JP2017143070A - 接続部材 - Google Patents

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弘之 横尾
Hiroyuki Yokoo
弘之 横尾
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Abstract

【課題】大型化を抑制しつつ、グランドパターンを有する接続部材(FPCやFFC)と接続することができると共に、一般的な接続部材(FPCやFFC)も接続することができるコネクタに適したグランドパターンを有する接続部材を提供すること。
【解決手段】接続部材80は、板状又はシート状の形状を有し、かつグランドパターン86が形成されたグランド層92を有している。グランドパターン86は、長さ方向(X方向)において端子83よりも接続部材80の端部82から離れた位置であって幅方向(Y方向)において端子83よりも外側の位置において、露出している。
【選択図】図15

Description

本発明は、FPC(Flexible Printed Circuit)やFFC(Flexible Flat Cable)のような板状又はシート状の形状を有する接続部材に関する。
この種の接続部材と接続するコネクタとしては、特許文献1に開示されたものがある。特許文献1のコネクタは、図19に示されるように、特殊な形状の板状ケーブル(接続部材)と接続するものである。特許文献1の接続部材は、コネクタのコンタクトと接続する端子と、幅方向の外側に張り出した被係合部とを有している。そのため、特許文献1の接続部材はT字状の形状を有している。幅方向において、被係合部は端子の外側に位置している。一方、前後方向において、被係合部と端子とは同一位置にある。特許文献1のコネクタには、被係合部の前側に位置して被係合部の抜け止めを防止する抜け止め防止部が設けられている。
特開2013−101798号公報
特許文献1のコネクタには、上述したようなT字状の形状を有する接続部材しか接続できない。即ち、特許文献1のコネクタには、一般的な帯状のFPCのような接続部材を接続することはできない。このように、特許文献1のコネクタは、汎用性が低いという問題を有している。
また、近年では、信号の高速化に対応するため、グランドパターンを有する接続部材もある。グランドパターンと接続する接続部を設けようとすると、特許文献1のコネクタは、構造上、大型化せざるを得ない。
そこで、本発明は、大型化を抑制しつつ、グランドパターンを有する接続部材(FPCやFFC)と接続することができると共に、一般的な接続部材(FPCやFFC)も接続することができるコネクタを提供し、併せてグランドパターンを有する接続部材を提供することを目的とする。
本発明は、第1のコネクタとして、
前後方向において後方に向けて挿入された接続部材を受容可能な受容部を有するコネクタであって、
前記接続部材は、板状又はシート状の形状を有すると共に端子及びグランドパターンを有しており、
前記コネクタは、複数のコンタクトと、前記コンタクトを保持する保持部材と、前記保持部材に取り付けられた導電部材とを備えており、
前記コンタクトは、前記端子と接続する接点部を有しており、
前記導電部材は、前記グランドパターンと接続するシールド接続部を有しており、
前記シールド接続部は、前記前後方向において前記コンタクトの前記接点部の前側に位置しており、且つ、前記前後方向と直交する幅方向において前記接点部の外側に位置している
コネクタを提供する。
また、本発明は、第2のコネクタとして、第1のコネクタであって、
前記コネクタは、導電体からなると共に前記保持部材を少なくとも部分的に覆うシェルを備えており、
前記シェルは、前記導電部材として機能し、
前記シールド接続部は、前記シェルの一部として形成されている
コネクタを提供する。
また、本発明は、第3のコネクタとして、第2のコネクタであって、
前記コネクタは、開状態と閉状態とを取り得るように前記保持部材に支持されたアクチュエータを更に備えており、
前記アクチュエータは、後方に倒されたときに前記閉状態を取ると共に前記コンタクトの前記接点部を前記接続部材の前記端子に接続させる
コネクタを提供する。
また、本発明は、第4のコネクタとして、第1のコネクタであって、
前記コネクタは、開状態と閉状態とを取り得るように前記保持部材に支持されたアクチュエータを更に備えており、
前記アクチュエータは、前記閉状態にあるとき前記コンタクトの前記接点部を前記接続部材の前記端子に接続させるものである
コネクタを提供する。
