JP2013522846A - ポータブル電子デバイス用の密閉型コネクタ - Google Patents

Abstract

ポータブル電子デバイスはデバイス・ハウジング内に固定された密閉型コネクタを有しうる。密閉型コネクタは金属シェルを有しうる。シェル内にプラスチック・コンタクト・ハウジングがインサート成形されうる。コンタクト・ハウジング内に横方向に相隔たった導電信号コンタクトが配置されうる。金属シェルに対してエラストマ・ガスケットが組み立てられるか、圧縮成形されうる。ラッチ・ウィンドウを耐湿シールするために金属シェルに左金属ブラケット及び右金属ブラケットが溶接されうる。アライメント・レール・ウィンドウを耐湿シールするために金属シェルの下板に耐水シール層が取り付けられうる。密閉型コネクタは圧縮状態にガスケットを置くようにデバイス・ハウジングに対して押圧されうる。コネクタはガスケットが圧縮状態にある間にハウジング内に組み立てられた回路基板に金属ブラケットをねじ止めすることによってデバイス・ハウジングに固定されうる。

Description

本願は一般に密閉型コネクタに関し、具体的にポータブル電子デバイスのような電子デバイス用の耐湿シールされたコネクタに関する。

ハンドヘルド電子デバイス及び他のポータブル電子デバイスは次第に一般的になってきている。ハンドヘルド・デバイスの例はハンドヘルド・コンピュータ、メディアプレーヤ、携帯電話機、及びこの種の複数のデバイスの機能を含むハイブリッド・デバイスを含む。

ハンドヘルド電子デバイスのようなポータブル電子デバイスは、コンパクトな領域に複雑な電子回路を含みうる。メモリ、プロセッサ及び他の回路のような電子コンポーネントは湿気に大きな影響を受けやすい。湿気が多すぎるとノード間に意図しない低抵抗の接続が起こり、この接続は回路が意図せず又は異常に動作する様々な電圧になることを意味する。回路はまた、ちり又は他の汚染物質に対してさらされることによって悪影響を受けうる。ポータブル電子デバイスは常に制御環境で動作しうるわけではないので、固定電子デバイスよりも、湿気、ちり又は他の汚染物質にさらされる傾向にある。

ポータブル電子デバイスは外部係合コネクタに係合しうるコネクタを有することがある。従来のポータブル電子デバイスのコネクタはプラスチック・コンタクト・ハウジングの穴にピンを押し込むことによって構築されうる。その後、プラスチック・コンタクト・ハウジングはステンレススチール・シェルに嵌め込まれる。ステンレススチール・シェルを有するプラスチック・ハウジングはポータブル電子デバイスのハウジングにおいて開口するポート内に搭載されうる。このように形成された従来のコネクタは十分に密閉されていない複数の接合部を有する。これは、これらの接合部における界面が摩擦嵌めによって互いに接触状態にとどまっているにすぎないからである。摩擦嵌めの接合部は液体や他の汚染物質がハウジングの内部に入り込むことを可能する。

存在しうる１つの摩擦嵌めの接合部はコネクタ・ピンとプラスチック・コンタクト・ハウジングとの間の界面である。存在しうる別の摩擦嵌めの接合部はプラスチック・コンタクト・ハウジングとステンレススチール・シェルとの間の界面である。存在しうるさらに別の摩擦嵌めの接合部はステンレススチール・シェルとポータブル電子デバイスのハウジングとの間の界面である。ステンレススチール・シェルは外部係合コネクタとの接続を形成するために用いられるオス型プラグ・ラッチ・ウィンドウ（穴）及びアライメント・レールを有する。アライメント・レールを形成するプロセスはアライメント・レール・ウィンドウ（穴）を作製する。摩擦嵌めの界面、ラッチ・ウィンドウ及びアライメント・レール・ウィンドウは密閉されず、望ましくない湿気及び破片がポータブル電子デバイスに侵入可能な経路を示す。

従って、湿気の浸入を効率的に防げるコネクタを有する電子デバイスを提供できることが望ましいだろう。

電子デバイスは密閉型コネクタを備えうる。耐湿シールされたコネクタはデバイス内部への湿気の浸入を防ぐのに役立ちうる。

ポータブル電子デバイスはデータポートとして用いられる密閉型コネクタを有しうる。密閉型コネクタはケーブル又はアクセサリのプラグのような係合コネクタに接続するように適合されうる。コネクタはコンタクト・リード（「コンタクト」）を有しうる。コンタクト・リードの周りに成形されたプラスチック・コンタクト・ハウジングを形成するためにインサート成形プロセスを用いて一杯の熱可塑性材料が金属シェル内に射出されうる。コネクタ内に横方向に相隔てて配置された複数の（例えば、３０個の）ピンが存在しうる。金属シェルと熱可塑性コンタクト・ハウジングとの間の界面は機械的接着によってシールされる。

１つの適切な構成では、金属シェルの上部及び側部をシールするためにＵ字型シリコーン・ガスケットが金属シェルに組み立てられうる。密閉型コネクタをデバイス・ハウジングに取り付けるために、金属シェルの下板に感圧接着剤（ＰＳＡ）が与えられうる。

別の適切な構成では、金属シェルの上部、下部及び側部をシールするためにシリコーン・ガスケットが用いられうる。シリコーン・ガスケットは圧縮成形プロセスを用いて金属シェルの真上に成形されてもよく、矩形リングの形状を有してもよい。

密閉型コネクタはラッチ・ウィンドウを有しうる。タッチ・ウィンドウは、金属シェルに直接に溶接された対応ラッチ・カップを有する金属ブラケットを用いてシールされうる。ラッチ・ウィンドウはまた、エラストマ・シール部材を用いてシールされうる（例えば、シール部材はＵ字型シリコーン・ガスケットの一体部分でありうる）。

