JP2012221752A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】コンタクト部が接続対象物に確実に接触できるコネクタを提供する。
【解決手段】接続対象物１を挿入する開口２を有し、コンタクト部３を収納するハウジング４と、ハウジング４に対し、軸心周りに揺動可能に支持され、接続対象物１を直接押圧可能なアクチュエータ５と、を備え、アクチュエータ５が接続対象物１を押圧する姿勢にあるとき、アクチュエータ５の押圧方向とは反対方向に変形することを阻止可能な少なくとも一つの規制機構ＫＫを、開口２の幅方向に沿って、かつハウジング４とアクチュエータ５とに亘って設けてある。
【選択図】図６

Description

本発明は、平板状の接続対象物を挿入するスリット状の開口を有し、前記接続対象物に電気的に接続するコンタクト部を収納するハウジングと、前記ハウジングに対し、前記開口の幅方向に沿った軸心周りに揺動可能に支持され、前記接続対象物を直接押圧可能なアクチュエータと、を備えたコネクタに関する。

従来のコネクタとして、例えば、特開２００５−１９６９９５号公報に開示されたものがある。当該コネクタにおいては、接続対象物と回路基板とを電気的に接続するために、ハウジングの開口に接続対象物を挿入したのちアクチュエータを閉じ操作すると、アクチュエータとハウジングおよび該ハウジングに収納されたコンタクト部とによって接続対象物が挟持される。

一般的なコネクタでは、ＥＭＩ（電磁妨害）を防止するために、ハウジングに対して金属カバーを重ねて取り付けてある。上記公知技術では、この金属カバーをアクチュエータの押圧効果を高めるためにも利用している。即ち、この金属カバーは複数の係合孔を備えており、この係合孔をアクチュエータに設けた突起部を係合させることで、特にアクチュエータを閉じ姿勢にしたとき、アクチュエータがコネクタから離脱するのを防止しつつ、アクチュエータが接続対象物を押圧するのをサポートしている。（特許文献１参照）。

特開２００５−１９６９９５号公報

しかしながら、上記従来の技術では、以下に示すようにアクチュエータがコンタクト部を必ずしも確実に押圧することができない場合がある。
例えば、上記金属カバーは、係合孔を複数箇所に形成するよう、金属板を打ち抜き加工した後、各部を曲げ加工し、この係合孔をハウジングの凸部に係止させる構成である。しかし、このような板金加工には通常幾分かの誤差が生じる。そのため、ハウジングに金属カバーを取り付けた状態で、アクチュエータの配置位置と金属カバーの配置位置とが所期の状態に設定されるとは限らない。その場合、アクチュエータを閉じ姿勢に操作したとしても、例えば金属カバーがアクチュエータに接触しない領域が生じ、その領域においてアクチュエータの押圧を十分にサポートできないために、コンタクト部の接続不良が生じてしまう。

また、金属カバーは、板状部材を曲げ加工して構成してあるから、面外方向に作用する外力に対しては比較的容易に曲がり変形する。アクチュエータの幅は、接続対象物を挿入する開口の全幅に亘る。よって、アクチュエータが閉じ姿勢にある場合に、コンタクト部から押圧反力を受けたアクチュエータに押されると、支持スパンの長い金属カバーは容易に変形し、やはりコンタクト部に接続不良が生じてしまう。

さらに、コネクタの製造工程の事情によっても不都合が生じ得る。例えば、コネクタのような表面実装部品を基板に固定する方法としてリフロー法がよく用いられる。この方法は、クリームはんだを印刷した基板にコネクタを載置し、リフロー炉によって基板を加熱することで、クリームはんだを溶融させ、コネクタを基板にはんだ付けするものである。

ただし、この加熱によって、金属カバーやアクチュエータが熱膨脹し、双方の熱膨張率の違いや取り付け状態の違いなどによって加熱後に両者の何れかに残留ひずみが生じたり、両者の位置関係が異なるものとなる。この傾向は融点が高い鉛フリーはんだを使用する場合には顕著となる。このような変形が生じるとアクチュエータの押圧機能が損なわれることとなる。

