JP2024039795A - コネクタ - Google Patents

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Abstract

Figure 2024039795000001
【課題】シート状導電部材のフレキシブル導体に電線の導体部を信頼性よく接続しながらも小型化を図ることができるコネクタを提供する。
【解決手段】第1保持面と第1保持面に突出形成された凸部14Bとを有する第1インシュレータ14と、第1保持面に対向する第2保持面と第2保持面に形成された凹部15Cとを有する第2インシュレータ15とを含み、第1保持面と第2保持面との間にシート状導電部材11および被覆電線12が挟まれるように第1インシュレータ14および第2インシュレータ15が互いに連結され、凸部14Bの少なくとも一部が凹部15Cに収容されることにより凹部内において被覆電線12の導体部12Aがシート状導電部材11のフレキシブル導体11Aに電気的に接続される。
【選択図】図9

Description

この発明は、コネクタに係り、特に、シート状導電部材のフレキシブル導体に電線の導体部を接続す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且つフレキシブル導体からなる電極を備え、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。
ただし、ウエアラブルデバイスが計測箇所から離れている場合には、計測箇所に配置された電極からコネクタの取付位置まで電路を構成する必要があり、このような電路をフレキシブル導体により形成すると、電気抵抗が高くなり、また、費用が嵩んでしまう。
そこで、フレキシブル導体からなる電極とウエアラブルデバイスとの間を、電気抵抗が低く且つ安価な電線により接続するために、衣服に配置されたフレキシブル導体に電線を接続するような小型のコネクタの開発が望まれている。
フレキシブル導体に電線を接続するためのコネクタとして、例えば、特許文献1に、図50に示されるようなコネクタが開示されている。このコネクタは、シート状導電部材1の端部に接続された第1コネクタ2と、電線3の先端に取り付けられた第2コネクタ4を有し、第1コネクタ2に第2コネクタ4を嵌合することにより、シート状導電部材1のフレキシブル導体に電線3を接続することができる。
特開2007-214087号公報
しかしながら、シート状導電部材1のフレキシブル導体に電線3を接続するために、互いに嵌合する第1コネクタ2および第2コネクタ4を必要とするため、装置が大型化すると共に、第1コネクタ2と第2コネクタ4との間において切り離し可能な接続箇所が存在することから、電気的接続の信頼性が低下するという問題がある。
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、シート状導電部材のフレキシブル導体に電線の導体部を信頼性よく接続しながらも小型化を図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、
シート状導電部材の少なくとも一方の面に露出しているフレキシブル導体に電線の導体部を接続するコネクタであって、
第1保持面と第1保持面に突出形成された凸部とを有する第1インシュレータと、
第1保持面に対向する第2保持面と第2保持面に形成され且つ凸部に対応する凹部とを有する第2インシュレータと
を備え、
第1保持面と第2保持面との間にシート状導電部材および電線が挟まれるように第1インシュレータおよび第2インシュレータが互いに連結され、
凸部の少なくとも一部が凹部に収容されることにより凹部内において電線の導体部がシート状導電部材のフレキシブル導体に電気的に接続されるものである。
凸部は、角柱形状を有し、凹部は、円筒状の内面を有することが好ましい。
あるいは、凸部は、円柱形状を有し、凹部は、円筒状の内面を有することもできる。
また、凸部は、電線の導体部の中間部を保持する溝形状の中間保持部を有することが好ましい。
凹部内に配置される導電性の中継部材を備え、電線の導体部は、中継部材を介してフレキシブル導体に電気的に接続されるように構成することができる。
具体的には、中継部材は、円筒形状の筒状部を有し、フレキシブル導体は、凸部の外面と筒状部の内面との間に挟まれ、電線の導体部は、筒状部の外面と凹部の内面との間に挟まれることが好ましい。
あるいは、中継部材は、円筒形状の筒状部を有し、電線の導体部は、凸部の外面と筒状部の内面との間に挟まれ、フレキシブル導体は、筒状部の外面と凹部の内面との間に挟まれることが好ましい。
電線の導体部は、フレキシブル導体に直接接触して電気的に接続されるように構成することもできる。
この場合、凹部内において互いに接触する導体部およびフレキシブル導体の外側に配置され且つ導体部とフレキシブル導体との間の接触力を確保する接触力確保部材を備えることができる。
接触力確保部材は、金属材料からなり且つ円筒形状を有することが好ましい。
シート状導電部材は、第1保持面および第2保持面に沿って第1インシュレータおよび第2インシュレータから所定の方向に延び、電線は、第1保持面および第2保持面に沿って第1インシュレータおよび第2インシュレータから所定の方向とは反対の方向に延びるように構成することができる。
第1インシュレータおよび第2インシュレータの一方は、電線の導体部の先端を保持する先端保持部を有することが好ましい。
先端保持部は、導体部の先端が挿入されるスリットを有することができる。
また、電線は、導体部の外周部を覆う絶縁被覆部を有し、第1インシュレータおよび第2インシュレータは、電線の絶縁被覆部を保持する絶縁被覆保持部を有することが好ましい。
第1インシュレータおよび第2インシュレータの一方は、ボスを有し、第1インシュレータおよび第2インシュレータの他方は、ボスが貫通する貫通孔を有し、貫通孔を貫通したボスの頭部が熱変形されていることが好ましい。
ボスは、電線の導体部が挿入されるスリットを有することもできる。
