JP6598835B2 - コネクタ及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、コネクタ、接続対象物及び電子機器に関する。

従来、電子機器等に用いられるコネクタでは、作業性向上の観点から接続対象物を容易に挿抜できるような構造が要求される。電子機器等の製造において作業者の手を介さず機械によって自動的に全ての工程が行われるような場合や、機器のメンテナンス時に手作業にて挿抜する場合など、作業性向上に関する上記のコネクタへの要求はさらに高まる。

例えば、特許文献１に記載のケーブル用コネクタでは、接続対象物を挿入するという１回の動作によってケーブル用コネクタと接続対象物とが確実に接続される。

特開２０１６−０６２８５１

特許文献１に記載のケーブル用コネクタでは、接続対象物を挿入する際の作業性は向上するものの、接続対象物を抜去する際の作業性については考慮されていなかった。

このような問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、接続対象物を抜去する際の作業性が向上するコネクタを提供することにある。

上記課題を解決するために、第１の観点に係るコネクタは、
接続対象物を挿入及び抜去可能なインシュレータと、
前記インシュレータに対して閉じる閉位置と前記インシュレータに対して開く開位置との間を回動可能なアクチュエータと、
を備え、
前記アクチュエータは、前記閉位置から前記開位置へと移行する際に前記インシュレータに対する前記接続対象物の抜去側から挿入側に向けて回転し、前記開位置を自立して保持し、前記インシュレータから前記接続対象物が抜去されると、回転して前記閉位置へと復帰する。

第２の観点に係るコネクタは、
前記アクチュエータを前記閉位置に向けて付勢し、弾性変形することにより前記アクチュエータの前記開位置側への回転を許容する押圧部材をさらに備え、
前記アクチュエータは、
前記押圧部材と接触するカム部と、
前記インシュレータに挿入された前記接続対象物と前記開位置において接触する第１保持部と、
を備える。

第３の観点に係るコネクタでは、
前記アクチュエータは、前記開位置において前記カム部よりも前記接続対象物の挿入側に位置し、前記インシュレータと接触する第２保持部をさらに備える。

第４の観点に係るコネクタでは、
前記アクチュエータは、回動する際に前記インシュレータと接触する支点部を備える。

第５の観点に係るコネクタでは、
前記アクチュエータは、前記接続対象物が前記インシュレータに挿入される際に該接続対象物と接触して前記アクチュエータを前記開位置側に回転させ、挿入された後に前記接続対象物の被ロック部と係合するロック部を備える。

第６の観点に係る電子機器は、
上記のいずれかのコネクタを備える。

本発明の一実施形態に係るコネクタによれば、接続対象物を抜去する際の作業性が向上する。

一実施形態に係るコネクタ及び接続対象物を正面視によって示した分離状態の斜視図である。 図１のコネクタ及び接続対象物を背面視によって示した分離状態の斜視図である。 図１のコネクタを正面視によって示した分解斜視図である。 図１のコネクタを背面視によって示した分解斜視図である。 図１のコネクタの正面図である。 図５のVI−VI矢線に沿う断面図である。 図５のVII−VII矢線に沿う断面図である。 図５のVIII−VIII矢線に沿う断面図である。 図５のIX−IX矢線に沿う断面図である。 図５のX−X矢線に沿う断面図である。 図５のXI−XI矢線に沿う断面図である。 接続対象物が挿入される際の図１のコネクタの正面図である。 図１２のXIII−XIII矢線に沿う断面図である。 図１２のXIV−XIV矢線に沿う断面図である。 図１２のXV−XV矢線に沿う断面図である。 図１２のXVI−XVI矢線に沿う断面図である。 図１２のXVII−XVII矢線に沿う断面図である。 図１２のXVIII−XVIII矢線に沿う断面図である。 接続対象物が完全に挿入された際の図１のコネクタの正面図である。 図１９のXX−XX矢線に沿う断面図である。 図１９のXXI−XXI矢線に沿う断面図である。 図１９のXXII−XXII矢線に沿う断面図である。 図１９のXXIII−XXIII矢線に沿う断面図である。 図１９のXXIV−XXIV矢線に沿う断面図である。 図１９のXXV−XXV矢線に沿う断面図である。 接続対象物が抜去される際の図１のコネクタの正面図である。 図２６のXXVII−XXVII矢線に沿う断面図である。 図２６のXXVIII−XXVIII矢線に沿う断面図である。 図２６のXXIX−XXIX矢線に沿う断面図である。 図２６のXXX−XXX矢線に沿う断面図である。 図２６のXXXI−XXXI矢線に沿う断面図である。 図２６のXXXII−XXXII矢線に沿う断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施形態について詳細に説明する。以下の説明中の前後、左右及び上下の方向は、図中の矢印の方向を基準とする。各矢印の方向は、図１乃至図３２において、異なる図面同士で互いに整合している。図面によっては、簡便な図示を目的として、回路基板ＣＢの図示を省略する。

一実施形態に係るコネクタ１０と接続される接続対象物６０は、一例として、フレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）であるとして説明するがこれに限定されない。接続対象物６０は、コネクタ１０を介して回路基板ＣＢと電気的に接続されるものであれば、任意の対象物であってよい。例えば、接続対象物６０は、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）であってもよい。

