(57)【要約】【課題】ＬＥＤ照明用途で特に有用な、特有の用途の広い貫通基板コネクタを提供すること。【解決手段】貫通基板カードエッジコネクタは、上端部と、該上端部から横断方向に延びるオスプラグ部を備える絶縁体を含む。オスプラグ部は、ＰＣＢ等の第１の電気部品の取付穴を貫通して延びるようになった外周寸法を有する。開放ソケットは、上端部と反対側のオスプラグ部の端部に形成され、第１のカードエッジを受け入れるためのそれぞれの寸法を有する第１のスロット、及び第１のカードエッジとは異なる寸法の第２のカードエッジを受け入れるためのそれぞれの寸法を有する第２のスロットを備える。バネ付勢されたコネクタ要素は、開放ソケット内に配置され、第１のスロット又は第２のスロットのいずれかに挿入される第１のカードエッジ又は第２のカードエッジ上の端部端子と電気接続するようになっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端部と、該上端部から横断方向に延び、第１の電気部品の取付穴を貫通して延びるようになった外周寸法を有するオスプラグ部を備える絶縁体と、
前記上端部と反対側で前記オスプラグ部の端部に形成される開放ソケットと、
を備える貫通基板カードエッジコネクタであって、
前記開放ソケットは、
第１のカードエッジを受け入れるための第１の寸法を有する第１のスロットと、前記第１のカードエッジとは異なる寸法の第２のカードエッジを受け入れるための第２の寸法を有する第２のスロットを備え、
前記コネクタは更に、
前記開放ソケット内にあり、前記第１のスロット又は第２のスロットのいずれかに挿入される第１のカードエッジ又は第２のカードエッジのいずれかの端部端子と電気接続するように構成される、バネ付勢されたコネクタ要素を備える、コネクタ。
【請求項２】
前記コネクタ要素が、前記第１の電気部品のコネクタパッドに取り付くように前記上端から横断方向に延びる端子接点を備える、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項３】
前記絶縁体に埋め込まれ、前記第１の電気部品のパッドに取り付くように前記上端から延び、前記端子接点と概して反対側にある、非導電性取付脚を更に備える、請求項２に記載のコネクタ。
【請求項４】
前記端子接点及び前記取付脚が、前記第１の電気部品の表面に取り付くように構成される、請求項３に記載のコネクタ。
【請求項５】
複数の前記端子接点及び取付脚が、前記絶縁体に構成される、請求項４に記載のコネクタ。
【請求項６】
前記第１のスロットが、前記第２のスロットよりも広い幅寸法を有する、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項７】
前記第１のスロットが、前記第２のスロットと前記バネ付勢されたコネクタ要素との間にあり、前記バネ付勢されたコネクタ要素が、前記第２のスロットに挿入されるカードエッジの端部端子と接触するように、前記第１のスロットの厚さの寸法を超えて十分に延びる、請求項６に記載のコネクタ。
【請求項８】
前記開放ソケット内に肩部を備え、前記第１のスロットに挿入されるカードエッジが前記肩部に沿って摺動可能である、請求項７に記載のコネクタ。
【請求項９】
前記第２のスロットが、前記第１のスロットとは異なる厚さ寸法を有し、前記第２のスロットの側壁及び基部が、前記開放ソケットの壁で規定される、請求項８に記載のコネクタ。
【請求項１０】
前記第２のスロットが、前記基部と反対側にオープンサイドを有し、前記第２のスロットに挿入されるカードエッジが、前記バネ付勢されたコネクタ要素と嵌合接触するように第１のスロットへ延びる、請求項９に記載のコネクタ。
【請求項１１】
前記ソケットが、階段形状の側壁を備え、前記第１のスロットに挿入されるカードエッジが、前記ソケットの側壁及び肩部で係合され、前記第２のスロットに挿入されるカードエッジが、前記ソケット及び側壁と基部で係合されるようになっている、請求項７に記載のコネクタ。
【請求項１２】
