JP4907869B2 - コネクタ凹所を設けた接点組立を有する電気コネクタ - Google Patents

Description

この発明は、電気コネクタに関する。より特別には、この発明は、コネクタ凹所を設けた接点組立を有する電気コネクタに関する。

（関連出願とのクロスリファレンス）この発明は、高速電気コネクタ用クロストークキャンセリング技術を名称とする２００２年５月２４日付出願された出願番号１０/１５５７８６を有する米国特許出願と、短いビーム及び長い拭取り２重ビーム接点を有するコネクタレセプタクルを名称とする２００２年８月３０日付出願された出願番号１０/２３２３５３を有する米国特許出願と、高速電気コネクタ用クロストーク削減及びインピーダンスマッチングを名称とする２００２年１１月１４日付出願された出願番号１０/２９４９９６を有する米国特許出願とに関連し、それぞれはこの出願の譲受人に譲渡されている。

電気コネクタは、典型的には多数の電気装置を接続して、それらの電気装置が電気的に連絡できるように用いられる。典型的に、電気コネクタは、接地接点と信号接点とを有する。この信号接点は、装置から装置に電気信号を流すが、前記接地接点が典型的に機能して、その他の機能との間に高い信号完全性を確実にすることを助長する。

ある用途においては、電気コネクタの接地接点は、その同一のコネクタにおける信号接点よりも長さが長い。このことは数種の理由の事例である。例えば、２つの装置を結合するときには、ある用途においては、先ず接地接点を結合するように要求する。この方法においては、第１の装置を第２の装置に挿入するときには、より短い信号接点より前に、より長い接点が結合する。

しかしながら、接点端子は、長さが増大するので、その接点端子のばね定数は減少する。この接点端子のばね定数は、どのくらいの力が要求されてその接点を一定距離偏位するかのように規定され、単位距離当たりの力で測定される。このように、より小さいばね定数を有する端子は、それに同一の力が印加されたときに、より高いばね定数を有する端子よりも大きく偏位される。一般的に、コネクタにおける端子は、適切な結合のために所定のばね定数を保有しなければならない。

したがって、前述した必要性を満足する改良された電気コネクタのために必要性が存在する。

この発明は、コネクタ凹所を形成した接点組立を有する電気コネクタを供給する。その接点組立にコネクタ凹所を形成することによって、この接点組立は、長さの一様でない接点を有するコネクタと結合することができる。さらに、その接点ブロックにおけるコネクタ凹所の深さを調整することによって、そのコネクタ凹所に隣接する接点端子のばね定数が調整される。その接点組立にコネクタ凹所を形成することは、また、コネクタ凹所を形成した接点組立を有する電気コネクタと他の電気コネクタとの間になされる適切な電気接続のために、充分な接点拭取りを供与する。

この発明は、何にもまして、一実施例において、インサートモールドされた接点ブロックと、各接地接点端子の一部分が前記接点ブロック内の収納される形状の領域を有する場合に前記接点ブロックを通して延びる複数の２重ビーム信号接点端子と、を有する改良された接点組立を供給する。この接点ブロックは、前記第２の複数の２重ビーム接点端子のそれぞれのビーム間に配置されたコネクタ凹所を有する。

この発明は、さらにこの発明の限定のない例証的な実施例として特筆した図面を参照して続く詳細な記述において説明され、同様な参照符号は全図を通して同一部分を表わしている。

図１は、この発明の一実施例による代表的な直角電気コネクタを有する配電盤装置の斜視図である。しかしながら、この発明は、垂直または水平の電気コネクタのような他の形状を採用することもできる。図１に示されるように、コネクタ１００は、プラグ１０２及びレセプタクル１１００を有する。

プラグ１０２は、ハウジング１０５及び複数のリード組立１０８を有する。このハウジング１０５は、信号伝達用に好適な電気接続が、第１電気装置１１２と、レセプタクル１１００経由第２電気装置１１０との間でなされるように、リード組立１０８を収容して整列するように形づくられる。この発明の一実施例において、電気装置１１０は、配電盤であり、電気装置１１２は、ドーターカードである。しかしながら、電気装置１１０及び１１２は、この発明の範囲を逸脱しないあらゆる電気装置であることができる。

図示されるように、コネクタ１０２は、複数のリード組立１０８を有する。各リード組立１０８は、以下に述べるように、その中に１行の端子または導体１３０を有する。

図１ａは、プラグコネクタ１０２が、直角プラグコネクタであるよりもむしろ垂直プラグコネクタであることを除いて、図１と同様の基板対基板装置である。この実施例は、２つの平行の電気装置１１０及び１１３間に、電気接続をなす。

