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JPH03116674A - 電気フイルタコネクタ - Google Patents

電気フイルタコネクタ

Info

Publication number
JPH03116674A
JPH03116674A JP2202319A JP20231990A JPH03116674A JP H03116674 A JPH03116674 A JP H03116674A JP 2202319 A JP2202319 A JP 2202319A JP 20231990 A JP20231990 A JP 20231990A JP H03116674 A JPH03116674 A JP H03116674A
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JP
Japan
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substrate
electrical
connector
capacitor
electrical filter
Prior art date
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Application number
JP2202319A
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English (en)
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JPH0628195B2 (ja
Inventor
Jr Robert W Brush
ロバート　ダヴリユ．ブラツシユ，ジユニア
Robert M Scharf
ロバート　エム．シヤーフ
Campbell Davie
キヤンベル　デヴイー
Arthur A Lutsky
アーサー　エー．ラツキイ
Frank S Siano
フランク　エス．シアノ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Installation Products Inc
Original Assignee
Thomas and Betts Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thomas and Betts Corp filed Critical Thomas and Betts Corp
Publication of JPH03116674A publication Critical patent/JPH03116674A/ja
Publication of JPH0628195B2 publication Critical patent/JPH0628195B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/719—Structural association with built-in electrical component specially adapted for high frequency, e.g. with filters
    • H01R13/7195—Structural association with built-in electrical component specially adapted for high frequency, e.g. with filters with planar filters with openings for contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/665—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit
    • H01R13/6666—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit with built-in overvoltage protection

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電気コネクタに関連し、より詳細には電磁障害
を減少させ電圧容量を大きくする電気フィルタコネクタ
に関連する。
［従来技術］ 電磁障害と無線周波障害を電気設備か らろ過する電気フィルタコネクタは電気コネクタ界では
よく知られている。このような電気フィルタコネクタで
は、米国特許第４，５００，１５９号のようなモノリシ
ックチップコンデンサか、米国特許第４．７９１，３９
１号のような厚膜コンデンサか、あるいは米国特許第４
，７６１，１４７号のようなフェライト材料が用いられ
る。
電気フィルタコネクタには多くの応用例があるが、通信
及びデータ処理システムにおいて特に需要が多くなりつ
つある。このようなシステムでは電磁障害や無線周波障
害に対する装置の保護に加え、例えば落雷による静電放
