JP4995946B2 - 平型導体用電気コネクタ - Google Patents

平型導体用電気コネクタ Download PDF

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Description

本発明は平型導体用電気コネクタに関する。
平型導体としては、フレキシブル基板(FPC)、フラットケーブル等が知られている。かかる平型導体は、回路基板に取り付けられた電気コネクタに接続されることが多い。このような平型導体が接続されるコネクタとしては、例えば特許文献1に開示されているコネクタがある。
この特許文献1のコネクタにあっては、ハウジングは、フラットケーブルの挿入方向から見て、正面に形成された横長な開口部が上記挿入方向に延びて、上記フラットケーブルの挿入のための空洞部を形成している。該空洞部の上記挿入方向で奥部の底面には、フラットケーブルの幅方向両側端に対応する位置に突起部が設けられていて、フラットケーブルの所定位置までの挿入状態で、該フラットケーブルの側縁の切欠部に係止するようになっている。
上記空洞部は、上記幅方向両端で上記開口部の上内面がもち上がった傾斜面をなし、奥部に向けてその傾斜が減じられている。また、該空洞部は、フラットケーブルの挿入を容易とするように、該フラットケーブルの厚み方向での上下寸法すなわち間隔が大きくなっている。特に、フラットケーブルの幅方向両端での上記間隔は、特許文献1に記載されているように、フラットケーブルを湾曲変形した状態で挿入可能とする上記傾斜のために、さらに大きくなっている。
フラットケーブルの挿入に際しては、片手で該フラットケーブルの前端両側端を圧するようにして摘んで前端部を上向きに凹状となるように撓ませ、該前端部が上記開口部の上内面に沿うようにして、上記空洞部内に挿入する。この上内面の幅方向両端での傾斜は、奥部に向け減じられているので、フラットケーブルは信号端子からの下方に向けた弾性力により圧せられながら挿入され、挿入が進むにつれて撓みが小さくなって平らに近づき、フラットケーブルの切欠部が上記突起部を越えた位置で上方から上記突起部に係止するようになる。フラットケーブルの挿入後、該フラットケーブルは、信号端子からの上記弾性力を受けた状態で該信号端子と接触する。この特許文献1のコネクタは、フラットケーブルの挿入後に、該フラットケーブルに対する上方からの押圧力を増大させて該フラットケーブルを保持するような構成を特に有していない。したがって、フラットケーブルの挿入後において、該フラットケーブルには、上記信号端子からの弾性力のみが作用していることとなる。該弾性力は、フラットケーブルの挿入過程と同程度、すなわち、該フラットケーブルの挿入を可能とする程度の大きさである。
実開昭61−109083
上述したように、特許文献1では、フラットケーブルの挿入後に上記信号端子からの弾性力を増大させてフラットケーブルを保持するような構成を特に有していない。
本発明は、このような事情に鑑み、平型導体に不用意な力が作用しても簡単に抜けない平型導体用電気コネクタを提供することを課題としている。
本発明に係る平型導体用電気コネクタは、上壁と下壁との間の空間で前方へ向けた平型導体の挿入のための受入部形成されているハウジングと、該受入部にて上記平型導体と接触する位置に接触部が配列されている端子と上記平型導体の端子配列方向両端側に形成された被係止部に対応する位置で上記端子に並んで上方に向く係止突起とを有する。
かかる平型導体用電気コネクタにおいて、本発明では、上記ハウジングの受入部への平型導体の挿入を可能とする開位置から端子の一部を加圧して該端子の接触部平型導体を圧する閉位置へ移動可能に支持された加圧部材を有し上記係止突起が、上記ハウジングで固定位置に保持された固定腕部を有する部材に形成されており、該係止突起が上記下壁よりも上方へ向けて突出しているとともに、上記端子に形成された下方へ向く突起状の上記接触部が上記上壁側に位置しており、上記加圧部材の閉位置への移動により、圧せられた平型導体の被係止部が平型導体の抜出方向で上記係止突起と係止して平型導体の抜出を防止することを特徴としている。
