JP2011522356A - 伸縮性伝導コネクタ - Google Patents

Abstract

伸縮性伝導コネクタ。本伝導コネクタは、可変長を有する粘弾性支持部材と、該支持部材に連結された伝導体とを含むことができる。伝導体は粘弾性支持部材の可変長に対応するように少なくとも１つの屈曲部を含むことができる。

Description

様々な異なる用途において２点間の導通（例、電気的導通）を提供することが可能な各種の固定長の伝導コネクタが存在している。こうしたコネクタは１本の導線のような単純なものである場合もある。様々な異なる２点間の距離に対応するためには、複数のコネクタを互いに連結してより長い距離に対応させるか、あるいはより長いコネクタを使用することができる。

本開示の或る実施形態では、伝導コネクタを提供する。本伝導コネクタは、可変長を有する粘弾性支持部材と、該支持部材に連結された伝導体とを含むことができる。伝導体は粘弾性支持部材の可変長に対応するように少なくとも１つの屈曲部を含むことができる。

本開示の他の特徴及び態様は、発明を実施するための形態及び付属の図面を考慮することによって明らかとなろう。

本開示の一実施形態に基づく伝導コネクタの平面図であり、伝導コネクタが２個の装置を接続している状態を示す図。 図１の伝導コネクタの分解斜視図。 本開示の別の実施形態に基づく伝導コネクタの斜視図。 本開示の別の実施形態に基づく伝導コネクタの斜視図。 本開示の別の実施形態に基づく伝導コネクタの斜視図。

本発明のいずれかの実施形態を詳細に説明するのに先立って、本発明は、その用途において、以下の説明文に記載する、又は以下の図面に示す構造の細部及び構成要素の配置に限定されない点は理解されるべきである。本発明には、他の実施形態が可能であり、様々な方法で実施又は実行することが可能である。また、本明細書で使用する語法及び専門用語は、説明を目的としたものであって、限定的なものと見なされるべきではない点は理解されなければならない。「含む（including）」、「備える（comprising）」、又は「有する（having）」、及びこれらの変化形は、その後に列記される要素及びそれらの均等物、並びに更なる要素を包むものである。特に断るかあるいは限定しないかぎり、「接続された」及び「連結された」、並びにその変化形は広義の意味で使用され、直接及び間接的な接続及び連結の両方を含むものである。更に、「接続された」及び「連結された」は、物理的又は機械的な接続又は連結に限定されない。本開示の範囲から逸脱することなく他の実施形態を利用することも可能であり、構造的又は論理的な変更を行うことができることが理解されるべきである。更に、「前方」、「後方」、「上」、「下」といった用語は、各要素の互いに対する関係を説明するためにのみ用いられるものであり、装置の特定の向きを説明すること、装置に必要とされる若しくは求められる向きを指示又は示唆すること、又は本明細書に記載される発明が、使用時にどのように使用、装着、表示、又は配置されるかを特定することを目的とするものでは決してない。

本開示は、異なる間隔をおいて配置されうる２点間の導通（例、電気的導通、電磁的（例、光学的）導通、音響的導通、熱的導通、機械的導通、化学的導通、又はこれらの組み合わせ）を与えるための可変長を有する伝導コネクタに一般的に関するものである。すなわち、本開示の可変長伝導コネクタは、２点間の所定の第１の距離に対応したサイズとすることが可能であり、伝導可能に連結されることが望ましい２点間の様々な他の距離に対応するようにコネクタの長さを大きくしたり小さくしたりすることができる。この結果、製造コストを抑制し、製造時の無駄を低減し、容易な伝導性連結方法を提供する「フリーサイズ」式のコネクタを伝導性の接続を必要とする様々な用途に対して製造することができる。本伝導コネクタは、１つの点から別の点に信号を送信又は伝導するために様々な用途で使用することができる。こうした信号としては、これらに限定されるものではないが、電磁的信号（例、光学的信号）、電気的信号、音響的信号、機械的信号、熱的信号、化学的信号、及びこれらの組み合わせの少なくとも１つが挙げられる。本発明の伸縮性伝導コネクタの例示的な一使用法が、同時係属中の本願と同一譲受人に譲渡された、発明の名称が「生物医学的センサシステム」（Biomedical Sensor System）である米国特許出願第６１／０４９，６７１号（オスター（Oster）ら）、及び発明の名称が「生物医学的センサシステム」（Biomedical Sensor System）である国際特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿号（オスター（Oster）ら）に述べられており、これらの開示内容を本願に援用するものである。

