JP4417411B2 - 電気接続部材 - Google Patents

Description

本発明は、板状又はシート状の接続対象物のエッジ部分に形成された端子又はパターン間の電気的接続を図るための電気接続部材に関する。

フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）間の電気接続部材としては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。

特許文献１の電気接続部材は、シリコーンゴムシートの表面に貼り付けた銅箔をエッチング加工することにより導体部を形成してなる接続体を備えており、シリコーンゴムシートの弾性を利用して、導体部をＦＰＣのパターンに押し付けて、ＦＰＣ間の電気的接続を図るものである。

実公平１−１９８３３号公報

特許文献１の電気接続部材は、弾性シート基材が接続対象物のピッチ方向に対して平坦であり、接続対象物の反りや電極段差バラつきに追従しにくい構造であるため、外圧により変形させやすいＦＰＣ同士の接続にしか適用できず、例えば、ガラスエポキシ基板のエッジ同士等、外圧により変形させにくい基板を接続対象とすることはできないという問題点がある。

また、特許文献１の電気接続部材においては、シリコーンゴムに剪断力などが加わった場合に、導体部が切れてしまう可能性がある。

そこで、本発明は、板状又はシート状のいずれの場合にも適用可能で、且つ、導体部が切れてしまう可能性を低めることのできる新たな構造を有する電気接続部材を提供することを目的とする。

本発明によれば、第１の電気接続部材として、２つの接続対象物のエッジ部分に形成された端子又はパターン間の電気的接続を図るための電気接続部材であって：前記端子又はパターンに当接させられる導体部を絶縁シート上に形成されてなる電極シートと；弾性体からなり、該電極シートを前記接続対象物に対して押し付けるための加圧部材と；前記接続対象物の少なくとも前記エッジ部分と前記電極シートと前記加圧部材を挟み込み前記電気的接続を維持するための挟持手段と；を備えた電気接続部材が得られる。

また、本発明によれば、第２の電気接続部材として、第１の電気接続部材において：前記挟持手段は、前記加圧部材を支持する支持部材と、前記加圧部材、前記電極シート及び前記接続対象物の少なくとも前記エッジ部分を前記支持部材に対して押し付けた状態でロックするためのロック部材とを備えており；前記支持部材には、被係止部が形成されており；前記ロック部材には、前記被係止部に係止される係止部が形成されている；電気接続部材が得られる。

また、本発明によれば、第３の電気接続部材として、第２の電気接続部材において：前記支持部材には、複数の位置決め突起が設けられており；前記加圧部材及び前記電極シートには前記位置決め突起に対応する位置決め孔が形成されており；前記電極シートの前記位置決め孔は、当該位置決め孔に対して前記位置決め突起を挿入した際に前記電極シートに弛みが生じるような位置に形成されている；電気接続部材が得られる。

また、本発明によれば、第４の電気接続部材として、第２又は第３の電気接続部材において：前記ロック部材の前記係止部は、首部と該首部より幅広の頭部からなる略Ｔ字形状を有しており；前記支持部材の前記被係止部は、前記支持部材の端部に形成された受入口と該受入口より幅広となるように形成された保持部からなる略Ｃ字形状を有しており；前記支持部材及び前記ロック部材は、前記首部を前記受入口から受け入れた後、前記頭部を前記保持部に係止させることにより前記ロックを行わせるように構成されている；電気接続部材が得られる。

また、本発明によれば、第５の電気接続部材として、第２乃至第４の電気接続部材のいずれかにおいて：前記ロック部材は、前記係止部を２つ備えており；該係止部は、前記ロック部材の長手方向の両端に一つずつ形成されており；前記ロック部材は、前記長手方向の中心から両端に向かうに従って前記支持部材から遠ざかるように反った後、前記係止部を前記支持部材に向けて突出させたような形状を備えており；前記支持部材は、前記被係止部を２つ備えている；電気接続部材が得られる。

また、本発明によれば、第６の電気接続部材として、第５の電気接続部材において、前記ロック部材は、前記長手方向の中心に第１平面部を有し且つ前記係止部近傍に第２平面部を有している、電気接続部材が得られる。

