JP2021044104A

JP2021044104A - コネクタ

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Publication number: JP2021044104A
Application number: JP2019163928A
Authority: JP
Inventors: 誠也松尾; Seiya Matsuo; 松永　章宏; Akihiro Matsunaga; 章宏松永
Original assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Current assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date: 2019-09-09
Filing date: 2019-09-09
Publication date: 2021-03-18
Anticipated expiration: 2039-09-09
Also published as: US11205870B2; CN112467412B; CN112467412A; JP7313991B2; US20210075146A1

Abstract

【課題】フレキシブル導体に作用する曲げ応力の集中を緩和してフレキシブル導体の断線を防止することができるコネクタを提供する。【解決手段】シート状部材１５がフレキシブル導体２１に重なった状態で第１インシュレータ１２の周縁部と第２インシュレータ１４の周縁部との間に挟まれることによりコネクタ１１はシート状部材１５に取り付けられ、第１インシュレータ１２および第２インシュレータ１４のうち、シート状部材１５とフレキシブル導体２１とが重なった箇所においてフレキシブル導体２１側に位置する第１インシュレータ１２は、フレキシブル導体２１に対応して形成された切り欠き１２Ｅを有し、シート状部材１５がフレキシブル導体２１と共に第１インシュレータ１２の縁部で屈曲されたときに、フレキシブル導体２１の内部導電部２１Ａに隣接する外部導電部２１Ｂの一部は切り欠き１２Ｅに入り込む。【選択図】図１３

Description

この発明は、コネクタに係り、特に、フレキシブル導体に接続されるコネクタに関する。

フレキシブル導体に接続されるコネクタとして、例えば、特許文献１には、図２７に示されるようなコネクタ１が開示されている。このコネクタ１は、フレキシブル基板２を間に挟んでフレキシブル基板２の両側に配置されるハウジング３とベース部材４を備えている。フレキシブル基板２の表面上にフレキシブル導体５が露出しており、フレキシブル導体５の上に配置されたコンタクト６は、凹状の突起収容部７を有し、ベース部材４には、フレキシブル基板２の裏面に向かって突出する突起８が形成されている。

フレキシブル基板２により突起８が覆われるようにフレキシブル基板２を間に挟んでベース部材４の突起８がフレキシブル基板２と共にコンタクト６の突起収容部７に挿入されると、突起８によりフレキシブル基板２がコンタクト６の突起収容部７の内面に押しつけられ、突起収容部７の内面がフレキシブル基板２の表面上に露出しているフレキシブル導体５に接触することで、コンタクト６がフレキシブル導体５に電気的に接続される。

このようにしてコネクタ１が接続されたフレキシブル基板２のフレキシブル導体５は、ハウジング３およびベース部材４の外側に延び、例えば衣服の布地に配置されている衣服側配線に接続されることで、コネクタ１を、いわゆる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することができる。

特開２０１８−１２９２４４号公報

しかしながら、このようなコネクタ１が取り付けられた衣服は、例えば、洗濯の際には水中においてコネクタ１と共に揉まれ、また、収納および保管する際にはコネクタ１が取り付けられた状態で折り畳まれることとなる。このため、ハウジング３およびベース部材４の外側に延びているフレキシブル基板２のフレキシブル導体５が、剛性を有するハウジング３およびベース部材４の縁部で折り曲げられ、この部分のフレキシブル導体５に曲げ応力が集中して断線するおそれがある。

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、フレキシブル導体に作用する曲げ応力の集中を緩和してフレキシブル導体の断線を防止することができるコネクタを提供することを目的とする。

この発明に係るコネクタは、フレキシブル導体に接続されるコネクタであって、第１インシュレータと、第１インシュレータに対向して配置された第２インシュレータと、導電性材料から形成され且つフレキシブル導体に接続されるコンタクトとを備え、フレキシブル導体は、第１インシュレータおよび第２インシュレータの間に挟み込まれてコンタクトに電気的に接続される内部導電部と、第１インシュレータおよび第２インシュレータの外側に延びる外部導電部とを有し、少なくとも第１インシュレータおよび第２インシュレータの周縁部から第１インシュレータおよび第２インシュレータの外側にまで延びるシート状部材がフレキシブル導体に重なった状態で第１インシュレータの周縁部と第２インシュレータの周縁部との間に挟まれることによりコネクタはシート状部材に取り付けられ、第１インシュレータおよび第２インシュレータのうち、シート状部材とフレキシブル導体とが重なった箇所においてフレキシブル導体側に位置する第１インシュレータは、フレキシブル導体に対応して形成された切り欠きを有し、シート状部材がフレキシブル導体と共に第１インシュレータの縁部で屈曲されたときに、フレキシブル導体の内部導電部に隣接する外部導電部の一部は切り欠きに入り込むものである。

