(57)【要約】【課題】接続対象物に対する導通接続を簡単にすること。【解決手段】伸縮可能な基材２０と、前記基材２０に積層している伸縮配線３０と、前記伸縮配線３０に電気的に接続され、前記伸縮配線３０から垂直方向に延びる導通接続部５０と、を備える伸縮配線部材１１ａであって、前記導通接続部５０は、圧縮性を有するゴム状の導電性ゴム組成物でなり、前記基材２０には、前記垂直方向で前記導通接続部５０と重なる位置に、前記導通接続部５０を接続対象に圧接する圧接応力が水平方向へ拡散することを低減する導通路形状保持部６０を備えることを特徴とする伸縮配線部材１１ａとした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸縮可能な基材と、
前記基材に配置されており前記基材の伸縮によって伸縮する伸縮配線とを備える伸縮配線部材において、
接続対象物に導通接続する第１の接続端と、前記伸縮配線に導通接続する第２の接続端と、前記第１の接続端と前記第２の接続端との間に形成される導通路とを有しており、前記導通路の形成方向に沿って圧縮変形するとともに前記接続対象物と前記伸縮配線とを導通接続する導通接続部を備えることを特徴とする伸縮配線部材。
【請求項２】
前記基材は、圧縮変形した前記導通路が、前記伸縮配線の伸長方向に伸びた前記基材に引っ張られて前記形成方向の交差方向に変形するのを低減する導通路形状保持部を有する請求項１記載の伸縮配線部材。
【請求項３】
前記導通路形状保持部は、前記基材に埋めてある請求項２記載の伸縮配線部材。
【請求項４】
前記導通路形状保持部は、金属箔または樹脂フィルムである請求項２又は請求項３記載の伸縮配線部材。
【請求項５】
前記導通路形状保持部は、前記導通路の前記形成方向で前記第２の接続端と重なる位置にある請求項２〜請求項４何れか１項記載の伸縮配線部材。
【請求項６】
前記導通路形状保持部は、前記基材の伸縮方向で前記導通路と重なる位置にある請求項２〜請求項４何れか１項記載の伸縮配線部材。
【請求項７】
前記第２の接続端は、前記基材の内部で前記伸縮配線に導通接続されるように、前記基材の内部に位置する請求項１〜請求項６何れか１項記載の伸縮配線部材。
【請求項８】
前記導通接続部が、ゴム状の高分子材料に導電性フィラーが分散した導電性ゴム組成物である請求項１〜請求項７何れか１項記載の伸縮配線部材。
【請求項９】
前記基材は、前記導通路を包囲する絶縁性の被覆部を有する請求項１〜請求項８何れか１項記載の伸縮配線部材。
【請求項１０】
前記導通接続部の周囲に防水リブを備える請求項１〜請求項９何れか１項記載の伸縮配線部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柔軟基材に柔軟配線を備え伸縮して利用することができる伸縮配線部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、脈拍などの身体の状態や、歩数などの身体の動きを計測するためのセンサが搭載されたスマートウォッチや活量計、脈拍計などのウェアラブルデバイスの開発が盛んになっているが、従来のウェアラブルデバイスでは、半導体素子がフレキシブル基板や硬いリジッド基板に配置されたユニットが用いられており身体の動きに追従しないため、快適な装着感が得られなかった。そこで、弾性体や衣類に導電回路を形成することで伸縮可能でフレキシブルなウェアラブルデバイスを得る技術が開発されている。
【０００３】
こうした伸縮可能でフレキシブルなウェアラブルデバイスに用いられる伸縮配線部材では、伸長するゴムや布帛からなる基材の上に伸長する配線が備えられている一方で、配線の基端となる端部では、外部の接続対象物と導通接続するためにいろいろな接続方法が採用されている。例えば特開２０１６−１４５７２５号公報（特許文献１）に記載の発明では、雄型ホックと雌型ホックとを組合せた接続方法が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１４５７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特開２０１６−１４５７２５号公報（特許文献１）に記載の接続方法では、専用のホックが必要であり、必ずしも手軽な導通接続方法ではなかった。そこで本発明は、伸縮配線部材と、これに導通接続する外部の接続対象物との間における接続の容易化を課題としてなされたものであり、接続対象物に対する導通接続を簡単にできる伸縮配線部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明の伸縮配線部材は以下のとおり構成される。即ち、本発明は、伸縮可能な基材と、前記基材に配置されており前記基材の伸縮によって伸縮する伸縮配線とを備える伸縮配線部材について、接続対象物に導通接続する第１の接続端と、前記伸縮配線に導通接続する第２の接続端と、前記第１の接続端と前記第２の接続端との間に形成される導通路とを有しており、前記導通路の形成方向に沿って圧縮変形するとともに前記接続対象物と前記伸縮配線とを導通接続する導通接続部を備える。
【０００７】
本発明の各種の伸縮配線部材によれば、接続容易性、接続安定性、利便性、信頼性、装着感を損なわないなど、接続対象物との間での種々の要素を満足することができる接続を達成できる。
【０００８】
即ち、本発明の伸縮配線部材は、伸縮可能な基材と、前記基材に配置されており前記基材の伸縮によって伸縮する伸縮配線とを備えるため、伸び縮みを生じる箇所に利用して導電することができる。伸縮配線部材は、接続対象物に導通接続する第１の接続端と、前記伸縮配線に導通接続する第２の接続端と、前記第１の接続端と前記第２の接続端との間に形成される導通路とを有しており、前記導通路の形成方向に沿って圧縮変形するとともに前記接続対象物と前記伸縮配線とを導通接続する導通接続部を備えるため、この導通接続部を介して伸縮配線と接続対象物とを導電接続することができる。さらに、前記導通路は前記導通路の形成方向に沿って圧縮変形するため、接続対象物と導通接続部とを互いに圧接するだけで伸縮配線と接続対象物とを容易に導通させることができる。
