CN101515677A - 连接器、光传输模块以及光-电传输模块 - Google Patents

连接器、光传输模块以及光-电传输模块 Download PDF

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CN101515677A
CN101515677A CNA2009100078306A CN200910007830A CN101515677A CN 101515677 A CN101515677 A CN 101515677A CN A2009100078306 A CNA2009100078306 A CN A2009100078306A CN 200910007830 A CN200910007830 A CN 200910007830A CN 101515677 A CN101515677 A CN 101515677A
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石川贵启
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井上孝夫
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Mitsumi Electric Co Ltd
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Mitsumi Electric Co Ltd
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Abstract

本发明涉及连接器、光传输模块以及光-电传输模块。目的在于提供可实现小型化、低高度化的连接器。连接器(1)具备:插座(2),其具有与外部端子(4)进行电连接的突起状端子(5);以及插销(3),其具备具有弹性部(8a)的接点,该弹性部(8a)在插入突起状端子(5)时弹性变形并利用复原力与突起状端子(5)电连接。

Description

连接器、光传输模块以及光-电传输模块
技术领域
本发明涉及连接器、光传输模块以及光-电传输模块。
背景技术
在例如,便携式电话或笔记本电脑、数字摄像机、游戏机等移动终端中,用薄膜电缆或光传输用波导膜连接它们内部的多个基板上的电路来发送或接收电信号或光信号。光传输用波导膜100等如图18所示,与配置在未图示的基板上的光传输模块101、101连接,以连接各基板上的未图示的电路彼此之间。
连接基板上的电路和薄膜电缆或光传输用波导膜的连接器或光传输模块,例如在图18所示的光传输模块的例子中,如图19(A)所示,用上部外壳211和下部外壳212罩住的光信号发送、接收部或放大部、通信控制部嵌入并安装在连接器主体110的嵌合部120上。
并且,在安装时,如图19(B)所示,通过设置在连接器主体110上的插口触点部121从侧方接触设置在下部外壳212的侧面的连接端子213,从而光传输用波导膜100通过光信号发送、接收部等或连接端子213、插口触点部121而与外部端子122电连接,从而与基板上未图示的电路连接。还有,图19(A)表示了光传输模块101的光信号发送、接收部或放大部、通信控制部分别被分割开罩住的例子。
专利文献1:日本特开2007-286553号公报
专利文献2:日本特开2007-157363号公报
可是,图18等所示的光传输模块101可制造成例如,其长度方向的长度为10mm左右、自基板面的高度为2~3mm左右的较小的尺寸。然而,在移动终端领域强烈要求小型化及薄型化等,对于光传输模块等也要求更加小型化及低高度化,但对于图18等所示的类型的光传输模块来说,要实现进一步的小型化、低高度化未必容易。
这样,为了实现连接器及光传输模块的进一步小型化、低高度化,需要基于新的构想来构成连接器或光传输模块的连接器部分的结构。
发明内容
本发明就是鉴于上述情况而提出的技术方案,其目的在于提供可实现小型化、低高度化的连接器,再有,其目的在于提供使用了该连接器的光传输模块或光-电传输模块。
为了解决上述课题,本发明方案1所述的连接器具备:插座,其具有与外部端子电连接的突起状端子;以及插销,其具备具有弹性部的接点,该弹性部在插入上述突起状端子时弹性变形,并利用复原力与上述突起状端子电连接。
方案2所述的发明,在方案1所述的连接器中,上述突起状端子形成为大致L字状并与上述外部端子形成一体,而且宽度均匀。
方案3所述的发明,在方案1或2所述的连接器中,上述插销具备设有上述接点的电路板。
方案4所述的发明,在方案3所述的连接器中,上述接点的上述弹性部的壁厚做得比上述电路板的其他部分的壁厚更薄。
方案5所述的发明,在方案3或4所述的连接器中,上述电路板由挠性印刷电路板构成。
方案6所述的发明,在方案1至5中任一项所述的连接器中,上述接点的上述弹性部具备具有弹性的绝缘层和设置在上述绝缘层的与上述突起状端子相对的一侧的电连接用的金属层,而且设置成在与上述突起状端子的插入方向正交的方向延伸,在插入上述突起状端子时,上述绝缘层和上述金属层向插入方向弹性地变形,上述金属层利用上述绝缘层的复原力与上述突起状端子压力接触。
方案7所述的发明,在方案6所述的连接器中,上述金属层,其一部分或全部通过电解电镀而形成。
方案8所述的发明,在方案6或7所述的连接器中,上述接点具有利用各前端部相对的两枚做成舌片状的上述弹性部区划成大致H字状的孔。
方案9所述的发明,在方案8所述的连接器中,上述两枚做成舌片状的上述弹性部,它们的前端部彼此大致平行地形成。
