JP4275150B2 - モジュラージャックを有する装置 - Google Patents

Description

本発明は、レセプタクルコネクタ、更に言えば、グランド機能を備えたレセプタクルコネクタとこのレセプタクルコネクタを有する装置に関する。

コンピュータ間の接続やＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）接続等のため、様々な形状のレセプタクルコネクタが使用されている。これらレセプタクルコネクタは、通信を行わせるべき機器の所定位置、例えば、コンピュータの筐体パネル等に取り付けられて、シールドケーブル等によって互いに接続され得る。

レセプタクルコネクタの一例としてモジュラージャックが挙げられる。モジュラージャックはモジュラーコネクタの一部品であって、一般に、モジュラープラグと対にして使用する。両端にモジュラープラグを取り付けたシールドケーブル等を利用して、モジュラージャック同士を接続することができる（後述する図６に接続の一例が示してある）。これらモジュラージャックには、モジュラージャックを取り付けたコンピュータ機器等から電流が流れ、或いは、電圧がかかるため、モジュラージャック間に不所望な電流が流れてしまうことがある。このため、これらモジュラージャックにはグランド機能を付加しておくのが望ましい。

図７に、グランド機能を備えたレセプタクルコネクタの従来例を示している。このレセプタクルコネクタは、特開２００２−３５２９１８号公報に開示されているモジュラージャックと同様のものである。このモジュラージャック９１は、主に、絶縁性のハウジング９２と、ハウジング９２に配置した端子９３、更に、ハウジング９２の外部を覆うシールド板９６から成る。ハウジング９２には前面側から所要数（ここでは２個）の凹部９７、９８が形成されており、一方の凹部９７にはＬＡＮ用のモジュラープラグ（図示せず）を、他方の凹部９８にはモデム用のモジュラープラグ（図示せず）を、それぞれ嵌合させるようになっている。特に、凹部９７の前面１０６側からは、凹部９７の前面から背面に向かって、グランド片１０８が、シールド板９６の一部として一体化された状態で片持ち梁状に折り曲げ形成されており、また、これらのグランド片１０８の先端部は、凹部９７の内側に向かって僅かに突出した状態としてある。更に、シールド板９６の側面１０９の一部１１０は下方に延長されており、グランド基板等に接続されることによって接地可能となっている。この接地を通じて、グランド片１０８はグランドに接地されることになる。

モジュラージャック９１の凹部９７に、シールドケーブルに取り付けられ且つ外部をシールド板で覆われたモジュラープラグ（例えば、図６のモジュラープラグ３０のようなもの）が嵌合すると、モジュラープラグのシールド板は、モジュラージャック９１のシールド部材９６の一部であるグランド片１０８と接触し、この接触を通じて、モジュラープラグの外部を覆うシールド板とモジュラージャック９１のシールド板９６が電気的に接続される。この結果、グランドに接地されたモジュラージャック９１のシールド板９６の一部１１０を通じて、モジュラープラグとモジュラージャック９１は一体的にグランドに接地されることになる。

このようなグランド機能を備えたレセプタクルコネクタは有用であるが、従来のレセプタクルコネクタでは、それらレセプタクルコネクタを取り付ける機器の設置状況によって不所望な結果を生じてしまうことがあった。例えば、上の接続方法においては、モジュラージャック９１をそれぞれ取り付けた機器間のグランドレベルが、シールドケーブルやシールド板で覆われたモジュラープラグ等を通じて共有されてしまうことから、機器間に電位差が生じた場合には伝送障害が生じてしまう危険がある。更に言えば、例えば、一方のレセプタクルコネクタが取り付けられた機器のグランドレベルが１００Ｖ、他方のレセプタクルコネクタが取り付けられた機器のグランドレベルが０Ｖとすると、１００Ｖのグランドレベルにある機器のレセプタクルコネクタから０Ｖのグランドレベルにある機器のレセプタクルコネクタへ、それら機器間に生じている電位差によってシールドケーブルやモジュラープラグを通じて直流電流が流れてしまう。この直流電流は、機器にノイズを引き起こし、或いは、機器間の通信に障害を引き起こすものとなる。

