JPH09500231A - 電気コネクタ用方向および位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、オーバモールドコネクタを備える外シェルモジュラコネクタの製造を改善するための装置に関する。各オーバモールドコネクタ（２）は、電気結合を容易とする回路基板（１）を備える。しかし、各オーバモールドコネクタは電気接続を特定する複数のコンタクト面を形成するため、オーバモールドコネクタにたいする各回路基板の向きは重要である。外シェルモジュラコネクタ（７）は多数のオーバモールドコネクタを収容する。これらのオーバモールドコネクタは、外シェルモジュラコネクタ内で所定の位置および方向に配置し、所要の電気接続を行う必要がある。回路基板とオーバモールドコネクタとの間の所定の方向付けは、本発明の一対の極性キー（５，６）により確実に定められる。同様に、他の対の極性キー（６，８）は、オーバモールドコネクタと外シェルモジュラコネクタとの間の所定の方向を確実に定める。

Description

【発明の詳細な説明】 電気コネクタ用方向および位置決め装置 発明の背景 １．発明の分野 本発明は、電気コネクタに関し、特に内部の電気コネクタの相対的な方向を確 保するモジュラコネクタに関する。 ２．従来技術の説明 従来、電気接続を効果的に組織化するために、電気コネクタ内に回路基板が設 けられていた。例えばバスラインコネクタは、電気コンタクト面と回路基板とを 内包したオーバモールドを含むことができる。回路板は、一端で個々のバスワイ ヤに接続され、他端で電気コンタクト面に接続される。外シェルの内側にマルチ バスラインを配置され、電気接続を行うために、より柔軟に組織化することがで きる。例えばクラムシエルコネクタ（clamshell connector）は、マルチオーバ モールドコネクタを収容でき、これにより、モジュラ配置を提供する。このよう なクラムシェルコネクタにおいては、各コネクタは、側部と側部、あるいは、端 部と端部を接して積重ねることができる。 上述のモジュラ構造の電気コネクタを組立てるためには、製造工程に一連の収 容部材（encasing component）を必要とする。最初の工程は、回路基板をオーバ モールド（overmold）内に収容することである。次いで、１またはそれ以上のオ ー バモールドが外シェルで包まれる。これらの工程中、各部材の方向（orientatio n）は、正確な電気接続方向を形成するために極めて重要な（crucial）ものであ る。この方向は、極性と称せられることもある。しかし、多くの部材は対称的で あり、他の部材に対して正確な方向に組立てるためのマーカあるいは他の指標を 設けていない。このようなマーカが設けられたとしても、誤った向きに部材を組 立てる可能性がある。例えば、回路基板が上下反対であってもオーバモールド内 に取付け可能なこともある。 コネクタ部材の正確な方向を確保するための機構は製造のためだけでなく、保 守およびその後における変更のためにも必要である。例えばモジュラコネクタ内 の所定のワイヤが破断されたものと判断されたときは、破断されたワイヤを含む オーバモールドだけが交換され、他のオーバモールドはそのまま残る。しかし、 この修理中、これらの破断されたワイヤの元の正確な方向を保持して、外シェル 内の他のオーバモールドに対してこのオーバモールドを修理することは極めて困 難である。 アダムス（Ａｄａｍｓ）に対して発行された米国特許第５，１０８，３３号は 、マルチユニットケースを内包するモジュラコネクタを開示する。各ユニットケ ースは、マルチワイヤ用の端子を備える。この特許はオーバモールドケース上の 溝と、モジュラコネクタの外シェル上の対応する突縁部（ledge）とを開示する が、しかし、ケースに対する各オーバモールドのワイヤリングの正確な極性を確 保するための機構を設 けてない。換言すると、この特許は、モジュラコネクタ内における各ケースの相 対位置を確保するための機構を開示していない。 このアダムスに対する特許は、更にモジュラケース内で各オーバモールドコネ クタの極性に向けられていない。オーバモールドは、正確な相対位置に配置可能 ではあるが、正確な極性とはならない。すなわち、モールドの外シェルに対する 方向は、従来技術では確実に定めるものではない。 上述の不都合を解消して電気接続部の所定の位置および方向を確実に定めるた めの改善された装置に対する必要性が、当該分野において望まれかつ満たされて いなかったことは明らかである。 