JP2020136028A - コネクタおよび電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】フラットケーブルの余長を吸収することのできる新規な構成のコネクタおよび電子機器を得る。【解決手段】コネクタ１０は、基板２に支持され、基板２に沿うＸ方向（第一方向）に貫通したフラットケーブル４の挿入口１１ｒが設けられたベース部１１と、挿入口１１ｒ内に設けられ、フラットケーブル４の端子４ｔと接続可能なコネクタ端子１２と、挿入口１１ｒの一部を構成し、ベース部１１に対して回転中心Ａｘ１回りに、コネクタ端子１２との間にフラットケーブル４を挟む閉位置Ｐ１と、閉位置Ｐ１から離間する開位置Ｐ２と、の間で回転可能に支持された可動部１３と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、コネクタおよび電子機器に関する。

従来、フラットケーブルの挿入口が設けられたベース部と、フラットケーブルの端子と接続可能なコネクタ端子と、挿入口の一部を構成し、ベース部に対して回転中心回りに、コネクタ端子との間にフラットケーブルを挟む閉位置と、閉位置から離間する開位置と、の間で回転可能に支持された可動部と、を備えたコネクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１９−２１５３０号公報

この種のコネクタでは、例えば、フラットケーブルの余長を吸収することのできる新規な構成が得られれば、有益である。

そこで、本発明の課題の一つは、フラットケーブルの余長を吸収することのできる新規な構成のコネクタおよび電子機器を得ることである。

本発明の第一態様にかかるコネクタは、基板に支持され、前記基板に沿う第一方向に貫通したフラットケーブルの挿入口が設けられたベース部と、前記挿入口内に設けられ、前記フラットケーブルの端子と接続可能なコネクタ端子と、前記挿入口の一部を構成し、前記ベース部に対して回転中心回りに、前記コネクタ端子との間に前記フラットケーブルを挟む閉位置と、前記閉位置から離間する開位置と、の間で回転可能に支持された可動部と、を備える。

また、前記ベース部の前記第一方向の端部に設けられ、前記第一方向に向かうにつれて前記基板から遠ざかるように傾斜した第一ガイド面を備える。

また、前記ベース部の前記第一方向の反対方向の端部に設けられ、前記第一方向の反対方向に向かうにつれて前記基板から遠ざかるように傾斜した第二ガイド面を備える。

また、前記第二ガイド面の前記基板に対する傾斜角度は、前記第一ガイド面の前記基板に対する傾斜角度よりも小さい。

また、前記可動部は、前記ベース部に前記第一方向に沿って延びた前記回転中心回りに回転可能に支持される。

また、本発明の第二態様にかかる電子機器は、前記コネクタと、前記コネクタのベース部を支持した基板と、前記ベース部の挿入口に挿入されたフラットケーブルと、を備える。

また、前記フラットケーブルの端子の前記第一方向に沿った長さは、前記コネクタのコネクタ端子の前記第一方向に沿った長さよりも長い。

本発明の上記態様によれば、フラットケーブルの余長を吸収することのできる新規な構成のコネクタおよび電子機器を得ることができる。

図１は、実施形態のコネクタが実装された電子機器の基板の例示的かつ模式的な斜視図である。 図２は、実施形態のコネクタの例示的かつ模式的な断面図である。 図３は、実施形態のコネクタの例示的かつ模式的な斜視図であって、可動部が開位置に位置された状態の図である。 図４は、図３のコネクタの挿入口にフラットケーブルが挿入された状態の例示的かつ模式的な斜視図である。 図５は、実施形態のコネクタの例示的かつ模式的な斜視図であって、可動部が閉位置に位置された状態の図である。 図６は、変形例のコネクタが実装された電子機器の基板の例示的かつ模式的な断面図である。 図７は、変形例のコネクタの例示的かつ模式的な斜視図であって、可動部が開位置に位置された状態の図である。 図８は、図７のコネクタの挿入口にフラットケーブルが挿入された状態の例示的かつ模式的な斜視図である。

