連接器的制作方法

專利名稱：連接器的制作方法
技術領域：
本發明涉及連接器。
背景技術：
以往，為了電連接一對平行的板，使用諸如板對板連接器等的連接器。這樣的連接器形成為分別安裝在由電路板等構成的一對板的相對面上，并且相互對接而導通。另外，提出了這樣一種技術，即，使安裝在兩端部的增強配件作用為鎖定部件，從而保持與另一方連接器的對接狀態。但是，由于在各連接器的下表面安裝有面積比連接器本體大得多的板，通過目視來確認一方連接器與另一方連接器的對接狀態較困難。特別是近年來，由于連接器日趨小型化和扁平化，對置板之間的間隔非常窄，很難正確判斷一方連接器與另一方連接器是否完全對接。不過，已經提出了這樣的技術，即，使用傳感器檢測連接器的對接狀態，而不依賴于像目視這樣的基于進行對接工作的操作人員的感覺來識別(例如參照專利文獻I)。

圖13是說明現有技術的能檢測對接的連接器的圖。在圖中，861表不一方連接器即作為插頭的端子的插頭端子,961表不另一方連接器即作為插座的端子的插座端子。如圖所示，在使雙方連接器對接的情況下，將插頭端子861抒入插座端子961上。另外，與插座端子961相鄰地配設有壓電元件893，通過將插頭端子861擰入插座端子961，該插頭端子861的前端壓迫壓電元件893。該壓電元件893由于插頭端子861的壓迫，根據推壓力產生電壓V。而且，檢測裝置897檢測上述電壓V的值，若該電壓V的值變成表示雙方連接器的對接已完成的預定值，則使發光元件898發光。專利文獻1:日本實開平5-8880號公報然而，在上述現有的連接器中，需要使插頭端子861擰入插座端子961上，從而連接器變得大型化。因此，較難使用在例如移動電話、PDA(Personal Digital Assistant:個人數字助理)、數碼相機等已被小型化的電子設備的框體內部。另外，由于通過擰入插頭端子861并基于壓電元件893受到的推壓力來檢測連接器的對接已完成，所以較難提高檢測精度。

發明內容
本發明的目的在于，解決上述現有連接器存在的問題，通過配設在第一連接器與第二連接器對接時檢測固定端子和彈性端子的狀態的壓電元件，提供一種高可靠性的連接器，即使是在小型化和扁平化的連接器的對接工序中，也能正確地檢測第一連接器與第二連接器的對接，并能可靠地防止對接工序中不完全對接的發生。因此，根據本發明的連接器，包括第一連接器，具有第一端子和第一對接引導部；以及第二連接器，具有與上述第一端子卡合的第二端子、與上述第一對接引導部對接的第二對接引導部，上述第一對接引導部包括用于檢測上述第一連接器與第二連接器的對接的固定端子，上述第二對接引導部包括用于檢測上述第一連接器與第二連接器的對接的彈性端子，在上述固定端子或彈性端子上配設有壓電元件。在本發明的另一連接器中，上述固定端子和彈性端子中的任一方包括接合凸部，而上述固定端子和彈性端子中的另一方包括接合凹部和從該接合凹部突出的越過部，在上述第一連接器與第二連接器對接時，上述第一對接引導部與第二對接引導部相對移動，上述接合凸部越過上述越過部而與接合凹部卡合。在本發明的另一方案中，上述壓電元件配設在上述彈性端子的變形面上，隨著該變形面變形而產生電壓。在本發明的另一方案中，上述壓電元件配設在上述固定端子的與上述彈性端子相抵接的面上，并且隨著上述彈性端子施加的壓力而產生電壓。在本發明的另一方案中，一對電極連接到上述壓電元件上，通過檢測電極以非接觸方式檢測該一對電極間的電壓變化，并檢測上述第一連接器與第二連接器的對接是否完成。在本發明的另一方案中，一對電極連接到上述壓電元件上，通過與該一對電極導通的、由電致變色材料制成的變色部件的顏色變化，檢測上述第一連接器與第二連接器的對接是否完成。在本發明的另一方案中，通過檢測上述電壓變化所包括的第一峰值以及與該第一峰值極性相反的第二峰值，檢測上述第一連接器與第二連接器的對接是否完成。在本發明的另一方案中，上述第一連接器具有平板狀的第一導體，上述第一端子是從上述第一導體的表面突出的部件，上述第二連接器具有平板狀的第二導體，上述第二端子是通過將上述 第二導體圖案化而形成的平板狀部件，第二端子包括形成在其內側的內側開口，并且還包括相互對置的一對接觸臂部，若上述第一端子與第二端子卡合，則上述一對接觸臂部從兩側彈性地夾持上述第一端子。根據本發明，連接器具有在第一連接器與第二連接器對接時檢測固定端子和彈性端子狀態的壓電元件。由此，即使是在小型化和扁平化的連接器的對接工序中，也能正確地檢測第一連接器與第二連接器的對接，并能可靠地防止對接工序中不完全對接的發生，并提聞可罪性。


圖1是表示本發明第一實施方式立體圖，其中，凸連接器的對接面與凹連接器的對接面傾斜相對。圖2是表示本發明第一實施方式的凸連接器的層構造的分解圖。圖3是表示本發明第一實施方式的凹連接器的層構造的分解圖。圖4是說明本發明第一實施方式的凸連接器與凹連接器對接完成后的檢測操作的立體圖。圖5是表示本發明第一實施方式的凸連接器與凹連接器對接完成后的狀態的立體圖，并省略了凸連接器的基膜、增強層以及第一板。圖6是表示本發明第一實施方式的凸連接器與凹連接器對接完成后的狀態的平面圖，并省略了凸連接器的基膜、增強層以及第一板。圖7是表示本發明第一實施方式的凸連接器的凸加強金屬配件與凹連接器的接合臂的卡合狀態的立體圖，圖7也是圖5中的A部分的放大圖。圖8是說明本發明第一實施方式的凸連接器的凸加強金屬配件與凹連接器的接合臂的位置關系變化圖，其中，(al) (Cl)表示凸連接器與凹連接器對接操作的各步驟的狀態，(a2) (c2)是(al) (cl)中B部分的放大圖。圖9是表示本發明第一實施方式的壓電元件所產生的電壓的變化的圖。圖10是表示本發明第二實施方式的凸連接器的凸加強金屬配件與凹連接器的接合臂的卡合狀態的主要部分放大立體圖。圖11是表示本發明第三實施方式的凸連接器的凸加強金屬配件與凹連接器的接合臂的卡合狀態的主要部分放大立體圖。圖12是說明本發明第四實施方式的凸連接器與凹連接器對接完成后的檢測操作的立體圖。圖13是說明現有技術的能檢測對接的連接器的圖。附圖標記說明I凸連接器