また、本発明によれば、第７の電気接続部材として、第１乃至第６の電気接続部材のいずれかにおいて、前記加圧部材は、メインシート部と、前記電極シートの前記導体部毎に設けられた導体押圧部であって前記メインシート部から対応する前記導体部に向けて突出するように形成された導体押圧部とを備えている、電気接続部材が得られる。

第１乃至第７の電気接続部材のいずれかにおいて、前記加圧部材を構成する弾性体は、例えばシリコーンゴムのような放熱特性の高いもので構成されていてもよい。

本発明によれば、電極シートと弾性体からなる加圧部材とを別体としたことから、加圧部材の剪断力が加わった場合に電極シートが損傷を受けることを軽減することができる。

また、本発明による電気接続部材は、接続対象物のエッジ近辺に変形を加えるような特殊な構造を有していないことから、板状の接続対象物同士の接続であってもシート状の接続対象物同士の接続であっても対応可能である。

図１に示されるように、本発明の実施の形態による電気接続部材は、２つの基板１００，１１０を接続対象物とするものである。詳しくは、各基板１００，１１０のエッジ部分１０３，１１３には端子又はパターン（図示せず）が形成されており、本実施の形態による電気接続部材は、その端子又はパターンを電気的に接続するために用いられる。特に、本実施の形態による基板１００，１１０にはＬＥＤ素子１０５，１１５が搭載されており、後述するように、本実施の形態による電気接続部材は、ＬＥＤ素子１０５，１１５による発せられる熱に対する考慮もなされた構成を備えている。

本実施の形態による電気接続部材は、図１及び図２に示されるように、基板１００，１１０が取り付けられる機器のシャーシ又は筐体２００に取り付けられるベースプレート３１０、ベースプレート３１０に支持される弾性体（加圧部材）３２０、弾性体３２０により基板１００，１１０に押し付けられる電極シート３３０、及びロックプレート３４０を備えている。

本実施の形態におけるベースプレート３１０は、金属で構成されたものであり、弾性体３２０を支持する支持部材として機能する。ベースプレート３１０は、樹脂等で構成されていてもよい。

ベースプレート３１０は、図２に示されるように、板状の主部３１１と、主部３１１の長手方向（即ち、図面上ではｚ方向）における両端に設けられた被係止部３１２を備えている。詳しくは、本実施の形態における被係止部３１２は、夫々、ベースプレート３１０の端部に形成された受入口３１２ａと受入口３１２ａより幅広となるように形成された保持部３１２ｂからなる略Ｃ字形状を有しており、先端がｙ方向に向かって延びるように構成されている。換言すると、被係止部３１２は、逆Ｔ字状の溝を規定するような形状を有している。

ベースプレート３１０には、４つの位置決め突起３１６が設けられている。この位置決め突起３１６は、ベースプレート３１０と一体となるように形成されてもよいし、ベースプレート３１０に孔を穿ち、そこにダボを嵌め込んでもよい。本実施の形態において、位置決め突起３１６は、ロックプレート３４０側のみに突出しているのではなく、図４、図８及び図９に示されるように、筐体２００側にも突出しており、筐体２００に設けられた位置決め孔２０２にも挿入される。これにより、ベースプレート３１０を筐体２００上の所定位置に搭載することができる。

本実施の形態における弾性体３２０は、シリコーンゴムからなるものであり、図２、図４、図６〜図９に示されるように、メインシート部３２２と、メインシート部３２２から電極シート３３０側に向けて突出するように形成された複数の導体押圧部３２４を備えている。導体押圧部３２４は、後述するように、電極シート３３０に形成された導体部（電極）ごとに設けられている。弾性体３２０の材料は、シリコーンゴムに限定されるわけではなく、他の材料でもよいが、放熱特性の高い材料が好ましい。

弾性体３２０には、図２に示されるように、４つの位置決め孔３２６が形成されており、ベースプレート３１０の位置決め突起３１６を位置決め孔３２６に夫々挿入することにより、弾性体３２０はベースプレート３１０に取り付けられる。

