JP4624631B2 - プリント回路基板とコネクタの組立体 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、プリント回路基板およびプリント回路基板用零挿入力コネクタに関するものである。
【０００２】
上記型式のプリント回路基板組立体の多くの例が長年に亘って知られてきた。プリント回路基板用コネクタは、プリント回路基板に接続するのに使用される。特に、プリント回路基板上の非常に多数の表面コンタクトが、プリント回路基板用コネクタの関連するコンタクト要素と接触するものであるならば、所謂プリント回路基板用零挿入力コネクタを用いることが知られている。プリント回路基板用零挿入力コネクタは、長年に亘り同様に多くの例が知られ、また、例えば、独国特許出願公開第195 11 509Ａ１号、独国特許出願公開第197 25 123Ａ１号、独国特許出願公開第197 25 132 A1号、および独国特許出願公開第197 25 138 A1号に述べられている。
【０００３】
プリント回路基板用零挿入力コネクタは、それらのコンタクト要素が１つ以上の可動部品に配列され、それらとともに移動することができるという特徴を有する。コンタクト要素を担持する部品を移動することにより、プリント回路基板用零挿入力コネクタは、コンタクトがプリント回路基板に接触することなく、プリント回路基板を接続位置に挿入し、或いは接続位置から抜去することが可能な組立状態から得ることができる（零挿入力）。コンタクト要素を担持する部品は、操作機構、例えば、プリント回路基板用零挿入力コネクタの外部および／またはプリント回路基板に取り付けられたロッドの操作により移動されてもよく、そのようにして接続がなされる。この種の操作機構は、比較的大きな空間を必要とし、また、事実上下記の特定の順番で操作されねばならず、さもなければ、プリント回路基板および／または、プリント回路基板用零挿入力コネクタは、損傷を受けることがあり、および／または適切な接続が行われない。これは、プリント回路基板用零挿入力コネクタの無視できない欠点である。従って、本発明の目的は、プリント回路基板用零挿入力コネクタが小型且つ容易に製造でき、また一層確実に操作することができる選択肢を見い出すことである。
【０００４】
この目的は、表面コンタクトを有するプリント回路基板、アタッチメント、およびプリント回路基板用零挿入力コネクタを使用することにより実現される。組立体は、プリント回路基板用零挿入力コネクタを含み、このコネクタは、プリント回路基板がプリント回路基板用零挿入力コネクタに挿入され、および／または、プリント回路基板がプリント回路基板用零挿入力コネクタから抜去される際に、プリント回路基板上に取り付けられたアタッチメントによって移動されるような方法で配列され、構成されたコンタクト要素を担持する。
【０００５】
プリント回路基板がプリント回路基板用コネクタに挿入される際に、或いは、プリント回路基板がプリント回路基板用コネクタから抜去される際に、プリント回路基板に取り付けられたアタッチメントによって、プリント回路基板用コネクタが操作されるので、プリント回路基板の挿入後、すなわち、プリント回路基板の抜去前に表面コンタクトに相対するコンタクトを変位させる操作機構を設ける必要がない。
【０００６】
プリント回路基板用コネクタがプリント回路基板に設けられたアタッチメントによって操作されるので、アタッチメントが別個に製造でき、また、プリント回路基板用コネクタの操作によって、プリント回路基板もアタッチメントも損傷を受ける虞がない方法でプリント回路基板に配置されるという利点がある。アタッチメントの適切な構成および配置によって、プリント回路基板用コネクタに挿抜されるときに、プリント回路基板は、プリント回路基板用コネクタ（およびその中のコンタクト）に対する摩耗から確実に保護される。従来のコネクタにおいて、この可能性が完全に除外されることは、決してあり得ず、それが発生したときプリント回路基板の機能および／またはプリント回路基板用コネクタの機能を遅かれ早かれ損なったり低下させたりすることになる。
【０００７】
提唱された技術革新の結果として、プリント回路基板用零挿入力コネクタは、小型、容易、簡単に製造でき、且つ一層確実に作動することができる。本発明の有利な成果(development)は、従属項、以下の記載および図面から推測できる。
【０００８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【０００９】
