(57)【要約】【課題】回路基板を備えた、改善された電気コネクタを提供する。【解決手段】複数の端子４と回路基板７とを備えた電気コネクタ１が提供される。回路基板７は端子４とパッド１１とを電気的に接続する複数の配線を有する。パッド１１は、ケーブルからのストランドと上記配線とを電気的に接続する。回路基板７はさらに、端子と配線とを電気的に接続する垂直接続部８と、パッド１１を有した第１の水平接続部１０とを有する。ここで第１の水平接続部１０は、物理的に垂直接続部８に接続されている。また、回路基板７は、パッド１１を備えた第２の水平接続部１０をさらに備えている。【選択図】図２
2015213070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端子（４）と、
回路基板（７）とを有し、
前記回路基板（７）は、
端子（４）とパッド（１１）とを電気的に接続する複数の配線と、
ケーブル内のストランドと前記配線とを接続する複数のパッド（１１）と、
端子（４）と前記配線とを接続する垂直接続部（８）と、
前記パッド（１１）を備えた第１の水平接続部（１０）と、
を含み、
前記第１の水平接続部（１０）が、物理的に前記垂直接続部（８）に接続され、前記回路基板（７）は、パッド（１１）を備えた第２の水平接続部（１０）をさらに有する電気コネクタ。
【請求項２】
請求項１記載の電気コネクタであって、
前記回路基板は、第３の水平接続部を有する。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電気コネクタであって、
前記水平接続部の少なくとも５０％の面積が、前記垂直接続部に対して３０度から１５０度の角度をなして配されている。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の電気コネクタであって、
前記回路基板は、フレキシブルプリント基板である。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の電気コネクタであって、
前記回路基板は、絶縁体によって仕切られた少なくとも２つの、配線を備えた層を含む。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の電気コネクタであって、
前記水平接続部全体の面積が前記垂直接続部の面積の少なくとも２倍である。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の電気コネクタであって、
前記水平接続部は、支持体１２に固定してマウントされている。
【請求項８】
請求項７に記載の電気コネクタであって、
支持体１２は、ｎを水平接続部の数として、少なくともｎ＋１個の面を有する多面体である。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の電気コネクタであって、
水平接続部に設けられた、互いに隣接する一対のパッド間の距離が、垂直接続部に設けられた端子のピッチの少なくとも２倍である。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の電気コネクタであって、
前記回路基板が水平接続部と垂直接続部とを一体に含んで形成されている。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の電気コネクタであって、
円形のプラグ面を備える。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載の電気コネクタであって、
７つ、あるいはそれ以上の端子を備える。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載の電気コネクタであって、
前記回路基板は、能動的及び／又は受動的な電子及び／又は電気機械部品を有している。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一項に記載の電気コネクタであって、
ハウジングを備える。
【請求項１５】
請求項１４に記載の電気コネクタであって、
前記ハウジングは、プラスチックで充填されている。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか一項に記載の電気コネクタであって、
前記パッドに接続される複数のストランドを有したケーブルとともに形成されてなる電気コネクタ。
