JP7202535B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、コネクタに関する。

特許文献１には、複数の接点を有するＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）と、ＦＰＣが装着されるブロックとを有するプラグコネクタが開示されている。プラグコネクタは、ソケットコネクタに嵌合される。ＦＰＣの各接点は、ソケットコネクタに保持された複数のコンタクトに接続される。
また、ＦＰＣは、複数の孔を有している。ブロックは、各孔と対応する位置に、複数の突出部を有している。各突出部は、各孔に挿入され、熱による保持手段でＦＰＣを固定する。

特許第５６６５５８５号公報

ところで、ＦＰＣのようなフラットケーブルにおいてはその導体部分に端子が接続され、この端子が相手コネクタ（上記の場合はソケットコネクタ）の相手端子に接続される構成にすることも可能である。この場合に、端子は、ランス等の係止手段によってコネクタのハウジング（上記の場合はブロック）に係止される。

しかし、フラットケーブルがハウジングから抜け出る方向の引っ張り力を受けた場合に、フラットケーブルの導体部分と端子との接続部位に応力が生じることとなり、接続部位の耐久性（寿命）が低下する要因となる。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、フラットケーブルと端子との接続部位に過大な応力を生じるのを抑制することが可能なコネクタを提供することを課題とする。

本発明のコネクタは、ロアハウジングおよびアッパハウジングと、前記ロアハウジングと前記アッパハウジングとの間に配置されるフラットケーブルと、前記フラットケーブルの端部に取り付けられる複数の端子と、を備え、前記ロアハウジングは、前記フラットケーブルが敷かれる設置面と、前記設置面から突設される突部と、前記設置面よりも前方の位置から突設されるランスと、を有し、前記ランスは、撓み変形しない形状であり、前記フラットケーブルは、導体部と、前記突部が挿通される孔と、を有し、前記端子は、前記孔よりも前方の位置において前記フラットケーブルの前記導体部に半田付けされる導体接続部と、前記導体接続部よりも前方の位置において前記ランスに係止される本体部と、を有している、コネクタである。

突部がフラットケーブルの孔を貫通する構成とすることにより、フラットケーブルがハウジングから抜け出る方向の引っ張り力を受けた場合に突部にフラットケーブルを引っ掛け、フラットケーブルの変位を防止することができる。よって、フラットケーブルの導体部と端子との接続部位に過大な応力が加わるのを回避することができ、接続部位の耐久性の向上および長寿命化を図ることができる。

本発明の実施例１に係るコネクタの平面図である。 図１のＸ－Ｘ線断面図である。 図２の状態からフラットケーブルを後退方向に引っ張った場合の要部拡大図である。 図２の状態からフラットケーブルを前進方向に押圧した場合の要部拡大図である。 端子を接続したフラットケーブルが展開状態にある場合の斜視図である。 図５の反対側からフラットケーブルを見た斜視図である。 図５に示す状態から余長部を折り返して形成した状態の斜視図である。 本発明の実施例２に係るコネクタの図２相当図である。 端子金具を接続したフラットケーブルに余長部が形成された状態の斜視図である。 （Ａ）は、フラットケーブルに引っ張り力または押圧力が作用していない場合の余長部の断面図であり、（Ｂ）は、フラットケーブルに引っ張り力が作用している場合の余長部の断面図である。

本発明の好ましい実施形態を以下に示す。
（１）前記フラットケーブルは、シート本体部と、前記シート本体部の前端から前方に櫛歯状に突出する複数の分岐部と、を有し、前記シート本体部は、前記孔を有し、複数の前記分岐部は、前記端子が半田接合される前記導体部を有し、前記ロアハウジングと前記アッパハウジングとの間に配置される。
（２）複数の前記分岐部の一面には、前記分岐部よりも高剛性の補強部材が被覆され、複数の前記分岐部の他の一面には、前記端子が半田接合される。これによれば、フラットケーブルの剛性が高くなり、各端子が設置されるフラットケーブルの変動を抑えることができる。
（３）前記アッパハウジングは、前記突部が挿入される逃がし孔を有し、前記突部は、前記突部の後面に開口し、前記アッパハウジングに対する前記ロアハウジングの相対的な後退によって前記アッパハウジングの前記逃がし孔の後端部を進入させる嵌合凹部を有している。これによれば、ロアハウジングとアッパハウジングとの間のガタが抑えられる。

＜実施例１＞
以下、実施例１を図１～図７を参考に説明する。本実施例１に係るコネクタは、ハウジング１０と、ハウジング１０に保持されるフラットケーブル６０と、フラットケーブル６０に接続されて、ハウジング１０に収容される端子９０と、を備えている。なお、以下の説明において、上下方向については、図２～図５および図７の上下方向を基準とし、前後方向は、図１～図４の左側を前側とする。