以下に述べるプリント回路基板は、プリント回路基板用零挿入力コネクタを介して他のプリント回路基板即ちプリント回路基板を含むシステムの異なる部品に接続されるよう設計されたプリント回路基板である。プリント回路基板は、このプリント回路基板上に設けられた表面コンタクトを介してプリント回路基板用零挿入力コネクタに接続される。表面コンタクトは、プリント回路基板用零挿入力コネクタのコンタクト要素によって接触できるような方法で配列されている。プリント回路基板用零挿入力コネクタは、現在考慮されているプリント回路基板が接続されることが望ましい他のプリント回路基板（図示せず）に通常取り付けられている。
【００１０】
完全さのために、特に、ここでは重要であるが、考慮されているプリント回路基板および考慮されているプリント回路基板用零挿入力コネクタの部品のみが、示され且つ記載されているという点に言及する。プリント回路基板の部品および図示じないプリント回路基板用零挿入力コネクタの部品は、特別の特徴を有しておらず、さらなる説明を必要としない。
【００１１】
現在考慮されているプリント回路基板は、表面コンタクトを含み、アタッチメントとともにプリント回路基板用コネクタ内に配置される領域内に設けられる。アタッチメントによって、プリント回路基板用コネクタが、プリント回路基板が接続位置に挿入され或いはそこから抜去される組立状態からもたらされる。
【００１２】
現在考慮されているプリント回路基板用零挿入力コネクタは、コンタクト要素を担持している部品を有し、このコンタクト要素は、プリント回路基板が、プリント回路基板用零挿入力コネクタに挿入され或いは抜去されると、プリント回路基板に取り付けられたアタッチメントによって部品および関連するコンタクトが移動されるように配置され、構成されている。
【００１３】
現在考慮されているプリント回路基板、その上に配置されるアタッチメント、およびプリント回路基板用零挿入力コネクタが図１に示される。プリント回路基板１は、その上に設けられた表面コンタクト１１を有する。プリント回路基板１上に配置することができるアタッチメント３は、その近傍に示す。また、プリント回路基板用零挿入力コネクタ２も示す。
【００１４】
考慮されている例において、アタッチメント３は、好ましくはプラスチックから製造されるキャップ即ちスリーブ状部材である。アタッチメント３は、表面コンタクト１１の領域を、プリント回路基板１上に嵌挿させることができる。キャップ３を嵌挿させたプリント回路基板１は、図２から図６に示される。アタッチメント３は、それが一旦プリント回路基板１上に嵌挿されると、プリント回路基板１の表面コンタクト１１の上方に着座する位置に凹部３１を有する。プリント回路基板用コネクタ２のコンタクト要素２１（図）は、これらの凹部を通過してプリント回路基板１の表面コンタクト１１と接触する。アタッチメント３は、プリント回路基板１の孔１２に係合する、図示しないピンによってプリント回路基板１に取り付けられる。
【００１５】
図２から判るように、プリント回路基板用零挿入力コネクタ２は、上述したコンタクト要素２１の他に、ハウジング２２およびコンタクト要素２１を担持するコンタクト担持体２３を含む。コンタクト担持体２３は、ハウジング２２に対してコンタクト担持体２３に担持されたコンタクト要素２１とともに移動することができる。考慮されている実施形態において、コンタクト担持体２３の移動は、プリント回路基板１をプリント回路基板用零挿入力コネクタ２に挿入することにより、また、プリント回路基板１をプリント回路基板用零挿入力コネクタ２から抜去することにより生じる。図２から図６を参照して、以下さらに詳細に説明する。
【００１６】
図２は、また、アタッチメント３を有するプリント回路基板１の、プリント回路基板用零挿入力コネクタ２への挿入が始まったばかりの状態を示す。図２に示すように、プリント回路基板１は、コンタクト担持体２３とまだ接触していない。
【００１７】
プリント回路基板１をさらにプリント回路基板用零挿入力コネクタ２に挿入すると、挿入方向に関して、アタッチメント３の先端は、コンタクト担持体２３の上部領域に設けられたタブ２３１に当接する。タブ２３１は、コンタクト担持体２３からプリント回路基板用零挿入力コネクタ２の受容領域内に延びる。プリント回路基板がプリント回路基板用零挿入力コネクタ内に挿入されると、プリント回路基板１が受容領域を通過する。アタッチメント３およびタブ２３１が互いに作用すると、タブ２３１は挿入の間一側に偏倚されてこの位置に保持される。コンタクト担持体２３は、タブ２３１に加わった力により側方に回動され、これにより、プリント回路基板１は、どのような場合でも、コンタクト２１によって負荷された挿入力に打ち勝つための多大な力を消費することなく、プリント回路基板用零挿入力コネクタ２にさらに挿入される。プリント回路基板用零挿入力コネクタ２は、このようにして、プリント回路基板の挿抜が可能な組立状態にセットされる。この状態は図３に示されている。