以下、接続対象物６０は、コネクタ１０が実装されている回路基板ＣＢに対して垂直方向にコネクタ１０と接続されるとして説明する。すなわち、接続対象物６０は、一例として上下方向に沿ってコネクタ１０と接続される。以下で使用する「挿抜方向」は、一例として上下方向を指すとする。「抜去方向」は、一例として上方向を指すとする。「挿入側」は、下側を指すとする。「抜去側」は、上側を指すとする。接続方法は、これに限定されない。接続対象物６０は、回路基板ＣＢに対して平行方向にコネクタ１０と接続されてもよい。回路基板ＣＢは、リジッド基板であってよいし、又はそれ以外の任意の回路基板であってもよい。

図１は、一実施形態に係るコネクタ１０及び接続対象物６０を正面視によって示した分離状態の斜視図である。図２は、図１のコネクタ１０及び接続対象物６０を背面視によって示した分離状態の斜視図である。図３は、図１のコネクタ１０を正面視によって示した分解斜視図である。図４は、図１のコネクタ１０を背面視によって示した分解斜視図である。図１乃至図４を参照しながら、一実施形態に係るコネクタ１０及び接続対象物６０の構成について詳細に説明する。

図３及び図４を参照すると、一実施形態に係るコネクタ１０は、大きな構成要素としてインシュレータ２０と、第１コンタクト３０Ａと、第２コンタクト３０Ｂと、押圧部材４０と、アクチュエータ５０とを有する。コネクタ１０は、一例として以下の方法で組み立てられる。すなわち、インシュレータ２０の下方から第１コンタクト３０Ａ及び第２コンタクト３０Ｂをインシュレータ２０の内部に圧入する。押圧部材４０を上方からインシュレータ２０に圧入したのち、アクチュエータ５０を上方からインシュレータ２０に取り付ける。このとき、押圧部材４０がアクチュエータ５０と係合し、アクチュエータ５０の上方への抜けが抑制される。図１及び図２を参照すると、コネクタ１０は、回路基板ＣＢ上に実装される。コネクタ１０は、第１コンタクト３０Ａ及び第２コンタクト３０Ｂを介して接続対象物６０と回路基板ＣＢとを電気的に接続する。

図３を参照すると、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左右対称の箱形の部材である。インシュレータ２０は、挿抜方向に延在し、左右方向にわたって凹設されている挿入溝２１を有する。挿入溝２１に対して、接続対象物６０が挿入及び抜去される。挿入溝２１の前面の上部は、インシュレータ２０にアクチュエータ５０が取り付けられるよう開放されている。挿入溝２１の後面の上縁部は、接続対象物６０の挿入性を向上させるために、抜去側から挿入側に向けて挿入溝２１の内側に傾斜する傾斜面によって形成されている。挿入溝２１の挿抜方向における略中央部は、抜去側から挿入側に向けて挿入溝２１の内側にさらに傾斜する傾斜面によって形成されている。すなわち、挿入溝２１の前後幅は、入り口部分において最も大きく、抜去側から挿入側に向かうにつれ２つの傾斜面によって段階的に小さくなる。

インシュレータ２０は、挿入溝２１の後面の下半部において上下方向に延在する複数の第１取付溝２２Ａを有する。複数の第１取付溝２２Ａには、複数の第１コンタクト３０Ａがそれぞれ圧入される。複数の第１取付溝２２Ａは、互いに所定の間隔で離間して左右方向に配列している。第１取付溝２２Ａは、インシュレータ２０の下面を貫通して挿入溝２１の上下方向における略中央部まで凹設されている。インシュレータ２０は、挿入溝２１の後面の左右両側において上下方向に延在する第２取付溝２２Ｂを有する。第２取付溝２２Ｂには、第２コンタクト３０Ｂが圧入される。第２取付溝２２Ｂは、インシュレータ２０の下面を貫通して挿入溝２１の上端部まで凹設されている。インシュレータ２０は、前面の左右両端部を幅広に切り欠いた状態で形成されている第３取付溝２３を有する。第３取付溝２３には、押圧部材４０が圧入される。

インシュレータ２０は、アクチュエータ５０が取り付けられるよう開放されている前側上部において、回転軸受容部２４を有する。回転軸受容部２４は、インシュレータ２０の左半部に２つ、右半部に２つ、合計で４つ形成されている。左半部に形成されている２つの回転軸受容部２４と右半部に形成されている２つの回転軸受容部２４とは、インシュレータ２０の左右方向の中心を基準として互いに略線対称となる位置に形成されている。インシュレータ２０は、左右両端部の前後方向略中央において前方を向いて形成されている第１閉位置規制部２５Ａを有する。インシュレータ２０は、第１閉位置規制部２５Ａから左右方向に沿って内側に離間し、かつ第１閉位置規制部２５Ａよりも一段前方に位置する第２閉位置規制部２５Ｂを有する。第２閉位置規制部２５Ｂは、第１閉位置規制部２５Ａと同様に前方を向いて形成されている。インシュレータ２０は、第３取付溝２３の左右両側で上方を向いて形成されている支持部２６を有する。インシュレータ２０は、前面の上縁部において左右方向に不連続に形成され、上方を向いている開位置規制部２７を有する。

第１コンタクト３０Ａは、ばね弾性を備えた銅合金（例えば、リン青銅、ベリリウム銅若しくはチタン銅）又はコルソン系銅合金の薄板を順送金型（スタンピング）を用いて図３及び図４に示す形状に成形加工したものである。第１コンタクト３０Ａの表面には、ニッケルめっきで下地を形成した後に、金又は錫等による表層めっきが施されている。第１コンタクト３０Ａは、左右方向に沿って複数配列されている。

