JP2016534533A - 電気コネクタおよびその製造に対する改良 - Google Patents

Abstract

【課題】携帯性の高い電気コネクタを提供する。【解決手段】電気コネクタ１１０は、電気ケーブルに作動可能にかつ物理的に接続される電気エンドコネクタ１１２を有する。金属製本体部１２４は、少なくとも一つの側壁１３２および端壁１３４を有する金属スリーブ１３０を構造的に支持する。また、電気コネクタは、複数の部分を有し、それらは、長手方向には互いに電気的に接続された状態を維持しながら、保管時には横方向に接続され、使用時には互いから分離することができる。複数の部分は、導体の第１および第２領域のそれぞれを覆う保護カバーを含み、第１および第２領域の間の中間における前記電気コネクタの第３領域は、前記第１および第２部分の保護カバーから露出している。【選択図】図８

Description

この発明は、電力および／またはデータの転送のために一つの電気機器を他の電気機器に接続するためなどに用いられる電気コネクタに関する。

この発明は、さらに、電気コネクタの製造および構造に関する。

携帯型の電気機器は、典型的には、電気的な動作またはバッテリの充電のために電源に接続されたり、データ転送のために他の電気機器に接続されたり、またはそれらの両方に接続されたりする。

電気機器間の接続形態は、通常、柔軟なケーブルである。このケーブルは、２つの電気コネクタの間に渡って延びる導電性の芯線を含み、その芯線の各端にそれらの電気コネクタがある。芯線およびコネクタは、典型的にはプラスチック被覆からなる絶縁材料によって覆われており、それにより、短絡が防止され、かつ芯線およびコネクタが損耗から保護される。

このケーブルのコネクタ端部は比較的大きく、それは部分的には使用される電気コネクタのサイズに起因し、また部分的にはコネクタを覆うプラスチックジャケット、すなわち被覆の設計および厚みに起因している。プラスチックジャケット、すなわち被覆は、電気的絶縁体として用いられるだけでなく、多くの場合、電気機器に対する接続のためにコネクタを挿抜するときの把持部として用いられる。

現代の携帯型パーソナル電気機器、とりわけスマートフォン、タブレット、パームトップ、電子書籍リーダおよびラップトップは、多くのアプリケーションを実行し、カラースクリーンおよび内蔵カメラを作動させ、キーボードを照明するなどしなければならず、多くの電力を必要とする。その一方で、それらの物理的な寸法を減少させようとする欲求があり、これがバッテリサイズに影響し、結局はバッテリパワーに影響する。バッテリ技術が向上し、バッテリのエネルギー密度は概して増加しているが、それでもなお、前述のようなパーソナル電気機器を充電または動作させるために電源に接続することに対する大きなニーズが存在している。とりわけユーザが旅行しているときに、このことが該当する。

また、物理的寸法を減少させようとするとき、電気機器のコネクタソケットは最小寸法を規定し、その電気機器はその接続ポイントよりも薄くすることができない。

さらにまた、コネクタケーブルが比較的嵩張る。とりわけごく短い長さより長いケーブルが必要な場合にそうである。また、コネクタケーブルの典型的な丸形芯線部および比較的嵩高いコネクタは、持ち運びおよび保管の問題を生じさせる。とりわけ、ユーザが最小の携帯品で、ポケットがほとんどないか、旅行カバンを持たずに旅行しているときである。しかも、電力またはデータの転送を要するときに適切なコネクタのある場所を探そうとすることはユーザにとって非常に不便であり、かつユーザは一度の使用のために新しいコネクタケーブルを購入する必要がないことを好むであろう。

さらに、充電器またはデータポートを携帯機器（スマートフォン、タブレット、ラップトップ等）に接続する用途のケーブル端部での電気的接続のように、電気ケーブル端部に設けられる電気接続部のなかには、エンドコネクタ内部の電気接続部および部品を、圧壊、衝撃、撓みまたは捩れなどによる損傷から確実に保護するための構造的完全性が不十分なものがある。構造的な剛性は、典型的には、ケーブルおよびコネクタの間の接続部の周囲を覆うように射出されたプラスチックオーバーモールディングにより生じる。プラスチックオーバーモールディングのまわりにメタルジャケットが適用され、美感を生じさせ、かついくらかの構造的弾性が与えられる場合もある。しかし、コネクタに対する繊細な内部電気接続およびそのコネクタ内の回路接続を保護するための強度および剛性に関しては、プラスチックオーバーモールディングに対する依存が支配的である。

スマートフォン、タブレットおよびラップトップ等の携帯型パーソナル機器が小型化するにつれて、それに応じて、データポート／充電ポートおよびケーブル接続部を一層小型化する必要がある。したがって、ケーブルのエンドコネクタのサイズも小型化が必要であり、とりわけ旅行中において、煩わしくなく、またポケットまたはバッグ内で過大な空間を占めることのないように、ケーブルの実用的な携帯性が必要である。比較的大きく明るいスクリーンを有する大消費電力機器のバッテリ持続時間は短く、このような携帯型パーソナル機器はほぼ即時に接続可能であることを必要とするから、適合するコネクタが容易に利用可能であることが必要となる。ところが、ケーブルコネクタの小型化に伴い、構造的な完全性が損なわれかねない。

プラスチックオーバーモールディングは、ケーブルシースのエンドコネクタに対する結合を補助するので、それによって、構造的完全性に幾分寄与する。しかし、前述のような最近のコネクタの小型化、とりわけコネクタの小型化に対する要求が強くなってくるにつれて、プラスチックオーバーモールディングの量が制限されると、エンドコネクタの固有の強度が減少し、その内部の接続部および部品の保護が犠牲となるおそれがある。

