JPH02129869A - 電気コネクタ・アセンブリ - Google Patents
電気コネクタ・アセンブリInfo
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- JPH02129869A JPH02129869A JP1240282A JP24028289A JPH02129869A JP H02129869 A JPH02129869 A JP H02129869A JP 1240282 A JP1240282 A JP 1240282A JP 24028289 A JP24028289 A JP 24028289A JP H02129869 A JPH02129869 A JP H02129869A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
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- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
- H01R12/50—Fixed connections
- H01R12/59—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
- H01R12/62—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures connecting to rigid printed circuits or like structures
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/325—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by abutting or pinching, i.e. without alloying process; mechanical auxiliary parts therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/36—Assembling printed circuits with other printed circuits
- H05K3/361—Assembling flexible printed circuits with other printed circuits
Landscapes
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
- Multi-Conductor Connections (AREA)
- Combinations Of Printed Boards (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
Ａ、産業上の利用分野
本発明は、電気コネクタ・アセンブリに関し、具体的に
は、少なくとも２つの回路が電気的に接続されるこのよ
うなアセンブリに関する。より具体的には、本発明は、
外部圧力を回路要素（たとえばプリント回路、可撓性ケ
ーブル）の一方または両方に加えて接続を実現する、こ
のようなアセンブリに関する。
は、少なくとも２つの回路が電気的に接続されるこのよ
うなアセンブリに関する。より具体的には、本発明は、
外部圧力を回路要素（たとえばプリント回路、可撓性ケ
ーブル）の一方または両方に加えて接続を実現する、こ
のようなアセンブリに関する。
Ｂ、従来技術
電気コネクタ・アセンブリを様々な回路デバイスの電気
的結合に利用することは、もちろん周知であり、下記の
特許明細書及び刊行物にその例が記載されている。
的結合に利用することは、もちろん周知であり、下記の
特許明細書及び刊行物にその例が記載されている。
米国特許第３８６１１３５号明細書、
米国特許第３８８３２１３号明細書、
米国特許第３９７１６１０号明細書、
米国特許第４１８４７２９号明細書、
ＩＢＭテクニカル・ディスクロージャ・プルテンの
Ｖｏｌ、１８、Ｎｏ、２ （１９７５年７月）、ｐ、
３４０、 Ｖｏｌ、２２、Ｎｏ、２ （１９７９年７月）、１）１
）、 ４４４、４４５ Ｖｏｌ、２５、Ｎｏ、７Ａ（１９８２年１２月）、ｐｐ
、３４３８〜３４４１゜ Ｃ０発明が解決しようとする問題点 結合される回路デバイスの一部を構成する個々の電気導
体（たとえばプリント回路線、接続ピンなど）相互間に
直接接触が望ましいコネクタ・アセンブリの設計では、
本発明の場合と同様に、十分に長い期間にわたって信頼
性のある接触圧を与えること、及び考えられる不利な環
境条件（たとえば熱、湿気）に耐えることが不可欠と考
えられる。接触圧が過剰であると、組立て中または動作
中にアセンブリの様々な構成要素（特に、導体）に損傷
をもたらす恐れがある。さらに、このような圧力の印加
は、これまで通常は、これらのアセンブリを製作するの
に必要なかなり大きな構成要素（たとえばコネクタ・ハ
ウジング）を利用して行なわれており、したがって、そ
のコストを不必要に増加させていた。上記のような不利
な環境条件に曝されるアセンブリでは、この悪条件に耐
えられないと、接触腐蝕、接触圧の減少、維持コストの
増加などの問題も生じた。
３４０、 Ｖｏｌ、２２、Ｎｏ、２ （１９７９年７月）、１）１
）、 ４４４、４４５ Ｖｏｌ、２５、Ｎｏ、７Ａ（１９８２年１２月）、ｐｐ
、３４３８〜３４４１゜ Ｃ０発明が解決しようとする問題点 結合される回路デバイスの一部を構成する個々の電気導
体（たとえばプリント回路線、接続ピンなど）相互間に
