(57)【要約】【課題】コネクタの小型化を図ることが可能なコネクタ組立体を提供する。【解決手段】スタック状電極８０が接続されるコネクタ組立体１は、電極板８１と接触する端子２０と、端子を保持するコネクタ本体３０と、を有するコネクタ１０と、端子が接続部６３で接続されたプリント配線板６０と、を備え、コネクタ本体は、電極板が挿入されるスリット４４と、スリット４４と連通し且つ端子が挿入されている挿入穴４５と、を有すると共に、プリント配線板を保持するハウジング部材４０と、ハウジング部材に被せられて接続部を少なくとも覆うカバー部材５０と、を有しており、ハウジング部材は、係止突起４８１，４８２を有し、カバー部材は、ハウジング部材側に向かって突出し、係止突起に係止する係止片５２１，５２２を有しており、プリント配線板は、係止片が挿入された開口部６２４を有する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に間隔を空けて積層された複数の電極板から構成されるスタック状電極が接続されるコネクタ組立体であって、
前記電極板と接触する端子と、前記端子を保持するコネクタ本体と、を有するコネクタと、
前記端子が接続部で接続された配線基板と、を備え、
前記コネクタ本体は、
前記電極板が挿入される挿入溝と、前記挿入溝と連通し且つ前記端子が挿入されている挿入穴と、を有すると共に、前記配線基板を保持するハウジング部材と、
前記ハウジング部材に被せられて前記接続部を少なくとも覆うカバー部材と、を有しており、
前記ハウジング部材は、係止突起を有し、
前記カバー部材は、前記ハウジング部材側に向かって突出し、前記係止突起に係止する係止片を有しており、
前記配線基板は、前記係止片が挿入された開口部を有することを特徴とするコネクタ組立体。
【請求項２】
請求項１に記載のコネクタ組立体であって、
前記係止突起は、前記ハウジング部材において、前記電極板の積層方向に対して実質的に平行な面に設けられていることを特徴とするコネクタ組立体。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のコネクタ組立体であって、
前記端子は、前記配線基板の主面に対して実質的に直立しており、
前記配線基板は、平面視において前記電極板の積層方向に対して実質的に直交する方向に沿って、前記コネクタ本体から導出していることを特徴とするコネクタ組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタック状電極が接続されるコネクタ組立体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池のスタック状電極とフレキシブルプリント基板を接続するコネクタが知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９２３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のスタック状電極は、相互に間隔を空けて多数の電極板を積層して構成されている。一方、所定枚数の電極板に対して一つのコネクタが接続されている。そのため、燃料電池のスタック状電極には複数のコネクタが接続されており、こうした複数のコネクタは相互に密着して配置されている。従って、個々のコネクタの積層方向に沿ったサイズが大きいと、スタック状電極全体が積層方向に沿って大型化してしまうという問題がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、コネクタの小型化を図ることが可能なコネクタ組立体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［１］本発明に係るコネクタ組立体は、相互に間隔を空けて積層された複数の電極板から構成されるスタック状電極が接続されるコネクタ組立体であって、前記電極板と接触する端子と、前記端子を保持するコネクタ本体と、を有するコネクタと、前記端子が接続部で接続された配線基板と、を備え、前記コネクタ本体は、前記電極板が挿入される挿入溝と、前記挿入溝と連通し且つ前記端子が挿入されている挿入穴と、を有すると共に、前記配線基板を保持するハウジング部材と、前記ハウジング部材に被せられて前記接続部を少なくとも覆うカバー部材と、を有しており、前記ハウジング部材は、係止突起を有し、前記カバー部材は、前記ハウジング部材側に向かって突出し、前記係止突起に係止する係止片を有しており、前記配線基板は、前記係止片が挿入された開口部を有することを特徴とする。
