JP6095986B2

JP6095986B2 - カードエッジコネクタ、基板、コネクタ

Info

Publication number: JP6095986B2
Application number: JP2013002045A
Authority: JP
Inventors: 康幸三木; 小林　満; 満小林
Original assignee: Fujitsu Component Ltd
Current assignee: Fujitsu Component Ltd
Priority date: 2013-01-09
Filing date: 2013-01-09
Publication date: 2017-03-15
Anticipated expiration: 2033-01-09
Also published as: US20140193994A1; JP2014135178A; US9124027B2

Description

本発明は、カードエッジすなわち端部にパッドを有する基板と、パッドに対応するコンタクトを有するコネクタを有するカードエッジコネクタと、それに用いられる基板、コネクタに関する。

従来のカードエッジコネクタは、コネクタ側に並列された導電性のコンタクトと、これらのコンタクトを保持するインシュレータを有しており、コネクタに対応する基板にはコンタクトに対応する導電性のパッドが配列されている。下記の特許文献１に記載のカードエッジコネクタでは、コネクタ側に一対のラッチタイプのレバーを設け、基板側にラッチタイプのレバーの有する突起に対応する一対の切り欠きを有して、コネクタに基板を挿入後、一対のラッチタイプのレバーを揺動させて突起を切り欠きに係合させることにより、コネクタに基板を固定する構成が開示されている。

実開平６−８６２７８号公報

上述した特許文献１に記載のカードエッジコネクタでは、基板を固定する係合構造としての切り欠きと突起を有しており、コネクタに基板を挿入してラッチタイプのレバーを揺動させて突部を切り欠きに係合させるため、挿入後において突部と切り欠きとの間に挿抜方向にクリアランスが必要となる。このため、パッドはこのクリアランスによる基板の装着後の挿抜方向のガタを吸収する長さを余分に有する必要があり、パッドとコンタクトにより形成される接点において信号の伝送経路に迂回路となる枝分かれ部が生じて、高速伝送において不利となる問題が生じやすい。

本発明は、上記問題に鑑み、より確実な高速伝送を可能とするカードエッジコネクタ、基板、コネクタを提供することを目的とする。

上記の問題を解決するため、本発明に係るカードエッジコネクタは、被係合部を有するコネクタと、当該コネクタに挿抜方向に挿抜可能な基板と、当該基板に固定された固定部と、当該固定部の有する挿通孔に挿入されて前記挿抜方向に摺動可能で前記挿抜方向を中心として回動自在な軸部と、当該軸部を前記固定部に対して前記挿抜方向の抜去方向に付勢する付勢手段と、前記軸部の前記挿抜方向の挿入方向側に設けられた係合部とを有し、前記係合部と前記被係合部とが前記軸部の回動動作によって係合されることを特徴とする。

ここで、前記係合部は前記軸部の軸方向に延びる軸方向部と径方向に延びる径方向部と周方向の接線方向に延びる接線方向部を含むこととしてもよく、前記係合部の先端部が前記抜去方向に突出する突部を含み、当該突部に対応する前記抜去方向に窪む凹部を前記被係合部が含むこととしてもよい。また、前記軸方向部は前記軸部に対して径方向にオフセットされることとしてもよい。なお、前記係合部は複数箇所に設けられ、前記被係合部は複数個所に前記挿抜方向から見て前記コネクタの対角線上に設けられることとしてもよい。

また、前記軸部の前記抜去方向側に工具又は手により操作される操作部が設けられることとしてもよく、前記付勢手段は前記操作部と前記固定部との間に挟持されることとしてもよい。

上記の問題を解決するため、本発明に係る基板は、コネクタに挿抜方向に挿抜可能な基板であって、前記基板に固定された固定部と、当該固定部の有する挿通孔に挿入されて前記挿抜方向に摺動可能で前記挿抜方向を中心として回動自在な軸部と、当該軸部を前記固定部に対して前記挿抜方向の抜去方向に付勢する付勢手段とを含み、前記コネクタの有する被係合部と係合可能な係合部が前記軸部の前記挿抜方向の挿入方向側に設けられることを特徴とする。また本発明に係るコネクタは、基板が挿抜可能なコネクタであって、前記コネクタへの当該基板の挿抜方向に摺動可能で前記挿抜方向を中心に回動可能に前記基板に設けられる係合部と係合可能な被係合部を含むことを特徴とする。

