JPH0554938A

JPH0554938A - 端子接続装置

Info

Publication number: JPH0554938A
Application number: JP3212047A
Authority: JP
Inventors: Akira Kani; 章可児; Sumuto Sago; 澄人左合; Motoi Iijima; 基飯島; Tatsumasa Yokoi; 達政横井; Hideyuki Asai; 秀之浅井; Magonori Kamiya; 孫典神谷; Naoya Kikuchi; 直哉菊地; Tatsuji Nakano; 竜次中野
Original assignee: Noritake Co Ltd
Current assignee: Noritake Co Ltd
Priority date: 1991-08-23
Filing date: 1991-08-23
Publication date: 1993-03-05

Abstract

(57)【要約】【目的】多数の端子ピッチが0.５mm以下でも対応で
き、位置合わせが容易で、接続が確実な、汎用性のある
着脱可能な端子接続装置を提供する。【構成】複数の接続端子を配列した可撓性基体３と、
可撓性基体の接続端子２を配列した面とは反対側の面に
対して疑似等方性弾性体収容部を与えるように設けられ
る剛性体６と、その疑似等方性弾性体収容部に収容され
た疑似等方性弾性体１と、複数の被接続端子４を配列し
た被接続端子配列基体５と、被接続端子配列基体に対し
て、各接続端子が各対応する被接続端子にそれぞれ位置
合わせされた状態にて、可撓性基体、疑似等方性弾性体
および剛性体を保持するネジ７と、疑似等方性弾性体に
応力を与えて各接続端子が各対応する被接続端子に押圧
接触させ油圧ユニット８とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の端子を同時に接
続する装置に関し、特に、接続の着脱が容易な端子接続
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子回路は、複雑化および微細化
が進み、従って、その接続端子数も増大しその微細化も
進んでいる。このような端子を、同時かつ確実に接続
し、また、その着脱が容易な装置が要求されることも多
い。こうした装置は、一般にコネクタとして知られてい
る。

【０００３】一般のコネクタは、バネ性のある金属ピン
を剛性体に保持し、このバネ力によって端子と接続を行
なうものである。

【０００４】一方、多数の接続端子を有する電子回路
は、通常、平板状の上に形成され、その端子は、板端一
列のライン状あるいは千鳥配列等の複数のライン状で等
ピッチに配列される。従って、コネクタのピンもこの端
子配列に合わせた配列がなされる。以後、このようなタ
イプの接続端子を例として説明する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような端子に適合
する一般的なコネクタの問題点としては、次のようなも
のが挙げられる。

【０００６】（１）多数のピンの寸法、バネ力、保持位
置および保持剛性体の形状のばらつきにより、各端子に
かかる接続応力は一定とならず、確実な接続は困難であ
る。これは、ピン数が多くなるほど、また、ピン間隔が
小さくなるほど厳しくなる。

【０００７】（２）ピン数が多くなるほど、また、ピン
間隔が小さくなるほどコネクタの製造自身も困難とな
る。

【０００８】（３）端子接続時に、接続部分が横方向か
らしか見えないので、位置合わせが面倒である。

【０００９】前記（１）項の問題については、接続を確
実にするため応力を大きくすればよいが、ピンが小さい
場合、自ずと限界があり、また、たとえ、応力を大きく
できても、接続端子の脱着により端子部分の摩耗も大き
くなる。

【００１０】前記（３）項の問題については、コネクタ
に精密な位置決め機構を設ければよいが、これは、被接
続端子側の形状を規定することになり、汎用性が少なく
なる。

【００１１】以上説明したように、従来のコネクタにお
いては困難が多く、特にピン数が多くピン間隔が小さい
ものにおいて、接続が確実で、位置合わせが容易であ
り、かつ汎用性のある着脱可能な端子接続装置が切望さ
れているのが現状である。

【００１２】本発明の目的は、これら従来技術の問題点
を解消し、多数の端子ピッチが0.５mm以下でも対応で
き、位置合わせが容易で、接続が確実な、汎用性のある
着脱自在な端子接続装置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明による端子接続装
置は、複数の接続端子を配列した可撓性基体と、該可撓
性基体の前記接続端子を配列した面とは反対側の面に対
して疑似等方性弾性体収容部を与えるように設けられる
剛性体と、前記疑似等方性弾性体収容部に収容された疑
似等方性弾性体と、複数の被接続端子を配列した被接続
端子配列基体と、該被接続端子配列基体に対して、前記
各接続端子が前記各対応する被接続端子にそれぞれ位置
合わせされた状態にて、前記可撓性基体、疑似等方性弾
性体および剛性体を保持するための保持手段と、前記疑
似等方性弾性体に応力を与えて前記各接続端子が前記各
対応する被接続端子に押圧接触させられるようにする応
力付与手段とを備えることを特徴とする。

