JP2018156861A - コネクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】フレキシブル基板の導電部に対する電気的接続の信頼性に優れたコネクタを提供する。
【解決手段】ベース部材14の突起14Cがコンタクト13の突起収容部13Dに挿入された状態でコンタクト13がベース部材14に固定され、刃部材15により切開されたフレキシブル基板21の切開端部21Eが突起14Cの外側面14Gとコンタクト13の突起収容部13Dの間に挟まれることで、フレキシブル基板21のフレキシブル導体が突起収容部13Dの内側面に接触し、コンタクト13がフレキシブル基板21のフレキシブル導体に電気的に接続される。
【選択図】図14

Description

この発明は、コネクタに係り、特に、少なくとも表面上に導電部が露出しているフレキシブル基板に装着されるコネクタに関する。
フレキシブル基板に装着されるコネクタとして、例えば、特許文献1には、図37に示されるようなコネクタ1が開示されている。コネクタ1は、フラットケーブル2に装着されるもので、ハウジングを構成する樹脂製のベース3およびカバー4と、ベース3内に嵌め込まれ且つスロット5が形成された金属製のプレート6と、突き刺し片7を有する金属製の接続子8を備えている。フラットケーブル2は、プレート6の表面上に接触した状態で、ベース3とカバー4の間に挟まれている。
接続子8の突き刺し片7を、カバー4のガイド孔4Aを通してフラットケーブル2に突き刺すと、フラットケーブル2内のフラット導体9が突き刺し片7により剪断され、突き刺し片7の挿入に伴って、フラット導体9の剪断された部分が、突き刺し片7と共にプレート6のスロット5に押し込まれて破断延伸部9Aとなり、突き刺し片7に接触する。これにより、接続子8とフラット導体9が電気的に接続される。
特開2005−63872号公報
しかしながら、フラット導体9は、フラットケーブル2の絶縁材10により被覆されているので、接続子8の突き刺し片7をフラットケーブル2に突き刺した際には、フラット導体9と共に絶縁材10も剪断されることとなる。このため、絶縁材10の切断片が突き刺し片7とフラット導体9の間に挟まれて、突き刺し片7とフラット導体9の破断延伸部9Aとの間で接触不良が発生するおそれがある。このような接触不良が発生すると、接続子8とフラット導体9の電気的接続の信頼性が低下してしまう。
この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、フレキシブル基板の導電部に対する電気的接続の信頼性に優れたコネクタを提供することを目的とする。
第1の発明に係るコネクタは、互いに反対方向を向いた表面と裏面を有し且つ少なくとも表面上に導電部が露出しているフレキシブル基板に装着されるコネクタであって、フレキシブル基板の裏面に対向する第1の面を有するベース部材と、導電性材料から形成され、フレキシブル基板の表面に露出する導電部に対向する第2の面を有するコンタクトと、ベース部材およびコンタクトの一方に突出形成された突起と、ベース部材およびコンタクトの他方に配置され且つフレキシブル基板を間に挟んで突起を収容する凹状の突起収容部と、フレキシブル基板を間に挟んで突起収容部に突起を収容する際に突起に対応する位置のフレキシブル基板を切開するための刃部材とを備え、突起は、刃部材の厚さ方向において刃部材の厚さよりも大きい寸法を有し、ベース部材の第1の面がフレキシブル基板の裏面に接触すると共にコンタクトの第2の面がフレキシブル基板の表面に接触し、突起が突起収容部に収容された状態でコンタクトがベース部材に固定され、刃部材により切開されたフレキシブル基板の切開端部が突起の外側面と突起収容部の内側面との間に挟まれることで、導電部がコンタクトに接触し、コンタクトが導電部に電気的に接続されるものである。
突起は、ベース部材の第1の面に突出形成され、突起収容部は、コンタクトの第2の面に配置されていることが好ましい。
刃部材が突起に固定されるように構成することができる。
この場合、ベース部材および突起は、絶縁性材料から互いに一体に形成され、刃部材は、金属材料から形成され且つ突起に取り付けられている、あるいは、ベース部材は、絶縁性材料からなり、突起および刃部材は、金属材料から互いに一体に形成され且つベース部材に取り付けられていることが好ましい。
また、刃部材が金属材料から形成され且つ突起収容部内に固定されているように構成することもできる。この場合、突起は、突起が突起収容部に収容されたときに刃部材を収容する刃部材収容溝を有することが好ましい。
刃部材は、フレキシブル基板の導電部よりも狭い幅を有することが好ましい。
さらに、突起の外側面は、突起の突出方向に対して平行に延びていることが好ましい。
第2の発明に係るコネクタは、互いに反対方向を向いた表面と裏面を有し且つ少なくとも表面上に導電部が露出しているフレキシブル基板に装着されるコネクタであって、フレキシブル基板の裏面に対向する第1の面を有するベース部材と、導電性材料から形成され、フレキシブル基板の表面に露出する導電部に対向する第2の面を有するコンタクトと、ベース部材に対して固定されることでコンタクトをベース部材に固定するハウジングと、ベース部材およびハウジングの一方に形成された突起と、ベース部材およびハウジングの他方に配置され且つフレキシブル基板を間に挟んで突起を収容する凹状の突起収容部と、フレキシブル基板を間に挟んで突起収容部に突起を収容する際に突起に対応する位置のフレキシブル基板を切開するための刃部材とを備え、突起は、刃部材の厚さ方向において刃部材の厚さよりも大きい寸法を有し、コンタクトは、ハウジングによりベース部材に固定されたときに突起収容部内に挿入されるフレキシブル基板接続部を有し、ベース部材の第1の面がフレキシブル基板の裏面に接触すると共にコンタクトの第2の面がフレキシブル基板の表面に接触し、突起が突起収容部に収容された状態でハウジングがベース部材に固定され、刃部材により切開されたフレキシブル基板の切開端部とコンタクトのフレキシブル基板接続部とが突起の外側面と突起収容部の内側面との間に挟まれることで、導電部がコンタクトのフレキシブル基板接続部に接触し、コンタクトが導電部に電気的に接続されるものである。
