JP4938303B2

JP4938303B2 - コネクタ

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Publication number: JP4938303B2
Application number: JP2005362781A
Authority: JP
Inventors: 一登三浦; 亮人舩越
Original assignee: JST Mfg Co Ltd
Current assignee: JST Mfg Co Ltd
Priority date: 2005-12-16
Filing date: 2005-12-16
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2025-12-16
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Description

本発明は、ＦＰＣ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）やＦＦＣ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＦｌａｔＣａｂｌｅ）などの平形柔軟ケーブルと接続するコネクタに関する。本明細書は、平形柔軟ケーブルを総称してＦＰＣと呼称することとし、特に、本発明は、ＦＰＣの挿抜時にほとんど力を必要としない、いわゆるＺＩＦ（ＺｅｒｏＩｎｓｅｒｔｉｏｎＦｏｒｃｅ）タイプのＦＰＣ用のコネクタに関する。

プリント基板に表面実装されるＦＰＣ用のコネクタ、いわゆる表面実装型のＦＰＣ用のコネクタは、ＦＰＣが挿入される挿入部が形成されている絶縁性のハウジングと、このハウジングに所定のピッチで横並びに装着された複数のコンタクトと、を備えている。そして、ＦＰＣとこれらのコンタクトとを接触させるために、例えば、開閉するカバーハウジングが挿入部に備えられている。

このようなＦＰＣ用のコネクタとして、複数のコンタクトをＦＰＣに押し付けるカバーハウジングの強度を高くして、ＦＰＣに対する押し付け力を安定し、かつ、ＦＰＣの導体パターンが上向き、下向きいずれの姿勢でも接続することができるＦＰＣ用のコネクタが発明されている（例えば、特許文献１参照）。

又、このようなＦＰＣ用のコネクタとして、コンタクトの過度の変形を防止することでＦＰＣに対する充分な接触圧力を確保できる上接点タイプのＦＰＣ用のコネクタが発明されている（例えば、特許文献２参照）。
特開平１１−１８５８９６号公報特開２００１−１２６７９３号公報

図１３は、特許文献１によるＦＰＣ用のコネクタの縦断面図であり、カバーハウジングが開放位置において、ＦＰＣを挿入した状態図である。本願の図１３は特許文献１の図４に相当している。

図１３において、コネクタ８は、ハウジング８２と、複数のコンタクト８３と、カバーハウジング８４と、複数のカバーコンタクト８２０と、を備えている。ハウジング８２は上方に向けて開口する開口部８７を設けている。複数のコンタクト８３は、ハウジング８２に一定ピッチで収容保持され、弾性接触ビーム８１４の接点部８１７が開口部８７に配列されている。更に、複数のコンタクト８３は、アーム８１５と弾性接触ビーム８１４を備え、アーム８１５が弾性接触ビーム８１４と一体に形成されている。アーム８１５は、ハウジング８２の上部壁８６に沿って開口部８７まで延び、先端に回動支持部８１８を設けている。そして、回動支持部８１８は、接点部８１７と対向している。

図１３において、カバーハウジング８４は、回動支持部８１８に係合して支持され、接点部８１７に近接した加圧位置と、接点部８１７から離反した開放位置との間を移動する。カバーハウジング８４を加圧位置に向けて移動したときに、弾性接触ビーム８１４上に配されたＦＰＣ１を弾性接触ビーム８１４に押し付ける。複数のカバーコンタクト８２０は、カバーハウジング８４の内側にコンタクト８３に対応して配設され、回動支持部８１８と係合している。複数のカバーコンタクト８２０は、加圧位置においてＦＰＣ１に押圧して接触すると共に、回動支持部８１８に接触して導通する。

図１４は、特許文献２によるＦＰＣ用のコネクタの縦断面図であり、図１４（Ａ）はコネクタ全体の縦断面図、図１４（Ｂ）は図１４（Ａ）の要部拡大図である。本願の図１４は特許文献２の図５に相当している。

図１４において、コネクタ９は、ハウジング９４と複数のフォーク状のコンタクト９２３及びカバーハウジング９７を備えている。ハウジング９４は、上方に開放する開口部９６を有している。複数のコンタクト９２３は、ハウジング９４の開口部９６に臨むように複数配列されている。コンタクト９２３は、上側となる弾性片部９３５及び下側となる固定片部９３３を相対向させている。カバーハウジング９７は、ハウジング９４又はハウジング９４に保持される部材の回動支持部（図示せず）によって回動自在に支持され、回動に伴って開口部９６を開閉する。

図１４において、弾性片部９３５の自由端は、略コ字状に分岐する上分岐片９３９と下分岐片９４１を有している。下分岐片９４１は、ＦＰＣ１に押圧接触する接点９４８を含んでいる。カバーハウジング９７の一端縁は、上分岐片９３９と下分岐片９４１の間に配置されて弾性片部９３５の変位の範囲を規制している。又、カバーハウジング９７の一端縁は、カバーハウジング９７の開放状態で、接点９４８の下方におけるＦＰＣ１用の挿抜空間９３を拡げるように上分岐片９３９を押し上げるカム面９５９を含んでいる。

図１３において、カバーコンタクト８２０は、コンタクト８３と同様の金属薄板を打ち抜き加工してつくられ、合成樹脂製のカバーハウジング８４の成形時にインサートモールドしてカバーハウジング８４と一体化されている。

図１４において、カバーハウジング９７に埋設された金属製の線材９４５の両端部に、回動軸線Ａ１を有する一対の回動支軸（図示せず）を設けている。又、金属製の補強用線材９５１もカバーハウジング９７に埋設されている。金属製の線材９４５・９５１を合成樹脂製のカバーハウジング９７に成形時にインサートして、カバーハウジング９７の成形品に埋設するために、金属製の線材９４５・９５１が成形金型内に所定の姿勢で支持されている。

