JP6795785B2 - コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、基板と電線等との接続に使用されるコネクタに関する。
従来、基板と電線等との接続には、所謂カードエッジコネクタが使用されている(例えば、特許文献1を参照)。
カードエッジコネクタは、基板端部が挿入される接続対象物挿入部が形成されたハウジングと、接続対象物挿入部内に接触部が突出するようにハウジングに保持された複数のコンタクトとを備え、接続対象物挿入部に基板端部を挿入することにより、基板端部に配置された基板接続端子に所定の接触圧によってコンタクトが接触し、コンタクトを介して基板と電線等とを電気的に接続するようになっている。
従来のこの種のカードエッジコネクタでは、先端側が挿入方向に延出した片持ちバネ状の弾性接触片を有するコンタクトが一般に使用され、基板端部の挿入を開始するとコンタクトに基板が接触し、その状態から基板とコンタクトが互いに摺動しつつ所定の位置まで挿し込まれるため、基板端部表面がコンタクトによって削られ、その削りかすが基板接続端子とコンタクトとの間に付着し、導通不良の原因となるおそれがあった。
また、基板挿入時には、寸法公差やがたつきを考慮し、コンタクトの接触部が基板接続端子に接触した状態で一定距離を摺動するため、脱着を繰り返した場合、基板接続端子が摩耗するという問題があった。
そこで、この種のカードエッジコネクタに使用するコンタクト9には、図7に示すように、基板挿入方向奥側に配置された操作用接触部91と、操作用接触部91より手前側、且つ、基板Bより離れた位置又は略接触圧を生じない位置に配置された本接触部92とを備え、基板端縁が操作用接触部91に接触し、操作用接触部91が押し下げられることによって本接触部92が基板B側へ移動し、基板接続端子と所定の接触圧で接触するようにしたものも開発されている。
このコンタクト9を使用した場合、基板Bの挿入初期段階においては、基板端部とコンタクト9とが接触しない又は接触しても接触圧が小さいため、基板Bとコンタクト9との摺動に伴う基板Bの削りかすや基板接続端子の摩耗を抑制することができるようになっている。
特許第5922295号公報
しかしながら、上述の如き従来の技術では、嵌合時のがたつきや公差を考慮し、操作用接触部が基板端部表面に対し一定距離を摺動するとともに、本接触部が基板接続端子に対し一定距離摺動する必要があるため、両接触部によって基板端部表面が削られ、その削りかすが導通不良の原因となるおそれを払拭できないでいた。
そこで、本発明は、このような従来の問題に鑑み、所定の接触圧を確保しつつ挿入時における基板表面の削りかすや基板接続端子の摩耗を抑止できるコネクタの提供を目的としてなされたものである。
上述の如き従来の問題を解決するための請求項1に記載の発明の特徴は、接続対象物が挿入されるハウジングと、該ハウジングに挿入された接続対象物に対し所望の接続位置で接触する弾性接触片を有するコンタクトとを備えているコネクタにおいて、前記弾性接触片の側縁より突出したガイド凸片と、前記ハウジングに挿入された接続対象物が接触する押し込み用当接部と、該押し込み用当接部の押し込みに連動して前記弾性接触片に対しスライド移動する可動ガイドと、該可動ガイドを支持する操作用弾性体とを備え、前記可動ガイドには、前記弾性接触片の側方に配置され、且つ、前記ガイド凸片が挿入されるガイド用切り欠き部が形成され、該ガイド用切り欠き部の接続対象物側内縁の接続対象物移動方向奥側に前記弾性接触片を前記接続対象物から離反する方向に押圧する接触規制部が形成され、前記接続対象物に前記押し込み用当接部が押し込まれ、前記可動ガイドが接続対象物挿入方向に移動することにより、前記弾性接触片が前記接触規制部から解放され、前記所望の接続位置において前記接続対象物と接触するようにしているコネクタにある。
請求項2に記載の発明の特徴は、請求項1の構成に加え、前記弾性接触片の側方に配置される固定ガイド部を備え、該固定ガイド部には、前記ガイド凸片が移動自在に挿入される回避用切り欠き部が形成されていることにある。