第１インシュレータは、切り欠きに接続され且つフレキシブル導体の内部導電部が収容される導体収容溝を有することが好ましい。
第２インシュレータは、第２インシュレータの周縁部に形成され且つシート状部材の一部が収容される段差部を有することが好ましい。
好ましくは、切り欠きは、フレキシブル導体の幅よりもわずかに広い幅を有している。
シート状部材は、絶縁性材料により形成されたコネクタ固定部材からなり、コネクタ固定部材が衣服の布地に固定されることで、コネクタが衣服に取り付けられるように構成することができる。
あるいは、シート状部材は、衣服の布地からなっていてもよい。

好ましくは、第１インシュレータは、突起を有し、コンタクトは、突起が挿入される凹状の突起収容部を有し、突起がフレキシブル導体と共にコンタクトの突起収容部に挿入されることにより、フレキシブル導体が突起の側面と突起収容部の内面との間に挟まれて突起収容部の内面に接触することでコンタクトがフレキシブル導体に電気的に接続されることが好ましい。
コンタクトは、筒状部と、筒状部の一端に形成されたフランジを有し、第２インシュレータは、コンタクトの筒状部が貫通し且つフランジよりも小さいコンタクト用貫通孔を有し、コンタクト用貫通孔にコンタクトの筒状部を貫通させると共にフランジを第１インシュレータに向けて押しつけるように第２インシュレータが第１インシュレータに固定されることで、コンタクトが第１インシュレータおよび第２インシュレータに固定されることが好ましい。

第２インシュレータは、第１インシュレータに向けて突出する複数のボスを有し、第１インシュレータは、複数のボスが収容される複数のボス収容孔を有し、複数のボスが複数のボス収容孔に収容されることで第２インシュレータは第１インシュレータに固定されることが好ましい。
第２インシュレータは、相手側コネクタの一部が収容される相手側コネクタ収容部を有することが好ましい。

フレキシブル導体は、独立して、第１インシュレータおよび第２インシュレータの間に挟み込まれるように構成することができる。
あるいは、フレキシブル導体は、絶縁性の基板本体の表面上に露出するように配置され、基板本体の裏面が第１インシュレータに対向し、フレキシブル導体が第２インシュレータに対向するように、フレキシブル導体が第１インシュレータおよび第２インシュレータの間に挟み込まれるように構成することもできる。
なお、コンタクトは、プラグ型のコンタクトとすることもでき、あるいは、レセプタクル型のコンタクトとすることもできる。

この発明によれば、シート状部材がフレキシブル導体に重なった状態で第１インシュレータの周縁部と第２インシュレータの周縁部との間に挟まれることによりコネクタはシート状部材に取り付けられ、第１インシュレータおよび第２インシュレータのうち、シート状部材とフレキシブル導体とが重なった箇所においてフレキシブル導体側に位置する第１インシュレータは、フレキシブル導体に対応して形成された切り欠きを有し、シート状部材がフレキシブル導体と共に第１インシュレータの縁部で屈曲されたときに、フレキシブル導体の内部導電部に隣接する外部導電部の一部は切り欠きに入り込むので、フレキシブル導体に作用する曲げ応力の集中を緩和してフレキシブル導体の断線を防止することが可能となる。

この発明の実施の形態１に係るコネクタを斜め上方から見た斜視図である。実施の形態１に係るコネクタを斜め下方から見た斜視図である。実施の形態１に係るコネクタを示す側面図である。実施の形態１に係るコネクタの分解斜視図である。実施の形態１に係るコネクタに用いられる第１インシュレータを示す平面図である。実施の形態１に係るコネクタに用いられる第１インシュレータを示す側面図である。実施の形態１に係るコネクタに用いられる第２インシュレータを斜め下方から見た斜視図である。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に係るコネクタの部分断面図である。実施の形態１に係るコネクタを衣服の布地に取り付ける様子を示す斜視図である。衣服の布地に取り付けられた実施の形態１のコネクタにウエアラブルデバイスを嵌合する様子を示す斜視図である。シート状部材がフレキシブル導体と共に第１インシュレータの縁部で屈曲された状態における実施の形態１のコネクタを示す側面図である。図１２の状態における実施の形態１のコネクタの部分断面図である。実施の形態２に係るコネクタを斜め上方から見た斜視図である。実施の形態２に係るコネクタを示す底面図である。実施の形態２に係るコネクタを示す側面図である。実施の形態２に係るコネクタに用いられる第１インシュレータを示す平面図である。実施の形態２に係るコネクタに用いられる第１インシュレータを示す側面図である。実施の形態２に係るコネクタの部分断面図である。シート状部材がフレキシブル導体と共に第１インシュレータの縁部で屈曲された状態における実施の形態２のコネクタを示す側面図である。図２０の状態における実施の形態２のコネクタの部分断面図である。実施の形態３に係るコネクタを斜め上方から見た斜視図である。実施の形態３に係るコネクタを示す側面図である。実施の形態３に係るコネクタの部分断面図である。シート状部材がフレキシブル導体と共に第１インシュレータの縁部で屈曲された状態における実施の形態３のコネクタを示す側面図である。図２５の状態における実施の形態３のコネクタの部分断面図である。従来のコネクタを示す断面図である。

