JP2006127943A

JP2006127943A - フラットケーブル用カプラおよび電気コネクタ組立体

Info

Publication number: JP2006127943A
Application number: JP2004315554A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Aizawa; 正幸相澤; Akira Kubo; 晶久保; Isao Igarashi; 勲五十嵐
Original assignee: Tyco Electronics AMP KK
Current assignee: Tyco Electronics Japan GK
Priority date: 2004-10-29
Filing date: 2004-10-29
Publication date: 2006-05-18
Also published as: US7189090B2; TWM294752U; MXPA05011617A; US20060094284A1; CN1767270A

Abstract

【課題】フラットケーブル用カプラ及び電気コネクタ組立体において、フラットケーブルの先端部に剛性を付与して電気コネクタへの挿入時に接続不良を生じないようにすると共に、フラットケーブルから電気コネクタに至る連続的なシールドを形成する。
【解決手段】電気コネクタ１００に接続されるフラットケーブル１の先端部に装着されるカプラ２であって、フラットケーブル１の両面にそれぞれ配置されてその全幅に亘って挟持する１組の挟持体２ａ、２ｂからなる挟持部と、電気コネクタ１００に係合する係合部３０と、１組の挟持体２ａ、２ｂの少なくとも一方に設けられ、フラットケーブル表面のシールド層と電気コネクタ１００の接地部とを接続する接地導体１４ａ、１４ｂとを備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、可撓性のフラットケーブルの先端部を電気コネクタに装着するときに、フラットケーブルの先端部に取り付けられるフラットケーブル用カプラおよびこのフラットケーブル用カプラと電気コネクタとからなる電気コネクタ組立体に関するものである。

可撓性フラットケーブル（以下、単にＦＦＣという）は、例えば、基板に実装された電気コネクタにＦＦＣの先端部を挿入して、電気コネクタのコンタクトとＦＦＣの先端部に形成された電極とを接触させることにより電気コネクタに電気的に接続される。しかし、ＦＦＣは可撓性を有するため、電気コネクタに挿入されたことが感覚的に確認しにくく、ＦＦＣの未挿入や、半挿入を生じ易い。

このため、ＦＦＣの先端部に剛性を有するケーブルホルダ（フラットケーブル用カプラ）を装着して、ＦＦＣの先端部を扱いやすくし、ＦＦＣをコネクタへ装着するときに未挿入や半挿入を生じないようにすることが提案されている（例えば、特許文献1参照）。

また、電気コネクタのハウジング自体を２分割し、一方をＦＦＣの先端部に取付けて、ハウジングの剛体同士を嵌合させることにより、挿入感を向上させると共に、接続不良を防止したものが知られている（例えば、特許文献２参照）
特開平９−３３０７７２号公報（図１、図２）特開２０００−２６８９０４号公報（図１）

しかしながら、上記特許文献１および２に開示されたＦＦＣ用カプラを用いる場合には、ＦＦＣからこのＦＦＣが接続された電気コネクタに至る部分には連続したシールド（電磁遮蔽）を形成できない。このため、この部分が、不要な電磁波を輻射したり、或いは外部の電磁波の悪影響を受けたりし易い。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、フラットケーブル用カプラ及び電気コネクタ組立体において、フラットケーブルの先端部に剛性を付与して電気コネクタへの挿入時に接続不良を生じないようにすると共に、フラットケーブルから電気コネクタに至る連続的なシールドを形成することのできるフラットケーブル用カプラおよび電気コネクタ組立体を提供することを目的とするものである。

また、本発明の他の目的は、グランドアースループを解消することにある。

さらに、本発明の他の目的は、フラットケーブルが電気コネクタに嵌合したことを認識でき、振動、衝撃による抜けを防止することにある。

また、本発明の別の目的は、フラットケーブルの電気コネクタへの表裏逆挿入を防止し、斜め挿入によるピッチずれ、短絡を防止することにある。

さらに、本発明の別の目的は、フラットケーブルと電気コネクタの間に接点を介在させないことにある。

本発明のフラットケーブル用カプラは、電気コネクタに接続されるフラットケーブルの先端部に装着されるカプラであって、前記フラットケーブルの両面にそれぞれ配置されてその全幅に亘って挟持する１組の挟持体からなる挟持部と、前記電気コネクタに係合する係合部と、前記１組の挟持体の少なくとも一方に設けられ、前記フラットケーブル表面のシールド層と前記電気コネクタの接地部とを接続する接地導体とを備えることを特徴とするものである。