請求項3に記載の発明の特徴は、請求項1又は2の構成に加え、前記押し込み用当接部は、前記操作用弾性体と一体に形成され、前記接続対象物に前記押し込み用当接部が押し込まれた際、前記操作用弾性体とともに変形することにある。
請求項4に記載の発明の特徴は、請求項1〜3の何れか1の構成に加え、前記可動ガイドは、前記操作用弾性体を介して前記コンタクトに支持されていることにある。
請求項5に記載の発明の特徴は、請求項1〜3の何れか1の構成に加え、前記ハウジングは、前記コンタクトを保持するハウジング本体を備え、該ハウジング本体に前記可動ガイドがスライド可能に保持され、前記操作用弾性体は、前記ハウジング本体に支持されて前記可動ガイドを接続対象物の抜け出し方向に付勢するようにしたことにある。
請求項6に記載の発明の特徴は、請求項1〜5の何れか1の構成に加え、前記接続対象物がプリント配線基板であることにある。
本発明に係るコネクタは、上述したように、接続対象物が挿入されるハウジングと、該ハウジングに挿入された接続対象物に対し所望の接続位置で接触する弾性接触片を有するコンタクトとを備えているコネクタにおいて、前記ハウジングに挿入された接続対象物が接触する押し込み用当接部と、該押し込み用当接部の押し込みに連動して前記弾性接触片に対しスライド移動する可動ガイドと、該可動ガイドを支持する操作用弾性体とを備え、前記可動ガイドには、前記弾性接触片を前記接続対象物から離反する方向に押圧する接触規制部を備え、前記接続対象物に前記押し込み用当接部が押し込まれ、前記可動ガイドが
接続対象物挿入方向に移動することにより、前記弾性接触片が前記接触規制部から解放され、前記所望の接続位置において前記接続対象物と接触するようにしていることにより、基板等の接続対象物に対するコンタクトの摺動を抑止し、摺動に伴う基板等の接続対象物の削りかすの発生や摩耗を防止することができる。
また、本発明において、前記弾性接触片の側縁より突出したガイド凸片を備え、前記可動ガイドは、前記弾性接触片の側方に配置され、且つ、前記ガイド凸片が挿入されるガイド用切り欠き部が形成され、該ガイド用切り欠き部の接続対象物側内縁の接続対象物移動方向奥側に前記接触規制部が形成されていることにより、可動ガイドのスライド移動に連動して、ガイド凸片を弾性接触片が基板から離反する方向に押圧される位置と開放された位置とに切り替えることができる。
更に、本発明において、前記支持板部の側縁より立ち上げられ、前記弾性接触片の側方に配置される固定ガイド部を備え、該固定ガイド部には、前記弾性接触片の側縁より突出したガイド凸片が移動自在に挿入される回避用切り欠き部が形成されていることにより、弾性接触片を好適に案内することができる。
更にまた、本発明において、前記押し込み用当接部は、前記操作用弾性体と一体に形成され、前記接続対象物に前記押し込み用当接部が押し込まれた際、前記操作用弾性体とともに変形することにより、基板等の接続対象物の押し込み動作を効率よく操作用弾性体に伝達することができ、可動ガイドを円滑にスライド移動させることができる。
本発明に係るコンタクトを使用したコネクタの一例を示す斜視図である。 図1中のコンタクトを示す平面図である。 同上の対基板接触部の部分拡大平面図、(b)は同右側面図、(c)は同左側面図である。 (a)は同上のコンタクトの基板挿入初期の状態を説明するための部分拡大右側面図、(b)は同平面図である。 (a)は同上のコンタクトの基板挿入途中の状態を説明するための部分拡大右側面図、(b)は同平面図である。 (a)は同上のコンタクトの基板が所定位置まで挿入された状態を説明するための部分拡大右側面図、(b)は同平面図である。 (a)は本発明に係るコネクタの他の実施例を示す縦断面図、(b)は同A-A線断面斜視図である。 同上の基板挿入部分を示す拡大断面図であって、(a)は基板未挿入の状態、(b)基板が所定位置まで挿入された状態である。 従来のコンタクトを示す側面図であって、(a)は基板挿入初期の状態、(b)は同所定位置まで挿入された状態を示す図である。
