JP4933603B2 - コネクタ - Google Patents
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Description
このコネクタは、接続対象物を挿脱可能なインシュレータと、インシュレータに並べて固定した複数の金属製のコンタクトと、インシュレータに回転可能に支持した板状の樹脂製部材であるアクチュエータと、を具備している。コンタクトは、接続対象物の挿入方向と略平行な固定片と、中間部を中心に固定片に対して揺動可能な可動片と、を有しており、固定片と可動片の一方の端部(図14では左側の端部)間に接続対象物を挿脱可能である。可動片と固定片の他方の端部(図14では右側の端部)側にはそれぞれ係合突起と抜止突起が突設してある。また、アクチュエータの端部には固定片と可動片の他方の端部間に位置するカム部が形成してあり、アクチュエータのカム部の近傍には複数の貫通孔がコンタクトと同じ方向に並べて形成してある。
一方、図14(b)に示すように、接続対象物を固定片と可動片の一方の端部間に挿入した状態でアクチュエータを接続対象物の脱出方向と反対側に倒したロック位置まで回転させると、カム部が可動片の他方の端部を固定片から離れる方向に押圧するので、可動片の一方の端部が固定片側に近づいて接続対象物に接触する。また、可動片の係合突起と固定片の抜止突起が貫通孔に嵌合してカム部にそれぞれ係合するので、カム部が固定片と可動片の間から図14の右方向に抜け出すのが防止される。
そのため、各コンタクトのピッチ(隣り合うコンタクトの間隔)の狭幅化に伴ってアクチュエータに貫通孔をピッチを狭くしつつ形成すると、アクチュエータの貫通孔側の端部の機械的強度が極めて弱くなるため反りや捻れが生じ、アクチュエータをロック位置まで回転させたときにカム部が可動片の端部を確実に押圧できなくなるおそれがある。
また、アクチュエータを金属製の成形型を利用して成形する際に、原料となる樹脂材は成形型の貫通孔に対応する部分の周囲を回り込んで隣の隔壁(隣り合う貫通孔の間の壁)に流動しなければならない。しかし、薄型化・狭ピッチに対応したアクチュエータの成形にとって貫通孔は樹脂流動を増大させる要因となるため、狭幅化されたピッチにより流動抵抗が高まるとショートショット等の成形不良が起こるおそれがある。
さらに、ロック位置、アンロック位置、及び、回動操作位置にあるカム部の脱落を防止するために、係合突起と抜止突起を接触対象物の挿入方向に対して略同一の位置に形成している。その一方で、アクチュエータはアンロック位置の角度状態にした上でカム部を抜止突起と係合突起との間に挿入し係合突起を乗り越えさせることでカム部をコンタクトに組み付けているので、抜止突起はテーパを有する狭幅(図14の左右方向寸法が小さい)形状としてある。従って、低背化に伴ってアクチュエータの剛性低下とカム部の小型化が進行すると、アクチュエータのアンロック位置からロック位置への回転動作中やロック位置に位置させたときに、カム部に掛かる抜け方向の力によりカム部が抜止突起を乗り越えて脱落してしまう虞がある。特にコネクタが多極の場合はアクチュエータが長尺となる上に操作時には中央部分を操作することから、アクチュエータが撓み脱落の危険性が高い。
また、アクチュエータに貫通孔を形成せずに逃げ用凹部として形成してあるので、コネクタを低背化したりコンタクトを多極化してもカム部周辺の機械的強度が低下しないため、アクチュエータが薄型でコンタクト間のピッチが狭い場合であっても、アクチュエータ(特にカム部周辺)の機械的強度が大きく低下することはない。
さらに、貫通孔ではなく逃げ用凹部を形成したアクチュエータは、成形型を利用して成形する際に樹脂材の流動抵抗を低減できるため、薄型にしたり狭ピッチ化しても(コンタクトを多極化しても)精度よく成形可能である。
しかも、アクチュエータにおけるロック保持面側には逃げ用凹部が存在しないので、ロック保持面を大きく形成できる。そのため、ロック保持面によってアクチュエータをロック位置に保持し易いので、コンタクト(可動片)と接続対象物の接圧の変化を防止できる。
