连接器和连接方法与流程

文档序号:24566162发布日期:2021-04-06 12:13阅读:177来源:国知局
连接器和连接方法与流程

本发明涉及连接器和连接方法,特别是涉及一种与柔性导体连接的连接器。



背景技术:

作为与柔性导体连接的连接器,例如在专利文献1公开了一种图47所示的连接器。该连接器具备以将柔性基板1夹在中间的方式配置在柔性基板1的两侧的触头2和基座部件3。

柔性导体4在与触头2相对的柔性基板1的表面上露出,触头2具有形成为与柔性导体4相对的凹状的突起收容部5,在基座部件3形成有朝向柔性基板1的背面突出的突起6。如果以柔性基板1覆盖突起6的方式将柔性基板1夹在中间的方式而将基座部件3的突起6与柔性基板1一起插入触头2的突起收容部5中,则柔性基板1被突起6按压于触头2的突起收容部5的内表面,突起收容部5的内表面以规定的接触力与在柔性基板1的表面上露出的柔性导体4接触,由此触头2与柔性导体4电连接。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2018-129244号公报

但是,将基座部件3的突起6与柔性基板1一起插入触头2的突起收容部5中时,柔性基板1接受到来自突起6的较大的力,该力是在连接状态下的柔性导体4和突起收容部5的内表面之间的规定接触力,一边与突起收容部5的内表面摩擦一边插入。因此,配置在柔性基板1的表面上的柔性导体4破损,有可能损害柔性导体4与触头2的电连接的可靠性。



技术实现要素:

本发明是为了解决这种现有的问题而完成的,其目的在于提供一种连接器,该连接器能够防止连接时的柔性导体的破损,并且能够确保与柔性导体的电连接的可靠性。

此外,本发明的目的还在于提供一种连接方法,该连接方法防止柔性导体的破损并将触头与柔性导体电连接。

本发明的第一连接器是与柔性导体连接的连接器,其具备:具有突起的压入部件;支承部件,配置成与突起的侧面接触;以及触头,由导电性材料形成且具有与支承部件相对的支承部件相对部;柔性导体的一部分配置在支承部件和触头的支承部件相对部之间,通过突起的侧面经由支承部件将柔性导体的一部分向触头的支承部件相对部按压,触头与柔性导体电连接。

可以构成为,支承部件能够弹性变形且具有供突起插入的凹状的突起插入部,插入支承部件的突起插入部中的突起的侧面经由支承部件将柔性导体的一部分向触头的支承部件相对部按压。

优选的是,触头具有收容支承部件的凹状的支承部件收容部,支承部件相对部形成在支承部件收容部的内表面。

优选的是,支承部件具有:基部,收容在支承部件收容部内时与支承部件收容部的底部相对;以及悬臂梁形状的至少一个弹性片,与基部连结且沿支承部件收容部的内表面延伸,至少一个弹性片配置在突起的侧面和柔性导体的一部分之间。

优选的是,至少一个弹性片具有:导体接触部,在支承部件收容于触头的支承部件收容部且突起插入支承部件的突起插入部中时,与柔性导体的一部分接触;以及突起接触部,在沿着支承部件收容部的内表面的弹性片的长度方向上配置在与导体接触部不同的位置且与突起的侧面接触。

此外,优选的是,配置有导体接触部的位置上的支承部件的外侧尺寸小于支承部件收容部的内侧尺寸。

在这种情况下,可以是配置有导体接触部的位置上的支承部件的外侧尺寸小于从支承部件收容部的内侧尺寸减去了柔性导体的厚度的值。

此外,优选的是,配置有突起接触部的位置上的支承部件的内侧尺寸小于突起的外侧尺寸。

可以构成为,压入部件由具有多个突起的基座部件构成,多个柔性导体的一部分分别配置在多个支承部件和多个触头的支承部件收容部的内表面之间,多个突起插入多个支承部件的突起插入部中。

优选的是,触头具有突状部和形成在突状部的一端的凸缘,连接器还具备壳体,该壳体形成有供触头的突状部贯通且比凸缘小的触头用贯通孔,通过以使触头的突状部贯通触头用贯通孔并将凸缘向基座部件按压的方式将壳体固定于基座部件,由此,触头固定于基座部件。

优选的是,壳体由绝缘性材料构成。

优选的是,壳体具有收容对方侧连接器的一部分的对方侧连接器收容部。

优选的是,基座部件由绝缘性材料构成。

可以构成为,具备在排列有多个触头的状态下由触头用绝缘体保持的触头单元,压入部件具有多个触头共用的一个突起,支承部件具有与多个触头对应的悬臂梁形状的多个弹性片,多个柔性导体的一部分配置在多个弹性片和多个触头的支承部件相对部之间,通过突起的侧面经由多个弹性片将多个柔性导体的一部分向多个触头的支承部件相对部按压,多个触头与多个柔性导体电连接。

在这种情况下,优选的是,多个柔性导体沿规定的配置面延伸,多个柔性导体的一部分在向与配置面正交的向弯折的状态下被突起的侧面经由多个弹性片按压于多个触头的支承部件相对部。

此外,可以构成为,具备在排列有多个触头的状态下由触头用绝缘体保持的触头单元,压入部件具有多个触头共用的一个突起和与多个触头对应且向突起的侧方突出的多个凸部,支承部件由配置在触头单元和压入部件之间的支承片的一部分构成,多个柔性导体的一部分配置在支承片的一部分和多个触头的支承部件相对部之间,通过多个凸部经由支承片的一部分将多个柔性导体的一部分向多个触头的支承部件相对部按压,多个触头与多个柔性导体电连接。

在这种情况下,优选的是,多个柔性导体沿规定的配置面延伸,多个触头的支承部件相对部分别具有与配置面正交的平面状的导体接触面,多个凸部分别具有与配置面正交的平面状的按压面,多个柔性导体的一部分在向与配置面正交的方向弯折的状态下被多个凸部的按压面经由支承片的一部分按压于多个触头的支承部件相对部的导体接触面。

