JP3011823U - 直角型電気コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インピーダンス及び伝播遅延のような回路特
性を非常に簡単なやり方で変更できる直角型電気コネク
タを提供する。 【構成】 直角型電気コネクタ１０は、前部嵌合面２８
と後面２９とを有していてこれらの間に複数の端子受入
通路が延びている絶縁ハウジング１２を備えている。複
数の端子は、上記通路内を前方に突出する接点部分６４
と、ハウジングから後方に突出する直角テイル部分６６
とを有する。少なくとも第１のテイル部分６６ａは、第
２のテイル部分６６ｂより長く、従って、各端子は回路
長さが異なる。第１及び第２のテイル部分に沿って且つ
これらから離間されて接地プレート６８が延びている。
接地プレートと、第１及び第２のテイル部分の一方との
間には誘電体部材７５，７６が配置され、この一方のテ
イル部分を一部分とする端子を通る回路の特性を制御す
るように構成される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は一般に電気コネクタに係り、より詳細には、長さの異なる端子に対す る誘電率を変更して選択された端子のインピーダンス又は伝播遅延を制御するた めの手段を備えた電気コネクタに係る。

【０００２】

【従来の技術】

コンパクトな電子装置に向かうトレンドが続くのに伴い、装置の電子部品間を 相互接続する小型システムの需要が益々増大している。例えば、コンピュータ装 置においては、電子部品の厚み又は高さパラメータを減少することが常に要求さ れる。プリント回路板に取り付けられる部品の場合、高さパラメータは、所望の 相互接続を行う回路板上の距離に関係し、これは益々小さくなってきている。こ のような用途に使用される電気コネクタの１つの形式は、嵌合軸がプリント回路 板に一般的に平行な直角コネクタであって、複数の端子が直角テイル部分を有し ていて、これらテイル部分が回路板に一般的に平行にコネクタから突出しそして 回路板に直角に下方へと延びて、回路板上の回路トレースに相互接続されるコネ クタである。

【０００３】 このような電気コネクタの使用例は、信号伝送ラインを、プリント回路板や、 他の電子装置や、他の相補的なコネクタに相互接続することである。伝送ライン は、それらの長さに沿って物理的に及び電磁的に分離された複数の導線を通して 信号を伝送する。電子業界、特にコンピュータ業界においては、コンピュータの リセプタクルコネクタ、そのメインプリント回路板、又は他の電子装置と嵌合係 合するのに主として複数のプラグイン型のコネクタが使用されている。これらの コネクタの１つは、上記した直角型コネクタであることが多い。伝送ラインは、 通常は、丸い形状又はフラットな形状の同軸電気ケーブルを含み、現在、比較的 周波数の高い用途では、種々のシステム部品間に丸いケーブルが主として使用さ れている。

【０００４】 従来の同軸設計では、内側の信号導線と外側のシールド部材との間の幾何学的 な関係と、介在する誘電率から特性インピーダンスが導出される。所与のインピ ーダンス、信号導線のサイズ及び絶縁材料に対し、全体的な外部寸法が定められ る。このような導線の同じ長さに沿った回路特性は、同一でなければならない。 伝送ラインコネクタシステムの信号密度を増加すると共に、全体的な外部寸法を 減少するには、別の幾何学形状及び／又は絶縁システムが必要とされる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

直角電気コネクタを上記システムに使用するときには、コネクタ端子のテイル 部分の長さが同一でなく、従って、端子を通る回路長さが同一でないために問題 が生じる。例えば、典型的な直角型コネクタは、プリント回路板に一般的に平行 に延びる２行の端子を有し、端子のテイル部分はコネクタハウジングから突出し そして下方に延びてプリント回路板上の回路トレースに相互接続される。明らか に、上の行の端子のテイル部分は、下の行の端子のテイル部分よりも長い。従っ て、上下の行から得られる所与の端子対において、これら端子を通る回路長さが 同一でないことになる。この異なる回路長さは、異なる回路特性を生じさせる。 特に、領域誘電率が両端子に対して同じでありそしてコネクタがその嵌合された 電気経路長さを通して変化する非均一なインピーダンス特性を示すと仮定すると 、長いテイル部分をもつ端子は、短いテイル部分をもつ端子とは異なるインピー ダンス特性を回路に形成する。

