JP2014525648A - コネクタシステム用の磁気インサート及びレセプタクル - Google Patents

Abstract

耐久性があり、かつ信頼性の高い構造を有し、十分な保持強度を維持しながらも高さを抑えた磁気コネクタシステム。コネクタインサートは、圧着部品を利用してケーブルの編組を圧着することができる。圧着部品は、機械的信頼性のためにインサート内の吸引板及び基板に固定することができる。保持クリップを使用してシェルを吸引板に固定することができる。コネクタレセプタクルは、保持強度を改善するために磁気伝導性のラベルを用いることができる。

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、この参照によってその全てが本明細書に組み込まれる、２０１２年４月２７日付で出願された米国特許出願第１３／４５８，８５３号の優先権を主張し、２０１１年８月１１日付で出願された米国特許仮出願第６１／５２２，６２５号及び２０１２年２月１６日付で出願された第６１／５９９，９２１号の利益を主張するものである。

消費者の利用できる電子装置の数及び種類は過去数年で飛躍的に増加しており、この増加傾向が弱まる気配は見られない。ポータブルコンピュータ装置、タブレット型、デスクトップ型及び一体型コンピュータ、携帯電話、スマートフォン、及びメディアフォン、記憶装置、ポータブルメディアプレーヤ、ナビゲーションシステム、モニタ及びその他の装置など、装置はユビキタス化している。

これらの装置は様々なケーブルを使用して電力を受け取り、データを共有することが多い。これらのケーブルは、各端部にコネクタインサート又はプラグを有することができる。コネクタインサートは、電子装置のコネクタレセプタクル内に差し込まれることで１つ以上の信号及び電力の導電路を形成する。

これらのコネクタインサート及びコネクタレセプタクルは磁気式であり得る。即ち、磁気インサートを磁石式レセプタクルに磁気的に吸引させることができ、この両者は、磁気吸引によって少なくとも一方向の定位置に保つことができる。

従来の磁気コネクタは結構な大きさであった。しかし、これらが接続する装置は、多くの場合、大変薄くなっており、即ち、高さが抑えられている。このことは即ち、より薄いコネクタに対する要望につながる。しかしながら、従来のコネクタを薄くすると、コネクタインサートとコネクタレセプタクルとの間の接続を維持する上で十分な保持力を有さない可能性がある。

また、これらのコネクタは装置の寿命の間に何千回も着脱される可能性がある。これによりケーブルとプラグとの接続が切断されるかも知れず、あるいはそれ以外の機械的な故障が引き起こされるかもしれない。例えば、シェルなどの筐体がプラグ又はコネクタインサートの他の部品から外れる可能性がある。

したがって、必要とされるのは、耐久性があり、かつ信頼性の高い構造を有し、十分な保持強度を維持しながらも高さを抑えた磁気コネクタシステムである。

したがって、本発明の実施形態は、耐久性があり、かつ信頼性の高い構造を有し、十分な保持強度を維持しながらも高さを抑えた磁気コネクタシステムを提供する。

本発明の例示的実施形態は、堅牢かつ耐久性のある構造を有するコネクタインサートを提供する。このコネクタインサートは、ケーブルの端部を覆って圧着する圧着部品を含んでもよい。圧着部品は、プリント回路基板に取り付ける端子部をケーブルの長手方向において含んでもよい。圧着部品は、端子部から直角に延在する突起を更に含んでもよい。これらの突起は吸引板の後部に固定されてもよい。これらの特徴により、ケーブルと吸引板との間のしっかりと安定して堅牢な接続を形成することができる。

また、このコネクタインサートは、吸引板の両側に保持クリップを含んでもよい。これらの保持クリップは、シェルが吸引板を覆って摺動されるときに格納され、シェル内の切欠きに達したときに弛緩することができる。これにより、信頼性が高く、製造の容易な方法でシェルを吸引板に対して定位置に固定することができる。

また、このコネクタインサートは、プリント回路基板に取り付けられた発光ダイオードを有してもよい。コネクタは、プリント回路基板に取り付けられたライトパイプを更に含んでもよく、このライトパイプは発光ダイオードの上方を通るような角度であってよく、更にシェルの開口部に光を通過させるような角度であってもよい。

本発明の別の例示的実施形態は、高さを抑えたコネクタインサートを提供することができる。高さを抑えても十分な磁気的保持強度を維持するために、コネクタインサートを幅広にしてもよい。この結果、吸引板の表面積が増加させることができ、コネクタインサートの保持強度が増加する。

本発明の別の例示的実施形態は、コネクタレセプタクルを提供することができる。このコネクタレセプタクルは、正面から見て魅力的な外観を有することができる。具体的には、メサ形を形成する筐体の前部は大きくなるように作られてもよく、この筐体は、筐体とラベルとの間の継目がユーザの目に見えないように、ラベルの開口部内に滑り込ませてもよい。

本発明の別の例示的実施形態は、磁気伝導性ラベルを有するコネクタレセプタクルを提供することができる。この磁気伝導性ラベルは、ラベルの裏側の磁石の保持力を増加させることができる。このラベルは、より低い磁気伝導率を有するシールドに取り付けられてもよい。磁束の損失を低減させるために、ラベルの一部を切り取ることによってラベルとシールドとの間の重なりを減少させてもよい。

本発明の別の例示的実施形態は、コネクタインサートをコネクタレセプタクルに「ブラインド結合」できるコネクタシステムを提供することができる。即ち、コネクタインサートをほぼ正しい姿勢でコネクタレセプタクルのごく近傍に近づけたときに、コネクタインサートとコネクタレセプタクルとの間の磁気吸引によって、コネクタインサートがコネクタレセプタクルに引き付けられて接触することができるように、コネクタインサート及びコネクタレセプタクルを構成することができる。このブラインド結合の一部として、コネクタインサート及びコネクタレセプタクルは、この接続の形成を妨害しないような物理的特徴であってもよい。これにより、ユーザがケーブルを装置に接続する容易な方法を提供できる。具体的には、ユーザはコネクタインサートをほぼ正しい姿勢でコネクタレセプタクルの近傍に近づけるだけである。そこからは、コネクタインサートとコネクタレセプタクルとの間の磁気吸引が両者を接触させる。また、物理的な特徴は、接続の形成を妨害できないようになっている。

