JP2010518577A - パネル実装用コネクタハウジング - Google Patents

Abstract

第一嵌合端部（２４）と第二嵌合端部（８６）とを有する電気導電体（１２）を備え、前記第一嵌合端部が相手側コネクタに結合するように構成され、前記第二嵌合端部が電気基板組立体に結合するように構成され、電気コネクタ組立体に用いられるコネクタ（１０）であって、前記電気導電体と電気的連通して、前記電気導電体から延びる導電性フランジ（６２）を備え、前記フランジは、前記導電性部材に形成された開口部（７４）を通って延び、かつ、前記導電性部材と前記電気導電体との間の電気的連通を維持するために、着脱自在に固定可能であることを特徴とするコネクタが提供される。

Description

本発明は、一般に電気コネクタハウジングに関し、より詳細にはパネル実装用電気コネクタハウジングに関する。

無線周波数（ＲＦ）同軸ケーブルコネクタ組立体は、グローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）、カー・ラジオ、移動電話、エアバッグシステム、およびマルチメディアデバイスなどの多数の自動車用用途に使用されてきた。同軸ケーブルは通常、外部導体、内部導体、誘電体、および被覆物(ｊａｃｋｅｔ)または外部絶縁体からなる。ケーブルの外部導体および内部導体は、ジャックコネクタおよびプラグコネクタを通じて相手側同軸ケーブルと電気的に接続することが多い。そのような従来の同軸ケーブルコネクタは、当該技術分野では、たとえば米国特許第６，６７６，４４５号および第６，８２４，４０３号で周知である。同特許は本発明の譲受人に譲渡されており、これらの全体を、参照により本明細書に組み込むことを明示する。

様々なタイプのコネクタを標準化することによって混乱を避けるために、いくつかの業界標準が確立されてきた。これらの業界標準の１つは、ＦＡＫＲＡと呼ばれる。ＦＡＫＲＡはドイツ標準化協会内の自動車標準化委員会であり、自動車分野における国際標準化の利益を代表する。ＦＡＫＲＡ標準は、キーイングおよび色コーディングに基づき、適切なコネクタ据付のためのシステムを提供する。ＦＡＫＲＡコネクタのキーイングおよび色識別についての特徴は通常、プラスチック製外側ハウジングまたは非導電性材料から形成される外側ハウジング上にある。ＦＡＫＲＡコネクタ組立体では、同種のジャック・キーは、同種のプラグ・キー溝にのみ結合させることができる。ジャックハウジングにおけるＦＡＫＲＡ規定のキャッチおよびプラグハウジングにおける協働ラッチによって、コネクタハウジングの確実な位置決めおよびロックが容易になる。

課題としては、コネクタはＦＡＫＲＡコネクタ組立体のような相手コネクタと接続されることが必要とされることである。そのハウジングはシャーシ（ｃｈａｓｓｉｓ）や他のパネルの電気的接地経路（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｇｒｏｕｎｄ ｐａｔｈ）を提供するために使用可能である。

この課題に対する解決策として、本願に開示される第一嵌合端と第二嵌合端を有する電気的導電体を含むコネクタハウジングが提供される。第一嵌合端は電気コネクタ組立体との接続のためである。第二嵌合端は電気パネル組立体との接続のためである。導電性フランジは、導電性部材内に形成された開口部を通って延在する。フランジは、導電性部材と本体との間の電気的連通を維持するために、導電性部材に対して着脱自在に固定可能である嵌合端部と導体出口端部との間に配置され、本体と電気的に連通する。

次に、添付の図面を参照して、本発明を例示する。

図１は、本発明における電気コネクタの一実施形態を示す上面斜視図である。 図２は、本発明における電気コネクタの一実施形態を示す斜視図であり、図１とは反対側から見た斜視図である。 図３は、図１の線３−３に沿って切り取った断面図である。 図４は、本発明における電気器具やプリント回路基板（ＰＣＢ）に実装された電気コネクタの上面斜視図である。 図５は、本発明における電気器具やＰＣＢに実装された電気コネクタの側面図である。 図６は、本発明における実装用コネクタ組立体に接続された図４の電気コネクタおよび電気器具の実施形態の上面斜視図である。 図７は、図６の実施形態の電気器具やＰＣＢに接続された電気コネクタの部分断面図である。 図８は、本発明における電気器具やＰＣＢに実装された電気コネクタ組立体の側面図である。

