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JP4054740B2 - Fpc用zifコネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、FPC(Flexible Printed Circuit)やFFC(Flexible Flat Cable)等の平形柔軟ケーブルと接続するFPC用コネクタに関する。特に、FPCやFFC等の平形柔軟ケーブルの挿入時にほとんど力を必要としない、いわゆるZIF(Zero Insertion Force)タイプのFPC用ZIFコネクタに関する。
FPCには多数の端子が並列して設けられているが、このようなFPCをプリント基板等に着脱可能に接続する場合には、多数のコンタクトが並列して設けられたFPC用コネクタが使用される。従来のFPC用コネクタは、例えば特許文献1や特許文献2等に開示されているように、コンタクトとFPCの端子とを、操作部材を介して押圧して圧接(密着)させることによって、多数の端子を一括して接続すると共に、FPCが外れないように保持している。
特許文献1に開示のFPC用コネクタは、ハウジングの一面にFPCを挿入するためのFPC挿入口を形成し、前記ハウジングの他面にカバーを挿入するためのカバー挿入孔を形成し、コンタクトは、前記カバー挿入孔に臨んで設けられると共に、前記カバーの挿入によって弾性変形する押圧片と、前記FPC挿入口に臨んで設けられると共に、前記カバー挿入時の前記押圧片の弾性変形に連動して前記FPCに圧接する圧接片とを具備している。
これによって、ハウジングの一面に形成されたFPC挿入口にFPCを挿入した後、ハウジングの他面に形成されたカバー挿入孔にカバーを挿入することによってコンタクトの押圧片が弾性変形し、この押圧片の弾性変形に連動してコンタクトの圧接片がFPCに圧接する。これによってコンタクトとFPCが圧接接続することになる。
一方、特許文献2に開示のFPC用コネクタは、前端に平型柔軟ケーブルの挿入口が設けられ、内部に並列して装着された複数の導電ターミナル(コンタクト)のコンタクトビームが前記挿入口に臨ませてある絶縁ハウジングと、絶縁ハウジングの後端側上部に、絶縁ハウジングの前後方向で回動可能に設けられたカバーとからなり、前記導電ターミナル(コンタクト)が、基部ビームとU字状のコンタクトビームが連結部を介して一体とされ、基部ビームの後端側に係合アームが設けられていると共に、コンタクトビームの後側に「てこアーム」が連設された構成とされ、並列された複数の導電ターミナル(コンタクト)の各係合アームで構成された係合部と前記カバーの係合部がカバーの回動を可能とするように互いに係合しており、かつ、前記「てこアーム」とカバーの後端側内面を対向させて、カバーの回動によって、「てこアーム」を介してU字状のコンタクトビームの対向部を開閉可能としてある。
これによって、カバーを回動させると、カバーの内面が「てこアーム」を移動させ、「てこアーム」の移動によって導電ターミナル(コンタクト)のコンタクトビームの開閉が行われる。コンタクトビームが開くと平型柔軟ケーブルの接続端をゼロ挿入力で挿入できる。コンタクトビームを閉じるとコンタクトビームの弾力で平型柔軟ケーブルとの間に接触圧が生ずる。また、平型柔軟ケーブルとコンタクトビーム間の接触圧はコンタクトビームの弾力で生ずるようにしており、かつ、コンタクトビームの開閉は「てこアーム」の作用を介しているので、カバーの回動に大きな力を必要としなくてもできる。
実開平7−18386号公報 登録実用新案第3019279号公報
しかしながら、特許文献1に開示のFPC用コネクタは、コンタクトの押圧片が弾性変形し、この押圧片の弾性変形に連動してコンタクトの圧接片がFPCに圧接することになっているので、FPCが接続されている時はコンタクトに常時変形応力が作用していることになり、例えば、クリープ現象などが発生し、コンタクトの耐用を損ねるといった不都合があった。
また、特許文献2に開示のFPC用コネクタは、導電ターミナル(コンタクト)の後側に連接された「てこ」式のアームで構成された係合部にカバーの係合部が係合して、カバーが回動されることになっているので、カバーを開閉する度に導電ターミナル(コンタクト)の後側に連接された「てこ」式のアームに負荷が掛かることになり、導電ターミナル(コンタクト)の耐用を損ねる。また、カバーはハウジングに係合されていないので、係合が外れ易く操作性が劣るという不都合があった。
