JP3553964B2 - シールド付きメモリカードコネクタ - Google Patents
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Description
本願は、1995年1月6日付け「メモリカードコネクタ」と題する出願番号第08/369,619号の一部継続出願である。
発明の背景
1.発明の分野 本発明は、電気コネクタに関し、特にノート型コンピュータ、PCプリンタおよびパームトップ型コンピュータに使用し、電子機器を装備するためのスペースを拡張可能でかつ容易に維持可能なメモリカードコネクタに関する。
2.従来技術の簡単な説明 パーソナルコンピュータ技術の急速な進歩および各種機器の小型化の改善により、将来におけるコンピュータ市場ではノート型コンピュータが最も一般的なコンピュータとなる可能性がある。PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Asociation)スロットを設けたノート型コンピュータ(あるいはPCプリンタ、パームトップコンピュータ)では、このスロットに挿入されたPCMCIAカードをノート型コンピュータのメインボードに接続するためにメモリカードコネクタが用いられる。従来のメモリカードコネクタは、通常、SMT(表面実装技術)を用いて取付けられ、コネクタのピンがメインボードの表面に直接半田付けされる。通常、このような剛性結合は、後からコネクタを取換えることが必要な場合に、大きな保守上の問題を生じさせる。更に、メモリカードコネクタの底部は、メインボードの表面上に直接載置される。コネクタの下側の占有領域は、電子素子の実装等の他の目的に使用することはできない。このようなメインボードスペースの無駄は、メインボードスペースが極めて限定されているノート型コンピュータでは許容できないものである。
発明の概要
本発明のメモリカードコネクタは、メインボード上に取出し可能に実装することができる。このメモリカードコネクタは、ヘッダと、このヘッダに結合されるキャリヤとを備え、このヘッダは内方および外方に延びる複数のピンを設けられ、垂直な回路ボードがヘッダの外側のピンに電気的にかつ強固に結合される。回路ボードの下端部はメインボードのコネクタに取外し可能に挿入される。
本発明のメモリカードコネクタにおいては、コネクタの回路ボードの高さは、コネクタの特定の用途の必要に応じて設定することができ、このため、コネクタとメインボードとの間の間隔(スタンドオフ)を適宜に利用することができる。
更に、2つのメモリカードコネクタを一体的に重ねることができ、上側のコネクタの外側ピンは、下側のコネクタの外側ピンよりも長く、それぞれ上側および下側のコネクタに結合された2つの垂直な回路ボードは、メインボードの2つのコネクタに取外し可能に個々に垂直に結合される。
更に、外側ピンをシールドするための手段を設けることができる。このシールド手段は、2つの信号平面間に間隔をおいて介挿された接地平面により、メインボードにアースされる。ピンの一部が1の信号平面に接続され、一方、ピンの残部は他の信号平面に接続され、インピーダンス制御を行う。
【図面の簡単な説明】
本発明のメモリカードコネクタは、添付図面を参照する以下の説明からより明らかとなる。ここに、
第1図は、本発明によるメモリカードコネクタおよびそのメインボードの展開図、
第2図は、本発明によるメインボードに装着されたメモリカードコネクタを示す本発明の第2の実施例の側部立面図、
第3図は、本発明による一体的に重ねられかつメインボードに装着された2つのメモリカードコネクタを示す側部立面図、
第4図は、メインボードに装着された通常のメモリカードを示す斜視図、
第5図は、本発明の第3の好ましい実施例を示すメモリカードコネクタの平面図、
第6図は、第5図に示すメモリカードコネクタのVI−VI線に沿う側部立面図、
第7図は、第6図のVII−VII線から見た前部端面図、
第8図は、第6図のVIIIの領域の細部の拡大図、
第9図は、第8図のIXの領域の詳細な断面図、
第10図は、本発明の好ましい実施例を示すメモリカードコネクタの平面図、