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、複数のフレキシブル導体２１に接続されている。

コネクタ１１は、第１インシュレータ１２と、複数のコンタクト１３と、複数のフレキシブル導体２１を間に挟んで第１インシュレータ１２に対向する第２インシュレータ１４を備えており、複数のコンタクト１３と複数のフレキシブル導体２１が互いに電気的に接続されている。第２インシュレータ１４は、凹部１４Ａを有しており、複数のコンタクト１３は、それぞれ、第２インシュレータ１４の凹部１４Ａ内において、凹部１４Ａの平面状の底面に対し垂直に突出している。

また、コネクタ１１は、第２インシュレータ１４と複数のフレキシブル導体２１との間に配置されたシート状部材１５を備えている。シート状部材１５は、絶縁性を有する樹脂または布から形成されており、第１インシュレータ１２および第２インシュレータ１４の外周部を切れ目なく囲むように第１インシュレータ１２および第２インシュレータ１４の外側にまで延びている。

複数のフレキシブル導体２１は、それぞれ、導電繊維を用いて帯状に加工された導電部材であり、導電性と可撓性とを有している。また、複数のフレキシブル導体２１は、互いに平行に延びるように配置されている。
ここで、便宜上、第２インシュレータ１４の凹部１４Ａの底面がＸＹ面に沿って延び、それぞれのフレキシブル導体２１が延びる方向をＹ方向、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に示されるように、第１インシュレータ１２の＋Ｚ方向側に複数のフレキシブル導体２１が配置され、複数のフレキシブル導体２１の＋Ｚ方向側にシート状部材１５が配置され、シート状部材１５の＋Ｚ方向側に第２インシュレータ１４が配置されている。

図４に示されるように、第２インシュレータ１４は、＋Ｚ方向に向かって開いている凹部１４Ａ内に形成された複数のコンタクト用貫通孔１４Ｂを有している。凹部１４Ａは、図示しない相手側コネクタの一部が収容される相手側コネクタ収容部を構成するものであり、複数のコンタクト用貫通孔１４Ｂは、複数のコンタクト１３に対応している。また、第２インシュレータ１４の−Ｚ方向を向いた面に、それぞれ−Ｚ方向に突出する複数のボス１４Ｃが形成されている。

シート状部材１５は、コネクタ１１を図示しない衣服に取り付けるためのコネクタ固定部材を構成するもので、シート状部材１５が衣服の布地に固定されることで、コネクタ１１が衣服に取り付けられる。
シート状部材１５には、中央に位置する開口部１５Ａが形成されると共に、開口部１５Ａの周縁に沿って，第２インシュレータ１４の複数のボス１４Ｃに対応する複数の貫通孔１５Ｂが形成されている。

複数のコンタクト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、第２インシュレータ１４の凹部１４Ａに図示しない相手側コネクタの一部が収容された場合に、相手側コネクタの対応するコンタクトに接続されるものである。コンタクト１３は、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を有している。

第１インシュレータ１２は、平板部１２Ａを有し、平板部１２Ａに、それぞれ＋Ｚ方向に突出する複数の突起１２Ｂが突出形成されている。複数の突起１２Ｂは、複数のコンタクト１３に対応している。さらに、平板部１２Ａには、第２インシュレータ１４の複数のボス１４Ｃに対応する複数のボス収容孔１２Ｃが形成されている。

第２インシュレータ１４の複数のコンタクト用貫通孔１４Ｂと、複数のコンタクト１３と、複数のフレキシブル導体２１と、第１インシュレータ１２の複数の突起１２Ｂは、互いにＺ方向に整列する位置に配置されている。
同様に、第２インシュレータ１４の複数のボス１４Ｃと、シート状部材１５の複数の貫通孔１５Ｂと、第１インシュレータ１２の複数のボス収容孔１２Ｃは、互いにＺ方向に整列する位置に配置されている。

第２インシュレータ１４のコンタクト用貫通孔１４Ｂ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。
また、シート状部材１５の貫通孔１５Ｂは、第２インシュレータ１４のボス１４Ｃの外径よりもわずかに大きい内径を有し、第２インシュレータ１４のボス１４Ｃを円滑に挿入することができるように構成されている。

さらに、第１インシュレータ１２のボス収容孔１２Ｃは、第２インシュレータ１４のボス１４Ｃの外径に等しい、または、ボス１４Ｃの外径よりもわずかに小さい内径を有し、複数のボス１４Ｃを複数のボス収容孔１２Ｃに収容することで、第１インシュレータ１２と第２インシュレータ１４が、互いに固定されるように構成されている。

図５に示されるように、第１インシュレータ１２の平板部１２Ａに、複数の突起１２Ｂに対応して複数の導体収容溝１２Ｄが形成されている。それぞれの導体収容溝１２Ｄは、Ｙ方向に延び、導体収容溝１２ＤのＹ方向における両端部のうち、平板部１２Ａの中心側に位置する端部に、対応する突起１２Ｂが突出形成され、反対側の端部は、平板部１２Ａの対応する縁部において開放されている。さらに、平板部１２Ａの縁部には、それぞれ、対応する導体収容溝１２Ｄの開放端部に接続される複数の切り欠き１２Ｅが形成されている。