【０００９】
また前記基材は、圧縮変形した前記導通路が、前記伸縮配線の伸長方向に伸びた前記基材に引っ張られて前記形成方向の交差方向に変形するのを低減する導通路形状保持部を有するものとして構成することができる。前記基材は、圧縮変形した前記導通路が、前記伸縮配線の伸長方向に伸びた前記基材に引っ張られて前記形成方向の交差方向に変形するのを低減する導通路形状保持部を有するため、伸縮配線部材を伸長させた際の抵抗値上昇が過度に大きくなることを防止できる。
【００１０】
即ち、発明者は本発明の開発の過程で、伸縮配線に上記導通接続部を設けると、こうした導通接続部を介さずに接続対象物に導電接続する場合と比較して、伸縮配線を伸長したときに抵抗値の変化が大きくなり易いことを見出した。上記導通接続部は、接続対象物と接続する際に押圧を受け、導通接続部の導通路自体は押圧方向に対する交差方向、換言すれば伸縮配線部材の伸長方向に膨らむように作用する。そのため、この作用に伸縮配線部材の伸長が加わると、導通路はさらに伸長する基材に引っ張られるようにして伸縮配線部材の伸長方向に伸ばされる。しかしながら導通路形状保持部は、導通接続部が前記伸長方向に過度に伸長することを防ぐことができる。換言すると導通接続部を接続対象物に圧接する圧接応力が水平方向へ拡散するのを低減できる。このため導通接続部を接続対象物に圧接しながら、伸縮配線部材を伸ばした場合でも、伸縮配線部材の抵抗値上昇を抑えることができる。
【００１１】
前記導通路形状保持部は、前記基材に埋めてあるものとして構成できる。前記導通路形状保持部は、前記基材に埋めてあるため、導通路形状保持部の表面を別途保護する必要がなく基材で保護することができる。また、伸縮配線部材の表面に導通路形状保持部の硬い部分を露出させることがないため、基材の柔らかな、あるいは温かみのある感触を保持することができる。
【００１２】
本発明は、前記導通路形状保持部が金属箔または樹脂フィルムであるものとして構成できる。前記導通路形状保持部が金属箔または樹脂フィルムであるため、伸縮配線部材の厚みを薄くすることができる。
【００１３】
前記導通路形状保持部は、前記導通路の前記形成方向で前記第２の接続端と重なる位置にあるものとして構成できる。前記導通路形状保持部は、前記導通路の前記形成方向で前記第２の接続端と重なる位置にあるため、伸縮配線部材の伸長に伴ってその伸長方向に変形し易い導通路の変形を抑えることができる。
【００１４】
前記導通路形状保持部は、前記基材の伸縮方向で前記導通路と重なる位置にあるものとして構成できる。前記導通路形状保持部は、前記基材の伸縮方向で前記導通路と重なる位置にあっても、伸縮配線部材の伸長に伴ってその伸長方向に変形し易い導通路の変形を抑えることができる。また、導通路形状保持部を前記基材の伸縮方向で前記導通路と重なる位置に設けたため、例えば前記導通路の前記形成方向で導通路とは重ならない位置となる導通路の周囲に導通路形状保持部を設けることができる。この場合、導通路の形成方向で導通路と重なる位置に導通路形状保持部を設けた場合と比べて、伸縮配線部材を薄くすることができる。
【００１５】
前記第２の接続端は、前記基材の内部で前記伸縮配線に導通接続されるように、前記基材の内部に位置するものとして構成できる。前記第２の接続端は、前記基材の内部で前記伸縮配線に導通接続されるように、前記基材の内部に位置するため、基材の内部に位置する伸縮配線と直接導通接続させることができる。そのため、導通部と伸縮配線の導通接続をより確実なものとすることができる。
【００１６】
前記導通接続部は、ゴム状の高分子材料に導電性フィラーが分散した導電性ゴム組成物であるものとして構成できる。前記導通接続部が、ゴム状の高分子材料に導電性フィラーが分散した導電性ゴム組成物であるため、接続対象物との間で押圧して導通接続することができる。また本発明の構成であれば製造も容易である。
【００１７】
前記基材は、前記導通路を包囲する絶縁性の被覆部を有するものとして構成できる。前記基材は、前記導通路を包囲する絶縁性の被覆部を有するため、使用時に導通接続部の側面に導電異物等が接触することによる不具合を防止することができる。
【００１８】
本発明は、前記導通接続部の周囲に防水リブを備えるものとして構成できる。前記導通接続部の周囲に防水リブを備えるため、伸縮配線部材を防水とすることができる。そのため、伸縮配線部材を水の飛散があるような場合でも水の影響を抑止でき、その用途を広げることができる。さらに、この防水リブは前記導通路形状保持部上に設けるものとして構成できる。防水リブを前記導通路形状保持部上に設けるものとして構成すれば、この導通路形状保持部で防水リブの伸長方向の変形を抑制しながら接続対象物の所定の位置に圧接することができ、防水性を良くすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の伸縮配線部材によれば、接続対象物との導通接続が簡単にできる。また、伸長に伴う導通接続部の変形を抑制し、抵抗値の上昇率を抑えることができる伸縮配線部材である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態である伸縮配線部材の模式平面図である。
【図２】図１の伸縮配線部材のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１の伸縮配線部材の導通路の別の態様を示す断面図であり、分図３（ａ）はその一態様を示す断面図、分図３（ｂ）はまた別の態様を示す断面図である。
【図４】図１の伸縮配線部材の一の使用態様を説明する説明図である。
【図５】図１の伸縮配線部材の別の使用態様を説明する説明図である。