また、本発明は、第5のコネクタとして、第3又は第4のコネクタであって、
前記アクチュエータには、金属からなるシールド部材が埋め込まれている
コネクタを提供する。
また、本発明は、第6のコネクタとして、第5のコネクタであって、
前記アクチュエータが前記閉状態にあるとき、前記シールド部材は前記導電部材に接続される
コネクタを提供する。
また、本発明は、第7のコネクタとして、第1乃至第6のいずれかのコネクタであって、
前記コンタクトは、前記接点部として、前記前後方向及び前記幅方向の双方と直交する上下方向において対向している上側接点部及び下側接点部を有しており、
前記導電部材は、前記シールド接続部として、前記上下方向において対向している上側接続部及び下側接続部を有している
コネクタを提供する。
また、本発明は、第8のコネクタとして、第7のコネクタであって、
前記上側接続部及び前記下側接続部の一方はバネ接点であり他方は突部である
コネクタを提供する。
また、本発明は、第9のコネクタとして、第1乃至第8のいずれかのコネクタであって、
前記保持部材は、前記前後方向と前記幅方向とで規定される面内における前記接続部材の回転移動を防止するための回転防止部を有しており、
前記回転防止部は、前記幅方向において前記コンタクトの前記接点部の外側に位置しており、前記前後方向において前記シールド接続部の後方に位置している
コネクタを提供する。
また、本発明は、第10のコネクタとして、第1乃至第9のいずれかのコネクタであって、
前記コネクタは、対象物に搭載されるものであり、
前記導電部材は、前記対象物に形成されたグランド部に接続される
コネクタを提供する。
また、本発明は、第11のコネクタとして、第10のコネクタであって、
前記導電部材は、前記グランド部に接続されるホールドダウンを有しており、
前記ホールドダウンは、前記幅方向において前記保持部材の外側に位置している
コネクタを提供する。
また、本発明は、第12のコネクタとして、第10又は第11のコネクタであって、
複数の前記コンタクトは、前記対象物に固定される固定部を夫々備えており、
前記コンタクトには、前記固定部が前記接点部よりも前方に位置しているコンタクトが少なくとも含まれており、
前記固定部は、前記前後方向及び前記幅方向の双方と直交する上下方向において上方から前記コネクタを見た場合に、視認可能である
コネクタを提供する。
また、本発明は、第1乃至第12のコネクタと接続可能な接続部材として、
信号層と、グランド層と、第1絶縁層と、第2絶縁層と、第3絶縁層とを少なくとも備え、板状又はシート状の形状を有する接続部材であって、
前記第1絶縁層は、前記信号層と前記グランド層とに挟まれており、
前記信号層は、前記第1絶縁層と前記第2絶縁層とに挟まれており、
前記信号層には、端子と、前記端子に接続された信号線とが形成されており、
前記端子は、前記接続部材の長さ方向の端部近傍に位置しており、
前記信号線は、前記接続部材の前記端部から離れるように延びており、
前記グランド層は、前記第1絶縁層と前記第3絶縁層とに挟まれており、
前記グランド層には、グランドパターンが形成されており、
前記グランドパターンは、前記長さ方向において前記端子よりも前記接続部材の端部から離れた位置であって前記長さ方向と直交する幅方向において前記端子よりも外側の位置において、露出している
接続部材を提供する。
接続部材のグランドパターンと接続するシールド接続部の位置をコンタクトの接点部の前側で且つ接点部の幅方向外側にしたことから、コネクタを大型化することなく、コネクタに対してシールド接続部を設けることができる。
また、シールド接続部は、幅方向において、一般的な帯状のFPC等の接続部材の外側に位置することになり、コネクタと一般的な形状の接続部材との接続の邪魔とならない。
本発明の実施の形態によるコネクタを示す正面斜視図である。コネクタに含まれたアクチュエータは開状態にある。 図1のコネクタを示す背面斜視図である。 図1のコネクタを示す他の正面斜視図である。図示されたアクチュエータは閉状態にある。 図1のコネクタを示す正面図である。 図4のコネクタをV--V線に沿って示す断面図である。 図4のコネクタをVI--VI線に沿って示す断面図である。 図4のコネクタをVII--VII線に沿って示す断面図である。 図3のコネクタの一部をVIII--VIII線に沿って示す断面図である。 図2のコネクタの一部を示す背面斜視図である。 図3のコネクタの一部を示す背面斜視図である。 図3のコネクタの一部をXI--XI線に沿って示す断面図である。 図1のコネクタに含まれるシェルを示す正面斜視図である。 図12のシェルの一部を示す拡大図である。 図1のコネクタに接続するFPC(接続部材)を示す上面図である。 図14のFPCを示す底面図である。 図14のFPCをXVI--XVI線に沿って示す断面図である。 図14のFPCを図5のコネクタに接続した状態を示す断面図である。 一般的なFPCを図5のコネクタに接続した状態を示す断面図である。 特許文献1のコネクタを示す斜視図である。
