JPH06103636B2 - フィルタ付きコネクタ - Google Patents

フィルタ付きコネクタ

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JPH06103636B2
JPH06103636B2 JP3203224A JP20322491A JPH06103636B2 JP H06103636 B2 JPH06103636 B2 JP H06103636B2 JP 3203224 A JP3203224 A JP 3203224A JP 20322491 A JP20322491 A JP 20322491A JP H06103636 B2 JPH06103636 B2 JP H06103636B2
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ferrite
filter
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shield case
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靖 小島
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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
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/719—Structural association with built-in electrical component specially adapted for high frequency, e.g. with filters
    • H01R13/7195—Structural association with built-in electrical component specially adapted for high frequency, e.g. with filters with planar filters with openings for contacts

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  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子機器間を接続するコ
ネクタに関する。更に詳しくは外部からのノイズの侵入
や機器内部で発生したノイズの輻射を抑制する雑音防止
用のフィルタ付きコネクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】集積回路などの半導体素子を用いたデジ
タル機器は、機器外部から電源線、信号線を通じて、或
いは空中を伝播して侵入するノイズにより誤動作した
り、内部回路素子が破壊される問題点を持っている。従
来、この問題点を解消するために、一般的に行われてい
るノイズ対策は、機器の内部で各々の信号経路毎にプリ
ント回路基板上でコンデンサとインダクタを組合わせて
ＬＣローパスフィルタ回路を構成する方法や、それらを
予め組合わせてローパスフィルタを形成したものを実装
する方法が採られている。
【０００３】しかし、公知のコンデンサやＬＣフィルタ
はアースに対する残留インダクタンスが大きく、しかも
回路基板の配線の引き回しによる残留インダクタンスの
増加等の影響により高周波でのノイズ除去効果が得られ
ない場合がある。この場合には複数の信号経路に各々ア
ース端子を接続しなければならず、回路基板の配線設計
が複雑化して、部品点数の増加により基板面積が拡大し
実装コストが上昇する問題点があった。また、輻射ノイ
ズにおいては、電子機器間を接続するコネクタが窓とな
り、プリント基板に実装したノイズフィルタを飛び越え
て機器間で障害が起こるため、電子機器間を接続するコ
ネクタにコンデンサやインダクタを内蔵したフィルタ付
きコネクタが実用化されている。特に貫通コンデンサを
内蔵したシールド構造のフィルタ付きコネクタは、その
アースを安定したアース体である機器の筐体に直接取付
ける構造であるため、プリント基板上にフィルタを実装
した場合と比較してフィルタのアース側に発生する残留
インダクタンスを小さく抑えることができ、しかも機器
を電磁的にシールドして極めて良好なノイズ除去効果が
得られる利点がある。
