JP4541428B2 - 平型導体用電気コネクタ - Google Patents

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のコネクタでは、金属板の平坦面を維持して作られた複数の端子がその板面同士を平行としてハウジングで保持されている。該端子は平型導体の受入れのために形成されたハウジングの開口に向けて延びる接触腕（接触ばね片）を下方にそして支持腕を上方に有している。上記ハウジングの開口には、平型導体の受入れを容易とする開位置から、受入れ後の平型導体を接触腕の接触部へ圧する閉位置へと回動操作を受ける加圧部材が設けられている。この加圧部材が開位置にあるときに、平型導体は接触腕の接触部上に配され、しかる後、上記加圧部材が閉位置に向け回動操作を受ける。加圧部材が閉位置へ回動すると、平型導体は加圧部材の加圧部にて加圧力を受けて接触腕の接触部と接圧をもって接触する。

このような特許文献１のコネクタでは、各端子は接触腕を一つ有しているが、平型導体との接触を確実なものとするために、この接触腕の延出方向の二位置に接触部が設けられている。
特開２００１−１４３８２７

接触腕は接触部での接圧そして接触確実性の確保の要請から、接触部の位置での弾性撓み量が大きいことが望まれる。したがって、特許文献１のコネクタでは、この接触部は接触腕の先端近傍に位置しており、両接触部は互いに近接して位置していて一体的に変位する。

したがって、特許文献１では、一つの接触腕に設けられた二つの接触部は平型導体の挿入時にほぼ同時に該平型導体と接触し、加圧部材からの加圧力を該平型導体を介して受けると、同時にそしてほぼ同量だけ弾性変位する。

これは、仮に、設計に誤りがあったり製造誤差があったりして、平型導体に対しての二つの接触部の相対位置が適正でないときには、一方の接触部は平型導体と所定の接圧をもって接触したとしても、他方の接触部での接圧が不十分そしてそれ故に不安定な接触となる虞れを生ずる。

本発明は、このような事情に鑑み、二つの接触部が互いに独立した部分に設けられ、両接触部が、平型導体との間で十分かつ確実な接触圧を得られるような平型導体用電気コネクタを提供することを課題とする。

本発明は、金属板の平坦な板面を維持して作られた複数の端子がそれらの板面同士を平行としてハウジングにより配列保持され、各端子はハウジングへの取付けのための被取付部が設けられている基部から延びる接触腕とを有し、該接触腕とこれに並設された支持部の間の空間で、ハウジング外から挿入される平型導体の先端部を受入れ可能としており、この上記空間へ平型導体の受入れを容易とする開位置から該平型導体を圧する閉位置の間で回動可能な加圧部材が、上記支持部にて回動支持可能とされていて、該加圧部材が閉位置への回動で挿入後の平型導体の面を圧することにより該平型導体を該接触部に接触させる平型導体用電気コネクタに関する。

かかる平型導体用電機コネクタにおいて、本発明では、端子は、基部から平型導体の挿抜方向に延出する接触腕に設けられた第一接触部と、上記第一接触部とは異なる位置で上記基部から突出もしくは延出し平型導体の挿抜方向で上記第一接触部よりも基部側に設けられた第二接触部とを有し、自由状態にて、接触腕と支持部との対向方向で、第一接触部が第二接触部よりも支持部に近い位置に設けられており、少なくとも第一接触部が平型導体に圧せられて端子の板面に平行な方向で弾性変位可能であり、第一接触部の弾性変位が第二接触部とは独立してなされることを特徴としている。

このような構成の本発明によると、加圧部材が開位置にあるときに、平型導体が上記支持部と接触腕との間の空間に挿入される。接触腕に設けられた第一接触部は、これよりも基部に設けられた第二接触部に対して、支持部側に位置しているので、平型導体は確実に第一接触部に接触した状態で載置される。しかる後、加圧部材が閉位置に向けて操作されると、平型導体を介して第一接触部が圧せられて弾性変位する。この弾性変位によって、接触腕と支持部との対向方向、すなわち平型導体の厚み方向で、第一接触部は第二接触部との距離を小さくし、上記方向で同位置に達し、ここで停止するか、もしくは、この位置から第二接触部にも変位をもたらすようになって該第二接触部と共に変位する。したがって、平型導体は確実に第一接触部と第二接触部との両方に接触する。

