(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁ウエハー２と、この絶縁ウエハー２に所定のピッチで横並びに設けられた複数の導電端子３とからなり、前記導電端子３が、絶縁ウエハー２の底面２ａに沿って後方に延びる半田テイル５と、絶縁ウエハー２の前方で片持ち支持されたコンタクト片９とを備え、該コンタクト片９は、絶縁ウエハー２に基端側を片持ち支持された支持ビーム７の先端に略Ｕ字状に形成された折返し湾曲部８を介して絶縁ウエハー２側に延びて、先端外面に垂直方向から作用する力を受容するコンタクト部１０が形成されている電気コネクターに於いて、
前記支持ビーム７は、前記底面２ａから浮いた状態で前記絶縁ウエハー２に支持されて、前記基端側と折返し湾曲部８との間に、底面２ａ側に凸の屈曲部１１と、上面２ｂ側に凸の屈曲部１２が前記基端側から折返し湾曲部８に向って順次形成されており、
前記コンタクト部１０の垂直方向からの押圧時には、前記支持ビーム７の前記底面２ａ側に凸の屈曲部１１と上面２ｂ側に凸の屈曲部１２と前記折返し湾曲部８が前記底面２ａから浮いた状態を保ちつつ、折返し湾曲部８から上面２ｂ側に凸の屈曲部１２の間の先端側支持ビーム１７に生ずる回転モーメントを、上面２ｂ側に凸の屈曲部１２から基端部の間の基端側支持ビーム１９の弾力で受けて対抗するようにしたことを特徴とする電気コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プリント回路基板に実装されて使用される電気コネクタに関しており、複数の導電線が並列して設けられている、ＦＰＣ、ＦＦＣなどと一般に呼ばれている平型柔軟ケーブル（以下、単に「ＦＰＣ」という。）やプリント回路基板等を接続できるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリント回路基板にＦＰＣや他のプリント回路基板を接続するのに、両者の導電線を導電ゴムを介して互いに当接する技術が知られている。例えば、携帯電話器のケース外面に設けられる液晶ディスプレイと内部回路の接続に採用されており、液晶ディスプレイ側のＦＰＣと内部回路が実装されているプリント回路基板間で導電ゴムを用いた接続が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような導電ゴムを用いた接続技術は、導電ゴムが弾性を備えている点で、信頼性のある接続に有効であったが、実際の接続作業では、各導電線への導電ゴムの塗布、乾燥の工程と、導電ゴムと相手側の導電線を位置合わせして接触させる工程が必要なので、接続の作業にかなりの手間を要し、コスト低減の障害になっていた。
【０００４】
この発明は斯かる問題点に鑑みてなされたもので、ＦＰＣまたはプリント回路基板の接続が簡単にできる、新規な電気コネクタを提供することを目的としている。
【０００５】
【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は、絶縁ウエハーと、半田テイルを絶縁ウエハーの底面に沿って延ばした導電端子とで構成されており、絶縁ウエハーに片持ち支持された支持ビームからコンタクト片が延びた構成となっている。
【０００６】
即ちこの発明は、絶縁ウエハーと、この絶縁ウエハーに所定のピッチで横並びに設けられた複数の導電端子とからなり、前記導電端子が、絶縁ウエハーの底面に沿って後方に延びる半田テイルと、絶縁ウエハーの前方で片持ち支持されたコンタクト片とを備え、該コンタクト片は、絶縁ウエハーに基端側を片持ち支持された支持ビームの先端に略Ｕ字状に形成された折返し湾曲部を介して絶縁ウエハー側に延びて、先端外面に垂直方向から作用する力を受容するコンタクト部が形成されている電気コネクターに於いて、前記支持ビームは、前記底面から浮いた状態で前記絶縁ウエハーに支持されて、前記基端側と折返し湾曲部との間に、底面側に凸の屈曲部と、上面側に凸の屈曲部が前記基端側から折返し湾曲部に向って順次形成されており、前記コンタクト部の垂直方向からの押圧時には、前記支持ビームの前記底面側に凸の屈曲部と上面側に凸の屈曲部と前記折返し湾曲部が前記底面から浮いた状態を保ちつつ、折返し湾曲部から上面側に凸の屈曲部の間の先端側支持ビームに生ずる回転モーメントを、上面側に凸の屈曲部から基端部の間の基端側支持ビームの弾力で受けて対抗するようにしたことを特徴とする電気コネクタである。
【０００７】
この発明の電気コネクタは、絶縁ウエハーの底面に沿って後方に延びる複数の半田テイルをプリント回路基板の導電部分へ半田付けして用いることができる。絶縁ウエハーの前方で片持ち支持された複数のコンタクト片に対して、ＦＰＣや他のプリント回路基板を、それらに設けられている導電線をコンタクト片９のコンタクト部と１対１の関係で対向させて押圧状態に当接させるだけで、コンタクト片の弾発力のもとに、実装プリント回路基板とＦＰＣや他のプリント回路基板の接続が一動作で簡単に形成される。
