JP2010055975A - 接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】基板同士の位置ずれにも対応することができる基板の接続構造を提供すること
【解決手段】本発明の接続構造は、第１及び第２基板とを接続するためのものであり、第１基板に取り付けられる第１コネクタと、第２基板に取り付けられる第２コネクタと、第１及び第２コネクタを接続する第３コネクタと、押圧手段とを備えている。第３コネクタは、電極フィルムと、弾性体とを備えている。電極フィルムは、第１及び第２面を有する絶縁フィルムと、絶縁フィルムの第１面上に形成された電極パターンとからなるものであり、第１及び第２弾性体は、絶縁フィルムの第２面上に設けられている。押圧手段は、第１及び第２弾性体を押圧するためのものであり、第１及び第２弾性体を押圧することで電極パターンを第１及び第２コネクタのコンタクトに電気的に接続させる。
【選択図】図５

Description

本発明は、基板と基板を接続する接続構造に関する。

特許文献１には、各基板に設けられた基板用コネクタ同士を連結用コネクタで接続することにより、基板同士を接続する接続構造が提案されている。

登録実用新案３０１９２８５号公報

しかし、特許文献１の接続構造では、基板同士の位置ずれに弱いという欠点がある。

そこで本発明は、基板同士の位置ずれにも対応することができる基板の接続構造を提供することを目的とする。

本発明によれば、第１の接続構造として、第１基板に取り付けられる第１コネクタと、第２基板に取り付けられる第２コネクタと、前記第１コネクタと前記第２コネクタとを接続する第３コネクタと、押圧手段とを備え、前記第１基板と前記第２基板とを接続する接続構造であって、前記第１コネクタは、前記第１基板に接続される第１コンタクトと、該第１コンタクトを保持する第１ハウジングとを備えており、前記第２コネクタは、前記第２基板に接続される第２コンタクトと、該第２コンタクトを保持する第２ハウジングとを備えており、前記第３コネクタは、電極フィルムと、第１弾性体及び第２弾性体とを備えており、前記電極フィルムは、第１面及び第２面を有する絶縁フィルムと、該絶縁フィルムの前記第１面上に形成された電極パターンとからなるものであり、前記第１弾性体及び前記第２弾性体は、前記絶縁フィルムの前記第２面上に設けられており、前記押圧手段は、前記第１弾性体及び前記第２弾性体を押圧することにより前記電極パターンを前記第１コンタクト及び前記第２コンタクトに電気的に接続させるためのものである接続構造が得られる。

また、本発明によれば、第２の接続構造として、第１の接続構造において、前記第１ハウジング及び前記第２ハウジングは、第１溝及び第２溝を夫々有しており、前記第１コンタクト及び前記第２コンタクトの一部は、前記第１溝及び前記第２溝の内側に露出するように保持されており、第３コネクタの一部は、前記第１コネクタと前記第２コネクタとの嵌合時において、前記第１溝及び前記第２溝内に位置している接続構造が得られる。

また、本発明によれば、第３の接続構造として、第１又第２の接続構造において、前記押圧手段は、前記第１コネクタ及び前記第２コネクタの夫々に保持された押圧部材からなる接続構造が得られる。

また、本発明によれば、第４の接続構造として、第３の接続構造において、前記押圧部材は、カム部と操作部とからなるカムレバーであり、前記カム部は、前記第１溝及び前記第２溝内に設けられており、前記カムレバーは、前記操作部を操作することにより、前記カム部を用いて前記第１弾性体及び前記第２弾性体を押圧するためのものである接続構造が得られる。

