(57)【要約】【課題】  挿抜方向や嵌合位置に所定の自由度を持たせることで、回路基板間の電気的接続を容易且つ安定的に行うことのできるコネクタを提供することである。【解決手段】  嵌合凹部１４を有し、この嵌合凹部１４の内周面に複数のメス側接点１８を有するリセプタクル１２と、前記嵌合凹部１４に挿抜可能な嵌合凸部１５を有し、この嵌合凸部１５の外周面に複数のオス側接点１９を有するプラグ１３とを備えたコネクタ１１において、前記嵌合凹部１４は円弧形状に形成された前記内周面と、前記嵌合凸部１５が挿抜可能な開口部２６とを有し、該開口部２６が弾性的に広がることで前記嵌合凸部１５の挿抜を可能とし、前記嵌合凸部１５は前記嵌合凹部１４の内周面の円弧形状に対応した円弧形状の外周面を有し、前記嵌合凹部１４に挿入時にはリセプタクル１２に対してプラグ１３が回動可能となるようにした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
嵌合凹部を有し、この嵌合凹部の内周面に複数のメス側接点を有するリセプタクルと、前記嵌合凹部に挿抜可能な嵌合凸部を有し、この嵌合凸部の外周面に複数のオス側接点を有するプラグとを備えたコネクタにおいて、
前記嵌合凹部は円弧形状に形成された前記内周面と、前記嵌合凸部が挿抜可能な開口部とを有し、該開口部が弾性的に広がることで前記嵌合凸部の挿抜を可能とし、
前記嵌合凸部は前記嵌合凹部の内周面の円弧形状に対応した円弧形状の外周面を有し、前記嵌合凹部に挿入時にはリセプタクルに対してプラグが回動可能となることを特徴とするコネクタ。
【請求項２】
前記リセプタクルは嵌合凹部を有する第１ハウジングを備え、前記複数のメス側接点が第１ハウジングの表面に設けられ、
前記プラグは嵌合凸部を有する第２ハウジングを備え、前記複数のオス側接点が第２ハウジングの表面に設けられる請求項１に記載のコネクタ。
【請求項３】
前記メス側接点及びオス側接点は、フレキシブル基板に前記各接点がパターン形成されている請求項１又は２に記載のコネクタ。
【請求項４】
前記嵌合凹部の開口部は、その開口幅が前記嵌合凸部の最大径より小さい請求項１又は２に記載のコネクタ。
【請求項５】
前記嵌合凹部の開口部は、前記リセプタクルに設けた基準面に対して直交する方向、又は前記基準面に対して所定の角度方向に設けられている請求項１又は２に記載のコネクタ。
【請求項６】
前記嵌合凹部は一端に開口部を有する円筒状部材によって形成され、該円筒状部材が弾性材からなる請求項１乃至５のいずれかに記載のコネクタ。
【請求項７】
前記嵌合凸部は円柱状部材からなる請求項１乃至５のいずれかに記載のコネクタ。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の一対のコネクタと、これら一対のコネクタのリセプタクル又はプラグの一方に両端が接続されるフレキシブル接続基材と、前記一対のコネクタのリセプタクル又はプラグの他方に接続される一対の回路基板とを備えるコネクタユニット。
【請求項９】
前記フレキシブル接続基材は、前記リセプタクルに設けられた複数のメス側接点と前記プラグに設けられた複数のオス側接点とを電気的に接続する導電パターンが形成されたフレキシブルフラット基板又はフレキシブルフラットケーブルである請求項８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、回路基板間の電気的接続を行うためのコネクタ及びコネクタユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フレキシブル基板に形成される導電パターンを接点としたコネクタが知られている（特許文献１参照）。このコネクタは、メス型ハウジング（リセプタクル）及びオス形ハウジング（プラグ）に設けられる各接点をフレキシブル基板の導体パターンで形成すると共に、弾性接続部材を介して前記リセプタクル及びプラグの各接点を相互接続したものである。
【０００３】
