JP4734197B2 - リボンケーブル・プラグインコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、独立請求項のプリアンブル（前提部）に係る電子部品を接続するリボンケーブル・プラグインコネクタに関する。

特許文献１には、２つのコネクタ素子の各々が遮蔽板を備える、前提部に記載した種類のプラグインコネクタが記載されている。２つのコネクタ素子が差し込まれた状態では、遮蔽板は互いにほぼ全面コンタクトをなしている。プラグインコネクタは、２列に配置される複数のプラグインコンタクトを備え、これらの列はピンコンタクトおよびスロットコンタクトとして構成される。

プラグイン接続素子に接続したリボンケーブルには、リボンケーブル遮蔽部（存在する場合）とのコンタクト可能性はない。実際には、例えば、かかる接続は、リボンケーブルを覆う遮蔽部を持ち上げてリボンケーブルから部分的に分離する工程と、遮蔽部を所定の個所で捩る工程と、遮蔽部をプラグインコネクタの外側のプリント配線板に配置したコンタクトにはんだ付けする工程とによって確立される。プラグインコネクタが後で取り外されることがある場合は、リボンケーブル遮蔽部を分離する、または、はんだを取り除くことによってのみ取り外し可能である。

内部導体を同軸状に覆う外部導体とコンタクトするため、無線周波数の技術の分野において公知の同軸ケーブルのソケットまたはプラグは、管状コンタクト素子を備え、この管状コンタクト素子によって外部導体との全面コンタクトが確立される。後者のプラグは、まず持ち上げられることによって内部導体の絶縁体から分離される。外部導体のコンタクト素子への固定は、外部コネクタシェルをねじ込むことによって行われる。外部導体は帰線(return line)の機能だけではなく、遮蔽の機能も果たす。所定の遮蔽レベルを確実にするのに加えて、同軸ケーブルの構造もまた所定のサージインピーダンスを保証する。

関連する基礎的文献、例えば非特許文献１によって、様々な幾何学的な導体構成のインダクタンスを決定する近似式が知られている。それによると、例えば長方形の断面を有する導体構成は、円形の断面を有する導体よりも小さいインダクタンスを有する。

コンピュータ技術では、ドライブコントローラを、対応するドライブに接続するリボンケーブル・プラグインコネクタが知られており、例えば４０回線を備えるために用いられる。データ転送速度が増大するにつれて、遮蔽の必要が生じる。例えば、現状においては、８０回線を備えるリボンケーブルを、信号線、および信号線に対応する遮蔽線を交互に配置することなどによって遮蔽している。遮蔽線を含む全ての回線は、例えば絶縁体貫通コンタクトデバイスを用い、プラグイン接続素子において個別にコンタクトが行われる。
独国特許出願公開第１０１ １９ ６９５Ａ１号明細書 マインケ Ｈ（Ｍｅｉｎｋｅ Ｈ．）およびグンドラッハ Ｆ Ｗ（Ｇｕｎｄｌａｃｈ Ｆ．Ｗ．）ら"Ｔａｓｃｈｅｎｂｕｃｈ ｄｅｒ Ｈｏｃｈｆｒｅｑｕｅｎｚ-Ｔｅｃｈｎｉｋ"Ｓｐｒｉｎｇｅｒ-Ｖｅｒｌａｇ、１９５６年、６〜１１頁

本発明の目的は、リボンケーブル遮蔽部へ簡単にコンタクト可能な、リボンケーブル・プラグインコネクタを提供することである。その目的は、独立請求項において定義される特徴によって達成される。

本発明による電子部品を接続するリボンケーブル・プラグインコネクタは、プラグインコネクタ素子に配置した複数のプラグインコンタクトを備える。プラグインコネクタ素子に配置したコンタクト素子は、コンタクトの長手方向に、リボンケーブルの外側を覆う導電性リボンケーブル遮蔽部と全面コンタクトをなすために設けられる。

