JP6510292B2

JP6510292B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP6510292B2
Application number: JP2015072831A
Authority: JP
Inventors: 敬久渡辺; 堀内　恵; 恵堀内
Original assignee: Citizen Electronics Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Electronics Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2015-03-31
Publication date: 2019-05-08
Anticipated expiration: 2035-03-31
Also published as: JP2016192364A

Description

本発明は、コネクタ部材同士の接続部分にフレキシブル基板を利用したコネクタに関する。

従来から、この種のフレキシブル基板を利用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た分だけ、コネクタが大型化してしまうといった問題があった。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、フレキシブル基板の導体パターンで形成した２つの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、前記嵌合凹部に前記嵌合凸部が嵌合された際に、前記第１接点と接触する第２接点とを有する第２コネクタ部材と、を備える。そして、前記第１接点及び第２接点の両方がフレキシブル基板の導電パターンからなり、前記第１接点には、前記嵌合凹部の内周面から突出し第２接点との接触により弾性的に押圧変形する第１撓み部が設けられ、前記第２接点には、前記嵌合凸部の外周面から突出し第１接点との接触により弾性的に押圧変形する第２撓み部が設けられている。

また、本発明に係るコネクタの一実施例では、前記撓み部は、前記第１コネクタハウジングの嵌合凹部を形成する底面及び内側面のうち、少なくとも内側面に形成され、又は前記第２コネクタハウジングの嵌合凸部を形成する上面及び外側面のうち、少なくとも外側面に形成される。

また、本発明に係るコネクタの一実施例では、前記撓み部は、前記フレキシブル基板の導電パターンを有する接点の一部が前記嵌合凹部の内周面から突出している。この撓み部の形状は、具体的には前記嵌合凹部の入口側で最大の膨らみ部を有し、この膨らみ部から嵌合凹部の奥側に向かって緩斜面を有する橋面状突起体である。

本発明のコネクタは、相互接続する第１コネクタ部材と第２コネクタ部材の少なくとも一方の接点がフレキシブル基板の導電パターンからなり、この導電パターンからなる接点には他方の接点との接触により弾性的に押圧変形する撓み部が設けられている。そのため、この撓み部の弾性変形によって接点同士が直接することになり、従来のように２つの接点の間に弾性接続部材を別途設ける必要がないので、その分コネクタの小型化が可能となった。

また、本発明のコネクタにあっては、接点の撓み部が嵌合凹部の少なくとも内側面又は嵌合凸部の少なくとも外側面に設けられているので接点同士の接触が確実なものとなり、コネクタの信頼性が高まるといった効果がある。

さらに、本発明のコネクタにあっては、嵌合凹部に設けられる撓み部は、嵌合凹部の入口側が狭くて奥側が広くなるような形状となっている。そのため、嵌合凹部に嵌合凸部を嵌合した際には、前記嵌合凸部の引き抜き力に対して撓み部が逆向きの傾斜面となって抵抗すると共に嵌合凹部の入口側を狭めているので、嵌合凸部が嵌合凹部から抜けにくくなり、コネクタ部材同士の接続強度が高まることになる。

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際、撓み部の形状変化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には一実施形態のコネクタ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、長手方向に沿って中央部に嵌合凹部５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、この第１コネクタハウジング４の嵌合凹部５の内周面に設けられる第１接点６とを備えている。第１接点６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柔軟性のあるフレキシブル基板７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７を第１コネクタハウジング４の外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及び嵌合凹部５の底面５ａに粘着シート８を介して固定している。このフレキシブル基板７は、第１コネクタハウジング４の外側面４ｃには密着する一方、嵌合凹部５の内側面５ｂから浮き上がって内方に突出しており、前記内側面５ｂとの間に中空部９を有する膨らみのある第１撓み部１０を形成している。この第１撓み部１０は、前記嵌合凹部５の入口側、すなわち内側面５ｂの上部で最大の膨らみ部１０ａを有し、この膨らみ部１０ａから嵌合凹部５の奥側、すなわち内側面５ｂの下部に向かって緩く傾斜する緩斜面１０ｂを有する略半卵形の橋面状突起体である。この第１撓み部１０は、押圧力が加わることで弾性的な変形が可能であり、また、押圧力を取り除くことで、元の形状に復帰する。

