JP4563974B2 - 電気コネクタおよびこれを備える液晶表示装置 - Google Patents
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Description
しかしながら、上記の特許文献1,2では、半田付け不良に起因して、端子と接続金具との間に、導通不良が生じるおそれがある。また、半田付け作業には、手間がかかる。特に、冷陰極管は直径が数mm程度の細い形状をしており、端子にいたってはより細い形状をしているので、取り扱いに細心の注意が必要である。このため、半田付け作業に多大な手間がかかる。
本発明は、かかる背景のもとでなされたもので、軸状の端子を確実且つ容易に接続することができる電気コネクタおよびこれを備える液晶表示装置を提供することを目的とする。
また、上記操作部材は、上記第1の位置に変位するに伴って一対の弾性片部間の間隔を拡げるための拡開操作部を含むので、一対の弾性片部間に端子を軽い力で容易に挿入することができ、端子の接続作業のときに端子にかかる負荷を軽減することができる。また、スムーズに接続できて手間がかからない。
また、上記操作部材は、第1の位置にあるときに端子を受けるための受け部を含み、上記受け部は拡開操作部に設けられているので、端子を、第1の位置にあるときの操作部材の拡開操作部に設けられた受け部上に置くことで、端子を一対の弾性片部の所要の位置に容易に且つ精度良く位置決めすることが可能となる。
また、本発明において、上記操作部材は、上記第2の位置に変位するに伴ってそれぞれ対応する弾性片部を軸状の端子に加圧するための一対の加圧部を含む場合がある(請求項3)。この場合、コンタクトの一対の弾性片部により端子を強く挟持して、端子に対する十分な接圧を確保することができる。
図1は、本発明の一実施の形態にかかる電気コネクタを備える液晶表示装置の概略構成を示す模式的な断面図である。図1を参照して、液晶表示装置1は、例えば、テレビやパーソナルコンピュータのモニタとして用いられるものである。
液晶表示装置1は、筐体2と、液晶パネル3と、回路基板4と、複数の蛍光管としての冷陰極管5と、電気コネクタ6(以下、単にコネクタともいう。)と、インバータ回路7とを備えている。
回路基板4は、液晶パネル3と略平行に配置されて筐体2に固定された板状の部材であり、液晶パネル3の背面3bに対向する第1の面4aと、第1の面4aと反対側の第2の面4bとを含んでいる。
図2に示すように、各冷陰極管5の長手方向Lは、方向X(筐体2の左右方向に相当:図1では紙面に垂直な方向)に沿っている。図1を参照して、各冷陰極管5は、方向Y(筐体2の上下方向に相当)に沿って所定の間隔をあけて配置されている。各冷陰極管5は、液晶パネル3の背面3bと平行である。各冷陰極管5と液晶パネル3とは、方向Z(筐体2の前後方向に相当)に所定距離離隔されている。各冷陰極管5は、液晶パネル3に後方から光を照射するようになっている。
インバータ回路7は、冷陰極管5に駆動電力を供給するためのものであり、回路基板4の第2の面4bに取り付けられている。インバータ回路7と各冷陰極管5とは、回路基板4および対応するコネクタ6を介して電気的に接続されている。
図2を参照して、冷陰極管5は、方向Xに沿って真っ直ぐに延びる筒状の本体部8と、本体部8の一対の端部9,9のそれぞれに設けられた一対の端子としてのアウターリード10,10(電極)とを含んでいる。各端子としてのアウターリード10は、本体部8の対応する端部9から、長手方向Lに沿って突出している。
冷陰極管5を保持してこの冷陰極管5の自重を支えるためのクランプ部材11が設けられている。クランプ部材11は、冷陰極管5ごとに1または複数(本実施の形態では、1つ)設けられている。クランプ部材11の数は、冷陰極管5の長さに応じて適宜決められる。クランプ部材11は、X方向に関する冷陰極管5の本体部8の中間部に配置されている。
この保持部13は、冷陰極管5の本体部8の周方向の半分よりわずかに長い一部分を取り囲むことのできる円弧状をなしている。保持部13の周方向の一部には、冷陰極管5の本体部8を挿入するための開口部13aが形成されている。
コネクタ6は、前述したように、冷陰極管5の本体部8の一対の端部9,9のそれぞれに設けられている。各コネクタ6の構成は同様であるので、以下では、1つのコネクタ6について主に説明する。
