JP4895979B2

JP4895979B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP4895979B2
Application number: JP2007288395A
Authority: JP
Inventors: 威高橋
Original assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Current assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date: 2007-11-06
Filing date: 2007-11-06
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2027-11-06
Also published as: JP2009117157A

Description

本発明は、電子部品やそれを組み込んでなるモジュールのような接続対象物と接続するコネクタに関する。

この種のコネクタとしては、接続対象物を収容する領域にコンタクトが突出しており、接続対象物を当該領域に収容することにより、コンタクトを接続対象物側の端子に接続させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）

特開２００７−０６６９２１号公報

従来構成のコネクタの場合、当該コネクタに対して接続対象物を勢いよく嵌めたり、斜めにセットするなどといったように本来と異なる方法でセットしたりした場合に、コンタクトを破損する恐れがあるといった問題があった。

本発明は、接続対象物の着脱時にコンタクトの座屈等による破損を防止する構造を備えたコネクタを提供することを目的とする。

本発明によれば、第１のコネクタとして、接続対象物と接続するコネクタであって、
コンタクト部材と、
該コンタクト部材を保持するベース部材と、
開閉可能となるように前記ベース部材に保持されたカバーと、
前記接続対象物と前記コンタクト部材との接続を許容する許容位置と前記接続対象物から前記コンタクト部材を保護する保護位置との間において変位可能となるように、前記ベース部材に保持されたカバーフレームと、
前記カバーを開く動作に連動して前記カバーフレームを前記保護位置に移動させる移動手段と
を備えたコネクタが得られる。

また、本発明によれば、第２のコネクタとして、第１のコネクタにおいて、前記移動手段は、前記カバーに接続され、前記カバーを閉じない限り前記カバーフレームを前記保護位置に位置させるように構成されている
コネクタが得られる。

また、本発明によれば、第３のコネクタとして、第２のコネクタにおいて、
前記カバーは、前記ベース部材に回動自在に保持されており、
前記移動手段は、前記カバーと一体形成された突起部を備えており、
前記ベース部材には、前記カバーの回動に伴った前記突起部の変位を許容する切欠き部が形成されており、
前記カバーフレームは、前記切欠き部上に張り出した張出部を有しており、
前記カバーを開く際に前記突起部が前記張出部に引っ掛かって当該張出部を上方に持ち上げることにより、前記カバーフレームが前記保護位置まで移動させられる
コネクタが得られる。

また、本発明によれば、第４のコネクタとして、第３のコネクタにおいて、
前記カバーは、被軸支部を有しており、
前記ベース部材は、上方から見た場合に略四角形形状を有し、且つ、当該四角形形状の一辺に形成された前記カバーの被軸支部を軸支する軸支部を備えており、
前記切欠き部は、前記軸支部に隣接して設けられており、
前記突起部は、爪状であり、前記被軸支部から突出している
コネクタが得られる。

また、本発明によれば、第５のコネクタとして、第４のコネクタにおいて、
前記ベース部材は、前記軸支部の形成された辺と対向する辺に形成された第１遊嵌部を備えており、
前記カバーフレームは、該第１遊嵌部に遊びをもって嵌められた第２遊嵌部を備えている
コネクタが得られる。

また、本発明によれば、第６のコネクタとして、第１乃至第５のコネクタのいずれかにおいて、
前記ベース部材は、前記カバーフレームの変位をガイドするガイド部を更に備えている、コネクタが得られる。

また、本発明によれば、第７のコネクタとして、第１乃至第６のコネクタのいずれかにおいて、
前記コンタクト部材は、絶縁材料からなる弾性体と、絶縁フィルム上に電極パターンを形成してなる電極フィルムであって前記弾性体上に設けられた電極フィルムとを備えている、コネクタが得られる。

更に、本発明によれば、第８のコネクタとして、第１乃至第７のコネクタのいずれかにおいて、
前記ベース部材は、基板に取り付けられるアウターフレームと、遊びをもつようにして
該アウターフレームに保持されたインナーフレームとを備えており、
前記コンタクト部材は、前記インナーフレームに保持されており、
前記インナーフレームには、前記基板と前記コンタクト部材との位置決めを行うための位置決め手段が設けられている
コネクタが得られる。

本発明によれば、カバーを開いている場合、保護位置に位置しているカバーフレームによりコンタクト部材が保護されるため、接続対象物を無理に配置（異常な使用）等することにより、コンタクト部材の破損を防ぐことができる。

加えて、カバーの開閉作業は、通常の嵌合動作に含まれるものであり、それにより、カバーフレームによるコンタクト部材の保護がなされることから、本発明によれば、コンタクト部材の保護のために特別な動作を要しない。

