(57)【要約】【課題】信号や電源のプレート状の入出力部を有する製品の当該入出力部に接続するのに適したコネクタ及びその接続構造の提供を目的とする。【解決手段】プレート状の入出力部に信号又は／及び電気接続するためのコネクタであって、プレート状の入出力部は接続孔と当該接続孔の周縁部に入出力部側の電極を有し、コネクタはボトムコネクタと当該ボトムコネクタに嵌着するトップコネクタを有し、前記ボトムコネクタは、入出力部側の電極に当接するためのボトムコンタクトと、当該ボトムコンタクトから延在した外部に接続するための接続端子を有し、前記ボトムコネクタを入出力部の一方の面から前記接続孔に挿入装着し、前記トップコネクタを入出力部の他方の面から前記ボトムコネクタに嵌着することを特徴とする。【選択図】  図１
2013239391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレート状の入出力部に信号又は／及び電気接続するためのコネクタであって、
プレート状の入出力部は接続孔と当該接続孔の周縁部に入出力部側の電極を有し、
コネクタはボトムコネクタと当該ボトムコネクタに嵌着するトップコネクタを有し、
前記ボトムコネクタは、入出力部側の電極に当接するためのボトムコンタクトと、当該ボトムコンタクトから延在した外部に接続するための接続端子を有し、
前記ボトムコネクタを入出力部の一方の面から前記接続孔に挿入装着し、前記トップコネクタを入出力部の他方の面から前記ボトムコネクタに嵌着することを特徴とするプレート状入出力部用のコネクタ。
【請求項２】
前記トップコネクタは前記入出力部側の電極に当接するためのトップコンタクトと、当該トップコンタクトから前記ボトムコネクタ側の接続端子に当接する当接端子を有することで、入出力部側の電極が一方の片面にのみ配設してあっても前記ボトムコネクタを前記入出力部の表裏どちら側からでも装着可能にしたことを特徴とする請求項１記載のプレート状入出力部用のコネクタ。
【請求項３】
前記ボトムコネクタはプレート状のボトムベースから突設した筒状の装着凸部と、装着凸部の外周側であって前記ボトムベース面に前記ボトムコンタクトを配設してあり、前記ボトムコンタクトは前記装着凸部の内側に向けて延在させた前記接続端子を有することを特徴とする請求項２記載のプレート状入出力部用のコネクタ。
【請求項４】
前記トップコネクタはプレート状のトップベースを有し、
前記トップベースは前記ボトムベース側の装着凸部を挿入嵌着するための嵌着孔と、当該嵌着孔の周縁部であって前記トップベース面に前記トップコンタクトとを配設してあり、
前記トップコネクタ側の嵌着孔とボトムコネクタ側の装着凸部との間に着脱自在の固定ロック機構を有することを特徴とする請求項３記載のプレート状入出力部用のコネクタ。
【請求項５】
前記ボトムベースとトップベースはプレート状入出力部との間をシールするシール部材を有することを特徴とする請求項４記載のプレート状入出力部用のコネクタ。
【請求項６】
前記入出力部と他の製品のプレート状入出力部又は外部と、信号又は／及び電気接続するためのプラグコネクタを有し、
前記プラグコネクタは前記ボトムコネクタ側の接続端子に接続するプラグコンタクトを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のコネクタを用いた接続構造。
【請求項７】
前記入出力部と他の製品のプレート状入出力部又は外部と、信号又は／及び電気接続するためのプラグコネクタを有し、前記プラグコネクタは前記ボトムコネクタ側の筒状の装着凸部の内側に挿入接続するプラグ部と、当該プラグ部の項面に延在したプラグコンタクトを有し、前記プラグ部と前記入出力部側のコネクタとの間に着脱自在の接続ロック機構を有し、前記プラグ部を入出力部側のコネクタに接続ロックすると前記プラグコンタクトが前記ボトムコネクタ側の接続端子に当接するものであることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載のコネクタを用いた接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレート状の形状からなる信号や電源の入出力部を有する製品に用いる接続コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルや太陽光発電パネル等の分野では、基板に回路素子や発電素子及び電極等が配設されたプレート状の製品が広く使用されている。
