JP6100604B2 - コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、コネクタに関するものである。
従来、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、PDA(Personal Digital Assistant:個人用携帯情報端末)、デジタルカメラ、ビデオカメラ、音楽プレーヤ、ゲーム機、車両用ナビゲーション装置等の電子機器においては、プリント回路基板等の実装部材にフレキシブル回路基板(FPC:Flexible Printed Circuit)等の平板状ケーブルを接続するためのコネクタが使用されている(例えば、特許文献1参照。)。
図11は従来のコネクタの分解図である。
図において、901はフレキシブル回路基板であり、樹脂シート915の片面に銅箔(はく)をパターニングして形成された複数本の導体961を備える。なお、該導体961の上面は、樹脂フィルム916によって被覆されている。また、前記フレキシブル回路基板901の端部には、複数の貫通孔(こう)917が形成されている。各貫通孔917は、隣接する導体961間に形成されている。そして、前記端部近傍では、樹脂フィルム916が除去され、導体961が露出している。
また、811は、図示されないプリント回路基板に前記フレキシブル回路基板901を接続するためのコネクタのハウジングであり、851は、前記コネクタが備える端子であり、その端子の一方の端部は、前記プリント回路基板の表面に露出する接続パッドにはんだ付されている。前記ハウジング811には、端子851の配列方向に延在する開口部812が形成され、該開口部812内に端子851が露出している。また、前記ハウジング811の上面には、前記フレキシブル回路基板901の端部を収容する凹部813が形成されている。なお、該凹部813の周囲3辺は、前壁部815と一対の側壁部814とによって画定されている。
さらに、821は、カバー部材であって、その片面には突出する複数の櫛(くし)歯ガイド822が形成されている。各櫛歯ガイド822は、開口部812内に露出する端子851同士の間隙(げき)852に進入して係合する。
そして、前記フレキシブル回路基板901をコネクタに接続する際には、まず、導体961が露出している面をハウジング811の上面に対向させた状態で、前記フレキシブル回路基板901の端部を凹部813に嵌(は)め込む。このとき、露出している導体961の各々を開口部812内に露出する端子851に対向させ、貫通孔917の各々を端子851の間隙852に対向させる。そして、前記カバー部材821を、その櫛歯ガイド822がハウジング811の上面に対向するような姿勢にして、フレキシブル回路基板901の上方から、ハウジング811に取付ける。すると、各櫛歯ガイド822が、貫通孔917を通過し、端子851同士の間隙852に進入して係合する。これにより、フレキシブル回路基板901がハウジング811に押付けられ、導体961が端子851と接触し、フレキシブル回路基板901がコネクタに接続される。
特開平8−138808号公報
しかしながら、前記従来のコネクタにおいては、開口部812内に露出する端子851同士の間隙852にカバー部材821の櫛歯ガイド822を進入させて係合させるようになっているために、ハウジング811の高さ寸法を低下させることができず、また、端子851のピッチを狭くすることもできないので、小型高密度化の進展に伴う低背化及び電極の高密度化を実現することが困難である。
本発明は、前記従来のコネクタの問題点を解決して、平板状ケーブルの導電トレース接続部に接続される凸部を配線に形成することによって、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、製造が容易で、構成が簡素で、小型低背、かつ、高密度でありながら、信頼性の高いシートコネクタを提供することを目的とする。
そのために、本発明のコネクタにおいては、平板状ケーブルが接続される平板状のケーブル接続部と、相手方コネクタと嵌(かん)合する平板状の嵌合部とを有するコネクタであって、前記嵌合部に配設され、前記相手方コネクタの相手方端子と接触する複数の端子と、前記ケーブル接続部に露出し、前記平板状ケーブルの導電トレース接続部に接続される複数の導電接続部と、前記嵌合部から前記ケーブル接続部に亘(わた)って延在し、各々が対応する端子と導電接続部とを電気的に接続する複数の配線とを有し、前記導電接続部は、前記配線に一体的に形成された肉厚の凸部であり、該凸部の上面が前記ケーブル接続部における平板状ケーブルが接続される側の外面と同等の高さであり、前記ケーブル接続部は、該ケーブル接続部を板厚方向に貫通する複数の接続部対応開口を備え、前記導電接続部の各々は、各接続部対応開口内に露出し、前記導電接続部及び接続部対応開口は、前記コネクタの幅方向に関して隣合うもの同士が前記配線の延在方向に関して相違する位置となるように、千鳥状に配列されている。
本発明の更に他のコネクタにおいては、さらに、前記接続部対応開口は、前記導電接続部よりも幅が広い。
本発明の更に他のコネクタにおいては、さらに、前記ケーブル接続部は、前記配線の一面側に配設された絶縁性のベースフィルムと、前記配線の他面側に配設された絶縁性のカバーフィルムとを含み、前記接続部対応開口は、前記ベースフィルムを板厚方向に貫通する開口と、前記カバーフィルムを板厚方向に貫通する開口とを含み、前記凸部の上面は、前記ベースフィルムの外面と同等の高さである。
本発明の更に他のコネクタにおいては、さらに、前記導電接続部は、前記コネクタの幅方向に延在する複数の列を形成するように並んで配列され、互いに隣接する列内における導電接続部は、前記コネクタの幅方向に関し、互いに半ピッチずれて千鳥状と成るように配列される。
本発明によれば、コネクタは、平板状ケーブルの導電トレース接続部に接続される凸部が配線に形成されている。これにより、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、製造が容易で、構成が簡素で、小型低背、かつ、高密度でありながら、信頼性を高めることができる。
