JP2024030814A - コネクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】フレキシブル導体が接続対象物の表面および裏面のいずれに露出していても、コンタクトを接続対象物のフレキシブル導体に電気的に接続することができるコネクタを提供する。【解決手段】インナーコンタクト18は、弾性変位可能で且つプラグコンタクト13に接触する接点部P1を含む第1構成部18Aと、接点部P1の弾性変位とは独立して弾性変位可能な押し付け部P2を含む第2構成部18Bを有し、シート状導電部材15の一部が、嵌合軸に直交する方向において押し付け部P2とプラグコンタクト13の凹部13Cの内面との間に挟まれ、凹部13Cの内面がシート状導電部材15の表面に接触し、押し付け部P2がシート状導電部材15の裏面に接触する。【選択図】図16

Description

この発明は、コネクタに係り、特に、少なくとも一方の面にフレキシブル導体が露出しているシート状の接続対象物に接続されるコネクタに関する。
近年、着用するだけで心拍数、体温等のユーザの生体情報を取得することができる、いわゆるスマート衣料が注目を浴びている。このスマート衣料は、計測箇所に配置された電極を備え、電極に計測機器としてのウエアラブルデバイスを電気的に接続することで、生体情報をウエアラブルデバイスに伝送することが可能となる。
電極とウエアラブルデバイスとの接続は、例えば、電極から引き出されたフレキシブル導体に接続されるコネクタを用いることにより行うことができる。
この種のコネクタとして、例えば、特許文献1に、図35に示されるようなコネクタが開示されている。コネクタは、フレキシブル基板1を間に挟んでフレキシブル基板1の両側に配置されたハウジング2およびベース部材3を有し、コンタクト4の筒状部4Aがハウジング2のコンタクト用貫通孔2Aに通され、コンタクト4のフランジ4Bがハウジング2とフレキシブル基板1の表面に露出するフレキシブル導体1Aとの間に挟まれる。
この状態で、ベース部材3をハウジング2に向けて押し込むことで、図36に示されるように、ベース部材3の突起3Aが、フレキシブル基板1を間に挟んでコンタクト4の突起収容部4Cに挿入され、突起収容部4Cの内面がフレキシブル導体1Aに所定の接触力で接触し、これによりコンタクト4がフレキシブル導体1Aに電気的に接続される。
また、図34に示されるように、ベース部材3に突出形成されたハウジング固定用ポスト3Bをハウジング2のポスト収容部2Bに圧入することで、ハウジング2とベース部材3が、互いに固定される。
特開2018-129244号公報
特許文献1に開示されたコネクタにウエアラブルデバイスを嵌合することにより、フレキシブル導体からなる電極にウエアラブルデバイスを接続することができる。
しかしながら、フレキシブル導体1Bがフレキシブル基板1の裏面上に露出している場合には、特許文献1のコネクタでは、フレキシブル導体1Bをコンタクト4に電気的に接続することができないという問題がある。
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、フレキシブル導体が接続対象物の表面および裏面のいずれに露出していても、コンタクトを接続対象物のフレキシブル導体に電気的に接続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、
嵌合軸に沿って延びる凹部を有する筒状の導電性のプラグコンタクトと、
凹部内に挿入された板部材からなる導電性のインナーコンタクトと
を備え、
板部材は、
嵌合軸に直交する方向に弾性変位可能で且つ凹部内でプラグコンタクトに接触する接点部を含む第1構成部と、
第1構成部における接点部の弾性変位とは独立して嵌合軸に直交する方向に弾性変位可能な押し付け部を含む第2構成部と、
第1構成部および第2構成部を嵌合軸に沿って互いに離間するように連結する連結部と
を有し、
少なくとも一方の面にフレキシブル導体が露出しているシート状の接続対象物の一部が、嵌合軸に直交する方向において押し付け部と凹部の内面との間に挟まれ、凹部の内面が接続対象物の表面に接触し、押し付け部が接続対象物の裏面に接触することにより、フレキシブル導体が接続対象物の表面に露出する場合は、プラグコンタクトが直接フレキシブル導体に電気的に接続され、フレキシブル導体が接続対象物の裏面に露出する場合は、プラグコンタクトがインナーコンタクトを介してフレキシブル導体に電気的に接続されるものである。
第2構成部は、第1構成部よりも凹部の開口端部の近くに配置されていることが好ましい。
第1構成部は、嵌合軸を挟んだ嵌合軸の両側において、それぞれ、嵌合軸に直交する方向に延びる少なくとも2つの片持ち梁部を有し、少なくとも2つの片持ち梁部の先端にそれぞれ接点部が形成されているように構成することができる。
第1構成部は、互いに連結され且つ互いに対向して配置される二対の片持ち梁部を有することもできる。
第1構成部は、嵌合軸の一方の側に配置され且つ嵌合軸に直交する方向に延びる片持ち梁部と、嵌合軸の他方の側に配置され且つ嵌合軸に直交する方向に延びる平板部とを有し、片持ち梁部および平板部の先端にそれぞれ接点部が形成されているように構成することもできる。
また、第1構成部は、嵌合軸に直交する方向および嵌合軸に沿った方向の双方に延びる両持ち梁部を有し、両持ち梁部に、嵌合軸に直交する方向において、互いに反対方向を向いた一対の接点部が形成されているように構成してもよい。
第1構成部は、嵌合軸に沿って延び且つ嵌合軸に沿った方向における両持ち梁部の先端部と第1構成部の基部とを連結する補助連結部を有することもできる。
さらに、第2構成部は、嵌合軸の回りに屈曲または湾曲された少なくとも1つの腕部を有し、少なくとも1つの腕部の嵌合軸に直交する方向を向いた外面に押し付け部が形成されているように構成することもできる。
この場合、第2構成部は、互いに反対方向に屈曲または湾曲された一対の腕部を有することが好ましい。
プラグコンタクトは、筒状部と、筒状部の一端に形成されたフランジとを有し、凹部は、筒状部の内部からなることが好ましい。
