JP4822983B2 - 中継コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、中継コネクタに関するものである。
従来、フレキシブル回路基板、フレキシブルフラットケーブル等と称される可撓(とう)性を備える平板状ケーブル同士を相互に接続するための中継コネクタが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
図8は従来の中継コネクタの斜視図である。
図に示されるように、中継コネクタは、合成樹脂等の絶縁性材料から成るハウジング806と、金属等の導電性材料から成り、ハウジング806内に保持される複数の接続子807とを有する。該接続子807は、ハウジング806の底部に形成された複数の保持凸条811の間に形成された保持溝内に収容されている。なお、前記接続子807は、係止開口807aを備え、該係止開口807aが前記保持溝から突出する係止突部816と係合することによって、ハウジング806に固定される。
そして、一対の平板状ケーブル801の端部がハウジング806内に収容される。前記平板状ケーブル801は、帯状の絶縁性材料から成る本体802の一面(図における下面)に形成された複数本の導電線803及び該導電線803の表面を覆う絶縁被膜を備える。なお、前記平板状ケーブル801の端部においては絶縁層被膜が除去されて導電線803が露出している。また、前記平板状ケーブル801には位置決め孔(こう)818が形成され、ハウジング806に形成された突起813が位置決め孔818と係合することによって、ハウジング806内に収容された平板状ケーブル801の位置決めが行われる。
一方、ハウジング806には蓋(ふた)体809が揺動自在に取付けられており、一対の平板状ケーブル801の端部がハウジング806内に収容された状態で前記蓋体809を閉じると、該蓋体809の内面に取付けられた押圧体814が平板状ケーブル801を押圧する。これにより、接続子807に切起し成形された接続突部807bに平板状ケーブル801の導電線803が押付けられ、電気的に接続される。
実開平5−31167号公報
しかしながら、前記従来の中継コネクタにおいては、各接続子807をハウジング806の底部に形成された複数の保持凸条811の間に形成された保持溝内に収容するので、構造が複雑で大型化してしまう。近年では、電子部品の小型化が進行し、平板状ケーブル801の導電線803のピッチが狭小化しているので、それに適合するために接続子807のピッチも狭小化させる必要があるが、前記従来の中継コネクタにおいては、接続子807を保持溝内に収容するので、接続子807のピッチを、例えば、0.1〔mm〕程度にまで狭くすることは困難である。
本発明は、前記従来の中継コネクタの問題点を解決して、ハウジングが、底板部、底板部の長手方向に延在する互いに平行な側壁部、並びに、底板部及び側壁部によって画定され、底板部に対向する方向が開放された収容空間を備え、端子が収容空間内に収容され、端子と底板部との間に接着性シートが介在するようにして、小型で厚さが薄く、簡単な構造でありながら、平板状ケーブルを容易に、かつ、確実に接続することができる中継コネクタを提供することを目的とする。
そのために、本発明の中継コネクタにおいては、一対の平板状ケーブルの少なくとも先端から所定範囲を収容するハウジングと、該ハウジングの長手方向に延在し、長手方向の中心において長手方向と直交する直線に関してほぼ線対称な形状を備える端子とを有する中継コネクタであって、前記端子の少なくとも長手方向の中心を含む部分と一体的に形成され、複数の端子を保持して前記ハウジングに取付けられる端子保持部材を更に有し、前記ハウジングは、底板部、該底板部の長手方向に延在する互いに平行な側壁部、並びに、前記底板部及び側壁部によって画定され、前記底板部に対向する方向が開放された収容空間を備え、前記端子は前記収容空間内に収容され、前記端子と底板部との間に接着性シートが介在し、前記端子は弾性を備え、少なくとも前記端子の先端の接触部は前記接着性シートから離間し、前記平板状ケーブルは、先端から所定範囲の少なくとも一部において導電線が一面に露出し、該導電線が対応する端子と当接するように前記収容空間内に収容され、前記底板部に対して加圧され、かつ、加熱されることによって接続され、前記接着性シートが含む接着剤は、加熱によって可塑化して前記端子の間を通り平板状ケーブルと前記底板部との間に流入して一体化し、接着性充填層を形成する。
