JP3424683B2 - 電気コネクタ用導電シュラウド - Google Patents

電気コネクタ用導電シュラウド

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  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、関連する電気コネクタの信号伝達ピンに対
して接地基準を与える導電シュラウドに関する。
電子機器のインターフェースを標準化する努力が為さ
れている特定分野では、インターフェースで使われてい
るコネクタ用のピン割当が確立されている。種々のコン
ピュータの応用分野におけるメモリカードへの接続に用
いられている68ピンコネクタが一例である。このコネク
タは、60本の信号ピン、４本の接地帰路ピン及び４本の
DC電圧ピンを有し、これら全てのピンは業界で予め割り
当てられている。電気コネクタの信号対接地比は、コネ
クタ内の信号伝送ピンの数を接地帰路ピンの数で除した
値と等しい。本発明開示の目的では、DC電圧ピンはAC電
圧接地ピンと効果面で類似していると考えられるので、
この68ピンコネクタの信号対接地比は、7.5対1.0であ
る。コンピュータ応用分野では、通常、多数のラインが
同時に切り換えられ、この切り換えにより発生する全て
の帰路電流は接地ピンの一つを通って帰らなければなら
ない。したがって、８程度の信号ピンの帰路電流は、単
一接地ピンにより対応しなければならない。これは、信
号立ち上がり時間が８〜10ナノ秒の範囲の比較的遅い場
合には問題を生じない。しかしながら、立ち上がり時間
が早くなる特定のコンピュータ応用分野のように、誘起
電圧が増大すると、接地帰路ピン内に“接地バウン
ス”、すなわち、共通モード雑音が生ずることになる。
接地バウンスが信号レベルに対して充分に高いレベルに
達すると、システムは信号を忠実に読み出したり、信号
に応答することができなくなり、“偽トリガリング”と
して称される現象が生ずる。ピン割当は、業界で固定さ
れているので、信号対接地比は変えることができない。
しかし、より高速な立ち上り時間の悪影響を軽減するた
め、メモリカードの接地部を、カードが用いられている
装置の接地部と電気的に相互接続する導電シュラウドが
用いられる。かかるシュラウド及び関連するコネクタ
は、本願明細書で参照する、カウスマンに1994年２月22
日に発行された米国特許第5,288,247号に開示されてい
る。この特許のシュラウドは、コネクタの上部と、その
２つの側部を囲むように配設されている。幾つかのコン
タクトがシュラウドから延出し、コネクタと嵌合するメ
モリカード上の導電外表面と電気的に接触する。シュラ
ウドは、回路基板上の接地回路と電気的に連結され、装
置の特性を著しく改善する。幾つかの装置においては、
１枚以上のメモリカードを用いるのが望ましいが、付加
メモリカードコネクタは、非常に大きな利用不可能な回
路基板スペースを要する。したがって、単一コネクタシ
ュラウドの特性改良面で有益な垂直スタック関係の多数
コネクタを受容するシュラウドが望まれる。
EP−Ａ−0337634号には、複数の電気コネクタモジュ
ールと、接地シュラウドを含み、一つの接地面シュラウ
ドが各隣接コネクタモジュールと信号伝送コンタクトの
セットとを分離しているコネクタ組立体が開示されてい
る。コネクタ組立体は、相補バックプレーンコネクタと
嵌合し、接地シュラウドは嵌合コネクタの基準コンタク
トと接触するコンタクトを有する。この組立体は、モジ
ュール受容コネクタとは関係していない。
米国特許第5,290,174号には、各コネクタがメモリカ
ードのような電気モジュールと嵌合するスタック電気コ
ネクタ組立体が開示されている。しかしながら、この組
立体は、導電接地面シュラウドを含んでいない。
本発明の目的は、電気モジュールと嵌合して装置特性
を改善する垂直スタック電気コネクタ用の導電接地面シ
ュラウドを提供することにある。
一つの目的は、垂直スタック電気コネクタの信号伝送
ピンに対して接地基準を供給するため回路基板上の接地
回路と電気的に接触するように配設された導電接地面又
はシュラウドにより達成される。シュラウドは、（ａ）
スタック型コネクタと信号伝送ピンのそれぞれのセット
を分離する第１のプレートと、この第１のプレートと略
平行に離隔された少なくとも一つの第２のプレートを規
定する電気的導電層と、（ｂ）第１と第２のプレートの
各端部から延出し、電気モジュールのそれぞれがスタッ
ク電気コネクタのそれぞれの一つと嵌合すると、各電気
モジュールの外表面と係合するコンタクトを有する。好
適な実施例では、第２のプレートの端部は第１のプレー
トの端部上方に垂直である。
本発明の一実施例を添付図面を参照しながら以下説明
する。
図１は本発明で教示する２つのコネクタアレイとシュ
ラウドの斜視図である。
図２は、図１を180度回転して２枚のメモリカードが
挿入されつつあるコネクタアレイの斜視図である。
図３は、図２の線３−３に添う断面図である。
図４、図５及び図６は、それぞれ図１に示すシュラウ
ドの正面図、平面図及び側面図である。
図７は、図４に示すシュラウドの斜視図である。
図８は、図１に示すコネクタアレイ用の回路基板内の
ホールパターン配置図である。