また、前記係合時に前記コネクタのガイド孔に嵌入するガイド部材を有してもよい。

また、本発明の電気コネクタ組立体は、電気コネクタと、該電気コネクタに接続されるフラットケーブルの先端部に装着されるカプラとにより構成され、前記カプラが、前記フラットケーブルの両面にそれぞれ配置されてその全幅に亘って挟持する１組の挟持体からなる挟持部と、前記電気コネクタに係合する係合部と、前記１組の挟持体の少なくとも一方に設けられ前記フラットケーブル表面のシールド層と前記電気コネクタの接地部とを接続する接地導体とを備えることを特徴とするものである。

また、前記フラットケーブルがその両面にシールド層を有し、前記カプラが、前記フラットケーブル表面のシールド層と前記電気コネクタの接地部とを接続する接地導体を前記一組の挟持体の両方に備えることができる。

本発明の一実施形態において、前記フラットケーブル用カプラは、前記電気コネクタの接地導体と前記フラットケーブルのシールド層とを電気的に接続する金属シェル（接地導体）を有してもよい。

また、前記挟持体は、前記フラットケーブルの幅方向両端部の孔に挿入されて、前記フラットケーブルの幅方向に張力を与えるボス部を有してもよい。

また、前記ガイド部材は、前記ガイド孔と互いにキー構造になっていてもよい。

フラットケーブルの両面に接地用導体の露出面を形成し、この露出面に金属シェルを両側から接触させることができる。また、この両面に配置された金属シェルにより、フラットケーブルの先端部を覆うように構成してもよい。

なお、ここでいうフラットケーブルとは、平板状の絶縁体内に複数の電線が平行に配置された所謂ＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）と称されるものの他、可撓性の基板に導電経路が印刷された所謂ＦＰＣ（フレキシブル印刷回路）と称されるものも含む。

本発明のフラットケーブル用カプラ及び電気コネクタ組立体は、フラットケーブルの両面にそれぞれ配置されてその全幅に亘って挟持する１組の挟持体からなる挟持部と、電気コネクタに係合する係合部と、１組の挟持体の少なくとも一方に設けられ、フラットケーブル表面のシールド層と電気コネクタの接地部とを接続する接地導体とを備えるので次の効果を奏する。

即ち、フラットケーブル用カプラ及び電気コネクタ組立体において、フラットケーブルの先端部に剛性を付与して電気コネクタへの挿入時に接続不良を生じないようにすると共に、フラットケーブルから電気コネクタに至る連続的なシールドを形成することができる。また、係合部を有するので、係合時にクリック感が得られ、接続不良を防止することができ、且つＦＦＣとコネクタとの嵌合状態を維持することができる。

また、係合時にコネクタのガイド孔に嵌入するガイド部材を有する場合は、斜め挿入を防止し、電極のピッチずれや短絡を防止することができる。

また、フラットケーブルがその両面にシールド層を有し、カプラが、フラットケーブル表面のシールド層と電気コネクタの接地部とを接続する接地導体を一組の挟持体の両方に備える場合は、フラットケーブルの表裏両面にシールドを形成することができる。

以下、本発明のフラットケーブル用カプラ（以下、単にカプラという）および電気コネクタ組立体の一例として第１の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、ケーブル先端部にカプラが取付けられた本発明の一例を示す可撓性フラットケーブル（以下、ＦＦＣという）の先端部を示し、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は正面図、図１（ｃ）は右側面図を夫々示す。図１に示すように、ＦＦＣ１の先端部即ち電気コネクタ１００に接続される側の先端部には、カプラ２が取り付けられている。カプラ２は、1組の挟持体２ａ、２ｂから構成される挟持部を有する。これらの挟持体２ａ、２ｂは、ＦＦＣ１の先端部を両面から挟持するように互いに協働して固定されている。カプラ２の長さは、ＦＦＣ１の全幅に亘って挟持するように寸法決めされている。

カプラ２のこれらの挟持体２ａ、２ｂについて、図２および図３を合わせて参照して説明する。図２は挟持体２ａを示し、図２（ａ）は、平面図、図２（ｂ）は正面図、図２（ｃ）は挟持体２ａの内側即ちＦＦＣに接する側を示す背面図、図２（ｄ）は右側面図を夫々示す。図３は挟持体２ｂを示し、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は正面図、図３（ｃ）は背面図、図３（ｄ）は右側面図を夫々示す。

