JP2008530726A

JP2008530726A - コネクタシステムおよびこうしたシステム用の端子要素

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Publication number: JP2008530726A
Application number: JP2007553467A
Authority: JP
Inventors: ロナルド・クリスティアン・ウェーバー; ゲルト・ドロースベク
Original assignee: エフシーアイ
Priority date: 2005-02-08
Filing date: 2005-02-08
Publication date: 2008-08-07
Also published as: WO2006084483A1; CN101116231A; US20090264018A1; EP1851832A1

Abstract

本発明は、ケーブルコネクタ(3)を受容することが可能なコネクタハウジング(2)とパネル(7)とを備えるコネクタシステム(1)に関し、前記パネルは、前記パネルの縁部(9)によって画定された少なくとも1つの開口(8)を有し、前記開口から、前記コネクタハウジングの少なくとも前部分が、前記ケーブルコネクタを受容するために突出し、また、少なくとも1つの端子要素(20)が設けられ、端子要素(20)は、第1グループの電気接触部(24)によって、前記コネクタハウジングと前記ケーブルコネクタを電気結合させ、第2グループの電気接触部(26)によって、前記コネクタハウジングと前記パネルを電気結合させることが可能である。端子要素(20)は、前記第2グループ(26)について少なくとも2つの接触部を設けるように構築される。本発明はまた、コネクタシステム用の端子要素に関する。

Description

本発明は、ケーブルコネクタを受容することが可能なコネクタハウジングとパネルとを備えるコネクタシステムに関し、前記パネルは、前記パネルの縁部によって画定された少なくとも1つの開口を有し、前記開口から、前記コネクタハウジングの少なくとも前部分が、前記ケーブルコネクタを受容するために突出し、また、少なくとも1つの端子要素が設けられ、端子要素は、第1グループの電気接触部によって、前記コネクタハウジングと前記ケーブルコネクタを電気結合させ、第2グループの電気接触部によって、前記コネクタハウジングと前記パネルを電気結合させることが可能である。

特許文献１は、シールドケージを開示しており、シールドケージは、ケーブルコネクタを受容することが可能で、前面と後面との間で長手方向軸に沿って伸び、前記長手方向軸に沿った第1長さにわたって前記前面から伸びるダイカストで鋳造された金属部を備える。シールドケージは、前記長手方向軸に沿った第2長さにわたって前記後面から前記前面に向かって伸びるシートメタル部を含む。ダイカストで鋳造された金属部は、パネルの開口を通して部分的に突出し、適切な電磁シールドを得るようにケーブルコネクタとパネルをそれぞれ接触させるために、長手方向軸に向かって、また、長手方向軸から離れるように湾曲する金属ばねを備える。
国際公開第2004/112199号パンフレット

改善された電磁シールド性能を有するコネクタシステムを提供することが本発明の目的である。

この目的は、前記端子要素が、前記第2部分用の少なくとも2つの別個の電気接触部を提供するように構築されることを特徴とするコネクタシステムを提供することによって達成される。

従来技術のコネクタシステムの調査およびプロトタイピング(prototyping)が教示したところによれば、第1グループの電気接触部、すなわち、ケーブルコネクタに接触するためのコネクタハウジングの内部接触部の主要な機能は、漏れ電流を運ぶことである。第2グループの電気接触部、すなわち、パネルに接触するためのコネクタハウジングの外部接触部は、コネクタシステムの電磁シールド性能についてより関連が高い。第2グループの電気接触部は、コネクタハウジングとパネルとの間で多数の接触点を提供して、ハウジングとパネルとの間の複数の空間を最適に閉鎖することによって、電磁シールドを改善する。その結果、たとえば、配置公差の結果としての、コネクタハウジングとパネルの縁部との間のスリットは、第2グループの電気接触部によって、実質的に、または、部分的に閉鎖されてもよい。

第1グループおよび/または第2グループの電気接触部は、点接触部、線接触部、平面接触部などであってよく、少なくとも第2グループの接触部は、非接触エリアによって互いから分離されたこうした接触部のうちの少なくとも2つを含むことが認識されるべきである。