特開２００２−３５２９１８号公報

機器間に生じ得るこのような電位差は、例えば、シールドケーブルを使用しない場合や、ノンシールドのモジュラープラグ、つまり、シールドを有しないモジュラープラグを使用する場合には、問題になり得ない。しかしながら、ネットワーク技術の発達に伴い、レセプタクルコネクタ間をつなぐケーブルに例えば１０Ｇｂｐｓといった高速信号を流すことが必要とされてきており、このような高速信号は取り分けノイズの影響を受けやすいことから、シールドケーブルを使用しない、或いは、シールドを有しないモジュラープラグを使用する等といった従来の接続方法は好ましいものではない。本願発明はこのような従来技術における問題を解決するためになされたものであり、シールド板から電気的に分離されたグランドバネを設けることによって、シールドケーブルやシールドを有したモジュラープラグを使用した場合であっても、レセプタクルコネクタを接続した機器間のグランドレベルによってモジュラージャックのシールド板全体に不所望な電流が流れないようにして、ノイズの発生を効果的に防止するものである。更に、グランドバネとグランドの間に電流遮断手段を設けることにより、レセプタクルコネクタ間における不所望な電流を遮断することができるレセプタクルコネクタと、このレセプタクルコネクタを有する装置を提供するものである。

本発明は、モジュラージャックを有する装置において、前記モジュラージャックは、モジュラープラグが嵌合される嵌合部を有するハウジングと、前記嵌合部内に配置され、前記嵌合部に嵌合した前記モジュラープラグと接触し得る端子と、前記ハウジングの外部を覆うシールド板と、前記ハウジングの嵌合部内に配置されたグランドバネを有し、前記グランドバネは、略平板状であって、前記シールド板と電気的に分離され、前記嵌合部の左右内壁に沿って前記ハウジングの背面に設けたスリット溝から前方に向かって挿入され、前記嵌合部に嵌合した前記モジュラープラグに弾性接触する片持ち梁状に折曲形成された接触部と前記ハウジングに圧入固定される圧入固定部と下方に延びる基板接続部とを備え、前記グランドバネは、また、グランドに接地された基板に直接的に接続されて該基板を通じて接地され、且つ、前記嵌合部に嵌合した前記モジュラープラグの外部を覆うシールド板と接触し得るようになっており、前記モジュラージャックの外部を覆う前記シールド板は、前記グランドバネとは物理的且つ電気的に分離独立した部材であって、前記グランドバネとは互いに独立した状態で前記ハウジングに取り付けられ、且つ、前記グランドに接地されたパネルに物理的且つ電気的に接触するように取り付けられており、前記グランドバネの前記基板接続部と前記グランドの間に電流遮断手段を設けていることを特徴としている。

上記レセプタクルコネクタにおいて、前記グランドバネの前記接地部は、グランドに接地された基板を通じて接地されてもよい。

また、上記レセプタクルコネクタにおいて、前記レセプタクルコネクタはモジュラージャックであり、前記相手コネクタはモジュラープラグであってもよい。

更に、上記レセプタクルコネクタにおいて、前記レセプタクルコネクタはモジュラージャックであり、前記相手コネクタはモジュラープラグであって、前記グランドバネのバネ接触部は、前記モジュラープラグの外部を覆うシールド板と接触し得るものであってもよい。

尚、前記電流遮断手段はコンデンサであってもよい。

更に、上記装置において、前記コンデンサは基板に実装されるものであってもよい。

本発明によれば、例えば、レセプタクルコネクタを接続した機器間のグランドレベルによってレセプタクルコネクタ間に不所望な電流を流れないようにすることができる。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の好適な一実施形態によるレセプタクルコネクタを説明する。