【００１８】
プリント回路基板１が挿入され続けると、アタッチメント３の側部突起(lateral projection)３２は、コンタクト担持体２３のタブ２３１と同様にプリント回路基板用零挿入力コネクタ２の受容領域に延びる、コンタクト担持体２３の下部領域に設けられたアーム２３２に衝接する。プリント回路基板１がプリント回路基板用零挿入力コネクタ２内に挿入されると、プリント回路基板１も、また受容領域の（アーム２３２が位置する）この部分を通過する。これは図４に示されている。
【００１９】
プリント回路基板用零挿入力コネクタ２へのプリント回路基板１の挿入が続くと、アタッチメント３は、側部突起３２によりアーム２３２を下方に押圧する。この結果、コンタクト担持体２３が回動し、コンタクト担持体２３の上部がプリント回路基板１の方に回動する。図５は、これが生じた状態を示す。コンタクト担持体２３が回動すると、今までアタッチメント３近傍の通路の外側に位置していた、コンタクト担持体２３のタブ２３１は、アタッチメント３の関連する凹部３３内に嵌入する。これは図６に示されている。
【００２０】
コンタクト要素担持部２３が回動する移動の速度およびコースは、アタッチメント３（側部突起３２）の形状およびコンタクト担持体２３のアーム２３２の形状によって調節することができる。考慮されている実施形態においては、アタッチメント３の側部突起３２およびコンタクト担持体２３のアーム２３２は、プリント回路基板１をプリント回路基板用零挿入力コネクタ２に一定の速度で挿入することにより、コンタクト担持体２３の比較的急速な撓みを最初に生じ、次に、コンタクト担持体２３の回動が比較的低速となり、そしてますます低速となるように構成されている。プリント回路基板１をプリント回路基板用零挿入力コネクタ２に挿入するために消費する力は、それ故、均一の挿入速度で一定に維持することができる。この段階で回動の間打ち勝たなければならない増大する抵抗は、回動過程の終端に向かうコンタクト担持体２３の比較的遅い回動によって補償される。増大した抵抗は、プリント回路基板用零挿入力コネクタ２の、プリント回路基板１に係合する、コンタクト担持体２３によって担持されるコンタクト要素２１によって生じ、関連するばね力によってコンタクト担持体２３のさらなる回動が困難となる。
【００２１】
図５および図６に示す状態において、プリント回路基板１は、完全挿入位置にあり、プリント回路基板用零挿入力コネクタ２は、その中に挿入されたプリント回路基板１と正しく接続している接続状態にある。コンタクト担持体２３によって保持されたコンタクト要素２１は、アタッチメント３の凹部３１を通過して延びて、プリント回路基板１の関連する表面コンタクト１１に正しく接触する。この状態では、プリント回路基板１は、プリント回路基板用零挿入力コネクタ２内に着座し、コンタクト担持体２３のタブ２３１は、アタッチメント３の凹部３３に位置し、これにより、プリント回路基板１が、プリント回路基板用零挿入力コネクタ２から離脱するのが都合よく阻止される。挿入方向と逆にプリント回路基板１を引く（即ち抜去）ことにより保持が外れる。
【００２２】
上述の過程は、プリント回路基板１がプリント回路基板用零挿入力コネクタ２から抜去されるときに逆となる。プリント回路基板１の抜去が行われる過程は、プリント回路基板用零挿入力コネクタ２のコンタクト要素２１によって支援されているというべきである。コンタクト要素２１のばね力は、アーム２３２を下方に押して、その状態に保持する力が弱まるときに、プリント回路基板１からコンタクト担持体２３を回動させるのに役立ち、そして、プリント回路基板用零挿入力コネクタ２からプリント回路基板１を抜去すると最終的にはなくなる。
【００２３】
