TWI591901B - Connector - Google Patents

Description

連接器

本發明涉及一種連接器。

以往，提出有用以連接軟性印刷電路板(FPC(Flexible Printed Circuits))的連接器(例如，參照專利文獻1)。專利文獻1中記載的連接器具有下述結構：將與FPC連接的突起部沿著形成於殼體的引導槽往水平方向插入，在引導槽內，接觸件的接觸部對突起部彈性壓接。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本特開2005-63948號公報

在專利文獻1中，存在有由於係將突起部僅利用接觸件的按壓進行固持的構成，因此不易增大固持力之類的問題。而且存在可能發生拔除包含FPC的突起部之際會跳出之類的問題。

因此，本發明的目的之一是提供一種能夠解決上述問題的新穎且有用的連接器。

為了解決上述的問題，本發明的一個態樣例如為如下連接器，包括：插頭，其具有形成有第一接觸件的插頭殼體和形成於插頭殼體的兩端的卡合部；以及插座，其具有固持第二接觸件的插座殼體和形成於插座殼體的兩端的保持部；且該連接器的特徵在於，保持部具有：插入開口部與內部空間，可將卡合部沿著第一方向插入插入開口部與內部空間；卡止部，其伴隨卡合部向內部空間的插入而彈性變形，並將插入的卡合部在既定位置上固持成抑制上述卡合部往與第一方向相反方向的第二方向之移動；以及壁部，其抑制卡合部往與第一及第二方向正交的第三方向之移動；且卡止部從壁部延伸，並以使插入開口部擴開的方式彎曲而成。

根據至少一個實施方式，本發明能夠增大插頭和插座嵌合時的固持力。另外，能夠在解除插頭與插座之嵌合時防止插頭會猛然跳出。

1‧‧‧連接器

2‧‧‧插頭

3‧‧‧插座

4‧‧‧FPC

21、22‧‧‧卡合部

23a‧‧‧既定面

24a、24b‧‧‧接觸件

27、28‧‧‧合成樹脂

31、33‧‧‧保持部

23、35‧‧‧殼體

35a、35b、35c、35d‧‧‧邊部

36、37‧‧‧接觸件

261、262‧‧‧突出部

263‧‧‧連結部

261a、262a、263a‧‧‧璧部

261b、261c、262b、262c、263b、263c‧‧‧側璧部

261d、262d、263d‧‧‧凹部

261e、262e、263e‧‧‧凸部

301、303‧‧‧插入開口

310、330‧‧‧內部空間

311、331‧‧‧彈性卡止片

311a、331a‧‧‧基部

311b、331b‧‧‧折彎部

313、333‧‧‧第一連接部

314、334‧‧‧凹部

315、335‧‧‧側壁部

316、336‧‧‧底壁部

317、337‧‧‧頂面壁

318、338‧‧‧卡止壁

320、340‧‧‧內壁部

321、341‧‧‧第二連接部

322、342‧‧‧切口

323、343‧‧‧倒角部

325、345‧‧‧底側空間

361、371‧‧‧接點部

362、372‧‧‧固定部

363、373‧‧‧彎曲部

364、374‧‧‧彈性變

圖1A以及圖1B是用以說明本發明的實施方式1中的連接器的圖。

圖2A以及圖2B是用以說明本發明的實施方式1中的插頭的圖。

圖3是用以說明本發明的實施方式1中的插頭的圖。

圖4A以及圖4B是用以說明本發明的實施方式1中的補強板的圖。

圖5A以及圖5B是用以說明本發明的實施方式1中的插座的圖。

圖6A以及圖6B是用以說明安裝到插座的接觸件的一範例的圖。

圖7是用以說明本發明的實施方式1中的保持部的圖。

圖8A以及圖8B是用以說明插頭2和插座3的嵌合動作的順序的圖。

圖9A以及圖9B是用以說明插頭2和插座3的嵌合動作的順序的圖。

圖10A以及圖10B是用以說明插頭2和插座3的嵌合動作的順序的圖。

圖11A以及圖11B是用以說明解除插頭2和插座3的嵌合狀態的順序的圖。

圖12A以及圖12B是用以說明解除插頭2和插座3的嵌合狀態的順序的圖。

[實施發明之較佳形態]