本発明の実施の形態における雌コネクタを示す平面図であって、(a)は反嵌合面側を示す図、(b)は嵌合面側を示す図である。 本発明の実施の形態における雄コネクタを示す斜視図である。 本発明の実施の形態における雄コネクタの層構造を示す分解図である。 本発明の実施の形態における雌コネクタの要部断面図であり図1におけるA−A矢視断面図である。 本発明の実施の形態における雌コネクタの分解図である。 本発明の実施の形態における雌コネクタの反嵌合面側を示す図であって、(a)は斜視図、(b)は配線層のみを示す斜視図である。 本発明の実施の形態における平板状ケーブルの先端近傍を示す平面図である。 本発明の実施の形態における平板状ケーブルの先端に接続された雌コネクタを示す斜視図であって、(a)は雌コネクタの反嵌合面側から観た図、(b)は雌コネクタの嵌合面側から観た図である。 本発明の実施の形態における雄コネクタと雌コネクタとの嵌合工程を示す平面図であって、(a)〜(c)は嵌合工程の各段階を示す図である。 本発明の実施の形態における雄コネクタと雌コネクタとが嵌合完了した状態を示す斜視図である。 従来のコネクタの分解図である。
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2は本発明の実施の形態における雄コネクタを示す斜視図、図3は本発明の実施の形態における雄コネクタの層構造を示す分解図である。
図において、101は本実施の形態における相手方コネクタである第2コネクタとしての雄コネクタであって、図示されない実装部材に実装されるコネクタであり、後述される第1コネクタとしての雌コネクタ1と嵌合して電気的に接続される。
なお、前記実装部材は、例えば、電子機器等に使用されるプリント回路基板、フレキシブルフラットケーブル(FFC:Flexible Flat Cable)、フレキシブル回路基板等の基板であるが、必ずしも基板に限定されるものでなく、いかなる種類のものであってもよい。なお、ここでは基板であるものとして説明する。
本実施の形態において、雄コネクタ101、雌コネクタ1及びその他の部材に含まれる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、雄コネクタ101、雌コネクタ1及びその他の部材に含まれる各部が図に示される姿勢である場合に適切であるが、雄コネクタ101、雌コネクタ1及びその他の部材に含まれる各部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。
そして、前記雌コネクタ1の相手方コネクタである雄コネクタ101は、平面形状が矩(く)形の平板状の本体部111を有する。該本体部111は、実装面側(反嵌合面側)(図2及び3における下側)から平坦(たん)な薄板部材である板状の補強板部としての補強層116、細長い帯状の形状を備える絶縁性の薄板部材である板状の第2基板部である雄基板部としてのベースフィルム115、及び、該ベースフィルム115の一面(嵌合面側の面)に配設された平板状の端子部材である雄導体としての複数の導体パターン151を有する。該導体パターン151は、パターン分離空間152によって互いに分離されている。なお、前記本体部111は、厚さ方向の寸法が約0.3〜0.5〔mm〕程度であるが、その寸法は適宜変更することができる。
前記ベースフィルム115は、例えば、ポリイミド等の樹脂から成るが、絶縁性を備えるものであれば、いかなる種類の材質であってもよい。また、前記ベースフィルム115の他面(実装面側の面)には、補強層116が配設されている。該補強層116は、例えば、ステンレス鋼等の金属から成るが、その材質は、樹脂であってもよいし、ガラス繊維、炭素繊維等を含む複合材であってもよいし、いかなる種類のものであってもよい。
そして、前記導体パターン151は、例えば、あらかじめベースフィルム115の一面に貼(てん)付された厚さが数〔μm〕〜数10〔μm〕の銅箔にエッチング加工等を施してパターニングすることによって形成されたものであって、雄コネクタ101の横方向(幅方向)である本体部111の長手方向に延在する前端111a及び後端111bに沿った2本の互いに分離した列を形成するように並んで配設され、各列内における隣接する導体パターン151同士は、互いに分離され、所定のピッチで配列されている。
また、前端111aに沿った列と後端111bに沿った列とは、本体部111の長手方向に関し、前記ピッチの1/2だけずれるように配設されている。すなわち、前端111aに沿った列内における導体パターン151と後端111bに沿った列内における導体パターン151とは、雄コネクタ101の横方向(幅方向)に関し、互いに半ピッチずれて千鳥状となるように配列されている。
各導体パターン151は、並列に配設された平板状の端子部材であって、本体部111の嵌合面に露出するとともに、相手方端子である雄端子としての突出端子153を1本ずつ備える。なお、図に示される例において、導体パターン151及び突出端子153は、本体部111の幅方向に延在する列を2本形成するように、所定のピッチ、例えば、0.2〜0.4〔mm〕程度で、並んで配設されているが、導体パターン151及び突出端子153の数、ピッチ及びその他配列の態様は、図に示される例に限定されるものではなく、任意に変更することができる。
前記突出端子153の各々は、導体パターン151の表面から突出する部材であり、例えば、フォトリソグラフィ技術を利用したエッチング等の方法によって、導体パターン151と一体的に形成されている。なお、前記突出端子153の高さ方向の寸法は、例えば、0.1〜0.3〔mm〕程度であるが、適宜変更することができる。
また、前記突出端子153の上面及び横断面の形状は、幅方向の寸法よりも前後方向の寸法の方が大きいことが望ましい。さらに、前方が尖(とが)った野球のホームベースのような五角形又は六角形、すなわち、前方に傾斜部を備える形状であることがより望ましい。しかしながら、必ずしもこのような形状に限定されるものではなく、円形や楕(だ)円形であってもよく、任意に変更することができる。
本実施の形態において、前記突出端子153の側面形状は、図2に示されるように凹面となっていることが望ましい。具体的は、突出端子153において、導体パターン151の表面に接続されている部分である基端部153aの幅寸法は、上端部である先端部153bの幅寸法以上であり、基端部153aと先端部153bとの間の側面部153cは、基端部153a及び先端部153bよりもその幅方向内側に向けて凹入するような形状の滑らかでスムーズな面となっている。なお、前記側面部153cの形状は、緩やかに連続した曲面であることが望ましいが、複数の斜面が連続した屈曲面であってもよい。
