JP2014175450A - 電気接続装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第１及び第２回路形成面をそれぞれ有する第１及び第２回路体に含まれる回路同士の電気的接続を、電磁誘導を利用して、かつコンパクトな構造で行うことが可能な電気接続装置を提供することを目的とする。
【課題手段】電気接続装置は、第１回路体１０に設けられる第１コネクタＣ１と、第２回路体２０Ａ，２０Ｂに設けられる第２コネクタＣ２と、を備える。第１及び第２コネクタＣ１，Ｃ２は、第１及び第２回路形成面にそれぞれ沿って形成され、かつ、その法線方向に延びる中心軸回りで渦を巻く形状の第１及び第２コイル部をそれぞれ有する第１導電材１４及び第２導電材２４と、第１及び第２回路体にそれぞれ連結される第１ハウジング３０及び第２ハウジング５０と、を有する。両ハウジング３０，５０は、これらが互いに嵌合した状態で第１及び第２コイル部が電磁誘導可能となる姿勢で対向するように、第１及び第２回路体にそれぞれ連結される。
【選択図】図１０

Description

本発明は、プリント配線基板やケーブルなどの回路体に含まれる回路同士を、電磁誘導を利用して接続するための電気接続装置に関するものである。

近年、互いに嵌合する端子等を要さずに回路同士の電気的接続を行うための手段として、電磁誘導を利用したコネクタが知られている。例えば、特許文献１は、電磁誘導コネクタであって、一次側となるコア及びコイルを有する第１コネクタと、二次側となるコア及びコイルを有する第２コネクタと、を備えるものを、開示する。前記第１コネクタは、そのコイルの軸心が第１回路基板の表面と平行となる姿勢で当該第１回路基板の端部に連結されるとともに当該コイルが当該第１回路基板に接続され、前記第２コネクタは、そのコイルの軸心が第２回路基板の表面と平行となる姿勢で当該第２回路基板の端部に連結される。そして、前記第１コネクタのコイルと前記第２コネクタのコイルとが同軸の位置で互いに対向するように配置されることにより、両コイルの電磁誘導を利用して前記第１回路基板から前記第２回路基板への電力の伝達が行われる。

特開２００３−３４７１３８号公報

前記の電磁誘導コネクタは、各回路基板とは独立して設けられたコイルをその軸心が当該回路基板の表面と平行となる姿勢で配置し、かつ、当該コイル同士を対向させるものであるので、大容量の電力伝達には適するかもしれないが、例えば制御回路基板に形成された制御回路を流れる微弱な電流をコンパクトな構造で他の制御回路基板やケーブルなどに伝達するものには不適である。近年、各種電子機器の小型化が進められており、当該電子機器に係る電気的接続をコンパクトな構造で行う要請が強まっている。また、前記のように一方のコイルに流れる微弱な電流によって他方のコイルに電流を発生させるためには、当該コイル同士の相対位置関係を正確に規定しなければならない。

本発明の目的は、前記課題を解決すべく、第１回路体及び第２回路体に含まれる回路同士の電気的接続を、電磁誘導を利用して、かつコンパクトな構造で行うことが可能な電気接続装置を提供することを目的とする。

本発明が提供する電気接続装置は、第１回路形成面を有する第１回路体と、第２回路形成面を有する第２回路体とを電気的に接続するための装置であって、前記第１回路体に設けられる第１コネクタと、前記第２回路体に設けられる第２コネクタと、を備える。前記第１コネクタは、前記第１回路形成面に沿って形成され、かつ、当該第１回路形成面の法線方向に延びる中心軸回りで渦を巻く形状の第１コイル部を有する第１導電材と、前記第１コイル部を収容するように前記第１回路体に連結される第１ハウジングと、を有する。前記第２コネクタは、前記第２回路形成面に沿って形成され、かつ、当該第２回路形成面の法線方向に延びる中心軸回りで渦を巻く形状の第２コイル部を有する第２導電材と、前記第２コイル部を収容するように前記第２回路体に連結されるとともに、前記第１ハウジングと嵌合可能な形状をもつ第２ハウジングと、を有する。前記第１ハウジング及び前記第２ハウジングは、これらのハウジング同士が嵌合した状態で前記第１回路形成面と前記第２回路形成面が互いに対向し、かつ、前記第１コイル部と前記第２コイル部がこれらの中心軸が互いに合致する姿勢で対向するように、前記第１回路体及び前記第２回路体にそれぞれ連結され、前記第１コイル部及び前記第２コイル部は、これらが前記姿勢で対向する状態で当該第１コイル部及び当該第２コイル部のうちの一方のコイル部を流れる電流が電磁誘導によって他方のコイル部を流れる電流を発生させる形状を有する。

この電気接続装置では、第１ハウジングと第２ハウジングとの嵌合により、これらのハウジングにそれぞれ連結されている第１及び第２回路体に形成される第１コイル部及び第２コイル部が同軸状態で互いに対向することができる。そして、この状態で一方のコイル部に電流が流れるときに両コイル部間の電磁誘導によって他方のコイル部に電流を流すことができる。また、前記第１及び第２コイル部をそれぞれ含む第１導電材及び第２導電材は前記第１回路体及び第２回路体の第１回路形成面及び第２回路形成面にそれぞれ沿うように形成され、かつ、これら第１及び第２回路形成面が互いに対向する姿勢で前記第１及び第２コイル部間での電磁誘導が達成されるから、従来のように電磁誘導のためのコイルの軸心が回路基板の表面と平行となる姿勢で当該コイルが当該回路基板に付設されるコネクタに比してきわめてコンパクトな構造で第１及び第２回路体間での電磁誘導による電気接続を達成することができる。

