(57)【要約】【課題】  通電によって動作し、製造後に曲げたり、切断したり可能なやわらかい素材からなる機能性フィルム製品において、任意形状に切断加工後に、電極板を挟み込み取りつける方法を取るためには、電極部分をあらかじめ作って置けないために、機能性フィルムの機能性材料を挟んでいる絶縁膜を一旦はがし、導電層を残して機能性材料のみ除去し、電極とする必要があるが、この作業により、短絡を起こしたり、導電層も除去してしまう、はがすことで気泡が入り機能が阻害されたりするなどの問題があった。【解決手段】  ごく薄い板状の絶縁体の両面に外部と電気的に接続可能な導電体を持つ挿入材を前記機能性フィルムの機能性材料を挟み込んだ２枚の導電層間にすべり込ませ、機能性フィルムの導電層と挿入材の導電体の電気的接触を取った上で機能性フィルムの絶縁膜の外からバネ構造を持つクリップ状の固定具により、挟み込み保持することで、機能性フィルムの導電層と外部との電気的接続を取る。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁体からなり、少なくとも片側に導電層を持つ膜状の素材で、機能性材層を挟み、前記導電層に通電することにより、前記機能材層が動作するフィルムに対し、前記導電層と電気的接続を行い、かつ、自身をフィルムに対して固定する機能を持つ通電用クリップであって、
絶縁素材からなる板状材と、前記板状材の上面には前記フィルムの上側導電層と電気的に接続し、かつ第一のケーブルに接続する導電物質からなる第１の電極と、前記板状材の下面には前記フィルムの下側導電層と電気的に接続し、かつ第二のケーブルに接続する導電物質からなる第２の電極とを有する挿入材と、
前記フィルムに挿入された前記挿入材を、前記フィルムの上下面から挟んで固定する固定部を持つことを特徴とする通電クリップ。
【請求項２】
請求項１に記載の通電用クリップにおいて、前記挿入材の前記第１の電極と第２の電極はそれぞれ少なくとも、前記フィルムの機能材層以上の厚みを持つことを特徴とする通電用クリップ。
【請求項３】
請求項1または２記載の通電用クリップにおいて、前記第１の電極と第２の電極の少なくとも一方は、くし歯状の構造を持つことを特徴とする通電用クリップ。
【請求項４】
請求項１から3いずれかに記載の通電用クリップにおいて、前記挿入材は凹構造を有し、前記固定部は凸構造を有し、前記挿入材と前記固定部の凹凸の組み合わせにより、前記フィルムに対して固定することを特徴とする通電用クリップ。
【請求項５】
請求項１から３いずれかに記載の通電用クリップにおいて、前記挿入材が挿入された前記フィルムを突き当たるようにした押さえ部材を設けたことを特徴とする通電用クリップ。
【請求項６】
請求項１に記載の通電用クリップにおいて、前記挿入材を複数有し、前記固定部は、前記複数の挿入材を挟んで固定することを特徴とする通電用クリップ。
【請求項７】
請求項１に記載の通電用クリップにおいて、前記固定部は、挿入する前記フィルムの上下面の少なくとも片側において、前記挿入材が前記フィルムに固定された状態で平らになる構造を有していることを特徴とする通電用クリップ。
【請求項８】
請求項４に記載の通電用クリップにおいて、前記固定部の凸構造は、先のとがったピン上の突起であることを特徴とする通電用クリップ。
【請求項９】
請求項１に記載の通電用クリップにおいて、前記絶縁素材からなる板状材の表面に、前記第１の電極及び前記第２の電極が塗布されていることを特徴とする通電用クリップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は調光フィルムなど通電により動作する機能性フィルムにおいて、外部との電気的接続を確保するための接点となる通電クリップである。
【背景技術】
【０００２】