密閉型コネクタはアライメント・レール・ウィンドウを有しうる。アライメント・レール・ウィンドウは、アライメント・レール・ウィンドウを湿気からシールするために金属シェルの下板に耐水シール層を取り付けることによってシールされうる。

コネクタはデバイス・ハウジング内に搭載されうる。組み立てられた場合に、コネクタ内のシール部材は、ガスケットを圧縮し、コネクタとデバイス・ハウジングとの間の界面をシールするようにデバイス・ハウジングの壁に対して押されうる。

デバイス内のプリント回路基板はねじ穴を有しうる。コネクタは左金属ブラケット及び右金属ブラケットを有しうる。左金属ブラケット及び右金属ブラケットは回路基板のねじ穴に対応するねじ穴を有しうる。ガスケットが圧縮状態にある間に、デバイス内の密閉型コネクタを固定するようにねじ穴に、対応するねじが挿入されうる。

コネクタのさらなる特徴、その特質及び種々の利点は添付の図面及び以下の詳細な説明から、より明らかであるだろう。

本発明の実施形態に従う例示のポータブル電子デバイスの斜視図である。 本発明の実施形態に従う可能性のある浸入エリアを示す例示の密閉型コネクタの斜視図である。 本発明の実施形態に従うインサート成形ツールを用いて導電信号コンタクトが定位置にある例示の密閉型コネクタがどのように形成されうるかを示す図である。 本発明の実施形態に従うインサート成形ツールを用いて導電信号コンタクトのためのコンタクト差し込み穴を有する例示の密閉型コネクタがどのように形成されうるかを示す図である。 本発明の実施形態に従うインサート成形プロセス中にプラスチックで充填される貫通穴を有する金属シェルを示す例示の密閉型コネクタの斜視図である。 本発明の実施形態に従う圧縮成形ツールを用いてＵ字型ガスケットがどのように形成されうるかを示す図である。 本発明の実施形態に従う図６に示されるタイプのＵ字型ガスケットで耐湿シールされた例示の密閉型コネクタの斜視図である。 本発明の実施形態に従う図７の例示の密閉型コネクタの断側面図である。 本発明の実施形態に従う圧縮成形ツールを用いてＯ字型ガスケットがどのように形成されうるかを示す図である。 本発明の実施形態に従う図９に示されたタイプのＯ字型ガスケットで耐湿シールされた例示の密閉型コネクタの斜視図である。 本発明の実施形態に従う図１０の例示の密閉型コネクタの断側面図である。 本発明の実施形態に従う金属ブラケット及びエラストマ・シール部材で耐湿シールされた例示の密閉型コネクタの断側面図である。 本発明の実施形態に従う図１２の例示の密閉型コネクタの斜視図である。 本発明の実施形態に従う露出したアライメント・レール・ウィンドウを有する例示の密閉型コネクタの下部斜視図である。 本発明の実施形態に従う耐水シール層を有する例示の密閉型コネクタの下部斜視図である。

本発明は電子デバイス用の密閉型コネクタに関する。

電子デバイスは、ラップトップ・コンピュータのようなポータブル電子デバイスであってもよいし、ウルトラポータブルと呼ばれることもあるタイプの小さなポータブル・コンピュータであってもよい。ポータブル電子デバイスはまた、幾分小さなデバイスであってもよい。小さなポータブル電子デバイスの例は、腕時計デバイス、ペンダント・デバイス、ヘッドフォン・デバイス及びイヤフォン・デバイス並びに他の装着可能な小型デバイスを含む。１つの適切な構成では、ポータブル電子デバイスは無線電子デバイスであってもよい。

無線電子デバイスは、例えば携帯電話機、無線通信能力を有するメディアプレーヤ、（携帯情報端末と呼ばれることもある）ハンドヘルド・コンピュータ、リモートコントローラ、全地球測位システム（ＧＰＳ）デバイス及びハンドヘルド・ゲーム・デバイスのようなハンドヘルド無線デバイスであってもよい。無線電子デバイスはまた、複数の従来のデバイスの機能を統合するハイブリッド・デバイスであってもよい。ハイブリッド・ポータブル電子デバイスの例は、メディアプレーヤ機能を含む携帯電話機、無線通信能力を含むゲーム・デバイス、ゲーム機能・電子メール機能を含む携帯電話機及び電子メールを受信し、移動体電話通話をサポートし、音楽プレーヤ機能を有し、ウェブ閲覧をサポートするポータブル・デバイスを含む。これらは単に説明用の例である。

本発明の実施形態に従う例示のポータブル電子デバイスが図１に示される。図１のデバイス１０は、例えば音楽プレーヤ機能、ゲーム、インターネット閲覧、電子メール及びカレンダ機能、携帯電話及びデータ機能、ローカル無線通信能力（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））などのようなハンドヘルド計算デバイス機能をサポートするハンドヘルド電子デバイスであってもよい。

デバイス１０はデバイス・ハウジング１２を有しうる。デバイス・ハウジング１２は、ケースと呼ばれることもあり、プラスチック、ガラス、セラミック、金属若しくは他の適切な材料又はこれらの材料の組み合わせを含む任意の適切な材料から形成されうる。

デバイス・ハウジング１２はハウジング１２の上面に形成されたディスプレイ１４のようなディスプレイを有しうる。ディスプレイ１４は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、電子インク・ディスプレイ又は他の任意の適切なディスプレイでありうる。ディスプレイ１４の最も外側の面は１つ以上のプラスチック層又はガラス層で形成されうる。

