JP2015195231A - フレキシブル回路基板用コネクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明はフレキシブル回路基板に接続するためのコネクタを提供する。【解決手段】コネクタは、フレキシブル回路基板が挿入され得る挿入開口部が形成されたハウジングと、ハウジングに回動可能に組み付けられたアクチュエータと、複数の第1端子および第2端子と、を具備している。アクチュエータは第1端子に作用する第1カムと、第2端子に作用する第2カムと、を備えている。フレキシブル回路基板が挿入開口部内に挿入され、アクチュエータが回動された場合、第1カムが第1端子をフレキシブル回路基板の第1導体に接触させ、第2カムが第2端子をフレキシブル回路基板の第2導体に接触させる。本発明のコネクタは、各第1端子および第2端子がフレキシブル回路基板と接触する接触力を均一にすることによって、安定した電気的接続を可能にしている。【選択図】図4
Description
本発明は、電気的接続を行うコネクタであって、特にフレキシブル回路基板などの電気的接続を行うコネクタに関する。
近年、電気的接続を行うコネクタには、小型化や電極の高密度化が要求されており、特に最近の電子機器の小型化、高性能化によりその要求はさらに強くなっている。さらに、携帯機器においては不規則に振動された場合であっても、確実な電気的接続を維持することが必要とされる。
特許文献1、特許文献2、および特許文献3に開示されたような従来のコネクタは、アクチュエータを回動させることによってフレキシブル回路基板を接続し、これらのコネクタはいずれも2種類の形状の端子を備えている。しかしながら、これらのいずれのコネクタにおいても、第1形状の端子がフレキシブル回路基板に接触するための接触力と、第2形状の端子がフレキシブル回路基板に接触するための接触力と、の間に差異が生じるため、振動によりフレキシブル回路基板の電気的接続が不安定になることがあった。
また、寸法公差による電極高さのばらつきに起因して、各々の端子がフレキシブル回路基板と接触する接触力の差にもばらつきが発生する。しかしながら、いずれのコネクタにおいても下側の接触部が固定されているため、各端子に発生する接触力の差を補正することが不可能である。結果として、フレキシブル回路基板の電気的接続が不安定になることがあった。
上記の課題を解決するために、本発明は、第1上側アームと、第1上側アームと対向して配置された第1下側アームと、第1上側アームの基端部と第1下側アームの基端部とを連結した第1連結部と、第1下側アームの先端部と第1連結部との間に配置された第2連結部において第1下側アームと連結された、第1ベースアームと、を具備し、第1ベースアームは第2連結部から第1上側および第1下側アームの先端部より前方まで延在し、第1上側アームおよび第1下側アームにはフレキシブル回路基板の1つの面の第1導体に接続される第1電極が形成され、第1ベースアームには回路基板に接続される第2電極が形成され、第1上側アーム、第1下側アームおよび第1ベースアームは同一平面内にあり、第1ベースアームは第1下側アームから離間されて、これによって第1ベースアームと第1下側アームの先端部との間には第1空間が形成されており、第1上側アームのフレキシブル回路基板への接触力は、第1下側アームのフレキシブル回路基板への接触力と等しいことを特徴とする第1端子を提供する。
また、本発明は、第2上側アームと、第2上側アームと対向して配置された第2下側アームと、第2上側アームの基端部と第2下側アームの基端部とを連結した連結部と、第2下側アームの基端部において第2下側アームに連結され、第2下側アームとは逆向きに延出した第2ベースアームと、連結部から第2上側アームと反対向きに延出した負荷部と、を具備し、第2上側アームおよび第2下側アームにはフレキシブル回路基板の1つの面の導体に接続される第3電極が形成され、第2ベースアームには回路基板に接続される第4電極が形成され、第2上側アーム、第2下側アームおよび第2ベースアームは同一平面内にあり、第2上側アームのフレキシブル回路基板への接触力は、第2下側アームのフレキシブル回路基板への接触力と等しいことを特徴とする第2端子を提供する。