図１乃至図６に示されるように、本発明の実施の形態によるコネクタ１は、ベース部材１００と、ベース部材１００に保持されたコンタクト部材２００と、変位可能となるようにベース部材１００に保持されたカバーフレーム３００と、開閉可能となるようにベース部材１００に保持されたカバー４００とを備えている。このコネクタ１は、図７及び図８に示されるような接続対象物２と接続するものであり（図９及び図１０等参照）、図１１に示されるように基板６００上に搭載されるものである。なお、本実施の形態における接続対象物２は、図７及び図８に示されるような光電変換モジュールであり、ヒートシンク５００を設けられた光電変換素子５１０と、光電変換素子５１０に接続された光ファイバコネクタ５２０を備えている。光電変換素子５１０の下面側には電極５１２が形成されており、光電変換素子５１０の前後にはタブ５０３ａ，５０３ｂが形成され、更にタブ５０３ａ，５０３ｂには後述するようにコンタクト部材２００との位置決めに用いられる孔５０５ａ，５０５ｂが夫々形成されている。

図２に示されるように、本実施の形態におけるベース部材１００は、基板６００に取り付けられるアウターフレーム１１０と、遊びをもつようにしてアウターフレーム１１０に保持されたインナーフレーム１２０とを備えている。

図２に示されるように、アウターフレーム１１０は、上方から見た場合に略四角形形状の外形を有しており、内側には開口１１０ａが形成されている。開口１１０ａの周囲には、インナーフレーム１２０を搭載するための搭載エリア１１０ｂが形成されている。搭載エリア１１０ｂは、概略、四角枠の前後に突出領域を有するような特定形状を備えており、前後の突出領域には、孔１１１ａ及び１１１ｂが形成されている。図２及び図５に示されるように、アウターフレーム１１０の前端及び後端には下方向に延びたフック１１２が形成されており、アウターフレーム１１０は、このフック１１２を基板６００に形成された被係止孔６０３に係止することにより、基板６００上に取り付けられる（図１１参照）。アウターフレーム１１０の四角形形状の一辺には軸支部１１３が形成されると共に軸支部１１３に隣接して切欠き部（溝、スリット又は凹部等）１１４が形成されている。アウターフレーム１１０の軸支部１１３の形成された辺（後端）と対向する辺（前端）には、第１遊嵌部１１５が形成されている。本実施の形態における第１遊嵌部１１５は、前方に突出した凸部である。アウターフレーム１１０の前端近傍には、横方向に突出した係止部１１６が更に形成されている。

図２に示されるように、インナーフレーム１２０は、アウターフレーム１１０の搭載エリア１１０ｂの特定形状に類する形状を有する主部１２１を有している。主部１２１の内側には、開口１２１ａが形成されている。また、主部１２１には、４つのスリット１２２が形成されており、主部１２１の突出領域には、上下に突出するようにして形成された位置決め突起１２３ａ，１２３ｂが設けられている。スリット１２２は、主部１２１の上下に突出させた状態でコンタクト部材２００を保持するためのものである。位置決め突起１２３ａ，１２３ｂの下側に突出した部分は、アウターフレーム１１０に形成された孔１１１ａ，１１１ｂを介して基板６００に形成された孔６０４ａ，６０４ｂに夫々嵌挿され、それによって基板６００側の電極６０２に対するコンタクト部材２００の位置決めを行うためのものである。位置決め突起１２３ａ，１２３ｂの上側に突出した部分は、接続対象物２の電極５１２に対するコンタクト部材２００の位置決めを行うためのものであるが、本実施の形態においては、カバーフレーム３００の変位をガイドするガイド部としても機能する（いずれも後述）。

図２及び図３に示されるように、コンタクト部材２００は、絶縁材料からなる弾性体２１０と、絶縁フィルム上に電極パターン２２１を形成してなる電極フィルム２２０を備えている。電極フィルム２２０は、接着剤を用いて弾性体２１０上に接着されている。電極フィルム２２０上に形成された電極パターン２２１は、コンタクト部材２００の上下を電気的に接続しうるような形状を有している。

