JPH0612672B2 - 電気コネクタ - Google Patents

電気コネクタ

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JPH0612672B2
JPH0612672B2 JP4004015A JP401592A JPH0612672B2 JP H0612672 B2 JPH0612672 B2 JP H0612672B2 JP 4004015 A JP4004015 A JP 4004015A JP 401592 A JP401592 A JP 401592A JP H0612672 B2 JPH0612672 B2 JP H0612672B2
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ダグラス ナイト アラン
ラルフ ペトロゼロ ジェイムズ
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/82—Coupling devices connected with low or zero insertion force
    • H01R12/85—Coupling devices connected with low or zero insertion force contact pressure producing means, contacts activated after insertion of printed circuits or like structures
    • H01R12/853—Fluid activated

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも２個の回路
モジュール、プリント基板のような電気回路部材を電気
的に相互接続するための電気コネクタの分野に関する。
詳細には、この発明は、流体圧作動が利用されている上
記のコネクタに関する。更に詳細には、この発明は、情
報処理システム（コンピュータ）環境で利用されうる上
記のコネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】係属中の関連出願に対する相互参照 米国特許出願第０７／４２７，５４８号において、エラ
ストマー体の応力差を減少して結合の信頼性が向上され
る回路部材同士を相互結合するためのエラストマーの介
在部材について明示している。
【０００３】米国特許出願第０７／４１５，４３５号に
おいて、複数のインターデジタル（櫛形）部材（例え
ば、樹枝状変形の部材）が利用され、その部材の材料は
多分パラジウム、プラチナ、ロジウム、ルテニウム、オ
スミウム、及びタングステンからなる電気接続体の一タ
イプが開示されている。このような樹枝状インターデジ
タル部材は、本発明において接点として使用できる。
【０００４】米国特許出願第０７／５１０，９０７号に
おいて、複数のコンタクトパッドを有するフレキシブル
回路の対を電気的に接続するための流体圧作動コネクタ
を開示している。 また、この出願は、このような流体
圧を用いて二つのフレキシブル回路を仮の回路部材（例
えば、プリント回路基板）上のサーキットリ（回路）へ
接続することも開示している。
【０００５】米国特許出願第０７／６２８，０５７号に
おいて、二つの回路部材（例えば、回路モジュール及び
プリント回路基板）を相互接続するための電気コネクタ
が開示されている。そこでは、複数の弾性接点スプリン
グが、（所定位置に接点を保持するために）複数の弾性
保持ロッドと共に絶縁フレーム内で使用される。また、
この出願は個々の接点（その中に金属ファイバを含む）
を一部として有するエラストマー構造体が利用できるこ
とも開示している。
【０００６】上記全ての出願は、本発明の譲受人の譲渡
されている。流体圧力の利用は、電気コネクタの分野で
は、米国特許第２，９５６，２５８号、第２，９７８，
６６６号、第３，０７６，１６６号、第３，０９０，０
２６号、第３，３６６，９１６号、第３，５５３，０２
１号、第３，５９４，７０７号、第４，２２０，３８９
号、第４，２３２，９２８号、第４，４２７，２５０
号、及び第４，６４９，３３９号に記載されている上記
のコネクタの諸例と共に、周知のことである。一般的に
は、ある種の膨張可能な部材等は、その膨張可能な部材
を作動させるのに必要な流体を提供する適切な流体源
（水力、又は空気）に結合され、その結果、所定の接続
が達成される。本明細書だけではなく、これらの特許の
中でも用いられている「流体」という用語によって、
「流体」とは、液体とガスの両方の使用が含まれること
は容易に理解できる。このような流体圧作動の利点は、
特に、夫々の回路や接点（コンタクト）部材に対して均
一に力をかけることが可能な点、作動の容易である点、
及び、比較的高い接触力（望まれている場合）を含め
て、よく知られている。
【０００７】様々な種類の電気的相互接続コネクタも
又、この技術分野において、例えば、米国特許第３，７
９６，９８６号、第３，９６９，４２４号、第４，２９
５，７００号、第４，６３６，０１８号、第４，６８
８，１５１号、第４，７３８，６３７号、第４，７９
３，８１４号、第４，９１２，７７２号、及び第４，９
４３，２４２号に記載されている上記コネクタの諸例を
含めて、周知のことである。但し、一般的には、従来技
術の上記のコネクタは、確実で信頼性がある方法で、当
然、非常に精巧な情報処理システムの分野に必須とされ
ているのであるが、高密度の相互接続を提供することに
失敗している。更に、上記のコネクタも、一般的には、
接続の反復性を提供するのにも失敗している（コネクタ
が、修理の際などに、容易に取り外され、交換され、更
には、再配置される可能性がある場合）。上記の相互接
続コネクタも、一般的には、比較的複雑な設計であるた
