JP4359568B2 - コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、モバイル機器等の電気・電子機器に使用されるコネクタに関するもので、特にフレキシブルプリント基板(以下「FPC」という)やフレキシブルフラットケーブル(以下「FFC」という)等の接続対象物との安定した接続が得られ、基板の側面に取り付ける構造に関するものである。
携帯電話やCCDカメラ等に使用されるコネクタは、狭ピッチで極薄(所謂軽薄短小)であり、主にハウジングとコンタクトとスライダーとから構成され、ハウジングとスライダーとでFPC又はFFCを挟持する構造である。ハウジングとスライダーとでFPC又はFFCを保持する方法には、色々考えられるが、中でもハウジングにFPC又はFFCを挿入した後にスライダーを挿入しFPC又はFFCをコンタクトに押しつける構造のものが多い。
また、近年では、上述のスライダーに代えて、回動部材を使用して、コンタクトをFPC等の接続対象物に接触させる構造のものが増えてきている。このような構造の中にも、回動部材を接続対象物の挿入側で回動させるタイプ(フロント回動タイプ)と逆に挿入側と反対側で回動させるタイプ(バック回動タイプ)のものがある。
フロント回動タイプには特開2000−106238(特許文献1)があり、バック回動タイプには特開2002−270290(特許文献2)や特開平11−307198号(特許文献3)や特開2004−71160(特許文献4)などがある。また、本出願人はバック回動タイプとして、さらに、特願2004−233197(特許文献5)を提案している。
特開2000−106238の要約によると、ケーブルの芯数が多い場合でも操作力が小さくてすむケーブル用コネクタを提供することを目的とし、ケーブルの一面に対向する接触部とケーブルの反対面に対向する枢支部とを有するコンタクトと、ケーブルを接触部に圧接させるための操作子とを含み、操作子は、枢支部とケーブルとの間に位置するカム部と、枢支部が隙間をもって挿入された穴とを有し、枢支部はカム部に対応して凹部を有し、こうして操作子を枢支部に対しカム部を中心として回動自在なように係合させた構造のケーブル用コネクタが開示されている。ちなみに、特開2000−106238の特許請求の範囲には、請求項1として、ケーブルの一面に対向する接触部と該ケーブルの反対面に対向する枢支部とを有するコンタクトと、前記コンタクトを保持したインシュレータと、前記ケーブルを前記接触部に圧接させるための操作子とを含むケーブル用コネクタにおいて、前記操作子は、前記枢支部と前記ケーブルとの間に位置するカム部と、前記枢支部を隙間をもって挿入された穴とを有し、前記枢支部は前記カム部に対応して凹部を有し、これにより前記操作子を前記枢支部に対し前記カム部を中心として回動自在なように係合させる構造のケーブル用コネクタ。請求項2として、前記インシュレータは、ケーブルの非接続時に前記操作子と係合し前記カム部が前記接触部から離間した状態に前記操作子を保持する係止部を有する構造のケーブル用コネクタ。請求項3として、前記ケーブルは平板状ケーブルであり、前記インシュレータはケーブルの接続時に前記平板状ケーブルの側縁部を受け入れて板厚方向への移動を係止するケーブル係止溝を有する構造のケーブル用コネクタ。請求項4として、コンタクトの接触部に一面を対向させたケーブルの反対面を回転式の操作子により前記接触部に向けて押圧することで前記コンタクトと前記ケーブルとの接続を得るケーブル用コネクタにおいて、前記接触部に少なくとも2つのコンタクト側突起を設け、一方、前記操作子には前記コンタクト側突起間に対応する操作子側突起を設ける構造のケーブル用コネクタ。請求項5として、前記コンタクトは前記ケーブルの反対面に対向する枢支部を有し、前記操作子は前記枢支部と前記ケーブルとの間に位置するカム部を有し、前記カム部に前記操作子側突起を設ける構造のケーブル用コネクタ等が開示されている。 特開2002−270290の要約によると、アクチュエータを小さい操作力で操作でき、また、アクチュエータによるコンタクトの移動量を大きくして接続を確実に行うことができ、更に、低背のコネクタを提供することを目的とし、アクチュエータは、カム部と操作部を有し、前記両部の間に各コンタクトのばね部の先端付近が挿入脱出可能な逃げ溝を形成され、アクチュエータを支点を中心として90°右回転すると、カム部は各コンタクトのばね部と連結ばね部を弾性変形させ、すると、接触部の突起と接触部の突起との間で、FPCは挟圧され、したがって、FPCのパターンは、各コンタクトの端子部を介してプリント基板に接続され、インシュレータの天井部は、各コンタクトの接触部を被覆し、天井部の前面側の下部には、FPCをコネクタに挿入するためのガイド部が形成された構造のコネクタが開示されている。ちなみに、特開2002−270290の特許請求の範囲には、請求項1として、コンタクトと、前記コンタクトを保持するインシュレータと、前記インシュレータに回転可能に取り付けられ、かつ、前記コンタクトを弾性変形させて接続対象物に接触させることができるアクチュエータとから構成されるコネクタにおいて、前記コンタクトは、一方側に前記接続対象物との接触部を、他方側に前記アクチュエータによる被作動部を、それぞれ有する第1のビームと、一方側に前記接続対象物との接触部を、他方側にプリント基板と接続する端子部を、それぞれ有する第2のビームと、前記第1のビームと前記第2のビームとを連結する連結ばね部とから構成され、前記インシュレータは、前記コンタクトの少なくとも一方の接触部を嵌合側から被覆する天井部を有し、前記天井部に前記接続対象物の挿入をガイドするガイド部が形成される構造のコネクタ。請求項2として、前記コンタクトの少なくとも一方の接触部は、前記連結ばね部の近傍に前記接続対象物に向かって傾斜する傾斜部を有する構造のコネクタ。請求項3として、前記アクチュエータは、操作部と、前記コンタクトの被作動部を作動するカム部と、前記操作部と前記カム部との間に位置する逃げ溝とを有し、前記接続対象物と前記コネクタとの接続前の状態では、前記被作動部が前記逃げ溝に挿入可能である構造のコネクタ。