JP6298053B2 - 挿入型コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、ハウジングと、相手側挿入型コネクタの相補形の対の接触要素と接触するように設計された、ハウジング内に固定された複数の対の接触要素とを有する（多重）挿入型コネクタに関する。

本発明は特に、無線周波数信号（ＲＦ信号）の伝送に適した多重挿入型コネクタに関する。

この種の多重挿入型コネクタによって提起される課題は、複数の対の接触要素の間のクロストークと、それに伴う信号伝送への干渉を防止することである。この目的のため、挿入型コネクタのハウジングにシールドを組み込み、その場合良好な遮蔽効果の達成を可能にするために、接触要素の各対の全周囲をシールドで囲う構成を設けることが知られている。しかし、多重挿入型コネクタをこのように設計することは、比較的高い製造コストにつながる。

この先行技術を基点として、本発明の基となる目的は、ＲＦ信号送信特性を良好に保ちながら、特に低費用で製造されうる多重挿入型コネクタを特定することである。

この目的は、独立請求項１に規定される挿入型コネクタによって達成される。本発明による挿入型コネクタの有利な実施形態は従属請求項の主題を形成し、本発明の以下の説明から理解されうる。

本発明の基となる着想は、ハウジング内での対の接触要素の有利なレイアウトによって、包括的な種の挿入型コネクタの製造コストを低減することであり、そのレイアウトは、対の接触要素の間のクロストークを可能な限り低く保つこと、ハウジングの可能な限り単純な幾何学形状を確保すること、また、可能な限り単純なデザインのシールド要素を１つのみ使用することによって対の接触要素の間のクロストークが低く保たれうることを目指している。

本発明の背景にあるこの着想は、ハウジングと、ハウジング内に固定された複数の対の接触要素とを有する挿入型コネクタにより、構造として実施され、そこで少なくとも２つの対の接触要素が、（第１の）列の隣接位置に配置され、少なくとも１つの対の接触要素が、（第１の）列から離れて、（最も近接した）対の接触要素から同一の間隔を空けて配置され、一方の（第１の）列の対の接触要素と、他方の別の対の接触要素との間にシールド要素が配置され、（そこに（第１の）列から離間した複数の対の接触要素が配設され、それらは好ましくは第１の列から平行に離間した第２の列に配置され、第１の列の最も近接した対の接触要素からの間隔は、実質的に互いに同一である。）

本発明の対の接触要素によるジグザグ状レイアウトによって達成されるのは、予め決められた空間量の中で、すべての隣接する対の接触要素の間の間隔が可能な限り広いということである。この手段によって既に、個々の対の接触要素の間のクロストークを比較的低く保つことができる。シールド要素（例えばシールド板）を、（第１の）列の対の接触要素と別の対の接触要素との間、または場合によって、２つの列の対の接触要素の間に配置することによって、さらにクロストークの低さをさらに改良できる。どの対の接触要素でも（個々の接触要素の挿入方向の周りで）その全周を包囲しないことが好ましいシールド要素は、このように幾何学的に単純な構成でありうるが、本発明による対の接触要素のレイアウトと協働して、それなしでは十分に良い遮蔽効果をもたらすことができない。

信号伝送用の要素の本発明によるレイアウトは、好ましくは挿入型コネクタのハウジング全体にわたって設けられることが好ましい、つまり、個々の接触要素に接続された導体の場合も、好ましくは（第１の）列の関連するレイアウトに配置されて、そこから（可能性としては第２の列にあって）間隔を空けている。これらの導体は例えば、接触要素に導電性接続を持つケーブル導体（特にツイストペアケーブル）でありうる。同様に、ハウジングには、例えばハウジングから自由端が短距離突出している導体も組み込まれうる。するとこの種の挿入型コネクタはプリント回路板への接続に特に適したものとなり、その場合導体の自由端はプリント回路板の対応するパッドと接触する。この場合本発明による挿入型コネクタは、挿入型コネクタの接触要素に相補形である接触要素に接続された複数のケーブルを、プリント回路板に接続するように働きうる。

この場合、導体はハウジング内で曲げられた軌跡を辿るようにも構成される。するとシールド要素は（また）、接触要素に相対して曲げられた（第１の）列内の導体の部分と、（第１の）列から離間した（第２の列内の）（複数の）導体の（複数の）対応する部分との間に配置されるように構成されることが好ましい。こうしてシールド要素は、（第１の）列内の対の接触要素と、そこから間隔を空けて配置された対の接触要素との間に適合する形態となる。２つのシールド要素が一体として、例えば曲げられたシールド板として形成される可能性も存在する。

