JP2011134681A

JP2011134681A - オス型コネクタブロック及びメス型コネクタブロック及びコネクタ

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Publication number: JP2011134681A
Application number: JP2009295422A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Iida; 満飯田
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2009-12-25
Filing date: 2009-12-25
Publication date: 2011-07-07
Anticipated expiration: 2029-12-25
Also published as: US20120270423A1; US8708712B2; JP5600428B2; WO2011077228A1

Abstract

【課題】回路基板を電気的、機械的に接続するコネクタに不具合が発生した場合であっても、回路基板ごと交換することなく不具合を解消することが可能なコネクタを提供する。
【解決手段】絶縁性の板状部材からなる第一のベース基板３１、及び第一のベース基板３１に配設される導電性突起３２、及び導電性突起３２から引き出される第一の回路パターン３３、及び第一の回路パターン３３を介して導電性突起３２と導通する第一の半田付け端子部３４からなるオス型コネクタブロック３と、嵌挿部４１ａが形成される絶縁フィルム４１、及び嵌挿部４１ａに嵌挿した導電性突起３２と導通する導通部４２、及び導通部４２から引き出される第二の回路パターン４３、及び第二の回路パターン４３を介して導通部４２と導通する第二の半田付け端子部４４、及び絶縁フィルム４１が巻着する第二のベース基板４０からなるメス型コネクタブロック４とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、オス型コネクタブロック及びメス型コネクタブロック及びコネクタに関するものである。

従来から、図７に示すように、少なくとも表面の一部が互いに対向して配置される第一、第二の回路基板８，９同士を機械的、電気的に接続する方法として、第一の回路基板８に一体に形成された第一のコネクタブロック８１と、第二の回路基板９に一体に形成された第二のコネクタブロック９１とを接続するコネクタ構造を用いた方法が知られている（例えば特許文献１参照）。

第一のコネクタブロック８１は、第一の回路基板８の回路パターン８ａと導通して当該第一の回路基板８の一面に突設される導通突起８１ａから構成される。

また、第二のコネクタブロック９１は、第二の回路基板９に形成される略十字状に形成されたスリット孔部９ｂと、第二の回路基板９の一面側においてスリット孔部９ｂの周縁に沿って形成されて第二の回路基板９の回路パターン９ａと導通する導通部９ｃ（図８参照）と、略平板状の金属板からなり、第二の回路基板９の他面に接合されてスリット孔部９ｂと対向する箇所に挿通孔９ｄが穿設された補強板９ｅとから構成される。

そして、第一のコネクタブロック８１における導通突起８１ａが、第二のコネクタブロック９１の一面側よりスリット孔部９ｂを嵌挿することで、導通突起８１ａとスリット孔部９ｂとが嵌合接続すると共に、導通突起８１ａと導通部９ｃとが導通して第一の回路基板８と第二の回路基板９とが電気的、機械的に接続される。

特許第４０５９５２２号公報

しかしながら、第一、第二の回路基板８，９にそれぞれ一体に形成された第一、第二のコネクタブロック８１，９１を用いた上記コネクタ構造では、第一のコネクタブロック８１、または、第二のコネクタブロック９１に不具合が発生した場合であっても、第一、第二のコネクタブロック８１，９１のみを交換することができないため、第一の回路基板８ごと、または、第二の回路基板９ごと交換しなければならないといった問題があった。

また、第二の回路基板９は、基板上にスリット孔部９ｂが形成されることで当該スリット孔部９ｂ近傍の基板強度が低下するため、スリット孔部９ｂが形成された第二のコネクタブロック９１近傍にはＩＣ等の電子部品を実装できない等の制約が生じ、回路設計の自由度が低下するといった問題もあった。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、回路基板を電気的、機械的に接続する機構に不具合が発生した場合であっても、回路基板ごと交換することなく不具合を解消することができ、且つ、回路設計の自由度を向上させることが可能なコネクタを提供することにある。

