CN117791208A - 连接器、连接器组装体和连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种连接器，该连接器能够将电线的导体部可靠性良好地与在片状的连接对象物的背面露出的接触部电连接，并且能够实现小型化。在将包覆电线(31)的导体部(31A)从‑Y方向配置在连接器(11)的导体部配置面(S)上之后，以连接对象物(21)的开口部(21B)位于连接器(11)的金属端子(13)的弹簧部(13B)的正上方的方式将连接对象物(21)配置在连接器(11)上，并且将连接对象物(21)向+Y方向拉动，由此在连接对象物(21)的背面露出的接触部(21C)与包覆电线(31)的导体部(31A)电连接。

Description

连接器、连接器组装体和连接方法

技术领域

本发明涉及一种连接器，特别是涉及将电线的导体部与在片状的连接对象物的背面露出的接触部电连接的连接器和连接器组装体。

此外，本发明还涉及一种将电线的导体部与在片状的连接对象物的背面露出的接触部电连接的连接方法。

背景技术

近年来，仅通过穿着就能够取得心率、体温等用户的生物体信息的所谓智能衣料受到关注。该智能衣料具备配置于计测部位且由柔性导体构成的电极，通过将作为计测设备的可穿戴设备与电极电连接，能够将生物体信息传输到可穿戴设备。

电极与可穿戴设备的连接例如能够使用与柔性导体连接的连接器来进行。

然而，在可穿戴设备远离计测部位的情况下，需要从配置于计测部位的电极到连接器的安装位置构成电路，如果由柔性导体形成这样的电路，则电阻变高，并且费用变高。

因此，为了通过电阻低且廉价的电线来连接由柔性导体构成的电极与可穿戴设备之间，期望开发一种将电线连接到配置于衣服的柔性导体的小型连接器。

作为用于将电线连接于柔性导体的连接器，例如，在专利文献1中公开了一种图19所示的连接器。该连接器具有与基板1的端部连接的第一连接器2以及安装于电线3的前端的第二连接器4，通过将第二连接器4与第一连接器2嵌合，能够将电线3连接于基板1的柔性导体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-214087号公报

但是，为了将电线3连接于基板1的柔性导体，需要使分别单独安装于基板1的端部和电线3的前端的第一连接器2和第二连接器4相互嵌合，因此装置大型化，并且在第一连接器2与第二连接器4之间存在可分离的连接部位，因此存在电连接的可靠性降低的问题。

发明内容

本发明是为了解决这样的以往的问题而完成的，其目的在于提供连接器和连接器组装体，能够将电线的导体部可靠性良好地与在片状的连接对象物的背面露出的接触部电连接，并且能够实现小型化。

此外，本发明的目的还在于提供一种将电线的导体部与在片状的连接对象物的背面露出的接触部电连接的连接方法。

本发明的连接器将电线的导体部连接于在片状的连接对象物的背面露出的接触部，该连接器具备：

绝缘体，形成配置电线的导体部的导体部配置面的至少一部分；以及

按压部，被保持于绝缘体，从导体部配置面向与导体部配置面正交的方向突出，并且向沿着导体部配置面的规定的第一方向延伸，

按压部能够在与导体部配置面正交的方向上弹性变形，

从第一方向沿导体部配置面延伸的电线的导体部被配置在导体部配置面与按压部之间，连接对象物的开口部从与第一方向相反的方向即第二方向沿导体部配置面延伸，连接对象物被夹在穿过连接对象物的开口部的按压部与电线的导体部之间，藉此，连接对象物的接触部与电线的导体部接触且电连接。

优选的是，具备保持于绝缘体的金属端子，金属端子具有：平板部，沿导体部配置面延伸；以及悬臂梁形状的弹簧部，从第二方向上的平板部的端部向与平板部正交的方向突出，并且向第一方向延伸，平板部的表面与绝缘体一起形成导体部配置面，由弹簧部形成按压部。

