(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記カム係合面は、前記カム部が前記カム回動凹部から前記信号伝送媒体の挿入方向に位置ズレした際に、前記カム係止突起に当接する配置関係になされていることを特徴とする請求項1記載の電気コネクタ。
【背景技術】
【0002】
一般に、種々の電気機器等において、フレキシブル・プリンテッド・サーキット(FPC)や、フレキシブル・フラット・ケーブル(FFC)等の各種信号伝送媒体を電気的に接続するための手段として種々の電気コネクタが広く用いられている。例えば、下記の特許文献1
等のように印刷配線基板上に実装されて使用される電気コネクタでは、FPCやFFC等からなる信号伝送媒体が、絶縁ハウジング(インシュレータ)の前端側開口部から内部に挿入され、その挿入時点において信号伝送媒体を開放する「開放位置」に保持されているアクチュエータ(接続操作手段)が、作業者の操作力によってコネクタ前方側又は後方側の「閉塞位置」に向かって、例えば押し倒されるようにして回動される構成になされている。
【0003】
そして、上述したアクチュエータ(接続操作手段)が信号伝送媒体を挟持する「閉塞位置」まで回動操作されると、当該アクチュエータに設けられたカム部が導電コンタクトに一端部を押圧し、それによって導電コンタクトの他端部が信号伝送媒体(FPC,FFC等)に圧接するように変位して信号伝送媒体の固定が行われる。一方、このような「閉塞位置」にあるアクチュエータが、元の「開放位置」に向かって、例えば上方に起こされるようにして回動されると、導電コンタクトが自身の弾性復元力により信号伝送媒体(FPC,FFC等)から離間する方向に変位し、それによって信号伝送媒体が開放状態になされる。
【0004】
このように導電コンタクトの弾性変位を行わせるカム部は、断面形状が略楕円をなす部材から形成されており、導電コンタクトの固定側ビームに設けられたカム回動凹部に回動可能に収容されて、固定側ビームと可動側ビームとの間で径変化を行うように回動される構成になされている。このようなカム部に対して、可動ビームの一端部分には、信号伝送媒体の挿入方向にカム部と対向するようにしてカム係止突起が設けられており、アクチュエータに外力が付加された場合などでカム部がカム回動凹部から外れようとしても、カム部の一部がカム係止突起に当接してコネクタ外方にカム部が脱落することのないように係止される。
【0005】
しかしながら、アクチュエータが、特に「開放位置」にある場合にあっては、略楕円状の断面形状をなすカム部が寝た状態となるために、導電コンタクトに対するカム部の接触圧が小さくなって、カム回動凹部におけるカム部の保持力が小さくなるとともに、カム係止突起部に係止され難くなってしまう。その結果、例えば
図12に示されているように、アクチュエータ1に小さな外力が付加された場合であっても、カム回動凹部2を構成している段部3を超えるようにしてカム部4がコネクタ外方側(
図12の右方側)に移動し、導電コンタクト5の端部に設けられたカム係止突起部6の係止作用にかかわらず、コネクタ外方に部にカム部4が抜け出してしまうおそれがある。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下において、フレキシブル・プリンテッド・サーキット(FPC)やフレキシブル・フラット・ケーブル(FFC)等からなる信号伝送媒体の接続を行うために配線基板上に実装して使用される電気コネクタに本発明を適用した実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0016】
すなわち、
図1〜
図11に示されている本発明の一実施形態にかかる電気コネクタ10は、絶縁ハウジング11の後端縁部分(
図5の右端縁部分)に、接続操作手段としてのアクチュエータ12を備えた、いわゆるバックフリップ型構造を有するものであって、上述したアクチュエータ12は、信号伝送媒体(FPC又はFFC等)Fの端末部分を挿入するコネクタ前端側(
図5の左端側)とは反対側のコネクタ後方側(
図5の右方側)に向かって押し倒されるように回動される構成になされている。
【0017】