第１コンタクト３０Ａは、インシュレータ２０の第１取付溝２２Ａに対して係止する係止部３１Ａを有する。第１コンタクト３０Ａは、係止部３１Ａの下端部から略Ｌ字状に後方に延出する実装部３２Ａを有する。第１コンタクト３０Ａは、係止部３１Ａの上端部と連続して形成され、上方に向けて延出した後に下方に向けて屈曲する弾性変形可能な弾性部３３Ａを有する。第１コンタクト３０Ａは、その先端部に位置し、弾性部３３Ａと連続して形成されている接触部３４Ａを有する。

第２コンタクト３０Ｂは、ばね弾性を備えた銅合金（例えば、リン青銅、ベリリウム銅若しくはチタン銅）又はコルソン系銅合金の薄板を順送金型（スタンピング）を用いて図３及び図４に示す形状に成形加工したものである。第２コンタクト３０Ｂの表面には、ニッケルめっきで下地を形成した後に、金又は錫等による表層めっきが施されている。第２コンタクト３０Ｂは、インシュレータ２０の左右両側に配置されている。

第２コンタクト３０Ｂは、インシュレータ２０の第２取付溝２２Ｂに対して係止する係止部３１Ｂを有する。第２コンタクト３０Ｂは、係止部３１Ｂの下端部から略Ｌ字状に後方に延出する実装部３２Ｂを有する。第２コンタクト３０Ｂは、係止部３１Ｂの上端部と連続して形成され、上方に向けて延出する弾性変形可能な弾性部３３Ｂを有する。第２コンタクト３０Ｂは、その先端部に位置し、弾性部３３Ｂと連続して形成されている接触部３４Ｂを有する。

押圧部材４０は、任意の金属材料の薄板を順送金型（スタンピング）を用いて図３及び図４に示す形状に成形加工したものである。押圧部材４０は、インシュレータ２０の第３取付溝２３に対して係止する係止部４１を有する。押圧部材４０は、係止部４１の下端部から略Ｌ字状に前方に延出する実装部４２を有する。実装部４２は貫通孔が形成されている。押圧部材４０は、係止部４１の略中央部から斜め上方に延出する、弾性変形可能な弾性部４３を有する。弾性部４３は、先端が略Ｌ字状、より具体的には斜め上方に向けて延伸した後、後方に向けて略直角に屈曲するように形成されている。

アクチュエータ５０は、絶縁性かつ耐熱性の合成樹脂材料を射出成形した、図３及び図４に示すような左右方向に延びる左右対称の板状部材である。アクチュエータ５０は、中央部に位置し、左右方向に延びる操作部５１を有する。アクチュエータ５０は、挿入側に突出した突部５２を有する。突部５２は、左右方向に沿って７つ形成されており、左から右へ順に突部５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、５２Ｄ、５２Ｅ、５２Ｆ及び５２Ｇを有する。

アクチュエータ５０は、突部５２Ｃの左側面、突部５２Ｄの左右両側面及び突部５２Ｅの右側面から左右方向に沿ってそれぞれ突出する略円柱形状の４つの回転軸５３を有する。４つの回転軸５３は、互いに同軸をなしながら左右方向に突設される。アクチュエータ５０は、突部５２Ａ及び突部５２Ｇにおいて後方を向いて形成されている第１閉位置被規制部５４Ａを有する。アクチュエータ５０は、第１閉位置被規制部５４Ａから左右方向に沿って内側に離間し、かつ第１閉位置被規制部５４Ａよりも一段前方に位置する第２閉位置被規制部５４Ｂを有する。第２閉位置被規制部５４Ｂは、突部５２Ｂ及び突部５２Ｆにおいて後方を向いて形成されている。アクチュエータ５０は、突部５２Ｃ、５２Ｄ及び５２Ｅの挿入側の先端から抜去側に向けて後方に傾斜する傾斜面により構成される第１保持部５５Ａを有する。アクチュエータ５０は、突部５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｆ及び５２Ｇの前側の角部によって構成される第２保持部５５Ｂを有する。アクチュエータ５０は、突部５２Ｂ及び５２Ｆの後側の角部によって構成される支点部５５Ｃを有する。アクチュエータ５０は、突部５２Ｃ、５２Ｄ及び５２Ｅの最上部の斜面によって構成される開位置被規制部５６を有する。

アクチュエータ５０は、対応する一対の突部によって挟まれるように形成されているカム部５７を有する。カム部５７は、突部５２Ａの下部と突部５２Ｂの下部との間に形成されている。カム部５７は、突部５２Ｆの下部と突部５２Ｇの下部との間に形成されている。カム部５７の上縁部は、円弧状に湾曲する曲面により形成されている。カム部５７の前面は、上縁部の曲面と連続し、抜去側から挿入側に向けて後方に傾斜する傾斜面によって形成されている。アクチュエータ５０は、カム部５７よりも抜去側に形成されている爪状のロック部５８を有する。ロック部５８は、アクチュエータ５０の後面の上端部から後方に向けて突出する。ロック部５８は、抜去側の外面を構成し、後方に延出した後斜め下方に向けて湾曲する曲面５８Ａを有する。すなわち、ロック部５８の抜去側の外面はＲ形状となる。ロック部５８は、挿入側の先端部を構成し、一段挿入側に突出する引っ掛かり部５８Ｂを有する。アクチュエータ５０は、左右両側のロック部５８の間に形成され、抜去側から挿入側に向けて後方に傾斜する後面全体により構成される押圧部５９を有する。

