JP2005038701A - 薄型コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、電子機器のより軽薄短小化のニーズに応えるべく、薄型化が可能なコネクタを提供しようとするものである。
【解決手段】 接触子１１を収納し、開口部１２を有する絶縁ハウジング１０を備えるコネクタ本体と、コネクタ本体に対して回転可能に支持される絶縁アクチュエータ３０とを備え、絶縁アクチュエータ３０の回転において、開口部１２に挿入されたフレキシブルケーブル２と接触子１１とが絶縁アクチュエータ３０により圧接されて電気的に接続されるコネクタにおいて、コネクタ本体に、絶縁ハウジング１０の一部を覆い、絶縁アクチュエータ３０の回転に際して、絶縁アクチュエータ３０の押圧部３４の梃子の支点となる軸縁部２５を有し、且つハウジング１０の下面１７に延びてそれを抱きかかえる抱持部２１を備える金属カバー２０を設けることにより、薄型のコネクタの提供を可能にする。
【選択図】 図５

Description

本発明は、コネクタに関し、特に、フレキシブルケーブル用の無挿抜力式コネクタの薄型化に関する。

フレキシブルケーブルの回路基板への接続には、種々の形式のコネクタが使われており、その中の一つ、無挿抜力式（ＺＩＦタイプ）のコネクタは、極めて広く利用されている。

従来のコネクタとしては、例えば、図９に示すように、接触子１０１を収納し、開口部１０２を有する絶縁ハウジング１００と、該接触子１０１と一体に形成された回転軸部１０１ｂにより回転可能に支持される絶縁アクチュエータ３００とを備えたものがある（例えば、特許文献１（特に第００１７段落乃至第００２１段落、図３乃至図５）参照）。

このような従来のコネクタにおいては、絶縁アクチュエータ３００が二点鎖線で示す位置にあって開口部１０２を大きく開放した状態で矢印Ｄ方向からフレキシブルケーブル５００を該開口部１０２に挿入し、続いて該絶縁アクチュエータ３００を横倒しにしたロック位置にまで回転させることで、該絶縁アクチュエータ３００の押圧部３０１で該フレキシブルケーブル５００を前記接触子１０１の接触部１０１ａに圧接して、該フレキシブルケーブル５００と該接触子１０１とを電気的に接続する。

この例では、回転軸部１０１ｂと接触部１０１ａとが一つの接触子１０１から二股状に分岐して形成されており、両者の間でフレキシブルケーブル５００と絶縁アクチュエータ３００の押圧部３０１とを挟持する構造となっている。
実開平６−７７１８６号公報

ところで、各種電子機器の高性能化と軽薄短小へのニーズは止まる所を知らず、いよいよ多機能化・高密度化・小型・軽量・薄型・短型化への要求は強まり、これに伴ってコネクタの小型・薄型・短型化と多極化が同時に迫られている。

しかしながら、前述したような従来のコネクタでは市場のニーズに応えるだけの薄型化が難しかった。

その理由の一つとして、前記従来のコネクタを構成する複数の部材の数とそれぞれの部材について設計上決定される限界厚さによる制限が挙げられる。

すなわち、前述した従来のコネクタにおいては、該コネクタの厚さ方向に、底板部１０３、接触部１０１ａ、フレキシブルケーブル５００、押圧部３０１、回転軸部１０１ｂ、上板部１０４の少なくとも合計６つの異なる役割を担う部材が必要であるため、全体として少なくとも前記６つの部材それぞれの厚さを合計した厚さをもつことになる。

前記従来のコネクタを薄型化するためには、前記６つの部材のそれぞれの低背化が試みられる（ただし、フレキシブルケーブル５００の厚さは規格で定められており、コネクタの薄型化における設計的自由度はない）が、各部材の低背化は、当然ながらそれらの剛性の低下を伴うため、使用に耐えうる強度を維持するために最低限の厚さが設けられる。

特に、このようなタイプのコネクタにおいては、絶縁アクチュエータ３００の回転に際し、該絶縁アクチュエータ３００の押圧部３０１がフレキシブルケーブル５００と回転軸部１０１ｂとの間に強引に入り込もうとするため、その際に梃子の支点となる該回転軸部１０１ｂは、大きな力を受ける。