第11図は、第10図に示すメモリカードコネクタのXI−XI線から見た側部立面図、
第12図は、第10図に示すメモリカードコネクタのXII−XII線から見た端面図である。
好ましい実施例の詳細な説明
第1図を参照すると、本発明によるメモリカードコネクタ1は、ヘッダ10とこのヘッダ10に結合されたキャリヤ12とを備える。ヘッダ10とキャリヤ12との間の接続部は通常の態様で固定しあるいは分離することが可能であり、これについては本発明の主要な特徴ではないため、以下の説明では省略する。ヘッダ10には、内方および外方の両方向に延びる複数のピン101が設けられる。ヘッダの内側縁部102から延びるピン101の内側部は、キャリヤ12内に収容されるメモリカード(図示しない)に挿入される。垂直な回路ボード14は、ヘッダ10の外側縁部104から延びるピン101の外側部103に電気的にかつ強固に接続される。コネクタ3は、メモリカードコネクタ1を装着するためのメインボード2の表面に強固に装着される。垂直な回路ボード14の下端部は、コネクタ3内に取外し可能に挿入され、電気的に接続する。
第2図を参照すると、コネクタ1をメインボード2に実装する際、回路ボード14の下端部がコネクタ3に直接差込まれ、コネクタ1の底部は、メインボード2に設けられた4つのスタッド21で水平に支えられる。コネクタ1は、ねじ(図示しない)を用いてスタッド21に固着することができ、これらのねじはコネクタ1の4つのねじ装着孔120を挿通される。回路ボード14の高さは、メモリカードコネクタの特定の用途の必要に応じて設定され、したがって、メモリカードコネクタ1とメインボード2との間のスペースを好適に使用することができる。
第3図では、2つのメモリカードコネクタ1,1′が一体的に重ねられ、メインボード2上に実装される。上側コネクタ1′のピンの外側部103′は、下側コネクタ1のピンの外側部103よりも長い。上側コネクタ1′の回路ボード14′の方が大きく、必要な高さとすることができる。それぞれ上側コネクタ1′および下側コネクタ1に結合された2つの垂直な回路ボード14′,14は、メインボード2の2つの対応するコネクタ3′,3に、それぞれ個別的に取外し可能にかつ垂直に結合される。
第4図には、メインボード5に実装された従来のメモリコネクタ4が記載されている。このコネクタ4は、複数の屈曲ピン41を備え、これらのピンはSMTにより、メインボード5に直接半田付けされる。本発明によるコネクタ1に比較して、従来の実装されたコネクタ4は、メインボード5に強固に固定されているために交換が困難である。これは、交換した場合には、保守上、重大な問題を生じるからである。更に、コネクタ4の下側には、例えば電子素子の実装等に用いるスペースが得られない。
第5図から第8図を参照すると、本発明の他の実施例による重ねられたメモリカードコネクタ201,201′の組立体(composite)が記載してあり、この組立体はヘッダ210′,210とそれぞれヘッダ210′,210に結合されたキャリヤ212′,212とを備える。第3図に示す実施例と同様に、2つのメモリカードコネクタ201,201′が一体的に重ねられ、メインボード202に実装されている。上述の2つの実施例と同様に、ヘッダとキャリヤとの間の接続部は、通常の態様で固定しあるいは分離可能とすることができ、これについては本発明の主要な特徴ではないため、以下の説明では省略する。上述のように、ヘッダは、内方および外方の両方向に延びるピン328′,330′,332′,330,332等の複数のピンを設けられている。ヘッダの内側縁部から延びるピンの内側部は、第5図に想像線で示すメモリカード216′のようにキャリヤ内に収容されたメモリカード内に挿入される。垂直の回路ボード214′,214は、ヘッダの外側縁部から延びるピンの外側部に結合される。コネクタ203′,203は、メモリカードコネクタを装着するためにメインボードの表面に強固に装着される。好適なコネクタは、ミズリー州セントルイスのバーグエレクトロニクス社(Berg Electronics,Inc.)から市販されているCONANシリーズのいずれか1のレセプタクルである。