電極シート３３０は、図２に示されるように、絶縁シート３３２上に導体部３３４からなる電極を形成してなるものであり、図６〜図９に示されるように、弾性体３２０により基板１００，１１０に押し付けられて、基板１００，１１０のエッジ部分に形成された端子又はパターン間を電気的に接続するためのものである。

本実施の形態においては、前述のように、電極シート３３０に形成された導体部３３４（電極）ごとに導体押圧部３２４が設けられていることから、各導体部３３４を基板１００，１１０の端子又はパターンに押圧する力は、互いに独立している。従って、例えば、基板１００，１１０の端子又はパターンの高さ（厚み）にバラつきがあっても、それぞれの導体押圧部３２４が独立して適宜変形することにより、導体部３３４と基板１００，１１０の端子又はパターンとの接触が確実に図られることとなっている。本実施の形態のように電極シート３３０の背面に配した弾性体３２０により導体部３３４を基板１００，１１０の端子又はパターンへ押し付けて接触させることにより、導体部３３４と基板１００，１１０の端子又はパターンとの密着面積を広くとることができ、ＬＥＤ素子１０５，１１５にて発生した熱を電極シート３３０及び弾性体３２０を介してベースプレート３１０又は筐体２００へ伝達することができる。本実施の形態による弾性体３２０は、前述のようにシリコーンゴムからなるものであり、放熱特性の優れたものである。従って、本実施の形態によれば、ＬＥＤ素子１０５，１１５にて発生した熱を適切に放熱させることができる。

電極シート３３０には、図２に示されるように、４つの位置決め孔３３６が形成されている。電極シート３３０は、図４、図８及び図９に示されるように、これらの位置決め孔３３６にベースプレート３１０の位置決め突起３１６を夫々挿入することにより、図３、図４、図８及び図９に示されるように、弾性体３２０を介してベースプレート３１０上に取り付けられる。

ここで、本実施の形態における位置決め孔３３６は、図４、図６及び図７に示されるように、位置決め孔３３６に対して位置決め突起３１６を挿入した際に電極シート３３０に弛み３３８が生じるような位置に形成されている。より具体的には、図２において、位置決め孔３３６のうち、ｘ方向（即ち、基板１００のエッジ部分１０３と基板１１０のエッジ部分１１３とが対向する方向）において対応する２つの位置決め孔３３６間の距離が、ｘ方向において対応する２つの位置決め突起３１６の間の距離よりも若干長くなるように設計されている。

本実施の形態によるロックプレート３４０は、金属で構成されたものであり、図２、図５及び図６に示されるように、基板１００，１１０のエッジ部分１０３，１１３及びその近傍と電極シート３３０と弾性体３２０を、ベースプレート３１０と共に、ｙ方向において挟み込み、その状態を維持するためのものである。即ち、ベースプレート３１０及びロックプレート３４０は、電極シート３３０による基板１００，１１０間の電気的接続状態を挟持し維持するための挟持手段として機能する。なお、ロックプレート３４０は、樹脂等で構成されていてもよい。

図２に示されるように、ロックプレート３４０の長手方向（ｚ方向）の両端には、ベースプレート３１０の被係止部３１２に夫々係止される係止部３４２が形成されている。本実施の形態による係止部３４２の夫々は、首部３４２ａと首部３４２ａより幅広の頭部３４２ｂからなる略Ｔ字形状を有している。ベースプレート３１０及びロックプレート３４０は、首部３４２ａを受入口３１２ａから受け入れた後、頭部３４２ｂを保持部３１２ｂに係止させる。これにより、ロックプレート３４０は、ベースプレート３１０に対してロックされる。

