JP2007299586A - 電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】薄肉した厚みを有して帯状体を把持可能な新規の電気コネクタを提供する。
【解決手段】本発明の電気コネクタは、２種類のコンタクト素子２，３を具備し、アクチュエータ５の回動によって、アクチュエータ５の動作部が一方のコンタクト素子３を下方向に押圧し、当該一方のコンタクト素子３からの応力によって動作部が上方向に移動する。それによって、他方のコンタクト素子２の空中支持された棒状部の一端部近傍１２が上方向に弾性変形し、てこの原理により末端部１５を支点として他方のコンタクト素子２の棒状部の他端部近傍１３が下方に移動することで帯状体９を強固に把持する。
【選択図】図４

Description

本発明は、電気配線を有するフレキシブルな帯状体（例：平形柔軟性ケーブル）を把持した際に電気接点を形成する電気コネクタに関し、より詳細には、所定間隔で千鳥状に接点を形成するように配列されたコンタクト素子を備えた電気コネクタに関するものである。

従来から、プリント配線等の電気配線を有する帯状体は、その厚みの薄さや柔軟性の面で多くの電気配線に用いられる。当該帯状体の電気配線は、電気コネクタを介してプリント配線基板等の電気配線と電気的に接続される。当該電気コネクタは、そのハウジング内に複数のコンタクト素子と回動自在のアクチュエータと称する操作部とを備えており、そのアクチュエータの回動動作によってコンタクト素子を弾性変形させ、所定の接点位置で帯状体を把持することができる。

特許文献１には、２種類の形態のコンタクト素子を備えた電気コネクタが開示されている。２種類の形態のコンタクト素子は、帯状体の挿入方向に対して所定間隔を有する接点配列を形成する。第１コンタクト素子は、同端側で連接されて片持ち梁状に上側及び下側ビームを備えた形態を有し、第２コンタクト素子は、同端側で連接されて片持ち梁状に上側ビームと下側ビームとを備え、上側ビームの末端部と連接部を介して空中支持された棒状ビームを備えた形態を有する。いずれも、第１コンタクト素子の上側ビーム、及び第２コンタクト素子の棒状ビームにおいて、アクチュエータの軸回りに回動する動作部と係止している。

アクチュエータの開状態について説明すると、第１コンタクト素子においては、アクチュエータの動作部における長手方向の断面形状部が上側ビームを押し上げるように弾性変形しているので、上側ビームと下側ビームとの対向間隔が広げられている。第２コンタクト素子においては、アクチュエータの動作部における短手方向の断面形状部が棒状ビームの一端部近傍と係止し、帯状体との接点を形成する他端部近傍が帯状体の厚みと略同間隔となるように下側ビームと離隔して位置している。

次に、アクチュエータの閉状態について説明すると、第１コンタクト素子においては、アクチュエータの動作部における短手方向の断面形状部が上側ビームと係止することとなり、上側ビームが弾性復元して上側ビームと下側ビームとの間の対向間隔を狭める。第２コンタクト素子においては、アクチュエータの動作部における長手方向の断面形状部が棒状ビームの一端部近傍を押し上げるように弾性変形しているので、てこの原理によって帯状体との接点を形成する他端部近傍がアクチュエータの開状態時に比して下側ビームと接近方向に位置することになる。このようにして、２種類のコンタクト素子は帯状体を把持することができる。

特許文献１の電気コネクタでは、アクチュエータの開状態で帯状体が挿入されると、該帯状体は、第２コンタクト素子の棒状ビームにおける他端部近傍と接触しながら低挿入力（Ｌｏｗ Ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ Ｆｏｒｃｅ（以下、ＬＩＦと示す））で挿入されるとともに、第１コンタクト素子とは接触せずに無挿入力（Ｚｅｒｏ Ｉｎｓｅｔｉｏｎ Ｆｏｒｃｅ（以下、ＺＩＦと称す））で挿入される構造を実現している。当該構造は、帯状体が通常は柔軟性を有しており、無負荷で挿入された後にアクチュエータが閉状態にされた場合、２種類のコンタクト素子で同時に帯状体を把持することとなり、帯状体に撓みが発生し易くなるのを防止する利点がある。

特許公報第３６１９８２２号

特許文献１に係る電気コネクタは、第１コンタクト素子において、アクチュエータの動作部と係止する部分が鉤状に形成されており、アクチュエータの開状態で上側ビームを持ち上げることによって帯状体を挿入する構造であるため、上側ビームの動作範囲を確保するために、電気コネクタにおけるハウジングの厚み方向の間隔を広くする必要がある。その結果、ハウジングの厚みが大きくなり、電気コネクタ全体が大型化してしまう嫌いがある。
また、上記のような利点を有する電気コネクタは、産業界において多様な形態で供給されることが要請されているという実情もある。