図２に示すように、横長板状の挟持体２ａの両端には、挟持体２ｂとラッチ係合するラッチアーム４が形成されている。そして、挟持体２ａの両端部近傍には、前方即ち図２（ｂ）、図２（ｃ）において下向きにガイドポスト（ガイド部材）６が突設されている。このガイドポスト６には、先端部近傍から根元にかけて、相手方の挟持体２ｂ側の凸部２６に対応する切欠８が形成されている。各切欠８内には、突起（ボス部）８ａが内向き即ちガイドポスト６と直交方向に突設されている。また、ガイドポスト６には、その長手方向にキー溝６ａが形成されている。また、挟持体２ａの後面１０ａから内面１２にかけて金属シェル（接地導体）１４ａが取り付けられている。金属シェル１４ａは、後面１０ａの突起１１に係合する開口１６と、挟持体２ａの内面１２の凹み１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄに圧入されて固定される圧入部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆを有す。また、金属シェル１４ａには、後述するＦＦＣ１の露出部に接触する４つの舌片２２が切り起こしにより形成されている。また、金属シェル１４ａは、段部２８ａを経て、前方部分が内方に突出した接触片１５ａとして形成されている。

他方、図３に示すように、挟持体２ｂには、挟持体２ａと同様にして、後面１０ｂから内面１２ｂを覆うように金属シェル（接地導体）１４ｂが取り付けられている。挟持体２ｂの両端部には、前述の挟持体２ａのラッチアーム４が係合する切欠２４が形成されている。また挟持体２ｂの両端部近傍には前方に向きに、挟持体２ａと合体したときにガイドポスト６の切欠８に嵌入してガイドポスト６の一部となる凸部２６が突設されている。凸部２６には、前述の突起８ａが嵌入する孔２６ｂが穿設されている。また、金属シェル１４ｂも段部２８ｂを経て内方に突出した接触片１５ｂを有する。挟持体２ｂの長手方向の中間部には、後方に係合肩３０ａを有し、コネクタ１００とのロックに供される係合部３０を有する。

次に、ＦＦＣ１が挿入される電気コネクタ１００について図４を参照して説明する。図４は図１のフラットケーブルが取り付けられる電気コネクタ（以下、単にコネクタという）を示し、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は正面図、図４（ｃ）は右側面図をそれぞれ示す。図４に示すように、コネクタ１００は、絶縁性のハウジング１０１を有し、このハウジング１０１の上向きの嵌合面１０６にＦＦＣ１が挿入される横長の開口１０２が開放している。この開口１０２内には、多数のコンタクト１０４が、開口１０２の長手方向に沿って配列されている。開口１０２の両端の外側即ちハウジング１０１の両端部には前述のカプラ２のガイドポスト６が挿入されるガイド孔１０８が形成されている。ガイド孔１０８内にはガイド孔１０８の周囲から部分的に内方に突出して、ガイドポスト６との間にキー構造を形成するキー突起１１０が形成されている。このキー構造により、ＦＦＣ１の表裏逆挿入が防止できる。

ハウジング１０１には、その長手方向の外面を略覆う金属製のシールドシェル（接地導体）１１２が被冠されている。このシールドシェル１１２がコネクタ１００の接地部となる。シールドシェル１１２は、嵌合面側の両側のエッジから開口１０２内に向けて複数の接地片１１４が所定の間隔で形成されている。これらの接地片１１４は、前述のカプラ２の金属シェル１４ａ、１４ｂと接触してシールドを形成するためのものである。コンタクト１０４およびシールドシェル１１２は下方に向けてそれぞれタイン１０４ａ、脚１１６が突設されており、コネクタ１００が基板１８０（図６）に取り付けられると、対応する貫通孔１８１、１８２（図６）にそれぞれ挿入される。ハウジング１０１の一側面の長手方向中央には嵌合面１０６を超えて上方に延びる係合アーム１１８が形成されている。この係合アーム１１８は、下向きの係合面１１８ａがカプラ２の係合部３０の肩３０ａと係合してカプラ２とコネクタ１００が互いにロックされる。

次に、コネクタ１００に接続されるＦＦＣ１の一例について図５および図６を参照して説明する。図５は、ＦＦＣ１の先端部を部分的に示し、図５（ａ）は先端部のうち電極が形成された一側を示し、図５（ｂ）は補強板が取り付けられた他側をそれぞれ示す。図６はＦＦＣ１の側面図である。図５及び図６に示すように、ＦＦＣ１は一側の最外層からアルミ被覆部６０、銅からなる接地用の露出部（接地部）６２、絶縁体６４、信号用の電極となる導体６６が形成され、さらに、他側の最先端部に補強板６８が接着されている。ＦＦＣ１の先端部の両側には孔７０が穿設されており、これらの孔７０にはカプラ２の突起８ａ、８ａが挿通されて、カプラ２とＦＦＣ１との相対的な位置決めがなされる。なお、アルミ被覆部６０、銅からなる接地用の露出部６２をシールド層という。シールド層はＦＦＣ１の幅方向に亘って複数の導体６６を覆っている。アルミ被覆部６０は、ＦＦＣ１両面の接地用露出部６２をＦＦＣ側端で接続する表面は絶縁処理されている。