此外，优选的是，弹簧部具有从与平板部的连接部分向第一方向延伸的狭缝，电线的导体部以贯通狭缝的状态配置在导体部配置面与按压部之间。

优选的是，平板部具有向与平板部正交的方向突出且与电线的导体部接触的至少一个突起。

此外，优选的是，第一方向上的弹簧部的端部向与平板部正交的方向弯曲。

优选的是，金属端子嵌件成型于绝缘体。

优选的是，在按压部穿过连接对象物的开口部的状态下，相对于按压部向第二方向位移的连接对象物的接触部与电线的导体部接触。

优选的是，绝缘体具有凸部，该凸部从按压部向第二方向分离配置，并且向与导体部配置面正交的方向突出，凸部插入到相对于按压部向第二方向位移的连接对象物的开口部中。

此外，优选的是，绝缘体具有形成于第一方向上的绝缘体的端部且容纳电线的电线容纳槽。

可以构成为，导体部配置面在与第一方向和第二方向正交的第三方向上延伸，

具备在第三方向上排列且分别保持于绝缘体的多个按压部，

多个电线的导体部通过多个按压部与连接对象物的多个接触部电连接。

本发明的连接器组装体具备：

上述连接器、

连接对象物、以及

电线，

连接对象物具有配置于第一方向上的连接对象物的端部的背面的接触部、以及与接触部的第二方向侧相邻配置的开口部。

本发明的连接方法将电线的导体部连接于在片状的连接对象物的背面露出的接触部，

将从规定的第一方向朝向与第一方向相反的方向即第二方向延伸的电线的导体部配置在连接器的导体部配置面上，

使从导体部配置面向与导体部配置面正交的方向突出且朝向第一方向延伸的按压部穿过从第二方向沿导体部配置面延伸的连接对象物的开口部，

通过使连接对象物相对于按压部向第二方向位移，连接对象物被夹在电线的导体部与按压部之间，连接对象物的接触部与电线的导体部接触且电连接。

发明的效果：

根据本发明，从第一方向在沿着绝缘体的导体部配置面的第一方向上延伸的电线的导体部被配置在导体部配置面与按压部之间，连接对象物的开口部从与第一方向相反的方向即第二方向沿导体部配置面延伸，连接对象物被夹在穿过连接对象物的开口部的按压部与电线的导体部之间，因此能够将电线的导体部可靠性良好地与在连接对象物的背面露出的接触部电连接，并且能够实现小型化。

附图说明

图1是示出实施方式的连接器组装体的立体图。

图2是示出实施方式中使用的连接器的立体图。

图3是示出实施方式中使用的连接器的俯视图。

图4是示出实施方式中使用的连接器的仰视图。

图5是示出实施方式中使用的金属端子的立体图。

图6是示出实施方式中使用的金属端子的侧视图。

图7是示出实施方式中使用的连接器的局部放大立体图。

图8是图3的A-A线剖视图。

图9是示出实施方式中使用的连接器的局部放大主视图。

图10是示出实施方式中使用的片状的连接对象物的俯视图。

图11是从斜下方观察实施方式中使用的片状的连接对象物的立体图。

图12是示出在连接器上配置有多根电线的状态的立体图。

图13是图12的要部放大图。

图14是示出配置有电线的导体部的连接器的局部放大正面剖视图。

图15是示出在连接器上配置有片状的连接对象物的状态的立体图。

图16是图15的要部放大图。

图17是示出在连接器上配置有片状的连接对象物的状态的侧面剖视图。

图18是示出实施方式的连接器组装体的侧面剖视图。

图19是示出现有的连接器的立体图。

附图标记

1基板，2第一连接器，3电线，4第二连接器，11连接器，12绝缘体，12A平坦面，12B壁部，12C电线容纳槽，12D凸部，12E贯通孔，13金属端子，13A平板部，13B弹簧部，13C台阶部，13D底板部，13E表面，13F突起，13G立起部，13H臂部，13J狭缝，13K弯曲部，21连接对象物，21A、21D绝缘层，21B开口部，21C接触部，31包覆电线，31A导体部，31B绝缘包覆部，P1排列间距，S导体部配置面，H1高度。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的实施方式进行说明。

