JP4215265B2 - 平型導体用電気コネクタ及び平型導体付き電気コネクタ - Google Patents

平型導体用電気コネクタ及び平型導体付き電気コネクタ Download PDF

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Description

本発明は、平型導体用電気コネクタ及び導体付き電気コネクタに関する。
平型導体としては、フレキシブル基板(FPC)、フラットケーブル等が知られている。かかる平型導体は、回路基板に取りつけられた電気コネクタに接続されることが多い。この電気コネクタは、平型導体がきわめて細い導体を極小ピッチで可撓帯状に整列して一体化されているため、コネクタとの接続も容易ではなく、したがって、平型導体をコネクタの端子の接触部上に配した後、コネクタに回動自在に設けられた加圧部材を回動して、平型導体の各ケーブルを対応接触部に圧することにより、端子と接続ならしめている。
平型導体は、コネクタに接続されるべき先端部領域に補強シートが貼着され、この補強シートの両側縁に係止用として、例えば、切り欠きを設け、コネクタの対応係止部材と係止合うようにしている。
特許文献1では、平型導体(接続部材)を受け入れるハウジングの内面に、ロックアームをハウジングと一体的に設けている。該ロックアームは平型導体の両側縁に形成された切り欠き部に係合するアーム突部をアームバネ部の先端に有している。
使用時には、平型導体をその長手方向で上記ハウジング内へ挿入すると、平型導体の先端側縁が上記アーム突部に当接し、両側のアームバネ部を外側へ押し広げ、さらなる挿入を可能とする。平型導体の上記切り欠き部がアーム突部の位置に達すると、上記アームバネ部はその弾性復帰力により原形に戻り、上記切り欠き部とアーム突部が係止し合い、最早、平型導体は抜けない。しかる後、加圧部材を位置へ回動操作して平型導体と端子の接触部との接圧を高め、電気的接続を確保する。
一方、加圧部材を有してはいないが、平型導体(ケーブル)を接続するコネクタとして、特許文献2に開示されているものも知られている。この特許文献2では、特許文献1のロックアームに相当する部材として、金属板を屈曲して作られたフック部材を設けている。このフック部材は、金属板をその板厚方向に屈曲して、突片状とした係止部と、U字状片とした突起部とを有している。平型導体はその先端が斜めの方向からコネクタ内に挿入され、水平位置にもたらすことにより、上記係止部と突起部の両者と係合する。突起部は平型導体が挿入当初の斜めの状態に戻ることを阻止し、係止部は平型導体の切り欠き部と係合して該平型導体の抜けを防止している。
特開2000−30784 実開平07−16384
しかしながら、特許文献1そして特許文献2のコネクタにあっては、平型導体の抜け防止のための部材が、加工が面倒であること、コネクタの幅方向の小型化に好ましくないこと、において、その改善が求められる。
平型導体の切り欠き部に係合する特許文献1のアーム突部は複雑な立体形状をなしてハウジングと一体成形されており、成形のための金型形状そして金型の抜き方法を複雑にする。しかも、ロックアームがハウジングと同質材の樹脂であるので強度が低い。又、特許文献2のフック部材は、金属板を形取った後に、複雑な立体形状へ屈曲加工している。このように、特許文献1そして特許文献2のものは、製作が面倒となる。
次に、特許文献1のアーム突部も特許文献2の係止部そして突起部も、コネクタの幅方向、すなわち端子の配列方向に突出しており、その分だけコネクタの幅寸法を大きくしている。しかも幅方向での弾性変形を伴うので、それに必要な空間も確保しなければならない。この種のコネクタは、平型導体に対応して、端子が極小ピッチで多数配列されるので、幅寸法を少しでも小さくして、その分、端子の数を多くしたいという要請もあり、幅寸法での小型化は重要である。さらには、特許文献2では、U字状の突起部を設けるので、上記幅方向のみならずケーブルの長手方向でもその分だけコネクタを大型化してしまう。
本発明は、かかる事情に鑑み、製作が容易で、コネクタの小型化に貢献できる平型導体用電気コネクタそして平型導体付き電気コネクタを提供する課題としている。