【００１４】

【実施例】次に、添付図面に基づいて、本発明の実施例
について本発明をより詳細に説明する。

【００１５】図１は、本発明の一実施例としての端子接
続装置の模式断面図である。図１に示されるように、こ
の実施例の端子接続装置は、複数の接続端子２を配列し
た可撓性基体３と、この可撓性基体３の接続端子２を配
列した面とは反対側の面に対して疑似等方性弾性体収容
部を与えるように設けられる剛性体６と、疑似等方性弾
性体収容部に収容された疑似等方性弾性体１と、複数の
被接続端子４を配列した被接続端子配列基体５と、この
被接続端子配列基体５に対して、各接続端子２が各対応
する被接続端子４にそれぞれ位置合わせされた状態に
て、可撓性基体３、疑似等方性弾性体１および剛性体６
を保持するための保持手段７と、疑似等方性弾性体１に
応力を与えて各接続端子２が各対応する被接続端子４に
押圧接触させられるようにする応力付与手段８とを備え
る。

【００１６】この実施例では、可撓性基体３は、市販の
ポリイミドのフレキシブル回路基板（ＦＰＣ）であっ
て、接続端子２の数が２００本のＦＰＣを使用してい
る。ポリイミド部は、着色しているもののほぼ透明であ
る。ＦＰＣの厚みは、１２０μｍで、その内Ａｕメッキ
された銅導体厚みは２５μｍであり、導体幅は２００μ
ｍ、ピッチ４００μｍである。後述する被接続端子幅お
よびピッチも同じである。

【００１７】このように本発明において使用する可撓性
基体は、接続端子を有する面において絶縁性が必要であ
る。この用途に適用できるものとして、表面を絶縁処理
された金属、絶縁性無機物や有機物がある。可撓性は、
基体を薄くすることにより充分発現できる。最も好まし
い例として、有機高分子が挙げられる。有機高分子は、
絶縁性、可撓性、透光性に優れたものが多く、薄板状や
フィルム状に成形するのが容易である。アクリル、ポリ
エステル、ポリイミド、エポキシ、フェノール等の各樹
脂が例示できる。これら材質の基体上に、端子を形成す
る方法としては、金属箔をラミネートしたり無電解メッ
キで金属薄層を形成後、エッチングするものが多用され
ている。金属としては、銅が賞用され、この上に、Ｎ
ｉ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｓｎやハンダ等がメッキされることが
多い。ＦＰＣとしては、各種のものが市販されている。

【００１８】この実施例では、疑似等方性弾性体１は、
粘度５００センチポイズのシリコーンオイルを使用して
いる。疑似等方性弾性体１としては、シリコーンオイル
に限らず、各種の気体、液体である流体が使用でき、剛
性体によって構成される容器との腐食性、コスト等を勘
案して選択使用すればよい。気体としては、空気等が使
用できる。これら疑似等方性弾性体１は、後述するよう
に透光性であることが望ましい。

【００１９】この実施例では、剛性体６は、ステンレス
製であり、オイル容器部、ネジ穴部およびオイル加圧部
を設けて形成し、オイル容器部端面に可撓性基体３を接
着しシリコーンオイル１を封入した。

【００２０】ここで、本発明において設ける剛性体６に
ついてより詳細に説明する。可撓性基体３に接する疑似
等方性弾性体１は、剛性体６によりほぼ囲まれ保持され
る。疑似等方性弾性体１に、後述するようにして応力が
かけられた場合、その変位および応力が、主として可撓
性基体３に集中するよう、剛性体６の弾性値は、可撓性
気体３よりも大きいことが必要である。可撓性基体３
は、弾性率が小さいか薄いので弾性値は小さく、剛性体
６としては、一般の構造材料が使用できる。この剛性体
６は、疑似等方性弾性体１の容器の一部としても使用さ
れるが、その一部に穴を設けて、この穴より疑似等方性
弾性体１に応力をかけるようにすることもできる。また
剛性体６の少なくとも一部、すなわち端子接続部が観視
可能な位置を透光性材料で構成すると、端子の位置合わ
せが容易となり都合がよい。この透光性材料部の位置
は、接続面垂直方向が位置合わせに最も便利である。

