JP5408275B2

JP5408275B2 - 電気コネクタ

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Publication number: JP5408275B2
Application number: JP2012034463A
Authority: JP
Inventors: 隆吉遠藤; 大介松下
Original assignee: Dai Ichi Seiko Co Ltd
Current assignee: I Pex Inc
Priority date: 2012-02-20
Filing date: 2012-02-20
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2032-02-20
Also published as: US20130217264A1; EP2629373B1; EP2629373A1; CN103457059A; CN103457059B; US8876561B2; JP2013171690A

Description

本発明は、回路端子部が設けられた回路基板が基板挿着溝に挿入されることで、コネクタ端子が回路端子部に接触する電気コネクタに関するものである。

縁部に回路端子部が形成された回路基板に嵌合する、いわゆるカードエッジコネクタと称される電気コネクタに関し、例えば、特許文献１のものが知られている。

特許文献１に記載のコネクタは、コネクタハウジング内に上下二段の端子収容室が形成され、ハウジング前端から該端子収容室の間に相手回路基板に対する挿入スリットが設けられ、上下端子収容室に各端子が腹合わせに収容され、該挿入スリットに臨む端子収容室の開口から該端子の弾性接触片を対向して突出させて、各接触片を回路基板の表面導体に弾性的に接触させるようにしたものである。

ここで、従来の電気コネクタについて、図面に基づいて説明する。図１３に示すように、基板側コネクタ２０に嵌合する従来のカードエッジコネクタ１０ｘは、コネクタハウジング１１０ｘと、ケーブルＣが接続されるコネクタ端子１２０ｘとを備えている。コネクタハウジング１１０ｘには、基板側コネクタ２０の回路基板Ｐが挿入される基板挿着溝１１１と、基板側コネクタ２０のコネクタハウジング２１が挿入される環状嵌合溝１１２と、コネクタ端子１２０ｘを収容する端子収容室１１３ｘとが形成されている。基板挿着溝１１１は、内周壁部１１４に囲まれた空間であり、環状嵌合溝１１２は、外周壁部１１５と内周壁部１１４との間の空間である。
コネクタ端子１２０ｘは、端子収容室１１３ｘに挿入される鞘状部１２１ｘと、鞘状部内に設けられ、回路基板Ｐの回路端子部に接触する弾性接触片１２２とを備えている。

実開平５−８４０５３号公報

従来のカードエッジコネクタ１０ｘでは、回路基板Ｐを挿入することで、弾性接触片１２２が回路基板Ｐの回路端子部を押圧すると共に、弾性接触片１２２の押圧力を、コネクタ端子１２０ｘの背面側となるコネクタハウジング１１０ｘの内周壁部１１４が受けている。コネクタハウジング１１０ｘは、樹脂によるモールド成形品であるため、環境温度が高温となったり低温となったりして変化すると、その影響を受け、内周壁部１１４の間隔Ｈ１が、図１４に示すように、内周壁部１１４が外周壁部１１５側へ撓み、間隔Ｈ２と拡がり、基板挿着溝１１１側で、端子収容室１１３ｘと回路基板Ｐとの間隔が拡がる。端子収容室１１３ｘが拡がることで、コネクタ端子１２０ｘと回路基板Ｐとの隙間が拡がるため、コネクタ端子１２０ｘの弾性接触片１２２による回路基板Ｐへの接触荷重が低下する。接触荷重が低下すると、回路基板Ｐが抜けやすくなったり、振動により接触不良が発生したりと、カードエッジコネクタ１０ｘと回路基板Ｐとの接触安定性の低下を招く。

そこで本発明は、コネクタ端子による回路基板への接触荷重の低下を防止することで、接触安定性を確保することができる電気コネクタを提供することを目的とする。

本発明の電気コネクタは、回路基板挿入用の基板挿着溝を有するコネクタハウジングと、前記コネクタハウジングの前端側から挿入された前記回路基板を挟んで一側と他側とに対向させた状態で配列されるコネクタ端子とからなり、
前記コネクタハウジングは、前記コネクタ端子が収納される端子収容室と、前記コネクタハウジングの一側と他側とを繋ぎ前記端子収容室を区画する仕切り壁とを備え、
前記コネクタ端子は、前記端子収容室の後端側から挿入される鞘状部と、前記回路基板の回路端子部に接触する弾性接触片とを備え、
前記仕切り壁と前記仕切り壁に対向する前記鞘状部の側壁とに、前記端子収容室と前記回路基板との拡がり防止用の係止手段が設けられ、
前記係止手段は、前記基板挿着溝より後端側の前記仕切り壁と前記鞘状部の側壁とに設けられた凹凸形状であることを特徴とする。

