(57)【要約】【課題】１つのコネクタで複数のチャネルの接続を実現する。【解決手段】フレキシブルコネクタは、絶縁性素材からなる複数の係合素子１１０１が配置されたシート状の絶縁性素材からなる面ファスナ部材１１００と、絶縁性素材からなる複数の係合素子１２０１が配置され、面ファスナ部材１１００と面接合するシート状の絶縁性素材からなる面ファスナ部材１２００とから構成される。係合素子１１０１は、複数の領域に互いに絶縁された導電部１１０２，１１０３を有する。係合素子１２０１は、面ファスナ部材１１００と面ファスナ部材１２００とが面接合する際に導電部１１０２，１１０３と連結する複数の領域に、互いに絶縁された導電部１２０２，１２０３を有する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性素材からなる複数の第１の係合素子が配置されたシート状の絶縁性素材からなる第１の面ファスナ部材と、
絶縁性素材からなる複数の第２の係合素子が配置され、前記第１の面ファスナ部材と面接合するシート状の絶縁性素材からなる第２の面ファスナ部材とから構成され、
前記第１の面ファスナ部材と前記第２の面ファスナ部材とが面接合する際に、前記第１の係合素子と前記第２の係合素子とが係合し、
前記第１の係合素子は、複数の領域に互いに絶縁された第１の導電部を有し、
前記第２の係合素子は、前記第１の面ファスナ部材と前記第２の面ファスナ部材とが面接合する際に前記第１の導電部と連結する複数の領域に、互いに絶縁された第２の導電部を有することを特徴とするフレキシブルコネクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のフレキシブルコネクタにおいて、
前記第１、第２の面ファスナ部材は、それぞれ非回転対称な形状であり、
前記第１の係合素子が配置された側から見たときの前記第１の面ファスナ部材の形状と前記第２の係合素子が配置された側から見たときの前記第２の面ファスナ部材の形状とが鏡映反転の関係にあることを特徴とするフレキシブルコネクタ。
【請求項３】
請求項１に記載のフレキシブルコネクタにおいて、
前記第１、第２の面ファスナ部材は、同一の形状であり、
前記第１、第２の係合素子の複数の領域に設けられた第１、第２の導電部は、それぞれ同心円状に配置されることを特徴とするフレキシブルコネクタ。
【請求項４】
請求項３に記載のフレキシブルコネクタにおいて、
前記第１、第２の面ファスナ部材は、同じ大きさの真円の形状であることを特徴とするフレキシブルコネクタ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のフレキシブルコネクタにおいて、
前記第１、第２の導電部は、前記第１、第２の係合素子の表面に導電材をコートしたものであることを特徴とするフレキシブルコネクタ。
【請求項６】
請求項５に記載のフレキシブルコネクタにおいて、
前記導電材は導電性高分子であることを特徴とするフレキシブルコネクタ。
【請求項７】
請求項５に記載のフレキシブルコネクタにおいて、
前記導電材は貴金属または貴金属の合金であることを特徴とするフレキシブルコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面ファスナ構造を有するフレキシブルな電気コネクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、生体電極を体表面に接触させ、生体電極に電気的に接続された電子機器を用いて、脳波、筋電図、心電図等の生体電気信号を取得したり、生体に電気刺激を与えたりする生体電気システムが提案されている（非特許文献１）。また、生体電気システムを簡便に利用するための、生体電極を備えた着衣が提案されている（非特許文献２）。
【０００３】
このような生体電極を備えた着衣を洗濯する際に電子機器が浸水し故障することを防ぐため、生体電極と電子機器とを接続する電気経路上にコネクタを設け、生体電極と電子機器とを着脱可能にする構成が提案されている（特許文献１）。コネクタを設けることで、着衣の洗濯時には電子機器を着衣から取り外し、浸水による故障を防止することができる。ここで、コネクタとして着脱が容易な面ファスナを用いた方式が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７６５８６１２号公報
【特許文献２】特開平１−１７６６７２号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Daniel S.Howe，et al.，“A Wearable Stimulation Bandage for Electrotherapy Studies,in a Rat Ischemic Wound Model”，33rd Annual International Conference of the IEEE EMBS，pp.298-301，2011