【０００８】
コンタクト片が支持ビームと折返し湾曲部を介して支持され、しかも、支持ビームには二つの屈曲部を設けて実質的な長さを長くしてある為に、コンタクト片の弾発力を発揮する有効バネ長が長く、コンタクト片の大きな弾性変位を可能にしている。また、コンタクト片を押圧した応力は、折返し湾曲部と屈曲した支持ビームによって一箇所に集中させることなく全体に分散させることができる。即ち、適度の弾発力と応力の分散によって、接続の信頼性も十分に確保することができる。
【０００９】
このような十分な弾発力の発揮と応力の分散を確実にする為には、導電コンタクトの支持ビームと折返し湾曲部は、絶縁ウエハーの底面から上面までの範囲内に納められており、折返し湾曲部の下面は、底面側に凸の屈曲部より底面側の低い位置に配置されており、かつ、絶縁ウエハーの底面より上面側に浮かせて配置されている構成とするのが望ましい。コンタクト部が押圧されない時は、底面側に凸の屈曲部と上面側に凸の屈曲部と折返し湾曲部の下面が前記底面から浮いた状態で支持され、コンタクト部が押圧された時は、前記支持ビームの折返し湾曲部の下面及び底面側に凸の屈曲部と上面側に凸の屈曲部が、電気コネクタを実装したプリント回路基板（絶縁ウエハーの底面）から浮いた状態が維持されて上記プリント回路基板に当接しないようにする為である。
【００１０】
【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。
【００１１】
実施形態の電気コネクタ１は、絶縁ウエハー２と、この絶縁ウエハー２に所定のピッチで横並びに設けられた複数の導電端子３とで構成されており、横並びに整列させた複数の導電端子３に絶縁ウエハー２をオーバーモールドして製造されたものである。
【００１２】
各導電端子３は、絶縁ウエハー２がオーバーモールドされて支持される中間部４から、絶縁ウエハー２の底面２ａに沿って後方（図１において右方）に延びる半田テイル５を備えている。この半田テイル５は電気コネクタ１を実装するプリント回路基板６（図６参照）に表面半田付けができるようにしたＳＭＴ型をしている。
【００１３】
導電端子３の中間部４から前方（図１において左方）には、絶縁ウエハー２に片持ち支持された支持ビーム７が延びており、更に、この支持ビーム７の先端から、略Ｕ字状に形成された折返し湾曲部８を介して後方斜め上方に向かってフォーク状のコンタクト片９が片持ち状態で延びている。コンタクト片９の先端部分は、凸弧状に成形されて、弧状の外面をコンタクト部１０としてある。
【００１４】
前記中間部４と略Ｕ字状に形成された折返し湾曲部８の間に跨がる支持ビーム７は屈曲した形状になっており、底面２ａ側に凸の屈曲部１１と上面２ｂ側に凸の屈曲部１２が、基端側（絶縁ウエハー２側）から折返し湾曲部８に向って順次形成されている。これらの屈曲部１１、１２が形成された支持ビーム７と折返し湾曲部８は、絶縁ウエハー２の底面２ａから上面２ｂまでの範囲内に納まるようにされている。絶縁ウエハー２の両側部には、支持ビーム７に沿うようにして側片１３が連設してあり、結局、並列した複数の支持ビーム７及び折返し湾曲部８は三方を絶縁ウエハー２で囲まれて保護されている。
【００１５】
前記の底面２ａ側に凸の屈曲部１１は、当然のことながら、上面２ｂ側に凸の屈曲部１２よりも底面２ａ側に位置している。折返し湾曲部８の下面８ａは、この底面２ａ側に凸の屈曲部１１よりも底面２ａ側に位置し、かつ、絶縁ウエハー２の底面２ａよりは上面２ｂ側に浮いた位置に配置してある。即ち、電気コネクタ１をプリント回路基板６に半田実装した際には、折返し湾曲部８の下面８ａ及び底面２ａ側に凸の屈曲部１１の何れもが、プリント回路基板６の表面に接しないようにされている。
【００１６】
前記側片１３の先端部分には、下面が前記半田テイル５の下側面と面一になるようにした張出部１４が形成され、この張出部１４の下面が実質的に絶縁ウエハー２の底面２ａを構成するようにして、他の部分は実装したプリント回路基板６の表面から若干浮き上がるようにしてある。また、側片１３の先端部分下面側に円柱状の位置決めボス１５も形成してある。プリント回路基板６に設けられる開口（図示せず）に係合させて電気コネクタ１の実装位置を正確に決めることができるようにされているものである。
【００１７】
このように構成された電気コネクタ１は、プリント回路基板６に搭載して、各導電端子３の半田テイル５をプリント回路基板６側の導電部分に半田付けして実装することができる。絶縁ウエハー２の底面２ａを構成した張出部１４の下面がプリント回路基板６の表面に対向して当接することになる。
【００１８】
