JPH11317259A - モジュラ構造のボックス状シ―ルド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】個々にシールドされたピンの数を最大にする電
気シールド 【解決手段】ピン５６を収容する孔４４を内部に形成さ
れた頂壁３０と、この頂壁と一体的に形成され、１の縁
部がこの頂壁３０に取付けられる第１パネル部３６と１
の縁部がこの第１壁に取付けられる第２パネル部３４と
を有する第１壁と、これらの第１パネル部に一体的に形
成されたリード５０と、頂壁３０に一体的に形成された
第２壁３８とを備え、これらの頂壁３０と第１壁３４，
３６と第２壁３８とで凹部を形成する電気シールド１
０。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気コネクタ、特
に、コネクタシステムに使用する多ピンヘッダに関し、
ヘッダ内の各ピンは、同軸状の態様で、電気的に分離す
るものである。

【０００２】

【従来の技術およびその課題】情報処理及び通信システ
ム用の電子装置のデザイン上の進展が続いていることか
ら、電気コネクタに対する要求が厳格なものとなってい
る。特に、より高度の密度および信号伝達に対する分離
性（isolation）を提供する電気コネクタが、デザイン
上の進展のために必要とされており、これにより固体装
置の集積化（integration）が増大し、情報処理及び通
信速度が増大する。高度のアイソレーションを有するコ
ネクタをデザインすることは、密度を増大するためのコ
ンタクト間の距離の減少で生じる問題を注意深く考慮す
る必要がある。第１に、コンタクト間の距離が減少する
と、コンタクト間の望ましくない電気的なクロストーク
が増大する。

【０００３】より多くの機能が半導体チップあるいはフ
レキシブル回路基板に一体化されると、より多くのチッ
プがプリント回路基板（ＰＣＢ）に設けられ、プリント
回路基板あるいはフレキシブル回路基板はより多くの入
出力部（Ｉ／Ｏ）を設ける必要がある。より多くのＩ／
Ｏに対する要請は、高密度に対する要求となる。更に、
多くのシステム部材は、従来よりも更に高速で作動する
ことができる。より高速となると、潜在的な干渉信号、
すなわちクロストーク及びノイズを生じさせることにな
る信号が形成される可能性がある。高速の基板対基板、
基端対ケーブル及びケーブル対ケーブル通信に使用され
るコネクタは、クロストーク及びノイズが大きく係わる
伝送ラインのようにデザイン目的のために取扱うことが
できる。実際に、高速の基板対基板、基板対ケーブル及
びケーブル対ケーブル通信の電気的パフォーマンスは、
クロストークの大きさとコネクタインターフェースに導
入されるクロストーク及びノイズの量にしたがう。

【０００４】本願の参照用として記載する米国特許第
４，８２４，３８３号（Ｌｅｍｋｅ）に開示されている
ように、重要なコネクタデザイン上の問題は、素子のパ
フォーマンスの劣化を防止しつつ電気接続部を設けるこ
とである。この特許以前は、電気的な不連続性すなわち
クロストークおよびノイズを最小とするために、グラン
ドプレーンと、シールド延長部を共に設けられた交互配
置の接地コンタクトとが導入されていた。このような従
来装置でもパフォーマンスは制御されていたが、しか
し、密度は制限されていた。

【０００５】米国特許第４，８２４，３８３号は、マル
チコンダクタケーブルあるいはマルチトレース（trac
e）基板用のプラグおよびレセプタクルコネクタに対す
るデザインを提案している。このようなデザインでは、
個々のコンタクト部材あるいはコンタクト部材のグルー
プは、電気的に分離され、クロストークおよび信号劣化
が防止されあるいは最小にされる。個別的に分離された
デザインでは、導電性のベースプレートに、側方に併置
した多数の壁が設けられ、これにより多数の溝を形成す
る。電気絶縁材料から形成されたコンタクトサポート部
材は、多数のフィンガを有するように設計され、各溝内
にフィンガが配置される。コンタクトサポート部材のそ
れぞれのフィンガは、個々のコンタクト部材を支える。

【０００６】米国特許第４，８２４，３８３号に記載の
コネクタは、コンタクト部材の密度を増大するが、しか
し、産業界の密度に対する要請は増大し続けている。本
願の参照用として記載する米国特許第５，０５７，０２
８号（Ｌｅｍｋｅ他）および第５，１６９，３２４号
（Ｌｅｍｋｅ他（現在米国特許第Ｒｅ．３５，５０８
号））は、プリント回路基板（ＰＣＢｓ）用の２列のプ
ラグコネクタおよびレセプタクルコネクタを開示してお
り、したがって、これらのコネクタが噛合ったときに、
各プリント回路基板が互いに電気的に接続される。これ
らのプラグおよびレセプタクルシステムは、コンタクト
密度をより高くするが、しかし、電気的な分離手段は、
個々のコンタクト間ではなく、主にコンタクトのセット
間に設けられる。

