JP2017533554A - 雌雄同体電気コネクタ - Google Patents

Abstract

本願に記載の主題は雌雄同体電気コネクタに関する。雌雄同体電気コネクタ及び雌雄同体電気コネクタの製造方法の実施形態が提供される。雌雄同体電気コネクタは、少なくとも１つの設置壁及び該設置壁にある複数の開口を含む絶縁物体と、それぞれが前記複数の開口で前記物体に連結されるとともに少なくとも一対のバネ部及び受入部を含む複数の導電性接触体であって、前記一対のうちのバネ部及び受入部の少なくとも一方は前記設置壁の内面の方に移動する別の電気コネクタに取り外し可能に接続されるように構成されるのに対して、前記バネ部及び受入部の他方は前記内面と反対側の前記設置壁の外面の方に移動する別の電気コネクタに取り外し可能に接続されるように構成されている、複数の出導電性接触体とを含み得る。

Description

従来、２つの基板の間で電気接続を形成するためには一対の雄コネクタ及び雌コネクタが必要である。そのような接続は多くの状況で、例えば２つの装置の間で信号又は電力の送信を行うために用いられる。その結果、対のコネクタを製造するためには２つの異なる製造ラインが必要になるためコストの増大を招く。

この問題を解決するために雌雄同体コネクタ（hermaphroditic connectors）が市場に投入されてきた。一対の雌雄同体コネクタは、同じ部品で構成されるとともに互いに嵌合して電気接続を形成可能な一対のコネクタを含む。通常、従来の解決法では、ユーザーが２つのコネクタを互いに嵌合する際に慎重に整合させる必要がある。

本願に記載の主題の実施形態は、概して、ボードツーボード（board-to-board）接続を形成するために用いられる雌雄同体電気コネクタに関する。

一実施形態は雌雄同体電気コネクタを提供する。当該コネクタは、少なくとも１つの設置壁及び該設置壁にある複数の開口を含む絶縁物体（insulating body）と、前記複数の開口で前記物体に連結されるとともに、それぞれが少なくとも一対のバネ部及び受入部を含む複数の導電性接触体（conductive connectors）であって、該一対のうちのバネ部及び受入部の少なくとも一方は前記設置壁の内面の方に移動する別の電気コネクタに取り外し可能に接続されるように構成されるのに対して、該一対のバネ部及び受入部のうちの他方は該内面と反対側の前記設置壁の外面の方に移動する別の電気コネクタに取り外し可能に接続されるように構成されている、複数の導電性接触体とを含む。

別の実施形態は雌雄同体電気コネクタの製造方法を提供する。当該方法は、絶縁物体を提供するステップであって、前記物体は少なくとも１つの設置壁と前記設置壁にある複数の開口とを含む、ステップと、それぞれが少なくとも一対のバネ部及び受入部を含む複数の導電性接触体を提供するステップと、前記複数の開口で前記物体に連結された前記複数の接触体を提供するステップであって、前記一対のうちのバネ部及び受入部の少なくとも一方は前記設置壁の内面の方に移動する別の電気コネクタに取り外し可能に接続されるように構成されるのに対して、前記一対のうちのバネ部及び受入部の他方は前記内面と反対側の前記設置壁の外面の方に移動する別の電気コネクタに取り外し可能に接続されるように構成される、ステップとを含む。

さらに別の実施形態は雌雄同体電気コネクタを提供する。当該コネクタは絶縁物体及び複数の導電性接触体を含む。前記物体は四角形のベース、２つの設置壁及び２つの接続壁を含む。２つの設置壁は内面と、該内面の反対側の外面とを有し、２つの設置壁はベースの２つの対向する側に連結されるとともに内面の方に傾斜し、各設置壁には複数の開口が形成されている。２つの接続壁はベースに凹部を形成するためにベースの他方の２つの対向する側及び２つの設置壁に連結されている。複数の導電性接触体は２つの設置壁の長手方向に沿って均一に分布され、２つの設置壁のうちの１つに連結される接触体の数は２つの接触壁のうちの他方に連結される接触体の数と同じであり、各接触体はインサート成形により一対の複数の開口で前記物体に連結されるともに、中間板と、外部の装置に電気接続するために中間板の２つの対向する端部に形成される２つの端子とを含む。中間板は、一対の複数の開口のうちの１つを通って前記内面を越えて延在するように構成された弾性変形可能な第１のバネ部と、第１のバネ部に対して逆方向に延在するように構成された第２のバネ部と、第１の受入部と、第２の受入部とを含み、第２の受入部は一対の複数の開口のうちの他方を通じてアクセス可能であり、第１の受入部及び第２の受入部は中間板と同一平面上にあるとともに第１のバネ部及び第２のバネ部よりも剛性があり、第１のバネ部及び第２の受入部は内面の方に移動する別の電気コネクタに同時に取り外し可能に接続されるように構成されるのに対して、第２のバネ部及び第１の受入部は外面の方に移動する別の電気コネクタに取り外し可能に接続されるように構成される。