【０００７】
［２］上記発明において、前記係止突起は、前記ハウジング部材において、前記電極板の積層方向に対して実質的に平行な面に設けられていてもよい。
【０００８】
［３］上記発明において、前記端子は、前記配線基板の主面に対して実質的に直立しており、前記配線基板は、平面視において前記電極板の積層方向に対して実質的に直交する方向に沿って、前記コネクタ本体から導出していてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、配線基板の開口部を介して、係止片を係止突起に係止させることができるので、電極板の積層方向におけるコネクタのサイズを小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施形態におけるコネクタ組立体を示す斜視図であり、スタック状電極を接続した状態を示す図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１に示すコネクタ組立体の正面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２ＡのIIB-IIB線に沿った断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、図２ＡのIIC-IIC線に沿った断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態におけるコネクタ組立体を示す分解斜視図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の実施形態におけるハウジング部材の平面図である。
【図４Ｂ】図４は、図４ＡのIVB-IVB線に沿った断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の実施形態におけるプリント配線板の平面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５ＡのVB-VB線に沿った断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の実施形態においてハウジング部材にプリント配線板を取り付けた状態を示す平面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６ＡのVIB-VIB線に沿った断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態におけるコネクタ組立体の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１はスタック状電極を接続した状態のコネクタ組立体を示す斜視図、図２Ａ〜図２Ｃは本実施形態におけるコネクタ組立体の正面図及び断面図である。
【００１３】
本実施形態におけるコネクタ組立体１は、図１〜図２Ｃに示すように、コネクタ１０と、２枚のプリント配線板６０と、を備えており、コネクタ１０を介して、スタック状電極８０をプリント配線板６０と電気的に接続する。
【００１４】
本実施形態におけるスタック状電極８０は、例えば、燃料電池の電圧のモニタリング等に使用されるスタック電極である。このスタック状電極８０は、相互に間隔を空けて積層された複数の電極板８１から構成されている。複数の電極板８１は、例えば、電極板８１同士の中心間距離がピッチＰ１となるように配置されている。
【００１５】
本例では、図１、図２Ｂ及び図２Ｃに示すように、８枚の電極板８１に対して一つのコネクタ組立体１が接続されている。従って、特に図示しないが、スタック状電極８０を構成する多数の電極板８１に対して複数のコネクタ組立体１が接続されており、この複数のコネクタ組立体１同士は相互に密着して配置されている。なお、一つのコネクタ組立体１に対して接続される電極板８１の枚数は特に限定されない。
【００１６】
図３は本実施形態におけるコネクタ組立体を示す分解斜視図、図４Ａ〜図４Ｂは本実施形態におけるハウジング部材の平面図及び断面図、図５Ａ及び図５Ｂは本実施形態におけるプリント配線板の平面図及び断面図である。
【００１７】
