JP2007258054A - 平型回路基板用電気コネクタ - Google Patents

平型回路基板用電気コネクタ Download PDF

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Abstract

【課題】コネクタを大型化することなく、可動部材が外れない、平型回路基板用電気コネクタを提供する。
【解決手段】 可動部材40は、開位置にて、カム部44が自由状態での二つの支持腕14,16の間に挿入可能であり、一方の支持腕16には挿入後のカム部44と係合して抜出防止を図る係止部16Bが形成され、規制金具30が上記端子と平行となる位置に設けられ、可動部材40が規制金具30に対応する位置に被規制部45を有し、上記規制金具30が規制腕部33を有していて、端子がハウジング20に保持された状態で、可動部材を開位置でそのカム部44にて二つの支持腕間14,16に挿入配置され、該カム部44が上記一方の支持腕16の係止部16Bと係合する位置にあり、規制金具30がハウジングに挿入されて規制腕部33にて可動部材40の被規制部45を規制して上記カム部44が上記係止部16Bとの係合を維持している。
【選択図】 図2

Description

本発明は平型回路基板用電気コネクタに関する。
平型回路基板としては、フレキシブルプリント基板(FPC)、フラットケーブル等が知られている。かかる平型回路基板を、接続対象部材、例えば、他の回路基板に接続させる電気コネクタとしては、例えば、特許文献1に開示されているコネクタが知られている。
この特許文献1のコネクタは、添付図面の図3及び図4に示されているように、金属板の板面を維持したまま加工された端子51が板面に対して直角な方向でハウジング52に複数保持されて形成されている。
端子51は略横H状をなし、上腕と下腕とが中間で連結された形をなしている。上腕は連結部分を支点として梃子状に弾性傾き変位可能となっている。上腕は、支点部53より右側に支持腕54Aを形成し、左側に突状の接触部54Cを有する接触腕54Bを形成している。下腕は、支点部53より右側に支持腕55Aとその先方に接続部55Bとを有し、左側には、突部55Cを有する固定腕55Dが形成されている。
ハウジング52には端子51を挿入する溝56が端子51に対応して形成されており、図3にて右方から挿入可能となっている。すべての溝56はハウジング52の左部開口57で連通され、又、右部開口58でも連通されている。左部開口57から平型回路基板が接触腕54Bと固定腕55Dの間に挿入されるようになっている。そして、右部開口部58には、可動部材59が回動自在に配設されている。
可動部材59は、ハウジング同様、電気絶縁材で作られており、図3に見られるようンに、操作部59Aと、回動被案内部59Bと、押圧部59Cと、さらには軸部59Dとを有している。
操作部59Aはハウジング52の右部開口58から突出してレバー状をなしている。回動被案内部59Bは円弧状断面を有していて、端子51の下腕の支持腕55Aに対応して形成された凹部にて、回動案内されている。押圧部59Cは操作部59Aにて可動部材59が時計方向に閉位置へ向けて回動されたときに、端子51の上腕の支持腕54Aを上方へ押圧する。
回動部材59の幅方向両端には、上記回動被案内部59Bの円弧の中心線の延長上に中心を有して突出する軸部59Dが形成されている。該軸部59Dは、可動部材59の回動時に、上記回動被案内部59Bと相俟って、可動支持そして案内される。
ハウジングの側壁60の内側には、テーパ溝部61とこれに隣接して段状溝部62が形成されており、かつ上記側壁60とハウジングの上壁63との境部にはスリット64が形成されている。このスリット64は側壁60が外側へ弾性撓みすることを可能としている。上記可動部材59は、図3にて右方からそして図4では右上方からハウジング52へ組み込まれる。その際、軸部59Dは上記側壁60のテーパ溝61を移動しつつ該側壁60を外側へ弾性撓み変形させて段状溝部62へ収まる。軸部59Dがこの段状溝部62内に収まると、上記弾性撓み変形は解除され、軸部59Dは、上記段状溝部62と係合して、外力を受けても外れにくくなる。
