JP5798846B2

JP5798846B2 - コネクタ

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Publication number: JP5798846B2
Application number: JP2011199308A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　直樹; 直樹伊藤
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2011-09-13
Filing date: 2011-09-13
Publication date: 2015-10-21
Anticipated expiration: 2031-09-13
Also published as: JP2013062116A; WO2013038635A1

Description

本発明は、フレキシブルプリント基板やフレキシブルフラットケーブルなどの可撓性を有するフラット回路体と、該フラット回路体を保持したハウジングと、を備えたコネクタに関するものである。

図１２は従来のコネクタの説明図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は底面図である。図１３は図１２に示されたコネクタが嵌合される相手コネクタの説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。図１４は図１２に示されたコネクタが相手コネクタに嵌合される様子を説明する説明図であり、（ａ）は嵌合途中を示す図、（ｂ）は嵌合した状態を示す図である。

図１２に示すように、上記コネクタ２０１は、フレキシブルプリント基板２０６と、該フレキシブルプリント基板２０６を保持したハウジング２１０と、を備えている。

上記フレキシブルプリント基板２０６は、絶縁体であるベースフィルム２６０上に導体２６１が箔状に形成され、さらにその上に絶縁体であるカバーレイ２６２が貼り付けられた周知のフレキシブルプリント基板である。また、フレキシブルプリント基板２０６の一端部は、相手コネクタ２０２と電気接続される部分であるので、導体２６１が、カバーレイ２６２によって覆われることなく露出している。

上記ハウジング２１０は、フレキシブルプリント基板２０６を表面に固定する板部２４０、及び、相手コネクタ２０２に設けられたロック突起２８４に係止するロックアーム２４６、が設けられた取付板２０４と、フレキシブルプリント基板２０６を板部２４０との間に挟むホルダ２０５と、を有している。

図１３に示すように、上記相手コネクタ２０２は、フレキシブルプリント基板２０６の導体２６１と電気接続される雌端子２０７と、雌端子２０７を収容したハウジング２０８と、を備えている。雌端子２０７は、略Ｕ字状に形成されたＦＰＣ接続部２７０と、図示しないプリント基板に電気接続される基板接続部２７２と、を有している。ハウジング２０８は、ＦＰＣ接続部２７０を内側に位置付けたハウジング本体２８０と、ハウジング本体２８０の外表面に設けられたロック突起２８４と、を有している。

続いて、上記コネクタ２０１が上記相手コネクタ２０２に嵌合される際の様子について説明する。コネクタ２０１は、図１４（ａ）に示すように、フレキシブルプリント基板２０６の長手方向に沿って相手コネクタ２０２に近付けられ、板部２４０及びフレキシブルプリント基板２０６の一端部がＦＰＣ接続部２７０の内側に挿入され、さらに奥側に押し込まれることで、図１４（ｂ）に示すように相手コネクタ２０２に嵌合される。また、コネクタ２０１は、導体２６１が、嵌合初期段階から嵌合最終段階まで一定の接触加重でＦＰＣ接続部２７０に摺接しながら相手コネクタ２０２に嵌合される。

上述したコネクタ２０１においては、フレキシブルプリント基板２０６の導体２６１と雌端子２０７のＦＰＣ接続部２７０との接触荷重が、嵌合初期段階から嵌合最終段階まで一定であったことから次のような問題があった。すなわち、接触荷重が低い場合には、導体２６１とＦＰＣ接続部２７０との接触面に生じる接触抵抗が増加する可能性があるという問題があった。また、接触荷重が高い場合には、導体２６１がＦＰＣ接続部２７０に摺接する際、これら双方に磨耗が発生する可能性があるという問題があった。

