JP4682706B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明はコネクタ、特に、携帯電話等のフレキシブルプリント基板を接続するために使用される超薄型のコネクタに関する。

従来、フレキシブルプリント基板を接続するコネクタとしては、例えば、フレキシブル基板用電気コネクタがある（特許文献１参照）。

すなわち、ハウジング内に多数本の接触子を側方から圧入して並設するとともに、蓋状の加圧部材でフレキシブルプリント基板を加圧し、前記接触子に前記フレキシブルプリント基板を電気接続していた。
特許２６９２０５５号公報

しかしながら、前記フレキシブル用電気コネクタでは、装置を薄型化、例えば、厚さ１．０ｍｍ以下にしようとすると、ハウジング全体を低くする必要がある。しかし、接触子を側方から挿入できるようにハウジングを筒状に樹脂で成形するには限界がある。さらに、低く筒状ハウジングを成形できたとしても、前記ハウジングの開口部から多数本の接触子を圧入して組み付ける作業は極めて困難であるので、装置の薄型化に限界があるという問題点がある。

本発明は、前記問題点に鑑み、組立が容易で超薄型のコネクタを提供することを課題とする。

本発明にかかるコネクタは、前記課題を解決すべく、下面に複数の位置決め用凹部を並設したベースと、針状金属材を上下２つに折り曲げて形成した端子本体部と可動接点片とでフレキシブル基板を挟持可能な形状を有し、前記端子本体部および前記可動接点片の少なくともいずれか一方の自由端部を前記ベースから突出するように前記位置決め用凹部に位置決めする接続端子と、前記ベースの下面に貼着一体化して前記接続端子を前記ベースに固定するテープ状カバーと、両側端面から同一軸心上に突設した一対の回動軸部を前記ベースに設けた縦長の軸受け溝に往復移動可能、かつ、回動可能に支持するとともに、前記回動軸部が前記軸受け溝の下端に位置するときに前記可動接点片の自由端部を持ち上げることにより、前記端子本体部と前記可動接点片との間にフレキシブル基板を挿入可能とする操作レバーと、からなり、前記端子本体部と前記可動接点片との間にフレキシブル基板を側方から挿入し、前記操作レバーを倒して固定したときに前記回動軸部が前記軸受け溝の下端よりも上方に位置する構成としてある。

本発明によれば、接続端子を圧入するようにベースを筒状に成形する必要がないので、ベースの成形が容易になるとともに、ベースに接続端子を圧入する必要がないので、組立作業が容易になる。このため、薄型化の阻害要因が無くなり、超薄型のコネクタが得られる。

本発明にかかる実施形態としては、接続端子の折り曲げ部の近傍をカシメて形成した回動支点を、ベースの位置決め用凹部内に設けた基準面に当接させて位置決めしてもよい。
本実施形態によれば、ベースに対する接続端子の位置決め精度が高くなり、組立精度の高いコネクタが得られる。

本発明にかかる他の実施形態としては、前記ベースの両側端面から同一方向に平行に一対の弾性腕部を延在し、前記弾性腕部の先端部に設けた軸受け部に操作レバーの回動軸部を回動可能にそれぞれ係合してもよい。
本実施形態によれば、弾性腕部に組み付けた操作レバーに前記弾性腕部の付勢力が作用し、位置規制するので、操作レバーにガタツキが生じにくい。

本発明にかかる異なる実施形態としては、弾性腕部の先端面に、操作レバーの組み付けを容易にするテーパ面を形成してもよい。
本実施形態によれば、操作レバーを組み付ける際に前記弾性腕部が弾性変形して広がるので、操作レバーの組付作業が容易になるという利点がある。

本発明にかかる別の実施形態としては、前記ベースの両側端面に係合，固定した支持金具に、操作レバーの回動軸部を回動可能に嵌合してもよい。
本実施形態によれば、操作レバーに負荷される外力が支持金具で支持されるので、支持強度が高くなるという効果がある。