以下，參照圖式對本發明的實施方式進行說明。說明按以下順序進行。

<2．變形例>

其中，以下所示各實施方式係例示用以將本發明的技術構思加以具體化的結構，本發明不受例示的結構所限定。而且，申請專利範圍中所示的構件不特定為實施方式的構件。尤其是，實施方式中記載的構成構件的尺寸、材質、形狀、其相對配置、上下左右等方向之記載等，只要無意在特別限定的記載，其主旨就並非將本發明的範圍僅限定於此，而僅為說明範例。方向的記載，只要無特別說明，就是設定成以朝向圖式的方向為基準。而且，各圖所示構件的大小、位置關係等，有時為了使明確說明而誇大。另外，為了防止圖示變得繁雜，多個相同構件存在僅對一部分標注參照符號的情況。再者，在以下的說明中，同一名稱、符號表示相同或者同質構件，適當省略重複的說明。視觀察方向，存在標注了參照符號的結構未表示於圖式的情況。

(連接器的概要)

圖1A以及圖1B是用以說明本發明的實施方式1中的連接器的立體圖。連接器1例如係插頭2和插座3嵌合而成。插頭2係與FPC4的未圖示的接觸件連接。FPC4例如是在具有絕緣性之薄且柔軟的聚醯亞胺等基體膜和銅箔等導電性金屬貼合而成的基體材料上形成有電路的基板。

插座3在其兩端具有保持部31以及保持部33。保持部31例如在端部形成有插入開口301，並且成為中空形狀，其具有與插入開口301連通的內部空間310。另外，保持部31具有係卡止部之一範例的、能夠彈性變形的彈性卡止片311。彈性卡止片311作為在插頭2以及插座3嵌合時用以維持嵌合狀態的止動機構發揮功能。保持部33具有與保持部31大致相同的結構。亦即，保持部33例如在端部形成有插入開口303，並且成為中空形狀，其具有與插入開口303連通的內部空間330，且具有彈性卡止片331。

插頭2具有例如大致長方體狀的卡合部21以及卡合部22。卡合部21定為能夠插入保持部31的內部空間310的大小、形狀。另外，卡合部22定為能夠插入保持部33的內部空間330的大小、形狀。在圖1A以及圖1B中，顯示有分別將卡合部21收納固持在內部空間310、卡合部22收納固持在內部空間330中的狀態。

例如，在圖1B中沿著由箭頭所示的插入方向使插頭2往水平方向滑動移動。並且，將卡合部21經由插入開口301插入至內部空間310內，將卡合部22經由插入開口303插入至內部空間330內。將卡合部21以及卡合部22插入至既定程度以上時，卡合部21在既定位置被彈性卡止片311固持，卡合部22在既定位置被彈性卡止片331固持，插頭2和插座3成為嵌合狀態。將插頭2從插座3拔除時，例如藉由將插頭2往垂直方向壓下而解除彈性卡止片311以及彈性卡止片331所致的鎖定後，使插頭2往與插入方向相反方向移動而拔除。

(插頭的構成例)

參照圖2至圖4，對本發明的實施方式1中的插頭2進行說明。圖2A、圖2B以及圖3是用以說明插頭2的構成例的立體圖。圖4是用以說明插頭2所具有的補強板26的構成例的立體圖。

插頭2具備殼體(插頭殼體)23、埋設於殼體23中的多個接觸件、以及補強板26。殼體23由液晶聚合物(LCP(Liquid Crystal Polymer))等合成樹脂構成，分別在FPC4的長度方向具有深度方向、在FPC4的寬度方向具有寬度方向、在與FPC4的厚度方向相同的方向具有厚度方向，模製成形為大致板狀。