本発明においては、支持部が加圧部材からの力を受けて弾性撓み可能な支持腕に形成されていることとすることが好ましい。この場合は、支持腕が弾性撓みを生じる結果、第一接触部よりも基部側に位置している第二接触部自体が弾性変位を確保し難い場合であっても、支持腕の弾性撓みにもとづく支持腕からの反力によって、第二接触部との間で相対的な弾性変位を伴って平型導体と接触する。したがって、第二接触部でも弾性圧をもって平型導体と接触し、第一接触部と相俟って十分な接圧を確保しかつ確実な接触を得る。

本発明において、支持部の回動支持部が、平型導体の挿抜方向にて、第一接触部と第二接触部の間に位置していることが好ましい。こうすることにより、平型導体は、第一接触部と第二接触部とにより両持ち梁り状に支持され、両者間に位置する回動支持部からの反力により加圧部材の加圧部が平型導体を圧すると、上記平型導体と第一接触部そして第二接触部との接触が安定する。

このような本発明において、第一接触腕は、接触腕と支持部との対向方向にて、第二接触腕よりも遠い位置で基部から延出し、先端に向けて支持部に近寄るように、傾いて形成されているようにすることができる。

本発明は、以上のように、接触腕は基部から延出する接触腕に設けられた第一接触部と、該第一接触部よりも基部側に設けられた第二接触部とを有し、自由状態にて、接触腕と支持部との対向方向で、第一接触部が第二接触部よりも支持部に近い位置に設けられており、かつ弾性変位可能となっているので、平型導体を介して圧せられたとき、平型導体は先ず第一接触部を弾性変位せしめた後に第二接触部と接触することとなり、十分な接圧のもとで、両接触部と確実に接触する。

以下、添付図面にもとづき、本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態のコネクタの断面を示し、このコネクタはハウジング１０と、該ハウジング１０内に挿入される平型導体Ｐを加圧する加圧部材２０と、加圧された該平型導体Ｐと接圧をもって、該平型導体Ｐの下面に形成された接続部Ｐ１と接触する端子３０とを有している。該端子３０は、紙面に対して直角方向に複数配列されている（以下、図１において紙面に対して直角方向を端子の配列方向あるいはコネクタの幅方向という）。

図１において、ハウジング１０は、電気絶縁材料で作られていて、横長な矩形をなし、幅方向に延びている。該ハウジング１０は、図１にて、幅方向での両端に位置する側壁１１の部分を除いて、平型導体Ｐの挿入方向Ａと逆方向となる後方そして上方に向け開口された開口部１２を形成し、この空間を利用して上記加圧部材２０が配されている。ハウジング１０内には、上記開口部１２から前方に向けて、平型導体Ｐの前端部分を受け入れる空間として受入溝１２が延びるようにして形成されている。この受入溝１２Ａは、上記幅方向にて端子の配列範囲にわたり及んでいる。

上記ハウジング１０は、図示せぬ回路基板上に配置される部位となる底壁１３と、前部にて該底壁１３と対向して位置する上壁１４とを有し、底壁１３と上壁１４との間に、端子３０の挿入のためのスリット状の端子孔１５が形成されている。ハウジング１０には、上記開口部１２と受入溝１２Ａが幅方向に延びているので、上記端子孔１５は、それ以外の域となる前端側、底壁１３側そして上壁１４側で形成されることとなる。後述のごとく、端子３０が金属板の平坦な板面をそのまま維持して作られその板面が紙面と平行となるように配列されているので、上記端子孔１５は、この端子３０の板厚に相当するスリット幅（端子の配列方向でのスリットの内幅寸法）を有し、端子の配列方向で所定間隔をもって複数形成されている。

加圧部材２０は、ハウジング１０と同様の電気絶縁材料で作られていて、該ハウジング１０の開口部１２に位置し該開口部１２の幅方向範囲にわたり及んでいる。該加圧部材２０は、該加圧部材２０が図１に見られるような開位置にあるときに、ハウジング１０の上壁１４よりも上方に位置する操作部２１と、該操作部２１よりも下方でハウジング１０の開口部１２内に位置する溝部２２と、該溝部２２内で島状に形成される被支持部２３とを有している。なお図示しないが、加圧部材２０の幅方向の両端には回動を支える両端軸部が形成されている。

