JP2006173051A - コネクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】 単純にインシュレータにFFCを貼り付けるだけで、FFCの剥離しなくなるコネクタを提供すること。
【解決手段】 コネクタは、FFC50を保持するベースインシュレータ10及びカバーインシュレータ20と、夫々のインシュレータを覆うシェル部とを備えている。FFC50は基材51の一面の複数の導体52と他面のシールド層55とを備えている。シェル部は相手側コネクタのシェルと接続する接触部32と、夫々のインシュレータを覆い対向すると共に夫々バネ片31,41を備えた第1及び第2の本体部60,70とを有する。ベースインシュレータ10は、第1の本体部60のバネ片31に対応する貫通孔3を有し、カバーインシュレータ20とともに、FFC50を挟みつけ、第1の本体部60のバネ片31によりFFC50のコネクタシールド層56とが接続するようにした。
【選択図】 図1

Description

本発明は、フレキシブルフラットケーブル(FFC)もしくはフレキシブル配線基板(FPC)を電子機器等に接続するためのコネクタに関する。
従来、図10に示すフレキシブルフラットケーブル(FFC)またはフレキシブル配線基板(FPC、以下、これらをまとめてFFCで示す)接続用コネクタが提案されている(特許文献1参照)。以下の説明において、FFC又はFPCをまとめて、単にFFCで示す。この従来のFFC接続用コネクタ120は、FFC50をプリント基板等90に接続するためのプラグコネクタであって、FFC50に装着されるプラグハウジングからなり、プリント基板等90に実装されるベースハウジング110に接続される。ベースハウジング110には開溝部111が形成され、この開溝部111にはコンタクト112aが溝幅方向に弾性変形できるように内設されている。FFC接続用コネクタ120は、FFC50の表面側及び裏面側にそれぞれ配置され且つ互いに結合されるベースインシュレータ10及びカバーインシュレータ20を備え、少なくとも一方のインシュレータにはFFC50を係止する係止部が設けられている。カバーインシュレータ20にはFFC50の先端裏面に当接する支持部が設けられ、この支持部がFFC50と共にベースハウジング110のコンタクト112aと開溝部111内壁との間に、コンタクト112aの弾性復元力に抗して嵌合できるように構成されている。さらに、FFC50の導体がコンタクトに圧接する位置でFFC接続用コネクタ120をベースハウジング111に係止する係止部93と、113を備えたロック機構130が設けられている。
この従来のFFC接続用コネクタ120において、インシュレータへのFFC50の貼り付けは、FFC50の先端は、むき出しになっており、嵌合時に相手側のコンタクト112aが当たり巻くれあがり、剥離する危険を含んでいる。
図11は従来技術によるFFC接続用コネクタのもう一つの例を示す図である(特許文献2、参照)。図11を参照すると、FFC接続用コネクタ140は、基台からなるベースインシュレータ10と、カバー枠体からなるカバーインシュレータ20と、これらに挟み込まれるFFC50とを備えている。FFC50は、導体52a,52bが露出した先端部51を備え、また固定用の穴57a,57bを備えている。ベースインシュレータ10は、FFC50が載置される平坦面124a,124b,124c及び傾斜面125a,125b,125cを備えた載置面を有する。カバーインシュレータ20は、ベースインシュレータ10の載置面を覆い且つこのFFC50の導体を露出させる枠辺133a〜133dによって形成された開口132を有する。
ベースインシュレータ10とカバーインシュレータ20との間にFFC50が挟持され、このカバーインシュレータ20の前方の枠片(押え片)133aにより、FFC50の先端が載置面に圧接固定される構成である。
固定は、ベースインシュレータ10のピン126a,126b、及び溝127a,127bと、カバーインシュレータ20との嵌合によってなされる。なお、符号150a,150bは相手側コネクタとの接続をロックするためのロック機構である。
この特許文献2に示されるような2枚のインシュレータ10,20により、FFC50を挟み込んだ状態では、部材が増えるために、コネクタ140の厚さが厚くなってしまう。また、2枚のインシュレータ10,20同士を確実に固定する必要があり、そのために、導体路を分断しなくてはならない箇所が発生し、同一幅において信号数が減少してしまう。
また、従来のFFCのシールド層を相手側に接続する方法は、シールド層を導体とスルホール等で接続して、その導体が相手側のコネクタに接続するようになっている。