【非特許文献２】David M.D.Ribeiro，et al.，“A Real time，Wearable ECG and Continous Blood Pressure Monitoring System for First Responders”，33rd Annual International Conference of the IEEE EMBS，pp.6894-6898，2011
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のとおり、生体電極と電子機器との電気的な接続には、着脱が容易という点で面ファスナ型のコネクタを用いることが有効である。しかしながら、特許文献２に示されるような面ファスナ型のコネクタでは、１つのチャネル（情報伝達経路）あたり１組の面ファスナを用いる必要があるため、複数のチャネルの接続を行う場合、チャネル数分のコネクタが必要になるという問題点があった。
なお、以上のような問題点は、生体電極と電子機器との電気的な接続に限らず、面ファスナ型のコネクタを用いるシステムであれば同様に発生する。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、１つのコネクタで複数のチャネルの接続を実現することができる面ファスナ型のフレキシブル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】
【０００８】
本発明のフレキシブルコネクタは、絶縁性素材からなる複数の第１の係合素子が配置されたシート状の絶縁性素材からなる第１の面ファスナ部材と、絶縁性素材からなる複数の第２の係合素子が配置され、前記第１の面ファスナ部材と面接合するシート状の絶縁性素材からなる第２の面ファスナ部材とから構成され、前記第１の面ファスナ部材と前記第２の面ファスナ部材とが面接合する際に、前記第１の係合素子と前記第２の係合素子とが係合し、前記第１の係合素子は、複数の領域に互いに絶縁された第１の導電部を有し、前記第２の係合素子は、前記第１の面ファスナ部材と前記第２の面ファスナ部材とが面接合する際に前記第１の導電部と連結する複数の領域に、互いに絶縁された第２の導電部を有することを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明のフレキシブルコネクタの１構成例において、前記第１、第２の面ファスナ部材は、それぞれ非回転対称な形状であり、前記第１の係合素子が配置された側から見たときの前記第１の面ファスナ部材の形状と前記第２の係合素子が配置された側から見たときの前記第２の面ファスナ部材の形状とが鏡映反転の関係にあることを特徴とする。
また、本発明のフレキシブルコネクタの１構成例において、前記第１、第２の面ファスナ部材は、同一の形状であり、前記第１、第２の係合素子の複数の領域に設けられた第１、第２の導電部は、それぞれ同心円状に配置されることを特徴とする。
また、本発明のフレキシブルコネクタの１構成例において、前記第１、第２の面ファスナ部材は、同じ大きさの真円の形状である。
また、本発明のフレキシブルコネクタの１構成例において、前記第１、第２の導電部は、前記第１、第２の係合素子の表面に導電材をコートしたものである。
また、本発明のフレキシブルコネクタの１構成例において、前記導電材は導電性高分子である。
また、本発明のフレキシブルコネクタの１構成例において、前記導電材は貴金属または貴金属の合金である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、第１の面ファスナ部材の複数の領域に第１の導電部を設け、第２の面ファスナ部材の複数の領域に第２の導電部を設けることにより、１つのフレキシブルコネクタで複数のチャネルの接続を実現することができる。
【００１１】
また、本発明では、第１、第２の面ファスナ部材をそれぞれ非回転対称な形状とし、第１の係合素子が配置された側から見たときの第１の面ファスナ部材の形状と第２の係合素子が配置された側から見たときの第２の面ファスナ部材の形状とが鏡映反転の関係になるようにすることにより、重なる部分ができるだけ大きくなるように第１の面ファスナ部材と第２の面ファスナ部材とを重ね合わせるだけで、一度に複数のチャネルの接続を容易にかつ短時間で行うことができ、接続の誤りを防止することができる。
【００１２】
また、本発明では、第１、第２の面ファスナ部材を同一の形状とし、第１、第２の導電部をそれぞれ同心円状に配置することにより、外形ができるだけ重なるように第１の面ファスナ部材と第２の面ファスナ部材とを重ね合わせるだけで、コネクタの向きを意識することなく一度に複数のチャネルの接続を容易にかつ短時間で行うことができ、接続の誤りを防止することができる。さらに、第１、第２の面ファスナ部材の形状が真円であった場合には、利用者はコネクタの向きを意識する必要が無くなり、一度に複数のチャネルの接続をさらに容易にかつ短時間で行うことができる。
【００１３】
また、本発明では、第１、第２の係合素子の表面に導電材をコートすることにより、第１、第２の導電部を形成するので、低コストにコネクタを提供することができる。
【００１４】
また、本発明では、導電材として柔軟で生体適合性の高い導電性高分子を用いることにより、よりフレキシブルで生体適合性の高いコネクタを提供することができる。
