JP5016635B2

JP5016635B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP5016635B2
Application number: JP2009133529A
Authority: JP
Inventors: 弘之横尾; 正樹山下
Original assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Current assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date: 2009-06-02
Filing date: 2009-06-02
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2029-06-02
Also published as: TW201101612A; KR101177758B1; US20100304594A1; JP2010282765A; CN101908687A; TWI430524B; KR20100130144A; US8025516B2

Description

本発明は、ＦＰＣ（flexible printed circuit）やＦＦＣ（flexible flat
cable）のような平板形状の接続対象物用として用いられるコネクタに関する。

この種のコネクタとしては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。この特許文献１のコネクタにおいては、絶縁性のアクチュエータの一部（押圧部）によりＦＰＣ／ＦＦＣ等を金属製のコンタクトに対して押し付けることとしている。

特許文献１のコネクタのように、ＦＰＣ／ＦＦＣの挿入方向（又は抜去方向）に沿って押圧部を移動させることによりＦＰＣ／ＦＦＣをコンタクトに押し付けることとすると、ＦＰＣ／ＦＦＣに剪断応力が加わることになるが、この剪断応力はＦＰＣ／ＦＦＣのコネクタへの接続・解除が繰り返し行われた際にはＦＰＣ破損の原因となる恐れもある。加えて、ＦＰＣ／ＦＦＣを挟み込む部材の一方が金属であるのに他方が絶縁体であると、絶縁体が摩耗して安定した接触が得られないという問題もある。

これに対して、特許文献２に開示されたコネクタは、金属の部材同士でＦＰＣ／ＦＦＣを挟み込むこととしているため、比較的安定した接触が得られる。また、特許文献２によれば、特許文献１のコネクタと異なり、実質的に問題となるような剪断応力がＦＰＣ／ＦＦＣに加わることもない。従って、ＦＰＣ／ＦＦＣの破損の恐れも低減されている。

特開２００２−１２４３３１号公報特開２００６−１７９２６７号公報

しかしながら、特許文献２のコネクタは、その構造上、大型化してしまうといった問題がある。

そこで、本発明は、大型化せずに、ＦＰＣ／ＦＦＣの破損の恐れを低減することの可能なコネクタを提供することを目的とする。

本発明によれば、第１のコネクタとして、
平板形状の接続対象物を第１方向に沿って挿入されるコネクタであって、
第１金属当接部を有する第１金属部材と、
第２金属当接部を有する第２金属部材であって、前記接続対象物が当該コネクタに挿入された際に前記第１方向に直交する第２方向において前記第１金属当接部と前記第２金属当接部とで前記接続対象物を挟持するように設けられた第２金属部材と、
操作された際に、前記第２金属当接部を前記第１金属当接部へ向けて押圧するアクチュエータと
を備えるコネクタが得られる。

本発明によれば、第２のコネクタとして、第１のコネクタにおいて、
当該コネクタは、ハウジングと、該ハウジングに保持固定された被保持部とを更に備えており、
前記アクチュエータは、当該アクチュエータが閉位置と開位置との間で回動可能となるように前記ハウジングに回動支持される被支持部と、前記第２方向において前記被保持部と前記第２金属当接部との間に位置する押圧部とを備えており、
前記押圧部は、前記アクチュエータが前記開位置にあるとき前記第２方向において第１の長さを有している一方、前記アクチュエータが前記閉位置にあるとき前記第２方向において第２の長さを有しており、
前記押圧部は、前記第２の長さが前記第１の長さよりも長くなるように構成されており、それによって、前記アクチュエータが前記開位置から前記閉位置に回動した際に前記被保持部に当接した状態で前記第２金属当接部を前記第１金属当接部に向けて押圧する
コネクタが得られる。

本発明によれば、第３のコネクタとして、第２のコネクタにおいて、
前記アクチュエータは絶縁体からなり、
前記被保持部は金属製である
コネクタが得られる。

本発明によれば、第４のコネクタとして、第２又は第３のコネクタにおいて、
前記第１方向及び前記第２方向によって規定される平面であって前記第１金属当接部と前記第２金属当接部とを含む平面内において、前記第２金属部材は前記被保持部と連続して形成されている
コネクタが得られる。

本発明によれば、第５のコネクタとして、第４のコネクタにおいて、
前記第２金属当接部は、前記第２金属部材と前記被保持部との境界よりも後方に位置している
コネクタが得られる。