次に、本発明に係るコネクタの実施態様を図1〜図6に示した実施例に基づいて説明する。
本実施例は、カードエッジコネクタを例に説明し、図中符号Aはカードエッジコネクタ(以下、コネクタという)、符号BはコネクタAに接続される基板(接続対象物)、符号Cは基板と接続される電線である。
このコネクタAは、基板Bの端部が挿入される接続対象物挿入部11を有するハウジング1と、接続対象物挿入部11の内側面に沿って配置される複数のコンタクト2,2...とを備え、基板Bを接続対象物挿入部11に挿入することによりコンタクト2,2...が所定の接続位置で基板B表面の基板接続端子(図示せず)と接触し、コンタクト2,2...を介して基板Bと電線Cとが電気的に接続される。
ハウジング1は、図1に示すように、絶縁性樹脂によって直方体状に形成され、その前面側に接続対象物である基板Bの形状に合わせてスリット穴状の接続対象物挿入部11が開口している。
また、ハウジング1には、接続対象物挿入部11の内側面に沿ってコンタクト挿入溝(図示せず)が形成され、このコンタクト挿入溝にハウジング1の背面側からコンタクト2,2...が挿入されるようになっている。
コンタクト2は、図2、図3に示すように、導電性金属板材を打抜き・曲げ加工することにより一体に形成され、互いにスライド移動する接続対象物である基板Bに対し所望の接続位置で接触する弾性接触片3と、弾性接触片3を支持する支持板部4とを備えている。
また、このコンタクト2には、ハウジング1に挿入された基板Bと接触する押し込み用当接部52と、押し込み用当接部52の移動に連動して弾性接触片3に対しスライド移動する可動ガイド53と、基板Bの挿抜方向で弾性変形可能な状態で可動ガイド53を支持する操作用弾性体51とを備え、対象接続物である基板Bと連動して可動ガイド53がスライド移動するようになっている。
そして、可動ガイド53には、弾性接触片3を接続対象物から離反する方向に押圧する接触規制部81を備え、接続対象物の基板Bが押し込み用当接部52と接触し、可動ガイド53が接続対象物挿入方向に移動することにより、弾性接触片3が接触規制部81から解放され、所望の接続位置において接続対象物である基板Bと接触するようになっている。
さらに、このコンタクト2,2...には、支持板部4の側縁より立ち上げられ、弾性接触片3の側方に配置される固定ガイド部6を備えている。
支持板部4は、基板Bと平行配置される板状に形成され、その一端に弾性接触片3の基端が一体に支持され、他端側に電線Cが圧着される接続端子部7が一体に形成されている。尚、接続端子部7の態様は、本実施例に限定されず、接続される相手方の態様に応じて適宜形態が変更される。
弾性接触片3は、支持板部4の一端より斜め方向に延出した細長板状の基端側弾性片部31と、基端側弾性片部31と連続し、先端に円弧状の接点部32が一体に形成された先端側弾性片部33とを備え、接点部32側が持ち上げられ、基板Bより離反する方向に撓むことができる片持ちバネ状を成している。
この弾性接触片3は、その側縁、即ち、基端側弾性片部31の側縁より外向きに突出したガイド凸片34,34を一体に備えている。
このコンタクト2では、支持板部4の一方の側縁より立ち上げた可動ガイド支持部54を備え、可動ガイド支持部54の縁部に操作用弾性体51が支持され、可動ガイド支持部54及び操作用弾性体51を介して可動ガイド53が弾性接触片3の側方に短辺方向を上下に向けた状態で配置されるようになっている。
操作用弾性体51は、図3(a)に示すように、一端が可動片基点部54の側縁に一体に支持された平面視山形状又は円弧状に形成され、基板挿入方向に撓み、接続対象物の挿抜方向で変形できるようになっている。
また、この操作用弾性体51には、その基板B側に連続して押し込み用当接部52が一体に形成され、接続対象物である基板Bが押し込み用当接部52と接触した際、当該押し込み凸部52に押されて操作用弾性体51が変形するようになっている。
