(57)【要約】【課題】基板を挿入するタイプのコネクタにおいて、基板が挿入された際に、内部の端子金具に作用する力にともなって、コネクタのハウジングが広がり、クリープが生じることある。【解決手段】第１端子２０ａと第２端子２０ｂの二つのスペーサ押圧部２７ａ，２７ｂの間に、スペーサ１５が配される。スペーサ１５には、二つのスペーサ押圧部２７ａ，２７ｂの押圧面５０ａ，５０ｂにより、圧縮方向に力が作用する。このとき、第１端子２０ａの押圧面５０ａからスペーサ１５に作用する力と、第２端子２０ｂの押圧面５０ｂからスペーサ１５に作用する力とは、同一の大きさであるため、それら二つの力は互いに打ち消し合う。また、ハウジング１２の内部を広げる力は作用しない。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支点部と、当該支点部から異なる方向に延設する基板押圧手段とスペーサ押圧部とをそれぞれ有する、第１及び第２の端子部と、
前記第１及び第２の端子部の前記基板押圧手段で、前記支点部を共通の支点として端部を開閉可能にした一組の挟持手段を構成し、
前記第１及び第２の端子部の前記スペーサ押圧部は、前記挟持手段が開くとき前記支点部を介して閉じるように形成されており、
二つの前記スペーサ押圧部の間にスペーサが配されている
ことを特徴とするコネクタ。
【請求項２】
前記第１及び第２の端子部は、別体で形成されており、前記支点部は、共通の支点として機能するピンが挿通される支点孔を有することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
【請求項３】
前記第１及び第２の端子部は、電気的に絶縁されていることを特徴とする請求項１又２に記載のコネクタ。
【請求項４】
支点部と、当該支点部から異なる方向に延設する基板押圧手段とスペーサ押圧部とをそれぞれ有する、第１及び第２の端子部と、
前記第１及び第２の端子部の前記基板押圧手段で、前記支点部を支点として端部を開閉可能にした一組の挟持手段を構成し、
前記挟持手段が開くことにともない前記支点部を介して前記スペーサ押圧部に閉方向に作用する二つの力が、互いに打ち消し合うように作用する
ことを特徴とするコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコネクタに係り、特に、端部に電極が形成されたカード状の基板が挿入された際に、それら電極との電気接続を確立するタイプのコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
一辺に複数の電極（回路導体）が配置されたカード状の基板が差し込まれることで、電気的接続が確立するタイプのコネクタ（ソケット）がある。このコネクタは、基板が差し込まれた際に、その基板を挟持することでそれら複数の電極との接続を行う端子金具を備えている。さらにそれら端子金具は弾性力を有し、その弾性力により、前記の基板を押さえつけ、電気的接続を維持する。このコネクタは、カードエッジコネクタまたはエッジコネクタと称され、例えば、コンピュータの拡張カードや計測機器のモジュール取り付けの為に利用されている。
【０００３】
上記基板が挿入されるコネクタに設けられた端子金具は、上述の通り自身が有する弾性力によって基板側の電極との電気的接続を保持しており、その電気的接続を確実にするために、様々な技術が提案されている。
【０００４】
例えば、図５は、特許文献１において開示されている従来技術１の基板接続構造を示した図である。この従来技術１においては、端子ユニット７０は、複数の基板接続用端子７１と、それら基板接続用端子７１を支持し所定の配置とする軸部材７４を備えている。軸部材７４は円形の絶縁性樹脂であって、基板接続用端子７１の湾曲部７３に挟持されるように保持される。これによって、回路基板７５の回路導体７７と接続する挟持接続部７２を適正な位置となるようにしている。
【０００５】
また、図６は、特許文献２において開示されている従来技術２のカードエッジコネクタ９０の構造を示した図である。このカードエッジコネクタ９０の端子金具８０は、回路基板８４が挿入されたときに、弾性接触片８１と係止部８２からなる規制手段８３によって回路基板８４の移動を規制している。このような構成にすることで、回路基板８４と端子金具８０との間の接触信頼性を確保している。