電に起因するサージ電力に対する装置の保護も必要であ
る。先に挙げた種々のフィルタ装置がこのようなフィル
タ機能を果たすために用いられてきたが、電気フィルタ
コネクタを設計する際にはそのサイズと価格が新たな問
題となりつつある。例えば装置サイズを小さくすると、
コンデンサからシステム回路板上の接地面までの導電路
が短くなるのでフィルタ効果が高められる。
［解決すべき課題］ コネクタを含む電子装置を小型化する要請に応えると、
電力サージの際に遭遇する高電圧に耐えられるフィルタ
装置を提供することは極めて困難になる。フィルタコネ
クタの絶縁強度を増大させるための既知の技術としては
コンデンサを絶縁オイルで覆うやり方がある。このよう
な技術には、オイルを入れるための何らかの物理的手段
を必要とし、また用いるオイルの種類によっては危険が
生じる場合があるという不都合がある。従って、コネク
タが所望のサイズで構成されるようにし。
電力サージの際の高電圧に耐えられるようにし、さらに
製造コストを下げられるようにするフィルタ装置を含む
電気フィルタコネクタを提供する必要がある。
［発明の目的コ 本発明の目的は改良した電気フィルタコネクタを提供す
ることである。
本発明の別の目的は絶縁強度を高めたコンデンサ組立体
を有する改良した電気フィルタコネクタを提供すること
である。
［課題解決のための手段］ 本発明によれば、電気フィルタコネクタは複数の電気接
点を支持する絶縁ハウジングと、ハウジングに支持され
接点を実質的に囲む金属シェルを有する。金属シェルと
電気的係合を図るようにして、弾性を有する接地スプリ
ングが配設される。接地スプリングはシステム回路板上
の接地トレースと弾性係合するためコネクタから突出す
る弾性部分を有する６一対の離間した極板を有する複数
のコンデンサが用いられる。各コンデンサの第１の極板
は対応する電気接点と電気的に係合し、第２の極板は接
地スプリングと電気的に係合する。さらに電気コネクタ
は絶縁基板、複数のコンデンサ及び接地スプリングを含
むコンデンサ組立体を有する。コンデンサは第１の極板
がそれぞれ対応する接点に個別に接続され、第２の極板
が接地スプリングに接続されるようにして基板に支持さ
れる。コンデンサは第１及び第２の極板の間に誘電体表
面があり、組立体においては極板間の誘電体表面上に可
変誘電体材料が配設されるよう構成される。
本発明の他の実施例によれば、第１の極板は基板上の導
電素子により対応する接点に個別に接続され、第２の極
板は基板上の１個の導電素子により共通に接続される。
接地スプリングはこの１個の導電素子に接続され、これ
により複数の第２極板がシステム回路板上の接地トレー
スに共通に接続される。
本発明のさらに別の実施例によれば、各電気接点はシス
テム回路板の開口との弾性電気係合を図るための柔軟端
子を含む、電気コネクタはベースと挿入体により形成さ
れる絶縁ハウジングを有し、電気接点はこれにより捕捉
されて保持される。電気接点の柔軟端子をシステム回路
板の開口に挿入する際、絶縁ハウジングに挿入力を加え
ることができ、これにより挿入力は電気接点に伝えられ
、電気接点をシステム回路板に挿入するのに役立つ。
［実施例］ 第１図及び第２図に本発明の実施例による電気フィルタ
コネクタ１０を示す。コネクタ１０は、横方向に離間し
た長手方向の２本の列をなすようにして複数の電気接点
１４を支持する細長い絶縁ハウジング１２を有する。
各接点１４は、相手方コネクタの接点との電気的係合を
図る上部スプリング部１４ａと。
システム回路板１６上の導電回路との電気的係合を図る
ビン部１４ｂとを有する。これらの詳細は以下に記述す
る。
金属シェル１８がハウジング１２により支持される。シ
ェル１８は電磁障害と無線周波障害から保護するように
電気接点を実質的に囲む壁を有する。長手方向の各端部
にそってハウジング１２により接地スプリング２０が支
持される。接地スプリング２０は金属シェル１８と電気
的に係合している。第１図に示すように、接地スプリン
グ２０は一連の除去部分２０ａを有しており、これがス
プリング２０の弾性を強める。以下に詳述するように、
各接地スプリング２０は電磁障害をフィルタするために
コネクタ内に設けられたコンデンサ２２と電気的に接続
するよう形成される。電気フィルタコネクタ１０をシス
テム回路板１６に取付ける際、金属シェル１８はその長
手方向の両端に設けられたブッシング２４を通して挿入
された固定具により回路板１６に固着される。
第３図及び第４図に本発明の一実施例による電気フィル
タコネクタの改良を示す。図示するように、コンデンサ
組立体２６は細長い絶縁基板２８を有し、これが接地ス
プリング２０と複数のコンデンサ２２を支持する。基板
２８は印刷配線板で構成すると都合が良い。印刷配線板
２８は複数の開口３０を有し、各開口の内壁と、印刷配
線板２８の開口に隣接する表面は周知技術により導電材
料で金属化されている。開口３０とその周囲の金属化表
面は、後述するように、電気接点及びコンデンサとの電
気接続を図るための導電素子３２を形成する。開口３０
は電気接点と同じパターンで横方向に離間した長手方向