ハウジング１０は、合成樹脂製であって、上下に分離合体可能なロアハウジング１１とアッパハウジング１２とで構成されている。

ロアハウジング１１は、扁平形状をなし、平面視略矩形の板状の基壁部１３と、基壁部１３の前端から上方に突出する前壁部１４と、基壁部１３の幅方向両端から上方に突出する一対の側壁部１５（詳細は図示せず）と、を有している。

基壁部１３は、上面の前部に、隔壁１６で仕切られて幅方向に複数並んで配置されるキャビティ１７を有している。各キャビティ１７には、上方から端子９０が収容される。図２に示すように、基壁部１３の上面には、端子９０を係止可能なランス１８が突設されている。ランス１８は、断面台形状をなし、実質的に撓み変形不能とされている。

基壁部１３は、上面の後部に、隔壁１６で仕切られない水平面状の平坦な設置面１９を有している。フラットケーブル６０は、設置面１９に敷設され、合体状態のロアハウジング１１とアッパハウジング１２との間に配置される。

基壁部１３の設置面１９には、複数の略円柱状の突部２１が突設されている。各突部２１は、基壁部１３の上面において、幅方向に間隔をあけて一列に並んで設けられている。各突部２１は、後面側に開口する嵌合凹部２２を有している。基壁部１３の上面には、各突部２１の後方に、幅方向に延びる下側突条部２３が突設されている。

前壁部１４は、各キャビティ１７に収容された端子９０の前端と当接することで、端子９０の前方への移動を規制する。前壁部１４は、各キャビティ１７と対向する位置に、複数の挿通孔２４を有している。ハウジング１０が図示しない相手ハウジングに嵌合されたときに、相手ハウジングに装着された図示しない相手端子のタブが挿通孔２４に挿通され、キャビティ１７に収容された端子９０にタブが接触し、両端子が電気的に接続される。各側壁部１５は、外面側に、一対のロック受け部２５を有している。

アッパハウジング１２は、同じく扁平形状をなし、合体状態で基壁部１３と対向する板状の覆い壁部２６を有している。図１に示すように、覆い壁部２６の上面には、幅方向の略中央部に、相手ハウジングを嵌合状態に保持する撓み可能なロックアーム２７が突設されている。

覆い壁部２６の幅方向両端には一対のロック部２９が下向きに突設されている。各ロック部２９が各側壁部１５のロック受け部２５を係止することで、ロアハウジング１１とアッパハウジング１２が合体状態に保持される。

覆い壁部２６の下面には、後端部に、幅方向に延びる上側突条部２８が突設されている。図２に示すように、ロアハウジング１１とアッパハウジング１２が合体状態にあるときに、下側突条部２３と上側突条部２８との間にＬ字形またはクランク形に屈曲するストレインリリーフ構造が形成される。フラットケーブル６０は、下側突条部２３と上側突条部２８との間のストレインリリーフ構造により屈曲保持されることで、その遊動が規制されるようになっている。

覆い壁部２６には、各突部２１と対応する位置に、複数の逃がし孔３１が貫通して設けられている。図１に示すように、各逃がし孔３１には、対応する突部２１の先端部が挿入される。各逃がし孔３１は、前後方向に長い長孔形状をなしている。ロアハウジング１１とアッパハウジング１２の組み付け過程において、アッパハウジング１２に対してロアハウジング１１が相対的に後退し、各突部２１が各逃がし孔３１内を変位する。ロアハウジング１１とアッパハウジング１２が正規に組み付けられると、図３および図４に示すように、各突部２１の嵌合凹部２２に各逃がし孔３１の後端部が進入して、ロアハウジング１１とアッパハウジング１２との間のガタが抑えられるようになっている。

フラットケーブル６０は、フレキシブルプリント基板やフレキシブルフラットケーブル等の変形可能な板状ケーブルであって、絶縁性のシート部材６１と、シート部材６１で被覆され、幅方向に間隔をあけて並んで配置される図示しない複数の導体部と、シート部材６１に一体に積層される絶縁性の補強部材６２と、を有している。

図５および図７に示すように、シート部材６１は、平面視矩形のシート本体部６３と、シート本体部６３の前端から前方へ櫛歯状に突出する複数の分岐部６９と、を有している。各分岐部６９には、絶縁樹脂の剥離によって露出する導体部が含まれている。そして、各分岐部６９には、露出する導体部に半田付けされるようにして端子９０が取り付けられる。

