(57)【要約】【課題】現在の製造技術で製造可能な公差を有する配線基板を使用しても公差分のズレが吸収可能であり、高周波での動作を可能とする狭ピッチ化可能なコネクタを供給する。【解決手段】複数のコンタクト（１３）を有し第１および第２の一対の配線基板（１５、２０）間に配置されて一対の配線基板間の電気的接続を行なうコネクタ（１０）であって、所定の位置規制部材（２９）と移動自在に結合するため前記コネクタの表面から突出するように配置された複数のばね（１９）を有し、第１の配線基板と位置整合を行なうために該コネクタ（１０）から突出する大径を有する第１のボス（１７）と、第２の配線基板と位置整合を行なうためにコネクタから突出する第２のボス（２０）とを有するコネクタ。【選択図】      図１
2008130253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコンタクトを有するコネクタであって、所定の位置規制部材と移動自在に結合するため前記コネクタの表面から突出するように配置された複数の弾性部材を有するコネクタ。
【請求項２】
前記位置規制部材は前記コネクタの周囲を囲むように構成されたフレームである請求項１に記載のコネクタ。
【請求項３】
前記位置規制部材は前記コネクタによって電気的に接続される２枚の配線基板の間に位置している請求項１または２に記載のコネクタ。
【請求項４】
前記複数のコンタクトはそれぞれ一対のコンタクトからなる請求項１〜３のいずれか１項に記載のコネクタ。
【請求項５】
一対の配線基板を電気的に接続するため、前記一対の配線基板のそれぞれに形成された複数の電極部とそれぞれ接触する複数のコンタクトが配置されたコネクタであって、前記コネクタはその表面から突出するように配置された複数の弾性部材を有するコネクタ。
【請求項６】
相対する配線基板の間に配置されるフレーム内に配置されて、前記相対する配線基板間の電気的接続を行なう複数のコンタクトを有するコネクタであって、前記フレームと前記フレーム内において移動自在に結合するために、前記コネクタの表面から突出するように配置された複数の弾性部材を有するコネクタ。
【請求項７】
フレームを介して配置される一対の配線基板を電気的に接続するため、前記一対配線基板にそれぞれに対応して形成された複数の電極部とそれぞれ接触するための相対する接触部を有する複数のコンタクトを有するコネクタであって、
前記コネクタはその表面から突出するように位置する複数の弾性部材を有し、前記フレーム内において前記弾性部材を介して前記フレームと移動自在に結合するコネクタ。
【請求項８】
複数のコンタクト（１３）を有し、第１および第２の一対の配線基板（１５、２０）間に配置されて一対の配線基板間の電気的接続を行なうコネクタ（１０）であって、
所定の位置規制部材（２９）と移動自在に結合するため前記コネクタの表面から突出するように配置された複数のばね（１９）と、
前記第１の配線基板と位置整合を行なうために前記コネクタ（１０）から突出する大径を有する第１のボス（１７）と、
前記第２の配線基板と位置整合を行なうために前記コネクタから突出する第２のボス（２０）とを
有するコネクタ。
【請求項９】
第１および第２の一対の配線基板間に配置されて前記一対の配線基板間の電気的接続を行なう複数のコンタクトを有するコネクタであって、第１の配線基板と位置整合を行なう前記コネクタから突出する第１のボスと、第２の配線基板と位置整合を行なう前記コネクタから突出する第２のボスとを有するコネクタ。
【請求項１０】
前記複数のコンタクトはそれぞれ一対のコンタクトからなる請求項９に記載のコネクタ。
【請求項１１】
第１および第２の一対の配線基板間に配置されて前記一対の配線基板間の電気的接続を行なうコネクタであって、第１の配線基板と位置整合を行なうために前記コネクタから突出する大径を有する第１のボスと、第２の配線基板と位置整合を行なうために前記コネクタから突出する前記第１のボスと比較して小径を有する第２のボスとを有するコネクタ。
【請求項１２】
フレームを介して配置される第１および第２の一対の配線基板間の電気接続を行なう複数のコンタクトを有するコネクタであって、
第１の配線基板と位置整合を行なうために前記コネクタから突出する第１のボスと、
第２の配線基板と位置整合を行なうために前記コネクタから突出する第２のボスと、
前記コネクタが前記フレーム内において前記フレームと移動自在に結合するために、前記コネクタの表面から突出するように配置された複数の弾性部材と
を有するコネクタ。
【請求項１３】
複数の配線基板間の電気接続を行なうために、前記複数の配線基板との間に積層するように配置される複数のコネクタとして使用されるコネクタであって、
第１の配線基板と位置整合を行なうために前記コネクタから突出する大径を有する第１のボスと、前記第１の配線基板と連続して配置される第２の配線基板と位置整合を行なうために前記コネクタから突出する前記第１のボスと比較して小径を有する第２のボスとを有し、
前記第１のボスは前記小径を有する第２のボスと嵌合可能な寸法を有する小径ボス収納孔を有するコネクタ。
【請求項１４】
複数の配線基板が、複数のフレームと前記複数のフレーム内に配置された複数のコネクタを介して積層されている、配線基板組立体であって、
前記コネクタは、