前記第１及び第２のスロットが、異なる厚さ寸法を有する、請求項１１に記載のコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貫通基板カードエッジコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から様々な形状のカードエッジコネクタが知られており、プリント基板（ＰＣＢ）の端部接点を他の基板又は全く異なる電気部品に電気接続するために広く利用されている。カードエッジコネクタの設計は、電気部品と同様に絶えず進化しており、特に、携帯電話デバイス、カメラ、コンピュータ等の回路は、ますます高度かつ小型になってきている。
【０００３】
また、カードエッジコネクタの有用性が広がっている。例えば、近年、カードエッジコネクタは、ＬＥＤ（発光ダイオード）用途の分野で採用され有用なものになっている。例えば、米国特許出願公開番号２０１０／０１４２２０４及び米国特許出願公開番号２０１１／００１９３９８を参照すると、特に、各ＬＥＤ電気部品基板（特に、ＬＥＤ  ＰＣＢ基板）を、当接するエンドツーエンド構成で相互接続するのに適するカードエッジコネクタが説明されている。
【０００４】
また、貫通基板カードエッジコネクタが知られている。例えば、日本のＪＡＥ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ社は、ＬＥＤ照明デバイスとして設計された２位置カードエッジコネクタ（ＥＳ３シリーズ）を提供している。コネクタは、ＬＥＤ実装基板を介して取り付けられ、コンバータ基板端部を実装基板に接続する。コネクタは、ＬＥＤ実装基板にＳＭＴで取り付けることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開番号２０１０／０１４２２０４
【特許文献２】米国特許出願公開番号２０１１／００１９３９８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ＬＥＤ照明用途で特に有用な、特有の用途の広い貫通基板コネクタを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的及び利点は、以下の説明で部分的に明らかになるはずであり、又はこの説明から自明となる場合、又は本発明を実施することで分かる場合もある。
【０００８】
本発明の態様によれば、プリント基板（ＰＣＢ）等の電気部品基板を貫通基板構成で相互接続するのに適する電気コネクタが提供される。ＬＥＤ基板組立体で特に有用であるが、本発明による貫通基板コネクタは、ＬＥＤ基板との利用又はＬＥＤ取付具での利用に限らず、貫通基板構成の隣接する基板部品の間でしっかりした電気接続が望まれるどのような用途において利用できることを理解されたい。
【０００９】
本発明の特定の態様によれば、貫通基板カードエッジコネクタが提供され、この貫通基板カードエッジコネクタは、上端部と、該上端部から横断方向に延びるオスプラグ部を備える絶縁体を含む。上端部は開放構成とすること、又は閉鎖構成とすることができる。オスプラグ部は、例えばＬＥＤ実装基板とすることができる第１の電気部品の取付穴を貫通して延びるようになった外周寸法を有する。開放ソケットは、上端部と反対側のオスプラグ部の端部に形成され、第１のカードエッジを受け入れるためのそれぞれの寸法を有する第１のスロットを備える。また、開放ソケットは、第１のカードエッジとは異なる寸法の第２のカードエッジを受け入れるためのそれぞれの寸法を有する第２のスロットを備える。バネ付勢されたコネクタ要素は、第１のスロット及び第２のスロットに相対して開放ソケット内に配置され、第１のスロット又は第２のスロットのいずれかに挿入されるカードエッジ上の端部端子と電気接続するようになっている。このようにして、カードは、貫通基板コネクタを介して、第１の電気部品の平面と電気的に係合し、該平面から横断方向に延びるようになっている。
【００１０】
コネクタ要素は、第１の電気部品と様々な方法で電気接触できる。例えば、コネクタ要素は、第１の電気部品のコネクタパッドに取り付くように、本体の上端部から横断方向に延びる端子接点を含むことができる。このことは、任意の適切なＳＭＴ（表面実装技術）プロセスによって実現できる。特定の実施形態では、絶縁体に埋め込まれ、上端部から延びる端子接点と概して反対側にある非導電性の取付脚を含むことができる。取付脚は、例えば同じＳＭＴプロセスの間に第１の電気部品のパッドに取り付ける。
【００１１】