接続対象物とプラグコンタクトとインナーコンタクトを保持するための絶縁性のハウジングを備え、
ハウジングは、
プラグ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が形成されたトップインシュレータと、
インナーコンタクトを保持するための保持部を有するボトムインシュレータと
を有し、
コンタクト用貫通孔にプラグコンタクトの筒状部を貫通させると共に接続対象物とフランジをトップインシュレータとボトムインシュレータとの間に挟むようにトップインシュレータがボトムインシュレータに固定されることが好ましい。
この発明によれば、プラグコンタクトの凹部内に挿入されるインナーコンタクトは、嵌合軸に直交する方向に弾性変位可能で且つ凹部内でプラグコンタクトに接触する接点部を含む第1構成部と、第1構成部における接点部の弾性変位とは独立して嵌合軸に直交する方向に弾性変位可能な押し付け部を含む第2構成部と、第1構成部および第2構成部を連結する連結部とを有する板部材からなり、接続対象物の一部が、嵌合軸に直交する方向において、押し付け部と凹部の内面との間に挟まれ、凹部の内面が接続対象物の表面に接触し、押し付け部が接続対象物の裏面に接触することにより、フレキシブル導体が接続対象物の表面に露出する場合は、プラグコンタクトが直接フレキシブル導体に電気的に接続され、フレキシブル導体が接続対象物の裏面に露出する場合は、プラグコンタクトがインナーコンタクトを介してフレキシブル導体に電気的に接続されるので、フレキシブル導体が接続対象物の裏面に露出していても、コンタクトを接続対象物のフレキシブル導体に電気的に接続することが可能となる。
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のコネクタに用いられるトップインシュレータを示す斜視図である。 実施の形態1のコネクタに用いられるボトムインシュレータを示す斜視図である。 実施の形態1のコネクタに用いられるプラグコンタクトを示す斜視図である。 実施の形態1のコネクタに用いられるプラグコンタクトを示す断面図である。 実施の形態1のコネクタに接続される接続対象物を斜め上方から見た斜視図である。 実施の形態1のコネクタに接続される接続対象物を斜め下方から見た斜視図である。 実施の形態1のコネクタに用いられる補強シートを示す斜視図である。 実施の形態1のコネクタに用いられるインナーコンタクトを示す斜視図である。 実施の形態1のコネクタに用いられるインナーコンタクトを示す正面図である。 実施の形態1のコネクタに用いられるインナーコンタクトを示す平面図である。 ボトムインシュレータに保持された実施の形態1におけるインナーコンタクトを示す斜視図である。 接続対象物に接続された実施の形態1のコネクタにおけるインナーコンタクトが挿入されたプラグコンタクト内の状態を示す部分側面断面図である。 接続対象物に接続された実施の形態1のコネクタにおけるインナーコンタクトが挿入されたプラグコンタクト内の状態を図15とは異なる方向から見た部分側面断面図である。 接続対象物に接続された実施の形態1のコネクタにおけるインナーコンタクトが挿入されたプラグコンタクト内の状態を示す部分平面断面図である。 実施の形態2におけるインナーコンタクトを示す斜視図である。 実施の形態2におけるインナーコンタクトを示す正面図である。 実施の形態2におけるインナーコンタクトを示す平面図である。 実施の形態3におけるインナーコンタクトを示す斜視図である。 実施の形態3におけるインナーコンタクトを示す正面図である。 実施の形態3におけるインナーコンタクトを示す平面図である。 実施の形態3におけるインナーコンタクトを示す側面図である。 実施の形態4におけるインナーコンタクトを示す斜視図である。 実施の形態4におけるインナーコンタクトを示す正面図である。 実施の形態4におけるインナーコンタクトを示す平面図である。 実施の形態5におけるインナーコンタクトを示す斜視図である。 実施の形態5におけるインナーコンタクトを示す正面図である。 実施の形態5におけるインナーコンタクトを示す平面図である。 実施の形態6におけるインナーコンタクトを示す斜視図である。 実施の形態6におけるインナーコンタクトを示す正面図である。 実施の形態6におけるインナーコンタクトを示す平面図である。 実施の形態7におけるインナーコンタクトを示す斜視図である。 従来のコネクタの分解斜視図である。 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として使用されるもので、絶縁性材料からなるハウジング12を有している。ハウジング12には、4つのプラグコンタクト13が保持され、さらに、ハウジング12により、補強シート14とシート状導電部材15が互いに重ねられた状態で保持されている。シート状導電部材15は、コネクタ11が接続される接続対象物を構成している。
4つのプラグコンタクト13は、互いに平行な2列に配列された状態で、シート状導電部材15に対して垂直に突出するように配置されている。
ここで、便宜上、補強シート14およびシート状導電部材15がXY面に沿って延び、4つのプラグコンタクト13の配列方向をY方向、4つのプラグコンタクト13がそれぞれ突出する方向を+Z方向と呼ぶことにする。Z方向は、コネクタ11が相手側コネクタと嵌合する嵌合方向となる。
図2および図3に、コネクタ11の分解斜視図を示す。コネクタ11は、トップインシュレータ16およびボトムインシュレータ17を有しており、これらトップインシュレータ16およびボトムインシュレータ17によりハウジング12が構成されている。
トップインシュレータ16に4つのプラグコンタクト13が保持され、また、トップインシュレータ16の-Z方向側の裏面上に補強シート14が配置され、補強シート14の-Z方向側にシート状導電部材15が配置されている。さらに、シート状導電部材15の-Z方向側に4つのインナーコンタクト18が配置され、インナーコンタクト18の-Z方向側にボトムインシュレータ17が配置されている。4つのインナーコンタクト18は、4つのプラグコンタクト13にそれぞれ対応している。