本発明は、図面に示した実施形態を参照して以下により詳細に説明される。

挿入型プリント回路板コネクタと多重挿入型コネクタとを備えた挿入型接続の第１の斜視図である。 図１に示した挿入型接続の第２の斜視図である。 多重挿入型コネクタの斜視図である。 多重挿入型コネクタの個々の挿入型コネクタの斜視図である。 図４に示した個々の挿入型コネクタの一部の斜視図である。 図４に示した個々の挿入型コネクタの一部の斜視図である。 挿入型プリント回路板コネクタの第１の斜視図である。 挿入型プリント回路板コネクタの第２の斜視図である。 挿入型プリント回路板コネクタの個々の部分の斜視図である。

図１と図２は、本発明による（多重）挿入型プリント回路板コネクタ２と、相手側挿入型コネクタとして挿入型プリント回路板コネクタ２と一緒に使用される多重挿入型コネクタ１とを備えた挿入型接続を示している。

多重挿入型コネクタ１は、平行に配置された複数の（本実施形態においては計５個の）受入口を有するハウジング３を備えている。接続されたツイストペアケーブル（そのコア５の一部のみを示している）を有する本発明による１つの挿入型コネクタ４が、これらの受入口それぞれに挿入されて、ラッチ接続により位置決め固定されている。各場合のラッチ接続は、所与の挿入型コネクタ４のハウジング７の外側に形成された凸部６と、多重挿入型コネクタ１のハウジング３上のラッチ用タング９に形成された貫通開口８の形態のアンダーカットとによって形成されている。挿入型コネクタ４が受入口に挿入されると、上向き傾斜状の凸部６は、凸部６がラッチ用タング９の貫通開口８に係合するまでラッチ用タング９を偏向させる。ラッチ接続を解除するには、所与のラッチ用タング９を手動で引き上げて、それにより関連する凸部との係合から外すことができる。

多重挿入型コネクタ１のハウジング７は、挿入型プリント回路板コネクタ２のハウジング１１へのラッチ接続を意図した２つの側方ラッチ用タング１０をも備えており、それはこの目的のため適切に上向き傾斜状になった凸部１２を有している。

図４から図６は、分離した状態の、本発明による挿入型コネクタ４のうち１つを、それに接続されたツイストペアケーブルの撚り合わされたコア５（導電性導体と絶縁シース）と共に示している図である。ハウジング７と同様に、挿入型コネクタ４も２つの接触要素１３を備え、接触要素１３はハウジング７内に（少なくともその長軸によって画定される方向に）位置決め固定して取り付けられ、挿入端とケーブル端とを有している。それらのケーブル端において、接触要素１３は、ツイストペアケーブルの２つのコア５のうちそれぞれ一方のコアの剥離された部分に圧着接続によって接続されている。挿入端は、挿入型プリント回路板コネクタ２の相補形の接触要素１４と接触するように設計されており、挿入型コネクタ４のソケット形状の接触要素１３は、挿入型プリント回路板コネクタ２のピン形状の接触要素１４を受け入れ、それにより径方向に弾性的に拡張するが、その拡張は適合した長手方向スロットにより可能となっている。

接触要素１３の、ハウジング７内での位置決め固定は、ハウジング７内の包囲溝に配置されたそれぞれの包囲凸部１５によってなされる。

挿入型コネクタ４のハウジング７は２つの部分１６、１７を備えている。ハウジングのこれらの部分１６、１７間の分断面はこの場合、２つの接触要素１３の長軸によって画定される平面に平行かつ、特に、共面に延出する。ハウジングの２つの部分１６、１７間の長続きする接続が、ハウジングの第１の部分（１６）上の２つのラッチ用タング１８によって得られ、タング１８の（貫通開口１９の形態の）アンダーカットに、ハウジングの第２の部分（１７）の凸部２０が係合する。ハウジングの第１の部分１６上にも２つの凸部２１があり、その凸部は、ハウジングの第２の部分１７の相補形の凹部２２に係合し、ハウジングの２つの部分１６、１７を相互に位置決め固定する付加的な手段として働く。