15、115 基膜15c基膜端部16、119 增強層16c增強層端部5OU5O導體圖案51凸導體52、152圖案分離空間53突出端子56凸增強配件56a接合凹部56b越過部56c 側緣58 尾部91 第一板101凹連接器115a端子對接開口115b、116b、117b、118b 卡合凹部對接開口115c、116c、117c、118c 中間配件部對接開口116增強框層116a、117a、118a 中央開口117 蓋膜118粘結層151凹導體
153收容端子153a接觸臂部154端子收容開口154a 內側開口154b 外側開口155凹加強金屬配件155c中間配件部
·
155f前方配件部155r后方配件部156卡合凹部157接合臂157a接合凸部157b 傾斜部157c 空隙部191 第二板I93、893 壓電元件194配件絕緣層195上側導電層211檢測電極215電壓測定裝置216 導線217變色部件217a連接電極291檢測板861插頭端子897檢測裝置898發光元件961插座端子
具體實施例方式以下，參照附圖，詳細地說明本發明的實施方式。圖1是表示本發明第一實施方式的立體圖，其中凸連接器的對接面與凹連接器的對接面傾斜相對，圖2是表示本發明第一實施方式的凸連接器的層構造的分解圖，圖3是表示本發明第一實施方式的凹連接器的層構造的分解圖。在圖中，I表示本實施方式的連接器的一方，即作為第一連接器的凸連接器，其與上述連接器的另一方，即作為第二連接器的凹連接器101電連接。而且，上述凸連接器I安裝于作為安裝部件的第一板91的表面上，而上述凹連接器101安裝于作為安裝部件的第二板191的表面上。另外，上述第一板91和第二板191是電子設備等所使用的印刷電路板、柔性扁平電纜(FFC:Flexible Flat Cable)、以及柔性電路板(FPC:Flexible PrintedCircuit)等，但也可以是任何種類的板。此外，上述凸連接器I和凹連接器101可以與第一板91和第二板191獨立地制造并安裝到上述第一板91和第二板191的表面上，也可以直接制造在上述第一板91和第二板191的表面上。在本實施方式中，為了說明凸連接器1、凹連接器101以及其他部件所包括的各部分的結構和操作，使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等表示方向的術語并不是絕對的，而是相對的，在凸連接器1、凹連接器101以及其他部件所包括的各部分如圖中所示的姿勢時是適當的，而在凸連接器1、凹連接器101以及其他部件所包括的各部分的姿勢發生了變化時，應根據姿勢的變化變更并解釋這些方向。而且，上述凸連接器I是平板狀的扁平連接器，整體上近似呈矩形，且厚度方向的尺寸大約為O. 3 O. 5_，其尺寸可以適當變更。如圖2所示，上述凸連接器I的安裝面側(圖2的下側)具有平坦薄板部件即作為板狀增強板部的增強層16、絕緣性的平坦薄板部件即作為板狀的第一板部(即凸板部)的基膜15、以及導體圖案50。上述基膜15由例如聚酰亞胺等樹脂制成，但也可使用任何種類的材質，只要是具有絕緣性的材質即可。另外，在上述基膜15的另一面(圖2的下表面)上，配設有平坦的薄板部件即作為板狀增強板部的增強層16。該增強層16由例如不銹鋼等金屬制成，但其材質也可以是樹脂，也可以是包含玻璃纖維、碳纖維等的復合材料，可以是任何種類的材質。另夕卜，上述基膜15寬度方向上的兩端作用為在縱向上延伸的基膜端部15c。同樣地，增強層16寬度方向上的兩端作用為在縱向上延伸的增強層端部16c。并且，上述導體圖案50例如通過對預先貼附在基膜15的一面上的、厚度為數個μ m 數十個μ m的銅箔進行蝕刻加工并圖案化而形成，上述導體圖案50在凸連接器I的縱向(圖2的連接右上和左下的方向)上延伸，且具有多個凸導體51，作為第一導體并作用為相互平行排列配設的多條導線；以及凸加強金屬配件56，作用為在該凸導體51的兩側配設的一對第一加強金屬配件， 即作用為第一對接引導部。此外，上述凸導體51是與凸加強金屬配件56分離的、細的扁平矩形墊。相鄰的凸導體51之間也由圖案分離空間52分離。各凸導體51在凸連接器I的對接面上露出，并且具有作為第一端子或凸端子的單個突出端子53。此外，在圖中所示的例子中，具有以例如O. 4mm左右的預定間距相互平行排列配設的多個凸導體51和突出端子53 (在圖中所示的例子中為三個)，從而形成在凸連接器I的寬度方向上延伸的兩列，而凸導體51和突出端子53的數量、間距以及其他排列方式并不限于圖中所示的例子，可任意變更。上述突出端子53的每一個都是從凸導體51的表面突出的部件，通過例如光刻技術的蝕刻方法與凸導體51 —體地形成。此外，上述突出端子53的高度方向的尺寸例如是
O.1 O. 3mm左右，也可以適當變更。如圖所示，上述突出端子53具有圓柱狀的形狀，但也可以是例如橫截面為四方形、五角形、六角形等棱柱狀的形狀，也可以是橫截面為圓形或橢圓形的柱狀的形狀，可以任意變更。并且，突出端子53也可以形成為其前端部的直徑大于其他部分的直徑。另外，各凸導體51具有從基I旲15的如端向如延伸、從基I旲的后端向后延伸的尾部58。而且，該尾部58的安裝面在凸連接器I的安裝面上露出，并與利用焊接等形成在第一板91表面上的、未圖示的連接墊相連接。由此，凸連接器I固定在第一板91上，并且凸導體51電連接到第一板91上的相應導電跡線。