図１に、本発明によるレセプタクルコネクタの一例であるモジュラージャック５０の斜視図を、図２に、モジュラープラグ３０が嵌合され、パネル２に取り付けられた、図１のモジュラージャック５０のＡ−Ａ線中心断面図を、図３に、図２のＢ−Ｂ線水平断面図を、それぞれ示す。

図２、図３に、モジュラージャック５０に嵌合され得るモジュラープラグ３０の一例が示してある。モジュラープラグ３０は、シールド線（図示されていない）とともにケーブル等の複数の電線を結線させる部材であって、シールドケーブル３の端部に取り付けられた状態でモジュラージャック５０に嵌合され、シールドケーブル３を介してモジュラージャック５０と相手レセプタクルコネクタ（例えば、モジュラージャック）を接続させる。モジュラープラグ３０は、主に、樹脂等でできた絶縁性の矩形ハウジング３１と、このハウジング３１の外部を覆うシールド板３２と、シールドケーブル３内の各電線３３にハウジング３１に穿設されたスリット孔３４を通じて取り付けられた端子３８から成る。矩形ハウジング３１の上部には、モジュラージャック５０の対応凹部４０と係合させてモジュラープラグ３０をモジュラージャック５０に対して係止させる弾性つまみ３９が設けてある。尚、図面からは明らかでないが、シールドケーブル３に内包されたシールド線（図示されていない）は、当然に、シールド板３２と電気的に接続された状態にある。

一方、図１乃至図３に示されたモジュラージャック５０は、主に、樹脂等でできた矩形の絶縁性ハウジング５２と、このハウジング５２の嵌合部５７に配置される金属製の端子５３と、同様にハウジング５２の嵌合部５７に配置される金属材料から成るグランドバネ８０と、更に、ハウジング５２の外部を覆うシールド板５６から成る。尚、ハウジング５２に取り付けられた、端子５３、グランドバネ８０、及びシールド板５６は、それぞれ、物理的、電気的に分離独立した部材であって、互いに独立した状態でハウジング５２に取り付けられる。

ハウジング５２の前面側から背面側に向かって、嵌合部である凹部５７が形成されている。モジュラープラグ３０（図２、図３参照）は、この凹部５７に嵌合され得る。凹部５７内には、モジュラープラグ３０の端子３８に対応して、所要数、例えば８本の、端子５３がハウジング５２の配列溝５４に沿って並列に配列されている。各端子５３は、弾性部６７と、垂直下端部６９と、これらをつなぐ折り曲げ部６８から成っており、弾性部６７は、モジュラープラグ３０が凹部５７に嵌合したときに、折り曲げ部６８の作用によって、モジュラープラグ３０の端子３８と弾性的に接触し得る。また、垂直下端部６９は、各端子５３が配列溝５４の所定位置に固定されたときに、ハウジング５２の底面及び基板４の穴７６を通じて下方に突出し、基板４上の所定回路（図示せず）に電気的に接続され得る。

シールド板５６は、一枚の金属板を折り曲げ、切り抜く等して形成される。シールド板５６は、実質的に、ハウジング５２の上面、側面、背面、底面の一部、前面の凹部（嵌合部）５７の入口以外の部分、及び底面の一部を、上面部５８、左右側面部５９、背面部６０、前部６１、及び底部６２によってそれぞれ覆う。ハウジングの全ての面を覆うことは必須ではない。シールド板５６がハウジング５２に確実に固定されるよう、シールド板５６の上面部５８及び背面部６０から左右側面５９へ折り曲げた延出部に係合穴６３が、これに対応してシールド板５６の左右側面５９の対応位置に係合突起６４が、それぞれ設けられている。また、シールド板５６をグランド５に接地するために背面部６０の下に延びる基板接続部７５を形成している。この基板接続部７５はグランド５に接地された基板４に接続されることによって、シールド板５６をグランドに接地する接地部として機能し得る。また、シールド板５６を基板等に固定するため、図示のように、左右側面の下に延びる基板仮止部７５ａが設けられていてもよい。この基板仮止部７５ａもまた、基板接続部７５と同様に、グランド５に接地された基板４に接続されることによって、シールド板５６をグランドに接地する接地部として機能し得る。尚、シールド板５６は、モジュラープラグ３０がモジュラージャック５０に嵌合した場合であっても、モジュラープラグ３０と直接的にも或いは間接的にも接触することはない。更に言えば、シールド板５６とモジュラープラグ３０との間で電気的な接続は一切存在しない。

