(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）第１端子と、長手方向両端に形成された第１嵌合ガイド部を有する第１ハウジングとを備える第１コネクタと、
（ｂ）前記第１端子と接触する第２端子と、長手方向両端に形成され、前記第１嵌合ガイド部と嵌合する第２嵌合ガイド部を有する第２ハウジングとを備える第２コネクタとから成る基板対基板コネクタであって、
（ｃ）前記第１コネクタと第２コネクタとの完全嵌合を静電容量の変化に基づいて検出するスイッチを有し、
（ｄ）前記第１コネクタは、前記第１嵌合ガイド部に配設された第１補強金具を有し、
（ｅ）前記第２コネクタは、前記第２嵌合ガイド部に配設された第２補強金具を有し、
（ｆ）前記スイッチは、互いに近接する対向電極を含み、該対向電極の一方は前記第１補強金具の平板部であり、他方は前記第２補強金具の平板部であることを特徴とする基板対基板コネクタ。
【請求項２】
前記第１補強金具の平板部は平坦面を含み、前記第２補強金具の平板部は平坦面を含み、
前記第１コネクタと第２コネクタとが嵌合すると、前記第１補強金具の平坦面と前記第２補強金具の平坦面とは互いに近接して対向し、キャパシタの対向電極面として機能する請求項１に記載の基板対基板コネクタ。
【請求項３】
前記第１補強金具の平坦面及び前記第２補強金具の平坦面は、前記第１コネクタ及び第２コネクタの嵌合方向に直交する方向に延在し、
前記第１コネクタ及び第２コネクタが嵌合方向に相対的に変位すると、前記第１補強金具の平坦面と前記第２補強金具の平坦面との間隔が変化して前記静電容量が変化する請求項２に記載の基板対基板コネクタ。
【請求項４】
前記第２嵌合ガイド部は、前記第２補強金具の平板部の周囲に配設されたストッパを含み、
該ストッパは、前記第１補強金具の平坦面と当接して、前記第１補強金具の平板部と前記第２補強金具の平板部とが接触して導通することを防止する請求項３に記載の基板対基板コネクタ。
【請求項５】
前記第１補強金具の平坦面及び前記第２補強金具の平坦面は、前記第１コネクタ及び第２コネクタの嵌合方向に延在し、
前記第１コネクタ及び第２コネクタが嵌合方向に相対的に変位すると、前記第１補強金具の平坦面と前記第２補強金具の平坦面とが対向する部分の面積が変化して前記静電容量が変化する請求項２に記載の基板対基板コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板対基板コネクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一対の平行な回路基板同士を電気的に接続するために、基板対基板コネクタが使用されている。このような基板対基板コネクタは、一対の回路基板における相互に対向する面の各々に取付けられ、互いに嵌（かん）合して導通するようになっている。また、両端部に取付けた補強金具をロック部材として機能させ、相手方コネクタとの嵌合状態を保持する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図１５は従来の基板対基板コネクタの嵌合前の状態を示す斜視図である。
【０００４】
図において、８０１は、一対の基板対基板コネクタの一方としての第１コネクタであり、第１基板８９１の表面に実装されている。また、９０１は、一対の基板対基板コネクタの他方としての第２コネクタであり、第２基板９９１の表面に実装されている。前記第１コネクタ８０１は、第１ハウジング８１１と、該第１ハウジング８１１に装着された複数の第１端子８６１とを有し、また、前記第２コネクタ９０１は、第２ハウジング９１１と、該第２ハウジング９１１に装着された複数の第２端子９６１とを有する。そして、第１コネクタ８０１と第２コネクタ９０１とが嵌合すると、対応する第１端子８６１と第２端子９６１とが相互に接触することによって、第１基板８９１と第２基板９９１とが電気的に接続される。
【０００５】
また、第１ハウジング８１１には、第２ハウジング９１１を収容する凹部８１２が形成されるとともに、該凹部８１２内には係合凸部８１３が形成されている。一方、第２ハウジング９１１には、係合凸部８１３を収容する係合凹部９１３が形成されている。
【０００６】
さらに、第１ハウジング８１１の長手方向両端には第１金具８５１が取付けられている。該第１金具８５１は、第１基板８９１の表面にはんだ付される第１テール部８５２を備えるとともに、突出する第１ロック突起８５３を備える。また、第２ハウジング９１１の長手方向両端には第２金具９５１が取付けられている。該第２金具９５１は、第２基板９９１の表面にはんだ付される第２テール部９５２を備えるとともに、突出する第２ロック突起９５３を備える。
【０００７】
そして、第１コネクタ８０１と第２コネクタ９０１とが嵌合すると、係合凸部８１３と係合凹部９１３とが互いに係合するとともに、第１金具８５１の第１ロック突起８５３と第２金具９５１の第２ロック突起９５３とが互いに係合する。これにより、第１コネクタ８０１と第２コネクタ９０１とがロックされ、その嵌合状態が保持される。
【０００８】
なお、嵌合の際には、第１コネクタ８０１又は第２コネクタ９０１のいずれか一方が図に示される姿勢とは上下逆様となって、相手方のコネクタと嵌合する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−５５３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記従来の基板対基板コネクタにおいては、第１コネクタ８０１と第２コネクタ９０１とが完全に嵌合したか否かを確認することが困難である。すなわち、第１コネクタ８０１と第２コネクタ９０１とが嵌合する際には、いずれか一方が上下逆様となり、第２ハウジング９１１が第１ハウジング８１１の凹部８１２内に収容されるので、該凹部８１２の内側に位置する第１金具８５１の第１ロック突起８５３が、第２ハウジング９１１に取付けられた第２金具９５１の第２ロック突起９５３と、係合したか否かを外方から視認することができない。
【００１１】
