(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024015847
(43)【公開日】2024-02-06
(54)【発明の名称】基板付きコネクタ
(51)【国際特許分類】
H01R 13/631 20060101AFI20240130BHJP
H01R 12/75 20110101ALI20240130BHJP
【FI】
H01R13/631
H01R12/75
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022118181
(22)【出願日】2022-07-25
(71)【出願人】
【識別番号】000231073
【氏名又は名称】日本航空電子工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003742
【氏名又は名称】弁理士法人海田国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100128749
【弁理士】
【氏名又は名称】海田 浩明
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 裕希子
(72)【発明者】
【氏名】田中 幸貴
(72)【発明者】
【氏名】亀山 豪太
【テーマコード(参考)】
5E021
5E223
【Fターム(参考)】
5E021FA05
5E021FA11
5E021FA14
5E021FA16
5E021FB01
5E021FB07
5E021FC21
5E021FC31
5E021FC36
5E021HA01
5E021HB11
5E021HC14
5E223AB59
5E223AC23
5E223AC25
5E223BA06
5E223BA07
5E223BB01
5E223BB21
5E223CB22
5E223CB31
5E223CB38
5E223CD01
5E223DA33
5E223DB09
5E223DB33
5E223EA03
5E223EB04
5E223EB12
5E223EC02
(57)【要約】
【課題】基板に対するコンプレッションコネクタの取り付け(固定)の作業性を向上させつつ確実な取り付けを行う。
【解決手段】基板付きコネクタ10は、接続対象物に押し付けて接続するコンプレッションタイプのコネクタ31と基板11とをケージ21を介して取り付けるものであって、基板11と接触するコンタクト32と、コンタクト32が固定されたハウジング33と、ハウジング33の上面部を覆うカバーシェル34と、を有するコンプレッションコネクタ31を有している。そして、コンプレッションコネクタ31は、基板11に固定されたケージ21に挿入されるものであり、ケージ21又はコンプレッションコネクタ31のいずれか一方には、ケージ21に対してコンプレッションコネクタ31を固定するための弾性力を及ぼす弾性体21gが形成されている。
【選択図】
図19
【特許請求の範囲】
【請求項1】
接続対象物に押し付けて接続するコンプレッションタイプのコネクタと基板とをケージを介して取り付ける基板付きコネクタであって、
前記基板と接触するコンタクトと、前記コンタクトが固定されたハウジングと、前記ハウジングの上面部を覆うカバーシェルと、を有するコンプレッションコネクタを有し、
前記コンプレッションコネクタは、前記基板に固定された前記ケージに挿入されるものであり、
前記ケージ又は前記コンプレッションコネクタのいずれか一方には、前記ケージに対して前記コンプレッションコネクタを固定するための弾性力を及ぼす弾性体が形成されていることを特徴とする基板付きコネクタ。
【請求項2】
請求項1に記載の基板付きコネクタであって、
前記ケージには、前記コンプレッションコネクタを前記ケージの押し当て部に押し付けるばね片があり、
前記ばね片は、前記ケージのコネクタ挿入側に形成された突出部に形成されていることを特徴とする基板付きコネクタ。
【請求項3】
請求項2に記載の基板付きコネクタであって、
前記ばね片は、前記コンプレッションコネクタが前記ケージに斜めに挿入できる様に、前記ばね片の根元から先端に掛けて斜めに形成されていることを特徴とする基板付きコネクタ。
【請求項4】
請求項2に記載の基板付きコネクタであって、
前記基板には、前記ばね片の先端が入り込めるように穴が形成されていることを特徴とする基板付きコネクタ。
【請求項5】
請求項1に記載の基板付きコネクタであって、
前記コンプレッションコネクタには、前記ケージへの挿入方向に回転可能なロックレバーが形成されており、
前記ケージには、前記ロックレバーのロック部が入り込む、ロック孔が形成されていることを特徴とする基板付きコネクタ。
【請求項6】
請求項5に記載の基板付きコネクタであって、
前記ケージには、前記コンプレッションコネクタのコンタクト反力を受ける天面があり、天面から垂直に曲げられた垂直面にロック孔が形成されていることを特徴とする基板付きコネクタ。
【請求項7】
請求項1~6のいずれか1項に記載の基板付きコネクタであって、