このように、従来のコネクタでは、アクチュエータの押圧機能を担保するために、ハウジングおよびアクチュエータの他に金属カバーを用いる構成であり、アクチュエータの押圧精度が十分とはいえなかった。このような金属カバーを用いて確実な押圧機能を発揮させようとすると、金属カバーの変形などを押さえるために板厚を大きくする等の必要が生じる。しかし、そのために曲げ加工が困難となり、材料コスト・加工コストの増大を招来することとなる。このように従来のコネクタでは種々の問題が存在しており合理的なコネクタを得るには未だ改善の余地がある。

本発明の目的は、接続対象物との接続機能を確実に発揮できる合理的なコネクタを提供することにある。

本発明のコネクタの第１特徴構成は、平板状の接続対象物を挿入するスリット状の開口を有し、前記接続対象物に電気的に接続するコンタクト部を収納するハウジングと、前記ハウジングに対し、前記開口の幅方向に沿った軸心周りに揺動可能に支持され、前記接続対象物を直接押圧可能なアクチュエータと、を備え、前記アクチュエータが前記接続対象物を押圧する姿勢にあるとき、前記アクチュエータの押圧方向とは反対方向に変形することを阻止可能な少なくとも一つの規制機構を、前記開口の幅方向に沿って、かつ前記ハウジングと前記アクチュエータとに亘って設けた点にある。

本構成のごとく、アクチュエータの押圧方向とは反対方向に変形することを阻止可能な少なくとも一つの規制機構をハウジングに設けることとすれば、例えば、ハウジングやアクチュエータは樹脂などで射出成形することが多く、これらの形状の精度は極めてよいものとなる。よって、ハウジングに対するアクチュエータの相対位置が正確なものとなり、特にアクチュエータが閉じ状態にあるときの、アクチュエータの浮き上がりを確実に防止することができる。
また、リフロー炉での加熱の影響についても、アクチュエータとハウジングとの二者間での相対位置の変化を考慮するだけでよい。つまり、従来技術のように、金属カバーを含めて三つの部材によって相対位置が決まるものではないから、アクチュエータとハウジングとの相対位置がより安定的に維持される。
以上のように、本構成であれば、コンタクト部と接続対象物との接点圧が適正に維持されるコネクタをより合理的に構成することができる。

本発明の第２特徴構成は、前記ハウジングを覆う金属カバーを更に備え、前記金属カバーの一部を前記押圧方向に折り曲げて、前記アクチュエータが開き姿勢にあるときに、挿入された前記接続対象物を押圧する押さえ部を設けた点にある。

本構成のように、開口に挿入された接続対象物を押圧する押さえ部を設けることで、アクチュエータを押圧姿勢に設定する前でも、接続対象物を仮止めすることができる。その結果、アクチュエータを閉じ操作する際に、接続対象物が適正位置からずれた位置で挟持されることがなく、接続対象物がコネクタから離脱するのを防止することができる。

本発明の第３特徴構成は、前記アクチュエータに、前記アクチュエータが押圧姿勢にあるとき前記押さえ部に当接して前記押さえ部の押圧力を高める補助押圧部を設けた点にある。

接続対象物は押さえ部自身の弾性力によって仮止めされているため、接続対象物の押圧力が不十分となる可能性がある。したがって、アクチュエータが閉じ姿勢にあるときのアクチュエータによる押圧力に比べて押さえ部による押圧力が小さくなり、コンタクト部と接続対象物との接点圧が双方の部位で異なるものとなる。
そこで、本構成のように、補助押圧部によって押さえ部の押圧力を高めることで、アクチュエータによる押圧力と押さえ部による押圧力とを同等に設定することが可能となり、コンタクト部と接続対象物との接点圧のばらつきを無くすことができる。