优选的是,支承片具有比柔性导体所具有的弹性力大的弹性力。

或者优选的是,支承片相对于压入部件具有比柔性导体所具有的滑动性大的滑动性。

可以是,触头具有对方侧连接器接触面,该对方侧连接器接触面朝向与导体接触面相反方向且与对方侧连接器的触头接触。

可以构成为,柔性导体独立地配置在支承部件和支承部件相对部之间。

或者是可以构成为,柔性导体配置成在绝缘性的基板主体的表面上露出,以柔性导体与触头的支承部件相对部相对、基板主体的背面与支承部件相对的方式,柔性导体配置在支承部件和支承部件相对部之间。

另外,触头可以是插头型触头,或者也可以是插座型触头。

本发明的连接方法是将触头连接于柔性导体的连接方法,将柔性导体的一部分配置在支承部件和触头的支承部件相对部之间,通过使压入部件的突起的侧面与支承部件接触,通过突起的侧面经由支承部件将柔性导体的一部分向触头的支承部件相对部按压,触头与柔性导体电连接。

本发明的第二连接器是与沿规定的配置面延伸的柔性导体连接的连接器,其具备:具有突起的压入部件,以及触头;触头具有:由导电性材料形成且与配置面正交的平面状的导体接触面,以及朝向与导体接触面相反方向且与对方侧连接器的触头接触的对方侧连接器接触面;柔性导体的一部分在向与配置面正交的方向弯折的状态下配置在突起和触头的导体接触面之间,通过突起的侧面将柔性导体的一部分向触头的导体接触面按压,触头与柔性导体电连接。

发明的效果:

按照本发明,柔性导体的一部分配置在支承部件和触头的支承部件相对部之间,通过突起的侧面经由支承部件将柔性导体的一部分向触头的支承部件相对部按压,触头与柔性导体电连接,因此能够防止连接时的柔性导体的破损,并且能够确保与柔性导体的电连接的可靠性。

