JP2012109086A - ブラシコネクタユニット - Google Patents

Abstract

【課題】外側に位置する金属素線の変形量を減少させて、接触信頼性を向上し、また、金属素線の塑性変形を抑制し耐用回数を増加させるとともに、ユニット全体の小型化を実現するブラシコネクタユニットを提供すること。
【解決手段】第１ブラシコネクタ１００と第２ブラシコネクタ２００とから構成され、第１ブラシコネクタ１００は、第１金属素線１１０を配置する仮想格子Ｇの対角線方向の少なくとも一方において相互に隣接する第１金属素線１１０間の隣接間隔の半分を間隔Ｐと規定し、第１保持部材１２０上において第１金属素線１１０を配置した配置領域の中心から遠ざかる順に間隔Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３・・・と規定した場合、少なくとも１つの間隔Ｐｎ＋１（ｎは１以上の任意の整数）が、間隔Ｐｎ＋１の内側に隣接する間隔Ｐｎより大きく設定されているブラシコネクタユニット。
【選択図】図９

Description

本発明は、ブラシコネクタ間で金属素線同士を相互に接触させて導通を図るブラシコネクタユニットに関する。

従来、図１９に示すように、半導体チップ（若しくは半導体装置）Ｂ６００の表面に形成された複数の電極パッド６２０と実装基板Ｂ５００の表面に形成された複数のランド５２０とを電気的に接続して実装する半導体チップ（若しくは半導体装置）Ｂ６００の実装基板Ｂ５００への実装構造であって、電極パッド６２０およびランド５２０の各表面には、導電性の柱状体５１０、６１０が間隔をあけて複数本直角に立設され、半導体チップ（若しくは半導体装置）Ｂ６００は、電極パッド６２０に形成された複数の柱状体６１０が、電極パッド６２０に対応する位置のランド５２０に形成された複数の柱状体５１０間に挿入されると共に、双方の柱状体５１０、６１０の外周面同士が相互に接触した状態で嵌まり込んで実装される半導体チップ（若しくは半導体装置）Ｂ６００の実装基板Ｂ５００への実装構造が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この従来の実装構造では、図２０に示すように、柱状体５１０は、ランド５２０上において同一間隔Ｐで４行×４列の格子状に配置され、柱状体６１０は、電極パッド６２０上において同一間隔Ｐで４行×４列の格子状に配置されている。

また、柱状体５１０、６１０相互に嵌まり込ませる関係上、図２０に示すように、柱状体５１０、６１０同士が差し込まれる前の状態で、相互に隣接する全ての柱状体５１０、６１０間は僅かに重複する。なお、図２０に示す符号Ｓは、柱状体５１０、６１０間の重複部分Ｓを示している。そして、柱状体５１０、６１０同士が嵌まり込んだ時には、各柱状体５１０、６１０は、前述した重複部分Ｓに起因して、その先端部が外側に向けて変位し弾性変形する。

特開２０００−１１４４３４号公報

ところが、従来の実装構造では、重複部分Ｓに起因した柱状体５１０、６１０の先端部の変位量（変形量）は、柱状体５１０、６１０の配置領域の内側から外側に向かって徐々に累積されていくため、外側の柱状体５１０、６１０の変位量（変形量）が大きくなり、接触信頼性を損なう恐れがあるとともに、内側の柱状体５１０、６１０に余裕のあるうちに外側の柱状体５１０、６１０が塑性変形を生じ、その結果、柱状体５１０、６１０間の挿抜回数（耐用回数）が限定されてしまうという問題があった。

また、前述したように、外側に位置する柱状体５１０、６１０の変位量（変形量）が大きくなるため、柱状体５１０、６１０間の挿抜方向（接近方向）における柱状体５１０、６１０間の挿入量を充分に確保できず、その結果、実装構造全体が前記挿抜方向に大型化してしまうという問題があった。

そこで、本発明は、従来の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、外側に位置する金属素線（柱状体）の変形量を減少させて、接触信頼性を向上し、また、金属素線の塑性変形を抑制し耐用回数を増加させるとともに、ユニット全体（実装構造全体）の小型化を実現するブラシコネクタユニットを提供することである。

本発明のブラシコネクタユニットは、複数の導電性の第１金属素線、及び、前記第１金属素線を格子状に保持する第１保持部材を備えた第１ブラシコネクタと、複数の導電性の第２金属素線、及び、前記第２金属素線を保持する第２保持部材を備えた第２ブラシコネクタとから構成され、前記第１金属素線の先端部側と前記第２金属素線の先端部側を互いに嵌まり込ませて前記第１金属素線の側面と前記第２金属素線の側面とを互いに接触させるブラシコネクタユニットであって、前記第１ブラシコネクタは、前記第１金属素線を配置する仮想格子の対角線方向の少なくとも一方において相互に隣接する前記第１金属素線間の隣接間隔の半分を間隔Ｐと規定し、前記第１保持部材上において前記第１金属素線を配置した配置領域の中心から遠ざかる順に間隔Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３・・・と規定した場合、少なくとも１つの間隔Ｐｎ＋１（ｎは１以上の任意の整数）が、間隔Ｐｎ＋１の内側に隣接する間隔Ｐｎより大きく設定されていることにより、前述した課題を解決したものである。