本発明の他の中継コネクタにおいては、さらに、前記端子は、少なくとも一部が端子保持部材によって覆われた基端部、及び、該基端部の先端に接続された接触部を備え、該接触部は、先端にいくほど底板部から離間するように該底板部に対して傾斜している。
本発明の更に他の中継コネクタにおいては、さらに、前記平板状ケーブルは、前記接着性シートが含む接着剤によって前記底板部に接着される。
本発明によれば、中継コネクタは、ハウジングが、底板部、底板部の長手方向に延在する互いに平行な側壁部、並びに、底板部及び側壁部によって画定され、底板部に対向する方向が開放された収容空間を備え、端子が収容空間内に収容され、端子と底板部との間に接着性シートが介在する。これにより、小型で厚さが薄く、簡単な構造でありながら、平板状ケーブルを容易に、かつ、確実に接続することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は本発明の実施の形態における中継コネクタの斜視図、図2は本発明の実施の形態における中継コネクタのアクチュエータの分解図、図3は本発明の実施の形態における中継コネクタの上面図、図4は本発明の実施の形態における中継コネクタの正面図であり図3におけるA−A矢視図である。
図において、1は本実施の形態における中継コネクタとしてのコネクタであり、後述される一対の平板状ケーブル101同士を相互に電気的に接続するために使用される。該平板状ケーブル101は、フレキシブル回路基板(FPC:Flexible Printed Circuit)、フレキシブルフラットケーブル(FFC:Flexible Flat Cable)等と称される平板状可撓性ケーブルであるが、導電線を備える平板状のケーブルであれば、いかなる種類のものであってもよい。
また、本実施の形態において、コネクタ1の各部の構成及び動作を説明するために使用される上、下、左、右、前、後等の方向を示す表現は、絶対的なものでなく相対的なものであり、コネクタ1が図に示される姿勢である場合に適切であるが、コネクタ1の姿勢が変化した場合には姿勢の変化に応じて変更して解釈されるべきものである。
ここで、前記コネクタ1は、合成樹脂等の絶縁性材料によって一体的に形成された平板状のハウジング11を有する。該ハウジング11は、例えば、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、PC(ポリカーボネイト)、LCP(液晶ポリマー)、PPS(ポリフェニルスルフィド)、ポリアミド、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)等のプラスチックから成り、射出成形等の方法によって一体成形されているが、いかなる材料から成るものであってもよいし、いかなる成形方法によって成形されたものであってもよいが、LCPのような高耐熱樹脂から成るものであることが望ましい。
そして、前記ハウジング11は、長方形状の板部材である底板部12、該底板部12の両側に立設し、底板部12の長手方向に延在する互いに平行な側壁部13、及び、底板部12の長手方向両端において立設し、両側の側壁部13の端部を連結する敷居部15を備える。なお、底板部12、側壁部13及び敷居部15は一体的に形成されている。そして、底板部12に対向する方向が開放された収容空間16が、前記底板部12、側壁部13及び敷居部15によって画定される。また、該敷居部15は、側壁部13よりも薄く、かつ、低く形成されている。さらに、該側壁部13の長手方向の中央における内面には、係合凹部14が形成されている。
また、端子51は、ハウジング11の長手方向に延在し、りん青銅等の金属のように弾性を備える導電性材料から成り、長手方向の中心において長手方向と直交する直線に関してほぼ線対称、すなわち、図3における左右に関してほぼ対称な形状を有する。そして、前記端子51の中央に位置する基端部53の中心近傍部分は、合成樹脂等の絶縁性材料から成る端子保持部材31によってオーバーモールドされて覆われている。なお、該端子保持部材31は、ハウジング11と同様に、LCPのような高耐熱樹脂から成るものであることが望ましい。前記端子51は、複数本、例えば、11本が、互いに平行になるように配列され、前記端子保持部材31によって一体的に保持されている。また、隣接する端子51同士の間隔、すなわち、端子51のピッチは、例えば、0.1〔mm〕程度である。なお、前記端子51の数及びピッチは、平板状ケーブル101の後述される導電線151の数及びピッチに対応して適宜変更することができる。