本発明の電気コネクタによれば、仕切り壁と、鞘状部の側壁とに、端子収容室と回路基板との拡がり防止用の係止手段が設けられているので、コネクタ端子によるコネクタハウジングへの押圧力が、コネクタ端子の背面側の位置するコネクタハウジングだけでなく、係止手段によりコネクタハウジングの一側と他側とを繋ぐ仕切り壁へもかかる。従って、コネクタ端子による押圧力が分散することにより、コネクタ端子の背面側の位置するコネクタハウジングへの押圧力を低下させることができるので、端子収容室と回路基板との間隔が拡がることを防止することができる。また、端子収容室と回路基板との間隔が広がることを防止することができるため、コネクタ端子の回路基板への接触荷重の変化を抑えることができ、接触抵抗を安定化させることができる。

前記係止手段を、前記仕切り壁と、前記鞘状部の側壁とに設けた凹凸形状とすることにより、簡単な構成で係止手段を形成することができる。

前記鞘状部の側壁に突状部が形成され、前記仕切り壁に凹状部が形成されていると、鞘状部の突状部が仕切り壁の凹状部に係止して、コネクタ端子によるコネクタハウジングへの押圧力を緩和することができる。

前記突状部と前記凹状部とが設けられた位置を、前記仕切り壁を挟んだ隣り合う前記コネクタ端子で、異なる位置とすると、突状部同士が干渉しないので、端子収容室を接近させて配置することができる。

前記仕切り壁に突状部を形成し、前記鞘状部の側壁に凹状部を形成するともできる。このように凹凸形状を形成しても、突状部同士が干渉しないので、端子収容室を接近させて配置することができる。

前記凹状部は、前記コネクタ端子の挿入方向と平行な直線状溝により形成されていると、直線状溝がガイド溝となって突状部を案内するので、コネクタ端子の端子収容室への挿入が容易である。

本発明の電気コネクタは、コネクタ端子の背面側の位置するコネクタハウジングへの押圧力を低下させることができるので、端子収容室と回路基板との間隔が拡がることを防止することができる。従って、本発明の電気コネクタは、端子収容室と回路基板との間隔の拡がりを防止することにより、コネクタ端子による回路基板への接触荷重の低下を防止することがきるので、接触安定性を確保することができる。

本発明の実施の形態１に係るカードエッジコネクタを示す斜視図である。図１に示すカードエッジコネクタに嵌合される基板側コネクタの斜視図である。図１に示すカードエッジコネクタおよび図２に示す基板側コネクタの平面図である。図３に示すカードエッジコネクタおよび基板側コネクタのＡ−Ａ線断面図である。図３に示すカードエッジコネクタおよび基板側コネクタのＢ−Ｂ線断面図である。図３に示すカードエッジコネクタおよび基板側コネクタの嵌合状態を示す断面図である。図１に示すカードエッジコネクタのコネクタ端子の斜視図である。図１に示すカードエッジコネクタの一部を切り欠いた状態の斜視図である。図４に示すカードエッジコネクタのＣ−Ｃ線の一部断面図である。本発明の実施の形態２に係るカードエッジコネクタを示す一部断面図である。本発明の実施の形態３に係るカードエッジコネクタを示す一部断面図である。図１１に示すカードエッジコネクタのコネクタ端子を示す斜視図である。従来のカードエッジコネクタの嵌合状態を示す断面図である。従来のカードエッジコネクタの嵌合状態における経年変化を説明するための断面図である。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る電気コネクタ（以下、カードエッジと称する。）を図面に基づいて説明する。なお、本明細書では、回路基板が挿入される基板挿着溝が設けられた位置を中央として、上側または下側を一側、この一側と反対となる側を他側とすることができるが、図面では、上側を一側、下側を他側としている。

図１から図３に示すように、カードエッジコネクタ１０は、車載用の電子機器を内蔵した金属ケースに設けられる基板側コネクタ２０と嵌合することで、金属ケース内の電子機器と、カードエッジコネクタ１０に接続されるケーブルＣとを、電気的に接続するものである。