本発明に係る平型導体用電気コネクタは、金属板を外形加工して平板状に作られた複数の端子がその板面に対して直角方向でハウジングに配列され、該端子の接触部はハウジングの収容部に挿入される平型導体を受ける位置にあり、係止部を有する金具がハウジングに取り付けられていて上記係止部が平型導体の被係止部と係合して該平型導体の後方への抜けを防止すると共に、ハウジングと端子の少なくとも一方により回動自在に支持されている加圧部材が平型導体を収容部へ挿入可能とする開位置から閉位置へ回動操作されたときに平型導体と端子の接触部との接圧を高める。
かかる平型導体用電気コネクタにおいて、本発明では、金具は金属板を加工して全体が平板状に作られており、該金具はハウジングに取付けられる取付部と上記係止部とを有し、上記金具はその取付部が端子の板面と平行となるようにハウジングの側壁へ取付けられ、該側壁はハウジングの前端からハウジングの後端より手前の中間位置まで存在し、金具の上記係止部が上記側壁の後端から後方に向け突出しており、上記係止部の板厚面が平型導体の後方への抜けを防止するように平型導体の被係止部と係合可能になっていることを特徴としている。
このような構成の本発明によると、金具の取付部と係止部とが平板状をなしているので、同じく平板状をなしている端子の配列に隣接して、該端子と平行にこの金具を配することができ、コネクタの幅方向に要する寸法は、この金具の板厚に見合った寸法で済む。したがって、コネクタの幅方向でのコンパクト化が図れる。金具は、その金属材の高強度により、その板厚だけで、平型導体との係止に十分な強度が確保できる。又、金具は、略平板状に作られるので、その加工も容易である。
本発明において、ハウジングは、端子の配列方向で最端部に位置する端子の外側に設けられた金具の係止部に近接する柱部を有し、該柱部は、上記係止部の板厚面と前後方向位置をほぼ同じくする係止面を有し、該係止面が平型導体の被係止部と係合可能となっているようにすることができる。
このような柱部をハウジングに設けることにより、平型導体の被係止部との係止を柱部と金具の係止部とで協働して行うこともできる。
上記ハウジングの柱部の係止面は金具の係止部の板厚面よりも若干前方に位置していることとするならば、平型導体の被係止部に対して、先ず、上記ハウジングの柱部が係止し、この柱部が変形等を生じたときに、上記金具の係止部が係止するようにすることができ、二段構えの係止構造となる。
本発明において、加圧部材の副軸部が、加圧部材の閉位置への回動時に、金具の溝部内の平型導体の被係止部の少なくとも一部を覆うように位置することが好ましい。こうすることにより、加圧部材が閉位置にきたときには、上記平型導体の被係止部は上記溝から浮き上ることなく、被係止部は確実に係止部により係止される位置を保つ。
本発明において、金具は複数設けられ、少なくとも一つの金具の係止部が前後方向にて、他の金具の係止部とずれて位置しているようにすることができる。複数の金具の係止部が前後方向にずれていることにより、平型基板の表裏を逆にした誤挿入の防止を図れる。この場合、金具自体は同一の金具を用いることができ、複数の金具がハウジングへの取付位置を前後にずらすだけでよい。
本発明は、さらに、上記コネクタに平型導体を接続した、平型導体付き電気コネクタを得ることができる。
本発明は、以上のように、金属板の平坦な板面を維持したまま該金属板を外形加工した補強用の金具の一部に係止突部を設け、この金具を端子と板面同士が平行となるようにハウジングの側壁へ取付け、上記係止突部が平型導体の係止部、例えば、耳部と係合するようにしたので、金属板の屈曲加工を要せず製作がきわめて容易となり、又、コネクタの幅方向で、金属板の板厚分しか寸法を増さないので、コネクタの同方向での小型化が図れる。換言すれば、その分、端子の数を増やすことが可能となる。
以下、添付図面にもとづき、本発明の実施の形態を説明する。
図1において、平型導体1は、導体自体の図示が省略されているが、図にてA方向に延びる多数の細い導体が隣接して上記A方向に直角なB方向に配列され一体化され帯状をなしている。該平型導体1は先端(右端)下面で各ケーブルが露呈しており、上面には補強シートが貼着されている。かかる平型導体1の補強シートの先端側の両側縁には、耳状の被係止部1Aが形成されている。