【０００６】 これは一般的なケースであるが、通常、インピーダンス補正が必要であるとき には、長いテイル部分のインピーダンスを減少する手法が最も一般的に行われて いる。これは、より一般的なケースである。というのは、ほとんどの接点嵌合領 域は、それに対応するテイル区分よりも相対的な導電性プレート面積が顕著であ り、従って、大きな容量性結合と小さな特性インピーダンスを示すからである。 この状態では、通常、最も長いテイル区分のインピーダンスを減少し、接点嵌合 領域及び短いテイル部分により与えられる低い合成インピーダンスへと近づける ようにする。

【０００７】 別の手法では、小さな容量性結合の嵌合領域が与えられると、短いテイル区分 のインピーダンスを減少し、長いテイル部分の長さに沿って低いインピーダンス により重み付けされた高インピーダンスの接点嵌合領域により生じる低い合成イ ンピーダンスへと近づけることもできる。又、長いテイル部分をもつ端子は、短 いテイル部分をもつ端子よりも伝播遅延が大きい（即ち、短いテイル部分を通る 伝播速度が速い）。

【０００８】 本考案は、インピーダンス及び伝播遅延のような回路特性を特に直角型電気コ ネクタにおいて非常に簡単なやり方で変更できるシステムを提供することにより 上記問題を解消することに関する。

【０００９】 そこで、本考案の目的は、回路特性を変更する簡単な手段を有した改良された 電気コネクタを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案によれば、前方嵌合面と後面とを有し、それらの間に複数の端子受入通 路が延びている絶縁ハウジングを備えた直角型電気コネクタが提供される。複数 の端子は、上記通路内を前方に突出する接点部分と、ハウジングから後方に突出 する直角テイル部分を有している。少なくとも第１のテイル部分は、第２のテイ ル部分よりも長く、従って、各々の端子は長さの異なる回路を有している。これ ら第１及び第２のテイル部分に沿って且つそこから離間されて接地プレートが延 びている。本考案によれば、接地プレートと、第１及び第２のテイル部分の一方 との間に、その一方のテイル部分を一部分とする端子の回路特性を制御するため の誘電体部材が配置される。

【００１１】 本考案は、ａ電気コネクタのインピーダンス及びｂ伝播遅延回路特性の一方を 制御するシステムを提供する。より詳細には、本考案では、誘電体部材は、上記 回路特性ａ及びｂのいずれを制御することが所望されるかに基づいて、テイル部 分の一方のみに沿って配置され、それに関連した誘電率を変更する。テイル部分 の長い方に沿って誘電体部材を配置することにより、それに関連した誘電率が増 加され、従って、回路のインピーダンスが低下されそして伝播遅延が増加される 。テイル部分の他方即ち短い方に沿って誘電体部材を配置することにより、それ に関連した誘電率が増加され、従って、回路の伝播遅延が増加されそしてインピ ーダンスが減少される。このシステムでは、異なる長さの端子による電気コネク タのインピーダンス又は伝播遅延回路特性に良好に合致するようにコネクタを設 計することができる。

【００１２】

【実施例】

以下、添付図面を参照して、本考案の実施例を詳細に説明する。図１及び図２ には、低速データ伝送ラインの導線と、高速又は高周波数伝送ラインの導線の両 方を終端するためのハイブリッド電気コネクタ１０が示されている。より詳細に は、この電気コネクタ１０は、絶縁ハウジング１２と、導電性シールド１４と、 データ伝送端子モジュール１６（図２）と、高速信号伝送端子モジュール即ち１ ８と、テイル整列手段２０とを備えている。絶縁ハウジング１２及び導電性シー ルド１４の全体的な形状が一般的に長方形の電気コネクタを形成する。

