JP2005197088A

JP2005197088A - コネクタ

Info

Publication number: JP2005197088A
Application number: JP2004002257A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Takahashi; 威高橋
Original assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Current assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date: 2004-01-07
Filing date: 2004-01-07
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 2024-01-07
Also published as: JP4073874B2

Abstract

【課題】接触不良を防ぐことができるコネクタを提供することである。
【解決手段】インシュレータ２に一定の間隔で複数の導電性ワイヤ３を配置し、プラグコネクタ６の導電路７３に接触する導電性ワイヤ３の接触部３ａをインシュレータ２から浮かせ、その接触部３ａに張力を与えた。
【選択図】図１

Description

この発明はコネクタに関し、特に導電性ワイヤをコンタクトとして利用したコネクタに関する。

従来、フレキシブル配線板の導体パターンをコンタクトとして利用したコネクタとして、特許第２９６９６０１号公報に記載されたものがある。

このコネクタはレセプタクルコネクタであり、主な構成要素として、ハウジングと板ばね部材とフレキシブル配線板と保持部材とを備えている。

ハウジングは絶縁材料で形成され、相手側コネクタであるプラグコネクタのプラグ突起を受け容れる受容空間を有する。

板ばね部材は弾性を有する金属板材をほぼＵ字状に折り曲げてなる。板ばね部材はハウジングの受容空間に収容される。

フレキシブル配線板は絶縁フィルム上に導体パターンを形成してなる。フレキシブル配線板は、板ばね部材のＵ字状空間部に入り込むとともに、板ばね部材の左右両側壁を覆うように、ハウジングの受容空間に収容される。

保持部材は、板ばね部材とフレキシブル配線板とが受容空間に収容されたとき、ハウジングの下面に取り付けられる。

このレセプタクルコネクタとプラグコネクタとを互いに嵌合させたとき、プラグコネクタのプラグ突起がレセプタクルコネクタのハウジングの受容空間に入り込む。このとき、プラグコネクタのプラグ突起は板ばね部材の左右両側壁を押し広げて、板ばね部材のＵ字状空間部に入り込む。

板ばね部材の左右両側壁が弾性変形したときのその復帰力によって、プラグコネクタ側のフレキシブル配線板の導体パターンの各導電路に、レセプタクルコネクタ側のフレキシブル配線板の導体パターンの各導電路が押し付けられ、接触力を得られる。
特許第２９６９６０１号公報

ところが、板ばね部材やプラグコネクタのプラグ突起等の加工精度が低い場合（例えば板ばね部材の押圧凸部やプラグコネクタのプラグ突起に凹凸がある場合）、導体パターンの導電路の接触方向の位置が大きくずれているため、接触不良が生じるおそれがあった。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は、接触不良を防ぐことができるコネクタを提供することである。

前述の課題を解決するため請求項１の発明のコネクタは、インシュレータと、このインシュレータに一定の間隔で保持される複数の導電性ワイヤとを備え、相手側コネクタのコンタクトに接触する前記導電性ワイヤの接触部は前記インシュレータから浮いており、その接触部に張力が与えられていることを特徴とする。

上述のように導電性ワイヤの接触部は前記インシュレータから浮いており、その接触部に張力が与えられているので、この接触部は相手側コネクタのコンタクトの接触部の接触方向の位置ずれを吸収して相手側のコンタクトの接触部に確実に接触する。

請求項２の発明は、請求項１記載のコネクタにおいて、前記インシュレータに前記導電性ワイヤを支持する溝が形成されていることを特徴とする。

上述のようにインシュレータに導電性ワイヤを支持する溝が形成されているので、導電性ワイヤが確実に支持される。

請求項３の発明は、請求項１又は２記載のコネクタにおいて、導電性ワイヤの接触部がインシュレータに形成された凹部に架け渡されていることを特徴とする。

上述のように導電性ワイヤの接触部がインシュレータに形成された凹部に架け渡されているので、簡単な構成で導電性ワイヤの接触部をインシュレータから浮きあがらせることができ、しかも導電性ワイヤを張るためにインシュレータが大型化しない。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載のコネクタと嵌合する相手側のコネクタであって、前記複数の導電性ワイヤに対応する複数のコンタクトとして機能する導体パターンを有する絶縁フィルムと、前記インシュレータと嵌合し、前記導体パターンを前記導電性ワイヤの接触部に押圧する弾性部材とを備えていることを特徴とする。

