(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
従来、
図40、
図41、
図42、
図43に示すように、複数の導電性弾性体700と、複数の導電性弾性体700を保持するインナーフレーム800と、インナーフレーム800を移動可能に保持するアウターフレーム900とを備えているコネクタが知られている(下記特許文献1参照)。なお、
図40、
図41、
図42、
図43はそれぞれ下記特許文献1の
図1、
図2、
図5、
図7に対応する。但し、図中の符号は変更され、一部の符号は削除されている。
【0003】
図41に示すように、導電性弾性体700は、絶縁性の弾性体710と、弾性体710に貼り付けられた絶縁フィルム720と、絶縁フィルム720上に形成された複数の導電体730と、弾性体710に埋め込まれた補強部材740とを有する。導電体730は、Z方向へ延びる接続部734と、接続部734の両端に位置する2つの接触部732とを有する。
【0004】
インナーフレーム800は樹脂製である。インナーフレーム800はほぼ平板状に形成されている。
図42に示すように、インナーフレーム800には複数のスリット830が形成されている。
【0005】
図42に示すように、インナーフレーム800はほぼ矩形の枠状の主部810を有する。主部810に囲まれる領域には、X方向へ延びる複数の隔壁832と、X方向と直交するY方向へ延びる複数の隔壁833とが配置されている。主部810と複数の隔壁832と複数の隔壁833とは樹脂で一体成型されている。複数の隔壁832はY方向へ等間隔に並び、複数の隔壁833はX方向へ等間隔に並ぶ。隔壁832,833によって囲まれた空間がスリット830である。スリット830には導電性弾性体700が挿入され、導電性弾性体700は隔壁832に支持される。
【0006】
図40に示すように、アウターフレーム900は樹脂
製である。アウタークレーム900はほぼ矩形の枠状に形成されている。
図43に示すように、アウターフレーム900とインナーフレーム800とを組み合わせる。
【0007】
このコネクタの使用時、2つの接続対象物(図示せず)でコネクタを挟みつけると、導電性弾性体700の弾性体710が弾性変形するとともに、導電性弾性体700の導電体730の一方の接触部732が一方の接続対象物に形成された端子部(図示せず)に接触し、導電性弾性体700の導電体730の他方の接触部732が他方の接続対象物に形成された端子部(図示せず)に接触し、2つの接続対象物が電気的に接続される。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【
図1】
図1はこの発明の第1実施形態に係るコネクタの斜視図である。
【
図4】
図4は
図1に示すコネクタのフレームの枠部本体に縦リブを組み付ける前の状態を示す斜視図である。
【
図7】
図7は
図1に示すコネクタのフレームの枠部本体に横リブを組み付ける前の状態を示す斜視図である。
【
図9】
図9は
図1に示すコネクタのフレームの枠部本体に縦リブ及び横リブを組み付けた状態を示す斜視図である。
【
図10】
図10は
図9に示す枠部本体を外枠に組み付ける前の状態を示す斜視図である。
【
図11】
図11は
図1に示すコネクタのフレームのスリットにコンタクト部材を挿入する前の状態を示す斜視図である。
【
図15C】
図15Cは絶縁性弾性部材に絶縁フィルムを貼り付けた状態を示す斜視図である。
【
図16】
図16は
図1に示すコネクタによってICパッケージとプリント基板とを電気的に接続する前の状態を示す斜視図である。
【
図17】
図17は
図1に示すコネクタによってICパッケージとプリント基板とを電気的に接続する前の状態を示す部分拡大断面図である。
【
図18】
図18は
図1に示すコネクタによってICパッケージとプリント基板とを電気的に接続した状態を示す部分拡大断面図である。
【
図19】
図19は第1実施形態のコネクタの第1変形例のコンタクト部材の斜視図である。
【
図20】
図20は第1実施形態のコネクタの第2変形例のコンタクト部材の斜視図である。