本発明によれば、第６のコネクタとして、第２又は第３のコネクタにおいて、
前記被保持部と前記第２金属部材とは別体である
コネクタが得られる。

本発明によれば、第７のコネクタとして、第６のコネクタにおいて、
前記第２金属部材は、基板に固定される被固定端部を有しており、
前記第２金属当接部は、前記被固定端部よりも前方に位置している
コネクタが得られる。

本発明によれば、第８のコネクタとして、第２乃至第７のコネクタのいずれかにおいて、
前記ハウジングに保持された複数のコンタクトと、該コンタクトを囲うように設けられた金属製のシェルとを更に備えており、
前記被保持部は前記シェルの一部として形成されている
コネクタが得られる。

本発明によれば、第１金属当接部に向けて第２金属当接部をアクチュエータにより直接押圧することにより第１金属当接部と第２金属当接部とで接続対象物を挟持させることとしていることから、コネクタを大型化することなく、安定した接触を得ることができる。

また、接続対象物をコネクタに挿入する方向（第１方向）と直交する方向（第２方向）に沿って第２金属当接部を第１金属当接部に向けて押圧することとしているため、接続対象物に対して実質的に剪断応力を加えることなく、第１金属当接部と第２金属当接部とで接続対象物を挟持することができる。従って、接続対象物の破損の恐れを低減することができる。

本発明の実施の形態によるコネクタを斜め前方から見た斜視図である。図１のコネクタを斜め後方から見た斜視図である。図１のコネクタに含まれるシェルを示す斜視図である。図３のシェルを部分的に拡大して斜め後方から見た斜視図である。図１のコネクタをＶ−Ｖ線に沿って示す断面図である。ここで、アクチュエータは開位置にある。図１のコネクタをVI−VI線に沿って示す断面図である。ここで、アクチュエータは閉位置にある。図３のシェルの変形例を示す図である。図７のシェルを部分的に拡大して斜め後方から見た斜視図である。変形例によるコネクタを示す断面図である。ここで、アクチュエータは開位置にある。図９のコネクタを示す断面図である。ここで、アクチュエータは閉位置にある。

図１、図２、図５及び図６を参照すると、本発明の実施の形態によるコネクタ１００は、ＦＰＣやＦＦＣなどの平板形状の接続対象物２００をＹ方向（第１方向）に沿って挿入するための挿入口１０６を前端１０２に形成されてなるものであり、コンタクト（第１金属部材）１１０と、コンタクト１１０を保持するハウジング１２０と、コンタクト１１０を少なくとも部分的に囲うようにしてハウジング１２０に組み込まれたシェル１３０と、ハウジング１２０に回動可能に支持されたアクチュエータ１５０とを備えている。ここで、本実施の形態における接続対象物２００は、下面に信号パターンが形成されており、上面にグランドパターンが形成されているものである。

図２、図５及び図６を参照すると、コンタクト１１０は、金属製であり、コネクタ１００を搭載した基板（図示せず）上の導体パターンに接続固定される被固定端部１１２と、挿入された接続対象物２００上の信号パターンに当接させられる当接部（第１金属当接部）１１４とを有している。図２に最も良く示されているように、複数のコンタクト１１０は、Ｘ方向に沿って配列されている。図５及び図６に示されているように、コンタクト１１０は、被固定端部１１２においてのみ基板（図示せず）と固定されており、片持ち梁状に支持された状態となっている。また、本実施の形態による被固定端部１１２は、コネクタ１００の後端１０４側に位置しており、当接部１１４はコネクタ１００の後端１０４と前端１０２との間に位置している。即ち、本実施の形態によるコンタクト１１０は、コネクタ１００の後端１０４から前端１０２に向けて延びている。

図１、図２、図５及び図６に示されるように、ハウジング１２０は、絶縁体からなり、アクチュエータ１５０を回動支持するための回動支持部１２２が形成されている。

本実施の形態によるシェル１３０は、金属製である。図３及び図４を参照すると、シェル１３０は、被保持部１３２と、被保持部１３２から延びるバネ部（第２金属部材）１３４と、被保持部１３２とＺ方向において対向するように設けられた下部１３８と、下部１３８のＸ方向両端に形成された側部１４０とを備えている。本実施の形態による被保持部１３２は、櫛歯形状を有しており、ハウジング１２０に保持固定されている。バネ部１３４は、かかる被保持部１３２の前端から後方に向かうようにして折り返して形成され、片持ち梁状に延びている。即ち、本実施の形態によるバネ部１３４は、図５及び図６に示されるように、ＹＺ平面内において被保持部１３２と連続して形成されている。図４乃至図６に示されるように、バネ部１３４の先端近傍には、接続対象物２００のグランドパターンに当接される当接部（第２金属当接部）１３６が設けられている。即ち、本実施の形態による当接部１３６は、被保持部１３２とバネ部１３４の境界よりも後方に位置している。なお、図３及び図４に示されるように、側部１４０には、コネクタ１００が搭載される基板（図示せず）に半田付け固定される被固定部１４２が形成されており、下部１３８の前端及び後端にも基板（図示せず）に半田付け固定される被固定部１４４及び１４６が形成されている。