さらに、本発明は、平面状をなすフレキシブル回路基板の端部に接続されるコネクタであって、フレキシブル回路基板が挿入される挿入開口部が形成された絶縁性ハウジングと、絶縁性ハウジング内に整列された、請求項1に記載された複数の第1端子と、絶縁性ハウジング内に整列された、請求項2に記載された複数の第2端子と、絶縁性ハウジングに組み付けられて、絶縁性ハウジングに対して回動可能とされたアクチュエータと、を具備し、第1上側アームおよび第2上側アームは挿入開口部の上面に配置され、且つ第1下側アームおよび第2下側アームは挿入開口部の下面に配置され、アクチュエータには第1端子に作用する第1カムと、第2端子に作用する第2カムと、が形成され、アクチュエータを回動させた場合、第1カムが第1端子の第1電極をフレキシブル回路基板の第1導体に接触させ、これにより第1端子の第1下側アームを第1端子の第1ベースアームに向かって弾性変形させ、第2カムが第2端子の第3電極をフレキシブル回路基板の第2導体に接触させるコネクタを提供する。
本発明によるコネクタにおいては、第2端子の第2下側アームと挿入開口部の下壁との間には第2空間が形成されており、第2端子の第3電極がフレキシブル回路基板の導体に接触した場合に、前記第2端子の第2下側アームは挿入開口部の下壁に向かって弾性変形する。
アクチュエータの基端部には第1端子に作用する第1カムと、第2端子に作用する第2カムと、が形成され、フレキシブル回路基板が挿入開口部内に挿入された場合、第1上側アームおよび第2上側アームは挿入開口部の上面に配置され、且つ第1下側アームおよび第2下側アームは挿入開口部の下面に配置され、アクチュエータを回動させることによって、第1カムが第1端子の第1電極をフレキシブル回路基板の第1導体に接触させ、これにより第1端子の第1下側アームを第1端子の第1ベースアームに向かって弾性変形させる。第2端子の第2下側アームと挿入開口部の下面との間には第2空間が形成されており、アクチュエータを回動させることによって、第2端子の第3電極はフレキシブル回路基板の第2導体に接触し、これにより第2端子の第2下側アームを挿入開口部の下壁に向かって弾性変形させる。
本発明によるコネクタにおいては、第1カムが、第1端子の第1電極と第1連結部との間に配置された第1上側アームの第1負荷部に作用し、第2カムが、第2端子の連結部から第2上側アームと反対向きに延出した第2負荷部に作用し、アクチュエータが回動された場合に、第1カムが第1端子の第1負荷部を押し下げることによって第1端子の第1電極をフレキシブル回路基板の対応した導体と接触させ、第2カムが第2端子の第2負荷部を上方に持ち上げることによって第2端子の第3電極をフレキシブル回路基板の対応した導体と接触させる。
本発明によるコネクタにおいては、コネクタの第1および第2端子の配列方向における両端部には固定タブが設けられ、固定タブにはアクチュエータの回動軸に対応した位置にストッパが形成されて、ストッパはアクチュエータがフレキシブル回路基板の挿入方向において脱落することを防止している。また、固定タブには係合突起が設けられ、係合突起はフレキシブル回路基板に形成されたきり欠き部と係合して、フレキシブル回路基板がコネクタから抜けることを防止している。
本発明によるコネクタは、各端子がフレキシブル回路基板に接触する接触力を均一にすることによって、安定した電気的接続を得ることが可能である。
以下、本発明の実施の形態について図を用いて詳細に説明する。図1〜11は本発明の実施形態によるコネクタを示した図である。本発明によるコネクタは2種類の異なった形状とされた端子を具備している。図1は本発明のコネクタに使用される第1端子4の側面における外観を示した図である。図2は本発明のコネクタに使用される第2端子5の側面における外観を示した図である。本実施形態においては、第1端子4および第2端子5は、導電性を有する所定の板厚の金属板をプレス加工等で板厚方向に打ち抜いて形成されている。
