JP6133136B2 - コネクタ - Google Patents

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Description

この発明は、コネクタに係り、特に、FPC(フレキシブルプリント回路)およびFFC(フレキシブルフラットケーブル)等のシート状または平板状の接続対象物を回路基板に接続するコネクタに関する。
近年の情報機器、電子機器等の小型化、高密度化に伴い、シート状または平板状の接続対象物を利用した複数の信号線の接続が行われているが、このような接続対象物を回路基板に接続するためのコネクタに対しても薄型化が要求されている。
この種のコネクタとして、例えば、特許文献1には、図34に示されるようなコネクタが開示されている。このコネクタは、回路基板1の表面上に固定された金属製の支持部材2と、支持部材2の回転軸部3を中心として回転可能に配置された金属製の押圧部材4を有している。押圧部材4は、折り返されて2重となるようなU字状の断面形状を有することにより弾力性を備えた押圧部5を有し、押圧部材4の回転に伴って押圧部5が接続対象物6を回路基板1に向けて押し付けることで、接続対象物6の下面に形成されている接点部7が回路基板1の接続パッド8に接続される。
特開2007−227036号公報
しかしながら、特許文献1に示されるコネクタでは、押圧部5が、U字状に折り返されて2重となるように屈曲されているため、押圧部材4は、所定以上の厚さDを有することとなり、押圧部材4を回転して接続対象物6を回路基板1に接続したときのコネクタの高さが高くなる、という問題があった。
この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、シート状または平板状の接続対象物を回路基板に接続しながらも薄型化を図ることができるコネクタを提供することを目的とする。
第1の発明に係るコネクタは、回路基板とは反対方向に向けられた接点部を有するシート状または平板状の接続対象物を回路基板に接続するコネクタにおいて、一端が回路基板に固定されると共に他端と回路基板の表面との間に接続対象物を挟み込む接触部材を備え、接触部材は、弾力性を有する金属板の表面上に絶縁層を介して導電層が形成された積層体から形成されると共に、導電層が回路基板の方向を向くように配置され、一端に形成され且つ回路基板に固定される実装部と、他端に形成され且つ接続対象物の接点部に接触して接続対象物を回路基板の表面に向けて押し付ける接触部と、実装部と接触部との間に形成され且つ弾性変形可能な連絡部とを有し、実装部における導電層が回路基板の導体部に接続されると共に接触部における導電層が接続対象物の接点部に接続されることにより接続対象物の接点部を回路基板の導体部に電気的に接続し、実装部における金属板は、絶縁層および導電層の外側にまで延びて回路基板の表面に固定されるものである。
第2の発明に係るコネクタは、回路基板とは反対方向に向けられた接点部を有するシート状または平板状の接続対象物を回路基板に接続するコネクタにおいて、一端が回路基板に固定されると共に他端と回路基板の表面との間に接続対象物を挟み込む接触部材を備え、接触部材は、弾力性を有する金属板の表面上に絶縁層を介して導電層が形成された積層体から形成されると共に、導電層が回路基板の方向を向くように配置され、一端に形成され且つ回路基板に固定される実装部と、他端に形成され且つ接続対象物の接点部に接触して接続対象物を回路基板の表面に向けて押し付ける接触部と、実装部と接触部との間に形成され且つ弾性変形可能な連絡部とを有し、実装部における導電層が回路基板の導体部に接続されると共に接触部における導電層が接続対象物の接点部に接続されることにより接続対象物の接点部を回路基板の導体部に電気的に接続し、実装部における絶縁層が、金属板および導電層の外側にまで延びて回路基板の表面に固定されるものである
また、第3の発明に係るコネクタは、回路基板とは反対方向に向けられた接点部を有するシート状または平板状の接続対象物を回路基板に接続するコネクタにおいて、一端が回路基板に固定されると共に他端と回路基板の表面との間に接続対象物を挟み込む接触部材を備え、接触部材は、弾力性を有する金属板の表面上に絶縁層を介して導電層が形成された積層体から形成されると共に、導電層が回路基板の方向を向くように配置され、一端に形成され且つ回路基板に固定される実装部と、他端に形成され且つ接続対象物の接点部に接触して接続対象物を回路基板の表面に向けて押し付ける接触部と、実装部と接触部との間に形成され且つ弾性変形可能な連絡部とを有し、実装部における導電層が回路基板の導体部に接続されると共に接触部における導電層が接続対象物の接点部に接続されることにより接続対象物の接点部を回路基板の導体部に電気的に接続し、連絡部における導電層は、絶縁層とは反対側の表面が絶縁材で覆われているものである
第4の発明に係るコネクタは、回路基板とは反対方向に向けられた接点部を有するシート状または平板状の接続対象物を回路基板に接続するコネクタにおいて、一端が回路基板に固定されると共に他端と回路基板の表面との間に接続対象物を挟み込む接触部材を備え、接触部材は、弾力性を有する金属板の表面上に絶縁層を介して導電層が形成された積層体から形成されると共に、導電層が回路基板の方向を向くように配置され、一端に形成され且つ回路基板に固定される実装部と、他端に形成され且つ接続対象物の接点部に接触して接続対象物を回路基板の表面に向けて押し付ける接触部と、実装部と接触部との間に形成され且つ弾性変形可能な連絡部とを有し、実装部における導電層が回路基板の導体部に接続されると共に接触部における導電層が接続対象物の接点部に接続されることにより接続対象物の接点部を回路基板の導体部に電気的に接続し、接触部材の実装部を回路基板の表面に押さえつけて固定する固定部材をさらに備えるものである