図２は、電気装置１１０及び１１２とレセプタクルコネクタ１１００なしで図示される図１のプラグコネクタ１０２の斜視図である。図示されるように、スロット１０７が、その中にリード組立１０８を収容し整列するハウジング１０５内に形成される。しかしながら、一実施例において、ハウジング１０５はプラスチック製であり、あらゆる適切な材料が、この発明の範囲を逸脱することなく使用される。図２は、また接続ピン１３０、１３２を示している。接続ピン１３０は、コネクタ１２０を電気装置１１２に接続する。接続ピン１３２は、電気的にコネクタ１０２を電気装置１１０にレセプタクル１１００経由接続する。接続ピン１３０は、電気装置（図示せず）に対して、スルー実装または表面実装接続を供給するようにされている。

図３は、図２に示されるように、プラグコネクタ１０２の側面図である。図示されるように、この外形において、レセプタクル１１００に接続するために使用される端子１３２は、長さにおいて多様である。すなわち、その端子は、端子１３２が延びるハウジング１０５の端部から多様な長さに延びている。例えば、図示されるように、接地端子１３２Ｂは、ハウジング１０５から信号端子１３２Ａよりもより長い距離延びている。コネクタプラグ１０２のレセプタクル１１００に対する結合の間、その外形は、より短い信号端子１３２Ａが、レセプタクル１１００における対応する信号端子１１７５Ａと結合する前に、プラグ１０２におけるより長い接地端子１３２Ｂが、レセプタクル１１００における対応する接地端子と結合することを条件としている。そのような外形が、プラグ１０２がレセプタクル１１００と結合するときに信号の正確性が維持されることを確実にするために使用される。

図４及び５は、それぞれ、図１に示されるコネクタのレセプタクル１１００部分の斜視図及び側面図である。この方法で、レセプタクル１１００は、コネクタプラグ１０２と結合することができ（図１に示されるように）、２つの電気装置を接続するために使用される（図１に示されるように）。特に、接続ピンまたは接点端子１３３は（図１に示されるように）、例えば、装置１１０のバイア（図示せず）内に挿入され、コネクタプラグ１０２を電気的に装置１１０に接続することができる。この発明の他の実施例において、接続ピン１３３は、プレス嵌め用途または表面実装形状における使用のための針の目ピンである。

レセプタクル１１００は、また、整列構造１１２０を有して、レセプタクル１１００内へのコネクタプラグ１０２の整列及び挿入を助長する。一旦挿入されると、構造１１２０は、また、そのコネクタプラグをレセプタクル１１００内に固定するために役立つ。このような構造１１２０は、それによって、それらの間の機械的破損に起因するコネクタとレセプタクルとの間に生じるあらゆる移動を阻止する。

レセプタクル１１００は、列をなす形状を有して、それぞれ複数の端子１３３（尾部のみが図４に示されている）を収容する複数のレセプタクル接点組立１１６０を有する。これらの端子１３３は、コネクタ１００及びあらゆる結合される電気装置（図示せず）間の電気通路を供与する。

図６は、この発明の一概念によるとともにレセプタクルハウジング１１５０内に収納されていない単一レセプタクル接点組立の斜視図である。図示されるように、組立１１６０は、接点ブロック１１６８をとおして延びる複数の２重ビーム導電接点端子１１７５を有する。この接点プロックは、典型的には絶縁材料で構成される。図６に示されるように、かつこの発明の一実施例において、接点端子は、接点端子１１７５Ｂ及び信号接点端子１１７５Ａを有し、信号−信号−接地配置における接点ブロック内に形づくられる。例証するために、組立１１６０の左手部分から開始して、第１及び第２端子は、信号接点１１７５Ａであり、第３端子は、接地端子１１７５Ｂであり、そのような接点パターンが、組立１１６０の長さに沿って続いている。また、図６に示されるように、この組立は、５セット分の端子であって、各セットは信号−信号−接地配置を有するものを含んでいる。

図示されるように、信号接点端子１１７５Ａは、接点ブロック１１６８の一側における２重ビーム形状と、接点ブロック１１６８の他側におけるストレートピン形状とを有する。この発明の他の実施例において、この信号接点１１７５Ａのストレートピン形状は、プレス嵌め用途、または表面実装形状のための、針の目形状と置き換えることができる。

また、図示されるように、接地接点端子１１７５Ｂは、接点ブロック１１６８の一側における２重ビーム形状と、接点ブロック１１６８の他側におけるストレートピン形状とを有する。この発明の他の実施例において、この接地接点１１７５Ｂのストレートピン形状は、プレス嵌め用途、または表面実装形状のための、針の目形状と置き換えることができる。

この発明の一概念によれば、接点ブロック１１６８は、コネクタ凹所１１９０を有する。この発明の実施例において、かつ図６に示されるように、コネクタ凹所１１９０は、接地接点１１７５Ｂの２重ビーム間に配置される。