第1端子4は第1上側アーム41と、第1上側アーム41と対向して配置された第1下側アーム42と、第1上側アーム41の基端部と第1下側アーム42の基端部とを連結した第1連結部44と、第1下側アーム42の先端部と第1連結部44との間に配置された第2連結部45において第1下側アーム42と連結された第1ベースアーム43と、を具備している。第1ベースアーム43は第2連結部45から第1上側アーム41および第1下側アーム42の先端部より前方まで延在している。第1上側アーム41および第1下側アーム42にはフレキシブル回路基板30の第1導体に接続される第1電極46が形成されている。第1ベースアーム43には回路基板に接続される第2電極47が形成されている。第1ベースアーム43は第1下側アーム42から離間されて、これによって第1ベースアーム43と第1下側アーム42との間には第1空間40が形成されている。
第2端子5は第2上側アーム51と、第2上側アーム51と対向して配置された第2下側アーム52と、第2上側アーム51の基端部と第2下側アーム52の基端部とを連結した連結部54と、第2下側アーム52の基端部において第2下側アーム52に連結され、第2下側アーム52とは逆向きに延出した第2ベースアーム53と、連結部54から第2上側アーム51と反対向きに延出した負荷部と、を具備している。第2上側アーム51および第2下側アーム52にはフレキシブル回路基板30の第2電極に接続される第3電極56が形成されている。第2ベースアーム53には回路基板に接続される第4電極57が形成されている。
図3は本発明によるコネクタ1の外観を示した図である。図3に示したように、平面状をなすフレキシブル回路基板30の端部に取り付けられるコネクタ1は、樹脂の成型体からなる絶縁性ハウジング2と、絶縁性ハウジング2に組み付けられた樹脂製のアクチュエータ3と、を具備している。
絶縁性ハウジング2には、フレキシブル回路基板30を挿入するための挿入開口部10が形成されている。挿入開口部10内には第1端子4および第2端子5を挿入するための端子溝が形成されている。端子溝は、フレキシブル回路基板30の導体配列方向に対応するように、第1端子4および第2端子5が絶縁性ハウジング2の幅方向において交互に配列されている。第1端子4の第1電極46および第2端子5の第3電極56が端子溝からわずかに突出している。
図4に示されたように、第1端子4は、端子溝内に圧入突起49を圧入するとともに、フック48を挿入開口部10の下壁にフックすることによって絶縁性ハウジング2に固定されている。図5に示されたように、第2端子5は、端子溝内に圧入突起59を圧入することによって絶縁性ハウジング2に固定されている。また、第2端子5の第2下側アーム52と挿入開口部10の下壁との間には第2空間20が形成されている。
図5に示されたように、挿入開口部10内には、挿入されたフレキシブル回路基板30が突き当たる突き当て部16がさらに形成されている。これにフレキシブル回路基板30を突き当てることによって(図7参照)、フレキシブル回路基板30が一定の長さだけ挿入される。
コネクタ1にはアクチュエータ3が設けられている。アクチュエータ3の基端部において、コネクタの第1および第2端子の配列方向に沿った回動軸が設けられている。アクチュエータ3はこの回動軸を中心として、絶縁性ハウジング2に対して回動可能に組み付けられている。
さらに、アクチュエータ3の基端部には、第1端子4に対応した位置において第1カム12が設けられ、第2端子5に対応した位置において第2カム14が設けられている(図4および図5参照)。アクチュエータ3が回動された場合、第1カム12は、第1端子4の第1電極46と第1連結部44との間に配置された第1負荷部に作用して、第1端子4の第1電極46をフレキシブル回路基板30の第1導体に接触させる(図8参照)。それと同時に、第2カム14は、第2端子5の連結部54から第2上側アーム51と反対向きに延出した第2負荷部に作用して、これによって第2上側アーム51をフレキシブル回路基板30に向かって変形させ、第2端子5の第3電極56をフレキシブル回路基板30の第2導体に接触させる(図9参照)。
