JPH0210549B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気的接続性ならびに電極面のシール
性を著しく改善したエラスチツク・コネクターに
関する。

近年電子部品の小型化、回路の小型化に伴い、
これらを相互に接続するコネクターとして、導電
ゴムと絶縁ゴムを交互に積層した積層型コネクタ
ーや、絶縁ゴム中に導電性線状を相互に隔離して
配列し、相当部分の導電性線条が絶縁ゴムを厚み
方向に貫通したコネクターなどがあり、電子時
計、カメラ、電卓等に広く用いられている。

これらの電子時計、カメラ等に用いられるエラ
スチツク・コネクターとしては、既に広く普及し
ている導電ゴムと絶縁ゴムを交互に積層した積層
型コネクター（ゼブラと呼ばれる）、あるいは絶
縁ゴム中に間隔を置いて導電性線状を配置したコ
ネクターがあるが、一般に使用されるゴムはJIS
硬度で40度以上のものが多く、また積層型コネク
ターにおける導電ゴム部分はカーボン粒子等を有
し、JIS硬度が60ないし70度以上となるのが一般
的である。かつ、部品の公差、歪みを吸収し、充
分な電極板への押付力を持たせた状態で対応する
電子部品間にコネクターを実装し、良好な電気接
続を得るためには、たとえば積層型コネクターの
場合、自然状態での高さの５〜20％程度コネクタ
ーを圧縮した状態で使用するのが普通であり、確
実かつ安定した電気接続を達成するには極めて大
きな押付力が必要であり、実装作業を困難にして
いた。

一方、従来電卓、電子時計、一部の事務機に限
られていた液晶表示装置等が、近年自動車や急速
に市場を拡大してきたゲーム機器、事務機に採用
され、大型の液晶表示装置等の表示装置が普及し
てきた。しかしかかる用途に一般の積層型コネク
ターをそのまま用いる場合は、実装時に極めて過
大の圧縮力が必要であり、それに伴つて液晶等の
部品も充分な機械的強度を持たせる必要がある
が、このことは、部品の小型化、薄型化、高密度
化の点で好ましくない。そこでかかる用途分野へ
のコネクターには薄い積層型のコネクター要素の
側面にスポンジ、軟質のゴム等を貼合せ、全体と
して軟質化したものを用いることで間に合せてい
るのが実状である。

しかし、スポンジは一般に、軟かく圧縮しやす
いが、ゴムに比較して、高湿度下では吸湿し、電
極間のリーク電流の増大、及び実装後時間の経過
とともにいわゆる“へたり”現象がでてくるもの
であり、その結果電気接続の不良化をまねき、信
頼性に乏しいものであつた。また軟質ゴムは硬化
の程度を低く押えて形成するため局部的な未硬化
部分を残したり、可塑剤、オイルなどの軟化剤を
多量に使用するため、使用後のしみ出しを惹起
し、表示部分の曇りや導通不良を生ずるという欠
点があつた。さらにかかるスポンジや軟質化ゴム
を貼合せたコネクターによつても、上記圧縮力の
軽減を図る目的は充分に達成されず、上記問題は
残されたままで実用に供している。

本発明はかかる従来欠点に鑑み、安定した電気
接続を、著しく軽減された圧縮荷重で達成すると
いう特長を有するとともに、良好な倒れ防止性、
電極面の良好なシール性を改善し、特に自動車、
計器用の大型コネクターとして好適である上に、
液晶等の関連する電子部品の薄型化、軽量化に適
したエラスチツク・コネクターを提供するもので
ある。

本発明はかかる目的を達成するために、次の如
き構成を有する。

絶縁ゴムと導電ゴムとが相互に積層されたコネ
クター要素において、該要素の導電方向と平行な
側面の少なくとも一方に、JIS硬度10以上で、か
つコネクター要素より低い硬度を有する絶縁ゴム
シート層を貼り合わせ、該絶縁ゴムシート層の厚
さ方向に切欠部および／または穴部を設けたこと
を特徴とするエラスチツク・コネクター。