特許文献１及び２に示されたような、ＦＰＣの導体パターンが上向き、又は上接点タイプのＦＰＣ用のコネクタは、合成樹脂製のカバーハウジングに金属部材をインサートモールド（一体成形）することにより、カバーハウジングの変形を防止している。

しかし、このような金属部材を含む一体成形品は、合成樹脂のみからなる成形品と比較して、製造コストが高くなる。構成品が増加することによりコストアップになることは勿論であるが、成形金型内に所定の姿勢で金属部材を支持することから、１個当りの製造時間を多く要すことや、多数個同時成形が困難なためである。そして、カバーハウジングのコストアップが、ＦＰＣ用のコネクタのコストを上げる要因となっていた。

上接点タイプのＦＰＣ用のコネクタにおいて、構造を工夫することにより、カバーハウジングを合成樹脂のみからなる成形品にできれば、このコネクタの製造コストを低減することができる。そして、コンタクトが多ピン、狭ピッチであるＦＰＣ用のコネクタにおいて、カバーハウジングが変形することなく確実に開閉姿勢を維持する構造を有するＦＰＣ用のコネクタが求められている。そして、これらのことが本発明の課題といってよい。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、コンタクトは多ピン、狭ピッチである上接点タイプのＦＰＣ用のコネクタにおいて、合成樹脂のみからなるカバーハウジングが変形することなく確実に開閉する構造を有するＦＰＣ用のコネクタを提供することを目的とする。

本発明者らは、ハウジングは、交互に並設配置される第１コンタクト及び第２コンタクトを内部に備え、第１コンタクトは、カバーハウジングが閉じられるとＦＰＣの上接点に接触する弾性アームを有し、第２コンタクトは、短アームと長アームで対をなす音叉型コンタクトを有し、カバーハウジングが閉じられると、音叉型コンタクトがＦＰＣに偶力を与えるように短アームがＦＰＣの上接点に接触する構造とし、以下のような新たなＦＰＣ用のコネクタを発明するに至った。

（１）ＦＰＣが挿入される凹部が形成された略直方体状のハウジングと、前記凹部を開閉可能に覆う略矩形板状のカバーハウジングと、前記ハウジング内部に交互に並設配置される複数の第１コンタクト及び第２コンタクトと、を備えるコネクタであって、前記第１コンタクト及び第２コンタクトは、互いに向かい合う固定アーム及び水平アームと、これら固定アーム及び水平アームの基端同士を連結する連結脚と、を備え、前記第１コンタクトは、当該第１コンタクトの固定アームと水平アームの間に延びて、この水平アームに対向する弾性アームを有し、前記第２コンタクトは、当該第２コンタクトの固定アームと水平アームの間に延びて、互いに向かい合う短アーム及び長アームを有し、前記第１コンタクト及び第２コンタクトの水平アームは、前記凹部の底面に対向する押さえ部を先端側に有し、前記弾性アームは、前記凹部の底面に対向する第１接点を先端側に有し、前記短アームは、前記凹部の底面に対向して当該凹部の奥に位置する第２接点を先端側に有し、前記長アームは、前記凹部の底面から突出して当該凹部の開口の近くに位置する突起を先端側に有し、前記カバーハウジングは、前記第１コンタクトの押さえ部と前記弾性アームの先端側の間に位置して当該第１コンタクトの押さえ部に押さえられるカム部と、前記第２コンタクトの押さえ部と前記凹部の底面との間に位置して当該第２コンタクトの押さえ部に係合する係合部と、を有しているコネクタ。

（１）の発明によるコネクタは、略直方体状のハウジングと、略矩形板状のカバーハウジングと、複数の第１コンタクト及び第２コンタクトと、を備えている。ハウジングには、ＦＰＣが挿入される凹部が形成されている。カバーハウジングは、凹部を開閉可能に覆っている。複数の第１コンタクト及び第２コンタクトは、ハウジング内部に交互に並設配置されている。

一般に、ＦＰＣは、絶縁性のポリエステルやポリイミドで形成されるベースフィルムに導体パターンとなる銅箔が接着されている。導体パターンは絶縁被膜で被覆されているが、ＦＰＣの端部は、コネクタに備わるコンタクトと導電接触するために導体パターンが露出している。本発明によるコネクタに適用されるＦＰＣは、ベースフィルムの片側に導体パターンが備わる片面ＦＰＣであって、片面ＦＰＣの端部はベースフィルムの片側に導体パターンが露出している。そして、片面ＦＰＣの導体パターンが上向き、又は上接点となるように、凹部に挿入される。

ここで、ハウジングは絶縁性を有している。絶縁性ハウジングとは、非導電性の材料からなるハウジングのことであってよく、例えば、合成樹脂材料を成型して、所望の形状の絶縁性ハウジングを得ることができる。同様に、カバーハウジングは絶縁性を有し、合成樹脂材料を成型して、所望の形状の絶縁性カバーハウジングを得ることができる。ハウジングとカバーハウジングは、同材質の絶縁体であってもよく、互いに異なる材質の絶縁体であってもよい。

ハウジングには、例えば、ＦＰＣが挿入されるための薄直方体状の凹部が形成されている。ＦＰＣは、ハウジングの凹部の開口側から差込口に向って挿入される。ＦＰＣがハウジングの凹部に挿入されるにあたり、例えば、ハウジングの凹部を形成する対向する一対の立設壁がＦＰＣの幅方向を規制して、複数の第１コンタクト及び第２コンタクトと位置合わせされる。差込口には、ＦＰＣの端部が当接される停止壁が設けられる。この停止壁は、複数の第１コンタクト及び第２コンタクトがハウジングの圧入されているため、櫛の歯状に形成される。