【請求項１７】
請求項１６に記載の電気コネクタであって、
前記ストランドの直径が、AWG40に準拠した直径、またはそれより大きい直径である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板を備えた電気コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
フラットケーブルをコネクタに接続するためのフレキシブル基板を備えた電気コネクタを含んだケーブル構造体が特許文献１に記載されている。このフレキシブル基板は電気コネクタに係止されたスペーサに支持されている。フレキシブル基板は、コネクタの端子に接続される垂直接続部と、傾斜接続部によって当該垂直接続部に接続される水平接続部とを備える。この水平接続部は、フラットケーブルの配線を接続する複数のパッドを有している。
【０００３】
特許文献２では、プリント基板を含んだ円形プラグ面を有するコネクタが開示されている。このプリント基板は、コネクタのプラグ接点と、データライン接続に用いる接続接点を有する接続ブロックとを接続している。このプリント基板は、コネクタの断面に平行に配され、サンドイッチ状に積層された複数のレイヤを含み、このレイヤは導体配線と絶縁体層とを含む。またこの基板には平行平板キャパシタが内蔵される。
【０００４】
フレキシブルプリント基板のケーブルを含み円形断面を有するコネクタが特許文献３に開示されている。コネクタ基体は、この基体に埋込まれ、基体の上面から突出して、フレキシブルプリント基板を貫通するオスプラグエレメントを有している。このプラグエレメントは、フレキシブルプリント基板に半田付けされている。ダストカバー、またはキャップが、フレキシブルプリント基板が半田で接続されたコネクタの上面部を覆っている。
【０００５】
特許文献４は、接続方向に平行に配されたプリント基板（ＰＣＢ）を有したケーブル構造体を開示している。このＰＣＢの表面部は、電気的にコネクタの複数の接点に接続され、ＰＣＢの背面部は、複数の導電線に接続される。第１、第２のＰＣＢが順次積層されてもよい。ＰＣＢ上には導電パッドが設けられ、表側の接点及び背面側の導電線とを電気的に接続している。背面側において隣合う二つの導電パッド間の距離は、表側で互いに隣合う二つの導電パッドの距離より大きくなるようにしてある。これと類似の態様のものが、特許文献５に開示されている。
【０００６】
セミフレキシブル基板を備えたシールドされたコネクタ構造体が、特許文献６に開示されている。このセミフレキシブル基板は、各端部に配された剛性を有する両端部と、その間を結ぶ中間フレキシブル部とを含む。導電線またはピンにより、各剛性を有する端部と、剛性部間に延設された導電線を含んだ中間フレキシブル部とが接続される。こうしたセミフレキシブル基板は、円形から矩形へのコネクタ形状の変換、あるいは角度のついたコネクタの形成に用いられる。複数のセミフレキシブル基板を用いた類似の例が、特許文献７に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第8,133,071号明細書
【特許文献２】米国特許第7,938,650号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第3,214,713号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第2011/0111628号明細書
【特許文献５】米国特許第7,758,374号明細書
【特許文献６】米国特許第5,474,473号明細書
【特許文献７】世界知的所有権機関国際事務局  国際公開第94/16478号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的の一つは、回路基板を備えた、改善された電気コネクタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によると、パッドを備えた第２の水平接続部を含む回路基板を有する電気コネクタにより、上記課題が解決される。
【００１０】
電気コネクタは対応するコネクタまたはソケットに接続される。接続方向はプラグインが行われる方向の軸に沿う方向として規定される。
【００１１】