導体収容溝１２Ｄは、対応するフレキシブル導体２１を収容するもので、Ｘ方向にフレキシブル導体２１の幅よりもわずかに広い幅Ｗ１を有すると共に、Ｚ方向にフレキシブル導体２１の厚さ寸法とほぼ等しい深さを有している。
また、切り欠き１２Ｅは、対応するフレキシブル導体２１がシート状部材１５と共に屈曲した場合にフレキシブル導体２１の一部が入り込むもので、Ｘ方向に導体収容溝１２Ｄと同じ幅Ｗ１を有すると共に、Ｙ方向に所定の長さＬ１を有している。すなわち、切り欠き１２Ｅの存在により、導体収容溝１２Ｄの開放端部は、導体収容溝１２Ｄが形成されていない部分の平板部１２Ａの縁部よりも平板部１２Ａの内部に向かってＹ方向に長さＬ１だけ引っ込んだ位置に配置されている。

図６に示されるように、第１インシュレータ１２の突起１２Ｂは、＋Ｚ方向に突出する概ね円柱形状を有している。
図７に示されるように、第２インシュレータ１４の−Ｚ方向を向いた面の周縁部に、複数のコンタクト用貫通孔１４Ｂを囲むように窪んだ段差部１４Ｄが形成されている。段差部１４Ｄは、シート状部材１５の開口部１５Ａの周縁部を収容するもので、シート状部材１５の厚さ寸法とほぼ等しい深さを有している。
また、それぞれのコンタクト用貫通孔１４Ｂを囲むように、環状のフランジ収容溝１４Ｅが形成されている。フランジ収容溝１４Ｅは、対応するコンタクト１３のフランジ１３Ｂを収容するもので、フランジ１３Ｂの厚さ寸法とほぼ等しい深さを有している。

図８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、筒状部１３Ａの内部に凹状の突起収容部１３Ｃが形成されている。すなわち、突起収容部１３Ｃの開口端部を囲むようにフランジ１３Ｂが形成されている。
このようなコンタクト１３は、例えば、プレス加工、切削、冷間圧造等により作製することができる。

コネクタ１１を複数のフレキシブル導体２１に接続する際には、まず、第２インシュレータ１４の複数のボス１４Ｃがシート状部材１５の複数の貫通孔１５Ｂに挿入される。このとき、第２インシュレータ１４の複数のコンタクト用貫通孔１４Ｂは、シート状部材１５の開口部１５Ａ内に位置している。

次に、第２インシュレータ１４の複数のコンタクト用貫通孔１４Ｂにそれぞれ対応するコンタクト１３の筒状部１３Ａが−Ｚ方向から挿入され、複数のフレキシブル導体２１を間に挟んで、第１インシュレータ１２が第２インシュレータ１４に向けて＋Ｚ方向に押し付けられる。これにより、第１インシュレータ１２の複数の突起１２Ｂが、それぞれ、対応するフレキシブル導体２１と共に対応するコンタクト１３の突起収容部１３Ｃに挿入される。
また、第１インシュレータ１２を第２インシュレータ１４に押し付けることにより、第２インシュレータ１４の複数のボス１４Ｃが第１インシュレータ１２の複数のボス収容孔１２Ｃに圧入されて、第２インシュレータ１４と第１インシュレータ１２が互いに固定され、複数のフレキシブル導体２１へのコネクタ１１の接続が完了する。

このようにして第１インシュレータ１２の突起１２Ｂがフレキシブル導体２１と共にコンタクト１３の突起収容部１３Ｃに挿入されると、図９に示されるように、フレキシブル導体２１が突起１２Ｂの側面とコンタクト１３の突起収容部１３Ｃの内面との間に挟まれ、フレキシブル導体２１が突起収容部１３Ｃの内面に接触して、コンタクト１３がフレキシブル導体２１に電気的に接続される。
なお、それぞれのフレキシブル導体２１のうち、第１インシュレータ１２と第２インシュレータ１４の間に挟み込まれてコンタクト１３に電気的に接続される部分を、内部導電部２１Ａと呼び、第１インシュレータ１２および第２インシュレータ１４の外側に延びる部分を、外部導電部２１Ｂと呼ぶこととする。

また、このとき、シート状部材１５の開口部１５Ａの周縁部が第２インシュレータ１４の段差部１４Ｄに収容され、コンタクト１３のフランジ１３Ｂが第２インシュレータ１４のフランジ収容溝１４Ｅに収容され、フレキシブル導体２１の内部導電部２１Ａが第１インシュレータ１２の導体収容溝１２Ｄに収容される。これにより、第１インシュレータ１２の平板部１２Ａの＋Ｚ方向を向いた表面と第２インシュレータ１４の−Ｚ方向を向いた表面とが互いに接触する。従って、例えば接着剤を用いて、複数のフレキシブル導体２１の内部導電部２１Ａを間に挟んだ状態で第１インシュレータ１２と第２インシュレータ１４とを接合し、第１インシュレータ１２と第２インシュレータ１４との間に固化した接着剤からなる防水層を形成することにより、防水性の優れたコネクタ１１を形成することができる。

