JP6518140B2 - 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。

また、特許文献２には、複数のヘッダコンタクトを有するヘッダと、複数のソケットコンタクトを有するソケットとを備えた基板間コネクタが開示されている。前記ソケットコンタクトは、その長さ方向に延在する平板状のソケット側接続部を備えており、このソケット側接続部には、その長さ方向に延在する挿入固定孔が設けられている。前記挿入固定孔は、挿入部と、これに挿入された対応するヘッダコンタクトの突出部が挿入固定孔の長さ方向に移動することによって圧入部が圧入されるように構成されている。

特開平８−３１５２７号公報 特開２０１４−１３７９８９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が弾性接続部材によって結合されるようになっているので、この弾性接続部材の経年変化に伴って各接点間にかかる結合力が次第に減少し、導電性の低下や導通不良等を引き起こす要因となっていた。

特許文献２に開示されているコネクタにあっては、各ソケットコンタクトの挿入固定孔の挿入部に対して、対応する各ヘッダコンタクトの突出部を圧入しながら挿入させる際に、この圧入に偏りが生じる場合がある。これによって、コネクタの変形が生じやすく、特に電気的な接点部分に変形が生じると、導電性が不安定になったり、導通不良を引き起こしたりするおそれがあった。

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、前記弾性接続部材の経年変化に伴う結合力の低下及びコネクタ部材の挿抜時における結合変形を防止し、各接点間における安定した導電性を維持するようにすることである。

本発明に係るコネクタは、嵌合凹部及びこの嵌合凹部の内周面に設けられる第１接点を有する第１コネクタ部材と、前記嵌合凹部に嵌合される嵌合凸部及びこの嵌合凸部の外周面に設けられる第２接点を有する第２コネクタ部材とを備えたコネクタにおいて、前記第２コネクタ部材は、前記嵌合凹部に嵌合可能な嵌合心材及びこの嵌合心材に被覆され、前記第１接点に対応する第２接点を有するフレキシブル基板からなる嵌合凸部と、前記フレキシブル基板によって前記嵌合心材を前記嵌合凹部に対応した位置に位置決めする第２コネクタハウジングとを有し、前記第１コネクタ部材と第２コネクタ部材とを相互接続する際、前記嵌合凹部に前記フレキシブル基板によって第２コネクタハウジングに保持された嵌合心材が前記フレキシブル基板と共に、前記嵌合凹部で位置調整される。

本発明に係るコネクタによれば、嵌合凸部が嵌合凹部に嵌合可能な形状の嵌合心材を有し、この嵌合心材がフレキシブル基板によって外周面を被覆した状態で第２コネクタハウジングに保持されているため、前記嵌合凸部を嵌合凹部に結合させた際、この嵌合凹部に適合するように、前記嵌合心材の位置が移動する。これによって、前記第１コネクタ部材と第２コネクタ部材とを相互接続する際、第１接点と第２コネクタ部材の第２接点との電気的接続面にかかる結合力を均一化することができ、電気的接続の安定化及び嵌合箇所の形状変形等を防止することができる。

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コネクタ部材の斜視図である。 第１コネクタ部材と第２コネクタ部材とを結合させた基板間の接続状態を示す斜視図である。 第１コネクタ部材に結合される第２コネクタ部材の分解断面図である。 第１コネクタ部材に第２コネクタ部材を結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添付図面に基づいて詳細に説明する。図１に示すように、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、この第１コネクタ部材２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。図２は基板Ａと基板Ｂとを前記第１コネクタ部材２と第２コネクタ部材３とを介して相互接続された状態を示したものである。

図１及び図３に示したように、前記第１コネクタ部材２は、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長溝状の嵌合凹部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、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（図示せず）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３に示されるように、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に位置決めされ、前記第１コネクタハウジング４の一対の嵌合凹部６に嵌合される一対の嵌合凸部１６とを有している。前記一対の嵌合凸部１６は、長溝状の一対の嵌合凹部６にそれぞれ結合可能な張出部１５ｅを有した断面樽状の一対の嵌合心材１５と、この一対の嵌合心材１５の外周面に沿って被覆され、前記第２コネクタハウジング１４に固定されるフレキシブル基板１９とによって構成されている。前記一対の嵌合心材１５は、前記フレキシブル基板１９によって外周面が保持された状態で第２コネクタハウジング１４の下面１４ｂに当接される。前記フレキシブル基板１９には、前記嵌合凹部６の内周面に沿って設けられている第１接点７と対応する第２接点１７が形成されている。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、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。