図4に示されるように、トップインシュレータ16は、+Z方向に向かって開いている凹部16Aと、凹部16A内に形成された4つのコンタクト用貫通孔16Bを有している。凹部16A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、4つのコンタクト用貫通孔16Bは、4つのプラグコンタクト13に対応している。また、トップインシュレータ16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16Cが形成されている。
図5に示されるように、ボトムインシュレータ17は、平板部17Aを有し、平板部17Aに、それぞれ+Z方向に向かって開いている4つの円形の凹部17Bが形成されている。4つの凹部17Bは、4つのプラグコンタクト13に対応している。4つの凹部17Bには、それぞれ、インナーコンタクト18を保持するための保持孔17Cが形成されている。
また、平板部17Aには、トップインシュレータ16の複数のボス16Cに対応する複数の貫通孔17Dが形成されている。
4つのプラグコンタクト13は、それぞれ、金属等の導電性材料から形成され、トップインシュレータ16の凹部16A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。
図6に示されるように、プラグコンタクト13は、嵌合軸Cに沿って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。また、図7に示されるように、筒状部13Aの内部には、-Z方向に向かって開放された凹部13Cが形成されている。
なお、嵌合軸Cは、筒状部13Aの中心を通り且つコネクタ11と相手側コネクタとの嵌合方向に延びる軸である。
また、筒状部13Aは、円筒形状を有しているが、内部に凹部13Cを有するものであれば、断面形状は円形に限らず、楕円、多角形等の各種の断面形状を有することもできる。
なお、4つのプラグコンタクト13は、いずれも、電気信号を伝送するための端子として使用することができる。
シート状導電部材15は、それぞれフレキシブル導体から形成された複数の配線層と、複数の絶縁層とが積層された多層構造を有している。
図8に示されるように、シート状導電部材15の+Z方向を向いた表面上に4つのプラグコンタクト13を配置するための4つのコンタクト配置領域15Aが区画されている。4つのコンタクト配置領域15Aにおいては、それぞれ、配線層15Bが+Z方向に向けて露出しており、4つのコンタクト配置領域15A以外の領域には、絶縁層15Cが露出している。
4つのコンタクト配置領域15Aには、シート状導電部材15をZ方向に貫通する複数の切り込み15Dが形成されている。これらの切り込み15Dは、シート状導電部材15をZ方向に貫通しているので、図9に示されるように、シート状導電部材15の-Z方向を向いた裏面にも、4つのコンタクト配置領域15Aに対応する位置に、それそれ、切り込み15Dが見えている。
シート状導電部材15の-Z方向を向いた裏面においては、4つのコンタクト配置領域15Aに対応する位置に、それぞれ、配線層15Eが-Z方向に向けて露出しており、それ以外の領域には、絶縁層15Fが露出している。
また、図8および図9に示されるように、シート状導電部材15の周縁部には、トップインシュレータ16の複数のボス16Cに対応する複数の貫通孔15Gが形成されている。
図10に示されるように、補強シート14は、コネクタ11が実装される図示しない衣服等の実装対象物を補強するためのもので、絶縁性材料からなり、中央に形成された開口部14Aを有している。さらに、補強シート14の開口部14Aの周縁に沿って,トップインシュレータ16の複数のボス16Cに対応する複数の切り欠き14Bが形成されている。
図11~図13にインナーコンタクト18の構成を示す。インナーコンタクト18は、金属等の導電性材料により形成され且つ屈曲された板部材からなり、嵌合軸Cに沿ってインナーコンタクト18の+Z方向端部に配置される第1構成部18Aと、第1構成部18Aよりも-Z方向側に配置される第2構成部18Bと、第1構成部18Aおよび第2構成部18Bを嵌合軸Cに沿って互いに離間するように連結する連結部18Cを有している。
第1構成部18Aは、YZ面に沿って延びる平坦な形状を有し、嵌合軸Cを挟んだ嵌合軸Cの両側において、それぞれ-Z方向に延び且つ先端がY方向において互いに反対方向に延びる一対の片持ち梁部18Dを有している。
第2構成部18Bは、嵌合軸Cを囲むほぼ筒形状を形成するように、連結部18Cとの接続部分からXY面内において互いにY方向に対向するように-X方向に屈曲または湾曲しながら延びる一対の腕部18Eを有している。一対の腕部18Eの先端部は、互いに近接してY方向に対向している。
連結部18Cは、嵌合軸Cに対してX方向に傾斜しつつ、第2構成部18Bが第1構成部18Aの-Z方向側に位置するように、第1構成部18Aと第2構成部18Bを連結している。
第1構成部18Aの一対の片持ち梁部18Dの互いに反対方向を向いた先端により、嵌合軸Cに対して直交するY方向に弾性変位可能な一対の接点部P1が形成されている。
また、第2構成部18Bの一対の腕部18Eの外面により、それぞれ嵌合軸Cに対して直交するXY面内において弾性変位可能な複数の押し付け部P2が形成されている。具体的には、図13に示されるように、第2構成部18Bは、Z方向から見たときに、ほぼ台形状の輪郭を有しており、台形の4つの頂点に位置する腕部18Eの外面に4つの押し付け部P2が形成されている。
ここで、第1構成部18Aと第2構成部18Bは、連結部18Cを介してZ方向に互いに離間した位置に配置されており、第2構成部18Bにおける4つの押し付け部P2は、第1構成部18Aにおける一対の接点部P1の弾性変位とは独立して弾性変位し得るように構成されている。すなわち、接点部P1における弾性変形と押し付け部P2における弾性変形は、いずれか一方が他方に影響を及ぼすものではない。