このような構成の本発明のコネクタに対して、加圧部材が開位置にある状態で、被係止部を有する平型導体がハウジングの受入部へ挿入される。挿入初期において、平型導体の被係止部が上記係止突起の上に到達する。この状態から平型導体の挿入がさらに進行すると、平型導体の被係止部は上記係止突起を乗り越えて前方へ進み、所定の挿入位置へもたらされる。かかる所定の挿入位置では、上記被係止部は最早係止突起の位置にないので、平型導体が抜出方向で被係止部が係止突起と係止し得る位置にもたらせられる。
しかる後、可動に支持された加圧部材を閉位置へ移動する。該加圧部材の閉位置への移動により該加圧部材は、端子の一部を加圧して該端子の接触部に対して平型導体を下方へ圧する。
加圧部材が閉位置にあると、平型導体は上述のように端子の接触部により下方に圧せられて下方に位置しており、平型導体の抜出方向で、該平型導体の被係止部が固定腕部の係止突起と係止する位置にあり、かつ上方へ移動できないのでその位置を維持するようになり、たとえ、不用意な力を受けても、平型導体が抜出されることはなくなる。
本発明において、固定腕部は、ハウジングの下壁の上面に形成された固定溝にて保持固定され、係止突起が該固定溝から上方に突出しているようにすることができる。
本発明において、ハウジングは、所定位置まで挿入された平型導体の前端縁を支持する平型導体進入溝が形成されていることが好ましい。
本発明において、係止突起は前縁が垂立し後縁がテーパ状となっていることが好ましい。
本発明において、固定腕部を有する部材はその前部にハウジングで保持される被保持部が設けられているようにすることができる。さらには、この固定腕部を有する部材は、後端部にハウジングの底壁の後縁に嵌まる固定溝が形成された固定部を有しているようにすることができる。
本発明は、以上のように、平型導体は所定位置まで挿入された後には、閉位置にある加圧部材の作用により、平型導体の被係止部が係止突起との係止位置に維持されるので、抜け防止のための係止が確実に行われる。
図1(A)は本発明の一実施形態の平型導体用電気コネクタ及びこれに接続される平型導体を示す斜視図であり、図1(B)は図2の断面位置を示す部分拡大平面図である。 図1のコネクタの断面図であり、図2(A)は図1(B)におけるIIA線断面図、図2(B)はIIB線断面図、図2(C)はIIC線断面図を示す。 図1(A)のコネクタに対しての平型導体の挿入過程を示す、金具位置における断面図であり、図3(A)は挿入前、図3(B)は挿入途中、図3(C)は挿入完了時をそれぞれ示す。 図1(A)のコネクタの平型導体挿入完了時での端子位置における断面図であり、図4(A)は加圧部材が開位置、図4(B)は閉位置における状態を示す。
以下、添付図面にもとづき、本発明の一実施形態を説明する。
図1(A),(B)に示される本実施形態の平型導体用電気コネクタは、図示されていない回路基板上に配されるようになっており、図1(A)はそのコネクタの外観及び挿入前の平型導体を上方から見た斜視図であり、図1(B)は図2に示される断面図が図1におけるどこで断面されたかを示す部分拡大平面図である。
図1(A)のコネクタは、ハウジング10と、該ハウジング10により交互に配列保持されている二種の端子20,30と、端子の配列方向両端の端子に近接して設けられた金具40と、ハウジング10により回動自在に支持されている加圧部材50とを有している。該加圧部材50は、ハウジング10の前端部側で開位置と閉位置との間を回動可能であり、図1(A)にあっては開位置の状態にある。また、ハウジング10は後端側に受入部の開口を有しており、その後方に、挿入前の平型導体Pが位置している。
平型導体Pは、図1(A)にて矢印A方向(前方)に、上記コネクタ1へ挿入されて接続される。該平型導体Pは、上記矢印A方向に対して直角な幅方向で定間隔をもって複数の接続回路部(図示を省略)が上面に形成されている。この接続回路部は、上面だけでなく、上下両面に形成されていることも、あるいは下面だけに形成されていることもある。
上記平型導体Pは、前端側で幅寸法が若干小さくなっており、側方に開いたくびれ部P1を形成することにより、前端との間に側方に突出した形の被係止部たる耳部P2が設けられている。