この押し込み用当接部52は、可動ガイド53の基板側縁よりも外側に配置され、ハウジング1の接続対象物挿入部51内に突出するようになっている。
可動ガイド53は、矩形板状に形成され、その基板挿入方向奥側端が操作用弾性体51に一体に支持され、操作用弾性体51及び可動ガイド支持部54を介して支持板部4にスライド可能に支持されている。
即ち、可動ガイド53は、操作用弾性体51の変形(撓み)に連動し、支持板部4に支持された弾性接触片3に対し基板Bの挿抜方向と平行にスライド移動するようになっている。
可動ガイド53には、ガイド凸片34,34が挿入されるガイド用切り欠き部8が形成され、このガイド用切り欠き部8に沿ってガイド凸片34,34が案内されるようになっている。
ガイド用切り欠き部8は、図3(c)に示すように、その基板B側内縁の基板挿入方向奥側に接触規制部81が形成され、その手前側に接触規制部81と連続して基板B側に凹んだ解放用凹部82が形成され、基板B側内縁が段状を成している。
そして、ガイド凸片34,34のガイド用切り欠き部8に対する相対位置は、可動ガイド53のスライド移動に伴い、接触規制部81と解放用凹部82との間で切り替わるようになっている。
即ち、基板B未挿入時には、操作用弾性体51に支持された状態で基板Bの抜け出し側(初期位置)に位置し、接触規制部81がガイド凸片34と係合し、基板Bが挿入された際には、それに連動して可動ガイド53が移動し、ガイド凸片34が開放用凹部82側へ相対移動するようになっている。
接触規制部81は、可動ガイド53の基板B側縁より所定距離L1だけ離れた位置に形成され、その距離L1分だけガイド凸片34,34を基板Bから離反する方向に押圧し、接点部32が可動ガイド53の基板B側縁より内側の位置、即ち、基板Bと接触しない位置まで弾性接触片3を撓ませるようになっている。
解放用凹部82は、接触規制部81側の内側縁に案内傾斜部83を備え、案内傾斜部83に案内されてガイド凸片34が接触規制部81と解放用凹部82との間を相対移動するようになっている。
また、解放用凹部82は、基板B側内縁と可動ガイド53の基板B側縁との間の距離L2が短く、ガイド凸片34,34が解放用凹部82側に移動することで接触規制部81から解放され、弾性接触片3が弾性復帰し、接点部32が可動ガイド53の基板B側縁より外側に突出する。
固定ガイド部6は、図3(b)に示すように、支持板部4の他方の側縁より立ち上げた矩形板状に形成され、弾性接触片3の側方に配置され、弾性接触片3を挟んで可動ガイド53と互いに対向している。
この固定ガイド部6には、ガイド凸片34,34が挿入される回避用切り欠き部61が形成されている。
このコンタクト2,2...を使用したコネクタAでは、基板B未挿入時の場合、可動ガイド53が初期位置にあって、ガイド凸片34,34が接触規制部81に押圧され、弾性接触片3が基板Bより離反する方向に撓んだ状態、即ち、プリロード状態にある。
このプリロード状態においては、弾性接触片3の接点部32が可動ガイド53の基板B側縁よりも内側に位置している。
一方、接続対象物挿入部11に基板Bを挿入すると、挿入初期段階では、図4に示すように、基板Bが押し込み用当接部52に接触するまで、依然プリロード状態にあるので、弾性接触片3が基板B表面に接触することがなく、基板Bとコンタクト2とが摺動しない。
そして、更に基板Bを挿し込むと、図5に示すように、基板Bの挿入方向前端縁が押し込み用当接部52と接触し、押し込み用当接部52が基板Bに押し込まれ、それに連動して操作用弾性体51がスライド方向、接続対象物挿抜方向で撓み、可動ガイド53が基板Bの挿入と平行して挿入方向奥側に移動を開始する。
そして、図6に示すように、基板Bを所定の位置まで挿入すると、更に可動ガイド53が奥側に移動し、ガイド凸片34,34の位置が案内傾斜部83に案内されて解放用凹部82の位置まで相対移動し、弾性接触片3が接触規制部81より解放される。