また、特許文献１には、上述した問題を解決することが可能なコネクタが開示されている。すなわち、特許文献１には、フレキシブルプリント基板の一端部が挿入されるハウジングと、前記ハウジング内に収容され、前記フレキシブルプリント基板の一端部をクランプするコンタクトと、前記コンタクトを開放状態またはクランプ状態に切り替え操作するアクチュエータと、を備えたコネクタが開示されている。このコネクタにおいては、フレキシブルプリント基板の一端部がコンタクトの内側に挿入された後にアクチュエータが回転されることによって、コンタクトがクランプ状態に切り替えられて、フレキシブルプリント基板の導体とコンタクトとが電気接続される。

特開２００９−１７６４２７号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたコネクタにおいては、上述した接触荷重不足による接触抵抗増加の問題、及び、磨耗の問題は解決できるものの、以下に示す他の問題があった。すなわち、図１４に示されたコネクタ２０１は、相手コネクタ２０２に嵌合される際、フレキシブルプリント基板２０６の導体２６１が雌端子２０７のＦＰＣ接続部２７０に摺接する構成であったが、特許文献１に開示されたコネクタは、フレキシブルプリント基板の導体がコンタクトに摺接しないので、フレキシブルプリント基板またはコンタクトに異物が付着している場合、この異物が除去されないままフレキシブルプリント基板がコンタクトにクランプされてしまうという問題があった。なお、前記異物は、フレキシブルプリント基板とコンタクトとの接触抵抗増加の要因になり好ましくない。さらに、特許文献１に開示されたコネクタにおいては、アクチュエータを設けることでコネクタが大型化し、重量が増加するという問題があった。また、前記アクチュエータは、狭い場所での操作が困難であるという問題があった。

したがって、本発明は、耐磨耗性が良好であり、接触抵抗値を低く抑えることができるコネクタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載された発明は、可撓性を有するフラット回路体と、該フラット回路体を保持したハウジングと、を備えたコネクタにおいて、前記ハウジングが、前記フラット回路体を表面に固定する取付板と、前記取付板における前記フラット回路体と反対側に重ねられるとともに前記取付板に対してスライド可能に設けられたスライド部材と、を有し、相手コネクタに嵌合される際、前記取付板及び前記フラット回路体の一端部が前記相手コネクタの雌端子内に挿入されて該雌端子内における最も奥の位置に位置付けられた後に、前記スライド部材の一端部が前記雌端子内に押し込まれることによって、前記フラット回路体の導体が前記雌端子に電気接続され、前記ハウジングが、前記取付板及び前記フラット回路体を前記スライド部材との間に挟むホルダをさらに有し、前記スライド部材と前記ホルダとを固定する固定手段が設けられていることを特徴とするコネクタである。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記スライド部材の一端部にテーパーが設けられていることを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載された発明において、前記取付板の一端部を前記スライド部材の一端部よりも相手コネクタ側に位置させて前記取付板と前記スライド部材とを係止させる係止手段が設けられていることを特徴とするものである。

請求項１に記載された発明によれば、前記ハウジングが、前記フラット回路体を表面に固定する取付板と、前記取付板における前記フラット回路体と反対側に重ねられるとともに前記取付板に対してスライド可能に設けられたスライド部材と、を有し、相手コネクタに嵌合される際、前記取付板及び前記フラット回路体の一端部が前記相手コネクタの雌端子内に挿入されて該雌端子内における最も奥の位置に位置付けられた後に、前記スライド部材の一端部が前記雌端子内に押し込まれることによって、前記フラット回路体の導体が前記雌端子に電気接続されるので、取付板及びフラット回路体の一端部が相手コネクタの雌端子内における最も奥の位置に位置付けられるまでは、前記フラット回路体の一端部が低い接触荷重にて前記雌端子に摺接し、その後、スライド部材の一端部が前記雌端子内に押し込まれることによって、前記フラット回路体の一端部と前記雌端子との接触加重が増加することとなる。よって、フラット回路体の導体及び相手コネクタの雌端子に付着した異物を除去することができるとともにこれら導体及び雌端子の磨耗を抑制でき、相手コネクタとの嵌合最終段階では前記導体と前記雌端子との接触荷重を十分に確保することができる。したがって、耐磨耗性が良好であり、接触抵抗値を低く抑えることができるコネクタを提供することができる。