前記コンプレッションコネクタは、前記ハウジングの下面部を覆うボトムシェルを含むことを特徴とする基板付きコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基板付きコネクタに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、基板等の接続対象物に押し付けて接続するコンプレッションタイプのコネクタが公知である。この種のコネクタの構造が、例えば、下記特許文献1等に開示されている。下記特許文献1に開示された従来のコンプレッションタイプのコネクタは、
図36に示されるように、弾性スプリング部(23)を有するコンタクト(20)を備えた電気コネクタ(1)として構成されている。この電気コネクタ(1)には、複数のコンタクト(20)が整列した状態で配置されている。
【0003】
コンタクト(20)は、第1の回路基板(30)に半田接続される基板接続部(22)と、第2の回路基板(40)に接触する接触部(24)とを有する。基板接続部(22)と接触部(24)との間には、バネ性を有する弾性スプリング部(23)が設けられている。第1の回路基板(30)の上に半田接続によって取り付けられたコンタクト(20)の上方側から第2の回路基板(40)を押し付けることで、コンタクト(20)の弾性スプリング部(23)がバネ性を発揮し、第2の回路基板(40)とコンタクト(20)との間に接触圧力を生じさせる。なお、先行技術文献の説明に関する符号については、括弧を付けることで本願発明の実施形態と区別した。
【0004】
そして、従来のコンプレッションコネクタにおいて、基板との取り付け(固定)には、ねじ留めを用いることが行われていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、コンプレッションコネクタを基板に対してねじ留めで固定する際、一般的には、コネクタが搭載されるコネクタ搭載面側とは反対側の基板面からナットを取り付け、コネクタ搭載面側からねじを締める方法が取られる。このような従来技術の場合において、作業者は、ねじを締めている間に手などでコネクタやナットを押さえておく必要があり、コネクタの取り付け(固定)作業がやりづらいという課題が存在していた。すなわち、従来のねじ留めによるコンプレッションコネクタと基板の固定構造には、ねじの他に別部品のナットが必要となるため、ナットが紛失してしまう可能性や作業工数が掛かる等の問題が存在していた。
【0007】
つまり、従来のコンプレッションコネクタにおいては、基板との取り付け(固定)に際して取り付けの作業性を向上させつつ確実な取り付けを行う構成を実現することが求められていた。
【0008】
よって本発明は、コンプレッションコネクタと基板を固定する際に、コネクタの取り付け(固定)作業が簡単であり、少ない動作でコンプレッションコネクタを基板に固定することができる構成を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明に係る基板付きコネクタは、接続対象物に押し付けて接続するコンプレッションタイプのコネクタと基板とをケージを介して取り付ける基板付きコネクタであって、前記基板と接触するコンタクトと、前記コンタクトが固定されたハウジングと、前記ハウジングの上面部を覆うカバーシェルと、を有するコンプレッションコネクタを有し、前記コンプレッションコネクタは、前記基板に固定された前記ケージに挿入されるものであり、前記ケージ又は前記コンプレッションコネクタのいずれか一方には、前記ケージに対して前記コンプレッションコネクタを固定するための弾性力を及ぼす弾性体が形成されていることを特徴とするものである。
【0010】
すなわち、本発明に係る基板付きコネクタは、コンプレッションタイプのコネクタと基板とをケージを介して取り付ける機構を備えるものであり、ケージ又はコネクタに形成された弾性力を及ぼす弾性体を用いることで、簡単かつ確実な固定状態が得られる。また、弾性力を及ぼす弾性体は、ケージ又はコネクタに形成された部材であるため、従来のねじやナットのように落下したり紛失したりすることがない。さらに、弾性体の発揮する弾性力により固定する機構のため、取り付けに関する作業工数が低減されるとともに、従来のようにねじのトルク管理が不要である。
【0011】
また、本発明に係る基板付きコネクタにおいて、前記ケージには、前記コンプレッションコネクタを前記ケージの押し当て部に押し付けるばね片があり、前記ばね片は、前記ケージのコネクタ挿入側に形成された突出部に形成されていることとすることができる。
【0012】
また、本発明に係る基板付きコネクタにおいて、前記ばね片は、前記コンプレッションコネクタが前記ケージに斜めに挿入できる様に、前記ばね片の根元から先端に掛けて斜めに形成されていることとすることができる。
【0013】
また、本発明に係る基板付きコネクタにおいて、前記基板には、前記ばね片の先端が入り込めるように穴を形成することができる。
【0014】
さらに、本発明に係る基板付きコネクタにおいて、前記コンプレッションコネクタには、前記ケージへの挿入方向に回転可能なロックレバーが形成されており、前記ケージには、前記ロックレバーのロック部が入り込む、ロック孔が形成されていることとすることができる。
【0015】