本実施形態においては、第1カム12は第1端子4の第1負荷部の上側に配置され、第2カム14は第2端子5の第2負荷部の下側に配置されている。これにより、アクチュエータ3が第1負荷部および第2負荷部によって上下方向において支持されている。したがって、アクチュエータ3がコネクタ1から上下方向に脱落することが防止されている。
図1および図10に示されたように、コネクタ1の第1端子4および第2端子5の配列方向における両端部には固定タブ6が設けられている。本実施形態においては、固定タブ6は所定の板厚の金属板をプレス加工等で板厚方向に打ち抜いて形成されている。
図11に示されたように、この固定タブ6にはストッパ62が形成されている。本実施形態においては、ストッパ62は固定タブ6の打ち抜き面に対して略直角になるように形成されている。ストッパ62はアクチュエータ3の回動軸と略平行である。ストッパ62とアクチュエータ3の回動軸とは、上下方向においてほぼ同じ高さに配列されている。これにより、アクチュエータ3がフレキシブル回路基板30の挿入方向においてコネクタ1から脱落することを防止している。
固定タブ6には係合突起64も設けられている。係合突起64はフレキシブル回路基板30に形成された切り欠き部32と係合して、これによってフレキシブル回路基板30がコネクタ1から抜けることを防止している(図10参照)。
次に、本発明による上記構成のコネクタ1をフレキシブル回路基板30と接続する場合の操作および作用について説明する。図4および図5は、図3の線A−AおよびB−Bにおけるコネクタ1にフレキシブル回路基板30を接続する前の断面を示した図である。図4は第1端子4に対応した位置におけるコネクタ1の断面を示し、図5は第2端子5に対応した位置におけるコネクタ1の断面を示している。
図4および図5において、アクチュエータ3はリリース位置にある。この状態において、第1カム12および第2カム14は第1端子4および第2端子5の各々の負荷部に作用しておらず、したがって、フレキシブル回路基板30を挿入開口部10内に挿入することが可能である。
アクチュエータ3がリリース位置にある状態において、フレキシブル回路基板30の先端部が挿入開口部10内に挿入される。フレキシブル回路基板30が挿入開口部10内に挿入された場合、第1上側アーム41および第2上側アーム51はフレキシブル回路基板30の上面に配置され、且つ第1下側アーム42および第2下側アーム52はフレキシブル回路基板30の下面に配置される。フレキシブル回路基板30が所定の長さだけ挿入されると、その先端部は固定タブ6の係合突起64に接触する。その後、フレキシブル回路基板30がさらに挿入されると、係合突起64がフレキシブル回路基板30に乗り上げるように、固定タブ6が弾性変形する。
さらにフレキシブル回路基板30がさらに挿入されると、フレキシブル回路基板30の切り欠き部32は係合突起64に到達する。切り欠き部32が係合突起64に到達すると、固定タブ6は元の状態に復元して係合突起64は切り欠き部32と係合する(図10参照)。これにより、フレキシブル回路基板30がコネクタ1から抜けることが防止される。フレキシブル回路基板30の先端が突き当て部16に突き当たった場合、フレキシブル回路基板30をさらに挿入することが不可能になる。突き当て部16の位置に依存して、フレキシブル回路基板30が挿入開口部10内に挿入される長さが決定されている。この状態において、フレキシブル回路基板30の挿入工程が完了する(図6および図7参照)。
次に、図8および図9の矢印に沿った方向においてアクチュエータ3をロック位置に向かって回動させる。これによって、第1カム12は第1端子4の第1上側アーム41の第1電極46と第1連結部44との間に配置された第1負荷部を押し下げて、第1端子4の第1電極46をフレキシブル回路基板30の第1導体と接触させる。それと同時に、第2カム14が第2端子5の連結部54から第2上側アーム51と反対向きに延出した第2負荷部を上方に持ち上げて、第2端子5の第3電極56をフレキシブル回路基板30の第2導体と接触させる(図8および図9参照)。