また、請求項１に記載された発明によれば、前記ハウジングが、前記取付板及び前記フラット回路体を前記スライド部材との間に挟むホルダをさらに有し、前記スライド部材と前記ホルダとを固定する固定手段が設けられているので、フラット回路体が取付板から脱落することを確実に防止でき、かつ、容易に組み立てることができるコネクタを提供することができる。

請求項２に記載された発明によれば、前記スライド部材の一端部にテーパーが設けられ
ているので、スライド部材の一端部を低挿入力にて雌端子内に押し込むことができるコネ
クタを提供することができる。

請求項３に記載された発明によれば、前記取付板の一端部を前記スライド部材の一端部
よりも相手コネクタ側に位置させて前記取付板と前記スライド部材とを係止させる係止手
段が設けられているので、取付板及びフラット回路体の一端部が相手コネクタの雌端子内
における最も奥の位置に位置付けられた状態で、スライド部材を相手コネクタ側にさらに
押圧することによって、取付板とスライド部材との係止を解除することができ、そのまま
スライド部材の一端部を雌端子内に押し込むことができる。したがって、相手コネクタへ
の一連の嵌合作業をワンアクションにて行うことができるコネクタを提供することができ
る。

本発明の一実施形態にかかるコネクタを示す断面図であり、該コネクタが相手コネクタに近付けられた状態を示す図である。図１に示されたコネクタにおける取付板及びフレキシブルプリント基板の一端部が、相手コネクタの雌端子内に挿入されて該雌端子内における最も奥の位置に位置付けられた状態を示す図である。図２に示されたコネクタにおけるスライド部材の一端部が雌端子内に押し込まれることによって、フレキシブルプリント基板の導体が雌端子に電気接続された状態を示す図である。図１に示された取付板の説明図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は底面図である。図１に示されたスライド部材の説明図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は底面図である。図１に示されたフレキシブルプリント基板の説明図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は底面図である。図１に示されたホルダの説明図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は底面図である。図１に示された相手コネクタの説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図５に示されたスライド部材に図４に示された取付板が組み付けられた状態を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は底面図である。図９に示された取付板に図６に示されたフレキシブルプリント基板が固定された状態を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は底面図である。図１０に示されたスライド部材に図７に示されたホルダが組み付けられた状態を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は底面図である。従来のコネクタの説明図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は底面図である。図１２に示されたコネクタが嵌合される相手コネクタの説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。図１２に示されたコネクタが相手コネクタに嵌合される様子を説明する説明図であり、（ａ）は嵌合途中を示す図、（ｂ）は嵌合した状態を示す図である。

本発明の一実施形態にかかる「コネクタ」を図１〜１１を用いて説明する。

図１に示すように、上記コネクタ１は、「可撓性を有するフラット回路体」であるフレキシブルプリント基板６と、該フレキシブルプリント基板６を保持したハウジング１０と、を備えている。また、図１中の符号２は、コネクタ１が嵌合される相手コネクタを表している。

図６に示すように、上記フレキシブルプリント基板６は、絶縁体であるベースフィルム６０上に導体６１が箔状に形成され、さらにその上に絶縁体であるカバーレイ６２が貼り付けられた周知のフレキシブルプリント基板である。また、フレキシブルプリント基板６の長手方向の一端部は、相手コネクタ２と電気接続される部分であるので、導体６１が、カバーレイ６２によって覆われることなく露出している。また、図６（ｂ）に示すように、フレキシブルプリント基板６の幅方向の両端部には、後述する取付板３に固定するための貫通孔６３が設けられている。

