JP3903338B2 - Ｆｐｃ用コネクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一般にＦＰＣ、ＦＦＣなどと呼ばれている平形柔軟ケーブル（この明細書ではこれらを総称して「ＦＰＣ」と言う。）と接続できるようにしたＦＰＣ用コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＦＰＣが接続できるようにした電気コネクタとして、ＦＰＣ挿入部が設けられた絶縁ハウジングと、絶縁ハウジングに所定のピッチで横並びに装着された複数のコンタクト端子であって、前記ＦＰＣ挿入部に延びるコンタクトビームを備えている複数のコンタクト端子と、ＦＰＣ挿入部に挿入されたＦＰＣの接点と前記コンタクトビームのコンタクトとの間に、電気的接続に必要な接触圧を与えるための回動アクチュエータとを備えているＦＰＣ用コネクタが知られている。
【０００３】
このようなＦＰＣ用コネクタにおいて、電気的接続に必要な接触圧を与えるために設けられている回動アクチュエータは、回動によってコンタクト端子に一体のコンタクトビームを変位させるようにしている。コンタクトビームの変位は、そのコンタクトをＦＰＣの接点に押し付けるために行うものと、ＦＰＣの挿入間隙を広げるために行うものがある。前者の例として、特開平１０−２０８８１０号、特開平１１−３１５６１号、特開平１１−３０７１９８号などの公報に開示されたＦＰＣ用コネクタがある。また、後者の例として、特開平１０−２０８８２２号、特開平１０−２１４６６１号などの公報に開示されたＦＰＣ用コネクタがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように、回動アクチュエータの回動によって、コンタクト端子と一体のコンタクトビームを変位させる構造は、コンタクト端子を弾性変形させることとなるので、回動アクチュエータの回動によって得られる力が作用するコンタクト端子上の作用点と、変位するコンタクトビームの支点の間の距離を比較的大きくして、回動アクチュエータの回動を無理なく行えるようにしている。このため、ＦＰＣ用コネクタの小型化が妨げられる問題があった。
【０００５】
また、回動アクチュエータの回動によってコンタクト端子に応力が加えられるが、この応力がコンタクト端子に残留応力として存在する状態でＦＰＣ用コネクタをプリント回路基板などへの実装のために半田リフロー工程にさらされることがある。このため、残留応力存在下の加熱によって、コンタクト端子のばね性能が変化してしまうという問題もあった。
【０００６】
加えて、このような問題と相俟って、ＦＰＣの接点とコンタクトビームのコンタクトの間で、電気的接続に必要な接触圧が得られるようにするコネクタの設計が難しいという問題もあった。
【０００７】
この発明は斯かる問題点に鑑みてなされたもので、小型化が可能な構造のＦＰＣ用コネクタを提供することを基本的な目的としている。加えて、ＦＰＣが接続されていない状態では、アクチュエータの回動位置にかかわらず端子に残留応力が存在しない構造のＦＰＣ用コネクタを提供すること、また、必要な接触圧を得るための設計がし易い構造のＦＰＣ用コネクタを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の目的のもとになされたこの発明のＦＰＣ用コネクタは、絶縁ハウジングに設けられるコンタクト端子に隣接するようにして、非コンタクト端子を、中間部を支点として回動できるように設けて、この非コンタクト端子を回動アクチュエータで回動させるようにしている。
【０００９】
即ちこの発明は、ＦＰＣ挿入部が設けられた絶縁ハウジングと、
絶縁ハウジングに所定のピッチで横並びに装着された複数のコンタクト端子であって、前記ＦＰＣ挿入部に延びるコンタクトビームを有している複数のコンタクト端子と、
ＦＰＣ挿入部に挿入されたＦＰＣの接点と前記コンタクトビームのコンタクトとの間に、電気的接続に必要な接触圧を与えるための回動アクチュエータとを備えているＦＰＣ用コネクタにおいて、