本願に記載の主題の実施形態によれば、複数の導電性接触体を有する雌雄同体電気コネクタは別の全く同じ（duplicate）雌雄同体電気コネクタに電気接続するのに用いることができる。１つのコネクタは別のコネクタを第１の側から受け入れることができるとともに、通常第１の側とは反対側の第２の側からも別のコネクタを受け入れることができる。加えて、第１のコネクタが第１の基板に固定されると、第２のコネクタは２つの異なる向きで第１のコネクタに設置することができる。例えば、第２のコネクタは第１のコネクタのベースに垂直な中心軸を中心に１８０°回転させることができる。これにより、外部の部品又は装置とさらなる電気接続を形成する前の向きに関わらずボードにコネクタをより柔軟に設置することができる。コネクタの絶縁物体のデザインにより、ユーザーが２つのコネクタを互いに嵌合しようとするとき、特に設置すべき場所が直接見えないか又は暗い環境にある場合にコネクタは自己整合することもできる。

本概要は一連の概念を簡略化して紹介するために設けられている。一連の概念は詳細な説明の欄でさらに説明されている。本概要は、本願の主題の主要な特徴又は不可欠な特徴を特定することを意図したものでもなければ、本願の主題の範囲を特定する上での援助として使用すること意図したものでもない。

図１は、本願に記載の主題の一実施形態に係る雌雄同体電気コネクタの斜視図を示す。 図２は、図１の雌雄同体電気コネクタの上面図を示す。 図３は、図１の雌雄同体電気コネクタの導電性接触体の斜視図を示す。 図４は、図１の２つの雌雄同体電気コネクタが互いに接続される場合に互いに嵌合する図３の２つの導電性接触体の例を示す。 図５は、図１の２つの雌雄同体電気コネクタが互いに接続される場合に互いに嵌合する図３の２つの導電性接触体の例の別の図を示す。 図６は、本願に記載の主題の別の実施形態に係る雌雄同体電気コネクタの斜視図を示す。 図７は、図６の雌雄同体電気コネクタの上面図を示す。 図８は、図６の雌雄同体電気コネクタの底面図を示す 図９は、図６の雌雄同体電気コネクタの絶縁物体の斜視図を示す。 図１０は、図６の雌雄同体電気コネクタの導電性接触体の斜視図を示す。 図１１は、図６の２つの雌雄同体電気コネクタが互いに接続される場合に互いに嵌合する図１０の２つの導電性接触体の例を示す。 図１２は、ボードツーボード接続を形成するために互いに接続される図６の２つの雌雄同体電気コネクタの例を示す。 図１３は、互いに接続された図１２の２つの雌雄同体電気コネクタの断面図を示し、嵌合した接触体の断面を示す。 図１４は、互いに接続された図１２の２つの雌雄同体電気コネクタの別の断面図を示し、嵌合した接触体の断面を示す。 図１５は、本願に記載の主題の実施形態に係る雌雄同体電気コネクタの製造方法のブロック図を示す。

いくつかの例示の実施形態を参照しながら本願に記載の主題を説明する。なお、これらの実施形態は、当業者が本願に記載の主題をより良く理解して本願に記載の主題を実施できるようにすることだけを目的として説明するものであり、本願に記載の主題の範囲の限定を示唆するものではない。

本明細書で使用する「含む（includes）」という用語及びその異綴語は「含むが限定されない」ことを意味するオープンな用語として読むべきである。「又は」という用語は文脈が明らかにそうではないことを示さない限り「及び／又は」と読むべきである。「基づく」という用語は「少なくとも部分的に基づく」と読むべきである。「一実施形態」及び「実施形態」という用語は「少なくとも１つの実施形態」と読むべきである。「別の実施形態」という用語は「少なくとも１つの別の実施形態」と読むべきである。他の定義も明示的及び暗示的に下記に含まれ得る。

図１及び図２は、本願に記載の主題の一実施形態に係る雌雄同体電気コネクタ１００の一例を異なる図で示す。なお、雌雄同体電気コネクタ１００の異なる実施形態は異なる方法で構成されるが、それらは全て本願に記載の主題の目的及び概念を実現することができる。

図１を参照して、雌雄同体電気コネクタ１００は絶縁物体１１０と、絶縁物体１１０の少なくとも一部に固定される複数の導電性接触体１２０とを含む。各導電性接触体１２０は外部の部品又は装置への電気接続を形成しながら別の雌雄同体コネクタの接触体のうちの１つへの取り外し可能な接続を形成できるように設けられている。本明細書では「雌雄同体（hermaphroditic）」とは接続すべき双方の基板で使用できる電気コネクタの種類のために記載されている。即ち、形状、構造及び構成が同じであるこの種類の２つの電気コネクタを用いて互いに嵌合させることができる。ボードツーボード接続を形成するために雌雄同体電気コネクタを用いることにより、絶縁物体を形成するのに成形機等の１種類の機械しか必要にならず、接触体の製造に加えて接触体を絶縁物体に組み付けること又は含めるのに１つのプロセスしか必要にならない。その結果、ロバスト性及び信頼性を損なうことなく製造コストが大幅に下がる。

