JP4553306B2

JP4553306B2 - コネクタ

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Publication number: JP4553306B2
Application number: JP2004334994A
Authority: JP
Inventors: 勇次郎菅谷; 勝長州; 卓延西川; 彰夫安田; 博川幡
Original assignee: Iriso Electronics Co Ltd
Current assignee: Iriso Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-11-18
Filing date: 2004-11-18
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2024-11-18
Also published as: JP2006147312A

Description

本発明は、例えばフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）やフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）等を接続するためのコネクタに関するものである。

従来、この種のコネクタとしては、ＦＰＣやＦＦＣ等の接続対象物の一端を所定位置に挿入可能なコネクタ本体と、コネクタ本体内に互いに幅方向に間隔をおいて配置された複数の端子とを備え、各端子をコネクタ本体内に挿入された接続対象物に接触するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

ところで、近年の情報伝達量の増大により、各種電気デバイスにおける高速化、集積化が進み、このためＩＣ等の電子部品における絶縁壁が薄くなり、静電気（ＥＳＤ）等の過電圧によって電子部品が破壊される問題がある。また、信号のデジタル化によってコネクタ等の配線機器が多極化したことにより、過電圧から電子部品を保護するためには多数の保護装置を取付ける必要があるが、機器の小型化により回路基板上に保護装置を実装するスペースが少なくなっているのも現状である。

そこで、コネクタに過電圧保護装置を取付けることにより、回路基板における保護装置の取付スペースを不要にすることが有効である。即ち、このように形成された過電圧保護装置としては、コネクタの底面に取付けられる基板にコネクタの各端子を挿通する複数の貫通孔を設け、各端子を貫通孔に半田付けするようにしたものが知られている（例えば、特許文献２の図１０参照。）。

この過電圧保護装置では、各端子に接続した回路に過電圧が生ずると、可変抵抗体によって信号線用端子とグランド用端子とを導通させ、過電圧をグランド用端子を介して外部に放電するようになっている。
特開２００２−２５２０４９号公報特表２０００−５１６０３１号公報

しかしながら、前記過電圧保護装置では、基板をガラス板、セラミック板等の硬質の部材によって形成しているため、基板の厚さを薄くすると機械的強度が低下し、コネクタに装着する際に破損し易いという欠点がある。このため、基板の厚さ寸法が大きくなり、コネクタ全体の大型化を来すという問題点があった。また、ガラス板やセラミック板からなる基板は弾性または可撓性を有していないため、コネクタの端子に変形させながら圧接することができない。このため、基板の孔に端子を挿入して半田付けするという繁雑な接続作業を必要とし、生産性を低下させるという問題点もあった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、過電圧保護装置の基板を薄く形成しても破損を生ずることがなく、過電圧保護装置を容易且つ確実に接続することのできるコネクタを提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、基板上に形成された第１導電部と、第１導電部と所定間隔の隙間をおいて基板上に形成された複数の第２導電部と、第１導電部と第２導電部との間に過電圧が生ずると電気抵抗が低下して第１導電部と各第２導電部とを導通する可変抵抗体とからなる過電圧保護装置を備え、第１導電部をグランド部材に接続し、各第２導電部を複数の信号線用端子にそれぞれ接続したコネクタにおいて、前記過電圧保護装置の基板を厚さ方向に可撓性を有する部材によって形成するとともに、基板及び各導電部には各端子及びグランド部材に設けた係合部にそれぞれ各端子及びグランド部材を各端子及びグランド部材の幅方向に固定するように係合する切り欠き部を設けている。

これにより、過電圧保護装置の基板が厚さ方向に可撓性を有する部材によって形成されることから、基板を薄く形成しても破損を生ずることがなく、硬質の材料に比べて薄く形成することができるとともに、基板の曲げ変形によって端子またはグランド部材と過電圧保護装置との接触位置の誤差が吸収される。また、基板及び各導電部の切り欠き部にそれぞれ各端子及びグランド部材の係合部が係合することから、切り欠き部と係合部との係合により基板が位置決めされるとともに、各導電部を切り欠き部の内周に沿って係合部と接続することができ、更には各端子及びグランド部材と基板とが幅方向に固定される。