この発明によれば、第1保持面と第2保持面との間にシート状導電部材および電線が挟まれるように第1インシュレータおよび第2インシュレータが互いに連結され、第1インシュレータの凸部の少なくとも一部が第2インシュレータの凹部に収容されることにより凹部内において電線の導体部がシート状導電部材のフレキシブル導体に電気的に接続されるので、シート状導電部材のフレキシブル導体に電線の導体部を信頼性よく接続しながらも小型化を図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に係るコネクタを示す平面図である。 実施の形態1に係るコネクタを示す正面図である。 実施の形態1に係るコネクタを示す底面図である。 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接触力確保部材を示す斜視図である。 図2のA-A線断面図である。 図2のB-B線断面図である。 図3のC-C線断面図である。 実施の形態2に係るコネクタを示す斜視図である。 実施の形態2に係るコネクタを示す平面図である。 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に係るコネクタの分解斜視図である。 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斜視図である。 実施の形態2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2に係るコネクタに用いられる中継部材を示す斜視図である。 図13のD-D線断面図である。 図13のE-E線断面図である。 実施の形態3に係るコネクタを示す斜視図である。 実施の形態3に係るコネクタを示す平面図である。 実施の形態3に係るコネクタを示す底面図である。 実施の形態3に係るコネクタの分解斜視図である。 実施の形態3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。 図22のF-F線断面図である。 図22のG-G線断面図である。 実施の形態4に係るコネクタを示す斜視図である。 実施の形態4に係るコネクタを示す平面図である。 実施の形態4に係るコネクタを示す底面図である。 実施の形態4に係るコネクタの分解斜視図である。 実施の形態4に係るコネクタに用いられる第1インシュレータ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第2インシュレータを斜め下方から見た斜視図である。 図29のH-H線断面図である。 図29のJ-J線断面図である。 実施の形態5に係るコネクタを示す斜視図である。 実施の形態5に係るコネクタを示す平面図である。 実施の形態5に係るコネクタの分解斜視図である。 実施の形態5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斜視図である。 実施の形態5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。 図37のK-K線断面図である。 図37のL-L線断面図である。 実施の形態6に係るコネクタを示す斜視図である。 実施の形態6に係るコネクタを示す平面図である。 実施の形態6に係るコネクタの分解斜視図である。 実施の形態6に係るコネクタに用いられる接触力確保部材を示す斜視図である。 実施の形態6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。 図44のM-M線断面図である。 図44のN-N線断面図である。 従来のコネクタを示す斜視図である。
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~図4に実施の形態1に係るコネクタを示す。このコネクタは、シート状導電部材11に、被覆電線12を接続するものであり、絶縁性樹脂材料により形成されたハウジング13を備えている。
シート状導電部材11は、互いに反対方向を向いた表面および裏面を有し、少なくとも表面上にフレキシブル導体11Aが露出している。シート状導電部材11としては、例えば、銀等の導電性の糸を用いて織られた導電生地を用いることができる。このような導電生地を用いる場合には、シート状導電部材11の表面だけでなく裏面にもフレキシブル導体11Aが露出することとなる。また、導電性を有しない布地の表面に印刷等により導電性インクを塗布することで表面上にフレキシブル導体11Aを形成したものをシート状導電部材11として用いることもできる。さらに、樹脂フィルム等の絶縁性のシート本体の表面上に導電パターンからなるフレキシブル導体11Aが形成された部材をシート状導電部材11として用いてもよい。
シート状導電部材11は、所定の方向に延びる帯形状を有している。
被覆電線12は、後述する導体部の外周が絶縁被覆部により覆われた構造を有している。実施の形態1に係るコネクタにより、被覆電線12の導体部が、シート状導電部材11のフレキシブル導体11Aに電気的に接続される。
被覆電線12は、帯形状のシート状導電部材11と同一の方向に延びている。
ここで、便宜上、シート状導電部材11がハウジング13に向かって延びる所定の方向を+Y方向、帯形状のシート状導電部材11の幅方向をX方向、XY面に直交する方向をZ方向と呼ぶことにする。
図5に、コネクタの分解斜視図を示す。コネクタは、第1インシュレータ14および第2インシュレータ15を有しており、これら第1インシュレータ14および第2インシュレータ15によりハウジング13が構成されている。
第1インシュレータ14の+Z方向側にシート状導電部材11が配置され、シート状導電部材11の+Z方向側に被覆電線12の絶縁被覆部12Bから露出する導体部12Aが配置されている。なお、被覆電線12の導体部12Aは、1本の導体により構成される、いわゆる単線と、複数本の導体を撚り合わせて構成される、いわゆる撚り線のいずれであってもよい。
さらに、コネクタは、接触力確保部材16を有しており、被覆電線12の導体部12Aの+Z方向側に接触力確保部材16が配置され、接触力確保部材16の+Z方向側に第2インシュレータ15が配置されている。
図6に示されるように、第1インシュレータ14は、XY面に沿って延びるほぼ矩形の平板部14Aを有しており、平板部14Aの+Z方向側の表面(第1保持面)に、+Z方向に向かって突出するほぼ角柱形状を有する凸部14Bが形成されている。
また、平板部14Aの+Z方向側の表面には、凸部14Bから+Y方向に延びる挿入溝14Cが形成され、挿入溝14Cの+Y方向端部に、挿入溝14Cよりも大きい溝幅を有する挿入溝14Dが形成されている。
