JP2014010899A - コネクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】相手方コネクタの突出端子と係合する平板状端子の開口部の形状を左右非対称にすることによって、位置ずれを適切に吸収することができ、突出端子及び平板状端子の過大な削れ及び変形を防止することができるようにする。
【解決手段】相手方コネクタの突出端子を収容可能な開口部を含む平板状端子を複数個有し、前記相手方コネクタと嵌合するコネクタであって、前記開口部は、幅広部と、幅狭部と、前記幅広部から幅狭部に移行する遷移部とを含み、平面視において、前記平板状端子の中心軸に関して左右非対称な第1の形状、又は、該第1の形状を前記中心軸に関して反転させた第2の形状を備え、前記平板状端子は、前記コネクタの幅方向に並んで配列され、かつ、前記第1の形状を備える開口部を含む平板状端子と前記第2の形状を備える開口部を含む平板状端子とが交互になるように配設される。
【選択図】図1

Description

本発明は、コネクタに関するものである。
従来、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、PDA(Personal Digital Assistant:個人用携帯情報端末)、デジタルカメラ、ビデオカメラ、音楽プレーヤ、ゲーム機、車両用ナビゲーション装置等の電子機器においては、装置や部品の小型化及び高性能化に対応するために、コネクタについても、小型化及び高密度化が要求されている。そこで、絶縁性の基板上に複数の導体パターンを形成して、それらの導体パターンの端部を他の基板等に接続するコネクタが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
図13は従来のコネクタの斜視図である。
図において、911は、雌コネクタの基体としての雌側基体であり、図示されない回路基板の表面に装着されている。前記雌側基体911には、該雌側基体911の表裏面を貫通する端子収容開口954が形成され、該端子収容開口954内には、複数の雌側電極パターン951が所定の間隔で横方向に並んで配設されている。
前記雌側電極パターン951の各々は、雌側基体911の外側にまで延在するテール部958を備え、該テール部958が、回路基板の表面に形成された電気回路の導電トレースの各々に電気的に接続されている。また、前記雌側電極パターン951の各々は、内側開口954a、及び、該内側開口954aの周囲を画定する腕部953を備える。さらに、前記内側開口954aは、幅の狭い幅狭部分と該幅狭部分の両端近傍に形成された幅の広い幅広部分を備える。
そして、図示されない雄コネクタは、嵌(かん)合工程の初期工程では、雌コネクタに対して該雌コネクタの厚さ方向(図面に垂直な方向)に移動させられて嵌合する。この際、雌コネクタの表面から突出する図示されないバンプ状の雄側電極突起は、前記内側開口954aの幅広部分に進入する。続いて、前記雄コネクタが雌コネクタに対して図における縦方向に移動させられると、前記雄側電極突起は、幅狭部分内に移動する。これにより、雄コネクタと雌コネクタとの嵌合が完了する。
特開2008−270100号公報
しかしながら、前記従来のコネクタにおいては、製造上の公差等の影響によって、雄側電極突起の位置ずれや雌側電極パターン951の端子収容開口954の位置ずれが生じることがある。このような位置ずれが生じると、雄側電極突起や端子収容開口954に過大な削れや変形が発生する恐れがある。特に、コネクタの小型化及び高密度化の進展に伴って電極を小型化及び高密度化すると、電極の寸法及び位置に関する位置ずれによって生じる問題が大きくなる。
本発明は、前記従来のコネクタの問題点を解決して、相手方コネクタの突出端子と係合する平板状端子の開口部の形状を左右非対称にすることによって、位置ずれを適切に吸収することができ、突出端子及び平板状端子の過大な削れ及び変形を防止することができ、小型低背でありながら、信頼性の高いコネクタを提供することを目的とする。
そのために、本発明のコネクタにおいては、相手方コネクタの突出端子を収容可能な開口部を含む平板状端子を複数個有し、前記相手方コネクタと嵌合するコネクタであって、前記開口部は、幅広部と、幅狭部と、前記幅広部から幅狭部に移行する遷移部とを含み、平面視において、前記平板状端子の中心軸に関して左右非対称な第1の形状、又は、該第1の形状を前記中心軸に関して反転させた第2の形状を備え、前記平板状端子は、前記コネクタの幅方向に並んで配列され、かつ、前記第1の形状を備える開口部を含む平板状端子と前記第2の形状を備える開口部を含む平板状端子とが交互になるように配設される。
本発明の他のコネクタにおいては、さらに、前記遷移部は、前記中心軸の左右のいずれか一方に形成された早期当接部と、他方に形成された後期当接部とを含み、前記突出端子は、前記幅広部から幅狭部に移動する際、前記早期当接部に当接した後に後期当接部に当接する。
本発明の更に他のコネクタにおいては、さらに、前記遷移部は、前記早期当接部に接続された早期誘込み部と、前記後期当接部に接続された後期誘込み部とを含み、前記早期誘込み部及び後期誘込み部は、前記中心軸に対して傾斜した傾斜部であり、前記早期誘込み部は後期誘込み部よりも傾斜が急である。
本発明の更に他のコネクタにおいては、さらに、前記平板状端子は、前記コネクタの幅方向に延在する複数の列を形成するように並んで配列され、該列は、前記第1の形状を備える開口部を含む平板状端子から成る列と、前記第2の形状を備える開口部を含む平板状端子とから成る列とが交互になるように形成される。
本発明の更に他のコネクタにおいては、さらに、前記第1の形状を備える開口部を含む平板状端子と、前記第2の形状を備える開口部を含む平板状端子とは、前記コネクタの幅方向に関して交互になるように配設される。
本発明の更に他のコネクタにおいては、さらに、前記コネクタは幅方向外側に延出するコネクタ係合耳部を更に有し、該コネクタ係合耳部には前記コネクタの幅方向外側に突出するラッチ凸部が形成され、前記相手方コネクタは、幅方向両側に配設され、前記コネクタ係合耳部と係合するコネクタ係合凹部を有し、該コネクタ係合凹部には前記相手方コネクタの幅方向中央に向けて突出する相手方ラッチ凸部が形成され、前記開口部に収容された突出端子が前記幅広部から幅狭部に移動する方向に、前記相手方コネクタをコネクタに対して相対的に移動させると、前記ラッチ凸部が相手方ラッチ凸部を乗越える。