したがって、本発明の目的は、アクチュエータを開閉する際に、第１コンタクト素子においては、上側ビームの可動域を下側基部ビームに対して離隔方向に移動しないように制限し、第２コンタクト素子においては、電気コネクタの厚肉化とは無関係である空中支持部にアクチュエータ動作部との係止部を設けた構造によって電気コネクタの薄肉化に寄与し、新規的な形態を有する電気コネクタを提供することである。
なお、本願明細書に用いられる上下方向は便宜上相対的関係を示すものに過ぎない。また、回転、上下逆、９０°回転したものは本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上述の目的を達成するために、本発明による電気コネクタは、第１棒状基部と、第１棒状基部の一端部近傍を基端として上側に延びる支持部を介して第１棒状基部と離隔距離を有して該第１棒状基部の他端部方向に延びる第１支持片と、該第１支持片の末端部から第１棒状基部の他端部方向に延びる第１脚部と、前記第１支持片の末端部から第１棒状基部の一端部方向に延びる第２脚部とを備えた第１コンタクト素子と、
第２棒状基部と、第２棒状基部の一端部近傍を基端として上側に延びる支持部を介して第２棒状基部と離隔距離を有して第２棒状基部の他端部方向に延びる末端部とを有する第２支持片とを備えた第２コンタクト素子と、
第１コンタクト素子と第２コンタクト素子とが挿入されるハウジングと、
第１脚部の下側で係止された軸部と、該軸回りの回動により前記第２支持片末端部近傍の上側と係合する動作部とを備えた回動式アクチュエータと、
を備えており、
前記回動によって、前記動作部が前記第２支持片末端部近傍を押圧し、該押圧力に対する反力によって前記軸部が上方向に移動することを特徴とする。
（２）また、本発明による電気コネクタは、前記回動式アクチュエータの軸部の上方向への移動によって第２脚部の末端部が下方向に移動することが好ましい。
（３）さらに、本発明による電気コネクタは、第１コンタクト素子と第２コンタクト素子とが対向方向からハウジングに挿入されることが好ましい。
（４）さらに、本発明による電気コネクタの第１コンタクト素子および第２コンタクト素子は、ハウジングに挿入する方向に対して互いに離隔した位置で千鳥状に接点列を形成するように配列されることが好ましい。
（５）さらに、本発明による電気コネクタは、前記ハウジングが帯状体を挿入できる挿入口を有し、前記接点列は、第１コンタクト素子の接点が、第２コンタクト素子の接点に対して帯状体の挿入方向奥側に位置していることが好ましい。

（１）本発明は、回動式アクチュエータの回動によって、動作部が第２コンタクト素子の第２支持片末端部近傍を押圧し、該押圧力に対する反力によって軸部が上方向に移動することに伴って第１コンタクト素子の第１脚部を上方向に移動させた構造によって、２種類のコンタクト素子を連動させる新規的な形態の電気コネクタを提供することができる。
また、本発明による電気コネクタでは、第２コンタクト素子の第２支持片の末端部近傍が下側方向に移動するのみであるため、電気コネクタの厚みを大きくする一因とはならず、かつ、第１コンタクト素子の第１脚部及び第２脚部と第１支持片との支持点が下側に位置するように設計することにより、電気コネクタの厚みの薄肉化にも寄与する。
（２）本発明による電気コネクタは、第２脚部の末端部が下側に移動するので、ＬＩＦの状態から帯状体に撓みを与えることなく第１棒状基部との間で把持することができる。
（３）本発明による電気コネクタは、第１コンタクト素子と第２コンタクト素子とが対向方向からハウジングに挿入されるので、ハウジングにおける各コンタクト素子との係止部を各コンタクト素子の配列方向に幅広に形成し、各コンタクト素子とハウジングとの係止領域を大きくして強固に係止することができるとともに、コンタクト素子と帯状体との接点の位置を挿入方向で容易に設計することができる。
（４）本発明による電気コネクタは、千鳥状に接点列を形成するように配列されるので、接点の配列間隔の狭小化を図ることができる。
（５）本発明による電気コネクタは、第１コンタクト素子の接点が、第２コンタクト素子の接点に対して帯状体の挿入方向奥側に位置しているので、ＬＩＦで挿入される帯状体の挿入距離を短くして帯状体と第１コンタクト素子との接点における磨耗を最小限に抑制することができる。

