JP2011165584A - コネクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】前後方向におけるカムの位置とビームに形成された押圧部の位置との差の拡大を抑制しながら、ビームの弾性変形量を増し、平型電線と端子との接触安定性を向上できるコネクタを提供する。
【解決手段】後接続端子5の中央ビーム53の下面には、平型電線を押し下げる押圧部53aが形成されている。後接続端子5の上ビーム52と中央ビーム53との間には、アクチュエータ3が有するカム31が配置される。中央ビーム53の上面には、斜め後方且つ上方に伸びる傾斜面55aが形成されている。カム31は傾斜面55aを押し下げる。
【選択図】図2

Description

本発明は、平型電線が接続可能なコネクタに関し、特に、端子と平型電線の導体との接触安定性を向上する技術に関する。
従来、挿入された平型電線をコネクタに対してロックするアクチュエータが、コネクタの前部に配置されたコネクタがある。特許文献1に開示されるコネクタでは、各端子は、前方に伸びる3つのビーム(すなわち、上ビーム、下ビーム、及び上ビームと下ビームとの間に配置される中央ビーム)を有している。アクチュエータに形成されたカムは、上ビームと中央ビームとの間に配置され、中央ビームを下方に押圧する位置と、中央ビームの押圧を解除する位置との間で回転可能となっている。中央ビームの下面には、下方に突出する押圧部が形成されている。中央ビームがカムによって押し下げられたとき、中央ビームの押圧部が平型電線を下ビームに押し付ける。その結果、端子と平型電線とが電気的に接続する。
特許文献1に開示されるコネクタでは、アクチュエータのカムは、中央ビームの押圧部から後方に離れた位置で、当該中央ビームを下方に押圧している。このような構造によれば、カムによって中央ビームが押し下げられ、その押圧部が平型電線に当った後、カムが中央ビームに加える力によって押圧部まわりのモーメントが生じる。その結果、押圧部を支点として、中央ビームが下方に膨らむように弾性変形する。これによって、端子と平型電線との接触安定性が向上する。
特開2002−93504号公報
押圧部を支点とする中央ビームの弾性変形量を増し、端子と平型電線との接触安定性を向上するためには、中央ビームの押圧部と、カムが押圧する中央ビーム上の位置との間の距離を拡大することが望ましい。しかしながら、カムの位置の選択にあたっては、他の部材との位置関係をも考慮する必要があるため、押圧部の位置から後方に大きく離れた位置にカムを配置することが難しい場合がある。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、前後方向におけるカムの位置と、ビームに形成された押圧部の位置との差の拡大を抑制しながら、ビームの弾性変形量を増し、平型電線と端子との接触安定性を向上できるコネクタを提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明に係るコネクタは、基部から前方に伸びる第1のビームと、前記基部から前方に伸び前記第1のビームの下方に位置する第2のビームとを有する端子を有する。前記第2のビームの下面には、当該第2のビームの下方に配置される前記平型電線を押すための押圧部が形成されている。また、前記コネクタはアクチュエータを有し、前記アクチュエータは、前記第1のビームと前記第2のビームとの間に配置されるカムであって、前記第2のビームを押し下げる押圧位置と、前記第2のビームに対する押圧を解除する解除位置との間で回転可能なカムを有する。前記第2のビームの上面には、斜め後方且つ上方に伸び、少なくとも一部が前記押圧部よりも後方に位置する傾斜面が形成されている。前記押圧位置に配置された前記カムは、前記傾斜面の前記少なくとも一部を押圧する。
本発明に係るコネクタによれば、前後方向におけるカムの位置と、ビームに形成された押圧部の位置との差の拡大を抑制しながら、カムが押圧する中央ビーム上の位置と、押圧部との間の距離を増すことができる。そのため、カムが中央ビームを押圧することによって生じる押圧部まわりのモーメントを増すことができる。その結果、ビームの弾性変形量を増し、平型電線と端子との接触安定性を向上できる。