この平型導体1が接続される電気コネクタ10は、回路基板(図示せず)上に配置される電気絶縁材のハウジング11と、該ハウジング11により配列保持された二種の複数の平板状の端子12,13と、端子配列方向で両側端部に位置する端子に隣接してハウジングに取付けられた金具14と、該金具14そして端子12,13により回動自在に支持されている絶縁材の加圧部材15とを有している。
二種の端子のうち一方の端子12の位置にてその板面に平行な面での断面図である図2に見られるように、ハウジング11には端子収容溝16が形成されている。該端子収容溝16は、金属板から作られた平状の端子12,13の板厚に相当する溝幅のスリット状に形成され、図2において紙面に平行な面に延び、紙面に対して直角な方向に定ピッチで複数形成されいる。上記端子収容溝16は、図2にて、左端側で左方に、上壁の左半部にて上方に、右端壁の下側にて右方に、それぞれ開口された、左部開口16A,上部開口16Bそして右部開口16Cを有している。複数の端子収容溝16の上部開口16Bは紙面に直角方向に連通している。上記ハウジング11の端子収容溝16に収容される端子12は、金属板を外形加工して平板状に作られており、図2に見られるように、右部開口16Cに圧入される取付腕17、この取付腕17に対して逆方向で左方に延びる接続腕18、この接続腕18より上方で該接続腕18に平行に延びる接触腕19、取付腕17の基部17A側から上方に延びた後に屈曲して左方に延びる支持腕20を有している。
端子12は、加圧部材15が未だ取りつけられていない状態で、左方から上記端子収容溝16へ挿入され、取付腕17が右部開口16Cに進入し、該取付腕17に設けられた爪部17A−1が上記右部開16Cの上壁面に食い込んで、抜けの防止を図っており、又、接続腕18の左部で下方に突出する接続部18Aの右縁に形成された固定溝18Bがハウジング11の底壁の左端に嵌着され、ここでも端子12はハウジング11により保持される。上記接続部18Aの下縁はハウジング11の下壁11Aの底面よりも若干下方に出ていて回路基板上での対応接続回路部との半田接続を確実にしている。
接触腕19は、比較的短いが細く形成されていて、撓み弾性を有し、先端に突部状の接触部19Aが設けられている。
支持腕20は、上縁がハウジング11の上壁11Bの内面に当接してここで支持されており、先端側が上記上壁よりも先方に延出して上部開口16Bの位置にまで及んでいる。この支持腕20の先端側は逆U字状に屈曲され、その溝部が加圧部材15のための回動支持部21を形成している。この先端側は、上部開口16B内にあって、可撓性を有している。
上記端子12と交互に配される、もう一種の端子13は、上記端子12と比較すると、支持腕20に関しては、同じ形状の支持腕(図には表れず)を有しているが、回動支持部を有していなくともよい。又、端子13の接触腕は上記端子12の接触腕19よりも長く延びており、その先端に設けられた接触部19A’は、上方から見た場合、上記端子12の接触部19と相俟って千鳥状に位置する。さらに、端子13の接続腕は、右方に延びていて、その先端に接続部22が設けられている。このような端子13は、ハウジング11に形成された対応せるスリット状の端子収容溝(図示せず)へ右方から挿入される。
金具14は、端子12,13と同様に、金属板を外形加工して平板状に作られており、図3(A)に見られるように、ハウジング内に収められる取付部23とハウジング外に延出せる延出部24とを有している。取付部23は、ほぼ直状で水平方向に延び、対応してハウジング11の側壁に形成されたスリット状の取付孔25に該取付部23の先端側23Aが圧入されている。該先端側23Aの上縁には係止突起23A−1が形成されていて、上記取付孔25の内壁に喰い込み、金具14の抜け防止を図っている。上記取付部23は、上記取付孔25外にあってハウジング11の上部開口16Bの領域に位置する部分23Bの上縁(板厚面)は、加圧部材15のための直線状をなす回動案内部23B−1を形成している。