この方法で、プラグ１０２がレセプタクル１１００内に挿入されたときには、そのプラグの接地接点１３２Ｂは、まず接地接点１１７５Ｂの２重ビームと接触する。このことは、上述したように、接地端子１３２Ｂが、さらに信号接点１３２Ａよりもプラグハウジング１０５から遠くに延びていることによる。その後、接点端子１３２Ｂは、接地端子１１７５Ｂの２重ビーム間に延びて、コネクタ凹所１１９０内に挿入される。より短い信号接点１３２Ａは、それから、レセプタクルの信号接点１１７５Ａと接触する。接地接点１１７５Ｂの２重ビーム間にコネクタ凹所を設けることによって、プラグ１０２のより短い信号接点１３２Ａは、接地接点１１７５Ｂが、接点ブロック１１６８において妨げず、または早く底に達してしまわない方法によって、レセプタクル１１００の信号接点１１７５Ａと結合することができる。

さらに、接地接点１１７５Ｂの２重ビーム間にコネクタ凹所１１９０を設けることによって、接地接点１１７５Ｂのばね定数を制御して、望ましいばね定数を供与することができる。上述したように、接地接点１１７５Ｂのばね定数は、力がそれに加えられたときに接点が移動（偏位）する距離として規定される。例証するために、接地接点１３２Ｂが接地接点１１７５Ｂ内に挿入されたときには、挿入の力は、接地接点１１７５Ｂを図６に示されたように矢印Ｆによって示された方向に偏位する。典型的には、そのような方向は、接地端子１１７５Ｂの長さに対して垂直である。接地接点１１７５Ｂのばね定数は、てこの支点１１９２によって制御される。図６及び７に示される実施例においては、てこの支点１１９２は、接地接点１１７５Ｂが接点ブロック１１６８と接触して、接点が２重ビーム接地接点内に挿入されるときに、てこの支点として作用するコネクタ凹所側壁１１８９の最上位の点である。例えば、一実施例において、コネクタ凹所を形成するために用いられる工作機械器具は、この側壁のてこ支点を形成するために用いられた工作機械器具とは独立して調整される。例えば、これらの仕様書のそれぞれは、顧客の仕様書それぞれに対応している。

この発明の一実施例において、接点ブロック１１６８及びコネクタ凹所１１９０は、インサートモールドを用いて形成される。この方法において、図８に示されるように、打ち抜かれた接点端子８００の１列が、モールドキャビティ内に挿入され、コネクタ凹所ピンが使用されて端子の列を収容し、かつ正確な配置に位置する。このコネクタ凹所ピンは、また、コネクタ凹所１１９０を形成するために使用されるが、以下に、より詳細に記述される。

その後、一旦接点及びコネクタ凹所ピンが配置されると、溶融したプラスチックがモールドキャビティ内に射出され、接点及びコネクタ凹所ピンの周囲を形成することができる。溶融プラスチックはそれから冷却され、コネクタ凹所ピン及び型は取り除かれる。その結果は、望ましい位置と深さを有するコネクタ凹所１１９０を有するとともに、接点列を収納するプラスチック接点ブロックである。

また、意図されていることは、接点ブロック１１６８におけるコネクタ凹所１１９０の深さを変更することが、望ましい接点拭取りのために備えることである。接点拭取りは、コネクタが結合されるときに同時でない接点結合において生じる電気装置内に存在する湾曲ができるために使用される変更パラメータである。この方法で、コネクタ凹所の深さを増大することは、より大きな接点拭取りができる。

一実施例において、コネクタ凹所の個別のセットが、コネクタ凹所ピンを用いて接点ブロック内に形成される。この方法において、そのコネクタ凹所ピンは、接点列の中心において、かつ、所定の深さ及び位置を有する接点ブロック内に不連続のコネクタ凹所において生じる所定の深さ及び位置において、個別の位置に配置される。再度、一実施例において、それらのコネクタ凹所は、図６に示されるように接地接点１１７５Ｂの２重ビーム間に配置され、プラグコネクタ１０２の接地接点１３２Ｂを受けるようにされる。

この発明の他の実施例において、コネクタ凹所ピンが使用されて、所望の深さ及び位置を有する１つの連続するコネクタ凹所内に生じる所定の深さ及び位置の接点列の中心をとおして連続する開口区分を創り出す。そのような実施例が、図９及び１０に示されている。図９及び１０に示されるように、単一コネクタ凹所１１９０Ａは、接点ブロック１１６８Ａの中心に沿って延びている。加えて、コネクタ凹所１１９０Ｂは、隣接する端子８０５Ａ及び８０５Ｂ間に形成される。

