JP2010086876A - コネクタ用接続端子およびこれを用いたコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】所望の接触力を確保しつつ、低背化および小型化したるコネクタ用接続端子およびそれを用いたコネクタを提供することにある。
【解決手段】コネクタのベースに挿入される固定片２１と、前記固定片２１から延在する連結部２２と、前記連結部２２の自由端部から両側に前記固定片２１と平行に延在し、かつ、前記ベースに回動可能に組み付けられた操作レバーによって操作される可動片２３と、からなるコネクタ用接続端子２０である。そして、前記連結部２２の断面積のアスペクト比を１．２以上とした。
【選択図】図４

Description

本発明はコネクタ用接続端子、特に、フレキシブルプリント基板を接続するためのコネクタに組み込まれる接続端子に関する。

従来、コネクタ用接続端子としては、例えば、特許文献１に記載されているように、接続対象物の挿入方向に沿って延在する固定ビームおよび可動ビームを有するコンタクトと、そのコンタクトを内部に保持する絶縁ハウジングと、前記接続対象物を挿入する側と相対する側に位置し、前記コンタクトを前記接続対象物に接触させるように弾性変形させるアクチュエータと、を備え、前記コンタクトの可動ビームが、当該可動ビームと前記固定ビームとを接合する連結バネ部を介して揺動自在に支持された電気コネクタにおいて、前記連結バネ部を、前記固定ビームとの接合部分から前記接続対象物が挿入される方向であるコネクタ後端側に向かって湾曲状に延出した形状を有するものがある。

近年、前記電気コネクタは、携帯電話機、携帯ゲーム機などの機器に使用されているが、これらの機器の小型化に伴い、前記電気コネクタもより一層の小型化が要求されている。例えば、ある電気コネクタでは、絶縁ハウジングの高さ寸法が１ｍｍ以下であり、前記電気コネクタに組み込まれるコネクタ用接続端子には板厚０．２ｍｍ以下の導電性薄板を用いるとともに、多数の前記コネクタ用接続端子を前記ハウジング内に０．３〜０．５ｍｍピッチで並設していた。

前述のような電気コネクタをより一層小型化するためには、例えば、並設する多数枚のコネクタ用接続端子の相互間のピッチを小さくし、並設する方向の寸法を小さくする方法が考えられる。また、例えば、コネクタ用接続端子の板厚をより一層薄くすることにより、多数枚の前記コネクタ用接続端子を並設する方向の寸法を小さくしたり、あるいは、例えば、前記コネクタ用接続端子の高さ寸法を小さくすることにより、前記電気コネクタを低背化する方法が挙げられる。

そして、前述の特許文献１で開示されたコンタクトのうち、例えば、可動ビームだけの高さ寸法を小さくすると、前記可動ビームの断面２次モーメントが減少し、接続するフレキシブルプリント基板に対して所望の接触力が得られない。このような不具合を解消するために固定ビームと可動ビームとを連結する連結部をより一層細くする必要がある。
特開２００７−２７０６６号公報

しかしながら、通常、前述のようなコネクタ用接続端子は導電性薄板をプレス加工で打ち抜いて製造しているので、前記連結部を細くすることに限界があった。このため、所望の接触力を確保しつつ、より一層低背化，小型化することは困難であるという問題点があった。

本発明は、前記問題点に鑑み、所望の接触力を確保しつつ、低背化，小型化したコネクタ用接続端子およびそれを用いたコネクタを提供することを課題とする。

本発明にかかるコネクタ用接続端子は、前記課題を解決すべく、コネクタのベースに挿入される固定片と、前記固定片から延在する連結部と、前記連結部の自由端部から両側に前記固定片と平行に延在し、かつ、前記ベースに回動可能に組み付けられた操作レバーによって操作される可動片と、からなるコネクタ用接続端子であって、前記連結部の断面積のアスペクト比を１．２以上とした構成としてある。

本発明によれば、連結部のアスペクト比を１．２以上としてあるので、前記連結部を介して可動片がより一層回動しやすくなり、所望の操作力および接触力を確保しつつ、低背下，小型化したコネクタ用接続端子が得られる。

本発明にかかる実施形態としては、電気鋳造で形成してもよい。
本実施形態によれば、電気鋳造を介して断面積のアスペクト比が１．２以上の連結部を有するコネクタ用接続端子が得られる。このため、所望の操作力および接触力を確保しつつ、低背で小型のコネクタ用接続端子が得られる。

