(57)【要約】【課題】  複数のコンタクトピンの電気的接続をバラツキなく確実に行うと共に、前記コンタクトピンとこのコンタクトピンに対応するコンタクトホールとの挿抜を確実且つ容易に行うことのできるコネクタユニットを提供することである。【解決手段】  表面に溝状の凹部１５が設けられ、該凹部１５に複数のコンタクトホールが形成される第１ハウジング１３と、前記凹部１５上に撓み変形可能に配設され、前記各コンタクトホールと対向する位置に導電ホール２３が形成される第１電極１７とを有する第１コネクタ部材１１と、前記導電ホール２３を通して前記コンタクトホールに嵌合される導電性のコンタクトピン２２を有する第２ハウジング１４と、前記コンタクトピン２２と電気的に接続される第２電極１８とを有する第２コネクタ部材１２とを備えた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に溝状の凹部が設けられ、該凹部に複数のコンタクトホールが形成される第１ハウジングと、前記凹部上に撓み変形可能に配設され、前記各コンタクトホールと対向する位置に導電ホールが形成される第１電極とを有する第１コネクタ部材と、
前記導電ホールを通して前記コンタクトホールに嵌合される導電性のコンタクトピンを有する第２ハウジングと、前記コンタクトピンと電気的に接続される第２電極とを有する第２コネクタ部材と、を備え、
前記コンタクトピンが前記導電ホールに弾性的に圧入されることによって、前記第１電極と第２電極とが電気的に接続されるコネクタユニット。
【請求項２】
前記第１電極は、前記凹部上に撓み変形可能に配設される絶縁性のベースフィルム上に複数所定ピッチで形成されている請求項１に記載のコネクタユニット。
【請求項３】
前記導電ホールは、前記凹部上に位置する第１電極を貫通して形成されている請求項１に記載のコネクタユニット。
【請求項４】
前記コンタクトホールは、前記導電ホールと対向する開口部と、この開口部から深さ方向にテーパ状にすぼまる第１挿通部及びこの第１挿通部の先端から広がる第２挿通部とを備える請求項１に記載のコネクタユニット。
【請求項５】
前記コンタクトピンは、前記第２ハウジングに固定される基部と、該基部から延び、前記コンタクトホール内に挿通される錐体形状のピン本体部と、該ピン本体部の先端に設けられ、コンタクトホール内で弾性的に係止する球状の係止部とを備える請求項１に記載のコネクタユニット。
【請求項６】
前記導電ホールは、開口径が前記コンタクトピンの最大外径よりも小さい請求項１に記載のコネクタユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブル基板に形成される接点を介して電気的接続を図るコネクタユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気的接点にフレキシブル基板の導電パターンを用いたコネクタユニットが知られている（特許文献１参照）。この種のコネクタユニットは、メス型及びオス型のそれぞれのハウジングに形成される電気的接点をフレキシブル基板に形成すると共に、弾性部材を介してそれぞれの電気的接点を相互接続したものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−３１５２７号公報
【特許文献２】特開２００３−３３１９５０号公報
【特許文献３】特開２０００−１５００６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に示したような従来のコネクタユニットにあっては、メス型ハウジング及びオス型ハウジングの接点部分に弾性部材を介してするため、この弾性部材を設けた分だけコネクタの外形が大型化してしまうといった問題があった。
【０００５】
また、特許文献２，３に示したようなピン結合型のコネクタユニットにあっては、導電部材によって形成されたコンタクトピンの形状に合わせてメス型のハウジングのコンタクトホールを形成しているため、前記コンタクトピンの抜き差しの頻度あるいは温度等の環境変化や経年変化に伴って、コンタクトピンとコンタクトホールとの嵌合強度が弱くなったり、電気的接点部分に隙間が生じたりする場合があった。
【０００６】
特に、ピン結合型のコネクタユニットにあっては、多数のコンタクトピンとこれに対応する多数のコンタクトホールとを高密度に配置しなければならないため、導通性や結合強度にバラツキが生じやすく、製造や品質管理等が容易でなかった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、複数のコンタクトピンの電気的接続をバラツキなく確実に行うと共に、前記コンタクトピンとこのコンタクトピンに対応するコンタクトホールとの挿抜を確実且つ容易に行うことのできるコネクタユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のコネクタユニットは、表面に溝状の凹部が設けられ、該凹部に複数のコンタクトホールが形成される第１ハウジングと、前記凹部上に撓み変形可能に配設され、前記各コンタクトホールと対向する位置に導電ホールが形成される第１電極とを有する第１コネクタ部材と、前記導電ホールを通して前記コンタクトホールに嵌合される導電性のコンタクトピンを有する第２ハウジングと、前記コンタクトピンと電気的に接続される第２電極とを有する第２コネクタ部材とを備え、前記コンタクトピンが前記導電ホールに弾性的に圧入されることによって、前記第１電極と第２電極とが電気的に接続される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るコネクタユニットによれば、第２コネクタ部材に備わる導電性のコンタクトピンが、第１コネクタ部材に備わる撓み変形可能な第１電極の導電ホールに弾性的に圧入されることで、隙間のない密接した電気的接続を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のコネクタユニットを構成する第１コネクタ部材及び第２コネクタ部材の斜視図である。