【０００４】図１０に示すように、従来の貫通コンデン
サを内蔵したフィルタ付きコネクタでは、絶縁性ハウジ
ング１の仕切板２を貫通してコネクタピン３が仕切板２
に固着される。このハウジング１には窓部５を有する導
電性シールドケース４が被着される。コネクタピン３に
貫通コンデンサ６とリング状のはんだ７及び８が嵌挿さ
れ、コンデンサ６がシールドケース４の窓縁部５ａとコ
ネクタピン３にそれぞれはんだ付けされる。またコネク
タピン３の突出端にはフィルタ性能を向上するためにフ
ェライトコア９が嵌入固定される。また図示しないが、
従来のチップコンデンサ内蔵型のフィルタ付きコネクタ
は、予めプリント基板にコネクタピンが貫通する複数の
孔を設け、これらの孔の縁に導体パターンを形成し、更
に共通のアース側パターンを形成しておき、このプリン
ト基板の導体パターン間にコンデンサを接続した後、導
体パターンをコネクタピンとシールドケースにそれぞれ
接続する構造である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前者の貫通コンデンサ
を内蔵したフィルタ付きコネクタは、上記利点がある反
面、次のような問題点がある。第一に、貫通コンデンサ
６をシールドケース４の窓縁部５ａとコネクタピン３に
はんだ付けする際にはんだフラックスがハウジング１の
仕切板２とシールドケース４のはんだ付け部との空間に
侵入した状態で密閉されるため、フラックスが残留し経
時的に貫通コンデンサ６の絶縁劣化を招くことがある。
第二に、シールドケース４の熱膨張係数とハウジング１
のそれとの相違から周囲の温度変化に対して両者に寸法
差を生じ、貫通コンデンサ６がストレスを受けて、貫通
コンデンサ６に割れなどを発生することがある。第三
に、フィルタ性能を向上させる目的で、従来一般的に複
数のフェライトビーズや、複数の貫通孔を形成したマル
チホール付きフェライトコアをコネクタピンに嵌挿して
いるが、これらのフェライトビーズ及びフェライトコア
はコンデンサのはんだ付け後にシールドケースの外側に
取付けるため、フィルタ付きコネクタの小型化がむずか
しく、しかもフェライトコアの嵌挿工程が別工程になる
ため、コストアップの一因となっている。第四に、機器
の小型化に伴い、フィルタ付きコネクタではコネクタピ
ン間隔を狭くすることが望まれているが、貫通コンデン
サの機械的強度上又は製造上の制約からその小型化が困
難である。第五に、低周波帯域においてノイズ除去効果
のあるフィルタ付きコネクタを得る場合に、静電容量の
大きなコンデンサが必要となるが、量産性の良い一般的
な小型貫通コンデンサでは大きな静電容量を形成するこ
とは困難である。また大きな静電容量を取得できる積層
型貫通コンデンサが実用化されているが、コスト高の問
題点がある。
【０００６】また、後者のチップコンデンサ内蔵型のフ
ィルタ付きコネクタは、部品点数の増加により構造が複
雑となる他、プリント基板を使用しているため、コンデ
ンサのアース側に発生する残留インダクタンスが大きく
なり、高周波帯域におけるノイズ除去効果が得られない
場合がある。また電磁的に完全にシールドするために裏
面全体にアースパターンを形成した両面プリント基板を
使用する必要があり、コストを押上げる問題がある。更
にフィルタ性能を向上させるために、複数のコネクタピ
ンにマルチホール付きフェライトコアやフェライトビー
ズをそれぞれ後付けしなければならず、工程数が増加し
てやはりコストアップの一因となっている。
【０００７】本発明の目的は、コネクタピンとシールド
ケース間の経時的な絶縁劣化がなく、熱膨張によりコン
デンサが損傷せず、高性能で小型化でき、電磁的に良好
なシールド効果が得られる安価なフィルタ付きコネクタ
を提供することにある。本発明の別の目的は、アース側
で発生する残留インダクタンスを極めて小さく抑えて、
良好なフィルタ特性が得られるフィルタ付きコネクタを
提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、図１に示すように本発明のフィルタ付きコネクタ
は、仕切板１２の両側に第１及び第２凹部１１ａ，１１
ｂが形成された絶縁性ハウジング１１と、仕切板１２に
設けられた通孔１２ａを貫通してこの仕切板１２に固着
され第１凹部１１ａに収容され第２凹部１１ｂの開口部
から突出するコネクタピン１３と、第２凹部１１ｂの開
口部に相応した窓部１５を有しこの窓部１５からコネク
タピン１３が突出するようにハウジング１１に被着され
