JP2011044405A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】コンタクトに対するケーブルの接続位置の位置決め精度を向上させて、電気的接続の信頼性を向上させたコネクタを提供する。
【解決手段】コンタクト３は、ケーブル挿入方向に沿って対向配置された支持部３１及びバネ部３２を接続部３３により連続一体に接続して構成され、支持部３１をコネクタ本体２の内面に当接させるとともに、バネ部３２におけるケーブル挿入口２１側の端部を移動自在としてコネクタ本体２に保持される。支持部３１及びバネ部３２は、ケーブル１００を挟持する爪３５ａ，３２ａを備える。支持部３１は、爪３５ａ，３２ａよりもケーブル挿入方向の前方に位置して、ケーブル１００の前端部と当接する位置決め突起３７を備える。操作子５を抜止位置に回転させると、位置決め突起３７よりもケーブル挿入方向前方寄りのバネ部３２の部位をカム部５１が押圧してバネ部３２を弾性変形させることで、爪３２ａがケーブル１００に弾接する。
【選択図】図１

Description

本発明は、フレキシブルプリント基板（Flexible Printed Circuits）のようなケーブルが接続されるコネクタに関するものである。

従来、ＦＰＣのようなケーブルを保持するコネクタとして特許文献１に記載されたものがあった。このコネクタは、図７（ａ）（ｂ）に示すように、ケーブル１００が挿抜されるコネクタ本体６０と、コネクタ本体６０にそれぞれ保持される複数本のコンタクト７０と、コネクタ本体６０に回動自在に保持され、回動操作に応じて複数本のコンタクト７０をケーブル１００に接触又は開離させる操作子８０とを備えている。

コネクタ本体６０は、図７（ａ）における左右方向の両端部が開口し、左側のケーブル挿入口６１からケーブル１００が挿入される。

各コンタクト７０は、コネクタ本体６０の右側の開口部からコネクタ本体６０に圧入固定されるものであり、水平方向において互いに略平行に延びる支持部７１及びバネ部７２と、支持部７１及びバネ部７２の右側部の間を連結する連結部７３とでコ字形に形成されている。バネ部７２は連結部７３に片持ち支持され、バネ部７２の左端部はコネクタ本体６０の内部で上下方向において移動自在となっており、バネ部７２の左端部にはケーブル１００に電気的に接続される接点部７４が設けられている。また支持部７１はコネクタ本体６０の底壁上面に沿って配置され、支持部７１の左端部には接点部７４と対向する部位に受け部７５が設けられている。尚、複数本のコンタクト７０は、図７（ａ）の紙面に垂直な方向に並べてコネクタ本体６０に保持されている。

操作子８０は、コネクタ本体６０に対して回動自在に軸支されており、バネ部７２において接点部７４と連結部７３の間に設けられた当接部７６と対向する部位にカム部８１が設けられている。

ここで、図７（ａ）に示すように、操作子８０が直立する位置まで操作子８０を回動させると、操作子８０が水平方向と略平行する位置まで回動した場合に比べて、カム部８１の下端位置が上方へ移動するので、バネ部７２が支持部７１から離れる向きに弾性変形して、接点部７４がケーブル１００から開離する位置に変位する。

そして、コンタクト７０の接点部７４がケーブル１００から開離する位置に変位した状態で、ケーブル挿入口６１からコネクタ本体６０の内部にケーブル１００を挿入すると、コネクタ本体６０内に設けた位置決め部６２にケーブル１００の前端部が当接することによって、ケーブル１００の挿入位置が位置決めされる。次に、ケーブル１００が挿入された状態で操作子８０を水平方向と略平行する位置まで回動させると、カム部８１によって当接部７６が支持部７１側に押圧されて、バネ部７２が支持部７１側に弾性変形する。この時、バネ部７２の先端部に設けた接点部７４と受け部７５との間にケーブル１００が挟持され、接点部７４がケーブル１００の表面に設けた導体パターン（図示せず）に電気的に接続されるのである。