方案10所述的发明,在方案8所述的连接器中,上述两枚做成舌片状的上述弹性部做成它们的前端部的多个部位向对方侧突出的锯状。
方案11所述的发明,在方案8至10中任一项所述的连接器中,上述两枚做成舌片状的上述弹性部,它们的前端部预先分别向上述突起状端子的插入方向弯曲地形成。
方案12所述的发明,在方案1至11中任一项所述的连接器中,上述插座具备由金属材料构成的屏蔽外壳和屏蔽罩。
方案13所述的发明,在方案12所述的连接器中,在上述屏蔽罩上设有将上述插销向上述插座的上述突起状端子侧挤压的弹性保持部。
方案14所述的发明,在方案12或13所述的连接器中,在上述屏蔽罩上设有与上述屏蔽外壳抵接的接地用突起部。
方案15所述的发明,在方案12至14中任一项所述的连接器中,具备锁定机构,该锁定机构将设置在上述屏外壳上的卡定用突起部卡定在设置于上述屏蔽罩上的卡定孔中而将上述屏蔽罩锁定在上述屏蔽外壳上。
方案16所述的发明,在方案12至15中任一项所述的连接器中,具备设置在上述屏蔽外壳上的孔和设置在上述屏蔽罩上的卡定部,并具备在将上述卡定部卡定在上述孔中的状态下相对于上述屏蔽外壳使上述屏蔽罩开闭自如的铰链部。
方案17所述的发明,在方案1至16中任一项所述的连接器中,上述插销具备设有上述接点的电路板和与上述电路板电连接的薄膜电缆。
方案18所述的发明,在方案17所述的连接器中,在上述电路板上安装有在与上述接点对应的位置上设有开口且具有刚性的防止扭曲部件。
方案19所述的发明,在方案17或18所述的连接器中,在上述电路板上设有用于防止在将上述电路板安装在上述插座上时的误插入的防止误插入机构。
方案20所述的发明,在方案1至16中任一项所述的连接器中,上述插销具备:设有上述接点的电路板;将上述接点和电子器件电连接的配线;光传输用波导膜;以及,将通过上述光传输用波导膜传输的光信号转换成电信号,将从上述电子器件输出的电信号转换成光信号并向上述光传输用波导膜输出的光信号发送、接收部。
方案21所述的发明,在方案20所述的连接器中,还具备电信号传输用的FPC。
方案22所述的发明,在方案21所述的连接器中,上述电信号传输用的FPC做成比上述电路板更薄。
方案23所述的发明,是一种光传输模块,其具备方案20所述的连接器。
方案24所述的发明,是一种光-电传输模块,其具备方案21或22所述的连接器。
本发明的效果如下。
根据本发明,如果将设置在插座上的突起状端子插入到插销的接点,则弹性部利用接点的弹性部变形而产生的复原力与突起状端子压力接触,接点和突起状端子自动且可靠地电连接。因此,不必重新设置用于得到突起状端子和插销的接点的电连接的机构,而且,能够将插销的各接点及各突起状端子以数十μm至数百μm的量级紧凑地形成,由于能获得并维持充分且可靠的电连接,所以能够实现连接器整体的小型化。
另外,只要使突起状端子从插座突出到能确保与插销的接点的电连接的程度即可,该场合如果也以数十μm至数百μm的量级突出,由于可充分地确保并维持电连接,所以能够将插座及插销的厚度做得足够薄。因此,能够实现将连接器整体的厚度降低到1mm左右。
再有,在使用了上述连接器的光传输模块及光-电传输模块方面也能够得到同样的效果。
附图说明
图1是表示插座及插销等的结构的第一实施方式的连接器的分解立体图。
图2是沿着图1的X-X线的插座的剖视图。
图3(A)是表示与外部端子一体地形成的突起状端子的立体图,图3(B)是表示在宽度方向设置的局部突出的部分的突起状端子的俯视图。
图4是表示使图1的插销上下反转的状态的立体图。
图5(A)是表示插销的接点部分的放大图,图5(B)是沿着图5(A)的Y-Y线的剖视图。
图6是表示接点的弹性部的金属层的结构的剖面放大图。
图7是表示使接点的前端部弯曲的场合的插销的接点部分的放大图。
图8是表示在插座上安装插销并覆盖了屏蔽罩的状态的连接器的立体图。
图9是说明本实施方式的连接器的作用的剖视图,图9(A)表示突起状端子5从下侧接触接点的状态,图9(B)表示突起状端子插入到接点上的状态,图9(C)表示完成了突起状端子向接点的插入的状态。
图10(A)是说明仅用金属层构成接点的弹性部的状态的剖视图,图10(B)是表示在突起状端子和接点的金属层之间产生了间隙的状态的剖视图。
图11是表示接点的弹性部的变形例的俯视图,图11(A)是表示将弹性部的角部切成锥形的情况,图11(B)是表示将弹性部的前端部形成为锯状的情况。
图12是表示插座及插销等的结构的第二实施方式的连接器(光传输模块)的分解立体图。
图13是表示第二实施方式的插销的电路板的电路结构的立体图。
图14是说明铰链部的结构的侧视图。
图15是表示插座及插销等的结构的第三实施方式的连接器(光-电传输模块)的分解立体图。
图16是表示第三实施方式的插销的电路板的电路结构的立体图。
图17是表示解除嵌合用的片材的结构例子的立体图。
图18是表示现有的光传输模块及光传输用波导膜的图。
图19(A)是图18的光传输模块的分解立体图,图19(B)是说明图19(A)的连接器主体和下部外壳的连接状态的剖视图。
图中:
1、30、60-连接器,2、31-插座,3、32-插销,4、33-外部端子,5、34-突起状端子,6-薄膜电缆,7、36-电路板、8、38-接点,8a、38a-弹性部,8b-孔,8c-绝缘层,8d-金属层,9-防止扭曲部件,13、14-防止误插入机构,16、43-屏蔽外壳,17、45-屏蔽罩,19、47-卡定孔,20、48-卡定用突起部,21、53-弹性保持部,30-光传输模块,35-光传输用波导膜,39-电子器件,40-配线,41-光信号发送、接收部,49-卡定部,51-孔,52-铰链部,56-接地用突起部,61-电信号传输用FPC,60-光-电传输模块。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的连接器及使用了该连接器的光传输模块和光-电传输模块的实施方式进行说明。