しかしながら、前記従来のコネクタにおいては、回転軸部１０１ｂはリン青銅等のそれほど剛性の高くない導電性金属からなる接触部１０１ａと一体に形成されるため、絶縁アクチュエータ３００の回転に伴って生ずる応力に耐えうる強度をもたせるためには相当の厚さを確保する必要があった。

さらに、前記従来のコネクタにおいては、絶縁アクチュエータ３００の回転において発生する力は、合成樹脂等の強度の低い絶縁材料からなる絶縁ハウジング１００にも伝えられるため、回転軸部１０１ｂや接触部１０１ａの上下を覆う絶縁ハウジング１００の底板部１０３や上板部１０４にも相当の厚さをもたせなければならなかった。

したがって、前記従来のコネクタの全体としての厚さは、例えば、厚さ０．３ｍｍのフレキシブルケーブルを使用するためには、ＺＩＦとするための必要クリアランスも含めて２ｍｍ近くなり、市場のニーズに応え難いものであった。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであって、電子機器のより軽薄短小化のニーズに応えるべく、薄型化が可能なコネクタを提供しようとするものである。

上記の目的を達成するため、本発明では、複数の接触子を収納し、開口部を有する絶縁ハウジングを備えるコネクタ本体と、前記コネクタ本体に対して回転可能に支持される絶縁アクチュエータとを備え、前記絶縁アクチュエータの回転において、前記開口部に挿入されたフレキシブルケーブルと前記複数の接触子とが該絶縁アクチュエータにより圧接されて電気的に接続されるコネクタであって、前記コネクタ本体は、前記絶縁ハウジングの一部を覆う金属カバーを備え、前記金属カバーは、前記絶縁ハウジングの下面側に回り込み該絶縁ハウジングを抱きかかえる抱持部と、基板に固定される固定部と、一以上の係合受部と、前記フレキシブルケーブルと前記複数の接触子との圧接において前記絶縁アクチュエータの梃子の支点となる一以上の軸縁部とを備え、前記絶縁アクチュエータは、その回転において前記一以上の係合受部と係合する一以上の係合突起部を備えることを特徴とするコネクタとする。このように、強靭な金属カバーに軸縁部の機能をもたせることで、薄型コネクタの提供が可能になる。

また、前記係合受部は、前記金属カバーを貫通する係合係合貫通孔であるようにすれば、さらなるコネクタの薄型化が可能になる。

さらに、前記金属カバーは、ロック部を有し、前記絶縁アクチュエータは、前記ロック部に対応する被ロック部を有するようにすれば、ロック時にクリック感を醸し出すことができる。

本発明に係るコネクタは、絶縁ハウジングの一部を覆い、該絶縁ハウジングの下面側に回り込んでそれを抱きかかえる抱持部と、基板に固定される固定部と、絶縁アクチュエータの回転において梃子の支点となる軸縁部とを有する金属カバーを備えることにより、薄型化が可能になる。

以下、本発明の好適な一実施形態について、図１乃至図８を参照しつつ説明する。

図１、図２は、本発明に係るコネクタ１の外観斜視図であり、図１は絶縁アクチュエータ３０を起立させたアンロック状態、図２は絶縁アクチュエータ３０が横倒しのロック状態を示している。

コネクタ１は、導電性金属からなる複数の接触子１１が植え込まれて収納され、開口部１２を有する絶縁ハウジング１０と、該絶縁ハウジング１０の一部を覆うように配設される鋼板等からなる金属カバー２０とを有するコネクタ本体と、該コネクタ本体に回転可能に支持される絶縁アクチュエータ３０とを備えてなる。

開口部１２は、絶縁アクチュエータ３０の回転によって開閉され、導電部を下面にのみ有するタイプのフレキシブルケーブル２を迎え入れる。

アンロック状態で矢印Ｂ方向から開口部１２に挿入されるフレキシブルケーブル２は、絶縁アクチュエータ３０の回転において、該絶縁アクチュエータ３０により前記複数の接触子１１に対して圧接され、その結果、ロック状態においては、該フレキシブルケーブル２と該複数の接触子１１は電気的に接続される。