【図６】図１の伸縮配線部材の接続する接続対象物の態様を説明する説明図である。
【図７】図１の伸縮配線部材の接続対象物とのまた別の接続態様を示す説明図である。
【図８】伸縮配線部材を伸ばした際の導通接続部の状態を説明する説明図であり、分図７（ａ）は従来の伸縮配線部材、分図７（ｂ）は本発明の伸縮配線部材を示す。
【図９】本発明の変形例１−１の伸縮配線部材の一部拡大断面図である。
【図１０】本発明の変形例１−２の伸縮配線部材の一部拡大断面図である。
【図１１】本発明の変形例１−３の伸縮配線部材の一部拡大断面図であり、分図１１（ａ）は断面図、分図１１（ｂ）は平面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態の伸縮配線部材の一部拡大断面図であり、分図１２（ａ）は断面図、分図１２（ｂ）は平面図である。
【図１３】本発明の変形例２−１の伸縮配線部材の一部拡大断面図であり、分図１３（ａ）は断面図、分図１３（ｂ）は平面図である。
【図１４】本発明の第３実施形態の伸縮配線部材の一部拡大断面図である。
【図１５】本発明の第４実施形態の伸縮配線部材の一部拡大断面図である。
【図１６】本発明の第５実施形態の伸縮配線部材の一部拡大断面図であり、分図１６（ａ）は断面図、分図１６（ｂ）は平面図である。
【図１７】本発明の変形例の一部拡大断面図であり、分図１７（ａ）は変形例５−１の一部拡大断面図、分図１７（ｂ）は変形例５−２の一部拡大断面図である。
【図１８】本発明の別の実施形態の伸縮配線部材の一部拡大断面図である。
【図１９】本発明のまた別の実施形態の伸縮配線部材の一部拡大断面図である。
【図２０】本発明のさらに別の実施形態の伸縮配線部材の一部拡大断面図である。
【図２１】本発明のさらにまた別の実施形態の伸縮配線部材の一部拡大断面図である。
【図２２】抵抗値測定の方法を説明する説明図であり、分図２０（ａ）は本発明の試験片に測定用押し子を操作しようとする断面図、分図２０（ｂ）はその試験片の平面図、分図２０（ｃ）は、比較例の試験片に対する分図２０（ａ）相当の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
実施形態に即してさらに詳しく説明する。なお、各実施形態において同一の材質、組成、製法、作用、効果等については重複説明を省略する。
【００２２】
第１実施形態［図１〜図７］： 本実施形態の伸縮配線部材１１ａについて説明する。図１には伸縮配線部材１１ａの平面図を、図２にはその断面図を示す。伸縮配線部材１１ａは、伸縮可能な基材２０と、前記基材２０に積層している伸縮配線３０と、前記伸縮配線３０に電気的に接続される導通接続部５０と、導通路形状保持部６０と、を備えている。次に伸縮配線部材１１ａを構成する各部位について説明する。
【００２３】
＜基材２０＞  基材２０は、伸縮配線３０を保持するベースとなる部位であって絶縁性の柔軟材料からなり伸縮可能な性質を有している。絶縁性柔軟材料としては、熱硬化性ゴムや熱可塑性エラストマの他、織物やニットなどの繊維シートやこれらを組合せたものなどが挙げられる。基材２０としては、少なくとも初期の長さの１２０％以上の長さまで伸縮可能な材料を用いることが好ましく、１５０％以上の長さまで伸縮可能であることがより好ましい。
【００２４】
これらの材質の中で熱硬化性ゴムまたは熱可塑性エラストマを用いる場合には、ＪＩＳ  Ｋ６２５３規定のゴム硬度がＡ硬度で９０（以後Ａ９０と記載する）以下であることが好ましい。ゴム硬度がＡ９０を超えると、伸長したときの応力が必要以上に大きくなり、高い伸長率まで伸長することが難しくなるためである。また、伸縮性が良好な点でＡ０−Ａ７０がより好ましく、伸縮性と取扱い性の両立の観点からＡ２０−Ａ５０がさらに好ましい。但し、Ｅ硬度で２０未満の場合は、耐摩耗性や引張り破断応力が低いことから一部の用途では懸念が生じる場合がある。
【００２５】
基材２０として繊維シートを用いる場合は、織物や編物、不織布等の布帛（布）が挙げられ、複数の単糸を撚った撚糸からなる繊維をシート状に構成したものが好ましい。繊維シートとして用いる繊維の種類は限定されず、一般的な天然繊維や合成繊維を用いることができ、また、ガラス繊維のような無機繊維を用いることができる。身体に身につける用途では、絶縁性があり、しなやかな性質を持つ綿、ウール、レーヨン、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリウレタン繊維、アクリル繊維等が好ましい。
【００２６】
シートを構成する撚糸の直径は、０．０１〜１．０ｍｍ程度が好ましい。ニットの場合には１．０ｍｍよりも太ければ生じる編み目の凹凸が大きくなり伸縮配線３０を積層し難くなる。また、０．０１ｍｍよりも細くても良いが、ニットの場合は耐摩耗性が弱くなり、伸長配線部材の耐久性が低くなることが懸念される。
【００２７】
＜伸縮配線３０＞  伸縮配線３０は、基材２０に配置されておりこの基材２０の伸縮によって伸縮する性質を有している。基材２０の両側に導通接続部５０を設けることで、この導通接続部５０に伸縮配線３０の端部を電気的に接続し、導通接続部５０どうしの間隔が変化しても両者の導電接続状態を保持する導電部位である。伸縮配線３０は、基材２０の表面に形成することもできるが、基材２０の内部に埋設して設ける方が好ましい。伸縮配線３０の保護のためである。
【００２８】
伸縮配線３０には、伸縮性のある導電材料を用いる。具体的には、熱硬化性ゴムや熱可塑性エラストマに銀フィラーなどの導電性フィラーを分散させた柔軟導電性樹脂や、導電糸、コイル状金属線等を挙げることができるが、柔軟導電性樹脂を用いることが好ましい。また、柔軟導電性樹脂を用いる場合に、基材２０として熱硬化性ゴムや熱可塑性エラストマを用いたときは、同種の樹脂の銀やカーボンの粉末を分散させた柔軟導電性樹脂を用いて伸縮配線３０を形成することが好ましい。基材２０と伸縮配線３０との固着性が高まるからである。
