JP4763838B2

JP4763838B2 - コネクタ

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Publication number: JP4763838B2
Application number: JP2010048988A
Authority: JP
Inventors: 威高橋; 誠也松尾
Original assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Current assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date: 2009-07-29
Filing date: 2010-03-05
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2030-03-05
Also published as: JP2011049142A; US7862349B1

Description

本発明は、２つの接続対象物間に介在して両者を電気的に相互接続するコネクタに関する。

この種のコネクタとしては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。特許文献１のコネクタは、導電性弾性体と、それを保持するフレームとを備えている。しかし、かかるコネクタにおいては、基板等の接続対象物との接続時におけるフレームの歪み等により導電性弾性体が想定外の変形をしてしまい、導電性弾性体が破損してしまう問題があった。

かかる問題に対処すべく、導電性弾性体を保持するフレームをインナーフレームと、アウターフレームとで構成することとしたコネクタが特許文献２に開示されている。

なお、上記したコネクタは、薄型であり且つ低荷重（低接圧）で電気的接続が可能であるという利点があることから、基板間接続用のコネクタやＬＧＡ（Land Grid Array）及びＢＧＡ（Ball Grid Array）モジュール等の多接点接続用コネクタとして有用である。

特開２００７−２７３３１４号公報特開２００８−３００１６３号公報

特許文献２のコネクタにおいては、インナーフレームをアウターフレームに保持させるための構造によりコネクタ全体が厚くなるという問題があった。

そこで、本発明は、インナーフレーム及びアウターフレームを備えるコネクタであって、更に薄型化を図ることができるコネクタを提供することを目的とする。

本発明によれば、第１のコネクタとして、導電性弾性体と、上下方向において接続対象物と接触可能となるように該導電性弾性体を保持するインナーフレームと、前記上下方向と直交する可動方向において移動可能となるように当該インナーフレームを保持するアウターフレームとを備えるコネクタであって、前記可動方向において対向する前記インナーフレームの外周側面及び前記アウターフレームの内周側面のうち、前記インナーフレームの外周側面にはインナーフレーム側係止部が設けられていると共に、前記アウターフレームの内周側面にはアウターフレーム側係止部が設けられており、前記インナーフレーム側係止部及び前記アウターフレーム側係止部は、前記インナーフレームの前記アウターフレームに対する前記上下方向における相対的な移動を規制する一方で、前記インナーフレームの前記アウターフレームに対する前記可動方向における相対的な移動を許容するように、互いに係止されるコネクタが得られる。

本発明によれば、第２のコネクタとして、第１のコネクタにおいて、前記インナーフレーム側係止部及び前記アウターフレーム側係止部のうち、一方は前記可動方向に突出する突起部であり、他方は前記突起部を収容しつつ前記突起部を前記可動方向にガイドする凹部であるコネクタが得られる。

本発明によれば、第３のコネクタとして、第２のコネクタであって、前記突起部は、前記可動方向においてテーパ状に突出するコネクタが得られる。

本発明によれば、第４のコネクタとして、第１乃至第３のいずれかのコネクタであって、前記アウターフレームの一部をその通常状態から一時的に弾性変形させた状態で、前記インナーフレーム側係止部及び前記アウターフレーム側係止部を係止させその後、前記アウターフレームの前記一部を前記通常状態に戻すことにより前記インナーフレームを前記アウターフレームに保持させるコネクタが得られる。

本発明によれば、第５のコネクタとして、第１乃至第４のいずれかのコネクタであって、前記上下方向及び前記可動方向の双方と直交する左右方向において対向する前記インナーフレームの外周側面及び前記アウターフレームの内周側面のうち、前記インナーフレームの外周側面にはインナーフレーム側ガイド部が設けられており、前記アウターフレームの内周側面にはアウターフレーム側ガイド部が設けられており、前記インナーフレーム側ガイド部及び前記アウターフレーム側ガイド部は、前記インナーフレームの前記アウターフレームに対する前記可動方向における相対的な移動をガイドするように構成されているコネクタが得られる。

本発明によれば、第６のコネクタとして、第１乃至第５のいずれかのコネクタであって、前記インナーフレーム及び／又は前記アウターフレームは、前記インナーフレームを前記可動方向に沿って前記アウターフレーム内の所定位置に向けて付勢する付勢手段を更に備えるコネクタが得られる。

本発明によれば、第７のコネクタとして、第６のコネクタであって、前記付勢手段は、インナーフレームの外周側面及び／又は前記アウターフレームの内周側面に設けられているコネクタが得られる。

本発明によれば、第８のコネクタとして、第７のコネクタであって、前記付勢手段は、前記アウターフレームと一体に設けられたバネ部からなる、コネクタが得られる。

本発明によれば、第９のコネクタとして、第８のコネクタであって、前記可動方向において対向する前記インナーフレームの外周側面及び前記アウターフレームの内周側面のうち、前記アウターフレームの内周側面に、前記バネ部が形成されており、前記インナーフレームの外周側面には、前記バネ部の一部を受けるバネ受け部が形成されているコネクタが得られる。

本発明によれば、第１０のコネクタとして、第６のコネクタであって、前記インナーフレーム及び前記アウターフレームのうち、一方は押圧部を備えており、他方は前記押圧部に押圧される被押圧部を備えており、前記押圧部は、前記付勢手段により前記左右方向に沿って前記被押圧部へ向けて付勢されており、少なくとも前記押圧部又は前記被押圧部のいずれかは、前記可動方向及び前記左右方向の双方と交わる面を有する接触面を備えており、前記押圧部が前記接触面を介して前記被押圧部を押圧する力は、前記可動方向に沿った力として前記被押圧部に伝えられるコネクタが得られる。

本発明によれば、第１１のコネクタとして、第１０のコネクタであって、前記左右方向において対向する前記アウターフレームには、前記付勢手段が一体に形成されており、当該付勢手段には、前記接触面を有する前記押圧部が設けられており、前記左右方向において対向する前記インナーフレームの外周側面には、前記左右方向に突出する凸部が形成されており、前記被押圧部は、当該凸部の角部で構成されているコネクタが得られる。