凹部の底面に対して所定の開き角度をもって斜めにＦＰＣが差し込めるように、差込口は、ＦＰＣの厚みより僅かに大きく、かつ凹部の底面と対向する面は斜面が形成されてもよい。そして、このコネクタは、ＦＰＣを差込口に挿抜するときにほとんど力を必要としないＺＩＦコネクタとなっている。

例えば、カバーハウジングは、ハウジングに回動自在に両端支持される開閉軸が一方の端部に設けられ、カバーハウジングの他方の端部は凹部の開口を開閉する。このカバーハウジングにおける一方の端部の両翼に開閉軸と同軸となる一対の円柱突起を配置し、この一対の円柱突起が回動可能にハウジングに両端支持されてもよい。ハウジングに圧入される一対の支持部材（例えば、後述する一対のタブ）が、この一対の円柱突起を回動可能に支持するようにしてもよい。

カバーハウジングが凹部を開閉可能に覆うとは、ＦＰＣが挿入されるべく、凹部を覆うカバーハウジングを開くことができることを意味している。又、複数の第１コンタクト及び第２コンタクトとＦＰＣが導電接触すべく、カバーハウジングが複数の第１コンタクトを押し下げて、ＦＰＣを凹部の底面側に押圧するために閉じて、この凹部を覆うことを意味している。カバーハウジングが閉じたときに、閉姿勢を維持するために、コネクタにロック機構を設けてもよい。

又、第１コンタクト及び第２コンタクトは、導電性を有している。導電性のコンタクトとは、電気抵抗率の低い材料からなるコンタクトであってよく、第１コンタクト及び第２コンタクトは、例えば銅合金からなる金属板が精密打ち抜き加工されて、所望の形状を得ることができる。金属板からなるコンタクトは、板状コンタクトと呼ばれることもある。

例えば、ハウジングには、凹部の開口側から差込口、更に差込口の後方に至る縦長の矩形溝が櫛の歯状に複数形成され、凹部の開口側から、この縦長の矩形溝に第１コンタクトが圧入される。一方、ハウジングには、凹部の開口側の反対側から開口側に向う縦長の矩形溝が櫛の歯状に複数形成され、この縦長の矩形溝に第２コンタクトが圧入される。

これらの縦長の矩形溝は、後述する弾性アームや短アーム及び長アームが撓むことを妨げないように、第１コンタクト及び第２コンタクトの板厚より僅かに広くなっている。第１コンタクトと第２コンタクトは板厚を同じとし、これらの縦長の矩形溝は幅を同じとしてもよい。第１コンタクト及び第２コンタクトの上下方向がハウジングに圧入されていると言ってもよい。

ここで、並設配置されるとは、近接させて一列に揃え、一定の間隔を設けて並べて配置されることを意味している。一定の間隔とは、ＦＰＣの導体パターン（ＦＰＣの端部に露出され導体パターン）の間隔と同じであってよい。

又、（１）の発明によるコネクタは、第１コンタクト及び第２コンタクトが、互いに向かい合う固定アーム及び水平アームを備えている。又、第１コンタクト及び第２コンタクトは、これら固定アーム及び水平アームの基端同士を連結する連結脚を備えている。第１コンタクトは、第１コンタクトの固定アームと水平アームの間に延びて、この水平アームに対向する弾性アームを有している。第２コンタクトは、第２コンタクトの固定アームと水平アームの間に延びて、互いに向かい合う短アーム及び長アームを有している。

第１コンタクト及び第２コンタクトの水平アームは、凹部の底面に対向する押さえ部を先端側に有している。弾性アームは、凹部の底面に対向する第１接点を先端側に有している。短アームは、凹部の底面に対向して、凹部の奥に位置する第２接点を先端側に有している。長アームは、凹部の底面から突出して凹部の開口の近くに位置する突起を先端側に有している。

例えば、第１コンタクトは、固定アームの基端が立脚する連結脚を備え、更に、この連結脚から凹部の開口側に向けて、水平アームが延出分岐している。そして、水平アームの先端側に、凹部の底面に対向する押さえ部を有している。第１コンタクトの水平アームは、後述するように、断面２次モーメントの大きい剛性腕であることが好ましい。又、第１コンタクトの固定アームと水平アームの間に、連結脚から弾性アームが延出分岐している。弾性アームは、凹部の底面に対向する第１接点を先端側に有し、第１接点と凹部の底面の間にＦＰＣが挿入される。弾性アームは、片持ち梁がばねと同じ働きをするカンチレバーコンタクトとなっている。

第２コンタクトは、固定アームの基端が立脚する連結脚を備え、更に、この連結脚から凹部の開口側に向けて、水平アームが延出分岐している。そして、水平アームの先端側に、凹部の底面に対向する押さえ部を有している。第２コンタクトの水平アームは、第１コンタクトの水平アームと比べて断面２次モーメントが小さい弾性腕であることが好ましい。又、第２コンタクトの固定アームと水平アームの間に、互いに向かい合う短アーム及び長アームが延びている。短アームは、凹部の底面に対向する第２接点を先端側に有し、第２接点と凹部の底面の間にＦＰＣが挿入される。短アームは、片持ち梁がばねと同じ働きをするカンチレバーコンタクトとなっている。

ここで、短アームの基端から先端までの長さは、長アームの基端から先端までの長さより短く、後述するように、短アーム及び長アームの基端同士が連結されることにより、短アームと長アームで対をなす不等長のいわゆる、音叉型コンタクトの態様となっている。又、短アームの第２接点が凹部の奥に位置し、長アームの突起が凹部の開口の近くに位置するとは、第２接点と突起が所定の間隔を設けて、隔離していることを意味している。そして、第２接点と突起の間にＦＰＣが挿入されるということもできる。ここで、突起は、ＦＰＣを突き上げるように付勢する。

