JP4098287B2 - フレキシブルプリント配線板用コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、電子機器等における電装部品相互間を接続させるフレキシブルプリント配線板用コネクタ（以下、「ＦＰＣ用コネクタ」という。）に関し、より詳細には、フレキシブルプリント配線（以下。「ＦＰＣ」という。）に対する電磁波の干渉を防止するためにＦＰＣ用コネクタに設けられている接地（グランド）用コンタクトの設置構造を改良したＦＰＣ用コネクタに関する。

従来からＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）用コネクタにおいては、電磁波による干渉を防ぐために、金属製のシェルで該コネクタの一部又は全部を覆うとともに該金属製シェル及びＦＰＣを接地することにより、ＦＰＣコネクタを電磁場からシールドするとともに、信号線に対するノイズの発生を抑え、あるいは発生したノイズをできるだけ逃がすようにしている（特許文献１参照）。

従来のシールド構造の典型例を図７に示す。図７は、ＦＰＣをＦＰＣ用コネクタに挿入した時の、該ＦＰＣを接地させる部分の拡大断面図である。

ＦＰＣコネクタ１０１は、概略、金属製シェル１０２、コネクタ本体１０３、一対の接地用コンタクト１０４、及び多数の信号線用コンタクト１０５を備えている。

金属製シェル１０２は、電磁波遮蔽用として機能し、コネクタ本体１０３の少なくとも上部及び左右側部を覆い、該両側部等を介してＦＰＣ用コネクタ１０１が取り付けられる電子機器に適宜接地される。コネクタ本体１０３は、絶縁性樹脂であり、外形は、略直方体をなし、前後方向に貫通する空間１０３ａを有する筒状体として形成されている。接地用コンタクト１０４は、挿入されるＦＰＣ１１０の接地用パッド（不図示）に対応して、コネクタ本体１０３の空間１０３を構成する底壁１０３ｃに形成される溝１０３ｄ内に圧入、固定される。接地用コンタクト１０４は、図７に示されるように、略Ｕ字形をなしており、その一端に、ＦＰＣ１１０の接地用パッドに接触する接触部１０４ａを、他端に、ＦＰＣが接続される電子機器に接地される接地部１０４ｂを、その中間部に前記溝１０３ｄ内に圧入される固定部１０４ｃを有する。信号線用コンタクト１０５は、ＦＰＣ１１０のパッドと接触する接点部、コネクタ本体１０３に固定される固定部、電子機器の回路に接続される端子部１０５ａを含んでいる（詳細は、特許文献１等参照）。

図７に示されるように、ＦＰＣ１１０がＦＰＣ用コネクタ１０１の上壁１０３ｂ内面に沿って案内され、空間１０３ａ内に挿入されると、底壁１０３ｃに固定される接地用コンタクト１０４及び信号線用コンタクト１０５が、対応するＦＰＣ１１０のパッドに下側すなわち底壁側から接触する。

特許第３４２５６９６号公報

従来のＦＰＣ用コネクタは、上記したような電磁波遮蔽構造を備えることにより、電磁波による干渉を低減化させている。しかしながら、従来のＦＰＣ用コネクタにおいては、ＦＰＣの接地用コンタクト１０４が、コネクタ本体１０３の底壁１０３ｃに固定され、下側からＦＰＣ１１０に接触する構造であるため、溝１０３ｄの深さ、あるいは接地用コンタクト１０４自体の製造誤差により、接地用コンタクト１０４の接触部１０４ａとコネクタ本体１０３の上壁１０３ｂ内面との間隔が常に一定の値を保つことができない。このことは、接地用コンタクト１０４の接触部１０４ａとＦＰＣとの接触不良を生じさせるなど、安定した接触を望めない。その結果、ノイズを逃がすどころか、逆にノイズを増大させる恐れもある。

図８は、従来のＦＰＣ用コネクタの放射妨害（そのエネルギが電磁波の形態で空間を伝搬する電磁妨害）を測定したものである。図８に示されるように、上記電磁波遮蔽構造であっても、周波数によっては、許容される規格値（限界値；図において実線で示される。）を超える強度を持つノイズが信号線内に依然として発生することがわかる。