請求項4として、コンタクトと、前記コンタクトを保持するインシュレータと、前記インシュレータに回転可能に取り付けられ、かつ、前記コンタクトを弾性変形させて接続対象物に接触させることができるアクチュエータとから構成されるコネクタにおいて、前記コンタクトは、一方側に前記接続対象物との接触部を、他方側に前記アクチュエータによる被作動部を、それぞれ有する第1のビームと、一方側に前記接続対象物との接触部を、他方側にプリント基板と接続する端子部を、それぞれ有する第2のビームと、前記第1のビームと前記第2のビームとを連結する連結ばね部とから構成され、前記第1のビームの接触部は、前記接続対象物に向かって突出する第1の突起と第2の突起とを前記接続対象物の挿入方向に並んで有し、前記第2のビームの接触部は、前記接続対象物に向かって突出する第3の突起と第4の突起とを前記接続対象物の挿入方向に並んで有し、前記第3の突起が前記第1の突起と前記第2の突起との間に位置するか、又は、前記第1の突起が前記第3の突起と前記第4の突起との間に位置し、前記第1の突起と前記第2の突起、又は、前記第3の突起と前記第4の突起が、前記接続対象物と接触する接点となる構造のコネクタ等が開示されている。 特開平11−307198号の要約によると、複数の端子を接続し、FPC等を保持するプリント配線板用コネクターの操作性、保持性能を向上することを目的とし、ハウジングに、FPC等が差し込まれる挿入溝を設け、複数のコンタクトを、接触部を挿入溝に対して突出後退自在に、並列して設け、操作部材を、接続位置と解除位置とに回動自在に設け、操作部材に、複数のカムを設け、操作部材が接続位置のとき、コンタクトが、カムに被操作部を押圧されて接触部を挿入溝に突出させ、FPC等の端子に圧接して、端子を接続すると共にFPC等を保持し、操作部材が解除位置のとき、一部のコンタクトが、カムに被操作部を押圧されて接触部を挿入溝に対して僅かに突出させ、FPC等に当接して、FPC等を仮保持し、残りのコンタクトは、接触部を挿入溝に対して後退させる構造のプリント配線板用コネクターが開示されている。 ちなみに、特開平11−307198号の特許請求の範囲には、請求項1として、複数のコンタクトが並列して設けられ、FPC等の複数の端子を一括して接続するプリント配線板用コネクターにおいて、前記FPC等が差し込まれる挿入溝を有するハウジングを備え、前記コンタクトは、前記挿入溝に対して突出後退自在に配置され、操作部材が、接続位置と解除位置とに移動自在に設けられ、前記操作部材が前記接続位置のとき、前記コンタクトは、前記操作部材に押圧されて前記挿入溝に突出し、前記FPC等の前記端子に圧接して、前記端子と接続すると共に前記FPC等を保持し、前記操作部材が前記解除位置のとき、一部の前記コンタクトは、前記挿入溝に対して僅かに突出し、前記FPC等に当接して、前記FPC等を仮保持し、残りの前記コンタクトは、前記挿入溝に対して後退するように構成される構造のプリント配線板用コネクター。請求項2として、複数のコネクターは、同一形状に形成され、操作部材には、複数のカムが、接続位置のとき、前記コンタクトを押圧して挿入溝に対して突出させ、解除位置のとき、一部の前記コンタクトを押圧して前記挿入溝に対して僅かに突出させ、残りの前記コンタクトを前記挿入溝に対して後退させるように設けられる構造のプリント配線板用コネクター等が開示されている。 特開2004−71160の要約によると、各部位の強度や仕様等を損なうことなく、スライダーでFPC又はFFCを確実にコンタクトの接触部に押圧することができ、作業性がよく、ピッチの狭小化や低背位化が可能なコネクタを提供することを目的とし、コンタクトの接触部と接続部との間に弾性部と支点部とを設けるとともに接触部と弾性部と支点部と接続部とを略クランク形状に配置し、かつ、接続部と対向する位置に弾性部から延設された押受部を設け、スライダーに長手方向に連設した押圧部を設け、押圧部がコンタクトの接続部と押受部との間で回動自在にスライダーをハウジングに装着する構造のコネクタが開示されている。 ちなみに、特開2004−71160の特許請求の範囲には、請求項1として、フレキシブルプリント基板(FPC)又はフレキシブルフラットケーブル(FFC)と着脱自在に嵌合するコネクタであって、該フレキシブルプリント基板又は前記フレキシブルフラットケーブルと接触する接触部を有する所要数のコンタクトと、このコンタクトが保持・固定されるとともに前記フレキシブルプリント基板又は前記フレキシブルフラットケーブルが挿入される嵌合口を有するハウジングと、前記フレキシブルプリント基板(FPC)又は前記フレキシブルフラットケーブル(FFC)を前記コンタクトに押圧するスライダーとを備えるコネクタにおいて、前記コンタクトの接触部と接続部との間に弾性部と支点部とを設けるとともに前記接触部と前記弾性部と前記支点部と前記接続部とを略クランク形状に配置し、かつ、前記接続部と対向する位置に前記弾性部から延設された押受部を設け、前記スライダーに長手方向に連設した押圧部を設け、該押圧部が前記コンタクトの接続部と押受部との間で回動自在に前記スライダーを前記ハウジングに装着する構造のコネクタ。請求項2として、フレキシブルプリント基板(FPC)又はフレキシブルフラットケーブル(FFC)と着脱自在に嵌合するコネクタであって、該フレキシブルプリント基板又は前記フレキシブルフラットケーブルと接触する接触部を有する所要数のコンタクトと、このコンタクトが保持・固定されるとともに前記フレキシブルプリント基板又は前記フレキシブルフラットケーブルが挿入される嵌合口を有するハウジングと、前記フレキシブルプリント基板(FPC)又は前記フレキシブルフラットケーブル(FFC)を前記コンタクトに押圧するスライダーとを備えるコネクタにおいて、2種類のコンタクトを千鳥に配置し、一方のコンタクトには、接触部と接続部との間に弾性部と支点部とを設けるとともに前記接触部と前記弾性部と前記支点部と前記接続部とを略クランク形状に配置し、かつ、前記接続部と対向する位置に前記弾性部から延設された押受部を設け、もう一方のコンタクトには、接触部と接続部との間に弾性部と支点部とを設けるとともに前記接触部と前記弾性部と前記支点部と前記接続部とを略コ字状に配置し、かつ、前記弾性部から接触部と反対方向に延設された押受部を設け、前記スライダーに長手方向に連設した押圧部を設け、該押圧部が一方のコンタクトの接続部と押受部との間及びもう一方のコンタクトの押受部と前記ハウジングとの間で回動自在に前記スライダーを前記ハウジングに装着する構造のコネクタ。