JP6440315B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、コネクタ部材同士を相互接続する接点にフレキシブル基板を用いたコネクタに関する。

従来から、フレキシブル基板の導電パターンを接点としたコネクタが知られている（特許文献１参照）。このコネクタは、第１コネクタ部材及び第２コネクタ部材の各接点をフレキシブル基板の導体パターンで形成すると共に、第１コネクタ部材の接点と第２コネクタ部材の接点とを弾性接続部材を介して相互接続したものである。

特開平８−３１５２７号公報

しかしながら、上記従来のコネクタにあっては、第１コネクタ部材及び第２コネクタ部材の各接点の間に弾性接続部材を介在させているので、コネクタが大型化してしまうといった問題があった他、コネクタ部材の挿抜時には接点と弾性接続部材とが擦れ合うために、接点が摩耗するといった問題もあった。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、各接点の間に弾性接続部材を設けることなく接点同士を直接接触させることでコネクタの大型化を回避すると共に、コネクタ部材の挿抜時に接点同士の擦れ合いを回避して接点が摩耗するのを防ぐことである。

本発明に係るコネクタは、嵌合凹部が設けられた第１コネクタハウジングと、前記嵌合凹部の内周面に設けられる第１接点と、を有する第１コネクタ部材と、
前記嵌合凹部に嵌合する嵌合凸部が設けられた第２コネクタハウジングと、前記嵌合凸部の外周面に設けられ前記嵌合凹部の第1接点に弾性的に接触する第２接点と、を有する第２コネクタ部材と、を備え、
前記嵌合凸部がフレキシブル基板によって形成されると共に前記第２接点がフレキシブル基板の導電パターンからなり、前記嵌合凸部は、両側面の間の幅寸法が前記嵌合凹部の両内側面の間の幅寸法より小さく、且つその高さ寸法が前記嵌合凹部の深さ寸法より大きく形成されており、前記第１コネクタ部材に前記第２コネクタ部材を相互接続する際、嵌合凸部の下部が嵌合凹部の底面に押され変形することで嵌合凸部の側面が外側に撓み、嵌合凹部の内側面に設けられた前記第１接点に前記嵌合凸部の第２接点が弾性的に接触する。

また、本発明に係るコネクタの一実施例では、前記嵌合凸部の下部が前記嵌合凹部の底面に押され変形する際、嵌合凸部の側面が内側に撓むのを防ぐ突出部が前記嵌合凸部内に設けられている。

また、本発明に係るコネクタの一実施例では、前記フレキシブル基板は、絶縁性のベースフィルムと、このベースフィルムの表面に所定間隔ごとに配列された複数の第２接点とを有し、隣接する前記第２接点同士の間には前記ベースフィルムにスリットが設けられ、該スリットは少なくとも前記嵌合凸部の側面に設けられている。

また、本発明に係るコネクタの一実施例では、前記第１コネクタ部材に前記第２コネクタ部材を相互接続する際、互いに嵌り合う凹凸部が設けられ、前記第１コネクタハウジング及び前記第２コネクタハウジングの一方に凹部が、他方に凸部が設けられている。

本発明のコネクタは、第２コネクタ部材の嵌合凸部がフレキシブル基板によって形成されると共に第２コネクタ部材の第２接点がフレキシブル基板の導電パターンからなり、第１コネクタ部材に前記第２コネクタ部材を相互接続する際、前記嵌合凸部の下部が第１コネクタ部材の嵌合凹部の底面に押され変形することで嵌合凸部の側面が外側に撓み、嵌合凹部の内側面に設けられた第１接点に前記嵌合凸部の第２接点が弾性的に接触するため、従来のように各接点の間に弾性接続部材を別途設ける必要がなく、その分コネクタの小型化が可能となった。

また、本発明のコネクタは、前記第２コネクタ部材の嵌合凸部の側面が外側に撓むことで、第１コネクタ部材の嵌合凹部に設けられた第１接点に嵌合凸部の第２接点を弾性的に接触させているので、第１コネクタ部材と第２コネクタ部材との挿抜時に接点同士が擦れ合うことがなく、結果的に接点の摩耗を防ぐことができる。