直接接触が望ましいコネクタ・アセンブリの設計では、
本発明の場合と同様に、十分に長い期間にわたって信頼
性のある接触圧を与えること、及び考えられる不利な環
境条件（たとえば熱、湿気）に耐えることが不可欠と考
えられる。接触圧が過剰であると、組立て中または動作
中にアセンブリの様々な構成要素（特に、導体）に損傷
をもたらす恐れがある。さらに、このような圧力の印加
は、これまで通常は、これらのアセンブリを製作するの
に必要なかなり大きな構成要素（たとえばコネクタ・ハ
ウジング）を利用して行なわれており、したがって、そ
のコストを不必要に増加させていた。上記のような不利
な環境条件に曝されるアセンブリでは、この悪条件に耐
えられないと、接触腐蝕、接触圧の減少、維持コストの
増加などの問題も生じた。
下記に規定するように、本発明のコネクタ・アセンブリ
は、比較的安価で、高温や高湿などの不利な環境条件に
耐えることのできる、有効な材料を利用して、比較的値
の低い十分で信頼性のある接触圧を提供する。このよう
なコネクタ・アセンブリは当技術分野で著しい進歩とな
るものと考えられる。
は、比較的安価で、高温や高湿などの不利な環境条件に
耐えることのできる、有効な材料を利用して、比較的値
の低い十分で信頼性のある接触圧を提供する。このよう
なコネクタ・アセンブリは当技術分野で著しい進歩とな
るものと考えられる。
本発明の主目的は、電気コネクタ・アセンブリの技術を
向上させることにある。
向上させることにある。
本発明のもう１つの目的は、十分で有効な接触圧を確実
にもたらす電気コネクタ・アセンブリを提供することに
ある。
にもたらす電気コネクタ・アセンブリを提供することに
ある。
本発明のもう１つの目的は、高温や高湿など、比較的不
利な環境条件で十分に動作する、このようなコネクタ・
アセンブリを提供することにある。
利な環境条件で十分に動作する、このようなコネクタ・
アセンブリを提供することにある。
本発明のもう１つの目的は、比較的大きな規模（大量生
産など）で生産でき、したがってその全体コストを既知
の多くの従来技術のコネクタ・アセンブリに比べて削減
する、コネクタ・アセンブリ処理、とりわけ、本明細書
に記載される、いくつかの特徴を提供することにある。
産など）で生産でき、したがってその全体コストを既知
の多くの従来技術のコネクタ・アセンブリに比べて削減
する、コネクタ・アセンブリ処理、とりわけ、本明細書
に記載される、いくつかの特徴を提供することにある。
＝５−
Ｄ０問題点を解決するための手段
上記及びその他の目的は、本発明の１態様によれば、複
数の導体を上に取り付けた第１の回路部分、やはり複数
の導体を上に取り付けた第２の回路部分、所定の圧力を
第２の回路部分に加えてこれにより両回路部分のそれぞ
れの導体間に電気接触をもたらす加圧部材、及び加圧部
材を第２の回路部分に対して保持して上記の力を働かせ
る手段から構成される電気コネクタ・アセンブリを実現
することによって達成される。加圧部材は、基本的に剛
性の基板、基板の第１面にあり圧縮されると所望の接触
力をもたらす複数の圧縮性素子、基板の第２面にあって
第１または第２の回路部分あるいはその両方の表面起伏
（たとえばその上に取り付けた導体）の変動を打ち消す
ための弾性部材を含んでいる。
数の導体を上に取り付けた第１の回路部分、やはり複数
の導体を上に取り付けた第２の回路部分、所定の圧力を
第２の回路部分に加えてこれにより両回路部分のそれぞ
れの導体間に電気接触をもたらす加圧部材、及び加圧部
材を第２の回路部分に対して保持して上記の力を働かせ
る手段から構成される電気コネクタ・アセンブリを実現
することによって達成される。加圧部材は、基本的に剛
性の基板、基板の第１面にあり圧縮されると所望の接触
力をもたらす複数の圧縮性素子、基板の第２面にあって
第１または第２の回路部分あるいはその両方の表面起伏
（たとえばその上に取り付けた導体）の変動を打ち消す
ための弾性部材を含んでいる。
本発明の別の態様によれば、アセンブリの第２の回路部
分がただ１個の導体（たとえば接地経路）だけを含んで
おり、したがって対応する加圧部材が、この単一導体が
第１部分の定められた複数の導体と接触を行なうように
その圧力を加えること以外は、上記のアセンブリと同様
な構成要素を含んでいる電気コネクタ・アセンブリが提
供される。
分がただ１個の導体（たとえば接地経路）だけを含んで
おり、したがって対応する加圧部材が、この単一導体が
第１部分の定められた複数の導体と接触を行なうように
その圧力を加えること以外は、上記のアセンブリと同様
な構成要素を含んでいる電気コネクタ・アセンブリが提
供される。
Ｅ、実施例
本発明及びその他の目的、利点、能力をより良く理解す
るため、図面と一緒に以下の開示を参照されたい。
るため、図面と一緒に以下の開示を参照されたい。
第１図には、アセンブリを圧縮状態に保持する手段を取
り除いた、本発明の好ましい実施例による電気コネクタ
・アセンブリ１０が示されている。
り除いた、本発明の好ましい実施例による電気コネクタ
・アセンブリ１０が示されている。
上記手段は、第２図に示されており、後でさらに詳しく
説明する。アセンブリ１０は、上に複数の導体１５を取
り付けた第１の回路部分１３、上に複数の導体１９を取
り付けた第２の回路部分１７、及び回路部分１３及び１
７の当該の導体１５及び１９をそれぞれ十分かつ有効に
互いに接触させるのに十分な、比較的低い値の所定の圧
力（または力）を両回路部分の一方に加えるための加圧
（または付方）部材２１を含んでいる。本明細書では、
加圧部材２１は、各導体間で十分な電気接触を保証し、
同時に回路部分１３及び１７のどちらかあるいは両方に
おける表面起伏の変動を独特の方法で打ち消す。詳しく