図１及び２は、本開示の一実施形態に基づく、可変長を有する伸縮性伝導コネクタ１００を示したものである。図１に示されるように、コネクタ１００はサイズ調節可能である。特定の実施形態では、コネクタ１００は比較的小さな距離に対応したサイズ（例、最初の伸びていない状態）であるが、より大きな距離に対応するように調節可能である。第１の装置１０１をコネクタ１００の第１の端部１０２に連結し、第２の装置１０３をコネクタ１００の第２の端部１０４に連結することによって、第１の装置１０１と第２の装置１０３とがコネクタ１００を介して導通（例えば、電気的導通）するように配置することができる。図１及び図２に示される実施形態では、コネクタ１００が少なくとも部分的に粘弾性材料で形成されることにより、コネクタ１００の端部１０２又は１０４のいずれかに力を加えることによってコネクタ１００を引き伸ばすことができる。コネクタ１００が伸長すると、第１の装置１０１と第２の装置１０３とはより大きな距離を隔てるように動くか、あるいはコネクタ１００が第１の装置１０１と第２の装置１０３との間のより大きな間隔を架橋することができる。充分な弾性を有し、大きな弾性変形を示す粘弾性材料から、大きな塑性変形かつ最小の弾性変形を示す粘弾性材料まで、幅広い粘弾性材料を使用することができる。

「装置」なる用語は、別の装置又は接点と導通することが望ましい装置のことを一般的に指して用いられる。装置なる用語は包括的に用いられ、広範な用途における広範な装置を表わすものである。あくまで一例として特定の実施形態では、１以上の装置が、特定の条件下（例えば、使用される装置が患者の監視装置のような医療用装置である場合には特定の生理学的状態）でコネクタ１００の他端の別の装置に伝達される機械的又は機械電気的応答を発生するような機械的アクチュエータを含むことができる。こうした実施形態では、例えば、コネクタ１００は、電気的信号を伝達する第１の伝導体と、他方の装置を作動させるように動作し、かつ／又は機械的信号を他方の装置に伝達する第２の伝導体とを含むことができる。第１の装置１０１及び第２の装置１０３は、コネクタ１００が２点間の導通を提供することを示すためにあくまで一例として示したものにすぎない。しかしながら、コネクタ１００は様々なシステム及び装置において必要とされうる１以上の接点（例えば、電気的接点）を接続するために使用することが可能なものであり、必ずしも２個の別々の装置を接続するためのみに使用されるものではない点は理解されるはずである。

コネクタ１００の可変長機能が図１に示されている。コネクタ１００の粘弾性材料に少なくとも一部より、例えば第２の装置１０３を第１の装置１０１により近い第１の位置Ｐ１から第１の装置１０１からより遠い第２の位置Ｐ２へと動かすことが可能であり、第２の装置１０３は第２の位置Ｐ２に所望の時間にわたって留まることができる。また、コネクタ１００は、第１の装置１０１と第２の装置１０３との間の間隔に対応させて伸ばす（又は縮める）こともできる。第２の位置Ｐ２が第２の装置１０３を正確に配置するうえで充分ではない場合には、コネクタ１００の第１の端部１０２及び第２の端部１０４の一方又は両方に再び力を加え、コネクタ１００の塑性が失われるか、あるいは第１の装置及び第３の装置が所望の位置に達するまで、第２の装置１０３を第１の装置１０１から更に遠ざかる方向の第３の位置（図示せず）へと動かす、といったことが可能である。図は、第１の装置１０１から遠ざかる方向に動かされつつある第２の装置１０３を示しているが、その代わりにコネクタ１００を伸ばすことによって第１の装置１０１を第２の装置１０３から遠ざかる方向に動かすことも可能である点は理解されるはずであり、あるいは、コネクタ１００の長さが大きくなるにしたがって、第１の装置１０１と第２の装置１０３とが互いからより遠い距離を隔てる方向に動くということもできる。

図１に示されるコネクタ１００は、第１の装置１０１を第２の装置１０３に連結するために用いられている。しかしながら、特定の実施形態では、第３の装置（図示せず）をその長さに沿って更に遠くに連結する、といったことも可能である。また、特定の実施形態では、一連のコネクタ１００を使用して２以上の装置を直列に接続し、連続した各装置間を可変長とすることもできる。

特定の実施形態では、例えば、コネクタ１００をその幅に沿って大きく引き伸ばすことによってコネクタ１００の長さを小さくすることが可能であり、これにより、コネクタ１００の幅を伸ばすことによってコネクタ１００の長さが小さくなり、コネクタ１００が短くなる。

上述したように、コネクタ１００は機械的かつ伝導可能に（例えば、電気的に）第１の装置１０１を第２の装置１０３に連結する。コネクタ１００は可変長を有するため、コネクタ１００の長さを変化させることによって第１の装置１０１及び第２の装置１０３の位置を変化させることが可能であり、これによりコネクタ１００は第１の装置１０１と第２の装置１０３との間の異なる長さに対応することが可能であり、かつ／又は第１の装置１０１及び第２の装置１０３の一方又は両方を変化する距離を隔てて配置してからコネクタ１００と接続することが可能である。

あくまで一例として、コネクタ１００は、図２では伝導体１６２としての導線（例えば、銅線などの適当な延性を有する導線）を有するものとして示している。伝導体１６２は、第１の支持部材１６４と第２の支持部材１６６との間に配置されて導通路（例えば、電気的導通路）を提供する様子が示されている。伝導体１６２は、接続及び導通を容易とするために支持部材１６４、１６６の全長を超えて延びてもよく、あるいは１以上の支持部材１６４、１６６を介して伝導体１６２にアクセスすることによって導通を提供することもできる（例えば、支持部材１６４、１６６をクランプ締めすることにより伝導体１６２にアクセスすることによる）。