操作部材16は、コンタクト15の後述する一対の弾性片部30,31による、アウターリード10(端子)に対する加圧力(加圧力ゼロを含む)を調整するように、コンタクト15を操作する。すなわち、コンタクト15は、アウターリード10を冷陰極管の径方向に相当する取付方向(第1の方向D1)に沿って互いの間に導入可能な一対の弾性片部30,31を含んでいる。
主体部17は、大略的にボックス状をなしている。回路基板4のうち、コネクタ6が配置されている箇所に貫通孔が形成されており、主体部17はこの貫通孔を挿通して第1の面4aから液晶パネル3の背面3b(図1参照)に向けて突出している。
図3および図4を参照して、第2の方向D2に関する主体部17の端部には、挿入凹部20が設けられている。挿入凹部20には、冷陰極管5の端子としてのアウターリード10が、上記取付方向としての第1の方向D1に沿って挿入されるようになっている。
一方の第1の側部23aは、導入溝19に隣接しており、導入溝19と挿入凹部20との間を仕切っている。上記一方の第1の側部23aには、Y方向の中央部に切欠溝25が設けられている。切欠溝25には、対応するアウターリード10を通すことができるようになっている。
座部18は、第1の方向D1に関する主体部17の端部17aに設けられた一対の鍔状の部分である。座部18は、Y方向に関する主体部17の一対の端部のそれぞれに配置されており、X方向に長手に延びている。図5を参照して、各座部18は、回路基板4の第2の面4bに当接して受けられている。これにより、回路基板4に対するハウジング14のZ方向の位置決めがされている。また、ハウジング14の主体部17に取り付けられた金属製の補強部材70が、回路基板4の第2の面4bに固定されている。
第1の部分28aは、Z方向に直交する断面がU字形形状をなしており、U字の相対向する一対の部分がフランジ部32とされている。第1の部分28aのうち、フランジ部32に挟まれた部分が中間部33とされている。
挿通孔34の周面には、一対のフランジ部32のそれぞれに係合する一対の係合溝35,35が形成されている。係合溝35は、Z方向に延びており、この係合溝35に沿ってコンタクト15の主体部28の第1の部分28aを挿入することができる。これら一対の係合溝35は、図4に示すように、挿入凹部20の手前で途切れており、主体部28の第1の部分28aが挿入凹部20に突出しないようになっている。
各弾性片部30,31は、上記基端部37および先端部38を有する片持ち状をなしている。自由状態(外力の作用していない状態)において、これら一対の弾性片部30,31をX方向に沿って見たとき、各弾性片部30,31は、上記の第1の方向D1に対して傾斜している。その結果、一対の弾性片部30,31の先端部38間の間隔が、基端部37間の間隔よりも狭くなっている。
一対の案内部39は、対応する先端部38の一側面(内側面)にそれぞれ設けられている。これら一対の案内部39は、アウターリード10の取付を案内するためのものであり、一対の絞り部40に対して、一対の挟持部41と反対側に設けられている。これら一対の案内部39は、滑らかに湾曲した形状とされており、第1の方向D1に進むにしたがい互いの間隔が狭まっている。
これら一対の絞り部40間の間隔は、一対の案内部39間の間隔よりも狭くされているとともに、一対の挟持部41間の間隔よりも狭くされている。一対の弾性片部30,31が互いに近接したとき、一対の絞り部40間の間隔は、アウターリード10の直径よりも狭くなる。
図8を参照して、操作部材16は、一対の挟持部41によるアウターリード10の挟持と、この挟持の解除を操作するための部材である。操作部材16は、ハウジング14の挿入凹部20に、第1および第2の方向D1,D2に相対移動可能に嵌め込まれている。図8において、拡開位置にある操作部材16を図示しており、図9において、拡開解除位置にある操作部材16を図示している。操作部材16のハウジング14への取付は、ハウジング14が回路基板に実装される前でもよいし、後でもよい。