本発明は、このような問題に鑑み、コンタクトの耐用を向上させると共に、カバーとなるバックロック式のレバーの開閉状態を確実に維持するFPC用ZIFコネクタを提供することを目的とする。
発明者は、上記目的を満たすため、以下のような新たなコネクタを提供する。
(1) FPCが開口部に挿入され、複数の二股コンタクトが前記FPCと電気的に接続するFPC用ZIFコネクタであって、前方に前記開口部を有しており、前記複数の二股コンタクトを配列する絶縁性のハウジングと、該ハウジングの後方は上面開放端部となっており、該上面開放端部に回動可能に保持されるバックロック型のレバーと、を備えており、前記二股コンタクトは基部が前記ハウジングに保持されており、該基部に上腕と下腕からなるコンタクト部が形成され、該コンタクト部は前記開口部内に開閉自在に配置され、該コンタクト部の相反側は二股の係合アームが突出して、該二股の係合アームで略U字状の溝が形成され、前記レバーは回転軸と握持部で一体に構成されており、前記回転軸の周囲は第1の板カムとなって前記二股の係合アームと連結するカム装置を構成しており、前記レバーを開けると前記板カムは前記係合アームを変位させて前記コンタクト部を開いた状態とし、前記レバーを閉じると前期板カムによる前記係合アームの変位が解除され、前記コンタクト部を閉じた状態に復帰することを特徴とするFPC用ZIFコネクタ。
本発明によれば、基部と上腕と下腕からなるコンタクト部と該コンタクト部の相反側に突出して略U字状の溝が形成された二股の係合アームとを備えた二股コンタクトがハウジングの開口部に配列されており、ハウジングの後方の上面開放端部には、回転軸と握持部で一体に構成されたバックロック型のレバーが回動可能に配置され、回転軸の周囲は第1の板カムとなって二股の係合アームと連結するカム装置を構成しており、レバーを開けると板カムは係合アームを変位させてコンタクト部を開いた状態にし、レバーを閉じると板カムによる係合アームの変位が解除され、コンタクト部を閉じた状態に復帰するので、レバーの回動でコンタクト部の上腕と下腕との間隔を広げたり狭めたりすることができることになる。
すなわち、レバーを開けると、板カムが係合アームを変位させ、この係合アームが変位することにより、コンタクト部の上腕が連動して上方に変位し、コンタクト部を開いた状態にする。この時のコンタクト部の上腕と下腕との間隔を挿入されるFPCの接続端部の厚さよりも大きくなるようにしておくことで、FPCの抜き差しが僅かな挿入力できることになる。一方、レバーを閉じると板カムによる係合アームの変位が解除されて、コンタクト部を閉じた状態になるので、コンタクト部の弾力でFPCが狭持されて接続状態を保持することができることになる。
このように、本発明のFPC用ZIFコネクタは、レバーを回動して開けるとコンタクト部が開いた状態になり、FPCを挿入する際にほとんど力を必要としない、いわゆるZIFコネクタとなる。また、レバーを回動して閉じると、コンタクト部が閉じて挿入されたFPCを狭持して接続状態を保持するので、FPCとの接続時にはコンタクト部には外部荷重が作用していないことになり、コンタクトの耐久性が向上することになる。
(2) 前記ハウジングの両翼に一対の接合タブが配置され、該接合タブははんだ付けされて前記ハウジングをプリント基板に接合すると共に、前記接合タブは前記上面開放端部に延出して、前記回転軸の両端部を回動自在に保持していることを特徴とする(1)記載のFPC用ZIFコネクタ。
本発明によれば、ハウジングの両翼に配置された接合タブによって、ハウジングはプリント基板に接合され、さらに、この接合タブはレバーの回転軸の両端部を回動自在に保持している。ハウジングに圧入されるこの接合タブは、このコネクタをプリント基板に固着する機能と、回転軸の両端部を回動自在に保持する機能を合わせもっている。このように、接合タブに両機能をもたせることによりコネクタをコンパクトにできる。
(3) 前記回転軸は、剛体金属で形成され、該回転軸に絶縁性の前記握持部が一体成形されることを特徴とする(1)記載のFPC用ZIFコネクタ。