また、本発明に係る基板付きコネクタにおいて、前記ケージには、前記コンプレッションコネクタのコンタクト反力を受ける天面があり、天面から垂直に曲げられた垂直面にロック孔が形成されていることとすることができる。
【0016】
さらに、本発明に係る基板付きコネクタにおいて、前記コンプレッションコネクタは、前記ハウジングの下面部を覆うボトムシェルを含むことができる。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、コンプレッションコネクタと基板を固定する際に、コネクタの取り付け(固定)作業が簡単であり、少ない動作でコンプレッションコネクタを基板に固定することができる構成を実現することができる。特に、本発明では、あらかじめ基板に形成されたケージに対してコンプレッションコネクタを設置すればよく、位置決めや固定が簡単である。そのため、本発明によれば、基板に対するコンプレッションコネクタの取り付け(固定)の作業性を向上させつつ確実な取り付けを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【
図1】第1の実施形態に係る基板付きコネクタを前方右上から見た場合の外観斜視図である。
【
図2】第1の実施形態に係る基板付きコネクタを後方左上から見た場合の外観斜視図である。
【
図3】第1の実施形態に係る基板付きコネクタを前方右下から見た場合の外観斜視図である。
【
図4】第1の実施形態に係る基板付きコネクタにおいて、ケージ付きの基板からコンプレッションコネクタが取り外された状態を前方右上から見た場合の外観斜視図である。
【
図5】第1の実施形態に係る基板付きコネクタにおいて、ケージ付きの基板からコンプレッションコネクタが取り外された状態を後方左上から見た場合の外観斜視図である。
【
図6】第1の実施形態に係るコンプレッションコネクタを前方右上から見た場合の外観斜視図である。
【
図7】第1の実施形態に係るコンプレッションコネクタを後方左下から見た場合の外観斜視図である。
【
図8】第1の実施形態に係るコンプレッションコネクタの正面図である。
【
図9】第1の実施形態に係るコンプレッションコネクタの右側面図である。
【
図10】
図8におけるA-A線断面を示す縦断面図である。
【
図11】第1の実施形態に係る基板付きコネクタにおいて、基板からケージが取り外された状態を前方右上から見た場合の外観斜視図である。
【
図12】第1の実施形態に係る基板付きコネクタにおいて、基板からケージが取り外された状態を前方右下から見た場合の外観斜視図である。
【
図13】第1の実施形態に係る基板付きコネクタが有するケージを前方右上から見た場合の外観斜視図である。
【
図14】第1の実施形態に係る基板付きコネクタが有するケージを後方左下から見た場合の外観斜視図である。
【
図15】第1の実施形態に係る基板付きコネクタが有するケージの正面図である。
【
図16】第1の実施形態に係る基板付きコネクタが有するケージの上面図である。
【
図18】第1の実施形態に係る基板付きコネクタが有するケージに対してコンプレッションコネクタを挿入する際の姿勢状態を示した右側面図である。
【
図19】第1の実施形態に係る基板付きコネクタの縦断面を示す参考図であり、ケージ付きの基板に対してコンプレッションコネクタが挿入設置された状態が示されている。
【
図20】第2の実施形態に係る基板付きコネクタを前方右上から見た場合の外観斜視図である。
【
図21】第2の実施形態に係る基板付きコネクタを後方左上から見た場合の外観斜視図である。
【
図22】第2の実施形態に係る基板付きコネクタを前方右下から見た場合の外観斜視図である。
【
図23】第2の実施形態に係る基板付きコネクタにおいて、ケージ付きの基板からコンプレッションコネクタが取り外された状態を前方右上から見た場合の外観斜視図である。
【
図24】第2の実施形態に係る基板付きコネクタにおいて、ケージ付きの基板からコンプレッションコネクタが取り外された状態を後方左上から見た場合の外観斜視図である。
【
図25】第2の実施形態に係るコンプレッションコネクタを前方右上から見た場合の外観斜視図である。
【
図26】第2の実施形態に係るコンプレッションコネクタを後方左下から見た場合の外観斜視図である。
【
図27】第2の実施形態に係るコンプレッションコネクタの正面図である。
【
図28】第2の実施形態に係るコンプレッションコネクタの上面図である。
【
図29】第2の実施形態に係るコンプレッションコネクタの右側面図であり、コンプレッションコネクタが備えるロックレバーの動作例を説明するための図である。
【
図31】第2の実施形態に係る基板付きコネクタが有するケージ付きの基板を前方右上から見た場合の外観斜視図である。
【
図32】第2の実施形態に係る基板付きコネクタが有するケージ付きの基板の正面図である。
【
図33】第2の実施形態に係る基板付きコネクタが有するケージ付きの基板の背面図である。
【
図34】第2の実施形態に係る基板付きコネクタが有するケージ付きの基板の右側面図である。
【