「伝導体」なる用語は、コネクタ１００の長さに沿って１点から別の点へと導通を提供する目的で使用することができる信号伝導媒体を一般的に指して用いられる。更に、「伝導体」なる用語は、被覆若しくは絶縁された伝導体、又は露出した被覆されていない伝導体を指す場合もある。最後に、「伝導体」なる用語は、ほぼ円筒状の構造のみを指すものではなく、コネクタ１００内に導通を与えるうえで必要とされる任意の形状又は形態のものであってよい。例示的な電気的伝導体は、これらに限定されるものではないが金属、炭素、グラファイト、又はこれらの組み合わせなどの各種の材料で形成することができる。特定の実施形態では、伝導性フレーク（例えば、金属、炭素、グラファイト、他の適当な伝導性材料、又はこれらの組み合わせで形成されたもの）を伝導体１６２として機能させることが可能であり、これを１以上の支持部材１６４、１６６上のマトリクス又はキャリア中に提供するか、あるいは１以上の支持部材１６４、１６６中に直接埋め込むことができる。伝導体を覆う絶縁被覆を用いる特定の実施形態では、望ましくない環境信号からの干渉を最小限に抑えるシールドとして使用することが可能な比較的導電性がある材料で被覆を形成することができる。

更なる一例として、光学信号を用いる特定の実施形態では、「伝導体」なる用語は１以上の光ファイバを一般的に指して用いられる。更に特定の実施形態では、「伝導体」なる用語は近赤外線変調などの別のエネルギーモーダリティの伝導体を一般的に指して用いられる。特定の実施形態では、コネクタ１００は、各種の上記のエネルギーモーダリティ、信号、及び／又は伝導体を含みうる。

支持部材１６４、１６６は、力が加えられた場合に長さが変化する（例、伸長する）各種の材料で形成することができる。支持部材１６４、１６６が粘弾性材料で形成されていることによって、コネクタ１００が少なくともある程度の弾性を示すが、大きな力が加えられたり、かつ／又はコネクタ１００がある点を超えて伸ばされるとコネクタ１００が直ちに弾性回復せず、塑性変形するような場合に特定の有用性が見出された。このような粘弾性により、例えば、コネクタ１００によって第１の装置１０１が引っ張られる（例えば、コネクタ１００が短くなる／収縮することにより）ことなく第１の装置１０１を所望の位置に配置することが可能である。その一方で、コネクタ１００にコネクタ１００を伸ばすか短くするような力が加えられると少なくともある程度の塑性変形が生じ、第２の装置１０３は第２の位置Ｐ２に所望の時間だけ留まることができる。こうした粘弾性材料は、例えば、スリー・エム社（3M Company）（ミネソタ州セントポール）より市販される３Ｍ（商標）ＣＯＭＭＡＮＤ（商標）フックのような３Ｍ（商標）ＣＯＭＭＡＮＤ（商標名）接着物品として実施されている。３Ｍ（商標）ＣＯＭＭＡＮＤ（商標）裏材は、低い降伏応力でネッキングを生じ、高い破断点伸びを有する個別の粘弾性材料の多層積層体の例である。こうした裏材は支持部材１６４、１６６の１つ以上として有用でありうる。支持部材１６４、１６６は、例えば、本願で述べる感圧接着剤のいずれを用いても互いに連結することができる。支持部材１６４、１６６の１つ以上において使用することができる多層積層体の一例としては、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）／ポリエチレン（ＰＥ）発泡材／ＬＬＤＰＥの３層積層体がある。

特定の実施形態では、第１の装置１０１及び／又はの装置１０３は、例えば、接着剤によって基材に連結させることができる。特定の実施形態では、装置１０１又は１０３を基材に連結する接着剤として、米国特許第６，５２７，９００号、同第５，５１６，５８１号、同第５，６７２，４０２号、及び同第５，９８９，７０８号（クレッケル（Kreckel）ら）、米国特許出願公開第３００１／００１９７６４号（ブライス（Bries）ら）、並びに、米国特許第６，２３１，９６２号及び同第６，４０３，３００号（ブライス（Bries）ら）に述べられるような延伸剥離性接着剤を挙げることができる。これらはいずれも本願の譲受人によって所有されるものであり、いずれも本願に援用するものである。こうした実施形態では、接着剤を、支持部材１６４、１６６の１つ以上のようなコネクタ１００の少なくとも一部分に連結（例えば、直接的又は間接的に）させればよく、これによりこのコネクタ１００の部分が延伸剥離性接着剤の「裏材」として機能する。この結果、コネクタ１００（例えば、支持部材１６４、１６６の１つ以上）は、接着剤の剥離が生ずる点にまで引き伸ばすことが可能な１以上の伸縮層を含むことになる。