以下、本発明の例示的な実施形態および変形例が開示される。以下に示される実施形態および変形例の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および効果は、一例である。本発明は、以下の実施形態および変形例に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）のうち少なくとも一つを得ることが可能である。

また、以下に開示される実施形態および変形例には、同様の構成要素が含まれる。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号が付与されるとともに、重複する説明が省略される。なお、本明細書では、序数は、部品や、部材、部位、位置、方向等を区別するためだけに用いられており、順番や優先度を示すものではない。

［実施形態］
図１は、実施形態のコネクタ１０が実装された電子機器１の基板２の斜視図である。図１に示されるように、基板２は、例えば、クラムシェル型（ノートブック型）のパーソナルコンピュータや、タブレット型のパーソナルコンピュータ、スマートフォン等によって構成された電子機器１の筐体に収容されている。基板２は、電子機器１の筐体内において、基板２とは別の基板３とフラットケーブル４を介して互いに電気的に接続されている。

以下の説明では、便宜上、互いに直交する三方向が定義されている。Ｘ方向は、基板２およびフラットケーブル４の長手方向（軸方向）に沿う。Ｙ方向は、基板２およびフラットケーブル４の幅方向（短手方向、左右方向）に沿う。Ｚ方向は、基板２およびフラットケーブル４の厚さ方向（上下方向）に沿う。Ｘ方向は、第一方向の一例である。Ｘ方向は、コネクタ１０に対するフラットケーブル４の挿入方向に相当し、Ｘ方向の反対方向は、コネクタ１０に対するフラットケーブル４の抜去方向に相当する。

図１に示されるように、基板２は、基板３のＸ方向に間隔をあけて設けられている。基板２，３のＺ方向の表面２ａ，３ａには、それぞれ、コネクタ１０，７が設けられている。コネクタ１０，７は、例えば、ＺＩＦ（zero insertion force）型のＦＰＣ（flexible printed circuit）コネクタ等によって構成されている。すなわち、コネクタ１０，７は、挿入口１１ｒ，８ｒが設けられたベース部１１，８と、挿入口１１ｒ，８ｒを開閉可能にベース部１１，８に支持された可動部１３，９と、を有している。

挿入口８ｒは、ベース部８からＸ方向の反対方向に凹み、Ｘ方向に開放された凹部として構成されている。一方、本実施形態では、挿入口１１ｒは、ベース部１１をＸ方向に貫通した貫通穴として構成されている。これにより、フラットケーブル４に余長がある場合に、フラットケーブル４のＸ方向の端部４ｃを挿入口１１ｒからベース部１１よりもＸ方向に逃がすことができるよう構成されている。

また、基板２，３の表面２ａ，３ａには、それぞれ、複数の電子部品５，６等が実装されている。電子部品５，６は、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）や、ＲＯＭ（read only memory）、ＲＡＭ（random access memory）等である。基板２，３内の配線とこれら複数の電子部品５，６とによって、電子機器１の制御回路の少なくとも一部が構成されている。

フラットケーブル４は、コネクタ１０とコネクタ７との間に亘って設けられている。フラットケーブル４は、例えば、ＦＦＣ（flexible flat cable）や、ＦＰＣ（flexible printed circuit）等である。フラットケーブル４は、Ｚ方向を向いた上面４ａと、上面４ａとは反対側を向いた下面４ｂと、を有している。

下面４ｂには、コネクタ１０のコネクタ端子１２と電気的に接続可能な端子４ｔ（図２参照）が設けられている。端子４ｔは、下面４ｂに沿ってＸ方向およびＹ方向に延びた薄板状（膜状）に構成されている。本実施形態では、端子４ｔのＸ方向に沿った長さＬ１は、コネクタ端子１２のＸ方向に沿った長さＬ２よりも長く設定されている。なお、端子４ｔは、フラットケーブル４に沿って屈曲可能である。

