JPH05205819A - シールド型電気コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パネルに接地するシールド部材の接地ビーム
に生ずる応力を制限し、その塑性変形を防止するシール
ド型電気コネクタを提供すること。 【構成】 電気コネクタ２は、略矩形の絶縁ハウジング
４及び金属製シールド部材６を具える。シールド部材６
は、ハウジング４の各壁を覆う壁54、56、58、62を有す
る。シールド部材６の上部側壁54の対向する縁68、68か
らは、２重片持梁ばね腕82、82が延びる。ばね腕82、82
の接触面92が金属製パネルと係合することにより、シー
ルド部材６がパネルに接地される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気コネクタ、特に回路
基板に取付け可能なシールド（電磁遮蔽）型電気コネク
タに関する。

【０００２】

【従来の技術及び解決すべき課題】シールド型電気コネ
クタは、例えばコンピュータや周辺機器の電子装置の接
続に使用されるため、そのコネクタの信号コンタクトは
充分にシールドされ、そのシールド部材は充分に接地さ
れなければならない。

【０００３】米国特許第4,952,170 号には、コネクタハ
ウジングの前端部のみを囲む金属製シールド部材を有す
るシールド型プラグレセプタクルコネクタが開示されて
いる。このコネクタは、全体が矩形をしており、シール
ド部材はレセプタクルコネクタと嵌合するシールドプラ
グのシールド部材と接触することにより接地される。米
国特許第4,842,555 号には、全体が矩形のハウジングを
有するシールド型サーキュラ（円形）ＤＩＮリセプタク
ルコネクタが開示されている。このハウジングは、その
上部側壁を覆う上部側壁を有する矩形の金属シールド部
材と、ハウジングの対向する端壁を覆う対向端壁と、ハ
ウジングの前壁を覆うと共にサーキュラプラグを受容す
る開口を有する前壁と、該前壁付近のハウジング下部側
壁の部分を覆う基底壁とを有する。しかしながら、シー
ルド部材はその後端で開口する。シールド部材は、コネ
クタが取付けられる回路基板上の接地パッドと半田接続
するための取付脚によって接地される。米国特許第4,63
7,669 号には、矩形のコネクタハウジング用の矩形シー
ルド部材が開示されている。このシールド部材は、ハウ
ジングの上部側壁及び対向端壁を覆う。このシールド部
材は、電子機器のシャーシと結合する直立ラグを伴って
形成されると共に、印刷回路基板上の接地パッドと半田
付けする取付脚を有する。

【０００４】ところが、上記従来例のシールド部材は、
パネルとの接地腕が充分な弾性を持たないので、応力が
集中して塑性変形を生ずるおそれがある。従って、本発
明は、上記問題点を解消するシールド型電気コネクタ、
即ち、パネルへの接地腕に生ずる応力を制限し、その塑
性変形を防止するシールド型電気コネクタを提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の特徴によ
れば、本発明のシールド型電気コネクタは、嵌合端即ち
前端、後方端、上部及び下部側壁、及び前記嵌合端及び
後方端と結合する対向端壁を有する略矩形の絶縁ハウジ
ングを具える。このハウジングは、前記嵌合端に開口し
て相手電気コネクタを受容するための内部空洞を有す
る。このハウジングに保持される電気コンタクトは、空
洞内に突出する嵌合部及びハウジングの下部側壁から突
出する接続部を有する。ハウジングは、単体の金属シー
ルド部材を具えている。この金属シールド部材は、ハウ
ジングの上部側壁を覆う上部側壁と、ハウジングの各端
壁をそれぞれ覆う対向端壁と、ハウジングの嵌合面を覆
い、相手コネクタが空洞に到達できる開口を有する前端
と、ハウジングの下部側壁の部分の下に突出する下部側
壁と、シールド部材の上部側壁の後端に丁番止めされ、
ハウジングの後方端を覆う後壁の垂れ板を有する。

【０００６】このハウジングは完全にシールドされてい
るが、例外はコンタクトの接続部が回路基板のスルーホ
ールに挿入するために突出する下部端壁の部分だけであ
る。この下部壁の部分は、回路基板と係合するためのも
ので、例えばハウジングの下部端壁上に設けられたスタ
ンドオフ突起である。

