JP4145226B2

JP4145226B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP4145226B2
Application number: JP2003339092A
Authority: JP
Inventors: 昭男山田; 拓也樋下田
Original assignee: DDK Ltd
Current assignee: DDK Ltd
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2003-09-30
Publication date: 2008-09-03
Anticipated expiration: 2023-09-30
Also published as: US20040127092A1; US7241167B2; JP2004221049A

Description

本発明は、携帯端末機器等の小型電子機器に使用されるコネクタに関するものであり、特にフレキシブルプリント基板（以下、「ＦＰＣ」という）を使用した接続構造に関するものである。

従来技術として挙げるような特許文献は特にありません。
一般的なコネクタとしては、所要数のコンタクトと該コンタクトが固定されるとともにＦＰＣが挿入される嵌合口を有するハウジングとを備え、該コンタクトは圧入やランス（引っ掛け）等によって固定されている。２枚のＦＰＣを接続させる場合には、一方のＦＰＣ上に上述のようなコネクタ（コンタクトの接続部）を半田付け等により固定し、もう一方のＦＰＣを前記ハウジングの嵌合口に挿入し、前記コンタクトの接触部と接続させることで、２枚のＦＰＣを電気的に導通させることができる。

携帯端末機器等の小型電子機器は機能が増える一方で、ますます軽薄短小化が進み内部部品に与えられるスペースが少なくなっている。
そこで、コネクタを薄肉にすると、半田付け時などの温度で反ってしまったりする等の弊害が拡大している。また、半田付け工程が必要で組立コストが下がらない。半田付けして固定する為、ＦＰＣ上しかコネクタの搭載エリアがなく、セットの機構設計上制約があった。
更にまた、コネクタを使用せずＦＰＣを直接相手基板に、はんだ付けやＡＣＦなどで接続したりする場合があるが、その様な方式では後でメンテ時に分解が出来ないため不便であった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、半田付けを不要とし、ＦＰＣ上でなくどこでも設置できる（半田付けの固定でなく、粘着剤でどこかに貼り付け、セットの枠で押さえつける等）様にし、組立コストを下げ、セットの機構設計枠を広げたコネクタを提供するものである。

上記目的は、ハウジングと略Ｕ字形状をしたフレキシブルプリント基板の接触部と同数の別個の押圧片とを備え、前記ハウジングには少なくとも３枚以上のフレキシブルプリント基板が挿入される嵌合口を有するとともに所要数の前記押圧片が保持される挿入孔を有し、前記フレキシブルプリント基板が前記嵌合口内に挿入された際に前記押圧片により押圧されることで少なくとも３枚以上の前記フレキシブルプリント基板の接触部が接続することより電気的に導通するようにし、前記フレキシブルプリント基板が前記嵌合口内に挿入された際にそれぞれの前記フレキシブルプリント基板の前記接触部は互いに接続できように対向する位置に配置し、前記押圧片には自由端両側に押圧部を有するとともに前記押圧部は内側方向に突出した凸部形状にし、該凸部形状をした押圧部は前記フレキシブルプリント基板が前記嵌合口内に挿入された際に前記フレキシブルプリント基板の前記接触部の裏側となる位置に配置し、前記フレキシブルプリント基板の位置決め手段として前記ハウジングの長手方向両側のフランジ部にハウジングと一体構造のピンを設け、かつ、該ピンの先端は嵌合口方向に低く傾斜させ、前記ピンに対応した位置で、かつ、少なくとも３枚以上の前記フレキシブルプリント基板の接触部同士が合致するように前記フレキシブルプリント基板に前記ピンが入る孔を設け、前記ピンと一体構造のロック手段を設け、少なくとも３枚以上の前記フレキシブルプリント基板の隣接接触部に追従性を持たせるために任意の前記接触部間にスリット部を設けることにより達成できる。
上記目的は、ハウジングと略Ｕ字形状をしたフレキシブルプリント基板の接触部と同数の別個の押圧片とを備え、前記ハウジングには２枚のフレキシブルプリント基板が挿入される嵌合口を有するとともに所要数の前記押圧片が保持される挿入孔を有し、前記フレキシブルプリント基板が前記嵌合口内に挿入された際に前記押圧片により押圧されることで２枚の前記フレキシブルプリント基板の接触部が接続することにより電気的に導通するようにし、前記フレキシブルプリント基板が前記嵌合口内に挿入された際にそれぞれの前記フレキシブルプリント基板の前記接触部は互いに接続できように対向する位置に配置し、前記押圧片には自由端両側に押圧部を有するとともに前記押圧部は内側方向に突出した凸部形状にし、該凸部形状をした押圧部は前記フレキシブルプリント基板が前記嵌合口内に挿入された際に前記フレキシブルプリント基板の前記接触部の裏側となる位置に配置し、前記フレキシブルプリント基板の位置決め手段として前記ハウジングの長手方向両側のフランジ部にハウジングと一体構造のピンを設け、かつ、該ピンの先端は嵌合口方向に低く傾斜させ、前記ピンに対応した位置で、かつ、一方または両方の前記フレキシブルプリント基板の接触部同士が合致するように前記フレキシブルプリント基板に前記ピンが入る孔を設け、前記ピンと一体構造のロック手段を設け、一方または両方の前記フレキシブルプリント基板の隣接接触部に追従性を持たせるために任意の前記接触部間にスリット部を設けることにより達成できる。
また、前記ロック手段として、前記ピンと一体構造に切欠部を設け、前記切欠部と前記孔とを係合させることで抜け難くすることができる。
前記押圧片を所要数としたのは、必要数という意味であって、前記押圧片の役割さえ満足すれば１個でも複数個でもよいという意味である。