【００２９】
伸縮配線３０も基材２０も柔軟な材質で形成されるため、その両者の硬度は同一とすることもできるが、伸縮配線３０の硬度を基材２０の硬度よりも高硬度とすることができる。こうした硬さの関係性で伸縮配線部材１１ａを構成すると、伸縮配線部材１１ａが圧縮されたときでも基材２０は圧縮変形し易いが伸縮配線３０は圧縮変形し難い。したがって、圧縮時の伸縮配線３０の体積変化を生じさせ難いため、伸長方向以外にも圧力を受ける用途で、安定した抵抗値を示すことができる。
【００３０】
伸縮配線３０と基材２０との固着力は伸縮配線３０の引張り破断力よりも大きいものとすることが好ましい。反対に伸縮配線３０と基材２０の固着力に対して伸縮配線３０の引張り破断力が大きいと、伸縮配線部材１１ａを、２００％を超えて大きく伸長したような場合に基材２０から伸縮配線３０が剥離するおそれがある。この場合は伸縮配線３０自体の縮径方向の変形が大きくなり、基材２０との間に応力が生じることから剥離が起こり易くなるものと考えられる。
【００３１】
こうした懸念に対して、伸縮配線３０の引張り破断力を小さくすることで、剥離する前に、伸縮配線３０に部分的な亀裂が生じるようにすることができる。こうした亀裂は、小さな亀裂が細かく生じ、抵抗値は上昇するものの、伸縮配線３０を切断するほど大きな亀裂にはなり難い。したがって、剥離を抑制しながら、伸縮配線３０の断線も抑制することができ、抵抗値上昇をモニタリングすることで、伸長の限界をセンシングすることもできる。なお、上記固着力と引張り破断力の関係は、伸縮配線部材１１ａの伸長試験を行い、剥離する前に亀裂が生じるか否かで判断することができる。すなわち、前記伸長試験で亀裂が生じる前に剥離した場合には、伸縮配線３０と基材２０の固着力に対して伸縮配線３０の引張り破断力が大きい、反対に剥離する前に部分的な亀裂が生じた場合は、伸縮配線３０と基材２０との固着力は伸縮配線３０の引張り破断力よりも大きいと判断することできる。
【００３２】
＜導通接続部５０＞  導通接続部５０は、伸縮配線部材１１ａにおいて基板Ｐなどの接続対象物と導電接続するためのコネクタ部位である。接続対象物Ｐに導通接続する第１の接続端５１ａと、伸縮配線３０に導通接続する第２の接続端５１ｂと、を有し、第１の接続端５１ａと第２の接続端５１ｂとの間に形成される導通路５１を通じて、接続対象物Ｐと伸縮配線３０とを電気的に接続している。そしてこの導通接続部５０は導通路５１の形成方向に沿って圧縮変形することができる。導通接続部５０は、基本的には伸縮配線部材１１ａが導通接続される基板Ｐなどの一方側の接続対象物と、筐体Ｗ等との間に挟持、押圧されて保持される。
【００３３】
導通接続部５０は、ゴム状の高分子材料に導電性フィラーが分散した導電性ゴム組成物とすることができる。こうした導電性ゴム組成物には、液状の高分子組成物中に導電性フィラーが分散した組成物を磁場内で導電性フィラーを導通方向に配向（または配列）させた後、液状の高分子組成物を固体に硬化させたものが例示できる。この導電性ゴム組成物は、高分子組成物が硬化した絶縁性の被覆部５２に包囲された中に導電性フィラーが連続した導通路５１を有する。導通路５１を巨視的に観察すれば導電性フィラーのみが存在するように見えるが、微視的に観察すれば、ゴム状弾性体の内部に導電性フィラーが配向しており、導電性フィラーの充てん量が少なくても電気抵抗を低く抑えることができ、また導通路５１自体にも適度な柔軟性を備えることができる、という点で好ましい。ゴム状の高分子材料に導電性フィラーが分散した導電性ゴム組成物は、こうした態様の他、柔軟な高分子材料に導電性フィラーを均一に分散させた導電ゴムとすることもできる。
【００３４】
導通路５１を構成する導電性フィラーの隙間を埋めるゴム状弾性体は、被覆部５２を構成する材料と同じである。また、導電性フィラーとしては、粒子状、繊維状、細片状、細線状の金属粒子が挙げられる。より具体的には、ニッケル、コバルト、鉄、フェライト、またはそれらを多く含有する合金、良電性の金、銀、白金、アルミ、銅、鉄、パラジウム、クロム等の金属類やステンレス等の合金類、樹脂、セラミック等からなる粉末や細線を磁性導電体で鍍金したもの、あるいは逆に磁性導電体に良導電体の金属を鍍金したものを用いることができる。金属粒子の大きさは、平均粒径が１〜２００μｍ程度の大きさのものであれば、成形金型内に作用させる磁場中で効率よく磁力線方向に沿って連鎖状態を形成することができ好ましい。
【００３５】
被覆部５２は、導電接点となる導通路５１の露出部分以外を被覆して導通路５１の周囲を保護し導通路５１と一体化している。被覆部５２は絶縁性のゴム状弾性体からなり、材質としては、天然ゴムや、シリコーンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、１，２−ポリブタジエン、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、エチレン−プロプレンゴム、クロロスルホンゴム、ポリエチレンゴム、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、スチレン系熱可塑性エラストマ、オレフィン系熱可塑性エラストマ、エステル系熱可塑性エラストマ、ウレタン系熱可塑性エラストマ、アミド系熱可塑性エラストマ、塩化ビニル熱可塑性エラストマ、フッ化系樹脂熱可塑性エラストマ、イオン架橋系熱可塑性エラストマなどが挙げられる。なかでも、電気絶縁性、及び環境特性に優れるシリコーンゴムが好ましい。また、金型中で加熱硬化して導通接続部５０を製造する場合は熱硬化性ゴムであることが好ましく、なかでも耐熱性の高いシリコーンゴムやフッ素ゴムがより好ましい。
【００３６】