【０００７】シールド部材の下部側壁を具えていること
と、相手コネクタのシールド部材と接触するためにシー
ルド部材の前壁からシールド部材内に突出する手段を具
えることとにより、ハウジングは固定用後壁を具えてい
る場合はシールド部材内に挿入できない。それ故、本発
明によれば、後壁は丁番型の垂れ板の形状をなし、この
結果、垂れ板が立上った位置ではハウジングをシールド
部材内に挿入でき、続いて垂れ板がハウジングの後壁を
覆う最終位置へ折り曲げられる。後述するように、最終
位置で垂れ板を固定するための手段が具えられている。
この垂れ板は、初期位置ではシールド部材の上部側壁の
面一な後部延長部の形状をなしてもよく、その中に垂れ
板の折り曲げを容易にするためのノッチが形成されてい
る。

【０００８】使用の際、コネクタは、シールド部材の前
壁が回路基板の前縁からやや突出する状態で回路基板上
に取付けられてもよい。この前壁は、電子機器の金属パ
ネルの穴を通して挿入される。この結果、相手コネクタ
は機器と周辺機器とを接続するようにコネクタハウジン
グの空洞内に挿入され得る。この場合、シールド部材
は、シールド部材とパネルとの結合を必要としないでパ
ネルに接地されることが望ましい。

【０００９】本発明の別の特徴によれば、表面実装用の
単体の金属シールド部材は、上部側壁と、それに隣接し
上部側壁の前方端から垂れ下がりプラグ受容開口を有す
る前端と、上部側壁及び前壁に隣接し、上部側壁により
橋絡される１対の対向する端壁と、上部側壁の横方向の
各縁と接続する少なくとも１つの２重片持梁パネル接地
ビームとを具える。この２重片持梁パネル接地ビーム
は、シールドの後方に延びる第１部分と、湾曲部により
第１部分と接続され、第１部分から離れ斜め前方に延び
る第２部分とを有する。少なくとも１つの２重片持梁パ
ネル接地ビームの第２部分は、シールド部材の前壁近傍
で接触面となる。

【００１０】コネクタが金属パネル等に取付けられる
際、上述の２重片持梁ビームの接触面は、コネクタのシ
ールド部材がそれに接地するようにパネルと弾性的に係
合する。少なくと１つの２重片持梁ビームは、腕の接触
面がコネクタの最終位置とパネルとの間の実質的な位置
公差で所定荷重でパネルと係合するように配置される。

【００１１】

【実施例】以下、 本発明の好適実施例を添付図面を参
照して説明する。

【００１２】図１乃至図３において、基板に取り付けら
れるシールド型電気コネクタ２は、絶縁ハウジング４
と、金属板シールド部材６と、ハウジング４内の４本の
電気コンタクト８を具える。好適実施例において、コネ
クタはリセプタクルコネクタである。

【００１３】ハウジング４は、略矩形をなし、適当な合
成樹脂から１体に射出成形され、米国特許第4,221,458
号及び米国特許第4,952,170 号に開示された一般的なタ
イプと同じである。ハウジング４は、嵌合端10と、後方
端12と、上部及び下部外側ハウジング側壁14、16と、対
向端壁18とを有する。回路基板にコネクタ２を固定する
ためには、後述するようにハウジング４は下部側壁16か
ら下方に延びる公知のボードロック20を有する。プラグ
受容空洞22は、例えば上述した米国特許第4,952,170 号
に開示された、相手のシールド型データリンクプラグ
（図示せず）を受容するための嵌合端10から内側に延び
る。その空洞22は上部壁24、下部壁26及び対向する端壁
28を有する。中央の縦凹部29は嵌合面10内に開口する。
端壁28には、プラグを空洞22内に保持するためにプラグ
のラッチアームが係止する肩部30が形成されている。コ
ンタクト８は片持梁のばねリセプタクルコンタクトであ
り、端壁28の間に一列に並んで配置される。各コンタク
ト８は印刷回路基板上の導電性パッドと半田接続するた
め、ハウジングの壁16から下方に延びるポスト部分32を
有する。ポスト部分32に関しては、各コンタクト８は、
壁16から内方に向って延びる各凹部36に収容される中間
部分34を有する。又、部分34及び38の間に逆曲げ部40を
有し、嵌合面10から凹んだ空洞22内に斜めに延びるコン
タクトばね部分38を有する。各コンタクトばね38の自由
端42は、空洞22の内部端で間隔をおいた隔壁44により離
隔される各凹部43の中に延びる。凹部43は、コンタクト
ばね部分38の位置決めと相互の絡み合い防止の機能を有
する。キー部46はプラグのキー溝に受容されるよう壁24
に形成されている。下部壁16からは回路基板と当接する
ためのスタンドオフ突起48が突出する。隔壁50は各凹部
36とそれぞれ連通する凹部52を有し、各逆曲げ部40及び
コンタクトばね部分38の隣接する部分の移動を限定す
る。