請求項１の発明は、回路パターンと導通する導通部が、回路基板に穿設される嵌挿部に沿って形成されたメス型基板に、第一の回路基板を電気的、機械的に接続するオス型コネクタブロックであって、絶縁性の板状部材からなる第一のベース基板、及び第一のベース基板の一面に配設されてメス型基板の嵌挿部に嵌挿して導通部と導通する導電性突起、及び導電性突起から引き出された第一の回路パターン、及び第一のベース基板に形成されて第一の回路パターンを介して導電性突起と導通する第一の半田付け端子部を備え、第一の回路基板に実装されることを特徴とする。

この発明によれば、不具合発生時に、第一の回路基板ごと交換する必要がなく、オス型コネクタブロックを第一の回路基板から分離して交換するだけで不具合を解消することができる。

請求項２の発明は、回路基板表面に当該回路基板の回路パターンと導通する導電性突起が突設されたオス型基板に、第二の回路基板を電気的、機械的に接続するメス型コネクタブロックであって、オス型基板の導電性突起を嵌挿可能な嵌挿部が形成された絶縁フィルム、及び絶縁フィルムの一面に形成されて嵌挿部に嵌挿される導電性突起と導通する導通部、及び導通部から引き出されて絶縁フィルムの一面に形成された第二の回路パターン、及び絶縁フィルムの一面に形成されて第二の回路パターンを介して導通部と導通する第二の半田付け端子部、及び絶縁フィルムが巻着して当該絶縁フィルムの他面に密着し、嵌挿部と対向する箇所に挿通孔が穿設された第二のベース基板を備え、第二の回路基板に実装されることを特徴とする。

この発明によれば、不具合発生時に、第二の回路基板ごと交換する必要がなく、メス型コネクタブロックを第二の回路基板から分離して交換するだけで不具合を解消することができる。

請求項３の発明は、請求項２記載の発明において、前記第二のベース基板は、絶縁フィルムが巻着する基板本体と、当該基板本体から延設されて当該基板本体の互いに対向する側縁の内少なくとも一方の側縁に隙間を介して対向し、第二の回路基板に半田付けされる補強部とから構成され、前記絶縁フィルムは、前記隙間を挿通して基板本体に巻着することを特徴とする。

この発明によれば、補強部によって絶縁フィルムが巻着する基板本体の強度が高められるため、オス型コネクタブロックとメス型コネクタブロックとを互いに脱着する際、メス型コネクタブロックの撓みが抑制され、第二の半田付け端子部が撓みによって破損することを防止することができる。

請求項４の発明は、少なくとも表面の一部が互いに対向して配置される第一、第二の回路基板同士を電気的、機械的に接続するコネクタであって、請求項１記載のオス型コネクタブロックと、請求項２記載のメス型コネクタブロック及び請求項３記載のメス型コネクタブロックのいずれか一方とを備え、前記オス型コネクタブロックは、第一の回路基板に実装され、前記メス型コネクタブロックは、第二の回路基板に実装され、オス型コネクタブロックの導電性突起が、メス型コネクタブロックの嵌挿部に嵌挿して導通部と導通することを特徴とする。

この発明によれば、第一、第二の回路基板を電気的、機械的に接続するオス型コネクタブロック、メス型コネクタブロックが、第一、第二の回路基板からそれぞれ独立して構成されるため、オス型コネクタブロック、または、メス型コネクタブロックに不具合が発生した場合であっても、第一の回路基板ごと、若しくは、第二の回路基板ごと交換する必要がなく、オス型コネクタブロック、または、メス型コネクタブロックのみを交換するだけで不具合を解消することができる。

また、第一の回路基板、若しくは、第二の回路基板にスリット孔部が設けられていないため、回路設計の自由度を向上させることができる。

以上説明したように、本発明では、回路基板を電気的、機械的に接続する機構に不具合が発生した場合であっても、回路基板ごと交換することなく不具合を解消することができ、且つ、回路設計の自由度を向上させることが可能なコネクタを提供することができるという効果がある。

本発明の実施形態におけるコネクタの斜視図を示す。同上のコネクタにおけるメス型コネクタブロックの斜視図を示す。同上のコネクタにおける別形態の斜視図を示す。同上のコネクタにおける要部拡大図を示す。同上のコネクタにける断面図を示す。同上おけるメス型コネクタブロックの別形態の斜視図を示す。従来例におけるコネクタ構造の斜視図を示す。同上におけるコネクタ構造の第二のコネクタブロックの斜視図を示す。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態）
本実施形態のコネクタについて図１〜６を用いて説明を行う。