図36】従来のコンプレッションタイプのコネクタが回路基板間に配置された状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、図では、説明の便宜のために第1方向、第2方向、第3方向を定義した。本明細書において、第1方向は、前後方向である。図において、前後方向はX方向として示される。特に、前方を+X方向、後方を-X方向とする。また、本明細書において、第2方向は、左右方向である。図において、左右方向はY方向として示される。特に、右方を+Y方向、左方を-Y方向とする。さらに、本明細書において、第3方向は、上下方向である。図において、上下方向はZ方向として示される。特に、上方を+Z方向、下方を-Z方向とする。ただし、本明細書で定義された第1方向であるX方向、第2方向であるY方向、第3方向であるZ方向は、各実施形態の基板付きコネクタの使用時の方向を限定するものではない。各実施形態の基板付きコネクタは、あらゆる方向で使用することができる。
【0020】
また、以下の各実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、各実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【0021】
[第1の実施形態]
図1~
図19を参照して、第1の実施形態に係る基板付きコネクタ10の構成を説明する。第1の実施形態に係る基板付きコネクタ10は、
図1~
図3に示されるように、基板11と、基板11の上面に設置されるケージ21と、ケージ21を介して基板11に取り付けられるコンプレッションコネクタ31と、を有している。
【0022】
基板11には、不図示のプリント回路等が含まれており、基板11の上面に取り付けられたケージ21を介して基板11とコンプレッションコネクタ31とが電気的に接続することで、電気信号や電源電力等を受け渡すことができるように構成されている。
【0023】
また、基板11には、複数の取付孔(不図示)や、本発明の穴としての開口部13が形成されている(
図3参照)。複数(第1の実施形態では13個を想定している)の取付孔(不図示)には、後述するケージ21が有する複数の脚部22が挿し込まれることで、基板11に対するケージ21の固定が行われる。また、複数(第1の実施形態では2個)の開口部13は、後述するケージ21が有する本発明の弾性体としてのばね片21gが、コンプレッションコネクタ31を挿入する際に上方から下方に向けて押されたときに、当該ばね片21gの先端が開口部13に入り込むことで、ばね片21gが弾性力を常時発揮できるように形成されている。つまり、第1の実施形態に係る基板付きコネクタ10では、開口部13の存在によって、ケージ21付きの基板11とコンプレッションコネクタ31との固定接続が阻害されることが無いようになっている。
【0024】
ケージ21は、
図13~
図17に示すように、平板状の金属板材を折り曲げることで形成された部材であり、上面を形成する天面21aと、天面21aの前方と左右側面から垂直に曲げられることで本発明の垂直面として形成された垂直前面21b、垂直右側面21cおよび垂直左側面21dを有している。これら天面21a、垂直前面21b、垂直右側面21c、垂直左側面21dと、基板11の上面によって囲まれた領域が、コンプレッションコネクタ31を収納設置する領域となっている。
【0025】
垂直前面21b、垂直右側面21c、垂直左側面21dの下方端面には、複数(第2の実施形態では13個)の脚部22が形成されている。この脚部22は、下方に延びる軸状の部材となっており、基板11に形成された複数の取付孔(不図示)に挿し込まれることで、基板11とケージ21との確実な固定が実施されている。なお、脚部22と複数の取付孔(不図示)との固定方法については、半田や接着剤などを用いて固定したり、脚部22を取付孔(不図示)に挿し込んだ後に折り曲げたりすることで、確実な固定を行ってもよい。
【0026】
また、垂直右側面21cおよび垂直左側面21dの後方端面には、ケージ21にとってコネクタ挿入側となる後方に向けて延びて形成された突出部21eが形成されており、さらに、突出部21eの後方端部には略L字形をした立設部21fが形成され、またさらに、略L字形をした立設部21fの上方端部には、基板11の上面に対して斜め方向に形成されたばね片21gが形成されている。
【0027】
ばね片21gは、当該ばね片21gの根元である立設部21fとの接続側から前方に向けて延びて形成されており、前方端部である先端が後方側にある根元よりも基板11に近い位置となるように、根元から先端に掛けて前下がりになるように斜めに形成されている。このばね片21gは、コンプレッションコネクタ31を収納設置する領域である天面21a、垂直前面21b、垂直右側面21c、垂直左側面21dと、基板11の上面によって囲まれた領域に向けてコンプレッションコネクタ31を誘導することで、コンプレッションコネクタ31をケージ21に対して斜め方向にスムースに挿入できる様に構成されている。
【0028】