こうした実施形態では、コネクタ１００は各装置１０１又は１０３を適切に配置するために伸長又は収縮させることが可能であり、装置１０１又は１０３をそれぞれの基材から剥離する際には、接着剤の剥離が生ずるまで再びコネクタ１００を延伸すると装置１０１又は１０３が基材から剥離する。こうした実施形態では、接着剤の設計は、装置１０１又は１０３を配置するためのコネクタ１００の最初の伸びが接着剤の接着性を阻害するには充分でないようなものとすればよい。

コネクタ１００の各伸縮層に適した材料としては、破断することなく少なくとも５０％の破断点伸び率で延伸することが可能であり、かつ接着剤の脱接着が生ずる前に破断しないような充分な引張強度を有する任意の材料が挙げられる。こうした伸縮性材料は、延伸剥離を行うために両方の接着面の接着剤の脱接着を生ずるように充分に延伸することが可能なものであれば、弾性変形可能又は塑性変形可能なものであってもよい。

好適な塑性裏材用材料は、上記に示したクレッケル（Kreckel）ら及びブライス（Bries）らに付与された米国特許に開示されている。塑性裏材を使用するタイプのコネクタ１００のポリマー発泡材又は固体ポリマーフィルム層に適した材料の代表的な例としては、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン及び直鎖状超低密度ポリエチレンを含むポリエチレン、ポリプロピレン並びにポリブチレンなどのポリオレフィン、可塑化及び非可塑化ポリ塩化ビニル及びポリ酢酸ビニルなどのビニルコポリマー、エチレン／メタクリレートコポリマー、エチレン／酢酸ビニルコポリマー、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンコポリマー、及びエチレン／プロピレンコポリマーなどのオレフィン性コポリマー、アクリルポリマー及びコポリマー、ポリウレタン、並びに上記のものの組み合わせが挙げられる。ポリプロピレン／ポリエチレン、ポリウレタン／ポリオレフィン、ポリウレタン／ポリカーボネート、ポリウレタン／ポリエステルなどの任意の可塑性又は可塑性かつエラストマー性の材料の混合物又は配合物を用いることもできる。

コネクタ１００の塑性裏材に使用されるポリマー発泡層は、特に接着剤の剥離を生ずるために発泡材が引き伸ばされるような構成において約３２〜約４８１ｋｇ／ｍ／^３（約２〜約３０ｌｂ／立方フィート）の密度を有しうる。ボルテック社（Voltek）（セキスイ・アメリカ社（Sekisui America Corporation）の部門、マサチューセッツ州ローレンス）より市販される「Ｖｏｌｅｘｔｒａ」及び「Ｖｏｌａｒａ」の商品名で販売されるもののようなポリオレフィン発泡材が特に有用であることが示されている。

コネクタ１００の延伸剥離構造の材料に適したエラストマー系材料としては、スチレンブタジエンコポリマー、ポリクロロプレン（ネオプレン）、ニトリルゴム、ブチルゴム、プリスルフィドゴム、ｃｉｓ−ｉ，４−ポリイソプレン、エチレンプロピレンターポリマー（ＥＰＤＭゴム）、シリコーンゴム、ポリウレタンゴム、ポリイソブチレン、天然ゴム、アクリレートゴム、スチレンブタジエンブロックコポリマー及びスチレンイソプレンスチレンブロックコポリマー及びＴＰＯゴム材料などの熱可塑性ゴムが挙げられる。

固体ポリマーフィルム裏材としては、コンソリデーテッド・サーモプラスチック社（Consolidated Thermoplastics Company）（イリノイ州ショウンバーグ）より「Ｍａｘｉｌｅｎｅ ２００」の商品名で販売されるポリエチレンフィルムのような直鎖状低密度及び超低密度ポリエチレンフィルムなどのポリエチレン及びポリプロピレンフィルムが挙げられる。

コネクタ１００（例えば、支持部材１６４、１６６の１つ以上）は、加工処理することが可能な充分な一体性をコネクタ１００が有し、コネクタ１００が基材から接着剤を剥離するための延伸性に関して所望の性能を提供するかぎり、全体の厚さは異なってもよい。コネクタ１００について選択される特定の全体の厚さは、コネクタ１００を構成するポリマー発泡層及び任意の固体ポリマーフィルム層の物理的性質によって決まる。剥離を生ずるうえで多層コネクタ１００の１層のポリマーフィルム又は発泡層のみが延伸されるような場合、その層はこの目的を実現するうえで充分な物理的性質を示すとともに充分な厚さを有する必要がある。

塑性ポリマーフィルム層は約０．０１ｍｍ〜０．２５ｍｍ（０．４〜１０ミル）の厚さを有してもよく、特に約０．０１ｍｍ〜０．１５ｍｍ（０．４〜６ミル）の厚さを有してもよい。

上記に示したコネクタの材料は、コネクタ１００が連結される１以上の装置に延伸剥離性接着剤を使用する実施形態において有用であるということを述べた。しかしながら、コネクタ１００は延伸剥離性装置接着剤を使用しない実施形態であっても上記に示した材料のいずれをも含みうる点は理解されるはずである。すなわち、上記に示した材料は、装置から基材を剥離するうえで伸縮性を必要としないような実施形態においても、コネクタ１００に伸縮性の、長さを変えられる性質を与えることができるものである。