もっとも、第１ハウジング８１１の上端から第２ハウジング９１１が突出する度合いが大きい場合には、目視によって、第１コネクタ８０１と第２コネクタ９０１との嵌合が不完全であると判断することもできる。しかし、第１ハウジング８１１及び第２ハウジング９１１の下面には、第１ハウジング８１１及び第２ハウジング９１１の下面よりも遙かに大きな面積の第１基板８９１及び第２基板９９１が取付けられているので、第１ハウジング８１１の上端から第２ハウジング９１１が突出する度合いを目視によって確認することは困難である。
【００１２】
特に、近年では、基板対基板コネクタの小型化及び低背化が進んでいるので、第１ハウジング８１１の上端から第２ハウジング９１１が突出する度合いを目視によって正確に確認し、第１コネクタ８０１と第２コネクタ９０１とが完全に嵌合したか否かを正確に判断することは、極めて困難である。
【００１３】
本発明は、前記従来の基板対基板コネクタの問題点を解決して、第１コネクタと第２コネクタとの嵌合完了を機械的接触に依存せずに電気的に検出することによって、小型化及び低背化された基板対基板コネクタの嵌合工程においても、第１コネクタと第２コネクタとの嵌合完了を正確に確認することができ、嵌合工程における不完全嵌合の発生を確実に防止することができ、信頼性の高い基板対基板コネクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
そのために、本発明の基板対基板コネクタにおいては、第１端子と、長手方向両端に形成された第１嵌合ガイド部を有する第１ハウジングとを備える第１コネクタと、前記第１端子と接触する第２端子と、長手方向両端に形成され、前記第１嵌合ガイド部と嵌合する第２嵌合ガイド部を有する第２ハウジングとを備える第２コネクタとから成る基板対基板コネクタであって、前記第１コネクタと第２コネクタとの完全嵌合を静電容量の変化に基づいて検出するスイッチを有し、前記第１コネクタは、前記第１嵌合ガイド部に配設された第１補強金具を有し、前記第２コネクタは、前記第２嵌合ガイド部に配設された第２補強金具を有し、前記スイッチは、互いに近接する対向電極を含み、該対向電極の一方は前記第１補強金具の平板部であり、他方は前記第２補強金具の平板部である。
【００１６】
本発明の更に他の基板対基板コネクタにおいては、さらに、前記第１補強金具の平板部は平坦（たん）面を含み、前記第２補強金具の平板部は平坦面を含み、前記第１コネクタと第２コネクタとが嵌合すると、前記第１補強金具の平坦面と前記第２補強金具の平坦面とは互いに近接して対向し、キャパシタの対向電極面として機能する。
【００１７】
本発明の更に他の基板対基板コネクタにおいては、さらに、前記第１補強金具の平坦面及び前記第２補強金具の平坦面は、前記第１コネクタ及び第２コネクタの嵌合方向に直交する方向に延在し、前記第１コネクタ及び第２コネクタが嵌合方向に相対的に変位すると、前記第１補強金具の平坦面と前記第２補強金具の平坦面との間隔が変化して前記静電容量が変化する。
【００１８】
本発明の更に他の基板対基板コネクタにおいては、さらに、前記第２嵌合ガイド部は、前記第２補強金具の平板部の周囲に配設されたストッパを含み、該ストッパは、前記第１補強金具の平坦面と当接して、前記第１補強金具の平板部と前記第２補強金具の平板部とが接触して導通することを防止する。
【００１９】
本発明の更に他の基板対基板コネクタにおいては、さらに、前記第１補強金具の平坦面及び前記第２補強金具の平坦面は、前記第１コネクタ及び第２コネクタの嵌合方向に延在し、前記第１コネクタ及び第２コネクタが嵌合方向に相対的に変位すると、前記第１補強金具の平坦面と前記第２補強金具の平坦面とが対向する部分の面積が変化して前記静電容量が変化する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、基板対基板コネクタは、第１コネクタと第２コネクタとの嵌合完了を機械的接触に依存せずに電気的に検出する。これにより、小型化及び低背化された基板対基板コネクタの嵌合工程においても、第１コネクタと第２コネクタとの嵌合完了を正確に確認することができ、嵌合工程における不完全嵌合の発生を確実に防止することができ、信頼性を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施の形態における第１コネクタ及び第２コネクタの嵌合面側から観た斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における第１コネクタ及び第２コネクタの実装面側から観た斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における第１コネクタと第２コネクタとが互いに嵌合した状態を示す斜視図であり第１コネクタの嵌合面側から観た図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における第１コネクタ及び第２コネクタの分解図であり第１コネクタの嵌合面側及び第２コネクタの実装面側から観た図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における第１コネクタ及び第２コネクタの分解図であり第１コネクタの実装面側及び第２コネクタの嵌合面側から観た図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における基板対基板コネクタの嵌合を開始する状態での第１端子及び第２端子の関係を示す図であり、図３におけるＡ−Ａ矢視部に対応する部分の断面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における基板対基板コネクタの嵌合を開始する状態での第１補強金具及び第２補強金具の関係を示す断面図であり、図３におけるＢ−Ｂ矢視部に対応する部分の断面図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態における基板対基板コネクタの嵌合が完了した状態での第１端子及び第２端子の関係を示す図であり、図３におけるＡ−Ａ矢視部の断面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における基板対基板コネクタの嵌合が完了した状態での第１補強金具及び第２補強金具の関係を示す断面図であり、図３におけるＢ−Ｂ矢視部の断面図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態における基板対基板コネクタの嵌合が完了した状態での第１補強金具及び第２補強金具の関係を示す断面図であり、図３におけるＣ−Ｃ矢視部の要部断面図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態における基板対基板コネクタの嵌合完了を検出する方法を説明する図であり、（ａ）は嵌合が完了した状態での第１補強金具及び第２補強金具の関係を示す断面図、（ｂ）は第１補強金具及び第２補強金具の間隔と静電容量との関係を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態における第１コネクタと第２コネクタとが互いに嵌合した状態を示す斜視図であり第１コネクタの嵌合面側から観た図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態における第１コネクタと第２コネクタとが互いに嵌合した状態での第１補強金具及び第２補強金具の関係を示す斜視図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態における基板対基板コネクタの嵌合が完了した状態での第１補強金具及び第２補強金具の関係を示す断面図であり、図１２におけるＤ−Ｄ矢視部の断面図である。
【図１５】従来の基板対基板コネクタの嵌合前の状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
図１は本発明の第１の実施の形態における第１コネクタ及び第２コネクタの嵌合面側から観た斜視図、図２は本発明の第１の実施の形態における第１コネクタ及び第２コネクタの実装面側から観た斜視図、図３は本発明の第１の実施の形態における第１コネクタと第２コネクタとが互いに嵌合した状態を示す斜視図であり第１コネクタの嵌合面側から観た図、図４は本発明の第１の実施の形態における第１コネクタ及び第２コネクタの分解図であり第１コネクタの嵌合面側及び第２コネクタの実装面側から観た図、図５は本発明の第１の実施の形態における第１コネクタ及び第２コネクタの分解図であり第１コネクタの実装面側及び第２コネクタの嵌合面側から観た図である。
【００２４】
図において、１は本実施の形態における一対の基板対基板コネクタの一方としての第１コネクタであり、図示されない第１基板の表面に実装される表面実装型のコネクタである。また、１０１は本実施の形態における一対の基板対基板コネクタの他方としての第２コネクタであり、図示されない第２基板の表面に実装される表面実装型のコネクタである。本実施の形態における基板対基板コネクタは、前記第１コネクタ１及び第２コネクタ１０１を含み、第１基板及び第２基板を電気的に接続する。なお、前記第１基板及び第２基板は、例えば、電子機器等に使用されるプリント回路基板、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｆｌａｔ  Ｃａｂｌｅ）、フレキシブル回路基板（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等であるが、いかなる種類の基板であってもよい。
【００２５】
また、本実施の形態において、基板対基板コネクタの各部の構成及び動作を説明するために使用される上、下、左、右、前、後等の方向を示す表現は、絶対的なものでなく相対的なものであり、前記基板対基板コネクタの各部が図に示される姿勢である場合に適切であるが、その姿勢が変化した場合には姿勢の変化に応じて変更して解釈されるべきものである。
【００２６】
そして、前記第１コネクタ１は、合成樹脂等の絶縁性材料によって一体的に形成されたコネクタ本体としての第１ハウジング１１を有する。該第１ハウジング１１は、図に示されるように、概略直方体である概略長方形の厚板状の形状を備え、第２コネクタ１０１が嵌入される側、すなわち、嵌合面側（図４における上側）には、周囲が囲まれた概略長方形の凹部１２が形成されている。前記第１コネクタ１は、例えば、縦約１０．０〔ｍｍ〕、横約２．５〔ｍｍ〕及び厚さ約１．０〔ｍｍ〕の寸法を備えるものであるが、寸法は適宜変更することができる。そして、前記凹部１２内には島部としての第１凸部１３が第１ハウジング１１と一体的に形成され、また、前記第１凸部１３の両側には該第１凸部１３と並行に延在する側壁部１４が第１ハウジング１１と一体的に形成されている。この場合、前記第１凸部１３及び側壁部１４は、凹部１２の底面から上方に向けて突出し、第１ハウジング１１の長手方向に延在する。これにより、前記第１凸部１３の両側、具体的には、第１凸部１３と側壁部１４との間に、凹部１２の一部として、第１ハウジング１１の長手方向に延在する細長い凹部である凹溝部１２ａが形成される。なお、図に示される例において、前記第１凸部１３は単数であるが、複数であってもよく、その数はいくつであってもよい。また、前記第１凸部１３は、例えば、幅約０．６〔ｍｍ〕の寸法を備えるものであるが、寸法は適宜変更することができる。
【００２７】
ここで、前記第１凸部１３の両側の側面には凹溝状の第１端子収容内側キャビティ１５ａが形成されている。また、前記側壁部１４の内側の側面には凹溝状の第１端子収容外側キャビティ１５ｂが形成されている。そして、前記第１端子収容内側キャビティ１５ａと第１端子収容外側キャビティ１５ｂとは、凹溝部１２ａの底面において連結され互いに一体化しているので、第１端子収容内側キャビティ１５ａと第１端子収容外側キャビティ１５ｂとを統合的に説明する場合には、第１端子収容キャビティ１５として説明する。
【００２８】
該第１端子収容キャビティ１５は、第１凸部１３の両側に、例えば、約０．４〔ｍｍ〕のピッチで６個ずつ形成されている。そして、第１端子収容キャビティ１５の各々に収容される第１端子６１も、第１凸部１３の両側に、例えば、約０．４〔ｍｍ〕のピッチで６個ずつ配設されている。なお、前記第１端子収容キャビティ１５のピッチ及び数は適宜変更することができる。
【００２９】
前記第１端子６１は、導電性の金属板に打抜き、曲げ等の加工を施すことによって一体的に形成された部材であり、被保持部６３と、該被保持部６３の下端に接続されたテール部６２と、前記被保持部６３の上端に接続された上側接続部６７と、該上側接続部６７の内方端近傍に形成された第２接触凸部としての第２接触部６６と、該第２接触部６６に接続された下側接続部６４と、該下側接続部６４の自由端近傍に形成された第１接触凸部としての第１接触部６５とを備える。
【００３０】
そして、前記被保持部６３は、上下方向、すなわち、第１ハウジング１１の厚さ方向に延在し、前記第１端子収容外側キャビティ１５ｂに嵌入されて保持される部分である。また、前記テール部６２は、被保持部６３に対して曲げて接続され、左右方向、すなわち、第１ハウジング１１の幅方向に外方を向いて延出し、第１基板上の導電トレースに連結された端子接続パッドにはんだ付等によって接続される。さらに、前記上側接続部６７は、被保持部６３に対して曲げて接続され、第１ハウジング１１の幅方向に内方を向いて延出する。
【００３１】
前記上側接続部６７の内方端には、下方に向けて曲げられ、かつ、第１ハウジング１１の幅方向に内方を向いて突出する湾曲した第２接触部６６が形成されている。また、前記下側接続部６４は、前記第２接触部６６の下端に接続されたＵ字状の側面形状を備える部分である。前記下側接続部６４の自由端、すなわち、前記内方の上端近傍には、Ｕ字状に曲げられ、かつ、第１ハウジング１１の幅方向に外方を向いて突出する湾曲した第１接触部６５が形成されている。
【００３２】
前記第１端子６１は、実装面側（図４における下側）から、第１端子収容キャビティ１５内に嵌入され、被保持部６３が側壁部１４の内側の側面に形成された第１端子収容外側キャビティ１５ｂの側壁によって両側から挟持されることにより、第１ハウジング１１に固定される。この状態、すなわち、第１端子６１が第１ハウジング１１に装填（てん）された状態において、前記第１接触部６５と第２接触部６６とは、凹溝部１２ａの左右両側に位置し、互いに向合っている。
【００３３】
なお、第１端子６１は、金属板に加工を施すことによって一体的に形成された部材であるので、ある程度の弾性を備える。そして、その形状から明らかなように、互いに向合う第１接触部６５と第２接触部６６との間隔は、弾性的に変化可能である。すなわち、第１接触部６５と第２接触部６６との間に第２コネクタ１０１の第２端子１６１が挿入されると、それにより、第１接触部６５と第２接触部６６との間隔は弾性的に伸長する。
【００３４】
また、前記第１ハウジング１１の長手方向両端には第１嵌合ガイド部としての第１突出端部２１が各々配設されている。各第１突出端部２１には、前記凹部１２の一部として突出端凹部２２が形成されている。該突出端凹部２２は、略長方形の凹部であり、各凹溝部１２ａの長手方向両端に接続されている。そして、前記突出端凹部２２は、第１コネクタ１及び第２コネクタ１０１が嵌合された状態において、該第２コネクタ１０１が備える第２突出端部１２２が挿入される挿入凹部として機能する。
【００３５】
さらに、前記第１突出端部２１は、側壁部１４の長手方向両端から第１ハウジング１１の長手方向に延出する側壁延長部２１ｂと、第１ハウジング１１の短手方向に延在し、両端が側壁延長部２１ｂに接続された端壁部２１ｃとを備える。各第１突出端部２１において、端壁部２１ｃとその両端に接続された側壁延長部２１ｂとは、連続したコ字状の側壁を形成し、略長方形の突出端凹部２２の三方を画定する。
【００３６】
そして、前記第１突出端部２１には、補強金具としての第１補強金具５１が取付けられる。該第１補強金具５１は、第１突出端部２１に形成された第１金具保持凹部２６内に収容されて保持される。また、前記側壁延長部２１ｂには、第１ハウジング１１の厚さ方向に延在する第１金具保持開口部２６ａが形成されている。
【００３７】
本実施の形態において、第１補強金具５１は、導電性の金属板に打抜き、曲げ等の加工を施すことによって一体的に形成された部材であり、全体として第１ハウジング１１の幅方向に延在する細長い帯状の平板部である本体部としての第１検出部５８と、該第１検出部５８の左右両端に略９０度上方に向けて曲げて接続され、第１ハウジング１１の厚さ方向に延在する第１被保持部５７と、該第１被保持部５７に略１８０度下方に向けて曲げて接続され、第１ハウジング１１の厚さ方向に延在する第１基板接続部５６とを有する。
【００３８】
前記第１補強金具５１は、第１被保持部５７が、実装面側から、第１金具保持開口部２６ａ内に嵌入され、該第１金具保持開口部２６ａの側壁によって両側から挟持されることにより、第１ハウジング１１に固定される。そして、前記第１基板接続部５６の先端は、側壁延長部２１ｂの下面から突出し、かつ、第１ハウジング１１の実装面とほぼ平行となるように形成され、第１基板上の固定用パッドにはんだ付等によって固定される。すなわち、前記第１基板接続部５６は、第１補強金具５１のはんだテール部として機能する。
【００３９】
なお、前記第１検出部５８は、実装面とほぼ平行となるように第１金具保持凹部２６内に収容され、該第１金具保持凹部２６の実装面側を塞（ふさ）ぐように、第１ハウジング１１の幅方向に延在する。また、前記第１検出部５８の幅寸法、すなわち、第１ハウジング１１の長手方向に関する寸法は、典型的には、第２ハウジング１１１の第２金具保持凹部１２６の幅寸法、すなわち、第２ハウジング１１１の長手方向に関する寸法よりも大きい。
【００４０】
さらに、前記第１検出部５８の平坦面としての上面５８ａは、第１コネクタ１と第２コネクタ１０１との嵌合が完了した状態において対向電極面として機能し、第２補強金具１５１の第２検出部１５８の平坦面としての上面１５８ａと対向して容量結合する部分である。そのため、前記上面５８ａは、典型的には、凹凸がなく面積の広い平坦面である。
【００４１】
また、前記第２コネクタ１０１は、合成樹脂等の絶縁性材料によって一体的に形成されたコネクタ本体としての第２ハウジング１１１を有する。該第２ハウジング１１１は、図に示されるように、概略直方体である概略長方形の厚板状の形状を備え、例えば、縦約８．０〔ｍｍ〕、横約１．５〔ｍｍ〕及び厚さ約０．８〔ｍｍ〕の寸法を備えるものであるが、寸法は適宜変更することができる。そして、第２ハウジング１１１の第１コネクタ１に嵌入される側、すなわち、嵌合面側（図５における上側）には、第２ハウジング１１１の長手方向に延在する細長い凹溝部１１３と、該凹溝部１１３の外側を画定するとともに、第２ハウジング１１１の長手方向に延在する細長い凸部としての第２凸部１１２とが一体的に形成されている。該第２凸部１１２は、凹溝部１１３の両側に沿って、かつ、第２ハウジング１１１の両側に沿って形成されている。また、各第２凸部１１２には、端子としての第２端子１６１が配設されている。
【００４２】
図に示されるように、凹溝部１１３は、第２基板に実装される側、すなわち、実装面（図５における下面）側が底部によって閉止されている。なお、図に示される例において、前記第２凸部１１２は２本であるが、単数であってもよく、その数はいくつであってもよい。また、前記凹溝部１１３は、例えば、幅約０．７〔ｍｍ〕の寸法を備えるものであるが、寸法は適宜変更することができる。
【００４３】
前記第２端子１６１は、導電性の金属板に打抜き、曲げ等の加工を施すことによって一体的に形成された部材であり、図示されない本体部と、該本体部の下端に接続されたテール部１６２と、前記本体部の上端に接続された第１接触部１６５と、該第１接触部１６５の上端に接続された接続部１６４と、該接続部１６４の外方端に接続された第２接触部１６６とを備える。なお、前記第１接触部１６５の表面には、第１端子６１の第１接触部６５と係合する第１接触凹部１６５ａが形成され、前記第２接触部１６６の表面には、第１端子６１の第２接触部６６と係合する第２接触凹部１６６ａがそれぞれ形成されている。
【００４４】
そして、前記本体部は、第２ハウジング１１１に周囲を囲まれて保持される部分であり、図示されていない部分である。また、前記テール部１６２は、本体部の左右方向、すなわち、第２ハウジング１１１の幅方向に延在する下端に接続され、第２ハウジング１１１の外方を向いて延出し、第２基板上の導電トレースに連結された端子接続パッドにはんだ付等によって接続される。
【００４５】
さらに、前記第１接触部１６５は、本体部に接続され、上下方向、すなわち、第２ハウジング１１１の厚さ方向に延在する平板状の部分である。そして、前記接続部１６４は、第１接触部１６５に対して曲げて接続され、第２ハウジング１１１の幅方向に外方を向いて延出する。また、前記第２接触部１６６は、接続部１６４の外方端に、下方に向けて曲げられて接続され、下方に延出する部分である。
【００４６】
前記第２端子１６１はオーバーモールドによって第２ハウジング１１１と一体化される。すなわち、第２ハウジング１１１は、第２端子１６１をあらかじめ内部にセットした金型のキャビティ内に樹脂を充填することによって成形される。これにより、第２端子１６１は、本体部が第２ハウジング１１１内に埋没し、第１接触部１６５、接続部１６４及び第２接触部１６６の表面が第２凸部１１２の各側面及び嵌合面に露出した状態で、第２ハウジング１１１に一体的に取付けられる。この場合、前記第２端子１６１は、例えば、約０．４〔ｍｍ〕のピッチで左右に６個ずつ配設されている。なお、第２端子１６１のピッチ及び数は適宜変更することができる。
【００４７】
そして、前記第２ハウジング１１１の長手方向両端には第２嵌合ガイド部としての第２突出端部１２２が各々配設されている。該第２突出端部１２２は、第２ハウジング１１１の幅方向に延在し、両端が各第２凸部１１２の長手方向両端に接続された肉厚の部材であり、その上面は概略長方形の形状を備える。そして、前記第２突出端部１２２は、第１コネクタ１及び第２コネクタ１０１が嵌合された状態において、前記第１コネクタ１が備える第１突出端部２１の突出端凹部２２に挿入される挿入凸部として機能する。
【００４８】
また、前記第２突出端部１２２の嵌合面側の面、すなわち、上面１２２ａには、第２金具保持凹部１２６が形成され、第２補強金具１５１は、第２金具保持凹部１２６内に収容されて保持される。該第２金具保持凹部１２６は、第２ハウジング１１１の幅方向に延在する溝状の凹入部であって、その両端近傍には、スロット状の第２金具保持開口部１２６ａが形成されている。該第２金具保持開口部１２６ａは、第２ハウジング１１１を厚さ方向に貫通する貫通孔（こう）であり、第２金具保持凹部１２６の嵌合面側の面、すなわち、底面１２６ｂ、及び、第２突出端部１２２の実装面側の面、すなわち、下面に開口する。
【００４９】
本実施の形態において、第２補強金具１５１は、導電性の金属板に打抜き、曲げ等の加工を施すことによって一体的に形成された部材であり、全体として第２ハウジング１１１の幅方向に延在する細長い帯状の平板部である本体部としての第２検出部１５８と、該第２検出部１５８の左右両端に略９０度下方に向けて曲げて接続され、第２ハウジング１１１の厚さ方向に延在する第２被保持部１５７と、該第２被保持部１５７の先端に接続された第２基板接続部１５６とを有する。
【００５０】
そして、第２補強金具１５１は、第２被保持部１５７が嵌合面側から前記第２金具保持開口部１２６ａ内に嵌入され、該第２金具保持開口部１２６ａの側壁によって両側から挟持されることにより、第２ハウジング１１１に固定される。そして、第２被保持部１５７の先端に接続された第２基板接続部１５６は、第２突出端部１２２の下面から突出し、かつ、第２ハウジング１１１の実装面とほぼ平行となるように形成され、第２基板上の固定用パッドにはんだ付等によって固定される。すなわち、前記第２基板接続部１５６は、第２補強金具１５１のはんだテール部として機能する。
【００５１】
なお、前記第２検出部１５８は、第２ハウジング１１１の幅方向に延在し、実装面とほぼ平行になるように第２金具保持凹部１２６内に収容され、その下面１５８ｂが第２金具保持凹部１２６の底面１２６ｂと当接し、その上面１５８ａが第２突出端部１２２の上面１２２ａとほぼ平行となる。なお、典型的には、前記第２検出部１５８の厚さ寸法は、第２金具保持凹部１２６の深さ寸法より短く、したがって、第２金具保持凹部１２６内に収容された第２検出部１５８の上面１５８ａは、第２突出端部１２２の上面１２２ａから下方向に引込んだ状態、すなわち、前記上面１２２ａから凹入した状態となる。
【００５２】
また、前記第２検出部１５８の上面１５８ａは、第１コネクタ１と第２コネクタ１０１との嵌合が完了した状態において対向電極面として機能し、第１補強金具５１の第１検出部５８の上面５８ａと対向して容量結合する部分である。そのため、前記上面１５８ａは、典型的には、凹凸がなく面積の広い平坦面である。また、前記下面１５８ｂは、第２金具保持凹部１２６の底面１２６ｂと当接し、嵌合方向に関する第２補強金具１５１の位置決めの基準になる面である。そして、第２検出部１５８は、相手方コネクタとしての第１コネクタ１における第１検出部５８が位置する範囲に対応する位置に配設される。
【００５３】
次に、前記構成の第１コネクタ１と第２コネクタ１０１とを嵌合する動作について説明する。
【００５４】
図６は本発明の第１の実施の形態における基板対基板コネクタの嵌合を開始する状態での第１端子及び第２端子の関係を示す図であり、図３におけるＡ−Ａ矢視部に対応する部分の断面図、図７は本発明の第１の実施の形態における基板対基板コネクタの嵌合を開始する状態での第１補強金具及び第２補強金具の関係を示す断面図であり、図３におけるＢ−Ｂ矢視部に対応する部分の断面図、図８は本発明の第１の実施の形態における基板対基板コネクタの嵌合が完了した状態での第１端子及び第２端子の関係を示す図であり、図３におけるＡ−Ａ矢視部の断面図、図９は本発明の第１の実施の形態における基板対基板コネクタの嵌合が完了した状態での第１補強金具及び第２補強金具の関係を示す断面図であり、図３におけるＢ−Ｂ矢視部の断面図、図１０は本発明の第１の実施の形態における基板対基板コネクタの嵌合が完了した状態での第１補強金具及び第２補強金具の関係を示す断面図であり、図３におけるＣ−Ｃ矢視部の要部断面図、図１１は本発明の第１の実施の形態における基板対基板コネクタの嵌合完了を検出する方法を説明する図である。なお、図１１において、（ａ）は嵌合が完了した状態での第１補強金具及び第２補強金具の関係を示す断面図、（ｂ）は第１補強金具及び第２補強金具の間隔と静電容量との関係を示す図である。
【００５５】
ここで、第１コネクタ１は、第１端子６１のテール部６２が図示されない第１基板上の導電トレースに連結された端子接続パッドにはんだ付等によって接続されるとともに、第１補強金具５１の第１基板接続部５６が第１基板上の固定用パッドにはんだ付等によって接続されることにより、第１基板に表面実装されているものとする。
【００５６】
また、第２コネクタ１０１は、第２端子１６１のテール部１６２が図示されない第２基板上の導電トレースに連結された端子接続パッドにはんだ付等によって接続されるとともに、第２補強金具１５１の第２基板接続部１５６が第２基板上の固定用パッドにはんだ付等によって接続されることにより、第２基板に表面実装されているものとする。
【００５７】
まず、オペレータは、図６及び７に示されるように、第１コネクタ１の嵌合面と第２コネクタ１０１の嵌合面とを対向させた状態とする。第２コネクタ１０１の左右の第２凸部１１２の位置が第１コネクタ１の左右の凹溝部１２ａの位置と合致し、第２コネクタ１０１の長手方向両端の第２突出端部１２２の位置が第１コネクタ１の長手方向両端の突出端凹部２２の位置と合致すると、第１コネクタ１と第２コネクタ１０１との位置合せが完了する。
【００５８】
この状態で、第１コネクタ１及び／又は第２コネクタ１０１を相手側に接近する方向、すなわち、嵌合方向に移動させると、第２コネクタ１０１の左右の第２凸部１１２が第１コネクタ１の左右の凹溝部１２ａ内に挿入される。そして、各第１端子６１の第１接触部６５と第２接触部６６との間に第２コネクタ１０１の第２端子１６１が挿入され、第１端子６１の第１接触部６５と第２端子１６１の第１接触部１６５とが接触し、第１端子６１の第２接触部６６と第２端子１６１の第２接触部１６６とが接触する。これにより、第１端子６１における第１接触部６５と第２接触部６６との間隔は、第２端子１６１によって押広げられ、弾性的に伸長する。また、第２コネクタ１０１の長手方向両端の第２突出端部１２２の位置が第１コネクタ１の長手方向両端の突出端凹部２２内に挿入される。
【００５９】
続いて、オペレータが第１コネクタ１に対して第２コネクタ１０１を相対的に嵌合方向に更に移動させ、第１コネクタ１と第２コネクタ１０１との嵌合が完了して完全嵌合となると、図８に示されるように、第１端子６１の第１接触部６５が第２端子１６１の第１接触凹部１６５ａと係合し、第１端子６１の第２接触部６６が第２端子１６１の第２接触凹部１６６ａと係合した状態となる。
【００６０】
その結果、第１端子６１のテール部６２が接続された第１基板上の端子接続パッドに接続された導電トレースと、第２端子１６１のテール部１６２が接続された第２基板上の端子接続パッドに接続された導電トレースとが導通する。
【００６１】
また、第１コネクタ１と第２コネクタ１０１との嵌合が完了すると、すなわち、完全嵌合となると、図９に示されるように、第２コネクタ１０１の平板状の第２検出部１５８の上面１５８ａが、第１コネクタ１の平板状の第１検出部５８の上面５８ａと近接して対向する。前記第１検出部５８及び第２検出部１５８は、実装面及び嵌合面と平行になるように、すなわち、嵌合方向に直交する方向に延在するように配設されているので、第１検出部５８の上面５８ａ及び第２検出部１５８の上面１５８ａも、互いに平行で、かつ、嵌合方向に直交する方向に延在する。したがって、第１検出部５８の上面５８ａ及び第２検出部１５８の上面１５８ａが互いに近接すると、第１検出部５８と第２検出部１５８とが容量結合する。すなわち、容量性カップリング（Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  Ｃｏｕｐｌｉｎｇ）が発生する。更に換言すると、第１検出部５８と第２検出部１５８とがキャパシタ（Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）の対向電極として機能し、第１検出部５８の上面５８ａと第２検出部１５８の上面１５８ａとがキャパシタの対向電極面として機能する。
【００６２】
なお、完全嵌合とならなくても、第１コネクタ１と第２コネクタ１０１とが嵌合し、第１検出部５８の上面５８ａと第２検出部１５８の上面１５８ａとの間隔がある程度狭くなれば、容量性カップリングが発生し、第１検出部５８の上面５８ａと第２検出部１５８の上面１５８ａとがキャパシタの対向電極面として機能するようになる。
【００６３】
平行平板型のキャパシタの静電容量Ｃは、次の式（１）で表される。
Ｃ＝εＳ／Ｄ  ・・・式（１）
ここで、εは係数、Ｓは対向する電極の面積、Ｄは対向する電極の間隔である。
【００６４】
つまり、Ｃ及びＤの関係は、図１１（ｂ）に示されるようになる。
【００６５】
したがって、第１検出部５８と第２検出部１５８とによって構成されるキャパシタの静電容量Ｃを計測することにより、第１検出部５８と第２検出部１５８との間隔、具体的には、第１検出部５８の上面５８ａと第２検出部１５８の上面１５８ａとの間隔を計測することができ、第１コネクタ１と第２コネクタ１０１との嵌合が完了して第１検出部５８の上面５８ａと第２検出部１５８の上面１５８ａとの間隔Ｄが所定値になったことを判断することができる。つまり、第１検出部５８と第２検出部１５８とは、第１コネクタ１と第２コネクタ１０１との完全嵌合を静電容量Ｃの変化に基づいて検出するスイッチとして機能する。
【００６６】
例えば、回路の静電容量を計測可能な計測機器の一対の端子の一方を、第１補強金具５１の第１基板接続部５６が接続された第１基板上の固定用パッドと導通させ、前記一対の端子の他方を第２補強金具１５１の第２基板接続部１５６が接続された第２基板上の固定用パッドと導通させることによって、第１検出部５８と第２検出部１５８とにより構成されるキャパシタの静電容量Ｃを計測することができる。そして、該静電容量Ｃの計測値があらかじめ設定された閾（しきい）値Ｔｈ以上になると、第１検出部５８の上面５８ａと第２検出部１５８の上面１５８ａとの間隔Ｄが所定値以下となって第１コネクタ１と第２コネクタ１０１との嵌合が完了した、と判断することができる。
【００６７】
前記閾値Ｔｈは、実験によって設定することができる。したがって、本実施の形態における基板対基板コネクタを製造する者があらかじめ行った実験によって設定してもよいし、前記基板対基板コネクタを使用する者が自ら実験を行って設定することもできる。
【００６８】
ところで、第１基板及び第２基板の面積は、通常、第１コネクタ１及び第２コネクタ１０１と比較してかなり広いので、オペレータは、第１コネクタ１の嵌合面と第２コネクタ１０１の嵌合面とを目視することができず、手探りで嵌合作業を行うこととなる。そのため、オペレータは、第１コネクタ１の嵌合面と第２コネクタ１０１の嵌合面との位置関係を把握することができず、第１コネクタ１と第２コネクタ１０１との嵌合が完了したか否かも判断することができないので、第１コネクタ１と第２コネクタ１０１との嵌合が完了してからも、第１コネクタ１及び／又は第２コネクタ１０１を嵌合方向に更に移動させようとすることがある。
【００６９】
しかし、典型的には、図１０に示される例のように、第２検出部１５８の上面１５８ａが第２突出端部１２２の上面１２２ａから凹入した状態となっている。しかも、第１検出部５８の幅寸法は、第２金具保持凹部１２６の幅寸法よりも大きくなっている。したがって、第２コネクタ１０１が第１コネクタ１に対して、完全嵌合の位置から更に嵌合方向に変位した場合であっても、第１検出部５８の上面５８ａが第２突出端部１２２の上面１２２ａに当接することによって、第１検出部５８の上面５８ａが第２検出部１５８の上面１５８ａと当接することが防止される。すなわち、第２突出端部１２２の上面１２２ａがストッパとして機能し、第１検出部５８の上面５８ａの嵌合方向への相対的な変位を停止させるので、第１検出部５８と第２検出部１５８とが接触して導通してしまうことがない。これにより、前記静電容量Ｃの計測を安定して行うことができ、前記計測機器の故障等を防止することができる。
【００７０】
また、第２検出部１５８の下面１５８ｂは、第２金具保持凹部１２６の底面１２６ｂと当接している。典型的には、前記下面１５８ｂ及び底面１２６ｂは、他の部材よりも高い精度で作成されている。そのため、前記下面１５８ｂが底面１２６ｂと当接することによって、第２検出部１５８の第２ハウジング１１１に対する位置及び姿勢が正確に保たれる。したがって、第１コネクタ１と第２コネクタ１０１との完全嵌合を正確に検出することができる。
【００７１】
さらに、第１検出部５８の上面５８ａ及び第２検出部１５８の上面１５８ａは、典型的には、凹凸がなく面積の広い平坦面である。したがって、第１検出部５８と第２検出部１５８とによって構成されるキャパシタの性能が高く、静電容量Ｃが大きいので、該静電容量Ｃの計測を高精度で行うことができる。また、典型的には、図６〜９に示される例のように、第２検出部１５８の上面１５８ａの長さ寸法、すなわち、第２ハウジング１１１の幅方向に関する寸法は、第１凸部１３の幅寸法、すなわち、第１ハウジング１１の幅方向に関する寸法より大きく設定されている。換言すると、第２コネクタ１０１において互いに対向する第２端子１６１の第１接触部１６５の表面同士の距離より大きく設定されている。したがって、第１検出部５８と第２検出部１５８とによって構成されるキャパシタにおける対向する電極の面積Ｓが大きく、その結果、前記キャパシタの性能が高く、静電容量Ｃが大きいので、該静電容量Ｃの計測を高精度で行うことができる。
【００７２】
このように、本実施の形態においては、第１コネクタ１と第２コネクタ１０１との完全嵌合を、機械的接触に依存することなく、非接触で電気的に検出する、すなわち、静電容量Ｃの変化に基づいて検出するようになっているので、オペレータの目視、手の感触、クリック音の聴取等、すなわち、オペレータの五感に頼ることなく、第１コネクタ１と第２コネクタ１０１との完全嵌合を正確に確認することができる。したがって、第１コネクタ１及び第２コネクタ１０１が小型化及び低背化されたものであって、オペレータの目視、手の感触、クリック音の聴取等によっては嵌合完了を確認しにくい場合でも、嵌合工程における不完全嵌合の発生を確実に防止することができ、信頼性の高い基板対基板コネクタを提供することが可能となる。
【００７３】
また、本実施の形態においては、本来的には、第１コネクタ１及び第２コネクタ１０１の第１基板及び第２基板への実装強度を向上させるための第１補強金具５１及び第２補強金具１５１の完全嵌合を検出するキャパシタとして利用する。したがって、完全嵌合を検出するための部材を別途第１コネクタ１又は第２コネクタ１０１に取付ける必要がないので、第１コネクタ１又は第２コネクタ１０１の大型化や、部品点数の増加を防止することができる。また、第１端子６１又は第２端子１６１を検出回路に利用しないので、端子数又は極数が実質的に減少してしまうこともない。
【００７４】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【００７５】
図１２は本発明の第２の実施の形態における第１コネクタと第２コネクタとが互いに嵌合した状態を示す斜視図であり第１コネクタの嵌合面側から観た図、図１３は本発明の第２の実施の形態における第１コネクタと第２コネクタとが互いに嵌合した状態での第１補強金具及び第２補強金具の関係を示す斜視図、図１４は本発明の第２の実施の形態における基板対基板コネクタの嵌合が完了した状態での第１補強金具及び第２補強金具の関係を示す断面図であり、図１２におけるＤ−Ｄ矢視部の断面図である。
【００７６】
なお、図１３においては、第１コネクタ１及び第２コネクタ１０１について、第１補強金具５１及び第２補強金具１５１以外の部材の図示が省略されている。
【００７７】
前記第１の実施の形態においては、第１検出部５８及び第２検出部１５８が、実装面及び嵌合面と平行になるように、すなわち、嵌合方向に直交する方向に延在するように配設されている。これに対し、本実施の形態においては、図に示されるように、第１検出部５８及び第２検出部１５８が嵌合方向に延在するように、すなわち、実装面及び嵌合面と直交するように配設されている。
【００７８】
そして、第１コネクタ１と第２コネクタ１０１との嵌合が完了すると、すなわち、完全嵌合となると、第１コネクタ１及び第２コネクタ１０１の長手方向に関し、第２検出部１５８の外側に第１検出部５８が位置する。すなわち、第１検出部５８における第１コネクタ１の長手方向内側を向いた平坦面である内側面５８ａが対向電極面として機能し、また、第２検出部１５８における第２コネクタ１０１の長手方向外側を向いた平坦面である外側面１５８ａが対向電極面として機能し、互いに近接した状態となる。これにより、第１検出部５８と第２検出部１５８とが容量結合する。すなわち、容量性カップリングが発生する。
【００７９】
本実施の形態においては、対向電極面として機能する第１検出部５８の内側面５８ａ及び第２検出部１５８の外側面１５８ａが嵌合方向に延在するので、第１コネクタ１及び第２コネクタ１０１が嵌合方向へ相対的に変位しても、対向電極の間隔Ｄは変化せず、対向する電極の面積Ｓが変化する。そのため、第１コネクタ１と第２コネクタ１０１との嵌合作業が開始された後、第１コネクタ１及び第２コネクタ１０１が嵌合方向へ相対的に変位し、完全嵌合となるまでの工程において、第１検出部５８の内側面５８ａと第２検出部１５８の外側面１５８ａとが対向する部分が増加し、その結果、面積Ｓが増加するので、前記式（１）から分かるように、キャパシタの静電容量Ｃが増加する。したがって、第１検出部５８と第２検出部１５８とによって構成されるキャパシタの静電容量Ｃを計測することにより、面積Ｓが所定値となり、第１コネクタ１と第２コネクタ１０１との嵌合が完了したことを検出することができる。つまり、静電容量Ｃの計測値があらかじめ設定された閾値Ｔｈ以上になると、面積Ｓが所定値以上となって第１コネクタ１と第２コネクタ１０１との嵌合が完了した、と判断することができる。
【００８０】
なお、第１コネクタ１及び第２コネクタ１０１のその他の点の構成及び動作については、前記第１の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００８１】
また、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、基板対基板コネクタに適用することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１、８０１    第１コネクタ
１１、８１１    第１ハウジング
１２、８１２    凹部
１２ａ、１１３    凹溝部
１３    第１凸部
１４    側壁部
１５ａ    第１端子収容内側キャビティ
１５ｂ    第１端子収容外側キャビティ
２１    第１突出端部
２１ｂ    側壁延長部
２１ｃ    端壁部
２２    突出端凹部
２６    第１金具保持凹部
２６ａ    第１金具保持開口部
５１    第１補強金具
５６    第１基板接続部
５７    第１被保持部
５８    第１検出部
５８ａ、１２２ａ、１５８ａ    上面
６１、８６１    第１端子
６２、１６２    テール部
６３    被保持部
６４    下側接続部
６５、１６５    第１接触部
６６、１６６    第２接触部
６７    上側接続部
１０１、９０１    第２コネクタ
１１１、９１１    第２ハウジング
１１２    第２凸部
１２２    第２突出端部
１２６    第２金具保持凹部
１２６ａ    第２金具保持開口部
１２６ｂ    底面
１５１    第２補強金具
１５６    第２基板接続部
１５７    第２被保持部
１５８    第２検出部
１５８ｂ    下面
１６１、９６１  第２端子
１６４    接続部
１６５ａ    第１接触凹部
１６６ａ    第２接触凹部
８１３    係合凸部
８５１    第１金具
８５２    第１テール部
８５３    第１ロック突起
８９１    第１基板
９１３    係合凹部
９５１    第２金具
９５２    第２テール部
９５３    第２ロック突起
９９１    第２基板
【図１】
0005547024.tif 000002
【図２】
0005547024.tif 000003
【図３】
0005547024.tif 000004
【図４】
0005547024.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005547024.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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