本発明のコネクタによれば、過電圧保護装置の基板を薄く形成しても破損を生ずることがないので、過電圧保護装置を容易且つ確実に装着することができるとともに、過電圧保護装置の基板を硬質の材料よりも薄く形成することができるので、小型化を図ることができる。この場合、過電圧保護装置と端子またはグランド部材との接触位置の誤差を吸収することができるので、接触不良や装着不良を確実に防止することができる。また、切り欠き部と係合部との係合により、各端子及びグランド部材に対する基板の位置決めを容易且つ確実に行うことができるとともに、各導電部を切り欠き部の内周に沿って係合部と接続することができるので、接続面積を大きくすることができる。更に、各端子及びグランド部材と基板とを幅方向に確実に固定することができるので、接続部分に加わる応力を小さくすることができ、接続信頼性の向上を図ることができる。

図１乃至図１１は本発明の一実施形態を示すもので、図１はコネクタの正面側斜視図、図２はその背面側斜視図、図３は過電圧保護装置の正面図、図４はその側面断面図、図５はその分解斜視図、図６は基板の正面図、図７は端子及び過電圧保護装置の要部斜視図、図８はその要部側面断面図、図９はグランドプレート及び過電圧保護装置の要部斜視図、図１０及び図１１はコネクタの側面断面図である。

このコネクタは、接続対象物としてのフレキシブル回路Ａの一端を挿入可能なコネクタ本体１０と、コネクタ本体１０内に互いに幅方向に等間隔で配置された複数の端子２０と、フレキシブル回路Ａを各端子２０側に押圧する押圧部材３０と、回路基板Ｂのグランド電極に接続される一対のグランドプレート４０と、過電圧発生時に各端子２０と各グランドプレート４０とを導通する過電圧保護装置５０とから構成されている。

フレキシブル回路Ａは、いわゆるフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）からなり、その先端側の上方の面には複数の電気接点（図示せず）が互いに幅方向に間隔をおいて設けられている。尚、接続対象物としては、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）等であってもよい。

コネクタ本体１０は合成樹脂の成型品からなり、前面側を開口した箱状に形成されている。即ち、コネクタ本体１０は、上面部１１、底面部１２及び側面部１３からなり、前面開口部からフレキシブル回路Ａが挿入されるようになっている。コネクタ本体１０には複数の端子孔１０ａが互いに幅方向に等間隔で設けられ、各端子孔１０ａには各端子２０がそれぞれ保持されるようになっている。コネクタ本体１０の幅方向両側には各グランドプレート４０を保持するための一対の長孔１３ａが設けられ、各長孔１３ａはコネクタ本体１０の上下方向に貫通するように形成されている。また、コネクタ本体１０の各側面部１３には押圧部材３０を係合するための切り欠き部１３ｂが設けられ、各切り欠き部１３ｂはコネクタ本体１０の前後方向に延びるように形成されている。

各端子２０は導電性の金属板からなり、コネクタ本体１０の各端子孔１０ａにそれぞれ保持されている。各端子２０は、互いに上下方向に間隔をおいて前方に二股状に延びる弾性片部２１及び固定片部２２を有し、固定片部２２はコネクタ本体１０の底面部１２に固定されている。また、各端子２０の後端側はコネクタ本体１０の背面側に露出しており、その下端側には回路基板Ｂに接続される基板接続部２３が設けられている。更に、各端子２０の後端側には過電圧保護装置５０側に係合する係合部２４が設けられ、係合部２４の後端面２４ａと端子２０の後端面２０ａとの間には後方に位置する段差２４ｂが形成されている。

押圧部材３０は合成樹脂の成型品からなり、コネクタ本体１０の外部に配置される幅方向一対の操作部３１と、コネクタ本体１０内に配置される押圧片３２と、コネクタ本体１０の両側部に位置する左右一対のアーム部３３とから構成されている。各操作部３１の間にはフレキシブル回路Ａを挿通可能な凹部３４が設けられ、押圧片３２は凹部３４からコネクタ本体１０側に延びている。押圧片３２は先端側に向かって厚さ寸法が徐々に小さくなるように形成され、各端子２０の固定片部２２とフレキシブル回路Ａとの間に挿入されるようになっている。各アーム部３３は操作部３１から後方に向かって延び、それぞれコネクタ本体１０の各切り欠き部１３ｂ内に前後方向に移動自在に挿入されている。また、各アーム部３３の先端には切り欠き部１３ｂの前端部に係止する係止部３３ａが幅方向に突出するように設けられている。