図２は、コネクタ１０の断面図であり、図３は、コネクタ１０の斜視図であって、可動部１３が開位置Ｐ２に位置された状態の図である。図３に示されるように、可動部１３は、ベース部１１にＸ方向に沿って延びる回転中心Ａｘ１（回転軸）を有したヒンジ１５を介して回転可能に支持されている。可動部１３は、ヒンジ１５の回転中心Ａｘ１回りに回転することで、閉位置Ｐ１（図２参照）と、開位置Ｐ２（図３参照）と、の間で移動可能（開閉可能）である。可動部１３は、フラップや、レバー、カバー、蓋等とも称される。可動部１３は、ベース部１１とともにコネクタ１０のボディを構成している。

ベース部１１は、例えば、底壁１１ａと、複数の立壁１１ｂ，１１ｃと、を有している。ベース部１１には、これら底壁１１ａおよび立壁１１ｂ，１１ｃによって囲まれた挿入口１１ｒが設けられている。挿入口１１ｒは、ベース部１１をＸ方向に貫通するとともに、Ｚ方向に開放されている。また、挿入口１１ｒは、可動部１３が閉位置Ｐ１（図２参照）に位置された状態では、当該可動部１３によってＺ方向から覆われる。

底壁１１ａは、基板２と平行に延びた四角形状の板状に構成されている。図３にも示されるように、底壁１１ａには、コネクタ端子１２が収容される複数の開口部１１ｄが設けられている。開口部１１ｄは、底壁１１ａをＺ方向に貫通するとともに、Ｘ方向に向けて開放された溝部である。開口部１１ｄは、Ｙ方向に互いに間隔をあけて並んでいる。

コネクタ端子１２は、開口部１１ｄのそれぞれに対応して設けられている。コネクタ端子１２は、それぞれ、底壁１１ａのＺ方向の上面１１ａ１に露出した接点部１２ａを有している。本実施形態では、接点部１２ａと上述したフラットケーブル４の端子４ｔ（図２参照）との接触によって、フラットケーブル４と基板２側のパターン配線とがコネクタ端子１２を介して電気的に接続される。

また、底壁１１ａ（ベース部１１）のＸ方向の端部１１ｈには、ガイド面１６が設けられている。ガイド面１６は、Ｘ方向に向かうにつれて基板２の表面２ａから遠ざかるように傾斜している。また、図２に示されるように、ガイド面１６のＺ方向の頂部は、電子部品６のＺ方向の上面よりもＺ方向に位置されている。ガイド面１６は、第一ガイド面の一例である。

また、底壁１１ａ（ベース部１１）のＸ方向の反対方向の端部１１ｉには、ガイド面１７が設けられている。ガイド面１７は、Ｘ方向の反対方向に向かうにつれて基板２の表面２ａから遠ざかるように傾斜している。ガイド面１７は、例えば、ベース部１１と接続（当接）されたベース部１１とは別の部品１８（分割体）に設けられている。ガイド面１７のＺ方向の頂部は、電子部品５のＺ方向の上面よりもＺ方向に位置されている。ガイド面１７は、第二ガイド面の一例である。部品１８は、ガイド部材等とも称される。

また、本実施形態では、ガイド面１７の基板２の表面２ａに対する傾斜角度α１は、ガイド面１６の基板２の表面２ａに対する傾斜角度α２よりも小さく設定されている。これにより、フラットケーブル４のガイド面１７側からの挿入性が高められている。また、ガイド面１６，１７によって、フラットケーブル４の端子４ｔと電子部品５，６との干渉が抑制されている。

図３に示されるように、立壁１１ｂは、底壁１１ａのＹ方向の反対方向の端部に設けられている。立壁１１ｂは、底壁１１ａからＺ方向に突出し、Ｘ方向に沿って延びている。立壁１１ｂには、Ｙ方向の反対方向に凹み、Ｙ方向に開放された凹部１１ｅが設けられている。凹部１１ｅは、可動部１３が閉位置Ｐ１に位置された状態で、可動部１３の先端部１３ａを収容可能である。

立壁１１ｃは、底壁１１ａのＹ方向の端部に設けられている。立壁１１ｃは、底壁１１ａからＺ方向に突出し、Ｘ方向に沿って延びている。立壁１１ｃには、Ｙ方向に凹み、Ｙ方向の反対方向に開放された凹部１１ｆが設けられている。凹部１１ｆには、可動部１３の基端部１３ｂがヒンジ１５の回転中心Ａｘ１回りに回転可能に収容されている。