さらにまた、コンプレッションコネクタ31をケージ21に対して斜めに挿入する際には、ばね片21gに対して下方に向けて押し付ける外力が加わることになるが、この様な外力が加わった場合にばね片21gが下方に向けて撓んだ場合にも、基板11には開口部13が形成されているので、ばね片21gの先端は開口部13の内部に入り込むことができる。したがって、第1の実施形態に係る基板付きコネクタ10では、コンプレッションコネクタ31の挿入動作が阻害されることが無い。また、コンプレッションコネクタ31がケージ21に対して完全に挿入されたときには、ばね片21gに対するコンプレッションコネクタ31からの外力は解除されるので、ばね片21gの先端は開口部13から抜け出して上方位置に移動する。外力を受けていないばね片21gの先端の位置は、
図19に示すように、ケージ21に対して完全に挿入設置されたコンプレッションコネクタ31の背面中央の位置に相当するので、ばね片21gは、ケージ21に対してコンプレッションコネクタ31が後方側に抜け出す方向に移動することを阻害する機能を発揮することになる。つまり、第1の実施形態に係るばね片21gは、コンプレッションコネクタ31をケージ21に対して斜めに挿入する際の誘導案内の機能だけでなく、抜け止めとしての機能も発揮できる部材となっている。
【0029】
コンプレッションコネクタ31は、
図6~
図10に示すように、基板11と接触するコンタクト32と、コンタクト32が固定されたハウジング33と、ハウジング33の上面部を覆うカバーシェル34と、ハウジング33の下面部を覆うボトムシェル35を有する。
【0030】
コンタクト32は、特に
図7や
図8に示すように、左右方向で横並びになるように複数個配置されている。
【0031】
また、複数のコンタクト32のそれぞれは、
図10に示すように、ハウジング33に固定された状態となっており、コンタクト32の前方端部32aは湾曲することでバネ弾性を有する形状となっている。つまり、コンタクト32の前方端部32aは、コンプレッションコネクタ31が基板11と接触していないときには、ボトムシェル35の底面から下方に向けて突出するように配置されている(
図10で示す状態)。そのため、コンプレッションコネクタ31を構成するボトムシェル35の底面を基板11の上面に対して-Z方向に向けて押し付けると、ボトムシェル35の底面から下方に向けて突出していた複数のコンタクト32の前方端部32aは、基板11の上面に対してバネ弾性による力を及ぼしながらボトムシェル35の底面の位置まで押し込まれた状態となる。つまり、複数のコンタクト32の前方端部32aは、+Z方向の力を受けることになる。したがって、基板11に対してコンプレッションコネクタ31が取り付けられた際には、バネ弾性による力によって複数のコンタクト32のそれぞれが基板11の上面に対して押し付けられるので、例えば、基板11の上面に配置された不図示のプリント回路等と複数のコンタクト32とが安定かつ確実な接続状態を維持できることとなる。
【0032】
一方、コンタクト32の後方端部32bは真っ直ぐ延びた直線形状となっている。そして、
図10に示すように、コンタクト32の後方端部32bには、電気ケーブル36が半田等で接続される。したがって、外部からの電気信号や電源電力等が、電気ケーブル36とコンタクト32を介して基板11側に伝達されることとなる。
【0033】
なお、第1の実施形態のコンプレッションコネクタ31を構成する部材について、複数のコンタクト32は導電性の金属材料によって構成されており、複数のコンタクト32を固定するハウジング33は非導電性の樹脂材料等で構成されている。また、ハウジング33の上面部を覆うカバーシェル34と、ハウジング33の下面部を覆うボトムシェル35は、互いの間にハウジング33を内包した状態で上下方向に組み合わせられることで、コンプレッションコネクタ31の外郭形状を形成する。カバーシェル34とボトムシェル35は、複数のコンタクト32が埋め込まれたハウジング33の外周を包むように配置されることで、電気ケーブル36からの通電を受ける複数のコンタクト32が埋め込まれたハウジング33を保護している。この保護には、外部環境からの物理的な保護に加えて、電磁シールドなどの電気的および磁気的な保護も含まれる。
【0034】
以上、第1の実施形態に係る基板付きコネクタ10の構成を説明した。次に、第1の実施形態に係る基板付きコネクタ10を構成するケージ21付きの基板11に対するコンプレッションコネクタ31の取り付け方法と取り外し方法を説明する。
【0035】
図18に示すように、ケージ21付きの基板11に対してコンプレッションコネクタ31の取り付けを行う場合には、ケージ21が有するばね片21gの前下がりの角度に合わせてコンプレッションコネクタ31を斜め方向に誘導する。そして、コンプレッションコネクタ31をケージ21に向けて挿し込むと、コンプレッションコネクタ31はばね片21gが発揮する弾性力に抗した下向きの外力をばね片21gに対して加えることになる。下向きの外力が加わったばね片21gは、下方に向けて撓むことになるが、ばね片21gの先端の下方の基板11の位置には、開口部13が形成されているので、ばね片21gの先端は開口部13の内部に入り込むことになる。したがって、ばね片21gは、外力を及ぼすコンプレッションコネクタ31に対して常に上向きの弾性力を反力として及ぼした状態となっている。さらに、コンプレッションコネクタ31をケージ21に向けて挿し込み、最終的に、ケージ21における天面21a、垂直前面21b、垂直右側面21c、垂直左側面21dと、基板11の上面によって囲まれた領域に対して完全にコンプレッションコネクタ31が収納されると、ばね片21gはコンプレッションコネクタ31から及ぼされる外力から解放されて、ばね片21gの先端は開口部13から抜け出して上方位置に移動する。この状態が、