また、本発明のコネクタは、前記嵌合凸部の下部が前記嵌合凹部の底面に押され変形する際、嵌合凸部の側面が内側に撓むのを防ぐ突出部が前記嵌合凸部内に設けられているので、第１接点と第２接点との接触が確実なものとなり、コネクタの信頼性を損なうことがない。

また、本発明のコネクタは、フレキシブル基板からなる嵌合凸部の少なくとも側面にスリットが設けられているので、嵌合凸部の側面が外側に撓み易くなると共に、スリットによって分離された各第２接点の撓み状態が隣接する第２接点に及ぼすことがないので、嵌合凸部の外周面に所定間隔ごとに配列された各第２接点と第１接点との接触がより確実なものとなる。

また、本発明のコネクタは、前記第１コネクタ部材に前記第２コネクタ部材を相互接続する際、互いに嵌り合う凹凸部が設けられているので、第１コネクタ部材の嵌合凹部と第２コネクタ部材の嵌合凸部との嵌め合いが適正なものとなり、第１接点と第２接点との接触が確実なものとなって信頼性の高い相互接続が得られる。

本発明のコネクタを構成する第１コネクタ部材及び第２コネクタ部材を示す斜視図である。 第１コネクタ部材の断面図である。 第２コネクタ部材の断面図である。 第１コネクタ部材に第２コネクタ部材を嵌合させた状態の斜視図である。 第１コネクタ部材に第２コネクタ部材を嵌合させる途中の状態を示す断面図である。 第１コネクタ部材に第２コネクタ部材を嵌合させた状態の断面図である。

以下、本発明に係るコネクタの実施形態を、図１乃至図６に基づいて詳細に説明する。図１乃至図３には一実施形態であるコネクタ１の構成が示されている。このコネクタ１はリセプタクルとなる第１コネクタ部材２と、このリセプタクルに相互接続するプラグとなる第２コネクタ部材３とで構成される。前記第１コネクタ部材２は、図１及び図２に示されるように、中央の仕切壁５を挟んで長手方向に延びる互いに平行な一対の嵌合凹部６が形成された直方体形状の第１コネクタハウジング４と、前記一対の嵌合凹部６の底面６ａ及び左右の内側面６ｂに設けられる第１接点７と、を備えている。前記第１コネクタハウジング４はモールド成形で作られ、前記仕切壁５の両側には第２コネクタ部材３と相互接続する際の位置決めとなる凹部８が設けられている。

前記第１接点７は、この実施形態では前記第１コネクタハウジング４の外周面に密着して設けられるフレキシブル基板９の導電パターンからなる。具体的には一枚のフレキシブル基板９を第１コネクタハウジング４の外周面及び嵌合凹部６の内周面に密着するように回し込んで、第１コネクタハウジング４の上面４ａ、下面４ｂ、仕切壁５の上面５ａ及び一対の嵌合凹部６の各底面６ａに粘着シート１０を介して固定している。なお、第１コネクタハウジング４の左右の外側面４ｃ及び嵌合凹部６の左右の内側面６ｂには、フレキシブル基板９が接着されることなく密着している。

前記フレキシブル基板９は、絶縁性のベースフィルム９ａの上に接着層を介して前記第１接点７となる導電パターンを形成した構造である。この第１接点７は、細長く伸びた長方形状の導体箔をベースフィルム９ａの上に一定のピッチで複数接着したもので、本実施形態では仕切壁５の上面５ａから左右対称に配置され、嵌合凹部６の左右の内側面６ｂ及び底面６ａに沿って延び、さらに第１コネクタハウジング４の上面４ａ、外側面４ｃを回り込んで下面４ｂまで延びている。前記第１接点７の数は特に限定されない他、その数も適宜変更が可能であり、その際は導体箔の幅を変えることで容易に対応できる。また、第１接点７が導体箔によって形成されているので、一般的な金属接点とは異なって狭ピッチで配列することが可能となる。