電気的接続を行なう一方の配線基板のボス挿入孔内に突出するように配置される大径を有する第１のボスと、
電気的接続を行なう他方の配線基板のボス挿入孔内に突出するように配置される前記第１のボスと比較して小径を有する第２のボスとを有し、
前記第１のボスは、前記小径を有する第２のボスと嵌合可能な寸法を有する小径ボス収納孔を有しており、
連続して積層される一対のコネクタにおいて、一方のコネクタの小径ボス収納孔内に、他方のコネクタの小径を有するボスが嵌合することにより、前記複数の配線基板と前記複数のコネクタ間の位置が確定される
配線基板組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に用いられる配線基板と配線基板との間を電気的に接続する多数の金属コンタクトを有する電気コネクタに関するものであり、特に、コネクタ本体がフローティングタイプであるコネクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の回路基板を使用する電子機器において、１つの回路基板と他の回路基板との間を電気的に接続するためにコネクタが使用されている。コネクタを精度良く基板に取り付けるためには、通常コネクタの周囲に位置しコネクタに隣接して配置されるフレームが使用される。かかる場合、使用される配線基板やフレームの寸法精度により、コネクタ内に配置された多数のコンタクト間のピッチが決まる。一方、電子機器の小型、軽量化のためには、コネクタの小型化およびコンタクト間のピッチの低減の要求がある。
【０００３】
しかし、金属コンタクトを使用したばね接触コネクタにおいては、コンタクトの電気接触部と配線基板の電気接触部の位置合わせ精度がこれらの製造公差から計算する十分でなかった。即ち、コンタクトの電気接触部が配線基板の電気接触部から脱落する場合がある。このため金属コンタクトを用いたコネクタは狭いピッチのコネクタには使用出来なかった。
【０００４】
かかる問題点を解決して狭ピッチ化を行なう基板間の接続方法として、図２０に示すようなシリコンゴムコネクタ１００を用いる方法があった。この方法においては両側の基板ランドを接触部として用いる。
【０００５】
かかるシリコンゴムコネクタ１００においては、図２０の（１）および（４）に示す上下２枚の配線基板１０１、１０２の間の信号伝達部材１０３として、図２０の（２）に示すようなこの紙面において上下方向にのみ導通性を有する導電シート１０４用いる。導電シート１０４は、絶縁性シリコンゴムからなるシート状部材中に、多数の導電性繊維１０５または導電性ゴム、あるいは金属微粒子を高密度に配向させることによって形成されている。
【０００６】
なお、図２０の（３）に示すフレーム１０７は、内部壁１０８を有し、信号伝達部材１０３の位置合わせ、およびシリコンゴムコネクタ７５の構造的補強のために、信号伝達部材１０３の周囲に配置されている。図２１の（１）に上面図、そして図２１の（２）に図２０の（１）Ｘ−Ｘ’における断面図に示すように、導電性繊維１０５は上下方向に延伸しているので、上下方向にのみ電流が流れる。このため上下２枚の配線基板１０２、１０３とそれらの中間に配置された導電シート１０４による積層状態において、対応する上部電極１１０、下部伝教１１１同士のみを確実に導通させることができる。
【０００７】
導電性繊維１０５の直径は配線基板１０１、１０２の表面に位置する電極１１０、１１１の寸法と極めて比較し小さく、しかも高密度で配置されている。このため配線基板１０１、１０２と信号伝達部材１０３とがいかなる位置関係にあっても複数の導電性繊維１０５が電極１１０、１１１と接触する。このため、コンタクトの狭ピッチ化において配線基板１０１、１０２と信号伝達部材１０３との間の位置ずれによる非接続状態は生じないので、狭ピッチ化の設計が容易である。高信頼性と狭ピッチ化に対応するため、シリコンゴムに多数の金線や金メッキ線材を配置したコネクタ１００においては、シリコンゴムに埋め込まれる金線等の導電性繊維１０５の数を増やし、基板との接触を確率的に増加させることで相互の接触を確実に担保するような構造を採用していた。
【０００８】
しかしながら、シリコンゴムコネクタ１００では接触に於けるばね性をゴムの特性に頼っている。このため一度コネクタを抜去し分解すると、２回目以降の使用が極めて困難になるといった使用に対する制約が多かった。また、シリコンゴムを使用したコネクタ１００では、基板との接触精度はシリコンゴムに埋め込まれる金線等の数の確率的な接触のため、高い周波数を安定して通すことができないという制約があった。即ち、強い荷重を掛けた後の信号伝達部材１０３の再使用は困難であり、また、信号周波数を上げて転送速度をあげることは困難であった。
【特許文献１】特開２００６−１４７４６９
【特許文献２】特開２００５−２０９５０１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
かかる問題点を解決するため、金属のコンタクトを使用して抜去後の再使用を可能とし、且つ信号周波数の増加を可能とし、さらに信頼性の向上を図ることが必要である。但し、金属コンタクトを用いるためには、配線基板とフレームの製造寸法公差をコネクタ側で許容可能にする構造が必要となる。
【００１０】