本発明の一態様では、前記第2のビームには、前記第2のビームの上面から斜め上方且つ後方に突出する凸部が形成されてもよい。そして、前記傾斜面は前記凸部の上面に形成されてもよい。この態様によれば、第2のビームが弾性変形し易くなる。つまり、第2のビームの上面に傾斜面を形成するために、第2のビームを部分的に太くすると、それによって第2のビームの剛性が高まり、第2のビームが弾性変形し難くなる。この態様によれば、凸部は、斜め後方且つ上方に突出し、この凸部に傾斜面が形成されているので、第2のビームが部分的に太くなることを抑えることができ、第2のビームが弾性変形し易くなる。
また、本発明の他の態様では、前記傾斜面は、前記押圧部の最下点よりも後方の位置から斜め後方且つ上方に伸びてもよい。この態様によれば、押圧部の最下点と、傾斜面上に配置されるカムとの間に十分な距離を確保し易くなる。
また、本発明の他の態様では、前記カムが前記解除位置に配置されているときに、前記アクチュエータの最前面は前記端子の前端より前方に位置してもよい。この態様によれば、アクチュエータによって端子の前端を保護できる。
本発明の実施形態に係るコネクタの斜視図である。 図1に示すII−II線での断面図であり、同図には上記コネクタが有する後接続端子が示されている。 図2と同じ切断面で得られる上記コネクタの断面図であり、同図にはコネクタが有するアクチュエータが前方に倒された時の後接続端子が示されている。 図3の拡大図であり、同図には後接続端子が有する中央ビームの前部、及びアクチュエータに形成されたカムが示されている。 図1に示すV−V線での断面図であり、同図には上記コネクタが有する前接続端子が示されている。 図5と同じ切断面で得られるコネクタの断面図であり、同図にはアクチュエータが前方に倒された時の前接続端子が示されている。 上記コネクタによる効果を説明するための図である。同図(a)は上記コネクタが有する中央ビームとカムを模式的に示し、同図(b)は従来のコネクタが有する中央ビームとカムとを模式的に示している。
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は本発明の実施形態の例であるコネクタ1の斜視図である。図2は図1に示すII−II線(コネクタ1が有する後接続端子5を通る切断線)での断面図である。図3は、図2と同じ切断面で得られるコネクタ1の断面図であり、同図にはコネクタ1が有するアクチュエータ3が前方に倒された時の後接続端子5が示されている。図4は図3の拡大図であり、同図には後接続端子5が有する中央ビーム53の前部が示されている。図5は図1に示すV−V線(コネクタ1が有する前接続端子6を通る切断線)での断面図である。図6は、図5と同じ切断面で得られるコネクタ1の断面図であり、同図にはアクチュエータ3が前方に倒された時の前接続端子6が示されている。
コネクタ1は、FPC(Flexible Printed Circuits)やFFC(Flexible Flat Cable)などの平型電線100が接続可能なコネクタである(図3及び図6参照)。平型電線100の表面には、当該平型電線100の長さ方向に伸びる複数の導体路(不図示)が形成されている。図1に示すように、コネクタ1は、各導体路と電気的に接続する複数の端子5,6を有している。複数の端子5,6は左右方向(X1−X2の示す方向、平型電線100の幅方向)に並んでいる。この例では、コネクタ1は、後接続端子5と前接続端子6とを有している。後接続端子5と前接続端子6は交互に配置されている。また、コネクタ1は、後接続端子5と前接続端子6とを保持するハウジング2を有している。さらに、コネクタ1は、コネクタ1に挿入された平型電線100をコネクタ1に対してロックするためのアクチュエータ3を有している。コネクタ1は、所謂フロントロックタイプのコネクタであり、アクチュエータ3はコネクタ1の前部に配置されている。
図2に示すように、後接続端子5は、コネクタ1の後部に配置される基部51を有している。基部51の最後部の下端には、コネクタ1の使用時にコネクタ1が実装される回路基板(不図示)に形成された導体に半田付けされる接続部51aが形成されている。また、後接続端子5は、基部51から前方(Y1に示す方向、平型電線100の挿入方向とは反対方向)に伸びる上ビーム52(請求項における第1のビーム)と、基部51から前方に伸びるとともに上ビーム52の下方に位置する中央ビーム53(請求項における第2のビーム)とを有している。さらに、後接続端子5は下ビーム54を有している。下ビーム54は、基部51から前方に伸びるとともに中央ビーム53の下方に位置している。そのため、中央ビーム53は上ビーム52と下ビーム54との間に位置している。