第5の発明に係るコネクタは、回路基板とは反対方向に向けられた接点部を有するシート状または平板状の接続対象物を回路基板に接続するコネクタにおいて、一端が回路基板に固定されると共に他端と回路基板の表面との間に接続対象物を挟み込む接触部材を備え、接触部材は、弾力性を有する金属板の表面上に絶縁層を介して導電層が形成された積層体から形成されると共に、導電層が回路基板の方向を向くように配置され、一端に形成され且つ回路基板に固定される実装部と、他端に形成され且つ接続対象物の接点部に接触して接続対象物を回路基板の表面に向けて押し付ける接触部と、実装部と接触部との間に形成され且つ弾性変形可能な連絡部とを有し、実装部における導電層が回路基板の導体部に接続されると共に接触部における導電層が接続対象物の接点部に接続されることにより接続対象物の接点部を回路基板の導体部に電気的に接続し、接続対象物は、載置部上に載置され、接触部材の接触部は、外力を受けない状態で、載置部からの高さが接続対象物の厚さより小さな値に設定され接触部材は、接触部の近傍に配置された係止部を有し、接触部材の係止部に接触することなく接触部を載置部に向けて押し付けられた状態とする閉位置と、接触部材の係止部に接触して係止部を載置部から遠ざけるように連絡部を弾性変形させることにより接触部と載置部との間を開放する開位置との間で移動可能に配置されたカム部材と、カム部材を回路基板に移動可能に保持する保持部材とをさらに備えるものである
第6の発明に係るコネクタは、回路基板とは反対方向に向けられた接点部を有するシート状または平板状の接続対象物を回路基板に接続するコネクタにおいて、一端が回路基板に固定されると共に他端と回路基板の表面との間に接続対象物を挟み込む接触部材を備え、接触部材は、弾力性を有する金属板の表面上に絶縁層を介して導電層が形成された積層体から形成されると共に、導電層が回路基板の方向を向くように配置され、一端に形成され且つ回路基板に固定される実装部と、他端に形成され且つ接続対象物の接点部に接触して接続対象物を回路基板の表面に向けて押し付ける接触部と、実装部と接触部との間に形成され且つ弾性変形可能な連絡部とを有し、実装部における導電層が回路基板の導体部に接続されると共に接触部における導電層が接続対象物の接点部に接続されることにより接続対象物の接点部を回路基板の導体部に電気的に接続し、接続対象物は、載置部上に載置され、接触部材の接触部は、外力を受けない状態で、載置部からの高さが接続対象物の厚さより小さな値に設定され、接触部材が、接触部の近傍に配置された把持部を有し、把持部を載置部から遠ざけるように持ち上げて連絡部を弾性変形させることにより接触部と載置部との間を開放した状態で接触部と載置部との間に接続対象物を挿入するものである
第7の発明に係るコネクタは、回路基板とは反対方向に向けられた接点部を有するシート状または平板状の接続対象物を回路基板に接続するコネクタにおいて、一端が回路基板に固定されると共に他端と回路基板の表面との間に接続対象物を挟み込む接触部材を備え、接触部材は、弾力性を有する金属板の表面上に絶縁層を介して導電層が形成された積層体から形成されると共に、導電層が回路基板の方向を向くように配置され、一端に形成され且つ回路基板に固定される実装部と、他端に形成され且つ接続対象物の接点部に接触して接続対象物を回路基板の表面に向けて押し付ける接触部と、実装部と接触部との間に形成され且つ弾性変形可能な連絡部とを有し、実装部における導電層が回路基板の導体部に接続されると共に接触部における導電層が接続対象物の接点部に接続されることにより接続対象物の接点部を回路基板の導体部に電気的に接続し、接続対象物は、載置部上に載置され、接触部材の接触部は、外力を受けない状態で、載置部との間に接続対象物の厚さより大きい接続対象物挿入間隙を形成しているものである
この場合、接触部材の接触部が接続対象物を載置部に向けて押し付けるように連絡部を弾性変形させる押圧機構をさらに備えることが好ましい。
押圧機構としては、接触部材の接触部と載置部との間に接続対象物挿入間隙が形成された状態とする開位置と、接触部材に接触して接触部を載置部に向けて押し付けることにより接触部と載置部との間を閉鎖する閉位置との間で移動可能に配置されたカム部材と、カム部材を回路基板に移動可能に保持する保持部材とを含むものを用いることができる。押圧機構は、カム部材を閉位置に保持するためのロック部を有することが好ましい。
また、第8の発明に係るコネクタは、回路基板とは反対方向に向けられた接点部を有するシート状または平板状の接続対象物を回路基板に接続するコネクタにおいて、一端が回路基板に固定されると共に他端と回路基板の表面との間に接続対象物を挟み込む接触部材を備え、接触部材は、弾力性を有する金属板の表面上に絶縁層を介して導電層が形成された積層体から形成されると共に、導電層が回路基板の方向を向くように配置され、一端に形成され且つ回路基板に固定される実装部と、他端に形成され且つ接続対象物の接点部に接触して接続対象物を回路基板の表面に向けて押し付ける接触部と、実装部と接触部との間に形成され且つ弾性変形可能な連絡部とを有し、実装部における導電層が回路基板の導体部に接続されると共に接触部における導電層が接続対象物の接点部に接続されることにより接続対象物の接点部を回路基板の導体部に電気的に接続し、接触部材の実装部は、1以上の切り欠きを有するものである
導電層は、それぞれ実装部から接触部まで延びると共に互いに間隔を隔てて絶縁層の上に形成された複数の端子部からなり、回路基板の導体部は、複数の実装パッドからなり、接続対象物の接点部は、複数の接続パッドからなり、実装部における複数の端子部は、それぞれ回路基板の対応する実装パッドに接続され、接触部における複数の端子部は、それぞれ接続対象物の対応する接続パッドに接続されるように構成することができる。
この場合、接触部材の接触部は、1以上の端子部毎に形成された切り欠きを有することが好ましい。
なお、この明細書において、「載置」は載せて置くこと、「係止」は係わり合わせて止めること、をそれぞれ意味するものとする。
この発明によれば、回路基板の表面との間に接続対象物を挟み込む接触部材が、弾力性を有する金属板の表面上に絶縁層を介して導電層が形成された積層体から形成され、回路基板に固定される実装部と、接続対象物の接点部に接触して接続対象物を回路基板の表面に向けて押し付ける接触部と、実装部と接触部との間の弾性変形可能な連絡部とを有し、実装部における導電層が回路基板の導体部に接続されると共に接触部における導電層が接続対象物の接点部に接続されるので、接触部材を折り返すように屈曲させる必要がなく、シート状または平板状の接続対象物を回路基板に接続しながらも薄型化を図ることが可能となる。