本発明によれば、第１２のコネクタとして、第１０又は第１１のコネクタであって、前記接触面は、前記可動方向と略４５度の角度をなす平らな面であるコネクタが得られる。

本発明によれば、第１３のコネクタとして、第１０乃至第１２のいずれかのコネクタであって、前記付勢手段は、前記アウターフレームの内周側面に設けられたバネ部であるコネクタが得られる。

本発明によれば、第１４のコネクタとして、第１０乃至第１２のいずれかのコネクタであって、前記アウターフレームは、前記左右方向に延びる基部と、当該基部の両端から前記可動方向に沿って延びる２つの腕部とを備えることにより、前記上下方向から見た場合にコの字形状を有しており、前記付勢手段は、前記腕部で構成されており、前記押圧部は、前記腕部の端部に設けられているコネクタが得られる。

本発明によれば、第１５のコネクタとして、第１乃至第１４のいずれかのコネクタであって、前記導電性弾性体は、弾性体と、該弾性体に支持された導電体とを備えており、前記インナーフレームは、前記上下方向に直交する２つの面を有しており、前記弾性体は、前記上下方向において互いに逆方向に向かって前記インナーフレームから突出する２つの端部を有しており、前記導電体は、前記端部上にそれぞれ位置する２つの接触部と、前記接触部間を接続する接続部とを備えており、前記接続部は、前記可動方向と直交しているコネクタが得られる。

本発明によれば、第１６のコネクタとして、第１乃至第１５のいずれかのコネクタであって、前記導電性弾性体は、前記弾性体に支持された絶縁フィルムを更に備えており、前記導電体は、前記絶縁フィルム上に形成されているコネクタが得られる。

本発明によれば、第１７のコネクタとして、第１乃至第１６のいずれかのコネクタであって、前記導電性弾性体は、前記導電体を複数有しており、前記弾性体の前記導電体間に相当する位置には、凹部が形成されているコネクタが得られる。

本発明によれば、第１８のコネクタとして、第１乃至第１７のいずれかのコネクタであって、前記インナーフレームには、前記上下方向において当該インナーフレームを貫通し且つ前記上下方向及び前記可動方向の双方と直交する左右方向に延びるスリットが形成されており、前記弾性体は、略板状の形状を有しており、前記スリット内に保持されているコネクタが得られる。

本発明によれば、第１９のコネクタとして、第１８のコネクタであって、前記インナーフレームには、前記スリットが複数形成されており、前記上下方向において、前記スリット間の隔壁の端面は、前記インナーフレームの前記面よりも内側に位置しているコネクタが得られる。

本発明によれば、第２０のコネクタとして、第１乃至第１９のいずれかのコネクタであって、前記アウターフレームには、接続対象物と当該アウターフレームとの位置決めをするための位置決め部が設けられているコネクタが得られる。

インナーフレームのアウターフレームに対する相対的な移動を規制する係止部をインナーフレームの外周側面及びアウターフレームの外周側面に設けることとしたため、コネクタの薄型化を図ることができる。

本発明の第１の実施の形態によるコネクタを示す斜視図である。ここで、導電性弾性体は拡大して示されている。図１の導電性弾性体を示す分解斜視図である。図１の導電性弾性体を示す背面斜視図である。図１のインナーフレームを示す斜視図である。図１のインナーフレーム及びアウターフレームを示す拡大斜視図である。図１のアウターフレームを示す斜視図である。図１のインナーフレームとアウターフレームとを組み合わせる工程を説明するための図である。図７のインナーフレームとアウターフレームをVIII−VIII線に沿って示す部分断面図である。図７のインナーフレームとアウターフレームをIX−IX線に沿って示す部分断面図である。図１のインナーフレームとアウターフレームを示す上面図である。ここで、インナーフレームはバネ部が最大変形する位置まで移動させられている。図１０インナーフレームとアウターフレームをXI−XI線に沿って示す部分断面図である。図１０インナーフレームとアウターフレームをXII−XII線に沿って示す部分断面図である。本発明の第２の実施の形態によるコネクタを示す斜視図である。ここで、導電性弾性体は拡大して示されている。図１３のインナーフレームを示す斜視図である。図１３のアウターフレームを示す斜視図である。図１３のインナーフレームとアウターフレームを示す上面図である。図１６の上面図のうち、バネ部と凸部を示す部分拡大図である。図１３のインナーフレームとアウターフレームとを組み合わせる工程を説明するための図である。図１６インナーフレームとアウターフレームをIXX−IXX線に沿って示す部分断面図である。図１３のコネクタの変形例を示す図である。

（第１の実施の形態）
図１に示されるように、本発明の実施の形態によるコネクタは、導電性弾性体１００と、導電性弾性体１００が基板等の接続対象物（図示せず）に対してＺ方向（上下方向）において接触可能となるように導電性弾性体１００を保持するインナーフレーム２００と、Ｙ方向（可動方向）において移動可能となるようにインナーフレーム２００を保持するアウターフレーム３００とを備えている。

図２及び図３に示されるように、導電性弾性体１００は、ゴム等の絶縁体からなる弾性体１１０と、弾性体１１０に支持された絶縁フィルム１２０と、絶縁フィルム１２０上に形成された複数の導電体１３０と、弾性体１１０に組み込まれる補強部材１４０とを備えている。ここで、絶縁フィルム１２０は、例えば、厚みが数μｍ〜数十μｍのポリイミド等からなるものである。

図２に示されるように、弾性体１１０は、略板状の形状を有しており、導電体１３０を接続対象物に押し付けるＺ方向の端部（押付部）１１２が導電体１３０に対応するように設けられている。端部（押付部）１１２の間には弾性体１１０のＺ方向の縁部からＺ方向に沿って凹んだ凹部１１４が設けられている。弾性体１１０のＺ方向中心にはＸ方向に延びるようにして形成された保持孔１１６が形成されている。この保持孔１１６には、金属等からなる細板状の補強部材１４０が挿入され、保持される。

図３に示されるように、弾性体１１０の背面部１１８には、複数の係合部１１８ａ，１１８ｂが形成されている。係合部１１８ａは、下側から頂部に向かって緩やかな斜面を有する一方で頂部から上側に向かって急峻な斜面を有するものであり、係合部１１８ｂは、上側から頂部に向かって緩やかな斜面を有する一方で頂部から下側に向かって急峻な斜面を有するものである。本実施の形態における係合部１１８ａと係合部１１８ｂは、Ｘ方向（左右方向）に沿って交互に並んでいる。