前記複数のコンタクト端子のそれぞれに前記横並びの方向で隣接させて非コンタクト端子が回動可能に設置され、この非コンタクト端子に、隣接するコンタクト端子のコンタクトビームと前記ＦＰＣの厚さ方向で対向する付勢ビームと、この付勢ビームに角度を成して連続する可動ビームが設けられており、
前記回動アクチュエータの回動によって、前記可動ビームを介して非コンタクト端子の付勢ビームをコンタクトビームに向って回動させるようにしたことを特徴とするＦＰＣ用コネクタである。
【００１０】
【作用】
このように構成されるこの発明のＦＰＣ用コネクタにおいては、回動アクチュエータの回動によって、非コンタクト端子の付勢ビームがコンタクトビームに向かって回動するので、この付勢ビームによってＦＰＣをコンタクトビームに押し付けて、ＦＰＣの接点とコンタクトビームのコンタクトの間に、電気的接続に必要な接触圧を与えることができる。付勢ビームの回動は非コンタクト端子を回動アクチュエータで回動させることで行うことができる。このように、ＦＰＣとの接続のために、非コンタクト端子を回動アクチュエータで回動させる構成であるので、従来のコンタクト端子を弾性変形させるものに比べて、回動アクチュエータが作用する作用点と、（非コンタクト端子の）回動の支点の距離を短くすることが可能で、その分、コネクタの小型化に寄与することができる。
【００１１】
また、ＦＰＣを接続していない状態では、回動アクチュエータがどの位置にあっても、コンタクト端子も非コンタクト端子も弾性変形させない構造とすることができるので、半田リフロー工程などの熱処理の際に、コンタクト端子や非コンタクト端子に残留応力が存在しないようにすることができる。
【００１２】
加えて、ＦＰＣの接点とコンタクト端子のコンタクトの接触圧は、主として非コンタクト端子の回動によって得られ、また、加熱処理などによってコンタクト端子および非コンタクト端子のばね性能などの特性が変化しないので、電気コネクタの設計も容易なものとすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を添付の図を参照して説明する。
【００１４】
実施形態のＦＰＣ用コネクタ１０は、絶縁性のプラスチックで成形された絶縁ハウジング２０と回動アクチュエータ３０を備えており、絶縁ハウジング２０に、複数のコンタクト端子４０と非コンタクト端子５０が所定のピッチで横並びに装着されている。これらのコンタクト端子４０と非コンタクト端子５０は、薄金属板を打ち抜いて成形されたもので、図３に示したように、隣接する一つのコンタクト端子４０と一つの非コンタクト端子５０が、丁度はさみのような形態を成している。
【００１５】
絶縁ハウジング２０は、頂板２１と底板２２を有しており、頂板２１と底板２２の間に多数の端子受入空洞２３が形成されて、図２において右側の後端側からコンタクト端子４０と非コンタクト端子５０を装着できるようにしている。図２において左側の前端側には、ＦＰＣ挿入部２４が形成されて前端に開口し、接続すべきＦＰＣ６０（図５参照）の端部を受け入れることができるようになっている。
【００１６】
コンタクト端子４０は、絶縁ハウジング２０の底板２２に沿って延びるテールビーム４１と、ＦＰＣ挿入部２４の上側に片持ち状に延びるコンタクトビーム４２が、立上り部４３を介して連続させた形状をしている。立上り部４３の上端にテールビーム４１と同じ方向にフック部４４が設けられている。このフック部４４は、絶縁ハウジング２０の頂板２１の後側に位置して露出し、前記回動アクチュエータ３０が係合できるようにしている。
【００１７】
コンタクトビーム４２の上縁は、絶縁ハウジング２０の頂板２１の下面との間隔が、先端に向って広くなるように前下がりにされて、先細のコンタクトビーム４２に形成され、コンタクトビーム４２が、頂板２１側に弾性変形してばね性を発揮できるようにしてある。そして、このコンタクトビーム４２の先端部下縁に突起でなるコンタクト４５が形成されている。
【００１８】
一方、テールビーム４１は、絶縁ハウジング２０の底板２２の上面と平行となって延びて、略全長にわたって底板２２に接するようにされている。テールビーム４１は、底板２２を越えて後方に突出する長さを有し、後端部は、底板２２の下面と略面一となる半田テール４６を形成している。
【００１９】