本発明にかかるコネクタの実施形態を図１ないし図２３の添付図面に従って説明する。
本実施形態にかかるコネクタは、図１および図２に示すように、大略、ベース１０と、第１接続端子２０と、第２接続端子３０と、操作レバー４０と、支持金具５０，６０とから構成されている。

なお、本実施形態かかるコネクタの最大高さ寸法は０．５０ｍｍ、最大巾寸法は４．６５ｍｍ、最大長さ寸法は１３．２０ｍｍである。

ベース１０は、図４ないし図８に示すように、ベース本体１１の両側端面の片側縁部から弾性腕部１２，１３を同一方向に平行にそれぞれ延在することにより、係合用第１スリット１１ａ，１１ａを形成してある。また、図４および図７に示すように、前記ベース本体１１は、その両側端面の近傍に係合用第２スリット１１ｂ，１１ｂをそれぞれ形成してある。さらに、前記第１，第２スリット１１ａ，１１ｂの隣り合う側面には係合用突起１４ａ，１４ｂが対向しないようにそれぞれ突設されている。そして、前記ベース本体１１の裏面には後述する第１，第２接続端子２０，３０が嵌合して位置決めされる位置決め用凹部１５，１６が交互に千鳥状に設けられている。ついで、図５および図６に示すように、前記ベース１０の裏面から前方に突出するガイド舌片１７の奥側に位置規制用基準面１７ａが形成されている。一方、前記弾性腕部１２，１３の先端部には、後述する操作レバー４０の回動軸部４５，４５を回動可能に支持し、かつ、抜け止めする軸受け部１２ａ，１３ａがそれぞれ形成されている。さらに、前記弾性腕部１２，１３の先端面には、テーパ面１２ｂ，１３ｂがそれぞれ形成されている。

第１接続端子２０は、図９に示すように、後述するフレキシブルプリント基板７０（図１５）の一端縁部に設けた第１導電部７２に接続されるものである。このため、帯状金属薄板から打ち抜いた針状金属材を２つに折り曲げ、折り曲げ部２１の近傍をカシメ固定して回動支点２２とすることにより、端子本体部２３に所定のバネ力を備えた可動接点片２４を形成してある。この結果、前記第１接続端子２０は、前記端子本体部２３と前記可動接点片２４とで前記フレキシブルプリント基板７０の前記第１導電部７２を挟持可能となっている。

同様に、第２接続端子３０は、図１０に示すように、後述するフレキシブルプリント基板７０（図１５）の先端縁部近傍に位置する第２導電部７３に接続されるものである。このため、帯状金属薄板から打ち抜いた針状金属材を２つに折り曲げ、折り曲げ部３１の近傍をカシメ固定して回動支点３２とすることにより、端子本体部３３に所定のバネ力を備えた可動接点片３４を形成してある。このため、前記第２接続端子３０は、前記端子本体部３３と前記可動接点片３４とで前記フレキシブルプリント基板７０の前記第２導電部７３を挟持可能となっている。

なお、前記可動接点片３４の先端部は、後述する操作レバー４０（図１１）のカム部４６に確実に当接し、捩れの発生を防止できるように平面略台形の巾広部３５となっている。特に、前記巾広部３５は、先端両側にテーパ面を形成してある。このため、操作レバー４０の挿入孔４７に第２接続端子３０の可動接点片３４をスムーズに挿入できるという利点がある。

前記第１，第２接続端子２０，３０は、前記ベース１０の裏面に形成されたガイド用凹部１５，１６にそれぞれ嵌合して位置決めされ、前記ベース１０の裏面に粘着テープを加熱，溶着することにより、前記ベース１０に固定される。このとき、図７に示すように、前記ベース１０の裏面のうち、前記第１接続端子２０の回転支点２２に対応する位置に形成した位置決め用基準面１５ａが第１接続端子２０を位置決めし、前記第２接続端子３０の回転支点３２に対応する位置に突設した位置決め用突起１６ａが第２接続端子３０を位置決めするので、組立精度が高いという利点がある。