図３は金属カバー２０の外観斜視図、図４は絶縁アクチュエータ３０の外観斜視図である。

金属カバー２０は、絶縁アクチュエータ３０が位置する部位を除く絶縁ハウジング１０の一部（開口部と反対側）を覆う上面部２７、該上面部２７から適度に窪み長手方向に延びて該金属カバー２０の強度を高める補強リブ２６、絶縁ハウジング１０の長手方向端部近傍を抱きかかえるように配され該金属カバー２０と該絶縁ハウジング１０とを合体させる一対の舌片状の抱持部２１、絶縁ハウジング１０の両側端面部を覆うように延び出して図示しない回路基板に固定される一対の舌片状の固定部２２、絶縁アクチュエータ３０の回転に際して該絶縁アクチュエータ３０の係合突起部３３を受け入れる係合受部２４、該係合受部２４の外縁に位置し絶縁アクチュエータ３０がフレキシブルケーブル２を押圧する際に梃子の支点として働く軸縁部２５、絶縁アクチュエータ３０の被ロック部３２と協働して該絶縁アクチュエータ３０をロック位置で固定するロック部２３などを備えている。

一方、絶縁アクチュエータ３０は、金属カバー２０の係合受部２４に対応する位置に該係合受部２４に対応する形状で設けられる係合突起部３３、金属カバー２０のロック部２３に対応する位置に該ロック部２３と掛合するように設けられる被ロック部３２、さらに、絶縁アクチュエータ３０の回転に際して絶縁ハウジング１０の軸受部１３に沿って回転し、その回転を支持する支軸部３１などを備えている。

図５、図６は図１のＡ−Ａ’線断面図であり、図５はアンロック状態、図６はロック状態を示している。

接触子１１は、基部１１ｅを絶縁ハウジング１０に形成された接触子溝１４に圧入されることで植え込まれており、また、テール部１１ｄを図示せぬ回路基板に半田付けされることで該回路基板との電気的接続を図っている。

接触子１１の下腕部１１ｂは、基部１１ｅから開口部１２方向に長く延びており、その先端付近には、開口部１２に挿入されるフレキシブルケーブル２の下面の導電部と接するための接触部１１ａを有している。一方、下腕部１１ｂと基部１１ｅを介して連なって形成される上腕部１１ｃは、下腕部１１ｂに比べて短く開口部１２方向にわずかに延びているのみである。

金属カバー２０は、その上面部２７により接触子１１の上腕部１１ｃや絶縁ハウジング１０の中板部１６の上面付近を覆うとともに、該上面部２７からさらに開口部１２方向に向けて接触部１１ａの上方に位置するあたりにまで延びている。

金属カバー２０の開口部１２方向に延びた先端付近には、係合貫通孔である係合受部２４、該係合受部２４に隣接する軸縁部２５が形成されており、該軸縁部２５に対応する位置に絶縁アクチュエータ３０が回転可能に設けられている。

図５に示すように、絶縁アクチュエータ３０を直立させた状態、すなわちアンロック状態でフレキシブルケーブル２は開口部１２を介して矢印Ｃ方向から絶縁ハウジング１０内に挿入され、接触部１１ａと金属カバー２０との間に配される。

このとき、接触部１１ａと金属カバー２０との間、或いは接触部１１ａと絶縁アクチュエータ３０との間には、フレキシブルケーブル２の厚さに比して十分なクリアランスが用意されているので、フレキシブルケーブル２の挿入抵抗は基本的にゼロである（ＺＩＦ）。

開口部１２へのフレキシブルケーブル２の挿入に続いて、図６に示すように、絶縁アクチュエータ３０を横倒し状態、すなわちロック状態まで回転させるにあたり、該絶縁アクチュエータ３０は軸縁部２５回りに回転し、その押圧部３４でフレキシブルケーブル２を接触部１１ａ側、すなわち下方に押し付ける。

このとき、絶縁アクチュエータ３０とフレキシブルケーブル２との接触面から軸縁部２５の回転中心までの距離がアンロック状態よりもロック状態において大きくなるよう係合突起部３３から押圧部３４にかけて厚さが調整されているため、該押圧部３４は、該絶縁アクチュエータ３０の回転に伴って軸縁部２５を梃子の支点としてフレキシブルケーブル２と接触部１１ａとを圧接しつつ下方に押し付けて接触子１１の下腕部１１ｂを下方に撓み変形させ、該接触部１１ａの下方への変位を利用して、該軸縁部２５と該フレキシブルケーブル２との間に強引に潜り込む。

