JP3619822B2 - 平形柔軟ケーブル用電気コネクタ - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は平形柔軟ケーブル（この種のケーブルにはＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃａｂｌｅ）やＦＦＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ）等があるが本明細書では以下ＦＰＣと称する）を接続する電気コネクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許先行文献】
特開２００２−１９０３６０号公報
特開２００２−１３４１９４号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記２００２−１９０３６０号公報は、プリント配線基板の端子部を把持する接触片を多数並べて備えてなるＦＰＣ（プリント配線板）用コネクタにおいて、対向する把持動作接触片と固定片部が別個に形成され、長さの異なる２種類の把持動作接触片を使用し、互いに隣合う把持動作接触片の長さを違えて先端の接触部を千鳥状配置とし、各接点に対応した形状に固定片部を形成して筐体に固定される構造である。対向する各接点の間隔はＦＰＣの厚みよりも小さく、ＦＰＣを挿入した際に各接点と接触するために低挿入力（ＬＩＦ）を有することになる。つまり、まず挿入した後に第１接点と接触しさらに奥に挿入した際に第２接点と接触して、各接点において把持動作接触片の弾性力により把持される。次の動作でアクチュエータによって長さの異なる把持動作接触片を弾性変形させてさらに強固に把持すると言うものである。
【０００４】
しかし、この構造によれば、挿入されたＦＰＣを把持する際に把持動作接触片の弾性力に対してアクチュエータによる押圧力がさらに加えられることにより前記ＦＰＣに撓みが発生しやすくなると共に、製造の際に第１及び第２接点用のコンタクト部及び固定片部の４つのパーツが必要となり製造コストの増大を招く。
【０００５】
前記２００２−１３４１９４号公報によれば、ＦＰＣ（フラットケーブル）用コネクタは、挿入方向の前後に別れて配設された第１、第２の２種類のコンタクトを有し、前記挿入方向の前方に配設された第１のコンタクトに対して接近／離間可能に支持され、前記第１のコンタクトに接近することで前記ＦＰＣの他側面に当接し、これによって第１コンタクトに前記第１の接点を押し付ける押圧部と、前記挿入方向の後方に配設された第２のコンタクトに接近することで前記ＦＰＣの他側面に当接し、これによって前記第２のコンタクトに前記第２の接点を押し付けると共に前記押圧部を駆動して第１のコンタクトに接近させる駆動部（アクチュエータ）とを備えるコネクタを提供している。
【０００６】
この公報によれば、前記コネクタの第１及び第２コンタクトの接点は、ＦＰＣを把持する基部側に設けられており、いわゆる下接点での把持を実現する構造を開示している。そして、従来技術のフラットケーブルに挿入する際に接点やコンタクトを傷付けたり不完全な接続状態が生じたりすることがあるという課題、及び抵抗力に抗してフラットケーブルを差込む操作を必要とするため操作性に劣るという課題を解決するために、挿入方向の後方の第２のコンタクトにおいてＺ．Ｉ．Ｆ．（Ｚｅｒｏ Ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ ｆｏｒｃｅ）で挿入し、挿入方向の前方の第１のコンタクトにおいてＬ．Ｉ．Ｆ（Ｌｏｗ Ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ ｆｏｒｃｅ）で挿入することができる点が記載されている。
【０００７】
しかしながら、現時点では産業上の利用性、例えば電気コネクタに対応する基板との適合性を鑑みた構造を実現する他の様々な形態の電気コネクタの需要が求められている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本出願人は鋭意検討した結果、前記需要の求めに応じた新しい形態としてＦＰＣを上接点で把持する構造を以下に提起する。