本発明の一態様では、回路基板が、配線と端子とを接続する垂直接続部（ＶＣＰ）と、第１の水平接続部（ＨＣＰ）及び第２のＨＣＰとを有する。両水平部はケーブルからのストランドに接続されるパッドを含む。垂直接続部（ＶＣＰ）は、端子及び／又は電気コネクタの接続方向に垂直な方向に配された実質的にフラットな面を有する。この電気コネクタでは、第１のＨＣＰの少なくとも５０％の面積の部分がＶＣＰに対して角度をもって配される。これにより回路基板は立体的に広がる。第２のＨＣＰは、物理的に、ＶＣＰまたは第１のＨＣＰに接続される。第１の場合、第２のＨＣＰの少なくとも５０％の面積の部分が、ＶＣＰに対して角度をもって配される。第２の場合、第２のＨＣＰの少なくとも５０％の面積の部分が、第１のＨＣＰに対して角度をもって配される。ＶＣＰに対して角度をもってＨＣＰの少なくとも５０％の面積の部分を配することで、ＶＣＰの後方の空間をＨＣＰのパッドにストランドを接続するために利用できる。
【００１２】
本発明の一例では、ケーブルのストランドに接続する空間を増大させることで、ケーブルとコネクタとの接続が簡単になる。さらに、本発明の一態様に係る電気コネクタは、ケーブルアセンブリの製造の自動化の程度を従来のものに比べ増大できる。これにより、製造コスト及び製造負荷を低減できる。さらに、クオリティ及び／又は電気コネクタの多様性が向上する。具体的に、ここでの電気コネクタは、製造過程の安定性を向上でき、歩留りを改善できるという点でクオリティを改善できる。さらに、本発明のコネクタは、ケーブルのストランドの直径を自由にできるので汎用性をより高めることができ、本発明によれば、より太めのストランドをコネクタに取り付けることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態の一例に係る電気コネクタの透視図である。
【図２】図１に例示した本発明の実施の形態の一例に係る電気コネクタの断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の一例に係る、垂直及び水平接続部を具備した回路基板の概要を表す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態の一例に係る支持体を表す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施の形態に係る電気コネクタでは、端子はプラグ及び／又はソケットである。この端子は、導電性を有し、電気的信号（電圧及び／又は電流）、電力を伝達し、及び／又は、グランドへの電気的接続を行う。本実施の形態の一例では、少なくとも一つの端子が、機械的ガイドとして備えられ、例えば、電気的端子は、それと対向する部材に位置合わせされ、及び／又は電気的端子と対向する部材との向きを規定する。端子は、接続方向に平行に配され、本実施の形態のある例では、電気的端子は、光学及び／又はその他の信号伝達素子をさらに含んでもよい。
【００１５】
本実施の形態のある例では、この電気コネクタは、複数のストランドを含んだケーブルに組み付けられる。ここでの説明では、電気コネクタとケーブルとを組み合わせたものをケーブルアセンブリと呼ぶ。ケーブルアセンブリの典型的な例においては、ケーブルの両端点に電気コネクタが組み付けられている。本実施の形態では、ストランドは、個別のソリッドワイヤ、ワイヤリボン、及び／又は縒り線、その他の電気的導体部材及び／又はそれらの組み合わせである。本実施の形態において、各ストランドは、電気的に絶縁性を有する部材で覆われる。この部材はストランドとパッドとの電気的接続を行う端部において、除去されてもよい。
【００１６】
本実施の形態の一例では、垂直接続部（ＶＣＰ）に対する水平接続部（ＨＣＰ）の角度は、ケーブルからのストランドがＨＣＰ上に配されたパッドの面に対して実質的に平行に到達するような角度とする。これにより、ストランドとパッドとが重なり合う範囲を大きくでき、ストランドとパッドとの接合強度、及び／又は、電気的接続のクオリティを向上できる。本実施の形態では、接合方法は、半田付け、糊付け、クリンピング、及びクランピングを含み、ストランドとパッドとの間を電気的に接続する。本実施の形態のある例では、各ＨＣＰの面の少なくとも５０％の面積がＶＣＰに対して３０から１５０度の間の角度をなす。この角度は、より好適には４５度から１３５度の間であり、さらに好適には６０度から１２０度の間である。さらに９０度前後の角度であることが好ましい。