ベース部材およびハウジングは、絶縁性材料からなり、刃部材は、金属材料から形成され且つ突起収容部内に配置されているように構成することができる。この場合、突起は、突起が突起収容部に収容されたときに刃部材を収容する刃部材収容溝を有することが好ましい。
あるいは、ベース部材およびハウジングは、絶縁性材料からなり、刃部材は、金属材料から形成され且つ突起に配置されているように構成してもよい。
刃部材は、フレキシブル基板の導電部よりも狭い幅を有することが好ましい。
さらに、突起の外側面は、突起の突出方向に対して平行に延びていることが好ましい。
この発明によれば、フレキシブル基板を間に挟んで突起収容部に突起を収容する際に突起の頂部に位置するフレキシブル基板を切開するための刃部材を備え、フレキシブル基板によりベース部材の突起が包まれるようにフレキシブル基板を間に挟んでベース部材の突起がコンタクトの突起収容部に挿入された状態でコンタクトがベース部材に固定され、刃部材により切開されたフレキシブル基板が突起の外側面と突起収容部の間に挟まれることで、導電部がコンタクトの第2の面に接触に接触するので、フレキシブル基板の導電部に対する電気的接続の信頼性に優れたコネクタを実現することが可能となる。
この発明の実施の形態1に係るコネクタを示す斜視図である。 実施の形態1に係るコネクタを示す平面図である。 実施の形態1に係るコネクタを斜め上方から見た分解斜視図である。 実施の形態1に係るコネクタを斜め下方から見た分解斜視図である。 実施の形態1に係るコネクタに用いられるコンタクトを示す斜視断面図である。 実施の形態1に係るコネクタに用いられる突起を示す斜視図である。 実施の形態1に係るコネクタに用いられる刃部材を示す斜視図である。 突起に固定された刃部材を示す斜視図である。 実施の形態1における刃部材によりフレキシブル基板を切開する様子を示す斜視図である。 フレキシブル基板から突出した突起および刃部材を示す斜視図である。 フレキシブル基板から突出した突起および刃部材を示す平面図である。 図2のA−A線断面図である。 図2のB−B線断面図である。 実施の形態1に係るコネクタの要部を示す破断斜視図である。 図12の要部拡大図である。 図13の要部拡大図である。 嵌合前の実施の形態1に係るコネクタと相手側コネクタを斜め上方から見た斜視図である。 嵌合前の実施の形態1に係るコネクタと相手側コネクタを斜め下方から見た斜視図である。 実施の形態2に係るコネクタの分解破断斜視図である。 実施の形態3におけるフレキシブル基板から突出した突起および刃部材を示す平面図である。 実施の形態3における突起が切開されたフレキシブル基板を通して突出する様子を示す斜視図である。 実施の形態4に係るコネクタに用いられる刃部材を示す斜視図である。 実施の形態4に係るコネクタの要部を示す破断斜視図である。 実施の形態4に係るコネクタの要部を示す断面図である。 実施の形態4に係るコネクタの要部を示す断面図である。 実施の形態5に係るコネクタの分解破断斜視図である。 実施の形態5に係るコネクタの要部を示す断面図である。 実施の形態5に係るコネクタの要部を示す断面図である。 実施の形態6に係るコネクタの分解破断斜視図である。 実施の形態6に係るコネクタの要部を示す破断斜視図である。 実施の形態6に係るコネクタを示す正面断面図である。 実施の形態6に係るコネクタを示す側面断面図である。 実施の形態7に係るコネクタの分解破断斜視図である。 実施の形態7に係るコネクタの要部を示す破断斜視図である。 実施の形態7に係るコネクタを示す正面断面図である。 実施の形態7に係るコネクタを示す側面断面図である。 フラットケーブルに実装された従来のコネクタを示す部分断面図である。
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態1
図1および図2に、実施の形態1に係るコネクタ11を示す。コネクタ11は、例えば、ウエアラブルデバイスを嵌合するための衣服側コネクタ部として使用されるもので、フレキシブル基板21に装着されている。
コネクタ11は、フレキシブル基板21上に配置されたハウジング12と、4つのコンタクト13を備えている。ハウジング12は、凹部12Aを有しており、4つのコンタクト13は、それぞれ、ハウジング12の凹部12A内において、フレキシブル基板21に対し垂直に突出している。
ここで、便宜上、フレキシブル基板21がXY面に沿って延び、それぞれのコンタクト13が突出する方向を+Z方向と呼ぶことにする。
図3および図4に示されるように、コネクタ11は、さらに、フレキシブル基板21の−Z方向側に配置されるベース部材14を備えており、ハウジング12とベース部材14によりフレキシブル基板21を挟んだ状態でフレキシブル基板21に実装される。
フレキシブル基板21は、+Z方向を向いた表面21Aと、−Z方向を向いた裏面21Bを有し、表面21A上に導電部となる4つのフレキシブル導体21Cが露出した状態で形成されている。4つのフレキシブル導体21Cは、4つのコンタクト13に対応しており、それぞれY方向に帯状に延びている。
また、フレキシブル基板21には、2つの貫通孔21Dが形成されている。
ハウジング12は、絶縁性樹脂等の絶縁性材料からなり、+Z方向に向かって開いている凹部12A内に、4つのコンタクト用貫通孔12Bが形成されている。4つのコンタクト用貫通孔12Bは、4つのコンタクト13にそれぞれ対応している。また、XY方向において凹部12Aの外側の箇所で且つハウジング12の−Z方向側の面12Cに、2つの凹状のポスト収容部12Dが形成されている。
4つのコンタクト13は、それぞれ、金属等の導電性材料から形成されたプラグ型のコンタクトで、Z方向に延びる円筒形状の筒状部13Aと、筒状部13Aの−Z方向端部からXY面に沿って延びるフランジ13Bを有しており、フランジ13Bは、−Z方向を向いた第2の面13Cを有している。
ベース部材14は、絶縁性樹脂等の絶縁性材料からなり、平板部14Aを有している。平板部14Aは、+Z方向を向いた第1の面14Bを有しており、この第1の面14Bに、4つの突起14Cが突出形成されている。さらに、平板部14Aの第1の面14Bには、2つのハウジング固定用ポスト14Dが突出形成されている。