このような方法では、導体に必ずグランドラインが必要になり、信号ラインが減少することになり、コネクタの小型化には不利である。また、シェルをグランドに利用しているコネクタへの応用は非常に難しいものとなる。
したがって、従来のコネクタにおいて、FFCをコンタクトとして使用する場合、FFCのグランドを相手側と接続する場合に接続が困難であるか、あるいは、構造が複雑であった。
特開平11−135203号公報 特開2003−243071号公報
そこで、本発明の一技術的課題は、単純にインシュレータにFFCを貼り付けるだけで、FFCの剥離しなくなるコネクタを提供することにある。
また、本発明のもう一つの技術的課題は、信号ラインにグランドラインを割り当てる必要がなく、信号数の減少が起きないコネクタを提供することにある。
また、本発明のさらに、もう一つの技術的課題は、FFCのシールドを相手側コネクタと簡易に接続できるコネクタを提供することにある。
本発明によれば、フレキシブルフラットケーブル(FFC)又はフレキシブル配線基板(FPC,以下、FFC及びFPCを纏めてFCCと呼ぶ)からなるコンタクト部材を保持するインシュレータ部と、前記インシュレータ部を覆うシェルとを備え、前記コンタクト部材は基材と、前記基材の一面に配設された複数の導体と、基材の他面に配設されたシールド層とを有し、前記シェル部は相手側シェルと接続する接触部と、前記インシュレータを覆い対向する第1及び第2の本体部とを有し、第1及び第2の本体部の夫々はバネ片を有し、前記インシュレータは、ベースインシュレータとカバーインシュレータとからなり、前記ベースインシュレータは、前記コンタクト部材と前記シェル部の接触部とを対向載置する嵌合部と、第1の本体部のバネ片に対応する貫通孔とを有し、前記ベースインシュレータと前記カバーインシュレータとにより前記コンタクト部材を挟みつけ、前記第1及び第2の本体部のいずれか一方のバネ片により前記コンタクト部材のシールド層とが接続するようにしたことを特徴とするコネクタが得られる。ここで、本発明において、前記シェル部は、シェル及びカバーシェルからなることが好ましい。
また、本発明によれば、前記コネクタにおいて、前記ベースインシュレータの嵌合部は相手側との嵌合側端部に凸状部を有し、前記凸状部の高さは、前記コンタクト部材の厚さよりも大であることを特徴とするコネクタが得られる。
本発明では、インシュレータの先端がFFCよりわずかに高くなっているために、嵌合時に相手側のコンタクトがFFCの先端に当たらないために、捲くれ上がり、剥離の危険性は小さくなっている。このことにより、単純にインシュレータにFFCを貼り付けるだけで、剥離しなくなるコネクタを提供することができる。
また、本発明では、ばね片を有するシェルにFFCのシールド層が接続する形態をとっているので、信号ラインにグランドラインを割り当てる必要がなく、信号数の減少が起きず、また、シェルをグランドの接続に利用しているタイプのコネクタには、そのまま利用することができるコネクタを提供することができる。
また、本発明では、シェルに接続部とバネ片を設け、カバーとベースとで、FFCをはさみ、且つバネ片より挟持するようにしたので、FFCを保持し、且つバネ片とシールド層とが接続するようにしたので、FFCシールドを相手側と簡易に接続できるコネクタを提供することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図1は本発明の第1の実施の形態によるコネクタを示す斜視図である。図2(a)は図1のコネクタの一部省略した部分平面図である。図2(b)は図2(a)のコネクタの正面図、図2(c)は図2(a)のコネクタの側面図である。図3は図1のコネクタの部分分解組立斜視図である。図4は本発明の第1の実施の形態によるFFCの横断面図である。図5は図1のコネクタの断面図である。図6は本発明の実施の形態によるコネクタの動作説明に供せられる部分断面図である。
図1乃至図5を参照すると、本発明の第1の実施の形態によるコネクタ101は、インシュレータ部とシェル部とを供えている。インシュレータ部は、ベースインシュレータ10と、カバーインシュレータ20とを備えている。シェル部は、シェル30と、カバーシェル40とを備えている。コネクタ101は、シェル部に覆われたインシュレータ部によって、フレキシブルフラットケーブル(FFC)50の一端部を挟み込んで構成されている。
本発明の実施の形態によるコネクタ101は、FPC50の先端部57の導体部52を露出させて、直接相手側コネクタのコンタクトに接続するコンタクト部材として用い、図5に示すように、導電性フィルムをFFC50の裏面に配して、インピーダンスマッチングを行ったものの先端部57をベースインシュレータ10およびカバーインシュレータ20で挟み込み、コネクタ化したものである。