いうと、本発明は、このような導体またはそれらが取り
付けられている基板あるいはその両方の厚さの相違にも
かかわらず、導体相互間の十分な接続を保証するもので
ある。さらに、本発明は、比較的高熱または高湿などの
劣悪な条件にもかかわらず、この所定の圧力を比較的長
期間にわたって加えることができる。
説明する。アセンブリ１０は、上に複数の導体１５を取
り付けた第１の回路部分１３、上に複数の導体１９を取
り付けた第２の回路部分１７、及び回路部分１３及び１
７の当該の導体１５及び１９をそれぞれ十分かつ有効に
互いに接触させるのに十分な、比較的低い値の所定の圧
力（または力）を両回路部分の一方に加えるための加圧
（または付方）部材２１を含んでいる。本明細書では、
加圧部材２１は、各導体間で十分な電気接触を保証し、
同時に回路部分１３及び１７のどちらかあるいは両方に
おける表面起伏の変動を独特の方法で打ち消す。詳しく
いうと、本発明は、このような導体またはそれらが取り
付けられている基板あるいはその両方の厚さの相違にも
かかわらず、導体相互間の十分な接続を保証するもので
ある。さらに、本発明は、比較的高熱または高湿などの
劣悪な条件にもかかわらず、この所定の圧力を比較的長
期間にわたって加えることができる。
好ましい実施例では、第１の回路部分１３は比較的剛性
の絶縁基板２３を有するプリント回路板から構成されて
いる。基板２３は、既知の材料（たとえばエポキシ）製
であることが好ましく、その第１面２３に沿って位置す
る画定された導体１５を含んでいる。図に示しであるよ
うに、各導体１５は、平坦な構成であるのが好ましく、
完全な金属導電材料（たとえば銅）から構成されている
。各導体１５は、プリント回路の技術分野で知られてい
る技術を用いてエポキシ基板２３上に位置決めされてい
る。したがって、これ以上の説明は不要と思われる。本
発明の１つの例では、基板２３は約１．５７ｍｍの厚さ
を有し、各銅導電性部材１５は平均的０．０２５ｍｍの
厚さををしていた。定義されているように、各導体１５
は、はぼ平坦な構成であり、したがって接続を行なうた
めの「金属パッド」を構成する。下記に規定するように
、このような（平坦な）構成は、本発明の第２の回路部
分の導体１９にも好ましい。したがって、本発明は、本
明細書に記載するやり方で、対向する比較的平坦な金属
導体相互間で十分な接続を実現する。ただし、上記の導
体（１５，１９）に対して別の設計も利用でき、その１
例は（たとえば第７図に示し、後で説明するような）導
電性ピンであることを了解されたい。
の絶縁基板２３を有するプリント回路板から構成されて
いる。基板２３は、既知の材料（たとえばエポキシ）製
であることが好ましく、その第１面２３に沿って位置す
る画定された導体１５を含んでいる。図に示しであるよ
うに、各導体１５は、平坦な構成であるのが好ましく、
完全な金属導電材料（たとえば銅）から構成されている
。各導体１５は、プリント回路の技術分野で知られてい
る技術を用いてエポキシ基板２３上に位置決めされてい
る。したがって、これ以上の説明は不要と思われる。本
発明の１つの例では、基板２３は約１．５７ｍｍの厚さ
を有し、各銅導電性部材１５は平均的０．０２５ｍｍの
厚さををしていた。定義されているように、各導体１５
は、はぼ平坦な構成であり、したがって接続を行なうた
めの「金属パッド」を構成する。下記に規定するように
、このような（平坦な）構成は、本発明の第２の回路部
分の導体１９にも好ましい。したがって、本発明は、本
明細書に記載するやり方で、対向する比較的平坦な金属
導体相互間で十分な接続を実現する。ただし、上記の導
体（１５，１９）に対して別の設計も利用でき、その１
例は（たとえば第７図に示し、後で説明するような）導
電性ピンであることを了解されたい。
回路部分１７は、その上面２９に下記の導体１９を有す
る可撓性基板２７から構成することが好ましい。上記の
ように、導体１９も、はぼ平坦な構成のものが好ましく
、本発明の１実施例では、銅製であって、既知のプリン
ト回路技術を用いて基板２７上に付着させである。この
例における当該の可撓性基板は、電気絶縁材料（ポリイ
ミド）から構成され、約０．０５０ｍｍないし約０．
１２７ｍｍの範囲の厚さを有し、したがってこの構成要
素に望まれる柔軟性を保証している。
る可撓性基板２７から構成することが好ましい。上記の
ように、導体１９も、はぼ平坦な構成のものが好ましく
、本発明の１実施例では、銅製であって、既知のプリン
ト回路技術を用いて基板２７上に付着させである。この
例における当該の可撓性基板は、電気絶縁材料（ポリイ
ミド）から構成され、約０．０５０ｍｍないし約０．
１２７ｍｍの範囲の厚さを有し、したがってこの構成要
素に望まれる柔軟性を保証している。
上記のように、コネクタ・アセンブリ１０は、さらに上
記の加圧（付方）部材２１を含んでいる。
記の加圧（付方）部材２１を含んでいる。
加圧部材２１は、第１図に示した方向で、可撓性回路１
７のずっと下方に位置し、本発明の好ましい実施例によ
れば、アセンブリ１０を完全に組み立てたとき（第２図
）、物理的に回路１７と噛み合って剛性の第１の回路部
分１３に対してそれを均一に押しつけるように設計され
ている。加圧部材２１は、第３図にも示すように（第３
図の加圧部材は、見やすいように逆転させである）・か
なり剛性の基板３１、基板３１の第１面３５上に位置す
る複数の圧縮性素子３３、及び基板３１の素子３３とは
ほぼ反対側に位置する弾性部材３７を含んでいる。好ま
しい実施例では、剛性基板３１は、アルミニウム製であ
って、約１．２７ｍｍの厚さを有する。基板３１は、金
属製であり、このような厚さのものなので、本発明に必