このような製品においては、従来から図１４に示すような基板側の透明電極に直接溶着接続したＦＰＣコネクタが利用されている。
また、シリコン型の太陽光発電パネルや色素増感型太陽光発電パネルの分野にあっては、複数のセル体をパネルに整列させ、各セル体をバスバーやリード線で接続しモジュール化されている。
このような信号や電源の外部接続方法は接続作業が大変であり、接続方向も予め定まっていてフレキシブル性に劣っていた。
特許文献１にホックボタン型コネクタを開示するが、構造が複雑であり薄型化が困難である。
また、基板に配設した電極や接点の外部接続に用いることができないものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−７７５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、信号や電源のプレート状の入出力部を有する製品の当該入出力部に接続するのに適したコネクタ及びその接続構造の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、プレート状の入出力部に信号又は／及び電気接続するためのコネクタであって、プレート状の入出力部は接続孔と当該接続孔の周縁部に入出力部側の電極を有し、コネクタはボトムコネクタと当該ボトムコネクタに嵌着するトップコネクタを有し、前記ボトムコネクタは、入出力部側の電極に当接するためのボトムコンタクトと、当該ボトムコンタクトから延在した外部に接続するための接続端子を有し、前記ボトムコネクタを入出力部の一方の面から前記接続孔に挿入装着し、前記トップコネクタを入出力部の他方の面から前記ボトムコネクタに嵌着することを特徴とする。
【０００６】
ここでプレート状の入出力部とは、各種電子製品に電気信号の入出力や電源の入出力を行うための入出力部がプレート状になっていて、このプレート状の入出力部の少なくとも片面に入出力用の電極又は接続端子を配設したものをいう。
基板にスルーホール電極を設けた場合には、ボトムコネクタをプレート状の入出力部の表面，裏面を問わず、どちら側から装着しても電気接続可能であるが、タッチパネルや太陽光発電セル等の製品の場合には、プレート体の片面に透明電極として配線されている場合が多い。
そこで、このような片面にのみ電極を設けた製品の場合にあってもボトムコネクタを表裏問わず、どちらかでも装着接続できるように、トップコネクタは前記入出力部側の電極に当接するためのトップコンタクトと、当該トップコンタクトから前記ボトムコネクタ側の接続端子に当接する当接端子を有することで、入出力部側の電極が一方の片面にのみ配設してあっても前記ボトムコネクタを前記入出力部の表裏どちら側からでも装着可能にすることができる。
【０００７】
また、本発明において、ボトムコネクタはプレート状のボトムベースから突設した筒状の装着凸部と、装着凸部の外周側であって前記ボトムベース面にボトムコンタクトを配設してあり、ボトムコンタクトは装着凸部の内側に向けて延在させた接続端子を有するようにすると、プラグ部を有するプラグコネクタの当該プラグ部を、ボトムコネクタ側の筒状の装着凸部の内側に差し込むことで電気接続できる。
【０００８】
本発明において、トップコネクタはプレート状のトップベースを有し、前記トップベースはボトムベース側の装着凸部を挿入嵌着するための嵌着孔と、当該嵌着孔の周縁部であってトップベース面にトップコンタクトとを配設してあり、トップコネクタ側の嵌着孔とボトムコネクタ側の装着凸部との間に着脱自在の固定ロック機構を有するようにしてもよい。
【０００９】
本発明において、ボトムベースとトップベースはプレート状の入出力部との間をシールするシール部材を有するようにすると、太陽光パネルのコネクタ等、屋外製品の水密性が要求されるコネクタとして使用可能になる。
【００１０】