図８に示すように、上記相手コネクタ２は、フレキシブルプリント基板６の導体６１と電気接続される複数の雌端子７と、複数の雌端子７を収容した合成樹脂製のハウジング８と、を備えている。前記雌端子７は、金属板から型抜きされることにより得られるものであり、略Ｕ字状に形成されたＦＰＣ接続部７０と、プリント基板等に電気接続される第２接続部７２と、を有している。前記ＦＰＣ接続部７０は、内側の空間にフレキシブルプリント基板６の一端部を位置付ける。また、ＦＰＣ接続部７０の先端部には、フレキシブルプリント基板６の導体６１と接触する突起状の接触部７１が設けられている。前記ハウジング８は、ＦＰＣ接続部７０を内側に位置付けたハウジング本体８０と、ハウジング本体８０の外表面に設けられたロック突起８４と、を有している。前記ハウジング本体８０は、筒状の周壁８１と、奥壁８２と、で構成されている。また、奥壁８２には、ＦＰＣ接続部７０の後端部を位置付けるとともに第２接続部７２をハウジング本体８０外に導出する貫通孔８３が複数設けられている。また、フレキシブルプリント基板６の一端部は、奥壁８２と反対側に位置する開口部からハウジング本体８０内に挿入されて、ＦＰＣ接続部７０の内側に挿入される。

上記ハウジング１０は、フレキシブルプリント基板６を表面に固定する取付板３と、取付板３におけるフレキシブルプリント基板６と反対側に重ねられるとともに取付板３に対してスライド可能に設けられたスライド部材４と、取付板３及びフレキシブルプリント基板６をスライド部材４との間に挟むホルダ５と、を有している。

図４に示すように、上記取付板３は、絶縁性の合成樹脂で構成されており、平板状の板部３０と、板部３０の一端部から立設した立設部３１と、板部３０の他端部側から円柱状に立設した一対の円柱部３２と、板部３０の両側面に設けられた係止突起３３と、で構成されている。また、フレキシブルプリント基板６は、板部３０に重ねられるとともに貫通孔６３に円柱部３２が挿入されることによって取付板３に固定される。また、フレキシブルプリント基板６は、ベースフィルム６０が板部３０に接触する向きで取付板３に固定される。また、この状態で、立設部３１は、フレキシブルプリント基板６の一端部に沿う（図１０を参照。）。この取付板３は、板部３０の一端部及び立設部３１が、フレキシブルプリント基板６の一端部とともに相手コネクタ２のＦＰＣ接続部７０内に挿入される（図２，３を参照。）。また、係止突起３３は、スライド部材４に係止する部位である。

図５に示すように、上記スライド部材４は、絶縁性の合成樹脂で構成されており、取付板３の板部３０に重ねられる第２板部４０と、第２板部４０の他端部から立設した第２立設部４１と、第２板部４０の両側部から立設し、互いの間に板部３０及びフレキシブルプリント基板６を位置付ける一対の側壁４２と、各側壁４２の外表面に設けられ、ホルダ５と係合される凸部４３と、各側壁４２の内表面に設けられた係止受け部４４と、第２板部４０の外表面に連なったロックアーム４６と、で構成されている。

上記第２板部４０は、その一端部４５が板部３０の一端部側に位置付けられ、他端部が板部３０の他端部側に位置付けられる。また、第２板部４０の一端部４５は、相手コネクタ２のＦＰＣ接続部７０内に挿入される部位であり（図３を参照。）、他端部よりも厚みが薄く形成されている。また、第２板部４０の一端部４５には、ＦＰＣ接続部７０内に挿入される際の挿入力を小さくするために、テーパー４５ａが設けられている。