第一实施方式
在第一实施方式中,对构成连接器的插销形成于薄膜电缆的一端侧的情况进行说明。
如图1所示,本实施方式的连接器1具备设置在未图示的基板上的插座2、和与插座2连接的插销3。
另外,在本说明书中,虽然基于如图1所示那样配置成插座2的基部2a在水平方向延伸、突起状端子5的突端部5a向上突出的情况使用上下或水平方向等的词语进行说明,但这些始终是对各部件的相对的位置关系的说明。即,例如在插座2可以说配置成向下安装且突起状端子5的突端部5a向下突出的场合,以下记载的上下反转;例如在插座2可以说配置成横向安装且突起状端子5的突端部5a向水平方向突出的场合,以下的上下方向的记载是指水平方向。
在插座2上设有与外部端子4电连接的突起状端子5。在本实施方式中,突起状端子5与外部端子4一体地形成,如图2的剖视图所示,在大致水平方向延伸的外部端子4的一端侧向上弯曲,形成为大致L字状的突起状端子5。另外,突起状端子5如图3(A)所示,包含外部端子4的部分并通过镶嵌成形而做成其横向宽度均匀。这样形成的话可廉价地制造突起状端子5。
例如,如图3(B)的俯视图所示,若在突起状端子5上存在向宽度方向突出的部分B,尤其是高频电信号在突起状端子5的内部及其表面传输的场合,存在例如图中以虚线的箭头所示,从突起状端子5向外部端子4传输的电信号被突出部B反射等而导致电信号的传输效率降低的情况。
但是,如本实施方式那样,通过将突起状端子5做成横向宽度均匀,可防止这种电信号的传输效率降低。另外,由于未在突起状端子5上设置突出部B那样的多余的构造,所以可以说能顺利地形成突起状端子5,可缩短多个突起状端子5的配置间隔地进行配置,能够实现窄间距化。
另外,在本实施方式中,如图1所示,多个突起状端子5以它们的各突端部5a从插座2的基部2a向上突出的方式被固定在插座2上,各突端部5a的突出位置在插座2的基部2a交错地配置。
在本实施方式中,插销3如表示使图1的插销3上下反转的状态的图4所示,具备薄膜电缆6、和固定在薄膜电缆6的一端侧且与薄膜电缆6电连接的电路板7。该插销3的电路板7由例如挠性印刷电路板(Flexible PrintedCircuit,以下简称为FPC)构成。
另外,在插销3的电路板7上,在对应于设置在插座2上的多个突起状端子5的各突端部5a的各位置分别设有接点8。在本实施方式中,如上所述,由于多个突起状端子5的各突端部5a交错地配置在插座2的基部2a上,所以,各接点8也交错式地配置在电路板7上。另外,各接点8分别与薄膜电缆6中的未图示的各配线连接。
接点8作为基本的结构,如图5(A)的放大图所示,具有利用各前端部相对的两枚形成为舌片状的弹性部8a区划成大致H字状的孔8b。另外,如后述的图9(A)~图9(C)所示,接点8的弹性部8a以向与设置在插座2上的突起状端子5的突端部5a的插入方向正交的方向延伸的方式设置。还有,图5以下的各图,除了剖视图和侧视图以外,与图1同样地表示从上侧观察插销3的图。
在本实施方式中,接点8如图5(B)的剖视图所示,接点8的弹性部8a的壁厚做成比电路板7的其它部分的壁厚更薄。这是因为如后面所述那样要求设置在插座2上的突起状端子5的突端部5a被插入接点8的孔8b时弹性部8a弹性地变形。
另外,若插销3的电路板7的其它部分也做成薄壁,则电路板7容易产生扭曲等变形,导致在将电路板7安装在插座2上时,电路板7相对于插座2部分地浮起。因此,存在突起状端子5的突端部5a未可靠地插入到浮起部分的接点8的孔8b中,无法得到良好的电连接的情况。
但是,通过如本实施方式那样将电路板7做成厚壁,从而使电路板7难以变形,能够防止电路板7相对插座2产生浮起。
在本实施方式中,为了更加可靠地防止电路板7的变形引起的相对插座2产生浮起,如图1及图5(A)、图5(B)所示,在电路板7上安装有在与接点8对应的位置设有开口的防止扭曲部件9。该防止扭曲部件9由例如金属板等具有刚性的部件形成。
在本实施方式中,插销3的电路板7如上所述由FPC构成。FPC通常在由聚酰亚胺等构成的绝缘层上粘贴铜箔等而形成,但该层叠构造存在各种形态。在本实施方式中,如图5(B)所示,各接点8的弹性部8a部分构成为至少具备:具有弹性的绝缘层8c,和设置在与突起状端子5相对的一侧的绝缘层8c的面一侧即绝缘层8c的下面侧的电连接用的金属层8d。该金属层8d分别与薄膜电缆6中的各配线连接。
在本实施方式中,接点8的弹性部8a的绝缘层8c使用由构成电路板7的FPC的聚酰亚胺等构成的绝缘层。另外,如图6的剖面放大图所示,金属层8d在构成FPC的铜箔8d1的下面侧进一步分别通过电解电镀而层叠答形成镍(Ni)及金(Au)的各层8d2、8d3。若通过非电解电镀在铜箔上层叠镍和金,则如后面所述在将突起状端子5的突端部5a插入弹性部8a而弹性部8a变形时,存在镍和金的层叠部分产生裂纹等问题的情况,但通过利用电解电镀进行层叠,可防止这类问题的发生。
还有,在本实施方式中,虽对在构成FPC的铜箔的下面侧层叠镍及金的情况进行了说明,但也可以通过对绝缘层8c的电镀等方法重新形成弹性部8a的金属层8d的全部。
在图5(A)、图5(B)中,虽表示了接点8的两枚弹性部8a分别形成为平板状的情况,但也可以如图7所示,将各弹性部8a的前端部预先分别向突起状端子5的插入方向即向上弯曲而形成。还有,在图1及图4中也表现了弹性部8a的前端部向上弯曲的情况(由于图4表示的是上下反转的状态,所以在图中外观上表现为弹性部8a的前端部向下弯曲)。
