JP5190138B2 - 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でかつ回路基板上に載置したインシュレータと、インシュレータに並べて固定し、かつ回路基板と電気的に導通する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、一部を回路基板に半田付けした状態でインシュレータの両側部に支持した左右一対の固定金具と、を具備している。
インシュレータの両側部を構成する側壁の上面には凹部が形成してあり、該凹部の前面には係止面が形成してある。左右の固定金具は、左右の側壁の外側面に接触する状態でインシュレータに支持してある。固定金具には上記凹部と左右方向に並ぶ溝部が形成してあり、この溝部の前面は上記係止面と左右方向に並ぶ(連続する)板厚面となっている。
この状態でアクチュエータを接続対象物の脱出方向側のロック位置まで回転させると、アクチュエータによって接続対象物とコンタクトの接触圧力が高まり、接続対象物とコンタクトが導通する。
さらに接続対象物に対して脱出方向の力が不意に掛かった際には、接続対象物の左右の被係止部が左右の係止面(凹部)と板厚面(溝部)の双方に係合するので、接続対象物のインシュレータからの意図しない脱落を防止できる。
即ち、接続対象物に対して意図しない脱出方向の力が掛かった際に、左右の被係止部が左右の固定金具の板厚面(溝部)に強い力で集中的に接触するので、被係止部が切断したり破損するおそれがある。
さらに固定金具のインシュレータに対する組付精度や、インシュレータ及び固定金具の成形精度が少しでも落ちると、インシュレータの係止面と固定金具の板厚面の間に位置ズレ(段差)が生じるため、インシュレータ(係止面)と固定金具(板厚面)による接続対象物(被係止部)の保持力(抜け防止力)を安定させるのが難しい。
また固定金具の外側面が露出している(インシュレータによる抑えがない)ため、接続対象物を自身が位置する平面上で回転させることにより被係止部から固定金具に力が掛かると、固定金具が外側に曲がるおそれがある。
さらに固定金具の溝部側(凹部側)の面が露出しているため、リフローによって回路基板と固定金具を半田付けするときに、半田が固定金具を伝って板厚面まで這い上がるおそれがある。この場合は這い上がった半田によって凹部(の一部)が塞がれ、接続対象物の被係止部を固定金具の溝部に嵌合できなくなるので、接続対象物のインシュレータからの意図しない脱落を防止できなくなってしまう。
この場合はさらに、上記端面の上記他方側の端部に、上記接続対象物の挿入方向に向かうにつれて該他方側に向かう傾斜面を形成してもよい。
このように構成すれば、アクチュエータをロック位置側に回転させることにより、接続対象物とコンタクトの接触圧力を高めることができる。しかもロック位置まで回転させると、アクチュエータが係合凹部を上記厚み方向の他方側から塞ぐので、接続対象物の被係止部が係合凹部から該他方側に抜け出すのをより確実に防止できるようになる。
さらに上記案内片に、上記厚み方向の他方側から上記係合凹部と対向し、かつ上記脱出方向側に向かうにつれて上記厚み方向の他方側に延びる湾曲面を形成してもよい。
このように構成すれば、接続対象物をインシュレータに挿入したときに、接続対象物の被係止部が案内片(湾曲面)に接触すると、被係止部は案内片によって係合凹部側に移動案内されるので、被係止部を係合凹部に嵌合させ易くなる。
さらに上記係合凹部の内面に、該係合凹部に係合した上記被係止部より上記厚み方向の他方側に位置する抑え突起を突設してもよい。
このように構成すれば、接続対象物の被係止部が係合凹部から上記厚み方向の他方側に抜け出すのをより確実に防止できるようになる。
しかも補強部の係合凹部側の部分が側壁(インシュレータ)によって覆われている(露出しない)ので、接続対象物に対して意図しない脱出方向の力が掛かっても、接続対象物(被係止部)が切断したり破損するおそれはない。
また接続対象物の被係止部が接触するのは、固定金具のインシュレータに対する組立精度が影響しない側壁(係合凹部の内面)だけであり、固定金具(補強部)には接触しないので、(側壁による)接続対象物(被係止部)の保持力(抜け防止力)を安定させ易い。さらに被係止部が補強部に接触しないので、補強部(固定金具)が曲がるおそれがない。
さらに補強部の係合凹部側の部分が側壁(インシュレータ)によって覆われている(露出しない)ので、リフローによって回路基板と固定金具を半田付けするときに、半田が固定金具を伝って這い上がっても、這い上がった半田が係合部内に位置することはない。従って、這い上がった半田によって接続対象物の被係止部を係合凹部に嵌合できなくなることはない。