図２に示されるように、各導電体１３０は、絶縁フィルム１２０上にスパッタやメッキ等により形成された金属薄膜からなるものであり、弾性体１１０の端部１１２上にそれぞれ位置する２つの接触部１３２と、接触部１３２間を接続する接続部１３４とを備えている。ここで、接続部１３４は、主として、Ｙ方向と直交するように延びている。図２から理解されるように、Ｘ方向において隣接する導電体１３０の接触部１３２同士は、それら接触部１３２間に対応する位置に凹部１１４が設けられていることから、互いに独立に変位可能となっている。これにより、接続対象物上の端子の厚みなどにバラツキがあっても当該バラツキを吸収することができる。

本実施の形態によるインナーフレーム２００は、樹脂からなるものである。図４及び図５に示されるように、インナーフレーム２００は、略平板状の形状を有している。

詳しくは、インナーフレーム２００は、図４に示されるように、主部２１０を備えている。主部２１０の外周部のうち、前端２１０ｂには、第１突起部２１２及び第２突起部２１４（インナーフレーム側係止部）と、バネ受け部２１６とが形成されている。本実施の形態において第１突起部２１２はＸ方向中央に位置しており、Ｙ方向に沿って前端２１０ｂからテーパ状に突出している。本実施の形態による第２突起部２１４は、２つあり、それぞれＹ方向に沿って前端２１０ｂからテーパ状に突出している。２つの第２突起部２１４は、Ｘ方向において第１突起部２１２を挟むように設けられている。第１突起部２１２は、主部２１０の上面２１０ａと面一な面を有しており、第２突起部２１４は、主部２１０の下面２１０ｅと面一な面を有している。即ち、第１突起部２１２と第２突起部２１４とは、Ｚ方向において対称であり、Ｘ方向において交互に並んでいる。バネ受け部２１６は、Ｙ方向に沿って凹んでおり、Ｙ方向に沿って見ると長方形形状を有している。

図４に示されるように、主部２１０の外周部のうち、後端２１０ｃには、留部２１８と、第３突起部２２０（インナーフレーム側係止部）とが形成されている。留部２１８は、主部２１０の後端２１０ｃのＸ方向における中央部に位置しており、主部２１０の上面２１０ａからＺ方向に沿って凹んでいる（図１２参照）。図４に示されるように、本実施の形態による第３突起部２２０は、２つあり、それぞれ主部２１０の後端２１０ｃからＹ方向に沿ってテーパ状に突出している。これら第３突起部２２０は、Ｘ方向において留部２１８を挟むようにして設けられている。なお、本実施の形態による第３突起部２２０は、主部２１０の上面２１０ａと面一な面を有している。

図４に示されるように、主部２１０の外周部のうち、側面２１０ｄには、ガイド凹部２２２及びガイド突部２２４（インナーフレーム側ガイド部）が形成されている。ガイド凹部２２２は、主部２１０の前端２１０ｂから後方に向かって長方形状に凹んでいる。即ち、主部２１０の下面２１０ｅから見た場合に、前端２１０ｂのコーナー部に位置しており、Ｚ方向に沿って凹んでいる。ガイド突部２２４は、図４に示されるように、後端２１０ｃから前方に向かって延びるように形成されており、図４及び図１１から理解されるように、頂部が上面２１０ａよりも下面２１０ｅ側に近い位置に形成されている。

図５に示されるように、インナーフレーム２００には、導電性弾性体１００を保持するためのスリット２３０が複数形成されている。各スリット２３０は、Ｚ方向において主部２１０を貫通し、且つ、Ｘ方向に沿って延びている。本実施の形態においては、スリット２３０をＹ方向において隔てる隔壁２３２のＺ方向における端面２３２ａは、Ｚ方向において、主部２１０の上面２１０ａよりも内側に形成されている。ここで、本実施の形態におけるインナーフレーム２００の厚み（Ｚ方向の長さ）は、導電性弾性体１００の弾性体１１０のＺ方向における端部１１２間の長さよりも小さい。従って、導電性弾性体１００がインナーフレーム２００に保持された状態において、導電性弾性体１００の弾性体１１０の端部１１２は、インナーフレーム２００からＺ方向に沿って突出している。また、スリット２３０間の隔壁２３２の高さ（Ｚ方向における厚み）がインナーフレーム２００の上下面間の厚みよりも小さく設定されていることから、導電性弾性体１００が接続対象物に接触させられ変形したとき、導電性弾性体１００の変形した端部を隔壁２３２と接続対象物との間の隙間に受け入れることができる。

更に詳しくは、それぞれの隔壁２３２の前側の面上には、係合部２３４及び係合部２３６が形成されている。係合部２３４は、隔壁２３２の上端から前方に向かって突出しており、係合部２３６は、隔壁２３２の下端から前方に向かって突出している。係合部２３４と係合部２３６とは、Ｘ方向において交互に並んでいる。図３及び図５から理解されるように、導電性弾性体１００がスリット２３０に挿入された際、係合部２３４は係合部１１８ａと係合し、係合部２３６は係合部１１８ｂと係合する。これにより、導電性弾性体１００は、スリット２３０に確実に保持される。