さらに、アクチュエータのコンタクト(及びインシュレータ)に対する接続対象物の挿入及び脱出方向に対する相対移動を規制できるので、可動片の変位が規制されることから、アクチュエータの移動に起因する接触圧力や接触抵抗の変動を抑えることが可能となる。
また、抜止突起がカム部に当たらないので、抜止突起によってカム部が削られるおそれがない。
しかも、アクチュエータがロック位置に移動したときに可動片の他方の端部(係合突起)が嵌合しない抜止用凹部は逃げ用凹部とは独立した凹部なので、抜止用凹部の幅や形状は(逃げ用凹部に影響されることなく)個別に設定することができ、逃げ用凹部に合わせて広くする必要等もない。
本実施形態のコネクタ10は、大きな構成要素としてインシュレータ20、第1コンタクト40、第2コンタクト50、及び、アクチュエータ70を具備している。
インシュレータ20は絶縁性かつ耐熱性の合成樹脂材料を射出成形したものである。インシュレータ20の前面の左右両端部を除く部分にはインシュレータ20の前後方向の中央部まで延びるFPC挿入溝21が凹設してある。インシュレータ20の上面における後部の左右両端部を除く部分にはアクチュエータ受入用凹部22が凹設してあり、インシュレータ20の後面におけるアクチュエータ受入用凹部22の左右両側には一対の軸受用凹部23が凹設してある。インシュレータ20の前面におけるFPC挿入溝21の左右両端部より内側に位置する部分には、後方に向かって直線的に延びる計18本の第1コンタクト挿入溝25が所定間隔おきに左右方向に並べて形成してある。図示するように各第1コンタクト挿入溝25の前半部はFPC挿入溝21の天井面と底面にまで及んでおり(図3、図8等を参照)、各第1コンタクト挿入溝25の後半部の上半部がアクチュエータ受入用凹部22と連通している(図4、図8等を参照)。図8、図11、図13に示すようにインシュレータ20の後部の下半部には、各第1コンタクト挿入溝25の前半部の下部と連通する計18本の支持用凹部26が左右方向に並べて凹設してある。また、インシュレータ20前面の各第1コンタクト挿入溝25の間に位置する部分には、インシュレータ20の後端まで第1コンタクト挿入溝25と平行に延びる計17本の第2コンタクト挿入溝27が所定間隔おきに形成してある(図3、図7等を参照)。隣り合う第1コンタクト挿入溝25と第2コンタクト挿入溝27の間には両者を仕切る仕切壁24が形成してある。
図5及び図9に示すように、インシュレータ20の底面における左右の貫通孔29の間に位置する部分には、貫通孔29より小寸の矩形形状である計17個の型抜き孔33が貫通孔として形成してある。この型抜き孔33は、第2コンタクト挿入溝27とその左側に位置する第1コンタクト挿入溝25との間を仕切る仕切壁24の下端部にまで達しており、かつ、仕切壁24の左右に位置する第1コンタクト挿入溝25及び第2コンタクト挿入溝27と連通している。
図示するように第1コンタクト40は側面視略H字形状であり、略前後方向に延びる固定片41と、固定片41より短寸で略前後方向に延びる可動片42と、固定片41と可動片42の中間部同士を接続する弾性変形可能な変形接続部43と、を具備している。固定片41の前端部には鉤状係止部44が突設してあり、固定片41の上面の中間部と後端部近傍には接触突部45と抜止用突部46がそれぞれ上向きに突設してある。可動片42の前端部は固定片41の前端部より後方に位置しており、当該前端部には接触突部47が下向きに突設してある。可動片42の後端部は固定片41の後端部より後方に位置しており、当該後端部には係合突起48が下向きに突設してある。さらに可動片42の後部の下面には、係合突起48の直前に位置する係合部49が凹設してある。
図示するように第2コンタクト50は側面視略H字形状であり、略前後方向に延びる固定片51と、固定片51より短寸で略前後方向に延びる可動片52と、固定片51と可動片52の中間部同士を接続する弾性変形可能な変形接続部53と、を具備している。固定片51の前端部には接触突部54が上向きに突設してあり、固定片51の中間部と後端部近傍には中間突部55と抜止突起56がそれぞれ上向きに突設してある。図示するように抜止突起56の前面は前後方向(FPC80のインシュレータ20に対する挿入方向)に対して略直交する扁平面となっている。さらに固定片51の下面の後端部近傍には鉤状係止部57が突設してあり、固定片51の中間突部55が形成された部分の左側面には、当該部分の右側面を左側に凹ませることにより型抜き孔33と略同じ前後長の側部突起58が突設してある(図4、図9等を参照)。可動片52の前端部は固定片51の前端部と同じ位置に位置しており、当該前端部には接触突部59が下向きに突設してある。可動片52の後端部は固定片51の後端部より前方に位置しており、当該後端部には係合突起60が下向きに突設してある。さらに可動片52の後部の下面には、係合突起60の直前に位置する係合部61が凹設してある。
