JP3680027B2 - 耐磨耗性係合手段を有するコネクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般にはプラグコネクタ及びレセプタクルコネクタ、より詳細には耐磨耗性を有し且つシールド接触点を提供する係合手段を有するコネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラグコネクタ及びレセプタクルコネクタは、一般に電気伝送ケーブルを電気コンポーネントに接続するために使用される。これらのコネクタは、伝送ケーブルに接続されたプラグコネクタと回路基板に接続されたレセプタクルコネクタとから構成される場合が多い。これらのコネクタでは、プラグコネクタは、通常絶縁ハウジング内に奥まったシールドを有し、これがレセプタクルのシールドされたハウジングに係合する。通常、この係合には、金属のプラスチックへの接触が伴う。一方のコネクタ上の金属係合アームは、奥まったシールドと係合する前に、他方のコネクタの対向するプラスチック表面と係合する。このプラスチックと金属との接触は、プラスチック嵌合表面の摩損及び磨耗をもたらし、二つのコネクタの係合が不完全になる程度までシールドの嵌め合い係合アームを劣化させる可能性がある。更に、プラスチック接続表面の磨耗によって生じる破片が、コネクタの電気的性能に悪影響を与える。
【０００３】
そのようなコネクタが、高速データ伝送アプリケーションで用いられる場合には、電磁気又は高周波による干渉が増大する。これは、シールドによって減少できるであろう。この問題に対する一つの解決策は、容量性ガスケットを用いることであった。しかしながら、この解決策はコストがかかるだけでなく、コネクタシステムの占有空間を増大させる。従って、耐磨耗性を有し、前述の干渉に対してシールドを提供するコネクタシステムを提供することが望ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述の従来技術の欠点を克服するコネクタシステム及びコネクタに向けられている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明の一般的な目的は、レセプタクルコネクタに係合させるためのプラグコネクタであって、二つのコネクタの対向する係合面を金属のような耐磨耗性材料から形成したプラグコネクタを提供することである。
【０００６】
本発明の他の目的は、第二のコネクタに係合させるための第一のコネクタであって、両コネクタの係合面が金属によって形成され、二つのコネクタのシールド部材間の導電係合点を画定する第一のコネクタを提供することである。
【０００７】
本発明の更なる目的は、一体化された金属シールドを有するプラグコネクタであって、該シールドはシールドと一体的に形成されたタブ部材を有し、このタブ部材がシールドから外方に延びて、対向するコネクタの対向する金属係合アームが係合する金属係合面を提供するとともに、二つのコネクタのシールド間の導電接触点を提供するようにしたプラグコネクタを提供することである。
【０００８】
これら及び他の目的は、本発明の独特で且つ新規な構造により達成される。
【０００９】
本発明の一つの主要な様相においては、プラグコネクタは、実質的にコネクタの長手方向の全長に亘って延びる細長の金属シェルを備えている。このシェルは、電磁気又は高周波による干渉に対してのシールドをコネクタのために提供するが、また、このシェルは、その嵌合面に沿って形成された一組の端部タブを有する。これらのタブは、小さな半径で外側に延びており、外被成形（over molding）中にコネクタハウジングの側壁に埋め込まれるのが好適である。タブは、対向するレセプタクルコネクタのシールドの一組の係合アームに対向して延びており、それによって二つのコネクタの間に金属と金属の接触を提供する。
【００１０】
プラグコネクタのタブ部材は、全体のコネクタシールドの一部として形成され、又二つのコネクタシールドを電気的に接続するための手段を提供する。これらの係合点は、コネクタに沿って長さ方向に形成され、そのためコネクタの大きさを過度に増大させない。タブ部材は、小さな半径を有して形成されてもよく、それによりレセプタクルコネクタの係合アームが係合できる弧状の面を画定する。