本実施の形態によるアウターフレーム３００は、樹脂からなるものである。図６に示されるように、アウターフレーム３００は、四角枠状の形状を有している。

図６、図８及び図９から理解されるように、アウターフレーム３００の内周部のうち、前端３１０ａには、凹部３１２及び凹部３１４（アウターフレーム側係止部）と、バネ部（付勢手段）３１６とが形成されている。凹部３１２はＸ方向中央に位置しており、Ｙ方向に沿って前端３１０ａからテーパ状に凹んでいる。凹部３１４は、２つあり、それぞれＹ方向に沿って前端３１０ａからテーパ状に凹んでいる。凹部３１４は、Ｘ方向において凹部３１２を挟むようにして設けられている。凹部３１２は、上面側に位置するものであり、図８から理解されるように、第１突起部２１２を受けるものである。凹部３１４は、下面側に位置するものであり、図９から理解されるように、第２突起部２１４を受けるものである。図６に示されるように、バネ部３１６は、Ｘ方向外側に向かって（即ち、Ｘ方向において凹部３１２から離れるようにして）片持ち梁状に延びるように形成されており、その自由端として端部３１６ａを有している。本実施の形態による端部３１６ａは、Ｙ方向において変位可能となっており、アウターフレーム３００の内側に向かって半円状に突出している。この端部３１６ａは、バネ受け部２１６内に移動可能な状態で受け入れられ、それによってバネ部３１６がインナーフレーム２００をその初期位置（所定位置）に付勢している。なお、本実施の形態におけるインナーフレーム２００の初期位置は、図１及び図５から理解されるように、インナーフレーム２００の外周部の後端２１０ｃがアウターフレーム３００の内周部の後端３１０ｂに当接する位置である。

図６に示されるように、アウターフレーム３００の内周部のうち、後端３１０ｂには、留部３１８及び凹部３２０（アウターフレーム側係止部）が形成されている。留部３１８は、Ｘ方向における中央部に位置しており、アウターフレーム３００の内側に向かって後端３１０ｂの上半分から円弧状に突出している（図１２参照）。図６に示されるように、凹部３２０は、２つあり、それぞれアウターフレーム３００の内周部の後端３１０ｂから外周部に向かってテーパ状となるように凹んでいる。凹部３２０は、Ｘ方向において、留部３１８を挟むようにして設けられている。ここで、留部３１８は、留部２１８と係止する部分であり、凹部３２０は、第３突起部２２０を受ける部分である。

上述したように、本実施の形態において、第１突起部２１２、第２突起部２１４、留部２１８、第３突起部２２０及びバネ受け部２１６は、いずれもインナーフレーム２００のＺ方向における板厚内に収まるようにインナーフレーム２００の外周側面に設けられている。同様に、凹部３１２、凹部３１４、留部３１８、凹部３２０及びバネ部３１６についても、アウターフレーム３００のＺ方向における板厚内に収まるようにアウターフレーム３００の内周側面に設けられている。かかる構成により、インナーフレーム２００およびアウターフレームを薄型化することができ、コネクタの薄型化を図ることができる。

図６に示されるように、アウターフレーム３００の内周部のうち、側面３１０ｃには、ガイド突部３２２及びガイド突部３２４（アウターフレーム側ガイド部）が形成されている。ガイド突部３２２は、アウターフレーム３００の内周部の前端３１０ａから後方に向かって長方形状に突出している。このガイド突部３２２は、インナーフレーム２００をアウターフレーム３００に取り付けた際に、Ｙ方向に沿って移動可能となるようにインナーフレーム２００のガイド凹部２２２に収容される。一方、ガイド突部３２４は、図６に示されるように、アウターフレーム３００の内周部の後端３１０ｂから前方に向かって延びるように形成されており、図６及び図１１から理解されるように、頂部がアウターフレーム３００の下面よりも上面に近い位置に位置している。これにより、図１１に示されるように、アウターフレーム３００のガイド突部３２４がインナーフレーム２００のガイド突部２２４と係合し、それによってインナーフレーム２００がアウターフレーム３００に取り付けられる。インナーフレーム２００のガイド突部２２４もアウターフレーム３００のガイド突部３２４もＹ方向に沿って延びるものであるので、アウターフレーム３００内におけるインナーフレーム２００のＹ方向の移動は妨げないが、図１１から理解されるように、アウターフレーム３００内におけるインナーフレーム２００のＺ方向における移動（特に、インナーフレーム２００の上方へ向かう移動）は規制している。

図６、図１１及び図１２に示されるように、アウターフレーム３００には、更に位置決め部３３０が形成されている。位置決め部３３０は、アウターフレーム３００の上下面からそれぞれＺ方向に沿って突出した突起であり、本実施の形態においては、アウターフレーム３００の後端近傍に設けられている。この位置決め部３３０は、接続対象物に設けられた孔に嵌めこまれ、それによって、接続対象物上におけるアウターフレーム３００の位置決めを行うものである。

上述した実施の形態によるコネクタは、まずアウターフレーム３００内にインナーフレーム２００を取り付け、その後、インナーフレーム２００に対して複数の導電性弾性体１００を組み込むことにより、製造される。詳しくは、アウターフレーム３００の後端３１０ｂを後方に引くことで撓ませた状態において、図７乃至図９に示されるように、第１突起部２１２と第２突起部２１４をそれぞれ凹部３１２と凹部３１４とに引っ掻ける。その後、バネ部３１６の端部３１６ａをバネ受け部２１６に合わせるようにして、インナーフレーム２００をアウターフレーム３００内に倒し込み、ガイド突部２２４とガイド突部３２４とを図１１に示されるように係合させる一方で、留部２１８と留部３１８とを図１２に示されるように係止させる。このようにして、インナーフレーム２００をアウターフレーム３００内に取り付ける。次いで、図１に示されるように、インナーフレーム２００内のスリット２３０内に導電性弾性体１００を圧入する。但し、本発明は、ここで説明した実施の形態によるコネクタの組立法に制限されるものではない。例えば、インナーフレーム２００に対して導電性弾性体１００を組み込んだ後に、インナーフレーム２００をアウターフレーム３００内に取り付けることとしてもよい。