本発明の作用としては、２枚の前記ＦＰＣ１６を、前記ハウジング１２の嵌合口１８内に挿入していくと、前記押圧片１４の押圧部２０により前記ＦＰＣ１６が押圧され、２枚の前記ＦＰＣ１６の接触部３６が接続し電気的に導通する。

以上の説明から明らかなように、本発明のコネクタ１０によると、次のような優れた効果が得られる。
（１）ハウジング１２と押圧片１４とを備え、前記ハウジング１２には２枚若しくは少なくとも３枚以上の前記ＦＰＣ１６が挿入される嵌合口１８を有するとともに所要数の前記押圧片１４が保持される挿入孔２２を有し、前記ＦＰＣ１６が前記嵌合口１８内に挿入された際に前記押圧片１４により押圧されることで２枚若しくは少なくとも３枚以上の前記ＦＰＣ１６の接触部３６が接続し電気的に導通するようにするようにしているので、半田付けを不要で、ＦＰＣ１６上でなくどこでも設置でき（半田付けの固定でなく、粘着剤でどこかに貼り付け、セットの枠で押さえつける等）、組立コストを下げることができ、セットの機構設計枠を広げたコネクタ１０を提供できる。
（２）少なくとも３枚以上の前記ＦＰＣ１６の隣接接触部３６間若しくは２個の隣接接触部３６を１対とし該１対間または隣接接触部３６に追従性を持たせるために任意の前記接触部３６間にスリット部３０を設けているので、前記ＦＰＣ１６の接触部３６に撓可性を持たせることができる。
（３）少なくとも３枚以上の前記ＦＰＣ１６の隣接接触部３６間若しくは２個の隣接接触部３６を１対とし該１対間または隣接接触部３６に追従性を持たせるために任意の前記接触部３６間にスリット部３０を設けているので、前記ＦＰＣ１６の接触部３６にバラツキが有った場合でも確実に２枚の前記ＦＰＣ１６の接触部３６同士を接続させることができ、半田付けを不要で、安定した接続ができ、位置決めも容易にできる。
（４）２枚のうち一方または両方の前記ＦＰＣ１６の隣接接触部３６間若しくは２個の隣接接触部３６を１対とし該１対間または隣接接触部３６に追従性を持たせるために任意の前記接触部３６間に、スリット部３０を設けているので、前記ＦＰＣ１６の接触部３６に撓可性を持たせることができる。
（５）２枚のうち一方または両方の前記ＦＰＣ１６の隣接接触部３６間若しくは２個の隣接接触部３６を１対とし該１対間または隣接接触部３６に追従性を持たせるために任意の前記接触部３６間に、スリット部３０を設けているので、前記ＦＰＣ１６の接触部３６にバラツキが有った場合でも確実に２枚の前記ＦＰＣ１６の接触部３６同士を接続させることができ、半田付けを不要で、安定した接続ができ、位置決めも容易にできる。
（６）２枚若しくは少なくとも３枚以上の前記ＦＰＣ１６の接触部３６同士は、前記押圧片１４により押圧された時に接続できように対向するように配置されているので、２枚若しくは少なくとも３枚以上の前記ＦＰＣ１６を前記ハウジング１２の嵌合口１８に挿入するだけで、容易に前記ＦＰＣ１６の接触部３６同士を接続することができ、安定した接続を得ることができる。
（７）前記押圧片１４の形状を略Ｕ字形状にしているので、２枚以上のＦＰＣ１６を挟み込むような構造になり、確実に２枚以上のＦＰＣ１６の接触部３６を接続させることができ、半田付けを不要で、安定した接続を得ることができる。
（８）前記押圧片１４の押圧部２０をＦＰＣ１６側に突出させているので、前記押圧片１４の押圧部２０により２枚以上のＦＰＣ１６を押圧でき、半田付けを不要で、安定した接続を得ることができる。
（９）前記ハウジング１２に前記ＦＰＣ１６の位置決め手段を設けているので、確実に前記ＦＰＣ１６の接触部３６同士が接続することができる。
（１０）前記ＦＰＣ１６の位置決め手段として、前記ハウジング１２の長手方向両側のフランジ部にピン２６を設け、該ピン２６に対応した位置でかつ複数の前記ＦＰＣ１６の接触部３６同士が合致するように前記ＦＰＣ１６に孔３４を設ける構造にいているので、確実に前記ＦＰＣ１６の接触部３６同士が接続することができる。