附图说明

图1是从斜上方观察本发明的实施方式1的连接器的立体图。

图2是从斜下方观察实施方式1的连接器的立体图。

图3是从斜上方观察实施方式1的连接器的组装图。

图4是从斜下方观察实施方式1的连接器的组装图。

图5是从斜上方观察实施方式1的连接器所使用的触头的立体图。

图6是从斜下方观察实施方式1的连接器所使用的触头的立体图。

图7是示出实施方式1的连接器所使用的压入部件的立体图。

图8是示出实施方式1的连接器所使用的支承部件的立体图。

图9是实施方式1的连接器所使用的支承部件的剖视图。

图10是将柔性导体配置在嵌入了触头的壳体上的阶段的组装图。

图11是将支承部件收容于触头的支承部件收容部的阶段的组装图。

图12是示出支承部件收容于触头的支承部件收容部的状态的局部剖视图。

图13是将压入部件的突起插入支承部件的突起插入部中的阶段的组装图。

图14是示出实施方式1的连接器的局部剖视图。

图15是示出实施方式1的变形例的连接器所使用的压入部件的立体图。

图16是从斜上方观察实施方式2的连接器的立体图。

图17是从斜下方观察实施方式2的连接器的立体图。

图18是实施方式2的连接器的主视图。

图19是从斜上方观察实施方式2的连接器的组装图。

图20是从斜下方观察实施方式2的连接器的组装图。

图21是从斜上方观察实施方式2的连接器所使用的触头单元的立体图。

图22是从斜下方观察实施方式2的连接器所使用的触头单元的立体图。

图23是示出实施方式2的连接器所使用的触头单元的剖视图。

图24是示出实施方式2的连接器所使用的基座部件的立体图。

图25是从斜上方观察实施方式2的连接器所使用的支承部件的立体图。

图26是从斜下方观察实施方式2的连接器所使用的支承部件的立体图。

图27是从斜上方观察在柔性基板配置有触头单元的阶段的组装图。

图28是从斜下方观察在柔性基板配置有触头单元的阶段的组装图。

图29是从斜下方观察将支承部件收容于触头单元的支承部件收容部的阶段的组装图。

图30是示出支承部件收容于触头单元的支承部件收容部的状态的剖视图。

图31是图18的a-a线剖视图。

图32是从斜上方观察实施方式3的连接器的立体图。

图33是从斜下方观察实施方式3的连接器的立体图。

图34是从斜上方观察实施方式3的连接器的组装图。

图35是从斜下方观察实施方式3的连接器的组装图。

图36是从斜上方观察实施方式3的连接器所使用的触头单元的立体图。

图37是从斜下方观察实施方式3的连接器所使用的触头单元的立体图。

图38是示出构成实施方式3的连接器所使用的触头单元的触头用绝缘体的立体图。

图39是示出构成实施方式3的连接器所使用的触头单元的触头的立体图。

图40是示出构成实施方式3的连接器所使用的触头单元的触头的侧视图。

图41是示出实施方式3的连接器所使用的基座部件的立体图。

图42是示出基座部件与配置于柔性基板的触头单元对位的状态的剖视图。

图43是从斜下方观察基座部件压入触头单元的状态的立体图。

图44是示出实施方式3的连接器的剖视图。

图45是从斜上方观察具备对方侧连接器的电子电路模块与实施方式3的连接器对位的状态的立体图。

图46是从斜下方观察具备对方侧连接器的电子电路模块与实施方式3的连接器对位的状态的立体图。

图47是示出现有的连接器中的触头和突起以及柔性基板的剖视图。

附图标记

1柔性基板2触头3基座部件4柔性导体5突起收容部6突起11、31、61连接器12壳体12a凹部12b触头用贯通孔12c面12d柱收容部13、33、63、m2触头13a突状部13b触头侧凸缘13c、53支承部件收容部14、24、34、64基座部件14a、34a、64b、92a平板部14b、34b、64c面14c压入部件用凹部14d壳体固定用柱15、35支承部件15a、35a基部15b、35b弹性片15c、35c突起插入部15d外表面15e内表面15f导体接触部15g突起接触部16压入部件16a、34c、64d突起16b压入部件侧凸缘21、43、73柔性导体21a、45、75接点部33a接触部33b、e支承部件相对部41、71柔性基板42、72基板主体42a、72a表面42b、72b背面44、66、74切口46、82、cl1开口部51、91触头单元52、92触头用绝缘体63a对方侧连接器接触面63b导体接触面64a、64f、65a、71a、81a贯通孔64e凸部65支承片81连接器固定部件91a、91b固定销92b突状部92c突起收容部92d触头收容槽d1、d4内径d2、d3外径c1中心轴r1第一列r2第二列w1、w2、w3、w4宽度cl布料m电子电路模块m1对方侧连接器

具体实施方式

以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。

实施方式1

图1和图2示出实施方式1的连接器11。连接器11例如用作用于嵌合可穿戴设备的衣服侧连接器部,与多个柔性导体21连接。

连接器11具备:壳体12、四个触头13、以及以将四个柔性导体21夹在中间的方式与壳体12相对的基座部件14,四个触头13与四个柔性导体21相互电连接。壳体12具有凹部12a,多个触头13分别在壳体12的凹部12a内相对于凹部12a的平面状的底面垂直地突出。

作为柔性导体21使用通过捻合多个导电纤维而制作的带状导体。

在此,为了便于说明,将壳体12的凹部12a的底面定义为沿xy面延伸,将各触头13突出的方向称为+z方向。

在壳体12的-z方向侧配置有四个柔性导体21,在四个柔性导体21的-z方向侧配置有基座部件14。

图3和图4示出连接器11的组装图。壳体12由绝缘性树脂等绝缘性材料构成,在朝向+z方向敞开的凹部12a内形成有四个触头用贯通孔12b。凹部12a构成收容未图示的对方侧连接器的一部分的对方侧连接器收容部。触头13分别插入四个触头用贯通孔12b中。此外,在xy方向上,在凹部12a的外侧的部位且在壳体12的朝向-z方向的面12c形成有两个凹状的柱收容部12d。

四个触头13分别是由金属等导电性材料形成的插头型触头,在壳体12的凹部12a收容有未图示的对方侧连接器的一部分的情况下,与对方侧连接器的对应的触头连接。

在壳体12的-z方向侧配置有四个柔性导体21,在四个柔性导体21的-z方向侧配置有四个支承部件15。此外,在四个支承部件15的-z方向侧配置有四个压入部件16。

基座部件14由绝缘性树脂等绝缘性材料构成,具有平板部14a。在平板部14a的朝向+z方向的面14b形成有分别与四个压入部件16对应的四个压入部件用凹部14c。此外,在平板部14a的面14b突出形成有两个壳体固定用柱14d。这些两个壳体固定用柱14d与壳体12的两个凹状的柱收容部12d对应。

插入壳体12的四个触头用贯通孔12b中的四个触头13、配置于四个柔性导体21的一端的能够弯曲的接点部21a、四个支承部件15、四个压入部件16、以及基座部件14的四个压入部件用凹部14c配置在相互在z方向上对齐的位置。

此外,壳体12的两个柱收容部12d和基座部件14的两个壳体固定用柱14d配置在相互在z方向上对齐的位置。

如图5和图6所示,触头13具有在z方向上延伸的圆筒形状的突状部13a和从突状部13a的-z方向端部沿xy面延伸的圆板形状的触头侧凸缘13b。在突状部13a的内部形成有朝向-z方向敞开的凹状的支承部件收容部13c。即,以包围支承部件收容部13c的开口端部的方式形成有触头侧凸缘13b。支承部件收容部13c具有内径d1,通过支承部件收容部13c的内表面形成有与支承部件15相对的支承部件相对部e。

这种触头13例如能够通过冲压加工、切削、拉深加工等来制作。

另外,壳体12的触头用贯通孔12b具有比触头13的突状部13a的外径大、且比触头侧凸缘13b的外径小的内径,如图3所示,触头13的突状部13a贯通触头用贯通孔12b而向壳体12的凹部12a内突出,如图4所示,触头13的触头侧凸缘13b在壳体12的朝向-z方向的面12c上露出。

如图7所示,压入部件16具有在+z方向上延伸的大致圆柱形状的突起16a和从突起16a的-z方向端部沿xy面延伸的圆板形状的压入部件侧凸缘16b。突起16a具有外径d2。

如图8所示,支承部件15收容在触头13的支承部件收容部13c内,由能够弹性变形的树脂或金属形成,具有在z方向上延伸的中心轴c1,并且具有:基部15a,配置在中心轴c1上;以及悬臂梁形状的四个弹性片15b,与基部15a连结且从基部15a与中心轴c1大致平行地沿-z方向延伸。支承部件15收容在触头13的支承部件收容部13c内时,基部15a在z方向上与支承部件收容部13c的底部相对。四个弹性片15b具有相互相同的形状,在绕中心轴c1的周向上隔开均等的间隔配置,在四个弹性片15b的内侧形成有朝向-z方向敞开的凹状的突起插入部15c。

如图9所示,各弹性片15b具有朝向远离中心轴c1的方向的外表面15d和朝向中心轴c1的内表面15e,在外表面15d形成有朝向远离中心轴c1的方向弯曲而突出的导体接触部15f,在弹性片15b的-z方向端部中的内表面15e形成有突起接触部15g。

在xy面上,如果将描绘了以中心轴c1为中心且与四个弹性片15b的外表面15d相切的圆时的圆的直径定义为支承部件15的外径(外侧尺寸),则支承部件15在配置有导体接触部15f的z方向位置上具有最大的外径d3,该导体接触部15f中的外径d3设定为小于从触头13的支承部件收容部13c的内径d1减去了柔性导体21的厚度的值。