本発明によるリボンケーブル・プラグインコネクタは、リボンケーブル遮蔽部とリボンケーブル・プラグインコネクタとの間のコンタクトを特に容易に可能とする。実質的な利点としては、一方ではリボンケーブル遮蔽部は、ほぼ本発明によるリボンケーブル・プラグインコネクタまでリボンケーブルを覆う一方、他方ではコンタクト素子が、リボンケーブルのリボンケーブル遮蔽部がリボンケーブルから取り外された部分に対して遮蔽機能を代行するので、リボンケーブル・プラグインコネクタは高い遮蔽レベルを備えるという点がある。コンタクト素子およびリボンケーブル遮蔽部両方の構造によって、低インダクタンスが構成全体に対して達成され、従って、その構成全体が、より高周波数においてさえも低インピーダンスのまま回路接地に接続されることを可能とする。

本発明によるリボンケーブル・プラグインコネクタの有利なさらなる展開および形状構成は、従属請求項によって明らかとなろう。

一実施形態によれば、コンタクト素子は、リボンケーブル遮蔽部の部分と、リボンケーブルの上面またはリボンケーブルの下面においてそれぞれコンタクトするために、プラグインコネクタ素子に設けたリボンケーブル・ブッシング(bushing)の少なくとも両側に配置される。かかる特徴によって、リボンケーブル遮蔽部のほぼ全体とコンタクト素子とのコンタクトが行われる。

一実施形態においては、コンタクト素子は、プラグインコネクタ素子に設けたリボンケーブル・ブッシングに隣接して配置される。このようにして、遮蔽機能は、リボンケーブル・ブッシングに対応する部位において、コンタクト素子により確実に代行される。

特に有利な実施形態によれば、少なくとも１つの締め付け要素がリボンケーブル遮蔽部を固定するために設けられる。締め付け要素は、コンタクトを確実にするように、リボンケーブル遮蔽部をコンタクト素子に押し付ける。さらに、リボンケーブルがコンタクトするリボンケーブル・プラグインコネクタのひずみ荷重許容値が増大する。特に有利な形状構成は、コンタクト素子が少なくとも１つの締め付け要素を含むものである。

その実施形態のさらなる展開によれば、少なくとも１つの締め付け要素は弾性の形状構成である。リボンケーブル・プラグインコネクタを組み立てる際、リボンケーブル遮蔽部を締め付け要素の下側位置に押し込むことが可能である。その実施形態の特に簡便なさらなる展開においては、少なくとも１つの締め付け要素は変形可能である。これにより、一旦コンタクトがリボンケーブル遮蔽部とコンタクト素子との間に確立されると、例えば打ち抜き機によって加えられる外力によって、締め付け要素をリボンケーブル遮蔽部に押し付けることが可能となる。

一実施形態によれば、コンタクト素子は少なくとも１つの凹部を備え、リボンケーブル遮蔽部は当該凹部に押し込まれ、締め付け要素によって固定される。凹部はリボンケーブル遮蔽部とコンタクト素子との間のコンタクトの機械的安定性の増大を格段に助長する。リボンケーブル遮蔽部が凹部に少なくとも部分的に押し込まれることによって、特に有効な固定となる。

別の実施形態は、打抜きによって製作されることが有利であるコンタクト素子に関連する。締め付け要素も同様に単一の打抜きまたは切断作業によって製作されることがあり、この場合には打抜きまたは切抜きされた締め付け要素は、コンタクト素子の平面から離れて曲げられ、さらに所定の角度に曲げられる。

リボンケーブル・プラグインコネクタの他の有利な展開および実施形態は、さらなる独立請求項、および以下の説明から明らかになろう。

図１は、並置される複数のプラグインコンタクト１４ａ、１４ｂ（図１に不図示）の長手方向１３に延びる第１コンタクト素子１２ａが配置されるプラグインコネクタ素子１１を有する、本発明によるリボンケーブル・プラグインコネクタ１０の斜視図を示す。
少なくとも１つの第１締め付け要素１５ａは、リボンケーブル１６を覆う導電性リボンケーブル遮蔽部１７を固定するために設けられる。リボンケーブル遮蔽部１７は、リボンケーブルの上面に第１部分１７ａと、リボンケーブルの下面に第２部分１７ｂとを備える。
リボンケーブル遮蔽部１７は複数の回線１８を覆い、回線の各々は回線絶縁体１９によって覆われる。
リボンケーブルの上面にあるリボンケーブル遮蔽部１７の第１部分１７ａは、第１コンタクト素子１２ａとコンタクトし、少なくとも１つの締め付け要素１５ａによって固定される。リボンケーブルの下面にあるリボンケーブル遮蔽部１７の第２部分１７ｂは、第２コンタクト素子１２ｂ（図１に不図示）とコンタクトし、少なくとも１つの締め付け要素１５ｂ（同様に図１に不図示）によって固定される。

