JP2014534564A - 同一面/ゼロギャップ仕上げ及び強化された溶接強度を有するコネクタ装置並びにその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、共に2011年10月4日付で出願され、この参照によりその各々の全部が本明細書内に組み込まれる、米国特許出願第13/252,440号及び13/252,460号を参照し、これらに対して優先権を主張するものである。
本発明の一態様において、後部シールドシェル24は、図4Aに示すように、後部シールドシェルの遠位端部付近で遠位方向に延在する可撓性タブ26を含む。後部シールドシェル24は前部シールドシェル22の軸方向の(x軸に沿った)通路内に嵌まるような寸法になっているので、可撓性タブは、後部シールドシェル24が前部シールドシェル22の軸方向通路内に受容されたときに、可撓性タブ26が内向きに撓み、前部シールドシェル22の内壁に外向きの力を加えるように、外向きに放射状に延出している。
本発明の別の態様において、一方又は両方のシールドシェルの熱膨張特性を利用することにより、前部シールドシェル22と後部シールドシェル24との間に線接触を設けることができる。前部シールドシェル及び後部シールドシェルは、同じ種類の金属若しくは材料から、又は異なる種類の金属若しくは材料から製造することができる。通常、このような実施形態では、前部シールドシェル及び後部シールドシェルの一方又は両方が、ステンレススチール合金から製造される。このような実施形態では、高温に加熱するときに、通常は前部シールドシェル20が膨張する。後部シールドシェル24を、加熱したときの前部シールドシェル22の軸方向通路内に容易に受容される寸法にすることにより、後部シールドシェル24を内部に配置した後に前部シールドシェル22を冷却することによって、シールドシェル間の線接触を簡単に設けることができる。
Claims (52)
- ケーブルコネクタであって、
遠位部及び一回り小さな近位部を有するシールドであって、前記一回り小さな近位部が前記遠位部よりも小さな輪郭を有する、シールドと、
ブーツ部材の外面が前記シールドシェルの前記遠位部の外面と、前記ケーブルコネクタの長さに沿ってほぼ同一面になるように、前記一回り小さな近位部をぴったり受容する寸法の遠位空洞を有する前記ブーツ部材と、
前記シールドシェル内に配置され、前記シールドシェル及び前記ブーツ部材を通ってケーブルに電気的に結合している複数の端子とを備えることを特徴とするケーブルコネクタ。 - 前記シールドシェルは、前記近位部が前記ブーツ部材の前記遠位空洞内にぴったり受容された場合に、前記ブーツ部材の遠位縁が前記シールドシェルの前記遠位部の近位縁に隣接するような寸法であることを特徴とする請求項1に記載のケーブルコネクタ。
- 前記シールドシェルは、前記遠位部に対応する前部シールドシェル及び前記一回り小さな近位部に対応する後部シールドシェルを含み、前記前部シールドシェルと前記後部シールドシェルとは固定的に取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載のケーブルコネクタ。
- 前記シールドシェル及び前記ブーツ部材は、前記近位部が前記ブーツ部材の前記遠位空洞内にぴったり受容された場合に、前記ブーツ部材の遠位縁が前記シールドシェルの前記遠位部の近位縁に隣接するような寸法であることを特徴とする請求項3に記載のケーブルコネクタ。
- 前記遠位縁と前記近位縁とは、前記遠位縁と前記近位縁との間の空隙を抑制するように実質的に遠位開口部の全周で直接接触することを特徴とする請求項4に記載のケーブルコネクタ。
- 前記前部シールドシェルは、外面と、軸方向の通路を画定する内面とを有し、
前記後部シールドシェルは、近位開口部から遠位開口部まで延在する軸方向の通路及び前記遠位開口部の付近に配置された複数の可撓性タブを含み、前記可撓性タブは前記前部シールドシェルの前記軸方向の通路内にぴったり受容可能であるように放射状外向きに延出しており、前記可撓性タブは前記前部シールドシェル内に受容された場合に撓み、前記前部シールドシェルの前記内面と接触し、
前記遠位空洞は、前記ブーツ部材を通って延在する軸方向の通路の遠位開口部に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のケーブルコネクタ。 - 前記可撓性タブは、前記後部シールドシェルの前記遠位開口部の遠位方向に延出していることを特徴とする請求項6に記載のケーブルコネクタ。
