JP2013239264A - コネクタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板に固定される本体部と、配線基板に取り付けられるカバープレートを備えて、本体部とカバープレートで配線基板を挟持するコネクタ装置であって、カバープレートを容易に配線基板に取り付けることができるコネクタ装置を提供する。
【解決手段】ハウジング４と、配線基板１０２に取り付けられるカバープレート３を備えて、本体部２とカバープレート３で配線基板１０２を挟持するコネクタ装置１において、カバープレート３は、配線基板１０２の係合用突部１０５と係合して、配線基板１０２をカバープレート３に固定する保持爪１１と、ハウジング４に形成された第１の係止部７と、カバープレート３に形成された第１の被係止部７を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、回路基板に固定される本体部と、配線基板に取り付けられるカバープレートを備えて、本体部とカバープレートで配線基板を挟持して、回路基板と配線基板とを電気的に接続するコネクタ装置に関する。

回路基板に固定される本体部と、他の配線基板（例えば、フレキシブル印刷配線基板（ＦＰＣ）あるいはフレキシブル平板状ケーブル（ＦＦＣ））に取り付けられる補強板を備えて、本体部と補強板で配線基板を挟持して、回路基板上の電気回路と他の配線基板とを電気的に接続するコネクタ装置が知られている。また、このようなコネクタ装置の本体部には複数本のコンタクト端子が配列され、コンタクト端子は他の配線基板上の配線パターンと電気的に接触する。

例えば、特許文献１には、ＦＰＣ基板（配線基板）の端部に裏打ち板（補強板）を重ねて固定した平板状接続部材を、コネクタ装置の本体に、平板状接続部材の平面と略直行する方向から挿入して、本体に配列されたコンタクトとＦＰＣ基板とを電気的に接触させるコネクタ装置が開示されている。

また、特許文献２には、ハウジングにフレキシブル基板等（配線基板）に取り付けた補強板を差し込む差込口と、フレキシブル基板等を圧着保持するラッチを備えるラッチ付コネクタが開示されている。このラッチ付コネクタは、フレキシブル基板等をハウジングに対して斜めにして、その先端を差込口に差し込んで、その後、フレキシブル基板等を差込口回りに回転させて、フレキシブル基板等を水平にすると、ラッチが掛かるとともに、フレキシブル基板等の接続が完了するように構成されている。

このようなタイプのコネクタ装置は、配線基板をそのままハウジングに挿入するタイプのコネクタ装置に比べて、配線基板を損傷する危険が小さい点で優れている。

実開平０６−１７１６４号公報 特開平０８−３１５２６号公報

特許文献１等に開示されたコネクタ装置においては、配線基板に裏打ち板（補強板）を重ねて接着し、更に係合切り欠き等を形成する必要があるので、接続（準備）作業に手間が掛かるという問題がある。

また、前記コネクタ装置は樹脂ロック部（特許文献１）あるいはハウジング受け部（特許文献２）を備えて、コンタクトの接圧を受けて生じる裏打ち板（補強板）と配線基板の変形を抑制しているが、裏打ち板（補強板）と配線基板を上から押さえ付けるために樹脂ロック部等はコネクタ装置の上方に配置されているので、コネクタ装置の背が高くなるという問題がある。つまり、特許文献１等に開示されたコネクタ装置は低背化に適していない。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、回路基板に固定される本体部と、配線基板に取り付けられるカバープレートを備えて、本体部とカバープレートで配線基板を挟持するコネクタ装置であって、カバープレートを容易に配線基板に取り付けることができるコネクタ装置を提供することを目的とする。また、低背化に適したコネクタ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るコネクタ装置は、絶縁性を有するハウジングと、前記ハウジングに配列された複数のコンタクトとを有して、回路基板に固定される本体部と、配線基板に取り付けられるカバープレートを備えて、前記本体部と前記カバープレートで前記配線基板を挟持するコネクタ装置において、前記カバープレートは、前記配線基板の係合部と係合して、前記配線基板を前記カバープレートに固定する保持爪と、前記ハウジングに形成された係止部と、前記カバープレートに形成されて前記係止部と係合する被係止部を備えることを特徴とする。