本発明のエラスチツク・コネクター要素を構成
する絶縁ゴムならびに導電ゴムは通常のコネクタ
ー要素の如く、たとえば特公昭56−48951号、特
開昭51−23673号などに記載されたものなどが好
適に採用されうる。かかる材料のなかでもシリコ
ンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴムならびに天然
ゴム、特にシリコンゴムからなる材料が温度安定
性、経時変化の点で好ましい。シリコンゴムの場
合、相当な範囲で硬化の程度をコントロールする
ことができ、柔軟性に富むものから、JIS硬度70
以上のものまで自由に設計できる。本発明のコネ
クター要素はかかる硬度に限定されるものではな
いが、通常の場合はJIS硬度40以上のもので構成
されている。

本発明において、コネクター要素の電気接続に
使用しない、導電方向と平行な側面の少なくとも
一方に積層する絶縁ゴムシートは上記コネクター
要素に適用する材料から選択することができる。

このゴムシートは厚さ方向に切欠部および／ま
たは穴部を有する点に特徴を有する。すなわちこ
の切欠部や穴部の方向は端的にいえばコネクター
要素の電気導通方向に対して垂直の方向に設けら
れているものであり、これによつて絶縁ゴムシー
ト層は極めて柔軟かつ弾性に富んだものにするこ
とができる。すなわち絶縁ゴムシートを構成する
ゴムは切欠あるいは穴の大きさや数によつて適宜
の柔軟性を有するものにすることができるが、絶
縁ゴムシート層の材料は、ゴムの有する未硬化部
分による欠点、しみ出し現象による欠点などの点
からJIS硬度10以上好ましくは15度以上のもので、
かつコネクター要素より低い硬度を有する材料か
ら選択する。

本発明の切欠または／および穴は好ましくは50
％以下の空隙率で上記絶縁ゴムシートに設けられ
たものであり、該シートは全く穴も切欠も有さな
い部分を有する点でスポンジと明確に相違するも
のである。かかる切欠または穴は該シート厚さの
少なくとも20％以上の深さを有するものであり、
その形態に制限はない。切欠または穴の大きさは
限定されないが、好ましくは少なくとも１mmの直
径または幅のものが適用される。

以下図面により、さらに説明する。

第１図は通常の積層型コネクター要素１、すな
わちカーボンブラツクや導電性線状物などの導電
性物質を含有する絶縁ゴムからなる導電ゴム２と
絶縁ゴム３とが交互に積層したものであり、第２
図はこのコネクター要素１の電気接続に使用しな
い、導電方向と平行な側面に絶縁ゴムシート層４
を設けた従来のコネクターである。

第３図ａ〜ｃは本発明のエスチツク・コネクタ
ーを示す一実施態様であり、絶縁ゴムシート層に
穴部５を有する例ａと、Ｖ字状の複数の溝による
切欠部６を設けた例ｂ、特殊な切欠部６を設けた
例ｃを示す。

これらの穴、切欠は絶縁ゴムシートに部分的に
貫通していてもよく、たとえば切欠がある部分で
貫通し、ある部分がシート厚さの途中まで切欠さ
れたもので構成されていてもよい。貫通した穴ま
たは切欠は途中までのものに比して柔軟性は大き
くなるので、これらを適宜組合せて所望の柔軟性
にすることもできる。

なお本発明の効果をさらに増大するために、上
記穴部、スリツト部の設定箇所は、コネクター要
素の層長さ方向の中央部の方が、接続すべき相手
側部品との接触部（すなわちコネクターの端面）
またはこれに接近した箇所に設けないのが好まし
い。

かかる穴または切欠を有する絶縁ゴムシートは
コネクター要素とは別途に押出して、プレスして
形成することができる。

またコネクター要素と絶縁ゴムシートを一体化
する方法は、積層して加圧加硫する方法も可能で
あるが、接着剤を使用して積層する方法が好適で
ある。かかる接着剤としては絶縁ゴムシートを構
成するエラストマー化合物からなる接着剤が好ま
しく、シリコンゴムの場合はシリコンゴム系接着
剤が適用される。