さらに、インナーコンタクト18は、第2構成部18Bから-Z方向に突出する固定部18Fを有している。
このようなインナーコンタクト18は、例えば、所定の形状に切り抜かれた金属板に曲げ加工を施すことにより容易に作製することができる。
なお、一対の接点部P1のY方向の間隔は、インナーコンタクト18がプラグコンタクト13の凹部13C内に挿入された場合に一対の接点部P1が接触する部分の凹部13Cの内径よりもわずかに大きく設定されている。
このため、インナーコンタクト18をプラグコンタクト13の凹部13C内に挿入すると、一対の接点部P1は、嵌合軸Cに向かう方向に弾性変位しつつ、所定の接触圧で凹部13Cの内面に接触する。
また、XY面におけるそれぞれの押し付け部P2の嵌合軸Cからの距離は、インナーコンタクト18がプラグコンタクト13の凹部13C内に挿入された場合に4つの押し付け部P2が接触する部分の凹部13Cの内径の1/2からシート状導電部材15の厚さを減じた値よりもわずかに大きく設定されている。
このため、シート状導電部材15を押し込みながらインナーコンタクト18をプラグコンタクト13の凹部13C内に挿入すると、4つの押し付け部P2は、それぞれ嵌合軸Cに向かう方向に弾性変位し、シート状導電部材15を所定の接触圧で凹部13Cの内面に押し付けることとなる。
図14に示されるように、インナーコンタクト18は、固定部18Fを、ボトムインシュレータ17の対応する凹部17Bの保持孔17Cに挿入することにより、ボトムインシュレータ17に保持される。
トップインシュレータ16の4つのコンタクト用貫通孔16Bと、4つのプラグコンタクト13と、シート状導電部材15の4つのコンタクト配置領域15Aと、4つのインナーコンタクト18と、ボトムインシュレータ17の4つの凹部17Bは、互いにZ方向に整列する位置に配置されている。
また、トップインシュレータ16の複数のボス16Cと、補強シート14の複数の切り欠き14Bと、シート状導電部材15の複数の貫通孔15Gと、ボトムインシュレータ17の複数の貫通孔17Dは、互いにZ方向に整列する位置に配置されている。
コネクタ11を組み立てる際には、まず、図14に示されるように、それぞれのインナーコンタクト18の固定部18Fを、ボトムインシュレータ17の対応する凹部17Bの保持孔17Cに挿入することにより、インナーコンタクト18がボトムインシュレータ17に保持される。
次に、トップインシュレータ16の複数のボス16Cが補強シート14の複数の切り欠き14Bに挿入される。このとき、トップインシュレータ16の4つのコンタクト用貫通孔16Bは、補強シート14の開口部14A内に位置している。
さらに、トップインシュレータ16の4つのコンタクト用貫通孔16Bにそれぞれ対応するプラグコンタクト13の筒状部13Aが-Z方向から挿入され、シート状導電部材15を間に挟んで、ボトムインシュレータ17がトップインシュレータ16に向けて+Z方向に押し付けられる。
このとき、それぞれのプラグコンタクト13のフランジ13Bが、シート状導電部材15の対応するコンタクト配置領域15Aの上に位置し、ボトムインシュレータ17に保持されているそれぞれのインナーコンタクト18がシート状導電部材15のコンタクト配置領域15Aを押し込みながら、対応するプラグコンタクト13の凹部13Cに挿入される。
なお、シート状導電部材15の4つのコンタクト配置領域15Aには、それぞれ、複数の切り込み15Dが形成されているため、4つのインナーコンタクト18は、それぞれ、対応するコンタクト配置領域15Aの複数の切り込み15Dを開きつつプラグコンタクト13の凹部13Cに挿入される。
また、ボトムインシュレータ17をトップインシュレータ16に押し付けることにより、トップインシュレータ16の複数のボス16Cが、補強シート14の複数の切り欠き14B、シート状導電部材15の複数の貫通孔15Gおよびボトムインシュレータ17の複数の貫通孔17Dを順次貫通する。そして、ボトムインシュレータ17の-Z方向側に突出する複数のボス16Cの先端を熱変形させることにより、トップインシュレータ16とボトムインシュレータ17が互いに固定され、コネクタ11の組み立てが完了する。
なお、それぞれのプラグコンタクト13は、フランジ13Bがトップインシュレータ16とボトムインシュレータ17の間に挟まれることによりトップインシュレータ16およびボトムインシュレータ17に固定されている。
図15に示されるように、インナーコンタクト18の第1構成部18Aは、プラグコンタクト13の凹部13C内の奥部、すなわち、凹部13C内の+Z方向側に挿入され、第1構成部18Aの一対の片持ち梁部18Dに形成されている一対の接点部P1が、プラグコンタクト13の凹部13Cの内面に押し付けられ、インナーコンタクト18がプラグコンタクト13に電気的に接続される。
また、図16に示されるように、連結部18Cを介して第1構成部18Aの-Z方向側に配置されている第2構成部18Bは、第1構成部18Aよりもプラグコンタクト13の凹部13Cの開口端部の近く、すなわち、凹部13C内の-Z方向側に挿入される。そして、インナーコンタクト18によりプラグコンタクト13の凹部13C内に押し込まれたシート状導電部材15は、インナーコンタクト18の第2構成部18Bの一対の腕部18Eに形成されている押し付け部P2により、プラグコンタクト13の凹部13Cの内面に向けて押し付けられる。
具体的には、図17に示されるように、Z方向から見たときに、ほぼ台形状の輪郭を有する第2構成部18Bの4つの押し付け部P2により、それぞれ、シート状導電部材15がプラグコンタクト13の凹部13Cの内面に押し付けられる。
ここで、図8および図9に示されるように、シート状導電部材15の表面のコンタクト配置領域15Aには配線層15Bが露出し、シート状導電部材15の裏面には、コンタクト配置領域15Aに対応する位置に配線層15Eが露出している。