コネクタ１０は、図３に示すように、電極板８１にそれぞれ接触する８本の端子２０と、当該端子２０を保持するコネクタ本体３０と、を備えている。
【００１８】
端子２０は、図３に示すように、本体部２１と、接触片２２１，２２２と、接続突起２３と、を有している。この端子２０は、金属材料等の導電性を有する材料で構成された板材を加工することで形成されており、本体部２１、接触片２２１，２２２及び接続突起２３が一体的に形成されている。
【００１９】
一対の接触片２２１，２２２は、相互に対向していると共に、本体部２１から下方（−Ｚ方向）に向かって突出している。この接触片２２１，２２２のバネ性を利用して電極板８１を当該接触片２２１，２２２の間に挟み込むことで、端子２０が電極板８１と電気的に接触するようになっている。
【００２０】
これに対し、接続突起２３は、接触片２２１，２２２とは反対の方向（＋Ｚ方向）に向かって本体部２１から突出している。この接続突起２３がプリント配線板６０に半田付けされることで、端子２０がプリント配線板６０と電気的に接続されるようになっている。
【００２１】
コネクタ本体３０は、図３に示すように、ハウジング部材４０と、カバー部材５０と、有している。
【００２２】
ハウジング部材４０は、例えば、樹脂材料等の電気絶縁性を有する材料から構成されている。本実施形態におけるハウジング部材４０は、それぞれ略箱形状の２つの箱状体４１１，４１２を相互にずらして並べたような全体形状を有しており、２つの箱状体４１１，４１２の間には段差４１３が形成されている。特に図示しないが、複数のコネクタ１０を相互に密着させると、一方のコネクタ１０のハウジング部材４０の段差４１３が、他方のコネクタ１０のハウジング部材４０の段差４１３に入り込むようになっている。
【００２３】
図４Ａ及び図４Ｂに示すように、このハウジング部材４０の上面４０ａには、２つの第１の突起４２１，４２２と、４つの第２の突起４３１〜４３４と、が設けられている。２枚のプリント配線板がハウジング部材４０に取り付けられた際に、３つの突起４２１，４３１〜４３２によって一方のプリント配線板６０が位置決めされ、他の３つの突起４２２，４３３〜４３４によって他方のプリント配線板６０が位置決めされる（図６Ａ参照）。
【００２４】
また、このハウジング部材４０には、スリット４４と、挿入穴４５が形成されている。本実施形態におけるスリット４４が本発明における挿入溝の一例に相当し、本実施形態における挿入穴４５が本発明における挿入穴の一例に相当する。
【００２５】
スリット４４は、ハウジング部材４０の下面４０ｂに開口しており、電極板８１の凸部８２を受け入れることが可能となっている。一方、挿入穴４５は、ハウジング部材４０を上面４０ａから下面４０ｂに貫通しており、上述の端子２０を挿入可能な内径を有している。
【００２６】
図２Ｂ、図２Ｃ及び図４Ｂに示すように、スリット４４と挿入穴４５は相互に連通しており、電極板８１の凸部８２がスリット４４に挿入されると、当該凸部８２は、挿入穴４５に収容されている端子２０の接触片２２１，２２２によって挟持されるようになっている。
【００２７】
ハウジング部材４０には、上述のように８枚の電極板８１を受け入れるために、スリット４４が８本形成されている。この８本のスリット４４は、当該スリット４４の中心間距離がピッチＰ２となるように相互に平行に設けられており、このスリット４４のピッチＰ２は、電極板８１のピッチＰ１と実質的に同一となっている（Ｐ２＝Ｐ１）。
【００２８】
なお、ハウジング部材４０の最外側に位置する２つのスリット４４については、ハウジング部材４０の段差４３によって、当該スリット４４の一部が外部に露出しており、ハウジング部材４０の正面４０ｃと背面４０ｄに凹部４４１をそれぞれ形成している（図２Ｂ参照）。
【００２９】
また、ハウジング部材４０の下部には、下方（−Ｚ方向）に向かって突出する一対の係止片４６１，４６２が設けられている。この係止片４６１，４６２は、電極板８１の凸部８２がスリット４４に挿入された際に、電極板８１の凸部８２に形成された開口８３に係止するようになっている（図１及び図２Ａ参照）。
【００３０】
挿入穴４５も、８本のスリット４４に対応するように、ハウジング部材４０に８本形成されている。本実施形態では、図２Ｂや図４Ａに示すように、２つの箱状体４１１，４１２にそれぞれ４本の挿入穴４５が形成されており、一方の箱状体４１１に設けられた挿入穴４５と、他方の箱状体４１２に設けられた挿入穴４５とは、スリット４４の１ピッチＰ２に相当する量だけずれて配置されている。また、プリント配線板６０の配線パターン６１（後述）の形状に合わせて、中央の４つの挿入穴４５が外側の４つの挿入穴４５よりも内側に配置されている。
