JP4916398B2 - 電気接続装置 - Google Patents

Description

この発明は２つの接続対象物（例えば配線基板と電子装置）を接続する電気接続装置に関する。

従来、ソケット本体とコンタクトとを備える電子部品取付ソケットが知られている（下記特許文献１参照）。

ソケット本体は外ケースとコンタクト保持部材とを備える。外ケースは、底板と、この底板の周縁から立ち上げられた４つの周壁板とを有する。外ケースは１つの金属板に打抜き加工及び曲げ加工を施すことによって形成されている。外ケースは底板と対向する面が開口した筐体である。相対する２つの周壁板の開口端には係止用折り返し片が設けられている。係止用折り返し片は外ケースの外側へ折り返され、周壁板に密着している。コンタクト保持部材は外ケース内に着脱自在に収容されている。

外ケースの開口端には取付用蓋体が装着されている。取付用蓋体は、中心部に挿通孔を有する矩形の天板と、天板の四辺から立ち上げられた４つの側板とを有する。取付用蓋体は１つの金属板に打抜き加工及び曲げ加工を施すことによって形成されている。取付用蓋体は天板と対向する面が開口した筐体である。相対する２つの側板の内面にはほぼ楔状の係止用突起がそれぞれ２つずつ形成されている。

この電子部品取付ソケットを用いて配線基板と電子部品とを接続するには、まず、外ケースの底板に配線基板を置き、その後、配線基板上にコンタクトを保持したコンタクト保持部材を配置する。このとき、配線基板及びコンタクト保持部材が外ケースの側板によって位置決めされ、コンタクトの基板接触片は配線基板の所定箇所に接触する。

次に、外ケース内のコンタクト保持部材上に電子部品を配置する。このとき、電子部品が外ケースの側板によって位置決めされ、コンタクトの弾性接触片は電子部品の所定箇所に接触する。

最後に、取付用蓋体を外ケースに被せる。このとき、取付用蓋体の係止用突起が外ケースの係止用折り返し片に係合し、取付用蓋体が外ケースに係止される。また、コンタクトは弾性変形し、そのばね力によってコンタクトは配線基板に強く接触するとともに、電子部品に強く接触する。その結果、電子部品取付ソケットを通じて配線基板と電子部品とが電気的かつ機械的に接続される。
特開２００５−２６８０１９号公報（段落００１８、００１９、００３３〜００４１、図２、１２、１３参照）

上述の電子部品取付ソケットでは、外ケースの周壁板に密着した係止用折り返し片の下縁に取付用蓋体の係止用突起が引っ掛かることによって取付用蓋体が外ケースに係止されているが、係止用折り返し片の板厚は薄いため、係止用折り返し片の下縁の面積は小さく、係止用突起の高さは係止用折り返し片の板厚にほぼ等しい。

したがって、電子部品を外ケースの底板から引き離すような外力が電子部品に作用した場合、取付用蓋体の係止用突起が外ケースの係止用折り返し片の下縁から外れ、電子部品が電子部品取付ソケットから抜け落ちる虞がある。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は電子部品を引っ張り上げるような外力が電子部品に作用しても電子部品を強固に保持することができる電気接続装置を提供することである。

前述の課題を解決するため請求項１の発明の電気接続装置は、筐体と、この筐体に収容される配線基板と電子部品との間に配置され、前記配線基板と前記電子部品とを電気的に接続する電気接続部材とを備えている電気接続装置において、前記筐体は、前記配線基板と前記電気接続部材と前記電子部品とが積み重なるように置かれるベースプレートと、前記ベースプレートにほぼ垂直に立ち上げられ、前記ベースプレートに対して前記配線基板と前記電気接続部材と前記電子部品とをそれぞれ位置決めする位置決めプレートと、前記ベースプレートに設けられ、前記電気接続部材の上に位置する前記電子部品を押さえるロック部とを有し、前記ロック部は、前記電気接続部材の上に位置する前記電子部品の上方への移動を制限する当接部と、前記当接部に連結され、前記電子部品を引っ張り上げようとしたとき前記当接部を前記位置決めプレートの内側へ動かすモーメントが発生するアーム部とを有し、前記ロック部と前記位置決めプレートとは分離されていることを特徴とする。

上述のように、アーム部には電子部品を引っ張り上げようとしたとき当接部を位置決めプレートの内側へ動かすモーメントが発生する。

請求項２の発明は、請求項１記載の電気接続装置において、前記アーム部の固定端が前記当接部よりも前記位置決めプレートの内側に位置することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２記載の電気接続装置において、前記電気接続部材が、絶縁性弾性体と、前記絶縁性弾性体に設けられ、前記配線基板と前記電子部品とのそれぞれに設けられた端子部間を導通させる導電体とを有することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載の電気接続装置において、前記筐体が金属製であることを特徴とする。