一方、各第2コンタクト50はインシュレータ20の後方から各第2コンタクト挿入溝27に挿入してある。図7、図10、図12に示すように、各第2コンタクト50を第2コンタクト挿入溝27に挿入すると、固定片51の下面は対応する第2コンタクト挿入溝27の底面に接触し、可動片52の上面は対応する第2コンタクト挿入溝27の天井面から下方に離間し、鉤状係止部57が第2コンタクト挿入溝27の底部の後縁部に係合する。さらに図9に示すように、固定片51の左側面に突設した側部突起58が仕切壁24の下端部に形成された型抜き孔33に嵌合するので、鉤状係止部57と側部突起58によって、固定片51の第2コンタクト挿入溝27の底面に対する前後動が規制される。また、各第2コンタクト50の接触突部54及び接触突部59は、各第1コンタクト40の接触突部45及び接触突部47よりも前方に位置している。
アクチュエータ70は、その下端部(回転支持軸71を除く部分)をインシュレータ20のアクチュエータ受入用凹部22内に位置させ、かつ左右の回転支持軸71を左右の軸受用凹部23に回転可能に嵌合することにより(図6参照)、インシュレータ20に対して回転支持軸71回りに回転可能に取り付けてある。
図示するように、アクチュエータ70がアンロック位置に位置するとき、第1コンタクト40の係合突起48と第2コンタクト50の係合突起60はアクチュエータ70の対応する逃げ用凹部72内に遊嵌し、かつ、ロック保持面75が抜止突起56の前面に接触する。一方アクチュエータ70がロック位置に位置するとき、アクチュエータ70のカム部73が第1コンタクト40の可動片42の後端部と第2コンタクト50の可動片52の後端部を上方に押圧し、可動片42、可動片52が変形接続部43、53を弾性変形させながら揺動するので、可動片42及び可動片52の前端部は固定片41、51側に近づく。さらに、各抜止用凹部74に各第2コンタクト50の抜止突起56が嵌合する。
このように左右の弾性係合片30(係合爪31)によってFPC80がFPC挿入溝21内に仮保持された状態でアクチュエータ70を後方に回転させると、アクチュエータ70は図10及び図11に示す位置を経た後に、図2、図12、及び、図13に示すロック位置まで回転する。このとき、アンロック保持面76とロック保持面75との間に形成された左右方向に延びる突条77が各扁平面28に接触することによりクリック感が得らえる。
アクチュエータ70がアンロック位置からロック位置まで回転するとき、左右の回転支持軸71の前後位置は軸受用凹部23に対して前後動する。アクチュエータ70がロック位置に移動すると、第1コンタクト40の係合突起48と第2コンタクト50の係合突起60がアクチュエータ70のカム部73に後方から係合し(係合突起48、60は逃げ用凹部72に嵌合する)、各抜止用凹部74に各第2コンタクト50の抜止突起56が嵌合し、さらにロック保持面75が各扁平面28に面接触すると共に係合部49、61が扁平面28の上方からカム部73の先端部に係合するので、アクチュエータ70はロック位置に保持される。そしてアクチュエータ70がロック位置まで回転することにより、接触突部45がFPC80に下面に接触した状態で各可動片42の接触突部47がFPC80の各回路パターン81の端部に形成された接点部81aに接触し、接触突部54がFPC80の下面に接触した状態で各可動片52の接触突部59がFPC80の各回路パターン82の端部に形成された接点部82aに接触するので、各第1コンタクト40と各第2コンタクト50を介して回路基板CBとFPC80が電気的に導通する。