图1示出实施方式的连接器组装体。连接器组装体使用连接器11将多根包覆电线31的导体部31A连接于片状的连接对象物21。

连接器11具备由绝缘性树脂材料形成的大致平板形状的绝缘体12以及保持于绝缘体12的多个金属端子13。

多根包覆电线31在规定的排列方向上排列，分别与连接器11的绝缘体12的表面平行地在与排列方向正交的方向上延伸。各个包覆电线31具有导体部31A的外周被绝缘包覆部31B覆盖的结构。多根包覆电线31的导体部31A通过连接器11与在连接对象物21的背面露出的后述的多个接触部电连接。另外，包覆电线31的导体部31A可以是由一根导体构成的所谓单线以及绞合多根导体而构成的所谓绞线中的任一种。

在此，为了方便，将连接器11的绝缘体12视为沿XY面延伸、多根包覆电线31的排列方向称为X方向，将各个包覆电线31向连接器11延伸的方向称为+Y方向，将与XY面正交的方向称为Z方向。

如图2～图4所示，连接器11的绝缘体12具有沿XY面延伸且在X方向上细长的矩形形状，并且具有沿XY面延伸且朝向+Z方向的平坦面12A。

在绝缘体12的-X方向端部、+X方向端部和-Y方向端部分别形成有向+Z方向突出的壁部12B，在绝缘体12的-Y方向端部形成有在X方向上排列的多个电线容纳槽12C。多个电线容纳槽12C对应于多根包覆电线31，分别横穿壁部12B而在Y方向上延伸，并且从平坦面12A向-Z方向凹陷，具有与包覆电线31的直径对应的X方向的槽宽。

此外，在绝缘体12的+Y方向端部的附近形成有在X方向上排列且分别向+Z方向突出的多个凸部12D。

在绝缘体12中，在与在X方向上排列的多个凸部12D的-Y方向侧相邻的位置形成有在Z方向上贯通绝缘体12的贯通孔12E。贯通孔12E以遍及在X方向上排列的多个凸部12D的整体的方式在X方向上延伸。

此外，在与贯通孔12E的-Y方向侧相邻的位置，多个金属端子13在平坦面12A上露出。

如图3所示，多个电线容纳槽12C、多个凸部12D和多个金属端子13分别以排列间距P1在X方向上排列，在从Z方向观察的情况下，相互对应的电线容纳槽12C、凸部12D和金属端子13沿Y方向配置在一条直线上。

如图5和图6所示，金属端子13具有：平板部13A，由弯折的一张金属板构成，沿XY面延伸；弹簧部13B，与平板部13A的+Y方向端部连接；以及底板部13D，经由台阶部13C与平板部13A的-Y方向端部连接，并且沿XY面延伸。

平板部13A具有朝向+Z方向的表面13E，具有从表面13E向+Z方向突出的两个突起13F。两个突起13F分别沿X方向延伸，相互在Y方向上隔开间隔配置。

弹簧部13B形成将片状的连接对象物21按压于从包覆电线31引出的导体部31A的按压部，由从平板部13A的+Y方向端部向+Z方向立起的立起部13G和从立起部13G的+Z方向端部弯折并向-Y方向延伸的臂部13H形成。通过这样的立起部13G和臂部13H，弹簧部13B具有从平板部13A向+Z方向突出且向-Y方向(第一方向)延伸的悬臂梁形状。

此外，从与平板部13A连接的立起部13G的-Z方向端部到臂部13H的-Y方向端部的附近，在弹簧部13B的X方向的中央部形成有狭缝13J。

此外，在弹簧部13B的-Y方向端部形成有向+Z方向弯曲的弯曲部13K。

此外，由于台阶部13C的存在，底板部13D配置在比平板部13A向-Z方向侧偏移的位置。

如图7和图8所示，金属端子13以平板部13A的表面13E与绝缘体12的平坦面12A形成同一面并向+Z方向露出的方式保持于绝缘体12。由绝缘体12的平坦面12A和金属端子13的平板部13A的表面13E形成配置包覆电线31的导体部31A的导体部配置面S。导体部配置面S沿绝缘体12的平坦面12A在X方向(第三方向)上延伸。