図1〜3に示されるように、前記端子51は、端子保持部材31の左右、すなわち、ハウジング11の長手方向両端に向けてほぼ同一の長さだけ突出する。この場合、基端部53の先端近傍がハウジング11から突出し、基端部53の先端に接触部としての傾斜部54が接続され、さらに、該傾斜部54の先端に先端部55が接続されている。なお、左右に突出する端子51は、当然、端子保持部材31内において共通する基端部53によって接続されている。
そして、図1に示されるように、端子保持部材31がハウジング11に取付けられた状態において、端子51は収容空間16内に収容される。この状態において、基端部53は底板部12の上面と平行に延在し、傾斜部54は先端にいくほど上昇するように底板部12の上面と傾斜し、先端部55は、先端が下方を向くように湾曲している。すなわち、前記端子51における端子保持部材31から突出した部分は、一端が端子保持部材31によって保持された斜めのカンチレバー状となっていて、自由端に位置する先端部55が底板部12の上面から大きく離れた状態となっている。
また、前記端子保持部材31は、上面形状が略長方形の厚板状の本体部31a、ハウジング11の長手方向両端に向けて本体部31aから突出した薄肉の庇(ひさし)状のケーブル受部32、及び、ハウジング11の短手方向両端に向けて本体部31aから突出した係合凸部33を有する。該係合凸部33は、端子保持部材31がハウジング11に取付けられた状態において係合凹部14内に嵌(はま)り込んで係合し、ハウジング11に対する端子保持部材31及び端子51の位置決めを行う。
なお、前記端子保持部材31及び端子51は、接着剤を含む接着性シート41を介して、ハウジング11に取付けられる。すなわち、接着性シート41をハウジング11の底板部12の上に載置し、その上に端子保持部材31及び端子51が位置するように端子保持部材31をハウジング11に取付ける。前記接着性シート41は、例えば、酢酸ビニル樹脂系、アクリル樹脂系、塩化ビニル−酢酸ビニル強重合系、ポリアミド等の熱可塑性接着剤をガラス繊維等のマトリックスに含浸させたプリプレグから成るものであるが、熱可塑性接着剤を含むものであれば、いかなる材料から成るものであってもよい。そして、前記接着性シート41は、長方形状のシート部材であり、底板部12の上面よりわずかに小さな寸法を備え、底板部12、側壁部13及び敷居部15によって画定された収容空間16内に収容される。
図1及び3に示されるように、端子保持部材31がハウジング11に取付けられた状態において、接着性シート41は、底板部12と端子保持部材31及び端子51との間に介在する。なお、前記接着性シート41が、通常のプリプレグのように、接着剤を硬化させる前の段階においても接着性を備えるものである場合には、少なくとも端子保持部材31は接着性シート41を介して底板部12に接着されている。また、端子51の少なくとも傾斜部54及び先端部55は、接着性シート41から離れているので、上下方向に変位可能となっている。
次に、前記コネクタ1に平板状ケーブル101を接続する動作について説明する。
図5は本発明の実施の形態における中継コネクタの平板状ケーブルを接続する直前の状態を示す断面図であり図3におけるB−B矢視図、図6は本発明の実施の形態における中継コネクタの平板状ケーブルを接続した後の状態を示す断面図であり図3におけるB−B矢視図、図7は本発明の実施の形態における中継コネクタの平板状ケーブルを接続する前及び接続した後の状態を示す斜視図である。
図5に示されるように、平板状ケーブル101は、細長い帯状の形状を備える絶縁性の薄板部材である基板部111、及び、該基板部111の一面(図における下面)に配設された複数本、例えば、11本の導電線151を有する。該導電線151は、例えば、銅等の導電性金属から成る箔(はく)状の線状体であり、所定のピッチ、例えば、0.1〔mm〕程度で並列に配設される。なお、前記導電線151の数及びピッチは、必要に応じて適宜変更することができる。