これに鑑みると、エンドコネクタを有するケーブルのような電気コネクタであって、エンドコネクタの構造的な完全性を強化し、かつ内部接続の保護を改良した電気コネクタを提供することが望ましい。

さらには、データまたは充電ケーブルのような電気（ケーブル）コネクタに用いられる、構造的に強化されたエンドコネクタを提供することが望ましい。

電力および／またはデータの転送のために電気機器を接続するのに使用する電気コネクタであって、携帯性が高く、小物入れ、ポケット、クレジット／デビットカードホルダもしくは財布に入れたり、キーリング／チェーンに付けたりして持ち運びできる電気コネクタを提供することに利点があることが分かった。

一方端のコネクタ端部が他方端のコネクタ端部に対して３６０度回転する電気コネクタを提供することにも利点がある。

別の望ましい利点は、必要時、たとえば不使用時に、少なくとも２つの部分が一緒に固定され得るようにすることでさらに実現され、使用のために必要なときに非固定状態で展開された長さに比較してはるかに短くかつ取り扱いやすい保管長を提供する。

前述の事項に鑑み、この発明の一つの局面は、使用時に２つの電気機器の一方から他方へと電力および／またはデータを転送するためにそれらの電気機器を電気的に接続する電気コネクタであって、前記電気コネクタが少なくとも第１および第２の部分を有し、前記第１および第２の部分の各々が前記電気機器の各一つと電気的に係合する電気接続端（electrical end connection）をそれぞれ有し、前記電気接続端が導体によって互いに接続されており、前記第１および第２の部分の各々が、前記導体の第１および第２領域を覆う保護カバー(protective covering)を含み、前記導体において前記第１および第２領域の間の第３領域が前記第１および第２の部分により提供される保護カバーから露出している、電気コネクタを提供する。

前記電気コネクタの各部分の各々の大部分の長さ（significant length）に沿ったオーバーモールディングを設けることによっても一つ以上の利点が得られ、長期に渡って継続する製品耐久性を提供するのに役立つ。このようなオーバーモールディングは、電気的接続のための電気接点を露出させつつエンドコネクタを覆うように延び、さらに電気コネクタの大部分の長さに渡って延びてていてもよい。

好ましくは、前記オーバーモールディングが、ポリエステルまたはＰＰＳプラスチックまたは他の熱硬化性プラスチックなどの半剛性材料であるか、半剛性材料を含む。

電気コネクタの各部分が、このようなオーバーモールディングを含んでもよい。オーバーモールディングは、一つのエンドコネクタから他のエンドコネクタの間で延びる少なくとも一つの柔軟な絶縁導体の一部を被覆および／または保護できる。絶縁導体は、柔軟な絶縁電気ケーブルを含んでもよい。絶縁ケーブルの一部は、オーバーモールディングの一つの部分とのその隣の部分との間で、オーバーモールディングから露出していてもよい。これにより、オーバーモールディング部の間の間隔において柔軟性を提供できる利点がある。

有利なことに、この発明の一つ以上の利点は、携帯性、長さ、３６０度柔軟性および耐久性の間のバランスを提供する。

標準的なケーブルは、長さを提供するが、比較的嵩張るので、持ち歩くのに便利ではない。より短いケーブルはより良好なレベルの携帯性を提供すると認められるが、それらは嵩高いオーバーモールディングを有する標準的なサイズのコネクタを用いているので、常時便利に持ち運ぶためには、やはり、ハンドバッグその他の個人保管場所が必要である。

好ましくは、導体は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン−四フッ化エチレンの合成フルオロポリマー）の被覆で絶縁され、それにより、使用時に電気コネクタの柔軟性を維持し、かつ第１および第２の部分の間で露出している導体の第３の領域を保護しつつ、導体を被覆する薄く強固な保護層を提供する。

好ましくは、導体の絶縁被覆は、前記第１および第２の部分に渡って延びている。

これにより、導体を第１および第２の部分によってオーバーモールドしながら、他のコネクタに比較して、非常に薄い、たとえば２．５ｍｍからの厚さを維持できる。

前記電気コネクタの一端または両端のエンドコネクタは、好ましくは、絶縁オーバーモールディングで形成されてもよい。オーバーモールディングは、雌ＵＳＢコネクタに適合する正確な外形寸法を提供しながら小型の外形寸法を提供するように、プリント回路基板（ＰＣＢ）および／または電気コネクタピン（「ゴールドフィンガ」コネクタ等）を覆うように形成されてもよい。

改良型のコネクタ（マイクロＵＳＢ）をオーバーモールディングと組み合わせて用いることは、既知のコネクタに比較して低減された厚さを維持するのに役立つ。これにより、電気コネクタは、エンドコネクタにおいて、２．５ｍｍの厚さであり得る。

一つのエンドコネクタの他のエンドコネクタに対する３６０度の回転は、第１および第２の部分のうちの一方のカバー(covering)の他方に対する不連続を設けることによって実現される。これは、第１および第２の部分のそれぞれのオーバーモールディングにおける不連続によって実現され得る。

したがって、導体は、第１および第２の部分でオーバーモールディングし、かつオーバーモールディングの間の露出部分で絶縁導体が柔軟性を保持した状態で、一つのエンドコネクタから他のエンドコネクタまで連続できる。したがって、導体をオーバーモールドしている各部が部分を形成しており、導体が（そのシース(sheath)／絶縁層内で）それらの部分の間でコネクタの一端から他端まで延びて連続しているという意味において、電気コネクタが複数の部分からなっているということができる。