【００２１】接続部面の剛性体は、被接続端子配列基体
５である印刷回路板（ＰＣＢ）が利用できる。この実施
例では、被接続端子配列基体５は、ガラスエポシキ基板
のＰＣＢを用いている。このＰＣＢの基板としては、ガ
ラスエポキシ基板の他、フェノール等の樹脂板、ガラス
板、セラミック板やホーロー板等の剛性の大きなものが
よい。印刷回路板の剛性が足りない場合には、後述の実
施例の如く、バックアップの剛性体を設ければよい。分
割された剛性体の固定には、バネやネジで止める方法が
ある。ネジ穴位置は、端子が引き出されない端子列の両
サイドがよい。端子列が長くネジ間隔が大きいと、各端
子にかかる応力が不均一になる恐れがある。この場合、
後述する実施例の如く、端子列に沿って、糸状または帯
状部材によって剛性体を囲み締結するとよい。

【００２２】この実施例では、保持手段７は、ネジであ
り、ＰＣＢ５には、剛性体６のネジ穴に対応したネジ穴
を設け、全体をネジ７で保持固定している。また、この
実施例では、応力付与手段８は、油圧ユニットであり、
この油圧ユニット８は、剛性体６に設けた穴を通して疑
似等方性弾性体１と接続されている。

【００２３】油圧ユニット８から加圧して、シリコーン
オイルである疑似等方性弾性体１に応力を加えることに
より、可撓性基体３に配列された接続端子２と被接続端
子配列基体５に配列された被接続端子４との接続を行な
うことができる。このように構成された疑似等方性弾性
体１に応力がかけられた場合、この疑似等方性弾性体１
は、ほぼ剛性体６によって囲まれ保持されているので、
その変位や応力は、接続端子２を被接続端子４に押圧す
るように働く。この疑似等方性弾性体１は、ほぼ等方的
であるので、端子数が多くても、また、端子ピッチが細
かくても、ほぼ均等に各端子を押圧することができ、従
って、信頼性の高い接続が実現できるのである。

【００２４】この実施例では、応力付与手段として、油
圧ユニットを使用したのであるが、本発明は、これに限
らず、熱的なものや機械的方法が適用でき、機械的方法
が簡便に利用できる。すなわち、後述する実施例の如
く、例えば、ピストン、バネやネジ等で加圧することも
できる。さらにまた、後述する実施例の如く、疑似等方
性弾性体がゴムの場合には、等方性がやや悪いので、端
子長さ全面を加圧することが望ましい。この時、後述す
るように、糸状または帯状部材を好適に利用できる。

【００２５】また、接続端子の摩耗は、位置合わせ時あ
るいは着脱時に発生する。本発明においては、前者が主
であるが、次のようにして軽減することができる。すな
わち、位置合わせ時に、接続端子より高いスペーサを可
撓性基体面に形成すればよい。

【００２６】図２は、本発明の別の実施例としての端子
接続装置の模式断面図である。図２において、図１の装
置と同様の構成部分については、同じ参照番号を用いて
示している。剛性体６をネジ７の方向において二分割
し、その間を硬度５０度のシリコンゴム９で接着し、こ
のシリコンゴム９とネジ７とで、応力付与手段を構成す
ることにより、図１の実施例における油圧ユニット８を
省略している。その他の構成は、図１の実施例と同様で
ある。ネジ７をシリコンゴム９の弾性抗力に抗して締め
つけることにより、疑似等方性弾性体１を加圧し、端子
接続を行なうことができる。

【００２７】図３は、本発明のさらに別の実施例として
の端子接続装置の模式断面図である。図３においても、
図１の装置と同様の構成部分については、同じ参照番号
を用いて示している。この実施例では、疑似等方性弾性
体１として、硬度３５度のシリコンゴムを使用し、その
一部が、剛性体６ａと６ｂとに挟まれるようにしてい
る。このようにこの実施例では、図１および図２の実施
例において疑似等方性弾性体として使用したシリコーン
オイルの如き流体に代えて、ゴム状物質を使用するもの
であり、そのゴム状物質としては、各種のゴムが使用で
きる。ゴムは、応力媒体としてできるだけ等方的なよう
に、柔らかいものがよい。硬度は、４０度以下、好まし
くは３０度以下がよい。前述したような流体を、これら
ゴム容器に収納してもよい。また、これらゴム物質は、
後述する理由のために、透光性であることが望ましい。