次に、カプラ２が取り付けられたこのＦＦＣ１が、コネクタ１００に挿入された状態について図７を参照して説明する。図７はカプラ２が装着されたＦＦＣ１がコネクタ１００に取り付けられた状態を示す断面図である。図７に示すように、カプラ２は、露出部６２、６２に金属シェル１４ａ、１４ｂが接触するようにＦＦＣ１に固定される。

このように形成されたＦＦＣ１がコネクタ１００に挿入されると、ＦＦＣ１の導体６６がコネクタ１００のコンタクト１０４と接触して、電気的に接続される。他方、金属シェル１４ａ、１４ｂの段部２８ａ、２８ｂより先端側に位置する接触片１５ａ、１５ｂは、電極となる導体６６より外側に拡開しているので、シールドシェル１１２の接地片１１４と接触して、ＦＦＣ１からシールドシェル１１２に至る連続的なシールドが形成される。

この実施形態では、露出部６２がＦＦＣ１の両面に形成されており、カプラ２の両側に位置する金属シェル１４ａ、１４ｂを介してＦＦＣ１の両側にシールドの経路が形成される。この場合、一方の露出部から他方の露出部までシールドを迂回させる必要がない。即ちグランド（接地）ループが解消される。また、前述の係合アーム１１８が挟持体２ｂの肩３０ａに係合して上下方向に抜止めがなされている。

次に、ＦＦＣの変形例について、図８を参照して説明する。図８は変形例のＦＦＣ１´を示し、図８（ａ）は一側を示し、図８（ｂ）は他側を示す。一側については、先の実施形態と同様に、アルミ被覆部６０、露出部６２、絶縁体６４、電極６６が最外側から形成されている。しかし他側は、図８（ｂ）に示すように露出部６２は形成されていない。このように形成されたＦＦＣ１´にカプラ２を装着して、電気コネクタ１００に装着した状態を図９の断面図を参照して説明する。露出部６２は一側のみにあり、他側にはないので、カプラ２の金属シェル１４ａ、１４ｂが両側に存在しても、カプラ２からコネクタ１００に至るシールドは一側のみにしか形成されない。

次に、図１０を参照して電気コネクタ組立体の第２の実施形態について説明する。なお、説明に当たり同じ部品については、同じ参照番号を使用する。図１０（ａ）は、カプラ２を取り付けたＦＦＣ１の両側でシールドが形成される水平タイプのコネクタ１４０の断面図である。このコネクタ１４０は、嵌合面が基板１８０と平行な横方向に向いており、それに伴って、コンタクト１４２のタイン１４２ａ及びシールドシェル１４４の脚１４４ａが基板１８０に向けて直角になっている。しかし、シールドの接続形態については基本的に第１の実施形態と同じである。

図１０（ｂ）は、基板１８０上に表面実装されたコネクタ１５０に、カプラ１５２を装着したＦＦＣ１を取り付けた状態を示す第３の実施形態の断面図である。このＦＦＣ１には金属シェル１５４を有するカプラ１５２が装着されている。この金属シェル１５４は片側だけに設けられている。従って、シールドはＦＦＣ１の片側だけに形成される。金属シェル１５４は接地用のコンタクト（シールドシェル）１５６に接続され、導体は信号用のコンタクト１５８にそれぞれ接続される。

図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）と同じコネクタ１５０に、カプラ１６２が取り付けられた状態を示す第４の実施形態の断面図である。カプラ１６２は、挟持体の一方が省略されて金属シェル１６４のみとなっている。換言すると、金属シェル１６４は、挟持体そのものということができる。従って、このように挟持体は絶縁体に限定されるものではない。金属シェル１６４は、図１０（ｂ）の構成と同様に接地用のコンタクト（シールドシェル）１５６に接続される。金属シェル１６４は、例えば、図１０（ｄ）に示すような構成とすることができる。