図９は、シュラウドと２個のコネクタの組立を示す分
解断面図である。
図１、図２及び図３には、２つのコネクタアレイ10が
シュラウドとともに示されている。アレイ10は、垂直方
向にスタックされている第１と第２のメモリカードコネ
クタ12と14、及び導電シュラウド16を有する。アレイ10
は、回路基板18に、回路基板内のスルーホール21（図８
に示す）を延出し、基板の他側上に配設されている図示
されていないナット中に貫通する２本のネジ手段20によ
り取り付けられる。各コネクタ12と14は、ガイドスロッ
ト26をもつ延出側部アーム24を有する絶縁ハウジング22
を含んでいる。図２に最も良く示すように、第１と第２
のメモリカード28と30は、ガイドスロット26内に摺動さ
れ、それぞれのコネクタ12と14に嵌合するように配設さ
れる。図３に最も良く示すように、コネクタ12は、ハウ
ジング22を通って突出し、回路基板上の回路と電気的に
係合する状態で回路基板18のスルーホールを通り下方向
に延出するテール34に成端する複数の電気コンタクト32
を有する。同様に、コネクタ14は、ハウジング22を通っ
て突出し、回路基板18内の他の開口を通り、その回路と
電気的に接続されている状態で下方向に延出するテール
38に成端している複数の電気コンタクト36を有する。こ
こで、コネクタ12の全てのテール34は、図８に示す如
く、４つの平行列42状に配設されているスルーホール40
を延出するように配設され、一方、全てのテール38は、
４つの平行列46状に配列されたスルーホールを貫延する
ように配設されている。スルーホール40と44と同一パタ
ーンのスルーホールを持つ標準プラスチックリードオー
ガナイザ48が、図１と図３に示されており、通常の方法
で回路基板18へのアレイ10の組立が為される。回路基板
18への組み立て前に、コネクタアレイ10は、図１に最も
良く示すように、２つのハウジング22の外端部に形成さ
れた一対の位置合わせスロット52を貫延する一対の延長
クリップ50の手段により互いに保持されている。２本の
延長クリップ50は、それぞれのスロット52と摩擦係合
し、２つのコネクタは互いに堅固に固定される。ねじ20
に代える回路基板18へのアレイ10の他の固定方法は、回
路基板内の適切に配設された穴内に摩擦的に延出する延
長クリップ50上の、図示されていないバーブ端を用いる
方法である。コネクタ12と14のそれぞれは、本願明細書
での詳細な説明で引用している前掲米国特許第5,288,24
7号に開示されている単一コネクタと実質的に類似して
いる。
図４、図５、図６及び図７に示すように、シュラウド
16は、折下部62を持つ略平坦な第１のプレート60と、第
１のプレート60と平行に離隔されている第２のプレート
64と、側プレート66、67とを含む。幾つかの半田テール
又はリード68は折下部62から下方向に延出し、回路基板
18上の接地回路と接続される。テール68は、図８に示す
ように、２つの列42と46のグループ間の回路基板18を介
して形成された一連の穴90の間隔相当だけ離隔され、そ
の中にスリップ挿入される寸法とされる。第１のコンタ
クトアーム70のグループは、それらの自由端近傍にコン
タクト72をもち、シュラウドの第１の端部74から外方向
に延び、76位置で90度より大きく180度より小さく曲げ
られる。本例では、この曲げ角度は約172度とされ、コ
ンタクト72は、図６に示すように、第１のプレート60の
下方に配設される。同様に、第２のコンタクトアーム78
のグループは、それらの自由端近傍にコンタクト80を持
ち、第２の端部82から外方向に延出し、部位84で90度よ
り大きく180度より小さい角度だけ曲げられ、結局、図
６に示すように、コンタクト80が第２のプレートの下方
に配設される。
シュラウド16は、通常の方法により、平坦シートスト
ックから打ち抜かれ、図４、図５及び図６に示すような
構造に成型される。第２のプレート64を成型する際、図
５に最も良く示すように、側部66と67は、第１のプレー
ト60の端部から上方向に折り曲げられ、互い方向に折り
曲げられ、接合部65に成端される。接合部65は、所望に
より、溶接され、又は半田付けされ、メモリカード30が
コネクタ14と嵌合係合するときのコンタクトアーム78の
力で撓まないような剛性構造を形成する。又、接合部65
は、第２のプレート64の接合端の一つに図示されていな
いオフセットを形成し、他端との重畳部（点溶接されて
いる）を配設することにより製造される。
図９に最も良く示すように、コネクタ12は、矢印Ａの
方向にコネクタを移動することによりシュラウド16に組
み立てられ、コネクタハウジング22の上端部86がコンタ
クトアーム70とプレート60間に挿入される。部分62は、
次に、図９の点線で示す位置に向かって下方向に曲げら
れる。コネクタハウジング22の上部がプレート60と係合
し、上端部86が、図３に示す位置に向かってシュラウド
16に対して充分に前方にある状態で、コネクタ14が次に
図９に矢印Ｂで示すように、左方向に移動され、その上
端部88がコンタクトアーム78とプレート64間に挿入され
る。コネクタ14は、図３に示す位置に向かってシュラウ
ドに対して、その最左位置に移動される。クリップ50
は、次に、スロット52内に挿入され、２つのコネクタ12