図3に示すように、コネクタ1の使用時には、中央ビーム53と下ビーム54との間に前方から平型電線100が挿入され、挿入された平型電線100は中央ビーム53の下方に配置される。中央ビーム53の下面には、下方に突出する押圧部53aが形成されている。この例では、押圧部53aは中央ビーム53の前端に形成されている。後述するように、アクチュエータ3は中央ビーム53を押し下げるためのカム31を有している。中央ビーム53がカム31によって押し下げられることによって、押圧部53aの最下点は平型電線100を下ビーム54に押し付ける。これによって、後接続端子5と平型電線100に形成された導体路とが電気的に接続する。この例では、平型電線100の上面に形成されているため、押圧部53aが導体路に接触する。なお、平型電線100の下面に導体路が形成されてもよい。この場合、下ビーム54が平型電線100の導体路に接触する。
図5に示すように、前接続端子6は、コネクタ1の後部に配置される基部61を有している。また、前接続端子6は、基部61の上部から前方の伸びる上ビーム62と、基部61の下部から前方に伸びる下ビーム64とを有している。さらに、前接続端子6は、基部61から前方の伸びるとともに、上ビーム62と下ビーム64との間に配置される中央ビーム63を有している。この例では、中央ビーム63は、基部61の下部から上方の伸びた後に屈曲し、前方に伸びている。前接続端子6では、下ビーム64の前端に接続部64aが形成されている。コネクタ1の使用時には、接続部64aは、コネクタ1が実装される回路基板に形成された導体に半田付けされる。
図6に示すように、コネクタ1の使用時には、中央ビーム63と下ビーム64との間に前方から平型電線100が挿入される。中央ビーム63の下面には、下方に突出する押圧部63aが形成されている。押圧部63aは中央ビーム63の中途部に位置している。上述したように、後接続端子5では、押圧部53aは中央ビーム53の前端に形成されている。そのため、押圧部53aと押圧部63aは、前後方向にずれて位置している。
後述するように、アクチュエータ3は中央ビーム63を押し下げるためのカム32を有している。中央ビーム63がカム32によって押し下げられることによって、押圧部63aは平型電線100を下ビーム64に押し付ける。これによって、前接続端子6と平型電線100に形成された導体路とが電気的に接続する。この例では、平型電線100の上面に形成されているため、押圧部63aが導体路に接触する。
アクチュエータ3には、左右方向に並ぶ複数の溝33aが形成されている。各溝33aに端子5,6の上ビーム52,62の前端が嵌っている。上述したように、アクチュエータ3は、端子5,6の中央ビーム53,63を押し下げるためのカム31,32を有している。カム31,32は溝33aの内側に形成され、左右方向において交互に並んでいる。図2に示すように、カム31は上ビーム52と中央ビーム53の間に位置している。図5に示すように、カム32は上ビーム62と中央ビーム63との間に位置している。
カム31,32は、中央ビーム53,63を押し下げる位置(図3及び図6で示すカムの位置、以下において押圧位置とする)と、中央ビーム53,63に対する押圧を解除する位置(図2及び図5で示すカムの位置、以下において解除位置とする)との間で回転可能となっている。すなわち、アクチュエータ3は、カム31,32を中心にして前方或いは後方に回転可能となっている。アクチュエータ3の回転によって、カム31,32は押圧位置と解除位置との間で移動する。図3及び図6に示すように、アクチュエータ3が前方に回転し、端子5,6の前方に配置されると、カム31,32は押圧位置に配置される。図2及び図5に示すように、アクチュエータ3が後方に回転し、コネクタ1に対して立つように配置されると、カム31,32は解除位置に配置される。
図2に示すように、後接続端子5では、上ビーム52の前端部に、カム係合部52aが形成されている。カム係合部52aはカム31に引っ掛かるように鉤状に形成されている。換言すると、カム係合部52aの下面には凹部が形成され、カム31の上部はこの凹部の内側に配置されている。カム係合部52aは、カム31に引っ掛かることによって、アクチュエータ3のコネクタ1からの分離を規制している。
