JP3987487B2 - 高速メザニンコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、一般に高速コネクタに関し、より詳細には、高速メザニン（mezzanine ）（中二階）コネクタ、すなわち、基板間コネクタに関するものである。

エレクトロニクス産業は、大きさだけでなく動作速度においても、電子装置の速度と効率を常に改善している。さらに、エレクトロニクス産業では、コネクタのコストを含む部品のコストを削減することの重要性が高まっている。そのような装置の製造を容易にするために、高速で動作するコネクタが必要とされている。高速コネクタの典型的な構造は、例えば、コネクタの片側又は両側に沿って取り付けられる個別の金属シールドの使用を伴う。信号端子は、通常、コネクタハウジングの内部に取り付けられ、シールドから離間されている。この構造は、別体のシールドの形成と取り付けを伴い、そのため、コネクタのコストが高くなる。また、外部シールドを使用すると、コネクタのサイズが大きくなることがあり、したがって、コネクタのサイズを小さくするという目的が達成されない。また、外部シールドを使用するには、二つのハウジングが一部重複する必要があり、そのため、コネクタ構造全体のサイズが大きくなる。したがって、高速使用に適した構造を備え、また、基板間のアプリケーションに使用することができる低コストのコネクタが必要とされている。

本発明は、以上の欠点を解決する高速コネクタを対象とする。

したがって、本発明の全般的な目的は、基板と基板との接続に使用する改良された高速コネクタを提供することである。

本発明の他の目的は、相互係合するプラグ（雄型）部材とレセプタクル（雌型）部材とを有する基板間コネクタであって、プラグ部材とレセプタクル部材の選択された面上に延在する共通シールド又は接地面を形成するように、プラグ部材とレセプタクル部材が導電被覆でめっきされており、プラグ部材とレセプタクル部材が複数の個別の構成要素を有し、それらの構成要素の各々が一対の差動信号端子を含む基板間コネクタを提供することである。

本発明の更に他の目的は、接地シールドを個別に形成する必要なしにコネクタ上に基準接地又は接地シールドが画定されるようにコネクタの外側面が金属めっきでめっきされた、基板間アプリケーション又はメザニンアプリケーションに使用される改良されたコネクタを提供することである。

本発明の更に他の目的は、結合して単一ユニットを構成する第１の部品と第２の部品とを含む基板間を接続するための改良されたシールドコネクタを提供することであり、二つの部品の各々が、複数の空所を内部に形成したハウジングを含み、空所の各々が絶縁性インサートを含み、各インサートは、回路基板上の対応する導電トレースで終端するように適応された少なくとも一対の差動信号端子を含み、コネクタ部品は、さらに、一緒に形成され、その長さ方向に延在する相互係合手段を含む。

本発明の更に他の目的は、前述のタイプのコネクタを提供することであり、相互係合手段は、一方の部品の側壁に形成され、介在する柱で分離された複数の凹部、すなわち、空所と、二つの部品の他方の側壁に形成され、その他方の部品の対応する凹部内に収容された複数のばねフィンガ、すなわち、突起とを含み、相互係合手段は、導電材料で被覆され、それにより、二つのコネクタが係合されたときに接地接続が行われ維持され、その結果、各空所内に保持された差動信号端子対が、コネクタの高さの範囲全体に亘（わた）って電気的にシールドされるか、あるいは、基準接地によって包囲される。

本発明の更に他の目的は、互いに係合する雄型コネクタ構成要素と雌型コネクタ構成要素とを有する基板間コネクタを提供することであり、雄型部品と雌型部品の各々が、コネクタ構成要素の対応する壁によって画定された空所内に複数の個別の端子組み立て体を保持する絶縁性ハウジングを含み、二つのコネクタ構成要素の外側面が、コネクタ構成要素の実質的にすべての表面に沿って各コネクタ組み立て体の周りに単一接地基準面を提供するように金属でめっきされ、二つのコネクタ構成要素の各々が、コネクタ構成要素内を長手方向に延びる中央係合部材を含み、一方の中央係合部材が、一体的に形成された接触ブレードを有し、他方の中央係合部材が、複数のばねアームを含み、また、コネクタ構成要素と一体的に形成されており、それにより、コネクタの端子が接触する前に二つのコネクタの接地シールド部分が互いに接触する。

本発明の更に他の目的は、互いに結合可能な二つのコネクタ構成要素を有する基板間コネクタを提供することであり、コネクタ構成要素が、コネクタ内に配設されているがコネクタ構成要素の外側面に設けられたアース部分によって互いに電気的に絶縁された複数の端子組み立て体を含み、二つのコネクタ構成要素が、見なくても結合可能であり、互いの係合と取り外しをジッパ式に行うことができる。

本発明は、その構造により、その他の目的を達成することができる。本発明の一つの主な態様においては、本発明の第１の実施形態によって例示されるように、本発明のコネクタ組み立て体は、一対の相互係合コネクタ半体を含む。各コネクタ半体は、絶縁材料からハウジングとして形成され、二つの対向する壁と二つの平行な壁によって画定された細長い本体部分を有する。もう一つの主な態様においては、各コネクタ半体内に複数の個別の空所が形成され、コネクタ半体の側壁が空所のいくつかの側面を画定し、交差壁が空所の他の部分を画定する。各空所は端子インサートを収容し、この端子インサートは絶縁体の形態をとることが好ましく、少なくとも一対の導電性信号端子を備えている。導電性信号端子は、一端が回路基板に結合し、他端が他方のコネクタ半体の対応する対向した端子と結合するように適応されている。そのような各差動端子対は、各空所内に収容され、二つのコネクタ半体が係合されたときに、端子対が各空所内に完全に取り囲まれる。コネクタ半体は、そのすべての露出面が導電材料でめっきされていることが好ましく、それにより、導電材料が、各空所の周りに導電性シールドを形成し、それにより、個別の配線対の間、及び、それらを取り囲むアース境界面が提供される。

本発明の他の重要な態様において、コネクタ半体の各々は、コネクタ半体に沿って長手方向に延在することが好ましい相互係合手段を備える。一実施形態においては、そのような相互係合手段は、係合が側面に沿って行われるようにコネクタ半体の側壁に沿って長さ方向に延在する。他の実施形態においては、これらの相互係合手段は、係合がコネクタの中心線に沿って行われるように二つのコネクタ半体の中央壁に沿って長手方向に延在する。