本発明によれば、コネクタは、相手方コネクタの突出端子と係合する平板状端子の開口部の形状が左右非対称となっている。これにより、位置ずれを適切に吸収することができ、突出端子及び平板状端子の過大な削れ及び変形を防止することができ、小型低背でありながら、信頼性を高めることができる。
本発明の実施の形態における雄コネクタを示す斜視図である。 本発明の実施の形態における雄コネクタの層構造を示す分解図である。 本発明の実施の形態における雌コネクタを示す嵌合面側を示す図であって、(a)は斜視図、(b)は分解図である。 本発明の実施の形態における雌コネクタの要部拡大図であり図3におけるA部拡大図である。 本発明の実施の形態における雌コネクタを示す反嵌合面側を示す図であって、(a)は斜視図、(b)は分解図である。 本発明の実施の形態における雄コネクタと雌コネクタとの嵌合工程を示す第1の平面図である。 本発明の実施の形態における雄コネクタと雌コネクタとの嵌合工程を示す第1の要部拡大図であり図6におけるD部拡大図であって、(a)は雌コネクタの反嵌合面側を示す図、(b)は(a)における突出端子の横断面を示す図である。 本発明の実施の形態における雄コネクタと雌コネクタとの嵌合工程を示す第2の平面図である。 本発明の実施の形態における雄コネクタと雌コネクタとの嵌合工程を示す第2の要部拡大図であり図8におけるD部拡大図であって、(a)は雌コネクタの反嵌合面側を示す図、(b)は(a)における突出端子の横断面を示す図である。 本発明の実施の形態における雄コネクタと雌コネクタとの嵌合工程を示す第3の平面図である。 本発明の実施の形態における雄コネクタと雌コネクタとの嵌合工程を示す第3の要部拡大図であり図10におけるD部拡大図であって、(a)は雌コネクタの反嵌合面側を示す図、(b)は(a)における突出端子の横断面を示す図である。 本発明の実施の形態における雄コネクタと雌コネクタとが嵌合完了した状態を示す斜視図である。 従来のコネクタの斜視図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は本発明の実施の形態における雄コネクタを示す斜視図、図2は本発明の実施の形態における雄コネクタの層構造を示す分解図である。
図において、1は本実施の形態におけるコネクタの一方である第1コネクタとしての雄コネクタであって、図示されない実装部材に実装されるコネクタであり、後述される第2コネクタとしての雌コネクタ101と嵌合して電気的に接続される。
なお、前記実装部材は、例えば、電子機器等に使用されるプリント回路基板、フレキシブルフラットケーブル(FFC:Flexible Flat Cable)、フレキシブル回路基板(FPC:Flexible Printed Circuit)等であるが、必ずしも基板に限定されるものでなく、いかなる種類のものであってもよい。なお、ここでは基板であるものとして説明する。
本実施の形態において、雄コネクタ1、雌コネクタ101及びその他の部材に含まれる各部の構成及び動作を説明するために使用される上、下、左、右、前、後等の方向を示す表現は、絶対的なものでなく相対的なものであり、雄コネクタ1、雌コネクタ101及びその他の部材に含まれる各部が図に示される姿勢である場合に適切であるが、雄コネクタ1、雌コネクタ101及びその他の部材に含まれる各部の姿勢が変化した場合には、姿勢の変化に応じて変更して解釈されるべきものである。
そして、前記雌コネクタ101の相手方コネクタである雄コネクタ1は、平面形状が矩(く)形の平板状の本体部11を有する。該本体部11は、実装面側(反嵌合面側)(図1及び2における下側)から平坦(たん)な薄板部材である板状の補強板部としての補強層16、細長い帯状の形状を備える絶縁性の薄板部材である板状の第1基板部である雄基板部としてのベースフィルム15、及び、該ベースフィルム15の一面(嵌合面側の面)に配設された平板状の端子部材である雄導体としての複数の導体パターン51を有する。該導体パターン51は、パターン分離空間52によって互いに分離されている。なお、前記本体部11は、厚さ方向の寸法が約0.3〜0.5〔mm〕程度であるが、その寸法は適宜変更することができる。
前記ベースフィルム15は、例えば、ポリイミド等の樹脂から成るが、絶縁性を備えるものであれば、いかなる種類の材質であってもよい。また、前記ベースフィルム15の他面(実装面側の面)には、平坦な薄板部材である板状の補強板部としての補強層16が配設されている。該補強層16は、例えば、ステンレス鋼等の金属から成るが、その材質は、樹脂であってもよいし、ガラス繊維、炭素繊維等を含む複合材であってもよいし、いかなる種類のものであってもよい。
そして、前記導体パターン51は、例えば、あらかじめベースフィルム15の一面に貼(てん)付された厚さが数〔μm〕〜数10〔μm〕の銅箔(はく)にエッチング加工等を施してパターニングすることによって形成されたものであって、雄コネクタ1の横方向(幅方向)である本体部11の長手方向に延在する前端11a及び後端11bに沿った2本の互いに分離した列を形成するように並んで配設され、各列内における隣接する導体パターン51同士は、互いに分離され、所定のピッチで配列されている。
また、前端11aに沿った列と後端11bに沿った列とは、本体部11の長手方向に関し、前記ピッチの1/2だけずれるように配設されている。すなわち、前端11aに沿った列内における導体パターン51と後端11bに沿った列内における導体パターン51とは、雄コネクタ1の横方向(幅方向)に関し、互いに半ピッチずれて千鳥状となるように配列されている。
各導体パターン51は、並列に配設された平板状の端子部材であって、本体部11の嵌合面に露出するとともに、雄端子としての突出端子53を1本ずつ備える。なお、図に示される例において、導体パターン51及び突出端子53は、本体部11の幅方向に延在する列を2本形成するように、所定のピッチ、例えば、0.4〔mm〕程度で、並んで配設されているが、導体パターン51及び突出端子53の数、ピッチその他配列の態様は、図に示される例に限定されるものではなく、任意に変更することができる。