この発明の実施の形態1に係るコネクタを示す斜視図である。 回路基板と接続対象物を示す斜視図である。 実施の形態1のコネクタに用いられた接触部材を斜め上方から見た斜視図である。 実施の形態1のコネクタに用いられた接触部材を斜め下方から見た斜視図である。 回路基板に実装された接触部材を示す断面図である。 実施の形態1のコネクタに用いられた接触部材の部分断面図である。 実施の形態1のコネクタに用いられた保持部材を示す斜視図である。 実施の形態1のコネクタに用いられたカム部材を斜め上方から見た斜視図である。 実施の形態1のコネクタに用いられたカム部材を斜め下方から見た斜視図である。 カム部材を閉位置に位置させた状態の実施の形態1のコネクタを示す断面図である。 カム部材を開位置に位置させた状態の実施の形態1のコネクタを示す断面図である。 実施の形態1のコネクタに接続対象物を挿入した状態を示す斜視図である。 図12のA−A線断面図である。 図12のB−B線断面図である。 実施の形態1のコネクタにより回路基板に接続対象物が接続された状態を示す斜視図である。 図15のC−C線断面図である。 図15のD−D線断面図である。 実施の形態1の変形例に係るコネクタに用いられた接触部材の部分断面図である。 実施の形態1の他の変形例に係るコネクタに用いられた接触部材の部分断面図である。 実施の形態2に係るコネクタを示す断面図である。 実施の形態3に係るコネクタを示す斜視図である。 実施の形態3に係るコネクタを示す断面図である。 実施の形態4に係るコネクタを示す斜視図である。 実施の形態4に係るコネクタを示す断面図である。 実施の形態4の変形例に係るコネクタを示す斜視図である。 実施の形態4の変形例に係るコネクタを示す断面図である。 実施の形態5に係るコネクタに用いられた接触部材を示す斜視図である。 実施の形態6に係るコネクタに用いられた接触部材の実装部を示す断面図である。 実施の形態6の変形例における接触部材の実装部を示す断面図である。 実施の形態6の他の変形例における接触部材の実装部を示す断面図である。 実施の形態6のさらに他の変形例における接触部材の実装部を示す断面図である。 実施の形態7に係るコネクタに用いられた接触部材を示す斜視図である。 実施の形態7に係るコネクタに用いられた接触部材を示す断面図である。 従来のコネクタを示す断面図である。
実施の形態1
以下、この発明の実施の形態1を添付図面に基づいて説明する。
図1に、実施の形態1に係るコネクタの構成を示す。このコネクタは、FPC(フレキシブルプリント回路)およびFFC(フレキシブルフラットケーブル)等のシート状の接続対象物Sを回路基板Pに接続するコネクタであり、回路基板Pの表面上に実装された接触部材11と、回路基板Pの表面上に固定された保持部材12と、保持部材12に移動可能に保持されたカム部材13を備えている。
なお、図2に示されるように、回路基板Pの表面上に、直線状に配列された複数の実装パッド14からなる導体部が形成されると共に、接続対象物Sには、回路基板Pとは反対方向に向けられた表面上に複数の接続パッド15からなる接点部が形成されている。接続対象物Sの複数の接続パッド15は、回路基板Pの複数の実装パッド14に対応しており、実装パッド14と同様に、直線状に配列されている。また、接続対象物Sの前端近傍の両側部に、それぞれ張出部Jが突出形成されている。
図3に示されるように、接触部材11は、弾力性を有すると共に互いに平行な複数の屈曲線BLでそれぞれ屈曲された金属板16を有し、図4に示されるように、金属板16の一方の面上に、絶縁層17を介して複数の端子部18からなる導電層が形成されている。複数の端子部18は、金属板16の屈曲線BLに対してそれぞれ直交し且つ屈曲線BLが延びる方向に配列されている。
すなわち、図5に示されるように、接触部材11は、金属板16と絶縁層17と端子部18が3層に積層された積層体から形成されており、端子部18が回路基板Pの方向を向くように配置される。また、接触部材11は、金属板16の屈曲線BLに直交する方向において、一端に形成され且つ回路基板Pに固定される実装部19と、実装部19とは反対側の他端に形成され且つ接続対象物Sの接続パッド15に接触する接触部20と、実装部19および接触部20の間に形成された弾性変形可能な連絡部21とを有している。さらに、接触部材11は、接触部20の近傍で且つ接触部20よりも他端の先端側に位置する金属板16のみからなる係止部22を有している。
それぞれの端子部18は、実装部19から接触部21まで延び、実装部19における端子部18が回路基板Pの対応する実装パッド14にハンダ等により接合されることで、接触部材11の実装部19が回路基板Pに固定されている。
なお、図6に示されるように、端子部18は絶縁層17の表面部分に埋設されており、端子部18の表面が絶縁層17の表面と同一面を形成している。
また、図3および図4に示されるように、実装部19側の金属板16の端部には、複数の切り欠き16aが形成されている。
図7に示されるように、保持部材12は、1枚の金属製の板部材からなり、接続対象物Sを載置するための平板状の載置部23と、載置部23の前端の両側部に配置された一対の軸受け部24を有している。さらに、載置部23の後端には、載置部23に対して垂直に屈曲されて立てられた突き当たり部25が形成され、突き当たり部25の背部に、接触部材11の実装部19を回路基板Pの表面に押さえつけて固定するための固定部26が形成されている。また、突き当たり部25と固定部26の間には、接触部材用開口部27が形成されている。さらに、載置部23の両側部には、それぞれカム部材用開口部28が形成されている。
カム部材13は、図8に示されるように、中央に開口が形成された矩形の枠形状を有し、前端の両側部にそれぞれ保持部材12の軸受け部24に嵌め込まれる軸部29が形成され、これら軸部20の間を連結するように直線状に延びる作用部30が形成されている。また、カム部材13の後端には、取っ手部31が形成されている。また、図9に示されるように、カム部材13の下面には、作用部30の両側部にそれぞれ突起部32が突出形成されている。
このようなカム部材13の軸部29を保持部材12の対応する軸受け部24に嵌め込むことにより、カム部材13は、軸部29を中心として回転可能に保持部材12に保持される。