并且，在上述凸導體51的任一側方，配設有凸加強金屬配件56，該凸加強金屬配件56作用為接合凸部或第一對接引導部。該凸加強金屬配件56與上述凸導體51 —起通過對預先貼附于基膜15的一面上的、厚度為數個μ m 數十個μ m的銅箔進行蝕刻加工并圖案化而形成。該凸加強金屬配件56在凸連接器I的前后方向上延伸，與凸導體51分離并配設在凸連接器I的寬度方向上的兩端。在本實施方式中，上述凸加強金屬配件56的側緣56c作用為檢測凸連接器I與凹連接器101的對接是否完成的固定端子或對接檢測端子。此外，凹連接器101的接合臂157作用為另一方上的彈性端子或對接檢測端子。上述凸加強金屬配件56的側緣56c形成為與凸連接器I的側緣對齊，并在靠近其前端(圖2的左下端)的部分形成有在寬度方向上朝向內側凹入的接合凹部56a。該接合凹部56a接合凹連接器101的接合臂157上的接合凸部157a，并防止凸連接器I與凹連接器101的卡合被解除。另外，從位于上述凸加強金屬配件56的側緣56c上的接合凹部56a向前的位置上形成有相對于接合凹部56a突出的越過部56b。此外，沿上述凸加強金屬配件56的整個安裝面側配設有基膜15的基膜端部15c。因此，凸加強金屬配件56的安裝面不會在凸連接器I的安裝面露出。而且，上述凸加強金屬配件56插入到凹連接器1 01中的作用為第二對接引導部的卡合凹部156內并與之對接，從而定位凸連接器I與凹連接器101。在本實施方式中，凹連接器101是平板狀的扁平連接器，其整體上呈大致矩形，且厚度方向的尺寸大約為O. 3 O. 5mm，其尺寸可以適當變更。如圖3所示，上述凹連接器101是具有層構造的平板狀部件，其中從安裝面側(圖3的下側)順次堆疊如下部件增強層119、基膜115、導體圖案150、蓋膜117、粘結層118以及增強框層116。上述基膜115由例如聚酰亞胺等樹脂制成，但也可以是任何種類的材質，只要是具有絕緣性的材質即可。另外，上述增強層119由例如不銹鋼等金屬制成，但其材質也可以是任何種類的材質，例如，可以是樹脂，也可以是包含玻璃纖維、碳纖維等的復合材料。上述導體圖案150通過例如對預先貼附于基膜115的一面上的、厚度為數個μ m 數十個μ m的銅箔進行蝕刻加工以及圖案化而形成。導體圖案150在凹連接器101的縱向(連接圖3的右上和左下的方向)上延伸，且具有多個凹導體151，所述凹導體作為第二導體并作用為彼此平行排列的多條導線；以及凹加強金屬配件155，作為第二對接導引部并作用為配設于該凹導體151兩側的一對第二加強金屬配件。凹導體151是與凹加強金屬配件155分離的、細的扁平矩形墊。相鄰的凹導體151之間由圖案分離空間152分離。各凹導體151具有形成在露出凹連接器101的對接面部分的單個收容端子153，該單個收容端子153用作第二端子或凹端子。此外，在圖中所示的例子中，具有例如以O. 4mm左右的預定間距相互平行排列配設的多個凹導體151和收容端子153 (在圖中所示的例子中為三個)，從而形成在凹連接器101的寬度方向上延伸的兩列。凹導體151和收容端子153的數量、間距以及其他排列方式并不限于圖中所示的例子，可任意變更。上述收容端子153的每一個被收容在凹導體151的厚度方向上的端子收容開口154內，并通過例如光刻技術的蝕刻方法而與凹導體151 —體形成。典型的是，使凹導體151圖案化后殘存的圖案為收容端子153，該收容端子153周圍的材料被除去的部分為端子收容開口 154。因此，收容端子153的厚度尺寸與凹導體151的厚度尺寸相同。
而且，上述收容端子153的每一個都具有一對接觸臂部153a，其基部與凹導體151的收容端子153的周圍部分即端子收容開口 154的周邊連接。該接觸臂部153a具有彈性作用，并在凹連接器101的寬度方向上彈性變形。端子收容開口 154包括收容端子153內側的內側開口 154a和收容端子153外側的外側開口 154b。在收容端子153與凸連接器I的突出端子53對接時，上述內側開口 154a接收并容置該突出端子53。上述外側開口 154b允許上述接觸臂部153a變形。上述內側開口 154a具有較大的面積，典型的是，其寬度尺寸大于突出端子53前端部的寬度尺寸，此外，其豎直方向的尺寸也大于突出端子53前端部的豎直方向的尺寸。因此，突出端子53能順暢地進入內側開口 154a內。另一方面，一對接觸臂部153a之間的相對間隙是寬度較窄的空間，典型的是，其寬度尺寸小于突出端子53的寬度尺寸。因此，若收容在內側開口 154a內的突出端子53在接觸臂部153a之間的相對間隙內相對移動，相對的一對接觸臂部153a與突出端子53的側面接觸并將其推開。接觸臂部153a的彈性作用然后使得相對的一對接觸臂部153a抵靠突出端子53的側面推壓。也就是說，由該對接觸臂部153a從兩側彈性地夾持突出端子53。另外，上述內側開口 154a的形狀為沿寬度方向逐漸減小，從而使得相對的接觸臂部153a彼此靠近。即，相對的接觸臂部153a具有傾斜的錐形。因此，突出端子53能順暢地進入對置的接觸臂部153a之間的間隙部分。并且，各凹導體151具有從基I旲115的如端向如延伸、從基I旲的后端向后延伸的尾部158。而且，該尾部158的安裝面在凹連接器101的安裝面上露出，并與利用焊接等連接到第二板191表面上的、未圖示的連接墊。由此，凹連接器101固定在第二板191上，并且凹導體151與第二板191上的相應導電跡線電連接。配設于上述凹 導體151的左右側的凹加強金屬配件155具有與凹導體151對置的、形成在內側緣的卡合凹部156。該卡合凹部156是在凹連接器101的縱向上延伸的細長矩形開口，并作用為第二對接引導部，以與凸連接器I的凸加強金屬配件56對接，并定位凸連接器I與凹連接器101。另外，在凹加強金屬配件155的劃定卡合凹部156的側緣上形成有作為彈性端子的上述接合臂157。此外，卡合凹部156沿前后方向的長度被設定為比凸加強金屬配件56沿前后方向的長度長。上述凹加強金屬配件155在前后方向分隔分為前金屬配件部155f和后金屬配件部155r。上述前金屬配件部155f和后金屬配件部155r電隔離，并相互絕緣。而且，上述前金屬配件部155f具有位于凹加強金屬配件155縱向中間部分的中間金屬配件部155c、以及沿卡合凹部156的與凹導體151相反一側的側緣在縱向上延伸的接合臂157。該接合臂157的基端與中間金屬配件部155c連接，且自由端為朝向前方(圖3的左下方)延伸的懸臂狀部件，在靠自由端即靠前端的部分一體地形成有在凹連接器101的寬度方向上朝向內側，即朝向對置的凹導體151的方向突出的接合凸部157a。優選的是，該接合凸部157a的靠基端的部分相對于接合臂157的長邊方向形成有傾斜的傾斜部157b。而且，上述接合臂157具有彈性作用，并在凹連接器101的寬度方向上彈性變形。因此，位于靠自由端的接合凸部157a可在凹連接器101的寬度方向上彈性地位移。此外，在接合臂157與中間金屬配件部155c之間形成有狹縫狀的空間即空隙部157c，以允許接合臂157的變形。