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、固定金具60、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の上面の前部にはFPC80とほぼ同幅のFPC挿入溝21が凹設してある。インシュレータ20の前部の左右両側部にはFPC挿入溝21の左右両側に位置する一対の側壁22が形成してある。左右の側壁22の中央部の上面には下方に向かって凹んだ係合凹部23が凹設してあり、側壁22の前端部(係合凹部23の直前に位置する部分)は係合突部24を構成している。さらにFPC挿入溝21の底面(上面)の左右両側部近傍には、左右の側壁22から内側に離間した支持突部25が上向きに突設してあり、支持突部25の上面の後部は水平面からなる支持平面26となっている。インシュレータ20には計17本の前後方向に延びる第1コンタクト挿入溝28が形成してある。各第1コンタクト挿入溝28の後部はインシュレータ20の後部(FPC挿入溝21が形成していない部分)に形成してあり、各第1コンタクト挿入溝28の前部はFPC挿入溝21の底面に形成してある。またインシュレータ20には、隣合う第1コンタクト挿入溝28の間に位置する計16本の前後方向に延びる第2コンタクト挿入溝29が形成してある。各第2コンタクト挿入溝29の後部はインシュレータ20の後部を前後方向に貫通しており、各第2コンタクト挿入溝29の前部はFPC挿入溝21の底面に形成してある。図11に示すようにインシュレータ20の後部には、各第2コンタクト挿入溝29の後部空間を上下に分離する中間板部30が形成してある。またインシュレータ20の後部の上面の左右両側部には下方に向かって延びる上部孔31が凹設してある。
インシュレータ20の下面の左右両側縁近傍には、前後方向に延びる金具固定溝32が上向きに凹設してある。図示するように金具固定溝32の前端部は、上方に向かって延び、かつ係合突部24の前面において開口する挿入用凹部33となっている。また金具固定溝32の後端近傍部は、上方に向かって延びて左右の上部孔31とそれぞれ連通する係止孔34となっている。さらに金具固定溝32の長手方向の中央部には、左右の側壁22と支持突部25の間において開口する中間開口部35が形成してある。
図10等に示すように第1コンタクト40は、後端部を構成する上下方向に延びる基片41と、基片41の下端から前方に延びる固定片42と、基片41の上端から前方に延びる上下方向に弾性変形可能な押さえアーム44と、固定片42と押さえアーム44の間に位置しかつ基片41から前方に延びる上下方向に弾性変形可能な接触アーム46と、を具備している。固定片42の前端部には下向きに突出するテール部43が形成してあり、押さえアーム44の下面の前端近傍には支持凹部45が凹設してある。また接触アーム46の前端部には上向きに突出する接触突部47が形成してある。さらに基片41の上端面には係合突起48が上向きに突設してある。
各第1コンタクト40はインシュレータ20の各第1コンタクト挿入溝28に対して前方から挿入してある。図10に示すように各第1コンタクト40を第1コンタクト挿入溝28に挿入すると、固定片42の下面が対応する第1コンタクト挿入溝28の底面に接触し、テール部43がインシュレータ20の底部の前端部に前方から係止する。さらに基片41が第1コンタクト挿入溝28の後部内に位置し、各係合突起48が第1コンタクト挿入溝28の後部の天井面に食い込む。そのため第1コンタクト40を第1コンタクト挿入溝28に取り付けると、テール部43と係合突起48によって第1コンタクト40の第1コンタクト挿入溝28に対する前後動が規制される。また押さえアーム44の前部がFPC挿入溝21内に位置し、テール部43の下面がインシュレータ20の下面より下方に位置する。
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29に挿入してある。図11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29に挿入すると、接触アーム52の下面の後部が対応する第2コンタクト挿入溝29の底面に接触し、後方係止部57がインシュレータ20の底部の後端部に後方から係止する。接触アーム52の後部は第2コンタクト挿入溝29の底面に接触しているので上下方向に弾性変形不能であるが、接触アーム52の前部は第2コンタクト挿入溝29の底面から上方に離間しているので上下方向に弾性変形可能である。また接触突部53は第1コンタクト40の接触突部47より前方に位置する(図10、図11参照)。さらに基片51が第2コンタクト挿入溝29の後部内に位置し、係合突起55が中間板部30の下面に下方から食い込む。そのため第2コンタクト50を第2コンタクト挿入溝29に取り付けると、後方係止部57と係合突起55によって第2コンタクト50の第2コンタクト挿入溝29に対する前後動が規制される。また押さえアーム54の前部がFPC挿入溝21内に位置し、テール部56の下面がインシュレータ20の下面より下方に位置して、テール部43の下面と同じ高さに位置する。