図４から図７に示すように、カードエッジコネクタ１０は、コネクタハウジング１１０と、コネクタ端子１２０とを備えている。
コネクタハウジング１１０は、樹脂のモールド成形により形成されている。コネクタハウジング１１０には、基板側コネクタ２０の回路基板Ｐが挿入される回路基板挿入用の基板挿着溝１１１と、基板側コネクタ２０のコネクタハウジング２１が挿入される環状嵌合溝１１２と、コネクタ端子１２０を収容する端子収容室１１３とが形成されている。

基板挿着溝１１１は、内周壁部１１４に囲まれた空間であり、環状嵌合溝１１２は、外周壁部１１５と内周壁部１１４との間の空間である。基板挿着溝１１１は、回路基板Ｐの挿入側から見てコネクタハウジング１１０の中央で、左右方向に沿って形成されている。基板挿着溝１１１は、回路基板Ｐが挿入可能な溝幅に形成されている。

環状嵌合溝１１２は、内周壁部１１４の外周壁面と外周壁部１１５の内周壁面とが溝壁面となり、開口部は基板側コネクタ２０が挿入容易とするためコネクタハウジング２１の厚みより広く形成されており、奥部はコネクタハウジング２１の先部が嵌合するための狭幅部１１２ａとしている。

端子収容室１１３は、基板挿着溝１１１を挟んで一側（上側）と、一側の反対である他側（下側）とのそれぞれに、基板挿着溝１１１に沿って配列されている。
端子収容室１１３は、後端部（基板挿着溝１１１の反対側）からコネクタ端子１２０をコネクタハウジング１１０へ挿入するために開口している。端子収容室１１３と隣接する端子収容室１１３とは、仕切り壁１１３ａにより区画されている。

基板挿着溝１１１を挟む一側の仕切り壁１１３ａと、他側の仕切り壁１１３ａとは、基板挿着溝１１１により分断され、基板挿着溝１１１よりケーブルＣ側の仕切り壁１１３ａは繋がっていることで内周壁部１１４の一側と他側とが繋がった状態である。
仕切り壁１１３ａには、コネクタ端子１２０の挿入方向と平行な直線状溝１１６が凹状部として形成されている。

上下の対向位置にある端子収容室１１３は、中央壁１１３ｂにより区画されている。中央壁１１３ｂの先端面が、回路基板Ｐを基板挿着溝１１１へ挿入したときの回路基板Ｐとの対向面となる。
回路基板Ｐ側とは反対となる端子収容室１１３の背面側には、内周壁部１１４との間の空間に係止アーム１１７が設けられている。

コネクタ端子１２０は、図７に示すように、コネクタハウジング１１０に形成された端子収容室１１３に挿入される導電性の鞘状部１２１と、鞘状部１２１と導通した状態で鞘状部１２１内に設けられた弾性接触片１２２とを備えている。

鞘状部１２１は、断面形状が矩形状に形成されている。鞘状部１２１には、回路端子部Ｐ１と接触する弾性接触片１２２の通電接触部１２２ａを鞘状部１２１から突出させるために開設された突出用開口１２１ａと、側壁１２１ｂから突出した突状部１２１ｃと、端子収容室１１３に挿入したときに係止アーム１１７が係止するための係止用開口１２１ｄと、ケーブルＣを圧着固定するための結束部１２１ｅが形成されている。

突状部１２１ｃが形成された位置は、基板挿着溝１１１より後端側（ケーブルＣ側）であり、内周壁部１１４の一側と他側とを繋ぐ仕切り壁１１３ａの直線状溝１１６に対応する位置に形成されている。本実施の形態１では、突状部１２１ｃおよび直線状溝１１６が、側壁１２１ｂの中央より突出用開口１２１ａ側に設けられている。
カードエッジコネクタ１０では、この鞘状部１２１に形成された突状部１２１ｃと、仕切り壁１１３ａに形成された直線状溝１１６とによる凹凸形状により、係止手段が構成されている。

弾性接触片１２２は、鞘状部１２１に固定された基端部から背面側へ折り曲げられ、その先が基板挿着溝１１１へ向かって折り曲げられ、突出用開口１２１ａから突出させて通電接触部１２２ａとなり、その先が背面側へ折り曲げられ、先端部が自由端となっていることで、板ばね構造を有している。