図１及び図２を参照すると、コネクタ１０は、挿抜方向に対して略垂直に配置される回路基板ＣＢの上面に形成された回路形成面に対して実装される。具体的には、第１コンタクト３０Ａの実装部３２Ａは、回路基板ＣＢ上の信号パターンに塗布したはんだペーストに載置される。第２コンタクト３０Ｂの実装部３２Ｂ及び押圧部材４０の実装部４２は、回路基板ＣＢ上の接地パターンに塗布したはんだペーストに載置される。リフロー炉等において各はんだペーストを加熱溶融することで、実装部３２Ａは、上記信号パターンにはんだ付けされる。実装部３２Ｂ及び実装部４２は、上記接地パターンにはんだ付けされる。結果、コネクタ１０の回路基板ＣＢへの実装が完了する。このとき、押圧部材４０の実装部４２に形成されている貫通孔によってはんだが溜まりやすくなり、回路基板ＣＢに対する固着力が向上する。同時に、実装部４２に形成されている貫通孔によって余剰はんだの這い上がりが抑制される。結果として、弾性部４３のばね弾性が維持される。

接続対象物６０は、複数の薄膜材を互いに接着して構成した積層構造を有する。接続対象物６０は、延長方向、すなわち挿抜方向の先端部を構成しかつその他の部分に比べて硬い補強部６１を有する。接続対象物６０は、挿抜方向に沿って直線的に延びかつ補強部６１の下面まで延びる複数の信号線６２を有する。信号線６２は、抜去側では接続対象物６０の後側の外装によって覆われているが、挿抜方向の先端付近において後方に露出している。接続対象物６０は、挿抜方向の先端付近において、補強部６１の側縁部により構成される接触部６３を有する。接続対象物６０は、接触部６３と抜去側で隣接し、補強部６１の側縁部を切り欠いて形成されている被ロック部６４を有する。接続対象物６０は、接触部６３と挿入側で隣接し、アクチュエータ５０のロック部５８の形状と対応するように補強部６１の左右両先端部を切り欠いて形成されている誘い込み部６５を有する。誘い込み部６５における接続対象物６０の外側面は、先端においてＲ形状となる。当該外側面は、先端から挿抜方向に沿って抜去側に延びた後、抜去側にさらに向かうにつれて外側に傾斜する。接続対象物６０は、後側の外装の後面を構成し、層状に形成されている接地部６６を有する。

図５は、図１のコネクタ１０の正面図である。図６は、図５のVI−VI矢線に沿う断面図である。図７は、図５のVII−VII矢線に沿う断面図である。図８は、図５のVIII−VIII矢線に沿う断面図である。図９は、図５のIX−IX矢線に沿う断面図である。図１０は、図５のX−X矢線に沿う断面図である。図１１は、図５のXI−XI矢線に沿う断面図である。主に図５乃至図１１を参照しながら、コネクタ１０の各構成部の機能について詳細に説明する。

図９乃至図１１を参照すると、第１コンタクト３０Ａがインシュレータ２０の第１取付溝２２Ａに圧入された場合、第１コンタクト３０Ａは、前後方向に沿って弾性変形可能である。第１コンタクト３０Ａが弾性変形していない自由状態にあっては、接触部３４Ａは第１取付溝２２Ａから突出して挿入溝２１内に位置する。図８を参照すると、第２コンタクト３０Ｂがインシュレータ２０の第２取付溝２２Ｂに圧入された場合、第２コンタクト３０Ｂは、前後方向に沿って弾性変形可能である。第２コンタクト３０Ｂが弾性変形していない自由状態にあっては、接触部３４Ｂは第２取付溝２２Ｂから突出して挿入溝２１内に位置する。

図１１を参照すると、アクチュエータ５０がインシュレータ２０に取り付けられた場合、アクチュエータ５０の回転軸５３がインシュレータ２０の回転軸受容部２４に受け入れられる。回転軸５３が回転軸受容部２４によって挿入側から支持されることで、アクチュエータ５０は、インシュレータ２０に対して閉じる閉位置とインシュレータ２０に対して開く開位置との間を回動可能となる。一実施形態に係るコネクタ１０では、アクチュエータ５０は、閉位置から開位置へと移行する際にインシュレータ２０に対して抜去側から挿入側に向けて回転する。すなわち、アクチュエータ５０は、閉位置から開位置へと移行する際に、図６乃至図１１において反時計回りに回転する。

図７を参照すると、押圧部材４０が圧入されたインシュレータ２０に上方からアクチュエータ５０を取り付ける際、アクチュエータ５０のカム部５７の前面を形成している傾斜面によって、押圧部材４０の弾性部４３が前方に弾性変形する。弾性部４３が前方に弾性変位することで、カム部５７が弾性部４３の略Ｌ字状の先端よりも挿入側に入り込み、弾性部４３とカム部５７とが係合する。このとき、若干弾性変形した押圧部材４０の弾性部４３の先端部がアクチュエータ５０のカム部５７に対して前方から接触する。これにより、カム部５７を介してアクチュエータ５０に付勢力が働き、押圧部材４０は、アクチュエータ５０を閉位置に向けて回転付勢する。押圧部材４０は、弾性変形することによりアクチュエータ５０の開位置側への回転を許容する。