このような構成のコネクタは、まず、図5に示したように、接触部材11の実装部19の端子部18を回路基板Pの実装パッド14にハンダ接合して接触部材11を回路基板Pの表面上に実装した後、保持部材12の接触部材用開口部27に接触部材11を通し、図10に示されるように、保持部材12の固定部26が接触部材11の実装部19の直上に位置する状態で、保持部材12を回路基板Pの表面に固定することにより、回路基板Pに取り付けられる。さらに、保持部材12の軸受け部24にカム部材13の軸部29を嵌め込むことにより、カム部材13が、軸部29を中心として回転可能に保持部材12に保持される。このとき、カム部材13の作用部30が接触部材11の係止部22と回路基板Pの表面との間に入り込むように、カム部材13が取り付けられる。
なお、図10に示されるように、カム部材13を回路基板Pの表面と平行にして、カム部材13の作用部30が接触部材11の係止部22に接触しない状態としたときの、保持部材12の載置部23から接触部材11の接触部20の下端までの高さH1は、接続対象物Sの厚さよりも小さな値に設定されている。このときのカム部材13の回転位置を「閉位置」と呼ぶこととする。
ここで、図11に示されるように、軸部29を中心としてカム部材13を回転させて起こすと、カム部材13の作用部30が接触部材11の係止部22に接触し、さらにカム部材13を回転させると、接触部材11の係止部22が持ち上げられて接触部材11の連絡部21が弾性変形する。その結果、保持部材12の載置部23から接触部材11の接触部20の下端までの高さH2は、接続対象物Sの厚さよりも大きな値まで拡大される。このときのカム部材13の回転位置を「開位置」と呼ぶこととする。
また、接続対象物Sの前端が保持部材12の突き当たり部25に突き当たるまで接続対象物Sを保持部材12の載置部23上に沿って挿入したとき、接触部材11の接触部20における複数の端子部18が、それぞれ、接続対象物Sの複数の接続パッド15の直上に位置するように、保持部材12と接触部材11と接続対象物Sが予め設定されている。
次に、実施の形態1に係るコネクタにより接続対象物Sを回路基板Pに接続する動作について説明する。
まず、図12に示されるように、軸部29を中心としてカム部材13を回転させて開位置に位置させた状態で、FPCおよびFFC等のシート状の接続対象物Sを保持部材12の載置部23の表面に沿わせつつ、保持部材12とカム部材13の間に挿入する。このとき、カム部材13は開位置にあるので、接続対象物Sは、接触部材11の接触部20に接触することなく、保持部材12の載置部23の後端に向かって挿入される。
そして、図13および図14に示されるように、接続対象物Sの前端が保持部材12の突き当たり部25に突き当たるまで挿入されると、接触部材11の接触部20における複数の端子部18は、それぞれ、接続対象物Sの複数の接続パッド15の直上に位置することとなる。
次に、図15に示されるように、軸部29を中心としてカム部材13を閉位置まで回転させると、図16に示されるように、カム部材13の作用部30が接触部材11の係止部22から離れ、弾性変形していた接触部材11の連絡部21が外力の作用しない自然の状態に復帰しようとする。図10に示したように、カム部材13が閉位置に位置するときには、保持部材12の載置部23の表面から接触部材11の接触部20の下端までの高さH1が、接続対象物Sの厚さよりも小さな値となるように設定されているので、接触部材11の接触部20により接続対象物Sは保持部材12の載置部23に向けて押し付けられ、接触部材11の接触部20における複数の端子部18が、それぞれ、接続対象物Sの複数の接続パッド15に導電接続される。その結果、接続対象物Sのそれぞれの接続パッド15は、接触部材11の対応する端子部18を介して回路基板Pの対応する実装パッド14に電気的に接続されることとなる。
また、カム部材13を閉位置まで回転させたことで、図17に示されるように、カム部材13の突起部32が、接続対象物Sの張出部Jの後端側において、保持部材12のカム部材用開口部28内にまで入り込む。このため、何らかの原因でコネクタから接続対象物Sを引き抜こうとする外力が作用しても、接続対象物Sの張出部Jがカム部材13の突起部32に衝突し、接続対象物Sを引き抜くことができない。すなわち、カム部材13が閉位置にあって接続対象物Sが回路基板Pに電気的に接続された状態にあるときに、接続対象物Sがコネクタから強制的に引き抜かれることが防止される。
なお、接続対象物Sと回路基板Pとの接続を解除して接続対象物Sを取り外す際には、カム部材13を閉位置から開位置まで回転させて、接触部材11の接触部20が接続対象物Sから離れるまで接触部材11の連絡部21を弾性変形させると共にカム部材13の突起部32を接続対象物Sの上方にまで持ち上げ、この状態で、保持部材12の載置部23上から接続対象物Sを引き抜けばよい。
このように、実施の形態1のコネクタによれば、接触部材11が、弾力性を有する金属板16の表面上に絶縁層17を介して端子部18が形成された積層体からなり、接触部材11の実装部19における端子部18が回路基板Pの実装パッド14に接続されると共に接触部20における端子部18が接続対象物Sの接続パッド15に接続されるので、折り返すように屈曲させた接触部材を使用する必要がなく、薄型のコネクタを実現することができる。
仮に、接続対象物Sの接続パッド15と回路基板Pの実装パッド14との間を単体の金属からなるコンタクトで接続しようとすると、コンタクトに、導電性と接触のためのばね性の双方が要求されることとなるが、上述した実施の形態1では、弾力性を有する金属板16の表面上に絶縁層17を介して導電性の端子部18が形成された積層体からなる接触部材11を用いているので、導電性とばね性を切り離し、金属板16には、導電性を考慮することなく、ばね性に優れた材料を採用し、端子部18には、導電性が優れた材料を採用することが可能となる。このため、安定した接続に必要となる接触力を得るためのばね構造を小型化することができ、コネクタの低背化を図ることができる。
また、金属板16上に絶縁層17を介して複数の端子部18が形成されているので、複数の端子部18間の絶縁性が得られると共に、複数の端子部18が1枚の金属板16によって一体化されており、このため、複数の個別のコンタクトを用いる従来のコネクタのように、ハウジング等の絶縁性部材により個々のコンタクトを保持する保持機構を有する必要がなく、コネクタの構造が簡単になる。