図１の例では、ディスプレイ・スクリーン１４はハンドヘルド電子デバイス１０の前面に搭載されるものとして示されるが、望まれるならばディスプレイ・スクリーン１４はハンドヘルド電子デバイス１０の背面に搭載されてもよいし、デバイス１０の側面に搭載されてもよいし、（例えば）ヒンジによってデバイス１０のメイン本体部に取り付けられたデバイス１０のフリップアップ部分に搭載されてもよいし、他の任意の適切な搭載構成を用いて搭載されてもよい。

望まれるならば、タッチスクリーン機能がディスプレイ１４に統合されてもよいし、別個のタッチパッド・デバイスを用いて提供されてもよい。ディスプレイ・スクリーン１４は電子デバイス１０で用いられうる入出力デバイスの単なる一例である。望まれるならば、電子デバイス１０は他の入出力デバイスを有してもよい。電子デバイス１０用の適切なユーザ入力インタフェース・デバイスは、ボタン（例えば、英数字キー、電源オン・オフ、電源オン、電源オフ及び他の専用ボタンなど）、タッチパッド、ポインティング・スティック若しくは他のカーソル制御デバイス、音声命令を供給するためのマイク又はデバイス１０を制御するための他の任意の適切なインタフェースを含む。例えば、電子デバイス１０はタッチパッド１６及びボタン１８のようなユーザ入力インタフェース・デバイスを有しうる。１つの適切な構成では、タッチパッド１６はボタン１８を囲みうる（例えば、図１参照）。ボタン１８は例えばメニューボタンでありうる。

電子デバイス１０のユーザはタッチスクリーン１４、タッチパッド１６及びボタン１８のようなユーザ入力インタフェース・デバイスを用いて入力命令を供給しうる。図１の例では電子デバイス１０の上面に形成されるものとして示されるが、ボタン１８のようなボタン、タッチパッド１６及び他のユーザ入力インタフェース・デバイスは一般にデバイス１０の任意の適切な部分に形成されうる。

デバイス１０はデバイス１０が外部コンポーネントとやり取りすることを可能にするオーディオ・ビデオ・ジャック（例えば、ジャック２０）を有しうる。

ポート２２のようなデバイス１０のデータポートは、直流（ＤＣ）電源からデバイス１０内のバッテリを充電したり、デバイス１０を動作したりするための電力ピン、パーソナルコンピュータ又は周辺機器のような外部コンポーネントとデータを交換するためのデータ・ピン、ヘッドフォン、モニタ又は他の外部オーディオ‐ビデオ機器を駆動するためのオーディオ‐ビデオ・ジャックを含みうる。ポート２２は、（例えば、コンピュータや他の電子デバイスに接続された係合ドックにデバイス１０が接続された場合に）入出力ポートとして用いられうる。ポート２２は、耐湿シールされたデータポート・コネクタ２４のような密閉型コネクタを有しうる。コネクタ２４は、係合する３０ピン・データポート・オス型コネクタ（例えば、プラグ）を受け入れる３０ピン・データポート・メス型コネクタ（例えば、ジャック）でありうる。ポート２２及び密閉型コネクタ２４はドック・コネクタと呼ばれることもありうる。コネクタ２４は、湿気、ちり、ごみ、又は電子デバイス１０を誤動作させうる他の破片の浸入を防ぐために、ハウジング１２の壁に関して十分にシール（例えば、耐湿シール）されうる。

図２は密閉型コネクタ２４の斜視図である。密閉型コネクタ２４は、プラスチック・コンタクト・ハウジング２８のようなプラスチック・コンタクト・ハウジングに形成された導電信号コンタクト３０のような導電信号コンタクト（例えば、コンタクト・ピン又はコンタクト・リード）を含みうる。プラスチック・コンタクト・ハウジング２８はコンタクト３０を絶縁し、短絡電流がコンタクト３０間を流れることを防ぐのに役立ちうる。（一例として）プラスチック・コンタクト・ハウジング２８に、横方向に相隔たった３０個のコンタクトが形成されうる。

プラスチック・コンタクト・ハウジング２８は金属シェル２６のような金属シェルに囲まれうる。金属シェル２６は左側部及び右側部によって接続された平行な上板及び下板を有しうる。金属シェル２６はシェル２６の左側部及び右側部にラッチ・ウィンドウ３４のようなラッチ・ウィンドウ（穴）を有してもよく、シェル２６の下板にアライメント・レール・ウィンドウ３６のようなアライメント・レール・ウィンドウ（穴）を有してもよい。ラッチ・ウィンドウ３４は係合コネクタが自身をコネクタ２４へ固定することを可能にする開口である。アライメント・レール・ウィンドウ３６は金属シェル２６の下板から上に曲げられたアライメント・レール３７の副生成物である。アライメント・レールは係合コネクタのための物理的誘導を提供しうる。

コネクタ２４はデバイス・ハウジング１２内に配置されうる。可能性のある浸入エリアは、（本明細書でコンタクト差し込みギャップと呼ばれることもある）コンタクト３０とプラスチック・コンタクト・ハウジング２８との間のギャップ、（本明細書でシェル‐絶縁体ギャップと呼ばれることもある）金属シェル２６とプラスチック・コンタクト・ハウジング２８との間のギャップ、（本明細書でシェル‐ハウジング・ギャップ３２と呼ばれることもある）金属シェル２６とハウジング１２との間のギャップ、ラッチ・ウィンドウ３４及びレール・アライメント・ウィンドウ３６を含む。これらの可能性のある浸入エリアは、湿気がデバイス１０に入りうる可能性のあるコネクタ２４に関連する場所を表す。従って、一般に、これらの浸入エリアを耐湿シールする方法を提供することが望ましい。