【００２８】図３の実施例において、剛性体６ａは、ア
クリル樹脂製であり、剛性体６ｂおよび６ｃは、ステン
レス製である。そして、剛性体６ｃは、ＰＣＢ５のバッ
クアップとして作用する。バックアップとしての剛性体
６ｃは、図の如く接続端子２と被接続端子４とが位置合
わせされた状態で、各々が接触しない程度の間隔を持つ
ように、周辺部が高くなっている。剛性体各々にネジ穴
を設け、ＰＣＢ５には穴を設けていない。シリコンゴム
１とアクリル６ａは、透明なものを使用して、接続部を
見ながら位置合わせを容易にできるようにしている。そ
の他の構成は、図２の実施例と同様である。

【００２９】図４は、本発明のさらに別の実施例として
の端子接続装置の模式断面図である。この実施例では、
図３の実施例では設けた剛性体６ｃをなくし、代わりに
可撓性基体３上に硬度４５度のゴム層９ａを施して、接
続端子２と被接続端子４との間のギャップ形成に使用し
ている。また、ＰＣＢ５に固定用のネジ穴を設けてい
る。その他の構成は、図３の実施例と同様である。

【００３０】図５は、本発明のさらに別の実施例として
端子接続装置の模式断面図である。図５においても、図
１の装置と同様の構成部分については、同じ参照番号を
用いて示している。この実施例では、接続端子数６００
本のＦＰＣ３を用い、ＰＣＢとして厚膜Ａｇ端子４を設
けたガラス基板５を使用している。また、剛性体保持固
定用のネジ７の代わりに、図の如く、厚み５０μｍのス
テンレスバンド１０で剛性体６、シリコンゴム１、可撓
性基体３およびＰＣＢ５を取り巻き、バンド１０に介さ
れたバネ１１およびクランプ１２によって、剛性体６を
保持固定し、疑似等方性弾性体１に応力を与えるように
している。

【００３１】図５の実施例では、端子接続部を観視する
位置のステンレスバンド１０の部分に穴を設け、ガラス
基板５の下部に照明手段１３を設置している。こうする
ことにより、透過光によって上部から接続部を見ること
ができ、位置合わせを非常に容易に行なうことができ
る。その他の構成は、図４の実施例と同様である。

【００３２】図６は、本発明のさらに別の実施例として
の端子接続装置の模式断面図である。図６においても、
図５の装置と同様の構成部分については、同じ参照番号
を用いて示している。この実施例では、接続端子数２０
０本のＦＰＣ３を３枚、僅かの間隔をおいて並べて配置
している。その他の構成は、図５の実施例と同じであ
る。なお、ギャップ形成用ゴム層は、紙面垂直方向に形
成したので図には省いている。これらのＦＰＣ３は、剛
性体６や疑似等方性弾性体１と接着していない。従っ
て、これらＦＰＣ３は、位置合わせ時に可動させること
ができるので、接続端子２および被接続端子４が歪んで
いたり、僅かに誤差を含んでいても、充分修正して位置
合わせすることが可能である。また、合計６００本の端
子を同時に位置合わせするよりも、三回に分けて位置決
めする方が容易である。

【００３３】前述したような各実施例において、端子接
続操作後に、各端子の導通チェックを行ったところ、い
ずれも導通があり、接触抵抗も小さく且つ安定した値で
あった。また、図３から図６の実施例において、接続の
脱着を５００回繰り返した後、接続端子の摩耗を調べた
ところ、ほとんど問題のない微量であった。図２から図
６の実施例においては、ゴムが剛性体より露出し応力を
逃すことになるが、図２の実施例の如く、疑似等方性弾
性体が流体の場合や、ゴムであっても硬度が小さいもの
であれば問題ない。また、同じ硬度のゴムであっても、
加圧方向の断面積が横方向の面積と同程度以上あれば、
ほとんど問題がなかった。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の端子接続
装置においては、端子ピッチ0.５mm以下、端子数１００
以上の接続であっても、容易に位置合わせでき且つ確実
に接続することができる。また、接続端子と被接続端子
の位置合わせ時に、各々の端子が接触しないよう微小間
隔を設ければ、接続端子の摩耗を無視できる程度に軽減
できる。