相互係合手段は、圧入型の係合を利用することが好ましく、一実施形態においては、コネクタ半体内に形成された凹部と対向する弾性係合アームの形態を採り、各凹部に一対のアーム対が収容される。アームは、間隔が凹部よりも僅（わず）かに大きく、弾性手段を提供する相互係合スロットによって分離されており、対応する対向した凹部に収容されたときに僅かに圧縮される。アームと凹部は両方とも導電性を有するようにめっきされ、それにより、係合手段の平面内で確実な電気接触が行われ、コネクタ空所内に保持された差動信号端子が、他の差動信号対から確実に電気的に絶縁される。

本発明の更に他の実施形態においては、相互係合手段は、二つのコネクタ半体の概略中心線に沿って延在しており、一方のコネクタ半体に接触ブレードを含み他方のコネクタ半体に複数のばねアームを含む。

相互係合する凹部と係合アームとを含む空所近くのすべてのコネクタ表面に導電材料を付着させることによって、各差動信号端子対は、シールドによって完全に包囲され、このシールドは、差動信号端子の性能を改善し、その結果、電気的観点からコネクタが静かになり、すなわち、電気的な「ノイズ」が空所に入らず、電気的ノイズが空所から出ない。係合アームと凹部との間の圧入接触は、コネクタ側壁の平面内の接地接続の完全性を維持する。

本発明の他の実施形態においては、コネクタ半体は、一方が他方に「ジッパ」式に容易に差し込まれるように設計され、すなわち、一方のコネクタ半体の一端を他方のコネクタ半体の他端に差し込み、次に、一方のコネクタ半体を他方のコネクタ半体と適所で係合するように旋回するか又はロックすることができる。この実施形態においては、他方のコネクタ半体は、二つのコネクタ半体の結合境界領域内で有効な追加のシールドを提供するために、一体的に形成され、かつ、一つのコネクタ半体の結合面よりも上方に延在するのに十分な高さを有する連続的な外側スカートを含むことが好ましい。

本発明の以上その他の目的、特徴、及び利点は、以下の詳細な説明を検討することによって明瞭に理解されよう。

この詳細な説明において、添付図面をしばしば参照する。

図１はレセプタクルコネクタ構成要素１００を示し、図２はプラグコネクタ構成要素１２０を示し、これらは両方とも、本発明による原理に従って構成されている。各構成要素は、絶縁ハウジング１０２、１２２を含む。各ハウジングは、実質的にコネクタハウジングの全長に亘って延びる各中央壁１０３、１２３、並びに、一対の側壁１０４、１０５及び１２４、１２５を有する。これらの壁はすべて、コネクタ構成要素の端部１０６、１２６で終っている。複数の介在壁１０７、１２７が、中央壁１０３、１２３から側壁まで横方向に延在し、コネクタ構成要素の中央壁及び側壁とともに、コネクタハウジングに沿って長手方向に配列された複数の空所、すなわち、開口部１１０を協同的に画定する。図１〜図５に示したように、これらの空所１１０は、コネクタ構成要素の縦方向の中心線Ｃの両側に互い違いに配設されており、すなわち、通常、中央壁の一方の側の空所の横断方向中心線Ｔが、中央壁の他方の側の介在壁１０７、１２７と位置合わせされている。

各空所１１０は、単一の端子インサート組み立て体１３０を収容することが好ましく、組み立て体１３０は、絶縁性の本体１３１と、また、好ましくは一対の差動信号端子１３２、１３３とを含む。図１６〜図１８に、本発明のコネクタに利用される一つのタイプの端子インサート組み立て体１３０を示す。これらの図で分かるように、各組み立て体の本体部分１３１は、例えば、基部１３４と直立壁部分１３５とを有する略Ｌ字形を有し、直立壁部分１３５内には、例えば、導電端子１３２、１３３の一部分を収容する１以上のスロット１３６が延在している。端子１３２、１３３は、組み立て体本体１３１内に嵌（は）め込まれ、その後で図示された「Ｌ」字形に曲げられてもよく、あるいは、当技術分野で知られているように、キャリアストリップ（図示せず）上に打ち抜き又は成形することによって形成されてもよく、このキャリアストリップが、例えば、金型キャビティに挿入され、その周囲に組み立て体本体が成形される。

使用する組み立て方法に関係なく、端子１３２、１３３は、垂直方向に片持ちされることが好ましく、また、例えば、少し外側にバイアスさせて形成され、その結果、端子１３２、１３３の接点部分１４０は、通常、端子組み立て体１３０の直立壁１３５から離れるように延在する。接点部分１４０は、半円形又は他の任意の望ましい形状で形成することができ、好ましくは、端子１３２、１３３の本体部分１４２の最上部に形成される。また、端子１３２、１３３はテール部分１４４を備えている。このテール部分１４４は、表面実装用では図示されたようにある角度で曲げられ、スルーホール取り付け用ではまっすぐに延びている。

端子組み立て体本体１３１は、接続した際に二つの端子を他の二つの端子から絶縁するのを補助する絶縁材料（dielectric material ）から形成されることが好ましい。図１１〜図１８に示した本発明の好ましい実施形態においては、コネクタは、差動信号を伝える回路トレースに終端するように設計されており、そのような各信号対は、大きさが同じであるが極性が異なる電圧、すなわち、＋０．５〔ボルト〕と−０．５〔ボルト〕を伝えることが好ましい差動トレース対を構成する。差動信号対による高速伝送を確保するために、接地基準、すなわち、端子を設けなければならないことは知られている。この接地基準を使用することによって、差動信号端子間が絶縁される。この接地基準は、一般に、従来の基板間コネクタでは、コネクタハウジング表面の一つに設けられた別体の導電性シールドを利用することによって達成される。この追加の部品は、コネクタの製造及び組み立てコストを高くするだけでなく、コネクタのサイズも大きくする。本発明は、別体の導電性接地部材、すなわち、シールドの使用を回避し、伝送速度を高める差動信号端子間の信頼性の高い電気的分離を提供する。