装置１０１又は１０３の接着層の接着剤が使用される場合には、任意の感圧接着剤であってもよい。特定の実施形態では、ＰＳＴＣ−１及びＰＳＴＣ−３並びにＡＳＴＭ Ｄ９０３−８３にしたがって１２．７ｃｍ／分の剥離速度で測定した剥離角１８０°における接着性が一般的には約４Ｎ／ｄｍ〜約３００Ｎ／ｄｍ、実施形態によっては約２５Ｎ／ｄｍ〜約１００Ｎ／ｄｍの範囲である。剥離接着強度が高い接着剤ほど、通常、より高い引張強度を有するコネクタ１００を必要とする。

好適な感圧接着剤としては、例えば、天然ゴム、オレフィン、シリコーンポリ尿素類などのシリコーン、ポリイソプレン、ポリブタジエン、並びにスチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン及びスチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー及び他の合成エラストマーなどの合成ゴム系接着剤などの粘着性ゴム系接着剤、並びに、イソオクチルアクリレートとアクリル酸とのコポリマーなどの粘着性又は非粘着性アクリル系接着剤が挙げられ、これらは放射線法、溶液法、懸濁法、乳化法によって重合することができる。

特定の実施形態では、各接着層の厚さは約０．０１５ｍｍ〜約１．０ｍｍ（約０．６ミル〜約４０ミル）、実施形態によっては約０．０２５ｍｍ〜約０．４１ｍｍ（約１ミル〜約１６ミル）の範囲であってもよい。

１つのポリマー発泡層を別のポリマー発泡層又は固体ポリマーフィルム層に接着するための接着剤としては、上記に述べたような感圧接着剤組成物が挙げられる。特定の実施形態では、コネクタ１００のポリマー層の１つ（例えば、支持部材１６４又は１６６の１つ）を別のポリマー層に結合するための接着層は約１〜１０レール（約０．０２５〜０．２５ｍｍ）の厚さを有する。裏材のポリマー層同士（例えば、支持部材１６４及び１６６）を互いに接着する他の方法としては、共押出し又は熱溶着といった従来の方法がある。

装置１０１又は１０３の接着剤が使用される場合には、感圧接着テープを作製するための従来の方法のいずれによっても製造することができる。例えば、接着剤を裏材（例えば、コネクタ１００の支持部材１６４又は１６６）上に直接コーティングするか、あるいは別個の層として形成した後、裏材に積層することができる。

特定の実施形態では、コネクタ１００に用いられる粘弾性材料は少なくとも３００％、実施形態によっては少なくとも３００％、実施形態によっては少なくとも６００％の伸び率を可能とするものでもよい。例として、異なる反応条件でメタロセン触媒を用いた直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）及びチーグラー・ナッタ触媒を用いたＬＬＤＰＥの機械的性質を表１に示す。こうした直鎖状低密度ポリエチレンはコネクタ１００の支持部材１６４、１６６の１つ以上に使用するうえで適している。表１に示した情報は、ＡＮＴＥＣ−２００１年度学会議事録、第１巻、ＣＲＣプレス社刊、５８２−５８６頁に公表されているルクサクルピワト（Ruksakulpiwat）による「射出成形におけるチーグラー・ナッタ及びメタロセンに基づく直鎖状低密度ポリエチレンの比較研究、構造及び性質」（Comparative study and structure and properties of Ziegler-Natta and metallocene based linear low density polyethylene in injection moldings）より引用したものである。

更に、支持部材１６４、１６６は、伝導体１６２を封入しうる絶縁被覆又はシースに加えるか、あるいはこれに代えて伝導体１６２に絶縁を提供することができる。この結果、可変長を有し、伸長させるか短縮することが可能であるばかりでなく、更にコネクタ１００に沿って導通を提供するための手段に絶縁を与えるような支持部材１６４、１６６が用いられている場合に特定の有用性を見出すことができるものである。

図２に示される実施形態では、伝導体１６２は第１の支持部材１６４と第２の支持部材１６６との間に配置されているが、伝導体１６２は単一の支持部材の内部に配置する（例えば、図３に示されるように、下記に述べるように支持部材に埋め込む）こともできる点は理解されるはずである。あくまで一例として、伝導体１６２は、コネクタ１００が伸長又は短縮される際に伝導体１６２が導通を維持することができるように複数の屈曲部１６５を含む。コネクタ１００の長さに沿った屈曲部１６５の数及び各屈曲部１６５の曲率半径は、コネクタ１００の所望の延伸性又は収縮性及びコネクタ１００の材料組成（例えば、支持部材１６４、１６６の１つ以上の材料組成）に対応するように決定することができる。