図２を参照して、本明細書で説明する一例に係る絶縁物体１１０及び複数の導電性接触体１２０を説明するために平面図を示す。

一実施形態では、図２に示すように、絶縁物体１１０は面全体に亘って基本的に平らな略四角形のベース１１３を含み得る。しかしながら、本願に記載の主題はベース１１３の形状を限定することを意図していない。いくつかの例では、ベースは丸まった角（rounded corners）を有するように又は五角形、六角形等の四角形以外の形状に形成され得る。いくつかの場合には、雌雄同体電気コネクタが基板に確実に固定され同じ構成の別の雌雄同体電気コネクタを受け入れることができればベースを省略することもできる。同じ構成の２つの雌雄同体電気コネクタとは、２つのコネクタが同じ大きさ、形状、材料、構造等を共有することを意味し、それらは実質的に全く同じものであることを意味する。

ベース１１３は複数の導電性接触体１２０を収容するために少なくとも１つの設置壁１１１を含む。図１及び図２の示す例では、２つの設置壁１１１を向かい合わせてベース１１３の２つの長手端に配置することができる。それぞれが双方の設置壁１１１に連結される２つの対向する接続壁１１４をベース１１３の他方の２つの端部に配置することができる。ベース１１３は内面及び外面を有するように定義することができるため、内面は図１及び図２に示すように上側を向いている。同様に、２つの設置壁１１１及び２つの接続壁１１４のそれぞれもベース１１３の内面に続く（continuing）内面及びベース１１３の外面に続く外面を有し得る。そのため、ベース１１３、設置壁１１１及び接続壁１１４の内面により凹部が形成されている。

一実施形態では、絶縁物体１１０に、具体的には設置壁１１１に沿って複数の開口１１２が設けられている。図１及び図２に示す特定の例では、開口１１２は設置壁１１１に沿って四角形のベース１１３の長手端により定義される長手方向に均一に分布されている。各開口はベース１１３に対して実質的に同じ高さを有し、１つの導電性接触体１２０のみに対応し得る。即ち、複数の導電性接触体１２０はそれらが長手方向に沿って均一に分布されるように設置壁１１１に収容されているか又は設置されている。加えて、２つの設置壁１１１のうちの一方にある開口１１２の数は２つの設置壁１１１のうちの他方にある開口１１２の数と同じであり得る。双方の設置壁１１１に同じ数の開口１１２がある特定の構成により、同じ構成の別の雌雄同体電気コネクタを両方から受け入れることができる。即ち、ベース１１３に垂直な中心軸を中心に１８０°回転させることにより、全く同じ雌雄同体コネクタを元のコネクタに接続することができる。これにより、外部の部品又は装置とさらなる電気接続を形成する前の向きに関わらず基板にコネクタをより柔軟に設置することができる。

図１及び図２には、２つの設置壁１１１及び２つの接続壁１１４のそれぞれは所定の角度傾斜していること、即ちベース１１３によって定義される面から２つの設置壁１１１及び２つの接続壁１１４のそれぞれの内面の方に傾いていることを示す。その結果、２つの設置壁１１１及び２つの接続壁１１４によって取り囲まれる凹部は４つの面取り面（chamfered surfaces）を有する。即ち、図２の上面図から分かるように、２つの設置壁１１１及び２つの接続壁１１４の４つの内面により形成される内面全体はベース１１３内へと先細りになっている（tapered into）。先細りになった内面を有する絶縁物体を構成することが有利である。何故なら、そのような構造は、ユーザーが本願に記載の主題に係る雌雄同体電気コネクタと全く同じ雌雄同体電気コネクタとを嵌合しようとするときに、特に設置すべき場所を直接見ることができないか又は暗い環境の場合（装置のケース／キャビネット内の奥でサブボードをマザーボードに設置する場合に該当することが多い）にそれら２つのコネクタは自己整合できるからである。

図３は、図１及び図２に示す本願に記載の主題の実施形態に係る雌雄同体電気コネクタ１００の導電性接触体１２０の斜視図を示す。図４は、図１の２つの雌雄同体電気コネクタ１００が互いに接続される場合に互いに嵌合される図３の２つの導電性接触体１２０ａ及び１２０ｂの例を示し、図５は、図４の例の側面図を示す。図３〜図５に示す導電性接触体は同じサイズ及び形状のものであるが、この接触体の特定例は異なるように製造及び形成できる。