さらに、第1カム12が第1端子4の第1上側アーム41を押し下げた場合、第1上側アーム41の第1電極46はフレキシブル回路基板30を第1下側アーム42の第2電極47に接触させるとともに、第1下側アーム42を下向きに押圧する。第1下側アーム42と第1ベースアーム43との間には第1空間が形成されているため、第1下側アーム42は第1ベースアーム43に向かって弾性変形する。この作用により、第1上側アーム41の第1電極46がフレキシブル回路基板30と接触する接触力F1と、第1下側アーム42の第2電極47がフレキシブル回路基板30と接触する接触力F2と、は等しくなる(図8参照)。
同様に、第2カム14が第2負荷部を持ち上げて、第2端子5の第2上側アーム51を押し下げた場合、第2上側アーム51の第3電極56はフレキシブル回路基板を第2下側アーム52の第4電極57に接触させるとともに、第2下側アーム52を下向きに押圧する。第2下側アーム52と挿入開口部10の下壁との間には第2空間20が形成されているため、第2下側アーム52は挿入開口部10の下壁に向かって弾性変形する。この作用により、第2上側アーム51の第3電極56がフレキシブル回路基板30と接触する接触力F4と、第2下側アーム52の第4電極57がフレキシブル回路基板30と接触する接触力F5と、は等しくなる(図9参照)。
第1端子4の第1負荷部に負荷される下向きの力F3が発生する。その反力としての第2端子5の第2負荷部に負荷されるF6が発生する。F3とF6とは釣り合って等しい力となる。第1端子4の第1負荷部を力F3で下向きに押し下げることで、下向きの力F1が発生して、これによって第1上側アーム41がフレキシブル回路基板30と接触する。更に、下向きの力F1によって第1下側アーム42がフレキシブル回路基板30と接触するとともに押し下げされ、これによって反力F2が発生する。第2端子5の第2負荷部を力F6で上向きに押し下げることで、下向きの力F4が発生して、これによって第2上側アーム51がフレキシブル回路基板30と接触する。更に、下向きの力F4によって第2下側アーム52がフレキシブル回路基板30と接触するとともに押し下げされ、これによって反力F5が発生する。F1とF4とは、ほぼ等しい力となるように設計されており、したがって、第1電極46および第3電極56がフレキシブル回路基板30と接触する接触力は共に等しくなる。これにより、安定した接触状態が実現されている。
また、第1端子4の第1下側アーム42および第2端子5の第2下側アーム52が弾性変形可能であることにより、第1電極46および第3電極56の公差範囲内の高さのばらつきを吸収することが可能である。これによって、各々の端子が均一にフレキシブル回路基板30と接触することが可能となっており、したがって、コネクタの電気的接続の信頼性を向上させている。
1 ・・・コネクタ
2 ・・・絶縁性ハウジング
3 ・・・アクチュエータ
4 ・・・第1端子
5 ・・・第2端子
6 ・・・固定タブ
10 ・・・挿入開口部
12 ・・・第1カム
14 ・・・第2カム
16 ・・・突き当て部
30 ・・・フレキシブル回路基板
2 ・・・絶縁性ハウジング
3 ・・・アクチュエータ
4 ・・・第1端子
5 ・・・第2端子
6 ・・・固定タブ
10 ・・・挿入開口部
12 ・・・第1カム
14 ・・・第2カム
16 ・・・突き当て部
30 ・・・フレキシブル回路基板
Claims (7)
- 第1上側アームと、
該第1上側アームと対向して配置された第1下側アームと、
前記第1上側アームの基端部と前記第1下側アームの基端部とを連結した第1連結部と、
前記第1下側アームの先端部と前記第1連結部との間に配置された第2連結部において前記第1下側アームと連結された、第1ベースアームと、を具備し、
前記第1ベースアームは前記第2連結部から前記第1上側および第1下側アームの先端部より前方まで延在し、