このようにして組み立てられた本実施の形態によるコネクタにおいては、インナーフレーム２００の第１突起部２１２、第２突起部２１４、留部２１８、第３突起部２２０、ガイド凹部２２２及びガイド突部２２４と、アウターフレーム３００の凹部３１２、凹部３１４、留部３１８、凹部３２０、ガイド突部３２２及びガイド突部３２４とにより、インナーフレーム２００が、アウターフレーム３００に対してＺ方向への相対的な移動が規制される一方で、Ｙ方向への相対的な移動は許容されることとなる。なお、本実施の形態において、インナーフレーム２００にはガイド凹部２２２及びガイド突部２２４、アウターフレーム３００にはガイド突部３２２及びガイド突部３２４の夫々２種類のガイド部によってインナーフレーム２００のＺ方向の移動を規制することとしていたが、単にＹ方向への移動をガイドする機能のみを与えることとしてもよい。この場合、インナーフレーム２００及びアウターフレーム３００の夫々に、例えばガイド凹部２２２及びガイド突部３２２を１か所又は複数個所設けることとすればよい。更に、アウターフレーム３００のバネ部３１６は、インナーフレーム２００のバネ受け部２１６をＹ方向に沿って後方に向けて常時押圧している。そのため、インナーフレーム２００は、バネ部３１６によって初期位置（所定位置）に付勢されているが、導電性弾性体１００と接続対象物との接触等によりインナーフレーム２００に対してＹ方向へ向かう力が加わった際には、図１０に示されるように、アウターフレーム３００に対してインナーフレーム２００を相対的に移動させることができる。これにより、好ましくないストレスが導電性弾性体１００に加わりそうになった場合であっても当該ストレスをインナーフレーム２００のＹ方向の移動により吸収することができ、導電性弾性体１００の破損を防ぐことができる。

なお、上述した実施の形態においては、バネ部３１６はＹ方向に沿ってインナーフレーム２００を押すものであったが、例えば、Ｘ方向に沿ってインナーフレーム２００を押すような手段（付加的な付勢手段）を更に備えることとしてもよい。かかる付加的な付勢手段を設けた場合、初期位置をアウターフレーム３００内の後端３１０ｂ側のコーナー部とすることができ、アウターフレーム３００の内周部とインナーフレーム２００の外周部との間のクリアランスによる位置ずれの発生を防止することができる。

また、上述した実施の形態においては、第１突起部２１２と第２突起部２１４とをテーパ状となるように形成し、且つ、凹部３１２及び凹部３１４もそれらに合わせた形状としていたが、本発明はそれに限定されるものではない。但し、第１突起部２１２及び第２突起部２１４並びに凹部３１２及び凹部３１４を本実施の形態のような形状とすると、第１突起部２１２及び第２突起部２１４の強度を確保しつつ、インナーフレーム２００をアウターフレーム３００に対して取り付ける際の作業性を向上させることができる。

（第２の実施の形態）
図１３に示されるように、本発明の第２の実施の形態によるコネクタは、概略、上述した第１の実施の形態によるコネクタのバネ部の位置及びその付勢方向を変更したものである。即ち、上述した第１の実施の形態によるコネクタと同様に、導電性弾性体１００と、導電性弾性体１００が基板等の接続対象物（図示せず）に対してＺ方向（上下方向）において接触可能となるように導電性弾性体１００を保持するインナーフレーム２００ａと、Ｙ方向（可動方向）において移動可能となるようにインナーフレーム２００ａを保持するアウターフレーム３００ａとを備えている。以下の説明においては、第１の実施の形態によるコネクタと同一の部材については、同一の参照符号を付し、詳しい説明は省略する。

図１３に示されるように、本実施の形態によるコネクタに用いられる導電性弾性体１００は、上述した第１の実施の形態によるコネクタに用いられていた導電性弾性体１００と同じものを用いることができる。即ち、本実施の形態による導電性部材１００も、図２及び図３に示されるように、ゴム等の絶縁体からなる弾性体１１０と、弾性体１１０に支持された絶縁フィルム１２０と、絶縁フィルム１２０上に形成された複数の導電体１３０と、弾性体１１０に組み込まれる補強部材１４０とを備えるものである。なお、弾性体１１０、絶縁フィルム１２０、導電体１３０及び補強部材１４０については、図２及び図３を参照して既に説明したのでここではその説明を省略する。

図１４に示されるように、本実施の形態によるインナーフレーム２００ａも、第１の実施の形態によるインナーフレーム２００（図４参照）とほぼ同様の構成を有している。即ち、インナーフレーム２００ａは、樹脂からなるものであり、略平板状の形状を有している。

図１４に示されるように、本実施の形態によるインナーフレーム２００ａは、主部２１０を備えている。主部２１０の外周部のうち、後端２１１ｂには、第１突起部２１２ａ及び第２突起部２１４ａ（インナーフレーム側係止部）が形成されている。本実施の形態においても、第１突起部２１２ａはＸ方向中央に位置しており、Ｙ方向に沿って後端２１１ｂからテーパ状に突出している。また、Ｘ方向において第１突起部２１２ａを挟むように設けられた２つの第２突起部２１４ａは、それぞれＹ方向に沿って後端２１１ｂからテーパ状に突出している。第１突起部２１２ａは主部２１０の上面２１０ａと面一な面を有しており、第２突起部２１４ａは主部２１０の下面２１０ｅと面一な面を有している。即ち、本実施の形態によるインナーフレーム２００ａについても、第１突起部２１２ａと第２突起部２１４ａとは、Ｚ方向において対称であり、Ｘ方向において交互に並んでいる。

図１４に示されるように、主部２１０の外周部のうち、前端２１１ｃには、第３突起部２２０ａ（インナーフレーム側係止部）が形成されている。図１４に示されるように、２つの第３突起部２２０ａは、それぞれ主部２１０の前端２１１ｃからＹ方向に沿ってテーパ状に突出している。本実施の形態による第３突起部２２０ａは、主部２１０の上面２１０ａと面一な面を有している。

図１４に示されるように、主部２１０の外周部のうち、２つの側面２１０ｄには、Ｘ方向において突出するように設けられた凸部２４０と、係止部２２６が設けられている。凸部２４０は、Ｙ方向に関して左右対称となるように配置されている。また、凸部２４０は、Ｘ方向と平行な側面２４１ａとＹ方向に平行な側面２４１ｂとを有しており、これら側面２４１ａ及び側面２４１ｂは角部（被押圧部）２４２を構成している。係止部２２６は、Ｘ方向に沿って凸状に形成されており、その頂点がインナーフレーム２００ａの板厚内においてＺ方向の中心よりも下側に位置するように形成されている。換言すると、係止部２２６は、インナーフレーム２００ａの側面２１０ｄの下側半分を凸状に形成してなるものである。

図１４に示されるように、本実施の形態によるインナーフレーム２００ａにも、第１の実施の形態によるコネクタと同様に、導電性弾性体１００を保持するためのスリット２３０が複数形成されている。各スリット２３０の構成については、図５を参照して既に説明したため、本実施の形態においては、その説明を省略する。