在本實施方式中，在上述接合臂157的上表面配設有壓電元件193。該壓電元件193是例如將流體原料涂布于接合臂157的上表面而形成的薄膜狀元件，且形成為附著于接合臂157的上表面，并能夠與該接合臂157的上表面一起變形。此外，可以用任何制造方法制作，只要使上述壓電元件193附著于接合臂157的上表面從而能與接合臂157的上表面一起變形即可，例如可以用粘結劑等將用其他方法形成的呈薄膜狀的壓電元件粘結在接合臂157的上表面上。而且，在中間金屬配件部155c的接合臂157以外的部分的上表面，即中間金屬配件部155c的上表面的未附著壓電元件193的部分上配設有金屬配件絕緣層194。該金屬配件絕緣層194由例如聚酰亞胺等樹脂制成，但也可以是任何種類的材質，只要是具有絕緣性的材質即可，且具有與上述壓電元件193的厚度相同的厚度。由此，壓電元件193和金屬配件絕緣層194的上表面實質上是齊平的。并且，上側導電層195配設在壓電元件193和金屬配件絕緣層194的上表面。上述上側導電層195是大致呈L狀的薄平板狀導電部件，在凹連接器101的縱向上延伸的前端部分附著于壓電元件193的上表面，并可與接合臂157的上表面一起變形，而其他部分附著于金屬配件絕緣層194的上表面。此外，上述上側導電層195是將例如導電膠等原料涂布在壓電元件193和金屬配件絕緣層194的上表面上形成的薄膜狀部件，但也可以用任何制造方法制作，只要使上側導電層195附著于壓電元件193的上表面從而能與壓電元件193的上表面一起變形即可，例如可以用粘結劑等將用其他方法形成的呈薄膜狀的金屬粘結在壓電元件193和配件絕緣層194的上表面上。由此，包括接合臂157 (壓電元件193結合于該接合臂上)的中間金屬配件部155c與附著于壓電兀件193的表面的上側導電層195作為壓電兀件193的一對電極,所以能利用接合臂157的變形檢測壓電元件193產生的電壓。在上述基膜115中，與各收容端子153相對應的部位、與卡合凹部156相對應的部位、以及與中間金屬配件部155c相對應的部位形成有在厚度方向上貫通基膜115的端子對接開口 115a、卡合凹部對接開口 115b以及中間金屬配件部對接開口 115c。典型的是，上述端子對接開口 115a以及卡 合凹部對接開口 115b呈矩形(長軸位于縱向上)，且大小與端子收容開口 154以及卡合凹部156相對應。另外，層疊在導體圖案150之上的蓋膜117、粘結層118以及增強框層116形成凹連接器101的框體。該框體是扁平正方形部件，且上述框體的外圍限定的凹部作為收容凸連接器I的連接凹部。此外，在圖1示出的例子中，為了方便說明，省略了上述框體的圖示。上述蓋膜117是絕緣性的薄板部件，且是作為第二覆蓋部的凹覆蓋部，由例如聚酰亞胺等樹脂制成，但也可以是任何種類的材質，只要是具有絕緣性的材質即可。而且，上述蓋膜117具有形成上述凹部的中央開口 117a、以及形成在與中間金屬配件部155c相對應的部位的中間金屬配件部對接開口 117c。此外，上述中央開口 117a的寬度方向兩側部分形成有與卡合凹部156相對應的卡合凹部對接開口 117b。另外，上述粘結層118由粘結性的樹脂制成，也可適當省略。而且，上述增強框層116具有形成上述凹部的中央開口 118a、以及形成在與中間金屬配件部155c相對應的部位上的中間金屬配件部對接開口 118c。此外，上述中央開口 118a的寬度方向的兩側部分形成有與卡合凹部156相對應的卡合凹部對接開口 118b。
并且，上述增強框層116由例如不銹鋼等金屬、或聚酰亞胺等樹脂制成，但可以是任何種類的材質，既可以是導電性材質，也可以是絕緣性材質。而且，上述增強框層116具有形成上述凹部的中央開口 116a、以及形成在與中間金屬配件部155c相對應的部位上的中間金屬配件部對接開口 116c。此外，上述中央開口 116a的寬度方向的兩側部分形成為與卡合凹部156相對應的卡合凹部對接開口 116b。接著，說明具有上述結構的凸連接器1和凹連接器101的對接操作。圖4是說明本發明第一實施方式的凸連接器與凹連接器對接完成后的檢測操作的立體圖，圖5是表示本發明第一實施方式的凸連接器與凹連接器對接完成后的狀態的立體圖，并省略了凸連接器的基膜、增強層以及第一板，圖6是表示本發明第一實施方式的凸連接器與凹連接器對接完成后的狀態的平面圖，并省略了凸連接器的基膜、增強層以及第一板，圖7是表示本發明第一實施方式的凸連接器的凸加強金屬配件與凹連接器的接合臂的卡合狀態的立體圖，圖7也是圖5中A部分的放大圖，圖8是說明本發明第一實施方式的凸連接器的凸加強金屬配件與凹連接器的接合臂的位置關系變化圖，圖9是表示本發明第一實施方式的壓電兀件所產生的電壓的變化的圖。此外，在圖8中，(al) (cl)表不凸連接器與凹連接器對接操作的各個步驟，(a2) (c2)是(al) (cl)的B部分的放大圖。在這里，如圖1所示，凸連接器I和凹連接器101分別安裝在第一板91和第二板191表面上。此外，如上所述，在圖1示出的例子中，為了方便說明，省略了凹連接器101的框體的圖示。