なお、従来のコネクタにおいても、複数のコンタクトを絶縁性のハウジングにインサート成形すれば、個別の保持機構が不要となるが、この場合、インサート成形に伴う金型形状から、コネクタの寸法および形状が制限され、自由度が損なわれることとなる。これに対し、積層体からなる接触部材11を用いることで、寸法および形状に関する自由度が極めて高くなる。
さらに、従来のコネクタでは、基板に形成されているレジストにより、基板に実装された複数のコンタクト間の短絡防止がなされることが多く、コンタクト間の間隔が小さくなるほどレジストの形成が難しくなるために、コンタクトの実装性の低下を招いて狭ピッチ化の妨げとなっていたが、上述した実施の形態1では、絶縁層17を含む積層体からなる接触部材11を用いることで、複数の端子部18間の絶縁性が確保されるので、狭ピッチ化が可能となる。
なお、上記の実施の形態1で用いられた接触部材11では、図6に示したように、端子部18の表面と絶縁層17の表面とが互いに同一面を形成するように端子部18が絶縁層17の表面部分に埋設されていたが、これに限るものではない。例えば、図18に示されるように、絶縁層17の平坦な表面の上に端子部18が積層されて、端子部18の表面が絶縁層17の表面から突出していてもよく、あるいは、図19に示されるように、端子部18の表面が絶縁層17の表面より引っ込んで端子部18の表面上に凹部を形成するように、端子部18が絶縁層17の表面部分に埋設されていてもよい。
また、上記の実施の形態1では、保持部材12の固定部26が接触部材11の実装部19を回路基板Pの表面に押さえつけて固定したが、予め、接触部材11が、接着、溶接、圧入等により保持部材12に固定されていてもよい。
実施の形態2
上記の実施の形態1では、保持部材12に回転可能に保持されたカム部材13を閉位置から開位置まで回転させて接触部材11の連絡部21を弾性変形させることで、接触部材11の接触部20と保持部材12の載置部23との間に、接続対象物Sを挿入するための間隙を形成したが、カム部材13を用いずに、接触部材11の係止部22に操作者の指を直接引っ掛けて、接触部材11の連絡部21を弾性変形させてもよい。
図20に実施の形態2に係るコネクタの構成を示す。このコネクタは、実施の形態1のコネクタにおいて、カム部材13を省略すると共に、保持部材12の代わりに一対の軸受け部24を省略した保持部材12aを使用し、さらに、接触部材11の係止部22に把持部33を取り付けたものである。
把持部33を保持部材12aの載置部23から遠ざけるように持ち上げて接触部材11の連絡部21を弾性変形させることにより、接触部材11の接触部20と保持部材12aの載置部23との間に間隙を形成した状態で、保持部材12aの載置部23上に接続対象物Sを挿入することができる。把持部33から操作者の指を離せば、連絡部21の弾性に起因して接触部材11の接触部20により接続対象物Sが保持部材12aの載置部23に向けて押し付けられ、接触部材11の接触部20における端子部18が、接続対象物Sの接続パッド15に導電接続される。
また、接触部材11の係止部22に把持部33を取り付けることなく、接触部材11の係止部22を操作者の指で直接操作することもできる。
実施の形態3
上記の実施の形態1では、図16に示したように、カム部材13が閉位置に位置して、接触部材11が外力を受けないときに、接触部材11の接触部20における端子部18が接続対象物Sの接続パッド15に導電接続されたが、これに限るものではなく、接触部材11が外力を受けない状態では、接触部材11の接触部20における端子部18が接続対象物Sの接続パッド15から離れているようなコネクタとすることもできる。
図21に実施の形態3に係るコネクタの構成を示す。このコネクタは、回路基板Pの表面上に実装された接触部材11と、接触部材11の連絡部21を弾性変形させる押圧機構41を備えている。接触部材11は、実施の形態1において用いられた接触部材11と同様のものである。押圧機構41は、回路基板Pの表面上に固定された保持部材42と、保持部材42に移動可能に保持されたカム部材43を備えている。
保持部材42は、1枚の金属製の板部材からなり、接続対象物Sを載置するための平板状の載置部42aと、載置部42aの後端に載置部42aに対して垂直に屈曲されて立てられた突き当たり部44と、突き当たり部44の背部に配置された一対の軸受け部45を有している。また、載置部42aの両側部には、それぞれ、平板状のロック受け部46が形成されている。
カム部材43は、接触部材11の係止部22を保持部材42の載置部42aに向けて押し込むための屈曲板形状の押し込み部47と、押し込み部47の後端に形成された軸部48と、押し込み部47の両側端からそれぞれ前端方向へ延びると共に先端が保持部材42のロック受け部46に向けて屈曲された一対のロック部49を有している。
カム部材43の軸部48を保持部材42の軸受け部45に嵌め込むことにより、カム部材43は、軸部48を中心として回転可能に保持部材42に保持される。
図22に示されるように、カム部材43を押し込まない、自然の状態においては、保持部材42の載置部42aと接触部材11の接触部20の下端との間に、接続対象物Sの厚さよりも大きな値の接続対象物挿入間隙H3が形成されている。このため、接続対象物Sに負荷をかけることなく、接続対象物Sを保持部材42の載置部42aの表面に沿って保持部材42とカム部材43の間に挿入することができる。このときのカム部材43の回転位置を「開位置」と呼ぶこととする。
接続対象物Sを回路基板Pに接続する際には、接続対象物Sを保持部材42の載置部42aの表面に沿わせつつ、接続対象物Sの前端が保持部材42の突き当たり部44に突き当たるまで保持部材42とカム部材43の間に挿入する。ここで、軸部48を中心としてカム部材43を保持部材42の載置部42aに向けて押し込むと、接触部材11の係止部22がカム部材43の押し込み部47によって押し込まれ、接触部材11の接触部20が接続対象物Sの接続パッド15に接触して、接続対象物Sを保持部材42の載置部42aに向けて押し付けるように連絡部21が弾性変形する。これにより、接続対象物Sの複数の接続パッド15は、それぞれ、接触部材11の対応する端子部18を介して回路基板Pの対応する実装パッド14に電気的に接続されることとなる。このときのカム部材43の回転位置を「閉位置」と呼ぶこととする。
また、カム部材43を保持部材42の載置部42aに向けて押し込むことで、カム部材43の一対のロック部49が、それぞれ、保持部材42の対応するロック受け部46に係止され、カム部材43が閉位置にロックされる。
