(57)【要約】【課題】高価な材料を含まず、且つ製造が労働集約的でないスリップリングの製造方法を提供する。【解決手段】スリップリング部品（１０６）の製造方法、スリップリング部品及びスリップリング組立体を開示する。スリップリング部品の製造方法は、第１ショット（４０４）を形成する工程と、第２ショット（４０２）を形成する工程と、第１ショット（４０４）及び第２ショット（４０２）を浸漬する工程とを具備する。浸漬工程においては、第２ショット（４０２）の露出面に導電めっきを付ける。【選択図】図４
2012227139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ショットを形成する工程と、
第２ショットを形成する工程と、
前記第１ショット及び前記第２ショットを浸漬する工程と
を具備し、
前記浸漬工程では、前記第２ショットの露出面に導電めっきを付けることを特徴とする、スリップリング部品の製造方法。
【請求項２】
１以上の前記第１ショットの形成工程及び前記第２ショットの形成工程は、射出成形によって行うことを特徴とする請求項１記載のスリップリングの製造方法。
【請求項３】
１以上の前記第１ショットの形成工程及び前記第２ショットの形成工程は、機械加工によって行うことを特徴とする請求項１記載のスリップリングの製造方法。
【請求項４】
前記第１ショットの露出面は、前記第２ショットの前記導電めっきを電気的に絶縁することを特徴とする請求項１記載のスリップリングの製造方法。
【請求項５】
前記第１ショットの前記露出面は、前記導電めっきが欠けていることを特徴とする請求項１記載のスリップリングの製造方法。
【請求項６】
前記導電めっきは金からなることを特徴とする請求項１記載のスリップリングの製造方法。
【請求項７】
前記浸漬工程では、前記導電めっきを付ける前にニッケル下地めっきを付けることを特徴とする請求項１記載のスリップリングの製造方法。
【請求項８】
前記浸漬工程では、前記ニッケル下地を付ける前に銅ストライク層を付けることを特徴とする請求項７記載のスリップリングの製造方法。
【請求項９】
前記第２ショットの形成工程では、前記第１ショットを前記第２ショットに接合することを特徴とする請求項１記載のスリップリングの製造方法。
【請求項１０】
前記第２ショットは接触界面を有することを特徴とする請求項１記載のスリップリングの製造方法。
【請求項１１】
前記スリップリング部品を回転子軸に配置する工程をさらに具備することを特徴とする請求項１記載のスリップリングの製造方法。
【請求項１２】
前記回転子軸に前記スリップリング部品を圧入する工程をさらに具備することを特徴とする請求項１１記載のスリップリングの製造方法。
【請求項１３】
超音波溶接により、前記回転子軸に前記スリップリング部品を固定する工程をさらに具備することを特徴とする請求項１１記載のスリップリングの製造方法。
【請求項１４】
接着剤により、前記回転子軸に前記スリップリング部品を固定する工程をさらに具備することを特徴とする請求項１１記載のスリップリングの製造方法。
【請求項１５】
圧入により、前記回転子軸に前記スリップリング部品を固定する工程をさらに具備することを特徴とする請求項１１記載のスリップリングの製造方法。
【請求項１６】
前記回転子軸に１個以上の追加のスリップリング部品を配置する工程をさらに具備することを特徴とする請求項１１記載のスリップリングの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気コネクタ、電気部品及び電気コネクタ組立体の製造方法に関し、より具体的にはスリップリング部品及び組立体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気コネクタは、様々な応用例に電力や信号を提供する。電気コネクタ用の回転部品は困難な課題である。回転部品は、その回転のため、ソースからコントローラや電源への直接接続を妨げる。例えば、ワイヤを介してコントローラに直接接続された回転部品は、捩れると共に、１回転以上回転すると壊れるか又は絡みつく。内部回転子及び固定子を有するコネクタは、このような回転部品のために使用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２０５９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
回転子及び固定子を有するコネクタは、高価な材料を含んでいるか、製造が労働集約的である。導電経路を形成するためのハウジングの成形や導電経路を追加することは労働集約的であるので、電気コネクタのコストを増大させる。
【０００５】