た導電性シールドケース１４と、コネクタピン１３に嵌
挿可能な孔１９ａとこの孔の縁に続いて形成された切欠
き部１９ｂを有しコネクタピン１３に嵌挿されかつ窓部
１５及び第２凹部１１ｂに挿着された第１フェライトブ
ロック１９と、このフェライトブロック１９の切欠き部
１９ｂに挿入され一方の端子電極２１ａがシールドケー
ス１４の窓縁部１５ａに接続され他方の端子電極２１ｂ
がコネクタピン１３に接続されたチップコンデンサ２１
とを備えたものである。
【０００９】
【作用】共通のアースであるシールドケース１４と各コ
ネクタピン１３との間をコンデンサ２１が直接接続する
ため、コネクタ１０のアース側に発生する残留インダク
タンスを極めて小さく抑えて、高周波ノイズを極めて効
率よく除去することができる。またシールドケース１４
の窓部１５及び第２凹部１１ｂにフェライトブロック１
９が挿入され、かつフェライトブロック１９の孔１９ａ
にコネクタピン１３が貫通するため、コネクタピン１３
にインダクタ成分が発生するとともにコネクタ１０は電
磁的にシールド構造になり、高周波ノイズの除去に極め
て有効に働く。これによりこのコネクタ１０をシールド
された機器に取付けると、機器内部で発生した輻射ノイ
ズや機器外部から侵入する輻射ノイズを完全に遮蔽する
ことができる。
【００１０】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳し
く説明する。図１及び図２に示すように、フィルタ付き
コネクタ１０の絶縁性ハウジング１１には仕切板１２が
一体的に設けられ、仕切板１２の両側に第１及び第２凹
部１１ａ，１１ｂが形成される。この例では仕切板１２
の中央には５つの通孔１２ａがハウジング１１の長手方
向に等間隔に設けられ、５本のコネクタピン１３がこれ
らの通孔１２ａを貫通して固着される。これらのコネク
タピン１３はそれぞれ第１凹部１１ａに収容され第２凹
部１１ｂの開口部から突出し、突出端は図１に示すよう
に必要に応じて後工程で折曲げられる。ハウジング１１
の外側には係止溝１１ｃが形成される。このハウジング
１１に被着するシールドケース１４は導電板をハット状
に折曲げて形成される。このシールドケース１４ははん
だ付け可能に表面処理された金属からなり、例えばＦｅ
−Ｓｎ合金，Ｃｕ−Ｚｎ合金（真鍮）等が挙げられる。
シールドケース１４の上面には第２凹部１１ｂの開口部
に相応した窓部１５が設けられ、この窓部１５の縁１５
ａは内側に折曲げられる。１４ｂはシールドケース取付
用のねじ孔である。シールドケース１４は側面に形成さ
れた係止爪１４ａを係止溝１１ｃに係止することによ
り、窓部１５からコネクタピン１３が突出した状態でハ
ウジング１１に固定される。
【００１１】フェライトブロック１９には５本のコネク
タピン１３に嵌挿可能な５つの孔１９ａとこれらの孔１
９ａに続いて切欠き部１９ｂがそれぞれ形成され、フェ
ライトブロック１９はコネクタピン１３に孔１９ａを嵌
挿して窓部１５と第２凹部１１ｂに挿着される。これら
の切欠き部１９ｂにはチップコンデンサ２１がそれぞれ
挿入される。フェライトブロック１９を窓部１５と第２
凹部１１ｂに挿着する前に予め切欠き部１９ｂにチップ
コンデンサ２１を挿入しておいてもよい。切欠き部１９
ｂのコネクタピンの配列方向の幅をコンデンサ２１の厚
みに相応して形成すれば、コネクタピンの間隔を格段に
小さくすることができる。チップコンデンサ２１の一方
の端子電極２１ａはシールドケース１４の窓縁部１５ａ
に、また他方の端子電極２１ｂはコネクタピン１３にそ
れぞれはんだ付け等により接続される。これらのチップ
コンデンサ２１及びフェライトブロック１９の露出面
は、フィルタ付きコネクタ１０の耐湿性、耐塵埃性等の
耐環境特性を向上させるために、コネクタピン１３を残
して封止材２２により封止される。封止材２２としては
エポキシ系、シリコーン系の合成樹脂が用いられる。封
止材２２で封止した後、コネクタピン１３の突出端は図
示しない電子機器のプリント基板に挿入するために必要
に応じてほぼ直角に折り曲げられる。
【００１２】上記構造のフィルタ付きコネクタ１０は、
図３に示されるインダクタとコンデンサを組合せた等価
回路を構成する。シールドケース１４のねじ孔１４ｂに
図示しないねじを挿通してシールドケース１４を図示し
ない電子機器に取付けることにより、機器の筐体にチッ
プコンデンサ２１の一方の端子電極２１ａがあたかも直
接接続されたと同じ状態になるため、電子機器に取付け