【００１５】
また、本発明では、導電材として貴金属または貴金属の合金を用いることにより、耐腐食性の高いコネクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のフレキシブルコネクタの参考例を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るフレキシブルコネクタの構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るフレキシブルコネクタの面ファスナ部材を係合素子が配置された側から見たときの平面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るフレキシブルコネクタの斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における導電部と配線との電気的接続について説明する図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るフレキシブルコネクタの構成を示す断面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るフレキシブルコネクタの面ファスナ部材を係合素子が配置された側から見たときの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［参考例］
まず、本発明のフレキシブルコネクタの元となる構成について説明する。図１（Ａ）、図１（Ｂ）はフレキシブルコネクタの構成を示す断面図であり、図１（Ａ）はフレキシブルコネクタを外している状態の断面図、図１（Ｂ）はフレキシブルコネクタを接続している状態の断面図である。フレキシブルコネクタは、複数の係合素子１１０１が配置されたシート状の面ファスナ部材１１００と、複数の係合素子１２０１が配置されたシート状の面ファスナ部材１２００とから構成される。図１（Ａ）、図１（Ｂ）では、係合素子１１０１としてループエレメント１１０１が配置され、係合素子１２０１としてフックエレメントが配置された例を示している。
【００１８】
図１（Ａ）に示すように、面ファスナ部材１１００の係合素子１１０１が配置された面と面ファスナ部材１２００の係合素子１２０１が配置された面とを向かい合わせて、面ファスナ部材１１００に面ファスナ部材１２００を押し付けるか、または面ファスナ部材１２００に面ファスナ部材１１００を押し付けることにより、係合素子１１０１と係合素子１２０１とが係合し、コネクタの機械的接続が得られる。
【００１９】
係合素子１１０１は少なくとも一部に導電部１１０２を有し、係合素子１２０１は少なくとも一部に導電部１２０２を有している。図１（Ｂ）に示すようにコネクタを機械的に接続したときに、導電部１１０２と導電部１２０２とが連結されるので、コネクタの機械的接続と同時に、電気的な接続が得られる。
【００２０】
［第１の実施の形態］
以下、好適な実施の形態について図を参照して本発明を説明するが、本発明はかかる実施の形態に限定されない。図２（Ａ）、図２（Ｂ）は本発明の第１の実施の形態に係るフレキシブルコネクタの構成を示す断面図であり、図２（Ａ）はフレキシブルコネクタを外している状態の断面図、図２（Ｂ）はフレキシブルコネクタを接続している状態の断面図である。図３は図２（Ａ）、図２（Ｂ）のフレキシブルコネクタの面ファスナ部材を係合素子が配置された側から見たときの平面図、図４は図２（Ａ）、図２（Ｂ）のフレキシブルコネクタの斜視図である。
【００２１】
本実施の形態のフレキシブルコネクタは、配線１３０１と配線１３０３とを接続すると同時に、配線１３０２と配線１３０４とを接続するためのコネクタであって、複数の係合素子１１０１が配置されたシート状の面ファスナ部材１１００と、複数の係合素子１２０１が配置されたシート状の面ファスナ部材１２００とから構成される。
【００２２】
係合素子１１０１は、２つの領域に互いに絶縁された導電部１１０２，１１０３を有し、係合素子１２０１は、２つの領域に互いに絶縁された導電部１２０２，１２０３を有する。導電部１１０２は配線１３０１と電気的に接続され、導電部１１０３は配線１３０２と電気的に接続され、導電部１２０２は配線１３０３と電気的に接続され、導電部１２０３は配線１３０４と電気的に接続されている。
【００２３】
図２（Ａ）、図４に示すように、面ファスナ部材１１００の係合素子１１０１が配置された面と面ファスナ部材１２００の係合素子１２０１が配置された面とを向かい合わせて、面ファスナ部材１１００に面ファスナ部材１２００を押し付けるか、または面ファスナ部材１２００に面ファスナ部材１１００を押し付けることにより、係合素子１１０１と係合素子１２０１とが係合し、コネクタの機械的接続が得られる。
【００２４】
このように面ファスナ部材１１００と面ファスナ部材１２００とが面接合する際に、導電部１１０２と導電部１２０２とが連結すると同時に導電部１１０３と導電部１２０３とが連結するように、これら導電部１１０２，１１０３，１２０２，１２０３が配置されているので、コネクタの機械的接続と同時に、電気的な接続が得られる。