の２本の列をなすように配設され、これによりピン部１
４ｂがこれを通して収容される。
第３図及び第４図かられかるように、印刷配線板２８は
その長手方向端部の各々に、配線板２８のほぼ全長にわ
たって延出する金属化ストリップ３４を有する。各金属
化ストリップ３４はコンデンサ２２と接地スプリング２
０に取付けるための導電部材を形成する。
本実施例ではコンデンサ２２は離散型、モノリシック、
多層チップコンデンサである。周知のごとく、これらの
コンデンサ２２は２２Ｃの外側に設けられた一対の導電
極板２２ａ、２２ｂを有する平行六面体の形状で、これ
らの極板間に誘電体表面を延出させて形成される（第２
図参照）。金属化部分３２と金属化ストリップ３４は印
刷配線板２８の特定の形状でこれの両面に同様に配設さ
れる。
第５図に接地スプリング２ｏの詳細を示す。スプリング
２０はリン青銅などの弾性を有する導電材料で形成され
、システム回路板１６の上面と傾斜して係合するよう設
けられた、角度付き部分２０ａを有する。スプリング上
部は横向きのＵ字型カップ２０ｂの形状になっており、
これが印刷配線板２８の側端に取付けられる。カップ２
０ｂは印刷配線板２８の両面の近傍で金属化ストリップ
３４の近傍に配設されるよう形成された延展部２０Ｃ１
２０ｄを有する。第５図に点線で示すように、延展部２
０ｃはカップの内側に向けて突出するように形成すると
良い、こうすることにより弾性による取付けが可能とな
り、永久固定に先立って接地スプリングを印刷配線板２
８の側端に仮留めすることができる。
第２図、第３図及び第４図に戻るが、これらの図面には
コンデンサ組立体２６の組立状況と最終構造が示されて
いる。各コンデンサ２２は第１の極板２２ａを対応する
金属化部分３２と、第２の極板２２ｂを対応する金属化
ストリップ３４と接触させた状態で、対応する開口内に
位置合せして適切に保持される。
極板２２ａが個々に開口３０に電気接続され、極板２２
ｂが共通して各列の金属化ストリップ３４に電気接続さ
れるようコンデンサ２２はハンダ付けされる。接地スプ
リング２０はカップ２０ｂにより印刷配線板２８の各側
端に仮留めされる。スプリング２０の延展部２０ｃ、２
０ｄはその後金属化ストリップ３４にハンダ付けされ、
これにより各接地スプリング２０は一列の極板２２ｂと
電気接続される。コンデンサ２２と接地スプリング２０
は同一の操作でハンダ付けすることができる。
コンデンサ２２と接地スプリングを印刷配線板２８にハ
ンダ付けした後、本発明ではコンデンサの上に一定量の
誘電体材料を配設する。第２図、第３図及び第４図に示
すように、誘電体材料は各コンデンサの極板２２ａと２
２ｂとの間の誘電体表面上に配設される。
こうして誘電体材料を追加して配設するとコンデンサ極
板間に強誘電媒体が置かれたことになり、電圧容量が増
大して電気コネクタが電力サージに耐えられるというこ
とが判った。
例えば、コネクタサイズが制限されると、同様に使用可
能なコンデンサのサイズも制限される。従って、このよ
うなサイズ制限に合わせると、コンデンサ横板間のエア
ギャップのブレークダウンにより、従来のコンデンサは
最大５００Ｖ　（ＲＭＳ）の電力サージにしか耐えられ
ない。誘電体材料を追加して使用すると極板間諜体の絶
縁強度が増加し、これによりコネクタは最大１，２５０
Ｖ　（ＲＭＳ）またはこれ以上の電力サージに耐え得る
容量をもつ。
コンデンサ組立体に誘電体材料を加える本発明の技術に
従い、誘電体材料はコンデンサ２２を印刷配線板２８に
ハンダ付けした後で配設される。コンデンサ２２を印刷
配線板２８に取付けると、印刷配線板２８とコンデンサ
２２の誘電体２２ｃとの間には、通常は空気が満ちたス
ペース３８が生じる。各コンデンサ２２と位置を合わせ
て印刷配線板２８に一連の開口４ｏが形成され、スペー
ス３８と連絡する。誘電体材料３６は液状可変状態で、
開口４０を介してスペース３８の内部と各コンデンサ２
２の側面周囲に挿入される。
ここで言う「可変」とは、物理的制限を加えることなく
時間とともに固定状態に変化する液状の粘性材料の性質
を指す、好ましくは、可変誘電体材料は適当な圧力をか
けて配設される。さらに、第３図に示すように、可変誘
電体材料を被覆しても良い、これはコンデンサ２２のス
ペース３８の反対側の面上でコンデンサ列に沿って長方
方向に連続して行なわれる。好ましくは可変誘電体材料
は米国コネチカット州のロックタイト社（Ｌ　ｏｃｔｉ
ｔｅＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）販売の商標名「チップボ
ンダ」（ＣＩＩＰ　ＢＯＮＤＥＲ）である。この材料は
ハンダ付けの代りに部品を固定するための絶縁接着剤と
して通常使用されているが、ここで述べる電気フィルタ
コネクタの誘電能力を増大させる適切な誘電特性と、容
易に配設し変化させられる液体特性とを有することが判
った。しかしながら本発明の意図するところにより。
可変誘電体材料を配設するための他の技術を用いること
もできる０例えば複数のコンデンサと位置合せされ複数
のスペースと連絡する１個の共通開口を用いても良い、
さらに、コンデンサ２２を印刷配線板２８にハンダ付け