なお、本発明で言うところの「金属素線間の隣接間隔」とは、相互に隣接する金属素線の中心軸間の間隔のことを意味している。
また、本発明で言うところの「格子状に配置する」とは、２次元の仮想格子の各仮想格子点上に金属素線を配置することを意味している。しかしながら、金属素線の中心軸と仮想格子点とを完全に一致させるという厳格な意味には限定されず、仮想格子点の付近に金属素線を配置するという意味を含んでいる。
また、本発明で言うところの「仮想格子」とは、一方向に延びる互いに平行な複数の仮想格子線と、前記一方向に直交する方向に延びる互いに平行な複数の仮想格子線とから構成される２次元の仮想格子のことを意味し、また、「仮想格子点」とは、上記の仮想格子線同士の交差点のことを意味している。
また、本発明における大小関係を示す「より」は、「＜」または「＞」を意味するものであり、「≦」または「≧」の意味を含まない。

本発明では、内側に位置する金属素線間の隣接間隔より、外側に位置する金属素線間の隣接間隔を大きく設定することにより、外側に位置する金属素線の変位量（変形量）を低減することが可能であるため、金属素線の塑性変形を抑制できる。

また、金属素線の塑性変形を抑制することにより、第１ブラシコネクタと第２ブラシコネクタとの間の挿抜回数（耐用回数）を増加させることができる。

また、前述したように金属素線の変位量（変形量）を低減することにより、ブラシコネクタ間の挿抜方向における金属素線間の挿入量を増加することが可能であるため、ブラシコネクタ同士の嵌合時におけるブラシコネクタユニット全体の小型化を実現できる。

本発明の第１実施例であるブラシコネクタユニットを示す斜視図である。 第１ブラシコネクタ及び第２ブラシコネクタを相互に嵌合させた状態を示す斜視図である。 ブラシコネクタユニットの使用態様を示す斜視図である。 第１金属素線及び第２金属素線のみを示す斜視図である。 金属素線同士を嵌まり込ませた状態を模式的に示す説明図である。 金属素線の配置状態に関する各規定を説明する説明図である。 第１金属素線の配置状態を示す説明図である。 第２金属素線の配置状態を示す説明図である。 第１金属素線の配置状態及び第２金属素線の配置状態を重ね合わせた状態を示す説明図である。 金属素線同士を嵌まり込ませる前後における先端部側の変位を示す説明図である。 本発明の第２実施例のブラシコネクタユニットにおける第１金属素線の配置状態を示す説明図である。 第２金属素線の配置状態を示す説明図である。 第１金属素線の配置状態及び第２金属素線の配置状態を重ね合わせた状態を示す説明図である。 金属素線同士を嵌まり込ませる前後における先端部側の変位を示す説明図である。 本発明の第３実施例のブラシコネクタユニットにおける第１金属素線の配置状態を示す説明図である。 第２金属素線の配置状態を示す説明図である。 第１金属素線の配置状態及び第２金属素線の配置状態を重ね合わせた状態を示す説明図である。 金属素線同士を嵌まり込ませる前後における先端部側の変位を示す説明図である。 従来の実装構造を示す平面図である。 従来の実装構造における柱状体の配置状態を示す説明図である。

以下、本発明の第１実施例であるブラシコネクタユニットを図面に基づいて説明する。

まず、本発明の第１実施例であるブラシコネクタユニットは、図１に示すように、雌側の第１ブラシコネクタ１００と、第１ブラシコネクタ１００に嵌合される雄側の第２ブラシコネクタ２００とから構成されている。

第１ブラシコネクタ１００及び第２ブラシコネクタ２００は、図３に示すように、第１実装基板Ｂ１及び第２実装基板Ｂ２にそれぞれ固定され、図２に示すように、相互に嵌合することで、第１実装基板Ｂ１及び第２実装基板Ｂ２の間を電気的に接続するものである。
本実施例では、第１実装基板Ｂ１の電極（図示しない）と第１ブラシコネクタ１００の第１保持部材１２０とが電気的に接続され、第２実装基板Ｂ２の電極（図示しない）と第２ブラシコネクタ２００の第２保持部材２２０とが電気的に接続されている。

第１ブラシコネクタ１００は、図１や図５に示すように、複数の導電性の第１金属素線１１０と、所定本数の第１金属素線１１０を格子状かつブラシ状にそれぞれ保持する複数の導電性の第１保持部材１２０と、複数の第１保持部材１２０を保持する絶縁性の第１インシュレータ１３０とから構成されている。