本発明の好ましい実施形態について実施例を挙げ、図面を参照して説明する。なお、各図において、同じ構成要素には同じ符号を用い、適宜その説明を省略する場合がある。
また、実施形態において用いられる上下方向は、第１棒状基部１０又は第２棒状基部２０に対する離隔方向を上方向、接近方向を下方向とする。

図１は、本発明による電気コネクタ１の実施形態を示す全体斜視図であって、（ａ）では、後述するアクチュエータ５の開状態を示し、（ｂ）では、（ａ）における閉状態を示し、（ｃ）では、帯状体を挿入した閉状態を示している。
当該電気コネクタ１は、アクチュエータ５の開状態のときに、例えば、フィルム状の電気配線ケーブルやフレキシブルプリント配線ケーブル等の帯状体９を矢印Ａ方向から挿入した場合に、アクチュエータ５を閉状態への回動動作によって帯状体９を把持することができる（図１（ｃ）参照）。
また、当該電気コネクタ１は、複数の第１コンタクト素子２、複数の第２コンタクト素子３、ハウジング４、回動式アクチュエータ５、及びガイドプレート６を有して構成され、複数の第１コンタクト素子２及び複数の第２コンタクト素子３が、それらの挿入方向に対して互いに離隔した位置で千鳥状に帯状体９との接点列を形成するように配列されている。
第１コンタクト素子２は、矢印Ａ方向から溝部に沿ってハウジング４内の画成部１６に当接するまでハウジング４に挿入され、ハウジング４の底端縁部にて係止及び固定される（図２参照）。
第２コンタクト素子３は、矢印Ａと対向する矢印Ｂ方向から溝部に沿ってハウジング４の底端縁部に係止及び固定されるまでハウジング４に挿入されている（図３参照）。
第１コンタクト素子とハウジングとの係止部と、第２コンタクト素子とハウジングとの係止部とは対向する縁部に形成されるので、隣接するコンタクト素子との間隔を幅広に形成することができる。
回動式アクチュエータ５には、第１コンタクト素子２と協働し上記接点列方向に延びた軸部７と、該軸７回りの回動により第２コンタクト素子３と協働し上記接点列方向に配列された複数の動作部８とが設けられている。

図２は、電気コネクタ１の第１コンタクト素子２の断面図を示しており、帯状体が無挿入で、（ａ）はアクチュエータが開状態であるときを示し、（ｂ）はアクチュエータが閉状態であるときを示している。
図４は、電気コネクタ１の第１コンタクト素子２の断面図を示しており、帯状体が挿入された状態で、（ａ）はアクチュエータが開状態であるときを示し、（ｂ）は帯状体９を把持した状態で、アクチュエータが閉状態であるときを示している。

第１コンタクト素子２は、図２に示されたように、ハウジング４内に配置され、第１棒状基部１０、第１支持片１１、第１脚部１２、及び第２脚部１３を有して構成される。
第１支持片１１は、第１棒状基部１０の一端部近傍を基端として上側に延びた支持部１４から、第１棒状基部１０と離隔距離を有して第１棒状基部１０の他端部方向に延びた形状を有する。
また、第１脚部１２は、第１支持片１１の末端部１５から第１棒状基部１０の他端部方向に延びて軸部７と係止するように略鉤状に形成され、さらに、第２脚部１３は、第１支持片１１の末端部１５から第１棒状基部１０の一端部方向に第１棒状基部と傾斜角度を有して延びて棒状に形成されている。
回動式アクチュエータ５の軸部７は、第１脚部１２の下側で接触して位置し、該軸部７が回動しても常に第１脚部１２と係止される。

次に、図３は、電気コネクタ１の第２コンタクト３の断面図を示しており、（ａ）はアクチュエータが開状態であるときを示し、（ｂ）はアクチュエータが閉状態であるときを示している。
図５は、電気コネクタ１の第２コンタクト素子３の断面図を示しており、（ａ）は帯状体の挿入前で、アクチュエータが開状態であるときを示し、（ｂ）は帯状体９を把持した状態で、アクチュエータが閉状態であるときを示している。

第２コンタクト素子３は、図３に示されたように、ハウジング４内に配置され、第２棒状基部２０、及び第２支持片１１を有して構成される。
第２支持片２１は、第２棒状基部２０の一端部近傍を基端として上側に延びる支持部２４から、第２棒状基部２０と離隔距離を有して第２棒状基部２０の他端部方向に末端部２５まで延びた形状を有している。
回動式アクチュエータ５の動作部８は、第２支持片２１の末端部２５近傍の上側の係合点で係合及び支持されている。