図６を参照すると、アクチュエータ５０が閉位置にある場合、インシュレータ２０の第１閉位置規制部２５Ａとアクチュエータ５０の第１閉位置被規制部５４Ａとが接触又は近接する。同様に、図８を参照すると、アクチュエータ５０が閉位置にある場合、インシュレータ２０の第２閉位置規制部２５Ｂとアクチュエータ５０の第２閉位置被規制部５４Ｂとが接触又は近接する。インシュレータ２０の第１閉位置規制部２５Ａ及び第２閉位置規制部２５Ｂは、押圧部材４０からアクチュエータ５０に作用する付勢力とつり合う抗力をアクチュエータ５０に加える。すなわち、第１閉位置規制部２５Ａ及び第２閉位置規制部２５Ｂは、アクチュエータ５０の閉位置を定めて、アクチュエータ５０が当該閉位置を超えて過剰に回転することを規制する役割を果たす。

図１２は、接続対象物６０が挿入される際の図１のコネクタ１０の正面図である。図１３は、図１２のXIII−XIII矢線に沿う断面図である。図１４は、図１２のXIV−XIV矢線に沿う断面図である。図１５は、図１２のXV−XV矢線に沿う断面図である。図１６は、図１２のXVI−XVI矢線に沿う断面図である。図１７は、図１２のXVII−XVII矢線に沿う断面図である。図１８は、図１２のXVIII−XVIII矢線に沿う断面図である。主に図１２乃至図１８を用いて、接続対象物６０がコネクタ１０に挿入される際の各構成部の機能について詳細に説明する。

接続対象物６０がコネクタ１０に挿入される際、接続対象物６０の補強部６１の先端が挿入溝２１の後面の上縁部に形成された傾斜面に沿って挿入溝２１内に侵入する。このとき、仮に接続対象物６０の挿入位置が挿入溝２１に対して後方に若干ずれていたとしても、補強部６１の先端が挿入溝２１の傾斜面上を摺動することで、接続対象物６０が挿入溝２１の内部に誘い込まれる。同様に、仮に接続対象物６０の挿入位置が挿入溝２１に対して左右方向に若干ずれていたり、接続対象物６０が左右に向けて挿抜方向から若干傾いていたとしても、誘い込み部６５における接続対象物６０の外側面がアクチュエータ５０のロック部５８の内側面上を摺動して、接続対象物６０が挿入溝２１の内部に誘い込まれる。より具体的には、誘い込み部６５を構成する傾斜した接続対象物６０の外側面によって、挿入溝２１を基準とした左右方向における外側から内側へと接続対象物６０が移動する。

接続対象物６０が挿入溝２１の挿入側へとさらに移動すると、接続対象物６０の接触部６３とアクチュエータ５０のロック部５８とが接触する。ロック部５８の抜去側の外面はＲ形状をなす曲面５８Ａにより構成されており、ロック部５８と接続対象物６０との接触によってアクチュエータ５０の開位置に向けた抗力が発生する。したがって、アクチュエータ５０に対して開位置に向けた力のモーメントが生じる。ロック部５８と接触部６３とが接触した状態で挿入溝２１のさらに挿入側へと接続対象物６０が移動すると、図１４に示すとおり、アクチュエータ５０がインシュレータ２０に対して前方へ移動すると共に、開位置に向けた力のモーメントによって開位置側へ回転する。一方で、アクチュエータ５０が前方へ移動し、かつ開位置側へ回転することで押圧部材４０が弾性変形し、閉位置に向けた付勢力がカム部５７を介してアクチュエータ５０に働く。したがって、アクチュエータ５０のロック部５８は、接続対象物６０の接触部６３の前面に乗り上げる。接続対象物６０の挿入側への移動に伴って、接触部６３は、ロック部５８の先端部分に対して摺動する。

図１８を参照すると、突部５２Ｄの左右両側面に突設された回転軸５３がインシュレータ２０の回転軸受容部２４によって挿入側から支持される。すなわち、アクチュエータ５０は、インシュレータ２０により挿入側から抜去方向に支持される。

図１６乃至図１８を参照すると、接続対象物６０の信号線６２の後面が第１コンタクト３０Ａの接触部３４Ａと接触して第１コンタクト３０Ａを第１取付溝２２Ａの内側へと弾性変形させる。同様に、図１５を参照すると、接続対象物６０の接地部６６が第２コンタクト３０Ｂの接触部３４Ｂと接触して第２コンタクト３０Ｂを第２取付溝２２Ｂの内側へと弾性変形させる。

図１９は、接続対象物６０が完全に挿入された際の図１のコネクタ１０の正面図である。図２０は、図１９のXX−XX矢線に沿う断面図である。図２１は、図１９のXXI−XXI矢線に沿う断面図である。図２２は、図１９のXXII−XXII矢線に沿う断面図である。図２３は、図１９のXXIII−XXIII矢線に沿う断面図である。図２４は、図１９のXXIV−XXIV矢線に沿う断面図である。図２５は、図１９のXXV−XXV矢線に沿う断面図である。主に図１９乃至図２５を用いて、接続対象物６０がコネクタ１０に完全に挿入された際の各構成部の機能について詳細に説明する。