同一または同様の部分を参照する際には、全図にわたって、可能な限り同一の参照符号を用いる。

図１−図５を参照すると、本発明による電気コネクタ１０は、ジャックコネクタなどの本体またはハウジング１２を含む。相手側電気コネクタ１４（図６）と接続するように構成されている。電気コネクタ１０は、パネル実装用コネクタ（パネルコネクタ組立体）として使用されるように構成される（図４−７）。電気コネクタ１０は、図示されない電気器具の導電性部材７２に固定される。加えて、図４−７において示されるように、電気コネクタ１０は、プリント回路基板（ＰＣＢ）のような基板組立体７６とも接続される。以下で詳細に説明されるように、電気コネクタ１０は、電気的グラウンドループを基板組立体と導電性部材７２を経由した電気器具のシャーシの電気的接続によって実質的に削減する。電気コネクタ１０は、導電性部材７２と基板組立体７６の両方によって互いの接地経路間の連続性によって接地経路を形成する。

本発明は、コネクタシステムの電気的接地経路に適用される。すなわち、電気回路は常に、電気器具のアース（ｇｒｏｕｎｄ）と導通状態を有する。この電気的接地により、漂遊電磁干渉（ｓｔｒａｙ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）が実質的に除去される。

「パネルコネクタ」という用語は、ある部材（構造体または電気器具のパネル部材など）に固定されるように構成された電気コネクタを指すものであり、このコネクタは、パネル部材７２（図４）のようなパネル部材を貫通して突出し、別の電気コネクタと嵌合または結合することを理解されたい。パネルコネクタは電気器具内から延び、外部配置の電気器具または構造の外部コネクタと嵌合または結合する。両方の電気コネクタは電気器具または構造の外部または内部のどちらに配置されても良い。図１と３に示すように、ジャックコネクタ１６は、図３に示される電気コネクタ１０の一部分である。「コネクタ」と「コネクタ組立体」いう用語は変えられてもよい。以下にさらに詳述するように、電気コネクタ１０の本体またはハウジング１２によって、無線周波数（ＲＦ）電気器具または他のパネル実装用用途との併用が可能となる。本明細書では、ＲＦ電気器具は、ＲＦ信号を伝送可能もしくは受信可能な任意の電気器具、または他の方法でＲＦ信号とともに動作することが可能な任意の電気器具、あるいはＲＦ信号から悪影響を受ける可能性のある器具を包含する。

ハウジング１２は好ましくは導電性材料から形成される。一実施形態では、ハウジング１２は導電性であり、ダイカスト金属などの金属から形成される。一方、別の実施形態では、ハウジング１２を非導電性材料から形成することができるが、この場合にはハウジング１２はハウジング１２上に形成された導電性被覆（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｃｏａｔｉｎｇ）を含む。この導電性被覆は、噴霧、もしくは導電性溶液にハウジング１２を浸漬することによって、または他の適した塗布方法によって、塗布することができる。ハウジング１２はまた、非導電性材料および／または導電性被覆を組合せて構成できることを理解されたい。要するに、ハウジング１２がコネクタ１０、１４（図６）および／または基板組立体７６（図６）と接するＲＦインターフェースを導電性部材７２（図４）へ接地するための接地経路を提供する限り、導電性材料または非導電性材料と、導電性被覆および／または非導電性被覆とを適切に組合せてハウジング１２を構成することができる。換言すると、導電性部材７２（図４）とコネクタ１０との間、同じくコネクタ１０とコネクタ１４との間、および／または導電性部材２４（図４）と各コネクタ１０、１４との間に、導電性経路が存在しなければならない。