左金属ブラケット３８及び右金属ブラケット４０のような搭載構造が金属シェル２６に取り付けられてもよい。ブラケット３８、４０は例えば金属シェル２６に溶接されうる。ブラケット３８、４０はねじ穴のような穴（例えば、穴３９を参照）を含みうる。ねじ穴はプリント回路基板（ＰＣＢ）４２のような基板上に配置されうる。回路基板４２は、硬質ＰＣＢであってもよいし、フレキシブル回路基板（例えば、フレックス回路）であってもよいし、硬質フレックス回路基板であってもよいし、他のタイプの基板であってもよい。デバイス・ハウジング１２内に搭載される回路基板４２にコネクタ２４を固定するためにねじ４４のようなねじが用いられうる。

密閉型コネクタ２４はインサート成形プロセスのような射出成形プロセスを用いて成形されうる。射出成形は熱可塑性材料から部品を生産するための製造プロセスである。射出成形のための適切な熱可塑性物質は、加熱された場合に液状（成形可能状態）をとり、十分に冷却された場合に固体プラスチック状態に凝固するポリマーから形成されうる。コネクタ２４を形成するために用いられうる熱可塑性材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン及び射出成形技術に用いるのに適切な他のポリマーを含みうる。

図３はインサート成形プロセスを用いた例示のコネクタの形成を伴うステップ中の射出成形システムの断側面図を示す。このように形成されるコネクタは金属シェル２６を有しうる。金属シェル２６はステンレススチールの薄板又は任意の適切な金属又は材料から形成されうる。

ステップ４９で、シェル２６及びピン３０は保持構造４８によって定位置に保持されうる。コンタクト・リード又はコンタクトと呼ばれることもありうるピン３０はそれぞれ、導電体（例えば、銅、銅めっき、真鍮又は任意の適切な金属）の細い部分から形成されうる。シェル２６の内部にありピン３０を囲む型穴を型５０が形成するように、型５０がシェル２６の周りに配されうる。一杯のペレット状の熱可塑性材料（例えば、熱可塑性顆粒又は「樹脂」）がホッパー５２に加えられうる。材料は、加熱ユニット５６により加熱されるスクリュー型プランジャ５４（又は射出ラム）に自重送りされうる。ユニット５６が発生した熱とプランジャ５４のスクリューの回転との結果として熱が上がり、熱可塑性ペレットにせん断作用が起こり、ペレットが溶解して溶解プラスチックになる。プランジャ５４のスクリューの回転により、溶解プラスチックが型穴に押されうる。型５０は、型穴に接続するようにノズル５８が挿入されうる開口を有しうる。プランジャ５４はノズル５８を通じて溶解プラスチックを型穴に射出しうる。溶解プラスチックは型穴を完全に充填するように十分に高い圧力で射出されうる。

型穴が完全に充填された場合に、型５０の流路を通じて水が流されることによって、溶解プラスチックは冷却されうる。型穴内で凝固したプラスチックはピン３０の周りに形作るプラスチック・コンタクト・ハウジング（絶縁体）２８を形成する。挿入部分（すなわち、ピン３０）の周りの型穴に熱可塑性物質が射出されるので、このプロセスはインサート成形と呼ばれうる。冷却サイクルが完了すると、型５０は解放されうる。インサート成形されたプラスチック・コンタクト・ハウジングを有する金属シェル２６が取り出されうる（ステップ５１）。

金属シェル２６の上板及び下板はそれぞれ軸６０、６０´に平行であってもよい。型５０の解放を容易にするために、シェル２６の上板と下板とを互いにわずかに傾斜させることが望ましくてもよい。例えば、軸６０は軸６０´から０．２５度で設計されうる。任意の他の所望の角度が用いられうる。望まれるならば、軸６０、６０´は平行でありうる。

インサート構造が樹脂とは異なる材料で形成される場合に、しっかりとシールされた機械的接着が形成されうる。例えば、機械的接着は金属シェル２６（例えば、金属ケーシング）とプラスチック・コンタクト・ハウジング２８（例えば、プラスチック・ハウジング）との間に形成されうる。形のよい機械的接着を達成するために、金属シェル２６は通常状態（例えば、通常の動作温度・応力）の下で、包み込まれたプラスチック・ハウジングを保持することが可能な表面が与えられうる。金属シェル２６とプラスチック・コンタクト・ハウジング２８との間の機械的接着及びプラスチック・コンタクト・ハウジング２８とピン３０（例えば、コネクタの金属挿入部分）との間の機械的接着はそれぞれ、シェル‐絶縁体ギャップ及びコンタクト差し込みギャップを湿気から十分にシールする界面を形成しうる。

コネクタ２４を形成するための別の適切なアプローチが図４に示される。ステップ５３で、金属シェル２６が保持構造４８によって定位置に保持されうる。シェル２６の内部にありコンタクト差し込み穴６２のようなコンタクト差し込み穴を形成する型穴を型５０´が形成するように型５０´がシェル２６の周りに配置されうる。コンタクト差し込み穴６２は、後の処理ステップでコンタクト３０が挿入されうる開口である。

図３に関連して説明されたプラスチック・コンタクト・ハウジング２８を形成するように、型５０´で形成された型穴に一杯のペレット状の熱可塑性材料（例えば、熱可塑性顆粒又は「樹脂」）が射出されうる。