前記フレキシブル基板１９は、前記一対の嵌合心材１５及び第２コネクタハウジング１４の外周面に密接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から一方の嵌合心材１５の外側面１５ｂに沿って長く延び、下面１５ｃを回り込むようにして嵌合心材１５の内側面１５ｄ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。そして、この下面１４ｂに延びた第２接点１７は、さらに他方の嵌合心材１５の内側面１５ｄ，下面１５ｃ，外側面１５ｂを被覆して前記第２コネクタハウジング１４の上面１４ａに回り込んでいる。

前記第２接点１７が形成されたフレキシブル基板１９は、前記第２コネクタハウジング１４の上面１４ａに回り込む両端部と、隣接する一対の嵌合心材１５の間の下面１４ｂとが粘着シート２０によって固定されているだけである。このため、前記各嵌合心材１５の上面１５ａは第２コネクタハウジング１４の下面１４ｂに当接した状態で位置決めされているだけで、第２コネクタハウジング１４には直接接合されていない。したがって、前記第１コネクタ部材２と第２コネクタ部材３とを相互接続した際、前記第２コネクタ部材３における一対の嵌合心材１５が密着されていないフレキシブル基板１９と共に、前記嵌合凹部６に適合するように、前記第２コネクタハウジング１４に対して僅かに動き得ることができる。

前記嵌合心材１５及びフレキシブル基板１９からなる嵌合凸部１６は、図４に示したように、前記嵌合心材１５の張出部１５ｅにおける最大幅寸法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に合わせて形成され、且つ嵌合凸部１６の下面までの高さ寸法ｈ１が前記嵌合凹部６の底面６ａまでの深さ寸法ｈ２と同じか、それより小さく形成されている。前記幅寸法ｗ１と前記幅寸法ｗ２とは、嵌合心材１５に被覆されているフレキシブル基板１９の第２接点１７が嵌合凹部６に形成されているフレキシブル基板９の第１接点７に弾性的に接触し、この接触面が互いに僅かに変形することで容易に着脱しないように設定される。

このように、前記第２コネクタ部材３を第１コネクタ部材２に結合した際、前記各嵌合凹部６の内側面６ｂに自然に沿うように、対応する嵌合凸部１６が均等な圧入力によって密接した状態となる。これによって、第１接点７と第２接点１７との間における電気的な接続にムラを生じさせることなく、導通の安定化を図ることができる。

図１に示したように、前記第１コネクタハウジング４には、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２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。

本実施形態では前記第２コネクタ部材３の嵌合凸部１６が嵌合凹部６内で僅かに動き得るようにしたことで、第１接点７と第２接点１７とが均等に密接した状態となるので、各接点間の浮きや不均衡な接触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。

Ａ，Ｂ 基板
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 嵌合心材
１５ａ 嵌合心材の上面
１５ｂ 嵌合心材の外側面
１５ｃ 嵌合心材の下面
１５ｄ 嵌合心材の内側面
１５ｅ 嵌合心材の張出部
１６ 嵌合凸部
１７ 第２接点
１８ 凸部
１８ａ 突起部

Claims (6)

1. 嵌合凹部及びこの嵌合凹部の内周面に設けられる第１接点を有する第１コネクタ部材と、前記嵌合凹部に嵌合される嵌合凸部及びこの嵌合凸部の外周面に設けられる第２接点を有する第２コネクタ部材とを備えたコネクタにおいて、
   前記第２コネクタ部材は、前記嵌合凹部に嵌合可能な嵌合心材及びこの嵌合心材に被覆され、前記第１接点に対応する第２接点を有するフレキシブル基板からなる嵌合凸部と、前記フレキシブル基板によって前記嵌合心材を前記嵌合凹部に対応した位置に位置決めする第２コネクタハウジングとを有し、
   前記第１コネクタ部材と第２コネクタ部材とを相互接続する際、前記嵌合凹部に前記フレキシブル基板によって第２コネクタハウジングに保持された嵌合心材が前記フレキシブル基板と共に、前記嵌合凹部で位置調整されるコネクタ。
2. 前記嵌合心材は、前記第２コネクタハウジングに当接される一の外周面を除く他の外周面に沿って前記フレキシブル基板が被覆される請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記嵌合心材は、前記第２コネクタハウジングに対して移動可能に保持されている請求項１又は２に記載のコネクタ。
4. 前記嵌合心材は、外周面の一部が前記嵌合凹部の内周面に沿って圧入される張出部を有して形成される請求項１に記載のコネクタ。
5. 前記フレキシブル基板は、前記第２コネクタハウジングに当接された外周面の端部が第２コネクタハウジングに接合される請求項１に記載のコネクタ。
6. 前記第１コネクタ部材及び前記第２コネクタ部材には、前記嵌合凹部及び嵌合凸部が２か所以上設けられている請求項１に記載のコネクタ。

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