なお、第1コンタクト40及び第2コンタクト50とFPC80の接触を解除したい場合は、アクチュエータ70の後端部を上方に回転させればよい。この際、アクチュエータ70が図10、図11の位置に達すると、突条77が扁平面28に接触しかつカム部73が可動片42、52に接触することによりアクチュエータ70にはアンロック位置側への回転モーメントM(図10、11参照)が生じるので、アクチュエータ70はアンロック位置まで確実に回転する。従って、アクチュエータ70の不完全操作を防止することができる。
本実施形態のコネクタ10は各コンタクト40、50を0.2mmピッチで配置したものであり、バネ設計や剛性の観点から、第1コンタクト40の板厚を0.08mm、第2コンタクトの板厚を0.1mmとしている。従って製造公差やクリアランスを考慮し、第1コンタクト40に対応する逃げ用凹部72の幅は0.1mmに、第2コンタクト50に対応する逃げ用凹部72の幅は0.12mmに設定しているため、隣り合う逃げ用凹部72間の隔壁は0.09mmとなる。このように0.1mm前後の間隔を持って断面形状が繰り返し変わる薄型の部品であるアクチュエータ70を射出成形する場合は、樹脂材の流動抵抗が大きいと成形が非常に困難になるが、本実施形態のように樹脂材の流動抵抗を極力低減している場合はアクチュエータ70の成形が可能になる。さらに、第1コンタクト40と第2コンタクト50の板厚を変えることにより、インシュレータ20の全ての仕切壁24が薄肉化するのを防止できる。
また、アクチュエータ70がアンロック位置とロック位置の間を回転するときに左右の回転支持軸71が前後に移動するが、各第2コンタクト50の抜止突起56を係合突起60より後方に位置させて形成しているので、アクチュエータ70の下端部は固定片51の後端部と可動片52の後端部の間(及び、固定片41の後端部と可動片42の後端部の間)で円滑に回転できる。
しかも、アクチュエータ70における抜止用凹部74よりアンロック保持面76側の部分(図12において逃げ用凹部72の直下に位置する部分)の幅(図12では前後長)が長く肉厚も十分に厚くすることが可能なので(抜止用凹部74近傍の強度を向上させることができる)、仮にアクチュエータ70の後方への引き抜き力が掛かり抜止突起56の前端部が抜止用凹部74の前面に当接して該前面が多少削れても、抜止用凹部74と抜止突起56によるロック保持力が大きく低減することはなく、さらに強い引き抜き力が掛かった場合においても破損に至り難い。
また、抜止突起56とカム部73が独立している(非連続になっている)ので、抜止突起56がカム部73に当たることはなく、抜止突起56によってカム部73が削られるおそれがない。
しかも、抜止用凹部74は逃げ用凹部72とは独立した(非連通の)凹部なので、抜止用凹部74の幅は(逃げ用凹部72に影響されることなく)個別に設定することができ、逃げ用凹部72に合わせて広くする必要がない。
さらに、各抜止突起56の前面を前後方向に対して直交する扁平面としているので、抜止突起56によってアクチュエータ70が後方に抜け出すのを確実に防止できる。特に、アンロック位置及びアンロック位置から回動させた直後は、アクチュエータ70のカム部73と第2コンタクト50の係合突起60との係合が弱い状態であるため、抜止突起56の前面を直交させることでアクチュエータ70の抜け防止とともに、安定した回動挙動を実現できる。
例えば、インシュレータ20のすべての第1コンタクト挿入溝25を第2コンタクト挿入溝27に変更した上で、すべてのコンタクトを第2コンタクト50により構成してもよい。
また、第2コンタクト50の固定片51の後部の扁平(略水平)な上面を扁平面28より上方に位置させて、アクチュエータ70がアンロック位置やロック位置に移動したときに、アクチュエータ70のロック保持面75やアンロック保持面76を固定片51後部の上面(扁平面)に面接触させてもよい。
さらに、隣合う抜止用凹部74の間に位置する壁を取り除くことにより、アクチュエータ70に左右方向に延びる長寸の抜止用凹部を形成してもよい。