本発明によれば、回転軸は剛体金属で形成されているので、レバーを開閉時に回転軸の撓みを少なくできる。尚、この回転軸は、把持部と一体成形後、金属露出部に絶縁皮膜が施されてもよい。
(4) 前記回転軸の周囲は第2の板カムが形成されており、当該第2の板カムと前記上面開放端部の上面との密着によって前記レバーの閉じた状態が維持されていることを特徴とする(1)から(3)のいずれかに記載のFPC用ZIFコネクタ。
本発明によれば、第2の板カムと前記上面開放端部の側壁の密着によってレバーの閉じた状態が維持されているので、レバーの閉じられた状態が安定している。例えば、このコネクタを使用する装置において、レバーが不用意に開くことがなく、FPCの接続状態が維持される。
(5) 前記第1の板カムと前記第2の板カムとが前記回転軸の軸方向に交互に配列されていることを特徴とする(4)記載のFPC用ZIFコネクタ。
本発明によれば、回転軸の軸方向に交互に配列された第2の板カムは上面開放端部の上面と密着しているので、レバーを開閉時に回転軸の撓みを少なくできる。
本発明のFPC用ZIFコネクタは、後方に上面開放端部を有し、内部に複数の二股コンタクトを配列する絶縁性のハウジングと、この上面開放端部に回動可能に保持されるバックロック型のレバーと、を備えており、二股コンタクトはハウジングに保持される基部と、この基部に上腕と下腕からなるコンタクト部が形成され、コンタクト部の相反側には略U字状の溝を形成して二股の係合アームが突出して設けられおり、前記レバーは回転軸と握持部で一体に構成され、この回転軸の周囲は第1の板カムとなって二股の係合アームと連結するカム装置を構成しているので、このレバーを開けると板カムは係合アームを変位させてコンタクト部を開いた状態とし、FPCを挿入する際に僅かばかりの力で行うことができる。また、レバーを閉じると板カムによる係合アームの変位が解除され、コンタクト部を閉じた状態に復帰して、コンタクト部がその弾性力で挿入されたFPCを狭持して接触状態を保持することができる。このように、レバーの操作だけでFPCの接続が迅速にでき、かつ、コンタクトの極数に拘らず簡単に接続作業ができる。
また、コンタクト部が挿入されたFPCを狭持して接続状態を保持していても、コンタクト部には外部荷重が作用していないので、例えば、クリープ現象等が発生してコンタクトの耐用を損ねるおそれがない。すなわち、FPCと接触させた接続時にはコンタクト部には外部荷重が作用していないことになり、コンタクトの耐久性が向上することになる。
また、前記ハウジングの両翼には一対の接合タブが上面開放端部に延出して、回転軸の両端部を該上面開放端部とで狭持する形で回動自在に保持しているので、レバーが回転軸を軸にして回動されても、ハウジングから外れることなく自在に回動できることになり、操作性に優れる。
回転軸の周囲は第2の板カムが形成されており、該第2の板カムと前記上面開放端部の上面との密着によって前記レバーの閉じた状態が維持されているので、レバーの閉じられた状態が安定していることになる。例えば、このコネクタを使用する装置において、レバーが不用意に開くことがなく、FPCの接続状態が維持できる。
以下に、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
図1は、本発明による実施形態におけるFPC用ZIFコネクタ(以下、コネクタと略称する)の構成を示す斜視図であり、要部を断面図としている。図2は本発明によるコネクタの平面図であり、図3は本発明によるコネクタの正面図であり、図4は本発明によるコネクタの側面図である。また、図5は本発明による実施形態におけるコネクタの斜視図であり、コネクタの一部を破断してFPCが接続される前の状態を示している。図6は図5の縦断面図である。また、図7は本発明による実施形態におけるコネクタの斜視図であり、コネクタの一部を破断してFPCが接続された状態を示している。また、図8は図7の縦断面図である。尚、これらの図では、判りやすくするために、縮尺率を適宜調整してある。
本発明のコネクタの実施形態について、図1乃至図4により説明する。