ノイズ遮蔽のためにパネル２を介してシールド板５６をグランド５に接地するために、シールド板５６の接地部としても利用可能なグランド片７０が、シールド板５６の前面側から背面側に向かって片持ち梁状に折曲形成されている。グランド片７０ａ、ｂ、ｃは、凹部５７の入口周囲の各辺にそれぞれ２個ずつ、計８個設けてある。これらグランド片７０の先端部はハウジング５２の本体側に僅かに折り曲げられており、モジュラージャック５０は、コンピュータの筐体パネル等のパネル穴２１にパネル２の裏側から挿入され、僅かに折り曲げられたグランド片７０の先端部とパネル２の縁との接触を利用してそこに弾性保持させられるとともに、シールド板５６は、グランド片７０とパネル２との接触を通じてパネル２と物理的且つ電気的に接触される。パネル２はグランド５に接続されていることから、この結果、シールド板５６は、グランドに接地されたパネル２との接触を通じてグランド５に間接的に接続されシールド板５６の接地部として利用されることになる。尚、パネル２の穴２１に取り付けたモジュラージャック５０がパネル２から飛び出さないように、図示のように、シールド板５６の上面５８の一部６５を垂直に起こして、パネル２の縁に衝突し得る状態としてもよい。なお、本発明の実施例では、シールド板５６と一体的にグランド片７０を折り曲げ形成しているが、パネル２からグランド片（図示されていない）が延びて、シールド板５６と物理的且つ電気的に接触されても良い。

次に、図４、図５をも参照して、グランドバネ８０の構成を詳細に説明する。図４は、ハウジング５２とグランドバネ８０のみを示した図１のＣ−Ｃ線断面図、図５は、グランドバネ８０単体の斜視図である。

グランドバネ８０は、ハウジング５２の凹部５７の左右内壁に沿って１つずつ、ハウジング５２の背面に設けたスリット溝４１から前方に向かって挿入される。グランドバネ８０は、主に、幅広部８５と、この幅広部８５から挿入方向に延びるように片持ち梁状に折曲形成されたバネ接触部８１、幅広部８５の略中心をコの字状に切り起こして挿入方向とは逆方向に延びるように片持ち梁状に設けたランス部８２、幅広部８５の下方に延びる下方延長部８６、この下方延長部８６からバネ接触部８１と平行に挿入方向に沿って延びる圧入固定部８３、更に、下方延長部８６から狭幅で下方に延びる基板接続部８４から成る。尚、バネ接触部８１は、ハウジング５２の凹部５７に向かう方向に、一方、ランス部８２は、ハウジング５２の凹部５７に向かう方向とは逆方向に、それぞれ弾性的に折り曲げられている。

バネ接触部８１は、モジュラージャック５０の凹部５７にモジュラープラグ３０が嵌合したときに、モジュラープラグ３０の外部を覆うシールド板３２の側面と弾性接触し得る。この接触を容易にするため、バネ接触部８１の先端付近に、バネ接触部８１の折曲方向とは逆方向に折り返された接点部８７が形成されている。ランス部８２は、モジュラージャック５０にグランドバネ８０を取り付けたときに、モジュラージャック５０に対する係止部材として用いられる部分であり、その先端付近に、ハウジング５２の内壁側に折り曲げることによって形成された折曲部７３を有する。更に、圧入固定部８３は、モジュラージャック５０のハウジング５２に圧入固定される部分として用いられる部分である。