金具14の延出部24は、U字状に屈曲していて、溝部26を形成すると共に、その後端側に上方に突出する係止部27を形成している。上記溝部26は、平型導体がコネクタに確実に支持されるように、ハウジング11に形成された支持面11よりも下方に溝底を有している。また、溝部26はハウジングの側壁の後端よりも後方のハウジング外にまで及んでおり、後述する加圧部材が開位置にあるときに、両端の溝部26間が開放状態となり、平型導体の挿入が容易となる。上記支持面11は、平型導体1が加圧部材15により圧せられ、そして端子12,13の接触部19A,19’が下方へ変位した際に、上記平型導体1を支持する面である。上記溝部26は、上記平型導体1の耳状の被係止部1Aを収めるのに十分な溝幅そして溝深さとなっている。すなわち、この溝部26により前縁が形成される係止部27の該前縁の板厚面27Aが上記平型導体1の係止部1Aと係止するのに十分な高さを有している。しかし、上記溝26の溝深さは、平型導体1の係止部1Aが係止できる寸法であれば、任意に設定できる。
上記金具14の延出部24の下縁28は、若干の傾斜を有し、図3(A)にて左端で一番低くなっていて、ここが回路基板と接触する。この下縁28は固定部を形成し、回路基板との半田固定に供する。したがって、半田は、左端で最先に付着し次第に右方に流れて、下縁28ほぼ全長で半田固定がなされる。又、平型導体を後方に引いたときに、係止部27に作用する力が上記下縁28の左端位置についてのモーメントをもたらすので、ここで十分に回路基板と共にこのモーメントによる力を受けようとするものである。
加圧部材15は、図1に見られるような平板状、図3(A)で見るとレバー状をなしている。この加圧部材15は端子12,13の配列範囲を十分にカバーする幅を有している。該加圧部材15は、図1に見られるように平型導体1の先端部を端子12,13の接触部19,19’上に位置するように左部開口16Aから挿入することを可能とする空間を形成している開位置から、図2に見られる水平姿勢をとる閉位置へと回動可能に支持されている。この加圧部材15の回動支持は、上側で端子12,13により、下側で金具14にてなされている。
加圧部材15は、端子12,13の配列方向で該端子12,13に対応する位置にスリット状の溝29が形成されていて、端子12の支持腕20の先端部の進入を許容している。この溝29内には図2のごとく、島状の軸部30が設けられていて、この軸部30が端子12の回動支持部21で回動案内される。なお、端子13においては回動案内構造が省略されている。図2ではその様子は表われていない。又、加圧部材15は、上記軸部30の近傍に突部が形成されていて、ここが回動時平型導体を圧する加圧部31を形成している。
加圧部材15には、端子の配列方向での両端に、副軸部32が設けられている。この副軸部32は、図3(A)に見られるように、断面が略四角形をなしているが、同図で下辺側が斜めに切り落されて第一辺32Aをなし、これに隣接する第二辺32Bを経て、直状の第三辺32Cへとつながっている。第一辺32Aは、上記金具14に形成された回動案内部23B−1と接面して支持されつつ、加圧部材15の開位置を安定して保っている。加圧部材15を閉位置に向け回動すると、上記副軸部32は、上記回動案内部23B−1との接面部位を、上記第一辺32Aから第二辺32Bを経て第三辺32Cへと移動する。この回動時に、加圧部材15は上記軸部30にて端子12,13の回動支持部21により上方から支持され、上記副軸部32にて金具14の回動案内部23−1により下方から支持される。したがって、回動時に、加圧部材の回動中心の位置が移動しても、上記軸部30は溝状の回動支持部21から外れることはない。
上記加圧部材15は、回動が進んで閉位置に至ると、副軸部32はその第三辺32Cで金具の回動案内部23B−1と接面し、その位置が安定して保たれる(図3(B)参照)。
次に、このような実施形態のコネクタの使用要領について説明する。
(1)先ず、コネクタ10を回路基板(図示せず)上の所定位置に配し、端子12,13の接続部18A,22を対応回路部半田接続すると共に、金具14の固定部を下縁28で対応部に半田固定する。
(2)次に、加圧部材15を図1そして図3(A)に示される開位置にもたらし、コネクタの左部開口16Aを大きく開口しておく。