特開平11−031561
このように、特許文献1のコネクタにあっては、端子の配列方向で可動部材の両側端に設けられた軸部がハウジングの段状溝に係止して可動部材の外れ防止を図っている。
しかしながら、端子の数が多くなると、上記可動部材は両側端間の幅寸法が大きくなり撓みが生じやすくなる。両側端間の範囲では、端子の支持腕に形成された凹部で若干の外れ防止効果があるが、可動部材に外力が作用して上記の撓みが生ずると、可動部材の回動被案内部がこの凹部から容易に出てしまい、外れ防止は上記軸部のみに頼らざるを得ない。これは、軸部に負荷が大きくかかること、上記撓みにより軸部の段状溝部との係止深さが小さくなること、軸部からの大きな力を受けて側壁が開いてしまい、さらに係止深さが小さくなることを意味している。その結果、軸部の破損、可動部材の外れが生ずる虞れが出てくる。したがって、可動部材を開閉操作したり、あるいは可動部材に不用意な外力が作用したときに、可動部材が外れて平型回路基板が端子と接触しなくなり、コネクタとしての機能が失われることとなる。
本発明は、このような事情に鑑み、コネクタを大型化することなく、可動部材の外れをさらに確実に防止し、特に端子の数が多くなっても、その外れ防止効果を確保できる平型回路基板用電気コネクタを提供することを課題とする。
本発明に係る平型回路基板用電気コネクタは、金属板の板面を維持したまま加工して得られる端子が上記板面に直角な方向で間隔をもってハウジングに複数保持され、該端子は二つの支持腕がこれらを連結する支点部から一方へほぼ平行に延びて設けられていると共に他方へ延びる少なくとも一つの接触腕を有し、該接触腕との接触位置に挿入された平型回路基板と該接触腕との接圧を高めるための可動部材がカム部を有し、該カム部が上記二つの支持腕の間に配されて、可動部材が上記平型回路基板の挿入を可能とする開位置と上記接圧を高める閉位置との間を回動可能に支持されている。
かかる電気コネクタにおいて、本発明では、可動部材は、開位置にて、カム部が自由状態での二つの支持腕の間に挿入可能であり、少なくとも一方の支持腕には挿入後のカム部と係合して抜出防止を図る係止部が形成され、さらには、規制金具が上記端子と平行となる位置に設けられ、可動部材が規制金具に対応する位置に被規制部を有し、上記規制金具が規制腕部を有していて、端子がハウジングに保持された状態で、可動部材を開位置でそのカム部にて二つの支持腕間に挿入配置され、該カム部が上記一方の支持腕の係止部と係合する位置にあり、規制金具がハウジングに挿入されて規制腕部にて可動部材の被規制部を規制して上記カム部が上記係止部との係合を維持していることを特徴としている。
このような構成に成る本発明によると、カム部と被規制部とが同一回動軸線を有し、カム部にて回動軸線に対して一方の側で端子が、そして被規制部にて回動軸線に対して反対側で規制金具がそれぞれ上記カム部そして被規制部を規制するように位置し、その規制が上記軸線を挟みこむようにして行われるので、可動部材は上記係止部との係合位置からずれないため、可動部材は外れることがない。上記規制金具を設けることにより、コネクタは端子の配列方向で規制金具の板厚程度しかコネクタは大きくならないのでコネクタの大型化にはつながらない。又、端子の配列方向で、規制金具の位置を適宜設定できる。例えば、両端、あるいはこれに加え、中間部の位置に配置できる。
本発明において、可動部材のカム部は、可動部材の開位置にて二つの支持腕の間隔よりも小さく、閉位置にて該間隔よりも大きい寸法となっているようにすることができる。こうすることにより、可動部材は、開位置での挿入が楽に行え、閉位置にもたらすことで平型回路基板への加圧力を十分に確保できる。
本発明において、係止部は少なくとも一方の支持腕に凹部として形成されれば十分である。カム部は、二つの支持腕間に挿入された後に、上記一方の支持腕の凹部にもたらされ、しかる後に、規制金具での規制により上記凹部からずれないようになる。