上記係止受け部４４は、図９（ｂ）に示すように、互いの間に係止突起３３を位置付けることが可能な第１突起４４ａ及び第２突起４４ｂで構成されている。これら第１突起４４ａと第２突起４４ｂとの間に係止突起３３が位置付けられることにより、取付板３とスライド部材４とが係止されて、取付板３の一端部がスライド部材４の一端部よりも相手コネクタ２側に位置した状態が維持される。また、図２に示すように、取付板３の立設部３１が相手コネクタ２の奥壁８２に突き当たった状態で、スライド部材４を相手コネクタ２側にさらに押圧することによって、取付板３とスライド部材４との係止を解除することができ、すなわち係止突起３３を第１突起４４ａと第２突起４４ｂとの間から第２立設部４１側に離脱させることができ、そのまま第２板部４０の一端部４５をＦＰＣ接続部７０内に押し込むことができる。

このように、コネクタ１には、取付板３の一端部をスライド部材４の一端部よりも相手コネクタ２側に位置させて、すなわち板部３０の一端部を第２板部４０の一端部４５よりも相手コネクタ２側に位置させて、取付板３とスライド部材４とを係止させる係止手段１２が設けられている。この係止手段１２は、上記係止突起３３及び上記係止受け部４４で構成されている。

上記ロックアーム４６は、第２板部４０と間隔をあけて平行に延びたアーム部４６ａと、アーム部４６ａに設けられた係止孔４６ｃと、アーム部４６ａと第２板部４０とを連結した連結部４６ｂと、で構成されている。このロックアーム４６は、図３に示すように、係止孔４６ｃの内側に相手コネクタ２のロック突起８４を位置付けることによって、コネクタ１と相手コネクタ２との嵌合状態を維持する。

図７に示すように、上記ホルダ５は、絶縁性の合成樹脂で構成されており、フレキシブルプリント基板６のカバーレイ６２側に重ねられる第３板部５０と、第３板部５０の両側部から立設し、互いの間にスライド部材４の一対の側壁４２を位置付ける一対の側板５１と、で構成されている。前記第３板部５０には、取付板３の一対の円柱部３２をそれぞれ移動自在に位置付ける一対の長孔５２が貫通形成されている。また、第３板部５０は、図１１に示すように、フレキシブルプリント基板６の一端部、すなわち導体６１が露出した部分、を覆わないサイズに形成されている。前記各側板５１には、スライド部材４の凸部４３と係合する係合孔５３が貫通形成されている。このホルダ５は、前記係合孔５３が前記凸部４３と係合することによってスライド部材４に固定される。

このように、コネクタ１には、スライド部材４とホルダ５とを固定する固定手段１１が設けられている。この固定手段１１は、上記凸部４３及び上記係合孔５３で構成されている。また、本発明のコネクタ１は、前述したホルダ５と固定手段１１とを有しているので、フレキシブルプリント基板６が取付板３から脱落することを確実に防止でき、かつ、容易に組み立てることができる。また、本発明では、ホルダ５を用いず、フレキシブルプリント基板６を取付板３に接着するなどして取付板３に固定するようにしても良い。

続いて、上述した構成のコネクタ１を組み立てる手順を説明する。まず、図９に示すように、スライド部材４の第２板部４０と取付板３の板部３０とを重ねるとともに係止突起３３を第１突起４４ａと第２突起４４ｂとの間に位置付けて、取付板３の一端部をスライド部材４の一端部よりも相手コネクタ２側に位置させた状態で、取付板３とスライド部材４とを係止させる。次に、図１０に示すように、ベースフィルム６０が板部３０に接触する向きでフレキシブルプリント基板６の一端部を板部３０に重ねるとともに貫通孔６３に円柱部３２を挿入してフレキシブルプリント基板６を取付板３に固定する。そして、図１１に示すように、一対の円柱部３２を一対の長孔５２内に位置付けるとともにホルダ５をスライド部材４に固定して、スライド部材４とホルダ５との間に取付板３及びフレキシブルプリント基板６を挟む。このようにしてコネクタ１を組み立てる。

続いて、上記コネクタ１が上記相手コネクタ２に嵌合される際の様子について説明する。コネクタ１は、図１に示すように、フレキシブルプリント基板６の長手方向に沿って相手コネクタ２に近付けられ、図２に示すように、先に、取付板３及びフレキシブルプリント基板６の一端部のみが相手コネクタ２の雌端子７内に挿入される。この際、フレキシブルプリント基板６の導体６１が低い接触荷重にて雌端子７の接触部７１に摺接する。

