JP4606695B2 - モジュラーコネクタ - Google Patents

Description

【０００１】
（関連出願についての相互参照）
この出願は、２０００年９月１８日に出願された「高密度ＲＪコネクタアッセンブリ」という名称の米国仮出願第６０／２３３，３６１号の利益及び優先権を主張しており、その開示は参照により取り入れられる。
【０００２】
（背景技術）
本発明は、ＲＪコネクタに関し、特に、コネクタにおける短絡の可能性を減少させると共に、ＰＣボードにおける導電路の経路割当を単純化するマルチポートＲＪコネクタに関する。
【０００３】
ＲＪコネクタは機器ユニットを相互に接続するための電気通信及びデータネットワークで使用されるモジュラーコネクタである。そのような機器の速度に対する必要が高まるにつれて、機器で使用される信号の周波数も高まる（例えばギガヘルツの領域に）。同時に、機器をより小型にする必要がある。機器をますます小型にし且つ高い周波数を使用すると、コネクタにより伝えられる信号同士の望ましくない相互作用の問題が大きくなる結果となる。
【０００４】
更に、これらの高周波数コネクタがマルチポートコネクタアッセンブリとして構成されるとき、システムのプリント回路基板から最も遠くに位置するＲＪジャックは、高い方の末端周波数が相当量の干渉を伴わずに伝導され得るように、比較的高いインピーダンスの複数の長いリード線長さの導体を持つことが要求される。長いリード線長さの導体を使用すると、ＲＪユニット内での導体の経路割当及び配置を更に複雑にする。
【０００５】
従って、システムのプリント回路基板へのグランド結線及び、又はソース結線に最短かつ低インピーダンスの経路を具備するＲＪコネクタに対する必要が依然として存在する。
【０００６】
（発明の要約）
従って、本発明の目的は、ＲＪコネクタのより小型の構成を提供すること、特に、システムのプリント回路基板へのグランド結線及びソース結線に最短かつ低インピーダンスの経路を有するマルチポートＲＪコネクタを提供することである。
【０００７】
本発明は、システムのプリント回路基板へのグランド結線及びソース結線に最短かつ低インピーダンスの経路を含むモジュラーコネクタを提供する。このモジュラーコネクタには１つ又はそれ以上の区画を有するハウジングがあり、各区画はプラグを受け入れるように構成される。このハウジング内には１つ又はそれ以上の導電性面がある。好ましくは、電圧ソース面及び電圧グランド面の２つの導電性面がある。これらのソース面及びグランド面は前記ハウジング内のプリント回路基板上に設けられる。前記ソース面及びグランド面は、ハウジングからおのおの延びる共通電圧ソースピン及び共通電圧グランドピンにより、ソース面及びグランド面を機器ユニットのシステムのプリント回路基板に直接接続することによって、ソース結線及びグランド結線のための低インピーダンス経路を作り出している。各ＲＪジャック用の電圧ソース結線及び電圧グランド結線は、それぞれ、各々のＲＪジャックが共通の電圧ソース及びグランドを共有するように電圧ソース面及び電圧グランド面に接続される。従って、マルチポートＲＪコネクタを形成する場合、共通ソース面及びグランド面を用いることで、マルチポートコネクタにおけるＲＪジャックの数に関わらず、ただ１つの電圧ソースピンと１つの電圧グランドピンしか必要としないことから、各ＲＪユニットにおけるピンの数を減らすように作用する。
【０００８】
本発明の他の特徴及び利点は、添付図面を参照する本発明の以下の説明から明らかとなろう。
【０００９】
（発明の具体化の詳細な説明）
図面を参照すると、図１及び図２は個々のＲＪコネクタユニット１０を示しており、これは２０００年１月２７日に出願された「統合インターフェース磁気を有するＲＪジャック」という名称の米国出願第０９／４９２，８９５号（「‘８９５出願」）に開示されているものなどの複数のＲＪジャック１５を取り入れることができ、その開示全体が参照によりここに取り入れられる。