液晶シャッターなどのように、機能性材料を、２枚の導電層を内側表面に持ち、自身は絶縁性のフィルムや板で挟み、導電層に通電することで動作する構造のフィルム状製品では、導電層と外部との電気的接続は、あらかじめ、外部と接続した銅板あるいは銅めっきを施した電極板をそれぞれ導電層と接触するように挟み込んだ状態で、全体を接着固定し、製品として組み上げる方法や、導電層を持つフィルムや板に機能性材料を挟まない部位を電極としてあらかじめ用意して、全体を組み立てたのち、最終的に電極を介して外部と電気的接触を取る方法が取られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記したいずれの方法を用いても、製品として電極の位置は決まってしまうため、作業現場において製品の任意の場所に電気的接続部を設けるということは出来ず、必然的に作業現場において機能性フィルムを切断加工することで形状を変更することが可能であったとしてもあらかじめ作られている電極部を残す必要があるなど大きな制限があった。また、製造後に曲げたり、切断したり可能なやわらかい素材からなる機能性フィルムにおいて、任意形状に切断加工後に、電極板を挟み込み取りつける方法を取るためには、電極部分をあらかじめ作って置けないために、機能性フィルムの機能性材料を挟んでいる絶縁性膜を一旦はがし、導電層を残して機能性材料のみ除去し、電極とする必要があるが、この作業により、短絡を起こしたり、導電層も除去してしまう、はがすことで気泡が入り機能が阻害されたりするなどの問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
ごく薄い板状の絶縁体の両面に外部と電気的に接続可能な導電体を持つ挿入材を前記機能性フィルムの機能性材料を挟み込んだ２枚の導電層間にすべり込ませ、機能性フィルムの導電層と挿入材の導電体の電気的接触を取った上で機能性フィルムの絶縁膜の外からバネ構造を持つクリップ状の固定具により、挟み込み保持することで、機能性フィルムの導電層と外部との電気的接続を取る。
【発明の効果】
【０００５】
本発明により、前記機能性フィルムにあらかじめ電極を作って置くことなく、また、絶縁性膜をはがし、機能性材料を除去するなどして、後から電極部を作る必要も無く、挿入材を差し込んでクリップで保持することで電気的接続が取れるため、非常に簡単に電気的接続ができ、また、気泡が入るなどフィルムの機能を損ねる可能性が低く、作業効率が高い。さらに、電極位置を気にすることなく、作業現場において機能性フィルムを任意の形状に切断加工したのち、電気的接続をとることも出来る。
【実施例１】
【０００６】
図１に本発明の一実施例の通電クリップ１を機能性シートと接続、固定した状態の断面図を、図２に同通電クリップ１の初期状態での断面図を、図３に同通電クリップ１の初期状態での上面図を、図４に同通電クリップの挿入材を機能性シート挿入し、固定用バネ構造体で固定ずる前の状態の断面図を示す。
【０００７】
図２、図３から分かるように、本実施例において、通電クリップ１は図２、図３に示すように絶縁性素材からなる板２と、その上面に後端近傍で電気コード７と導通した導電体３ａ、下面には同様に電気コード８と導通した導電体３ｂがあり、バネ保持用構造５とフィルム押さえ板構造６を持つ挿入材と固定用バネ構造体４からなっている。
【０００８】
板２と導電体３ａ、３ｂを主体とする挿入材の構造は、絶縁性の板材に後から金属製の導電材部品を貼り付ける、あるいはプリント配線版のように絶縁性の板やフィルムに電極としての導電体を蒸着、塗布、あるいはめっきすることにより作成する。導電体３ａ、３ｂと電気コード７、８との固定及び電気的導通の確保は半田付けや、導電性接着剤による接着、かしめ等による物理的接触固定による。押さえ板構造６は板２と同じく絶縁性素材であるか、通電性素材であった場合は、導電体３ａと３ｂが短絡しない様、上下面で分離した構造になっている。
【０００９】
通電クリップ１と機能性フィルム１０との導通手順は、以下のようになる。ここで、機能性フィルム１０の各構成要素は、曲げ変形が可能な素材で出来ており、特に機能性材１２はやわらかく、変形しやすいゴムあるいはゲル状の物質で構成されているものとする。
【００１０】