続いて型５０´が開放されうる。適切なアセンブリ機器を用いて手動で又は自動的にコンタクト３０がコンタクト差し込み穴６２に挿入されうる。このようにコンタクト３０を穴６２に挿入することによって、コンタクト３０とプラスチック・コンタクト・ハウジング２８との間にしっかりとした摩擦嵌め界面が形成されうる。コンタクト差し込みギャップを通じた湿気の浸入のリスクがシェル‐絶縁体ギャップを通じた湿気の浸入のリスクと比べて比較的低いことを前提として、このアプローチを用いたコンタクト差し込みギャップのシールが許容されうる。

要約すると、金属シェル２６とプラスチック・コンタクト・ハウジング２８との間の機械的接着及びコンタクト３０とプラスチック・コンタクト・ハウジング２８との間の摩擦嵌めはそれぞれ、シェル‐絶縁体ギャップ及びコンタクト差し込みギャップを湿気から十分にシールする界面を形成しうる（ステップ５７）。

金属シェル２６は図５に示されるように貫通穴４６のような貫通穴を有しうる。貫通穴４６はプラスチック・ハウジング２８を形成するインサート成形プロセス中にプラスチック材料で充填されうる。貫通穴４６を充填するプラスチック材料の一部はシェル‐絶縁体保持のため（例えば、金属シェル２６内のプラスチック・コンタクト・ハウジング２８の配置に機械的な支持を提供するため）に用いられうる。インサート成形プロセス中に反転係合構造４７のような反転係合構造も形成されうる。反転係合構造４７は係合コネクタとの適した接続を保証するために用いられうる。

シェル‐ハウジング・ギャップ３２（例えば、図２参照）は湿気の浸入に比較的高いリスクを呈しうる。密閉型コネクタ２４はデバイス・ハウジング１２内に組み立てられてもよく、ギャップ３２を閉じるためにポート（開口）２２の壁に固定されてもよい。例えば、シェル・ハウジング・ギャップ３２をシールするように、エラストマ・シール構造（例えば、シリコーン・ガスケット）が金属シェル２６に組み立てられうる。

図６に示されるようにＵ字型ガスケット８０のようなエラストマ・シール構造は圧縮成形プロセスを用いて形成されうる。ステップ７５で、層６６のようなシリコーンの層が上側成形構造６８と下側成形構造７０との間に配置されうる。層６６はシリコーン、ゴム又は他の適切なエラストマ（圧縮）材料から形成されうる。下側成形構造７０は制御構造７４のようなコンピュータ制御される位置決め構造に取り付けられうる。上側成形構造７０は支持部材７２を通じて制御構造７４に取り付けられうる。制御構造７４は、モータ、ギア、又は支持部材７２及び上側成形構造６８を矢印７６の方向に下方に動かす他の機械設備を有しうる。

ステップ７７で、制御構造７４は、上側成形構造６８が下側成形構造７０に接触するように上側成形構造６８を下方に動かしうる。このように構造６８を下げることによって、（正面から見た場合に）上下逆さの「Ｕ」字構造に層６６が曲げられうる。上側成形構造６８及び下側成形構造７０は層６６をＵ字型ガスケット８０に圧縮成形しうる。Ｕ字型に成形されると、ガスケット８０は、成形構造が開放しても、自身の形状をおおむね保持する（ステップ７９）。圧縮成形プロセスでは加熱の必要はない。

図７に示されるようにガスケット８０はシェル２６の上部及び側部に沿ったシールを作製するように金属シェル２６に組み立てられうる。左ブラケット３８及び右ブラケット４０はねじ穴を有してもよく、このねじ穴を通じて密閉型コネクタ２４をデバイス・ハウジング１２内に固定するためにねじ４４が挿入されうる。シェル２６の下部はＰＳＡ８２のような感圧接着剤（ＰＳＡ）材料で覆われうる。ＰＳＡ８２は加えられた圧力によって活性化する接着剤である。ＰＳＡ８２は、金属シェル２６がハウジング１２内に固定された場合に金属シェル２６の下側に沿ったシールを作製するために用いられうる。

図８はハウジング１２内に搭載された密閉型コネクタ２４を示す断側面図である。シェル２６の上端で裏打ちされた（line）ガスケット８０の上部は、コネクタとデバイス・ハウジングとの間のガスケット８０を圧縮するようにデバイス・ハウジング１２の対応面８４に押圧されうる。シェル２６の側部に裏打ちされたガスケット８０の側部はガスケット８０を圧縮するようにデバイス・ハウジング１２の対応面８６に対して押圧されうる。シェル２６の下部をシールするために、ガスケット８０が圧縮状態にある間にＰＳＡ８２が活性化されうる。密閉型コネクタ２４は、ガスケット８０及びＰＳＡ８２が圧縮状態にある場合にねじ４４（例えば、図７参照）によってねじ止めされうる。圧縮状態では、ガスケット８０はハウジングに湿気が入ることを防ぐように、シェル‐ハウジング・ギャップ３２（例えば、図２参照）をシールしうる。ガスケット８０はコネクタ２４をシールするためのエラストマ・シール構造の単なる例である。望まれるならば、ギャップ３２をシールするために別のタイプ及び形状のシール構造が用いられうる。

耐湿シール・コネクタ２４に用いられうる別の適切なエラストマ・シール構造はガスケット１０２である。図９に示されるようにＯ字型ガスケット１０２のようなエラストマ・シール構造は圧縮成形プロセスを用いて形成されうる。ステップ９１で、層６６のようなエラストマ層が金属シェル２６の前面に取り付けられうる。上側成形構造８８、中央成形構造９２及び下側成形構造９０はそれぞれ、支持部材７２を通じて制御構造７４に接続されうる。制御構造７４のような位置決め部は上側成形構造、中央成形構造及び下側成形構造をそれぞれ、（例えば、支持部材７２を制御することによって）矢印９４、９８、９６の方向に動かすように導きうる。