【００１０】
各ＲＪユニット１０はハウジング２０を含み、ハウジング２０はＲＪジャック１５を収容するようになっている。ＲＪジャック１５の各々は、プラグ（図示しない）を受け入れるように構成されている区画１６を含む。このプラグは、種々の機器ユニット間で信号を運ぶために使用される。区画１６内には複数の導電性接点フィンガー１７がある。各接点フィンガー１７は、プラグと電気的接触を行う第１部分と、ハウジング２０から延びる信号ピン３１と電気的接触を行う第２部分とを有する。これらの信号ピン３１は、機器ユニット内のシステムのプリント回路基板（図示しない）に接続することができるように配置されている。
【００１１】
在来のＲＪジャックは普通はジャック当たり８個の信号ピン（５個の信号ピンと、電圧ソースピンと、電圧グランドピンとシャーシグランドピンと）を有する。従って、３つの垂直に積み重ねられたＲＪジャックを有する在来のＲＪユニットは通常は合計で２４本のピン（即ち、３個のＲＪジャック×ジャック当たり８本のピン＝２４ピン）を有する。しかし、‘８９５出願（上での参照により取り入れられている）のコネクタは通常はジャック当たり６本のピンだけを有する。従って、３つの垂直に積み重ねられているＲＪジャックを有するＲＪユニットが‘８９５出願に従って製造されるならば、ＲＪユニット当たりのピンの数は合計で１８ピンまで減少する。
【００１２】
しかし、図４及び図５に示すように、本デザインは、各ＲＪユニット１０に１つ又はそれ以上の電圧ソース面（Ｖ＋）４４及び電圧グランド面（Ｇ）４６を設けることによってピンの数を更に減少させる。これらのソース面４４及びグランド面４６は、ハウジング２０内に含まれるプリント回路基板４０上に設けられる。各ＲＪジャック１５について、複数の接点フィンガー１７のうちの１つの導電性接点フィンガーは、その第２端部がプリント回路基板４０の電圧ソース面４４に接続されており、複数の接点フィンガー１７のうちの第２の導電性接点フィンガーは、その第２端部がプリント回路基板４０のグランド面４６に接続されている。好ましくは、図４及び図５に示したように、前記接点フィンガーの前記第２端部は、プリント回路基板４０内の内部結線４２を通して電圧ソース面４４及び電圧グランド面４６に接続される。これらの内部結線は、好ましくは、ソース面４４及びグランド面４６へのプリント回路基板４０内のセンタータップ、及び／又はソース面４４及びグランド面４６への個々の結線である。
【００１３】
図４はＲＪユニット１０の側に垂直方向に設けられているプリント回路基板４０を示しているが、例えば上部か、背面か、底面か又は中央かに据え付けられたプリント回路基板など、プリント回路基板の他の多くの配置が考えられる。
【００１４】
ソース面４４及びグランド面４６と一緒にプリント回路基板４０を用いれば、ギガヘルツ領域の周波数を使用してもソース結線及び／又はグランド結線のための低インピーダンスの経路が得られる。この低インピーダンス経路を提供するために、電圧ソース面４４及びグランド面４６を、ハウジング２０から延びる共通電圧ソースピン３１及び共通電圧グランドピン３１によって機器ユニット（図示しない）のシステムのプリント回路基板に直接接続することができる。また、電圧グランド面４６のための低インピーダンス経路をハウジングの回りに設けられている金属シールド５０に接続することもでき、それについては以下でもっと詳細に説明する。従って、コネクタハウジング２０内のプリント回路基板４０上の電圧ソース面４４及びグランド面４６を用いると、グランド結線及びソース結線のためのシステムのプリント回路基板へ最短かつ低インピーダンスの経路が得られると共に、高い末端周波数に使用するための比較的高いインピーダンスの多数の長いリード線長さの導体が不要になる。
【００１５】