さらに、凸部14Bの-Y方向側に位置する部分の平板部14Aには、-Z方向に窪んだ凹状の突起収容部14Eが形成されている。
平板部14Aは、X方向における挿入溝14Cの両側および突起収容部14Eの-Y方向側にそれぞれ形成され且つ平板部14AをZ方向に貫通する3つの貫通孔14Fを有している。
また、平板部14AのX方向の両側面には、それぞれ、Y方向に延びる段差部14Gが形成されている。
図7に示されるように、第2インシュレータ15は、XY面に沿って延びるほぼ矩形の平板部15Aと、平板部15Aから+Z方向に向かって突出するドーム形状部15Bを有している。平板部15Aの-Z方向の表面(第2保持面)からドーム形状部15B内に延び且つ-Z方向に向かって開いた凹部15Cが形成されている。
平板部15Aの-Z方向の表面には、凹部15Cから+Y方向に延びる挿入溝15Dが形成され、挿入溝15Dの+Y方向端部に、挿入溝15Dよりも大きい溝幅を有する挿入溝15Eが形成されている。
さらに、凹部15Cの-Y方向側に位置する部分の平板部15Aには、-Z方向に突出する突起15Fが形成され、突起15FをX方向に二分するようにY方向に延びるスリット15Gが突起15Fに形成されている。スリット15Gは、被覆電線12の導体部12Aの先端を保持する先端保持部となるもので、導体部12Aの径よりもわずかに狭いスリット幅を有している。
平板部15Aは、X方向における挿入溝15Dの両側および突起15Fの-Y方向側にそれぞれ形成され且つ-Z方向に突出する3つのボス15Hを有している。
また、平板部15AのX方向の両側部には、それぞれ、-Z方向に突出し且つY方向に延びる側板15Jが形成されている。
第1インシュレータ14と第2インシュレータ15が互いに連結された場合に、第1インシュレータ14の挿入溝14Cおよび第2インシュレータ15の挿入溝15Dは、互いに協働して被覆電線12の導体部12Aを保持するものであり、第1インシュレータ14の挿入溝14Dおよび第2インシュレータ15の挿入溝15Eは、互いに協働して被覆電線12の絶縁被覆部12Bを保持する絶縁被覆保持部となる。
なお、図5に示されるように、シート状導電部材11には、第2インシュレータ15の突起15Fおよび-Y方向側のボス15Hに対応する貫通孔11Bおよび11Cが形成されている。
図8に示されるように、接触力確保部材16は、金属材料から形成され、円筒形状を有している。接触力確保部材16は、図9に示されるように、第2インシュレータ15の凹部15C内において互いに接触する被覆電線12の導体部12Aとシート状導電部材11のフレキシブル導体11Aの外側に配置され、導体部12Aとフレキシブル導体11Aとの間の接触力を確保するためのものである。
このようなコネクタを組み立てる際には、まず、接触力確保部材16が第2インシュレータ15の凹部15C内に-Z方向から挿入され、被覆電線12の-Y方向端部における絶縁被覆部12Bを除去して露出された導体部12Aの先端が、第2インシュレータ15の突起15Fに先端保持部として形成されているスリット15Gに圧入されることにより、スリット15Gに仮保持される。
この状態で、シート状導電部材11を間に挟んで、第1インシュレータ14が第2インシュレータ15に向けて相対的に+Z方向に押し付けられる。これにより、シート状導電部材11と被覆電線12の導体部12Aは、第1インシュレータ14の+Z方向側の表面(第1保持面)と第2インシュレータ15の-Z方向の表面(第2保持面)との間に挟まれる。
このとき、第1インシュレータ14のほぼ角柱形状を有する凸部14Bにより、シート状導電部材11および被覆電線12の導体部12Aを押し込みながら第2インシュレータ15の凹部15C内に配置されている接触力確保部材16の内部に挿入される。
また、第1インシュレータ14を第2インシュレータ15に押し付けることにより、第2インシュレータ15の3つのボス15Hが、第1インシュレータ14の3つの貫通孔14Fを貫通する。このとき、3つのボス15Hのうち、-Y方向側に位置するボス15Hは、図5に示されるシート状導電部材11の貫通孔11Cを通して、第1インシュレータ14の対応する貫通孔14Fを貫通する。
そして、図4に示されるように、第1インシュレータ14の-Z方向側に突出する3つのボス15Hの先端を熱変形させることにより、第1インシュレータ14と第2インシュレータ15が互いに固定され、コネクタの組み立てが完了する。
第1インシュレータ14の凸部14Bが、シート状導電部材11および被覆電線12の導体部12Aを押し込みながら接触力確保部材16の内部に挿入されることで、図9および図10に示されるように、シート状導電部材11は、凸部14Bの表面に沿うように変形し、被覆電線12の導体部12Aは、シート状導電部材11の表面と接触力確保部材16の内面との間に挟み込まれ、変形したシート状導電部材11の表面に沿って屈曲する。
図11に示されるように、凸部14Bは、ほぼ角柱形状を有しているため、凸部14Bの表面に沿うように変形したシート状導電部材11と被覆電線12の導体部12Aは、凸部14Bの+Y方向の側面および-Y方向の側面と円筒形状の接触力確保部材16の内面との間に挟まれ、被覆電線12の導体部12Aは、シート状導電部材11の表面に露出しているフレキシブル導体11Aに所定の接触力で接触し、電気的に接続される。
なお、被覆電線12の導体部12Aが、変形したシート状導電部材11の表面に沿って屈曲することで、図9に示されるように、第2インシュレータ15の突起15Fのスリット15Gに仮保持されていた導体部12Aの先端は、スリット15Gから引き抜かれた状態となる。
第1インシュレータ14と第2インシュレータ15が互いに連結されると、図9に示されるように、第2インシュレータ15の突起15Fは、シート状導電部材11の貫通孔11Bを貫通して第1インシュレータ14の突起収容部14Eに収容され、被覆電線12の導体部12Aは、第1インシュレータ14の挿入溝14Cおよび第2インシュレータ15の挿入溝15Dにより保持され、被覆電線12の絶縁被覆部12Bは、第1インシュレータ14の挿入溝14Dおよび第2インシュレータ15の挿入溝15Eにより保持される。
さらに、図10に示されるように、第2インシュレータ15の一対の側板15Jが第1インシュレータ14の一対の段差部14Gに嵌め込まれる。