発明の概要 したがって、本発明の目的は、対応するレセプタクルに対するコネクタの電気 接続方向（orientation）を確実に定める（ascertain）装置を提供するための機 構を提供することである。 本発明の１の側面における目的は、オーバモールドコネクタに対する回路基板 の電気接続（electrical connections）の所定の方向を確実に定めて所定の電気 接続を提供することにある。 本発明の他の目的は、外シェルモジュラコネクタに対するオーバモールドコネ クタの所定の方向を確実に定めて所定の電気接続を行う機構を提供することにあ る。 本発明の更に他の目的は、１より多くのオーバモールドコネクタが外シェルコ ネクタに収容されたときに、外シェルモジュラコネクタ内でオーバモールドコネ クタの所定の位置を確保して所定の電気接続を形成する機構を提供することにあ る。 本発明の他の目的は、回路基板がオーバモールドコネクタに収容されたときに 、回路基板上にダイレクトアクセス領域を設けることである。 上記の発明の目的および他の目的を達成するため、本発明によると、所定の電 気接続を確実に定めるための装置の１実施例は、所定の電気接続用のターミナル を提供するための少なくとも１の電気ワイヤに接続される回路基板と、この回路 基板上に配置されて回路基板の所定の方向（orientation）を独特の態様で特定 する第１極性キーと、回路基板の外面上に配置されて回路基板を包んでこの回路 基板を電気的にシールドする第１ケーシングと、第１ケーシングに配置されて第 １極性キーに係合し、第１ケーシングに対する回路基板の所定の方向を確実に定 める第２極性キーと、第１ケーシング上に配置されて第１ケーシングの所定の方 向を独特の態様で特定する第３極性キーと、第１ケーシングの外面上に配置され て第１ケーシングの少なくとも１を更に収容する第２ケーシングと、第２ケーシ ング上に配置されて第３極性キーに係合し、第２ケーシングに対する第１ケーシ ングの所定の方向を確実に定める第４極性キーとを備える。 本発明の他の側面によると、第２極性キーは、回路基板の 一部を露出して、回路基板が第１ケーシング内に収容されたときに、この回路基 板に対するアクセスを可能とする。 本発明の特徴であるこれらおよび他の種々の他の新規な利点および特徴は、特 に、本願の一部を形成する添付の請求の範囲に記載されている。しかし、本発明 、その利点およびその使用により得られる目的をよりよく理解するために、本願 の一部を形成する図面、および、本発明の好ましい実施例を説明する明細書を参 照されたい。 図面の簡単な説明 第１図は、回路基板およびオーバモールドケーシングに適用した極性機構の１ 実施例を概略的に示す。 第２図は、第１図に示すように、外シェルモジュラケーシング及びオーバモー ルドケーシングに適用した他の実施例による極性機構の他の実施例を概略的に示 し、 第３Ａ図は、それぞれ第１図に示すように回路基板を内包する２つの垂直に積 み重ねたオーバモールドを囲むモジュラ構造の外シェルの斜視図を示す。 第３Ｂ図は、それぞれ併置された２つのオーバモールドケーシングを収容する 外シェルモジュラケーシングの他の実施例の斜視図を示す。 第４図は、第３Ａ図に示すように２つの垂直に積み重ねたオーバモールドケー シングに適用した極性機構の更に他の実施例を示す。 第５図は、外シェルモジュラケーシング内の特定のオーバ モールドケーシングとその所定位置との間の１対１でのみの取付けを概略的に示 す。 好ましい実施例の詳細な説明 図中、同様な参照符号は対応する部材を示し、特に第１図を参照すると、回路 基板１はオーバモールドケーシング（overmold casing）２で内包されるように 示してある。回路基板１は、一端の電気ワイヤ３と他端のコンタクト面４との間 のインターフェースをなす。回路基板１を使用することで、ワイヤ３とコンタク ト面４との間を複雑に接続するための製造工程を容易にすることができる。しか し、製造工程においては、回路基板１は、所定の向きあるいはコンタクト面４を 維持するために、オーバモールドケーシング２に対して正確な位置になければな らない。 更に第１図を参照すると、１実施例の極性キー５が回路基板１の１の縁部に配 置されている。極性キー５の配置および形状は特別なものを必要としないが、回 路基板１の極性キー５は、独特のもので、オーバモールドケーシング２の極性キ ー６に相対嵌合する（complementary）ものでなければならない。