JPH0677466B2

JPH0677466B2 - 電気コネクタ

Info

Publication number: JPH0677466B2
Application number: JP61175440A
Authority: JP
Inventors: ジョゼフドーソン，ジュニアアンドリュー; マーシュイングリッシュジェイムス; チャールスファーラージョン; ポールヘプナーリチャード; フィリップクリングジョン; アールニールーベン; ルイスシュローダー，ザサードジェイムス
Original assignee: アンプインコーポレーテッド
Priority date: 1985-07-26
Filing date: 1986-07-25
Publication date: 1994-09-28
Anticipated expiration: 2009-09-28
Also published as: DE3679010D1; ES2000740A6; EP0211508A1; JPS6337581A; EP0211508B1

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、電気コネクタに関し、さらに詳細には、電
磁気的妨害、無線周波数の妨害、および特に電力の動揺
に抗して保護を行う電気コネクタに関する。

（従来の技術）電気回路は、当該システムに入る電磁気的妨害（EMI）
および無線周波数の妨害（RFI）により発生される動作
異常からしばしば保護されなければならない。EMIのエ
ネルギは、前記システムの内外で発生される可能性があ
り、また電磁気的スペクトルのどこでも生じ得るもので
ある。外部のEMIエネルギは、電子装置の動作に干渉し
得る望ましくない、導入される或いは放射される電気的
妨害であり、一方、内部のEMIエネルギは、システム内
の電気もしくは電子回路より発生される不本意なノイズ
もしくは不本意な妨害である。

RFIは現在EMIと同義に使用されているが、一般に無線通
信バンドでの妨害に限定されている。コネクタは特にEM
Iエネルギに影響され易い。なぜなら、ケーブルおよび
外部電気接点のための多数の接点領域および開口を有す
るからである。しかし、技術は、EMI/RFIエネルギに対
してかなりの遮蔽効果を有する複雑な電気コネクタを開
発してきている。

しかし、核爆発の開発に関連して他のタイプの電磁気的
放射線が観察されている。核爆発、および或る状況にお
ける大規模な化学的爆発は、鋭い（インパルスの大きい
タイプの）無線周波数（長い波長）の電磁気的放射線を
発生する。局所的に作用するEMI/RFIとは異なり、電磁
気的パルス（EMP）のエネルギにより発生される強い電
場および磁場は、保護されていない電気装置および電子
装置を広範囲に亘って損傷させる可能性がある。EMPエ
ネルギは、１秒の何分の１で分配される広いスペクトル
を有するエネルギからなる。ピーク時の場の強さは、１
ナノ秒内に１メートルにつき10キロボルトにも達し得る
ものである。これらの強いパルスは、強い電圧および電
流を誘導し、これらはシステム内で多種類の複雑な電気
的事象を引き起こす。損傷は、動作の瞬間的な妨害か
ら、総合的な過負荷および電子回路の燃えつきの範囲ま
で亘る可能性がある。多数のEMPはさらに損傷を発生さ
せる。なぜなら、電子装置は局所的な損傷を受ける可能
性があり、これは機能を低下させるとともに、前記装置
もしくはシステムの性能を低下させ、その結果、以後の
パルスが完全な破壊を行なう結果となるからである。

全く新しい世代の電子装置内では、より多くの構成要素
がより小さいスペースの中へ収納されており、これは回
路をEMPによる損傷に対して、さらに影響を受け易くす
るものである。この高い機器収納密度は、MEPにより発
生される典型的な強さの高い電圧および電流の結果から
生じる熱を逃がすという回路の能力を妨害する。結果と
して、EMPおよびEMIのエネルギのおそれに抗する保護能
力を有した電気コネクタに対する需要が増大している。

また、電子装置を静電気の放電（ESD）に起因する電力
の動揺から保護する必要性も存在している。ESDにより
発生される高電圧は、電圧に感応する集積回路を損傷さ
せる可能性がある。

EMI,RFI,ESDおよびEMPに抗する１つの保護手段は、シー
ルド（遮閉体）の使用による。１つのそのような遮蔽手
段は、米国特許第4,330,166号に開示されている。この
特許は、コネクタのプラグ部分の中に着座される導電性
バネ座金の使用を開示しており、この座金により、前記
プラグとコネクタのレセプタクルとが嵌合されるとき、
前記レセプタクル部分と電気的に接触するようにしてい
る。したがって、１つの座金は多数の電気回路に対して
遮蔽を施す。それゆえ、適切な保護のためには、前記シ
ールドの連続性に破断が存在しないことが本質的に必要
である。