一方、前記第１コネクタ部材２に相互接続する第２コネクタ部材３は、図１及び図３に示されるように、前記第１コネクタハウジング４の嵌合凹部６に嵌合される一対の嵌合凸部１６が設けられた第２コネクタハウジング１４と、前記嵌合凸部１６の外周面に設けられ前記嵌合凹部６の内周面に設けられる第１接点７と弾性的に接触する第２接点１７と、を備えている。前記第２コネクタハウジング１４には、前記嵌合凸部１６内に張り出した一対の突出部１５が設けられ、また前記第１コネクタハウジング４の両側に設けられた凹部８に嵌り合う一対の凸部１８が両側に設けられる。前記一対の突出部１５は、嵌合凸部１６が撓み変形する際、嵌合凸部１６の側面が内側に撓むのを防ぐためのもので、第２コネクタハウジング１４の長手方向に沿って所定の幅及び所定の突出長さで直方体形状の壁面を形成している。なお、これらの突出部１５及び凸部１８は、前記第２コネクタハウジング１４と一体にモールド成形される。

前記凸部１８は、前記第１コネクタハウジング４の凹部８の形状にほぼ対応したブロック体であり、その背面には、前記凹部８の内壁面に凹設された溝部８ａに嵌り込む突起部１８ａが設けられている。この突起部１８ａは、前記凹部８に前記凸部１８を嵌め入れた時に、前記凹部８の溝部８ａに嵌り込むことで、第１コネクタ部材２と第２コネクタ部材３との相互接続を確実にすると共に、第２コネクタ部材３が簡単には抜け落ちるのを防ぐストッパとして作用する。

前記嵌合凸部１６は、前記第２コネクタハウジング１４に一体に設けられる突出部１５と、この突出部１５の外側面に沿って下方に長く延びるフレキシブル基板１９によって形成されている。嵌合凸部１６の下部はフレキシブル基板１９が袋状になっている。また、前記嵌合凸部１６は、外側面１６ｂと内側面１６ｃとの間の幅寸法ｗ１が前記嵌合凹部６の両側の内側面６ｂ，６ｂの間の幅寸法ｗ２より小さく、且つ嵌合凸部１６の下面１６ａまでの高さ寸法ｈ１が前記嵌合凹部６の底面６ａまでの深さ寸法ｈ２より大きく形成されている。前記幅寸法ｗ１と前記幅寸法ｗ２とは、嵌合凸部１６の下面１６ａが前記嵌合凹部６の底面６ａに押されて変形し、嵌合凸部１６の外側面１６ｂと内側面１６ｃが外側に膨らむように撓む際に、前記外側面１６ｂと内側面１６ｃが嵌合凹部６の内側面６ｂに弾性的に接触するような関係にある。また、前記高さ寸法ｈ１と深さ寸法ｈ２とは、嵌合凸部１６の下面１６ａが前記嵌合凹部６の底面６ａに押された際、嵌合凸部１６の外側面１６ｂと内側面１６ｃが外側に大きく撓んで、嵌合凹部６の内側面６ｂに弾性的に接触するように、嵌合凸部１６の下面１６ａが十分に変形するような関係にある。また、嵌合凸部１６の突出部１５の高さ寸法ｈ３は、前記嵌合凸部１６の下面１６ａが前記嵌合凹部６の底面６ａに押されて変形した際、前記嵌合凹部６の底面６ａに接触しない高さである。

前記フレキシブル基板１９は、前記第２コネクタハウジング１４の外周面に密着するようにして設けられ、第２コネクタハウジング１４の上面１４ａ及び一対の嵌合凸部１６に囲まれた第２コネクタハウジング１４の下面１４ｂに粘着シート２０を介して固定している。このフレキシブル基板１９は、前記の第１接点６を構成するフレキシブル基板９と同様、絶縁性のベースフィルム１９ａの上に接着剤を介して前記第２接点１７となる導電パターンを形成した構造である。この第２接点１７は、前記第１接点７と同様、細長く伸びた長方形状の導体箔をベースフィルム１９ａの上に一定のピッチで複数接着したものである。そして、左右対称に第２コネクタハウジング１４の上面１４ａから嵌合凸部１６の外側面１６ｂに沿って長く延び、下面１６ａを回り込むようにして嵌合凸部１６の内側面１６ｃに沿って延び、さらに第２コネクタハウジング１４の下面１４ｂまで延びている。