また、特許文献２には、複数のヘッダコンタクトを有するヘッダと、複数のソケットコンタクトを有するソケットとを備えた基板間コネクタが開示されている。前記ソケットコンタクトは、その長さ方向に延在する平板状のソケット側接続部を備えており、このソケット側接続部には、その長さ方向に延在する挿入固定孔が設けられている。前記挿入固定孔は、開口部と、これに挿入された対応するヘッダコンタクトの突出部が挿入固定孔の長さ方向に移動することによって圧入部が圧入されるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３１５２７号公報
【特許文献２】特開２０１４−１３７９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来のコネクタにあっては、相互接続されるそれぞれの回路基板に設けられるリセプタクル及びプラグの挿抜方向及び嵌合位置が固定となっているため、リセプタクル及びプラグの取付位置によって、それぞれの回路基板の挿抜位置や嵌合した位置も固定されたものとなっている。
【０００６】
また、相互接続される回路基板同士が離れた位置にある場合は、可撓性のフラット基板やフラットケーブル等の接続基材を介してそれぞれの回路基板との電気的接続を図っているが、前記接続基材の引き回し等によって、コネクタに過剰な負荷が掛かったり、電気的な接触不良等が生じたりするおそれがあった。
【０００７】
また、回路基板は、電子機器内の限られたスペースに収容されるため、このスペース内で複数の回路基板同士を接続する際に、前記コネクタの挿抜方向や嵌合位置が固定であると配線作業やメンテナンス等が煩雑になるといった問題があった。
【０００８】
このように、従来のコネクタにあっては、挿抜時や嵌合後における自由度がなく、相互接続される回路基板の配置や引き回し等に柔軟に対応できるものではなかった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、挿抜方向や嵌合位置に所定の自由度を持たせることで、回路基板間の電気的接続を容易且つ安定的に行うことのできるコネクタ及び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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のコネクタは、嵌合凹部を有し、この嵌合凹部の内周面に複数のメス側接点を有するリセプタクルと、前記嵌合凹部に挿抜可能な嵌合凸部を有し、この嵌合凸部の外周面に複数のオス側接点を有するプラグとを備えたコネクタにおいて、前記嵌合凹部は円弧形状に形成された前記内周面と、前記嵌合凸部が挿抜可能な開口部とを有し、該開口部が弾性的に広がることで前記嵌合凸部の挿抜を可能とし、前記嵌合凸部は前記嵌合凹部の内周面の円弧形状に対応した円弧形状の外周面を有し、前記嵌合凹部に挿入時にはリセプタクルに対してプラグが回動可能となることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のコネクタユニットは、一対のコネクタと、これら一対のコネクタのリセプタクル又はプラグの一方に両端が接続されるフレキシブル接続基材と、前記一対のコネクタのリセプタクル又はプラグの他方に接続される一対の回路基板とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るコネクタによれば、リセプタクルの嵌合凹部及びプラグの嵌合凸部がそれぞれ円弧形状の内周面及び外周面を有して形成されているので、前記リセプタクルにプラグを挿抜する方向や嵌合後における位置を所定の範囲で可動させることができる。これによって、前記リセプタクル及びプラグに形成されている各接点の電気的接続を自然な状態で行うことができ、各接点の接触不良や経年劣化等を防止することができる。さらに、相互接続される回路基板の配置やケーブル等の引き回しを容易にすることができる。
【００１３】
