JP7027921B2 - Connection structure and connection method and electronic circuit system - Google Patents
Connection structure and connection method and electronic circuit system Download PDFInfo
- Publication number
- JP7027921B2 JP7027921B2 JP2018017511A JP2018017511A JP7027921B2 JP 7027921 B2 JP7027921 B2 JP 7027921B2 JP 2018017511 A JP2018017511 A JP 2018017511A JP 2018017511 A JP2018017511 A JP 2018017511A JP 7027921 B2 JP7027921 B2 JP 7027921B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductive terminal
- electronic circuit
- base material
- housing
- housing portion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
本発明は、接続構造および接続方法および電子回路システムに関する。 The present invention relates to connection structures and connection methods and electronic circuit systems.
近年、衣類や装着品を利用した生体計測が広がりを見せている。例えば、特許文献１には、衣服に装着したセンサで生体のインダクタンスを測定し、肺や心臓のパラメータを非侵襲的にモニタする技術が開示されている。この技術では、胴部に密着する胴部用シャツにセンサを配置し、センサからの信号を信号ケーブルで伝送し、マイクロプロセッサ・ユニットがこの信号を受信して処理や記録を行う。そして、センサおよび信号ケーブルを衣服に装着し、マイクロプロセッサ・ユニットを衣服のポケット内に携帯することで、装置全体を携行可能としている。 In recent years, biometric measurements using clothing and accessories have become widespread. For example, Patent Document 1 discloses a technique of measuring the inductance of a living body with a sensor attached to clothes and non-invasively monitoring parameters of lungs and heart. In this technology, a sensor is placed on a shirt for the body that is in close contact with the body, a signal from the sensor is transmitted by a signal cable, and a microprocessor unit receives this signal for processing and recording. The sensor and signal cable are attached to the clothes, and the microprocessor unit is carried in the pocket of the clothes, so that the entire device can be carried.
ところで特許文献１の技術では、センサ、信号ケーブル、マイクロプロセッサ・ユニットが硬質であるため、装着による身体への負担が大きいという問題がある。そこで、センサ等の装着が身体へ及ぼす負担を軽減する方法が検討されている。例えば特許文献２には、人体に設置する電極のコネクタを面ファスナとする技術が開示されている。面ファスナの一方を金属メッキしたループ繊維、他方を金属メッキした係止繊維とすることで、弾力性を有する薄板状のコネクタを形成し、身体への負担を軽減している。 By the way, in the technique of Patent Document 1, since the sensor, the signal cable, and the microprocessor unit are rigid, there is a problem that the burden on the body due to wearing is large. Therefore, a method of reducing the burden on the body of wearing a sensor or the like is being studied. For example, Patent Document 2 discloses a technique in which a connector of an electrode installed on a human body is used as a hook-and-loop fastener. By using a metal-plated loop fiber on one side of the surface fastener and a metal-plated locking fiber on the other side, an elastic thin plate-shaped connector is formed and the burden on the body is reduced.
また特許文献３には、特許文献２と同様な形状の面ファスナを用い、絶縁性の領域によって分離された複数の導電性領域を設け、１つの面ファスナで複数の接続を可能とする技術が開示されている。 Further, in Patent Document 3, a technique is provided in which a surface fastener having the same shape as that of Patent Document 2 is used, a plurality of conductive regions separated by an insulating region are provided, and a plurality of connections can be made with one surface fastener. It has been disclosed.
しかしながら、特許文献２、３の技術ではコネクタを外す際にループ繊維および係止繊維に強い力が働く。この力はそれぞれの繊維の弾性限界を超える場合があり、繰り返しの着脱により、面ファスナが劣化して接続の信頼性が低下するという問題があった。 However, in the techniques of Patent Documents 2 and 3, a strong force acts on the loop fiber and the locking fiber when the connector is disconnected. This force may exceed the elastic limit of each fiber, and there is a problem that the surface fastener is deteriorated and the reliability of the connection is lowered due to repeated attachment / detachment.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、身体への負担が小さく、繰り返し着脱を行っても接続の信頼性が低下しにくい接続構造を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a connection structure in which the burden on the body is small and the reliability of the connection does not easily decrease even if the connection is repeatedly attached and detached.
上記の課題を解決するため、本発明の接続構造は、第１の基材上に形成された第１の配線に接続するコイルバネ状の第１の導電端子と、第２の基材上に形成された第２の配線に接続するコイルバネ状の第２の導電端子とを有する。そして、第１の導電端子を構成する第１のコイルの少なくとも一部と、第２の導電端子を構成する第２のコイルの少なくとも一部とが、互いに挟み合うように嵌合している。この接続構造によれば、第１のコイルと第２のコイルとの嵌合は基材の変形にほとんど影響されない。また着脱の際に上記２つのコイルに大きな力が働かないため、繰り返し着脱を行っても、接続の信頼性が低下しにくい。 In order to solve the above problems, the connection structure of the present invention is formed on the first conductive terminal in the shape of a coil spring connected to the first wiring formed on the first base material and on the second base material. It has a coil spring-like second conductive terminal connected to the second wiring. Then, at least a part of the first coil constituting the first conductive terminal and at least a part of the second coil constituting the second conductive terminal are fitted so as to be sandwiched between each other. According to this connection structure, the fitting of the first coil and the second coil is hardly affected by the deformation of the base material. Further, since a large force does not act on the above two coils at the time of attachment / detachment, the reliability of the connection does not easily decrease even if the two coils are repeatedly attached / detached.
本発明の効果は、身体への負担が小さく、繰り返し着脱を行っても接続の信頼性が低下しにくい接続構造を提供できることである。 The effect of the present invention is that it is possible to provide a connection structure in which the burden on the body is small and the reliability of the connection does not easily decrease even if the connection is repeatedly attached and detached.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお各図面の同様の構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, although the embodiments described below have technically preferable limitations for carrying out the present invention, the scope of the invention is not limited to the following. Note that similar components in each drawing may be numbered the same and description may be omitted.