そして、（１）の発明によるコネクタは、カバーハウジングが、カム部と係合部を有している。カム部は、第１コンタクトの押さえ部と弾性アームの先端側の間に位置して、第１コンタクトの押さえ部に押さえられる。係合部は、第２コンタクトの押さえ部と凹部の底面との間に位置して、第２コンタクトの押さえ部に係合している。

ここで、カム部は、開閉軸の周囲に形成され、平面曲線を輪郭とする板カムであってよく、輪郭の一部が開閉軸の中心軸から偏位している偏心カムでもある。そして、弾性アームの先端側は、カム部の回転運動により変位される従動節となっている。

例えば、カム部は、後述するように、第１輪郭部と第１輪郭部に連続する第２輪郭部を有し、第１輪郭部が第１コンタクトの押さえ部に当接しているときは、カム部が弾性アームの先端側から強い力で付勢されて、カバーハウジングの閉姿勢が維持される。一方、第２輪郭部が第１コンタクトの押さえ部に当接しているときは、カム部が弾性アームの先端側から弱い力で付勢されて、カバーハウジングの開姿勢が維持される。

ＦＰＣを凹部に挿入して、カバーハウジングを閉じると、カム部が回動して弾性アームの先端側が変位され、複数の第１接点がＦＰＣの導体パターンに接触して導通する。又、カバーハウジングを閉じると、複数の第２接点がＦＰＣの導体パターンに接触して導通する。より詳細には、カバーハウジングを閉じると、複数の第１接点がＦＰＣを凹部の底面側に押し下げる。そして、凹部の底面から突出している複数の突起が凹部の底面側に押し下げられる。ここで、短アームと長アームは一体となって、短アームと長アームの基端側を回動中心として回動する。つまり、短アームと長アームで対をなす音叉型コンタクトがＦＰＣに偶力を与えるように作用する。複数の第２接点がＦＰＣの端部に向う偶力を発生することになる。そして、複数の第２接点がＦＰＣの導体パターンに接触して導通することが可能になる。

ここで、カバーハウジングを閉じると、弾性アームの先端側の反力で、カバーハウジングには、凹部の底面から離反する等分布荷重が働く。言い換えれば、カバーハウジングには、凹部の底面から離反するように湾曲する力が働く。そして、凹部の底面から離反する等分布荷重に抗すべく、複数の第１及び第２コンタクトの押さえ部が凹部の底面に向う力をカム部及び係合部に付勢している。

従来技術によるコネクタは、コンタクトの数に比例して、カバーハウジングを変形させる力も概ね比例していた。したがって、多ピンのコネクタでは、カバーハウジングの変形を防止するために、補強用の金属部材を一体成形していた。一方、（１）の発明によるコネクタは、第２コンタクトからは、カバーハウジングを変形させる力を余りうけないということができる。言い換えれば、カバーハウジングを変形させる力は、コンタクトの半数と言うこともできる。ここで、弾性アームの反力と第２コンタクトの押さえ部の抗力をバランスよく設計することにより、カバーハウジングを合成樹脂のみからなる成形品とすることができる。

例えば、このコネクタのコンタクトの極数は５１であり、コンタクトピッチは、０．３ｍｍである。このように、（１）の発明は、コンタクトは多ピン、狭ピッチである上接点タイプのＦＰＣ用のコネクタにおいて、合成樹脂のみからなるカバーハウジングが変形することなく確実に開閉する構造を有するＦＰＣ用のコネクタが実現できる。

（２）前記第１コンタクトの水平アームは、断面２次モーメントの大きい剛性腕となっている（１）記載のコネクタ。

第１コンタクトの水平アームの先端側は、凹部の底面に対向する押さえ部を有し、カバーハウジングを閉じたときは、カム部を介して弾性アームから凹部の底面にから離反する反力を受ける。複数のカム部が等分布荷重である前記反力を受けて湾曲しないように、第１コンタクトの水平アームは、断面２次モーメントの大きい剛性腕となっている。

（３）前記カム部は、前記カバーハウジングの閉姿勢を維持する第１輪郭部と、この第１輪郭部に連続して前記カバーハウジングの開姿勢を維持する第２輪郭部と、を有し、前記第１コンタクトの押さえ部がこの第２輪郭部に係合しているときは、当該カム部は前記第１接点を前記ＦＰＣに付勢している（１）又は（２）記載のコネクタ。

（４）前記第１接点は、前記第２接点より前記凹部の開口側に位置している（１）から（３）のいずれかに記載のコネクタ。

（５）前記短アーム及び長アームの基端同士が連結され、当該長アームの基端側が前記第２コンタクトの固定アームから立脚している（１）から（４）のいずれかに記載のコネクタ。

（６）前記第１コンタクトは、前記凹部の開口側から前記ＦＰＣの反挿入方向に延出する第１リード部を有し、前記第２コンタクトは、前記凹部の開口側から前記ＦＰＣの挿入方向に延出する第２リード部を有し、これらの第１リード部及び第２リード部の底面がプリント基板にハンダ接合される（１）から（５）のいずれかに記載のコネクタ。

このコネクタは、複数の第１及び第２リード部がプリント基板にハンダ接合されることによって、このコネクタがプリント基板に表面実装されるプリント基板用コネクタを実現している。更に、第１リード部と第２リード部は相反する向きに分散されるので、第１及び第２リード部が一方向に延出している場合と比較して、第１及び第２リード部に接続されるパターン間のピッチを拡大できる。特に、コンタクト間のピッチが０．３ｍｍ程度の狭ピッチの場合は有効である。