本発明の種々の実施形態は、これらの１つ以上及び本明細書内で説明するその他の特徴を組み込んでもよい。以下の詳細な説明及び添付の図面を参照することにより、本発明の性質及び利点の理解をより深めることができる。

本発明の実施形態に係る磁気コネクタシステムを示す図である。 本発明の実施形態に係るコネクタインサートを示す図である。 本発明の実施形態に係るコネクタインサートの分解図である。 本発明の実施形態に係る圧着部品によって圧着されたケーブルを示す図である。 本発明の実施形態に係るコネクタインサートの部分アセンブリを示す図である。 本発明の実施形態に係るコネクタインサートの別の部分アセンブリを示す図である。 図６の部分アセンブリの側面図である。 図６に示す部分アセンブリの裏側を示す図である。 本発明の実施形態に係るコネクタインサートの部分アセンブリの裏側を示す図である。 本発明の実施形態に係るコネクタインサートの背面図である。 本発明の実施形態に係るコネクタインサートの切欠図である。 本発明の実施形態に係るコネクタレセプタクルを示す図である。 本発明の実施形態に係るコネクタレセプタクルの分解図である。 本発明の実施形態に係る筐体を示す図である。 本発明の実施形態に係る筐体上の突起及びノッチの拡大図である。 本発明の実施形態に係る別のコネクタレセプタクルを示す図である。 本発明の実施形態に係るコネクタレセプタクルの底面図である。 本発明の実施形態に係るコネクタレセプタクルの分解図である。 本発明の実施形態に係るコネクタインサートを示す図である。 本発明の実施形態に係るコネクタインサートの分解図である。 本発明の実施形態に係るコネクタインサートの一部のアセンブリを示す図である。 本発明の実施形態に係るコネクタインサートの別の部分のアセンブリを示す図である。 本発明の実施形態に係るコネクタインサートの別の部分のアセンブリを示す図である。 本発明の実施形態に係るコネクタインサートの別の部分のアセンブリを示す図である。 本発明の実施形態に係るコネクタインサートの別の部分のアセンブリを示す図である。 本発明の実施形態に係るコネクタインサートの別の部分のアセンブリを示す図である。 本発明の実施形態に係るコネクタインサートの別の部分のアセンブリを示す図である。

図１は、本発明の実施形態に係る磁気コネクタシステムを示す。この図は、この他の添付図と同様に、例示の目的で示され、本発明の可能な実施形態又は請求項のいずれをも限定するものではない。

図示した磁気コネクタシステムは、コネクタインサート１１０及びコネクタレセプタクル１２０を含むことができる。コネクタレセプタクル１２０は、エンクロージャ１３０内に位置してもよく、このエンクロージャ１３０は、ポータブルコンピュータ装置、タブレット型、デスクトップ型、若しくは一体型コンピュータ、携帯電話、スマートフォン、若しくはメディアフォン、記憶装置、ポータブルメディアプレーヤ、ナビゲーションシステム、モニタ、又はその他の装置用のエンクロージャであってもよい。

コネクタインサート１１０及びコネクタレセプタクル１２０は、磁気コネクタであってもよい。即ち、コネクタインサート１１０は、磁力によって、少なくとも一方向においてコネクタレセプタクル１２０に対して定位置に保持することができる。例えば、コネクタインサート１１０及びコネクタレセプタクル１２０の一方又は両方が、１つ以上の磁石又は磁気素子若しくは磁気構造体を含んでもよい。これらの磁石は、他の磁石又は他の要素内の磁気構造体を引き付けることができる。例えば、コネクタレセプタクル１２０は、コネクタインサート１１０内の吸引板に引き付けられる１つ以上の磁石を含んでもよい。本発明の具体的な実施形態において、コネクタレセプタクル１２０は、交番の又は反対の極性を有するように配列された４つの磁石を含み、これらの磁石は、強磁性材料から作製されるコネクタインサート１１０内の吸引板に引き付けられる。本発明の別の具体的な実施形態において、コネクタレセプタクル１２０は、交番する極性を有するように配列された３つの磁石を含んでもよい。本発明の更に別の実施形態において、コネクタレセプタクル１２０は、１つ、２つ、又は４つよりも多い磁石を含んでもよい。

この磁気コネクタシステムは、電力、データ、若しくは他の電圧、又は信号若しくは情報の種類を伝達するために使用できる。本発明の具体的な実施形態において、磁気コネクタシステムは、装置エンクロージャ１３０によって収納された装置に電力を伝達する。この実施形態において、コネクタインサート１１０は、ケーブル１１２を介して電源アダプタに接続できる。この電源アダプタは、壁コンセント、車載充電器、又はその他の電源から電力を受け取ることができる。また、コネクタインサート１１０は、電源アダプタと通信する回路を含んでもよい。この実施例は、この参照によって組み込まれる、「ＴＩＭＥ−ＤＯＭＡＩＮ ＭＵＬＴＩＰＬＥＸＩＮＧ ＯＦ ＰＯＷＥＲ ＡＮＤ ＤＡＴＡ」と題された同時係属の米国特許仮出願第６１／４８２，１９５号に見出すことができる。コネクタインサート１１０は、コネクタレセプタクルに有効な接続がなされたかを判定する回路を更に含んでもよく、発光ダイオード開口部１１４を使用して当該接続の表示を提供してもよい。