【００３５】さらに、少なくとも接続端子が形成される
可撓性基体を剛性体保持機構と分離すれば、非常に多数
の端子であっても分割して位置決めでき容易であるばか
りでなく、接続端子各々の歪みや誤差範囲が大きくても
許容できる。この分離機構を利用すれば、可撓性基体の
みの変更によって、多様な形状の接続が可能で経済的で
ある。

【００３６】本発明の端子接続装置は、通常の材料を用
いて作製でき、特別厳しい精度の加工も必要としないの
で高価とはならない。また、接続方法も通常のコネクタ
によるものと同程度の簡便さである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての端子接続装置の模式
断面図である。

【図２】本発明の別の実施例としての端子接続装置の模
式断面図である。

【図３】本発明のさらに別の実施例としての端子接続装
置の模式断面図である。

【図４】本発明のさらに別の実施例としての端子接続装
置の模式断面図である。

【図５】本発明のさらに別の実施例としての端子接続装
置の模式断面図である。

【図６】本発明のさらに別の実施例としての端子接続装
置の模式断面図である。

【符号の説明】

１疑似等方性弾性体２接続端子３可撓性基体４被接続端子５被接続端子配列基体６、６ａ、６ｂ、６ｃ剛性体７ネジ８油圧ユニット９、９ａゴム１０ステンレスバンド１１バネ１２クランプ１３照明手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者横井達政愛知県海部郡八開村大字鵜多須字中道74番地 (72)発明者浅井秀之愛知県愛知郡長久手町大字長湫字中池５ (72)発明者神谷孫典愛知県豊田市上挙母１丁目５ (72)発明者菊地直哉愛知県西加茂郡三好町大字三好字東山300 ノリタケカンパニー独身社宅408 (72)発明者中野竜次愛知県名古屋市中川区豊田町大字戸田字宮田30番地戸田荘30棟301

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の接続端子を配列した可撓性基体
と、該可撓性基体の前記接続端子を配列した面とは反対
側の面に対して疑似等方性弾性体収容部を与えるように
設けられる剛性体と、前記疑似等方性弾性体収容部に収
容された疑似等方性弾性体と、複数の被接続端子を配列
した被接続端子配列基体と、該被接続端子配列基体に対
して、前記各接続端子が前記各対応する被接続端子にそ
れぞれ位置合わせされた状態にて、前記可撓性基体、疑
似等方性弾性体および剛性体を保持するための保持手段
と、前記疑似等方性弾性体に応力を与えて前記各接続端
子が前記各対応する被接続端子に押圧接触させられるよ
うにする応力付与手段とを備えることを特徴とする端子
接続装置。
【請求項２】前記疑似等方性弾性体および可撓性基体
は、透光性を有し、前記剛性体の少なくとも一部が透光
性であって、接続部が観視可能とされた請求項１記載の
端子接続装置。
【請求項３】前記複数の接続端子は、最小の端子中心
間隔距離が0.５mm以下にて配列されている請求項１また
は２記載の端子接続装置。
【請求項４】前記可撓性基体は、平面状に構成されて
いる請求項１または２または３記載の端子接続装置。
【請求項５】前記接続端子と前記被接続端子との位置
合わせに際し、各々の端子が密着しないようにした請求
項１または２または３または４記載の端子接続装置。
【請求項６】前記疑似等方性弾性体は、流体である請
求項１または２または３または４または５記載の端子接
続装置。
【請求項７】前記疑似等方性弾性体は、ゴム状物質で
ある請求項１または２または３または４または５記載の
端子接続装置。
【請求項８】前記応力付与手段は、流体圧ユニットで
ある請求項６記載の端子接続装置。
【請求項９】前記保持手段は、ネジであり、前記応力
付与手段は、前記剛性体と前記可撓性基体との間に設け
られた弾性体と前記ネジとで構成される請求項６記載の
端子接続装置。
【請求項１０】前記保持手段は、ネジであり、前記応
力付与手段は、前記ゴム状物質と前記ネジとで構成され
る請求項７記載の端子接続装置。
【請求項１１】前記保持手段および前記応力付与手段
は、前記剛性体、ゴム状物質、可撓性基体および被接続
端子配列基体とを取り巻くようにして設けられる糸状ま
たは帯状部材と、該糸状または帯状部材に介されたバネ
およびクランプとで構成される請求項７記載の端子接続
装置。
【請求項１２】前記各部材の内、少なくとも前記可撓
性基体は、前記保持手段とは別に可動とされた請求項１
から１１のうちのいずれかに記載の端子接続装置。