図1乃至図7を参照すると、本発明の実施の形態によるコネクタ1は、前端2において開口している受容部6を有している。受容部6は、前後方向(X方向)において後端4に向けて(後方即ち+X方向に向けて)挿入されたFPC(接続部材:後述)の先端を受容することができる。コネクタ1は、導電体からなる第1コンタクト(コンタクト)10と、導電体からなる第2コンタクト(コンタクト)20と、絶縁体からなる保持部材30と、導電体からなるシェル(導電部材)40と、絶縁体からなるアクチュエータ50と、導電体からなるシールド部材60とを備えている。
詳しくは、図17に示されるように、本実施の形態によるコネクタ1には、特殊なFPC(接続部材)80が接続可能であり、また、図18に示されるように、コネクタ1には、通常の帯状の形状を有するFPC80Aも接続可能である。なお、通常のFPC80Aは、グランドパターンを有していてもよいし、有していなくてもよい。
図14乃至図16を参照すると、本実施の形態の特殊なFPC80は、信号層90と、グランド層92と、第1絶縁層94と、第2絶縁層95と、第3絶縁層96とを備えている。第1絶縁層94は、信号層90とグランド層92とに挟まれている。信号層90は、第1絶縁層94と第2絶縁層95とに挟まれている。グランド層92は、第1絶縁層94と第3絶縁層96とに挟まれている。信号層90には、複数の端子83と、端子83にそれぞれ対応する複数の信号線84とが形成されている。端子83は、信号線84よりも端部82に近い位置に位置している。信号線84は、対応する端子83から延びている。グランド層92は、一様な導電膜からなるグランドパターン86にて構成されている。グランドパターン86の一部は、後述するように露出部88として露出している。
図14に示されるように、FPC80の端部82には端子露出領域85が設けられており、端子83はその端子露出領域85に配置されている。本実施の形態において、端子83は、第1コンタクト10に対応するものと第2コンタクト20に対応するものとの2つのグループに分けられている。第1コンタクト10に対応する端子83と第2コンタクト20に対応する端子83とは、FPC80の幅方向(Y方向)及び長さ方向(X方向)において交互に並べられている。
図14及び図15に示されるように、FPC80は、FPC80の長さ方向において端部82から離れた位置に張出部87を有している。図14から理解されるように、張出部87は、端子露出領域85と比較して端部82から離れて位置している。また、張出部87は、FPC80の幅方向において、外側に向かって張り出している。そのため、FPC80は、張出部87を含む部位において、端子露出領域85よりも幅広となっている。
図15に示されるように、張出部87の先端には露出部88が形成されている。本実施の形態において、露出部88の形成されている面は、端子露出領域85の形成されている面の裏面である。但し、本発明はこれに限定されるわけではなく、端子露出領域85が形成されている面と同じ面に露出部88が形成されていてもよい。グランドパターン86は、露出部88において露出している。張出部87と端子露出領域85との関係から明らかなように、露出部88は、FPC80の長さ方向において端子83よりもFPC80の端部82から離れて位置しており、且つ、FPC80の幅方向において端子83よりも外側に位置している。
図6及び図7から理解されるように、保持部材30は、第1コンタクト10と第2コンタクト20を保持している。図7に示されるように、第1コンタクト10は、上側接点部(接点部)11と、下側接点部(接点部)12と、固定部13とを有している。上側接点部11と下側接点部12とは、受容部6内に位置しており、上下方向(Z方向)において対向している。第1コンタクト10の固定部13は、コネクタ1の後端4側に位置している。図6に示されるように、第2コンタクト20は、上側接点部(接点部)21と、下側接点部(接点部)22と、固定部23とを有している。上側接点部21と下側接点部22とは、受容部6内に位置しており、上下方向(Z方向)において対向している。第2コンタクト20の固定部23は、コネクタ1の前端2側に位置している。