図２１を参照すると、接続対象物６０が挿入溝２１に完全に挿入された場合、接続対象物６０の接触部６３がアクチュエータ５０のロック部５８を通り過ぎて挿入溝２１の内部に完全に収容される。このとき、ロック部５８と接触部６３とが非接触状態となり、押圧部材４０からの付勢力によってアクチュエータ５０がロック位置へと自動的に移行する。ロック位置とは、挿入溝２１に挿入された接続対象物６０を抜止保持するアクチュエータ５０の位置を意味する。図６乃至図１１と図２０乃至図２５とをそれぞれ比較すると、ロック位置では、アクチュエータ５０は、閉位置よりも若干前方に移動し、かつ抜去側が接続対象物６０に近接するよう接続対象物６０に向けて若干傾く。アクチュエータ５０のロック部５８は、ロック位置において接続対象物６０の被ロック部６４と係合する。接続対象物６０は、ロック部５８と被ロック部６４との係合により挿入溝２１内で抜止保持される。このような状態で、仮に接続対象物６０を無理に抜去しようとしても、接続対象物６０の接触部６３がロック部５８の引っ掛かり部５８Ｂに接触して、アクチュエータ５０に対して閉位置に向けた力のモーメントを発生させる。したがって、接続対象物６０の抜去に伴って開位置へと回転しようとするアクチュエータ５０に対して開位置に向けた力のモーメントが抑制される。結果、接続対象物６０がより効果的に抜止保持される。

このように、コネクタ１０は、作業者又は組立装置等によるアクチュエータ５０の任意の操作を必要とすることなく、接続対象物６０を挿入するという１つの動作のみによって接続対象物６０を抜止保持する。アクチュエータ５０がロック位置にあるとき、アクチュエータ５０のカム部５７の前面を形成している傾斜面は、押圧部材４０の弾性部４３の後面に沿って配置される。したがって、カム部５７は、点接触、線接触又は面接触を含む任意の態様で弾性部４３からの付勢力を受ける。図２２乃至図２５を参照すると、このとき、アクチュエータ５０は、押圧部材４０から受ける閉位置に向けた付勢力によって、押圧部５９を介して接続対象物６０を後方へと押圧する。

図２３乃至図２５を参照すると、第１コンタクト３０Ａが弾性変形した状態で、接触部３４Ａと接続対象物６０の信号線６２とが接触する。同様に、図２２を参照すると、第２コンタクト３０Ｂが弾性変形した状態で、接触部３４Ｂと接続対象物６０の接地部６６とが接触する。以上により、コネクタ１０が実装された回路基板ＣＢと接続対象物６０とが第１コンタクト３０Ａ及び第２コンタクト３０Ｂを介して互いに電気的に接続される。接触部３４Ｂと接地部６６との接触により、接続対象物６０がコネクタ１０を介して回路基板ＣＢに接地される。このように、接地部６６を信号線６２と異なる位置に形成して回路基板ＣＢに接地させることで、高速伝送においてもノイズが低減する。

図２６は、接続対象物６０が抜去される際の図１のコネクタ１０の正面図である。図２７は、図２６のXXVII−XXVII矢線に沿う断面図である。図２８は、図２６のXXVIII−XXVIII矢線に沿う断面図である。図２９は、図２６のXXIX−XXIX矢線に沿う断面図である。図３０は、図２６のXXX−XXX矢線に沿う断面図である。図３１は、図２６のXXXI−XXXI矢線に沿う断面図である。図３２は、図２６のXXXII−XXXII矢線に沿う断面図である。主に図２６乃至図３２を用いて、接続対象物６０がコネクタ１０から抜去される際の各構成部の機能について詳細に説明する。

コネクタ１０では、接続対象物６０が挿入溝２１に完全に挿入されている状態で、作業者又は組立装置等がアクチュエータ５０の操作部５１を操作してアクチュエータ５０を開位置まで回転させると、アクチュエータ５０は開位置を自立して保持する。すなわち、図２８を参照すると、アクチュエータ５０が開位置にあることで押圧部材４０が大きく弾性変形し、閉位置に向けた付勢力がカム部５７を介してアクチュエータ５０に働く。一方で、図３１を参照すると、アクチュエータ５０が開位置にある場合、アクチュエータ５０の第１保持部５５Ａは、インシュレータ２０に挿入された接続対象物６０の補強部６１の前面と接触する。このとき、押圧部材４０の弾性部４３からカム部５７を介してアクチュエータ５０に働く付勢力と接続対象物６０の補強部６１の前面から第１保持部５５Ａを介してアクチュエータ５０に働く抗力とがつり合うことで力のモーメントが打ち消される。したがって、アクチュエータ５０の回転が抑制され、アクチュエータ５０は開位置を自立して保持する。このように力のモーメントを打ち消して効果的にアクチュエータ５０の回転を抑制するために、アクチュエータ５０の回転軸５３、第１保持部５５Ａ及びカム部５７と押圧部材４０との接点は、アクチュエータ５０が開位置にある場合、挿抜方向において互いに略同一の位置にある。

図２７乃至図２９を参照すると、アクチュエータ５０が開位置にある場合、アクチュエータ５０の第２保持部５５Ｂは、カム部５７よりも挿入側に位置し、インシュレータ２０の支持部２６と接触する。これにより、アクチュエータ５０は、挿抜方向に沿って挿入側からインシュレータ２０により支持される。

図３１を参照すると、アクチュエータ５０が開位置にある場合、アクチュエータ５０の開位置被規制部５６は、インシュレータ２０の開位置規制部２７と接触又は近接する。開位置規制部２７は、アクチュエータ５０の開位置を定めて、アクチュエータ５０が当該開位置を超えて過剰に回転することを規制する役割を果たす。これにより、開位置規制部２７は、インシュレータ２０及びアクチュエータ５０等の各部材の破損を抑制できる。