特許第４２８３７７７号公報

上述した従来のコネクタでは、コネクタ本体６０の内部にケーブル１００が挿入された際に、ケーブル１００の前端部をコネクタ本体６０の位置決め部６２に当接させることによって、ケーブル１００の前端部がコネクタ本体６０に対して位置決めされるのであるが、コンタクト７０はコネクタ本体６０に対して圧入固定されているため、コネクタ本体６０に対するコンタクト７０の組立精度が低いと、コンタクト７０とケーブル１００との接触位置のばらつきが大きくなるという問題があった。

また、近年の電子機器の小型化に伴ってコネクタの小型化が要望されており、隣接するコンタクト７０の間で接点部７４の位置をケーブル挿入方向（図７の左右方向）においてずらすことで、狭ピッチ化を図ったコネクタもある。図６はこの種のコネクタに接続されるケーブル１００の平面図であり、ケーブル１００の一表面には複数の導体パターン１０１が幅方向に並べて平行に配置されているが、導体パターン１０１においてコンタクトと接触する部位は、電気的な接続を確実にするために他の部位に比べて幅広に形成されており、この幅広部１０２をケーブル挿入方向において位置をずらして交互に配置することで、ケーブル１００の幅寸法を小さするとともに、極数を増やしている。一方、コネクタにおいて、隣接するコンタクト７０の間で接点部７４の位置をケーブル挿入方向にずらした場合、各コンタクト７０の接点部７４と導体パターン１０１の幅広部１０２との相対的な位置を正確に合わせる必要があるが、コンタクト７０とコネクタ本体６０との相対的な位置精度が悪いと、導体パターン１０１の幅広部１０２と接点部７４との接触状態が不安定になり、電気的接続の信頼性が低下するという問題があった。特にケーブル挿入方向における前側の幅広部１０２は、後側の幅広部１０２に比べて長さ寸法が短くなっているので、ケーブル挿入方向の前側にある幅広部１０２と接触するコンタクト７０にはより高い位置精度が要求されていた。

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、コンタクトに対するケーブルの接続位置の位置決め精度を向上させて、電気的接続の信頼性を向上させたコネクタを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、表面に開口するケーブル挿入口を通して、内部に設けたコンタクト収納空間にケーブルが挿抜されるコネクタ本体と、コンタクト収納空間の内部にケーブル挿入方向に沿って対向配置されて両者の間に挿入されるケーブルを挟持する支持部及びバネ部、並びに、支持部及びバネ部を連続一体に接続する接続部を有し、支持部をコネクタ本体の内面に当接させるとともに、バネ部におけるケーブル挿入口側の端部を移動自在としてコネクタ本体に保持され、バネ部又は支持部のうち少なくとも何れか一方がケーブルの導体部に電気的に接続されるコンタクトと、コンタクト収納空間に挿入されるケーブルを相対的に抜けにくくする抜止位置と相対的に抜けやすくする非抜止位置との間で回動自在となるようにコネクタ本体に配置された操作子とを具備し、各コンタクトの支持部及びバネ部には、支持部とバネ部との間に挿入されるケーブルを挟持する挟持部がそれぞれ設けられるとともに、コンタクトの支持部には、挟持部よりもケーブル挿入方向の前方に位置して、ケーブルの前端部と当接する位置決め部が設けられ、操作子には、位置決め部に対してケーブル挿入方向前方寄りのバネ部の部位に対応して設けられ、抜止位置に回転させた際にバネ部を押圧してバネ部を弾性変形させることによって、バネ部の挟持部をケーブルに対して弾接させるカム部が設けられたことを特徴とする。

本発明によれば、ケーブル挿入口からケーブルを挿入すると、コンタクトの支持部に設けられた位置決め部にケーブルの前端部が当接することによって、コンタクトに対するケーブルの相対的な位置が正確に位置決めされるから、支持部及びバネ部の挟持部とケーブルとが接触する位置のばらつきを低減でき、電気的接続の信頼性を向上させることができる。