这样,通过使接点8的各弹性部8a的前端部预先分别向突起状端子5的插入方向弯曲,从而在将插销3安装在插座2上时,设置在插座2上的突起状端子5的突端部5a嵌入到接点8的弹性部8a的弯曲部分,可容易地进行突起状端子5对接点8的定位。
在本实施方式中,设有用于防止在将插销3的电路板7安装在插座2上时误将插销3的表里两面装反等误插入的防止误插入机构。
具体地说,如图1所示,在插销3的电路板7或安装在电路板7上的防止扭曲部件9的薄膜电缆6的延伸方向的左右边缘部分别设有配合凹部12、12,该配合凹部12、12与分别向内设置在俯视时形成为大致矩形的插座2的短边侧壁部10、10上的配合凸部11、11配合,并将插销3相对于插座2定位,防止插销3从插座2向薄膜电缆6的延伸方向脱落。
但是,尽管如此,在例如插销3的表里两面装反了的场合,由于插座2侧的配合凸部11、11和插销3侧的配合凹部12、12也配合,所以存在安装人员不注意而误插入的情况。
于是,在本实施方式中,在插销3侧,在电路板7及安装在电路板7上的防止扭曲部件9的、薄膜电缆6的延伸方向的左右任一方的边缘部除了设有配合凹部12还设有凹部13,在插座2侧,在插销3正确地安装在插座2上时插销3侧的凹部13所在的一侧插座2的短边侧壁部10上设有向内的凸部14,从而形成防止误插入机构。
这样,通过在插座2侧及插销3侧的薄膜电缆6的延伸方向的左右任一方设置凸部14及凹部13,由于能在例如将插销3的表里两面装反了的情况下,插销3的未设有凹部13的一侧的端部15(参照图1)与插座2的凸部14碰撞而阻碍插销3的插入,所以安装人员可发现误插入并将插销3正确地插入到插座2上。
在插座2上,至少在短边侧壁部10、10的外侧设有由金属材料构成的屏蔽外壳16。该屏蔽外壳16用于屏蔽从外部到达设置在插座2上的突起状端子5及与之连接的插销3的接点8等的干扰波,通过屏蔽干扰波并借助于此来维持正常的电信号的传输。还有,为了达到此目的,还能以覆盖插座2的设有外部端子4的长边侧的侧面部及下面的方式构成屏蔽外壳16。
另外,为了同样的目的,在插座2上安装有由金属材料构成的屏蔽罩17。
如图1所示,在屏蔽罩17上,至少该薄膜电缆6的延伸方向的左右边缘部向下方垂下而形成侧壁部18,在各侧壁部18上分别设有卡定孔19。另外,在插座2侧的各屏蔽外壳16上分别设有以向外侧突出的方式形成的卡定用突起部20。
并且,如图8所示,在安装了插销3的插座2上覆盖屏蔽罩17时,通过插座2侧的屏蔽外壳16的卡定用突起部20与屏蔽罩17的卡定孔19卡定,从而将屏蔽罩17锁定在屏蔽外壳16上,并由卡定孔19和卡定用突起部20形成锁定机构。
这样,通过将屏蔽罩17锁定在屏蔽外壳16上且可靠地卡定在插座2上,从而屏蔽从外部到达设置在插座2上的突起状端子5及插销3的接点8等(参照图1等)的干扰波,并借助于此正常地维持电信号的传输,并且,突起状端子5向插销3的各接点8的插入,及插销3的电路板7或防止扭曲部件9的配合凸部11和插座2的配合凹部12的配合等相结合而能可靠地防止插销3从插座2向薄膜电缆6的延伸方向脱落。
另外,如图1所示,在屏蔽罩17上设有弹性保持部21、21,该弹性部持部21用于在将屏蔽罩17安装在插座2上时,从上方弹性地挤压插销3,将设置在插座2上的各突起状端子5可靠地插入到插销3的各接点8上,更可靠地进行突起状端子5和接点8的电连接。
在本实施方式中,弹性保持部21、21在屏蔽罩17的上面22的薄膜电缆6的延伸方向的左右对称的位置,冲裁成コ字状而形成两枚片部,它们被稍微向下折弯而形成。另外,各弹性保持部21、21接触并挤压在电路板7上交错地形成两列的各接点8的各列之间设置的防止扭曲部件9的梁状部分23,通过防止扭曲部件9挤压电路板7上的薄膜电缆6的延伸方向的前后两列的各接点8。
这样,弹性保持部21最好构成为相对于薄膜电缆6的延伸方向在左右对称的位置或前后对称的位置进行挤压。通过这样构成,插销3的各接点8被弹性保持部21均匀地挤压,从而将各突起状端子5可靠地插入到所有的接点8上,对它们进行可靠地电连接。
另外,连接器1装于移动终端等内使用时,即使施加振动或冲击,如果插销3利用弹性保持部21向插座2侧挤压的话,也可以防止插销3在插座2和屏蔽罩17等的内部晃动。还有,弹性保持部21只要具有上述功能即可,所形成的弹性保持部21的数量不限定于两个。
其次,对本实施方式的连接器1的作用进行说明。
在将插销3安装在插座2上时,如图9(A)所示,首先,设置在插座2上且从插座2的基部2a向上突出的突起状端子5的突端部5a从下侧与插销3的电路板7的各接点8接触。即,突起状端子5的突端部5a从下侧抵接接点8的弹性部8a的金属层8d。
并且,若将插销3进一步向下方挤压,则如图9(B)所示,突起状端子5的突端部5a插入到接点8的孔8b中时,弹性部8a的绝缘层8c及金属层8d以分别向突起状端子5的插入方向即上方移动的方式挠曲。然后,突起状端子5使各弹性部8a挠曲的同时进入到两枚弹性部8a之间。
此时,由于接点8的弹性部8a的绝缘层8c如上所述由聚酰亚胺等具有弹性的材料构成,所以绝缘层8c弹性地挠曲。即,假如拔出突起状端子5,则绝缘层8c将利用其弹性返回原来平坦的状态,或者如图7等所示若为前端部预先向上弯曲地形成则返回该状态。因此,如图9(B)所示,被挠曲的绝缘层8c利用其复原力从侧方对突起状端子5的侧面作用挤压力。
因此,弹性部8a的金属层8d处于与突起状端子5的侧面压力接触的状态,在突起状端子5被压入到插销3的接点8并相对于弹性部8a向上相对移动期间,突起状端子5的侧面可以说处于被弹性部8a的金属层8d摩擦的状态。