本発明にかかる他の実施形態としては、連結部が湾曲していてもよい。
本実施形態によれば、固定片と可動片との間の実質的な支点間距離を大きくできるので、より大きな操作力および接触力を確保でき、相対的にコネクタ用接続端子をより一層低背化、小型化できる。

本発明に係るコネクタとしては、前述のコネクタ用接続端子をベースに組み込み、操作レバーで操作する構成としてある。

本発明によれば、低背で小型のコネクタ用接続端子を使用できるので、所望の操作力および接触力を備え、より一層低背で小型のコネクタが得られるという効果がある。

本発明にかかる実施形態を図１ないし図１１の添付図面に従って説明する。
第１実施形態は、図１ないし図８に示すように、フレキシブルプリント基板５０を接続するコネクタ１０に適用した場合である。そして、前記コネクタ１０は、大略、ベース１１と、第１接続端子２０と、第２接続端子３０と、操作レバー４０とからなるものである。

ベース１１は、図１に示すように、その両側端面の片側縁部から弾性腕部１２，１２を背面側に平行にそれぞれ延在してある。前記弾性腕部１２の内向面のうち、先端縁部にガイド用テーパ面１２ａを形成してあるとともに、その奧側に軸受け用スリット１２ｂを形成してある。また、前記ベース１１は、その正面側に後述するフレキシブルプリント基板５０の先端部を挿入できる開口部１１ａを有するとともに、正面から背面を貫通する第１挿入孔１３を所定のピッチで並設してある。さらに、前記ベース１１は、その背面の下方縁部から前記弾性腕部１２，１２の間にガイド板１５を延在してあるとともに、前記第１挿入孔１３と隣り合う位置に第２挿入孔１４を並設してある。

第１接続端子２０は、図４に示すように、前記ベース１１の第１挿入孔１３に挿入して固定される固定片２１と、前記固定片２１の上辺に突設した連結部２２と、前記連結部２２の上端部から両側に前記固定片２１と略平行に延在した可動片２３とからなり、例えば、厚さ０．１ｍｍを有しているものである。

前記固定片２１は、その下辺の一端部に前記ベース１１の縁部に係止して位置決めするための係止用爪部２４を設けてある一方、その上辺に、前記連結部２２を間にして切り欠き部２５と抜け止め用突起２６とを設けてある。そして、前記切り欠き部２５を設けることによって尖端部２７が形成されている。また、前記切り欠き部２５の底部断面積のアスペクト比は、１．２〜４、好ましくは１．５〜３である。１．２未満であると、所望の尖端部２７を形成することが容易でなく、４を越えると、所望の強度が得られないからである。
なお、本実施形態に係る第１接続端子２０を後述する電気鋳造で形成することにより、所望の角度の尖端部２７を１回の電気鋳造工程で製造でき、プレス加工のように複数回のプレス作業工程を必要としないという利点がある。

前記連結部２２は、前記固定片２１と前記可動片２３とを連結するとともに、前記可動片２３を回動可能に支持し、その断面積におけるアスペクト比は、１．２〜４、好ましくは１．５〜３である。１．２未満であると、操作力および接触力の改善に明確な変化が見受けられないからであり、４を越えると、所望の耐久性が得られないからである。

このようなアスペクト比を有する第１接続端子２０の製造方法としては、例えば、図６Ａに示すように、フープ材６０と同時に製造する電気鋳造法が挙げられる。前記電気鋳造法は、図示しない母型と対向電極との間に電圧を印加することにより、前記母型のキャビティの底面のうち、絶縁膜で被覆されていない部分に金属を電着する。さらに、電流を流すと、底面の一部を覆う絶縁膜の上にも金属が電着する。このとき、絶縁膜を覆う金属層は、絶縁膜に覆われていない部分に電着した金属層から遅れて成長する。つまり、母型のキャビティ表面の凹凸および絶縁膜の有無によって第１接続端子２０の凹凸面，テーパ面が形成される。

第１接続端子２０の材質には、所望の形状，物性が得られるだけでなく、電気鋳造用溶液が変質しにくいことが必要である。このため、第１接続端子２０の材料としては、例えば、銅単体、ニッケル単体の他、ニッケル・銀合金、ニッケル・タングステン合金、ニッケル・コバルト合金、ニッケル・パラジウム合金等が挙げられる。