図2及び図5に示すように、アクチュエータ3は最前面33bを有している。最前面33bは、カム31,32が解除位置に配置されているときに、すなわち、アクチュエータ3が立つように配置されているときに、上ビーム52,62の前端と中央ビーム53,63の前端よりも前方に位置する。詳細には、アクチュエータ3は、互いに隣接する2つの溝33aを区画する壁部33を有している。この例では、壁部33の前面が最前面33bとして機能している。最前面33bは、上ビーム52,62と中央ビーム53,63の前方において、上下方向に伸びるように形成され、上ビーム52,62の前端と中央ビーム53,63の前端とを保護している。すなわち、最前面33bは、平型電線100の挿入時に、平型電線100の先端が、上ビーム52,62の前端、或いは中央ビーム53,63の前端に衝突することを防止している。
図2に示すように、中央ビーム53の上面の最前部には傾斜面55aが形成されている。傾斜面55aは、斜め後方且つ上方に伸びるよう形成されている。傾斜面55aは、押圧部53aよりも後方に位置している。この例では、傾斜面55aは、押圧部53aの最下点(平型電線100の表面に当る部分)よりも後方の位置から斜め後方且つ上方に伸びている。すなわち、図4に示すように、傾斜面55aの前端(斜め上方且つ後方への延伸が始まる部分)55bは、押圧部53aの最下点よりも後方に位置している。
図2に示すように、中央ビーム53の上面には凸部55が形成されている。凸部55は、中央ビーム53の上面から斜め後方且つ上方に突出するように形成され、当該凸部55の後部の下面は中央ビーム53の上面から上方に離れて位置している。図4に示すように、中央ビーム53の上面から凸部55の後部の下面までの距離Gは、後方に行くにしたがって徐々に大きくなっている。換言すると、凸部55の後部と中央ビーム53の上面との間には凹部55cが形成され、凹部55cの上下方向の幅Gは後方に行くにしたがって大きくなっている。この凸部55の上面が傾斜面55aとして機能している。傾斜面55aは、カム係合部52aの下方に位置し、傾斜面55aとカム係合部52aとの間にカム31が配置されている。なお、凸部55の後端55dは、前接続端子6の押圧部63aよりも前方に位置している。また、凸部55の後端55dは、カム係合部52aの後端52bよりも後方に位置している。
図4に示すように、中央ビーム53の上面における傾斜面55aより前の部分53bは、前方に伸びると同時に、上方に傾斜している。これによって、カム31が中央ビーム53とカム係合部52aとの間から前方に抜けにくくなっている。
図4に示すように、押圧位置に配置されたカム31は、傾斜面55aの後部を押し下げる。詳細には、カム31は、中央ビーム53の上面にあたる下当接面31bを有している。カム31が解除位置に配置されている時には、下当接面31bはカム31の上部よりも前方に位置している(図2参照)。上述したように、カム31の上部はカム係合部52aに引っ掛かっている。そのため、カム31が解除位置から押圧位置に向かって回転するときには、カム31は当該カム31の上部を中心に、上ビーム52と中央ビーム53とを押し広げるようにして回転する。この時、下当接面31bは、傾斜面55a上を後方に向かってスライドする。そして、カム31が押圧位置に到達すると、下当接面31bは傾斜面55aの後部上に位置し、当該傾斜面55aの後部を押圧する。上述したように、傾斜面55aは押圧部53aよりも後方に位置している。そのため、傾斜面55a上の、カム31によって押圧される位置(以下、被押圧位置)Pは、押圧部53aの最下点から後方に離れた位置となっている。
図4に示すように、カム31から傾斜面55aに作用する力Fは、傾斜面55aに対して垂直となる。すなわち、カム31から傾斜面55aに作用する力Fの向きは、斜め下方且つ後方に向いている。また、傾斜面55aは押圧部53aよりも後方に位置しているため、カム31から傾斜面55aに作用する力Fは、概ね、押圧部53aの最下点を中心とする周方向に向いている。
中央ビーム53がカム31によって押し下げられ、押圧部53aの最下点が平型電線100に当った時、力Fは押圧部53aの最下点まわりのモーメントを生じさせる。その結果、中央ビーム53の前部は、押圧部53aの最下点を支点として弾性変形する。