【００１３】 絶縁ハウジング１２は、前方に向いた一般的に長方形の嵌合部分２２を備えて おり、この嵌合部分は、図２に最も良く示されたように、横方向外方に突出する フランジ部分２４から前方に突出している。このフランジ部分２４の両側からは 一対の三角形状の側部翼２６が後方に突出している。嵌合部分２２は、図１に最 も良く示すように、嵌合面２８を画成する。ハウジングは、後面２９を有する。 ハウジングは、プラスチック等の絶縁材料で一体成形され、そして図２から明ら かなように、フランジ部分２４の上面及び下面の両方に一対の傾斜ラッチボス３ ０が一体成形されて外方に突出しており、これらは、以下に述べるように導電性 シールド１４と相互係合ラッチされる。各側部翼２６から外方に傾斜ラッチボス ３２が突出し、相補的な嵌合コネクタ（図示せず）にラッチ係合する。図２から 明らかなように、絶縁ハウジング１２の後部は、データ伝送端子モジュール１６ を受け入れるためのリセプタクル領域３４と、高速信号伝送端子モジュール１８ を受け入れるための開口３６とを備えている。側部翼２６の内側には、テイル整 列手段２０をスライド式に受け入れるためのグループ３８が形成される。更に、 図１から明らかなように、絶縁ハウジングの嵌合部分２２の前面２８は、相補的 な嵌合コネクタからの複数の低速データ接点即ち端子を受け入れるための通路４ ０の第１アレーと、相補的なコネクタの複数の高速信号接点即ち端子を受け入れ るための通路４２の第２アレーとを有している。

【００１４】 導電性シールド１４は、絶縁ハウジング１２の嵌合部分２２を取り巻くための 前方に突出する一般的に長方形のシュラウド部分４４と、ハウジングのフランジ 部分２４の前面を実質的にカバーするための周囲のフェースプレート部分４６と を有している。又、シールドは、一対の後方に突出するフランジ４８を有し、各 フランジには一対のラッチ穴５０が形成されている。周囲フェースプレート部分 ４６の両側から一対の脚５２が後方に突出しており、各脚は、二股の回路板ロッ ク部５４で終わっており、これは、プリント回路板の適当な取付穴に挿入するこ とができ、回路板上又は穴内の接地回路と相互接続される。導電性シールドは、 型抜き成形されたシートメタルで形成され、そして図１に示すように絶縁ハウジ ング１２に組み立てられ、この際に、傾斜ラッチボス３０がシールドのラッチ穴 ５０にパチンとラッチ係合される。

【００１５】 伝送端子モジュール１６は、細長い絶縁ブロック５６を有し、この中に複数の データ伝送端子が挿入成形される。これらデータ伝送端子は、接点即ち端子部分 ５８（図２）を含み、これらは通路４０の第１アレー（図１）へと突出する。デ ータ伝送端子のテイル部分６０は、ブロック５６の後部から突出し、そして下方 に角度が付けられて、嵌合面２８に垂直なコネクタの嵌合軸に対して直角にされ る。

【００１６】 一般に、高速信号伝送端子モジュール１８は、複数の高速信号端子を取り付け るためのモジュラーブロック構造体６２を備え、各信号端子は、前方に突出する 接点即ち端子部分６４（図２）を有し、これらは、絶縁ハウジングの嵌合面２８ に設けられた通路４２の第２アレー（図１）の各々へと突出する。これらの高速 信号伝送端子のテイル部分６６は、コネクタの嵌合軸に対して直角に後方に下方 に突出する。以下で詳細に述べるように、高速信号伝送端子モジュール１８は、 その２対の端子テイル６６間に配置された接地プレート６８を備えている。接地 プレートそれ自体も、下方に突出したテイル７０を有している。

【００１７】 データ伝送モジュール１６の端子のテイル６０、高速信号伝送端子モジュール １８の信号端子のテイル６６、及び接地プレート６８のテイル７０は、全て、プ リント回路板の適当な穴に挿入されて、回路板上又は穴内の回路トレースに半田 付けされる。それ故、テイル整列手段２０は、データ伝送端子のテイル６０を受 け入れる穴７２の第１アレーと、高速信号伝送端子ブロック１８の端子のテイル ６６を受け入れる穴７４の第２アレーとを備えている。

【００１８】 組み立てに際し、テイル整列手段２０は、図２に矢印Ａで示すように、端子の テイルを上記の穴７２，７４へ挿入することにより端子モジュール１６及び１８ に組み立てられる。このサブ組立体は、次いで、テイル整列手段２０を絶縁ハウ ジングのグループ３８内にスライドさせながら、データ伝送端子モジュール１６ をリセプタクル領域３４にそして高速信号伝送端子モジュール１８を開口３６に 挿入することにより、矢印Ｂの方向に絶縁ハウジング１２へ組み立てられる。

