JP2007501502A - コネクタ装置用保持部材 - Google Patents

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Abstract

【解決手段】保持部材は、電気コネクタにおける1つまたはそれ以上の挿入モールドされたリード組立(IMLA)を整列し安定化する。この保持部材は、x-、y-、およびz-方向における整列および安定を供与する。このような保持部材は、直角ヘッダコネクタと接続することができる。この保持部材は、接点の端子端の真の位置を保持することによって安定性を備える。この保持部材は、長さを調整でき、単一ヘッダ組立または複数位置形状に適合するために寸法どりされ、形づくられる。
【選択図】
図3A

Description

この発明は、電気コネクタに関する。さらに特別には、この発明は、電気コネクタにおけるリード組立を整列して、安定化するための保持部材に関する。
この出願は、2004年5月10日出願の米国特許出願第10/842397号および2003年8月6日出願の米国特許第60/492901号に対する優先権を主張する。
この特許出願に記述された主題は、米国特許第6652318号および第6692272号の一部継続出願である、2002年11月14日出願の米国特許出願10/294、966の一部継続出願である、2003年8月5日出願の米国特許出願第10/634547号に開示され請求される主題に関する。
電気コネクタは、信号接点を使用する電子装置間の信号接続を有する。多くの場合、信号接点は、近接して離間しているので、近くの信号接点間で望ましくないクロストークが生じる。クロストークは、1つの信号接点がそれによって信号完全性を損なう近くの信号接点において電子的妨害を有するときに生じる。
このように、電子化のスピードが増加するにつれて、高速通信であることが望ましい。殆んどのコネクタは、クロストークを減少するためにシールドに考えを集中しており、それによって、高速度通信を可能にしている。しかしながら、シールドすることに集中することは、通信速度の1概念にのみ焦点を当てるだけである。
したがって、シールドの使用を超えて、高速通信に考えを集中する高速電気コネクタ設計のための要求がある。
この発明は、電気コネクタにおける1つまたはそれ以上の挿入モールドされたリード組立(IMLA)を整列し、かつ安定化するための保持部材を提供する。この保持部材は、x-、y-、およびz-方向における整列および安定を供与する。このような保持部材の実施例が図示され、直角ヘッダコネクタと接続することができる。この保持部材は、接点の端子端の真の位置を保持することによって安定性を備える。この保持部材は、長さを調整でき、単一ヘッダ組立または複数位置形状に適合するために寸法どりされ、形づくられる。
この発明のさらなる特徴および利点は、付属の図面に関してなされる図示の実施例について引続く詳細な説明から明らかにされる。
図1Aおよび1Bは、この発明による代表的な保持部材120を有する直角ヘッダコネクタ組立100を示している。図示されているように、ヘッダ組立100は、複数の挿入モールドされたリード組立(IMLA)102A、102Bであって、それぞれ図2Aおよび2Bに関して詳細に説明される。この発明の概念によれば、各IMLA 102A、102Bが、非平衡終端された信号投入、差動信号投入、または非平衡終端された信号投入および差動信号投入の組合せのために、変更なしで、使用される。
各IMLA102A、102Bは、複数の電気的に導電性の接点104を有し、この接点はそれぞれのリニア接点アレイに配置されている。ヘッダ組立100は、10個のIMLAを有するが、理解されるべきは、コネクタはあらゆる数のIMLAを有することができることである。
ヘッダ組立100は、それを介して接点104が延びる電気絶縁リードフレーム108を有する。好ましくは、リードフレーム108は、プラスチックのような誘電体材料を有する。この発明の概念によれば、リードフレーム108は、可能な限り少ない材料で構成され、コネクタは、可能な限界まで空気充填である。すなわち、接点104は、第2誘電体として空気を使用して相互から絶縁することができる。空気の使用は、クロストークの減少および(例えば、より重量のある誘電体を全体に使用するコネクタと比較して)軽量コネクタを提供する。