プリント回路基板６とＦＰＣ１６（他のプリント回路基板でも良い。）は、図６に示したように、コンタクト片９を底面２ａ側に変位させるようにして絶縁ウエハー２の上面２ａに押し付ける一つの動作、即ちワンタッチ動作で接続を完成することができる。この際に、ＦＰＣ１６の各導電線（図示せず）と各コンタクト片９のコンタクト部１０が１対１の関係で正しく対向するように位置設定することは言うまでも無い。ＦＰＣ１６を押し付けた状態を維持することで接続状態も確実に維持される。
【００１９】
コンタクト片９が押圧されると、折返し湾曲部８が圧縮されるために、折返し湾曲部８から支持ビーム７の上面２ａ側に凸の屈曲部１２までの先端側支持ビーム１７には、図６に示す矢示１８のような回転モーメントが生ずる。この回転モーメントは、支持ビーム７の上面２ａ側に凸の屈曲部１２から基端部の間の基端側支持ビーム１９の矢示２０の如くの弾力で受けて対抗し、全体として釣り合い状態となる。支持ビーム７の上面２ｂ側に凸の屈曲部１２の部分の弾性も釣り合いに寄与する。折返し湾曲部８の下面８ａは前記回転モーメントの発生と基端側支持ビーム１９の弾力の為に、底面２ａ側には僅かに移動する程度で、略一定の位置を保ち、依然として底面２ａからは浮いた状態に維持される。
【００２０】
基端側支持ビーム１９は、底面２ａ側に凸の屈曲部１１が中間部に介在して有効バネ長が長くされているので、前記回転モーメントに十分対抗するバネ性能を保有させることができる。コンタクト片９として見ると、バネ性を与えている部分は、コンタクト片９自体に加えて、略Ｕ字状とされた折返し湾曲部８並びに屈曲部１１、１２を介在させた支持ビーム７の全ての範囲に及んでいる。しかも、支持ビーム７は屈曲部１１、１２の介在によって直線的に構成されたものよりも長さが長くされている。この為、コンタクト片９としての有効バネ長は十分に長いものとすることができる。このことは、コンタクト片９のバネ性能を良くして弾性変形できる範囲を大きくし、しかも、コンタクト部１０とＦＰＣの導電線との接触状態を良好な状態に維持する性能を優れたものにすることができる。
【００２１】
コンタクト片９が折返し湾曲部８と支持ビーム７を介して絶縁ウエハー２に支持された構成は、コンタクト片９を押圧する応力を全体に分散させる点でも効果的なものである。即ち、コンタクト片９に加えられた応力はコンタクト片９自体に加えて、折返し湾曲部８と屈曲した支持ビーム７の全長に亘る範囲に分散される。従って、応力が一箇所に集中することがなく、繰り返し応力等による金属疲労や破損を防止することができ、良好な弾性によるコンタクト片９の電気的接続の高い信頼性を長期に亘って維持することができる。
【００２２】
尚、前記ＳＭＴ型とした半田テイル５は、ディップ半田付けの方式に対応するピン状の半田テイルとすることもできる。また、この明細書中の、上面、下面、底面、前方、後方等の用語は、理解を容易にする為に仮に使用したものである。実際の使用状態においては、上面が下面になり、下面や底面が上面になる使用状態もあることに注意すべきである。前方、後方も同様である。
【００２３】
【発明の効果】
以上に説明の通り、この発明によれば、コンタクト片を折返し湾曲部と屈曲した支持ビームを介して片持ち支持した構成にしたので、ＦＰＣやプリント回路基板の接続がワンタッチで簡単にでき、しかも、接続の信頼性も高い電気コネクタが提供でき、また、折返し湾曲部と支持ビームが、プリント回路基板とＦＰＣ（または他のプリント回路基板）の間で浮いた状態で保持されるので、コンタクト片の十分なバネ性能と応力分散を確実にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施態様の電気コネクタの拡大した断面図である。
【図２】  同じく実施態様の電気コネクタの平面図である。
【図３】  同じく実施態様の電気コネクタの正面図である。
【図４】  同じく実施態様の電気コネクタの底面図である。
【図５】  同じく実施態様の電気コネクタの拡大した側面図である。
【図６】  実施態様の電気コネクタにＦＰＣを接続した状態を説明する拡大断面図である。
【符号の説明】
１          電気コネクタ
２          絶縁ウエハー
２ａ        絶縁ウエハーの底面
２ｂ        絶縁ウエハーの上面
３          導電端子
５          半田テイル
７          支持ビーム
８          折返し湾曲部
８ａ        折返し湾曲部の下面
９          コンタクト片
１０        コンタクト部
１１        底面側に凸の屈曲部
１２        上面側に凸の屈曲部
１７        先端側支持ビーム
１９        基端側支持ビーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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