JP2015502017A - 遮蔽体を備えたプラグコネクタ - Google Patents

Abstract

本発明は、遮蔽体を備えたプラグコネクタであって、該プラグコネクタは信号接点を有しており、該信号接点は差動対の接点パターンで配置されて、該信号接点を取り囲む遮蔽エレメントと共に１つの接点グループを形成する、遮蔽体を備えたプラグコネクタに関する。前記接点グループは行と列で配置されている。前記各遮蔽接点は、１つの遮蔽エレメントと、少なくとも１つの遮蔽接点エレメントとを有する。前記各信号接点は、１つのブレードエレメントと、１つの信号接点エレメントとを有する。１つの行内のすべての遮蔽接点エレメントは１本の共有直線上に配置されている。各差動対の前記信号接点エレメントはそれぞれ前記行内の遮蔽接点エレメントの前記共有直線と共に４５?の角度をなす直線上に配置されている。２つのプラグコネクタと、１つの回路基板とを備え、２つのプラグコネクタを相対的に９０?回転させるようにできる。

Description

本発明は、信号接点を有する遮蔽体を備えたプラグコネクタに関する。更に本発明は、互いに向き合う２つの側に配置された、本発明による２つのプラグコネクタを有する電子配置構成に関する。

遮蔽体を備えたプラグコネクタは例えばＥＰ１４７０６１８Ｂｌにより公知となった。電子産業では２つのプリント基板、例えばいわゆるバックプレーンとこれに固定されたプリント基板、またはプリント基板と接続導線とを電気的に接続するために非常に頻繁にプラグ接続が使用される。この場合、例えば第１のプリント基板にマルチポイントプラグが配置され、これに適合させたマルチポイントソケットが別のプリント基板に配置される。次にこの別のプリント基板を、プラグ接続のマルチポイントソケットを用いて第１のプリント基板に固定して電気的に接触させる。

プラグコネクタを介して伝送される電気信号の伝送周波数は非常に高いことがある。この場合、信号遅延および信号反射を回避するために、接点ストリップ内部で種々の接点のインピーダンスを調和させるだけでなく、差動接点の遮蔽も必要である。この遮蔽は、ＥＰ１４７０６１８Ｂｌに記載されているように、Ｌ字形の遮蔽体によって実現される。

最適なデータ伝送速度を達成するために、ＥＰ１４７０６１８Ｂｌでは信号接点を備えたプラグストリップが設けられている。これらの信号接点は行と列に位置合わせされた差動対の接点パターンで配置されており、各差動対は第１の間隔で隔てた２つの信号接点を含む。各差動対は接地遮蔽体と接続されている。各接地遮蔽体は付属している対における両信号接点の片側に沿って延びるブレード部を含み、各接地遮蔽体は付属している差動対の終端部に沿って延びる脚部を含む。隣接する差動対は第１の間隔よりも大きい第２の間隔で隔てられている。

ＤＥ１０２００９０１０４８７Ａｌより、高いデータ伝送速度を可能にするプラグコネクタが公知である。このプラグコネクタの長所は更に、多くの場合に必要な安定性を欠く、上述したプラグコネクタのフィリグリー構造を有さない点であり、それにより両プラグ接続エレメント、即ちマルチポイントブレードとマルチポイントソケットを何回も差し込み、再び外すことが問題なく可能となる。

ＥＰ１４７０６１８Ｂｌ ＤＥ１０２００９０１０４８７Ａｌ

しかし公知のプラグコネクタを差動対に配置する構成によっては、１つのプリント基板の異なる側に配置されるべきであり、それぞれ対応する接点エレメントが同時に互いに導電接続されている２つのプラグコネクタは、第２のプラグコネクタが第１のプラグコネクタに対して鏡像状に配置されているか、または第１のプラグコネクタに対して１８０°回動していなければプリント基板上に固定できない。しかしながらプリント基板がバックプレーンの２つの側で互いに９０°回動させて配置されるべきであるならば、２つのプラグコネクタをバックプレーンの異なる側で互いに９０°回動させて配置できることが望ましい。それゆえ本発明の課題は、前提部に記載した、遮蔽体を備えたプラグコネクタを改良して、そのような２つのプラグコネクタが互いに９０°回動して１つのプリント基板の互いに向き合う２つの側に配置され得るようにすることであり、その際に対応する接点エレメントは互いに可能な限り直接接触するべきである。