図1乃至図4において、ハウジング10は絶縁性の合成樹脂材で成形されている。コネクタ1は、ハウジング10と、回動可能なバックロック型のレバー30を備えている。複数の二股コンタクト40は、所定のピッチでハウジング10に配列されている。これらの二股コンタクト40は、例えば、金属薄板が精密打ち抜き加工されたものである。
ハウジング10には、上壁11と下壁12とでFPC50が挿入される開口部13が形成され、この開口部13に複数のコンタクト40が受け入れられる。開口部13の内壁には、FPC50の挿入方向と平行に、複数のコンタクト部42を内装する溝16が所定のピッチで形成されている。
図1および図4において、開口部13の前面にFPC50が挿入される挿入口14を形成している。挿入口14は、接続すべきFPC50の接続端部が受け入れられる。
また、下壁12には、二股コンタクト40の基部41を嵌入する嵌入孔15が形成されている。嵌入孔15は、各溝16と同一に配置され、略中間部分から後方は溝16と連通する。図1においてハウジング10の後端側から二股コンタクト40を装着できるようにしている。
ハウジング10の後側(図1および図4において右側)部分は上方が開放された上面開放端部17となっている。また、ハウジング10の両翼19には、孔20が形成されている。この一対の孔20に略L字状の金属製の接合タブ60がハウジング10の前部(挿入口14側)から上面開放端部17に向けて挿入されて固定される。
この接合タブ60は、横設片がプリント基板(図示せず)にはんだ付けされて、ハウジング10をプリント基板に接合される。また、接合タブ60の終縁部はレバー30の回転軸31を回動自在に保持する。尚、この接合タブ60は、微細突起60aが形成されており、接合タブ60をハウジング10に圧入すると、この微細突起60aがハウジング10に食い込んで固着される(図4参照)。
図1に示されるように、二股コンタクト40の基部41は、ハウジング10の下壁12に沿って延出している。上腕42aと下腕42bからなる略U字状のコンタクト部42は連結部43を介して下腕42bで基部41に連結されている。
さらに、コンタクト部42の後方(図1および図4における右側)には、略U字状の溝45が形成された二股の係合アーム44が突出している。係合アーム44は連結部43から横設片となる片持ち梁となって、上腕42aと一体とした形で形成される。
基部41は、その前端部を前記嵌入孔15に嵌入して、この二股コンタクト40をハウジング10内に固定するためのものであって、略真直ぐな帯板状とされる。基部41の後端下側には、ハウジング10の外側に突出する接触子タブ46が形成されている。また、基部41の上縁には嵌入孔15に圧入されるための微細突起47が形成されている。
また、コンタクト部42は、上腕42aと下腕42bが先端方向に向けて斜めに傾斜して先端部が狭くなるように形成されており、その先端部内側に対向するようにして接点部42cをそれぞれ突出させてある。
このように傾斜させることにより、コンタクト部42の先端部分がハウジング10の上壁11および下壁12から離間して空間が形成されているので、先端部分が上下に変位できることになる。
また、これら接点部42c間の間隔は、挿入されたFPC50を押圧して保持できる程度、すなわち、FPC50の接続端部の厚みよりも多少狭く設定されている。
尚、FPC50の接続端部の厚みとしては、特に限定されるものでない。本発明のコネクタ1の使用する用途によるが、例えば、デジタルカメラ(DSC、DVC)や携帯電話等の用途に使用の場合には、0.3mm、0.2mm、0.12mm厚のものが適用される。
二股コンタクト40はハウジング10の後方より挿入口14に向けて挿入され、各溝16に装着してある。この際、二股コンタクト40の基部41の前端がハウジング10の嵌入孔15に嵌入され、ハウジング10の隔壁18に基部41の上縁に形成された微細突起47が食い込んで固着される。これによって、二股コンタクト40は、ハウジング10内への嵌入が一定の位置で停止することになる。また、二股コンタクト40がハウジング10から抜け出るのが防止される。
このようにして、各二股コンタクト40が配列された状態では、前記挿入口14にコンタクト部42が臨んでハウジング10の開口部13内に配置されている。