- 前記可撓性タブの各々と前記前部シールドシェルの前記内面との間の接触部は、前記可撓性タブの各々が前記前部シールドシェルに溶接するために十分な線接触であることを特徴とする請求項6に記載のケーブルコネクタ。
- 前記可撓性タブは、前記前部シールドシェルの前記内面に結合している場合に応力を分散させるように、前記後部シールドシェルの前記遠位開口部の周りに分散されていることを特徴とする請求項6に記載のケーブルコネクタ。
- 前記前部シールドシェル及び前記後部シールドシェルの各々は4つの側面を有することを特徴とする請求項6に記載のケーブルコネクタ。
- 前記複数の可撓性タブが、前記前部シールドシェルの前記4つの側面に対応する前記後部シールドシェルの前記4つの側面の各々の上に少なくとも1つのタブを含むことを特徴とする請求項10に記載のケーブルコネクタ。
- 前記ブーツ部材は、前記前部シールドシェル及び前記後部シールドシェルの前記4つの側面に対応する4つの側面を有することを特徴とする請求項10に記載のケーブルコネクタ。
- コネクタの製造方法であって、
延在する軸方向の通路と、遠位部と、前記遠位部よりも小さな輪郭とを有するように前記通路の軸に向かって一回り小さな近位部とを有するシールドシェルを準備する工程と、
複数の端子を前記前部シールドシェル内に挿入する工程と、
ケーブルを通って延在する複数のワイヤを前記複数の端子の各々に電気的に結合する工程と、
遠位空洞を有するブーツを遠位方向に前進させて前記遠位空洞内に前記一回り小さな近位部をぴったり受容させて、前記ブーツの前記外面を前記シールドシェルの前記遠位部の外面とほぼ同一面にする工程とを含むことを特徴とする製造方法。 - 前記近位部の1つ以上の側壁を、延在する前記軸に向かって折り曲げることにより、前記一回り小さな近位部を形成する工程を更に含むことを特徴とする請求項13に記載の製造方法。
- 前記シールドシェルは4つの側面を有し、前記近位部を折り曲げる工程は、近位部の各側面を前記軸に向かって折り曲げる工程を含むことを特徴とする請求項14に記載の製造方法。
- 前記近位部の1つ以上の側壁を、延在する前記軸に向かって半剪断することによって前記一回り小さな近位部を形成する工程を更に含むことを特徴とする請求項13に記載の製造方法。
- 前記シールドシェルが4つの側面を有し、前記半剪断する工程は、前記4つの側面の各々を前記軸に向かって半剪断する工程を含むことを特徴とする請求項16に記載の製造方法。
- 前記シールドシェルは、前部シールドシェル及び後部シールドシェルを含み、
前記後部シールドシェルの遠位部付近の複数の可撓性タブが、前記前部シールドシェルの内面と接触するように、前記後部シールドシェルを前記前部シールドシェルの軸方向の通路内に挿入する工程と、
前記可撓性タブが前記前部シールドシェルの前記内面と直接接触している場合に前記後部シールドシェルの近位部が前記前部シールドシェルの外部に延出するように、前記後部シールドシェルを配置する工程と、
前記可撓性タブを前記前部シールドシェルの前記内面に固定的に取り付けることにより前記後部シールドシェルを前記前部シールドシェルに結合する工程と、
前記後部シールドシェルの前記近位部が、ブーツの遠位開口部にある空洞内にぴったり受容されるように、前記ブーツの遠位縁が前記前部シールドシェルの近位縁に隣接するまで、前記ブーツを前記後部シールドシェルに対して遠位方向に前進させる工程とを更に含むことを特徴とする請求項13に記載の製造方法。 - 前記可撓性タブを前記前部シールドシェルの前記内面に固定的に取り付ける工程は、前記可撓性タブに接着剤を塗布する工程を含むことを特徴とする請求項18に記載の製造方法。
- 前記可撓性タブを前記前部シールドシェルの前記内面に固定的に取り付ける工程は、前記前部シールドシェルの前記内面と接触している前記可撓性タブを溶接する工程を含むことを特徴とする請求項18に記載の製造方法。
- 前記溶接する工程は、前記前部シールドシェルの遠位開口部を通してレーザー溶接する工程を含むことを特徴とする請求項20に記載の製造方法。
