JP2006339088A - 電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブルケーブルの電気配線とプリント配線基板４との電気接続を実現する小型コネクタの提供。
【解決手段】第１のコネクタ部材１０は、複数の電気配線を有するフレキシブルな帯状体２と、該帯状体に取付けられ、該帯状体の面から垂直下方に延びるブロック体９と、該ブロック体において、前記帯状体の面に対向する上面部から前記帯状体の面に対して垂直方向の側面部に延び、前記帯状体の面に対向する上面部において、前記複数の電気配線のそれぞれに接着される複数の第１電気コンタクト部１５とを有して構成される。第２コネクタ部材２０は、ブロック体を収容する収容部８が形成されたハウジング部３と、ブロック体が前記収容部に収容された際に、それぞれの前記第１電気コンタクト部に接触するように前記収容部内に配置される複数の第２電気コンタクト部５とを有して構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気配線を有するフレキシブルな帯状体（例：平形柔軟性ケーブル）とプリント配線基板とを電気的に接続するコネクタに関し、より詳細には、帯状体を立体形状の表面に接着し、帯状体の電気配線を立体の表面に設けた電気配線を介して相手方コネクタとの、あるいは、プリント配線基板の電気配線との電気接続を実現するコネクタに関するものである。

従来から、プリント配線等の電気配線を有する帯状体は、その厚みの薄さや柔軟性の面で多くの電気配線に用いられている。その帯状体とプリント配線基板等との電気接続は、コネクタを介して行われるのが一般的である。

従来のコネクタは、特許文献１に記載される形態が主流である。当該コネクタは、帯状体側コネクタ部材とプリント配線基板側コネクタ部材とが一対をなして嵌合接続される。
帯状体側コネクタ部材は、該コネクタ部材の筐体に設けられた挿入口に帯状体の端部を挿入し、アクチュエータの閉鎖動作とともに、コネクタの筐体内に配設された電気コンタクト部を連動させ、アクチュエータの完全な閉塞状態において、該電気コンタクト部が帯状体の片面あるいは両面に形成された電気配線の端子部を挟持することによって電気配線を形成するという組立構造を有する。当該コネクタの電気接点は、帯状体の幅方向に配列される。

プリント配線基板側コネクタ部材では、帯状体側コネクタ部材との嵌合時に、帯状体側コネクタ部材の電気コンタクト部と接触するように電気コンタクト部が筐体内に配列される。また、プリント配線基板側コネクタ部材の各電気コンタクト部は、プリント配線基板上の所定の電気配線に電気接続される。このとき、プリント配線基板側コネクタ部材の筐体は、プリント配線基板の、例えば縁部に固定されるような構造を有する。

さらに、帯状体側コネクタ部材とプリント配線基板側コネクタ部材との接続あるいは非接続のための挿抜は、帯状体の長手方向の動作によって行われる。

特許公報第２００２−１９０３６０号

特許文献１の帯状体側コネクタ部材は、上述したような組立工程を有し、当該組立工程は、非常に複雑で、組立に要する生産コストの面で不利である。
また、構成要素の１つである電気コンタクト部は、複雑な形状で形成されて筐体内に配置されており、帯状体の面に対する垂直方向の動作によって帯状体を挟持し電気接続を実現している。当該挟持する構造は、当然に、帯状体側コネクタ部材が、帯状体の面に対して垂直方向に厚みを増す要因となり、小型化が図れない。

したがって、本発明は、単純構造で容易に製作可能であって、コネクタ部材を嵌合接続する基板面に対して低背型の、又は、小型化に適したコネクタを提供することを目的とする。