被覆部５２の硬度は、ＪＩＳＫ６２５３に準じてＡ硬度で５〜７０の範囲が好ましく、１５〜５０の範囲がより好ましい。Ａ硬度が２５を超えると導通接続部５０を圧縮した際の圧縮荷重が上昇し接続対象物Ｐや筐体Ｗにかかる負荷が大きくなる。Ａ硬度が５．０を下回ると導通接続部５０を圧縮した際に、導通接続部５０が潰れ易くなり、容易に座屈して粒子どうしが離れ易くなり、安定した導電性を確保できないおそれがある。
【００３７】
導通接続部５０を製造するには、種々の方法を利用することができる。例えば、導電性フィラーを配合した液状の高分子を成形金型に注入し、成形金型内に配置した磁極によって導電性フィラーを配向させて導電経路を形成した後、液状の高分子を硬化させて導通路５１と被覆部５２とが一体となった導通接続部５０を得ることができる。あるいは、予め所定の電気抵抗を備える導電性ゴムを導通路５１の形状に成形しておいても良い。
【００３８】
導通接続部５０を基材２０に組み込むには、導通路５１と被覆部５２が一体となった導通接続部５０や、導電ゴムからなる導通接続部５０を形成しておき、基材２０成形時の金型にこうした導通接続部５０をインサートして、導通接続部５０と一体化した基材２０を製造することができるが、液状高分子内で磁性導電性フィラーを磁場配向させるような場合には、基材２０を形成する金型内で導通路５１を磁場配向させれば、基材２０が被覆部５２となるように製造できる。このように被覆部５２は、その材質が基材２０と同一である場合には、基材２０の一部を被覆部５２とすることができる。
【００３９】
図３（ａ）に示す伸縮配線部材１１ｂは、導通接続部５０の変形形態を有する伸縮配線部材であり、導通接続部５０の表面が基材２０の表面と略面一としている。また、導通接続部５０の被覆部５２は、基材２０の一部が兼ねている。
【００４０】
図３（ｂ）に示す伸縮配線部材１１ｃも導通接続部５０の変形形態を有する伸縮配線部材であり、導通路５１の表面が基材２０の表面と面一の面からドーム状に突き出した伸縮配線部材である。この伸縮配線部材１１ｃでも伸縮配線部材１１ｂと同様に、導通路５１の周囲近傍で導通路５１に接触する基材２０の部分が被覆部５２をなしている。
【００４１】
＜導通路形状保持部６０＞  導通路形状保持部６０は、圧縮変形した導通路５１が伸縮配線３０の伸長方向に伸びた基材２０に引っ張られて導通方向の交差方向に変形するのを低減する部位である。換言すれば、導通接続部５０を接続対象物Ｐに圧接する圧接応力が、導通接続部５０への圧接方向に対する水平方向、即ち、伸縮配線部材の伸長方向へ拡散することを低減する部位である。図２で示す伸縮配線部材１１ａでは、導通路５１の導通方向（伸縮配線部材１１ａの厚み方向）で前記第２の接続端５１ｂと重なる位置に導通路形状保持部６０を設けている。
【００４２】
導通路形状保持部６０を形成する材質は、可撓性を有していてもいなくても良い。また、その面内方向にほぼ伸縮しない程度の剛性を備えた部材を用いることができる。こうした性質を備えた絶縁性硬質材料としてＰＥＴフィルムなどの樹脂フィルムや、硬質樹脂基板等の硬質樹脂成形体、セラミック基板や金属フィルム等が挙げられる。あるいはまた、基材２０と同等程度以上の硬さがあれば良く、基材２０にも用いることができる熱硬化性ゴムや熱可塑性エラストマで基材２０よりも硬質の部位として形成することができる。例えば、基材２０の一部を高硬度にして導通路形状保持部６０とする場合である。
【００４３】
樹脂フィルムは、フィルムの面内方向にはほぼ伸縮せず、フィルム面に対する垂直方向には変形し易い性質を有する。一方、硬質樹脂基板やセラミック基板は、その面内方向にはほぼ伸縮せず、その面に対する垂直方向にも変形し難い。これらの中でもプリント配線の基材として用いられているポリイミドフィルムや、フェノール樹脂、エポキシ樹脂を用いることは好ましい一態様である。
【００４４】
基材２０と導通路形状保持部６０との固着方法には、材料自体の接着性を利用する方法、接着剤等を用いる方法、熱融着による方法、構造的な固定による固着方法などを採用することができる。接着性を採用できる材料としては、半硬化状態の熱硬化ゴムを例示することができる。また、熱融着による固着を採用できる材料としては、熱可塑性エラストマや熱可塑性の布帛を例示することができる。
【００４５】
図４には、この伸縮配線部材１１ａの使用形態の一例を示す。接続対象である基板Ｐの接点Ｓに伸縮配線部材１１ａの導通接続部５０を当接させるように配置して、背面２０ｂの筐体Ｗなどで押圧して導通接続部５０を接続対象に圧接する。図５には別の使用形態の一例を示す。図４で示す使用形態との差異は、接続対象に伸縮配線部材１１ａを巻き付けている点であり、背面２０ｂから圧接する筐体Ｗのような部材がないという点である。なお、図５で示す態様では、伸縮配線部材１１ａ自体の張力等を利用して圧接することもできる。即ち、巻き付けなくても伸縮配線部材１１ａの両端を図面上方に引っ張る張力で圧接できる。
【００４６】
図６には、伸縮配線部材１１ａの接続対象物である基板Ｐのいくつかの態様を示す。図６の左側図で示すように、接点Ｓが基板Ｐの内部に組み込まれた態様である場合や、図６の右側図で示すように、接点Ｓの周囲を基板Ｐの一部が突出して保護する態様等が例示できる。こうした態様に限らず、伸縮配線部材１１ａの導通路５１と接続対象物Ｐの接点Ｓが当接するように形成される。
【００４７】
伸縮配線部材１１ａと接続対象物Ｐとが適度に当接し、互いに安定して保持されるように、伸縮配線部材１１ａまたは接続対象物Ｐに図７で示したような固定具７０を設けることができる。この例での固定具７０は、硬質樹脂からなり、伸縮配線部材１１ａに設けられ、伸縮配線部材１１ａと基板Ｐとが当接する際には、固定具７０が基材２０を貫通して設けられた貫通孔Ｈを貫通して基板Ｐの表面に固定具７０のフック７１が引っかかるように構成されている。
【００４８】