第１金属素線１１０は、銅合金から成形され、図４に示すように、先端部１１１と、第１保持部材１２０により保持される被保持部１１２とを有している。第１金属素線１１０は、図４に示すように、直線状を呈するとともに、同一の長さでそれぞれ形成されている。また、図５に示すように、第１保持部材１２０からの第１金属素線１１０の突出量Ｌも、全ての第１金属素線１１０に共通して同一である。第１金属素線１１０は、円形状の断面をそれぞれ有し、この第１金属素線１１０の断面の直径は、同一の直径Ｄで設定されている。第１金属素線１１０の先端部１１１は、図４に示すように、第２金属素線２１０に嵌まり込んでいない状態で、同一の仮想平面上に位置している。

第１保持部材１２０は、銅合金から成形され、所定本数（本実施例では、５列×５行の２５本）の第１金属素線１１０を直立させた状態で格子状かつブラシ状に保持している。なお、本実施例では、各第１保持部材１２０を単一部材として構成しているが、複数の第１金属素線１１０を格子状に保持するものであれば如何なる形態であってもよい。また、後述する第２保持部材２２０の実施形態についても同様である。

第１インシュレータ１３０は、絶縁性樹脂から成形され、各第１保持部材１２０をそれぞれ保持する複数の保持部（図示しない）と、第２ブラシコネクタ２００側に向けて開口し第１保持部材１２０及び第１金属素線１１０をそれぞれ収容する複数の収容部１３２とを有している。

第２ブラシコネクタ２００は、図１や図５に示すように、複数の導電性の第２金属素線２１０と、所定本数の第２金属素線２１０をブラシ状にそれぞれ保持する複数の導電性の第２保持部材２２０と、複数の第２保持部材２２０を保持する絶縁性の第２インシュレータ２３０とから構成されている。

第２金属素線２１０は、銅合金から成形され、図４に示すように、先端部２１１と、第２保持部材２２０により保持される被保持部２１２とを有している。第２金属素線２１０は、図４に示すように、直線状を呈するとともに、同一の長さでそれぞれ形成されている。また、図５に示すように、第２保持部材２２０からの第２金属素線２１０の突出量Ｌも、全ての第２金属素線２１０に共通して同一である。第２金属素線２１０は、円形状の断面をそれぞれ有し、この第２金属素線２１０の断面の直径は、同一の直径Ｄで設定されている。第２金属素線２１０の先端部２１１は、図４に示すように、第１金属素線１１０に嵌まり込んでいない状態で、同一の仮想平面上に位置している。

第２保持部材２２０は、銅合金から成形され、所定本数（本実施例では、４列×４行の１６本）の第２金属素線２１０を直立させた状態で格子状に保持している。

第２インシュレータ２３０は、絶縁性樹脂から成形され、各第２保持部材２２０をそれぞれ保持する複数の保持部２３１と、第１ブラシコネクタ１００側に向けて開口し第２保持部材２２０及び第２金属素線２１０をそれぞれ収容する複数の収容部（図示しない）とを有している。

ブラシコネクタ１００、２００の嵌合時には、第２インシュレータ２３０の収容部（図示しない）を囲繞する側壁部２３２ａが、第１インシュレータ１３０の収容部１３２内に挿入される。この際、第２インシュレータ２３０の側壁部２３２ａと第１インシュレータ１３０の収容部１３２を囲繞する側壁部１３２ａとが、ブラシコネクタ１００、２００同士の挿抜方向（接近方向）に直交する方向にブラシコネクタ１００、２００間を位置決めする。更に、このブラシコネクタ１００、２００間の位置決めにより、金属素線１１０、２１０間も前記挿抜方向に直交する方向に位置決めされる。

そして、ブラシコネクタ１００、２００同士の嵌合時には、図５に示すように、第１金属素線１１０及び第２金属素線２１０が、その先端部１１１、２１１側で相互に嵌まり込み、第１金属素線１１０及び第２金属素線２１０の側面同士が相互に接触し、その結果、第１金属素線１１０及び第２金属素線２１０が電気的に接続される。この際、図５に示すように、外側に位置する金属素線１１０、２１０は、内側に位置する金属素線２１０、１１０によって前記挿抜方向に直交する方向に押され、弾性変形する。なお、図５は、模式的に示した図であり、金属素線１１０、２１０の変形量を誇張して示すとともに、金属素線１１０、２１０の本数等についても、本実施例の形態とは若干異なる。

次に、第１保持部材１２０上における第１金属素線１１０の配置状態を図６及び図７に基づいて説明する。

第１金属素線１１０は、図６に示すように、一方向に延びる互いに平行な複数の仮想格子線Ｇ１と、前記一方向に直交する方向に延びる互いに平行な複数の仮想格子線Ｇ２とから構成される２次元の仮想格子Ｇの仮想格子点Ｇ３の付近に５行×５列でそれぞれ配置されている。なお、後述するように各間隔Ｐに変化をつけている関係上、一部の第１金属素線１１０の中心軸は、仮想格子点Ｇ３に完全には一致しない。