【００１１】
本発明のこれら及び他の目的、特徴並びに利点は、以下の詳細な説明を考慮することにより明確に理解されるであろう。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の原理に従って構成されたプラグコネクタ１００を示す。コネクタ１００は、図７に示されているような対向するコネクタ２００と係合する合せ面１０２を有する。プラグコネクタ１００は、そのプラグ部分１０５を取り囲む絶縁性本体部分１０４を有する。この本体部分１０４は、レセプタクルコネクタ２００の相補的な空洞２０６内に収容される。この空洞２０６は、コネクタハウジング２０３の一以上の外面２０５を取り囲んで延びるシールド２０４によって画定されている。この空洞２０６は追加のシールド、即ちハウジング２０８によって更に画定されている。この追加のシールド即ちハウジング２０８は、回路基板２０１に取り付けられ、シールド付きレセプタクルコネクタ２００を取り囲み、空洞２０６の外側の境界を形成する。従って、空洞２０６は、全体として環状の空洞であると考えられる。
【００１３】
図１と図２に戻って、コネクタハウジング１０４は、中心プラグ部分１０５を含む。この中心プラグ部分１０５は、基板のレセプタクルコネクタ２００の導電性接点２０７と対向させて、複数の導電性接点１０６を支持する。接点１０６は、プラグ部分１０５の上側係合面及び下側係合面上に示されている。又、コネクタハウジング１０４は、外側ハウジング部分１０８を含んでいる。この外側ハウジング部分１０８は、プラグ部分１０５を取り囲むが、全体として環状の空洞１０９がそれらの間に形成されるようにプラグ部分１０５から離間している。この空洞１０９は、レセプタクルコネクタハウジング２０３とそのシールド２０４の両方を収容する。上述したように、従来技術のコネクタでは、コネクタハウジング全体が絶縁材料で形成されていた。そのようなコネクタが、対向するレセプタクルコネクタとの繰り返される係合と離脱を受ける場合には、コネクタハウジングの内壁は、レセプタクルコネクタとの繰り返される接触による磨耗を受けるであろう。又、この繰り返される接触によりコネクタ内に破片が生じる。やがてこの磨耗は大きくなり、二つのコネクタの間の係合の完全さ又はコネクタの電気的性能に影響を与えるであろう。更に、その様な周知のコネクタでは、レセプタクルコネクタシールドとの電導接触を提供して電磁気又は高周波による干渉を防止するために、金属シールドを、プラグコネクタの外側に設けなければならなかった。
【００１４】
本発明は、これらの欠点を克服するコネクタアセンブリを目指しており、使用時において有益な結果をもたらす。この点に関して、図４〜図６に最も良く示されているように、本発明は、単一のメタルブランク１２１から形成することができる拡張金属シェル部材１１０を利用する。シェル１１０は、本体部分１２４で相互に連結された前面端部１２２と背面端部１２３とを備えた細長の中空の形態を有する。このシェル本体部分１２４は、コネクタ１００のほぼ全長に亘って延びている。
【００１５】
シェル１１０の前面端部１２２には、少なくとも一個のタブ部材１２５が設けられるが、その様なタブ部材１２５を二つ設けたものが図示されている。これら二つのタブ部材１２５は、異なった第一の部分１２５ａと第二の部分１２５ｂとを有すると考えることができる。第一の部分１２５ａは、シェル１１０に沿って長手方向に延び、第二の部分１２５ｂは、外方に向かって、即ちシェル部材１１０の長手方向に対してほぼ直交する方向に延びている。これらの第二の部分１２５ｂは、図５に見られるように、シェル部材１２０の前面端部１２２の平面内で延びる。
【００１６】
これらのタブ部材１２５は、所定の半径Ｒで、例えば圧印加工（コイニング）又は曲げ加工によって形成するのが好適である。タブ部材１２５は、本発明のコネクタで多くの利点を提供する。それらは、プラグコネクタ１００を製造する間、シェル部材１１０を運び支持するのに使われる。それらは、又コネクタ２００との係合のための金属接触面を提供する。
【００１７】