このようなコネクタに電気接続するプラグコネクタとしては、入出力部と他の製品のプレート状入出力部又は外部と、信号又は／及び電気接続するためのプラグコネクタを有し、前記プラグコネクタは前記ボトムコネクタ側の接続端子に接続するプラグコンタクトを有するものがよく、また、入出力部と他の製品のプレート状入出力部又は外部と、信号又は／及び電気接続するためのプラグコネクタを有し、前記プラグコネクタはボトムコネクタ側の筒状の装着凸部の内側に挿入接続するプラグ部と、当該プラグ部の項面に延在したプラグコンタクトを有し、前記プラグ部と入出力部側のコネクタとの間に着脱自在の接続ロック機構を有し、プラグ部を入出力部側のコネクタに接続ロックするとプラグコンタクトがボトムコネクタ側の接続端子に当接するものであるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るコネクタは、プレート状の入出力部に孔をあけ、その近傍に接続用の電極（端子を含む）を配設するだけで、入出力部の一方の面からボトムコネクタを挿入し、他方の面からトップコネクタを嵌着するだけで外部に電気接続するためのコネクタが形成される。
また、嵌着構造であるためにコネクタを着脱可能にすることも容易である。
本発明に係るコネクタを用いると、太陽光発電パネル等において複数のセル体を直列，並列等、自由に接続が可能であり、フレキシブルな配列構造をとることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】パネル体に本発明に係るコネクタを装着する例を示し、（ａ）は装着前、（ｂ）は装着後を示す。
【図２】複数のパネル体（セル体）をプラグコネクタで接続する例を示し、（ａ）は接続前、（ｂ）は接続後を示す。
【図３】トップコネクタの構造例を示し、（ａ）は取り付け側から見た斜視図、（ｂ）はＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は部品の構成図を示す。
【図４】ボトムコネクタの構造例を示し、（ａ）は取り付け側から見た斜視図、（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は部品の構成図を示す。
【図５】プラグコネクタの構造例を示し、（ａ）は外観図、（ｂ）は断面図を示す。
【図６】コネクタの装着手順及びプラグコネクタの接続構造を示し、（ａ）はボトムコネクタとトップコネクタの装着前、（ｂ）は嵌着装着した後、（ｃ）はプラグコネクタを差し込んだ後の状態を示す。
【図７】（ａ）はプレート体の裏面側に電極を設けた例、（ｂ）はプレート体の厚みが厚い場合を示す。
【図８】２接点型コネクタの例を示す。
【図９】複数のセル体を直列接続する例を示す。
【図１０】複数のセル体を並列接続する例を示す。
【図１１】コネクタの接続の方向性を付与した例を示す。
【図１２】プラグコネクタを電子モジュール化した例を示す。
【図１３】色素増感型太陽光発電パネル（セル）にコネクタを取り付けた例を示す。
【図１４】従来のＦＰＣによる接続例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に基づいて、本発明に係るコネクタの例を具体的に説明する。
本発明に係るコネクタは、プレート状の電気的接続部を有し、接続孔及びその周縁部に製品側の電極（接点）を設けることができる各種電子製品に応用できる。
その中で、図１，図２に示した実施例は、色素増感型太陽電池のセル体に取り付けるコネクタの例である。
セル体は、ガラス板又は樹脂透明フィルム等に例えばインジウム／スズ系の透明電極層を形成した上パネル１と対極を形成した下パネル２との間にヨウ素等の酸化還元体を封入してあり、この透明電極層の内側に二酸化チタン等の微粒子を固定するとともにその表面に色素増感剤として、例えばルテニウム系有機色素等を吸着させてある。
太陽光照射により発電された電力は、図示を省略した上パネル１側に出力配線した透明電極と、図１に示した下パネル２に出力配線した透明電極３から出力されるが、単セルでは出力電圧が小さいので、図２に示すように複数のセル体が直列に接続されたソーラーパネルを形成して利用される場合が多い。
そこで、本発明の実施例として、セル体に取り付けるコネクタの構造例及びセル体同士を接続するプラグコネクタの構造例を以下説明する。
【００１４】
図１に示すようにセル体の下パネル２に、コネクタを取り付けるための接続孔４を設け、その周縁部であって表面（片面）に出力用の透明電極３を配設してある。
なお、接続孔４の形状は円孔に限定されるものではないが、コネクタの取付性が良い観点からは円孔が好ましい。
また、透明電極３は、図１に示したような接続孔４の全周にわたって設ける例に限定されるものではなく、後述するコネクタと電気的に接続できるものであれば部分的に配設してもよい。