并且,如图9(C)所示,若进一步将突起状端子5压入到插销3的接点8,则突起状端子5的侧面被接点8的弹性部8a的金属层8d摩擦并刮削去除附着在突起状端子5的侧面的附着物等。因此,至少在突起状端子5和接点8的弹性部8a的金属层8d之间不存在夹杂物,突起状端子5和接点8通过金属层8d处于可靠地接触的状态。还有,以下将金属层8d利用该弹性部8a的绝缘层8c的复原力摩擦突起状端子5得到的除去突起状端子5的表面附着物等的效果称为清洁效果。
另外,如图9(C)所示,因为在将突起状端子5完全插入到插销3的接点8之后还依然维持着绝缘层8c的复原力,所以金属层8d与突起状端子5的侧面压力接触的状态得以持续,维持借助于上金属层8d的突起状端子5和接点8的接触状态。
这样,在本发明中,通过仅将设置在插座2上的突起状端子5的突端部5a插入到接点8,接点8的弹性部8a的弹性变形产生的复原力发挥作用,实现上述的清洁效果并使突起状端子5和接点8可靠地电连接的同时,通过上述的复原力,使接点8的金属层8d与突起状端子5压力接触而可靠地维持上述电连接的状态。
还有,即使不在接点8的弹性部8a上设置绝缘层8c而是仅由金属层8d构成弹性部8a,如图10(A)所示,也可以得到突起状端子5插入到接点8时的上述弹性部8a的金属层8d对突起状端子5压力接触的效果和清洁效果。还有,在本实施方式中,弹性部8a的金属层8d的厚度仅为10μm~数十μm的厚度,所以,仅由金属层8d形成弹性部8a时,需要将金属层8d做成稍后一些。
但是,在仅由金属层8d构成弹性部8a的场合,在突起状端子5完全插入到接点8的阶段,金属层8d记住了向如图10(A)所示的上方挠曲的形状,金属层8d的复原力变弱或不起作用。
并且,若连接器整体振动等,突起状端子5相对于插销3的接点8在图10(A)中向左右方向相对移动,由于金属层8d的复原力变弱或不起作用,因此如图10(B)所示,在突起状端子5和接点8之间产生间隙,长时间使用后存在失去插销3的接点8和突起状端子5的电连接的情况。
另外,为了避免这种情况,若在仅由金属层8d构成弹性部8a时将金属层8d的厚度做得更薄,这钟情况则存在不能充分得到突起状端子5向接点8插入时的上述弹性部8a的金属层8d对突起状端子5的压力接触效果和清洁效果,不能充分得到插销3的接点8和突起状端子5的电连接的情况。
如上所述,根据本实施方式的连接器1,在将设置在插座2上的突起状端子5插入到插销3的接点8时,弹性部8a的金属层8d利用接点8的弹性部8a弹性地变形产生的复原力与突起状端子5压力接触,接点8和突起状端子5自动而且可靠地电连接。
这样,在本实施方式的连接器1中,由于仅将突起状端子5插入到插销3的接点8就能可靠地得到它们的电连接,因而不必重新设置用于确保它们的电连接的机构。因此可将插销3的各接点8及各突起状端子5以数十μm至数百μm的量级紧凑地形成,能够充分且可靠地获得并维持电连接,能够实现连接器1整体的小型化。
另外,只要使突起状端子5从插座2突出到确保与插销3的接点8的电连接的程度即可,这时也只要使其突出数十μm至数百μm的量级就能充分地确保并维持电连接。因此,可将插座2或插销3的上下方向的厚度做得足够薄,即使作为包含屏蔽罩17的连接器1整体也能够使其厚度达到1mm左右从而实现低高度化。
还有,如上所述,在本实施方式中,利用插销3的接点8的弹性部8a的绝缘层8c的复原力来实现并维持弹性部8a的金属层8d与突起状端子5的电连接。绝缘层8c的壁厚若过薄则复原力变弱,反之若绝缘层8c的壁厚过厚则复原力过强,突起状端子5难以插入到接点8。因此,接点8的弹性部8a的绝缘层8c的厚度根据绝缘层8c所使用的树脂等的种类适当决定,以得到适度的复原力。
另外,在本实施方式中,如图5(A)等所示,虽然对分别将构成一个接点8的两枚舌片状的弹性部8a延续设置成方形的情况进行了说明,但也可以构成为,例如图11(A)所示,将方形状的弹性部8a的角部切成锥形状。
再有,在本实施方式中,如图5(A)等所示,虽然对将构成一个接点8的两枚舌片状的弹性部8a的前端部彼此做成大致平行的情况进行了说明,但是也可以如图11(B)所示,使弹性部8a的前端部的多个部位向对方侧的弹性部8a突出而形成为具有多个突出部8e的锯状。
这样,若将弹性部8a的前端部切成锥状,或者在弹性部8a的前端部形成多个突出部8e而成为锯状,则弹性部8a的绝缘层8c及金属层8d也形成为相同的形状。若这样形成,则由于金属层8d与突起状端子5的侧面压力接触时(参照图9(C)等)的金属层8d与该侧面的接触面积变小,所以压力接触时的压力变高。
因此,可构成为弹性部8a的金属层8d与突起状端子5强有力地压力接触,能够提高插销3的接点8和突起状端子5电连接的可靠性。
第二实施方式
在第二实施方式中,对构成连接器的插销为形成于光传输用波导膜的一端侧且对电信号和光信号进行相互转换并进行发送接收的插销的情况进行说明。这样,在本实施方式中,利用连接器形成光传输模块。因此,以下,在谈及连接器30时,可换一个说法将其称为光传输模块30。
本实施方式的连接器30如图12所示,具备设置在未图示的基板上的插座31和与插座31连接的插销32。
在插座31上设有与外部端子33电连接的突起状端子34。该突起状端子34在本实施方式中也与第一实施方式的突2及图3(A)所示的突起状端子5同样,与外部端子33一体地形成为大致L字状,通过镶嵌成形而形成为使其宽度均匀。因此,可防止在突起状端子34的内部及其表面传输的电信号的传输效率降低,可将突起状端子34细长化而实现窄间距化。