図に基づいて、本発明のコネクタについて説明する。
図１は本発明のコネクタの斜視図である。図２（Ａ）はＦＰＣが挿入される前の図１のａ−ａ断面図であり、（Ｂ）はＦＰＣが挿入された後の図１のａ−ａ断面図である。図３（Ａ）は２枚のＦＰＣの接触部が接続した状態のスリット部の中間で断面した断面図であり、（Ｂ）は２枚のＦＰＣの接触部が接続した状態のスリット部で断面した断面図である。図４は３枚のＦＰＣを挿入する本発明のコネクタの斜視図であり、図５は４枚のＦＰＣを挿入する本発明のコネクタの斜視図である。図６はＦＰＣが挿入された後の図４のａ−ａ断面図である。図７はスリット部を設ける位置を変えた部分的なＦＰＣの斜視図である。
本発明のコネクタ１０は、主にハウジング１２と押圧片１４とを備えている。本発明のコネクタ１０は、前記ハウジング１２に２枚のＦＰＣ１６を挿入するだけで、２枚のＦＰＣ１６の接触部３６同士が接続できる構造のものである。

図に基づいて本発明のコネクタ１０の構成部品について説明する。
まず、前記ハウジング１２について説明する。このハウジング１２は電気絶縁性のプラスチックであり、公知技術の射出成形によって製作され、この材質としては寸法安定性や加工性やコスト等を考慮して適宜選択するが、一般的にはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリアミド（６６ＰＡ、４６ＰＡ）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリカーボネート（ＰＣ）やこれらの合成材料を挙げることができる。

前記ハウジング１２には、２枚の前記ＦＰＣ１６が挿入される嵌合口１８が設けられており、また、所要数の押圧片１４が装着される挿入孔２２が設けられており、前記押圧片１４の押圧部２０が嵌合口１８内に突出するように圧入や引っ掛け（ランス）や溶着等によって固定されている。所要数の前記押圧片１４が装着される挿入孔２２は、ＦＰＣ１６の接触部３６に対応するように設けられ、その大きさは前記押圧片１４が固定できればよく、前記押圧片１４の大きさや前記ハウジング１２の強度を考慮して適宜設計する。前記嵌合口１８の大きさは、２枚のＦＰＣ１６が挿入できる大きさであれば良く、ＦＰＣ１６の大きさによって適宜設計する。