さらに、第１のＨＣＰの面の少なくとも５０％の面積が、第２のＨＣＰの少なくとも５０％の面積の部分に対して３０から１５０度の間、より好適には４５度から１３５度の間であり、さらに好適には６０度から１２０度の間となっている。さらに９０度前後の角度であることが好ましい。本実施の形態の一例では、第２のＨＣＰは第１のＨＣＰに物理的に接続され、第２のＨＣＰの少なくとも５０％の面積部分は、ＶＣＰと平行に配される。ここで、３６０度は、全回転に相当する。本実施の形態では、円筒形ないし円錐形等に、結合軸周りに曲げられた面またはその一部を水平であるものとする。パッドは、ＨＣＰの外側の面に配されてもよく、内側の面に配されてもよい。さらにパッドはＨＣＰの両面に配されてもよい。これは例えば、ＨＣＰの一方の面から他方の面へ、電気的接続を行うメッキである、スルーホール（ビア）メッキ、及び／又は、後に述べる、複数のレイヤに配した配線によって実現できる。ＨＣＰの内側面及び外側面の両方にパッドを配することで、パッドの配置面積を拡大でき、ケーブルからのストランドと電気コネクタとの接触面積も拡大できる。さらに、電気コネクタの高周波特性も改善される。
【００１７】
本実施の形態の一例では、回路基板は、第３の接続部を備える。さらに好適には第４、第５、第６、第７、さらに第８あるいかそれ以上の水平接続部を有してもよい。これら水平接続部は、ＶＣＰに対して対称的に配される。ＨＣＰの数を増やすことにより、ストランドを回路基板に半田付けするためのパッドを設ける面積を効果的に大きくできる。
【００１８】
本実施の形態の一態様では、回路基板は、フレキシブルプリント基板（ｆＰＣＢ）である。ｆＰＣＢを用いると、簡潔で、かつ／または安価に製造可能になる。まず二次元的に好適な形状に形成されたフレキシブルＰＣＢは、所望の立体的形状に曲げられ、及び／又は折畳まれる。好ましくは、ＶＣＰは、例えば端子を支持する開口が形成された強化プラスチック基板等の強化部材により補強されてもよい。こうしたハイブリッド構造は強化フレックス構造とも呼ばれる。強化部材の開口は、端子を配線（導電パターン：Trace）に半田等にて接続するｆＰＣＢの開口に一致して設けられることが好適である。また、ＨＣＰは少なくとも部分的に剛性が高められ、あるいは補強されてもよい。さらに補強される部分は、ストランドに半田付けされるパッドを含む範囲であることが好適である。フレキシブルＰＣＢは、配線を含むフレキシブルポリイミド（ＰＩ）、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＥＩ、ＦＥＰまたはＰＥＥＫフィルムであり、配線は好ましくは、銅、銀、または金等により形成される。他の実施態様では、回路基板はリジッド基板部とフレキシブル基板部とを互いに積層し、単一の構造体としたリジッドフレックス回路（rigid-flex circuit）である。好適なフレキシブルＰＣＢは厚さ５００μｍ以下であり、好ましくは３００μｍ以下である。さらに好適には２００μｍ以下であり、より好適には１００μｍ以下である。
【００１９】
本実施の形態の一例では、回路基板は、単層の配線を有する。しかし、本実施の形態の他の例では、回路基板は、２またはそれ以上の多層の配線を有してもよい。これらの配線は一般的には、絶縁体によりセパレートされる。好ましくは、回路基板は、このような多層構造を備えたフレキシブルＰＣＢである。この多層回路基板は、好適には、製造の過程で互いに連続的に（continuously）積層される。もっとも、メッキされたビアの範囲は除かれる。多層回路基板を用いることで、配線を引き回す領域が拡大される。メッキされたビアにより、複数の配線が効果的に用いられる。具体的には、これは、後述する能動的及び／又は受動的な電子回路素子や電気機械素子を含んだ回路基板の実施態様において有効である。
【００２０】
本実施の形態のある例では、信号層と信号層との間に全面にわたる接地層が設けられる。またハウジングは、電気的に、この接地層に接続されていることが好適である。本実施の形態の例では、平行平板キャパシタが回路基板に設けられる。この平行平板キャパシタは、導体領域を絶縁体フィルムでセパレートして形成される。好適には、配線は、追加的な導体層を設けることで効果的にクロストークやショートカットを防いで、電磁的にシールドされる。
【００２１】
ＨＣＰの面積は、少なくともＶＣＰの面積の２倍以上であることが好適であり、より好適には３倍以上、さらに好適には４倍以上である。ＨＣＰは、より好ましくはＶＣＰの面積の少なくとも６倍の面積を有する。ＨＣＰが広い面積を有することで、ＨＣＰ上のパッドへストランドを半田付けする工程を容易にできる。またＨＣＰが広い面積を有していることで、より多くのパッドを設けることができ、電気コネクタの密度を高めることが可能となる。