この課題は本発明により、信号接点が差動対の接点パターンで配置され、これらの信号接点を取り囲む遮蔽エレメントと共に１つの接点グループを形成する、信号接点の遮蔽体を備えたプラグコネクタによって解決される。接点グループは行と列に配置されている。各遮蔽接点は１つの遮蔽エレメントと少なくとも１つの遮蔽接点エレメントを有する。各信号接点は１つのブレードエレメントと１つの信号接点エレメントを有する。１つの行の内部のすべての遮蔽接点エレメントは１本の共有直線上にある。各差動対の信号接点エレメントはそれぞれ行の内部の遮蔽接点エレメントの共有直線と共に４５°の角度をなす直線上にある。

特に１つの列の内部のすべての遮蔽接点エレメントも共有直線上にあり、各差動対の信号接点エレメントはそれぞれ列の内部の遮蔽接点エレメントの共有直線と共に４５°の角度をなす直線上にある。更に、特に１つの列の内部のすべてのブレードエレメントは１本の共有直線上にある。

各行と各列において１つの差動対の両信号接点エレメントの中心と、隣接する差動対の信号接点エレメントの中心との間隔は、隣接する２つの遮蔽接点の間隔に実質的に等しい。本発明において「中心」は、１つの差動対の両信号接点エレメント結ぶ接続直線上で、これら両信号接点エレメントの間の半分の距離にある点を意味する。「隣接」は、１つの行または１つの列の内部で直接互いに連続する２つの差動対若しくは遮蔽接点エレメントを意味する。

差動対の可能な限りスペースを節約した遮蔽を実現するために、遮蔽エレメントは好ましくはＬ字形に形成されている。しかしこの場合、１つの行若しくは１つの列のそれぞれ最後の差動対はプラグコネクタの縁部に向かっては遮蔽されないので、本発明により更に各列において１つの遮蔽エレメントがＣ字形に形成されることが好適である。このＣ字形遮蔽エレメントが列終端に配置されると、Ｃの追加の辺部はＬ字形と違って最後の差動対がプラグコネクタの縁部に向かって遮蔽されるように働く。本発明による遮蔽接点エレメントと信号接点の配置構成を可能にするために、Ｌ字形遮蔽エレメントを備えた各遮蔽接点は、好ましくは１つの遮蔽接点エレメントのみ有する。Ｃ字形遮蔽エレメントがプラグコネクタに確実に固定されることを保証するために、Ｃ字形遮蔽エレメントを備えた各遮蔽接点は２つの遮蔽接点エレメントを有することが好適である。

本発明によるブレードエレメントと信号接点エレメントの配置構成は、本発明により信号エレメントの特別の構成により実現できる。この場合、各信号エレメントのブレードエレメントと信号接点エレメントが互いに平行に配置されて、接続エレメントで互いに接続されていることが好適である。特に接続エレメントは実質的に棒状に形成され、ブレードエレメントとも信号接点エレメントとも９０°の角度をなす。

本発明により各差動対の両信号接点エレメントの間隔は、好適には両ブレードエレメントの間隔に実質的に等しい。

本発明によるプラグコネクタは、それぞれ２つのプラグコネクタと１つのプリント基板を含む配置構成を実現するために使用できる。この場合、第１のプラグコネクタの信号接点エレメントと遮蔽接点エレメントはプリント基板の一方の側に配置され、第２のプラグコネクタの信号接点エレメントと遮蔽接点エレメントはプリント基板の他方の側に配置されている。その際に第１のプラグコネクタの信号接点エレメントは第２のプラグコネクタの信号接点エレメントと接続されており、第１のプラグコネクタは第２のプラグコネクタに対して９０°の角度で回動している。プリント基板はバックプレーンの機能を果たすので、この２つの本発明によるプラグコネクタの配置構成により、バックプレーンの互いに向き合う両側に配置された別の２つのプリント基板を、バックプレーンを介して互いに９０°の角度で使用することが可能となる。