コネクタは、任意数の端子接点で構成できることを理解されたい。例えば、コネクタは、２ウェイ、４ウェイ、又は６ウェイコネクタとすることができる。
【００１２】
コネクタは、異なるサイズのカードエッジに対応する汎用性がある。例えば、第１のスロットは、第２のスロットよりも広い幅寸法をもち、それに応じてより広い幅のカードエッジに対応することができる。第１のスロットは、第２のスロットとバネ付勢されたコネクタ要素との間に配置でき、バネ付勢されたコネクタ要素は、第１のスロット又は第２のスロットのいずれかに挿入されたカードエッジのエッジ端子に接触するように、第１のスロットの厚さ（深さ）の寸法を超えて十分に延びる。本実施形態では、肩部を開放ソケット内に設けて第１のスロットの厚さ寸法を規定することができ、第１のスロットに挿入されるカードエッジは、肩部に沿って摺動可能である。同じ実施形態において、第２のスロットは、側壁及び開放ソケットの壁で規定される基部を有し、第１のスロットとは異なる厚さ寸法を有することができる。
【００１３】
特定の実施形態において、第２のスロットは、開放ソケットの壁で規定される基部、及び基部と反対側のオープンサイドを有し、第２のスロットに挿入されるカードエッジは、バネ付勢されたコネクタ要素と嵌合接触するようにオープンサイドを通って第１のスロットへ延びる。
【００１４】
別の実施形態において、ソケットは、階段形状の側壁を含むことができ、第１のスロットに挿入されるカードエッジは、絶縁体の側壁及び肩部で係合され、第２のスロットに挿入されるカードエッジは、ソケットの側壁及び基部で係合されるようになっている。階段形状は、第１のスロット及び第２のスロットに対して、同じ又は異なる厚さ寸法を規定することができる。
【００１５】
最良の実施形態を含み、当業者を対象とした、本発明の完全かつ実施可能な開示は、添付図面を参照して本明細書に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１のカードエッジ及び基板で構成される貫通基板コネクタの実施形態の斜視図である。
【図２】第２のカードエッジ及び基板と共に構成される貫通基板コネクタの実施形態の斜視図である。
【図３】カードエッジ及び基板で構成される６ウェイ貫通基板コネクタの別の斜視図である。
【図４】カードエッジ及び基板と共に構成される２ウェイ貫通基板コネクタの別の斜視図である。
【図５】第１のカードエッジ及び基板で構成される貫通基板コネクタの実施形態の側面図である。
【図６】第２のカードエッジ及び基板で構成される図５の貫通基板コネクタの実施形態の側面図である。
【図７】貫通基板コネクタの実施形態の平面図である。
【図８】貫通基板コネクタの実施形態の端面図である。
【図９】貫通基板コネクタの実施形態の一部切除図である。
【図１０】スルーホール及び実装パッドを備える電気部品の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に本発明の詳細な実施形態を説明するが、実施例は図面に示されている。本明細書では、本発明の態様を説明するために様々な実施形態が記載されるが、本発明を限定するものと解釈されるべきではない。例えば、特定の実施形態に関して例示又は説明される特徴は、他の実施形態で使用して別の実施形態をもたらすことができる。本発明においては、本発明の範囲及び精神の範疇にある他の変更例及び変形例を含むことが意図されている。
【００１８】
概して図１から４を参照すると、貫通基板カードエッジコネクタの実施形態１０が例示される。前述のように、コネクタ１０は、ＬＥＤ照明組立体又はＬＥＤ取付具の構成部品を相互接続するのに特に有用であるが、コネクタ１０はこのような用途に限定されず、貫通基板構成の隣接する基板部品の間でしっかりした電気接続が望まれる任意の用途で利用できる。コネクタ１０は、様々な形状及び寸法とすることができる絶縁体１２を含む。絶縁体１２は、一般にナイロン４６等の適切な絶縁材料で形成される。当業者には他の絶縁材料も知られており、本発明のコネクタ１０の構成部品において利用できる。
【００１９】