【００２５】
本実施の形態では、係合素子１１０１として環状のループエレメントを使用し、係合素子１２０１として先端が鉤形のフックエレメントを使用しているが、これに限るものではない。係合素子１１０１としてループエレメントを使用し、係合素子１２０１としてマッシュルーム形状のフックエレメントを使用してもよいし、係合素子１１０１としてループエレメントを使用し、係合素子１２０１として先端が矢尻形のフックエレメントを使用してもよいし、係合素子１１０１と１２０１の両方にマッシュルーム形状のエレメントを使用してもよい。つまり、係合素子１１０１，１２０１として市販の面ファスナで用いられるものを何ら制限されることなく用いることができる。これら係合素子１１０１，１２０１の材質も市販の面ファスナで用いられる絶縁性の樹脂や繊維を用いることができる。
【００２６】
面ファスナ部材１１００，１２００としては、係合素子１１０１，１２０１を設置可能な絶縁性のシート、具体的には布帛、樹脂シート、フレキシブル基板等のシートを特に限定なく用いることができる。面ファスナ部材１１００，１２００の平面形状は、中心に対して非回転対称な形状にするとよい。本実施の形態では、面ファスナ部材１１００，１２００の形状として、平面視四角形の一部を欠いた形状を採用している。そして、図３に示すように、係合素子１１０１が配置された側から見たときの面ファスナ部材１１００の形状と係合素子１２０１が配置された側から見たときの面ファスナ部材１２００の形状とが鏡映反転の関係にあるようにすればよい。
【００２７】
上記のように面ファスナ部材１１００，１２００を非回転対称な形状にすることにより、フレキシブルコネクタを接続しようとするユーザは、面ファスナ部材１１００，１２００の向きを認識することができる。そして、フレキシブルコネクタを接続しようとして、係合素子１１０１と１２０１とを向かい合わせたときには、図４に示すように面ファスナ部材１１００と１２００とが同一の形状になるので、ユーザは、重なる部分ができるだけ大きくなるように面ファスナ部材１１００と１２００とを重ね合わせることで、フレキシブルコネクタを接続することができる。こうして、本実施の形態では、接続の誤りを防止することができる。
【００２８】
導電部１１０２，１１０３，１２０２，１２０３は、絶縁性素材で構成される係合素子１１０１，１２０１の一部を導電材でコーティングすることで実現できる。導電材としてＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ｛ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリ（スチレンスルホン酸）｝、ポリアセチレン、ポリチオフェン等の導電性高分子を用いる場合は、係合素子１１０１，１２０１を導電性高分子の溶液中に含浸することにより、導電材をコーティングすることができる。また、導電材として金属を用いる場合は、無電解銅めっき、無電解ニッケルめっき、無電解銀めっき、電気銅めっき、電気ニッケルめっき、電気銀めっき、電気金めっき、電気Ｓｎめっき等のめっき法により、導電材をコーティングすることができる。なお、導電材としては金属の中でも特に貴金属または貴金属の合金を用いることが好ましい。
【００２９】
係合素子１１０１，１２０１の一部を導電材でコーティングするときには、係合素子１１０１，１２０１の導電材をコーティングしたい場所以外を必要に応じて蝋やテープ等でマスキングすることにより、任意のパターンで導電部１１０２，１１０３，１２０２，１２０３を形成することができる。
【００３０】
なお、本実施の形態では、係合素子１１０１が配置された側から見たときの面ファスナ部材１１００上の導電部１１０２，１１０３の形状および位置と、係合素子１２０１が配置された側から見たときの面ファスナ部材１２００上の導電部１２０２，１２０３の形状および位置とが鏡映反転の関係にあるが、これに限るものではない。重なる部分ができるだけ大きくなるように面ファスナ部材１１００と１２００とを重ね合わせたときに、導電部１１０２と１２０２とが少なくとも一部で接触し、導電部１１０３と１２０３とが少なくとも一部で接触するようにすれば，導電部１１０２，１１０３，１２０２，１２０３は任意の大きさで任意の位置に形成してよい。
【００３１】
導電部１１０２と配線１３０１との電気的接続は、図５（Ａ）に示すように，配線１３０１と導電部１１０２とを接触させた上で接着剤１４０１によって接着することで得られる。接着剤１４０１は、例えば銀ペースト、ニッケルペースト、金ペースト、カーボンペースト、パラジウムペースト等の導電性を有するものが望ましい。また、図５（Ｂ）に示すように、糸状の配線１３０１を導電部１１０２に縫い付けるようにしても導電部１１０２と配線１３０１との電気的接続が得られる。このとき、配線１３０１は、銀メッキコート糸、金メッキコート糸、ステンレス糸、カーボン含有導電性繊維、導電性高分子コート糸等の、柔軟な繊維素材であることが望ましい。他の導電部１１０３，１２０２，１２０３と配線１３０２，１３０３，１３０４との電気的接続についても同様にして実現することができる。
【００３２】