本発明によるコネクタは、コンタクトが多ピン、狭ピッチである上接点タイプのＦＰＣ用のコネクタであって、合成樹脂のみからなるカバーハウジングが変形することなく確実に開閉する構造を有するＦＰＣ用のコネクタが実現できる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１は、本発明によるＦＰＣ用のコネクタ（以下、コネクタと略称する）の一実施形態を示す斜視外観図である。図１はカバーハウジングが閉じられた状態図であり、要部を断面としている。図２は、前記実施形態によるコネクタの斜視外観図であり、カバーハウジングが開いた状態図である。図３は、前記実施形態によるコネクタの平面図であり、カバーハウジングが開いた状態図である。図４は、前記実施形態によるコネクタの正面図であり、カバーハウジングが開いた状態図である。

図５は、前記実施形態によるコネクタの第１コンタクトの側面を断面とする縦断面図（図４のＷ−Ｗ矢視縦断面図）であり、カバーハウジングが開いた状態図である。図６は、前記実施形態によるコネクタの第２コンタクトの側面を断面とする縦断面図（図４のＸ−Ｘ矢視縦断面図）であり、カバーハウジングが開いた状態図である。図７は、前記実施形態によるコネクタの縦断面図であり、図４のＹ−Ｙ矢視縦断面図である。図８は、前記実施形態によるコネクタの縦断面図であり、図４のＺ−Ｚ矢視縦断面図である。

図９は、前記実施形態によるコネクタの第１コンタクトの側面を断面とする縦断面図（図４のＷ−Ｗ矢視縦断面図）であり、カバーハウジングが閉じた状態図である。図１０は、前記実施形態によるコネクタの第２コンタクトの側面を断面とする縦断面図（図４のＸ−Ｘ矢視縦断面図）であり、カバーハウジングが閉じた状態図である。図１１は、前記実施形態によるコネクタの縦断面図であり、図４のＹ−Ｙ矢視縦断面図である。図１２は、前記実施形態によるコネクタの縦断面図であり、図４のＺ−Ｚ矢視縦断面図である。

最初に、本発明によるコネクタの構成を説明する。図１において、コネクタ１０は、ＦＰＣ１が凹部２１に挿入され、ＦＰＣ１と導電接続するコネクタであって、絶縁性のハウジング２を備えている。ハウジング２は、ＦＰＣ１が挿入されるための凹部２１を有している。凹部２１の一方の端部側は開口し、凹部２１の他方の端部側には、ＦＰＣ１の端部１１が当接される差込口２２が形成されている。複数の第１及び第２コンタクト４・５は、ハウジング２の内部に交互に並設配置されている。複数の第１及び第２コンタクト４・５は、ＦＰＣ１と導電接続する。

図１において、ハウジング２は非導電性の材料からなる絶縁性の合成樹脂で成形されている。ハウジング２は、略直方体状に形成され、ＦＰＣ１が挿入されるための薄直方体状の凹部２１が形成されている。ＦＰＣ１は、凹部２１の開口２４側から差込口２２に向って挿入される。

ＦＰＣ１が凹部２１に挿入されるにあたり、凹部２１を形成する対向する一対の立設壁２１ａ・２１ｂ（図２参照）がＦＰＣ１の幅方向を案内して、複数の第１及び第２コンタクト４・５と位置合わせされる。そして、ハウジング２に配列されている複数の第１及び第２コンタクト４・５とＦＰＣ１が導電接続する。

図５又は図６に示されるように、凹部２１の底面２３から所定の開き角度をもって斜めにＦＰＣ１が差し込めるように、差込口２２は、ＦＰＣ１の厚みより僅かに大きく、かつ凹部２１の底面２３と対向する面は斜面が形成されている。そして、コネクタ１０は、ＦＰＣ１を差込口２２に挿抜するときにほとんど力を必要としないＺＩＦコネクタを構成している。

図１において、コネクタ１０は、略矩形板状のカバーハウジング３を備えている。カバーハウジング３は、非導電性の材料からなる絶縁性の合成樹脂で成形されている。カバーハウジング３には、ハウジング２に回動自在に両端支持される開閉軸３１が一方の端部に設けられている（図２参照）。カバーハウジング３の他方の端部は凹部２１を開閉する。カバーハウジング３が開くことにより、ＦＰＣ１は差込口２２に挿入可能となる。

図２において、カバーハウジング３には、一方の端部の両翼に開閉軸３１と同軸となる一対の円柱突起３１ａ・３１ｂが配置されている。一対の円柱突起３１ａ・３１ｂが回動可能にハウジング２に両端支持されている。より具体的には、ハウジング２に圧入される一対のタブ２ａ・２ｂが、一対の円柱突起３１ａ・３１ｂを回動可能に支持している。一対のタブ２ａ・２ｂは、ハウジング２に圧入されて図示されないプリント基板にハンダ接合されることにより、プリント基板に対するコネクタ１０の接合強度を補完している。

そして、カバーハウジング３が閉じることにより、差込口２２に挿入されたＦＰＣ１を押圧して、複数の第１及び第２コンタクト４・５に当接させる（図９及び図１０参照）。カバーハウジング３が閉じたときに、カバーハウジング３の閉姿勢を維持するために、コネクタ１０にはロック機構が設けられている。なお、このロック機構は後に説明する。

図１又は図２において、コネクタ１０は、複数の第１コンタクト４を備えている。図５において、第１コンタクト４は、互いに向かい合う固定アーム４１及び水平アーム４２を備えている。又、第１コンタクト４は、固定アーム４１及び水平アーム４２の基端同士を連結する連結脚４３を備えている。更に、第１コンタクト４は、固定アーム４１と水平アーム４２の間に延びて、水平アーム４２に対向する弾性アーム４４を有している。

図１において、ハウジング２には、凹部２１の開口２４側から差込口２２、更に差込口２２の後方に至る縦長の矩形溝が櫛の歯状に複数形成されている。そして、第１コンタクト４は、凹部２１側からハウジング２に圧入されている（図５参照）。一方、ハウジング２には、凹部２１の開口２４側の反対側から開口２４側に向う縦長の矩形溝が櫛の歯状に複数形成されている。そして、第２コンタクト５は凹部２１の反対側からハウジング２に圧入されている（図６参照）。

