JP5073572B2

JP5073572B2 - 電気コネクタ

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Publication number: JP5073572B2
Application number: JP2008115803A
Authority: JP
Inventors: 善彦古平
Original assignee: Tyco Electronics Japan GK
Current assignee: Tyco Electronics Japan GK
Priority date: 2008-04-25
Filing date: 2008-04-25
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2028-04-25
Also published as: CN102017314A; WO2009130963A1; KR20110008185A; EP2273620A1; CN102017314B; US20110034056A1; TWM362546U; JP2009266674A

Description

本発明は、フレキシブルプリント基板が接続される電気コネクタに関する。

近年、携帯電話やデジタルカメラ等の電子機器の益々の小型化，薄型化に伴い、先端部に接続用導体を有する平形柔軟なケーブルであるフレキシブルプリント基板（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ：以下、ＦＰＣと記述する）が多用されている。このＦＰＣは、電子機器の回路基板に備えられた電気コネクタに接続される。このような電気コネクタとして、特許文献１に、アクチュエータを回動することによりＦＰＣをコンタクトに押圧して接続する電気コネクタが提案されている。

図８は、特許文献１に提案された電気コネクタにＦＰＣが接続される様子を示す図である。

図８（Ａ），（Ｂ）には、それぞれ、回路基板３に実装された電気コネクタ１００およびＦＰＣ２の断面が示されている。

電気コネクタ１００には、ＦＰＣ２が挿入される開口１１０＿１およびハウジング本体１１０ａを有するハウジング１１０が備えられている。このハウジング１１０は、絶縁性の樹脂を成形することによって形成されている。ＦＰＣ２は、下面に露出した接続用導体２＿１ａおよび上面に補強用の樹脂部材２＿１ｂを有する先端部２＿１と、その先端部２＿１に繋がる部分２＿２を有する。

また、電気コネクタ１００には、ハウジング本体１１０ａに支持されたコンタクト１２２が備えられている。このコンタクト１２２は、導電性金属板を打ち抜き加工することによって形成され、ハウジング１１０の後方からハウジング本体１１０ａに圧入固定されている。このコンタクト１２２は、基板部１２２ａと、基板部１２２ａの下端から前方に延びる下アーム１２２ｂと、基板部１２２ａの上端から前方に延びる上弾性アーム１２２ｃとが備えられている。また、基板部１２２ａの後端部には、ハウジング１１０から露出した半田接続部１２２ａ＿１が形成されている。この半田接続部１２２ａ＿１は、回路基板３に半田接続されている。さらに、下アーム１２２ｂの前端部には、開口１１０＿１内の下部に位置し、その開口１１０＿１に挿入されたＦＰＣ２の接続用導体２＿１ａに接して導通する接点部１２２ｂ２が形成されている。

また、電気コネクタ１００には、アクチュエータ１４０が備えられている。このアクチュエータ１４０は、回動軸１４０ａを有する。このアクチュエータ１４０は、ハウジング１１０に対して、回動軸１４０ａを中心に、図８（Ａ）に示す開位置と図８（Ｂ）に示す閉位置との間で回動自在に構成されている。

ここで、図８（Ａ）に示すように、アクチュエータ１４０が開位置にある状態で、ＦＰＣ２が、そのＦＰＣ２の先端部２＿１が有する接続用導体２＿１ａを下向きにして開口１１０＿１に挿入される。次いで、アクチュエータ１４０が矢印Ａ方向に回動される。すると、図８（Ｂ）に示すように、開口１１０＿１に挿入されているＦＰＣ２が、アクチュエータ１４０の外形部で上方から押圧され、これによりＦＰＣ２の接続用導体２＿１ａが接点部１２２ｂ２に電気的接続に必要な接触圧で接触する。このようにして、ＦＰＣ２と電気コネクタ１００との接続が行なわれる。