図１−５に参照されるように、ハウジング１２は外側環状胴部１８を備える。
外側環状胴部１８は、相手側電気コネクタを受容する嵌合端部２４を有する。以下にさらに詳述するように、外側環状胴部１８は、導体出口端部８６（図４および図５）を有するベース２８へと延びる。ハウジング１２はライトアングル個コネクタとして示されているが、ハウジング１２はストレートコネクタまたは相手コネクタと接続のためのいかなる角度を有してもよい。環状位置合わせ部（ａｎｎｕｌａｒ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｐｏｒｔｉｏｎ）２０は、外側環状胴部１３の内部に形成される。環状位置合わせ部２０は、環状位置合わせ部３４を貫通して長手方向に形成されたボア(ｂｏｒｅ：内孔）４８を有する。キー２２は、例えば一個以上のキー２２、図示されるようにキー対２２は、嵌合端部２４とベース２８との間のハウジング１２から半径方向外側に延び、長手方向に延在し、コネクタ１４（図４）の対応するキー溝（図示せず）内へ挿入され、コネクタ１０、１４間のキーイング（ｋｅｙｉｎｇ）を提供する。なお、一実施形態では、相手側コネクタ１４はＦＡＫＲＡコネクタである。また、リテーナ２６は、嵌合端部２４とベース２８との間に位置し、ハウジング１２から半径方向外側に延在する。コネクタ１０、１４が組み合わされたときに、リテーナ２６は、相手側コネクタ１４（図６）のラッチ機構８８（図６）内に形成された開口部９０（図６）と係合する。この係合により、コネクタ１０、１４間の確実な接続が維持される。

一実施形態では、図示されるように、ハウジング１２の外側環状胴部１８から半径方向外側に延びるキー２２によって実質的に位置あわせされるのはベース２８から半径方向外側に延びる係合アーム５６である。それぞれのアーム５６はベース２８から半径方向外側に延びる第一部５８を有し、一実施形態では、アーム５６はリテーナ２６に対して対称的である。図示されるように、それぞれの第一部５８は互いに平行な第二部６０へと延びている。嵌合端部２４から実質的に長手方向に延びている第二部６０は、様々な態様とすることが可能である。アーム５６と横材６４に対して構造的に堅牢で強くするために、それぞれのアーム５６の第一部５８および第二部６０間の結合隣接状態が提供される。互いに外側に延びるベース２８の反対側の第二部６０の端は、開口部６６を有するフランジ６２を形成している。電気コネクタ１０が図４に示されるように据え付けされると、フランジ６２は、導電性部材７２に形成された開口部７４を通じて案内され、隣接する導電性部材７２中の接触へ移動させられる。この隣接するフランジ６２と導電性部材７２中の接触は電気的かつ機械的に以下で詳細に説明されるようになされる。

導電性部材７２と隣接接触するために、電気コネクタ１０は接地ポスト（ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ ｐｏｓｔ）３２とベース２８の導体出口端部８６から延びる中央コンタクト３６を含んでいる。これらは、以下で詳細に説明されるように、基板組立体７６内の対応する開口部に据え付けされる。導電性部材７２、スクリューのような締め具７８、とフランジ６２を例えば電気的に隣接接触固定することは、フランジ６２の開口部６６を通じて案内され、フランジ６２を導電性部材７２と隣接接触させるように近づけて、位置あわせされた導電性部材７２の開口部を通じて動作される。十分な導電性部材７２とフランジ６２との隣接接触によって実質的に電気的グラウンドループを削減する。すなわち、電気的グラウンドループを基板組立体と導電性部材７２を経由した電気器具のシャーシの電気的接続によって実質的に削減する。それゆえに電気コネクタ１０のハウジング１２は予期しない外部ノイズ電圧から信号コンタクトを保護する。

別の実施態様として、図７に示されるように、スロット９２は、フランジ６２とフランジ６２と長手方向に位置決めされる背部８２との間に形成される。フランジ６２の開口部６６に実質的に位置決めされているボア８４は、背部８２中の終端部が開口の凹み部かチャンバを定める。すわんち、ボア８４は開口部６６と連通しているが、十分には背部８２から延びているものではない。コネクタ１０は開口部７４を通じてフランジ６２を案内し、次に、フランジ６２をスロット９２がフランジ６２と背部８２の間に受け入れられるように上方に案内することで固定される。換言すれば、スロット９２の反対面は導電性部材７２の反対面９６，９８に隣接される。図７に示される部分断面図のように、一度コネクタ１０が初期位置で固定されると、締め具７８は開口部６６、スロット９２を通じ、次いでボア８４に案内される。締め具７８は、締め具７８の頭部が、電気器具に直面しているフランジ６２の表面９６と隣接接触するように動作され、ボア８４の内部に締め具７８を近づけるように一方向に動作される。それゆえに、導電性部材７２と隣接接触した状態でコネクタ１０を固定する。実質的に閉ざされた空間となるボア８４によって、締め具７８はボア８４内に挿入され、フランジ６２を固定して結合している破片、例えば背部８２の削り屑など、は実質的に電気器具の内部に到達することが防止されている。換言すれば、破片は、締め具７８が動作する際に締め具７８によって除去された背部８２の削り屑のようなものは実質的にボア８４の内部に閉じ込められ、実質的に電気器具の内部に到達することが防止される。