前記第1上側アームおよび第1下側アームにはフレキシブル回路基板の1つの面の第1導体に接続される第1電極が形成され、前記第1ベースアームには回路基板に接続される第2電極が形成され、前記第1上側アーム、前記第1下側アームおよび前記第1ベースアームは同一平面内にあり、前記第1ベースアームは前記第1下側アームから離間されて、これによって前記第1ベースアームと第1下側アームとの間に第1空間を形成しており、
前記第1上側アームの前記フレキシブル回路基板への接触力は、前記第1下側アームの前記フレキシブル回路基板への接触力と等しいことを特徴とする第1端子。 - 第2上側アームと、
該第2上側アームと対向して配置された第2下側アームと、
前記第2上側アームの基端部と前記第2下側アームの基端部とを連結した連結部と、
前記第2下側アームの基端部において前記第2下側アームに連結され、前記第2下側アームとは逆向きに延出した第2ベースアームと、
前記連結部から前記第2上側アームと反対向きに延出した第2負荷部と、を具備し、
前記第2上側アームおよび第2下側アームにはフレキシブル回路基板の1つの面の第2導体に接続される第3電極が形成され、前記第2ベースアームには回路基板に接続される第4電極が形成され、前記第2上側アーム、前記第2下側アームおよび前記第2ベースアームは同一平面内にあり、
前記第2上側アームの前記フレキシブル回路基板への接触力は、前記第2下側アームの前記フレキシブル回路基板への接触力と等しいことを特徴とする第2端子。 - 平面状をなすフレキシブル回路基板の端部に接続されるコネクタであって、
前記フレキシブル回路基板が挿入される挿入開口部が形成された絶縁性ハウジングと、
該絶縁性ハウジング内に整列された、請求項1に記載の複数の第1端子と、
該絶縁性ハウジング内に整列された、請求項2に記載の複数の第2端子と、
該絶縁性ハウジングに組み付けられて、該絶縁性ハウジングに対して回動可能とされたアクチュエータと、を具備し、
前記第1上側アームおよび第2上側アームは前記挿入開口部の上面に配置され、且つ前記第1下側アームおよび前記第2下側アームは前記挿入開口部の下面に配置され、
前記アクチュエータには前記第1端子に作用する第1カムと、前記第2端子に作用する第2カムと、が形成され、
前記アクチュエータを回動させた場合、前記第1カムが前記第1端子の第1電極を前記フレキシブル回路基板の第1導体に接触させ、これにより前記第1端子の第1下側アームを前記第1端子の第1ベースアームに向かって弾性変形させ、
前記第2カムが前記第2端子の第3電極を前記フレキシブル回路基板の第2導体に接触させることを特徴とするコネクタ。 - 前記第2端子の前記第2下側アームと前記挿入開口部の下面との間には第2空間が形成されており、前記第2端子の第3電極が前記フレキシブル回路基板の第2導体に接触した場合に、前記第2端子の第2下側アームは前記挿入開口部の下面に向かって弾性変形することを特徴とする請求項3に記載のコネクタ。
- 前記第1カムは前記第1端子の前記第1電極と前記第1連結部との間に配置された前記第1上側アームの第1負荷部に作用し、
前記第2カムは前記第2負荷部に作用し、
前記アクチュエータが回動された場合、前記第1カムが前記第1端子の第1負荷部を押し下げることによって前記第1端子の第1電極を前記フレキシブル回路基板の第1導体に接触させ、且つ前記第2カムが前記第2端子の第2負荷部を上方に持ち上げることによって前記第2端子の第3電極を前記フレキシブル回路基板の第2導体に接触させることを特徴とする請求項3または4に記載のコネクタ。 - 前記コネクタの前記第1および第2端子の配列方向における両端部には固定タブが設けられ、該固定タブには前記アクチュエータの回動軸に対応した位置にストッパが形成されており、該ストッパは前記アクチュエータが前記フレキシブル回路基板の挿入方向において脱落することを防止していることを特徴とする請求項3に記載のコネクタ。
- 前記固定タブには係合突起が設けられ、該係合突起は前記フレキシブル回路基板に形成された切り欠き部と係合して、前記フレキシブル回路基板が前記コネクタから脱落することを防止していることを特徴とする請求項6に記載のコネクタ。
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