具体的に、前記第１導電材は、前記第１コイル部と同一平面上で延びてその一方の端部が接続端末を構成するとともに他方の端部が前記第１コイル部の渦巻き部分の外側端につながる第１外側導電部と、前記第１コイル部の渦巻き部分の中心から前記第１回路形成面の法線方向と平行な方向に沿って前記第１回路体の内側に向かって延びる第１中継部と、前記第１外側導電部よりも前記第１回路体の内側の位置で当該第１外側導電部と平行に延びてその一方の端部が接続端末を構成するとともに他方の端部が前記第１中継部につながる第１内側導電部と、を有するものが、好適である。同様に、前記第２導電材は、前記第２コイル部と同一平面上で延びてその一方の端部が接続端末を構成するとともに他方の端部が前記第２コイル部の渦巻き部分の外側端につながる第２外側導電部と、前記第２コイル部の渦巻き部分の中心から前記第２回路形成面の法線方向と平行な方向に沿って前記第２回路体の内側に向かって延びる第２中継部と、前記第２外側導電部よりも前記第２回路体の内側の位置で当該第２外側導電部と平行に延びてその一方の端部が接続端末を構成するとともに他方の端部が前記第２中継部につながる第２内側導電部と、を有するものが、好適である。

前記第１回路体が表裏両面を有する回路基板である場合、その両面がそれぞれ前記第１回路形成面を構成して各第１回路形成面にそれぞれ前記第１コイル部が設けられることが可能である。この場合、前記第２回路体としてそれぞれが第２コイル部を有する一対の回路体を含み、これら第２コイル部同士が隙間をおいて対向するように前記一対の回路体が共通の前記第２ハウジングに連結され、前記第１及び第２ハウジング同士の嵌合により前記第２コイル部同士の間に前記第１回路体が挿入されてその表裏両側の第１コイル部がそれぞれ前記各第２コイル部に対向するのが、よい。この電気接続装置では、第１ハウジングと第２ハウジングとの嵌合により、前記第１回路体を構成する回路基板の表裏裏面にそれぞれ設けられた第１導電材と前記第２回路体を構成する一対の回路体にそれぞれ設けられた第２導電材との接続をコンパクトな構造で同時に行うことができる。

前記第１回路体及び前記第２回路体において、前記第１コイル部及び前記第２コイル部の外側にこれを被覆する絶縁材料からなる絶縁膜が形成され、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとの嵌合時に前記絶縁膜同士が接触するように当該第１ハウジング及び第２ハウジングが前記第１回路体及び前記第２回路体に連結されるものであれば、当該絶縁膜の厚みを利用して前記第１コイル部と前記第２コイル部との間での距離を正確に規定することができ、これにより当該距離を両コイル部間の電磁誘導に適した距離に設定することが容易になる。

この場合において、前記第１ハウジング及び前記第２ハウジングの少なくとも一方は、これらのハウジング同士の嵌合時に前記第１回路体及び第２回路体のうちの少なくとも一方に両回路体の絶縁膜同士を圧接させる向きの外力を加える外力付与部を有することが、好ましい。この外力付与部は、前記絶縁膜同士の接触をより確実にして両コイル部間の距離を安定させることができる。

具体的に、前記のように第１回路体が表裏両面を有する回路基板であってその両面がそれぞれ前記第１回路形成面を構成して各第１回路形成面にそれぞれ前記第１コイル部が設けられ、前記第２回路体としてそれぞれが第２コイル部を有する一対の回路体を含み、これら第２コイル部同士が隙間をおいて対向するように前記一対の回路体が共通の前記第２ハウジングに連結され、前記第１及び第２ハウジング同士の嵌合により前記第２コイル部同士の間に前記第１回路体が挿入されてその表裏両側の第１コイル部がそれぞれ前記各第２コイル部に対向するものにおいては、前記各第１コイル部及び前記各第２コイル部の表面に当該コイル部を覆う絶縁膜が形成されるとともに、前記外力付与部は、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとの嵌合時に前記第２回路体を構成する前記一対の回路体を両外側から押圧することにより当該一対の回路体の第２コイル部を覆う絶縁膜をそれぞれ前記第１コイル部を覆う絶縁膜に圧接させるものが、好適である。この外力付与部は、前記一対の回路体に対して両外側からの押圧力すなわち互いに逆向きの押圧力を加えるから、両押圧力の付与にかかわらずこれら押圧力のバランスによって第１及び第２回路体の撓み変形が有効に抑止され、絶縁膜同士の接触がより安定する。

この場合、前記外力付与部は、前記第１ハウジングに設けられるものであって、前記第２回路体を構成する一対の回路体同士の間に前記第１回路体を構成する回路基板が挿入される前の状態では前記一対の回路体に対して前記押圧力の付与を行わず、当該一対の回路体同士の間に当該回路基板が挿入された後に当該一対の回路体に対して前記押圧力の付与を行うものであることが、好ましい。仮に前記一対の回路体同士の間に前記回路基板が挿入される前に当該一対の回路体に両外側からの押圧力が加えられると当該一対の回路体が内側に撓んで当該回路体同士の間への前記回路基板の挿入が困難になるおそれがあるが、前記の外力付与部は前記挿入前は前記押圧力の付与を行わないことで前記一対の回路体同士の間への前記回路基板の挿入を容易にしながら、その挿入後に前記押圧力の付与を行うことで第１コイル部を覆う絶縁膜と第２コイル部を覆う絶縁膜との接触を確実にすることができる。

より具体的に、前記外力付与部は、前記第２回路体を構成する一対の回路体に対してそれぞれ外側に弾性的に撓み変形することが可能な一対の可撓片を含み、前記一対の回路体同士の間に前記第１回路体を構成する回路基板が挿入されてから前記一対の回路体の外側の面に接触することにより外側に撓み変形してその弾性復帰力で前記一対の回路体を外側から押圧するものが、好適である。あるいは、前記第２ハウジングが前記一対の回路体をそれぞれ外側から覆う回路体被覆部を有し、前記第１ハウジングが前記外力付与部として前記一対の回路体同士の間に前記第１回路体を構成する回路基板が挿入されてから前記回路体被覆部を両外側から挟持することにより当該回路体被覆部を内向きに撓ませて前記一対の回路体を両外側から間接的に押圧する挟持部を有するものであってもよい。