本発明は、このような問題点に鑑み、ノイズが規格値を超えないように改良された電磁波遮蔽構造を有するＦＰＣ用コネクタを提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明に係るＦＰＣ用コネクタは、少なくとも天板部、左右の側壁部及び接地用端子部を有する金属製シェル、該金属製シェルに覆われるコネクタ本体、信号線用コンタクト、及びフレキシブルプリント配線板の接地用パッドに接触する接触部を有する接地用コンタクトを含むフレキシブルプリント配線板用コネクタであって、前記信号線コンタクトは、前記フレキシブルプリント配線板の信号線用パッドに接触する少なくとも接点部を有し、該信号線コンタクトの接点部と前記コネクタ本体の上壁部とで前記フレキシブル配線板を挟み込むように構成されており、前記金属製シェルは、前記接地用コンタクトの接触部と前記コネクタ本体の上壁部とで前記フレキシブル配線板を挟み込むように、前記金属シェルの天板部から切り起こされている前記接地用コンタクトを有することを特徴とする。

さらに、金属製シェルは、該金属製シェルの側壁部に平行に、前記金属シェルの天板部から切り起こされ、コネクタ本体に圧入される固定片を、さらに有することが好ましい。

本発明に係るＦＰＣ用コネクタは、さらに、前記フレキシブルプリント配線板の着脱を助けるＦＰＣ固定・排出機構を含み、前記金属製シェルは、前記ＦＰＣ固定・排出機構を構成するために、前記金属シェルの天板部から切り起こされているバネ片をさらに有することが好ましく、ＦＰＣ固定・排出機構を構成するストッパ部材は、前記バネ片に支持されている。

本発明に係るＦＰＣ用コネクタは、上記構成を備えることにより、従来のように接地用コンタクトを別部材として形成して、コネクタ本体に取り付けるよりも製造誤差を少なくすることができ、それにより、ＦＰＣと接地用コンタクトとの電気的接触をより確実なものとすることができる。結果として、ノイズが規格値を超えることを回避できる。また、接地用コンタクトを金属製シェルと一体に形成することにより、部品点数が減少するとともに、製造が容易であり、かつ製造コストを低く抑えることが可能となる。

また、金属シェルをコネクタ本体後方から固定片を介して圧入することにより、接地用コンタクトの位置決めを簡単にすることができる。

さらに、ＦＰＣ固定・排出機構用のバネ片を金属シェルから切り起こすことにより、製造工程を少なくし、製造コストを小さくすることができる。

また、ＦＰＣ固定・排出機構を備えることにより、挿入されているＦＰＣがＦＰＣ用コネクタから抜け落ちることもない。

以下、本発明の好ましい実施形態につき、図１〜４を用いて説明する。

図１は、本発明に係るＦＰＣ用コネクタを示し、（ａ）はその上面図、（ｂ）は、その斜視図である。図２は、ＦＰＣ用コネクタの金属シェルの斜視図である。図３は、ＦＰＣが挿入されていない時のＦＰＣ用コネクタの断面図であり、（ａ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿うＦＰＣ用コネクタの断面図であり、（ｂ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図４は、ＦＰＣが挿入されている時のＦＰＣ用コネクタの図３と同様の断面図であり、（ａ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿うＦＰＣ用コネクタの断面図であり、（ｂ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

図１（ａ）、（ｂ）に示されるように、本発明に係るＦＰＣ用コネクタ１は、概略、金属製シェル２、コネクタ本体３及び多数の信号線用コンタクト５を備えている。

金属製シェル２は、従来例と同様電磁波遮蔽用として機能し、コネクタ本体３の少なくとも上部を覆う天板部２１及びコネクタ本体３の左右側部を覆う側壁部２２ａ、２２ｂとを含んでおり、金属製シェル２の左右両側壁部２２ａ、２２ｂの下端部にそれぞれ設けられている接地用端子部２３ａ、２３ｂを介してＦＰＣ用コネクタ１が取り付けられる電子機器に適宜接地される。