前記係止部と前記被係止部は、前記配線基板と前記回路基板の中間の高さにおいて、互いに係合するように構成されていてもよい。

前記本体部に取り付けられて、前記被係止部が前記被係止部と係合する方向に前記カバープレートを付勢する弾性部を備えるようにしてもよい。

前記カバープレートは、前記弾性部に付勢されて、前記コンタクトの長手方向に移動するものであってもよい。

前記弾性部は、前記ハウジングとは別部材で構成された、ばねであってもよい。

前記カバープレートは、導電性材料で形成されて、前記ハウジングの略全体を覆うものであってもよい。

本発明によれば、カバープレートに保持爪を備えて、配線基板の係合部を保持爪に係合させて、配線基板をカバープレートに固定するので、カバープレートを配線基板に容易に取り付けることができる。また、実用上十分な位置決め精度が容易に得られる。また、配線基板の固定に接着剤を使用しないので、接着剤の固化を待つ必要がない。そのため、電子機器の回路基板に配線基板を接続する工程の生産性を向上させることができる。

また、前記係止部と前記被係止部が前記配線基板と前記回路基板の中間の高さ、つまり前記配線基板の下方（前記配線基板よりも前記回路基板に近い位置）において、互いに係合するように構成すれば、コネクタ装置を低背化できる。

本発明の実施形態に係るコネクタ装置の外形図であり、（ａ）はコネクタ装置に配線基板を接続した状態を示す斜視図であり、（ｂ）はコネクタ装置を分解した状態を示す斜視図であり、（ｃ）は配線基板の外形を示す斜視図である。 （ａ）はコネクタ装置の平面図であり、（ｂ）はコネクタ装置を（ａ）のＡ−Ａ’線で切断した断面図である。 カバープレートに配線基板を取り付けるプロセスを示す図であり、コネクタ装置を図２（ａ）のＡ−Ａ’線で切断した断面図である。 カバープレートを取り付けた配線基板をコネクタ装置の本体に取り付けるプロセスを示す図であり、コネクタ装置を図２（ａ）のＡ−Ａ’線で切断した断面図である。 配線基板の変形例を示す平面図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

まず、図１と図２を参照して、本発明に係るコネクタ装置１の基本的な構成を説明する。

図１（ａ）に示すように、コネクタ装置１は、主回路基板１０１に固定されて、主回路基板１０１と配線基板１０２を電気的に接続する装置であって、主回路基板１０１に固定される本体部２と、配線基板１０２に取り付けられるカバープレート３を備える。

図１（ｂ）に示すように、本体部２は、ハウジング４と、ハウジング４の底面に配列された複数のコンタクト５とから構成される。ハウジング４は絶縁性材料（例えば、合成樹脂）で形成された筐体であり、上面と後面（図１（ｂ）において右斜め上の端面）が開放されている。また、ハウジング４は、係止用ばね６、第１の係止部７及び第２の係止部８を備える。第１の係止部７は、ハウジング４の底面から立ち上がる壁状の部材であって、ハウジング４の全幅に亘って形成されている。第２の係止部８は、ハウジング４の左右の側壁から本体部２の内側に突出している。

カバープレート３は、金属板を所定の形状に打ち抜いて、曲げ加工されて形成された部品であり、天板９を有し、天板９の前端は下方に折り曲げられて第１の被係止部１０が形成され、第１の被係止部１０の先端（下端）は更に折り曲げられている。また、天板９は、長さ方向の中央部の左右において、一部が打ち抜かれて、一対の保持爪１１が形成され、天板９の後端の左右端は押し曲げられて、一対の第２の被係止部１２が形成されている。第２の被係止部１２は、側面視においてＬ字形をなしている。