端子９０は、導電性の金属板を折り曲げ加工等することで前後方向に細長い形状に成形されている。端子９０は、前部に、相手端子のタブが挿入接続される筒状の本体部９１を有し、後部に、露出する導体部に接続される帯板状の導体接続部９２を有している。

シート本体部６３には、受け部として、複数の孔６４が貫通して設けられている。各孔６４は、各突部２１と対応する位置に、幅方向に間隔をあけて複数設けられ、シート本体部６３が展開状態にあるときは、前列、中列および後列と前後方向に間隔をあけて設けられる。各孔６４は、円形の開口形状をなし、各突部２１の直径よりも僅かに大きい開口径を有している。シート本体部６３の各孔６４には、対応する突部２１が嵌合状態で挿通される。

シート本体部６３は、前列の各孔６４Ｆと中列の各孔６４Ｍとの間および中列の各孔６４Ｍと後列の各孔６４Ｒとの間に、それぞれ、幅方向に沿った回曲状の曲げ部６５を有している。シート本体部６３は、図５に示す展開状態から各曲げ部６５を介して上下に重なるようにして順次折り返される。

シート本体部６３の各孔６４のうち、展開状態で前後方向に並ぶ各孔（前列、中列および後列の各孔６４Ｆ、６４Ｍ、６４Ｒ）は、シート本体部６３が各曲げ部６５を介して折り返されることで、共通の突部２１に嵌まり、その突部２１と同軸の軸線上に連通して配置される。図２に示すように、フラットケーブル６０には、各孔６４Ｆ，６４Ｍ、６４Ｒを介して、突部２１を包囲しつつ上下方向（突部２１の突出方向）に３重に重なるように折り返された形態（折り重ねられた形態）の余長部６６が形成される。

補強部材６２は、合成樹脂製であって、シート部材６１よりも高剛性に形成されている。図６に示すように、補強部材６２は、シート部材６１の一面において、各分岐部６９の前端から展開形状で前側の曲げ部６５に至るまでの領域と、展開形状で後側の曲げ部６５から後列の各孔６４Ｒの後方に至るまでの領域とに分かれて被覆形成される。言い換えれば、補強部材６２は、シート部材６１の一面において、各曲げ部６５の間に被覆形成されない領域を有している。補強部材６２は、前列および後列の各孔６４Ｆ、６４Ｒの周囲を包囲して区画し、フラットケーブル６０の一面側に各孔６４を開口させる。

次に、本実施例１のコネクタの製造方法および作用効果を説明する。
端子９０付きのフラットケーブル６０の製造に際し、孔開け加工に先立ち、展開状態にあるシート部材６１の一面の所定位置に補強部材６２を重ねて接着材等の接合手段で接合する。次いで、プレス等の孔開けパーツによって複数の孔６４を一度に形成する。その後、シート部材６１の他の一面における各分岐部６９に各端子９０を半田ペーストとともに配置し、リフロー半田を行ってシート部材６１に各端子９０を接合する。この製造方法によれば、フラットケーブル６０の剛性が高くなり、リフロー時に各端子９０が設置されるフラットケーブル６０の変動を抑えることができる。また、各孔６４を利用してフラットケーブル６０を固定することで、各端子９０との位置ずれを抑えることができる。

続いて、フラットケーブル６０の一面側を下向きにした状態で、ロアハウジング１１の各キャビティ１７に各端子９０を挿入するとともに、ロアハウジング１１の設置面１９にフラットケーブル６０の前部側を載せる。端子９０は、本体部９１の後端にランス１８が対向して当接可能となることで、キャビティ１７に抜け止め係止される。

次いで、フラットケーブル６０の後部を摘みつつ、前列の孔６４Ｆを突部２１に嵌め、先の曲げ部６５を境に前方へ折り返して、中列の孔６４Ｍを突部２１に嵌める。さらに、次の曲げ部６５を境に後方へ折り返して、後列の孔６４Ｒを突部２１に嵌める。フラットケーブル６０における後列の孔６４Ｒより後方の部分はそのままロアハウジング１１の後方へ引き出される。これにより、突部２１の周囲に余長部６６が折り返して形成される。なお、上記と異なり、余長部６６を各曲げ部６５を介して予め折り返しておき、各孔６４Ｆ、６４Ｍ、６４Ｒを上下方向に連通させた状態として突部２１に一度に嵌めるようにしてもよい。

余長部６６は、フラットケーブル６０がロアハウジング１１の設置面１９に沿って直線状に配置（沿面配置）される場合に対して余長となる部分であり、孔６４の内面と突部２１との間の隙間を超える十分な長さをもって形成される。