現在の製造技術で製造可能な公差を有する配線基板１０１、１０２やフレーム１０７を使用しても、かかる公差分のズレを吸収し、且つ高い周波数での動作を可能とした狭ピッチ化可能となる金属ばねを有する、信頼性の高いコネクタを供給することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このため、上記信号伝達部材１０３に換えて金属ばねを有するコネクタを採用する。使用部品の製造時の寸法公および組立時の位置ずれを吸収するために、金属コンタクトを収容するインシュレータの外側に位置補正のばね材を具備する。ばね材は、インシュレータを囲むように配置されるフレームの内壁に接するように配置される。
【００１２】
加えて、インシュレータにインシュレータから上方および下方に突出する突起部を設け、配線基板との位置合わせ、そして複数のインシュレータを使用する場合にはインシュレータ間の位置合わせを行なう。これにより配線基板とフレームの位置関係を調整し、製造寸法公差のズレおよび組立時の誤差を吸収する。
【００１３】
本発明の実施形態に記載の発明は、複数のコンタクトを有するコネクタであって、所定の位置規制部材と移動自在に結合するため前記コネクタの表面から突出するように配置された複数の弾性部材を有するコネクタを含む。
【００１４】
さらに、前記位置規制部材は前記コネクタの周囲を囲むように構成されたフレームであるコネクタを含み、前記位置規制部材は前記コネクタによって電気的に接続される２枚の配線基板の間に位置しているコネクタを含み、前記複数のコンタクトはそれぞれ一対のコンタクトからなるコネクタを含む。
【００１５】
また本発明の実施形態に記載の発明は、一対の配線基板を電気的に接続するため、前記一対の配線基板のそれぞれに形成された複数の電極部とそれぞれ接触する複数のコンタクトが配置されたコネクタであって、前記コネクタはその表面から突出するように配置された複数の弾性部材を有するコネクタを含む。
【００１６】
また、相対する配線基板の間に配置されるフレーム内に配置されて、前記相対する配線基板間の電気的接続を行なう複数のコンタクトを有するコネクタであって、前記フレームと前記フレーム内において移動自在に結合するために、前記コネクタの表面から突出するように配置された複数の弾性部材を有するコネクタを含む。
【００１７】
また、フレームを介して配置される一対の配線基板を電気的に接続するため、前記一対配線基板にそれぞれに対応して形成された複数の電極部とそれぞれ接触するための相対する接触部を有する複数のコンタクトを有するコネクタであって、
前記コネクタはその表面から突出するように位置する複数の弾性部材を有し、前記フレーム内において前記弾性部材を介して前記フレームと移動自在に結合するコネクタを含む。
【００１８】
また、本発明の実施形態に記載の発明は、第１および第２の一対の配線基板間に配置されて前記一対の配線基板間の電気的接続を行なう複数のコンタクトを有するコネクタであって、第１の配線基板と位置整合を行なう前記コネクタから突出する第１のボスと、第２の配線基板と位置整合を行なう前記コネクタから突出する第２のボスとを有するコネクタを含む。さらに前記複数のコンタクトはそれぞれが一対のコンタクトからなるコネクタを含む。
【００１９】
また、複数のコンタクト（１３）を有し、第１および第２の一対の配線基板（１５、２０）間に配置されて一対の配線基板間の電気的接続を行なうコネクタ（１０）であって、
所定の位置規制部材（２９）と移動自在に結合するため前記コネクタの表面から突出するように配置された複数のばね（１９）と、前記第１の配線基板と位置整合を行なうために前記コネクタ（１０）から突出する大径を有する第１のボス（１７）と、前記第２の配線基板と位置整合を行なうために前記コネクタから突出する第２のボス（２０）とを有するコネクタを含む。
【００２０】
また  本発明の実施形態に記載の発明は、第１および第２の一対の配線基板間に配置されて前記一対の配線基板間の電気的接続を行なう複数のコンタクトを有するコネクタであって、第１の配線基板と位置整合を行なう前記コネクタから突出する第１のボスと、第２の配線基板と位置整合を行なう前記コネクタから突出する第２のボスとを有し、さらに前記コネクタはその表面から突出するように配置された複数の弾性部材を有するコネクタを含む。
【００２１】
また、フレームを介して配置される第１および第２の一対の配線基板間の電気接続を行なう複数のコンタクトを有するコネクタであって、
第１の配線基板と位置整合を行なうために前記コネクタから突出する第１のボスと、
第２の配線基板と位置整合を行なうために前記コネクタから突出する第２のボスと、
前記コネクタが前記フレーム内において前記フレームと移動自在に結合するために、前記コネクタの表面から突出するように配置された複数の弾性部材とを有するコネクタを含む。
【００２２】
また、複数の配線基板間の電気接続を行なうために、前記複数の配線基板との間に積層するように配置される複数のコネクタとして使用されるコネクタであって、
第１の配線基板と位置整合を行なうために前記コネクタから突出する大径を有する第１のボスと、前記第１の配線基板と連続して配置される第２の配線基板と位置整合を行なうために前記コネクタから突出する前記第１のボスと比較して小径を有する第２のボスとを有し、
前記第１のボスは前記小径を有する第２のボスと嵌合可能な寸法を有する小径ボス収納孔を有するコネクタを含む。