図２に示されるように、カバーフレーム３００の内側には、開口３００ａが形成されており、更に開口３００ａを取り囲むようにして４つのスリット３０１が形成されている。このスリット３０１は、インナーフレーム１２０のスリット１２２よりも大きいサイズを有している。即ち、スリット３０１のサイズは、コンタクト部材２００よりも大きい。カバーフレーム３００の前後には、インナーフレーム１２０の位置決め突起１２３ａ，１２３ｂよりも若干大きなサイズの孔３０２ａ，３０２ｂが形成されており、この孔３０２ａ，３０２ｂには位置決め突起１２３ａ，１２３ｂが上下に移動可能となるように遊びをもった状態で挿入される。カバーフレーム３００の前端には、アウターフレーム１１０の第１遊嵌部１１５に対して遊嵌される第２遊嵌部３０３が形成されている。本実施の形態における第２遊嵌部３０３は、側方から見た場合にＬ字形状を有するような形状を有しており、Ｌ字のコーナーを形成する辺を跨ぐようにして形成された溝を有している。第１遊嵌部１１５を構成する凸部は、この第２遊嵌部３０３に形成された溝内に遊びをもった状態で嵌められている。第１遊嵌部１１５及び第２遊嵌部３０３の遊嵌により、カバーフレーム３００は、カバーフレーム３００の後端側は自由に持ち上げ可能となっており、位置決め突起１２３ａ，１２３ｂの孔３０２ａ，３０２ｂへの遊挿により、このカバーフレーム３００の変位がガイドされることとなっている。図１及び図４に示されるように、カバーフレーム３００は、アウターフレーム１１０に取り付けられた状態において、アウターフレーム１１０の切欠き部１１４上に張り出した張出部３０４を有している。張出部３０４が切欠き部１１４上に張り出していることから、張出部３０４は、切欠き部１１４内から押し上げることが可能となっている。

本実施の形態によるカバー４００は、金属製の板状母材をプレス及び折り曲げ加工して得られるものであり、カバー４００の後端側には、孔４０１ａを有する被軸支部４０１が形成されている。被軸支部４０１の孔４０１ａに対してアウターフレーム１１０の軸支部１１３を嵌めることにより、被軸支部４０１は軸支部１１３に軸支される。これにより、カバー４００は、アウターフレーム１１０に回動自在に保持されている。

本実施の形態によるカバー４００には、被軸支部４０１から突出するように形成された突起部４０２が設けられている。このことから理解されるように、本実施の形態による突起部４０２は、カバー４００と一体形成されており、爪状の形状を有している。突起部４０２は、被軸支部４０１が軸支部１１３に軸支された状態において、切欠き部１１４内に位置しており、カバー４００の回動に応じて、切欠き部１１４内を移動することができるようになっている。換言すると、アウターフレーム１１０の切欠き部１１４は、カバー４００の回動に伴った突起部４０２の変位を許容している。

カバー４００は、カバー４００の両側部から前端に向かって延びるアーム４０３と、アーム４０３の先端に形成された孔からなる被係止部４０４と、カバー４００の下面側に設けられたバネ部４０５を更に備えている。このうち、被係止部４０４は、カバー４００を閉じた際に、アウターフレーム１１０の係止部１１６に係止する部位であり、係止部１１６と共にカバー４００を閉じた状態を維持するためのものである。また、バネ部４０５は、本実施の形態によるコネクタ１に対して接続対象物２をセットしカバー４００を閉じた際に、接続対象物２を下向きに押し、保持するためのものである。

図１及び図２から理解されるように、本実施の形態によるコネクタ１においては、カバー４００を閉じた際、カバーフレーム３００がアウターフレーム１１０及びインナーフレーム１２０上に載っており、インナーフレーム１２０に保持されたコンタクト部材２００がカバーフレーム３００のスリット３０１を通り、カバーフレーム３００を越えて上方に突出している。従って、接続対象物２とコンタクト部材２００の電気的接続が許容されている。本実施の形態においては、接続対象物２とコンタクト部材２００との接続を許容するカバーフレーム３００の位置を許容位置という。

一方、図４乃至図６に示されるように、カバー４００を開くと、突起部４０２が張出部３０４に引っ掛かって張出部３０４を上方に持ち上げる。本実施の形態における突起部４０２の突出量は、カバー４００を開く動作に連動して張出部３０４を上方に持ち上げた結果、カバーフレーム３００がコンタクト部材２００の上端を越える位置（以下、「保護位置」という）まで移動するように、定められている。従って、カバー４００を開いた状態では、コンタクト部材２００は、接続対象物２などから直接接触できないようになっている。このように、本実施の形態による突起部４０２は、カバー４００を開く動作に連動してカバーフレーム３００を保護位置に移動させる移動手段として機能する。特に、本実施の形態による突起部４０２は、カバー４００と一体形成されたものであり、想定される使用形態においては変形等しないものであるので、カバー４００を閉じない限りカバーフレーム３００を保護位置に位置させることができる。