多個接觸件在殼體23的深度方向的各側面，沿著寬度方向分別以大致相等間隔平行配置。例如，在殼體23的深度方向的後側配置有多個接觸件24a，在前側配置有多個接觸件24b。接觸件24a以及接觸件24b對應到第一接觸件的一範例。各接觸件具有：在殼體23的既定面23a露出的接點部；以及在FPC4側露出且軟銲在FPC4的導電性金屬的接點部。在殼體23的既定面23a露出的接點部係與插座3的接觸件的對應接點部接觸，並且將插座3的接觸件向下方按下。

而且，對應於插座3的接觸件的形狀，使接觸件24a以及接觸件24b各自的接點部的露出區域不同。例如，設定成如圖2A所示，接觸件24a的接點部的露出區域大於接觸件24b的接點部的露出區域。但是，本發明的內容不限定於此，也可以是接觸件24a以及接觸件24b的各接點部的露出區域相等。

在殼體23的深度方向的中央附近，沿著寬度方向埋設有補強板26。如圖4A以及圖4B所示，補強板26例如在長度方向的兩端具備突出部261、突出部262、以及將突出部261與突出部262加以連結的連結部263。突出部261、突出部262、以及連結部263，係由金屬製(例如，不銹鋼)板材一體構成。

突出部261具有壁部261a、從壁部261a的兩端立起的側壁部261b、以及側壁部261c，且成為截面係大致M字形的形狀。突出部261具有由壁部261a、側壁部261b、以及側壁部261c所劃分出的空間，該空間連通於側壁部261b的前端以及側壁部261c的前端之間的相向間隙。在壁部261a的外側中央附近形成有凹部261d，在其背面側形成有沿著凹部261d的凸部261e。

突出部262具有壁部262a、從壁部262a的兩端立起的側壁部262b、以及側壁部262c，且形成為截面為大致M字形的形狀。突出部262具有由壁部262a、側壁部262b、以及側壁部262c所劃分出的空間，該空間連通於側壁部262b的前端以及側壁部262c的前端之間的相向間隙。在壁部262a的外側中央附近形成有凹部262d，在其背面側形成有沿著凹部262d的凸部262e。

對應於突出部261以及突出部262的形狀，在連結部263形成有凸部以及凹部。亦即，在連結部263，形成有與凹部261d以及凹部262d連續形成的凹部263d，在其背面側形成有與凸部261e以及凸部262e連續形成的凸部263e。這樣，能夠藉由在補強板26的整體上設置凹凸，提高補強板26的強度。其中，補強板26的形狀只要是能夠發揮既定的強度，其形狀、材質等不限定為特定對象。

補強板26具有導電性，並作為接地板發揮功能，從而能夠在組裝連接器1時，發揮功能以實現防止串擾等通信故障。

如圖2A以及圖2B所示，補強板26的突出部261以及突出部262從殼體23的寬度方向的兩端突出。在使殼體23的寬度方向的長度與FPC4的寬度方向的長度大致相同的情況下，插頭2被固定在FPC4時，則如圖2A以及圖2B所示，突出部261以及突出部262配置在從FPC4的寬度方向的位置突出的位置。

在突出部261的內部空間，填充有與殼體23同一原料的合成樹脂27。在突出部262的內部空間，填充有與殼體23同一原料的合成樹脂28。各突出部的內部中的合成樹脂能夠在形成殼體23時一體成型。亦即，在本發明的實施方式1中，由突出部261及其內部的合成樹脂27形成卡合部21。另外，由突出部262及其內部的合成樹脂28形成卡合部22。換言之，本發明的實施方式1中的卡合部21以及卡合部22在周面的至少一部分分別形成有金屬層。

(插座的構成例)

參照圖5至圖7，對本發明的實施方式1中的插座3進行說明。圖5A以及圖5B是用以說明插座3的構成例的立體圖。圖6是用以說明插座3所具有的接觸件的形狀的立體圖。圖7是用以說明插座3所具有的保持部31、33的圖。