このコネクタでは垂直な回路ボードとコネクタとの間の接地平面結合部(ground pane connection)が、コネクタの全長に沿ってほぼ均等に配分される点で好ましい。垂直な回路ボードの下端部は、コネクタ内に取外し可能に挿入され、電気的に接続される。最初の2つの実施例に関連して説明したように、コネクタをメインボードに実装する際、回路ボード214′の下端部は、コネクタ203′に直接差込まれ、回路ボード214の下端部はコネクタ203に直接差込まれる。コネクタ201,201′は、メインボード上に設けられた4つのスタッド333,334,336,338に水平に支えられる。コネクタは、コネクタの4つのねじ装着孔を貫通して延びるねじ340,342,344,346により、スタッドに固着することができる。回路ボード214′の高さは、メモリカードコネクタの特定の用途の必要に応じて設定され、したがって、メモリカードコネクタとメインボードとの間のスペースを適宜に利用することができる。更に、下側および上側メモリカードコネクタ201,201′は、メインボードの上側に一体に重ねた状態に実装される。上側コネクタ201′の上側ピン203′の外側部は、垂直な回路ボード214′に接続される。導電性接地シールド322′は、コネクタ201′から延びるピン330′,332′に重なる。他の導電性接地シールド322は、ピン330,332に重なり、これらの下側のピンを上側のピン330′,332′から分離する。第9図に示すように、垂直な回路ボード214′は、中央の金属製接地平面350′と、この接地平面350′に平行でかつ等距離に離隔した両側の側部金属製信号平面(signal plane)352′,354′とを備える。これらの接地平面および信号平面は、コネクタ203′に向けて下方に延び、それぞれメインボードに接地しかつ接続する。更に、導電性シールド322′が信号平面352′,354′から絶縁され、接地平面350′に接触して接地平面およびコネクタ203′を介して接地される。同様に、ピン330′は、接地平面350′および信号平面354′から絶縁され、信号平面352′に接触し、信号平面352′およびコネクタ203′を介してメインボードに接続される。更に、ピン332′も、接地平面350′と信号平面352′とから絶縁され、信号平面354′に接続され、この信号平面354′とコネクタ203′とを介してメインボードに接続される。ピン330′と水平方向に整合する他のピンの外側部は、信号平面352′を介してメインボードに接触しかつ結合され、ピン332′と水平方向に整合する他のピンの外側部は、354′を介してメインボードに接触しかつ結合される。信号平面352′,354′は、接地平面350′に対して等距離で平行に離隔するため、インピーダンスが効果的に制御されることが明らかである。特に第8図を参照すると、コネクタ203に結合された垂直ボード214がコネクタ203に接続されている。この垂直ボードは、内側の中間接地平面(図示しない)と、この接地平面から等距離で互いに平行な対向した信号平面(図示しない)とを備え、これらの信号平面はボード214′との関係で説明した上記のものとほぼ同様である。シールド322′が接地平面に接続されることおよびピン330′,332′との関係で説明した上述と同様に、シールドおよびピン322,330,322は、それぞれ互いに別個の平行な信号平面の1に接続され、メインボードに対してインピーダンス制御された接地および信号伝達をなすために結合される。このように等間隔の平行な信号平面と共に中間接地平面を用いることは、全体的に十分なインピーダンス制御を可能とし、悪影響を生じさせることなく、種々の高さの垂直ボードを使用することができる。両シールド322,322′は、フィンガ326,326′により、隣接するメモリカードに接続される。この接続は、1995年2月に発表されたPCMCIA/JEIDA PC基準(ドキュメント 第0295−03−1500)にしたがうのが好ましい。
