JP2010140780A - 電気接続部材 - Google Patents

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Abstract

【課題】接続対象物や接点部上の汚染物や異物を排出する機能を有する電気接続部材を提供すること。
【解決手段】第１及び第２の接続対象物との間に介在してこれらを互いに電気的に接続する弾性をもつ電気接続部材１であり、内側部材２と外側部材３とを含む。内側部材は、基板部２１と、基板部から延びた複数のばね片２２とを有する。外側部材は、基板部の両面側にそれぞれ位置決めされた両端部３１ｂと、ばね片を纏めて取り囲んだ中間部３１ａとを有する可撓性の絶縁フィルム３１を有する。中間部には複数の導電路を形成する。導電路の各々は、第１の接続対象物に接続するための第１の接点部３２ａと、第２の接続対象物に接続するための第２の接点部３２ｂとを有する。ばね片の各々は、基板部に隣接形成され中間部の内面の第２の接点部に対応する部分に対向した根元部２２ａと、根元部から傾斜して延び、中間部の内面の前記第１の接点部に対応する部分に対向した傾斜ばね部２２ｂとを有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、二つの接続対象物間に挟まれてこれらを互いに電気的に接続する電気接続部材に関する。
この種の電気接続部材の一例は特許文献１に開示されている。その電気接続部材は、板状の基材と、基材の両面にそれぞれ固定した弾性体と、これらの弾性体に巻きつけたフィルム部材とを含んでいる。フィルム部材の外表面には、基材の両面側間にのびた導電路を形成している。導電路の両端には接点部が形成され基材の両面側に位置している。
使用に際しては、電気接続部材を二つの接続対象物間に配し、二つの接続対象物を互いに接近する向きに押圧する。すると、接点部が接続対象物に接触し、これにより、二つの接続対象物間は電気接続部材の導電路を介して電気的に接続される。
特開２００６−２２８４５３号公報
しかしながら、特許文献１に開示された電気接続部材は、接点部を接続対象物に単に圧接させるのみで電気的接続を得るものであるため、接続対象物や接点部上に塵埃や異物が付着している場合には接触が不安定になり、接点部と接続対象物接触との間の接続に問題を生じることがある。
それ故に本発明の例示的課題は、接続対象物や接点部上の汚染物や異物を排出する機能を有する電気接続部材を提供することにある。
本発明の例示的態様によれば、第１の接続対象物と第２の接続対象物との間に介在してこれらを互いに電気的に接続する弾性をもつ電気接続部材であって、内側部材と外側部材とを含み、前記内側部材は、基板部と、前記基板部から延びた複数のばね片とを有し、前記外側部材は、前記基板部の両面側にそれぞれ位置決めされた両端部と前記ばね片を纏めて取り囲んだ中間部とを有する可撓性の絶縁フィルムと、前記中間部に形成された複数の導電路とを有し、前記導電路の各々は、前記第１の接続対象物に接続するための第１の接点部と、前記第２の接続対象物に接続するための第２の接点部とを有し、前記ばね片の各々は、前記基板部に隣接形成され前記中間部の内面の前記第２の接点部に対応する部分に対向した根元部と、前記根元部から傾斜して延び、前記中間部の内面の前記第１の接点部に対応する部分に対向した傾斜ばね部とを有することを特徴とする電気接続部材が得られる。
前記傾斜ばね部は前記第１の接点部に対応する部分に対向した凸部を有し、前記絶縁フィルムは前記凸部に沿って曲がっていてもよい。
前記ばね片は前記導電路に対し１対１で対応していてもよい。
前記ばね片の少なくとも一つは、前記導電路のうち複数のものに対応していてもよい。
前記外側部材は、前記絶縁フィルムの少なくとも前記中間部の内面に配設された弾性シートを有し、前記ばね片の各々は前記弾性シートに当接していてもよい。
前記根元部は前記外側部材に当接して前記第２の接点部を支持し、前記傾斜ばね部は前記外側部材に当接して前記第１の接点部を支持していてもよい。
さらに、前記内側部材の前記基板部の両面に前記外側部材の前記両端部をそれぞれ固定した固定部材を含んでもよい。
前記内側部材は、バネ性を有する金属板から打ち抜き形成されたものであってもよい。