【０００９】
本発明の実施形態によれば、本発明の電気コネクタは、平形柔軟ケーブルを把持する電気コネクタであって、該コネクタは前記平型柔軟ケーブルを把持する２種類の接触片、該接触片を収容する筐体及び開閉式のアクチュエータを具備し、前記２種類の接触片の各接点は挿入方向に間隔を有し、該各接触片を前記筐体内に交互に配列することにより千鳥状の接点列が得られ、
第一の種類の接触片は、平形柔軟ケーブルの第１の面に対して接触する第１接点を有する第１接触ビームの一端と前記平形柔軟ケーブルの第２の面を支持する固定基部ビームの一端が連接され、対向する第１接触ビームと固定基部ビームの各他端が自由端であり、
該第１接触ビームは前記自由端近傍にアクチュエータの被動作部を有し、該アクチュエータの被動作部が、アクチュエータを開いた際には前記第１接触ビームの前記自由端を弾性変形させて前記自由端を前記基部ビームとの対向方向に開口させ、アクチュエータを閉じた際には前記第１接触ビームの前記自由端の弾性変形を解除させることによって前記第１接点が前記平形柔軟ケーブルの第１の面と接触する構造を有し、
第二の種類の接触片は、対向する第２接触ビームと固定基部ビームが接合部を介して一体形成され、
該第２接触ビームは近傍にアクチュエータの被動作部を有する一方の自由端と、前記平形柔軟ケーブルの第１の面に対して接触する第２接点を有する他方の自由端とを有し、アクチュエータを閉じた際にアクチュエータの動作部が第２接触ビームの前記一方の自由端を押圧して前記第２接触ビームを弾性変形することにより前記他方の自由端の第２接点が平形柔軟ケーブルの第１面を押圧する構造を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明による電気コネクタにおいて、
例えば、アクチュエータを開いた際（動作時）には、第１の接触片は、第１接触ビームが押圧弾性変形によって挿入方向の後方の第１接点を開放し無挿入力（Ｚｅｒｏ Ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ Ｆｏｒｃｅ）でＦＰＣを挿入できる構造を有し、第２の接触片は、第２接触ビームがＦＰＣを挿入する際に挿入方向の前方に第２接点を有し完全に挿入するために低挿入力（Ｌｏｗ Ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ Ｆｏｒｃｅ）を要する構造を有し、つまり第１接触片と第２接触片によってＦＰＣ挿入時に無挿入力（ＺＩＦ）及び低挿入力（ＬＩＦ）機構構造を実現している。
【００１１】
また、アクチュエータを閉じた際には、第１の接触片は、前記押圧弾性変形されていた前記第１接触ビームの一端が拘束を解かれ、自らの弾性力で元の位置に戻ろうとする際に、該第１接触ビーム上の第１接点がＦＰＣの第１の面と接触して押圧力が働き基部側の支持部と共にＦＰＣを把持、つまり上接点と下支持部とでＦＰＣを把持させる構造を有し、第２接触片は、低挿入力でＦＰＣを完全に挿入した状態で第２接触ビームがアクチュエータの動作部によって弾性変形されて該第２接触ビーム上の第２接点でＦＰＣの第１の面を押圧する構造を有しており、前述した産業上の利用性に適った上接点の電気コネクタを実現した発明であるといえる。
【００１２】
本発明の別の実施形態によれば、本発明の電気コネクタは、前記第２の接触片の第２接触ビームは、アクチュエータの被動作部である一端から前記接合部までは高い剛性力を有し、該接合部から他端までは低い剛性力を有する。
【００１３】
例えば、前記第２接触ビームのアクチュエータの被動作部である一端から前記接合部までの距離を長くする、低い弾力性の材質を選択する、または該第２接触ビームの厚みを厚くするといった方法で剛性力を高くすれば、アクチュエータの被動作部に高い応力を加えることができる。さらに、前記接合部から他端までを高い弾性力の材質を選択する、または第２接触ビームの厚みを薄くするといった方法で剛性力を低くすれば、前記他端であるの第２接点はＦＰＣからの抗力に柔軟に対応できる。
【００１４】
本発明の別の実施形態によれば、本発明の電気コネクタの前記第２接触ビームは前記固定基部方向に傾斜角度を有する。
【００１５】