図７は、この発明によるものであって、レセプタクルハウジング１１５０内に収容されるレセプタクル接点組立の断面図である。図示されたように、接地接点１１７５Ｂは、対応する接地接点をプラグコネクタ１０２から受入れるための２重ビーム接点である。接地接点１１７５Ｂは、また、図１に示される装置１１０のような電気装置（図示せず）内への挿入のための針の目形状を有する。この針の目形状は、プレス嵌め組立の用途におけるオーバーサイズ嵌めを備える。しかしながら、上述したように、表面実装形状が可能である。

また、接地接点１１７５Ｂの収容部１１８８が、図７に示される。この方法において、収容部１１８８は、接点ブロック１１６８内に収容される。収納される形状の領域は、端子における一体の曲り、または、こぶのような接点端子における変形である。この変形は、また、端子に取着された別個のかかりであり、接点ブロックに収容されている。

一実施例において、収容部は、インサートモールドを用いることによって形成される。この方法において、接点ブロック１１６８が形成されるときに、変形領域１１８８が接点ブロック１１６８内に収容されるような方法で、配置された変形部をもって、接点端子が打ち抜かれて成形される。このような部分は、レセプタクルが装置１１０、またはプラグコネクタ１０２のような両装置と結合するときに、接地接点の機械的正確性を増加し、かつ機械的損傷を減少する。収容される形状の領域は、この発明の範囲から逸脱することなしに、多様である。

図１１は、この発明の他の実施例によるコネクタ装置１３１８の斜視図である。図示されるように、コネクタ１３１０及びレセプタクル１１５０は、組み合わせて使用されて、ケーブル１１２５に対する回路基板１１０５のような電気装置を接続する。特に、コネクタ１３１０が、レセプタクル１１５０と結合するときには、電気接続は、基板１３０５とケーブル１３２５との間に確立される。ケーブル１３２５は、それからそのような信号を受けるために適切である信号をあらゆる電気装置（図示せず）に伝送することができる。

理解されるべきことは、前述の例証の実施例は、単に説明の目的のために準備され、この発明の制限としては決して構成されないということである。ここに使用されてきた用語は、説明の、及び例示の用語である。さらに、この発明は、ここに特定の構成、材料、及びまたは実施例に関連して記述されているが、この発明は、ここに開示された特定のものに限定される意図はない。むしろ、この発明は、付属の請求項の範囲内であるような、あらゆる機能的に等価な構成、方法、使用に拡張する。この明細書の教示の利益を有する当業者は、それに対する多くの修正に作用でき、種々の変更がこの概念における発明の範囲及び精神から逸脱しないでなされる。

この発明による代表的な直角電気コネクタを有する配電盤装置の斜視図。 この発明による垂直コネクタを有する基板対基板装置の簡単化した図。 図１に示されたコネクタのコネクタプラグ部の斜視図。 図１に示されたコネクタのコネクタプラグ部の側面図。 図１に示されたコネクタのレセプタクル部の斜視図。 図４に示されたコネクタのレセプタクル部の側面図。 この発明の１つの概念による接点組立の斜視図。 この発明の１つの概念によるレセプタクル部の断面図。 この発明による接点組立を形成するために使用される打ち抜かれた１列の接点端子の斜視図。 この発明の他の実施例による接点組立の斜視図。 図９の接点組立の上面斜視図。 この発明の他の実施例によるコネクタの斜視図。

Claims (6)

1. インサートモールドされた接点ブロックと、この接点ブロックをとおして延びる第１の複数の２重ビーム信号接点端子と、前記接点ブロックをとおして延びる第２の複数の２重ビーム接地接点端子とを有してなり、前記接点ブロックは、前記第２の複数の２重ビーム接地接点端子のそれぞれの２重ビームの間に配置されたコネクタ凹所を有し、この２重ビームの外側にはコネクタ凹所は形成されずに、接点ブロックによって各ビームに対するてこの支点が形成され、前記コネクタ凹所は、前記補完的プラグにおける接点端子の先端部を受入れる接点組立。
2. 前記第２の複数の２重ビーム接地接点端子のそれぞれは、前記接点ブロック内に収納される形状の領域を有する前記請求項１記載の接点組立。
3. 前記第１の複数の２重ビーム信号接点端子のそれぞれは、前記接点ブロック内に収納される形状の領域を有する前記請求項１記載の接点組立。
4. 前記２重ビーム信号接点端子と前記２重ビーム接地接点端子とは、信号−信号−接地配置に配置される前記請求項１記載の接点組立。
5. 各コネクタ凹所は、コネクタ凹所側壁を有し、このコネクタ凹所側壁は、第２の複数の２重ビーム接地接点端子の２重ビームの少なくとも１つの一部分に接触し、そのてこ支点を規定する前記請求項１記載の接点組立。
6. ハウジングであって、インサートモールドされた接点ブロックが、このハウジング内に配置されるものを、さらに有する前記請求項１記載の接点組立。

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