なお、図１（ｃ）に示すように、配線基板１０２の前端近傍の左右には、係合用突部１０５が形成され、続いて係合用切り欠き１０３が形成されている。また、配線基板１０２の下面には、配線パターン１０４があって、図１（ｃ）では、その端部が僅かに見える。

図２（ａ）はコネクタ装置１の平面図であり、図２（ｂ）は、コネクタ装置１を図２（ａ）のＡ−Ａ’線で切断した断面図である。

コンタクト５は、図２（ｂ）に示すように、配線基板１０２の配線パターン１０４に当接して、配線パターン１０４と電気的に接触する。また、コンタクト５の基端５ａはコネクタ装置１の下方に露出して、主回路基板１０１上の図示しない配線パターンに半田付けされる。

係止用ばね６は、ハウジング４に取り付けられた金属製のばねであって、図２（ｂ）に示すような断面形状を備えていて、例えば、圧入による組立、あるいはインサート成形法によって、ハウジング４と一体化される。また、係止用ばね６は、図２（ａ）に示すように、ハウジング４の幅方向に３分割されている。つまり３個の係止ばね６がハウジング４に取り付けられている。

また、図２（ｂ）に示すように、第１の係止部７の左側の側面の下方は凹んでいて、第１の被係止部１０の下端の突出部と噛みあう。このように、第１の係止部７と第１の被係止部１０は、配線基板１０２と主回路基板１０１の間の高さ（つまり、配線基板１０２の下方）において、互いに係合する。また、第２の係止部８と第２の被係止部１２も互いに係合する。

次に、図３を参照して、保持爪１１の詳細な構成と作用を説明する。前述したように、保持爪１１は、天板９の一部を打ち抜いて形成され、図３の各図においてＬ字形をなしている。また、保持爪１１は天板９の幅方向に、左右２個配置（図１、図２参照）配置されていて、その先端には凸部１１ａが形成されている。配線基板１０２をカバープレート３に取り付けると、凸部１１ａが係合用切り欠き１０３に嵌り込み、保持爪１１は係合用突部１０５と係合する（図１(ｃ)参照）。その結果、カバープレート３は配線基板１０２に保持される。つまり、本実施形態においては、係合用切り欠き１０３と係合用突部１０５が配線基板１０２の係合部に相当する。

なお、左右（図２（a）において紙面の上下方向）の保持爪１１の間隔は、左右の係合用切り欠き１０３の間隔より僅かに大きく設定され、両者の差は、コネクタ装置１のコンタクト５と配線基板１０２の配線パターン１０４の幅方向の位置ずれの許容値より小さくなるように設定される。つまり、ハウジング４に対する配線基板１０２の位置が、前記差の範囲において幅方向にずれたとしても、コンタクト５と配線パターン１０４は十分に接触できる。

また、図３（ａ）に示すように、凸部１１ａの外側斜面１１ｂは内側斜面１１ｃに比べて傾斜が緩くされている。そのため、配線基板１０２をカバープレート３の下面に当てて、配線基板１０２の前端を外側斜面１１ｂに当接させると、保持爪１１は容易に押し下げられるので、図３（ｂ）に示すように、配線基板１０２は凸部１１ａを乗り越える。そして、配線基板１０２を更に前進させると、図３（ｃ）に示すように、配線基板１０２の係合用切り欠き１０３に凸部１１ａが嵌り込んで、保持爪１１が係合用突部１０５と係合する。この時、配線基板１０２を後退させて、カバープレート３を取り外そうとすると、係合用切り欠き１０３が凸部１１ａの内側斜面１１ｃと当接するが、内側斜面１１ｃは外側斜面１１ｂに比べて傾斜が急なので、配線基板１０２をカバープレート３から取り外すのには大きな力が必要になる。