また、各導体パターン151は、ベースフィルム115の他面(実装面側の面)に配設された対応する図示されない実装パターンに、例えば、ベースフィルム115に形成されたスルーホール等を介して、電気的に接続されている。そして、各実装パターンは、実装部材としての基板の表面に形成された接続パッドにはんだ付等によって接続される。これにより、雄コネクタ101は基板に取付けられ、かつ、導体パターン151及び突出端子153は基板の接続パッドと電気的に接続された状態となる。なお、前記実装パターンに代えて、例えば、各導体パターン151に、本体部111の短手方向に延出し、ベースフィルム115よりも外側に突出するようなテール部を形成し、該テール部を基板の接続パッドに接続するようにしてもよい。
また、前記導体パターン151の側方には、補助金具156が配設されている。該補助金具156は、例えば、前記導体パターン151とともに、あらかじめベースフィルム115の一面に貼付された厚さが数〔μm〕〜数10〔μm〕の銅箔にエッチング加工等を施してパターニングすることによって形成されたものであって、本体部111の短手方向に延在し、導体パターン151から分離して本体部111の長手方向両端に配設されている。
各補助金具156には、後述する雌コネクタ1のコネクタ係合耳部13が進入する凹入部156aと、本体部111の長手方向外方向に延出する固定用耳部156bが形成されている。そして、前記本体部111の実装面においては、前記固定用耳部156bの裏面が露出し、該露出した部分は、基板の表面に形成された固定用パッドにはんだ付等によって接続される。これにより、雄コネクタ101は基板に強固に取付けられる。
前記補助金具156の表面(嵌合面側の面)には、平坦な板状の係合部材としての係合補強板118が配設されている。該係合補強板118は、例えば、ステンレス鋼等の金属から成るが、その材質は、樹脂であってもよいし、ガラス繊維、炭素繊維等を含む複合材であってもよいし、いかなる種類のものであってもよい。また、各係合補強板118には、雌コネクタ1のコネクタ係合耳部13が進入する入口凹部118aが形成されている。
そして、前記係合補強板118は、平板状のスペーサ部材157を介して、補助金具156の表面に接合されて固定される。この場合、入口凹部118aが凹入部156aに対応する位置に配設されるので、図2に示されるように、雌コネクタ1のコネクタ係合耳部13と係合するコネクタ係合凹部113が形成される。なお、入口凹部118aの寸法が凹入部156aの寸法よりも小さいので、前記コネクタ係合凹部113における本体部111の前端111a寄りの部分に、庇(ひさし)状の抜止め部113b、及び、該抜止め部113bに覆われた抜止め凹部113aが形成される。
さらに、前記コネクタ係合凹部113乃至入口凹部118aの奥に位置する側壁には、雄コネクタ101の幅方向中央に向けて突出する相手方ラッチ凸部としてのラッチ凸部118bが形成されている。該ラッチ凸部118bは三角形状の平面形状を備える。そして、前記入口凹部118aにおけるラッチ凸部118bの前端111a寄りの部分、及び、後端111b寄りの部分は、前側ラッチ凹部118c及び後側ラッチ凹部118dとなっている。
次に、雌コネクタ1の構成について説明する。
図1は本発明の実施の形態における雌コネクタを示す平面図、図4は本発明の実施の形態における雌コネクタの要部断面図であり図1におけるA−A矢視断面図、図5は本発明の実施の形態における雌コネクタの分解図、図6は本発明の実施の形態における雌コネクタの反嵌合面側を示す図である。なお、図1において、(a)は反嵌合面側を示す図、(b)は嵌合面側を示す図であり、図6において、(a)は斜視図、(b)は配線層のみを示す斜視図である。
本実施の形態において、雌コネクタ1は、コネクタとしての第1コネクタであって、矩形状の平面形状を備え、その相手方コネクタである前記第2コネクタとしての雄コネクタ101と嵌合して電気的に接続される。また、前記雌コネクタ1は、プリント回路基板、フレキシブルフラットケーブル、フレキシブル回路基板等の実装部材に実装されるものであってもよいが、ここでは、フレキシブルフラットケーブル、フレキシブル回路基板等の後述される平板状ケーブル91の先端に接続されるものとして説明する。
図に示される例において、雌コネクタ1は、平板状ケーブル91が接続される平板状のケーブル接続部12と、該ケーブル接続部12の先端に形成又は接続された嵌合部としての平板状の本体部11とを有する。そして、該本体部11及びケーブル接続部12は、反嵌合面側(図5における上側)から、板状部材から成る補強板部としての係合補強板16、接着剤等から成る接合層18、前記ケーブル接続部12と共通の絶縁性の薄板部材から成る板状の雌基板部である絶縁層としてのベースフィルム15、該ベースフィルム15の一面(図5における下面)に並列に配設された複数本の導電線としての配線61、前記ケーブル接続部12と共通の絶縁性の薄板部材から成り、前記配線61を被覆する板状の雌被覆部である絶縁層としてのカバーフィルム17、平板状の端子である雌導体部としての複数の平板状端子51、及び、該平板状端子51を被覆する板状の絶縁層としての補強層19を有する。
なお、前記配線61と同一の層において、配線61の左右両側にはケーブル接続補助層63が配設されている。また、前記平板状端子51は本体部11にのみ存在し、ケーブル接続部12における平板状端子51と同一の層には、端子補助層56が配設されている。さらに、前記補強層19と同一の層において、端子補助層56と対応する位置には、補助補強層19bが配設されている。
前記平板状端子51は、略楕円状又は長円状の平面形状を有し、端子分離空間52によって互いに分離されている。また、前記配線61の各々は、平板状ケーブル91の導電トレース接続部としての後述される接続パッド95に電気的に接続されている。なお、前記本体部11は、厚さ方向の寸法が約0.3〜0.5〔mm〕程度であるが、その寸法は適宜変更することができる。
前記ベースフィルム15及びカバーフィルム17は、例えば、ポリイミド等の樹脂から成るが、絶縁性を備えるものであれば、いかなる種類の材質であってもよい。また、前記係合補強板16並びに補強層19及び補助補強層19bは、例えば、ステンレス鋼等の金属から成るが、その材質は、樹脂であってもよいし、ガラス繊維、炭素繊維等を含む複合材であってもよいし、いかなる種類のものであってもよい。