要な相当の剛性をもたらすが、その動作中に、独特の形
で少し弓状に曲がる（すなわち、弯曲する）こともでき
る。
７のずっと下方に位置し、本発明の好ましい実施例によ
れば、アセンブリ１０を完全に組み立てたとき（第２図
）、物理的に回路１７と噛み合って剛性の第１の回路部
分１３に対してそれを均一に押しつけるように設計され
ている。加圧部材２１は、第３図にも示すように（第３
図の加圧部材は、見やすいように逆転させである）・か
なり剛性の基板３１、基板３１の第１面３５上に位置す
る複数の圧縮性素子３３、及び基板３１の素子３３とは
ほぼ反対側に位置する弾性部材３７を含んでいる。好ま
しい実施例では、剛性基板３１は、アルミニウム製であ
って、約１．２７ｍｍの厚さを有する。基板３１は、金
属製であり、このような厚さのものなので、本発明に必
要な相当の剛性をもたらすが、その動作中に、独特の形
で少し弓状に曲がる（すなわち、弯曲する）こともでき
る。
詳しくいうと、基板３１は、圧縮性素子３８が（第２図
のように）圧縮されて−様な合成圧力を可撓性回路１７
に加えるとき、各圧縮性素子３３によって加えられる個
々の圧力をその全面に分配させる働きをする。こうした
圧縮時に、弾性部材３７は、上記回路部分１３または１
７あるいはその両方の表面起伏の変動を打ち消す働きを
する。
のように）圧縮されて−様な合成圧力を可撓性回路１７
に加えるとき、各圧縮性素子３３によって加えられる個
々の圧力をその全面に分配させる働きをする。こうした
圧縮時に、弾性部材３７は、上記回路部分１３または１
７あるいはその両方の表面起伏の変動を打ち消す働きを
する。
本発明の好ましい実施例では、アセンブリ１０は、加圧
部材２１を収容するように設計された、電気絶縁性（た
とえばプラスチック製）ハウジング４１（第４図も参照
のこと）をも含んでいる。
部材２１を収容するように設計された、電気絶縁性（た
とえばプラスチック製）ハウジング４１（第４図も参照
のこと）をも含んでいる。
図に示すように、ハウジング４１は、それぞれ当該の１
つの圧縮性素子３３をその中で位置決めさせるように設
計された、複数の開口４３を含んでいる。加圧部材２１
は、第３図に示すように、この位置決めを実現するため
に逆転される（矢印参照のこと）。圧縮されない形のと
き（このような位置決めの前）、各圧縮性素子３３は、
それがその中で位置決めされる当該の開口４３よりもか
なり小さり、シたがって、組立て中にこのような各素子
の必要な膨張が可能である。このような膨張は、また、
第２図の断面図にも示されている。第８図に特に留意す
ると、この外側への膨張によって、それぞれの開口４３
が当該の素子によってほぼ全部占められることになる。
つの圧縮性素子３３をその中で位置決めさせるように設
計された、複数の開口４３を含んでいる。加圧部材２１
は、第３図に示すように、この位置決めを実現するため
に逆転される（矢印参照のこと）。圧縮されない形のと
き（このような位置決めの前）、各圧縮性素子３３は、
それがその中で位置決めされる当該の開口４３よりもか
なり小さり、シたがって、組立て中にこのような各素子
の必要な膨張が可能である。このような膨張は、また、
第２図の断面図にも示されている。第８図に特に留意す
ると、この外側への膨張によって、それぞれの開口４３
が当該の素子によってほぼ全部占められることになる。
本発明のアセンブリ（及び、その結果得られる、必要な
加圧を行なうための素子３３の圧縮）は、いくつかの技
術のどれを使っても実現できる。その代表的な例は、と
くに剛性回路部分１３とハウジング４１の外面を噛み合
わせるように設計されたクランプ部材５１（第２図）で
ある。したがって、クランプ５１は、第１と第２の回路
部分、圧縮された加圧部材、及びそれらの間の絶縁体ハ
ウジングを挾み込む働きをする。上記のように、クラン
プ５１は、上記の４つの要素を挾み込むいくつかの方法
のうちの代表的な１例にすぎない。第１の回路部分１３
を適当なハウジング内の表面などに単に配置して、下向
きまたは類似の圧力または力をハウジング４１の外面に
加えるなど他の技法も、本発明の教示を用いて容易に可
能であり、したがって、本発明は例示した例に限られる
ものではない。したがって、これ以上の説明は不要と考
えられる。
加圧を行なうための素子３３の圧縮）は、いくつかの技
術のどれを使っても実現できる。その代表的な例は、と
くに剛性回路部分１３とハウジング４１の外面を噛み合
わせるように設計されたクランプ部材５１（第２図）で
ある。したがって、クランプ５１は、第１と第２の回路
部分、圧縮された加圧部材、及びそれらの間の絶縁体ハ
ウジングを挾み込む働きをする。上記のように、クラン
プ５１は、上記の４つの要素を挾み込むいくつかの方法
のうちの代表的な１例にすぎない。第１の回路部分１３
を適当なハウジング内の表面などに単に配置して、下向
きまたは類似の圧力または力をハウジング４１の外面に
加えるなど他の技法も、本発明の教示を用いて容易に可
能であり、したがって、本発明は例示した例に限られる
ものではない。したがって、これ以上の説明は不要と考
えられる。
図面に示したように、各圧縮性要素３３は円筒形の構成
のものである。本明細書では、このような各要素の形状
及び材料の選択は、本明細書で規定する結果を得るため
の、本発明の重要な態様である。円筒形の構成を用いる
場合、その結果得られる形状係数は、一方の負荷を受け
る表面（すなわち、第３図の６１）の面積と（負荷を受
けていない）要素の自由表面の面積の比として定義され
る。第３図に示した実施例では、各要素の円筒形側面の
面積が自由表面面積を表し、負荷は面６１に加えられる
。形状係数が大きくなると、同じ圧縮で作用する応力が