本発明によればラッチタイプのレバー、基板のコネクタ側への固定にあたって基板に生じる挿抜方向のガタをなくしてパッドとコンタクトの接点近傍に迂回路となる枝分かれ部が発生することを防止してより確実な高速伝送を実現するカードエッジコネクタ、基板、コネクタを提供することができる。

本発明に係る実施例１のカードエッジコネクタ１の一実施形態を示す模式斜視図である。実施例１のカードエッジコネクタ１の一実施形態を示す模式図である。実施例１のカードエッジコネクタ１の基板３側のロック部７（係合部）の一実施形態を摺動方向に分解して示す模式斜視図である。実施例１のカードエッジコネクタ１の基板３側のロック部７の一実施形態を示す模式斜視図である。実施例１のカードエッジコネクタ１の基板３側のロック部７の一実施形態を示す模式図である。実施例１のカードエッジコネクタ１のコネクタ２の一実施形態を示す模式図である。実施例１のカードエッジコネクタ１のロック部７と被係合部２１の係合態様を正面視（ａ）及び（ａ）中のＷＷ断面（ｂ）にて示す模式図である。実施例１のカードエッジコネクタ１のロック部７と被係合部２１の係合態様をコネクタ２側から見て示す斜視図（ａ）と（ａ）内のＡ拡大図にて示す模式斜視図である。実施例１のカードエッジコネクタ１のロック部７と被係合部２１の係合態様を操作部側８から見て示す斜視図（ａ）と（ａ）内のＢ拡大図にて示す模式斜視図である。実施例２のカードエッジコネクタ１のロック部１７（係合部）と被係合部２１の係合態様を示す模式斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、本実施例１のカードエッジコネクタ１は、コネクタ２と、コネクタ２に挿抜方向Ｓに挿抜可能なカードモジュール基板３（基板）と、カードモジュール基板３に固定された固定ブロック４（固定部）と、固定ブロック４の有する挿通孔４ａに挿入されて挿抜方向Ｓに摺動可能で挿抜方向Ｓを中心として回動自在に連結される軸部５と、軸部５を固定ブロック４に対して挿抜方向Ｓの抜去方向ＳＯに付勢するコイルバネ６（付勢手段）とを含む。軸部５の挿抜方向Ｓの挿入方向ＳＩ側にはコネクタ２の有する被係合部２１に係合可能なロック部７（係合部）が形成される。

また図１に示すように、軸部５の抜去方向ＳＯ側にマイナスドライバにより操作する操作部８が形成又は連結される。またコイルバネ６は操作部８と固定ブロック４との間に挟持される。カードエッジコネクタ１はその両面にマトリクス状に配列されて内部の図示しない導体にて発生する熱を放熱する複数のフィン３１を有している。

固定ブロック４、軸部５、コイルバネ６、操作部８からなる一対の係合機構Ｌの一方は図１中の正面側では右端部に配置され、他方は背面側の左端部に配置される。左端部の固定ブロック４は図１に示すようにカードモジュール基板３の正面側からネジ３２により固定され右端部の固定ブロック４も同様にネジ３２により背面側から固定される。

また、カードモジュール基板３は図１中の右端部上側にケーブルコネクタ３３が配置されており、このケーブルコネクタ３３とエッジ部３ａに並列されたパッド３４とを電気的に接続する複数条の導体を具備している。コネクタ２はこれらのパッド３４にそれぞれ対応するコンタクト２２を有している。

ロック部７は軸部５の径方向を含んで延びる径方向部７ａと軸方向に延びる軸方向部７ｂと軸部５の周方向の接線方向に沿って延びる接線方向部７ｃを含む。さらに、ロック部７は、その先端部つまり接線方向部７ｃの先端部から抜去方向ＳＯに突出する突部７ｄを含む。コネクタ２側では、突部７ｄに対応する抜去方向ＳＯに窪む凹部２１ａを被係合部２１が含むものとしている。なお、本実施例１では凹部２１ａは抜去方向ＳＯに貫通する貫通穴を形成している。