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の接続構造を示す側面図である。コイルバネ状の第１の導電端子１１の一端が、第１の基材１２上に形成された第１の配線１３に第１の接続部１４によって電気的および物理的に接続されている。第１の導電端子１１の他端は、第１の固着部１５によって、第１の基材１２に固着されている。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a side view showing a connection structure of the present embodiment. One end of the coil spring-shaped first conductive terminal 11 is electrically and physically connected to the first wiring 13 formed on the first base material 12 by the first connecting portion 14. The other end of the first conductive terminal 11 is fixed to the first base material 12 by the first fixing portion 15.
また、コイルバネ状の第２の導電端子２１の一端が、第２の基材２２上に形成された第２の配線２３に第２の接続部２４によって電気的および物理的に接続されている。第２の導電端子２１の他端は、第２の固着部２５によって、第２の基材２２に固着されている。 Further, one end of the coil spring-shaped second conductive terminal 21 is electrically and physically connected to the second wiring 23 formed on the second base material 22 by the second connecting portion 24. The other end of the second conductive terminal 21 is fixed to the second base material 22 by the second fixing portion 25.
そして、第１の導電端子１１のコイル部１１ａと第２の導電端子のコイル部２１ａとが互いに噛み合って嵌合している。第１のコイル部１０１ａと第２のコイル部１０２ａの巻き数は２巻以上あれば嵌合可能であるが、増やすことで嵌合信頼性が増す。このため、巻き数は、実装エリアの制約や嵌合時の位置決め精度に合わせて設計することができる。
Then, the
上記の接続構造において、第１の基材１２や第２の基材２２が変形した場合に、第１の導電端子１１と第２の導電端子２１はともにコイル状のバネなので、その変形に抗することなく追随して変形する。そして、この変形はコイル部１１ａとコイル部２１ａとの挟み合いに対してほとんど影響を与えない。このため、電気的接続が保たれる。
In the above connection structure, when the first base material 12 or the second base material 22 is deformed, both the first conductive terminal 11 and the second conductive terminal 21 are coiled springs, so that the deformation is resisted. It follows and transforms without doing anything. Then, this deformation has almost no effect on the pinching between the
また、コイル部１１ａとコイル部１２ａとの接続を着脱する際に両者が受ける力は、互いの間の摩擦力程度であり、弾性限界を超えるような力は働かない。このため、繰り返しの着脱を行っても、第１の導電端子１１および第２の導電端子２１に不可逆的な変形が生じにくく、長期にわたり接続の信頼性を確保することができる。
Further, the force received by both when the connection between the
（第２の実施形態）
図２は、第２の実施形態の導電端子１００を示す斜視図である。導電端子１００は、線材が複数回巻回したコイル部１００ａと、コイル部１００ａの両端から延伸し、基材への固定を可能にする脚部１００ｂとを有する。コイル部１００ａは、金属等のワイヤを螺旋巻したものである。脚部１００ｂは、例えば図２のように、ワイヤをコイル部１００ａからの延伸方向と垂直な面内で巻回して形成することができる。ただし、上記の形状に限らず、基材への固定を可能にする他の形状であっても良い。
(Second embodiment)
FIG. 2 is a perspective view showing the conductive terminal 100 of the second embodiment. The conductive terminal 100 has a coil portion 100a in which the wire is wound a plurality of times, and a
上記の形状の導電端子１００を２つ用いて、両者のコイル部１００ａが噛み合うように嵌合することで電気的な接続構造を形成することができる。図３は、その一例を示す斜視図である。第１の導電端子１０１の第１のコイル部１０１ａと、第２の導電端子の第２のコイル部１０２ａとが挟み合うことで接続している。第１の導電端子１０１と第２の導電端子１０２は、それぞれ脚部１０１ｂ、１０２ｂを有する。
An electrical connection structure can be formed by using two conductive terminals 100 having the above-mentioned shape and fitting the two coil portions 100a so as to mesh with each other. FIG. 3 is a perspective view showing an example thereof. The
図４は、２つの導電端子が接続する接続構造を示す側面図である。第１の基材２０１に配線３０１が形成され、配線３０１には、第１の導電端子１０１の脚部１０１ｂが半田４００によって接合されている。同様に、第２の基材２０２に配線３０２が形成され、配線３０２には、第２の導電端子１０２の脚部１０２ｂが半田４００によって接合されている。そして、第１の導電端子１０１の第１のコイル部１０１ａと、第２の導電端子の第２のコイル部１０２ａとが挟み合って接続している。なお、図４では、第１のコイル部１０１ａと第２のコイル部１０２ａとが完全に交互に挟み合う例を示しているが、この挟み合いは完全に交互でなくても良い。
FIG. 4 is a side view showing a connection structure in which two conductive terminals are connected. The
なお、図４の例では、第１の導電端子１０１のコイル部１０１ａまで半田４００が濡れ広がることを防止するため、半田濡れ防止材４１０をコイル部１０１ａと脚部１０１ｂに配置している。半田濡れ防止材４１０は、該当箇所に耐熱樹脂を塗布したり、ニッケルメッキを行ったりして形成することができる。第１の導電端子１０１に金めっきを施す場合は、下地にニッケルめっきが施されることが一般的であり、例えば、設置個所以外をマスクしてニッケルメッキし、設置個所だけに金めっきを施すようにすれば良い。第２の導電端子０２についても同様である。
In the example of FIG. 4, in order to prevent the
図５は、図４の接続構造で、第１の基材２０１および第２の基材２０２が撓んだ状態を示す側面図である。この時、第１の導電端子１０１および第２の導電端子１０２がともにバネ弾性変形能を有するため、基材の撓みに抵抗なく追従し、両者の導通が損なわれることが無い。
FIG. 5 is a side view showing a state in which the
以上説明したように、本実施形態の接続構造を、柔軟な基板やハウジングに設置すると、基板やハウジングの変形があっても、導電端子同士の接圧を確保することができる。 As described above, when the connection structure of the present embodiment is installed on a flexible substrate or housing, it is possible to secure the contact pressure between the conductive terminals even if the substrate or the housing is deformed.