回動式アクチュエータ５は、第１コンタクト素子２の第１脚部１２と第２コンタクト素子３の第２支持片２１の末端部２５近傍とで上下方向に対して移動可能に規制され（図１ないし図３参照）、ハウジング４とガイドプレート６とで形成された凹部に軸部７が配置されることによりＡ及びＢ方向に対して規制され（図１参照）、かつ、突状部１８とガイドプレート６とで軸部７の延長方向に対して規制されている（図１（ａ）参照）。

次に、回動式アクチュエータ５が開状態から閉状態へ回動した際に、第１コンタクト素子２及び第２コンタクト素子３が弾性変形する構造を図２及び図３を参照して説明し、及び、帯状体９を挿入した場合にそれを把持する構造を図４及び図５を参照して説明する。

まず、コンタクト素子２、３の弾性変形する構造を説明する。以下、帯状体は挿入されていないものとする。図１（ａ）の開状態から図１（ｂ）の閉状態へアクチュエータ５を回動させると、図３（ａ）の状態から図３（ｂ）の状態の変化として示されるように、第２コンタクト３では、動作部８が末端部２５近傍で係合点を移動しながら下方向に押圧して第２支持片２１を弾性変形させる。それにより、動作部８の回転軸点（軸部７の軸点）と係合点との間の第２棒状基部２０に対する鉛直方向の距離は、閉状態のときの方が開状態のときの方より長くなり、その距離分だけ第２支持片２１を下方向に弾性変形させる。しかし、係合点では第２支持片２１の弾性応力によって上方向に反力を受ける。そうすると、当該反力が、図２における第１コンタクト素子２の第１脚部１２による軸部７の下側方向への押圧力よりも大きい場合は、軸部７は第１脚部１２の押圧力に抗して上方向に移動し、図２（ａ）の軸位置から図２（ｂ）の軸位置になる。その結果、第１脚部が上方向に移動し、てこの原理により第１支持片１１末端部１５を支点として第２脚部１３の末端部１７が下側方向に移動する。
ただし、前記反力が、第１脚部１２の軸部７への下側方向への押圧力以下の場合は、軸部７の上方向への移動はない。

次に、図１（ａ）の開状態において帯状体９を挿入して、図１（ｃ）に示した閉状態における帯状体９を把持する構造を説明する。
図１（ａ）に示したように、アクチュエータ５の開状態で帯状体９をＡ方向から所定位置まで挿入する。その際、帯状体９は、第１コンタクト素子２との関係において、ハウジング４内で第２脚部１３の末端部１７に接触して、第２脚部の末端部１７を若干上側に押し上げるようにＬＩＦで挿入され（図４（ａ）参照）、第２コンタクト素子３との関係において、全く接触せずにＺＩＦで挿入される（図５（ａ）参照）。第２脚部１３の末端部１７は、図４（ａ）で示したように、帯状体９からの上方向への押圧力によって上方向に移動するので、第１脚部１２は、てこの原理によって軸部７との係止点が若干下方向に移動するように弾性変形する。これにより、第１脚部１２が軸部７を下方向に押圧することとなるので、それらの係止力は高まる。

続いて、図１（ｂ）に示した閉位置までアクチュエータ５を回動する。そうすると、図５（ｂ）に示したように、第２コンタクト素子３では、アクチュエータ５の動作部８が、第２支持片２１の末端部２５近傍を下方向に押圧して弾性変形させる。当該弾性変形により、末端部２５が接点部２７で帯状体９を押圧する。接点部２７は、帯状体９が無挿入の場合と比較して、帯状体９の表面からの応力を受けるので、第２支持片２１は、自身の弾性復元力による反力と帯状体９の表面からの反力との合力を動作部８に加える。当該合力が、図４（ａ）における第１コンタクト素子２の第１脚部１２による軸部７の下方向への押圧力よりも大きい場合は、図４（ｂ）に示したように、軸部７は第１脚部１２の下方向への押圧力に抗して上方向に移動する。その結果、第１脚部１２が上方向に移動し、てこの原理により第１支持片１１末端部１５を支点として第２脚部１３の末端部１７が下方向に移動する。

以上のように、図４及び図５に示したように、第１コンタクト素子２は、末端部１７がＬＩＦで挿入された状態からさらに帯状体９への押圧力が発生することで帯状体９を強固に把持し、第２コンタクト素子３は、上述したように、動作部８が末端部２５近傍を下方向へ押圧することによって接点２７で帯状体９を強固に把持する。