本発明において、規制金具の規制腕部は端子の他方の支持腕に対応して延びかつ位置するようにできる。この場合、上記規制金具は規制腕部が端子の挿入方向と反体方向からハウジングへ挿入されることにより、端子の配列方向で上記支持腕に対応する位置にもたらされて、回動軸線に対して規制腕部と支持腕が互に反対側にくる。
さらには、本発明において、規制金具はハウジング底面から露出する固定脚を有しているようにすることができる。かかる固定脚を有しているようにすれば、コネクタが回路基板に取りつけられたとき、該固定脚を該回路基板へ半田等で固定でき、その結果、コネクタの上記回路基板での保持力が強固となる。
本発明は、以上のように、規制金具を端子の配列に加えるだけで、可動部材の回動中心部分を、端子と上記規制金具とで規制するように支持することとしたので、回動中心部分は端子に形成された係止部から出ることなく係止を維持し、可動部材の回動操作時、あるいは可動部材が不用意な外力を受けたときでも、可動部材は外れない。又、端子の数が多くなっても、例えば、端子の配列方向中間位置に一つでも規制金具を設ければ、簡単にそして確実に外れを防止できる。本発明の規制金具は、端子と同様な金属板部材で作ることができるので、この規制金具の配設によって上記配列方向のコネクタ寸法は、規制金具の板厚分程度しか大きくならない。
以下、添付図面の図1及び図2にもとづき、本発明の一実施形態を説明する。
図1は本実施形態のコネクタの組立過程における断面図であり、(A)は配列された複数の端子のうちの一つにおける断面で、(B)は端子に並んで配設された規制金具の配設位置での規制金具配設前の状態における断面を示している。
図1(A)において、電気絶縁材を成形して得られるハウジング20に端子10が保持されている。
端子10は、金属板の板面を維持したまま、例えば、打抜きにより加工されており、この板面に直角な方向に間隔をもって配列されている。この端子10は、図1(A)に見られるごとく、略横H字をなしていて、ほぼ平行な上腕11と下腕12とを有し、両腕11,12は連結部13で一体に連結されている。
上記上腕11は、連結部13より右方で上支持腕14、左方で上接触腕15をそれぞれ形成している。又、上記下腕12は連結部13より右方で下支持腕16、左方で下接触腕17をそれぞれ形成している。
上記上支持腕14には、その右端近傍に、凹円弧状の受圧部14Aが形成されており、上記上接触腕15には、その左端近傍に、下方に向いた突起状の上接触部15Aが設けられている。
上記下支持腕16には、その長手方向中間部に凹部16Aが形成され、該凹部16Aよりも右端にかけてハウジング20外に突出する接続部18が設けられている。上記凹部16は、その右縁が凹円弧状の係止部16Bをなし、該係止部16Bは上記上支持腕14の受圧部14Aと対向して位置している。上記凹部16Aは係止部16Bから直線部を経て延びており、その横方向距離は上記係止部16Bと受圧部14Aとの間隔よりも若干大きくなている。又、上記接続部18は、上記ハウジング20から右方に延出していると共にハウジング20の底面よりも若干下方に突出しており、コネクタが回路基板上に配されたときに上記接続部18の下縁18Aが回路基板上の対応回路部に接面し、ここに半田接続されるようになっている。この接続脚18の左縁は凹弯曲した被取付部18Bが形成されていて、ハウジングの底壁端部に嵌着取付されるようになっている。
上記下接触腕17には、その左端近傍に、上方に向いた突起状の下接触部17Aが形成、又連結部13寄りの位置には、被固定突起17Bが上方に向けて設けられている。
このように形成される端子10は、紙面に直角な方向に間隔をもって、板面同士が平行となるようにして、複数配列されている。各端子10は対応してハウジング20に形成された端子溝に圧入され保持されている。
