JP4351051B2 - キー付きコネクタ組み立て体 - Google Patents

Description

本発明は、一般に電気コネクタの技術分野に関連し、詳細には平坦フレキシブル回路を電気的に相互接続するコネクタに関する。

通常、平坦（たん）フレキシブル回路は、片面又は両面に横方向に離間された導体ストリップを有する細長の平坦なフレキシブル絶縁基板を含む。導体は、回路の片面又は両面上の薄いフレキシブル保護被覆によって覆われている場合がある。保護層が使用されている場合は、所望の接触位置で下の導体を露出させるように開口部が形成されており、その接触位置で、導体は、第２の平坦フレキシブル回路、プリント回路基板又は結合コネクタの個別端子である相補的結合接続装置の導体と係合する。

平坦フレキシブル回路を相補的結合接続装置に対して終端又は相互接続するために、様々なコネクタが長年に亘（わた）って設計されてきた。しかしながら、そのようなコネクタにおいても、様々な望ましい機能を備えたコネクタを設計しようとする場合、問題が発生する。例えば、１対の結合コネクタを含む幾つかの電気コネクタ組み立て体において既知の望ましい機能は、所定の第１のコネクタだけを所定の第２のコネクタと結合することができるように、コネクタを「キー合わせ」することである。そのようなキー合わせシステムは、キー合わせ機能をコネクタ自体に追加しない限り、平坦フレキシブル回路用のコネクタ組み立て体において実現することは困難である。換言すると、様々なフレキシブル回路構成に対応する標準コネクタをキー合わせ機能だけのためにカスタマイズしなければならず、それにより、そのようなコネクタのコストが高くなる。

本発明は、システムのキー合わせ機能を提供する手段として、平坦回路自体を使用する独特のキー合わせシステムを提供することによって、この問題を解決するものである。

従って、本発明の目的は、平坦フレキシブル回路の導体を相補的接続装置の導体に電気的に相互接続するための新規で改良されたコネクタ組み立て体又はシステムを提供することであり、コネクタシステムは、組み立て体における不適切なコネクタの互換を防止するキー合わせ機能を含む。

本発明の例示的な実施形態において、第１のコネクタは本体部材を備え、本体部材上に平坦フレキシブル回路が位置決めされる。第２のコネクタは第１のコネクタと結合するもので、所定のパターンのキー合わせ突出部を備え、このキー合わせ突出部は、第１のコネクタ上の平坦フレキシブル回路に設けられた対応するパターンのキー合わせ孔（あな）に挿入可能である。

本発明の１つの形態によれば、第１のコネクタの本体部材は、平坦フレキシブル回路が位置決めされる前縁を有する雄型本体部材を含む。平坦フレキシブル回路のキー合わせ孔が、縁の近くに配置されている。雄型本体部材の前縁に回路が巻き付けられており、回路内のあらかじめ位置決めされたキー合わせ孔の後ろに位置するように複数の凹部が前縁に形成されており、これにより、第２のコネクタのキー合わせ突出部がフレキシブル回路の孔を貫通することが可能となる。

本発明のもう１つの形態によれば、第２のコネクタは、第１のコネクタを収容する差し込み口を含む。キー合わせ突出部は差し込み口に配置される。第１のコネクタの本体部材は、第２のコネクタの差し込み口内で結合可能な雄型本体部材を含む。この場合も、平坦フレキシブル回路は、雄型本体部材の前縁に位置決めされ、回路内のキー合わせ孔が縁の近くに配置される。

本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付図面と関連して行われる以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

新規であると考えられる本発明の特徴は、添付の特許請求の範囲において詳細に説明される。本発明はその目的及び利点とともに、添付図面と関連して行われる以下の説明を参照することによって最もよく理解できるであろう。なお、図面において同一の参照番号は同一の要素を示す。

図面をより詳細に参照すると、図１〜１０は、本発明の１つの実施形態による電気コネクタ組み立て体の構成要素を示し、図１１〜１８は、本発明の第２の実施形態による電気コネクタ組み立て体の構成要素を示す。両方のコネクタ組み立て体は、平坦フレキシブル回路の導体を、本明細書に示したようなプリント回路基板などの相補的接続装置の導体と電気的に相互接続するコネクタ組み立て体にキー合わせシステムを有するという点で、本発明の同じ一般原理を用いている。当然ながら、このシステムが、平坦フレキシブル回路の導体を、別の平坦フレキシブル回路や個別の電気端子などの他の接続装置の導体に電気的に相互接続するコネクタ組み立て体用に同様に適用可能であることを理解されたい。