本実施形態のコネクタは、表面の一部が互いに対向して配置されるリジット基板（第一の回路基板）１と、フレキシブル基板（第二の回路基板）２とを機械的、電気的に接続するコネクタであって、リジット基板１に実装される第一のコネクタブロック（オス型コネクタブロック）３と、フレキシブル基板２に実装される第二のコネクタブロック（メス型コネクタブロック）４とから構成される。

オス型コネクタブロック３は、略平板状の第一のベース基板３１と、第一のベース基板３１の一面に突設される導電性突起３２と、導電性突起３２から引き出されて第一のベース基板３１の一面に形成される第一の回路パターン３３と、第一の回路パターン３３を介して導電性突起３２と導通する第一の半田付け端子部３４とから構成される。

第一のベース基板３１は、ガラスエポキシ等の絶縁材料から略矩形板状に形成され、長手方向両端には、略半円状に切り欠かれて例えば銅メッキが施されてなる半田付け部３１ａが各々形成される。

導電性突起３２は、例えば、銅等の金属材料から略棒体状に形成され、第一のベース基板３１の長手方向に沿って第一のベース基板３１の一方の長辺側と他方の長辺側とに交互に配設される。なお、導電性突起３２の材料は、銅等の金属材料に限定されず、例えば樹脂等の成型品の表面にメッキが施されることにより形成されるものであってもよい。

また、導電性突起３２の配設位置は上記に限定されず、第一のベース基板３１の短手方向に並設された一対の導電性突起３２が、第一のベース基板３１の長手方向に沿って複数組設けられるものであってもよい。

更には、図３に示すように、第一のベース基板３１の長手方向に沿って設けられる複数の導電性突起３２の組が、短手方向に複数列（図３では４列）もうけられていてもよい。

第一の回路パターン３３は、導電性突起３２から引き出され、導電性突起３２から第一のベース基板３１の長辺側側縁部にまで形成される。ここで、第一のベース基板３１の一方の長辺側に設けられた導電性突起３２から引き出される第一の回路パターン３３は、一方の長辺へ向けて形成され、他方の長辺側に設けられた導電性突起３２から引き出される第一の回路パターン３３は、他方の長辺へ向けて形成される。

第一の半田付け端子部３４は、第一のベース基板３１の各長辺を複数箇所、略半円状に切り欠いて当該切り欠き部に例えば銅メッキを施すことによって形成され、第一の回路パターン３３に接続されて当該第一の回路パターン３３を介して導通突起３２と導通する。

上記構成からなるオス型コネクタブロック３は、第一のベース基板３１の半田付け部３１ａがリジット基板１に半田付けされることで当該リジット基板１表面に実装される。そして、導電性突起３２が、第一の回路パターン３３及び第一の半田付け端子部３４を介してリジット基板１に電気的に接続される。

メス型コネクタブロック４は、ＳＵＳ等の金属から略平板状に形成される第二のベース基板４０と、第二のベース基板４０に巻着する絶縁フィルム４１とから構成される。なお、第二のベース基板４０は、金属板に限定されず、回路基板であってもい。

第二のベース基板４０は、長尺矩形板状の基板本体４０１と、基板本体４０１の長辺側側縁に隙間４０３を介して対向する長尺矩形板状の基部４０２ａ及び基部４０２ａの長手方向両端から基板本体４０１へ向けてそれぞれ延設されて当該基板本体４０１に接続する一対の延設部４０２ｂから略コの字状に形成される補強部４０２とから構成される。

基板本体４０１は、オス型コネクタブロックに３おける導電性突起３２の配置に合わせて挿通孔４０１ａが穿設されている。すなわち、本実施形態では、長手方向に沿って一方の長辺側と他方の長辺側とに交互に挿通孔４０１ａが穿設されている。なお、基板本体４０１における挿通孔４０１ａの穿設位置は、導電性突起３２の配置によって決定することから、図３に示すように、例えば、複数の導電性突起３２がマトリックス状に配置された場合には、各導電性突起３２に対応する挿通孔４０１ａが、第一のベース基板３１にマトリックス状に穿設される。