以下に本発明の実施例を図面に示して詳細に説明する。

従来技術によるプラグコネクタの裏側の平面図である。 従来技術によるプラグコネクタの表側の平面図である。 図２の詳細な部分図である。 従来技術によるプラグコネクタの差動対の等角図である。 従来技術によるプラグコネクタの差動対の下面図である。 本発明の実施形態によるプラグコネクタの裏側の平面図である。 本発明の実施形態によるプラグコネクタの表側の平面図である。 図７の詳細な部分図である。 本発明の実施形態によるプラグコネクタの差動対の等角図である。 本発明の実施形態によるプラグコネクタの差動対の下面図である。 本発明の実施形態により互いに９０°回動した２つのプラグコネクタの配置構成の等角図である。 本発明によるプラグコネクタを用いてバックプレーンの両側に複数のプリント基板を９０°回動して配置した構成を示す図である。

図１〜図５には、例えばＤＥ１０２００９０４０４８２Ａｌにより公知である従来型のプラグコネクタが示されている。図１にはそのようなプラグコネクタの裏側が示されている。以下においてプラグコネクタの裏側は、遮蔽接点エレメントと信号接点エレメントが配置されている側（基板側）を意味する。信号接点エレメント１１１、１２１と遮蔽接点エレメント１３１が行Ｒ_l〜Ｒ₆および列Ｓ_l〜Ｓ₁₄に配置されている。各列では２つの信号接点エレメント１１１、１２１の後にそれぞれ１つの遮蔽接点エレメント１３１が続いている。１つの列の内部で互いに連続するそれぞれ２つの信号接点エレメント１１１、１２１が共に１つの差動対を形成する。列は互いにずらして配置され、各行の内部では２つの遮蔽接点エレメントｌ３１の間にそれぞれ１つの差動対が配置されており、各差動対の各信号接点エレメント１１１、１２１は、それぞれ隣接する両遮蔽接点エレメント１３１に対して同じ間隔を有する。ここで見て取れるのは、そのような２つのプラグコネクタを１つのプリント基板の向き合う２つの側に互いに９０°回動して配置して、対応する信号接点エレメント１１１、１２１が互いに接続されるようにはできないことである。なるほど両プラグコネクタを互いに９０°回動させれば遮蔽接点エレメント１３１は完全に等しく重なり合うが、信号接点エレメントｌ１１、１２１の接触は可能ではない。

図２は公知のプラグコネクの表側を示す。以下においてプラグコネクタの表側は、ブレードエレメントと遮蔽エレメントが配置されている側（プラグ側）を意味する。公知のプラグコネクタのブレードエレメント１１２、１２２と遮蔽エレメント１３２も、行Ｒ_l〜Ｒ₆および列Ｓ_l〜Ｓ₁₄に配置されている。各列では１つの差動対の両ブレードエレメント１１２、１２２が２つの側で１つのＬ字形遮蔽エレメント１３２に囲まれている。各列の内部でこの遮蔽エレメント１３２に続く遮蔽エレメントが差動対の第３の側を遮蔽する。隣接する列との境界では、差動対の遮蔽は隣接する列の２つの遮蔽エレメント１３２によって行われる。このことは、図１で信号接点エレメント１１１、１２１と遮蔽接点エレメント１３１について説明された、それぞれ隣接する列の間のずれが、プラグコネクタの表側でもブレードエレメント１１２、１２２と遮蔽エレメント１３２に対して継続することによって達成される。列終端に向かって遮蔽を保証するために、各列の終端部ではＬ字形遮蔽エレメント１３２がＣ字形遮蔽接点エレメント１４２に置き換えられる。Ｃ字形遮蔽エレメント１４２は２つの遮蔽接点エレメント１４２ａ、１４２ｂを有する。図２の（参照符号ｌｌｌで示した）列Ｓ₁₃とＳ₁₄における行Ｒ_lとＲ₂の詳細な部分図が図３に示されている。