本発明において、前記第１コネクタは、前記第１コイル部として、外側第１コイル部と、前記第１回路形成面の法線方向について前記外側第１コイル部よりも前記第１回路体の内側に配置される内側第１コイル部と、を含むことが可能であり、同様に、前記第２コネクタは、前記第２コイル部として、外側第２コイル部と、前記第２回路形成面の法線方向について前記外側第２コイル部よりも前記第１回路体の内側に配置される内側第２コイル部と、を含むことが可能である。この場合、前記外側第１コイル部と前記外側第２コイル部との間で電磁誘導が行われるとともに前記内側第１コイル部と前記内側第２コイル部との間で電磁誘導が行われるように、当該電磁誘導のための距離が設定されてもよいし、前記外側第１コイル部と前記内側第２コイル部との間で電磁誘導が行われるとともに前記内側第１コイル部と前記外側第２コイル部との間で電磁誘導が行われるように、当該電磁誘導のための距離が設定されてもよい。いずれの場合も、複数の第１コイル部及び第２コイル部がそれぞれ前記第１及び第２回路形成面の法線方向に重ねて配置されることにより、コンパクトな構造でより複雑な回路間接続を達成することが可能になる。

以上のように、本発明によれば、第１回路体及び第２回路体に含まれる回路同士の電気的接続を、電磁誘導を利用して、かつコンパクトな構造で行うことが可能な電気接続装置を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る電気接続装置の第１コネクタと第２コネクタとが結合される前の状態を示す斜視図である。 前記第１コネクタと前記第２コネクタとが結合された状態を示す斜視図である。 図２に示す電気接続装置により接続されるプリント回路基板の前端部と各フラット配線材の前端部とを示す断面側面図である。 前記プリント回路基板に設けられる第１導電材とこれに接続される各フラット配線材に設けられる第２導電材との関係を示す斜視図である。 前記第１導電材の第１コイル部と前記第２導電材の第２コイル部とを示す斜視図である。 前記プリント回路基板を収容するケースとこれに装着される第１ハウジングを示す斜視図である。 前記プリント回路基板を収容する前記ケース及び前記第１ハウジングを示す断面平面図である。 前記プリント回路基板を収容する前記ケース及び前記第１ハウジングを示す断面側面図である。 前記電気接続装置を前記フラット配線材側からみた一部断面正面図である。 図９のＸ−Ｘ線断面図である。 図９のＸＩ−ＸＩ線断面図である。 図９のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る電気接続装置の断面正面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る電気接続装置の断面正面図である。 本発明の第４の実施の形態に係る電気接続装置の断面正面図である。 本発明の第５の実施の形態に係る電気接続装置の斜視図である。 図１６に示す電気接続装置をフラット配線材側から見た断面正面図である。 図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線断面図である。 図１６に示す電気接続装置の断面正面図である。 図１６に示す電気接続装置の接続対象であるフラット配線材の斜視図である。

本発明の第１の実施の形態を、図１〜図１２を参照しながら説明する。

図１及び図２に示すように、この実施の形態に係る電気接続装置は、第１回路体であるプリント回路基板１０と、第２回路体を構成する一対の回路体である一対のフラット配線材２０Ａ，２０Ｂと、を相互に電磁誘導を利用して電気的に接続するためのものであって、前記プリント回路基板１０に設けられる第１コネクタＣ１と、前記各フラット配線材２０Ａ，２０Ｂに共通して設けられる第２コネクタＣ２と、を備える。

前記プリント回路基板１０は、絶縁材料からなる基板本体１２と、その表裏両面にプリント配線される複数の薄肉の第１導電材１４と、を有する。第１導電材１４は、特定方向（この実施の形態ではコネクタＣ１，Ｃ２同士の結合方向と平行な方向）に延びるように互いに平行に配列されている。本発明では、プリント回路基板１０に含まれる導電材が全て本発明に係る第１導電材を構成してもよいし、プリント回路基板１０に含まれる導電材のうちの一部のみが前記第１導電材を構成してもよい。

前記第１コネクタＣ１は、前記の複数の第１導電材１４と、前記プリント回路基板１０に連結される第１ハウジング３０と、を備える。

図３〜図５に示すように、前記各第１導電材１４は、第１コイル部１５と、第１外側導電部１６と、第１中継部１７と、第１内側導電部１８と、を一体に有する。

前記第１コイル部１５は、前記基板本体１２の前端に沿って並ぶ複数の位置にそれぞれ配置される。各第１コイル部１５は、当該基板本体１２の表裏両面により構成される第１回路形成面に沿う形状であって、当該第１回路形成面の法線方向に延びる中心軸回りで渦を巻く形状を有する。

前記第１外側導電部１６は前記第１コイル部１５と同一平面上で特定方向に直線状に延びる形状を有し、その一方の端末が図略の接続端末を構成するとともに他方の端部が前記第１コイル部１５の渦巻き部分の外側端１５ａにつながっている。前記第１中継部１７は、この実施の形態では円筒状をなし、前記第１コイル部１５の渦巻き部分の中心１５ｂから前記第１回路形成面の法線方向（この実施の形態ではプリント回路基板１０の基板本体１２の厚み方向）と平行な方向に沿って前記プリント回路基板１０の内側に向かって延びる。前記第１内側導電部１８は、前記第１外側導電部１６よりも前記基板本体１２の内側の位置で当該第１外側導電部１６と平行に延びてその一方の端部が接続端末を構成するとともに他方の端部が前記第１中継部１７につながる。

従って、この第１導電材１４は、前記第１外側導電部１６の接続端末から第１コイル部１５及び第１中継部１７を介して前記第２内側導電部１８の接続端末に至るまで一体につながっており、当該接続端末同士の間に電位差が与えられることにより、前記第１コイル部１５に電流が流れることが可能である。

前記プリント回路基板１０には、その表裏両面において、前記第１コイル部１５及び前記第１外側導電部１６を外側から覆う絶縁材料からなる絶縁膜１３が形成されている。この絶縁膜１３は薄肉のものであることが好ましく、例えば０．１〜０．５ｍｍ程度のものが好適である。