接触規制部81より解放された弾性接触片3は、撓んだ状態(プリロード状態)から弾性復帰し、先端の接点部32が基板B側に移動し、所定の接触圧で基板B表面の基板接続端子に接触する。
尚、このコンタクト2,2...を使用したコネクタAでは、基板Bを接続対象物挿入部11より引き抜くと、押し込み用当接部52に作用する力が除去され、操作用弾性体51が撓んだ状態から弾性復帰するとともに操作用弾性体51に付勢されて可動ガイド53が図4に示す初期位置に復帰する。
その際、ガイド凸片34,34が案内傾斜部83に案内されて接触規制部81の位置に相対移動し、ガイド凸片34,34が接触規制部81に押圧され、弾性接触片3が基板Bより離反する方向に撓み、初期状態に復帰する。
このように構成されたコネクタAでは、基板挿抜時の基板Bとコンタクト2との摺動を抑止し、摺動に伴う削りかすの発生や基板表面の摩耗を防止することができる。
また、このコネクタAでは、基板挿抜時に押し込み用当接部52が基板Bと接触するが、基板Bと押し込み用当接部52とは互いに摺動しないようになっているので、摺動に伴う削りかすの発生や基板表面の摩耗がない。
尚、上述の実施例では、押し込み用当接部52を操作用弾性体51と一体に形成した例について説明したが、押し込み用当接部52は、可動ガイド53の基板B側縁に突設されてもよい。
また、上述の実施例では、コンタクト2,2...が導電性金属板材を打抜き・折り曲げ加工することにより一体に形成された例について説明したが、操作用弾性体51を別個に設け、可動ガイド支持部54と可動ガイド53との間に介在させてもよい。
また、操作用弾性体51の態様は、上述の実施例に限定されず、例えば、山形状以外に円弧状や蛇腹状であってもよく、また、コイルスプリングや弾性ゴム等を使用してもよい。
さらに、上述の実施例では、接触規制部81を可動ガイド53に形成されたガイド用切り欠き部8の基板B側内縁に形成した例について説明したが、接触規制部81の態様はこれに限定されず、例えば、可動ガイド53の一部を内側に折り曲げ又は切起こすことによって形成してもよい。
さらにまた、上述の実施例では、操作用弾性体を弾性接触片3より接続対象物挿入方向奥側に配置した例について説明したが、操作用弾性体の配置は、弾性接触片3よりも手前側又は平行配置に備えてもよい。
尚、本発明に係るコネクタは、例えば、図7〜図8に示すように、可動ガイド及び操作用弾性体をコンタクトとは別に備えているものであってもよい。尚、上述の実施例と同様の構成には同一符号を付して説明を省略する。
このコネクタDは、ハウジング1に挿入された接続対象物の基板Bが接触する押し込み用当接部121と、押し込み用当接部121の移動に連動して弾性接触片3に対しスライド移動する可動ガイド12と、可動ガイド12を接続対象物である基板Bの抜け出し方向に付勢する操作用弾性体13,13とを備えている。
ハウジング1には、コンタクト2,2...を保持するハウジング本体14を備え、ハウジング本体14に可動ガイド12がスライド可能に保持され、操作用弾性体13,13は、ハウジング本体14に支持されて可動ガイド12を基板Bの抜け出し方向に付勢するようにしている。
ハウジング本体14は、絶縁性樹脂により直方体状に形成され、前方に開口した矩形穴状の可動ガイド収容部141を備えている。
また、ハウジング本体14には、可動ガイド収容部141と連通配置にコンタクト挿入溝142,142...が形成され、このコンタクト挿入溝142にハウジング本体14の背面側からコンタクト2,2...が挿入され、所定の位置で保持されるようになっている。
可動ガイド12は、絶縁性樹脂により直方体状に形成され、ハウジング本体14の可動ガイド収容部141内に基板Bの挿抜方向でスライド可能に収容されている。
この可動ガイド12には、前方に開口した対象物挿入部122と、対象物挿入部122下に配置されたコンタクト挿通溝123,123...を備え、対象物挿入部122奥側壁が押し込み用凸接部121を成し、対象物挿入部122に基板Bが挿入され、基板Bの先端が押し込み用凸接部121を押し込むことにより可動ガイド12がハウジング本体14に保持されたコンタクト2の弾性接触片3に対し相対スライド移動するようになっている。