- 前記後部シールドシェルを前記前部シールドシェルの前記軸方向の通路内に挿入する工程は、挿入の過程で前記可撓性タブが内側に撓むように前記前部シールドシェルの遠位開口部を通して前記後部シールドシェルの前記近位部を挿入する工程を含むことを特徴とする請求項18に記載の製造方法。
- 複数の端子を前記前部シールドシェル内に挿入する工程を更に含むことを特徴とする請求項18に記載の製造方法。
- ケーブルを通って延在する複数のワイヤを前記複数の端子の各々に電気的に結合する工程を更に含むことを特徴とする請求項23に記載の製造方法。
- 前記ケーブルは前記ブーツ部材を通って延在し、前記ブーツ部材を遠位方向に前進させる工程は前記ブーツ部材を前記ケーブルに沿ってスライドさせる工程を含むことを特徴とする請求項18に記載の製造方法。
- コネクタであって、
軸方向の通路を有する前部シールドシェルであって、前記前部シールドシェルが第1温度における膨張した輪郭及び前記第1温度よりも低い第2温度における収縮した輪郭を有するような熱膨張係数を有する材料を含む、前部シールドシェルと、
後部シールドシェルであって、遠位部及び近位部、並び延在する軸方向の通路を有し、前記遠位部が前記前部シールドシェルの前記軸方向の通路内に少なくとも部分的に延在し、
前記前部シールドシェルは、前記後部シールドシェルが前記第2温度であって、かつ前記前部シールドシェルが前記第1温度である場合に、前記後部シールドシェルの前記遠位部が前記前部シールドシェルの前記軸方向の通路内に受容可能であるような寸法である、後部シールドシェルと、
ブーツ部材であって、近位開口部から遠位開口部まで延在する軸方向の通路と前記遠位開口部にある遠位空洞とを有し、前記遠位空洞は前記ブーツ部材の外面が前記コネクタの長さに沿って前記前部シールドシェルの外面とほぼ同一面になるように前記後部シールドシェルの前記近位部をぴったり受容する寸法である、ブーツ部材と、
前記前部シールドシェル内に配置され、前記後部シールドシェル及び前記ブーツ部材を通るケーブルに電気的に結合された複数の端子とを備えることを特徴とするコネクタ。 - 前記後部シールドシェルの前記遠位部は前記近位部の断面積よりも大きな断面積を有することを特徴とする請求項26に記載のコネクタ。
- 前記後部シールドシェルの前記遠位部は、起立縁部であって、内部に前記後部シールドシェルが配置されている間に前記前部シールドシェルが前記第2温度まで冷えると、前記前部シールドシェルの前記内面の方向に向かって外向きに拡張して前記内面と接触する、起立縁部を含むことを特徴とする請求項26に記載のコネクタ。
- 前記起立縁部は、前記後部シールドシェルの遠位開口部の周りに実質的に連続していることを特徴とする請求項28に記載のコネクタ。
- 前記後部シールドシェルの前記遠位部は、放射状外向きに延出する複数のタブであって、前記第1温度において前記前部シールドシェルの前記軸方向の通路内に受容された後に前記第2温度に冷えると、前記前部シールドシェルの内面と接触する、タブを含むことを特徴とする請求項26に記載のコネクタ。
- 前記前部シールドシェルと前記後部シールドシェルとのうちの一方又は両方は、金属を含むことを特徴とする請求項28に記載のコネクタ。
- 前記前部シールドシェルと前記後部シールドシェルとのうちの一方又は両方は、ステンレススチールを含むことを特徴とする請求項31に記載のコネクタ。
- 前記前部シールドシェル及び前記後部シールドシェルの各々は、おおよそ同じ組成の金属を含むことを特徴とする請求項31に記載のコネクタ。
- 前記前部シールドシェル及び前記後部シールドシェルは、異なる組成の金属を含むことを特徴とする請求項31に記載のコネクタ。
- 前記第1温度は少なくとも約200℃であることを特徴とする請求項26に記載のコネクタ。
- 前記第2温度はおおよそ室温であることを特徴とする請求項35に記載のコネクタ。
- 前記後部シールドシェルの前記遠位部の前記起立縁部は、前記前部シールドシェルの前記軸方向の通路内で前記前部シールドシェルの前記内面に固定的に取り付けられていることを特徴とする請求項28に記載のコネクタ。
- 前記後部シールドシェルと前記前部シールドシェルとは、接着剤で固定的に取り付けられていることを特徴とする請求項37に記載のコネクタ。
- 前記後部シールドシェルと前記前部シールドシェルとは、溶接で固定的に取り付けられていることを特徴とする請求項38に記載のコネクタ。