前記ハウジング１２には前記ＦＰＣ１６を位置決めし、固定するための位置決め手段が設けられている。この位置決め手段としては、前記ハウジング１２の長手方向両側にはフランジ部２４を設け、該フランジ部２４にＦＰＣ１６を位置決めするためのピン２６を設けることが考えられる。該ピン２６は前記ハウジング１２と一体でも別体でもよく、コストや前記ハウジング１２の加工性等を考慮して適宜設計している。図１のように、前記ピン２６には前記ＦＰＣ１６がより外れ難くする為の切欠部２８が設けてもよいが、前記ＦＰＣ１６の接触部３６の位置合わせを考慮すると図４や図５のように切欠けを設けない方が理想的である。切欠けを設けなくても、十分な固定・保持が可能である。前記ピン２６の形状としては、前記ＦＰＣ１６を位置決め、固定・保持できれば如何なるものでもよく、円柱でも角柱でもよい。

次に、押圧片１４について説明する。この押圧片１４の役割は、２枚以上のＦＰＣ１６が前記ハウジング１２の嵌合口１８に挿入された際に、２枚以上のＦＰＣ１６を押圧し、前記ＦＰＣ１６の接触部３６を接続させるためのものである。従来のコンタクトと根本的に違うには、電気信号が流れない点である。上述のような役割を満足すれば、材質としては金属でも電気絶縁性のプラスチックでもよい。前記ＦＰＣ１６の挿抜回数やバネ性を考えると金属の方がよく、その場合、公知技術のプレス加工によって製作され、材質としては、バネ性や挿抜性などを考慮すると、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。電気絶縁性のプラスチックであれば、前記ハウジング１２の材質と同様のものが挙げられる。

前記押圧片１４は、主にＦＰＣ１６を押圧する押圧部２０と前記ハウジング１２に固定する固定部３８とを備えている。前記押圧部２０は、ＦＰＣ１６を押圧し易いように凸部形状に突出させている。本実施例では前記押圧片１４は略Ｕ字形状をしており、前記ＦＰＣ１６の接触部３６に対応した分だけ前記押圧片１６を前記ハウジング１２に装着している。即ち、本実施例では前記押圧片１６の押圧部２０は相対向した位置に設けられ、２枚若しくは少なくとも３枚以上のＦＰＣ１６を挟み込むようになっている。相対向した押圧部２０の間隔は、２枚若しくは少なくとも３枚以上の前記ＦＰＣ１６が前記ハウジング１２の嵌合口１８に挿入された際に、２枚若しくは少なくとも３枚以上の前記ＦＰＣ１６の接触部３６同士が接続するように適宜設計している。

本実施例では、前記押圧部２０を相対向するように設けたが、前記押圧片１４が上述したような役割を満足すれば、どちらか一方だけでもよい。前記ＦＰＣ１６の接触部３６の接続性を考えると相対向する位置に設ける方が理想的である。
前記押圧片１４の数としては、本実施例では、前記ＦＰＣ１６の接触部３６に対応した分だけ設けたが、前記押圧片１４の役割さえ満足すれば１個でもよい。ここでいう１個とは、幾つかの押圧片１４を一体にしたものであり、前記ＦＰＣ１６の接触部３６に対応した分全てを一体にしたものでもよい。このようなことから、押圧片１４を所要数とし、所要数には、前記ＦＰＣ１６の接触部３６に対応した分の数も、幾つかの押圧片１４を一体にしたものを役割を満足するように複数個用いたものも、前記ＦＰＣ１６の接触部３６に対応した分全てを一体にし１個したものも含まれる。