２つの信号接点１１、１２とこれらに付属している遮蔽接点１３からなる差動対の等角図が図４に示されている。差動対とこれに付属している遮蔽接点１３を下方から、即ち信号接点エレメント１１１、１２１および遮蔽接点エレメント１３１の方向から見た図が図５に示されている。２つのブレードエレメント１１２、１２２とこれに付属している遮蔽エレメントｌ３２からなる差動対の平面図が図４に示されている。ここではブレードエレメント１１２、１２２が配置されているのと同じ列において遮蔽エレメント１３２はその遮蔽接点エレメント１３１に移行していることが認識される。

図６〜１０には本発明によるプラグコネクタの実施形態が示されている。図６は本発明によるプラグコネクタの裏側を示す。すべての信号接点エレメント２１１、２２１とすべての遮蔽接点エレメント２３１は行Ｒ_l〜Ｒ６および列Ｓ_l〜Ｓ₁₄に配置されている。１つの行の内部のすべての遮蔽接点エレメント２３１は、１本の共有直線Ｇ１上にある。１つの列Ｓの内部のすべての遮蔽接点エレメント２３１は１本の共有直線Ｇ２上にある。各差動対の信号接点エレメント２１１、２２１は、それぞれ１本の直線Ｇ３上にある。直線Ｇ３は行の内部では遮蔽接点エレメント２３１の共有直線Ｇｌと４５°の角度をなし、更に列の内部では遮蔽接点エレメント２３１の共有直線Ｇ２と４５°の角度をなしている。このことは図６では列Ｓ₇および行Ｒ₄について例示されている。この信号接点エレメント２１１、２２１と遮蔽接点エレメント２３１の配置構成は、信号接点エレメント２１１、２２１と遮蔽接点エレメント２３１の共有面上に垂直に立つ４本の回転鏡軸（Ｓ４対称軸）を有する。これにより本発明による２つのプラグコネクタを、１つのプリント基板の互いに向き合う２つの側に互いに９０°回動して配置することが可能となる。その際に両プラグコネクタの互いに対応する信号接点エレメント２１１、２２１はそれぞれ重なり合い、そして両プラグコネクタの遮蔽接点エレメント２３１がそれぞれ重なり合い、従って特に追加の導電路、接続導線等を用いずに直接接触させることができる。

各行と各列において１つの差動対の両信号接点エレメント２１１、２２１の中心Ｍ１と、隣接する差動対の信号接点エレメント２１１、２２１の中心Ｍ２との間隔ａ１は、実質的に２つの隣接する遮蔽接点エレメント２３１の間隔ａ２と等しい。

図７は本発明によるプラグコネクタの表側の平面図を示している。図７の（参照符号Ｖｌｌｌで示した）列Ｓ₁₃とＳ₁₄における行Ｒ_lとＲ₂の詳細な部分図が図８に示されている。公知のプラグコネクタのブレードエレメント２１２、２２２と遮蔽エレメント２３２も行Ｒ_l〜Ｒ₆のおよび列Ｓ₁〜Ｓ₁₄に配置されている。遮蔽エレメント２３１はＬ字形であり、各列の終端ではＬ字形遮蔽エレメント２３２が、２つの遮蔽接点エレメント２４２ａ、２４２ｂを有するＣ字形遮蔽接点エレメント２４２に置き換えられる。こうすることによりそれぞれ２つのブレードエレメント２１２、２２２からなる差動対の遮蔽体は、図２に従うプラグコネクタにおけるのと同様の仕方で働く。１つの列の内部のすべてのブレードエレメント２１２、２２２とすべての遮蔽接点エレメント２３１は、１本の共有直線Ｇ４上にある。このことは図７では列Ｓ₇について例示されている。各差動対の両信号接点エレメント２１１、２２１の間隔ａ３は、差動対の両ブレードエレメント２１２、２２２の間隔ａ４と実質的に等しい。

２つの信号接点２１、２２からなる差動対と、これに付属している遮蔽接点１３の等角図が図９に示されている。差動対とこれに付属している遮蔽接点２３を下方から、即ち信号接点エレメント２１１、２２１および遮蔽接点エレメント２３１の方向から見た図が図１０に示されている。各信号接点２１、２２においてブレードエレメント２１２、２２１と信号接点エレメント２１１、２２１は互いに平行に配置されていることが認識される。これらは接続エレメント２１３、２２３で互いに接続されている。接続エレメント２１３、２２３は実質的に棒状に形成されており、ブレードエレメント２１２、２２１とも信号接点エレメント２１１、２２１とも直角をなしている。こうすることにより各プラグコネクタの表側でブレードエレメント２１２、２２１と遮蔽エレメント２３２を９０°回動して配置する本発明による構成、並びに各プラグコネクタの表側で信号接点エレメント２１１、２１２と遮蔽接点エレメント２３１を９０°回動して配置する構成を実現することが可能である。