各固定金具60はインシュレータ20の左右の金具固定溝32に対して下方から圧入してある。固定金具60を金具固定溝32に圧入すると、補強部62が挿入用凹部33に圧入される。さらに抜止突部63が係止孔34に圧入してその上部が中間板部30内に位置し、かつ係止突起64が係止孔34の後面に食い込むので、固定金具60のインシュレータ20に対する前後動及び下方への移動が規制される。また中間突部65が中間開口部35を上方に貫通し、案内片67(湾曲面68)が係合凹部23内(案内片67の上部は係合部23の直上)に位置する。さらにテール部69の下面がインシュレータ20の下面より下方に位置して、テール部43及びテール部56の下面と同じ高さに位置する。
アクチュエータ70は、図1、図2に示すようにインシュレータ20に対して略直交させた状態で前方からFPC挿入溝21内に挿入し、各アーム挿通用貫通孔72に対応する第1コンタクト40の押さえアーム44を挿入して被係止軸73に支持凹部45を係合すると共に(図10参照)、各アーム逃げ用凹部74に対応する第2コンタクト50の押さえアーム54の先端部を挿入し(図11参照)、かつ左右の回転支持軸71を左右の固定金具60の上端支持面66に載せることにより、インシュレータ20及び固定金具60に対して左右の回転支持軸71回りに回転可能に取り付けてある。このようにしてアクチュエータ70をインシュレータ20に取り付けると、各被係止軸73が第1コンタクト40の支持凹部45に係合し、かつ左右の回転支持軸71がインシュレータ20の後部と固定金具60の案内片67の間に位置するので(図6、図9参照)、アクチュエータ70のインシュレータ20及び固定金具60に対する前後動は所定範囲に制限される。また左右の回転支持軸71と上端支持面66によってアクチュエータ70のインシュレータ20及び固定金具60に対する下方への相対移動が規制され、かつ各被係止軸73の上部と支持凹部45の天井面によってアクチュエータ70のインシュレータ20及び固定金具60に対する上方への相対移動が規制されている。そのためアクチュエータ70がインシュレータ20及び固定金具60に対して不意に前方に抜け出すことはない。
アクチュエータ70はインシュレータ20に対して略直交しインシュレータ20の裏面がインシュレータ20の後部に接触するアンロック位置(図3、図4、図6に示す位置)と、略水平なロック位置(図5、図7、図9〜図11に示す位置)との間を回転可能である。
この状態でアクチュエータ70を前方に回転させると、アクチュエータ70の各カム部75によってFPC80の上面が下方に押圧されるので、各第1コンタクト40の接触突部47とFPC80の上記第1回路パターンが確実に接触し、さらに各第2コンタクト50の接触突部53と上記第2回路パターンが確実に接触する。そしてアクチュエータ70が図5、図7、図9〜図11に示すロック位置まで回転すると、金具逃げ用凹部78が固定金具60の中間突部65(及び案内片67)を避けながら、ロックストッパ77が係合突部24の上面に接触すると共にロックストッパ面79の下部(ロック位置に位置するときは後部)が支持突部25の支持平面26に接触し、左右のロックストッパ面79の上部(ロック位置に位置するときは前部)が左右の係合凹部23の上面を塞ぎ、さらにロック保持面76がFPC80の端部の上面に当接するので、各接触突部47と上記第1回路パターンの接触及び各接触突部53と上記第2回路パターンの接触が維持され、かつFPC80がロック位置に保持される。従って各第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。また、ロックストッパ77の後面は、係合突部24の後面より後ろ側に位置する(図9参照)。
また、ロックストッパ77と係合突部24の上面は面同士で接触するため(若しくは隙間をもって対向させてもよい)、アクチュエータ70を過剰に回転させてもアクチュエータ70が破損しにくく、且つ補強部62の保護にも有効である。
しかも補強部62の後面が係合突部24(インシュレータ20)によって覆われている(露出しない)ので、この種の外力が掛かったときに被係止部81が金属製の補強部62に強い力で接触することはない。そのためFPC80(被係止部81)が切断したり破損するおそれはない。