まず、図４に示すように挿入材が機能性フィルム１０の導電層１１ｂ、１３ｂの間に、絶縁膜１１ａ、１３ａが挿入材の押さえ板６に突き当たるまで挿入される。このとき固定用バネ４はフィルム１０の絶縁膜１１ａ、１３ａを外側から挿入材に対して抑えるような位置になっている。挿入材の挿入中には固定バネ４は、絶縁膜１１ａ、１３ａ上をすべるため、電源コード７、８がある後方に向かって摩擦力がかかるが、固定バネ４は押さえ板６に引っかかっているので簡単に抜けてしまうことは無い。絶縁膜１１ａ、１３ａが挿入材の押さえ板６に突き当たるまで挿入された状態で、固定バネ４を前方にスライドし、図１に示すように、その先端が挿入材に設けられたバネ保持用凹構造５にかみ合うようにすることで、挿入材と固定バネ４間は保持される。一方でバネ保持用凹構造５と固定バネ４の間に、機能性フィルム１０の絶縁膜１１ａ、１３ａが噛み込まれ、その摩擦抵抗によって機能性フィルム１０と通電クリップ１間が保持、固定される。固定バネ４はその一部に凸構造を有する等、凹構造５に噛み込む構造を有しているとよい。このとき、通電クリップ１の導電体３ａ、３ｂはそれぞれ絶縁板２から十分な高さを持っており、上側導電体３ａはフィルム１０の上側導電層１１ｂと接触、導通し、下側導電体３ｂは下側導電層１３ｂと接触、導通する。
【００１１】
挿入材が差し込まれることで体積的に行き場の無くなったフィルム１０の機能性材料層１２の物質は導電体３ａ、３ｂ近傍に生じる隙間に押しやられることになり、機能性材料層１２と導電層１１ｂ及び１３ｂとの剥離は、通電クリップ１近傍の最低限の範囲内にとどめることが出来る。このように機能性フィルム１０の機能性材料層１２から導電層１１ｂ、１３ｂごと絶縁膜１１ａ、１３ａはがし、機能性材料層１２を除去してから電極を挟み込むといった作業無しに、通電クリップ１の挿入材を機能性フィルム１０に差し込んで固定用バネ４で固定するという簡単な仕組み及び動作で、電気コード７、８と機能材フィルム導通層１１ｂ、１３ｂ間の電気的導通を取ることが出来る。
【００１２】
クリップ移動後、導電体３ａ、３ｂと電気コード７、８との接合部を絶縁性のテープ９などで保護し、短絡を予防することで作業は完成する。絶縁性のテープ９は図２に示すような固定クリップ４移動前につけることも可能であるが、それだとクリップ４移動後に、クリップ４により覆われていた導電体３ａ、３ｂの部分が露出することになり、その部分を保護するために改めて保護絶縁対策をする必要があり、２度手間である。
【実施例２】
【００１３】
図５に本発明の別の一実施例の通電クリップ１を機能性シートと接続、固定した状態の断面図を示す。本実施例においては、機能性シートの機能性材層の厚みをｔ１とし、通電クリップ１の上下面の導電体３ａ、３ｂの板２からの高さをｔ２とした場合、ｔ２＞ｔ１であることに特徴がある。
【００１４】
通電クリップ１を機能性フィルム１０に挿入する際に、位置が図１の例のように機能性材層１２の厚み方向の中央近傍にならず、図５に示す例のように、上または下端のどちらかによってしまう場合がある。これは特に、機能性フィルム１０の機能性材層１２と導電層１１ｂ、１３ｂ間の接合力が弱いときに起きやすく、通電クリップ１の挿入材が進入してきたことで、機能性材層１２が裂けるより弱い力で、導電層１１ｂ、１３ｂとの界面で剥離してしまい、挿入材がその剥離面に導かれてしまうためである。
【００１５】
図５の例では下側導電層１３ｂと機能性材層１２の間に通電クリップ１の挿入材の絶縁板２が入っている。この場合、機能性材層１２は、そのほとんどが上側導電体３ａの側によってしまう。ここで上側導電体３ａの高さｔ２が機能性材層の厚みｔ１以下であった場合、上側導電体３ａは機能性材層１２に埋もれてしまい、機能性フィルム１０の上側導電層１１ｂと導通できない可能性が高い。そこで高さｔ２を厚みｔ１より大きくすれば、上側導電体３ａは埋もれることなく、上側導電層１１ｂと接触し、導通することが出来る。また機能性材層１２が上側導電層１１ｂと剥離して、下側導電層１３ｂについていく場合を考慮し、下側導電体３ｂの厚みも同様であることが好ましい。