前記突出端子53の各々は、導体パターン51の表面から突出する部材であり、例えば、フォトリソグラフィ技術を利用したエッチング等の方法によって、導体パターン51と一体的に形成されている。なお、前記突出端子53の高さ方向の寸法は、例えば、0.1〜0.3〔mm〕程度であるが、適宜変更することができる。
また、前記突出端子53の上面及び横断面の形状は、幅方向の寸法よりも前後方向の寸法の方が大きいことが望ましい。さらに、前方が尖(とが)った野球のホームベースのような五角形又は六角形、すなわち、前方に傾斜部を備える形状であることがより望ましい。しかしながら、必ずしもこのような形状に限定されるものではなく、円形や楕(だ)円形であってもよく、任意に変更することができる。
本実施の形態において、前記突出端子53の側面形状は、図1に示されるように、凹面となっていることが望ましい。具体的は、突出端子53において、導体パターン51の表面に接続されている部分である基端部53aの幅寸法は、上端部である先端部53bの幅寸法以上であり、基端部53aと先端部53bとの間の側面部53cは、基端部53a及び先端部53bよりもその幅方向内側に向けて凹入するような形状の滑らかでスムーズな面となっている。なお、前記側面部53cの形状は、緩やかに連続した曲面であることが望ましいが、複数の斜面が連続した屈曲面であってもよい。
また、各導体パターン51は、ベースフィルム15の他面(実装面側の面)に配設された対応する図示されない実装パターンに、例えば、ベースフィルム15に形成されたスルーホール等を介して、電気的に接続されている。そして、各実装パターンは、実装部材としての基板の表面に形成された接続パッドにはんだ付等によって接続される。これにより、雄コネクタ1は基板に取付けられ、かつ、導体パターン51及び突出端子53は基板の接続パッドと電気的に接続された状態となる。なお、前記実装パターンに代えて、例えば、各導体パターン51に、本体部11の短手方向に延出し、ベースフィルム15よりも外側に突出するようなテール部を形成し、該テール部を基板の接続パッドに接続するようにしてもよい。
また、前記導体パターン51の側方には、補助金具56が配設されている。該補助金具56は、例えば、前記導体パターン51とともに、あらかじめベースフィルム15の一面に貼付された厚さが数〔μm〕〜数10〔μm〕の銅箔にエッチング加工等を施してパターニングすることによって形成されたものであって、本体部11の短手方向に延在し、導体パターン51から分離して本体部11の長手方向両端に配設されている。
各補助金具56には、後述する雌コネクタ101のコネクタ係合耳部113が進入する凹入部56aと、本体部11の長手方向外方向に延出する固定用耳部56bが形成されている。そして、前記本体部11の実装面においては、前記固定用耳部56bの裏面が露出し、該露出した部分は、基板の表面に形成された固定用パッドにはんだ付等によって接続される。これにより、雄コネクタ1は基板に強固に取付けられる。
前記補助金具56の表面(嵌合面側の面)には、平坦な板状の係合部材としての係合補強板18が配設されている。該係合補強板18は、例えば、ステンレス鋼等の金属から成るが、その材質は、樹脂であってもよいし、ガラス繊維、炭素繊維等を含む複合材であってもよいし、いかなる種類のものであってもよい。また、各係合補強板18には、雌コネクタ101のコネクタ係合耳部113が進入する入口凹部18aが形成されている。
そして、前記係合補強板18は、平板状のスペーサ部材57を介して、補助金具56の表面に接合されて固定される。この場合、入口凹部18aが凹入部56aに対応する位置に配設されるので、図1に示されるように、雌コネクタ101のコネクタ係合耳部113と係合するコネクタ係合凹部13が形成される。なお、入口凹部18aの寸法が凹入部56aの寸法よりも小さいので、前記コネクタ係合凹部13における本体部11の前端11a寄りの部分に、庇(ひさし)状の抜止め部13b、及び、該抜止め部13bに覆われた抜止め凹部13aが形成される。
さらに、前記コネクタ係合凹部13乃至入口凹部18aの奥に位置する側壁には、雄コネクタ1の幅方向中央に向けて突出する相手方ラッチ凸部としてのラッチ凸部18bが形成されている。該ラッチ凸部18bは三角形状の平面形状を備える。そして、前記入口凹部18aにおけるラッチ凸部18bの前端11a寄りの部分、及び、後端11b寄りの部分は、前側ラッチ凹部18c及び後側ラッチ凹部18dとなっている。望ましくは、三角形状のラッチ凸部18bの後方側(後側ラッチ凹部18d側)の斜面は、前方側(前側ラッチ凹部18c側)の斜面よりも傾斜が緩やかになるように形成されている。
次に、雌コネクタ101の構成について説明する。
図3は本発明の実施の形態における雌コネクタを示す嵌合面側を示す図、図4は本発明の実施の形態における雌コネクタの要部拡大図であり図3におけるA部拡大図、図5は本発明の実施の形態における雌コネクタを示す反嵌合面側を示す図である。なお、図3及び5において、(a)は斜視図、(b)は分解図である。
本実施の形態において、雌コネクタ101は、コネクタの他方としての第2コネクタであって、矩形状の平面形状を備え、その相手方コネクタである前記第1コネクタとしての雄コネクタ1と嵌合して電気的に接続される。また、前記雌コネクタ101は、プリント回路基板、フレキシブルフラットケーブル、フレキシブル回路基板等の実装部材に実装されるものであってもよいが、ここでは、フレキシブルフラットケーブル、フレキシブル回路基板等の平板状ケーブルの先端に接続されるものであるとして説明する。
図に示される例において、雌コネクタ101は、平板状のケーブル部112と、該ケーブル部112の先端に形成又は接続された接続部としての平板状の本体部111とを有する。そして、該本体部111及びケーブル部112は、反嵌合面側(図3における下側)から、板状部材から成る補強板部としての係合補強板116、前記ケーブル部112と共通の絶縁性の薄板部材から成る板状の雌基板部である絶縁層としてのベースフィルム115、該ベースフィルム115の一面(図3(b)における上面)に並列に配設された複数本の導電線としての配線161、前記ケーブル部112と共通の絶縁性の薄板部材から成り、前記配線161を被覆する板状の雌被覆部である絶縁層としてのカバーフィルム117、平板状の端子部材である雌導体部としての複数の平板状端子151、及び、板状部材から成る補強層119を有する。なお、平板状端子151は本体部111にのみ存在し、補強層119はケーブル部112にのみ存在する。