【図２】上記第１コネクタ部材と第２コネクタ部材とを嵌合した状態のコネクタユニットのＡ−Ａ断面図である。
【図３】上記第１コネクタ部材と第２コネクタ部材とを嵌合した状態のコネクタユニットのＢ−Ｂ断面図である。
【図４】上記第１コネクタ部材の透過斜視図である。
【図５】上記第１コネクタ部材の断面図である。
【図６】上記第２コネクタ部材の斜視図である。
【図７】上記第２コネクタ部材の分解断面図（ａ）及び組立後の断面図（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係るコネクタユニットの実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１乃至図３に示すように、本発明のコネクタユニット１０はリセプタクル（第１コネクタ部材）１１と、この第１コネクタ部材１１に相互接続するプラグ（第２コネクタ部材）１２とで構成される。前記第１コネクタ部材１１には、複数のコンタクトホール２１が開設された絶縁性の第１ハウジング１３をベースにして、前記コンタクトホール２１と対応する位置に導電ホール２３を有する第１電極１７が形成されている。また、前記第２コネクタ部材１２には、前記導電ホール２３を介して導通が図られ、前記コンタクトホール２１に挿通して嵌合される複数のコンタクトピン２２と、この複数のコンタクトピン２２に対応する第２電極１８が形成された第２ハウジング１４とを有している。
【００１２】
前記第１コネクタ部材１１は、図１及び図４に示したように、前記第１ハウジング１３の表面を長手方向に沿って平行に延びる一対の上端面１３ａと、この一対の上端面１３ａの間に延びる溝状の凹部１５とを有している。また、前記第１電極１７が形成されたフレキシブル基板１９が前記凹部１５を跨ぐようにして、前記第１ハウジング１３の一対の上端面１３ａ、両側面１３ｂ及び下面１３ｃに沿って配設されている。
【００１３】
前記凹部１５は、前記一対の上端面１３ａより低い位置で長手方向に延びる段差面１６と、この段差面１６上に開口する複数のコンタクトホール２１とを備えている。本実施形態では、前記段差面１６の長手方向に沿って複数のコンタクトホール２１が２列平行に配列形成されている。
【００１４】
前記フレキシブル基板１９は、絶縁性のベースフィルム上に接着層を介して前記第１電極１７が複数形成されている。前記第１電極１７は、細長い短冊形状の導体箔を前記ベースフィルム上に一定のピッチで接着したものである。本実施形態では、前記第１電極１７が形成されたフレキシブル基板１９を前記第１ハウジング１３の前記凹部１５上から両側面１３ｂに沿い、下面１３ｃ側に貫通する各コンタクトホール２１の手前まで延びている。また、前記凹部１５上では、段差面１６との間に空間部を形成するように、前記フレキシブル基板１９が一対の上端面１３ａの間に一定のテンションを有して架け渡されている。
【００１５】
前記第１電極１７には、前記段差面１６に形成されている各コンタクトホール２１と対応する位置において、ベースフィルムを貫通して開口する導電ホール２３が設けられている。前述したように、本実施形態では、前記コンタクトホール２１が前記段差面１６の長手方向の中央部に沿って延びる２列構成となっているため、この長手方向に延びる各列から直交する方の外側に向けて、各導電ホール２３からそれぞれ上端面１３ａ、側面１３ｂ及び下面１３ｃに向かうように、複数の第１電極１７が筋状に延びている。
【００１６】
前記第１電極１７は、電気的接続を図る端子数に応じて接点数が規定されるので、その接点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電極１７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。
【００１７】
前記第１ハウジング１３に形成される複数のコンタクトホール２１は、図４及び図５に示したように、前記段差面１６上に開口する円形の開口部２４と、この開口部２４から下面１３ｃに向けて貫通する第１挿通部２５とを有している。前記第１挿通部２５は、前記開口部２４から深くなるにしたがってテーパ状にすぼまる円錐形状となっており、前記下面１３ｃ抜ける手前の深さ位置に後述するコンタクトピン２２の係止部２２ｃを挿通するための第２挿通部２６が開口している。
【００１８】
前記第２コネクタ部材１２は、図１，図６及び図７に示したように、前記第１電極１７に開設されている導電ホール２３と対向する位置に合わせて、スルーホール２７が形成された第２電極１８を有する第２ハウジング１４と、前記スルーホール２７に圧入固定される導電性のコンタクトピン２２とを備えている。
【００１９】