另外，上述第一板91和第二板191可以是例如個人電腦、移動電話、PDA、數碼相機、攝像機、音樂播放器、游戲機、以及車輛用導航裝置等的電子設備、家庭電子產品等電器所使用的印刷電路板、柔性電路板、以及柔性扁平電纜等平板狀電纜等，但也可以是其他任何種類的板。首先，操作人員使凸連接器I的姿勢為形成有突出端子53的面與凹連接器101的表面對置，即凸連接器I的表面與凹連接器101的表面大致平行，且凸連接器I放在凹連接器101的上方，以使得凸連接器I與凹連接器101的框體處的大致正方形的凹部對齊。接著，操作人員使凸連接器I相對于凹連接器101下降，即，在對接方向上移動凸連接器1，并使凸連接器I進入凹連接器101框體的凹部內，直到凸連接器I的對接面的表面與凹連接器101的對接面接觸。該情況下，使凸連接器I左右側的凸加強金屬配件56進入凹連接器101左右側的卡合凹部156內，從而定位凸連接器I和凹連接器101。此外，使上述凸加強金屬配件56進入卡合凹部156的靠后端的位置。也就是說，使凸加強金屬配件56的后端與卡合凹部156的后端靠近。接著，使突出端子53中的每一個進入對應收容端子153內側的內側開口 154a內。在該狀態下，凸連接器I的凸加強金屬配件56與凹連接器101的接合臂157的位置關系如圖8的(al)和(a2)所示。由于凸加強金屬配件56位于卡合凹部156的靠后端的位置，凸加強金屬配件56的前端位于接合臂157的接合凸部157a的后方(圖8的上方)。因此，在初始狀態下，接合臂157不變形。接著，操作人員使凸連接器I相對于凹連接器101在鎖定方向上相對滑動。即，在使凸連接器I的表面與凹連接器101的表面接觸的狀態下，使凸連接器I朝向凹連接器101的前方(圖1的左下方)相對移動。該情況下，各突出端子53進入對應的收容端子153內側的內側開口 154a內，并且左右側的凸加強金屬配件56進入左右側的卡合凹部156內，以引導該滑動，所以凸連接器I相對于凹連接器101的姿勢不會錯亂。若使凸連接器I相對于凹連接器101在鎖定方向上相對滑動，則凸加強金屬配件56的前端朝向卡合凹部156的前端行進。因此，如圖8的(bl)和(b2)所示，接合臂157的接合凸部157a越上凸加強金屬配件56的側緣56c的靠前端部分，即越過部56b。這時，接合凸部157a的傾斜部157b與該越過部56b的前端接觸，所以接合凸部157a能順暢地越上越過部56b。然后，接合臂157在凹連接器101的寬度方向上彈性變形，位于靠近自由端的接合凸部157a在凹連接器101的寬度方向上向外側彈性地位移。此外，在接合臂157與中間金屬配件部155c之間形成有空隙部157c，所以如圖8的(bl)和(b2)所示，即使是在接合凸部157a朝向凹連接器101的寬度方向外側達到最大限度的情況下，接合臂157也不與中間金屬配件部155c接觸。即，接合臂157能自由變形而不會受到拘束。并且，如圖5和圖6所示，若凸連接器I與凹連接器101的對接完成，則凸連接器I左右側的凸加強金屬配件56的接合凹部56a與凹連接器101左右側的接合臂157的接合凸部157a卡合。具體地說，如圖8的(Cl)和(c2)所示，由于接合臂157的接合凸部157a越過凸加強金屬配件56的越過部56b，接合臂157依靠自身的彈性恢復到原來的形狀，并且接合凸部157a在凹連接器101的寬度方向上向內側位移，進入接合凹部56a內。由此，凸加強金屬配件56的接合凹部56a與接合臂157的接合凸部157a成為嚙合狀態，凸連接器I與凹連接器101被鎖定，并維持在對接狀態。另外，由于接合臂157的接合凸部157a接合凸加強金屬配件56的接合凹部56a，防止了凸連接器I相對于凹連接器101在反鎖定方向上相對滑動。因此，即使受到外力或振動，凸連接器I也不會相對于凹連接器101在反鎖定方向上相對滑動而解除鎖定，所以維持了凸連接器I和凹連接器101的對接狀態。此外，由于操作人員手指施加的力足以克服施加到接合凸部157a上的彈簧力，在操作人員使凸連接器I相對于凹連接器101在反鎖定方向上相對滑動的情況下，解除接合凸部157a與接合凹部56a的接合，即能解除鎖定。并且，若使凸連接器I相對于凹連接器101在鎖定方向，即前方相對滑動時，則進入收容端子153內側的內側開口 154a內的突出端子53在內側開口 154a內相對移動，并進入一對接觸臂部153a的對置部分之間的間隙。由此，由于接觸臂部153a的對置部分之間的間隔與突出端子53的側面相接觸，并由此使該對相對的接觸臂部分開，因此利用接觸臂部153a的彈性，接觸臂部153a的對置部分變成被突出端子53的側面推壓的狀態。也就是說，一對接觸臂部153a從兩側彈性地夾持突出端子53。這樣，有助于接觸臂部153a夾持突出端子53，并維持對接狀態。另外，收容端子153是薄壁部件，由于接觸臂部153a的厚度尺寸小于突出端子53的高度尺寸，即使由于各部分的尺寸誤差(公差)、形狀的扭曲等導致在突出端子53與收容端子153之間產生凸連接器I與凹連接器101的與對接方向有關的錯位，所有突出端子53都可靠地進入對應的收容端子153內側的內側開口 154a內，且突出端子53的側面與接觸臂部153a可靠地接觸。此外，內側開口 154a的形狀為若接近接觸臂部153a的對置部分，則寬度尺寸逐漸減小。因此，在突出端子53移動 并進入接觸臂部153a的對置部分之間的間隙時，能順暢地進入并使接觸臂部153a的對置部分之間的間隔擴張。在本實施方式中，通過檢測壓電元件193根據接合臂157的變形而產生的電壓，能正確地檢測凸連接器I與凹連接器101的對接完成。具體地說，如圖4所示，使用在表面上配設了由板狀金屬板制成的檢測電極211的檢測板291。該檢測板291的寬度方向的尺寸與凹連接器101的寬度方向的尺寸相同。在與具有接合臂157的一對中間金屬配件部155c相對應的部位上配設有一對檢測電極211。而且，在上述凸連接器I與凹連接器101的非接觸狀態下，上述檢測板291配設成檢測板291的表面與凹連接器101所安裝的第二板191的表面大致平行。