(57)【要約】【解決手段】本開示は、ケーブルコネクタアセンブリを提供する。このケーブルコネクタアセンブリは、フレームを支持するように構成されている筐体を含む。ｔｗｉｎ−ａｘケーブル及び接地導体を有するフレームが、内部にインサート成型される。フレームはポケットを更に含み、ケーブルの一部及び接地導体が露出している。ケーブルは、ポケット内で内部シールド層に接触できるように加工される。導電性充填材料は、シールド層を接地導体に接続するポケット内に配置される。プリント回路基板は嵌合端と、固定端と、を有し、フレームに固定され、嵌合コネクタの電気端子を係合するように構成されている。導体パッドは固定端に形成され、ケーブルの信号導体及び接地導体は、回路基板上の適切なパッドにそれぞれはんだ付けされる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コネクタであって、
筐体と、
フレームを含む筐体サブアセンブリであって、前記フレームが取付部と、固定部と、前記取付部と固定部との間に形成される中間部と、該中間部に形成されるポケットと、を含む、筐体サブアセンブリと、
ケーブルであって、該ケーブルが絶縁体と、接地帰還素子と、を有する信号導体を含み、前記ケーブルが前記フレームに固定される、ケーブルと、
接地導体であって、該接地導体が前記フレームに固定される、接地導体と、
回路基板であって、該回路基板が前記フレームに取り付けられ、前記回路基板が導電パッドを含み、各信号導体及び前記接地導体が対応の導電パッドに固定される、回路基板と、
前記ポケット内に配設される導電材料と、を含む、コネクタ。
【請求項２】
前記ケーブルがｔｗｉｎ−ａｘケーブルである、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項３】
前記接地帰還素子がシールド層である、請求項２に記載のコネクタ。
【請求項４】
前記シールド層が導体箔である、請求項３に記載のコネクタ。
【請求項５】
前記接地帰還素子がドレイン線である、請求項２に記載のコネクタ。
【請求項６】
前記導電材料が硬化性樹脂である、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項７】
前記ケーブルが、前記フレームでインサート成型される、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項８】
前記接地導体が前記フレームとともにインサート成形される、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項９】
前記信号導体及び接地導体が前記プリント回路基板にはんだ付けされる、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項１０】
コネクタサブアセンブリであって、
フレームであって、該フレームがポケットを有する、フレームと、
ケーブルであって、該ケーブルが絶縁体と、接地帰還素子と、を有する信号導体を含み、前記ケーブルが前記フレームに固定される、ケーブルと、
前記フレーム内に固定される接地導体と、
前記ポケット内に配設される導電材料と、を含み、
前記接地帰還素子の露出部分及び接地端子が前記導電材料によって連結される、コネクタサブアセンブリ。
【請求項１１】
プリント回路基板が前記フレームに固定される、請求項１０に記載のコネクタサブアセンブリ。
【請求項１２】
前記信号導体及び接地導体が前記プリント回路基板にはんだ付けされる、請求項１１に記載のコネクタサブアセンブリ。
【請求項１３】
前記接地帰還素子がドレイン線である、請求項１０に記載のコネクタサブアセンブリ。
【請求項１４】
前記接地帰還素子が導体箔である、請求項１０に記載のコネクタサブアセンブリ。
【請求項１５】
前記ケーブルがｔｗｉｎ−ａｘケーブルである、請求項１０に記載のコネクタサブアセンブリ。
【請求項１６】
前記ケーブル及び接地導体が、前記フレーム内にインサート成形される、請求項１０に記載のコネクタサブアセンブリ。
【請求項１７】
前記導電材料が硬化性樹脂である、請求項１０に記載のコネクタサブアセンブリ。
【請求項１８】
コネクタの製造方法であって、
ケーブルを準備することであって、該ケーブルが信号導体を含み、該信号導体が前記信号導体及び接地帰還素子を囲む絶縁体を有することと、
前記ケーブルを加工することであって、それによって前記接地帰還素子の一部及び信号導体が露出することと、
接地導体を準備することと、
前記ケーブル及び接地導体の上方でフレームを成形することであって、前記ケーブルの接地帰還素子の一部及び接地導体を露出させるポケットが前記フレーム内に形成されることと、
前記接地帰還素子を前記接地導体に接続する前記ポケットに導電材料を挿入することと、