一対の部分43,44は、挿入凹部20内で一対の弾性片部30,31を挟んだ両側に配置されている。一方の部分43は、一方の弾性片部30と、周壁21の他方の第2の側部24bとの間に配置されている。他方の部分44は、他方の弾性片部31と、周壁21の一方の第2の側部24aとの間に配置されている。一対の部分43,44はそれぞれ、Z方向に長手に延びている。
図8および図10Aを参照して、一対の外側面49(図10Aにおいて、一方の外側面49のみ図示)のうち、摘み部51が設けられていない部分は、Z方向に延びる直線部52とされている。各直線部52には、第1の凸部53が設けられている。これら一対の第1の凸部53は、操作部材16が挿入凹部20から不用意に抜けることを防止するためのものであり、各直線部52の第1の方向D1の先端に配置されている。
各第1の凸部53の第1の方向D1側の先端が傾斜状をなしている。これにより、操作部材16を挿入凹部20に嵌め入れる際に、この傾斜状の部分が周壁21の開口の周縁50に滑らかに係合することができる。
図10Aを参照して、第1の保持機構55は、操作部材16を拡開位置に保持する。第1の保持機構55は、操作部材16の各直線部52に設けられた第1の凹部54と、周壁21の一対の第2の側部24のそれぞれに設けられて対応する第1の凹部54に係合する係合部57とを含んでいる。
図8を参照して、一対の部分43,44の内側面61は、Y方向に所定の間隔をあけて相対向しており、コンタクト15の一対の弾性片部30,31を挟んでいる。これら一対の部分43,44の内側面61は、第1の方向D1の先端が傾斜状カム面となっており、第1の方向D1に進むにしたがい互いの間隔が広くなっている。
図9に示す操作部材16の拡開解除位置において、一対の加圧部62が対応する被加圧部63に当接して加圧することにより、一対の挟持部41間の間隔が狭められ、その結果、これら挟持部41によるアウターリード10の挟持力を増すことができる。また、一対の弾性片部30,31のへたりによる挟持力の低下を防止できる。
図8を参照して、操作部材16のうち、摘み部51が設けられていない部分をZ方向に直交する方向に切断した断面の外形は、第1の方向D1からみた挿入凹部20の開口の周縁50の形状と略一致している。これにより、挿入凹部20は、第1および第2の方向D1,D2に沿って、操作部材16を拡開位置と拡開解除位置とに案内するための案内溝とされている。
この空間67は、第1の方向D1の先端および第2の方向D2の先端のそれぞれが外部に開放されており、これら開放されている箇所が一対の開放部68,69とされている。開放部68によって空間67を第2の方向D2に開放しており、これにより、外部から空間67を視認することができる。また、開放部68から対応するアウターリード10を空間67内に挿入することができる。
拡開操作部46の第2の方向D2を向く一側面は、対応するアウターリード10とZ方向に対向しており、このアウターリード10を受けるための受け部71とされている。操作部材16が拡開位置にあるときに、受け部71は、一対の挟持部41に対応する位置で、対応するアウターリード10を受けられるようになっている。
これら一対の傾斜状カム面72は、操作部材16を第1の方向D1に沿って挿入凹部20内に嵌めるときに、一対の絞り部40の間隔を拡げる機能を果たす。一対の傾斜状カム面72は、第1の方向D1に進むにしたがい互いの間隔が狭くなっている。操作部材16を第1の方向D1に沿って挿入凹部20内に嵌めるとき、一対の傾斜状カム面72が一対の絞り部40に滑らかに係合し、これにより、これら一対の絞り部40間の間隔をスムーズに拡げることができる。
図2および図4を参照して、以上の概略構成を有する液晶表示装置において、冷陰極管5(アウターリード10)の実装は、以下のようにして行われる。すなわち、まず、操作部材16を拡開位置に保持しておく。これにより、操作部材16の拡開操作部46は、一対の弾性部材30,31の各挟持部41に係合し、一対の弾性片部30,31間の間隔が拡がる。このとき、一対の挟持部41間の間隔は、アウターリード10の直径よりも広くされているとともに、一対の絞り部40間の間隔は、アウターリード10の直径よりも広くされている。