また、カバープレート３と配線基板１０２は、図４に示すような手順で本体部２に取り付けられる。すなわち、図４（ａ）に示すように、カバープレート３を本体部２の真上に置いて、カバープレート３を本体部２に向けて押し下げる。そして、カバープレート３の第１の被係止部１０の下端が本体部２の係止用ばね６に当接したら、図４（ｂ）に示すように第１の被係止部１０を係止用ばね６に押し当てて、係止用ばね６を押し縮めながら、カバープレート３をハウジング４に押し込む。そして、図４（ｃ）に示すように第１の被係止部１０の下端がハウジング４の底面に接した時点で、すなわち第１の被係止部１０が第１の係止部７と係合する高さまで下降した時点で、カバープレート３を係止用ばね６に押し当てる力を緩める。すると、カバープレート３は係止用ばね６に押されて、図４（ｄ）に示すように図の右方向に移動して、第１の被係止部１０は第１の係止部７と係合し、第２の被係止部１２は第２の係止部８と係合する。

このように、係止用ばね６は、第１及び第２の被係止部１０，１２が第１及び第２の係止部７，８とそれぞれ係合する方向にカバープレート３を付勢する弾性部として機能する。またカバープレート３は、係止用ばね６（弾性部）に付勢されて、コンタクト５の長手方向（図４において紙面の右方向）に移動する。

また、図４（ｄ）に示すように、カバープレート３は、ハウジング４の上面からハウジング４の内部に挿入されて、ハウジング４の略全体を覆う。

また、本実施形態では、カバープレート３をハウジング４に正しく位置決めした場合に、天板９の上面とハウジング４の上面がほぼ同一高さになるように構成されている。そのため、正しく位置決めされていない場合、つまり係合状態が不完全な場合は、両者の高さが一致しないから、位置決めの良否を容易に確認できる。

このようにして、カバープレート３と配線基板１０２は本体部２に係止（固定）される。また、配線基板１０２の配線パターン１０４は、本体部２に配置されたコンタクト５と電気的に接触する。また、コンタクト５の基端５ａが主回路基板１０１上の配線パターンに接続されているから、配線基板１０２は主回路基板１０１と電気的に接続される。なお、配線基板１０２の接続を解除する場合は、上記手順を逆に実行すればよい。

また、配線基板１０２がコネクタ装置１に接続された状態、つまり、図４（ｄ）に示す状態においては、配線基板１０２はコンタクト５に押圧されてカバープレート３に押し付けられるから、配線基板１０２は更に確実にコネクタ装置１に保持される。

以上説明したように、本発明によれば、カバープレートに備えた保持爪に配線基板の係合部を係合させて、カバープレートを配線基板に固定するので、実用上十分な位置決め精度で配線基板をカバープレートに取り付けることが容易である。また、カバープレートの配線基板への固定に接着剤を必要としないので、接着剤の固化を待つ必要がない。また、カバープレートの配線基板への固定には、工具等を必要としない。そのため、回路基板と配線基板の接続作業が容易になり、電子機器等の生産性が向上する。また、配線基板に特別な加工を加える必要がないので、追加的な製造コストは発生しない。そのため、本発明によれば、低コストで生産性が向上させることができる。

また、カバープレートに係止部を、本体部に被係止部と弾性部（係止用ばね６）を、それぞれ備えれば、カバープレートを本体部に取り付けるのに工具等を必要としないので、接続作業が更に容易になり、生産性が向上する。

また、上記実施態様に示したように、配線基板と回路基板の間の高さ（つまり、配線基板の下方）において、係止部と被係止部が互いに係合するように構成すれば、係止部と被係止部がコネクタ装置の上方に突出しないので、コネクタ装置を低背化できる。

なお、上記実施態様は、本発明の具体的な実施態様の例示であって、本発明の技術的範囲は上記実施態様によっては限定されない。本発明は特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲において、自由に応用、変形、あるいは改良して実施することができる。