プリント回路基板を前記フレームに固定し、前記信号導体及び接地導体を前記プリント回路基板に接続することと、
筐体によって前記フレームを支持することとを含む、コネクタの製造方法。
【請求項１９】
前記信号導体及び接地導体を接続することが、はんだ付けによって達成される、請求項１８に記載のコネクタの製造方法。
【請求項２０】
前記導電材料を硬化させることを更に含む、請求項１８に記載のコネクタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本本出願は、２０１６年５月３日に出願された米国仮特許出願第６２／３３１，１６７号の優先権を主張するものであり、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、ケーブルコネクタの分野、より具体的には、シールドを備えるケーブルコネクタの分野に関する。
【背景技術】
【０００３】
本開示は、高周波伝送に好適な電気コネクタの接地構造に関する。高周波コネクタは、ケーブル管理部と結合されているプリント回路基板を含む接続部を有する。通常、双軸ケーブルは、絶縁体、絶縁体に隣接するドレイン線、及び周囲の導電性シールド箔又はメッシュで囲まれた、一対の信号導体で構成される。ケーブル全体は、絶縁ジャケットで囲まれている。
【０００４】
通常、ケーブルコネクタは、嵌合端と、ケーブル取付端と、を有する筐体を含む。この筐体は、ケーブル及び嵌合端に位置するプリント回路基板を支持する。このケーブルは筐体を通って延在し、露出した導体は、回路基板に形成された導電パッドに取り付けられている。本製品は標準的なプリント回路基板（ＰＣＢ）を使用し、基板の後縁部は、双軸ケーブル（ｔｗｉｎ−ａｘ）が基板にはんだ付けされる位置で終結する。この構造では、回路基板のすべての層及び接地板が同一のＸ寸法及びＹ寸法を共有する。ｔｗｉｎ−ａｘ上の箔も除去され、絶縁体及び導線を露出させる。
【０００５】
ＰＣＢ及び関連接地板の縁部の位置並びにｔｗｉｎ−ａｘの露出部分のために、回路基板の縁部とケーブルの露出部分との間に、垂直方向及び水平方向に隣接するｔｗｉｎ−ａｘケーブル間のクロストークが非常に高い領域が画定される。このクロストークは、嵌合ケーブルアセンブリの性能を低下させる。剥離された絶縁体はまた、剥離領域のインピーダンスを急増させ、ケーブル機能に悪影響をもたらす反射を高周波信号に生じさせる。
【０００６】
その結果、一部の個人は、プリント回路に対するケーブルの接続インターフェイスに改善したシールドを備えるケーブルコネクタを高く評価するであろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ケーブルコネクタは、フレームを有する筐体を含む。このフレームは、プリント回路基板を第１端に、ケーブル引込部を第２端に取り付けるための取付部を含む。双軸ケーブルはフレームに取り付けられ、双軸ケーブル端の露出部分は第１端から延出する。フレームは、その内部に形成されたポケットを含み、このポケットは第１端と第２端との間に画定される。ケーブルはポケットを通って延在し、対応する裸信号線はフレームから延出する。
【０００８】
ポケットを通って延在するケーブル部分は、ドレイン線を有し、箔シールドがポケット内で露出するように加工されるケーブルの一部を有する。接地端子はポケットを通って延在し、フレームの第１端から出る。露出した裸信号線部分及びフレームの第１端から延出する接地端子は、プリント回路基板に形成された導体パッドに導電的に取り付けられる。導電性エポキシ又は導電性充填材料がポケットに供給されて、接地端子を、シールドを形成する箔及びドレイン線と合わせる、つまり接続する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示は、添付図面において、一例として例解され、限定するものではなく、図面中、同様の符号は、類似の要素を示す。
【００１０】
【図１】本開示のケーブルコネクタの斜視図である。
【図２】図１のケーブルコネクタの代替的な斜視図である。
【図３】図１の非嵌合状態のケーブルコネクタの斜視図である。
【図４】図２のケーブルコネクタの非嵌合状態の図である。
【図５】図１のケーブルコネクタの第１コネクタの分解組立図である。
【図６】図５の第１コネクタの反転斜視図である。
【図７】図５のコネクタのフレーム部の斜視図である。
【図８】図７のフレームの反転斜視図である。
【図９】図７のフレームの平面図である。
【図１０】先行技術を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