本実施形態のコネクタを示し、（ａ）は図３の断面Ａ−Ａ図、（ｂ）は図４の断面Ｃ−Ｃ図である。 同上のコネクタを示し、（ａ）は図３の断面Ｂ−Ｂ図、（ｂ）は図４の断面Ｄ−Ｄ図である。 同上のコネクタを示し、（ａ）〜（ｃ）は操作子を非抜止位置に回転させた状態の三面図である。 同上のコネクタを示し、（ａ）〜（ｃ）は操作子を抜止位置に回転させた状態の三面図である。 同上のコネクタを示し、（ａ）は操作子を非抜止位置に回転させた状態の外観斜視図、（ｂ）は操作子を抜止位置に回転させた状態の外観斜視図である。 同上のコネクタに接続されるケーブルの平面図である。 従来のコネクタを示し、（ａ）は操作子を非抜止位置に回転させた状態の断面図、（ｂ）は操作子を抜止位置に回転させた状態の断面図である。

以下では、本発明の技術思想を、フレキシブルプリント基板（Flexible Printed Circuits）のようなケーブルが接続されるコネクタに適用した実施形態について図１〜図６を参照して説明する。尚、以下の説明では特に断りがないかぎり、図３（ａ）に示す向きにおいて上下左右の方向を規定し、図３（ｃ）における左右方向を前後方向として説明を行うこととする。ここで、図３（ｃ）における左側は、ケーブル挿入方向における前側となる。

本実施形態のコネクタ１は７極タイプのコネクタであり、コネクタ本体２と、２種類のコンタクト３，４と、操作子５とを主要な構成として備えている。尚、コネクタ１の極数は上記の極数に限定されるものではなく、仕様に応じた極数のものが製造可能である。

コネクタ本体２は、絶縁性を有する合成樹脂の成形品からなり、前後方向（ケーブル挿入方向）の一面に、内部のコンタクト収納空間２０と外部とを連通するケーブル挿入口２１が開口するとともに、前後方向の他面から上壁の一部にかけて開口部２２が設けられている。またコンタクト収納空間２０は、左右方向において所定のピッチで設けられた隔壁２３によって複数個の収納室に仕切られており、各々の収納室にコンタクト３，４の何れかが１個ずつ収納されている。

２種類のコンタクト３，４は、例えばベリリウム銅などの弾性および導電性に優れた金属材料により形成され、コネクタ本体２の左右方向において交互に配置されている。ここで、一方のコンタクト３はコネクタ本体２の左右方向一端部から奇数番目（１，３，５，７番目）に配置され、他方のコンタクト４はコネクタ本体２の左右方向一端部から偶数番目（２，４，６番目）に配置されている。

奇数ピンのコンタクト３は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、コンタクト収納空間２０の内部にケーブル挿入方向（前後方向）に沿って対向配置されて、両者の間に挿入されるケーブル１００を挟持する支持部３１及びバネ部３２と、支持部３１及びバネ部３２のケーブル挿入方向における前端側を連続一体に接続する接続部３３とを有している。コンタクト３は、支持部３１とバネ部３２と接続部３３とでＵ字状に形成されており、接続部３３を先頭にしてケーブル挿入口２１から各収納室に挿入されている。

コンタクト３の支持部３１は、コネクタ本体２の内面（下壁の上面）に下側縁を当接させた状態でコンタクト収納空間２０に配置されている。支持部３１においてケーブル挿入口２１側の端部には、コネクタ本体２の下壁に設けた切欠部２ａから下方に延出して、図示しない実装基板に設けられた導体パターンに半田付けされる端子片３４が設けられている。また支持部３１の中間部からは、ケーブル挿入口２１側に突出して、先端部がバネ部３２の先端部と対向する弾接片３５が設けられ、この弾接片３５の先端部には、バネ部３２側に向かって爪３５ａが突設されている。また隔壁２３には、ケーブル挿入口２１側に開放されて、ケーブル挿入口２１から挿入されるケーブル１００の上下両面をガイドするガイド溝２４がケーブル挿入方向に沿って形成されており、ガイド溝２４の前端位置よりもケーブル挿入口２１側の支持部３１の部位には、ケーブル１００の前端部と当接する位置決め部としての位置決め突起３７が突設されている。

コンタクト３のバネ部３２には、開口部２２から露出する部位に凹部３６が設けられ、この凹部３６には後述する操作子５のカム部５１が挿入される。またバネ部３２の先端部には、弾接片３５の先端の爪３５ａと対向する部位に、弾接片３５側に向かって爪３２ａが突設されている。ここにおいて、支持部３１側の爪３５ａと、バネ部３２側の爪３２ａとで、支持部３１とバネ部３２との間に挿入されるケーブル１００を挟持する挟持部が構成される。