また、前記基板部111は、積層されたベースフィルム112、接着剤層113及びカバーフィルム114を有する。前記ベースフィルム112及びカバーフィルム114は、例えば、ポリイミド、ポリエステル等の樹脂から成るが、耐熱樹脂から成るものであることが望ましい。また、前記接着剤層113は、ベースフィルム112と導電線151を接着させるための接着層である。
なお、導電線151の基板部111と反対側の面は、図7に示されるように絶縁性の保護フィルム115によって覆われ、平板状ケーブル101の先端部においてのみ保護フィルムが除去され、図5及び7に示されるように、導電線151が露出していることが望ましい。
そして、コネクタ1に平板状ケーブル101を接続する場合、まず、図5に示されるように、平板状ケーブル101の先端部がコネクタ1の上方に位置し、導電線151が底板部12に対向するように、かつ、導電線151の延在する方向が端子51の延在する方向と一致するように、平板状ケーブル101を位置付ける。
例えば、図3において、コネクタ1の右側部分に接続する平板状ケーブル101は、その長手方向が横方向となり、先端面が左を向き、先端面が端子保持部材31における本体部31aと右側のケーブル受部32との境界線にほぼ合致し、先端部の両側面が両側の側壁部13の内面にほぼ合致するようにして、右側の端子51の上方に位置付けられる。
また、例えば、図3において、コネクタ1の左側部分に接続する平板状ケーブル101は、その長手方向が横方向となり、先端面が右を向き、先端面が端子保持部材31における本体部31aと左側のケーブル受部32との境界線にほぼ合致し、先端部の両側面が両側の側壁部13の内面にほぼ合致するようにして、左側の端子51の上方に位置付けられる。
なお、図5に示されるように、平板状ケーブル101の各導電線151が対応する端子51と向い合うように、平板状ケーブル101を位置付ける。
続いて、図5に示されるような状態から、平板状ケーブル101を下方に移動させてハウジング11の底板部12に押付ける。この場合、通常の熱圧着と同様に、平板状ケーブル101をハウジング11に対し加圧するとともに加熱する。これにより、接着性シート41が含む熱可塑性接着剤が加熱される。
また、平板状ケーブル101を下方に移動させる際には、該平板状ケーブル101の先端面を端子保持部材31の本体部31aのケーブル受部32との境界面に沿って移動させることによって、ハウジング11に対しての平板状ケーブル101の長手方向に関する位置決めが行われる。さらに、平板状ケーブル101の先端部の両側面を両側の側壁部13の内面に沿って移動させることによって、ハウジング11に対しての平板状ケーブル101の幅方向に関する位置決めが行われる。これにより、平板状ケーブル101の各導電線151が対応する端子51と確実に当接する。
前述のように、端子51における端子保持部材31から突出した部分は、斜めのカンチレバー状となっていて、先端部55が底板部12の上面から大きく離れた状態となっているので、平板状ケーブル101を下方に移動させると、まず、先端部55又は傾斜部54の先端近傍が平板状ケーブル101の導電線151と当接する。続いて、平板状ケーブル101を更に下方に移動させると、端子51は、弾性を備える材料から成るので、前記導電線151によって下向きに押されることにより弾性的に変位する。そして、平板状ケーブル101が加圧されてハウジング11の底板部12に押付けられた状態となると、傾斜部54が底板部12の上面とほぼ平行になる程度まで端子51は変位する。
この状態において、該端子51は、それ自体の弾性によって生じる上向きの付勢力により、前記導電線151に対して押付けられる。そのため、各端子51と対応する導電線151とが確実に接触し、電気的に接続される。また、傾斜部54が底板部12の上面とほぼ平行になっているので、傾斜部54のほぼ全体が導電線151と接触する。そのため、各端子51と対応する導電線151とが広い範囲において接触するので、電気的接続が確実に維持される。
一方、平板状ケーブル101及びハウジング11を加熱することによって、接着性シート41が含む熱可塑性接着剤が加熱されて可塑化し、端子51の間を通り平板状ケーブル101と底板部12との間に流入して一体化し、図6に示されるように、接着性充填(てん)層42を形成する。該接着性充填層42は、熱可塑性接着剤及び接着性シート41を含むものであり、加熱を停止すると冷却されて固化し、図6及び図7の右側に示されるような形状を維持する。また、接着性充填層42が接着性を備えるので、平板状ケーブル101は接着性充填層42を介して、底板部12に接着される。