上述したように、凸部55は斜め後方且つ上方に伸びるように形成され、その後部は中央ビーム53の上面から上方に離れて位置している。すなわち、凸部55の後部と、中央ビーム53の上面との間には凹部55cが形成されている。そのため、中央ビーム53の前部の弾性変形が生じ易くなっている。つまり、このような凹部55cが中央ビーム53に形成されていない場合には、中央ビーム53の前部が太くなるため、その剛性が高くなる。その結果、中央ビーム53が弾性変形し難くなる。この例では、このような凹部55cが形成されているため、中央ビーム53の前部の剛性が低くなり、中央ビーム53の前部が弾性変形し易くなっている。なお、図4に示すように、凹部55cは、被押圧位置Pを通り、且つ傾斜面55aに垂直な直線Lを越えて凹んでいる。そのため、カム31が傾斜面55aを押したときには、凸部55の後部も僅かに弾性変形する。
図5に示すように、前接続端子6では、中央ビーム63の最前部は、略U字状に形成されている。詳細には、中央ビーム63は、前方の伸びる第1延伸部63bを有している。中央ビーム63は、第1延伸部63bの前端で略U字状に折り返されているため、第1延伸部63bから後方に伸びる第2延伸部63cを有している。第2延伸部63cは第1延伸部63bの上方に位置している。カム32は第2延伸部63cと上ビーム62との間に配置されている。
アクチュエータ3が前方に倒れるように操作されることによって、カム32は解除位置から押圧位置に回転する。押圧位置に配置されたカム32は、第2延伸部63cの先端63d側を押し下げる。これによって、第1延伸部63bは下方に傾き、その結果、第1延伸部63bの途中に形成された押圧部63aが平型電線100を下ビーム64に押し付ける。なお、カム32が、第2延伸部63cの先端63d側を押し下げる際、第2延伸部63cも弾性変形する。
以上説明したように、コネクタ1では、後接続端子5は、基部51から前方に伸びる上ビーム52と、基部51から前方に伸び上ビーム52の下方に位置する中央ビーム53とを有している。中央ビーム53の下面には、平型電線100を押すための押圧部53aが形成されている。また、アクチュエータ3は、上ビーム52と中央ビーム53との間に配置されるカム31を有している。このカム31は、中央ビーム53を押し下げる押圧位置と、中央ビーム53に対する押圧を解除する解除位置との間で回転可能となっている。中央ビーム53の上面には傾斜面55aが形成されている。この傾斜面55aは、斜め後方且つ上方に斜めに伸び、当該傾斜面55aの後部は押圧部53aよりも後方に位置している。押圧位置に配置されたカム31は、傾斜面55aの後部を押圧している。
このようなコネクタ1によれば、カム31が押圧する、中央ビーム53上の位置である被押圧位置Pと、押圧部53aとの間の距離D1(図4参照)を増すとともに、前後方向におけるカム31の位置と、押圧部53aの位置との差D2(図4参照)の拡大を抑制できる。すなわち、傾斜面55aが傾斜しているので、差D2を増すことなく、距離D1を拡大できる。このように、押圧部53aと被押圧位置Pとの距離D1を拡大できるため、中央ビーム53が受ける力Fが生じさせる、押圧部53aの最下点まわりのモーメントを大きくできる。その結果、中央ビーム53の弾性変形量を増し、押圧部53aと平型電線100との接触安定性を向上できる。
図7は、コネクタ1による効果を説明するための図である。同図(a)では、中央ビーム53及びカム31が模式的に描かれている。同図(b)は、従来のコネクタが有する中央ビーム53A及びカム31Aを示している。中央ビーム53Aには、上述した傾斜面55aや凸部55は形成されておらず、中央ビーム53Aの上面は水平に形成されている。そのため、押圧位置に配置されたカム31Aは、中央ビーム53Aを真っ直ぐ下方に押す。また、同図(b)では、コネクタ1と同様に、カム31Aは、押圧部53aの最下点から後方に差D2だけ離れて配置されている。カム31Aが、コネクタ1のカム31と同様に、中央ビーム53Aを力Fで押し下げるとき、押圧部53aの最下点まわりのモーメントは、力Fと距離D3(押圧部53aの最下点と、カム31Aが押圧する位置との間の距離)の積となっている。