特に図１から図４に示すように、絶縁体１２は、上端部１４及び該上端部１４の平面から略横断方向に延びるオスプラグ部１６を備える。上端部１４は、開放構成又は閉鎖構成（図示のように）とすることができる。オスプラグ部１６は、コネクタ１０が係合する第１の電気部品５２の取付穴５５（図１０）を通って摺動するような外周寸法を有する。図示の実施形態において、オスプラグ部１６は、正方形又は長方形等の概して多面形状である。この形状は、本発明の範囲及び精神の範疇で、電気部品５２の対応する形状の取付穴５５と係合するように変わり得ることを理解されたい。
【００２０】
図示の様々な実施形態において、以下に詳細に説明するように、コネクタ１０と一緒になった電気部品５２は、コネクタ１０の端子接点３８に取り付く接点パッド５６を含むプリント基板（ＰＣＢ）等の基板部品５４である。しかしながら、本発明は、コネクタ１０が結合する電気部品５２の特定の種類又は構成に限定されるものではなく、基板５４の説明は例示目的であることを理解されたい。
【００２１】
引き続き図１から図４を参照すると、絶縁体１２は、上端部１４の反対側にあるオスプラグ部１６の端部に形成される開放ソケット１８を含む。換言すると、開放ソケットは、オスプラグ部１６へ長手方向に延び、本体部１２の上端部１４でキャップ又はシールドされる。図８に関連して以下に詳細に説明するように、開放ソケット１８は、第１のカードエッジ６０（図１）を受け入れるための寸法を有する第１のスロット２０、及び第２のカードエッジ７０（図２）を受け入れるようなった寸法を有する第２のスロット２６を含む。第２のカードエッジ７０は、第１のカードエッジ６０の寸法とは異なる寸法をもつ。
【００２２】
図１及び図２を参照すると、カード６２（図１）及びカード７２（図２）は、端部６０、７０に端子接点６４、７４をそれぞれ含む。本発明の貫通基板コネクタ１０は、端子接点６４、７４と第１の電気部品５２（例えば、回路基板５４）表面の接続パッド５６とが電気的に接合するように構成され、カード６２、７２は、基板５４の外周又は外側寸法内の略横断方向で基板５４に取り付けられるようになっている。換言すると、カード６２、７２は、基板５４の端部に取り付ける必要はないが、基板５４全域にわたって延び、基板５４の境界内の任意の位置で、コネクタパッド５６の何らかの構成又はフットプリントに接触することができる。
【００２３】
特に図９を参照すると、バネ付勢されたコネクタ要素３６は、絶縁体１２内に設けられ、基板５４のコネクタパッド５６に接触する接点３８を有する端子端部を備える。コネクタ要素３６は、本体１２に形成される凹部３５内でバネ付勢されたヘッド部４０と一緒に設けられる。特に図９に示すように、ヘッド部４０は、端子接点３８を形成するストリップ部材の他の脚部と共に、コネクタ要素３６の略Ｕ字形ストリップ部材により形成することができる。コネクタ要素３６は凹部３５に圧入することができ、コネクタ要素３６をしっかりと適切な位置に保持するために、絶縁体の任意の適切な構造体に係合することができる。更に、コネクタ要素３６は、絶縁体１２へモールド成形すること、又は何らかの機械的手段で保持することができる。
【００２４】
図１及び図２の実施形態において、コネクタ１０は２つのコネクタ要素３６で構成されるが、図３の実施形態において、コネクタ１０は６つのコネクタ要素３６で構成される。本体１２内には、所望の接触フットプリント（例えば、２ウェイ、３ウェイ、４ウェイ接点等）に応じて任意の数のコネクタ要素３６を構成できることは容易に理解されるであろう。これらのコネクタ要素３６の各々は、図９に示す方法で、本体１２の開放ソケット１８及び上端部１４にわたって構成して離間させることができる。
【００２５】
図１０は、２つのコネクタパッド５６がスルーホール５５の端部に沿って配置される２ウェイ接触パッド構成の電気部品５２の実施形態を示す。図１、図２、及び図４のコネクタ構成１０は、このタイプの部品フットプリント構成に適合することになる。
【００２６】
各コネクタ要素３６の端子接点３８は、任意の適切な手段で電気部品５２のコネクタパッド５６と電気接続できることを理解されたい。コネクタ１０は、ＳＭＴ（表面実装技術）プロセスに特に適しており、接続は公知のＳＭＴプロセスの任意の方法で行う。
【００２７】
本明細書で説明するコネクタ要素３６は、特定の構成材料に限定されないことも容易に理解されるであろう。好ましい実施形態では、様々なコネクタ要素３６は、例えば、接触末端部上にニッケル−スズ上層の部分金めっきを備えた銅合金とすることができる。表面実装ブラケットは、例えば、スズめっき銅合金とすることができる。