請求項3として、前記スライダーの押圧部が一方の前記コンタクトの接続部と押受部との間で回動すると、前記押受部が押圧部によって押し上げられることで前記支点部を支点にし、前記弾性部が前記接触部側に傾くことによって、前記接触部が前記フレキシブルプリント基板(FPC)又は前記フレキシブルフラットケーブル(FFC)側に押圧される構造のコネクタ。請求項4として、一方若しくはもう一方の前記コンタクトの押受部の先端に突出部を設け、前記スライダーの押圧部が一方の前記コンタクトの接続部方向へ移動しないようにする構造のコネクタ。請求項5として、前記スライダーの押圧部の形状を細長形状にする構造のコネクタ。請求項6として、前記スライダーには、所要数の前記コンタクトの突出部と係合する係止孔を設け、該係止孔を別個独立にする構造のコネクタ。請求項7として、前記押圧部の細長形状を、楕円形にする構造のコネクタ。請求項8として、一方の前記コンタクトの支点部から延設した方向にも前記フレキシブルプリント基板(FPC)又は前記フレキシブルフラットケーブル(FFC)と接触する接触部を設ける構造のコネクタ。請求項9として、もう一方のコンタクトの前記支点部から接続部と反対方向に延設された延設部を設け、前記スライダーの押圧部が延設部と押受部との間で回動自在に前記スライダーを前記ハウジングに装着する構造のコネクタ。請求項10として、もう一方の前記コンタクトの支点部と接続部との間にも前記フレキシブルプリント基板(FPC)又は前記フレキシブルフラットケーブル(FFC)と接触する接触部を設ける構造のコネクタ等が開示されている。 特願2004−233197の要約によると、コネクタの小型化や低背化が図れ簡単な操作や小さな操作力で安定した接続が得られ接続対象物がコジられても接続不良に繋がらないコネクタを提供することを目的とし、コンタクトは一端側に接続対象物と接触する接触部と他端側に回動部材により押圧される押受部と押受部の先端に内側に突出した突出部と有する第一片と一端側に基板と接続する接続部と他端側に支点部を有する第二片と第一片と支点部とを連結する弾性部とを備え接触部と弾性部と支点部と接続部とを略クランク形状に配置し、ハウジングは少なくとも両端側には接続対象物が上方向にコジられた際の天井部の浮き上がりを防止する防止壁が形成され、回動部材は操作部と押圧部と突出部と係止孔とを備え押圧部が回動する時は回転軸が移動してコンパクトな回転をする構造のコネクタが開示されている。 ちなみに、特願2004−233197の特許請求の範囲には、請求項1として、接続対象物と接触する少なくとも1個の接触部を有する複数のコンタクトと、該コンタクトが配列・保持されるとともに前記接続対象物が挿入される嵌合口を有するハウジングと、前記コンタクトを弾性変形させて前記接続対象物に押圧する回動部材とを備えるコネクタにおいて、前記コンタクトは、一端側に前記接続対象物と接触する接触部と他端側に前記回動部材により押圧される押受部と該押受部の先端に内側に突出した突出部とを有する第一片と、一端側に支点部と他端側に基板と接続する接続部とを有する第二片と、前記第一片と前記支点部とを連結する弾性部とを備え、前記接触部と前記弾性部と前記支点部と前記接続部とを略クランク形状に配置し、前記ハウジングは、前記コンタクトの接触部を被覆する天井部を備え、該天井部の少なくとも両端側には前記接続対象物が上方向にコジられた際の前記天井部の浮き上がりを防止する防止壁が形成され、前記回動部材は、回動させるための操作部と長手方向に連設した押圧部と前記押受部が挿入でき前記突出部と係合する別個独立の係止孔とを備え、前記押圧部が前記コンタクトの接続部と押受部との間で回動するように前記ハウジングに装着するとともに前記押圧部が回動する時は回転軸が移動してコンパクトな回転をすることを特徴とするコネクタ。請求項2として、接続対象物と接触する少なくとも1個の接触部を有する複数のコンタクトと、該コンタクトが配列・保持されるとともに前記接続対象物が挿入される嵌合口を有するハウジングと、前記コンタクトを弾性変形させて前記接続対象物に押圧する回動部材とを備えるコネクタにおいて、2種類のコンタクトを千鳥に配置し、一方の前記コンタクトは、一端側に前記接続対象物と接触する接触部と他端側に前記回動部材により押圧される押受部とを有する第一片と、一端側に支点部と他端側に基板と接続する接続部とを有する第二片と、前記第一片と前記支点部とを連結する弾性部とを備え、前記接触部と前記弾性部と前記支点部と前記接続部とを略クランク形状に配置し、もう一方のコンタクトは、一端側に前記接続対象物と接触する接触部と他端側に前記回動部材により押圧される押受部とを有する第一片と、一端側に基板と接続する接続部と他端側に支点部とを有する第二片と、前記第一片と前記支点部とを連結する弾性部とを備え、前記接触部と前記弾性部と前記支点部と前記接続部とを略コ字状に配置するとともに少なくとも一方又はもう一方のコンタクトの押受部の先端に内側に突出した突出部を設け、前記ハウジングは、前記コンタクトの接触部を被覆する天井部を備え、該天井部の少なくとも両端側には前記接続対象物が上方向にコジられた際の前記天井部の浮き上がりを防止する防止壁が形成され、前記回動部材は、回動させるための操作部と長手方向に連設した押圧部と前記押受部が挿入でき前記突出部と係合する別個独立の係止孔とを備え、前記押圧部が一方の前記コンタクトの接続部と押受部との間及びもう一方のコンタクトの押受部と前記ハウジングとの間で回動するように前記ハウジングに装着するとともに前記押圧部が回動する時は回転軸が移動してコンパクトな回転をすることを特徴とするコネクタ。請求項3として、前記接続対象物を前記コネクタに接続する場合に、前記接続対象物と前記コネクタとの接続前の状態では前記押圧部の下端側が前記押受部の突出部と接続部、ハウジング若しくは延設部との間に位置し、第二に前記操作部を回動させると前記押圧部が嵌合口と反対方向に移動し下端が前記押受部の突出部と接続部、ハウジング若しくは延設部との間に挟持され、第三に前記操作部をさらに回動させると第二の位置で前記押圧部が押圧部の中心を回転軸として回動し、第四に前記操作部をさらに回動させると第三の位置で前記押圧部が押圧部の中心を回転軸として回動し前記押圧部が前記押受部と前記接続部、ハウジング若しくは延設部との間でほぼ垂直になり回転軸が前記突出部に接した上端側に移動し、最後に前記操作部をさらに回動させると第四の位置で前記押圧部が前記突出部に接した上端側を中心に回動し前記押圧部を前記突出部に係合させることを特徴とする請求項1又は2記載のコネクタ。