大きくなるので、形状係数は重要と考えられる。好まし
い実施例では、各圧縮性要素３３は、約２．５４ｍｍな
いし約’１０．１８ｍｍの範囲内の全高（第３図のＨ）
、及び約６゜３５ｍｍの外径を有する。１つの例では、
合計４つの要素３３を元の高さの約１５％ないし約３５
％程度まで圧縮すると、加圧部材２１からの合成圧力が
約７００ないし約２１００ｇ／ｃｍ２の範囲になる。あ
る特定の例では、可撓性回路１７上の合計８８個の導体
１９を用いて、剛性回路部分１３上の同数の対応する導
体を接触させる。この例では、１２個の要素３３がそれ
ぞれ元の高さの約２４％圧縮され、その結果生じる合成
圧力は導体１９上で約３１００ｇ／Ｃｍ２であった。所
期の加圧をもたらすのに必要な圧縮性要素３３の個数は
、上記の各回路要素上の対応する接点の数よりもかなり
少ないことを了解されたい。また、本明細書で規定する
形状係数及び特定の材料を試験し使用して、これらの要
素を約２０％ないし３０％圧縮すると、最適の性能が実
現されることも決定された。ただし、これらの要素３３
は上記のように約３１００ｇ／ｃｍ２より大きい合成圧
力（たとえば３８７０ｇ／ｃｍ２）を弾性部材３７に加
えることができる。
のものである。本明細書では、このような各要素の形状
及び材料の選択は、本明細書で規定する結果を得るため
の、本発明の重要な態様である。円筒形の構成を用いる
場合、その結果得られる形状係数は、一方の負荷を受け
る表面（すなわち、第３図の６１）の面積と（負荷を受
けていない）要素の自由表面の面積の比として定義され
る。第３図に示した実施例では、各要素の円筒形側面の
面積が自由表面面積を表し、負荷は面６１に加えられる
。形状係数が大きくなると、同じ圧縮で作用する応力が
大きくなるので、形状係数は重要と考えられる。好まし
い実施例では、各圧縮性要素３３は、約２．５４ｍｍな
いし約’１０．１８ｍｍの範囲内の全高（第３図のＨ）
、及び約６゜３５ｍｍの外径を有する。１つの例では、
合計４つの要素３３を元の高さの約１５％ないし約３５
％程度まで圧縮すると、加圧部材２１からの合成圧力が
約７００ないし約２１００ｇ／ｃｍ２の範囲になる。あ
る特定の例では、可撓性回路１７上の合計８８個の導体
１９を用いて、剛性回路部分１３上の同数の対応する導
体を接触させる。この例では、１２個の要素３３がそれ
ぞれ元の高さの約２４％圧縮され、その結果生じる合成
圧力は導体１９上で約３１００ｇ／Ｃｍ２であった。所
期の加圧をもたらすのに必要な圧縮性要素３３の個数は
、上記の各回路要素上の対応する接点の数よりもかなり
少ないことを了解されたい。また、本明細書で規定する
形状係数及び特定の材料を試験し使用して、これらの要
素を約２０％ないし３０％圧縮すると、最適の性能が実
現されることも決定された。ただし、これらの要素３３
は上記のように約３１００ｇ／ｃｍ２より大きい合成圧
力（たとえば３８７０ｇ／ｃｍ２）を弾性部材３７に加
えることができる。
上記の個数は、代表的なものにすぎず、したがって本発
明を制限するものではない。具体的に述べると、全体的
システム要件に応じて、組合せの追加も可能である。
明を制限するものではない。具体的に述べると、全体的
システム要件に応じて、組合せの追加も可能である。
圧縮性要素の適当な数及び加圧部材２１のそれに対応す
る特性を決定するため、接触域（フィールド）の寸法、
必要な接点の合計数（及びその個々の間隔）、必要な接
触圧（または接触力）、及び許される動作許容差の再検
討を行なった。この情報を応用して、接触域をグリッド
に分割し、それぞれ圧縮性要素３３の１つを収容するよ
うに設計された、Ｘ軸及びＹ軸に沿って必要な間隔の数
を求める。したがって、各要素は、定義されたフィール
ド内で対応する複数の接点に定義された力を加えるよう
に設計されている。この接点数と必要な接触法線力から
、各要素ごとの合計力を求める。
る特性を決定するため、接触域（フィールド）の寸法、
必要な接点の合計数（及びその個々の間隔）、必要な接
触圧（または接触力）、及び許される動作許容差の再検
討を行なった。この情報を応用して、接触域をグリッド
に分割し、それぞれ圧縮性要素３３の１つを収容するよ
うに設計された、Ｘ軸及びＹ軸に沿って必要な間隔の数
を求める。したがって、各要素は、定義されたフィール
ド内で対応する複数の接点に定義された力を加えるよう
に設計されている。この接点数と必要な接触法線力から
、各要素ごとの合計力を求める。
定義されたシステム許容差を含めて、（下記に定義する
ように、好ましい動作範囲が約２０％ないし３０％圧縮
である）本発明に対する好ましい材料のデータから、各
要素３３ごとに全高及び圧縮距離を確認する。上記の情
報が得られると、曲線のあてほめと下記で定義する（す
なわち、２５％圧縮での）材料データの変形から導いた
、下記の式を用いる。
ように、好ましい動作範囲が約２０％ないし３０％圧縮
である）本発明に対する好ましい材料のデータから、各
要素３３ごとに全高及び圧縮距離を確認する。上記の情
報が得られると、曲線のあてほめと下記で定義する（す
なわち、２５％圧縮での）材料データの変形から導いた
、下記の式を用いる。
ただし、要素力は必要な力（ｋｇ）、Ｒは円筒形要素の
半径（ｃｍ）、Ｈはその高さ（ｃｍ）である。この式か
ら、要素半径（Ｒ）が求められる。
半径（ｃｍ）、Ｈはその高さ（ｃｍ）である。この式か
ら、要素半径（Ｒ）が求められる。
所望の要素間隔、寸法、加える力、及び推定または許容
のたわみがわかっていると、この結果から、力分配基板
３１の全体サイズが求まる。これは、本質上、基板３１
用の所望の材料（たとえばアルミニウムや鋼）に応じた