そして、図６に示すように、仮想格子Ｇの対角線方向において相互に隣接する第１金属素線１１０間の間隔の半分を間隔Ｐと規定し、この間隔Ｐを仮想格子Ｇの中心（金属素線１１０の配置領域の中心）Ｃから遠ざかる順に間隔Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４と規定した場合、図７に示すように各間隔Ｐは、Ｐ１＜Ｐ２、且つ、Ｐ１＝Ｐ３＝Ｐ４の関係で設定されている。
また、金属素線１１０、２１０の直径をＤとし、所定値をＴとした場合、間隔Ｐ１、Ｐ３、Ｐ４は、Ｄ−Ｔ＝Ｐ１＝Ｐ３＝Ｐ４の大きさで設定されている。また、間隔Ｐ２は、Ｄ＝Ｐ２の大きさで設定されている。

次に、第２保持部材２２０上における第２金属素線２１０の配置状態を図８に基づいて説明する。

第２金属素線２１０は、前述した第１金属素線１１０と同様に、仮想格子Ｇの仮想格子点Ｇ３の付近に４行×４列でそれぞれ配置されている。なお、後述するように各間隔Ｐに変化をつけている関係上、一部の第２金属素線２１０の中心軸は、仮想格子点Ｇ３に完全には一致しない。なお、仮想格子Ｇに関しては、図６を参照されたい。

そして、仮想格子Ｇの対角線方向において相互に隣接する第２金属素線２１０間の間隔の半分を間隔Ｐと規定し、この間隔Ｐを仮想格子Ｇの中心（金属素線２１０の配置領域の中心）Ｃから遠ざかる順に間隔Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３と規定した場合、図８に示すように、各間隔Ｐは、Ｐ１＜Ｐ２、且つ、Ｐ１＝Ｐ３の関係で設定されている。
また、金属素線１１０、２１０の直径をＤとし、所定値をＴとした場合、間隔Ｐ１、Ｐ３は、Ｄ−Ｔ＝Ｐ１＝Ｐ３の大きさで設定されている。また、間隔Ｐ２は、Ｄ＝Ｐ２の大きさで設定されている。

次に、ブラシコネクタ１００、２００同士を相互に嵌合させた場合の各部の作用について、図９及び図１０に基づいて説明する。

図９は、ブラシコネクタ１００、２００同士の嵌合前、且つ、前記挿抜方向に直交する方向に第１金属素線１１０及び第２金属素線２１０を相互に位置合わせした状態の第１金属素線１１０及び第２金属素線２１０を第２金属素線２１０側から見て示す説明図である。上記の第１金属素線１１０及び第２金属素線２１０間の位置合わせに関して詳述すると、第１金属素線１１０の配置領域の中心Ｃと第２金属素線１１０の配置領域の中心Ｃとを相互に一致させ、且つ、格子状に配置された４つの金属素線１１０、２１０の間に他方の金属素線１１０、２１０が位置するように、第１金属素線１１０及び第２金属素線２１０は、位置合わせされている。

図９に示すように、間隔Ｐ２の領域（Ｐ２＝Ｄで設定された間隔Ｐ２の領域）では、ブラシコネクタ１００、２００同士の嵌合前における第１金属素線１１０及び第２金属素線２１０の位置関係は、金属素線１１０、２１０同士が相互に当接するような関係になる。図９に示す符号Ｍは、金属素線１１０、２１０間の当接部分を示している。
また、図９に示すように、間隔Ｐ１、Ｐ３、Ｐ４の領域（Ｐ１＝Ｐ３＝Ｐ４＝Ｄ−Ｔで設定された間隔Ｐ１、Ｐ３、Ｐ４の領域）では、ブラシコネクタ１００、２００同士の嵌合前における第１金属素線１１０及び第２金属素線２１０の位置関係は、金属素線１１０、２１０同士が相互に重複するような関係になる。図９に示す符号Ｓは、金属素線１１０、２１０間の重複部分を示しており、この重複部分Ｓの大きさは、所定値Ｔに一致する。

図１０は、図９の符号Ｘの領域を一例として抜き出して示す説明図であり、ブラシコネクタ１００、２００同士の嵌合前後における金属素線１１０、２１０の先端部１１１、２１１の変位を示す説明図である。図１０の上段には、ブラシコネクタ１００、２００同士の嵌合前の状態を示し、図１０の下段には、ブラシコネクタ１００、２００同士の嵌合後の状態を示している。

図１０に示すように、ブラシコネクタ１００、２００同士の嵌合後には、最も内側に位置する先端部１１１ｃは変位せず、また、先端部１１１ｃの外側に隣接する先端部２１１ｂ、２１１ｃは外側にＴだけ変位し、また、先端部２１１ｂ、２１１ｃの外側に隣接する先端部１１１ｂ、１１１ｄは外側にＴだけ変位し、また、先端部１１１ｂ、１１１ｄの外側に隣接する先端部２１１ａ、２１１ｄは外側に２Ｔだけ変位し、また、先端部２１１ａ、２１１ｄの外側に隣接する先端部１１１ａ、１１１ｅは外側に３Ｔだけ変位する。