前記フレキシブル基板７は、絶縁性のベースフィルム７ａの上に接着層を介して前記第１接点６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６は、細長い短冊形状の導体箔をベースフィルム７ａの上に一定のピッチで接着したもので、本実施形態では左右対称に嵌合凹部５の底面５ａから内側面５ｂに沿って延び、さらには第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。前述したように、嵌合凹部５の内側面５ｂでは、フレキシブル基板７のベースフィルム７ａと一体となって、内方に突出する第１撓み部１０を形成している。前記第１接点６の接点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６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５に嵌合する嵌合凸部１５が長手方向に沿って中央部に形成された第２コネクタハウジング１４と、この第２コネクタハウジング１４の嵌合凸部１５の外周面に設けられる第２接点１６とを備えている。第２接点１６は、前記第１接点６と同様、前記第２コネクタハウジング１４の外周面に密着して設けられる柔軟性のあるフレキシブル基板７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１７を第２コネクタハウジング１４の外周面に密着するように回し込んで、第２コネクタハウジング１４の上面１４ａ、下面１４ｂ及び嵌合凸部１５の上面１５ａに粘着シート１８を介して固定している。このフレキシブル基板１７は、第２コネクタハウジング１４の外側面１４ｃには密着する一方、嵌合凸部１５の外側面１５ｂから浮き上がって外方に突出しており、前記外側面１５ｂとの間に中空部１９を有する膨らみのある第２撓み部２０を形成している。この第２撓み部２０は、前記嵌合凸部１５の外側面１５ｂの上部で最大の膨らみ部２０ａを有し、この膨らみ部２０ａから嵌合凸部１５の外側面１５ｂの下部に向かって緩く傾斜する緩斜面２０ｂを有する略半卵形の橋面状突起体である。この第２撓み部２０は、前記第１接点６を構成するフレキシブル基板７に形成された第１撓み部１０とほぼ同一形状であり、押圧力が加わることで弾性的な変形が可能であり、また、押圧力を取り除くことで、元の形状に復帰する。

前記フレキシブル基板１７は、前記の第１接点６を構成するフレキシブル基板７と同様、絶縁性のベースフィルム１７ａの上に接着層を介して前記第２接点１６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１６は、前記第１接点６と同様、細長い短冊形状の導体箔をベースフィルム１７ａの上に第１接点６と同じ一定のピッチで接着したものである。そして、左右対称に嵌合凸部１５の上面１５ａから外側面１５ｂに沿って延び、さらには第２コネクタハウジング１４の上面１４ａ、外側面１４ｃを回り込んで下面１４ｂまで延びている。前述したように、嵌合凸部１５の外側面１５ｂでは、フレキシブル基板１７のベースフィルム１７ａと一体となって、外方に突出する第２撓み部２０を形成している。第２接点１６の接点数及びピッチは第１接点６に対応しており、また第１接点６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５を上向きに、第２コネクタ部材３は嵌合凸部１５を前記嵌合凹部５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５に第２コネクタ部材３の嵌合凸部１５を嵌め入れる。この時、第２コネクタ部材３を多少押し込むことで、図５に示したように、嵌合凹部５の内側面５ｂから内方に突出する第１接点６の第１撓み部１０を嵌合凸部１５の外側面１５ｂから外方に突出する第２接点１６の第２撓み部２０が押圧する。第１撓み部１０は、第２撓み部２０との接触により押圧力を受け弾性的に押圧変形しながら押し込まれていく。第２撓み部２０も同様に、第１撓み部１０との接触により押圧力を受けて弾性的に押圧変形する。そして、図６に示したように、第１コネクタ部材２の嵌合凹部５に第２コネクタ部材３の嵌合凸部１５が嵌合した状態では、双方の撓み部１０，２０が相互の押圧力を受けることで大きく弾性変形して、第１接点６と第２接点１６が広い範囲で面接触する他、嵌合凹部５の底面５ａと嵌合凸部１５の上面１５ａとの間、及び第１コネクタハウジング４の上面４ａと第２コネクタハウジング１４の上面１４ａとの間でも、第１接点６と第２接点１６が接触するので、複数の箇所で接点同士の導通が得られることになり、第１コネクタ部材２と第２コネクタ部材３との確実な相互接続によってコネクタの信頼性が高くなる。