詳しくは、ロックプレート３４０は、ｚ方向の中心にｘｚ平面（即ち、ｙ方向に直交する平面）と平行となるように形成された第１平面部３４０ａを備えており、更に、ｚ方向の両端近傍には、第１平面部３４０ａと平行となるように形成された第２平面部３４０ｂを備えている。第２平面部３４０ｂの端部からは、係止部３４２がベースプレート３１０側に向けて突出するようにして延びている。本実施の形態によるロックプレート３４０は、第１平面部３４０ａから第２平面部３４０ｂに向かうに従ってｙ方向においてベースプレート３１０側から遠ざかるように反った形状を有している。そのため、第１平面部３４０ａを基板１００，１１０に当接させた状態で第２平面部３４０ｂに対してｙ方向に向かう力を加えて、係止部２４３を被係止部３１２に係止させると、ロックプレート３４０のバネ性により、基板１００，１１０のエッジ部分１０３，１１３が電極シート３３０側に押し付けられることとなる。

本実施の形態によるロックプレート３４０のように、第１平面部３４０ａ及び第２平面部３４０ｂを設けることとすると、自動組立に対応しやすい。具体的には、本実施の形態によるロックプレート３４０は、第１平面部３４０ａを有していることにより、バキュームで第１平面部３４０ａを吸着して搬送しやすい。また、第２平面部３４０ｂを有していることにより、基板１００，１１０のエッジ部分１０３，１１３上にロックプレート３４０を配した後、面状の加圧手段にて第２平面部３４０ｂに対してｙ方向に反った力を加えることにより、ロックプレート３４０の係止部３４２をベースプレート３１０の被係止部３１２に対して係止させることができる。

更に、上記の自動組立処理は、その内容から理解されるように、複数個の電気接続部材を同時に組み立てることが可能である。例えば、まず、図１０に示されるように、筐体２００上に複数のベースプレート３１０を配置し、それぞれに対して弾性体３２０及び電極シート３３０を取付ける。その後、図１１に示されるように、基板１００，１１０に設けられた位置決め孔１０７，１１７に対して位置決め突起３１６を挿入することにより、電極シート３３０上にエッジ部分１０３，１１３を位置させ、そのエッジ部分１０３，１１３上にバキュームを用いてロックプレート３４０を配置する。その後、複数のロックプレート３４０の第２平面部３４０ｂに対して同時に力を加えて、図１２に示されるように、ロックプレート３４０をベースプレート３１０に対してロックする。

なお、本実施の形態によるロックプレート３４０は、組立時に自動組立しやすいだけでなく、図２及び図１２に示されているように係止部３４２に孔３４２ｃが形成されていることにより、取り外したいときには容易に外すことができる。詳しくは、ロックプレート３４０を取り外したい場合、孔３４２ｃに棒状の工具を挿入し、ｚ方向に力を加えることにより、係止部３４２と被係止部３１２との係合を簡単に解除することができる。

また、本実施の形態によるロックプレート３４０は、ｘ方向中心においてｚ方向に延びるようにして形成された溝３４０ｄを備えている。この溝３４０ｄが設けられていることにより、ロックプレート３４０は、基板１００，１１０の厚みが若干異なっていたとしても基板１００，１１０毎に独立して押圧可能となっている。

図１３にロックプレートの変形例を示す。図１３に示されるロックプレート３４０′は、溝３４０′ｄが概して幅広となるように形成されたものである。溝３４０′ｄが幅広となっているため、第２平面部３４０′ｂは、略コの字状となっている。一方、第１平面部３４０′ａに関しては、ｘ方向において互いに向かい合うように突出し、なるべく溝３４０′ｄを細くするように構成されている。第１平面部３４０′ａをこのような構造とすることにより、バキューム吸着が確実に行える。

以上、本発明の実施の形態による電気接続部材について図面を用いて詳細に説明してきたが、本発明はこれらに限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上述した実施の形態においては、ベースプレート３１０を備えることとしていたが、ベースプレート３１０に代えて、図１４に示されるように、筐体２００自体を弾性体３２０の支持部材として機能するように構成してもよい。図１４に示される筐体２００には、ロックプレート３４０の係止部３４２が係止可能な凸状の被係止孔２１２が形成されていると共に、弾性体３２０及び電極シート３３０を位置決めしつつ保持するための位置決め突起２１４が形成されている。かかる筐体２００を用いることとすると、部品点数を一つ減らすことができる。