従って、シート状導電部材15の表面の配線層15Bがプラグコンタクト13の凹部13Cの内面に所定の接触圧で接触し、また、シート状導電部材15の裏面の配線層15Eがインナーコンタクト18の押し付け部P2に所定の接触圧で接触する。
これにより、シート状導電部材15の表面に露出している配線層15Bは、直接プラグコンタクト13に電気的に接続され、シート状導電部材15の裏面に露出している配線層15Eは、インナーコンタクト18を介してプラグコンタクト13に電気的に接続される。すなわち、配線層15Bおよび15Eの双方が、プラグコンタクト13に接続されることとなる。
このように、コネクタ11によれば、インナーコンタクト18を用いることにより、シート状導電部材15の表面側に配置されたフレキシブル導体からなる配線層15Bと裏面側に配置されたフレキシブル導体からなる配線層15Eの双方を、1つのプラグコンタクト13に電気的に接続することが可能となる。
従って、表面側にのみフレキシブル導体が露出しているシート状導電部材にコネクタ11を接続すれば、プラグコンタクト13をシート状導電部材の表面側のフレキシブル導体に電気的に接続することができ、また、裏面側にのみフレキシブル導体が露出しているシート状導電部材にコネクタ11を接続すれば、プラグコンタクト13をシート状導電部材の裏面側のフレキシブル導体に電気的に接続することができる。
さらに、この実施の形態1におけるシート状導電部材15のように、表面側および裏面側にそれぞれフレキシブル導体が露出しているシート状導電部材にコネクタ11を接続すれば、プラグコンタクト13をシート状導電部材の表面側のフレキシブル導体と裏面側のフレキシブル導体の双方に電気的に接続することができる。例えば、表面側および裏面側にそれぞれシールド層を構成するフレキシブル導体が露出し、これらのシールド層の間に信号配線層を構成するフレキシブル導体が双方のシールド層から絶縁された状態で積層された多層構造のシート状導電部材を接続対象物とすれば、表面側および裏面側のシールド層に接続されたプラグコンタクト13をグランド電位に接続することで、信号配線層に対するシールド効果が発揮され、電磁波等による外乱の影響を抑制した高精度の信号伝送を行うことが可能となる。
実施の形態1のコネクタ11では、ボトムインシュレータ17とトップインシュレータ16との間に補強シート14が配置されているが、コネクタ11が取り付けられる衣服等の実装対象物を補強する必要がない場合には、補強シート14を省略することができる。
実施の形態2
図18~図20に、実施の形態2に係るコネクタで用いられるインナーコンタクト28を示す。このインナーコンタクト28は、実施の形態1で用いられ且つ図11~図13に示されるインナーコンタクト18において、第2構成部18Bおよび連結部18Cの代わりに第2構成部28Bおよび連結部28Cを用いたものであり、その他の構成はインナーコンタクト18と同様である。すなわち、インナーコンタクト28においては、第1構成部18Aに連結部28Cを介して第2構成部28Bが連結されている。
第2構成部28Bは、嵌合軸Cを囲むほぼ円筒形状を形成するように、連結部28Cとの接続部分のY方向の両端部からXY面内において互いに同一の回転方向に湾曲しながら延びる一対の腕部28Eを有している。
第2構成部28Bの一対の腕部28Eの外面により、それぞれ嵌合軸Cに対して直交するXY面内において弾性変位可能な一対の押し付け部P2が形成されている。
連結部28Cは、YZ面に沿った平板形状を有し、第2構成部28Bが第1構成部18Aの-Z方向側に離間して位置するように、第1構成部18Aと第2構成部28Bを連結している。
これにより、第2構成部28Bの押し付け部P2は、第1構成部18Aにおける一対の接点部P1の弾性変位とは独立して弾性変位し得るように構成されている。
このような構成のインナーコンタクト28がシート状導電部材15を押し込みながら、プラグコンタクト13の凹部13Cに挿入されると、第1構成部18Aの一対の接点部P1が、プラグコンタクト13の凹部13Cの内面に押し付けられてインナーコンタクト28がプラグコンタクト13に電気的に接続され、また、凹部13C内に押し込まれたシート状導電部材15は、インナーコンタクト28の一対の押し付け部P2により、プラグコンタクト13の凹部13Cの内面に向けて押し付けられる。
従って、実施の形態1に係るコネクタ11において、インナーコンタクト18の代わりに図18~図20に示されるインナーコンタクト28を用いても、同様にして、シート状導電部材15の表面側に配置された配線層15Bと裏面側に配置された配線層15Eの双方をプラグコンタクト13に電気的に接続することが可能となる。
なお、図18~図20では、第2構成部28Bのそれぞれの腕部28Eの外面の中央部にのみ押し付け部P2が示されているが、ほぼ円筒形状を形成する一対の腕部28Eの外周部に沿って帯状に形成された押し付け部P2によりシート状導電部材15をプラグコンタクト13の凹部13Cの内面に向けて押し付けるように構成することもできる。
実施の形態3
図21~図24に、実施の形態3に係るコネクタで用いられるインナーコンタクト38を示す。このインナーコンタクト38は、実施の形態1で用いられ且つ図11~図13に示されるインナーコンタクト18において、第1構成部18Aおよび連結部18Cの代わりに第1構成部38Aおよび連結部38Cを用いたものであり、その他の構成はインナーコンタクト18と同様である。すなわち、インナーコンタクト38においては、第1構成部38Aに連結部38Cを介して第2構成部18Bが連結されている。
第1構成部38Aは、それぞれYZ面に沿って延び且つ互いにX方向に間隔を隔てて対向するように配置された二対の片持ち梁部38Dを有している。二対の片持ち梁部38Dは、-Z方向に向かって開くようにU字状に湾曲された湾曲部38Gを介して互いに連結されており、それぞれの対の片持ち梁部38Dは、実施の形態1におけるインナーコンタクト18の第1構成部18Aの一対の片持ち梁部18Dと同様の構造を有している。
第1構成部38Aの二対の片持ち梁部38Dの先端により、嵌合軸Cに対して直交するY方向に弾性変位可能な二対の接点部P1が形成されている。