【００１４】シールド部材６は、略矩形をなし、一板の
金属板から打ち抜き加工及び曲げ加工される。図７を参
照して以下で述べるように、シールド部材６は、上部側
壁54と、対向する端壁56と、前壁58と、壁54からの垂れ
下がりと、外部壁部61、内部壁部63及び狭い中間壁部65
を有する基底下部壁60とを具備する。これらの壁部は溝
により分離され、前壁58から突出する。図１乃至図３に
示されるように、上部側壁54の後端からは、それと面一
で垂れ板62を具えた矩形後壁が延びる。この垂れ板62
は、上述の図において初期立ち上り位置にある。フラン
ジ64は垂れ板62の後縁の各端から直角に垂れ下がる。垂
れ板62の各縁69には、各フランジ64近傍に凹部67が形成
される。ノッチ66は壁54の横方向の各縁68に形成され、
後述するように壁54に対して直角に垂れ板62を曲げるの
を容易にするために垂れ板62に隣接する。壁54は、前壁
58及び垂れ板62のみと一体的に形成される。壁54の各横
方向の縁68は、壁56の長手の後部フランジ70の間及び壁
56の短手の前方部をフランジ72との間に位置する。フラ
ンジ70、72は壁54を横方向に移動を制限する機能を有す
る。各壁56の後縁74からは、壁56の下部縁78の近傍に後
壁結合フランジ76が同一平面内に突出する。前方端近く
の各下部縁78からは、各壁56の同一平面内に取付脚80が
下方に延びる。

【００１５】２重片持梁ばね接地腕82は、壁54と面一で
各フランジと当接する狭い首部84により壁54の少なくと
も１縁68と結合し、各壁56の上部縁上に載置される。好
適実施例では、腕82は各縁68から延びる。各腕82は、首
部84と壁54と面一で後方へ延びる上部平坦直線部86を有
し、湾曲部88によって逆方向、即ち前方に延びる、より
長い平坦直線部90と結合される。そして、好適実施例で
は部分86の長さの略２倍であり、前壁58近傍の円みをお
びた自由端が前方に凸の接触面92となる。各腕部90は各
腕部86に対して約40°の角度で各湾曲部88から突出す
る。好適実施例の各腕部86、90及び湾曲部88は、等しい
一定の幅及び厚さであるが、本発明はそれに限定される
ものではない。壁58は横方向の縁100 によって結合され
た上縁96及び下縁98を有し、プラグ導入開口94を形成す
る。１列の片持梁ばねビーム102 は、前記プラグの上部
外側シールド部と係合するため縁96からシールド部材６
の内方且つ後方に向って延出する。１対の片持梁ビーム
104 も同様に前記プラグの下部下側シールド部を係合す
るため縁98から延出する。両ビーム104 の間には内側に
陥入したプラグ案内フランジ106 が縁98から延出する。