本発明による２つのプラグコネクタ２ａ、２ｂをプリント基板３に固定した状態が図１１に示されている。第１のプラグコネクタ２ａの信号接点エレメント２１１、２２１と遮蔽接点エレメント２３１はプリント基板３の一方の側に配置されており、第２のプラグコネクタ２ｂの信号接点エレメント２１１、２２１と遮蔽接点エレメント２３１はプリント基板３の他方の側に配置されている。その際に第１のプラグコネクタ２ａのそれぞれ対応する信号接点エレメント２１１、２２１は、プリント基板３を介して第２のプラグコネクタ２ｂの対応する信号接点エレメント２１１、２２１と接続されている。第１のプラグコネクタ２ａは第２のプラグコネクタ２ｂに対して９０°回動している（クロスコネクト）。このようにしてプリント基板３は、別のプリント基板を互いに接続するためにバックプレーンとして働く。例えば図１２には、プリント基板４ａがどのようにしてバックプレーン３の片側で３つの接続エレメントを介して本発明による３つのプラグコネクタと接続できるかが示されている。この場合、バックプレーン３の向き合う側には別の３つの本発明によるプラグコネクタがあり、それぞれ１つの接続エレメントで別のプリント基板４ｂ、４ｃ、４ｄと接触している。そのためプリント基板４ａはこれに対して９０°回動した３つのプリント基板４ｂ、４ｃ、４ｄと接続され得る。

２ａ 第１のプラグコネクタ
２ｂ 第２のプラグコネクタ
３ プリント基板
４ａ プリント基板
４ｂ プリント基板
４ｃ プリント基板
４ｄ プリント基板
１１ 信号接点
１２ 信号接点
１３ 遮蔽接点
２１ 信号接点
２２ 信号接点
２３ 遮蔽エレメント
１１１ 信号接点エレメント
１１２ ブレードエレメント
１２１ 信号接点エレメント
１２２ ブレードエレメント
１３１ 遮蔽接点エレメント
１３２ 遮蔽接点エレメント
１４２ Ｃ字形遮蔽接点エレメント
１４２ａ 遮蔽接点エレメント
１４２ｂ 遮蔽接点エレメント
２１１ 信号接点エレメント
２１２ 信号接点エレメント
２１３ 接続エレメント
２２１ ブレードエレメント
２２２ ブレードエレメント
２２３ 接続エレメント
２３１ 遮蔽接点エレメント
２３２ Ｌ字形遮蔽エレメント
２４２ Ｃ字形遮蔽接点エレメント
２４２ａ 遮蔽接点エレメント
２４２ｂ 遮蔽接点エレメント

Claims (9)