また、補強部４０２は、基板本体４０１の一方の長辺側と他方の長辺側とに各々設けられている。

絶縁フィルム４１は、ポリイミド等の絶縁材料から略矩形状に形成されて隙間４０３を介して基板本体４０１に巻着し、一面が基板本体４０１に接着材等によって固定される。そして、絶縁フィルム４１は、基板本体４０１の挿通孔４０１ａと対向する箇所に略十字状のスリット孔からなる挿嵌部４１ａが形成され、更に、絶縁フィルム４１の他面には、嵌挿部４１ａのスリット孔に沿って略十字状に形成される回路パターン（以下、導通部４２と称す）と、導通部４２から引き出されて絶縁フィルム４１の各長辺へ向かう第二の回路パターン４３とが形成されている。

ここで、絶縁フィルム４１の一方の長辺側に設けられた導通部４２から引き出される第二の回路パターン４３は一方の長辺へ向けて形成され、絶縁フィルム４１の他方の長辺側に設けられた導通部４２から引き出される第二の回路パターン４３は他方の長辺へ向けて形成される。以下、メス型コネクタブロック４において導通部４２が形成された面を接続面と称し、接続面の反対面を実装面と称す。

また、絶縁フィルム４１に形成された第二の回路パターン４３の内、隙間４０３における箇所を第二の半田付け端子部４４と称する。

上記構成からなるメス型コネクタブロック４は、実装面がフレキシブル基板２表面に当接して、補強部４０２がフレキシブル基板２に半田付けされることで当該フレキシブル基板２表面に実装される。そして、導通部４２が、第二の回路パターン４３及び第二の半田付け端子部４４を介してフレキシブル基板２に電気的に接続される。

ここで、補強部４０２の延設部４０２ｂは、基板本体４０１側から基部４０２ａ側へ向かうに従って実装面側へ傾斜しており、これによって基板本体４０１とフレキシブル基板２との間には、基板本体４０１に絶縁フィルム４１を巻着するための空間が形成される。なお、フレキシブル基板２は、その表面に形成される配線パターンがレジストされるため、フレキシブル基板２の表面に補強部４０２が接触した場合であっても短絡が発生することはない。

そして、オス型コネクタブロック３とメス型コネクタブロック４とを接続する際には、オス型コネクタブロック３の導通突起３２を、メス型コネクタブロック４の接続面側から、絶縁フィルム４１の嵌挿部４１ａに嵌挿する。これにより、図４に示すように、導通突起３２が嵌挿部４１ａに嵌合すると共に、導通突起３２が導通部４２と導通し、オス型コネクタブロック３とメス型コネクタブロック４とが電気的、機械的に接続される。

上記オス型コネクタブロック３とメス型コネクタブロック４とからなる本実施形態のコネクタは、オス型コネクタブロック３とメス型コネクタブロック４とが、リジット基板１、フレキシブル基板２からそれぞれ独立して構成されるものであることから、オス型コネクタブロック３、若しくは、メス型コネクタブロック４に不具合が発生した場合であっても、リジット基板１ごと、若しくは、フレキシブル基板２ごと交換する必要がなく、オス型コネクタブロック３、若しくは、メス型コネクタブロック４のみを交換するだけで不具合を解消することができる。

また、スリット孔部４１ａが形成されたメス型コネクタブロック４は、フレキシブル基板２とは別体で設けられることから、フレキシブル基板２にスリット孔部を設ける必要がなく、フレキシブル基板２における回路設計の自由度を向上させることができる。

また、略コの字状の補強部４０２における一対の延設部４０２ｂが基板本体４０１の長手方向両端に接続し、基板本体４０１の長辺側側縁に対向する基部４０２ａがフレキシブル基板２に半田接続されることで、オス型コネクタブロック３とメス型コネクタブロック４とを互いに挿抜する際に、第二の半田付け端子部４４とフレキシブル基板２との接触部に応力が掛かることを防止でき、当該応力によって第二の半田付け端子部４４が破損することを防止することができる。

ここで、例えば、図５（ａ）に示すように、補強部４０２が設けられていない場合には、上記撓みに起因する第二の半田付け端子部４４の破損を防止するために、フレキシブル基板２を介して基板本体４０１ａと対向する箇所に、別途補強部材４０４を設ける必要がある。上記の場合、補強部材４０４の厚み分だけコネクタの厚みが増加してしまうといった問題があった。