また、この実施形態では図１及び図３に示したように、フレキシブル基板１９のベースフィルム１９ａに複数のスリット２１が設けられている。これらのスリット２１は、ベースフィルム１９ａ上に一定のピッチで配設された第２接点１７同士の間に設けられる。また、このスリット２１は前記嵌合凸部１６の両側面１６ｂ、１６ｃに設けられており、それぞれが縦長の矩形状の開口である。後述するように、このスリット２１は嵌合凸部１６を嵌合凹部６に嵌合した際に、フレキシブル基板１９の第２接点１７を外側へ撓み易くし、スリット２１によって分離された各第２接点１７の撓み状態が隣接する第２接点１７に及ぼさないようにして、第２接点１７と第１接点７との接触をより確実なものとするためである。前記第２接点１７の接点数及びピッチは第１接点７に対応しており、また第１接点７と同様、一般的な金属接点とは異なって狭ピッチでの配列が可能である。

図１、図４乃至図６には、前述した第１コネクタ部材２に第２コネクタ部材３を相互接続する際の状態が示されている。第１コネクタ部材２は嵌合凹部６を上向きに、第２コネクタ部材３は嵌合凸部１６を前記嵌合凹部６と対面するように下向きにして、前記第１コネクタ部材２の嵌合凹部６に第２コネクタ部材３の嵌合凸部１６を嵌め入れる。この時の位置合わせは、前述したように、第１コネクタハウジング４の両側に設けられた凹部８と第２コネクタハウジング１４の両端部に設けられた凸部１８とで行う。この位置合わせによって、図５に示したように、第２コネクタ部材３の嵌合凸部１６を第１コネクタ部材２の嵌合凹部６に対して左右に片寄ることなくほぼ中央に嵌め入れることができる。この嵌め入れにより、前記嵌合凸部１６の下面１６ａが嵌合凹部６の底面６ａに当接する。第２コネクタ部材３をさらに押し込むことで、図６に示したように、前記嵌合凸部１６を構成するフレキシブル基板１９は、嵌合凸部１６の下面１６ａが嵌合凹部６の底面６ａに押されて弾性的に撓むと同時に、嵌合凸部１６の両側面１６ｂ、１６ｃが前記下面１６ａの押圧変形に伴って外側に膨らむように押されて撓み、嵌合凹部６の左右の内側面６ｂを弾性的に押圧する。

このように、嵌合凸部１６の下面１６ａが押圧変形され、また両側面１６ｂ、１６ｃが外側へ押し出されるように撓み変形することによって、嵌合凸部１６の表面に設けられている第２接点１７が嵌合凹部６の底面６ａ及び左右の内側面６ｂに設けられている第１接点７にそれぞれ弾性的に接触して導通が図られることになる。さらに、本実施形態では、フレキシブル基板１９のベースフィルム１９ａに設けられたスリット２１の作用で、フレキシブル基板１９が外側に撓み易くなると共に、スリット２１によって分離された各第２接点１７の撓み状態が隣接する第２接点１７に及ぼすことがないため、第１接点７と第２接点１７との接触がより確実なものとなる。

また、本実施形態では嵌合凸部１６に第２コネクタハウジング１４と一体にモールド成形された突出部１５が設けられているために、嵌合凸部１６の外側面１６ｂ及び内側面１６ｃの内側への撓みを阻止することができ、嵌合凹部６の内側面６ｂとの接触が確実に得られることになる。

このように、第１コネクタ部材２と第２コネクタ部材３とを相互接続する際には、前記第１コネクタ部材２の嵌合凹部６に前記第２コネクタ部材３の嵌合凸部１６を嵌め入れ、第２コネクタ部材３の嵌合凸部１６を撓み変形させ、嵌合凹部６の内周面を弾性的に押圧することで、各コネクタ部材の接点同士を弾性的に接触させて電気的な導通を図ることができる。