前記第１導電材１４を含むプリント回路基板１０は、例えば次の要領にて製造することが可能である。

１）基板本体１２を構成する中間層１２ａ（図３）の表裏両面にそれぞれ第１内側導電部１８をプリント配線する。

２）前記中間層１２ａの表裏両面の上にそれぞれ外側層１２ｂ，１２ｂを積層する。各外側層１２ｂには前記各第１内側導電部１８の端部に通ずる貫通穴を設けておく。

３）前記貫通穴の内周面上に導電膜を形成することにより前記第１内側導電部１８につながる筒状の第１中継部１７を形成する。

４）前記各外側層１２ｂ，１２ｂの表面にそれぞれ前記第１中継部１７とつながる第１コイル部１５及びこれにつながる第１外側導電部１６をプリント配線する。

５）前記第１コイル部１５及び前記第１外側導電部１６の上に絶縁膜１３を形成する。

前記第１ハウジング３０は、図６〜図８に示すように、前記プリント回路基板１０を収容するケース４０を媒介として、前記各第１コイル部１５を収容するように当該プリント回路基板１０に連結される。

図７に示すように、前記プリント回路基板１０の前端の中央には、その左右両側部分よりも前方に突出する突出部１１が形成され、この突出部１１の前端に沿って前記第１コイル部１５が配列されている。前記ケース４０は、前記プリント回路基板１０を上下及び両側方から覆う周壁４２と、この周壁４２の一方の端部を塞ぐ端壁４４と、を有し、前記周壁４２内に前記プリント回路基板１０がその後端（前記突出部１１と反対側の端）が突き当たるまで挿入されることにより、当該プリント回路基板１０が当該ケース４０内に収容される。前記周壁４２の内側面からは前記プリント回路基板１０を上下から挟持するためのリブ４３が内向きに突出している。また、前記周壁４２の左右両側かつ前側の部分には左右両外側に突出する係止突起４６が形成されている。

前記第１ハウジング３０は、前記ケース４０の前端部分に当該前端部分の開口を塞ぐように装着されることにより、当該ケース４０を介して前記プリント回路基板１０に連結される。具体的に、この第１ハウジング３０は、前記突出部１１を上下及び左右両側方から覆う角筒状のフード部３２と、このフード部３２の左右両側部につながる取付部３４と、を有し、取付部３４は前記プリント回路基板１０の左右両側前端部を前方から覆う部分と前記周壁４２の左右両側前端部を外側から覆う部分と、を有する。後者の部分にはこれを貫通する貫通穴３６が設けられ、この貫通穴３６に前記ケース４０の係止突起４６が係合することにより当該ケース４０に当該第１ハウジング３０が係止される。

前記一対のフラット配線材２０Ａ，２０Ｂは、薄肉かつ長尺の形状を有し、これらの前端部が前記プリント回路基板１０の前端部の表裏両側に配置されることが可能となるように、かつ、当該フラット配線材２０Ａ，２０Ｂがその厚み方向と平行な方向に互いに対向するように、配線される。

各フラット配線材２０Ａ，２０Ｂは、その長手方向に延びる薄肉導体からなる複数本の第２導電材２４と、これらの導電材を被覆する長尺かつ薄肉の絶縁材料からなる絶縁層２と、この絶縁層２の前端部分の外側面（両面のうちフラット配線材２０Ａ，２０Ｂの絶縁層２同士が互いに対向する面と反対側の面）に貼着される補強板２９と、を有する。第２導電材２４は、特定方向（この実施の形態ではコネクタＣ１，Ｃ２同士の結合方向と平行な方向）に延びるように互いに平行に配列され、前記絶縁層２２は前記第２導電材２４の配列方向を幅方向とする偏平かつ長尺の形状を有する。各フラット配線材２０Ａ，２０Ｂについても、それぞれに含まれる導電材が全て本発明に係る第２導電材を構成してもよいし、それぞれに含まれる導電材のうちの一部のみが前記第２導電材を構成してもよい。

前記第２コネクタＣ２は、前記の複数の第２導電材２４と、前記各フラット配線材２０Ａ，２０Ｂに連結される第２ハウジング５０と、を備える。

図３〜図５に示すように、前記各第２導電材２４は、第２コイル部２５と、第２外側導電部２６と、第２中継部２７と、第２内側導電部２８と、を一体に有する。

前記第２コイル部２５は、前記絶縁層２の前端に沿って並ぶ複数の位置にそれぞれ配置される。各第２コイル部２５は、当該絶縁層２の内側面（両面のうち他方のフラット配線材２０Ｂに対向する側の面）により構成される第２回路形成面に沿う形状であって、当該第２回路形成面の法線方向に延びる中心軸回りで渦を巻く形状を有する。

前記第２外側導電部２６は前記第２コイル部２５と同一平面上で特定方向に直線状に延びる形状を有し、その一方の端末が図略の接続端末を構成するとともに他方の端部が前記第２コイル部２５の渦巻き部分の外側端２５ａにつながっている。前記第２中継部２７は、この実施の形態では円筒状をなし、前記第２コイル部２５の渦巻き部分の中心２５ｂから前記第２回路形成面の法線方向（この実施の形態では絶縁層２２の厚み方向）と平行な方向に沿って前記絶縁層２２の内側に向かって延びる。前記第２内側導電部２８は、前記第２外側導電部２６よりも前記絶縁層２２の内側の位置で当該第２外側導電部２６と平行に延びてその一方の端部が接続端末を構成するとともに他方の端部が前記第２中継部２７につながる。

従って、この第２導電材２４は、前記第２外側導電部２６の接続端末から第２コイル部２５及び第２中継部２７を介して前記第２内側導電部２８の接続端末に至るまで一体につながっている。

前記各絶縁層２２の内側面には、前記第２コイル部２５及び前記第２外側導電部２６を外側から覆う絶縁膜２３が形成されている。この絶縁膜２３は、前記絶縁膜１３と同様に薄肉のものであることが好ましく、例えば０．１〜０．５ｍｍ程度のものが好適である。

前記各第２導電材２４は、いずれも、前記第１導電材１４と同じ要領で製造されることが可能である。

前記第２ハウジング５０は、前記各第２コイル部２５を収容するように前記各フラット配線材２０Ａ，２０Ｂに連結されるとともに、前記第１ハウジング３０と嵌合可能な形状を有する。