本発明の１実 施例によると、極性キー５は半円形状の凹部であり、一方、オーバモールドケー シング２は、極性キー６を、これに対応して相対嵌合する（complementary fitt ing）半円形状の突起として形成する。このような回路基板およびオーバモール ドの配置は、オーバモールドケーシング２に対する回路基板の向きの確認を容易 とする。 第２図を参照すると、正確な向きに配置された回路基板１を収容するオーバモ ールドケーシング２は、外シェルモジュラケーシング（outer shell modular ca sing）７内に配置されている。この製造工程も、オーバモールドケーシング２を 外シェルモールドケーシング７に対して所定の位置に配置し、所定の電気コンタ クト方向を維持することが必要である。本発明の１の実施例によると、他の極性 キー８は、第２図に示すように、組立て中にオーバモールドケーシング２が外シ ェルモジュラケーシング７に誤って配置されるのを防止する。外シェルモジュラ ケーシング７の極性キー８は、オーバモールドケーシング２の極性キー６と独特 の態様で嵌合する。オーバモールドケーシング２が外シェルモジュラケーシング ７に対して正確に方向付け配置されてない場合は、オーバモールドケーシング２ は外シェルモジュラケーシング７に嵌合しない。このような状況においては、外 シェルモジュラケーシングは、最終的にトップカバー９に組立てることができな い。 第２図に示すように、本実施例の極性キー６は、２つの機能を有する。すなわ ち、極性キー６の突出面が回路基板１の極性キー５に対応して噛合うキーを形成 し、一方、極性キー６の凹面は、極性キー８に対応して噛合うキーを形成する。 本発明の範囲内においては、極性キー６に対して、それぞれ極性キー５，８に噛 合う（match）２つの独立した部材を含むものである。 第２図は更に、オーバモールド２の他の特徴を示す。極性キー６は、回路基板 がオーバモールドケーシング２内に内包 された後の、直接電気的アクセス用として、回路基板１の１の縁部を露出しても よい。このために、直接アクセス領域１Ｃは、ワイヤ３からグランドワイヤをな くすために、グランド用回路基板１として使用することができる。直接アクセス 領域１Ｃは、外シェルモジュラケーシングのアクセス領域７Ａに接続される。ア クセス領域７Ａは、外方に付勢される（to be biased）ことが好ましい。このよ うな配置で、アクセス領域７Ａと回路基板１との間の電気接触が確保される。 第３Ａ図を参照すると、複数のオーバモールドケーシング２Ａ，２Ｂが、外シ ェルモジュラケーシング７内に配置されている。この実施例においては、２つの オーバモールドケーシング２Ａ，２Ｂが互いに上下に積重ねられ、これにより多 数のコンタクト面を形成する。第３Ｂ図に示す他の実施例では、２つのオーバモ ールドケーシング２Ａ，２Ｂが横に配置されている。第３Ａ図および第３Ｂ図に 示すように、各オーバモールドケーシング２Ａ，２Ｂの極性キー６は、外シェル モジュラケーシング７の対応する極性キー８に嵌合する。外シェルモジュラケー シング７は、更に、外面に極性キー１０を有し、所定の向きでレセプタクル内に 正確に挿入することができる。 第４図を参照すると、他の実施例による極性キー５Ａ，５Ｂ，６Ａ，６Ｂ，８ が示されている。第１図から第３図では、極性キーは回路基板１又はケーシング ２あるいは７の縁部に配置されている。第４図に示すように、極性キーは非縁部 面に配置することもできる。三角形状の柱状構造体６Ａが、オ ーバモールドケーシング２Ａの内面から延び、極性キーとして作用する。回路基 板２は取付け用の三角形状孔５Ａを有し、回路基板１Ａをオーバモールドサイズ ２Ａに対して正確に位置決めする。同様に、オーバモールドケーシング２Ａを外 シェルケーシング７に対して、所定の極性で所定の向きとするために、円柱状構 造体８がトップカバー９の内面から垂直に延びる。オーバモールドケーシング２ Ａ上の対応する円形状孔６Ｂおよび回路基板１Ａ上の他の対応する円形状孔５Ｂ は、極性キーとして独特の態様で柱状構造体８を受入れ、確実に全ての部材を所 定の態様で方向付けする。同様に、オーバモールド２Ｂおよび回路基板１Ｂは対 応する孔を有し、柱状構造体８を独特の態様で受入れる。 複数のオーバモールドケーシング２が、外シェルモジュラケーシング７内で、 互いに正確に配置されるようにすることも重要である。