請求項4として、前記天井部のほぼ中央部付近にも前記接続対象物が上方向にコジられた際の前記天井部の浮き上がりを防止する防止壁を形成することを特徴とする請求項1、2又は3記載のコネクタ。請求項5として、前記コンタクト及び一方の前記コンタクトの支点部から前記接触部と対向する方向に突出する延設部を設けることを特徴とする請求項1又は2記載のコネクタ。請求項6として、もう一方の前記コンタクトの前記支点部から前記押受部と対向する方向に突出する延設部を設け、前記回動部材の押圧部が延設部と押受部との間で回動するように前記回動部材を前記ハウジングに装着することを特徴とする請求項2記載のコネクタ。請求項7として、前記コンタクトと一方の前記コンタクトの延設部及びもう一方の前記コンタクトの支点部と接続部との間にも前記接続対象物と接触する接触部を設けることを特徴とする請求項2、4又は5記載のコネクタ。請求項8として、前記ハウジングには前記嵌合口側に前記接続対象物を誘う凹部を設け、もう一方のコンタクトの接続部が前記凹部から突出しないように配置することを特徴とする請求項2又は3載のコネクタ。請求項9として、前記接続対象物に係止部を設け、該係止部と係合する係合部を有するとともに前記コンタクト、一方の前記コンタクト若しくはもう一方の前記コンタクトと同一構造にしたロック部材を使用することを特徴とする請求項1から8項のうちいずれか1項記載のコネクタ。請求項10として、前記コンタクトと一方の前記コンタクトの延設部及びもう一方の前記コンタクトの支点部と接続部との間に設ける前記接触部に弾性を持たせることを特徴とする請求項7記載のコネクタ。請求項11として、前記ハウジングに、前記コンタクト及び一方の前記コンタクトの接続部に対応した位置に係止部を設け、前記コンタクト及び一方の前記コンタクトの接続部に前記係止部と係合する斜めの係合部を設け、前記コンタクト及び一方の前記コンタクトの延設部は前記ハウジングに保持されないことを特徴とする請求項9又は10記載のコネクタ。請求項12として、前記コンタクト及び一方の前記コンタクトを、前記ハウジングに嵌合口と反対側より挿入していくと、前記係合部に前記係止部が係合し始めた段階では前記コンタクトの接触部は前記ハウジングの挿入孔と略平行状態であるが、さらに挿入されると前記コンタクトは斜めに傾き前記接触部は前記挿入孔の上壁と接し、挿入が完了すると斜めの前記凹部により前記接触部が前記挿入孔と平行状態に戻ることを特徴とした請求項11記載のコネクタ等が開示されている。
上記のような特許文献1〜5は、いずれにせよ回動部材を嵌合側若しくは嵌合側の反対側で、回動させることで、FPC等の接続対象物にコンタクトを接触させる構造のもので、基板の上面若しくは下面に搭載されるものである。
客先の仕様や基板の実装スペース上から上記特許文献1〜5の構造のコネクタでも基板の側面側に取付られることが多いが、客先の仕様によっては基板の片面側にのみ部品を搭載した場合に、特許文献1〜5のコネクタでは0.9mm(コネクタの実装高さ)以下の低背化をすることが出来ず、かつ、回動部材の操作がし難いといった課題があった。
また、特許文献1〜5のような構造のものでは、基板の側面に取付られた際にFPC等の接続対象物がコジられた場合のコネクタの保持力が弱く、コネクタが外れてしまうと言った問題点もあった。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、更なる低背化と回動部材16の操作性を考慮し、基板の側面に取付られてもコネクタが外れることがない構造のコネクタを提供せんとするものである。
上記目的は、基板80の側面に取付られるコネクタ10であって、接続対象物と接触する接触部38を有する複数のコンタクト14と、該コンタクト14が配列・保持されるとともに前記接続対象物が挿入される嵌合口30を有するハウジング12と、前記コンタクト14を弾性変形させて前記接続対象物に押圧する回動部材16とを備えるコネクタ10において、一端側に前記接続対象物と接触する接触部38と他端側に前記回動部材16により押圧される押受部40と該押受部40の先端に内側に突出した突出部42とを有する第一片34と、一端側にもう一つの接触部38と他端側に基板80と接続する接続部48ともう一つの前記接触部38と前記接続部48との間に支点部44とを有する第二片36と、前記第一片34と前記支点部44とを連結する弾性部46とを備え、前記接触部38と前記弾性部46と前記支点部44と前記接続部48とを略クランク形状に配置するコンタクト14と、長手方向両側に前記基板80に固定するための固定具18と、前記コンタクト14の接触部38を被覆する天井部20を備えるとともに該天井部20の前記嵌合口30側の端部には前記接続対象物が上方向にコジられた際の前記天井部20の浮き上がりを防止する防止壁22が形成され、長手方向両側に前記固定具18を保持する延設壁24を設けるとともに該延設壁24と前記回動部材16の軸受け部28との間にスリット26を設けるハウジング12と、回動させるための操作部60と長手方向に連設した押圧部56と前記押受部40が挿入でき前記突出部42と係合する別個独立の係止孔58とを備え、前記押圧部56が前記コンタクト14の接続部48と押受部40との間で回動するように前記ハウジング12に装着するとともに前記押圧部56が回動する時は回転軸64が移動してコンパクトな回転をする回動部材16とを備え、前記基板80に切欠き部82を設け、前記コネクタ10を該切欠き部82に落とし込むように接続し、かつ、前記コンタクト14の接続部49の上面52側で前記基板80に接続するとともに前記回動部材16を前記コネクタ10搭載面と逆側で操作することにより達成できる。