【００３１】
さらに、このハウジング部材４０の一方の側面４０ｅには、ハウジング部材４０の上面４０ａから下方（−Ｚ方向）に向かって延在する係止溝４７１が形成されており、この係止溝４７１には係止突起４８１が立設されている。
【００３２】
同様に、ハウジング部材４０の他方の側面４０ｆにも、ハウジング部材４０の上面４０ａから下方（−Ｚ方向）に向かって延在する係止溝４７２が形成されており、この係止溝４７２に係止突起４８２が立設されている。
【００３３】
なお、このハウジング部材４０の係止突起４８１，４８２が、本発明における係止突起の一例に相当する。また、ハウジング部材４０の側面４０ｅ，４０ｆは、電極板８１の積層方向（±Ｙ方向）に対して実質的に平行であり、且つ、コネクタ１０に対する電極板８１の挿抜方向（±Ｚ方向）に対しても実質的に平行な面である。
【００３４】
カバー部材５０も、例えば、樹脂材料等の電気絶縁性を有する材料から構成されており、図３に示すように、それぞれ略箱形状の２つの箱状体５１１，５１２を相互にずらして並べたような全体形状を有し、左右の箱状体５１１，５１２の間には段差５１３が形成されている。特に図示しないが、複数のコネクタ１０を相互に密着させると、一方のコネクタ１０のカバー部材５０の段差５１３が、他方のコネクタ１０のカバー部材５０の段差５１３に入り込むようになっている。
【００３５】
さらに、本実施形態のカバー部材５０は、それぞれの箱状体５１１，５１２からハウジング部材４０側に向かって突出する一対の係止片５２１，５２２を有している。本実施形態における係止片５２１，５２２が、本発明における係止片の一例に相当する。
【００３６】
一方の係止片５２１は、ハウジング部材４０に設けられた一方の係止溝４７１に対応している。カバー部材５０がハウジング部材４０に取り付けられると、当該係止片５２１の先端に設けられた係止爪５３１（図７参照）が、係止溝４７１に立設された係止突起４８１に係止する。
【００３７】
同様に、他方の係止片５２２も、ハウジング部材４０に設けられた他方の係止溝４７２に対応している。カバー部材５０がハウジング部材４０に取り付けられると、当該係止片５２２の先端に設けられた係止爪５３２（図７参照）が、係止溝４７２に立設された係止突起４８２に係止する。
【００３８】
プリント配線板６０は、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、４本の配線パターン６１を有するフレキシブルプリント配線基板である。なお、フレキシブルプリント配線基板に代えて、フレキシブルフラットケーブルをプリント配線板６０として用いてもよい。或いは、ＰＥＴやＰＥＮから構成された基材を備えたメンブレン基板を、プリント配線板６０として用いてもよい。
【００３９】
このプリント配線板６０の端部には、基材６２をそれぞれ貫通する第１の貫通孔６２１と一対の切欠６２２，６２３が形成されている。第１の貫通孔６２１には、ハウジング部材４０の第１の突起４２１（又は４２２）が挿入され、一対の切欠６２２，６２３には、ハウジング部材４０の第２の突起４３１，４３２（又は４３３，４３４）が挿入される。
【００４０】
また、このプリント配線板６０の端部から離れた位置には、基材６２を貫通する開口部６２４が形成されており、配線パターン６１はこの開口部６２４を回避するように基材６２上に設けられている。この開口部６２４は、上述のカバー部材５０の係止片５２１（又は５２２）を挿入可能な大きさを有している。本実施形態における開口部６２４が、本発明における開口部の一例に相当する。
【００４１】
さらに、それぞれの配線パターン６１の先端には第２の貫通孔６２５が形成されている。この第２の貫通孔６２５は、端子２０の接続突起２３を挿入可能な大きさを有している。この貫通孔６２５に接続突起２３を挿入して半田付けすることで、接続部６３が形成されると共に、端子２０と配線パターン６１とが電気的に接続される。
【００４２】
以上に説明したコネクタ組立体１は、以下のように組み立てられる。図６Ａ〜図６Ｂは本実施形態においてハウジング部材に配線基板を取り付けた状態を示す平面図及び断面図、図７は本実施形態におけるコネクタ組立体の断面図である。