図3に最も良く示されるように、ベースインシュレータ10は、平板状のケーブル支持部2とその両側に設けられた、相手側コネクタに接続するための両側に夫々設けられたロック部11と、このロック部11に収容されるロックレバー15とを備えている。
ケーブル支持部2の前端には、凹凸部が形成された先端部1を備えている。この先端部1はケーブル支持部2の上面とは高く段をなして形成されている。ケーブル支持部2の後方の端部6は、FFC50を挟み込むために凸凹に形成されている。ケーブル支持部2の中央には、後に説明するシェル30のばねの先端を挿入するための穴3が、幅方向にシェルのばね間隔に対応した間隔で設けられている。ケーブル支持部2の両側には、ロック部11にまで至るように外側に向かって窪んだ矩形の窪み4が形成されている。この窪み4は、FFC50の先端部よりに設けられた突出片58を収容して、その上にカバーインシュレータ20の両側の突出部21を受け入れるように設けられている。また、ケーブル支持部2の正面の両側には、ロック部11との間に係止溝5が設けられている。この係止溝5はカバーシェル40を装着するために、カバーシュル40の両側に設けられた係止片42を収容する。
カバーインシュレータ20は、細長い四角の平板からなり、両側に矩形の突出部21を備えている。カバーインシュレータ20の板面には、カバーシェル20のばね片41を収容する角型の穴部22を備えている。
図3に示される下側のシェル部をなすシェル30は、前後が逆に示されている。シェル30は、相手側コネクタのシールド部分と接触する前方に設けられた接触部32と、第1の本体部60とを備えている。接触部32の両側には、ケーブルを位置決めするための断面逆L字形状の突出片36を備えている。また、第1の本体部60の後方の縁部は、凹凸を持つように形成されている。ベースインシュレータ10の両側のロック部11の外形に対応する部分には、突出片35が夫々形成されている。また、シェル30の第1の本体部60の板面には、切り込みによって形成されたバネ片31を備えている。
また、カバーシェル40は、前方の端43と第2の本体部70とを備えている。接触部43の縁部には、凹凸が形成されている。端部43に隣接して、ベースインシュレータ10に装着するために、両側前方に突出し下方折れ曲がった係止片42と後側の突出片45を備えている。また、第2の本体部70の縁部44には、凹凸が形成されている。また、第2の本体部70には、切り込みによって、幅方向に等間隔で、バネ片41が設けられている。このバネ片41は、カバーインシュレータ20の孔部22に装着されて、カバーインシュレータ20とベースインシュレータ10とで、FFCを挟み込む際の圧接力を与える。
図4に最も良く示されるように、本発明の実施の形態に使用されるFFC50は基材51のフィルム上に、細長い導体52があり、その上を接着剤層53を介してシート55で覆われている。一方、基材51の裏面には、接着剤層54を介してシールド層56が設けられている。基材51のフィルムの厚さ及び導体52の厚さ、幅を要求されるインピーダンスマッチングするように設定している。
また、図3に示されるように、FFC50の先端部57は、導体52が露出している。この先端部57に長さ方向に隣接して両側に切り込みによって突出片58が設けられている。この突出片58はベースインシュレータ10の窪み4に収容され、カバーインシュレータ20の両側の突出片21によって押さえられ、固定される。なお、同等の構成であれば、FFC50の代わりにフレキシブル配線基板(FPC)であっても、本発明の実施の形態と同様に用いることができる。
次に、本発明の実施の形態によるコネクタを組み立てるには、ベースインシュレータ10にFFC50の先端部を突出片58を窪みに装着したのち、カバーインシュレータ20をカバーインシュレータ20の突出片21をさらに窪み4に合わせて挟み込み、シェル30をベースインシュレータ10に装着し、カバーシェル40を突出片42をベースインシュレータ10の溝5にはめ込んで合わせることによって固定され、図1及び図2に示すコネクタ103が完成する。
図5に示すように、コネクタ103は、導電性フィルムからなるシールド層56を備えたFFC50がベースインシュレータ10及びカバーインシュレータ20に挟み込まれ、さらに、上下から、カバーシェル20及びシェル30によって挟み込まれた構成である。ここで、シェル30のバネ片31はFFC50の裏面のシールド層に接触して電気接触を得る。また、シェル30の接触部32は、嵌合相手に設けられているグランド機能を有する図示しないシェルと接続するようになっており、このことにより、導電性フィルムからなるシールド層56は電気的に嵌合相手のコネクタのグランドと接続される。
また、FFC50の先端部57の接触面よりもベースインシュレータ30の先端部1が高く形成されている。