ハウジング20は、上記複数の端子10のそれぞれを収容する端子溝21が図1(A)の紙面に平行なスリット状に左右へ貫通して形成されており、これらの端子溝21は左部側領域と右部側領域でそれぞれ紙面に直角方向に連通して左部開口22と右部開口23とを形成している。左部開口22は、図示しない平型回路基板が端子10の上下接触部15A,17A間に挿入されるための空間を形成し、右部開口23は、端子10の上腕11の上支持腕15に作用する下述の可動部材の配置そして回動のための空間を提供する。また、この可動部材の回動のためにハウジング20は上壁が大きく開放されている。
上記ハウジング20は、図1(B)のごとく、上記複数の端子10の配列範囲外で両端の端子10に隣接して、後述の規制金具を収容するための金具溝24が形成されている。この金具溝24も、端子溝11と同様に紙面に平行なスリット状をなし左右に貫通して形成され、左部領域では上記左部開口22と連通し、右部領域では右部開口23と連通している。この金具溝24は、ここに収められる規制金具が左方から挿入される関係上、ハウジング20は少なくともその下壁が左端側で切欠かれた切欠部24Aが形成されている。ハウジングの下壁は、上記右部開口23に対応する位置に段状低部25が形成されている。この段部低部25は、左右方向にて、上記端子10の下支持腕16に形成された凹部16Aの範囲を含む範囲にわたり形成されている。
上記ハウジング20の金具溝24に挿入される規制金具30は、図2(B)に見られるように、左方から、すなわち端子10の挿入方向とは逆方向に、上記金具溝24に挿入される。この規制金具30は、本実施形態においては、端子10と同様に、金属板の板面をそのまま維持して作られており、基部31、固定腕部32、そして規制腕部33とを一体に有している。
上記規制金具30の基部31は、上記金具溝24内に収められた状態では、該金具溝24の左部開口22の領域から下方に開口して形成された切欠部24Aにまで及び、ハウジング20の下方へ若干突出してその下縁が固定脚31Aを形成している。
固定腕部32は、ハウジング20の上壁と下壁との間に圧入される腕状をなし、その下縁に係止突起32A,32Bを有し、圧入時にハウジングの下壁の面に喰い込んで抜けの防止が図られている。
規制腕部33は、上記固定腕部32よりも幅が小さく形成されハウジングの右部開口23内まで延びている。この規制腕部33は左右方向で端子10の上支持腕14と同程度に延び、紙面に直角方向から見たときに、該上支持腕14とほぼ同じ位置にあり、特にその下縁33Aは該上支持腕14の下縁と対応した位置にある。
可動部材40は、ハウジング20と同様な電気絶縁材で作られており、レバー状をなしている。図1(A),(B)に見られるように、開位置にある可動部材40は、下半部がハウジング20の右部開口23内にあり、上半部がハウジング20から上方へ突出し操作部41を形成している。この可動部材40の下半部には、紙面に直角方向で、端子溝21そして金具溝24に対応する位置に、左右に貫通し左部下方に開口せるスリット42,43がそれぞれ形成されている。このスリット42,43は、端子10の上支持腕14そして規制金具30の規制腕部33のそれぞれの進入を可能としている。上記スリット42の右下部にはカム部44が、そしてスリット43の右下部には被規制部45が、それぞれ島状に設けられている。可動部材40は、縦長の姿勢をとる開位置と横長の姿勢をとる閉位置との間で回動可能であるが、カム部44の範囲内そして被規制部45の範囲内に回動中心44A,45Aが在り、互いに位置が一致している。
カム部44は、図1(A)の状態で、横長な長円形断面を有し、該カム部44の右部の円弧の半径が端子の下支持腕16に形成された係止部16Bの円弧の半径とほぼ同じで、該カム部44の左部の円弧の半径が上支持腕14の受圧部14Aの円弧の半径とほぼ同じとなっている。本実施形態では、実質的にこれら四つの円弧の半径はほぼ等しい。そして図1(A)における上記カム部44の高さ寸法は、上支持腕14の直状下縁と下支持腕16の係止部16Bの上縁との間隔よりも小さく、図1(A)で矢印Aで示される方向にカム部44が難なく上支持腕14と下支持腕16の間に進入できるようになっている。さらに、上記カム部44は、上記回動中心44Aに対して、右部よりも左部の方に延びており、カム部44の横方の幅は、上記上支持腕14の受圧部14Aと下支持腕16の係止部16Bとの間隔よりも大きく、可動部材40が閉位置へ回動したときに、カム部44が上支持腕14を上方にもち上げて撓み変形させるようになっている。