【００２８】
全体的に図面を参照すると、絶縁体１２は、該絶縁体１２に埋め込まれて、コネクタ１０の上端部１４から略横断方向に延びて端子接点３８と概して反対側にある非導電性の取付脚４２を含むことができる。特に図９から分かるように、取付脚４２は、絶縁体材料に埋め込まれ、カードエッジ６０、７０の端子接点６４、７４と接触しない。取付脚４２は、絶縁体の上端部１４で屈曲して本体から略外方に延び、特に図１及び図２から分かるように、端子接点３８と同様に、基板５４上に同様に設けられる実装パッド５８に対してしっかりしたＳＭＴ実装の特徴部として機能する。従って、コネクタ要素１０は、端子接点３８が基板５４のコネクタパッド５６に電気的に接合されるのと同じＳＭＴプロセスで、基板５２に対してしっかりと固定することができる。
【００２９】
特に図７及び図８を参照すると、本体１２の開放ソケット１８の第１のスロット２０及び第２のスロット２６の寸法の態様を示す実施形態が示される。図８から分かるように、第１のスロット２０は、コネクタ要素３６のバネ付勢されたヘッド部４０に隣接して配置される。第２のスロット２６は、第１のスロット２０に隣接し、各スロットは、本体１２内に形成される各肩部３２の間に延びる共通のオープンサイドを共有する。この特定の実施形態では、第１のスロット２０は、第２のスロット２６の幅寸法２８と比べてより広い幅寸法２２をもつ。従って、第１のスロット２０は、幅寸法７６の第２のカードエッジ７０（図２）に比べてより広い幅寸法６６のカードエッジ６０（図１）を受け入れることができる。カードエッジ６０が第１のスロット２０に挿入される場合、カードエッジは、絶縁体１２の第１のスロット２０の寸法を更に規定する肩部３２及び側壁４４に沿って摺動する。図８を参照すると、コネクタ要素３６のバネ付勢されたヘッド部４０は、第１のスロット２０へ延びるので、カードエッジ６０の端子接点６４と係合する。
【００３０】
図２及び図８を参照すると、第２のスロット２６は、第１のスロット２０に比べて狭い幅寸法２８をもち、側壁４８と基部３４との間に形成される。狭い幅７６のカードエッジ７０は、各側壁４８の間で基部３４に沿ってスロット２６内に摺動することができる。カードエッジ７０は、側壁４８の高さ３０よりも大きな厚さ７８をもつ。従って、カードエッジ７０の一部は、実際にはスロットのオープンサイドを通って延び、端子接点７４がバネ付勢された接点ヘッド４０と係合するように第１のスロット２０へ入る。
【００３１】
図５は、本発明の態様による貫通基板コネクタ１０であり、本体１２の開放ソケット端部に挿入される厚さ６８の第１のカードエッジ６０を備える実施形態の側面図である。同様に、図６は、より大きな厚さ７８の異なるカードエッジ７０が本体１２の開放ソケット端部に挿入される同じコネクタ１０の側面図である。
【００３２】
特に図８を参照すると、第２のスロット２６の高さ又は厚さ３０は、意図されたカードエッジ７０の厚さ７８（図６）の関数であり、従って、厚さ３０は第１のスロット２０の厚さ２４と同じとすること、又は小さくすること、又は大きくすることができることを理解されたい。図８に示す実施形態において、厚さ３０は第１のスロット２０の厚さ２４よりも小さいが、側壁４４、４８が階段形状なので、全体的に大きな厚さ７８のカードエッジ７０はソケット１８に挿入可能であり、カードエッジ７０は、基部３４に沿って摺動するが、バネ付勢された接点ヘッド４０と係合するように、第２のスロット２６のオープンサイドを通って第１のスロット２０へ延びる。
【００３３】
当業者であれが、本発明は、請求項に記載されその均等物を含む本発明の範囲及び精神から逸脱することなく様々な変更及び変形が可能であることを容易に理解できるであろう。
【符号の説明】
【００３４】
１０  コネクタ
１２  絶縁体
１４  上端部
１６  オスプラグ部
３８  端子接点
４２  取付脚
５２  電気部品
５４  基板部品
５６  接点パッド
５８  実装パッド
６０  第１のカードエッジ
７０  第２のカードエッジ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【外国語明細書】
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