（１）上述の目的を達成するために、本発明の電気コネクタは、第１コネクタ部材と第２コネクタ部材とからなり、第１コネクタ部材は、複数の電気配線を有するフレキシブルな帯状体と、該帯状体に取付けられ、該帯状体の面から垂直下方に延びるブロック体と、該ブロック体において、前記帯状体の面に対向する上面部から前記帯状体の面に対して垂直方向の側面部に延び、前記帯状体の面に対向する上面部において、前記複数の電気配線のそれぞれに接続される複数の第１電気コンタクト部とを有して構成され、第２コネクタ部材は、前記ブロック体を収容する収容部が形成されたハウジング部と、前記ブロック体が前記収容部に収容された際に、それぞれの前記第１電気コンタクト部に接触するように前記収容部内に配置される複数の第２電気コンタクト部とを有して構成されている。
（２）また、前記第２電気コンタクト部は、略９０度の角度を有して連接される２つの棒状部材からなり、一方の棒状部材が前記ブロック体が前記収容部に収容された際に、前記第１電気コンタクト部と接触され、他方の棒状部材が前記ハウジング部と固着されていることが好ましい。
（３）前記一方の棒状部材には、前記収容部の内方に向けて突出する突出部が形成されていることが好ましい。
（４）プリント配線基板に対するハウジングの下面部の縁部近傍に凹部が形成され、前記他方の棒状部材が、該ハウジングの凹部に収容されていることが好ましい。
（５）前記帯状体の面に対向する上面部と、前記帯状体の上面との間に異方性導電材料が介在していることが好ましい。
（６）さらに、上述の目的を達成するために、本発明のコネクタは、第１コネクタ部材と第２コネクタ部材とで構成されており、第１コネクタ部材は、複数の電気配線を有するフレキシブルな帯状体と、該帯状体に取付けられ、該帯状体の面から垂直下方に延びたブロック体と、該ブロック体において、前記帯状体の面に対向する上面部から前記帯状体の面から垂直下方に延びた側面部に沿って前記帯状体の面に対向する下面部まで延び、前記上面部おいて、前記複数の電気配線のそれぞれに接続される複数の第１電気コンタクト部とを有して構成され、第２コネクタ部材は、プリント配線基板上に形成された複数の第２電気コンタクト部と、該複数の第２電気コンタクト部の周囲に、前記ブロック体を収容可能な収容部を有するようにプリント配線基板に取付けられたハウジング部とを有して構成され、前記ブロック体が前記収容部に収容された際に、それぞれの前記第１電気コンタクト部が複数の第２電気コンタクト部のそれぞれに接触する。

（１）請求項１に係る発明は、一対のコネクタを嵌合させる際に、ブロック体をハウジングの収容部に収容することによって、ブロック体の側面に形成された第１電気コンタクト部と、ハウジングの収容部の収容面に形成された第２電気コンタクト部とが接触し電気接続するので、コネクタ部材の形状を比較的自由に設計可能であり、かつ、コネクタ全体の小型化を実現することができる。
（２）請求項２に係る発明は、第２電気コンタクト部は、略９０度の角度を有して連接される２つの棒状部材からなるので、一方の棒状部材が、ブロック体がハウジングの収容部に収容された際に、ハウジングの収容部内において前記第１電気コンタクト部と接触されて電気接点を形成するとともに、他方の棒状部材がハウジング部と固着されてハウジング部との固定部を形成することができる。
（３）請求項３に係る発明は、一方の棒状部材には、収容部の内方に向けて突出する突出部が形成されているので、突出部が第１電気コンタクト部との接触方向に延びることとなり、収容部がブロック体を収容した際に、強力な接触力で接点を形成することができる。
（４）請求項４に係る発明は、他方の棒状部材が、ハウジングの凹部に収容されているので、他方の棒状部材と収容部の底面とを面一に形成し、プリント配線基板面上に面一に取付けることができる。
（５）請求項５に係る発明は、前記帯状体の面に対向するブロック体の上面部と、前記帯状体の上面部との間に異方性導電材料が介在しているので、ブロック体の上面部に形成された第１電気コンタクト部と、それに対応する帯状体の電気配線とを、その接点においてのみ、異方性導電材料に対する挟持力によって導通させ、狭小なピッチでの接点を形成することができる。
（６）請求項６に係る発明は、帯状体の電気配線とプリント配線基板面の電気配線とを電気接続させる際に、ブロック体をハウジングの収容部に収容することによって、ブロック体の底面に形成された第１電気コンタクト部とプリント配線基板面上に形成された第２電気コンタクト部とが接触し電気接続するので、コネクタ部材の形状を比較的自由に設計可能であり、かつ、コネクタまたは電子部品全体を小型化して電気接続を実現することができる。

本発明の好ましい実施形態について実施例を挙げ、図面を参照して説明する。なお、各図において、同じ構成要素には同じ符号を用い、適宜その説明を省略する場合がある。

図１は、本発明の第１実施形態を示しており、第１コネクタ部材１０と第２コネクタ部材２０とで構成された本発明による電気コネクタ１の嵌合前（ａ）と嵌合後（ｂ）を示した斜視図である。

図１（ａ）を参照すると、第１コネクタ部材１０は、複数の電気配線を有するフレキシブルな帯状体２、絶縁性ブロック体９及び複数の第１電気コンタクト部６で構成されている。ブロック体９は、略直方体形状であり、帯状体の面から垂直下方に延びるように帯状体の面に取付けられている。第１電気コンタクト部６は、ブロック体９の表面上に、いわゆるＭＩＤ（Ｍｏｌｄ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｄｅｖｉｃｅ）等により形成された電気配線パターンを有する導電部材等であり、帯状体２の面に対向する上面部から帯状体２の面に対して垂直方向の側面部へ延びて形成されている。また、第１電気コンタクト部６のそれぞれは、ブロック体９の上面部において、帯状体２の所定の電気配線に、破線で示されたように電気接続されている。