本発明は、別体のシールド部材を追加するのではなく、コネクタ構成要素の表面をめっきすることによってこれを行う。コネクタ全体が、その外側面全体に亘ってめっきされることが好ましい。しかしながら、コネクタは、所望の端子組み立て体を包囲し、かつ、回路基板上の回路パッドやトレースなどの接地接続まで延在する所望の領域に選択的にめっきされてもよい。図３と図４で分かるように、コネクタ構成要素１００は、複数の空所１１０を有する。図１と図２に示したように、そのような各空所１１０は、端子組み立て体１３０を収容することが好ましい。端子組み立て体１３０が空所１１０内に保持されるとき、空所１１０を協同的に画定するコネクタ構成要素１００の様々な壁が、対応する端子組み立て体１３０を包囲したり取り囲んだりする。本発明において、これらの壁は、差動端子の周囲に延在する連続的な導電接地構造を提供するためにめっきされる。

図１〜図７に示した実施形態においては、コネクタ構成要素１００及び１２０は、さらに、二つのコネクタ構成要素を相互に係合することができる係合手段を備え、そのような相互係合手段１５０は、コネクタ構成要素１００、１２０の側壁１０４、１０５、１２４、１２５に沿って長手方向に延在するように示されている。図３に示したように、そのような係合手段１５０のうちの一つは、側壁１０４、１０５に延在する複数の離間した凹部１５３の形を取る。図示したように、そのような凹部は、空所１１０と位置合わされ、コネクタ構成要素の横断壁１０７と二つの端壁１０６の間に配設されている。各凹部は、所定の幅Ｗ１を有する。

図２、図６及び図７に最もよく示したように、他のコネクタ構成要素１２０は、複数の係合アーム、すなわち、ばねアーム１５４の形の係合手段１５０を有し、ばねアーム１５４は、対で構成され、コネクタ構成要素１２０の側壁１２４、１２５に離間した配列で配設され、凹部１５３と位置合わせされている。各組のばねアーム１５４は、介在スロット１５６によって分離された一対の離間アーム１５５を有する。このスロット１５６により、ばねアーム１５４は、対応する対向した凹部１５３に差し込まれたときに互いに近付くことができる。したがって、ばねアーム１５４の組は、例えば、凹部１５３の幅Ｗ１より少し大きい所定の幅Ｗ２で形成される。これにより、図７に示したように二つのコネクタが係合されたときに、良好な摩擦嵌め又は圧入が確実に行われる。また、コネクタ構成要素の初期成形の際に幅Ｗ１とＷ２を同一にしてもよい。その後でコネクタ構成要素１００、１２０をめっきしたときに、凹部１５３の幅Ｗ１が小さくなり、ばねアーム１５４の幅Ｗ２が大きくなる。めっきは、導電材料層を、一般にプラスチックなどの絶縁材料の下層ハウジングに付着させ、それにより、幅Ｗ１、Ｗ２がめっき層の厚さだけ増減する。ばねアーム１５４の動きは、長手方向、好ましくはコネクタ構成要素の長手方向の中心線Ｃと平行に起こる。各対のばねアーム１５５が対応する凹部に及ぼす力は、ばねアーム対の総数に応じて倍増され、二つのコネクタ構成要素間でほぼ完全な保持力を得ることができる。

図示したように、めっき層は、凹部１５３の内側面１５７（図１及び図３）とばねアーム１５４の外側面１５８とを両方とも覆う。このようにして、そのような二つの面１５７、１５８が、図７に示したように面と面との接触で互いに係合し接触する。この接触により、導電性めっきによって達成される二つのコネクタ構成要素１００、１２０間の電気接続が確立される。また、コネクタ構成要素１００、１２０の他の面は、接地接続をさらに強化するために、例えば、中央壁１０３、１２３に沿って当接する、すなわち、面と面とが接触することが好ましい。

コネクタ構成要素１００、１２０の外側面が導電性被覆でめっきされているため、各差動端子対は、接地基準によって実質的に「密封される」か又は「包囲される」。これは、図２２に概略的に示されており、この図では、コネクタ構成要素の二つの隣接する互い違いの空所１１０の断面が示され、各空所１１０内に、一対の差動信号端子Ｓ1 、Ｓ2 が配設されている。信号端子Ｓ1 、Ｓ2 は、互いに離間されており、図において「Ｐ」と示された事前に選択された距離だけ離間された壁１０３、１０４、１０５及び１０７によって四方が囲まれている。Ｐの長さは、端子の位置と空所壁の位置とによって変化するが、各端子が、近くに少なくとも三つの導電壁を備えるとともに、穴内の残りの端子よりも遠くに離間された第４の壁を有し、この第４の壁は、各端子から最も遠くにある交差壁又は横断壁１０７であることに注意されたい。この点に関して、最小限、内側面６７と露出した結合面６８及び６９が、回路基板係合用のポスト７０及びスタンドオフ７１とともにめっきされる。これにより、シールドの利点を提供する最小量の接地面が提供される。めっき処理の経済性から、二つのコネクタ構成要素１００、１２０のすべての露出面をめっきしなければならない場合もある。

図７と図２１は、コネクタ構成要素の機械的係合のための特徴的形状部が、望ましい「包囲」シールドをどのように提供するかを示す。これは、対応する各凹部１５３内に延在するばねアーム１５４によって行われ、それにより、ばねアーム１５４は、ばねアーム１５５間の介在スロット１５６を除き、凹部１５３を実質的に塞（ふさ）ぐ。この構造は、実質的に各空所の第４の壁を塞ぎ、各空所のスロットのサイズは、コネクタ構成要素の各空所を取り囲む導電材料の全体の範囲よりも十分に小さくなる。スロットは、導電性めっきの範囲から得られる電気絶縁に悪影響を及ぼさない。図２１は、図１３と類似の型の二つのコネクタの長手方向の断面で、結合された状態を示す。

二つのコネクタ構成要素１００、１２０をともに極性化又は「キー結合（keying）」する手段を提供するために、これらにコネクタ構成要素は、当技術分野で知られている方法で相互係合する突出ポスト１６０と中空スロット１６１を含んでいてもよい。このタイプのコネクタでは、端子インサート組み立て体１３０は、図１に示したように一方のコネクタ構成要素１００内に外向きに配置され、図２に示したように他方のコネクタ構成要素１２０内に内向きに配置される。図１４に、このタイプの配置を示し、二つの端子インサート組み立て体１３０は、端子１３２、１３３が内側に向かい合った状態で、中央壁３０２の両側にある各空所３０１内の適所に位置決めされているのが分かる。このように、二つのコネクタ要素１００、２００の各端子１３２、１３３は、向かい合わせ式にコネクタ組み立て体を横切る方向で接触する。