グランドバネ８０をハウジング５２に固定する際、圧入固定部８３の中間付近に設けた圧入突起８８によって、グランドバネ８０はハウジング５２の圧入部７７に所定の力で圧入される。また、このとき、幅広部８５、バネ接触部８１、及び下方延長部８６は、これらの形状に適合するように形成されたハウジング５２の窪み５５に沿って配置され得る。更に、ランス部８２は、窪み５５よりも更に深い窪み７１によって形成された段部７４にその折曲部７３を引っ掛けるようにしてそこに係止され、グランドバネ８０の位置決めを助ける。

基板接続部８４は、グランド５に接地された基板４に接続される部分である。基板４に接続する際、基板接続部８４は基板４に直接的に接続され、更に、基板４上の適当な位置に実装された電流遮断手段としての、例えば、コンデンサ７２を介して、グランド５に間接的に、接続される。このようにモジュラージャック５０をコンデンサ７２に接続する場合には、モジュラージャック５０単体ではなく、そこに電流遮断手段としてのコンデンサ７２等が付加された一つの装置として捉えることもできる。基板接続部８４を基板４を通じてグランド５に接地させたことにより、モジュラープラグ３０がモジュラージャック５０に嵌合し、この結果、グランドバネ８０がそのバネ接触部８１において、モジュラープラグ３０のシールド板３２やシールドケーブル３、更には、これらを通じて接続される相手レセプタクルコネクタやそれが取り付けられた機器と、電気的に接続された場合には、グランドバネ８０は基板接続部８４を通じてグランド５に接続されることになるから、ノイズの発生を効果的に防止できる。この場合、基板接続部８４は、グランドバネ８０の接地部として機能し得る。

また、基板接続部８４とグランド５の間にコンデンサ７２を設けたことにより、仮に、モジュラージャック５０のグランドレベルと、モジュラープラグ３０のシールド板３２やシールドケーブル、更には、相手レセプタクルコネクタが取り付けられた機器におけるグランドレベルとの間に電位差が生じたとしても、この電位差によってシールドケーブル３やモジュラープラグ３０を通じて電流が流れてしまうことはない、更に詳細に言えば、それらの間に流れる可能性がある直流成分を有効に遮断することができる。この点につき、以下の図６を参照しつつ更に詳細に説明する。

図６は、本発明によるモジュラージャック５０の一使用例を、図３と同様の水平断面図で示したものである。本モジュラージャック５０は、シールドケーブル３の両端に取り付けたモジュラープラグ３０を利用して、相手レセプタクルコネクタであるモジュラージャック６０と電気的に接続される。ここで、モジュラージャック６０は、通常の、例えば、図７の従来例に示したような、シールド部材５６の一部材であるグランドバネ８０’を有するモジュラージャックである。尚、モジュラージャック６０において、モジュラージャック５０の部材に対応する部材には「’」を付して示している。特に、モジュラージャック６０のシールド板５６’は、モジュラープラグ３０のシールド板３２とグランドバネ８０’を通じ、又、パネル２とバネ片８９を通じて電気的に接続されている点に注意されたい。このような接続状況において、仮に、モジュラージャック６０側は１００Ｖのグランドレベルとなっており、モジュラージャック５０の側は０Ｖのグランドレベルとなっていた場合、電流遮断手段である例えばコンデンサ７２が設けられていなければ、これらの電位差によって、モジュラージャック６０側からモジュラージャック５０側に電流が流れ、不所望なノイズが発生してしまう。これに対して、本構成によれば、シールドケーブル３やモジュラープラグ３０と電気的に分離されたグランドバネ８０とグランド５との間にコンデンサ７２が設けられていることから、直流成分を遮断するコンデンサ７２の働きにより、それらの間、例えば、シールドケーブル３やモジュラープラグのシールド板３２に電流が流れることはない。故に、このような構成によれば、不所望なノイズの発生を効果的に防止することができる。