このように、接触部材11が、外力を受けない状態で、接触部20と保持部材42の載置部42aとの間に接続対象物Sの厚さより大きい接続対象物挿入間隙H3を有していても、実施の形態1と同様に、折り返すように屈曲させた接触部材を使用する必要がなく、薄型のコネクタを実現することができる。
実施の形態4
実施の形態4に係るコネクタの構成を図23および図24に示す。このコネクタは、回路基板Pの表面上に実装された接触部材11のみにより構成されている。接触部材11の実装部19における複数の端子部18がそれぞれ回路基板Pの対応する実装パッド14にハンダ接合されることにより、接触部材11の実装部19が回路基板Pに固定されている。なお、接触部材11が外力を受けないときの、回路基板Pの表面から接触部材11の接触部20の下端までの高さは、接続対象物Sの厚さよりも小さな値に設定されているものとする。
回路基板Pの表面を載置面P1として、載置面P1上に接続対象物Sを載置し、操作者の指で接触部材11の係止部22を持ち上げて接触部材11の連絡部21を弾性変形させることにより、接触部材11の接触部20と載置面P1との間に接続対象物Sの厚さよりも大きな間隙を形成した状態で、接続対象物Sを接触部材11の接触部20と載置面P1との間に挿入する。接続対象物Sの前端が接触部材11の実装部19に突き当たったところで、接触部材11の係止部22から操作者の指を離せば、連絡部21の弾性に起因して、接触部材11の接触部20により接続対象物Sが載置面P1に向けて押し付けられ、接触部材11の接触部20における端子部18が、接続対象物Sの接続パッド15に導電接続される。
このように、回路基板Pに実装された接触部材11から構成される実施の形態4のコネクタによれば、折り返すように屈曲させた接触部材を使用する必要がないだけでなく、回路基板Pの表面上に接続対象物Sが直接載置されるため、さらに薄型のコネクタを実現することが可能となる。
図25および図26に示されるように、実施の形態4のコネクタにおいて、さらに、回路基板Pの表面上に固定部材50を取り付け、固定部材50により、回路基板Pの表面上に実装された接触部材11の実装部19を回路基板Pの表面に押さえつけて固定することもできる。このような固定部材50を備えることにより、接触部材11の実装強度が増大するので、コネクタの信頼性向上を図ることが可能となる。
実施の形態5
図27に、実施の形態5のコネクタに用いられた接触部材51の構成を示す。この接触部材51は、図4に示した接触部材11において、接触部20に複数の切り欠き52を形成することにより、接触部20を複数の接触片20aに分割したものである。これらの切り欠き52は、2本の端子部18毎に形成されており、それぞれの接触片20aに2本の端子部18が含まれている。それぞれの切り欠き52は、係止部22を通って接触部材51の端部にまで至り、複数の接触片20aは、互いに独立して変位し得るように構成されている。
このような接触部材51を用いることにより、それぞれの接触片20aが独立して変位しつつ、接続対象物Sの接続パッド15への端子部18の接続がなされるため、電気的接続の信頼性が向上する。
なお、切り欠き52は、2本の端子部18毎に形成されるものに限らず、1本の端子部18毎に切り欠き52が形成されていてもよく、あるいは、3本以上の端子部18毎に切り欠き52を形成することもできる。
実施の形態6
上記の実施の形態1で用いられた接触部材11では、実装部19における端子部18が回路基板Pの実装パッド14にハンダ等により接合されることで、接触部材11が回路基板Pに実装されていたが、図28に示されるように、複数の端子部18が接続される複数の実装パッド14とは別に接触部材11の金属板16を接続するための実装パッド53を回路基板P上に形成し、絶縁層17の外側に張り出している金属板16を実装パッド53に接合することもできる。
このようにすれば、回路基板Pへの接触部材11の実装強度が向上し、さらに信頼性の高いコネクタが実現される。この場合、図3および図4に示したように、実装部19側の金属板16の端部に1以上の切り欠き16aを形成することにより、実質的な実装面積が拡大し、実装強度をさらに高めることができる。
また、金属板16を実装パッド53に接続することで、実装パッド53を介して接触部材11の金属板16を電気的に接地することができ、金属板16による電磁シールド効果を奏することも可能となる。
なお、接触部材11の金属板16を回路基板P上に直接実装しない場合には、実装部19側の金属板16の端部を絶縁層17の外側に張り出す必要はなく、図29に示されるように、金属板16の端部と絶縁層17の端部に合わせることができる。
また、図30に示されるように、絶縁層17の端部を金属板16の端部の外側にまで張り出すこともできる。このようにすれば、それぞれの端子部18と金属板16との短絡および複数の端子部18間の短絡を防止することができる。
さらに、図31に示されるように、金属板16の端部の外側にまで張り出した絶縁層17の端部に導電部材54を取り付けると共に、複数の端子部18が接続される複数の実装パッド14とは別に絶縁層17用の実装パッド55を回路基板P上に形成し、導電部材54を実装パッド55に接合することもできる。これにより、それぞれの端子部18と金属板16との短絡および複数の端子部18間の短絡をより確実に防止することが可能となる。
実施の形態7
図32および図33に、実施の形態7に係るコネクタで用いられる接触部材61を示す。この接触部材61は、図3および図4に示した実施の形態1における接触部材11において、連絡部21における端子部18を絶縁材62で覆ったものである。すなわち、端子部18は、金属板16の上に絶縁層17を介して形成されているが、連絡部21における端子部18の絶縁層17とは反対側の表面上に絶縁材62を形成し、端子部18が絶縁層17と絶縁材62の間に挟まれている。
このように、連絡部21における端子部18の上に絶縁材62を配置することで、例えば、接続対象物Sと連絡部21との間に挿入された異物等に起因して引き起こされる複数の端子部18間の短絡を防止することが可能となる。
なお、上記の実施の形態1〜7では、接続対象物Sとして、シート状のフレキシブルなFPCおよびFFC等を用いたが、これに限るものではなく、平板状のリジッドな接続対象物に対しても、同様にして、回路基板Pに接続することができる。