另外，優選的是，上述檢測板291配設于靠近在凸連接器I與凹連接器101的對接操作中不移動的一側的板(使凸連接器I移動的情況下為第二板191，或者在使凹連接器101移動的情況下為第一板91)。并且，優選的是，將檢測板291的姿勢確定成各檢測電極211的表面與各中間金屬配件部155c的表面面對。在圖中，215表示例如示波器、數據記錄器等的電壓測定裝置，并利用導線216與各檢測電極211連接。由此，利用上述電壓測定裝置215能檢測出壓電元件193根據接合臂157的變形而產生的電壓。具體地說，如上所述，包括接合臂157 (壓電元件193附著于該接合臂)的中間金屬配件部155c與形成于壓電元件193上的上側導電層195作用為壓電元件193的一對電極，所以利用檢測電極211以非接觸的方式檢測該一對電極的電壓變化，由此，能檢測出壓電元件193產生的電壓。本發明的發明人進行實驗并測量壓電元件193產生的電壓后，能得到圖9所示的結果。此外，在實驗中，作為電壓測定裝置215使用了美國Tektronix公司制造的示波器“TDS1012”和GraphTec株式會社制造的數據記錄器“GL800”。另外，如圖4所示，檢測板291配設在第二板191的下方且與第二板191分離，且檢測板291的表面配設成與凹連接器101所安裝的第二板191的表面大致平行。此外，在實驗中，第二板191與檢測板291的距離設定為2 3cm左右，但即使將該距離延長為IOcm左右，也能測量電壓。在圖9中，橫軸表不時間，縱軸表不壓電兀件193產生的電壓。此外，在壓電兀件193的初始狀態，即壓電元件193以及與該壓電元件193—起變形的接合臂157未變形的狀態下，電壓的值為O。 如圖9所示，在凸連接器I與凹連接器101的對接操作中，首先，檢測出第一峰值P1，接著，檢測出第二峰值P2。第一峰值Pl與第二峰值P2極性相反。此外，在圖9所示的例子中，第一峰值Pl的極性為負，而第二峰值P2的極性為正，但是正負極性如果需要可變更，也可以是，第一峰值Pl的極性為正，而第二峰值P2的極性為負。另外,第一峰值Pl和第二峰值P2的值可通過變更電壓測定裝置215的靈敏度來適當調整。如圖8的(bl)和(b2)所示，可認為第一峰值Pl示出了在接合凸部157a越過越過部56b，并沿凹連接器101的寬度方向向外側發生最大限度位移時，壓電元件193和接合臂157—起發生了較大變形后而產生的電壓。另外，如圖8的(Cl)和(c2)所示，可認為第二峰值P2示出了在接合凸部157a越過越過部56b，并沿凹連接器101的寬度方向向內側發生位移而進入接合凹部56a內時，由于壓電元件193與接合臂157 —起恢復到原來的姿勢，在反方向上發生了變形后而產生的電壓。因此，在檢測到第二峰值P2時，可判斷為凸連接器I與凹連接器101的對接完成。此外，對于解除凸連接器I與凹連接器101對接的操作，僅是與用于使凸連接器I與凹連接器101對接的操作相反的操作，所以省略說明。
另外,在本實施方式中，僅對在凸加強金屬配件56的側緣56c上形成接合凹部56a和越過部56b，而在接合臂157上形成接合凸部157a為例進行了說明，但也可以是，在凸加強金屬配件56的側緣56c上形成與接合凸部157a同樣形狀的接合凸部，而在接合臂157上形成與接合凹部56a和越過部56b同樣形狀的接合凹部和越過部。即，凸加強金屬配件56的側緣56c和接合臂157中的任一方包括接合凸部，而凸加強金屬配件56的側緣56c和接合臂157中的另一方包括接合凹部和越過部。這樣，在本實施方式中，凸加強金屬配件56包括用于檢測凸連接器I與凹連接器101的對接的、作為固定端子的側緣56c，卡合凹部156包括用于檢測凸連接器I與凹連接器101的對接的、作為彈性端子的接合臂157，在側緣56c或接合臂157上配設有壓電元件193。由此，由于能基于壓電元件193產生的電壓變化而檢測出凸連接器I與凹連接器101的對接完成，能正確地檢測凸連接器I與凹連接器101的對接完成，并能可靠地防止對接操作中不完全對接的產生。另外，凸加強金屬配件56的側緣56c和接合臂157中的任一方包括接合凸部157a，而另一方包括接合凹部56a和越過部56b，在凸連接器I與凹連接器101對接時，凸加強金屬配件56相對于卡合凹部156移動，接合凸部157a越過越過部56b并與接合凹部56a卡合。由此，由于壓電元件193的變形量較大，且與此相伴的電壓變化也較大，因此能正確地檢測凸連接器I與凹連接器101的對接完成，并能可靠地防止對接操作中不完全對接的產生。并且，壓電元件193配設在接合臂157的變形面上，且與該變形面一起變形而產生電壓。更具體地說，壓電元件193配設在作為檢測凸連接器I與凹連接器101的對接完成的彈性端子的接合臂157的上表面，即壓電元件193配設在與接合臂157的變形方向平行的平面上，基于該壓電元件193產生的電壓變化，檢測出凸連接器I與凹連接器101的對接完成。因此，由于壓電元件193的變形量較大，且與此相伴的電壓變化也較大，因此能正確地檢測凸連接器I與凹連接器101的對接完成，并能可靠地防止對接操作中不完全對接的產生。 并且，一對電極連接到壓電元件193，利用檢測電極211以非接觸方式檢測該對電極間的電壓變化，由此檢測出凸連接器I與凹連接器101的對接完成。由此，能以非接觸方式檢測壓電元件193產生的電壓變化，且能在任意位置配設電壓測定裝置215和檢測板291。并且，通過檢測壓電元件193產生的電壓變化所包括的第一峰值Pl和與該第一峰值Pl極性相反的第二峰值P2，檢測出凸連接器I與凹連接器101的對接完成。更具體地說，在凸連接器I與凹連接器101的對接操作中，壓電元件193產生的電壓具有兩個峰值，一旦檢測到第二次產生的峰值即第二峰值P2時，可判斷為凸連接器I與凹連接器101的對接完成。