図３を参照して、導電性接触体１２０は中間板１２３を含み、中間板１２３には一対のバネ部１２１及び受入部１２２が形成されている。一実施形態では、図３に示すように、中間板１２３は実質的に平坦であり、長い棒状のバネ部１２１は中間板１２３によって定義された平面から突出できる。図示のように、受入部１２２は丸まった端部を有する縁として形成され得る。また、受入部１２２の近くのバネ部１２１の端部も丸まった端部を有するように形成できる。一実施形態では、受入部１２２は中間板１２３と実質的に同一平面上にある。即ち、バネ部１２１のように中間板１２３から突出しない。この特定の実施形態では、受入部１２２はバネ部１２１よりも硬い。その結果、バネ部１２１は弾性変形できる。他方、図３に示すこの特定の実施形態では、受入部１２２はバネ部１２１に比べて変形可能な程度が少ない。しかしながら、受入部１２２及びバネ部１２１を同様の剛性を有するように形成して双方を弾性変形可能にしてもよい。バネ部１２１及び受入部１２２の双方が導電性接触体１２０の一端に置かれているものとして図示されているが、バネ部１２１及び受入部１２２の配置は限定されておらず、それらは例えば導電性接触体１２０の中央に移すことも可能であることを意味する。あらゆる種類の既知の相互接続手段により外部の部品及び装置と電気接続を形成するために、中間板１２３の長手端から続く２つの対向する端部に２つ端子１２４があってもよい。したがって、２つの端子１２４は相互接続を容易にするために絶縁物体１１０から露出するように設計され得る。

図４及び図５を参照して、互いに嵌合した上側の導電性接触体１２０ａ及び下側の導電性接触体１２０ｂの例を示す。図示のように、２つの接触体は同じサイズ及び形状を有する。上側の導電性接触体１２０ａを下側の導電性接触体１２０ｂに対して下向きに置くことにより、上側の導電性接触体１２０ａと下側の導電性接触体１２０ｂとが相互に嵌合すると、上側の導電性接触体１２０ａの上側の受入部１２２ａの端が先ず下側の導電性接触体１２０ｂの下側のバネ部１２１ｂの先端と接触する。その後、下側のバネ部１２１ｂがその弾性特性によって下向きに屈曲される。下側のバネ部１２１ｂが所定の閾値を越える程度屈曲されると、上側の受入部１２２ａの端は下側のバネ部１２１ｂの先端よりも全体的に低くなることによって下側のバネ部１２１ｂがその最初のレスト位置に戻されるため、２つの接触体１２０ａ及び１２０ｂは密に嵌合できる。

上側の導電性接触体１２０ａと下側の導電性接触体１２０ｂとが上述した嵌合状態から分離されると、上側の導電性接触体１２０ａが下側の導電性接触体１２０ｂから離れる動きを開始しようとする上側の導電性接触体１２０ａに所定の力が加えられる。加えられた力が所定の閾値を上回ると、上側の受入部１２２ａは下側のバネ部１２１ｂを下方に再度圧迫でき、最後に上側の受入部１１２ａは下側のバネ部１２１ｂから取り外される。上述した下側のバネ部１２１ｂ又は上側の受入部１２２ａの丸まった端又は先端は有用である。何故なら、そのようなデザインは設置プロセス及び取り外しプロセスを可能な限り滑らかにし、ユーザー体験を高めるからである。

再び図１を参照して、一実施形態では、下側のバネ部１２１ｂは絶縁物体１１０の設置壁１１１の開口１１２を通って設置壁１１１の内面を越えて延在することができる。この構成により、雌雄同体電気コネクタを別の全く同一の雌雄同体電気コネクタに簡単に整合させて取り付けることができる。

なお、「上側」及び「下側」は、図中の部品の向き又は位置を限定するのではなくそれらの関係を説明するために用いているに過ぎない。例えば、図４及び図５では、下側の導電性接触体１２０ｂと上側の導電性接触体１２０ａとは構造及び形状が同様であることから下側の導電性接触体１２０ｂを上側の導電性接触体１２０ａの上に置くことができる。加えて、図３〜図５に示すバネ部１２１は上方に傾斜又は屈曲されているが、下方に屈曲されたバネ部も良好に機能し得ることが分かる。

再び図１及び図２によれば、導電性接触体１２０が設置壁１１１に取り付けられるか又は一体化されるとき、一実施形態では、導電性接触体１２０を任意の適切な方法により双方の設置壁１１１の外面に固定して取り付けることができる。任意で、導電性接触体１２０を双方の設置壁１１１の内面に固定して取り付けすることもできる。別の可能性のある配置は、インサート成形により導電性接触体１２０を絶縁物体１１０に連結することである。これは２つの端子１２４、バネ部１２１及び受入部１２２だけが露出された状態で各導電性接触体１２０が設置壁１１１に挿入されることを意味する。本願に記載の主題は導電性接触体１２０を設置壁１１１に連結する方法を限定することを意図していない。

一実施形態では、導電性接触体１２０は、導電性及び強靭性に優れた銅等の導電性材料から作ることができる。

さらなる実施形態では、導電性接触体１２０を金でメッキすることもできる。金メッキは優れた信号送信特性、嵌合耐久性及び汚染された環境に対する優れた抗酸化性を提供する。加えて、導電性接触体１２０は拡散バリアとして作用する金の層の下にニッケルをメッキすることもできる。あるいは、低い相互変調が必要な用途のために銀をメッキすることができ、軍事的用途等の過酷な環境で用いられるコネクタの場合はクロムをメッキすることができる。