またFPC80の被係止部81が接触するのは係合凹部23の前面(係合突部24の後面)だけであり、補強部62には接触しないので、係合凹部23の前面(係合突部24の後面)を所定位置及び所定形状となるように成形すれば(被係止部81の)所望の保持力(抜け防止力)が得られ、かつFPC80を確実に所望の位置で抜止めできる。そのため接続対象物の被係止部をインシュレータと固定金具の双方に係合させる従来技術に比べてFPC80(被係止部81)の保持力(抜け防止力)を安定させ易い。
さらに被係止部81が補強部62に接触しないので、FPC80に対して外力が掛かったときに補強部62(固定金具60)が曲がるおそれがない。
さらに補強部62の後部が係合突部24(インシュレータ20)によって覆われている(露出しない)ので、リフローによって回路基板CBと固定金具60を半田付けするときに、半田が固定金具60を伝って這い上がっても、這い上がった半田が係合凹部23内に位置することはない。従って、這い上がった半田によってFPC80の被係止部81が係合凹部23に嵌合できなくなることはない。
しかもアクチュエータ70がロック位置まで回転したときにアクチュエータ70(ロックストッパ面79)が係合凹部23の上面を塞ぎ、さらにロックストッパ77の後面が係合突部24の後面より後方に位置するので、FPC80に対して前向きの外力が掛かったときにFPC80の被係止部81が係合凹部23から上方に抜け出すのを確実に防止できる。
例えば図12〜図17に示す変形例の態様で実施してもよい。
このコネクタ10’の基本構成はコネクタ10と同じであるが、FPC挿入溝20’及び固定金具60’の形状がFPC挿入溝20及び固定金具60とは若干異なる(上部孔31の形状がコネクタ10のものとは異なるが機能は同じである)。
FPC挿入溝20’の係合突部24’の前端面の上縁部には、前方から後方に向かうにつれて上方に向かって延びる傾斜面24aが形成してある。また図13に示すように左右の側壁22とFPC挿入溝20’の本体部20a(左右の側壁22の間に位置する部分)の前縁部との間に形成される角部は、平面視で前後方向に対して約45°の角度で傾斜する傾斜接続部22aとなっている。
固定金具60’の補強部62’の上端部には、前方に向かった後に上方に向かって延びる突出部62aが一体的に突設してある。そのため固定金具60’を金具固定溝32に取り付けると、図示するように突出部62aが係合突部24’の前端面から前方に突出する。
アクチュエータ70がアンロック位置に位置するときにFPC挿入溝20’のFPC挿入溝21に対してFPC80の端部を前方から挿入しようとしたときに、FPC80の左右の被係止部81が左右の係合突部24’の上面より低い位置を通ると、図16に示すように被係止部81が突出部62aに衝突する(係合突部24’に衝突しない)。しかし金属製である突出部62a(固定金具60’)の機械的強度は高いので、仮に被係止部81が激しく衝突しても突出部62a(固定金具60’)が変形することはなく、そのため係合突部24’が変形したり損傷することはない。
さらに係合突部24’に傾斜面24aを形成してあるので、係合突部24‘の上面側が突出部62aに対してより後退しているので、被係止部81を突出部62aに確実に当接させることができる(係合突部24’を確実に保護できる)。
また、仮にFPC挿入溝21に対してFPC80を挿入するときに被係止部81が係合突部24’の傾斜面24aに衝突しても、被係止部81は傾斜面24aに沿って後方に円滑にスライドする。しかもFPC挿入溝20に傾斜接続部22aを形成しているので、左右の側壁22と本体部20aの前縁部との間に形成される角部が平面視で直角をなしている上記実施形態のFPC挿入溝20に比べてFPC挿入溝20’(本体部20aと側壁22の接続部)の機械的強度が高くなっている。そのため被係止部81が係合突部24’の傾斜面24aに衝突しても、係合突部24’が変形したり損傷するおそれは小さい。
なお図15に仮想線で示したように、突出部62aの下端部を補強部62’の下端部と同じ位置まで延ばしてもよい。このように構成すればFPC挿入溝21に対してFPC80の端部を前方から挿入した場合に左右の被係止部81が左右の係合突部24’の上面より低い位置を通ったときに、被係止部81が確実に突出部62aに衝突する(係合突部24’に衝突しない)ので、係合突部24’の変形や損傷をより確実に防止できる。
またFPC80が一方の側縁部にのみ被係止部81を有する場合は、インシュレータ20の左右の側壁22の一方にのみ係合凹部23を形成してもよい。