これらの縦長の矩形溝は、弾性アーム４４や後述する短アーム５４及び長アーム５５が撓むことを妨げないように、第１コンタクト４及び第２コンタクト５の板厚より僅かに広くなっている。第１コンタクト４と第２コンタクト５は板厚を同じとし、これらの縦長の矩形溝は幅を同じとしている。第１コンタクト４及び第２コンタクト５の上下方向がハウジングに圧入されている。

図５において、第１コンタクト４は、固定アーム４１の基端が立脚する連結脚４３を備え、更に、連結脚４３から凹部２１の開口２４側に向けて、水平アーム４２が延出分岐している。そして、水平アーム４２の先端側に、凹部２１の底面２３に対向する押さえ部４２１を有している。ここで、水平アーム４２は、断面２次モーメントの大きい剛性腕となっている。又、固定アーム４１と水平アーム４２との間に、連結脚４３から弾性アーム４４が延出分岐している。弾性アーム４４は、凹部２１の底面２３に対向する第１接点４ｐを先端側に有し、第１接点４ｐと凹部２１の底面２３との間にＦＰＣ１が挿入される（図１参照）。第１接点４ｐは、後述する第２接点５ｐより凹部２１の開口２４側に位置している。

図１又は図２において、コネクタ１０は、複数の第２コンタクト５を備えている。図６において、第２コンタクト５は、互いに向かい合う固定アーム５１及び水平アーム５２を備えている。又、第２コンタクト５は、固定アーム５１及び水平アーム５２の基端同士を連結する連結脚５３を備えている。第２コンタクト５は、固定アーム５１と水平アーム５２との間に延びて、互いに向かい合う短アーム５４及び長アーム５５を有している。

第２コンタクト５は、固定アーム５１の基端が立脚する連結脚５３を備え、更に、連結脚５３から凹部２１の開口２４側に向けて、水平アーム５２が延出分岐している。そして、第２コンタクト５は、凹部２１の底面２３に対向する押さえ部５２１を水平アーム５２の先端側に有している。水平アーム５２は、水平アーム４２と比べて断面２次モーメントが小さい弾性腕となっている。

固定アーム５１と水平アーム５２の間に、互いに向かい合う短アーム５４及び長アーム５５が延びている。短アーム５４は、凹部２１の底面２３に対向して、凹部２１の開口２４から遠くに位置する第２接点５ｐを先端側に有している。第２接点５ｐと凹部２１の底面２３の間にＦＰＣ１が挿入される。長アーム５５は、凹部２１の底面２３から突出して、凹部２１の開口２４の近くに位置する突起５ｄを先端側に有している。

図６において、短アーム５４の基端から先端までの長さは、長アーム５５の基端から先端までの長さより短く、短アーム５４及び長アーム５５の基端同士が連結されることにより、短アーム５４と長アーム５５で対をなす不等長の音叉型コンタクトの態様となっている。図６において、第２接点５ｐと突起５ｄが所定の間隔を設けて隔離しており、第２接点５ｐと突起５ｄの間に、ＦＰＣ１が挿入される。突起５ｄは、ＦＰＣ１を突き上げるように付勢する。図６において、短アーム５４及び長アーム５５の基端同士が連結され、長アーム５５の基端側が固定アーム５１から立脚している態様となっている。

図１又は図２において、カバーハウジング３は、カム部３１ｃと係合部３１ｄを有している。カム部３１ｃは、第１コンタクト４の押さえ部４２１と弾性アーム４４の先端側の間に位置して、第１コンタクト４の押さえ部４２１に押さえられる（図５参照）。係合部３１ｄは、第２コンタクト５の押さえ部５２１と凹部２１の底面２３との間に位置して、第２コンタクト５の押さえ部５２１と係合している（図６参照）。

図５において、カム部３１ｃは、開閉軸３１の周囲に形成され（図２参照）、平面曲線を輪郭とする板カムとなっている。カム部３１ｃは、輪郭の一部が開閉軸３１の中心軸から偏位している偏心カムでもある。そして、弾性アーム４４の先端側は、カム部３１ｃの回転運動により変位される従動節となっている。

図５において、カム部３１ｃは、第１輪郭部Ｃ１と第１輪郭部Ｃ１に連続する第２輪郭部Ｃ２を有している。図９において、第１輪郭部Ｃ１が第１コンタクト４の押さえ部４２１に当接しているときは、カム部３１ｃが弾性アーム４４の先端側から強い力で付勢されて、カバーハウジング３の閉姿勢が維持される。一方、図５において、第２輪郭部Ｃ２が第１コンタクト４の押さえ部４２１に当接しているときは、カム部３１ｃが弾性アームの先端側から弱い力で付勢されて、カバーハウジング３の開姿勢が維持される。

図３又は図４に示されるように、ハウジング２は、交互に並設配置される第１コンタクト４及び第２コンタクト５を内部に備えている。複数の第１及び第２コンタクト４・５は、ＦＰＣ１における上接点となる導体パターン（ＦＰＣ１の端部１１に露出された導体パターン）の間隔と同じ間隔で配置されている（図１参照）。図１において、複数の第１コンタクト４及び複数の第２コンタクト５は、ＦＰＣ１の一方の面に露出する導体パターン（上接点）に接触する。

図５に示されるように、第１コンタクト４は、凹部２１の開口２４側からＦＰＣ１の反挿入方向に第１リード部４ｒが延出している。一方、図６に示されるように、第２コンタクト５は、凹部２１の反対側からＦＰＣ１の挿入方向に第２リード部５ｒが延出している。そして、第１及び第２リード部４ｒ・５ｒのそれぞれの底面は、図示されないプリント基板に、ハンダ接合される（図１参照）。