そのような理解の上で、図１〜１０の第１の実施形態を参照すると、図１は、全体を１０で示した第１又は雄型コネクタを示し、この雄型コネクタは、全体を１６（図２）で示した平坦フレキシブル回路が巻き付けられる前縁１４を有する雄型本体部材１２を含む。雄型本体部材の縁１４には、複数の等間隔の凹部１８が形成されている。実質的に雄型本体部材全体がプラスチック材料から成形されており、１対の位置決めポスト２０が雄型本体部材と一体的に成形されて上方に突出している。裏当てストリップ２２が、実質的に雄型本体部材の幅全体に亘って延在し、雄型本体部材から上方に突出している。最後に、雄型本体部材の両側端に、１対のラッチアーム２４が形成されている。

図２を参照すると、平坦フレキシブル回路１６は、横方向に離間された導体ストリップ２８を有する細長の平坦フレキシブル絶縁基板２６を含むという点では従来通りである。導体は、回路の片面又は両面の薄いフレキシブル保護層で覆われる場合がある。回路１６の上側に保護層がある場合、この層は、回路の幅に亘って広がる接触領域３０内で切り抜かれる。回路には、その基板を貫通する１対の位置決め孔３２が形成されている。図２に示したように、回路は、雄型コネクタ１０の雄型本体部材１２の前縁１４（図１）の回りに巻き付けることができるように湾曲され又は成形されている。これにより、回路の幅全体に亘る先頭巻き付け領域３４（図２）が形成される。最後に、回路の巻き付け領域３４に、あるパターンのキー合わせ孔３６が設けられる。この孔は、平坦フレキシブル回路の長手方向の中心線３８の両側に非対称に離間されている程度の非対称パターンであってもよい。

図３は、雄型コネクタ１０の雄型本体部材１２の前縁１４に巻き付けられた平坦フレキシブル回路１６を示す。雄型本体部材の位置決めポスト２０が、回路の位置決め孔３２を貫通していることが分かる。導体２８を露出する接触領域３０が裏当てストリップ２２の上部に沿って配置されており、これにより、露出した導体が組み立て体の上方に突出する。回路のキー合わせ孔３６は、雄型本体部材の前縁１４内の凹部１８のうちの２つと位置合わせされている。図３は、雄型本体部材１２の下部に１対の有極化リブ３９が設けられていることを示している。

図１の雄型本体部材１２を、図２の平坦フレキシブル回路１６と比較すると、雄型本体部材の前縁にある凹部１８は、等間隔でほぼ対称的であるが、平坦フレキシブル回路のキー合わせ孔３６は、回路の中心線３８に対して非対称パターンであることが分かる。しかしながら、２つのキー合わせ孔は、凹部のうちの２つと位置合わせされている。本体部材内の４つの凹部１８だけを使って、１個から４個までのキー合わせ孔３６の多数のパターンを平坦フレキシブル回路に構成できることが分かる。当然ながら、本発明では、４つより多い凹部１８を設けて、キー合わせ孔３６の更に多くの組み合わせを多数の孔非対称パターンで提供することもできる。

図４及び５は、雄型コネクタ１０（図１及び３）と結合するために、全体を４０で示した第２のコネクタ又は雌型コネクタを示す。具体的には、雌型コネクタ４０は、雄型コネクタ１０の前縁１４を、平坦フレキシブル回路１６が巻き付けられた状態で収容するために、１対の壁４４の間に形成された差し込み口４２（図４）を含む。図４で最もよく分かるように、差し込み口４２内の基部には、１対のキー合わせ突出部４６が形成されている。これらのキー合わせ突出部は、平坦フレキシブル回路のキー合わせ孔３６（図２）のパターンに対応するパターンである。図４は雌型コネクタの前方結合面４８を示し、図５はコネクタの後方終端面５０を示し、後で分かるように、プリント回路基板を収容するための細長のスロット５２が形成されている。また、図４は、雄型コネクタが差し込み口４２に上下逆さまの状態で差し込まれるのを防ぐために、雌型コネクタが、雄型コネクタ１０の有極化リブ３９を収容するための１対の有極化スロット５３を備えることを示している。

図６及び７は、組み立てられていない状態の雄型コネクタ１０、平坦フレキシブル回路１６、雌型コネクタ４０及びプリント回路基板５４の組み立て体全体を示す。雄型コネクタ１０と平坦フレキシブル回路１６の半組み立て体は、矢印「Ａ」の方向に、雌型コネクタ４０の差し込み口４２に差し込まれる。プリント回路基板５４は、雌型コネクタ４０の後方終端面５０のスロット５２（図７）に、矢印「Ｂ」の方向に差し込まれる舌状部分５４ａを有する。図７において、プリント回路基板５４が、平坦フレキシブル回路の導体２８（図６）に相互接続するための複数の導体５６を有することが分かる。