各グランドプレート４０は略Ｌ字状に屈曲した金属板からなり、その一端側をコネクタ本体１０の長孔１３ａに下方から挿入されている。各グランドプレート４０の他端側にはコネクタ本体１０の底面側から側方に延びるグランド接続部４１が設けられ、グランド接続部４１は回路基板Ｂに接続されるようになっている。また、各グランドプレート４０の後端側はコネクタ本体１０の背面側に露出しており、その後端面４０ａは各端子２０の後端面２０ａとコネクタ本体１０の背面側において前後方向の位置が揃うように配置されている。更に、各グランドプレート４０の後端側には過電圧保護装置５０側に係合する係合部４２が設けられ、係合部４２の後端面４２ａとグランドプレート４０の後端面４０ａとの間には後方に位置する段差４２ｂが形成されている。

過電圧保護装置５０は、横長に形成された基板５１と、基板５１の一方の面上に形成された第１導電部５２と、基板５１の一方の面上に形成された複数の第２導電部５３と、第１導電部５２と第２導電部５３との間に介在する可変抵抗体５４と、可変抵抗体５４を覆う被覆部材５５とからなる。

基板５１は厚さ方向に可撓性を有するフィルム状の部材によって形成され、フィルム状部材としては厚さ７５ミクロン以下の透明な合成樹脂が用いられる。基板５１の下端側には各端子２０の係合部２４及び各グランドプレート４０の係合部４２を係合する切り欠き部５１ａが設けられ、各切り欠き部５１ａは各導電部５２，５３に対応する位置にそれぞれ配置されている。また、基板５１の他方の面には基板５１と同一外形に形成された粘着テープ５６が貼付けられ、粘着テープ５６は周知の両面粘着テープからなる。

第１導電部５２は基板５１の一方の面に形成された厚さ３ミクロン以上の金属製被膜からなり、図６に示すように基板５１の幅方向（長手方向）両端側から上端側を長手方向に延びるように連続して形成されている。また、第１導電部５２には基板５１の切り欠き部５１ａに対応する切り欠き部５２ａが設けられている。

各第２導電部５３は第１導電部５２と同様、基板５１の一方の面に形成された厚さ３ミクロン以上の金属製被膜からなり、図６に示すように基板５１の幅方向両端側を除く下端側に互いに幅方向に間隔をおいて設けられている。また、各第２導電部５３の上端側には第１導電部５２に近接するギャプ形成部５３ａが設けられ、第１導電部５２とギャプ形成部５３ａとの間に４０ミクロン以下の隙間からなるギャップ５３ｂが形成されている。この場合、各第２導電部５３のギャップ５３ｂは基板５１の長手方向に沿って一直線上に配置されている。また、第２導電部５３には基板５１の切り欠き部５１ａに対応する切り欠き部５３ｃが設けられている。

可変抵抗体５４は、例えば非線形抵抗材料を用いた周知の材料によって形成され、過電圧が生じていないときは高い電気抵抗を有しており、過電圧が生ずると活性化して直ちに電気抵抗の低い材料に変化する性質のものである。尚、同様の性質を有するものであれば、他の種類の材料を用いるようにしてもよい。可変抵抗体５４は各第２導電部５３のギャップ５３ｂを覆うように基板５１の長手方向に沿って延びる一直線状に形成され、図４に示すように各第２導電部５３のギャプ形成部５３ａ及び第１導電部５２に亘るようにギャップ５３ｂ内に充填されている。尚、可変抵抗体５４は、液状の原材料を基板５１に塗布または印刷して硬化させることにより、基板５１の長手方向に沿って延びるように一直線状に形成されている。