コネクタ１０は、複数の第１及び第２リード部４ｒ・５ｒがプリント基板にハンダ接合されることによって、このコネクタがプリント基板に表面実装されるプリント基板用コネクタを実現している。更に、第１リード部４ｒと第２リード部５ｒは相反する向きに分散されるので（図３参照）、第１及び第２リード部４ｒ・５ｒが一方向に延出している場合と比較して、第１及び第２リード部４ｒ・５ｒに接続されるパターン間のピッチを拡大できる。特に、コンタクト間のピッチが０．３ｍｍ程度の狭ピッチの場合は有効である。

次に、前述のロック機構の構成を説明する。図２に示されるように、一対の凸部３３ａ・３３ｂが、カバーハウジング３の両翼に相反する方向に突出している。一方、一対の凸部３３ａ・３３ｂと嵌合される一対の凹部２３ａ・２３ｂが、対向するようにハウジング２の開口２４側の内壁側面に形成されている。

図５から図８に示されるように、カバーハウジング３を開いた状態から、カバーハウジング３を回動すると、一対の凸部３３ａ・３３ｂは、一対の凹部２３ａ・２３ｂの入口を押し広げる。そして、一対の凸部３３ａ・３３ｂが、一対の凹部２３ａ・２３ｂに嵌合することにより、カバーハウジング３は閉じられた状態にロックされる（図９から図１１参照）。なお、カバーハウジング３を一対の凹部２３ａ・２３ｂを押し広げる強い力で、カバーハウジング３を開くことによりロックを解除できる。

次に、図面を参照して本発明によるコネクタの作用を説明する。

図５において、水平アーム４２の先端側の押さえ部４２１は、カム部３１ｃの第２輪郭部Ｃ２を当接して、カバーハウジング３の開姿勢を維持している。弾性アーム４４の先端側は、カム部３１ｃに弱い力を付勢して、カバーハウジング３の開姿勢を補助している。ＦＰＣ１は、第１接点４ｐと凹部２１の底面２３の間（図５参照）、及び第２接点５ｐと突起５ｄの間（図６参照）に挿入される。

次に、カバーハウジング３を反時計方向に回動すると、図９から図１２に示された状態になる。図９において、第１輪郭部Ｃ１が第１コンタクト４の押さえ部４２１に当接しており、カム部３１ｃが弾性アーム４４の先端側から強い力で付勢されて、カバーハウジング３の閉姿勢が維持されている。

ＦＰＣ１を凹部２１に挿入して、カバーハウジング３を閉じると、カム部３１ｃが回動して弾性アーム４４の先端側が変位され、複数の第１接点４ｐがＦＰＣ１の導体パターンに接触して導通する（図９参照）。又、カバーハウジング３を閉じると、複数の第２接点５ｐがＦＰＣ１の導体パターンに接触して導通する（図１０参照）。

図１０において、カバーハウジング３を閉じると、複数の第１接点４ｐがＦＰＣ１を凹部２１の底面２３側に押し下げる。そして、凹部２１の底面２２から突出している複数の突起５ｄが凹部２１の底面２３側に押し下げられる。ここで、短アーム５４と長アーム５５は一体となって、短アーム５４と長アーム５５の基端側を回動中心として回動する。つまり、短アーム５４と長アーム５５で対をなす音叉型コンタクトがＦＰＣ１に偶力を与えるように作用する。複数の第２接点５ｐがＦＰＣ１の端部に向う偶力を発生することになる。そして、複数の第２接点５ｐがＦＰＣ１の導体パターンに接触して導通することが可能になる。

図９において、カバーハウジング３を閉じると、弾性アーム４４の先端側の反力Ｒで、カバーハウジング３には、凹部２１の底面２３から離反する等分布荷重が働く。言い換えれば、カバーハウジング３には、凹部２１の底面２３から離反するように湾曲する力が働く。そして、凹部２１の底面２３から離反する等分布荷重に抗すべく、複数の第１及び第２コンタクト４・５の押さえ部４２１・５２１が、凹部２１の底面２３に向う力をカム部３１ｃ及び係合部３１ｄに付勢している。

従来技術によるコネクタは、コンタクトの数に比例して、カバーハウジングを変形させる力も概ね比例していた。したがって、多ピンのコネクタでは、カバーハウジングの変形を防止するために、補強用の金属部材を一体成形していた。一方、本発明によるコネクタは、第２コンタクトからは、カバーハウジングを変形させる力を余りうけないということができる。言い換えれば、カバーハウジングを変形させる力は、コンタクトの半数と言うこともできる。ここで、弾性アームの反力と第２コンタクトの押さえ部の抗力をバランスよく設計することにより、カバーハウジングを合成樹脂のみからなる成形品とすることができる。

例えば、図１から図４に示された、実施の形態によるコネクタのコンタクトの極数は２１であり、コンタクトピッチは、０．３ｍｍであるが、コンタクトの極数が５１であり、コンタクトピッチは、０．３ｍｍであるコネクタも実施可能である。このように、本発明は、コンタクトは多ピン、狭ピッチである上接点タイプのＦＰＣ用のコネクタにおいて、合成樹脂のみからなるカバーハウジングが変形することなく確実に開閉する構造を有するＦＰＣ用のコネクタが実現できる。