図８及び９は、プリント回路基板の導体５６（図８）を平坦フレキシブル回路１６の導体２８（図９）と電気的に相互接続するために、雌型コネクタ４０の両側に完全に差し込まれた雄型コネクタ１０とプリント回路基板５４を示す。図１０で最もよく分かるように、雄型コネクタ１０の雄型本体部材１２の裏当てストリップ２２は、平坦フレキシブル回路１６を、プリント回路基板５４の舌状部分５４ａの下側の導体５６に押し付ける。図２に関して説明したように、平坦フレキシブル回路の導体は、裏当てストリップ２２の真上にある接触領域３０（図２）内で露出されており、その結果、接触領域内の露出した導体が、プリント回路基板の導体５６と係合する。

図１０は、さらに、平坦フレキシブル回路１６のキー合わせ孔３６の１つに差し込まれた、雌型コネクタ４０の差し込み口４２の基部にあるキー合わせ突出部４６の１つを示す。キー合わせ突出部４６が回路を完全に貫通し、雄型コネクタ１０の雄型本体部材１２の前縁にある凹部１８のうちの１つの凹部内に延在していることが分かる。

以上のことから、平坦フレキシブル回路１６のキー合わせ孔３６のパターンが、雌型コネクタ４０の差し込み口４２のキー合わせ突出部４６のパターンと一致しない限り、雄型コネクタ１０を雌型コネクタ４０と完全に結合させることができないことが分かる。キー合わせ孔とキー合わせ突出部のパターンが一致しない場合は、一致しないキー合わせ突出部が、平坦フレキシブル回路の巻き付けられたキー合わせ孔のない部分に当接し、コネクタを結合することができない。本質的には、本発明は、平坦フレキシブル回路自体を、コネクタ組み立て体のキー合わせ構成要素として利用する。一般に、回路は用途毎にカスタマイズして構成されるので、平坦フレキシブル回路内のキー合わせ孔のパターンを変更することは極めて安価である。このようにして、標準の雄型コネクタ（図１）を、均一に離間した凹部１８とともに作成し、任意の数の異なるキー付き組み立て体に使用することができる。換言すると、コネクタ組み立て体全体のキー構成を変更するために、雄型コネクタ１０を何も変更する必要がない。これにより、異なる「キー」を使用する度に組み立て体の主構成要素を変更しなくてもよいため、費用がかなり節約される。

図１１〜１８は、本発明の第２の実施形態を示し、図１１〜１８では、図１〜１０の第１の実施形態に関して前に説明したものと同じ構成要素に対応する同一の参照数字を適用した。これにより、２つの実施形態を比較する際に本発明のより簡潔、かつ、明瞭な理解が実現されるはずである。

これを理解した上で、図１１及び１２は、全体を１０Ａで示した雄型コネクタを示し、この雄型コネクタは、前縁１４を有する雄型本体部材１２、前縁の複数の凹部１８、複数の位置決めポスト２０、及び、裏当てストリップ２２を有し、これらはすべて、図１で雄型コネクタ１０の同じ構成要素に関して前に説明した目的のものである。また、図１１及び１２の雄型コネクタ１０Ａは、平坦フレキシブル回路を雄型本体部材に固定するためのカバー６０を含む。雄型本体部材上には、カバーを雄型本体部材上に押し下げて、それらの間にフレキシブル回路を固定するために、カバー上のラッチ肩部６４と係合するラッチ６２が設けられている。最後に、雄型コネクタ１０Ａの雄型本体部材１２の前縁１４には、凹部１８（図１１）が形成されたリップ６６が形成されている。後で分かるように、平坦フレキシブル回路の前縁が、リップ６６の後ろ側に差し込まれ、リップの裏側には位置決めポスト２０（図１１）と同じ位置に複数のスロット６８（図１２）が形成され、それにより、平坦フレキシブル回路の前縁をリップの後ろに押し込むことができる。