【特許文献１】特開２００１−１５５８０２号公報
【特許文献２】特開２００３−７３７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、一般に、両面に導体の接触端子が形成された基板をコネクタに挿入する構成のカードエッジコネクタの場合、基板が挿入された際に、端子金具の接触端子のみで接触加重を受けることができない。
【０００７】
その結果、ハウジングが、接触端子の反力を受ける必要がある。したがって、ハウジングがプラスチックなどの樹脂材で形成されている場合、上記の反力が継続的に作用することによって、発生する熱により、ハウジングに時間の経過とともに歪みが増大するいわゆるクリープが発生する。クリープが発生すると、接触荷重が低下し、その結果、接触の信頼性が低下する虞があった。
【０００８】
従来技術２においては、端子のみで接触荷重を受けることができるが、基板の表側に裏側の端子金具８０の係止部８２が存在するため、表裏導体の短絡が懸念された。そのため、端子間の幅を十分にとる必要があり、コネクタの小型化が困難であった。
【０００９】
本発明は、以上の状況に鑑みなされたものであって、その目的は、上記の課題を解決することにある。具体的には、表裏に導体が形成された基板がハウジング内に設けられた端子金具に挿入されるときに、挿入に伴ってハウジングに発生するクリープ現象を回避することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のある態様は、コネクタに関する。このコネクタは、支点部と、当該支点部から異なる方向に延設する基板押圧手段とスペーサ押圧部とをそれぞれ有する、第１及び第２の端子部と、前記第１及び第２の端子部の前記基板押圧手段で、前記支点部を共通の支点として端部を開閉可能にした一組の挟持手段を構成し、前記第１及び第２の端子部の前記スペーサ押圧部は、前記挟持手段が開くとき前記支点部を介して閉じるように形成されており、二つの前記スペーサ押圧部の間にスペーサが配されている。
前記第１及び第２の端子部は、別体で形成されており、前記支点部は、共通の支点として機能するピンが挿通される支点孔を有してもよい。
また、前記第１及び第２の端子部は、電気的に絶縁されていてもよい。
本発明の別の態様は、コネクタに関する。このコネクタは、支点部と、当該支点部から異なる方向に延設する基板押圧手段とスペーサ押圧部とをそれぞれ有する、第１及び第２の端子部と、前記第１及び第２の端子部の前記基板押圧手段で前記支点部を支点として端部を開閉可能にした一組の挟持手段を構成し、前記挟持手段が開くことにともない前記支点部を介して前記スペーサ押圧部に閉方向に作用する二つの力が、互いに打ち消し合うように作用する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、基板等の所定の部材がコネクタに挿入されたとき、支点中心に開閉する二つの端子部で基板の二つの面を所定の押圧力によって押さえ、その押圧力の反力を支点を介して圧縮方向に作用させ、圧縮方向に作用する力を、所定のスペーサで受ける構成としたため、コネクタのハウジングには、その内部が広がる方向の力が作用しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、「実施形態」という。）を図面に基づき説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態に係るカードエッジコネクタ１０の分解斜視図であり、ここでは、カードエッジコネクタ１０に挿入される基板１９もあわせて示している。図２は、カードエッジコネクタ１０の構成部品の一つである端子金具部２０の斜視図である。図３は、カードエッジコネクタ１０の断面を模式的に示した図であり、さらに、図４は、基板１９が挿入された状態のカードエッジコネクタ１０の断面を模式的に示した図である。
【００１４】
図１に示すように、カードエッジコネクタ１０は、樹脂製のハウジング１２と、複数の端子金具部２０と、櫛状のスペーサ１５と、ピン１７から構成される。ここでは、端子金具部２０には電線１８が接続された状態で示している。