このとき、前記絶縁ハウジング11は、細長状に延在する中空枠体状の絶縁部材から形成されているが、
その絶縁ハウジング11における長手の横幅方向を、以下においてコネクタ長手方向と呼び、また信号伝送媒体(FPC又はFFC等)Fの端末部分を挿入又は離脱させる方向をコネクタ前後方向と呼ぶこととする。
【0018】
その絶縁ハウジング11の内部には、適宜の形状をなす薄板状金属製部材により形成された2種類の異なる形状を有する導電コンタクト13,14が、複数体にわたって装着されている。それらの導電コンタクト13,14は、絶縁ハウジング11の内部においてコネクタ長手方向に沿って適宜の間隔をなして多極状に配置されており、異なる形状を有する一方側の導電コンタクト13と他方側の導電コンタクト14とが、多極配列の方向であるコネクタ長手方向に交互に配列されている。これらの導電コンタクト13,14の各々は、信号伝送用又はグランド接続用のいずれかとして、主印刷配線基板(図示省略)上に形成された導電路(図示省略)に対して半田接合により実装された状態で使用されるようになっている。
【0019】
また、前記絶縁ハウジング11の前端縁部分(
図5の左端縁部分)には、上述したようにフレキシブル・プリンテッド・サーキット(FPC)やフレキシブル・フラット・ケーブル(FFC)等からなる信号伝送媒体Fの端末部分が挿入される媒体挿入口11aが、コネクタ長手方向に細長状をなすように設けられているとともに、その反対側のコネクタ前後方向の後端縁部分(
図5の右端縁部分)には、上述した一方側の導電コンタクト13やアクチュエータ(接続操作手段)12等を装着するための部品取付口11bが、同じく細長状に設けられている。
【0020】
このとき、上述した一方側の導電コンタクト13は、絶縁ハウジング11のコネクタ後端側に設けられた部品取付口11bから前方側(
図5の左方側)に向かって挿入されて装着されているが、他方側の導電コンタクト14は、絶縁ハウジング11のコネクタ前端側に設けられた媒体挿入口11aから後方側(
図5の右方側)に向かって挿入されることにより装着されている。このようにして絶縁ハウジング11の内部に装着された各導電コンタクト13,14は、媒体挿入口11aを通して絶縁ハウジング11の内部に挿入された信号伝送媒体(FPC又はFFC等)Fの配線パターンFa(
図11参照)に対応した位置に配置されている。それらの信号伝送媒体Fに形成された配線パターンFaは、信号伝送用導電路(信号線パッド)又はシールド用導電路(シールド線パッド)を適宜のピッチ間隔で配置したものである。
【0021】
なお、導電コンタクト13,14は、上述したように互いに異なる形状を有するものであるが、後述する本発明の要部については同様の構成になされているため、以下の説明は一方の導電コンタクト13についてのみ行い、他方の導電コンタクト14については説明を省略することとする。
【0022】
すなわち、上述した各導電コンタクト13は、信号伝送媒体Fの挿脱方向(
図5の左右方向)である前後方向に沿って略平行に延在する一対の細長状ビーム部材からなる可動コンタクトビーム(第2のコンタクトビーム)13a及び固定コンタクトビーム(第1のコンタクトビーム)13bをそれぞれ有している。これらの可動コンタクトビーム13a及び固定コンタクトビーム13bは、上述した絶縁ハウジング11の内部空間において図示上下方向に適宜の間隔をなして互いに対向するように配置されている。そのうちの固定コンタクトビーム13bは、前記絶縁ハウジング11の底面板の内壁面に沿って略不動状態となるように固定されているとともに、その固定コンタクトビーム13bの図示上方位置に略平行に延在する可動コンタクトビーム13aが、連結支柱ビーム13cを介して固定コンタクトビーム13bに一体的に連結されている。
【0023】
連結支柱ビーム13cは、細幅の板状部材から形成されており、前記両コンタクトビーム13a及び13bの延在方向の略中央部分において図示上下方向に延在するように配置されている。そして、その連結支柱ビーム13cの図示上端部分に連結された可動コンタクトビーム13aは、前記連結支柱ビーム13cの弾性可撓性に基づいて、上述した固定コンタクトビーム13bに対して弾性変位可能となるように構成されており、各可動コンタクトビーム13aが、連結支柱ビーム13c又はその近傍を回動中心として揺動可能となるように構成されている。そのときの可動コンタクトビーム13aの揺動は、