最後に、ＦＰＣ１６について説明する。
本発明のコネクタ１０は、２枚若しくは少なくとも３枚以上の前記ＦＰＣ１６の接触部３６同士を前記押圧片１４で押圧することで接続させるものであるため、２枚若しくは少なくとも３枚以上のＦＰＣ１６を使用し、該ＦＰＣ１６同士を接続する構造に特徴がある。２枚若しくは少なくとも３枚以上のＦＰＣ１６の接触部３６は向かい合うように配置され、それらが前記ハウジング１２の嵌合口１８に挿入されるとそれぞれの接触部３６が接続するようになっている。前記ＦＰＣ１６の接触部３６間若しくは図７のように２個の接触部３６を１対とし該１対間または接触部３６に追従性を持たせるために任意の前記接触部３６間には、前記ＦＰＣ１６の接触部３６にバラツキが有った場合でも確実に前記接触部３６同士が接続できるように、前記ＦＰＣ１６の接触部３６に撓可性を持たせるための所要数のスリット部３０が設けられている。図１や図４や図５の実施例では、スリット部３０の数は、接触部３６間に設けているため接触部３６マイナス１になっている。
また、図７のように、２個の隣接接触部３６を１対とし該１対間にスリット部３０を設けてもよく、図示はしないが隣接接触部３６に追従性を持たせるために任意の前記接触部３６間にスリット部３０を設けてもよい。該スリット部３０の大きさは、ＦＰＣ１６の強度や２枚若しくは少なくとも３枚以上のＦＰＣ１６を前記ハウジング１２の嵌合口１８に挿入した際の２枚若しくは少なくとも３枚以上のＦＰＣ１６間の接続性等を考慮して適宜設計する。該スリット部３０の深さは、上述のように押圧された際に接触部３６に撓可性を持たせられれば貫通でも途中で止めたものでも良く、撓可性や加工性を考慮して適宜設計している。本実施例では貫通させている。

２枚若しくは少なくとも３枚以上とは、図１のように２枚のＦＰＣ１６を前記ハウジング１２の嵌合口１８内に挿入する場合や、図４のように上中下３枚のＦＰＣ１６を前記ハウジング１２の嵌合口１８内に挿入する場合や図５のように左右２枚で上下２段にした４枚のＦＰＣ１６を前記ハウジング１２の嵌合口１８内に挿入する場合やその他上下左右に複数のＦＰＣ１６を挿入する場合などが考えられる。
図５のように左右で分割する場合には、分割した部分にも位置決め手段を設けた方がよい。例えば、ＦＰＣ１６の分割した部分に孔や溝を設けておき、かつ、前記ハウジング１２にも該孔や該溝に対応した位置（ＦＰＣ１６の挿入が完了した位置）に孔を設けておき、複数のＦＰＣ１６を前記ハウジング１２の嵌合口１８に挿入した後にピンを前記ハウジング１２と前記ＦＰＣ１６の孔若しくは溝に挿入した方がよい。

前記ＦＰＣ１６には、前記ハウジング１２のピンに対応した位置に孔３４が設けられている。該孔３４は、上述したように、前記ピン２６と係合することで、ＦＰＣ１６の位置決めを図るためのものである。前記孔３４の形状は、役割を満足すれば如何なるものでもよく、円形や楕円形が考えられる。また、前記ＦＰＣ１６には、前記ハウジング１２の壁を逃げるための逃げ溝３２が設けられ、その形状は前記ハウジング１２の壁に当たらなければ如何なる形状でもよく、加工性を考慮して適宜設計する。

本発明の活用例としては、携帯端末機器等の小型電子機器に使用されるコネクタとして活用され、ＦＰＣ１６を使用した接続構造に関するものである。

嵌合口側からみた本発明のコネクタの斜視図である。（Ａ）ＦＰＣが挿入される前の図１のａ−ａ断面図である。（Ｂ）ＦＰＣが挿入された後の図１のａ−ａ断面図である。（Ａ）２枚のＦＰＣの接触部が接続した状態のスリット部の中間で断面した断面図である。（Ｂ）２枚のＦＰＣの接触部が接続した状態のスリット部で断面した断面図である。ＦＰＣの図１のｂ−ｂ断面図である。３枚のＦＰＣを挿入する本発明のコネクタの斜視図である。４枚のＦＰＣを挿入する本発明のコネクタの斜視図である。ＦＰＣが挿入された後の図４のａ−ａ断面図である。スリット部を設ける位置を変えた部分的なＦＰＣの斜視図である。

符号の説明

１０コネクタ
１２ハウジング
１４押圧片
１６ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）
１８嵌合口
２０押圧部
２２挿入孔
２４フランジ部
２６ピン
２８切欠部
３０スリット部
３２逃げ溝
３４孔
３６接触部
３８固定部

