JPH028431B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規かつ改良された圧接挟持型異方導
電構造体、詳しくはマルチコネクターあるいは電
磁波シールドガスケツトなどとして有用な圧接挟
持型導電構造体に関するものである。

従来、絶縁性エラストマー成形体中に各種の導
電性部材、特には多数の金属線を配向配列した状
態で埋設一体化してなる導電構造体が知られてお
り（米国特許第3126440号、同第3542939、同第
2885459号、同第3795037号、同第3852878号、特
開昭55−122306号）、これらの構造体はエラスト
マーコネクターとしてあるいは電磁波シールドガ
スケツトなどとして、所定の狭間隙に圧接挟持し
た状態で使用されるものである。

上記した従来公知の導電構造体においては、該
構造体を所定の狭間隙に圧接挟持するに当り、必
要な圧縮荷重をできるだけ小さなものとするため
に、その導電性線状体ないしは板状体をあらかじ
め彎曲ないしは屈曲した状態で埋設一体化する構
造を採るものである。

しかして、上記導電構造体はこれを装着して使
用する各種機器の小型化の要求に応じて、その小
型化、薄型化が要請され、したがつて、これに埋
設する導電性線状体ないしは板状体についてもよ
り細いもの、より薄いものが要求されているが、
しかしこの導電性部材に関しては、それが材質的
に高弾性率を有する金属体であつても、その圧縮
時にエラストマー成形体の圧縮変形挙動と導電性
部材の変形挙動とが著しく異なるため、その細線
化、薄化が進むにつれて圧縮時の変形による残留
歪が次第に大きくなるという問題があり、結果的
には上記構造の導電構造体は連続圧接、あるいは
繰返し圧接により、導電性部材が破断したり、あ
るいは導電性部材の露出端面が次第にエラストマ
ー成形体の圧接作用面下に埋没してゆき、ついに
は所期の機能を達成し得ないものとなつてしま
い、また、かかる傾向は導電性部材とエラストマ
ー部材との接着性を改善することだけでは解決さ
れるものではないし、この接着性の改善は構造体
の剛性を増すために、むしろ必要圧縮荷重の低下
を妨げるものであつた。

一方、上記問題点を解決するべく、金属製の導
電部材に代えて、導電性ゴム、導電性樹脂をもつ
て成形してなる導電性部材を採用すると共に、柔
軟な絶縁性エラストマー成形体を採用するものが
開発されており、これによれば必要圧縮荷重の低
下は達成し得ても、圧縮シロの増大に伴なつて、
新たに導電部材の座屈とその周囲の絶縁性エラス
トマーの複雑な座屈挙動によつて圧接作用面に微
妙なバラツキ状態が発生し、ひいては導電性部材
の破断という事態をもたらすものであつた。

本発明はかかる従来品における種々の問題点を
解決することのできる新規かつ改良された圧接挟
持型異方導電構造体を提供するものであつて、こ
れは(イ)圧接高さの絶縁性エラストマー部材から作
られた横応力付与部と、この付与部よりも圧接高
さの低い絶縁性エラストマー部材から作られた導
電性部材保持部とからなる棒状ないしリボン状成
形体と、(ロ)当該導電性部材保持部の表面またはそ
の保持部中に配向される複数個の実質的な直線を
なす直線状または帯状可撓性導電性部材とからな
り、当該導電性部材が前記した棒状ないしリボン
状成形体の長手方向に沿う少なくとも一つの平面
内で互いに平行な状態で一直線上に配列一体化さ
れ、該導電性部材の両端面が上記保持部材のそれ
ぞれ相対向する一組の圧接挟持面に露出されてな
ることを特徴とするものである。

以下、添付図面に基づいて本発明を詳細に説明
する。

第１図ａはマルチコネクターとして使用できる
本発明になる導電構造体の代表的実施例を示すも
のであつて、これは絶縁性エラストマーからなる
棒状成形体１とその内部に高さ方向に平行なひと
つの平面上に互に間隙をあけて（断続的に）配向
配列された複数の直線状導電性線状体２の両端面
を後述する圧接作用面に露出させてなるものであ
る。このエラストマー成形体１は、対応する上下
の面１ａ，１ｂが圧接作用面とされ、これら圧接
作用面１ａ，１ｂが対向して配設された接点端子
面間に接触した状態で装着されるものである。

上記エラストマー成形体１は、図面から明らか
なように、対応する１組の側面１ｃ，１ｄの高さ
がそれぞれ異なり、換言すれば上下の圧接作用面
１ａが傾斜形成され、導電性線状体２によつて構
成される面をはさんで図面の左から右にいくに従
つてその高さが次第に高くなるように構成されて
いるが、この右側面は第１図ｂに示したように左
側面にくらべて高くなつている部分が横応力付与
部となつており、この部分は後記する第７図に示
したように圧接されたときに圧縮される。