第１および第２の部分は、柔軟性または半柔軟性であってもよい。第１および第２の部分は、弾性的に柔軟であることが好ましく、それにより、曲げまたは捩りのような変形が加えられると、それらは元の形状に復元する。これは、好ましくは、オーバーモールド部の間が不連続になるように導体上に設けたオーバーモールドプラスチックとして第１および第２の部分を形成し、柔軟な導体が一つのオーバーモールド部から他のオーバーモールド部へと延び、第１および第２の部分の間の相対運動を許容することによって実現される。

第１および第２の部分のいずれかまたは各々の長さ方向に沿う柔軟性は、オーバーモールディングを貫通する開口によって可能とされ、または補助され得る。

前記第１および第２の部分を、互いに、直接的にまたは他の一つ以上の部分を介して、取り外し可能に接続するように接続手段が設けられてもよい。この接続手段は、標準的なフレキシブルケーブルにおける問題、すなわち、伸ばしてほどかれて最小限の保護しかないという問題を伴うことなく、電気コネクタを単一ユニットとして便利に保管および持ち運びすることを可能とする。

前記接続手段は、一つの部分を別の部分に対して、取り外し可能に接続してもよい。たとえば、２つの部分を有する電気コネクタにおいては、第１および第２部分が取り外し可能に結合してもよい。５つの部分を有する電気コネクタにおいては、各部分が少なくとも一つの他の部分に接続し、第１および第２の部分の間の３つの部分（第３、第４および第５の部分）が隣の２つの部分に結合する。たとえば、第３の部分は、第１および第４の部分に結合し、第４の部分は第３および第５の部分に接続し、第５の部分は第４および第２の部分に結合する。

前記接続手段は、前記（複数の）部分の一つに設けられ、他の前記部分に設けられた凹部に取り外し可能に係合する少なくとも一つの突起を含むか、またはその反対であってもよい。前記部分の各々は、隣接する一つの前記部分上の凹部および突起とそれぞれ係合する少なくとも一つの突起と少なくとも一つの凹部とを含んでもよい。あるいは、前記部分の一つが突起を有し、隣接する前記部分が凹部を有してもよい。中間に位置する前記部分は、保管および持ち運びのために、そのいずれかの側に隣接する部分のそれぞれの凹部および突起と互いに係合する突起および凹部の両方を有してもよい。

さらにまた、比較的厚く嵩高い標準的な接続ケーブルは、持ち歩きの際に不快かつ不便である。それに対して、この発明の実施形態は、柔軟な導体およびオーバーモールディングの構造によって比較的薄くなる。

この発明の一つ以上の実施形態では、導体の長さの大部分にわたるオーバーモールディング保護材料によって、耐久性が提供されることが理解されるであろう。

この発明は、オーバーモールディングとのより良い一体化のために改良されたコネクタを用いてもよく、それにより、全体の強度および製品の耐久性を増大できる。

第１および第２の部分の間に一つ以上の別の部分を備え、各被覆された部分の間で導体を露出させることによって、この発明のより長い実施形態が提供され得る。

この発明の電気コネクタは、約１７０ｍｍの長さとなる２つのかみ合わせ部（interlocking portions）を含んでもよい。部分の数を増やしてもよい。５つの部分を結合することにより、財布、小物入れ、カードホルダ等のクレジットカードスロットにコネクタを適合させることができる。すなわち、この電気コネクタは、幅、高さおよび厚さがほぼクレジットカードサイズとすることができる。

製品がフラッシュメモリ／サムドライブ／メモリスティックとして兼用できるように、固体メモリがこの発明の電気コネクタ内に組み込まれてもよい。このような固体メモリは、オーバーモールディングで保護されてもよく、エンドコネクタに電気的に接続されてもよく、導体に接続されていない個別のコネクタを有して導体とは別に機能してもよい。

この発明のさらなる形態は、使用時に２つの電気機器の一方から他方へと電力および／またはデータを転送するためにそれらの電気機器を電気的に接続する電気コネクタであって、前記電気コネクタが絶縁導体によって電気的に接続された第１および第２対向エンドコネクタを少なくとも有し、前記第１および第２対向エンドコネクタの各々がそれぞれのエンドコネクタの少なくとも一部を覆う保護カバーを含み、少なくとも一つの前記対向エンドコネクタが、その先端まで延びる前記カバーを有し、かつ前記電気機器の一つとの接続のための露出された接点を有する、電気コネクタを提供する。

前記絶縁導体は、前記第１および第２対向エンドコネクタを電気的に接続する少なくとも一つのフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）を含んでもよい。フレキシブルフラットケーブルは、当該フレキシブルフラットケーブルの長手方向に沿って延びる複数の導体を含んでいてもよい。好ましくは、複数の導体は、導電材料の帯または線として設けられ、それらの一部または全部が第１および第２対向コネクタに電気的に接続されてもよい。ＦＦＣは、円形または楕円形の芯を有するケーブルに比較して厚さが少なく、かつ保管および持ち運びのために容易に巻くことができる。

全体を絶縁被覆するアウターシースを有する複数の絶縁導体を有する既知の丸芯ケーブルは、かなりな体積／空間をとる。ケーブル内の多くの空間は、絶縁材料または複数本の導体間の空隙によってとられている。収納および可搬性の改善のために厚さの低減されたコネクタケーブルを提供することが有利であることが分かった。

好ましくは、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）は、リボンケーブルとして設けられる。ＦＦＣは、平坦かつ柔軟なプラスチックフィルムベースを有し、複数の金属導体が、絶縁材料の一方面に結合されるか、絶縁材料のシースまたは被覆内に結合されていてもよい。