前記第２ハウジング１４は、前記第１ハウジング１３と略同じ平面形状を有する絶縁性の樹脂基板によって形成され、前記コンタクトピン２２が突出する面と反対側に、前記スルーホール２７と導通する第２電極１８が複数所定ピッチで複数形成されている。前記第２電極１８は、前記第１電極１７と同様に、絶縁性のベースフィルム上に接着層を介して前記第２電極１８となる導電パターンを形成したフレキシブル基板によって形成することができる。この場合、前記第２電極１８は、前記第１電極１７と同様、細長い短冊形状の導体箔をベースフィルム上に第１電極１７と同じ一定のピッチで接着することによって形成され、第１電極１７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。
【００２０】
図７（ａ）に示したように、前記コンタクトピン２２は、前記スルーホール２７内に圧入固定される基部２２ａと、この基部２２ａからテーパ状に外径が次第に小さくなる円錐形状のピン本体部２２ｂと、このピン本体部２２ｂの先端部に張り出す球状の係止部２２ｃとによって一体形成されている。このコンタクトピン２２は、銅や金等の導電性の高い金属材によって形成されるか、少なくとも外周面が前記金属によるメッキを施すことによって形成される。このため、図７（ｂ）に示したように、前記コンタクトピン２２は、第２ハウジング１４に設けられているスルーホール２７を介して第２電極１８との電気的接続が図られるようになっている。
【００２１】
図１に示したように、前記第１コネクタ部材１１に第２コネクタ部材１２を嵌合する際には、前記第２コネクタ部材１２のコンタクトピン２２が突出している面を下にした状態で第１コネクタ部材１１の導電ホール２３が形成されている面に対向させる。そして、図２及び図３に示したように、前記各導電ホール２３に対応する各コンタクトピン２２を係止部２２ｃ側から挿入し、ピン本体部２２ｂが前記導電ホール２３の内径と略同じ外径を有する部分まで挿入することによって、前記コンタクトピン２２が導電ホール２３に隙間なく密接する。このとき、図２に示したように、前記コンタクトピン２２の圧入によって、前記凹部１５上に架け渡されているフレキシブル基板１９が僅かに撓んだ状態となる。
【００２２】
また、前記コンタクトピン２２の係止部２２ｃは、第１ハウジング１３の開口部２３からテーパ状にすぼまる第１挿通部２５を抜けて第２挿通部２６に到達し、ここでロック状態となる。
【００２３】
前記フレキシブル基板１９の導電ホール２３が形成されている面と段差面１６との間が空間部となっているので、前記導電ホール２３内にコンタクトピン２２を挿抜することによって、上下方向に弾性的に撓み変形可能となっている。また、前記導電ホール２３は、前記コンタクトピン２２の基部２２ａに近い最大外径よりも狭く形成されている。このため、前記導電ホール２３に対するコンタクトピン２２の嵌合位置が深くなるにしたがって、導電ホール２３との隙間が狭くなり、下方に弾性的に撓みながら導電ホール２３を押し広げるようにして密接する。これによって、前記コンタクトピン２２の外周面と導電ホール２３との導電性を高めることができる。
【００２４】
一方、前記コンタクトピン２２は、コンタクトホール２１の開口部２４から第１挿通部２５を経て、第２挿通部２６に係止部２２ｃが突き抜けてロックされた状態となる。これによって、第１コネクタ部材１１と第２コネクタ部材１２との機械的な結合をより強固にすることができる。
【００２５】
また、コンタクトピン２２を抜く際には、前記第２挿通部２６からコンタクトピン２２の係止部２２ｃを第２挿通部２６から引き上げ、そのまま導電ホール２３が形成されているフレキシブル基板１９を上方に弾性的に撓ませるようにして引き上げる。前記スルーホール２７は、前記コンタクトピン２２の挿入方向に対しては所定の弾性力によってコンタクトピン２２をより密接に挟み込むように作用するが、抜く方向に対しては、コンタクトピン２２との隙間が大きくなるので、スムーズな挿抜操作を行うことができる。
【００２６】
本実施形態では、前記導電ホール２３を円形に形成し、これに合わせるようにして前記コンタクトホール２１及びコンタクトピン２２の形状を円錐体形状にしたが、前記導電ホール２３を三角以上の角形状とし、この角形状に合わせるように、前記コンタクトホール２１及びコンタクトピン２２を角錐体形状とすることもできる。このように、前記導電ホール２３とコンタクトピン２２の形状を合わせることで、導電性が高まると共に、確実な接続性を保持することができる。
【００２７】
以上説明したように、本発明のコネクタユニットにあっては、リセプタクル側の第１コネクタ部材１１とプラグ側の第２コネクタ部材１２とを相互接続する構造において、前記第１コネクタ部材１１に前記第２コネクタ部材１２に設けられる導電性のコンタクトピン２２を弾性的に撓み変形可能に密接して導通させる導通ホール２３を設けたことで、導電性の高い電気的接続を図ることができる。また、前記コンタクトピン２２をガイドして挟持及びロックするコンタクトホール２１を有することで、より確実な機械的な結合を図ることが可能となった。
【符号の説明】
【００２８】
１０  コネクタユニット
１１  第１コネクタ部材
１２  第２コネクタ部材
１３  第１ハウジング
１３ａ  上端面
１３ｂ  側面
１３ｃ  下面
１４  第２ハウジング
１５  凹部
１６  段差面
１７  第１電極
１８  第２電極
１９  フレキシブル基板
２１  コンタクトホール
２２  コンタクトピン
２２ａ  基部
２２ｂ  ピン本体部
２２ｃ  係止部
２３  導電ホール
２４  開口部
２５  第１挿通部
２６  第２挿通部
２７  スルーホール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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