伝導体１６２は、これらに限定されるものではないが、クランプ、スナップ嵌めコネクタ（例えば、伝導体１６２の末端を、スナップ嵌め式の嵌合を介して第１の装置１０１又は第２の装置１０３内の伝導性要素に連結されるスナップ嵌めコネクタに連結することができる）、他の適当な連結手段、及びこれらの組み合わせを含む様々な方法によって第１の装置１０１及び第２の装置１０３の伝導性要素と連結されるように構成することができる。特定の実施形態では、例えば、伝導体１６２が編組伝導体を含み、編組伝導体の端部を剥くことが可能であり、個々の伝導体が広がって多数の接点が与えられる（例えば、編組導線を使用して多数の電気的接点を与えることができる）。

伝導体１６２はあくまで一例として導線として示したものである。しかしながら、これに加えて、あるいはこれに代えて、特定の実施形態では各種の他の伝導性材料によって導通を提供することができる。例えば、電気的導通は、これらに限定されるものではないが、印刷された金属インク（例、エルコン社（Ercon Inc.）（マサチューセッツ州ウェアハム）より市販される伝導性ポリマー厚膜インク）、伝導性厚膜積層体（例、スリー・エム社（3M Company）（ミネソタ州セントポール）より市販される３Ｍ（商標）ＲＥＤ ＤＯＴ（商標）電極から作製されるダイカット銀裏材などのダイカット銀）、伝導性ポリマー（例、オルメコン社（Ormecon GMBH）（ドイツ、アンマースベク）より市販されるＯｒｍｅｃｏｎポリアニリン、バイエル社（Bayer）（ドイツ、レバークーゼン）より市販されるＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン））、他の適当な導電性材料、又はこれらの組み合わせを含む各種の導電性材料によって提供することができる。コネクタ１０６の長さに沿って導電性を提供することによって第１の装置１０１と第２の装置１０３との間に電気的導通を与える他の適当な手段は当業者によって理解されるものであり、本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく使用できるものである。

特定の実施形態では、コネクタ１００は使い捨てとすることができる。こうした使い捨ての実施形態は安価であり、高速かつ容易で低コストの製造法によって製造することができる。更にこうした使い捨ての実施形態は軽量であり、配線の複雑さが軽減され、全体のコストを低減することができる。特定の実施形態では、使い捨てコネクタ１００を上記に述べた３Ｍ（商標）ＣＯＭＭＡＮＤ（商標）接着物品材料及び構造のいずれから形成することもできる。例えば、特定の実施形態では、使い捨てコネクタ１００を、３Ｍ（商標）ＣＯＭＭＡＮＤ（商標）裏材（例えば対応する３Ｍ（商標）ＣＯＭＭＡＮＤ（商標）接着剤を併用）、伝導性厚膜積層体（上記に述べたダイカット銀など）、及び第２の３Ｍ（商標）ＣＯＭＭＡＮＤ（商標）裏材からなる多層積層体から形成することができる。こうした構造は放射線透過性も提供するものである。こうした実施形態では、伝導性厚膜積層体は図２に示される屈曲部１６５を含んでもよく、支持部材１６４、１６６の１つ以上がコネクタ１００の長さを更に変えることに対応した１以上のスリット又は低強度領域１６７を含んでもよい。例えば、特定の実施形態では、前記１以上のスリット又は低強度領域１６７は、各屈曲部１６５、１つおきの屈曲部１６５、４つごとの屈曲部１６５、などのように対応させることができる。

電気的導通を提供する他の手段と比較して導線を伝導体１６２として使用することの潜在的利点の１つは、コネクタ１００の長さが変化しても導線の断面積は変化せず、代わりに導線の屈曲部１６５の曲率半径が変化し、更に導線の隣り合う部分間の距離が変化するために、コネクタ１００の長さが変化しても導線の抵抗が変化しないことである。

導線を伝導体１６２として使用する特定の実施形態では、導線は、ポリマー（例えば、ポリエチレン、ポリフェニレンエーテル、他の適当なポリマー、又はこれらの組み合わせ）によって被覆された磁石導線（例えば、銅、スズ、炭素／グラファイト、他の適当な導線材料、またはこれらの組み合わせで形成されたもの）を含みうる。伝導体１６２のこのような実施形態は、これらに限定されるものではないが、耐水性及び電磁波遮蔽（例えば、Ｘ線用途において）を含む更なる利点を提供するものである。

更に、特定の実施形態では、コネクタ１００は特定の表面又は基材に連結されるように構成することもできる。例えば、特定の実施形態では、コネクタ１００が装置１０１又は１０３で使用される接着剤のような接着剤を含むことにより、コネクタ１００が第１の非延伸状態から第２の延伸状態へと引き伸ばされる際に、装置１０１、１０３が基材に連結されるのと同じ要領でコネクタ１００を基材に連結することができる。こうした実施形態では、コネクタの接着剤の少なくとも一部分が上記に述べたような延伸剥離性接着剤を含んでもよい。

図３は本開示の別の実施形態に基づくコネクタ２００を示したものであり、同様の符号は同様の要素を示している。コネクタ２００は、図１及び２のコネクタ１００に関して上記に述べたものと同じ要素及び特徴の多くを共有している。コネクタ２００のこうした特徴及び要素（並びにこれらの特徴及び要素の代替）のより完全な説明については図１及び２に関する上記の説明を参照されたい。