以下、このような構造を有するコネクタ１に対する接続対象物２のセット方法について簡単に説明する。まず図４に示されるように、カバー４００を開き、それによってカバーフレーム３００を保護位置まで変位させる。次に、図９に示されるように、カバーフレーム３００に接続対象物２をセットする。この際、カバーフレーム３００が保護位置に位置しておりコンタクト部材２００を保護していることから、接続対象物２がコンタクト部材２００に直接接触等してコンタクト部材２００を破損させることはない。その後、図１０に示されるように、カバー４００を閉じ、カバーフレーム３００を許容位置まで変位させ、バネ部４０５により接続対象物２を下側に押圧した状態で被係止部４０４に係止部１１６を係止して、その状態を維持させる。これにより、コンタクト部材２００と接続対象物２の電極５１２との電気的接続が図られる。

以上説明したコネクタ１は、例えば、図１２に示されるように、基板６００上に複数個並置するようにして使用してもよいし、接続対象物を他の電子部品等に代えてもよい。

更に、例えば、インナーフレームを図１３に示されるように構成することで、ＬＧＡ（ＬａｎｄＧｒｉｄＡｒｒａｙ）パッケージに対応させることとしてもよい。詳しくは、図示されたインナーフレーム７２０の開口７２１ａ内には、コネクタ部材２００を複数個配置され、保持されている。このようなインナーフレーム７２０を位置決め突起７２３ａ，７２３ｂを上述した実施の形態におけるアウターフレーム１１０の孔１１１ａ，１１１ｂ及びカバーフレーム３００の孔３０２ａ，３０２ｂに遊挿することで、ＬＧＡパッケージ対応のコネクタを構成することができる。

加えて、上述した実施の形態においては、弾性体２１０上に電極フィルム２２０を貼り付けてなるコンタクト部材２００を用いていたが、これに代えて、金属製のバネコンタクト等を使用することとしてもよい。但し、部品点数の削減という観点からは、バネコンタクト等を用いるより、本実施の形態によるコンタクト部材２００を用いる方が好ましい。

また、上述した実施の形態においては、カバー４００は、金属製の板状母材を加工して形成したものであったが、例えば、樹脂等で形成することとしてもよい。

また、上述した実施の形態においては、カバー４００の開閉動作は、軸支部１１３を軸とした回動であったが、例えば、カバー４００をベース部材１００に対してスライドさせるようにして開閉させることとしてもよい。この場合、例えば、カバー４００のアーム４０３の内側にカムフォロワ突起を設ける一方でカバーフレーム３００の側面にカム溝を設け、カバー４００のスライドに応じてカムフォロワ突起がカム溝に沿って移動し、それによってカバーフレーム３００が昇降するように構成させることとすればよい。

また、上述した実施の形態においては、基板６００に対してフック１１２を用いてアウターフレーム１１０を固定することとしたため、コンタクト部材２００と基板６００上の電極６０２との正確な位置決めを別途図ることが望ましく、従って、インナーフレーム１２０をアウターフレーム１１０と分ける構成を採用したが、例えば、ベース部材１００自体を基板６００に対してネジ止めするなどしてガタツキを有することなく基板６００に固定できる場合には、アウターフレーム１１０とインナーフレーム１２０とに分ける必要はなく、両者を一体としてもよい。

更に、上述した実施の形態においては、インナーフレーム１２０の位置決め突起１２３ａ，１２３ｂを、カバーフレーム３００の変位をガイドするガイド手段としても使用していたが、例えば、アウターフレームの側部から上方に向けて立設してなる側壁を設け、その側壁をもってカバーフレーム３００の変位をガイドすることとしてもよいし、ガイド手段そのものを省略することとしてもよい。

本発明の実施の形態によるコネクタを示す斜視図である。図１のコネクタを示す分解斜視図である。図２のコネクタに含まれるコンタクト部材を示す斜視図である。図１のコネクタであってカバーが開いた状態にあるコネクタを示す斜視図である。図１のコネクタであってカバーが開いた状態にあるコネクタを示す側面図である。図４のコネクタを示すVI−VI線に沿った断面図である。接続対象物を示す斜視図である。図７の接続対象物を示す他の斜視図である。図７の接続対象物を図４のコネクタにセットした状態を示す斜視図である。図９のコネクタのカバーを閉じた状態を示す斜視図である。図１０のコネクタを基板上に取り付けた状態を示す斜視図である。図１１のコネクタを基板上に複数並置した状態を示す斜視図である。図１のコネクタに含まれるインナーフレーム及びコネクタ部材の変形例を示す斜視図である。