【００２２】
本実施の形態の一例に係る電気コネクタは、水平接続部は支持部材にマウントされて固定される。好適には、ＨＣＰは摩擦接合により、着脱可能な状態で支持部材に固定される。好適な摩擦接合は、支持部材に突出して形成したキャッチと各ＨＣＰに形成したマッチングホールとによって実現される。または、ＨＣＰは支持部材に対し、糊付けなどの方法で永続的に固定されてもよい。支持部材は、ＶＣＰに対し、ＨＣＰが所望の立体的形状を維持するよう補助する。さらに支持部材は、ストランドをパッドに接合することを容易にする（assist）。他に、パッドと他のＨＣＰのパッドとの間のショートカットを防止する効果もある。
【００２３】
本実施形態のある例では、支持部材は、少なくともｎ＋１の面を有する多面体であり、ここでｎは水平接続部の数である。より好適には、ｎ＋２の面を有する。好適な支持部材は６面体の立方体様ブロックであり、好適には４つのＨＣＰが固定される。他の実施形態では、支持部材は三角形の底面を有するプリズム型であり、より好適には、五角形の底面、より好適には六角形の底面を有する。多面体形状の支持部材を有することで、電気コネクタ内のＨＣＰで囲まれる空間を、モールド可能なプラスチックで充填でき、機械的強度を高める効果がある。
【００２４】
さらに、本実施の形態の別の例では、支持部材に加え、また支持部材に代えて、ＰＣＢ全体またはその一部、好適にはＰＣＢのフレキシブル部分の全体または少なくとも一部に、ＰＣＢを機械的に安定させる曲げ可能な非弾性層を形成してもよい。「曲げ可能」とは、電気コネクタの製造過程において力を加えることにより、ＰＣＢ（好適には特にＶＣＰ及びＨＣＰの相対的位置について）を所望の形状に加工できることを意味し、「非弾性」とは力を加えることを終えた後に、ＰＣＢが元の形状に戻らないことを意味する。このＰＣＢの機械的安定のための層は、例えば銅により形成される。支持部材の一部または全体がこのＰＣＢの機械的安定のための層で置き換えられることは、特にパッドがＨＣＰの内側及び外側の双方に設けられる場合に有利である。
【００２５】
水平接続部に設けられた一対の隣接するパッド間の距離は、垂直接続部に設けられた一対の隣接する端子間のピッチの少なくとも二倍であることが好適である。電気コネクタの端子はきわめて短い間隔に配列することが可能であり、多数の端子を備える高密度電気コネクタにおいては特に、短い間隔で配列される。パッドの面積を大きくし、パッド間の距離を大きくすると、ストランドをパッドにボンディングすることが容易になり、あるいは／さらに技術的にも困難でなくなる。好適には、ＨＣＰのパッド部分の全体の面積をＶＣＰの面積よりも大きいものとする。またさらに好適には、パッド部分の全体の面積はＶＣＰの面積の２倍、あるいは３倍、さらに少なくとも４倍とする。パッド部分の面積を大きくすることで、ストランドとパッドとの接合面（overlap）が大きくなり、これによって電気的接続の質が向上し、さらにパッドとストランドとのボンディングの機械的強度も増大され得る。さらに、上記面積の拡大が拡大されると、ボンディングの技術的負荷が軽減できる。ストランドをパッドにボンディングするプロセスが簡単なものになることで、本実施の形態の電気コネクタを含むケーブルアセンブリの製造にかかる時間やコストを低減できる。具体的に、従来例に比較すると、製造プロセスの安定性が向上し、不良品率が低減され、電気コネクタのクオリティが向上できる。
【００２６】
ＶＣＰ及びＨＣＰの回路基板は、一体的に形成されることとしてもよい。本実施の形態では、一体的に形成された回路基板は、誘電体フィルムと導電性金属フォイルとの複数のレイヤを積層したものを、互いにボンディングして一つのユニットとしたものなど、複数の素材を組み合わせて一体としたものでよい。一体に形成された回路基板は、いくつかの素材を取り除くか、またはカットすることなしには複数の部分に分割できない。一体に形成された回路基板は製造が簡単で早く、従って費用対効果が大きい。ＨＣＰは、ＶＣＰに対して所望の角度方向に曲げられまたは折り曲げられ得る。好適な実施形態の例において、回路基板はＶＣＰ回りの周方向に対称的パターンに配列された複数のＨＣＰを備えた星形等をなす単体のフレキシブル基板である。具体的に３，４，５，６，７，または８つのＨＣＰを備える実施形態等がある。ＨＣＰはＶＣＰに対して約９０度に曲げられ、回路基板により取り囲まれる立体的な空間部分は、三角形、四角形、五角形、六角形、七角形、八角形の断面を備えたプリズム状の形状となる。