これと同期して、絶縁アクチュエータ３０の係合突起部３３は、金属カバー２０の係合受部２４に侵入し、該絶縁アクチュエータ３０のコネクタ本体からの離脱を防止する。

ロック状態においては、絶縁アクチュエータ３０と金属カバー２０との係合、金属カバー２０のロック部２３と絶縁アクチュエータ３０の被ロック部３２との間のロックが完成され、フレキシブルケーブル２は、接触子１１の撓み変形による弾性復元力に基づいて、該絶縁アクチュエータ３０と接触部１１ａとの間に挟持され、もってコネクタ１へのフレキシブルケーブル２の連結を完了させる。

図７には、図３のＹ―Ｙ´線断面図を、図８には、図１のＸ−Ｘ´線断面図をそれぞれ示す。図７及び図８は、抱持部２１の断面図である。抱持部２１は、金属カバー２０の長手方向の両端に金属カバー２０と一体に形成され、絶縁ハウジング１０の下面１７側に回り込み、絶縁ハウジング１０を抱きかかえるように設けられている。抱持部２１は、金属カバー２０の上面部２７の一部に連なる天井部２１ａと、天井部２１ａから絶縁ハウジング１０の高さ（厚さ）方向に略直角に屈曲して絶縁ハウジング１０の下面１７付近まで延びる側部２１ｂと、側部２１ｂの絶縁ハウジング１０の下面１７付近からハウジングの長手中心方向に向かって略直角に屈曲しハウジングの下面１７に沿って延びる巻込み部２１ｃとを含んで構成される。すなわち、抱持部２１は、絶縁ハウジング１０の上面を覆う金属カバー２０の一部が絶縁ハウジング１０の下面１７にまで回り込み形成される、断面形状が略コの字の部材である。

図８に示すように、絶縁ハウジング１０の長手方向の端部１８付近には、絶縁ハウジング１０を高さ方向に貫通する抱持孔４０が形成されており、抱持部２１の側部２１ｂは抱持孔４０に挿入されている。また、抱持孔４０に連なる絶縁ハウジング１０の下面１７には抱持溝４１が巻込み部の形状に対応する窪みとして形成されており、巻込み部２１ｃは抱持溝４１に納まりつつ絶縁ハウジング１０を下面１７側から支持している。抱持部２１は、予め天井部２１ａから略直角に屈曲されている側部２１ｂ及びその先端に屈曲されず直線状に延びている巻込み部２１ｃを抱持孔４０に挿入後、この巻込み部２１ｃを絶縁ハウジングの下面１７側に略直角に屈曲し、それを抱持溝４１内に納めることにより出来上がる。これにより抱持部２１による絶縁ハウジング１０の抱きこみが完成する。

本実施形態のコネクタにおいては、軸縁部２５を兼備する金属カバー２０を設けることにより、図９に示す従来のコネクタの回転軸部１０１ｂを省くことができ、図６に示すように、コネクタの厚さ方向の部材数を、絶縁ハウジング１０の底板部１５、接触部１１ａ、フレキシブルケーブル２、押圧部３４、軸縁部２５の合計５つに減じることができるため、その分、薄型化が可能となっている。

さらに、軸縁部２５は、剛性の高い鋼板等からなり絶縁ハウジング１０を覆う金属カバー２０の上面部２７に連なって形成されるため、絶縁アクチュエータ３０の回転に伴って発生する応力に十分耐えることができる。

すなわち、絶縁アクチュエータ３０の回転に伴って絶縁アクチュエータ３０の一部がフレキシブルケーブル２と軸縁部２５との間に強引に入り込むこのようなコネクタにおいては、梃子の支点として働く軸縁部２５は、極めて大きな応力に耐えられねばならず、従来のコネクタにおいては、該軸縁部２５に相当する部材は、剛性の低いリン青銅などの金属により形成されていたため、所望の剛性を得るには相当の厚さが必要であったのに対し、本実施形態の軸縁部２５は、強度の高い鋼板等からなるため、前記従来の部材よりも小さな厚さで十分な強度を発揮でき、従来よりも薄型化が可能である。