（第３の実施形態）
図６は、本実施形態の接続構造の一例を示す部分断面図である。第１の弾性基材２０３に対し、第１のコイル部１０１ａと脚部１０１ｂとが表裏に位置するように、第１の導電端子１０１を実装している。そして、導電接着剤４２０を用いて、脚部１０１ｂを配線３０３に接続固定している。実装に際しては、例えば、脚部１０１ｂを第１の弾性基材２０３に設けた貫通口に挿通する。同様に、第２の弾性基材に対し、第２のコイル部１０２ａと脚部１０２ｂとが表裏に位置するように、第２の導電端子１０２を実装している。第１の弾性基材２０３および第２の弾性基材２０４としては、例えばシリコーンゴムなどを用いることができる。
(Third embodiment)
FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing an example of the connection structure of the present embodiment. The first
以上のように基材に実装された第１の導電端子１０１のコイル部１０１ａと、第２の導電端子のコイル部１０２ａとが噛み合うようにして、第１の導電端子と第２の導電端子とが接続している。このような接続構造とすると、弾性基材が変形しても上記２つの導電端子の接続部の接圧が損なわれないため、接続の信頼性を確保することができる。
As described above, the
次に、導電端子の寸法の設定例について説明する。図７は、図６における第１のコイル部１０１ａと第２のコイル部１０２ａとの接続部の断面図である。ここでは、第１のコイル部１０１ａと第２のコイル部１０２ａと同じ形状を有しているものとする。形状を表すパラメータを、線径ｄ、巻ピッチｐ、巻き隙間ｇ、巻き経Ｄ、巻き数ｎとする。また、第１のコイル部１０１ａと第２のコイル部１０２ａとの嵌合量（重なり径）をｘ、嵌合位置決め精度を±ｚとする。
Next, an example of setting the dimensions of the conductive terminal will be described. FIG. 7 is a cross-sectional view of a connection portion between the
以上の構成で、第１のコイル部１０１ａと第２のコイル部１０２ａとの接圧を得るためには、巻き隙間ｇは線径ｄ以下であることが好ましい。このとき、巻ピッチｐはｄ＋ｇの関係となる。この電気的接続で、接触抵抗としてy巻の嵌合が必要な場合は、全体の巻き数ｎの目安は、例えば、ｎ≧ｚ÷ｐ＋ｙの関係から得ることができる。
With the above configuration, in order to obtain the contact pressure between the
以上説明したように、本実施形態によれば、弾性基材に実装された回路同士を高い信頼性を持って接続することができる。また２つの導電端子を着脱する際に、導電端子に弾性限界を超えるような力が働かないため、着脱を繰り返しても信頼性が低下しにくい接続構造を得ることができる。 As described above, according to the present embodiment, the circuits mounted on the elastic substrate can be connected with high reliability. Further, when the two conductive terminals are attached and detached, a force exceeding the elastic limit does not act on the conductive terminals, so that it is possible to obtain a connection structure in which the reliability does not easily decrease even if the two conductive terminals are repeatedly attached and detached.
（第４の実施形態）
図６、７の構成において、２つの導電端子を過度に深く嵌合させると巻き線が絡まって抜けなくなる可能性がある。このため、嵌合量ｘは巻き径Ｄを超えないことが好ましい。その状態を実現する方法について説明する。図８は、第１の導電端子１０１にストッパ１０１ｃを設けた例を示す斜視図である。ストッパ１０１ｃが、コイル部１０１ａの嵌合側とは逆の内側に配置されている。
(Fourth Embodiment)
In the configurations of FIGS. 6 and 7, if the two conductive terminals are fitted too deeply, the windings may get entangled and cannot be pulled out. Therefore, it is preferable that the fitting amount x does not exceed the winding diameter D. The method of realizing the state will be described. FIG. 8 is a perspective view showing an example in which the
図９は、第１の導電端子１０１にストッパ１０１ｃ、第２の導電端子１０２にストッパ１０２ｃを設けて、両者を嵌合した状態を示す断面図である。第１のコイル部１０１ａがストッパ１０２ｃに動きを阻まれ、第２のコイル部１０２ａがストッパ１０１ｃに動きを阻まれ、両者が巻き径Ｄ以上に嵌合することが防止されている。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state in which a
以上説明したように、本実施形態によれば、過度な嵌合による導電端子同士の絡まりを防止することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to prevent the conductive terminals from being entangled with each other due to excessive fitting.
（第５の実施形態）
第１から第４の実施形態では、第１の導電端子と第２の導電端子とが同じコイルバネ形状を有するものとして説明してきたが、両者の寸法が異なっても良い。また、コイル部が、太さ一定の丸線を円状に巻回した形状としていたが、他の形状であっても良い。本実施形態では、このようなバリエーションについて説明する。
(Fifth Embodiment)
In the first to fourth embodiments, the first conductive terminal and the second conductive terminal have been described as having the same coil spring shape, but the dimensions of the two may be different. Further, the coil portion has a shape in which a circular wire having a constant thickness is wound in a circular shape, but other shapes may be used. In this embodiment, such variations will be described.