第２コネクタ部材２０は、ハウジング部３と複数の第２電気コンタクト部５で構成されている。ハウジング部３は、ブロック体９を収容可能な略直方体形状の収容部８を有しプリント配線基板４面上に形成されている。図１（ａ）及び図２を参照してわかるように、収容部８には、収容部８内の対向する側面にＬ字形状を有する第２電気コンタクト部５が対向面側の第２電気コンタクト部に対して互いに千鳥状に配置されている。第１コネクタ部材１０と第２コネクタ部材２０とを嵌合させると、図１（ｂ）に示されたように、ブロック体９が収容部８に収容され、各々の第１電気コンタクト部６が各々の対応する第２電気コンタクト部５に収容部８内で接触する。

図２は、図１（ｂ）のＡ−Ａ’の横断した位置におけるプリント配線基板面方向の断面図をＡ−Ａ’の矢印方向から見た図である。帯状体２は、ブロック体９の上面部において、異方性導電部材７を介して密着している。異方性導電部材７は、無負荷状態では絶縁性を有し所定の圧力負荷を加えられた時にのみ該圧力部分を導通させることができる。したがって、例えば、帯状体２の電気配線の接点及びブロック体９上面部の第１コンタクト部の接点が、例えば、互いに対向する方向に突出した突起部によって異方性導電部材７を押圧把持していれば、異方性導電部材７の電気配線部以外の領域に接着剤を付着し帯状体とブロック体とを接着固定することで、対向する突起部で押圧された箇所のみが導通し電気接点として機能するように構成することができる。

また、１つの第２電気コンタクト部５は、略９０度の角度を有して連接される２つの棒状部材５’と５’’でＬ字形状あるいは逆Ｌ字形状をなして構成されている。一方の棒状部材５’は、収容部８の内側面に形成された凹部空間１１内に配置されており、弾性変形可能である。また、一方の棒状部材５’は、ハウジング３の収容部８の内方に向けて突出する突出部１３が形成されており、収容部８におけるブロック体９の収容時には、第１電気コンタクト部６と接触し、かつ、第１電気コンタクト部６から突出部１３の突出方向と逆向きに応力を受けて弾性変形し、当該弾性応力によってブロック体９を強力に挟持している。また、他方の棒状部材５’’は、ハウジング部３の底部近傍に形成された凹部内に配置されており、ブロック体９の底面と共にプリント配線基板４と面一を成しハウジング部３の底面を形成し、さらに、ハウジング部３の一部と化学的な処理により固着部１２を介して固着されハウジング部３に固定される。

図３は、本発明の第２実施形態を示しており、帯状体２の電気配線とプリント配線基板４上の電気配線とを電気接続する電子部品を示した斜視図である。当該電子部品は、第１コネクタ部材３０と第２コネクタ部材４０とで構成されている。第１コネクタ部材３０は、複数の電気配線を有するフレキシブルな帯状体２、ブロック体９及び複数の第１電気コンタクト部１５で構成されている。ブロック体９は、略直方体形状であり、帯状体の面から垂直下方に延びるように帯状体２の面に取付けられている。第１電気コンタクト部１５は、ブロック体９の表面において、帯状体２の面に対向する上面部から帯状体２の面から垂直下方に延びた側面部に沿って帯状体２の面に対向する下面部まで延びている。ブロック体９の上面部では、第１電気コンタクト部１５は、帯状体２の複数の電気配線のそれぞれに接続されている。

また、プリント配線基板４には、該プリント配線基板４面上に複数の第２電気コンタクト部１６が形成されいるとともに、それらを取り囲むように、ブロック体９を収容可能な略直方体形状の収容部１８を有するハウジング部２３も形成されており、第２コネクタ部材として機能する。

第１コネクタ部材３０を第２コネクタ部材４０のハウジング部２３に収容すると、ブロック体９は、ハウジング部２３の収容部１８に収容されて、ブロック体９の底面に形成された第１電気コンタクト部１５それぞれが、プリント配線基板４面上の第２電気コンタクト部１６のそれぞれに接触し、帯状体２の電気配線とプリント配線基板の電気配線とが電気接続される。

図４は、第２実施形態における図１（ｂ）と同様の断面図である。ブロック体９はハウジング部２３の収容部１８に略密着して収容されており、第１電気コンタクト部１５のそれぞれは、プリント配線基板４面上において第２電気コンタクト部１５のそれぞれと接触し電気接続されている。