図１０に示されるように、コネクタ１１を衣服の布地Ｃに取り付けることができる。布地Ｃには、シート状部材１５よりも小さい開口部Ｈが形成されており、シート状部材１５により開口部Ｈが覆われるように、コネクタ１１が布地Ｃの表面側（＋Ｚ方向側）に配置される。シート状部材１５の周縁部を絶縁性糸等により布地Ｃに縫合することにより、コネクタ１１が衣服に取り付けられる。
なお、コネクタ１１が接続された複数のフレキシブル導体２１の外部導電部２１Ｂは、開口部Ｈから布地Ｃの裏面側（−Ｚ方向側）に通され、布地Ｃの裏面に配置されている図示しない衣服側配線に接続される。
これにより、コネクタ１１は、図１１に示されるように、相手側コネクタとしてウエアラブルデバイスＭを嵌合するための衣服側コネクタ部として機能する。

このようにして、コネクタ１１が取り付けられた衣服は、洗濯の際には水中においてコネクタ１１と共に揉まれ、また、収納および保管する際にはコネクタ１１が取り付けられた状態で折り畳まれることとなる。このため、例えば図１２に示されるように、第１インシュレータ１２および第２インシュレータ１４の外側に延びているシート状部材１５およびフレキシブル導体２１の外部導電部２１Ｂが、剛性を有する第１インシュレータ１２および第２インシュレータ１４の縁部で折り曲げられることがある。

しかしながら、図５に示されるように、第１インシュレータ１２の平板部１２Ａの縁部には導体収容溝１２Ｄの開放端部に接続された切り欠き１２Ｅが形成されており、導体収容溝１２Ｄの開放端部は、導体収容溝１２Ｄが形成されていない部分の平板部１２Ａの縁部よりも平板部１２Ａの内部に向かってＹ方向に長さＬ１だけ引っ込んだ位置に配置されている。
そして、フレキシブル導体２１の内部導電部２１Ａは、第１インシュレータ１２の導体収容溝１２Ｄに収容され、一方、シート状部材１５は、第１インシュレータ１２および第２インシュレータ１４の外周部を切れ目なく囲みつつ第１インシュレータ１２および第２インシュレータ１４の外側に延びている。

このため、例えば図１３に示されるように、シート状部材１５が、第１インシュレータ１２の縁部で−Ｚ方向に折り曲げられた場合であっても、フレキシブル導体２１の内部導電部２１Ａに隣接する外部導電部２１Ｂの一部が、第１インシュレータ１２の導体収容溝１２Ｄの開放端部に接続された切り欠き１２Ｅに入り込み、フレキシブル導体２１は、導体収容溝１２Ｄの開放端部において急峻に折れ曲がることなく、比較的大きい曲率半径を有して緩やかに湾曲しながらシート状部材１５に沿って−Ｚ方向に延びることとなる。

その結果、シート状部材１５の折り曲げ部と緩やかに湾曲するフレキシブル導体２１の外部導電部２１Ｂとの間に空隙Ｓが形成される。
このようにして、フレキシブル導体２１に作用する曲げ応力の集中が緩和され、コネクタ１１が衣服に取り付けられた状態で長期間にわたり使用されても、フレキシブル導体２１の断線を防止することが可能となる。

なお、フレキシブル導体２１が第１インシュレータ１２の切り欠き１２Ｅにおいて緩やかに湾曲するために、切り欠き１２ＥのＹ方向の長さＬ１は、例えばフレキシブル導体２１の厚さ寸法よりも長いことが望ましい。
また、第１インシュレータ１２の導体収容溝１２Ｄおよび切り欠き１２Ｅは、Ｘ方向にフレキシブル導体２１の幅よりもわずかに広い幅Ｗ１を有しているが、これに限るものではなく、フレキシブル導体２１の幅に等しい幅であってもよい。

実施の形態２
実施の形態１では、コネクタ１１が、それぞれ帯状に加工された複数のフレキシブル導体２１に接続されているが、これに限るものではない。
図１４および図１５に、実施の形態２に係るコネクタ３１を示す。このコネクタ３１は、それぞれ複数の導電繊維を撚り合わせることにより糸状に加工された複数のフレキシブル導体２２に接続されるコネクタである。コネクタ３１は、実施の形態１のコネクタ１１において、第１インシュレータ１２の代わりに第１インシュレータ３２を用いるものであり、その他の構成は、実施の形態１に係るコネクタ１１と同様である。

すなわち、コネクタ３１は、第１インシュレータ３２と、複数のコンタクト１３と、複数のフレキシブル導体２２を間に挟んで第１インシュレータ３２に対向する第２インシュレータ１４と、第２インシュレータ１４と複数のフレキシブル導体２２との間に配置されたシート状部材１５を備えている。
図１６に示されるように、第１インシュレータ３２の＋Ｚ方向側に複数のフレキシブル導体２２が配置され、複数のフレキシブル導体２２の＋Ｚ方向側にシート状部材１５が配置され、シート状部材１５の＋Ｚ方向側に第２インシュレータ１４が配置されている。