好ましくは、端子要素は、ケーブルコネクタおよびパネルの縁部の少なくとも一方に対してばね力作用を提供することが可能である。こうした実施形態は、適切な接触力を保証し、相応して、より強靭なコネクタシステムを提供する場合がある。

有利な実施形態を、従属請求項に規定し、本明細書でさらに説明する。

本発明はまた、少なくとも1つの湾曲部分を介して結合された第1部分と第2部分とを備え、前記第1部分用の第1グループの電気接触部と第2グループの電気接触部を画定する端子要素に関し、前記端子要素は、前記第2グループについて少なくとも2つの別個の電気接触部を設けるように構築される。

こうした端子要素は、有利には、上述したコネクタシステムにおいて適用されることができる。

本発明を、本発明による好ましい実施形態を概略的に示す添付図面を参照しながらさらに説明する。本発明は、いずれの点でもこれらの特定のまた好ましい実施形態に限定されないことが理解されるであろう。

図1および図2では、I/O前パネルを搭載したコネクタシステム1が示され、コネクタシステム1は、ケーブル4のケーブルコネクタ3を受容することが可能なコネクタハウジング2を備える。コネクタハウジングまたはシールドケージ2は、ダイカストで鋳造された金属部分5およびシートメタル部分6を備える。他のタイプのコネクタハウジングが、本発明の範囲内に入ることが留意されるべきである。

縁部9によって画定された開口8を有するパネル7は、回路基板またはPCB10に取り付けられる。PCB10は、一般に、ケーブル4の1つ以上のワイヤへまたはワイヤから電気信号を伝送するための、複数の信号トラックおよび電気コンポーネント(図示略)を備える。コネクタハウジング2は、前記信号の伝送用のケーブルコネクタ3に接続するために、基板コネクタ(図示略)を封入する。この接続は、ケーブルコネクタ3が基板コネクタに嵌合するまで、開口8を通してコネクタハウジング2内にケーブルコネクタ3を部分的に挿入することによって実現される。

図2で最も明確に示されるように、コネクタハウジング2の前部分(この例では、ダイカストで鋳造された金属部分5のある部分)は、ケーブルコネクタ3を受容するためにパネル7を貫通して突出する。コネクタハウジング2は、開口8内に挿入される場合、開口8の縁部9のところのパネル7とケーブルコネクタ3の外側表面を接触させるための一連の端子要素20を取り付けられている。端子要素20は、図示した位置において、コネクタハウジング2の上部壁および側壁について電気接続され他一組で設けられることに留意されたい。下部壁は、単一端子要素20を有する。

図3は、端子要素20を備えるコネクタハウジング2の前部分の詳細図を示す。図4Aおよび図4Bは、図3のコネクタハウジング上に適用される、未装填状態の端子要素20の図を2つの方向から示す。図4Cは、端子要素20の断面を示す。

コネクタハウジング2は、側壁にシールド構造21を備える。シールド構造21は、パネル7の背後に配置されたとき、コネクタシステム1の電磁シールド性能を補助する。しかし、コネクタシステム1は、通常、高密度なコネクタシステムであるため、コネクタハウジング2は、コネクタハウジング2の周り全体にこうしたシールド構造を設けること許容しない場合がある。本実施形態では、コネクタハウジング2の上部壁におけるシールド構造は、コネクタハウジング2の総高さを増加させることになるため適さない。相応して、この上部壁では、シールド構造はなく、端子要素20は、電磁シールドを提供する主要な要素である。

端子要素20は、１つ以上の端子要素20を許容するコネクタハウジング2の壁について、結合ブリッジ22などの連結手段によって接続されてもよい。端子要素20の製造は、ストリップで実施されてもよく、複数の端子要素20が金属シートから打ち抜かれる。これらのストリップは、結合ブリッジ22において所定の長さに切断されて、コネクタハウジング2の壁に取り付けるための、要求される数の端子要素20を提供してもよい。