上述の欠点のない電気コネクタ、電気コネクタの部品、及び電気コネクタの部品の製造方法が、当業界で望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
解決手段は、本発明に係るスリップリング部品の製造方法により提供される。この製造方法は、第１ショットを形成する工程と、第２ショットを形成する工程と、第１ショット及び第２ショットを浸漬する工程とを具備する。浸漬工程は、第２ショットの露出面に導電めっきを付ける。
【０００７】
本発明の他の特徴及び利点は、例示により本発明の原理を示す添付図面と併せて、好適な実施形態の以下の詳細な説明から明白であろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】簡単のために部分的に除去された固定ハウジングと共に本発明に係る典型的な成形相互接続デバイスを示す斜視図である。
【図２】固定ハウジングと共に本発明に係る典型的な成形相互接続デバイスを示す斜視図である。
【図３】固定ハウジング上の被覆と共に本発明に係る典型的な成形相互接続デバイスを示す斜視図である。
【図４】本発明に係るめっき不可能ショット及びめっき可能ショットを有する典型的なスリップリング部品の斜視図である。
【図５】本発明に係る回転子軸上に配置され圧入された１個のスリップリング部品を有する典型的な成形相互接続デバイスの回転子軸を示す斜視図である。
【図６】本発明に係るめっき不可能ショット及びめっき可能ショットを有する典型的なスリップリング部品の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
可能な限り、同一の部品を示すために、図面を通して同一の参照番号が用いられる。
【００１０】
一実施形態において、スリップリング部品の製造方法は、第１ショットを形成する工程と、第２ショットを形成する工程と、第１ショット及び第２ショットを浸漬する工程とを具備する。浸漬工程は、第２ショットの露出面に導電めっきを付ける。
【００１１】
別の実施形態において、スリップリング組立体は、第１ショット及び第２ショットを具備する。第１ショットは導電めっきを有する。
【００１２】
別の実施形態において、スリップリング組立体は、回転可能部と、固定ハウジングと、回転可能部を固定ハウジングに電気的に接続する１個以上のスリップリング部品とを具備する。１個以上のスリップリング部品は、第１ショット及び第２ショットを具備する。第１ショットは導電めっきを有する。
【００１３】
提供されるのは、スリップリング部品の典型的な製造方法、スリップリング部品、及びスリップリング部品を有するスリップリング組立体である。本発明の実施形態は、回転源からコンタクトや電源に信号や電力を伝送すること、より低コストの材料を用いること、より簡単な製造方法や組立方法やそれらの組合せを用いることを可能にする。
【００１４】
図１及び図２を参照すると、例えば、成形相互接続デバイス（molded interconnect device：ＭＩＤ）である典型的なスリップリング組立体１００は、回転可能部１０２、固定ハウジング１０４、及び回転可能部１０２のソースワイヤ１０８を固定ハウジング１０４内のコントローラワイヤ１１０に電気接続する１個以上のスリップリング部品１０６を有する。スリップリング組立体１００は、カメラ、ヘリコプタ用の回転子、タービン（例えば、ガスタービン、蒸気タービン、又は風力タービン）、又は回転部品（図示せず）を有する他の任意のソースに接続された１本以上の内部ワイヤすなわちソースワイヤ１０８からの電気信号を受信する。ソースワイヤ１０８は、回転可能部１０２を介して１個以上のスリップリング部品１０６（図１参照）に電気接続され、次に、コントローラ（図示せず）や電源に接続された１本以上の外部ワイヤすなわちコントローラワイヤ１１０に電気接続される。理解されるであろうが、他の実施形態において、コントローラワイヤは回転可能部１０２近傍に配置でき、ソースワイヤは固定ハウジング１０４近傍に配置できる。
【００１５】
固定ハウジング１０４は、回転可能部１０２を収容できる任意の適当なハウジングである。固定ハウジング１０４は半結晶ポリマからなる。一実施形態において、ハウジング１０４はポリブチレンテレフタラートからなる。別の実施形態において、ハウジング１０４は液晶ポリマからなる。固定ハウジング１０４は、回転可能部１０２の周囲に沿って延びており、コントローラワイヤ１１０が外部に露出するのを防止する。一実施形態において、図３を参照すると、固定ハウジング１０４は、コントローラワイヤ１１０及びスリップリング部品１０６間の電気接続部を囲むカバー３０２をさらに有する。カバー３０２は、コントローラワイヤ１１０が外部に露出するのをさらに防止する。追加して又は代替として、一実施形態では、コントローラワイヤ１１０が外部に露出するのを防止するために、コントローラワイヤ１１０上に封止材が塗布される。