即ち、固定部13が後端4よりに位置しているコンタクトが第1コンタクト10であり、固定部23が前端2よりに位置しているコンタクトが第2コンタクト20である。換言すると、固定部13が上側接点部11や下側接点部12よりも後方に位置しているコンタクトが第1コンタクト10であり、固定部23が上側接点部21や下側接点部22よりも前方に位置しているコンタクトが第2コンタクト20である。図14を併せて参照して、端子83が上側になるように受容部6にFPC80を挿入した場合、端子83と接続されるのは上側接点部11,21であり、逆に、端子83が下側になるように受容部6にFPC80を挿入した場合、端子83と接続されるのは下側接点部12,22である。このように、本実施の形態においては、FPC80をコネクタ1に対して逆差ししても接続可能である。
図5に示されるように、保持部材30には、回転防止部32が設けられている。回転防止部32は、受容部6の側壁を構成している。具体的には、幅方向において、第1コンタクト10や第2コンタクト20の上側接点部11,21や下側接点部12,22の外側に位置している。特に、本実施の形態においては、幅方向において、回転防止部32間の距離は、FPC80の端子露出領域85のサイズ(幅)よりも僅かに大きい程度である。図5及び図17から理解されるように、FPC80が受容部6に受容されるとFPC80の水平面(XY平面)内における移動が前後方向のみに実質的に規制され、水平面内においてFPC80が回転してしまうことを避けることができる。
図12及び図13に示されるように、シェル40は、主板部41と、2つの側部42と、2つのシェル接続部43と、4つのホールドダウン44と、2組の上側接続部(シールド接続部)45及び下側接続部(シールド接続部)46とを有している。
主板部41は、保持部材30の殆どを覆っている。図1、図2及び図5から理解されるように、第1コンタクト10の固定部13は、主板部41の後方(+X側)に位置しており、第2コンタクト20の固定部23は、主板部41の前方(−X側)に位置している。第2コンタクト20の固定部23は、FPC80をコネクタ1に接続していない状態において、上方(+Z側)から視認可能である。そのため、コネクタ1を対象物(図示せず)に搭載固定した際に、固定部23の対象物に対する接続状態を容易に確認することができる。
側部42は、幅方向において主板部41の両側に位置している。図9から理解されるように、シェル接続部43は、夫々、側部42から下方向(−Z方向)に向かって延びている。シェル接続部43は、主板部41よりも後側(+X側)に位置している。
図1及び図12に示されるように、ホールドダウン44は、側部42と連続するように設けられており、幅方向において、保持部材30の外側に位置している。このホールドダウン44は、コネクタ1を回路基板等の対象物(図示せず)に搭載した際に、対象物に形成されたグランド部(図示せず)に接続される。換言すると、シェル(導電部材)40は、コネクタ1を対象物(図示せず)に搭載した際に、対象物に形成されたグランド部(図示せず)に接続される。
上側接続部45及び下側接続部46は、側部42と連続するように設けられている。各組の上側接続部45と下側接続部46は、上下方向において対向している。上側接続部45及び下側接続部46は、主板部41よりも前側(−X側)に位置している。図5から理解されるように、上側接続部45及び下側接続部46は、第1コンタクト10及び第2コンタクト20の上側接点部11,21や下側接点部12,22の前側に位置しており、且つ、幅方向において上側接点部11,21や下側接点部12,22の外側に位置している。更に、上側接続部45及び下側接続部46は、回転防止部32よりも前方に位置している。換言すると、回転防止部32は、上側接続部45及び下側接続部46よりも後方に位置している。図8及び図13から理解されるように、上側接続部45はバネ接点であり、下側接続部46はダボ(突部)である。
図5、図15及び図17から理解されるように、FPC80を受容部6に挿入すると、上側接続部45と下側接続部46の一方がグランドパターン86の露出部88と接続する。詳しくは、露出部88が下側になるように受容部6にFPC80を挿入した場合、露出部88と接続されるのは下側接続部46であり、露出部88が上側になるように受容部6にFPC80を挿入した場合、露出部88と接続されるのは上側接続部45である。いずれの場合も、上側接続部45のバネ力を利用して十分な接続を得ることができる。