また、本発明によれば、第５の接続構造として、第４の接続構造において、前記カム部の断面は楕円形である接続構造が得られる。

また、本発明によれば、第６の接続構造として、第１又は第２の接続構造において、前記第１コネクタ及び前記第２コネクタの夫々は、第１係止部を有しており、前記押圧手段は、第２係止部及び外れ防止部を有する楔状部材であり、前記楔状部材は、前記第１溝及び前記第２溝に挿入されることにより前記第１弾性体及び前記第２弾性体を押圧するためのものであり、前記第１係止部及び前記第２係止部は、互いに係止し合うことにより、前記楔状部材を前記第１溝及び前記第２溝内に固定するためのものであり、前記外れ防止部は、前記第３コネクタの一部を前記第１溝及び前記第２溝内にロックするためのものである接続構造が得られる。

また、本発明によれば、第７の接続構造として、第１乃至第６のいずれかの接続構造において、第３コネクタは、前記第１弾性体及び前記第２弾性体を支持するフレームを有しており、前記押圧手段は、前記フレームを介して前記第１弾性体及び前記第２弾性体を押圧する接続構造が得られる。

また、本発明によれば、第８の接続構造として、第７の接続構造において、前記フレームは、前記第１弾性体を支持する第１フレームと、前記第２弾性体を支持する第２フレームとを有している接続構造が得られる。

また、本発明によれば、第９の接続構造として、第８の接続構造において、前記第１及び第２フレームは、別体である接続構造が得られる。

また、本発明によれば、第１０の接続構造として、第１乃至第９の接続構造において、前記第１弾性体及び前記第２弾性体には、凹部及び凸部が形成されており、該凸部は、前記電極パターンに対応するように形成されている接続構造が得られる。

本発明によれば、基板に搭載された２つのコネクタと嵌合するコネクタに、電極フィルムを設けたことにより、基板同士が垂直方向にずれる縦ずれ、水平方向にずれる横ずれ及び水平方向に角度をもってずれるθずれに対応することができる。更に、押圧部材を設けたことにより、基板同士の位置ずれが生じても、嵌合状態を維持することができる。

（第１の実施の形態）
本発明の接続構造は、第１コネクタ１００と、第１コネクタ１００と対称な構造を有する第２コネクタ２００と、第１コネクタ１００と第２コネクタとを接続する第３コネクタ３００と、カムレバー４００とを備えている。このうち、第２コネクタ２００は、第１コネクタ１００と実質的に同一の構成を備えているので、以下においてはその説明を省略する。

図１に示されるように、第１コネクタ１００は、コンタクト１１０と、コンタクト１１０を保持しＸ方向に延びるハウジング１２０とを有している。図２に示されるように、本実施の形態によるコンタクト１１０は、固定部１１２と接触部１１４とを有している。ハウジング１２０は、Ｘ方向に延びる溝１２２と、Ｘ方向における端部に形成された保持部１２４と、保持部１２４に形成された固定突起１２６とを有している。図３に示されるように、コンタクト１１０は、接触部１１４が溝１２２内に露出されるようにしてハウジング１２０と共にモールドイン法により一体形成される。固定部１１２は、基板１０に形成された回路パターン（図示せず）にはんだで固定され、これにより、第１コネクタ１００は基板１０に固定される。

図４に示されるように、第３コネクタ３００は、電極フィルム３１０と、弾性体３４０、３５０と、フレーム３６０とを有している。電極フィルム３１０は、第１面３２２ａ及び第２面３２２ｂを有する絶縁フィルム３２０と、第１面３２２ａに形成された電極パターン３３０とを有している。本実施の形態において、電極フィルム３１０のＹ方向端部の第２面３２２ｂには、弾性体３４０、３５０が接着される。弾性体３４０、３５０の夫々は凸部３４２、３５２を有しており、凸部３４２、３５２の夫々が電極パターン３３０と対応するようにして電極フィルム３１０に接着される。フレーム３６０は、弾性体３４０を支持するための第１フレーム３６２と、弾性体３５０を支持するための第２フレーム３６４からなり、共に、Ｚ方向上方から見た場合に略コの字形状を有している。第１フレーム３６２及び第２フレーム３６４は連結部３６６で連結されている。本実施の形態において、電極フィルム３１０の一部及び弾性体３４０、３５０は、電極フィルム３１０のＹ方向中央部３２４がたるむようにしてフレーム３６０に接着され、図５に示されるように組立てられる。かかる構成により、第１コネクタ１００が搭載された基板１０及び第２コネクタ２００が搭載された基板２０の位置が互いにずれた場合であっても、電極フィルムのたるんだ部分がその位置ずれを吸収できる（図８参照）。なお、図４に示される電極フィルム３１０は、理解を容易にするため、第３コネクタ３００に組み込まれた状態の形状を表している。