また、各接触子タブ46の底面は、ハウジング10の下壁12の底面と略面一で外部に突出するようにしてある。この接触子タブ46はプリント基板(図示せず)にはんだ付けされて、プリント基板に二股コンタクト40を接続させることになる。
また、複数個のコンタクト部42の長さは、全て同じ長さでなくてもよい。例えば、2種類の長さとして、長いものと短いものとを交互に配置して、挿入されたFPC50との接点が千鳥状の配列になるようにしてもよい。こうすることで、FPC50を直線状に押圧(線圧)しないので、FPC50が座屈しない、または、折れ曲がらないという効果を奏する。
レバー30は、金属製の円柱で形成された回転軸31と絶縁性の合成樹脂材で成形された略方形板状の握持部32とが一体構成されたもので、ハウジング10の後側の上面開放端部17の上面に収容されている。尚、回転軸31としては、エナメル等の絶縁物皮膜で被覆した金属棒であってもよい。これにより、絶縁性がより優れることになる。
握持部32には、ハウジング10に形成された溝16と同位置に二股コンタクト40の係合アーム44を避けるための開口溝34が櫛の歯状に二股コンタクト40と同数形成されている。
また、回転軸31の周囲は第1の板カム33aと第2の板カム33bが交互に配列される複合した板カム33となっている。第1の板カム33aは二股の係合アーム44と連結してカム装置を構成する。第1の板カム33aは、従動節のリフトが大きくなる部分Aと従動節のリフトが小さくなる部分Bとが輪郭形成される。
図1において、第1の板カム33aは、二股の係合アーム44で形成された溝45内に位置するようにして配置される。図1および図4に示すように、回転軸31の両端部が接合タブ60の端部と上面開放端部17とで狭持される形でレバー30は回動自在に保持される。
また、隣り合う二股コンタクト40の間には、第2の板カム33bが配置され、図1に示すように、レバー30をハウジング10の後側の上面開放端部17上に寝かせて閉じた状態において、第2の板カム33bが上面開放端部17の上面に密着するようになっている。
このレバー30をハウジング10に装着すると、第1の板カム33aが係合アーム44に連結することになり、第1の板カム33aが係合アーム44と連結するカム装置を構成することになり(図1参照)、レバー30を回動すると、第1の板カム33aが係合アーム44を変位できるようになる。
また、レバー30を閉じると、図1のようにハウジング10の上面開放端部17上に収納され、ハウジング10の後側を覆うことになり、カバー体としての役割を奏する。また、第2の板カム33bが上面開放端部17の上面に密着されているので、レバー30が安定した形で上面開放端部17上に保持されることになる。
次に、本発明のコネクタ1にFPC50を接続する様子を図5乃至図8を参照にして説明する。
図5および図6はFPC50を接続する前の状態図である。図5と図6に示すように、レバー30を略垂直の位置に回動して開けると、係合アーム44の溝45にある第1の板カム33aが回転して、肉厚の部分Aが下方に移動する。この移動によって、この部分Aは二股コンタクト40の係合アーム44を下方に押し下げることになる。
この係合アーム44が押し下げられると、二股のコンタクト部42のうち基部41と連結していない上腕42aの先端部分がハウジング10の上壁11側に変位して、二股のコンタクト部42の先端部分の接点部42c間の間隔を広げることになる。この時の接点部42c間の間隔をFPC50の接続端部の厚さよりも広くなるようにしておくことで、FPC50を無負荷で挿入できる。
次に、FPC50を挿入した後、図7と図8に示すように、レバー30を略水平の位置に回動して閉じると、係合アーム44の溝45にある第1の板カム33aが回転して肉厚の部分Aが挿入口14側(図8における左側方向)に移動する。この移動によって、係合アーム44側には第1の板カム33aの肉薄の部分Bが対向することになり、係合アーム44に作用していた押し下げ力が解除されることになる。
これに伴って、これまで二股のコンタクト部42の上腕42aに作用していた変位も解除されて元に復帰することになる。これにより、上腕42aが元の状態に戻るので、接点部42c間の間隔も元の間隔に戻ることになる。
この接点部42c間の間隔を予め挿入されるFPC50の接続端部の厚さより狭くなるようにしておくことで、挿入されたFPC50を狭持して接続を保持できることになる。この場合、コンタクト部42は、復帰されているので、外部荷重等が作用していないことになり、耐用に優れることになる。