可動部１３は、閉位置Ｐ１（図２参照）に位置された状態では、基板２と平行に延びた四角形状の板状に構成されている。可動部１３は、上述した立壁１１ｂの凹部１１ｅと立壁１１ｃの凹部１１ｆとの間に亘って延びている。また、可動部１３のＸ方向の端部には、ケーブル押さえ部１４が設けられている。

図４は、図３のコネクタ１０の挿入口１１ｒにフラットケーブル４が挿入された状態の斜視図である。図５は、コネクタ１０の斜視図であって、可動部１３が閉位置Ｐ１に位置された状態の図である。図５に示されるように、ケーブル押さえ部１４は、例えば、第一延部１４ａと、第二延部１４ｂと、第三延部１４ｃと、を有している。

第一延部１４ａは、可動部１３からＸ方向に突出している。第二延部１４ｂは、第一延部１４ａのＸ方向の端部と接続され、当該端部からガイド面１６に沿ってＸ方向かつＺ方向に斜めに延びている。第三延部１４ｃは、第二延部１４ｂのＸ方向の端部と接続され、当該端部から第一延部１４ａと平行にＸ方向に延びている。

図５に示されるように、本実施形態では、可動部１３が閉位置Ｐ１に位置された状態では、ケーブル押さえ部１４によってフラットケーブル４のＸ方向の端部４ｃが第一延部１４ａ、第二延部１４ｂ、および第三延部１４ｃに沿った形状で支持されている。これにより、フラットケーブル４のＺ方向に配置される電子機器１の内部部品と端部４ｃとの干渉が抑制されている。なお、図３，４では、便宜上、ケーブル押さえ部１４の形状が簡略化されている。

次に、フラットケーブル４の取付方向の一例について説明する。まず、図１に示されるように、フラットケーブル４のＸ方向の反対方向の端部４ｄを基板３側のコネクタ７の挿入口８ｒに挿入して固定する（Ｓ１）。Ｓ１は、第一工程の一例である。

次に、図４に示されるように、フラットケーブル４のＸ方向の端部４ｃを基板２側のコネクタ１０の挿入口１１ｒに挿入する（Ｓ２）。そして、フラットケーブル４に余長がある場合には、挿入口１１ｒからフラットケーブル４のＸ方向の端部４ｃをベース部１１よりもＸ方向に逃がす（Ｓ３）。Ｓ２は、第二工程の一例であり、Ｓ３は、第三工程の一例である。

次に、図５に示されるように、可動部１３を開位置Ｐ２から閉位置Ｐ１へと移動させ、コネクタ端子１２と可動部１３との間にフラットケーブル４を挟んで固定する（Ｓ４）。Ｓ４は、第四工程の一例である。

以上のように、本実施形態では、コネクタ１０は、基板２に支持され、基板２に沿うＸ方向（第一方向）に貫通したフラットケーブル４の挿入口１１ｒが設けられたベース部１１と、挿入口１１ｒ内に設けられ、フラットケーブル４の端子４ｔと接続可能なコネクタ端子１２と、挿入口１１ｒの一部を構成し、ベース部１１に対して回転中心Ａｘ１回りに、コネクタ端子１２との間にフラットケーブル４を挟む閉位置Ｐ１と、閉位置Ｐ１から離間する開位置Ｐ２と、の間で回転可能に支持された可動部１３と、を備える。

このような構成によれば、例えば、ベース部１１をＸ方向に貫通した挿入口１１ｒによって、フラットケーブル４のＸ方向の端部４ｃをベース部１１よりもＸ方向に逃がすことができるため、フラットケーブル４の余長を吸収することができる。

また、本実施形態では、ベース部１１のＸ方向の端部１１ｈに設けられ、Ｘ方向に向かうにつれて基板２から遠ざかるように傾斜したガイド面１６（第一ガイド面）を備える。

このような構成によれば、例えば、フラットケーブル４のＸ方向の端部４ｃを基板２から離れるＺ方向にガイドできるため、端部４ｃの端子４ｔと基板２に設けられた電子部品６との干渉を抑制できたり、端部４ｃのベース部１１からのＸ方向の突出量を低減できたりする。