伸縮配線部材１１ａを製造するには、基材２０の半分の大きさのものを準備してその表面にスクリーン印刷等で伸縮配線３０を形成した上に導通接続部５０を固着し、伸縮配線３０を形成した基材２０の表面にさらに別の半分の大きさの基材２０を貼り合わせる方法が挙げられる。この方法では、導通接続部５０のインサート成形で半分の大きさの基材２０と一体化することもできる。
【００４９】
本発明の伸縮配線部材１１ａによれば、導通接続部５０付近の水平方向への伸長を抑制して、圧接応力が水平方向へ拡散することを防ぐことができる。この効果について図面を参照しつつ、導通路形状保持部６０が無い伸縮配線部材Ｒの場合と比較して説明する。図８（ａ）に示したのは、導通路形状保持部６０を有しない伸縮配線部材Ｒについて、この伸縮配線部材Ｒにおける導通接続部５０が圧接されるとともに伸縮配線部材Ｒが引っ張られた状態の断面図である。導通接続部５０を圧接しながら伸縮配線部材Ｒが引っ張られると、図８（ａ）で示すように、導通接続部５０は、圧接方向に対する水平方向に広がる変形が生じる。
【００５０】
一方、図８（ｂ）には伸縮配線部材１１ａにおいて、導通接続部５０を圧接しながら引っ張られた状態を示したものである。伸縮配線部材１１ａでは、この図で示すように、水平方向の導通接続部５０の変形を抑制することができる。こうした差異は、導通路形状保持部５０の有無によるものと考えられる。このように、導通接続部５０の導通方向で、この導通接続部５０と重なる位置、即ち導通接続部５０を圧接する箇所に、導通路形状保持部６０を配置することで、導通接続部５０を圧接する箇所の水平方向への伸長を抑制して、圧接応力が水平方向へ拡散することを防いでいる。こうした作用により、ゴム状の導電性ゴム組成物からなる導通接続部５０であっても、導通接続部５０を圧接する箇所の水平方向への過度な変形を防止し、抵抗値の過度な上昇を抑制できる。
【００５１】
変形例１−１［図９］：  図９には変形例１−１の伸縮配線部材１１ｄを示す。伸縮配線部材１１ｄは、先の実施形態で示した伸縮配線部材１１ａとは導通路形状保持部６０の配置位置が異なる。伸縮配線部材１１ｄでは、導通路形状保持部６０を基材２０のほぼ中間位置となる内部に設けている。本実施形態で示したように、導通路形状保持部６０は基材２０に埋めるように配置することが可能である。導通路形状保持部６０を基材２０の内部に埋めたため、基材２０の表面に導通路形状保持部６０を設けるよりも基材２０との一体化を強化することができ、導通路形状保持部６０を安定的に設けることができる。
【００５２】
変形例１−２［図１０］：  また、図１０には変形例１−２の伸縮配線部材１１ｅを示す。図１０の伸縮配線部材１１ｅも図９で示す伸縮配線部材１１ｄと同様に導通路形状保持部６０の配置位置が異なるものだが、伸縮配線部材１１ｅでは、導通路形状保持部６０を伸縮配線３０に接する位置に設けている。本実施形態の伸縮配線部材１１ｅでは、導通路形状保持部６０が導通路５１に接触するため、導通路形状保持部６０に導電性の素材を用いると、複数個設けられた導通路５１が導通することになる。そのため、導通路５１が複数個ある場合には、導通路形状保持部６０は絶縁体の材質からなるものとする。なお、導通路５１が単極の場合は金属フィルムなどの導電体であっても良い。
【００５３】
導通路形状保持部６０の位置は、伸縮配線３０に近すぎると、伸縮配線３０と交差する導通路形状保持部６０の端において、伸長時に伸縮配線３０が断線するおそれが高まる。そうした一方で伸縮配線３０に近いほど伸縮配線部材を押圧したときに伸縮配線３０や導通接続部５０へかかる水平方向の応力を低減する効果が大きい。したがって、伸縮配線部材の厚み方向における導通路形状保持部６０の位置は、伸縮配線３０の破断予防と、水平方向の応力低減の両方の観点を考慮して適度な位置に配置することが好ましく、伸縮配線部材１１ｅに接触しない伸縮配線部材１１ｅの近傍位置は好ましい実施態様の一である。
【００５４】
変形例１−３［図１１］：  図１１には変形例１−３の伸縮配線部材１１ｆを示す。伸縮配線部材１１ｆも導通路形状保持部６０の配置位置が第１実施形態の伸縮配線部材１１ａと異なる点では伸縮配線部材１１ｄ，１１ｅと同じだが、伸縮配線部材１１ｆでは、導通路形状保持部６０を基材２０の表面２０ａに設けている。また、その形状は、導通接続部５０を囲うようにリング状に設けている。伸縮配線部材ｆでは、導通路５１の導通方向（伸縮配線部材１１ａの厚み方向）で第２の接続端５１ｂと重ならない位置ではあるが、基材２０の伸縮方向で導通路５２と重なる位置に導通路形状保持部６０を設けている。こうした位置に導通路形状保持部６０を設けても、これまで説明した伸縮配線部材１１ａ〜１１ｅと同様に圧接応力が水平方向へ拡散することを防ぐ効果を奏する。加えて、伸縮配線部材１１ｆでは、導通路形状保持部６０を導通接続部５０に近接する上面側に配置できるため、伸縮配線部材の厚みを薄くすることができ、導通接続部５０へかかる水平方向の応力をいっそう低減することができる。
【００５５】
なお、上記例ではリング状の導通路形状保持部材６０を、基材２０の伸縮方向で導通路５２と重なる位置に設けたが、厚みなどの制約がない場合には基材２０の伸縮方向で導通路５２と重ならない位置に設けることもできる。
【００５６】
第２実施形態［図１２］：  本実施形態の伸縮配線部材１２ａでは、伸縮配線３０が１本である点で、これまでに説明した伸縮配線部材１１ａ〜１１ｆが２本の伸縮配線３０を有していたのと異なる。また、本実施形態の伸縮配線部材１２ａでは、銅箔などの金属箔や金属板等の導電性の導通路形状保持部６０を用いている。導電性の導通路形状保持部６０を用いることで、その導通路形状保持部６０の上面に導通接続部５０を電気的に接続した状態で配置し、導通接続部５０の下面に伸縮配線３０を配置する態様とすることができる。この態様では、導通接続部５０の第２の接続端５１ｂが導通路形状保持部６０を介して伸縮配線３０と導通接続しており、本実施形態のように導通路５１の第２の接続端５１ｂは伸縮配線３０と間接的に導通接続する場合もあり得る。
【００５７】