図１０は、第１の導電端子１１１の第１のコイル部１１１ａの巻き径が、第２の導電端子の第２のコイル部１１２ａの巻き径よりも小さい例を示す側面図である。このように大きさの違いがあっても、第１のコイル部１１１ａと第２のコイル部１１２ａとが嵌合可能であれば、第１から第４の実施形態と同様に信頼性の高い接続構造を得ることができる。 FIG. 10 is a side view showing an example in which the winding diameter of the first coil portion 111a of the first conductive terminal 111 is smaller than the winding diameter of the second coil portion 112a of the second conductive terminal. Even if there is such a difference in size, if the first coil portion 111a and the second coil portion 112a can be fitted, the connection is highly reliable as in the first to fourth embodiments. You can get the structure.
図１１は、コイルの断面が長細い板状の導電端子の一例を示す斜視図である。導電端子１２０は、板状の断面を持つコイル部１２０ａと、コイル部１２０の両端に連結し、コイル部１２０を基材に固定するための脚部１２０ｂを有する。することでも、嵌合量が過度になることを抑制できる。この導電端子１２０は、図１２に側面図を示すように、コイル部１２０ａの外周から中心に向かって厚みを増すような円盤状の形状を有している。このため、２つの導電端子１２０が嵌合した場合、嵌合が深くなるほど、先への進入が困難になる。このため過度な嵌合を抑制することができる。
FIG. 11 is a perspective view showing an example of a plate-shaped conductive terminal having a long and thin cross section of the coil. The
図１３は、第２の実施形態の導電端子１０１の固定を安定化させる構成の一例を示す側面図である。ここでは、コイル部１０１ａの一部を第１の基材２０１に固定する固定部材４３０を用いている。固定部材４３０は、コイル部１０１ａ内のワイヤを引っ掛け、自身の両端が、半田４００によって配線３０１に接合されている。巻き数の多い導電端子を用いる場合、コイル部の中間が緩みやすいが、上記の構成とすることにより、位置を安定させることができる。
FIG. 13 is a side view showing an example of a configuration for stabilizing the fixing of the
図１４は、図１３と同様な固定部材４３１を用いてコイル部の位置を安定させる構成の別の例を示す側面図である。図１４の例では、導電端子１３１のコイル部１３１ａが、一部に大径部１３１ｅを有している、大径部１３１ｅは、他のコイル部から突出しているため、固定部材４３１による固定が行いやすくなっている。
FIG. 14 is a side view showing another example of a configuration in which the position of the coil portion is stabilized by using the same fixing member 431 as in FIG. In the example of FIG. 14, the
図１５は、コイル部１３１ａの一部が巻き径の大きな大径部１３１ｆとなっている場合に、大径部１３１ｆと配線３０１をハンダ４００で接合した例を示す側面図である。この構造では、固定部材を用いることなくコイル部１３１ａの中間部分を第１の基材２０１に固定することができる。なお、図１３、１４，１５いずれの例においても、脚部１３１ｂの少なくとも一方が配線３０１と電気的に接続されていれば、コイル部１３１ａの中間部の接合は配線３０１と電気的な接続を持っていなくても良い。このため接合を導電性の接着剤や絶縁性の接着剤で行っても良い。また接合相手が配線３０１ではなく、第１の基材２０１であっても良い。あるいは、脚部１３１ｂと配線とが電気的の接続を持たず、コイル部１３１中間部の固定部分で電気的な接続がなされていても良い。
FIG. 15 is a side view showing an example in which the
図１６は導電端子１４０のコイル部１４０ａが、太径部１４０ｔを有している例を示す斜視図である。この例では、別の導電端子との嵌合時に、相対する箇所の部分に線径の太い太径部１４０ｔが設けられている。太径部１４０ｔが相手側のコイル部の内側に侵入することにより、一度嵌合した導電端子同士が外れにくくなる。 FIG. 16 is a perspective view showing an example in which the coil portion 140a of the conductive terminal 140 has a large diameter portion 140t. In this example, when mated with another conductive terminal, a large diameter portion 140t having a large wire diameter is provided at a portion facing each other. Since the large diameter portion 140t invades the inside of the coil portion on the other side, the conductive terminals once fitted are less likely to come off.
上記の説明では、コイル部の巻き断面が巻き軸を中心とする円状の例を用いていたが、巻き断面の形状は円状でなくても良い。例えば、図１７（ａ）の導電端子１５０ように、コイル部１５０ａの嵌合側が鋭角になっていても良い。このようにすると、相手側のコイル部の隙間に、コイル部１５０ａの先端が進入しやすくなるため、嵌合が容易になる。また、図１７（ｂ）の導電端子１６０のコイル部１６０ａのように多角形状になっていても良い。
In the above description, an example in which the winding cross section of the coil portion has a circular shape centered on the winding shaft is used, but the shape of the winding cross section does not have to be circular. For example, as in the conductive terminal 150 of FIG. 17A, the fitting side of the
以上説明したように、様々な形状のコイル部を持つ導電端子を目的に応じて使い分けることにより、使い勝手の良い接続構造を構成することができる。 As described above, by properly using the conductive terminals having coil portions having various shapes according to the purpose, it is possible to construct a convenient connection structure.