図１３は、横方向に離間された導体ストリップ２８を有する細長の平坦フレキシブル絶縁基板２６を含む平坦フレキシブル回路１６を示す。複数の位置決め孔３２は、雄型本体部材１２の位置決めポスト２０を収容する。第２の実施形態の本発明は、平坦フレキシブル回路の前縁の近くに形成されたキー合わせ孔３６のパターンを含む。実際には、図１１〜１８の第２の実施形態において、キー合わせ孔は、平坦フレキシブル回路の前縁７０に切り込まれたノッチ３６の形である。キー合わせ孔又はノッチのパターンは、平坦フレキシブル回路の長手方向の中心線３８に関して非対称的である。平坦フレキシブル回路１６の前縁７０が、雄型本体部材１２のリップ６６の後ろに、矢印「Ｃ」の方向に差し込まれるとき、回路内の位置決め孔３２に、雄型本体部材上の位置決めポスト２０が嵌（は）まる。さらに、キー合わせ孔又はノッチ３６は、リップに形成された凹部１８の幾つかと位置合わせされる。

図１４は、雄型コネクタ１０Ａの雄型本体部材１２に完全に挿入された平坦フレキシブル回路１６を示す。次に、カバー６０が、図１５に示したように閉位置に回転されて、ラッチ６２と係合する。雄型コネクタ１０Ａと平坦フレキシブル回路１６のこの半組み立て体は、雌型コネクタ４０Ａ（図１６）と矢印「Ｄ」の方向に結合可能である。雌型コネクタは、ラッチ構造７６と係合して雄型コネクタと雌型コネクタを組み立て体内で保持するラッチ７４を有する。雄型コネクタは、雌型コネクタの差し込み口４２に差し込まれる。図１７は、差し込み口にさらに差し込まれているが、まだ完全に結合されていない状態の雄型コネクタを示す。

図１６及び１７を参照する際に、雄型コネクタ１０Ａが、図１１〜１５の描写に対して反転された状態、すなわち、上下逆さまの状態になっていることを理解されたい。それを理解した上で、図１６及び１７は、雌型コネクタ４０Ａが、差し込み口４２の概略入口にキー合わせ突出部４６のパターンを含むことを示す。図１３及び１７の比較において、キー合わせ突出部４６のパターンは、平坦フレキシブル回路１６の前縁７０のキー合わせ孔又はノッチ３６のパターンと一致している。回路のノッチは、キー合わせ突出部４６が、平坦フレキシブル回路のノッチ３６を完全に貫通できるように、雄型コネクタ内の凹部１８のうちの特定の凹部と位置が合っている。図１８は、凹部１８のうちの１つと位置が合っているキー合わせ突出部４６のうちの１つを示す。図１〜１０の実施形態と同じように、プリント回路基板５４は、平坦フレキシブル回路と相互接続するために、雌型コネクタ４０Ａの裏側に差し込まれる。

以上のことから、雄型コネクタ１０の第１の実施形態と同様に、第２の実施形態の雄型コネクタ１０Ａは、一般に平坦フレキシブル回路のキー合わせ孔３６及び雌型コネクタのキー合わせ突出部４６の数よりも多い複数の凹部１８を備えた標準の構成要素として作成できることが分かる。従って、標準の雄型コネクタを提供し、単に平坦フレキシブル回路と雌型コネクタの「キー」を変更することによって、相当なコストが節約される。図１〜１０の第１の実施形態と図１１及び１２の第２の実施形態の大きな違いは、第１の実施形態では、雄型コネクタと雌型コネクタが、実質的に完全に結合されるまで、雌型コネクタ４０のキー合わせ突出部４６が、平坦フレキシブル回路のキー合わせ孔３６と係合しない点である。図１１〜１８の実施形態において、２つのコネクタが最初に結合したときに、キー合わせ突出部４６が、平坦フレキシブル回路のキー合わせ孔又はノッチ３６に入り、雄型コネクタの凹部１８に入り、これは、図１８に見ることができる。

本発明は、本発明の精神又は中心的特徴から逸脱することなく他の特定の形態で実現できることを理解されよう。従って、上記の実施例及び実施形態は、すべての点において限定的ではなく例示的であるとして解釈されるべきであり、本発明は、本明細書で示した細部に限定されるものではない。

本発明の第１の実施形態によるコネクタ組み立て体の雄型コネクタの前面斜視図である。 図１の雄型コネクタに巻き付けるキー付き平面フレキシブル回路の斜視図である。 図１の雄型コネクタに巻き付けられた図２の回路の斜視図である。 図３の雄型コネクタ及び回路を収容する雌型コネクタの結合面の斜視図である。 図４に示した雌型コネクタの後方斜視図である。 第１の実施形態のコネクタ組み立て体全体の分解状態の斜視図である。 図６の組み立て体の反対方向から見た斜視図である。 図６に示したような組み立て体の組み立てられ結合された状態の斜視図である。 図８の組み立て体の反対方向から見た図である。 図９の線１０−１０に沿って切断した縦断面図である。 本発明の第２の実施形態によるコネクタ組み立て体の雄型コネクタの結合端を見た斜視図である。 図１１のコネクタの後ろ側を見た斜視図である。 キー付き平面フレキシブル回路がコネクタ上に位置決めされている状態の図１１と類似の斜視図である。 平坦フレキシブル回路がコネクタ上に完全に位置決めされた状態の図１３と類似の図である。 コネクタのカバーが閉じた状態を示す図１４と類似の図である。 キー付き雌型コネクタに差し込まれようとしている図１１〜１５の雄型コネクタの斜視図である。 雄型コネクタが雌型コネクタに差し込まれた状態の図１６と類似の図である。 図１６及び１７のコネクタ組み立て体のキー合わせ部分を示す部分的に断面した破断拡大斜視図である。