この接触は図１５に最もよく示されており、この図から分かるように、一方のコネクタ構成要素１００の端子組み立て体は図１のように配設されており、端子組み立て体の後壁１３５が「内側で」、すなわち、コネクタ構成要素１００の中央壁１０３に沿って整列されており、他方のコネクタ構成要素１２０の端子組み立て体は、「外側で」、すなわち、コネクタ構成要素１２０の側壁１２４、１２５に沿って整列されている。これにより、端子１３２、１３３が互いに向かい合い、係合されたときに、端子の対向する接点部分１４０が、互いに乗り越え、端子本体部分１４２によって支持される。端子本体部分１４２と接点部分１４０は、基部１３４の後壁１３５から僅かな角度だけ離れて端子組み立て体基部１３４から外方に延在し、その結果、対向する接点の間で有効な摩擦接触が確立され、維持される。端子組み立て体１３０のスロット１３６は、コネクタ構成要素１００、１２０が互いに係合されたときに、端子１３２、１３３がスロット内で移動することを可能にする。この係合は、二つのコネクタ構成要素の結合を維持する働きをするが、二つのコネクタ構成要素間で達成される主な係合は、前述された交互に設けられたばねアームと凹部とによって得られることが分かるであろう。端子インサート、すなわち、組み立て体１３０は、コネクタ構成要素の中心線の両側に長手方向に互いに位置合わせされて示されているが、例えば、一つの組み立て体が内側を向き、別の組み立て体が外側を向き、別の組み立て体が内側を向くように、中心線の片側又は両側に互い違いに配設されてもよいことが分かるであろう。

図８は、一対の側壁２０３、２０４と二つの端部２０５、２０６とによって画定された絶縁性の絶縁ハウジング２０１を含む雌雄同体コネクタ構成要素２００を示す。一連の横断壁２０９が、側壁２０３、２０４間に延在しており、コネクタハウジングの区画又は区分２１０を画定する。これらの区画は、さらに、中央壁２０７によって二つの小さい区画２１１に細分され、中央壁２０７は、二つの交差壁２０９又は端壁２０５、２０６の間のギャップを結ぶ一つの単一壁でも一連の区分（壁部分）でもよい。コネクタ構成要素２００の具体例では、係合手段２２０は、コネクタ構成要素２００の中央に沿って、好ましくはその中央壁２０７に沿って配設されている。これらの係合手段２２０は、交互に設けられた凹部２２１とばねアーム２２２とを含む。このコネクタ２００のキー結合又は極性化するための特徴的形状部は、コネクタ構成要素の一方の端にある突起２３０と他方の端にある空所２３１とを含む。これらの「キー」は、コネクタハウジングを横切って延在しており、したがって、他の構成要素から１８０度回転させる以外は、同じ構成要素を、各コネクタの片側に使用することができる。コネクタハウジングは、さらに、コネクタ構成要素２００の側壁２０３、２０４に形成された交互に設けられた舌状部２３５と溝２３６とを含む。図８に示したコネクタ構成要素２００では、二枚の対向する回路基板のうち一方にある型のコネクタ構成要素が使用され、他方に別の型のコネクタ構成要素が使用されるのではなく、上に述べたような同一の構成要素を二つ使用して、二枚の対向する回路基板の間の接続を実現することができる。

さらに、本発明の雌雄同体型コネクタにおいては、図示したようなコネクタ構成要素２００の中央に沿って係合手段が配設されていてもよい。図９〜図１５に、そのようなコネクタ構成要素の別の実施形態を全体を３００として示す。この型のコネクタ３００では、端子組み立て体ンサート１３０は、空所３０１内に、中心線「Ｃ」（図１１）の両側にオフセットされて配設され、長手方向の互いに隣接する一組の端子組み立て体が逆方向に向く。これと同様に、端子組み立て体の隣接する横断方向の組は、交互に外側と内側に向く。この型のコネクタの側壁３０３、３０４には、長い凹部３０６が形成されていてもよく、端子１３２、１３３は、特に、そのテール部分１４４が、コネクタ構成要素の側面に沿って、凹部３０６を通って外方に延在している。端子組み立て体１３０は、コネクタ３００の空所３１０に下側から嵌め込まれるかあるいは差し込まれている。端子組み立て体１３０の基部１３４には、コネクタ構成要素３００の下部面、例えば、側壁３０３、３０４、中央壁３１１、交差壁３１２の下部面と当接する肩部分１３７が設けられていてもよい。この実施形態においては、交互に設けられたばねアーム３２０と凹部３２１とを含む。これは、図１３に最もよく示されている。

確実な接地接続を提供するために、コネクタ構成要素３００は、その取り付け部３３０と接地部３３１が導電材料でめっきされているのが好ましい。その結果、それらの部分は、点線（図１３）で示された回路基板３６０に形成されたビア又は穴３６１内に差し込まれ、それにより、コネクタハウジングと回路基板３６０上の接地回路との間に電気接続が確立される。

図２１は、結合された二つのそのようなコネクタ構成要素３００を示し、二つのコネクタ構成要素３００間の接続の様子を強調した断面図である。交互に設けられたばねアーム３２０と凹部３２１が互いに係合し、そのような特徴的形状部の対向する外側面が互いに当接し、その結果、結合境界面並びに位置決めキー３２７と凹部３２８に沿って電気接触が行われる。

図１９と図２０は、基板間コネクタ構成要素４００に組み込まれた適切な係合手段４１０の他の実施形態を示す。この係合手段４１０は、端子組み立て体収容空所４０７の間のコネクタ構成要素の中央壁４２０に沿って長手方向に延び、交互に設けられたキー４０４とばねアーム４０５を含む。この実施形態は、ばねアーム部材４０５のアーム４０６間の間隔「Ｑ」が、例示したような、テーパが付けられていてもよい、キー４０４の厚さ「ＴＴ」のよりも小さいことが好ましいという点で、前述の実施形態と異なる。これは、適切な圧入機構を実現し、キー４０４が、ばねアーム４０６を僅かに広げる。この点に関し、アーム４０６を、互いに近付く方向、すなわち、コネクタ構成要素４００の中心線の方向に僅かにバイアスされるように形成することができる。この係合は、コネクタ係合の中心線に対して横断方向、すなわち、横切る方向に行われ、それに対して、前の実施形態では、コネクタ構成要素の中心線と平行な方向、すなわち、中心線に沿ってばねアームが保持されていた。