電力の動揺に抗する他の保護手段は、電圧可変抵抗のよ
うな、追加の特殊化された回路を電子装置内に使用する
ことを含んでいる。

さらに、端子に現れる過渡電圧を防止するために、端子
をバリスタおよびコンデンサを介してシールドケースへ
接続するコネクタ装置が特開昭56−73935号公報等に開
示されている。しかし、斯る従来のコネクタ装置にあっ
てはバリスタおよびコンデンサを端子とシールドケース
に個別に半田付け接続するので、作業性が悪く、かつシ
ールドケースへの比較的長い経路によるインダクタンス
のために高周波または高速の過渡電圧を効果的にシール
ドケースへ逃すことができないという欠点がある。

（発明の目的）従って、本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解
消する電気コネクタを提供することである。即ち、組立
および作業性が良好であると共に、多数の端子を最短経
路、従って最小かつ略一様なインダクタンスで遮蔽部材
へダイオード手段を介して導くことが可能な電気コネク
タを提供することである。

（発明の構成）本発明は、電気コネクタ内で使用するための過渡信号抑
制装置を用い。この装置は、自らの上い導電経路手段を
有する絶縁基板手段と、この基板手段上に配置された電
気端子手段と、特定のレベル外の電圧が前記端子手段へ
通して導かれる際その電圧を抑制するため、前記電気端
子手段および前記導電経路手段間に電気的に接続された
ダイオード手段とを備えている。ここに開示された前記
装置は、多くの標準化されたコネクタ内に合体されるこ
とができ、それゆえ、ユーザーが現存するコネクタを保
護の施されたコネクタと交換するだけで、EMPに対する
保護を行なうことを可能にする。

本発明の電気コネクタの過渡信号抑制装置は副組立体化
され、種々の電気コネクタに応用できかつ組立を容易に
することが可能である。

過渡信号抑制組立体は、自らの上に配置されたコネクタ
係合手段を有する絶縁基板手段と、接地手段と、特定レ
ベル外の電圧が前記コネクタ係合手段へ通して導かれる
際その電圧を抑制するため、前記コネクタ係合手段およ
び前記接地手段を電気的に接続するダイオード手段とか
ら構成されている。

上記の目的を達成するため、本発明の電気コネクタは、多数の端子通路が形成された基板、該基板の一面の前記
端子通路の周りに形成された導電性パッド、前記基板の
外縁から前記導電性パッドに向けて前記基板の一面に指
状に形成された導電経路手段、前記端子通路に挿通され
前記導電性パッドに接続された多数の端子、および前記
導電性パッドと前記導電経路手段の指状部間に表面実装
されたダイオード手段、を含む過渡信号抑制装置と、該過渡信号抑制装置の前記基板の前記一面の側に配置さ
れ、複数の接地指を有する略枠状の接地板と、該接地板および前記過渡信号抑制装置の前記基板の外周
を包囲する遮蔽部材と、前記過渡信号抑制装置の前記基板の他面に略平行に配置
され、かつ前記端子を挿通する開口を有し、前記端子を
保持する絶縁性カバー部材と、前記遮蔽部材に接続され、前記絶縁性カバー部材を保持
する正面遮蔽部材と、を具えてなり、前記各端子を前記ダイオード手段、前記導電経路手段、
前記接地板を介して前記端子と前記遮蔽部材との距離を
略一定にして前記遮蔽部材へ導くよう構成したことを特
徴とするものである。