前記第２接触ビームの材質及び弾性力に加え、自由に傾斜角を持たせることにより、前記第２接点とＦＰＣとの接圧を自由に調整することができる。
【００１６】
本発明の別の実施形態によれば、前記２種類の接触片の各接触ビーム長は各接点がＦＰＣ挿入方向に一定の間隔を有するように決定される。
【００１７】
無挿入力を有する前記第一の種類の接触片の前記第１接触ビーム上の接点の位置と、低挿入力を有する第二の種類の接触片の前記第２接触ビーム上の接点の位置は、接触ビーム方向に一定の間隔を設けることにより、例えば、無挿入力接触片の接点をＦＰＣ挿入側、低挿入力接触片の接点を奥側に設けることができるように各接触片の接触ビームの長さ及び接点の位置を自由に決定することができる。
【００１８】
【発明の実施形態】
図１は、本発明によるＦＰＣ用電気コネクタの一実施例を図示している。図１（ａ）は上面図であり、図１（ｂ）は挿入面側からの正面図である。該コネクタ１は２種類の金属接触片２及び３、筐体４及び該筐体の挿入方向側の長手方向両端部近傍に形成された突状部（図示されていない）を軸心にして回転動作するアクチュエータ５を具備する。図２から図５において断片的な一点斜線で図示された該コネクタに挿入されるＦＰＣは、電気コネクタ１の接点部１０及び１６と対応する接点部を有し、該ＦＰＣ及び電気コネクタの接点部はケーブル方向に間隔を保ちながら千鳥状に配置されている。
【００１９】
図２は、アクチュエータ５を開いた際の筐体２内に配設された前記金属接触片２の側面図である。該金属接触片２はＦＰＣ挿入面と反対側の面から挿入され、アクチュエータの動作部１２との係合部８及び基部７と係合する筐体の底面の一端部において係止している。さらに、該金属接触片２は、対向する基部ビーム７と第１接触ビーム６の各一端が連接され、基部ビーム７及び第１接触ビーム６の各他端が自由端となって形成されている。該第１接触ビームの自由端部には係合部８が形成され、アクチュエータの動作部１２と係合されており、前記アクチュエータの動作部１２はアクチュエータを開いた際に前記第１接触ビーム６の係合部８をＦＰＣの第１の面と垂直上方に押圧し該第１接触ビーム６を弾性変形させてＦＰＣ挿入口である前記自由端を開口させる。そのとき、前記開口部の間隔はＦＰＣの厚みよりも大きいので、ＦＰＣと第１接触ビームから突出した接点１０とが接触することはない。したがって、金属接触片２は無挿入力（Ｚ．Ｉ．Ｆ）を実現する。
【００２０】
図３は、アクチュエータ５を閉じた際の筐体２内に配設された前記金属接触片２の側面図である。アクチュエータは完全に閉じた状態では筐体の上面は面一となる。また、第１接触ビーム６は前記アクチュエータ動作部１２が前記押圧された弾性変形を解除するため、自らの弾性力で元の状態に戻り、開口していた基部ビームに対向する第１接触ビーム６の自由端１０が閉口することになるのでＦＰＣに接触し結果これを把持する。
【００２１】
図４は、アクチュエータ５を開いた際の筐体２内に配設された前記金属接触片３の側面図である。該金属接触片３はＦＰＣの挿入面から挿入され、基部１３と係合する筐体の底面の挿入面側端部において係止している。さらに、該金属接触片３は、対向する第２接触ビーム１１と基部ビーム１３が接合部を介して一体形成されている。該第２接触ビームは、一方の自由端近傍が長方形状のアクチュエータの動作部１４の長手方向の面と接触しており、該接触部から対向する基部ビーム方向に傾斜角を有しながら他端まで延びている。ＦＰＣが挿入されると、ＦＰＣの第２の面が基部ビーム１３上を案内されながらＦＰＣの第１の面は前記第２接触ビーム１１と接触する。ＦＰＣはそのまま低挿入力（Ｌ．Ｉ．Ｆ）で完全に挿入される。
【００２２】
図５は、アクチュエータ５を閉じた際の筐体２内に配設された前記金属接触片３の側面図である。アクチュエータは完全に閉じた状態では筐体の上面は前述のように面一となる。前記アクチュエータの動作部１４は前記アクチュエータの閉じる動作と共に回転しながら前記第２接触ビーム自由端をＦＰＣの第１の面に対して垂直上方に押圧して前記第２接触ビームを弾性変形させ、その結果該第２接触ビーム１１の他端である第２接点がＦＰＣの第１の面をさらに押圧してＦＰＣを把持する。
【００２３】