コネクタインサート１１０は、磁力を使用して、コネクタレセプタクル１２０に対してＹ方向の定位置に保持することができる。コネクタインサート１１０は、コネクタインサート１１０、コネクタレセプタクル１２０、及び装置エンクロージャ１３０上の物理的な特徴によってコネクタレセプタクル１２０に対して、Ｘ及びＺ方向に位置合わせできる。これらの物理的特徴は、コネクタインサート１１０がコネクタレセプタクル１２０に物理的に拘束されないように配置される。これにより、コネクタインサート１１０は、軸方向ではない力によって取り外すことが可能であり、即ち、Ｙ方向以外の方向の力がコネクタインサート１１０を取り外すことができる。コネクタインサート１１０上の吸引板は、エンクロージャ１３０内の開口部に嵌合するように設計された外縁部を有してもよい。コネクタインサート１１０上の吸引板は、コネクタレセプタクル１２０上のメサ形を受け入れるように設計された開口部を有してもよい。コネクタインサート１１０上のコンタクトは、コネクタレセプタクル１２０上のコンタクトと結合して電気経路を形成するように配置されてもよい。これらの特徴は、下記の様々な図に示されている。

さらに、ポータブルメディアプレーヤ、ポータブルメディア装置、並びにラップトップ型、ネットブック型、及びタブレット型コンピュータのように多くの電子装置が薄型化の傾向にある。即ち、これらの高さが抑えられている。したがって、本発明の実施形態は、高さを抑えた磁気コネクタシステムを提供することができる。残念ながら、この抑えられた高さにより、コネクタインサート１１０がコネクタレセプタクル１２０から不注意によって切り離されやすくなる場合がある。

具体的には、上述のとおり、コネクタインサート１１０は、磁力を使用して、Ｙ方向においてコネクタレセプタクル１２０に対して定位置に保持することができる。コネクタインサート１１０はＺ方向の厚みが抑えられているので、この方向における小さな力が、コネクタインサート１１０を取り外す可能性がある。即ち、抑えられた厚みにより、コネクタインサートをコネクタレセプタクルから切り離すために必要なＺ方向のモーメントアームが縮小される。したがって、コネクタインサート１１０内の吸引板の表面積を相応に大きくしてもよい。この結果、コネクタインサートの保持強度を増加できる。以下の図に実施例を示す。

図２は、本発明の実施形態に係るコネクタインサート１１０を示す。コネクタインサート１１０は、吸引板２１０、シールド又はカバー２２０、ケーブル２３０、及びストレインリリーフ２４０を含んでもよい。吸引板２１０は、前面２１２を含んでもよい。前面２１２は、コンタクト２５０、２５２、２５４、２５６、及び２５８のための開口部２６０を含んでもよい。本発明の具体的な実施形態において、コンタクト２５０及び２５８はグランドを伝達でき、コンタクト２５２及び２５６は電力を伝達でき、コンタクト２５４は接続が形成されたことを検出するために使用できる。この具体的実施例では、コネクタインサート１１０が対応するコネクタレセプタクルと結合したときに、電力が印加される前にグランド経路が形成されるように、グランドのコンタクト２５０及び２５８がその他のコンタクトよりも前に突き出ている。

さらに、コネクタインサート１１０は比較的薄くてもよく、即ちＺ方向の高さが抑えられてもよい。コネクタインサート１１０とコネクタレセプタクル１２０との間の磁気による保持を高めるために、吸引板２１０の前部の面積２１２を増加してもよい。例えば、コネクタインサート１１０をより幅広くすることによって、これを実現できる。コネクタインサート１１０をより幅広くすることによって、吸引板２１０の前部の面積２１２が増加することでコネクタインサート１１０の保持力が増加する。

さらに、コネクタインサート１１０は、装置の寿命を通じて数千回も着脱される可能性がある。したがって、コネクタインサート１１０は堅牢で耐久性を有することが望ましい場合がある。したがって、本発明の実施形態は、堅牢性及び耐久性を増加させるためのいくつかの特徴を採用している。例えば、ケーブルと吸引板との間、及びシェルと吸引板との間の物理的な接続を強化してもよい。以下の図に実施例を示す。

図３は、本発明の実施形態に係るコネクタインサートの分解図を示す。この図は、吸引板３１０を含んでいる。吸引板３１０は、強磁性材料又はその他の磁性材料から作製されてもよい。本発明の他の実施形態では、吸引板３１０は１つ以上の磁石で形成されてもよい。

吸引板３１０の両側に保持クリップ３２０が位置してもよい。保持クリップ３２０は、シェル３８０を吸引板３１０に対して固定するために使用できる。具体的には、シェル３８０は、吸引板３１０を覆って摺動して、保持クリップ３２０を吸引板３１０に押し付けることができる。端部３２３は、シェル３８０の切欠き、溝、又はスロット部３８２に達すると、保持クリップ３２０が反発して戻ることでシェル３８０を定位置に保持することができる。

筐体３３０は、非導電性材料又は絶縁材料で形成してもよい。コンタクト３３５は、筐体３３０内の管路３３２の中に位置することができる。コンタクト３３５は、コンタクト３４３において回路基板３４０に取り付けることができる。回路基板３４０は、１つ以上のＬＥＤ３４２を含んでもよい。ＬＥＤ３４２からの光は、ライトパイプ３４５によってシェル３８０内の開口部３８４へと誘導することができる。

ケーブル３６０内の編組は、圧着部品３５０によって後方に引き下げて適所に保持することができる。圧着部品３５０は、ウィング又は突起３５２を含んでもよい。ウィング３５２をスポット溶接又は別の方法で吸引板３１０の後部に固定し、ケーブル３６０を吸引板３１０に対して適所に保持してもよい。ストレインリリーフ３７０は、ケーブル３６０を保護することができる。シェル３８０は、これらの構成要素及び吸引板３１０の一部を覆って配置することができる。

シェル３８０は、コネクタインサート１１０の挿抜時にユーザが操作できる面を提供することができる。シェル３８０は、プラスチック、艶消しアルミニウム、又はその他の材料であってもよい。シェル３８０は、その片側又は両側に開口部３８２を含んでもよい。これらの開口部は、開口部３８２に破片が入り込むことを防ぐために、エポキシ又はその他の透明若しくは色つきの材料で塞がれてもよい。