端子要素20は、それぞれ、コネクタハウジング2の壁の第1表面において第1グループの電気接触部24を画定するように構築された第1部分23、および、コネクタハウジング2のこの壁の、第1表面に対向する第2表面において第2グループの電気接触部26を画定するように構築された第2部分25を有する。第1部分23および第2部分25は、少なくとも1つの湾曲部分27を介して電気結合される。湾曲部分27は、この部分に力が加えられる場合、第2部分25をばね作用によって装填可能にする。端子要素20の構造は、狭い空間内への収納を可能にし、高密度システムの場合、特に、重要である。

この実施形態では単一の電気接触部24のみからなる第1グループの電気接触部は、ケーブルコネクタ3に対してばね力作用を提供することが可能なばね装填可能な梁30から得られる。ケーブルコネクタが、パネル7の開口8内に挿入されると、梁30は、ケーブルコネクタに対して接触圧を生じて、適切な電気接触を保証する。相応して、ケーブル4のシールドからのリーク電流は、パネル7を介してシステムアースへ伝導され、コネクタハウジング2を介してPCB10へ直接伝導されることができる。こうした接触部24の数は、好ましくは、各電気接触部24の電気抵抗および並列に配列される接触部24の要求される最小総抵抗によって決まる。通常、この最小総抵抗は、10〜50mΩである。

端子要素20の第2グループの電気接触部26は、第1梁31および第2梁32によって設けられる。第1梁31および第2梁32は、第2グループの2つの電気接触部26を画定する。相応して、端子要素20は、第1グループについての接触部24の数に比べて、第2グループについて、より多くの数の接触部26を提供するように構築される。本実施形態では、第2接触部26と第1接触部24との比は、2:1である。本発明者等の観測結果によれば、より多くの数のこれらの接触部26が有利であるように、第2グループの接触部26は、コネクタシステム1の電磁シールド性能にとって最も重要である。電気接触部26は、コネクタハウジング2とパネル7との間の空間を実質的に閉鎖して、従来技術のシステムに比較して、コネクタシステム1の電磁シールド性能を改善する。本実施形態では、電気接触部26の数は、従来技術のシステムに比較して2倍である。

第1梁31と第2梁32との間の距離は、最適な電磁シールドを提供するために、好ましくは、第2梁32と隣接する端子要素20の第1梁31との間の距離に実質的に等しいことが留意される。後者の距離は、連結手段22を制御することによって得ることができる。

端子要素20の性能を最適化するために、図4A〜4Cに示すようにこの要素の構造は、特に有利である。第1梁31および第2梁32は、連結梁33によって結合されて、第2部分25内に穴34を画定する。穴34は、連結梁33に対向する面に耳部35を備える。端子要素20のさらなる特徴は、端子要素20の第1部分23におけるフック、ならびに、第2部分25におけるラッチ37および支持表面38によって構成される支持体構造36を含む。

端子要素20の特に有利な特徴は、第1部分23および第2部分25の独立に撓む能力を含んでいることである。より詳細には、梁30は、第2部分25、特に、梁31、32の向きに実質的に影響を与えることなく動作してもよく、また、その逆でもよい。これは、たとえば、開いた端子要素20について、第1部分と第2部分のばね装填可能な梁が共に、開いた端子要素20に沿う仮想直線に一致しないように、ばね装填可能な梁を配置することによって達成されてもよい。本実施形態では、湾曲部分27は、それぞれ、梁30のロケーションと異なる仮想線上に位置する。

図5は、端子要素20についてのコネクタハウジング2の収容構造を示すために、上部壁上に取り付けられる端子要素20がないことを除いては、図3のコネクタハウジング2を再び示す。