上記のように、間隔Ｐ２を金属素線１１０、２１０の直径Ｄと同一の大きさに設定することにより、各間隔Ｐを同一の大きさ（Ｐ＝Ｄ−Ｔ）で設定した場合と比較して、間隔Ｐ２の領域より外側に位置する先端部１１１ａ、２１１ａ、１１１ｂ、１１１ｄ、２１１ｄ、１１１ｅの変位量がＴだけ低減する。そして、この現象は、図９の符号Ｘの領域以外の領域においても同様である。

このようにして得られた第１実施例のブラシコネクタユニットでは、中心Ｃを基準として外側に位置する金属素線１１０、２１０の変位量（変形量）を低減できるため、接触信頼性を向上し、また、前記外側に位置する金属素線１１０、２１０の塑性変形を抑制できる。

また、金属素線１１０、２１０の塑性変形を抑制することにより、第１ブラシコネクタ１００及び第２ブラシコネクタ２００間の挿抜回数（耐用回数）を増加させることができる。

また、金属素線１１０、２１０の変位量（変形量）を低減することにより、ブラシコネクタ１００、２００の挿抜方向における金属素線１１０、２１０間の挿入量（図５に示す符号Ｒ）を増加することが可能であるため、ブラシコネクタ１００、２００の嵌合時におけるブラシコネクタユニット全体の小型化を実現できる。

また、全ての第１金属素線１１０及び第２金属素線２１０を同一に構成する、すなわち、同一の素材、形状、寸法、直径等で構成することにより、部材の種類の増加を回避し、製造負担の増大を回避できる。

次に、本発明の第２実施例であるブラシコネクタユニットを図１１乃至図１４に基づいて説明する。
ここで、第２実施例であるブラシコネクタユニットにおける保持部材１２０、２２０に対する金属素線１１０、２１０の配置状態以外の構成は前述した第１実施例の内容と全く同じであるため、前記配置状態以外の構成については、その説明を省略する。

まず、第１保持部材１２０上における第１金属素線１１０の配置状態を図１１に基づいて説明する。

第１金属素線１１０は、２次元の仮想格子Ｇの仮想格子点Ｇ３の付近に５行×５列でそれぞれ配置されている。なお、後述するように各間隔Ｐに変化をつけている関係上、一部の第１金属素線１１０の中心軸は、仮想格子点Ｇ３に完全には一致しない。なお、仮想格子Ｇに関しては、図６を参照されたい。

そして、仮想格子Ｇの対角線方向において相互に隣接する第１金属素線１１０間の間隔の半分を間隔Ｐと規定し、この間隔Ｐを仮想格子Ｇの中心Ｃから遠ざかる順に間隔Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４と規定した場合、図１１に示すように、各間隔Ｐは、Ｐ１＜Ｐ２＝Ｐ３＝Ｐ４の関係で設定されている。
また、金属素線１１０、２１０の直径をＤとし、所定値をＴとした場合、間隔Ｐ１は、Ｄ−Ｔ＝Ｐ１の大きさで設定されている。また、間隔Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は、Ｄ＝Ｐ２＝Ｐ３＝Ｐ４の大きさで設定されている。

次に、第２保持部材２２０上における第２金属素線２１０の配置状態を図１２に基づいて説明する。

第２金属素線２１０は、前述した第１金属素線１１０と同様に、仮想格子Ｇの仮想格子点Ｇ３の付近に４行×４列でそれぞれ配置されている。なお、後述するように各間隔Ｐに変化をつけている関係上、一部の第２金属素線２１０の中心軸は、仮想格子点Ｇ３に完全には一致しない。なお、仮想格子Ｇに関しては、図６を参照されたい。

そして、仮想格子Ｇの対角線方向において相互に隣接する第２金属素線２１０間の間隔の半分を間隔Ｐと規定し、この間隔Ｐを仮想格子Ｇの中心Ｃから遠ざかる順に間隔Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３と規定した場合、図１２に示すように、各間隔Ｐは、Ｐ１＜Ｐ２＝Ｐ３の関係で設定されている。
また、金属素線１１０、２１０の直径をＤとし、所定値をＴとした場合、間隔Ｐ１は、Ｄ−Ｔ＝Ｐ１の大きさで設定されている。また、間隔Ｐ２、Ｐ３は、Ｄ＝Ｐ２＝Ｐ３の大きさで設定されている。