【
図21】
図21は第1実施形態のコネクタの第2変形例のコンタクト部材の正面図である。
【
図22】
図22はこの発明の第2実施形態に係るコネクタの斜視図である。
【
図23】
図23は
図22に示すコネクタによってプリント基板とプリント基板とを電気的に接続する前の状態を示す
斜視図である。
【
図24】
図24はこの発明の第3実施形態に係るコネクタの斜視図である。
【
図25】
図25は
図24に示すF部の拡大図である(但しコンタクト部材の一部は省略されている。)。
【
図29】
図29は枠部に縦リブを組み付ける前の状態を示す部分拡大斜視図である。
【
図30】
図30は枠部にワイヤを組み付ける前の状態を示す部分拡大斜視図である。
【
図32】
図32は
図24に示すコネクタによってICパッケージとプリント基板とを接続する前の状態を示す部分拡大断面図である。
【
図33】
図33はこの発明の第4実施形態に係るコネクタの斜視図である。
【
図34】
図34は
図33に示すH部の拡大図である(但しコンタクト部材の一部は省略されている。)。
【
図36】
図36は枠部に縦リブを組み付ける前の状態を示す部分拡大斜視図である。
【
図37】
図37は枠部に横リブを組み付けた状態を示す部分拡大斜視図である。
【
図38】
図38は
図33に示すコネクタによってICパッケージとプリント基板とを接続する前の状態を示す部分拡大断面図である。
【
図39】
図39はこの発明の第5実施形態に係るコネクタによってICパッケージとプリント基板とを接続する前の状態を示す断面図である。
【
図43】
図43は
図40のインナーフレームとアウターフレームとを組み合わせる工程を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0024】
まず、この発明の第1実施形態のコネクタを
図1〜
図18に基づいて説明する。
【0025】
図16に示すように、コネクタ1はICパッケージ(第1の接続対象物)61とプリント基板(第2の接続対象物)62とを電気的に接続するものである。
【0026】
図1〜
図3に示すように、コネクタ1はフレーム2と複数のコンタクト部材3とを備える。複数のコンタクト部材3は、
図16に示すICパッケージ61とプリント基板62とに挟まれて弾性変形する。
【0027】
図11、
図12に示すように、フレーム2は、枠部21と複数の縦リブ(縦部材)22と複数の横リブ(横部材)23とを有する。
【0028】
枠部21は枠部本体211と外枠212とで構成されている。
図4に示すように、枠部本体211は平板な矩形の枠である。枠部本体211の一対の横板部211bには、それぞれ複数の位置決め溝211cが等間隔に形成されている。位置決め溝211cは縦方向Yへ延びる。位置決め溝211cは縦リブ22の両端部を受け容れ、枠部21に対する縦リブ22の位置を決める。また、枠部本体211の一対の横板部211bには、それぞれ複数の幅広溝211dが形成されている。幅広溝211dは位置決め溝211cよりも縦リブ22の中央部側に位置し、位置決め溝211cに連なる。各幅広溝211d内には、幅広溝211dを横切るように縦
部材用軸部25が設けられている
(図6参照)。縦
部材用軸部25は横板部211bと平行に延びる。一対の横板部211b間には一対の横
部材用軸部26が掛け渡されている
(図4参照)。一対の横
部材用軸部26は一対の
縦板部211
aにそれぞれ近接するように位置している。横
部材用軸部26は縦板部211aと平行
に延びる。
【0029】
外枠212は矩形の枠である。外枠212はICパッケージ61の下部を受け容れ、収容する。外枠212の底部には凹部212a(
図10参照)が形成されている。凹部212aは枠部本体211を収容し、保持する。
図10に示すように、凹部212aには位置決め用の2つのピン212bが設けられている(但し、
図10には一方のピン212bだけが見えている)。ピン212bは枠部本体211の底面の
2つの角部に設けられた凹部(図示せず)に嵌る。枠部本体211及び外枠212はそれぞれ例えば絶縁材料で成型される。