図5の紙面内において上下の方向に行われることとなる。
【0024】
また、上述した可動コンタクトビーム(第2のコンタクトビーム)13aの前端側部分(
図5の左端側部分)には、信号伝送媒体(FPC又はFFC等)Fの図示上面側に形成された配線パターン(信号伝送用又はシールド用の導電路)Faのいずれかに接続される上端子接触凸部13a1が図示下向きの突形状をなすように設けられている。
【0025】
一方、固定コンタクトビーム(第1のコンタクトビーム)13bは、前述したように絶縁ハウジング11の底面板の内壁面に沿って前後方向に延在するように配置されているが、それらの固定コンタクトビーム13bにおける前方側部分(
図5の左方側部分)には、信号伝送媒体(FPC又はFFC等)Fの図示下面側に形成された配線パターン(図示されない信号伝送用又はシールド用の導電路)Faのいずれかに接続される下端子接触凸部13b1が図示上向きの突形状をなすように設けられている。これらの下端子接触凸部13b1は、上述した可動コンタクトビーム13a側の上端子接触凸部13a1の図示直下位置に対面するように配置されており、それらの上端子接触凸部13a1と下端子接触凸部13b1との間に信号伝送媒体Fが挟持される構成になされている。
【0026】
なお、これらの可動コンタクトビーム13aの上端子接触凸部13a1、及び固定コンタクトビーム13bの下端子接触凸部13b1は、互いの位置をコネクタ前方側(
図5の左方側)或いはコネクタ後方側(
図5の右方側)にずらして配置することも可能である。また、固定コンタクトビーム13bは、基本的に不動状態となるように固定されているが、信号伝送媒体(FPC又はFFC等)Fの挿入を容易化する等の目的で、先端部分が弾性変位可能となるように形成することが可能であり、当該固定コンタクトビーム13bの前端部分を、絶縁ハウジング11の底面板の内壁面から僅かに浮き上がるように形成することもできる。
【0027】
さらに、上述した各固定コンタクトビーム13bの後端側部分(
図5の右端側部分)には、主印刷配線基板(図示省略)上に形成された導電路に半田接続される基板接続部13b2がそれぞれ設けられている。
【0028】
さらにまた、上述した固定コンタクトビーム13bの後端側部分(
図5の右端側部分)に、凹状の湾曲形状をなすようにして形成されたカム回動凹部13b3が設けられているとともに、可動コンタクトビーム13aの後端側部分(
図5の右端側部分)に、カム係止突起13a2が図示下方に突出するように設けられており、それらのカム回動凹部13b3とカム係止突起13a2との間部分に、上述した絶縁ハウジング11の後端部分に装着されたアクチュエータ(接続操作手段)12の開閉カム部12aが接触するように配置されている。
【0029】
そのアクチュエータ(接続操作手段)12に設けられた開閉カム部12aは、縦断面略楕円形状をなすように形成されており、その長軸の両端部に相当する位置に、一対のカム面12a1,12a1が形成されている。それらの各カム面12a1は、上述した固定コンタクトビーム13bのカム回動凹部13b3にほぼ沿った湾曲側面形状を有しており、それら両カム面12a1,12a1のうちの一方(
図6の下方側部分)が、固定コンタクトビーム13bのカム回動凹部13b3の内部に回動可能に収容されている。
【0030】
また、両カム面12a1,12a1のうちの他方(
図6の上方側部分)は、可動コンタクトビーム13aの後端縁部分に滑動自在に接触している。すなわち、可動コンタクトビーム13aの後端縁部分には、上述したカム係止突起13a2から略直線状に延出するカム規制端縁部13a3が、当該可動コンタクトビーム13aの下縁を形成するように設けられており、そのカム規制端縁部13a3に対して、上述した開閉カム部12aのカム面12a1が滑動自在に接触している。このようなカム回動凹部13b3及びカム規制端縁部13a3に対する開閉カム部12aの接触配置関係によって、当該開閉カム部12aが回動可能に支持され、アクチュエータ12の全体が開閉カム部12aの回動中心の回りに回動される構成になされている。