次に、ブラシコネクタ１００、２００同士を相互に嵌合させた場合の各部の作用について、図１３及び図１４に基づいて説明する。

図１３は、ブラシコネクタ１００、２００同士の嵌合前、且つ、前記挿抜方向に直交する方向に第１金属素線１１０及び第２金属素線２１０を相互に位置合わせした状態の第１金属素線１１０及び第２金属素線２１０を第２金属素線２１０側から見て示す説明図である。上記の第１金属素線１１０及び第２金属素線２１０間の位置合わせに関して詳述すると、第１金属素線１１０の配置領域の中心Ｃと第２金属素線１１０の配置領域の中心Ｃとを相互に一致させ、且つ、格子状に配置された４つの金属素線１１０、２１０の間に他方の金属素線１１０、２１０が位置するように、第１金属素線１１０及び第２金属素線２１０は、位置合わせされている。

図１３に示すように、間隔Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の領域（Ｄ＝Ｐ２＝Ｐ３＝Ｐ４）で設定された間隔Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の領域では、ブラシコネクタ１００、２００同士の嵌合前における第１金属素線１１０及び第２金属素線２１０の位置関係は、金属素線１１０、２１０同士が相互に当接するような関係になる。図１３に示す符号Ｍは、金属素線１１０、２１０間の当接部分を示している。
また、図１３に示すように、間隔Ｐ１の領域（Ｐ１＝Ｄ−Ｔで設定された間隔Ｐ１の領域）では、ブラシコネクタ１００、２００同士の嵌合前における第１金属素線１１０及び第２金属素線２１０の位置関係は、金属素線１１０、２１０同士が相互に重複するような関係になる。図１３に示す符号Ｓは、金属素線１１０、２１０間の重複部分を示しており、この重複部分Ｓの大きさは、所定値Ｔに一致する。

図１４は、図１３の符号Ｘの領域を一例として抜き出して示す説明図であり、ブラシコネクタ１００、２００同士の嵌合前後における金属素線１１０、２１０の先端部１１１、２１１の変位を示す説明図である。図１４の上段には、ブラシコネクタ１００、２００同士の嵌合前の状態を示し、図１４の下段には、ブラシコネクタ１００、２００同士の嵌合後の状態を示している。

図１４に示すように、ブラシコネクタ１００、２００同士の嵌合後には、最も内側に位置する先端部１１１ｃは変位せず、また、先端部１１１ｃの外側に位置する先端部１１１ａ、２１１ａ、１１１ｂ、２１１ｂ、２１１ｃ、１１１ｄ、２１１ｄ、１１１ｅは、全て外側にＴだけ変位する。

上記のように、間隔Ｐ２、間隔Ｐ３、間隔Ｐ４を金属素線１１０、２１０の直径Ｄと同一の大きさに設定することにより、間隔Ｐ２の領域より外側に位置する先端部１１１ａ、２１１ａ、１１１ｂ、１１１ｄ、２１１ｄ、１１１ｅの変位量が全て同一のＴになる。そして、この現象は、図１３の符号Ｘの領域以外の領域においても同様である。

このようにして得られた第２実施例のブラシコネクタユニットでは、前述した第１実施例における効果に加えて、間隔Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を金属素線１１０、２１０の直径Ｄと同一の大きさで設定することにより、最も内側に位置する金属素線（本実施例では、中心Ｃ上に位置する第１金属素線１１０）以外の金属素線１１０、２１０の変位量（変形量）を同一にすることができ、局所的な金属素線１１０、２１０の塑性変形の発生を回避して、第１ブラシコネクタ１００及び第２ブラシコネクタ２００間の挿抜回数（耐用回数）を増加できる。

また、前述したように、金属素線１１０、２１０の変位量（変形量）を同一にすることにより、各金属素線１１０、２１０の条件が同一になるため、金属素線１１０、２１０の素材や寸法等の設計が容易になる。

次に、本発明の第３実施例であるブラシコネクタユニットを図１５乃至図１８に基づいて説明する。
ここで、第３実施例であるブラシコネクタユニットにおける保持部材１２０、２２０に対する金属素線１１０、２１０の配置状態以外の構成は前述した第１実施例の内容と全く同じであるため、前記配置状態以外の構成については、その説明を省略する。

まず、第１保持部材１２０上における第１金属素線１１０の配置状態を図１５に基づいて説明する。

第１金属素線１１０は、２次元の仮想格子Ｇの仮想格子点Ｇ３の付近に５行×５列でそれぞれ配置されている。なお、後述するように各間隔Ｐに変化をつけている関係上、一部の第１金属素線１１０の中心軸は、仮想格子点Ｇ３に完全には一致しない。なお、仮想格子Ｇに関しては、図６を参照されたい。

そして、図１５に示すように、仮想格子Ｇの対角線方向において相互に隣接する第１金属素線１１０間の間隔の半分を間隔Ｐと規定し、この間隔Ｐを仮想格子Ｇの中心Ｃから遠ざかる順に間隔Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４と規定した場合、各間隔Ｐは、Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３＜Ｐ４の関係で設定されている。
また、金属素線１１０、２１０の直径をＤとし、所定値をＴとした場合、間隔Ｐ１は、Ｄ−（３／３）Ｔ＝Ｐ１の大きさで設定され、また、間隔Ｐ２は、Ｄ−（２／３）Ｔ＝Ｐ２の大きさで設定され、また、間隔Ｐ３は、Ｄ−（１／３）Ｔ＝Ｐ３の大きさで設定され、また、間隔Ｐ４は、Ｄ＝Ｐ４の大きさで設定されている。