めに、組立てが困難であった。上記の欠点は、プリント
基板と回路モジュールのような２個の個別回路部材を相
互に接続しようとする際には、特に煩雑であると考えら
れている。
【０００８】ここで定義されるように、本発明のコネク
タは、流体圧作動、及びそれに伴う幾つかの際立った利
点を利用している。更に、本発明のコネクタは、接続の
分離可能性を確保しながら（例えば、テストが望まれて
いる場合だけではなく、修理や交換が必要とされる場
合）、確実で効果的な方法で高密度の相互接続を保証す
る。重要な事は、本発明が、比較的容易な方法で組立て
及び操作できる比較的単純な設計で上記の目的を達成で
きることである。
【０００９】上記の相互接続コネクタが、技術の分野に
おいて重要な進歩の一役を担うであろうことは確かであ
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従って、この発明の第
一の目的は、流体圧作動（及び、それに伴う幾つかの利
点）が利用されている１対の回路部材を相互接続するた
めの電気コネクタを提供することにより、電気コネクタ
の機能を高めることである。
【００１１】更に、もう一つの目的は、電気的接点の高
密度の配列間に確実で効果的な接続を保証する前記種類
のコネクタを提供することである。
【００１２】又、別の目的は、比較的簡単な構造で、比
較的容易に組立て及び操作できる上記のようなコネクタ
を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段及び作用】この発明の一実
施例では、第一と第二の電気回路部材を相互に接続する
ための電気コネクタが提供されており、前記コネクタ
は、前記二つの回路部材間に配置されるハウジングと、
各々が接点配列を有すると共に前記第一と第二の回路部
材に電気的に夫々に結合されるように適合される第一と
第二のフレキシブル回路と、接点配列を係合するために
前記第一と第二のフレキシブル回路の各々に対して力を
加えるための前記ハウジング内に実質的に配置された第
一及び第二の膨張可能な袋体と、所定の接点の係合が達
成されるように前記袋体の膨張を行なうために前記袋体
へ操作的に結合される流体圧手段と、を備える。
【００１４】この発明の他の実施例では、第一と第二の
電気回路部材を相互に接続するための電気コネクタが提
供されており、前記コネクタは、前記二つの回路部材間
に配置されるハウジングと、前記ハウジング内に実質的
に配置されると共に前記回路部材の各々に電気的に結合
されるように適合される２個の接点配列を有するフレキ
シブル回路と、夫々の回路部材の方向に移動させて係合
を行なうように接点配列に対して力を加えるために前記
ハウジング内に実質的に配置される膨張可能な袋体と、
前記配列の移動と係合を行なうように袋体を膨張させる
ために前記袋体に操作的に結合される流体圧手段と、を
備える。
【００１５】
【実施例】他の目的、利点、及び機能と共に、本発明を
よく理解するためには、添付の図と組み合わせて以下の
開示も参照されたい。
【００１６】図１では、この発明の一実施例の電気コネ
クタ１０が示されている。コネクタ１０は、第一と第二
の電気回路部材１１と１３を電気的に相互接続するよう
に設計されている。上記の回路部材の例として、回路モ
ジュールやプリント基板が含まれる。回路モジュールと
いう用語には、一部分を形成する様々な電気コンポーネ
ント（例、半導体チップ、導電回路、導電ピン等）を有
する基板などの部材が含まれる。典型的な例が、米国特
許第４，６８８，１５１号、及び第４，９１２，７７２
号に記載されている。従って、更に詳細な記述が必要と
は考えられないので、これらの特許の開示は、ここに参
照用としてまとめられている。プリント基板という用語
は、信号、電源及び接地の内の少なくとも一つの機能を
提供する少なくとも一つの（一般的には数個の）導電層
を含む基板を定義する。典型的な例が、米国特許第３、
９６９、１７７、第４，５１５，５７８、第４，５２
１，２８０号、第４，５５４，４０５号、第４，６６
２，９６３号、第４、７００、０１６号、第４，７０
５，５９２号、及び第４，９１６，２６０号に記載され
ている。これらの特許は、全て本発明の譲受人に譲渡さ
れる。一般的には、コンピュータ製品に使用されるよう
な上記のプリント基板（ａ／ｋ／ａ プリント配線板）
は、製品の動作基準に従って複合構造内に様々に指定さ
れたレベルで配置された対応付けられたパワー（電源）
面と組み合わせて、複数の信号面も含んでいる。
【００１７】図１では、回路部材１１が回路モジュール
として示され、一方、回路部材１３はプリント回路基板
として表されている。但し、これは、他の回路部材の組
合せが容易に可能であるので、本発明を制限するもので
はない。回路部材１３は、プリント回路基板であり、上
記に定義されたように（信号、接地、電源の内の少なく
とも一つとして）機能する複数の導電面（層）１７を備
える誘電基板１５を含むものとして示されている。
【００１８】重要なことは、コネクタ１０が、部材１１
と１３の対向する外部表面上に形成される電気接点セグ
メント１９の高密度配列間の接続を提供できることであ
る。ここで用いられている「高密度」という用語は、コ
ネクタ１０のための接点配列を定義することだけではな
く、全体のサイズが小さい銅などの強固な導電材料から
できている電気接点パッドをも定義する。前記パッド
は、所定のパターンに従って、相互に近接して配置され
る。これらのパッドには、オーバプレート（例えば、ニ
ッケル）及びその上の貴金属（例えば、金）も含まれ
る。図示されているように、このようなセグメント（又
は、パッド）１９は、高さ（厚さ）が約０．００１イン
チ（０．００２５４ｃｍ）から０．００２インチ（０．
００５０８ｃｍ）にすぎず、側面の寸法が約０．０２０
インチ（０．０５０８ｃｍ）ｘ０．０２０インチ（０．
０５０８ｃｍ）に過ぎない四角形の構造をしている。上