符号の説明

１コネクタ
１００ベース部材
１１０アウターフレーム
１１０ａ開口
１１０ｂ搭載エリア
１１１ａ孔
１１１ｂ孔
１１２フック
１１３軸支部
１１４切欠き部
１１５第１遊嵌部
１１６係止部
１２０インナーフレーム
１２１主部
１２１ａ開口
１２２スリット
１２３ａ位置決め突起
１２３ｂ位置決め突起
２００コンタクト部材
２１０弾性体
２２０電極フィルム
２２１電極パターン
３００カバーフレーム
３００ａ開口
３０１スリット
３０２ａ孔
３０２ｂ孔
３０３第２遊嵌部
３０４張出部
４００カバー
４０１被軸支部
４０１ａ孔
４０２突起部
４０３アーム
４０４被係止部
４０５バネ部
２接続対象物
５００ヒートシンク
５０３ａタブ
５０３ｂタブ
５０５ａ孔
５０５ｂ孔
５１０光電変換素子
５１２電極
５２０光ファイバコネクタ
６００基板
６０１ａ開口
６０２電極
６０３被係止孔
６０４ａ孔
６０４ｂ孔
７２０インナーフレーム
７２１ａ開口
７２３ａ位置決め突起
７２３ｂ位置決め突起

Claims

接続対象物と接続するコネクタであって、
コンタクト部材と、
該コンタクト部材を保持するベース部材と、
開閉可能となるように前記ベース部材に保持されたカバーと、
前記接続対象物と前記コンタクト部材との接続を許容する許容位置と前記接続対象物から前記コンタクト部材を保護する保護位置との間において変位可能となるように、前記ベース部材に保持されたカバーフレームと、
前記カバーを開く動作に連動して前記カバーフレームを前記保護位置に移動させる移動手段と
を備えており、
前記移動手段は、前記カバーに接続され、前記カバーを閉じない限り前記カバーフレームを前記保護位置に位置させるように構成されており、
前記カバーは、前記ベース部材に回動自在に保持されており、
前記移動手段は、前記カバーと一体形成された突起部を備えており、
前記ベース部材には、前記カバーの回動に伴った前記突起部の変位を許容する切欠き部が形成されており、
前記カバーフレームは、前記切欠き部上に張り出した張出部を有しており、
前記カバーを開く際に前記突起部が前記張出部に引っ掛かって当該張出部を上方に持ち上げることにより、前記カバーフレームが前記保護位置まで移動するものであり、
前記コンタクト部材は、前記カバーフレームが前記許容位置にあるとき、少なくとも部分的に前記カバーフレームよりも上方に突出している
コネクタ。
前記カバーは、被軸支部を有しており、
前記ベース部材は、上方から見た場合に略四角形形状を有し、且つ、当該四角形形状の一辺に形成された前記カバーの被軸支部を軸支する軸支部を備えており、
前記切欠き部は、前記軸支部に隣接して設けられており、
前記突起部は、爪状であり、前記被軸支部から突出している
請求項１記載のコネクタ。
前記軸支部は、前記ベース部材の前記四角形形状の後端側の辺に形成されており、
前記ベース部材は、前記軸支部の形成された辺と対向する前端側の辺に形成された第１遊嵌部を備えており、
前記カバーフレームは、該第１遊嵌部に遊びをもって嵌められた第２遊嵌部を前端に備えており、
前記張出部は、前記カバーフレームの後端側に形成されており、
前記突起部が前記張出部を持ちあげた状態を前記軸支部の軸方向に沿って見ると前記カバーフレームが斜めになっている
請求項２記載のコネクタ。
前記第２遊嵌部は、前記軸方向に沿って見た場合にＬ字形状を有しており、且つ、Ｌ字のコーナーを形成する辺を跨ぐようにして形成された溝を有しており、
前記第１遊嵌部は、凸部で構成されており、前記第２遊嵌部に形成された前記溝内に遊びを持った状態で嵌められている
請求項３記載のコネクタ。
前記カバーフレームの前記後端側には前記第２遊嵌部の形成されておらず、前記カバーフレームの前記後端側は自由に持ちあげ可能となっている
請求項３又は請求項４記載のコネクタ。
前記ベース部材は、前記カバーフレームの変位をガイドするガイド部を更に備えている、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のコネクタ。
前記コンタクト部材は、絶縁材料からなる弾性体と、絶縁フィルム上に電極パターンを形成してなる電極フィルムであって前記弾性体上に設けられた電極フィルムとを備えている、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のコネクタ。
前記ベース部材は、基板に取り付けられるアウターフレームと、遊びをもつようにして該アウターフレームに保持されたインナーフレームとを備えており、
前記コンタクト部材は、前記インナーフレームに保持されており、
前記インナーフレームには、前記基板と前記コンタクト部材との位置決めを行うための位置決め手段が設けられている
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のコネクタ。