- 前記溶接は、前記軸方向の通路の周りを囲む実質的に連続した溶接であることを特徴とする請求項39に記載のコネクタ。
- 前記ブーツ部材は、前記後部シールドシェルの前記近位部が前記遠位空洞内にぴったり受容された場合に前記前部シールドシェルの近位縁に隣接するような寸法の遠位縁を含むことを特徴とする請求項26に記載のコネクタ。
- コネクタの製造方法であって、
端部が開口している前部シールドシェル及び後部シールドシェルを準備する工程であって、前記前部シールドシェルが、前記前部シールドシェルを構成する材料の熱膨張係数によって第1温度で膨張する輪郭と第2輪郭で収縮する輪郭とを有し、前記第2温度が前記第1温度よりも低い、工程と、
前記前部シールドシェルを前記第1温度に加熱する工程と、
前記前部シールドシェルが前記第1温度にあり、前記後部シールドシェルが前記第2温度にある間に、前記後部シールドシェルを前記前部シールドシェル内に定置する工程と、
前記後部シールドシェルの遠位部が前記前部シールドシェルの内部にあって、かつ近位部が前記前部シールドシェルの外部に延出するように、前記前部シールドシェルに対して前記後部シールドシェルを配置する工程と、
前記前部シールドシェルを前記第2温度に冷却して、前記収縮した輪郭である前記前部シールドシェルの内面と前記後部シールドシェルの外面との間に線接触を生じさせる工程と、
前記前部シールドシェルと前記後部シールドシェルとの間の前記線接触で前記前部シールドシェルと前記後部シールドシェルとを固定的に取り付ける工程と、
ブーツ部材の外面が前記コネクタの長さに沿って前記前部シールドシェルの外面とほぼ同一面になるように、前記後部シールドシェルの前記近位部を覆って前記ブーツ部材を前進させる工程とを含むことを特徴とする製造方法。 - 前記後部シールドシェルの前記近位部を覆って前記ブーツ部材を前進させる工程は、前記ブーツ部材の遠位縁が前記前部シールドシェルの近位部に隣接して前記遠位縁と前記近位縁との間のギャップを実質的に最小限及び/又は排除するまで前記ブーツ部材を前進させる工程を含むことを特徴とする請求項42に記載の製造方法。
- 前記第1温度と前記第2温度との間の差は、約150〜200℃の範囲内にあることを特徴とする請求項42に記載の製造方法。
- 前記第1温度と前記第2温度との間の温度差は、約175℃であることを特徴とする請求項44に記載の製造方法。
- 前記第1温度は、少なくとも200℃であることを特徴とする請求項42に記載の製造方法。
- 前記第2温度は、おおよそ室温であることを特徴とする請求項46に記載の製造方法。
- 前記前部シールドシェルと前記後部シールドシェルとを固定的に取り付ける工程は、前記線接触に接着剤を塗布する工程を含むことを特徴とする請求項42に記載の製造方法。
- 前記前部シールドシェルと前記後部シールドシェルとを固定的に取り付ける工程は、前記線接触で前記後部シールドシェルを前記前部シールドシェルに溶接する工程を含むことを特徴とする請求項42に記載の製造方法。
- USBケーブルコネクタであって、
第1筐体内に配置された複数のコンタクトを有するコネクタ端部と、
複数のワイヤを有するケーブルと、
前記ケーブルと前記コネクタ端部との間に一列に並んで結合されたコネクタ本体であって、前記コネクタ本体は第2筐体及びその中に配置された複数のボンディングパッドを有し、前記複数のボンディングパッドの各々が、前記複数のコンタクトのうちの1つ及び前記ワイヤのうちの1つに電気的に結合されている、コネクタ本体とを備え、
前記コネクタ端部は、前記USBケーブルコネクタの実質的に全周に沿って前記コネクタ本体の外面と同一面である外面を有することを特徴とするUSBケーブルコネクタ。 - 前記コネクタ端部の前記第1筐体はシールドシェルの少なくとも遠位部を含み、前記コネクタ本体は外部のブーツ部材を含み、前記シールドシェルの外面は前記ブーツ部材の外面と同一面であることを特徴とする請求項51に記載のUSBケーブルコネクタ。
- 前記シールドシェル及び前記ブーツ部材の前記遠位部の各々は実質的に方形の断面を有し、前記シールドシェルの前記遠位部の前記外面は、それぞれの前記方形のブーツ部材の各側面に沿って前記ブーツ部材と同一面であることを特徴とする請求項52に記載のUSBケーブルコネクタ。
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