【００２３】
そして。本発明の実施形態に記載の発明は、複数の配線基板が、複数のフレームと前記複数のフレーム内に配置された複数のコネクタを介して積層されている、配線基板組立体であって、
前記コネクタは、
電気的接続を行なう一方の配線基板のボス挿入孔内に突出するように配置される大径を有する第１のボスと、
電気的接続を行なう他方の配線基板のボス挿入孔内に突出するように配置される前記第１のボスと比較して小径を有する第２のボスとを有し、前記第１のボスは、前記小径を有する第２のボスと嵌合可能な寸法を有する小径ボス収納孔を有しており、連続して積層される一対のコネクタにおいて、一方のコネクタの小径ボス収納孔内に、他方のコネクタの小径を有するボスが嵌合することにより、前記複数の配線基板と前記複数のコネクタ間の位置が確定される配線基板組立体を含む。
【発明の効果】
【００２４】
フレーム内に配置されるコネクタにおいて、フレーム内壁に対応する面に位置補正を吸収するばね構造を配置し、嵌合時にコネクタと配線基板間およびコネクタ同士の位置決めをするボス構造を形成することにより、フレームとコネクタがある一定距離内で移動することを可能にし、フレームと基板の製造寸法公差を許容し狭ピッチ化を可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
電子機器の小型、軽量化のためにコネクタを狭ピッチ化する必要があり、このための一手段として、従来はシリコンゴムコネクタを使用していた。しかしシリコンゴムコネクタは強い荷重を掛けた後での再使用が困難であり、また細い金線等を使用するため、電流容量を大きくとれないことや、信号の転送速度の増加にも対応出来ないという欠点があった。
【００２６】
このため本発明においては、金属製コンタクトを使用したコネクタを開発することによりにより、狭ピッチでありながらコンタクトの脱落も発生せず、再使用が可能で電流容量も適度に上げられ、信号の転送速度も上げられるようにした。
【００２７】
以下に記載する実施形態においては、コネクタは電気的な接続が必要とされる２枚の配線基板の間に配置され、これらの配線基板と面する各端部に、コネクタの周囲を囲むように形成されたフレームの内壁と弾性的に接触するためコネクタの表面から突出するように配置されたばね構造および配線基板の位置調整孔に納まるボス構造を有する。かかるばね構造およびボス構造が、コネクタタと配線基板との位置関係を補正し、配線基板とコンタクトの接触部を正しい位置に補正する。例えば金属材料からなるこのボスの材料は、外形寸法と強度により適時変更し得る。
【００２８】
なお、以下に記載する実施形態におけるボス構造は例えばコネクタの一方（例えば上方）の側では大径を有し、他方（例えば下方）の側では一方の側よりもさしわたしが小さい小径を有するように構成することができる。そしてこの場合、大径のボス構造には上方に配置された他のコネクタの小径のボス構造を収納可能な収納孔を形成することができる(例えば図１２参照)。かかる収納構造は小径のボス構造を収納孔を密接して収納する嵌合構造とすることができる。
【００２９】
さらにかかる収納構造を有することにより、重ね合わされて配置される別のコネクタとの間で、直接的な正確な位置合わせが可能となる。またかかるボス構造により、上方に配置された対応する配線基板の複数の電極と、下方に配置されたコンタクトの複数の接触部とを相互に正しい位置に補正することができる。
【００３０】
図１および図２に本発明にかかるコネクタ１０の実施の形態の一例を示す。図１は本発明の一実施形態にかかるコネクタの斜視図である。図２は図1の斜視図に示すコネクタの平面図（１）、立面図（２）そして側面図（３）である。
【００３１】
コネクタ１０は、例えばラスチック等の合成樹脂材料で形成されたコネクタハウジングとしてのインシュレータ１１および複数のコンタクト１３（図１６参照）を有する。インシュレータ１１には、インシュレータ１１を上下に貫通する複数の貫通孔１２（図１８参照）が一列に形成されている。この実施形態において複数の貫通孔１２の開口部２４は、インシュレータ表面において直線状に配置されている。
【００３２】
各貫通孔１２には弾性を有する導電性部材からなる一対のコンタクト１３が互いに並行するように挿入され各貫通孔１２内に固定されている。コンタクト１３の上部および下部には電気的な接触のための接触部１４が形成され、上部配線基板１５(図３参照)の対応する電極部１６、即ち接触ランド、と電気的に接触する。
【００３３】
この実施形態において、インシュレータ１１の左右双方の端部には、インシュレータ１１の上方に突出する大径の第１ボス１７が形成されている。第１ボス１７はインシュレータ１１と上部配線基板１５（図３参照）との位置合わせに使用される。またインシュレータ１１の左右双方の端部には、インシュレータ１１の下方に突出する小径の第２ボス１８が形成されている。第２ボス１８は下部配線基板２０との位置合わせに使用される。第１ボス１７および第２ボス１８はボス部材２４として一体に形成することができ、図１に示す実施形態はかかるボス部材２４を使用する例である。
【００３４】