図３に示されるように、特定の実施形態では、コネクタ２００は支持部材２６４内に埋め込まれた複数の屈曲部２６５を有する伝導体２６２を含むことができるものであり、これにより伝導体２６２はコネクタ２００／支持部材２６４の伸長又は短縮に対応することが可能な一方で導通を提供することができる。

伝導体２６２を、様々な方法で支持部材２６４内に埋め込むことができる。例えば、伝導体２６２は型成形、押出し成形、熱シールによって成形するか、又は支持部材２６４と一体に成形することができる。

図４は、本開示の別の実施形態に基づくコネクタ３００を示したものであり、同様の符合は同様の要素を示している。コネクタ３００は図１及び２のコネクタ１００に関して上記に述べたものと同じ要素及び特徴の多くを共有している。コネクタ３００のこうした特徴及び要素（並びにこれらの特徴及び要素の代替）のより完全な説明については図１及び２に関する上記の説明を参照されたい。

コネクタ３００は、支持部材３６４と、支持部材３６４の内部空間３２４内に配置されて１以上の装置間に導通を提供する伝導体３６２とを含んでいる。支持部材３６４は、内部空間３２４を画定する実質的に押し潰された管状の形状を含んでいる。支持部材３６４はあくまで一例として、実質的に押し潰された管形状を有するものである。このように押し潰された構造は、コネクタ３００の所望の用途に応じて所定の表面に対するコネクタ３００の形状一致性を高めるものであるが、内部空間を画定する他の様々な適当な構造を用いることもできる点は理解されるはずである。

上記に述べた伝導体１６２と同様に、伝導体３６２は、コネクタ３００が伸長又は短縮される際に伝導体３６２が導通を維持することができるように複数の屈曲部３６５を含む。コネクタ３００の長さに沿った屈曲部３６５の数及び各屈曲部３６５の曲率半径は、コネクタ３００の所望の延伸性又は収縮性及びコネクタ３００の材料組成（例えば、支持部材３６４の材料組成）に対応するように決定することができる。

図５は本開示の別の実施形態に基づくコネクタ４００を示したものであり、同様の符号は同様の要素を示している。コネクタ４００は、図１及び２のコネクタ１００に関して上記に述べたものと同じ要素及び特徴の多くを共有している。コネクタ４００のこうした特徴及び要素（並びにこれらの特徴及び要素の代替）のより完全な説明については、図１及び２に関する上記の説明を参照されたい。

図５に示されるように、コネクタ４００は内部空間４２４を画定する管状の支持部材４６４を含んでいる。支持部材４６４の内部空間４２４内に伝導体４６２を配置することによって導通を提供することができる。

伝導体４６２は、コネクタ４００が伸長又は短縮される際に伝導体４６２が導通を維持することができるように複数のループ又は屈曲部４６５を有する螺旋又は渦巻き状の形態を有している。コネクタ４００の長さに沿った屈曲部４６５の数及び隣り合う屈曲部４６５間の距離は、コネクタ４００の所望の延伸性又は収縮性、及びコネクタ４００の材料組成（例えば、支持部材４６４の材料組成）に対応するように決定することができる。

特定の実施形態では、伝導体４６２の螺旋状の形態は、他の実施形態と比較してコネクタ４００の単位長さ当たりにつきより多くの伝導体４６２を与えることができるものであり、これにより、より伸び率の高い支持部材の材料に対応することが可能となり、高い伸び率においても導通が維持される。例えば、特定の実施形態では、螺旋状伝導体４６２は、より高いピーク歪み又は伸び率（例えば、少なくとも約５００％、少なくとも約６００％など）を有する支持部材４６４に対応することができる。

特定の実施形態では、伝導体４６２は支持部材４６４とともに型成形することができる。例えば、支持部材４６４を予め捩じるか又は予め巻いた伝導体４６２を覆うように押出し成形する（例えば、導線などの直線状伝導体に関して使用した押出し法と同様の方法にしたがって）か、あるいは支持部材４６４の内部空間４２４の内面上にコーティングされた感圧接着剤によって伝導体４６２を所定位置に保持することができる。

特定の実施形態では、コネクタ４０６はその上に伝導体４６２を巻回できるようなコア（例えば、支持部材４６３と同じ材料で形成されたもの）を有してもよい。次いで伝導体４６２及びコアを覆って支持部材４６４を押出し成形することができる。特定の実施形態では、支持部材４６４がコアを有する。あくまで一例として、シールド形成された延伸可能なコネクタ４００を、（１）支持部材の材料（例、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ））、（２）炭素充填した支持部材の材料（例、炭素充填ＬＬＤＰＥ）、及び（３）支持部材の材料（例、ＬＬＤＰＥ）の３層システムを伝導体４６２を覆って共押出しすることによって形成することができる。

コネクタ１００、２００、３００及び４００を図２〜５にそれぞれ別々に示したが、コネクタ１００、２００、３００及び４００の１以上を組み合わせて使用することができる点は理解されるはずである。例えば、特定の実施形態では、コネクタ１００、２００、３００及び４００の１以上を単一のシステム又は装置において並列又は直列させて使用することによって第１の装置から１以上の更なる装置への導通を提供することが可能である。