各コンタクト挿通溝123,123...は、互いに側壁124に隔てられて平行に配置され、接続対象物挿入部122側が開口した接続対象物の挿抜方向に長い溝状に形成されている。
各側壁124には、図8に示すように、ガイド凸片34,34が挿入されるガイド用切り欠き部125が形成され、このガイド用切り欠き部125に沿ってガイド凸片34,34が案内されるようになっている。
ガイド用切り欠き部125は、その接続対象物挿入部側内縁の基板挿入方向奥側に接触規制部81が形成され、その手前側に接触規制部81と連続して基板B側に凹んだ解放用凹部82が形成され、接続対象物挿入部側内縁が段状を成している。
そして、ガイド凸片34,34のガイド用切り欠き部8に対する相対位置は、可動ガイド12のスライド移動に伴い、図8(a)に示す接触規制部81によって規制される位置と図8(b)に示す解放用凹部82側位置との間で切り替わるようになっている。
尚、上述の実施例では、カードエッジコネクタAを例に説明したが、本発明に係るコンタクト2,2...は、その他の基板B以外を対象接続物とするコネクタA等にも適用することができる。
A コネクタ
B 基板
C 電線
1 ハウジング
11 接続対象物挿入部
2 コンタクト
3 弾性接触片
31 基端側弾性片部
32 接点部
33 先端側弾性片部
34 ガイド凸片
4 支持板部
5 可動操作片
51 操作用弾性体
52 押し込み用当接部
53 可動ガイド
54 可動ガイド支持部
6 固定ガイド部
7 接続端子部
8 ガイド用切り欠き部
81 接触規制部
82 解放用凹部
83 案内傾斜部
D コネクタ
12 可動ガイド
13 操作用弾性体
14 ハウジング本体

Claims (6)

  1. 接続対象物が挿入されるハウジングと、該ハウジングに挿入された接続対象物に対し所望の接続位置で接触する弾性接触片を有するコンタクトとを備えているコネクタにおいて、
    前記弾性接触片の側縁より突出したガイド凸片と、前記ハウジングに挿入された接続対象物が接触する押し込み用当接部と、該押し込み用当接部の押し込みに連動して前記弾性接触片に対しスライド移動する可動ガイドと、該可動ガイドを支持する操作用弾性体とを備え、
    前記可動ガイドには、前記弾性接触片の側方に配置され、且つ、前記ガイド凸片が挿入されるガイド用切り欠き部が形成され、該ガイド用切り欠き部の接続対象物側内縁の接続対象物移動方向奥側に前記弾性接触片を前記接続対象物から離反する方向に押圧する接触規制部が形成され、
    前記接続対象物に前記押し込み用当接部が押し込まれ、前記可動ガイドが接続対象物挿入方向に移動することにより、前記弾性接触片が前記接触規制部から解放され、前記所望の接続位置において前記接続対象物と接触するようにしていることを特徴とするコネクタ。
  2. 前記弾性接触片の側方に配置される固定ガイド部を備え、
    該固定ガイド部には、前記ガイド凸片が移動自在に挿入される回避用切り欠き部が形成されている請求項1に記載のコネクタ
  3. 前記押し込み用当接部は、前記操作用弾性体と一体に形成され、前記接続対象物に前記押し込み用当接部が押し込まれた際、前記操作用弾性体とともに変形する請求項1又は2に記載のコネクタ
  4. 前記可動ガイドは、前記操作用弾性体を介して前記コンタクトに支持されている請求項1〜3の何れか1に記載のコネクタ。
  5. 前記ハウジングは、前記コンタクトを保持するハウジング本体を備え、該ハウジング本体に前記可動ガイドがスライド可能に保持され、前記操作用弾性体は、前記ハウジング本体に支持されて前記可動ガイドを接続対象物の抜け出し方向に付勢するようにした請求項1〜3の何れか1に記載のコネクタ。
  6. 前記接続対象物がプリント配線基板である請求項1〜5の何れか1に記載のコネクタ。
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