図１７に示されるように、第１インシュレータ３２は、平板部３２Ａを有し、平板部３２Ａに、それぞれ＋Ｚ方向に突出し且つ複数のコンタクト１３に対応する複数の突起３２Ｂが突出形成されると共に、複数の突起３２Ｂに対応して複数の導体収容溝３２Ｄが形成されている。それぞれの導体収容溝３２Ｄは、Ｙ方向に延び、導体収容溝３２ＤのＹ方向における両端部のうち、平板部３２Ａの中心側に位置する端部に、対応する突起３２Ｂが突出形成され、反対側の端部は、平板部３２Ａの対応する縁部において開放されている。さらに、平板部３２Ａの縁部には、それぞれ、対応する導体収容溝３２Ｄの開放端部に接続される複数の切り欠き３２Ｅが形成されている。

導体収容溝３２Ｄは、対応するフレキシブル導体２２を収容するもので、Ｘ方向にフレキシブル導体２２の直径寸法よりもわずかに広い幅Ｗ２を有すると共に、Ｚ方向にフレキシブル導体２２の直径寸法とほぼ等しい深さを有している。
また、切り欠き３２Ｅは、対応するフレキシブル導体２２がシート状部材１５と共に屈曲した場合にフレキシブル導体２２を収容するもので、Ｘ方向に導体収容溝３２Ｄと同じ幅Ｗ２を有すると共に、Ｙ方向に所定の長さＬ２を有している。すなわち、切り欠き３２Ｅの存在により、導体収容溝３２Ｄの開放端部は、導体収容溝３２Ｄが形成されていない部分の平板部３２Ａの縁部よりも平板部３２Ａの内部に向かってＹ方向に長さＬ２だけ引っ込んだ位置に配置されている。

また、平板部３２Ａには、第２インシュレータ１４の複数のボス１４Ｃに対応する複数のボス収容孔３２Ｃが形成されている。
図１８に示されるように、第１インシュレータ３２の突起３２Ｂは、実施の形態１のコネクタ１１における第１インシュレータ１２の突起１２Ｂと同様に、＋Ｚ方向に突出する概ね円柱形状を有している。

実施の形態１のコネクタ１１と同様にして、コネクタ３１を複数のフレキシブル導体２２に接続することができ、第１インシュレータ３２の複数の突起３２Ｂが、それぞれ、対応するフレキシブル導体２２と共に対応するコンタクト１３の突起収容部１３Ｃに挿入される。
また、第２インシュレータ１４の複数のボス１４Ｃが第１インシュレータ３２の複数のボス収容孔３２Ｃに収容されて、第２インシュレータ１４と第１インシュレータ３２が互いに固定される。

第１インシュレータ３２の突起３２Ｂがフレキシブル導体２２と共にコンタクト１３の突起収容部１３Ｃに挿入されると、図１９に示されるように、フレキシブル導体２２が突起３２Ｂの側面とコンタクト１３の突起収容部１３Ｃの内面との間に挟まれ、フレキシブル導体２２が突起収容部１３Ｃの内面に接触して、コンタクト１３がフレキシブル導体２２に電気的に接続される。
このとき、それぞれのフレキシブル導体２２の内部導電部２２Ａが、第１インシュレータ３２と第２インシュレータ１４の間に挟み込まれてコンタクト１３に電気的に接続され、外部導電部２２Ｂが、第１インシュレータ３２および第２インシュレータ１４の外側に延びている。

例えば図２０に示されるように、第１インシュレータ３２および第２インシュレータ１４の外側に延びているシート状部材１５およびフレキシブル導体２２の外部導電部２２Ｂが、剛性を有する第１インシュレータ３２および第２インシュレータ１４の縁部で折り曲げられることがある。

しかしながら、第１インシュレータ３２の切り欠き３２Ｅの存在により、図２１に示されるように、フレキシブル導体２２の内部導電部２２Ａに隣接する部分の外部導電部２２Ｂが、第１インシュレータ３２の導体収容溝３２Ｄの開放端部に接続された切り欠き３２Ｅに収容され、フレキシブル導体２２は、導体収容溝３２Ｄの開放端部において急峻に折れ曲がることなく、比較的大きい曲率半径を有して緩やかに湾曲しながらシート状部材１５に沿って−Ｚ方向に延びることとなる。

その結果、シート状部材１５の折り曲げ部と緩やかに湾曲するフレキシブル導体２２の外部導電部２２Ｂとの間に空隙Ｓが形成される。
このようにして、実施の形態１のコネクタ１１と同様に、フレキシブル導体２２に作用する曲げ応力の集中が緩和され、コネクタ３１が衣服に取り付けられた状態で長期間にわたり使用されても、フレキシブル導体２２の断線を防止することが可能となる。

なお、フレキシブル導体２２が第１インシュレータ３２の切り欠き３２Ｅにおいて緩やかに湾曲するために、切り欠き３２ＥのＹ方向の長さＬ２は、例えばフレキシブル導体２２の直径寸法よりも長いことが望ましい。
また、第１インシュレータ３２の導体収容溝３２Ｄおよび切り欠き３２Ｅは、Ｘ方向にフレキシブル導体２２の直径寸法よりもわずかに広い幅Ｗ２を有しているが、これに限るものではなく、フレキシブル導体２２の直径寸法に等しい幅であってもよい。