添付図面は、ケーブルコネクタのある実施形態を例解するものであり、開示される実施形態は例示にすぎず、種々の形態で具体化され得ることを理解されたい。したがって、本明細書に開示される具体的な詳細は、限定するものとして解釈されるべきではなく、単に、特許請求の範囲のための基礎として、かつ本開示を様々に用いることを当業者に教示するための代表的な基礎として解釈されるべきである。示される実施形態は、特定の特徴を含む様々な構成で示されることに更に留意するべきである。特に明記しない限り、これらの特徴は、分離され、また組み合わされて、他の組み合わせ（簡潔化するために示されない）をもたらし得る。したがって、示される組み合わせは、限定を意図するものではない。
【００１２】
図１〜４に示されるように、ケーブルコネクタアセンブリ１０の実施形態は、嵌合方向Ａに沿って第２コネクタ６０と嵌合するように構成されている第１コネクタ２０を含む。図５〜６に最も良好に示されるように、第１コネクタ２０は、嵌合端及びケーブル端を有する筐体（図示せず）を含む。第１コネクタは、協働して接続され、筐体内に保持されるフレーム３０、プリント回路基板２２、及びケーブル４０を有する、コネクタサブアセンブリを更に含む。
【００１３】
図７〜９に示されるように、示される実施形態のケーブル４０は、典型的な双軸（ｔｗｉｎ−ａｘ）型ケーブルであり、周囲を囲む絶縁体４３をそれぞれ有する、一対の信号線４２と、信号線に隣接して配置されるドレイン線４４又は信号４２及びドレイン線４４を囲むシールド層４６など接地帰還素子と、ケーブル４０全体を包囲する外部絶縁ジャケット４８と、を含む。場合によっては、ケーブルは、ドレイン線４４を含むが、シールド層４６は含まない、又はシールド層４６を含むが、ドレイン線４４は含まないことがある。別の考えられる構造は、ドレイン線４４及びシールド層４６の両方を含むケーブル４０であろう。シールド層４６は、通常、導体箔又は編組である。この実施形態はｔｗｉｎ−ａｘケーブルを示すが、他の特異的ケーブルが代替として使用されてもよい。
【００１４】
フレーム３０は絶縁材料で形成され、ケーブル取付部３４と、導体取付部３８と、ケーブル取付部３４と導体取付部３８との間に位置付けられた中間部３６と、を含む。中間部は、その内部に形成されたポケット３５を含む。導体取付部３８は、プリント回路基板２２の一部を協働して係合して、プリント回路基板２２をフレーム３０及び筐体に固定して揃えるためにフレーム３０に形成されたノッチ３７を含む。
【００１５】
図５〜６に示されるように、プリント回路基板２２は、第２コネクタ６０に接続するように構成されている嵌合端２４と、ケーブル４０の導体を係合するように適合されている導体固定端２６と、を含む。導体固定端２６はまた、フレーム３０に形成されたノッチ３７を係合するように構成されている。プリント回路基板２２は、第２コネクタ６０内の端子（図示なし）を係合するために回路基板２２の嵌合端２４に隣接して形成された複数の導体パッド２３を有する。導体パッド２３は、信号及び接地割り当て用の導電領域を含む。複数の第２導体パッド２５は、ケーブル４０のそれぞれの導体４２に電気的に接続するために、回路基板２２の嵌合端２４の反対側の導体固定端２６に形成される。導体４２の先端は、通常、パッドにはんだ付けされているが、パッド２５にはんだ付けされ得る、溶接され得る、又は接着され得る。
【００１６】
第１コネクタ２０（first 20 connector）は、まず個々のケーブル４０を加工することにより構成される。これは、外部ジャケット４８の一部を除去し、シールド層４６を露出させることにより達成される。続いて、シールド層４６の一部も除去する。これにより、信号線４３及びドレイン線４４のそれぞれが露出する。シールド層４６は、一般に、外向き又は内向きの導電側部を有し得る箔である。内向き導電側部の場合、箔は、箔の導電側部を露出するジャケット４８の上方で箔を折り返すことにより加工される。示される実施形態では、箔は、外向き導電層を有する種類である。箔の加工後、ドレイン線４４及び信号線４３は露出状態を保持する。ドレイン線４４は、ケーブル４０の前側から刈り込まれる、又は後方に折り曲げられて、信号線４３の前側嵌合端から離れて位置付けられ得る。各信号線４３は、絶縁体で囲まれた導体４２を有し、その対応の絶縁層のそれぞれの一部は剥離されて、信号導体４３の裸信号線４２を露出する。本質的に、ケーブル４０の構成層はすべて露出し、概ね段下がり関係である。
【００１７】