図12は、本発明の実施の形態によるコネクタの嵌合相手のコネクタの構造を示す斜視図である。図12を参照すると、嵌合時に前述のシェルと接続するばね片を有する金属部材が組み込まれており、その金属部材には、搭載される基板に接続されるようになっている。このことにより、FFC50に設けられているシールド層56は電気的に基板へ接続されることとなり、信号路に対してグランドとなり得、インピーダンスマッチングを行いかつノイズを遮断する線路を提供することができる。
図13は、従来技術によるコネクタの欠点の説明に供する断面図である。
図13に示すように、単純にインシュレータにFFC50が張ってある場合には、嵌合時に相手側のコンタクトがFFC50の先端に当たってしまい、貼り付け部が剥がれる危険性がある。
しかし、本発明の実施の形態によるコネクタ101では、図6に示すように接続した場合には、嵌合時に相手側のコンタクト81は、FFC50の先端部57に絶対当たることはない。このことにより、このことにより、嵌合時のFPC50の剥がれや、折り曲げによる接触不良を防ぐことができる。
本発明は、FFC/FPCに限定するものではなく、柔軟性を有するフィルム状ケーブル全般に上記要件が適用される。
図7は本発明の第2の実施の形態によるコネクタを示す断面図である。図7を参照すると、ケーブルコネクタ102は第1の実施の形態によるコネクタと略同様の構成であるが、FFCの先端部の構造が、シート55を剥離された状態にあり、グランド導体52aが露出している点で、異なるほかは、略同様の構造である。
FFCの下部のシールド層56は、第1の本体部60のベースインシュレータ10に設けられた貫通した穴3a,3aを介して、ベースインシュレータ10の下側に設けられたシェル30のバネ片31が伸展して、FPCの両側の露出した導体52に接触することで、グランドに接続される構成である。
このような構成の本発明の第2の実施の形態によるコネクタ102によれば、デリケートなEMIについても、グランドの接続のしかた(落とし方)が選択できるので、実装する場合に、設計の自由度を増すことができる。
図8は本発明の第3の実施の形態によるコネクタを示す断面図である。図8を参照すると、ケーブルコネクタ103は第1及び第2の実施の形態によるコネクタと略同様の構成であるが、FFCの構造が異なる。FFCはシート55の上にさらに、別のシールド層56を備えている点で異なっている。
FFCの上部及び下部の夫々シールド層56は、第1の本体部60のベースインシュレータ10と第2の本体部70のカバーインシュレータ20に夫々設けられた貫通した穴3a及び穴部22を介して、ベースインシュレータ10の下側に設けられたシェル30のバネ片31及びカバーインシュレータの上側に設けられたカバーシェル40のバネ片41が伸展して、夫々のシールド層56に接触することで、直接グランドに電気接続される構成である。
このように、本発明の第3の実施の形態によるコネクタによれば、ケーブルを完全に覆い、端部で完全にグランドに落とせば、ノイズ発信と受信に対して強固な防御を実現することができる。
図9は本発明の第4の実施の形態によるコネクタを示す断面図である。図9を参照すると、ケーブルコネクタ104は第1、第2、及び第3の実施の形態によるコネクタと略同様の構成であるが、FFCの構造が異なる。FFCは、第3の実施の形態によるFFCシートと同様にFFCのシート55の上にさらに、別のシールド層56を備えている。
しかしながら、FFCは、シート55を貫通して、信号用及びグランド用の導体52の内のグランド導体に到る貫通穴57を備えている。
FFCの上部及び下部の夫々シールド層56は、第1の本体部60のベースインシュレータ10と第2の本体部70のカバーインシュレータ20に夫々設けられた貫通した穴3a,及び穴部22を介して、ベースインシュレータ10の下側に設けられたシェル30のバネ片31及びカバーインシュレータの上側に設けられたカバーシェル40のバネ片41が伸展して、夫々のシールド層56に接触することで、直接グランドに電気接続される。さらに、グランド導体52と対応する位置に穴部59と、その位置に対応して設けられている第2の本体部70のカバーインシュレータ20に穴部22を介して、カバーインシュレータ20の上側に設けられたカバーシェル40のバネ片41が伸展して、FFCの両側に設けられたグランド用の導体52に接触することで、グランド導体52がグランドとなるカバーシェル40に直接電気接続される構成である。
このように、本発明の第4の実施の形態によるコネクタによれば、第3の実施の形態によるコネクタと同様に、ケーブルを完全に覆い、端部で完全にグランドに落とせば、ノイズ発信と受信に対して強固な防御を実現することができる。
以上説明したように、本発明の実施の形態においては、FFCの構造が異なる場合の接続例について述べたが、FFCは上記実施の形態に限定されず、また、FPCでも良いことは勿論である。
