触することができる。

なお、メスターミナル１５はアッパコネクタ１０のみ、またはロワコネクタ１１のみに設けてもよい。

また、アッパコネクタ１０とロワコネクタ１１は、外力によって嵌合する他、プリント基板２の挿入に連動して嵌合する構造としてもよい。

また、プリント基板２を挟む形式としたが、基板に限らず端子を直接挟み込む構成としてもよい。

（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施の形態に関するカードエッジコネクタおよびプリント基板の構成を示す概略斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明の実施の形態に関するカードエッジコネクタの構成を示す概略図である。 本発明の実施の形態に関する基板の構成を示す概略図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に関するメスターミナルの構成を示す概略図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明の実施の形態に係るカードエッジコネクタの嵌合動作を示す側面図である。

符号の説明

１…カードエッジコネクタ、２…プリント基板、１０…アッパコネクタ、１０ａ…リブ、１０ｂ…リブ、１１…ロワコネクタ、１１ａ…リブ、１２…回転軸、１３ａ…ロックアーム、１３ｂ…ロックツメ、１４…ケーブル、１５…メスターミナル、１５ａ…壁部、１５ｂ…バネ部、１５ｃ…接触辺、２０…ランド、２１…リブ穴

Claims (2)

1. 第１の掛止部を有する上部ハウジングと、
   第２の掛止部を有し前記上部ハウジングと回転軸を中心に回動可能に接続される下部ハウジングと、
   前記上部ハウジングの前記第１の掛止部と前記回転軸に対称の位置および前記下部ハウジングの前記第２の掛止部と前記回転軸に対称の位置にそれぞれ係止されるターミナルとを有し、
   前記上部ハウジングと前記下部ハウジングが第１の位置にある場合、前記上部ハウジングと前記下部ハウジングおよび前記ターミナルが挿入される基板に触れず、前記上部ハウジングと前記下部ハウジングが第２の位置にある場合、前記上部ハウジングと前記下部ハウジングが前記ターミナルを前記基板のランドに接触するよう押さえつけ、前記第１の掛止部が前記基板の裏面に接し、前記第２の掛止部が前記基板の表面に接することを特徴とするカードエッジコネクタ。
2. 前記ターミナルは、前記基板面に対して垂直に面形成された壁部と、前記壁部より突出して形成され弾性を有するバネ部を有し、
   前記第２の位置において前記壁部が基板に対して前記ターミナルを支持する状態において、前記バネ部は、前記ランドに一定の接圧で接触することを特徴とする請求項１に記載のカードエッジコネクタ。