ツイストペアケーブルのコア５は、挿入型コネクタ４のハウジング７内でも撚り合わせ状の軌道に沿って延出する。コア５に対して、ハウジング７は、撚り合わせが恒久的であってほどけないことを保証するガイドを形成する。そのように配設されるガイダンスは、ハウジング７によって形成されるガイド空間の内壁によって、２つのガイド用スピゴット２３と協働して達成され、ガイド用スピゴットは、２つの接触要素の長軸によって画定される平面に対して垂直方向に、かつこれら２つの長軸間の中央位置に、ガイド空間内に延出している。ガイド用スピゴット２３はこの場合ハウジングの第２の部分１７によって形成され、安定化のためにハウジングの第１の部分１６の凹部２４内に係合する。ツイストペアケーブル内で案内される撚り合わせ状の軌道に続いて、ケーブルのコア５はアーチ状にガイド用スピゴット２３の周りに案内され、ガイド用スピゴット２３の周りに途中までループ状に回される。この場合、コア５の少なくとも一部を、ガイド用スピゴット２３とハウジング７のガイド空間の内壁との間、または、ハウジング７の内壁といずれかの他方のコア５との間の、各ポイントにおいて締付けるように構成してもよい。すると、ツイストペアケーブルによって、比較的高い引張り負荷がハウジング７へと伝えられうる。これによってコア５と接触要素１３との間の圧着接続に張りに対する軽減を与える。

挿入型コネクタ４のハウジングの２つの部分１６、１７は、全体に非導電性のプラスチック材料で、有利な射出成形を可能にする単純な幾何学的形状で、形成されている。ガイド用スピゴット２３の長軸によって画定される方向に整合した脱型方向に、ハウジングの第１の半体１６のみが、ラッチ用タング１８内に貫通開口１９の形態のアンダーカットを有する。しかし、ラッチ用タング１８は、正にそれらの機能故に弾性的に偏向可能であるため、ハウジングの第１の部分１６でも、スライダー等を使用せずに脱型が可能である。

挿入型コネクタ４には分離シールドが設けられていない。しかし、多重挿入型コネクタ１と結合される個々の挿入型コネクタ３４の間のクロストークは、接触要素１３まで続く導体５の撚り合わせによって、多くの用途向けに十分に低い。

図７−図９は、分離した状態で示した、挿入型プリント回路板コネクタの様々な斜視図である。前記コネクタは、本体２５とカバー２６とを有するハウジング１１を備えている。一方の側で、本体２５は多重挿入型コネクタ１によって形成される挿入用インターフェースと相補形である挿入用インターフェースを形成する。挿入型プリント回路板コネクタ２の挿入用インターフェースは、複数の（実際５個の）（貫通）開口２７を備え、その開口各々の中に、ピン形状の２つの接触要素１４、すなわち１つの対の接触要素が、平行に整列して配置されている。挿入型コネクタ１、２が相互に差し込まれた状態において、これらの接触要素は、多重挿入型コネクタ１の接触要素１３と接触する。本体２５の開口２７の断面は細長い楕円形であり、多重挿入型コネクタ１の個々の挿入型コネクタ４のハウジング７の挿入部２８の断面に対応する。開口を包囲する（挿入）部である、本体２５の外側の（挿入）部２９は、多重挿入型コネクタ１のハウジング３の挿入部３０の内側に相補形である複雑な形状をしている。個々の挿入型コネクタ４の挿入部２８はこうして挿入型プリント回路板コネクタ２の本体２５の開口２７に係合し、挿入型プリント回路板コネクタ２の本体２５の挿入部２９は、多重挿入型コネクタ１のハウジング３の挿入部３０に係合する。ラッチ用タング１０による長続きする固定と協働して、こうして挿入型接続のための高度な機械的耐荷重能力が得られる。

挿入型プリント回路板コネクタ２の接触要素１４は、導体３１の挿入端に一体に形成されており、導体３１の挿入端は、最初は本体２５内に、接触要素１４と同軸状に所定距離延出してから、遠ざかる方向に９０°まで曲げられる。接触要素１４から遠ざかる方向に曲げられた導体３１の部分は、カバー２６のスロット状開口３２内に受け入れられてカバー２６から突出し、従ってこの場合挿入型プリント回路板コネクタ２のハウジング１１を越えて所定量突出する。この突出端により、導体３１はプリント回路板（図示せず）上の対応するパッドに接触することができ、これらの端部は好ましくは、挿入型プリント回路板コネクタ２をプリント回路板に機械的にも接続するために、プリント回路板内の開口内にも同時に係合する。プリント回路板内の対応する開口に係合する、スピゴット形態の２つの凸部３３が、さらなる機械的安定をもたらすために使用される。