被規制部45は、回動中心45Aに対して、下方よりも上方へそして右方よりも左方へ延びていて、全体として正方形が右下部と左上部で円弧状部で丸味が与えられた断面形状をなしている。この被規制部45は、図2(B)において、その高さ及び幅が規制金具30の規制腕部33の下縁33Aとハウジング20の段状低部25との間隔とほぼ同じであり、回動中心45Aを中心に回動したときに上記左上部の円弧状部がその回動を円滑ならしめており、回動角がどこにあっても、上記規制腕部33の下縁33Aがこの被規制部45に接触もしくは、至近している。また、右上部と左下部で丸味が形成されていないのは、所定角以上回動しないようにするストッパとしての役目をもたす理由による。
かかる構成の本実施形態のコネクタは、次の要領で組み立てられ、また、使用される。
(1)組み立てに際しては、先ず、複数の端子10がハウジング20の対応端子溝21へ挿入される。この端子10のハウジング20への挿入は、図1(A)に見られるごとく、ハウジング20の右部開口23から左方へ向けてなされる。下接触腕17の被固定突起17Bがハウジングの固定部に喰い込むと共に、接続部18の被取付部18Bがハウジングの底壁端面に嵌着されて、端子10の位置が固定されると共に、抜けが防止される。
(2)次に、可動部材40を、図1(A)のごとく組み入れる。同図の姿勢において可動部材40はそのカム部44が、右部開口23にて、難なく端子10の上支持腕14と下支持腕16の間に矢印A方向に進入する。このとき、被規制部45も図1(B)のごとく矢印A方向に移動する。
(3)図1(A),(B)にて矢印A方向に進入したカム部44そして被規制部45は、上方に浮いた位置にある。次に、同図で矢印Bに見られるように上記カム部44そして被規制部45を下方へ落し込む。この状態では、カム部44が端子10の凹部16Aに収まって該カム部44の右下部で係止部16Bと係止し、被規制部45はハウジングの段状低部25に当接する。したがって、カム部44が係止部16Bと横方向に係合しているので、一応可動部材40の右方への抜けは防止されている。しかし、カム部44と被規制部45は矢印Bと逆方向、すなわち上方へもち上がる可能性が残されており、仮りにもち上がったときには、矢印A方向とは逆方向に引かれれば可動部材40は簡単に外れてしまう。
(4)そこで、図2(A),(B)に見られるように、カム部44と被規制部45が落し込まれた状態で、左部開口22から、矢印Cの方向に、規制金具30を対応せる金具溝24へ挿入する。基部31は左部開口22内にあって下縁たる固定脚31Aがハウジング20の底面から突出する。また固定腕部32は、ハウジング20の上壁と下壁の間に圧入され、係止突起32A,32Bがこの下壁の上面に食い込み、規制金具30の抜けを防止する。規制腕部33はその下縁33Aが上記可動部材40の被規制部45の上面に接触もしくは至近して、これによって、この被規制部45は最早上方へは浮き上らない。したがって、可動部材40は、ハウジング外へ抜け出すことはない。かくして、コネクタ自体の組み立ては完了する。
(5)しかる後に、コネクタを回路基板へ取りつけ、さらには平型回路基板、例えば、フレキシブル回路基板が接続される。コネクタの回路基板への取付けは、端子10の接続部18がその下縁18Aで回路基板の対応回路部上に配された後に半田接続され、又、規制金具30の固定脚31Aが回路基板の対応固定部上に配された後に半田固定されることにより行われる。