図６〜図１４は、本願に記載の主題の別の実施形態に係る雌雄同体電気コネクタ２００の一例の別の図を示す。

図６〜図８を参照して、雌雄同体電気コネクタ２００は絶縁物体２１０と、絶縁物体２１０の少なくとも一部に固定される複数の導電性接触体２２０とを含む。各導電性接触体２２０は外部の部品又は装置への電気接続を形成しながら別の雌雄同体電気コネクタの接触体のうちの１つへの取り外し可能な接続を形成できるように設けられている。この特定の実施形態では、各導電性接触体は２つの接点を形成することにより別の全く同一の導電性接触体に接続されている。

図９を参照して、本明細書に記載の一例に係る絶縁物体２１０を説明するための斜視図を示す。

一実施形態では、図９に示すように、絶縁物体２１０は面全体に亘って基本的に平らな略四角形のベース２１３を含み得る。上述したように、ベースは異なる形状に形成してもよく、本願に記載の主題はベースの構成を限定することを意図していない。

ベース２１３は複数の導電性接触体２２０を収容するために少なくとも１つの設置壁２１１を含む。図６〜図９に示す例では、２つの設置壁２１１を向かい合わせてベース２１３の２つの長手端に配置することができる。それぞれが双方の設置壁２１１に連結される２つの対向する接続壁２１４をベース２１３の他方の２つの端に配置することができる。ベース２１３は内面及び外面を有するように定義することができるため、内面は図示のように上側を向いている。同様に、２つの設置壁２１１及び２つの接続壁２１４のそれぞれもベース２１３の内面に続く内面及びベース２１３の外面に続く外面を有し得る。そのため、ベース２１３、設置壁２１１及び接続壁２１４の内面により凹部が形成されている。

一実施形態では、絶縁物体２１０に、具体的には設置壁２１１に沿って複数の開口２１２が設けられている。図９から明らかに分かるように、複数対の開口２１２はそれぞれ（即ち、２つの開口）１つの単一の導電性接触体２２０を受け入れるために設けられ、複数の対は設置壁２１１に沿って四角形のベース２１３の長手端により定義される長手方向に均一に分布されている。各開口はベース２１３に対して実質的に同じ高さを有し得る。即ち、複数の導電性接触体２２０はそれらが長手方向に沿って均一に分布されるとともに各導電性接触体２２０が一対の開口２１２に対応するように設置壁２１１に収容又は設置される。加えて、２つの設置壁２１１のうちの１つにある開口２１２の数は２つの設置壁２１１のうちの他方にある開口２１２の数と同じであり得る。双方の設置壁２１１に同じ数の開口２１２がある特定の構成により、同じ構成の別の雌雄同体電気コネクタを両方から受け入れることができる。即ち、ベース２１３に垂直な中心軸を中心に１８０°回転させることにより、全く同じ雌雄同体コネクタを元のコネクタに接続することができる。これにより、外部の部品又は装置とさらなる電気接続を形成する前の向きに関わらず基板にコネクタをより柔軟に設置することができる。

図６〜図９に２つの設置壁２１１及び２つの接続壁２１４のそれぞれは所定の角度傾斜していること、即ちベース２１３によって定義される面から２つの設置壁２１１及び２つの接続壁２１４のそれぞれの内面の方に傾いていることを示す。その結果、２つの設置壁２１１及び２つの接続壁２１４によって取り囲まれる凹部は４つの面取り面を有する。即ち、図９の上面図から分かるように、２つの設置壁２１１及び２つの接続壁２１４の４つの内面により形成される内面全体はベース２１３内へと先細りになっている。先細りになった内面を有する絶縁物体を構成することが有利である。何故なら、そのような構造は、ユーザーが本願に記載の主題に係る雌雄同体電気コネクタと全く同じ雌雄同体電気コネクタとを嵌合しようとするときにそれら２つのコネクタは自己整合できるからである。

図１０は、図６〜図９に示す本願に記載の主題の実施形態に係る雌雄同体電気コネクタ２００の導電性接触体２２０の斜視図を示す。図１１は、図１０の２つの雌雄同体電気コネクタ２００を互いに接続する場合に互いに嵌合される図１０の２つの導電性接触体２２０ａ及び２２０ｂの例を図示する。図１０及び図１１に示す導電性接触体は同じサイズ及び形状であるが、この接触体の特定例は異なるように製造及び形成できる。