図１に示されるように、カムレバー４００は、第１コネクタ１００及び第２コネクタ２００に装着される。本実施の形態によるカムレバー４００は、Ｘ方向に延びるカム部４１０と、カム部４１０の両端からＸ方向に夫々延びている軸部４３０、４４０と、軸部４３０から軸部に直交する方向に延びている操作部４５０とを有している。図５に示されるような初期状態においては、カムレバー４００は、操作部がＺ方向上向きになるように第１コネクタ１００及び第２コネクタ２００に保持される。より詳しくは、軸部４３０、４４０の夫々は、第１コネクタ１００及び第２コネクタ２００の保持部１２４、２２４によって保持され、固定突起１２６、２２６は、保持されたカムレバー４００が第１コネクタ１００及び第２コネクタ２００から外れないようにカムレバー４００を固定する。

図６に示されるように、第１コネクタ１００及び第２コネクタ２００は、夫々、第２コネクタ２００及び第１コネクタ１００の方向にカムレバー４００を倒すことができるように基板１０、２０（図示せず）に配置される。第３コネクタ３００は、溝１２２、２２２に挿入される。

図７に示されるように、カム部４１０は、ＹＺ平面において断面長径Ｒ１及び短径Ｒ２を有している。溝１２２のうち第３コネクタ３００に占められていない方のスペースのＹ方向における長さＬ１は、Ｒ２より大きく（Ｒ２＜Ｌ１）、第１フレーム３６２とカム部４１０の間には隙間Ｔ１が存在する。かかる構成により、カムレバー４００の操作前においては、第３コネクタ３００に対して力を加えることなく、いわゆるゼロ挿入力で、第３コネクタ３００を第１コネクタ１００及び第２コネクタ２００に挿入することができる。また、図８及び図９に示されるように、長径Ｒ１はＬ１よりも大きい（Ｌ１＜Ｒ１）ことから、カムレバー４００を操作することにより、カム部４１０の夫々は、第１フレーム３６２及び第２フレーム３６４を介して弾性体３４０、３５０を押圧することができる。これにより、第１コネクタ１００及び第２コネクタ２００のコンタクト１１０、２１０における接触部１１４、２１４（図２及び図３参照）と第３コネクタ３００の電極パターン３３０とを接触させることができ、第１コネクタ１００及び第２コネクタ２００と第３コネクタ３００は電気的に接続される。従って、本実施の形態によるカムレバー４００は、弾性体３４０、３５０を押圧することにより、第１コネクタ１００、第２コネクタ２００、第３コネクタ３００を電気的に接続する押圧手段として機能する。

なお、図８に示されるように、本実施の形態によるフレーム３６０の連結部３６６は、カムレバー４００を操作する前に切断され、フレーム３６０から取り除かれることとしている。これにより、基板同士の大きな位置ずれ（特にθずれ）にも対応することができる。