第10図から第12図を参照すると、他の重合せたメモリカードコネクタ401,401′が記載されている。この他の好ましい実施例では、キャリヤ412,412′がそれぞれヘッダ410,410′に結合されている。メモリカードコネクタ401,401′は、一体的に重ねられ、メインボード402上に実装される。上述の他の実施例と同様に、ヘッダとキャリヤとの間の接続部は、通常の態様で固定しあるいは分離することができる。更に、上述のようにヘッダは、内方および外方の双方に延びる複数のピンを設けられている。ヘッダの内側縁部から延びる内側ピンは、第10図に想像線416′で示すように、キャリヤ内に収容されたメモリカードに挿入するために用いられる。水平の回路ボード414は、両ヘッダ410′,410の外側縁部からそれぞれ延びるピン530′,530の外側部に電気的にかつ強固に結合される。プラグ404は、メモリカードコネクタを装着するために、メインボード402の表面に強固に装着される。水平の回路ボードの底側はレセプタクル403に半田付けされ、このレセプタクルはプラグ404と係合して、回路ボード414とメインボードとの間を電気的に接続する。コネクタ401,401′の底部は、メインボードに設けられた4つのスタッド533,534,536,538により、水平に支えられている。コネクタは、このコネクタの4つのねじ装着孔520を通って4つのスタッド内に収容されるねじ540,542,544,536により、スタッドに固着することができる。図示しないが、水平の回路ボード414は、上述のように垂直な回路ボート214′と同様に、中間接地平面を平行な等間隔に離隔した信号平面間に介挿して形成することができる。下側および上側のメモリカードコネクタ401,401′は、メインボードの上側に一体的に重ねた状態で実装することができる。上側コネクタ401′の上側ピン530′の外側部は、対角方向下方に延び、水平ボード414に係合する。下側ピン530は、下側のボード401から対角方向上方に向けて延び、水平の回路ボードに係合する。導電性接地シールド522′は、コネクタ401′から延びるピン530′に重なる。他の導電性接地シールド522は、ピン530に重なり、これらの下側ピンを上側ピン530′から分離する。上側および下側ピンは水平の回路ボードの頂面および底面のそれぞれの導電パッドに接触し、そして信号平面に接触する。シールドは、水平の回路ボードの頂面および底面の導電パッドに接触し、そして、水平の回路ボードの中間接地平面に接続される。両シールド522′,522は、フィンガ526,526′により隣接するメモリカードに接続される。この結合は、1995年2月に発表されたPCMCIA/JEIDA PC基準(ドキュメント 第0295−03−1500)にしたがうのが好ましい。
上述のメモリカードコネクタは、電子素子のためのスペースを効果的かつ経済的に提供することが明らかである。
明らかなように、メモリカードコネクタをメインボードに接続する有益な方法が提供され、ここでは、外方に延びるピンが垂直回路ボードに接続され、垂直回路ボードがメインボードに接続される。
更に、効率的、効果的および経済的にシールドする手段、および、インピーダンスを制御する手段が記載されていることが認められる。
本発明の構造および特徴は上述の詳細な説明および図示から明らかであるが、上述の実施例は、本発明の好ましい作用を示すのみのものであり、本発明の範囲を制限するものではないことを理解されたい。したがって、本発明の意図する範囲から逸脱することなく、添付の請求の範囲に示す範囲内において上述の実施例を変更し、および、変形することも可能である。
Claims (22)
- ヘッダとこのヘッダに結合される一対のキャリヤとをメインボードに装着し、このキャリヤ間に収容されたメモリカードを、ヘッダを介してメインボードに接続するメモリカードコネクタであって、
前記ヘッダに装着され、それぞれ内方に延びて前記メモリカードに接続される内側部と外方に延びる外側部とを有する複数のピンと、
前記複数のピンの外側部に接続され、この外側部をメインボードに電気的に接続する回路ボードと、
前記複数のピンの外側部を少なくとも部分的に囲み、前記回路ボードに電気的に接続され、この回路ボードを介してメインボードに接地される導電性シールド手段とを備え、