【００２７】
本実施の形態に係るケーブルアセンブリの好適な例の一つでは、電気コネクタは円形のプラグ面を備える。プラグ面を円形とすると、所与の径に対して、プラグ面の断面積を最大にできる。さらに、円形プラグ面を備えた電気コネクタは、着脱容易であり、様々なタイプの端子を好適に収納できるため効果的である。好ましくは、本実施の形態の電気コネクタは、円形のプラグ面を有し、円筒形のハウジングを有する。また別の実施態様では、他の形状のプラグ面が実装されてもよい。具体的には矩形、正方形、楕円形、六角形、八角形その他の形状である。本実施の形態では、プラグ面の形状を例えば矩形から円形へ変換する電気コネクタやアダプタが用いられてもよい。ケーブルアセンブリのある好適な実施形態では、電気コネクタは、プラグ方向とケーブルとが角度をなすコネクタであり、当該角度は例えば３０度から１７０度であり得る。より好適には当該角度は４５から１４５度の間であり、さらに好適には９０度である。
【００２８】
本実施の形態に係るケーブルアセンブリの好適な態様では、電気コネクタは、ＡＭＣ（Advanced Military Connector：ドイツ国のミュルドルフにあるＯＤＵ株式会社製）であってもよい。ＡＭＣは、軍用基準を満足し、軍用に利用可能である。または本実施の形態の一例に係る電気コネクタは、ＵＳＢコネクタやD-subコネクタ、またはmini-DINコネクタである。この３種類のコネクタは、消費者向け電子機器及び／又はコンピュータハードウェアに広く使われている点で有利である。もっとも、本実施の形態はここで例示したコネクタに限られるものではない。
【００２９】
本実施の形態の電気コネクタは、７つ、あるいはそれ以上の端子を備えてもよい。本実施の形態の電気コネクタは、少なくとも１６あるいは少なくとも１８、あるいは少なくとも２０、さらには少なくとも２４、ないし少なくとも３２、少なくとも３６、あるいは少なくとも４０、少なくとも４４、さらには少なくとも４８、少なくとも５６、少なくとも６４、少なくとも１２８、少なくとも２５６の端子を備えてもよい。本実施の形態の他の例では、４，５，６，８，９，１０，１２，１４，１５，２５，２６，３１，３７，５０，５２，６２，７８，７９、さらには１００の端子を有する。ＨＣＰのサイズは、端子の数に対し、必要な数のパッドを電気コネクタ内に設けるのに必要な面積を有するように調整される。
【００３０】
本実施の形態のある例では、回路基板は、能動的及び／又は受動的な電子素子及び／又は電気機械的コンポーネントを有する。具体的にはキャパシタ、抵抗器、電気的負荷（impedance）、ダイオード、オペアンプ、スイッチ、ＩＣ、及び／又はその他の部品である。電気コネクタに対する電子的及び／又は電気機械的コンポーネントの実装は、電気コネクタのパフォーマンス向上に効果的である。例えば、クロストークの低減やインピーダンスの整合及び／又は信号補正（signal enhancement）等の機能を提供できる。具体的には電気コネクタ内においては、プリント基板上に実装された表面実装デバイス（ＳＭＤ）を用いる。これらが一般に小型であることによる（数ミリほどの大きさである）。
【００３１】
本実施の形態の好適な例では、電気コネクタは絶縁体のハウジングを有する。ハウジングは、電気コネクタ内部を機械的な外力から保護する。またハウジングは電磁場からのシールドとしての役割を果たしてもよい。さらにハウジングは電気コネクタを湿気や汚れ及び／又は埃から保護する。ハウジングはまた機能的要素、例えば接続先に対して電気コネクタを固定（取り外しは可能）する要素を有していてもよい。ここで機能的要素は、具体的には、ネジ及び／又はクリップ及び／又はバヨネット固定器具及び／又は電気コネクタを識別するラベル等である。ハウジングは、一つあるいはそれ以上の部分で構成される。例えばある部分は導電性を有し、ある部分は導電性を有しないこととする。ハウジングは例えばプラスチック、金属、及び／又は複数の素材の複合体で構成される。このハウジングは例えば円筒形をなす。
【００３２】