【００１９】 図２と共に図３を参照すれば、本考案は、一般に、信号伝送端子モジュール１ ８のテイル部分６６（図２）に関連した誘電率を変更又は修正して、モジュール の端子を通る回路のａインピーダンス又はｂ伝播遅延の一方の回路特性を制御す るための手段に関する。コネクタ１０が直角コネクタである場合には、図３から 明らかなように、上部端子のテイル部分の方が下部端子のテイル部分よりも長い 。それ故、図３では、本考案を明確に理解するために、長いテイル部分を６６ａ で示しそして短いテイル部分を６６ｂで示すことにする。

【００２０】 これらの長いテイル部分６６ａ及び短いテイル部分６６ｂの両方が特にこれら テイル部分と接地プレート６８との間において空気により包囲されている状態で は、これらテイル部分の所与の増分長さに関連した誘電率及びインピーダンスが 等しいことを理解されたい。又、これらのテイル部分は接地プレート６８から等 距離に離間されていることにも注意されたい。これらの状況又はパラメータのも とでは、長い方のテイル部分６６ａを通る全嵌合回路のインピーダンスは、短い 方のテイル部分６６ｂのインピーダンスとは異なる。更に、長い方のテイル部分 ６６ａを通る回路の伝播遅延の方が短い方のテイル部分６６ｂを回路の伝播遅延 よりも大きくなる。

【００２１】 上記したインピーダンス及び伝播遅延の回路特性は、導体の領域における誘電 率の関数である。本考案によれば、一方のテイル部分６６ａ又は６６ｂの領域に おける誘電率を変更する簡単な手段により直角コネクタ１０のこれら回路特性を 変更する新規なシステムが提供される。より詳細には、図２及び図３に示された ように、テイル整列手段２０は、接地プレート６８の両側で、接地プレートとそ の両側にある長いテイル部分６６ａとの間に配置された一対の誘電体仕切り７５ を備えている。テイル整列手段２０は、プラスチックのような絶縁材料を一体成 形したものであり、仕切り７５はそれと一体的に成形される。これらの仕切りは 、プレート状の部材であり、テイル部分を取り巻くのではなく接地プレートとテ イル部分との間に配置され、従って、これら仕切りは、テイル部分がある角度に 曲げられていても、テイル整列手段の組み立て中にテイル部分と接地プレートと の間の位置へ移動することができる。

【００２２】 本考案によれば、長いテイル部分及び短いテイル部分を通る回路のインピーダ ンス回路特性を制御及び／又は整合することが所望される場合に、図３に実線で 示すように誘電体仕切り７５が配置される。誘電体仕切り７５が長いテイル部分 ６６ａに沿って配置された状態では、長いテイル部分に関連した誘電率が、存在 する空気に対して増加される。誘電率が増加されると、インピーダンスが減少さ れ、従って、長いテイル部分のインピーダンスを、短いテイル部分の回路インピ ーダンスに良好に一致又は等化させるように減少することができる。

【００２３】 一方、長いテイル部分及び短いテイル部分を通る回路の伝播遅延特性を制御及 び／又は一致させることが所望される場合には、誘電体仕切り７６（図３に仮想 線で示す）を短いテイル部分６６ｂに沿って配置し、それに関連した誘電率を増 加させる。誘電率が増加されると、伝播遅延も増加され、それにより、短いテイ ル部分における伝播速度が低下して、長いテイル部分を通る回路の伝播遅延に良 好に一致又は等化させることができる。簡単に述べると、短いテイル部分を通る 回路の伝播速度が、長いテイル部分に一致するように低速化される。

【００２４】 実際には、対応するテイル部分よりインピーダンスの低い典型的な嵌合領域が 与えられると、所与のインピーダンスを有する電気コネクタを設計することが所 望されそして信号モジュールの端子を通る回路のインピーダンスに等化すること が所望される場合に、短いテイル部分６６ｂをもつ端子を通る回路が所望或いは 指定のインピーダンスとなるようにコネクタが設計される。次いで、誘電体仕切 り７５がテイル整列手段２０に使用されて、長いテイル部分６６ａと接地プレー ト６８との間に配置され、異なる長さのテイル部分を有する端子を通る回路イン ピーダンスが等化される。

【００２５】 一方、信号伝送端子を通る回路の伝播遅延が所与の値を有するコネクタを設計 することが所望される場合には、長いテイル部分６６ａをもつ端子を含む送信ラ インの回路が規定又は指定の伝播遅延を有するようにコネクタが設計される。短 いテイル部分６６ｂを通る伝播遅延は明らかに小さいので、誘電体仕切り７５で はなくて、誘電体仕切り７６がテイル整列手段２０に使用される。誘電体仕切り ７６は、短いテイル部分６６ｂの誘電率を増加し、ひいては、短いテイル部分の 伝播速度を低速化し、長いテイル部分と実質的に等化又は一致させる。