操作レバー４０は、図１１ないし図１３に示すように、金属製芯材４１をインサート成形して製造される。前記芯材４１は、図１３に示すように、板状金属材から打ち抜いてプレス加工を施すことにより、芯材本体４２の両端に、後述する回動軸部４５となる軸芯部４３および係止用爪部４４をそれぞれ形成してある。特に、前記軸芯部４３はプレス加工で断面方形から断面略円形に加工してある。このため、生産工数が少なく、位置精度の高い回動軸部４５が得られるという利点がある。ただし、成形樹脂の剥離を防止するため、前記軸芯部４３の外周面に対向する一対の細溝４３ａを残してある。樹脂の流れを良くし、成形樹脂の剥落を防止するためである。さらに、前記芯材本体４２は、剛性を高めるため、その片側縁部に沿って補強用段部４２ａを連続的に形成してある。また、前記芯材本体４２は、成形樹脂の剥落を防止するため、その残る片側縁部に複数個の剥落防止用段部４２ｂを所定のピッチで設けてある。

ついで、前記芯材４１をインサート成形することにより、図１１に示すように、前記軸芯部４３が成形樹脂で被覆され、断面円形の回動軸部４５となる。また、前記芯材本体４２が成形樹脂で被覆され、カム部４６で仕切られた挿入孔４７が形成される。ただし、前記回動軸部４５とカム部４６とは同一軸心上になく、偏心した位置にある。さらに、前記操作レバー４０は、図３Ｃおよび図１９Ｂに示すように、その裏面の両側端部に、後述するフレキシブルプリント基板７０の切り欠き部７４に係合する抜け止め用突部４８を、一体成形してある。

そして、前記操作レバー４０の回動軸部４５，４５を、前記ベース１０の弾性腕部１２，１３に形成したテーパ面１２ｂ，１３ｂ（図７Ａ）にそれぞれ押し当て、前記弾性腕部１２，１３を押し広げる。ついで、前記弾性腕部１２，１３の軸受け部１２ａ，１３ａに、前記回動軸部４５，４５をそれぞれ係合することにより、前記操作レバー４０が回動可能に支持される。

支持金具５０，６０は、図１４Ａ，１４Ｂに示すように、相互に線対称の形状を有し、前記ベース１０にそれぞれ係合，固定される。そして、前記支持金具５０，６０は、前記操作レバー４０を回動可能に支持するとともに、前記ベース１０を図示しないプリント基板に固定する場合に使用される。

すなわち、前記支持金具５０（６０）は、その支持金具本体５１（６１）の一端側に、前記ベースの係合突起１４ａ，１４ｂにそれぞれ係合可能な一対の係合孔５２ａ，５２ｂ（６２ａ，６２ｂ）を設けてある一方、その他端側に連結部５４（６４）を介して延在部５５（６５）を形成してある。前記延在部５５（６５）は、前記連結部５４（６４）の近傍に位置する一端部に係止用突起５６（６６）を突設してある一方、その他端部にはハンダ付け部５７（６７）が形成されている。

そして、前記支持金具５０，６０は、その係合孔５２ａ，５２ｂ，６２ａ，６２ｂを前記ベース１０の係合用突起１４ａ，１４ｂにそれぞれ係合して固定される。これにより、軸受け溝５３，６３に前記操作レバー４０の回動軸部４５，４５が上下にスライド可能にそれぞれ嵌合するとともに、回動可能に支持される。そして、前記操作レバー４０の係合用爪部４４，４４が前記支持金具５０，６０の係止用突起５６，６６にそれぞれ係止可能となる。

本実施形態にかかる支持金具５０，６０は、ハンダ付け部５７，６７と係止用突起５６，６６とがそれぞれ離れた位置に設けられている。このため、前記ハンダ付け部５７，６７をプリント基板にハンダ付けしても、溶融したハンダが流動して係止用突起５６，６６に付着することがない。また、本実施形態では、支持金具本体５１，６１と延在部５５，６５とを巾広の連結部５４，６４でそれぞれ連結し、剛性を高めてある。このため、回動軸部４５を介して軸受け溝５３，６３に負荷された外力が前記連結部５４，６４を介して分散するので、フレキシブルプリント基板７０の引き回しによる支持金具５０，６０の変形を防止できる。