図１５に示されるように、本実施の形態によるアウターフレーム３００ａも、第１の実施の形態によるアウターフレーム３００（図６参照）と同様の構成を有している。即ち、アウターフレーム３００ａは、樹脂からなるものであり、図１５に示されるように、四角枠状の形状を有している。

また、図１５に示されるように、本実施の形態によるアウターフレーム３００ａには、２つの位置決め部３３０ａが形成されている。位置決め部３３０ａは、アウターフレーム３００ａをＺ方向に沿って貫通した孔であり、アウターフレーム３００ａの前端及び後端近傍に設けられている。この位置決め部３３０ａは、接続対象物に設けられた突起に嵌めこまれ、それによって、接続対象物上におけるアウターフレーム３００ａの位置決めを行うものである。

図１５に示されるように、アウターフレーム３００ａの内周部のうち、後端３１１ａには、凹部３１２ａ及び凹部３１４ａ（アウターフレーム側係止部）が形成されている。本実施の形態においても、Ｘ方向中央に位置している凹部３１２ａと、Ｘ方向において凹部３１２ａを挟むようにして設けられている２つの凹部３１４ａは、それぞれＹ方向に沿って後端３１１ａから外周部に向かってテーパ状に凹んでいる。凹部３１２ａはインナーフレーム２００ａの第１突起部２１２ａ（図１４参照）を受けるものであり、凹部３１４ａはインナーフレーム２００ａの第２突起部２１４ａを受けるものである。

図１５に示されるように、アウターフレーム３００ａの内周部のうち、前端３１１ｂには、２つの凹部３２０ａ（アウターフレーム側係止部）が形成されている。凹部３２０ａは、それぞれアウターフレーム３００ａの内周部の後端３１１ａから外周部に向かってテーパ状となるように凹んでいる。凹部３２０ａは、インナーフレーム２００ａの第３突起部２２０ａ（図１４参照）を受ける部分である。

本実施の形態によるアウターフレーム３００ａの内周部のうちＸ方向において対向する（即ち、Ｙ方向に沿って延びる）側面３１０ｄには、バネ部３３６（付勢手段）が、Ｙ方向に関して左右対称に配置されるように設けられている。本実施の形態によるバネ部３３６の役割も、第１の実施の形態によるアウターフレーム３００に設けられていたバネ部３１６（図１０参照）と同様であり、インナーフレーム２００ａをその初期位置（所定位置）に付勢するものである。なお、図１３及び図１６から理解されるように、インナーフレーム２００ａの初期位置は、インナーフレーム２００ａの外周部の後端２１１ｂがアウターフレーム３００ａの内周部の後端３１１ａに当接する位置である。バネ部３３６は、アウターフレーム３００ａと一体に形成されており、その端部にはアウターフレーム３００ａの内側へ折り曲げられた部位である押圧部３３６ａが設けられている。押圧部３３６ａには、Ｘ方向及びＹ方向の双方と交わる平面からなる接触面３４０が形成されている。

図１５及び図１６の比較により理解されるように、インナーフレーム２００ａがアウターフレーム３００ａに組み込まれていない状態（図１５参照）においては、押圧部３３６ａは、アウターフレーム３００ａ内のインナーフレーム２００ａが位置する領域に突出して位置している。一方、インナーフレーム２００ａがアウターフレーム３００ａに組み込まれた状態（図１６参照）においては、押圧部３３６ａは、インナーフレーム２００ａに設けられた凸部２４０によってＸ方向に沿ってアウターフレーム３００ａ側へ移動させられている。このとき、図１７に示されるように、押圧部３３６ａの接触面３４０と凸部２４０の角部２４２は接触しており、バネ部３３６は押圧部３３６ａをＸ方向に沿って角部２４２へ向けて付勢することとなる。一方、接触面３４０を介して押圧部３３６ａから加わる力は、凸部２４０に対しては、Ｙ方向に沿った力として伝えられ、インナーフレーム２００ａをＹ方向に移動させようとする力として働くこととなる。即ち、本実施の形態によるバネ部３３６による力は、最終的には、インナーフレーム２００ａをＹ方向に沿って初期位置に向けて付勢する力として働くこととなる。なお、本実施の形態による接触面３４０は、インナーフレーム２００ａがアウターフレーム３００ａに組み込まれた状態において、Ｙ方向と４５度の角度をなすように形成されている。これにより、凸部２４０によってバネ部３３６がフレーム側へ押し戻される量（バネ部３３６の可動量）と、押圧部３３６ａから加えられる力によってインナーフレーム２００がＹ方向へ移動させられる量（インナーフレームの可動量）とが等しくなるため、バネ部３３６の大きさを必要最低限のものとすることができる。更に、角部２４２を略直角に構成することにより、接触面３４０との接触面積を小さくすることができ、可動の際の摩擦を低減することができる。

一方、図１５に示されるように、アウターフレーム３００ａの側面３１０ｄには、上述したバネ部３３６に加えて係止部３２６も設けられている。係止部３２６は、Ｘ方向に沿って凸状に形成されており、その頂点がアウターフレーム３００ａの板厚内においてＺ方向の中心よりも上側に位置するように形成されている。換言すると、係止部３２６は、アウターフレーム３００ａの側面３１０ｄの上側半分を凸状に形成してなるものである。

本実施の形態によるコネクタにおいても、第１突起部２１２ａ、第２突起部２１４ａ、第３突起部２２０ａ及び係止部２２６は、いずれもインナーフレーム２００ａのＺ方向における板厚内に収まるようにインナーフレーム２００ａの外周側面に設けられている。同様に、バネ部３３６及び係止部３２６についても、アウターフレーム３００ａのＺ方向における板厚内に収まるようにアウターフレーム３００ａの内周側面に設けられている。かかる構成により、インナーフレーム２００ａおよびアウターフレームを薄型化することができ、コネクタの薄型化を図ることができる。