【0030】
各縦リブ22は枠部本体211の一方の横板部211bから他方の横板部211bに掛け渡されるリブである。縦リブ22は縦方向Yへ延びる。縦リブ22は長板状である。縦リブ22の上縁部には複数の溝部22aが等間隔に形成されている。また、縦リブ22の長手方向の両端部には、それぞれ切欠き部(縦
部材側切欠き部)22bが形成されている。切欠き部
(縦部材側切欠き部)22bはほぼ円弧状であり、縦
部材用軸部25に引っ掛けられる(
図5、
図6参照)。
【0031】
各横リブ23は枠部21と直交するように枠部本体211の一方の縦板部211aから他方の縦板部211aに掛け渡されるリブである。横リブ23は横方向Xへ延びる。横リブ23は長板状である。横リブ23の下縁部には複数の溝部23aが等間隔に形成されている(
図8参照)。横リブ23の溝部23aは縦リブ22の溝部22aと噛み合う。これにより、縦リブ22と横リブ23とがそれらの交差部分で連結される。また、横リブ23の長手方向の両端部には、それぞれ切欠き部(横
部材側切欠き部)23bが形成されている。切欠き部23bはほぼ円弧状であり、横
部材用軸部26(
図8参照)に引っ掛けられる。更に、横リブ23には所定間隔に孔23cが形成されている。
【0032】
図12に示すように、
枠部21に組み付けられた複数の縦リブ22と複数の横リブ23とで複数のスリット24が形成される。各スリット24内には1つのコンタクト部材3が保持される。コンタクト部材3はスリット24内に着脱可能に保持されるので、一部のコンタクト部材3が破損などの原因により使用不能になったとき、そのコンタクト部材3だけを新しいコンタクト部材3に交換することができるので、コネクタ1を修理でき、コネクタ1を交換する場合に較べ、コストを低減できる。
【0033】
縦リブ22及び横リブ23はいずれも絶縁性を有する。縦リブ22及び横リブ23は例えばポリイミドを主成分とする材料で形成され、枠部21よりも剛性が高い。絶縁性を有する縦リブ22、横リブ23の他の例としては、縦リブ22、横リブ23と同じ形状の金属板(図示せず)を形成し、その金属板の表面に絶縁コーティングを施したものがある。
【0034】
図13、
図14に示すように、コンタクト部材3は絶縁性弾性部材31と絶縁フィルム32と複数の導電路33とを有する。絶縁性弾性部材31は長板状であり、絶縁性弾性部材31の断面形状はD字形である。絶縁性弾性部材31の平坦な背面には3つの突起部31aが形成されている。突起部31aはコンタクト部材3がスリット24内に収容されると、横リブ23の孔23cに挿入され、コンタクト部材3がスリット24内に保持される。絶縁性弾性部材31には芯材34が埋め込まれている。芯材34は長板状である(
図15A参照)。絶縁性弾性部材31は例えばゴムを主成分とする材料で形成される。絶縁フィルム32は絶縁性弾性部材31に接着され、絶縁性弾性部材31の上面、正面及び
下面を覆っている。複数の導電路33はエッチングやメッキなどの製造方法により絶縁フィルム32に等間隔に形成され、絶縁フィルム32の上面から下面へ延びる。各導電路33はICパッケージ61に形成された端子部(第1の端子部)61cとプリント基板62に形成された端子部(第2の端子部)62cとを導通させる。
【0035】
次に、コネクタ1の組立について説明する。
【0036】
まず、
図4〜
図6に示すように、縦リブ22の両端部を枠部本体211の位置決め溝211c及び幅広溝211dに挿入し、縦リブ22の切欠き部22bを縦
部材用軸部25に嵌める。その結果、位置決め溝211cによって縦リブ22の横方向Xの位置決めが行われ、縦
部材用軸部25によって縦リブ22の縦方向Yの位置決めが行われるとともに、縦リブ22の枠部本体211からの脱落が防止される。
【0037】
次に、
図7、
図8に示すように、横リブ23を縦リブ22に組み付ける。このとき、横リブ23の溝部23aと縦リブ22の溝部22aとが噛み合うようにするとともに、横リブ23の切欠き部23bを横