フレキシブルプリント基板７０は、図１４に示すように、その一端側に位置する挿入部７１の先端縁部に第１，第２導電部７２，７３を交互に千鳥状に並設してある。一方、前記フレキシブル基板７０は、その他端縁部に前記第１，第２導電部７２，７３に図示しないプリント配線を介して電気接続された第１，第２接続パッド７５，７６が２列に配置されている。

次に、本実施形態にかかるコネクタの使用方法について説明する。
操作前のコネクタは、図２０Ｄに示すように、操作レバー４０の回動軸部４５がベース１０の弾性腕部１２に下方側に付勢され、軸受け溝６３の最下位の位置にある（図２０Ｃ）。このため、前記操作レバー４０にガタツキが生じない。そして、前記操作レバー４０のカム部４６は可動接点片３４に接触しないように設計されている。搬送時の振動等で第２接続端子３０に塑性変形が生じたり、動作特性が変化することを防止するためである。

そして、図２１に示すように、前記コネクタの操作レバー４０を引き起こすと、操作レバー４０の回動軸部４５が軸受け溝５３の最下位の位置を支点として回動する。このため、操作レバー４０のカム部４６が第２接続端子３０の巾広部３５を引き起こし、フレキシブルプリント基板７０の挿入部７１が挿入可能となる。このとき、前記カム部４６は断面略方形であるので、操作レバー４０を所定の位置まで引き起こしたときに、所望のクリック感が得られ、操作者に安心感を与えるという利点がある。

そして、例えば、厚さ０．０９ｍｍのフレキシブルプリント基板７０の挿入部７１を第２接続端子３０の端子本体部３３に沿って挿入すると、前記挿入部７１の先端部がベース１０の裏面に形成した位置規制用基準面１７ａ（図１９Ｂ）に当接して位置決めされる。さらに、前記挿入部７１の第１導電部７２が第１接続端子２０の端子本体部２３と可動接点片２４との間に圧入して電気接続されるとともに、第２導電部３０が第２接続端子３０の端子本体部３３と可動接点片３４との間に位置決めされる。

そして、前記操作レバー４０を倒すことにより、軸受け溝５３に嵌合する操作レバー４０の回動軸部４５が回動し、カム部４６が斜め下方側に移動する。このため、第２接続端子３０の可動接点片３４が自己のバネ力で第２導電部７３を押圧し、第２接続端子３０の端子本体部３３と可動接点片３４とで第２導電部７３を挟持し、電気接続される。さらに、図１７および図１８に示すように、操作レバー４０を回動することにより、操作レバー４０の係止用爪部４４が支持金具５０の係止用突起５６に係止し、接続作業が完了する。この結果、操作レバー４０の下面両端部に形成した抜け止め用突部４８がフレキシブルプリント基板７０の切り欠き部７４に係合し、抜け止めする。このとき、操作レバー４０のカム部４６は接続端子３０の可動接点片３４に圧接しておらず、可動接点片３４の接点圧に影響を与えない。

また、図２２Ｃに示すように、操作レバー４０の回動軸部４５は軸受け溝５３の最下位の位置まで復帰せず、軸受け溝５３の中間位置で停止している。このため、図２２Ｄに示すように、弾性腕部１２が持ち上げられた状態となるので、操作レバー４０に弾性腕部１２の付勢力が作用し、操作レバー４０のガタツキを防止できる。

同様に、図２１に示すように操作レバー４０を引き起こし、厚さ０．１５ｍｍのフレキシブルプリント基板７０の挿入部７１を挿入する。そして、図２３Ｃに示すように、前記操作レバー４０を倒して固定すると、操作レバー４０の回動軸部４５は軸受け溝５３の最上位で停止し、下方側に移動しない。このとき、操作レバー４０のカム部４６が可動接点片３４に圧接せず、接点圧に影響を与えることがない。また、図２３Ｄに示すように、弾性腕部１２が最も高い位置まで持ち上げられたままの状態となるので、操作レバー４０に弾性腕部１２のより大きな付勢力が作用し、操作レバー４０のガタツキをより一層確実に防止できる。