図７に見られるように、レセプタクルコネクタ２００は、第一のシールド２０４を有し、コネクタ全体は、第二のシールド２０８によって取り囲まれている。両方のシールド部材２０４、２０８は、それらに関連する係合手段を有する。シールド２０４は接触アーム２１０を有し、シールド２０８はラッチアーム２１２を有する。これらのアーム２１０、２１２の両方は、金属シールド２０４、２０８からそれぞれスタンピング加工によって形成され、図７に示されるように、互いに対向し、一直線に並ぶように位置決めされるのが好適である。
【００１８】
図１１に最も良く示されているように、シールド接触アーム２１０は、それらの延び方向に片持ち支持されており、圧印加工で形成されている、丸い凸状係合ノブ２１１を有する。シールドラッチアーム２１２も又その延び方向にシールド２０８の本体から片持ち支持されており、内側に延びる傾斜部２１３がシールドラッチアーム２１２上に形成されている。この傾斜部２１３は、プラグハウジング本体１０４に形成された対応する対向逃げ部（リセス）１１２と係合しその中に収容される。極性を合わせて整列させるために、レセプタクルコネクタ２００は、そのシールド２０８に形成された凹部２１４を有していてもよく、その凹部２１４は、プラグコネクタハウジング本体１０４の頂部に形成された対応する形状の逃げ部１１３と係合する。
【００１９】
図９は、本発明のコネクタで使用することができる内部ターミナルアッセンブリ１３０を示す。このアッセンブリ１３０では、各々接触部分１３２と接続部分１３３とを有する複数の導電性ターミナル１３１が、支持構造１３４内に保持されている。接続部分１３３は、伝送線ケーブル１３７からの接地シールド１３５と信号導線１３６を収容する。このアッセンブリ１３０は、好ましくは、金属シェル１１０の後端部１２３から金属シェル１１０内に挿入される。信号導線１３６と金属シェル１１０との間で短絡接触が起こるのを防ぐために、支持構造１３４の部分１３８が、支持構造１３４の通常の側縁を超える程度に、支持構造の側面に沿って外側に延びている。したがって、金属シェル１１０は、シェル１１０の長手方向に延びた長手方向凹部１１５を備えている。この凹部１１５は、若干外側に延びており、そして図１０に最も良く示されているように、凹部１１５は、支持構造の張出し部１３８を収容し、それによりアースターミナル接続部１３３ａと信号ターミナル１３３ｂの三角形の配置を維持する（図９）。ターミナルアッセンブリ支持構造１３０は、一以上の逃げ部１４０を含んでいてもよく、この逃げ部１４０は、組み立て作業中に逃げ部１４０に押し込まれるシェル１１０に形成された係合タブ１４１を受け入れするように適合されている。
【００２０】
図４〜図６に戻って、係合タブ１２５は、シェル１１０上において、レセプタクルコネクタシールド２０４の接触アーム２１０に対向する高さと位置に配置されるのが好適である。前述したように、これらタブ部材１２５は、小さな半径Ｒを有して形成され、図４及び図６の矢印“Ｔ”の方向にわずかに内側に延びた円弧係合面１２６を画定する。シールド接触アーム２１０のノブ部分２１１がわずかに内側に曲げられているので、ノブ部分２１１とタブ部材係合面１２６が、プラグコネクタ１００とレセプタクルコネクタ２００との間の積極的係合を提供する。この係合は、二つの対向する金属面間の係合であり、それにより、プラスッチクの係合面と金属の係合面との間で起こる摩損と磨耗の問題点を無くすことができる。重要なことは、これらタブ部材１２５がプラグコネクタシールド１１０の一部として形成され、プラグコネクタシールド１１０とレセプタクルコネクタ２００のシールド２０４との間の導電性接触点として働くことである。実際、この接触は、係合された場合に、二つのコネクタ１００と２００の全体的なシールドを維持するのに役立つ。この接触は、レセプタクルコネクタ２００のシールド２０４との接触を維持することにより、電磁気又は高周波による干渉の問題を防止する。係合面１２６を有するこれらタブ部材１２５は、耐磨耗性があり且つコネクタの大きさを増大させない二つのコネクタの間の有効な係合手段を提供する。
【００２１】