部材用軸部26に上方から嵌める。横リブ23の溝部23aと縦リブ22の溝部22aとが噛み合うことによって横リブ23の位置決め(横方向Xと縦方向Yの位置決め)が行われ、切欠き部23bが横
部材用軸部26に嵌ることによって横リブ23の枠部本体211からの脱落が防止される。
【0038】
以上の作業により、
図9に示すように、縦リブ22及び横リブ23の枠部本体211への組付け作業が完了する。
【0039】
次に、
図10に示すように、枠部本体211を外枠212の凹部212aに収容する。このとき、枠部本体211の底面の対角線上にある2つの角部に形成された凹部(図示せず)に、2つのピン212bが挿入されるようにする。その結果、枠部本体211の外枠212に対する位置が決まる。
【0040】
最後に、
図11、
図12に示すように、複数のスリット24にそれぞれコンタクト部材3を高さ方向Zから挿入する。このとき、コンタクト部材3の絶縁性弾性部材31の突起部31a
が横リブ23の孔23cに挿入されるようにする。
【0041】
以上の作業工程を経てコネクタ1の組立が完了する。
【0042】
次に、コンタクト部材3の製造方法について説明する。
【0043】
図15A、
図15Bに示すように、まず、インサートモールド成形法又はコンプレッション成形法によって芯材34が埋め込まれるように絶縁性弾性部材31を形成する。
【0044】
その後、
図15Cに示すように、導電路33が等間隔に形成された絶縁フィルム32を、絶縁性弾性部材31の上面、正面及び
下面を覆うように、絶縁性弾性部材31に貼り付ける。
【0045】
以上のようにしてコンタクト部材3が製造される。
【0046】
次に、
図16、
図17に基づいてコネクタ1の使用方法を説明する。
【0047】
図16に示すように、下スティフナ65の上に、プリント基板62、コネクタ1、ICパッケージ61、上スティフナ64を順次重ね、その後、上スティフナ64の孔64aとプリント基板62の孔62aとにネジ66を通し、ネジ66の先端部を下スティフナ65のネジ穴65aにねじ込む。
【0048】
その結果、
図18に示すように、コネクタ1がICパッケージ61とプリント基板62とで挟まれてコンタクト部材3が圧縮され、コンタクト部材3の導電路33によってICパッケージ61の端子部61cとプリント基板62の端子部62cとが電気的に接続される。
【0049】
この実施形態によれば、フレーム2を3種類の部品(枠部21と縦リブ22と横リブ23)を組み合わせることによって構成したので、縦リブ22及び横リブ23の剛性を枠部21の剛性よりも高めることが可能になり、縦リブ22の厚さ及び横リブ23の厚さを薄くしてコンタクト部材3の狭ピッチ化を実行したとしても、コンタクト部材3が圧縮されたときの縦リブ22及び横リブ23の変形を抑制でき、コンタクト部材3の位置ずれを抑制できる。
【0050】
また、縦リブ22、横リブ23の加工の自由度が高くなるので、横リブ23に孔23cを設けることも可能になり、孔23cにコンタクト部材3の突起部31aを挿入することによってコンタクト部材3を確実に保持できる。
【0051】
更に、コンタクト部材3、縦リブ22、横リブ23などが破損したとき、その破損したコンタクト部材3、縦リブ22、横リブ23だけを交換することができるので、コネクタ1を簡単に修理することができる。
【0052】
次に、この発明の第1実施形態のコネクタの第1変形例を
図19に基づいて説明する。
【0053】
第1実施形態と共通する部分については同一符号を付してその説明を省略する。以下、第1実施形態との主な相違部分についてだけ説明する。
【0054】
図19に示すように、この変形例では、コンタクト部材103の絶縁性弾性部材131に例えばスパッタにより直接導電路133が形成されている。コンタクト部材103の構造を除き、第1変形例の構成と第1実施形態の構成とは同じである。
【0055】
第1変形例は第1実施形態と同様の作用効果を奏する。
【0056】
次に、この発明の第1実施形態のコネクタの第2変形例を
図20、
図21に基づいて説明する。
【0057】
第1実施形態と共通する部分については同一符号を付してその説明を省略する。以下、第1実施形態との主な相違部分についてだけ説明する。