実施の形態1のコネクタでは、第1インシュレータ14の凸部14Bが、シート状導電部材11および被覆電線12の導体部12Aを押し込みながら、第2インシュレータ15の凹部15Cに挿入されている接触力確保部材16の内部に挿入されることで、シート状導電部材11の表面に露出しているフレキシブル導体11Aと被覆電線12の導体部12Aが電気的に接続されるので、フレキシブル導体11Aと導体部12Aの電気的接続の信頼性を向上しながらも、コネクタの小型化を図ることが可能となる。
実施の形態1のコネクタをスマート衣料に適用し、シート状導電部材11のフレキシブル導体11Aに図示しない電極を接続すれば、電気抵抗が低く且つ安価な被覆電線12を用いて、計測箇所に配置された電極とウエアラブルデバイスとを接続することができる。
なお、耐水性の接着剤を用いて第1インシュレータ14と第2インシュレータ15の間をシールすることにより、シート状導電部材11のフレキシブル導体11Aおよび被覆電線12の導体部12Aの電気的接続部位への水の浸入を阻止する防水型のコネクタを構成することができる。
上記の実施の形態1では、第2インシュレータ15の突起15Fに形成されたスリット15Gが、被覆電線12の導体部12Aの先端を保持する先端保持部を構成しているが、第1インシュレータ14に先端保持部を形成することもできる。
また、上記の実施の形態1では、第2インシュレータ15の3つのボス15Hが第1インシュレータ14の3つの貫通孔14Fを貫通しているが、逆に、第1インシュレータ14に形成された複数のボス15Hが第2インシュレータ15に形成された複数の貫通孔を貫通するように構成することもできる。
実施の形態2
図12~図14に実施の形態2に係るコネクタを示す。このコネクタは、実施の形態1のコネクタと同様に、シート状導電部材11に、被覆電線12を接続するものであり、絶縁性樹脂材料により形成されたハウジング23を備えている。
シート状導電部材11および被覆電線12は、実施の形態1において使用されたものと同一である。
図15に、実施の形態2に係るコネクタの分解斜視図を示す。コネクタは、第1インシュレータ24および第2インシュレータ25を有しており、これら第1インシュレータ24および第2インシュレータ25によりハウジング23が構成されている。
第1インシュレータ24の+Z方向側にシート状導電部材11が配置され、シート状導電部材11の+Z方向側に中継部材26が配置され、中継部材26の+Z方向側に被覆電線12の絶縁被覆部12Bから露出する導体部12Aが配置されている。
さらに、被覆電線12の導体部12Aの+Z方向側に第2インシュレータ25が配置されている。
図16に示されるように、第1インシュレータ24は、XY面に沿って延びるほぼ矩形の平板部24Aを有しており、平板部24Aの+Z方向側の表面(第1保持面)に、+Z方向に向かって突出するほぼ角柱形状を有する凸部24Bが形成されている。
また、平板部24Aには、凸部24Bの+Y方向側に、互いにX方向に離間する一対の貫通孔24Cが形成され、凸部24Bの-Y方向側にも、同様に、互いにX方向に離間する一対の貫通孔24Dが形成されている。
凸部24Bの+Y方向側に位置する部分の平板部24Aの表面には、一対の貫通孔24Cの間を通り且つ+Y方向に延びる挿入溝24Eが形成され、挿入溝24Eの+Y方向端部に、挿入溝24Eよりも大きい溝幅を有する挿入溝24Fが形成されている。
さらに、平板部24AのX方向の両側端部には、それぞれ、+Z方向に突出し且つY方向に延びる飛び出し部24Gが形成されている。
図17に示されるように、第2インシュレータ25は、XY面に沿って延びるほぼ矩形の平板部25Aを有しており、平板部25AのY方向の中央には、平板部25Aの-Z方向の表面(第2保持面)から+Z方向に窪む凹部25Bが形成されている。
また、平板部25Aの-Z方向の表面には、シート状導電部材11の+Y方向端部を収容する凹状のシート状導電部材収容部25Cが形成されている。シート状導電部材収容部25Cは、凹部25Bの+Y方向側から平板部25Aの-Y方向端部まで延びている。
平板部25Aの表面には、凹部25Bから+Y方向および-Y方向に延びる挿入溝25Dが形成され、凹部25Bから+Y方向に延びる挿入溝25Dの+Y方向端部に、挿入溝25Dよりも大きい溝幅を有する挿入溝25Eが形成されている。
平板部25Aは、凹部25Bの+Y方向側および-Y方向側にそれぞれ形成され且つ-Z方向に突出する2つのボス25Fを有している。それぞれのボス25FをX方向に二分するようにY方向に延びるスリット25Gがボス25Fに形成されている。スリット25Gは、挿入溝25Dに接続されている。
また、平板部25AのX方向の両側端部には、それぞれ、Y方向に延びる段差部25Hが形成されている。
図18に示されるように、中継部材26は、導電性を有する金属材料から形成され、円筒形状の筒状部26Aを有している。中継部材26は、第2インシュレータ25の凹部25B内において、被覆電線12の導体部12Aとシート状導電部材11のフレキシブル導体11Aとの間に配置され、導体部12Aとフレキシブル導体11Aとを電気的に接続するためのものである。
実施の形態2のコネクタを組み立てる際には、まず、被覆電線12の導体部12Aが第2インシュレータ25の2つのボス25Fのスリット25G内に-Z方向から挿入され、この状態で、中継部材26およびシート状導電部材11を間に挟んで、第1インシュレータ24が第2インシュレータ25に向けて相対的に+Z方向に押し付けられる。これにより、シート状導電部材11と被覆電線12の導体部12Aは、第1インシュレータ24の+Z方向側の表面(第1保持面)と第2インシュレータ25の-Z方向の表面(第2保持面)との間に挟まれる。
このとき、第1インシュレータ24のほぼ角柱形状を有する凸部24Bにより、シート状導電部材11と中継部材26と導体部12Aが、第2インシュレータ25の凹部25B内に押し込まれる。
また、第1インシュレータ24を第2インシュレータ25に押し付けることにより、第2インシュレータ25の2つのボス25Fが、第1インシュレータ24の貫通孔24Cおよび24Dを貫通する。このとき、2つのボス25Fのうち、+Y方向側に位置するボス25Fの、スリット25Gにより二分された部分が貫通孔24Cを貫通し、-Y方向側に位置するボス25Fの、スリット25Gにより二分された部分が貫通孔24Dを貫通する。