しかし、この電気コネクタ１００では、図８（Ｂ）に示すように、アクチュエータ１４０を閉位置にした状態では、ＦＰＣ２と回路基板３の間には、わずかなスペースＳしかない。このため、図８（Ａ）に示すように、ＦＰＣ２が挿入される側に電子部品４を実装することは困難である。従って、電気コネクタ１００を回路基板３の中央部に配置することはできないので、この電気コネクタ１００には、回路基板３の端部に配置せざるをえないという配置制限が課せられることとなる。そこで、回路基板の中央部にも電気コネクタを配置することができるようにするために、電気コネクタの高さ寸法を大きくして、電気コネクタの高背化を図ることが考えられる。

図９は、高背化が図られた電気コネクタにＦＰＣが接続される様子を示す図である。

尚、図８に示す構成要素と同じ構成要素には同一の符号を付し、異なる点について説明する。

図９（Ａ），（Ｂ）に示す電気コネクタ２００は、図９（Ａ），（Ｂ）に示す電気コネクタ１００と比較し、コンタクト２２２の高さ寸法およびハウジング本体２１０ａを有するハウジング２１０の高さ寸法が大きく設定されて、高背化が図られている。このため、電気コネクタ２００では、図９（Ａ）に示すように、ＦＰＣ２が挿入される側に電子部品４が実装された場合であっても、ＦＰＣ２の開口２１０＿１への挿入は容易である。また、図９（Ｂ）に示すように、アクチュエータ１４０を閉位置にした状態において、ＦＰＣ２と回路基板３の間には大きなスペースが確保されるため、電子部品４を配置することができる。従って、電気コネクタ２００を回路基板３の中央部にも配置することができる。

また、特許文献２には、摺動可能に装着されたスライドカバーで、斜め上方から挿入されたＦＰＣをコンタクトに押し付けてロックする電気コネクタが提案されている。
特開２００３−１５１６６０号公報実開平５−６９８８１号公報

上述した、図９に示す電気コネクタ２００では、この電気コネクタ２００が回路基板３の中央部に配置された場合であっても、ＦＰＣ挿入側に電子部品を配置することができる。しかし、電気コネクタ２００を嵩高にする必要がある。従って、回路基板上における部品配置の自由度の確保と、ＦＰＣが接続される電気コネクタの低背化との両立が困難である。

また、特許文献２に提案された電気コネクタでは、ＦＰＣの接続用導体に接触するコンタクトが上側にある。一般に、ＦＰＣは、接続用導体を下向きにした姿勢で組み込まれる場合が多い。従って、もし、この特許文献２に提案された電気コネクタを使用する場合、本来下向きの姿勢にあるＦＰＣをねじって、あるいは折り曲げて上向きにして、その電気コネクタに挿入する必要がある。従って、作業性が悪いという問題があり、また収納スペース上も不利である。また、スライドカバーの摺動方向が斜めであり、しかもスライドカバーがＦＰＣの下部にあるため、操作性が悪いという問題もある。

本発明は、上記事情に鑑み、低背化を維持しつつ、回路基板への実装位置の制限が緩和された電気コネクタを提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の電気コネクタは、
先端部に接続用導体を有するフレキシブルプリント基板の先端部が、その接続用導体を下向きにして挿入される開口を前端に有するハウジングと、
上記ハウジングから露出した半田接続部と、上記開口内下部に位置し、その開口に挿入された上記フレキシブルプリント基板先端部の上記接続用導体に接触して導通する接点部とを有し、そのハウジングに支持されたコンタクトと、
上記ハウジングに、上記開口への上記フレキシブル基板先端部の挿入を許容する開位置と、その開口に挿入された上記フレキシブル基板先端部の上記接続用導体を上記接点部に押し当てる閉位置との間で回動自在なアクチュエータとを備え、
上記ハウジングが、上記先端部がその開口に挿入された上記フレキシブルプリント基板のその先端部に繋がる部分を、そのハウジングから離れるに従って上方に配向させる凸部を有することを特徴とする。