それぞれのエンドコネクタの保護カバーは、前記導体およびそれぞれのエンドコネクタとの間の接続を保護する張力緩和手段を含んでもよい。張力緩和（テンションリリーフ）は、保護カバーから突出し、それぞれのエンドコネクタの一部内または表面の一つ以上のそれぞれの凹部に係合する一つ以上の内部突起によって提供されてもよい。

各エンドコネクタは、本体と、一つ以上の電気接点とを含む。本体は、メタルコネクタ（たとえばマイクロＵＳＢコネクタ）のように、金属からなるかまたは金属を含む。

エンドコネクタ上で露出する電気接点は、周囲がオーバーモールド保護カバーで囲まれた接点端子を提供してもよい。

一つ以上の開口が、保護カバーを貫通して、または保護カバーに入り込んで設けられ、コネクタ端部においてさらなる柔軟性が付加されていてもよい。

この発明のさらなる局面は、少なくとも一つの電気ケーブル接続部を介して電気ケーブルに作動可能にかつ物理的に接続される電気エンドコネクタと、金属製の本体部と、前記電気エンドコネクタが係合する少なくとも一つの対応する接点との間で電気信号を転送するための少なくとも一つの電気接点と、を有し、前記電気エンドコネクタが少なくとも一つの側壁を有する金属スリーブを含み、前記側壁が前記金属製本体部を覆うように延びており、前記金属本体部が前記側壁を構造的に支持している、電気コネクタを提供する。

好ましくは、前記金属製本体部が、前記スリーブの側壁に直接接触し、および／またはその端壁に接触している。より好ましくは、前記金属製本体部は、少なくとも一つの側壁の対向面のための構造的支持を提供する。これにより、スリーブの金属側壁は、金属製本体部によって、エンドコネクタの幅および／または厚さの全体が支持されてもよく、それによって、優れた耐潰れおよび耐損傷構造完全性をエンドコネクタに付与できる。金属スリーブとエンドコネクタ内部の金属製本体部との組み合わせにより、損耗および誤った取扱いに堪える構造的強度を向上できる。

エンドコネクタのこのような構造的構成は、それらがデータおよび充電接続のためにより小さなソケットを有する機器に接続されるのに伴って電気コネクタがますます小さくなっていく傾向があるので、とりわけ有利である。このような機器のより小さなソケットは、機器全体をより小さく（通常は、より薄く）することを可能とし、高機能機器でありながらより小型化を望むユーザ／顧客のニーズまたは要望に合致するが、より小さいコネクタは、構造的な堅固さが低いために一層損傷を受けやすくなる。必要な機能を備え、かつ構造的強度が増したエンドコネクタを提供することにより、機器に対する接続信頼性が増す。

エンドコネクタは、少なくとも一つの電気ケーブル接続部を覆うプラスチックモールディングを含んでもよい。より好ましくは、そのプラスチックモールディングは、前記本体の一部を覆っていてもよい。

スリーブの側壁は、電気ケーブル接続部を覆うように延びていてもよい。好ましくは、スリーブは端壁を含み、前記端壁は、好ましくは、前記電気エンドコネクタの前記少なくとも一つの電気接点が通って前記スリーブの外側に突出する開口を含む。

好ましくは、前記スリーブは、一体化された前記端壁および前記側壁を組み込んだ単一金属部品として形成されている。

電気エンドコネクタは、少なくとも一つの電線接続部を支持する、プリント回路基板等の基板を含んでもよい。基板、すなわちプリント回路基板は、前記電線接続部と前記電気接点との間の電気接続のための支持構造を提供してもよい。

少なくとも一つの電気ケーブル接続部を覆うプラスチックオーバーモールディングは、さらに、スリーブの近傍におけるケーブル外部の一部に沿って延びていてもよい。

スリーブの端壁の開口は、前記本体の一部の上で延びる電気接点が通るスロット（細長い穴）を含んでもよい。したがって、本体部は、スリーブ内の部分と、前記開口を通って延びる少なくとも一つの電気接点を支持する部分とを含んでもよい。

前記スリーブは、板金からプレス加工またはスタンプ加工された単一部品であってもよい。

前記電気コネクタを製造する際、ケーブル中の電線をエンドコネクタのそれぞれの電気接点に半田付けするなどして、ケーブルがエンドコネクタに接続されてもよく、金属スリーブが、電気接点を当該金属スリーブの開口から外方に突出させた状態で、金属本体部に付けられ、かつ金属スリーブの側壁および端壁の内面と金属本体部との間に形成される空間を充填するように設けられたプラスチックオーバーモールディングに付けられてもよい。

こうして、製造の間に、金属スリーブは、エンドコネクタの一体的な部分になる。

あるいは、ケーブル電気接続部にプラスチック材料がオーバーモールドされた後に、金属スリーブが、本体およびオーバーモールド部の少なくとも一部に付けられてもよく、好ましくは、接着剤その他の結合剤等で、金属本体部および／またはオーバーモールディングに結合されてもよい。

この発明のさらなる局面は、電気コネクタを製造する方法であって、電気ケーブルをエンドコネクタに接続するステップと、前記ケーブルの前記エンドコネクタに対する接続部を覆うプラスチックオーバーモールディングを付けるステップと、前記エンドコネクタの金属本体部を覆い、かつ前記ケーブルと前記エンドコネクタとの間の接続部を覆う金属スリーブを付けて、前記金属製本体部が前記金属スリーブの側壁に対する構造的支持を提供するようにするステップとを含む、電気コネクタの製造方法を提供する。