図1乃至図3から理解されるように、アクチュエータ50は、開状態と閉状態とを取り得るように保持部材30に支持されている。図6及び図7に示されるように、アクチュエータ50にはカム51が設けられている。アクチュエータ50が開状態にあるとき、カム51は第1コンタクト10及び第2コンタクト20にさほど力を加えない。そのため、コネクタ1の受容部6にFPC80の端部82を容易に受容させることができる。これに対して、アクチュエータ50が閉状態にあるとき、カム51が第1コンタクト10及び第2コンタクト20に力を加えて上側接点部11,21と下側接点部12,22との間の距離を狭くしようとする。そのため、受容部6にFPC80の端部82が受容されている場合には、上側接点部11,21又は下側接点部12,22がFPC80の端子83に押し付けられ、それらの間の接続が確保される。特に、本実施の形態によるコネクタ1は、バックフリップ型であり、図1乃至図3から理解されるように、アクチュエータ50を後方に倒すことによりアクチュエータ50を閉状態とすることができるものである。
図6、図7及び図11に示されるように、シールド部材60は、アクチュエータ50に埋め込まれている。図示されたシールド部材60は、細長い金属板からなるものであり、アクチュエータ50が閉状態にあるとき、第1コンタクト10の固定部13の上方(+Z側)に位置している。また、図9乃至図11から理解されるように、アクチュエータ50が閉状態にあるとき、シールド部材60は、シェル40のシェル接続部43に接続されている。換言すると、アクチュエータ50が閉状態にあるとき、シールド部材60は、シェル40を介してコネクタ1が搭載された対象物(図示せず)のグランド部に接続される。これにより、第1コンタクト10の固定部13はシールド部材60により電磁的に保護される。
上述したような構造を備えるコネクタ1の受容部6に対してFPC80の端部82を挿入すると、下側接続部46又は上側接続部45がFPC80の露出部88に対して接続される。これによって、グランドパターン86がシェル40を介して対象物(図示せず)のグランド部に接続され、高いシールド特性を得ることができる。更に、アクチュエータ50を後方に倒して閉状態とすると、第1コンタクト10及び第2コンタクト20の上側接点部11,21又は下側接点部12,22がFPC80の端子83に接続される。このように、本実施の形態のコネクタ1は、グランドパターン86を有するFPC80と接続することができ、信号の高速化にも適切に対応することができる。
図18から理解されるように、上側接続部45及び下側接続部46は、一般的なFPC80Aの幅方向の外側に位置していることから、一般的なFPC80Aとコネクタ1の接続を阻害しない。即ち、本実施の形態によるコネクタ1は、帯状の一般的なFPC80Aも接続可能である。
加えて、上側接続部45及び下側接続部46は、上側接点部11,21や下側接点部12,22の幅方向の外側であって上側接点部11,21や下側接点部12,22の後方に位置していることから、コネクタ1を特に大型化することなく、コネクタ1に対して上側接続部45及び下側接続部46を設けることができる。
更に、上側接続部45及び下側接続部46を上述した位置に配置したことから、シェル40が第2コンタクト20の固定部23の上方を横切る必要がなく、そのため、コネクタ1を上方から見た場合に、第2コンタクト20の固定部23を視認することができる。即ち、固定部23を回路基板等の対象物(図示せず)に半田付けにより接続した際に、半田付けの良否を確認することができる。
以上、実施の形態によるコネクタ1を例として詳細に説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、様々な変形・応用が可能である。
例えば、上述した実施の形態において、コネクタ1に接続される接続部材はFPC80であったが、板状又はシート状の接続部材であれば、FPC80でなくてもよい。例えば、接続部材は、FFCであってもよい。
また、上述したコネクタ1は、アクチュエータ50を備えるものであったが、本発明はアクチュエータを有さないタイプのコネクタに対しても適用可能である。
更に、上述したコネクタ1は、アクチュエータ50を後方に倒して閉状態とするバックフリップ型のものであったが、本発明はフロントフリップ型のものにも適用可能である。但し、バックフリップ型のコネクタ1の方がシェル40の主板部41によって保持部材30の殆どを覆う構成を採用することができることから、高いシールド特性を求められる場合には、コネクタはバックフリップ型であることが好ましい。