ステップ９３で、上側成形構造は金属シェル２６の上板に接触するまで下げられてもよく、下側成形構造はシェル２６の下板に接触するまで上げられてもよく、中央成形構造はプラスチック・コンタクト・ハウジング２８に接触するまで押されてもよい。矢印９８の方向に構造９２を押すことによって、ガスケット１０２のような略方形リング（Ｏ字型）ガスケットを形成するように層６６の中心部が除去されうる。成形構造８８、９０、９２は矢印１００の方向にガスケット１０２を圧縮成形するために用いられうる。ガスケット１０２は追加の組み立てステップを必要とせずにシェル２６に直接に形成され、成形されうる。ガスケット１０２は、成形構造の開放によっても、成形後の自身の成形形状を維持し、シェル２６に取り付けられたままでありうる（ステップ９５）。

図１０に示されるようにガスケット１０２は金属シェル２６の４辺すべてに沿ってシールを作製しうる。シェル２６の下辺はガスケット１０２によって効率的にシールされうるので、このタイプの構成ではＰＳＡは必要ない。望まれるならば、さらなるシール能力を与えるためにコネクタ２４の下にＰＳＡが加えられてもよい。

図１１はハウジング１２内に搭載された密閉型コネクタ２４を示す断側面図である。シェル２６の上端及び下端を裏打ちするガスケット１０２の上部及び下部は、コネクタとデバイス・ハウジングとの間のガスケット１０２を圧縮するようにデバイス・ハウジング１２の対応面１０４に押されうる。シェル２６の両側を裏打ちするガスケット１０２の側部はガスケット１０２を圧縮するようにデバイス・ハウジング１２の対応面１０６に押されうる。圧縮状態で、ガスケット８０は湿気がハウジングに入ることを防ぐように、シェル‐ハウジング・ギャップをシールしうる。密閉型コネクタ２４は、ガスケット１０２が圧縮状態にある場合に、ハウジング１２内に搭載された回路基板４２（例えば、図７参照）にねじ４４で固定されうる。

可能性のある他のハイリスクな浸入エリアは（図２に関して記載された）ラッチ・ウィンドウ３４を含む。図１２は左ブラケット３８に対向するコネクタ２４の横からみた密閉型コネクタ２４の側面図である。図１２のコネクタ２４は金属シェル２６に組み立てられたガスケット８０を含む。点線１０８はコネクタ２４の切断面を表す。線１０８は左ブラケット３８の真上に描かれる。

図１３は平面１０８上の切断面に沿って分割された図１２の密閉型コネクタの斜視図である。左金属ブラケット３８は、左ラッチ・ウィンドウをシールするカップを形成する部分１１０のようなシールされた突出部を有しうる。左金属ブラケット３８は化学的接着を形成するように金属シェル２６に溶接されうる。化学的接着は２つの同様のタイプの材料（例えば、金属同士又はプラスチック同士）の間に形成されうる。化学的接着は機械的接着よりも強固な傾向があり、もれにくい傾向すらある。カップ１１０は、オス型プラグのラッチを収容しつつ、左ラッチ・ウィンドウをシールするのに十分に奥まったところに置かれる。

右ラッチ・ウィンドウはエラストマ・シール部材８０−Ｒのようなエラストマ・シール部材によってシールされうる。シール部材８０−Ｒはシリコーン・ブーツと呼ばれることもある。突出部１１０と同様に、シール部材８０−Ｒはオス型プラグのラッチを受け入れつつ、右ラッチ・ウィンドウをシールするカップを形成しうる。シール部材８０−Ｒは図７のガスケット８０に関して記載されたタイプのガスケットの一部として形成されてもよい。

ラッチ・ウィンドウをシールするためのこれらの技術は単なる例示である。望まれるならば、ラッチ・ウィンドウはラッチ受けカップを有する金属ブラケットでシールされてもよく、左ラッチ・ウィンドウは（やはりガスケット８０の一部として形成されうる）エラストマ・シール部材８０−Ｌのようなエラストマ・シール部材でシールされてもよい。一般に、ラッチ・ウィンドウ３４をシールするためにラッチ受けカップ及び／又はシリコーン・ブーツを有する金属ブラケットが用いられうる。

図２に関連して記載されたアライメント・レール・ウィンドウ３６は湿気浸入の別のハイリスク・エリアを表しうる。図１４はアライメント・レール・ウィンドウを示す密閉型コネクタ２４の下部斜視図である。アライメント・レール・ウィンドウ３６は、アライメント・レール３７（例えば、図２参照）を形成するために用いられるシェル刻印プロセスの副生成物として作製される。アライメント・レールはシェル２６の下板から持ち上げられ、レール・ウィンドウはこのプロセスの残りとして形成される。図１４に示されるように、シリコーン・ブーツ８０−Ｌ、８０−Ｒはガスケット８０の一体部分でありうる。

図１５に示されるように、アライメント・レール・ウィンドウを通じて湿気がデバイス１０に入ることを防ぐために、耐水マイラー箔１１２のような耐水シール層がシェル２６の下板を覆うために用いられうる。望まれるならば、ウィンドウ開口３６をシールするために他の耐水材料が用いられてもよい。箔１１２をシェル２６に接着するためにシェル２６の下板と箔１１２との間に接着剤の層が形成されてもよい。デバイスの外部の環境に接着面を露出することは一般に望ましくないので、好適には接着剤はレール・ウィンドウ開口に対応する領域１１４には与えられない。

