JP3682655B2 - コネクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣカードのような第１接続対象物とプリント配線基板のような基板とを電気的に接続するコネクタに属する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１（Ａ）は、従来のコネクタを示している。コネクタは、導電性のコンタクト１１１と、コンタクト１１１の複数を保持している略箱形状のインシュレータ１２１とを有している。
【０００３】
コンタクト１１１は、インシュレータ１２１に保持されている保持部１１２と、保持部１１２の一方端から延びている第１バネ部１１３と、保持部１１２の他方端から延びている第２バネ部１１４とを有している。
【０００４】
第１バネ部１１３の先端側の自由端部分には、略円弧状に曲げられている接触部１１３ａが形成されている。第２バネ部１４の先端側の自由端部分は、略円弧状に曲げられている接続部１１４ａが形成されている。
【０００５】
接触部１１３ａは、インシュレータ１２１の上面である第１面１２１ａでＩＣカードのようなカード（図示せず）と弾性接続するように第１面１２１ａ上へ突出している。接続部１１４ａは、インシュレータ１２１の第１面１２１ａとは反対側のインシュレータ２１の底面である第２面１２１ｂで、プリント配線基板のような基板（図示せず）と接続するように第２面１２１ｂ上へ突出している。
【０００６】
インシュレータ１２１の第２面１２１ｂの中央部分には、第２面１２１ｂ及び基板間に空間をもたせるようにスタンドオフ領域Ｓ３，Ｓ４が形成されている。スタンドオフ領域Ｓ３，Ｓ４は、第２面１２１ｂの中央部分に凹状の溝部１２３を形成することによって基板上に搭載される電子部品のような搭載部品が入り込み可能となす空間としている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００７】
この種のコネクタを使用する機器は小型化が進んでいることから、機器に使用されるコネクタや基板にも高密度実装が要求されている。具体的には、図１１（Ａ）に示したインシュレータ１２１の形状を、コンタクト１１１の形状バネ性を確保するという理由から形状を変えることなく、図１１（Ｂ）に示すように、インシュレータ１２１′のみの形状を小型化している。
【０００８】
したがって、図１１（Ａ）に示したスタンドオフ領域Ｓ３，Ｓ４を狭い寸法として、図１１（Ｂ）に示すスタンドオフ領域Ｓ３′，Ｓ４′を形成し、基板上に搭載する搭載部品の実装スペースを確保するようにしている。ここで、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）を比較してみると、二点鎖線によって示唆されているように、インシュレータ，１２１，１２１′において第２面１２１ｂの面積は変わっていない。その理由は、前述したように、インシュレータ１２１′に収容するコンタクト１１１のバネ性を確保するという理由から形状を変えることができないので、その結果、図１１（Ａ）に示したコンタクト１２１を収容する部分と、図１１（Ｂ）のコンタクト１２１を収容する部分とが同じ寸法になっている。
【０００９】
図１２は、図１１（Ｂ）に示したコネクタと搭載部品との配置関係を説明するための平面配置図を示している。図１２において網線部分がコネクタの第２面１２１ｂに相当する。インシュレータ１２１′は、第２面１２１ｂの中央部分に、前述したスタンドオフ領域Ｓ３′，Ｓ４′をもっている。
【００１０】
したがって、基板上には、中型の搭載部品１５１の一部や、小型の搭載部品１５３をスタンドオフ領域領域Ｓ３′，Ｓ４′の範囲に入り込ませた状態でコネクタが設置される。スタンドオフ領域Ｓ３′，Ｓ４′には、中型の搭載部品１５１，小型の搭載部品１５３の搭載位置を予めレイアウトしておき、基板上に搭載する。小型の搭載部品１５３であれば、スタンドオフ領域Ｓ３′，Ｓ４′の領域内に搭載し、中型の搭載部品１５１及び小型の搭載部品１５３のレイアウトであれば、小型の搭載部品１５３の一部をスタンドオフ領域Ｓ３′，Ｓ４′の領域内に搭載し、さらに中型の搭載部品１５１の一部をスタンドオフ領域Ｓ３′，Ｓ４′内に位置させる。これによって、基板上にコネクタとともに各種の搭載部品を配置するようにしている。
【００１１】
【特許文献１】
特開平６-１９６２２６号公報（第３−５頁、第１図）
【００１２】
【特許文献２】