また、アクチュエータ70が図10、11の位置まで回転したときに突条77がカム部73より前方に位置するようにアクチュエータ70を構成してもよい。このようにすれば、アクチュエータ70が図10、11の位置まで回転したときに、アクチュエータ70にロック位置側への回転モーメントが生じるので、アクチュエータ70はロック位置まで確実に回転する。
また、薄板状の接続対象物はFPC以外のケーブル、例えばフレキシブルフラットケーブル(FFC)であってもよい。さらに、接続対象物を上記実施形態とは裏返しにして、接点部81a、82aを各接触突部45、54と接触させてもよく、また接続対象物の表裏両面に接点部を形成し、アクチュエータ70がロック位置に移動したときに、各接触突部45、47、54、59を各接点部に接触させてもよい。
20 インシュレータ
21 FPC挿入溝
22 アクチュエータ受入用凹部
23 軸受用凹部
24 仕切壁
25 第1コンタクト挿入溝
26 支持用凹部
27 第2コンタクト挿入溝
28 扁平面
29 貫通孔
30 弾性係合片
31 係合爪
33 型抜き孔
40 第1コンタクト
41 固定片
42 可動片
43 変形接続部
44 鉤状係止部
45 接触突部
46 抜止用突部
47 接触突部
48 係合突起
49 係合部
50 第2コンタクト
51 固定片
52 可動片
53 変形接続部
54 接触突部
55 中間突部
56 抜止突起
57 鉤状係止部
58 側部突起
59 接触突部
60 係合突起
61 係合部
70 回転式アクチュエータ
71 回転支持軸
72 逃げ用凹部
73 カム部
74 抜止用凹部
75 ロック保持面
76 アンロック保持面
80 FPC(接続対象物)
81 82 回路パターン
81a 82a 接点部
83 絶縁カバー層
84 端部補強部材
85 係合凹部
CB 回路基板
Claims (4)
- 薄板状の接続対象物が挿入及び脱出可能なインシュレータと、
該インシュレータに固定した上記接続対象物の挿入方向と略平行な固定片と、中間部を中心に固定片に対して揺動可能な可動片と、を有し、固定片と可動片の一方の端部間に上記接続対象物が挿入されるコンタクトと、
上記脱出方向と反対側に倒れるロック位置と該ロック位置に対して回転したアンロック位置との間をインシュレータに対して回転可能で、かつ、上記可動片と固定片の他方の端部間に位置し、ロック位置に移動したときに上記可動片の他方の端部を固定片から離れる方向に押圧して可動片の一方の端部を上記接続対象物に接触させるカム部を有するアクチュエータと、
を備えるコネクタにおいて、
上記固定片に上記カム部より他方の端部側に位置させて突設した、上記アンロック位置に位置するアクチュエータに上記一方の端部と反対側から係合する抜止突起と、
上記可動片の他方の端部に上記抜止突起より上記一方の端部側に位置するように突設した、上記ロック位置に位置するアクチュエータの上記カム部に対して上記抜止突起側から係合する係合突起と、
上記アクチュエータに形成した、アクチュエータが上記アンロック位置に位置するときに上記可動片の他方の端部が嵌合する逃げ用凹部と、
上記アクチュエータの上記逃げ用凹部と反対側の面に形成した、上記ロック位置に位置するときに、上記固定片またはインシュレータの上記抜止突起より上記一方の端部に位置する部分に形成した扁平面に面接触する、扁平なロック保持面と、
上記可動片に形成した、上記ロック位置に位置するアクチュエータの上記カム部に対して、該カム部を挟んで上記扁平面と反対側から係合する係合部と、
を備えることを特徴とするコネクタ。 - 請求項1記載のコネクタにおいて、
上記アクチュエータの上記逃げ用凹部と反対側の面に、上記ロック位置に位置するときに上記抜止突起が嵌合する、上記逃げ用凹部及びカム部とは独立した抜止用凹部を形成したコネクタ。 - 請求項1または2記載のコネクタにおいて、
上記抜止突起の上記一方の端部側の面が、上記接続対象物の挿入方向に対して略直交するコネクタ。 - 請求項1から3のいずれか1項記載のコネクタにおいて、
上記アクチュエータが、上記アンロック位置に位置するときに上記固定片またはインシュレータの上記抜止突起より上記一方の端部に位置する部分に形成した扁平面に面接触する、扁平なアンロック保持面を備えるコネクタ。
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