例えば、上記実施態様においては、金属製の係止用ばね６をハウジング４に取り付けたが、係止用ばね６はハウジング４と同じ合成樹脂で構成されてもよいし、ハウジング４を一体成形されてもよい。また、ハウジング４に外力を加えて弾性変形させてカバープレート３をハウジング４に押し込み、その後外力を除去すると、ハウジング４の弾性変形が元に戻って、カバープレート３がハウジング４に保持されるようにしてもよい。つまりハウジング４自身が弾性部として機能するようにしてもよい。

また、上記実施態様においては、３個の係止ばね６が本体部２の幅方向に配列された例を示したが、本発明はこのような構成を備えるものには限定されない。１個の係止ばね６が本体部２の全幅に渉って配置されていてもよいし、本体部２の幅方向の中央部だけに配置されていてもよい。あるいは、２個の係止ばね６が本体部２の幅方向に間隔を空けて配置されていてもよい。

また、上記実施態様においては、第１の係止部７が本体部２の全幅に渉って形成される例を示したが、第１の係止部７は本体部２の幅方向の中央部だけに配置されていてもよい。また、第１の係止部７は、本体部２の幅方向の左右端にだけに配置されていてもよいし、本体部２の左右の側壁から本体部２の内側に突出する部材であってもよい。また、図２（ｂ）等に示した第１の係止部７の断面形が例示であることは言うまでもない。

また、上記実施態様においては、第２の係止部８が本体部２の左右の側壁から本体部２の内側に突出する例を示したが、例えば、第２の係止部８は本体部２の底面から立ち上がる部材であってもよい。また、図１（ｂ）等に示した第２の係止部８の形状が例示であることは言うまでもない。

また、上記実施態様においては、カバープレート３を金属板で構成し、カバープレート３の天板９がハウジング４（つまりコネクタ装置１）の略全体を覆うようにしたので、カバープレート３が電気的シールドとして機能する。つまり、カバープレート３はコネクタ装置１の自己放射ノイズの発生を防止し、外部ノイズがコネクタ装置１に進入することを遮断する。また、カバープレート３と主回路基板１０１の図示しない接地配線パターンとを接続すれば、電気的シールドとしての機能は更に向上する。また、カバープレート３を金属板で構成すれば、コネクタ装置１の機械的強度も向上する。

また、上記実施態様においては、カバープレート３の先端を折り曲げて第１の被係止部１０を形成し、第１の被係止部１０の先端を更に折り曲げて、該先端部が第１の係止部７と係合する例を示したが、第１の被係止部１０はカバープレート３とは別部材で構成されてもよいし、鋳造や機械加工によって形成されてもよいし、樹脂で成形されてもよい。また、上記実施態様においては、第１の被係止部１０がカバープレート３の全幅に渉って形成された例を示したが、第１の被係止部１０はカバープレート３の幅の一部、例えば、カバープレート３の左右端に、あるいは幅方向の中央部に形成されてもよい。また、図２（ｂ）等に示した第１の被係止部１０の断面形が例示であることは言うまでもない。

また、上記実施態様においては、カバープレート３の一部を打ち抜いて、保持爪１１を形成する例を示したが、保持爪１１はカバープレート３とは別部材で構成されてもよいし、鋳造や機械加工によって形成されてもよいし、樹脂で成形されてもよい。また、保持爪１１は、図３に示したように、上下方向（配線基板１０２の板厚方向）に変位するものには限定されない。水平方向（例えば、配線基板１０２の幅方向）に変位するものであってもよい。また、図２（ｂ）等に示した保持爪１１の断面形が例示であることは言うまでもない。