材料強度の解であり、既知のビーム公式などを用いて求
められる。次に、所定の平坦外れ許容差（たとえば２５
％）をこの弾性部材の全厚さに適用することによって、
起伏打消し用弾性部材３７の寸法が求められる。
のたわみがわかっていると、この結果から、力分配基板
３１の全体サイズが求まる。これは、本質上、基板３１
用の所望の材料（たとえばアルミニウムや鋼）に応じた
材料強度の解であり、既知のビーム公式などを用いて求
められる。次に、所定の平坦外れ許容差（たとえば２５
％）をこの弾性部材の全厚さに適用することによって、
起伏打消し用弾性部材３７の寸法が求められる。
上記のように、本発明の圧縮性要素３３に適した弾性材
料の適切な選択は、長期の応力保持、（本明細書で定義
するような）比較的低い値の圧力、比較的高温及び高湿
での動作可能性という所望の結果を達成するのに不可欠
である。本発明で使用するために選択した好ましい材料
は、ダウ・コーニング社から、サイラスティックＬＣ８
−７４５Ｕ （Ｓｉｌａｓｔｉｃは、ダウ・コーニング
社（ＤｏｖＣｏｒｎｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）
の登録商標）の名称で市販されている、低圧縮永久
ひずみポリシロキサン・ゴムである。この低弾性エラス
トマは、高温（たとえば１００℃）で長期間、一定した
たわみ状態に負荷した場合、７５％ないし８５％の残留
圧縮応力保持を示す。これらの結果が、様々の温度で行
なった他の測定の結果と共に第９図に示しである。第９
図は、上記の寸法を有し、元の高さの約３０％に圧縮し
た円筒形圧縮性要素から得られたこのデータを表してい
る。
料の適切な選択は、長期の応力保持、（本明細書で定義
するような）比較的低い値の圧力、比較的高温及び高湿
での動作可能性という所望の結果を達成するのに不可欠
である。本発明で使用するために選択した好ましい材料
は、ダウ・コーニング社から、サイラスティックＬＣ８
−７４５Ｕ （Ｓｉｌａｓｔｉｃは、ダウ・コーニング
社（ＤｏｖＣｏｒｎｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）
の登録商標）の名称で市販されている、低圧縮永久
ひずみポリシロキサン・ゴムである。この低弾性エラス
トマは、高温（たとえば１００℃）で長期間、一定した
たわみ状態に負荷した場合、７５％ないし８５％の残留
圧縮応力保持を示す。これらの結果が、様々の温度で行
なった他の測定の結果と共に第９図に示しである。第９
図は、上記の寸法を有し、元の高さの約３０％に圧縮し
た円筒形圧縮性要素から得られたこのデータを表してい
る。
各圧縮性要素３３用に用いる上記のシリコーン・ゴムは
、ダウ・コーニング社から入手できる。プレス加硫後、
このような部品は、約−７３℃ないし２５０°Ｃの温度
範囲で使用可能（動作可能）であり、良好な加硫戻り（
耐熱性）、低い圧縮永久ひずみ、高温の油、水、蒸気に
対する良好な耐性という極めて望ましい特性を有する。
、ダウ・コーニング社から入手できる。プレス加硫後、
このような部品は、約−７３℃ないし２５０°Ｃの温度
範囲で使用可能（動作可能）であり、良好な加硫戻り（
耐熱性）、低い圧縮永久ひずみ、高温の油、水、蒸気に
対する良好な耐性という極めて望ましい特性を有する。
上記シリコーン・ゴムは、成形した状態で、５２のジュ
ロメータ硬度（ショア硬度Ａ）、約５８．４ｋｇ／ｃｍ
２の引張り強さ、約２６０％の伸びを示す。
ロメータ硬度（ショア硬度Ａ）、約５８．４ｋｇ／ｃｍ
２の引張り強さ、約２６０％の伸びを示す。
第３図の実施例では、各シリコーン・ゴム要素３３は、
アルミニウム基板３５に（適当な（たとえばシリコーン
をベースとする）接着剤を使って）取り付けであるもの
として示しである。別法として、要素３３及び本発明の
弾性部材３７は、成形中に、加硫して基板３５に接着す
ることもできる。
アルミニウム基板３５に（適当な（たとえばシリコーン
をベースとする）接着剤を使って）取り付けであるもの
として示しである。別法として、要素３３及び本発明の
弾性部材３７は、成形中に、加硫して基板３５に接着す
ることもできる。
この代替実施例を、第５図に示す。第３図の弾性部材３
７用の好ましい弾性材料も、やはり上記のシリコーン・
ゴムであり、上記接着剤を使ってこの材料を基板３１の
もう一方の面に装着する。第５図に示した実施例では、
要素３３及び弾性部材３７は同じ材料（好ましくは、シ
リコーン・ゴム）製であって、アルミニウム基板３５を
包み込む一体式ユニットとして成形される。また、上記
のように、要素３３を基板３１に取り付け、その後、弾
性部材３７を基板及び取り付けた部材のまわりに成形す
ることも、本発明の権利範囲内にある。
７用の好ましい弾性材料も、やはり上記のシリコーン・
ゴムであり、上記接着剤を使ってこの材料を基板３１の
もう一方の面に装着する。第５図に示した実施例では、
要素３３及び弾性部材３７は同じ材料（好ましくは、シ
リコーン・ゴム）製であって、アルミニウム基板３５を
包み込む一体式ユニットとして成形される。また、上記
のように、要素３３を基板３１に取り付け、その後、弾
性部材３７を基板及び取り付けた部材のまわりに成形す
ることも、本発明の権利範囲内にある。
第５図に示すように、基板３１を全部包み込むことが、
動作上または製造上あるいはその両方の観点から望まし
い。
動作上または製造上あるいはその両方の観点から望まし
い。
第７図には、第１の回路部分１３で使用する導体の別の
実施例を示す。詳しくいうと、これらの導体は、それぞ
れ可撓性基板１７がらの当該導体と接触する頭部７３と
、（たとえば当該の内部または外部回路経路７７と接触