図１０を参照して、導電性接触体２２０は中間板２２３を含み、中間板２２３には２対のバネ部２２１１、２２１２及び受入部２２２１、２２２２が形成されている。一実施形態では、図１０に示すように、中間板２２３は実質的に平坦であり、双方長い棒状に形成された第１のバネ部２２１１及び第２のバネ部２２１２は中間板２２３によって定義される平面から突出し得る。図示のように、第１のバネ部２２１１の延在方向は第２のバネ部２２１２の延在方向と逆であり得る。第１の受入部２２２１及び第２の受入部２２２２は丸い端を有する縁として形成することができる。また、第１の受入部２２２１、第２の受入部２２２２のそれぞれの近くの第１のバネ部２２２１、第２のバネ部２２１２の端部も丸まった端部を有するように形成できる。一実施形態では、第１の受入部２２２１、第２の受入部２２２２は中間板２２３と実質的に同一平面上にある。即ち、第１のバネ部２２１１、第２のバネ部２２１２のように中間板２２３から突出しない。この特定の実施形態では、第１の受入部２２２１、第２の受入部２２２２のそれぞれはその対応するバネ部よりも硬い。その結果、第１のバネ部２２１１、第２のバネ部２２１２は弾性変形できる。他方、図１０に示すこの特定の実施形態では、第１の受入部２２１２、第２の受入部２２２２は第１のバネ部２２１１、第２のバネ部２２１２に比べて変形可能な程度が少ない。しかしながら、第１の受入部２２２１、第２の受入部２２２２及び第１のバネ部２２１１、第２のバネ部２２１２を同様の剛性を有するように形成して双方を弾性変形可能にしてもよい。任意で、第１のバネ部２２１１、第２のバネ部２２１２を同じ寸法を有するように設計することができ、第１の受入部２２２１、第２の受入部２２２２も同じ寸法を有するように設計することができる。複数対のバネ部２２１１、２２１２及び受入部２２２１、２２２２が導電性接触体２２０の２つの端に設置されているものとして図示されているが、バネ部２２１１、２２１２及び受入部２２２１、２２２２の配置は限定されない。あらゆる種類の既知の相互接続手段により外部の部品及び装置と電気接続を形成するために、中間板２２３の長手端から続く２つの対向する端部に２つ端子２２４があってもよい。したがって、２つの端子２２４は相互接続を容易にするために絶縁物体２１０から露出されるように設計され得る。

図１１を参照して、互いに嵌合した上側の導電性接触体２２０ａ及び下側の導電性接触体２２０ｂの例を示す。図示のように、２つの接触体は同じサイズ及び形状を有する。上側の導電性接触体２２０ａを下側の導電性接触体２２０ｂに対して下向きに置くことにより、上側の導電性接触体２２０ａと下側の導電性接触体２２０ｂとが相互に嵌合すると、上側の導電性接触体２２０ａの上側の第１の受入部２２２１ａの端が先ず下側の導電性接触体２２０ｂの下側の第１のバネ部２２１１ｂの先端と接触すると同時に、上側の導電性接触体２２０ａの上側の第２のバネ部２２１２ａの端が下側の導電性接触体２２０ｂの下側の第２の受入部２２２２ｂの先端と接触する。その後、下側の第１のバネ部２２１１ｂ及び上側の第２のバネ部２２１２ａはそれらの弾性特性によってそれぞれ下向き及び上向きに屈曲される。下側の第１のバネ部２２１１ｂ及び上側の第２のバネ部２２１２ａが所定の閾値を越える程度屈曲されると、上側の第１の受入部２２２１ａの端は下側の第１のバネ部２２１１ｂの先端よりも全体的に低くなり、上側の第２のバネ部２２１２ａの先端は下側の第２の受入部２２２２ｂの端よりも低くなることによって下側の第１のバネ部２２１１ｂ及び上側の第２のバネ部２２１２ａをそれらの最初のレスト位置に戻すため、２つの接触体２２０ａ及び２２０ｂは密に嵌合できる。

上側の導電性接触体２２０ａと下側の導電性接触体２２０ｂとが上述した嵌合状態から分離されると、上側の導電性接触体２２０ａが下側の導電性接触体２２０ｂから離れる動きを開始しようとする上側の導電性接触体２２０ａに所定の力が加えられる。加えられた力が所定の閾値を上回ると、上側の第１の受入部２２２１ａは下側の第１のバネ部２２１１ｂを下方に再度圧迫し、下側の第２の受入部２２２２ｂは上側の第２のバネ部２２１２ａを上方に再度圧迫し、最後に上側の第１の受入部２２２１ａ及び上側の第２のバネ部２２１２ａは下側の第１のバネ部２２１１ｂ及び下側の第２の受入部２２２２ｂからそれぞれ取り外される。上述したバネ部又は受入部の丸まった端又は先端は有用である。何故ならそのようなデザインは設置プロセス及び取り外しプロセスを可能な限り滑らかにし、ユーザー体験を高めるからである。

なお、「上側」及び「下側」は、図中の部品の向き又は位置を限定するのではなくそれらの関係を説明するために用いているに過ぎない。例えば、図１１では、下側の導電性接触体２２０ｂと上側の導電性接触体２２０ａとは構造及び形状が同様であることから下側の導電性接触体２２０ｂを上側の導電性接触体２２０ａの上に置くことができる。

再び図６〜図９によれば、導電性接触体２２０が設置壁２１１に取り付けられるか又は一体化されるとき、一実施形態では、導電性接触体２２０を任意の適切な方法により双方の設置壁２１１の外面に固定して取り付けることができる。任意で、導電性接触体２２０を双方の設置壁２１１の内面に固定して取り付けることもできる。別の可能性のある配置は、インサート成形により導電性接触体２２０を絶縁物体２１０に連結することである。これは２つの端子２２４、バネ部２２１及び受入部２２２だけが露出された状態で各導電性接触体２２０が設置壁２１１に挿入されることを意味する。本願に記載の主題は導電性接触体２２０を設置壁２１１に連結する方法を限定することを意図していない。