実施の形態３
上記の実施の形態１および２では、導電性を有するフレキシブル導体２１、２２が、例えば絶縁性の基板本体に支持されることなく、独立して第１インシュレータ１２、３２と第２インシュレータ１４の間に挟み込まれているが、これに限るものではない。
図２２および図２３に、実施の形態３に係るコネクタ４１を示す。このコネクタ４１は、複数のフレキシブルテープ２３に接続されるコネクタである。コネクタ４１は、実施の形態１のコネクタ１１と同様の構成を有している。

フレキシブルテープ２３は、樹脂等の絶縁性材料からなるシート状のフレキシブル基板２４の表面上に、フレキシブル導体２５が露出した状態で配置されたものであり、実施の形態１におけるフレキシブル導体２１と同様に帯形状を有し、フレキシブル基板２４は、実施の形態１におけるフレキシブル導体２１の幅と同様の幅を有している。

実施の形態１のコネクタ１１と同様にして、コネクタ４１を複数のフレキシブルテープ２３に接続することができ、第１インシュレータ１２の複数の突起１２Ｂが、それぞれ、対応するフレキシブルテープ２３と共に対応するコンタクト１３の突起収容部１３Ｃに挿入される。
第１インシュレータ１２の突起１２Ｂがフレキシブル導体２２と共にコンタクト１３の突起収容部１３Ｃに挿入されると、フレキシブルテープ２３が突起１２Ｂの側面とコンタクト１３の突起収容部１３Ｃの内面との間に挟まれ、フレキシブルテープ２３のフレキシブル導体２５が突起収容部１３Ｃの内面に接触して、コンタクト１３がフレキシブル導体２５に電気的に接続される。

このとき、図２４に示されるように、それぞれのフレキシブル導体２５の内部導電部２５Ａが、第１インシュレータ１２と第２インシュレータ１４の間に挟み込まれ、外部導電部２５Ｂが、第１インシュレータ１２および第２インシュレータ１４の外側に延びている。

例えば図２５に示されるように、第１インシュレータ１２および第２インシュレータ１４の外側に延びているシート状部材１５およびフレキシブルテープ２３が、剛性を有する第１インシュレータ１２および第２インシュレータ１４の縁部で折り曲げられることがある。

しかしながら、第１インシュレータ１２の切り欠き１２Ｅの存在により、図２６に示されるように、フレキシブル導体２５の内部導電部２５Ａに隣接する外部導電部２５Ｂの一部が、フレキシブル基板２４と共に、第１インシュレータ１２の導体収容溝１２Ｄの開放端部に接続された切り欠き１２Ｅに入り込み、フレキシブル導体２５は、導体収容溝１２Ｄの開放端部において急峻に折れ曲がることなく、比較的大きい曲率半径を有して緩やかに湾曲しながらシート状部材１５に沿って−Ｚ方向に延びることとなる。

その結果、シート状部材１５の折り曲げ部と緩やかに湾曲するフレキシブルテープ２３との間に空隙Ｓが形成される。
このようにして、実施の形態１のコネクタ１１および実施の形態２のコネクタ３１と同様に、フレキシブル導体２５に作用する曲げ応力の集中が緩和され、コネクタ４１が衣服に取り付けられた状態で長期間にわたり使用されても、フレキシブルテープ２３のフレキシブル導体２５の断線を防止することが可能となる。

なお、同様にして、フレキシブルテープ２３の代わりに、布または織物等の生地の表面上に印刷法によりフレキシブル導体が形成された電極付き生地にコネクタ４１を接続することもできる。この場合も、フレキシブル導体に作用する曲げ応力の集中が緩和され、電極付き生地のフレキシブル導体の断線を防止することが可能となる。

なお、上記の実施の形態１〜３では、シート状部材１５が、コネクタ１１を図示しない衣服に取り付けるためのコネクタ固定部材を構成しており、シート状部材１５が衣服の布地に固定されることで、コネクタ１１、３１、４１が衣服に取り付けられるが、これに限るものではなく、衣服の布地をそのままシート状部材として用いることもできる。
また、上記の実施の形態１〜３では、プラグ型のコンタクト１３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、フレキシブル導体２１、２２、２５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フレキシブル基板、３ハウジング、４ベース部材、５フレキシブル導体、６コンタクト、７突起収容部、８突起、１１，３１，４１コネクタ、１２、３２第１インシュレータ、１２Ａ，３２Ａ平板部、１２Ｂ，３２Ｂ突起、１２Ｃ，３２Ｃボス収容孔、１２Ｄ，３２Ｄ導体収容溝、１２Ｅ，３２Ｅ切り欠き、１３コンタクト、１３Ａ筒状部、１３Ｂフランジ、１３Ｃ突起収容部、１４第２インシュレータ、１４Ａ凹部、１４Ｂコンタクト用貫通孔、１４Ｃボス、１４Ｄ段差部、１４Ｅフランジ収容溝、１５シート状部材、１５Ａ開口部、１５Ｂ貫通孔、２１，２２，２５フレキシブル導体、２１Ａ，２２Ａ，２５Ａ内部導電部、２１Ｂ，２２Ｂ，２５Ｂ外部導電部、２３フレキシブルテープ、２４フレキシブル基板、Ｗ１，Ｗ２幅、Ｌ１，Ｌ２長さ、Ｃ布地、Ｈ開口部、Ｍウエアラブルデバイス、Ｓ空隙。