しかしながら、本実施形態のコネクタでは、図５（ｂ）に示すように、基板本体４０１の側縁に対向する補強板４０２が設けられることによって、基板本体４０１ａの強度が向上して上記補強部材４０４を設ける必要がないため、当該補強部材４０４の厚み分だけコネクタの厚みを薄くすることができる。

なお、本実施形態では、基板本体４０１と補強部４０２とが２箇所（基板本体４０１の長手方向両端側）で接続されているが、接続箇所の数、及び接続箇所は上記に限定されず、１または３箇所以上で接続されていてもよく、また、基板本体４０１の両端以外の箇所で接続されるものであってもよい。

また、本実施形態では、基板本体４０１から一対の補強部４０２が延設されているが、図６に示すように、いずれか一方側の補強部４０２のみが設けられるものであってもよい。その場合、補強部４０２が対向しない側の側縁に設けられる第二の半田付け端子部４４には、補強部４０２等の障害物がないため、半田付け作業が行い易くなって半田付けの精度が向上し、端子部間の絶縁性を高めることができる。

１リジット基板（第一の回路基板）
２フレキシブル基板（第二の回路基板）
３第一のコネクタブロック（オス型コネクタブロック）
４第二のコネクタブロック（メス型コネクタブロック）
３１第一のベース基板
３２導電性突起
３３第一の回路パターン
３４第一の半田付け端子部
４０第二のベース基板
４１絶縁フィルム
４１ａ嵌挿部
４２導通部
４３第二の回路パターン
４４第二の半田付け端子部
４０１基板本体
４０１ａ挿通孔
４０２補強部

Claims

回路パターンと導通する導通部が、回路基板に穿設される嵌挿部に沿って形成されたメス型基板に、第一の回路基板を電気的、機械的に接続するオス型コネクタブロックであって、
絶縁性の板状部材からなる第一のベース基板、及び第一のベース基板の一面に配設されてメス型基板の嵌挿部に嵌挿して導通部と導通する導電性突起、及び導電性突起から引き出された第一の回路パターン、及び第一のベース基板に形成されて第一の回路パターンを介して導電性突起と導通する第一の半田付け端子部を備え、第一の回路基板に実装されることを特徴とするオス型コネクタブロック。
回路基板表面に当該回路基板の回路パターンと導通する導電性突起が突設されたオス型基板に、第二の回路基板を電気的、機械的に接続するメス型コネクタブロックであって、
オス型基板の導電性突起を嵌挿可能な嵌挿部が形成された絶縁フィルム、及び絶縁フィルムの一面に形成されて嵌挿部に嵌挿される導電性突起と導通する導通部、及び導通部から引き出されて絶縁フィルムの一面に形成された第二の回路パターン、及び絶縁フィルムの一面に形成されて第二の回路パターンを介して導通部と導通する第二の半田付け端子部、及び絶縁フィルムが巻着して当該絶縁フィルムの他面に密着し、嵌挿部と対向する箇所に挿通孔が穿設された第二のベース基板を備え、第二の回路基板に実装されることを特徴とするメス型コネクタブロック。
前記第二のベース基板は、絶縁フィルムが巻着する基板本体と、基板本体から延設されて当該基板本体の互いに対向する側縁の内少なくとも一方の側縁に隙間を介して対向し、第二の回路基板に半田付けされる補強部とから構成され、
前記絶縁フィルムは、前記隙間を挿通して基板本体に巻着することを特徴とする請求項２記載のメス型コネクタブロック。
少なくとも表面の一部が互いに対向して配置される第一、第二の回路基板同士を電気的、機械的に接続するコネクタであって、
請求項１記載のオス型コネクタブロックと、請求項２記載のメス型コネクタブロック及び請求項３記載のメス型コネクタブロックのいずれか一方とを備え、
前記オス型コネクタブロックは、第一の回路基板に実装され、前記メス型コネクタブロックは、第二の回路基板に実装され、オス型コネクタブロックの導電性突起が、メス型コネクタブロックの嵌挿部に嵌挿して導通部と導通することを特徴とするコネクタ。