図５及び図６に示されるように、上述したシェル１３０は、Ｘ方向と直交する平面（ＹＺ平面）内でＺ方向においてコンタクト１１０を挟むようにしてハウジング１２０に保持されている。図６に示されるように、挿入された接続対象物２００をＺ方向において当接部１３６と当接部１１４とで挟持するように、シェル１３０及びコンタクト１１０がハウジング１２０に取り付けられている。特に、本実施の形態におけるシェル１３０及びコンタクト１１０は、接続対象物２００をＺ方向に沿って当接部１１４と当接部１３６とで挟持するように、シェル１３０及びコンタクト１１０がハウジング１２０に取り付けられている。即ち、接続対象物２００を挟持した状態において、当接部１１４と当接部１３６とは、Ｚ方向に延びる仮想的な直線上に位置している。

本実施の形態によるアクチュエータ１５０は、絶縁体からなるものであり、図５及び図６に示されるように、ハウジング１２０の回動支持部１２２に回動支持される被支持部１５２と、被支持部１５２間にＸ方向に沿って延びる押圧部１５４とを有している。

図５及び図６を参照すると、本実施の形態における被支持部１５２は、ＹＺ平面内において、一部を切り欠いた円形（図５，６内に破線で示す）、即ち、略蒲鉾型形状を有しており、回動支持部１２２に支持されている。これによって、アクチュエータ１５０は被支持部１５２を回動中心として回動可能である一方、アクチュエータ１５０のＹ方向における移動（又はそれによるガタツキ）が規制されている。なお、この回動支持部１２２による被支持部１５２の支持により、アクチュエータ１５０は、開位置（図５参照）と閉位置（図６参照）との間で回動可能となっている。

図５及び図６を参照すると、押圧部１５４は、Ｚ方向において、被保持部１３２と当接部１３６との間に位置している。また、本実施の形態における押圧部１５４は、ＹＺ平面内において、略競技用トラック形状を有している。より具体的には、押圧部１５４は、アクチュエータ１５０が開位置にあるときのＺ方向における長さとして第１の長さＬ１を有しており、アクチュエータ１５０が閉位置にあるときのＺ方向における長さとして第２の長さＬ２を有している。ここで、第２の長さＬ２は第１の長さＬ１よりも長い。従って、アクチュエータ１５０を開位置（図５の状態）から閉位置（図６の状態）に回動させるように操作すると、押圧部１５４が被保持部１３２と当接部１３６との間を広げつつ両者に挟まれることとなる。換言すると、アクチュエータ１５０が閉位置にあるとき、押圧部１５４は被保持部１３２に当接した状態で当接部１３６を当接部１１４に向けて押圧することとなる。なお、本実施の形態における押圧部１５４は、アクチュエータ１５０が開位置にあるとき、バネ部１３４に接触していないが、本発明はかかる構成に限定されるものではなく、アクチュエータ１５０が閉位置にあるときのみならず開位置にあるときも押圧部１５４がバネ部１３４に接触する構成としても良い。

このように、アクチュエータ１５０が操作された際に、押圧部１５４が当接部１３６を当接部１１４に向けて押圧し、それによって、当接部１３６と当接部１１４とで接続対象物２００を挟持することができる。即ち、押圧部１５４により接続対象物を直接押圧することとすると、接続対象物に過度な剪断応力が加わるおそれがあるが、本実施の形態によれば、押圧力を発生させる押圧部１５４と接続対象物２００に押圧力を伝達する当接部１３６とを別体としたことから、接続対象物２００に押圧力を加える際に接続対象物２００に過度の剪断応力が加わる恐れがない。従って、本実施の形態によれば、当接部１３６と当接部１１４とで接続対象物２００を挟持する際に、接続対象物２００が当該挟持によって破損する恐れを低減することができる。特に、本実施の形態によれば、当接部１３６と当接部１１４とによる接続対象物２００の挟持の際、当接部１３６と当接部１１４は実質的にＺ方向に沿って延びる直線上に位置している。従って、接続対象物２００に加わる剪断応力は、極めて小さいものとなっている。