特開２０００-４２９３３号公報（第６−７頁、第１０図）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のコネクタでは、コンタクト１１１のバネ性を確保するために、インシュレータ１２１′においてコンタクト１１１を収容する部分の寸法を変えずに小型化されているので、第２面１２１ｂの中央部分に位置しているスタンドオフ領域Ｓ３′，Ｓ４′も同時に小さい寸法になってしまうので、基板に搭載する搭載部品が小型及び中型の搭載部品１５１，１５３に限定されてしまうため、このようなスタンドオフ領域Ｓ３′，Ｓ４′では、基板面を有効に活用できないという問題がある。
【００１４】
それ故に、本発明の課題は、基板面を有効に利用でき、搭載部品を高密度に搭載できるコネクタを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、導電性のコンタクトと、該コンタクトの複数を保持した略箱形状のインシュレータとを含み、前記コンタクトは、前記インシュレータに保持した保持部と、前記インシュレータの第１面上で該第１面に第１接続対象物を対向させて弾性接続するよう前記保持部の一方端から延びかつ前記第１面上へ突出している接触部と、前記第１面とは反対面となる前記インシュレータの第２面上で該第２面に第２接続対象物を対向させて接続するよう前記保持部の他方端から延びて前記第２面上へ突出している接続部とを有するコネクタにおいて、前記インシュレータは、前記第２面及び前記第２接続対象物間に前記第２接続対象物上に搭載される搭載部品が入り込み可能な空間となるスタンドオフ領域を形成するよう前記第２面の両側にあって前記インシュレータを前記コンタクトの配列方向である第１の方向に貫通するように切り欠いて形成した一対の切り欠き部を有し、前記コンタクトが前記スタンドオフ領域を除く前記インシュレータの所定位置に配設されていることを特徴とするコネクタが得られる。
【００１６】
【作用】
本発明によると、インシュレータの第２面の両側にスタンドオフ領域がある。したがって、第２接続対象物上には、小型の搭載部品、中型の搭載部品及び大型の搭載部品の一部をスタンドオフ領域に入り込ませた状態でコネクタが設置される。
【００１７】
スタンドオフ領域には、小型の搭載部品、中型の搭載部品、大型の搭載部品の搭載位置を予めレイアウトしておき、第２接続対象物上に搭載するようにすることによって、小型の搭載部品であれば、スタンドオフ領域の領域内に搭載でき、中型の搭載部品、大型の搭載部品あれば、これらの一部分をスタンドオフ領域内に位置させる。これによって、第２接続対象物上には、コネクタとともに高密度に搭載部品を配置できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係るコネクタの一実施の形態例を説明する。図１は、一実施の形態例におけるコネクタを示している。図２は、図１に示したコネクタを上下で反転して図１の裏面側から見た状態を示している。
【００１９】
図１及び図２を参照して、コネクタは、導電性のコンタクト１１と、コンタクト１１の複数を第１の方向Ａ（図１を参照）で所定間隔をもって１列に配置し、第２の方向Ｂ（図１を参照）で２列に配列して保持している略箱形状のインシュレータ２１とを有している。
【００２０】
図３は、図１に示したコネクタを平面から見た状態を示している。図４は、図３に示したコネクタをＩＶ−ＩＶ線で断面して正面から見た状態をしている。
【００２１】
コンタクト１１は、図１乃至図４にも示すように、インシュレータ２１に保持される保持部１２と、保持部１２の一方端から延びている第１バネ部１３と、保持部１２の他方端から延びている第２バネ部１４とを有している。
【００２２】
保持部１２は、互いに平行に対向している第１及び第２保持部１２ａ，１２ｂ、第１及び第２の方向Ａ，Ｂを直交する第３の方向Ｃ（図１を参照）で第１及び第２保持部１２ａ，１２ｂを連結している連結部１２ｃとからなる。第１バネ部１３は、第１保持部１２ａの一方端から第１保持部１２ａに対向するように曲げられており、先端側の自由端部分が略円弧状に曲げられている接触部１３ａを有している。第２バネ部１４は、第２保持部１２ｂの一方端から第２保持部１２ｂに対向するように大きく曲げられており、先端側の自由端部分が略円弧状に曲げられている接続部１４ａを有している。
【００２３】