ここで、軸方向部７ｂは軸部５に対して径方向にオフセットされることとし、ロック部７と被係合部２１の組合せは図１、図２（ａ）の上方視である図２（ｂ）に示すように、複数箇所に設けられることとし、ロック部７と被係合部２１は挿抜方向Ｓから見て対角線上に配置されることとしている。なお、ロック部７を被係合部２１に係合させると、図２（ｃ）に示すように、凹部２１ａ内に突部７ｄが挿入されることとなる。

ロック部７は、図３に示すように、軸部５が固定ブロック４から抜去方向ＳＯに抜け出すことを固定ブロック４の挿入方向ＳＩ側に当接することで防止する抜け止め部７１を具備している。軸部５とロック部７は合成樹脂や金属等により一体的又は個別に構成されて連結され、軸部５の抜去方向ＳＯ側には雄ネジ部５ａが形成される。

軸部５の外径は固定ブロック４の挿通穴４ａに挿通可能な外径とされ、固定ブロック４のカードモジュール基板３に固定される固定面４Ａには、位置決めピン４ｂと、上述したネジ３２が螺合される雌ネジ穴４ｃが形成される。固定ブロック４の抜去方向ＳＯ側の固定面４Ａから離隔した位置にはコイルバネ６の付勢力を受け止める座面４Ｂが形成される。操作部８は円柱形状であって、頂部にマイナスドライバに対応する一条の溝部８ａが形成され、挿入方向ＳＩ側の底面には雄ネジ部５ａに対応する図示しない雌ネジ部が形成され、これも合成樹脂又は金属等により構成される。

軸部５を固定ブロック４の挿通穴４ａに挿通させ、挿通穴４ａから突出する雄ネジ部５ａからコイルバネ６を挿通した後、雄ネジ部５ａに操作部８の雌ネジ部を螺合することにより、図４に示すような、カードモジュール基板３側の係合機構Ｌが構成される。

図４に示した係合機構Ｌのうち図１中背面側の左端部に配置される係合機構Ｌをカードモジュール基板３への固定される固定面４Ａの正面視（ａ）右方視（ｂ）左方視（ｃ）挿入方向視（ｄ）抜去方向視（ｅ）にて示したのが図５である。図５（ｅ）に示すように突部７ｄは軸方向部７ｂよりも軸部５の中心軸線に対して近い位置に配置されている。

なお本実施例１においてロック部７の径方向部７ａ、軸方向部７ｂ、接線方向部７ｃは突部７ｄの被係合部２１の凹部２１ａへの係合を正面側又は背面側から行うために、突部７ｄの三次元的な位置を調整する機能を有している。図５（ｅ）に示すように、接線方向部７ｃの延長方向は、軸部５の中心に対する周方向とカードモジュール基板３の固定面４Ａの面方向が一致する軸部５の回動位置での接線方向を指している。

また図１に示したコネクタ２をカードモジュール基板３の正面視（ａ）抜去方向視（ｂ）挿入方向視（ｃ）右方視（ｄ）コンタクト２２が並列される嵌合穴２３側から見て示す斜視図（ｅ）にて示したのが図６である。図６に示すように、カードモジュール基板３のパッド３４が並列されるエッジ部３ａが嵌合される、嵌合穴２３に対して、被係合部２１は、正面側の右端部と背面側の左端部に突出して合成樹脂モールドによる一体成型にて形成される。なお、図６中において、それぞれの被係合部２１の嵌合穴２３を挟んで反対側には予備の被係合部（２１）が設けられている。

つまりコネクタ２に対してカードモジュール基板３を挿入した後、操作部８により作業者からマイナスドライバにより入力される挿入方向ＳＩ側の押圧操作により係合機構Ｌの軸部５及びロック部７がコイルバネ６の付勢力に抗して挿入方向ＳＩ側に押し込まれながら、図１中において挿入方向ＳＩを中心として反時計回りに回転操作されると、突部７ｄは凹部２１ａの挿入方向ＳＩ側に位置され、そこで作業者が押圧操作を止めると、突部７ｄは凹部２１ａに挿入され、ロック部７の被係合部２１への係合が完了する。

このことは図７〜図９（ａ）に示す正面側の係合機構Ｌにおいても同様であり、図７〜図９（ｂ）に示すように突部７ｄは凹部２１ａに挿入されてロック部７は被係合部２１へ係合される。この対角線上のロック部７と被係合部２１との係合に基づいてカードモジュール基板３はコネクタ２に固定される。図７（ｂ）に示すように突部７ｄの挿抜方向における長さは凹部２１ａを形成する貫通孔よりも短く形成される。これにより、作業者の押圧作業を最低限度のものとしている。