コネクタ端子１２０をコネクタハウジング１１０に実装するときには、コネクタ端子１２０がコネクタハウジング１１０の後端側から端子収容室１１３に挿入される。仕切り壁１１３ａに設けられた直線状溝１１６がガイド溝として機能するので、鞘状部１２１に設けられた突状部１２１ｃが直線状溝１１６に沿って移動することで、コネクタ端子１２０を支障なく端子収容室１１３へ収納することができる。鞘状部１２１の係止用開口１２１ｄが係止アーム１１７の爪部に位置するまで、コネクタ端子１２０を挿入する。そうすることで、ケーブルＣを引っ張っても、係止アーム１１７の爪部が鞘状部１２１に係止しているので、コネクタ端子１２０は容易に引き抜けない。

以上のように構成された本発明の実施の形態１に係るカードエッジコネクタ１０の使用状態について、図面に基づいて説明する。
図４に示すように、基板側コネクタ２０のコネクタハウジング２１を、カードエッジコネクタ１０のコネクタハウジング１１０の内周壁部１１４と外周壁部１１５との間に位置させる。カードエッジコネクタ１０を移動させ、カードエッジコネクタ１０のコネクタハウジング１１０を基板側コネクタ２０へ挿入することで、回路基板Ｐが基板挿着溝１１１へ挿入される。

回路基板Ｐが基板挿着溝１１１へ挿入され、奥側へ押し込まれると、回路基板Ｐが弾性接触片１２２の通電接触部１２２ａに当接し、回路基板Ｐの回路端子部Ｐ１が通電接触部１２２ａに褶動しながら移動し、回路基板Ｐの先端面が中央壁１１３ｂに突き当たる。

コネクタ端子１２０では、弾性接触片１２２の弾性力により、弾性接触片１２２が回路基板Ｐの回路端子部Ｐ１を押圧する。また、コネクタ端子１２０の背面側に位置するコネクタハウジング１１０の内周壁部１１４が、弾性接触片１２２の押圧力を受ける。この押圧力が、端子収容室１１３と回路基板Ｐとの間隔を拡げる方向に作用する。

しかし、仕切り壁１１３ａの直線状溝１１６（凹状部）に、鞘状部１２１の突状部１２１ｃが係止することで、コネクタ端子１２０による押圧力が、コネクタ端子１２０の背面側の位置する内周壁１１４だけでなく、突状部１２１ｃが係止している仕切り壁１１３ａへもかかることで、コネクタ端子１２０による押圧力が分散される。これにより、コネクタ端子１２０の背面側の位置する内周壁１１４への押圧力を低下させることができる。また、コネクタ端子１２０の突状部１２１ｃによる押圧力が直線状溝１１６にかかっても、直線状溝１１６が内周壁部１１４の一側と他側とを繋ぐ仕切り壁１１３ａに設けられているため、内周壁部１１４の一側と他側との間が拡がることなく、しっかりと、コネクタ端子１２０による押圧力を抑えることができる。このように、コネクタ端子１２０の突状部１２１ｃを仕切り壁１１３に形成した直線状溝１１６に係止させることにより、端子収容室１１３と回路基板Ｐとの間隔が拡がることを防止することができる。
従って、端子収容室１１３と回路基板Ｐとの間隔の拡がりを防止することにより、コネクタ端子１２０により回路基板Ｐへの接触荷重の低下を防止することができるので、接触安定性を確保することができる。

また、仕切り壁１１３ａに形成された凹状部が、コネクタ端子１２０の挿入方向と平行な直線状溝１１６により形成されていることにより、直線状溝１１６がガイド溝となって突状部１２１ｃを案内するので、コネクタ端子１２０の端子収容室１１３への挿入が容易である。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係るカードエッジコネクタを、図面に基づいて説明する。なお、図１０においては、図９と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
本実施の形態２に係るカードエッジコネクタでは、コネクタ端子１２０の突状部１２１ｃと仕切り壁１１３ａの凹状部である直線状溝１１６とが設けられた位置を、仕切り壁１１３ａを挟んだ隣り合うコネクタ端子１２０で、異なる位置としたことを特徴とするものである。
図１０においては、鞘状部１２１の一方（左側）の側壁に設けられた突状部１２１ｃが係止アーム１１７側、他方（右側）の側壁に設けられた突状部１２１ｃが基板挿着溝１１１（図１０では図示せず）側に形成され、この突状部１２１ｃに対応させて仕切り壁１１３ａに直線状溝１１６が形成されている。