また、本発明に係るコネクタユニットによれば、一対のコネクタと、これら一対のコネクタのリセプタクル又はプラグの一方に両端が接続されるフレキシブル接続基材と、前記一対のコネクタのリセプタクル又はプラグの他方に接続される一対の回路基板とを備えることで、リセプタクル及びプラグに無理な負荷を掛けることなく、離れた回路基板同士の電気的接続を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のコネクタを用いた回路基板間の接続形態を示す斜視図である。
【図２】上記コネクタのリセプタクルの断面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。
【図３】上記コネクタのプラグの断面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。
【図４】上記コネクタによる第１の接続形態を示す断面図である。
【図５】上記コネクタによる第２の接続形態を示す断面図である。
【図６】上記コネクタの変形例を示す断面図である。
【図７】本発明のコネクタユニットの構成例を示す断面図である。
【図８】上記コネクタユニットの他の構成例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係るコネクタ及び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は本発明のコネクタ１１を用いて、２つの回路基板Ａ，Ｂを電気的に接続する形態を示したものである。前記コネクタ１１は、一端に開口部２６を有する円筒状部材によって形成されたメス型コネクタ（リセプタクル）１２と、前記円筒状部材の円弧形状の内周面２４に対応した円弧形状の外周面２５を有する円柱状部材によって形成されたオス型コネクタ（プラグ）１３との組み合わせによって構成されている。前記リセプタクル１２及びプラグ１３には、回路基板Ａ，Ｂに形成されている端子電極（図示せず）に対応した複数のメス側接点１８及びオス側接点１９が形成されている。
【００１６】
前記リセプタクル１２は、図２に示すように、円筒状部材の長手方向に延び、円弧形状に凹設された嵌合凹部１４及びこの嵌合凹部１４を回路基板Ａ上に支持する平面状のベース部１６とからなる弾性を有した第１ハウジング２０と、複数のメス側接点１８が形成され、前記第１ハウジング２０を覆うフレキシブル基板（ＦＰＣ）２２とによって形成されている。
【００１７】
前記嵌合凹部１４は、前記内周面２４と前記開口部２６とを有し、該開口部２６が弾性的に広がることで前記プラグ１３の挿抜を可能としている。前記内周面２４は、前記ベース部１６との接続部１６ａを中心にして１８０度以上の回転範囲を有して形成されている。また、前記開口部２６は、回路基板Ａの実装面となる前記ベース部１６を基準面とし、この基準面と直交する方向を中心とした所定の開口幅を有して形成されている。
【００１８】
前記ＦＰＣ２２は、回路基板Ａに載置されるベース部１６の裏面から表面に回り込み、嵌合凹部１４の外側から内周面２４にかけて延びている。このＦＰＣ２２には、前記ベース部１６の裏面１６ｂの中央及び前記内周面２４の底部を非導通部２８として複数のメス側接点１８が形成される。このメス側接点１８は、前記非導通部２８を隔てて電気的に分離されている。
【００１９】
前記プラグ１３は、図３に示すように、円柱状部材の長手方向に延び、円弧形状に凸設された嵌合凸部１５及びこの嵌合凸部１５を回路基板Ｂ上に支持する平面状のベース部１７とからなる第２ハウジング２１と、複数のオス側接点１９が形成され、前記第２ハウジング２１を覆うフレキシブル基板（ＦＰＣ）２３とによって形成されている。前記嵌合凸部１５は、前記嵌合凹部１４の内周面２４に沿って当接する円弧形状の外周面２５を有して形成され、腕部２７を介して前記ベース部１７に接続されている。
【００２０】
前記第２ハウジング２１に被覆されるＦＰＣ２３は、回路基板Ｂに載置されるベース部１７の裏面１７ｂから表面に回り込み、腕部２７の外側を経て外周面２５全体を包み込むようにして延びている。このＦＰＣ２３には、前記ベース部１７の裏面１７ｂの中央及び前記外周面２５の頂部を非導通部２９として複数のオス側接点１９が形成される。このオス側接点１９は、前記非導通部２９を隔てて電気的に分離されている。