ケーブル４０が加工されると、フレーム３０及び加工済みケーブル４０は一体形成される、又はインサート成型される。この工程では、ケーブル４０の一部、すなわち、加工済み部分が型内に配置される、又は挿入され、次いでケーブル４０の周囲にフレーム３０が成型される、又は形成される。図７〜９に示されるように、フレーム３０は、ケーブル４０がフレーム３０に取り付けられるケーブル取付部３４と、剥離された裸信号線４２がフレーム３０を超えてプリント回路基板２２の方向に延在する導体取付部３８と、を含む。プリント回路基板２２はノッチ３７と揃えられ、フレーム３０に固定され、中間部３６は、ケーブル取付部３４と導体取付部３８との間に配置される。中間部３６は、フレーム３０に凹設されるポケット３５を更に含み、ポケット３５には、インサート成型プロセス後に、各ケーブル４０の加工済み部分が位置付けられる。加工済みケーブル４０の各部分、例えば、箔４６及びドレイン線４４は、ポケット３５内で接触可能であり、露出している。加えて、接地端子３２はまた、フレーム３０で形成される。接地端子はまた、フレーム３０内でインサート成型され得る、又は所定の位置に取り付けられ得る。接地端子３２は、ポケット３５内の部分と、フレーム３０の前方部を超えてプリント回路基板２２の導体固定端２６の方向に延在する部分と、を含む。ケーブル４０の裸信号線４２は、ポケット３５内で露出しないが、接地端子３２に類似のフレーム３０の前方部を超えて延在する。
【００１８】
フレーム３０の導体取付部３８では、各ケーブル４０の裸信号線４２及び接地端子３２がフレーム３０から外向きに延在する。現在の実施形態では、信号導体４２及び接地導体３２は、フレーム３０の導体取付部３８の列に沿ってＧ−Ｓ−Ｓ−Ｇ−Ｇ−Ｓ−Ｓ−Ｇ配置を形成する。ノッチ３７は、プリント回路基板２２の一部を捕捉し、フレーム３０に対してプリント回路基板２２を位置付けるフレーム３０のそれぞれの側に形成される。次いで、裸信号導体４２及び接地端子３２は、回路基板２２の隣接する導体固定端２６上の対応の導体パッド２５に固定される。図示される実施形態では、導体４２及び接地端子３２は、パッド２５にはんだ付けされる。溶接及び接着など他の固定オプションも企図される。
【００１９】
前述したように、加工済みケーブル４０及び接地端子３２はポケット３５内で露出しており、その後、導電性エポキシ及び他の硬化導電性充填材料５０はポケット３５内に配置される。導電性充填材料はまた、硬化前に供給される硬化材料であり得、ポケット３５内で露出している、加工済みケーブル４０及び接地導体３２を充填して、囲む。硬化時、導電性充填材料５０は、すべての露出した導電性素子間の電気接続をポケット５０内で露出させる。これにより、各ケーブル４０の導電性シールド層４６、ドレイン線４４及び接地端子３２が本質的に接続され、これらを合わせて、シールドを形成する。
【００２０】
この配置では、最大限の密着は、単純に構成要素を圧着するなど従来の接続方法とは対照的に、接地導体３２、ドレイン線４４、及びシールド層４６の間で生じ得る。圧着は、圧着又は取り付け領域のみで構成要素を接続する接触部をもたらすだけである。この改善点は、導電性充填材料を通ってシールドを延在させることにより、剥離されたｔｗｉｎ−ａｘケーブルに伴う信号品位の問題（クロストーク及びインピーダンス不連続）に対応する。接地基準は、接地線を通ってＰＣＢに伝えられ、また、導電性充電材料によって捕捉される。従来技術の類似の配置の図である図１０に最も良好に示されるように、領域２００は接地板が欠如していることを示し、露出しているｔｗｉｎ−ａｘ絶縁体により、クロストークの増加及びインピーダンス不連続が生じる。これはどちらも、高周波時のケーブルアセンブリ性能を低下させる。
【００２１】
追加の機械的利点も実現する。ケーブルの端部からのより自由な剥離長さが許容される。これは、導電性充填シールドの伸長によって増加した接続強度のためである。これは、本質的に、ケーブルの本体をフレームに接続する、更なる張力緩和をもたらし、したがって、外力は、信号線からプリント回路基板接続へと離れる方向に方向転換され得る。ｔｗｉｎ−ａｘケーブルは、「ドレインアップ」又は「ドレインダウン」で位置付けられてよい。これは、ドレイン線が、導電性充填材料によって完全に捕捉され、接地基準は、導電性充填シールドを通ってＰＣＢに伝えられるためである。機械的利点は、自動組立プロセスのより容易な実施及び改善した張力緩和も可能にするべきである。
【００２２】
この工程が完了すると、任意の成型動作により、アセンブリ全体を封入し、アセンブリを固定する。アセンブリは、ダイカストアルミなど導電材料で形成される筐体内に配置される。筐体には、プラスチックなど他の材料も企図される。係止部材及び引手部材など任意のラッチ機構は筐体に可動的に取り付けられて、ケーブルコネクタが、レセプタクルコネクタ又はレセプタクルが配置されるケージに確実に係止され得るようにする。
【００２３】
本明細書で提供される開示は、その好ましい例示的な実施形態の観点で特徴を説明している。添付の請求項の範囲及び趣旨の範囲内で、数多くの他の実施形態、修正、及び変形が、本開示の検討から当業者に想起されるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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