するため）絶縁基板２３内に延びる突出部７５を含む、
金属ピン７１を構成するものとして示しである。各ピン
の頭部７３は、（図に示すように）はぼ平坦な構成のも
のでよ＜、シたがって上記「金属パッド」にも同様の形
状を与える。頭部７３の構成としては、突起などを有す
るものも含めて、他の構成も可能である。各ピン７１の
好ましい金属材料は、銅または銅の合金（たとえばベリ
リウム銅やリン青銅）である。
実施例を示す。詳しくいうと、これらの導体は、それぞ
れ可撓性基板１７がらの当該導体と接触する頭部７３と
、（たとえば当該の内部または外部回路経路７７と接触
するため）絶縁基板２３内に延びる突出部７５を含む、
金属ピン７１を構成するものとして示しである。各ピン
の頭部７３は、（図に示すように）はぼ平坦な構成のも
のでよ＜、シたがって上記「金属パッド」にも同様の形
状を与える。頭部７３の構成としては、突起などを有す
るものも含めて、他の構成も可能である。各ピン７１の
好ましい金属材料は、銅または銅の合金（たとえばベリ
リウム銅やリン青銅）である。
第８図には、上記の第２の回路部分１７°が、第１図及
び第２図の実施例に示したような個別の導体ではなく、
単一の細長い電気導体１９“だけを含む、本発明の別の
実施例を示す。第８図の実施例は、共通の単一の導電経
路（接地経路など）を有する、本明細書に記載するよう
な第１の回路部分の個々の導体１５相互間の電気接続の
ために、単一の導電経路（たとえば接地経路）をもたら
す。
び第２図の実施例に示したような個別の導体ではなく、
単一の細長い電気導体１９“だけを含む、本発明の別の
実施例を示す。第８図の実施例は、共通の単一の導電経
路（接地経路など）を有する、本明細書に記載するよう
な第１の回路部分の個々の導体１５相互間の電気接続の
ために、単一の導電経路（たとえば接地経路）をもたら
す。
第１図の実施例と同様に、可撓性回路１７゛の絶縁（た
とえばポリイミド）基板２７を、（たとえば適当な粘着
剤を使って）弾性部材３７の外面に取り付けることがで
きる。単一の導体１９“は、既知の導電性材料（銅、ク
ロム・銅・クロムなど）製でよく、当技術分野で既知の
技法を用いて基板２７上に形成することができる。第８
図の実施例では、加圧部材２１は、その合成力を単一導
体に加えて、画定された各金属パッド１５との接触を保
証する働きをする。
とえばポリイミド）基板２７を、（たとえば適当な粘着
剤を使って）弾性部材３７の外面に取り付けることがで
きる。単一の導体１９“は、既知の導電性材料（銅、ク
ロム・銅・クロムなど）製でよく、当技術分野で既知の
技法を用いて基板２７上に形成することができる。第８
図の実施例では、加圧部材２１は、その合成力を単一導
体に加えて、画定された各金属パッド１５との接触を保
証する働きをする。
以上、比較的高い温度と不利な動作条件に耐えることが
でき、なおかつ有効な低い値の均一な所定の圧力を保証
する、複数の圧縮性シリコーン・ゴム要素をその一部と
して含む加圧部材を用いて、複数の導体相互間に十分な
有効な接触が行なわれている、電気コネクタ・アセンブ
リを示し、説明した。これは、本発明により、容易かつ
比較的安価に実現される。先に定義した好ましいシリコ
ーン・ゴム材料は、成形したエラストマであり、また本
発明の加圧部材の弾性部分として使用するのに容易に適
合でき、本発明の組立て及び動作をさらに容易にする。
でき、なおかつ有効な低い値の均一な所定の圧力を保証
する、複数の圧縮性シリコーン・ゴム要素をその一部と
して含む加圧部材を用いて、複数の導体相互間に十分な
有効な接触が行なわれている、電気コネクタ・アセンブ
リを示し、説明した。これは、本発明により、容易かつ
比較的安価に実現される。先に定義した好ましいシリコ
ーン・ゴム材料は、成形したエラストマであり、また本
発明の加圧部材の弾性部分として使用するのに容易に適
合でき、本発明の組立て及び動作をさらに容易にする。
本明細書から理解できるように、複数個の加圧部材を単
独のかなり大きな第１または第２あるいはその両方の回
路部分と組み合わせて用いて、複数の導体部分が接続さ
れたより大きな全体構造を構成することも、本発明の範
囲に含まれる。さらに、このような加圧部材を、いくつ
かの異なる種類の回路部分が用いられているこのような
より大きな全体構造中で利用することも、本発明の範囲
に含まれる。
独のかなり大きな第１または第２あるいはその両方の回
路部分と組み合わせて用いて、複数の導体部分が接続さ
れたより大きな全体構造を構成することも、本発明の範
囲に含まれる。さらに、このような加圧部材を、いくつ
かの異なる種類の回路部分が用いられているこのような
より大きな全体構造中で利用することも、本発明の範囲
に含まれる。
以上、現在本発明の好ましい実施例と考えられているも
のについて示し説明してきたが、当業者には自明なよう
に、頭部の特許請求の範囲によって定義される本発明の
範囲から逸脱せずに、様々な変更や修正を加えることが
できる。たとえば、アルミニウム以外の材料を本発明の
基板３１として用いることもできる。他の可能な材料と
しては、プラスチックや鋼がある。
のについて示し説明してきたが、当業者には自明なよう
に、頭部の特許請求の範囲によって定義される本発明の
範囲から逸脱せずに、様々な変更や修正を加えることが
できる。たとえば、アルミニウム以外の材料を本発明の
基板３１として用いることもできる。他の可能な材料と
しては、プラスチックや鋼がある。
Ｆ０発明の効果
比較的高い温度と不利な動作条件に耐えることができ、
信頼性ある均一な接触圧を与える電気コネクタ・アセン
ブリが得られる。
信頼性ある均一な接触圧を与える電気コネクタ・アセン
ブリが得られる。