これとは逆に、コネクタ２からカードモジュール基板３を抜去し取り外す場合には、操作部８により作業者からマイナスドライバにより入力される挿入方向ＳＩの押圧操作によりロック部７の突部７ｄは被係合部２１の凹部２１ａから抜去され、こののち操作部８に時計方向の回転操作がなされると、ロック部７と被係合部２１との係合は解除される。

以上述べたように、本実施例１のカードエッジコネクタ１によれば、以下のような有利な作用効果を得ることができる。つまり、本実施例１では、カードモジュール基板３の挿抜操作は挿抜方向Ｓの押圧又は引張操作であるところ、この押圧又は引張操作とは連動しない別個の係合機構Ｌの操作部８の作業者のマイナスドライバによる回転操作に基づいて、ロック部７を被係合部２１に係合させてコネクタ２にカードモジュール基板３を固定することができる。

このため従来の上述した特許文献１に示されるように、基板に設けた切り欠きに揺動タイプのラッチタイプのレバーを嵌合して固定することに比べて、係合箇所の挿抜方向Ｓのクリアランスつまりガタを考慮してエッジ部３ａのパッド３４の挿抜方向Ｓの長さを短くする必要性をなくして、パッド３４とコンタクト２２の接点において信号の迂回経路となる枝分かれ部が挿入方向ＳＩ側に発生することを防止できる。これにより高速伝送性能を高めることができる。

またラッチタイプのレバーにより基板の側方の切り欠きに係合する従来技術では、挿抜方向Ｓのクリアランスが必要となるため、パッド３４の挿抜方向Ｓの長さを短くすると、コンタクト２２との電気的接触を確保の観点から摺動長を長くする必要があったが、本実施例１ではクリアランスをなくすことができるので、パッド３４の挿抜方向の長さを短くした上で接触信頼性を高めることができる。

またラッチタイプのレバーを有する従来の係合では、レバーを作業者が揺動操作するに当たり、手又は指を入れるスペースが必要であったが、本実施例１では、その作業用のスペースをなくすことができる。

特に本実施例１の図１に示すように挿抜方向Ｓに垂直な方向にケーブルコネクタ３３を配置する場合に、ケーブルコネクタ３３よりも挿入方向ＳＩ側に作業者が手又は指を入れる必要がない。また、ケーブルコネクタ３３と作業者の手の大きさによってはラッチタイプのレバーでは係合操作が不可となる場合もあったが、本実施例１ではそのような作業上の不都合を招くことがない。このため本実施例１では、作業性を向上してコストダウンを図ることができる。

上述した実施例１においては、ロック部７の形態を軸部５側から径方向部７ａ、軸方向部７ｂ、接線方向部７ｃの順番で形成したが、この順序は適宜変更することが可能である。以下それについての実施例２について述べる。

図１０に示す実施例２においてロック部１７以外の形態は実施例１に示したものと同様であるため、相違点を主にして説明する。ロック部１７は、軸部５よりも大径の軸方向部１７ａと、径方向部１７ｂと、接線方向部１７ｃを有している。図１０では突部１７ｄの図示は省略している。

つまり本実施例２においてもロック部１７の軸方向部１７ａ、径方向部１７ｂ、接線方向部１７ｃは突部１７ｄの被係合部２１の凹部２１ａへの係合を正面側又は背面側から行うために、突部１７ｄの三次元的な位置を調整する機能を有している。図１０に示すように、接線方向部１７ｃの接線方向は、軸部５の中心に対する周方向と正背方向が一致する位置での接線方向を指している。

本実施例２においても実施例１と同様に、カードモジュール基板３の挿抜に伴う押圧又は引張操作とは連動しない別個の係合機構Ｌの操作部８の作業者のマイナスドライバによる回転操作に基づいて、ロック部１７を被係合部２１に係合させてコネクタ２にカードモジュール基板３を固定することができる。