図２は、図１に示すリボンケーブル・プラグインコネクタ１０の細部を示す。図２において、図１に示す部材と一致する部材は同じ符号によって示される。図２は、リボンケーブル遮蔽部１７の第１部分１７ａが第１コンタクト素子１２ａとコンタクトし、リボンケーブル遮蔽部１７の第２部分１７ｂが第２コンタクト素子１２ｂ（図２に不図示）とコンタクトする様子を示す。
リボンケーブル遮蔽部１７の第１部分１７ａは、少なくとも１つの第１締め付け要素１５ａによって第１コンタクト素子１２ａに固定されるのに対して、リボンケーブル遮蔽部１７の第２部分１７ｂは、少なくとも１つの第２締め付け要素１５ｂによって第２コンタクト素子１２ｂに固定される。
第１凹部２０ａは、第１締め付け要素１５ａに対応する部位で、第１コンタクト素子１２ａに設けられる。
回線絶縁体１９によって覆われた回線１８は、リボンケーブル・ブッシング２１を貫通してプラグイン接続素子１１内に導かれる。

図３は、第１および第２コンタクト素子１２ａ、１２ｂとコンタクトしようとしているリボンケーブル１６の断面図を示す。リボンケーブル１６の外側を覆う外部絶縁体２２（図１および２に不図示）は、導体１８およびその絶縁体１９と並置され、さらにリボンケーブル遮蔽部１７の第１および第２部分１７ａ、１７ｂと並置される。
図４および５は、リボンケーブル・ブッシング２１を通過する線に沿った、プラグインコネクタ素子１１の断面図を示す。図４および５で、図１〜図３に示す部材と一致する部材は、この場合も同様に同じ符号によって示される。図４は、第１および第２締め付け要素１５ａ、１５ｂによってそれぞれ固定される前の、リボンケーブル遮蔽部１７の第１部分１７ａが第１コンタクト素子１２ａとコンタクトし、そしてリボンケーブル遮蔽部１７の第２部分１７ｂが第２コンタクト素子１２ｂとコンタクトする様子を示す。図５は固定後の状況を示す。

図４および５において、第２コンタクト素子１２ｂに配置した第２凹部２０ｂが第１凹部２０ａとともに示されている。さらに、リボンケーブル１６が回線１８とコンタクトを確立するために用いられる、プラグインコネクタ１４ａの絶縁体貫通コンタクトデバイス２３が図示されている。

図６は打抜き形成した第１コンタクト素子１２ａを示す。少なくとも１つの凹部２０ａは打ち抜かれ、部分的に打ち抜かれた部分は第１コンタクト素子１２ａの平面から離れるように曲げられ、さらに第１締め付け要素１５ａを形成するように所定の角度に曲げられている。締め付け要素１５ａは、打ち抜かれた締め付け要素１５ａとコンタクト素子１２ａとの間に狭小部２４を備える。

［リボンケーブル・プラグインコネクタ１０の詳細な説明］
図１において、リボンケーブル・プラグインコネクタ１０はプラグインコネクタ素子１１を備え、このプラグインコネクタ素子１１に複数のプラグインコンタクト１４ａ、１４ｂが長手方向１３に配置され、これにより、リボンケーブル１６の回線１８がコンタクトすることになる。複数のプラグインコンタクト１４ａ、１４ｂは長手方向１３に垂直な方向にずらして設定されてもよいが（図示せず）、図においては、プラグインコンタクト１４ａ、１４ｂは、互いに並んで配置されている。プラグインコンタクト１４ａ、１４ｂは、例えば、対応するプラグインコネクタ素子の他の部分に配置したピンコンタクトに対応する、スロットコンタクト（図示せず）として実現される。