このとき、冷陰極管5の対応するアウターリード10は、図8に示すように、矢印E1に沿って挿入凹部20内に移動して、一対の案内部39間および一対の絞り部40間を通り、一対の挟持部41間に配置される。一対の挟持部41間に配置されたアウターリード10は、拡開操作部46の受け部によって受けられ、一対の挟持部41に対するZ方向の位置決めがなされる。
操作部材16を拡開位置に変位させると、拡開操作部46は、一対の挟持部41間に入り、これにより、これら一対の挟持部41間の間隔が拡げられる。その結果、一対の挟持部41と対応するアウターリード10との電気的な接続が解除される。
以上説明したように、本実施の形態によれば、一対の弾性片部30,31は、対応するアウターリード10を弾性的に挟持することで、所定の接圧を持ってこのアウターリード10と接触する。これにより、コンタクト15とアウターリード10との電気的な接続を確実に行うことができる。
さらに、操作部材16を拡開位置に位置させて一対の挟持部41間の間隔を拡げることで、これらの挟持部41間に対応するアウターリード10を無挿入力で容易に挿入できる。また、アウターリード10の挿入後に操作部材16を拡開解除位置に変位させて、拡開操作部46による拡開を解除することにより、一対の弾性片部30,31の弾性力によってアウターリード10を確実に挟持でき、アウターリード10との電気的な接続をより確実なものにできる。
また、操作部材16を拡開位置と拡開解除位置との間に変位可能にハウジング14に保持していることにより、ハウジング14で操作部材16を保持しつつ、操作部材16を拡開位置と拡開解除位置とに変位させることができる。
また、上記操作部材16の一対の部分43,44にそれぞれ加圧部62を設けていることにより、一対の加圧部62によって一対の弾性片部30,31を挟み込むことができ、その結果、これらの弾性片部30,31に加圧力を確実に付与できる。
また、挿入凹部20を案内溝として用いることにより、挿入凹部20に沿って操作部材16を移動させるという簡易な動作で、操作部材16を拡開位置と拡開解除位置とに確実に変位させることができる。
また、第1の保持機構55によって、操作部材16を拡開位置に確実に保持しておくことができる。
また、回路基板4の第1の面4a上に冷陰極管5を配置するとともに、回路基板4の第2の面4bにインバータ回路7を配置することにより、これらの部材を回路基板4の厚み方向に積層配置できる。これにより、回路基板4の平面方向の占有面積を少なくでき、省スペース化を達成できる。また、冷陰極管5とインバータ回路7との間に回路基板4が配置されるようにしていることにより、冷陰極管5とインバータ回路7との間の絶縁層として回路基板4を利用することができる。
例えば、冷陰極管5に代えて図11に示すように、外部電極蛍光管5Aを用いてもよい。この場合、外部電極蛍光管5Aの本体部8Aの一対の端部9A(図11において、一方の端部9Aのみ図示)の周面のそれぞれに、端子としての電極層10Aが被覆されている。
また、一対の加圧部62および対応する一対の被加圧部63がなくてもよい。さらに、一対の案内部39がなくてもよいし、一対の絞り部40がなくてもよいし、拡開操作部46の受け部71がなくてもよい。
開放阻止部74は、一対の部分43,44と単一の部材を用いて一体に形成されている。この開放阻止部74は、一対の部分43,44のそれぞれの第2の方向D2に関する先端部同士を繋いでいる。開放阻止部74を設けることにより、一対の部分43,44間の空間67に異物が侵入することを防止できる。
図13、図14A、図14B、図15Aおよび図15Bは、本発明の参考形態を示している。図13および図14Aを参照して、本参考形態が図8および図9の実施の形態と主に異なるのは、コンタクト15に代えて、コンタクト15Aが用いられている点と、操作部材16に代えて、操作部材16Bが用いられている点である。
操作部材16Bは、第1の方向D1または第2の方向D2に沿って変位可能に、ハウジング14によって保持されている。操作部材16Bは、一対の弾性片部30A,31Aを拘束せずに一対の弾性片部30A,31Aを自由にする第1の位置としての非加圧位置(図3、図14Aおよび図14Bを参照)と、一対の弾性片部30A,31Aに対する加圧が完了する第2の位置としての最終加圧位置(図15Bを参照)との間に変位される。