こうして、製造を通して、エンドコネクタの金属本体部は、当該エンドコネクタの側壁のための内部支持を提供する。

好ましくは前記金属製本体部に付ける前に、前記金属スリーブが単一品部品として形成されてもよい。金属スリーブの側壁は、約０．３ｍｍ厚の金属であってもよく、好ましくは、ステンレス鋼で形成される。スリーブの全体の寸法は、好ましくは、約１０ｍｍ幅および３．５ｍｍ以下の厚さであってもよい。これにより、コネクタの外幅および厚さ寸法が、外部金属スリーブと同じになる。

前記金属スリーブが、少なくとも一つの貫通開口を有する端壁を含むように形成され、前記エンドコネクタの前記本体部の一部が、前記少なくとも一つの開口を通って延びるように形成されてもよい。

前記製造方法は、前記金属スリーブを前記オーバーモールディングに結合することを含んでもよい。前記結合は、前記スリーブを接着剤によって前記オーバーモールディングに結合することを含んでもよい。

この発明の一つ以上の実施形態が、以下に、図面を参照して説明される。

図１ａ〜１ｆは、この発明の一実施形態に係る電気コネクタの様々な図を示す。図１ａは平面図を示し、図１ｂは反対側から見た平面図を示し、図１ｃは前記電気コネクタの一部の側端面図を示し、図１ｄは前記電気コネクタの他の部分の側端面図を示し、図１ｅは図１ｃに示された部分の一端面図を示し、図１ｆは図１ｃに示された部分の反対側の端面図を示す。 図２ａ〜２ｈは、この発明の他の実施形態に係る電気コネクタの様々な図を示す。図２ａは平面図を示し、図２ｂは反対側から見た平面図を示し、図２ｃは前記電気コネクタの一部の側端面図を示し、図２ｄは前記電気コネクタの他の部分の側端面図を示し、図２ｅは図２ｃに示された部分の一端面図を示し、図２ｆは図２ｃに示された部分の反対側の端面図を示し、図２ｇは図２ｄに示された部分の一端面図を示し、図２ｈは図２ｄに示された部分の反対側の端面図を示す。 図３は、この発明の一実施形態に係る電気コネクタを示し、接続可能部分を互いから分離させ、かつ柔軟な導体を介して結合されて使用の準備をした電気コネクタを示す。 図４は、この発明のさらなる実施形態に係る電気コネクタを示し、図示された複数の部分が結合されて収納状態となったクレジットサイズ型の電気コネクタを示す。 図５〜７は、この発明のさらなる実施形態の様々な形態の図を示す。とくに、図５中、図５Ａ〜５Ｃは、それぞれ、この発明の一実施形態に係る、保護カバー付のエンドコネクタの外観の正面図、側面図および背面図である。図５中、図５Ｄは、前記エンドコネクタおよび保護カバーを通る縦断面を示す。図５中、図５Ｅ〜５Ｇは、前記エンドコネクタおよび保護カバーを通る横断面を示す。 図６中、図６Ａは、図５のエンドコネクタの斜視図である。図６中、図６Ｂ，６Ｃは、コネクタの端面図である。 図７中、図７Ａ〜７Ｃは、それぞれ、この発明の一実施形態に係り、平坦なメモリカード型接続部を保護する保護カバー付のエンドコネクタの外観の正面図、側面図および背面図である。図７中、図７Ｄは、図７中の図７Ａ〜７Ｃに示されたエンドコネクタおよび保護カバーを通る縦断面を示す。図７中、図７Ｄは、エンドコネクタの先端の保護カバーを露出させた端面図を示す。 図８は、ケーブルに結合されたエンドコネクタ（プラグ）を示し、このエンドコネクタには、この発明の一実施形態に係る保護金属スリーブが組み込まれている。

この発明の様々な実施形態について、以下に、添付図面を参照して説明する。

図１ａ〜１ｆに示すように、この発明の一実施形態の電気コネクタ１０は、２つの部分、すなわち、第１部分１２および第２部分１４を有する。

これらの部分の各々は、絶縁導体(insulated electrical conductor)１８の各領域を被覆する保護オーバーモールディング１６を含む。このオーバーモールディングは、前記導体のオーバーモールドされた領域に対して弾性的な可撓性および保護を提供する熱硬化性プラスチックである。

オーバーモールディングを貫通する開口２０は、オーバーモールディングによって与えられる厚さおよび保護に対して所望の可撓性を量的に制御するように大きさを定めることができる。

絶縁導体１８は、第１および第２部分１２，１４の間に露出領域２２を有している。絶縁被覆は、ＰＴＦＥ材料、好ましくはテフロン（登録商標）である。前記露出領域は、オーバーモールド部分の間に柔軟性を提供し、それにより、２つの部分１２，１４の間で放射方向の自由度が与えられ、それに加えて、導体の軸線に沿って３６０度に渡る相対回転運動が許容される。これにより、この電気コネクタは、異なる位置の電気機器の間を接続するために配置して適応させることができ、しかも、不使用時には、持ち運びおよび保管のために保護される。

このコネクタの各端２４，２６で電気的接続が提供される。エンドコネクタ２４は、平坦な「ゴールドフィンガー」コネクタとして表されており、エンドコネクタ２６は独自仕様の機器コネクタとして表されている。

図２ａ〜２ｈは、図１ａ〜１ｆの電気コネクタの他の実施形態を示し、一方のエンドコネクタ２８がマイクロＵＳＢコネクタとして設けられている。

第１および第２コネクタ１２，１４は、取り外し可能に連結する突起および凹部を含む接続手段３０によって、取り外し可能に結合される。突起３２は凹部と係合する。図１ａ〜２ｈの実施形態では、２つの突起および対応する凹部が、第１および第２部分の長手に沿って間隔を開けて設けられている。使用に際しては、電気コネクタの保管および持ち運びのために、突起を凹部に係合させる。