上述のように複数の導電性ワイヤに対応する複数のコンタクトとして機能する導体パターンを有する絶縁フィルムを採用したので、コンタクトの狭ピッチ化が容易である。

以上説明したように請求項１の発明のコネクタによれば、接触不良を防ぐことができる。

請求項２の発明のコネクタによれば、導電性ワイヤ同士の短絡を防止することができる。

請求項３の発明のコネクタによれば、コネクタの製造コストを抑えることができるとともに、コネクタの大型化を避けることができる。

請求項４の発明のコネクタによれば、狭ピッチ化を容易に行うことができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１はこの発明の一実施形態に係るレセプタクルコネクタ及びその相手側コネクタであるプラグコネクタの斜視図、図２は図１に示すレセプタクルコネクタから押え板を外した状態の斜視図、図３は図１に示すレセプタクルコネクタ及びプラグコネクタの一部を切除してこれらの嵌合状態を示した斜視図、図４は図３に示すレセプタクルコネクタ及びプラグコネクタを図３の矢印Ａで示す方向から見たときの断面図である。

図１に示すように、レセプタクルコネクタ１はインシュレータ２と複数の導電性ワイヤ３とを備える。

インシュレータ２は、図１に示すように、インシュレータ本体４と一対の固定板５とで構成されている。

図２に示すように、インシュレータ本体４はほぼ枠状であり、レセプタクルコネクタ１の相手側コネクタであるプラグコネクタ６（図１参照）を受け入れる。インシュレータ本体４の材質としては、一般的にインシュレータ材料として用いられている材料（例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）、ＬＣＰ（リキッドクリスタルポリマー））でもよいが、好ましくは固定板５の材料と同じ材料の方がよい。インシュレータ本体４は一対のワイヤ装着部４１，４１と一対の結合部４３，４３とリブ部４５とを有する。

図３及び図４に示すように、ワイヤ装着部４１はほぼ角柱状であり、ワイヤ装着部４１のプラグコネクタ６に対向する面には凹部４１ａが形成されている。凹部４１ａはワイヤ装着部４１の長手方向に沿って延びている。レセプタクルコネクタ１とプラグコネクタ６とが互いに嵌合したとき、凹部４１ａは後述する導電路７３の接触部７３ａ（図１参照）と対向する。

ワイヤ装着部４１の表面には一定間隔で複数のＶ溝（溝）４１ｂが形成されている。Ｖ溝４１ｂはワイヤ装着部４１の周方向に沿って延び、ワイヤ装着部４１の表面をほぼ１周にわたって形成されている。

図１に示すように、一対の結合部４３，４３は互いに平行な一対のワイヤ装着部４１，４１を結合している。

リブ部４５は補強のために採用されたものであり、互いに平行な一対の結合部４３，４３の中央部に架け渡されている。

図１に示すように、固定板５はワイヤ装着部４１に溶接され、導電性ワイヤ３をワイヤ装着部４１に固定する。固定板５の材料としては、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂）、アクリル、ＬＣＰ等が適する。固定板５の吸収側（導電性ワイヤ３側）はレーザ光を吸収させるために黒く着色されている。固定板５の透過側（導電性ワイヤ３側と反対側）はレーザ光を透過させるために着色されておらず、透明である。

導電性ワイヤ３は弾性を有し、Ｖ溝４１ｂに配置され、固定板５によってインシュレータ２に固定されている。

図３及び図４に示すように、導電性ワイヤ３は一定の間隔で配置され、導電性ワイヤ３の中間部（接触部３ａ）は凹部４１ａに架け渡され、インシュレータ２から浮いている。したがって、複数の接触部３ａのうちのある１つの接触部３ａが弾性変形したとしても、その接触部３ａに隣接する接触部３ａがつられて変形することはない。このように、弾性変形という側面で、接触部３ａは独立性を有する。

導電性ワイヤ３のインシュレータ２の下面に位置する部分は端子部３ｂである。端子部３ｂの一部はＶ溝４１ｂから図示しないプリント基板側へはみ出ている。端子部３ｂはレセプタクルコネクタ１が実装されるプリント基板（図示せず）のパッドに半田付けされる。