【0031】
このように絶縁ハウジング11の後端部分(
図5及び
図7の右端部分)に回動可能に配置されたアクチュエータ(接続操作手段)12の全体は、コネクタ長手方向に沿って細長状に延在するように形成されていて、絶縁ハウジング11の全幅とほぼ同じ長さに渡って配置されている。このアクチュエータ12は、上述したように開閉カム部12aの回動中心の回りに回動されるように取り付けられているが、そのときの回動半径の外方側に相当する部分(
図7の右端側部分)が、開閉操作部12bになされている。そして、その開閉操作部12bに対して作業者による適宜の操作力が付与されることによって、アクチュエータ12の全体が、
図5のようにほぼ直立した状態の「開放位置」と、
図7のようにコネクタ後方側に向かってほぼ水平に倒された状態の「閉塞位置」との間で往復回動されるように構成されている。
【0032】
このとき、開閉操作部12bが、上述した開閉カム部12aと連結されている部分には、導電コンタクト13(14)との干渉を回避するためのスリット状貫通穴部12cが形成されていて、上述したようにアクチュエータ12が「開放位置」(
図5参照)まで回動されたときには、そのスリット状貫通穴部12cの内方に、導電コンタクト13の可動コンタクトビーム13aの後端部分が入り込むようになっている。
【0033】
そして、アクチュエータ(接続操作手段)12の開閉操作部12bを、作業者が指先により「開放位置」(
図5参照)から「閉塞位置」(
図7参照)に向かって押し倒すようにして回動操作が行われると、上述した開閉カム部12aの回転半径が、固定コンタクトビーム13bと可動コンタクトビーム13aとの間において増大する方向に変化するように構成されていて、そのような開閉カム部12aの径が増大する変化に従って、可動コンタクトビーム13aの後端側に設けられたカム規制端縁部13a3が図示上方側に持ち上げられるように変位し、それに伴ってカム規制端縁部13a3と反対側(コネクタ前端側)に設けられた上端子接触凸部13a1が下方に押し下げられていくようになっている。
【0034】
このようにしてアクチュエータ(接続操作手段)12が最終回動位置である「閉塞位置」まで回動しきったときには(
図7参照)、上述した可動コンタクトビーム13aの上端子接触凸部13a1と、固定コンタクトビーム13bの下端子接触凸部13b1とが、それら両者の間に挿入された信号伝送媒体(FPC又はFFC等)Fに上下から圧接して信号伝送媒体Fの挟持が行われることとなる。そのとき、特に
図11に示されているような信号伝送媒体Fの配線パターン(信号伝送用及びシールド用の導電路)Faに対して、上端子接触凸部13a1及び下端子接触凸部13b1が圧接され、それによって電気的な接続が行われる構成になされている。
【0035】
また、前述したようにアクチュエータ12が、「開放位置」(
図5参照)から後方側に押し倒すように回動されて「閉塞位置」(
図7参照)まで移動された状態においては、当該アクチュエータ12の開閉操作部12bの図示下面側部分が、主配線基板(図示省略)に対面するように近接する配置関係になされるが、そのときのアクチュエータ12の開閉操作部12bの下面側部分には、主配線基板に向かって突出する保護突部12dが設けられている。この保護突部12dは、前述した導電コンタクト13,14の多極配列の方向(コネクタ長手方向)において所定の間隔をなして複数配置されており、それぞれ略四角柱状のブロック体として形成された各保護突部12dが、アクチュエータ12の回動操作に伴って一体的に回動されるように構成されている。
【0036】
また、アクチュエータ12に設けられた開閉操作部12bのコネクタ長手方向の両端部分には、中央部分の主操作部から緩やかに下降する傾斜面部12e,12eが連続するように設けられている。
【0037】
一方、上述した可動コンタクトビーム13aに設けられたカム係止突起13a2は、アクチュエータ12が「開放位置」にある場合において(
図5及び