前記平板状端子151は、略楕円乃至小判型の平面形状を有し、端子分離空間152によって互いに分離されている。また、前記配線161の各々は、平板状ケーブルの対応する導電トレースに電気的に接続されている。なお、前記本体部111は、厚さ方向の寸法が約0.3〜0.5〔mm〕程度であるが、その寸法は適宜変更することができる。
前記ベースフィルム115及びカバーフィルム117は、例えば、ポリイミド等の樹脂から成るが、絶縁性を備えるものであれば、いかなる種類の材質であってもよい。また、前記係合補強板116及び補強層119は、例えば、ステンレス鋼等の金属から成るが、その材質は、樹脂であってもよいし、ガラス繊維、炭素繊維等を含む複合材であってもよいし、いかなる種類のものであってもよい。
そして、前記配線161は、例えば、あらかじめベースフィルム115の一面に貼付された厚さが数〔μm〕〜数10〔μm〕の銅箔にエッチング加工等を施してパターニングすることによって形成されたものであって、互いに平行となるように所定のピッチで配列されている。
また、前記平板状端子151は、例えば、あらかじめカバーフィルム117の一面に貼付された厚さが数〔μm〕〜数10〔μm〕の銅箔にエッチング加工等を施してパターニングすることによって形成されたものであって、雌コネクタ101の横方向(幅方向)に延在する本体部111の前端111aに沿った列とケーブル部112寄りの列とを形成するように並んで配設され、列同士及び各列内における隣接する平板状端子151同士は、互いに分離され、所定のピッチで配列されている。なお、該ピッチは、前記雄コネクタ1の導体パターン51のピッチ及び配線161のピッチと等しくなるように設定される。
そして、前端111aに沿った列とケーブル部112寄りの列とは、雌コネクタ101の横方向に関し、前記ピッチの1/2だけずれるように配設されている。すなわち、前端111aに沿った列内における平板状端子151とケーブル部112寄りの列内における平板状端子151とは、雌コネクタ101の横方向に関し、互いに半ピッチずれて千鳥状となるように配列されている。
各平板状端子151は、図4に示されるように、略徳利状の平面形状を備える突出端子収容開口としての開口部154、該開口部154の左右両側を画定する第1端子部材としての腕部153及び端子接続孔(こう)151aを有するとともに、左右非対称の平面形状、すなわち、線対称でない平面形状を有する。各平板状端子151の中心軸Cは、平面視において、対応する配線161の中心軸と一致し、端子接続孔151aの中心も対応する配線161の中心軸上に位置する。なお、前記開口部154は、平板状端子151を板厚方向に貫通する。そして、平板状端子151の外形は、前記中心軸Cを対称軸とする左右対称な平面形状を有するが、開口部154は前記中心軸Cに関して左右非対称の平面形状を有する。
前記開口部154は、平板状端子151が雄コネクタ1の突出端子53と嵌合する際に、該突出端子53が進入して収容される部分である。そして、前記開口部154は、略円形乃至卵形の幅広部154aと、該幅広部154aにおける本体部111の前端111a側に接続され、該前端111aに向けて延在する通路状の幅狭部154bとを含んでいる。なお、前記幅広部154a及び幅狭部154bの幅方向の中心は、前記中心軸C上に位置する。
前記幅広部154aは、突出端子53がその先端部53bから進入する部分であり、その内側部分の寸法は、突出端子53の先端部53bの外側寸法よりも大きく形成されている。これにより、平板状端子153と突出端子53とが嵌合する際に、突出端子53は幅広部154a内にスムーズに進入することができる。また、前記幅狭部154bは、雌コネクタ101を雄コネクタ1に対して相対的に図3における矢印Bで示される方向(後方向)にスライドさせると、幅広部154aに進入した突出端子53が移動してくる部分である。前記幅狭部154bの幅寸法は、突出端子53の側面部53cの径又は幅寸法と同程度又はやや小さく、かつ、先端部53bの幅よりも小さな幅寸法となるように形成される。そのため、突出端子53が幅狭部154b内に移動すると、両側の腕部153は、突出端子53の側面部53cに当接し、弾性的に変位させられ、その間隔が押広げられる。したがって、突出端子53が腕部153の接圧を受けるので、突出端子53と平板状端子151との導通が確実に維持される。
そして、前記幅広部154aから幅狭部154bに移行する遷移部155は、幅狭部154bに近付くにつれて幅寸法が漸次減少するように形成されているが、左右非対称な平面形状を有する。前記遷移部155の左右のいずれか一方の側面は、早期誘込み部としての第1傾斜部155aであり、該第1傾斜部155aと幅狭部154bとの境界部が早期誘込み部に接続された早期当接部としての第1頂部155bである。また、前記遷移部155の他方の側面は、後期誘込み部としての第2傾斜部155cであり、該第2傾斜部155cと幅狭部154bとの境界部が後期誘込み部に接続された後期当接部としての第2頂部155dである。
第1傾斜部155aは、第2傾斜部155cよりも傾斜が急(中心軸Cに対する傾斜角度が大きい)であり、その結果、第1頂部155bは、第2頂部155dよりも後方(ケーブル部112寄り)に位置する。そのため、雌コネクタ101を雄コネクタ1に対して相対的に図3における矢印Bで示される方向にスライドさせると、幅広部154a内の突出端子53は、まず、第1傾斜部155a及び第1頂部155bに当接した後に、第2傾斜部155c及び第2頂部155dに当接して、幅狭部154b内に移動する。
これにより、製造上の公差等の影響によって、平板状端子151とそれに対応する突出端子53との位置がずれていても、突出端子53は、常に、第1傾斜部155a及び第1頂部155bに先に当接することとなるので、第1傾斜部155a及び第1頂部155bが形成された側の腕部153である第1腕部153aが他方の腕部153である第2腕部153bよりも先に弾性変形を開始して、位置ずれを吸収することができる。