此外,在xy面上,如果将描绘了以中心轴c1为中心且与四个弹性片15b的内表面15e相切的圆时的圆的直径定义为支承部件15的内径(内侧尺寸),则配置有突起接触部15g的弹性片15b的-z方向端部中的支承部件15的内径d4设定为小于压入部件16的圆柱形状的突起16a的外径d2。

将连接器11连接于多个柔性导体21时,首先,四个触头13的突状部13a插入壳体12的四个触头用贯通孔12b中。此时,如图10所示,四个触头13的触头侧凸缘13b成为在壳体12的朝向-z方向的面12c上露出的状态。

接着,以对应的柔性导体21的接点部21a位于各触头13的凹状的支承部件收容部13c上的方式,四个柔性导体21配置在壳体12的面12c上。

在该状态下,如图11所示,对应的支承部件15从-z方向分别插入四个触头13的支承部件收容部13c内。由此,如图12所示,柔性导体21的接点部21a向+z方向弯曲并与支承部件15一起插入触头13的支承部件收容部13c内,配置成被夹在支承部件15的弹性片15b的外表面15d和由支承部件收容部13c的内周面形成的支承部件相对部e之间。

在此,支承部件15即使在配置有具有最大的外径d3的导体接触部15f的z方向位置上也设定为小于从触头13的支承部件收容部13c的内径d1减去了柔性导体21的厚度的值,因此柔性导体21的接点部21a不会从支承部件15接受较大的力而产生摩擦,从而顺畅地插入支承部件收容部13c内。

另外,插入触头13的支承部件收容部13c内的支承部件15的基部15a与支承部件收容部13c的+z方向端部中的底部接触,支承部件15的大致整体收容在支承部件收容部13c内。

此外,对应的压入部件16的突起16a从-z方向插入收容于各触头13的支承部件收容部13c的支承部件15的凹状的突起插入部15c中,突起16a的侧面与支承部件15接触。由此,如图13所示,在四个触头13的触头侧凸缘13b上分别配置有对应的压入部件16的压入部件侧凸缘16b。

此后,基座部件14的两个壳体固定用柱14d插入壳体12的两个柱收容部12d中,以将柔性导体21夹在中间的方式,在壳体12的-z方向侧的面12c和基座部件14的平板部14a的朝向+z方向的面14b相对的状态下,通过粘接剂相互粘接壳体12和基座部件14,完成连接器11向柔性导体21的连接。

图14示出以上述方式与柔性导体21连接的连接器11。

配置有突起接触部15g的弹性片15b的-z方向端部中的支承部件15的内径d4设定为小于压入部件16的圆柱形状的突起16a的外径d2,因此通过突起16a插入支承部件15的突起插入部15c中,支承部件15的悬臂梁形状的四个弹性片15b以各突起接触部15g与突起16a的侧面接触而被扩张的方式弹性变形。由此,也向四个弹性片15b中的与柔性导体21的接点部21a相对的弹性片15b的导体接触部15f作用扩张方向的力,柔性导体21的接点部21a从弹性片15b的导体接触部15f接受朝向触头13的支承部件收容部13c的内周面的按压力。

即,插入支承部件15的突起插入部15c中的突起16a的侧面经由支承部件15将柔性导体21的接点部21a向触头13的支承部件收容部13c的支承部件相对部e按压。其结果,触头13与柔性导体21电连接。

在此,压入部件16的突起16a插入支承部件15的突起插入部15c中时,突起插入部15c的内表面与突起16a的侧面之间相互摩擦,但是柔性导体21的接点部21a被夹在支承部件15的弹性片15b的外表面15d和触头13的支承部件收容部13c的内周面之间而仅接受按压力,不与突起16a的侧面、弹性片15b的外表面15d和支承部件收容部13c的内周面中的任一个摩擦。

另外,压入部件16的压入部件侧凸缘16b从-z方向被基座部件14覆盖,并且收容在形成于基座部件14的平板部14a的面14b的压入部件用凹部14c内,由此防止压入部件16的突起16a从支承部件15的突起插入部15c向-z方向脱离。

如上所述,按照实施方式1的连接器11,即使在柔性导体21的接点部21a与支承部件15一起插入触头13的支承部件收容部13c内时,并且即使在压入部件16的突起16a插入支承部件15的突起插入部15c时,柔性导体21的接点部21a也不会接受较大的力而产生摩擦,因此,能够防止柔性导体21破损,并且能够确保柔性导体21与触头13的电连接的可靠性。

另外,在上述实施方式1中,连接器11具有四个触头13,但是并不限于此,也能够将本发明应用于具有一个以上的触头13的连接器。

此外,在上述实施方式1中,以与四个触头13对应而分别独立地配置四个压入部件16并覆盖四个压入部件16的压入部件侧凸缘16b的方式,将基座部件14固定于壳体12,但是也可以如图15所示代替基座部件14和四个压入部件16而使用突出形成有四个突起16a的基座部件24。四个突起16a配置在与壳体12的四个触头用贯通孔12b对应的位置。此外,在基座部件24以与基座部件14同样的方式形成有两个壳体固定用柱14d。

将对应的支承部件15与对应的柔性导体21的接点部21a一起分别插入四个触头13的支承部件收容部13c内,在柔性导体21的接点部21a配置成被夹在支承部件15和触头13的支承部件相对部e之间的状态下,将两个壳体固定用柱14d插入壳体12的两个柱收容部12d中,并且将基座部件24从-z方向朝向壳体12按压。