上記のプリント回路基板１およびプリント回路基板用零挿入力コネクタは、概ね同じ機能および操作方法を有したままで、多くの方法で変更できることは明らかである。特に、アタッチメント３をどのように形成するかについては何も制約がない。プリント回路基板１上に冠挿するキャップ、或いは、例えば、プリント回路基板上に配置される１つ以上の板状要素を、或いは他の別体の部品をキャップの代わりに使用してもよい。アタッチメント３を形成するために、別体の部品によるのではなく、例えば、プリント回路基板上に対応する形状を射出成形により形成したり、或いは特定の方法によりプリント回路基板を形成することも考えられる。さらに、プリント回路基板１とアタッチメント３間の、記載された接続形式には何の制限もない。プリント回路基板１およびアタッチメント３は、どのような方法でも、例えば、把持、相互の圧入、接着等により、基本的に取外し可能に接続されるか、或いは取外し不能に接続される。
【００２４】
さらに、プリント回路基板１は、一側にのみ表面コンタクト１１を有するという制約は全くない。プリント回路基板１の両側に表面コンタクト１１を設けることができ、また、プリント回路基板用コネクタ２はこの形式のプリント回路基板１と接触するよう設計することができる。この種のプリント回路基板用コネクタ２は、例えば、反対側の（第１）コンタクト担持体２３、プリント回路基板が挿抜されるとき、第１コンタクト担持体２３に対称的に移動する第２コンタクト担持体を設けることにより製造することができる。この種のコンタクト担持体部分は図７に示される。
【００２５】
プリント回路基板およびプリント回路基板用零挿入力コネクタの上述の特徴によって、実際の製造の詳細を考慮することなく、特に小型、簡単且つ確実に操作できるプリント回路基板用零挿入力コネクタを製造することは可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 アタッチメントを上部に装着できるプリント回路基板およびプリント回路基板に接触するプリント回路基板用零挿入力コネクタを示す
【図２】 プリント回路基板用零挿入力コネクタに挿入される位置にあるプリント回路基板を示す
【図３】 プリント回路基板用コネクタへのプリント回路基板の挿入初期を示す
【図４】 プリント回路基板用コネクタへのプリント回路基板のさらなる挿入を示す
【図５】 完全に挿入されたプリント回路基板の正面図
【図６】 図５に対応する、完全に挿入されたプリント回路基板の背面図
【図７】 プリント回路基板用零挿入力コネクタの変形形状を示す

Claims (5)

1. 表面コンタクト（１１）が配列されたプリント回路基板（１）と、該プリント回路基板（１）が挿入される受容領域を有するプリント回路基板用コネクタ（２）と、前記プリント回路基板（１）挿抜用の受容領域即ち前記表面コンタクト（１１）が係合する前記受容領域に接離するよう変位可能な複数のコンタクト要素（２１）とを備えたプリント回路基板とコネクタの組立体において、
   前記プリント回路基板（１）が、該プリント回路基板（１）の前記表面コンタクト（１１）の領域に取り付けられたアタッチメント（３）を有し、
   該アタッチメント（３）が、偏倚面(biasing surface)と、側部突起（３２）と、凹部（３３）とを含み、
   前記プリント回路基板用コネクタ（２）が、前記受容領域内に延びて前記コンタクト要素（２１）と組み合うタブ（２３１）と、アーム（２３２）とを含み、
   前記プリント回路基板（１）が前記プリント回路基板用コネクタ（２）に挿抜される際、前記偏倚面および前記タブ（２３１）が、協働して前記受容領域から前記コンタクト要素（２１）を偏倚させ、
   前記側部突起（３２）およびアーム（２３２）が、協働して前記コンタクト要素（２１）を前記受容領域に向けて変位させ、
   完全挿入のときに、前記タブ（２３１）が、前記凹部（３３）に受容されることを特徴とするプリント回路基板とコネクタの組立体。
2. 前記凹部およびタブが協働して、前記コネクタ内の前記プリント回路基板を保持することを特徴とする請求項１記載のプリント回路基板とコネクタの組立体。
3. 前記アタッチメントが、前記表面コンタクトに対応する凹部を含むことを特徴とする請求項１または２記載のプリント回路基板とコネクタの組立体。
4. 前記タブが、前記コンタクトを担持するコンタクト担持体に取り付けられていることを特徴とする請求項１記載のプリント回路基板とコネクタの組立体。
5. 前記アームが、前記コンタクトを担持するコンタクト担持体に取り付けられていることを特徴とする請求項１記載のプリント回路基板とコネクタの組立体。

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