そして、前記配線61は、例えば、あらかじめベースフィルム15の一面に貼付された厚さが数〔μm〕〜数10〔μm〕の銅箔にエッチング加工等を施してパターニングすることによって形成されたものであって、互いに平行となるように所定のピッチで配列されている。
また、前記平板状端子51は、例えば、あらかじめカバーフィルム17の一面に貼付された厚さが数〔μm〕〜数10〔μm〕の銅箔にエッチング加工等を施してパターニングすることによって形成されたものであって、雌コネクタ1の横方向(幅方向)に延在する本体部11の前端11aに沿った列とケーブル接続部12寄りの列とを形成するように並んで配設され、列同士及び各列内における隣接する平板状端子51同士は、互いに分離され、所定のピッチで配列されている。なお、該ピッチは、前記雄コネクタ101の導体パターン151のピッチ及び配線61のピッチと等しくなるように設定される。
そして、前端11aに沿った列とケーブル接続部12寄りの列とは、雌コネクタ1の横方向に関し、前記ピッチの1/2だけずれるように配設されている。すなわち、前端11aに沿った列内における平板状端子51とケーブル接続部12寄りの列内における平板状端子51とは、雌コネクタ1の横方向に関し、互いに半ピッチずれて千鳥状となるように配列されている。
各平板状端子51は、略徳利状、杓(しゃ)文字状又はスプーン(spoon)状の平面形状を備える突出端子収容開口としての開口部54、該開口部54の左右両側を画定する第1端子部材としての腕部53、及び、端子接続孔51aを有する。前記開口部54は、平板状端子51が雄コネクタ101の突出端子153と嵌合する際に、該突出端子153が進入して収容される部分である。そして、前記開口部54は、略円形乃至卵形の大径部54aと、該大径部54aにおける本体部11の前端11a側に接続され、該前端11aに向けて延在する通路状の小径部54bを含んでいる。なお、該小径部54bにおける本体部11の前端11a側の縁部分は、図5に示されるように、開放されていてもよいが、閉止されていてもよい。
前記大径部54aは、突出端子153がその先端部153bから進入する部分であり、その内側部分の寸法は、突出端子153の先端部153bの外側寸法よりも大きく形成されている。これにより、平板状端子51と突出端子153とが嵌合する際に、突出端子153は開口部54内にスムーズに進入することができる。また、前記小径部54bは、雌コネクタ1を雄コネクタ101に対して相対的に後方向にスライドさせると、大径部54aに進入した突出端子153が移動してくる部分である。前記小径部54bの幅寸法は、突出端子153の側面部153cの径又は幅寸法と同程度又はやや小さく、かつ、先端部153bの幅よりも小さな幅寸法となるように形成される。そのため、突出端子153が小径部54b内に移動すると、両側の腕部53は、突出端子153の側面部153cに当接し、弾性的に変位させられ、その間隔が押広げられる。したがって、突出端子153が腕部53の接圧を受けるので、突出端子153と平板状端子51との導通が確実に維持される。
前記補強層19には、各平板状端子51の開口部54に対応する位置に、端子対応開口19aが形成されている。つまり、該端子対応開口19aは、平板状端子51と同様に、2本の列内において互いに半ピッチずれて千鳥状となるように配列されている。前記端子対応開口19aは、補強層19を板厚方向に貫通する。また、前記端子対応開口19aは、略楕円状又は長円状の平面形状を備え、開口部54よりは大きいが平板状端子51の外形よりは小さい程度の大きさに形成される。
また、前記カバーフィルム17には、各平板状端子51の開口部54及び端子接続孔51aに対応する位置に、端子対応開口17a及びスルーホール17bが形成されている。つまり、端子対応開口17a及びスルーホール17bは、平板状端子51と同様に、2本の列内において互いに半ピッチずれて千鳥状となるように配列されている。前記端子対応開口17a及びスルーホール17bは、カバーフィルム17を板厚方向に貫通する。また、前記端子対応開口17aは、略楕円状又は長円状の平面形状を備え、開口部54よりは大きいが平板状端子51の外形よりは小さい程度の大きさに形成される。さらに、カバーフィルム17におけるケーブル接続部12に対応する部分には、各配線61の接続凸部61aに対応する位置に、カバーフィルム17を板厚方向に貫通する開口としての配線対応開口17cが形成されている。該配線対応開口17cの各々には、対応する配線61の嵌合側の面が露出している。なお、配線対応開口17cは、図1(b)に示されるように、その幅が対応する配線61の幅よりも広く、かつ、その長さが接続凸部61aの長さよりも長くなるように形成されることが望ましい。
さらに、各配線61の先端には、略円形の接続端部62が形成され、該接続端部62には配線接続孔62aが形成されている。該配線接続孔62aは、その中心が配線61の中心軸上に位置し、配線61を板厚方向に貫通する。また、各配線61の反嵌合面側の面には、平板状ケーブル91の導電トレースの接続部としての接続パッド95と接続される導電接続部としての接続凸部61aが形成されている。該接続凸部61aは、図4に示されるように、エッチング加工等によって配線61と一体的に形成された厚肉の部分であって、配線61の反嵌合面側の面から突出した凸部であり、その反嵌合面側の面は、ベースフィルム15の反嵌合面側の面とほぼ同一高さとなることが望ましい。また、各配線61は、その配線接続孔62aが対応する平板状端子51の端子接続孔51a及びカバーフィルム17のスルーホール17bに対応する位置となるとともに、その接続凸部61aがカバーフィルム17の配線対応開口17cに対応する位置となるように配設されている。
なお、配線61の左右両側に配設されたケーブル接続補助層63の反嵌合面側の面には、平板状ケーブル91の補助パッド96と接続される接続補助部としての補助凸部63aが形成されている。該補助凸部63aは、エッチング加工等によってケーブル接続補助層63と一体的に形成された部分であって、ケーブル接続補助層63の表面から突出した部分である。