因此，即使具有來自電壓測定裝置215或其他裝置的外部噪聲，也能可靠地識別表示對接已完成的第二峰值P2，由此能可靠地檢測對接完成。另外，上述第二峰值P2的極性與第一次產生的峰值即第一峰值Pl的極性相反。因此，即使具有來自電壓測定裝置215或其他裝置的外部噪聲，也能可靠地識別第一峰值P1、第二峰值P2，由此能可靠地檢測對接完成。并且，凸連接器I具有平板狀的凸導體51，突出端子53是從凸導體51的表面突出的部件，凹連接器101具有平板狀的凹導體151，收容端子153是通過圖案化凹導體151而形成的平板狀部件，且包括相互對置的一對接觸臂部153a以及形成在其內側的內側開口154a，若突出端子53與收容端子153卡合，則該對接觸臂部153a從兩側彈性地夾持突出端子53。由此，能穩定地保持收容端子153與突出端子53的接觸，并能可靠地防止短路。接著，對本發明的第二實施方式進行說明。此外，對于與第一實施方式具有相同構造的部件，以相同的附圖標記來標示，并省略其說明。另外，對于與上述第一實施方式相同的操作和相同的效果，也省略其說明。圖10是表示本發明第二實施方式的凸連接器的凸加強金屬配件與凹連接器的接合臂的卡合狀態的主要部分放大立體圖。在本實施方式中，如圖所示，壓電元件193在凹連接器101寬度方向上配設在接合臂157的外側的側面上，即與接合臂157的變形方向垂直的平面上。上述壓電元件193是例如將流體原料涂布于接合臂157的側面而形成的薄膜狀元件，上述壓電元件193形成為附著于接合臂157的側面，并能夠與接合臂157的側面一起變形。此外，可以用任何制造方法制作，只要使上述壓電元件193附著于接合臂157的側面從而能與接合臂157的側面一起變形即可，例如可以用粘結劑等將用其他方法形成的呈薄膜狀的壓電元件粘結在接合臂157的側面上。并且，上側導電層195配設在與接合臂157的形成有壓電元件193的側面相反一側的面上。由此，附著于壓電元件193的一個面上的接合臂157與附著于壓電元件193的另一個面上的上側導電層195作為壓電元件193的一對電極，所以能利用接合臂157的變形檢測壓電元件193產生的電 壓。此外，對于其他方面的結構和操作，由于與上述第一實施方式相同，故省略說明。這樣，在本實施方式中，壓電元件193在凹連接器101寬度方向上配設在作為檢測凸連接器I與凹連接器101的對接完成的彈性端子的接合臂157的外側的側面，即與接合臂157的變形方向垂直的平面上，基于該壓電元件193產生的電壓變化，檢測出凸連接器I與凹連接器101的對接完成。因此，能縮窄壓電元件193的面積，并能節約壓電元件193的使用量。此外，雖然壓電元件193的變形量較小，與此相伴的電壓變化也較小，但是與上述第一實施方式同樣地，由于壓電元件193產生的電壓包括第一峰值Pl和第二峰值P2，因此能可靠地檢測對接操作的完成。接著，對本發明的第三實施方式進行說明。此外，對于與第一實施方式和第二實施方式具有相同構造的部件，以相同的附圖標記來標示，并省略其說明。另外，對于與上述第一實施方式和第二實施方式相同的操作和相同的效果，也省略其說明。圖11是表示本發明第三實施方式的凸連接器的凸加強金屬配件與凹連接器的接合臂的卡合狀態的主要部分放大立體圖。在本實施方式中，如圖所示，壓電元件193配設在凸連接器I的凸加強金屬配件56的側面上。具體地說，壓電元件193配設在接合凹部56a的底面，即與接合臂157的變形方向垂直的平面上，形成為進入接合凹部56a的接合凸部157a與壓電元件193接觸。上述壓電元件193是例如將流體原料涂布于接合凹部56a的底面而形成的薄膜狀元件。此外，可以用任何制造方法制作，只要使上述壓電元件193附著于接合凹部56a的底面即可，例如可以用粘結劑等將用其他方法形成的呈薄膜狀的壓電元件粘結在接合凹部56a的底面上。另外，對于壓電元件193的電極，雖然在圖中沒有示出，可通過在例如接合凹部56a的前端(圖的左下端)和后端(圖的右上下端)的壁面上分別配設電極，來檢測壓電元件193產生的電壓。在本實施方式中，如圖8的(Cl)和(c2)所示，由于壓電元件193配設在凸加強金屬配件56的接合凹部56a的底面上，若接合臂157的接合凸部157a越過凸加強金屬配件56的越過部56b，由于接合臂157的彈性作用，接合凸部157a進入接合凹部56a內并與壓電元件193接觸，則該壓電元件193被推壓而變形，并產生電壓。在本實施方式中，在測量壓電元件193產生的電壓后，與圖9所示的例子相同地，上述電壓也具有兩個峰值，即第一峰值Pl和第二峰值P2。該情況下，可認為，第一峰值Pl是越過了越過部56b的接合凸部157a與接合凹部56a底面的壓電元件193強力接觸，該壓電元件193沖擊性地被推壓變形而產生。另外，可認為，與第一峰值Pl極性相反的第二峰值P2是在接合凸部157a在相反方向上位移，并且壓電元件193在相反方向上變形而產生。另外，在本實施方式中，由于不需要上述第一實施方式中說明的金屬配件絕緣層194和上側導電層195，所以能省略金屬配件絕緣層194和上側導電層195。另外，對于其他方面的結構和操作，由于與上述第一實施方式相同，故省略說明。這樣,在本實施方式中，壓電兀件193配設在凸加強金屬配件56側緣56c的接合臂157所抵接的面上，并被接合臂157推壓而產生電壓。更具體地說，壓電元件193配設在作為檢測凸連接器I與凹連接器101的對接完成的固定端子的凸加強金屬配件56的側面，即該壓電元件193配設在接合凹部56a的底面上，也即，垂直于接合臂57的變形方向的平面。基于該壓電元件193通過在接合凹部56a被推壓而產生的電壓變化，檢測出凸連接器I與凹連接器101的對接完成。因此，能縮窄壓電元件193的面積，并能節約壓電元件193的使用量。另外，由于只要將簡單且普通形狀的壓電元件193安裝在所固定的部件的面上，因此能利用市場上出售的壓電元件作為該壓電元件193，以降低成本。