この発明によれば、電子部品を引っ張り上げるような外力が電子部品に作用しても電子部品を強固に保持することができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１はこの発明の一実施形態に係る電気接続装置の分解斜視図、図２は図１に示す電気接続装置の使用状態における分解斜視図である。

図１、２に示すように、この電気接続装置は筐体３と電気接続部材５とを備えている。この電気接続装置は配線基板であるＦＰＣ(Flexible Printed Circuit)８と電子部品であるカメラモジュール９とを電気的かつ機械的に接続する。

ＦＰＣ８は接続部８１を有する。接続部８１はＦＰＣ８の一端に位置するＦＰＣ８の一部分である。接続部８１は３つの突起８１ａを有するとともに、２つの切欠８３を有する。切欠８３は接続部８１を筐体３に収容するときに後述する補助位置決めプレート３３ｄとの接触を避けるためのものである。

カメラモジュール９はカメラモジュール本体９１とレンズ部９２とを有する。カメラモジュール本体９１の横断面形状はほぼ正方形である。レンズ部９２はほぼ円筒状であり、カメラモジュール本体９１の上面９１ａに連結されている。

図３Ａは図１に示す電気接続装置を用いてＦＰＣとカメラモジュールとを接続した状態を示す斜視図、図３Ｂは図３ＡのＡ部の拡大図、図３Ｃは図３ＡのＢ部の拡大図、図４は図１に示す電気接続装置の筐体の斜視図、図５は図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

図３〜５に示すように、筐体３はベースプレート３１と位置決めプレート３２１，３２２，３２３とロック部３３１，３３２，３３３，３３４とを有する。筐体３は１つの金属板に打抜き加工及び曲げ加工を施すことによって形成されている。筐体３はＦＰＣ８の接続部８１とカメラモジュール９とを収容する金属製の筐体である。

ベースプレート３１はほぼ正方形である。なお、ベースプレート３１の形状はカメラモジュールの外形形状によるため、正方形でなくてもよい。

位置決めプレート３２１，３２２，３２３はそれぞれベースプレート３１の３辺からほぼ垂直に立ち上げられている。位置決めプレート３２１，３２２，３２３にはそれぞれ切欠３２ａが形成されている。切欠３２ａはＦＰＣ８の突起８１ａを案内するとともに保持する。

ロック部３３１，３３２，３３３，３３４はそれぞれベースプレート３１に設けられている。ロック部３３１とロック部３３３との間に位置決めプレート３２２が配置されている。ロック部３３２とロック部３３４との間に位置決めプレート３２３が配置されている。

ロック部３３１，３３２，３３３，３３４はそれぞれ当接部３３ａとアーム部３３ｂとを有する。当接部３３ａはほぼ逆Ｕ字形であり、その先端は筐体３内に収容されたカメラモジュール９のカメラモジュール本体９１の上面９１ａに接触する。アーム部３３ｂはほぼＬ字形であり、その一端は当接部３３ａに連結され、その他端（固定端３３ｃ）はベースプレート３１に連結されている。

ロック部３３３，３３４には補助位置決めプレート３３ｄが結合されている。

図６は図１に示す電気接続装置の電気接続部材の斜視図、図７は図６のVII−VII線に沿う断面図、図８は図７のＣ部の拡大図である。

電気接続部材５として特開２００５−３４０１５３号公報に開示されるコネクタが用いられている。

電気接続部材５は基材シート５１と電極シート（導電体）５２と２つの両面粘着シート５３と８つの弾性体（絶縁性弾性体）５４と２つの粘着テープ５５とを有する。

基材シート５１は基材シート本体５１ａと４つの位置決め片５１ｂとを有する。基材シート本体５１ａはほぼ正方形である。各位置決め片５１ｂはほぼ正方形であり、基材シート本体５１ａの角部に連結されている。

電極シート５２は絶縁シート５２１と金属薄膜５２２とを有する。絶縁シート５２１は絶縁シート本体５２１ａと４つの巻付け部５２１ｂとを有する。絶縁シート本体５２１ａはほぼ正方形であり、基材シート本体５１ａよりも小さい。各巻付け部５２１ｂは絶縁シート本体５２１ａの４辺からそれぞれ延びている。電極シート５２の展開形状は四角形である。金属薄膜５２２はほぼ帯状であり、各巻付け部５２１ｂの一面に所定間隔に形成されている。電極シート５２を展開した状態で、金属薄膜５２２は絶縁シート本体５２１ａの辺に対してほぼ直角に延びている。