由此,基座部件24的四个突起16a分别插入对应的支承部件15的突起插入部15c中,四个触头13分别与四个柔性导体21电连接。

通过使用这种突出形成有四个突起16a的基座部件24,能够更容易地进行连接器11向四个柔性导体21的连接。

此外,在上述实施方式1中,柔性导体21未被例如绝缘性的基板主体支承,独立地配置在支承部件15和触头13的支承部件相对部e之间,但是并不限于此,也可以将本发明的连接器连接于以在由绝缘性材料构成的基板主体的表面上露出的状态配置的柔性导体21。但是,为了将触头13与柔性导体21电连接,需要以柔性导体21与触头13的支承部件相对部e相对、由绝缘性材料构成的基板主体的背面与支承部件15相对的方式,将柔性导体21配置在支承部件15和触头13的支承部件相对部e之间。

实施方式2

图16~图18示出实施方式2的连接器31。连接器31与实施方式1的连接器11同样,例如用作用于嵌合可穿戴设备的衣服侧连接器部,安装于柔性基板41。

连接器31具备:触头单元51,配置在柔性基板41的表面上且具有多个触头33;以及基座部件34,以将柔性基板41夹在中间的方式与触头单元51相对。

柔性基板41具有以xy面为配置面、沿配置面上延伸且由绝缘性材料构成的片状的基板主体42,基板主体42具有朝向+z方向的表面42a和朝向-z方向的背面42b。在基板主体42的表面42a以露出的状态配置有多个柔性导体43。多个柔性导体43例如是由导电纤维构成的带状或线状的导体,分别在x方向上延伸并相互平行地在y方向上排列。

此外,柔性导体43也可以由通过印刷等涂布在基板主体42的表面42a上的导电膏形成。

触头单元51配置成在柔性基板41的基板主体42的表面42a上突出。

在此,为了便于说明,将柔性基板41的基板主体42的表面42a定义为沿xy面延伸,将触头单元51突出的方向称为+z方向。

图19和图20示出连接器31的组装图。在触头单元51的-z方向侧配置有柔性基板41。柔性基板41具有h形形状的切口44,在基板主体42的表面42a上,在切口44的+x方向侧和-x方向侧分别相互平行地配置有多个柔性导体43。各柔性导体43的一端形成有延伸到切口44且能够弯曲的接点部45。

在柔性基板41的-z方向侧配置有支承部件35,在支承部件35的-z方向侧配置有基座部件34。

如图21和图22所示,触头单元51在多个触头33排列成由第一列r1和第二列r2构成的两列的状态下由触头用绝缘体52保持。构成第一列r1和第二列r2的各列的多个触头33在y方向上排列,构成第一列r1的多个触头33和构成第二列r2的多个触头33以相互在x方向上相邻的方式排列。

各触头33是由金属等导电性材料形成的插头型触头,与未图示的对方侧连接器的对应的触头连接,如图23所示,具有在z方向上延伸的平板形状。更详细地说,构成第一列r1的多个触头33分别具有:接触部33a,形成在+z方向侧端部侧中的+x方向的端面;以及支承部件相对部33b,形成在-z方向侧端部侧、且在-x方向的端面。另一方面,构成第二列r2的多个触头33分别具有:接触部33a,形成在+z方向侧端部侧中的-x方向的端面;以及支承部件相对部33b,形成在-z方向侧端部侧、且在+x方向的端面。

各触头33以接触部33a和支承部件相对部33b露出的方式保持于触头用绝缘体52。

此外,第一列r1中的触头33的支承部件相对部33b和第二列r2中的触头33的支承部件相对部33b彼此相对,在构成第一列r1的多个触头33的支承部件相对部33b和构成第二列r2的多个触头33的支承部件相对部33b之间,形成有在y方向上延伸且朝向-z方向敞开的凹状的支承部件收容部53。支承部件收容部53在-z方向端部具有x方向的宽度w1。

如图24所示,基座部件34由绝缘性树脂等绝缘性材料构成,具有平板部34a。在平板部34a的朝向+z方向的面34b形成有触头单元51的多个触头33共用的一个突起34c。突起34c在y方向上延伸且朝向+z方向突出,具有越朝向+z方向而x方向的宽度越窄的形状,在-z方向端部具有x方向的宽度w2。

如图25和图26所示,支承部件35由能够弹性变形的树脂或金属形成,具有沿y方向以直线状延伸的基部35a和与基部35a连结且从基部35a分别向-z方向延伸的悬臂梁形状的多对弹性片35b。多对弹性片35b在y方向上排列,各成对的两个弹性片35b相互在x方向上相对,并且以越朝向-z方向而x方向的间隔越大的方式相对于z方向倾斜,在这些多对弹性片35b的内侧形成有在y方向上延伸且朝向-z方向敞开的凹状的突起插入部35c。多对弹性片35b与触头单元51的排列成两列的多个触头33对应。

各成对的两个弹性片35b在-z方向端部中在相互朝向相反方向的双方的弹性片35b的外表面之间具有x方向的宽度w3。该两个弹性片35b的外表面之间的宽度w3设定为小于从触头单元51的支承部件收容部53的-z方向端部中的x方向的宽度w1减去了柔性导体43的厚度的2倍的值。

此外,各成对的两个弹性片35b在-z方向端部中在相互相对的双方的弹性片35b的内表面之间具有x方向的宽度w4。该两个弹性片35b的内表面之间的宽度w4设定为小于基座部件34的突起34c的-z方向端部中的x方向的宽度w2。

此外,支承部件35收容在触头单元51的支承部件收容部53内,具有比触头单元51的支承部件收容部53的y方向长度稍短的y方向长度。

基座部件34的突起34c插入支承部件35的突起插入部35c中,具有与支承部件35的y方向长度大致相等的y方向长度。

将连接器31安装于柔性基板41时,首先,如图27所示,触头单元51配置在柔性基板41的基板主体42的表面42a上。此时,触头单元51配置在柔性基板41的切口44的正上方,且配置在多个柔性导体43上。