【００１５】
ハウジング１２は、端子金具部２０を組み込むための端子挿入口３１と、基板１９が挿入される基板挿入口３２と。ピン１７が挿入されるピン挿入穴１３を有している。
【００１６】
また、図２に示すように端子金具部２０は、第１端子２０ａ及び第２端子２０ｂの二つの端子で一セットとなって、ハウジング１２に組み込まれる。なお、図１では、２０セットの端子金具部２０がハウジング１２に組み込まれる。第１端子２０ａ及び第２端子２０ｂは、同一構造を有し、アルミニウム合金や銅合金などのバネ特性が高い導体の金属板をプレス成形することで一体に形成されている。なお、本実施形態では、第１端子２０ａ及び第２端子２０ｂは、上下対称に対向して配置される。
【００１７】
第１端子２０ａは、Ｘ軸方向を長手方向として、端子本体２１ａと挟持部３０ａとから構成されている。端子本体２１ａは、支点部２５ａ、電線接続部２８ａ、連絡部２９ａから構成されている。
【００１８】
支点部２５ａは、支点基端部４１ａ、支点支持部４２ａ及び支点ピン挿入部４３ａから構成されている。
【００１９】
支点部２５ａには、長手方向の一方の端部（Ｘ軸マイナス方向の端部）に連絡部２９ａが接続され、もう一方の端部（Ｘ軸プラス方向の端部）に挟持部３０ａが形成されている。支点部２５ａにおいて、連絡部２９ａが形成されている部分が、支点基端部４１ａである。そして、支点基端部４１ａから、支点支持部４２ａが水平方向（Ｘ軸プラス方向）に、所定の長さで延出している。ここでは、この支点支持部４２ａは、幅が支点基端部４１ａの幅の半分以下となるように、Ｙ軸方向マイナス側の領域が除かれた形状となっている。
【００２０】
支点支持部４２ａの一方の側端、つまり短手方向の一端（Ｙ軸プラス方向の端部）には、支点ピン挿入部４３ａが鉛直下方（Ｚ軸マイナス方向）に略環状に形成されている。支点ピン挿入部４３ａの略中央には、支点として機能するピン１７が挿入される円形の支点孔２６ａが形成されている。
【００２１】
そして、支点支持部４２ａの長手方向に延出した端部（Ｘ軸プラス方向の端部）には、支点支持部４２ａと同幅の挟持部３０ａが形成されている。
【００２２】
挟持部３０ａは、傾斜部２２ａと、接点押圧部２３ａ及びガイド部２４ａから構成されている。
【００２３】
具体的には、傾斜部２２ａは、支点支持部４２ａの端部から延出して、左斜め下方向（Ｘ軸プラス方向及びＺ軸マイナス方向）に形成されている。傾斜部２２ａの端部は、概ね支点孔２６ａの中心位置の高さとなっている。そして、傾斜部２２ａの端部には、接点押圧部２３ａが形成されている。このような形状とすることで、挟持部３０ａは、上下方向に弾性力を備える。
【００２４】
接点押圧部２３ａは、下向きに凸形状で湾曲している。その凸形状の頂点部分が、基板１９に設けられた回路導体との接点となる。
【００２５】
そして、接点押圧部２３ａの左側端部（Ｘ軸プラス方向の端部）には、ガイド部２４ａが形成されている。ガイド部２４ａは、左斜め上方に向いて所定の高さまで形成されている。その所定の高さは、支点支持部４２ａより低くなっている。
【００２６】
一方、支点部２５ａのＸ軸マイナス方向の端部、つまり、支点基端部４１ａの端部には、右斜め下方向に延びる連絡部２９ａが、支点孔２６ａの中心の高さより、僅かに高い位置まで形成されている。
【００２７】
連絡部２９ａの右側端部（Ｘ軸マイナス方向の端部）には、電線接続部２８ａが形成されている。さらに、電線接続部２８ａは、スペーサ押圧部２７ａとかしめ部３５ａから構成されている。スペーサ押圧部２７ａは、左側端部を連絡部２９ａに接続しており、所定の長さだけ水平に形成され、図右側の部分は右斜め上方に、僅かに高くなるように延びている。なお、水平に形成される面を、押圧面５０ａと称する。そして、スペーサ押圧部２７ａの右側端部（Ｘ軸マイナス方向の端部）には、電線１８の端部が取り付けられるかしめ部３５ａが形成されている。なお、スペーサ押圧部２７ａの短手方向の両側端（Ｙ軸方向の両端部）には、所定の高さのリブがそれぞれ立設しており、その上端は支点支持部４２ａより若干低い位置となっている。
【００２８】