換言すると、オーバモー ルドケーシング２は、外シェルモジュラケーシング内で所定の向きで配置されて いても、各オーバモールドケーシング２が外シェルモジュラケーシング７内で所 定の位置に配置されていなければ、所要の結合が確保できない。 次に、第５図を参照すると、複数のオーバモールドケーシング２は、外シェル モジュラケーシング７内で方向付けされかつ位置決めされている。本発明の１実 施例によると、第５図に示すように、外シェルモジュラケーシング７に対して特 定のオーバモールドケーシングの独特の位置決めおよび方向付け（orientation ）が、特定のオーバモールドケーシング の極性キー６Ａ，６Ｂと外シェルモジュラケーシング７の対応する極性キー８Ａ ，８Ｂとの間の１対１のみの嵌合で確保されている。オーバモールド２Ａは、外 シェルモジュラケーシング７の底部に配置され、この後、オーバモールドケーシ ング２Ｂが、外シェルモジュラケーシング７内のオーバモールドケーシング２Ａ 上に配置される。このようにしない場合は、トップカバー９を、外シェルモジュ ラケーシング７の頂部に配置することはできない。この実施例では、外シェルモ ジュラケーシング７の極性キー８Ｂに対し、オーバモールドケーシング２Ｂ上に 対応した極性キーがないため、オーバモールドケーシング２Ｂが外シェルモジュ ラケーシング７の底側に配置されるのが防止される。実際に、オーバモールドケ ーシング２Ｂは、外シェルモジュラケーシング７の底部に配置することは物理的 にできない。したがって、本発明によると、外シェルモジュラケーシング７に対 するオーバモールドケーシング２Ａ，２Ｂの所定の向きおよび位置が確保される 。更に第５図を参照すると、第２図を参照して説明したように、オーバモールド ２Ａ，２Ｂは収容された回路基板１Ａ，１Ｂの縁部を露出し、ダイレクトアクセ ス領域１Ｃを介して回路基板１Ａ，１Ｂに対して直接アクセスするのを可能とし ている。このようなダイレクトアクセスは、外シェルモジュラケーシングが所定 のレセプタクル（図示しない）に挿入したときにグランドに対するアクセスを形 成する極性キー８Ａ，８Ｂの対応するコンタクト領域８Ｃを介して、回路基板１ Ａ，１Ｂをグランドに接続するために使用することができる。ダ イレクトアクセスによるグランド接続の利点は、電気ワイヤ３からグランド用ワ イヤを排除することである。 本発明の種々の特徴および利点について、本発明の構造および機能の詳細と共 に上述したが、これらの記載は例示のみであり、特に極性キー等の各部の形状、 サイズおよび配置の詳細について、添付の請求の範囲の用語の最も広い意味で示 される最大の範囲で変更可能なことは明らかである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 電気接続の極性を確実に定めるための装置であって、 前記所定の電気接続用のターミナルを提供するための少なくとも１の電気ワイ ヤに結合される回路基板と、 この回路基板上に配置されて前記所定の電気接続を達成するために、前記回路 基板の所定の方向を独特の態様で特定する第１極性キーと、 前記回路基板の外面上に配置されて回路基板を収容し、この回路基板を電気的 にシールドする第１ケーシングと、 第１ケーシングに配置されて第１極性キーに係合し、第１ケーシングに対する 回路基板の所定の方向を確実に定める第２極性キーと、 第１ケーシング上に配置されて第１ケーシングの所定の方向を独特の態様で特 定する第３極性キーと、 第１ケーシングの外面上に配置されて第１ケーシングの少なくとも１を更に収 容する第２ケーシングと、 第２ケーシング上に配置されて第３極性キーに係合し、前記所定の電気接続の ために、第２ケーシングに対する第１ケーシングの所定の方向を確実に定める第 ４極性キーとを備える装置。 ２． 前記第１極性キーは、前記回路基板の１の縁部上に、第１の独特の態様で 検出可能な凹部である請求項１に記載の装置。 ３． 前記第２極性キーは、前記第１の独特の態様で検出可 能な凹部に対応して噛合い可能な突起であり、この第１の独特な態様で検出可能 な凹部とインターロックして前記第１ケーシングに対する回路基板の所定の方向 を確実に定める請求項２に記載の装置。 ４． 前記第３極性キーは、第２の独特の態様で検出可能な凹部である請求項３ に記載の装置。 ５． 