両面粘着シート５３は四角形であり、基材シート本体５１ａの上面と下面とにそれぞれ貼り付けられている。

弾性体５４はほぼ板状であり、基材シート本体５１ａの上面及び下面の縁部にそれぞれ形成（接着或いは成形）されている。

一方の粘着テープ５５は絶縁シート本体５２１ａの下面に貼り付けられている。

他方の粘着テープ５５は、４つの巻付け部５２１ｂの先端部５２１ｂ１の上面を覆うように、基材シート５１の上面に貼り付けられた両面粘着シート５３に貼り付けられている。

電気接続部材の組立手順について簡単に説明する。

まず、基材シート５１の基材シート本体５１ａの上下面の中央部にそれぞれ両面粘着シート５３を貼り付ける。

次に、基材シート本体５１ａの上下面の縁部にそれぞれ両面粘着シート５３を囲むように弾性体５４を形成する。

その後、展開された状態の電極シート５２の電極シート本体（絶縁シート本体５２１ａがある部分）を基材シート本体５１ａの下面に貼り付けられた両面粘着シート５３に貼り付ける。

次に、電極シート５２の巻付け部（絶縁シート５２１の巻付け部５２１ｂがある部分）を弾性体５４に巻き付け、その先端を基材シート本体５１ａの上面に貼り付けられた両面粘着シート５３に貼り付ける。

次に、一方の粘着テープ５５を電極シート５２の電極シート本体の下面に貼り付ける。

最後に、他方の粘着テープ５５を、電極シート５２の４つの巻付け部の先端部の上面を覆うように、基材シート本体５１ａの上面に貼り付けられた両面粘着シート５３に貼り付ける。

以上の手順により電気接続部材５が組み立てられる。

図９Ａは図１に示す電気接続装置の筐体にＦＰＣを収容した状態を示す平面図、図９Ｂは同筐体に電気接続部材を収容した状態を示す平面図、図９Ｃは同筐体にカメラモジュールを収容した状態を示す平面図、図１０は図１に示す電気接続装置の筐体内にＦＰＣと電気接続部材を収容した状態を示す斜視図、図１１は図１０に示す電気接続部材上にカメラモジュールを配置した状態を示す斜視図、図１２はロック部の動作を示す断面図である。

次に、この電気接続装置を用いたＦＰＣ８とカメラモジュール９との接続作業について説明する。

まず、図９Ａに示すように、筐体３内にＦＰＣ８を収容する。このとき、ＦＰＣ８の突起８１ａは位置決めプレート３２１，３２２，３２３の切欠３２ａによってベースプレート３１側へ案内されるとともに、保持される。これにより、ＦＰＣ８の接続部８１は筐体３のベースプレート３１に対して位置決めされる。

ＦＰＣ８は切欠き８３を有するので、ＦＰＣ８を筐体３に収容するとき、ＦＰＣ８と補助位置決めプレート３３ｄとの干渉は回避される。

次に、図９Ｂ、１０に示すように、筐体３内に電気接続部材５を収容し、ＦＰＣ８の接触部８１上に電気接続部材５を配置する。このとき、電気接続部材５の位置決め片５１ｂと位置決めプレート３２１，３２２，３２３とによって電気接続部材５が接触部８１に対して位置決めされる。

最後に、筐体３内にカメラモジュール９を電気接続部材５の方へ押し込むように収容する。カメラモジュール９が所定量以上押し込まれたとき、カメラモジュール９はロック部３３１，３３２，３３３，３３４によってロックされる。

筐体３内にカメラモジュール９を押し込んだとき、カメラモジュール９のカメラモジュール本体９１がロック部を外側へ押し退けるが、カメラモジュール本体９１がロック部３３１，３３２，３３３，３３４の当接部３３ａを通過した時点で、ロック部３３１，３３２，３３３，３３４のアーム部３３ｂのばね力によって当接部３３ａがもとの位置に戻り、当接部３３ａの先端がカメラモジュール本体９１の上面９１ａに接触し、ロック状態になる。このとき電気接続部材５の弾性体５４が圧縮されているので、その弾力によって電気接続部材５の金属薄膜５２２はＦＰＣ８とカメラモジュール９とに押し当てられる。また、弾性体５４の弾力はカメラモジュール本体９１を介して当接部３３ａの先端に作用し、カメラモジュール９の上方への移動が制限される。このようにしてＦＰＣ８とカメラモジュール９とが電気的かつ機械的に接続される。