上部壁は、1つまたは複数の端子要素20を収容するために、外側に構造化凹所40を備える。凹所40は、分離壁41によって分離される。各凹所40は、実質的に凹所40の中央にロック構造、たとえば、穴42を有する。穴42は、第1部分23の第1接触梁24用の隙間を提供してもよい。凹所40の縁部の近くには、窪んだ支持エリア43が画定される。さらに、穴44と表面45の組合せが、凹所40の後面に設けられる。端子要素20は、第1部分23がコネクタハウジング2内にあり、第2部分25がハウジングの外部のままになるように、前面から湾曲接触要素27によってコネクタハウジング2の壁に取り付けられる。フック36は、ハウジング2の内部から穴44を通して挿入され、それにより、フック部分は、凹所40の後面の表面45上に載る。端子要素20および凹所40の寸法および構造の調節によって、端子要素20の支持表面38が、窪んだ支持エリア43に一致する位置で、ラッチ37がロック構造42に嵌合する。

コネクタシステム1の動作は以下の通りである。図3に示す端子要素20を備えるコネクタハウジング2は、穴8を通してパネル7の後面から挿入され、それにより、前部分が、図2に示すようにパネル7を通して突出する。この動作中に、端子要素20とパネル7内の穴8の縁部9との相互作用によって、端子要素の第2部分25においてばね力が発生する。反力が、湾曲部分27を通じて第1部分23のフック36の方へ伝わり、反力は表面45によって釣り合う。その結果、梁31、32は、コネクタハウジング2とパネル7との間の2つの電気接触部26を画定する。

支持表面38と窪んだ支持エリア43の協働は、第2部分25、特に、梁31、32の弾性変位がその上で起こる明確なロケーションを画定する。窪んだエリアは、さらに、端子要素20の寸法公差の補償を可能にする。

梁31、32、および、穴34、特に、耳部35の形状は、コネクタシステム1の配置公差を補償するために、梁31、32が、互いに関して一定程度まで変位するように配列される。ミスアライメントの原因は、パネル7における不適切に画定された開口8の縁部9、端子要素20の、製造プロセス、たとえば、打ち抜きの結果としての端子要素20内の残留応力特にねじれ、および、コネクタハウジング2のでこぼこの表面を含む。こうしたミスアライメントの原因は、2つの梁31、32の相対運動によって補償されることができる。この運動は、梁31、32の少なくとも一部にわたり、連結梁33に向かって穴34の方向に、第2部分25の平面から梁31、32が上方に湾曲した性質によって容易になる。その結果、たとえば、縁部9が不正確に画定されても、単一端子要素20について確実性を増した状態で、両方の電気接触部26を確立することができる。

コネクタハウジング2が所定位置にあるときに、第2部分25は、大部分、凹所40内に収容され、それにより、別々の電気接触部26が縁部9に関して作られる。それに続くケーブルコネクタ3の挿入は、第1接触部24がケーブルコネクタに接触しているが、これらの第2電気接触部26に影響を及ぼさない。それは、端子要素20の構造では、第1部分23および第2部分25が、互いに独立に動作するからである。

上述したコネクタシステム1および端子要素20は、本発明の実施形態であり、本発明の範囲内で変わってもよいことが理解されるべきである。例として、図6A〜6Cは、端子要素の他の実施形態を示し、第2部分25は、第2部分25の単一ばね装填可能な梁51から伸びる伸張部または翼部50を設けることによって、第2グループの電気接触部26を画定する。梁51は、翼部間の相対的な可撓性を可能にするために、少なくとも部分的に翼部50間に配置された切り取り部分52を有する。梁30および51は、図6Bおよび図6Cに示す実施形態では、互いに一直線になるため、実際に互いに影響を及ぼすことが留意される。さらに、これらの実施形態では、梁30および51は、平面部53から伸びる。

先の図に示す端子要素20は、高密度コネクタシステムに特に適することがさらに理解されるべきである。しかし、たとえば、十分な空間が、第1接触部24の増加のために利用可能である場合、第1部分23と第2部分25は共に、少なくとも2つの接触部を有してもよい。