【０００７】個々のコンタクト間に分離手段を設ける試
みとして、種々のデザインスキームが提案されている。
これらのデザインスキームは、全体的に、同軸構造（信
号コンタクトを導体で囲んだ構造）、ツインアックス構
造（デュアルコンタクトを導体で囲んだ構造）、マルチ
ストリップ構造（多数のコンタクトを、信号グランウン
ドプレーンの一側に設けた構造）およびストリップライ
ン構造（多数のコンタクトを、２つのグラウンドプレー
ン間に挟んだ構造）として分類することができる。

【０００８】米国特許第４，８４６，７２７号、第５，
０４６，９６０号、第５，０６６，２３６号、第５，１
０４，３４１号、第５，４９６，１８３号、第５，３４
２，２１１号、および、第５，２８６，２１２号は、プ
ラグおよびレセプタクルシステムに組込み可能なストリ
ップライン構造の種々の形態を開示する。しかし、全体
的に、これらのシステムは、縦列状にコンタクト部材を
設け、導電プレートを各縦列間に配置したものというこ
とができる。これらのコネクタは、プラグおよびレセプ
タクルのグラウンドプレートが互いに接触するように、
デザインされる。このシステムの他の側面では、このシ
ステムは、レセプタクルのモジュラ型のデザインであ
る。レセプタクルコンタクト部材のそれぞれの横列が、
誘電材料のフレーム内にモールド成形される。したがっ
て、全体のレセプタクル組立体は、グラウンドプレート
および誘電性フレームが交互の層状に取付けられたハウ
ジングを備える。更に、レセプタクルの外部を囲む外側
シールドが開示される。しかし、このシステムの１の問
題は、密度が増大するものの、特定の用途に対しては未
だ不十分なことである。しかし、いくつかの用途に対し
ては、各伝送コンタクト部材を個々に分離することが必
要である。

【０００９】本発明は、他のモジュールと組合わされた
ときに、一連の導電チャンバあるいはポケットを提供す
るモジュールのデザインに係わる。伝送コンタクト部材
は、それぞれのポケット内に配置される。個々に分離す
ること、すなわち同軸状に分離する試みは、新しいもの
ではないことが認められる。実際に、このような配置
は、米国特許第４，５７１，０１４号および第５，６２
０，３４０号に記載されている。

【００１０】このようなコネクタシステムにおける問題
の１つは、コンタクト部材の密度が、特定の用途に対し
ては不十分なままなことである。したがって、個々に分
離されたコンタクト部材の数を最大化するコネクタシス
テムが、依然として必要とされている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の問題を解決し、か
つ、他の利点を得るために、電気シールドが提供され、
この電気シールドは、一連の導体をシールドし、同様に
形成されたシールドからヘッダを形成する。個々のシー
ルドは、導体のための開口を内部に形成されたベースを
備える。第１壁は、このベースと一体的に形成され、第
１，第２パネルを有する。第１パネルの１の縁部がベー
スに取付けられ、第２パネルの１の縁部が第１パネルに
取付けられる。リードが第１パネルと一体的に形成され
る。第２壁がベースと一体的に形成され、したがって、
凹部がベースと第１，第２パネルと第２壁とで形成され
る。

【００１２】好ましい実施形態では、ベースは更に第
２，第３開口を備える。このような実施形態では、シー
ルドは、更に、ベースと一体的に形成されかつ第３，第
４パネルを有する第３壁を備える。第３パネルの１の縁
部は、ベースに取付けられ、第４パネルは第３パネルに
取付けられる。更に、第４，第５壁がベースと一体的に
形成される。この実施形態では、第２凹部がベースと、
第２，第３，第４パネルとで形成され、第３凹部がベー
スと第４パネルと第４壁と第５壁とで形成される。開口
の１つが、それぞれの形成された凹部内に配置される。

【００１３】更に他の実施形態では、管状部材が、開口
を通して延びるように配置される。このような実施形態
では、管状部材内に電気絶縁部材を配置し、導体である
ピンを管状部材の壁部から絶縁することが好ましい。更
に、絶縁材料を凹部内に配置し、ピンをシールドから絶
縁するのが好ましい。