Claims

フレキシブル導体に接続されるコネクタであって、
第１インシュレータと、
前記第１インシュレータに対向して配置された第２インシュレータと、
導電性材料から形成され且つ前記フレキシブル導体に接続されるコンタクトと
を備え、
前記フレキシブル導体は、前記第１インシュレータおよび前記第２インシュレータの間に挟み込まれて前記コンタクトに電気的に接続される内部導電部と、前記第１インシュレータおよび前記第２インシュレータの外側に延びる外部導電部とを有し、
少なくとも前記第１インシュレータおよび前記第２インシュレータの周縁部から前記第１インシュレータおよび前記第２インシュレータの外側にまで延びるシート状部材が前記フレキシブル導体に重なった状態で前記第１インシュレータの周縁部と前記第２インシュレータの周縁部との間に挟まれることにより前記コネクタは前記シート状部材に取り付けられ、
前記第１インシュレータおよび前記第２インシュレータのうち、前記シート状部材と前記フレキシブル導体とが重なった箇所において前記フレキシブル導体側に位置する前記第１インシュレータは、前記フレキシブル導体に対応して形成された切り欠きを有し、
前記シート状部材が前記フレキシブル導体と共に前記第１インシュレータの縁部で屈曲されたときに、前記フレキシブル導体の前記内部導電部に隣接する前記外部導電部の一部は前記切り欠きに入り込むことを特徴とするコネクタ。
前記第１インシュレータは、前記切り欠きに接続され且つ前記フレキシブル導体の前記内部導電部が収容される導体収容溝を有する請求項１に記載のコネクタ。
前記第２インシュレータは、前記第２インシュレータの前記周縁部に形成され且つ前記シート状部材の一部が収容される段差部を有する請求項１または２に記載のコネクタ。
前記切り欠きは、前記フレキシブル導体の幅よりもわずかに広い幅を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載のコネクタ。
前記シート状部材は、絶縁性材料により形成されたコネクタ固定部材からなり、
前記コネクタ固定部材が衣服の布地に固定されることで、前記コネクタが前記衣服に取り付けられる請求項１〜４のいずれか一項に記載のコネクタ。
前記シート状部材は、衣服の布地からなる請求項１〜４のいずれか一項に記載のコネクタ。
前記第１インシュレータは、突起を有し、
前記コンタクトは、前記突起が挿入される凹状の突起収容部を有し、
前記突起が前記フレキシブル導体と共に前記コンタクトの前記突起収容部に挿入されることにより、前記フレキシブル導体が前記突起の側面と前記突起収容部の内面との間に挟まれて前記突起収容部の内面に接触することで前記コンタクトが前記フレキシブル導体に電気的に接続される請求項１〜６のいずれか一項に記載のコネクタ。
前記コンタクトは、筒状部と、前記筒状部の一端に形成されたフランジを有し、
前記第２インシュレータは、前記コンタクトの前記筒状部が貫通し且つ前記フランジよりも小さいコンタクト用貫通孔を有し、
前記コンタクト用貫通孔に前記コンタクトの前記筒状部を貫通させると共に前記フランジを前記第１インシュレータに向けて押しつけるように前記第２インシュレータが前記第１インシュレータに固定されることで、前記コンタクトが前記第１インシュレータおよび前記第２インシュレータに固定される請求項７に記載のコネクタ。
前記第２インシュレータは、前記第１インシュレータに向けて突出する複数のボスを有し、
前記第１インシュレータは、前記複数のボスが収容される複数のボス収容孔を有し、
前記複数のボスが前記複数のボス収容孔に収容されることで前記第２インシュレータは前記第１インシュレータに固定される請求項８に記載のコネクタ。
前記第２インシュレータは、相手側コネクタの一部が収容される相手側コネクタ収容部を有する請求項７〜９のいずれか一項に記載のコネクタ。
前記フレキシブル導体は、独立して、前記第１インシュレータおよび前記第２インシュレータの間に挟み込まれる請求項１〜１０のいずれか一項に記載のコネクタ。
前記フレキシブル導体は、絶縁性の基板本体の表面上に露出するように配置され、
前記基板本体の裏面が前記第１インシュレータに対向し、前記フレキシブル導体が前記第２インシュレータに対向するように、前記フレキシブル導体が前記第１インシュレータおよび前記第２インシュレータの間に挟み込まれる請求項１〜１０のいずれか一項に記載のコネクタ。
前記コンタクトは、プラグ型のコンタクトである請求項１〜１２のいずれか一項に記載のコネクタ。
前記コンタクトは、レセプタクル型のコンタクトである請求項１〜１２のいずれか一項に記載のコネクタ。