また、本実施形態では、ベース部１１のＸ方向の反対方向の端部１１ｉに設けられ、Ｘ方向の反対方向に向かうにつれて基板２から遠ざかるように傾斜したガイド面１７（第二ガイド面）を備える。

このような構成によれば、例えば、フラットケーブル４の端部１１ｉに対応した部分を基板２から離れるＺ方向にガイドできるため、端子４ｔと基板２に設けられた電子部品５との干渉を抑制できたり、端部４ｃのベース部１１からのＸ方向の突出量をより低減できたりする。

また、本実施形態では、ガイド面１７の基板２に対する傾斜角度α１は、ガイド面１６の基板２に対する傾斜角度α２よりも小さい。

このような構成によれば、例えば、ガイド面１７の傾斜角度がガイド面１６の傾斜角度よりも大きかったり同じに構成されたりした場合と比べて、フラットケーブル４の挿入口１１ｒへの挿入性が向上しやすい。

また、本実施形態では、可動部１３は、ベース部１１にＸ方向に沿って延びた回転中心Ａｘ１回りに回転可能に支持されている。

このような構成によれば、例えば、可動部１３がフラットケーブル４の挿入方向であるＸ方向と交差する方向に開閉するため、フラットケーブル４の挿入口１１ｒへの挿入性がより一層向上しやすい。

また、本実施形態では、電子機器１は、コネクタ１０と、コネクタ１０のベース部１１を支持した基板２と、ベース部１１の挿入口１１ｒに挿入されたフラットケーブル４と、を備える。

このような構成によれば、例えば、コネクタ１０によってフラットケーブル４の余長を吸収可能な電子機器１を得ることができる。

また、本実施形態では、フラットケーブル４の端子４ｔのＸ方向に沿った長さＬ１は、コネクタ１０のコネクタ端子１２のＸ方向に沿った長さＬ２よりも長い。

このような構成によれば、例えば、端子４ｔによって、コネクタ端子１２と端子４ｔとがより確実に接続される電子機器１が得られやすい。

［変形例］
図６は、変形例のコネクタ１０Ａが実装された電子機器１Ａの基板２の断面図である。コネクタ１０Ａは、上記実施形態のコネクタ１０と同様の構成を備えている。よって、コネクタ１０Ａは、当該同様の構成に基づく上記実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。

ただし、本変形例では、図６に示されるように、可動部１３Ａがベース部１１ＡにＹ方向に沿って延びる回転中心Ａｘ２（回転軸）を有したヒンジ１５Ａを介して回転可能に支持されている点が、上記実施形態と相違している。可動部１３Ａは、ヒンジ１５Ａの回転中心Ａｘ２回りに回転することで、閉位置Ｐ１と、開位置Ｐ２（図７参照）と、の間で移動可能（開閉可能）である。

図７は、コネクタ１０Ａの斜視図であって、可動部１３Ａが開位置Ｐ２に位置された状態の図である。図８は、図７のコネクタ１０Ａの挿入口１１ｒにフラットケーブル４が挿入された状態の斜視図である。図７，８に示されるように、本変形例では、ベース部１１Ａは、立壁１１ｇを有している。立壁１１ｇは、底壁１１ａからＺ方向に突出し、立壁１１ｂのＸ方向の端部と立壁１１ｃのＸ方向の端部との間に亘っている。

そして、本変形例では、挿入口１１ｒが立壁１１ｇをＸ方向に貫通した状態に設けられている。したがって、本変形例によっても、挿入口１１ｒからフラットケーブル４のＸ方向の端部４ｃをベース部１１よりもＸ方向に逃がすことができるため、フラットケーブル４の余長を吸収することができる。

以上、本発明の実施形態および変形例が例示されたが、上記実施形態および変形例は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、等のスペック（構造や、種類、方向、形式、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。