尚、本発明の前述の実施例のグランドバネ８０は、金属材料から成るものであるが、樹脂に金属メッキをほどこして成っていてもよい。又、グランドバネは２部品から成って、それら部品間にコンデンサを介在していても良いことは言うまでもない。
また、本発明をモジュラーコネクタを一例に挙げて説明してきたが、本発明はレセプタクルコネクタとしての機能を備えたコネクタに広く適用できるものであって、モジュラーコネクタに限らず、様々な型のコネクタに応用できる。したがって、本願発明は、モジュラーコネクタに限定されるものではない。

レセプタクルコネクタを必要とする様々な機器に応用することができる。

本発明の一実施形態によるモジュラージャックの斜視図である。 図１のＡ−Ａ線中心断面図である。 図２のＢ−Ｂ線水平断面図である。 ハウジングとグランドバネのみを示した図１のＣ−Ｃ線断面図である。 グランドバネ単体の斜視図である。 本発明によるレセプタクルコネクタであるモジュラージャックの一使用例を示す図である。 グランド機能を備えたレセプタクルコネクタの従来例を示す図である。

符号の説明

１ レセプタクルコネクタ
２ パネル
３ シールドケーブル
４ 基板
５ グランド
３０ モジュラープラグ
３１ ハウジング
３２ シールド板
３８ 端子
５０ モジュラージャック
５２ ハウジング
５３ 端子
５６ シールド板
５７ 凹部
６３ 係合穴
６４ 係合突起
６５ 垂直部分
６６ 前面
６７ 弾性部
６８ 折り曲げ部
６９ 垂直下端部
７０ グランド片
６０ 相手モジュラージャック
７２ コンデンサ
７３ 折曲部
７４ 段部
７５ 基板係止部
７６ 穴
７７ 圧入部
８０ グランドバネ
８１ バネ接触部
８２ ランス部
８３ 圧入固定部
８４ 基板接続部
８５ 幅広部
８６ 下方延長部
８７ 接点部
８８ 圧入突起
８９ バネ片

Claims (3)

1. モジュラージャックを有する装置において、
   前記モジュラージャックは、
   モジュラープラグが嵌合される嵌合部を有するハウジングと、
   前記嵌合部内に配置され、前記嵌合部に嵌合した前記モジュラープラグと接触し得る端子と、
   前記ハウジングの外部を覆うシールド板と、
   前記ハウジングの嵌合部内に配置されたグランドバネを有し、
   前記グランドバネは、略平板状であって、前記シールド板と電気的に分離され、前記嵌合部の左右内壁に沿って前記ハウジングの背面に設けたスリット溝から前方に向かって挿入され、前記嵌合部に嵌合した前記モジュラープラグに弾性接触する片持ち梁状に折曲形成された接触部と前記ハウジングに圧入固定される圧入固定部と下方に延びる基板接続部とを備え、
   前記グランドバネは、また、グランドに接地された基板に直接的に接続されて該基板を通じて接地され、且つ、前記嵌合部に嵌合した前記モジュラープラグの外部を覆うシールド板と接触し得るようになっており、
   前記モジュラージャックの外部を覆う前記シールド板は、前記グランドバネとは物理的且つ電気的に分離独立した部材であって、前記グランドバネとは互いに独立した状態で前記ハウジングに取り付けられ、且つ、前記グランドに接地されたパネルに物理的且つ電気的に接触するように取り付けられており、
   前記グランドバネの前記基板接続部と前記グランドの間に電流遮断手段を設けていることを特徴とする装置。
2. 前記電流遮断手段はコンデンサである請求項１に記載の装置。
3. 前記コンデンサは前記基板に実装される請求項２に記載の装置。

Images