（第６の実施形態）
第１から第５の実施の形態の接続構造を用いて、複数の柔軟な電子回路を接続し、全体が柔軟な電子回路システムを構成することができる。このような柔軟な電子回路システムを必要とするものの一つに、ウエアラブルシステムがある。全体を柔軟にすることにより、装着感に優れたウエアラブルシステムを構成することができる。図１８は、このようなウエアラブルシステムの一例を示す模式図である。ウエアラブルシステム１０００は、例えば、身体に着用することで心拍などの生体情報を取得することができる装置である。ウエアラブルシステム１０００は、ウエア１１００と、ウエア１１００表面あるいは裏面に形成されたセンサケーブル１２００と、センサケーブル１２００に接続する電子機器１３００とを有している。センサケーブル１２００と電子機器１３００との接続を、第１乃至第５の実施の形態のいずれかの接続構造を用いて行う。ウエア１１００は、例えば、上半身に着用できるように、身体を収納し、頭を通す開口を有する胴部と、上肢を通す袖部と、を有する。センサケーブル１２００は、ウエア１１００の表面あるいは裏面に、接着や縫合によって設置されている。
(Sixth Embodiment)
Using the connection structure of the first to fifth embodiments, a plurality of flexible electronic circuits can be connected to form an entirely flexible electronic circuit system. One of the things that requires such a flexible electronic circuit system is a wearable system. By making the whole flexible, it is possible to configure a wearable system having an excellent fit. FIG. 18 is a schematic diagram showing an example of such a wearable system. The wearable system 1000 is a device that can acquire biological information such as a heartbeat by wearing it on a body, for example. The wearable system 1000 includes a
センサケーブル１２００は、例えば、動作による伸縮や体温によってそれ自身の電気抵抗が変化したり、配線や電極として設置すれば身体に流れる微量の電流を流したりすることができる。
The
電子機器１３００は、例えば、センサケーブル１２００から得られた抵抗や電流などの信号を、内蔵したマイコンで処理し、姿勢や体温、心電や筋電などの生体情報を取得することができる。取得された情報は電子機器内で演算処理され、内蔵メモリに蓄積したり、無線でサーバやスマートフォンなどに送ったりすることができる。なお、ウエア１１００は、下半身を収納する、または全身を収納する形態であってもよい。
The
図１９は、図１８のＢ－Ｂ´における断面を示す断面図である。センサケーブル１２００と、電子機器１３００とは、第１から第５いずれかの実施形態の接続構造を用いて、電気的、物理的に接続されている。ここでは、３つの接続構造１４００ａ、１４００ｂ、１４００ｃが形成されているものとしている。接続構造１４００ａ、ｂ、ｃは、電子機器側の導電端子１４０１ａ、ｂ、ｃとウエア側の導電端子１４０２ａ、ｂ、ｃがそれぞれ嵌合することによって形成されている。なお接続構造１４００ａ、ｂ、ｃだけでは嵌合力が不足する場合は、面ファスナやスナップボタンなどを電子機器１３２０の両端や接続構造１４００ａ、ｂ、ｃの近傍に取り付けて固定を補助してもよい（図示なし）。
FIG. 19 is a cross-sectional view showing a cross section in BB'of FIG. The
電子機器１３００は、柔軟性筐体１３１０の中に、電子回路基板１３２０を内包している。そして電子回路基板１３２０に接続された３本のリード線１３３０が、コイルバネ状の導電端子１４００１ａ、１４０１ｂ、１４０１ｃにそれぞれ接続している。それぞれのリード線と導電端子との接続は、例えば導電接着剤１５００によって行うことができる。
The
センサケーブル１２００の一端は、それぞれにコイル状バネ状の導電端子１４０２ａ、ｂ、ｃに接続している。導電端子１４０２ａ、ｂ、ｃは、相対する電子機器１３００の導電端子１４０１ａ、ｂ、ｃとの接続が可能になるよう集約されて、ウエア１１００に縫合されている。なお、複数ある接続構造の少なくとも一つは、他と異なる方向でコイルバネ状の導電端子が配置されることが好ましい。そうすることで嵌合方向に垂直な平面方向にずれ難くなる。図１９の例では、導電端子１４０１ａと１４０１ｃとが同じ向き、１４０１ｂがこれらと異なる向きとしている。
One end of the
筐体１３０１は、ゴムのような柔軟な素材からなる。そして内側筐体１３１１と外側筐体１３１２とが接続部１３１３で接合することにより、電子回路基板１３２０を内包している。
The housing 1301 is made of a flexible material such as rubber. The
電子回路基板１３２０では、機能別に分割された硬質な電子基板と電池などが、可撓性を有する接続部材によって電気的に接続されている。電子基板は、例えば、マイコン、メモリ、無線回路やアンテナなどの機能を搭載している。
In the
こうして、柔軟な基材に設置された端子であっても、コイルバネ状の金属端子自身が噛み合うことで、端子同士の接圧が得られる。このため、接続部が様々方向に変形しても、導通を保つことができる。その結果、曲面を有し、動きのある身体の表面にも沿いやすい柔軟な電子機器を構成することができる。このような電子機器では、装着違和感が軽減され長時間の装着が可能となる。 In this way, even if the terminals are installed on a flexible base material, the contact pressure between the terminals can be obtained by engaging the coil spring-shaped metal terminals themselves. Therefore, even if the connection portion is deformed in various directions, continuity can be maintained. As a result, it is possible to construct a flexible electronic device having a curved surface and easily following the surface of a moving body. In such an electronic device, a feeling of discomfort in wearing is reduced and it is possible to wear the device for a long time.
以上説明したように、本実施形態によれば、装着違和感が小さく、接続の信頼性が高く、繰り返しの着脱によっても信頼性の低下が起きにくいウエアラブルシステムを構成することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to configure a wearable system in which a feeling of discomfort in wearing is small, the reliability of connection is high, and the reliability is unlikely to be lowered even by repeated attachment / detachment.
（第７の実施形態）
図２０は、本実施形態の電子機器を示す平面図である。この電子機器は、第６の実施形態と同様に、全体が柔軟であり、身体に着用することで心拍などの生体情報を取得することができるが、筐体内面に配置した筐体配線を有している点が異なる。
(7th Embodiment)
FIG. 20 is a plan view showing the electronic device of the present embodiment. Similar to the sixth embodiment, this electronic device is flexible as a whole and can acquire biological information such as a heartbeat when worn on the body, but has a housing wiring arranged on the inner surface of the housing. The point is different.