また、本実施の形態によれば、片持ち梁状に延びるバネ部１３４及びコンタクト１１０に夫々設けられた当接部１３６及び１１４により接続対象物２００を挟持し得る構成としたことから、コネクタ１００に挿入された接続対象物２００をしっかりと挟持することができ、信頼性の高い接触を得ることができる。

更に、本実施の形態によれば、バネ部１３４と被保持部１３２とを一体に構成したことから、部品点数の削減を図ることができている。

上述した実施の形態によるコネクタ１００に対しては、種々の変形が可能である。

例えば、上述した実施の形態によるシェル１３０では、図３及び図４に示されるように、被保持部１３２と側部１４０とが接続されていたが、本発明はこれに制限されるものではなく、例えば、図７及び図８に示されるように、被保持部１３２と側部１４０とを分離するようにして、シェル１３０ａを構成することとしても良い。但し、適切なＥＭＩ対策を考慮すると、シェル１３０は図３及び図４に示されるような構造を有していることが好ましい。

また、上述した実施の形態においては、第２金属部材として機能するバネ部１３４が被保持部１３２と一体に形成されていたが、本発明はこれに制限されるものではなく、第２金属部材と被保持部とは別体として構成されていてもよい。加えて、上述した実施の形態においては、第２金属部材として機能するバネ部１３４が後方に（即ち、コネクタ１００の前端１０２側から後端１０４に向けて）延びるものであったが、本発明はこれに制限されるものではなく、第２金属部材は前方に（即ち、コネクタの後端１０４側から前端１０２に向けて）延びるものであっても良い。

図９及び図１０には、第２金属部材が被保持部と別体であり、且つ、その先端が前方に向かって延びている変形例が示されている。

図９及び図１０に示されたコネクタ１００ａは、上面に信号パターンを有し且つ下面にグランドパターンを有する接続対象物２００ａ用のものであり、複数の金属製のコンタクト（第２金属部材）３１０と、コンタクト３１０を保持する絶縁体からなるハウジング３２０と、ハウジング３２０に組み込まれた金属製のシェル３３０と、ハウジング３２０に回動支持された絶縁体からなるアクチュエータ１５０とを備えている。

コンタクト３１０は、コネクタ１００ａが搭載される基板（図示せず）に固定される被固定端部３１２と、接続対象物２００ａの信号パターンに当接させられる当接部（第２当接部）３１４とを有している。コンタクト３１０は、コネクタ１００ａの後端１０４から前端１０２に向けて延びており、当接部３１４は、コンタクト３１０の自由端近傍に設けられている。即ち、当接部３１４は、被固定端部３１２よりも前方に位置している。

シェル３３０は、被保持部３３２と、Ｚ方向において被保持部３３２と対向するように設けられた下部３３８と、下部３３８から延びるバネ部（第１金属部材）３３４とを備えている。バネ部３３４は、下部３３８の前端近傍から斜め後ろ方向に向けて片持ち梁状に延びており、バネ部３３４の自由端近傍には、接続対象物２００ａのグランドパターンに当接させられる当接部（第１金属当接部）３３６が設けられている。なお、シェル３３０には、側部（図示せず）が設けられており、その側部には基板（図示せず）に半田付け固定される被固定部３４２が形成されている。また、下部３３８にも基板に半田付け固定される半田付け部３４４が形成されている。

図９及び図１０に示された例においては、アクチュエータ１５０の操作により押圧部１５４が当接部３１４を接続対象物２００ａに押し付けた際、その押し付けられた力の向かう先に当接部３３６が位置している。換言すると、押圧部１５４は当接部３１４が当接部３３６の方へ向かうように当接部３１４を押圧している。このようにして押圧部１５４により押圧された当接部３１４と当接部３３６との間に接続対象物２００ａが挟持されることとなるので、この例においても接続対象物２００ａには接続対象物２００ａを湾曲させるような過度な剪断応力が加わることはなく、従って、接続対象物２００ａの破損の恐れも低減されている。

加えて、図示された例においては、接続対象物２００ａのグランドパターンがバネ部３３４や被固定部３４４などを通じて基板（図示せず）のグランド部に落とされることとなるがその間の電気的パスが比較的短いことから、グランディングの強化が図られている。そのため、本例によれば、良好な信号伝達特性を得ることができる。