図２３〜図３０は、本発明の原理に従って構成されたコネクタ構成要素の他の実施形態としてのコネクタ構成要素５００を示す。このコネクタ構成要素５００も雌雄同体型であり、すなわち、構成要素のうちの任意の二つが、図２８に示したような相互係合コネクタ構成要素対を構成する。各構成要素５００は、互いに離間されていることが好ましい複数の壁５０３、５０４及び５０５によって画定される細長いハウジング５０１を有する。これらの壁５０３〜５０５は、端部５０６、５０７と、コネクタハウジング５０１を横切って延在する複数の横断壁５０８とによって相互接続される。これらの交差壁又は横断壁５０８並びに側壁及び中央壁のすべてが、コネクタハウジング５０１内に複数の空所５１０を協同的に画定し、空所５１０の各々が、端子インサート組み立て体１３０を収容するように設計されている。

このコネクタ構成要素５００では、図２３〜図２５に示したように、係合手段５２０は、コネクタハウジング５０１の長手方向、好ましくはその中央壁５０４に沿って延在する。これらの係合手段５２０は、交互に設けられたポスト５２２とばねアーム５２３を含む。この実施形態のばねアーム５２３は、アーム間に長手方向に延在する介在スロット５２５によって分離されている。このスロット５２５は、図２３、図２５及び図２７に示したように、コネクタハウジングの中央壁５０４内で部分的に下方に延在している。ポスト５２２は、図２３と図３０に最もよく示したように、ばねアーム５２３の内側面と係合する働きをする二つの側部５３１によって挟まれた主部分５３０を含む。この係合ばねは、ばねアーム５２３を僅かに広げ、二つのばねアーム５２３間の間隔（すなわち、介在スロット５２５の幅）は、ポスト側部５３１の幅よりも僅かに小さいことが好ましい。これらの側部５３１は、ばねアーム５２３間の対応する対向したスロット５２５にポスト５２２が差し込まれるにつれて係合力が増加するように僅かに先細りで形成される。この係合の線部分は、コネクタハウジングを交差する、すなわち、横切る方向に延在し、すなわち、側壁に向かって図３０に「Ｇ」で示した方向に通る。図２９は、この係合の長手方向の広がりを示す。

コネクタハウジング５００の外側面が導電材料でめっきされるため、ハウジング５００は、図にポストとして示した複数の接地脚５３５を含むことが好ましい。これらのポスト５３５は、中央壁５０４の区分のほぼ中央から延在しており、ハウジング５００の中心線の両側の隣接するハウジング空所５１０を互いに離間する。これらのポスト５３５は、中央壁部分と一体形成されているように示されているが、中央壁５０４内に保持され、また、そこから下方に延在する別体の要素を含んでいてもよい。これらのポスト５３５も導電性めっきされ、コネクタハウジングが取り付けられる回路基板の穴、すなわち、ビアに差し込まれ、それにより、基板上の接地回路とコネクタのめっき面の間で電気接触が行われる。

係止軸５４０などの追加の取り付け要素をコネクタハウジングとともに形成し、それを使用して回路基板上にハウジングを位置決めして支持してもよい。また、この実施形態は、二つのコネクタハウジング５００を、「ジッパ式」に着脱することができるようにする係合手段５５０を備え、これにより、ハウジングを使用する装置の組み立てが容易になる。そのような係合手段５５０は、コネクタハウジング５００の両端部５０６、５０７に配設され、二つのコネクタハウジング５００の「（ある角度での）ジッパ式結合」を容易にする一対の第１と第２の「キー」５５２、５５４を含む。これらのキー５５２、５５４により、コネクタハウジング５００を、コネクタハウジング５００の端部５０６、５０７から互いに位置合わせし、係合させることができる。

図２９〜図３１に移り、係合手段５５０の間の連係をより詳細に示す。単一キー５５２は、キー５５２が形成された角度よりも少し大きい内側傾斜面５５６を有する二つの凹部５５３によって挟まれている。コネクタハウジング５００の一方の端部５０７には、対向するコネクタハウジング端角部５６０（図２８と図３２）が嵌まる旋回点５５９を画定する段部又は肩部５５８が設けられている。この肩部５５８は、上側コネクタハウジングが回転して下側コネクタハウジング（図３２）と係合し又は離れるときに端角部５６０を適所に保持し、肩部が係合し又は離れるときに曲げられる部分の半径と回転を（angled radius and rotations ）を画定する。肩部５５８は、係合前に二つのコネクタハウジングの位置合わせを行うために、側壁５０３、５０４の高さよりも上に突出している。

一対の対向するキー５５４は、単一キー５５２を受ける介在スロット５６２（図２５と図３１）によって分離されている。キー５５４は、キー５５４が端部係合凹部５５３に入るように５６３が面取りされている。また、コネクタハウジング５００の一端５０６は、普通ならばキー５５４の最上部、すなわち、先端５６７と干渉する可能性のある材料を除去することによって、キー５５４が回転して凹部５５３に入りやすくする切り欠きが形成されることが好ましい。

図３３〜図４９は、本発明により構成されたコネクタ組み立て体の別の実施形態を示す。この実施形態は、説明した前の実施形態と類似しているが、二つのコネクタのハウジング部分が、嵌合領域に追加のシールドを提供するように構成されており、また、極性化のための特徴的形状部がハウジングの構造に組み込まれている点が異なる。

図３３は、複数の個別の端子組み立て体６５０を対応する個別の空所６１０に収容した本発明の雌型、すなわち、レセプタクルコネクタ構成要素６００を示す。このコネクタ構成要素は、絶縁材料で一体的に成形されることが好ましく、また、図示したように、複数の個別の空所６１０（図３４と図３５）を内部に形成した長方形構造で示された内側壁６１７によって部分的に画定された中央コネクタ部分６１６を含む。中央コネクタ部分６１６は、一対の側壁６０４及び端壁６０５を含む外部スカート又はシュラウド部材６０２によって部分的に包囲されているか又は取り囲まれている。シュラウド部材６０２とその壁は、コネクタ組み立て体の対向する雄型、すなわち、プラグコネクタ構成要素６７０（図３６〜図３８）の一部分（挿入壁又は部材６７１）を受けるスペースを画定する介在環状スペース６０３によって、中央コネクタ部分６１６及びその内側壁６１７から分離されている。シュラウド部材６０２及びそれに対向する挿入壁６７１は両方とも、一方向対称性（one way symmetry）を有することが好ましい。この一方向対称性は、横軸ＴＡに関しては対称であるが縦軸ＬＡに関しては非対称として、コネクタ組み立て体に一体化された極性化機能（polarizing feature）を提供し、これにより、見ないで（手探りで）設置を行う環境でも、二つのコネクタ構成要素を特定の向き（one way ）で組み立てることができるようにすることを意味する。