た後のアース側に発生する残留インダクタンスを極めて
小さく抑えられ、高周波ノイズを確実に除去することが
できる。
【００１３】上記例ではフェライトブロック１９として
一体型を用いたが、図４に示すように第１ブロック２４
及び第２ブロック２５からなる組合せ型のフェライトブ
ロック２３を用いてよい。この第１ブロック２４の側面
にはコネクタピン嵌挿用の４つの溝２４ａが形成され、
第２ブロック２５の上面には溝２４ａに交差するように
チップコンデンサ挿入用の切欠き部２５ａが４つ形成さ
れる。第１ブロック２４と第２ブロック２５は合体して
シールドケース１４の窓部１５とハウジング１１の第２
凹部１１ｂに挿着される。
【００１４】図５〜図８は本発明の別の実施例のフィル
タ付きコネクタ３０を示す。図５において図１と同一符
号は同一構成部品を示す。この例では、絶縁性ハウジン
グ１１の仕切板１２にコネクタピン３３及び３４が４本
ずつ計８本貫通して固着される。図６に詳しく示すよう
に、フェライトブロック３９は３つのブロック４１，４
２，４３からなる。ブロック４２の両側面にはコネクタ
ピン嵌挿用の４組の溝４２ａ，４２ｂが形成され、ブロ
ック４１及び４３の上面にはこれらの溝４２ａ及び４２
ｂにそれぞれ交差するようにチップコンデンサ挿入用の
切欠き部４１ａ，４３ａがそれぞれ４つずつ形成され
る。
【００１５】図５及び図７に示すようにこれらのブロッ
ク４１〜４３は合体してシールドケース１４の窓部１５
とハウジング１１の第２凹部１１ｂに挿着される。切欠
き部４１ａ及び４３ａにはそれぞれチップコンデンサ３
１及び３２が挿入される。チップコンデンサ３１の一方
の端子電極３１ａはシールドケース１４の窓縁部１５ａ
に、また他方の端子電極３１ｂはコネクタピン３３にそ
れぞれはんだ付け等により接続される。またチップコン
デンサ３２の一方の端子電極３２ａはシールドケース１
４の窓縁部１５ａに、また他方の端子電極３２ｂはコネ
クタピン３４にそれぞれはんだ付け等により接続され
る。これらのチップコンデンサ３１，３２及びフェライ
トブロック１９の露出面にはフェライトコア４４が密着
する。コネクタピン３３及び３４の各突出端はフェライ
トコア４４を密着後、必要に応じてほぼ直角に折り曲げ
られる。上記構造のフィルタ付きコネクタ３０は、図８
に示されるＴ型ローパスフィルタの等価回路を構成し、
多数のコネクタピンを有しても小型でより高性能のコネ
クタとなる。
【００１６】なお、フェライトブロック１９，２３，３
９の形状、コネクタピン１３，３３，３４の本数、孔１
９ａ、溝２４ａ，４２ａ，４２ｂ及び切欠き部１９ｂ，
２５ａ，４１ａ，４３ａの各数量及び配列は上記例に限
らず、必要に応じて適宜変更することができる。またこ
のフェライトブロック２３，３９は分割せずに一体的に
形成してもよい。また、チップコンデンサを挿着した
後、コネクタピン３３，３４に嵌挿するフェライト体と
しては、前記実施例のフェライトコア４４に限らず、図
９に示すようなコネクタピン３３及び３４に嵌挿するた
めの孔４５ａ及び４５ｂが形成されたフェライトブロッ
ク４５でも、フェライトビーズでもよい。
【００１７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば次の
効果を奏する。 はんだ付け後にシールドケースの内部がフィルタ素
子により密閉状態にならないため、はんだに含まれたフ
ラックスの洗浄が容易になり、長期にわたってフィルタ
としての信頼性を低下させない。 フェライトブロックの切欠き部にチップコンデンサ
を挿着したので、周囲温度の変化に対しシールドケース
と絶縁性ハウジングの熱膨張係数の違いによってこれら
の間に寸法差を生じても、チップコンデンサは直接スト
レスを受けない。このため温度サイクル試験に対して好
適である。 従来チップコンデンサをプリント基板に実装する場
合、或いは貫通コンデンサを内蔵する場合には、コネク
タピンの間隔を狭くできなかったものが、本発明によれ
ば、フェライトブロックの切欠き部にチップコンデンサ
をその厚みの薄い方向に装着可能となるため、コネクタ
ピンの間隔を格段に小さくすることができる。 従来のフィルタ付きコネクタでは、フェライトコア
を後付けすることによりフィルタ性能を向上していた
が、本発明ではフェライトブロックを絶縁性ハウジング
に内蔵したので、組付け工数を低減できるとともに、コ
ネクタを小型化することができる。 共通のアースであるシールドケースと各コネクタピ
ンとの間をコンデンサが直接接続するため、コネクタの