（実施例）以下、本発明を実施例に基づいてより詳細に説明する。

本発明の幾つかの目的および利点を記述したが、添付図
面を参照して説明が進むに従い他のものが明らかとなる
であろう。

第1,2,3,4図を参照すると、コネクタ副組立体20は、過
渡信号抑制装置22と、接地板32と、遮蔽部材36とから構
成されている。過渡信号抑制装置22は、自らの上に導電
経路手段26を有する基板24と、電気端子手段28と、ダイ
オード手段30とから構成されている。好ましい実施例に
おいて、電気端子手段28は複数のピン端子であり、これ
らは基板24中の端子通路38を貫通する。前記端子は、第
１端部27と第２端部29とを有する。導電経路を形成する
導電性パッド40が前記端子通路38を包囲している。好ま
しい実施例における前記ダイオード手段30は、２つの一
方向ダイオード43からなる二方向ダイオード42であり、
２つの一方向ダイオード43は符号44で示す箇所で互いに
ロウ付けされている。導電経路手段26は接地導体領域を
形成する。前記ダイオード手段30は、導電経路手段26お
よび導電性パッド40間において、符号45で示す箇所で基
板24へロウ付けされる。前記ダイオード手段30は、特定
の電圧値を供給するように作られている。各一方向ダイ
オード43は、それらが互いにロウ付けされる前に、正お
よび負の方向への電圧の動揺に対して保護をなすように
方向性を決定される。それゆえ、前記ダイオード手段30
は、接地を行うため電圧に関係する電流を所定値以上に
流し、これにより、副組立体20を使用している電気コネ
クタを保護する。副組立体20は、各接地指34が導電経路
手段26に係合するように、各接地指34が接地板32から基
板24へ向かって突出するごとく、接地板32を配置するこ
とによって組立てられる。接地板32は、端子手段28が貫
通する開口33をその中に有している。副組立体20は、接
地板32と過渡信号抑制装置22の上に金属製の遮蔽部材36
を取り付けることによって完成される。第２図に詳細に
示されているように、接地板32は導電経路手段26と接触
し、遮蔽部材36は接地板32と接触する。

この発明に従って作られた過渡信号抑制装置22は、或る
システム内における各独立した回路を保護することを可
能にし、且つ同システム内における各回路に対して電圧
を異ならせるように制御することも可能にする。

ピン端子は例示のためのみに用いられていることも理解
すべきである。当該技術において既知の種々な端子が使
用されることが可能である。

次に、第５および5A図を参照すると、過渡信号抑制装置
22は、符号46で示されるような電気コネクタ内で使用さ
れることを意図されている。端子手段28を受容するため
の複数の通路55を有するハウジング部材54が、副組立体
20の遮蔽部材36の中へ挿入され、その結果、端子手段28
が通路55内に入り且つこれらから突出する。コネクタ46
内にはピン保持部材56も使用され、それゆえ端子手段28
の第２端部29はハウジング54側へ直角に折曲げられるこ
とが可能である。端子手段28の第１端部27は、中に複数
の開口50を有する絶縁性カバー部材48の中へ挿入され
る。各第１端部27は、各開口50を貫通するとともに、そ
こから突出する。正面遮蔽部材52が、コネクタ副組立体
20の遮蔽部材36に取り付けられている。

第６図は、電気コネクタの代替実施例146を示してい
る。この実施例において、端子手段28の第２端部29は、
ハウジン154を通って突出するが、それらが当該ハウジ
ングを出るときに直角に折曲げられていない。

第７図は、過渡信号抑制装置の代替例122を示し、この
例においては、ダイオード手段30が１つの一方向ダイオ
ード143から構成され、この一方向ダイオード143は符号
45で示す箇所で基板24へロウ付けされている。それゆ
え、この例122に従って作られた装置は、回路を電圧か
ら一方向のみにおいて保護することになる。

第８および９図は、電気コネクタにおけるフィルター手
段と関連する過渡信号抑制装置の使用例を示している。
第８図は、電気コネクタの他の実施例546の断面図を示
し、この実施例において、過渡信号抑制装置22はフィル
ター手段62の前方に挿入されている。フィルター手段62
は、接地板68とフィルター・スリーブ64とから構成され
ている。フィルター・スリーブは、好ましくは米国再発
行特許第29,258号で説明されたタイプのものである。第
９図は、基板部材として平坦なフィルター要素624を有
する過渡信号制御装置622の使用例を示している。端子
手段28は、前記フィルター要素624中の開口638へ通され
ている。ダイオード手段30は、平坦なフィルター要素62
4の表面上へロウ付けされている。

ここに開示された本発明は、一時的な（過渡的な）電圧
の抑制に関して優秀な機能を奏する。また、本発明は、
回路基板を一時的な（過渡的な）電圧から保護する手段
を提供し、この場合、当該手段を取り付けられたコネク
タが回路基板へ取り付けられることが可能になる。個々
の端子部材に密接してダイオード手段を使用することに
より、全ての過渡信号に対して、接地経路が短く且つ最
小のインダクタンスを有するものとされる。したがっ
て、最少の応答時間が保証される。さらに、リード線を
設けられた部材の代わりに、表面取付けをなされる部材
を使用することにより、前記ダイオード手段のために必
要とされるスペースが減少されるとともに、前記組立体
およびコネクタを製造するのに必要な工程が減少され
る。

図面および明細書においては、本発明の好ましい実施例
が記載され、また特定の用語が採用されているけれど
も、それらは一般的で解説的な意味のみで使用され、限
定するためのものではない。