前記非コンタクト端子５０は、上記のようなコンタクト端子４０の一つ一つに、コンタクト端子４０の横並びの方向で隣接するように設けられている。この非コンタクト端子５０は、絶縁ハウジング２０のＦＰＣ挿入部２４に延びる付勢ビーム５１と、コンタクト端子４０のテールビーム４１に沿って延びる可動ビーム５２が角度を成して連続した形状をしており、両ビームが連続する中間部を支点として回動できるようにしている。即ち、図１、２のように、付勢ビーム５１が、絶縁ハウジング２０の底板２２と平行となって延びるフリーの状態のときは、可動ビーム５２が上方に浮き上がり、そして、図４、５のように、可動ビーム５２を底板２２と略平行にしたときには、付勢ビーム５１が上方に浮き上がって回動するようにしてある。
【００２０】
付勢ビーム５１と可動ビーム５２が連続している中間部は、上記のように垂直面内で屈曲して両ビームが角度を成して、非コンタクトビーム５０が回動できるようにしているのに加えて、両ビームは、図３に最も良く表れているように、水平面内においても屈曲している。これは、付勢ビーム５１がコンタクト端子４０のコンタクトビーム４２の真下に位置して互いに正対させるためである。もっとも、コンタクト端子４０の中間部を水平面内で屈曲させて、付勢ビーム５１とコンタクトビーム４２を正対させるようにしても良い。
【００２１】
非コンタクト端子５０の付勢ビーム５１は、コンタクト端子４０のコンタクトビーム４２と先端が揃う長さを有している。先端部の上縁には段部５３が形成され、コンタクトビーム４２のコンタクト４５と対向させてある。また、非コンタクト端子５０の可動ビーム５２は、コンタクト端子４０のフック部４４を越えて後方に延びる長さを有しており、テールビーム４１の半田テール４６の近くに達している。
【００２２】
尚、この非コンタクト端子５０は、この実施形態では薄金属板を打ち抜いて成形されたものとして導電性を有しているが、絶縁性のプラスチックを成形して非導電性のものとすることもできる。
【００２３】
次に、回動アクチュエータ３０について説明する。この回動アクチュエータ３０は、絶縁ハウジング２０の後端側に形成されているアクチュエータ収容部２５に収容可能の大きさとした方形板状をしている。前記コンタクト端子４０のフック部４４の位置に対応させて、側縁部を貫通するように窓孔３１が複数、形成されている。この窓孔３１にフック部４４を挿通して、回動アクチュエータ３０とコンタクト端子４０を係合させて、回動アクチュエータ３０が回動できるようにしてある。フック部４４の下縁は、半円状の係合縁４７としてある一方、窓孔３１の孔壁は、断面を鍵穴状としたカム部３２としてあり、回動アクチュエータ３０は、図１、２の略垂直の位置と、図４、５の略水平の位置の間で回動できるようにしてある。
【００２４】
前記カム部３２において、フック部４４の係合縁４７に納まっている円形部分から突出する部分がカム突片３３を構成している。カム突片３３の下面側に形成される弧状のカム面３３ａは、窓孔３１の部分のみならず、窓孔３１の間も連続している。即ち、弧状のカム面３３ａが回動アクチュエータ３０の略全幅にわたって形成されており、非コンタクト端子５０の可動ビーム５２と対向するようにしてある。カム面３３ａと対向する可動ビーム５２の上縁には凹入部５４が形成され、移動するカム面３３ａとの摺接が円滑にできるようにしてある。
【００２５】
回動アクチュエータ３０が、図１、２のように略垂直の位置に回動した時には、カム部３２のカム突片３３がフック部４４の先端のストッパ４８と係合して回動が止まるようにしてある。また、回動アクチュエータ３０が、図４、５のように略水平の位置に回動した時には、回動アクチュエータ３０の下面がコンタクト端子４０のテールビーム４１の上縁に当接して回動が止まり、そして、回動アクチュエータ３０の両側縁が、アクチュエータ収容部２５を画成している絶縁ハウジング２０の側壁２６に設けた係合部２７と係合し、回動アクチュエータ３０の略水平の状態が保持されるようにしてある。
【００２６】
上記のように構成されているＦＰＣ用コネクタ１０にＦＰＣ６０を接続するには、回動アクチュエータ３０を図１、２のように略垂直の位置に回動し、ＦＰＣ挿入部２４にＦＰＣ６０の端部を挿入した後、回動アクチュエータ３０を図４、５のように略水平の位置まで回動させる。