例えば、端子の数はストランドの数と一致している必要はない。あるケーブルアセンブリでは、電気コネクタはケーブルのストランドの数よりも多い数の端子を有する。一つまたはそれ以上の端子が機械的なガイドとして用いられ、ストランドに接続されないものであってもよい。ストランドは、半田付けやクリンピング等により、パッドに確実にボンディングされる。また、ストランドはパッドに対して着脱可能に接続されてもよい。具体的には機械的クリップ等を用いた摩擦接合等により実現できる。
【００３３】
ストランドの直径は、AWG40に従うか、またはそれより大きい直径とする。あるいはAWG36またはそれより大きい直径とする。また好適には、AWG32またはそれより大きい直径としてもよい。ここでAWGは、American Wire Gaugeの略称である。現在実用されている電気コネクタは一般的にAWG32またはそれより大きい直径であることが求められる。本実施の形態のいくつかの態様では、ストランドの直径はAWG28またはそれより大きい直径であり、AWG24またはそれより大きい直径であってもよい。本実施の形態の電気コネクタは種々のサイズのストランドを受け入れることが可能であり、好適にはAWG22、またはAWG20、さらにはAWG18、より好適にはAWG16またはAWG14、またはそれ以上の直径のものであってもよい。ストランドは、回路基板のパッドに半田付けされ、従来の電気コネクタのように、ソルダーカップに半田付けをする必要がないので、このような態様が可能となる。本実施の形態のある態様では、ストランドの直径は端子の直径よりも大きい。一例では、ストランドは、端子の２倍である。端子よりも大きい直径を有するストランドを電気的に接続することは従来の電気コネクタでは困難であった。複数の端子を備える場合はなおさら困難であった。この問題は回路基板のパッドにストランドをボンディングする本実施の形態の電気コネクタにより解決される。
【００３４】
本発明の一実施形態によると、例えば製造の最後の工程で、ハウジング内のキャビティは、プラスチック、好適にはオーバーモールドしたプラスチックまたは注封材料を、例えばハウジング内のキャビティに注入することによって満たされる。プラスチックは、ハウジング内に充填でき、また、電気コネクタ内への汚れ及び／又は湿気の侵入を防止できる。さらに、電気コネクタの機械的安定性と頑強性を向上できる。
【００３５】
本実施の形態のケーブルアセンブリの製造は、安価かつ高速である。ソルダーカップを位置決めする必要がないので、半田付けの工程も自動化できる。一般的な製造プロセスでは、ＶＣＰ及びＨＣＰを含んだ単一のフレキシブル基板が固着され、ストランドと端子とがフレキシブル基板に半田付けされる。その後、他のコネクタ部品がフレキシブル基板上に配され、取り付けられる。ＨＣＰは支持部材上に係止され、フレキシブル基板の小さな断面積を有した、意図した立体的形状が得られることとなる。
【００３６】
本実施の形態は、図面により、さらに詳しく説明される。
【００３７】
本発明の実施の形態に係る電気コネクタ１は、概要を示した図を用いて説明される。図１は、電気コネクタ１の外観を表し、埃や湿気、機械的な外力など、外界の影響から電気コネクタの内部を保護する円筒形のハウジングが示されている。このハウジングは、モールドされたプラスチックで形成した不導体部２と、接地部として用いられる導体部３とを含む。ここで示された電気コネクタは、ＡＭＣ（Advanced Military Connector）であり、頑強にできており、軍用に適用できるものである。電気コネクタ１は、対応する電気コネクタソケットに接続される。この接続は、円筒形のコネクタの対称軸に沿って行われる。
【００３８】
より具体的な電気コネクタ１の例が、図２に示した断面により説明される。ＡＭＣ１は、ピン４の形状に形成した１６個の端子４を備え、図２ではそのうち９つが表されている。また図示されたＡＭＣ１はオスのコネクタである。ピン４は、円形のプラグ面に配されており、絶縁体材料をモールドして得た円筒形のインサート５によって支持される。プレスリング６がハウジングの導体部３とインサート５との間に配され、円筒形のインサート５を位置決めしている。また、プレスリング６は、流体状態にある注封材料が、円筒形のインサート５とハウジングの導体部３との間の隙間に流れ込まないように阻止する。さらにこのプレスリング６は、湿気や空気、埃などが電気コネクタ内部に入らないよう封止することにも役立つ。
【００３９】