密閉型コネクタ２４は図１から図１５に関連して記載された様々な技術の任意の所望の組み合わせを用いて耐湿シールされうる。特に、コンタクト差し込みギャップ及びシェル‐絶縁体ギャップをシールするためにインサート成形技術が用いられてもよく、シェル‐ハウジング・ギャップ３２をシールするためにシリコーン・ガスケット（例えば、ガスケット８０又はガスケット１０２）が用いられてもよく、ラッチ・ウィンドウをシールするために溶接金属ブラケット及び／又はエラストマ・シール部材が用いられてもよく、アライメント・レール・ウィンドウをシールするために耐水シール箔が用いられてもよい。所望のようにコネクタ２４を耐湿シールするためにこれらの技術の任意の組み合わせが用いられてもよい。

例えば、液体浸入についてハイリスクのエリアがシェル‐ハウジング・ギャップ、ラッチ・ウィンドウ及びアライメント・レール・ウィンドウを含むシナリオを検討する。このシナリオの密閉型コネクタ２４は（例として）図１０に関連して記載されたタイプのシリコーン・ガスケット１０２を用いて形成されうる。密閉型コネクタ２４は左金属ブラケット１１０をシールするために左金属ブラケット１１０及び右シール部材８０−Ｒを有してもよく、アライメント・レール・ウィンドウをシールするために耐水マイラー箔１１２を有してもよい。望まれるならば、インサート成形を用いて金属シェル２６内のプラスチック・コンタクト・ハウジングが形成されうる。

液体浸入についてハイリスクのエリアがシェル‐絶縁体ギャップ、シェル‐ハウジング・ギャップ及びラッチ・ウィンドウを含む別のシナリオを検討する。このシナリオの密閉型コネクタ２４は（例として）図３又は図４に関連して記載されたインサート形成プロセスを用いて形成されうる。密閉型コネクタ２４は（例として）図７に関連して記載されたタイプのシリコーン・ガスケット８０を用いて形成されうる。密閉型コネクタ２４はラッチ・ウィンドウをシールするために用いられる左エラストマ・シール部材８０−Ｌ及び右エラストマ・シール部材８０−Ｒを（例えば、シリコーン・ガスケット８０の一体部分として）有してもよい。

１つの実施形態では、コネクタであって、左側部及び右側部によって接続された上板及び下板を有する金属シェルであって、左側部は左ラッチ穴を有し、右側部は右ラッチ穴を有する、金属シェルと、左側部及び右側部にそれぞれ取り付けられた左シール構造及び右シール構造とを備え、左シール構造及び右シール構造のそれぞれはカップを形成する突出部を有し、左シール構造及び右シール構造は左ラッチ穴及び右ラッチ穴をそれぞれ耐湿シールすることを特徴とするコネクタが提供される。

別の実施形態では、左シール構造は金属シェルに溶接された金属ブラケットを備え、右シール構造はエラストマ・シール部材を備えることを特徴とするコネクタが提供される。

別の実施形態では、左シール構造及び右シール構造は金属シェルに溶接された金属ブラケットを備えることを特徴とするコネクタが提供される。

別の実施形態では、金属ブラケットはねじ穴を有することを特徴とするコネクタが提供される。

別の実施形態では、左シール構造及び右シール構造はエラストマ・シール部材を備えることを特徴とするコネクタが提供される。

別の実施形態では、左シール構造及び右シール構造は、金属シェルの上板、左側部及び右側部を覆うエラストマ・ガスケットの一体部分を形成することを特徴とするコネクタが提供される。

別の実施形態では、金属シェルの下板に対して圧感接着剤の層をさらに含むことを特徴とするコネクタが提供される。

別の実施形態では、金属シェルに対して略矩形の圧縮成形ガスケットをさらに含むことを特徴とするコネクタが提供される。

１つの実施形態では、コネクタであって、左側部及び右側部によって接続された上板及び下板を有する金属シェルであって、金属シェルの下板はアライメント・レール穴を有する、金属シェルと、アライメント・レール穴を耐湿シールし、下板に取り付けられたポリマーのフレキシブル・シートとを含むことを特徴とするコネクタが提供される。

別の実施形態では、ポリマーのフレキシブル・シートはマイラー箔を含むことを特徴とするコネクタが提供される。

別の実施形態では、金属シェルの下板とポリマーのフレキシブル・シートとの間に接着剤をさらに含むことを特徴とするコネクタが提供される。

別の実施形態では、左側部は左ラッチ・ウィンドウを有し、右側部は右ラッチ・ウィンドウを有することを特徴とするコネクタが提供される。

別の実施形態では、カップを形成する突出部をそれぞれが有する金属ブラケット及びエラストマ・シール部材をさらに備え、金属ブラケット及びエラストマ・シール部材は左ラッチ・ウィンドウ及び右ラッチ・ウィンドウをそれぞれ耐湿シールすることを特徴とするコネクタが提供される。

別の実施形態では、金属シェルに対して略矩形の圧縮成形ガスケットをさらに含むことを特徴とするコネクタが提供される。

１つの実施形態では、コネクタであって、金属シェルと、金属シェル内のインサート成形されたプラスチック・コンタクト・ハウジングとを含むことを特徴とするコネクタが提供される。

別の実施形態では、複数の導電信号コンタクトをさらに備え、インサート成形されたプラスチック・コンタクト・ハウジングは複数の導電信号コンタクトを囲む部分を有することを特徴とするコネクタが提供される。

別の実施形態では、インサート成形されたプラスチック・コンタクト・ハウジングは金属シェルの角に反転係合構造を含み、反転係合構造はコネクタへの不適切な方向の係合プラグの挿入を防ぐことを特徴とするコネクタが提供される。