前記可動片２３は、その一端部を操作受け部２８とするとともに、その他端部に下方に突出する第１可動接点２９を設けてある。そして、前記第１可動接点２９は、前記切り欠き部２５の直上に配置されているとともに、その厚さ寸法は可動片２３全体の厚さ寸法よりも一段薄くなっている。これは、第１接続端子２０の第１可動接点２９の厚さ寸法が小さいと、第１接続端子２０の組立精度にバラツキが生じても、前記第１可動接点２９が図６Ｂに示すフレキシブルプリント基板５０の接続部５１に設けた第１接続パッド部５２と、隣り合う第２接続パッド部５３のリード線５４とに接触しにくくなり、短絡するおそれが減少するからである。このため、組立作業に高い組立精度を必要とせず、生産性が向上するという利点がある。
なお、第１可動接点部２９は片面に段差を設けて薄くするだけでなく、両面に段差を設けて薄くしてもよく、また、テーパ面を設けて前記第１可動接点部２９の幅寸法を漸次薄くしてもよい。

第２接続端子３０は、図５に示すように、前記ベース１１の第２挿入孔１４に挿入して固定される固定片３１と、前記固定片３１の上辺部に突設した連結部３２と、前記連結部３２の上端部から両側に前記固定片３１と略平行に延在する可動片３３と、からなるものである。
なお、前記第２接続端子３０の製造方法，材質，厚さは、前述の第１接続端子２０と同様であるので、説明を省略する。

前記固定片３１は、その下辺の一端部に前記ベース１１の縁部に係止して位置決めするための係止用爪部３４を設けてある一方、その上辺に、前記連結部３２を間にして切り欠き部３５と抜け止め用突起３６とを設けてある。そして、前記切り欠き部３５を設けることによって尖端部３７が形成されている。また、前記抜け止め用突起３６は、板厚方向に迫り出した迫り出し部３６ａ上に形成されている。
なお、前記切り欠き部３５の底部断面積のアスペクト比は、１．２〜４、好ましくは１．５〜３である。１．２未満であると、所望の尖端部が得られないからであり、４を越えると、所望の耐久性が得られないからである。そして、このようなアスペクト比を有する第２接続端子３０は、前述の第１接続端子２０と同様、電気鋳造法で製造される。

前記連結部３２は、前記固定片３１と前記可動片３３とを連結するとともに、前記可動片３３を回動可能に支持するものであり、その断面積におけるアスペクト比は、１．２〜４、好ましくは１．５〜３である。１．２未満であると、操作力および接触力の改善に明確な変化が見受けられないからであり、４を越えると、所望の耐久性が得られないからである。

前記可動片３３は、その一端部を操作受け部３８とするとともに、その他端部に下方に突出する第２可動接点部３９を設けてある。そして、前記第２可動接点部３９は、前記切り欠き部３６の直上に位置している。

なお、前記第２接続端子３０は、必ずしも一様な厚さを有している必要はなく、例えば、図１１に示すように、可動片３３のうち、連結部３２近傍を他の部分よりも厚く形成しておいてもよい。本実施形態によれば、可動片３３の断面２次モーメントが大きくなり、剛性が大きくなるので、大きな接触力が得られる。
また、図１１には図示していないが、固定片３１も一様な厚さである必要はなく、迫り出し部３６ａだけを肉厚にしておいてもよい。本実施形態によれば、第２接続端子３０全体が抜けにくくなり、保持強度が向上するという利点がある。

操作レバー４０は、図３に示すように、両側端面に回動軸部４１，４１を同一軸心上に突設してある。また、前記操作レバー４０は、片側縁部に第１，第２接続端子２０，３０の操作受け部２８，３８を操作するカム部４２を所定のピッチで並設してあるとともに、前記カム部４２に対応する位置に前記操作受け部２８，３８が挿通する貫通孔４３を並設してある。

なお、本実施形態にかかるコネクタ１０に接続されるフレキシブルプリント基板５０は、図６Ｂに示すように、その先端部５１の上面にプリント配線した第１，第２接続パッド部５２，５３を千鳥状に交互に並設してある。前記第１，第２接続パッド部５２，５３にはリード線５４，５５がそれぞれ接続されている。

前述の構成部品の組立方法について説明する。
まず、前記ベース１１の正面側の開口部１１ａから第１挿入孔１３に第１接続端子２０の一端部を挿入する。これにより、第１接続端子２０に設けた抜け止め用突起２６がベース１１の抜け止め部の天井面に係止するとともに、係止用爪部２４がベース１１の縁部に係止し、位置決めされる（図７）。