図３を参照して、電気コネクタ１０を組み込む同軸ジャックコネクタ１６についてさらに詳述する。同軸ジャックコネクタ１６は、環状部５９を有する誘電体５４を含む。環状部５８は、ハウジング１２の環状位置合わせ部２０によって受容される。誘電体５４は、環状部５８の内側に延びるピン５２を固定する。環状部５９はボア４８を含み、ボア４８は、ハウジング１２を長手方向に貫通し、すなわち隣接する嵌合端部２４から図１に示されるようにベース２８の端９４まで延びる。図示されるように、導体出口端部８６中に形成されたチャネル５０は、実質的に横に配置され、ボア４８と連通している。ボア４８とチャネル５０の接合点では、ピン５２はさらに横方向に、チャネル５０を通じて延び、導体出口端部８６から外部へと延びる端部３８まで延びる。ピン５２は相手コネクタ１４（図６−７）と基板組立体７６間に電気的にＲＦ信号を移送する。端部３８はテーパとされてもよく、より容易に基板組立体７６中の図示しない対応する開口部と接触できることになる。一実施形態としては、端部３８へ隣接するのはテーパ開口部によって分離された一対の脚部４０である。テーパ開口部４２は脚部４０と対応する基板組立体７６の開口部との隣接接触を向上させる。この脚部４０と開口部４２との組み合わせは、しばしば「針の穴」と言われる。

図１−３を参照すると、接地ポスト３２はベース２８の導体出口端部８６から外部へと延びている。選択的に、１または２以上の接地ポスト３２は半径外的にフィン３４を延長することを含む。受容ポスト３２を受け入れるための基板組立体７６中の図示しない対応開口部が適切な大きさとされるならば、フィン３４が使用されるとき、基板組立体７６にポスト３２を固定するための固定具を用いる必要はなくてもよい。接地ポスト３２はハウジング１２と基板組立体との電気的グランドを提供する。接地ポスト３２の各々に隣接されるのは、スタンドオフ４４であり、一定の導体出口端部８６と基板組立体７６との空間を規定するベース２８の端部に図示されている。リブ６８はベース２８から長手方向に嵌合端部２４へ向かって、別名ボードスタンドオフとも言われるスタンドオフ４４まで延びている。図５に示されるように、スタンドオフ７０は実質的にスタンドオフ４４と同位置にあり、電気コネクタ１０の重力中心がベーススタンドオフ４４の接地範囲外に当たるのでアンチチッピング要素となる。

図６および７を参照すると、コネクタ１０はＦＡＫＲＡコネクタのような相手コネクタ１４と接続されている。導電性部材７２は電気器具の一部である、そして、一実施形態では、導電性部材７２は、電気的グランドを形成し、直接的または間接的に、コネクタ１０、１４の両方について、以下に示されるように詳細に説明される。一実施形態では、コネクタ１０のフランジ６２は、電気器具の外部に接する表面９６に固定されている。一度隣接接触がなされると、締め具７８はコネクタ１０のフランジ６２の開口部６６を通じて案内され、導電性部材７２の表面９６と固定され隣接接触状態のフランジ６２を固定するように動作する。