図2ないし図4は、上記コネクタの断面図である。図2(A)〜(C)は図1(B)における三つの異なる位置IIA ,IIB,IICでの断面、すなわち、端子配列方向で、図2
(A)は配列範囲における一種の端子20のIIA位置、図2(C)は金具40のIIC位置
、図2(B)は上記端子20と該金具40の間のIIB位置でのそれぞれの断面を示す。図3(A)〜(C)は金具40における断面図(端子20,30は省略)であるが、挿入される平型導体Pの各位置で示されていて、図3(A)はハウジングへの挿入前、図3(B)は挿入途中、図3(C)は挿入完了の状態をそれぞれ示している。図2(A)〜(C)そして図3(A)〜(C)のすべての図は、加圧部材50が開位置にあるときを示している。図4は上記一種の端子20の位置での断面図で、加圧部材50が図4(A)では開位置、図4(B)で閉位置にある状態を示している。
電気絶縁材料をモールド成形して作られたハウジング10は、上壁11と下壁12とを有し、両壁は幅方向(図1にて左右方向、図2〜4にて紙面に対して直角方向)両端にて側壁13により連結されていて、一つの部材として作られている。
上壁11と下壁12の間の空間は後方から平型導体Pを受け入れる受入部10Aを形成しており、この空間は図2も見られるように、前後方向(図2(A),(C)にて、前方が右方、後方が左方)に貫通して形成されており、上記上壁11と下壁12は互いの対向面に端子20,30そして金具40の保持のための端子溝14,15そして金具溝16,17が、ハウジングの幅方向で所定間隔をもって、前後方向に延びるように形成されている。
本実施形態においては、端子20,30そして金具40は、金属板の平坦面をそのまま維持して作られており、したがって上記端子溝14,15そして金具溝16,17のそれぞれの溝は、上記金属板の厚さにほぼ等しい溝幅に作られている。
一種の端子20は、図2(A)に見られるように、横H形をなしており、上腕部21と下腕部22とがそれらの長手方向中間位置で連結部23で連結されている。
上腕部21は、連結部23より後方が接触腕部24をなしその下縁に突起状の接触部24Aを有し、連結部23より前方が被圧腕部25をなしその前端側下縁に若干没した被圧部25Aを形成している。この上腕部21は、上縁が後方に向けて端子溝14の溝底から浮いており、被圧部25Aにて上方への力を後述の加圧部材のカム部から受けると上記被圧腕部25は前端が上方にもち上がるように傾斜変位し、連結部23を梃子の支点として、上記接触腕部24をその後端が下方に向うように傾斜変位せしめる。上記上腕部の被圧腕部25には、その長手方向中間位置に下方に突出せる位置規制部25Bが設けられていて、後述の加圧部材の前方から後方に向けた組込みに際し、該加圧部材のカム部の所定位置よりも後方に移動してしまうことを防止している。
下腕部22は、連結部23より後方が接続腕部26をなし、その長手方向中間部に突起状の接圧部26Aを、そして後端部に接続部27を有している。該接続部27はハウジング外でハウジングの底面とほぼ同一もしくは若干下方に位置している。さらに上記接続部27には右方に開いた固定溝27Aが形成されている。
また、上記下腕部22は、連結部23より前方部分の上縁でカム支持部28を形成している。該カム支持部28は、加圧部材のカム部を回動支持する部分を形成する。
このように形成された端子20は、ハウジング10へ後方から前方に向け挿入され、上腕部21が上壁11の端子溝14内へ、そして下腕部22が下壁12の端子溝15へ納められ、端子溝14そして端子溝15のそれぞれの溝底同士間での圧入力で保持される。また、下腕部22の接続部27に形成された固定溝27Aが下壁12の後端縁に嵌まり、ここでも端子は保持される。
他種の端子30は、端子の配列範囲で、上記端子20と交互に配列されている。
この端子30は、上記端子20では接続部27そして固定溝27Aが該端子20の下腕部22の後端側に設けられているのに対し、これらに対応する接続部37そして固定溝が下腕部32の前端側に設けられている点で上記端子20と相違している外は、上記端子20と同じ形態をなしている。したがって、端子30は、ハウジングの端子溝(図示せず)に対して、前方から後方に向けて納められ保持される。また、上記固定溝は、ハウジング下壁12の前端縁に嵌まり、ここでも端子の保持に供する。