具体的に、前記第２ハウジング５０は、その全体が絶縁材料により一体に成形され、その後方から前記各フラット配線材２０Ａ，２０Ｂの前端部が挿入可能な一対の配線材収容室５２Ａ，５２Ｂを囲む形状を有し、両配線材収容室５２Ａ，５２Ｂ同士の間に中間壁５１が介在する。各フラット配線材２０Ａ，２０Ｂの補強板２９の左右両側面には図１２に示すような被係止凹部２９ａが形成される一方、前記第２ハウジング５０の左右両側壁の内側面からはランス５３がそれぞれ内向きに突出し、これらのランス５３が前記各被係止凹部２９ａに係合されることにより、当該第２ハウジング５０に当該フラット配線材２０Ａ，２０Ｂが係止される。換言すれば、第２ハウジング５０はその内部に前記各フラット配線材２０Ａ，２０Ｂの第２コイル部２５を収容するように当該各フラット配線材２０Ａ，２０Ｂに連結される。

一方、前記中間壁５１の前方には当該第２ハウジング５０の前方から前記プリント回路基板１０の突出部１１が挿入可能な基板受入れ室５４が形成され、この基板受入れ室５４に挿入される突出部１１の表裏両面にそれぞれ配置された第２コイル部２５が、前記各配線材収容室５２Ａ，５２Ｂに挿入される各フラット配線材２０Ａ，２０Ｂの前端部に配置された第１コイル部１５とそれぞれ対向するように（この実施の形態では各コイル部１５，２５を覆う絶縁膜１３，２３同士が接触するように）、前記基板受入れ室５４と前記各配線材収容室５２Ａ，５２Ｂとの相対位置関係が設定されている。

すなわち、前記各フラット配線材２０Ａ，２０Ｂは、これらに配置された第２コイル部２５同士がそれぞれ隙間（基板受入れ室５４）をおいて対向するように共通の前記第２ハウジング５０に連結されている。

前記第２ハウジング５０は、前記第１ハウジング３０のフード部３２の内側に嵌入されることが可能な外形を有する。両ハウジング３０，５０には、図１及び図１１に示すように、これらのハウジング３０，５０の嵌合状態を保持するための第１ロック部３５ａ及び第２ロック部５５ａがそれぞれ形成されている。前記第１ロック部３５ａは、前記第１ハウジング３０の上壁３５の前端から下向きに突出する突起により構成される。これに対して前記第２ハウジング５０の上部には下向きに弾性的に撓み変形が可能な形状を有するロック片５５が形成され、このロック片５５の上面から上向きに前記第２ロック部５５ａが突出している。これらのロック部３５ａ，５５ａは図１１に示すように互いに係合することで両ハウジング３０，５０の嵌合状態を保持する。

この嵌合状態では、前記第２コイル部２５同士の間の基板受入れ室５４内に前記プリント回路基板１０の前端部のうちの突出部１１が挿入されてその表裏両側の第１コイル部１５がそれぞれ前記各第２コイル部２５と対向する。この実施の形態では、両コイル部１５，２５の中心軸同士が合致する姿勢で、プリント回路基板１０の表裏両面である第１回路形成面と各フラット配線材２０Ａ，２０Ｂの内側面である第２回路形成面とが互いに対向するとともに、かつ、これらのコイル部１５，２５をそれぞれ覆う絶縁膜１３，２３同士が接触するように、両ハウジング３０，５０が前記プリント回路基板１０及び各フラット配線材２０Ａ，２０Ｂにそれぞれ連結されている。

前記第１コイル部１５，２５の形状、すなわち渦巻き形状は、これらが前記姿勢で対向する状態で当該両コイル部１５，２５のうちの一方のコイル部（例えば第１コイル部１５）を流れる電流が電磁誘導によって他方のコイル部（例えば前記第２コイル部２５）を流れる電流を発生させる形状に設定されている。

この電気接続装置によれば、第１ハウジング３０と第２ハウジング５０との嵌合により、両ハウジング３０，５０にそれぞれ連結されているプリント回路基板１０と各フラット配線材２０Ａ，２０Ｂに配置された第１コイル部１５と第２コイル部２５とを同軸状態で互いに対向させることができ、この状態で第１コイル部１５に電流が流れるときに両コイル部１５，２５間の電磁誘導によって第２コイル部２５に電流を流すことができる。また、前記第１及び第２コイル部１５，２５をそれぞれ含む第１導電材１４及び第２導電材２４は前記第１及び第２回路形成面にそれぞれ沿うように形成され、かつ、これら第１及び第２回路形成面が互いに対向する姿勢で前記第１及び第２コイル部１５，２５間での電磁誘導が達成されるから、従来のように電磁誘導のためのコイルの軸心が回路基板の表面と平行となる姿勢で当該コイルが当該回路基板に付設されるコネクタに比してきわめてコンパクトな構造で第１及び第２回路体間での電磁誘導による電気接続を達成することができる。

前記第１コイル部１５は前記プリント回路基板１０の一方の面にのみ設けられてもよく、この場合にはフラット配線材２０Ａまたは２０Ｂのみが接続対象となる。しかし、前記の実施の形態では、第１ハウジング３０と第２ハウジング５０との嵌合により、プリント回路基板１０の表裏裏面にそれぞれ設けられた第１導電材１４と一対のフラット配線材２０Ａ，２０Ｂにそれぞれ設けられた第２導電材２４との接続をコンパクトな構造で同時に行うことができる。

特に、前記のように各コイル部１５，２５の表面に絶縁膜１３，２３が形成されて両絶縁膜１３，２３を接触させるようにハウジング３０，５０同士が嵌合するものでは、当該絶縁膜１３，２３の厚みを利用して前記第１コイル部１５と前記第２コイル部２５との間での距離をその電磁誘導に適した距離に正確に規定することができる。

次に、本発明の第２〜第４の実施の形態をそれぞれ図１３〜図１５を参照しながら説明する。

前記のように両絶縁膜１３，２３同士の接触によりコイル部１５，２５間の距離を規定する場合、前記第１ハウジング３０及び前記第２ハウジング５０の少なくとも一方は、両ハウジング３０，２５同士の嵌合時にプリント回路基板１０及びフラット配線材２０Ａ，２０Ｂののうちの少なくとも一方に当該絶縁膜１３，２３同士を圧接させる向きの外力を加える外力付与部を有することが、好ましい。この外力付与部は、前記絶縁層同士の接触をより確実にして両コイル部間の距離を安定させることができる。