Claims

ハウジングと略Ｕ字形状をしたフレキシブルプリント基板の接触部と同数の別個の押圧片とを備え、前記ハウジングには少なくとも３枚以上のフレキシブルプリント基板が挿入される嵌合口を有するとともに所要数の前記押圧片が保持される挿入孔を有し、前記フレキシブルプリント基板が前記嵌合口内に挿入された際に前記押圧片により押圧されることで少なくとも３枚以上の前記フレキシブルプリント基板の接触部が接続することにより電気的に導通するようにし、
前記フレキシブルプリント基板が前記嵌合口内に挿入された際にそれぞれの前記フレキシブルプリント基板の前記接触部は互いに接続できように対向する位置に配置し、
前記押圧片には自由端両側に押圧部を有するとともに前記押圧部は内側方向に突出した凸部形状にし、該凸部形状をした押圧部は前記フレキシブルプリント基板が前記嵌合口内に挿入された際に前記フレキシブルプリント基板の前記接触部の裏側となる位置に配置し、
前記フレキシブルプリント基板の位置決め手段として前記ハウジングの長手方向両側のフランジ部にハウジングと一体構造のピンを設け、かつ、該ピンの先端は嵌合口方向に低く傾斜させ、前記ピンに対応した位置で、かつ、少なくとも３枚以上の前記フレキシブルプリント基板の接触部同士が合致するように前記フレキシブルプリント基板に前記ピンが入る孔を設け、前記ピンと一体構造のロック手段を設け、
少なくとも３枚以上の前記フレキシブルプリント基板の隣接接触部に追従性を持たせるために任意の前記接触部間にスリット部を設けることを特徴とするコネクタ。
ハウジングと略Ｕ字形状をしたフレキシブルプリント基板の接触部と同数の別個の押圧片とを備え、前記ハウジングには２枚のフレキシブルプリント基板が挿入される嵌合口を有するとともに所要数の前記押圧片が保持される挿入孔を有し、前記フレキシブルプリント基板が前記嵌合口内に挿入された際に前記押圧片により押圧されることで２枚の前記フレキシブルプリント基板の接触部が接続することにより電気的に導通するようにし、
前記フレキシブルプリント基板が前記嵌合口内に挿入された際にそれぞれの前記フレキシブルプリント基板の前記接触部は互いに接続できように対向する位置に配置し、
前記押圧片には自由端両側に押圧部を有するとともに前記押圧部は内側方向に突出した凸部形状にし、該凸部形状をした押圧部は前記フレキシブルプリント基板が前記嵌合口内に挿入された際に前記フレキシブルプリント基板の前記接触部の裏側となる位置に配置し、
前記フレキシブルプリント基板の位置決め手段として前記ハウジングの長手方向両側のフランジ部にハウジングと一体構造のピンを設け、かつ、該ピンの先端は嵌合口方向に低く傾斜させ、前記ピンに対応した位置で、かつ、一方または両方の前記フレキシブルプリント基板の接触部同士が合致するように前記フレキシブルプリント基板に前記ピンが入る孔を設け、前記ピンと一体構造のロック手段を設け、
一方または両方の前記フレキシブルプリント基板の隣接接触部に追従性を持たせるために任意の前記接触部間にスリット部を設けることを特徴とするコネクタ。
前記ロック手段として、前記ピンと一体構造に切欠部を設け、前記切欠部と前記孔とを係合させることで抜け難くすることを特徴とする請求項１または２記載のコネクタ。
少なくとも３枚以上の前記フレキシブルプリント基板の隣接接触部の間に、スリット部を設けたことを特徴とする請求項３記載のコネクタ。
一方または両方の前記フレキシブルプリント基板の接触部の間に、スリット部を設けたことを特徴とする請求項３記載のコネクタ。
少なくとも３枚以上の前記フレキシブルプリント基板の２個の隣接接触部を１対とし、該１対間にスリット部を設けたことを特徴とする請求項３記載のコネクタ。
一方または両方の前記フレキシブルプリント基板の２個の隣接接触部を１対とし、該１対間にスリット部を設けたことを特徴とする請求項３記載のコネクタ。