次に、第２保持部材２２０上における第２金属素線２１０の配置状態を図１６に基づいて説明する。

第２金属素線２１０は、前述した第１金属素線１１０と同様に、仮想格子Ｇの仮想格子点Ｇ３の付近に４行×４列でそれぞれ配置されている。なお、後述するように各間隔Ｐに変化をつけている関係上、一部の第２金属素線２１０の中心軸は、仮想格子点Ｇ３に完全には一致しない。なお、仮想格子Ｇに関しては、図６を参照されたい。

そして、仮想格子Ｇの対角線方向において相互に隣接する第２金属素線２１０間の間隔の半分を間隔Ｐと規定し、この間隔Ｐを仮想格子Ｇの中心Ｃから遠ざかる順に間隔Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３と規定した場合、図１６に示すように、各間隔Ｐは、Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３の関係で設定されている。
また、金属素線１１０、２１０の直径をＤとし、所定値をＴとした場合、間隔Ｐ１は、Ｄ−（３／３）Ｔ＝Ｐ１の大きさで設定され、また、間隔Ｐ２は、Ｄ−（２／３）Ｔ＝Ｐ２の大きさで設定され、また、間隔Ｐ３は、Ｄ−（１／３）Ｔ＝Ｐ３の大きさで設定されている。

次に、ブラシコネクタ１００、２００同士を相互に嵌合させた場合の各部の作用について、図１７及び図１８に基づいて説明する。

図１７は、ブラシコネクタ１００、２００同士の嵌合前、且つ、前記挿抜方向に直交する方向に第１金属素線１１０及び第２金属素線２１０を相互に位置合わせした状態の第１金属素線１１０及び第２金属素線２１０を第２金属素線２１０側から見て示す説明図である。上記の第１金属素線１１０及び第２金属素線２１０間の位置合わせに関して詳述すると、第１金属素線１１０の配置領域の中心Ｃと第２金属素線１１０の配置領域の中心Ｃとを相互に一致させ、且つ、格子状に配置された４つの金属素線１１０、２１０の間に他方の金属素線１１０、２１０が位置するように、第１金属素線１１０及び第２金属素線２１０は、位置合わせされている。

図１７に示すように、間隔Ｐ４の領域（Ｄ＝Ｐ４で設定された間隔Ｐ４の領域）では、ブラシコネクタ１００、２００同士の嵌合前における第１金属素線１１０及び第２金属素線２１０の位置関係は、金属素線１１０、２１０同士が相互に当接するような関係になる。図１７に示す符号Ｍは、金属素線１１０、２１０間の当接部分を示している。
また、図１７に示すように、間隔Ｐ１の領域（Ｄ−（３／３）Ｔ＝Ｐ１で設定された間隔Ｐ１の領域）、間隔Ｐ２の領域（Ｄ−（２／３）Ｔ＝Ｐ２で設定された間隔Ｐ２の領域）、及び、間隔Ｐ３の領域（Ｄ−（１／３）Ｔ＝Ｐ３で設定された間隔Ｐ３の領域）では、ブラシコネクタ１００、２００同士の嵌合前における第１金属素線１１０及び第２金属素線２１０の位置関係は、金属素線１１０、２１０同士が相互に重複するような関係になる。図１７に示す符号Ｓは、金属素線１１０、２１０間の重複部分を示している。そして、間隔Ｐ１の領域における重複部分Ｓの大きさは、（３／３）Ｔになり、間隔Ｐ２の領域における重複部分Ｓの大きさは、（２／３）Ｔになり、間隔Ｐ３の領域における重複部分Ｓの大きさは、（１／３）Ｔになる。

図１８は、図１７の符号Ｘの領域を一例として抜き出して示す説明図であり、ブラシコネクタ１００、２００同士の嵌合前後における金属素線１１０、２１０の先端部１１１、２１１の変位を示す説明図である。図１８の上段には、ブラシコネクタ１００、２００同士の嵌合前の状態を示し、図１８の下段には、ブラシコネクタ１００、２００同士の嵌合後の状態を示している。

図１８に示すように、ブラシコネクタ１００、２００同士の嵌合後には、最も内側に位置する先端部１１１ｃは変位せず、また、先端部１１１ｃの外側に隣接する先端部２１１ｂ、２１１ｃは外側に（３／３）Ｔだけ変位し、また、先端部２１１ｂ、２１１ｃの外側に隣接する先端部１１１ｂ、１１１ｄは外側に（５／３）Ｔだけ変位し、また、先端部１１１ｂ、１１１ｄの外側に隣接する先端部２１１ａ、２１１ｄは外側に（６／３）Ｔだけ変位し、また、先端部２１１ａ、２１１ｄの外側に隣接する先端部１１１ａ、１１１ｅは外側に（６／３）Ｔだけ変位する。