このように、前記第１コネクタ部材２の嵌合凹部５に前記第２コネクタ部材３の嵌合凸部１５を嵌合する際には、双方の撓み部１０，２０が弾性変形するだけの押圧力を加えるだけでコネクタ部材同士を相互接続することができる。

また、前記第１接点６に設けられた第１撓み部１０は、嵌合凹部５の入口側が狭くて奥側が広くなるような曲面突起形状をしており、一方、第２接点１６に設けられた第２撓み部２０は、前記第１撓み部１０とは逆向きの傾斜面をしているので、図６に示されるように、互いに嵌合した状態では嵌合凹部５の入口側が狭くて嵌合凸部１５を引き抜きにくい構造となるため、コネクタ部材２，３同士の接続強度が高まることになる。

上記第１撓み部１０及び第２撓み部２０の形状は、上記の実施形態で示された形状に限られるものではなく、接点同士が弾性的に接触するものであれば、どのような形状でも本発明が適用されるものである。例えば、前記実施形態において第１撓み部１０及び第２撓み部２０の各膨らみ部１０ａ，２０ａの位置を上下逆にしたり、中央部分に膨らむ部を設けてもよい。

また、上記の実施形態では前記第１コネクタ部材２及び第２コネクタ部材３の両方に撓み部１０，２０を設けた場合について説明したが、いずれか一方に設けてある場合でも接点同士を確実に接触させることができる。また、第１コネクタハウジング４の嵌合凹部５の内側面５ｂや第２コネクタハウジング１４の嵌合凸部１５の外側面１５ｂだけでなく、嵌合凹部５の底面５ａや嵌合凸部１５の上面１５ａに撓み部を設けても良い。

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嵌合凹部
５ａ嵌合凹部の底面
５ｂ嵌合凹部の内側面
６第１接点
７，１７フレキシブル基板
７ａ，１７ａベースフィルム
８，１８粘着シート
９，１９中空部
１０第１撓み部
１０ａ第１撓み部の膨み部
１０ｂ第１撓み部の緩斜面
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
１４ｃ第２コネクタハウジングの外側面
１５嵌合凸部
１５ａ嵌合凸部の上面
１５ｂ嵌合凸部の外側面
１６第２接点
２０第２撓み部
２０ａ第２撓み部の膨み部
２０ｂ第２撓み部の緩斜面

Claims

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、前記嵌合凹部に前記嵌合凸部が嵌合された際に、前記第１接点と接触する第２接点とを有する第２コネクタ部材と、を備え、
前記第１接点及び第２接点の両方がフレキシブル基板の導電パターンからなり、
前記第１接点には、前記嵌合凹部の内周面から突出し第２接点との接触により弾性的に押圧変形する第１撓み部が設けられ、
前記第２接点には、前記嵌合凸部の外周面から突出し第１接点との接触により弾性的に押圧変形する第２撓み部が設けられているコネクタ。
前記第１撓み部は、前記第１コネクタハウジングの嵌合凹部を形成する底面及び内側面のうち、少なくとも内側面に形成される請求項１に記載のコネクタ。
前記第２撓み部は、前記第２コネクタハウジングの嵌合凸部を形成する上面及び外側面のうち、少なくとも外側面に形成される請求項１に記載のコネクタ。
前記第１撓み部は、前記嵌合凹部の入口側で最大の膨らみ部を有し、この膨らみ部から嵌合凹部の奥側に向かって緩斜面を有する曲面状突起体である請求項１又は２に記載のコネクタ。
前記第２撓み部は、前記嵌合凸部の外側面の上部で最大の膨らみ部を有し、この膨らみ部から外側面の下部に向かって緩斜面を有する曲面状突起体である請求項１又は３に記載のコネクタ。