以上説明した如く、本発明は以下の効果を有する。

即ち、基板上の導電性パッドと接地導体間に表面実装さ
れたダイオード手段と、導電性パッドに接続した電気端
子並びにシールドを形成する接地板および遮蔽部材が一
体となって副組立体化されているため、多種類の電気コ
ネクタに応用でき、その製造および組立も容易である。
また、基板の一面に相互に接近した導電性パッドと接地
導体を形成するので、約1mm角の小型の表面実装型のダ
イオード手段が簡単に接続可能であり、小型高密度の電
気コネクタに適用可能である。各電気端子はダイオード
手段および接地板を介して最短パスで遮蔽部材へ導かれ
るので、インダクタンスが最小となり、高周波の過渡電
圧を効果的に防止可能である。

好ましい実施態様においては、絶縁性カバー部材が電気
端子に挿通保持されているため、端子の位置決め保持を
確実に行なうことが可能である。また、基板に対して絶
縁性カバー部材とは反対側に設けられたハウジング部材
による電気端子の保持と相俟ってその効果を一層確実な
ものとすることができる。さらに、正面遮蔽部材が電気
端子の突出部を包囲しているため、電気端子を外力から
保護し、また、相手コネクタと嵌合時にその嵌合部分を
保護することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、遮蔽部材内に固定される基板を有するコネク
タ副組立体の分解斜視図、第２図は、第１図の組立てられた副組立体の断面図、第３図は、過渡信号抑制装置の破断された分解斜視図、第４図は、第２図の基板にダイオード手段および電気端
子を取付けたところを示す斜視図、第５図は、中にコネクタ副組立体を有する電気コネクタ
の好ましい実施態様の分解斜視図、第5A図は、第５図の組立てられたコネクタの断面図、第６図は、中に前記副組立体を有するコネクタの他の実
施例の断面図、第７図は、一方向ダイオードを使用した過渡信号抑制装
置の代替例の破断斜視図、第８図は、中に過渡信号抑制装置を有し、且つフィルタ
ーを設けられた電気コネクタの断面図、第９図は、過渡信号抑制装置の他の例の破断斜視図であ
る。 20……コネクタ副組立体 22……過渡信号抑制装置 24,224,624……基板 26,226……導電経路手段 30……ダイオード手段 32……接地板 36……遮蔽部材 38,238,638……端子通路 40,240……導電性パッド 46,146,246,546……電気コネクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ジェイムスマーシュイングリッシュアメリカ合衆国ペンシルバニア州 18037コップレイセダークレストブルバード（番地なし) (72)発明者ジョンチャールスファーラーアメリカ合衆国ペンシルバニア州 17112 ハリスバーグウインブルドンドライブ 4096 (72)発明者リチャードポールヘプナーアメリカ合衆国ペンシルバニア州 17547 マリエッタメインストリート（番地なし) (72)発明者ジョンフィリップクリングアメリカ合衆国ペンシルバニア州 17552マウントジョイハロルドアベニュー 75 (72)発明者ルーベンアールニーアメリカ合衆国ペンシルバニア州 17522マウントジョイヒルストリート 711 (72)発明者ジェイムスルイスシュローダー，ザサードアメリカ合衆国ペンシルバニア州 17078パルマイラリンデルアベニュー（番地なし) (56)参考文献特開昭60−121684（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−73935（ＪＰ，Ａ) 実開昭56−152089（ＪＰ，Ｕ) 実開昭59−105787（ＪＰ，Ｕ) 実公昭59−4549（ＪＰ，Ｙ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数の端子通路が形成された基板、該基板
の一面の前記端子通路の周りに形成された導電性パッ
ド、前記基板の外縁から前記導電性パッドに向けて前記
基板の一面に指状に形成された導電経路手段、前記端子
通路に挿通され前記導電性パッドに接続された多数の端
子、および前記導電性パッドと前記導電経路手段の指状
部間に表面実装されたダイオード手段、を含む過渡信号
抑制装置と、該過渡信号抑制装置の前記基板の前記一面の側に配置さ
れ、複数の接地指を有する略枠状の接地板と、該接地板および前記過渡信号抑制装置の前記基板の外周
を包囲する遮蔽部材と、前記過渡信号抑制装置の前記基板の他面に略平行に配置
され、かつ前記端子を挿通する開口を有し、前記端子を
保持する絶縁性カバー部材と、前記遮蔽部材に接続され、前記絶縁性カバー部材を保持
する正面遮蔽部材と、を具えてなり、前記各端子を前記ダイオード手段、前記導電経路手段、
前記接地板を介して前記端子と前記遮蔽部材との距離を
略一定にして前記遮蔽部材へ導くよう構成したことを特
徴とする電気コネクタ。