本発明によるＦＰＣ用のコネクタの一実施形態を示す斜視外観図であり、要部を断面としている。前記実施形態によるＦＰＣ用のコネクタの斜視外観図であり、カバーハウジングが開いた状態図である。前記実施形態によるＦＰＣ用のコネクタの平面図である。前記実施形態によるＦＰＣ用のコネクタの正面図である。前記実施形態によるＦＰＣ用のコネクタにおける第１コンタクトの側面を断面とする縦断面図であり、カバーハウジングが開いた状態図である。前記実施形態によるＦＰＣ用のコネクタにおける第２コンタクトの側面を断面とする縦断面図であり、カバーハウジングが開いた状態図である。前記実施形態によるＦＰＣ用のコネクタの縦断面図であり、図４のＹ−Ｙ矢視縦断面図である。前記実施形態によるＦＰＣ用のコネクタの縦断面図であり、図４のＺ−Ｚ矢視縦断面図である。前記実施形態によるＦＰＣ用のコネクタにおける第１コンタクトの側面を断面とする縦断面図であり、カバーハウジングが閉じた状態図である。前記実施形態によるＦＰＣ用のコネクタにおける第２コンタクトの側面を断面とする縦断面図であり、カバーハウジングが閉じた状態図である。前記実施形態によるＦＰＣ用のコネクタの縦断面図であり、図４のＹ−Ｙ矢視縦断面図である。前記実施形態によるＦＰＣ用のコネクタの縦断面図であり、図４のＺ−Ｚ矢視縦断面図である。従来技術によるＦＰＣ用のコネクタの縦断面図であり、カバーハウジングが開放位置において、ＦＰＣを挿入した状態図である。従来技術によるＦＰＣ用のコネクタの縦断面図であり、図１４（Ａ）はコネクタ全体の縦断面図、図１４（Ｂ）は図１４（Ａ）の要部拡大図である。

符号の説明

１ＦＰＣ
２ハウジング
３カバーハウジング
４第１コンタクト
４ｐ第１接点
５第２コンタクト
５ｐ第２接点
５ｄ突起
１０コネクタ（ＦＰＣ用のコネクタ）
２１凹部
２３凹部の底面
２４凹部の開口
３１ｃカム部
３１ｄ係合部
４１固定アーム（第１コンタクトの固定アーム）
４２水平アーム（第１コンタクトの水平アーム）
４３連結脚（第１コンタクトの連結脚）
４４弾性アーム
５１固定アーム（第２コンタクトの固定アーム）
５２水平アーム（第２コンタクトの水平アーム）
５３連結脚（第２コンタクトの連結脚）
５４短アーム
５５長アーム
４２１押さえ部（第１コンタクトの押さえ部）
５２１押さえ部（第２コンタクトの押さえ部）

Claims

上接点を端部の片面に有するＦＰＣが挿入される凹部が形成された略直方体状のハウジングと、
前記凹部を開閉可能に覆う合成樹脂が成形された略矩形板状のカバーハウジングと、
前記ハウジングの内部に交互に並設配置される複数の第１コンタクト及び第２コンタクトと、を備え、
前記第１コンタクト及び第２コンタクトは、
互いに向かい合う固定アーム及び水平アームと、
これら固定アーム及び水平アームの基端同士を連結する連結脚と、を有し、
前記第１コンタクトは、当該第１コンタクトの固定アームと水平アームの間に延びて、この水平アームに対向する弾性アームを有し、
前記第２コンタクトは、当該第２コンタクトの固定アームと水平アームの間に延びて、互いに向かい合う短アーム及び長アームを有し、
前記第１コンタクト及び第２コンタクトの水平アームは、前記凹部の底面に対向する押さえ部を先端側に有し、
前記弾性アームは、前記凹部の底面に対向して配置され、前記ＦＰＣの上接点に接触可能な第１接点を先端側に有し、
前記短アームは、前記凹部の底面に対向して当該凹部の奥に位置し、前記ＦＰＣの上接点に接触可能な第２接点を先端側に有し、
前記長アームは、前記凹部の底面から突出して当該凹部の開口の近くに位置し、前記ＦＰＣの上接点と反対面に当接可能な突起を先端側に有し、
前記カバーハウジングは、
前記第１コンタクトの押さえ部と前記弾性アームの先端側の間に位置して当該第１コンタクトの押さえ部に押さえられるカム部と、
前記第２コンタクトの押さえ部と前記凹部の底面との間に位置して当該第２コンタクトの押さえ部に係合すると共に、前記凹部の底面に向う力を当該第２コンタクトの押さえ部から付勢される係合部と、を有し、
前記第１コンタクトの水平アームは、前記カム部の回転に伴って、前記第１コンタクトの弾性アームの先端部が撓むことによって、前記押さえ部の歪みが僅かな断面２次モーメントの大きい剛性腕からなり、
前記カム部は、
前記カバーハウジングの閉姿勢を維持すると共に、前記第１コンタクトの押さえ部が係合しているときは、当該カム部が前記第１接点を前記ＦＰＣに付勢する第１輪郭部と、
この第１輪郭部に連続して前記カバーハウジングの開姿勢を維持する第２輪郭部と、を有し、
前記カバーハウジングの仮想の開閉軸が変形しないように、前記弾性アームが前記カム部を付勢する反力と前記第２コンタクトの押さえ部が前記係合部を付勢する抗力を均衡させ、
前記短アーム及び前記長アームの基端同士が連結され、当該長アームの基端側が前記第２コンタクトの固定アームから立脚し、
前記カバーハウジングを閉じると、前記短アーム及び前記長アームの基端側を回動中心として、前記ＦＰＣの端部に偶力を与えるように前記第２接点が前記ＦＰＣの上接点に接触するコネクタ。
前記第１接点は、前記第２接点より前記凹部の開口側に位置している請求項１記載のコネクタ。
前記第１コンタクトは、前記凹部の開口側から前記ＦＰＣの反挿入方向に延出する第１リード部を有し、
前記第２コンタクトは、前記凹部の開口側から前記ＦＰＣの挿入方向に延出する第２リード部を有し、
これらの第１リード部及び第２リード部の底面がプリント基板にハンダ接合される請求項１又は２記載のコネクタ。