被覆部材５５はウレタン等の絶縁性部材からなり、可変抵抗体５４を覆うように基板５１の長手方向に沿って延びる一直線状に形成されている。

過電圧保護装置５０はコネクタ本体１０の背面側に配置され、基板５１の他方の面側を粘着テープ５６によって各端子２０の後端面２０ａ及び各グランドプレート４０の後端面４０ａに貼付けられている。その際、第１導電部５２の両端側に対応する切り欠き部５１ａ，５２ａには各グランドプレート４０の係合部４２が係合し、各グランドプレート４０は導電性樹脂５７によってそれぞれ第１導電部５２の両端側に接続される。また、各第２導電部５３に対応する切り欠き部５１ａ，５３ｃには各端子２０の係合部２４が係合し、各端子２０は導電性樹脂５７によってそれぞれ各第２導電部５３に接続される。この場合、図８及び図９に示すように係合部２４，４２の段差２４ｂ，４２ｂは、各導電部５３，５４を含む基板５１の厚さｔとほぼ同等の寸法に形成されており、各係合部２４，４２の後端面２４ａ，４２ａが切り欠き部５１ａ，５２ａ，５３ｃに係合した状態で基板５１上の各導電部５２，５３とほぼ同一平面上に位置するようになっている。更に、基板５１の一方の面側及び各導電性樹脂５７はウレタン等の絶縁性のコーティング５８によって被覆される。

以上のように構成されたコネクタにおいては、各端子２０の基板接続部２３及び各グランドプレート４０のグランド接続部４１を回路基板Ｂに半田付けすることにより、各端子２０が回路基板Ｂに実装される。また、フレキシブル回路Ａをコネクタに接続する場合は、図１０に示すように押圧部材３０を前方に引き出した状態でフレキシブル回路Ａをコネクタ本体１０内に挿入し、図１１に示すように押圧部材３０をコネクタ本体１０の後方に向かって移動させると、フレキシブル回路Ａと固定片部２２との間に押圧片３２が圧入され、フレキシブル回路Ａと各端子２０の弾性片部２２が互いに圧接して電気的に接続される。

また、前記コネクタにおいて、フレキシブル回路Ａ側に静電気等の過電圧が生ずると、過電圧が生じた信号線の端子２０と各グランドプレート４０との間が過電圧保護装置５０によって導通し、回路基板Ｂ側の回路が過電圧から保護される。即ち、フレキシブル回路Ａの何れかの信号線に過電圧が生ずると、可変抵抗体５４が直ちに低電気抵抗材料に変化する。これにより、可変抵抗体５４を介して端子２０と各グランドプレート４０とが導通し、過電圧が各グランドプレート４０を介して接地側に放電される。尚、可変抵抗体５４の特性はギャップ５３ｂの大きさに依存する。

このように、本実施形態のコネクタによれば、過電圧保護装置５０の基板５１を厚さ方向に可撓性を有する部材によって形成したので、基板５１を薄く形成しても破損を生ずることがなく、過電圧保護装置５０を容易且つ確実に装着することができる。この場合、基板５１を厚さ方向に曲げても破損することがないので、硬質の材料に比べて基板５１を薄く形成することができ、小型化を図ることができる。更に、基板５１の曲げ変形によって各端子２０または各グランドプレート４０との接触位置の誤差を吸収することができるので、接触不良や装着不良を確実に防止することができる。

また、基板５１及び第１及び第２の導電部５２，５３の切り欠き部５１ａ，５２ａ，５３ｃに各端子２０及び各グランドプレート４０の係合部２４，４２をそれぞれ係合するようにしたので、各端子２０及び各グランドプレート４０に対する位置決めを容易且つ確実に行うことができる。この場合、各導電部５２，５３を切り欠き部５２ａ，５３ｃの内周に沿って係合部２４，４２と接続することができるので、接続面積を大きくすることができる。更に、各端子２０及び各グランドプレート４０と基板５１とを各端子２０及び各グランドプレート４０の幅方向に確実に固定することができるので、導電性樹脂５７に加わる応力を小さくすることができ、接続信頼性の向上を図ることができる。