電子機器１３０１は、柔軟性筐体１３１０と、電子回路基板１３２０と、電池１３２１と、筐体配線１３４０と、筐体配線１３４０を外部と接続する導電端子１４１１とを有している。
The electronic device 1301 has a
図２１は、図２０のＣ－Ｃ´に沿った断面を示す断面図である。柔軟性筐体１３１０は、内側筐体１３１１と外側筐体１３１２とからなり、電子回路基板１３２０と、電池１３２１とを内包している。内側筐体１３１１の内面には、柔軟な導電材料からなる筐体配線１３４０が形成されている。そして、電子回路基板１３２０の接続端１３２０ａと、筐体配線１３４０の接続端１３４０ａとは、内側筐体１３１１と外側筐体１３１２との接合部に挟持されて、電気的に接続している。
FIG. 21 is a cross-sectional view showing a cross section taken along the line CC ′ of FIG. The
電子機器１３０１の筐体配線１３４０は、コイルバネ状の接続構造１４００ａ、ｂ、ｃによって、ウエア１１００上に設けられたセンサケーブル１２００と接続している。なお、第６の実施形態と同様に、この例では、複数ある接続構造の少なくとも一つが、他と異なる方向となるように、コイルバネ状の接続構造を配置している。
The
図２２は内側筐体１３１１と、筐体配線１３４０と、筐体配線１３４０に接続する導電端子１４１１の端部とを示す平面図である。ここでは、５本の筐体配線１３４０を形成し、それぞれの配線に、導電端子１４１１が接続する構成を例示している。それぞれの筐体配線１３４０の一端は、内側筐体１３１１の一端に集約されて、接続端１３４０ａを形成している。
FIG. 22 is a plan view showing an
筐体配線１３４０は、例えば、導電性インクや導電性接着剤を印刷して形成すればよい。導電性インクや導電性接着剤は柔軟性の高い材料を用いることが好ましい。このようにすることで、電子機器１３０１を湾曲させるなど身体の表面に沿わせるように変形させても追従が可能となる。また、筺体配線１３４０は、金属細線をコイル状または波状に加工した導線を用いてもよい。このような構成とすると、変形能に優れる上、抵抗値が低いため、電気ロスを小さくすることができる(図示なし)。また、図２２に、Ｅ部として示したように、筐体配線１３４０の配線パタンをミアンダ状にすると、変形能が増し信頼性を高めることができる。
The
図２３は、図２２のＣ－Ｃ´に沿った断面を示す断面図である。この例では、内側筐体１３１１が、接続構造１４００ａ、ｂ、ｃによってセンサ配線１２００に接続され、ウエア１１００に沿って湾曲している状態を示している。上述のように、筐体配線１３４０が柔軟にしておくことで、内側筐体１３１１の変形が妨げられることなく、電気的接続の信頼性を確保することができる。
FIG. 23 is a cross-sectional view showing a cross section taken along the line CC ′ of FIG. 22. In this example, the
図２４は、図２２の構成の上に、電子回路基板１３２０と電池１３２１とを実装した構成を示す平面図である。また、図２５は、図２４のＣ－Ｃ´に沿った断面を示す断面図である。電子回路基板１３２０の接続端１３２０ａと、筐体配線１３４０の接続端１３４０ａとが、内側筐体１３１１の外側筐体１３１２との接続部１３１３で、電気的に接続するように重なっている。
FIG. 24 is a plan view showing a configuration in which the
図２６は、図２１にＤ部として示した、接続端１３２０ａと接続端１３４０ａとの接続部を拡大した断面図である。電子回路基板１３２０には、例えば、フレキシブル基板(ＦＰＣ、Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ)を用いることが好適である。ＦＰＣのように柔軟な電子回路基板を用いることで、電子機器１３０１の曲面への追従性を、さらに向上させることができる。
FIG. 26 is an enlarged cross-sectional view of the connection portion between the
図２６の例では、内側筐体１３１１に設置された筐体配線１３４０と、電子回路基板１３２０に配置された接続端子(図示なし)とを、導電接合部材１３５０を介して電気的に接続している。また、電子回路基板１３２０の接続端１３２０ａの配線と反対側の面は、接着剤１３６０で、外側筐体１３１２に固定している。内側筐体１３１１と外側筐体１３１２との接合部に、図２６に示すように、嵌合部１３１０ａを設けて、その部分を接着剤１３６０で固定するようにすれば、正確な位置合わせと信頼性の高い接合が可能である。導電接合部材１３５０には、例えば、導電接着剤やＡＣＦやＡＣＰなどを用いることができる。ここで、ＡＣＦは、Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ（異方性導電フィルム)、ＡＣＰは、Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ． Ｐａｓｔｅ(異方性導電ペースト)の略である。
In the example of FIG. 26, the
図２７は、電子回路基板１３２０と筐体配線１３４０の電気的接続箇所の、他の構造を表す断面図である。この例では、外側筐体１３１２側から内側筐体１３１１側に、接続端１３２０ａと接続端１３４０ａとを重ねた状態で、両者を貫通する貫通接続部材１３７０を設けている。このようにすると、両者の電気的接続をより強固にすることができる。
FIG. 27 is a cross-sectional view showing another structure of the electrical connection between the
以上説明したように、本実施形態によれば、筐体が変形しても接続箇所には応力が発生し難く、接続の高い信頼性が高い、電子機器を構成することが可能となる。その上、筺体の変形が妨げられにくくなるため、電子機器の曲面への追従性を向上させることができる。 As described above, according to the present embodiment, even if the housing is deformed, stress is unlikely to be generated at the connection portion, and it is possible to configure an electronic device having high reliability of connection. In addition, since the deformation of the housing is less likely to be hindered, it is possible to improve the followability of the electronic device to the curved surface.