実施例 積層型のコネクター要素（厚み0.5mm、積層方
向長さ150mm、層方向長さ250mm）のシートの両側
に、厚み方向に貫通した直径４mmの穴部を配列し
た厚さ２mmのシリコンゴムシート（JIS硬度20度）
を、シリコン系接着剤で接着し、充分に硬化せし
めた。該シリコンゴムシートの穴部は、コネクタ
ー要素の積層方向に、10mmピツチで、層方向に15
mmピツチで孔が配列されている。出来上つた複合
シートをコネクター要素の層方向に長さ15mmピツ
チで切断し、第３図ａの形状を有する本発明のエ
ラスチツク・コネクターを得た。

この本発明のコネクターＡと従来コネクターＢ
〜Ｄについて圧縮特性を比較したところ次の様な
結果を得た。

使用したコネクター要素はいずれも積層ピツチ
0.25mmの同一の要素を用い、側面絶縁ゴムシート
層のみ次のように変更して従来エラスチツク・コ
ネクターとした。該コネクターの寸法はいずれも
同一とした 側面絶縁ゴムシート層 Ｂ：JIS硬度20度の本発明のエラスチツク・コネ
クターと同じシリコーンゴムを材料とする穴な
しシート。

Ｃ：シリコンスポンジ Ｄ：JIS硬度50度のシリコンゴムシート（第１図
の構成のもので、大きさを前記コネクターＡと
同一にしたもの）。

圧縮特性の測定方法：微小バネ試験器（藤井精機
社製）を用いて、サンプルを試験台にのせ、上
から一定荷重をかけた時のコネクターの圧縮量
を測定する方法による。

かかる試験の結果、第４図の如く、本発明のエ
ラスチツク・コネクターＡは極めて小さな圧縮応
力により充分な圧縮率が得られるが、従来のエラ
スチツク・コネクターＢ〜Ｄはいずれも本発明の
２倍以上の応力をかけなければ、本発明の圧縮水
準に達しないことがわかつた。

また従来例Ｃのスポンジを積層したものについ
て、さらに検討したところ圧縮永久歪が残りやす
いものであることがわかつた。すなわち、コネク
ター高さの20％圧縮し、120℃、500時間経過後の
残留歪を測定する方法によると、Ｃの残留歪はも
との高さの11％（圧縮量の50％に相当）であり、
これに対して本発明のコネクターはもとの高さの
４％（圧縮量の20％）であつた。これによりＣの
コネクターは本発明に比して“へたり”が著しい
ものであることがわかつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は積層型コネクター（コネクター要素）
であり、第２図は従来のエラスチツク・コネクタ
ーを示す。第３図ａ〜ｃは本発明のエラスチツ
ク・コネクターの一実施態様を示す。第４図は縦
軸に圧縮応力（Kg／cm²）、横軸に圧縮率（％）を
とつた時の各種エラスチツク・コネクターの圧縮
特性を示すグラフ。 図中、１：積層型コネクター（コネクター要
素）、２：導電ゴム、３：絶縁ゴム、４：絶縁ゴ
ムシート層、５：穴部、６：切欠部、Ａ：本発明
のエラスチツク・コネクター、Ｂ：絶縁ゴムシー
ト層を有するエラスチツク・コネクター、Ｃ：ス
ポンジシート層を有するエラスチツク・コネクタ
ー、Ｄ：高硬度の絶縁ゴムシート層を有するエラ
スチツク・ゴムコネクター。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 絶縁ゴムと導電ゴムとが相互に積層されたコ
   ネクター要素において、該要素の導電方向と平行
   な側面の少なくとも一方に、JIS硬度10以上で、
   かつコネクター要素より低い硬度を有する絶縁ゴ
   ムシート層を貼り合わせ、該絶縁ゴムシート層の
   厚さ方向に切欠部および／または穴部を設けたこ
   とを特徴とするエラスチツク・コネクター。