本発明においては、金属製シェル２は、図２に明白に示されるように、ＦＰＣ１０の接地用パッドに対応して、一対の接地用コンタクト２４ａ、２４ｂが一体に形成されている。接地用コンタクト２４ａ、２４ｂは、プレス加工などにより、金属製シェル２の天板部２１から垂直方向下方に所定の形状を有した切片として切り起こされ、切り起こされた切片が略Ｌ字状をなすように折り曲げられるとともに、その自由端がくの字状をなすように曲げられることにより、形成される。このような製造工程において、弾性的に変位し得る自由端としてのＦＰＣ接触部２４ａ１、２４ｂ１をそれぞれ有する一対の接地用コンタクト２４ａ、２４ｂが同時に形成される。

このように一対の接地用コンタクト２４ａ、２４ｂを形成し、コネクタ本体３の上壁部３２を介して金属製シェル２の天板２１と接地用コンタクト２４ａ、２４ｂとでＦＰＣ１０を挟み込むように構成する（図４（ｂ）参照）ことにより、従来のように接地用コンタクトを別部材として形成して、コネクタ本体３に取り付けるよりも製造誤差を少なくすることができ、それにより、ＦＰＣと接地用コンタクト２４ａ、２４ｂとの電気的接触をより確実なものとすることができる。また、接地用コンタクト２４ａ、２４ｂを金属製シェル２に一体に形成することにより、部品点数が減少するとともに、製造が容易であり、かつ製造コストを低く抑えることが可能となる。

なお、図２において、２５ａ、２５ｂは、後述するＦＰＣ１０のコネクタ１への着脱を助けるＦＰＣ固定・排出機構を構成する一対のバネ片であり、該一対の接地用コンタクト２４ａ、２４ｂの外側に位置して、一対の接地用コンタクト２４ａ、２４ｂと同様に、金属製シェル２の天板２１から切り起こされている。また、２６ａ、２６ｂは、金属製シェル２をコネクタ本体３に固定するために形成されている一対の固定片であり、金属製シェル２の後方（図１（ａ）において上方）に側壁部２２ａ、２２ｂにそれぞれ平行に天板２１から下方に切り起こされている。一対のバネ片２５ａ、２５ｂ及び一対の固定片２６ａ、２６ｂは、一対の接地用コンタクト２４ａ、２４ｂの加工工程において同時に形成され得る。

コネクタ本体３は、絶縁性樹脂であり、外形は、略直方体をなし、ＦＰＣを収容し得る収容部としての、コネクタ本体３の前後方向（図１（ａ）では上下方向）に貫通する空間部３１を有する筒状体として形成されている。コネクタ本体３は、また、空間部３１上側を画成する上壁部３２前方（図１（ａ）において下方）に、ＦＰＣの着脱を助けるためのＦＰＣ固定・排出機構を構成するストッパ部材７を、同じく空間部３１下側を画成する下壁部３３の下方の所定位置に、電子機器に取り付けるための位置決め用突起６（図３参照）を備えている。

コネクタ本体３の後方（図１（ａ）において上側、図３、４において右側）から、金属製シェル２の固定片２６及び後述する信号線用コンタクト５の基部５２が、コネクタ本体３にそれぞれに対応して形成される孔内にそれぞれ圧入され、それにより、金属製シェル２及び信号線用コンタクト５がコネクタ本体３に固定される。同時に、一対の接地用コンタクト２４、２４及び信号線用コンタクト５は、コンタクト本体３の空間３１内において正しく位置決めされる。

信号線用コンタクト５は、図３（ａ）、図４（ａ）に示されように、ＦＰＣ１０の対応する信号線用パッドに接触する可動接点部５１、コネクタ本体３に形成される孔又はスリット３４内に圧入される基部５２、電子機器の配線基板の電極パッドに電気的に接続される半田固定部としての端子部５４及び可動接点部５１、基部５２と端子部５４とを結ぶ連結部５３を含んでいる。図４（ａ）に明示されるように、信号線用コンタクト５も、コネクタ本体３の上部壁３２を介して基部５２と可動接点部５１との間にＦＰＣを挟み込むように構成されている。