Claims (3)

1. 平坦フレキシブル回路（１６）の導体を相補的接続装置の導体と電気的に相互接続するためのキー付きコネクタ組み立て体であって、
   横方向に離間された導体ストリップ（２８）を備える平坦フレキシブル回路（１６）と、
   本体部材（１２）を備え、その上に平坦フレキシブル回路（１６）が位置決めされる第１のコネクタ（１０）と、
   第１のコネクタ（１０）と結合するための第２のコネクタ（４０）であって、所定の非対称なパターンの複数のキー合わせ突出部（４６）を含み、このキー合わせ突出部（４６）の各々が第１のコネクタ（１０）上の平坦フレキシブル回路（１６）に設けられた対応する非対称なパターンの複数のキー合わせ孔（３６）の各々に挿入可能である第２のコネクタとを有し、
   前記第１のコネクタ（１０）は、平坦フレキシブル回路（１６）が位置決めされる前縁（１４）を備える雄型本体部材（１２）を有し、前記前縁（１４）には、キー合わせ孔（３６）より多数、かつ、キー合わせ突出部（４６）より多数の凹部（１８）が等間隔で対称なパターンに形成され、
   前記平坦フレキシブル回路（１６）は、雄型本体部材（１２）の前縁（１４）に巻き付けられ、これにより、前記凹部（１８）のいくつかが前記キー合わせ孔（３６）の各々の後ろに位置し、前記キー合わせ突出部（４６）の各々が対応するキー合わせ孔（３６）を貫通して凹部（１８）内に延在することができ、
   前記第２のコネクタ（４０）は、第１のコネクタ（１０）の本体部材（１２）を収容する差し込み口（４２）を含み、前記キー合わせ突出部（４６）が差し込み口（４２）に配置されているキー付きコネクタ組み立て体。
2. 前記第１のコネクタ（１０）の本体部材（１２）は、第２のコネクタ（４０）の差し込み口（４２）内に結合可能な雄型本体部材を有する、請求項１に記載のキー付きコネクタ組み立て体。
3. 平坦フレキシブル回路（１６）の導体を相補的接続装置の導体と電気的に相互接続するキー付きコネクタ組み立て体であって、
   横方向に離間された導体ストリップ（２８）を備えるとともに、長手方向の中心線（３８）を備える平坦フレキシブル回路（１６）と、
   雄型本体部材（１２）を備え、その上に平坦フレキシブル回路（１６）を位置決めする第１のコネクタ（１０）と、
   第１のコネクタ（１０）と結合するための第２のコネクタ（４０）であって、中心線（３８）に対して非対称なパターンに形成された複数のキー合わせ突出部（４６）を含み、このキー合わせ突出部（４６）の各々が第１のコネクタ（１０）上の平坦フレキシブル回路（１６）に中心線（３８）に対して非対称なパターンに形成された複数のキー合わせ孔（３６）の各々に挿入可能である第２のコネクタとを有し、
   前記第１のコネクタ（１０）の雄型本体部材（１２）は、平坦フレキシブル回路（１６）が位置決めされる前縁（１４）を備え、該前縁（１４）には、キー合わせ孔（３６）より多数、かつ、キー合わせ突出部（４６）より多数の凹部（１８）が中心線（３８）に対して等間隔で対称なパターンに形成され、
   前記平坦フレキシブル回路（１６）は、雄型本体部材（１２）の前縁（１４）に巻き付けられ、これにより、前記凹部（１８）のいくつかが前記キー合わせ孔（３６）の各々の後ろに位置し、前記キー合わせ突出部（４６）の各々が対応するキー合わせ孔（３６）を貫通して凹部（１８）内に延在することができ、
   前記第２のコネクタ（４０）は、第１のコネクタ（１０）の雄型本体部材（１２）を収容する差し込み口（４２）を含み、前記キー合わせ突出部（４６）が差し込み口（４２）に配置されているキー付きコネクタ組み立て体。

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