また、ベース部材14には、−Z方向を向いた平板部14Aの面14Eから4つの突起14CをそれぞれZ方向に貫通する4つのスリット14Fが形成されている。
コネクタ11は、さらに、ベース部材14の4つのスリット14Fにそれぞれ挿入された4つの刃部材15を備えている。
図3および図4に示されるように、ハウジング12の4つのコンタクト用貫通孔12Bと、フレキシブル基板21の4つのフレキシブル導体21Cと、ベース部材14の4つの突起14Cは、互いに対応する位置に配置されている。
同様に、ハウジング12の2つのポスト収容部12Dと、フレキシブル基板21の2つの貫通孔21Dと、ベース部材14の2つのハウジング固定用ポスト14Dは、互いに対応する位置に配置されている。
フレキシブル基板21の貫通孔21Dは、ベース部材14のハウジング固定用ポスト14Dの外径よりもわずかに大きい内径を有し、ハウジング固定用ポスト14Dを円滑に挿入することができるように構成されている。また、ハウジング12のポスト収容部12Dは、ベース部材14のハウジング固定用ポスト14Dの外径よりもわずかに小さい内径を有し、ハウジング固定用ポスト14Dをポスト収容部12Dに圧入することで、ハウジング12とベース部材14が、互いに固定されるように構成されている。
また、ハウジング12のコンタクト用貫通孔12Bは、コンタクト13の筒状部13Aの外径より大きく且つフランジ13Bの外径より小さい内径を有し、コンタクト13の筒状部13Aを円滑に挿入することができるように構成されている。
図5に示されるように、コンタクト13の筒状部13Aは、+Z方向端部が閉じられた円筒形状を有し、フランジ13Bは、筒状部13Aの−Z方向端部に一体に形成され、フランジ13Bの−Z方向を向いた第2の面13Cに、凹状の突起収容部13Dが配置されている。具体的には、突起収容部13Dは、フランジ13Bの第2の面13Cに開口端部を有するように筒状部13Aの内部に形成されている。
なお、コンタクト13の突起収容部13Dは、ベース部材14の突起14Cの外径に、フレキシブル導体21Cが露出している部分のフレキシブル基板21の厚さとフレキシブル導体21Cの厚さの和の2倍を加えた値より小さい内径を有している。このようなコンタクト13は、例えば、金属板をプレス加工することで作製することができる。
図6に示されるように、ベース部材14の突起14Cは、Z方向に延びる円柱形状を有しており、突起14Cの突出方向に対して平行に延びる外側面14Gを有している。また、突起14Cは、円柱形状の中心軸を通るXZ面に沿ってスリット14Fが形成されることにより、+Y方向部分と−Y方向部分とに二分されている。
図7に示されるように、刃部材15は、金属材料から形成され且つXZ面に沿って延びる平板部材であり、+Z方向端部に+Z方向に向かって尖る尖鋭部15Aを有し、−Z方向端部近傍には、+X方向および−X方向にそれぞれ突出する一対の突出部15Bを有している。また、刃部材15のZ方向の寸法は、ベース部材14の平板部14Aと突起14Cを合わせたZ方向の寸法よりも大きい値を有するように設定されている。尖鋭部15Aは、+Z方向に進むにつれて、X方向とY方向の幅が共に狭くなるように形成されている。
フレキシブル基板21へのコネクタ11の実装作業に先立って、4つの刃部材15が、それぞれベース部材14に取り付けられる。刃部材15は、図4に示されるように、ベース部材14の−Z方向を向いた平板部14Aの面14Eに開口するスリット14Fに、−Z方向から挿入される。刃部材15の−Z方向端部がベース部材14の平板部14Aの−Z方向を向いた面14E上に位置するまで、刃部材15がスリット14Fに挿入されると、図8に示されるように、刃部材15の尖鋭部15Aがベース部材14の突起14Cから+Z方向に突出した状態になり、また、刃部材15の一対の突出部15Bがスリット14F内に圧入されることで、刃部材15はベース部材14の突起14Cに対して固定されることとなる。
なお、ベース部材14の平板部14Aに形成されているハウジング固定用ポスト14Dは、突起14Cから+Z方向に突出する刃部材15の尖鋭部15Aよりも高い高さを有しているものとする。
コネクタ11をフレキシブル基板21に実装する際には、まず、図3および図4において、ベース部材14の2つのハウジング固定用ポスト14Dが、フレキシブル基板21の表面21A上に突出するように2つの貫通孔21Dに挿入され、4つのコンタクト13の筒状部13Aが、−Z方向側からハウジング12の4つのコンタクト用貫通孔12Bに挿入され、フレキシブル基板21の表面21A上に突出しているベース部材14の2つのハウジング固定用ポスト14Dの先端が、ハウジング12の2つのポスト収容部12Dに挿入される。これにより、ハウジング12と4つのコンタクト13とフレキシブル基板21とベース部材14のXY方向における位置合わせがなされる。
なお、ベース部材14のハウジング固定用ポスト14Dは、突起14Cから突出する刃部材15よりも高い高さを有しているので、突起14Cおよび刃部材15の存在に影響されることなく、フレキシブル基板21の貫通孔21Dに挿入されることとなる。
この状態で、ハウジング12とベース部材14を、互いに近接するようにZ方向に押しつけ合うと、ハウジング12の−Z方向側の面12Cと4つのコンタクト13の−Z方向を向いた第2の面13Cがフレキシブル基板21の表面21Aに接触すると共に、ベース部材14の4つの突起14Cからそれぞれ+Z方向に突出する刃部材15の尖鋭部15Aが、フレキシブル基板21の裏面21Bに接触して、接触した箇所のフレキシブル基板21がコンタクト13の突起収容部13D内に向けて+Z方向に押し込まれる。
その結果、突起14Cに対応して突起14Cの+Z方向側に位置するフレキシブル基板21およびフレキシブル導体21Cが、図9に示されるように、XZ面に沿って延びる刃部材15の尖鋭部15AによりX方向に切開され、さらに、図10に示されるように、突起14Cが切開された箇所を通してフレキシブル導体21Cの+Z方向側に突出し、フレキシブル基板21の切開端部21Eが、突起14Cの+Y方向側の外側面14Gおよび−Y方向側の外側面14Gに沿って+Z方向に延びた状態となる。