前記接続対象物を前記コネクタ10に接続する場合に、前記接続対象物と前記コネクタ10との接続前の状態では前記押圧部56の下端68側が前記押受部40の突出部42と接続部48との間に位置し、第二に前記操作部60を回動させると前記押圧部56が嵌合口30と反対方向に移動し下端68が前記押受部40の突出部42と接続部48との間に挟持され、第三に前記操作部60をさらに回動させると第二の位置で前記押圧部56が押圧部56の中心を回転軸64として回動し、第四に前記操作部60をさらに回動させると第三の位置で前記押圧部56が押圧部56の中心を回転軸64として回動し前記押圧部56が前記押受部40と前記接続部48との間でほぼ垂直になり回転軸64が前記突出部42に接した上端66側に移動し、最後に前記操作部60をさらに回動させると第四の位置で前記押圧部56が前記突出部42に接した上端66側を中心に回動し前記押圧部56を前記突出部42に係合させる。
本コネクタの作用としては、前記FPC又はFFC等の接続対象物が前記ハウジング12の嵌合口30内に挿入された後に、前記回動部材16の押圧部56が前記コンタクト14の接続部48と押受部40との間で回動すると、前記押受部40が押圧部56によって押し上げられることで前記コンタクト14の支点部44を支点にし、前記コンタクト14の弾性部46が上側の前記接触部38側に傾くことによって、前記接触部38が前記FPC又はFFC等の接続対象物側に押圧される。
以上の説明から明らかなように、本発明のコネクタ10によると、次のような優れた効果が得られる。
(1)基板80の側面に取付られるコネクタ10であって、接続対象物と接触する少なくとも1つの接触部38を有する複数のコンタクト14と、該コンタクト14が配列・保持されるとともに前記接続対象物が挿入される嵌合口30を有するハウジング12と、前記コンタクト14を弾性変形させて前記接続対象物に押圧する回動部材16とを備えるコネクタ10において、一端側に前記接続対象物と接触する接触部38と他端側に前記回動部材16により押圧される押受部40と該押受部40の先端に内側に突出した突出部42とを有する第一片34と、一端側にもう一つの接触部38と他端側に基板80と接続する接続部48ともう一つの前記接触部38と前記接続部48との間に支点部44とを有する第二片36と、前記第一片34と前記支点部44とを連結する弾性部46とを備え、前記接触部38と前記弾性部46と前記支点部44と前記接続部48とを略クランク形状に配置するコンタクト14と、長手方向両側に前記基板80に固定するための固定具18と、前記コンタクト14の接触部38を被覆する天井部20を備えるとともに該天井部20の前記嵌合口30側の端部には前記接続対象物が上方向にコジられた際の前記天井部20の浮き上がりを防止する防止壁22が形成され、長手方向両側に前記固定具18を保持する延設壁24を設けるとともに該延設壁24と前記回動部材16の軸受け部28との間にスリット26を設けるハウジング12と、回動させるための操作部60と長手方向に連設した押圧部56と前記押受部40が挿入でき前記突出部42と係合する別個独立の係止孔58とを備え、前記押圧部56が前記コンタクト14の接続部48と押受部40との間で回動するように前記ハウジング12に装着するとともに前記押圧部56が回動する時は回転軸64が移動してコンパクトな回転をする回動部材16とを備え、前記基板80に切欠き部82を設け、前記コネクタ10を該切欠き部82に落とし込むように接続しているので、前記コネクタ10を基板80の側面に取り付ける場合であっても、FPC70等の接続対象物がコジられた場合であっても、コネクタ10が外れることがなく、基板80の厚さ分の低背が可能になり、基板の厚さが0.4mmでコネクタの高さが1.0mmである時、基板の上にコネクタを搭載した場合は全体の高さが1.4mmとなるが、本願発明では全体の高さを1.0mmとすることができる。
(2)前記コンタクト14の接続部48の上面52側で前記基板80に接続とともに前記回動部材16を前記コネクタ10搭載面と逆側で操作しているので、基板80の厚さ分の低背が可能になり、かつ、他の部品や前記コネクタ10が搭載されていない面側で前記回動部材16を操作できるため容易に回動部材16を操作できる。
(3)前記接続対象物を前記コネクタ10に接続する場合に、前記接続対象物と前記コネクタ10との接続前の状態では前記押圧部56の下端68側が前記押受部40の突出部42と接続部48との間に位置し、第二に前記操作部60を回動させると前記押圧部56が嵌合口30と反対方向に移動し下端68が前記押受部40の突出部42と接続部48との間に挟持され、第三に前記操作部60をさらに回動させると第二の位置で前記押圧部56が押圧部56の中心を回転軸64として回動し、第四に前記操作部60をさらに回動させると第三の位置で前記押圧部56が押圧部56の中心を回転軸64として回動し前記押圧部56が前記押受部40と前記接続部48との間でほぼ垂直になり回転軸64が前記突出部42に接した上端66側に移動し、最後に前記操作部60をさらに回動させると第四の位置で前記押圧部56が前記突出部42に接した上端66側を中心に回動し前記押圧部56を前記突出部42に係合させているので、回転する支点が一点でなく、その都度支点が移動するため省スペースでのコンパクトな回動が可能で、バネのヘタリや高ロック力を防止することができ、押受部40と接続部48と突出部42の3点で押圧部56を固定しているため確実にモーメントを付勢することができる。
図1から図7に基づいて、本発明のコネクタの一実施例について説明する。
図1(A)は回動部材が開いた状態の嵌合口側からみた本発明のコネクタの斜視図であり、(B)は回動部材が開いた状態の接続部側からみた本発明のコネクタの斜視図である。図2(A)はFPCが挿入された状態の嵌合口側からみた本発明のコネクタの斜視図であり、(B)はFPCが挿入された状態の接続部側からみた本発明のコネクタの斜視図である。図3(A)は基板の実装された状態の嵌合側よりみた本発明のコネクタの斜視図であり、(B)は基板の実装された状態の接続側よりみた本発明のコネクタの斜視図である。図4(A)は嵌合側よりみた回動部材の斜視図であり、(B)は接続側よりみた回動部材の斜視図である。図5は2つの接触部を持ったコンタクトの斜視図である。図6(A)はFPCが挿入されない状態のあるコンタクト部分で断面した本発明のコネクタの断面図であり、(B)はFPCが挿入された状態のあるコンタクト部分で断面した本発明のコネクタの断面図である。図7は回動部材が回動する場合の押圧部と回転軸の移動を説明する説明図である。
本発明のコネクタ10は、主にハウジング12と回動部材16とコンタクト14と固定具18を備えている。
図に基づいて本発明のコネクタの構成部品について説明する。