接点104は、回路基板と係合するための端子端110を有する。好ましくは、端子端110は、従順な端子端であり、それでも、その端子端が、例えば、プレス嵌めであるか、あるいはあらゆる面実装、または貫通実装の端子端であることができる。また接点は、補完的なレセプタクル接点と係合するための結合する端112を有する。図示されるように、コネクタ100は、また第1実施例ハウジング114を有する。このハウジング114は、それぞれ単一のノッチ114Bを規定するそれぞれ急落する壁を有する、複数の離間した急落壁114Aを有する。急落壁114Aは、ハウジング114に沿って離間され、充分に離れて離間して、各IMLA102A、102Bの結合する端112のための貫通するに充分大きく、かつ、IMLA 102A、102Bが第1方向(例えば、図1Aに示される負のx-方向に、すなわちハウジング114に向かって)移動するのを阻止するために充分に小さい、開口またはスロットSTを創り出す(例えば、ほぼ0.9mm又はそれ以下)。好ましい実施例においては、また、各IMLAが負のx-方向に移動することを阻止する各IMLAによって規定する機械的阻止MSがある。
ハウジング114は、1つまたはそれ以上のノッチ114Bを有する。各ノッチ114Bは、望ましくは、各IMLA 102A、102Bにおける半分テーパーまたは半分傾斜突起114Cを受ける。したがって、IMLA102A、102Bは、ハウジング114内に挿入された後に、反対方向にロックされる(例えば、IMLAは、通常x-方向、図1Aに示されるように負のx-方向に引き止められる)。追加の修理および増強のために、突起114Cは、2方向の一方または両方に傾斜することができ、かつこのように、それぞれ図1Cおよび1Dに示されるように、断面三角形114C(1)、または、断面台形114C(2)を有することができる。この設計は、独立したIMLA102A、102Bが、IMLA102A、102Bの搭載後に、正のx-方向に(すなわちハウジングから離れるように)取除かれることができる。
ヘッダ組立100は、また、x-、y-、z-方向にIMLA 102A、102Bの整列および安定化を提供する保持部材120を有する。保持部材120は、接点104の端子端110の真の位置を維持されることによって、安定化を与える。保持部材120は、あらゆる長さを有し、単一ヘッダ組立、または複数位置構成に嵌合するために寸法どりされ、形づくられる。例えば、保持部材120の長さLは、図示されるように単一ヘッダ組立の幅Wと対応することができ、また、相互に近接して配置される多数のヘッダ組立との組合せに対応することができる。
IMLAは、例えば、約1.0から1.5ミリメータの厚さTを有する。隣接するIMLA間のIMLA間隙ISは、ほぼ0.75−1.0ミリメータである。代表的な形状は、すべてシールドを介装することなく、1.0インチスロットセンタ、150位置、0.8インチスロットセンタ120位置を有する。IMLAは、スタンドアロンであり、そのことは、IMLAは、カスタマ密度または製造工程考慮のために望まれるあらゆる中心線間隔内に積上げることができることを意味する。実例は、これに限らないが、2.0mm、2.5mm、3.0mm、4.0mmを有する。
図2Aは、この発明によるIMLA102Aの側面図である。IMLA102Aは、電気的に導電性の接点104のリニア接点アレイおよび少なくともそれを介して部分的に延びるリードフレーム108を有する。接点104は、選択的に、接地また信号接点として指定される。
例えば、接点a、b、d、e、g、h、j、k、m、およびnは、信号接点であることを規定され、その一方で、接点c、f、i、l、およびoが、接地接点であるように規定される。そのような指定において、信号接点ペアa-b、d-e、g-h、j-k、およびm-nは、差動信号ペアを形成する。代りに、例えば、接点a、c、e、g、h、j、k、m、およびoは、信号接点を規定することができ、その一方で、接点b、d、f、h、j、l、およびnは、接地接点であることを規定することができる。そのような指定において、信号接点a、c、e、g、j、k、m、およびoは、非平衡終端された信号導体を形成する。その他の指定において、例えば信号接点a、c、e、g、h、j、k、m、およびnは、信号接点であると規定することができ、その一方で、接点b、d、f、i、l、およびoは、接地接点であると規定できる。そのような指定において、信号接点a、c、およびeは、非平衡終端された信号導体を形成し、さらに信号接点ペアg-h、j-k、およびm-nは、差動信号ペアを形成する。再び、理解されるべきは、通常、各接点は、このように用途の要求によって、信号接点か、接地接点かのいずれかとして規定される。