なお、図11に示されるように、刃部材15のX方向の幅W1は、フレキシブル導体21CのX方向の幅W2よりも小さな寸法を有するものとする。また、刃部材15が突起14CをZ方向に貫通するスリット14Fに挿入されることから、刃部材15の厚さ方向であるY方向において、突起14Cは、刃部材15の厚さD1よりも大きい寸法D2を有している。
さらに、ハウジング12とベース部材14を、互いに近接するようにZ方向に移動させると、図12および図13に示されるように、ベース部材14のそれぞれの突起14Cおよび刃部材15が、対応するコンタクト13の内部に挿入され、ベース部材14の+Z方向を向いた第1の面14Bがフレキシブル基板21の裏面21Bに接触した状態となる。
ここで、ハウジング12のコンタクト用貫通孔12Bは、コンタクト13の筒状部13Aの外径より大きく且つフランジ13Bの外径より小さい内径を有しているため、それぞれのコンタクト13のフランジ13Bが、ハウジング12の−Z方向側の面12Cとフレキシブル基板21の表面21Aとの間に挟み込まれ、コンタクト13はベース部材14に対して固定されることとなる。さらに、ベース部材14の2つのハウジング固定用ポスト14Dが、ハウジング12の2つのポスト収容部12Dに圧入されることで、ハウジング12とベース部材14が互いに固定され、フレキシブル基板21へのコネクタ11の実装が完了する。
このとき、図10に示したように、フレキシブル基板21の切開端部21Eが突起14Cの外側面14Gに沿って+Z方向に延びているので、図14〜図16に示されるように、フレキシブル基板21の切開端部21Eが突起14Cの外側面14Gとコンタクト13の突起収容部13Dの内側面との間に挟まれた状態で、突起14Cがコンタクト13の突起収容部13Dに挿入される。これにより、コンタクト13の突起収容部13Dの内側面が、切開端部21Eのフレキシブル導体21Cに接触する。
上述したように、コンタクト13の突起収容部13Dは、ベース部材14の突起14Cの外径に、フレキシブル導体21Cが露出している部分のフレキシブル基板21の厚さとフレキシブル導体21Cの厚さの和の2倍を加えた値より小さい内径を有しているので、突起14Cによりコンタクト13の突起収容部13Dの内側面に切開端部21Eのフレキシブル導体21Cを押しつけて接触圧を与える状態となり、コンタクト13がフレキシブル導体21Cに電気的に接続される。
このように、ベース部材14の突起14Cに対して固定された刃部材15を用いてフレキシブル基板21およびフレキシブル導体21Cを切開し、フレキシブル基板21の切開端部21Eを突起14Cの外側面14Gとコンタクト13の突起収容部13Dの間に挟むので、フレキシブル基板21が弾性的に延伸しにくい材質から形成されている場合であっても、コンタクト13をフレキシブル基板21のフレキシブル導体21Cに確実に電気的に接続することができる。
また、フレキシブル基板21を間に挟んで、ハウジング12とベース部材14を、互いに近接するように移動させるだけで、コネクタ11をフレキシブル基板21に容易に実装することが可能となる。
さらに、ベース部材14は、ベース部材14の突起14Cから+Z方向に突出する刃部材15の尖鋭部15Aよりも高い高さを有する2つのハウジング固定用ポスト14Dを備えているので、これらのハウジング固定用ポスト14Dを、フレキシブル基板21の2つの貫通孔21Dに挿入すると共に、ハウジング12の2つのポスト収容部12Dに挿入することで、ハウジング12と4つのコンタクト13とフレキシブル基板21とベース部材14のXY方向における位置合わせおよび移動の規制がなされ、フレキシブル基板21へのコネクタ11の実装作業がさらに簡単化されている。
なお、4つのコンタクト13が使用されているが、1つ以上のコンタクト13を有していればよい。ただし、コンタクト13の個数に関わらず、フレキシブル基板21を間に挟んで、ハウジング12とベース部材14を互いに近接するように押しつけ合うことで、全てのコンタクト13を同時にベース部材14の対応する突起14Cに嵌めることができるため、複数のコンタクト13を有する多接点のコネクタ11であっても、容易な実装と確実な電気的接続を実現することが可能となる。
また、コンタクト13のフランジ13Bをハウジング12とベース部材14の間に挟み込むことで、ベース部材14に対するコンタクト13の固定を行っているが、これに限らず、ネジ止め、圧入等、他の公知の方法によりコンタクト13をベース部材14に固定してもよい。
さらに、ベース部材14のハウジング固定用ポスト14Dを、ハウジング12のポスト収容部12Dに圧入することで、ハウジング12とベース部材14の相互間の固定を行っているが、この組立手法は一例に過ぎず、これに限るものではない。例えば、ネジ止め、接着等の他の方法によりハウジング12をベース部材14に固定することもできる。
なお、ベース部材14は、コンタクト13およびフレキシブル基板21のフレキシブル導体21Cに直接接触するものではないので、絶縁性材料の代わりに、金属等の導電性材料から形成することもできる。
また、コネクタ11が実装されるフレキシブル基板21として、表面21A上に導電部となるフレキシブル導体21Cが露出し、裏面21Bには導電部が露出していないものを使用したが、これに限るものではなく、少なくとも表面上に導電部が露出しているフレキシブル基板であればよい。従って、例えば、表面に導電層がコーティングされた布地、導電性繊維を織り込むことで構成された布地等を、フレキシブル基板として使用してコネクタ11を実装することもできる。
なお、ベース部材14の突起14Cの外側面14Gは、突起14Cの突出方向に対して平行に延びているが、これに限るものではなく、突起収容部13Dが、ベース部材14の突起14Cの外径に、フレキシブル導体21Cが露出している部分のフレキシブル基板21の厚さとフレキシブル導体21Cの厚さの和の2倍を加えた値より小さい内径を有していれば、突起14Cは、+Z方向に向かって多少先細りの形状を有していてもよい。
フレキシブル基板21に実装されたコネクタ11に、相手側コネクタとなる電子機器モジュール31を位置合わせした状態を図17および図18に示す。