【００４３】
すなわち、先ず、プリント配線板６０の第２の貫通孔６２５に端子２０を挿入して半田付けし、４本の端子２０をそれぞれ接続したプリント配線板６０を２枚準備する。次いで、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、８本の端子２０をハウジング部材４０の挿入穴４５にそれぞれ挿入して、２枚のプリント配線板６０をハウジング部材４０の上面４０ａに載置する。
【００４４】
この際、一方のプリント配線板６０が３つの突起４２１，４３１〜４３２によってハウジング部材４０に対して位置決めされ、他の３つの突起４２２，４３３〜４３４によって他方のプリント配線板６０がハウジング部材４０に対して位置決めされる。
【００４５】
次いで、図７に示すように、カバー部材５０をプリント配線板６０に被せてハウジング部材４０に取り付ける。この際、カバー部材５０の係止片５２１，５２２をプリント配線板６０の開口部６３内をそれぞれ通過させた後に、当該係止片５２１，５２２を係止突起４８１，４８２にそれぞれ係止させる。これにより、プリント配線板６０がハウジング部材４０とカバー部材５０の間に保持されると共に、端子２０とプリント配線板６０との接続部６３がハウジング部材４０とカバー部材５０によって保護される。
【００４６】
以上のように組み立てられたコネクタ組立体１では、プリント配線板６０は、電極板８１の積層方向（±Ｙ方向）に対して実質的に直交し、且つ、コネクタ１０に対する電極板８１の挿抜方向（±Ｚ方向）に対して実質的に直交する方向（±Ｘ方向）に沿って、コネクタ１０から導出している。
【００４７】
そして、スタック状電極８０をコネクタ組立体１に接続する場合には、８枚の電極板８１の凸部８２をコネクタ１０のハウジング部材４０のスリット４４にそれぞれ挿入して、端子２０の接触片２２１，２２２の間に凸部８２を挟む。これにより、電極板８１がコネクタ１０を介してプリント配線板６０と電気的に接続される。この際、ハウジング部材４０の係止片４６１，４６２が電極板８１の凸部８２の開口８３に係止することで、コネクタ１０からの電極板８１の抜け止めが図られている。
【００４８】
以上のように、本実施形態では、プリント配線基板６０に開口部６２４を形成し、この開口部６２４を介して、カバー部材５０の係止片５２１，５２２をハウジング部材４０の係止突起４８１，４８２に係止させる。
【００４９】
これにより、係止突起４８１，４８２をハウジング部材４０の側面４０ｅ，４０ｆに設けることができると共に、ハウジング部材４０の正面４０ｃや背面４０ｄの肉厚を薄くすることができるので、電極板８１の積層方向（±Ｙ方向）におけるコネクタ１０のサイズを小型化することができる。
【００５０】
また、本実施形態では、係止突起４８１，４８２を、ハウジング部材４０の正面４０ｃや背面４０ｄではなく、当該ハウジング部材４０の側面４０ｅ，４０ｆに設けているので、プリント配線基板６０の±Ｙ方向に沿った幅を広くすることもできる。
【００５１】
さらに、本実施形態では、係止突起４８１，４８２をハウジング部材４０の側面４０ｅ，４０ｆに設けているので、コネクタ１０同士が密着している状態でも、カバー部材５０をハウジング部材４０から着脱することができるので、コネクタ１０のメンテナンス作業性にも優れている。
【００５２】
なお、以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【符号の説明】
【００５３】
１…コネクタ組立体
１０…コネクタ
２０…端子
３０…コネクタ本体
４０…ハウジング部材
４０ｅ，４０ｆ…側面
４４…スリット
４５…挿入穴
４７１，４７２…係止溝
４８１，４８２…係止突起
５０…カバー部材
５２１，５２２…係止片
５３１，５３２…係止爪
６０…プリント配線板
６２４…開口部
６３…接続部
８０…スタック状電極
８１…電極板
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
2015084288.tif 000011
【図６Ａ】
2015084288.tif 000012
【図６Ｂ】
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【図７】
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