IMLA102Aに関して上述した各指定において、接点fとlとは、接地接点である。理解されるべきことは、必要ではないが、接地接点が、信号接点がっ接触する前に接触するように、信号接点よりも接地接点用にさらに延びることが望ましいことである。このように、このシステムは、信号接点が結合する前に接地するようにされることができる。接点fとlとは、いずれかの指定において接地接点であるので、あらゆる信号接点が結合する前に、接地接点gとmとが結合するように、接地接点fとlとの端子端は、他の接点の端子端を越えて延びることができ、さらにIMLAは、変更なしに、いずれかの指定を支持することができる。
図2Bは、電気的に導電性の接点104のリニア接点アレイと、それを介して接点104が少なくとも部分的に延びるリードフレーム108とを有するILMA 102Bの側面図である。再度、接点104は、選択的に接地または信号接点として指定される。
例えば、接点b、c、e、f、h、i、k、l、n、およびoは、信号接点であると規定され、その一方で、接点a、d、g、j、およびmは、接地接点であると規定される。そのような指定において、信号接点ペアb-c、e-f、h-i、k-l、およびn-oは、差動信号ペアを形成する。代りに、接点b、d、f、h、j、l、およびnは、例えば、信号接点であると規定され、その一方で、接点a、c、e、g、i、k、m、およびoは、接地接点であると規定される。そのような指定において、信号接点b、d、f、h、j、l、nは、非平衡終端された信号導体を形成する。他の指定において、接点b、c、e、f、h、j、l、およびnは、例えば、信号接点であると規定され、その一方で、接点a、d、g、i、k、m、およびoは、接地接点であると規定される。そのような指定において、信号接点ペアb-cおよびe-fは、差動信号ペアを形成し、さらに信号接点h、j、l、およびnは、非平衡終端された信号導体を形成する。理解されるべきことは、通常、各接点は、このように、用途の要求に応じて、信号接点か、接地接点かのいずれかとして規定することができる。
IMLA 102Bに関連して上述した指定のそれぞれにおいて、接点gおよびmは、接地接点であり、その端子端は、接地接点gおよびmが、あらゆる信号接点が結合する前に結合するように、その端子端は、他の接点の端子端を越えて延びることができる。
また、図2Aおよび2Bに示されるIMLAは、それぞれ15個の接点を有するように示されているが、IMLAは、あらゆる所望の数の接点を有することができる。例えば、12個または9つの接点を有するIMLAも、また考えられる。したがって、この発明によるコネクタは、あらゆる数の接点を有することができる。
各IMLA102A、102Bは、ボタン端152を有するアーム部分150を有する。以下に詳細に説明するように、このアーム部分150は、そのアーム部分150とIMLA102の第1面156との間にぴったりと嵌るように、構成される。このアーム部分150は、さらにIMLA102の第2面154が保持部材120の頂上に設置されるように構成される。このように、IMLA102は、アーム部分150が保持部材120に跨って立つように設計される。実施例が、図4Aに示され、IMLA102のアーム部分150は、保持部材120を越えて延びる。しかしながら、例えば、図1Aに示されるように、ボタン端152は負のx-方向に(ハウジング114に向かって)保持部材120を押圧し、または偏倚するように作用する。
図3A-3Dは、それぞれ、この発明による保持部材の、等大の、側面、正面、平面図である。図示されるように、保持部材120は、一体の材料として、例えばモールディングによって成形される。材料は、例えばプラスチックのような電気絶縁材料である。一例として、保持部材は、約14mmの高さ、約20mmの長さ、約2−5mmの深さを有する。図示される保持部材は、単一のコネクタに10のIMLAを保持するようにされる。このように、図示される保持部材は、10IMLAを有するコネクタの典型的な幅に対応する長さLを有する。