第２端子２０ｂは、上述の通り第１端子２０ａと同一構造であり、詳細は省略するが、端子本体２１ｂと挟持部３０ｂから構成されている。そして、端子本体２１ｂは、支点部２５ｂと、電線接続部２８ｂ及び連絡部２９ｂから構成されている。支点部２５ｂは、支点基端部４１ｂと、支点支持部４２ｂ及び、支点孔２６ｂが形成されている支点ピン挿入部４３ｂから構成されている。また、挟持部３０ｂは、傾斜部２２ｂと、接点押圧部２３ｂ及びガイド部２４ｂから構成されている。また、電線接続部２８ｂは、押圧面５０ｂを有するスペーサ押圧部２７ｂと、かしめ部３５ｂとから構成されている。
【００２９】
第１端子２０ａ及び第２端子２０ｂは、二つのスペーサ押圧部２７ａ，２７ｂのそれぞれの押圧面５０ａ，５０ｂが対向するように所定の間隔に配される。そして、この間隔と同程度の厚さを有するスペーサ１５が、二つの押圧面５０ａ，５０ｂの間に差し込まれ、スペーサ１５の両端は図１に示したスペーサ係止部３３に係止する。また、上述の通り、支点支持部４２ａ，４２ｂの幅は、支点基端部４１ａ，４１ｂの幅の半分以下であるため、支点支持部４２ａ，４２ｂから同幅で延出する挟持部３０ａ，３０ｂは、互いに接触しない。
【００３０】
次に、図３に示すカードエッジコネクタ１０の断面模式図を用いて、一セットの端子金具部２０がハウジング１２に挿入された状態について説明する。図２に示した、第１端子２０ａ及び第２端子２０ｂが、ガイド部２４ａ，２４ｂが基板挿入口３２の近傍付近に位置するように、端子挿入口３１から挿入され組み込まれている。
【００３１】
そして、第１端子２０ａ及び第２端子２０ｂのそれぞれの支点孔２６ａ，２６ｂには、一つの共通のピン１７が挿入されている。ピン１７は、樹脂などの絶縁材料で形成されており、挿入の容易さ等の観点から円柱形状の一部が、長手方向に亘って取り除かれている。具体的には、図３に示すように断面視で、左右両側が鉛直方向に切り取られ、図１で示すように、長手方向に亘って、二つの平面が対称に形成されている。より具体的には、図２の断面視で、ピン１７の断面の中心角３１５°〜４５°及び１３５°〜２２５°の範囲が円弧（曲面）、４５°〜１３５°及び２２５°〜３１５°の範囲が直線（平面）になっている。なお、Ｚ軸を中心角の基準としている。
【００３２】
ピン１７の両端部は，ピン１７がピン挿入穴１３から所定の位置まで挿入された際にピン挿入穴１３に係合し、固定される。その固定のときに、ピン１７は、ハウジング１２に組み込まれている複数セットの端子金具部２０を構成する第１端子２０ａ及び第２端子２０ｂの支点孔２６ａ，２６ｂを挿通し、第１端子２０ａ及び第２端子２０ｂを本図で左右方向の移動を規制する。
【００３３】
また、第１端子２０ａ及び第２端子２０ｂのガイド部２４ａ，２４ｂは、その端部がハウジング１２の基板挿入口３２の内側近傍に位置するように配され、それぞれ高さ方向の中央から外方向に広がるように延びている。より具体的には、第１端子２０ａのガイド部２４ａが左斜め上方向に、第２端子２０ｂのガイド部２４ｂが左斜め下方向に延びており、このような構成とすることで、基板１９の挿入が容易となる。
【００３４】
また、図中央より右側に、二つのスペーサ押圧部２７ａ，２７ｂが配されており、対向する二つの押圧面５０ａ，５０ｂ間に、スペーサ１５が差し込まれている。
【００３５】
つぎに、図４を用いて、基板１９がハウジング１２に挿入されたときに第１端子２０ａ及び第２端子２０ｂの各構成部分の状態及び作用する力について説明する。
【００３６】
基板挿入口３２から基板１９が挿入されると、基板１９が第１端子２０ａ及び第２端子２０ｂの二つのガイド部２４ａに案内され右方向に移動するにしたがって、二つの接点押圧部２３ａ，２３ｂを上下方向（図中Ａ方向）に、つまり互いを離間させるように移動する。このとき、接点押圧部２３ａ，２３ｂには、挟持部３０ａ，３０ｂに生じる弾性力によって、基板１９を押さえる力（接触加重）が作用する。
【００３７】
同時に、挟持部３０ａ，３０ｂには上述の接触加重の反力がピン１７を支点として作用するため、ピン１７を支点として、第１端子２０ａの支点部２５ａには時計回り（図中Ｂ１方向）に回転力が発生し、第２端子２０ｂの支点部２５ｂには反時計回り（図中Ｂ２方向）に回転力が発生する。
【００３８】