リボンケーブル・プラグインコネクタ１０は、リボンケーブル１６を用いて電子部品を接続するために用いられる。リボンケーブル１６は、回線絶縁体１９によって覆われ、並置される複数の回線１８を備える。好適にはリボンケーブル１６を覆うリボンケーブル遮蔽部１７は、回線１８の共通遮蔽部として設けられる。リボンケーブル遮蔽部１７は例えばワイヤーメッシュから製作されてもよい。メッシュは、例えばスズめっきした銅製編み紐からなっていてもよい。別の実施形態によれば、リボンケーブル遮蔽部１７は連続する導電膜、たとえば銅膜により実現される。

リボンケーブル遮蔽部１７は、回線１８を経由して伝送される電気信号の望ましくない放射を全て減衰させるように作用する。同様に、回線１８への外部放射の望ましくない入力カップリングが全て減少される。当該放射には、電磁波の放射、電界が支配的となる放射、または、磁界が支配的となる放射が含まれる。
リボンケーブル・プラグインコネクタ１０とリボンケーブル１６とを組み立てる際には、リボンケーブル遮蔽部１７は回線絶縁体１９からはがされ、少なくともリボンケーブル・ブッシング２１に対応する領域においては、リボンケーブル１６から離れて曲げられる。

リボンケーブル遮蔽部１７となされる従来のコンタクト方法では、遮蔽効果がかなり低下し、かつ、組み立ての困難さを要するが、本発明による構成では、プラグインコネクタ素子１１に配置した少なくとも１つのコンタクト素子１２ａ、１２ｂを備え、このコンタクト素子１２ａ、１２ｂはプラグインコンタクト１４ａ、１４ｂの長手方向１３に延び、リボンケーブル遮蔽部１７、１７ａ、１７ｂとコンタクトさせるために用いられる。コンタクト素子１２ａ、１２ｂは、リボンケーブル１６およびリボンケーブル遮蔽部１７、１７ａ、１７ｂそれぞれの全幅にわたって延びることが好ましい。

本発明によるリボンケーブル・プラグインコネクタ１０は、組み立てが容易であり、効率的な遮蔽を確実にする。リボンケーブル遮蔽部１７に加えて、コンタクト素子１２ａ、１２ｂも同様にプラグインコネクタ１１を遮蔽する役割を果たす。プラグインコネクタ素子１１の長手方向１３に延びる、コンタクト素子１２ａ、１２ｂの特殊な構成は、本構成における低インダクタンス、すなわち、低サージインピーダンスをもたらす。したがって、干渉信号は、高周波数まで低インピーダンスにて電気回路の接地へ迂回させられることになる。

図３を参照すると、コンタクトは、各リボンケーブル遮蔽部１７を横方向に切断し、第１および第２部分１７ａ、１７ｂを、それぞれリボンケーブルの上面およびリボンケーブルの下面で曲げて、コンタクト素子１２ａ、１２ｂとの全面コンタクトを確立することによって行われる。リボンケーブル１６の上に存在する外部絶縁体２２は全てその工程前に除去される。
コンタクトを確立するために、図３のように準備されたリボンケーブル１６は、リボンケーブル遮蔽部１７の少なくとも１つの部分１７ａ、１７ｂが少なくとも１つのコンタクト素子１２ａ、１２ｂに面コンタクトするまで、リボンケーブル・ブッシング２１に押し込まれる。

簡単な実施形態では、リボンケーブル遮蔽部１７、１７ａ、１７ｂ間のコンタクトにさらなる手段は必要なく、コンタクト素子１２ａ、１２ｂは、回線１８と絶縁体貫通コンタクトデバイス２３との間に確立したコンタクトの結果として適切に固定されていてもよい。
少なくとも１つのコンタクト素子１２ａ、１２ｂがリボンケーブル・ブッシング２１に隣接して配置される場合は、完全な遮蔽が最大限に達成される。極端な場合、コンタクト素子１２ａ、１２ｂは回線絶縁体１９までほぼ完全に延びていてもよい。