【００２６】

【考案の効果】 以上の説明から明らかなように、本考案により、インピーダンス及び伝播遅延 のような回路特性を非常に簡単なやり方で変更できる直角型電気コネクタが提供 された。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による電気コネクタの前面即ち嵌合面を
示す斜視図である。

【図２】図１のコネクタを後部から見た分解斜視図であ
る。

【図３】一方の端子の長いテイル部分に沿った誘電体部
材の位置を実線で示しそして短いテイル部分に沿った誘
電体部材を仮想線で示す部分正面図である。

【図４】テイル整列手段の一部分と共に高速信号伝送端
子モジュールを後部から見た部分斜視図である。

【符号の説明】

１０ 電気コネクタ １２ 絶縁ハウジング １４ 導電性シールド １６ データ伝送端子モジュール １８ 高速信号伝送端子モジュール ２０ テイル整列手段 ２２ 嵌合部分 ２４ フランジ部分 ２８ 嵌合面 ３０ ラッチボス ３６ 開口 ３８ グループ ４０，４２ 通路 ５６ 絶縁ブロック ５８ 端子部分 ６０ テイル部分 ６２ モジュラーブロック構造体 ６４ 端子部分 ６６ テイル部分 ６６ａ 長いテイル部分 ６６ｂ 短いテイル部分 ６８ 接地プレート ７２，７４ 穴 ７５，７６ 誘電体仕切り

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【手続補正書】

【提出日】平成６年１１月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項３

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項４

【補正方法】変更

【補正内容】

Claims (8)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一対の端子を取り付ける絶縁
   ハウジング１２を備え、各端子は、接点部分６４と、そ
   こから突出する直角テイル部分６６ａ，６６ｂとを有
   し、各々のテイル部分は、上記接点部分に対してある角
   度にされた回路板取付部分と、この回路板取付部分と上
   記接点部分との間にあって少なくとも１つの屈曲領域を
   含んでいる移行部分とを有し、一方の上記端子のテイル
   部分６６ａは他方のテイル部分６６ｂより長く、そして
   更に、上記回路板取付部分の一部が貫通して延びる穴を
   有したテイル整列手段２０を備えた直角型電気コネクタ
   １０において、一方の上記直角テイル部分の上記移行部
   分の屈曲領域と上記回路板取付部分との両方に沿って上
   記テイル整列手段から延びて、上記テイル部分の周りの
   領域の相対的な誘電率を制御するための誘電体部材７
   ５，７６を備えたことを特徴とする直角型電気コネク
   タ。
2. 【請求項２】 上記一対の端子から離間されそしてそれ
   ら端子の実質的に全長に沿って延びる接地プレート６８
   を更に備え、上記誘電体部材は、上記直角テイル部分の
   １つとこの接地プレートとの間に配置される請求項１に
   記載の直角型電気コネクタ。
3. 【請求項３】 上記誘電体部材７５は、上記接地プレー
   ト６８と第１の長いテイル部分６６ａとの間に配置され
   て、その回路インピーダンスを減少させる請求項１又は
   請求項２のいずれかに記載の直角型電気コネクタ。
4. 【請求項４】 上記誘電体部材７６は、上記接地プレー
   ト６８と第２の短いテイル部分６６ｂとの間に配置され
   て、その回路の伝播遅延を増加させる請求項１又は請求
   項２のいずれかに記載の直角型電気コネクタ。
5. 【請求項５】 上記誘電体部材は、上記テイル整列手段
   から片持梁式に延びるプレート状部材７５，７６より成
   る請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の直角型電
   気コネクタ。
6. 【請求項６】 上記テイル整列手段２０は、上記誘電体
   部材７５，７６と一体的な成形プラスチック部品より成
   る請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の直角型電
   気コネクタ。
7. 【請求項７】 上記端子の接点部分を取り巻く一般的に
   長方形のシュラウド４４を有した一部片の導電性接地シ
   ールド１４を更に備えた請求項１ないし請求項６のいず
   れかに記載の直角型電気コネクタ。
8. 【請求項８】 各端子は、型抜き成形された一部片部材
   である請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の直角
   型電気コネクタ。