そして、カバーフィルム17の下面側、すなわち、嵌合側の層に属する各平板状端子51の端子接続孔51aは、スルーホール17bを通過する導通部材を介して、カバーフィルム17の上面側、すなわち、反嵌合側の層に属する対応する配線61の配線接続孔62aと導通されている。つまり、平板状端子51と配線61とは、雌コネクタ1の相違する層上に配設され、導通部材を介して、互いに電気的に接続されている。
また、前記配線61の接続端部62及び配線接続孔62aは、2本の列内において互いに半ピッチずれて千鳥状となるように配列された平板状端子51に対応するように配列されている。それに伴い、接続凸部61aも、2本の列内において互いに半ピッチずれて千鳥状となるように配列されている。つまり、前記配線61は、その先端である接続端部62及び接続凸部61aが本体部11の前端11aに近い位置にある長い配線61と、接続端部62及び接続凸部61aが本体部11の前端11aから遠い位置にある短い配線61とが交互に並ぶように、配列されている。そして、長い配線61は、平面視において、ケーブル接続部12寄りの列における互いに隣接する平板状端子51同士の間を通過する。
前記ベースフィルム15には、各平板状端子51の開口部54に対応する位置に、端子対応開口15aが形成されている。つまり、該端子対応開口15aは、平板状端子51と同様に、2本の列内において互いに半ピッチずれて千鳥状となるように配列されている。前記端子対応開口15aは、ベースフィルム15を板厚方向に貫通する。また、前記端子対応開口15aは、略楕円状又は長円状の平面形状を備え、開口部54よりは大きいが平板状端子51の外形よりは小さい程度の大きさに形成される。さらに、ベースフィルム15におけるケーブル接続部12に対応する部分には、各配線61の接続凸部61aに対応する位置に、ベースフィルム15を板厚方向に貫通する開口としての配線対応開口15cが形成されている。該配線対応開口15cの各々には、対応する配線61の反嵌合面側の面に形成された厚肉の接続凸部61aが露出し、該接続凸部61aの反嵌合面側の面は、望ましくは、ベースフィルム15の反嵌合面側の面とほぼ同一高さとなっている。該接続凸部61aは、平板状ケーブル91の接続パッド95に、はんだ付等の手段によって接続される。なお、配線対応開口15cは、図1(a)に示されるように、その幅が対応する配線61の幅よりも広く、かつ、その長さが接続凸部61aの長さよりも長くなるように形成されることが望ましい。
そして、前記配線対応開口15cは、カバーフィルム17の配線対応開口17cとともに、ケーブル接続部12を板厚方向に貫通する複数の接続部対応開口12cを形成する。該接続部対応開口12cの幅は、接続凸部61aの幅よりも広くなっている。
なお、前記ベースフィルム15における配線対応開口15cの左右両側には、ケーブル接続補助層63の補助凸部63aに対応する位置に、補助凸部対応開口15bが形成されている。該補助凸部対応開口15bの各々には、ケーブル接続補助層63の補助凸部63aが露出し、該補助凸部63aの反嵌合面側の面は、望ましくは、ベースフィルム15の反嵌合面側の面とほぼ同一高さとなっている。
また、係合補強板16にも、各平板状端子51の開口部54に対応する位置に、端子対応開口16aが形成されている。つまり、端子対応開口16aは、平板状端子51と同様に、2本の列内において互いに半ピッチずれて千鳥状となるように配列されている。前記端子対応開口16aは、係合補強板16を板厚方向に貫通する。また、前記端子対応開口16aは、略楕円状又は長円状の平面形状を備え、開口部54よりは大きいが平板状端子51の外形よりは小さい程度の大きさに形成される。さらに、係合補強板16におけるケーブル接続部12に対応する部分には、左右一対の腕部16bが後方に向けて延出する。これにより、ケーブル接続部12の反嵌合面側には、三方を係合補強板16によって囲まれた接続凹部12aが画定される。該接続凹部12a内には、平板状ケーブル91の後述される先端部91aが収容される。
なお、前記係合補強板16の嵌合面側の層に属する接合層18にも、各平板状端子51の開口部54に対応する位置に、端子対応開口18aが形成されている。つまり、該端子対応開口18aは、平板状端子51と同様に、2本の列内において互いに半ピッチずれて千鳥状となるように配列されている。前記端子対応開口18aは、接合層18を板厚方向に貫通する。また、前記端子対応開口18aは、略楕円状又は長円状の平面形状を備え、開口部54よりは大きいが平板状端子51の外形よりは小さい程度の大きさに形成される。さらに、接合層18におけるケーブル接続部12に対応する部分には、係合補強板16の腕部16bと同様に、左右一対の腕部18bが後方に向けて延出する。
また、前記係合補強板16における本体部11に対応する部分の左右両側には、雌コネクタ1の幅方向外側に延出するコネクタ係合耳部13が一体的に形成されている。該コネクタ係合耳部13は、雌コネクタ1が雄コネクタ101と嵌合すると該雄コネクタ101のコネクタ係合凹部113と係合する部材であり、雌コネクタ1が雄コネクタ101から離脱することを防止する。
そして、前記コネクタ係合耳部13の後端(ケーブル接続部12側端)には、凹入する抜止め部13c、及び、該抜止め部13cを覆うような庇状の抜止め凸部13bが形成される。前記コネクタ係合耳部13がコネクタ係合凹部113と係合した状態で、雌コネクタ1を雄コネクタ101に対して該雄コネクタ101の前端111aの方向に相対的にスライドさせると、前記抜止め凸部13b及び抜止め部13cがコネクタ係合凹部113の抜止め凹部113a及び抜止め部113bと係合し、コネクタ係合耳部13がコネクタ係合凹部113から離脱することを防止する。
また、前記コネクタ係合耳部13には、雌コネクタ1の幅方向外側に向けて突出するラッチ凸部13aが形成されている。該ラッチ凸部13aは三角形状の平面形状を備え、雄コネクタ101の入口凹部118aにおける前側ラッチ凹部118c及び後側ラッチ凹部118dと嵌合可能となっている。
なお、前記ベースフィルム15の端子対応開口15a、補助凸部対応開口15b及び配線対応開口15cや、前記カバーフィルム17の端子対応開口17a、スルーホール17b及び配線対応開口17cは、アルカリエッチング液を用いてベースフィルム15及びカバーフィルム17をエッチングすることによって、作製することができる。
次に、平板状ケーブル91の構成について説明する。