図３に示すように、突起３２をそれぞれの凹部３４から引き抜くことによって、第１および第２部分１２，１４が分離される。絶縁導体の中間露出領域１８が、コネクタの完全性を保持する。

図４は、より長い形態の電気コネクタ４０を示し、この電気コネクタ４０は、当該電気コネクタの全体に渡って延びる絶縁導体１８の露出領域２２ａ〜２２ｄによってそれぞれ結合された５つの部分を有している。

図示されているように、部分１２，１４，４２，４４，４６の各々は、前述のように配置された突起３２および凹部３４を用いた取り外し可能な接続手段３０によって、少なくとも他の一つの部分に結合されている。

突起は、オーバーモールディングの一部として形成されてもよいし、オーバーモールディングまたはその下の構造に取り付けられた別の部品であってもよい。

請求項１５の電気コネクタ、保護カバーは、導体およびそれぞれのエンドコネクタの間の接続を保護する張力緩和手段を提供する。

図５中の図５Ａ〜５Ｇに示すように、比較的平坦なエンドコネクタ５０は、対応する比較的平坦なオーバーモールディングを有する。

エンドコネクタ５０は、物理的な把持領域を提供する一つ以上の凹部または突起５４を含んでいてもよく、その把持領域では、オーバーモールディングが絶縁導体５６に接着し、かつ絶縁導体５６に対してさらなるストレインリリーフ（張力緩和）を提供する。絶縁導体５６はマイクロ半田付けまたはプッシュフィット接続によってエンドコネクタのコンタクトに結合される。

絶縁導体５６は、図示されているように、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＴ）である。ＦＦＴは、外側の絶縁カバー内で延びる複数の導体を含む。「ケーブル」（電気コネクタ）の各端で低背電気コネクタに接続されたＦＦＣを用いることで、電気コネクタの全体の厚さを低減できる。電気コネクタは、コネクタケーブル、すなわち、たとえばラップトップ機器またはタブレット機器などのパーソナル電気機器に降圧バッテリ充電器を接続するような２つの電気機器の互いの接続のため、またはデータおよび／または電力を転送するために２つの電子機器を互いに接続するためのコネクタケーブルということもできる。

対向する第１および第２エンドコネクタの一方または両方は、電気機器との電気接続のために外側の保護被覆から露出した電気接点を支持するプリント回路基板（ＰＣＢ）を含んでいてもよい。そのＰＣＢは、ＦＦＣの導体と接する電気接点部をさらに有していてもよい。これにより、最小高さのＰＣＢおよびＦＦＣの組み合わせにより、極めて低背型のコネクタケーブルが実現される。

露出した電気接点は、その周囲がモールド保護カバーで囲まれた接点端子であってもよい。

たとえば、図７中の図７Ａ〜７Ｅに示すように、エンドコネクタは、「ゴールドフィンガー」コンタクトパッドを有するような平坦なメモリカード型接続部として設けられてもよい。

図８に示すように、電気コネクタ１１０は、ケーブル１１４に接続されたエンドコネクタ１１２（たとえば雄型プラグ）を有している。

エンドコネクタ１１２は、プリント回路基板１１８（ＰＣＢ）に接続された本体部１１６を含む。前記ケーブルは、ＰＣＢ上の電気接続点に接続する電線を含む。電気的接続部１２０は、ＰＣＢ上の電気的接続点からエンドコネクタ（プラグ）１１２の先端の外部接点までを接続している。

本体部１２４の一部およびＰＣＢに接続されたケーブル１２６の端部は、プラスチック材料１２８でオーバーモールドされている。

金属スリーブ１３０は、本体部１２４およびＰＣＢへのケーブル接続部を被覆して、エンドコネクタのための構造的な完全性および強度を付加している。この金属スリーブの側壁１３２は、当該コネクタの本体部１２４によって支持されていてもよい。ただし、本体部が金属スリーブの内表面に直接接触していることが好ましい。好ましくは、エンドコネクタの本体部は金属製であり、それにより、スリーブの一方の外部側から他方までのコネクタ全体に渡って構造的な支持を提供できる。このようにして、エンドコネクタは、基本的に、金属スリーブの側壁の内表面の間においてコネクタの内部を埋める内部本体部によって形成された強固な金属支持構造を有している。本体部による支持は、金属スリーブの内表面に渡って連続して延びていることが好ましく、それにより、全周に渡る構造的支持および外部からの圧壊または衝撃圧力に耐える剛性を提供できる。

金属スリーブは、オーバーモールディングに対して接着その他物理的に付着されていることが好ましい。金属スリーブは、エンドコネクタの全周に渡って連続した側壁１３２を有し、金属スリーブ１３４の端壁には開口１３６を有している。スリーブは、ステンレス鋼からのスタンピングまたはプレス等によって一部品ユニットとして形成され得る。

プラグの端部１２２は、電気的接続のために、金属スリーブの端壁の開口を通って延びており、その一方で、スリーブ内の本体部はスリーブに対する幾分かの構造的な支持を付加し、スリーブは、ケーブルの端部、ＰＣＢへの接続部、より脆弱なＰＣＢ、および前記端壁を通過してプラグの端部に至る接続部に対する構造的保護を提供する。

さらに、この発明の一つ以上の実施形態は、電気コネクタのためのエンド接続部を製造する方法を提供する。

ケーブル１１４内の線１１４ａはエンド接続プラグ１１２の接続部に半田付けされる。その半田接続部を覆うようにプラスチックオーバーモールディング１２８が付けられる。プラグの本体部および前記接続部を被覆するオーバーモールディングを覆うように、金属スリーブ１３０が付けられる。スリーブは、前記接続部をオーバーモールディングで被覆した後に付けられてもよく、その場合には、スリーブは、その後に、オーバーモールディングおよび／または本体部に結合される。