(6)最後に、平型回路基板を左部開口22から上接触腕15と下接触腕17との間に挿入し、しかる後に、可動部材40を横方向となる閉位置まで回動させる。可動部材40は、カム部44が端子10の係止部16Bで、そして被規制部45が規制金具30の規制腕部33とハウジング10の段状低部25とで、それぞれ案内支持されつつ閉位置へ向け回動し、閉位置直前位置から上記カム部44が縦長状態で上支持腕14を受圧部14Aにて上方へ圧して該上支持腕14を撓せる。この上支持腕14は連結部13を支点として梃子状に傾斜するように撓み、その結果、上接触腕15は上記連結部13を支点として梃子状に下方に向け撓み、その接触部15Aにて平型回路基板を下接触腕17の接触部17Aに圧しその接触圧を高める。かくして、平型回路基板はその接点が接触する接触部15A及び接触部17Aの少なくとも一方で端子10と接触し、該端子10を経て回路基板と電気的に接続される。
本発明は、図1及び図2に図示された形態に限定されず、種々変更が可能である。
例えば、規制金具は、その規制腕部が可動部材の被規制部と常時接触している必要はなく、カム部が係止部から外れてしまわない程度ならば、被規制部との間に隙間を生じていてもよい。又、カム部はその形状も図示の例に限定されず、例えば偏心円形カムであってもよい。
又、規制金具は、その固定腕部が横方向からの圧入によらずとも、一旦横方向に挿入後に上下いずれかの方向にハウジングの対応溝等に押し込まれるようにして固定されてもよい。
さらに、規制金具は、その強度の向上のために、部分的に、屈曲されていてもよい。
さらには、規制金具は、端子の配列範囲外で最端の端子に隣接して配置することに限定れず、配列範囲内に配置してもよい。
本発明の一実施形態のコネクタの断面図であり、規制金具取付前で可動部材の装着途中における状態を示し、(A)は端子位置、(B)は規制金具の取付予定位置での断面である。 図1のコネクタで規制金具取付後で可動部材が開位置にある状態の断面図であり、(A)は端子位置、(B)は規制金具位置での断面である。 従来のコネクタの断面斜視図である。 図4のコネクタの異なる方向からみた部分破断斜視図である。
符号の説明
10 端子 30 規制金具
13 支点部(連結部) 31A 固定脚
14,16 支持腕 33 規制腕部
16B 係止部 40 可動部材
15,17 接触腕 44 カム部
20 ハウジング 45 被規制部

Claims (5)

  1. 金属板の板面を維持したまま加工して得られる端子が上記板面に直角な方向で間隔をもってハウジングに複数保持され、該端子は二つの支持腕がこれらを連結する支点部から一方へほぼ平行に延びて設けられていると共に他方へ延びる少なくとも一つの接触腕を有し、該接触腕との接触位置に挿入された平型回路基板と該接触腕との接圧を高めるための可動部材がカム部を有し、該カム部が上記二つの支持腕の間に配されて、可動部材が上記平型回路基板の挿入を可能とする開位置と上記接圧を高める閉位置との間を回動可能に支持されている電気コネクタにおいて、
    可動部材は、開位置にて、カム部が自由状態での二つの支持腕の間に挿入可能であり、少なくとも一方の支持腕には挿入後のカム部と係合して抜出防止を図る係止部が形成され、さらには、規制金具が上記端子と平行となる位置に設けられ、可動部材が規制金具に対応する位置に被規制部を有し、上記規制金具が規制腕部を有していて、端子がハウジングに保持された状態で、可動部材を開位置でそのカム部にて二つの支持腕間に挿入配置され、該カム部が上記一方の支持腕の係止部と係合する位置にあり、規制金具がハウジングに挿入されて規制腕部にて可動部材の被規制部を規制して上記カム部が上記係止部との係合を維持していることを特徴とする平型回路基板用電気コネクタ。
  2. 可動部材のカム部は、可動部材の開位置にて二つの支持腕の間隔よりも小さく、閉位置にて該間隔よりも大きい寸法となっていることとする請求項1に記載の平型回路基板用電気コネクタ。
  3. 係止部は少なくとも一方の支持腕に凹部として形成されていることとする請求項1に記載の平型回路基板用電気コネクタ。
  4. 規制金具の規制腕部は端子の他方の支持腕に対応して延びかつ位置していることとする請求項1に記載の平型ケーブル用電気コネクタ。
  5. 規制金具はハウジング底面から露出する固定脚を有していることとする請求項1又は請求項4に記載の平型回路基板用電気コネクタ。
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