図19に示されている。
図19で示す状態のとき、ばね片21gの先端は、ケージ21に対して完全に挿入設置されたコンプレッションコネクタ31の背面中央の位置にあるので、ばね片21gは、ケージ21に対してコンプレッションコネクタ31が後方側に抜け出す方向に移動することを阻害する機能を発揮することになる。つまり、第1の実施形態に係るばね片21gは、コンプレッションコネクタ31をケージ21に対して斜めに挿入する際の誘導案内の機能と、抜け止めとしての機能を発揮する。
【0036】
ケージ21付きの基板11に対して挿入固定されたコンプレッションコネクタ31は、コンプレッションコネクタ31が有する複数のコンタクト32が及ぼす垂直方向のコンタクト反力を基板11に対して及ぼすことになる。しかし、複数のコンタクト32が及ぼす垂直方向のコンタクト反力は、コンプレッションコネクタ31を収納するケージ21において、特に、ケージ21の上面を構成する天面21aが受け止めることになる。さらには、ばね片21gがコンプレッションコネクタ31の抜け止めとしての機能を発揮するので、基板11に対するコンプレッションコネクタ31の安定した固定状態が維持されることとなる。
【0037】
一方、
図19で示す状態のケージ21付きの基板11からコンプレッションコネクタ31を取り外す際には、使用者がばね片21gを下方に向けて押し込んでコンプレッションコネクタ31の抜け止め機能を解除し、その状態からコンプレッションコネクタ31を後方に向けてケージ21から後方斜め上方に向けて引き抜くことで、ケージ21付きの基板11からコンプレッションコネクタ31を取り外すことができる。
【0038】
上述のように、第1の実施形態に係る基板付きコネクタ10では、ケージ21に形成された弾性力を及ぼす弾性体としてのばね片21gを用いることで、ケージ21付きの基板11に対するコンプレッションコネクタ31の簡単かつ確実な固定状態を得ることができる。また、弾性力を及ぼす弾性体としてのばね片21gは、ケージ21に形成された部材であるため、従来のねじやナットのように落下したり紛失したりすることがない。さらに、ばね片21gの発揮する弾性力により固定する機構のため、取り付けに関する作業工数が低減されるとともに、従来のようにねじのトルク管理が不要である。つまり、第1の実施形態に係る基板付きコネクタ10によれば、基板11に対するコンプレッションコネクタ31の取り付け(固定)の作業性を向上させつつ確実な取り付けを行うことができる。
【0039】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記した第1の実施形態に記載の範囲には限定されない。上記第1の実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。
【0040】
例えば、上述した第1の実施形態では、弾性力を及ぼす弾性体としてのばね片21gをケージ21に対して形成した場合の例を示したが、弾性力を及ぼす弾性体については、コンプレッションコネクタに対して形成してもよい。
【0041】
以上、
図1~
図19を参照して、第1の実施形態に係る基板付きコネクタ10の構成を説明した。次に、本発明に係る基板付きコネクタが取り得る別の形態例である第2の実施形態に係る基板付きコネクタ100について、
図20~
図35を用いて説明を行う。なお、以下の説明では、上述した第1の実施形態で説明した部材と同一又は類似する部材について、同一符号を付して説明を省略する場合がある。
【0042】
[第2の実施形態]
図20~
図35を参照して、第2の実施形態に係る基板付きコネクタ100の構成を説明する。第2の実施形態に係る基板付きコネクタ100は、
図20~
図22に示されるように、基板11と、基板11の上面に設置されるケージ21と、ケージ21を介して基板11に取り付けられるコンプレッションコネクタ31と、を有している。
【0043】
基板11には、不図示のプリント回路等が含まれており、基板11の上面に取り付けられたケージ21を介して基板11とコンプレッションコネクタ31とが電気的に接続することで、電気信号や電源電力等を受け渡すことができるように構成されている。
【0044】
また、基板11には、複数の取付孔(不図示)が形成されている(
図22参照)。複数(第2の実施形態では13個を想定している)の取付孔(不図示)には、後述するケージ21が有する複数の脚部22が挿し込まれることで、基板11に対するケージ21の固定が行われる。
【0045】
ケージ21は、
図31~
図35に示すように、平板状の金属板材を折り曲げることで形成された部材であり、上面を形成する天面21aと、天面21aの前方と左右側面から垂直に曲げられることで本発明の垂直面として形成された垂直前面21b、垂直右側面21cおよび垂直左側面21dを有している。これら天面21a、垂直前面21b、垂直右側面21c、垂直左側面21dと、基板11の上面によって囲まれた領域が、コンプレッションコネクタ31を収納設置する領域となっている。