この実施形態において第１ボス１７は大径を有し第２ボス１７は小径を有する。なお図３に示すように、上部のボスは小径を有し下部のボスは大径を有するように配置しても良い。大径の第１ボス１７には、その上部に配置される他のインシュレータ（図示せず。）の下部から突出する小径ボスが挿入される小径ボス収納孔２１が形成されている。複数枚の配線基板を複数のコネクタ１０を介して積層する場合には、下方に配置されたコネクタの第１ボス１７の小径ボス収納孔２１に、上方に配置された他のコネクタ小径の第２ボス１８を挿入することにより、互いの位置合わせを行うことができる。
【００３５】
なおこの明細書に係る配線基板には、表面に電気配線の形成された基板、多層の電気配線が形成された基板、半導体部品等の回路部品を含む基板、さらには表示装置やスイッチ装置等の電子モジュールを含む基板を含むことが可能である。
【００３６】
図３はこの実施形態に係るコネクタ１０により、基板表面に形成された複数の電極部２３が互いに電気接続される上下２枚の配線基板１５、２０が接続される前の状態を示す。図３においてコネクタ１０は簡潔化のため１個のみを図示してあるが、この配線基板は２列に配置された電極を含み、実際には２個のコネクタを用いて接続されるべきものである。
【００３７】
なお上部配線基板１５の上部に示される並列の電極３２は、上部配線基板１５の上部にさらに配置される別のコネクタ（図示されていない）を介してその上部に配置される第３の配線基板（図示せず）の電極部と接続されるべきものである。一般に、インシュレータ１１の周囲には、図３の（３）に示すようにインシュレータ１１を機械的に補強し且つ保護するために、インシュレータ１１を囲むように隣接する内部壁を有するフレーム２９が配置される。フレーム２９は積層される前記配線基板の間隔を規制し確定する位置規制部材として作用する。またその枠部内にコネクタを収納しコネクタの位置を制限する。
【００３８】
インシュレータ１１はフレーム２９との間でフローティング構造を形成するため、インシュレータ１１の外面、この実施形態においては両端部、に形成され、インシュレータ１１の表面から突出するように配置された複数の弾性部材即ちばね１９を有する。このばね１９はフレームの内壁３５と弾性的に接触する。このため、インシュレータ１１は、フレーム２９との相対的な位置関係を移動自在に調整することができる。インシュレータ１１の位置は配線基板１５、２０との間で行なわれる。このばね１９は例えば金属製ばねやプラスチックのばねとして製造可能であり、コネクタの小型化に伴い使用されるばね材料は適宜選択することができる。
【００３９】
上部配線基板１５および下部配線基板２０にはボス挿入孔２２形成される。このボス挿入孔２２内にコネクタ１０の両端部の上部および下部から上方および下方に突出するように形成された上下のボス３３が挿入される。なお、図３においては上部のボス３３が小径であり、下部のボスが大径である。ボス挿入孔２２の形状はボス３３の外形に合わせて形成される。このようにしてボス３３を用いてコネクタ１０と配線基板１５、２０との正確な位置合わせが行なわれる。
【００４０】
図３の（３）で示されるフレーム２９にはフレーム２９を貫通する２列のスリット３４が形成されており、その内壁３５に沿ってインシュレータ１１が挿入される。挿入されたインシュレータ１１はスリット３４内においてはばね１９を介しフローティング構造により移動自在に配置される。このためコネクタ１０の位置は、ボス３３を配線基板のボス挿入孔２２に、または、配線基板のボス挿入孔２２内に挿入された大径のボス３８に形成された小径ボス収納孔２１に、挿入することにより画定される。
【００４１】
図３の（２）に示す実施形態においては、インシュレータ１１の両端部には、主として横方向（水平方向）に弾性的に変位可能な凸部分を有するばね１９が配置されている。ばね１９の凸部分はスリット３４の内壁３５と弾性的に接触する。このためインシュレータ１１はスリット３４内において水平方向に僅かに移動可能となり、フレーム２９と配線基板１５、２０の間に生ずる位置ずれを吸収することができる。
【００４２】
また配線基板１５、２０およびフレーム２９はそれぞれ軸方向を共通にする共通孔３９を有する。コネクタ１０と上部配線基板１５および下部配線基板２０を位置合わせをした後、ねじ２７（図示せず。図７参照）により固定し一体化することができる。
【００４３】
図４には、図４の（１）に示すように、２個のコネクタ１０を介して３枚の配線基板２５が電気的に接続された構造の配線基板組立体である電子装置に係る他の実施形態の断面図を示す。図４の（１）には３枚の配線基板が示されているが、実際には複数のコネクタ１０を介して多数の配線基板２５を積層して使用することもできる。即ち、図４は、例えば１０枚の配線基板と９個のコネクタが積層された配線基板組立体である電子装置のうちの一部分を示すものとして理解できる。
【００４４】
図４の（２）は、この実施形態において、配線基板とコネクタの位置合わせの状態を詳細に示す概略図である。２個のコネクタ１０のうち、下方に配置されたコネクタ１０の上部から突出するように形成された大径のボス３８の突出部が、中央の配線基板２５のボス挿入孔２２内に下方から挿入されている。そして、上方に配置されたコネクタ１０から下方に突出するように形成された小径のボス３７の先端部２６が、大径のボス３８の先端部に形成された小径ボス収納孔２１内に挿入されている。かかる構成を有することにより、配線基板２５と下方のコネクタ１０間、および上下のコネクタ間の互いの位置を正確に合わせることが可能となる。なお、図３に示す実施形態においては、一対のボス３３について、大径のボスをコネクタの上方に、小径のボスをコネクタの下方に配置している。