【００１６】シールド部材６は、図１の矢印Ａで示され
るように、シールド部材６の後部開口を通ってハウジン
グ４をシールド部材に挿入することにより、ハウジング
４に組込まれる。そして、図３に最もよく示されるよう
に、ハウジング４嵌合端10がシールド部材６の前壁58と
衝接した後にフランジ106 がハウジング４の凹部29に受
容され、垂れ板62がハウジング４の後方端12から突出す
る。ハウジング４の壁14、18がシールド部材６の壁54、
56の各々に完全に覆われ、ハウジング４の嵌合端10がシ
ールド壁58に完全に覆われ、その縁100 が嵌合端10の側
面を覆うことに注目されたい。壁60はその嵌合面10の近
傍でハウジング４の下部壁16を覆う。シールド部材６が
ハウジング４に組込まれると、垂れ板62が図４及び図５
に示されるように、最終の下側位置になるようにシール
ド壁54に対して直角に折り曲げられる。その結果、ハウ
ジング４の後方端12は、シールド部材６の後壁を構成す
る垂れ板62に覆われる。垂れ板62を前記最終位置に固定
するためにシールドのフランジ76は、ノッチ67に係止す
るように内方へ折り曲げられ、フランジ64は、ハウジン
グ４の個々の凹部36の後端と係合する。これにより、ハ
ウジング４は、シールド部材６に固定保持される。シー
ルド部材６の取付脚80は、ハウジング４の壁16の下方に
延びる。

【００１７】図４、図８及び図９に示されるように使用
に際しては、シールド部材６がハウジング４に固定され
た状態でのコネクタ２は、上述したように取付脚80及び
ポスト部分32が基板ＰＣＢの各スルーホールを貫通して
延びた状態で、点線で示された回路基板ＰＣＢ上に取付
けられる。取付脚80は、基板ＰＣＢ上の接地パッド（図
示せず）に半田付けされ、ポスト部分32は基板ＰＣＢ上
の信号パッド（図示せず）に半田付けされる。コネクタ
２は基板ＰＣＢ上に配置され、この結果、シールド部材
６の壁58が基板ＰＣＢの前方縁Ｅを超えて位置する。

【００１８】実装のこの段階では、基板ＰＣＢは、その
前方端Ｅが金属パネルＰ、例えばコンピュータ等の電子
機器の外側のパネルの後面と対向した状態で位置決めさ
れる。このとき、シールド部材６の壁58は、コネクタ２
が例えば機器と周辺機器とを接続するシールドデータリ
ンクプラグを受容できるようにするために、パネルＰの
矩形穴Ｈを貫通して突出する。２重片持梁アーム82は、
パネルＰの後面と係合し、この結果、シールド部材６を
パネルに接地する。

【００１９】シールド部材６の前壁58は、パネルの開口
若しくは穴Ｈと整合され、挿入されるため、各腕82の部
分90の円みをおびた接触面92は、パネルＰの後面と係合
する。穴Ｈの中でコネクタが連絡的に動くと、図９の矢
印Ｂで示される反時計周りの方向に部分90が変形又は回
転する。これによって、接触面92はパネルＰの後面に沿
って少量下方へ摺動する。部分90が変形したとき、湾曲
部88に応力が生ずる。部分90が反時計回りに回転する
と、図９に示すように湾曲部88が少し開く。穴Ｈ内へコ
ネクタが連続的に移動すると、部分90がさらに変形し、
湾曲部に生ずる応力がさらに増加する。しかし、応力が
シールド材料の弾性限界に達する前に、応力が腕部86に
移り、その結果、腕部86に変形を生じさせる。典型的に
は、首部84近傍の固定端部が図10に示すように首部84の
平面内に実質的に留まっていると同時に、腕部86は湾曲
部88近傍の自由端部が首部84の平面から曲がった状態で
上方に変形する。

【００２０】この２重片持梁の作用は、その塑性変形を
防ぐために湾曲部の応力を制限する。また、面92及びパ
ネルの間の直角方向の力を最大にすると同時に、パネル
と係合する面92により大きな範囲を許容する。この範囲
は、コネクタ及びパネルの相対的な位置決めにおける、
より大きな公差を提供するであろう。また、種々のパネ
ル厚に適合できるであろう。

【００２１】各腕部82の接触面92が所定荷重と、コネク
タ２及びパネルＰの最終位置のプラス又はマイナス１mm
の間の位置の実質的公差とをもって、パネルＰの後面と
係合するように各腕部82の寸法が設定される。各接触面
92の下方への少量の移動は、パネルＰの後面に生ずるで
あろういかなる酸化金属被膜若しくは他の汚れもないパ
ネル表面と係合するようにワイピングする機能を果す。
その結果、優れた機械的及び電気的接触が腕部82とシー
ルド部材６との間に得られ、パネルＰはそれらの間に接
地路を形成する。