図に示される例においては、前端111aに沿った列内におけるすべての平板状端子151では、第1傾斜部155a及び第1頂部155bが前端111aから観て中心軸Cの左側に形成され、ケーブル部112寄りの列内におけるすべての平板状端子151では、第1傾斜部155a及び第1頂部155bが前端111aから観て中心軸Cの右側に形成されている。
換言すると、前端111aに沿った列内における平板状端子151の開口部154が中心軸Cに関して左右非対称な第1の形状を備えるものとすると、ケーブル部112寄りの列内における平板状端子151の開口部154は、第1の形状を中心軸Cに関して反転させた第2の形状を備える。つまり、前端111aに沿った列は第1の形状を備える開口部154を含む平板状端子151から成り、ケーブル部112寄りの列は第2の形状を備える開口部154を含む平板状端子151から成る。そして、第1の形状を備える開口部154を含む平板状端子151から成る列と、第2の形状を備える開口部154を含む平板状端子151とから成る列とが交互になるように形成されるように、平板状端子151が配列されている。
もっとも、前端111aに沿った列とケーブル部112寄りの列とは、雌コネクタ101の横方向(幅方向)に関し、ピッチの1/2だけずれるように配設されているのであるから、雌コネクタ101の幅方向に着目するならば、第1の形状を備える開口部154を含む平板状端子151と、第2の形状を備える開口部154を含む平板状端子151とは、雌コネクタ101の幅方向に関して交互になるように配設されている、とも言える。
なお、前端111aに沿った列は第2の形状を備える開口部154を含む平板状端子151から成り、ケーブル部112寄りの列は第1の形状を備える開口部154を含む平板状端子151から成るように変更することもできる。
このように、第1の形状を備える開口部154を含む平板状端子151と第2の形状を備える開口部154を含む平板状端子151とが交互になるように配設することによって、すなわち、突出端子53が先に当接する第1傾斜部155a及び第1頂部155bが形成された第1腕部153aの位置を、隣接する列毎に、又は、横方向に隣接する平板状端子151毎に、左右反転するように平板状端子151を配列することによって、突出端子53及び平板状端子151が相互に相手から受ける横方向の力が、全体として均等化される。したがって、互いに嵌合する雄コネクタ1及び雌コネクタ101の状態が安定し、いわゆる斜め嵌合が発生することがなく、すべての突出端子53と平板状端子151とが安定的に接触する。
前記カバーフィルム117には、各平板状端子151の開口部154及び端子接続孔151aに対応する位置に、端子対応開口117a及びスルーホール117bが形成されている。つまり、端子対応開口117a及びスルーホール117bは、平板状端子151と同様に、2本の列内において互いに半ピッチずれて千鳥状となるように配列されている。前記端子対応開口117a及びスルーホール117bは、カバーフィルム117を板厚方向に貫通する。また、前記端子対応開口117aは、略楕円状又は長円状の平面形状を備え、開口部154よりは大きいが平板状端子151の外形よりは小さい程度の大きさに形成される。さらに、カバーフィルム117におけるケーブル部112に対応する部分には、各配線161に対応する位置に、カバーフィルム117を板厚方向に貫通する配線対応開口117cが形成されている。該配線対応開口117cの各々には、対応する配線161の嵌合側の面が露出している。なお、前記配線対応開口117cは、不要であれば、省略することもできる。
また、各配線161の先端には、略円形の接続端部162が形成され、該接続端部162には配線接続孔162aが形成されている。該配線接続孔162aは、その中心が配線161の中心軸上に位置し、配線161を板厚方向に貫通する。また、各配線161は、その配線接続孔162aが対応する平板状端子151の端子接続孔151a及びカバーフィルム117のスルーホール117bに対応する位置となるように配設されている。
そして、カバーフィルム117の上面側、すなわち、嵌合側の第1番目の層に属する各平板状端子151の端子接続孔151aは、スルーホール117bを通過する導通部材を介して、カバーフィルム117の下面側、すなわち、嵌合側の第3番目の層に属する対応する配線161の配線接続孔162aと導通されている。つまり、平板状端子151と配線161とは、雌コネクタ101の相違する層上に配設され、導通部材を介して、互いに電気的に接続されている。
また、前記配線161の接続端部162及び配線接続孔162aは、2本の列内において互いに半ピッチずれて千鳥状となるように配列された平板状端子151に対応するように配列されている。したがって、前記配線161は、その先端である接続端部162が本体部111の前端111aに近い位置にある長い配線161と、接続端部162が本体部111の前端111aから遠い位置にある短い配線161とが交互に並ぶように、配列されている。そして、長い配線161は、平面視において、ケーブル部112寄りの列における互いに隣接する平板状端子151同士の間を通過する。
前記ベースフィルム115には、各平板状端子151の開口部154に対応する位置に、端子対応開口115aが形成されている。つまり、端子対応開口115aは、平板状端子151と同様に、2本の列内において互いに半ピッチずれて千鳥状となるように配列されている。前記端子対応開口115aは、ベースフィルム115を板厚方向に貫通する。また、前記端子対応開口115aは、略楕円状又は長円状の平面形状を備え、開口部154よりは大きいが平板状端子151の外形よりは小さい程度の大きさに形成される。さらに、ベースフィルム115におけるケーブル部112に対応する部分には、各配線161に対応する位置に、ベースフィルム115を板厚方向に貫通する配線対応開口115cが形成されている。該配線対応開口115cの各々には、対応する配線161の反嵌合面側の面に形成された厚肉の接続凸部161aが露出している。該接続凸部161aは、実装部材としての図示されない平板状ケーブルの先端に露出する導電線に、はんだ付等の手段によって接続される。