コネクタ１０、１４間の据付けまたは組立てを完了するには、相手側コネクタ１４の嵌合端部８０を、コネクタ１０の嵌合端部３０と嵌合係合させる。コネクタ１４のフード１００の部分断面図である図７に示すように、リテーナ２６がラッチ機構８８の開口部９０内に受容されると、コネクタ１０、１４はともに固定される。図４を再度参照すると、上述したようにハウジング１２および導電性部材７２はともに導電性であるため、導電性部材７２とコネクタ１０との間には、導電性部材７２にコネクタ１０を電気的に接地するのに十分な少なくとも１つの導電性経路が確立されることが当業者には理解される。換言すると、導電性部材７２のいずれかの表面（たとえば、表面９６、９８および／または開口部７４周辺に沿った任意の縁部）と、ハウジング１２における任意の表面との間の当接接触によって、導電性部材２４とハウジング１２との間に導電性経路を確立することができる。なお、フランジ６２は、図５や８に示されるように表面９６または９８のどちらかに当接するように構成できることを理解されたい。図５は電気器具の外側にあるフランジ６２の関しての図であり、図８は電気器具の内側にあるフランジ６２の関しての図である。

少なくとも１つの導電性経路が、コネクタ１０と導電性部材７２との間に確立され、場合によっては、コネクタ１４とコネクタ１０との間に追加の導電性経路が確立される。すなわち、一実施形態では、導電性部材７２にコネクタ１４を電気的に接地させるのに十分な導電性経路が、コネクタ１４と導電性部材７２との間に確実に設けられるようにコネクタ１０が構成される限り、コネクタ１０のハウジング１２によって、コネクタ１０とコネクタ１４との十分な導電性経路が確立されなくてもよい。

要するに、図４を再度参照すると、コネクタ１０、１４のいずれかまたは両方に関連するＲＦインターフェースが導電性部材７２へ接地される限り、導電性材料と、導電性被覆および／または非導電性被覆とを任意かつ適切に組合せてハウジング１２を構成することができる。換言すると、上述したように、導電性部材７２とコネクタ１０との間、および／または一実施形態では、導電性部材７２とコネクタ１０、１４との間に、導電性経路または電気的連通が存在しなければならない。

本発明について、好ましい実施形態を参照して説明してきた。但し、本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更を加えることができ、またその要素の代わりに均等物を使用できることが、当業者には理解されるであろう。さらに、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるために、多くの修正を加えることができる。したがって、本発明は、本発明を実施するために企図された最良の形態として開示した特定の実施形態に限定されるものではない。本発明は、添付の特許請求の範囲内に入るすべての実施形態を含むものとする。

１０・・・電気コネクタ
１２・・・ハウジング
１４・・・相手側コネクタ
２０・・・環状位置合わせ部
２２・・・キー
２４・・・嵌合端部
２８・・・ベース
３２・・・接地ポスト
４８・・・ボア
６２・・・フランジ
６６，９０・・・開口部
７２・・・導電性部材
７６・・・基板組立体
８６・・・導体出口端部
９６、９８・・・表面
９２・・・スロット

Claims (10)

1. 第一嵌合端部（２４）と第二嵌合端部（８６）とを有する電気導電体（１２）を備え、前記第一嵌合端部が相手側コネクタに結合するように構成され、前記第二嵌合端部が電気基板組立体に結合するように構成され、電気コネクタ組立体に用いられるコネクタ（１０）であって、
   前記電気導電体と電気的連通して、前記電気導電体から延びる導電性フランジ（６２）を備え、
   前記フランジは、前記導電性部材に形成された開口部（７４）を通って延び、かつ、前記導電性部材と前記電気導電体との間の電気的連通を維持するために、着脱自在に固定可能であることを特徴とするコネクタ。
2. さらにアーム（５６）を含み、前記アームは、前記電気導電体から延びる第一部（５８）と、前記第一部と接触して、かつ、前記電気導電体に沿って延びる第二部（６０）とを有し、
   前記フランジは、前記アームの前記第二部端から延びていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記電気導電体は、金属製である請求項１に記載のコネクタ。
4. 前記電気導電体は、導電コーティングされたものである請求項１に記載のコネクタ。
5. 前記電気導電体は、導電コーティングされたものである請求項１に記載のコネクタ。
6. 前記導電性部材は、電気器具の一部である請求項１に記載のコネクタ。
7. 前記導電性部材は、電気器具筐体の一部である請求項１に記載のコネクタ。
8. 前記フランジは、電気器具の内部に配置される請求項７に記載のコネクタ。
9. 前記フランジは、電気器具の外部に配置される請求項７に記載のコネクタ。
10. 前記フランジは、凹み部（８４）を含み、
    実質的に前記導電性部材への前記フランジの固定に関連した破片が電気器具の内部に至ることを防止する請求項１に記載のコネクタ。

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