以上のように、本実施の形態では、面ファスナ部材１１００の複数の領域に導電部１１０２，１１０３を設け、面ファスナ部材１２００の複数の領域に導電部１２０２，１２０３を設けることにより、１つのフレキシブルコネクタで複数のチャネル（情報伝達経路）の接続を実現することができる。また、本実施の形態では、面ファスナ部材１１００，１２００を非回転対称な形状とし、係合素子１１０１が配置された側から見たときの面ファスナ部材１１００と係合素子１２０１が配置された側から見たときの面ファスナ部材１２００とが鏡映反転の関係になるようにすることにより、一度に複数のチャネルの接続を容易にかつ短時間で行うことができ、接続の誤りを防止することができる。
【００３３】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図６（Ａ）、図６（Ｂ）は本発明の第２の実施の形態に係るフレキシブルコネクタの構成を示す断面図であり、図６（Ａ）はフレキシブルコネクタを外している状態の断面図、図６（Ｂ）はフレキシブルコネクタを接続している状態の断面図である。図７は図６（Ａ）、図６（Ｂ）のフレキシブルコネクタの面ファスナ部材を係合素子が配置された側から見たときの平面図である。
【００３４】
本実施の形態では、面ファスナ部材１１００ａ，１２００ａを同一形状とし、平面視円形の形状を採用している。面ファスナ部材１１００ａ，１２００ａの素材は面ファスナ部材１１００，１２００と同様である。
【００３５】
面ファスナ部材１１００ａには複数の係合素子１１０１ａが円形に配置され、同様に面ファスナ部材１２００ａには複数の係合素子１２０１ａが円形に配置されている。そして、係合素子１１０１ａに形成された導電部１１０２ａ，１１０３ａは同心円状に配置され、係合素子１２０１ａに形成された導電部１２０２ａ，１２０３ａも同心円状に配置されている。係合素子１１０１ａ，１２０１ａの素材や構造は係合素子１１０１，１２０１と同様であり、導電部１１０２ａ，１１０３ａ，１２０２ａ，１２０３ａの素材や構造は導電部１１０２，１１０３，１２０２，１２０３と同様である。
【００３６】
このように面ファスナ部材１１００ａと面ファスナ部材１２００ａとが面接合する際に、導電部１１０２ａと導電部１２０２ａとが連結すると同時に導電部１１０３ａと導電部１２０３ａとが連結するように、これら導電部１１０２ａ，１１０３ａ，１２０２ａ，１２０３ａが配置されている。
【００３７】
フレキシブルコネクタを接続しようとして、係合素子１１０１ａと１２０１ａとを向かい合わせたときには、面ファスナ部材１１００ａと１２００ａとが同一の形状なので、重なる部分ができるだけ大きくなるように面ファスナ部材１１００ａと１２００ａとを重ね合わせることで、係合素子１１０１ａと係合素子１２０１ａとが係合し、コネクタの機械的接続が得られ、同時に導電部１１０２ａと導電部１２０２ａとが連結し、導電部１１０３ａと導電部１２０３ａとが連結して、電気的な接続が得られる。
【００３８】
以上のように、本実施の形態では、面ファスナ部材１１００ａの複数の領域に導電部１１０２ａ，１１０３ａを設け、面ファスナ部材１２００ａの複数の領域に導電部１２０２ａ，１２０３ａを設けることにより、１つのフレキシブルコネクタで複数のチャネル（情報伝達経路）の接続を実現することができる。また、本実施の形態では、面ファスナ部材１１００ａ，１２００ａを同一形状とし、導電部１１０２ａ，１１０３ａ，１２０２ａ，１２０３ａを同心円状に配置することにより、外形が重なるように面ファスナ部材１１００ａと１２００ａとを重ね合わせるだけで、コネクタの向きを意識することなく一度に複数のチャネルの接続を容易にかつ短時間で行うことができ、接続の誤りを防止することができる。
【００３９】
なお、本実施の形態では、面ファスナ部材１１００ａ，１２００ａとして平面視円形の形状を採用しているが、これに限るものではなく、例えば平面視四角形の面ファスナ部材であってもよい。
【００４０】
また、第１、第２の実施の形態では、チャネル数を２、すなわち１つの面ファスナ部材あたりの導電部の数を２としているが、これに限るものではなく、１つの面ファスナ部材の３つ以上の領域に互いに絶縁された導電部を設けるようにしてもよい。
本発明のフレキシブルコネクタは、生体電極と電子機器との電気的な接続に限らず、面ファスナ型のコネクタを用いるシステムであれば適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、面ファスナ構造のコネクタに適用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１１００，１２００，１１００ａ，１２００ａ…面ファスナ部材、１１０１，１２０１，１１０１ａ，１２０１ａ…係合素子、１１０２，１１０３，１２０２，１２０３，１１０２ａ，１１０３ａ，１２０２ａ，１２０３ａ…導電部、１３０１〜１３０４…配線。
【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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