そして、図14に示されるように、第1インシュレータ24の-Z方向側に突出する2つのボス25Fの先端を熱変形させることにより、第1インシュレータ24と第2インシュレータ25が互いに固定され、コネクタの組み立てが完了する。
第1インシュレータ24の凸部24Bが、シート状導電部材11と中継部材26と導体部12Aを第2インシュレータ25の凹部25B内に押し込むことにより、図19および図20に示されるように、シート状導電部材11は、凸部24Bの表面に沿うように変形して、凸部24Bの外面と中継部材26の筒状部26Aの内面との間に挟まれる。また、被覆電線12の導体部12Aは、中継部材26の筒状部26Aの外面と第2インシュレータ25の凹部25Bの内面との間に挟み込まれる。
これにより、被覆電線12の導体部12Aは、中継部材26を介して、シート状導電部材11の表面に露出しているフレキシブル導体11Aに電気的に接続される。
なお、シート状導電部材11は、第2インシュレータ25のシート状導電部材収容部25Cに収容され、被覆電線12の導体部12Aは、第1インシュレータ24の挿入溝24Eおよび第2インシュレータ25の挿入溝25Dにより保持され、被覆電線12の絶縁被覆部12Bは、第1インシュレータ24の挿入溝24Fおよび第2インシュレータ25の挿入溝25Eにより保持される。
さらに、図20に示されるように、第1インシュレータ24の一対の飛び出し部24Gが第2インシュレータ25の一対の段差部25Hに嵌め込まれる。
実施の形態2のコネクタにおいても、実施の形態1と同様に、フレキシブル導体11Aと導体部12Aの電気的接続の信頼性を向上しながらも、コネクタの小型化を図ることが可能となる。
実施の形態3
上記の実施の形態2では、被覆電線12の導体部12Aが中継部材26を介してシート状導電部材11のフレキシブル導体11Aに電気的に接続されるが、実施の形態1のように、中継部材26を介することなく、被覆電線12の導体部12Aをシート状導電部材11のフレキシブル導体11Aに直接接触させて電気的に接続することもできる。
図21~図23に実施の形態3に係るコネクタを示す。このコネクタは、実施の形態1および2のコネクタと同様に、シート状導電部材11に、被覆電線12を接続するものであり、絶縁性樹脂材料により形成されたハウジング33を備えている。
シート状導電部材11および被覆電線12は、実施の形態1および2において使用されたものと同一である。
図24に、実施の形態3に係るコネクタの分解斜視図を示す。コネクタは、実施の形態2で用いられた第1インシュレータ24と、第2インシュレータ35を有しており、これら第1インシュレータ24および第2インシュレータ35によりハウジング33が構成されている。
第1インシュレータ24の+Z方向側にシート状導電部材11が配置され、シート状導電部材11の+Z方向側に被覆電線12の導体部12Aが配置され、導体部12Aの+Z方向側に第2インシュレータ35が配置されている。
図25に示されるように、第2インシュレータ35は、実施の形態2における第2インシュレータ25と同様に、凹部35Bが形成された平板部35Aを有している。
平板部35Aは、実施の形態2における第2インシュレータ25と同様に、凹状のシート状導電部材収容部25Cと、挿入溝25Dおよび25Eと、それぞれスリット25Gを有する2つのボス25Fと、一対の段差部25Hを有している。
実施の形態3のコネクタを組み立てる際には、まず、被覆電線12の導体部12Aが第2インシュレータ35の2つのボス25Fのスリット25G内に-Z方向から挿入され、この状態で、シート状導電部材11を間に挟んで、第1インシュレータ24が第2インシュレータ35に向けて相対的に+Z方向に押し付けられる。これにより、シート状導電部材11と被覆電線12の導体部12Aは、第1インシュレータ24の+Z方向側の表面(第1保持面)と第2インシュレータ35の-Z方向の表面(第2保持面)との間に挟まれる。
このとき、第1インシュレータ24のほぼ角柱形状を有する凸部24Bにより、シート状導電部材11と導体部12Aが、第2インシュレータ35の凹部35B内に押し込まれる。
また、第1インシュレータ24を第2インシュレータ35に押し付けることにより、第2インシュレータ35の2つのボス25Fが、第1インシュレータ24の貫通孔24Cおよび24Dを貫通し、図23に示されるように、第1インシュレータ24の-Z方向側に突出する2つのボス25Fの先端を熱変形させることにより、第1インシュレータ24と第2インシュレータ25が互いに固定され、コネクタの組み立てが完了する。
第1インシュレータ24の凸部24Bが、シート状導電部材11と導体部12Aを第2インシュレータ35の凹部35B内に押し込むことにより、図26および図27に示されるように、シート状導電部材11および導体部12Aは、凸部24Bの表面に沿うように変形して、凸部24Bの外面と第2インシュレータ35の凹部35Bの内面との間に挟み込まれる。
これにより、被覆電線12の導体部12Aは、シート状導電部材11の表面に露出しているフレキシブル導体11Aに直接接触し、電気的に接続される。
実施の形態3のコネクタにおいても、実施の形態1および2と同様に、フレキシブル導体11Aと導体部12Aの電気的接続の信頼性を向上しながらも、コネクタの小型化を図ることが可能となる。
実施の形態4
上記の実施の形態2では、シート状導電部材11が中継部材26の筒状部26Aの内側に挿入され、被覆電線12の導体部12Aが中継部材26の外側に配置されているが、逆に、被覆電線12の導体部12Aが中継部材26の筒状部26Aの内側に挿入され、シート状導電部材11が中継部材26の外側に配置されても、中継部材26を介して被覆電線12の導体部12Aをシート状導電部材11のフレキシブル導体11Aに電気的に接続することができる。
図28~図30に実施の形態4に係るコネクタを示す。このコネクタは、実施の形態1~3のコネクタと同様に、シート状導電部材11に、被覆電線12を接続するものであり、絶縁性樹脂材料により形成されたハウジング43を備えている。
シート状導電部材11および被覆電線12は、実施の形態1~3において使用されたものと同一である。
図31に、実施の形態4に係るコネクタの分解斜視図を示す。コネクタは、第1インシュレータ44および第2インシュレータ45を有しており、これら第1インシュレータ44および第2インシュレータ45によりハウジング43が構成されている。