中央コネクタ部分６１６は、コネクタ構成要素６００の底部から立ち上って、事前に選択された深さの環状のスペースを作る。中央コネクタ部分６１６は、さらに、協働して空所６１０を形成する中央壁６１１と複数の横断壁６１２の骨組み又は格子構造と見なすことができるものを含む。外部シュラウド端壁６０５は、後で詳しく説明する対向する雄型コネクタ構成要素６７０と係合する手段を含むことが好ましい。レセプタクルコネクタ６００は、さらに、図４３と図４７に示したように回路基板７４０上の開口部又はビアに収容することができる取り付けポスト６１２０と接地端子６１３を含み、この取り付けポスト６１２０と接地端子６１３は、回路基板上のトレースにはんだ付けするか又は別の方法で導電可能に取り付けることができる。両方のコネクタ構成要素の接地は、コネクタ構成要素の外側面を金属でめっきして導電層を形成することによって達成される。これらのコネクタのアース接触は、図４３、図４４及び図４７に示したような面接触と、中央係合部材６９１、６９２及び６１１の係合の両方によって達成される。アース接触は、雄型（プラグ）コネクタ構成要素６７０が、シュラウド壁によって形成された凹部又はレセプタクル内に最初に差し込まれたときに行われる。

雌型（レセプタクル）コネクタ構成要素６００の中央壁６１１は、端子組み立て体の最上部を超えて（すなわち、それよりも上に）上方に延在する平坦（たん）なブレード部分を含む。この壁６１１は、対向するコネクタ構成要素６７０のギャップ、すなわち、スロット６７３（図４７）に収容される。図にラグ６２１として示した一対のラッチ部材が、外部シュラウド６０３とともに形成されることが好ましく、コネクタの端部壁に開口部６２０を形成して、対向するコネクタ構成要素のラッチ部材、すなわち、ラグのための空隙（げき）を設けることができる。ラッチ部材６２１は、中央壁６１１（及びその接触ブレード部分）とともに位置合わせされ、共通の縦軸に沿って配設され、それにより、二つのコネクタ構成要素の組み立てと分離を「ジッパ式」に達成することができることが好ましい。「ジッパ式」とは、雄型コネクタ構成要素６７０の一方の端部を、雌型コネクタ構成要素６００の同様の端部の上に配設し、雄型コネクタ構成要素を回転してロックし、確実に係合させることを意味する。

次に、図４１と図４２に移り、端子組み立て体６５０をより詳しく示す。各端子組み立て体６５０は、テール部分６５２と接点部分６５９の間に延在する細長い本体部分を有する一対の導電性信号端子６５１を含むことが好ましい。テール部分を表面実装用のテール部分として示しているが、テール部分６５２はスルーホール用のテール部分の形態をとることもできることが分かるであろう。端子の本体部分は、端子組み立て体の絶縁性本体部分６５３内に固着されるか、又は、絶縁性本体部分６５３に一体成型されることが好ましく、本体部分６５３は、前述のように、端子対の周りに成形されてもよい。この本体部分の基部は、少なくともその一部分を包囲するフランジ６５５を備え、このフランジは、図示のように、上向きの自由端６５６で終っている。このフランジは、二つのコネクタ構成要素６００、６７０の端子用空所の内側面との係合を支援し、いくつかの例では、端子組み立て体６５０がハウジング空所に差し込まれたときに変形するであろう。この本体部分の角部のいくつかは、端子組み立て体に極性化を提供するために面取りされることがある。本体部分６５３は、さらに、直立する後壁部分６５４を含むことができ、これは、コネクタ構成要素の端子と介在中央壁６１１の間に絶縁手段を提供する。

図３６〜図３８は、雌型コネクタ構成要素６００に嵌まって係合する雄型コネクタ構成要素６７０を示す。このコネクタ構成要素６７０は、また、側壁６７１と中央壁、すなわち、中央部材６１１によって構成された絶縁ハウジングを有する。複数の横断壁６７４が、中央壁６１１に向かって内方に延在し、複数の端子組み立て体収容空所６７２を画定している。側壁６７１は、中央壁６１１と端子組み立て体６５０よりも上に延在しており、したがって、図４７に示したように、他のコネクタ構成要素６００に結合されたときに介在スペース６０３内に突出する。雌型コネクタ構成要素６００のシュラウド壁は、接点を保護する働きをし、その内部の隆起部は、対向するコネクタ構成要素の端部を回転することができるプラットフォームを提供する。

雄型コネクタ構成要素６７０は、さらに、端壁に構成された係合手段を含む。図３６、図３７及び図４４に示したように、係合手段は、切り欠き又はスロット６７７が中に形成された平坦なフランジ６７６とラッチラグ６７５を含む。このラッチラグ６７５は、レセプタクルコネクタ６００のラッチラグ６２１と位置合わせされ、好ましくは中央壁６１１と位置合わせされて雄型コネクタ６７０の端壁上に配設され、コネクタ構成要素６７０のスロット６９０と関連付けられる。図４３と図４４に示したように、ラッチラグ６２１は、雌型コネクタ構成要素６００の開口部６２０に収容され、ラッチラグ６２１の下に位置決めされる。同様に、雄型コネクタ構成要素フランジ６７６は、シュラウド端壁６０５の内側面に形成された対向する棚部と当接する。また、開口部６２０及び６８５（図３７）は、コネクタ構成要素の作成中に金型キャビティ内にハウジング材料が流れるのを支援する。