(3)次に、図4に見られるように、平型導体1を、その係止部1Aが金具14の溝部26に収るように配置する。係止部1Aが溝部に収まると、平型導体1の先端部下面で露呈せるケーブルは、自ずと端子12,13の接触部19,19’上に位置するようになる。
(4)しかる後、加圧部材15を、図3(B)そして図5に見られる閉位置へと回動する。加圧部材15は、その加圧部31により平型導体1を端子12,13へ圧しその接触部19,19’と接圧を高めた状態で電気的に接続される。このとき、加圧部材15は、平型導体1の上部に至近しているため、平型導体1は、コネクタ10の支持面11からの浮き上がりが防止される。図3(A),(B)に二点鎖線で示されるように、加圧部材15の副軸部32を加圧部材15の先端部の方に向け長く延ばして形成すると、閉位置にて平型導体1の被係止部1Aを上記副軸部32が覆うようになるので、この被係止部1Aも金具14の溝部26から浮き出ることがなくなる。
(5)平型導体1はその被係止部1Aの後縁が金具14の係止部27の前縁の板厚面27A、すなわち溝部26の後縁と対向しており、加圧部材15の開状態時で平型導体1が挿入直後の状態にあっても、閉状態で平型導体が端子12,13と接続状態にあっても、平型導体が後方に引かれた際に、被係止部1Aが係止部27の板厚面27Aに当接して抜けることが阻止されることは勿論、接触部19,19’と平型導体の導体との電気的接触を維持する正規の位置からずれることもない。
本発明は、図1ないし図5に示された形態に限定されず、種々変更が可能である。例えば、図6に見られるように、端子12,13の配列方向で、金具14の係止部27の内側で該係止部27に隣接して、ハウジング11に柱部33を設けることができる。該柱部33は、本例では、四角柱であり、前面に形成される係止面33Aと上記係止部27の前面での板厚面27Aと、前後方向で、ほぼ同じ位置か、あるいは、板厚面27Aに対し若干の寸法δだけ前方に位置している。こうすることにより、平型導体1の被係止部1Aは上記柱部33の係止面33Aと係止部27の板厚面27Aの両者に係止するようになって、係止部27での負担が軽減すると共に被係止部1Aの位置精度が向上する。ハウジング11はモールド成形されるので精度良く作れるので、位置精度を柱部33で確保し、強度を金具14で確保できる。柱部33の係止面33Aと係止部27の板厚面27Aが前後方向で同じ位置にあるときには、当初から、被係止部1Aからの力を両者で受けるが、上記寸法分だけ差があるときには、先ず柱部33の係止面33Aで上記力を受け、多少なりと柱部33が弾性変形しあるいは被係止部1Aが変形した時点で係止部27の板厚面27Aの両者で力を受けるようになる。
さらには、金具14は、係止部27と取付部23が平板状をなしていれば十分である。端子の配列方向で見たときに、端子12,13と重なるのは係止部27と取付部23であり、この部分が平板状をなしていれば、端子12,13と板面同士が平行になるように端子に隣接して配置したときに、コネクタの幅方向の寸法が金具の板厚寸法に見合う寸法だけしか増加しないことは、既述の通りであるが、それ以外の部分では、金具14は板厚方向に屈曲されても、上記コネクタの幅寸法を大きくすることはない。したがって、図7に見られるように、金具14の延出部24における下縁をL字状に屈曲して、固定部34を形成してもよい。この固定部34を形成することにより、上記コネクタの幅寸法を大きくすることもなく、金具14自体の強度を増加すると共に、回路基板との半田接続の面積を大きくすることができ、その保持強度も増大する。
又、金具14の係止部27と取付部23は、実質的に平板状であれば良いのであって、図7で二点鎖線により示されるごとく、板厚の半分あるいは板厚分位、クランク状に屈曲しても何ら問題はない。
図8は、他の形態のコネクタの平面図であるが、ここで、二つの金具14の溝部26、すなわち、係止部27の位置が前後方向でずれて位置している。その結果、これに対応して位置する被係止部を有する平型導体は、正規の挿入配置はできるが、表裏を逆にした誤挿入が防止される。