本発明の例示的態様に係る電気接続部材では、第１及び第２の接続対象物を接続する際に、第１の接点部が第１の接続対象物上を摺動し、第１の接点上或いは接続対象物の電極上の汚染物や異物を排除するので、接続の問題を減じることができる。
図面を参照して、本発明の実施の形態に係る電気接続部材とこれを用いて第１及び第２の接続対象物を互いに電気的に接続する接続装置について説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態に係る電気接続部材の斜視図であり、図２は図１の電気接続部材の分解斜視図であり、図３は図１の電気接続部材に含まれた内側部材の一部を示す斜視図であり、図４は図１の電気接続部材の側面図であり、図５は図４のＶ−Ｖ線に沿って得られた拡大断面端面図であり、図６は図１の電気接続部材に含まれた外側部材の斜視図である。
電気接続部材１は、以下に詳述する内側部材２と外側部材３との組み合わせよりなる。内側部材２はバネ性を有する金属板から打ち抜き形成されたものであり、矩形板状の基板部２１と、基板部２１の一辺から延びた複数の板ばね状のばね片２２とを有している。
ばね片２２の各々は、基板部２１から延出した根元部２２ａと、根元部２２ａの先端から折り返されて傾斜して延びた傾斜ばね部２２ｂとを有している。根元部２２ａと傾斜ばね部２２ｂとには外向きの凸部２２ｃ、２２ｄがそれぞれ形成されている。特に、傾斜ばね部２２ｂの凸部２２ｄは、ばね片２２に湾曲部を設けることで形成されている。なお、複数のばね片２２において、凸部２２ｃと２２ｄはそれぞれ千鳥足状に２列に配置されることで相互間の寸法を大きく設定され、短絡を防止されている。
一方、外側部材３は可撓性をもつ絶縁フィルム３１を有している。絶縁フィルム３１は一枚のプラスチック製フィルム部材を折り曲げたものである。絶縁フィルム３１の中間部３１ａは、ばね片２２を纏めて取り囲んでいる。特に、中間部３１ａは、傾斜ばね部２２ｂに凸部２２ｄを形成するための湾曲部に沿って曲がっている。絶縁フィルム３１の両端部３１ｂは、基板部２１の両面側にそれぞれ配されかつ固定用テープ部材４により基板部２１に固定されている。なお、中間部３１ａには若干のたるみをもたせている。
絶縁フィルム３１の中間部３１ａには複数の導電路３２が形成されている。導電路３２の各々は、第１の接続対象物に接続するための第１の接点部３２ａと、第２の接続対象物に接続するための第２の接点部３２ａとを有している。第１の接点部３２ａ及び第２の接点部３２ｂは絶縁フィルム３１の中間部３１ａの外側表面に露出しているが、導電路３２のその他の部分は、絶縁フィルム３１に形成した複数の貫通孔（図示せず）を通りかつ中間部３１ａの内側表面に沿ってのびている。なお、絶縁フィルム３１の中間部３１ａの内表面には絶縁性の弾性シート３３が貼り付けられ、導電路３２を覆って絶縁性を強化している。
ばね片２２の根元部２２ａに設けた凸部２２ｃは、中間部３１ａの弾性シート３３の表面の第２の接点部３２ｂに対応する部分に当接して第２の接点部３２ｂを支持している。一方、ばね片２２の傾斜ばね部２２ｂに設けた凸部２２ｄは、中間部３１ａの弾性シート３３の表面の第１の接点部３２ａに対応する部分に当接して第１の接点部３２ａを支持している。
なお、ここでは、ばね片２２は導電路３２に対し１対１で対応しているが、ばね片２２の少なくとも一つが導電路３２のうち複数のものに対応するように設計されてもよい。
図７は上述した電気接続部材１を含む接続装置の使用前の断面側面図であり、図８は図７の接続装置の使用時の断面側面図であり、図９は図８の分解斜視図であり、図１０は接続装置の使用時の状態を示す、一部の部品を除去した斜視図である。
接続装置は、千鳥足状に２列に配列されて上面に露出した多数の電極パッド６１を有する回路板６と、回路板６に搭載されたガイド部材７とを含んでいる。電気接続部材１は回路板６とガイド部材７との間に一部を挟持固定されている。
第１の接続対象物として、ここではＦＰＣ(flexible printed circuit)８が使用されている。ＦＰＣ８は端部に千鳥足状に２列に配列されて下面に露出した多数の電極パッド８１を有している。ＦＰＣ８の端部は治具９を用いて電気接続部材１の露出部分に載置され、上下動可能な加圧部材１０により下方に向けて加圧される。この結果、ＦＰＣ８の電極パッド８１は電気接続部材１の第１の接点部３２ａにそれぞれ圧接される。同時に、電気接続部材１の第２の接点部３２ｂが回路板６の電極パッド６１にそれぞれ圧接される。