次に、ＦＰＣの着脱を助けるためのＦＰＣ固定・排出機構に関し、図５を用いて説明する。図５は、ＦＰＣ固定・排出機構を構成するストッパ部材７の概略平面図であり、ＦＰＣ１０が挿入された状態を示す。

ストッパ部材７は、ほぼ中央部分に位置する押し釦７１、該押し釦７１から左右方向に延在する一対のアーム部材７２ａ、７２ｂ、該アーム部材７２ａ、７２ｂの各自由端部としての先端部から、アーム部材７２ａ、７２ｂに対して略直角をなし、後方に延在する一対の突出部７３ａ、７３ｂ、該突出部７３ａ、７３ｂの各先端部から、突出部７３ａ、７３ｂに対して略直角をなし、内側（中央）に向かって延在し、一対の係合部材７４ａ、７４ｂを備えている。一対のアーム部材７２ａ、７２ｂの各先端部は、その下側（図５において紙面裏側）に、金属シェル２の天板２１から切り起こされている一対のバネ片２５ａ、２５ｂに弾性的に支持されている（図６（ａ）参照）。また、一対の係合部材７４ａ、７４ｂは、空間部３１の挿入されるＦＰＣ１０の進入経路上に位置するように、突出部７３ａ、７３ｂから内側に向かって突出形成される。それにより、挿入されるＦＰＣ１０先端両側部に形成されている一対の凹部１２ａ、１２ｂに係合することができる。

ＦＰＣ固定・排出機構は、このような構成を備えており、以下、ＦＰＣ固定・排出機構の動作を、図６を用いて説明する。図６は、図１（ａ）のＣ−Ｃ断面図であり、ＦＰＣ固定・排出機構を構成するバネ片とストッパ部材とのＦＰＣ挿入時の作用を説明するための図である。

図６（ａ）に示されるように、ＦＰＣ１０が挿入されていないときは、ストッパ部材７、より正確にはアーム部材７２ａ、７２ｂが、対応するバネ片２５ａ、２５ｂにより上方に押上げられた状態にある。

図６（ｂ）において、ＦＰＣ１０をＦＰＣコネクタ１に挿入しようとする場合は、ストッパ部材７の押し釦７１を指などで押し下げると、該押し釦７１と一体的形成されているアーム部材７２ａ、７２ｂもバネ片２５ａ、２５ｂの弾性力に抗して押し下げられる。これにより、アーム部材７２ａ、７２ｂと一体に形成されている、突出部７３ａ、７３ｂ及び係合部材７４ａ、７４ｂも下方に押し下げられる。

係合部材７４ａ、７４ｂが、下方に押し下げられ、ＦＰＣ１０の進入経路からどくことにより、ＦＰＣ１０は、空間部３１の所定位置まで挿入され得る。ＦＰＣ１０が完全に挿入されたときに、押し釦７１に加えられていた押圧力を解放すると、バネ片２５ａ、２５ｂの弾性力により、アーム部材７２ａ、７２ｂを含むストッパ部材７は、元の位置に戻る（図６（ｃ）参照）。したがって、係合部材７４ａ、７４ｂも、空間部３１のＦＰＣ１０の進入経路内に戻る。

このとき、ＦＰＣ１０が所定位置まで挿入されていれば、係合部材７４ａ、７４ｂは、ＦＰＣ１０の先端両側部に形成されている凹部１２ａ、１２ｂ内に入り込む。これにより、ＦＰＣ１０は、信号線用コンタクト５及び接地用コンタクト２４ａ、２４ｂに電気的に接触するとともに、抜け落ちることなくＦＰＣ用コネクタ１に確実に確保される。