記のセグメントは、図１の拡大図を見れば明白である
が、寸法がもっと小さい（例、側面の寸法がおよそ０．
０１２インチ（０．０３０４８ｃｍ）ｘ０．０１２イン
チ（０．０３０４８ｃｍ））である可能性もある。上記
の接点の中心から中心までの間隔は、約０．０２５イン
チ（０．０６３５ｃｍ）である。従って、約１，６００
個の接点セグメントの全てが、回路部材表面の約１平方
インチ（約６．４５平方ｃｍ）の上に配置される可能性
がある。
【００１９】コネクタ１０が特に電源コネクタとして使
用される場合に実質的にもっと大きい形状の接点セグメ
ント１９間に確実で効果的な相互接続を提供できるとい
う点において、当然、上記の寸法は、この発明を制限す
るものではない。上記の接点は、この能力で利用されて
いるならば、約０．００１インチ（０．００２５４ｃ
ｍ）から０．００３インチ（０．００７６２ｃｍ）の高
さを有し、対応する側面寸法は約０．０４０インチ
（０．１０１６ｃｍ）ｘ０．０４０インチ（０．１０１
６ｃｍ）である。
【００２０】これらの接点は、四角形で、中心間の距離
が約０．０５０インチ（０．１２７ｃｍ）離れているこ
とが望ましい。
【００２１】各接点セグメント１９が、回路部材の基板
内にある内部回路及びコンポーネントの少なくとも一方
に電気的に接続されることは理解できるであろう。一例
として、図１の左端に図示されているような回路部材１
５の接点セグメント１９は、導電開口（ａ／ｋ／ａ メ
ッキされたスルーホール）２１を介して内部導電層１７
のうちの選択された層に電気的に結合されるものとして
示されている。更に、接点セグメント１９は、これらの
セグメントによって占有された夫々の対向する表面上に
配置された外部回路に電気的に接続される。このような
外部回路は、図示される目的では、示されていない。
【００２２】コネクタ１０は、回路部材１１と１３の間
に実質的に配置されるように適合されるハウジング２３
を備えている。ハウジング２３は、電気的に絶縁材料、
例えば、適切な例としては、ポリフェニレン・スルフィ
ドやポリフェニレン・オキシドなどのプラスティックが
望ましい。更に、ハウジング２３は、上方部２５と下方
部２７を含む二部構造が望ましい（下方部は、この発明
の組立てを容易にするために、上方部に対して一直線に
整列されて固定されるように設計されている）。本発明
の一つの例として、ハウジング２３は、全体の高さ（厚
さ）がおよそ０．２００インチ（０．５０８ｃｍ）であ
ることが望ましく、この高さの寸法は、図１において
は、「Ｈ」で表示されている。ハウジング２３は、図６
においても示されているように、側面の寸法（「Ｓ１」
と「Ｓ２」）が約５．０インチ（１２．７ｃｍ）ｘ５．
０インチ（１２．７ｃｍ）で、矩形状をしていることが
望ましい。従って、ハウジング２３は、実質的に、回路
部材１１と１３の対向する外部表面に対して各々一直線
に整列された上方及び下方外部平面を有する矩形の箱形
構造であることが望ましい。
【００２３】回路部材１１と１３の間に電気的な相互接
続を達成するために、コネクタ１０は複数のフレキシブ
ル回路３１と４５を利用している。フレキシブル回路
は、この技術では周知であり、一般的には、少なくとも
一つの（二つまで可能）表面上に導電回路を有する比較
的薄い（例、約０．００２インチ（０．００５０８ｃ
ｍ）から０．００５インチ（０．０１２７０ｃｍ）まで
の厚さ）構造の薄い誘電（例、ポリイミド）基板を備え
ている。本発明では、このようなフレキシブル回路の一
例が図２に示されている。この回路は参照符号３１で表
示されている。図２に示されるように、フレキシブル回
路３１は、誘電基板３７の外部表面３５上に形成された
前記導電回路３３（これは個別の導電回線によって表さ
れている）を備えている。図１では、以後第一フレキシ
ブル回路と称される複数のフレキシブル回路３１が図示
されており、それらの各々は、モジュール１１上の接点
セグメント１９の個々の配列に電気的に結合されるよう
に適合されている。即ち、回路３３の個々の導電回線
は、モジュール１１の下部表面上の予め設定されたパタ
ーンに配置されたような接点セグメントの一つ（又は、
望まれる場合は複数）に電気的に接続されるように適合
される。図２を比較する際、回路３１の上部アーム部分
３９上に配置されている回路線３３の各々が個々のセグ
メント１９（図２には図示されていない）に結合され
る。このような結合は、周知の接続技術、例えば、はん
だ付け等を利用して行われ、これについては、更に詳し
い説明は不要と考えられる。更に、個々の回路線３３
は、線上に接点パッド４２（図２では、幻影で一つだけ
示されている）を備え、順に個々のセグメント１９に結
合されてもよい。このようなパッドは、利用される場
合、個々のフレキシブル回路の一部を形成し、図２の実
施例では、フレキシブル回路３１の下部アーム部分４３
上に配置され、これらの他の接点からは離れている様々
な接点４１と同様な構造であることが望ましい。本発明
の一つの例では、およそ５２個の第一フレキシブル回路
３１の全てが利用されることができる。これらの第一フ
レキシブル回路の各々と整合させるために、複数の第二
フレキシブル回路４５が利用される。第一フレキシブル
回路３１と同様に、個々の第二フレキシブル回路４５
は、個々の接点セグメント１９（但し、この場合は、回
路基板１３上にある）に電気的に結合されるように適合
される。個々の第二フレキシブル回路４５は、実質的
に、図２のフレキシブル回路３１に示された構成と同様
の構成であることが望ましい。更に、この第二フレキシ
ブル回路４５は、図１に示されたように、ハウジング２
３内に延びていくように設計されたアーム部分上の予め
設定されたパターン（例、図２では、線で描かれてい
る）に形成された接点４１’の配列を備えている。これ
らの第二フレキシブル回路も又、第一フレキシブル回路
３１の場合に可能であったように、夫々の接点セグメン