此外，雖然壓電元件193的變形量較小，與此相伴的電壓變化也較小，但是與上述第一實施方式和第二實施方式同樣地，由于壓電兀件193產生的電壓包括第一峰值Pl和第二峰值P2，因此能可靠地檢測對接操作完成。接著，對本發明的第四實施方式進行說明。此外，對于與第一實施方式至第三實施方式具有相同構造的部件，以相同的附圖標記標示，故省略其說明。另外，對于與上述第一實施方式至第三實施方式相同的操作和相同的效果，也省略其說明。圖12是說明本發明第四實施方式的凸連接器與凹連接器對接完成后的檢測操作的立體圖。在本實施方式中，利用在圖中所示的變色部件217來進行壓電元件193產生的電壓的檢測。具體地說，該變色部件217是由利用電導致的可逆氧化/還原反應而著色、褪色的高分子材料，即電致變色材料(Electro Chromic Material)制成的部件,且大致呈長方形狀的平板狀，在長邊方向的兩端具有 一對連接電極217a。并且，該對連接電極217a中的每一個分別經由未圖示的導電跡線與壓電元件193的一對電極中的每一個導通。
若壓電元件193產生電壓，則變色部件217的顏色由于該電壓而發生變化，所以能檢測壓電元件193產生的電壓。此外，由于電致變色材料的顏色變化通常會持續一段時間，因此雖然壓電元件193產生的電壓在短時間內發生變化，但是操作人員能辨認變色部件217的顏色變化。另外，通過選擇根據電壓變化成不同顏色的電致變色材料，能通過顏色的不同來識別壓電元件193產生的電壓的第一峰值Pl和與該第一峰值Pl極性相反的第二峰值P2。此外，在圖中所示的例子中，變色部件217配設在第一板91的背面，但也可以配設在第二板191的背面，或可以配設在非第一板91和第二板191的其他的位置。變色部件217可以配設在任何位置，只要是操作人員可辨別的位置，且能使連接電極217a與壓電元件193的電極導通的位置。另外，對于其他方面的結構和動作，由于與上述第一實施方式至第三實施方式相同，故省略說明。這樣，在本實施方式中，根據由電致變色材料制成的變色部件217的顏色變化，檢測壓電元件193產生的電壓變化，由此，檢測出凸連接器I與凹連接器101的對接完成。因此，操作人員通過辨別變色部件217的顏色變化，能容易地判斷凸連接器I與凹連接器101的對接完成。另外，不需要電壓測定裝置215和檢測板291，因此能簡化結構、降低成本。此外，本發明并不限定于上述實施方式，而可以在本發明的宗旨內作出各種變形，不應該將這些變形從本發明的范圍排除。產業上的可利用性本發明可適用于連接器 。
權利要求
1.一種連接器，其特征在于，包括 (a)第一連接器，具有第一端子和第一對接引導部；以及 (b)第二連接器，具有與上述第一端子卡合的第二端子、與上述第一對接引導部配合的第二對接引導部，其中， (c)上述第一對接引導部包括用于檢測上述第一連接器與上述第二連接器的對接的固定端子， (d)上述第二對接引導部包括用于檢測上述第一連接器與上述第二連接器的對接的彈性端子， Ce)上述固定端子或彈性端子配設有壓電元件。
2.根據權利要求1所述的連接器，其特征在于，上述固定端子和上述彈性端子中的任一個包括接合凸部，而上述固定端子和上述彈性端子中的另一個包括接合凹部和從該接合凹部突出的越過部， 在上述第一連接器與上述第二連接器對接時，上述第一對接引導部與上述第二對接引導部相對移動，上述接合凸部越過上述越過部而與上述接合凹部卡合。
3.根據權利要求1或2所述的連接器，其特征在于，上述壓電元件配設在上述彈性端子的變形面上，且與該變形面一起變形而產生電壓。
4.根據權利要求1或2所述的連接器，其特征在于，上述壓電元件配設在上述固定端子的與上述彈性端子所接觸的面上，并被上述彈性端子推壓而產生電壓。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的連接器，其特征在于，上述壓電元件上連接有一對電極，通過檢測電極以非接觸方式檢測該對電極間的電壓變化，并檢測上述第一連接器與上述第二連接器的對接的完成。
6.根據權利要求1至4中任一項所述的連接器，其特征在于，上述壓電元件上連接有一對電極，通過與該對電極導通的、由電致變色材料制成的變色部件的顏色變化，檢測上述第一連接器與上述第二連接器的對接的完成。
7.根據權利要求5所述的連接器，其特征在于，通過檢測上述電壓變化所包括的第一峰值以及與該第一峰值極性相反的第二峰值，檢測上述第一連接器與上述第二連接器的對接的完成。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的連接器，其特征在于，上述第一連接器具有平板狀的第一導體，上述第一端子是從上述第一導體的表面突出的部件，其中 上述第二連接器具有平板狀的第二導體，上述第二端子是通過將上述第二導體圖案化而形成的平板狀部件，第二端子包括形成在其內側的內側開口，并且還包括相互對置的一對接觸臂部， 若上述第一端子與第二端子卡合，則上述一對接觸臂部從兩側彈性地夾持上述第一端子。
全文摘要
一種連接器，包括第一連接器，具有第一端子和第一對接引導部；以及第二連接器，具有與上述第一端子卡合的第二端子、與上述第一對接引導部對接的第二對接引導部，上述第一對接引導部包括用于檢測上述第一連接器與第二連接器的對接的固定端子，上述第二對接引導部包括用于檢測上述第一連接器與第二連接器的對接的彈性端子，上述固定端子或彈性端子配設有壓電元件。通過配設在第一連接器與第二連接器對接時檢測固定端子和彈性端子的狀態的壓電元件，即使是在小型化和扁平化的連接器的對接工序中，也能正確檢測第一連接器與第二連接器的對接，并能可靠地防止對接工序的不完全對接的發生。
文檔編號H01R13/641GK103066452SQ20121041159
公開日2013年4月24日 申請日期2012年10月24日 優先權日2011年10月24日
發明者鈴木裕一, 新津俊博, 松坂治, 上野浩史 申請人:莫列斯公司