挿入型プリント回路板コネクタ２のハウジング１１内における開口２７のレイアウト、したがって対の接触要素のレイアウトは、ジグザグ形状である、すならち、５つの対の接触要素のうち３つの対が第１の列に配置され、残り２つの対の接触要素が、第１の列から共に平行に離間した第２の列に配置されている。この場合、第２の列の２つの対の接触要素と、それらにそれぞれ隣接した第１の列の２つの対の接触要素との間隔は実質的に同一となるように配されており、それにより、後者を前者に相対して中央位置に配置している。ハウジング１１内で、隣接する対の接触要素からの可能な限り広い間隔を同時に維持しながら、対の接触要素のコンパクトなレイアウトが、このようにして達成されうる。こうして、対の接触要素の間での比較的低いクロストークが、単に幾何学形状の効果によって達成されうる。

そのようなクロストークは、対の接触要素の第１の列と第２の列との間に延出する本体２５内のスロット状レセプタクル内に配置されたシールド板３４の形態のシールド要素によっても低減される。レセプタクルの形状構成、したがってシールド板３４の形状構成は、この場合、対の接触要素のレイアウトに対応して平面状ではなくジグザグ状である。

特に図９からわかるように、シールド板３４も９０°まで曲げられており、したがって、導体３１によって辿られる軌跡を辿る。同時に、接触要素１４に対して一定角度で延出するシールド板３４の部分は、導体３１の関連する部分を第１の列と第２の列とに分離し、第１の列内の導体３１も第１の列の接触要素１４を形成し、第２の列内の導体３１も第２の列の接触要素１４を形成する。接触要素１４に相対して曲げられた導体３１の部分の、この３次元レイアウトは、一方で導体３１を第１の列内に、他方で導体３１を第２の列内に異なる長さで形成することにより達成される。

シールド板３４は、プリント回路板上のシールド接触子と接触することを意図された接触タブをも形成する。

挿入型プリント回路板コネクタ２の本体２５とカバー２６とは、全体に非導電性プラスチック材料で形成され、２つの構成要素の幾何学的に単純な形状を持つため、射出成形による製造を単純化する。９０°まで曲げられたシールド板３４も同様に幾何学的に単純な形状であり、スタンプ成形、パンチ成形またはダイカット成形および曲げ加工による構成要素の製造を容易かつ低費用にする。

Claims (3)

1. ハウジング（１１）と、前記ハウジング（１１）内に固定された複数の対の接触要素とを有し、両者が嵌合した状態で、さらなる挿入型コネクタの接触要素と接触する挿入型コネクタであって、
   少なくとも２つの対の接触要素が、１つの列内で隣接した位置に配置され、少なくとも１つの別の対の接触要素が前記列から離間して配置され、前記別の対の接触要素は、最も近接した対の接触要素である２つの対の接触要素から同一間隔にあり、ジグザグ状に成形されたシールド板からなるシールド要素（３４）が、一方の前記列内の２つの対の接触要素と、他方の前記別の対の接触要素との間に配置されている
   ことを特徴とする挿入型コネクタ。
2. 請求項１に記載の挿入型コネクタであって、
   全ての対の接触要素（１４）は、それぞれ単一の導体（３１）に接続され、前記対の接触要素（１４）と同じレイアウトで、少なくとも２つの導体が、１つの列内で隣接した位置に配置され、また、少なくとも１つの別の導体が、前記列から離間して、前記列内の前記２つの導体（３１）から同一間隔で離間して配置されている
   ことを特徴とする挿入型コネクタ。
3. 請求項２に記載の挿入型コネクタであって、
   前記導体（３１）は前記ハウジング（１１）内で曲げられた軌跡を辿り、シールド要素（３４）が、前記接触要素（１４）に相対して曲げられた前記列内の前記導体（３１）の部分と、前記列から離間した、前記別の導体（３１）の曲げられた部分との間に配置されている
   ことを特徴とする挿入型コネクタ。
   

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