図１３に示される第２の実施の形態では、前記外力付与部は、前記第１ハウジング３０に設けられる一対のランス（可撓片）３３により構成される。これらのランス３３は、第１ハウジング３０のフード部３２の内側面から内向きに膨出する形状を有し、前記フラット配線材２０Ａ，２０Ｂ同士の間に前記プリント回路基板１０が挿入されてから前記フラット配線材２０Ａ，２０Ｂの外側の面（この実施の形態では補強板２９の外側面）に接触することにより外側に撓み変形してその弾性復帰力で前記フラット配線材２０を外側から押圧する。すなわち、各ランス５３は、前記フラット配線材２０Ａ，２０Ｂ同士の間に前記プリント回路基板１０が挿入される前の状態では前記フラット配線材２０Ａ，２０Ｂに対して前記押圧力の付与を行わず、当該フラット配線材２０Ａ，２０Ｂ同士の間に当該プリント回路基板１０が挿入された後に当該フラット配線材２０Ａ，２０Ｂに対して内向きの押圧力を付与するように、配置されている。

また、図１４に示される第３の実施の形態では、前記第２ハウジング５０が前記各フラット配線材２０Ａ，２０Ｂ（の補強板２９）をそれぞれ外側から覆う回路体被覆部５０ａを有する一方、前記第１ハウジング３０のフード部３２が前記外力付与部として挟持部３２ａを有する。この挟持部３２ａは、前記フラット配線材２０Ａ，２０Ｂ同士の間に前記プリント回路基板１０が挿入されてから前記回路体被覆部５０ａを両外側から挟持することにより当該回路体被覆部５０ａを内向きに撓ませて前記両フラット配線材２０Ａ，２０Ｂを両外側から間接的に押圧する形状を有する。

また、図１５に示される第４の実施の形態では、第２ハウジング５０の前端部に撓み片である一対のランス５７が形成され、これらのランス５７が前記各配線材収容室５２Ａ，５２Ｂに挿入されるフラット配線材２０Ａ，２０Ｂを外側から押圧する。ただし、この実施の形態では、前記ランス５７による押圧によってフラット配線材２０Ａ，２０Ｂの前端部が内側に撓むことにより当該前端部同士の間隔が小さくなって当該前端部間へのプリント回路基板１０の挿入が困難になるおそれがあるが、図１３及び図１４に示すような外力付与部は前記挿入前は前記押圧力の付与を行わないことで前記フラット配線材２０同士の間への前記プリント回路基板１０の挿入を容易にしながら、その挿入後に前記押圧力の付与を行うことで第１コイル部１５を覆う絶縁膜１３と第２コイル部２５を覆う絶縁膜２３との接触を確実にすることができる。

この効果は、第１導電材が第１回路体（前記実施形態ではプリント回路基板１０）の片面にのみ形成されたものでも得ることが可能であるが、前記各実施形態のようにプリント回路基板１０の表裏両面に第１コイル部１５及び絶縁膜１３が配置されてこれを両側から挟むようにフラット配線材２０Ａ，２０Ｂ側にそれぞれ第２コイル部２５及び絶縁膜２３が配置されるものでは、各フラット配線材２０Ａ，２０Ｂに作用する押圧力同士のバランスによってプリント回路基板１０及びフラット配線材２０Ａ，２０Ｂの撓み変形が有効に抑止され、絶縁膜１３，２３同士の接触がより安定する。

次に、第５の実施の形態を、図１６〜図２０を参照しながら説明する。

この実施の形態では、第１コネクタＣ１が、第１コイル部として、外側第１コイル部と、第１回路形成面の法線方向について前記外側第１コイル部よりも前記第１回路体の内側に配置される内側第１コイル部と、を含む。具体的に、第１回路体であるプリント回路基板１０には、前記第１導電材１４と同一形状の外側第１導電材１４Ｓ及び内側第１導電材１４Ｕが設けられ、内側第１導電材１４Ｕは外側第１導電材１４Ｓよりもプリント回路基板１０の内側に配置される。前記外側第１導電材１４Ｓ及び前記内側第１導電材１４Ｕはそれぞれ外側第１コイル部１５Ｓ及び内側第１コイル部１５Ｕを含み、内側第１コイル部１５Ｕは、前記第１回路形成面であるプリント回路基板１０の表裏両面の法線方向（すなわちプリント回路基板１０の厚み方向）について前記外側第１コイル部１５Ｓよりも前記プリント回路基板１０の内側に配置される。

前記プリント回路基板１０には、前記第１〜第４の実施の形態にかかる第１ハウジング３０と同一形状及び構造を有する第１ハウジング３０が連結される。

同様に、この実施の形態に係る第２コネクタＣ２は、第２コイル部として、外側第２コイル部と、第２回路形成面の法線方向について前記外側第２コイル部よりも前記第１回路体の内側に配置される内側第２コイル部と、を含む。具体的に、この実施の形態では、前記第１〜第４実施形態に係るフラット配線材２０Ａ，２０Ｂと同一の形状及び構造を有する４枚のフラット配線材２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆが用意され、このうちフラット配線材２０Ｃ，２０Ｅが互いに積層されて第１の積層体を構成するとともにフラット配線材２０Ｄ，２０Ｆが互いに積層されて第２の積層体を構成し、これら第１及び第２の積層体が本発明にいう「一対の回路体」を構成する。

フラット配線材２０Ｃ〜２０Ｆのうち、フラット配線材２０Ｃ，２０Ｄはそれぞれフラット配線材２０Ｅ，２０Ｆの外側に配置されるとともに、前記第２導電材２４と同一形状の複数の内側第２導電材２４Ｕを有し、各外側第２導電材２４Ｕは内側第２コイル部２５Ｕを有する。フラット配線材２０Ｅ，２０Ｆはそれぞれ前記第２導電材２４と同一形状の複数の外側第２導電材２４Ｓを有し、各外側第２導電材２４Ｓは外側第２コイル部２５Ｓを有する。前記内側第２コイル部２５Ｕは、第２回路形成面であるフラット配線材２０Ｃ〜２０Ｆの内側面の法線方向（すなわち各フラット配線材２０Ｃ〜２０Ｆを構成する絶縁層２２の厚み方向）について、前記外側第２コイル部２５Ｓよりも各積層体の内側（すなわち第１及び第２積層体の内側面から外向きに入り込んだ側）に配置される。