【００２１】
図１乃至図３に示したように、前記嵌合凹部１４の開口部２６の開口幅は、前記嵌合凸部１５の最大径より小さく形成されている。このため、図４に示すように、前記リセプタクル１２とプラグ１３とを嵌合する際は、嵌合凸部１５を開口部２６に押し当て、この開口部２６を弾性的に押し広げるようにして挿入することで、嵌合凹部１４の内周面２４に密接される。この挿入に関しては、前記回路基板Ａと回路基板Ｂとを平行に保持しなくても、回路基板Ｂを多少傾けた状態でも可能となっており、挿入した後であっても所定の角度に傾けることができる。
【００２２】
前記リセプタクル１２とプラグ１３とが嵌合した後は、対応するメス側接点１８とオス側接点１９との電気的接続を保持した状態で前記嵌合凹部１４の開口部２６の開口幅内でプラグ１３を所定方向に回動することが可能となる。これによって、回路基板Ａ，Ｂが組み込まれる電子機器内のスペースに応じて、リセプタクル１２とプラグ１３との嵌合角度を適宜調整することができる。
【００２３】
前記メス側接点１８及びオス側接点１９は、回路基板Ａ，Ｂに設けられているそれぞれの電極端子と同一ピッチの銅箔パターンによって形成されている。
【００２４】
前記ＦＰＣ２２，２３は、絶縁性のベースフィルムの上に接着層（図示せず）を介して前記メス側接点１８及びオス側接点１９となる導電パターンを形成した構造である。このメス側接点１８及びオス側接点１９は、細長く伸びた長方形状の導体箔をベースフィルムの上に一定のピッチで複数接着したものである。前記メス側接点１８及びオス側接点１９の数は前記回路基板Ａ，Ｂに設けられている電極端子に対応して設けられる。
【００２５】
前記リセプタクル１２及びプラグ１３には、嵌合する際や嵌合後における回動をガイドするための嵌合ガイド（図示せず）がそれぞれ第１ハウジング２０及び第２ハウジング２１に設けられる。この嵌合ガイドは、例えば、前記リセプタクル１２の第１ハウジング２０の内周面に沿って設けられるガイド溝と、前記プラグ１３の第２ハウジング２１の外周面に沿って設けられるガイド突起とによって形成することができる。前記ガイド溝にガイド突起が係合することによって、対応するメス側接点とオス側接点との位置決めが容易になる。また、嵌合後において所定の角度に回動する際にもメス側接点とオス側接点がずれることがない。
【００２６】
なお、リセプタクル１２に有する開口部２６の開口幅が嵌合凸部１５の最大径よりも小さく形成されているので、前記リセプタクル１２にプラグ１３を弾性的に嵌合した後は、故意に引き抜くような操作をしない限り、容易に抜けるようなことがない。
【００２７】
図４に示したように、リセプタクル１２とプラグ１３とが嵌合することによって、それぞれの非導通部２８，２９を隔てて電気的に独立した２極の接点からなるコネクタを形成することができる。前記リセプタクル１２に嵌合した前記プラグ１３は、リセプタクル１２に有する開口部２６の開口幅内で回動可能となるが、前記非導通部２８，２９を設けたことによって、前記開口幅内であれば２極の接点の電気的な独立を保持することができる。
【００２８】
図４に示した接続形態は、リセプタクル１２及びプラグ１３からなるコネクタ１１によって、回路基板Ａ，Ｂに形成されている電極端子Ａ１，Ｂ１を一対一で電気的に接続したものである。この接続形態にあっては、メス側接点１８及びオス側接点１９がそれぞれの非導通部２８，２９を介して電気的に独立しているが、それぞれのベース部１６，１７を介して回路基板Ａと回路基板Ｂとが電気的に接続されることとなる。
【００２９】