另外,突起状端子34以其突出端34a从插座31的基部31a向上突出的方式固定在插座31上。另外,在本实施方式中,配置成多个突起状端子34的各突端部34a的突出位置为插座31的基部31a的内侧周缘部附近。
在本实施方式中,插销32具备光传输用波导膜35和电路板36。另外,在电路板36上以覆盖后述的电路板36的各电子元器件等的方式设有作为遮蔽从外部到达的干扰波的屏蔽罩起作用的由金属材料构成的保护罩37。
在本实施方式中,保护罩37与电路板36的接地配线连接还兼作电路板36的接地,而且还作为用于防止插销32对插座31的误插入的防止误插入机构起作用。再有,保护罩37通过如后述那样利用设置在屏蔽罩45上的弹性保持部53、53从上方挤压而防止将电路板36向插座31侧挤压而发生电路板36的浮起,还具有将设置在插座31上的突起状端子34可靠地插入到电路板36的各接点38的功能。
图13是表示插销的电路板的电路结构的立体图。图13表示拆卸了保护罩37的状态的插销32。
插销32的电路板36由例如FPC构成。另外,在插销32的电路板36上,在与设置在插座31上的多个突起状端子34的各突端部34a相对应的各位置上分别设有接点38。在本实施方式中,接点38的结构及变形例、它们的功能等也与上述的第一实施方式的接点8的结构(参照图5(A)、图5(B)等)或变形例(参照图7及图11(A)、图11(B)等)、功能(参照图9(A)~图9(C)等)完全相同,所以省略说明。
另外,与上述的第一实施方式同样,在本实施方式中也可构成为在插销32的接点38的部分安装防止电路板36发生扭曲等变形的防止扭曲部件,但在本实施方式中,则构成为通过将电路板36自身的厚度做得相当厚而防止电路板36发生扭曲等变形,防止电路板36对插座31的浮起的发生。
为此,与电路板36的其它部分的壁厚相比,将接点38的弹性部38a的壁厚做得很薄。但是,如第一实施方式所述,为了得到适度的复原力而适当决定接点38的弹性部38a的壁厚。
在本实施方式中,插销32的电路板36除了各接点38外还具备:具有将通过光传输用波导膜35传输的光信号转换成电信号且将通过突起状端子34和接点38传输的电信号转换成光信号等功能的电子器件39;将各电子器件39和接点38电连接的配线40;以及,将光信号和电信号相互转换并将通过光传输用波导膜35传输的光信号转换成电信号,将从电子器件39输出的电信号转换成光信号并向光传输用波导膜35输出的光信号发送、接收部41。
另外,在电路板36上设有向光传输用波导膜35侧伸出来的伸出部36a。而且,在一端侧安装在光信号发送、接收部41的上端的光传输用波导膜35和电路板36的伸出部36a之间设有垫片42,光传输用波导膜35通过该垫片42被固定在电路板36的伸出部36a上。
这样,在本实施方式中,通过在电路板36上设置伸出部36a,并借助于垫片42将光传输用波导膜35固定在伸出部36a上,从而能够在对光传输用波导膜35施加外力时,将光传输用波导膜35相对于电路板36的相对移动至少阻止在电路板36的附近,因此能够可靠地防止光传输用波导膜35的端部从光信号发送、接收部41脱落而无法进行光信号的发送和接收。
如图12所示,在本实施方式中,在插座31上以覆盖插座31的侧壁44的外侧壁面的方式设有用于屏蔽从外部到达的干扰波的由金属材料构成的屏蔽外壳43。另外,在插座31上安装有用于屏蔽从外部到达的干扰波的由金属材料构成的屏蔽罩45。
在屏蔽罩45上,至少该光传输用波导膜35的延伸方向的左右边缘向下方垂下而形成侧壁部46,在各侧壁部46上分别设有卡定孔47。另外,在插座31侧的各屏蔽外壳43上分别设有以向外侧突出的方式形成的卡定用突起部48,在安装了插销32的插座31上覆盖屏蔽罩45时,通过插座31侧的屏蔽外壳43的卡定用突起部48卡定在屏蔽罩45的卡定孔47中,从而形成将屏蔽罩45锁定在屏蔽外壳43的锁定机构。
另外,在本实施方式中,如图14的侧视图所示,在屏蔽罩45上设有其各侧壁部46的屏蔽外壳43侧端部分别向内侧折弯成爪状的卡定部49,在屏蔽外壳43上,在与屏蔽罩45的各侧壁部46相对应的一侧的各侧壁部50上分别穿设有孔51。
并且,通过将屏蔽罩45的爪状的各卡定部49分别卡定在屏蔽外壳43的各侧壁部50的各孔51中而构成铰链部52。屏蔽罩45做成借助于该铰链部52相对于屏蔽外壳43自由开闭。
这样,通过将屏蔽罩45的爪状卡定部49卡定在屏蔽外壳43的各孔51中而形成铰链部52,从而如图19(A)所示,与为了开闭自如地连接连接器主体110的屏蔽外壳301和屏蔽罩302而另外单独设置的销300的情况相比较,可减少零部件数。
另外,与此同时,即使将屏蔽外壳43及屏蔽罩45小型化且低高度化,也可通过用安装工具(マウンタ)对屏蔽外壳43或屏蔽罩45进行吸附等而能利用铰链部52容易且可靠地将屏蔽罩45开闭自如地对外壳43进行安装,能够实现连接器30(光传输模块30)的小型化、低高度化。
还有,在第一实施方式中,也可构成为通过铰链部将屏蔽罩17开闭自如地对屏蔽外壳16进行安装。
如图12所示,在本实施方式中,在屏蔽罩45上也设有弹性保护部53、53,该弹性保护部53、53用于在屏蔽罩45相对于屏蔽外壳4被关闭且将插销32安装在插座31上时,从上方弹性地挤压插销32的保护罩37,将设置在插座31上的各突起状端子34可靠地插入到插销32的电路板36的各接点38,使突起状端子34和接点38的电连接更加可靠。
弹性保持部53、53由屏蔽罩45的上面54被冲裁成コ字状而形成的两枚片部构成,并将它们稍微向下折弯地形成。另外,在本实施方式中,在封闭了屏蔽罩45时,弹性保持部53、53以插销32的保护罩37的上面37a的光传输用波导膜35的延伸方向的左右方向和前后方向的中心点O为中心,对保护罩37的上面37a的对称位置进行挤压。