なお、「一対の回路体」のそれぞれは、前記のような積層体に限らず、例えば単一の絶縁層に外側第２導電材と内側第２導電材とが形成されたものでもよい。

前記フラット配線材２０Ｃ，２０Ｅからなる第１の積層体と、前記フラット配線材２０Ｄ，２０Ｆからなる第２の積層体は、共通の第２ハウジング５０に連結される。この第２ハウジング５０は、基本的に第１〜第４の実施の形態に係る第２ハウジング５０と同一の形状及び構造を有しており、よって一対の配線材収容室５２Ａ，５２Ｂを有するが、各配線材収容室５２Ａ，５２Ｂは前記第１及び第２の積層体の挿入を受け入れる形状を有する。

前記第１ハウジング３０及び前記第２ハウジング５０は、前記第１〜第４の実施の形態と同様に嵌合可能でかつその嵌合状態を保持することが可能である。当該嵌合状態において、好ましくは、図１９に示すように、外側第１コイル部１５Ｓ、内側第１コイル部１５Ｕ、内側第２コイル部２５Ｕ、及び外側第２コイル部２５Ｓが互いに同軸の位置（それぞれの中心軸が合致する位置）で重なるように、これらのコイル部が配置される。

この場合、前記外側第１コイル部１５Ｓと前記外側第２コイル部２５Ｓとの間で電磁誘導が行われるとともに前記内側第１コイル部１５Ｕと前記内側第２コイル部２５Ｕとの間で電磁誘導が行われるように、当該電磁誘導のための距離が設定されてもよいし、前記外側第１コイル部１５Ｓと前記内側第２コイル部２５Ｕとの間で電磁誘導が行われるとともに前記内側第１コイル部１５Ｕと前記外側第２コイル部２５Ｓとの間で電磁誘導が行われるように、当該電磁誘導のための距離が設定されてもよい。いずれの場合も、複数の第１コイル部及び第２コイル部がそれぞれ前記第１及び第２回路形成面の法線方向に重ねて配置されることにより、コンパクトな構造でより複雑な回路間接続を達成することが可能になる。

なお、互いに電磁誘導を行わないコイル部の対については、これらのコイル部は必ずしも同軸に配置されることを要しない。例えば前記外側第１コイル部１５Ｓと前記外側第２コイル部２５Ｓとの間で電磁誘導が行われるとともに前記内側第１コイル部１５Ｕと前記内側第２コイル部２５Ｕとの間で電磁誘導が行われる場合、外側第１コイル部１５Ｓと内側第２コイル部２５Ｕとは同軸に配置されていなくてもよく、同様に内側第１コイル部１５Ｕと外側第２コイル部２５Ｓとは同軸に配置されていなくてもよい。

本発明に係る第１回路体は前記のプリント回路基板１０に限定されない。同様に第２回路体も前記のフラット配線材２０Ａ〜２０Ｆに限定されない。例えば第１及び第２回路体がともにプリント回路基板である場合、すなわち、プリント回路基板同士の電気的接続を行う場合や、第１及び第２回路体がともにフラット配線材である場合、すなわち、フラット配線材同士を接続する場合にも、本発明を有効に適用することが可能である。

Ｃ１ 第１コネクタ
Ｃ２ 第２コネクタ
１０ プリント回路基板
１２ 基板本体
１３，２３ 絶縁膜
１４ 第１導電材
１４Ｓ 外側第１導電材
１４Ｕ 内側第１導電材
１５ 第１コイル部
１５Ｓ 外側第１コイル部
１５Ｕ 内側第１コイル部
１５ａ 第１コイル部の外側端
１５ｂ 第１コイル部の中心
１６ 第１外側導電部
１７ 第１中継部
１８ 第１内側導電部
２０Ａ〜２０Ｆ フラット配線材
２２ 絶縁層
２４ 第２導電材
２４Ｓ 外側第２導電材
２４Ｕ 内側第２導電材
２５ 第２コイル部
２５Ｓ 外側第２コイル部
２５Ｕ 内側第２コイル部
２５ａ 第２コイル部の外側端
２５ｂ 第２コイル部の中心
２６ 第２外側導電部
２７ 第２中継部
２８ 第２内側導電部
３０ 第１ハウジング
３２ フード部
３２ａ 挟持部
３３ ランス（可撓片）
４０ ケース
５０ 第２ハウジング
５０ａ 回路体被覆部
５２Ａ，５２Ｂ 配線材収容室
５４ 基板受入れ室

Claims (13)