本発明の実施形態に係るコネクタインサートは、様々な方法で組み立てることができる。本発明の特定の実施形態において、コンタクト３３５を筐体３３０内に挿入してもよい。次に、コンタクト３３５がプリント回路基板３４０に取り付けられてもよい。圧着部品３５２を使用してケーブル３５０を圧着してもよい。得られたケーブルはプリント回路基板３４０に取り付けられてもよい。具体的には、端子部３４２をはんだ付け又は別の方法でプリント回路基板３４０に固定してもよい。このアセンブリを吸引板３１０に挿入してもよい。圧着部品のウィング３５２を吸引板３１０の後部に固定してもよい。ストレインリリーフ３７０をケーブル３６０及びウィング３５２を覆って摺動させてもよい。ライトパイプ３４５はプリント回路基板３４０に取り付けられてもよい。保持クリップ３２０は吸引板３１０に取り付けられてもよい。シェル３８０を、保持クリップ３２０がノッチ３８２で定位置にロックするまで吸引板３１０を覆って摺動させてもよい。

図４は、本発明の実施形態に係る圧着部品によって圧着したケーブルを示す。ケーブル３６０は編組及び中心導体３６２を含んでもよい。中心導体３６２は電力を伝達するために使用でき、編組はグランドを伝達するために使用できる。編組は折り返して圧着部品３５０で覆ってもよい。圧着部品３５０を圧着して、ケーブル３６０との安定した接続を形成することができる。圧着部品３５０は、突起又はウィング３５２及び端子部３５４を含んでもよい。ウィング３５２は、スポット溶接又は別の方法で吸引板の後部に取り付けることができる。端子部３５４は、プリント回路基板にはんだ付けすることができる。これらの接続により、ケーブル３６０とコネクタインサートとの間の安定した接続を提供できる。

図５は、本発明の実施形態に係るコネクタインサートの部分アセンブリを示す。コンタクト３５０、３５２、３５４、３５６、及び３５８は、筐体３３０内に位置することができる。また、これらのコンタクトをプリント回路基板３４０に取り付けることもできる。プリント回路基板３４０は、ＬＥＤ３４２を含んでもよい。圧着部品３５０の端子部３５４は、プリント回路基板３４０に取り付けることができる。

図６は、本発明の実施形態に係るコネクタインサートの別の部分アセンブリを示す。この実施例では、ライトパイプ３４５がＬＥＤ３４２の上方に配置されている。ライトパイプ３４５は、ＬＥＤ３４２からシェル３８０の開口部３８４まで光を伝達する光ガイドとして機能する。ライトパイプ３４５は、プリント回路基板に取り付けることができる。ライトパイプ３４５は発光ダイオード３４２の上方を通るような角度とすることができ、更にシェルの開口部に光を伝達するような角度にすることができる。

図７は、図６の部分アセンブリの側面図を示す。さらに、ライトパイプ３４５は、ダイオード３４２が発した光を開口部３８２及びシェル３８０内に誘導する。ライトパイプ３４５を３４６においてプリント回路基板３４０に取り付け、ＬＥＤ３４２全域にわたって延在することができる。部分３４７は、シェル３８０内の開口部３８２に光を伝えるように平らであってもよい。

図８は、図６に示す部分アセンブリの裏側を示す。また、この裏側は、ＬＥＤ３４２Ａ及びライトパイプ３４５Ａも含んでよい。コンタクト３５０、３５２、３５４、３５６、及び３５８は、図示のとおりにプリント回路基板３４０にはんだ付けしてもよい。

図９は、本発明の実施形態に係るコネクタインサートの部分アセンブリの裏側を示す。見て取れるように、突起又はウィング３５２は、スポット溶接若しくはレーザ溶接、又は別の方法で吸引板３１０に固定することができる。これは、プリント回路基板３４０への端子部３５４の取り付けと共に、ケーブル３６０と吸引板３１０との間の堅牢な機械的支持をもたらす。

さらに、保持クリップ３２０が吸引板３１０に取り付けられてもよい。シェル３８０をこのアセンブリを覆って摺動させることで、保持クリップ３２０を吸引板３１０の両側に平らに押し付けることができる。シェル３８０内のノッチ又は切欠きが、保持クリップ３２０の反発して戻ることを可能とすることで、吸引板３１０に対してシェル３８０を定位置に保持することができる。以下の図に実施例を示す。

図１０は、本発明の実施形態に係るコネクタインサートの背面図を示す。このコネクタインサートは、吸引板３１０を部分的に覆うシェル３８０を含むことができる。保持クリップ３２０は、切欠き３８２内で弛緩して突き出ることができる。これにより、使用中にシェル３８０が吸引板３１０から後方へ外れるのを防止できる。この結果、シェル３８０が吸引板３１０に対して定位置に保持され、これによりコネクタインサート１１０の耐久性が向上する。

本発明の実施形態に係るコネクタインサートのサイズを抑えるために、吸引板の前面に対するコンタクトの位置の公差を制限することが望ましい場合がある。この結果、より短いコンタクトを使用することが可能となり、したがってコネクタインサートの長さを短縮することができる。以下の図に実施例を示す。

図１１は、本発明の実施形態に係るコネクタインサートの切欠図を示す。この実施例では、ピン３５０の前端部３５３と吸引板３１０の前端部３１１との間の公差は、限定された数の非常に短い距離の公差によって決定できる。要因の数及びそれらの長さを限定することにより、全体的な公差を縮小することができる。具体的には、この公差は、吸引板３１０の前端部３１１から筐体３３０の前部までの距離Ｄ１に筐体３３０の前部の厚みＤ２を加えた合計と、ピン３５０の突起部の長さＤ３との間の差である。

図１２は、本発明の実施形態に係るコネクタレセプタクルを示す。図１に示すように、レセプタクル１２０は、装置エンクロージャ１３０に挿入されるか、又は取り付けられてもよい。具体的には、レセプタクル１２０の底部をエンクロージャ１３０の内面の上に載せることができ、ツメ１２８０をエンクロージャ１３０内のノッチに嵌合させることができる。これにより、装置エンクロージャ１３０内のコネクタレセプタクル１２０の単純な機械的位置合わせすることができる。