図１０及び図１１に示されるように、本実施の形態において、弾性体３４０、３５０には凸部３４２、３５２を設けたことから、ハウジング１２０に保持されたコンタクト１１０にばらつき（例えば、コンタクト１１０ａ、１１０ｂ）があったとしても、弾性体３４０の凸部３４２がばらつきに追従するようにして電極パターン３３０とコンタクト１１０とを電気的に接続させることができる。以上、第１コネクタについて説明したが、第２コネクタ２００についても同様である。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態による第１コネクタ１００ａは、第１の実施の形態による第１コネクタ１００とほぼ同様の構造を有している。また、第３コネクタ３００に関しては、第１の実施の形態のものと同一構造である。以下、同一構造についてはその説明を省略する。図１２に示されるように、本実施の形態による第１コネクタ１００ａは、溝１２２のＸ方向端部に係止部１２８を有している。押圧手段としての楔状部材５００は金属板をプレス加工したものであり、Ｘ方向に延びた上部５１０と、上部５１０の中央付近からＹ方向前方に突出た外れ防止部５２０と、上部の両端部に形成された係止窓５３０と、上部５１０のＹ方向前端からＺ方向下向きに略Ｊ字に形成された押圧部５４０とを備えている。

本実施の形態による楔状部材５００は、溝１２２内に第３コネクタ３００が配置された後に、溝１２２に押し込まれることにより、第１フレーム３６２を介して弾性体３４０を押圧し、第１コネクタ１００のコンタクトと第３コネクタ３００を電気的に接続するものである。図１３及び図１４に示されるように、押圧部５４０のＹ方向における長さＲ３はＬ１よりも大きくなるように形成されており（Ｌ１＜Ｒ３）、押圧部５４０が溝１２２に押し込まれたとき、押圧部５４０の復元力により弾性体３４０を押圧する。なお、このとき、係止窓５３０は係止部１２８と係止され、楔状部材５００は溝１２２内に固定される。一方、外れ防止部５２０は第１フレーム３６２のＺ方向直上に位置することにより、第３コネクタ３００が第１コネクタ１００から外れることを防止する。

以上、説明したように、本発明の接続構造によれば、第１コネクタ１００と第２コネクタ２００を接続する第３コネクタ３００に電極フィルム３１０をたるみを持たせて設けたことにより、基板の位置ずれを吸収することができる。また、カムレバー４００や楔状部材５００のような押圧手段によって、コネクタ同士を電気的に接続することができる。

なお、上述した実施の形態においては、フレーム３６０の連結部３６６は、カムレバー４００を操作する前に切断することとしていたが、最初から第１フレーム３６２と第２フレーム３６４を別体としてもよい。

なお、図４，５，６，８，１４に示す電極フィルム３１０は、電極パターン３３０が判るように、透視図にて描かれている。また、絶縁フィルム３２０は所定の厚みがあり、所定厚さの電極パターン３３０が絶縁フィルム３２０の第１面３２２ａ上に形成されている。

本発明の第１の実施の形態による第１コネクタ及び第２コネクタ並びにカムレバーの斜視図である。 図１に示される第１コネクタ及び第２コネクタのコンタクトの斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明の第１の実施の形態による第３コネクタの分解斜視図である。 図１及び図４に示される第１乃至第３コネクタを嵌合する過程を表す斜視図である。 図５に示される状態から、第３コネクタを第１コネクタ及び第２コネクタに挿入した状態を表す斜視図である。 図６のＢ−Ｂ断面図である。 図６に示される状態から、カムレバーを倒した状態を表す斜視図である。 図８のＤ−Ｄ断面図である。 図７のＣ−Ｃ部分断面図である。 図９のＥ−Ｅ部分断面図である。 本発明の第２の実施の形態による第１コネクタ及び楔状部材の斜視図である。 図１２のＦ−Ｆ断面図である。 図１２に示される状態から、第３コネクタを第１コネクタに挿入した状態を表す部分斜視図である。 図１４のＧ−Ｇ断面図である。

符号の説明

１００ 第１コネクタ
１１０、２１０ コンタクト
１１２、２１２ 固定部
１１４、２１４ 接触部
１２２、２２２ 溝
１２４、２２４ 保持部
１２６、２２６ 固定突起
１２８ 係止部（第１係止部）
２００ 第２コネクタ
３００ 第３コネクタ
３１０ 電極フィルム
３１２ 撓み部
３２０ 絶縁フィルム
３２２ａ 第１面
３２２ｂ 第２面
３４０、３５０ 弾性体
３４２、３５２ 凸部
３６０ フレーム
３６２ 第１フレーム
３６４ 第２フレーム
３６６ 連結部
４００ カムレバー
４１０ カム部
４３０、４４０ 軸部
４５０ 操作部
５００ 楔状部材
５１０ 上部
５２０ 外れ防止部
５３０ 係止窓（第２係止部）
５４０ 押圧部