ここで、前記接着性充填層42は、熱可塑性接着剤が平板状ケーブル101と底板部12との間に流入して形成されたものなので、平板状ケーブル101の下面及び底板部12の上面の形状が複雑であっても、各所の隙(すき)間を確実に充填した状態で形成される。そのため、接着性充填層42は、図6に示されるように、各導電線151及び端子51の周囲を取囲むとともに、平板状ケーブル101の下面における導電線151同士の間に進入して接着剤層113と接着される。これにより、平板状ケーブル101は底板部12に接着され、導電線151と端子51との接触が確実に維持される。また、導電線151及び端子51が接着性充填層42によって取囲まれているので、端子51の弾性が弱くても、すなわち、端子51自体の弾性によって生じる上向きの付勢力が弱くても、導電線151と端子51との接触が確実に維持される。
さらに、平板状ケーブル101の先端面を端子保持部材31の本体部31aのケーブル受部32との境界面に沿って移動させるので、平板状ケーブル101は、先端面から所定の長さの範囲がケーブル受部32上に位置した状態で、底板部12に接着される。そのため、端子保持部材31は、上方から平板状ケーブル101によって底板部12に押付けられた状態となるので、より確実にハウジング11に保持された状態となる。
このようにして、コネクタ1の右側部分及び左側部分に平板状ケーブル101が接続されると、各平板状ケーブル101の導電線151と端子51とが電気的に接続されるので、両方の平板状ケーブル101の導電線151が端子51を介して互いに電気的に接続される。
また、コネクタ1と平板状ケーブル101との接続の解除は、平板状ケーブル101及びハウジング11を加熱することによって達成される。これにより、接着性充填層42に含まれる熱可塑性接着剤が加熱されて可塑化するので、接着性充填層42を介して底板部12に接着されていた平板状ケーブル101を底板部12から離脱させることができる。なお、平板状ケーブル101を底板部12から離脱させた後も、接着性充填層42に含まれる熱可塑性接着剤の少なくとも一部は接着性シート41とともに底板部12上に残留する。そのため、平板状ケーブル101を接続する前のコネクタ1と同様に、平板状ケーブル101及びハウジング11を加圧するとともに加熱することによって、再び、平板状ケーブル101を接続することもできる。
このように、本実施の形態において、コネクタ1は、一対の平板状ケーブル101の少なくとも先端から所定範囲を収容するハウジング11と、ハウジング11の長手方向に延在し、長手方向の中心において長手方向と直交する直線に関してほぼ線対称な形状を備える端子51とを有し、端子51の少なくとも長手方向の中心を含む部分と一体的に形成され、複数の端子51を保持してハウジング11に取付けられる端子保持部材31を更に有し、ハウジング11は、底板部12、底板部12の長手方向に延在する互いに平行な側壁部13、並びに、底板部12及び側壁部13によって画定され、底板部12に対向する方向が開放された収容空間16を備え、端子51は収容空間16内に収容され、端子51と底板部12との間に接着性シート41が介在する。
これにより、微細な太さの線状体から成る端子51を使用することができ、端子51のピッチを狭くすることができる。また、コネクタ1を小型化し、厚さを薄くすることができる。さらに、簡単な構造でありながら、一対の平板状ケーブル101を容易に、かつ、確実に接続することができる。
また、端子51は、少なくとも一部が端子保持部材31によって覆われた基端部53、及び、基端部53の先端に接続された傾斜部54を備え、傾斜部54は、先端にいくほど底板部12から離間するように底板部12に対して傾斜し、端子51は弾性を備え、少なくとも傾斜部54は接着性シート41から離間している。
これにより、端子51の傾斜部54は、上下方向に変位可能となっている。そして、端子51は、それ自体の弾性によって生じる上向きの付勢力により、平板状ケーブル101の導電線151に対して押付けられる。そのため、各端子51と対応する導電線151とが確実に接触し、電気的に接続される。