前記回路ボードは、前記導電性シールド手段に接続される導電性接地平面と、前記複数のピンの外側部の少なくとも複数に接続される少なくとも1の独立した導電性信号平面とを有し、メインボードに取付けられたコネクタに、下端部を結合可能である、メモリカードコネクタ。 - 前記ヘッダは、内側縁部を有し、この内側縁部から前記複数のピンの内側部が延びる請求項1に記載のメモリカードコネクタ。
- 前記ヘッダは、外側縁部を有し、この外側縁部から前記複数のピンの外側部が延びる請求項2に記載のメモリカードコネクタ。
- 前記回路ボードは、接地平面から等距離に配置された2つの独立した信号平面を備える請求項1に記載のメモリカードコネクタ。
- 前記外側部の第1グループが、1の信号平面に接続され、第2グループが、他の信号平面に接続される請求項4に記載のメモリカードコネクタ。
- 前記接地平面は、信号平面の間に平行に離隔した関係に介挿される請求項5に記載のメモリカードコネクタ。
- 前記回路ボードは、前記外側部に対してほぼ垂直な関係に配置される請求項1に記載のメモリカードコネクタ。
- 前記回路ボードは、前記メインボードに対してほぼ垂直な関係に配置される請求項7に記載のメモリカードコネクタ。
- 第2のメモリカードコネクタが、第1のメモリカードコネクタに対して離隔した平行な関係に配置される請求項8に記載のメモリカードコネクタ。
- 第2のメモリカードコネクタは、(a)それぞれ内方に延びる内側部と外方に延びる外側部とを有する複数のピンを装着したヘッダと、(b)これらのピンの外側部に接続された回路ボードと、を備える請求項9に記載のメモリカードコネクタ。
- シールド手段の少なくとも一部が、第1,第2のメモリカードコネクタの間に平行な関係に介挿される請求項10に記載のメモリカードコネクタ。
- シールド手段の少なくとも一部が第1,第2のメモリカードコネクタの上に重ねられる請求項9に記載のメモリカードコネクタ。
- 前記回路ボードが前記メインボードに対してほぼ平行な関係に配置される請求項1に記載のメモリカードコネクタ。
- 前記ピンの外側部が、前記回路ボードに対して対角状に配向される請求項13に記載のメモリカードコネクタ。
- 前記回路ボードとメインボードとの間に垂直に延びる電気コネクタにより、回路ボードがメインボードに接続される請求項14に記載のメモリカードコネクタ。
- 第2のメモリカードコネクタが、第1のメモリカードコネクタに対して離隔した平行な関係に配置される請求項13に記載のメモリカードコネクタ。
- 第2のメモリカードコネクタは、(a)それぞれ内方に延びる内側部と外方に延びる外側部とを有する複数のピンを装着したヘッダと、(b)これらのピンの外側部に接続された回路ボードと、を備える請求項16に記載のメモリカードコネクタ。
- シールド手段の少なくとも一部が、第1,第2メモリカードコネクタの間に平行な関係に介挿される請求項17に記載のメモリカードコネクタ。
- シールド手段の少なくとも一部が、第1,第2メモリカードコネクタの上に重ねられる請求項18に記載のメモリカードコネクタ。
- ヘッダとこのヘッダに結合される一対のキャリヤとをメインボードに装着し、このキャリヤ間に収容されたメモリカードを、ヘッダを介してメインボードに接続するメモリカードコネクタであって、
前記ヘッダに装着され、それぞれ内方に延びて前記メモリカードに接続される内側部と外方に延びる外側部とを有する複数のピンと、
前記複数のピンの外側部に接続され、この外側部をメインボードに電気的に接続する回路ボードとを備え、
この回路ボードは、メインボードに対して垂直に配置され、このメインボードに取付けられたコネクタに下端部を取外し可能に挿入される、メモリカードコネクタ。 - 前記ヘッダとキャリヤとは、スタッドにより、メインボードに対して間隔をおいて支えられ、前記回路ボードの高さは、この間隔に応じて設定される請求項20に記載のメモリカードコネクタ。
- 前記回路ボードは、メインボードに取付けられたコネクタに、下端部を直接差込まれる請求項1又は20に記載のメモリカードコネクタ。
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