金属端子13的弹簧部13B从导体部配置面S向+Z方向突出，弹簧部13B的+Y方向端部位于在Z方向上贯通绝缘体12的贯通孔12E之上。

金属端子13的台阶部13C埋入设置在绝缘体12中，底板部13D的-Z方向侧的下表面与绝缘体12的下表面形成同一面，从绝缘体12向-Z方向露出。绝缘体12的电线容纳槽12C的底部由金属端子13的底板部13D形成。

如图9所示，形成绝缘体12的电线容纳槽12C的底部的金属端子13的底板部13D的从+Z方向侧的表面到导体部配置面S的Z方向的高度H1设定为与覆盖包覆电线31的导体部31A的外周的绝缘包覆部31B的厚度大致相等。因此，如果在导体部31A从包覆电线31的前端引出的状态下，包覆电线31容纳于电线容纳槽12C，则构成为绝缘包覆部31B配置在金属端子13的底板部13D上，从绝缘包覆部31B引出的导体部31A配置在导体部配置面S上。

例如能够通过嵌件成型，制作具有这样的结构的多个金属端子13与绝缘体12成为一体的连接器11。

图10示出片状的连接对象物21。连接对象物21例如具有层叠有由导体形成的至少一个布线层和多个绝缘层的多层结构。

连接对象物21沿XY面延伸，朝向+Z方向的表面被绝缘层21A覆盖。

此外，在连接对象物21的-Y方向端部的附近形成有在X方向上排列且分别在Z方向上贯通连接对象物21的多个开口部21B。开口部21B具有能够供从连接器11的导体部配置面S向+Z方向突出的金属端子13的弹簧部13B在Z方向上通过的尺寸。

如图11所示，沿连接对象物21的-Y方向端部，在X方向上排列的接触部21C在朝向-Z方向的连接对象物21的背面露出。多个接触部21C对应于多个开口部21B，与多个接触部21C的+Y方向侧相邻地配置有多个开口部21B。即，在与开口部21B相同的X方向位置上，相邻地配置有与开口部21B的-Y方向侧对应的接触部21C。

多个开口部21B和多个接触部21C与连接器11的多个电线容纳槽12C、多个凸部12D和多个金属端子13同样地以排列间距P1在X方向上排列。

此外，多个接触部21C由连接对象物21的一个布线层的一部分形成，与被绝缘层21D覆盖的未图示的多个布线部连接。

在组装连接器组装体时，首先，如图12所示，多根包覆电线31在X方向上排列，各个包覆电线31的绝缘包覆部31B容纳于连接器11的绝缘体12的对应的电线容纳槽12C，从绝缘包覆部31B引出的导体部31A从-Y方向配置在连接器11的导体部配置面S上。

此时，如图13所示，导体部31A在由绝缘体12的平坦面12A和金属端子13的平板部13A的表面13E形成的导体部配置面S上向+Y方向延伸，配置在金属端子13的两个突起13F上。

此外，如图14所示，导体部31A以在Y方向上贯通形成于金属端子13的弹簧部13B的狭缝13J的状态配置在导体部配置面S与弹簧部13B之间。

接着，如图15所示，在使从+Y方向(第二方向)向连接器11的导体部配置面S延伸的片状的连接对象物21的背面与导体部配置面S相对的状态下，连接对象物21配置在连接器11上。如图16所示，连接对象物21以多个开口部21B位于连接器11的多个金属端子13的弹簧部13B的正上方的方式相对于连接器11定位。

此时，如图17所示，连接对象物21的比开口部21B靠向+Y方向侧的部分与连接器11的绝缘体12的凸部12D的上方接触，比开口部21B靠向-Y方向侧的部分位于配置在导体部配置面S上的导体部31A之上。