図５に示した接続形態は、リセプタクル１２及びプラグ１３からなるコネクタ１１によって、回路基板Ａの電極端子Ａ１と回路基板Ｂの電極端子Ｂ１及び回路基板Ａの電極端子Ａ２と回路基板Ｂの電極端子Ｂ２とをそれぞれ独立に電気的接続を図ったものである。前記リセプタクル１２及びプラグ１３にそれぞれ形成されているメス側接点１８及びオス側接点１９は、非導通部２８，２９を介して電気的に分離している。前記非導通部２８，２９の長さは、リセプタクル１２に設けられている開口部２６の開口幅に合わせて形成されているため、前記リセプタクル１２に対してプラグ１３が回動可能な範囲内であれば電極端子Ａ１，Ａ２及び電極端子Ｂ１，Ｂ２がショートすることなく、電気的独立性が保たれる。
【００３０】
図６は上記コネクタ１１の変形例を示したものである。この実施形態のコネクタ４１は、リセプタクル４２の嵌合凹部４４に設けられる開口部４６を傾けて形成したものである。前記開口部４６は、回路基板との実装における基準面となるベース部４７に対して、直交する方向から所定の角度方向αに傾けた位置に設定してある。これによって、図６（ａ）に示したように、嵌合凸部４５を有するプラグ４３の挿抜を斜め方向から行うことが可能となり、前記回路基板Ａ，Ｂ上のスペースが狭い場所等における挿抜作業を容易にすることができる。
【００３１】
図７は、一対のコネクタ３１ａ，３１ｂと、これら一対のコネクタのリセプタクル１２又はプラグ１３の一方に両端が接続されるフレキシブル接続基材３２と、前記一対のコネクタ３１ａ，３１ｂのリセプタクル１２又はプラグ１３の他方に接続される一対の回路基板Ａ，Ｂとを備えたコネクタユニット３０の構成例を示したものである。
【００３２】
前記フレキシブル接続基材３２は、折り曲げ可能なフレキシブル基板や複数の導電線が平行配列されたフラットケーブルによって形成することができ、その両端に一対のプラグ１３が接続されている。一方、回路基板Ａ，Ｂのそれぞれの一端には一対のリセプタクル１２が接続されている。なお、前記一対のコネクタ３１ａ，３１ｂは、リセプタクル１２及びプラグ１３のいずれかをフレキシブル接続基材３２又は回路基板Ａ，Ｂに設けてもよい。
【００３３】
前記フレキシブル接続基材３２を用いることによって、それぞれのリセプタクル１２とプラグ１３との間に無理な力が掛かることなく、離れた位置にある回路基板Ａ，Ｂを相互接続することができる。
【００３４】
また、前記コネクタユニット３０を構成するリセプタクル１２の代わりに、図６に示したような開口部４６が傾斜したリセプタクル４２を用いることで、フレキシブル接続基材３２の両端に設けられる一対のプラグ４３の挿抜方向を変更することができる。また、前記プラグ４３を嵌合した際に、回路基板Ａ，Ｂの端面に近い位置にまで傾斜させることが可能となる。これによって、図８に示すコネクタユニット４０のように、平行配置された回路基板Ａ，Ｂの表面及び裏面にそれぞれ設けられている一対のリセプタクル４２に対して、一対のプラグ４３を備えたフレキシブル接続基材３２を介して接続した際、このフレキシブル接続基材３２の曲げ変形を抑えつつ、また、リセプタクル４２及びプラグ４３双方に無理な負荷を掛けることなく、最短距離で接続することが可能となる。
【符号の説明】
【００３５】
Ａ，Ｂ  回路基板
Ａ１，Ｂ１  電極端子
Ａ２，Ｂ２  電極端子
α  角度方向
１１  コネクタ
１２  リセプタクル
１３  プラグ
１４  嵌合凹部
１５  嵌合凸部
１６  ベース部
１６ａ  接続部
１６ｂ  裏面
１７  ベース部
１７ｂ  裏面
１８  メス側接点
１９  オス側接点
２０  第１ハウジング
２１  第２ハウジング
２２  ＦＰＣ
２３  ＦＰＣ
２４  内周面
２５  外周面
２６  開口部
２７  腕部
２８  非導通部
２９  非導通部
３０  コネクタユニット
３１ａ，３１ｂ  コネクタ
３２  フレキシブル接続基材
４０  コネクタユニット
４１  コネクタ
４２  リセプタクル
４３  プラグ
４４  嵌合凹部
４５  嵌合凸部
４６  開口部
４７  ベース部
【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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