さらに、平板状ケーブル101は、先端から所定範囲の少なくとも一部において導電線151が一面に露出し、導電線151が対応する端子51と当接するように収容空間16内に収容され、底板部12に対して加圧され、かつ、加熱されることによって接続される。
そのため、通常の熱圧着と同様の方法で、平板状ケーブル101を接続することができるので、接続作業を容易に行うことができる。
さらに、平板状ケーブル101は、接着性シート41が含む接着剤によって底板部12に接着される。
そのため、平板状ケーブル101を接続するためにはんだ付を行う必要がないので、はんだをリフローさせるための高温での加熱を行う必要がない。したがって、コネクタ1が熱変形してしまうことがない。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
本発明の実施の形態における中継コネクタの斜視図である。 本発明の実施の形態における中継コネクタのアクチュエータの分解図である。 本発明の実施の形態における中継コネクタの上面図である。 本発明の実施の形態における中継コネクタの正面図であり図3におけるA−A矢視図である。 本発明の実施の形態における中継コネクタの平板状ケーブルを接続する直前の状態を示す断面図であり図3におけるB−B矢視図である。 本発明の実施の形態における中継コネクタの平板状ケーブルを接続した後の状態を示す断面図であり図3におけるB−B矢視図である。 本発明の実施の形態における中継コネクタの平板状ケーブルを接続する前及び接続した後の状態を示す斜視図である。 従来の中継コネクタの斜視図である。
符号の説明
1 コネクタ
11、806 ハウジング
12 底板部
13 側壁部
14 係合凹部
15 敷居部
16 収容空間
31 端子保持部材
31a 本体部
32 ケーブル受部
33 係合凸部
41 接着性シート
42 接着性充填層
51 端子
53 基端部
54 傾斜部
55 先端部
101、801 平板状ケーブル
111 基板部
112 ベースフィルム
113 接着剤層
114 カバーフィルム
115 保護フィルム
151、803 導電線
802 本体
807 接続子
807a 係止開口
807b 接続突部
809 蓋体
811 保持凸条
813 突起
814 押圧体
816 係止突部
818 位置決め孔

Claims (3)

  1. (a)一対の平板状ケーブルの少なくとも先端から所定範囲を収容するハウジングと
    (b)該ハウジングの長手方向に延在し、長手方向の中心において長手方向と直交する直線に関してほぼ線対称な形状を備える端子とを有する中継コネクタであって、
    (c)前記端子の少なくとも長手方向の中心を含む部分と一体的に形成され、複数の端子を保持して前記ハウジングに取付けられる端子保持部材を更に有し、
    (d)前記ハウジングは、底板部、該底板部の長手方向に延在する互いに平行な側壁部、並びに、前記底板部及び側壁部によって画定され、前記底板部に対向する方向が開放された収容空間を備え、
    (e)前記端子は前記収容空間内に収容され、
    (f)前記端子と底板部との間に接着性シートが介在し、
    (g)前記端子は弾性を備え、少なくとも前記端子の先端の接触部は前記接着性シートから離間し、
    (h)前記平板状ケーブルは、先端から所定範囲の少なくとも一部において導電線が一面に露出し、該導電線が対応する端子と当接するように前記収容空間内に収容され、前記底板部に対して加圧され、かつ、加熱されることによって接続され、
    (i)前記接着性シートが含む接着剤は、加熱によって可塑化して前記端子の間を通り平板状ケーブルと前記底板部との間に流入して一体化し、接着性充填層を形成することを特徴とする中継コネクタ。
  2. (a)前記端子は、少なくとも一部が端子保持部材によって覆われた基端部、及び、該基端部の先端に接続された接触部を備え、
    (b)該接触部は、先端にいくほど底板部から離間するように該底板部に対して傾斜している請求項1に記載の中継コネクタ。
  3. 前記平板状ケーブルは、前記接着性シートが含む接着剤によって前記底板部に接着される請求項に記載の中継コネクタ。
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