第1インシュレータ44の-Z方向側に被覆電線12の絶縁被覆部12Bから露出する導体部12Aが配置され、導体部12Aの-Z方向側に実施の形態2で用いられた中継部材26が配置され、中継部材26の-Z方向側にシート状導電部材11が配置されている。
さらに、シート状導電部材11の-Z方向側に第2インシュレータ45が配置されている。
図32に示されるように、第1インシュレータ44は、実施の形態2における第1インシュレータ24と同様に、ほぼ矩形の平板部44Aを有しており、平板部44Aに、-Z方向に向かって突出するほぼ円柱形状を有する凸部44Bが形成されている。凸部44Bの-Z方向端部には、凸部44BをY方向に横切る溝形状の中間保持部44Cが形成されている。中間保持部44Cは、被覆電線12の導体部12Aの中間部を保持するためのものである。
また、平板部44Aは、実施の形態2における第1インシュレータ24と同様に、凸部44Bの+Y方向側に形成され且つ互いにX方向に離間する一対の貫通孔24Dと、一対の貫通孔24Dの間を通り且つY方向に延びる挿入溝24Eと、挿入溝24Eの+Y方向端部に形成され且つ挿入溝24Eよりも大きい溝幅を有する挿入溝24Fと、平板部44AのX方向の両側端部に形成され且つ-Z方向に突出する飛び出し部24Gを有している。
さらに、平板部44Aには、凸部44Bの-Y方向側において平板部44AをZ方向に貫通する貫通孔44Hが形成されている。
図33に示されるように、第2インシュレータ45は、実施の形態2における第2インシュレータ25と同様に、凹部45Bが形成された平板部45Aを有している。
平板部45Aは、実施の形態2における第2インシュレータ25と同様に、凹状のシート状導電部材収容部25Cと、挿入溝25Dおよび25Eと、凹部45Bの+Y方向側に形成され且つスリット25Gを有するボス25Fと、一対の段差部25Hを有している。
さらに、平板部45Aには、凹部45Bの-Y方向側において+Z方向に突出する円柱形状のボス45Jが形成されている。
実施の形態4のコネクタを組み立てる際には、まず、被覆電線12の導体部12Aの中間部が第1インシュレータ44の凸部44Bの中間保持部44Cに-Z方向から挿入され、この状態で、中継部材26およびシート状導電部材11を間に挟んで、第1インシュレータ44が第2インシュレータ45に向けて相対的に+Z方向に押し付けられる。これにより、シート状導電部材11と被覆電線12の導体部12Aは、第1インシュレータ44の-Z方向側の表面(第1保持面)と第2インシュレータ45の+Z方向の表面(第2保持面)との間に挟まれる。
このとき、第1インシュレータ44のほぼ円柱形状を有する凸部44Bにより、導体部12Aと中継部材26とシート状導電部材11が、第2インシュレータ45の凹部45B内に押し込まれる。
また、第1インシュレータ44を第2インシュレータ45に押し付けることにより、第2インシュレータ45のボス25Fおよび45Jが、第1インシュレータ44の貫通孔24Dおよび44Hを貫通し、図29に示されるように、第1インシュレータ44の+Z方向側に突出するボス25Fおよび45Jの先端を熱変形させることにより、第1インシュレータ44と第2インシュレータ45が互いに固定され、コネクタの組み立てが完了する。
第1インシュレータ44の凸部44Bが、導体部12Aと中継部材26とシート状導電部材11を第2インシュレータ45の凹部45B内に押し込むことにより、図34および図35に示されるように、被覆電線12の導体部12Aは、凸部44Bの表面に沿うように変形して、凸部44Bの外面と中継部材26の筒状部26Aの内面との間に挟まれる。また、シート状導電部材11は、中継部材26の筒状部26Aの外面と第2インシュレータ45の凹部45Bの内面との間に挟み込まれる。
これにより、被覆電線12の導体部12Aは、中継部材26を介して、シート状導電部材11の表面に露出しているフレキシブル導体11Aに電気的に接続される。
実施の形態4のコネクタにおいても、実施の形態1~3と同様に、フレキシブル導体11Aと導体部12Aの電気的接続の信頼性を向上しながらも、コネクタの小型化を図ることが可能となる。
実施の形態5
図36および図37に実施の形態5に係るコネクタを示す。このコネクタは、実施の形態1~4のコネクタと同様に、シート状導電部材11に、被覆電線12を接続するものであり、絶縁性樹脂材料により形成されたハウジング53を備えている。
シート状導電部材11および被覆電線12は、実施の形態1~4において使用されたものと同一である。
実施の形態5に係るコネクタにおいては、実施の形態3のコネクタと同様に、被覆電線12の導体部12Aとシート状導電部材11のフレキシブル導体11Aが互いに直接接触することで電気的な接続を行っている。
図38に、実施の形態5に係るコネクタの分解斜視図を示す。コネクタは、第1インシュレータ54と第2インシュレータ55を有しており、これら第1インシュレータ54および第2インシュレータ55によりハウジング53が構成されている。
第1インシュレータ54の+Z方向側に被覆電線12の導体部12Aが配置され、被覆電線12の導体部12Aの+Z方向側にシート状導電部材11が配置され、シート状導電部材11の+Z方向側に第2インシュレータ35が配置されている。
図39に示されるように、第1インシュレータ54は、XY面に沿って延びる平板部54Aを有しており、平板部54Aの+Z方向側の表面(第1保持面)に、+Z方向に向かって突出するほぼ円柱形状を有する凸部54Bが形成されている。凸部54Bの上面には、凸部54BをY方向に横切る溝形状の中間保持部54Cが形成されている。中間保持部54Cは、被覆電線12の導体部12Aの中間部を保持するためのものであり、凸部54Bの上面だけでなく、凸部54Bの側面にも延びている。
また、平板部54Aの+Z方向側の表面には、凸部54Bの+Y方向側において、Y方向に延び且つ中間保持部54Cよりも大きい溝幅を有する挿入溝54Dが形成されている。
さらに、平板部54Aの周縁部には、+Z方向に突出する周壁54Eが形成されている。平板部54Aの-Y方向端部には、周壁54Eが切り欠かれることによりシート状導電部材引き出し部54Fが形成され、平板部54Aの+Y方向端部には、周壁54Eが切り欠かれることにより挿入溝54Dに接続された被覆電線引き出し部54Gが形成されている。
図40に示されるように、第2インシュレータ55は、XY面に沿って延びる平板部55Aを有しており、平板部55Aの-Z方向の表面(第2保持面)の中央には、+Z方向に窪む凹部55Bが形成されている。