図４の正面断面から見るとインシュレータ２１には、略コ字状に曲げられている保持部１２を有する左側のコンタクト１１と、略逆コ状に曲げられている右側の保持部１２を有する右側のコンタクト１１とが第２の方向Ｂで対峙するように配設されている。第１バネ部１３の先端は、連結部１２ｃに対向する寸法で延びている。第２のバネ部１４の先端は、第２保持部１２ｂの中間部分に対向する寸法で延びている。
【００２４】
コンタクト１１の具体的な製造方法としては、薄い板厚寸法の導電板をプレスにより長帯状にコンタクトの展開形状を打ち抜いた後に、曲げ加工を施すことによって製作される。したがって、コンタクト１１は、接触部１３ａ及び接続部１４ａ間の方向へ押圧力が加わると第１及び第２バネ部１３，１４によって接触部１３ａ及び接続部１４ａが変位し、押圧力を解除すると元の状態に復帰するものである。なお、コンタクト１１の具体的な製造方法は、金属棒形状の細長いコンタクト素材を曲げ加工することによっても弾性をもつコンタクトが製造できる。
【００２５】
図５は、図１に示したコネクタを正面から見た状態を示している。図５に示すように、接触部１３ａは、インシュレータ２１の上面である第１面２１ａでＩＣカードのような厚み寸法が比較的薄い寸法のカード（第１接続対象物）３１の接点と弾性接続するように、第１面２１ａ上に突出している。接続部１４ａは、インシュレータ２１の第１面２１ａとは反対面となるインシュレータ２１の底面としての第２面２１ｂで、プリント配線基板のような基板（第２接続対象物）４１の導電パッドと接続するように第２面２１ｂ上へ突出している。
【００２６】
図６は、図５に示したコネクタを拡大して右側面から見た状態を示している。図７は、図２に示したコネクタを拡大して底面から見た状態を示している。
【００２７】
図５に示したように、インシュレータ２１には、正面から見ると第２面２１ｂ及び基板４１間が大きな空間となるスタンドオフ領域Ｓ１（第３の方向Ｃの領域），Ｓ２（第２の方向Ｂの領域）が形成されている。ここで、スタンドオフ領域Ｓ１，Ｓ２は、第２及び第３の方向Ｂ，Ｃを直交する第１の方向Ａ（図１を参照）を含む容積をもつ領域であるが、以下の説明では、スタンドオフ領域をＳ１，Ｓ２の符号のみを用いて説明する。
【００２８】
図１及び図２、図４及び図５に示したように、第２面２１ｂの第２の方向Ｂにおける両側に略直角な二辺となるように形成されている第１切り欠き部２３（２３ａ，２３ｂ）を形成することによって基板４１上に搭載される電子部品のような搭載部品が入り込み可能となす空間としている。即ち、第１切り欠き部２３は、コンタクト１１の配列方向である第１の方向Ａに貫通するように切り欠けられている。
【００２９】
なお、第１バネ部１３、保持部１２、第２バネ部１４は、スタンドオフ領域Ｓ１，Ｓ２を除くインシュレータ２１の所定位置に配設されている。インシュレータ２１は、図４を基準にして見ると、平面板状の上板部２５ａと、この上板部２５ａに接続されて上板部２５ａの中央から第３の方向Ｃにおける下方へ延びている中央板部２５ｂとからなる略Ｔ字形状の部分と、中央板部２５ｂに対向して第１の方向Ａにおけるコンタクト１１間を仕切っている複数の保持板部２５ｃと、外側の一対の保持板部２５ｃのそれぞれに一対一に対向している一対の外側板部２５ｄとを有している。複数の保持板部２５ｃ及び一対の外側板部２５ｄは、これらが上板部２５ａ及び中央板部２５ｂに接続されている。
【００３０】
第２の方向Ｂで上板部２５ａには、その両側で互いに対向する一対の縁辺のそれぞれから中央板部２５ｂの方向へ複数の第２切り欠き部２７が形成されている。複数の第２切り欠き部２７は、第１の方向Ａで所定間隔をもって位置している。第２切り欠き部２７には、コンタクト１１の接触部１３ａが一対一に入り込んでいる。
【００３１】
上板部２５ａの外面は、カード３１の接点を設けた平坦面が対向する平坦な第１面２１ａであり、一対の外側板部２５ｄ及び複数の保持板部２５ｃの下面は、基板４１に対向する平坦な第２面２１ｂであり、コネクタは第１及び第２面２１ａ，２１ｂが第２の方向Ｂでカード３１と基板４１との夫々に対向するように設置される。第１面２１ａ上には、第２切り欠き部２７を通して接触部１３ａの円弧部分が外面が突出しており、第２面２１ｂ上には接続部１４ａの円弧部分の外面が突出している。接続部１４ａは、第１切り欠き部２３の一辺２３ａよりも中央板部２５ｂ側へ入り込まないように配設されている。
【００３２】