本発明の第４特徴構成は、前記アクチュエータの両端部に軸部を設け、前記ハウジングの両側壁部に、前記軸部を軸支する略Ｕ字状の軸支部を設け、前記金属カバーが、前記軸支部の開口部分を覆うように構成した点にある。

本構成であれば、軸部を軸支部に嵌め込み、金属カバーを装着すると、軸部が軸支部から抜け出すのを金属カバーによって阻止できる。
また、ハウジングに略Ｕ字状の切り込みを形成するだけの簡単な加工で軸支部を構成できる等、製造コストの低廉化を図ることができる。

本発明の第５特徴構成は、前記アクチュエータが押圧姿勢にあるとき、前記接続対象部の幅方向の両端部に設けた欠損部に係合する凸部を、前記開口に連通接続する空間の底面の側に形成した点にある。

本構成のように、アクチュエータが閉じた状態で凸部が欠損部に係合することで、接続対象物がコネクタから離脱することを確実に防止できる。この結果、コンタクト部と接続対象物との接触状態をより安定的に維持することができる。

コネクタを示す前方斜視図である。 コネクタを示す後方斜視図である。 コネクタを示す分解斜視図である。 コネクタを示す一部切欠斜視図である。 コネクタを示す一部切欠斜視図である。 コネクタを示す一部切欠斜視図である。 図１のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視断面図である。 図１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視断面図である。 コネクタを示す一部切欠斜視図である。

本発明に係るコネクタは、ハウジングにスリット状の開口を備えており、この開口に平板状の接続対象物を挿入してアクチュエータを閉じ姿勢にすることで、ハウジングに備えた複数のコンタクト部を接続対象物に電気的に接続するものである。以下、本発明に係るコネクタについて図面を参照しつつ説明する。

図１は、接続対象物の一例であるフレキシブル基板１をコネクタＣに接続する前の状態（図(a)）と、接続した後の状態（図(ｂ)）とを示す。図２は、接続前の状態と接続後の状態とを図１とは反対方向から見た様子を示す。さらに図３は、コネクタＣの分解斜視図を示す。
これらから判るように、本発明のコネクタＣは、主にコネクタＣの本体を構成するよう樹脂などで形成されたハウジング４と、当該ハウジング４の内部に固定されるコンタクト部３と、ハウジング４に対して揺動自在に取り付けられる樹脂などで形成されたアクチュエータ５と、アクチュエータ５の抜け出しを防止しつつハウジング４に被せられる金属カバー６とを備えている。

〔ハウジング〕
図３に示すように、本発明のコネクタＣは、樹脂などで形成したハウジング４を備えている。当該ハウジング４は、底壁部１１・両側壁部１２・前壁部１３・後壁部１４で構成してある。前方には、フレキシブル基板１を挿入するスリット状の開口２が形成されている。また、上方も開放した構成となっている。これは、後述するアクチュエータ５の動作空間を確保するためである。また、アクチュエータ５によって上方の開口が閉塞されることによってアクチュエータ５がコネクタＣの上壁を構成することができる。

〔コンタクト部〕
図３に示すように、ハウジング４の底壁部１１には、開口２の幅方向に沿って複数のコンタクト部３が配設されている。コンタクト部３は底壁部１１の収容部１１ａに収容されている。

図７は、図１のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視断面図である。図７に示すように、コンタクト部３は、ハウジング４が固定された回路基板７に接続されるテール部分３ａと、アーム部分３ｂ、および、フレキシブル基板１に下方側から接触する接触部分３ｃとを有する。このうちテール部分３ａは、回路基板７にはんだ付けされる。

開口２にフレキシブル基板１を挿入すると、フレキシブル基板１の先端部が後壁部１４に当接し、フレキシブル基板１に設けた端子部とコンタクト部３とが位置決めされる。これにより、フレキシブル基板１の端子部に対し複数のコンタクト部３を確実に接触させることができる。