【００１６】
固定ハウジング１０４は、回転可能部１０２の回転を可能にする任意の適当な形状、例えば、筒状、筒状内部を有するが非筒状外部を有する部分的筒状、立方体、他の適当な形状、又はそれらの組合せである。同様に、固定ハウジング１０４上のコントローラワイヤ１１０の配列は、任意の適当な配列である。適当な配列には、ほぼ対向する位置（例えば、筒状形状で約180°離れた位置）に位置するコントローラワイヤ１１０、全て一緒に位置するコントローラワイヤ１１０、固定ハウジング１０４の全周囲に沿って配置されたコントローラワイヤ１１０、千鳥配置されたコントローラワイヤ１１０、異なる向きを向くコントローラワイヤ、又はそれらの組合せを有するものを含むが、これらに限定されない。
【００１７】
図２に示されるように、一実施形態において、固定ハウジング１０４は、スリップリング部品１０６を覆うと共に、コントローラワイヤ１１０及びスリップリング部品１０６間の電気接続部を露出する。図１及び図２を再度参照すると、固定ハウジング１０４は、表面又は他のデバイスと係合するための任意の構造を有する。例えば、一実施形態において、コントローラワイヤ１１０を固定ハウジング１０４の内部と平行又は非平行な向きに延長させるために、固定ハウジング１０４は、図３にあるように90°傾斜部、60°傾斜部、45°傾斜部、30°傾斜部、15°傾斜部等の傾斜部を有する。一実施形態において、ハウジング１０４は、例えば、固定具、接着剤、相互ロック部、フランジ、他の固定機構、又はそれらの組合せによって、別の構造体（図示せず）に固定されるので、固定ハウジング１０４の移動を防止する。
【００１８】
コントローラワイヤ１１０は、任意の適当な電気接続機構を介して回転可能部１０２のソースワイヤ１０８に電気接続する。一実施形態において、コントローラワイヤ１１０はその接触点１１４で、回転可能部１０２内でスリップリング部品１０６（図１参照）に個別に接続するブラシワイヤ１１６に接続される。一実施形態において、コントローラワイヤ１１０は、ブラシワイヤ１１６に半田付けされる。別の実施形態において、コントローラワイヤ１１０は、ブラシワイヤ１１６に機械的に固定される。
【００１９】
ブラシワイヤ１１６は、１以上の位置でスリップリング部品１０６との物理的な接触を維持する。これにより、電気的通信が維持される。ブラシワイヤ１１６は、回転可能部１０２の回転中（例えば、約300万回転まで）、スリップリング部品１０６と電気的に通信したままである。一実施形態において、ブラシワイヤ１１６は、金を含む合金等の高導電性金属合金を有するので、接触抵抗は低レベルである。ブラシワイヤ１１６は、低レベル接触抵抗、所望量の法線方向の力を与える高降伏強度、バウンスを防ぐための所定量の柔軟性、他の適当な特徴、又はそれらの組合せを有するがこれらに限定されない、電気的通信を維持するための任意の適当な機構を具備する。
【００２０】
回転可能部１０２は固定ハウジング１０４内に位置する。回転可能部１０２は、ほぼ筒状の形状を有し、固定ハウジング１０４内で部分的又は完全に回転する。例えば、回転可能部１０２は、（図５に示されるソース近傍領域５０４から見て）時計回り、（ソース近傍領域５０４から見て）反時計回り、又はそれら双方に回転、振動する。一実施形態において、回転可能部１０２は、回転子軸１０３（図５参照）、及び回転子軸１０３との関連で回転可能部１０２のほぼ一定の移動を促進するための１個以上のベアリング１１２を有する。スリップリング部品１０６は回転可能部１０２内に位置する。
【００２１】
図４を参照すると、スリップリング部品１０６は、第２ショット４０２（例えば、めっき可能ショット）を射出成形すること、及び第１ショット４０４（例えば、めっき不可能ショット）を射出成形することで製造される。本明細書で用いられているように、「めっき可能」という用語は、浸漬めっき法によって金属を付着できることを指す。また、本明細書で用いられているように、「めっき不可能」という用語は、浸漬めっき法に抗する、すなわち浸漬めっきできないことを指す。一実施形態において、第１ショット４０４は、第２ショット４０２の前に形成される。一実施形態において、第２ショット４０２及び第１ショット４０４は、射出成形の間に結合する。別の一実施形態において、第２ショット４０２、第１ショット４０４やスリップリング部品１０６は、例えばキー機構、接着剤、超音波溶接や、互いとの又は回転可能部１０２との圧入により、機械的に固定される。別の一実施形態において、第２ショット４０２の全て又は一部は、導電性ポリマで形成されている。