さらにすべての第2コンタクト挿入溝29を第1コンタクト挿入溝28に変更した上で、すべての第2コンタクト50を第1コンタクト40により構成してもよい。
またアクチュエータ70の代わりに、前後方向に対して略直交する(上側に回転する)アンロック位置と、後方に倒れて略水平となるロック位置との間を回転可能なアクチュエータ(図示略)をインシュレータ20(及び固定金具60)に支持してもよい。
さらに自由状態における押さえアーム44と接触突部47の上下間隔、及び、押さえアーム54と接触突部53の上下間隔をFPC80の厚みより小さくした上で、コネクタ10からアクチュエータ70を省略してもよい。
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。
20 20’ インシュレータ
20a インシュレータの本体部
21 FPC挿入溝
22 側壁
22a 傾斜接続部
23 係合凹部
24 係合突部
24a 傾斜面
25 支持突部
26 支持平面
28 第1コンタクト挿入溝
29 第2コンタクト挿入溝
30 中間板部
31 上部孔
32 金具固定溝
33 挿入用凹部
34 係止孔
35 中間開口部
40 第1コンタクト
41 基片
42 固定片
43 テール部
44 押さえアーム
45 支持凹部
46 接触アーム
47 接触突部
48 係合突起
50 第2コンタクト
51 基片
52 接触アーム
53 接触突部
54 押さえアーム
55 係合突起
56 テール部
57 後方係止部
60 60’ 固定金具
61 基片部
62 62’ 補強部
62a 突出部
63 抜止突部
64 係止突起
65 中間突部
66 上端支持面
67 案内片
68 湾曲面
69 テール部
70 回転式アクチュエータ
71 回転支持軸
72 アーム挿通用貫通孔
73 被係止軸
74 アーム逃げ用凹部
75 カム部
76 ロック保持面
77 ロックストッパ(抜止部)
78 金具逃げ用凹部
79 ロックストッパ面
80 FPC(接続対象物)
81 被係止部
CB 回路基板
Claims (8)
- 薄板状で少なくともいずれかの側縁部に外側に向かって突出する被係止部を有する接続対象物が挿入及び脱出可能で、厚み方向の一方の面が回路基板と対向するインシュレータと、
該インシュレータの側壁に形成した、上記被係止部が上記厚み方向の他方側から係脱可能な係合凹部と、
上記側壁の上記一方側の面に形成した、上記係合凹部より接続対象物の脱出方向側に位置し、かつ上記係合凹部側の面が該側壁によって覆われた挿入用凹部と、
上記インシュレータに支持した、該インシュレータに挿入した上記接続対象物と接触し、かつ上記回路基板と導通するコンタクトと、
上記一方の面側から上記挿入用凹部に嵌合する補強部を有し、かつ上記回路基板に半田付けされる固定金具と、
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、
上記挿入用凹部を、上記側壁における上記接続対象物の脱出方向側の端面において開口させ、
上記補強部を上記開口を通して上記端面から突出させたコネクタ。 - 請求項2記載のコネクタにおいて、
上記端面の上記他方側の端部に、上記接続対象物の挿入方向に向かうにつれて該他方側に向かう傾斜面を形成したコネクタ。 - 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、
上記接続対象物の挿脱方向に対して略直交するアンロック位置と上記挿入方向と脱出方向のいずれかに倒れて上記接続対象物と上記コンタクトの接触圧力を高めるロック位置との間を回転可能として上記インシュレータに支持し、かつ、上記ロック位置に位置するときに上記係合凹部を上記厚み方向の他方側から塞ぐアクチュエータを備えるコネクタ。 - 請求項4記載のコネクタにおいて、
上記固定金具に、上記係合凹部内に延出する案内片を形成したコネクタ。 - 請求項5記載のコネクタにおいて、
上記案内片に、上記厚み方向の他方側から上記係合凹部と対向し、かつ上記脱出方向側に向かうにつれて上記厚み方向の他方側に延びる湾曲面を形成したコネクタ。 - 請求項4から6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に、上記ロック位置に位置したときに、上記厚み方向の他方側から上記係合凹部と対向する抜止部を形成したコネクタ。 - 請求項1から7のいずれか1項記載のコネクタにおいて、
上記係合凹部の内面に、該係合凹部に係合した上記被係止部より上記厚み方向の他方側に位置する抑え突起を突設したコネクタ。
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