第２図ａは電磁波シールドガスケツトとして使
用できる本発明になる異方導電構造体の他の実施
例を示すものであつて、これは第１図における複
数本の導電性線状体２に代えて１枚の平板シート
状導電性部材３を成形体１の高さ方向に平行に、
かつ長手方向に平行な状態で埋設一体化してなる
ものであるが、この場合にも第２図ｂに示したよ
うにエラストマー成形体１の右側面の左側面より
高い部分は横応力付与部６となる。

第３図、第４図、第５図はそれぞれ本発明にな
る導電構造体のさらに他の実施例における長手方
向に垂直な面で切断した断面形状を例示してなる
ものであつて、これらの構造体における導電性部
材は、いずれも第１図におけるような直線状線状
体２かあるいは第２図におけるような平板状シー
ト状体３からなるものである。

第３図に示す構造体は導電性部材２あるいは３
によつて構成される面の左側における成形体の圧
接面が上下平行とされ、右側の圧接面が上下とも
に若干膨出したものとされており、これが横応力
付与部６とされる。

第４図に示す構造体はおおむね第１図、第２図
に示す構造体と類似するものであるが、成形体１
の右側面１ｄが内側に凹んだ彎曲面とされてなる
ものである。また、第５図に示す構造体は多数の
導電性線状体２が２列に配向配列されるか、もし
くはシート状導電性部材３を成形体の長手方向に
沿つて２枚埋設一体化してなるものであつて、上
下の圧接面１ａ，１ｂはそれぞれ上下が平行な領
域をはさんでその両隣りにそれぞれ左から右に向
つてその高さないし厚さを増すような傾斜面とさ
れてなるものである。

本発明の導電構造体におけるエラストマー成形
体１はJISK6301に規定するゴム硬度の10〜70の
硬さの絶縁性ゴムあるいはゴム弾性を呈する熱可
塑性樹脂材料あるいはこれらの発泡体からなるも
のであり、この成形体１は導電性部材２あるいは
３によつて構成される面をはさんでそれぞれ硬
度、材質、物性など異なるものとしてもよい。

一方、導電性部材２，３は、各種の金属の単
線、燃線、編線、リボン状体、あるいは金属細線
の編織体、不織布、金属箔ないしシート、カーボ
ン繊維などからなり、要すればこれらに貴金属め
つき、錫めつきを施したもののほか、導電性合成
ゴム、導電性合成樹脂からなる細紐、印刷成形
体、裁断成形体、圧縮成形体、さらには絶縁性の
糸、紐に導電性ゴム、導電性樹脂を付着ないし含
浸させるか、金属、導電性金属酸化物、炭化物等
を蒸着ないしめつきしてなるものなどを挙げるこ
とができ、これらは本発明の構造体の使用目的に
応じて適宜選択使用される。

上記導電性部材の太さないし厚さは数μm以上
で、金属の場合は500μm以下、導電性ゴムないし
合成樹脂の場合に2000μm以下とされ、断面形状
については特に限定されるものでなく、中空構造
であつてもよい。

本発明になる構造体はその外郭形状に関し、こ
れを所定の狭間隙内に配置したとき、特別な保持
具を用いることなく安定した状態で設置すること
ができるようにするためには、通常その巾Ｗを
0.8mm以上で、特にコネクターとして使用する場
合には約15mm以下、シールドガスケツトとして使
用する場合には、約30mm以下とし、その高さＨは
0.5〜30mmの範囲とすることが好ましいが、保持
具を用いるときにはこの限りではない。また、本
発明の構造体における圧接作用面１ａ，１ｂの傾
きθについては45゜〜2゜、好ましくは30゜〜5゜とす
ることがよく、これによつて必要圧縮荷重の低減
化、導電性部材２，３のゆるやかなわん曲、なら
びに信頼性の高い電気的接続ないし気密シールを
容易に達成することができる。

なお、本発明の構造体は、その製造上たとえば
第４図に示す構造体の導電性部材２あるいは３の
圧接面１ａにおける露出端部が、第６図ａ〜ｅに
示すように、導電性部材とエラストマー成形体の
材質の違いに基づく成形後の収縮差に基因して、
導電性部材の端部が圧接面１ａよりわずかに突出
したり、あるいは凹むようなことがあり得るが、
このようなわずかな凹凸は当然許容されるもので
ある。