する前に可変誘電体材料３６を印刷配線板２８の表面に
与えても良い、どのような技術を用いようとも、誘電体
材料を各コンデンサの誘電体２２ｃの周囲に（好ましく
は周囲をぐるりと囲んで）配設すれば誘電能力が増大す
る。
第２図及び第６図に改良した電気フィルタコネクタの構
造を示す、第６図には製造工程中の２本の電気接点が除
去可能なキャリア片４２に取付けられた状態を示す、接
点はスプリング部１４ａ、ピン部１４ｂ、支持部１４Ｃ
を含む、好敵側ではピン部１４ｂは２つの柔軟部１４ｄ
、１４ｅを含む。当業者にはよく知られているように、
柔軟部とは印刷配線板の開口の金属化壁との間に弾性電
気係合を生じるのに用いられるものである。柔軟部は金
属化開口に挿入する際、弾性的に変形する腕を有する。
金属化開口から柔軟”部を引抜く際には印刷配線板２８
を用いることができる０本発明の接点の好適な構成にお
いては、柔軟部１４ｄはコネクタをシステム回路板１６
に挿入するための柔軟端子として機能する。柔軟部１４
ｅは好適実施例においてはコンデンサ組立体中のコンデ
ンサとの電気接続を図るのに用いられる（以下に詳述）
。
実施例において絶縁ハウジング１２はベース４４と挿入
部４６を含む、ベースと挿入部との間に捕捉されている
のは支持部１４ｃであり、主として、ピン部に対してほ
ぼ直角になるように各接点から突出する部分を含む肩１
４ｆによって規定される。金属シェル１８がベース４４
に取付けられ、これにより支持される。
コンデンサ組立体２６は電気フィルタコネクタの下側に
取付けられる。各接点のピン部１４ｂは印刷配線板２８
の金属化開口３０に挿入され、これにより柔軟部１４ｅ
は開口３０の金属化部分３２に嵌合されてこれと電気的
に係合する。金属シェル１８のタブ１８ｂはコンデンサ
組立体２６の端部に沿って曲げられ接地スプリング２０
と係合する。こうして金属シェル１８、接地スプリング
２ｏ及びコンデンサ極板２２ｂの電気的接続がなされる
。
使用の際には、第２図に示すように、電気コネクタ１０
をシステム回路板１６に取付けるにあたり、柔軟部１４
ｄをシステム回路板１６の金属化開口１６ａに挿入し柔
軟部１４ｄをそこで嵌合させ係合させる。挿入工程の間
、第２図に概略する力Ｆを直接またはダストカバー（不
図示）を介してハウジング１２のベース４４にかけても
良い。力Ｆは肩１４ｆに、そしてピン部１４ｂに伝えら
れ、システム回路板１６への取付けに使われる。接点１
４をシステム回路板１６に挿入する間に接地スプリング
２０は回路板１６上に形成された導電トレース１６ｂと
係合し、接地スプリング２０は弾性的に変形してトレー
ス１６ｂとの圧力係合を図る。使用中はトレース１６ｂ
は接地電位に接続することができ、これにより接地スプ
リング２０を介してコンデンサ極板２２ｂと金属シェル
１８とを接地することができる。極板２２ａは、システ
ム回路板１６の金属化部分１６ａに接続される電気回路
デバイスに対し、対応する接点１４ｂを介して接続され
る。
好適な実施例を用いて記述したが、本発明の範囲から逸
脱することなく様々な改変が可能であることを理解され
たい。例えば、好適な接点は２つの柔軟部１４ｄ、１４
ｅを有するが、接点ピン部に柔軟部を全く設けず直線状
にしてコンデンサ組立体２６の金属化部分３２とシステ
ム回路板１６の金属化部分１６ａの双方にハンダ付けし
ても良い、さらに。
１個の柔軟部１４ｅをコンデンサ組立体の金属化開口３
２に嵌合させ、直線状ピンから成る接点端子をシステム
回路板１６の金属化開口１６ａにハンダ付けするように
しても良い。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の電気フィルタコネクタの側面を、内部
の詳細を示すために部分的に断面して示す図、 第２図は第１図の電気フィルタコネクタを線■−■に沿
って見るとともに、コネクタが接続されるシステム回路
板を加えて示す断面図、 第３図は第１図のコネクタの改良に従うコンデンサ組立
体の底面図、 第４図は第３図のコンデンサ組立体の側面図、 第５図はコンデンサ組立体の接地スプリングを示し、さ
らに接地スプリングの特定の構造を点線で示す拡大側面
図、そして 第６図は製造工程中に用いられるキャリア片を点線で示
す一対の電気接点の平面図である。 ［主要部分の符号の説明］ 電気接点・　・　・・・　・・　　・・・・・・　　１
４ハウジング・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・１２金属シエル・　　・　　　　　　　
　　・　１８接地スプリング・　　　　　　　　　　・
・２０容量性素子　　　　・・・　・・・　・・　２２
容量性素子組立体　　　　　　　　・　　２６〆／−− ＦＩＧ。 ＦＩＧ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、複数の電気接点（１４）を支持する 絶縁ハウジング（１２）と、 ハウジングに支持され該接点を実質的に囲 む金属シェル（１８）と、 金属シェルと電気的に係合し、システム回 路板（１６）上の接地トレース（１６ｂ）との弾性係合