図３６と図３７に示したように、雄型コネクタ構成要素６７０は、構成要素の長手方向、すなわち、縦方向に延びる係合手段６７３を含む。この係合手段は、複数のばねアーム又は他の類似の摩擦係合部材６９１、６９２によって挟まる中央のスロット６９０を含む。これらのばねアーム６９１、６９２は、いくつかのばねアーム６９２の幅が狭く他のばねアーム６９２の幅が広くなるように様々な幅を有する。幅の広いばねアーム６９１は、雄型コネクタ構成要素の横断壁６７４と接合されていると好ましいものであり、幅の狭いばねアーム６９２は、幅の広いばねアーム６９１の対の間に交互に配設されている。したがって、幅の狭いばねアーム６９２は、幅の広いばねアーム６９１より大きく撓（たわ）むことができる。また、図３５に示したように、雄型コネクタ構成要素は、図４３に示したような穴又はビア内に収容される取り付けポスト６８０と接地ラグ６８１を有する。

本発明の好ましい実施形態を示し説明したが、当業者は、本発明の趣旨から逸脱することなく実施形態を変更及び修正することができ、発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義されることを理解されよう。

本発明の原理に従って構成されたレセプタクルコネクタ構成要素の斜視図である。 本発明の原理に従って構成され、図１のレセプタクルコネクタ構成要素と相互係合するように設計されたプラグコネクタ構成要素の斜視図である。 図１と同じ図であるが、分かり易くするために端子インサートがコネクタ構成要素から取り外されている。 図３のコネクタハウジングの上面図である。 図３のコネクタハウジングの下面図である。 最終的な結合のために位置合わせされたプラグコネクタハウジングとレセプタクルコネクタハウジングの側面図である。 結合状態で示した図６のコネクタハウジングの側面図である。 本発明の原理に従って構成されたコネクタ構成要素の他の実施形態の斜視図であり、係合手段がコネクタ構成要素の中心に沿って延在している雌雄同体コネクタ構成要素を示す。 図８のコネクタ構成要素の斜視図であるが、端子インサートが適所に設けられた状態を示す。 図９のコネクタ構成要素の下面図である。 図９のコネクタ構成要素の上面図である。 図９のコネクタ構成要素の側面図である。 図１１のコネクタ構成要素の線１３−１３に沿った長手方向断面図である。 図１１のコネクタ構成要素の線１４−１４に沿った横断方向断面図である。 相互係合された図１１の二つのコネクタ構成要素の横断方向断面図である。 コネクタ構成要素に使用される端子インサート組み立て体の斜視図である。 図１６の端子インサート組み立て体の側面図である。 図１６の端子インサート組み立て体の上面図である。 本発明の原理に従って構成されたコネクタ組み立て体の別の実施形態の側面図であり、外部結合のために互いに対向して位置合わせされた二つの雌雄同体コネクタ構成要素を示す。 図１９の部分「Ａ」の拡大図であり、二つのコネクタ構成要素の内の一方の結合面の一部分を示す。 結合された図１１に示したタイプの一対のコネクタ構成要素の長手方向断面図である。 電気的関係を示すコネクタの概略断面図である。 コネクタ構成要素を「ジッパ式」に互いに係合させ分離する他の手段を利用する、本発明の原理に従って構成された雌雄同体コネクタハウジングの他の実施形態の斜視図である。 図２３のコネクタハウジングの側面図である。 図２３のコネクタハウジングの上面図である。 図２３のコネクタハウジングの側面図である。 図２３のコネクタハウジングの線２７−２７に沿って切断した断面図である。 結合された図２３の二つのコネクタハウジングの側面図である。 図２８の結合されたコネクタハウジングの長手方向の断面図である。 図２９の結合されたコネクタハウジングの線３０−３０に沿って切断した横断方向の断面図である。 ハウジングキーと凹部の関係を示す、係合されたコネクタハウジングの二つの端部の部分断面図である。 二つのコネクタハウジングが互いに部分的に切り離されている点以外、図２８と同じ図である。 本発明の原理に従って構成された高速コネクタ組み立て体の他の実施形態の一つのコネクタ構成要素の斜視図である。 図３３のコネクタ構成要素のハウジングの上面図で、分かりやすくするために端子組み立て体を取り外した状態の図である。 図３３のコネクタ構成要素のハウジングの下面図で、分かりやすくするために端子組み立て体を取り外した状態の図である。 図３３のコネクタ構成要素と結合して本発明の高速コネクタ組み立て体を構成する対向するコネクタ構成要素の斜視図で、分かりやすくするために端子組み立て体を取り外した状態の図である。 図３６のコネクタ構成要素の上面図である。 図３６のコネクタ構成要素の下面図である。 図３３のコネクタ構成要素の線３９−３９に沿って見た端面図である。 図３６のコネクタ構成要素の線４０−４０に沿って見た端面図である。 図３３と図３６のコネクタ構成要素に使用される端子組み立て体の斜視図である。 図４１の端子組み立て体の線４２−４２に沿って見た立面図である。 二枚の接続された回路基板からなる組み立て体を構成した、図３３と図３６の両方のコネクタ構成要素の中心線に沿って長手方向に切断した断面図である。 図４３に「Ｊ」で示された二つのコネクタ構成要素の端部係合の拡大詳細図である。 二つの回路基板を相互接続する組み立て体に組み立てた後の、図３３と図３６の両方のコネクタ構成要素内を長手方向に切断した断面図であり、断面は、端子組み立て体の後部又は最初において中心線から僅かにずらした線で切断されている。 図４５に「Ｋ」で示され横断壁の内の一つを貫通して切断した二つのコネクタ構成要素の端部係合の拡大詳細図である。 図４５の結合されたコネクタ組み立て体を線４７−４７に沿って切断した断面図である。 図４５の結合されたコネクタ組み立て体を線４８−４８に沿って横断方向に切断した断面図である。 図４８に「Ｍ」で示されたコネクタ組み立て体の端子組み立て体の嵌合部の拡大詳細図である。

Claims (15)