本実施形態では、操作レバー４０の回動軸部４５が支持金具４０の軸受け溝５３に上下にスライド可能に嵌合している。このため、厚さの異なるフレキシブル基板であっても挿入して接続できる。さらに、前記フレキシブル基板７０の厚さ寸法にバラツキがあっても、操作レバー４０が接点圧に影響を与えず、所定の接点圧で可動接点片２４，３４がフレキシブル基板７０の第１，第２導電部７２，７３に圧接する。このため、本実施形態によれば、汎用性があり、接触信頼性の高いコネクタが得られる。

また、本実施形態によれば、支持金具５０，６０のハンダ付け部５７，６７をプリント基板のグランド線に接続し、操作レバー４０の金属製芯材４１を係止用爪部４４を介して支持金具５０，６０の係止用突起５６，６６にそれぞれ係止することにより、磁気シールドできるという利点がある。

なお、前記ベースに支持金具を介して操作レバーを取り付ける場合について説明したが、必ずしもこれに限らない。すなわち、前記ベースの両側端面から延在した延在部に上下方向に延在する軸受け溝を直接設け、前記軸受け溝に操作レバーの回動軸部を回動可能、かつ、上下方向にスライド可能に嵌合して支持してもよい。

また、前述の実施形態では、ベースと別体の接続端子および支持金具を前記ベースに後付けする場合について説明したが、必ずしもこれに限らない。すなわち、前記接続端子をベースにインサート成形してもよく、また、前記支持金具をベースにインサート成形してもよく、さらに、前記接続端子および前記支持金具をベースにそれぞれインサート成形してもよい。

本発明にかかるコネクタはフレキシブルプリント基板に限らず、他のプリント基板にも適用できる。

本発明にかかるコネクタの一実施形態を示す斜視図である。 図１で示したコネクタの分解斜視図である。 図３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、図１で示したコネクタの平面図、底面図および部分拡大底面図である。 図４Ａ，４Ｂは、図２で示したベースの斜視図、部分拡大図である。 図５Ａ，５Ｂは、図２で示したベースの異なる角度から見た斜視図、部分拡大図である。 図６Ａ，６Ｂは、図２で示したベースの別の角度から見た斜視図、部分拡大図である。 図７Ａおよび図７Ｂ，７Ｃは、図２で示したベースを下方側から見た斜視図および部分拡大図である。 図８Ａ，８Ｂは、図２で示したベースの平面図および部分拡大斜視図である。 図９Ａ，９Ｂは、図２で示した第１接続端子の斜視図，正面図である。 図１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、図２で示した第２接続端子の斜視図，正面図，平面図である。 図１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃは、図２で示した操作レバーの斜視図、部分拡大斜視図、拡大左側面図である。 図１２Ａおよび図１２Ｂ，１２Ｃは、図１１で示した操作レバーの平面図、および、図１２ＡのＢ−Ｂ線断面図、Ｃ−Ｃ線断面図である。 図１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃは、図１１で示した操作レバーの芯材を示す斜視図、部分拡大斜視図、拡大左側面図である。 図１４Ａ，１４Ｂおよび１４Ｃは、図２で示した支持金具の斜視図および平面図である。 図１５Ａおよび図１５Ｂは、フレキシブルプリント基板の斜視図および部分拡大斜視図である。 図１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃは、コネクタの操作前の斜視図、操作途中の斜視図、フレキシブルプリント基板挿入直前の斜視図である。 図１７Ａ，１７Ｂは、操作レバーをロックする直前の斜視図、部分拡大斜視図である。 図１８Ａ，１８Ｂは、操作レバーをロックした状態の斜視図、部分拡大斜視図である。 図１９Ａ，１９Ｂは、操作レバーをロックした状態の平面図、図１９ＡのＢ−Ｂ線断面図である。 図２０Ａおよび図２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄは、操作レバーの操作前の平面図、および、図２０ＡのＢ−Ｂ線断面図、Ｃ−Ｃ線断面図、Ｄ−Ｄ線断面図である。 図２１Ａおよび図２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄは、操作レバーを引き起こした状態を示す平面図、および、図２１ＡのＢ−Ｂ線断面図、Ｃ−Ｃ線断面図、Ｄ−Ｄ線断面図である。 図２２Ａおよび図２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄは、コネクタにフレキシブルプリント基板を接続した状態を示す平面図、および、図２２ＡのＢ−Ｂ線断面図、Ｃ−Ｃ線断面図、Ｄ−Ｄ線断面図である。 図２３Ａおよび図２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄは、コネクタに異なる厚さのフレキシブルプリント基板を接続した状態を示す平面図、および、図２３ＡのＢ−Ｂ線断面図、Ｃ−Ｃ線断面図、Ｄ−Ｄ線断面図である。