また、伸縮配線部材１２ａにおける導通路形状保持部６０の形状は、平面視で伸長方向に向かって突出した突出部６１を導通路形状保持部６０の両端に備えたものとしている。突出部６１を有することで、この両端の突出部６１,６１に囲まれた凹部における基材２０の伸長を抑制することができ、この凹部に配した伸縮配線３０が切断され難くすることができる。
【００５８】
変形例２−１［図１３］：  図１３には変形例２−１の伸縮配線部材１２ｂを示す。伸縮配線部材１２ｂは、導通接続部５０の裏面に銅箔などの金属箔や金属板等の導電性部材６０を貼り合わせたものを用いて、伸縮配線３０と接続させた例であり製造が容易である。即ち、あらかじめ銅箔等が付いた導通接続部５０を準備し、伸縮配線３０を設けた基材２０と貼り合わせることで製造できる。本実施形態ではこの銅箔等の導電性部材が導通路形状保持部６０となっている。
【００５９】
第３実施形態［図１４］：  図１４には第３実施形態の伸縮配線部材１３ａを示す。伸縮配線部材１３ａでは、基材２０の内部に設けた導通路形状保持部６０を基材２０の外まで延伸し、その延伸した導通路形状保持部６０の上に導通接続部５０を設けたものである。別の見方をすれば、ＦＰＣ一体の接続構造の接続用の接点部位に導通接続部５０を設けたものである。この構造の利点は、導通接続部５０を圧接したとき、その応力が伸縮配線３０にまったく影響しないことである。なお、本実施形態では、導通接続部５０と伸縮配線３０との導通接続のために固定配線３１が設けられている。固定配線３１は、伸縮配線３０と同様の材質で形成することもできるが、伸長しないため、伸縮する成分を含まない材質で形成することもできる。
【００６０】
また、伸縮配線部材１３ａを製造する方法としては、ＦＰＣでなる導通路形状保持部６０に導通接続部５０を一体成形した後に、基材２０と一体にする方法や、あらかじめ基材２０と導通路形状保持部６０を一体にして、前記変形例２−１で用いた銅箔等の導電性部材を裏面に備える導通接続部５０を、固定配線３１に半田や導電性接着剤で固着する方法などを採用することができる。なお、変形例２−１で用いた銅箔等の導電性部材を裏面に備える導通接続部５０を用いる後者の例では、上述の基材２０の内部から外まで延伸する導通路形状保持部６０と、銅箔等の導電性部材とが共に導通路形状保持部６０となる。
【００６１】
第４実施形態［図１５］：  図１５には第４実施形態の伸縮配線部材１４ａを示す。本実施形態の伸縮配線部材１４ａでは、基材２０に布帛を用いた例である。布帛の上面に導通接続部５０を一体成形し、下面に導通路形状保持部６０を一体成形することで製造できる。
【００６２】
第５実施形態［図１６］：  図１６には第５実施形態の伸縮配線部材１５ａを示す。本実施形態の伸縮配線部材１５ａでは、防水リブ８０を設けた点に特徴があり、第１実施形態で説明した伸縮配線部材１１ａに防水リブ８０を設けた構成に相当する。防水リブ８０は、基材２０と接続対象物Ｐとの間にあって、伸縮配線部材１５ａを押圧し接続対象物Ｐと圧接した際の導通路５１を外部から隔絶し、防水リブ８０の外部から導通路５１への水の浸入を防ぐための部位である。
【００６３】
防水リブ８０は一般的なゴムよりも軟質のゴム状弾性体でなり、本実施形態の伸縮配線部材１５ａでは、導通接続部５０の周囲にあって、基材２０の表面２０ａから平面視で無端環状に突出して設けられた突起物である。防水リブ８０のような構造もまた、伸長する基材２０上に設けられるため、伸縮配線部材が伸ばされたときには変形し易い。防水リブ８０の変形は、伸縮配線部材の伸長によって防水リブ８０の水平方向に起きるため、防水リブ８０の厚み方向の肉厚を薄くするように作用し、あるいは、防水リブ８０の接続対象物Ｐとの接触面がずれるように作用することで防水性が低減するおそれがあった。しかしながら、伸縮配線部材１５ａでは、平面視で防水リブ８０が導通路形状保持部６０と重なる位置に設けているため、防水リブ８０の水平方向の変形もまた抑制されることから高い防水性を維持することができる。
【００６４】
変形例５−１，変形例５−２［図１７（ａ），図１７（ｂ）］：  図１７（ａ）には変形例５−１の伸縮配線部材１５ｂを示す。この伸縮配線部材１５ｂは、図１１で示す伸縮配線部材１１ｆに防水リブ８０を付加した構成である。また、図１７（ｂ）には変形例５−２の伸縮配線部材１５ｃを示す。この伸縮配線部材１５ｃは、図１４で示す伸縮配線部材１３ａに防水リブ８０を付加した構成である。こうした実施形態で示す伸縮配線部材１５ｂ，１５ｃのように、他の実施形態の代表的な構成について、防水リブ８０を付加して、導通路形状保持部６０を対応する位置に設けるように変更することができる。但し、基材２０に布帛を用いた図１５で示す伸縮配線部材１４ａについては、有意な防水リブ８０を形成するには、布帛を通じた水の侵入も考慮して対応する必要があるため、例えば、伸縮配線３０や導通接続部５０の周囲にシリコーンゴムなどでなる防水層を設けてから、この防水層を設けた伸縮配線３０と導通接続部５０を布帛内に内蔵する方法などが挙げられる。
【００６５】
上記実施形態は本発明の例示であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、実施形態の変更または公知技術の付加や、組合せ等を行い得るものであり、それらの技術もまた本発明の範囲に含まれるものである。
【００６６】
例えば、導通路形状保持部６０の形状は長方形状に限るものではなく、伸縮配線部材の設置場所や、接続対象物Ｐや筐体Ｗの大きさや形状との関係等によって種々の大きさ、形状に変更できる。既に図１２（ｂ）や図１３（ｂ）で示した形状や、図１８で示した伸縮配線部材１６ａにおける導通路形状保持部６０のように、基材２０の外側部分に伸長方向に向かって突出した突出部６１を形成したものであっても良い。突出部６１を有することで、平面視で導通路形状保持部６０と重なる位置との境界から外側近傍で伸縮配線３０が切断され易いという不都合を生じ難くしている。