電子機器モジュール31は、例えば絶縁性樹脂等の絶縁性材料からなるハウジング32と、ハウジング32の内部に配置された4つのコンタクト33を有している。コンタクト33は、バネ接点を有するコンタクトである。
ハウジング32は、−Z方向に突出する凸部32Aを有し、凸部32Aに、4つのコンタクト33に対応して4つの開口部32Bが形成されている。4つのコンタクト33は、それぞれ、ハウジング32の対応する開口部32Bを通して露出している。
なお、ハウジング32の凸部32Aと4つのコンタクト33は、XY面上において、コネクタ11におけるハウジング12の凹部12Aと4つのコンタクト13に対応した位置に配置されており、ハウジング32の凸部32Aは、コネクタ11におけるハウジング12の凹部12Aに挿入される形状および大きさを有している。
このような電子機器モジュール31をコネクタ11に嵌合することで、コネクタ11の4つのコンタクト13が、それぞれ、電子機器モジュール31の対応するコンタクト33に電気的に接続される。
コネクタ11を衣服に取り付けられる衣服側コネクタ部として構成することにより、電子機器モジュール31を、衣服側コネクタ部に接続されるウエアラブルデバイスとして使用することができる。
実施の形態2
実施の形態1では、フレキシブル基板21がY方向に帯状に延びるフレキシブル導体21Cを有するのに対して、刃部材15がXZ面に沿って延びる平板形状を有しているが、これに限るものではない。例えば、図19に示されるコネクタ41のように、Y方向に帯状に延びるフレキシブル導体21Cに対し、刃部材15がYZ面に沿って延びる平板形状を有していてもよい。この場合、実施の形態1におけるベース部材14の代わりに、刃部材15の向きに合わせて、平板部44Aと突起44CにYZ面に沿ったスリット44Fが形成されているベース部材44を用いる必要がある。
このように、刃部材15が延びる方向とフレキシブル導体21Cが延びる方向とを互いに一致させることで、フレキシブル導体21Cは、刃部材15により、フレキシブル導体21Cが延びる方向に切開されることとなる。従って、組立公差等に起因して刃部材15とフレキシブル導体21Cの間で位置ずれが生じても、また、図11に示したフレキシブル導体21Cの幅W2が狭くなっても、切開部分をフレキシブル導体21C上に位置させて、コンタクト13とフレキシブル導体21Cとの電気的接続を確実に行うことができる。
このため、多数のフレキシブル導体21Cが高密度にフレキシブル基板21に配置されることで、それぞれのフレキシブル導体21Cの幅W2が狭くなった場合においても、信頼性の高いコネクタ41を構築することが可能となる。
実施の形態3
実施の形態1では、ベース部材14の突起14CがZ方向に延びる円柱形状を有しているが、これに限るものではない。図20に示されるように、XY面における形状が、四角形、例えば、菱形の柱形状を有する突起54Cを用いてもよい。この場合においても、図21に示されるように、突起54Cに対して固定された刃部材15により、フレキシブル基板21およびフレキシブル導体21Cを切開し、突起54Cをフレキシブル導体21Cの+Z方向側に突出させ、フレキシブル基板21の切開端部21Eを、突起54Cの外側面54Gに沿って+Z方向に延びた状態とすることができる。
なお、突起54Cは、刃部材15の厚さ方向であるY方向において、刃部材15の厚さよりも大きい寸法を有している。
従って、実施の形態1と同様に、フレキシブル基板21のフレキシブル導体21Cに対する電気的接続の信頼性に優れたコネクタを実現することが可能となる。
なお、図20に示されるように、突起54CのXY面における形状を、角が丸められた四角形とすることが好ましい。これは、突起54Cによりコンタクト13の突起収容部13Dの内側面に押しつけられたフレキシブル基板21の切開端部21Eと突起収容部13Dの内側面との接触面積を大きくして、フレキシブル導体21Cとコンタクト13との間の接触抵抗を小さくすることができるからである。
実施の形態4
実施の形態1では、ベース部材14に突起14Cが形成されているが、図22に示されるように、刃部66と突起67が金属材料から一体に形成された刃部材65を用いることもできる。
刃部66は、実施の形態1における刃部材15と同様に、XZ面に沿って延びる平板形状を有し、尖鋭部66Aと一対の突出部66Bを備えている。突起67は、刃部66の+X方向端部および−X方向端部からそれぞれ延びる一対の腕部を互いに反対方向に湾曲させたもので、Z方向に延びる円筒形状の外側面67Aを有している。このような刃部材65は、1枚の金属板を屈曲させることで作製することができる。
なお、突起67は、刃部66の厚さ方向であるY方向において、刃部66の厚さよりも大きい寸法を有している。
図23および図24に示されるように、この実施の形態4において使用されるベース部材64は、突起14Cの代わりにZ方向に貫通する貫通孔64Aを有し、刃部材65は、貫通孔64Aに通され、刃部66の一対の突出部66Bが貫通孔64A内に圧入されることで、ベース部材64に対して固定される。
なお、コンタクト13の突起収容部13Dは、刃部材65の突起67の外径に、フレキシブル導体21Cが露出している部分のフレキシブル基板21の厚さとフレキシブル導体21Cの厚さの和の2倍を加えた値より小さい内径を有している。
フレキシブル基板21を間に挟んで、ハウジング12とベース部材64を、互いに近接するように移動させると、図25に示されるように、刃部材65の刃部66によりフレキシブル基板21およびフレキシブル導体21Cを切開し、フレキシブル基板21の切開端部21Eが、突起67の外側面67Aとコンタクト13の突起収容部13Dの間に挟まれる。
上述したように、コンタクト13の突起収容部13Dは、刃部材65の突起67の外径に、フレキシブル導体21Cが露出している部分のフレキシブル基板21の厚さとフレキシブル導体21Cの厚さの和の2倍を加えた値より小さい内径を有しているので、突起67によりコンタクト13の突起収容部13Dの内側面に切開端部21Eのフレキシブル導体21Cを押しつけて接触圧を与える状態となり、コンタクト13がフレキシブル導体21Cに電気的に接続される。
