JP4558562B2

JP4558562B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP4558562B2
Application number: JP2005113113A
Authority: JP
Inventors: 有貴中野; 雅幸鈴木
Original assignee: DDK Ltd
Current assignee: DDK Ltd
Priority date: 2005-04-11
Filing date: 2005-04-11
Publication date: 2010-10-06
Anticipated expiration: 2025-04-11
Also published as: JP2006294394A

Description

本発明は、電気機器や電子機器のモバイルや液晶バックライト等に使用するコネクタに用いられるコンタクトに関するもので、特にコンタクトの保持構造に関するものである。

電気機器や電子機器等に使用するコネクタも、狭ピッチで極薄（所謂軽薄短小）化が進んでいる。コネクタは少なくとも絶縁体であるハウジングと該ハウジングに保持され基板やケーブル等に接続されるコンタクトを備えている。該コンタクトを前記ハウジングに保持する方法としては、圧入やランス（引っ掛け）が用いられることが多い。
下記にランス（引っ掛け）構造である特許文献１（特開平５−２５１１１９号）と特許文献２（特表平９−５０５９３０号）と特許文献３（特開平１０−３２０３２号）を例示する。
特開平５−２５１１１９号には、充分な弾性を有すると共に基板保持力が大きい保持部（キンク）を具えたコネクタを提供することを目的とし、コネクタハウジング内に２列に収容されたコンタクトのうちの少なくとも１対のコンタクトの半田テール部がクランク状に形成されていると共に自由端近傍に第１曲げ部及び第２曲げ部からなるキンクが形成され、半田テール部が基板のスルーホールに挿入される際に、キンクの頂点はスルーホールの一側の内壁と係合し、屈曲部はスルーホールの反対側の下側角部と係合するコネクタが開示されている。なお、この特許文献１には、図４から図６にランス構造が開示されている。特表平９−５０５９３０号には、コンタクト部材を収容するための多数のチャンネルと、これらのチャンネル内に収容される導電材料製のコンタクト部材とを設けられてた電気絶縁材料製のハウジングを備え、プリント回路板の面上に装着するための電気コネクタが開示され、これらのコンタクト部材は、他のコンタクト部材に接触するための接触端と、ハウジングの底面を越えて突出し、コンタクト部材をプリント回路板の面上の対応する結合面に結合するための結合端と、これらの接触端と結合端との間に延びる基部とを設けられ、コンタクト部材の結合端は、ハウジングの底面から離隔する方向に向く結合面を設けられ、この結合面は所定の装着開始位置から、コネクタの底面と最大の許容可能な湾曲を有するプリント回路板との間の最大および最小距離の差に対応した距離にわたって、前記面の方向に、前記底面に対して移動することができるものが開示されている。なお、この特許文献２には、図１３及び図１６にランス１６構造が開示されている。特開平１０−３２０３２号には、インシュレータに対して、コンタクトの傾きが発生しないようにしたコネクタを提供することを目的とし、保持部の幅方向の一方の側縁の板厚面を基準面とし、前記保持部の他方の側縁に連結し該他方の側縁に対向してのびているバネ部が前記他方の側縁から次第に離れるよう前記連結部から傾斜してのびているコンタクトと、該コンタクトを保持したインシュレータのコンタクト保持穴の内壁面に前記バネ部が当接していると共に、前記バネ部のバネ力によって前記一方の側縁が前記内壁部とは反対側の内壁部に押し当てられた状態で前記インシュレータに保持されているコネクタが開示されている。なお、この特許文献３には、図１及び図３にランス６構造が開示されている。

近年、電気機器や電子機器の小型化が進む中、該機器に使用されるコネクタに対する小型化の要求もより一層強くなってきている。小型化が進むということは、ピッチも狭小化も進むことになる。このような状況の中、コンタクトを圧入により保持する方法では、前記ハウジングの肉厚が薄くなり、圧入代を十分とることができなく、十分な保持力を確保することができなく、前記コンタクトが抜けたり、座屈したりすることで接続不良に繋がることもあった。また、十分な保持力を確保するため圧入代を大きくすると、前記ハウジングが破損若しくは白化し、ひいては十分な保持力を確保できなくなってしまう。

上述した特許文献１から３のような構造のものでは、コンタクトを略箱型形状に、一部を切り起こすことで、ランス構造にしているためにピッチの狭小化を図ることは困難である。

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、ピッチの狭小化も可能で、ハウジングが破損することなく、十分な保持力を確保できるコンタクトと該コンタクトを使用するコネクタを提供せんとするものである。

上記目的は、所定の板厚の部材を抜き加工により形成するコンタクト１４であって、接続対象物と接触する接触部２２とハウジング１２に配列・保持される固定部３６と基板に接続するための接続部２８とを備えるコンタクト１４において、前記ハウジング１２への固定手段として、前記コンタクト１４の固定部３６に板厚と垂直方向に弾性変形可能な弾性片２９を設け、前記弾性片２９が弾性変形し前記ハウジング１２に当接することにより達成できる。