ト１９に対して整合整列して（例、はんだ付けによっ
て）接続される接点を備えている。このような接点パッ
ドは、図１と図３には図示されていないが、おそらく図
１と図２の接点４１（及び、接点４２）と同様な形状構
成であると理解される。第一フレキシブル回路３１の数
と同じ数の第二フレキシブル回路４５が使用されている
ことが理解できる。
【００２４】この発明をもっと広い観点から見ていく
と、ここで定義されている高密度の相互接続を達成する
ために、単一の第一フレキシブル回路３１とそれと対応
する単一の第二フレキシブル回路４５のみが使用されう
ると理解される。コネクタ１０に対して更に高い機能を
保証するために、図示されたような対配列で、上記フレ
キシブル回路が追加使用されることが望ましい。
【００２５】図１に示されたように、第一及び第二フレ
キシブル回路３１及び４５は、実質的に反対方向からハ
ウジング２３内に延びており、更に、回路上に存在する
接点４１と４１’が整合されるように、相互に対の関係
で整合している。即ち、個々の接点４１は、個々の接点
４１’と一列に並んでいる。個々の対の組合せ毎のこの
ような整列は、ハウジング２３の内壁によって規定され
る共通チャンバー４７の内部で発生する。図示されてい
るように、このようなチャンバーは、上記の対の組合せ
毎に提供される。第一フレキシブル回路３１の挿入を可
能にするため、ハウジング２３の上方部２５は、回路部
材１１に隣接する側壁５１の内部に複数の延長されたス
ロット４９を備えている。同様に、ハウジング２３の下
方部２７は、各々が個々の第二フレキシブル回路４５を
収容するように設計された、延長されたスロット５３を
備えている。図６でも示されている延長されたスロット
４９は、上方部２５内に実質的に平行なパターンで配列
されている。図６には示されていないが、スロット５３
は、同様の構成をしており、スロット４９の下方で且つ
下方部２７の内部で同様のパターンを占めていることが
理解される。
【００２６】フレキシブル回路の対の配列は、ハウジン
グ２３内において、各々の対の一方を固定することによ
り、更に確保される。本発明の或る実施例において、こ
のような固定は、この回路の端部をそれを収容するハウ
ジング内に形成された溝の内部に挿入することにより、
実現される。図１では、第二フレキシブル回路４５は、
各々第二フレキシブル回路４５の端部５７が挿入される
溝５５を用いてハウジング２３内にしっかりと保時され
る。このような固定は、摩擦挿入及び適切な接着剤の利
用の少なくとも一方によって実現される（後者の接着剤
は、永久的な固定が望まれる場合に使用される）。図１
に示されるように、対応する第一フレキシブル回路３１
は固定される必要はないが、図示されたような方法で、
ハウジング２３の内部に延長されることだけは必要であ
る。これについては、特に、コネクタ１０と夫々の回路
部材１１と１３が図１に示された垂直構成で方向付けさ
れる場合に、真実である。このような方向付けは、コネ
クタ１０が同じ断面図上に実質的に並んで配置されてい
る回路部材を含めて異なる方向の回路部材を相互に接続
することが可能であるという点において、本発明を制限
するものではない。
【００２７】フレキシブル回路３１と４５は、図１に示
されている初期の非接続方向を占有するように、ハウジ
ング２３内に延びている。接点４１と４１’の夫々の配
列は、最初は、相互に関連し合って整列される。上述し
たように、このような接点は、実質的に平らな導電
（例、銅）パッドの形で存在する。これらの接点は、オ
ーバプレート（例、ニッケル）やその上の貴金属（例、
金）を含んでもよい。あるいは、このような接点４１及
び４１’は、前記特許出願第０７／４１５，４３５号に
定義されたような指状化された樹枝状部材の形で存在す
る。このような樹枝状部材が、利用されている場合は、
パラジウム、プラチナ、ロジウム、ルテニウム、オスミ
ウム、又はタングステンから構成される。従って、前記
特許出願第０７／４１５，４３５号は、ここでは、参照
用にまとめられている。このような樹枝状相互接続は、
接点領域の増大、屑の浸透、及び、低くても非常に信頼
性のある接合力を提供するという理由を含めて、幾つか
の理由から、非常に求められている。更に、このような
相互接続を利用すると、接点４１と４１’との間に拭き
取りタイプの噛み合わせをも保証されることである。こ
の拭き取りタイプは、コネクタ技術の上で、例えば、噛
み合わされていない時に接点上の、もしくは接点間に生
じる汚れや埃などの汚染物質を除去するのに非常に好ま
しいと考えられている。
【００２８】図１に示されるように、第一及び第二フレ
キシブル回路３１と４５は、最初ハウジング２３内に配
置されてその中に延出されると、コネクタ１０は、更
に、接点４１と４１’との間に効果的な接続が行なわれ
るように、これらの回路を互いの方向に移動させて係合
させる手段をも備えている。図１に示されるように、こ
の係合は、ハウジング２３内に配置され、更に、図６に
示されるように、延長状の構成になっており、実質的に
相互に平行である膨張可能な袋体６１を利用することに
より、達成される。個々の膨張可能な袋体は、作動（膨
張）されると、フレキシブル回路の一つがもう一つの向
かい合っているフレキシブル回路の方向へ移動するよう
に膨張することを目的として、前者のフレキシブル回路
に関連付けて配置される。従って、対になって整列して
いる第一及び第二フレキシブル回路毎に、少なくともそ
のような膨張可能な袋体が２個使用される。これらの２
個の袋体は、図１に示されるように、各々対になってい
る回路の組合せの反対側に配置される。図３に示される
ように、一旦作動されると、個々の膨張可能な袋体は、
接点の配列間に係合が生じるように、隣接するフレキシ
ブル回路の誘電基板部分を係合させるのに充分な程膨張
する。袋体６１は、図３においては、充分膨張した位置