連結部38Cは、嵌合軸Cに対してX方向に傾斜しつつ、第2構成部18Bが第1構成部38Aの-Z方向側に離間して位置するように、第1構成部38Aと第2構成部18Bを連結している。
これにより、第1構成部38Aの二対の接点部P1は、第2構成部18Bにおける4つの押し付け部P2の弾性変位とは独立して弾性変位し得るように構成されている。
このような構成のインナーコンタクト38がシート状導電部材15を押し込みながら、プラグコンタクト13の凹部13Cに挿入されると、第1構成部38Aの二対の接点部P1が、それぞれプラグコンタクト13の凹部13Cの内面に押し付けられてインナーコンタクト38がプラグコンタクト13に電気的に接続され、また、凹部13C内に押し込まれたシート状導電部材15は、インナーコンタクト38の4つの押し付け部P2により、プラグコンタクト13の凹部13Cの内面に向けて押し付けられる。
従って、実施の形態1に係るコネクタ11において、インナーコンタクト18の代わりに図21~図24に示されるインナーコンタクト38を用いても、同様にして、シート状導電部材15の表面側に配置された配線層15Bと裏面側に配置された配線層15Eの双方をプラグコンタクト13に電気的に接続することが可能となる。
実施の形態3におけるインナーコンタクト38を用いれば、第1構成部38Aの二対の片持ち梁部38Dに形成された4つの接点部P1が、それぞれプラグコンタクト13の凹部13Cの内面に接触するため、インナーコンタクト38とプラグコンタクト13の電気的接続の信頼性が向上する。
実施の形態4
図25~図27に、実施の形態4に係るコネクタで用いられるインナーコンタクト48を示す。このインナーコンタクト48は、実施の形態1で用いられ且つ図11~13に示されるインナーコンタクト18において、第2構成部18Bおよび連結部18Cの代わりに第2構成部48Bおよび連結部48Cを用いたものであり、その他の構成はインナーコンタクト18と同様である。すなわち、インナーコンタクト48においては、第1構成部18Aに連結部48Cを介して第2構成部48Bが連結されている。
第2構成部48Bは、嵌合軸Cを囲むほぼ円筒形状を形成するように、連結部48Cとの接続部分の+Y方向端部からXY面内において湾曲しながら延びる1つの腕部48Eを有している。
第2構成部48Bの1つの腕部48Eの外面により、それぞれ嵌合軸Cに対して直交するXY面内において弾性変位可能な一対の押し付け部P2が形成されている。
連結部48Cは、YZ面に沿った平板形状を有し、第2構成部48Bが第1構成部18Aの-Z方向側に離間して位置するように、第1構成部18Aと第2構成部48Bを連結している。
これにより、第2構成部48Bの押し付け部P2は、第1構成部18Aにおける一対の接点部P1の弾性変位とは独立して弾性変位し得るように構成されている。
このような構成のインナーコンタクト48がシート状導電部材15を押し込みながら、プラグコンタクト13の凹部13Cに挿入されると、第1構成部18Aの一対の接点部P1が、プラグコンタクト13の凹部13Cの内面に押し付けられてインナーコンタクト48がプラグコンタクト13に電気的に接続され、また、凹部13C内に押し込まれたシート状導電部材15は、インナーコンタクト48の一対の押し付け部P2により、プラグコンタクト13の凹部13Cの内面に向けて押し付けられる。
従って、実施の形態1に係るコネクタ11において、インナーコンタクト18の代わりに図25~図27に示されるインナーコンタクト48を用いても、同様にして、シート状導電部材15の表面側に配置された配線層15Bと裏面側に配置された配線層15Eの双方をプラグコンタクト13に電気的に接続することが可能となる。
なお、図25~図27では、第2構成部48Bの腕部48Eの外面における最も+X方向側の点および最も-X方向側の点にのみ押し付け部P2が示されているが、ほぼ円筒形状を形成する腕部28Eの外周部に沿って帯状に形成された押し付け部P2によりシート状導電部材15をプラグコンタクト13の凹部13Cの内面に向けて押し付けるように構成することもできる。
実施の形態5
図28~図30に、実施の形態5に係るコネクタで用いられるインナーコンタクト58を示す。このインナーコンタクト58は、実施の形態2で用いられ且つ図18~図20に示されるインナーコンタクト28において、第1構成部18Aおよび連結部28Cの代わりに第1構成部58Aおよび連結部58Cを用いたものであり、その他の構成はインナーコンタクト28と同様である。すなわち、インナーコンタクト58においては、第1構成部58Aに連結部58Cを介して第2構成部28Bが連結されている。
第1構成部58Aは、YZ面に沿って延びる平坦な形状を有し、嵌合軸Cの+Y方向側において-Z方向に延び且つ先端が+Y方向に延びる1つの片持ち梁部18Dと、嵌合軸Cの-Y方向側においてYZ面に沿って延びる平板部58Gを有している。
片持ち梁部18Dは、実施の形態2で用いられているインナーコンタクト28の第1構成部18Aの片持ち梁部18Dと同一のもので、+Y方向に向かって延びる先端を有し、平板部58Gは、-Z方向端部に-Y方向に向かって延びる先端を有している。
片持ち梁部18Dの+Y方向に延びる先端と平板部58Gの-Y方向に延びる先端に、それぞれ、接点部P1が形成されている。-Z方向に延びる形状を有する片持ち梁部18Dが弾性変形することにより、片持ち梁部18Dの先端および平板部58Gの先端に形成された一対の接点部P1は、嵌合軸Cに対して直交するY方向に互いに弾性変位可能である。
連結部58Cは、YZ面に沿った平板形状を有し、第2構成部28Bが第1構成部58Aの-Z方向側に離間して位置するように、第1構成部58Aと第2構成部28Bを連結している。
これにより、第2構成部28Bの押し付け部P2は、第1構成部58Aにおける一対の接点部P1の弾性変位とは独立して弾性変位し得るように構成されている。