【００４５】
本発明の特徴を示すために、図５にフローティング構造を有しない場合に生ずる問題点を示す。フローティング機能が無い場合においても、図５の（１）に示すように、各部品の寸法がほぼ標準値にある場合には、コンタクト１３は配線基板１５、２０の電極部２３の中央で接触している。
【００４６】
しかし、各部品が寸法交差内であっても、公差の最小／最大値となった場合や、使用する温度環境による熱膨張により、図５の（２）に示すように、コンタクト１３の接触部１４が配線基板１５の電極部２３から脱落や短絡する場合がある。フレーム２９の外形公差、配線基板１５，２０の外形や電極端子配置の公差、インシュレータ１１の外形や開口部２４の公差、コンタクト１３外形公差、およびこれら各部品の熱膨張等の公差が累積して接触部１４の移動範囲が広がるからである。
【００４７】
フローティング構造を有する場合の例を図６に示す。ばね１９を含むフローティング構造を持つことにより、例えばフレーム２９の公差や熱膨張をフローティング機能によって吸収し、公差の累積を少なくすることができる。この累積公差が少なくなることにより、コンタクト間のピッチを小さくすることができ、狭ピッチ化が図れる。
【００４８】
フローティング機能は例えばＸ−Ｙ平面のような、累積公差を少なくしたい面に対応できるように形成することが可能である。
【００４９】
本発明の特徴を示すために、図７において、従来使用されていたボス構造のない構造、または片側だけにボス構造を有する場合に生ずる問題点を示す。図７に示す構造は、３枚の配線基板２５と、２個のコネクタ１０を用いて、配線基板を電気的に接続する場合の例である。配線基板２５を２段目、３段目と積み重ねると、取り付け位置寸法の交差や、取り付け穴の公差および部品の公差の等の影響で、コンタクト脱落や他の電極との短絡が発生する場合がある。またフレーム２９を使用して取り付ける場合、狭ピッチ化する電極部の設計にフレーム２９の公差を含めなければならない。
【００５０】
図７の（１）は、各部品の寸法がほぼ標準値となっている場合である。この場合は期待どおりの接触が行われる。これに対し、図７の（２）は各部品の寸法が設計値から外れている場合である。図７の（２）の場合は、下段のフレームの厚さ４０が厚いと同時に、中段の配線基板の電極部２３が左方に寄って形成されたために、下段のコネクタ１０のコンタクト１３の上部の接触部１４が、電極部２３から脱落している事例である。
【００５１】
図８はボス構造４１の効果を示す図である。図８は例えば図４に示すように、上部のコネクタから下方に突出するボスと、下部のコネクタから上方に突出するボスとが互いに嵌合するボス構造４１を有する場合である。図８の（１）は、各部品の寸法がほぼ設計値となっている場合である。この場合は期待どおりの接触が行われる。図８の（２）は、下段のフレームの厚さ４０が厚い場合でもコンタクトの脱落が防げることを示す。ボス構造４１を追加することにより、基板とコネクタの嵌合のみとなり、フレームの影響が無視できるからである。
【００５２】
また図９に示すように、ボス構造４１の使用により、１段目と２段目、・・・Ｎ段目（図示Ｓず。図９はＮ＝３の場合）を含めた全体の取り付け公差を小さくできる。ボス構造４１を追加することにより、基板とコネクタの嵌合のみとなる。フレーム２９との間はばね１９を使用するフローティング構造４２により移動自在とすることができるからである。このためコンタクトの脱落や短絡の発生を防ぐことができる。また、ボス同士が嵌合しているため、振動等のある過酷な環境でも強度を保つことができる。
【００５３】
図１０は図１の実施形態において使用可能なボス部材２４の一例を示す。その上部に大径のボス３８がそして下部に上部に小径のボス３７が一体に形成されている。そして中央部には複数（図１０では４本）のばねが取り付けられている、この実施形態においてばね１９は“くの字形”の片持ちばねであるが、他の構造のばね即ち弾性部材を利用することも可能である。くの字形の頂部５１はフレーム２９に形成されたスリット３４の内壁３５と弾性的に接触し、インシュレータ１１をスリット３４内で水平方向に移動させることを可能にする。この実施形態において、ボス部材２４は取り付け部５２を有し、インシュレータ１１の両端に取り付けられる。
【００５４】
なお、本発明においては、かかる一体に形成されたボス部材２４の使用に換えて、大径のボス３８、小径のボス３７およびばね１９をそれぞれ別個にインシュレータ１１に取り付ける構造とすることも可能である。
【００５５】
図１１は図１０の実施形態における大径ボス３８の部分の詳細を示す。大径ボス３８は図１１において上方から挿入される上部に配置されたコネクタの小径ボス３７の先端部２６と嵌合するため上方に開口する小径ボス収納孔２１を備えている。小径ボスの挿入を容易にするため、大径ボス３８に形成された小径ボス収納孔の開口部３１を小径ボスとの嵌合部５３より大きくしている。
【００５６】