本実施の形態におけるコネクタも、上述した第１の実施の形態によるコネクタの製造方法（図７乃至図９）と同様に、まずアウターフレーム３００ａ内にインナーフレーム２００ａを取り付け、その後、インナーフレーム２００ａに対して複数の導電性弾性体１００を組み込むことにより、製造される。詳しくは、図１８に示されるように、第１突起部２１２ａと第２突起部２１４ａ（図１４参照）をそれぞれ凹部３１２ａと凹部３１４ａとに引っ掻けた後に、インナーフレーム２００ａをアウターフレーム３００ａ内に倒し込み、第３突起部２２０ａと凹部３２０ａとを合わせ、図１９に示されるように係止部２２６と、係止部３２６とを係止させる。続いて、図１３に示されるように、インナーフレーム２００ａ内のスリット２３０ａ内に導電性弾性体１００を圧入し、組み立てが完了する。なお、インナーフレーム２００ａに対して導電性弾性体１００を組み込んだ後に、インナーフレーム２００ａをアウターフレーム３００ａ内に取り付けることとしてもよい。

このようにして組み立てられた本実施の形態によるコネクタにおいては、インナーフレーム２００ａの第１突起部２１２ａ、第２突起部２１４ａ、第３突起部２２０ａ及び係止部３２６と、アウターフレーム３００の凹部３１２ａ、凹部３１４ａ、凹部３２０ａ及び係止部２２６とにより、インナーフレーム２００ａの、アウターフレーム３００ａに対するＺ方向への相対的な移動が規制される一方で、Ｙ方向への相対的な移動は許容されることとなる。これにより、好ましくないストレスが導電性弾性体１００に加わりそうになった場合であっても、当該ストレスをインナーフレーム２００ａのＹ方向の移動により吸収することができ、導電性弾性体１００の破損を防ぐことができる。加えて、上述した第１の実施の形態によるコネクタのバネ部３１６（図１０参照）とは異なり、本実施の形態によるコネクタのバネ部３３６は、アウターフレーム３００ａのＸ方向に対向する側面に設けられている（図１６）。そのため、第１の実施の形態によるコネクタにおいてバネ部３１６を設けるために必要であったスペースを省略することができ、コネクタをＹ方向において更に小型化することができる。

なお、本実施の形態において、バネ部は、アウターフレームに設けることとしていたが、インナーフレームに設けることとしてもよいし、アウターフレーム及びインナーフレームの両方につけて互いに付勢し合う構成としてもよい。また、押圧部に設けられていた接触面は、Ｙ方向と４５度の角度をなす平面であったが、適宜角度は変更することができる。また、接触面は、平面のみに限られず、インナーフレームの方へ凸状となる曲面等で構成してもよい。一方、インナーフレームの凸部に設けられていた角部についても、略直角形状に限られずアウターフレームの方へ凸状となる曲面としてもよい。更に、インナーフレームがアウターフレーム内の初期位置（図１６参照）に付勢されるように構成されていれば、上記の構成を適宜組合せることとしてもよい。

加えて、アウターフレーム自体にバネ部の役割も持たせることとしてもよい。例えば、図２０に示されるように、アウターフレーム３００ｂを、Ｘ方向に延びる基部３５０と、基部３５０の両端からＹ方向に沿って延びる２つの腕部３６０とで構成することにより、Ｚ方向から見た場合にアウターフレーム３００ｂの外形が略コの字形状となるようしてもよい。この場合、腕部３６０の端部に押圧部３３６ｂを設け、当該押圧部３３６ｂに接触面３４０ｂを形成することとすればよい。更に、腕部３６０は、押圧部３３６ｂをインナーフレーム２００ｂに向けて付勢するように弾性変形可能な素材で構成することとすれば、アウターフレーム３００ｂに上述したバネ部の役割を持たせることができる。なお、図２０の例では、インナーフレーム２００ｂの角部と接触面３４０ｂとが接触するように構成されているが、接触面３４０ｂをインナーフレームの両端に設け、この接触面３４０ｂに向けて付勢される突部をアウターフレーム３００ｂの押圧部３３６ｂに形成することとしてもよい。

１００導電性弾性体
１１０弾性体
１１２端部（押付部）
１１４凹部
１１６保持孔
１１８背面部
１１８ａ係合部
１１８ｂ係合部
１２０絶縁フィルム
１３０導電体
１３２接触部
１３４接続部
１４０補強部材
２００、２００ａ、２００ｂインナーフレーム
２１０主部
２１０ａ上面
２１０ｂ、２１１ｃ前端
２１０ｃ、２１１ｂ後端
２１０ｄ側面
２１０ｅ下面
２１２、２１２ａ第１突起部（インナーフレーム側係止部）
２１４、２１４ａ第２突起部（インナーフレーム側係止部）
２１６バネ受け部
２１８留部（インナーフレーム側係止部）
２２０、２２０ａ第３突起部（インナーフレーム側係止部）
２２２ガイド凹部（インナーフレーム側ガイド部）
２２４ガイド突部（インナーフレーム側ガイド部）
２２６係止部
２３０スリット
２３２隔壁
２３２ａ端面
２３４係合部
２３６係合部
２４０突部
２４２角部
３００、３００ａ、３００ｂアウターフレーム
３１０ａ、３１１ｂ前端
３１０ｂ、３１１ａ後端
３１０ｃ側面
３１２、３１２ａ凹部（アウターフレーム側係止部）
３１４、３１４ａ凹部（アウターフレーム側係止部）
３１６、３３６、３３６ｂバネ部（付勢手段）
３１６ａ端部
３１８留部（アウターフレーム側係止部）
３２０、３２０ａ凹部（アウターフレーム側係止部）
３２２ガイド突部（アウターフレーム側ガイド部）
３２４ガイド突部（アウターフレーム側ガイド部）
３２６係止部
３３０、３３０ａ位置決め部
３３６ａ、３３６ｂ押圧部
３４０、３４０ｂ接触面
３５０基部
３６０腕部