さらに、金属カバー２０は、絶縁ハウジング１０の凡そ半分を覆い、該金属カバー２０は該絶縁ハウジング１０を抱き込むように配されるとともに、固定部２２によって基板に固定されるので、従来、絶縁ハウジングに課されていた強度を肩代わりすることができる。

特に、本実施形態においては、金属カバー２０が抱持部２１を有するため、金属カバー２０の軸縁部２５と接触子１１の接触部１１ａとの間で軸縁部２５を梃子の支点として回転する絶縁アクチュエータの押圧部３４がフレキシブルケーブル２を接触部１１ａに押し付ける際に生じる力、すなわち、金属カバー２０を図示しない回路基板から引き剥がす方向に作用する力、を金属カバー２０の内部で受け止めることができる。換言すると、フレキシブルケーブル２と接触子１１との圧接において、絶縁ハウジング１０は接触子１１を介して図示しない回路基板側に押し付けられる力を受ける一方、この反力は金属カバー２０の軸縁部２５に作用し、金属カバー２０の固定部２２を半田付けされている図示しない回路基板から剥離させようとする力となるが、抱持部２１が絶縁ハウジング１０の上面から下面１７側まで回り込み、巻込み部２１ｃの先端が接触子１１の方向に延びているため、その反力は金属カバー２０の天井部２１ａと巻込み部２１ｃとの間で相殺され、コネクタ１のその他の部位へその力が伝わるのを抑えることができる。

すなわち、本実施形態に係るコネクタにおいては、従来のコネクタに比べて、絶縁ハウジング１０に負荷される力が軽減されるため、該絶縁ハウジング１０が最低限確保すべき厚さは小さくなり、さらに薄いコネクタとすることができる。

さらに、金属カバー２０に補強リブ２６を設けたので、該金属カバー２０の剛性を増すことができ、金属カバー２０そのものの厚さを減じることができる。

また、特に、本実施形態のように、係合受部２４を金属カバー２０を貫通する係合貫通孔として形成し、軸縁部２５を該係合受部２４に対応させて形成する場合には、係合突起３３と係合受部２４との係合を金属カバー２０の１枚分の厚さの範囲で完成させることが可能となり、よりいっそう薄いコネクタを提供できる。

さらに、ロック部２３は、プレス等の工程で極めて簡単に金属カバー２０の一部として形成される。すなわち、ロック部２３は、他の部位と同時に成形できる。このロック部２３は、被ロック部３２との掛合に際し、クリック感を醸し出すことができる。

また、絶縁ハウジング１０を金属カバー２０で覆ったので、シールド効果を得ることもできる。

以上説明した特長により、本発明によれば、１．５ｍｍ以下の薄型コネクタを得ることができる。

なお、本発明は、本実施形態に限られるものではない。図３に示す金属カバー２０の係合受部２４は、長手方向に長い矩形の貫通孔として、長手方向中適度に離れた位置に等間隔に３つ配されているが、係合受部２４は貫通孔に限られず、適度な深さの窪みとして形成されていてもよく、またその数も一以上であればよい。

金属カバー２０の軸縁部２５は、図３に示すように、係合受部２４の形状に沿うように前方に張り出した枠のように形成されているが、絶縁アクチュエータ３０の回転による力に耐えうる強度をもたせられれば、張り出した形状にしなくともよい。

金属カバー２０の固定部２２は、図３に示すように、絶縁ハウジング１０の側端部付近で滑らかな曲面を形成しながら図示しない回路基板に向けて折り曲げられているが、これは、コネクタ１を回路基板に固定するためのものであり、基板を突き抜けて該基板の裏面で折り曲げられて固定されたり、該裏面で半田付けされたり、或いはねじなどを用いて固定されたり、あるいは曲面を描いて延出しない形状であってもよい。