あるいは、スリーブが、当該スリーブの側壁内表面と前記接続部との間に空間を有するように当該接続部を覆うように付けられ、その後に、当該空間内にオーバーモールディングが注入されて当該接続部を保護および絶縁被覆し、かつスリーブに対する結合部を形成してもよい。

図１ａ〜１ｆは、この発明の一実施形態に係る電気コネクタの様々な図を示す。図１ａは平面図を示し、図１ｂは反対側から見た平面図を示し、図１ｃは前記電気コネクタの一部の側端面図を示し、図１ｄは前記電気コネクタの他の部分の側端面図を示し、図１ｅは図１ｃに示された部分の一端面図を示し、図１ｆは図１ｃに示された部分の反対側の端面図を示す。 図２ａ〜２ｈは、この発明の他の実施形態に係る電気コネクタの様々な図を示す。図２ａは平面図を示し、図２ｂは反対側から見た平面図を示し、図２ｃは前記電気コネクタの一部の側端面図を示し、図２ｄは前記電気コネクタの他の部分の側端面図を示し、図２ｅは図２ｃに示された部分の一端面図を示し、図２ｆは図２ｃに示された部分の反対側の端面図を示し、図２ｇは図２ｄに示された部分の一端面図を示し、図２ｈは図２ｄに示された部分の反対側の端面図を示す。 図３は、この発明の一実施形態に係る電気コネクタを示し、接続可能部分を互いから分離させ、かつ柔軟な導体を介して結合されて使用の準備をした電気コネクタを示す。 図４は、この発明のさらなる実施形態に係る電気コネクタを示し、図示された複数の部分が結合されて収納状態となったクレジットサイズ型の電気コネクタを示す。 図５〜７は、この発明のさらなる実施形態の様々な形態の図を示す。とくに、図５中、図５Ａ〜５Ｃは、それぞれ、この発明の一実施形態に係る、保護カバー付のエンドコネクタの外観の正面図、側面図および背面図である。図５中、図５Ｄは、前記エンドコネクタおよび保護カバーを通る縦断面を示す。図５中、図５Ｅ〜５Ｇは、前記エンドコネクタおよび保護カバーを通る横断面を示す。 図６中、図６Ａは、図５のエンドコネクタの斜視図である。図６中、図６Ｂ，６Ｃは、コネクタの端面図である。 図７中、図７Ａ〜７Ｃは、それぞれ、この発明の一実施形態に係り、平坦なメモリカード型接続部を保護する保護カバー付のエンドコネクタの外観の正面図、側面図および背面図である。図７中、図７Ｄは、図７中の図７Ａ〜７Ｃに示されたエンドコネクタおよび保護カバーを通る縦断面を示す。図７中、図７Ｅおよび７Ｆはエンドコネクタの端面図であり、図７Ｅは、エンドコネクタの先端の保護カバーを露出させた端面図を示す。 図８は、ケーブルに結合されたエンドコネクタ（プラグ）を示し、このエンドコネクタには、この発明の一実施形態に係る保護金属スリーブが組み込まれている。

図５中の図５Ａ〜５Ｇ、および図６中の図６Ａ〜６Ｃに示すように、比較的平坦なエンドコネクタ５０は、対応する比較的平坦なオーバーモールディングを有する。

たとえば、図７中の図７Ａ〜７Ｆに示すように、エンドコネクタは、「ゴールドフィンガー」コンタクトパッドを有するような平坦なメモリカード型接続部として設けられてもよい。

Claims (33)