本発明の実施の形態による電気接続部材を示す分解斜視図である。 図１の電気接続部材を拡大して示す図である。 図１の電気接続部材のうち、ロックプレートを除く部材を組み合わせた状態を示す正面図である。 図３の組み合わせを示すＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。 図１の電気接続部材を示す正面図である。 図５の電気接続部材を示すＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。 図６において楕円で囲まれた部分を拡大して示す図である。 図５の電気接続部材を示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。 図９において楕円で囲まれた部分を拡大して示す図である。 図１の電気接続部材の取付手順例を示す図である。 図１の電気接続部材の取付手順例を示す図である。 図１の電気接続部材の取付手順例を示す図である。 ロックプレートの変形例を示す図である。 ベースプレートを省略した場合の変形例を示す図である。

符号の説明

１００，１１０ 基板
１０３，１１３ エッジ部分
１０５，１１５ ＬＥＤ素子
１０７，１１７ 位置決め孔
２００ 筐体
２０２ 位置決め孔
２１４ 被係止孔
２１４ 位置決め突起
３１０ ベースプレート（支持部材）
３１２ 被係止部
３１６ 位置決め突起
３２０ 弾性体（加圧部材）
３２２ メインシート部
３２４ 導体押圧部
３２６ 位置決め孔
３３０ 電極シート
３３２ 絶縁シート
３３４ 電極
３３６ 位置決め孔
３３８ 弛み
３４０，３４０′ ロックプレート
３４２，３４２′ 係止部

Claims (5)

1. ２つの接続対象物のエッジ部分同士を所定方向において対向させた状態で前記エッジ部分に形成された端子又はパターン間の電気的接続を図るための電気接続部材であって、
   前記端子又はパターンに当接させられる導体部を絶縁シート上に形成されてなる電極シートと、
   弾性体からなり、該電極シートを前記接続対象物に対して押し付けるための加圧部材と、
   前記接続対象物の少なくとも前記エッジ部分と前記電極シートと前記加圧部材を挟み込み前記電気的接続を維持するための挟持手段と
   を備えた電気接続部材において、
   前記挟持手段は、前記加圧部材を支持する支持部材と、前記加圧部材、前記電極シート及び前記接続対象物の少なくとも前記エッジ部分を前記支持部材に対して押し付けた状態でロックするためのロック部材とを備えており、
   前記支持部材には、被係止部が形成されており、
   前記ロック部材には、前記被係止部に係止される係止部が形成されており、
   前記支持部材には、前記所定方向に複数の位置決め突起が設けられており、
   前記加圧部材及び前記電極シートには前記位置決め突起に対応する位置決め孔が形成されており、
   前記電極シートの前記位置決め孔は、当該位置決め孔に対して前記位置決め突起を挿入した際に前記電極シートに弛みが生じるような位置に形成されている
   電気接続部材。
2. 前記ロック部材の前記係止部は、首部と該首部より幅広の頭部からなる略Ｔ字形状を有しており、
   前記支持部材の前記被係止部は、前記支持部材の端部に形成された受入口と該受入口より幅広となるように形成された保持部からなる略Ｃ字形状を有しており、
   前記支持部材及び前記ロック部材は、前記首部を前記受入口から受け入れた後、前記頭部を前記保持部に係止させることにより前記ロックを行わせるように構成されている
   請求項１記載の電気接続部材。
3. 前記ロック部材は、前記係止部を２つ備えており、
   該係止部は、前記ロック部材の長手方向の両端に一つずつ形成されており、
   前記ロック部材は、前記長手方向の中心から両端に向かうに従って前記支持部材から遠ざかるように反った後、前記係止部を前記支持部材に向けて突出させたような形状を備えており、
   前記支持部材は、前記被係止部を２つ備えている
   請求項１又は請求項２記載の電気接続部材。
4. 前記ロック部材は、前記長手方向の中心に第１平面部を有し且つ前記係止部近傍に第２平面部を有している
   請求項３記載の電気接続部材。
5. 前記加圧部材は、メインシート部と、前記電極シートの前記導体部毎に設けられた導体押圧部であって前記メインシート部から対応する前記導体部に向けて突出するように形成された導体押圧部とを備えている
   請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電気接続部材。

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