【0058】
図20、
図21に示すように、この変形例では、コンタクト部材203が芯材34と芯材34に等間隔に配置された導電性弾性部材(導電路)231とで構成されている。コンタクト部材203の構造を除き、第2変形例の構成と第1実施形態の構成とは同じである。
【0059】
第2変形例は第1実施形態と同様の作用効果を奏する。
【0060】
次に、この発明の第2実施形態のコネクタ201を
図22、
図23に基づいて説明する。
【0061】
第1実施形態と共通する部分については同一符号を付してその説明を省略する。以下、第1実施形態との主な相違部分についてだけ説明する。
【0062】
図23に示すように、コネクタ201はプリント基板(第1の接続対象物)63とプリント基板62とを接続するコネクタである。
図22に示すように、コネクタ201のフレーム202の枠部221は第1実施形態のコネクタ1の枠部本体211に相当するものだけで構成されている。枠部221の上下面にはそれぞれ位置決めピン221aが設けられている。コネクタ201によってプリント基板63とプリント基板62とを接続するとき、
図23に示すように、下スティフナ65の上に、プリント基板62、コネクタ201、プリント基板63、上スティフナ64を順次重ねる。このとき、枠部221の上面側の位置決めピン221aがプリント基板63の位置決め孔63bに挿入され、枠部221の下面側の位置決めピン221aがプリント基板62の位置決め孔62bに挿入されるようにする。その後、上スティフナ64の孔64aとプリント基板63の孔63aとプリント基板62の孔62aとにネジ66を通し、ネジ66の先端部を下スティフナ65のネジ穴65aにねじ込む。
【0063】
第2実施形態は第1実施形態と同様の作用効果を奏する。
【0064】
次に、この発明の第3実施形態のコネクタ301を
図24〜
図32に基づいて説明する。
図25は
図24に示すコネクタ301の部分拡大図であるが、説明の便宜上、一部のコンタクト部材303が外された状態を示している。
【0065】
第1実施形態と共通する部分については同一符号を付してその説明を省略する。以下、第1実施形態との主な相違部分についてだけ説明する。
【0066】
図24、
図25、
図26に示すように、第3実施形態のコネクタ301の枠部321は枠部本体3211と外枠3212とで構成されている。
図27、
図28、
図29に示すように、枠部本体3211の一対の縦板部3211aにはそれぞれ2つの凸部3211eが形成されている。枠部本体3211には、一対の棒状のワイヤ保持部3211fが設けられている。一対のワイヤ保持部3211fは枠部本体3211の一対の横板部3211b間に掛け渡されている
(図29参照)。一対のワイヤ保持部3211fは一対の
縦板部321
1aにそれぞれ近接するように位置している。ワイヤ保持部3211fの上部には凹部3211gが等間隔に形成されている。
【0067】
図27に示すように、外枠3212の相対する内壁面にはそれぞれ2つの凹部3212eが形成されている。凹部3212
eはそれぞれ枠部本体3211の凸部3211eを受け容れ、保持する。
【0068】
図29に示すように、縦リブ(縦部材)322には複数の溝部322cが等間隔に形成されている。
【0069】
図30、
図31に示すように、第3実施形態では、フレーム302の横部材としてワイヤ323が採用されている。ワイヤ323はテンションをかけた状態で、ワイヤ保持部3211fの凹部3211gや縦リブ322の溝部322cに圧入される。これにより、
図28に示すように、縦リブ322とワイヤ323とでスリット324が形成される。
【0070】
図32に示すように、コンタクト部材303の絶縁性弾性部材331の背面に凹部331bが形成されている。凹部331bはコンタクト部材303の長手方向に沿って延びている。凹部331bにワイヤ323の一部分が嵌まる。その結果、コンタクト部材303がスリット324から容易に脱落しない。
【0071】
第3実施形態は第1実施形態と同様の作用効果を奏する。
【0072】