一方、前記ベース１１のガイド板１５に沿って第２接続端子３０の一端部を第２挿入孔１４に挿入する。これにより、第２接続端子３０の迫り出し部３６ａに設けた抜け止め用突起３６が上下方向に押し広げつつ、係止する。これと同時に、係止用爪部３４がベース１１の縁部に係止し、位置決めされる。

ついで、前記操作レバー４０の貫通孔４３に第１，第２接続端子２０，３０の操作受け部２８，３８をそれぞれ挿入し、前記第２接続端子３０の固定片３１の上面に沿って前記操作レバー４０を滑らせ、カム部４２で操作受け部２８，３８を押し上げて弾性変形させたままの状態で押し込む。これにより、前記カム部４２が第２接続端子３０の軸受け部３１ａに嵌合するとともに、前記回動軸部４１がベース１１の軸受け用スリット１２ｂに嵌合し、前記操作レバー４０が回動可能に支持される。

次に、前記コネクタ１０に前記フレキシブルプリント基板５０を接続，固定する方法を図２および図８に基づいて説明する。
図２に示すように、前記ベース１１の開口部１１ａにフレキシブルプリント基板５０の接続部５１を前記ベース１１の内側面に突き当たるまで挿入する。ついで、操作レバー４０を回動軸部４１の軸心を中心に回動して押し倒すと、図８に示すように、カム部４２が第１，第２接続端子２０，３０の操作受け部２８，３８を同時に押し上げる。このため、連結部２２，３２を支点として可動片２３，３３がそれぞれ傾き、第１，第２可動接点２９，３９がフレキシブルプリント基板５０の接続部５１に設けた第１，第２接続パッド部５２，５３にそれぞれ圧接して導通する。

本実施形態においては、第１，第２可動接点２９，３９がフレキシブルプリント基板５０の接続部５１を押し下げて湾曲させるだけでなく、第１，第２可動接点２９，３９と尖端部２７，３７とがそれぞれ前記フレキシブルプリント基板５０の表裏面に食い込んで抜け止めするので、高い接触信頼性を確保できる。

一方、前記フレキシブルプリント基板５０を前記コネクタ１０から取り外す場合には、前記操作レバー４０を逆方向に回動させることにより、カム部４２を反転させ、第１，第２接続端子２０，３０の操作受け部２８，３８への曲げモーメントを解除する。ついで、第１，第２接続パッド部５２，５３に対する第１，第２可動接点２９，３９の接続状態を解除した後、前記フレキシブルプリント基板５０を引き出す。

本実施形態によれば、図６Ｂに示すように、前記フレキシブルプリント基板５０の第１，第２接続パッド部５２，５３を千鳥状に配置してあるので、実装密度がより一層高くなり、小型化しやすくなるとともに、接触信頼性が向上する。
また、前記第１，第２接続端子２０，３０の第１，第２可動接点部２９，３９が幅狭となっている。このため、組立精度にバラツキがあっても、第２接続端子３０の第２可動接点部３９がフレキシブルプリント基板５０の第１接続部５２と第２接続部５３のリード線５４とに接触しにくく、短絡しにくいという利点がある。

第２実施形態は、図９に示すように、第１，第２接続端子２０，３０の固定片２１，３１の上辺に一対の切り欠き部２５ａ，２５ｂおよび３５ａ，３５ｂを設けて尖端部２７，３７をそれぞれ形成した場合である。他は前述の第１実施形態同様であるので、説明を省略する。
本実施形態によれば、鋭角な尖端部２７，３７が得られ、脱落しにくくなるので、より一層接続信頼性が向上するという利点がある。

第３実施形態は、図１０に示すように、第１，第２接続端子２０，３０の固定片２１，３１の上辺にのこぎり歯状の尖端部２７，３７を形成した場合である。他は前述の第１実施形態同様であるので、説明を省略する。
本実施形態によれば、のこぎり歯状の尖端部２７，３７を形成することにより、第１，第２可動接点部２９，３９とのそれぞれの位置合わせが容易となり、高い寸法精度を必要としない。このため、第１，第２接続端子２０，３０の製造が容易となり、生産性が向上するという利点がある。

第１接続端子２０について、その連結部２２の断面積をアスペクト比２（実施例１），アスペクト比１（比較例１）とし、操作受け部２８を操作レバー４０で操作した場合の操作性についてシミュレーションした。計算結果を図１２に図示する。
図１２Ａに示すように、操作受け部における押し上げ量が同一であれば、実施例１の方が比較例１よりも大きい接触力が得られることが判った。
逆に、図１２Ｂに示すように、操作受け部における押し上げ量が同一であれば、実施例１の方が比較例１よりも小さい操作力で操作できることが判明した。
すなわち、軽く操作でき、強い力で接続状態を維持できることが判った。