Claims

導電性弾性体と、上下方向において接続対象物と接触可能となるように該導電性弾性体を保持するインナーフレームと、前記上下方向と直交する可動方向において移動可能となるように当該インナーフレームを保持するアウターフレームとを備えるコネクタであって、
前記可動方向において対向する前記インナーフレームの外周側面及び前記アウターフレームの内周側面のうち、前記インナーフレームの外周側面にはインナーフレーム側係止部が設けられていると共に、前記アウターフレームの内周側面にはアウターフレーム側係止部が設けられており、
前記インナーフレーム側係止部及び前記アウターフレーム側係止部は、前記インナーフレームの前記アウターフレームに対する前記上下方向における相対的な移動を規制する一方で、前記インナーフレームの前記アウターフレームに対する前記可動方向における相対的な移動を許容するように、互いに係止される
コネクタ。
請求項１に記載のコネクタにおいて、
前記インナーフレーム側係止部及び前記アウターフレーム側係止部のうち、一方は前記可動方向に突出する突起部であり、他方は前記突起部を収容しつつ前記突起部を前記可動方向にガイドする凹部である
コネクタ。
請求項２に記載のコネクタにおいて、
前記突起部は、前記可動方向においてテーパ状に突出する
コネクタ。
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のコネクタにおいて、
前記アウターフレームの一部をその通常状態から一時的に弾性変形させた状態で、前記インナーフレーム側係止部及び前記アウターフレーム側係止部を係止させその後、前記アウターフレームの前記一部を前記通常状態に戻すことにより前記インナーフレームを前記アウターフレームに保持させる
コネクタ。
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のコネクタにおいて、
前記上下方向及び前記可動方向の双方と直交する左右方向において対向する前記インナーフレームの外周側面及び前記アウターフレームの内周側面のうち、前記インナーフレームの外周側面にはインナーフレーム側ガイド部が設けられており、前記アウターフレームの内周側面にはアウターフレーム側ガイド部が設けられており、
前記インナーフレーム側ガイド部及び前記アウターフレーム側ガイド部は、前記インナーフレームの前記アウターフレームに対する前記可動方向における相対的な移動をガイドするように構成されている
コネクタ。
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のコネクタにおいて、
前記インナーフレーム及び／又は前記アウターフレームは、前記インナーフレームを前記可動方向に沿って前記アウターフレーム内の所定位置に向けて付勢する付勢手段を更に備える
コネクタ。
請求項６記載のコネクタにおいて、
前記付勢手段は、インナーフレームの外周側面及び／又は前記アウターフレームの内周側面に設けられている
コネクタ。
請求項７記載のコネクタにおいて、
前記付勢手段は、前記アウターフレームと一体に設けられたバネ部からなる、コネクタ。
請求項８記載のコネクタにおいて、
前記可動方向において対向する前記インナーフレームの外周側面及び前記アウターフレームの内周側面のうち、前記アウターフレームの内周側面に、前記バネ部が形成されており、前記インナーフレームの外周側面には、前記バネ部の一部を受けるバネ受け部が形成されている
コネクタ。
請求項６記載のコネクタであって、
前記インナーフレーム及び前記アウターフレームのうち、一方は押圧部を備えており、他方は前記押圧部に押圧される被押圧部を備えており、
前記押圧部は、前記付勢手段により前記左右方向に沿って前記被押圧部へ向けて付勢されており、
少なくとも前記押圧部又は前記被押圧部のいずれかは、前記可動方向及び前記左右方向の双方と交わる面を有する接触面を備えており、
前記押圧部が前記接触面を介して前記被押圧部を押圧する力は、前記可動方向に沿った力として前記被押圧部に伝えられる
コネクタ。
請求項１０記載のコネクタであって、
前記左右方向において対向する前記アウターフレームには、前記付勢手段が一体に形成されており、
当該付勢手段には、前記接触面を有する前記押圧部が設けられており、
前記左右方向において対向する前記インナーフレームの外周側面には、前記左右方向に突出する凸部が形成されており、
前記被押圧部は、当該凸部の角部で構成されている
コネクタ。
請求項１０又は請求項１１記載のコネクタであって、
前記接触面は、前記可動方向と略４５度の角度をなす平らな面である
コネクタ。
請求項１０乃至請求項１２のいずれかに記載のコネクタであって、
前記付勢手段は、前記アウターフレームの内周側面に設けられたバネ部である
コネクタ。
請求項１０乃至請求項１２のいずれかに記載のコネクタであって、
前記アウターフレームは、前記左右方向に延びる基部と、当該基部の両端から前記可動方向に沿って延びる２つの腕部とを備えることにより、前記上下方向から見た場合にコの字形状を有しており、
前記付勢手段は、前記腕部で構成されており、
前記押圧部は、前記腕部の端部に設けられている
コネクタ。
請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載のコネクタにおいて、
前記導電性弾性体は、弾性体と、該弾性体に支持された導電体とを備えており、
前記インナーフレームは、前記上下方向に直交する２つの面を有しており、
前記弾性体は、前記上下方向において互いに逆方向に向かって前記インナーフレームから突出する２つの端部を有しており、
前記導電体は、前記端部上にそれぞれ位置する２つの接触部と、前記接触部間を接続する接続部とを備えており、
前記接続部は、前記可動方向と直交している
コネクタ。
請求項１乃至請求項１５のいずれかに記載のコネクタにおいて、
前記導電性弾性体は、前記弾性体に支持された絶縁フィルムを更に備えており、
前記導電体は、前記絶縁フィルム上に形成されている
コネクタ。
請求項１乃至請求項１６のいずれかに記載のコネクタにおいて、
前記導電性弾性体は、前記導電体を複数有しており、
前記弾性体の前記導電体間に相当する位置には、凹部が形成されている
コネクタ。
請求項１乃至請求項１７のいずれかに記載のコネクタにおいて、
前記インナーフレームには、前記上下方向において当該インナーフレームを貫通し且つ前記上下方向及び前記可動方向の双方と直交する左右方向に延びるスリットが形成されており、
前記弾性体は、略板状の形状を有しており、前記スリット内に保持されている
コネクタ。
請求項１８記載のコネクタにおいて、
前記インナーフレームには、前記スリットが複数形成されており、
前記上下方向において、前記スリット間の隔壁の端面は、前記インナーフレームの前記面よりも内側に位置している
コネクタ。
請求項１乃至請求項１９のいずれかに記載のコネクタにおいて、
前記アウターフレームには、接続対象物と当該アウターフレームとの位置決めをするための位置決め部が設けられている
コネクタ。