这样,弹性保持部53、53通过相对于保护罩37的上面37a的中心点O以在对称的位置进行挤压的方式构成,从而利用弹性保持部53、53均匀地挤压插销32的各接点38,将各突起状端子34可靠地插入到所有的接点8,使它们可靠地电连接。
若关闭屏蔽罩45并锁定在屏蔽外壳43上,利用弹性保持部53、53从上方挤压插销32并将各突起状端子34插入到各接点38,则插销3的电路板36的光传输用波导膜35的延伸方向的跟前侧的端面36b与插座31的光传输用波导膜35的延伸方向的跟前侧的侧壁55配合。并且,它们相结合而能可靠地防止插销32从插座31向光传输用波导膜35的延伸方向脱落。
再有,在本实施方式中,如上所述,插销32的保护罩37还兼作电路板36的接地。并且,通过弹性保持部53、53与保护罩37接触,不仅屏蔽罩45而且屏蔽外壳43也借助于铰链部52与插销32的保护罩37电连接。因此,屏蔽罩45和屏蔽外壳43均兼作插销32的电路板36的接地,插销32的电路板36的接地效率明显提高。
在本实施方式中,为了使屏蔽罩45和屏蔽外壳43的电连接可靠而在屏蔽罩45的各侧壁部46上还分别设有使它们里面侧的一部分向内突出的接地用突起部56。在屏蔽罩45相对于屏蔽外壳43关闭时,各接地用突起部56与屏蔽外壳43的各侧壁部50分别抵接,以提高屏蔽罩45和屏蔽外壳43的电连接效率,由此进一步提高插销32的电路板36的接地效率。
对于本实施方式的连接器30(光传输模块30)的插销32的接点38的上述结构的作用效果、以及如第一实施方式的变形例(参照图7及图11(A)、图11(B)等)那样构成接点38的作用效果,与第一实施方式的场合完全相同。
因此,即使在本实施方式的连接器30(光传输模块30)中,若将设置在插座31上的突起状端子34插入到插销32的接点38,则弹性部38a的未图示的金属层利用接点38的弹性部38a弹性变形产生的复原力与突起状端子34压力接触,接点38和突起状端子34自动且可靠地电连接。
并且,这样,由于仅通过将突起状端子34插入到插销32的接点38就能可靠地得到它们的电连接,所以不必重新设置用于确保它们的电连接的机构,可将插销32的各接点38及各突起状端子34以数十μm至数百μm的量级紧凑地形成,能够充分且可靠地获得并维持电连接,能够实现连接器30(光传输模块30)整体的小型化。
另外,突起状端子34只要从插座31突出到能确保与插销32的接点38的电连接的程度即可,该场合如果以数十μm至数百μm的量级突出就能充分地确保并维持电连接。因此,能够将插座31及插销32的上下方向的厚度做得足够薄。
这样一来,本实施方式的连接器30(光传输模块30),虽然也取决于设置在插座31上的突起状端子34(外部端子33)的条数,但可将连接器30(光传输模块30)整体的光传输用波导膜35的延伸方向的左右方向和前后方向的长度分别以数mm的量级形成,能够实现小型化。另外,即使包含屏蔽罩45也可实现将其厚度降低到1mm左右。
第三实施方式
在第三实施方式中,对构成连接器的插销为形成于光传输用波导膜的一端侧且将电信号和光信号相互进行转换并进行发送接受的插销,并且具备电信号传输用的FPC的场合进行说明。这样,在本实施方式中,利用连接器不仅可传输光信号,还可以传输电信号,形成光-电传输模块。因此,以下,在谈及连接器60时,可换一个说法将其称为光-电传输模块60。
还有,本实施方式的连接器60(光-电传输模块60)具有与第二实施方式的连接器30(光传输模块30)大致相同的结构,由于其作用效果也相同,所以,以下仅对与第二实施方式的连接器30(光传输模块30)不同的部分进行说明。另外,在构成本实施方式的连接器60(光-电传输模块60)的部件方面,对于具有与第二实施方式的连接器30(光传输模块30)的场合相同功能的部件,标上与第二实施方式相同的符号进行说明。
本实施方式的连接器60如图15所示,具备设置在未图示的基板上的插座31和与插座31连接的插销32。在本实施方式中,通过垫片42支撑与插销32连接的光传输用波导膜35的电路板36的伸出部36a进一步与光传输用波导膜35平行地延伸出并形成有电信号传输用的FPC61,在这方面与第二实施方式不同。
插销32的内部结构如图16所示,与第一实施方式的场合(参照图13)同样,在插销32的电路板36上设有各接点38和电子器件39,将各电子器件39和接点38电连接的配线40,光信号发送、接收部41。
另外,在电信号传输用的FPC61上设有未图示的多根配线,并与插销32的电路板36的未图示的配线直接连接、或通过电子器件39连接。并且,在电信号传输用的FPC61中发送或接收的电信号直接或通过电子器件39传输到接点38上并被突起状端子34发送或接收。
再有,如上所述,构成插销32的电路板36的FPC虽然为了防止电路板36自身产生扭曲等变形而做成得相当厚,但由于电信号传输用的FPC61要求与光传输用波导膜35同样地可挠曲变形,所以做得比电路板36更薄。
如上所述,在本实施方式的连接器60(光-电传输模块60)中,与上述第二实施方式的连接器30(光传输模块30)同样,可实现连接器整体的小型化、低高度化的同时,不仅光信号而且电信号也能一起发送或接收,还能使用连接器(模块)发送接收的信号的种类多样化并实现混合连接。
还有,上述第二、三实施方式的连接器30、60的插销32在关闭屏蔽罩45而与插座31可靠地连接地使用后,在打开屏蔽罩45从插座31取出时,存在嵌入到插座31后不容易取出的情况。尤其是在本发明中,如上所述,由于能将插销32制造得非常小,若插销32嵌入到插座31中后则难以取出。