1. 第１回路形成面を有する第１回路体と、第２回路形成面を有する第２回路体とを電気的に接続するための電気接続装置であって、
   前記第１回路体に設けられる第１コネクタと、
   前記第２回路体に設けられる第２コネクタと、を備え、
   前記第１コネクタは、前記第１回路形成面に沿って形成され、かつ、当該第１回路形成面の法線方向に延びる中心軸回りで渦を巻く形状の第１コイル部を有する第１導電材と、前記第１コイル部を収容するように前記第１回路体に連結される第１ハウジングと、を有し、
   前記第２コネクタは、前記第２回路形成面に沿って形成され、かつ、当該第２回路形成面の法線方向に延びる中心軸回りで渦を巻く形状の第２コイル部を有する第２導電材と、前記第２コイル部を収容するように前記第２回路体に連結されるとともに、前記第１ハウジングと嵌合可能な形状をもつ第２ハウジングと、を有し、
   前記第１ハウジング及び前記第２ハウジングは、これらのハウジング同士が嵌合した状態で前記第１回路形成面と前記第２回路形成面が互いに対向し、かつ、前記第１コイル部と前記第２コイル部がこれらの中心軸が互いに合致する姿勢で対向するように、前記第１回路体及び前記第２回路体にそれぞれ連結され、
   前記第１コイル部及び前記第２コイル部は、これらが前記姿勢で対向する状態で当該第１コイル部及び当該第２コイル部のうちの一方のコイル部を流れる電流が電磁誘導によって他方のコイル部を流れる電流を発生させる形状を有する、電気接続装置。
2. 請求項１記載の電気接続装置であって、前記第１導電材は、前記第１コイル部と同一平面上で延びてその一方の端部が接続端末を構成するとともに他方の端部が前記第１コイル部の渦巻き部分の外側端につながる第１外側導電部と、前記第１コイル部の渦巻き部分の中心から前記第１回路形成面の法線方向と平行な方向に沿って前記第１回路体の内側に向かって延びる第１中継部と、前記第１外側導電部よりも前記第１回路体の内側の位置で当該第１外側導電部と平行に延びてその一方の端部が接続端末を構成するとともに他方の端部が前記第１中継部につながる第１内側導電部と、を有する、電気接続装置。
3. 請求項１または２記載の電気接続装置であって、前記第２導電材は、前記第２コイル部と同一平面上で延びてその一方の端部が接続端末を構成するとともに他方の端部が前記第２コイル部の渦巻き部分の外側端につながる第２外側導電部と、前記第２コイル部の渦巻き部分の中心から前記第２回路形成面の法線方向と平行な方向に沿って前記第２回路体の内側に向かって延びる第２中継部と、前記第２外側導電部よりも前記第２回路体の内側の位置で当該第２外側導電部と平行に延びてその一方の端部が接続端末を構成するとともに他方の端部が前記第２中継部につながる第２内側導電部と、を有する、電気接続装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の電気接続装置であって、前記第１回路体はそれぞれが前記第１回路形成面を構成する表裏両面を有する回路基板であり、各第１回路形成面にそれぞれ前記第１コイル部が設けられ、前記第２回路体はそれぞれが第２コイル部を有する一対の回路体を含み、これら第２コイル部同士が隙間をおいて対向するように前記一対の回路体が共通の前記第２ハウジングに連結され、前記第１及び第２ハウジング同士の嵌合により前記第２コイル部同士の間に前記第１回路体が挿入されてその表裏両側の第１コイル部がそれぞれ前記各第２コイル部に対向する、電気接続装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の電気接続装置であって、前記第１回路体及び前記第２回路体における前記第１コイル部及び前記第２コイル部の外側にそれぞれこれを被覆する絶縁材料からなる絶縁膜が形成され、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとの嵌合時に前記絶縁膜同士が接触するように当該第１ハウジング及び第２ハウジングが前記第１回路体及び前記第２回路体に連結される、電気接続装置。
6. 請求項５記載の電気接続装置であって、前記第１ハウジング及び前記第２ハウジングの少なくとも一方は、これらのハウジング同士の嵌合時に前記第１回路体及び第２回路体のうちの少なくとも一方に両回路体の絶縁膜同士を圧接させる向きの外力を加える外力付与部を有する、電気接続装置。
7. 請求項６記載の電気接続装置であって、前記各第１コイル部及び前記各第２コイル部の表面に当該コイル部を覆う絶縁膜が形成され、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとの嵌合時に前記絶縁膜同士が接触するように当該第１ハウジング及び第２ハウジングが前記第１回路体及び前記第２回路体に連結されるとともに、前記外力付与部は、前記第１ハウジング及び前記第２ハウジングの少なくとも一方は、これらのハウジング同士の嵌合時に前記第２回路体を構成する前記一対の回路体を両外側から押圧することにより当該一対の回路体の第２コイル部を覆う絶縁膜をそれぞれ前記第１コイル部を覆う絶縁膜に圧接させる、電気接続装置。
8. 請求項７記載の電気接続装置であって、前記外力付与部は、前記第１ハウジングに設けられるものであって、前記第２回路体を構成する一対の回路体同士の間に前記第１回路体を構成する回路基板が挿入される前の状態では前記一対の回路体に対して前記押圧力の付与を行わず、当該一対の回路体同士の間に当該回路基板が挿入された後に当該一対の回路体に対して前記押圧力の付与を行うものである、電気接続装置。
9. 請求項８記載の電気接続装置であって、前記外力付与部は、前記第２回路体を構成する一対の回路体に対してそれぞれ外側に弾性的に撓み変形することが可能な一対の可撓片を含み、前記一対の回路体同士の間に前記第１回路体を構成する回路基板が挿入されてから前記一対の回路体の外側の面に接触することにより外側に撓み変形してその弾性復帰力で前記一対の回路体を外側から押圧する、電気接続装置。
10. 請求項８記載の電気接続装置であって、前記第２ハウジングが前記一対の回路体をそれぞれ外側から覆う回路体被覆部を有し、前記第１ハウジングが前記外力付与部として前記一対の回路体同士の間に前記第１回路体を構成する回路基板が挿入されてから前記回路体被覆部を両外側から挟持することにより当該回路体被覆部を内向きに撓ませて前記一対の回路体を両外側から間接的に押圧する挟持部を有する、電気接続装置。
11. 請求項１〜１０のいずれかに記載の電気接続装置であって、前記第１コネクタは、前記第１コイル部として、外側第１コイル部と、前記第１回路形成面の法線方向について前記外側第１コイル部よりも前記第１回路体の内側に配置される内側第１コイル部と、を含み、前記第２コネクタは、前記第２コイル部として、外側第２コイル部と、前記第２回路形成面の法線方向について前記外側第２コイル部よりも前記第１回路体の内側に配置される内側第２コイル部と、を含む、電気接続装置。
12. 請求項１１記載の電気接続装置であって、前記外側第１コイル部と前記外側第２コイル部との間で電磁誘導が行われるとともに前記内側第１コイル部と前記内側第２コイル部との間で電磁誘導が行われるように、当該電磁誘導のための距離が設定されている、電気接続装置。
13. 請求項１１記載の電気接続装置であって、前記外側第１コイル部と前記内側第２コイル部との間で電磁誘導が行われるとともに前記内側第１コイル部と前記外側第２コイル部との間で電磁誘導が行われるように、当該電磁誘導のための距離が設定されている、電気接続装置。