【0046】
垂直前面21b、垂直右側面21c、垂直左側面21dの下方端面には、複数(第2の実施形態では13個)の脚部22が形成されている。この脚部22は、下方に延びる軸状の部材となっており、基板11に形成された複数の取付孔(不図示)に挿し込まれることで、基板11とケージ21との確実な固定が実施されている。なお、脚部22と複数の取付孔(不図示)との固定方法については、半田や接着剤などを用いて固定したり、脚部22を取付孔(不図示)に挿し込んだ後に折り曲げたりすることで、確実な固定を行ってもよい。
【0047】
また、垂直前面21bの中央位置には、後述するコンプレッションコネクタ31が備えるロックレバー37のロック部37aが入り込む、ロック孔23が形成されている。ロック孔23は、ケージ21付きの基板11に対してコンプレッションコネクタ31の取り付けを行う際の固定手段として機能する。
【0048】
コンプレッションコネクタ31は、
図25~
図30に示すように、基板11と接触するコンタクト32と、コンタクト32が固定されたハウジング33と、ハウジング33の上面部を覆うカバーシェル34と、ハウジング33の下面部を覆うボトムシェル35と、ケージ21への挿入方向に回転可能な本発明の弾性体としてのロックレバー37と、を有する。
【0049】
コンタクト32は、特に
図26や
図27に示すように、左右方向で横並びになるように複数個配置されている。
【0050】
また、複数のコンタクト32のそれぞれは、
図30に示すように、ハウジング33に固定された状態となっており、コンタクト32の前方端部32aは湾曲することでバネ弾性を有する形状となっている。つまり、コンタクト32の前方端部32aは、コンプレッションコネクタ31が基板11と接触していないときには、ボトムシェル35の底面から下方に向けて突出するように配置されている(
図30で示す状態)。そのため、コンプレッションコネクタ31を構成するボトムシェル35の底面を基板11の上面に対して-Z方向に向けて押し付けると、ボトムシェル35の底面から下方に向けて突出していた複数のコンタクト32の前方端部32aは、基板11の上面に対してバネ弾性による力を及ぼしながらボトムシェル35の底面の位置まで押し込まれた状態となる。つまり、複数のコンタクト32の前方端部32aは、+Z方向の力を受けることになる。したがって、基板11に対してコンプレッションコネクタ31が取り付けられた際には、バネ弾性による力によって複数のコンタクト32のそれぞれが基板11の上面に対して押し付けられるので、例えば、基板11の上面に配置された不図示のプリント回路等と複数のコンタクト32とが安定かつ確実な接続状態を維持できることとなる。
【0051】
一方、コンタクト32の後方端部32bは真っ直ぐ延びた直線形状となっている。そして、
図30に示すように、コンタクト32の後方端部32bには、電気ケーブル36が半田等で接続される。したがって、外部からの電気信号や電源電力等が、電気ケーブル36とコンタクト32を介して基板11側に伝達されることとなる。
【0052】
ロックレバー37は、棒状の金属線材を折り曲げ加工して形成された部材である。ロックレバー37は、概略C字形をした部材であり、ロックレバー37の両端部は、回転自在な状態でハウジング33の左右側面後方寄りに取り付けされている。また、
図28等で示すように、ロックレバー37をコンプレッションコネクタ31の前方に倒した際の前方中央部の位置が、内側(コネクタ側)に向けて湾曲して凹んだロック部37aとなっている。このロック部37aは、コンプレッションコネクタ31をケージ21に挿入した状態でロックレバー37を前方に倒した状態のときに、ケージ21を構成する垂直前面21bの中央位置に形成されたロック孔23に入り込むように形成されており、ロックレバー37のロック部37aと、ケージ21のロック孔23が協働することで、ケージ21に対するコンプレッションコネクタ31の固定手段として機能するように構成されている。
【0053】
なお、第2の実施形態のコンプレッションコネクタ31を構成する部材について、複数のコンタクト32は導電性の金属材料によって構成されており、複数のコンタクト32を固定するハウジング33は非導電性の樹脂材料等で構成されている。また、ハウジング33の上面部を覆うカバーシェル34と、ハウジング33の下面部を覆うボトムシェル35は、互いの間にハウジング33を内包した状態で上下方向に組み合わせられることで、コンプレッションコネクタ31の外郭形状を形成する。カバーシェル34とボトムシェル35は、複数のコンタクト32が埋め込まれたハウジング33の外周を包むように配置されることで、電気ケーブル36からの通電を受ける複数のコンタクト32が埋め込まれたハウジング33を保護している。この保護には、外部環境からの物理的な保護に加えて、電磁シールドなどの電気的および磁気的な保護も含まれる。
【0054】
以上、第2の実施形態に係る基板付きコネクタ100の構成を説明した。次に、第2の実施形態に係る基板付きコネクタ100を構成するケージ21付きの基板11に対するコンプレッションコネクタ31の取り付け方法と取り外し方法を説明する。
【0055】