1. 雄型コネクタ構成要素（１２０）と雌型コネクタ構成要素（６００）とを有し、これら二つのコネクタ構成要素が、前記雄型コネクタ構成要素の少なくとも一部分が前記雌型コネクタ部分の一部分内に収容されるように互いに係合可能なハウジング（１２２）を含み、前記雄型及び雌型コネクタ構成要素が前記ハウジングを貫通する複数の空所（１１０、６１０）を含み、該空所（１１０、６１０）の各々が端子組み立て体（１３０、６５０）を含み、該端子組み立て体（１３０、６５０）が絶縁性の本体部分と前記本体部分内に配設された一対の差動信号端子（１３２、１３３）を含み、前記雄型及び雌型コネクタ構成要素のすべての面が導電物質で完全にめっきされている基板間コネクタ組み立て体であって、
   外側の導電めっきが前記雄型及び雌型コネクタ構成要素（１００、６００）の前記端子組み立て体（１３０、６５０）の各々を包囲し、前記差動信号端子対（１３２、１３３）の各々の周りに基準接地を提供して、前記端子組み立て体（１３０、６５０）のうちの隣接するものを電気的に絶縁し、前記雄型及び雌型コネクタ構成要素のハウジングは、さらに、前記雄型及び雌型コネクタ構成要素が組み立てられたときに互いに係合する第１及び第２の手段を含み、前記第１の係合手段（６２０、６７５）は前記雄型及び雌型コネクタ構成要素の両端に配設され、前記第２の係合手段（６１１、６７３）は前記雄型及び雌型コネクタ構成要素の各々における少なくとも一本の共通する長手方向軸の一部分に沿って配設され、
   前記雌型コネクタ構成要素のハウジングが、前記雌型コネクタ構成要素の空所（６１０）が内部に配設される中央コネクタ部分（６１６）と、該中央コネクタ部分（６１６）の周囲に離間して延在し前記雌型コネクタの中央コネクタ部分（６１６）を完全に包囲する介在スロット（６０３）を画定する外部シュラウド（６０２）とを含み、前記雄型コネクタ構成要素のハウジングが、中央コネクタ部分と、前記雄型コネクタ構成要素の中央コネクタ部分を包囲する挿入壁（６７１）とを含み、前記雄型及び雌型コネクタが組み立てられたときに前記挿入壁（６７１）が前記雌型コネクタ構成要素の介在スロット（６０３）内に収容されることを特徴とする基板間コネクタ組み立て体。
2. 前記導電物質が金属被覆である、請求項１に記載のコネクタ組み立て体。
3. 外部シュラウド及び挿入壁が、前記外部シュラウドと挿入壁が位置合わせされたときだけ嵌合が許容される一方向対称性（one-way symmetry）を有する、請求項１に記載のコネクタ組み立て体。
4. 前記雄型コネクタ構成要素の係合手段が長手方向のスロットを含み、前記雌型コネクタ構成要素の係合手段が前記雌型コネクタ構成要素の中央コネクタ部分から上方に突出するブレード部材を含む、請求項１に記載のコネクタ組み立て体。
5. 前記雄型コネクタ構成要素の第２の係合手段が前記雄型コネクタ構成要素と一体的に形成された複数のばねアームを含み、該ばねアームが前記長手方向のスロットの両側に配設された、請求項４に記載のコネクタ組み立て体。
6. 前記ばねアームが、交互に配設された幅の広いばねアームと幅の狭いばねアームとを含む、請求項５に記載のコネクタ組み立て体。
7. 前記第１の係合手段が、対向する相補的に形成されたポストと凹部とを含む、請求項１に記載のコネクタ組み立て体。
8. 前記係合手段が、前記二つのコネクタ構成要素の側壁の一部として形成され、かつ、前記二つのコネクタ構成要素の長手方向に沿って延在する二組の対向する突起と凹部とを含む、請求項１に記載のコネクタ組み立て体。
9. 高速信号伝送アプリケーションに適した電気コネクタであって、
   絶縁性ハウジングを有し、前記ハウジングが、回路基板に取り付けるための下部と、対向するコネクタ（６７０）と結合するために前記下部と対向する上部と、該上部と下部とを相互接続する本体部分とを備え、該本体部分が、前記ハウジングの中央壁と複数の横断壁（６１２）との交差によって形成された複数の空所（６１０）を含み、各空所（６１０）がその内部に配設された端子組み立て体（６５０）を含み、
   各端子組み立て体（６５０）が、絶縁性の本体部分（１３１）と、前記端子組み立て体の本体部分（１３１）内に配設された一対の差動信号端子（６５１）とを含み、各端子（６５１）が、対向する接点部分と前記端子の本体部分から延在しているテール部分（６５９、６５２）とを備え、前記端子組み立て体（６５０）が前記ハウジングの本体部分の空所（６１０）に収容され、それにより、前記端子テール部分（６５２）が前記ハウジングの下部から延在し、前記端子接点部分（６５９）が、前記ハウジングの上部から接続可能であり、前記ハウジングが複数の外側面を備える電気コネクタにおいて、
   前記中央壁と横断壁（６１２）の少なくとも外側面が、導電性接地シールドで前記端子組み立て体（６５０）を完全に包囲するように導電性金属被覆でめっきされており、前記ハウジングが、前記ハウジングと前記対向するコネクタ（６７０）とが結合されたときに該対向するコネクタ（６７０）と係合するように一体的に形成された第１及び第２の係合手段を備え、
   前記コネクタハウジングが、中央コネクタ部分（６１６）と、該中央コネクタ部分（６１６）を取り囲むシュラウド壁（６０２）とを含み、該シュラウド壁（６０２）が、前記中央コネクタ部分（６１６）を取り囲む介在スロット（６０３）によって前記中央コネクタ部分（６１６）から分離されていることを特徴とする電気コネクタ。
10. 前記第１の係合手段が、前記ハウジングの両端に配設され、かつ、前記ハウジングと位置合わせされた一対のラッチラグを含み、前記第２の係合手段が、前記ハウジングの軸に沿って長手方向に延在する細長い係合部材とを含む、請求項９に記載のコネクタ。
11. 前記係合部材が前記コネクタハウジングから上方に突出するブレード部材を含み、前記導電性金属被覆が前記ブレード部材の上に延在して外側面のすべてを覆う、請求項９に記載のコネクタ。
12. 前記係合部材が、複数のばねアームによって挟まれた長手方向のスロットを含む、請求項９に記載のコネクタ。
13. 前記ばねアームが複数の幅の広いばねアームと幅の狭いばねアームとを含み、前記幅の広いばねアームが前記横断壁に取り付けられている、請求項１２に記載のコネクタ。
14. 前記第２の係合手段が、前記ハウジングの側壁内に形成された複数の相補的な交互の突起と凹部とを含む、請求項９に記載のコネクタ。
15. 前記ハウジングが、一端に形成されたキーを含み、該キーが、前記対向するコネクタのスロットに収容され、前記コネクタハウジングが、前記対向するコネクタと結合するときに前記キーの周りを旋回することができる、請求項９に記載のコネクタ。

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