に図示されている。最初、各袋体６１は、ハウジング２
３（二つの部分２５と２７から構成される）内に定義さ
れた同様の形状をもつ開口を占有できるように、実質的
に楕円形状をしていることが望ましい。または、各袋体
は、ハウジング２３内にもっと狭い間隔を確保するよう
に断面構造（例、矩形）を有する可能性がある。各膨張
可能な袋体６１は、ポリウレタン、又はシリコン・ゴム
で製造されていることが望ましく、又、厚さが約０．０
０２インチ（０．００５０８ｃｍ）から０．０２０イン
チ（０．０５０８ｃｍ）の範囲内の側壁厚さを有するこ
とが望ましい。上述したように、袋体６１は、実質的
に、箱形の矩形のハウジング２３の内部で互いに平行で
あることが望ましい。従って、その個々の端部は、図６
に最もよく示されているように、ハウジング２３の夫々
の端部に隣接している。即ち、各袋体６１は、実質的に
ハウジング２３の全長（寸法「Ｓ１」）分まで延びてい
る単一の長尺状部材で構成されてもよい。他の実施例で
は、代わりに、カーブしたり、あるいはその他の形状を
提供するように、これらの袋体の様々な端部を接続する
ことが可能である。そのような接続の例が図６に参照符
号６１’で表示されている。このような袋体（６１’）
が利用されていたら、初期の端部６３はハウジング２３
の一つの端部にアクセスし（且つ、多分その端部から延
出し）、一方、この袋体のもう一方の端部（６５）がハ
ウジングの反対側の端から延びているか、あるいは、反
対側の端に隣接していることが望ましい。袋体６１に対
する上記の形状は本発明を制限するものではなく、又、
それに代わる形状が採用されうると理解される。但し、
図６に描かれた実施例の方が好ましく、ハウジング２３
とそこに含まれる袋体６１（及び／又は袋体６１’）
は、これらの袋体を作動するように設計された望ましい
流体の充填と放出を容易にするために、一対のマニホル
ド７１と７３（２点鎖線で示される）に操作的に接続さ
れる。図６の実施例では、マニホルド７１は、袋体６１
（及び／又は６１’）の各々の端部に配分するために流
体を受容するように設計された入口マニホルドとして機
能するので、流体がこの入口マニホルドを通って、共通
出口マニホルド７３から流出することになる。流体の方
向は、図６において、「Ｉ」（流入の場合）又は「Ｏ」
（流出の場合）の矢印によって示される。
【００２９】ここで用いられている「流体」という用語
は、液体とガスの両方を含む。流体の一例としては、商
品名「Ｆｌｕｏｒｉｎｅｒｔ（フルオリナート）」（Ｍ
ｉｎｎｅｓｏｔａ Ｍｉｎｉｎｇ ＆ Ｍａｎｕｆａｃ
ｔｕｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙの商標）で現在入手でき
る、混和性があり、高密度で、高い分子量を有し、色が
無く、過フッ素処理した液体がある。この液体は、ＦＣ
−７７と呼ばれる一つの例で、実質的に圧縮が不可能で
あるため、比較的高い圧力（例、１平方インチ当たり２
５００から５０００ポンド（１平方センチメートル当り
約７３２２キログラムから約１４６４５キログラム）を
かけられるという点の他に、汚染しない性質を有するた
めに、好んで使用される。このような液体が利用される
と、コネクタ１０に対する流体供給手段の一部分とし
て、適切なバルブユニット及び／又は計量ユニット（図
示されていない）が用いられることが望ましい。重要な
ことは、本発明の流体圧手段も、望まれる場合には、袋
体６１（更に、フレキシブル回路や、その上に配置され
ている接点配列）の冷却機能を提供することが可能であ
る。このような冷却は、比較的高い接点温度の場合
（例、電源などの接続時）には、必要であるかもしれな
い。一例として、１平方インチ当たり約３０から５０ポ
ンド（１平方センチメートル当り約８７．８７キログラ
ムから１４６．４５キログラム）の範囲内の圧力で純水
などの冷却用流体は、コネクタ１０を経由して配分する
ために、入口マニホルド７１に供給される。このような
流体は、適切な冷却手段、例えば、熱交換器等を介し、
閉鎖されたループ・システムを用いて循環され、マニホ
ルド７１に戻って来るのが望ましい。上記の圧力は、上
記に引用されたような材料と寸法を備えたコンポーネン
トを使用している場合には、接点４１と４１’の対にな
っている配列間に確実で効果的な接続を達成するのに受
入れ易いと考えられている。
【００３０】各袋体６１とそれにより係合される夫々の
フレキシブル回路との間に生じる可能性のある磨耗を防
ぐために、適切なポリマー（例、ポリイミド、ポリテト
ラフルオロエチレン）による被覆（図示されていない）
が、フレキシブル回路の誘電基板の（夫々の係合してい
る袋体に向かい合っている）背部表面に適用されてもよ
い。そのような仮の被覆は、実質的に、ここに規定され
ている圧力を利用する係合が存在する期間の磨耗を実質
的に防ぐのに役立つであろう。
【００３１】コネクタの作動前に、接点４１と４１’と
の間の係合を防ぐために、各第一フレキシブル回路３１
は、その回路上の下方部に沿って配置された、圧縮可能
で弾性のある電気的に絶縁されている要素８８を少なく
とも１個（但し、図２に示されるように、望ましくは、
数個）備えている。各要素８８は、回路４５の対向面と
係合して、接点４１と４１’が係合しないようにするの
に充分な程回路３１から突出している。コネクタ１０
（図３に示されている）の作動時に、各要素８８は、各
接点が整合するように充分圧縮する。各要素８８の望ま
しい材料はシリコン・ゴムで、各要素は、技術上よく知
られている適切な接着剤によって回路３１に接着され
る。
【００３２】暫定ハウジング２５と回路部材１１と１３
との間の整合を確保するため、コネクタ１０は、この整
合を提供するための手段を備えている。本発明の一つの
例としては、この整合は、２部構造のハウジング２３を
貫通して其処から延出される端部が回路部材１１と１３