【００２２】
めっきされた射出成形部４０６及びめっきされない射出成形部４０８は、第２ショット４０２（めっき可能ショット）及び第１ショット４０４（めっき不可能ショット）から形成され、浸漬される。めっきされない射出成形部４０８の露出面は、めっきされた射出成形部４０６上の導電めっきを電気的に絶縁する。一実施形態において、めっきされた射出成形部４０６は接触界面４１０を有する。一実施形態において、接触界面４１０は、めっきされない射出成形部４０８の少なくとも一部上に突出する。別の一実施形態において、接触界面４１０は、回転子コンタクト５０２まで内方へ延びる。図６を参照すると、一実施形態におけるめっきされた射出成形部４０６は、突出した絶縁構造６０２を有する。突出した絶縁構造６０２は、接触界面４１０の反対側に位置すると共に、ブラシコンタクト１１６との接続を電気的に遮断し、回転可能部１０２用の帰還機能やキー機能を提供する。
【００２３】
浸漬工程で第２ショット４０２の露出面に導電めっきを選択的に付ける結果、めっきされた射出成形部４０６が導電性を有する。一実施形態において、導電めっきは、約0.05〜2.54μｍ、約0.13〜0.76μｍ、約0.25〜0.51μｍ、又は約0.38μｍの厚さを有する。一実施形態において、導電めっきには、金、パラジウム−ニッケル、銀、任意の適当な酸化しない貴金属、又はそれらの組合せが含まれる。
【００２４】
一実施形態において、浸漬工程は複数段階（例えば、２段階、３段階、又は他の任意の適当な数の段階）である。一実施形態において、浸漬工程は、導電めっきを付ける前に、ニッケル下地をつける工程をさらに有する。ニッケル下地は、任意の適当な厚さであり、導電めっきに耐磨耗性を与える円滑面を提供する。一実施形態において、ニッケル下地の厚さは、約12.7〜17.8μｍ、約14〜16.5μｍ、又は約15.2μｍの厚さを有する。別の一実施形態において、浸漬工程では、ニッケル下地を付ける前に銅ストライク層を付ける。銅ストライク層は、約0.13〜0.25μｍ、約0.13〜0.18μｍ、又は約0.13μｍの厚さを有する。
【００２５】
非めっき射出成形部４０８は、電気的に絶縁されたままの露出面を有することにより、スリップリング部品１０６を分離し、電気的干渉や短絡無しで信号や電力をソースワイヤ１０８からコントローラワイヤ１１０に送ることができる。一実施形態において、非めっき射出成形部４０８の露出面は、導電めっきが欠けている。
【００２６】
図５を参照すると、スリップリング部品１０６を形成する際に、一実施形態におけるスリップリング部品１０６は、回転子軸１０３上に位置すると共に回転子軸１０３に（例えば、摩擦嵌め、半田付け又は他の手段で）固定される。別の一実施形態において、スリップリング部品１０６は回転子軸１０３上に圧入される。スリップリング部品１０６を回転子軸１０３上に圧入することにより、回転可能部１０２近傍のソースワイヤ１０８及び固定ハウジング１０４近傍のコントローラワイヤ１１０は、電気的に繋がった状態にある。別の一実施形態において、１個以上の追加のスリップリング部品１０６（例えば、合計で７個のスリップリング部品、１４個のスリップリング部品、又は他の適当な任意数のスリップリング部品）は、回転子軸１０３に配置されるか、圧入される。
【００２７】
一実施形態において、スリップリング部品１０６は、所定の軸方向の位置に回転子軸１０３の形状に対応したキー構造を有する。別の一実施形態において、追加のスリップリング部品１０６は、所定の追加の軸方向の位置に回転子軸１０３の形状に対応した異なる位置のキー構造を有する。図５に示されるように、一実施形態における回転子軸１０３上の回転子コンタクト５０２は、所定のスリップリング部品１０６の位置に対応した可変長さを有し、接触界面４１０がスリップリング部品１０６を対応するソースワイヤ１０８に対して電気接触させることを可能にする。一実施形態において、回転子コンタクト５０２は、ソースワイヤ１０８がソース近傍領域５０４に位置するスリップリング部品１０６に電気接続することを可能にする。ソース近傍領域５０４は、ソースワイヤ１０８がスリップリング組立体１００に入る位置から比較的離れたソース末端領域５０６と比べて、ソースワイヤ１０８がスリップリング組立体１００に入る位置に比較的近い。
【符号の説明】
【００２８】
１０３  回転子軸
１０６  スリップリング部品
４０２  第２ショット
４０４  第１ショット
４１０  接触界面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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