また、平板部55Aの-Z方向の表面には、凹部55Bの+Y方向側から平板部55Aの+Y方向端部までY方向に延びる挿入溝55Cが形成され、平板部55Aの+Y方向端部には、挿入溝55Cに接続される突起55Dが形成されている。挿入溝55Cは、第1インシュレータ54の挿入溝54Dと同じ溝幅を有し、突起55Dは、第1インシュレータ54の被覆電線引き出し部54Gに対応する幅を有している。
さらに、平板部55Aの周縁部には、段差部55Eが形成されている。
実施の形態5のコネクタを組み立てる際には、まず、被覆電線12の導体部12Aの中間部が第1インシュレータ54の凸部54Bの中間保持部54Cに+Z方向から挿入され、この状態で、シート状導電部材11を間に挟んで、第1インシュレータ54が第2インシュレータ55に向けて相対的に+Z方向に押し付けられる。これにより、シート状導電部材11と被覆電線12の導体部12Aは、第1インシュレータ54の+Z方向側の表面(第1保持面)と第2インシュレータ55の-Z方向の表面(第2保持面)との間に挟まれる。
このとき、第1インシュレータ54のほぼ円柱形状を有する凸部54Bにより、導体部12Aとシート状導電部材11が、第2インシュレータ55の凹部55B内に押し込まれる。
また、シート状導電部材11は、第1インシュレータ54のシート状導電部材引き出し部54Fを通して引き出され、被覆電線12は、第1インシュレータ54の被覆電線引き出し部54Gを通して引き出される。
第2インシュレータ55を第1インシュレータ54に押し付けることにより、第1インシュレータ54の周壁54Eが第2インシュレータ55の段差部55Eに嵌め込まれる。例えば、接着剤等を用いて第1インシュレータ54の周壁54Eと第2インシュレータ55の段差部55Eを互いに接着することで、コネクタの組み立てが完了する。
第1インシュレータ54の凸部54Bが、シート状導電部材11と導体部12Aを第2インシュレータ55の凹部55B内に押し込むことにより、図41および図42に示されるように、シート状導電部材11および導体部12Aは、凸部54Bの表面に沿うように変形して、凸部54Bの外面と第2インシュレータ55の凹部55Bの内面との間に挟み込まれる。
これにより、被覆電線12の導体部12Aは、シート状導電部材11の表面に露出しているフレキシブル導体11Aに直接接触し、電気的に接続される。
実施の形態5のコネクタにおいても、実施の形態1~4と同様に、フレキシブル導体11Aと導体部12Aの電気的接続の信頼性を向上しながらも、コネクタの小型化を図ることが可能となる。
実施の形態6
図43および図44に実施の形態6に係るコネクタを示す。このコネクタは、実施の形態5のコネクタにおいて、実施の形態1と同様に、接触力確保部材を用いることにより、被覆電線12の導体部12Aとシート状導電部材11のフレキシブル導体11Aとの間の接触力を確保するようにしたものである。
コネクタは、絶縁性樹脂材料により形成されたハウジング63を備えている。
図45に、実施の形態6に係るコネクタの分解斜視図を示す。コネクタは、実施の形態5において用いられた第1インシュレータ54と、第2インシュレータ65を有しており、これら第1インシュレータ54および第2インシュレータ65によりハウジング63が構成されている。
第1インシュレータ54の+Z方向側に被覆電線12の導体部12Aが配置され、被覆電線12の導体部12Aの+Z方向側にシート状導電部材11が配置され、シート状導電部材11の+Z方向側に接触力確保部材66が配置されている。
さらに、接触力確保部材66の+Z方向側に第2インシュレータ65が配置されている。
図46に示されるように、接触力確保部材66は、金属材料から形成され、円筒形状の筒状部66Aを有している。
また、図47に示されるように、第2インシュレータ65は、図40に示される実施の形態5における第2インシュレータ55と同様に、XY面に沿って延びる平板部65Aを有しており、平板部65Aの-Z方向の表面(第2保持面)の中央に、+Z方向に窪む凹部65Bが形成されている。
凹部65Bは、実施の形態5における第2インシュレータ55の凹部55Bよりも大きい径を有するもので、接触力確保部材66の筒状部66Aを収容し得るサイズを有している。
平板部65Aには、実施の形態5における第2インシュレータ55と同様に、挿入溝55C、突起55Dおよび段差部55Eが形成されている。
実施の形態6のコネクタを組み立てる際には、まず、被覆電線12の導体部12Aの中間部が第1インシュレータ54の凸部54Bの中間保持部54Cに+Z方向から挿入されると共に、接触力確保部材66が第2インシュレータ65の凹部65B内に-Z方向から挿入され、この状態で、シート状導電部材11を間に挟んで、第1インシュレータ54が第2インシュレータ65に向けて相対的に+Z方向に押し付けられる。これにより、シート状導電部材11と被覆電線12の導体部12Aは、第1インシュレータ54の+Z方向側の表面(第1保持面)と第2インシュレータ65の-Z方向の表面(第2保持面)との間に挟まれる。
このとき、第1インシュレータ54のほぼ円柱形状を有する凸部54Bにより、被覆電線12の導体部12Aおよびシート状導電部材11を押し込みながら第2インシュレータ65の凹部65B内に配置されている接触力確保部材66の内部に挿入される。
第1インシュレータ54を第2インシュレータ65に押し付けることにより、第1インシュレータ54の周壁54Eが第2インシュレータ65の段差部55Eに嵌め込まれる。例えば、接着剤等を用いて第1インシュレータ54の周壁54Eと第2インシュレータ65の段差部55Eを互いに接着することで、コネクタの組み立てが完了する。
第1インシュレータ54の凸部54Bが、シート状導電部材11および被覆電線12の導体部12Aを押し込みながら接触力確保部材66の内部に挿入されることで、図48および図49に示されるように、シート状導電部材11および導体部12Aは、凸部54Bの表面に沿うように変形して、凸部54Bの外面と接触力確保部材66の内面との間に挟み込まれる。
このように、凹部65B内において被覆電線12の導体部12Aとシート状導電部材11の外側に接触力確保部材66が配置されることで、被覆電線12の導体部12Aは、シート状導電部材11の表面に露出しているフレキシブル導体11Aに所定の接触力で接触し、電気的に接続される。