また、係合補強板116にも、各平板状端子151の開口部154に対応する位置に、端子対応開口116aが形成されている。つまり、端子対応開口116aは、平板状端子151と同様に、2本の列内において互いに半ピッチずれて千鳥状となるように配列されている。前記端子対応開口116aは、係合補強板116を板厚方向に貫通する。また、前記端子対応開口116aは、略楕円状又は長円状の平面形状を備え、開口部154よりは大きいが平板状端子151の外形よりは小さい程度の大きさに形成される。さらに、係合補強板116におけるケーブル部112に対応する部分には、右一対の腕部116bが後方に向けて延出する。これにより、ケーブル部112の反嵌合面側には、三方を係合補強板116によって囲まれた接続凹部112aが画定される。該接続凹部112a内には、実装部材としての図示されない平板状ケーブルの先端が収容される。
また、前記係合補強板116における本体部111に対応する部分の左右両側には、雌コネクタ101の幅方向外側に延出するコネクタ係合耳部113が一体的に形成されている。該コネクタ係合耳部113は、雌コネクタ101が雄コネクタ1と嵌合すると該雄コネクタ1のコネクタ係合凹部13と係合する部材であり、雌コネクタ101が雄コネクタ1から離脱することを防止する。
そして、前記コネクタ係合耳部113の後端(ケーブル部112側端)には、凹入する抜止め部113b、及び、該抜止め部113bを覆うような庇状の抜止め凸部113aが形成される。前記コネクタ係合耳部113がコネクタ係合凹部13と係合した状態で、雌コネクタ101を雄コネクタ1に対して該雄コネクタ1の前端11aの方向に相対的スライドさせると、前記抜止め凸部113a及び抜止め部113bがコネクタ係合凹部13の抜止め凹部13a及び抜止め部13bと係合し、コネクタ係合耳部113がコネクタ係合凹部13から離脱することを防止する。
また、前記コネクタ係合耳部113には、雌コネクタ101の幅方向外側に向けて突出するラッチ凸部118が形成されている。該ラッチ凸部118は三角形状の平面形状を備え、雄コネクタ1の入口凹部18aにおける前側ラッチ凹部18c及び後側ラッチ凹部18dと嵌合可能なっている。望ましくは、三角形状のラッチ凸部118の後方側(抜止め凸部113a側)の斜面は、前方側(前端111a側)の斜面よりも傾斜が緩やかになるように形成されている。
次に、前記構成の雄コネクタ1と雌コネクタ101とを嵌合する動作について説明する。
図6は本発明の実施の形態における雄コネクタと雌コネクタとの嵌合工程を示す第1の平面図、図7は本発明の実施の形態における雄コネクタと雌コネクタとの嵌合工程を示す第1の要部拡大図であり図6におけるD部拡大図、図8は本発明の実施の形態における雄コネクタと雌コネクタとの嵌合工程を示す第2の平面図、図9は本発明の実施の形態における雄コネクタと雌コネクタとの嵌合工程を示す第2の要部拡大図であり図8におけるD部拡大図、図10は本発明の実施の形態における雄コネクタと雌コネクタとの嵌合工程を示す第3の平面図、図11は本発明の実施の形態における雄コネクタと雌コネクタとの嵌合工程を示す第3の要部拡大図であり図10におけるD部拡大図、図12は本発明の実施の形態における雄コネクタと雌コネクタとが嵌合完了した状態を示す斜視図である。なお、図7、9及び11において、(a)は雌コネクタの反嵌合面側を示す図、(b)は(a)における突出端子の横断面を示す図である。
オペレータは、雄コネクタ1の嵌合面(図1における上側の面)と雌コネクタ101の嵌合面(図3における上側の面)とを対向させた状態として、雌コネクタ101を雄コネクタ1に対して相対的に下降させ、すなわち、嵌合方向に移動させ、雄コネクタ1の嵌合面と雌コネクタ101の嵌合面とを当接又は近接させる。
これにより、図6に示されるように、雌コネクタ101の左右のコネクタ係合耳部113が、雄コネクタ1の左右のコネクタ係合凹部13に進入するとともに、雄コネクタ1の突出端子53の各々が、雌コネクタ101の対応する平板状端子151の開口部154における幅広部154a内に進入する。この場合、前記コネクタ係合凹部13の内側寸法がコネクタ係合耳部113の外側寸法よりも大きく形成されているので、コネクタ係合耳部113はコネクタ係合凹部13内にスムーズに進入することができる。また、該コネクタ係合凹部13の奥に位置する後側ラッチ凹部18dの内側寸法がコネクタ係合耳部113の先端のラッチ凸部118の外側寸法よりも大きく形成されているので、ラッチ凸部118は後側ラッチ凹部18d内にスムーズに進入することができる。さらに、図7(a)に示されるように、前記幅広部154aの内側寸法が突出端子53の先端部53bの外側寸法よりも大きく形成されているので、突出端子53は幅広部154a内にスムーズに進入することができる。
続いて、オペレータは、雌コネクタ101を雄コネクタ1に対して該雄コネクタ1の前端11aの方向(図3において、矢印Bで示される方向)に、相対的にスライドさせる。すなわち、雄コネクタ1の嵌合面と雌コネクタ101の嵌合面とを当接又は接近させた状態で雌コネクタ101を雄コネクタ1に対して該雄コネクタ1の前方に相対的に前進させる。
すると、図8に示されるように、左右のコネクタ係合耳部113の先端のラッチ凸部118の後方側の斜面が、後側ラッチ凹部18dの前端11a寄りに位置するラッチ凸部18bの後方側の斜面に当接する。そして、オペレータが雌コネクタ101を雄コネクタ1に対して該雄コネクタ1の前方に相対的に更に前進させると、雌コネクタ101のラッチ凸部118及び/又は雄コネクタ1のラッチ凸部18bが弾性的に変形し、雌コネクタ101のラッチ凸部118が雄コネクタ1のラッチ凸部18bを乗越えて、図10に示されるように、前側ラッチ凹部18c内に進入する。このように、雌コネクタ101のラッチ凸部118が雄コネクタ1のラッチ凸部18bを乗越える際には、雌コネクタ101のラッチ凸部118及び/又は雄コネクタ1のラッチ凸部18bが弾性的に変形することによって反力が発生する。また、振動や音が発生することもある。オペレータは、このような反力、振動、及び/又は、音をクリック感として、知覚することができる。
なお、ラッチ凸部18bの後方側(後側ラッチ凹部18d側)の斜面は、前方側(前側ラッチ凹部18c側)の斜面よりも傾斜が緩やかで、かつ、ラッチ凸部118の後方側(抜止め凸部113a側)の斜面は、前方側(前端111a側)の斜面よりも傾斜が緩やかなので、オペレータは、大きな力を発揮しなくても、ラッチ凸部118にラッチ凸部18bを乗越えさせることができる。