つぎに、第７図ａ〜ｃは、第３図に示す導電構
造体を、それぞれ多数の平行導電路４からなる接
続用の引出端子を配設したプリント回路基板５，
５間に圧接狭持し、その圧縮荷重を次第に増大さ
せていつた場合の変形の過程を示すものであつ
て、まず、導電構造体を同図ａのように所定の状
態に配置した後に基板５，５間に圧縮荷重をかけ
ると、構造体は同図ｂに示すように、圧接面の膨
出した部分すなわち横応力付与部が押圧され、こ
れに伴なつてエラストマー成形体１の導電性部材
２の右側の部分が圧縮方向に対して直角な方向に
膨出変形すると共に導電性部材２をわずかに彎曲
変形するようになる。引続き圧縮荷重を増すと、
同図ｃに示すように構造体の上下圧接面が基板面
に密接すると共に導電性部材２の露出端面がそれ
ぞれ引出端子に接触して導通状態が得られるので
ある。

また、第１図、第２図、第４図、第５図に示す
構造体に関し、これらを所定の狭間隙に圧接挟持
した際の圧縮変化の状態については特に図示しな
かつたが、これらはおおむね第３図の実施例に関
してここで説明したのとほゞ同様な挙動を示すこ
とを理解すべきである。

しかして、本発明になる構造体において、最も
注目すべきところは、上記したように構造体を所
定の狭間隙に圧接挟持したとき、エラストマー成
形体１の背の高い部分すなわち横応力付与部から
圧縮変形が始まり、これに伴なつて導電性部材が
無理なく一定の状態でゆるやかに彎曲変形され、
しかもこの圧縮変形は当初、その圧接面積が小さ
く、したがつて膨出変形に関与する自由表面積が
大きい状態からより低い圧縮荷重で行なわれる点
にある。その結果、本発明の構造体においては導
電性部材の急激な座屈変形ならびにエラストマー
成形体の圧縮変形に逆らうような挙動が避けられ
るので、導電性部材の彎曲変形によつてその抵抗
値が著しく変することなく、また、切断、破断の
おそれもなく、この種従来の構造体に比較してよ
り小さな圧縮荷重のもとに、信頼性の高い良好な
る導通状態が得られるものである。

また、エラストマー成形体の背の高い部分はそ
の圧縮変形量が大きく、狭間隙を形成している対
向面の凹凸を吸気してよくなじむので、導電性部
材の接触端面の気密シールをより確実なものとす
ることができるのである。

したがつて、本発明の構造体の実用的価値は極
めて高いものである。

なお、第１図〜第５図に示す異方導電構造体
は、いずれも本発明の実施例であつて、本発明の
構造体はこれらの実施例に限定されるものでな
く、たとえば導電性部材２，３に関してこれをエ
ラストマー成形体の背の低い側面１ｃに接合一体
化してなるようなものも本発明の範ちゆうに属す
るものであり、この他前記特許請求の範囲内にお
いて種々修正、変更が可能であることを理解すべ
きである。

【図面の簡単な説明】

第１図ａはその内部に多数の導電性線状体を配
向配列してなる本発明になる構造体の代表的実施
例の透視図、第１図ｂは第１図ａに示されている
本発明の構造体の縦断面図、第２図ａは１枚の導
電性シートを埋設してなる他の代表的実施例の透
視図、第２図ｂは第２図ａに示されている本発明
の構造体の縦断面図、第３図〜第５図はいずれも
本発明になる構造体の他の実施例を示す縦断面図
である。第６図ａ〜ｅは、それぞれ第４図に示す
構造体における導電性部材の露出端部の異なる態
様を例示してなる拡大図である。第７図ａ〜ｃ
は、それぞれ第３図に示す構造体を所定の狭間隙
に圧接挟持したときの圧縮変形の過程を示す断面
図である。 １……エラストマー成形体、１ａ，１ｂ……圧
接作用面、１ｃ，１ｄ……側面、２……導電性線
状体、３……導電性シート状体、４……接続用引
出端子、５……プリント回路基板。６……横応力
付与部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (イ) 圧接高さの高い絶縁性エラストマー部材
   から作られた横応力付与部と、この付与部より
   も圧接高さの低い絶縁性エラストマー部材から
   作られた導電性部材保持部とからなる棒状ない
   しリボン状成形体と、 (ロ) 当該導電性部材保持部の表面またはその保持
   部中に配向される複数個の実質的に直線をなす
   直線状または帯状可撓性導電性部材とからな
   り、当該導電性部材が前記した棒状ないしリボ
   ン状成形体の長手方向に沿う少なくとも一つの
   平面内で互いに平行な状態で一直線上に配列一
   体化され、該導電性部材の両端面が上記保持部
   材のそれぞれ相対向する一組の圧接挟持面に露
   出されてなることを特徴とする圧接挟持型異方
   導電構造体。