の内部に存在する開口８３の各々の内部に位置するよう
に、少なくとも２個の間隔を置いて配置された長尺状の
ピン８１を使用することにより、達成されてもよい。単
一の長尺状のピンが図１の指定された各位置でハウジン
グ２３全体を貫通するように図示されているが、他の方
法として、他のピンも開口との組合せで可能であること
は理解される。例えば、そのような位置でハウジング２
３の各部分から突き出ている２個の対向して整列された
ピンを利用することも可能である。個々のピンは、回路
部材の一つの内部にある対応する開口内に配置されるよ
うに設計される。
【００３３】図４では、本発明の他の実施例のコネクタ
１０’が示されている。コネクタ１０’は、コネクタ１
０と同様、上記に規定されたタイプの高密度の接続を提
供するために２個の回路部材１１と１３を相互接続する
ように設計されている。但し、コネクタ１０と異なり、
コネクタ１０’は、比較的少ないコンポーネントを用い
てそのような相互接続を達成することが可能である。図
示されているように、コネクタ１０’は、ハウジング２
３と同様の材料と、同様の外部形状を有することが好ま
しいハウジング２３’を備えている。ハウジング２３’
も、それの組立て及び／又は修理がし易いように二部構
造である。一方の回路部材上の接点セグメント１９の配
列と他方の回路部材（１３）上の接点セグメント１９の
対応している配列との間に相互接続を提供するために、
コネクタ１０’は、接続される上記の配列の各対毎に単
一フレキシブル回路９１を利用している。図４に示され
るように、曲線の構造をもつ単一フレキシブル回路９１
は、実質的に平行な対向する配列を相互接続するために
使用される。図５と特に取り上げられているフレキシブ
ル回路９１は、図２の基板３１と同様の誘電基板３７’
を備え、更に、その基板上に回路３３’も備えているこ
とが望ましい。導電線として提供されている回路３３’
は、接点４１”の対向する配列を相互接続させるように
機能する。接点４１”は、図５に示されるように直線状
に配列され、回路部材１１と１３の各々の同数の接点セ
グメントと並んで係合するのが望ましい。各接点４１”
は、図５に描かれた実質的には平らな矩形状であり又、
材質は非常に導電性の高いもの（例、銅）が好ましい。
このような接点は、各々上記のオーバプレート（例、ニ
ッケル）及びその上に貴金属（例、金）を含んでいるこ
とも望ましい。更に、接点４１”として上記の樹指状の
インターディジタル部材も利用されうる。図示されるよ
うに、ハウジング２３’内に配置された膨張可能な袋体
６１’を膨張させることにより、接点４１”の夫々の配
列とセグメント１９との間に効果的な係合を達成させる
ことができる。但し、袋体６１’は、コネクタ１０の袋
体６１と異なり、各々、実質的に円形の断面をもつ形状
が望ましい。更に、これらの袋体は、袋体６１と同様に
実質的に平行にハウジング２３’内において延出され、
配列されることが望ましい。上記に規定された流体を含
めて、同様の手段が、各膨張可能な袋体６１’を作動さ
せるのに利用されうる。作動時、対向している側は、対
応する夫々のセグメント１９に対して接点４１”を圧縮
するように指示された方向に膨張する。従って、袋体６
１’は、袋体６１と同様に、ここに規定された電気的接
続を実現するように夫々のフレキシブル回路上の接点の
夫々の配列に対して力を加える。
【００３４】コネクタ１０’のハウジング２３’は、ハ
ウジング２３と同様に、内部に、カーブしたフレキシブ
ル回路の長尺状端部が図４に示されたようにそこから延
出する対向するスロットも備えている。仮にハウジング
２３’が二部構造であれば、図４に描かれた方向にある
上方部はその上部表面に沿ってこれらのスロットを有
し、一方、ハウジングの下方部はその外部表面にスロッ
トを有する。
【００３５】ハウジング２３’も、各接点と接点セグメ
ントとの間の初期の整合が確保されるように、ハウジン
グ内に個々のフレキシブル回路９１を位置合わせさせる
手段をも備えていることが望ましい。図５に示されるよ
うに、このような位置合わせは、袋体６１’の一つを収
容できるように設計されたハウジング２３’の各部分の
突出している部分９５が、フレキシブル回路の側方表面
と係合するように挿入されて回転、及び側方への移動を
防げるように、フレキシブル回路の誘電基板内に少なく
とも１個（望ましくは、２個）の開口９３を備えること
によって可能となる。位置合わせのための代替手段も、
コネクタ１０’においては可能であるので、上記の突出
と開口はこの発明を制限するものではない。コネクタ１
０’は、更に、コネクタ１０に用いられているような冷
却手段及び様々な関連があるコンポーネント（例、入口
マニホルド及び出口マニホルド）をも備えている。
【００３６】
【発明の効果】このように、回路モジュールとプリント
回路基板のようなの一対の電気回路部材を電気的に相互
接続するための電気コネクタが図示及び記述されてき
た。ここで定義されているコネクタは、密度の低い接続
（例、電源アプリケーション）だけではなく、高密度の
接続も提供できる中間装置として機能する。定義される
発明は比較的単純な構造であるので、内部コンポーネン
トの選択的なテストの他にも、組立てや修理も容易に行
うことができる。更に、この発明は、冷却が必要である
という場合に冷却等の諸機能も追加提供している。更に
重要なことは、ここで定義されるコネクタは、望まれる
場合に確実で効果的な接続を保証するために、流体圧作
動、及び幾つかの顕著な利点、特に圧力の均一性を利用
している。本発明が様々な接点セグメントの実質的に直
線の配列間に接続を提供するものと示されている場合
は、この発明は制限されることはない。ここに記載され
る内容から、セグメント（及び、関連接点）の代替配列
が接続される可能性があることは、明白である。更に、
接触面が平らで平行である状態は、非常に厳密な許容誤