こうして、ＦＰＣ８は電気接続部材１を介して回路板６に電気的に接続される。即ち、電気接続部材１はＦＰＣ８と回路板６との間に介在してこれらを互いに電気的に接続する。この場合、回路板６を第２の接続対象物と看做すことができる。この接続装置は、ＦＰＣ８の導通状態を検査するための検査装置として使用できる。
なお、電気接続部材１、回路板６、及びガイド部材７は、位置決め部材１１により相互の位置関係を決められている。具体的には、位置決め部材１１に設けた位置決めピン１２が、電気接続部材１、回路板６、及びガイド部材７の各々に設けた貫通穴にスライド可能に挿入されている。
図１１はＦＰＣ８の端部が電気接続部材１の露出部分に載置された状態（ａ）と電気接続部材１の露出部分に押し付けられた状態（ｂ）とを示す説明用の要部拡大断面図である。
電気接続部材１にＦＰＣ８を上方から圧接させると、バネ片２２の傾斜ばね部２２ｂは根元部２２ａとの連結部を支点として下方に傾倒する。このとき傾斜ばね部２２ｂの凸部２２ｄの移動に伴い弾性シート３３の凸部２２ｄとの当接部及び絶縁フィルム３１の第１の接点部３２ａが紙面に沿って右方に移動量Ｘだけ若干持ち来たされる（移動される）。これに伴い、第１の接点部３２ａはＦＰＣ８の電極パッド８１上で摺動し、第１の接点部３２ａ上或いは電極パッド８１上の汚染物や異物を排除するようなワイピング動作を行う。
上述した電気接続部材１によれば、次に列挙する利点がある。
１．塵埃や異物を排出する機能を有するので、汚染物や異物による接続の問題を減じることができる。
２．バネ片２２は金属ばねで構成されているため、繰り返し接続、取り外しをするような検査用コネクタなどの用途において高寿命が期待できる。
３．傾斜ばね部２２ｂの先端に湾曲部を形成することにより、第１の接点部３２ａの動きをスムースにし、絶縁フィルム３１の過度の負担による損傷を防止できる。
４．各バネ片２２は導電路３２毎に独立して動作するので、電気接続部材１のゆがみや反りなどに対する追従性が良くなり接続信頼性の向上が得られる。
５．複数の導電路３２に対応するようバネ片２２を大型化することで、電気接続部材１の小型化に伴うバネ片２２の小型化により生じるバネ性の低下という問題を解決し、接続の信頼性を高めることができる。
６．絶縁フィルム３１の内側表面に弾性シート３３を配設し、弾性シート３３を介して傾斜ばね部２２で第１の接点部３２ａを支持することにより、ＦＰＣ８の電極パッド８１に対する第１の接点部３２ａの接触時に面接触の度合いが大きくなり、電極パッド８１や第１の接点部３２ａにおける互いの接触面に傷が生じるのを抑えることができ、接触の信頼性を高めることができる。
図１２は本発明の第２の実施の形態に係る電気接続部材を含む接続装置の要部のみを示す断面図であり、同様な部分には同じ参照符号を付してある。
図１から図６を用いて説明した電気接続部材１では、バネ片２２の傾斜ばね部２２ｂは根元部２２ａに対し折り返すように大きく曲げられているが、図１２に示す接続装置に使用された電気接続部材１−１では、バネ片２２の傾斜ばね部２２ｂは根元部２２ａに対し少し折り曲げられた状態で前方にのびている。
この電気接続部材１−１においても、図１から図６を用いて説明した電気接続部材１と同等な利点がある。
図１３は本発明の第３の実施の形態に係る電気接続部材を示す斜視図であり、図１４はその電気接続部材の側面図であり、図１５は図１３の電気接続部材に使用された内側部材の斜視図であり、図１６は内側部材の要部のみの拡大斜視図である。なお、同様な部分については同じ参照符号を付して説明を省略する。
図１から図６を用いて説明した電気接続部材１では、複数のばね片２２において、凸部２２ｃと２２ｄはそれぞれ千鳥足状に配置されているが、図１３から図１６に示す電気接続部材１−２においては、複数のばね片２２に設けた凸部２２ｃと２２ｄはそれぞれ一直線状に配置されている。したがって、第１の接点部３２ａと第２の接点部３２ｂもそれぞれ一直線状の配置にされている。なお、その他の構成は、図１から図６を用いて説明した電気接続部材１と同様である。
この電気接続部材１−２においても、図１から図６を用いて説明した電気接続部材１と同等な利点がある。