〔アクチュエータ〕
図８は、図１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視断面図を示す。図８に示すように、ハウジング４の両側壁部１２には、アクチュエータ５が軸支されている。
具体的には、ハウジング４の両側壁部１２の前側部位には、横方向視で略Ｕ字状の溝部１７（軸支部の一例）が上下方向に沿って形成されている。アクチュエータ５の両端部の前側部位には、この溝部１７に軸支される丸棒状の軸部２１が形成されている。これにより、アクチュエータ５が横方向に沿った軸心Ｘ周りに揺動可能となる。

図４は、アクチュエータが開き姿勢にあるときのコネクタを示す一部切欠斜視図であり切欠面は図１におけるＩＶ−ＩＶ位置の様子を示している。図４，図５に示すように、前壁部１３の後側面には、アクチュエータ５を開き側に回動したときにアクチュエータ５の表側面に当接する回動規制部１５が形成されている。このときのアクチュエータ５の姿勢が上向きの開き姿勢となる。アクチュエータ５を閉じ側に回動すると、アクチュエータ５が金属カバー６に当接する。このときのアクチュエータ５の姿勢が後ろ向きの閉じ姿勢となる。

図２に示すように、ハウジング４の両側壁部１２の後側部位には、係合溝１９が形成されている。アクチュエータ５の両端部の後側部位には、係合溝１９に係合する係合爪１８が形成されている。これにより、アクチュエータ５を閉じ姿勢まで回動したときに、係合爪１８が係合溝１９に係合してその姿勢を維持する。
尚、この実施形態では、アクチュエータ５の閉じ方向が後側であるバックフリップ方式を採用している。しかし、アクチュエータ５の閉じ方向が前側であるフロントフリップ方式を採用してもよい。

図８に示すように、軸部２１には、突出部３５が形成されている。溝部１７の下面部には、矩形状の切込部３６が形成されている。アクチュエータ５が上向きの開き姿勢にあるとき、突出部３５が切込部３６の両側面部の内側に位置するとともに、軸部２１が溝部１７の下面部に面接触する。一方、アクチュエータ５を開き姿勢から閉じ側に回動すると、図８に示すように、突出部３５が切込部３６の側面部に当接して、アクチュエータ５の回動が一旦停止する。これにより、アクチュエータ５はある程度の揺動を許容しつつ上向きの開き姿勢を維持するように構成してある。

図６は、アクチュエータが閉じ姿勢にあるときのコネクタを示す一部切欠斜視図であり、切欠面は図１におけるＶＩ−ＶＩ位置の様子を示している。図２，図６，図７に示すように、アクチュエータ５の裏側面の前側部位には、アクチュエータ５を閉じた状態でフレキシブル基板１を下方に直接押圧する押圧部２３が、開口２の幅方向に沿って所定間隔を隔てて形成されている。開口２にフレキシブル基板１を挿入し、アクチュエータ５を閉じ操作すると、アクチュエータ５の押圧部２３がフレキシブル基板１を下方に押圧する。これにより、アクチュエータ５とコンタクト部３とによってフレキシブル基板１が挟持され、フレキシブル基板１がコネクタＣから浮き上がることを防止できる。アクチュエータ５を開き操作すると、アクチュエータ５の押圧部２３がフレキシブル基板１から離間する。よって、フレキシブル基板１の挟持状態が解除され、フレキシブル基板１をコネクタＣから取り外すことができる。

〔規制機構〕
図４〜図６に示すように、ハウジング４とアクチュエータ５とに亘って、アクチュエータ５が上側に変形することを阻止する複数の規制機構ＫＫを開口２の幅方向に沿って設けてある。規制機構ＫＫは、ハウジング４の回動規制部１５から後方に突出する複数の突出部１６と、アクチュエータ５の表側面と軸心Ｘの側の側端面とに亘って形成された凹部２４と、を備えて構成してある。