コネクタレセプタクル１２０は、１つ以上の磁石１２４０を含んでもよい。例えば、コネクタレセプタクル１２０は、４つ、４つ未満、又は４つよりも多い磁石１２４０を含んでもよい。磁石１２４０は、ラベル１２１０によって覆われてもよい。ラベル１２１０は、強磁性鋼又はその他の磁気伝導性材料で作製されてもよい。ラベル１２１０は、シールド１２６０に取り付けることができる。シールド１２６０は、非磁気伝導性鋼で形成してもよい。本発明の特定の実施形態において、ラベル１２１０は１０−１０スチールなどの低炭素鋼であってもよい。これをニッケルでメッキし、次いで白金ニッケルでメッキしてもよい。

ラベル１２１０は、シールド１２６０内の切欠き１２１２によって画定されるツメ１２１４において取り付けることができる。切欠き１２１２は、磁気損失を低減させるために、ラベル１２１０とシールド１２６０との間の重なりを減少させることができる。コンタクト１２３０は、筐体１２２０が形成するメサ形の上に配置することができる。筐体１２２０は、筐体１２７０に取り付けることができる。筐体１２７０は、コンタクト１２５０のための開口部を有してもよい。メサ形は、コネクタインサート１１０の吸引板２１０内の開口部２６０の内部に挿入されたときに、拘束的ではない嵌合をもたらす傾斜した縁部を有してもよい。

図１３は、本発明の実施形態に係るコネクタレセプタクルの分解図を示す。コネクタレセプタクル１２０は、コンタクト１２５０、筐体１２２０、ラベル１２１０、磁石１２４０、スペーサ１２９２及び１２９４、シールド１２６０、並びに筐体１２７０を含んでもよい。コンタクト１２５０は、図示のように、筐体１２２０に挿入し、直角に折り曲げることができる。筐体１２２０はラベル１２１０、磁石１２４０、並びにスペーサ１２９２及び１２９４の中を通過することができる。筐体１２２０をラベル１２１０に嵌合させることによって、筐体１２２０とラベル１２１０との間の継目はユーザの目には見えない可能性がある。筐体１２７０は、コンタクト１２５０のための開口部１２７２を含んでもよい。次にこのアセンブリをシールド１２６０内に配置することができる。シールド１２１０上のツメ１２１４は、スポット溶接又は別の方法でシールド１２６０に固定することができる。

ラベル１２１０は、強磁性材料又はその他の磁気伝導性材料で形成してもよい。これにより、磁石１２４０の磁気吸引を向上させることができる。磁束の無駄を低減するために、ラベル１２１０を切欠き１２１２によってノッチ付けてもよい。ラベル、及びラベル１２１０用に、又はその代わりに使用できる他のラベルに関する更なる情報は、この参照によって組み込まれる、２０１１年８月１１日に出願され、「ＬＡＢＥＬ ＦＯＲ ＭＡＧＮＥＴＩＣ ＣＯＮＮＥＣＴＯＲ」と題された同時係属の米国特許仮出願第６１／５２２，６２０号に見出すことができる。１つの磁石から発せられた磁力線が隣接した磁石で終端することができるように磁石１２４０をＳ極Ｎ極の交番構成として配列してもよい。

図１４は、筐体１２２０を示す。筐体１２２０は、筐体１２７０上の対応する突起を受容するノッチ１２２２を含んでもよい。具体的には、筐体１２７０上の突起は、ノッチ１２２２に嵌合して筐体１２２０に対して筐体１２７０の位置を固定することができる。筐体１２２０は、大きくなるように作られた前部１２２４を含んでもよい。

図１５は、筐体１２７０上の突起１２７２及び筐体１２２０上のノッチ１２２２の拡大図を示す。

図１６は、本発明の実施形態に係る別のコネクタレセプタクルを示す。このコネクタレセプタクル又は本発明の実施形態に係るその他のコネクタレセプタクルを、図１のコネクタレセプタクル１２０として使用することができ、ここでは１２０Ａとして標示する。図１に示すように、レセプタクル１２０は装置エンクロージャ１３０に挿入されるか、又は取り付けられてもよい。具体的には、レセプタクル１２０の底部をエンクロージャ１３０の内面の上に載せることができ、ツメ１６８０をエンクロージャ１３０内のノッチに嵌合させることができる。これにより、装置エンクロージャ１３０内のコネクタレセプタクル１２０の単純な機械的位置合わせすることができる。

コネクタレセプタクル１２０Ａは、１つ以上の磁石１６４０を含んでもよい。例えば、コネクタレセプタクル１２０Ａは、３つ、３つ未満、又は３つよりも多い磁石を含んでもよい。これらの磁石は、ラベル１６１０によって覆われてもよい。ラベル１６１０は、強磁性鋼又はその他の磁気伝導性材料で作製されてもよい。ラベル１６１０は、レーザ溶接若しくはスポット溶接、又はその他の適切な方法によって点１６１４においてシールド１６６０に取り付けることができる。シールド１６６０は、非磁気伝導性鋼で形成してもよい。本発明の特定の実施形態において、ラベル１６１０は１０−１０スチールなどの低炭素鋼であってもよい。これをニッケルでメッキし、次いで白金ニッケルでメッキしてもよい。

コンタクト１６３０は、筐体１６２０が形成するメサ形の上に配置することができる。メサ形は、コネクタインサート１１０の吸引板２１０内の開口部２６０の中に挿入されたときに拘束的ではない嵌合をもたらす傾斜した縁部を有してもよい。第２の筐体上のツメ１６７９は、シールド１６６０の上部の上の開口部に嵌合して機械的な支持を提供する。