換言すると、ソース面４４及びグランド面４６は、各ＲＪジャック１５の電圧ソースフィンガー及びグランドフィンガーがＲＪユニット１０内の共通面に接続されてＲＪユニット１０内の全てのＲＪジャック１５用の共通ソース及びグランドピンとしてＲＪユニット１０を出ることを可能にする。また、共通ソース面４４及びグランド面４６を使用すると、図１及び図２に示すＲＪユニット１０について各ＲＪユニット１０に存するピンの数を１８本から１５本にまで更に減少させる（即ち、１つのシャーシグランド、１２本の信号ピン（各ＲＪジャックについて４本の信号ピン×３個のＲＪジャック）、１本の電圧ソースピン及び１本の電圧グランドピン）。
【００１６】
更に、共通ソース面４４及び共通グランド面４６を用いることは、ハウジングの寸法の増大を伴わないシステムのプリント回路基板（図示しない）における穴と穴との間の間隔の増大を考慮に入れている。ピン３１間の間隔を増大すると、ＲＪユニット１０の隣り合うピン３１間の短絡及び漏話の可能性を減少させる。
【００１７】
また、共通ソース面４４及びグランド面４６を使用すると、ＲＪユニット１０内の導体パスの経路割当を単純化する。共通ソース面４４及びグランド面４６はハウジング２０を１つの場所から出るだけでよいので、各ＲＪジャック１５の各ソースフィンガー及びグランドフィンガーはハウジングを通ってそれぞれのピンまで別々に経路を割当されなくても良い。従って、ＲＪユニット１０自体の中での漏話も減少する。
【００１８】
上で述べ、さらに図１−図４に示したように、各ＲＪユニット１０のハウジング２０は金属シールド５０で覆われても良い。各ハウジング２０の金属シールド５０は、好ましくは、図３のようなＲＪコネクタアッセンブリ３０を形成するために互いにぱちんと締まるように設計される。各ＲＪユニット１０の金属シールド５０を互いに固定するため、金属シールド５０の対向する両側にクリップ５２（図２）またはループ５４（図１）が設けられている。従って、クリップ５２を同じようなＲＪユニット１０の隣接する金属シールド上のそれぞれのループ５４にスライドさせることによって、金属シールド５０の各々を互いに容易に取り付けることができる。図１及び図２は４つのループ５４及び４つのクリップ５２をそれぞれ示すが、所望の数のクリップ及びループを用いることができ、その数は、例えば、ＲＪユニット１０の大きさで決めればよい。
【００１９】
金属シールド５０には好ましくは接地タブ５５もある。接地タブ５５は好ましくは機器ユニット（図示しない）内のシャーシグランドに接続される。金属シールド５０の使用、及びこの金属シールドのシャーシグランドへの接地は、ＲＪユニット１０内での電磁干渉の効果を減少させるのに役立つ。更に、図４に示すように、ＲＪユニット１０に必要なピンの数をさらに減少させるため、プリント回路基板４０のグランド面を結線６０によって金属シールド５０に接続し、金属シールド接地タブ５５を介してそれと一緒に接地させることができる。
【００２０】
ＲＪユニット１０の金属シールド５０は互いに容易に取り付け可能なので、各ＲＪユニット１０の垂直面及び水平面におけるＲＪジャック１５の数を変えることによって、２×８、４×１０または３×６（図３に示す組み合わせ）のどの組み合わせも形成することができる。
【００２１】
図にはＲＪジャックが垂直方向に整列されているコネクタアッセンブリを示したが、ＲＪユニットと、結果として生じるコネクタアッセンブリとが多くの異なる形状及び形態をとり得ることは明らかであろう。例えば、ＲＪユニット及びジャックは水平方向に整列させることができる。更に、図３に示したアッセンブリ３０では、もし望むならば、アッセンブリ全体において全てのＲＪジャックに電圧ピンとグランドピンとが１つだけ必要であるように、共通電圧ソース面４４及び共通電圧グランド面４６を有するプリント回路基板４０をアッセンブリ３０全体のために用いることができる。更に、複数のＲＪジャックを示したが、プリント回路基板上の電圧ソース面及びグランド面を利用するという構想は単一ジャック構造にも応用することができる。