まず、コンタクト14について説明する。このコンタクト14は金属製であり、公知技術のプレス加工によって製作されている。前記コンタクトの材質としては、バネ性や導電性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。
前記コンタクト14は、図5のように略逆H字形状をしており、一端側に前記接続対象物と接触する接触部38と他端側に前記回動部材16により押圧される押受部40と該押受部40の先端に内側に突出した突出部42と有する第一片34と、一端側にもう一つの接触部38と他端側に基板80と接続する接続部48ともう一つの前記接触部38と前記接続部48との間に支点部44とを有する第二片36と前記第一片34と前記第二片36の前記支点部44とを連結する弾性部46と、前記接続部48の近傍に固定部50とを備えている。前記第一片34の前記接触部38と前記弾性部46と前記支点部44と前記接続部38とを略クランク形状に配置している。
前記接触部38、38は、FPC70又はFFC等の接続対象物と接触し易いように凸部形状にしており、前記接続部48は本実施例では図5のように表面実装タイプ(SMT)にしているが、ディップタイプでも良い。即ち、2つの接触部38、38を設けて、前記FPC70又はFFCを挟持するようにする。前記FPC70又はFFCの挿入方向に対して、直角方向両側に接触部38、38を設けることで、前記FPC70又はFFCを2つの接触部38、38で挟持することになり、確実に前記FPC70又はFFCと接触できるようになる。
前記支点部44と前記弾性部46と前記押受部40とは、前記FPC70又はFFC等の接続対象物が挿入された際に、次のような作用を果たすための部分である。前記FPC70又はFFC等の接続対象物が前記ハウジング12の嵌合口30内に挿入された後に、前記回動部材16の押圧部56が前記コンタクト14の接続部48と押受部40との間で回動すると、前記押受部40が押圧部56によって押し上げられることで前記コンタクト14の支点部44を支点にし、前記コンタクト14の弾性部46が前記第一片34の前記接触部38側に傾くことによって、前記接触部38が前記FPC70又はFFC等の接続対象物側に押圧される。前記支点部44と前記弾性部46と前記押受部40の大きさや形状は、このような作用を果たすために、適宜設計されている。
また、前記コンタクト14の押受部40の先端に突出部42を設け、回動部材16の押圧部56をコンタクト14の押受部40と接続部48との間で回動させるときは回動部材16の回動に対する反発力が強い為に、回動部材16の中央部が図2(A)の矢印「ロ」方向に膨れてしまうことを防ぐようにしている。前記突出部42の大きさは、このような役割を果たすことが出来れば如何なる大きさでもよく、回動部材16の押圧部56が引っ掛かる程度に適宜設計する。
さらに、前記突出部42の役割としては、前記回動部材16の回動が終了し、接続対象物と前記コンタクト14が接触している際に、前記回動部材16の押圧部56が倒れないように保持することも兼ねている。
次に、回動部材16について説明する。この回動部材16は電気絶縁性のプラスチックであり、公知技術の射出成形によって製作され、この材質としては寸法安定性や加工性やコスト等を考慮して適宜選択するが、一般的にはポリブチレンテレフタレート(PBT)やポリアミド(66PA、46PA)や液晶ポリマー(LCP)やポリカーボネート(PC)やこれらの合成材料を挙げることができる。該回動部材16は主に操作部60とハウジング12に回動可能に装着される軸62部分と前記コンタクト14の押受部40を押圧する押圧部56と前記コンタクト14の突出部42が係合する係止孔58とを備えている。前記軸62は、回動部材16を回動するための支点であり、ハウジング12の長手方向両側に回動部材16が回動可能に適宜装着されている。また、長手方向両側には、前記コンタクト14の押受部40を押圧した際に回動部材16が高さ(図面の上)方向に持ち上がらないようにするためにハウジング12と係合するロック部が設けられている。ロック部の形状や大きさ等は、ハウジング12に係合できれば如何なるものでもよく、上述の役割やコネクタの大きさや強度等を考慮して適宜設計する。
前記押圧部56は、コンタクト14の押受部40に押し付ける部分であり、その形状としては細長形状にすることが望ましく、本実施例では楕円形状をしている。このように楕円形状にすることによって、図1(A)のように回動部材16を矢印「イ」方向に回動させ、コンタクト14の押受部40と接続部48との間で回転させることで、押圧部56の大きさの変化によりコンタクト14の押受部40が持ち上げられ、FPC70又はFFC等の接続対象物にコンタクト14の接触部38側を押し付けている。前記押圧部56の形状としては、コンタクト14の押受部40と接続部48との間で回転でき、長軸と短軸といった大きさの違いにより前記コンタクト14の押受部40を押し上げられれば、如何なるものでもよい。
また、前記回動部材16を回動した際に、回動部材16の回動に対する反発力が強く、回動部材16の中央部が図2(A)の矢印「ロ」方向に膨れてしまうことを防ぐようにする為に、前記コンタクト14の突出部42が係合する係止孔58が別個独立に設けられている。前記係止孔58を別個独立に設けることで、回動部材16の強度アップや回動時の変形を防止している。
次に、ハウジング12について説明する。このハウジング12は電気絶縁性のプラスチックであり、公知技術の射出成形によって製作され、この材質としては寸法安定性や加工性やコスト等を考慮して適宜選択するが、一般的にはポリブチレンテレフタレート(PBT)やポリアミド(66PA、46PA)や液晶ポリマー(LCP)やポリカーボネート(PC)やこれらの合成材料を挙げることができる。
前記ハウジング12には、所要数のコンタクト14が装着される挿入溝32が設けられており、圧入や引っ掛け(ランス)や溶着等によって固定されている。また、長手方向両側の所定の位置には、前記回動部材16の軸62が回動可能に装着される軸受け部28が設けられている。この軸受け部28の形状や大きさは、回動部材16の軸62が回動できるように装着されていれば如何なるものでもよく、この役割やハウジング12の強度や大きさ等を考慮して適宜設計する。なお、長手方向両側には、前記回動部材16のロック部に対応した位置に係止部が設けられている。