一方、偶数ピンのコンタクト４は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、コンタクト収納空間２０の内部にケーブル挿入方向（前後方向）に沿って対向配置された支持部４１及びバネ部４２と、支持部４１及びバネ部４２のケーブル挿入方向における中間部（ガイド溝２４の前端位置よりもケーブル挿入方向の前側）を連続一体に接続する接続部４３を有している。このコンタクト４は、支持部４１とバネ部４２と接続部４３とでＨ字状に形成されており、開口部２２側から各収納室に挿入されている。

コンタクト４の支持部４１は、コネクタ本体２の内面（下壁の上面）に下側縁を当接させた状態でコンタクト収納空間２０に配置される。支持部４１において開口部２２側の端部には、コネクタ本体２の下壁に設けた切欠部２ｂから下方に延出して、実装基板（図示せず）に設けられた導体パターンに半田付けされる端子片４４が設けられている。また支持部４１においてケーブル挿入口２１側の先端部には、バネ部４２側に向かって爪４１ａが突設されている。

コンタクト４のバネ部４２には、ケーブル挿入口２１側の先端部から、支持部４１側に向かって爪４２ａが突設されており、支持部４１側の爪４１ａとバネ部４２側の爪４２ａとで、支持部４１とバネ部４２との間に挿入されるケーブル１００を挟持する挟持部が構成されている。またバネ部４２において、接続部４３に支持される部位よりもケーブル挿入口２１と反対側の部位の下面には、後述する操作子５のカム部５２が嵌る半円状の凹部４６が形成されている。

操作子５は、絶縁性の合成樹脂により左右方向に細長い長板形状に形成されており、幅方向（図４（ｂ）における上下方向）の一端側に設けたカム部５１，５２を回転中心として、ケーブル１００を相対的に抜けにくくする抜止位置と、ケーブル１００を相対的に抜けやすくする非抜止位置との間で、コネクタ本体２に対して回動自在に保持されている。

カム部５１はコンタクト３の凹部３６に対応して設けられ、断面形状が矩形状に形成されている。操作子５の回転操作に応じてコネクタ本体２の下壁からカム部５１の下端位置までの距離が変化し、図１（ｂ）に示すように操作子５を倒した状態（抜止位置）ではコネクタ本体２の下壁からカム部５１の下端位置までの距離が最小となり、図１（ａ）に示すように操作子５を起こした状態（非抜止位置）ではコネクタ本体２の下壁からカム部５１の下端位置までの距離が最大となる。

またカム部５２は約４分の３円周の円柱形状に形成され、円柱部分の軸方向が左右方向に並ぶように設けられ、円柱部分の周面をコンタクト４の凹部４６に当接させた状態で配置されている。操作子５の回転操作に応じてコネクタ本体２の下壁からカム部５２の上端位置までの距離が変化し、図２（ｂ）に示すように操作子５を倒した状態（抜止位置）ではコネクタ本体２の下壁からカム部５２の上端位置までの距離が最大となり、図２（ａ）に示すように操作子５を起こした状態（非抜止位置）ではコネクタ本体２の下壁からカム部５２の上端位置までの距離が最小となる。

ここで、本実施形態のコネクタ１にケーブル１００を挿抜する際の動作について説明する。ケーブル１００を接続する前は、図１（ａ）、図２（ａ）及び図３に示すように操作子５を直立する位置（コンタクト３，４の支持部３１，４１と略直交する位置）にあり、この状態ではカム部５１がコンタクト３の凹部３６を下向きに押圧していないので、バネ部３２の弾性変形が発生せず、バネ部３２の爪３２ａは、弾接片３５の爪３５ａから離れる方向（上側）に変位している。また、この状態ではカム部５２がコンタクト４の凹部４６を上側に押圧していないので、バネ部４２の弾性変形が発生せず、バネ部４２の爪４２ａは、支持部４１の爪４１ａから離れる方向（上側）に変位している。したがって、操作子５が、図１（ａ）及び図２（ａ）に示す非抜止位置に回転した状態では、バネ部３２，４２の爪３２ａ，４２ａがケーブル１００と接触しない位置に変位しているので、ケーブル１００をコネクタ１に差込接続する際の抵抗を小さくでき、ＦＰＣのような柔らかいケーブル１００でもコネクタ１に容易に差込接続することができる。尚、操作子５を非抜止位置に回転させた状態で、コンタクト３，４の爪３２ａ，４２ａがケーブル１００に接触する位置に配置されていてもよく、この場合はケーブル１００を挿入すると同時に電気的な接続が確立されるが、操作子５が抜止位置にある場合に比べて、コンタクト３，４がケーブル１００を保持する保持力は相対的に小さい状態となっているので、ケーブル１００が相対的に抜けやすい状態となっている。