電気コネクタ１は、さらに、フレキシブルプリント回路基板（ｆＰＣＢ）７を備える。このフレキシブルプリント基板７は、垂直接続部（ＶＣＰ）８を有している。ＶＣＰ８にはピン４を受け入れる開口１６が形成されたリジッドなプラスチック基板９が積層されている。ｆＰＣＢ７はさらに、４つの水平接続部（ＨＣＰ）１０を有する。このＨＣＰ１０は、ＶＣＰ８の外周から突出し、電気コネクタ１のケーブル側に向けて曲げられている。
【００４０】
本実施の形態のｆＰＣＢ７は、ＶＣＰ８と４つのＨＣＰ１０とを含み、ポリイミドフィルム等の絶縁体により仕切られた、配線を備えた複数のレイヤを含んで一体に形成されている。電気コネクタ１としてアセンブルされていない状態では、ｆＰＣＢ７は、ＶＣＰ８を中心として４つのＨＣＰ１０が十字の腕部のように突出した十字型に似た形状を有する。コネクタ１では、ケーブルからのストランド（不図示）に接続されるＨＣＰ１０上のパッド１１と、ピン４との間の電気的接続が配線によって為される。ストランドをパッド１１にボンディングすることで、ストランドとピン４との間の電気的接続が確立される。
【００４１】
ＶＣＰ８、４つのＨＣＰ１０及びパッド１１を備えたｆＰＣＢ７の詳しい外観が図３に示される。配線はｆＰＣＢ７の外部絶縁層の下に位置するため、見えない状態となっている。４つのパッド１１は、ＨＣＰ１０に設けられる。パッド１１が配されたＨＣＰ１０の部分は、基本的に平面状をなし、各ＨＣＰ１０の５０％ほどを占める。このパッドが設けられた部分はＶＣＰ８に対して約９０度の角度を為して配され、従って立方体形状のキャビティを取り囲んで配された状態となる。パッド１１が設けられた部分と垂直接続部８とを連結するフレキシブルな中間部分は曲面状に曲げられている。４つのＨＣＰ１０全体の面積は、ＶＣＰ８の約４倍の面積を有する。二つの隣り合うパッド１１間の距離は、ＶＣＰ８上の互いに隣接する一対のピン４間のピッチの少なくとも二倍とする。また、パッド１１の面積は、端子４を接続する開口の面積よりも十分大きくしておく。このようにパッド１１のサイズ及び、それらの間隔を定めておくことで、ケーブルからのストランドをパッド１１に半田付けする作業を容易にでき、２つまたはそれ以上のストランド間で意図しない短絡が生じることを防止できる。ＨＣＰ１０には、パッド１１とパッド１１との間に、図４に示す支持体１２にＨＣＰ１０を機械的に固定するための矩形の開口１４が形成される。
【００４２】
支持体１２は、立方体形状を有し、その中心軸回りの４つの側面１９にはキャッチ１３が突出して設けられている。ここで中心軸は、電気コネクタ１の接続方向の軸に一致している。本実施の形態のコネクタ１は、角度つきのコネクタ１であり、支持体１２は、接続方向に平行、またはストランドを含んだケーブルに平行、あるいはケーブルや接続方向に角度をもって配されてもよい。キャッチ１３は、ＨＣＰ１０の矩形状開口１４に係合するものであり、ＨＣＰ１０を支持体１２にロックするフック１７を備える。これによりＨＣＰ１０は確実に支持体１２に固着され、パッド１１を有する部分が、支持体１２の面１９に沿って配される。支持体１２にはその中心軸に沿って円筒形の孔１８が形成されている。電気コネクタのハウジング２の中空部分１５と、この支持体１２の中心孔１８とには、絶縁並びに機械的保護のため、かつ、湿気や汚れからの保護のためにソフトプラスチックの注封材料が注入される。支持体１２は、射出成型法により大量生産され得る。
【００４３】
図示しないが、ｆＰＣＢ７は、能動及び／又は受動電子部品及び又は電気機械コンポーネントを備えてもよい。例えば、フレキシブルＰＣＢ７上にはキャパシタが半田付けされていてもよく、これによって電気コネクタの信号の伝達特性の向上が図られてもよい。
【００４４】
ここまでに説明され、特許請求の範囲に記載され、図示された技術的特徴は、任意に組み合わされてもよい。符号は単に読みやすさを向上させるためであり、限定を目的としたものではない。
【符号の説明】
【００４５】
１  電気コネクタ、２  ハウジング（不導体部分）、３  ハウジング（導体部分）、４  端子（ピン）、５  インサート、６  プレスリング、７  回路基板、８  垂直接続部、９  剛性基板、１０  水平接続部、１１  パッド、１２  支持体、１３  キャッチ、１４  矩形開口、１５  キャビティ（充填）部分、１６  孔（ピンのための）、１７  フック、１８  中心孔、１９  面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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