図１２は他の実施形態に係る大径ボス３８と小径ボス３７の嵌合状態を示す断面図である。大径ボス３８の小径ボス収納孔２１内に、小径ボス３７の先端部２６が密接して挿入された状態を示す。かかる組み合わせにより上部に配置されたコネクタと下部に配置されたコネクタとの位置合わせが正確に行われる。また上部コネクタおよび下部コネクタとそれらの中間に配置されている配線基板との位置合わせを正確に行うことができる。なお、この実施形態においては、小径ボス３７がインシュレータ１１の下部に直接埋め込まれた構造を有する。
【００５７】
図１３および図１４はさらに別の実施の形態を示す。図１３にこの実施形態にかかるコネクタの斜視図を示す。図１４に図1３の斜視図に示すコネクタの平面図（１）、立面図（２）そして側面図（３）を示す。図１および図２に示すコネクタとの相異は、上下のボス３３が同等の外形を有する点にある。かかるコネクタを使用することにより、全ての配線基板に形成されるボス挿入孔２２（図３参照）の形状を同一にすることができる。この実施形態に示すコネクタは、例えば多数の配線基板を積層して電気接続するため下部に小径のボスが配置された複数のコネクタを使用する場合、最下段のコネクタとして使用するのに適している。または１個のコネクタを使用して上下２枚の配線基板を接続のする場合に適している。
【００５８】
図１５はさらに別の実施の形態を示す。図１に示すコネクタとの主な相違点はコンタクトの数にある。図１に示すコネクタにおいては１０組のコンタクトが配置されているが、図１５に示すコネクタにおいては４０組のコンタクトが配置されている。本発明によればかかる多数のコンタクトを有するコネクタを例えば印刷基板からなる配線基板（図示せず）に精度良く配置し、各コンタクト１３を配線基板の対応する電極部に確実に接触させることができる。
【００５９】
図１６は上記実施の形態に係るコンタクト１３の形状の一事例を示す。上端および下端の接触部１４は紙面後方に、例えば図１７に示すように、略Ｕ字形に折り曲げて形成されている。かかる構造は配線基板１５、２０の表面に形成された電極部２３に対する接触部１４の接触面積を大ききすることを可能とする。なお、本発明におけるコンタクトは図１６に示す形状に限定されず、少なくとも上端および下端に２つの接触面を有する弾性部材からなるコンタクトであれば良い。
【００６０】
図１６の事例においては、コンタクト１３はその左側に示すように垂直方向に延在する柱状部６１を有する。柱状部６１にはインシュレータ１１の貫通孔１２の内壁６２(図１８参照)にこのコンタクト１３を係止するための鈎状の係止部６３および凸部状の係止部６４が形成されている。
【００６１】
柱状部６１の中央部７３からは上下の各接触部１４に向かって蛇行しながら延在する帯状部６５を有する。帯状部６５は横方向に延在するＵ字形状部６６および縦方向に延在するＵ字形状部６７を有する。かかる蛇行部分を有することにより配線基板の電極部２３との間柔軟で確実な接触が可能となる。
【００６２】
図１７は、下部配線基板２０とコンタクト１３との接触状態を示す。この実施の形態においては、信頼性向上を目的として１つの貫通孔１２（図示せず。）内に特に２個のコンタクトが配置されている。なお、１つの貫通孔１２に配置されるコンタクトの数は通常のコンタクトのように１個でも良い。図１７においては同一形状のコンタクトを互いに逆向きに配置した状態で使用しているが、かかる形状および配置に限定されるものではない。この実施形態において、一対のコンタクトは下部配線基板２０の表面に形成された単一の電極部２３と弾性的に接触している。このため、一方のコンタクト１３に何らかの障害が発生しても、他方のコンタクトにより正常な信号伝送を行うことが可能となる。なおコンタクト１３の接触部１４の表面は破断面ではなく圧延加工面により形成されるのが望ましい。
【００６３】
図１８は図２のＹ−Ｙ’における断面を示す。インシュレータ１１に形成された貫通孔１２の内部と、貫通孔１２内に挿入され固定されたコンタクト１３が示されている。インシュレータ１１の内壁６２の上部にはコンタクト１３の鉤状の係止部６３を係止し、コンタクト１３の下方への移動を制限する係止部を構成する溝部６９が形成されている。またコンタクト１３の凸部状の係止部６４と互いに組み合わされる凸部７０を有する係止部７１が形成されている。一対のコンタクト１３は、貫通孔１２内の部分的な隔壁６８によって互いに一定の間隔で分離して配置されている。
【００６４】
図１９にコネクタ１０を携帯電話に適用した実施形態の部品展開図について示す。図１９の（１）に電子部品を配置する空間８１を有する携帯電話の筐体８０を示す。図１９の（２）にその表面に複数の電極部２３が配置された下部配線基板２０を示す。図１９の（３２）にコネクタ１０を示す。図１９の（４）に液晶表示装置（ＬＣＤ）を含むＬＣＤユニット８３を示す。図１９の（５）に複数のスイッチ８４を含むスイッチモジュール８５を有する上部配線基板１５を示す。
【００６５】
以上、本発明の実施例について図示しまた説明したが、ここに記載された本発明の実施例は単なる一例であり、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合わせにより種々の発明が抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の一実施形態にかかるコネクタの斜視図である。
【図２】図1の斜視図に示すコネクタの平面図（１）、立面図（２）そして側面図（３）を示す。