【実施例３】
【００１６】
図６に本発明の別の一実施例の通電クリップの挿入材１４の上面図を示す。本実施例においては、図３で示された実施例と異なり、挿入材１４の上側導電体１４ａがくし歯状の形態になっている。このような構造とすることにより、図３の例における上側導電体３ａより、機能性フィルムの上側導電層との接触面積が増え、高い導電性を発揮することが期待できる。これは、図示していない下側導電層と下側導電体においても同様に、くし歯状にしておいてもよい。また、バネ保持用凹構造５が複数になったことで、固定バネの引っかかりも良くなり、固定バネにより機能性フィルムを保持した後の、固定バネのがたつきの減少も期待できる。
【実施例４】
【００１７】
図７に本発明の別の一実施例の通電クリップを機能性シートに挿入する直前の断面図を、図８に同通電クリップの挿入材１４の上面図を示す。図７の通電クリップの断面図は、図８の上面図におけるＡＡ’の線での断面図に、図８において図示されていない固定用バネ構造４と多層機能性フィルム１７の断面を書き加えたものである。本実施例では、図７に示すように通電先の機能性フィルム１７が二つの機能性材量層１９、２２を重ね持つ多層構造になっていることを前提としている。
【００１８】
各機能性材料層にはそれぞれ上端と下端に導電層が存在するので、この場合４つの導電層１８ｂ、２０ａ、２０ｃ、２２ｂがあり、それぞれに通電が必要となる。このために通電クリップは図７に示すように片側が２枚の板状になっている絶縁材１５の、２つの板状部分の上下面にそれぞれが一個の電源コードと接続した導電体をもうけることで、４つの導電体１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを持つ棚状の挿入材１４の構造を持つ。ここでは４つの導電体１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは挿入材１４後端でおのおの電源コード１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄと個別に導通している。この挿入材１４を４つの導電体１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄがそれぞれ対応する多層機能性フィルム１７の４つの導電層１８ｂ、２０a、２０ｃ、２２ｂと接触し、電気的に導通が取れるように多層機能性フィルム１７に挿入したのち、固定用バネ４と挿入材１４上面及び下面の固定用凹構造５の間に上側絶縁膜１８ａと下側絶縁膜２２ａをそれぞれ挟み込むことで固定する。これにより一度の挿入作業で多層機能性フィルム１７の４つの導電層１８ｂ、２０a、２０ｃ、２２ｂをそれぞれ個別に電源コード１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄと電気的に導通した状態とすることが出来る。
【００１９】
また、図７、図８に示すように、本実施例では固定用バネ構造４の下側部分は平らにしており、固定用凹構造５と噛みあうと水平になるようにしている。また４つの電源コード１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄはすべて上面で配線している。これにより、通電クリップが挿入され、固定バネにより固定された部分および近傍の多層機能性フィルム下面も図１の例に比較して平らに保つことが出来る。これは通電クリップをつけた状態で、機能性フィルムを平らなものに貼り付ける際に有利に働く。
【実施例５】
【００２０】