接着,如图28所示,支承部件35从-z方向朝向柔性基板41的基板主体42的背面42b中的切口44移动,如图29所示,支承部件35通过切口44插入触头单元51的支承部件收容部53内。

由此,如图30所示,配置在切口44的+x方向侧的柔性导体43的接点部45和配置在切口44的-x方向侧的柔性导体43的接点部45分别向+z方向弯曲,与支承部件35一起插入触头单元51的支承部件收容部53内,配置成被夹在支承部件35的成对的两个弹性片35b的外表面和对应的两个触头33的支承部件相对部33b之间。

在此,在支承部件35中成对的两个弹性片35b的外表面之间的x方向的宽度w3设定为小于从触头单元51的支承部件收容部53的-z方向端部中的x方向的宽度w1减去了柔性导体43的厚度的2倍的值,因此配置在支承部件35的x方向的两侧的两个柔性导体43的接点部45均不会从支承部件35接受较大的力而产生摩擦,从而顺畅地插入支承部件收容部53内。

另外,插入触头单元51的支承部件收容部53内的支承部件35的基部35a与支承部件收容部53的+z方向端部中的底部接触,支承部件35的大致整体收容在支承部件收容部53内。

此外,支承部件35从-z方向插入切口44中,由此配置在切口44的x方向的两侧的两个柔性导体43的接点部45分别向+z方向弯曲并插入触头单元51的支承部件收容部53内,因此如图29和图30所示,在柔性基板41形成开口部46。

此外,基座部件34的突起34c从-z方向通过柔性基板41的开口部46插入支承部件35的凹状的突起插入部35c中,基座部件34通过粘接剂粘接在柔性基板41的基板主体42的背面42b上。另外,在柔性基板41和触头单元51之间也通过粘接剂粘接。由此,完成连接器31向柔性基板41的安装。

图31示出以上述方式安装于柔性基板41的连接器31。

在支承部件35中成对的两个弹性片35b的内表面之间的x方向的宽度w4设定为小于基座部件34的突起34c的-z方向端部中的x方向的宽度w2,因此通过突起34c插入支承部件35的突起插入部35c中,支承部件35的各成对的两个悬臂梁形状的弹性片35b分别以被扩张的方式弹性变形。由此,被夹在支承部件35的成对的两个弹性片35b的外表面和对应的两个触头33的支承部件相对部33b的两个柔性导体43的接点部45分别从对应的弹性片35b接受朝向触头33的支承部件相对部33b的按压力。

即,插入支承部件35的突起插入部35c中的基座部件34的突起34c的侧面经由支承部件35将双方的柔性导体43的接点部45向对应的触头33的支承部件相对部33b按压。其结果,触头单元51的多个触头33与多个柔性导体43电连接。

在此,基座部件34的突起34c插入支承部件35的突起插入部35c中时,突起插入部35c的内表面与突起34c的侧面之间相互摩擦,但是各柔性导体43的接点部45被夹在支承部件35的对应的弹性片35b的外表面和对应的触头33的支承部件相对部33b之间而仅接受按压力,不与突起34c的侧面、弹性片35b的外表面和支承部件相对部33b中的任一个摩擦。

如上所述,按照实施方式2的连接器31,即使在多个柔性导体43的接点部45与支承部件35一起插入触头单元51的支承部件收容部53内时,并且即使在基座部件34的突起34c插入支承部件35的突起插入部35c中时,多个柔性导体43的接点部45也不会接受较大的力而产生摩擦,因此,能够防止各柔性导体43破损,并且能够确保多个柔性导体43与多个触头33的电连接的可靠性。

按照实施方式2,通过使用一个支承部件35和一个基座部件34将触头单元51的多个触头33连接于柔性基板41的多个柔性导体43,能够实现多芯的连接器31。

另外,在上述实施方式2中,触头单元51的多个触头33排列成两列,但是多个触头33也可以排列成一列。

此外,在上述实施方式2中,在柔性导体43被绝缘性的基板主体42支承的柔性基板41安装有连接器31,但是不限于此,也可以以同样的方式构成与多个柔性导体43连接的连接器,该多个柔性导体43未被绝缘性的基板主体支承而独立地配置在支承部件35的多个弹性片35b和触头单元51的多个触头33的支承部件相对部33b之间。

实施方式3

图32和图33示出实施方式3的连接器61。连接器61与实施方式1的连接器11和实施方式2的连接器31同样,例如用作用于嵌合可穿戴设备的衣服侧连接器部,安装于在衣服的布料cl上安装的柔性基板71。

连接器61具备:触头单元91,经由片状的连接器固定部件81配置在柔性基板71的表面上且具有多个触头63;以及基座部件64,以柔性基板71夹在中间的方式与触头单元91相对。如图33所示,基座部件64配置在形成于布料cl的圆形的开口部cl1的内部。

柔性基板71具有以xy面为配置面、沿配置面上延伸且由绝缘性材料构成的片状的基板主体72,基板主体72具有朝向+z方向的表面72a和朝向-z方向的背面72b。在基板主体72的表面72a以露出的状态配置有多个柔性导体73。多个柔性导体73例如是由导电纤维构成的带状或线状的导体,分别在x方向上延伸并相互平行地在y方向上排列。

此外,柔性导体73也能够由通过印刷等涂布在基板主体72的表面72a上的导电膏形成。

触头单元91配置成在片状的连接器固定部件81上突出。

在此,为了便于说明,将柔性基板71的基板主体72的表面72a和连接器固定部件81定义为沿xy面延伸,将触头单元91突出的方向称为+z方向。

图34和图35示出连接器61的组装图。在触头单元91的-z方向侧经由连接器固定部件81配置有柔性基板71。柔性基板71具有h形形状的切口74,在基板主体72的表面72a上,在切口74的+x方向侧和-x方向侧分别配置有多个柔性导体73。各柔性导体73的一端形成有延伸到切口74且能够弯曲的接点部75。在连接器固定部件81与柔性基板71的切口74对应而形成有大致矩形的开口部82。