本発明の電気コネクタの構造では、第２コンタクト素子３の第２支持片２１が弾性変形する可動域は、初期位置から第２棒状基部２０との間に規制され、第２棒状基部２０と離隔方向には移動しないので、ハウジングの厚みを薄肉化し、もって電気コネクタ全体を小型化することができる。
また、本発明により、当該産業分野の要請に応じた新規の電気コネクタを提供することができる。

以上、実施例を挙げて本発明の形態を説明したが、本発明は上記した実施例に限定されるものでなく、本発明の要旨の範囲で適宜、付加、変形等なし得るものである。

（ａ）は、アクチュエータが開状態であるときの本発明による電気コネクタの全体斜視図を示している。（ｂ）は、アクチュエータが閉状態であるときの本発明による電気コネクタの全体斜視図を示している。（ｃ）は、帯状体を挿入した状態でアクチュエータが閉状態であるときの本発明による電気コネクタの全体斜視図を示している。 （ａ）は、アクチュエータが開状態であるときの電気コネクタにおける第１コンタクト素子の側方断面図を示している。（ｂ）は、アクチュエータが閉状態であるときの電気コネクタにおける第１コンタクト素子の側方断面図を示している。 （ａ）は、アクチュエータが開状態であるときの電気コネクタにおける第２コンタクト素子の側方断面図を示している。（ｂ）は、アクチュエータが閉状態であるときの電気コネクタにおける第２コンタクト素子の側方断面図を示している。 （ａ）は、帯状体が挿入される前の状態で、アクチュエータが開状態であるときの電気コネクタにおける第１コンタクト素子の側方断面図を示している。（ｂ）は、帯状体が挿入された状態で、アクチュエータが閉状態であるときの電気コネクタにおける第１コンタクト素子の側方断面図を示している。 （ａ）は、帯状体が挿入される前の状態で、アクチュエータが開状態であるときの電気コネクタにおける第２コンタクト素子の側方断面図を示している。（ｂ）は、帯状体が挿入された状態で、アクチュエータが閉状態であるときの電気コネクタにおける第２コンタクト素子の側方断面図を示している。

符号の説明

１・・・電気コネクタ
２・・・第１コンタクト素子
３・・・第２コンタクト素子
４・・・ハウジング
５・・・アクチュエータ
６・・・ガイドプレート
７・・・軸部
８・・・動作部
９・・・帯状体
１０・・第１棒状基部
１１・・第１支持片
１２・・第１脚部
１３・・第２脚部
１４・・支持部
１５・・末端部
１６・・画成部
１７・・末端部
１８・・突状部
２０・・第２棒状基部
２１・・第２支持片
２４・・支持部
２５・・末端部近傍
２７・・接点部

Claims (5)

1. 第１棒状基部と、
   第１棒状基部の一端部近傍を基端として上側に延びる支持部を介して第１棒状基部と離隔距離を有して該第１棒状基部の他端部方向に延びる第１支持片と、
   該第１支持片の末端部から第１棒状基部の他端部方向に延びる第１脚部と、
   前記第１支持片の末端部から第１棒状基部の一端部方向に延びる第２脚部と、
   を備えた第１コンタクト素子と、
   第２棒状基部と、
   第２棒状基部の一端部近傍を基端として上側に延びる支持部を介して第２棒状基部と離隔距離を有して第２棒状基部の他端部方向に延びる末端部を有する第２支持片と、
   を備えた第２コンタクト素子と、
   第１コンタクト素子と第２コンタクト素子とが挿入されるハウジングと、
   第１脚部の下側で係止された軸部と、該軸回りの回動により前記第２支持片末端部近傍の上側と係合する動作部とを備えた回動式アクチュエータと、
   を備えた電気コネクタであって、
   前記回動によって、前記動作部が前記第２支持片末端部近傍を押圧し、該押圧力に対する反力によって前記軸部が上方向に移動することを特徴とする電気コネクタ。
2. 前記軸部の上方向への移動によって第２脚部の末端部が下側方向に移動することを特徴とする請求項１に記載の電気コネクタ。
3. 第１コンタクト素子と第２コンタクト素子とが対向方向から挿入されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気コネクタ。
4. 前記第１コンタクト素子および第２コンタクト素子は、ハウジングに挿入する方向に対して互いに離隔した位置で千鳥状に接点列を形成するように配列されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電気コネクタ。
5. 前記ハウジングが帯状体を挿入できる挿入口を有し、前記接点列は、第１コンタクト素子の接点が、第２コンタクト素子の接点に対して帯状体の挿入方向奥側に位置していることを特徴とする請求項４に記載の電気コネクタ。

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