このような構成のインナーコンタクト58がシート状導電部材15を押し込みながら、プラグコンタクト13の凹部13Cに挿入されると、第1構成部58Aの一対の接点部P1が、プラグコンタクト13の凹部13Cの内面に押し付けられてインナーコンタクト58がプラグコンタクト13に電気的に接続され、また、凹部13C内に押し込まれたシート状導電部材15は、インナーコンタクト58の一対の押し付け部P2により、プラグコンタクト13の凹部13Cの内面に向けて押し付けられる。
従って、実施の形態1に係るコネクタ11において、インナーコンタクト18の代わりに図28~図30に示されるインナーコンタクト58を用いても、同様にして、シート状導電部材15の表面側に配置された配線層15Bと裏面側に配置された配線層15Eの双方をプラグコンタクト13に電気的に接続することが可能となる。
なお、図28~図30では、第2構成部28Bのそれぞれの腕部28Eの外面の中央部にのみ押し付け部P2が示されているが、ほぼ円筒形状を形成する一対の腕部28Eの外周部に沿って帯状に形成された押し付け部P2によりシート状導電部材15をプラグコンタクト13の凹部13Cの内面に向けて押し付けるように構成することもできる。
実施の形態6
図31~図33に、実施の形態6に係るコネクタで用いられるインナーコンタクト68を示す。このインナーコンタクト68は、実施の形態2で用いられ且つ図18~図20に示されるインナーコンタクト28において、第1構成部18Aおよび連結部28Cの代わりに第1構成部68Aおよび連結部68Cを用いたものであり、その他の構成はインナーコンタクト28と同様である。すなわち、インナーコンタクト68においては、第1構成部68Aに連結部68Cを介して第2構成部28Bが連結されている。
第1構成部68Aは、YZ面内において、嵌合軸Cに直交するY方向および嵌合軸Cに沿った+Z方向の双方に延びる両持ち梁部68Gを有している。両持ち梁部68Gは、嵌合軸C上に位置する開口部68Hを囲むように開口部68Hの周に沿って延びており、両持ち梁部68Gの両端が、連結部68Cに接続される第1構成部68Aの基部の+Y方向端部および-Yの方向端部に接続されている。両持ち梁部68Gに、Y方向において互いに反対方向を向いた一対の接点部P1が形成されている。これらの接点部P1は、両持ち梁部68Gが弾性変形することにより、それぞれ、Y方向に弾性変位可能に構成されている。
連結部68Cは、YZ面に沿った平板形状を有し、第2構成部28Bが第1構成部68Aの-Z方向側に離間して位置するように、第1構成部68Aと第2構成部28Bを連結している。
これにより、第2構成部28Bの押し付け部P2は、第1構成部68Aにおける一対の接点部P1の弾性変位とは独立して弾性変位し得るように構成されている。
このような構成のインナーコンタクト68がシート状導電部材15を押し込みながら、プラグコンタクト13の凹部13Cに挿入されると、第1構成部68Aの一対の接点部P1が、プラグコンタクト13の凹部13Cの内面に押し付けられてインナーコンタクト68がプラグコンタクト13に電気的に接続され、また、凹部13C内に押し込まれたシート状導電部材15は、インナーコンタクト68の一対の押し付け部P2により、プラグコンタクト13の凹部13Cの内面に向けて押し付けられる。
従って、実施の形態1に係るコネクタ11において、インナーコンタクト18の代わりに図31~図33に示されるインナーコンタクト68を用いても、同様にして、シート状導電部材15の表面側に配置された配線層15Bと裏面側に配置された配線層15Eの双方をプラグコンタクト13に電気的に接続することが可能となる。
なお、図31~図33では、第2構成部28Bのそれぞれの腕部28Eの外面の中央部にのみ押し付け部P2が示されているが、ほぼ円筒形状を形成する一対の腕部28Eの外周部に沿って帯状に形成された押し付け部P2によりシート状導電部材15をプラグコンタクト13の凹部13Cの内面に向けて押し付けるように構成することもできる。
実施の形態7
図34に、実施の形態7に係るコネクタで用いられるインナーコンタクト78を示す。このインナーコンタクト78は、実施の形態6で用いられ且つ図31~図33に示されるインナーコンタクト68において、第1構成部68Aの代わりに第1構成部78Aを用いたものであり、その他の構成はインナーコンタクト68と同様である。すなわち、インナーコンタクト78においては、第1構成部78Aに連結部68Cを介して第2構成部28Bが連結されている。
第1構成部78Aは、実施の形態6におけるインナーコンタクト68の第1構成部68Aにおいて、両持ち梁部68Gに補助連結部78Jを形成したものである。補助連結部78Jは、両持ち梁部68Gにより囲まれる開口部68HをY方向に二分するように、嵌合軸Cに沿って延び、連結部68Cに接続される第1構成部78Aの基部と両持ち梁部68Gの+Z方向端部とを連結している。
補助連結部78Jの+Y方向側に位置する部分の両持ち梁部68Gと、補助連結部78Jの-Y方向側に位置する部分の両持ち梁部68Gに、それぞれY方向に弾性変位可能な接点部P1が形成されている。
実施の形態1に係るコネクタ11において、インナーコンタクト18の代わりに図34に示されるインナーコンタクト78を用いても、同様にして、シート状導電部材15の表面側に配置された配線層15Bと裏面側に配置された配線層15Eの双方をプラグコンタクト13に電気的に接続することが可能となる。
上記の実施の形態1~7では、シート状導電部材15のコンタクト配置領域15Aに配置されたプラグコンタクト13が、シート状導電部材15の表面側に露出している配線層15Bとシート状導電部材15の裏面側に露出している配線層15Eの双方に接続されているが、例えば、シート状導電部材15の裏面側に露出している配線層15Eのみをコンタクト配置領域15Aに配置されたプラグコンタクト13に接続することもできる。
上記の実施の形態1~7において用いられるシート状導電部材15は、多層構造を有しているが、これに限るものではなく、少なくとも一方の面に露出するフレキシブル導体を有するものであればよい。