一実施形態では、導電性接触体２２０は、導電性及び強靭性に優れた銅等の導電性材料から作ることができる。

さらなる実施形態では、上述したように導電性接触体２２０は様々な用途のために金、ニッケル、銀及びクロムのうちの少なくとも１つでメッキすることができる。

図１２は、ボードツーボード接続を形成するために互いに接続される図６に示す上側の雌雄同体電気コネクタ２００ａ及び下側の雌雄同体電気コネクタ２００ｂの例を示す。一実施形態では、上側の雌雄同体電気コネクタ２００ａは、導電性接触体２２０ａとボードとの間で電気接続を形成するために補強材（stiffener）２０１に固定することができ、補強材２０１は外部の部品又は装置を接続するためにフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）２０２に連結される。他方、下側の雌雄同体電気コネクタ２００ｂはプリント基板（ＰＣＢ）２０３に固定してその接点を形成することができる。２つのコネクタを嵌合状態で互いに取り付けた場合、ＦＰＣ２０２を通じて信号又は電力をＰＣＢ２０３から外部の部品若しくは装置に又はその逆に伝送することができる。例えば、一般的な例はデスクトップコンピュータシステムであり、該デスクトップコンピュータシステムではハードディスクドライブはＦＰＣ、補強材、補強材上の上側の雌雄同体電気コネクタ及びマザーボード上の下側の雌雄同体電気コネクタを通じてマザーボードに接続され得る。

図１３及び図１４を参照して、互いに接続された図１２の２つの雌雄同体電気コネクタ２１０ａ、２１０ｂの２つの異なる断面図であり、嵌合された接触体の断面を示す。図１３及び図１４の断面では、上側の第２のバネ部２２１２ａが下側の第２の受入部２２２２ｂと取り外し可能に嵌合するのに対して、上側の第１の受入部２２２１ａが下側の第１のバネ部２２１１ｂと取り外し可能に嵌合していることを示す。図１３及び図１４を参照して、第１のバネ部は、上から設置された全く同一の雌雄同体電気コネクタの第１の受入部と取り外し可能な接続を形成するために開口を通って設置壁の内面を越えて延在できることが分かる。また、第２のバネ部は、下から設置された全く同一の雌雄同体コネクタの第２の受入部と取り外し可能な接続を形成するために全く同一の雌雄同体コネクタの開口を通じて第１のバネ部に対して逆方向に延在することができる。

図１５を参照して、本願に記載の主題の実施形態に係る雌雄同体電気コネクタ１００、２００の製造方法１５００のブロック図を示す。ステップＳ１５０１では、絶縁物体を提供でき、該物体は少なくとも１つの設置壁と、該設置壁にある複数の開口とを含む。ステップＳ１５０２では、複数の導電性接触体を提供することができ、それぞれは少なくとも一対のバネ部及び受入部を含む。ステップＳ１５０３では複数の開口で前記物体に連結された複数のコンタクタを提供でき、前記一対のうちのバネ部及び受入部の少なくとも一方は設置壁の内面の方に移動する別の電気コネクタに取り外し可能に接続されるように構成されるのに対して、前記一対うちのバネ部及び受入部の他方は前記内面と反対側の設置壁の外面の方に移動する別の電気コネクタに取り外し可能に接続され得る。

ステップＳ１５０１は四角形のベースを提供すること、ベースの２つの対向する側に連結されるとともに内面の方に傾斜する２つの設置壁を提供すること及びベースに凹部を形成するためにベースの他方の２つの対向する側及び２つの設置壁に連結される２つの接続壁を提供することを含むこともできる。

ステップＳ１５０２は弾性変形可能な少なくとも前記バネ部を提供すること及びバネ部よりも機械的剛性がある受入部を提供することを含むこともできる。任意で、ステップＳ１５０２は２対のバネ部及び受入部を提供することを含むことができ、該２対のうちの一方は第１のバネ部及び第１の受入部を含むのに対して、該２対のうちの他方は第２のバネ部及び第２の受入部を含み、第１のバネ部は開口を通って内面を越えて延在するように構成される。さらに任意で、ステップＳ１５０２は２対のバネ部及び受入部を形成する中間板を提供することを含むことができ、第２のバネ部は第１のバネ部に対して逆方向に延在するよう構成される。さらに任意で、ステップＳ１５０２は中間板と同一平面上にある２つの受入部を提供することを含むことができる。また、ステップＳ１５０２は外部の装置に電気接続するために中間板の２つの対向する端部に形成される２つの端子を提供することを含むことができる。

ステップＳ１５０３はそれぞれが２つの開口に対応する複数の接触体を提供することも含むことができ、２つの開口のうちの１つは第１のバネ部を受け入れるように構成されるのに対して、２つの開口のうちの他方は第２の受入部にアクセス可能である。任意で、接触体はインサート成形により開口で前記物体に連結されている。

構造的特徴及び／又は方法的行為（methodological acts）に特有の言葉で本願に記載の主題を説明してきたが、添付の請求項で定義されている主題は、必ずしも説明した特定の特徴又は行為に限定されないことを理解すべきである。むしろ、特定の特徴及び行為は特許請求の範囲を実施する例示の形態として上述した。