図7は本発明の実施の形態における平板状ケーブルの先端近傍を示す平面図、図8は本発明の実施の形態における平板状ケーブルの先端に接続された雌コネクタを示す斜視図である。なお、図8において、(a)は雌コネクタの反嵌合面側から観た図、(b)は雌コネクタの嵌合面側から観た図である。
本実施の形態において、平板状ケーブル91は、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の平板状可撓(とう)性ケーブルであるが、必ずしも可撓性である必要はなく、リジットであってもよく、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。そして、前記平板状ケーブル91は、細長い帯状の形状を備える絶縁性の薄板部材である板状の基板部としてのベースフィルム92、該ベースフィルム92の一面(図8(a)における下面)に並列に配設された複数本の導電線としての図示されない導電トレース、及び、該導電トレースの一面を被覆する細長い帯状の形状を備える絶縁性の薄板部材である板状の被覆部としてのカバーフィルム93を有する。つまり、平板状ケーブル91は、ベースフィルム92、導電トレース及びカバーフィルム93の順に積層された層構造を備える平板状の部材である。
前記導電トレースは、例えば、銅等の導電性金属から成る箔状の線状体であり、所定のピッチで互いに平行に並んで配設される。なお、前記導電トレースの数、ピッチ及び配列の態様は、雌コネクタ1の配線61と同様であるが、必要に応じて適宜変更することができる。前記平板状ケーブル91は、通常、長尺の帯状の部材であるが、図においては、図示の都合上、後方(図7における下方)の部分が切除された状態で示されている。
前記ベースフィルム92及びカバーフィルム93は、例えば、ポリイミド等の樹脂から成るが、絶縁性を備えるものであれば、いかなる種類の材質であってもよい。また、前記導電トレースは、例えば、あらかじめベースフィルム92の一面に貼付された厚さが数〔μm〕〜数10〔μm〕の銅箔にエッチング加工等を施してパターニングすることによって形成されたものである。
平板状ケーブル91の先端部91aは、その他の部分と同等の幅を備える幅広部91a2と、該幅広部91a2より前方に向けて延出し、前記幅広部91a2より幅の狭い幅狭部91a1とを有する。そして、前記カバーフィルム93の先端部91aに対応する部分には、雌コネクタ1のケーブル接続部12に形成された接続部対応開口12cに対応する位置に、接続パッド対応開口93aが形成され、該接続パッド対応開口93aの各々の内部には、導電トレース接続部としての接続パッド95が露出している。
該接続パッド95の各々は、各導電トレースの一部であって、接続パッド対応開口93aに露出し、雌コネクタ1の配線61の接続凸部61aに接続される部分である。なお、前記接続パッド95は、導電トレースの他の部分よりも幅広であることが望ましい。また、前記カバーフィルム93は、極めて薄いフィルムであるので、露出している接続パッド95の面は、カバーフィルム93の面とほぼ同一高さと考えられる。
前記接続パッド対応開口93a及び接続パッド95は、2本の列内において互いに半ピッチずれて千鳥状となるように配列されている。具体的には、幅狭部91a1内の列と幅広部91a2内の列とは、平板状ケーブル91の幅方向に関し、前記ピッチの1/2だけずれるように配設されている。なお、幅狭部91a1内に接続パッド95が形成された導電トレースは、平面視において、幅広部91a2内の列における互いに隣接する接続パッド95同士の間を通過する。
また、前記カバーフィルム93の幅広部91a2における接続パッド95の左右両側には、補助パッド対応開口93bが形成され、該補助パッド対応開口93bの各々の内部には、補助パッド96が露出している。該補助パッド96の各々は、例えば、平板状ケーブル91が備える図示されないグランド線等の一部であって、補助パッド対応開口93bに露出し、雌コネクタ1のケーブル接続補助層63の補助凸部63aに接続される部分である。なお、前記補助パッド96は、グランド線等の他の部分よりも幅広であることが望ましい。また、前記カバーフィルム93は、極めて薄いフィルムであるので、露出している補助パッド96の面は、カバーフィルム93の面とほぼ同一高さと考えられる。
平板状ケーブル91を雌コネクタ1に接続する場合には、まず、図7に示されるような平板状ケーブル91の先端部91aにおける接続パッド95が露出する面を、雌コネクタ1のケーブル接続部12における反嵌合面に対向させる。そして、図8(a)に示されるように、平板状ケーブル91の先端部91aを雌コネクタ1のケーブル接続部12の接続凹部12a内に収容し、互いに対応する接続パッド95と配線61の接続凸部61aとをはんだ付によって接続するとともに、互いに対応する補助パッド96とケーブル接続補助層63の補助凸部63aとをはんだ付によって接続する。具体的には、例えば、接続パッド95及び補助パッド96の面、又は、接続凸部61a及び補助凸部63aの面に事前にペースト状のはんだを付与しておき、平板状ケーブル91の先端部91aを雌コネクタ1のケーブル接続部12の接続凹部12a内に収容した状態で加熱してはんだをリフローすることによって、はんだ付を行うことができる。これにより、図8(a)及び(b)に示されるように、平板状ケーブル91と雌コネクタ1とが接続される。
本実施の形態においては、接続凸部61a及び補助凸部63aが反嵌合面側に突出しているので、平板状ケーブル91の先端部91aを雌コネクタ1のケーブル接続部12の接続凹部12a内に収容した状態で、接続凸部61a及び補助凸部63aの面と、それに対向する接続パッド95及び補助パッド96の面とが近接又は接触しているので、接続凸部61a及び補助凸部63aと接続パッド95及び補助パッド96とが、はんだ付によって確実に、かつ、強固に接続される。したがって、各配線61と対応する導電トレースとが確実に導通する。また、平板状ケーブル91と雌コネクタ1との物理的な接続が確実、かつ、強固なものとなる。
さらに、図6(a)に示されるように、各接続凸部61aの周囲に配線対応開口15c乃至接続部対応開口12cに対応する凹部が形成されているので、溶融したはんだの量が多くても、余分なはんだは、前記凹部内に収容されるため、周囲に流出してしまうことがない。したがって、隣接する接続凸部61a同士又は接続パッド95同士の流出したはんだによる短絡が確実に防止される。