以上の説明の通り、本発明に係るコネクタFは、FFC又はFPCとを電子機器や基板に接続するのに最適である。
本発明の実施の形態によるコネクタを示す斜視図である。 (a)は図1のコネクタの一部省略した部分平面図である。(b)は(a)のコネクタの正面図である。(c)は(a)のコネクタの側面図である。 図1のコネクタの部分分解組立斜視図である。 本発明の実施の形態によるFFCの横断面図である。 図1のコネクタの断面図である。 本発明の実施の形態によるコネクタの動作説明に供せられる部分断面図である。 本発明の第2の実施の形態によるコネクタを示す断面図である。 本発明の第3の実施の形態によるコネクタを示す断面図である。 本発明の第4の実施の形態によるコネクタを示す断面図である。 従来のフレキシブルフラットケーブル(FFC)またはフレキシブル配線基板(FPC)、以下、これらをまとめてFFCで示す)接続用コネクタ一例を示す断面図である。 従来技術によるFFC接続用コネクタのもう一つの例を示す図である。 本発明の実施の形態によるコネクタの嵌合相手のコネクタの構造を示す斜視図である。 従来技術によるコネクタの欠点の説明に供する断面図である。
符号の説明
1 先端部
2 ケーブル支持部
3 穴
3a 貫通穴
4 窪み
5 係止溝
6 端部
10 ベースインシュレータ
11 ロック部
15 ロックレバー
20 カバーインシュレータ
21 突出部
22 穴部
30 シェル
31 バネ片
32 接触部
35,36 突出片
40 カバーシェル
41 バネ片
42 係止片
43 前端
45 突出片
50 フレキシブルフラットケーブル(FFC)
51 基材
52 導体
52a,52b 導体
53,54 接着剤層
55 シート
56 シールド層
57 先端部
57a,57b 穴
58 突出片
59 穴部
60 第1の本体部
70 第2の本体部
90 プリント基板等90
93 係止部
101,102,103,104 コネクタ
110 ベースハウジング
111 開溝部
112a コンタクト
113 支持部
120 FFC接続用コネクタ
124a,124b,124c 平坦面
125a,125b,125c 傾斜面
126a,126b ピン
127a,127b 溝
130 ロック機構
132 開口
133a〜133d 枠辺
140 コネクタ
150a,150b ロック機構

Claims (5)

  1. FFCからなるコンタクト部材を保持するインシュレータ部と、前記インシュレータを覆うシェル部とを備え、前記コンタクト部材は基材と、前記基材の一面に配設された複数の導体と、前記基材の他面に配設されたシールド層とを備え、
    前記シェル部は相手側シェルと接続する接触部と、前記インシュレータ部を覆い対向する第1及び第2の本体部とを有し、第1及び第2の本体部の夫々はバネ片を有し、前記インシュレータ部は、ベースインシュレータとカバーインシュレータとを備え、前記ベースインシュレータは、前記コンタクト部材と前記シェル部の接触部とを対向載置する嵌合部と、前記第1の本体部のバネ片に対応する貫通孔とを有し、
    前記ベースインシュレータと前記カバーインシュレータとにより前記コンタクト部材を挟みつけ、前記第1及び第2の本体部のいずれか一方のバネ片により前記コンタクト部材の前記シールド層とが接続するようにしたことを特徴とするコネクタ。
  2. 請求項1に記載のコネクタにおいて、前記ベースインシュレータの嵌合部は相手側との嵌合側端部に凸状部を有し、前記凸状部の高さは、前記コンタクト部材の厚さよりも大であることを特徴とするコネクタ。
  3. 請求項1に記載のコネクタにおいて、前記カバーインシュレータの前記コンタクト部材の電気的にグランドを指定される端子に向かい合う位置に、貫通穴を設け、前記第2の本体からバネ片を伸展させ、前記第2の本体が直接グランドに電気接続されるように構成したことを特徴とするコネクタ。
  4. 請求項1に記載のコネクタにおいて、前記FFCはシート表面にシールド層を設けられ、前記第2の本体からバネ片を伸展させ、前記カバーインシュレータの前記バネ片に対応する位置に貫通穴を設け、前記第2の本体が前記シールド層に電気的に直接接続されるように構成したことを特徴とするコネクタ。
  5. 請求項4に記載のコネクタにおいて、前記コンタクト部材の電気的にグランドを指定される端子の位置のシールド層と、前記カバーインシュレータの前記端子に対向する位置とに夫々貫通穴を設け、前記第2の本体から前記バネ片を伸展させて、前記第2の本体が直接グランドに電気接続されるように構成したことを特徴とするコネクタ。
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