１，１Ａ…電子機器、２…基板、４…フラットケーブル、４ｔ…端子、１０，１０Ａ…コネクタ、１１，１１Ａ…ベース部、１１ｈ…端部、１１ｉ…端部、１１ｒ…挿入口、１２…コネクタ端子、１３，１３Ａ…可動部、１６…ガイド面（第一ガイド面）、１７…ガイド面（第二ガイド面）、Ａｘ１，Ａｘ２…回転中心、Ｌ１…フラットケーブルの端子の長さ、Ｌ２…コネクタ端子の長さ、Ｐ１…閉位置、Ｐ２…開位置、Ｘ…第一方向。

本発明の第一態様にかかるコネクタは、基板の面に支持され、前記面に沿う第一方向に貫通したフラットケーブルの挿入口が設けられたベース部と、前記挿入口内に設けられ、前記フラットケーブルの端子と接続可能なコネクタ端子と、前記挿入口の一部を構成し、前記ベース部に対して回転中心回りに、前記コネクタ端子との間に前記フラットケーブルを挟む閉位置と、前記閉位置から離間する開位置と、の間で回転可能に支持された可動部と、前記ベース部の前記第一方向の端部に設けられ、前記第一方向に向かうにつれて前記面から遠ざかるように傾斜した第一ガイド面と、前記可動部の前記第一方向の端部から前記第一方向に延びた第一延部と、前記可動部が前記閉位置に位置された状態で前記第一ガイド面に沿うように、前記第一延部から延びた第二延部と、前記第二延部から前記第一方向に延びた第三延部と、を有し、前記可動部が前記閉位置に位置された状態で前記フラットケーブルを支持するケーブル押さえ部と、を備える。

１，１Ａ…電子機器、２…基板、２ａ…表面（面）、４…フラットケーブル、４ｔ…端子、１０，１０Ａ…コネクタ、１１，１１Ａ…ベース部、１１ｈ…端部、１１ｉ…端部、１１ｒ…挿入口、１２…コネクタ端子、１３，１３Ａ…可動部、１４…ケーブル押さえ部、１４ａ…第一延部、１４ｂ…第二延部、１４ｃ…第三延部、１６…ガイド面（第一ガイド面）、１７…ガイド面（第二ガイド面）、Ａｘ１，Ａｘ２…回転中心、Ｌ１…フラットケーブルの端子の長さ、Ｌ２…コネクタ端子の長さ、Ｐ１…閉位置、Ｐ２…開位置、Ｘ…第一方向。

Claims (7)

1. 基板に支持され、前記基板に沿う第一方向に貫通したフラットケーブルの挿入口が設けられたベース部と、
   前記挿入口内に設けられ、前記フラットケーブルの端子と接続可能なコネクタ端子と、
   前記挿入口の一部を構成し、前記ベース部に対して回転中心回りに、前記コネクタ端子との間に前記フラットケーブルを挟む閉位置と、前記閉位置から離間する開位置と、の間で回転可能に支持された可動部と、
   を備えた、コネクタ。
2. 前記ベース部の前記第一方向の端部に設けられ、前記第一方向に向かうにつれて前記基板から遠ざかるように傾斜した第一ガイド面を備えた、請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記ベース部の前記第一方向の反対方向の端部に設けられ、前記第一方向の反対方向に向かうにつれて前記基板から遠ざかるように傾斜した第二ガイド面を備えた、請求項２に記載のコネクタ。
4. 前記第二ガイド面の前記基板に対する傾斜角度は、前記第一ガイド面の前記基板に対する傾斜角度よりも小さい、請求項３に記載のコネクタ。
5. 前記可動部は、前記ベース部に前記第一方向に沿って延びた前記回転中心回りに回転可能に支持された、請求項１〜４のうちいずれか一つに記載のコネクタ。
6. 請求項１〜５のうちいずれか一つに記載のコネクタと、
   前記コネクタのベース部を支持した基板と、
   前記ベース部の挿入口に挿入されたフラットケーブルと、
   を備えた、電子機器。
7. 前記フラットケーブルの端子の前記第一方向に沿った長さは、前記コネクタのコネクタ端子の前記第一方向に沿った長さよりも長い、請求項６に記載の電子機器。

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