上記二種の端子20,30が交互に配された端子配列範囲の両外側位置には、端子と平行に金具40が配設されている。この金具40も、端子20,30と同様に、金属板の平坦面をそのまま維持して作られている。
金具40は、図2(C)において、前後方向のほぼ中央位置から前方では上壁11と下壁12にそれぞれ形成された金具溝16,17で保持される被保持部41と、該被保持部41より後方に位置して下壁12の金具溝17により保持される固定腕部42とを有している。該固定腕部42の後端側には、上方に突出する係止突起43Bが設けられ、その下方には、固定部43が設けられていて、この固定部43にハウジングの下壁12の後端縁に嵌まる固定溝43Aが形成されている。上記被保持部41の上側前端からは前方へ支持腕44が延出していて、該支持腕44と上記下壁12との間に加圧部材50の軸部を収容する空間を形成している。かかる金具40は、後方から前方に向けハウジングへ挿入され、上記被保持部41が上壁11の金具溝16と下壁12の金具溝17に入って圧入保持され、固定腕部42は上記金具溝17に納められ上記係止突起43Bが該金具溝17から上方へ大きく突出する。この係止突起43Bは、前縁が垂立し、後縁がテーパ状をなしている。この係止突起43Bの下方の固定部43に形成された固定溝43Aが上記下壁12の後端縁に嵌まり、固定に供する。
ハウジング10の上壁11は、図1(A)に見られるように、前端縁側が加圧部材50のための空間を形成するために幅方向全域にわたって切り取られており、また、後端縁側では、幅方向両端側に、後端縁から前方に向け切欠部18が形成されている。該切欠部18は、ハウジングの上方から見たときに、図1からも判るように、幅方向外側、すなわち側壁13寄りの側が前方にまっすぐに延びる直線縁18A、幅方向内側が前方に向け外側に傾く傾斜縁18B、そして前端が上記幅方向に延びる前端縁18Cにより形成されている。該切欠部18は、上壁11の厚み方向で完全に貫通して切り欠かれており、その範囲は上記幅方向そして前後方向で上記金具40の係止突起43Bの位置を含むように設定されている。
上記上壁11は、幅方向で上記傾斜縁18Bの位置にて、図2(B)に見られるように、後端内面にテーパ面18Dが形成されている。また、上記上壁11は上記切欠部18の前端縁18Cの位置よりも前方に延びる平型導体進入溝19が形成されているが、上記切欠部18からこの平型導体進入溝19への移行部でも、上壁11の内面には、前方に向け下向きのテーパ面19Cが形成されている。
加圧部材50は、ハウジングと同様の電気絶縁材で作られていて、レバー状をなし端子の配列方向に延びている。該加圧部材50は、平型導体Pの挿入を可能とする開位置と、平型導体に対して端子20の接触部24Aを圧接せしめる閉位置との間を回動可能に支持されている。図2は、加圧部材が開位置にある状態で示されている。
図2(A)に示されるように加圧部材50は、ハウジング10の上壁11の前端縁側で大きく切り取られた空間に位置しており、コネクタの幅方向両端に形成された軸部(図示せず)と、端子20に対応する位置に設けられたカム部51で回動自在に支持されている。該カム部51は、図2(A)にて、加圧部材50下端部に形成した溝部52で、該溝部の内面同士を結ぶように島状に設けられている。この溝部52は、 該カム部51の上下両端で、端子20の上腕部21の被圧腕部25と、下腕部22のカム支持部28とをそれぞれ貫通せしめる空間を形成している。
カム部51は、図2(A)の開位置で、横長な断面形状をなしていて、高さ方向寸法が上記被圧腕部25の被圧部25Aとカム支持部28との距離よりも小さく、そして横方向寸法が該距離よりも大きく設定されている。
上記カム部51は、図2(A)において左側上下隅部は丸味をもって形成され、右側上下隅部は角状となっている。かかるカム部51は、端子30に対応する位置においても、同様に形成されている。