一方、コネクタ1では、上述したように、カム31は、押圧部53aの最下点から距離D1だけ離れた傾斜面55a上の位置を押圧する。そのため、押圧部53aの最下点まわりのモーメントは、力Fと距離D1との積となる。すなわち、このモーメントは、押圧部53aの最下点から距離D1だけ離れた、中央ビーム53上の位置P2を力Fで押した場合に生じるモーメントと等しくなる。距離D1は距離D3より大きいため、コネクタ1では、同図(b)で示されるコネクタに比べて、大きなモーメントが押圧部53aの最下点まわりに発生する。その結果、中央ビーム53Aに比べて、中央ビーム53の弾性変形量は増し、押圧部53aと平型電線100との接触安定性が向上する。
また、同図(b)に示されるように、カムが中央ビームを真っ直ぐ下方に押圧する構造において、コネクタ1と同様の弾性変形量を得るためには、カムの位置を、押圧部53aの最下点から差D2よりも大きく後方に離す必要が生じる。換言すると、コネクタ1では、同図(b)に示される構造に比べて、カム31を前方に配置し易くなっている。その結果、アクチュエータ3の最前面33bを後接続端子5の前端及び前接続端子6の前端より前方に位置させる構造が設計し易くなっている。
なお、本発明は、以上説明したコネクタ1に限られず、種々の変更が可能である。例えば、以上の説明では、傾斜面55aの全体が押圧部53aの最下点より後方に位置していた。しかしながら、傾斜面55aの前部は押圧部53aの最下点より前方に位置し、傾斜面55aの後部のみが押圧部53aよりも後方に位置してもよい。
また、以上の説明では、後接続端子5は、下ビーム54を有し、平型電線100は中央ビーム53と下ビーム54との間に配置されていた。しかしながら、後接続端子5には下ビーム54は設けられていなくてもよい。この場合、平型電線100は、ハウジング2の底面上に配置される。
また、以上の説明では、凸部55は、中央ビーム53の上面から斜め後方且つ上方に突出し、凸部55の後部と中央ビーム53の上面との間に凹部55cが形成されていた。しかしながら、このような凹部55cは形成されていなくてもよい。
1 コネクタ、2 ハウジング、3 アクチュエータ、5 後接続端子、6 前接続端子、31 カム、31b 下当接面、32 カム、33 壁部、33a 溝、33b 最前面、51 基部、51a 接続部、52 上ビーム、52a カム係合部、52b 後端、53 中央ビーム、53a 押圧部、54 下ビーム、55 凸部、55a 傾斜面、55c 凹部、55d 後端、61 基部、62 上ビーム、63 中央ビーム、63a 押圧部、63b 第1延伸部、63c 第2延伸部、63d 先端、64 下ビーム、64a 接続部、100 平型電線、D1 押圧部の最下点とカムが押圧する位置との間の距離、D2 カムと押圧部の最下点との前後方向における位置の差。

Claims (4)

  1. 平型電線が接続可能なコネクタにおいて、
    基部から前方に伸びる第1のビームと、前記基部から前方に伸び前記第1のビームの下方に位置する第2のビームとを有する端子であって、前記第2のビームの下面に、当該第2のビームの下方に配置される前記平型電線を押すための押圧部が形成された端子と、
    前記第1のビームと前記第2のビームとの間に配置されるカムであって、前記第2のビームを押し下げる押圧位置と、前記第2のビームに対する押圧を解除する解除位置との間で回転可能なカムを有するアクチュエータと、を備え、
    前記第2のビームの上面には、斜め後方且つ上方に伸び、少なくとも一部が前記押圧部よりも後方に位置する傾斜面が形成され、
    前記押圧位置に配置された前記カムは、前記傾斜面の前記少なくとも一部を押圧する、
    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、
    前記第2のビームには、前記第2のビームの上面から斜め上方且つ後方に突出する凸部が形成され、
    前記傾斜面は前記凸部の上面に形成されている、
    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、
    前記傾斜面は、前記押圧部の最下点よりも後方の位置から斜め後方且つ上方に伸びている、
    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、
    前記カムが前記解除位置に配置されているときに、前記アクチュエータの最前面は前記端子の前端より前方に位置している、
    ことを特徴とするコネクタ。
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