その後、ロアハウジング１１にアッパハウジング１２が取り付けられ、ロアハウジング１１とアッパハウジング１２が合体状態に保持される。各突部２１の先端部は、アッパハウジング１２の各逃がし孔３１に挿入される。以上によりコネクタの組み付けが完了する。

ところで、ハウジング１０から引き出されたフラットケーブル６０に後方への引っ張り力が作用すると、後列の孔６４Ｒの後端と突部２１との間の隙間が広がる一方、後列の孔６４Ｒの前端と突部２１との間の隙間が詰まり、図３に示すように、最後は後列の孔６４Ｒの前端と突部２１が当接することで引っ張り力が受け止められる。中列の孔６４Ｍと前列の孔６４Ｆは突部２１との間は前後に隙間を有する状態が維持され、ここに引っ張り力が作用することはない。ましてや、フラットケーブル６０の導体部と端子９０との接続部位５０（図２を参照）に引っ張り力が作用することもない。

また、ハウジング１０から引き出されたフラットケーブル６０に前方への押圧力が作用すると、後列の孔６４Ｒの前端と突部２１との間の隙間が広がる一方、後列の孔６４Ｒの後端と突部２１との間の隙間が詰まり、図４に示すように、最後は後列の孔６４Ｒの後端と突部２１が当接することで押圧力が受け止められる。中列の孔６４Ｍと前列の孔６４Ｆは突部２１との間は前後に隙間を有する状態が維持され、ここに押圧力が作用することはない。ましてや、フラットケーブル６０の導体部と端子９０との接続部位５０に押圧力が作用することもない。

以上のとおり、本実施例１によれば、フラットケーブル６０が組み付け状態で設置面１９に沿面配置される場合に対して余長を付与する余長部６６を有しているため、孔６４の内面と突部２１との隙間に起因するフラットケーブル６０の変位（位置ずれ）を余長部６６で吸収することができる。その結果、フラットケーブル６０の導体部と端子９０との接続部位５０に応力が加わるのを回避することができ、接続部位５０の耐久性の向上および長寿命化を図ることができる。

また、フラットケーブル６０に引っ張り力または押圧力が作用したときに、突部２１が孔６４Ｒの内面に当接することがあるものの、本実施例１の場合、孔６４Ｒの周囲が補強部材６２で区画されているため、孔６４Ｒの形状が突部２１との干渉に起因して変形するのを防止することができる。

また、本実施例１の場合、余長部６６が前列、中列および後列の各孔６４Ｆ、６４Ｍ、６４Ｒを共通の突部２１に嵌め、その突部２１を包囲する形態で上下方向に３重に重なって設けられるため、フラットケーブル６０を突部２１で位置決めした状態で円滑に組み付けることができる。さらに、この余長部６６が折り返された形態になっているため、フラットケーブル６０が上下方向に大型化するのを回避することができる。また、余長部６６が突部２１から外れにくくなるため、フラットケーブル６０の位置決めの信頼性を高めることができる。

＜実施例２＞
図８～図１０は、本発明の実施例２を示す。本実施例２においては、余長部６６Ａの形状および配置が実施例１とは異なる。ハウジング１０の構成は、実施例１と同様であり、実施例１と重複する説明を省略する。

図８に示すように、フラットケーブル６０Ａは、ハウジング１０に組み付けられた状態で、端子９０と突部２１との間に、前後方向に折り山を繰り返してなる連続Ｖ字状、図示する場合は略Ｍ字状の余長部６６Ａを有している。実施例１と異なり、フラットケーブル６０Ａは上下方向に重なる部分を有しておらず、図９に示すように、各孔６４Ａは幅方向に間隔をあけて一列に設けられ、展開形状で前後方向に並列に配置されていない。

また、図８に示すように、フラットケーブル６０Ａは、組み付け状態で、端子９０と余長部６６Ａとの間および余長部６６Ａと突部２１との間に、ロアハウジング１１の設置面１９に沿って直線状に配置（沿面配置）される沿設部６８を有している。

補強部材６２Ａは、シート部材６１Ａの一面において、分岐部６９の前端から孔６４Ａの後方に至るまでの領域に被覆形成される。このため、補強部材６２Ａは、余長部６６Ａを含み、余長部６６Ａは、シート部材６１Ａと補強部材６２Ａとが積層された構造になっている。また、補強部材６２Ａは、孔６４Ａの周囲を区画する。余長部６６Ａは、フラットケーブル６０Ａがハウジング１０に組み付けられるのに先立ち、プレス加工によって所定形状に形成される。