上記加圧部材50は、コネクタの幅方向で、両側端子の端子の外側の金具40に対応する位置にも溝部53が形成され、ここに上記カム部51に類する島状の支持部54が設けられている。この支持部54は、図2(A)において、縦長四角形をなし、上下方向寸法が、金具40の支持腕44の下縁と、ハウジング10の下壁12の上面との間の距離とほぼ等しく、横方向寸法はこれよりも小さくなっている。この支持部54の左側上下隅部は丸味をもって形成され、右側上下隅部は角状となっている。上記溝部53では、支持部55の上縁に沿って金具の支持腕44の貫通を許容している。
このような加圧部材50は、図2(A)にて、上端側が操作部55をなしていて、ハウジング10の上壁11よりも上方に突出している。
このような本実施形態のコネクタは、次の要領で使用される。
(1)先ず、コネクタ1を回路基板(図示せず)へ取り付けて端子20,30を該回路基板の対応回路部に接続させる。端子20,30は、それらの接続部27,37がそれぞれ半田により上記対応回路部と電気的に接続される。また、金具40はその固定部が回路基板の対応部に半田固定される。
(2)加圧部材50は、操作部55が上方に向く開位置にもたらされ、かかる状態では、ハウジング受入部10Aにおける端子の上腕部21と下腕部22との間が、自由状態で平型導体Pを楽に受入可能となっている。端子30においても、同様に自由状態となっていて、平型導体Pを楽に受入可能となっている。
(3)次に、図1そして図3(A)に見られるように、平型導体Pを矢印A方向に進め、その前端部から上記受入部10A内へ挿入する。上記幅方向で端子20,30の位置では、平型導体Pは、端子の上腕部そして下腕部の間に楽に挿入され得るが、金具40の位置では、該金具40の係止突起43Bが大きく突出しているために、この位置では、図3(B)のごとく平型導体Pはその被係止部たる耳部P2が係止突起43Bのテーパ後縁から該係止突起43Bの上に乗り上げて大きく上方へ撓む。この耳部P2は、ハウジング10の上壁11に形成された切欠部18の空間で撓みが十分に許容され、かくして平型導体Pは耳部P2が上方に撓んだ状態で上記係止突起43Bを乗り上げつつ前方へ挿入され、上記耳部P2が上記係止突起43Bを乗り越えると、図3(C)に見られるごとく、その撓みから解放されて元の平坦な形となって平型導体Pの前縁部がハウジング10の平型導体進入溝19内へ進入し、ここで支持される。かくして、平型導体Pは後方へ引かれても、被係止部たる耳部P2の後縁が上記係止突起43Bの前縁に係止して抜出が阻止される。
(4)上記耳部P2は、受入部10Aの挿入開始には、該受入部10Aのテーパ面18Dで挿入が容易になされ、上記耳部P2が切欠部18を通過する際には、上方へ撓んだ耳部P2は、耳部P2の上面で切欠部18の傾斜縁18Bに摺接して、また、上壁11の下面ではそのテーパ面19Cに摺接して、案内されつつ前進し、その前進と共にその撓み状態から平坦状態へ移行されるようにして案内され、平型導体Pの前端部が円滑に上記平型導体進入溝19へ導入される。
(5)このように、耳部P2が係止突起43Bに係止する状態となった後に、図4(A)における開位置の加圧部材50を回動操作して図4(B)の閉位置へもたらす。加圧部材50のカム部51は縦長の状態となり、端子20の被圧部25Aを上方に圧して被圧腕部25を上方へもち上げる。これによって端子20の上腕部21は連結部23を支点として梃子状に弾性変位し、接触腕部24が下方へ傾斜変位してその接触部24Aで平型導体Pを下方に圧して、端子20との接圧を高める。平型導体Pが上面に接続回路部が形成されているときには、該接続回路部は上記接触部24Aと接触するが、接続回路部が下面に設けられているときには、端子20の下腕部22の接圧部26Aが接触部として機能する。勿論、上下面に回路接続部が設けられているときには、上記接触部24Aと接圧部26Aの両方と接触することができる。このような加圧部材50による平型導体との接続は、端子30についても同様になされる。
(6)本実施形態では、このように、平型導体を単に受入部へ挿入するだけで、被係止部たる耳部が係止部に当接して自動的に撓んで、この係止部を乗り越え、乗り越えたときには、上記撓みが自動的に解放されて平坦になり、後方へ外力を受けても、係止部に係止して抜出が確実に阻止される。