図６に示すように、突出部１６は、略直方体状に構成され、下方に向く規制面１６ａを有する。凹部２４は、規制面１６ａに面接触する被規制面２４ａを有する。これにより、アクチュエータ５が押圧姿勢にあるとき、突出部１６に対して凹部２４が下方側から嵌り込み係合する。これにより、アクチュエータ５に上側への変形力が作用したとしても、コネクタＣを構成するハウジング４によってアクチュエータ５の上側への変形を防止できる。よって、アクチュエータ５が閉じ状態にあるときの、アクチュエータ５の浮き上がりを確実に防止することができる。また、リフロー炉での加熱の影響についても、アクチュエータ５とハウジング４との二者間での相対位置の変化を考慮するだけでよく、アクチュエータ５とハウジング４の相対位置がより安定的に維持される。

加えて、アクチュエータ５の表側面と凹部２４の被規制面２４ａとの間の距離は突出部１６の上側面と規制面１６ａとの間の距離と略同じに設定してあるから、アクチュエータ５を閉じ姿勢にしたとき、アクチュエータ５の上面がコネクタＣから突出し難くなり、コネクタＣの薄型化を図ることができる。
尚、突出部１６および凹部２４の数は１つであってもよい。規制面１６ａは、アクチュエータ５が押圧姿勢にあるとき被規制面２４ａと離間してもよく、規制面１６ａと被規制面２４ａとが一定の間隔を隔てて対向することでアクチュエータ５の浮き上がりが防止できるものであればよい。

〔金属カバー〕
図１，図２に示すように、ハウジング４に対して、アクチュエータ５の表面を覆う金属カバー６が取り付けられている。金属カバー６の前側および後側には、それぞれ係合穴３７が形成され、ハウジング４の両側壁部１２の前側および後側には、それぞれ係合爪３８が形成されている。これにより、ハウジング４に金属カバー６を被せたときに、係合爪３８が係合穴３７に係合してハウジング４に金属カバー６が固定される。

図３および図８に示すように、金属カバー６には、軸部２１の移動を阻止する前後方向視で略Ｕ字状のストッパ２２が形成されている。これにより、コネクタＣの組み付けの際、軸部２１を溝部１７に挿入し、金属カバー６を装着すると、ストッパ２２が溝部１７に入り込み、ストッパ２２と溝部１７とによって軸部２１が挟持される。よって、軸部２１を溝部１７に嵌め込み、金属カバー６を装着するだけの簡単な操作で、軸部２１の抜け出しを阻止できる。
尚、ストッパ２２を省略して、金属カバー６と溝部１７とによって軸部２１が挟持されるように構成してもよい。

図２，図３に示すように、金属カバー６には、その一部を下方に折り曲げて、アクチュエータ５が開き姿勢にあるときに、開口２に挿入されたフレキシブル基板１を押圧する横方向視で略Ｊ字状のバネ部３１（押さえ部の一例）が、開口２の幅方向に沿って所定間隔を隔てて形成されている。バネ部３１の下方にコンタクト部３が位置しており、バネ部３１とコンタクト部３とによってフレキシブル基板１を挟持するように構成してある。

これにより、開口２にフレキシブル基板１を挿入すると、アクチュエータ５を閉じ操作する前であっても、フレキシブル基板１を仮止めしておくことにより、アクチュエータ５を閉じ操作する際に、フレキシブル基板１が適正位置からずれた位置で挟持されたり、フレキシブル基板１がコネクタＣから離脱することを防止できる。

さらに、図２，図７に示すように、アクチュエータ５における押圧部２３の間の部位３２（補助押圧部の一例）が、アクチュエータ５が押圧姿勢にあるときバネ部３１に当接してバネ部３１の押圧力を高めるから、アクチュエータ５による押圧力とバネ部３１による押圧力とを同等に設定できる。