その結果、第１端子２０ａのスペーサ押圧部２７ａには下向き方向（図中Ｃ１方向）に移動させようとする力が作用し、第２端子２０ｂのスペーサ押圧部２７ｂには上向き方向（図中Ｃ２方向）に移動させようとする力が作用する。
【００３９】
このとき、二つのスペーサ押圧部２７ａ，２７ｂの間に、スペーサ１５が配されているため、二つのスペーサ押圧部２７ａ，２７ｂはスペーサ１５に規制され移動できない。その結果、スペーサ１５には、二つのスペーサ押圧部２７ａ，２７ｂの押圧面５０ａ，５０ｂにより、圧縮方向（図中Ｃ１及びＣ２方向）に力が作用する。このとき、第１端子２０ａの押圧面５０ａからスペーサ１５に作用する力と、第２端子２０ｂの押圧面５０ｂからスペーサ１５に作用する力とは、同一の大きさであるため、それら二つの力は互いに打ち消し合い、スペーサ１５には、上方向又は下方向に移動させるような力は作用しない。
【００４０】
つまり、基板１９を基板挿入口３２に挿入することによって、カードエッジコネクタ１０に生じる力は、ピン１７をせん断する方向に作用する力と、スペーサ１５を圧縮する力だけが作用し、ハウジング１２には、その内部を広げようとする力は作用しない。
【００４１】
言い換えると、端子金具部２０の挟持部３０ａ，３０ｂが広がることによって発生する二つの接触加重を支点を介して、スペーサ１５が互いが打ち消し合う二つの圧縮加重として受ける。このため、ハウジング１２を広げる力が作用せず、クリープが発生することが回避される。また、ハウジング１２の強度を低くできるため、ハウジング１２を小型化及び軽量化できる。
【００４２】
以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００４３】
例えば、第１端子２０ａと第２端子２０ｂとを絶縁する必要がないときは、スペーサ１５は不要であってもよい。その場合、二つのスペーサ押圧部２７ａ，２７ｂが互いの力を受けることから、作用する力を考慮した強度とすればよい。また、押圧面５０ａ，５０ｂは、平面でスペーサ１５に作用していたが、点で作用してもよいし、直線で作用してもよい。また、スペーサ押圧部２７ａ，２７ｂは、連絡部２９ａ，２９ｂを介さず、支点部２５ａ，２５ｂから直接延出してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、端部に導体が形成されている基板を差し込み電気的接続を行う製品や部品を利用する、例えば、コンピュータ、電気機器、自動車などの産業に広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本実施形態に係る本実施形態に係るカードエッジコネクタの分解斜視図である。
【図２】本実施形態に係るカードエッジコネクタの端子金具部の斜視図である。
【図３】本実施形態に係るカードエッジコネクタの断面を模式的に示した図である。
【図４】本実施形態に係るカードエッジコネクタの断面を模式的に示した図であり、特に基板が挿入された状態を示した図である。
【図５】従来技術１に係る、基板接続構造を示した図である。
【図６】従来技術２に係るカードエッジコネクタの構造を示した図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  カードエッジコネクタ
１２  ハウジング
１３  ピン挿入穴
１５  スペーサ
１７  ピン
２０  端子金具部
２０ａ  第１端子
２０ｂ  第２端子
２１ａ，２１ｂ  端子本体
２２ａ，２２ｂ  傾斜部
２３ａ，２３ｂ  接点押圧部
２４ａ，２４ｂ  ガイド部
２５ａ，２５ｂ  支点部
２６ａ，２６ｂ  支点孔
２７ａ，２７ｂ  スペーサ押圧部
２８ａ，２８ｂ  電線接続部
２９ａ，２９ｂ  連絡部
３０ａ，３０ｂ  挟持部
３１  端子挿入口
３２  基板挿入口
３３  スペーサ係止部
３５ａ，３５ｂ  かしめ部
４１ａ，４１ｂ  支点基端部
４２ａ，４２ｂ  支点支持部
４３ａ，４３ｂ  支点ピン挿入部
５０ａ，５０ｂ  押圧面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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