本発明の電気コネクタは、上記凸部により、開口に挿入されたフレキシブルプリント基板の先端部に繋がる部分が、ハウジングから離れるに従って上方に配向される。このため、フレキシブルプリント基板は、この電気コネクタから離れるに従って斜め上向きに延在した状態のまま固定される。従って、電気コネクタの、フレキシブルプリント基板が挿入される開口の近傍に、電子部品を配置することができる。このようにすることにより、電気コネクタの低背化を維持しつつ、回路基板の中央部への配置が可能となる。

ここで、上記凸部が、上方に突出して上記開口入口からその開口奥側に向かう下り斜面を形成していることが好ましい。

上記凸部が上記の下り斜面を形成しているものであるとフレキシブルプリント基板の、その開口に挿入される先端部をその開口の奥側に円滑に案内することができる。また、先端部挿入後は、先端部が開口の出口に向かって斜め上向きとなり、その先端部に繋がる部分がその延長上に斜め上向きに保たれ易い。

また、上記アクチュエータは、水平方向であって、かつ、上記フレキシブルプリント基板が上記開口に挿入される方向と交わる方向に延びる回動軸を有し、上記回動軸の周りに、上記回動軸を下にして上記ハウジングに対し上方に延在した姿勢にある開位置と、上記開口とは反対側に回動させて上記回動軸から後方に延在した姿勢にある閉位置との間で回動自在であることが好ましい。

アクチュエータをこのように回動する構成にすると、フレキシブルプリント基板が開口に挿入されても邪魔にならず、作業性がよい。

尚、本明細書において、「フレキシブルプリント基板」は、ＦＰＣのみならずフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）も含むものとする。

本発明によれば、低背化を維持しつつ、回路基板への実装位置の制限が緩和された電気コネクタが提供される。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態の電気コネクタの、フロントコンタクト側における断面図、図２は、本発明の一実施形態の電気コネクタの、リアコンタクト側における断面図である。

本発明の一実施形態の電気コネクタ１には、後述するように、フロントコンタクトとリアコンタクトがハウジングに交互に支持されて取り付けられている。先ず、電気コネクタの、フロントコンタクト側における構成について、図１を参照して説明する。

図１（Ａ）には、アクチュエータ４０が開位置にある場合の、電気コネクタ１の、フロントコンタクト側における断面が示されている。また、図１（Ｂ）には、アクチュエータ４０が閉位置にある場合の、電気コネクタ１の、フロントコンタクト側における断面が示されている。

図１（Ａ），図１（Ｂ）に示す電気コネクタ１には、後述するＦＰＣが有する接続用導体を下向きにして挿入される開口１０＿１と、ハウジング本体１０ａと、そのハウジング本体１０ａの下部から上方に延びる凸部１０ｂとを有するハウジング１０が備えられている。このハウジング１０は、絶縁性の樹脂を成形することによって形成されている。

詳細には、上記凸部１０ｂは、上方に突出して開口１０＿１の入口からその開口１０＿１の奥側に向かう下り斜面１０ｂ１を形成し、ＦＰＣの先端部が開口１０＿１に挿入されたＦＰＣの先端部に繋がる部分を、ハウジング１０から離れるに従って上方に配向させる部材である。下り斜面１０ｂ１により、開口１０＿１の入口から挿入されたＦＰＣを奥側へ円滑に案内することができる。

また、電気コネクタ１には、ハウジング本体１０ａに支持されたフロントコンタクト２１が備えられている。このフロントコンタクト２１は、導電性金属板を打ち抜き加工することによって形成され、ハウジング１０の前方（図１における左方）からハウジング本体１０ａに圧入固定されている。このフロントコンタクト２１は、基板部２１ａと、基板部２１ａの下端から前方に延びる下アーム２１ｂと、基板部２１ａの上端から前方に延びる上弾性アーム２１ｃとが備えられている。また、下アーム２１ｂの前端部には、ハウジング１０から露出した半田接続部２１ｂ１が形成されている。さらに、下アーム２１ｂの略中央部には、開口１０＿１内の下部に位置し、その開口１０＿１に挿入されたＦＰＣの先端部の、例えば奇数番目の接続用導体に接して導通する接点部２１ｂ２が形成されている。