ＦＰＣ１０をＦＰＣコネクタ１から取り外すときは、図６（ｂ）と同様に、ストッパ部材７の押し釦７１を押し下げることにより、係合部材７４ａ、７４ｂをＦＰＣ１０の対応する凹部１２ａ、１２ｂから下方に押し下げる。それにより、ＦＰＣ１０を引き出すことが可能となるから、ＦＰＣ１０をコネクタ１から取り出せばよい。
本発明に係るＦＰＣ用コネクタ１は、このように構成されているので、ＦＰＣがコネクタ本体３前方から空間部３１内に挿入されると、図４（ａ）、（ｂ）に示されるように、コネクタ本体３の上壁部３２と信号線用コンタクト５及び接地用コンタクト２４との間に挟み込まれるようにして、ＦＰＣ１０の各パッドと、対応する各コンタクト５とが電気的に接続されるとともに、ＦＰＣ固定・排出機構の作用により、ＦＰＣ１０は、コネクタ１に確実に保持され、使用中ＦＰＣ１０がコネクタ１から抜け落ちることもない。なお、図４（ａ）、（ｂ）に示される１１は、ＦＰＣの裏側（パッドが形成されている側と反対の側）に取り付けられる絶縁樹脂製のスペーサであって、必ずしも必要なものではないが、ＦＰＣのコネクタへの着脱の確実性を向上させるため、あるいは、ＦＰＣのパッドと各コンタクトとの接触圧を高めるために設けられることが好ましい。

本発明に係るＦＰＣ用コネクタを示し、（ａ）はその上面図、（ｂ）は、その斜視図である。 ＦＰＣ用コネクタの金属シェルの斜視図である。 ＦＰＣが挿入されていない時のＦＰＣ用コネクタの断面図であり、（ａ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿うＦＰＣ用コネクタの断面図であり、（ｂ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 ＦＰＣが挿入されている時のＦＰＣ用コネクタの図３と同様の断面図であり、（ａ）は、図３（ａ）に対応するＦＰＣ用コネクタの断面図であり、（ｂ）は、図３（ｂ）に対応する断面図である。 ＦＰＣ固定・排出機構を構成するストッパ部材７の概略平面図である。 図１（ａ）のＣ−Ｃ断面図であり、（ａ）は、ＦＰＣが挿入されていないとき、（ｂ）は、ＦＰＣを挿入しているときの状態、（ｃ）は、ＦＰＣ挿入後のＦＰＣ固定・排出機構の状態を示す。 従来のＦＰＣ用コネクタにＦＰＣを挿入した時の、該ＦＰＣを接地させる部分の拡大断面図である。 従来のＦＰＣ用コネクタにおける放射妨害によるノイズの強度を示す測定図である。

符号の説明

１、１０１ ＦＰＣ用コネクタ
２、１０２ 金属製シェル
３、１０３ コネクタ本体
５、１０５ 信号線用コンタクト
２４ａ、２４ｂ、１０４ 接地用コンタクト

Claims (4)

1. 少なくとも天板部、左右の側壁部及び接地用端子部を有する金属製シェル、該金属製シェルに覆われるコネクタ本体、信号線用コンタクト、及びフレキシブルプリント配線板の接地用パッドに接触する接触部を有する接地用コンタクトを含むフレキシブルプリント配線板用コネクタであって、
   前記信号線コンタクトは、前記フレキシブルプリント配線板の信号線用パッドに接触する少なくとも接点部を有し、該信号線コンタクトの接点部と前記コネクタ本体の上壁部とで前記フレキシブル配線板を挟み込むように構成されており、
   前記金属製シェルは、前記接地用コンタクトの接触部と前記コネクタ本体の上壁部とで前記フレキシブル配線板を挟み込むように、前記金属シェルの天板部から切り起こされている前記接地用コンタクトを有することを特徴とするフレキシブルプリント配線板用コネクタ。
2. 前記金属製シェルは、該金属製シェルの側壁部に平行に、前記金属シェルの天板部から切り起こされ、コネクタ本体に圧入される固定片を、さらに有することを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルプリント配線板用コネクタ。
3. さらに、前記フレキシブルプリント配線板の着脱を助けるＦＰＣ固定・排出機構を含み、
   前記金属製シェルは、前記ＦＰＣ固定・排出機構を構成するために、前記金属シェルの天板部から切り起こされているバネ片をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルプリント配線板用コネクタ。
4. 前記ＦＰＣ固定・排出機構を構成するストッパ部材は、前記バネ片に支持されていることを特徴とする請求項３に記載のフレキシブルプリント配線板用コネクタ。

Images