操作部２１は、加圧部材２０を図１の開位置から図２（Ｂ）の閉位置へ回動せしめるために操作者が指をかけることができる程度の大きさとなっている。この操作部２１の下端左部から下方に延びる部分に上記溝部２２と被支持部２３が設けられており、操作部２１の下端右部は端面を形成していて、加圧部材２０が最大に開放されたときに、上記端面（図では端面の右端部）がハウジング１０の上壁１４と当接するストッパ部２１Ａを成している。又、上記操作部２１の下左端から下方に延びる左側面が、加圧部材２０の閉位置で、平型導体を加圧する加圧部２１Ｂを形成する（図２（Ｂ）をも参照）。

上記加圧部材２０の溝部２２は、後述の端子３０の支持腕の先端部が貫通できるように形成されている。端子３０は、図１において紙面に平行な板面をもつ金属板で作られているので、上記溝部２２はそれに対応して上記支持腕の板厚に相当するスリット幅（紙面に直角方向での内幅）で形成されている。又、上記溝部２２内でその下端に形成される被支持部２３は、各溝部２２において、溝部２２の上記幅方向で対向する溝内面同士を連結するように形成されていて、図１に見られるように、その断面形状は溝の内部に向く側が円弧の一部として、溝外に向く側（図にて下端側）は加圧部２０の下端面に沿って直線状をなしている。後に詳細に説明するが、上記端子３０の支持腕の支持部は上記溝部２２内にあって、上記被支持部２３の円弧面に係合する。

端子３０は、既述したように、金属板の板面をそのまま維持して形状づけられており、図１に見られるように、基部３１、該基部３１から後（左）方に延びる支持腕３２、第一接触腕３３、第二接触腕３４そして上記基部３１から前（右）方へ延びる接続部３５を有している。支持腕３２と第一接触腕３３及び第二接触腕３４とは、上下方向、すなわち対向方向で間隔を有しており、該間隔で平型導体Ｐの挿入空間を形成している。

基部３１はハウジング１０の端子孔１５に圧入されて固定される部分を形成し、図１の例では、端子孔１５の前端部で縦長に延びる縦部３１Ａと下端部で前後に延びる横部３１Ａとで、左右反転したＬ字状に形成されハウジング１０に固定されている。上記基部３１が端子孔１５へ圧入されると、基部３１は上記縦部３１Ａの上縁と横部３１Ｂの下縁が被取付部となって、上記端子孔１５の上下内縁に対して取り付けられる。その際、横部３１Ｂが端子孔１５の下端内面と支え合い、上記縦部３１Ａの上縁（被取付部）に設けられた突起３１Ａ−１が端子孔１５の上端内面に喰い込んで端子の抜けを防止する。

支持腕３２は上記基部３１の縦部３１Ａの上部から後方に向け端子孔１５の外まで延びている。該支持腕３２は、その上縁が端子孔１５の上端内面から次第に離れているように傾斜して後方に延びており、上記端子孔１５の上端内面との間に隙間を形成しており、該支持腕３２の上下方向での弾性撓みを可能としている。この支持腕３２の後端部は逆Ｕ字状に屈曲形状をなしていてその逆Ｕ字状の下縁が上記加圧部材２０の被支持部２３を支持する支持部３２Ａを形成している。この支持部３２Ａは、図示しない加圧部材の両端軸部で回動支持されていれば、常時上記被支持部２３を接触支持していなくとも、加圧部材２０の開位置から閉位置への回動の際に、少なくとも、被支持部２３が平型導体からの反力を受けて上方に変位した状態で該被支持部２３と接触して支持できるようなっていればよい。この支持腕３２は、上下方向での弾性撓みを生ずるように弾性を有していても、あるいは弾性を有していなくともよい。図示の実施形態では弾性を有しており、支持部３２Ａが上記加圧部材２０の被支持部２３から上方に向けた反力を受けたときに支持腕３２は上方へ撓む。この場合、ハウジング１０の上壁１４の下面がこの支持腕３２の撓みを限界づけるストッパとして機能する。