さらに、電気コネクタ１には、ハウジング本体１０ａの前方から圧入固定するように取り付けられた金属製の板（ソルダペグ）３１，３２（図３参照）が備えられている。この板３１，３２の底部は、図示しない回路基板上に半田接続される。

また、電気コネクタ１には、アクチュエータ４０が備えられている。このアクチュエータ４０は、水平方向であって、かつ、ＦＰＣ（図示せず）が開口１０＿１に挿入される方向と交わる方向に延びる回動軸４０ａを有する。回動軸４０ａは、アクチュエータ４０の長手方向両端において板３１および板３２に取り付けられている。このアクチュエータ４０は、図１（Ａ）に示すように、回動軸４０ａの周りに、回動軸４０ａを下にしてハウジング１０に対し上方に延在した姿勢にある開位置と、図１（Ｂ）に示すように、開口１０＿１とは反対側（後方すなわち図１の右側）に回動させて回動軸４０ａから後方に延在した姿勢にある閉位置との間で自在に回動する。ここで、図１（Ａ）に示すように、アクチュエータ４０が開位置にあるときには、開口１０＿１へのＦＰＣの挿入が可能である。また、図１（Ｂ）に示すように、アクチュエータ４０が閉位置にあるときには、開口１０＿１に挿入されたＦＰＣを、アクチュエータ４０の回動軸４０ａが上方から押圧することにより、ＦＰＣの奇数番目の接続用導体が接点部２１ｂ２に接触するようになっている。なお、上弾性アーム２１ｃの先端には、回動軸４０ａの外れを防止する下向きのフック部２１ｃ１が設けられている。

次に、電気コネクタ１の、リアコンタクト側における構成について、図２を参照して説明する。

図２（Ａ）には、アクチュエータ４０が開位置にある場合の、電気コネクタ１の、リアコンタクト側における断面が示されている。また、図２（Ｂ）には、アクチュエータ４０が閉位置にある場合の、電気コネクタ１の、リアコンタクト側における断面が示されている。

リアコンタクト２２は、導電性金属板を打ち抜き加工することによって形成され、ハウジング１０の後方からハウジング本体１０ａに圧入固定されている。このリアコンタクト２２は、基板部２２ａと、基板部２２ａの下端から前方且つ上方に延びる下弾性アーム２２ｂと、基板部２２ａの上端から前方に延びる上弾性アーム２２ｃとが備えられている。また、基板部２２ａの後端部には、ハウジング１０から露出した半田接続部２２ａ１が形成されている。さらに、下弾性アーム２２ｂの前端部には、開口１０＿１内の下部に位置し、その開口１０＿１に挿入されたＦＰＣの、ここでは偶数番目の接続用導体に接して導通する接点部２２ｂ２が形成されている。

ここで、図２（Ａ）に示すように、アクチュエータ４０が開位置にあるときには、開口１０＿１へのＦＰＣ（図示せず）の挿入が可能である。また、図２（Ｂ）に示すように、アクチュエータ４０が閉位置にあるときには、開口１０＿１に挿入されたＦＰＣを、アクチュエータ４０の回動軸４０ａが上方から押圧することにより、ＦＰＣの偶数番目の接続用導体が接点部２２ｂ２に接触するようになっている。

図３は、図１，図２に示す電気コネクタの、アクチュエータが開位置にある場合のＦＰＣ挿入側から見た外観斜視図、図４は、図１，図２に示す電気コネクタの、アクチュエータが閉位置にある場合のＦＰＣ挿入側から見た外観斜視図である。