次に、レセプタクルコネクタ１の組立手順について説明する。

まず、ワイヤ装着部４１のＶ溝４１ｂにほぼＣ字状に折り曲げられた導電性ワイヤ３をワイヤ装着部４１の内側（凹部４１ａが形成されている側）から装着する。

次に、導電性ワイヤ３の両端部がワイヤ装着部４１から離れるように引っ張る。

その後、導電性ワイヤ３の両端部を適当な長さに切断し、その両端部を折り曲げてＶ溝４１ｂ内に収める。

最後に、固定板５をワイヤ装着部４１に押し当てた状態で固定板５にレーザ光を照射する。その結果、固定板５の導電性ワイヤ３側がレーザ光を吸収して溶融し、固定板５がワイヤ装着部４１に溶接されるとともに導電性ワイヤ３がワイヤ装着部４１及び固定板５に固定される。

以上の組立手順でレセプタクルコネクタ１が組み立られる。勿論、この組立を機械によって自動化することができる。

次に、プラグコネクタ６について説明する。

図１に示すように、プラグコネクタ６は絶縁フィルム７と弾性部材８とストッパ９とを備える。

絶縁フィルム７は図示しない接着剤、両面テープ又は熱溶着テープ等で弾性部材８に貼り付けられている。絶縁フィルム７はフィルム本体７１とフィルム本体７１の表面に形成された導体パターン７２とを有する。フィルム本体７１は絶縁性及び可撓性を有し、その展開形状は矩形である。導体パターン７２は複数の導電路７３で構成される。複数の導電路７２はそれぞれ金属薄膜であり、複数の導電性ワイヤ３に対応する複数のコンタクトとして機能する。複数の導電路７３はそれぞれほぼ帯状で、互いに平行であり、一定のピッチで配置されている。複数の導電路７３はフィルム本体７１の両側縁からフィルム本体７１の中央部に向かって延びている。

弾性部材８は弾性を有する金属板を打ち抜き、曲げ加工を施すことによって形成される。弾性部材８は一対の押圧片８１，８１と一つの結合片８２とを有する。押圧片８１は凸部８１ａを有している。凸部８１ａは押圧片８１の自由端に沿って延びている。導電路７３の凸部８１ａの上に位置する部分は接触部７３ａである。一方の凸部８１ａと他方の凸部８１ａとの間隔（前後方向Ｄの間隔）は一方のワイヤ装着部４１の導電性ワイヤ３の接触部３ａと他方のワイヤ装着部４１の導電性ワイヤ３の接触部３ａとの間隔よりも広い。したがって、レセプタクルコネクタ１とプラグコネクタ６とを互いに嵌合させたとき、押圧片８１の凸部８１ａが導電路７３の接触部７３ａを導電性ワイヤ３の接触部３ａに押し付ける（図４参照）。

結合片８２は一対の押圧片８１を結合する。導電路７３の結合片８２の上に位置する部分は端子部７３ｂである。端子部７３ｂはプラグコネクタ６が実装されるプリント基板（図示せず）のパッドに半田付けされる。

ストッパ９は補強のために結合片８２の下面に固定されている。

図１に示す状態からプラグコネクタ６をインシュレータ本体４内に押し込むと、まず、プラグコネクタ６の一対の押圧片８１，８１は互いに近づくように弾性変形し、その後、押圧片８１の凸部８１ａがワイヤ装着部４１の内側面上部４１ｃを乗り越えたときに、一対の押圧片８１，８１の間隔が弾性力によって広がる。この押圧片８１の弾性力によってプラグコネクタ６の接触部７３ａがレセプタクルコネクタ１の接触部３ａに押圧される。

このとき、弾性部材８の加工精度が低くて凸部８１ａの表面が歪んでいても、各導電性ワイヤ３の接触部３ａは凸部８１ａの歪みに応じて弾性変形し、接触部７３ａの接触方向の位置ずれを吸収する。この結果、各接触部３ａは確実に対応する接触部７３ａに接触する。

レセプタクルコネクタ１に対してプラグコネクタ６を一定量以上押し込もうとしても、プラグコネクタ６のストッパ９がレセプタクルコネクタ１のリブ部４５に突き当たり、プラグコネクタ６は下方へ移動できない。