差に基づいて維持されなくてはならない場合の機械的な
コネクタ・システムと異なり、この発明は、平らでない
状態も収容し、さらに、接触が及ぼす均一な力を保証す
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】作動する前に、本発明の一実施例に記載された
電気コネクタの一部断面を含む部分側立面図である。
【図２】本発明に使用されるかもしれないフレキシブル
回路の一つの拡大透視図である。
【図３】図１の作動状態のコネクタの部分拡大断面図で
ある。
【図４】本発明の他の実施例に記載された電気コネクタ
の部分断面立面図である。
【図５】図４に示された実施例に使用されるかもしれな
いハウジングの一部分とフレキシブル回路の透視図であ
る。
【図６】本発明の高密度の接続を達成するために使用さ
れうる様々な膨張可能な袋体と、一緒に使用されるのに
適したマニホルド構造を示している、図１のハウジング
の縮小透視図である。
【符号の説明】
１０ コネクタ １０’ コネクタ １１ 第一電気回路部材 １３ 第二電気回路部材 １９ 電気接点セグメント ２３ ハウジング ２３’ ハウジング ２５ ハウジング ２５ 上方部 ２７ 下方部 ２９ 底部 ３１ 第一フレキシブル回路 ３３ 導電回路 ３３’ 導電回路 ３５ 外部表面 ４１ 接点 ４１’ 接点 ４１” 接点 ４２ 接点パッド ４７ 共通チャンバー ４９ スロット ５１ 側壁 ５３ スロット ５５ 溝 ６１ 膨張可能な袋体 ６１’ 膨張可能な袋体 ７１ マニホルド ７３ マニホルド ８１ 長尺状のピン ９１ フレキシブル回路 ９５ 突出部分

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第一及び第二電気回路部材を電気的に相
    互接続するための電気コネクタであって：前記第一及び
    第二電気回路部材間に実質的に配置されるように適合さ
    れるハウジングと、各々が上に接点の配列を有し、前記
    第一及び第二電気回路部材に電気的に結合されるように
    適合される第一及び第二フレキシブル回路であって、前
    記接点の前記配列が間隔を置いて向かい合うように互い
    に対応して整合するように、実質的に対向する方向から
    前記ハウジング内部に延びるように適合される前記第一
    及び第二フレキシブル回路と、前記第一及び第二フレキ
    シブル回路に対応して前記ハウジング内に実質的に配置
    される第一及び第二膨張可能な袋体であって、各々が前
    記第一及び第二フレキシブル回路に対して力を及ぼして
    前記接点の前記配列が予め設定された方法で互いの方向
    に移動して係合させる前記第一及び第二膨張可能な袋体
    と、前記接点の前記配列間に前記係合を行なうように前
    記袋体を膨張させるために前記膨張可能な袋体に操作的
    に結合される流体圧手段と、を備える電気コネクタ。
  2. 【請求項２】 前記ハウジングが内部に共通チャンバー
    を備え、前記共通チャンバー内には、前記ハウジング内
    に延びている前記第一及び第二フレキシブル回路の前記
    接点の前記整合された配列が配置されている請求項１記
    載の電気コネクタ。
  3. 【請求項３】 前記ハウジングが内部に各々が長尺状の
    スロットを有する一対の対向する側壁を備え、前記フレ
    キシブル回路の各々は前記長尺状のスロットの一つを通
    り抜ける請求項２記載の電気コネクタ。
  4. 【請求項４】 前記ハウジングが少なくとも二つの部分
    から成り、前記二つの部分の第一部分が前記側壁の一つ
    を含み、前記二つの部分の第二部分が前記側壁の第二の
    側壁を含む請求項３記載の電気コネクタ。
  5. 【請求項５】 前記ハウジングが内部に前記フレキシブ
    ル回路の一つを固定して保持するための手段を備える請
    求項１記載の電気コネクタ。
  6. 【請求項６】 前記フレキシブル回路を固定して保有す
    るための前記手段が１個の溝を有し、前記フレキシブル
    回路の一端部が前記溝内に固定されている請求項５記載
    の電気コネクタ。
  7. 【請求項７】 前記流体圧手段が前記係合時に前記整合
    された接点の配列の冷却を行なうために、前記膨張可能
    な袋体に冷却用流体を提供する請求項１記載の電気コネ
    クタ。
  8. 【請求項８】 前記冷却用流体が水である請求項７記載
    の電気コネクタ。
  9. 【請求項９】 前記冷却用流体が、１平方インチ当たり
    約３０ポンドから５０ポンド（１平方センチメートル当
    り約８７．８７キログラムから１４６．４５キログラ
    ム）の範囲内の圧力で前記膨張可能な袋体に提供される
    請求項７記載の電気コネクタ。
  10. 【請求項１０】 更に、第一及び第二マニホルドを備
    え、前記第一及び第二マニホルドは両方とも前記ハウジ
    ングに操作的に接続されると共に前記膨張可能な袋体へ
    のアクセスを備え、前記第一マニホルドは前記袋体に流
    体を提供するように適合され、前記第二マニホルドは前
    記流体が前記袋体を通過し前記電気コネクタから出るよ
    うに適合される請求項７記載の電気コネクタ。
  11. 【請求項１１】 前記膨張可能な袋体は長尺形状であ
    り、実質的に平行な方向で前記ハウジング内に配置され
    る請求項１記載の電気コネクタ。
  12. 【請求項１２】 前記膨張可能な袋体が実質的に断面が
    楕円形の形状をしている請求項１１記載の電気コネク
    タ。
  13. 【請求項１３】 前記膨張可能な袋体がゴムとポリウレ
    タンから成るグループから選択された材料から成る請求
    項１記載の電気コネクタ。
  14. 【請求項１４】 更に、前記ハウジングと前記第一及び