前記弾性片２９を断面略ヘの字形状にする。
また、前記弾性片２９の内側に溝部３１を設ける。
前記コンタクト１４の厚さを０．０８〜０．１５ｍｍにする。０．０８ｍｍ以下では強度が弱く、十分な保持力を確保することができなく、０．１５ｍｍ以上では狭ピッチ化に逆行し、かつ、弾性がなくなりハウジング１２が破損することに繋がる。
なお、上述したいずれかのコンタクト１４をコネクタ１０に使用する。

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）所定の板厚の部材を抜き加工により形成するコンタクト１４であつて、接続対象物と接触する接触部２２とハウジング１２に配列・保持される固定部３６と基板等に接続部２８とを備えるコンタクト１４において、前記ハウジング１２への固定手段として、前記コンタクト１４の固定部３６に板厚と垂直方向に弾性変形可能な弾性片２９を設けているので、コネクタ１０のピッチの狭小化も可能で、ハウジング１２が破損することなく、十分な保持力を確保できる。
（２）前記弾性片２９を断面略ヘの字形状にしているので、板厚と垂直方向に十分な弾性変形を可能にすることができる。
（３）前記弾性片２９の内側に溝部３１を設けているので、板厚と垂直方向に十分な弾性変形を可能にすることができ、ハウジング１２が破損することがない。
（４）前記コンタクト１４の厚さを０．０８〜０．１５ｍｍにしているので、十分な保持力を確保することができ、コネクタ１０の狭ピッチ化が可能で、ハウジング１２が破損しない。
（５）請求項１から４のいずれかのコンタクト１４をコネクタ１０に使用しているので、コネクタ１０のピッチの狭小化も可能で、ハウジング１２が破損することなく、十分な保持力を確保できる。

図１から図４に基づいて、本発明のコンタクト１４を使用したコネクタ１０の一実施例について説明する。図１（Ａ）は嵌合側上方よりみたＦＰＣが挿入されてない状態の本発明のコネクタの斜視図であり、（Ｂ）は嵌合側上方よりみたＦＰＣが挿入された状態の本発明のコネクタの斜視図である。図２はＦＰＣが挿入されてない状態のあるコンタクト部分で断面した断面図である。図３は本発明のコンタクトの斜視図である。図４は回動部材の斜視図である。
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（２種類）とを備えている。２種類のコンタクトは前記ハウジング１２に千鳥に配列されているが、一方は本発明のコンタクト１４の構造の固定手段を用いているが、もう一方はコネクタの構造上別の固定手段にしている。そのため、もう一方のコンタクトの説明は省略する。

図に基づいてコネクタの構成部品について説明する。
まず、図２及び図３に基づいて、本発明のポイントであるコンタクト１４について説明する。このコンタクト１４は金属製であり、所定の板厚の部材を公知技術の抜き加工により製作されている。前記コンタクト１４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２及び図３のように倒略Ｈ形状をしており、主に、一端側に前記ＦＰＣ８０と接触する接触部２２と他端側に前記回動部材１６により押圧される押受部２４と該押受部２４の先端に内側に突出した突出部３４とを有する第一片１８と、一端側に支点部３０より延設された延設部２６と他端側に基板と接続する接続部２とを有する第二片２０と、前記第一片１８と前記第二片２０の支点部３０とを連結する連結部３２とを備えている。前記接触部２２と前記連結部３２と前記支点部３０と前記接続部２８とは、クランク形状に配置されている。前記接触部２２は、ＦＰＣ８０と接触し易いように凸部形状にしており、前記接続部２８は本実施例では図１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、接触部２２と前記延設部２６とで、前記ＦＰＣ８０を挟持するようにし、確実に前記接触部２２が前記ＦＰＣ８０と接触できるようにしている。

前記支点部３０と前記連結部３２と前記押受部２４とは、前記ＦＰＣ８０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ＦＰＣ８０が前記ハウジング１２の嵌合口４０内に挿入された後に、前記回動部材１６の押圧部４６が前記コンタクト１４の延設部２６と押受部２４との間で回動すると、前記押受部２４が押圧部４６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３０を支点にし、前記コンタクト１４の前記連結部３２が前記接触部２２側に傾くことによって、前記接触部２２が前記ＦＰＣ８０側に押圧される。前記支点部３０と前記連結部３２と前記押受部２４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２４の先端に突出部３４を設け、回動部材１６の押圧部４６をコンタクト１４の押受部２４と延設部２６との間で回動させるとき、前記回動部材１６の係止孔４８に係合させることで、回動部材１６の回動に対する強い反発力に対抗し、回動部材１６の中央部が図１（Ａ）の矢印「イ」方向に膨れてしまうことを防ぐようにすることが望ましい。前記突出部３４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の係止孔４８が引っ掛かる程度に適宜設計する。