1. 遮蔽体を備えたプラグコネクタ（２ａ、２ｂ）であって、該プラグコネクタ（２ａ、２ｂ）は信号接点（２１、２２）を有しており、該信号接点（２１、２２）は差動対の接点パターンで配置されて、該信号接点（２１、２２）を取り囲む遮蔽エレメント（２３）と共に１つの接点グループを形成する、遮蔽体を備えたプラグコネクタ（２ａ、２ｂ）において、
   前記各信号接点（２１、２２）は１つの信号接点エレメント（２１１、２２１）と１つのブレードエレメント（２１２、２２２）とを有し、
   前記各遮蔽接点（２３）は１つの遮蔽エレメント（２３２）と少なくとも１つの遮蔽接点エレメント（２３１、２４１ａ、２４１ｂ）とを有し、
   前記１つの接点グループは行（Ｒ₁…Ｒ₆）と列（Ｓ₁…Ｓ₁₄）で配置されていること、
   １つの行（Ｒ₁…Ｒ₆）の内部のすべての遮蔽接点エレメント（１３２）は１本の共有直線（Ｇ１）上にあること、および
   各差動対の前記信号接点エレメント（２１１、２２１）はそれぞれ前記行（Ｒ₁…Ｒ₆）の内部の遮蔽接点エレメント（２３１、２４１ａ、２４１ｂ）の前記共有直線（Ｇ１）と共に４５°の角度をなす直線（Ｇ３）上にあることを特徴とする遮蔽体を備えたプラグコネクタ（２ａ、２ｂ）。
2. １つの列（Ｓ₁…Ｓ₁₄）の内部のすべての遮蔽接点エレメント（２３１、２４１ａ、２４１ｂ）は１本の共有直線（Ｇ２）上にあり、
   各差動対の前記信号接点エレメント（１１２、１２２）はそれぞれ前記列（Ｓ₁…Ｓ₁₄）の内部の遮蔽接点エレメント（２３１、２４１ａ、２４１ｂ）の前記共有直線（Ｇ２）と共に４５°の角度をなす直線（Ｇ３）上にあることを特徴とする遮蔽体を備えたプラグコネクタ（２ａ、２ｂ）。
3. １つの列（Ｓ₁…Ｓ₁₄）の内部のすべてのブレードエレメント（１１１、１２１）は１本の共有直線（Ｇ４）上にあることを特徴とする請求項１または２に記載のプラグコネクタ（２ａ、２ｂ）。
4. 各行（Ｒ₁…Ｒ₆）と各列（Ｓ₁…Ｓ₁₄）において１つの差動対の両信号接点エレメント（２１１、２２１）の中心（Ｍ１）と、隣接する差動対の信号接点エレメント（２１１、２２１）の中心（Ｍ２）との間隔（ａｌ）は、隣接する２つの遮蔽接点（２３１、２４１ａ、２４１ｂ）の間隔（ａ２）に実質的に等しいことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のプラグコネクタ（２ａ、２ｂ）。
5. 各列（Ｓ₁…Ｓ₁₄）において１つの遮蔽エレメント（２４２）はＣ字形に形成されており、
   該列（Ｓ₁…Ｓ₁₄）の他のすべての遮蔽エレメント（２３２）はＬ字形に形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のプラグコネクタ（２ａ、２ｂ）。
6. Ｌ字形遮蔽エレメント（２３２）を備えた前記各遮蔽接点（２３）は１つの遮蔽接点エレメント（２３１）を有し、Ｃ字形遮蔽エレメント（２４２）を備えた各遮蔽接点は２つの遮蔽接点エレメント（２４１ａ、２４２ｂ）を有することを特徴とする請求項５に記載のプラグコネクタ（２ａ、２ｂ）。
7. 前記各信号エレメント（２１、２２）の前記信号接点エレメント（２１１、２２１）と前記ブレードエレメント（２１２、２２２）とは互いに平行に配置されて、接続エレメント（２１３、２２３）で互いに接続されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のプラグコネクタ（２ａ、２ｂ）。
8. 各差動対の前記両信号接点エレメント（２１１、２２１）の間隔（ａ３）は、前記両ブレードエレメント（２１２、２２２）の間隔（ａ４）に実質的に等しいことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載のプラグコネクタ（２ａ、２ｂ）。
9. 請求項１〜８の何れか１項に記載の２つのプラグコネクタ（２ａ、２ｂ）を含む配置構成において、第１のプラグコネクタ（２ａ）の信号接点エレメント（２１１、２２１）と遮蔽接点エレメント（２３１、２４１ａ、２４１ｂ）とはプリント基板（３）の一方の側に配置され、第２のプラグコネクタ（２ｂ）の信号接点エレメント（２１１、２２１）と遮蔽接点エレメント（２３１、２４１ａ、２４１ｂ）とはプリント基板（３）の他方の側に配置されており、前記第１のプラグコネクタ（２ａ）の信号接点エレメント（２１１、２２１）は第２のプラグコネクタ（２ｂ）の信号接点エレメント（２１１、２２１）と接続されていて、前記第１のプラグコネクタ（２ａ）は前記第２のプラグコネクタ（２ｂ）に対して９０°の角度で回動していることを特徴とする配置構成。

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