(7)このように、加圧部材が閉位置にあるときには、端子の接触部によって平型導体が下方に圧せられているので、該平型導体の被係止部たる耳部が上方に移動できずに、常時係止突起と係止しようとする位置にあるが、平型導体の抜出時には、加圧部材が開位置にあって、接触部が上方に変位しており、平型導体を上方に引き上げるように傾けると、上記被係止部は係止突起から外れ易くなり、後方に引くことにより抜出がなされる。
本発明は、図示した実施形態に限定されず、種々変更が可能である。例えば、係止突起は金具に設けずとも、ハウジングの下壁に設けることも可能である。こうすることにより、金具を不要とするので、部品点数が減ることとなる。その場合、係止突起は、金具に設けられている場合と同等の強度を得るだけの大きさとすることが望まれる。
また、係止突起は、ハウジングの上壁との間隔が平型導体の当接部分、すなわち耳部の厚み寸法よりも小さいことが好ましい。こうすることにより、耳部が係止突起を乗り越えた後は、上下に振れてもこの係止突起から外れることはない。
さらに、切欠部18は、図1にて二点鎖線で示すように、傾斜縁が奥部まで延びていて、略V字状をなしていてもよい。こうすることにより、傾斜縁が上記奥部まで平型導体の耳部を確実に案内する。
本発明において、平型導体の被係止部は、図1(A)に図示した形の耳部に限定されず、該平型導体を後方に引いた際に係止突起に係止可能ならば、その形に限定はない。例えば、図1(A)における耳部のすぐ後方にくびれ部P1を有していなくとも、耳部の後方の側縁が直線状に延びている形でもよい。また、耳部が側縁から直角に突出していなくとも、傾斜して突出していてもよい。
1 コネクタ 24A 接触部
10 ハウジング 30 端子
10A 受入部 40 部材(金具)
11 上壁 42 固定腕部
12 下壁 43B 係止突起
18 切欠部 50 加圧部材
19C テーパ部 P 平型導体
20 端子 P2 被係止部(耳部)

Claims (6)

  1. 上壁と下壁との間の空間で前方へ向けた平型導体の挿入のための受入部形成されているハウジングと、該受入部にて上記平型導体と接触する位置に接触部が配列されている端子と上記平型導体の端子配列方向両端側に形成された被係止部に対応する位置で上記端子に並んで上方に向く係止突起とを有する平型導体用電気コネクタにおいて、
    上記ハウジングの受入部への平型導体の挿入を可能とする開位置から端子の一部を加圧して該端子の接触部平型導体を圧する閉位置へ移動可能に支持された加圧部材を有し
    上記係止突起が、上記ハウジングで固定位置に保持された固定腕部を有する部材に形成されており、該係止突起が上記下壁よりも上方へ向けて突出しているとともに、上記端子に形成された下方へ向く突起状の上記接触部が上記上壁側に位置しており、
    上記加圧部材の閉位置への移動により、圧せられた平型導体の被係止部が平型導体の抜出方向で上記係止突起と係止して平型導体の抜出を防止することを特徴とする平型導体用電気コネクタ。
  2. 固定腕部は、ハウジングの下壁の上面に形成された固定溝にて保持固定され、係止突起が該固定溝から上方に突出していることとする請求項1に記載の平型導体用電気コネクタ。
  3. ハウジングは、所定位置まで挿入された平型導体の前端縁を支持する平型導体進入溝が形成されていることとする請求項1又は請求項2に記載の平型導体用電気コネクタ。
  4. 係止突起は前縁が垂立し後縁がテーパ状となっていることとする請求項1ないし請求項3のいずれか一つに記載の平型導体用電気コネクタ。
  5. 固定腕部を有する部材はその前部にハウジングで保持される被保持部が設けられていることとする請求項1ないし請求項4のいずれか一つに記載の平型導体用電気コネクタ。
  6. 固定腕部を有する部材は、後端部にハウジングの底壁の後縁に嵌まる固定溝が形成された固定部を有していることとする請求項1ないし請求項5のいずれか一つに記載の平型導体用電気コネクタ。
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