また、上記実施態様においては、係合用切り欠き１０３と係合用突部１０５で係合部を形成する例を示したが、本発明の技術的範囲はこのような配線基板に適合するコネクタ装置には限定されない。係合部はカバープレートの保持爪と係合して、配線基板をカバープレートに対して位置決めして、配線基板をカバープレートに固定できる機能を備えていればよい。例えば、図５（ａ）に示すように、配線基板１０２に係合用突部１０５だけを備えていてもよい。あるいは図５（ｂ）に示すように、配線基板１０２に係合用穴１０６を明けて、係合用穴１０６に保持爪１１の凸部１１ａが嵌まり込むようにしてもよい。この場合、係合用穴１０６が係合部に相当する。

また、上記実施態様においては、カバープレート３の一部を押し曲げて、第２の被係止部１２を形成する例を示したが、第２の被係止部１２はカバープレート３とは別部材で構成されてもよいし、鋳造や機械加工によって形成されてもよいし、樹脂で成形されてもよい。図１（ｂ）等に示した第２の被係止部１２の形状が例示であることは言うまでもない。

上記実施態様においては、係止部/被係止部の組の前後に間隔を空けて２組（第１の係止部７/第１の被係止部１０と第２の係止部８/第２の被係止部１２）を備える例を示した。２組の係止部/被係止部を前後に間隔を空けて配置することによって、カバープレート３の後部（図３において図の右側）を持ち上げてカバープレート３を本体部２から引き剥がそうとする外力に対する抵抗を大きくすることができる。また、前後に配置された係止部/被係止部の組のいずれか少なくとも一方を、本体部２の幅方向に間隔を空けて配置して、係止部/被係止部の組を３組以上備えるようにすれば、カバープレート３を捻って本体部２から引き剥がそうとする外力に対する抵抗を大きくすることができる。つまり、カバープレート３をより確実に本体部２に保持することができる。もっとも、上記の係止部/被係止部の個数や配置は任意的な構成要素である。

なお、上記実施態様においては、配線基板１０２に何も取り付けないで、カバープレート３と係合させる例を示したが、配線基板１０２に裏打ち板等を貼り付けて、カバープレート３と取り合う部分を補強して、カバープレート３と係合させるようにしてもよい。

１・・・コネクタ装置， ２・・・本体部， ３・・・カバープレート， ４・・・ハウジング， ５・・・コンタクト， ５ａ・・・基端， ６・・・係止用ばね， ７・・・第１の係止部，８・・・第２の係止部， ９・・・天板， １０・・・第１の被係止部， １１・・・保持爪， １１ａ・・・凸部， １１ｂ・・・外側斜面， １１ｃ・・・内側斜面， １２・・・第２の被係止部， １０１・・・主回路基板， １０２・・・配線基板， １０３・・・係合切り欠き， １０４・・・配線パターン， １０５・・・係合用突部， １０６・・・係合用穴

Claims (6)

1. 絶縁性を有するハウジングと、前記ハウジングに配列された複数のコンタクトとを有して、回路基板に固定される本体部と、
   配線基板に取り付けられるカバープレートを備えて、
   前記本体部と前記カバープレートで前記配線基板を挟持するコネクタ装置において、
   前記カバープレートは、前記配線基板の係合部と係合して、前記配線基板を前記カバープレートに固定する保持爪と、
   前記ハウジングに形成された係止部と、
   前記カバープレートに形成されて前記係止部と係合する被係止部を備える
   ことを特徴とするコネクタ装置。
2. 前記係止部と前記被係止部は、前記配線基板と前記回路基板の中間の高さにおいて、互いに係合するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のコネクタ装置。
3. 前記本体部に取り付けられて、前記被係止部が前記係止部と係合する方向に前記カバープレートを付勢する弾性部を備える
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコネクタ装置。
4. 前記カバープレートは、前記弾性部に付勢されて、前記コンタクトの長手方向に移動する
   ことを特徴とする請求項３に記載のコネクタ装置。
5. 前記弾性部は、前記ハウジングとは別部材で構成された、ばねである
   ことを特徴とする請求項３に記載のコネクタ装置。
6. 前記カバープレートは、導電性材料で形成されて、前記ハウジングの略全体を覆う
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のコネクタ装置。
   

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