別の実施形態では、金属シェルは上板及び下板を有するとともに、上板と下板との間にそれぞれ接続された左側部及び右側部を有することを特徴とするコネクタが提供される。

別の実施形態では、左側部は左ラッチ穴を有し、右側部は右ラッチ穴を有し、コネクタは、左側部及び右側部にそれぞれ取り付けられた左シール構造及び右シール構造をさらに備え、左シール構造及び右シール構造のそれぞれはカップを形成する突出部を有し、左シール構造及び右シール構造は左ラッチ窓及び右ラッチ窓をそれぞれ耐湿シールすることを特徴とするコネクタが提供される。

別の実施形態では、金属シェルの下板はアライメント・レールとアライメント・レールに隣接するアライメント・レール・ウィンドウとを有し、コネクタはアライメント・レール・ウィンドウを耐湿シールし、下板に取り付けられたポリマーのシートをさらに含むことを特徴とするコネクタが提供される。

上記は本発明の原理の単なる例示であり、本発明の範囲及び精神から逸脱することなく様々な変形が当業者によって行われうる。上記の実施形態は個別に実施されてもよいし、任意の組み合わせで実施されてもよい。

Claims (20)

1. コネクタであって、
   左側部及び右側部によって接続された上板及び下板を有する金属シェルであって、前記左側部は左ラッチ穴を有し、前記右側部は右ラッチ穴を有する、金属シェルと、
   前記左側部及び前記右側部にそれぞれ取り付けられた左シール構造及び右シール構造とを備え、
   前記左シール構造及び前記右シール構造のそれぞれはカップを形成する突出部を有し、前記左シール構造及び前記右シール構造は前記左ラッチ穴及び右ラッチ穴をそれぞれ耐湿シールすることを特徴とするコネクタ。
2. 前記左シール構造は前記金属シェルに溶接された金属ブラケットを備え、前記右シール構造はエラストマ・シール部材を備えることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記左シール構造及び前記右シール構造は前記金属シェルに溶接された金属ブラケットを備えることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
4. 前記金属ブラケットはねじ穴を有することを特徴とする請求項３に記載のコネクタ。
5. 前記左シール構造及び前記右シール構造はエラストマ・シール部材を備えることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
6. 前記左シール構造及び前記右シール構造は、前記金属シェルの前記上板、前記左側部及び前記右側部を覆うエラストマ・ガスケットの一体部分を形成することを特徴とする請求項５に記載のコネクタ。
7. 前記金属シェルの前記下板に対して圧感接着剤の層をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載のコネクタ。
8. 前記金属シェルに対して略矩形の圧縮成形ガスケットをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
9. コネクタであって、
   左側部及び右側部によって接続された上板及び下板を有する金属シェルであって、前記金属シェルの前記下板はアライメント・レール穴を有する、金属シェルと、
   前記アライメント・レール穴を耐湿シールし、前記下板に取り付けられたポリマーのフレキシブル・シートとを備えることを特徴とするコネクタ。
10. 前記ポリマーのフレキシブル・シートはマイラー箔を備えることを特徴とする請求項９に記載のコネクタ。
11. 前記金属シェルの前記下板と前記ポリマーのフレキシブル・シートとの間に接着剤をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載のコネクタ。
12. 前記左側部は左ラッチ・ウィンドウを有し、前記右側部は右ラッチ・ウィンドウを有することを特徴とする請求項９に記載のコネクタ。
13. カップを形成する突出部をそれぞれが有する金属ブラケット及びエラストマ・シール部材をさらに備え、前記金属ブラケット及び前記エラストマ・シール部材は前記左ラッチ・ウィンドウ及び前記右ラッチ・ウィンドウをそれぞれ耐湿シールすることを特徴とする請求項１２に記載のコネクタ。
14. 前記金属シェルに対して略矩形の圧縮成形ガスケットをさらに備えることを特徴とする請求項９に記載のコネクタ。
15. コネクタであって、
    金属シェルと、
    前記金属シェル内のインサート成形されたプラスチック・コンタクト・ハウジングとを備えることを特徴とするコネクタ。
16. 複数の導電信号コンタクトをさらに備え、前記インサート成形されたプラスチック・コンタクト・ハウジングは前記複数の導電信号コンタクトを囲む部分を有することを特徴とする請求項１５に記載のコネクタ。
17. 前記インサート成形されたプラスチック・コンタクト・ハウジングは前記金属シェルの角に反転係合構造を含み、前記反転係合構造は前記コネクタへの不適切な方向の係合プラグの挿入を防ぐことを特徴とする請求項１５に記載のコネクタ。
18. 前記金属シェルは上板及び下板を有するとともに、前記上板と前記下板との間にそれぞれ接続された左側部及び右側部を有することを特徴とする請求項１５に記載のコネクタ。
19. 前記左側部は左ラッチ穴を有し、前記右側部は右ラッチ穴を有し、
    前記コネクタは、前記左側部及び前記右側部にそれぞれ取り付けられた左シール構造及び右シール構造をさらに備え、
    前記左シール構造及び前記右シール構造のそれぞれはカップを形成する突出部を有し、前記左シール構造及び前記右シール構造は前記左ラッチ窓及び前記右ラッチ窓をそれぞれ耐湿シールすることを特徴とする請求項１８に記載のコネクタ。
20. 前記金属シェルの前記下板はアライメント・レールと前記アライメント・レールに隣接するアライメント・レール・ウィンドウとを有し、
    前記コネクタは前記アライメント・レール・ウィンドウを耐湿シールし、前記下板に取り付けられたポリマーのシートをさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載のコネクタ。

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