Claims (10)

1. 第１基板に取り付けられる第１コネクタと、第２基板に取り付けられる第２コネクタと、前記第１コネクタと前記第２コネクタとを接続する第３コネクタと、押圧手段とを備え、前記第１基板と前記第２基板とを接続する接続構造であって、
   前記第１コネクタは、前記第１基板に接続される第１コンタクトと、該第１コンタクトを保持する第１ハウジングとを備えており、
   前記第２コネクタは、前記第２基板に接続される第２コンタクトと、該第２コンタクトを保持する第２ハウジングとを備えており、
   前記第３コネクタは、電極フィルムと、第１弾性体及び第２弾性体とを備えており、
   前記電極フィルムは、第１面及び第２面を有する絶縁フィルムと、該絶縁フィルムの前記第１面上に形成された電極パターンとからなるものであり、
   前記第１弾性体及び前記第２弾性体は、前記絶縁フィルムの前記第２面上に設けられており、
   前記押圧手段は、前記第１弾性体及び前記第２弾性体を押圧することにより前記電極パターンを前記第１コンタクト及び前記第２コンタクトに電気的に接続させるためのものである、
   接続構造。
2. 前記第１ハウジング及び前記第２ハウジングは、第１溝及び第２溝を夫々有しており、前記第１コンタクト及び前記第２コンタクトの一部は、前記第１溝及び前記第２溝の内側に露出するように保持されており、
   第３コネクタの一部は、前記第１コネクタと前記第２コネクタとの嵌合時において、前記第１溝及び前記第２溝内に位置している、
   請求項１に記載の接続構造。
3. 前記押圧手段は、前記第１コネクタ及び前記第２コネクタの夫々に保持された押圧部材からなる、
   請求項１又は請求項２に記載の接続構造。
4. 前記押圧部材は、カム部と操作部とからなるカムレバーであり、
   前記カム部は、前記第１溝及び前記第２溝内に設けられており、
   前記カムレバーは、前記操作部を操作することにより、前記カム部を用いて前記第１弾性体及び前記第２弾性体を押圧するためのものである、
   請求項３に記載の接続構造。
5. 前記カム部の断面は、楕円形である、
   請求項４に記載の接続構造。
6. 前記第１コネクタ及び前記第２コネクタの夫々は、第１係止部を有しており、
   前記押圧手段は、第２係止部及び外れ防止部を有する楔状部材であり、
   前記楔状部材は、前記第１溝及び前記第２溝に挿入されることにより前記第１弾性体及び前記第２弾性体を押圧するためのものであり、
   前記第１係止部及び前記第２係止部は、互いに係止し合うことにより、前記楔状部材を前記第１溝及び前記第２溝内に固定するためのものであり、
   前記外れ防止部は、前記第３コネクタの一部を前記第１溝及び前記第２溝内にロックするためのものである、
   請求項１又は請求項２に記載の接続構造。
7. 第３コネクタは、前記第１弾性体及び前記第２弾性体を支持するフレームを有しており、
   前記押圧手段は、前記フレームを介して前記第１弾性体及び前記第２弾性体を押圧する、
   請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の接続構造。
8. 前記フレームは、前記第１弾性体を支持する第１フレームと、前記第２弾性体を支持する第２フレームとを有している、
   請求項７に記載の接続構造。
9. 前記第１及び第２フレームは、別体である、
   請求項８に記載の接続構造。
10. 前記第１弾性体及び前記第２弾性体には、凹部及び凸部が形成されており、該凸部は、前記電極パターンに対応するように形成されている、
    請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の接続構造。

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