そして、取付板３及びフレキシブルプリント基板６の一端部が雌端子７内における最も奥の位置に位置付けられると、取付板３の立設部３１が相手コネクタ２の奥壁８２に突き当たる。この状態で、スライド部材４が相手コネクタ２側にさらに押圧されることによって、取付板３とスライド部材４との係止が解除され、スライド部材４が取付板３に対してスライド可能となる。

そして、スライド部材４が相手コネクタ２側にさらに押圧されることによって、スライド部材４の一端部、すなわち第２板部４０の一端部４５、が図３に示すように雌端子７内に押し込まれる。このことによって、フレキシブルプリント基板６の導体６１と雌端子７の接触部７１との接触荷重が増加し、これら導体６１と接触部７１とが確実に電気接続される。最後に、ロックアーム４６がロック突起８４に係止して、コネクタ１が相手コネクタ２に完全嵌合される。

このように、本発明のコネクタ１は、フレキシブルプリント基板６の長手方向に沿ってスライド部材４を相手コネクタ２側に押圧する動作のみで、相手コネクタ２に嵌合させることができる。すなわち、本発明のコネクタ１は、相手コネクタ２への一連の嵌合作業をワンアクションにて行うことができる。

また、本発明のコネクタ１は、相手コネクタ２に嵌合する際、フレキシブルプリント基板６の導体６１が低い接触荷重にて雌端子７の接触部７１に摺接するので、導体６１及び接触部７１の磨耗を抑制しつつ、導体６１及び接触部７１に付着した異物を除去することができる。また、前記異物とは、酸化皮膜、埃、錆、等である。このことにより、導体６１と接触部７１との接触抵抗値を低く抑えることができる。また、導体６１と接触部７１とは、ＦＰＣ接続部７０内に後から挿入される第２板部４０によって最終的に高い接触荷重にて電気接続されるので、接触抵抗値を低く抑えることができる。

また、上述した実施形態では、「可撓性を有するフラット回路体」として、フレキシブルプリント基板６を用いた例を説明したが、本発明では、フレキシブルプリント基板６の代わりにフレキシブルフラットケーブルを用いることもできる。すなわち、本発明における「可撓性を有するフラット回路体」とは、フレキシブルプリント基板やフレキシブルフラットケーブルなどの、可撓性を有する薄型で平らな回路体を言う。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１コネクタ
２相手コネクタ
３取付板
４スライド部材
５ホルダ
６フレキシブルプリント基板（フラット回路体）
７雌端子
１０ハウジング
６１導体

Claims

可撓性を有するフラット回路体と、該フラット回路体を保持したハウジングと、を備えたコネクタにおいて、
前記ハウジングが、前記フラット回路体を表面に固定する取付板と、前記取付板における前記フラット回路体と反対側に重ねられるとともに前記取付板に対してスライド可能に設けられたスライド部材と、を有し、
相手コネクタに嵌合される際、前記取付板及び前記フラット回路体の一端部が前記相手コネクタの雌端子内に挿入されて該雌端子内における最も奥の位置に位置付けられた後に、前記スライド部材の一端部が前記雌端子内に押し込まれることによって、前記フラット回路体の導体が前記雌端子に電気接続され、
前記ハウジングが、前記取付板及び前記フラット回路体を前記スライド部材との間に挟むホルダをさらに有し、
前記スライド部材と前記ホルダとを固定する固定手段が設けられている
ことを特徴とするコネクタ。
前記スライド部材の一端部にテーパーが設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
前記取付板の一端部を前記スライド部材の一端部よりも相手コネクタ側に位置させて前記取付板と前記スライド部材とを係止させる係止手段が設けられている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のコネクタ。