実施の形態6のコネクタにおいても、実施の形態1~5と同様に、フレキシブル導体11Aと導体部12Aの電気的接続の信頼性を向上しながらも、コネクタの小型化を図ることが可能となる。
なお、上記の実施の形態1~6では、シート状導電部材11に接続される電線として、被覆電線12が用いられているが、外周が絶縁体からなる絶縁被覆部12Bにより覆われていない導体部12Aのみの電線をシート状導電部材11に接続することもできる。
また、上記の実施の形態1~6では、第2インシュレータ15、25、35、45、55、65に形成されている1つの凹部15C、25B、35B、45B、55B、65Bに第1インシュレータ14、24、44、54に形成された1つの凸部14B、24B、44B、54Bを収容させることにより、1つのシート状導電部材11のフレキシブル導体11Aに1本の被覆電線12の導体部12Aを接続しているが、同様にして、複数の凸部を有する第1インシュレータと複数の凹部を有する第2インシュレータを用いて複数のシート状導電部材のフレキシブル導体に複数の電線の導体部を接続するように構成することもできる。
1 シート状導電部材、2 第1コネクタ、3 電線、4 第2コネクタ、11 シート状導電部材、11A フレキシブル導体、11B,11C,14F,24C,24D,44H 貫通孔、12 被覆電線、12A 導体部、12B 絶縁被覆部、13,23,33,43,53,63 ハウジング、14,24,44,54 第1インシュレータ、14A,15A,24A,25A,35A,44A,45A,54A,55A,65A 平板部、14B,24B,44B,54B 凸部、14C,14D,15D,15E,24E,24F,25D,25E,54D,55C 挿入溝、14E 突起収容部、14G,25H,55E 段差部、15,25,35,45,55,65 第2インシュレータ、15B ドーム形状部、15C,25B,35B,45B,55B,65B 凹部、15F,55D 突起、15G,25G スリット、15H,25F,45J ボス、15J 側板、16,66 接触力確保部材、24G 飛び出し部、25C シート状導電部材収容部、26 中継部材、26A,66A 筒状部、44C,54C 中間保持部、54E 周壁、54F シート状導電部材引き出し部、54G 被覆電線引き出し部。

Claims (16)

  1. シート状導電部材の少なくとも一方の面に露出しているフレキシブル導体に電線の導体部を接続するコネクタであって、
    第1保持面と前記第1保持面に突出形成された凸部とを有する第1インシュレータと、
    前記第1保持面に対向する第2保持面と前記第2保持面に形成され且つ前記凸部に対応する凹部とを有する第2インシュレータと
    を備え、
    前記第1保持面と前記第2保持面との間に前記シート状導電部材および前記電線が挟まれるように前記第1インシュレータおよび前記第2インシュレータが互いに連結され、
    前記凸部の少なくとも一部が前記凹部に収容されることにより前記凹部内において前記電線の前記導体部が前記シート状導電部材の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. 前記凸部は、角柱形状を有し、
    前記凹部は、円筒状の内面を有する請求項1に記載のコネクタ。
  3. 前記凸部は、円柱形状を有し、
    前記凹部は、円筒状の内面を有する請求項1に記載のコネクタ。
  4. 前記凸部は、前記電線の前記導体部の中間部を保持する溝形状の中間保持部を有する請求項1に記載のコネクタ。
  5. 前記凹部内に配置される導電性の中継部材を備え、
    前記電線の前記導体部は、前記中継部材を介して前記フレキシブル導体に電気的に接続される請求項1~4のいずれか一項に記載のコネクタ。
  6. 前記中継部材は、円筒形状の筒状部を有し、
    前記フレキシブル導体は、前記凸部の外面と前記筒状部の内面との間に挟まれ、
    前記電線の前記導体部は、前記筒状部の外面と前記凹部の内面との間に挟まれる請求項5に記載のコネクタ。
  7. 前記中継部材は、円筒形状の筒状部を有し、
    前記電線の前記導体部は、前記凸部の外面と前記筒状部の内面との間に挟まれ、
    前記フレキシブル導体は、前記筒状部の外面と前記凹部の内面との間に挟まれる請求項5に記載のコネクタ。
  8. 前記電線の前記導体部は、前記フレキシブル導体に直接接触して電気的に接続される請求項1~4のいずれか一項に記載のコネクタ。
  9. 前記凹部内において互いに接触する前記導体部および前記フレキシブル導体の外側に配置され且つ前記導体部と前記フレキシブル導体との間の接触力を確保する接触力確保部材を備える請求項8に記載のコネクタ。
  10. 前記接触力確保部材は、金属材料からなり且つ円筒形状を有する請求項9に記載のコネクタ。
  11. 前記シート状導電部材は、前記第1保持面および前記第2保持面に沿って前記第1インシュレータおよび前記第2インシュレータから所定の方向に延び、
    前記電線は、前記第1保持面および前記第2保持面に沿って前記第1インシュレータおよび前記第2インシュレータから前記所定の方向とは反対の方向に延びる請求項1~4のいずれか一項に記載のコネクタ。
  12. 前記第1インシュレータおよび前記第2インシュレータの一方は、前記電線の前記導体部の先端を保持する先端保持部を有する請求項1~4のいずれか一項に記載のコネクタ。
  13. 前記先端保持部は、前記導体部の前記先端が挿入されるスリットを有する請求項12に記載のコネクタ。
  14. 前記電線は、前記導体部の外周部を覆う絶縁被覆部を有し、
    前記第1インシュレータおよび前記第2インシュレータは、前記電線の前記絶縁被覆部を保持する絶縁被覆保持部を有する請求項12に記載のコネクタ。
  15. 前記第1インシュレータおよび前記第2インシュレータの一方は、ボスを有し、
    前記第1インシュレータおよび前記第2インシュレータの他方は、前記ボスが貫通する貫通孔を有し、
    前記貫通孔を貫通した前記ボスの頭部が熱変形されている請求項1~4のいずれか一項に記載のコネクタ。
  16. 前記ボスは、前記電線の前記導体部が挿入されるスリットを有する請求項15に記載のコネクタ。
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