保持部材120は、第1側122Aおよび第2側122Bを有する壁部分122を有する。コネクタに固定するときは、壁部分122の第1側122Aは、IMLAと接合する。このように、壁部分122は、IMLAがx-方向に(例えば図1Aに示されるように)移動することを阻止する。上述したように、各IMLAのアーム部分150は、壁部分122の頂上122Tに跨って立つ。アーム部分150の端152は、保持部材120の壁部分122の第2側122Bに接合する。保持部材120は、壁部分122の第1側122Aに沿って配置され、それから延びる複数の突起、または小片124を有する。この小片124は、この小片124が複数の溝126を形成するように寸法どりされ、形づくられ、位置される。各溝126は、溝間隔CSを有し、この溝間隔CSは、小片124の与えられた列に隣接する小片124間に距離を有する。この溝間隔CSは、IMLAが隣接する小片124間の各溝126内に受入れられ、ぴったりと嵌るように選定される。小片124は、IMLAをz-方向に正しく整列するように作用し、IMLAがy-方向に(例えば、図1Aに示されるように)大きく動くことを阻止する。リブRBは、また各IMLAの第2側122Bに追加されて、負のz-方向におけるIMLAの移動を阻止することを助ける。各IMLAのアーム部分150のボタン端152は、好ましくは対応するリブRBを覆うようにスナップ嵌合する。
各小片124は、幅w、長さl、深さdを有する。各小片124の深さdは、望ましくは、所望の溝間隔CSを有するように選定される。一実施例においては、各小片の幅wは、ほぼ1mmであり、その溝間隔CSは、各IMLAの幅と同一寸法か僅かに大きい。それによって、IMLAと保持部材との間に隙間嵌めが得られるからである。しかしながら、また、IMLAと保持部材との間のあり継ぎのような他の適切な接続方法が考えられる。各小片124の深さdは、望ましくは、y-方向に充分な抵抗を有して、IMLAがy-方向に移動することを維持するように選定される。一実施例においては、小片の深さdは、ほぼ1mmである。各小片124の長さlは、望ましくは、保持部材120を形成するために必要な材料の量を最小にするようにし、なお、IMLAの所望の安定性および整列性を供与するように、選定される。一実施例において、小片の長さlは、ほぼ1mmである。しかしながら、理解されるべきことは、小片124は、特定の用途のために望まれるあらゆる幅w、長さl、深さdを有する。
保持部材120における材料の量の最小化は、コネクタの重量の最小化に寄与する。例えば、図示されるように、各小片124は、図3Eに示されるように、IMLAと保持部材120との係合を容易にすることと同様に、保持部材120の重量を減少するように作用する丸形の端124eを有する。小片124の2列が図示されているけれども、理解されるべきことは、小片124の単一列は充分であり、または2列以上の小片124が使用することができることである。
保持部材120はまた、壁部分122の第1側122Aに沿って配置され、それから延びる複数の座128を有する。IMLAは、好ましくは、座128間を通る。このように、保持部材120は、IMLAがz-方向に(例えば、図1Aに示されるように)移動することを阻止する。座128は、例えば、図3Cに示されるようにその間に座間隔SSを有するように形成される。座間隔SSは、図示されるように、溝間隔CSよりも小さく、座128の領域内における一定の厚さを有しないリードフレーム108を有するIMLAとの対応を有する。
代表的な保持部材120の第2側122Bは、好ましくは、例えば図3Bに示されるように、肩部130と、1対の溝132、134と、足部136とを有する。