【００１４】本発明の特に好ましい実施形態では、ヘッ
ダが、個々に導体の横列をシールドするために形成され
る。このヘッダは、積重ねられあるいは当接関係に配列
された複数のシールドから形成される。個々のシールド
に形成された各凹部は、３つの壁から形成されるため、
凹部に開口が設けられる。シールドが当接した関係であ
るため、１のシールドの壁が隣接するシールドの凹部開
口に配置され、これにより、凹部が閉じられる。

【００１５】本発明の種々の目的および利点は、添付図
面を参照しつつ以下の詳細な説明を参照することによ
り、明らかとなる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施形態による
ヘッダ１０は、図１にその全体を示す。このヘッダは、
互いに積重ねられて組立てられた一連のシールドモジュ
ール１２〜２２を備える。各モジュールは、シールド凹
部Ａ，Ｂ，Ｃを形成する。各凹部は少なくとも３つの壁
で形成される。例えば凹部１２Ａは、壁２４，２６，２
８と頂壁３０とで形成される。凹部１２Ｂは、直立した
壁２８，３２，３４で形成され、凹部１２Ｃは、壁３
４，３６，３８で形成される。好ましい実施形態では、
頂壁３０は、凹部１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃのそれぞれの
底部を横切って延びる。孔４０，４２，４４が、各凹部
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの頂壁３０に形成される。他の
図から良好に認められるように、壁２６，３２，３６
は、更にリード４６，４８，５０を備える。

【００１７】図２を参照すると、組立てられた状態の構
造がより詳細に示されている。特に凹部１２Ａの頂壁を
考察する。ベースを形成する頂壁３０には、開口として
孔４０が設けられている。好ましい実施形態では、リベ
ットあるいは管状部材５２が孔４０内に設けられ、した
がって、小さな空隙５４が管状部材５２の側壁と孔４０
の内面との間に形成される。更に、導体であるピン５６
が管状部材５２内に配置された状態で示され、空隙５８
がピン５６と管状部材５２の内面との間に形成される。
詳細に後述するように、空隙５８には、電気絶縁材料が
充填される。

【００１８】次に、図３を参照すると、個々のシールド
モジュールが平坦にされた形態で示されている。これら
のシールドモジュールは、平坦な金属材料から図３に示
す形状に打抜き形成するのが好ましい。打抜いた後、種
々の部分を折曲げ、同軸型式のモジュールを形成する。
例えば、図３に示す打抜き部材は、壁、パネルあるいは
フラップ２８，３４を下方（紙面の状態から）に折曲げ
ることにより、組立てられる。更に、フラップ２６，３
２，３６も、フラップ２４，３８と同様に折曲げられ
る。フラップ２４〜３８は、上述のように折曲げられた
ときに、上述の符号Ａ，Ｂ，Ｃで示す凹部を形成する。
折曲げられたときに、凹部のそれぞれは側部開口部と底
部開口部とを有し、すなわち、凹部は３つの壁と頂壁と
でのみ形成される。例えば凹部Ａ，Ｃは、図の底部に向
く開口部を有し、一方、凹部Ｂは、図の頂部に向く開口
部を有する。図１および図２から明らかなように、シー
ルドモジュールが一体的に積重ねられたときに、側部開
口部の全ては、隣接するモジュールの直立壁で閉じられ
る。端部のモジュールすなわち図１のモジュール１２，
２２だけが開口部を有することになる。他の全ての導体
がシールドされるため、このように設けられた開口を閉
じることが必要であるか、あるいは、必要でない場合も
ある。

【００１９】図４を参照すると、モジュール１２が平面
図で示されている。管状部材５２は、孔４０内に配置さ
れ、ピン５６はその間に隙間５８が形成されるように配
置されることが認められる。更に、管状部材５２は、導
電性材料から形成され、シールドと電気的に接触するこ
とが好ましい。隙間５８と凹部Ａ，Ｂ，Ｃとは電気絶縁
材料を充填される。更に、リード４６，４８，５０は、
組立てられたモジュールがプリント回路基板に接続され
たときに、グラウンドすなわち接地電位に接続されるよ
うにデザインされていることが認められる。このように
して、全体のシールドボディおよび管状部材５２は、例
えばグラウンド電位である同じ電位に接続される。