図6参照)、アクチュエータ12の開閉カム部12aからやや後方に離間した位置に配置されており、信号伝送媒体Fの挿入方向において当該カム係止突起13a2が開閉カム部12aと対向するように配置されている。そして、そのアクチュエータ12が「閉塞位置」に回動された場合には(
図7及び
図8参照)、上述した開閉カム部12aが縦長に起きた状態となり、当該縦長に起きた状態にある開閉カム部12aにおける上方側(
図7の上方側)部分のカム面12a1が、カム係止突起13a2に近接した位置に対向配置される。従って、このような「閉塞位置」での配置関係でアクチュエータ12に後方側(
図7の右方側)への外力が付加されて開閉カム部12aが後方側へ位置ズレされようとすると、アクチュエータ12のカム面12a1がカム係止突起13a2に当接することとなり、それによってアクチュエータ12の後方側への脱落が防止されるようになっている。
【0038】
また、本実施形態では、アクチュエータ12が「開放位置」にある場合(
図5及び
図6参照)におけるアクチュエータ12の脱落防止手段として、次のような構成が採用されている。
【0039】
すなわち、アクチュエータ12に設けられた開閉カム部12aの外周面には、上述した一対のカム面12a1,12a1同士の間に相当する部位に、カム係合面12a2及びカム保持面12a3が形成されている。これらのカム係合面12a2及びカム保持面12a3は、アクチュエータ12が「開放位置」にある場合において(
図5及び
図6参照)、開閉カム部12aの上半側部分に配置されており、そのうちのカム保持面12a3は、前述した可動コンタクトビーム13aのカム規制端縁部13a3に対面して略水平に延在する平坦面から形成されている。そして、アクチュエータ12が「開放位置」にある場合において(
図5及び
図6参照)、その開閉カム部12aのカム保持面12a3が、可動コンタクトビーム13aのカム規制端縁部13a3に対して下方側から面状に圧接し、それによってアクチュエータ12の開放状態を維持する作用力が開閉カム部12aに生じることとなる。
【0040】
一方、開閉カム部12aに設けられたカム係合面12a2は、同様にアクチュエータ12が「開放位置」にある場合において(
図5及び
図6参照)、上述したカム保持面12a3の後端部(
図5の右端部)から略直角下方に折れ曲がって延出する平坦面から形成されており、上述した可動コンタクトビーム13aのカム係止突起13a2に対して、信号伝送媒体Fの挿入方向の前方側から対向するように配置されている。
【0041】
このようにアクチュエータ12が「開放位置」にある状態において、当該アクチュエータ12に対して後方側(
図5の右方側)への外力が付加されると、
図9に示されているように、開閉カム部12aのカム面12a1が、固定コンタクトビーム13bのカム回動凹部13b3内に収容されている状態から後方側に位置ズレしていき、カム回動凹部13b3の後方側に段差をなすように形成されている固定コンタクトビーム13bの上縁に乗り上げようとする。つまり、この場合の開閉カム部12aは、後方側の斜め上方に位置ズレされようとするが、そのような開閉カム部12aの位置ズレによって、
図9及び
図10に示されているように、アクチュエータ12のカム係合面12a2が、可動コンタクトビーム13aのカム係止突起13a2に対して押し上げるように圧接することとなり、そのカム係合面12a2に対するカム係止突起13a2の係止作用によって、アクチュエータ12の後方側への脱落が防止される。
【0042】
なお、アクチュエータ12が「閉塞位置」にある場合において(
図7及び
図8参照)、上述した開閉カム部12aのカム係合面12a2は、固定コンタクトビーム13bの上縁に対して上方側から対面する配置関係になされている。そして、アクチュエータ12が「閉塞位置」を越えて過剰に回動されようとしたときには、当該開閉カム部12aのカム係合面12a2が、上述した開閉操作部12bとともに固定コンタクトビーム13bの上縁に当接し、それら両部材のストッパ機能によって、アクチュエータ12の過回動が防止されるようになっている。
【0043】