また、上記の実施の形態1~7では、シート状導電部材15の配線層15Bおよび配線層15Eからなる2層のフレキシブル導体が、1つのプラグコンタクト13に接続されるが、これに限るものではなく、3層以上のフレキシブル導体を1つのプラグコンタクト13に接続することもできる。
また、上記の実施の形態1~7に係るコネクタ11は、4つのプラグコンタクト13を有しているが、プラグコンタクト13の個数に限定されるものではなく、少なくとも、シート状導電部材15の少なくとも一方の面に露出するフレキシブル導体に電気的に接続される1つのプラグコンタクト13を有していればよい。
1 フレキシブル基板、1A フレキシブル導体、2 ハウジング、2A コンタクト用貫通孔、2B ポスト収容部、3 ベース部材、3A 突起、3B ハウジング固定用ポスト、4 コンタクト、4A 筒状部、4B フランジ、4C 突起収容部、11 コネクタ、12 ハウジング、13 プラグコンタクト、13A 筒状部、13B フランジ、13C 凹部、14 補強シート、14A 開口部、14B 切り欠き、15 シート状導電部材、15A コンタクト配置領域、15B,15E 配線層、15C,15F 絶縁層、15D 切り込み、15G 貫通孔、16 トップインシュレータ、16A 凹部、16B コンタクト用貫通孔、16C ボス、17 ボトムインシュレータ、17A 平板部、17B 凹部、17C 保持孔,17D 貫通孔、18,28,38,48,58,68,78 インナーコンタクト、18A,38A,58A,68A,78A 第1構成部、18B,28B,48B 第2構成部、18C,28C,38C,48C,58C,68C 連結部、18D,38D 片持ち梁部、18E,28E,48E 腕部、18F 固定部、38G 湾曲部、58G 平板部、68G 両持ち梁部、68H 開口部、78J 補助連結部、C 嵌合軸、P1 接点部、P2 押し付け部。

Claims (11)

  1. 嵌合軸に沿って延びる凹部を有する筒状の導電性のプラグコンタクトと、
    前記凹部内に挿入された板部材からなる導電性のインナーコンタクトと
    を備え、
    前記板部材は、
    前記嵌合軸に直交する方向に弾性変位可能で且つ前記凹部内で前記プラグコンタクトに接触する接点部を含む第1構成部と、
    前記第1構成部における前記接点部の弾性変位とは独立して前記嵌合軸に直交する方向に弾性変位可能な押し付け部を含む第2構成部と、
    前記第1構成部および前記第2構成部を前記嵌合軸に沿って互いに離間するように連結する連結部と
    を有し、
    少なくとも一方の面にフレキシブル導体が露出しているシート状の接続対象物の一部が、前記嵌合軸に直交する方向において前記押し付け部と前記凹部の内面との間に挟まれ、前記凹部の内面が前記接続対象物の表面に接触し、前記押し付け部が前記接続対象物の裏面に接触することにより、前記フレキシブル導体が前記接続対象物の表面に露出する場合は、前記プラグコンタクトが直接前記フレキシブル導体に電気的に接続され、前記フレキシブル導体が前記接続対象物の裏面に露出する場合は、前記プラグコンタクトが前記インナーコンタクトを介して前記フレキシブル導体に電気的に接続されるコネクタ。
  2. 前記第2構成部は、前記第1構成部よりも前記凹部の開口端部の近くに配置されている請求項1に記載のコネクタ。
  3. 前記第1構成部は、前記嵌合軸を挟んだ前記嵌合軸の両側において、それぞれ、前記嵌合軸に直交する方向に延びる少なくとも2つの片持ち梁部を有し、
    前記少なくとも2つの片持ち梁部の先端にそれぞれ前記接点部が形成されている請求項2に記載のコネクタ。
  4. 前記第1構成部は、互いに連結され且つ互いに対向して配置される二対の前記片持ち梁部を有する請求項3に記載のコネクタ。
  5. 前記第1構成部は、前記嵌合軸の一方の側に配置され且つ前記嵌合軸に直交する方向に延びる片持ち梁部と、前記嵌合軸の他方の側に配置され且つ前記嵌合軸に直交する方向に延びる平板部とを有し、
    前記片持ち梁部および前記平板部の先端にそれぞれ前記接点部が形成されている請求項2に記載のコネクタ。
  6. 前記第1構成部は、前記嵌合軸に直交する方向および前記嵌合軸に沿った方向の双方に延びる両持ち梁部を有し、
    前記両持ち梁部に、前記嵌合軸に直交する方向において、互いに反対方向を向いた一対の前記接点部が形成されている請求項2に記載のコネクタ。
  7. 前記第1構成部は、前記嵌合軸に沿って延び且つ前記嵌合軸に沿った方向における前記両持ち梁部の先端部と前記第1構成部の基部とを連結する補助連結部を有する請求項6に記載のコネクタ。
  8. 前記第2構成部は、前記嵌合軸の回りに屈曲または湾曲された少なくとも1つの腕部を有し、
    前記少なくとも1つの腕部の前記嵌合軸に直交する方向を向いた外面に前記押し付け部が形成されている請求項2に記載のコネクタ。
  9. 前記第2構成部は、互いに反対方向に屈曲または湾曲された一対の前記腕部を有する請求項8に記載のコネクタ。
  10. 前記プラグコンタクトは、筒状部と、前記筒状部の一端に形成されたフランジとを有し、
    前記凹部は、前記筒状部の内部からなる請求項1~9のいずれか一項に記載のコネクタ。
  11. 前記接続対象物と前記プラグコンタクトと前記インナーコンタクトを保持するための絶縁性のハウジングを備え、
    前記ハウジングは、
    前記プラグ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が形成されたトップインシュレータと、
    前記インナーコンタクトを保持するための保持部を有するボトムインシュレータと
    を有し、
    前記コンタクト用貫通孔に前記プラグコンタクトの前記筒状部を貫通させると共に前記接続対象物と前記フランジを前記トップインシュレータと前記ボトムインシュレータとの間に挟むように前記トップインシュレータが前記ボトムインシュレータに固定される請求項10に記載のコネクタ。
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