従って、実施の形態1と同様に、フレキシブル基板21のフレキシブル導体21Cに対する電気的接続の信頼性に優れたコネクタを実現することが可能となる。
実施の形態5
実施の形態1では、刃部材15がベース部材14の突起14Cに対して固定されているが、図26〜図28に示されるように、コンタクト73に刃部材75を固定させる構成とすることもできる。
コンタクト73は、実施の形態1におけるコンタクト13と同様に、Z方向に延びる円筒形状の筒状部73Aと、筒状部73Aの−Z方向端部からXY面に沿って延びるフランジ73Bを有しており、筒状部73Aに、+X方向および−X方向を向いた一対の取付孔73Cが形成されている。
刃部材75は、実施の形態1における刃部材15と同様に、金属材料から形成され且つXZ面に沿って延びる平板部材である。ただし、実施の形態1における刃部材15とは逆に、−Z方向端部に−Z方向に向かって尖る尖鋭部75Aを有し、+Z方向端部近傍には、+X方向および−X方向にそれぞれ突出する一対の突出部75Bを有している。そして、刃部材75の一対の突出部75Bが、コンタクト73の一対の取付孔73Cに嵌め込まれることで、刃部材75がコンタクト73の突起収容部73D内に固定されている。
また、この実施の形態5において使用されるベース部材74は、Z方向に延びる円柱形状の突起74Cを有し、突起74Cの中心軸を通るXZ面に沿って、ベース部材74に刃部材収容溝74Aが形成されている。尖鋭部75Aは、突起収容部73D内に位置している。
なお、突起74Cは、刃部材75の厚さ方向であるY方向において、刃部材75の厚さよりも大きい寸法を有している。
なお、コンタクト73の突起収容部73Dは、ベース部材74の突起74Cの外径に、フレキシブル導体21Cが露出している部分のフレキシブル基板21の厚さとフレキシブル導体21Cの厚さの和の2倍を加えた値より小さい内径を有している。
フレキシブル基板21を間に挟んで、ハウジング12とベース部材74を、互いに近接するように移動させると、刃部材75により、ベース部材74の突起74Cに対応する位置のフレキシブル基板21およびフレキシブル導体21Cを切開し、フレキシブル基板21の切開端部21Eは、ベース部材74の突起74Cの外側面とコンタクト73の突起収容部73Dの内側面との間に挟まれる。
上述したように、コンタクト73の突起収容部73Dは、ベース部材74の突起74Cの外径に、フレキシブル導体21Cが露出している部分のフレキシブル基板21の厚さとフレキシブル導体21Cの厚さの和の2倍を加えた値より小さい内径を有しているので、突起74Cによりコンタクト73の突起収容部73Dの内側面に切開端部21Eのフレキシブル導体21Cを押しつけて接触圧を与える状態となり、コンタクト73がフレキシブル導体21Cに電気的に接続される。
従って、実施の形態1と同様に、フレキシブル基板21のフレキシブル導体21Cに対する電気的接続の信頼性に優れたコネクタを実現することが可能となる。また、尖鋭部75Aを含めた刃部材75がコンタクト73の突起収容部73D内に収容されているので、フレキシブル基板21へのコネクタの組み付け作業を安全に行うことができる。尖鋭部75Aは、突起収容部73Dからフレキシブル基板21の方向へ突出するように配置することもできる。
なお、フレキシブル基板21およびフレキシブル導体21Cを切開した刃部材75の尖鋭部75Aは、図27に示されるように、突起74Cの刃部材収容溝74A内に収容される。
実施の形態6
実施の形態1では、ベース部材14の突起14Cがコンタクト13の突起収容部13Dに挿入されるが、図29に示されるように、ハウジング82に突起82Cを具備させると共にベース部材84に凹状の突起収容部84Aを形成し、突起82Cを突起収容部84Aに挿入させる構成とすることもできる。
ハウジング82の突起82Cは、コンタクト用貫通孔82Bの近傍に配置され、−Z方向に突出する円柱形状を有し、突起82Cの中心軸を通るXZ面に沿って、ハウジング82に刃部材収容溝82Dが形成されている。
ベース部材84の突起収容部84Aは、+Z方向に向かって開口し、突起収容部84Aの底部をZ方向に貫通するスリット84Bを有している。刃部材15は、−Z方向からスリット84Bに圧入されることで、ベース部材84の突起収容部84Aに固定される。
なお、ハウジング82の突起82Cは、刃部材15の厚さ方向であるY方向において、刃部材15の厚さよりも大きい寸法を有している。
この実施の形態6においては、コンタクト部材86が使用される。コンタクト部材86は、コンタクト83と、コンタクト83に一体に連結されたフレキシブル基板接続部87を有している。コンタクト83は、実施の形態1におけるコンタクト13と同様に、Z方向に延びる円筒形状の筒状部83Aと、筒状部83Aの−Z方向端部からXY面に沿って延びるフランジ83Bを有している。フレキシブル基板接続部87は、コンタクト83のフランジ83Bの縁部に連結されており、フランジ83Bの縁部から屈曲して−Z方向に延びている。
コンタクト部材86は、コンタクト83の筒状部83Aがハウジング82のコンタクト用貫通孔82Bに挿入されたときに、フレキシブル基板接続部87が、ハウジング82の突起82Cの外側面に沿って−Z方向に延びるように構成されている。
また、ベース部材84の突起収容部84Aは、ハウジング82の突起82Cの外径に、フレキシブル導体21Cが露出している部分のフレキシブル基板21の厚さとフレキシブル導体21Cの厚さの和の2倍とフレキシブル基板接続部87の厚さを加えた値より小さい内径を有している。
フレキシブル基板21を間に挟んで、ハウジング82とベース部材84を、互いに近接するように移動させると、図30〜図32に示されるように、ハウジング82の突起82Cがベース部材84の突起収容部84Aに挿入されると共に、突起収容部84A内に固定されている刃部材15によりフレキシブル基板21およびフレキシブル導体21Cが切開される。このとき、コンタクト部材86のフレキシブル基板接続部87は、ハウジング82の突起82Cの外側面に沿うように位置しているので、フレキシブル基板21の切開端部21Eとコンタクト部材86のフレキシブル基板接続部87が、ハウジング82の突起82Cの外側面とベース部材84の突起収容部84Aの内側面との間に挟まれ、フレキシブル基板21のフレキシブル導体21Cがコンタクト部材86のフレキシブル基板接続部87に接触する。