ケージ21付きの基板11に対してコンプレッションコネクタ31の取り付けを行う場合には、
図23および
図24に示すように、ケージ21の後方から水平方向にコンプレッションコネクタ31を移動させて挿し込むことになる。このとき、コンプレッションコネクタ31が有するロックレバー37については、
図29中の破線で示すように、上方に向けて回転させて立った状態にしておく。
【0056】
この状態から、コンプレッションコネクタ31を水平移動させて、ケージ21における天面21a、垂直前面21b、垂直右側面21c、垂直左側面21dと、基板11の上面によって囲まれた領域に対してコンプレッションコネクタ31を挿し込んで収納する。さらに、ロックレバー37をケージ21の前方に向けて回転させて、ロックレバー37のロック部37aをケージ21のロック孔23に嵌め込む。このとき、ロックレバー37は、棒状の金属線材を折り曲げ加工して形成された部材であるので、本発明の弾性体としての弾性力を有している。そのため、ロック部37aとロック孔23との嵌め込み状態を解除するためにロックレバー37を回転させようとした場合には、金属材料が有する弾性体としての弾性力が機能して、嵌め込み状態を維持しようとする力が働くことになる。また、ロック部37aがロック孔23に嵌め込まれた状態で、ケージ21からコンプレッションコネクタ31を引き抜こうとすると、ロックレバー37がケージ21に引っ掛かってコンプレッションコネクタ31を引き抜くことを阻害することになる。つまり、ロックレバー37のロック部37aをケージ21のロック孔23に嵌め込むことで、ケージ21付きの基板11に対してコンプレッションコネクタ31の固定状態が適切に維持されることとなる。
【0057】
ケージ21付きの基板11に対して挿入固定されたコンプレッションコネクタ31は、コンプレッションコネクタ31が有する複数のコンタクト32が及ぼす垂直方向のコンタクト反力を基板11に対して及ぼすことになる。しかし、複数のコンタクト32が及ぼす垂直方向のコンタクト反力は、コンプレッションコネクタ31を収納するケージ21において、特に、ケージ21の上面を構成する天面21aが受け止めることになる。さらには、ロックレバー37のロック部37aとケージ21のロック孔23とが協働してコンプレッションコネクタ31の抜け止めとしての機能を発揮するので、基板11に対するコンプレッションコネクタ31の安定した固定状態が維持されることとなる。
【0058】
一方、
図20および
図21で示す状態のケージ21付きの基板11からコンプレッションコネクタ31を取り外す際には、使用者がロックレバー37を回転させることでロック部37aとロック孔23との嵌め込み状態を解除し、その状態からコンプレッションコネクタ31を後方に向けてケージ21から水平に引き抜くことで、ケージ21付きの基板11からコンプレッションコネクタ31を取り外すことができる。
【0059】
上述のように、第2の実施形態に係る基板付きコネクタ100では、コンプレッションコネクタ31に形成された弾性力を及ぼす弾性体としてのロックレバー37を用いることで、ケージ21付きの基板11に対するコンプレッションコネクタ31の簡単かつ確実な固定状態を得ることができる。また、弾性力を及ぼす弾性体としてのロックレバー37は、コンプレッションコネクタ31に形成された部材であるため、従来のねじやナットのように落下したり紛失したりすることがない。さらに、ロックレバー37の発揮する弾性力により固定する機構のため、取り付けに関する作業工数が低減されるとともに、従来のようにねじのトルク管理が不要である。つまり、第2の実施形態に係る基板付きコネクタ100によれば、基板11に対するコンプレッションコネクタ31の取り付け(固定)の作業性を向上させつつ確実な取り付けを行うことができる。
【0060】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記した第2の実施形態に記載の範囲には限定されない。上記第2の実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。
【0061】
例えば、上述した第2の実施形態では、弾性力を及ぼす弾性体としてのロックレバー37をコンプレッションコネクタ31に対して形成した場合の例を示したが、弾性力を及ぼす弾性体については、ケージ21に対して形成してもよい。その場合には、ロックレバーのロック部が嵌め込まれるロック孔を、コンプレッションコネクタに対して形成すればよい。
【0062】
その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【0063】
10 (第1の実施形態の)基板付きコネクタ
100 (第2の実施形態の)基板付きコネクタ
11 基板
13 開口部(穴)
21 ケージ
21a 天面
21b 垂直前面(垂直面)
21c 垂直右側面(垂直面)
21d 垂直左側面(垂直面)
21e 突出部
21f 立設部
21g ばね片(弾性体)
22 脚部
23 ロック孔
31 コンプレッションコネクタ
32 コンタクト
32a 前方端部
32b 後方端部
33 ハウジング
34 カバーシェル
35 ボトムシェル
36 電気ケーブル
37 ロックレバー(弾性体)
37a ロック部