【００６７】
あるいは、防水リブ８０の形状も基材２０の表面２０ａからその上方に突出させたものに限るものではなく、例えば、図１９で示した伸縮配線部材１６ｂにおける防水リブ８０のように、導通接続部５０からその半径方向に突出ものとして構成することもできる。接続対象物Ｐに導通接続部５０に対応する凹部が設けられている場合等に有効である。
【００６８】
また、導通接続部５０は基材２０の一方面だけでなく多方面にも設けることができる。例えば、図２０で示した伸縮配線部材１６ｃでは、基材２０の表面２０ａだけでなく裏面２０ｂにも導通接続部５０を設けている。即ち、伸縮配線部材１６ｃでは、接続対象物Ｐに導通接続する第１の接続端５１ａと、伸縮配線３０に導通接続する第２の接続端５１ｂと、これらの接続端５１ａ，５１ｂとの間に形成される導通路５１を有する導通接続部５０を、伸縮配線部材１１ｇの厚み方向で、伸縮配線３０の表裏両面に設けている。本形態における導通路形状保持部６０は、導通接続部５０を囲うリング状としている。
【００６９】
あるいはまた、伸縮配線部材１６ｃの別の態様として、例えば、図２１で示した伸縮配線部材１６ｄでは、２つの導通接続部５０の間に伸縮配線３０だけでなく、導電性の導通路形状保持部６０を設けた構成としている。
【００７０】
図４を用いて、伸縮配線部材１１ａの導通接続部５０を接続対象物Ｐに当接させる使用形態を説明したが、伸縮配線部材１１ａに限らず本発明の伸縮配線部材は、接続対象物Ｐに接触させる側の導通接続部５０の端部を接続対象物Ｐに対して導電性接着剤や半田で固着することもできる。半田で固着する場合には、導通接続部５０の前記端部に銅箔や金属板でなる導電性部材を貼り合わせたものを準備しておくことで、この導電性部材を接続対象物Ｐの接点Ｓに半田で固着して圧接することができる。
こうした形態で伸縮配線部材１１ａを接続対象物Ｐに接続すれば、導通接続が確実なものとなる。また、導通接続部５０を圧接する箇所の水平方向への過度な変形を防止することで、抵抗値の過度な上昇を抑制できることに加えて、導通接続部５０と導電性部材および接点Ｓの剥離を抑制することができる。
【実施例】
【００７１】
＜抵抗値試験＞：  図２２で示す形状の伸縮配線部材の試験片(T1)を作製し、その試験片を伸長させた際の抵抗値を測定した。ゴム硬度がＡ３０であるシリコーンゴムで形成した基材(20)は、幅が２０ｍｍ、長さが５０ｍｍ、厚みが０．５ｍｍであり、その内部に設けた伸縮配線(30)は、幅が３．０ｍｍ、長さが２５ｍｍ、厚みが０．０７ｍｍであり、導通路(51)は直径が１．０ｍｍ、長さが１ｍｍで基材(20)表面と面一の面から伸縮配線(30)の表面までつながる大きさとしている。
【００７２】
また、幅は基材(20)と同じで長さが１０ｍｍ、厚みが０．１ｍｍの大きさとしたポリエチレンテレフタレートからなる導通路形状保持部(60)を導通路(51)のある基材(20)の背面(20b)に固着した。加えて、導通路(51)を設けた基材(20)の一端とは反対側の端部には、５．０ｍｍの長さで伸縮配線(30)と重なり、１０ｍｍの長さで銅箔(Cu)が積層したポリイミドフィルムからなる測定用端子(E)を設けた。なお、上記試験片(T)における導通路(51)は、基材(20)製造用の金型内で磁性導電粒子を磁場配向させたものであり、基材(20)の一部が被覆部(52)となっており、導通路(51)と被覆部(52)とからなる導通接続部(50)が基材(20)と一体化して、基材(20)中に組み込まれている。
【００７３】
抵抗値の測定は、基材(20)表面に面一で表出した導通路(51)の表面を測定用押し子(A)で、荷重０．２Ｎで押圧し、銅箔(Cu)との間の電気抵抗をデジタルマルチメータ（横河電機社製「７３１０１」）で測定した。抵抗値は自然長（０％）の場合と、自然長に対して基材(20)を２０％、４０％、６０％、８０％、１００％伸長させた場合とについて測定した。そして、自然長における抵抗値（初期抵抗値）に対して伸長時の抵抗値の増加割合を百分率（％）で求め、表１の「抵抗値上昇率（％）」欄に記載した。また、比較のため、導通路形状保持部(60)を設けない点で上記本発明の試験片(T1)とはことなる比較例の試験片(T2)を作製し、同様の抵抗値試験を行った。この結果も表１に示す。なお、表１において、斜線で示した箇所は抵抗値が高くなりすぎて測定限界外であることを示す。
【００７４】
【表１】
2019204937.tif 000003
【００７５】
表１で示した結果から明らかなとおり、導通路形状保持部を設けた場合は伸縮配線部材の伸長によっても抵抗値の上昇を低く抑えることが可能であり、伸縮配線部材を１００％伸長（長さを２倍）にしても、抵抗値の上昇率を５００％以下に抑えることができた。
【符号の説明】
【００７６】
１１ａ〜１１ｆ  伸縮配線部材（第１実施形態）
１２ａ，１２ｂ  伸縮配線部材（第２実施形態）
１３ａ  伸縮配線部材（第３実施形態）
１４ａ  伸縮配線部材（第４実施形態）
１５ａ〜１５ｃ  伸縮配線部材（第５実施形態）
１６ａ〜１６ｄ  伸縮配線部材（その他の実施形態）
２０  基材
２０ａ  表面
２０ｂ  背面
３０  伸縮配線
３１  固定配線
５０  導通接続部
５１  導通路
５１ａ  第１の接続端
５１ｂ  第２の接続端
５２  被覆部
６０  導通路形状保持部
６１  突出部
７０固定具
７１  フック
８０  防水リブ
Ａ  測定用押し子
Ｅ  測定用端子（銅箔）
Ｈ  貫通孔
Ｐ  基板（接続対象物）
Ｒ  伸縮配線部材（比較例）
Ｓ  接点
Ｔ１，Ｔ２  試験片
Ｗ  筐体
【図１】
2019204937.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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