次に、この発明の第4実施形態のコネクタ401を
図33〜
図38に基づいて説明する。
【0073】
第1、第3実施形態と共通する部分については同一符号を付してその説明を省略する。以下、第1、第3実施形態との主な相違部分についてだけ説明する。
図34は
図33に示すコネクタ401の部分拡大図であるが、説明の便宜上、一部のコンタクト部材403が外された状態を示している。
【0074】
図33、
図34、
図35に示すように、第3実施形態のコネクタ301では、フレーム302の1つの横部材として1つのワイヤ323が採用されているが、第4実施形態のコネクタ401では、フレーム402の1つの横部材として一対のワイヤ423が採用されている。
【0075】
このため、
図36、
図37に示すように、枠部421の枠部本体4211の一対の横板部4211b間に掛け渡されたワイヤ保持部4211fの上部及び下部にそれぞれ凹部4211gが等間隔に形成されている。同様に、縦リブ(縦部材)422の上部及び下部にそれぞれ溝部422cが等間隔に形成されている。
【0076】
また、
図38に示すように、コンタクト部材403の絶縁性弾性部材
431の背面には2つの凹部431bが形成されている。2つの凹部431bに一対のワイヤ423の一部分がそれぞれ嵌る。その結果、コンタクト部材403がスリット424から容易に脱落しない。
【0077】
第4実施形態は第1、第3実施形態と同様の作用効果を奏する。
【0078】
次に、この発明の第5実施形態のコネクタ501を
図39に基づいて説明する。
【0079】
第1、第4実施形態と共通する部分については同一符号を付してその説明を省略する。以下、第1、第4実施形態との主な相違部分についてだけ説明する。
【0080】
図39に示すように、第4実施形態のコネクタ401では、一対のワイヤ423がコンタクト部材403の絶縁性弾性部材431の凹部431bにそれぞれ嵌るが、第5実施形態のコネクタ501では、一対のワイヤ423がコンタクト部材503の絶縁性弾性部材531の背面に形成された突起部531aを挟むことによってコンタクト部材503が保持される。
【0081】
第5実施形態は第1、第4実施形態と同様の作用効果を奏する。
【0082】
なお、第1、第2実施形態では、縦リブ22と横リブ23とがそれらの交差部分で分離可能に連結されているが、縦リブ22と横リブ23とはそれらの交差部分で必ずしも分離可能である必要はない。同様に、第3〜第5実施形態では、縦リブ322,422とワイヤ323,423とがそれらの交差部分で連結されているが、縦リブ322,422とワイヤ323,423とはそれらの交差部分で必ずしも連結されている必要はない。
【0083】
また、第1、第2実施形態ではコンタクト部材3の突起部31aが横リブ23の孔23cに挿入されているが、コンタクト部材3に図示しない孔又は凹部を形成し、この孔又は凹部に横リブ23に形成した突起部(図示せず)を挿入するようにしてもよい。
【0084】
上述の実施形態では、コンタクト部材3,
103,203,303,403,503の長手方向が横リブ23やワイヤ323,423の長手方向と平行であるが、コンタクト部材3,103,203,303,403,503の長手方向が縦リブ22,322,422
方の長手向と平行になるように横部材(横リブ
23、ワイヤ323,423)と縦部材(縦リブ22,322,422)とを組み付けてもよい。この場合、縦リブ22,322,422に形成した孔(又は突起部)をコンタクト部材3,
103,203,303,403,503に形成した突起部(又は凹部)に挿入する。
【0085】
なお、縦リブ22,322,422は必ずしも枠部21,221,321,421に等間隔に配置される必要はない。
【0086】
また、枠部221、枠部本体211,3211,4211、外枠212,3212をそれぞれ金属等の導電材料で形成してもよい。
【0087】
なお、上述の実施形態では、縦部材(縦リブ22,322,422)及び横部材(横リブ23、ワイヤ323,423)のそれぞれに絶縁性をもたせたが、横部材にだけ絶縁性をもたせてもよい。