第１図は、本発明の第２の回路部分に加圧部材を保持す
る手段を除外して示す、本発明の１実施例による電気コ
ネクタ・アセンブリの分解側面図である。 第２図は、さらに上記保持手段も含めて示す、組み立て
た状態の第１図のアセンブリの側面図である。 第３図は、本発明の１実施例による、加圧部材の正面斜
視図である。 第４図は、第３図に示した加圧部材と共に使用できるハ
ウジング部材の斜視図である。 第５図は、本発明の別の実施例による、加圧部材の側面
断面図である。 第６図は、本発明の圧縮性要素の１つの圧縮時の膨張を
示す部分断面図である。 第７図は、本発明の第１（または第２）の回路部分で使
用する導体の別の形を示す、部分断面図である。 第８図は、第１の回路部分の複数の電気導体に同時接触
するように適合させた単一導体を有する、本発明で使用
できる第２の回路部分の別の実施例を示す部分断面図で
ある。 第９図は、本明細書で教示する好ましい材料（シリコー
ン・ゴム）から構成される圧縮性要素の、数時間にわた
る様々な温度レベルでの圧縮応力測定を示すグラフであ
る。上記要素は、約３０％の圧縮を示している。 １０・・・・電気コネクタ・アセンブリ、１３．１７・
・・・回路部分、１５．１９・・・・導体、２１・・・
・加圧部材、２３・・・・絶縁基板、２７・・・・可撓
性基板、３１・・・・剛性基板、３３・・・・圧縮性素
子、３５・・・・アルミニウム基板、３７・・・・弾性
部材、４１・・・・絶縁性ハウジング、４３・・・・開
口。 出願人 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ
・コーポレーション 復代理人 弁理士 篠 １） 文 雄ＦＩＧ、７ ＦＩＧ、８ ＦＩＧ、５ 時間 ＦＩＧ 、 ９
る手段を除外して示す、本発明の１実施例による電気コ
ネクタ・アセンブリの分解側面図である。 第２図は、さらに上記保持手段も含めて示す、組み立て
た状態の第１図のアセンブリの側面図である。 第３図は、本発明の１実施例による、加圧部材の正面斜
視図である。 第４図は、第３図に示した加圧部材と共に使用できるハ
ウジング部材の斜視図である。 第５図は、本発明の別の実施例による、加圧部材の側面
断面図である。 第６図は、本発明の圧縮性要素の１つの圧縮時の膨張を
示す部分断面図である。 第７図は、本発明の第１（または第２）の回路部分で使
用する導体の別の形を示す、部分断面図である。 第８図は、第１の回路部分の複数の電気導体に同時接触
するように適合させた単一導体を有する、本発明で使用
できる第２の回路部分の別の実施例を示す部分断面図で
ある。 第９図は、本明細書で教示する好ましい材料（シリコー
ン・ゴム）から構成される圧縮性要素の、数時間にわた
る様々な温度レベルでの圧縮応力測定を示すグラフであ
る。上記要素は、約３０％の圧縮を示している。 １０・・・・電気コネクタ・アセンブリ、１３．１７・
・・・回路部分、１５．１９・・・・導体、２１・・・
・加圧部材、２３・・・・絶縁基板、２７・・・・可撓
性基板、３１・・・・剛性基板、３３・・・・圧縮性素
子、３５・・・・アルミニウム基板、３７・・・・弾性
部材、４１・・・・絶縁性ハウジング、４３・・・・開
口。 出願人 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ
・コーポレーション 復代理人 弁理士 篠 １） 文 雄ＦＩＧ、７ ＦＩＧ、８ ＦＩＧ、５ 時間 ＦＩＧ 、 ９
Claims (2)
- （１）複数の電気導体を含む第１の回路部分と、複数の
電気導体を含む第２の回路部分と、 剛性の基板、上記基板の第１面にあり圧縮されると上記
の所定圧力をもたらす複数の圧縮性要素、及び上記基板
の第２面にあり上記の所定圧力を上記第２回路部分に加
えるとき上記第１または第２の回路部分あるいはその両
方の表面起伏の変動を補償する弾性部材を含む、所定の
圧力を上記第２の回路部分に加えて上記第２回路部分の
上記各導体を上記第１回路部分の当該の上記導体に電気
的に接触させるための加圧部材と、 上記加圧部材を上記第２回路部分に対して保持して、上
記圧縮性要素を上記のように圧縮させ上記所定圧力を上
記のように加える手段と、 を含む、電気コネクタ・アセンブリ。 - （２）複数の電気導体を含む第１の回路部分と、単一の
細長い電気導体を含む第２の回路部分と、剛性の基板、
上記基板の第１面にあり、圧縮されると上記の所定圧力
をもたらす複数の圧縮性要素、及び上記基板の第２面に
あり上記の所定圧力を上記第２回路部分に加えるとき上
記第１または第２の回路部分あるいはその両方の表面起
伏の変動を補償する弾性部材を含む、所定の圧力を上記
第２の回路部分に加えて、上記第２回路部分の上記の細
長い導体を上記第１回路部分の上記各導体に電気的に接
触させるための加圧部材と、 上記加圧部材を上記第２回路部分に対して保持して、上
記圧縮性要素を上記のように圧縮させ上記所定圧力を上
記のように加える手段と、 を含む、電気コネクタ・アセンブリ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US266538 | 1988-11-03 | ||
| US07/266,538 US4902234A (en) | 1988-11-03 | 1988-11-03 | Electrical connector assembly including pressure exertion member |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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