【００１５】
コネクタは、ボトムコネクタ２０とトップコネクタ１０とからなり、プレート状の入出力部となる下パネル２の接続孔４に裏面側からボトムコネクタ２０を挿入装着し、表面側からトップコネクタ１０をこのボトムコネクタ２０の装着凸部２１ａに嵌着固定する構造になっている。
トップコネクタ１０は、図３に示すようにプレート円盤状の樹脂からなるトップベース１１の中央部に嵌着孔１１ａを形成し、この嵌着孔１１ａの周縁部から内側に向けて突設した一対の接続ロック爪１１ｂを有する。
この嵌着孔１１ａには、後述するボトムコネクタ２０に設けた装着凸部２１ａが嵌着し、接続ロック爪１１ｂには後述するプラグコネクタ３０のプラグ３１（３２）が差し込み接続され、接続状態がロックされる。
トップベース１１の下面には、円形平面状の段差面からなるコンタクト装着部１１ｃを形成し、この部分にリング状の金属製であるトップコンタクト１２を装着する。
トップコンタクト１２には、複数の固定爪１２ｂを上方に向けて折り返し形成し、この固定爪１２ｂでトップベース１１側に形成した凹部状の固定部１１ｄに係止固定した例になっている。
トップコンタクト１２は、内側から斜め下方に向けて延出した舌片状の当接端子１２ａを形成し、この当接端子１２ａが後述するボトムコネクタ２０側に設けたボトムコンタクト２２側と接触する。
トップコンタクト１２の外周部を包囲するように例えばシリコンゴムからなるリング状のシール部材１３を配設してある。
【００１６】
ボトムコネクタ２０は、図４に示すようにプレート円盤状の樹脂からなるボトムベース２１から上方に向けて突設した筒状の装着凸部２１ａを有する。
装着凸部２１ａの外周側に円形段差状のコンタクト装着部２１ｄを形成し、この部分にリング状のボトムコンタクト２２を配設し、ボトムコンタクト２２の外周部から下に向けて折り返した複数の固定爪２２ａを用いてコンタクト装着部２１ｄ側に形成した凹部状の固定部２１ｅに係止固定する。
ボトムコンタクト２２は、中心部に向けて内側に突設した接続端子２２ｂを有し、この接続端子２２ｂの途中にトップコネクタ側に設けた当接端子１２ａが接触し、当該接続端子２２ｂの先端部に後述するプラグ部のプラグコンタクト３１ａ（３２ａ）が当接する。
ボトムベース２１は、ボトムコンタクト２２の周囲を包囲するようにシリコンゴム等のリング状のシール部材２３を配設してある。
また、装着凸部２１ａは対向して一対の切り欠き溝状の装着溝２１ｃを形成し、この装着溝２１ｃの一方を介して接続端子２２ｂを筒部の中心部まで延在させるとともに、この一対の装着溝２１ｃにトップコネクタ１０に形成した接続ロック爪１１ｂが配設される。
【００１７】
プラグコネクタ３０は、図５に示すように一対のプラグ３１とプラグ３２とをワイヤー３３で接続した例になっている。
プラグ３１，３２は、セル体側に取り付けたコネクタに差し込まれる円柱凸部からなるプラグ部３１ｂ，３２ｂと、このプラグ部の頂面に延在させた金属製のプラグコンタクト３１ａ，３２ａを有する。
【００１８】
コネクタの接続構造例を図６に示す。
図６に示した例は、下パネル２の表面に透明電極３を配設してあり、図６（ｂ）に示すように裏面側から接続孔４にボトムコネクタ２０の装着凸部２１ａを挿入装着し、表面側からトップコネクタ１０の嵌着孔１１ａを介して、このトップコネクタ１０を装着凸部２１ａに嵌着する。
本実施例では、嵌着孔１１ａの内周面に段差状の固定ロック部１１ｅを形成し、ボトムコネクタ２０の装着凸部の外周部に設けたリング状の突条からなる固定ロック突部２１ｂが上記固定ロック部１１ｅの上方側に乗り上げるように係止するロック機構を有する。
なお、このロック機構は、上記とは逆に装着凸部２１ａ側に凹部を形成し、嵌着孔１１ａ側に凸部を形成してもよい。
ボトムコネクタ２０とトップコネクタ１０との間に下パネル２を挟み込むようにして、このボトムコネクタ２０にトップコネクタ１０を嵌着ロックすると、トップコネクタ１０側の当接端子１２ａがボトムコネクタ２０側の接続端子２２ｂの途中に接触するので、下パネル２の表面側に透明電極３を配設してあっても接続端子２２ｂに電気接続できる。
また、このような構造を採用したことにより、図７（ａ）に示すように透明電極３が下パネル２の裏面側に設けてあってもよく、ボトムコネクタ２０を表裏のどちらからでも装着できる。
また、図７（ｂ）に示すように下パネル２の厚みも吸収できる。