長手方向両側には、前記固定具18を固定する延設壁24、24が設けられている。該延設壁24の大きさは、コネクタ10の小型化や前記固定具18の保持力等を考慮して設計する。前記延設壁24と前記軸受け部28との間には、スリット26が設けられている。該スリット26は前記回動部材16のロック部が前記ハウジング12に係合し易いように弾性を持たせるためのものであり、前記スリット26の大きさは該役割やコネクタ10の小型化や前記ハウジング12の強度等を考慮して適宜設計されている。
前記ハウジング12は、前記コンタクト14の第一片34の接触部38を被覆する天井部20を備え、該天井部20の前記嵌合口30側の端部には前記接続対象物が上方向にコジられた際の前記天井部20の浮き上がりを防止する防止壁22が形成されている。該防止壁22とは嵌合口30の先端部分をテーパー形状にすることなく、エッジ形状にしたもののことである。本実施例では、嵌合口30側の全ての端部に防止壁22を形成した。前記防止壁22を形成することによりFPC70等の接続対象物をガイドする作用・効果は果たさなくなっている。前記FPC70等の接続対象物を前記嵌合口30内へ導く方法としては、図1(A)や図3(A)の嵌合口30の前記ハウジング12の下側面に前記FPC70をぶつけるように挿入する。このように挿入することで、容易に嵌合口30内に導くことができる。
コネクタにFPC70を挿入した状態で、前記FPC70をコネクタに対して、垂直に前記FPC70を引張試験機で引張った。(使用状態で上方向にコジられた場合と同様の状態になる。)その結果を、下記の表1及びグラフ1に示す。表1及びグラフ1に示す保持力の表す意味は、垂直方向に前記FPC70を引っ張った場合の前記コンタクト14と前記FPC70との接触が遮断したときの力である。
ここでいう従来品とは防止壁22を設けないで、嵌合口30の天井部20の全てをテーパー形状にしたものであり、改良品1(両端のみ)とは天井部の嵌合口の両側に防止壁22を設けたもの(即ち、両側部分だけテーパー形状になっていないもの)であり、改良品2(全体)とは天井部20全てに防止壁22を設けたものである。
Figure 0004359568
Figure 0004359568
グラフ1
表1及びグラフ1(表2)から、平均でみると、18芯では改良品1(両端のみ)で4.6N、改良品2(全体)で5.2N、27芯では改良品1で4.4N、改良品2で4.5N程度保持力(接触が遮断するまでの力)がアップし、保持力が従来に比べ改良品1及び改良品2でも約2倍になった。この結果からも防止壁22を嵌合口30の両端部分だけ及び全体設けるとこのような保持力(接触が遮断するまでの力)のアップに繋がることがはっきりした。即ち、前記防止壁22を嵌合口30の両端部分だけ及び全体に設けることで、コジられた場合の接触安定性を意味する保持力が約2倍に上昇した。これは、コジリに対する接触安定性が増したことを意味している。また、前記防止壁22を両端部分にだけ設けたものと全体に設けた場合の保持力(接触が遮断するまでの力)を比較するとあまり大差がないことも判る。改善比率では18芯で220.3%、27芯で197.2%と良くなっている。改善比率とは、改良品を従来品で割った値である。前記防止壁22を設ける数及び位置としては、少なくとも嵌合口30の天井部20の両端側のみに防止壁22を形成した場合と天井部20の全体に防止壁22を形成した場合との保持力(接触が遮断するまでの力)が大差ないことやコジられた場合のFPC70等の接続対象物の傷つき防止(破損)を考慮すると、できる限り少ない箇所がよい。本実施例では、図1のように、コジリに対する安定性を考慮して、嵌合口30の全ての部分に防止壁22を設けた。しかし、両端部分にのみ設けたものでも、バランスを考え両端と中央の3箇所に形成したものでもよいことは言うまでもない。コジられた場合のFPC70等の接続対象物の傷つき防止(破損)をするためには、コジられた際に接続対象物と接しないように適宜設計するば良く、テーパーやC面取りやR形状や一段凹部にすること等が考えられる。コネクタのデザイン性や材料費等を考慮するとテーパー形状がよいが、金型加工時の加工Rでも十分である。
嵌合口30内への誘い込みについては、上述及び下述するような方法をとれば、嵌合口30の天井部20をテーパー形状にしなくても十分に誘い込みが可能である。
ここで、図7に基づいて、前記回動部材16の押圧部56の移動及び回動の仕方について説明する。
図7(A)は前記接続対象物と前記コネクタ10との接続前の状態で、前記押圧部56の下端68側が前記押受部40の突出部42と接続部48との間に位置する。
図7(B)のように、前記操作部60を回動(図面の時計回り方向)させると前記押圧部56が嵌合口30と反対方向に移動し、前記押圧部56の下端68が前記押受部40の突出部42と接続部48との間に挟持される。
図7(C)のように、前記操作部60をさらに回動させると(B)の位置で前記押圧部56が押圧部56の中心を回転軸64として回動する。
図7(D)のように、前記操作部60をさらに回動させると(C)の位置で前記押圧部56が押圧部56の中心を回転軸64として回動し、前記押圧部56が前記押受部40と前記接続部48との間でほぼ垂直になり回転軸64が前記突出部42に接した上端66側に移動する。
図7(E)のように、前記操作部60をさらに回動させると(D)の位置で前記押圧部56が前記突出部42に接した上端66側を中心に回動し、前記押圧部56を前記突出部42に引っ掛かった状態に係合させる。
即ち、前記押圧部56は最初は移動し、その後回動し、さらに回動を続けると回転軸64が変化して、省スペース間でコンパクトな回動(回転)を行なうものである。
つまり、本発明のコネクタ10では、前記FPC70等の接続対象物を嵌合口30内に挿入する際に挿入力の掛からない(所謂、ゼロ・インサーション・フォース(ZIF))構造で、前記回動部材16の押圧部56をより前記コンタクト14の突出部42側で回動させる(より突出部42側で前記コンタクト14の押受部40を押し上げる)ことで小さな力で前記回動部材16をロックできる構造で、かつ、前記回動部材16の押圧部56でより前記コンタクト14の突出部42側の押受部40を押し上げることで高い接触力を得られる構造になっている。