図１７は、図１６のコネクタレセプタクルの別の図を示す。コンタクト１６５０は、図示のような貫通孔のコンタクトであってもよく、又は表面実装若しくはその他の種類のコンタクトであってもよい。コンタクト１６５０は、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、又はその他の適切な基板の上のコンタクトに接続することができる。さらに、ツメ１６８０はエンクロージャ１３０内のノッチに嵌合することができる。ツメ１６６２及びポスト１６７８は、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、又はその他の適切な基板内の開口部に嵌合することができる。

図１８は、本発明の実施形態に係るコネクタレセプタクルの分解図を示す。コネクタレセプタクル１２０Ａは、コンタクト１６５０、筐体１６２０、ラベル１６１０、磁石１６４０、スペーサ１６９４、シールド１６６０、及び筐体１６７０を含んでもよい。コンタクト１６５０は、図示のように、筐体１６２０に挿入し、直角に折り曲げることができる。筐体１６２０は、ラベル１６１０、磁石１６４０、及びスペーサ１６９４の中を通過することができる。筐体１６２０をラベル１６１０に嵌合することによって、筐体１６２０とラベル１６１０との間の継目はユーザの目には見えない可能性がある。筐体１６７０は、コンタクト１６５０のための開口部１６７２を含んでもよい。次にこのアセンブリをシールド１６６０内に配置することができる。シールド１６１０上のツメ１６１４は、スポット溶接又は別の方法でシールド１６６０に固定することができる。

ラベル１６１０は、強磁性材料又はその他の磁気伝導性材料で形成してもよい。これにより、磁石１６４０の磁気的吸引力を向上させることができる。ラベル、及びラベル１６１０用に又はその代わりに使用できる他のラベルに関する更なる情報は、この参照によって組み込まれる、２０１１年８月１１日に出願され、「ＬＡＢＥＬ ＦＯＲ ＭＡＧＮＥＴＩＣ ＣＯＮＮＥＣＴＯＲ」と題された同時係属の米国特許仮出願第６１／５２２，６２０号に見出すことができる。１つの磁石から発せられる磁力線が隣接した磁石で終端することができるように３つの磁石１６４０をＳ極Ｎ極Ｓ極又はＮ極Ｓ極Ｎ極の交番構成として配列してもよい。磁石１６４０内の真ん中の磁石は、筐体１６２０がその中を通過する管路を含んでもよい。

さらに、本発明の実施形態は、コネクタインサートをコネクタレセプタクルに「ブラインド結合」できるコネクタシステムを提供することができる。即ち、コネクタインサートをほぼ正しい姿勢でコネクタレセプタクルのごく近傍に近づけたときに、コネクタインサートとコネクタレセプタクルとの間の磁気吸引によってコネクタインサートがコネクタレセプタクルに引き付けられて接触することができるように、コネクタインサート及びコネクタレセプタクルを構成することができる。

これにより、ユーザがケーブルを装置に接続する容易な方法を提供できる。具体的には、ユーザはコネクタインサートをほぼ正しい姿勢でコネクタレセプタクルの近傍に単に近づけるだけでよい。そこからは、コネクタインサートとコネクタレセプタクルとの間の磁気吸引が両者を接触させることができる。

このブラインド結合を容易にするために、コネクタインサート及びコネクタレセプタクル上の物理的特徴は、接続の形成に対する障害物があってはならないようにしてもよい。例えば、コネクタインサート１１０の吸引板２１０上の開口部２６０は、コネクタレセプタクル上のメサ形１２２０又はメサ形１６２０を容易に受け入れるようになってもよい。同様に、コネクタインサート１１０の吸引板２１０は、装置１３０内の開口部に容易に嵌合するようになってもよい。

図１９は、本発明の実施形態に係るコネクタインサートを示す。このコネクタインサートは、吸引板１９１０、シールド又はカバー１９２０、ケーブル１９３０、及びストレインリリーフ１９４０を含んでもよい。前述の場合と同様に、吸引板１９１０は、コンタクトのための開口部（図示せず）を有する前面（図示せず）を含んでもよい。これらのコンタクトは、グランド及び電力用のコンタクトを含んでもよい。コネクタレセプタクルとの接続が形成されたことを検出するため、又はその他の目的のために１つ以上の他のコンタクトを使用してもよい。前述の場合と同様に、このコネクタインサートがこれに対応するコネクタレセプタクルと結合したときに、電力が印加される前にグランド経路が形成されるように、グランドのコンタクトがこのコネクタのその他のコンタクトよりも前に突き出てもよい。

前述の場合と同様に、このコネクタインサートは比較的薄くてもよい。即ち、高さが抑えられてもよい。これを補うために、即ち、このコネクタインサートとこれに対応するコネクタレセプタクルとの間の磁気的吸引力を向上させるために、吸引板１９１０の前面の面積を増加してもよい。例えば、コネクタインサートをより幅広くすることによって、これを実現できる。コネクタインサートをより幅広くすることにより、吸引板１９１０の前面の面積を増加させることができ、これによってコネクタインサートの保持力を増加させることができる。

さらに、これらのコネクタインサートは、装置の寿命を通じて数千回も挿抜される可能性がある。したがって、このコネクタインサートは堅牢で耐久性を有することが望ましい場合がある。したがって、本発明の実施形態は、堅牢性及び耐久性を増加させるためのいくつかの特徴を採用することができる。例えば、ケーブル１９３０と吸引板１９１０との間並びにシェル１９２０と吸引板１９１０との間の物理的な接続を向上させることができる。以下の図に実施例を示す。

図２０は、本発明に実施形態によるコネクタインサートの分解図を示す。この図は吸引板２０１０を含む。吸引板２０１０は、強磁性材料又はその他の磁性材料から作製されてもよい。本発明のその他の実施形態において、吸引板２０１０は、希土類磁石などの１つ以上の磁石で形成することができる。

吸引板１９１０の両側に保持クリップ２０２０が位置してもよい。保持クリップ２０２０は、シェル２０８０を吸引板２０１０に対して固定するために使用できる。具体的には、保持クリップ２０２０を吸引板２０１０から遠ざかる方向に付勢してもよい。シェル２０８０は吸引板２０１０を覆って摺動して保持クリップ２０２０を吸引板２０１０に押し付けることができる。端部２０２３がシェル２０８０の内側の切欠き（図示せず）に達すると、保持クリップ２０２０が反発して戻ることでシェル２０８０を定位置に保持することができる。