そのようなタブ部材１２５をプラグコネクタ１００上に二つ設けた例を示したが、場合によっては、そのようなタブ部材１２５を一つだけ設けて有効に用いてもよい。また、タブ部材１２５の位置はプラグコネクタ上に限定されることはなく、円弧ではなく半径部、面取り、又はリードイン（lead in）をタブ部材に形成することも考えられる。
【００２２】
本発明の好適な実施形態を示して記載したが、本発明の精神から逸脱することなく変更及び変形が可能であることは当業者に明らかであろう。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の原理を具体化したプラグコネクタの斜視図である。
【図２】 線２−２に沿う図１のコネクタの前端面図である。
【図３】 図１のコネクタの平面図である。
【図４】 図１のコネクタで用いられる金属挿入シェルの斜視図である。
【図５】 図４のシェルの平面図である。
【図６】 前端面図である。
【図７】 図１のプラグコネクタと接続可能なコネクタアッセンブリの斜視図である。
【図８】 図１のプラグコネクタの拡大端面図である。
【図９】 図１のコネクタに連結して用いられるターミナルアッセンブリの斜視図である。
【図１０】 図１のコネクタの背面斜視図で、コネクタのシェル部分内の図９のターミナルアッセンブリを示す。
【図１１】 本発明のコネクタを接続する図７のコネクタの開口部の拡大詳細図である。

Claims (8)

1. 対向する前面及び後面を有し、導電性シールドを伴なう他のコネクタに接続される導電性シールド付きプラグコネクタであって、
   電気的絶縁材料から成り、複数の導電性ターミナルを支持するプラグ本体部分と、
   後端が前記プラグコネクタの後面と一致し、前端が前記プラグコネクタの前面より後方に配設される細長の本体部分を備え、前記プラグコネクタが他のコネクタに接続されるときに該他のコネクタの相補的形状の導電性シールド部分を収容するための環状空洞を前記プラグ本体部分の周囲に画定するために、前記プラグ本体部分を離間した状態で取り囲む導電性シールド部材と、
   該導電性シールド部材より短い長さを備え、前記導電性シールド部材の一部のみを包囲するために、前端が前記導電性シールド部材の前端より前方に配設されて前記プラグコネクタの前面と一致し、後端が前記導電性シールド部材の前端より後方であって前記導電性シールド部材の後端より前方に配設されるように前記導電性シールド部材の本体部分上に配設される絶縁性ハウジングとを有し、
   前記導電性シールド部材は、該導電性シールド部材の前端に一体的に形成された一対の係合タブであって、前記導電性シールド部材の長手方向、かつ、外方向に延伸し、前記絶縁性ハウジング内に向けて横方向に延伸する端部を備えることにより、前記他のコネクタの導電性シールドとの間で導電係合点を画定する係合タブを含むものであるプラグコネクタ。
2. 前記係合タブのそれぞれは、二つの異なる面内において延伸する識別可能な第一及び第二の部分を含む請求項１に記載のプラグコネクタ。
3. 前記第一の部分は、前記導電性シールド部材の長手方向に延伸し、前記第二の部分は前記導電性シールド部材に対して所定の角度で延伸する請求項２に記載のプラグコネクタ。
4. 前記絶縁性ハウジングは前記導電性シールド部材を覆うようにモールド成形された請求項１に記載のプラグコネクタ。
5. 前記係合タブは所定の半径で湾曲して前記第一の部分が第二の部分から分離されている請求項２に記載のプラグコネクタ。
6. 前記係合タブのそれぞれは、前記第一の部分と第二の部分との交差箇所近傍に配設された弧状の曲面を含む請求項２に記載のプラグコネクタ。
7. 前記導電性ターミナルはターミナルアッセンブリの一部として後方に向けて長さ方向に延伸し、前記導電性シールド部材は、前記ターミナルアッセンブリから前記導電性シールド部材を離すため、前記ターミナルアッセンブリと整合するように形成された一対の逃げ部を含む請求項１に記載のプラグコネクタ。
8. 前記プラグ本体部分は、前記導電性シールド部材内部において前記係合タブの前記第一の部分と整合するように延伸する請求項７に記載のプラグコネクタ。

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