操作子５を非抜止位置に回転させた状態で、ケーブル挿入口２１からコネクタ本体２の内部にケーブル１００を挿入すると、隔壁２３に設けたガイド溝２４にケーブル１００の上下両面がガイドされることによって、コンタクト３，４の支持部３１，４１とバネ部３２，４２の間にケーブル１００が挿入される。ケーブル１００をコネクタ本体２の内部にさらに挿入すると、ケーブル１００の前端部がコンタクト３の位置決め突起３７に当接することによって、コンタクト３，４に対してケーブル１００の前端部の位置が位置決めされる。

そして、ケーブル１００をコネクタ本体２の内部に挿入した状態で、図１（ｂ）、図２（ｂ）及び図４に示すように操作子５をコンタクト３，４の支持部３１，４１と略平行する位置まで回転させると、カム部５１がコンタクト３の凹部３６を下向きに押圧してバネ部３２を弾性変形させることで、バネ部３２の爪３２ａが弾接片３５側（下側）に変位して、バネ部３２の爪３２ａがケーブル１００の上面に設けられた導体パターン１０１（導体部）に弾接する。またこの時、カム部５２がコンタクト４の凹部４６を上向きに押圧してバネ部４２を弾性変形させることによって、接続部４３を支点としてバネ部４２の爪４２ａが支持部４１側に変位し、バネ部４２の爪４２ａがケーブル１００の上面に設けられた導体パターン１０１に弾接する。したがって、操作子５が、図１（ｂ）、図２（ｂ）及び図４に示す抜止位置に回転した状態では、バネ部３２，４２の爪３２ａ，４２ａがそれぞれケーブル１００に押し付けられるから、コンタクト３，４の接圧によってケーブル１００が保持された状態となり、ケーブル１００が相対的に抜けにくい状態となる。また、バネ部３２の爪３２ａと弾接片３５の爪３５ａとの間にケーブル１００が挟持されるとともに、バネ部４２の爪４２ａと支持部４１の爪４１ａとの間にケーブル１００が挟持されることによって、コンタクト３，４とケーブル１００の導体パターン１０１との間が電気的に接続された状態となる。

一方、ケーブル１００がコネクタ１に接続されている状態で、操作子５を抜止位置から非抜止位置まで回転させると、カム部５１，５２がコンタクト３，４の凹部３６，４６を押圧する力が無くなり、バネ部３２，４２のバネ復帰力によって、バネ部３２，４２の爪３２ａ，４２ａが上方へ変位してケーブル１００から離れるので、コンタクト３，４がケーブル１００を保持する力がなくなり、ケーブル１００を容易に引き抜くことができる。

本実施形態のコネクタ１は以上のような構成を有しており、ケーブル挿入口２１からケーブル１００を挿入すると、コンタクト３の支持部３１に設けられた位置決め突起（位置決め部）３７にケーブル１００の前端部が当接することによって、コンタクト３，４に対するケーブル１００の相対的な位置が正確に位置決めされるから、支持部３１，４１及びバネ部３２，４２の挟持部とケーブル１００とが接触する位置のばらつきを低減でき、コンタクト３，４が所定の位置でケーブル１００と電気的に接触することになり、電気的接続の信頼性を向上させることができる。

また本実施形態では、操作子５のカム部５１，５２が、複数極のコンタクト３，４のバネ部３２，４２にそれぞれ対応して設けられ、奇数ピンのコンタクト３のバネ部３２がカム部５１を上側へ押圧するとともに、偶数ピンのコンタクト４のバネ部４２がカム部５２を下側へ押圧しているので、コネクタ本体２に操作子５を枢支する軸受構造を設けなくても、コネクタ本体２に保持されたコンタクト３，４に、操作子５を回動自在に枢支させることができる。