また、平板状端子151の開口部154における幅広部154a内に位置する突出端子53は、幅狭部154bに向って相対的に移動する。開口部154における遷移部155の一方の側(図に示される例において、前端111aに沿った列内の平板状端子151では左側、ケーブル部112寄りの列内の平板状端子151では右側)は第1傾斜部155a及び第1頂部155bを備え、他方の側は第2傾斜部155c及び第2頂部155dを備えている。
前述のように、第1傾斜部155aは、第2傾斜部155cよりも傾斜が急であり、第1頂部155bは、第2頂部155dよりも後方(ケーブル部112寄り)に位置する。そのため、突出端子53の側面部53cは、図9(b)に示されるように、まず、第1傾斜部155a及び第1頂部155bに当接する。そして、オペレータが雌コネクタ101を雄コネクタ1に対して該雄コネクタ1の前方に相対的に更に前進させると、突出端子53の側面部53cは、続いて、第2傾斜部155c及び第2頂部155dに当接した後、図11(b)に示されるように、幅狭部154b内に進入する。
製造上の公差等の影響によって、開口部154及び/又は突出端子53に位置ずれがあっても、突出端子53の側面部53cは、常に、第1傾斜部155a及び第1頂部155bに先に当接することとなるので、第1傾斜部155a及び第1頂部155bが形成された側の腕部153である第1腕部153aが他方の腕部153である第2腕部153bよりも先に弾性変形を開始して、位置ずれを吸収することができる。また、前端111aに沿った列とケーブル部112寄りの列とでは、第1傾斜部155a及び第1頂部155bの位置が左右逆になっているので、突出端子53及び平板状端子151が相互に相手から受ける横方向の力が、全体として均等化される。したがって、互いに嵌合する雄コネクタ1及び雌コネクタ101の状態が安定し、いわゆる斜め嵌合が発生することがなく、すべての突出端子53と平板状端子151とが安定的に接触する。
そして、突出端子53が幅狭部154b内に進入すると、両側の腕部153は、突出端子53の側面部53cに当接し、弾性的に変位させられ、その間隔が押広げられる。したがって、突出端子53が腕部153の接圧を受けるので、突出端子53と平板状端子151との導通が確実に維持される。
このようにして、雄コネクタ1と雌コネクタ101との嵌合が完了すると、図10及び12に示されるように、コネクタ係合耳部113の抜止め凸部113a及び抜止め部113bがコネクタ係合凹部13の抜止め凹部13a及び抜止め部13bと係合して保持される。これにより、コネクタ係合耳部113がコネクタ係合凹部13から離脱することが防止され、雄コネクタ1と雌コネクタ101との嵌合解除が確実に防止される。
また、ラッチ凸部118が前側ラッチ凹部18c内に進入して係合して保持される。これにより、雌コネクタ101の雄コネクタ1に対する嵌合解除方向(図3において、矢印Bで示される方向と反対方向)へのスライドが防止されるので、コネクタ係合耳部113の抜止め凸部113a及び抜止め部113bとコネクタ係合凹部13の抜止め凹部13a及び抜止め部13bとの係合解除が確実に防止される。なお、ラッチ凸部18bの前方側(前側ラッチ凹部18c側)の斜面は、後方側(後側ラッチ凹部18d側)の斜面よりも傾斜が急で、かつ、ラッチ凸部118の前方側(前端111a側)の斜面は、後方側(抜止め凸部113a側)の斜面よりも傾斜が急である。そのため、ラッチ凸部118が雄コネクタ1のラッチ凸部18bを乗越えて後側ラッチ凹部18d内に進入するように、雌コネクタ101の雄コネクタ1に対する嵌合解除方向にスライドさせるためには、比較的大きな力を付与する必要ある。したがって、雌コネクタ101の雄コネクタ1に対する嵌合解除方向へのスライドは、確実に防止される。
なお、雄コネクタ1と雌コネクタ101との嵌合を解除する動作については、雄コネクタ1と雌コネクタ101とを嵌合させるための動作と逆の動作にすぎないので、説明を省略する。
また、本実施の形態においては、導体パターン51及び平板状端子151の列が2本である場合について説明したが、前記列の数は、2本に限定されるものでなく、複数であれば何本であってもよい。そして、一つの列の導体パターン51と隣接する列の導体パターン51とは本体部11の幅方向の位置がずれていればよく、一つの列の平板状端子151と隣接する列の平板状端子151とは本体部111の幅方向の位置がずれていればよい。
さらに、本実施の形態においては、平板状端子151のみが配線161に接続されている場合について説明したが、導体パターン51が配線161に接続されていてもよい。すなわち、雄コネクタ1及び雌コネクタ101の少なくとも一方の端子部材が平行な配線161の先端に接続されていればよい。
このように、本実施の形態において、コネクタは、雄コネクタ1の突出端子53を収容可能な開口部154を含む平板状端子151を複数個有し、雄コネクタ1と嵌合する雌コネクタ101である。そして、開口部154は、幅広部154aと、幅狭部154bと、幅広部154aから幅狭部154bに移行する遷移部155とを含み、平面視において、平板状端子151の中心軸Cに関して左右非対称な第1の形状、又は、第1の形状を中心軸Cに関して反転させた第2の形状を備え、平板状端子151は、コネクタ101の幅方向に並んで配列され、かつ、第1の形状を備える開口部154を含む平板状端子151と第2の形状を備える開口部154を含む平板状端子151とが交互になるように配設される。
したがって、突出端子53及び平板状端子151の位置ずれを適切に吸収することができ、突出端子53及び平板状端子151の過大な削れ及び変形を防止することができ、小型低背でありながら、信頼性を高めることができる。
また、遷移部155は、中心軸Cの左右のいずれか一方に形成された第1頂部155bと、他方に形成された第2頂部155dとを含み、突出端子53は、幅広部154aから幅狭部154bに移動する際、第1頂部155bに当接した後に第2頂部155dに当接する。したがって、突出端子53は、常に、第1頂部155bに先に当接することとなり、第1頂部155bが形成された第1腕部153aが第2腕部153bよりも先に弾性変形を開始して、位置ずれを吸収することができる。