図１０（ｄ）は、図１０（ｃ）に示す金属シェル１６４の一例の斜視図である。この金属シェル１６４は細長い板状金属であり、両端に挟持体１６２への係合舌片１６６が折曲げにより形成されている。係合舌片１６６には係合口１６７が形成されており、挟持体１６２ｂの図示しない突起と係合して互いに固定される。

以上は、コンタクトが基板に挿通されるスルーホールタイプのコネクタに適用する場合について説明したが、図１１に示すようにコンタクトが表面実装される形式のコネクタについても適用できることはもちろんである。図１１は、コンタクトが表面実装された第５の実施形態の断面図を示す。この実施形態のコネクタ１７０は、前述の図９に示すコネクタ１００を表面実装タイプにしたものであり、シールドの形成については図９と同じなので、詳細な説明は省略する。

以上、詳細に説明したとおり、接地用の金属部材を設けたカプラを使用することにより、ＦＦＣからコネクタに至るシールドを比較的広範囲のコネクタに形成することができる。

ケーブル先端部に本発明の一例を示すフラットケーブル用カプラが取付けられた可撓性フラットケーブルの先端部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図を夫々示す。図１の挟持体の一方を示し、（ａ）は、平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は挟持体の内側を示す背面図、（ｄ）は右側面図を夫々示す。図１の挟持体の他方を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は背面図、（ｄ）は右側面図をそれぞれ示す。図１のフラットケーブルが取り付けられる電気コネクタを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図をそれぞれ示す。フラットケーブルの先端部を部分的に示し、（ａ）は先端部のうち電極が形成された一側を示し、（ｂ）は補強板が取り付けられた他側をそれぞれ示す。図５のフラットケーブルの側面図フラットケーブル用カプラが装着されたフラットケーブルが、電気コネクタに取り付けられた状態を示す断面図変形例のフラットケーブルを示し、（ａ）は一側を示し、（ｂ）は他側を示す。変形例のフラットケーブルにフラットケーブル用カプラを装着して、電気コネクタに装着した状態の断面図本発明の第２の実施形態の電気コネクタ組立体を示し、（ａ）は、フラットケーブル用カプラを取り付けたフラットケーブルの両側でシールドが形成される水平タイプのコネクタの断面図、（ｂ）は、基板上に表面実装された電気コネクタに、フラットケーブル用カプラを装着した変形例のフラットケーブルを取り付けた状態を示す第３の実施形態の断面図、（ｃ）は図１０（ｂ）と同じコネクタに、フラットケーブル用カプラが取り付けられた状態を示す第４の実施形態の断面図、（ｄ）は図１０（ｃ）に示す金属シェルの一例の斜視図をそれぞれ示す。コンタクトが表面実装された第５の実施形態の断面図

符号の説明

１、１´ フラットケーブル（ＦＦＣ）
２、２´、１５２、１６２フラットケーブル用カプラ
２ａ、２ｂ、１６２ｂ挟持体
６ガイド突起（ガイド部材）
８ａ突起（ボス部）
１４ａ、１４ｂ、１５４、１６４金属シェル
３０係合部
６２露出部（接地面）
７０孔
１００、１４０、１５０、１７０電気コネクタ
１０８ガイド孔
１１２、１４４、１５６シールドシェル（接地導体）

Claims

電気コネクタに接続されるフラットケーブルの先端部に装着されるカプラであって、前記フラットケーブルの両面にそれぞれ配置されてその全幅に亘って挟持する１組の挟持体からなる挟持部と、
前記電気コネクタに係合する係合部と、
前記１組の挟持体の少なくとも一方に設けられ、前記フラットケーブル表面のシールド層と前記電気コネクタの接地部とを接続する接地導体と、
を備えることを特徴とするフラットケーブル用カプラ。
前記係合時に前記コネクタのガイド孔に嵌入するガイド部材を有することを特徴とする請求項１記載のフラットケーブル用カプラ。
電気コネクタと、該電気コネクタに接続されるフラットケーブルの先端部に装着されるカプラとにより構成され、
前記カプラが、前記フラットケーブルの両面にそれぞれ配置されてその全幅に亘って挟持する１組の挟持体からなる挟持部と、前記電気コネクタに係合する係合部と、前記１組の挟持体の少なくとも一方に設けられ前記フラットケーブル表面のシールド層と前記電気コネクタの接地部とを接続する接地導体とを備えることを特徴とする電気コネクタ組立体。
前記フラットケーブルがその両面にシールド層を有し、
前記カプラが、前記フラットケーブル表面のシールド層と前記電気コネクタの接地部とを接続する接地導体を前記一組の挟持体の両方に備えることを特徴とする請求項３記載の電気コネクタ組立体。