前記第４極性キーは、前記第２の独特の態様で検出可能な凹部に対応して 噛合い可能な突起であり、この第２の独特の態様で検出可能な凹部とインターロ ックし、第２ケーシングに対する第１ケーシングの前記所定の方向を確実に定め る請求項４に記載の装置。 ６． 前記第２極性キーは、前記回路基板の一部を露出し、前記第１ケーシング に収容したときに、前記回路基板に対するアクセスを可能とする請求項１に記載 の装置。 ７． 複数の前記回路基板と、 複数の前記第１キーと、 複数の前記第１ケーシングと、 複数の前記第２キーと、 複数の前記第３キーと、 複数の前記第２ケーシングと、 複数の前記第４キーと、 を更に備える請求項１に記載の装置。 ８． 前記第１極性キーのそれぞれは、前記第２極性キーの１に独特の態様で係 合し、前記第１ケーシング内における前記回路基板の所定の位置および方向を確 実に定める請求項７ に記載の装置。 ９． 前記第３極性キーのそれぞれは、前記第４極性キーの１に独特の態様で係 合し、前記第２ケーシング内における前記第１ケーシングの所定の位置および方 向を確実に定める請求項７に記載の装置。 １０． 複数の所定の電気接続を確実に定めるための装置であって、 それぞれが外壁を有する独立したコンタクト面を形成する複数のコネクタと、 前記コネクタのそれぞれの前記外壁の１の上に配置された第１極性化手段と、 前記複数のコネクタを収容し、内壁を有する外シェルケーシングと、 前記内壁上に配置され、前記外シェルが前記コネクタを収容したときに前記第 １極性化手段のそれぞれに独特の態様で係合する第２極性化手段とを備え、これ により、前記第２極性化手段は、前記外シェルに対する前記コネクタのそれぞれ の所定の方向および位置を確実に定める、装置。 １１． 前記第１極性化手段は、形状的に独特の構造を備える請求項１０に記載 の装置。 １２． 前記第２極性化手段は、前記形状的に独特の構造と対応して噛合う構造 を備え、１対１でのみ嵌合する請求項１１に記載の装置。 １３． 前記形状的に独特の構造は、半円筒状突起であり、前記対応して噛合う 構造は半円筒状の凹部である請求項１２ に記載の装置。 １４． 前記外シェルは更に、外壁と、対応するレセプタクルと、前記外壁の１ の上に配置された第３極性手段とを備え、前記外シェルが前記レセプタクルに結 合されたときに、対応するレセプタクルに対して前記コネクタの所定の法浮こう を確実に定める請求項１０に記載の装置。 １５． 複数の所定の電気接続を確実に定めるためのクラムシェルコネクタであ って、 前記所定の電気接続用のターミナルを設ける回路基板を備え、この回路基板の 一部は所定の方向を特定するための独特の形状構造を有し、更に、 前記回路基板を収容するためのオーバモールドコネクタを備え、このオーバモ ールドの一部は、前記回路基板の前記独特の形状構造に対する第１相対嵌合形状 構造を有し、前記所定の方向を確実に定めるために前記独特の形状構造に独特の 態様で係合し、更に、 前記オーバモールドコネクタの少なくとも１を収容するクラムシェルコネクタ を備え、このクラムシェルコネクタも前記第１相対嵌合形状構造に対する第２相 対嵌合形状構造を有し、前記回路基板のクラムシェルコネクタに対する所定の方 向を確実に定めるために独特の態様でオーバモールドコネクタに係合する、クラ ムシェルコネクタ。 １６． コネクタ組立体の電気コンタクトの極性を確保するための装置であって 、 所定の極性パターンで配置された複数の電気コンタクトを 有する内側コネクタボディと、 この内側ボディに形成された第１極性キーと、 内側凹部を形成するコネクタケーシングとを備え、この内側コネクタボディは 前記コネクタケーシング内に取付けられ、更に、 前記内側凹部内で前記ケーシングに形成された第２極性キーを備え、前記内側 コネクタボディが前記凹部内に配置されたときに、前記第１，第２極性キーが整 列し、これにより前記極性パターンの方向を確実に定める、装置。 １７． コネクタ組立体内で電気コンタクトの極性を確実に定めるための装置で あって、 電気コンタクトとこれに接続されたワイヤとを有する回路基板を備え、この回 路基板は前記コンタクトとワイヤとの間の電路を形成し、更に、 前記回路基板上に形成された第１極性キーと、 前記回路基板の回りに形成されたオーバモールドボディとを備え、前記電気コ ンタクトとワイヤとがこれから延び、このオーバモールドボディは、このオーバ モールドボディ上に第２極性キーが形成されるように形成され、この第２極性キ ーは第１極性キーを反映する、装置。