上述したように、ベース部材84の突起収容部84Aは、ハウジング82の突起82Cの外径に、フレキシブル導体21Cが露出している部分のフレキシブル基板21の厚さとフレキシブル導体21Cの厚さの和の2倍とフレキシブル基板接続部87の厚さを加えた値より小さい内径を有しているので、突起82Cによりフレキシブル基板接続部87の表面に切開端部21Eのフレキシブル導体21Cを押しつけて接触圧を与える状態となり、コンタクト部材86がフレキシブル導体21Cに電気的に接続される。
従って、実施の形態1と同様に、フレキシブル基板21のフレキシブル導体21Cに対する電気的接続の信頼性に優れたコネクタを実現することが可能となる。
なお、フレキシブル基板21およびフレキシブル導体21Cを切開した刃部材15の尖鋭部15Aは、図30に示されるように、ハウジング82の刃部材収容溝82D内に収容される。
実施の形態7
実施の形態6においては、フレキシブル基板21およびフレキシブル導体21Cを切開するための刃部材15が、ベース部材84の突起収容部84A内に固定されているが、これに限るものではなく、図33に示されるように、コンタクト部材96が刃部材95を有する構成とすることもできる。
ハウジング82は、実施の形態6で使用されたハウジング82と同一である。すなわち、コンタクト用貫通孔82Bの近傍に、−Z方向に突出する円柱形状の突起82Cが形成され、突起82Cの中心軸を通るXZ面に沿って、ハウジング82に刃部材収容溝82Dが形成されている。
なお、ハウジング82の突起82Cは、刃部材95の厚さ方向であるY方向において、刃部材95の厚さよりも大きい寸法を有している。
コンタクト部材96は、コンタクト93と、コンタクト93に連結されたフレキシブル基板接続部97と、フレキシブル基板接続部97に連結された刃部材95を有している。コンタクト93は、実施の形態6におけるコンタクト83と同様に、Z方向に延びる円筒形状の筒状部93Aと、筒状部93Aの−Z方向端部からXY面に沿って延びるフランジ93Bを有している。フレキシブル基板接続部97は、実施の形態6におけるフレキシブル基板接続部87と同様に、コンタクト93のフランジ93Bの縁部に連結されており、フランジ93Bの縁部から屈曲して−Z方向に延びている。刃部材95は、フレキシブル基板接続部97の−Z方向端部に連結されており、XZ面に沿った平板形状を有し、尖鋭部95Aを−Z方向に向けた状態で配置されている。
実施の形態6におけるコンタクト部材86と同様に、コンタクト部材96は、コンタクト93の筒状部93Aがハウジング82のコンタクト用貫通孔82Bに挿入されたときに、フレキシブル基板接続部97が、ハウジング82の突起82Cの外側面に沿って−Z方向に延びるように構成されている。
また、この実施の形態7において使用されるベース部材94は、+Z方向に向かって開口する凹状の突起収容部94Aを有し、突起収容部94Aの底部に、XZ面に沿ってZ方向に貫通する刃部材収容溝94Bが形成されている。
ベース部材94の突起収容部94Aは、ハウジング82の突起82Cの外径に、フレキシブル導体21Cが露出している部分のフレキシブル基板21の厚さとフレキシブル導体21Cの厚さの和の2倍とフレキシブル基板接続部97の厚さを加えた値より小さい内径を有している。
フレキシブル基板21を間に挟んで、ハウジング82とベース部材94を、互いに近接するように移動させると、図34〜図36に示されるように、コンタクト部材96の刃部材95の+Z方向側部分がハウジング82の突起82Cの刃部材収容溝82Dに収容されると共に−Z方向を向いた刃部材95の尖鋭部95Aによりフレキシブル基板21およびフレキシブル導体21Cが切開され、ハウジング82の突起82Cがベース部材94の突起収容部94Aに挿入される。このとき、コンタクト部材96のフレキシブル基板接続部97は、ハウジング82の突起82Cの外側面に沿うように位置しているので、フレキシブル基板21の切開端部21Eとコンタクト部材96のフレキシブル基板接続部97が、ハウジング82の突起82Cの外側面とベース部材94の突起収容部94Aの内側面との間に挟まれ、フレキシブル基板21のフレキシブル導体21Cがコンタクト部材96のフレキシブル基板接続部97に接触する。
上述したように、ベース部材94の突起収容部94Aは、ハウジング82の突起82Cの外径に、フレキシブル導体21Cが露出している部分のフレキシブル基板21の厚さとフレキシブル導体21Cの厚さの和の2倍とフレキシブル基板接続部97の厚さを加えた値より小さい内径を有しているので、突起82Cによりフレキシブル基板接続部97の表面に切開端部21Eのフレキシブル導体21Cを押しつけて接触圧を与える状態となり、コンタクト部材96がフレキシブル導体21Cに電気的に接続される。
従って、フレキシブル基板21のフレキシブル導体21Cに対する電気的接続の信頼性に優れたコネクタを実現することが可能となる。
なお、フレキシブル基板21およびフレキシブル導体21Cを切開した刃部材95の尖鋭部95Aは、図35に示されるように、ベース部材94の刃部材収容溝94B内に収容される。
なお、上記の実施の形態1〜7では、プラグ型のコンタクト13、73、83、93が用いられているが、これに限るものではなく、同様にして、レセプタクル型のコンタクトを、フレキシブル基板21のフレキシブル導体21Cに接続するコネクタを構成することもできる。
1 コネクタ、2 フラットケーブル、3 ベース、4 カバー、4A ガイド孔、5 スロット、6 プレート、7 突き刺し片、8 接続子、9 フラット導体、9A 破断延伸部、10 絶縁材、11,41 コネクタ、12,82 ハウジング、12A 凹部、12B,82B コンタクト用貫通孔、12C 面、12D ポスト収容部、13,73,83,93 コンタクト、13A,73A,83A,93A 筒状部、13B,73B,83B,93B フランジ、13C 第2の面、13D,73D,84A,94A 突起収容部、14,44,64,84 ベース部材、14A,44A 平板部、14B 第1の面、14C,44C,54C,67,74C,82C 突起、14D ハウジング固定用ポスト、14E 面、14F,44F,84B スリット、14G,54G,67A 外側面、15,65,75,95 刃部材、15A,66A,75A,95A 尖鋭部、15B,66B,75B 突出部、21 フレキシブル基板、21A 表面、21B 裏面、21C フレキシブル導体、21D 貫通孔、21E 切開端部、31 電子機器モジュール、32 ハウジング、32A 凸部、32B 開口部、33 コンタクト、64A 貫通孔、66 刃部、73C 取付孔、74A,82D,94B 刃部材収容溝、86,96 コンタクト部材、87,97 フレキシブル基板接続部、W1,W2 幅、D1 厚さ、D2 寸法。