【００２２】図７は、シールド部材６が形成される、打
ち抜かれた金属板のブランク108 を示す図である。ブラ
ンク108 の部分には上述したシールド部材の部分と同じ
参照番号を付してあるが、追加したものにはプライム記
号を付してある。シールド部材６を形成するためには、
腕部82を形成するブランクの部分86' 、90' を形成した
のち、ブランク108 の部分56' を折り線ｘに沿ってブラ
ンク108 の部分58' の平面に対して直角に互いの方向に
折り曲げる。部分58' は折り線ｙに沿って折り曲げ、部
分70' 、72' によりガイドされる。この結果、部分84'
は、部分72' に隣接して位置し、部分61' 、63' 及び6
5' を折り線ｗに沿って部分56' の下に折り返す。部分6
4' を折り線ｚに沿って部分62' に対して直角に折り曲
げる。シールド部材がハウジング４に組込まれると、図
４及び図５を参照した上述した方法で、部分54' に垂直
になるように部分62' を折り線ｆに沿って折り曲げる。
そして、部分62' をその最終位置に固定するように、折
り線ｇに沿って部分76' を折り曲げる。

【００２３】図11に示す、本発明の第２実施例によれ
ば、図１乃至図６を参照した上述した部分は、それらの
図と同じ参照番号を付してある。しかし、追加したもの
にはサフィックスａを付し、それ以外のコネクタ２と同
じコネクタ110 の腕部82は省略してある。この場合、シ
ールド部材6aはその取付脚80a のみによって接地され
る。

【００２４】

【効果】本発明によれば、コネクタのシールドと一体化
された２重片持梁ばね接地ビームがコネクタのシールド
及びパネルの間に接地路を形成する。この２重片持梁の
作用は、湾曲部に生ずる応力を制限し、その塑性変形を
防止する。又、ビーム及びパネルの間の直角方向の力を
最大にすると同時に、パネルに対する相対的なコネクタ
のより大きな最終位置の範囲を許容する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例によるリセプタクルコネク
タの斜視図であり、少なくとも１つの２重片持梁状のパ
ネル接地ビームを一体的に有するシールド部材が初期立
上り位置にその後壁垂れ板がある状態の分解したシール
ド部材を示す。

【図２】シールド部材に受容されたコネクタを示す斜視
図である。

【図３】図２の線３−３に沿った断面図である。

【図４】シールド部材の後壁垂れ板が最終の折り曲げ位
置にある状態にあり、コネクタが回路基板に取付けら
れ、金属パネルの後方に位置する状態のコネクタの斜視
図である。

【図５】図４の線５−５に沿ったコネクタの断面図であ
る。

【図６】コネクタの正面図である。

【図７】シールド部材が形成される前の金属板のブラン
クの展開図である。

【図８】コネクタが回路基板及びパネルに組込まれたと
きのコネクタの平面図である。

【図９】図８の側面図である。

【図１０】コネクタがパネルにより接近した位置での図
９と同様の側面図である。

【図１１】本発明の第２実施例によるシールド型データ
リンクリセプタクル電気コネクタの斜視図である。

【符号の説明】

２ シールド型電気コネクタ ４ 絶縁ハウジング ６ シールド部材 ８ コンタクト 54 側壁 86 第１部分 88 湾曲部 90 第２部分 92 自由端

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェームス・プリタルスキー アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 17036 ハメルスタウン スプリングヒ ル・ドライブ 1583

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁ハウジングと、該絶縁ハウジング内
   に固定される少なくとも１個のコンタクトと、前記絶縁
   ハウジングの少なくとも一部分を囲むシールド部材とを
   具えるシールド型電気コネクタにおいて、 前記シールド部材は、該シールド部材の側壁から延びる
   第１部分と、パネルと接触する自由端を有する第２部分
   と、前記第１部分及び第２部分を結合する湾曲部とを有
   することを特徴とするシールド型電気コネクタ。