アクチュエータ５０が開位置にある状態で接続対象物６０を抜去すると、接続対象物６０の補強部６１の前面がアクチュエータ５０の第１保持部５５Ａに対して摺動した後、第１保持部５５Ａと接続対象物６０とが非接触状態となる。このとき、アクチュエータ５０は、図２７乃至図３２に示す開位置から後方に若干移動し、図２９に示す支点部５５Ｃがインシュレータ２０の第２閉位置規制部２５Ｂと接触する。アクチュエータ５０は、支点部５５Ｃを支点として押圧部材４０からの付勢力により閉位置へと自動的に復帰する。

以上のような一実施形態に係るコネクタ１０によれば、接続対象物６０を抜去する際の作業性が向上する。アクチュエータ５０が開位置を自立して保持することができないような従来のコネクタの場合、作業者又は組立装置等は、接続対象物を抜去する際に、アクチュエータを開位置まで回転させて開位置に保持する操作を行いながら、接続対象物をコネクタから抜去する操作を並行して行う必要がある。すなわち、作業者は、例えば両手で操作を行う必要がある。組立装置は、例えば２つの作業アームを用いて操作を行う必要がある。一実施形態に係るコネクタ１０では、アクチュエータ５０が開位置を自立して保持することで、作業者又は組立装置等は、接続対象物６０を抜去する際にアクチュエータ５０を開位置に保持する操作を行う必要がない。すなわち、作業者は、例えばアクチュエータ５０を開位置まで片手のみで回転させた後、接続対象物６０をコネクタ１０から抜去する操作を同一の手で行うことができる。組立装置は、例えば１つの作業アームのみを用いてアクチュエータ５０を開位置まで回転させた後、同一の作業アームを用いて接続対象物６０をコネクタ１０から抜去する操作を行うことができる。

アクチュエータ５０が閉位置から開位置へと移行する際に抜去側から挿入側に向けて回転することで、回路基板ＣＢ上でアクチュエータ５０を操作するための作業空間を低減できる。ここで、アクチュエータが挿入側から抜去側に向けて回転するような従来のコネクタを考える。当該コネクタに対する接続対象物の挿抜方向が回路基板と平行となり、かつコネクタが回路基板の端部に実装される場合、挿入溝の開口部は、例えば回路基板の外方を向く。このような場合、アクチュエータの操作部は回路基板の内側に配置される。したがって、作業者又は組立装置等は、回路基板の内側でアクチュエータを操作する必要がある。結果、回路基板においてコネクタよりも内側の領域に作業空間が必要となる。回路基板上にはコネクタ以外の電子部品も多数配置されており、このような作業空間を確保することが困難な場合もある。一方で、一実施形態に係るコネクタ１０では、上記の従来のコネクタと同様に配置されたとしても、アクチュエータ５０の操作部５１は、回路基板ＣＢの端部に配置され、外方を向く。したがって、作業者又は組立装置等は、回路基板ＣＢの外側でアクチュエータ５０を操作できる。結果、回路基板ＣＢ上での作業空間は必要とされない。このように、コネクタ１０は、回路基板ＣＢ上の省スペース化に寄与できる。

アクチュエータが挿入側から抜去側に向けて回転するような従来のコネクタの場合、回路基板に対して垂直方向にコネクタと接続対象物とが接続するようにコネクタを配置することは困難である。一方で、アクチュエータ５０が閉位置から開位置へと移行する際に抜去側から挿入側に向けて回転することで、一実施形態に係るコネクタ１０は、回路基板ＣＢに対する接続対象物６０との接続方向に関して、垂直方向及び平行方向のいずれの方向にも対応可能である。

インシュレータ２０から接続対象物６０が抜去されると、アクチュエータ５０が回転して閉位置へと自動的に復帰することで、作業者又は組立装置等は、アクチュエータ５０を閉位置へと復帰させる操作を行う必要がない。すなわち、作業者は、例えばアクチュエータ５０を開位置まで片手で回転させた後、接続対象物６０をコネクタ１０から抜去する操作を行うだけで、アクチュエータ５０を閉位置へと復帰させることができる。組立装置は、例えば１つの作業アームを用いてアクチュエータ５０を開位置まで回転させた後、接続対象物６０をコネクタ１０から抜去する操作を行うだけで、アクチュエータ５０を閉位置へと復帰させることができる。

押圧部材４０と接触するカム部５７及び開位置において接続対象物６０と接触する第１保持部５５Ａにより、それぞれにおいて発生する力のモーメントが打ち消され、アクチュエータ５０は安定して開位置を保持できる。インシュレータ２０の支持部２６と接触する第２保持部５５Ｂにより、アクチュエータ５０は、開位置において挿入側から抜去方向に安定して支持される。回動する際にインシュレータ２０と接触する支点部５５Ｃにより、アクチュエータ５０は、支点部５５Ｃを支点にして安定して回動できる。例えば、アクチュエータ５０は、接続対象物６０を抜去する際に、支点部５５Ｃを支点として押圧部材４０からの付勢力により閉位置へと安定して回転できる。