前記固定手段は前記延設部３４付近に設けられている。前記固定手段としては、前記コンタクト１４の固定部３６に板厚と垂直方向に弾性変形可能な弾性片２９を設けている。該弾性片２９は断面略ヘの字形状にし、内側に溝部３１を設けている。前記弾性片２９の大きさは、保持力や弾性変形等を考慮して適宜設計するが、弾性変形を考えると幅を０．１〜０．２ｍｍ程度にしており、好ましくは幅を０．１〜０．１５ｍｍにしている。前記弾性片２９の形状も、本実施例では断面略への字形状にしたが、保持力や弾性変形可能であれば、如何なる形状でもよい。
また、前記コンタクト１４の厚さを０．０８〜０．１５ｍｍにする。０．０８ｍｍ以下では強度が弱く、十分な保持力を確保することができなく、０．１５ｍｍ以上では狭ピッチ化に逆行し、かつ、弾性がなくなりハウジングが破損することに繋がる。
本発明のコンタクト１４と違う固定手段のもう一方のコンタクトの相違部分は、接続部と延設部を逆にしたもので、板厚方向にボスを設けて固定している。

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、図１のように所要数のコンタクト１４が装着される挿入溝３８が設けられており、圧入によって固定されている。また、長手方向両側には、前記回動部材１６の軸５２が回動可能に装着される軸受部４２が設けられている。この軸受部４２の形状や大きさは、回動部材１６の軸５２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５０に対応した位置に係止溝が設けられている。
前記ハウジング１２には、ＦＰＣ８０が挿入される嵌合口４０が設けられている。

最後に、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４４とハウジング１２に回動可能に装着される軸５２部分と前記コンタクト１４の押受部２４を押圧する押圧部４６と前記コンタクト１４の押受部２４が係合する係止孔４８とを備えている。前記軸５２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。前記軸５２の上側には前記ハウジング１２の軸受に挿入し易いようにテーパ部が設けられている。また、長手方向両側には、前記コンタクト１４の押受部２４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５０が設けられている。ロック部５０の形状や大きさ等は、ハウジング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１０の大きさや強度等を考慮して適宜設計する。

前記押圧部４６は、前記コンタクト１４の押受部２４と延設部２６若しくは接続部との間で回動し、それぞれの前記押受部２４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、前記コンタクト１４の押受部２４と延設部２６若しくは接続部との間で回転させることで、押圧部４６の大きさの変化により前記コンタクト１４の押受部２４が押し上げられ、前記コンタクト１４の接触部２２が押し下げられ、前記接触部２２が前記ＦＰＣ８０と接触するようになっている。前記押圧部４６の形状としては、前記コンタクト１４の押受部２４と延設部２６若しくは接続部との間で回転でき、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２４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１の矢印「イ」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３４が係合する係止孔４８が別個独立に設けられている。前記係止孔４８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。

本発明の活用例としては、モバイルや液晶バックライト等に使用されるコネクタ１０に活用され、特に該コネクタ１０に使用されるコンタクト１４の保持構造に関するものである。

（Ａ）嵌合側上方よりみたＦＰＣが挿入されてない状態の本発明のコネクタの斜視図である。（Ｂ）嵌合側上方よりみたＦＰＣが挿入された状態の本発明のコネクタの斜視図である。ＦＰＣが挿入されてない状態のあるコンタクト部分で断面した断面図である。本発明のコンタクトの斜視図である。回動部材の斜視図である。

１０コネクタ
１２ハウジング
１４コンタクト
１６回動部材
１８第一片
２０第二片
２２接触部
２４押受部
２６延設部
２８接続部
２９弾性片
３０支点部
３１溝部
３２連結部
３４突出部
３６固定部
３８挿入溝
４０嵌合口
４２軸受
４４操作部
４６押圧部
４８係止孔
５０ロック部
５２軸
８０ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）

Claims

所定の板厚の部材を抜き加工により形成するコンタクトであって、接続対象物と接触する接触部とハウジングに配列・保持される固定部と基板に接続するための接続部とを備えるコンタクトにおいて、
前記ハウジングへの固定手段として、前記コンタクトの固定部に板厚と垂直方向に弾性変形可能な弾性片を設け、前記弾性片が弾性変形し前記ハウジングに当接することを特徴とするコンタクト。
前記弾性片を断面略ヘの字形状にすることを特徴とする請求項１記載のコンタクト。
前記弾性片の内側に溝部を設けることを特徴とする請求項１または２記載のコンタクト。
前記コンタクトの厚さを０．０８〜０．１５ｍｍにすることを特徴とする請求項１、２または３記載のコンタクト。
請求項１から４項のうちいずれか１項記載のコンタクトを使用することを特徴とするコネクタ。