本発明に係る電気接続部材は、ＦＰＣなどの導通状態を検査するための検査装置として使用できるのみならず、様々なコネクタの部品としても適用できる。
本発明の第１の実施の形態に係る電気接続部材の斜視図である。 図１の電気接続部材の分解斜視図である。 図１の電気接続部材に含まれた内側部材の一部を示す斜視図である。 図１の電気接続部材の側面図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿って得られた拡大断面端面図である。 図１の電気接続部材に含まれた外側部材の斜視図である。 図１の電気接続部材を含む接続装置の使用前の断面側面図である。 図７の接続装置の使用時の断面側面図である。 図８の分解斜視図である。 図７の接続装置の使用時の状態を示す、一部の部品を除去した斜視図である。 図７−図１０に示す接続装置において、ＦＰＣの端部が電気接続部材の露出部分に載置された状態（ａ）と電気接続部材の露出部分に押し付けられた状態（ｂ）とを示す説明用の要部拡大断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る電気接続部材を含む接続装置の要部のみを示す断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る電気接続部材の斜視図である。 図１３の電気接続部材の側面図である。 図１３の電気接続部材に含まれた内側部材の斜視図である。 図１５の内側部材の要部のみの拡大斜視図である。
符号の説明
１，１−１，１−２ 電気接続部材
２ 内側部材
２１ 基板部
２２ バネ片
２２ａ 根元部
２２ｂ 傾斜ばね部
２２ｃ、２２ｄ 凸部
３ 外側部材
３１ 絶縁フィルム
３１ａ 中間部
３１ｂ 両端部
３２ 導電路
３２ａ 第１の接点部
３２ｂ 第２の接点部
３３ 弾性シート
４ 固定用テープ部材
６ 回路板
６１ 電極パッド
７ ガイド部材
８ ＦＰＣ
８１ 電極パッド
９ 治具
１０ 加圧部材
１１ 位置決め部材
１２ 位置決めピン

Claims (8)

  1. 第１の接続対象物と第２の接続対象物との間に介在してこれらを互いに電気的に接続する弾性をもつ電気接続部材であって、
    内側部材と外側部材とを含み、
    前記内側部材は、基板部と、前記基板部から延びた複数のばね片とを有し、
    前記外側部材は、前記基板部の両面側にそれぞれ位置決めされた両端部と前記ばね片を纏めて取り囲んだ中間部とを有する可撓性の絶縁フィルムと、前記中間部に形成された複数の導電路とを有し、
    前記導電路の各々は、前記第１の接続対象物に接続するための第１の接点部と、前記第２の接続対象物に接続するための第２の接点部とを有し、
    前記ばね片の各々は、前記基板部に隣接形成され前記中間部の内面の前記第２の接点部に対応する部分に対向した根元部と、前記根元部から傾斜して延び、前記中間部の内面の前記第１の接点部に対応する部分に対向した傾斜ばね部とを有する
    ことを特徴とする電気接続部材。
  2. 前記傾斜ばね部は前記第１の接点部に対応する部分に対向した凸部を有し、前記絶縁フィルムは前記凸部に沿って曲がっている、請求項１に記載の電気接続部材。
  3. 前記ばね片は前記導電路に対し１対１で対応している、請求項１又は２に記載の電気接続部材。
  4. 前記ばね片の少なくとも一つは、前記導電路のうち複数のものに対応している、請求項１又は２に記載の電気接続部材。
  5. 前記外側部材は、前記絶縁フィルムの少なくとも前記中間部の内面に配設された弾性シートを有し、前記ばね片の各々は前記弾性シートに当接している、請求項１−４のいずれか一項に記載の電気接続部材。
  6. 前記根元部は前記外側部材に当接して前記第２の接点部を支持し、前記傾斜ばね部は前記外側部材に当接して前記第１の接点部を支持している、請求項１−５のいずれか一項に記載の電気接続部材。
  7. さらに、前記内側部材の前記基板部の両面に前記外側部材の前記両端部をそれぞれ固定した固定部材を含む、請求項１−６のいずれか一項に記載の電気接続部材。
  8. 前記内側部材は、バネ性を有する金属板から打ち抜き形成されたものである、請求項１−７のいずれか一項に記載の電気接続部材。
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