在柔性基板71的-z方向侧配置有支承片65,在支承片65的-z方向侧经由布料cl的开口部cl1配置有基座部件64。

在支承片65与柔性基板71的切口74对应而形成有h形形状的切口66。

触头单元91具有向-z方向突出的四根固定销91a,在连接器固定部件81形成有四个贯通孔81a,在柔性基板71形成有四个贯通孔71a,在支承片65形成有四个贯通孔65a,在基座部件64形成有四个贯通孔64a。这些贯通孔81a、71a、65a、64a与触头单元91的四根固定销91a对应,触头单元91、连接器固定部件81、柔性基板71、支承片65和基座部件64配置成贯通孔81a、71a、65a、64a相对于固定销91a在z方向上对齐。

如图36和图37所示,触头单元91在多个触头63排列成由第一列r1和第二列r2构成的两列的状态下由触头用绝缘体92保持。构成第一列r1和第二列r2的各列的多个触头63在y方向上排列,构成第一列r1的多个触头63和构成第二列r2的多个触头63以相互在x方向上相邻的方式排列。

触头用绝缘体92具有沿xy面延伸的圆板形状的平板部92a和从平板部92a向+z方向突出且在y方向上延伸的长方体形状的突状部92b,在突状部92b的内部形成有在y方向上延伸且朝向-z方向敞开的凹状的突起收容部92c。

如图38所示,在触头用绝缘体92、且在突状部92b的+x方向端部和-x方向端部分别形成有沿y方向排列的多个触头收容槽92d。各触头收容槽92d从突状部92b的+z方向端部沿-z方向延伸,贯通触头用绝缘体92而延伸到突起收容部92c。

图39和图40所示的触头63压入并保持于这种触头收容槽92d。另外,图39和图40示出了构成第一列r1的触头63。触头63是沿z方向延伸的销状的部件,在+z方向端部形成有朝向+x方向的对方侧连接器接触面63a,在-z方向端部形成有朝向-x方向且沿yz面延伸的平面状的导体接触面63b。

另外,构成第二列r2的触头63与构成第一列r1的触头63相同,以对方侧连接器接触面63a朝向-x方向、导体接触面63b朝向+x方向的方式配置。

如果多个触头63保持于多个触头收容槽92d,则如图36和图37所示,构成第一列r1的多个触头63的对方侧连接器接触面63a成为从突状部92b露出且朝向+x方向的状态,构成第二列r2的多个触头63的对方侧连接器接触面63a成为从突状部92b露出且朝向-x方向的状态。

此外,构成第一列r1的多个触头63的导体接触面63b成为向突起收容部92c内露出且朝向-x方向的状态,构成第二列r2的多个触头63的导体接触面63b成为向突起收容部92c内露出且朝向+x方向的状态。即,构成第一列r1的多个触头63的导体接触面63b和构成第二列r2的多个触头63的导体接触面63b隔着突起收容部92c在x方向上彼此相对。

此外,如图37所示,四根固定销91a从平板部92a的-z方向侧的表面向-z方向突出,两根固定销91b也从突起收容部92c内的朝向-z方向的顶面向-z方向突出,并且比平板部92a的-z方向侧的表面向-z方向延伸。

如图41所示,基座部件64由绝缘性树脂等绝缘性材料构成,具有圆板形状的平板部64b。平板部64b具有与触头用绝缘体92的圆板形状的平板部92a的直径大致相同的直径,在平板部64b的朝向+z方向的面64c形成有触头单元91的多个触头63共用的突起64d。突起64d具有在y方向上延伸且朝向+z方向突出的大致长方体形状。在突起64d的+x方向端部中的侧面与构成第一列r1的多个触头63对应而分别形成有向+x方向突出且在z方向上延伸的多个凸部64e,在突起64d的-x方向端部中的侧面与构成第二列r2的多个触头63对应而分别形成有向-x方向突出且在z方向上延伸的多个凸部64e。

另外,基座部件64的四个贯通孔64a形成为在z方向上贯通平板部64b,在突起64d也形成有在z方向上贯通的两个贯通孔64f。

如图34和图35所示,支承片65具有与触头用绝缘体92的圆板形状的平板部92a和基座部件64的圆板形状的平板部64b的直径大致相同的直径的圆板形状。支承片65由能够弹性变形的材质构成,被夹在柔性基板71的基板主体72和基座部件64的平板部64b之间并保持,但是在触头63与柔性导体73电连接时,支承片65的切口66的附近的部分被夹在基座部件64的凸部64e和柔性基板71的基板主体72之间。

连接器固定部件81被夹在触头单元91和柔性基板71之间,连接器固定部件81固定于衣服的布料cl,由此连接器61安装于衣服。

如图34和图35所示,在连接器固定部件81的中央部形成有矩形的开口部82,四个贯通孔81a沿开口部82的周向边缘配置。

将连接器61安装于柔性基板71时,首先,将从触头单元91向-z方向突出的四根固定销91a依次插入连接器固定部件81的四个贯通孔81a、柔性基板71的四个贯通孔71a和支承片65的四个贯通孔65a中,使连接器固定部件81、柔性基板71和支承片65分别向+z方向移动并向触头单元91按压。

此时,如图37所示,触头单元91具有与平板部92a的-z方向侧的表面相比突出到-z方向的两根固定销91b,这些两根固定销91b通过连接器固定部件81的开口部82并位于柔性基板71的切口74和支承片65的切口66的+z方向侧。因此,h形形状的切口74、66被触头单元91的两根固定销91b推开,柔性基板71的切口74的附近的部分和支承片65的切口66的附近的部分相互重叠,并且被两根固定销91b推压而成为向-z方向弯曲的状态。

因此,如图42所示,例如通过使用销形状的未图示的工具,将柔性基板71的切口74的附近的部分和支承片65的切口66的附近的部分向+z方向压入,从而朝向触头用绝缘体92的突起收容部92c内弯曲。