と14及びシュラウド16を一つの組立体として固定する。
リードオーガナイザ48が、続いて組立体に取り付けら
れ、リード34、38及び68を、通常の方法で、リードオー
ガナイザ内のそれぞれの穴に貫延させる。コネクタアレ
イ10は、次に回路基板に搭載され、リード34、38及び68
が、図３に示すように、回路基板18内のそれぞれのめっ
きスルーホール40、44及び90と接触し、リードが通常の
方法で半田付けされて位置付けられる。
尚、導電プレート60と折下部62が、２つのコネクタ12
と14及びリード34と38のそれらのセットを完全に分離す
る。これにより、２つのコネクタにより伝送される信号
間の充分なる電気的絶縁を与える。コンタクトアーム70
と78は、各メモリカード28と30上の接地面と電気的に接
触し、テール68が回路基板18上の接地回路と電気的に接
続されるので、接地ピン、特に、プレート60と64に近接
するピン列のインダクタンスが実質的に減少し、これら
のピン列内の接地バウンスを減少させ、偽トリガの可能
性を減少させる。
本発明の重要な利点は、本発明のシュラウドが垂直方
向にスタックされた多数のコネクタを受容しているの
で、従来必要な回路基板上の空間がより小さくて良いこ
とである。更に、シュラウドは両コネクタ内の接地バウ
ンスを著しく減少させることにより優れた特性を与え、
回路基板に簡単に組み立てられるスタック型コネクタア
レイに容易に組み立てられる個々の部品を与える。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シュローダー，ジェイムス，ルイス アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 17078 パルミラ ボックス 582， ロ ードナンバー ２ (56)参考文献 特開 平４−286885（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−294779（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−111169（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−116388（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−108285（ＪＰ，Ｕ) 米国特許5290174（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01R 12/18 H01R 13/514 H01R 13/648 - 13/658

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】垂直方向にスタックされた第１及び第２の
    電気コネクタと共に用いられる導電接地面シュラウドで
    あって、 前記電気コネクタのそれぞれは、回路基板上の回路と電
    気的に接触するための信号伝送ピンのセットを有し、 前記シュラウドは、前記ピンに対して接地基準を与える
    ために前記回路基板上の接地回路と電気的に接続するよ
    うに配設され、 前記各電気コネクタは、電気モジュールを受容し、電気
    的に連結するように配設され、 前記シュラウドは、スタックされた前記第１及び第２の
    電気コネクタと該電気コネクタの前記ピンのセットを分
    離する第１のプレートと、側プレートを介して前記第１
    のプレートと平行に離隔されている第２のプレートと、
    前記電気モジュールがそれぞれ前記第１及び第２の電気
    コネクタのそれぞれの一つと嵌合するとき、前記各電気
    モジュールの外表面と接触するため、前記第１及び第２
    のプレートの端部から外方向に延びて曲げられるコンタ
    クトとを有することを特徴とする電気コネクタ用導電シ
    ュラウド。
  2. 【請求項２】２つの電気モジュールの電気エレメントを
    回路基板上の回路と電気的に相互接続する電気コネクタ
    アレイであって、 垂直方向にスタックされた第１及び第２の電気コネクタ
    と、導電シュラウドとを具備し、 前記第１及び第２の電気コネクタは、前記電気モジュー
    ルのそれぞれの一つを受容するように配設され、前記電
    気エレメントと電気的に接触する端子を有し、前記回路
    基板上の前記回路と電気的に接続する前記端子に取り付
    けられたリードを有し、 前記シュラウドは、スタックされた前記第１及び第２の
    電気コネクタと該電気コネクタの前記リードのセットを
    分離する第１のプレートと、側プレートを介して前記第
    １のプレートと平行に離隔されている第２のプレート
    と、前記電気モジュールがそれぞれ前記第１及び第２の
    電気コネクタのそれぞれの一つと嵌合するとき、前記各
    電気モジュールの外表面と接触するため、前記第１及び
    第２のプレートの端部から外方向に延びて曲げられるコ
    ンタクトとを有することを特徴とする電気コネクタアレ
    イ。
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