さらに、インシュレータ２１の保持板部２５ｃには、保持板部２５ｃ及び外側板部２５ｄ間に、第１及び第２保持部１２ａ，１２ｂ及び連結部１２ｃが第１の方向Ａで囲まれ挟まれて保持されている。コンタクト１１は、第２の方向Ｂで中央板部２５ｂを中心として左右対称に配置されている。また、インシュレータ２１には、中央板部２５ｂを中心として第２の方向Ｂで左右対称に上板部２５ａ、保持板部２５ｃ、第１及び第２切り欠き部２３，２７が位置している。また、接触部１３ａを除く第１バネ部１３、保持部１２、接続部１４ａを除く第２バネ部１４は、インシュレータ２１の上板部２５ａ、保持板部２５ｃ及び外側板部２５ｄによって囲まれている空間部分に配設されている。
【００３３】
コンタクト１１は、保持部１２を第２の方向Ｂにおけるインシュレータ２１の両側からインシュレータ２１の内部の空間部分に差し込まれ保持板部２５ｃに保持される。このとき、接触部１３ａが上板部２５ａの第２切り欠き部２７から第１面２１ａ上に突出した状態となる。また、接続部１４ａは、インシュレータ２１の第２面２１ｂから突出した状態となる。ここで、図１、図４及び図５に示したコネクタの姿勢で、基板４１上にコネクタを搭載する。基板４１には複数の導電パッド（図示せず）が設けられており、導電パットに一対一に接続部１４ａが接触する。そして、接触部１３ａにはカード３１の複数の接点部（図示せず）が一対一に接触する。この際、一対の外側板部２５ｄの外面に設けられている第２の方向Ｂに長い寸法で突条のフランジ部３７を第２の方向Ｂのうちの基板４１への方向へ押圧することで接触する。このようにして、コンタクト１１は、弾性力を第２の方向Ｂで保ちつつカード３１と基板４１とを電気的に接続する。フランジ部３７はこのような接続を図示しない筐体などに支持することによって維持するようになっている。
【００３４】
以下に、図１に示したコネクタと各種の電子部品である搭載部品との配置関係を図８の平面図において説明する。図８において網線部分がインシュレータ２１の第２面２１ｂに相当する。第２面２１ｂの両側が、第１切り欠き部２３（２３ａ，２３ｂ）を形成するによって基板４１との間に空間となるスタンドオフ領域Ｓ１，Ｓ２である。したがって、基板４１上には、中型の搭載部品５１，５２、小型の搭載部品５３、大形の搭載部品５４，５５のそれぞれ一部をスタンドオフ領域領域Ｓ１，Ｓ２に入り込ませた状態でコネクタが設置される。
【００３５】
したがって、スタンドオフ領域Ｓ１，Ｓ２には、中型の搭載部品５１，５２、小型の搭載部品５３、大型の搭載部品５４，５５の搭載位置を予めレイアウトしておき、基板４１上に搭載するようにすることによって、小型の搭載部品５３のみであれば、スタンドオフ領域Ｓ１，Ｓ２の領域内に搭載でき、中型の搭載部品５１，５２、大型の搭載部品５４，５５を含むものであれば、これらの一部分をスタンドオフ領域Ｓ１，Ｓ２内に位置させるようにレイアウトする。これによって、基板４１上には、コネクタとともに高密度に搭載部品が配置される。
【００３６】
図９は、コネクタの第２実施の形態例を示している。図９において第１実施の形態例と異なる部分は、図９において図示した第２バネ部１４′及び接続部１４ａ′である。したがって、その他の部分は、図４に示したコネクタと同じ符号を用いて説明を省略する。
【００３７】
第２バネ部１４′は、中央板部２５ｄに沿って直線状に延びており、図９によって見ると左側の第２バネ部１４′が略コ字状及び右側の第２バネ部１４′が略逆コ字状に曲げられ左右対称にインシュレータ２１配設されている。接続部１４ａ′は、基板４１面に対して平行になるように曲げられており、図５に示した基板４１と同様な基板の導電パッドに半田によって半田接続される。
【００３８】
図１０は、コネクタの第３実施の形態例を示している。図１０に示すインシュレータ２１′及びコンタクト１１′は、第１実施の形態例によって説明したコンタクト１１及びインシュレータ２１とは形状に若干の違いあるが、同じ機能を果たすので一部の構成には同じ符号を付して説明の一部を省略する。
【００３９】
第３実施の形態例のコネクタでは、第２面２１ｂ′の両側に第１及び第３の方向Ａ，Ｃで第１切り欠き部２３′（２３ａ′，２３ｂ′）を形成することによって、図５に示した基板４１と同様な基板とインシュレータ２１′との間にスタンドオフ領域Ｓ１１′，Ｓ１２′をもたせている。なお、図１では、第２の方向Ｂでコンタクト１１が対向するように２列に保持されていたが、本実施の形態例では、コンタクト１１′が第２の方向Ｂで対向することなく、第１の方向Ａで２列にかつ第２の方向Ｂで位置をずらせて配置されており、第１の方向Ａで第２バネ部１４−１や接続部１４ａ−１が１列に、第１の方向Ａで第２バネ部１４−１や接続部１４ａ−１が所定間隔をもって中央寄りに配置されている。