【図３】コネクタ１０により上下２枚の配線基板１５、２０が接続される前の状態を示す。
【図４】２個のコネクタ１０を介して３枚の配線基板２５が接続された構造の電子装置の断面図を示す。
【図５】従来技術によるコネクタのように、フローティング構造を有しない場合に生ずる問題点を示す断面図である。
【図６】本発明に係るコネクタのように、フローティング構造を有することにより累積公差が少なくなる例を示す断面図である。
【図７】従来技術によるコネクタのように、ボス構造のない構造、または片側だけにボス構造を有する場合に生ずる問題点を示す。
【図８】ボス構造４１の効果を示す図である。
【図９】ボス構造４１の使用により全体の取り付け公差を小さくできることを示す図である。
【図１０】図１の実施形態において使用可能なボス部材２４の一例を示す。
【図１１】図１０の実施形態においてその上部に配置された大径ボス３８の詳細を示す図である。
【図１２】他の実施形態に係る大径ボス３８と小径ボス３７の嵌合状態を示す断面図である。
【図１３】他の実施形態にかかるコネクタの斜視図である。
【図１４】図1３の斜視図に示すコネクタの平面図（１）、立面図（２）そして側面図（３）を示す。
【図１５】他の実施形態にかかるコネクタの斜視図である。
【図１６】インシュレータの複数の貫通孔内に配置されるコンタクト１３の形状の一事例を示す図である。
【図１７】下部配線基板の複数の電極部の１つと、複数のコンタクトのうちの１つとの接触状態を示す図である。
【図１８】図２のＹ−Ｙ’における断面を示す図であり、インシュレータとコンタクトとの間の係止状態を示す。
【図１９】本発明に係るコネクタを携帯電話に適用した実施形態の部品展開図について示す図である。
【図２０】従来技術によるシリコンゴムコネクタを使用した接続構造の部品分解図である。
【図２１】図２０に示すシリコンゴムコネクタの信号伝達部材の表面および断面に係る構造を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０…  コネクタ  、  １１…  インシュレータ  、  １２…  貫通孔  、  １３…  コンタクト  、  １４…  接触部  、  １５…  上部配線基板  、  １６…  電極部(接触ランド)  、  １７…  第１ボス  、  １８…  第２ボス  、  １９…  ばね  、  ２０…  下部配線基板  、  ２１…  小径ボス収納孔  、  ２２…  ボス挿入孔  、  ２３…  電極部  、  ２４…  ボス部材  、  ２５…  配線基板  、  ２６…  小径ボスの先端部  、  ２７…  ねじ  、  ２９…  フレーム  、  ３１…  開口部  、  ３２…  電極部  、  ３３…  ボス  、  ３４…  スリット  、  ３５…  内壁  、  ３７…  小径ボス    ３８…  大径ボス  、  ３９…  共通孔  、  ４０…  フレームの厚さ  、  ４１…  ボス構造  、  ４２…  フローティング構造  、  ４５…  開口部  、  ５１…  頂部  、  ５２…  取り付け部  、  ６１…  柱状部  、  ６２…  内壁  、  ６３…  係止部  、  ６４…  係止部  、  ６５…  帯状部  、  ６６…  Ｕ字形状部  、  ６７…  Ｕ字形状部  、  ６８…  隔壁  、  ６９…  溝部  、  ７０…  凸部  、  ７１…  係止部  、  ７３…  中央部  、  ８０…  筐体  、  ８１…  空間  、  ８２…  液晶表示装置  、  ８３…  ＬＣＤユニット  、  ８４…  スイッチ  、  ８５…  スイッチモジュール  １００…  シリコンゴムコネクタ  、  １０１…  配線基板  、  １０２…  配線基板  、  １０３…  信号伝達部材  、  …１０４  導電シート  、  １０５…  導電性繊維  、  …１０７  フレーム  、  …１０８  内部壁  、  １１０…  上部電極  、  １１１…  下部電極  
【図１】
2008130253.tif 000003
【図２】
2008130253.tif 000004
【図３】
2008130253.tif 000005
【図４】
2008130253.tif 000006
【図５】
2008130253.tif 000007
【図６】
2008130253.tif 000008
【図７】
2008130253.tif 000009
【図８】
2008130253.tif 000010
【図９】
2008130253.tif 000011
【図１０】
2008130253.tif 000012
【図１１】
2008130253.tif 000013
【図１２】
2008130253.tif 000014
【図１３】
2008130253.tif 000015
【図１４】
2008130253.tif 000016
【図１５】
2008130253.tif 000017
【図１６】
2008130253.tif 000018
【図１７】
2008130253.tif 000019
【図１８】
2008130253.tif 000020
【図１９】
2008130253.tif 000021
【図２０】
2008130253.tif 000022
【図２１】
2008130253.tif 000023