各第1の片部81は、端子10の取り外し方向である第2の方向D2に概ね沿って直線状に延びている。各第1の片部81は、それぞれ対応する傾斜状の第4の片部84によって支持されており、各第4の片部84は、第2の方向D2に沿って延びる第5の片部85によって支持されている。
各弾性片部30A,31Aの第1の片部81は、先端部81aと、基端部81bとを備えている。各弾性片部30A,31Aの第1の片部81は、その先端部81aから基端部81bに向けて、端子10の取付方向である第1の方向D1に沿って所定長さで延びる挟持部としての直線状部86を有している。
図13を参照して、各弾性片部30A,31Aの第2の片部82は、それぞれ対応する第1の片部81から湾曲部88を介して外側方に向けて傾斜状に折り返されている。湾曲部88の一部によって、端子10の両直線状部86間への導入を案内する案内部89が構成されている。
各弾性片部30A,31Aの第3の片部83は、それぞれ対応する第2の片部82と逆向きに傾斜するように折り曲げられている。各弾性片部30A,31Aの第2の片部82と第3の片部83との間に形成される頂部によって、第2の被加圧部63Bが形成されている。
さらに、規制部73がなくてもよい。また、1本の冷陰極管5に設けられるクランプ部材11の本数は、2本以上でもよい。さらに、コネクタ6を、エッジライト型の液晶表示装置に適用してもよい。
また、本発明のコネクタを蛍光管以外の軸状の端子との接続に用いてもよい。例えば、多数の撚線を含む多極ケーブルの端子との接続に用いることができる。多極ケーブルの場合、端子の径が太いものとなり、コンタクトとの接圧を十分に確保する必要がある。したがって、接圧を十分に確保できるとともにコンタクトに無挿入力で取り付けることのできる、本発明のコネクタを用いる効果は大きい。
3 液晶パネル
3a 表面
3b 背面
4 回路基板
4a 第1の面
4b 第2の面
5 冷陰極管(蛍光管)
5A 外陰極管(蛍光管)
6 電気コネクタ
7 インバータ回路
9 (冷陰極管の)端部
9A (外陰極管の)端部
10 アウターリード(端子)
10A 電極層(端子)
14 ハウジング
15,15A コンタクト
16,16A,16B 操作部材
20 挿入凹部(案内溝)
29 リード
30 一対の弾性片部の一方
31 一対の弾性片部の他方
37 基端部
38 先端部
41 直線状部(挟持部)
43 (操作部材の)一対の部分の一方
44 (操作部材の)一対の部分の他方
46 拡開操作部
55 第1の保持機構
56 第2の保持機構
62 加圧部
62A 第1の加圧部
62B 第2の加圧部
67 (一対の部分間の)空間
68 開放部
71 受け部
74 開放阻止部
90 受け部
D1 第1の方向(端子取付方向)
D2 第2の方向(端子取付方向の反対方向)
Claims (4)
- 絶縁性のハウジングと、
軸状の端子を当該端子の径方向に相当する端子取付方向に沿って互いの間に挿入可能な一対の弾性片部を含み、上記ハウジングによって支持されたコンタクトと、
上記端子に対する一対の弾性片部の加圧力を調整するように、コンタクトを操作可能な操作部材とを備え、
上記操作部材は、ハウジングによって、上記所定方向に沿って第1の位置および第2の位置に変位可能に支持されており、
上記操作部材は、第1の位置にあるときに端子を受けるための受け部を含み、
上記操作部材は、上記第1の位置に変位するに伴って一対の弾性片部間の間隔を拡げるための拡開操作部を含み、上記受け部は拡開操作部に設けられていることを特徴とする電気コネクタ。 - 請求項1において、上記第1の位置に変位した操作部材の拡開操作部によって、上記一対の弾性片部の間隔が、当該一対の弾性片部間に上記端子を無挿入力で挿入可能な間隔に拡げられ、その結果、上記加圧力が零にされるようにしてあることを特徴とする電気コネクタ。
- 請求項1または2において、上記操作部材は、上記第2の位置に変位するに伴ってそれぞれ対応する弾性片部を軸状の端子に加圧するための一対の加圧部を含むことを特徴とする電気コネクタ。
- 請求項1から3の何れか1項に記載の電気コネクタと、その電気コネクタに端子が接続されたバックライト用の蛍光管とを備えることを特徴とする液晶表示装置。
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