【００４０】
このコンタクト１１′では、第１の方向Ａで第１バネ部１３が対向するように１列に配置されている構成によって、インシュレータ２１′によって形成されたスタンドオフ領域Ｓ１１′，Ｓ１２′は、第１実施の形態例のインシュレータ２１よりも大きな寸法のスタンドオフ領域Ｓ１１′，Ｓ１２′となっている。よって、多くの小型の搭載部品や、中型の搭載部品及び大型の搭載部品の一部を基板上にレイアウトしてスタンドオフ領域１１′，Ｓ１２′に入り込ませた状態でコネクタとともに設置することが可能となる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るコネクタによれば、第１切り欠き部によってインシュレータと第２面の両側と基板との間にスタンドオフ領域を形成し、基板上に小型の搭載部品、中型の搭載部品、大型の搭載部品のそれぞれ一部をスタンドオフ領域領域に入り込ませた状態でインシュレータを設置できるので、基板上にはコネクタとともに高密度に搭載部品を配置できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコネクタの第１実施の形態例を示す斜視図である。
【図２】図１に示したコネクタを上下で反転し図１の裏面側から見た状態で示した斜視図である。
【図３】図１に示したコネクタの平面図である。
【図４】図３に示したコネクタをＩＶ−ＩＶ線で断面し正面から見た状態の断面図である。
【図５】図１に示したコネクタの正面図である。
【図６】図５に示したコネクタを拡大して右側面から見た状態の右側面図である。
【図７】図２に示したコネクタを拡大して底面から見た状態の底面図である。
【図８】図１に示したコネクタと搭載部品との配置関係を説明するための配置図である。
【図９】本発明に係るコネクタの第２実施の形態例を拡大して正面から見た状態を示す断面図である。
【図１０】本発明に係るコネクタの第３実施の形態例を拡大して正面から見た状態を示す正面図である。
【図１１】従来のコネクタの一例を説明するための側面図であり、（Ａ）はコネクタの正面図、（Ｂ）は、（Ａ）に示したコネクタを小型化した状態を示す正面図である。
【図１２】図１１（Ｂ）に示したコネクタと搭載部品との配置関係を説明するための平面図である。
【符号の説明】
１１，１１′，１１１ コンタクト
１３，１１３ 第１バネ部
１３ａ，１１３ａ 接触部
１４，１４′，１４−１，１１４ 第２バネ部
１４ａ，１１４ａ 接続部
２１，２１′，１２１，１２１′ インシュレータ
２１ａ，１２１ａ 第１面
２１ｂ，１２１ｂ 第２面
２３，２３′（２３ａ，２３ｂ，２３ａ′，２３ｂ′） 第１切り欠き部
３１ カード（第１接続対象物）
４１ 基板（第２接続対象物）
５１，５２，１５１ 中型の搭載部品
５３，１５３ 小型の搭載部品
５４，５５ 大型の搭載部品
１２３ 溝部
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３′，Ｓ４′，Ｓ１１′，Ｓ１２′ スタンドオフ領域

Claims (2)

1. 導電性のコンタクトと、該コンタクトの複数を保持した略箱形状のインシュレータとを含み、前記コンタクトは、前記インシュレータに保持した保持部と、前記インシュレータの第１面上で該第１面に第１接続対象物を対向させて弾性接続するよう前記保持部の一方端から延びかつ前記第１面上へ突出している接触部と、前記第１面とは反対面となる前記インシュレータの第２面上で該第２面に第２接続対象物を対向させて接続するよう前記保持部の他方端から延びて前記第２面上へ突出している接続部とを有するコネクタにおいて、
   前記インシュレータは、前記第２面及び前記第２接続対象物間に前記第２接続対象物上に搭載される搭載部品が入り込み可能な空間となるスタンドオフ領域を形成するよう前記第２面の両側にあって前記インシュレータを前記コンタクトの配列方向である第１の方向に貫通するように切り欠いて形成した一対の切り欠き部を有し、前記コンタクトが前記スタンドオフ領域を除く前記インシュレータの所定位置に配設されていることを特徴とするコネクタ。
2. 請求項１記載のコネクタにおいて、前記コンタクトは、前記保持部の前記他方端に接続しているバネ部を有し、該バネ部の自由端部分に前記接続部が形成されていることを特徴とするコネクタ。

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