これは、図7に概略的に示され、端子要素60は、開いた状態の平面投影図で示される。基本的に、第1部分51は、図6Cに示す梁と類似の配置構成で、接触部50A、50Bを有し、一方、第2部分25は、図4Aおよび図4Bに示す穴34を有する第2部分25と類似の配置構成で接触部26A、26Bを有する。第1部分51についての増加した数の接触部は、上述した漏れ電流を運ぶための総電気抵抗を減少させる場合がある。接触部の数は、端子要素60の第1部分51と第2部分26のいずれについても、3以上であってもよいことが留意されるべきである。

本発明の実施形態によるコネクタシステムを示す図である。図1のコネクタシステムの一部分を示す図である。本発明の実施形態による端子要素を備えるコネクタハウジングの詳細画像である。図3のコネクタハウジングに適用される端子要素を示す図である。図3のコネクタハウジングに適用される端子要素を示す図である。図3のコネクタハウジングに適用される端子要素を示す図である。端子要素の一部がない状態の、図3のコネクタハウジングの詳細画像である。本発明のさらなる実施形態による端子要素を示す図である。本発明のさらなる実施形態による端子要素を示す図である。本発明のさらなる実施形態による端子要素を示す図である。本発明のなおさらなる実施形態による端子要素の平面投影図である。

符号の説明

1 コネクタシステム
2 コネクタハウジング
3 ケーブルコネクタ
5 ダイカストで鋳造された金属部分
6 シートメタル部分
7 パネル
8 開口
9 縁部
10 PCB
20 端子要素
21 シールド構造
22 結合ブリッジ
23 第1部分
24 第1グループの電気接触部
25 第2部分
26 第2グループの電気接触部
26A、26B、50A、50B 電気接触部
27 湾曲部分
30、51 ばね装填可能な梁
31 第1梁(ばね装填可能な梁)
32 第2梁(ばね装填可能な梁)
33 連結梁
34 穴
35 耳部
36 支持構造
37 ラッチ
38 支持表面
40 構造化凹所
41 分離壁
42 穴
43 支持エリア
50 伸張部
52 切り取り部分
53 平面部分
60 端子要素