尚、この肉薄の部分Bは係合アーム44に対向した状態においては、第1の板カム33aと係合アーム44とは接触せずに隙間を有する構成となっているので、FPC50と二股コンタクト40が接続されていても、電気的に短絡することはない。
以上のように本発明に係るコネクタに関して、例を示す図面を参照しつつ具体的に説明したが、本発明はもとより図示例に限定される訳ではなく、前述の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
本発明による実施形態におけるコネクタの構成を示す斜視図であり、要部を断面図としている。 本発明によるコネクタの平面図である。 本発明によるコネクタの正面図である。 本発明によるコネクタの側面図である。 本発明による実施形態におけるコネクタの斜視図であり、コネクタの一部を破断してFPCが接続される前の状態を示している。 図5の縦断面図である。 本発明による実施形態におけるコネクタの斜視図であり、コネクタの一部を破断してFPCが接続された状態を示している。 図7の縦断面図である。
符号の説明
1 コネクタ
10 ハウジング
13 開口部
17 上面開放端部
19 両翼
30 レバー
31 回転軸
32 握持部
33 板カム
33a 第1の板カム
33b 第2の板カム
40 二股コンタクト
41 基部
42 コンタクト部
42a 上腕
42b 下腕
44 係合アーム
45 溝
50 FPC
60 接合タブ

Claims (5)

  1. FPCが挿入される開口部を前方に有し、上面開放端部を後方に有する絶縁性のハウジングと、前記上面開放端部を開閉するバックロック型のレバーと、前記ハウジングの内部に配列される複数の二股コンタクトと、を備え、前記複数の二股コンタクトが前記FPCと電気的に接続するFPC用ZIFコネクタであって、
    前記二股コンタクトは、前記ハウジングに保持され連結部を設ける帯板状の基部と、上腕と下腕からなり当該下腕が前記連結部を介して前記基部に連結し、前記開口部内に開閉自在に配置されるコンタクト部と、このコンタクト部の前記上腕と相反側に突出して設けられて略U字状の溝が形成される二股の係合アームと、を有し、
    前記レバーは、両端部が前記ハウジングの両翼に回動自在に保持される回転軸と、この回転軸と一体に構成される略方形板状の握持部と、前記回転軸の周囲に配列されて前記係合アームと連結してカム装置を構成する第1の板カムと、を有し、
    前記第1の板カムは、前記係合アームの一方を押し下げる肉厚に輪郭形成される部分と、前記係合アームの一方と対向する肉薄に輪郭形成される部分と、を含み、
    前記レバーを開けると、前記肉厚に輪郭形成される部分が前記係合アームの一方を押し下げることにより、前記上腕が連動して上方に変位して、当該コンタクト部を開いた状態とし、前記レバーを閉じると、前記肉薄に輪郭形成される部分が前記係合アームの一方に対向することにより、前記上腕が連動して復帰して、当該コンタクト部を閉じた状態に復帰することを特徴とするFPC用ZIFコネクタ。
  2. 前記ハウジングの両翼に配置される一対の接合タブを備え、
    前記一対の接合タブは、プリント基板にはんだ接合される横設片と、前記回転軸の両端部を回動自在に保持する終縁部と、を有することを特徴とする請求項1記載のFPC用ZIFコネクタ。
  3. 前記回転軸は、剛体金属で形成され、前記握持部は、絶縁性の合成樹脂材で成形されることを特徴とする請求項1記載のFPC用ZIFコネクタ。
  4. 前記レバーは、前記回転軸の周囲に形成される第2の板カムを有し、当該第2の板カムと前記上面開放端部の上面との密着によって前記レバーの閉じた状態が維持されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のFPC用ZIFコネクタ。
  5. 前記第1の板カムと前記第2の板カムとが前記回転軸の軸方向に交互に配列されていることを特徴とする請求項4記載のFPC用ZIFコネクタ。
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