（第８の実施形態）
第６、７の実施形態では、電子機器が、コイルバネ状の接続構造のみによって、ウエア上に固定される例を示したが、他の固定手段を加えて、固定を補強するようにしても良い。図２８は、固定手段で、ウエア１１００に対する電子機器１３０２の固定を補強した例を示す断面図である。図２８の例では、コイルバネ状の接続構造１４００ａ、ｂ、ｃに加えて、面ファスナ１４１０と、スナップボタン１４２０による機械的な接続構造を設けている。このように固定手段を加えることで、電子機器１３０２と、センサ配線１２００との接続が外れにくくなり、電気的な接続の信頼性を向上することができる。
(8th Embodiment)
In the sixth and seventh embodiments, the electronic device is fixed on the wear only by the coil spring-like connection structure, but other fixing means may be added to reinforce the fixing. .. FIG. 28 is a cross-sectional view showing an example in which the fixing of the electronic device 1302 to the
また、図２８では、電子回路基板１３２０の接続端１３２０ａの近傍に、蛇腹状の余長部１３２０ｂを設けている。余長部１３２０ｂを設けることで、電子回路基板１３２０が引っ張られるような外力を受けても、接続部や配線が断線するリスクを低減することができる。
Further, in FIG. 28, a bellows-shaped extra length portion 1320b is provided in the vicinity of the
以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。 The present invention has been described above by using the above-described embodiment as a model example. However, the present invention is not limited to the above embodiment. That is, the present invention can apply various aspects that can be understood by those skilled in the art within the scope of the present invention.
１１ 第１の導電端子
１２ 第１の基材
１３ 第１の配線
１４ 第１の接続部
１５ 第１の固着部
２１ 第２の導電端子
２２ 第２の基材
２３ 第２の配線
２４ 第２の接続部
２５ 第２の固着部
１００ 導電端子
１００ａ コイル部
１００ｂ 脚部
２０１ 第１の基材
２０２ 第２の基材
２０３ 第１の弾性基材
２０４ 第２の弾性基材
３０１、３０２ 配線
４００ 半田
１０００ ウエアラブルシステム
１１００ ウエア
１２００ センサケーブル
１３００、１３０１、１３０２ 電子機器
１３１０ 柔軟性筐体
１３４０ 筐体配線
１４００ 接続構造
１４０１ 導電端子
11 1st conductive terminal 12 1st base material 13 1st wiring 14 1st connection part 15 1st fixing part 21 2nd conductive terminal 22 2nd base material 23 2nd wiring 24 2nd Connection part 25 Second fixing part 100 Conductive terminal
Claims (8)
前記第１の基材に実装され前記第１の導電端子に接続する第１の電子回路と、
前記第２の基材に実装され前記第２の導電端子に接続する第２の電子回路と、を有し、
前記第１の基材が第１の筐体部と第２の筐体部を含む少なくとも２つの部分からなり、
前記第１の筐体部と前記第２の筐体部とが接合されることで前記第１の電子回路の電子機能部を内包し、
前記第１の筐体部と前記第２の筐体部の少なくとも一方の内壁には、柔軟な導電材料からなり、前記第１の導電端子に接続する筐体配線が設けられ、
前記電子機能部と前記筐体配線とが、前記第１の筐体部と前記第２の筐体部の接合部で挟持され電気的に接続している
ことを特徴とする電子回路システム。 A coil spring-shaped first conductive terminal connected to the first wiring formed on the first base material and a coil spring-shaped second conductive terminal connected to the second wiring formed on the second base material. And, at least a part of the first coil constituting the first conductive terminal and at least a part of the second coil constituting the second conductive terminal are fitted so as to be sandwiched with each other. An electronic circuit system with a matching connection structure,
A first electronic circuit mounted on the first substrate and connected to the first conductive terminal,
It has a second electronic circuit mounted on the second substrate and connected to the second conductive terminal.
The first base material comprises at least two portions including a first housing portion and a second housing portion.
By joining the first housing portion and the second housing portion, the electronic functional portion of the first electronic circuit is included.
The inner wall of at least one of the first housing portion and the second housing portion is made of a flexible conductive material, and housing wiring for connecting to the first conductive terminal is provided.
An electronic circuit system characterized in that the electronic functional portion and the housing wiring are sandwiched between the joint portions of the first housing portion and the second housing portion and electrically connected to each other. ..
ことを特徴とする請求項１に記載の電子回路システム。 The electronic circuit system according to claim 1, wherein at least one of the first base material and the second base material is made of a flexible material.
ことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の電子回路システム。 At least one of the cross section of the wire rod forming the first coil and the cross section of the wire rod forming the second coil is circular .
The electronic circuit system according to any one of claims 1 or 2.
ことを特徴とする請求項３に記載の電子回路システム。 The electronic circuit system according to claim 3, wherein the wire rod has a portion having a wire diameter different from that of the others.
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電子回路システム。 The invention according to any one of claims 1 to 4, wherein at least one of the first conductive terminal and the second conductive terminal has a stopper that limits the fitting depth within a predetermined amount. Electronic circuit system .
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電子回路システム。 The electronic circuit system according to any one of claims 1 to 5 , wherein the electronic circuit system has a plurality of the connection structures, and the orientation of the axis of at least one of the connection structures is different from the others.
前記第２の基材が身体に装着可能なウエアである
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電子回路システム。 The first base material is a flexible housing, and the first base material is a flexible housing.
The electronic circuit system according to any one of claims 1 to 6 , wherein the second base material is wear that can be worn on a body.