１０：ベース
１１：ベース本体
１１ａ，１１ｂ：係合用第１，第２スリット
１２，１３：弾性腕部
１２ａ，１３ａ：軸受け部
１２ｂ，１３ｂ：テーパ面
１４ａ，１４ｂ：係合用突起
１５，１６：位置決め用凹部
１５ａ：位置決め用基準面
１６ａ：位置決め用突起
１７：ガイド舌片
１７ａ：位置規制用基準面
２０：第１接続端子
２１：折り曲げ部
２２：回動支点
２３：端子本体部
２４：可動接点片
３０：第２接続端子
３１：折り曲げ部
３２：回動支点
３３：端子本体部
３４：可動接点片
３５：巾広部
３９：粘着テープ
４０：操作レバー
４１：芯材
４２：芯材本体
４３：軸芯部
４４：係止用爪部
４５：回動軸部
４６：カム部
４７：挿入孔
４８：抜け止め用突部
５０，６０：支持金具
５１，６１：支持金具本体
５２ａ，５２ｂ，６２ａ，６２ｂ：係合孔
５３，６３：軸受け溝
５４，６４：連結部
５５，６５：延在部
５６，６６：係止用突起
６７，７７：ハンダ付け部
７０：フレキシブルプリント基板
７１：挿入部
７２，７３：第１，第２導電部
７４：切り欠き部
７５，７６：第１，第２接続パッド

Claims (5)

1. 下面に複数の位置決め用凹部を並設したベースと、
   針状金属材を上下２つに折り曲げて形成した端子本体部と可動接点片とでフレキシブル基板を挟持可能な形状を有し、前記端子本体部および前記可動接点片の少なくともいずれか一方の自由端部を前記ベースから突出するように前記位置決め用凹部に位置決めする接続端子と、
   前記ベースの下面に貼着一体化して前記接続端子を前記ベースに固定するテープ状カバーと、
   両側端面から同一軸心上に突設した一対の回動軸部を前記ベースに設けた縦長の軸受け溝に往復移動可能、かつ、回動可能に支持するとともに、前記回動軸部が前記軸受け溝の下端に位置するときに前記可動接点片の自由端部を持ち上げることにより、前記端子本体部と前記可動接点片との間にフレキシブル基板を挿入可能とする操作レバーと、からなり、
   前記端子本体部と前記可動接点片との間にフレキシブル基板を側方から挿入し、前記操作レバーを倒して固定したときに前記回動軸部が前記軸受け溝の下端よりも上方に位置することを特徴とするコネクタ。
2. 接続端子の折り曲げ部の近傍をカシメて形成した回動支点を、ベースの位置決め用凹部内に設けた基準面に当接させて位置決めすることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. ベースの両側端面から同一方向に平行に一対の弾性腕部を延在し、前記弾性腕部の先端部に設けた軸受け部に操作レバーの回動軸部を回動可能にそれぞれ係合したことを特徴とする請求項１または２に記載のコネクタ。
4. 弾性腕部の先端面に、操作レバーの組み付けを容易にするテーパ面を形成したことを特徴とする請求項３に記載のコネクタ。
5. ベースの両側端面に係合，固定した支持金具に、操作レバーの回動軸部を回動可能に嵌合したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のコネクタ。

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