基部３１の横部３１Ｂからは、横部３１Ｂよりも幅が狭く形成された第一接触腕３３と第二接触腕３４とが間隔をもって後方へ延びている。第一接触腕３３は第二接触腕３４よりも平型導体Ｐの接続部Ｐ１から遠い下方位置で上記基部３１から延び、第二接触腕３４よりも後方まで長く延びている。そのため、第一接触腕３３は第二接触腕３４よりも、ばね長が確保できるので上下方向での力を受けたときの弾性撓み量が大きい。第一接触腕３３と第二接触腕３４はそれぞれの後端に上方に突出せる第一接触部３３Ａそして第二接触部３４Ａを有している。第一接触腕３３は後端に向け上方に傾いて延びていて、後端の第一接触部３３Ａは第二接触腕３４の後端における第二接触部３４Ａよりも上方に位置している。

さらに、端子３０は基部３１の下部前端から前方へ突出しかつ下方に屈曲された逆Ｌ字状脚をなす接続部３５を有している。該接続部３５の下端縁３５Ａは、コネクタが回路基板に配されたときに、該回路基板の対応回路部と接触する位置にあり、該対応回路部と半田接続される。

次に、このように構成される本実施形態について、その使用要領そして作動原理を説明する。

（１）先ず、加圧部材２０を、図１に示されるように、開位置、すなわち垂立する位置にもたらす。加圧部材２０が開位置にあると、ハウジング１０の開口部１２は、後方に大きく開放され、平型導体Ｐの挿入を容易とする。そして、平型導体Ｐは、図１の二点鎖線で示されるように、前方に向けて矢印Ａ方向に挿入される。

（２）平型導体Ｐの挿入が進行すると、該平型導体Ｐの前端部は受入溝１２Ａに進入しその前端面に当接し、所定挿入位置に納まる。この状態では、端子３０の第一接触部３３Ａが第二接触部３４Ａよりも上方に位置しているので、平型導体Ｐの接続部Ｐ１は、第一接触部３３Ａと接触し、第二接触部３４Ａとは非接触かもしくは軽く不安定に接触しているのみである。

（３）しかる後、加圧部材２０を、図２（Ａ）の状態を経て、図２（Ｂ）の閉位置まで回動する。加圧部材２０はその加圧部２１Ｂで平型導体Ｐを圧し、該平型導体Ｐが第一接触部３３Ａを下方へ圧する。この第一接触部３３Ａが下方へ圧せられると第一接触腕３３は下方に弾性撓みを生じて上記第一接触部３３Ａが第二接触部３３Ｂと同じ高さレベルまで変位する。平型導体Ｐは、第一接触部３３Ａのみならず、第二接触部３４Ａにも確実に接触する。

（４）加圧部材２０の回動が進み閉位置にまで達すると、第一接触部３３Ａと第二接触部３４Ａの両方が下方へ圧せられるので、第一接触腕３３と第二接触腕３４が共に弾性撓みを生じ、第一接触部３３Ａと第二接触部３４Ａは十分は接圧をもって平型導体Ｐの接続部Ｐ１と接続される。

（５）本実施形態では、支持腕３２とハウジング１０の上壁１４との間には隙間が形成されているので、加圧部材２０が開位置から閉位置へ回動する過程において、平型導体Ｐを下方に圧する該加圧部材２０の被支持部２３は平型導体Ｐから上方への反力を受け、この反力によって上記支持腕３２が上方に弾性撓みを生ずる。この弾性撓みにもとづく弾性エネルギーによって、上記被支持部２３は下方へ圧せられて、平型導体Ｐの第一接触部３３Ａそして第二接触部３４Ａとの接圧をさらに高める。

本発明は、図１そして図２に図示された例に限定されず変形が可能である。先ず、第二接触部３４Ａは弾性変位することが必須とはされない。例えば、図３のように、第二接触部３４Ａが基部３１の横部３１Ｂの後端上縁に設けられていて、弾性変位しなくともよい。この場合でも、第一接触部３３Ａは第二接触部３４Ａよりも上方位置から下方へ弾性変位して第二接触部３４Ａと同じ高さレベルまで達するので、平型導体Ｐは確実に第二接触部３４Ａとも接触する。このような図３の形態においても、支持腕３２が弾性撓み可能となっていれば、第二接触部３４Ａが弾性変位しなくとも、上記支持腕３２の弾性エネルギーによって、第二接触部３４Ａに相対的に弾性圧をもって平型導体Ｐと接触することとなる。この変形例のようにすればコネクタを左右方向で小型化が容易である。