今までの説明では、少なくとも第１コンタクト素子１２ａは、リボンケーブル遮蔽部１７の第１部分１７ａにコンタクトするために設けられることを想定している。しかしながら、両方のコンタクト素子１２ａ、１２ｂは、それぞれ、双方の部分１７ａ、１７ｂにコンタクトするために設けられることが好ましい。コンタクト素子１２ａ、１２ｂをプラグインコネクタ素子１１に組み立てることを考慮して、別々のコンタクト素子１２ａ、１２ｂが設けられてもよい。詳説はしないが、一実施形態によれば、コンタクト素子は、連続するコンタクト素子１２ａ、１２ｂであって、それぞれ、リボンケーブル１６ｂまたはリボンケーブル・ブッシング２１を完全に覆うものであってもよいことは勿論である。

少なくとも１つの締め付け要素１５ａ、１５ｂが、リボンケーブル遮蔽部１７の第１の部分１７ａおよび／または第２部分１７ｂを固定するために設けられることが好ましい。少なくとも１つの第１締め付け要素１５ａおよび少なくとも１つの第２締め付け要素１５ｂは、それぞれ両部分１７ａ、１７ｂのために設けられることが効果的である。

少なくとも１つの締め付け要素１５ａ、１５ｂは、例えば、弾性的な形状構成を有していてもよく、この場合、リボンケーブル遮蔽部１７の部分１７ａ、１７ｂとコンタクトさせるために設けられる締め付け要素１５ａ、１５ｂがまず持ち上げられ、続いて、部分１７ａ、１７ｂが締め付け要素１５ａ、１５ｂの下側位置に押し込まれ、次いで締め付け要素１５ａ、１５ｂが解放され、それによってリボンケーブル遮蔽部１７の部分１７ａ、１７ｂは、締め付け要素１５ａ、１５ｂの弾力によってコンタクト素子１２ａ、１２ｂに固定される。図４は、締め付け要素１５ａ、１５ｂの持ち上げられた状態または締め付け要素１５ａ、１５ｂの初期状態を示す。図５は、締め付け要素１５ａ、１５ｂの解放された状態または最終状態を示す。

特に有利な実施形態においては、締め付け要素１５ａ、１５ｂは変形可能な形状構成、または曲げ可能な形状構成を有し、この場合、締め付け要素１５ａ、１５ｂは組み立て中に、例えば打ち抜き機を用いて加えられる外力によって、部分１７ａ、１７ｂが固定される最終位置まで曲げられる。図４は、曲げられていない初期位置にある締め付け要素１５ａ、１５ｂを示す。図５は、曲げた後の最終位置にある締め付け要素１５ａ、１５ｂを示す。

有利な実施形態によれば、コンタクト素子１２ａ、１２ｂは、締め付け要素１５ａ、１５ｂに対向して配置される、少なくとも１つの凹部２０ａ、２０ｂを備える。かかる構成は、リボンケーブル遮蔽部１７の部分１７ａ、１７ｂが、少なくとも部分的に、凹部２０ａ、２０ｂに押し込まれ、締め付け要素１５ａ、１５ｂによってその位置に固定されるという作用を有する。図５は、締め付け要素１５ａ、１５ｂが解放された後、または曲げられた後の、締め付け要素１５ａ、１５ｂが最終位置にある状態を示す。

特に有利な実施形態においては、コンタクト素子１２ａ、１２ｂが少なくとも１つの締め付け要素１５ａ、１５ｂに含まれる。締め付け要素１５ａ、１５ｂは、例えば、はんだ付けによってコンタクト素子１２ａ、１２ｂに接続されてもよい。異なる実施形態が図６に示される。
図６は、まず打抜きによって導電性薄板から製作した第１コンタクト素子１２ａの有利な実施形態を示す。少なくとも１つの凹部２０ａは同様に打抜きによって製作されることが好ましい。凹部２０ａの残りの部分は締め付け要素１５ａとして形成されてもよい。この目的を達成するために、打抜き作業後に残る部分はコンタクト素子１２ａの平面から離れるように曲げられ、さらに所定の角度に曲げられる。別の第２コンタクト素子１２ｂ、あるいはリボンケーブル全体を覆う一体形成したコンタクト素子１２ａ、１２ｂもまた同じように製作されてもよい。図示した実施形態では、締め付け要素１５ａ、１５ｂは、リボンケーブル遮蔽部１７の部分１７ａ、１７ｂを固定する締め付け要素１５ａ、１５ｂの曲げを容易にする、狭小部２４を備える。