また、各端子２０及び各グランド部材４０の切り欠き部５１ａ，５２ａ，５３ｃに各係合部２４，４２を係合すると、各係合部２４，４２の後端面２４ａ，４２ａが基板５１上の各導電部５２，５３とほぼ同一平面上に位置するようにしたので、導電性樹脂５７を凹凸のない接続面上に形成することができ、常に良好な接続状態を得ることができる。この場合、接続面を上方に向けて水平に保持しながら導電性樹脂５７を形成することができるので、未硬化状態の導電性樹脂５７の流動を確実に防止することができ、接続作業における位置決め精度の向上、作業の効率化及び接続品質の向上を図ることができる。

更に、各導電部５２，５３と各グランドプレート４０及び各端子２０とをそれぞれ導電性樹脂８によって接続することにより、半田付けのように繁雑な接続作業を必要としないので、生産性の向上を図ることができる。

また、基板５１及び各導電性樹脂５７を絶縁性のコーティング５８によって被覆するようにしたので、過電圧保護装置５０を外部の物品との接触による破損や電気ショートから確実に保護することができる。

更に、各導電部５２，５３をそれぞれ金属製薄膜によって基板５１の一方の面と一体に形成したので、第１及び第２導電部５２，５３間のギャップ５３ｂをエッチング加工等により精度よく形成することができ、可変抵抗体５４の特性に影響するギャップ５３ｂの大きさを常に正確に設定することができる。

また、基板５１を透明に形成したので、基板５１の他方の面側からギャップ４ｂ内の可変抵抗体５４を外部から目視することができ、例えば可変抵抗体５４の液状原料が不適正に塗布されていた場合など、可変抵抗体の形成不良の検査を非破壊により行うことができる。

更に、各第２導電部５３のギャップ５３ｂを基板５１の長手方向に沿って一直線上に配置したので、可変抵抗体５４の液状原料を塗布する際、ギャップ５３ｂの配列方向に沿って直線状の線引き塗布が可能となり、印刷による場合は原材料の液抜けが良好になる。従って、可変抵抗体５４を常に精度よく形成することができる。

尚、前記実施形態では、押圧部材３０によってフレキシブル回路Ａを各端子２０に圧接させるようにしたものを示したが、押圧部材を用いずに接続対象物を直接圧入する構造のものなど、他の構成からなるコネクタであってもよい。

本発明の一実施形態を示すコネクタの正面側斜視図コネクタの背面側斜視図過電圧保護装置の正面図過電圧保護装置の側面断面図過電圧保護装置の分解斜視図基板の正面図端子及び過電圧保護装置の要部斜視図端子及び過電圧保護装置の要部側面断面図グランドプレート及び過電圧保護装置の要部斜視図コネクタの側面断面図コネクタの側面断面図

符号の説明

１０…コネクタ本体、２０…端子、２４…係合部、４０…グランドプレート、４２…係合部、５０…過電圧保護装置、５１…基板、５２…第１導電部、５３…第２導電部、５３ｂ…ギャップ、５４…可変抵抗体、５７…導電性樹脂、５８…コーティング、Ａ…フレキシブル回路、Ｂ…回路基板。

Claims

基板上に形成された第１導電部と、第１導電部と所定間隔の隙間をおいて基板上に形成された複数の第２導電部と、第１導電部と第２導電部との間に過電圧が生ずると電気抵抗が低下して第１導電部と各第２導電部とを導通する可変抵抗体とからなる過電圧保護装置を備え、第１導電部をグランド部材に接続し、各第２導電部を複数の信号線用端子にそれぞれ接続したコネクタにおいて、
前記過電圧保護装置の基板を厚さ方向に可撓性を有する部材によって形成するとともに、
基板及び各導電部には各端子及びグランド部材に設けた係合部にそれぞれ各端子及びグランド部材を各端子及びグランド部材の幅方向に固定するように係合する切り欠き部を設けた
ことを特徴とするコネクタ。
前記各端子及びグランド部材の係合部を基板上の導電部とほぼ同一平面上に位置するように形成した
ことを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
前記各導電部を各端子及びグランド部材にそれぞれ導電性樹脂によって接続した
ことを特徴とする請求項１または２記載のコネクタ。
前記基板及び導電性樹脂を絶縁性部材によって被覆した
ことを特徴とする請求項３記載のコネクタ。