Claims

ケーブルコネクタ(3)を受容することが可能なコネクタハウジング(2)と、パネル(7)と、を備え、
該パネルは、該パネルの縁部(9)によって画定された少なくとも1つの開口(8)を有し、
該開口から、前記コネクタハウジングの少なくとも前部分が、前記ケーブルコネクタを受容するために突出し、且つ少なくとも1つの端子要素(20)が設けられ、
該端子要素(20)は第1グループの電気接触部(24)によって、前記コネクタハウジングと前記ケーブルコネクタとを電気結合させ、且つ第2グループの電気接触部(26)によって、前記コネクタハウジングと前記パネルを電気結合させることが可能であるコネクタシステム(1)において、
前記端子要素(20)は、前記第2グループについて少なくとも2つの別個の電気接触部(26A,26B)を設けるように構築されていることを特徴とするコネクタシステム(1)。
前記端子要素(20)は、前記第1グループ(24)に比べて、前記第2グループ(26)についてよりも多くの数の接触部を設けるように構築されていることを特徴とする、請求項1に記載のコネクタシステム(1)。
前記第2グループ(26)と前記第1グループ(24) との電気接触部の比は、2:1以上であることを特徴とする、請求項2に記載のコネクタシステム(1)。
前記端子要素(20)は、前記コネクタハウジング(2)の壁の第1表面において前記第1グループの電気接触部(24)を画定するように構築された第1部分(23)と、前記壁の前記第1表面に対向する第2表面において前記第2グループの電気接触部(26)を画定するように構築された第2部分(25)と、を備えていることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項または複数項に記載のコネクタシステム(1)。
前記第1部分(23)および前記第2部分(25)は、少なくとも1つの湾曲部分(27)を介して電気結合されていることを特徴とする、請求項4に記載のコネクタシステム(1)。
前記第1部分(23)および前記第2部分(25)の少なくとも一方は、前記第1グループの電気接触部(24)と前記第2グループの電気接触部(26) とを画定するために、前記ケーブルコネクタ(3)および前記開口(8)の前記縁部(9)に対するばね力作用を提供することが可能な、少なくとも1つのばね装填可能な梁(30,31,32;51)を備えていることを特徴とする、請求項4または5に記載のコネクタシステム(1)。
前記ばね装填可能な梁(30,31,32)は、配置されて、前記第1部分(23)の前記梁と前記第2部分(25)の前記梁との実質的に独立の動作を可能にしていることを特徴とする、請求項6に記載のコネクタシステム(1)。
前記第2部分(25)は、前記第2グループの電気接触部(26)を画定している第1梁(31)と第2梁(32)とを備え、前記端子要素(20)は、前記開口(8)の前記縁部(9)に対して前記第1および第2梁(31,32)のばね力作用を提供するようになっていることを特徴とする、請求項4から7のいずれか一項または複数項に記載のコネクタシステム(1)。
前記第1梁(31)および前記第2梁(32)は、連結梁(33)によって結合されて前記第2部分(25)内の穴(34)を画定し、該穴は、前記連結梁に対向する側に耳部(35)を含んでいることを特徴とする、請求項8に記載のコネクタシステム(1)。
前記端子要素(20)は支持構造(36)を備え、前記コネクタハウジング(2)は、前記支持構造と協働して前記第2グループの電気接触部に加えられる力を吸収することが可能なさらなる構造(44,45)を備えていることを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項または複数項に記載のコネクタシステム(1)。
前記端子要素(20)は、該端子要素を前記コネクタハウジング(2)にロックするための少なくとも1つのラッチ(37)を備えていることを特徴とする、請求項1から10のいずれか一項または複数項に記載のコネクタシステム(1)。
前記コネクタハウジング(2)は、前記パネル(7)の背後に配置されたシールド構造(21)を備えていることを特徴とする、請求項1から11の一項または複数項に記載のコネクタシステム(1)。
少なくとも1つの湾曲部分(27)を介して結合された第1部分(51)と第2部分(25)とを備え、前記第1部分用の第1グループの電気接触部(24)と前記第2部分用の第2グループの電気接触部(26) とを画定している端子要素(20)において、
前記端子要素(20)は、前記第2グループについて少なくとも2つの別個の電気接触部(26A,26B)を設けるように構築されていることを特徴とする端子要素。
前記第1部分および前記第2部分は、前記第1部分用の前記第1グループの電気接触部(24)と前記第2部分用の前記第2グループの電気接触部(26)とを画定している、ばね装填可能な梁(30,31,32)を備えていることを特徴とする、請求項13に記載の端子要素。
前記ばね装填可能な梁(30,31,32)は、配置されて、前記第1部分(23)と前記第2部分(25)との前記梁の実質的に独立の動作を可能にしていることを特徴とする、請求項14に記載の端子要素。
前記端子要素(20)は、前記第1グループの接触部(24)に比べて、前記第2グループの接触部(26)についてより多くの数の接触部を設けるように構築されていることを特徴とする、請求項13から15のいずれか一項または複数項に記載の端子要素。
前記第2部分(25)は、前記第2グループの電気接触部(26)を画定している第1梁(31)と第2梁(32)とを備えていることを特徴とする、請求項13から16のいずれか一項または複数項に記載の端子要素。
前記第1梁(31)および前記第2梁(32)は、連結梁(33)によって結合されて、前記第2部分(25)内の穴(34)を画定し、該穴は、前記連結梁に対向する側に耳部(35)を含んでいることを特徴とする、請求項17に記載の端子要素。
前記第2部分(25)は、単一のばね装填可能な梁(51)を有し、少なくとも2つの伸張部(50)は、少なくとも2つの別個の電気接触部(26)を画定することが可能であることを特徴とする、請求項13に記載の端子要素。
前記ばね装填可能な梁(51)は、前記伸張部(50)間において少なくとも部分的に画定された切り取り部分(52)を有していることを特徴とする、請求項19に記載の端子要素。
前記端子要素(20)は、前記第1部分用に少なくとも2つの別個の電気接触部(50A,50B)を設けるようにさらに構築されていることを特徴とする、請求項13に記載の端子要素。