図１２に示すように、アーム部３３ｂの固定端３３ｃは当接部３３ａよりも距離Ｌだけ位置決めプレート３２１，３２２，３２３の内側に位置している。このため、図１１に示す状態のカメラモジュール９を引っ張り上げようとすると、アーム部３３ｂには固定端３３ｃを回転中心とし、当接部３３ａを位置決めプレート３２１，３２２，３２３の内側へ動かすモーメントＭが発生する。その結果、カメラモジュール９を引っ張り上げようとする力が強ければ強い程、ロック部３３１，３３２，３３３，３３４とカメラモジュール９との間には強いロック力が生じる。

この実施形態によれば、上述のように、カメラモジュール９を引っ張り上げるような外力がカメラモジュール９に作用したとき、当接部３３ａを位置決めプレート３２１，３２２，３２３の内側へ動かすモーメントＭが発生するので、カメラモジュール９は強固に保持される。したがって、電気接続装置からカメラモジュール９が抜け落ちない。

また、電気接続部材５として特開２００５−３４０１５３号公報に開示されるコネクタを用いたので、低背化を容易に達成できる。

更に、筐体３が金属製であるので、シールド効果を得られる。

なお、この実施形態の電気接続装置はＦＰＣ８とカメラモジュール９とを接続するものであるが、配線基板としてはＦＰＣ以外の配線基板も含まれ、電子部品としてはカメラモジュール９以外の半導体デバイスやコネクタ等の電子部品も含まれる。

また、電気接続部材５は実施形態のものに限られず、例えば絶縁性を有する弾性体と導電性を有する弾性体とで構成される電気接続部材でも構わない。

なお、アーム部３３ｂにモーメントＭを発生させる構成は実施形態のものに限られない。

また、筐体３は金属製のものに限られず、樹脂製でも良い。

図１はこの発明の一実施形態に係る電気接続装置の分解斜視図である。 図２は図１に示す電気接続装置の使用状態における分解斜視図である。 図３Ａは図１に示す電気接続装置を用いてＦＰＣとカメラモジュールとを接続した状態を示す斜視図である。 図３Ｂは図３ＡのＡ部の拡大図である。 図３Ｃは図３ＡのＢ部の拡大図である。 図４は図１に示す電気接続装置の筐体の斜視図である。 図５は図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。 図６は図１に示す電気接続装置の電気接続部材の斜視図である。 図７は図６のVII−VII線に沿う断面図である。 図８は図７のＣ部の拡大図である。 図９Ａは図１に示す電気接続装置の筐体にＦＰＣを収容した状態を示す平面図である。 図９Ｂは同筐体に電気接続部材を収容した状態を示す平面図である。 図９Ｃは同筐体にカメラモジュールを収容した状態を示す平面図である。 図１０は図１に示す電気接続装置の筐体内にＦＰＣと電気接続部材を収容した状態を示す斜視図である。 図１１は図１０に示す電気接続部材上にカメラモジュールを配置した状態を示す斜視図である。 図１２はロック部の動作を示す断面図である。

符号の説明

３ 筐体
３１ ベースプレート
３２１，３２２，３２３ 位置決めプレート
３３１，３３２，３３３，３３４ ロック部
３３ａ 当接部
３３ｂ アーム部
５ 電気接続部材
５４ 弾性体（絶縁性弾性体）
８ ＦＰＣ（配線基板）
９ カメラモジュール（電子部品）

Claims (4)

1. 筐体と、
   この筐体に収容される配線基板と電子部品との間に配置され、前記配線基板と前記電子部品とを電気的に接続する電気接続部材と
   を備えている電気接続装置において、
   前記筐体は、
   前記配線基板と前記電気接続部材と前記電子部品とが積み重なるように置かれるベースプレートと、
   前記ベースプレートにほぼ垂直に立ち上げられ、前記ベースプレートに対して前記配線基板と前記電気接続部材と前記電子部品とをそれぞれ位置決めする位置決めプレートと、
   前記ベースプレートに設けられ、前記電気接続部材の上に位置する前記電子部品を押さえるロック部とを有し、
   前記ロック部は、
   前記電気接続部材の上に位置する前記電子部品の上方への移動を制限する当接部と、
   前記当接部に連結され、前記電子部品を引っ張り上げようとしたとき前記当接部を前記位置決めプレートの内側へ動かすモーメントが発生するアーム部とを有し、
   前記ロック部と前記位置決めプレートとは分離されている
   ことを特徴とする電気接続装置。
2. 前記アーム部の固定端が前記当接部よりも前記位置決めプレートの内側に位置することを特徴とする請求項１記載の電気接続装置。
3. 前記電気接続部材が、
   絶縁性弾性体と、
   前記絶縁性弾性体に設けられ、前記配線基板と前記電子部品とのそれぞれに設けられた端子部間を導通させる導電体と
   を有することを特徴とする請求項１又は２記載の電気接続装置。
4. 前記筐体が金属製であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の電気接続装置。

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