參照對圖5插座3的構成例進行概略說明。插座3具有殼體(插座殼體)35、接觸件(接觸件36以及接觸件37)、保持部31、保持部33。

殼體35例如由液晶聚合物等合成樹脂形成。殼體35例如形成為在寬度方向具有兩個邊部(邊部35a以及邊部35b)、在深度方向具有兩個邊部(邊部35c以及邊部35d)的中空框狀體。邊部35a與邊部35b相向，邊部35c與邊部35d相向。而且，該範例中，邊部35a以及邊部35b的長度設定為長於邊部35c以及邊部35d的長度，但是不限定於此。藉由將殼體35形成為框狀體，相比藉由箱狀等形成，能夠使殼體35薄型化，其結果為能夠實現連接器1的低矮化。

在殼體35中長度方向的邊部(邊部35a以及邊部35b)分別固持有多個接觸件36、37。接觸件36相對邊部35a固持。接觸件36的個數以及位置對應於插頭2中接觸件24b的個數以及位置。接觸件37相對邊部35b固持。接觸件37的個數以及位置對應於插頭2中接觸件24a的個數以及位置。接觸件36、37對應到第二接觸件的一範例。

如圖6A所示，接觸件36具有用以與未圖示的基板連接的接點部361、固持在邊部35a的固定部362、從固定部362延伸並向上方彎曲的彎曲部363、從彎曲部363延伸並能夠往垂直方向彈性變形的彈性變形部364，且具有這些各部分連續形成的結構。

另一方面，如圖6B所示，接觸件37具有用以與未圖示的基板連接的接點部371、在固持於邊部35b的槽部內安裝的固定部372、從固定部372延伸並向斜上方彎曲的彎曲部373、從彎曲部373延伸並能往垂直方向彈性變形的彈性變形部374，且具有這些各部分連續形成的結構。

如圖5A所示，各接觸件的彈性變形部排列配置如下：以沿著插頭2的插入方向(圖5A中由箭頭所示)的方式，朝向大致同一方向(後側方向)。由此，能夠將插頭2順利地安裝於插座3，並且能夠防止各接觸件往水平方向異常變形而會損傷。

如圖7所示，保持部31、33在相向情況下成為鏡像關係，意即，相對於此等之間的平面形成對稱形狀。保持部31、33、以及殼體35例如藉由嵌入成型而一體成型。保持部31、33例如由銅合金材料形成為大致中空的角柱狀。

保持部31、33分別具有往寬度方向延伸的第一連接部313、333。在第一連接部313、333的端部，形成有向下方稍微凹陷的凹部314、334。從凹部314、334的端部形成有向上方立起的側壁部315、335。側壁部315、335的下側端部對往寬度方向延伸的底壁部316，336連續地連接。如上所述，僅在保持部31、33的底面的一部分形成有底壁部316、336，而在第一連接部313、333的深度方向未形成有底壁部，形成有底側空間325、345。

側壁部315、335的上側的一部分對頂面壁317、337連續地連接。頂面壁317、337的例如中央附近，係作為壁部的一範例、卡止壁318以及卡止壁338發揮功能。與卡止壁318、338相向的底面側為開口面(上述的底側空間325以及345)。彈性卡止片311、331對卡止壁318、338的端部連續地連接。彈性卡止片311、331例如具有：基部311a、331a，從卡止壁318、338的端部向插入開口301、303側延伸的板狀構件向上方折彎。更者，基部311a、331a的前端朝向保持部31、33的內部空間310、330折回，從而形成有折彎部311b、331b。折彎部311b、331b的外側側面與第一連接部313、333的頂面相向。

該範例中，以將插入開口301、303擴展(擴開)的方式使彈性卡止片311、331向上方彎曲，而形成有導入部。因此，能夠易於將插頭2的卡合部21、22插入至保持部31、33的內部。再者，在該範例中，至少對第一連接部313、333中的插入開口301、303側的周緣實施了倒角加工，形成有倒角部323、343。藉由形成倒角部323、343，插頭2的卡合部21、22更易於插入至保持部31、33的內部。

頂面壁317、337的端部與向下方立起的內壁部320、340連續地連接。內壁部320、340的端部對往寬度方向稍微延伸的第二連接部321、341連續地連接。第二連接部321、341在端面形成有開口，並分別具有與該開口連通的切口322、342。第二連接部321、341的頂面與殼體35中的邊部35c、35d的底面分別連接。