此时,支承片65的朝向-z方向的面和触头单元91的固定销91a、91b的-z方向端部在配置于柔性基板71的-z方向侧的布料cl的开口部cl1内向-z方同露出。

在该状态下,基座部件64向+z方向移动,经由支承片65、柔性基板71和连接器固定部件81对触头单元91进行按压。由此,如图43所示,触头单元91的四根固定销91a通过基座部件64的四个贯通孔64a向-z方向突出,并且触头单元91的两根固定销91b通过基座部件64的两个贯通孔64f向-z方向突出。

使从基座部件64向-z方向突出的触头单元91的四根固定销91a和两根固定销91b的-z方向端部热变形来进行铆接,由此基座部件64固定于触头单元91,完成连接器61向柔性基板71的安装。

图44示出以上述方式安装于柔性基板71的连接器61。

基座部件64的突起64d插入触头用绝缘体92的突起收容部92c内,在突起收容部92c内,柔性基板71的一部分和支承片65的一部分相互重叠,并且在向与作为柔性基板71的配置面的xy面正交的+z方向弯折的状态下,被夹在基座部件64的突起64d的凸部64e和与凸部64e对应的触头63的导体接触面63b之间而在x方向上被压缩。由此,配置在柔性基板71的基板主体72的表面72a上的柔性导体73的接点部75经由支承片65和柔性基板71的基板主体72接受从对应的凸部64e朝向对应的触头63的导体接触面63b的按压力,与导体接触面63b电连接。

由此,在触头单元91排列成两列的多个触头63与柔性基板71的多个柔性导体73电连接。

另外,柔性基板71的一部分被夹在基座部件64的凸部64e和触头63的导体接触面63b之间而在x方向上被压缩,由此柔性基板71在x方向上弹性地压缩变形。其结果,通过该压缩变形的反力,生成柔性导体73的接点部75相对于导体接触面63b的接触压力,柔性导体73可靠性良好地与触头63电连接。

此外,在基座部件64的凸部64e和触头63的导体接触面63b之间与柔性基板71一起夹持支承片65,因此支承片65也在x方向上弹性地压缩变形。因此,如果使支承片65例如由橡胶、弹性体等富有弹性的材料形成,并且使支承片65具有比柔性导体73所具有的弹性力大的弹性力,则即使对于薄壁且缺乏弹性力的柔性基板71,也能够通过支承片65的压缩变形的反力,生成柔性导体73的接点部75相对于导体接触面63b的接触压力,将柔性导体73可靠性良好地与触头63电连接。

在此,多个触头63与多个柔性导体73的电连接时,虽然支承片65与基座部件64的突起64d摩擦,但是各柔性导体73的接点部75经由支承片65和柔性基板71的基板主体72仅从基座部件64的对应的凸部64e接受与触头63的导体接触面63b正交的x方向的按压力,不会与凸部64e和导体接触面63b中的任一个摩擦。

其结果,能够防止各柔性导体73破损,并且能够确保多个柔性导体73与多个触头63的电连接的可靠性。

此外,如果使支承片65例如由pet(聚对苯二甲酸乙二酯)膜等富有滑动性的材料形成,则能够使基座部件64的突起64d容易插入触头用绝缘体92的突起收容部92c内,能够有效地将连接器61安装于柔性基板71。

在这种情况下,支承片65优选相对于基座部件64具有例如比柔性基板71所具有的滑动性大的滑动性。

如图45和图46所示,在安装于柔性基板71的连接器61的+z方向侧使具备对方侧连接器m1的电子电路模块m对位,使电子电路模块m向-z方向移动,使对方侧连接器m1与连接器61嵌合,由此电子电路模块m与柔性基板71的多个柔性导体73电连接。此时,图44所示的触头单元91的触头用绝缘体92与对方侧连接器m1嵌合,多个触头63的对方侧连接器接触面63a与图46所示的对方侧连接器m1的多个触头m2接触。

按照实施方式3,通过将触头单元91的多个触头63与柔性基板71的多个柔性导体73电连接,能够实现多芯的连接器61。

另外,在上述实施方式3中,触头单元91的多个触头63排列成两列,但是多个触头63也可以排列成一列。

此外,在上述实施方式3中,在柔性导体73被绝缘性的基板主体72支承的柔性基板71安装有连接器61,但是并不限于此,也可以以同样的方式构成与多个柔性导体73连接的连接器,该多个柔性导体73未被绝缘性的基板主体支承而独立地配置在支承片65和触头单元91的多个触头63的导体接触面63b之间。

在这种情况下,通过使支承片65具有比柔性导体73所具有的弹性力大的弹性力,由于支承片65的压缩变形的反力,能够确保柔性导体73相对于导体接触面63b的接触压力,将柔性导体73可靠性良好地与触头63电连接。

此外,通过使支承片65相对于基座部件64具有比柔性导体73所具有的滑动性大的滑动性,能够有效地将连接器61安装于柔性导体73。

如上所述,本发明的实施方式3的连接器61是连接于沿xy面(配置面)延伸的柔性导体73的连接器61,其具备:具有突起64d的基座部件64(压入部件);以及触头63,具有:平面状的导体接触面63b,由导电性材料形成且与xy面正交;以及对方侧连接器接触面63a,朝向与导体接触面63b相反方向且与对方侧连接器m1的触头接触,柔性导体73的一部分在向与xy面正交的方向弯折的状态下配置在突起64d和触头63的导体接触面63b之间,形成在突起64d的侧面的凸部64e将柔性导体73的一部分向触头63的导体接触面63b按压,由此触头63与柔性导体73电连接。

此外,在上述实施方式1~3中,使用插头型触头13、33、63,但是并不限于此,同样,也能够构成将插座型触头连接于柔性导体21、43、73的连接器。

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