    第二電気回路部材とを互いに対して整合するための手段
    を備える請求項１記載の電気コネクタ。
  15. 【請求項１５】 前記整合手段は、互いに離間された位
    置で前記ハウジングを貫通し、前記第一及び第二電気回
    路部材内に配置されるように適合される少なくとも２本
    の長尺状のピンからなる請求項１４記載の電気コネク
    タ。
  16. 【請求項１６】 更に、前記第一回路部材が回路モジュ
    ールで、前記第二回路部材がプリント回路基板である請
    求項１記載の電気コネクタ。
  17. 【請求項１７】 第一及び第二電気回路部材を電気的に
    相互接続するための電気コネクタであって、前記第一及
    び第二電気回路部材の間に実質的に配置されるように適
    合されるハウジングと、前記ハウジング内に実質的に配
    置されると共に上に第一及び第二接点配列を備え、前記
    第一接点配列が前記第一電気回路部材に電気的に結合さ
    れるように適合され、第二接点配列が前記第二電気回路
    部材に電気的に結合される、少なくとも１個のフレキシ
    ブル回路と、実質的に前記ハウジング内に前記第一及び
    第二接点配列に対応して配置される少なくとも一個の膨
    張可能な袋体であって、前記フレキシブル回路の前記第
    一及び第二接点配列に対して力を及ぼして前記第一及び
    第二接点配列を夫々の前記第一及び第二電気回路部材の
    方向へ移動させ且つ前記第一及び第二電気回路部材へ電
    気的に結合する前記袋体と、前記接点配列と前記第一及
    び第二電気回路部材との間に前記電気的結合を行なうた
    めに前記袋体を膨張するための前記膨張可能な袋体に操
    作的に結合される流体圧手段と、を備える電気コネク
    タ。
  18. 【請求項１８】 前記ハウジングは、各々が長尺状のス
    ロットを有する一対の対向する側壁を備え、前記フレキ
    シブル回路の前記部分は前記長尺状のスロットの一つを
    通って延出する前記第一及び第二接点配列の一つを有す
    る請求項１７記載の電気コネクタ。
  19. 【請求項１９】 前記ハウジングが少なくとも２個の部
    分から成り、前記２個の部分の内の第一部分は前記側壁
    の一つを含み、前記２個の部分の内の第二部分は前記側
    壁の第二の側壁を含む請求項１７記載の電気コネクタ。
  20. 【請求項２０】 更に、前記第一及び第二接点配列が夫
    々前記第一及び第二電気回路部材に対応して整合するよ
    うに前記ハウジング内で前記フレキシブル回路を整合す
    るための手段も備えている請求項１７記載の電気コネク
    タ。
  21. 【請求項２１】 前記フレキシブル回路を整合するため
    の前記手段は、前記ハウジング内に配置される少なくと
    も一つの突出部分と、前記突出部分が延出される前記フ
    レキシブル回路内の少なくとも一つの開口と、を有する
    請求項２０記載の電気コネクタ。
  22. 【請求項２２】 前記整合手段は前記ハウジング内に間
    隔を置いて配置される前記突出部分のうちの二つを備
    え、前記フレキシブル回路は間隔を置いて配置され前記
    突出部分の内の一つが中に位置される前記開口のうちの
    二つを含む請求項２１記載の電気コネクタ。
  23. 【請求項２３】 前記流体圧手段は、前記整合された接
    点配列の冷却を前記係合時に行なうため、前記膨張可能
    な袋体に冷却用流体を提供する請求項１７記載の電気コ
    ネクタ。
  24. 【請求項２４】 前記冷却用流体が水である請求項２３
    記載の電気コネクタ。
  25. 【請求項２５】 更に、前記冷却用流体が、１平方イン
    チ当たり約３０ポンドから５０ポンド（１平方センチメ
    ートル当り約８７．８７キログラムから１４６．４５キ
    ログラム）の範囲内の圧力で前記膨張可能な袋体に提供
    される請求項２３記載の電気コネクタ。
  26. 【請求項２６】 更に、第一及び第二マニホルドを備
    え、前記第一及び第二マニホルドは両方とも前記ハウジ
    ングに操作的に接続されると共に前記膨張可能な袋体へ
    のアクセスを備え、前記第一マニホルドは前記袋体に流
    体を提供するように適合され、前記第二マニホルドは前
    記流体が前記袋体を通過し前記電気コネクタから出るよ
    うに適合される請求項２３記載の電気コネクタ。
  27. 【請求項２７】 更に、複数の前記膨張可能な袋体を有
    し、前記膨張可能な袋体は長尺形状とされ、実質的に平
    行な方向で前記ハウジング内に配置される請求項１７記
    載の電気コネクタ。
  28. 【請求項２８】 前記膨張可能な袋体は実質的に断面が
    円形の形状をしている請求項２７記載の電気コネクタ。
  29. 【請求項２９】 前記膨張可能な袋体はゴムとポリウレ
    タンから成るグループから選択された材料から成る請求
    項１７記載の電気コネクタ。
  30. 【請求項３０】 更に、前記ハウジングと前記第一及び
    第二電気回路部材とを互いに対して整合するための手段
    を備える請求項１７記載の電気コネクタ。
  31. 【請求項３１】 前記整合手段は、互いに離間された位
    置で前記ハウジングを貫通し、前記第一及び第二電気回
    路部材内に配置されるように適合される少なくとも２本
    の長尺状のピンからなる請求項３０記載の電気コネク
    タ。
  32. 【請求項３２】 前記第一回路部材が回路モジュールで
    あり、前記第二回路部材がプリント回路基板である請求
    項１７記載の電気コネクタ。
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