【００２０】本発明のヘッダは、内部に配置された端子
を電気的に分離あるいはシールドするレセプタクルに使
用するのが好ましいことが認められる。このような実施
形態では、レセプタクルのシールドとヘッダ１０のシー
ルドボディとを電気的に連結することが好ましい。この
形式のレセプタクルは、１９９７年１０月１日で出願さ
れた打抜かれたシートの同軸ヘッダと題する米国特許出
願（代理人書類番号ＥＬ−４４９０）、および、同軸型
式に分離するための単一部材シールドと題する米国特許
出願（代理人書類番号ＥＬ−４４９２）に記載されてお
り、参照のために記載する。このように使用することに
より、レセプタクルのシールドが管状部材５２と電気的
に接触する。

【００２１】図５に示すように、隙間５８は、絶縁材料
６０を充填されている。凹部１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃも
絶縁材料を充填されている。シールドモジュール材料か
らピンを絶縁するために、プラスチック材料を凹部内に
モールド成型可能なことが認められる。最初にピンの回
りにプラスチックをモールド成型し、ピンを挿入した後
に凹部内にプラスチックを注入あるいはモールド成型す
ることにより、同様な結果を得ることができる。

【００２２】本発明について、特定の実施形態を参照し
て記載しかつ説明してきたが、当該分野における技術者
であれば、上述の発明の原理および特許請求の範囲から
逸脱することなく、種々の変形あるいは変更が可能なこ
とは明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい実施形態による一連のモジュ
ールから形成されるヘッダの底面図。

【図２】図１に示すヘッダの他の実施形態によるヘッダ
を、管状部材を組込んだ状態で示す底面図。

【図３】本発明の好ましい実施形態によるモジュールに
に形成する前の、打抜かれた単一金属ブランクの平面
図。

【図４】図１に示すヘッダの前面図。

【図５】図１の５−５線に沿う断面図。

【符号の説明】 １０…ヘッダ、１２〜２２…シールドモジュール、１２
Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ…凹部、２４〜３８…壁、４０，４
２，４４孔、５２…管状部材、５４…空隙、５６…ピ
ン、５８…空隙。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導体をシールドするための電気シールド
   であって、 導体のための開口を内部に形成されたベースと、 このベースと一体的に形成され、かつ、第１，第２パネ
   ルを有し、この第１パネルの１の縁部が前記ベースに取
   付けられ、この第２パネルの１の縁部が前記第１パネル
   に取付けられる第１壁と、 前記第１パネルと一体的に形成されたリードと、 前記ベースと一体的に形成された第２壁とを備え、前記
   ベースと第１，第２パネルと第２壁とで凹部を形成す
   る、シールド。
2. 【請求項２】 前記ベースは、更に第２，第３開口を有
   し、更に、このシールドは、 前記ベースと一体的に形成され、かつ、第３，第４パネ
   ルを有し、この第３パネルの１の縁部が前記ベースに取
   付けられ、この第４パネルの１の縁部が前記第３パネル
   に取付けられる第３壁と、 前記ベースと一体的に形成された第４壁と、 前記ベースと一体的に形成された第５壁とを備え、前記
   ベースと前記第２，第３，第４パネルとにより第２凹部
   を形成し、前記ベースと第４パネルと第４壁と第５壁と
   で第３凹部を形成し、前記開口のそれぞれが所定の凹部
   内に位置決めされる、請求項１に記載のシールド。
3. 【請求項３】 前記開口を通して延びるように配置され
   たリベットを更に備える請求項１に記載のシールド。
4. 【請求項４】 前記リベット内に配置され、前記導体を
   リベットから絶縁する電気絶縁部材を更に備える請求項
   ３に記載のシールド。
5. 【請求項５】 前記凹部内に配置され、前記導体をシー
   ルドから絶縁する絶縁材料を更に備える請求項１に記載
   のシールド。
6. 【請求項６】 導体のアレイを個々にシールドするため
   のヘッダであって、このヘッダは、 当接した関係に配置された複数のシールドを備え、これ
   らのシールドのそれぞれは、 導体のための開口を内部に形成された頂壁と、 この頂壁に一体的に形成され、かつ、第１，第２パネル
   を有し、この第１パネルの１の縁部が前記頂壁に取付け
   られ、この第２パネルの１の縁部が前記第１パネルに取
   付けられる第１壁と、 前記パネルと一体的に形成されたリードと、 前記頂壁と一体的に取付けられた第２壁とを備え、前記
   頂壁と前記第１，第２パネルと前記第２壁とで凹部を形
   成し、前記凹部は側部開口を有し、 前記シールドの当接関係が、隣接するシールドの側部開
   口内に配置された１のシールドの壁内で、形成されるヘ
   ッダ。