前記第１の基材に実装された第１の電子回路と前記第１の導電端子とを接続し、The first electronic circuit mounted on the first base material and the first conductive terminal are connected to each other.
前記第２の基材に実装された第２の電子回路と前記第２の導電端子とを接続し、The second electronic circuit mounted on the second base material and the second conductive terminal are connected to each other.
前記第１の基材が第１の筐体部と第２の筐体部を含む少なくとも２つの部分からなり、前記第１の筐体部と前記第２の筐体部とが接合されることで前記第１の電子回路の電子機能部を内包し、The first base material is composed of at least two portions including a first housing portion and a second housing portion, and the first housing portion and the second housing portion are joined to each other. The electronic functional part of the first electronic circuit is included in the above.
前記第１の筐体部と前記第２の筐体部の少なくとも一方の内壁には、柔軟な導電材料からなり、前記第１の導電端子に接続する筐体配線を設け、The inner wall of at least one of the first housing portion and the second housing portion is provided with a housing wiring made of a flexible conductive material and connected to the first conductive terminal.
前記電子機能部と前記筐体配線とを、前記第１の筐体部と前記第２の筐体部の接合部で挟持して電気的に接続するThe electronic function portion and the housing wiring are sandwiched between the joint portions of the first housing portion and the second housing portion and electrically connected to each other.
ことを特徴とする電子回路システムの製造方法。 A method of manufacturing an electronic circuit system, characterized in that.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017174645 | 2017-09-12 | ||
| JP2017174645 | 2017-09-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019053973A JP2019053973A (en) | 2019-04-04 |
| JP7027921B2 true JP7027921B2 (en) | 2022-03-02 |
Family
ID=66013742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018017511A Active JP7027921B2 (en) | 2017-09-12 | 2018-02-02 | Connection structure and connection method and electronic circuit system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7027921B2 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003045543A (en) | 2001-08-01 | 2003-02-14 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | Connection terminal |
| JP2008282766A (en) | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Toyota Industries Corp | Electronic equipment |
| JP2012155930A (en) | 2011-01-25 | 2012-08-16 | Panasonic Corp | Connector, and socket and header for use in the same |
| US20130087544A1 (en) | 2011-10-07 | 2013-04-11 | Therm-Ic Products Gmbh Nfg. & Co. Kg | Article of clothing comprising an operating part |
| JP2015002013A (en) | 2013-06-13 | 2015-01-05 | オムロン株式会社 | Connection terminal |
| JP2015077270A (en) | 2013-10-17 | 2015-04-23 | 日本電信電話株式会社 | Pulse rate meter-cum-electrocardiograph |
| JP2016087176A (en) | 2014-11-06 | 2016-05-23 | 株式会社東芝 | Electronic device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5324886U (en) * | 1976-08-10 | 1978-03-02 |
-
2018
- 2018-02-02 JP JP2018017511A patent/JP7027921B2/en active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003045543A (en) | 2001-08-01 | 2003-02-14 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | Connection terminal |
| JP2008282766A (en) | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Toyota Industries Corp | Electronic equipment |
| JP2012155930A (en) | 2011-01-25 | 2012-08-16 | Panasonic Corp | Connector, and socket and header for use in the same |
| US20130087544A1 (en) | 2011-10-07 | 2013-04-11 | Therm-Ic Products Gmbh Nfg. & Co. Kg | Article of clothing comprising an operating part |
| JP2015002013A (en) | 2013-06-13 | 2015-01-05 | オムロン株式会社 | Connection terminal |
| JP2015077270A (en) | 2013-10-17 | 2015-04-23 | 日本電信電話株式会社 | Pulse rate meter-cum-electrocardiograph |
| JP2016087176A (en) | 2014-11-06 | 2016-05-23 | 株式会社東芝 | Electronic device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2019053973A (en) | 2019-04-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6457355B2 (en) | Wearable electrode and biological signal monitoring system | |
| US11101586B2 (en) | Printed circuit board biosensing garment connector | |
| JP2015135723A (en) | Snap button connector | |
| JP2008511257A (en) | Wrist-type or other types of bands with tunable antennas for use with sensor readers | |
| US7753686B2 (en) | Velcro connector | |
| JP2011181200A (en) | Female circuit board and connector assembly | |
| JP2009105027A (en) | Connector capable of electrically connecting with conductive fiber | |
| JP6590391B1 (en) | Telescopic wiring member | |
| JP7027921B2 (en) | Connection structure and connection method and electronic circuit system | |
| KR102547818B1 (en) | Connector assembly | |
| TW201725009A (en) | Electrocardiography scanner module, multi-contact connector thereof, electrocardiography scanner thereof and smart clothing using the same | |
| JP2015109172A (en) | Flexible connector | |
| JP6042771B2 (en) | Conductive sheet | |
| JP7013741B2 (en) | Connection structure and connection method and electronic circuit system | |
| JP2018182249A (en) | Electric signal processing terminal | |
| US20170202512A1 (en) | Electrocardiography scanner module, multi-contact connector thereof, electrocardiography scanner thereof and smart clothes using the same | |
| JP6915343B2 (en) | Connection terminals and electronic devices and wearable devices | |
| US10412830B2 (en) | System including a conductive textile and an electronic circuit unit and a method | |
| US20220287637A1 (en) | Apparatus for processing sensor signals | |
| WO2023276055A1 (en) | Wearable device | |
| US20210219895A1 (en) | Wearable muscle activity sensor and electrode | |
| JP6423979B2 (en) | Connecting parts | |
| KR100927440B1 (en) | Interface device for surface mount parts | |
| TWM507736U (en) | Inserting pad and wearable device combined with the same | |
| CN112864707A (en) | Electromechanical assembly and integrated snap connector |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210115 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211019 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20211021 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20211022 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211216 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220118 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220131 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7027921 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |