(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板における所定の面方向に沿って延びる部分に基端側が接続された端子ピンと、
前記端子ピンの先端側が位置し、相手方コネクタが嵌合する嵌合部が形成されたハウジングと、
前記ハウジングに接続され、少なくとも前記フレキシブル基板における所定の面方向に沿って延びる部分を覆うようにして、当該所定の面方向に沿って延びる部分の前記端子ピンが接続された側の反対側の面に接触するカバー部材と、
を備えることを特徴とする基板内蔵コネクタ。
【請求項２】
前記ハウジングには、前記端子ピンが挿通される貫通孔が形成されており、
前記端子ピンには、前記ハウジングと前記カバー部材の間の空間に位置し、前記貫通孔を通ることが不可能な規制部材が固定されていることを特徴とする請求項１に記載の基板内蔵コネクタ。
【請求項３】
一の前記規制部材には、複数の前記端子ピンが接続されていることを特徴とする請求項２に記載の基板内臓コネクタ。
【請求項４】
前記フレキシブル基板は屈曲した状態で配置されており、
前記カバー部材は屈曲した前記フレキシブル基板に沿う形状となるように変形可能であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の基板内臓コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板が搭載された基板内蔵コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
このような基板内蔵コネクタとして下記特許文献１に記載のものが公知である。かかるコネクタは、内蔵された基板に端子がはんだ付けにより接続されたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４０７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されるようなコネクタでは、信頼性向上のため、基板と端子の接続部にかかる応力（ストレス）を低減することが求められる。また、基板によるコネクタの大型化を抑制することも求められる。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、基板と端子の接続部にかかる応力を低減することができ、かつ全体をコンパクトにすることができる基板内蔵コネクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明にかかる基板内蔵コネクタは、フレキシブル基板と、前記フレキシブル基板における所定の面方向に沿って延びる部分に基端側が接続された端子ピンと、前記端子ピンの先端側が位置し、相手方コネクタが嵌合する嵌合部が形成されたハウジングと、前記ハウジングに接続され、少なくとも前記フレキシブル基板における所定の面方向に沿って延びる部分を覆うようにして、当該所定の面方向に沿って延びる部分の前記端子ピンが接続された側の反対側の面に接触するカバー部材と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
前記ハウジングには、前記端子ピンが挿通される貫通孔が形成されており、前記端子ピンには、前記ハウジングと前記カバー部材の間の空間に位置し、前記貫通孔を通ることが不可能な規制部材が固定されているとよい。
【０００８】
一の前記規制部材には、複数の前記端子ピンが接続されているとよい。
【０００９】
前記フレキシブル基板は屈曲した状態で配置されており、前記カバー部材は屈曲した前記フレキシブル基板に沿う形状となるように変形可能であるとよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかる基板内蔵コネクタは、フレキシブル基板に端子ピンが接続された構造をもつ。端子ピンに相手方コネクタ（が有する端子）が接続されるとき、フレキシブル基板の変形によって、当該フレキシブル基板と端子ピンの接続部分に生ずる応力を低減させることができる。また、基板としてフレキシブル基板を採用しているため、基板の配置の自由度が向上する（屈曲させて配置することが可能である）ため、全体をコンパクトにすることもできる。
【００１１】
端子ピンに上記規制部材が固定されていれば、一旦嵌合された相手方コネクタが引き抜かれる際、端子ピンおよびこれに接続されたフレキシブル基板が大きく引っ張られてしまうことが抑制される。
【００１２】
一の規制部材に複数の端子ピンが接続された構成とし、規制部材を各端子ピン同士の間隔を維持するための部材として機能させることもできる。
【００１３】
カバー部材がフレキシブル基板に合わせた形状に変形する構造とすることにより、フレキシブル基板が屈曲した状態で配置される構造とする場合であっても、当該フレキシブル基板が安定する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態にかかる基板内蔵コネクタの外観図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる基板内蔵コネクタの断面図（図１に示したＡ−Ａ線断面図）である。
【図３】ハウジングの外観図である。
【図４】カバー部材の外観図である。
【図５】フレキシブル基板と端子ピン（規制部材含む）の部組を示した図である。
【図６】図５に示したフレキシブル基板と端子ピンの部組をカバー部材に対して位置決めした状態を示した図である。
【図７】屈曲箇所が複数存在するフレキシブル基板を示した図である（実装部品は省略）。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態にかかる基板内蔵コネクタ１について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、特に明示した場合を除き、単に軸線方向というときは、コネクタの嵌合方向に沿う方向をいうものとする。また、相手方コネクタ９０と嵌合する側を先端（側）といい、その反対を基端（側）というものとする。図１および図２に示す本実施形態にかかる基板内蔵コネクタ１は、フレキシブル基板１０、端子ピン２０、ハウジング３０、およびカバー部材４０を備える。
【００１６】
フレキシブル基板１０は、撓み変形可能なベース材（基材）上に導電パターンが形成された基板であり、各種電子部品が基板上に実装されて回路が構築される。本実施形態におけるフレキシブル基板１０は、一方側の面が各種電子部品を実装する実装面１１であり、他方側の面は、各種電子部品が実装されないフラットな非実装面１２となっている。フレキシブル基板１０の機能（構築された回路の機能）は特定のものに限定されるわけではないため、説明を省略する。
【００１７】
このフレキシブル基板１０には、端子ピン２０が接続されている。具体的には、端子ピン２０の基端側（一方側端部）が、フレキシブル基板１０に構築された回路の一部であるランドにはんだ付けされている。つまり、端子ピン２０は、フレキシブル基板１０に構築された回路と電気的に接続されている。端子ピン２０は、その軸線が、フレキシブル基板１０（基材）の一方側の面に対し直交する。本実施形態では、フレキシブル基板１０に接続された複数の端子ピン２０が設けられている。また、本実施形態におけるフレキシブル基板１０の各隅（角付近）等には、貫通孔である複数の位置決め孔１３が形成されている。
【００１８】
各端子ピン２０には、一の規制部材２１が固定されている。規制部材２１は、絶縁材料で形成されたブロック状の部材である。本実施形態では、各端子ピン２０の基端側に位置するように規制部材２１が固定されている。規制部材２１に対する端子ピン２０の固定方法は特定の方法に限定されない。圧入等によって固定してもよいし、接着剤等を用いてもよい。この規制部材２１が設けられることにより、フレキシブル基板１０に接続された各端子ピン２０が互いに所定の間隔を隔てて起立した状態が維持される。
【００１９】
図３に示すハウジング３０は、相手方コネクタ９０が嵌合される嵌合部３１２が形成された部材である。軸線方向に直交する一方側の面（先端側壁部３１）には、相手方コネクタ９０が挿入される開口３１１が形成されている。当該開口３１１およびそれより内側の空間が、相手方コネクタ９０が嵌合する嵌合部３１２となる。他方側の面（嵌合部３１２の内底面を形成する基端側壁部３２）には、各端子ピン２０が通る貫通孔３２１が形成されている。
【００２０】
軸線方向に沿う両側壁部３３には、係止用突起３３１および係止用孔３３２が形成されている。係止用突起３３１は、両側壁部３３から幅方向外側に突出した突起である。係止用孔３３２は、両側壁部３３に形成された貫通孔である。これら係止用突起３３１および係止用孔３３２により、詳細を後述するカバー部材４０がハウジング３０に接続される。
【００２１】
また、ハウジング３０における先端側壁部３１は、上方に向かって突出した部分３１３を含む。同様に、ハウジング３０における両側壁部３３は、上方に向かって突出した部分３３３および後方に向かって突出した部分３３４を含む。上述した係止用孔３３２は、両側壁部３３の上方に向かって突出した部分３３３に形成されている。
【００２２】
図４に示すカバー部材４０は、フレキシブル基板１０を所定の形状に維持しつつ、所定の位置で保持するための部材である。本実施形態におけるカバー部材４０は、板状の第一の部分４１および第二の部分４２を有する。第一の部分４１と第二の部分４２は、ヒンジ部４３を介して接続されている。このヒンジ部４３により、第一の部分４１と第二の部分４２がなす角度を変化させることができる。第一の部分４１の幅方向両側には、軸線方向に沿うように突出したロック片４１１が形成されている。第二の部分４２の幅方向両側には、軸線方向に直交する方向に突出したロック突起４２１が形成されている。
【００２３】
第一の部分４１および第二の部分４２の一方の面には、起立したガイド壁４４が形成されている。ガイド壁４４によって囲まれる領域は、フレキシブル基板１０が挿入可能な大きさである。本実施形態では、ガイド壁４４によって囲まれる領域の各隅（角付近）等に、複数の位置決め突起４４１が形成されている。
【００２４】
以上の構成を備える基板内蔵コネクタ１は、例えば以下のように組み立てることができる。まず、フレキシブル基板１０と端子ピン２０（規制部材２１）が一体となった部組（図５参照）を得る。つまり、所定の電子部品（回路）が実装されたフレキシブル基板１０に端子ピン２０を接続する（電子部品と端子ピン２０を同時に実装してもよい）。規制部材２１は、端子ピン２０がフレキシブル基板１０に接続される前に端子ピン２０に固定しておいてもよいし、端子ピン２０がフレキシブル基板１０に接続された後で端子ピン２０に固定してもよい。
【００２５】
フレキシブル基板１０と端子ピン２０の部組をカバー部材４０に対し位置決めさせる（図６参照）。具体的には、フレキシブル基板１０の非実装面１２をカバー部材４０に接触させるようにして、フレキシブル基板１０をガイド壁４４の内側に挿入し、カバー部材４０に設けられた位置決め突起４４１をフレキシブル基板１０に形成された位置決め孔１３に通す。位置決め突起４４１を位置決め孔１３に通した後、位置決め突起４４１を熱や振動によって潰し、フレキシブル基板１０が位置決め突起４４１の軸線方向に動かないようにするとさらに好ましい。
【００２６】
ハウジング３０に対して、フレキシブル基板１０と端子ピン２０の部組が位置決めされたカバー部材４０を取り付ける。具体的には、カバー部材４０のロック片４１１をハウジング３０の係止用突起３３１に引っ掛けるとともに、カバー部材４０のロック突起４２１をハウジング３０の係止用孔３３２に嵌め込む。これにより、ヒンジ部４３が屈曲し、第一の部分４１と第二の部分４２のなす角度が略９０度となった状態でカバー部材４０がハウジング３０に接続される。このようにカバー部材４０が変形すると、その内側（ハウジング３０側）に位置するフレキシブル基板１０も、カバー部材４０に沿うような形状に変形する（図２参照）。つまり、カバー部材４０は、そのヒンジ部４３により、屈曲したフレキシブル基板１０に沿う形状となるように変形可能である。
【００２７】
ハウジング３０に対してカバー部材４０が取り付けられると、カバー部材４０のガイド壁４４がハウジング３０の突出した部分３１３、３３３、３３４の内側に入り込む（図２参照）。このような構造であるため、ハウジング３０とカバー部材４０の間の空間（フレキシブル基板１０が収容された空間）内へのごみ等の進入が防止される。つまり、ガイド壁４４は、基板内蔵コネクタ１を組み立てる際、フレキシブル基板１０を挿入しやすく（ガイド）し、位置決めする（平面方向に動かないようにする）ための機能を発揮する部分としてだけでなく、フレキシブル基板１０が収容された空間内へのごみ等の進入を防止する部分としても機能する。
【００２８】
また、このようにカバー部材４０を取り付ける際、フレキシブル基板１０に接続された端子ピン２０を、ハウジング３０に形成された貫通孔３２１に通す。これにより、貫通孔３２１の先端側（先端から所定の長さの部分）は、相手方コネクタ９０が嵌合する嵌合部３１２に位置する。
【００２９】
このようにして各部材が組み合わされることにより、基板内蔵コネクタ１が完成する。フレキシブル基板１０は、カバー部材４０によって屈曲した状態（導電パターンが断線しない程度の曲率で湾曲した状態をいう）でコネクタ内に配置される。具体的には、本実施形態におけるフレキシブル基板１０は、略「Ｌ」字状の状態で配置される。端子ピン２０は、フレキシブル基板１０の実装面１１から直交する方向に延び、ハウジング３０に形成された貫通孔３２１を通って、先端側が嵌合部３１２に位置した状態となる。
【００３０】
基板内蔵コネクタ１において、端子ピン２０は、フレキシブル基板１０におけるカバー部材４０の第一の部分４１に接触している部分に接続されていることになる。カバー部材４０の第一の部分４１は、軸線方向（相手方コネクタ９０の嵌合方向）に直交するように位置する。そのため、相手方コネクタ９０を嵌合させたとき、端子ピン２０はその嵌合方向に押されることになるが、当該方向に直交するように位置するカバー部材４０の第一の部分４１によって、端子ピン２０およびフレキシブル基板１０が支持される。
【００３１】
また、基板内蔵コネクタ１において、端子ピン２０に固定された規制部材２１は、ハウジング３０とカバー部材４０の間の空間に位置する。この規制部材２１は、ハウジング３０に形成された貫通孔３２１を通ることが不可能な形状に形成されている。そのため、一旦嵌合させた相手方コネクタ９０を引き抜いたとき、端子ピン２０は先端側に引っ張られることになるが、規制部材２１がハウジング３０の基端側壁部３２に引っ掛かるから、端子ピン２０が大きく先端側に引っ張られてしまうことが防止される。かかる機能は、相手方コネクタ９０と一旦嵌合した後でも当該嵌合が解除されることがある（相手方コネクタ９０の抜き差しが行われる可能性がある）用途に基板内蔵コネクタ１が使用される場合に有利である。
【００３２】
本実施形態における基板内蔵コネクタ１は、複数の端子ピン２０を有する。そして、この複数の端子ピン２０は、一の規制部材２１に接続されている。換言すれば、複数の端子ピン２０が、規制部材２１によって連結されているということである。かかる構造であるため、規制部材２１により各端子ピン２０同士の間隔が維持される。各端子ピン２０同士の間隔が維持されれば、組立の作業性が向上する。このように、規制部材２１は、相手方コネクタ９０が引き抜かれたときに端子ピン２０が大きく引っ張られてしまうことを防止するだけでなく、各端子ピン２０同士の間隔を維持するための部材としても機能する。
【００３３】
以上説明した本実施形態にかかる基板内蔵コネクタ１は、フレキシブル基板１０に端子ピン２０が接続された構造であるため、端子ピン２０に相手方コネクタ９０（が有する端子）が接続されるとき、フレキシブル基板１０の変形によって、当該フレキシブル基板１０と端子ピン２０の接続部分に生ずる応力を低減させることができる。特に、本実施形態では、フレキシブル基板１０が屈曲した状態で配置されているため、レキシブル基板と端子ピン２０の接続部分に生ずる応力は、フレキシブル基板１０の屈曲部分で吸収されやすい。
【００３４】
また、基板としてフレキシブル基板１０を採用しているため、当該フレキシブル基板１０を屈曲させて配置することが可能であり、基板の配置の自由度が向上する。その結果、コネクタ全体がコンパクトになる。すなわち、本実施形態にかかる基板内蔵コネクタ１は、フレキシブル基板１０が略「Ｌ」字状で配置されている（屈曲部分が一箇所である）が、このような構造に限られるものではない。例えば、図７に示すように、屈曲箇所が複数存在するフレキシブル基板１０ａを採用してもよい（点線部分が屈曲箇所である）。つまり、硬質材料で形成された基材を有する基板（いわゆるリジッド基板）を用いる場合、基板が大きくなればなるほどコネクタが大型化してしまうが、本実施形態のようにフレキシブル基板１０を用い、その配置形状（屈曲箇所）を調整することにより、基板の大型化に伴うコネクタの大型化を抑制することができる。図７に示すようなフレキシブル基板１０ａを採用する場合、それに合わせてハウジング３０やカバー部材４０の形状を設定する必要がある。例えば、ガイド壁４４の高さを大きくし、軸線方向におけるハウジング３０とカバー部材４０の間の空間を大きくすればよい。
【００３５】
また、フレキシブル基板１０とカバー部材４０が密着する構造であるため、カバー部材４０を通じた放熱性能に優れる。かかる放熱性能を向上させるため、カバー部材４０の外面（基板内蔵コネクタ１の外面となる面）の面積を増加させるための構造（フィン等）を設けてもよい。
【００３６】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【００３７】
上記実施形態にかかる基板内蔵コネクタ１では、複数の端子ピン２０の全てが一の規制部材２１に固定された構成であることを説明したが、規制部材２１は複数設けられていてもよい。つまり、複数の端子ピンのうちのある二以上の端子ピンに固定された規制部材と、二以上の端子ピンに固定された別の規制部材が設けられた構成としてもよい。また、相手方コネクタとの嵌合を解除する際に、端子ピンが引っ張られてしまうことを防止するためであれば、各端子ピンそれぞれに、貫通孔を通ることが不可能な一の規制部材が固定された構成としてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１  基板内蔵コネクタ
１０  フレキシブル基板
１１  実装面
１２  非実装面
２０  端子ピン
２１  規制部材
３０  ハウジング
３１２  嵌合部
３２１  貫通孔
４０  カバー部材
４１  第一の部分
４２  第二の部分
４３  ヒンジ部
９０  相手方コネクタ
【図１】
0006040926.tif 000002
【図２】
0006040926.tif 000003
【図３】
0006040926.tif 000004
【図４】
0006040926.tif 000005
【図５】
0006040926.tif 000006
【図６】
0006040926.tif 000007
【図７】
0006040926.tif 000008