【００２７】
回動アクチュエータ３０を略垂直の位置に回動させると、カム部３２は非コンタクト端子５０の可動ビーム５２から離れて非コンタクト端子５０をフリー状態にして、付勢ビーム５１は絶縁ハウジング２０の底板２２と略平行となる。この時の付勢ビーム５１とコンタクト端子４０のコンタクトビーム４２との対向間隔（コンタクト４５と段部５３の間隔）を、ＦＰＣ６０の端部の厚さよりも広くなるようにしておくことで、ＦＰＣ６０の挿入が容易に、しかも円滑に行えるようにすることができる。
【００２８】
ＦＰＣ６０を挿入した後、回動アクチュエータ３０を略水平の状態まで回動させると、カム部３２も回動してカム面３３ａが非コンタクト端子５０の可動ビーム５２の上縁と摺接するようになり、回動に従って可動ビーム５２が下方に向かって回動すると共に、付勢ビーム５１が上方のコンタクトビーム４２に向かって回動する。この結果、付勢ビーム５１は、コンタクトビーム４２との間に挿入されたＦＰＣ６０をコンタクトビーム４２に向けて押し付けることになり、コンタクトビーム４２のコンタクト４５とＦＰＣ６０の接点６１を電気的接続に必要な接触圧で係合させる。この時、コンタクトビーム４２は上方に若干弾性変形し、その復元力でコンタクト４５を接点６１側へ付勢する。また、付勢ビーム５１も下方への弾性変形を伴って、その復元力を内包した状態で回動し、ＦＰＣ６０をコンタクトビーム４２側へ押し付ける。このように、コンタクト４５と接点６１は、上下からあたかもバネを介して押し付けられている状態となるので、信頼性の高い電気的接続が形成される。
【００２９】
ＦＰＣ６０の接続に際して操作する回動アクチュエータ３０は、非コンタクト端子５０を中間部を支点として回動させるように機能している。この点で、ＦＰＣを押し付けるビームを、弾性変形を介して回動させる（拡げたり閉じたりする）従来の手法に比べて、回動アクチュエータ側から端子へ加える力を小さくすることができる。このことは、非コンタクト端子５０の可動ビーム５２の長さを短くできることを意味しており、ＦＰＣ６０の挿入方向におけるＦＰＣ用コネクタ１０の奥行き寸法を短くして、コネクタ全体の小型化を図ることが可能である。図示した実施形態では、可動ビーム５２が、カム面３３ａと対向する凹入部５４から更に後方に延びた長さを有しているが、最低限、凹入部５４までの長さに短縮することが可能で、これに応じてコンタクト端子４０のテールビーム４１も短縮して小型化を図ることが可能である。もっとも、回動アクチュエータ３０の回動操作性が考慮されることは言うまでもない。
【００３０】
ＦＰＣ用コネクタ１０にＦＰＣ６０を挿入していない状態では、回動アクチュエータ３０がどこに位置していても、特に、図４、５のように略水平の状態に位置していても、コンタクト端子４０および非コンタクト端子５０にはストレスは加えられない。したがって、このＦＰＣ用コネクタ１０をプリント回路基板へ実装するため、半田リフロー工程に送る場合、コンタクト端子４０および非コンタクト端子５０は残留応力が存在しない状態で加熱を受けるようにすることができる。したがって、各端子は、ばね性能などの諸特性に変化を受けないようにでき、設計通りの性能を維持することができる。
【００３１】
このように、ＦＰＣ６０の接点６１とコンタクト端子４０のコンタクト４５の接触圧は、主として非コンタクト端子５０の回動によって得られ、また、加熱処理などによってコンタクト端子４０および非コンタクト端子５０のばね性能などの特性が変化しないので、電気コネクタの設計も容易なものとすることができる。また本発明の別の実施形態として、非コンタクトビームを上側（ハウジング２０の頂板２１側）に配置し、コンタクトビームを下側（ハウジング２０の底板２２側）に配置して構成することも可能であり、この場合コンタクトビームの先端に形成されたコンタクトとＦＰＣの下側に形成された接点とが必要な接触圧で押し付けられて電気的接続が形成される。
【００３２】
【発明の効果】