さらに、図8(b)に示されるように、カバーフィルム17には、各接続凸部61aに対応する位置に配線対応開口17cが形成されているので、雌コネクタ1の嵌合面側から、配線対応開口17cを通して、接続凸部61aと接続パッド95とのはんだ付の状態を視認することができる。したがって、接続凸部61aと接続パッド95との接続状態を目視検査することができる。
さらに、図8(a)に示されるように、平板状ケーブル91の先端部91aが雌コネクタ1のケーブル接続部12の接続凹部12a内に収容された状態で、ベースフィルム92の外面と雌コネクタ1の係合補強板16の反嵌合面とがほぼ面一となる。したがって、平板状ケーブル91が接続された状態での雌コネクタ1を、低背化することができる。
次に、前記構成の雄コネクタ101と雌コネクタ1とを嵌合する動作について説明する。
図9は本発明の実施の形態における雄コネクタと雌コネクタとの嵌合工程を示す平面図、図10は本発明の実施の形態における雄コネクタと雌コネクタとが嵌合完了した状態を示す斜視図である。なお、図9において、(a)〜(c)は嵌合工程の各段階を示す図である。
オペレータは、雄コネクタ101の嵌合面(図2における上側の面)と雌コネクタ1の嵌合面(図1(b)に示される面)とを対向させた状態として、雌コネクタ1を雄コネクタ101に対して相対的に下降させ、すなわち、嵌合方向に移動させ、雄コネクタ101の嵌合面と雌コネクタ1の嵌合面とを当接又は近接させる。
これにより、図9(a)に示されるように、雌コネクタ1の左右のコネクタ係合耳部13が、雄コネクタ101の左右のコネクタ係合凹部113に進入するとともに、雄コネクタ101の突出端子153の各々が、雌コネクタ1の対応する平板状端子51の開口部54における大径部54a内に進入する。
なお、図9及び10においては、図示の都合上、平板状ケーブル91の描画が省略されている。
前記コネクタ係合凹部113の内側寸法がコネクタ係合耳部13の外側寸法よりも大きく形成されているので、コネクタ係合耳部13はコネクタ係合凹部113内にスムーズに進入することができる。また、該コネクタ係合凹部113の奥に位置する後側ラッチ凹部118dの内側寸法がコネクタ係合耳部13の先端のラッチ凸部13aの外側寸法よりも大きく形成されているので、ラッチ凸部13aは後側ラッチ凹部118d内にスムーズに進入することができる。さらに、前記大径部54aの内側寸法が突出端子153の先端部153bの外側寸法よりも大きく形成されているので、突出端子153は大径部54a内にスムーズに進入することができる。
続いて、オペレータは、雌コネクタ1を雄コネクタ101に対して該雄コネクタ101の前端111aの方向に、相対的にスライドさせる。すなわち、雄コネクタ101の嵌合面と雌コネクタ1の嵌合面とを当接又は接近させた状態で雌コネクタ1を雄コネクタ101に対して該雄コネクタ101の前方に相対的に前進させる。
すると、図9(b)に示されるように、左右のコネクタ係合耳部13の先端のラッチ凸部13aの後方側の斜面が、後側ラッチ凹部118dの前端111a寄りに位置するラッチ凸部118bの後方側の斜面に当接する。そして、オペレータが雌コネクタ1を雄コネクタ101に対して該雄コネクタ101の前方に相対的に更に前進させると、雌コネクタ1のラッチ凸部13a及び/又は雄コネクタ101のラッチ凸部118bが弾性的に変形し、雌コネクタ1のラッチ凸部13aが雄コネクタ101のラッチ凸部118bを乗越えて、図9(c)に示されるように、前側ラッチ凹部118c内に進入する。このように、雌コネクタ1のラッチ凸部13aが雄コネクタ101のラッチ凸部118bを乗越える際には、雌コネクタ1のラッチ凸部13a及び/又は雄コネクタ101のラッチ凸部118bが弾性的に変形することによって反力が発生する。また、振動や音が発生することもある。オペレータは、このような反力、振動及び/又は音をクリック感として、知覚することができる。
また、平板状端子51の開口部54における大径部54a内に位置する突出端子153は、小径部54bに向って相対的に移動する。そして、突出端子153が小径部54b内に進入すると、両側の腕部53は、突出端子153の側面部153cに当接し、弾性的に変位させられ、その間隔が押広げられる。したがって、突出端子153が腕部53の接圧を受けるので、突出端子153と平板状端子51との導通が確実に維持される。
このようにして、雄コネクタ101と雌コネクタ1との嵌合が完了すると、図9(c)及び10に示されるように、コネクタ係合耳部13の抜止め凸部13b及び抜止め部13cがコネクタ係合凹部113の抜止め凹部113a及び抜止め部113bと係合して保持される。これにより、コネクタ係合耳部13がコネクタ係合凹部113から離脱することが防止され、雄コネクタ101と雌コネクタ1との嵌合解除が確実に防止される。
また、ラッチ凸部13aが前側ラッチ凹部118c内に進入して係合して保持される。これにより、雌コネクタ1の雄コネクタ101に対する嵌合解除方向へのスライドが防止されるので、コネクタ係合耳部13の抜止め凸部13b及び抜止め部13cとコネクタ係合凹部113の抜止め凹部113a及び抜止め部113bとの係合解除が確実に防止される。
なお、雄コネクタ101と雌コネクタ1との嵌合を解除する動作については、雄コネクタ101と雌コネクタ1とを嵌合させるための動作と逆の動作にすぎないので、説明を省略する。
また、本実施の形態においては、導体パターン151及び平板状端子51の列が2本である場合について説明したが、前記列の数は、2本に限定されるものではなく、複数であれば何本であってもよい。そして、1つの列の導体パターン151と隣接する列の導体パターン151とは本体部111の幅方向の位置がずれていればよく、1つの列の平板状端子51と隣接する列の平板状端子51とは本体部11の幅方向の位置がずれていればよい。
このように、本実施の形態において、雌コネクタ1は、平板状ケーブル91が接続される平板状のケーブル接続部12と、雄コネクタ101と嵌合する平板状の本体部11とを有する。そして、本体部11に配設され、雄コネクタ101の突出端子153と接触する複数の平板状端子51と、ケーブル接続部12に露出し、平板状ケーブル91の接続パッド95に接続される複数の接続凸部61aと、本体部11からケーブル接続部12に亘って延在し、各々が対応する平板状端子51と接続凸部61aとを電気的に接続する複数の配線61とを有し、接続凸部61aは、配線61に形成された凸部であり、接続凸部61aの上面がケーブル接続部12の一方の外面と同等の高さである。