    を図るためにコネクタから突出する弾性部（２０ａ）を
    有する弾性接地スプリング（２０）と、 各々が一対の離間した極板を有し、第１の 極板（２２ａ）は対応する電気接点（１４）と電気的に
    係合し、第２の極板（２２ｂ）は接地スプリング（２０
    ）と電気的に係合する複数の容量性素子（２２）とを含
    む電気フィルタコネクタ（１０）において、 対応する接点（１４）を個々に収容するた めの複数の開口（４０）を有する絶縁基板 （２８）を有する容量性素子組立体（２６）をさらに含
    み、 該容量性素子（２２）は該基板により支持 され、 該第１極板（２２ａ）は該基板上の導電素 子により対応する接点（１４）に個々に接続され、 該導電素子は該基板上と各開口（４０）内 に設けられた金属化部分（３２）を含み、 各接点は柔軟部（１４ｄ、１４ｅ）を含み、各柔軟部は
    該基板の各開口（４０）の金属 化部分（３２）と嵌合係合し、 複数の該第２極板（２２ｂ）は該基板上の 導電素子により共通に接続され、該接地スプリングはこ
    の導電素子に接続され、 もって該第２極板は該システム回路板上の 接地トレース（１６ｂ）に共通して接続されることを特
    徴とする電気フィルタコネクタ。 ２、請求項第１記載のコネクタにおいて、 該基板（２８）は該金属シェル（１８）の 近傍に設けられた端部を有し、該導電素子は該基板上、
    該端部の近傍で該金属化部分から離れた所に配設された
    金属ストリップ（３４）を含むことを特徴とする電気フ
    ィルタコネクタ。 ３、請求項第２記載のコネクタにおいて、 該第１極板（２２ａ）は該金属化部分に個 別にハンダ付けされ、該第２極板（２２ｂ）は該金属ス
    トリップに共通にハンダ付けされることを特徴とする電
    気フィルタコネクタ。 ４、請求項第３記載のコネクタにおいて、 該容量性素子はモノリシック、多層コンデ ンサであることを特徴とする電気フィルタコネクタ。 ５、請求項第３記載のコネクタにおいて、 該接地スプリングは該金属ストリップにハ ンダ付けされることを特徴とする電気フィルタコネクタ
    。 ６、請求項第５記載のコネクタにおいて、 該接地スプリングは該基板の両面近傍に置 かれる延展部をもって該基板端部の周囲に延展する部分
    を有することを特徴とする電気フィルタコネクタ。 ７、請求項第６記載のコネクタにおいて、 該基板は該金属ストリップの反対側の表面 に別の金属ストリップを有し、該延展部はそれぞれ該金
    属ストリップまたは該別のストリップに取付けられるこ
    とを特徴とする電気フィルタコネクタ。 ８、請求項第６記載のコネクタにおいて、 該接地スプリングは該基板の両面近傍に置 かれた延展部が弾性をもってこれらの両面と係合するこ
    とを特徴とする電気フィルタコネクタ。 ９、請求項第１記載のコネクタにおいて、 該ハウジングはベースと挿入体を有し、該 電気接点は該ベースと挿入体により捕捉されて保持され
    ることを特徴とする電気フィルタコネクタ。 １０、請求項第９記載のコネクタにおいて、各接点は該
    システム回路板の開口と弾性電 気係合を図るための柔軟端子を有し、さらに各接点は該
    ベースと挿入体との間に配設された肩部を有し、もって
    該ベースに加えられた挿入力が該接点に伝えられ、これ
    により該柔軟端子は該システム回路板の開口に挿入され
    て嵌合係合することを特徴とする電気フィルタコネクタ
    。
JP2202319A 1989-07-28 1990-07-30 電気フイルタコネクタ Expired - Lifetime JPH0628195B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US387,282 1989-07-28
US07/387,282 US4992061A (en) 1989-07-28 1989-07-28 Electrical filter connector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03116674A true JPH03116674A (ja) 1991-05-17
JPH0628195B2 JPH0628195B2 (ja) 1994-04-13

Family

ID=23529220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2202319A Expired - Lifetime JPH0628195B2 (ja) 1989-07-28 1990-07-30 電気フイルタコネクタ

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4992061A (ja)
EP (1) EP0410769B1 (ja)
JP (1) JPH0628195B2 (ja)
CA (1) CA2021803C (ja)
DE (1) DE69020061T2 (ja)

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