(嵌合動作以及嵌合解除的動作說明)

接著，參照圖8至圖12，說明使插頭2和插座3嵌合的順序(嵌合動作)以及將插頭2和插座3的嵌合狀態解除的順序(嵌合解除)。而且，這些圖式中，有時僅圖示出插頭2以及插座3的一側，該情況下，另一側也適用與圖示者相同的順序。

首先，使插頭2的寬度方向和插座3的寬度方向對齊，將雙方配置在相向的位置。此時，將插頭2配置成FPC4位於上側、殼體23位於下側，且將插座3配置成插座3的各保持部的插入開口朝向插頭2的插入方向。而且，插頭2的插入方向是第一方向的一範例，且與第一方向相反的方向是第二方向。另外，規定與第一方向以及第二方向正交的第三方向以及第四方向，在實施方式1中，將第三方向規定為上方，將第四方向規定為下方。

然後，如圖8A以及圖8B所示，使插頭2沿著插入方向(該範例中為水平方向)滑動移動，將卡合部21經由插入開口301向保持部31的內部空間310內插入。具體而言，使卡合部21的底面側(合成樹脂27的部位)在第一連接部313上抵接，在第一連接部313上使卡合部21滑動，並將卡合部21向內部空間310內插入。

如圖9所示，伴隨插頭2的移動，卡合部21進入保持部31的內部空間310內，並且卡合部21的頂面附近(突出部261的頂面附近)與彈性卡止片311的折彎部311b的外側表面附近抵接。在插頭2，產生插座3的接觸件(接觸件36、37)向下方撓曲而導致的往頂面方向的負荷(還原力)。克服該向頂面方向的負荷，將卡合部21向保持部31的內部空間插入。往頂面方向的負荷經由卡合部21傳遞 至彈性卡止片311，使得彈性卡止片311朝向頂面方向彈性變形。如上所述，使彈性卡止片311彈性變形，並且將卡合部21向保持部31的內部空間插入。

如圖10所示，將卡合部21向保持部31的內部空間插入至既定程度以上時，則卡合部21的移動被鎖定，插頭2和插座3成為嵌合狀態。例如，將卡合部21插入至經由卡合部21往頂面方向之負荷不施加於彈性卡止片311的位置時，則彈性卡止片311返回初始位置(彈性變形前的位置)，彈性卡止片311的前端與卡合部21的前側側面附近抵接。藉由彈性卡止片311，將卡合部21之往與插入方向相反方向的移動加以抑制。若欲往與插入方向相反方向將卡合部21拔除，需要能夠使彈性卡止片311變形的負荷，無法容易地將插頭2拔除。亦即，能夠增大對插頭2的固持力。

而且，伴隨使插頭2滑動移動，卡合部21從第一連接部313上向底側空間325移動。但是，因為由插座3的接觸件(接觸件36、37)對插頭2會施加往頂面方向的負荷，所以卡合部21不會從底側空間325向下落下。另外，卡合部21的頂面方向的移動由卡止壁318所卡止。

接著，對解除插頭2和插座3的嵌合狀態的順序(嵌合解除)進行說明。嵌合解除時，如圖11所示，克服插座3的接觸件(接觸件36、37)所致之往頂面方向的負荷，將插頭2向下方按下。這裡，在保持部31的底側形成有底側空間325。因此，能夠藉由將插頭2按下，使卡合部21較折彎部311b的前端更向下方移動。卡合部21較折彎部311b的前端更向下方移動，從而解除嵌合狀態。

在嵌合狀態解除後，如圖12所示，能夠藉由使插頭2往與插入方向相反方向滑動，將插頭2從插座3拔出。這裡，在施加有固持力的狀態下拔除插頭時，則用以拔除的力需要為一定以上，另外，存在拔除時插頭猛然跳出的可能。再者，插頭會猛然跳出，從而存在插頭與周邊安裝構件接觸，周邊安裝構件損傷的可能。但是，在本發明的實施方式1中，因為將插頭2暫時按下而解除鎖定，在不施加固持力的狀態下使插頭2從插座3脫離，所以能夠防止上述問題發生。