1 回路基板、2 支持部材、3 回転軸部、4 押圧部材、5 押圧部、6 接続対象物、7 接点部、8 接続パッド、11,51,61 接触部材、12,12a,42 保持部材、13,43 カム部材、14,53,55 実装パッド、15 接続パッド、16 金属板、16a 切り欠き、17 絶縁層、18 端子部、19 実装部、20 接触部、20a 接触片、21 連絡部、22 係止部、23,42a 載置部、24,45 軸受け部、25,44 突き当たり部、26 固定部、27 接触部材用開口部、28 カム部材用開口部、29,48 軸部、30 作用部、31 取っ手部、32 突起部、33 把持部、41 押圧機構、46 ロック受け部、47 押し込み部、49 ロック部、50 固定部材、52 切り欠き、54 導電部材、62 絶縁材、D 押圧部材の厚さ、P 回路基板、S 接続対象物、J 張出部、BL 屈曲線。

Claims (13)

  1. 回路基板とは反対方向に向けられた接点部を有するシート状または平板状の接続対象物を前記回路基板に接続するコネクタにおいて、
    一端が前記回路基板に固定されると共に他端と前記回路基板の表面との間に前記接続対象物を挟み込む接触部材を備え、
    前記接触部材は、弾力性を有する金属板の表面上に絶縁層を介して導電層が形成された積層体から形成されると共に、前記導電層が前記回路基板の方向を向くように配置され、一端に形成され且つ前記回路基板に固定される実装部と、他端に形成され且つ前記接続対象物の接点部に接触して前記接続対象物を前記回路基板の表面に向けて押し付ける接触部と、前記実装部と前記接触部との間に形成され且つ弾性変形可能な連絡部とを有し、
    前記実装部における前記導電層が前記回路基板の導体部に接続されると共に前記接触部における前記導電層が前記接続対象物の接点部に接続されることにより前記接続対象物の接点部を前記回路基板の導体部に電気的に接続し、
    前記実装部における前記金属板は、前記絶縁層および前記導電層の外側にまで延びて前記回路基板の表面に固定されることを特徴とするコネクタ。
  2. 回路基板とは反対方向に向けられた接点部を有するシート状または平板状の接続対象物を前記回路基板に接続するコネクタにおいて、
    一端が前記回路基板に固定されると共に他端と前記回路基板の表面との間に前記接続対象物を挟み込む接触部材を備え、
    前記接触部材は、弾力性を有する金属板の表面上に絶縁層を介して導電層が形成された積層体から形成されると共に、前記導電層が前記回路基板の方向を向くように配置され、一端に形成され且つ前記回路基板に固定される実装部と、他端に形成され且つ前記接続対象物の接点部に接触して前記接続対象物を前記回路基板の表面に向けて押し付ける接触部と、前記実装部と前記接触部との間に形成され且つ弾性変形可能な連絡部とを有し、
    前記実装部における前記導電層が前記回路基板の導体部に接続されると共に前記接触部における前記導電層が前記接続対象物の接点部に接続されることにより前記接続対象物の接点部を前記回路基板の導体部に電気的に接続し、
    前記実装部における前記絶縁層は、前記金属板および前記導電層の外側にまで延びて前記回路基板の表面に固定されることを特徴とするコネクタ。
  3. 回路基板とは反対方向に向けられた接点部を有するシート状または平板状の接続対象物を前記回路基板に接続するコネクタにおいて、
    一端が前記回路基板に固定されると共に他端と前記回路基板の表面との間に前記接続対象物を挟み込む接触部材を備え、
    前記接触部材は、弾力性を有する金属板の表面上に絶縁層を介して導電層が形成された積層体から形成されると共に、前記導電層が前記回路基板の方向を向くように配置され、一端に形成され且つ前記回路基板に固定される実装部と、他端に形成され且つ前記接続対象物の接点部に接触して前記接続対象物を前記回路基板の表面に向けて押し付ける接触部と、前記実装部と前記接触部との間に形成され且つ弾性変形可能な連絡部とを有し、
    前記実装部における前記導電層が前記回路基板の導体部に接続されると共に前記接触部における前記導電層が前記接続対象物の接点部に接続されることにより前記接続対象物の接点部を前記回路基板の導体部に電気的に接続し、
    前記連絡部における前記導電層は、前記絶縁層とは反対側の表面が絶縁材で覆われていることを特徴とするコネクタ。
  4. 回路基板とは反対方向に向けられた接点部を有するシート状または平板状の接続対象物を前記回路基板に接続するコネクタにおいて、
    一端が前記回路基板に固定されると共に他端と前記回路基板の表面との間に前記接続対象物を挟み込む接触部材を備え、
    前記接触部材は、弾力性を有する金属板の表面上に絶縁層を介して導電層が形成された積層体から形成されると共に、前記導電層が前記回路基板の方向を向くように配置され、一端に形成され且つ前記回路基板に固定される実装部と、他端に形成され且つ前記接続対象物の接点部に接触して前記接続対象物を前記回路基板の表面に向けて押し付ける接触部と、前記実装部と前記接触部との間に形成され且つ弾性変形可能な連絡部とを有し、
    前記実装部における前記導電層が前記回路基板の導体部に接続されると共に前記接触部における前記導電層が前記接続対象物の接点部に接続されることにより前記接続対象物の接点部を前記回路基板の導体部に電気的に接続し、
    前記接触部材の前記実装部を前記回路基板の表面に押さえつけて固定する固定部材をさらに備えたことを特徴とするコネクタ。
  5. 回路基板とは反対方向に向けられた接点部を有するシート状または平板状の接続対象物を前記回路基板に接続するコネクタにおいて、
    一端が前記回路基板に固定されると共に他端と前記回路基板の表面との間に前記接続対象物を挟み込む接触部材を備え、
    前記接触部材は、弾力性を有する金属板の表面上に絶縁層を介して導電層が形成された積層体から形成されると共に、前記導電層が前記回路基板の方向を向くように配置され、一端に形成され且つ前記回路基板に固定される実装部と、他端に形成され且つ前記接続対象物の接点部に接触して前記接続対象物を前記回路基板の表面に向けて押し付ける接触部と、前記実装部と前記接触部との間に形成され且つ弾性変形可能な連絡部とを有し、