このようなボトムコネクタ２０とトップコネクタ１０の嵌着構造を採用すると着脱自在であり、またシール部材１３，２３が押圧され、パネルとの水密性が確保される。
次に、プラグコネクタ３０の一方のプラグ３１のプラグ部３１ｂをコネクタの装着凸部２１ａの筒状部の内側に差し込む。
プラグ部３１ｂの外周部に形成したリング溝状の接続ロック凹部３１ｃと、嵌着孔１１ａの内側に突設した接続ロック爪１１ｂとが係止ロック状態になる。
これにより、プラグ部３１ｂの金属製のプラグコンタクト３１ａが接続端子２２ｂと当接し、且つ、プラグ部のリング状のシール部材３１ｄがトップコネクタ１０の上面に押圧され、電気的接続部が水密にシールされる。
また、プラグコネクタの着脱が自在である。
【００１９】
図８にプラグ部のプラグコンタクトが２接点タイプの構造例を示す。
この場合にセル体側に個々に独立した透明電極３ａ，３ａが２ヶ所に分離し、且つ、それぞれ接続孔４の周縁部に配設されている。
これに対して、ボトムコネクタ２０にも個々に分離した２点の接続端子２２ｂ，２２ｂを有する。
この２点の接続端子２２ｂ，２２ｂに対して、それぞれプラグコンタクト３１ａ，３１ａが接続される。
このように本発明に係るコネクタは、接続接点数に制限はない。
【００２０】
本発明に係るコネクタを用いると、複数のセル体を整列接続したモジュールパネルにすることが容易である。
例えば、図９に示すようにセル体１ａ，１ｂ，１ｃ・・・の上辺と下辺にそれぞれコネクタ１０ａ，１０ａを取り付け、その間をプラグコネクタ３０で連結することで直列に接続できる。
図１０は、セル体の例えば正極と負極とでコネクタの筒状部の形状を相違識別化することで、プラグコネクタ３０ａ，３０ｂと並列接続した例である。
図１１は、プラグコネクタの両側のプラグ３０ａ，３０ｂの形状に相違を持たせることで、セル体の接続方向を規制した例である。
図１２は、プラグコネクタの変形例で、両側のプラグ４０ａ，４０ｂとの間に例えばＬＥＤ４０を結線し、モジュール化した例である。
図１３は、例えば葉形状にデザイン化した色素増感型太陽光パネル１ｄに本発明に係るコネクタ１０ａ，１０ｂを取り付けた例である。
このように本発明に係るコネクタは、構造が簡単で薄く形成できるのでプレート状の入出力部を有する各種製品に応用できる。
【符号の説明】
【００２１】
１        上パネル
２        下パネル
３        電極
４        接続孔
１０      トップコネクタ
１１      トップベース
１１ａ    嵌着孔
１１ｂ    接続ロック爪
１１ｃ    コンタクト装着部
１１ｄ    固定部
１１ｅ    固定ロック部
１２      トップコンタクト
１２ａ    当接端子
１２ｂ    固定爪
１３      シール部材
２０      ボトムコネクタ
２１      ボトムベース
２１ａ    装着凸部
２１ｂ    固定ロック突部
２１ｃ    装着溝
２１ｄ    コンタクト装着部
２１ｅ    固定部
２２      ボトムコンタクト
２２ａ    固定爪
２２ｂ    接続端子
２３      シール部材
３０      プラグコネクタ
３１      プラグ
３１ａ    プラグコンタクト
３１ｂ    プラグ部
３１ｃ    接続ロック凹部
３１ｄ    シール部材
３２      プラグ
３２ａ    プラグコンタクト
３２ｂ    プラグ部
３２ｃ    接続ロック凹部
３２ｄ    シール部材
３３      ワイヤー
【図１】
2013239391.tif 000003
【図２】
2013239391.tif 000004
【図３】
2013239391.tif 000005
【図４】
2013239391.tif 000006
【図５】
2013239391.tif 000007
【図６】
2013239391.tif 000008
【図７】
2013239391.tif 000009
【図８】
2013239391.tif 000010
【図９】
2013239391.tif 000011
【図１０】
2013239391.tif 000012
【図１１】
2013239391.tif 000013
【図１２】
2013239391.tif 000014
【図１３】
2013239391.tif 000015
【図１４】
2013239391.tif 000016