また、この実施形態では前記第２コネクタ部材３の嵌合凸部１６の両側面１６ｂ、１６ｃが外側に膨らむように撓むことで、第１コネクタ部材２の嵌合凹部６に設けられた第１接点７に嵌合凸部１６の第２接点１７を弾性的に接触させている。したがって、前記第２コネクタ部材３の挿抜時には第１接点７と第２接点１７とが擦れ合うことなく第２コネクタ部材３を挿入したり引き抜いたりすることができるので、結果的に第１接点７及び第２接点１７の摩擦による摩耗を防ぐことができる。

上記の実施形態では、前記第１コネクタハウジング４の外周面に密着して設けられるフレキシブル基板９の導電パターンを第１接点７とした場合について説明したが、前記第１接点７には第２接点１７のような撓みや柔軟性が要求されないので、フレキシブル基板以外の材料で作られていても、第２接点１７との電気的な接続が図られる。

１ コネクタ
２ 第１コネクタ部材
３ 第２コネクタ部材
４ 第１コネクタハウジング
４ａ 第１コネクタハウジングの上面
４ｂ 第１コネクタハウジングの下面
４ｃ 第１コネクタハウジングの外側面
５ 仕切壁
５ａ 仕切壁の上面
６ 嵌合凹部
６ａ 嵌合凹部の底面
６ｂ 嵌合凹部の内側面
７ 第１接点
８ 凹部
８ａ 溝部
９，１９ フレキシブル基板
９ａ，１９ａ ベースフィルム
１０，２０ 粘着シート
１４ 第２コネクタハウジング
１４ａ 第２コネクタハウジングの上面
１４ｂ 第２コネクタハウジングの下面
１５ 突出部
１６ 嵌合凸部
１６ａ 嵌合凸部の下面
１６ｂ 嵌合凸部の外側面
１６ｃ 嵌合凸部の内側面
１７ 第２接点
１８ 凸部
１８ａ 突起部
２１ スリット

Claims (5)

1. 嵌合凹部が設けられた第１コネクタハウジングと、前記嵌合凹部の内周面に設けられる第１接点と、を有する第１コネクタ部材と、
   前記嵌合凹部に嵌合する嵌合凸部が設けられた第２コネクタハウジングと、前記嵌合凸部の外周面に設けられ前記嵌合凹部の第1接点に弾性的に接触する第２接点と、を有する第２コネクタ部材と、を備え、
   前記嵌合凸部がフレキシブル基板によって形成されると共に前記第２接点がフレキシブル基板の導電パターンからなり、
   前記嵌合凸部は、両側面の間の幅寸法が前記嵌合凹部の両内側面の間の幅寸法より小さく、且つその高さ寸法が前記嵌合凹部の深さ寸法より大きく形成されており、
   前記第１コネクタ部材に前記第２コネクタ部材を相互接続する際、嵌合凸部の下部が嵌合凹部の底面に押され変形することで嵌合凸部の側面が外側に撓み、嵌合凹部の内側面に設けられた前記第１接点に前記嵌合凸部の第２接点が弾性的に接触するコネクタ。
2. 前記嵌合凸部の下部が前記嵌合凹部の底面に押され変形する際、嵌合凸部の側面が内側に撓むのを防ぐ突出部が前記嵌合凸部内に設けられている請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記フレキシブル基板は、絶縁性のベースフィルムと、このベースフィルムの表面に所定間隔ごとに配列された複数の第２接点とを有し、隣接する前記第２接点同士の間には前記ベースフィルムにスリットが設けられている請求項１に記載のコネクタ。
4. 前記スリットは少なくとも前記嵌合凸部の側面に設けられている請求項３に記載のコネクタ。
5. 前記第１コネクタハウジング及び前記第２コネクタハウジングには、前記第１コネクタ部材に前記第２コネクタ部材を相互接続する際、互いに嵌り合う凹凸部が設けられ、前記第１コネクタハウジング及び前記第２コネクタハウジングの一方に凹部が、他方に凸部が設けられている請求項１に記載のコネクタ。
   

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