Claims (15)

  1. 互いに反対方向を向いた表面と裏面を有し且つ少なくとも前記表面上に導電部が露出しているフレキシブル基板に装着されるコネクタであって、
    前記フレキシブル基板の前記裏面に対向する第1の面を有するベース部材と、
    導電性材料から形成され、前記フレキシブル基板の前記表面に露出する前記導電部に対向する第2の面を有するコンタクトと、
    前記ベース部材および前記コンタクトの一方に突出形成された突起と、
    前記ベース部材および前記コンタクトの他方に配置され且つ前記フレキシブル基板を間に挟んで前記突起を収容する凹状の突起収容部と、
    前記フレキシブル基板を間に挟んで前記突起収容部に前記突起を収容する際に前記突起に対応する位置の前記フレキシブル基板を切開するための刃部材と
    を備え、
    前記突起は、前記刃部材の厚さ方向において前記刃部材の厚さよりも大きい寸法を有し、
    前記ベース部材の前記第1の面が前記フレキシブル基板の前記裏面に接触すると共に前記コンタクトの前記第2の面が前記フレキシブル基板の前記表面に接触し、前記突起が前記突起収容部に収容された状態で前記コンタクトが前記ベース部材に固定され、前記刃部材により切開された前記フレキシブル基板の切開端部が前記突起の外側面と前記突起収容部の内側面との間に挟まれることで、前記導電部が前記コンタクトに接触し、前記コンタクトが前記導電部に電気的に接続されることを特徴とするコネクタ。
  2. 前記突起は、前記ベース部材の前記第1の面に突出形成され、
    前記突起収容部は、前記コンタクトの前記第2の面に配置されている請求項1に記載のコネクタ。
  3. 前記刃部材は、前記突起に固定されている請求項2に記載のコネクタ。
  4. 前記ベース部材および前記突起は、絶縁性材料から互いに一体に形成され、
    前記刃部材は、金属材料から形成され且つ前記突起に取り付けられている請求項3に記載のコネクタ。
  5. 前記ベース部材は、絶縁性材料からなり、
    前記突起および前記刃部材は、金属材料から互いに一体に形成され且つ前記ベース部材に取り付けられている請求項3に記載のコネクタ。
  6. 前記刃部材は、金属材料から形成され且つ前記突起収容部内に固定されている請求項2に記載のコネクタ。
  7. 前記突起は、前記突起が前記突起収容部に収容されたときに前記刃部材を収容する刃部材収容溝を有する請求項6に記載のコネクタ。
  8. 前記刃部材は、前記フレキシブル基板の前記導電部よりも狭い幅を有する請求項1〜7のいずれか一項に記載のコネクタ。
  9. 前記突起の前記外側面は、前記突起の突出方向に対して平行に延びている請求項1〜8のいずれか一項に記載のコネクタ。
  10. 互いに反対方向を向いた表面と裏面を有し且つ少なくとも前記表面上に導電部が露出しているフレキシブル基板に装着されるコネクタであって、
    前記フレキシブル基板の前記裏面に対向する第1の面を有するベース部材と、
    導電性材料から形成され、前記フレキシブル基板の前記表面に露出する前記導電部に対向する第2の面を有するコンタクトと、
    前記ベース部材に対して固定されることで前記コンタクトを前記ベース部材に固定するハウジングと、
    前記ベース部材および前記ハウジングの一方に形成された突起と、
    前記ベース部材および前記ハウジングの他方に配置され且つ前記フレキシブル基板を間に挟んで前記突起を収容する凹状の突起収容部と、
    前記フレキシブル基板を間に挟んで前記突起収容部に前記突起を収容する際に前記突起に対応する位置の前記フレキシブル基板を切開するための刃部材と
    を備え、
    前記突起は、前記刃部材の厚さ方向において前記刃部材の厚さよりも大きい寸法を有し、
    前記コンタクトは、前記ハウジングにより前記ベース部材に固定されたときに前記突起収容部内に挿入されるフレキシブル基板接続部を有し、
    前記ベース部材の前記第1の面が前記フレキシブル基板の前記裏面に接触すると共に前記コンタクトの前記第2の面が前記フレキシブル基板の前記表面に接触し、前記突起が前記突起収容部に収容された状態で前記ハウジングが前記ベース部材に固定され、前記刃部材により切開された前記フレキシブル基板の切開端部と前記コンタクトの前記フレキシブル基板接続部とが前記突起の外側面と前記突起収容部の内側面との間に挟まれることで、前記導電部が前記コンタクトの前記フレキシブル基板接続部に接触し、前記コンタクトが前記導電部に電気的に接続されることを特徴とするコネクタ。
  11. 前記ベース部材および前記ハウジングは、絶縁性材料からなり、
    前記刃部材は、金属材料から形成され且つ前記突起収容部内に配置されている請求項10に記載のコネクタ。
  12. 前記突起は、前記突起が前記突起収容部に収容されたときに前記刃部材を収容する刃部材収容溝を有する請求項11に記載のコネクタ。
  13. 前記ベース部材および前記ハウジングは、絶縁性材料からなり、
    前記刃部材は、金属材料から形成され且つ前記突起に配置されている請求項10に記載のコネクタ。
  14. 前記刃部材は、前記フレキシブル基板の前記導電部よりも狭い幅を有する請求項10〜13のいずれか一項に記載のコネクタ。
  15. 前記突起の前記外側面は、前記突起の突出方向に対して平行に延びている請求項10〜14のいずれか一項に記載のコネクタ。
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