又、図１ないし図３の例では、すべての端子３０が第一接触部３３Ａを備える第一接触腕３３と第二接触部３４Ａを備える第二接触腕３４と、支持腕３２とを有していたが、すべての端子がこれらを有している必要はない。図４の形態では、図１ないし図３と同じ端子３０と他の端子４０とを、例えば、交互に配列されている。他の端子４０は端子３０とは逆方向から挿入されていて、第一接触腕４３と第二接触腕４４のみを有し、支持腕を有していない。この場合でも、第一接触腕４３の第一接触部４３Ａは第二接触腕４４の第二接触部４４Ａよりも基部４１から離れており且つ、上方に位置している。この場合、端子３０と他の端子４０のそれぞれの第一接触部３３Ａ，４３Ａは、平型導体Ｐの挿抜方向で離れた位置に配置されている。図４の実施形態では、端子３０と端子４０とが交互に逆方向でハウジングに挿着されているので、回路基板に半田接続される接続部同士間隔が端子配列ピッチの間隔の２倍になるので、図１のように一種の端子を配列する場合に比し、端子の高密度配列が可能となり、端子配列方向、すなわちコネクタの幅方向寸法を小さくすることができる。

以上の実施形態は、コネクタは回路基板上に横置する場合として示したが、本発明は、コネクタを９０°回転させて縦長状態で回路基板上に配される基板垂直型としても適用できる。

本発明の一実施形態のコネクタの断面図であり、加圧部材が開位置にあって平型導体が未挿入の状態を示す。 図１のコネクタへの平型導体挿入後における断面図であり、（Ａ）は加圧部材が開位置から閉位置に向う過程にあり、（Ｂ）は加圧部材が閉位置にある状態を示す。 図１のコネクタの変形例を示す断面図である。 図１のコネクタの他の変形例を示す断面図である。

符号の説明

１０ ハウジング ４０ 端子
２０ 加圧部材 ４３ 第一接触腕
３０ 端子 ４３Ａ 第一接触部
３１ 基部 ４４ 第二接触腕
３２Ａ 支持部 ４４Ａ 第二接触部
３３ 第一接触腕
３３Ａ 第一接触部
３４ 第二接触腕
３４Ａ 第二接触部

Claims (4)

1. 金属板の平坦な板面を維持して作られた複数の端子がそれらの板面同士を平行としてハウジングにより配列保持され、各端子はハウジングへの取付けのための被取付部が設けられている基部から延びる接触腕とを有し、該接触腕とこれに並設された支持部の間の空間で、ハウジング外から挿入される平型導体の先端部を受入れ可能としており、この上記空間へ平型導体の受入れを容易とする開位置から該平型導体を圧する閉位置の間で回動可能な加圧部材が、上記支持部にて回動支持可能とされていて、該加圧部材が閉位置への回動で挿入後の平型導体の面を圧することにより該平型導体を該接触部に接触させる平型導体用電気コネクタにおいて、
   端子は、基部から平型導体の挿抜方向に延出する接触腕に設けられた第一接触部と、上記第一接触部とは異なる位置で上記基部から突出もしくは延出し平型導体の挿抜方向で上記第一接触部よりも基部側に設けられた第二接触部とを有し、自由状態にて、接触腕と支持部との対向方向で、第一接触部が第二接触部よりも支持部に近い位置に設けられており、少なくとも第一接触部が平型導体に圧せられて端子の板面に平行な方向で弾性変位可能であり、第一接触部の弾性変位が第二接触部とは独立してなされることを特徴とする平型導体用電気コネクタ。
2. 支持部が加圧部材からの力を受けて弾性撓み可能な支持腕に形成され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. 支持部の回動支持部が、平型導体の挿抜方向にて、第一接触部と第二接触部の間に位置し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. 第一接触腕は、接触腕と支持部との対向方向にて、第二接触腕よりも遠い位置で基部から延出し、先端に向けて支持部に近寄るように、傾いて形成されていることとする請求項１又は請求項３に記載の平型導体用電気コネクタ。

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