図３，図４には、電気コネクタ１に備えられたハウジング１０が有する開口１０＿１が示されている。この開口１０＿１に、後述するＦＰＣが、そのＦＰＣが有する接続用導体を下向きにして挿入される。

また、ハウジング１０を構成するハウジング本体１０ａは、長手方向（図３，図４における斜め左右方向）に延びている。さらにハウジング１０を構成する凸部１０ｂは、前述したように、ハウジング本体１０ａの下部から延びるとともに、上方に突出して開口１０＿１の入口からその開口１０＿１の奥側に向かう下り斜面１０ｂ１を形成している。

また、図３には、ハウジング１０に支持されたフロントコンタクト２１を構成する半田接続部２１ｂ１と接点部２１ｂ２、およびリアコンタクト２２を構成する接点部２２ｂ２が示されている。また、図４には、フロントコンタクト２１を構成する上弾性アーム２１ｃ、およびリアコンタクト２２を構成する上弾性アーム２２ｃも示されている。ここで、フロントコンタクト２１とリアコンタクト２２は、ハウジング１０に交互に支持されて取り付けられている。

さらに、図３，図４には、ハウジング本体１０ａの長手方向両側壁に前方から圧入固定するように取り付けられた金属製の板３１，３２が示されている。これら板３１，３２の底部は、図示しない回路基板上に半田接続される。

また、ハウジング１０に対して、図３に示す開位置と図４に示す閉位置との間で回動自在なアクチュエータ４０も示されている。

図５は、図１，図２に示す電気コネクタの、アクチュエータが開位置にある場合の側面側から見た外観斜視図、図６は、図１，図２に示す電気コネクタの、アクチュエータが閉位置にある場合の側面側から見た外観斜視図である。

図５には、フロントコンタクト２１を構成する半田接続部２１ｂ１と基板部２１ａ、およびリアコンタクト２２を構成する接点部２２ｂ２が示されている。また、図６には、フロントコンタクト２１を構成する上弾性アーム２１ｃも示されている。

図７は、図１，図２に示す電気コネクタにＦＰＣが挿入されてから装着されるまでの様子を説明する図である。

図７には、図２に示す電気コネクタ１の、リアコンタクト側における断面が示されている。この電気コネクタ１は、半田接続部２１ｂ１，２２ａ１で回路基板３に半田接続されている。また、回路基板３には、電気コネクタ１の開口１０＿１側に、電子部品４が実装されている。また、図７には、ＦＰＣ２が示されている。このＦＰＣ２は、下面に露出した接続用導体２＿１ａおよび上面に補強用の樹脂部材２＿１ｂを有する先端部２＿１と、その先端部２＿１に繋がる部分２＿２を有する。

ここで、図７（Ａ）に示すように、アクチュエータ４０が開位置にある状態で、ＦＰＣ２が、そのＦＰＣ２の先端部２＿１が有する接続用導体２＿１ａを下向きにして開口１０＿１に挿入される。ここで、電気コネクタ１には、開口１０＿１の入口からその開口１０＿１の奥側に向かう下り斜面が形成された凸部１０ｂが備えられているため、アクチュエータ４０が開位置にある状態で、ＦＰＣ２を開口１０＿１に挿入するにあたり、ＦＰＣ２を斜め上からスムースに挿入することができる。

次いで、アクチュエータ４０が矢印Ａ方向に回動される。すると、図７（Ｂ）に示すように、開口１０＿１に挿入されているＦＰＣ２が、アクチュエータ４０の回動軸４０ａで上方から押圧され、これによりＦＰＣ２の接続用導体２＿１ａが接点部２２ｂ２に電気的接続に必要な接触圧で接触する。このようにして、ＦＰＣ２と電気コネクタ１との間で信頼性の高い接続が行なわれる。ここで、ＦＰＣ２を開口１０＿１に挿入した後にアクチュエータ４０を閉位置にした状態においても、凸部１０ｂにより、挿入されたＦＰＣ２の先端部２＿１に繋がる部分２＿２が、ハウジング１０から離れるに従って上方に配向されるため、ＦＰＣ２は、この電気コネクタ１から離れるに従って斜め上向きに延在した状態のまま固定される。従って、図７に示すように、電気コネクタ１の、ＦＰＣ２が挿入される開口１０＿１の近傍に、電子部品４を配置することができる。その結果、電気コネクタ１の低背化を維持しつつ、回路基板３の中央部への配置が可能となる。このようにすることにより、ユーザの回路基板の設計（部品配置）の自由度が増すこととなる。