本発明によるリボンケーブル・プラグインコネクタの斜視図である。 図１の詳細な説明図である。 コンタクトのために準備されるリボンケーブルの断面図である。 リボンケーブル遮蔽部を固定する前の、本発明によるリボンケーブル・プラグインコネクタの断面図である。 リボンケーブル遮蔽部を固定した後の、本発明によるリボンケーブル・プラグインコネクタの断面図である。 打抜き形成したコンタクト素子を示す図である。

符号の説明

１０…リボンケーブル・プラグインコネクタ
１１…プラグインコネクタ素子
１２ａ…第１コンタクト素子
１２ｂ…第２コンタクト素子
１４ａ…プラグインコンタクト
１４ｂ…プラグインコンタクト
１５ａ…第１締め付け要素
１５ｂ…第２締め付け要素
１６…リボンケーブル
１７…リボンケーブル遮蔽部
１７ａ…第１部分
１７ｂ…第２部分
１８…導体
１９…絶縁体

Claims (5)

1. 複数のプラグインコンタクト（１４ａ、１４ｂ）を備えるプラグインコネクタ素子と、
   前記プラグインコネクタ素子の上に配置され、リボンケーブル（１６）の外側を覆う導電性リボンケーブル遮蔽部（１７、１７ａ、１７ｂ）と全面コンタクトをなすために設けられる第１コンタクト素子（１２ａ、１２ｂ）と、
   前記第１コンタクト素子（１２ａ、１２ｂ）に配置され、前記リボンケーブル遮蔽部（１７、１７ａ、１７ｂ）と接触する少なくとも１つの締め付け要素（１５ａ、１５ｂ）と、を備え、
   前記少なくとも１つの締め付け要素（１５ａ、１５ｂ）は、前記導電性リボンケーブル遮蔽部（１７、１７ａ、１７ｂ）への弾性力を付与する弾性形状であり、
   前記導電性リボンケーブル遮蔽部（１７、１７ａ、１７ｂ）は、前記少なくとも１つの締め付け要素（１５ａ、１５ｂ）と前記第１コンタクト素子（１２ａ、１２ｂ）との間に、前記少なくとも１つの締め付け要素（１５ａ、１５ｂ）によって付与される弾性力により固定されることを特徴とするリボンケーブル・プラグインコネクタ。
2. 第２コンタクト素子（１２ａ、１２ｂ）を備え、
   前記第１コンタクト素子（１２ａ、１２ｂ）は、前記プラグインコネクタ素子に設けられるリボンケーブル・ブッシング（２１）の第１の側に配置され、
   前記第２コンタクト素子（１２ａ、１２ｂ）は、前記リボンケーブル・ブッシング（２１）の第２の側に配置され、
   前記第１コンタクト素子（１２ａ、１２ｂ）と前記第２コンタクト素子（１２ａ、１２ｂ）は、それぞれ、前記リボンケーブル（１６）の上側の表面と下側の表面の前記リボンケーブル遮蔽部（１７、１７ａ、１７ｂ）と接触する、請求項１に記載のリボンケーブル・プラグインコネクタ。
3. 前記第１コンタクト素子（１２ａ、１２ｂ）は、前記プラグインコネクタ素子（１１）に設けられるリボンケーブル・ブッシング（２１）に隣接して配置される、請求項１に記載のリボンケーブル・プラグインコネクタ。
4. 前記第１コンタクト素子（１２ａ、１２ｂ）は、前記リボンケーブル遮蔽部（１７、１７ａ、１７ｂ）が前記締め付け要素（１５ａ、１５ｂ）によって押し込まれる、少なくとも１つの凹部（２０ａ、２０ｂ）を備える、請求項１に記載のリボンケーブル・プラグインコネクタ。
5. 前記少なくとも１つの凹部（２０ａ、２０ｂ）は打ち抜かれ、前記第１コンタクト素子（１２ａ、１２ｂ）のうち少なくとも１つの締め付け要素を曲げて形成される、請求項４に記載のリボンケーブル・プラグインコネクタ。
   

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