以上のように２種類の接触片の構造を説明したが、本明細書の実施形態に制限されるものではない。
各添付図には隣接する接触片の様態は省略されており図示されていない。図２〜図５に記載された断片的な一点斜線はＦＰＣの挿入位置を示している。
【００２４】
【発明の効果】
本発明のように２種類の接触片を交互に千鳥状に配置してＦＰＣを挿入する際に無挿入力と低挿入力が同時に成り立つ構造の上接点を有する電気コネクタは、ＦＰＣの挿入時及びＦＰＣの把持時に撓みを発生防止及び操作性を向上させる効果が期待でき、下接点構造の電気コネクタと同様の機能を有し産業上の需要及び利用性に応えた発明であると言える。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明によるＦＰＣ用電気コネクタの一実施例を図示し、図１（ａ）は上面図であり、図２（ｂ）は挿入面側からの正面図である。
【図２】図２はアクチュエータ５を開いた際の筐体２内に配設された前記金属接触片２の側面図である。
【図３】図３はアクチュエータ５を閉じた際の筐体２内に配設された前記金属接触片２の側面図である。
【図４】図４はアクチュエータ５を開いた際の筐体２内に配設された前記金属接触片３の側面図である。
【図５】図５はアクチュエータ５を閉じた際の筐体２内に配設された前記金属接触片３の側面図である。
【符号の説明】
１・・・ＦＰＣ用電気コネクタ
２・・・第１接触片
３・・・第２接触片
４・・・筐体
５・・・アクチュエータ
６・・・第１接触ビーム
７・・・第１固定基部ビーム
８・・・係合部
９・・・アクチュエータ動作部の突起部
１０・・第１接点
１１・・第２接触ビーム
１２・・アクチュエータ動作部
１３・・第２固定基部ビーム
１４・・アクチュエータ動作部
１５・・基部側支持部
１６・・第２接点を有する端部
１７・・基部側支持部

Claims (4)

  1. 平形柔軟ケーブルを把持する電気コネクタであって、該コネクタは前記平型柔軟ケーブルを把持する２種類の接触片、該接触片を収容する筐体及び開閉式のアクチュエータを具備し、
    前記２種類の接触片の各接点は挿入方向に間隔を有し、該各接触片を前記筐体内に交互に配列することにより千鳥状の接点列が得られ、
    第一の種類の接触片は、平形柔軟ケーブルの第１の面に対して接触する第１接点を有する第１接触ビームの一端と前記平形柔軟ケーブルの第２の面を支持する固定基部ビームの一端が連接され、対向する第１接触ビームと固定基部ビームの各他端が自由端であり、
    該第１接触ビームは前記自由端近傍にアクチュエータの被動作部を有し、該アクチュエータの被動作部が、アクチュエータを開いた際には前記第１接触ビームの前記自由端を弾性変形させて前記自由端を前記基部ビームとの対向方向に開口させ、アクチュエータを閉じた際には前記第１接触ビームの前記自由端の弾性変形を解除させることによって前記第１接点が前記平形柔軟ケーブルの第１の面と接触する構造を有し、
    第二の種類の接触片は、対向する第２接触ビームと固定基部ビームが接合部を介して一体形成され、
    該第２接触ビームは近傍にアクチュエータの被動作部を有する一方の自由端と、前記平形柔軟ケーブルの第１の面に対して接触する第２接点を有する他方の自由端とを有し、アクチュエータを閉じた際にアクチュエータの動作部が第２接触ビームの前記一方の自由端を押圧して前記第２接触ビームを弾性変形することにより前記他方の自由端の第２接点が平形柔軟ケーブルの第１面を押圧する構造を有することを特徴とする電気コネクタ。
  2. 前記第２の種類の接触片の第２接触ビームは、アクチュエータの被動作部である一端から前記接合部までは高い剛性力を有し、該接合部から他端までは低い剛性力を有する請求項１に記載の電気コネクタ。
  3. 前記第２接触ビームは前記固定基部方向に傾斜角度を有する請求項１又は２に記載の電気コネクタ。
  4. 前記２種類の接触片の各接触ビーム長は各接点が平形柔軟ケーブル挿入方向に一定の間隔を有するように決定される請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電気コネクタ。
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