ここで、フラットケーブル６０Ａがハウジング１０に組み付けられて後方へ引っ張られると、孔６４Ａの内面と突部２１との隙間の範囲でフラットケーブル６０Ａが後退し、孔６４Ａの前端と突部２１が当接することでその後退変位が停止される。この間、余長部６６Ａは、図１０の（Ａ）から（Ｂ）にかけて示すように、フラットケーブル６０Ａの後退分、後方へ伸長するように変形して、フラットケーブル６０Ａの後退変位を吸収する。したがって、フラットケーブル６０Ａの導体部と端子９０との接続部位５０に応力が加わるのを回避することができ、実施例１と同様、接続部位５０の耐久性の向上および長寿命化を図ることができる。

本実施例２の場合、フラットケーブル６０Ａをハウジング１０に組み付けるのに先立ち、余長部６６Ａをプレス加工等によって予め形成しておくことができるため、組み付けの作業負担を軽減することができる。

また、端子９０と余長部６６Ａとの間および余長部６６Ａと突部２１との間にはロアハウジング１１の設置面１９に沿った沿設部６８が設けられているため、ハウジング１０への組み付け時に端子９０が傾いたりせず、組み付けの作業性をより向上させることができる。

＜他の実施例＞
以下、他の実施例を簡単に説明する。
（１）余長部は、フラットケーブルがハウジングに組み付けられた状態で、端子と突部との間に、折り返された形態（折り畳まれた形態）で設けられていてもよい。
（２）余長部は、折られず、例えば、湾曲する形態であってもよい。
（３）実施例１において、余長部は、突部を包囲する形態で４重以上に重なって設けられていてもよい。
（４）実施例１において、曲げ部は、折れ線状に鋭角に屈曲する形態であってもよい。
（５）実施例２において、余長部は、Ｖ字状または逆Ｕ字状に設けられていてもよい。
（６）フラットケーブルから補強部材を省略してもよい。
（７）受け部は、突部が挿通されて係止される形態であればよく、例えば、フラットケーブルの側縁を切り欠くように形成された凹部であってもよい。

１０…ハウジング
１９…設置面
２１…突部
５０…接続部位
６０、６０Ａ…フラットケーブル
６１、６１Ａ…シート部材
６２、６２Ａ…補強部材
６４、６４Ａ…孔（受け部）
６６、６６Ａ…余長部
９０…端子

Claims (7)

1. ロアハウジングおよびアッパハウジングと、
   前記ロアハウジングと前記アッパハウジングとの間に配置されるフラットケーブルと、
   前記フラットケーブルの端部に取り付けられる複数の端子と、を備え、
   前記ロアハウジングは、前記フラットケーブルが敷かれる水平面状の平坦な設置面と、前記設置面に突設される突出部分と、ランスと、を有し、
   前記フラットケーブルは、導体部を有し、前記突出部分によって前記設置面上での動きが規制されており、
   前記端子は、前記フラットケーブルの前記導体部に半田付けされる導体接続部と、前記ランスに係止される本体部と、を有し、
   前記ロアハウジングは、基壁部を有し、
   前記基壁部の上面の前部には、隔壁で仕切られたキャビティが幅方向に並んで設けられ、
   前記端子は、前記キャビティに挿入され、
   前記設置面は、前記基壁部の上面の後部において、前記基壁部の上面の前部に連続して設けられ、
   前記ランスは、前記基壁部の上面の前部における前記設置面と同一高さで面一に連なる部分に突設されている、コネクタ。
2. 前記突出部分は、前記設置面において前記幅方向に延びる下側突条部を有し、
   前記フラットケーブルは、前記下側突条部と前記アッパハウジングとの間に保持される部分を有している、請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記アッパハウジングは、前記下側突条部との間に前記フラットケーブルを屈曲保持する上側突条部を有している、請求項２に記載のコネクタ。
4. 前記突出部分は、突部を有し、
   前記フラットケーブルは、前記突部が挿通される孔を有している、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のコネクタ。
5. 前記孔を利用して前記フラットケーブルを固定することで、前記フラットケーブルと前記端子との位置ずれを抑制する、請求項４に記載のコネクタ。
6. 前記アッパハウジングは、相手ハウジングを嵌合状態に保持するロックアームを有している、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のコネクタ。
7. 前記ロアハウジングは、ロック受け部を有し、
   前記アッパハウジングは、前記ロック受け部を係止し、前記ロアハウジングと前記アッパハウジングを合体状態に保持するロック部を有している、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のコネクタ。

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