以上のようにこの実施形態のレセプタクルコネクタ１によれば、導電性ワイヤ３の接触部３ａがインシュレータ２から浮いており、その接触部３ａに張力が与えられているので、接触部３ａは導電路７３の接触部７３ａの接触方向の位置ずれを吸収して接触部７３ａに確実に接触する。この結果、接触不良を防ぐことができる。

また、インシュレータ２に導電性ワイヤ３を支持するＶ溝４１ｂが形成されているので、導電性ワイヤ３が確実に支持される。この結果、導電性ワイヤ３同士の短絡を防止することができる。

また、導電性ワイヤ３の接触部３ａがインシュレータ２に形成された凹部４１ａに架け渡されているので、簡単な構成で導電性ワイヤ３の接触部３ａをインシュレータ２から浮かせることができ、しかも導電性ワイヤ３を張るためにインシュレータ２が大型化しない。この結果、レセプタクルコネクタ１の製造コストを抑えることができるとともに、レセプタクルコネクタ１の大型化を避けることができる。

更に、プラグコネクタ６として、複数の導電性ワイヤ３に対応する複数のコンタクトとして導体パターン７２を有する絶縁フィルム７を用いたので、コンタクトの狭ピッチ化を容易に行うことができる。

なお、この実施形態はレセプタクルコネクタ１であるが、この発明はプラグコネクタ等コネクタ一般に適用することができる。

また、この実施形態では、導電性ワイヤ３を支持する溝としてＶ溝４１ｂを採用したが、導電性ワイヤ３を支持する溝としてはＶ溝４１ｂに限られない。また、必ずしも導電性ワイヤ３を支持する溝を形成する必要はない。

なお、この実施形態では、凹部４１ａによって導電性ワイヤ３の接触部３ａをインシュレータ本体４から浮かせているが、導電性ワイヤ３の接触部３ａをインシュレータ２から浮かせる手段としてはこれに限られず、例えば、インシュレータ２に対の柱状部分を設け、この対の柱状部分に導電性ワイヤ３を架け渡すようにしてもよい。

また、この実施形態では、固定板５を用いて導電性ワイヤ３をインシュレータ本体４に固定したが、導電性ワイヤ３の固定方法はこれに限られず、必ずしも固定板５を用いる必要はない。

なお、この実施形態では、固定板５の吸収側を黒く着色し、透過側を透明にしたが、これに限られず、例えば、固定板を２枚の板で構成し、吸収側にレーザ光を吸収できる色のＡＢＳの板を用い、透過側にレーザ光を透過できる色のアクリル板を用いてもよい。

また、導電路７３の両側に位置し、導電路７３と平行に延びるスリットを絶縁フィルム７及び弾性部材８に形成するとよい。このスリットを形成することによって各導電路７３が独立して揺動できるようになるので、より確実に導電性ワイヤ３と導電路７３とを接触させることが可能になる。

図１はこの発明の一実施形態に係るレセプタクルコネクタ及びその相手側コネクタであるプラグコネクタの斜視図である。図２は図１に示すレセプタクルコネクタから押え板を外した状態の斜視図である。図３は図１に示すレセプタクルコネクタ及びプラグコネクタの一部を切除してこれらの嵌合状態を示した斜視図である。図４は図３に示すレセプタクルコネクタ及びプラグコネクタを図３の矢印Ａで示す方向から見たときの断面図である。

符号の説明

１レセプタクルコネクタ
２インシュレータ
３導電性ワイヤ
３ａ接触部
４インシュレータ本体
５固定板
６プラグコネクタ
７絶縁フィルム
７２導体パターン

Claims

インシュレータと、このインシュレータに一定の間隔で保持される複数の導電性ワイヤとを備え、
相手側コネクタのコンタクトに接触する前記導電性ワイヤの接触部は前記インシュレータから浮いており、その接触部に張力が与えられていることを特徴とするコネクタ。
前記インシュレータに前記導電性ワイヤを支持する溝が形成されていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
前記導電性ワイヤの接触部が前記インシュレータに形成された凹部に架け渡されていることを特徴とする請求項１又は２記載のコネクタ。
請求項１〜３のいずれか１項記載のコネクタと嵌合する相手側のコネクタであって、
前記複数の導電性ワイヤに対応する複数のコンタクトとして機能する導体パターンを有する絶縁フィルムと、
前記インシュレータと嵌合し、前記導体パターンを前記導電性ワイヤの接触部に押圧する弾性部材と
を備えていることを特徴とするコネクタ。