以下の実施例は、本発明の説明を目的としたものであって限定的なものではない。

実施例１：伸び率５００％の延伸可能な電気コネクタ
直径０．６３５ｍｍ（２５ミル）の糸ハンダ（４４号ヤニ芯、ケスター社（Kester Inc.）（イリノイ州グレンビュー）より市販のもの）の試料を１８ｃｍの長さに切断した。両端から等しい距離にある中央の１５ｃｍの部分を１ｍｍ径の導線上に巻き、ピッチを調節して長さ３ｃｍのコイルを得た。伝導体として機能する導線を、支持部材として機能する直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）フィルム（Ｆｌｅｘｏｌ ＥＲ２７６０３７）内に熱シールして導線の両端を電気接点として露出させ、コネクタを形成した。次いで熱シールしたフィルムの両端に２個のタブを取付けて導線のコイル状に巻かれた両端のすぐ外側の真っ直ぐな端部を部分的に被覆した。導線の両端の抵抗をマルチメータで測定したところ１．３Ωであった。次いで２個のタブをそれぞれの手の親指と人差し指との間でしっかりとつまんでＬＬＤＰＥ積層体とコイル状導線とからなるコネクタを引っ張って、両タブ間の３ｃｍの部分を１５ｃｍの長さにまで引き伸ばした。この過程において、導線のコイルは解かれて直線状となった。導線の両端の抵抗を再び測定したところ、１．３Ωで変化していなかった。

上記に述べ、図面に示した実施形態はあくまで一例として示したものであり、本発明の概念及び原理に対する限定を目的としたものではない。したがって、当業者であれば、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく各要素並びにその構成及び配置における様々な変更が可能である点は認識されるであろう。本発明の種々の特徴及び態様は、添付の請求項に定める。

Claims (15)

1. 可変長を有する粘弾性支持部材と、
   前記支持部材に連結された伝導体であって、前記粘弾性支持部材の可変長に対応するように少なくとも１つの屈曲部を含む前記伝導体と、を含む、伝導コネクタ。
2. 前記支持部材が第１の支持部材であり、更に第２の支持部材を含み、前記伝導体が前記第１の支持部材と前記第２の支持部材との間に連結されている、請求項１に記載の伝導コネクタ。
3. 前記伝導体が前記支持部材に埋め込まれている、請求項１又は２に記載の伝導コネクタ。
4. 前記支持部材が内部空間を画定し、前記伝導体が前記支持部材の前記内部空間内に位置決めされる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の伝導コネクタ。
5. 前記伝導体が螺旋状の形態を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の伝導コネクタ。
6. 前記伝導コネクタの少なくとも一部分が放射線透過性である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の伝導コネクタ。
7. 前記伝導コネクタの少なくとも一部分が使い捨て可能である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の伝導コネクタ。
8. 前記伝導体が伝導性厚膜積層体を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の伝導コネクタ。
9. 前記支持部材が少なくとも１つのスリット又は低強度領域を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の伝導コネクタ。
10. ２点間の導通路を提供する方法であって、
    第１の端部及び第２の端部を有し、電磁的信号、電気的信号、音響的信号、機械的信号、熱的信号、及び化学的信号の少なくとも１つについて第１の点と第２の点との間に経路を設けるように構成された可変長コネクタを提供することと、
    前記コネクタの長さを変化させることによって前記第１の点と前記第２の点との間に適当な距離を設けることと、
    前記コネクタの前記第１の端部を前記第１の点に連結することと、
    前記コネクタの前記第２の端部を前記第２の点に連結することと、を含む方法。
11. 前記コネクタの長さを変化させることが、前記コネクタの前記第１の端部を前記第１の点に連結すること、及び前記コネクタの前記第２の端部を前記第２の点に連結することの少なくとも一方に先立って行われる、請求項１０に記載の方法。
12. 前記コネクタの長さを変化させることが、前記コネクタの長さを１回目に変化させることによって前記コネクタの前記第１の端部と前記コネクタの前記第２の端部との間に第１の距離を設けること、更に前記コネクタの長さを２回目に変化させることによって前記コネクタの前記第１の端部と前記コネクタの前記第２の端部との間に第２の距離を設けることと、を含む、請求項１０又は１１に記載の方法。
13. 前記コネクタの長さを変化させることが、前記可変長コネクタを長くすることを含み、前記第２の距離が前記第１の距離よりも大きい、請求項１２に記載の方法。
14. 前記コネクタの長さを２回目に変化させることが、前記コネクタの前記第１の端部を前記第１の点に連結すること、及び前記コネクタの前記第２の端部を前記第２の点に連結することの少なくとも一方の後に行われる、請求項１２又は１３に記載の方法。
15. 前記可変長コネクタの長さを変化させることが、前記可変長コネクタを短くすることによって前記コネクタの前記第１の端部と前記コネクタの前記第２の端部との間の距離を減少することを含む、請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の方法。

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