このように突状部１２１ｃと直線状溝１１６とによる凹凸形状を段違いとすることで、隣り合う突状部１２１ｃが干渉しないので、端子収容室１１３同士を接近させてコネクタハウジング１１０に形成することができる。従って、本実施の形態２に係るカードエッジコネクタは、実施の形態１と同様の効果が得られると共に、狭ピッチ化が容易である。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係るカードエッジコネクタを、図面に基づいて説明する。なお、図１１および図１２においては、図９および図６と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
本実施の形態３に係るカードエッジコネクタでは、コネクタ端子１２０の鞘状部１２１に凹状部として機能する直線状凹部１２１ｆが形成され、仕切り壁１１３ａに突状部１１８が設けられていることを特徴とするものである。
このように本実施の形態３に係るカードエッジコネクタでは、実施の形態１に係るカードエッジコネクタ１０と反対に、鞘状部１２１に直線状凹部１２１ｆを設け、仕切り壁１１３ａに突状部１１８を設けるようにしても、隣り合う突状部１１８が干渉し難いので、端子収容室１１３同士を接近させてコネクタハウジング１１０に形成することができる。従って、本実施の形態３に係るカードエッジコネクタは、実施の形態１と同様の効果が得られると共に、狭ピッチ化が容易である。

以上、本実施の形態１〜３に係るカードエッジコネクタを説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本実施の形態１〜３では、凹凸形状により係止手段が構成されていたが、係止手段として、コネクタ端子の鞘状部に楔状の突起を設け、仕切り壁に埋め込ませて係止させるようにしてもよい。
また、鞘状部に設けた突状部を出没自在に形成すれば、仕切り壁の直線状溝は単なる窪みとすることができる。
更に、本実施の形態１〜３では、基板側コネクタ２０がコネクタハウジング２１を有しているため、カードエッジコネクタ１０のコネクタハウジング１１０に外周壁部１１５と内周壁部１１４とが設けられているが、カードエッジコネクタ１０が嵌合するものが回路基板Ｐだけであるときには、外周壁部１１５が省略され、内周壁部１１４のみがカードエッジコネクタのコネクタハウジングとなる。

本発明の電気コネクタは、回路基板と嵌合する各種電気・電子機器用のコネクタ、あるいは車載用のコネクタとして、電気・電子産業や自動車産業などの分野において広く利用することができる。

１０カードエッジコネクタ
１１０コネクタハウジング
１１１基板挿着溝
１１２環状嵌合溝
１１２ａ狭幅部
１１３端子収容室
１１３ａ仕切り壁
１１３ｂ中央壁
１１４内周壁部
１１５外周壁部
１１６直線状溝
１１７係止アーム
１１８突状部
１２０コネクタ端子
１２１鞘状部
１２１ａ突出用開口
１２１ｂ側壁
１２１ｃ突状部
１２１ｄ係止用開口
１２１ｅ結束部
１２１ｆ直線状凹部
１２２弾性接触片
１２２ａ通電接触部
Ｃケーブル
２０基板側コネクタ
２１コネクタハウジング
Ｐ回路基板
Ｐ１回路端子部
Ｈ１，Ｈ２間隔

Claims

回路基板挿入用の基板挿着溝を有するコネクタハウジングと、前記コネクタハウジングの前端側から挿入された前記回路基板を挟んで一側と他側とに対向させた状態で配列されるコネクタ端子とからなり、
前記コネクタハウジングは、前記コネクタ端子が収納される端子収容室と、前記コネクタハウジングの一側と他側とを繋ぎ前記端子収容室を区画する仕切り壁とを備え、
前記コネクタ端子は、前記端子収容室の後端側から挿入される鞘状部と、前記回路基板の回路端子部に接触する弾性接触片とを備え、
前記仕切り壁と前記仕切り壁に対向する前記鞘状部の側壁とに、前記端子収容室と前記回路基板との拡がり防止用の係止手段が設けられ、
前記係止手段は、前記基板挿着溝より後端側の前記仕切り壁と前記鞘状部の側壁とに設けられた凹凸形状であることを特徴とする電気コネクタ。
前記鞘状部の側壁に突状部が形成され、
前記仕切り壁に凹状部が形成されている請求項１記載の電気コネクタ。
前記突状部と前記凹状部とが設けられた位置を、前記仕切り壁を挟んだ隣り合う前記コネクタ端子で、異なる位置とした請求項２記載の電気コネクタ。
前記仕切り壁に突状部が形成され、
前記鞘状部の側壁に凹状部が形成されている請求項１記載の電気コネクタ。
前記凹状部は、前記コネクタ端子の挿入方向と平行な直線状溝により形成されている請求項２から４のいずれかの項に記載の電気コネクタ。