次に、固定具18について説明する。この固定具18は金属製であり、公知技術のプレス加工によって製作されている。前記固定具18の材質としては、バネ性や導電性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。
前記固定具18は略板状片であり、前記ハウジング12の延設壁24に圧入や一体成型や溶着等によって固定されている。前記固定具18の位置は、客先の仕様や基板80の取付位置等を考慮して設計している。本実施例では、基板80に切欠き部82を設けて、他の部品等の搭載側よりコネクタ10を取付け、前記回動部材16を他の部品等の搭載がわと反対側で操作するように固定するために、前記ハウジング12の厚み方向のほぼ中央部に装着している。前記固定具18の大きさは、保持力や基板の占有面積等を考慮して設計している。
最後に、コネクタ10の基板80への取付けについて説明する。近年の低背要求に対応するために、図3のように、基板80に切欠き部82を設け、前記コネクタ10を該切欠き部82に落とし込むように取付けようにする。このようにすることで、基板80とコネクタとを含めた全体の低背化に繋がることになる。つまり、基板80の厚さ分の低背が可能になり、基板の厚さが0.4mmでコネクタの高さが1.0mmである時、基板の上にコネクタを搭載した場合は全体の高さが1.4mmとなるが、本願発明では全体の高さを1.0mmとすることができる。つまり、基板からの突出部分が、基板上にコネクタを搭載した場合は1.0mmであるのに対し、本願発明では0.6mmになり、基板寸法分の0.4mm低背になる。基板80の切欠き部82の大きさはコネクタ10の大きさや基板80の強度や取付け位置等を考慮して適宜設計する。
本発明の活用例としては、モバイル機器等の電気機器や電子機器に使用されるコネクタに活用され、特にフレキシブルプリント基板(以下「FPC」という)やフレキシブルフラットケーブル(以下「FFC」という)等の接続対象物との安定した接続が得られ、基板の側面に取り付ける構造に関するものである。
(A)回動部材が開いた状態の嵌合口側からみた本発明のコネクタの斜視図である。(B)回動部材が開いた状態の接続部側からみた本発明のコネクタの斜視図である。 (A)FPCが挿入された状態の嵌合口側からみた本発明のコネクタの斜視図である。(B)FPCが挿入された状態の接続部側からみた本発明のコネクタの斜視図である。 (A)基板の実装された状態の嵌合側よりみた本発明のコネクタの斜視図である。(B)基板の実装された状態の接続側よりみた本発明のコネクタの斜視図である。 (A)嵌合側よりみた回動部材の斜視図である。(B)接続側よりみた回動部材の斜視図である。 2つの接触部を持ったコンタクトの斜視図である。 (A)FPCが挿入されない状態のあるコンタクト部分で断面した本発明のコネクタの断面図である。(B)FPCが挿入された状態のあるコンタクト部分で断面した本発明のコネクタの断面図である。 回動部材が回動する場合の押圧部と回転軸の移動を説明する説明図である。
10 コネクタ
12 ハウジング
14 コンタクト
16 回動部材
18 固定具
20 天井部
22 防止壁
24 延設壁
26 スリット
28 軸受け部
30 嵌合口
32 挿入溝
34 第一片
36 第二片
38 接触部
40 押受部
42 突出部
44 支点部
46 弾性部
48 接続部
50 固定部
52 上面
54 延設部
56 押圧部
58 係止孔
60 操作部
62 軸
64 回転軸
66 上端
68 下端
70 FPC
80 基板
82 切欠き部

Claims (2)

  1. 基板の側面に取付られるコネクタであって、接続対象物と接触する接触部を有する複数のコンタクトと、該コンタクトが配列・保持されるとともに前記接続対象物が挿入される嵌合口を有するハウジングと、前記コンタクトを弾性変形させて前記接続対象物に押圧する回動部材とを備えるコネクタにおいて、
    一端側に前記接続対象物と接触する接触部と他端側に前記回動部材により押圧される押受部と該押受部の先端に内側に突出した突出部とを有する第一片と、一端側にもう一つの接触部と他端側に基板と接続する接続部ともう一つの前記接触部と前記接続部との間に支点部とを有する第二片と、前記第一片と前記支点部とを連結する弾性部とを備え、前記接触部と前記弾性部と前記支点部と前記接続部とを略クランク形状に配置するコンタクトと、長手方向両側に前記基板に固定するための固定具と、前記コンタクトの接触部を被覆する天井部を備えるとともに該天井部の前記嵌合口側の端部には前記接続対象物が上方向にコジられた際の前記天井部の浮き上がりを防止する防止壁が形成され、長手方向両側に前記固定具を保持する延設壁を設けるとともに該延設壁と前記回動部材の軸受け部との間にスリットを設けるハウジングと、回動させるための操作部と長手方向に連設した押圧部と前記押受部が挿入でき前記突出部と係合する別個独立の係止孔とを備え、前記押圧部が前記コンタクトの接続部と押受部との間で回動するように前記ハウジングに装着するとともに前記押圧部が回動する時は回転軸が移動してコンパクトな回転をする回動部材とを備え、前記基板に切欠き部を設け、前記コネクタを該切欠き部に落とし込むように接続し、かつ、前記コンタクトの接続部の上面側で前記基板に接続するとともに前記回動部材を前記コネクタ搭載面と逆側で操作することを特徴とするコネクタ。
  2. 前記接続対象物を前記コネクタに接続する場合に、前記接続対象物と前記コネクタとの接続前の状態では前記押圧部の下端側が前記押受部の突出部と接続部との間に位置し、第二に前記操作部を回動させると前記押圧部が嵌合口と反対方向に移動し下端が前記押受部の突出部と接続部との間に挟持され、第三に前記操作部をさらに回動させると第二の位置で前記押圧部が押圧部の中心を回転軸として回動し、第四に前記操作部をさらに回動させると第三の位置で前記押圧部が押圧部の中心を回転軸として回動し前記押圧部が前記押受部と前記接続部との間でほぼ垂直になり回転軸が前記突出部に接した上端側に移動し、最後に前記操作部をさらに回動させると第四の位置で前記押圧部が前記突出部に接した上端側を中心に回動し前記押圧部を前記突出部に係合させることを特徴とする請求項1記載のコネクタ。
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