上述した実施の形態やその他の変形例において、更に種々の変形を加えることも可能である。例えば、押圧部１５４は、上述したような所望とする機能を果たすものである限り、押圧部１５４は、本実施の形態におけるものと異なる断面形状を有していても良いし、また、Ｘ方向において断続的に延びるように形成されたものであっても良い。また、被保持部は、シェルの一部であったが、シェルとは別部材としても良い。

例えば、図５、図９において、被保持部１３２，３３２と押圧部１５４との間にハウジング１２０，３２０の壁部がある構成、即ちハウジングを介するようにしても良い。また、図５では当接部１１４と当接部１３６はＹ方向において同一位置であるが、図９に示すようにＹ方向で当接部３１４と当接部３３６とがずれた構成であっても良いし、図９とは逆方向にずれても良い。

１００，１００ａコネクタ
１０２前端
１０４後端
１０６挿入口
１１０コンタクト（第１金属部材）
１１２被固定端部
１１４当接部（第１金属当接部）
１２０ハウジング
１２２回動支持部
１３０，１３０ａシェル
１３２被保持部
１３４バネ部（第２金属部材）
１３６当接部（第２金属当接部）
１３８下部
１４０側部
１４２被固定部
１４４被固定部
１４６被固定部
１５０アクチュエータ
１５２被支持部
１５４押圧部
Ｌ１第１の長さ
Ｌ２第２の長さ
２００，２００ａ接続対象物
３１０コンタクト（第２金属部材）
３１２被固定端部
３１４当接部（第２金属当接部）
３２０ハウジング
３３０シェル
３３２被保持部
３３４バネ部（第１金属部材）
３３６当接部（第１金属当接部）
３３８下部
３４２被固定部
３４４被固定部

Claims

平板形状の接続対象物を第１方向に沿って挿入されるコネクタであって、
第１金属当接部を有する第１金属部材と、
第２金属当接部を有する第２金属部材であって、前記接続対象物が当該コネクタに挿入された際に前記第１方向に直交する第２方向において前記第１金属当接部と前記第２金属当接部とで前記接続対象物を挟持するように設けられた第２金属部材と、
操作された際に、前記第２金属当接部を前記第１金属当接部へ向けて押圧するアクチュエータとを備えるコネクタにおいて、
当該コネクタは、ハウジングと、該ハウジングに保持固定された被保持部とを更に備えており、
前記アクチュエータは、当該アクチュエータが閉位置と開位置との間で回動可能となるように前記ハウジングに回動支持される被支持部と、前記第２方向において前記被保持部と前記第２金属当接部との間に位置する押圧部とを備えており、
前記押圧部は、前記アクチュエータが前記開位置にあるとき前記第２方向において第１の長さを有している一方、前記アクチュエータが前記閉位置にあるとき前記第２方向において第２の長さを有しており、
前記押圧部は、前記第２の長さが前記第１の長さよりも長くなるように構成されており、それによって、前記アクチュエータが前記開位置から前記閉位置に回動した際に前記被保持部に当接した状態で前記第２金属当接部を前記第１金属当接部に向けて押圧するものであり、
前記第１方向及び前記第２方向によって規定される平面であって前記第１金属当接部と前記第２金属当接部とを含む平面内において、前記第２金属部材は前記被保持部と連続して形成されており、
当該コネクタは、前記接続対象物を挿入するための挿入口を備えており、
当該挿入口は、前記コネクタの前端に形成されてなるものであり、
前記第２金属当接部は、前記第２金属部材と前記被保持部との境界よりも後方に位置しており、
前記開位置にある前記アクチュエータは、前記コネクタの後方へ向けて回動されることにより前記閉位置に位置する
コネクタ。
請求項１に記載のコネクタにおいて、
前記第１金属部材は、前方に向かって延びており、
前記第２金属部材は、後方に向かって延びている
コネクタ。
請求項２に記載のコネクタにおいて、
前記第２金属部材は、前記被保持部の前端から後方に向かうようにして折り返して形成され、片持ち梁状に延びている
コネクタ。
請求項２又は請求項３に記載のコネクタにおいて、
前記接続対象物を挟持した状態において、前記第１金属当接部と前記第２金属当接部とは、前記第２方向に延びる仮想的な直線上に位置している
コネクタ。
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のコネクタにおいて、
前記アクチュエータは絶縁体からなり、
前記被保持部は金属製である
コネクタ。
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のコネクタにおいて、
前記ハウジングに保持された複数のコンタクトと、該コンタクトを囲うように設けられた金属製のシェルとを更に備えており、
前記被保持部は前記シェルの一部として形成されている
コネクタ。