抱持部２１は、絶縁ハウジング１０の端部１８に沿うように、すなわち、絶縁ハウジング１０の外側から下面１７側に回り込むように形成されてもよい。このとき、抱持孔４０を設けなくてもよい。また、本実施形態では、抱持部２１は、固定部２２に対して開口部１２と反対側に設けられているが、抱持部２１は、軸縁部２５の長手方向延長線上或いはそれよりさらに開口部１２側に設けられてもよい。また、抱持部２１は、固定部２２の一部をハウジングの下面１７に巻込ませるように形成されてもよい。これらに対応して、抱持溝４１は、絶縁ハウジング１０の端部１８の側面或いはそこから下面１７に沿って形成されてもよい。このとき、抱持部２１は抱持溝４１に沿うように絶縁ハウジング１０を外側から抱きかかえる。また、抱持溝４１が接触子１１の直下まで延びて形成される場合には、抱持部２１の巻込み部２１ｃもそれに応じた長さとして形成される。要するに、抱持部２１は、金属カバー２０の一部が絶縁ハウジング１０の上面から下面１７側まで回り込んで絶縁ハウジング１０を抱きかかえ、絶縁ハウジング１０と金属カバー２０とを堅固に一体化するように形成されればよい。

本発明の一実施形態に係るコネクタの外観斜視図で、絶縁アクチュエータが直立したアンロック状態を示す。 図１のコネクタの絶縁アクチュエータが横倒しになったロック状態を示す外観斜視図である。 本発明の一実施形態に係るコネクタの金属カバーの外観斜視図である。 本発明の一実施形態に係るコネクタの絶縁アクチュエータの外観斜視図である。 図１のＡ−Ａ’線断面図で、絶縁アクチュエータが直立したアンロック状態を示す。 図５のコネクタの絶縁アクチュエータが横倒しになったロック状態を示す断面図である。 図３のＹ−Ｙ’線断面図で、本発明の一実施形態に係るコネクタの金属カバーの抱持部を示す。 図１のＸ−Ｘ’線断面図で、本発明の一実施形態に係るコネクタの金属カバーの抱持部を示す。 従来のコネクタの例を示す断面図である。

符号の説明

１ コネクタ、２ フレキシブルケーブル、１０ 絶縁ハウジング、１１ 接触子、１１ａ 接触部、１１ｂ 下腕部、１１ｃ 上腕部、１１ｄ テール部、１１ｅ 基部、１２ 開口部、１３ 軸受部、１４ 接触子溝、１５ 底板部、１６ 中板部、１７ 下面、１８ 端部、２０ 金属カバー、２１ 抱持部、２１ａ 天井部、２１ｂ 側部、２１ｃ 巻込み部、２２ 固定部、２３ ロック部、２４ 係合受部、２５ 軸縁部、２６ 補強リブ、２７ 上面部、３０ 絶縁アクチュエータ、３１ 支軸部、３２ 被ロック部、３３ 係合突起部、３４ 押圧部、３５ 背面部、４０ 抱持孔、４１抱持溝、１００ 絶縁ハウジング、１０１ 接触子、１０１ａ 接触部、１０１ｂ 回転軸部、１０２ 開口部、１０３ 底板部、１０４ 上板部、３００ 絶縁アクチュエータ、３０１ 押圧部、５００ フレキシブルケーブル。

Claims (3)

1. 複数の接触子を収納し、開口部を有する絶縁ハウジングを備えるコネクタ本体と、
   前記コネクタ本体に対して回転可能に支持される絶縁アクチュエータと、
   を備え、
   前記絶縁アクチュエータの回転において、前記開口部に挿入されたフレキシブルケーブルと前記複数の接触子とが該絶縁アクチュエータにより圧接されて電気的に接続されるコネクタであって、
   前記コネクタ本体は、前記絶縁ハウジングの一部を覆う金属カバーを備え、
   前記金属カバーは、前記絶縁ハウジングの下面側に回り込み該絶縁ハウジングを抱きかかえる抱持部と、基板に固定される固定部と、一以上の係合受部と、前記フレキシブルケーブルと前記複数の接触子との圧接において前記絶縁アクチュエータの梃子の支点となる一以上の軸縁部とを備え、
   前記絶縁アクチュエータは、その回転において前記一以上の係合受部と係合する一以上の係合突起部を備える、
   ことを特徴とするコネクタ。
2. 前記係合受部は、前記金属カバーを貫通する係合貫通孔である、
   ことを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記金属カバーは、ロック部を有し、
   前記絶縁アクチュエータは、前記ロック部に対応する被ロック部を有する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のコネクタ。
   

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