アース側に発生する残留インダクタンスを極めて小さく
抑えて、高周波ノイズを極めて効率よく除去することが
できる。またシールドケースの窓部及び第２凹部にフェ
ライトブロックが挿入され、かつフェライトブロックの
孔又は溝にコネクタピンが貫通するため、コネクタピン
にインダクタ成分が発生するとともにコネクタは電磁的
にシールド構造になり、高周波ノイズの除去に極めて有
効に働く。これによりこのコネクタをシールドされた機
器に取付けると、機器内部で発生した輻射ノイズや機器
外部から侵入する輻射ノイズを完全に遮蔽することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例フィルタ付きコネクタの断面図。
【図２】図１の分解斜視図。
【図３】図１のフィルタ付きコネクタの等価回路。
【図４】別のフェライトブロックの分解斜視図。
【図５】本発明の別の実施例フィルタ付きコネクタの断
面図。
【図６】そのフェライトブロックの分解斜視図。
【図７】そのフェライトブロックの合体斜視図。
【図８】図５のフィルタ付きコネクタの等価回路。
【図９】別のフェライト体の斜視図。
【図１０】従来例フィルタ付きコネクタの断面図。
【符号の説明】 １０，３０ フィルタ付きコネクタ １１ 絶縁性ハウジング １１ａ 第１凹部 １１ｂ 第２凹部 １２ 仕切板 １２ａ 仕切板の通孔 １３，３３，３４ コネクタピン １４ シールドケース １５ 窓部 １５ａ 窓縁部 １９，２３，３９，４５ フェライトブロック １９ａ，４５ａ，４５ｂ フェライトブロックの孔 ２４ａ，４２ａ，４２ｂ フェライトブロックの溝 １９ｂ，２５ａ，４１ａ，４３ａ フェライトブロック
の切欠き部 ２１，３１，３２ チップコンデンサ ２１ａ，２１ｂ，３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ 端
子電極 ４４ フェライトコア

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 仕切板(12)の両側に第１及び第２凹部(1
    1a,11b)が形成された絶縁性ハウジング(11)と、 前記仕切板(12)に設けられた通孔(12a)を貫通してこの
    仕切板(12)に固着され前記第１凹部(11a)に収容され前
    記第２凹部(11b)の開口部から突出するコネクタピン(1
    3,33,34)と、 前記第２凹部(11b)の開口部に相応した窓部(15)を有し
    この窓部(15)から前記コネクタピン(13,33,34)が突出す
    るように前記ハウジング(11)に被着された導電性シール
    ドケース(14)と、 前記コネクタピン(13,33,34)に嵌挿可能な孔(19a,45a,4
    5b)又は溝(24a,42a,42b)と前記孔又は溝の縁に続いて形
    成された切欠き部(19b,25a,41a,43a)を有し前記コネク
    タピン(13,33,34)に嵌挿されかつ前記窓部(15)及び第２
    凹部(11b)に挿着された第１フェライトブロック(19,23,
    39)と、 前記フェライトブロック(19,23,39)の切欠き部(19b,25
    a,41a,43a)に挿入され一方の端子電極(21a,31a,32a)が
    前記シールドケース(14)の窓縁部(15a)に接続され他方
    の端子電極(21b,31b,32b)が前記コネクタピン(13,33,3
    4)に接続されたチップコンデンサ(21,31,32)とを備えた
    フィルタ付きコネクタ。
  2. 【請求項２】 シールドケース(14)の窓部(15)から突出
    したコネクタピン(13,33,34)にフェライト体が嵌挿さ
    れ、チップコンデンサ(21,31,32)を前記フェライト体と
    第１フェライトブロック(19,23,39)で包み込んだ請求項
    １記載のフィルタ付きコネクタ。
  3. 【請求項３】 フェライト体がフェライトコア(44)、第
    ２フェライトブロック(45)又はフェライトビーズである
    請求項２記載のフィルタ付きコネクタ。
JP3203224A 1991-07-19 1991-07-19 フィルタ付きコネクタ Expired - Lifetime JPH06103636B2 (ja)

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