図９に本発明の別の一実施例の通電クリップ１を機能性シート１０と接続、固定した状態の断面図を示す。本実施例においては固定用バネ構造体２３の機能性フィルム１０の絶縁膜１１ａ、１３ａと接触する上面下面それぞれの先端部に先のとがったピン状の突起２３ａ、２３ｂが存在し、通電クリップを固定状態ではこの突起２３ａ、２３ｂがそれぞれ機能性フィルム１０の絶縁膜１１ａ、１３ａを貫通し、杭のように保持する。固定用バネ構造２３において、突起２３ａ、２３ｂ間は絶縁されている。また、突起２３ａ、２３ｂの長さはそれぞれ反対側の導電層１３ｂ、１１ｂに接触しない長さであり、より理想的には挿入材の固定用凹構造５内に収まる長さである。これは、固定用バネ構造２３の突起２３ａ、２３ｂが接触することで、機能性フィルム１０の導電層１１ｂ、１３ｂ間あるいは通電クリップ１の導電体３ａ、３ｂ間で電気的短絡が起こるのを防止するためである。この突起２３ａ、２３ｂによる機能性フィルム１０の絶縁膜１１ｂ、１３ｂを貫通することによる固定構造は、先の実施例における噛み合わせによる摩擦力での保持より、保持力に勝っているため、通電クリップ１が抜けにくくなる利点がある。
【実施例６】
【００２１】
図１０に本発明の別の一実施例の通電クリップの断面図を示す。本実施例においては、上下面を絶縁するための絶縁体２が立体形状をしており、導電体３ａ、３ｂはその表面に、導電素材を蒸着、めっき、あるいは塗布する等の方法で作られる。この方法は、絶縁性のプラスチックで任意の絶縁体形状を作り、後から薄く導電体をつけるので、複雑な形状の通電プラグにも対応しやすい。また、特に導電体を導電製樹脂等の塗布で設ける場合、現場での形状、面積変更にも対応可能であるという利点がある。また、ここでも図７のように、固定用バネ構造４の下側部分は平らにすることで、固定用凹構造５と噛み合うと水平になるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施例の通電クリップを機能性シートと接続、固定した状態の断面図。
【図２】図１の実施例の通電クリップの初期状態での断面図。
【図３】図１の実施例の通電クリップの初期状態での上面図。
【図４】図１の実施例の通電クリップの挿入材を機能性シート挿入した後で、固定用バネ構造体で固定する前の状態の断面図。
【図５】本発明の一実施例の通電クリップを機能性シートと接続、固定した状態の断面図。
【図６】本発明の一実施例の通電クリップの挿入材の上面図。
【図７】本発明の一実施例の機能性フィルムに挿入する直前の通電クリップの断面図。
【図８】図７の実施例の通電クリップの挿入材の上面図。
【図９】本発明の一実施例の通電クリップを機能性シートと接続、固定した状態の断面図
【図１０】本発明の一実施例の通電クリップの断面図。
【符号の説明】
【００２３】
１．．．通電クリップ、２．．．挿入材の絶縁体、３ａ．．．挿入材の上側導電体、３ｂ．．．挿入材の下側導電体、４．．．固定用バネ構造体、５．．．バネ保持用凹構造、６．．．押さえ板、７．．．上側電気コード、７ａ．．．上側電気コード心線、７ｂ．．．上側電気コード被服、８．．．下側電気コード、８ａ．．．下側電気コード心線、８ｂ．．．上側電気コード被服、９．．．絶縁体、１０．．．フィルム、１１ａ．．．上側絶縁膜、１１ｂ．．．上側導電層、１２．．．機能性材料層、１３ａ．．．下側絶縁膜、１３ｂ．．．下側導電層、１４．．．挿入材、１４ａ．．．上側くし歯状導電体、１４ｂ．．．中上側くし歯状導電体、１４ｃ．．．中下側くし歯状導電体、１４ｄ．．．下側くし歯状導電体、１５．．．挿入材の絶縁体、１６ａ．．．上側電気コード、
１６ｂ．．．中上側電気コード、１６ｃ．．．中下側電気コード、１６ｄ．．．下側電気コード、１７．．．多層機能性フィルム、１８ａ．．．上側絶縁膜、１８ｂ．．．上側導電膜、１９．．．機能性材料層１、２０ａ．．．中上側導電膜、２０ｂ．．．中絶縁膜、２０ｃ．．．中下側導電膜、２１．．．機能性材料層２、２２ａ．．．下側絶縁膜、２２ｂ．．．下側導電膜、２３．．．貫通ピンつき固定用バネ構造体、２３a．．．上側貫通突起部、２３ｂ．．．下側貫通突起部、２４．．．挿入材の絶縁部材。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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