接続対象物６０を挿入するという１つの動作のみで接続対象物６０がロック部５８により抜止保持されることで、コネクタ１０では、接続対象物６０を抜去する際のみならず挿入する際の作業性も向上する。すなわち、作業者及び組立装置等は、接続対象物６０を挿入する際に、アクチュエータ５０を開位置側に回転させてその状態を保持する操作を行う必要がない。したがって、作業者は、例えば接続対象物６０をコネクタ１０に挿入する操作を片手で行うことができる。組立装置は、例えば１つの作業アームのみを用いて接続対象物６０をコネクタ１０に挿入する操作を行うことができる。

アクチュエータ５０のロック部５８の形状と対応する誘い込み部６５を接続対象物６０が有することで、コネクタ１０に対する接続対象物６０の挿入性が向上する。

本発明は、その精神又はその本質的な特徴から離れることなく、上述した実施形態以外の他の所定の形態で実現できることは当業者にとって明白である。したがって、先の記述は例示的であり、これに限定されない。発明の範囲は、先の記述によってではなく、付加した請求項によって定義される。あらゆる変更のうちその均等の範囲内にあるいくつかの変更は、その中に包含されるとする。

例えば、上述した各構成部の形状、配置及び個数等は、上記の説明及び図面における図示の内容に限定されない。各構成部の形状、配置及び個数等は、その機能を実現できるのであれば、任意に構成されてもよい。上述したコネクタ１０の組立方法は、上記の説明の内容に限定されない。コネクタ１０の組立方法は、それぞれの機能が発揮されるように組み立てることができるのであれば、任意の方法であってもよい。例えば、第１コンタクト３０Ａ、第２コンタクト３０Ｂ及び押圧部材４０は、圧入ではなくインサート成形によってインシュレータ２０と一体的に成形されてもよい。

以上のようなコネクタ１０又は接続対象物６０は、電子機器に搭載される。電子機器は、例えば、パーソナルコンピュータ、コピー機、プリンタ、ファクシミリ又は複合機等の任意の情報機器を含む。電子機器は、液晶テレビ、レコーダ、カメラ又はヘッドフォン等の任意の音響映像機器を含む。電子機器は、例えば、カメラ、レーダ、ドライブレコーダ又はエンジンコントロールユニット等の任意の車載機器を含む。電子機器は、例えば、カーナビゲーションシステム、先進運転支援システム又はセキュリティシステム等の車載システムにおいて使用される任意の車載機器を含む。その他、電子機器は、任意の産業機器を含む。

このような電子機器は、コネクタ１０による作業性向上及び接続対象物６０の挿入性向上により、電子機器の組み立ての際の作業性が向上する。すなわち、電子機器の製造が容易になる。

１０ コネクタ
２０ インシュレータ
２１ 挿入溝
２２Ａ 第１取付溝
２２Ｂ 第２取付溝
２３ 第３取付溝
２４ 回転軸受容部
２５Ａ 第１閉位置規制部
２５Ｂ 第２閉位置規制部
２６ 支持部
２７ 開位置規制部
３０Ａ 第１コンタクト
３０Ｂ 第２コンタクト
３１Ａ 係止部
３１Ｂ 係止部
３２Ａ 実装部
３２Ｂ 実装部
３３Ａ 弾性部
３３Ｂ 弾性部
３４Ａ 接触部
３４Ｂ 接触部
４０ 押圧部材
４１ 係止部
４２ 実装部
４３ 弾性部
５０ アクチュエータ
５１ 操作部
５２、５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、５２Ｄ、５２Ｅ、５２Ｆ、５２Ｇ 突部
５３ 回転軸
５４Ａ 第１閉位置被規制部
５４Ｂ 第２閉位置被規制部
５５Ａ 第１保持部
５５Ｂ 第２保持部
５５Ｃ 支点部
５６ 開位置被規制部
５７ カム部
５８ ロック部
５８Ａ 曲面
５８Ｂ 引っ掛かり部
５９ 押圧部
６０ 接続対象物
６１ 補強部
６２ 信号線
６３ 接触部
６４ 被ロック部
６５ 誘い込み部
６６ 接地部
ＣＢ 回路基板

Claims (6)

1. 接続対象物を挿入及び抜去可能なインシュレータと、
   前記インシュレータに対して閉じる閉位置と前記インシュレータに対して開く開位置との間を回動可能なアクチュエータと、
   を備え、
   前記アクチュエータは、前記閉位置から前記開位置へと移行する際に前記インシュレータに対する前記接続対象物の抜去側から挿入側に向けて回転し、前記開位置を自立して保持し、前記インシュレータから前記接続対象物が抜去されると、回転して前記閉位置へと復帰する、
   コネクタ。
2. 前記アクチュエータを前記閉位置に向けて付勢し、弾性変形することにより前記アクチュエータの前記開位置側への回転を許容する押圧部材をさらに備え、
   前記アクチュエータは、
   前記押圧部材と接触するカム部と、
   前記インシュレータに挿入された前記接続対象物と前記開位置において接触する第１保持部と、
   を備える、
   請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記アクチュエータは、前記開位置において前記カム部よりも前記接続対象物の挿入側に位置し、前記インシュレータと接触する第２保持部をさらに備える、
   請求項２に記載のコネクタ。
4. 前記アクチュエータは、回動する際に前記インシュレータと接触する支点部を備える、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載のコネクタ。
5. 前記アクチュエータは、前記接続対象物が前記インシュレータに挿入される際に該接続対象物と接触して前記アクチュエータを前記開位置側に回転させ、挿入された後に前記接続対象物の被ロック部と係合するロック部を備える、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載のコネクタ。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のコネクタを備える電子機器。

Images