此外，形成于连接器11的金属端子13的弹簧部13B的-Y方向端部且向+Z方向弯曲的弯曲部13K通过连接对象物21的开口部21B而位于连接对象物21的+Z方向侧。

在该状态下，如图18所示，通过将连接对象物21向+Y方向拉动，使连接对象物21相对于连接器11向+Y方向相对位移。在此，连接器11的金属端子13的弹簧部13B的弯曲部13K通过开口部21B而位于连接对象物21的+Z方向侧，因此与相对于弹簧部13B向+Y方向位移的连接对象物21的开口部21B的-Y方向侧相邻的部分一边推开弹簧部13B一边进入弹簧部13B的-Z方向侧。

由此，连接对象物21被夹在穿过开口部21B的弹簧部13B与配置在导体部配置面S上的导体部31A之间，利用弹簧部13B的弹性力，在连接对象物21的背面露出的接触部21C以规定的接触压力与导体部31A接触，从而与导体部31A电连接。

通过连接对象物21向+Y方向位移，连接对象物21的开口部21B移动到连接器11的绝缘体12的凸部12D的位置，凸部12D成为插入到开口部21B中的状态。

由此，完成连接器组装体的组装。

连接器11具有在大致平板形状的绝缘体12保持有多个金属端子13的简单的结构，能够实现薄型的连接器11和薄型的连接器组装体。

另外，从包覆电线31引出的导体部31A以贯通形成于金属端子13的弹簧部13B的狭缝13J的状态配置在导体部配置面S与弹簧部13B之间，因此能够防止导体部31A相对于金属端子13的位置偏移，此外，防止与导体部31A相邻的金属端子13接触而短路。

此外，金属端子13以弹簧部13B的+Y方向端部位于绝缘体12的贯通孔12E之上的方式保持于绝缘体12，因此如图17和图18所示，能够从连接器11的-Z方向侧通过贯通孔12E目视确认包覆电线31的导体部31A的+Y方向端部贯通金属端子13的弹簧部13B的狭缝13J。由此，能够提高多根包覆电线31相对于连接对象物21的连接的可靠性。

另外，在上述实施方式中，多个金属端子13通过嵌件成型保持于绝缘体12，但是不限于此，例如也可以通过压入将多个金属端子13保持于绝缘体12。

此外，在上述实施方式中，保持于绝缘体12的金属端子13的弹簧部13B形成将片状的连接对象物21按压于包覆电线31的导体部31A的按压部，但是不限于此，也可以是如下结构：使用由构成绝缘体12的绝缘性树脂材料与绝缘体12一体形成的悬臂梁形状的按压部，将连接对象物21按压于包覆电线31的导体部31A。

作为片状的连接对象物21，可以使用柔性基板和刚性(硬质)基板中的任一种。

在上述实施方式中，在将多根包覆电线31的导体部31A从-Y方向配置在连接器11的导体部配置面S上之后，以连接对象物21的多个开口部21B位于连接器11的多个金属端子13的弹簧部13B的正上方的方式将连接对象物21配置在连接器11上，并且将连接对象物21向+Y方向拉动，由此在连接对象物21的背面露出的多个接触部21C与多根包覆电线31的导体部31A电连接。因此，即使使用柔性基板作为连接对象物21，也不需要通过加强板等对柔性基板进行加强，能够将多根包覆电线31的导体部31A可靠性良好地与柔性基板的多个接触部电连接。

此外，也可以通过由橡胶材料等具有柔软性的材料形成连接器11的绝缘体12，并且使用柔性基板作为连接对象物21，例如构成能够沿多根包覆电线31的排列方向变形的连接器组装体。

另外，在上述实施方式中，将多根包覆电线31的导体部31A连接于连接对象物21的多个接触部21C，但是不限于此，也可以同样地构成将一根包覆电线31的导体部31A连接于连接对象物21的接触部21C的连接器组装体。

此外，作为与连接对象物21连接的电线使用包覆电线31，但是也可以仅将外周没有被绝缘包覆部31B覆盖的导体部31A的电线连接于连接对象物21。

Claims (12)