以上に説明の通り、この発明によれば、回動アクチュエータで非コンタクト端子を回動させて、その付勢ビームをコンタクト端子のコンタクトビームに向かって回動するようにしたので、小型化が可能な構造のＦＰＣ用コネクタを提供することができる。また、ＦＰＣが接続されていない状態では、アクチュエータの回動位置にかかわらず端子に残留応力が存在しない構造なので、加熱工程にさらされても電気的接続の性能が変化しないＦＰＣ用コネクタを提供することができる。加えて、付勢ビームの回動によって接触圧を発生させる構造であり、付勢ビームやコンタクトビームの諸特性が変化しないので、必要な接触圧を得るための設計がし易い構造のＦＰＣ用コネクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施形態のＦＰＣ用コネクタの、ＦＰＣが接続される前の状態における一部を破断して示した斜視図である。
【図２】 同じく、コンタクト端子に沿って示した断面図である。
【図３】 この発明の実施形態のＦＰＣ用コネクタを構成したコンタクト端子と非コンタクト端子の斜視図である。
【図４】 この発明の実施形態のＦＰＣ用コネクタの、ＦＰＣが接続された状態における一部を破断して示した斜視図である。
【図５】 同じく、コンタクト端子に沿って示した断面図である。
【符号の説明】
１０ ＦＰＣ用コネクタ
２０ 絶縁ハウジング
２４ ＦＰＣ挿入部
３０ 回動アクチュエータ
３２ カム部
３３ カム突片
３３ａ カム面
４０ コンタクト端子
４２ コンタクトビーム
４４ フック部
４５ コンタクト
５０ 非コンタクト端子
５１ 付勢ビーム
５２ 可動ビーム
６０ ＦＰＣ
６１ 接点

Claims (5)

1. ＦＰＣ挿入部（２４）が設けられた絶縁ハウジング（２０）と、
   絶縁ハウジング（２０）に所定のピッチで横並びに装着された複数のコンタクト端子（４０）であって、前記ＦＰＣ挿入部（２４）に延びるコンタクトビーム（４２）を有している複数のコンタクト端子（４０）と、
   ＦＰＣ挿入部（２４）に挿入されたＦＰＣ（６０）の接点（６１）と前記コンタクトビーム（４２）のコンタクト（４５）との間に、電気的接続に必要な接触圧を与えるための回動アクチュエータ（３０）とを備えているＦＰＣ用コネクタ（１０）において、
   前記複数のコンタクト端子（４０）のそれぞれに前記横並びの方向で隣接させて非コンタクト端子（５０）が回動可能に設置され、この非コンタクト端子（５０）に、隣接するコンタクト端子（４０）のコンタクトビーム（４２）と前記ＦＰＣ（６０）の厚さ方向で対向する付勢ビーム（５１）と、この付勢ビーム（５１）に角度を成して連続する可動ビーム（５２）が設けられており、
   前記回動アクチュエータ（３０）の回動によって、前記可動ビーム（５２）を介して非コンタクト端子（５０）の付勢ビーム（５１）をコンタクトビーム（４２）に向って回動させるようにしたことを特徴とするＦＰＣ用コネクタ。
2. コンタクトビーム（４２）は、下側縁にコンタクト（４５）が形成されてＦＰＣ（６０）の上面に設けられた接点（６１）と対向できるようにされ、回動する付勢ビーム（５１）が、ＦＰＣ（６０）を上方のコンタクトビーム（４２）に向って押圧するようにした請求項１に記載のＦＰＣ用コネクタ。
3. 非コンタクト端子（５０）は、付勢ビーム（５１）に回動アクチュエータ（３０）のカム部（３２）と対向する可動ビーム（５２）が連続しており、両ビームの連続する中間部を支点として回動可能に設置されており、カム部（３２）が可動ビーム（５２）を回動させることによって、付勢ビーム（５１）をコンタクトビーム（４２）に向って回動するようにした請求項１または２に記載のＦＰＣ用コネクタ。
4. コンタクト端子（４０）のコンタクトビーム（４２）と、非コンタクト端子（５０）の付勢ビーム（５１）を対向させるために、コンタクト端子（４０）と非コンタクト端子（５０）の何れか一方が中間部で屈曲している請求項１〜３の何れか１項に記載のＦＰＣ用コネクタ。
5. 回動アクチュエータ（３０）は、コンタクト端子（４０）に設けたフック部（４４）にカム部（３２）を係合させて回動可能に支持されている請求項１〜４の何れか１項に記載のＦＰＣ用コネクタ。

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