しかも、バネ部３１はフレキシブル基板１の上側面のほぼ全面に設けられたシールドと金属カバー６とによってＥＭＩ（電磁妨害）を防止する効果が得られる。

尚、バネ部３１の下方にコンタクト部３が位置していなくてもよい。このとき、バネ部３１によってフレキシブル基板１が底壁部１１の側に押し付けられることになる。

図９は、コネクタを示す一部切欠斜視図であり、切欠面は図１におけるＩＸ−ＩＸ位置の様子を示している。図９に示すように、フレキシブル基板１には、自身の幅方向の両端部に切欠３３（欠損部の一例）を形成してある。アクチュエータ５が押圧姿勢にあるとき切欠３３に係合する側方視における断面形状が略台形状の凸部３４を底壁部１１から突出形成してある。
尚、凸部３４を両側壁部１２から底壁部１１に沿って突出形成してもよく、凸部３４を開口２に連通接続する空間の底面の側に形成してあればよい。又、切欠３３に代えて穴部を形成してもよい。

フレキシブル基板１を開口２に挿入すると、フレキシブル基板１が凸部３４の傾斜面に沿って上方に移動し、切欠３３が凸部３４の上方に位置する。このとき、コンタクト部３がフレキシブル基板１を支持するので、フレキシブル基板１が下方に移動することはない。アクチュエータ５を閉じ操作すると、アクチュエータ５の押圧によってフレキシブル基板１が下方に移動し、凸部３４が切欠３３に嵌り込む。これにより、フレキシブル基板１に対して抜出方向への力が作用したとしても、凸部３４の当接面が切欠３３の端面に係合することによって、フレキシブル基板１がコネクタＣから離脱することを確実に防止できる。アクチュエータ５を開き操作すると、コンタクト部３の接点圧によってフレキシブル基板１が上方に移動し、凸部３４が切欠３３から外れる。よって、アクチュエータ５を開き操作するだけで、フレキシブル基板１を持ち上げることなく凸部３４と切欠３３との係合を解除できる。

本発明は、平板形状の接続対象物用として用いられる、例えば、FPC（Flexible Printed Circuit）,FFC（Flat Flex Cables）を接続するための各種のコネクタに広く使用することができる。

１ 接続対象物
２ 開口
３ コンタクト部
４ ハウジング
５ アクチュエータ
６ 金属カバー
１６，２４ 規制機構
１７ 軸支部
２１ 軸部
２３ 押圧部
３２ 補助押圧部
３３ 欠損部
３４ 凸部
ＫＫ 規制機構
Ｘ 軸心

Claims (5)

1. 平板状の接続対象物を挿入するスリット状の開口を有し、前記接続対象物に電気的に接続するコンタクト部を収納するハウジングと、
   前記ハウジングに対し、前記開口の幅方向に沿った軸心周りに揺動可能に支持され、前記接続対象物を直接押圧可能なアクチュエータと、を備え、
   前記アクチュエータが前記接続対象物を押圧する姿勢にあるとき、前記アクチュエータの押圧方向とは反対方向に変形することを阻止可能な少なくとも一つの規制機構を、前記開口の幅方向に沿って、かつ前記ハウジングと前記アクチュエータとに亘って設けてあるコネクタ。
2. 前記ハウジングを覆う金属カバーを更に備え、
   前記金属カバーの一部を前記押圧方向に折り曲げて、前記アクチュエータが開き姿勢にあるときに、挿入された前記接続対象物を押圧する押さえ部を設けてある請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記アクチュエータに、前記アクチュエータが押圧姿勢にあるとき前記押さえ部に当接して前記押さえ部の押圧力を高める補助押圧部を設けた請求項２に記載のコネクタ。
4. 前記アクチュエータの両端部に軸部を設け、
   前記ハウジングの両側壁部に、前記軸部を軸支する略Ｕ字状の軸支部を設け、
   前記金属カバーが、前記軸支部の開口部分を覆うように構成してある請求項２又は３のいずれか一項に記載のコネクタ。
5. 前記アクチュエータが押圧姿勢にあるとき、前記接続対象部の幅方向の両端部に設けた欠損部に係合する凸部を、前記開口に連通接続する空間の底面の側に形成してある請求項１〜４のいずれか一項に記載のコネクタ。

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