図4Aおよび4Bは、この発明による代表的なハウジング300を有する直角ヘッダコネクタ組立の部分として、代表的な保持部材120を示している。このハウジング300は、上述したハウジング114と同様であり、複数の離間した急落壁300Aを有し、そのそれぞれは、1つ、またはそれ以上のノッチ300B(1)、300B(2)を有する。急落壁300Aは、望ましくは、充分遠くに離間して、それらの間に各IMLA102A、102Bの結合する端112にとって通過するに充分な大きさ(例えば、ほぼ9mmまたはそれ以下)であり、かつ、IMLA102A、102Bがx-方向に(すなわち、ハウジング300に向かって)移動することを阻止するのに充分小さい開口を創り出す。
各ノッチ300B(1)、300B(2)は、各IMLA102A、102Bにおける半分テーパーまたは半分傾斜の突起300Cを受ける。追加の修理および増強のために、突起300Cは、2方向のいずれか、または両方に傾斜することができ、かつ、このように、上述したように3角形状または台形断面を有する。この設計は、独立したIMLA102A、102Bが、IMLA102A、102Bの搭載後、負のx-方向に(すなわちハウジング300から離れて)除去されることができる。代表的なハウジング300は、望ましくは、IMLAのために千鳥模様にハウジング300に取付けられることができる。例えば、1つの突起300Cは、第1ノッチ300B(1)を係合し、隣接したIMLAの突起300Cは、第2ノッチ300B(2)を係合する。
図5は、この発明による、保持部材400の代りの実施例を示している。保持部材400は、通常、各IMLAの背骨によって規定された凹所420内にスナップ嵌めするストリップ410の形状である。離間されて分かれた離間部材430は、例えば、独立したIMLA間に、ほぼ1-2mm延びている。ストリップ410の長さおよび離間部材430は、望ましくは、IMLAの数に依存する。図5に示される例においては、ストリップ410の全長SLは、ほぼ19mmであり、各離間部材の全長Lは、ほぼ9mmである。
この発明は、多様な図の好ましい実施例に関して説明されてきたが、理解されるべきは、他の同様の実施例が使用され、変形や追加が、それらから逸脱することなく、この発明の同一の機能を果たすための前述の実施例に対してなされることである。したがって、この発明は、あらゆる単一の実施例に限定されることなく、むしろ、付属の請求項に関する幅および範囲内で解釈されるべきものである。
この発明は、電気コネクタにおける1またはそれ以上の挿入モールドされたリード組立(IMLAs)を整列して安定するための保持部材を有する。この保持部材は、x-、y-、z-方向における整列および安定性を提供する。このような保持部材の実施例は、直角ヘッダコネクタに関連して図示されている。保持部材は、接点の端子端の真の位置決めを維持することによって安定性を有する。保持部材は、長さについて伸長可能であり単一のヘッダ組立または複数位置構成に適合するために、寸法どりされ、形づくられる。
この発明の更なる特徴および利点については、付属の図面に関連して続く例証的な実施例の以下に続く詳細な説明から明らかになる。
好ましい実施例の、以下に続く詳細な説明と同様に、付属の図面と関連して読むときに、先行する概略がよりよく理解される。この発明を例証することの目的のために、この発明の代表的な構成を図面に示している。しかしながら、この発明は、開示された特別な方法や開示された手段に限定されない。
この発明による代表的な保持部材および代表的なハウジングを有する直角ヘッダコネクタ組立を示す。 この発明による代表的な保持部材および代表的なハウジングを有する直角ヘッダコネクタ組立を示す。 この発明による代表的突起を示す。 この発明による代表的突起を示す。 この発明による挿入モールドされたリード組立の側面図 この発明による挿入モールドされたリード組立の側面図 図1Aおよび1Bに示される保持部材の等大図 図1Aおよび1Bに示される保持部材の側面図 図1Aおよび1Bに示される保持部材の正面図 図1Aおよび1Bに示される保持部材の平面図 図1Aおよび1Bに示される保持部材の代りの実施例の平面図 この発明による他の代表的ハウジングを有する直角ヘッダコネクタを描く。 この発明による他の代表的ハウジングを有する直角ヘッダコネクタを描く。 この発明による他の代表的保持部材を有する直角ヘッダ組立を描く。

Claims (27)

  1. コネクタハウジングと、
    このハウジングを介して結合する方向に延びる結合する端を有するリード組立と、