さらに、遷移部155は、第1頂部155bに接続された第1傾斜部155aと、第2頂部155dに接続された第2傾斜部155cとを含み、第1傾斜部155a及び第2傾斜部155cは、中心軸Cに対して傾斜した傾斜部であり、第1傾斜部155aは第2傾斜部155cよりも傾斜が急である。
さらに、平板状端子151は、雌コネクタ101の幅方向に延在する複数の列を形成するように並んで配列され、列は、第1の形状を備える開口部154を含む平板状端子151から成る列と、第2の形状を備える開口部154を含む平板状端子151とから成る列とが交互になるように形成される。したがって、突出端子53及び平板状端子151が相互に相手から受ける横方向の力が、全体として均等化されるので、互いに嵌合する雄コネクタ1及び雌コネクタ101の状態が安定し、いわゆる斜め嵌合が発生することがなく、すべての突出端子53と平板状端子151とが安定的に接触する。
さらに、第1の形状を備える開口部154を含む平板状端子151と、第2の形状を備える開口部154を含む平板状端子151とは、雌コネクタ101の幅方向に関して交互になるように配設される。したがって、突出端子53及び平板状端子151が相互に相手から受ける横方向の力が、全体として均等化されるので、互いに嵌合する雄コネクタ1及び雌コネクタ101の状態が安定し、いわゆる斜め嵌合が発生することがなく、すべての突出端子53と平板状端子151とが安定的に接触する。
さらに、雌コネクタ101は幅方向外側に延出するコネクタ係合耳部113を更に有し、コネクタ係合耳部113には雌コネクタ101の幅方向外側に突出するラッチ凸部118が形成され、雄コネクタ1は、幅方向両側に配設され、コネクタ係合耳部113と係合するコネクタ係合凹部13を有し、コネクタ係合凹部13には雄コネクタ1の幅方向中央に向けて突出するラッチ凸部18bが形成され、開口部154に収容された突出端子53が幅広部154aから幅狭部154bに移動する方向に、雄コネクタ1を雌コネクタ101に対して相対的に移動させると、ラッチ凸部118がラッチ凸部18bを乗越える。したがって、オペレータは、この際に発生する反力、振動、及び/又は、音をクリック感として、知覚することができる。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
本発明は、コネクタに適用することができる。
1 雄コネクタ
11、111 本体部
11a、111a 前端
11b 後端
13 コネクタ係合凹部
13a 抜止め凹部
13b、113b 抜止め部
15、115 ベースフィルム
16、119 補強層
18、116 係合補強板
18a 入口凹部
18b、118 ラッチ凸部
18c 前側ラッチ凹部
18d 後側ラッチ凹部
51 導体パターン
52 パターン分離空間
53 突出端子
53a 基端部
53b 先端部
53c 側面部
56 補助金具
56a 凹入部
56b 固定用耳部
57 スペーサ部材
101 雌コネクタ
112 ケーブル部
112a 接続凹部
113 コネクタ係合耳部
113a 抜止め凸部
115a、116a、117a 端子対応開口
115c、117c 配線対応開口
116b、153、953 腕部
117 カバーフィルム
117b スルーホール
151 平板状端子
151a 端子接続孔
152 端子分離空間
153a 第1腕部
153b 第2腕部
154 開口部
154a 幅広部
154b 幅狭部
155 遷移部
155a 第1傾斜部
155b 第1頂部
155c 第2傾斜部
155d 第2頂部
161 配線
161a 接続凸部
162 接続端部
162a 配線接続孔
911 雌側基体
951 雌側電極パターン
954 端子収容開口
954a 内側開口
958 テール部

Claims (6)

  1. (a)相手方コネクタの突出端子を収容可能な開口部を含む平板状端子を複数個有し、前記相手方コネクタと嵌合するコネクタであって、
    (b)前記開口部は、幅広部と、幅狭部と、前記幅広部から幅狭部に移行する遷移部とを含み、平面視において、前記平板状端子の中心軸に関して左右非対称な第1の形状、又は、該第1の形状を前記中心軸に関して反転させた第2の形状を備え、
    (c)前記平板状端子は、前記コネクタの幅方向に並んで配列され、かつ、前記第1の形状を備える開口部を含む平板状端子と前記第2の形状を備える開口部を含む平板状端子とが交互になるように配設されることを特徴とするコネクタ。
  2. 前記遷移部は、前記中心軸の左右のいずれか一方に形成された早期当接部と、他方に形成された後期当接部とを含み、
    前記突出端子は、前記幅広部から幅狭部に移動する際、前記早期当接部に当接した後に後期当接部に当接する請求項1に記載のコネクタ。
  3. 前記遷移部は、前記早期当接部に接続された早期誘込み部と、前記後期当接部に接続された後期誘込み部とを含み、
    前記早期誘込み部及び後期誘込み部は、前記中心軸に対して傾斜した傾斜部であり、前記早期誘込み部は後期誘込み部よりも傾斜が急である請求項2に記載のコネクタ。
  4. 前記平板状端子は、前記コネクタの幅方向に延在する複数の列を形成するように並んで配列され、
    該列は、前記第1の形状を備える開口部を含む平板状端子から成る列と、前記第2の形状を備える開口部を含む平板状端子とから成る列とが交互になるように形成される請求項1〜3のいずれか1項に記載のコネクタ。
  5. 前記第1の形状を備える開口部を含む平板状端子と、前記第2の形状を備える開口部を含む平板状端子とは、前記コネクタの幅方向に関して交互になるように配設される請求項1〜4のいずれか1項に記載のコネクタ。
  6. 前記コネクタは幅方向外側に延出するコネクタ係合耳部を更に有し、該コネクタ係合耳部には前記コネクタの幅方向外側に突出するラッチ凸部が形成され、
    前記相手方コネクタは、幅方向両側に配設され、前記コネクタ係合耳部と係合するコネクタ係合凹部を有し、該コネクタ係合凹部には前記相手方コネクタの幅方向中央に向けて突出する相手方ラッチ凸部が形成され、
    前記開口部に収容された突出端子が前記幅広部から幅狭部に移動する方向に、前記相手方コネクタをコネクタに対して相対的に移動させると、前記ラッチ凸部が相手方ラッチ凸部を乗越える請求項1〜4のいずれか1項に記載のコネクタ。
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