また、本実施形態の電気コネクタ１では、製造工程において、凸部１０ｂの高さを調整することにより、ＦＰＣ２の配向方向を自在に設定することができる。このようにすることにより、電子部品４にＦＰＣ２が触れないように調整することができる。

本発明の一実施形態の電気コネクタの、フロントコンタクト側における断面図である。本発明の一実施形態の電気コネクタの、リアコンタクト側における断面図である。図１，図２に示す電気コネクタの、アクチュエータが開位置にある場合のＦＰＣ挿入側から見た外観斜視図である。図１，図２に示す電気コネクタの、アクチュエータが閉位置にある場合のＦＰＣ挿入側から見た外観斜視図である。図１，図２に示す電気コネクタの、アクチュエータが開位置にある場合の側面側から見た外観斜視図である。図１，図２に示す電気コネクタの、アクチュエータが閉位置にある場合の側面側から見た外観斜視図である。図１，図２に示す電気コネクタにＦＰＣが挿入されてから装着されるまでの様子を説明する図である。特許文献１に提案された電気コネクタにＦＰＣが接続される様子を示す図である。高背化が図られた電気コネクタにＦＰＣが接続される様子を示す図である。

符号の説明

１電気コネクタ
２ＦＰＣ
２＿１先端部
２＿１ａ接続用導体
２＿１ｂ樹脂部材
２＿２先端部に繋がる部分
３回路基板
４電子部品
１０ハウジング
１０＿１開口
１０ａハウジング本体
１０ｂ凸部
２１フロントコンタクト
２１ａ，２２ａ基板部
２１ｂ下アーム
２１ｂ１，２２ａ１半田接続部
２１ｂ２，２２ｂ２接点部
２１ｃ，２２ｃ上弾性アーム
２２リアコンタクト
２２ｂ下弾性アーム
３１，３２板
４０アクチュエータ
４０ａ回動軸

Claims

先端部に接続用導体を有するフレキシブルプリント基板の先端部が、該接続用導体を下向きにして挿入される開口を前端に有するハウジングと、
前記ハウジングから露出した半田接続部と、前記開口内下部に位置し、該開口に挿入された前記フレキシブルプリント基板先端部の前記接続用導体に接触して導通する接点部とを有し、該ハウジングに支持されたコンタクトと、
前記ハウジングに、前記開口への前記フレキシブル基板先端部の挿入を許容する開位置と、該開口に挿入された前記フレキシブル基板先端部の前記接続用導体を前記接点部に押し当てる閉位置との間で回動自在なアクチュエータとを備え、
前記ハウジングが、前記先端部が該開口に挿入された前記フレキシブルプリント基板の該先端部に繋がる部分を、該ハウジングから離れるに従って上方に配向させる凸部を有することを特徴とする電気コネクタ。
前記凸部が、上方に突出して前記開口入口から該開口奥側に向かう下り斜面を形成していることを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
前記アクチュエータは、水平方向であって、かつ、前記フレキシブルプリント基板が前記開口に挿入される方向と交わる方向に延びる回動軸を有し、前記回動軸の周りに、前記回動軸を下にして前記ハウジングに対し上方に延在した姿勢にある開位置と、前記開口とは反対側に回動させて前記回動軸から後方に延在した姿勢にある閉位置との間で回動自在であることを特徴とする請求項１又は２記載の電気コネクタ。