筐体２０３０は、非接続材料又は絶縁材料で形成してもよい。コンタクト２０３５は、筐体２０３０の管路内に位置することができる。コンタクト２０３５は、回路基板２０４０に取り付けることができる。回路基板２０４０は、１つ以上のＬＥＤ２０４２を含んでもよい。ＬＥＤ２０４２が発する光は、ライトパイプ又は拡散器２８６０の中を、シェル２０８０内の開口部２０８４まで通過してもよい。ケーブル２０６０の編組２０６２は、圧着部品２０５０によって後方に引き下げて適所に保持することができる。圧着部品２０５０は、ウィング又は突起２０５２を含んでもよい。ウィング２０５２をスポット溶接若しくはレーザ溶接、はんだ付け、又は別の方法で吸引板２０１０の後部に固定し、ケーブル２０６０を吸引板２０１０に対して適所に保持してもよい。ストレインリリーフ２０７０は、ケーブル２０６０を保護することができる。シェル２０８０をこれらの構成要素及び吸引板２０１０の少なくとも一部を覆って配置することができる。

シェル２０８０は、コネクタインサートの挿抜時にユーザが操作できる面を提供することができる。シェル２０８０は、プラスチック、艶消しアルミニウム、又はその他の材料であってもよい。シェル２０８０は、１つ以上の側面に開口部２０８４を含んでもよい。これらの開口部は、開口部２０８４に破片が入り込むことを防ぐために、エポキシ又はその他の透明若しくは色つきの材料で塞がれてもよい。さらに、本発明の実施形態に係るコネクタインサートは、様々な方法で組み立てることができる。以下の図に具体的実施例を示す。

図２１は、本発明の実施形態に係るコネクタインサートの一部のアセンブリを示す。拡散器が開口部２０８４を覆うように、拡散器２０８６をシェル２０８０に取り付けてもよい。ストレインリリーフ２０７０をシェル２０８０に挿入してもよい。

図２２は、本発明の実施形態に係るコネクタインサートの別の部分のアセンブリを示す。ここで、ストレインリリーフ２０７０及びシェル２０８０は、ケーブル２０６０の端部を覆って摺動する。ケーブル２０６０の端部の外皮を剥いで、ケーブルの編組をケーブルを覆って後方に引き下げてもよい。ケーブル２０６０の端部を覆って圧着部品２０５０を配置し、これを圧着してもよい。下記に示すように、導体２０６２をコネクタインサート内のプリント回路基板に接続する補助をするために、これを平坦にしてもよい。

図２３は、本発明の実施形態に係るコネクタインサートの別の部分のアセンブリを示す。コンタクト２０３５を筐体２０３０内の開口部２０３２内に挿入することができる。プリント回路基板２０４０上にＬＥＤ２０４２及びその他の回路２０４６を配置してもよい。コンタクト２０３５の尾部２０３７を、回路基板２０５０上の対応するコンタクト（図示せず）にはんだ付けすることで、筐体２０３０及びコンタクト２０３５をプリント回路基板２０４０に取り付けることができる。

プリント回路基板２０４０は、グランド用コンタクト２０４７及び電力用コンタクト２０４８を含むことができる。下記に示すように、グランド用コンタクト２０４７及び電力用コンタクト２０４８は、スポット溶接若しくはレーザ溶接、はんだ付け、又は別の方法で圧着部品２０５０及び導体２０２６に固定することができる。

図２４は、本発明の実施形態に係るコネクタインサートの別の部分のアセンブリを示す。保持クリップ２０２０を吸引板２０１０に取り付けてもよい。具体的には、スポット溶接若しくはレーザ溶接、はんだ付け、又はその他の適切な方法によって、保持クリップ２０２０を２０２４の位置において吸引板２０１０に取り付けることができる。

図２５は、本発明の実施形態に係るコネクタインサートの別の部分のアセンブリを示す。さらに、圧着部品２０５０を、レーザ溶接若しくはスポット溶接、はんだ付け、又は別の方法でコンタクト２０４７に固定することができる。同様に、導体２０２６を、レーザ溶接若しくはスポット溶接、はんだ付け、又は別の方法でプリント回路基板２０４０上のコンタクト２０４８に固定することができる。

図２６は、本発明の実施形態に係るコネクタインサートの別の部分のアセンブリを示す。さらに、圧着部品２０５０のウィング又は突起２０５２を、スポット溶接若しくはレーザ溶接、はんだ付け、又は別の方法で吸引板２０１０の後部に固定することができる。

図２７は、本発明の実施形態に係るコネクタインサートの別の部分のアセンブリを示す。さらに、ウィング又は突起２０５２を、スポット溶接若しくはレーザ溶接、はんだ付け、又は別の方法で吸引板２０１０の後部に固定することができる。筐体２０８０は、吸引板２０１０を覆って摺動することができる。さらに、保持クリップ２０２０の前端部２０２３を、吸引板２０１０から遠ざかる方向に付勢してもよい。シェル２０８０が吸引板２０１０を覆って摺動すると、保持クリップ２０２０を吸引板２０１０に押し付けることができ、次にシェル２０８０の側部上のスロット又は切欠き（図示せず）に達したときに解除することができる。このとき、前端部２０２３が反発して戻ることでシェル２０８０を吸引板２０１０に対して定位置に保持することができる。

本発明の実施形態に関する上述の説明は、実例及び説明の目的で提示されている。本発明を網羅し、あるいは説明のとおりの厳密な形態に限定することを意図するものではなく、上述の教示に照らして多くの改良及び変形が可能である。本発明の原理及びその実際的な応用を最良の形で説明し、それによって他の当業者が様々な実施形態で、及び想到される特定の用途に好適な様々な改良と共に本発明を最良な形で利用することを可能とするために、これらの実施形態を選択し説明した。それゆえ、本発明は、以下の特許請求の範囲内での、全ての修正形態及び等価物を包含することを意図するものであることが理解されるであろう。