このように本実施形態においては、アクチュエータ12が「開放位置」にあるときに開閉カム部12aをコネクタ外方に押し出す方向に外力等が作用することによって開閉カム部12aがカム回動凹部13b3から外れようとしても、開閉カム部12aのカム係合面12a2が、可動コンタクトビーム13aのカム係止突起13a2に当接して係止状態となり、アクチュエータ12の脱落が防止される。
【0044】
特に、本実施形態においては、アクチュエータ12が外方に押しやられた場合に、まず開閉カム部12aのカム保持面12a3が、可動コンタクトビーム13aの後端部分に設けられたカム規制端縁部13a3に当接し、開閉カム部12aがカム回動凹部13b3側に押し付けられた状態が維持されて、開閉カム部12aが本来の位置に保持されるため、上述した開閉カム部12aのカム係合面12a2との協動によってアクチュエータ12の脱落が一層確実に防止される。
【0045】
一方、上述したようにアクチュエータ12の開閉操作部12bは、コネクタ長手方向に沿って長尺状に延在しているが、当該開閉操作部12bの回動中心に関する半径方向の外方側に配置された操作側の端面、つまりアクチュエータ12が「開放位置」(
図4及び
図5参照)に立てられた状態における上端面には、コネクタ長手方向の両端部分に傾斜面部12e,12eがそれぞれ設けられている。これらの各傾斜面部12e,12eは、アクチュエータ12の延在方向であるコネクタ長手方向の外方側に向かって下降するように形成されており、コネクタ長手方向に対して適宜の角度をなして延在するように形成されている。また、それらの両傾斜面部12e,12eどうしの間部分には、アクチュエータ12の延在方向であるコネクタ長手方向に延在する平担面部が長尺状をなすように設けられている。
【0046】
このようにコネクタ長手方向の両端側に配置された傾斜面部12e,12eは、コネクタ長手方向の中央側に設けられた平担面部の両端部から滑らかに連続するように形成されており、それら両面部どうしの境界部分に角部が形成されない構成になされている。従って、アクチュエータ12を「開放位置」から「閉塞位置」に回動する際には、アクチュエータ12が「開放位置」(
図5参照)に立てられた状態における前端面(
図5左側端面)である正面側の立上壁面部を作業者の指先で後方側に押圧することとなるが、前述のようにアクチュエータ12の開閉操作部12bの両端部分に傾斜面部12eを設けておけば、長手方向両端側の傾斜面部12eが設けられた部分に対して作業者の押圧力が掛かりにくくなって、アクチュエータ12の長手方向中央部分に対して押圧力が付加される傾向となる。
【0047】
一方、アクチュエータ12の長手方向両側の傾斜面部12eに対して付加された押圧力は、当該傾斜面部12eを構成する傾斜面に対して略直角な方向に付加されることから、アクチュエータ12の長手方向両端側から中央側へ向かって作用することとなる。そのため、作業者の押圧力の全体としては、アクチュエータ12の全長に対してほぼ均一に作用することとなって、従来のようにアクチュエータ12が捻られた状態で押圧されるような事態は発生しなくなり、アクチュエータ12の全体が略平面を維持しながら回動されることによって、当該アクチュエータ12の回動による信号伝送媒体(FPC又はFFC等)Fの挟持作用が良好に行われる。
【0048】
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であるというのはいうまでもない。
【0049】
例えば、上述した各実施形態では、電気コネクタに固定される信号伝送媒体として、フレキシブル・プリンテッド・サーキット(FPC)、及びフレキシブル・フラット・ケーブル(FFC)を採用しているが、その他の信号伝送用媒体等を用いた場合に対しても本発明は同様に適用することができる。
【0050】
また、上述した実施形態にかかるアクチュエータは、絶縁ハウジングの後端部分に配置されたものであるが、前端側部分にアクチュエータが配置された電気コネクタや、前端側部分と後端側部分との間部分にアクチュエータが配置された電気コネクタに対しても、本発明は同様に適用することが可能である。
【0051】
また、上述した実施形態にかかる電気コネクタには、形状が異なる導電コンタクトを用いたものであるが、同一形状の導電コンタクトを用いたものであっても本発明は同様に適用することが可能である。