また本実施例２においても、パッド３４とコンタクト２２の接点において信号の迂回経路となる枝分かれ部が挿入方向ＳＩ側に発生することを防止できるため、高速伝送性能を高めることができ、パッド３４の挿抜方向の長さを短くした上で接触信頼性を高めることができる。また本実施例２でも、係合作業において手又は指を入れるスペースの確保を不要なものとして、作業性を向上してコストダウンを図ることができる。

以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。

例えば上述した実施例では操作部８をマイナスドライバに対応させる形態としたが、指により操作するツマミタイプとすることもできる。この場合、操作部８を抜去方向側に適宜延伸させる形態としてもよい。ケーブルコネクタ３３の設置方向についても挿抜方向Ｓに設ける構成としてもよい。

本発明は、カードエッジコネクタに関するものであり、挿抜操作とは別個の操作部の回転操作に基づいて、係合部を被係合部に係合させてコネクタに基板を固定することができる。このため従来の基板に設けた切り欠きに揺動タイプのラッチタイプのレバーを嵌合して固定することに比べて、ガタを考慮してエッジ部のパッドの挿抜方向の長さを短くする必要性をなくして、パッドとコンタクトの接点において信号の迂回経路となる枝分かれ部が発生することを防止できる。このため、高速伝送が求められる、家庭用、オフィス用、車両用の電子機器に適用して有益なものである。

１カードエッジコネクタ
２コネクタ
２１被係合部
２１ａ凹部
２２コンタクト
２３嵌合穴
３カードモジュール基板（基板）
３ａエッジ部
３１フィン
３２ネジ
３３ケーブルコネクタ
３４パッド
４固定ブロック（固定部）
４ａ挿通穴
４ｂ位置決めピン
４ｃ雌ネジ穴
４Ａ固定面
４Ｂ座面
４Ｃ底面
５軸部
５ａ雄ネジ部
６コイルバネ（付勢手段）
７ロック部（係合部）
７ａ径方向部
７ｂ軸方向部
７ｃ接線方向部
７１抜け止め部
８操作部
８ａ溝部
Ｌ係合機構
１７ロック部
１７ａ軸方向部
１７ｂ径方向部
１７ｃ接線方向部

Claims

被係合部を有するコネクタと、当該コネクタに挿抜方向に挿抜可能な基板と、当該基板に固定された固定部と、当該固定部の有する挿通孔に挿入されて前記挿抜方向に摺動可能で前記挿抜方向を中心として回動自在な軸部と、当該軸部を前記固定部に対して前記挿抜方向の抜去方向に付勢する付勢手段と、前記軸部の前記挿抜方向の挿入方向側に設けられた係合部とを有し、前記係合部と前記被係合部とが前記軸部の回動動作によって係合されることを特徴とするカードエッジコネクタ。
前記係合部は前記軸部の軸方向に延びる軸方向部と径方向に延びる径方向部と周方向の接線方向に延びる接線方向部を含む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。
前記係合部の先端部が前記抜去方向に突出する突部を含み、当該突部に対応する前記抜去方向に窪む凹部を前記被係合部が含む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。
前記軸方向部は前記軸部に対して径方向にオフセットされることを特徴とする請求項２に記載のカードエッジコネクタ。
前記係合部は複数箇所に設けられ、前記被係合部は複数箇所に前記挿抜方向から見て前記コネクタの対角線上に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載のカードエッジコネクタ。
前記軸部の前記抜去方向側に工具又は手により操作される操作部が設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のカードエッジコネクタ。
前記付勢手段は前記操作部と前記固定部との間に挟持されることを特徴とする請求項６に記載のカードエッジコネクタ。
コネクタに挿抜方向に挿抜可能な基板であって、前記基板に固定された固定部と、当該固定部の有する挿通孔に挿入されて前記挿抜方向に摺動可能で前記挿抜方向を中心として回動自在な軸部と、当該軸部を前記固定部に対して前記挿抜方向の抜去方向に付勢する付勢手段とを含み、前記コネクタの有する被係合部と係合可能な係合部が前記軸部の前記挿抜方向の挿入方向側に設けられることを特徴とする基板。
基板が挿抜可能なコネクタであって、前記コネクタへの当該基板の挿抜方向に前記基板に対して摺動可能で前記挿抜方向を中心に回動可能に前記基板に設けられる係合部と係合可能な被係合部を含むことを特徴とするコネクタ。