本発明の一実施形態としての平型導体用の電気コネクタとこれに接続されるべき平型導体とを示す斜視図である。 図1のコネクタの加圧部材が閉位置にあるときの端子位置における断面図である。 図1のコネクタの金具位置での断面図で、(A)は加圧部材が開位置、(B)は閉位置にあるときをそれぞれ示す。 図1のコネクタに平型導体を配置したときの斜視図で、加圧部材が開位置にあるときの状態を示す。 図1のコネクタに平型導体を配置したときの斜視図で、加圧部材が閉位置にあるときの状態を示す。 他の実施形態を示す斜視図である。 さらに他の実施形態を示す斜視図である。 さらに他の実施形態を示す平面図である。
符号の説明
1 平型導体 26 溝部
1A 被係止部 27 係止部
11 ハウジング 27A 板厚面
12,13 端子 28 固定部
14 金具 33 柱部
15 加圧部材 33A 係止面
19A,19A’接触部 34 固定部
23 取付部

Claims (6)

  1. 金属板を外形加工して平板状に作られた複数の端子がその板面に対して直角方向でハウジングに配列され、該端子の接触部はハウジングの収容部に挿入される平型導体を受ける位置にあり、係止部を有する金具がハウジングに取り付けられていて上記係止部が平型導体の被係止部と係合して該平型導体の後方への抜けを防止すると共に、ハウジングと端子の少なくとも一方により回動自在に支持されている加圧部材が平型導体を収容部へ挿入可能とする開位置から閉位置へ回動操作されたときに平型導体と端子の接触部との接圧を高めることとする平型導体用電気コネクタにおいて、金具は金属板を加工して全体が平板状に作られており、該金具はハウジングに取付けられる取付部と上記係止部とを有し、上記金具はその取付部が端子の板面と平行となるようにハウジングの側壁へ取付けられ、該側壁はハウジングの前端からハウジングの後端より手前の中間位置まで存在し、金具の上記係止部が上記側壁の後端から後方に向け突出しており、上記係止部の板厚面が平型導体の後方への抜けを防止するように平型導体の被係止部と係合可能になっていることを特徴とする平型導体用電気コネクタ。
  2. ハウジングは、端子の配列方向で最端部に位置する端子の外側に設けられた金具の係止部に近接する柱部を有し、該柱部は、上記係止部の板厚面と前後方向位置をほぼ同じくする係止面を有し、該係止面が平型導体の被係止部と係合可能となっていることとする請求項1に記載の平型導体用電気コネクタ。
  3. ハウジングの柱部の係止面は金具の係止部の板厚面よりも若干前方に位置していることとする請求項2に記載の平型導体用電気コネクタ。
  4. 加圧部材は副軸部が、加圧部材の閉位置への回動時に、金具の溝部内の平型導体の被係止部の少なくとも一部を覆うように位置することとする請求項に記載の平型導体用電気コネクタ。
  5. 金具は複数設けられ、少なくとも一つの金具の係止部が前後方向にて、他の金具の係止部とずれて位置していることとする請求項1ないし請求項のうちの一つに記載の平型導体用電気コネクタ。
  6. 金属板を外形加工して平板状に作られた複数の端子がその板面に対して直角方向でハウジングに配列され、該端子の接触部はハウジングの収容部に挿入される平型導体を受ける位置にあり、係止部を有する金具がハウジングに取り付けられていて上記係止部が平型導体の被係止部と係合して該平型導体の後方への抜けを防止すると共に、ハウジングと端子の少なくとも一方により回動自在に支持されている加圧部材が平型導体を収容部へ挿入可能とする開位置から閉位置へ回動操作されたときに平型導体と端子の接触部との接圧を高めることとする平型導体用電気コネクタに上記平型導体が接続された平型導体付き電気コネクタにおいて、金具は金属板を加工して全体が平板状に作られており、該金具はハウジングに取付けられる取付部と上記係止部とを有し、上記金具はその取付部が端子の板面と平行となるようにハウジングの側壁へ取付けられ、該側壁はハウジングの前端からハウジングの後端より手前の中間位置まで存在し、金具の上記係止部が上記側壁の後端から後方に向け突出しており、上記係止部の板厚面が平型導体の後方への抜けを防止するように平型導体の被係止部と係合可能になっていることを特徴とする平型導体付き電気コネクタ。
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