Claims (22)

1. 多数の管路を有する絶縁性の筐体と、
   複数のコンタクトであって、各々が前記絶縁性の筐体内の管路の中に位置する、コンタクトと、
   前記複数のコンタクトに取り付けられたプリント回路基板と、
   吸引板と、
   ケーブルと、
   前記ケーブルの端部を覆って圧着され、かつ複数の突起を有する圧着部であって、前記複数の突起は前記吸引板の後部に取り付けられる、圧着部と、
   前記吸引板の両側の複数の保持クリップと、
   前記保持クリップを受け入れるための切欠き部を有するシェルと、
   を備える、コネクタインサート。
2. 前記プリント回路基板に取り付けられた第１の発光ダイオードと、
   前記プリント回路基板に取り付けられたライトパイプであって、前記第１の発光ダイオードの上方を通るような角度となっており、前記シェルの開口部に光を伝達するような角度に更になっている、ライトパイプと、
   を更に備える、請求項１に記載のコネクタインサート。
3. 前記プリント回路基板に取り付けられた第２の発光ダイオードを更に備え、前記ライトパイプが、前記第１の発光ダイオード及び前記第２の発光ダイオードの上方を通るような角度になっている、請求項１に記載のコネクタインサート。
4. 複数の端子部が前記ケーブルの長さに沿って第１の方向に延在している、請求項１に記載のコネクタインサート。
5. 前記複数の突起が、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って延在する、請求項４に記載のコネクタインサート。
6. 前記シェルによって部分的に覆われ、前記シェルの後方及び前記ケーブルの周囲に延在しているストレインリリーフを更に備える、請求項１に記載のコネクタインサート。
7. 前記圧着部が複数の端子部を更に含み、前記複数の端子部が前記プリント回路基板に取り付けられている、請求項１に記載のコネクタインサート。
8. 複数のコンタクトを非導電性の筐体内の対応する管路内に挿入する工程と、
   前記コンタクトをプリント回路基板に取り付ける工程と、
   ケーブルの第１の端部を圧着部品で圧着する工程と、
   前記筐体を吸引板内に挿入する工程と、
   保持クリップを前記吸引板に取り付ける工程と、
   前記圧着部品の第１の突起を前記吸引板の後部に固定する工程と、
   ストレインリリーフ部を摺動させて前記吸引板の後部と接触させる工程と、
   シェル内の切欠きが前記保持クリップを受け入れるまで、前記シェルを前記吸引板の後方部分を覆って摺動させる工程と、
   を含む、コネクタインサートを組み立てる方法。
9. 前記圧着部品の第１の端子部を前記プリント回路基板に取り付ける工程を更に含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記圧着部品の第２の端子部を前記プリント回路基板に取り付ける工程と、
    前記圧着部品の第２の突起を前記吸引板の前記後部に固定する工程と、
    を更に含む、請求項８に記載の方法。
11. 第１の端子部が、前記プリント回路基板の第１の側に取り付けられ、第２の端子部が、前記プリント回路基板の第２の側に取り付けられる、請求項８に記載の方法。
12. 発光ダイオードを前記プリント回路基板に取り付ける工程と、
    ライトパイプを前記発光ダイオードの上方で前記プリント回路基板に取り付ける工程と、
    を更に含む、請求項８に記載の方法。
13. 複数の磁石と、
    前記複数の磁石を覆って、磁気伝導性材料で形成されているラベルと、
    前記複数の磁石の中を通過し、複数の管路を有する、第１の筐体と
    前記第１の筐体に固定され、複数の管路を有する第２の筐体と、
    複数のコンタクトであって、各々が前記第１の筐体及び前記第２の筐体内の対応する管路の中にある、複数のコンタクトと、
    前記第２の筐体の周囲にあり、前記ラベルに取り付けられたシェルと、
    を備える、コネクタレセプタクル。
14. 前記ラベルと前記シェルとの重なりが、前記ラベル内の切欠きによって減少している、請求項１３に記載のコネクタレセプタクル。
15. 前記複数の磁石が、交番する極性を有するように配列された３つの磁石を含む、請求項１３に記載のコネクタレセプタクル。
16. 中央の磁石が前記第１の筐体のための管路を含む、請求項１５に記載のコネクタレセプタクル。
17. 前記複数の磁石が、２列各々に２つずつ、４つの磁石を含み、列内及び列間で交番する極性を有するように配列されている、請求項１３に記載のコネクタレセプタクル。
18. 前記第２の筐体が、装置エンクロージャ内のノッチに挿入されるツメを含む、請求項１３に記載のコネクタレセプタクル。
19. 第１の筐体内の対応する管路内に複数のコンタクトを挿入する工程であって、前記第１の筐体は大きくなるように作られた前部を有する、挿入する工程と、
    前記第１の筐体をラベル及び複数の磁石の中へ通過させる工程と、
    前記コンタクトを直角に折り曲げる工程と、
    前記コンタクトの得られた直角部分を第２の筐体の開口部内に挿入する工程と、
    前記第２の筐体の位置を前記第１の筐体に対して固定する工程と、
    前記ラベルにシールドを取り付ける工程と、
    を含む、コネクタレセプタクルを組み立てる方法。
20. 前記第１の筐体をラベル及び複数の磁石の中へ通過させる工程が、４つの磁石によって形成された開口部の中へ、前記第１の筐体を通過させる工程を含む、請求項１９に記載の方法。
21. 前記第１の筐体をラベル及び複数の磁石の中へ通過させる工程が、前記第１の筐体を３つの磁石のうちの中央の磁石内に形成された開口部の中へ通過させる工程を含む、請求項１９に記載の方法。
22. 前記複数の磁石と前記第２の筐体との間に位置するスペーサの中へ、前記第１の筐体を通過させる工程を更に含む、請求項１９に記載の方法。

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