上述したシェル40は保持部材30の殆どを覆っていたが、求められるシールド特性によっては、主板部41が省略されたような構造を有するホールドダウン部材(側部42やホールドダウン44等を備える部材)を保持部材30の両端に取り付けることとしてもよい。その場合、上側接続部45及び下側接続部46はホールドダウン部材に設けられる。
上述したコネクタ1は、第1コンタクト10及び第2コンタクト20の2種類のコンタクトを備えていたが、第1コンタクト10又は第2コンタクト20の一方のみを備えることとしてもよい。但し、狭ピッチ化に対応するためには、コネクタ1は第1コンタクト10及び第2コンタクト20の2種類のコンタクトを備えていることが好ましい。
上述したコネクタ1は、シールド部材60を備えていたが、コネクタ1が第1コンタクト10を有していない場合や要求されるシールド特性を考慮して許容される場合には、シールド部材60を省略することとしてもよい。
上述したコネクタ1は、FPC80の逆差しを可能とするため、上側接点部11,21及び下側接点部12,22と上側接続部45及び下側接続部46とを備えていたが、FPC80の逆差しの必要がないのであれば、上側接点部11,21及び下側接点部12,22のいずれか一方の接点部と、上側接続部45及び下側接続部46のいずれか一方のシールド接続部のみをコネクタ1に設けることとすることができる。
上述した実施の形態において、上側接続部45をバネ接点とし、下側接続部46をダボ(突部)としていたが、上側接続部45をダボ(突部)とし、下側接続部46をバネ接点としてもよいし、両方をバネ接点としてもよい。
加えて、コネクタ1に対するFPC80の逆差しを可能としない場合には、上側接続部45及び下側接続部46のうちの露出部88に接続させる一方をバネ接点とし、他方を平坦にすることとしてもよい。
上述した回転防止部32は、保持部材30の一部として形成されていたが、保持部材30の一部に代えて他の部材によって回転防止部32を構成してもよい。また、他の手段によりFPC80の動きを規制できるのであれば、回転防止部32を省略することとしてもよい。
上述したFPC80は、図16に示されるように、信号層90を1層のみ備えるものであったが、例えば、FPCに対して信号層を2層設けることとしてもよい。
上述したFPC80において、露出部88は端子83の形成された面の裏面に形成されていたが、露出部88の形成された面を端子83の形成された面と同じ面にしてもよい。
1 コネクタ
2 前端
4 後端
6 受容部
10 第1コンタクト(コンタクト)
20 第2コンタクト(コンタクト)
11,21 上側接点部(接点部)
12,22 下側接点部(接点部)
13,23 固定部
30 保持部材
32 回転防止部
40 シェル(導電部材)
41 主板部
42 側部
43 シェル接続部
44 ホールドダウン
45 上側接続部(シールド接続部)
46 下側接続部(シールド接続部)
50 アクチュエータ
51 カム
60 シールド部材
80,80A FPC(接続部材)
82 端部
83 端子
84 信号線
85 端子露出領域
86 グランドパターン
87 張出部
88 露出部
90 信号層
92 グランド層
94 第1絶縁層
95 第2絶縁層
96 第3絶縁層

Claims (2)

  1. 信号層と、グランド層と、第1絶縁層と、第2絶縁層と、第3絶縁層とを少なくとも備え、板状又はシート状の形状を有する接続部材であって、
    前記第1絶縁層は、前記信号層と前記グランド層とに挟まれており、
    前記信号層は、前記第1絶縁層と前記第2絶縁層とに挟まれており、
    前記信号層には、端子と、前記端子に接続された信号線とが形成されており、
    前記端子は、前記接続部材の長さ方向の端部近傍に位置しており、
    前記信号線は、前記接続部材の前記端部から離れるように延びており、
    前記グランド層は、前記第1絶縁層と前記第3絶縁層とに挟まれており、
    前記グランド層には、グランドパターンが形成されており、
    前記グランドパターンは、前記長さ方向において前記端子よりも前記接続部材の端部から離れた位置であって前記長さ方向と直交する幅方向において前記端子よりも外側の位置において、露出している
    接続部材。
  2. 請求項1記載の接続部材であって、
    前記信号層には、複数の前記端子と、複数の前記信号線とが形成されており、
    前記グランドパターンは、前記幅方向における前記信号線の間においては、露出していない
    接続部材。
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