1. 少なくとも一つの電気ケーブル接続部を介して電気ケーブルに作動可能にかつ物理的に接続される電気エンドコネクタと、
   金属製の本体部と、
   前記電気エンドコネクタが係合する少なくとも一つの対応する接点との間で電気信号を転送するための少なくとも一つの電気接点と、を有し、
   前記電気エンドコネクタが少なくとも一つの側壁を有する金属スリーブを含み、前記側壁が前記金属製本体部を覆うように延びており、前記金属製本体部が前記側壁を構造的に支持している、電気コネクタ。
2. 前記スリーブが、内部接続部および前記エンドコネクタ内の部品の保護を提供する、請求項１に記載の電気コネクタ。
3. 前記金属製本体部が、前記スリーブの側壁に直接接触して前記側壁に対する構造的支持を提供している、請求項１に記載の電気コネクタ。
4. 前記スリーブが、一体化された前記端壁および前記側壁を組み込んだ単一品部品として形成されている、請求項１に記載の電気コネクタ。
5. 前記スリーブの端壁の開口が、前記金属製本体部に接続された部分上で少なくとも一つの電気接点が通って延びるスロットを含む、請求項１に記載の電気コネクタ。
6. 前記金属製本体部が前記端壁の内表面に接している、請求項１に記載の電気コネクタ。
7. 前記スリーブが、プレス加工またはスタンプ加工による単一部品である、請求項１に記載の電気コネクタ。
8. 前記金属スリーブが端壁を含み、前記端壁が、前記電気エンドコネクタの前記少なくとも一つの電気接点が通って前記スリーブの外側に突出する開口を含む、請求項１に記載の電気コネクタ。
9. 電気コネクタを製造する方法であって、
   電気ケーブルをエンドコネクタに接続するステップと、
   前記ケーブルの前記エンドコネクタに対する接続部を覆うプラスチックオーバーモールディングを付けるステップと、
   前記エンドコネクタの一部を覆い、かつ前記ケーブルと前記エンドコネクタとの間の接続部を覆う金属スリーブを付け、前記エンドコネクタの一部が前記スリーブから延びて前記ケーブルに対する外部接続を提供するようにするステップと、
   前記エンドコネクタの金属製本体部によって前記金属スリーブの側壁を前記エンドコネクタの内部から構造的に支持するステップと、
   を含む、電気コネクタの製造方法。
10. 前記金属スリーブを、前記エンドコネクタに付ける前に、単一品部品として形成することを含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記金属スリーブが、少なくとも一つの貫通開口を有する端壁を含むように形成され、前記エンドコネクタの前記本体部の一部が、前記少なくとも一つの開口を通って延びる、請求項９に記載の方法。
12. 前記金属スリーブを前記オーバーモールディングに結合することを含む、請求項９に記載の方法。
13. 前記結合が、前記スリーブを接着剤によって前記オーバーモールディングに接着することを含む、請求項１２に記載の方法。
14. 使用時に２つの電気機器の一方から他方へと電力および／またはデータを転送するためにそれらの電気機器を電気的に接続する電気コネクタであって、前記電気コネクタが少なくとも第１および第２の部分を有し、前記第１および第２の部分の各々が前記電気機器の各一つと電気的に係合する電気接続端をそれぞれ有し、前記電気接続端が導体によって互いに接続されており、前記第１および第２の部分の各々が、前記導体の第１および第２領域を覆う保護カバーを含み、前記導体において前記第１および第２領域の間の第３領域が前記第１および第２の部分により提供される保護カバーから露出している、電気コネクタ。
15. 前記第１および第２の部分の各々の大部分の長さに沿ったオーバーモールディングを含む、請求項１４に記載の電気コネクタ。
16. 前記オーバーモールディングが、電気的接続のための電気接点を露出させつつエンドコネクタを覆うように延びている、請求項１５に記載の電気コネクタ。
17. 前記オーバーモールディングが、弾性材料もしくは半剛性材料であるか、または弾性材料もしくは半剛性材料を含む、請求項１５または１６に記載の電気コネクタ。
18. 前記弾性材料もしくは半剛性材料が、ポリエステルまたはＰＰＳプラスチックまたは他の熱硬化性プラスチック、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１７に記載の電気コネクタ。
19. 前記絶縁ケーブルの或る領域が前記第１および第２の部分の間で前記オーバーモールディングから露出している、請求項１４に記載の電気コネクタ。
20. 前記絶縁導体の露出される領域がＰＴＦＥの被覆で絶縁されている、請求項１９に記載の電気コネクタ。
21. 前記ＰＴＦＥの被覆が、前記オーバーモールディング内で前記絶縁導体に沿う絶縁材として延びている、請求項２０に記載の電気コネクタ。
22. 前記第１および第２の部分の一つまたは各々に少なくとも一つの開口を含む、請求項１４に記載の電気コネクタ。
23. 前記第１および第２の部分を、互いに、直接的にまたは他の一つ以上の部分を介して間接的に、取り外し可能に接続するように設けられた接続手段を含む、請求項１４に記載の電気コネクタ。
24. 前記接続手段が、前記部分の一つに設けられ、他の前記部分に設けられた凹部に取り外し可能に係合する少なくとも一つの突起を含むか、または前記部分の一つに設けられ、他の前記部分に設けられた突起に取り外し可能に係合する少なくとも一つの凹部を含む、請求項２３に記載の電気コネクタ。
25. 前記部分の各々が、隣接する一つの前記部分上の凹部および突起とそれぞれ係合する少なくとも一つの突起と少なくとも一つの凹部とを含む、請求項２４に記載の電気コネクタ。
26. 前記第１および第２の部分の間において前記導体の少なくともさらなる一つの領域を覆う少なくとも一つの中間部分を含む、請求項１４に記載の電気コネクタ。
27. 前記中間部分を前記第１および第２の部分に取り外し可能に接続するさらなる前記接続手段を含む、請求項２６に記載の電気コネクタ。
28. 使用時に２つの電気機器の一方から他方へと電力および／またはデータを転送するためにそれらの電気機器を電気的に接続する電気コネクタであって、前記電気コネクタが絶縁導体によって電気的に接続された第１および第２対向エンドコネクタを少なくとも有し、前記第１および第２対向エンドコネクタの各々がそれぞれのエンドコネクタの少なくとも一部を覆う保護カバーを含み、少なくとも一つの前記対向エンドコネクタが、その先端まで延びた前記カバーを有し、かつ前記電気機器の一つとの接続のための露出された接点を有する、電気コネクタ。
29. 前記保護カバーが前記導体およびそれぞれのエンドコネクタとの間の接続を保護する張力緩和手段を提供している、請求項２８に記載の電気コネクタ。
30. 前記露出された電気接点が、オーバーモールド保護カバーによって周囲を囲まれた接点端子である、請求項２９に記載の電気コネクタ。
31. 前記絶縁導体が、前記第１および第２対向エンドコネクタを電気的に接続する少なくとも一つのフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）を含む、請求項２８に記載の電気コネクタ。
32. 前記第１および第２対向エンドコネクタの一つまたは各々が、前記電気機器の一つとの接続のために露出された電気接点を支持するプリント回路基板（ＰＣＢ）を含む、請求項３１に記載の電気コネクタ。
33. 前記第１および第２対向エンドコネクタの一つまたは各々が、前記ＦＦＣとの接続のための電気接点を支持するプリント回路基板（ＰＣＢ）を含む、請求項３１または３２に記載の電気コネクタ。

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