ところで、上記の実施形態では各コンタクト３の支持部３１の中間部に、ケーブル１００の位置決めを行う位置決め突起３７が設けられているが、ケーブル１００が挿入された状態で操作子５を非抜止位置から抜止位置に倒した際に、コンタクト３の弾性変形によって力が加わらないような支持部３１の部位に位置決め突起３７を設けることが好ましく、位置決め突起３７からケーブル１００に力が加わって、ケーブル１００の位置ずれが発生するのを抑制できる。尚、コンタクト３とケーブル１００との接触圧が所定値以上得られるのであれば、接触圧によってケーブル１００の位置ずれを抑制できるから、ケーブル１００の位置決め精度が所定の要求性能を満足させる範囲で、コンタクト３の弾性変形によって位置決め突起３７が設けられた部位に力が加わっていてもよい。

また本実施形態ではコンタクト３にしか位置決め突起３７が設けられていないが、図６に示すように他方のコンタクト４が接触する導体パターン１０１の幅広部１０２はケーブル挿入方向の後側に位置し、コンタクト３が接触する幅広部１０２に比べてケーブル挿入方向における長さ寸法が長くなっているので、ケーブル挿入方向においてコンタクト３とコンタクト４の組込位置が多少ずれたとしても、コンタクト４を導体パターン１０１の幅広部１０２に確実に接触させることができる。なお、ケーブル１００が挿入された状態で操作子５を非抜止位置から抜止位置に倒した際に、コンタクト４が弾性変形することによって力が加わらないのであれば、コンタクト４側にもケーブル１００の前端部と当接する位置決め部を設けてもよい。

また、本実施形態ではケーブル１００の上面に設けられた導体パターン１０１と、バネ部３２，４２に設けられた挟持部（爪３２ａ，４２ａ）とが電気的に接触しているが、支持部３１，４１側に設けられた挟持部（弾接片３５の爪３５ａ又は爪４２ａ）が、ケーブル１００の下面に設けられた導体パターンに電気的に接触するようにしてもよい。

１ コネクタ
２ コネクタ本体
３，４ コンタクト
５ 操作子
２０ コンタクト収納空間
２１ ケーブル挿入口
３１，４１ 支持部
３２，４２ バネ部
３２ａ，３５ａ，４１ａ，４２ａ 爪（挟持部）
３３，４３ 接続部
３５ 弾接片
３６，４６ 凹部
３７ 位置決め突起（位置決め部）
５１，５２ カム部
１００ ケーブル
１０１ 導体パターン（導体部）

Claims (1)

1. 表面に開口するケーブル挿入口を通して、内部に設けたコンタクト収納空間にケーブルが挿抜されるコネクタ本体と、
   コンタクト収納空間の内部にケーブル挿入方向に沿って対向配置されて両者の間に挿入されるケーブルを挟持する支持部及びバネ部、並びに、支持部及びバネ部を連続一体に接続する接続部を有し、支持部をコネクタ本体の内面に当接させるとともに、バネ部におけるケーブル挿入口側の端部を移動自在としてコネクタ本体に保持され、バネ部又は支持部のうち少なくとも何れか一方がケーブルの導体部に電気的に接続されるコンタクトと、
   コンタクト収納空間に挿入されるケーブルを相対的に抜けにくくする抜止位置と相対的に抜けやすくする非抜止位置との間で回動自在となるようにコネクタ本体に配置された操作子とを具備し、
   各コンタクトの支持部及びバネ部には、支持部とバネ部との間に挿入されるケーブルを挟持する挟持部がそれぞれ設けられるとともに、コンタクトの支持部には、挟持部よりもケーブル挿入方向の前方に位置して、ケーブルの前端部と当接する位置決め部が設けられ、
   操作子には、位置決め部に対してケーブル挿入方向前方寄りのバネ部の部位に対応して設けられ、抜止位置に回転させた際にバネ部を押圧してバネ部を弾性変形させることによって、バネ部の挟持部をケーブルに対して弾接させるカム部が設けられたことを特徴とするコネクタ。

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