    このリード組立が少なくとも1方向に移動することを阻止する複数の保持面を有するリード組立保持体とを有してなり、
    前記リード組立は、さらに前記結合する方向に前記保持体を偏倚する偏倚部材を有する電気コネクタ。
  2. 前記保持体は、前記リード組立が前記結合する方向に移動することを阻止する請求項1記載の電気コネクタ。
  3. 前記保持体は、前記リード組立が前記結合する方向と反対の方向に移動することを阻止する請求項1記載の電気コネクタ。
  4. 前記コネクタハウジングは、前記リード組立が前記結合する方向に移動することを阻止する請求項1記載の電気コネクタ。
  5. 前記コネクタハウジングは、前記リード組立が前記結合する方向に移動することを阻止するように離間される第1および第2の急落壁を有する請求項4記載の電気コネクタ。
  6. 前記第1および第2の急落壁の少なくとも1つは、ノッチを有し、前記リード組立は、そのノッチ内に受入れられ、前記リード組立が前記結合する方向と反対の方向に移動することを阻止する突起を有する請求項5記載の電気コネクタ。
  7. 前記突起は、傾斜する構成を有する請求項6記載の電気コネクタ。
  8. 前記突起は、3角形状の断面を有する請求項6記載の電気コネクタ。
  9. 前記突起は、台形形状の断面を有する請求項6記載の電気コネクタ。
  10. 保持体は、第1の方向に前記リード組立の移動を阻止する第1部材と、第2の方向に前記リード組立の移動を阻止する第2部材と、を有する電気コネクタにおけるリード組立を保持するための保持体。
  11. 前記第2の方向が、前記第1の方向に直交する前記請求項10記載の保持体。
  12. さらに、第3の方向における前記リード組立の移動を阻止する第3部材を有する前記請求項10記載の保持体。
  13. 前記第2の方向は、前記第1の方向と直交し、前記第3の方向は前記第1の方向と直交する前記請求項12記載の保持体。
  14. 前記第3の方向は、前記第2の方向と直交する前記請求項13記載の保持体。
  15. 保持体は、第1側および第2側を有する壁部分と、この壁部分の第1側から延びる第1および第2突起であって、この突起はそれらの間に溝を形成し、この溝は、その溝内に前記リード組立を受入れることができる溝間隔を有するものとを備える電気コネクタにリード組立を保持するための保持体。
  16. 前記保持体は、前記壁部分の第1側から延びる第1および第2の複数突起であって各前記複数突起は普通にリニアの配列に配置され、前記溝は前記第1の複数および第2の複数の間に形成される前記請求項15記載の保持体。
  17. 前記突起は、第1の方向に前記リード組立を保持するようにされる前記請求項15記載の保持体。
  18. 前記突起は、前記第1の方向に直交する第2の方向に正確に前記リード組立を整列するようにされる前記請求項15記載の保持体。
  19. 前記壁部分は、前記第1の方向とは異なる第2の方向に前記リード組立を保持するようにされる前記請求項15記載の保持体。
  20. 前記第2の方向は、前記第1の方向と直交する前記請求項19記載の保持体。
  21. 前記壁部分の第1側は、前記保持体が前記コネクタに固定されるときに前記リード組立と接合するようにされる前記請求項15記載の保持体。
  22. 前記壁部分の端は、前記リード組立のアーム部分内に受入れられるようにされる前記請求項15記載の保持体。
  23. 前記溝間隔は、リード組立と保持体との間に隙間嵌めおよびスナップ嵌めの少なくとも一方を有する前記請求項15記載の保持体。
  24. 前記保持体は、前記リード組立にあり継ぎ嵌めされるようにされる前記請求項15記載の保持体。
  25. 各突起は、丸形の端を有する前記請求項15記載の保持体。
  26. さらに、前記壁部分の第1側から延びる第1の座を有し、この座は、前記リード組立が座に向かう方向に移動することを阻止するようにされる前記請求項15記載の保持体。
  27. さらに、前記壁部分の第1側から延びる第2座を有し、この第1および第2の座は、前記溝間隔よりも小さいそれらの間に座間隔を有する前記請求項26記載の保持体。
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