これにより、ケーブル接続部12に平板状ケーブル91を接続する際に、接続凸部61aの上面を平板状ケーブル91の接続パッド95に近接乃至接触させることができ、はんだ付等によって接続凸部61aと接続パッド95とを確実に接続することができる。したがって、平板状ケーブル91を容易に、かつ、確実に接続することができ、製造が容易で、構成が簡素で、小型低背、かつ、高密度でありながら、信頼性の高い雌コネクタ1を得ることができる。
また、ケーブル接続部12は、板厚方向に貫通する複数の接続部対応開口12cを備え、接続凸部61aの各々は、各接続部対応開口12c内に露出する。したがって、ケーブル接続部12の他方の外面側から、接続部対応開口12cを通して接続凸部61aと接続パッド95とのはんだ付等による接続状態を目視によって確認することができる。
さらに、接続部対応開口12cは、接続凸部61aよりも幅が広い。したがって、溶融したはんだの量が多くても、余分なはんだは、接続凸部61aの周囲の接続部対応開口12c内に収容される。これにより、余分なはんだの周囲への流出が防止され、隣接する接続凸部61a同士又は接続パッド95同士が、流出したはんだによって短絡してしまうことがない。
さらに、ケーブル接続部12は、配線61の一面側に配設された絶縁性のベースフィルム15と、配線61の他面側に配設された絶縁性のカバーフィルム17とを含み、接続部対応開口12cは、ベースフィルム15を板厚方向に貫通する配線対応開口15cと、カバーフィルム17を板厚方向に貫通する配線対応開口17cとを含み、接続凸部61aの上面は、ベースフィルム15の外面と同等の高さである。したがって、ケーブル接続部12の構成が簡素でありながら、隣接する接続凸部61a同士の間は、ベースフィルム15及びカバーフィルム17によって確実に絶縁されるので、短絡してしまうことがない。
さらに、接続凸部61aは、雌コネクタ1の幅方向に延在する複数の列を形成するように並んで配列され、互いに隣接する列内における接続凸部61aは、雌コネクタ1の幅方向に関し、互いに半ピッチずれて千鳥状と成るように配列される。したがって、ケーブル接続部12に露出する接続凸部61a同士の間隔を保持して短絡を防止しながら、配線61のピッチを狭くすることができ、配線61を高密度化することができる。
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。
本発明は、コネクタに適用することができる。
1 雌コネクタ
11、111 本体部
11a、111a 前端
12 ケーブル接続部
12a 接続凹部
12c 接続部対応開口
13 コネクタ係合耳部
13a、118b ラッチ凸部
13b 抜止め凸部
13c、113b 抜止め部
15、92、115 ベースフィルム
15a、16a、17a、18a、19a 端子対応開口
15b 補助凸部対応開口
15c、17c 配線対応開口
16、118 係合補強板
16b、18b、53 腕部
17、93 カバーフィルム
17b スルーホール
18 接合層
19、116 補強層
19b 補助補強層
51 平板状端子
51a 端子接続孔
52 端子分離空間
54、812 開口部
54a 大径部
54b 小径部
56 端子補助層
61 配線
61a 接続凸部
62 接続端部
62a 配線接続孔
63 ケーブル接続補助層
63a 補助凸部
91 平板状ケーブル
91a、153b 先端部
91a1 幅狭部
91a2 幅広部
93a 接続パッド対応開口
93b 補助パッド対応開口
95 接続パッド
96 補助パッド
101 雄コネクタ
111b 後端
113 コネクタ係合凹部
113a 抜止め凹部
118a 入口凹部
118c 前側ラッチ凹部
118d 後側ラッチ凹部
151 導体パターン
152 パターン分離空間
153 突出端子
153a 基端部
153c 側面部
156 補助金具
156a 凹入部
156b 固定用耳部
157 スペーサ部材
811 ハウジング
813 凹部
814 側壁部
815 前壁部
821 カバー部材
822 櫛歯ガイド
851 端子
852 間隙
901 フレキシブル回路基板
915 樹脂シート
916 樹脂フィルム
917 貫通孔
961 導体

Claims (4)

  1. (a)平板状ケーブルが接続される平板状のケーブル接続部と、相手方コネクタと嵌合する平板状の嵌合部とを有するコネクタであって、
    (b)前記嵌合部に配設され、前記相手方コネクタの相手方端子と接触する複数の端子と、
    (c)前記ケーブル接続部に露出し、前記平板状ケーブルの導電トレース接続部に接続される複数の導電接続部と、
    (d)前記嵌合部から前記ケーブル接続部に亘って延在し、各々が対応する端子と導電接続部とを電気的に接続する複数の配線とを有し、
    (e)前記導電接続部は、前記配線に一体的に形成された肉厚の凸部であり、該凸部の上面が前記ケーブル接続部における平板状ケーブルが接続される側の外面と同等の高さであり、
    (f)前記ケーブル接続部は、該ケーブル接続部を板厚方向に貫通する複数の接続部対応開口を備え、前記導電接続部の各々は、各接続部対応開口内に露出し、前記導電接続部及び接続部対応開口は、前記コネクタの幅方向に関して隣合うもの同士が前記配線の延在方向に関して相違する位置となるように、千鳥状に配列されていることを特徴とするコネクタ。
  2. 前記接続部対応開口は、前記導電接続部よりも幅が広い請求項に記載のコネクタ。
  3. 前記ケーブル接続部は、前記配線の一面側に配設された絶縁性のベースフィルムと、前記配線の他面側に配設された絶縁性のカバーフィルムとを含み、
    前記接続部対応開口は、前記ベースフィルムを板厚方向に貫通する開口と、前記カバーフィルムを板厚方向に貫通する開口とを含み、
    前記凸部の上面は、前記ベースフィルムの外面と同等の高さである請求項に記載のコネクタ。
  4. 前記導電接続部は、前記コネクタの幅方向に延在する複数の列を形成するように並んで配列され、
    互いに隣接する列内における導電接続部は、前記コネクタの幅方向に関し、互いに半ピッチずれて千鳥状と成るように配列される請求項1〜のいずれか1項に記載のコネクタ。
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