在本發明的實施方式1中，使卡合部21的周面的至少一部分，具體而言為使卡合部21的與彈性卡止片311抵接部位由金屬構成。由此，相比由樹脂等構成而言，能夠防止卡合部21以及彈性卡止片311的接觸導致卡合部21損傷。

<2.變形例>

以上，對本發明的實施方式1進行了具體說明，但是本發明不限定於上述的實施方式1，能夠有各種變形。

在上述的實施方式1中，使插頭2往水平方向滑動，但是，也可以使插座3往水平方向滑動，又可以使插頭2以及插座3在水平方向滑動。另外，插頭側的接觸件不限定於埋設在殼體中的結構。

本發明能夠作為用以連接基板與基板的連接器、用以連接基板與FPC的連接器等應用。

上述的實施方式以及變形例中列舉的結構、方法、步驟、形狀、材料、以及數值等僅為範例，可以根據需要使用與此不同的構成、方法、步驟、形狀、材料、以及數值。另外，實施方式以及變形例中的結構、方法、步驟、形狀、材料、以及數值等，能夠在不產生技術上的矛盾的範圍相互組合。

再者，構成本發明的各要素，可以將多個要素藉由同一構件構成，並由一個構件兼用為多個要素的態樣，相反地也能夠由多個構件分擔實現一個構件的功能。另外，實施方式中所說明的內容能夠適當地應用以其他實施方式、變形例等。

31、33‧‧‧保持部

301、303‧‧‧插入開口

310、330‧‧‧內部空間

311、331‧‧‧彈性卡止片

311a、331a‧‧‧基部

311b、331b‧‧‧折彎部

313、333‧‧‧第一連接部

314、334‧‧‧凹部

315、335‧‧‧側壁部

316、336‧‧‧底壁部

317、337‧‧‧頂面壁

318、338‧‧‧卡止壁

320、340‧‧‧內壁部

341‧‧‧第二連接部

342‧‧‧切口

323、343‧‧‧倒角部

325、345‧‧‧底側空間

Claims (6)

1. 一種連接器，包括：插頭，其具有形成有第一接觸件的插頭殼體和形成於該插頭殼體的兩端的卡合部；以及插座，其具有固持第二接觸件的插座殼體和形成於該插座殼體的兩端的保持部，該連接器的特徵在於，該保持部具有：插入開口部與內部空間，其能夠讓該卡合部沿著第一方向插入；卡止部，其伴隨該卡合部向該內部空間的插入而彈性變形，並將插入的該卡合部在既定位置上固持成抑制該卡合部往與該第一方向相反方向的第二方向之移動；壁部，其抑制該卡合部往與該第一及第二方向正交的第三方向之移動；以及開口面，形成在與該壁部相向的一側；且該卡止部從該壁部延伸，並以使該插入開口部擴開的方式彎曲。
2. 如申請專利範圍第1項之連接器，其中，該插座殼體構成為至少具有第一邊部以及第二邊部的中空框狀體，該第二接觸件被該第一邊部以及該第二邊部分別固持為能夠往該第三方向以及與該第三方向相反方向的第四方向彈性變形。
3. 如申請專利範圍第2項之連接器，其中，該第二接觸件被該第一邊部以及該第二邊部分別固持為沿著該第一方向朝向大致同一方向。
4. 如申請專利範圍第2項之連接器，其中，伴隨該卡合部向該內部空間插入，該插頭殼體的該第一接觸件將該插座殼體的該第二接觸件往該第四方向按下，並且與該第二接觸件接觸。
5. 如申請專利範圍第3項之連接器，其中，伴隨該卡合部向該內部空間插入，該插頭殼體的該第一接觸件將該插座殼體的該第二接觸件往該第四方向按下，並且與該第二接觸件接觸。
6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項之連接器，其中，該卡合部中之至少該卡合部與該卡止部抵接的部位係由金屬構成。