第２接続端子３０について、その連結部３２の断面積をアスペクト比２（実施例２），アスペクト比１（比較例２）とし、操作受け部３８を操作レバー４０で操作した場合の操作性についてシミュレーションした。計算結果を図１３に図示する。
図１３に示すように、操作受け部３８における押し上げ量が同一であれば、実施例２の方が比較例２よりも大きい変位量が得られることが判った。

前記第１，第２接続端子２０，３０の連結部２２，３２は、必ずしも真直である必要はなく、湾曲していてもよい。

本発明に係るコネクタ用接続端子は、前述の実施形態に限らず、他のコネクタに組み込める形状であってもよい。
また、本発明に係るコネクタ用接続端子の連結部は、一様な巾寸法を有するものに限らず、その基部が太く、上方に向かって細くなる形状であってもよいことは勿論である。

図１Ａ，１Ｂ，１Ｃは本発明に係るコネクタ用接続端子の第１実施形態を組み込んだコネクタを異なる角度から視た斜視図である。 図２Ａ，２Ｂは図１で示したコネクタ用接続端子を組み込んだコネクタの接続前後を示す斜視図である。 図１で示したコネクタの分解斜視図である。 図４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅは図３で示した第１接続端子の斜視図、異なる角度から視た斜視図、平面図、正面図、底面図である。 図５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅは図３で示した第２接続端子の斜視図、異なる角度から視た斜視図、平面図、正面図、底面図である。 図６Ａは第１接続端子の製造方法を説明するための斜視図、図６Ｂは接続されるプリント基板の部分平面図である。 図７Ａは第１実施形態に係るコネクタ用接続端子を組み込んだコネクタの接続前を示す平面図、図７Ｂ，７Ｃは図７ＡのＢ−Ｂ線断面図、Ｃ−Ｃ線断面図である。 図８Ａは第１実施形態に係るコネクタ用接続端子を組み込んだコネクタの接続後を示す平面図、図８Ｂ，８Ｃは図８ＡのＢ−Ｂ線断面図、Ｃ−Ｃ線断面図である。 図９Ａは第２実施形態に係るコネクタ用接続端子を組み込んだコネクタを示す平面図、図９Ｂ，９Ｃは図９ＡのＢ−Ｂ線断面図、Ｃ−Ｃ線断面図である。 図１０Ａは第３実施形態に係るコネクタ用接続端子を組み込んだコネクタを示す平面図、図１０Ｂ，１０Ｃは図１０ＡのＢ−Ｂ線断面図、Ｃ−Ｃ線断面図である。 第２接続端子の変形例を示す斜視図である。 本発明に係るコネクタ用接続端子の操作性を示すためのグラフ図である。 本発明に係るコネクタ用接続端子の操作性を示すためのグラフ図である。

符号の説明

１０：コネクタ
１１：ベース
１２：弾性腕部
１３：第１挿入孔
１４：第２挿入孔
２０：第１接続端子
２１：固定片
２２：連結部
２３：可動片
２４：係止用爪部
２５：切り欠き部
２６：抜け止め用突起
２７：尖端部
２８：操作受け部
２９：第１可動接点
３０：第２接続端子
３１：固定片
３２：連結部
３３：可動片
３４：係止用爪部
３５：切り欠き部
３６：抜け止め用突起
３６ａ：迫り出し部
３７：尖端部
３８：操作受け部
３９：第２可動接点
４０：操作レバー
４１：回動軸部
４２：カム部
４３：貫通孔
５０：フレキシブルプリント基板
５１：接続部
５２，５３：第１，第２接続パッド部
５４，５５：リード線

Claims (4)

1. コネクタのベースに挿入される固定片と、前記固定片から延在する連結部と、前記連結部の自由端部から両側に前記固定片と平行に延在し、かつ、前記ベースに回動可能に組み付けられた操作レバーによって操作される可動片と、からなるコネクタ用接続端子であって、
   前記連結部の断面積のアスペクト比を１．２以上としたことを特徴とするコネクタ用接続端子。
2. 電気鋳造で形成したことを特徴とする請求項１に記載のコネクタ用接続端子。
3. 連結部が湾曲していることを特徴とする請求項１または２に記載のコネクタ用接続端子。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載のコネクタ用接続端子をベースに組み込み、操作レバーで操作することを特徴とするコネクタ。

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