以上のように、本発明は、フレキシブルな帯状体の電気配線を任意形状のブロック体の表面上に導電部材を形成させて電気配線し、ブロック体を、好ましくは、密着状態でハウジング部の収容部に収容し、ハウジング部の収容部側面あるいはプリント配線基板面上で電気接点を形成することによって、フレキシブルな帯状体の電気配線とプリント配線基板の電気配線との電気接続を実現する。

これにより、本発明によるコネクタまたは電子部品は、非常に単純な構造で製作できるとともに、容易に電気接続することができ、さらに、ブロック体の各寸法及びハウジングの各寸法を自由に調整することで、プリント配線基板４面に対して垂直方向の厚みを薄くし、かつ、コネクタまたは電子部品全体の小型化を図ることができる。
なお、ブロック体の任意形状は、球状、円柱状、角柱状等の中から適宜選択可能であることは当業者には自明である。

図１（ａ）は、本発明の第１実施形態における本発明によるコネクタの嵌合前の斜視図である。図１（ｂ）は、本発明の第１実施形態における本発明によるコネクタの嵌合後の斜視図である。 図２は、図１（ｂ）のＡ−Ａ’で横断した断面図である。 図３は、本発明の第２実施形態における帯状体の電気配線と基板面上の電気配線との電気接続を行う電子部品の斜視図である。 図４は、図３における電子部品の電気接続を示す断面図である。

符号の説明

１・・・コネクタ
２・・・帯状体
３・・・ハウジング部
４・・・プリント配線基板
５・・・第２電気コンタクト部
５’・・・第１棒状部材
５’’・・第２棒状部材
６・・・第１電気コンタクト部
７・・・異方性導電部材
８・・・収容部
９・・・ブロック体
１０・・第１コネクタ部材
１１・・空間
１２・・固着部
１３・・突出部
１５・・第１電気コンタクト部
１６・・第２電気コンタクト部
１８・・収容部
２０・・第２コネクタ部材
２３・・ハウジング部
３０・・第１コネクタ部材
４０・・第２コネクタ部材

Claims (6)

1. 複数の電気配線を有するフレキシブルな帯状体と、
   該帯状体に取付けられ、該帯状体の面から垂直下方に延びるブロック体と、
   該ブロック体において、前記帯状体の面に対向する上面部から前記帯状体の面に対して垂直方向の側面部に延び、前記帯状体の面に対向する上面部において、前記複数の電気配線のそれぞれに接続される複数の第１電気コンタクト部と、
   を有して構成される第１コネクタ部材と、
   前記ブロック体を収容する収容部が形成されたハウジング部と、
   前記ブロック体が前記収容部に収容された際に、それぞれの前記第１電気コンタクト部に接触するように前記収容部内に配置される複数の第２電気コンタクト部と、
   を有して構成される第２コネクタ部材と、
   から成る電気コネクタ。
2. 前記第２電気コンタクト部は、略９０度の角度を有して連接される２つの棒状部材からなり、一方の棒状部材が、前記ブロック体が前記収容部に収容された際に、前記第１電気コンタクト部と接触され、他方の棒状部材が前記ハウジング部と固着されることを特徴とする請求項１に記載の電気コネクタ。
3. 前記一方の棒状部材には、前記収容部の内方に向けて突出する突出部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の電気コネクタ。
4. プリント配線基板に対するハウジングの下面部の縁部近傍に凹部が形成され、前記他方の棒状部材が、該ハウジングの凹部に収容されていることを特徴とする請求項２または３に記載の電気コネクタ。
5. 前記帯状体の面に対向する上面部と、前記帯状体の上面との間に異方性導電材料が介在していることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載のコネクタ。
6. 複数の電気配線を有するフレキシブルな帯状体と、
   該帯状体に取付けられ、該帯状体の面から垂直下方に延びたブロック体と、
   該ブロック体において、前記帯状体の面に対向する上面部から前記帯状体の面から垂直下方に延びた側面部に沿って前記帯状体の面に対向する下面部まで延び、前記上面部おいて、前記複数の電気配線のそれぞれに接続される複数の第１電気コンタクト部と、
   を有して構成された第１コネクタ部材と、
   プリント配線基板上に形成された複数の第２電気コンタクト部と、
   該複数の第２電気コンタクト部の周囲に、前記ブロック体を収容可能な収容部を有するようにプリント配線基板に取付けられたハウジング部と、
   を有して構成された第２コネクタ部材と、
   を有して構成されたコネクタであって、
   前記ブロック体が前記収容部に収容された際に、それぞれの前記第１電気コンタクト部が複数の第２電気コンタクト部のそれぞれに接触するコネクタ。

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