上記のように、内側から外側に向けて間隔Ｐの大きさを漸増させることにより、内側から外側に向けて金属素線１１０、２１０の変位量の累積量が漸減する。そして、この現象は、図１７の符号Ｘの領域以外の領域においても同様である。

このようにして得られた第３実施例のブラシコネクタユニットでは、前述した第１実施例における効果に加えて、内側から外側に向けて金属素線１１０、２１０の変位量の累積量を漸減させることができる。

上記の実施例では、第１保持部材に対して第１金属素線が５行×５列の格子状に配置され、第２保持部材に対して第２金属素線が４行×４列の格子状に配置されるものとして説明したが、保持部材上における金属素線の配置状態は上記に限定されるものではなく、６行×６列の格子状や、６行×５列の格子状等であっても何ら構わない。

１００ ・・・ 第１ブラシコネクタ
１１０ ・・・ 第１金属素線
１１１ ・・・ 第１金属素線の先端部
１１２ ・・・ 第１金属素線の被保持部
１２０ ・・・ 第１保持部材
１３０ ・・・ 第１インシュレータ
１３２ ・・・ 収容部
１３２ａ ・・・ 側壁部
２００ ・・・ 第２ブラシコネクタ
２１０ ・・・ 第２金属素線
２１１ ・・・ 第２金属素線の先端部
２１２ ・・・ 第２金属素線の被保持部
２２０ ・・・ 第２保持部材
２３０ ・・・ 第２インシュレータ
２３１ ・・・ 保持部
２３２ａ ・・・ 側壁部
Ｄ ・・・ 金属素線の直径
Ｐ ・・・ 間隔
Ｓ ・・・ 金属素線同士の重複部分
Ｍ ・・・ 金属素線同士の当接部分
Ｔ ・・・ 所定量
Ｇ ・・・ 仮想格子
Ｇ１ ・・・ 第１仮想格子線
Ｇ２ ・・・ 第２仮想格子線
Ｇ３ ・・・ 仮想格子点
Ｃ ・・・ 仮想格子の中心
Ｂ１ ・・・ 第１実装基板
Ｂ２ ・・・ 第２実装基板

Claims (5)

1. 複数の導電性の第１金属素線、及び、前記第１金属素線を格子状に保持する第１保持部材を備えた第１ブラシコネクタと、複数の導電性の第２金属素線、及び、前記第２金属素線を保持する第２保持部材を備えた第２ブラシコネクタとから構成され、前記第１金属素線の先端部側と前記第２金属素線の先端部側を互いに嵌まり込ませて前記第１金属素線の側面と前記第２金属素線の側面とを互いに接触させるブラシコネクタユニットであって、
   前記第１ブラシコネクタは、
   前記第１金属素線を配置する仮想格子の対角線方向の少なくとも一方において相互に隣接する前記第１金属素線間の隣接間隔の半分を間隔Ｐと規定し、前記第１保持部材上において前記第１金属素線を配置した配置領域の中心から遠ざかる順に間隔Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３・・・と規定した場合、
   少なくとも１つの間隔Ｐｎ＋１（ｎは１以上の任意の整数）が、間隔Ｐｎ＋１の内側に隣接する間隔Ｐｎより大きく設定されていることを特徴とするブラシコネクタユニット。
2. 前記第１ブラシコネクタは、
   全ての間隔Ｐｎ＋１（ｎは１以上の整数）が、間隔Ｐ１以上の大きさで設定されていることを特徴とする請求項１に記載のブラシコネクタユニット。
3. 前記第１ブラシコネクタは、
   全ての間隔Ｐｎ＋１（ｎは１以上の整数）が、各間隔Ｐｎ＋１の内側に隣接する間隔Ｐｎ以上の大きさで設定されていることを特徴とする請求項２に記載のブラシコネクタユニット。
4. 前記第１ブラシコネクタは、
   間隔Ｐｎ＋１（ｎは１以上の任意の整数）が間隔Ｐｎ＋１の内側に隣接する間隔Ｐｎより大きい関係が、１箇所に成立し、
   間隔Ｐｎ＋１、及び、間隔Ｐｎ＋１より外側に位置する全ての間隔Ｐｎ＋１＋ｋ（ｋは１以上の整数）が、前記第２金属素線の直径Ｄと同じ大きさで設定されていることを特徴とする請求項３に記載のブラシコネクタユニット。
5. 前記第１ブラシコネクタは、
   全ての間隔Ｐｎ＋１（ｎ＝１以上の整数）が、各間隔Ｐｎ＋１の内側に隣接する間隔Ｐｎより大きく設定されていることを特徴とする請求項３に記載のブラシコネクタユニット。

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