【００２２】
本発明はその特定の実施態様に関して説明したが、他の多くの変形や修正例、また他の使用方法は当業者にとって自明であろう。従って、本発明はここでの具体的な開示によってではなく、添付した請求項のみによって限定されることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の１実施態様に従うマルチポートモジュラーコネクタユニットの左側斜視図である。
【図２】 図１のマルチポートモジュラーコネクタユニットの右側斜視図である。
【図３】 本発明の１実施態様に従うマルチポートモジュラーコネクタアッセンブリの左側斜視図である。
【図４】 電圧ソース面及びグランド面を有する本発明のプリント回路基板の１実施態様を示す。
【図５】 図４のプリント回路基板の断面図である。

Claims (8)

1. 少なくとも２つの整列された区画を有するハウジングを含み、各区画はそれぞれのプラグを受け入れるように構成されており；
   前記ハウジング内における、前記少なくとも２つの整列された区画それぞれに共通して配置されたグランド面を含み；
   前記ハウジング内における、前記少なくとも２つの整列された区画それぞれに共通して配置された電圧ソース面を含み；
   前記少なくとも２つの整列された区画のうちの１つの区画に存する第１の複数の導電性接点フィンガーを含み、前記第１の複数のフィンガーの各々は前記プラグのうちの１つと電気的に接触するための第１部分を有し、前記第１の複数のフィンガーのうちの１つのフィンガーは前記グランド面と接触するための第２部分を有し、前記第１の複数のフィンガーのうちの他の１つは前記電圧ソース面と接触するための第２部分を有し；そして
   前記少なくとも２つの整列された区画のうちの他の１つの区画に存する第２の複数の導電性接点フィンガーを含み、前記第２の複数のフィンガーの各々は前記プラグのうちの他の１つと電気的に接触するための第１部分を有し、前記第２の複数のフィンガーのうちの１つのフィンガーは前記グランド面と接触するための第２部分を有し、前記第２の複数のフィンガーのうちの他の１つは前記電圧ソース面と接触するための第２部分を有する、モジュラーコネクタ。
2. 前記グランド面及び前記電圧ソース面は前記ハウジング内のプリント回路基板上に設けられている、請求項１に記載のモジュラーコネクタ。
3. 請求項１記載のモジュラーコネクタであって、
   さらに、前記ハウジングから延び、前記グランド面に接続されるグランドピンと、前記ハウジングから延び、前記電圧ソース面に接続される電圧ソースピンとを含む。
4. 前記ハウジングを囲む金属シールドを更に含む、請求項１に記載のモジュラーコネクタ。
5. 少なくとも２つの前記ハウジングを含み、
   前記少なくとも２つの前記ハウジングそれぞれを囲む前記金属シールドはその外面に接続エレメントを包含し、前記接続エレメントは、前記少なくとも２つの前記ハウジングのうちの１つのハウジングを囲む前記金属シールドは、前記少なくとも２つの前記ハウジングのうちの他のハウジングを囲む金属シールドへの接続を容易にする、請求項４に記載のモジュラーコネクタ。
6. 前記接続エレメントは前記金属シールドの相対する第１及び第２の側に設けられる、請求項５に記載のモジュラーコネクタ。
7. 前記金属シールドの前記第１の側の前記接続エレメントはクリップであり、前記金属シールドの前記第２の側の前記接続エレメントはループである、請求項６に記載のモジュラーコネクタ。
8. 前記金属シールドは前記グランド面に接続される、請求項７に記載のモジュラーコネクタ。

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