1.一种连接器，将电线的导体部连接于在片状的连接对象物的背面露出的接触部，其特征在于，所述连接器具备：

绝缘体，形成配置所述电线的所述导体部的导体部配置面的至少一部分；以及

按压部，被保持于所述绝缘体，从所述导体部配置面向与所述导体部配置面正交的方向突出，并且向沿着所述导体部配置面的规定的第一方向延伸，

所述按压部能够在与所述导体部配置面正交的方向上弹性变形，

从所述第一方向沿所述导体部配置面延伸的所述电线的所述导体部被配置在所述导体部配置面与所述按压部之间，所述连接对象物的开口部从与所述第一方向相反的方向即第二方向沿所述导体部配置面延伸，所述连接对象物被夹在穿过所述连接对象物的开口部的所述按压部与所述电线的所述导体部之间，藉此，所述连接对象物的所述接触部与所述电线的所述导体部接触且电连接。

2.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，

所述连接器具备保持于所述绝缘体的金属端子，

所述金属端子具有：平板部，沿所述导体部配置面延伸；以及悬臂梁形状的弹簧部，从所述第二方向上的所述平板部的端部向与所述平板部正交的方向突出，并且向所述第一方向延伸，

所述平板部的表面与所述绝缘体一起形成所述导体部配置面，

由所述弹簧部形成所述按压部。

3.根据权利要求2所述的连接器，其特征在于，

所述弹簧部具有从与所述平板部的连接部分向所述第一方向延伸的狭缝，

所述电线的所述导体部以贯通所述狭缝的状态配置在所述导体部配置面与所述按压部之间。

4.根据权利要求2所述的连接器，其特征在于，所述平板部具有向与所述平板部正交的方向突出且与所述电线的所述导体部接触的至少一个突起。

5.根据权利要求2所述的连接器，其特征在于，所述第一方向上的所述弹簧部的端部向与所述平板部正交的方向弯曲。

6.根据权利要求2所述的连接器，其特征在于，所述金属端子嵌件成型于所述绝缘体。

7.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，

在所述按压部穿过所述连接对象物的开口部的状态下，相对于所述按压部向所述第二方向位移的所述连接对象物的所述接触部与所述电线的所述导体部接触。

8.根据权利要求7所述的连接器，其特征在于，

所述绝缘体具有凸部，所述凸部从所述按压部向所述第二方向分离配置，并且向与所述导体部配置面正交的方向突出，

所述凸部插入到相对于所述按压部向所述第二方向位移的所述连接对象物的所述开口部中。

9.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，

所述绝缘体具有电线容纳槽，该电线容纳槽形成于所述第一方向上的所述绝缘体的端部且容纳所述电线。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的连接器，其特征在于，

所述导体部配置面在与所述第一方向和所述第二方向正交的第三方向上延伸，

所述连接器具备在所述第三方向上排列且分别保持于所述绝缘体的多个所述按压部，

多个所述电线的所述导体部通过所述多个所述按压部与所述连接对象物的多个所述接触部电连接。

11.一种连接器组装体，具备：

权利要求1所述的连接器、

所述连接对象物、以及

所述电线，

所述连接对象物具有配置于所述第一方向上的所述连接对象物的端部的背面的所述接触部、以及与所述接触部的所述第二方向侧相邻配置的所述开口部。

12.一种连接方法，其特征在于，将电线的导体部连接于在片状的连接对象物的背面露出的接触部，

将从规定的第一方向朝向与所述第一方向相反的方向即第二方向延伸的所述电线的所述导体部配置在连接器的导体部配置面上，

使从所述导体部配置面向与所述导体部配置面正交的方向突出且朝向所述第一方向延伸的按压部穿过从所述第二方向沿所述导体部配置面延伸的所述连接对象物的开口部，

通过使所述连接对象物相对于所述按压部向所述第二方向位移，所述连接对象物被夹在所述电线的所述导体部与所述按压部之间，所述连接对象物的所述接触部与所述电线的所述导体部接触且电连接。