Claims (15)

1. 雌雄同体電気コネクタであって、
   少なくとも１つの設置壁及び該設置壁にある複数の開口を含む絶縁物体と、
   前記複数の開口で前記物体に連結されるとともに、それぞれが少なくとも一対のバネ部及び受入部を含む複数の導電性の接触体であって、前記一対のうちのバネ部及び受入部の少なくとも一方は前記設置壁の内面の方に移動する別の電気コネクタに取り外し可能に接続されるように構成されるのに対して、前記一対のうちのバネ部及び受入部の他方は前記内面と反対側の前記設置壁の外面の方に移動する別の電気コネクタに取り外し可能に接続されるように構成されている、複数の導電性接触体と、
   を含む雌雄同体電気コネクタ。
2. 前記受入部は前記バネ部よりも機械的剛性があり、少なくとも前記バネ部は弾性変形可能である、請求項１に記載の雌雄同体電気コネクタ。
3. 前記接触体は前記バネ部及び前記受入部を２対含み、前記２対のうちの一方は第１のバネ部及び第１の受入部を含むのに対して、前記２対のうちの他方は第２のバネ部及び第２の受入部を含み、前記第１のバネ部は前記開口を通って前記内面を越えて延在するように構成されている、請求項２に記載の雌雄同体電気コネクタ。
4. 前記接触体は、前記２対のバネ部及び受入部を形成する中間板を含み、前記第２のバネ部は前記第１のバネ部に対して逆方向に延在するように構成されている、請求項３に記載の雌雄同体電気コネクタ。
5. ２つの前記受入部は前記中間板と同一平面上にある、請求項４に記載の雌雄同体電気コネクタ。
6. 前記接触体は外部の装置に電気接続するために前記中間板の２つの対向する端部に形成される２つの端子を含む、請求項５に記載の雌雄同体電気コネクタ。
7. 前記物体は四角形のベースと、前記ベースの２つの対向する側に連結されるとともに前記内面の方に傾斜する２つの設置壁と、前記ベースに凹部を形成するために前記ベースの他方の２つの対向する側及び前記２つの設置壁に連結される２つの接続壁とを含む、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の雌雄同体電気コネクタ。
8. 前記複数の接触体のそれぞれは２つの開口に対応し、前記２つの開口のうちの一方は前記第１のバネ部を受け入れるように構成されるのに対して、前記２つの開口のうちの他方は前記第２の受入部にアクセス可能である、請求項３乃至６のいずれか一項に記載の雌雄同体電気コネクタ。
9. 雌雄同体電気コネクタの製造方法であって、
   絶縁物体を提供するステップであって、前記物体は少なくとも１つの設置壁と前記設置壁にある複数の開口とを含む、ステップと、
   それぞれが少なくとも一対のバネ部及び受入部を含む複数の導電性接触体を提供するステップと、
   前記複数の開口で前記物体に連結された前記複数の接触体を提供するステップであって、前記一対のうちのバネ部及び受入部の少なくとも一方は前記設置壁の内面の方に移動する別の電気コネクタに取り外し可能に接続されるように構成されるのに対して、前記一対のうちのバネ部及び受入部の他方は前記内面と反対側の前記設置壁の外面の方に移動する別の電気コネクタに取り外し可能に接続されるように構成されている、ステップと、
   を含む方法。
10. 前記複数の導電性接触体を提供するステップは、
    弾性変形可能な少なくとも前記バネ部を提供することと、
    前記バネ部よりも機械的剛性がある前記受入部を提供することとを含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記複数の導電性接触体を提供するステップは、
    前記バネ部及び前記受入部を２対提供することを含み、前記２対のうちの一方は第１のバネ部及び第１の受入部を含むのに対して、前記２対のうちの他方は第２のバネ部及び第２の受入部を含み、前記第１のバネ部は前記開口を通って前記内面を越えて延在するように構成されている、請求項１０に記載の方法。
12. 前記複数の導電性接触体を提供するステップは、
    前記２対のバネ部及び受入部を形成する中間板を提供することを含み、前記第２のバネ部は前記第１のバネ部に対して逆方向に延在するように構成されている、請求項１１に記載の方法。
13. 前記複数の導電性接触体を提供するステップは、
    前記中間板と同一平面上にある２つの前記受入部を提供することを含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記絶縁物体を提供するステップは、
    四角形のベースを提供することと、
    前記ベースの２つの対向する側に連結されるとともに前記内面の方に傾斜する２つの設置壁を提供することと、
    前記ベースに凹部を形成するために前記ベースの他方の２つの対向する側及び前記２つの設置壁に連結される２つの接続壁を提供することとを含む、請求項９乃至１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記絶縁物体を提供するステップは、
    それぞれが２つの開口に対応する前記複数の接触体を提供することを含み、前記２つの開口のうちの一方は前記第１のバネ部を受け入れるように構成されるのに対して、前記２つの開口のうちの他方は前記第２の受入部にアクセス可能である、請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の方法。

Images