因此,最好例如图17所示,在插销32的保护罩37的上面37a预先设置仅一端侧紧固在上面37a上的片材70。片材70虽然也可由金属片构成,但由于存在阻碍来自由屏蔽罩45的弹性保持部53、53从插销32的保护罩37的上方的挤压的可能性,因此,片材70最好用例如带状的具有柔软性的材料形成。另外,片材70如果配置成不与上述的弹性保持部53、53碰撞则更好。
这样,通过预先设置片材70,从而通过拉拽片材70而能解除插销32和插座31的嵌合并从插座31很容易地取出插销32。
另外,也可以使用例如捆扎细线的同轴电缆或平面排列的构件来替代第一实施方式的连接器1的薄膜电缆6或第三实施方式的连接器60(光-电传输模块60)的电信号传输用的FPC61。

Claims (24)

1.一种连接器,其特征在于,具备:
插座,其具有与外部端子电连接的突起状端子;以及
插销,其具备具有弹性部的接点,该弹性部在插入上述突起状端子时进行弹性变形,并利用复原力与上述突起状端子电连接。
2.根据权利要求1所述的连接器,其特征在于,
上述突起状端子形成为大致L字状并与上述外部端子一体地形成,而且宽度均匀。
3.根据权利要求1或2所述的连接器,其特征在于,
上述插销具备设有上述接点的电路板。
4.根据权利要求3所述的连接器,其特征在于,
上述接点的上述弹性部的壁厚做得比上述电路板的其他部分的壁厚更薄。
5.根据权利要求3或4所述的连接器,其特征在于,
上述电路板由挠性印刷电路板构成。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的连接器,其特征在于,
上述接点的上述弹性部具备具有弹性的绝缘层和设置在上述绝缘层的与上述突起状端子相对的一侧的电连接用的金属层,而且设置成在与上述突起状端子的插入方向正交的方向延伸,在插入上述突起状端子时,上述绝缘层和上述金属层向插入方向弹性地变形,上述金属层利用上述绝缘层的复原力与上述突起状端子压力接触。
7.根据权利要求6所述的连接器,其特征在于,
上述金属层,其一部分或全部通过电解电镀而形成。
8.根据权利要求6或7所述的连接器,其特征在于,
上述接点具有利用两枚做成舌片状的各前端部相对的上述弹性部区划成大致H字状的孔。
9.根据权利要求8所述的连接器,其特征在于,
上述两枚做成舌片状的上述弹性部,它们的前端部彼此大致平行地形成。
10.根据权利要求8所述的连接器,其特征在于,
上述两枚做成舌片状的上述弹性部做成它们的前端部的多个部位向对方侧突出的锯状。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的连接器,其特征在于,
上述两枚做成舌片状的上述弹性部,它们的前端部预先分别向上述突起状端子的插入方向弯曲地形成。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的连接器,其特征在于,
上述插座具备由金属材料构成的屏蔽外壳和屏蔽罩。
13.根据权利要求12所述的连接器,其特征在于,
在上述屏蔽罩上设有将上述插销向上述插座的上述突起状端子侧挤压的弹性保持部。
14.根据权利要求12或13所述的连接器,其特征在于,
在上述屏蔽罩上设有与上述屏蔽外壳抵接的接地用突起部。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的连接器,其特征在于,
具备锁定机构,该锁定机构将设置在上述屏外壳上的卡定用突起部卡定在设置于上述屏蔽罩上的卡定孔中而将上述屏蔽罩锁定在上述屏蔽外壳上。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的连接器,其特征在于,
具备设置在上述屏蔽外壳上的孔和设置在上述屏蔽罩上的卡定部,并具备在将上述卡定部卡定在上述孔中的状态下相对于上述屏蔽外壳使上述屏蔽罩开闭自如的铰链部。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的连接器,其特征在于,
上述插销具备设有上述接点的电路板和与上述电路板电连接的薄膜电缆。
18.根据权利要求17所述的连接器,其特征在于,
在上述电路板上安装有在与上述接点对应的位置上设有开口且具有刚性的防止扭曲部件。
19.根据权利要求17或18所述的连接器,其特征在于,
在上述电路板上设有用于防止在将上述电路板安装在上述插座上时的误插入的防止误插入机构。
20.根据权利要求1至16中任一项所述的连接器,其特征在于,
上述插销具备:设有上述接点的电路板;将上述接点和电子器件电连接的配线;光传输用波导膜;以及,将通过上述光传输用波导膜传输的光信号转换成电信号,将从上述电子器件输出的电信号转换成光信号并向上述光传输用波导膜输出的光信号发送、接收部。
21.根据权利要求20所述的连接器,其特征在于,
还具备电信号传输用的FPC。
22.根据权利要求21所述的连接器,其特征在于
上述电信号传输用的FPC做成比上述电路板更薄。
23.一种光传输模块,其特征在于,
具备权利要求20所述的连接器。
24.一种光-电传输模块,其特征在于,
具备权利要求21或22所述的连接器。
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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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