    前記実装部における前記導電層が前記回路基板の導体部に接続されると共に前記接触部における前記導電層が前記接続対象物の接点部に接続されることにより前記接続対象物の接点部を前記回路基板の導体部に電気的に接続し、
    前記接続対象物は、載置部上に載置され、
    前記接触部材の前記接触部は、外力を受けない状態で、前記載置部からの高さが前記接続対象物の厚さより小さな値に設定され、
    前記接触部材は、前記接触部の近傍に配置された係止部を有し、
    前記接触部材の前記係止部に接触することなく前記接触部を前記載置部に向けて押し付けられた状態とする閉位置と、前記接触部材の前記係止部に接触して前記係止部を前記載置部から遠ざけるように前記連絡部を弾性変形させることにより前記接触部と前記載置部との間を開放する開位置との間で移動可能に配置されたカム部材と、
    前記カム部材を前記回路基板に移動可能に保持する保持部材と
    をさらに備えたことを特徴とするコネクタ。
  6. 回路基板とは反対方向に向けられた接点部を有するシート状または平板状の接続対象物を前記回路基板に接続するコネクタにおいて、
    一端が前記回路基板に固定されると共に他端と前記回路基板の表面との間に前記接続対象物を挟み込む接触部材を備え、
    前記接触部材は、弾力性を有する金属板の表面上に絶縁層を介して導電層が形成された積層体から形成されると共に、前記導電層が前記回路基板の方向を向くように配置され、一端に形成され且つ前記回路基板に固定される実装部と、他端に形成され且つ前記接続対象物の接点部に接触して前記接続対象物を前記回路基板の表面に向けて押し付ける接触部と、前記実装部と前記接触部との間に形成され且つ弾性変形可能な連絡部とを有し、
    前記実装部における前記導電層が前記回路基板の導体部に接続されると共に前記接触部における前記導電層が前記接続対象物の接点部に接続されることにより前記接続対象物の接点部を前記回路基板の導体部に電気的に接続し、
    前記接続対象物は、載置部上に載置され、
    前記接触部材の前記接触部は、外力を受けない状態で、前記載置部からの高さが前記接続対象物の厚さより小さな値に設定され、
    前記接触部材は、前記接触部の近傍に配置された把持部を有し、
    前記把持部を前記載置部から遠ざけるように持ち上げて前記連絡部を弾性変形させることにより前記接触部と前記載置部との間を開放した状態で前記接触部と前記載置部との間に前記接続対象物を挿入することを特徴とするコネクタ。
  7. 回路基板とは反対方向に向けられた接点部を有するシート状または平板状の接続対象物を前記回路基板に接続するコネクタにおいて、
    一端が前記回路基板に固定されると共に他端と前記回路基板の表面との間に前記接続対象物を挟み込む接触部材を備え、
    前記接触部材は、弾力性を有する金属板の表面上に絶縁層を介して導電層が形成された積層体から形成されると共に、前記導電層が前記回路基板の方向を向くように配置され、一端に形成され且つ前記回路基板に固定される実装部と、他端に形成され且つ前記接続対象物の接点部に接触して前記接続対象物を前記回路基板の表面に向けて押し付ける接触部と、前記実装部と前記接触部との間に形成され且つ弾性変形可能な連絡部とを有し、
    前記実装部における前記導電層が前記回路基板の導体部に接続されると共に前記接触部における前記導電層が前記接続対象物の接点部に接続されることにより前記接続対象物の接点部を前記回路基板の導体部に電気的に接続し、
    前記接続対象物は、載置部上に載置され、
    前記接触部材の前記接触部は、外力を受けない状態で、前記載置部との間に前記接続対象物の厚さより大きい接続対象物挿入間隙を形成していることを特徴とするコネクタ。
  8. 前記接触部材の前記接触部が前記接続対象物を前記載置部に向けて押し付けるように前記連絡部を弾性変形させる押圧機構をさらに備えた請求項に記載のコネクタ。
  9. 前記押圧機構は、
    前記接触部材の前記接触部と前記載置部との間に前記接続対象物挿入間隙が形成された状態とする開位置と、前記接触部材に接触して前記接触部を前記載置部に向けて押し付けることにより前記接触部と前記載置部との間を閉鎖する閉位置との間で移動可能に配置されたカム部材と、
    前記カム部材を前記回路基板に移動可能に保持する保持部材と
    を含む請求項に記載のコネクタ。
  10. 前記押圧機構は、前記カム部材を前記閉位置に保持するためのロック部を有する請求項に記載のコネクタ。
  11. 回路基板とは反対方向に向けられた接点部を有するシート状または平板状の接続対象物を前記回路基板に接続するコネクタにおいて、
    一端が前記回路基板に固定されると共に他端と前記回路基板の表面との間に前記接続対象物を挟み込む接触部材を備え、
    前記接触部材は、弾力性を有する金属板の表面上に絶縁層を介して導電層が形成された積層体から形成されると共に、前記導電層が前記回路基板の方向を向くように配置され、一端に形成され且つ前記回路基板に固定される実装部と、他端に形成され且つ前記接続対象物の接点部に接触して前記接続対象物を前記回路基板の表面に向けて押し付ける接触部と、前記実装部と前記接触部との間に形成され且つ弾性変形可能な連絡部とを有し、
    前記実装部における前記導電層が前記回路基板の導体部に接続されると共に前記接触部における前記導電層が前記接続対象物の接点部に接続されることにより前記接続対象物の接点部を前記回路基板の導体部に電気的に接続し、
    前記接触部材の前記実装部は、1以上の切り欠きを有することを特徴とするコネクタ。
  12. 前記導電層は、それぞれ前記実装部から前記接触部まで延びると共に互いに間隔を隔てて前記絶縁層の上に形成された複数の端子部からなり、
    前記回路基板の導体部は、複数の実装パッドからなり、
    前記接続対象物の接点部は、複数の接続パッドからなり、
    前記実装部における前記複数の端子部は、それぞれ前記回路基板の対応する前記実装パッドに接続され、
    前記接触部における前記複数の端子部は、それぞれ前記接続対象物の対応する前記接続パッドに接続される請求項1〜11のいずれか一項に記載のコネクタ。
  13. 前記接触部材の前記接触部は、1以上の前記端子部毎に形成された切り欠きを有する請求項12に記載のコネクタ。
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