JPH09511866A - 電気コネクタ用導電シュラウド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 導電シュラウド（１６）と２個の電気コネクタ（１２，１４）を有し、回路基板に取り付けられるコネクタアレイ（１０）が開示されている。シュラウドは、２つのコネクタ（１２，１４）と、他のコネクタのリード（３８）からの一つのコネクタのリード（３４）とを分離する導電性の第１のプレート（６０）と、を含む。シュラウドは、回路基板（１８）上の接地回路と電気的に接続する半田テール（１８）を含んでいる。第２の導電プレート（６４）は、第１のプレート（６０）から平行に離隔されている。コンタクト（７２，８０）は、第１と第２のプレートの各端部から延出し、メモリカード（２８，３０）が２つのコネクタと嵌合するときコンタクトが２つのメモリカードの外側導電表面と電気的に接触するように配設される。２個のコネクタは、それらのハウジンングの外壁部に形成された開口部（５２）と摩擦係合されている一対のクリップ（５０）の手段により垂直にスタックして固定される。

Description

【発明の詳細な説明】電気コネクタ用導電シュラウド 本発明は、関連する電気コネクタの信号伝達ピンに対して接地基準を与える導 電シュラウドに関する。 電子機器のインターフェースを標準化する努力が為されている特定分野では、 インターフェースで使われているコネクタ用のピン割当が確立されている。種々 のコンピュータの応用分野におけるメモリカードへの接続に用いられている６８ ピンコネクタが一例である。このコネクタは、６０本の信号ピン、４本の接地帰 路ピン及び４本のＤＣ電圧ピンを有し、これら全てのピンは業界で予め割り当て られている。電気コネクタの信号対接地比は、コネクタ内の信号伝送ピンの数を 接地帰路ピンの数で除した値と等しい。本発明開示の目的では、ＤＣ電圧ピンは ＡＣ電圧接地ピンと効果面で類似していると考えられるので、この６８ピンコネ クタの信号対接地比は、７．５対１．０である。コンピュータ応用分野では、通 常、多数のラインが同時に切り換えられ、この切り換えにより発生する全ての帰 路電流は接地ピンの一つを通って帰らなければならない。したがって、８程度の 信号ピンの帰路電流は、単一接地ピンにより対応しなければならない。これは、 信号立ち上がり時間が８〜１０ナノ秒の範囲の比較的遅い場合には問題を生じな い。しかしながら、立ち上がり時間が早くなる特定のコンピュータ応用分野のよ うに、誘起電圧が増大すると、接地帰路ピン内に“接地バウンス”、すなわち、 共通モード雑音が生ずることになる。接地バウンスが信号レベルに対して充分に 高いレベルに達すると、システムは信号を忠実に読み出したり、信号に応答する ことができなくなり、“偽トリガリング”として称される現象が生ずる。ピン割 当は、業界で固定されているので、信号対接地比は変えることができない。しか し、より高速な立ち上り時間の悪影響を軽減するため、メモリカードの接地部を 、カードが用いられている装置の接地部と電気的に相互接続する導電シュラウド が用いられる。かかるシュラウド及び関連するコネクタは、本願明細書で参照す る、カウスマンに１９９４年２月２２日に発行された米国特許第５，２８８，２ ４７号に開示されている。この特許のシュラウドは、コネクタの上部と、その２ つの側部を囲むように配設されている。幾つかのコンタクトがシュラウドから延 出し、コネクタと嵌合するメモリカード上の導電外表面と電気的に接触する。シ ュラウドは、回路基板上の接地回路と電気的に連結され、装置の特性を著しく改 善する。幾つかの装置においては、１枚以上のメモリカードを用いるのが望まし いが、付加メモリカードコネクタは、非常に大きな利用不可能な回路基板スペー スを要する。したがって、単一コネクタシュラウドの特性改良面で有益な垂直ス タック関係の多数コネクタを受容するシュラウドが望まれる。 ＥＰ−Ａ−０３３７６３４号には、複数の電気コネクタモジュールと、接地シ ュラウドを含み、一つの接地面シュラウドが各隣接コネクタモジュールと信号伝 送コンタクトのセットとを分離しているコネクタ組立体が開示されている。コネ クタ組立体は、相補バックプレーンコネクタと嵌合し、接地シュラウドは嵌合コ ネクタの基準コンタクトと接触するコンタクトを有する。この組立体は、モジュ ール受容コネクタとは関係していない。 米国特許第５，２９０，１７４号には、各コネクタがメモリカードのような電 気モジュールと嵌合するスタック電気コネクタ組立体が開示されている。しかし ながら、この組立体は、導電接地面シュラウドを含んでいない。 本発明の目的は、電気モジュールと嵌合して装置特性を改善する垂直スタック 電気コネクタ用の導電接地面シュラウドを提供することにある。 一つの目的は、垂直スタック電気コネクタの信号伝送ピンに対して接地基準を 供給するため回路基板上の接地回路と電気的に接触するように配設された導電接 地面又はシュラウドにより達成される。シュラウドは、（ａ）スタック型コネク タと信号伝送ピンのそれぞれのセットを分離する第１のプレートと、この第１の プレートと略平行に離隔された少なくとも一つの第２のプレートを規定する電気 的導電層と、（ｂ）第１と第２のプレートの各端部から延出し、電気モジュール のそれぞれがスタック電気コネクタのそれぞれの一つと嵌合すると、各電気モジ ュールの外表面と係合するコンタクトを有する。好適な実施例では、第２のプレ ートの端部は第１のプレートの端部上方に垂直である。 本発明の一実施例を添付図面を参照しながら以下説明する。 図１は本発明で教示する２つのコネクタアレイとシュラウドの斜視図である。 図２は、図１を１８０度回転して２枚のメモリカードが挿入されつつあるコネ クタアレイの斜視図である。 図３は、図２の線３−３に添う断面図である。 図４、図５及び図６は、それぞれ図１に示すシュラウドの正面図、平面図及び 側面図である。 図７は、図４に示すシュラウドの斜視図である。 図８は、図１に示すコネクタアレイ用の回路基板内のホールパターン配置図で ある。 図９は、シュラウドと２個のコネクタの組立を示す分解断面図である。 図１、図２及び図３には、２つのコネクタアレイ１０がシュラウドとともに示 されている。アレイ１０は、垂直方向にスタックされている第１と第２のメモリ カードコネクタ１２と１４、及び導電シュラウド１６を有する。アレイ１０は、 回路基板１８に、回路基板内のスルーホール２１（図８に示す）を延出し、基板 の他側上に配設されている図示されていないナット中に貫通する２本のネジ手段 ２０により取り付けられる。各コネクタ１２と１４は、ガイドスロット２６をも つ延出側部アーム２４を有する絶縁ハウジング２２を含んでいる。図２に最も良 く示すように、第１と第２のメモリカード２８と３０は、ガイドスロット２６内 に摺動され、それぞれのコネクタ１２と１４に嵌合するように配設される。図３ に最も良く示すように、コネクタ１２は、ハウジング２２を通って突出し、回路 基板上の回路と電気的に係合する状態で回路基板１８のスルーホールを通り下方 向に延出するテール３４に成端する複数の電気コンタクト３２を有する。同様に 、コネクタ１４は、ハウジング２２を通って突出し、回路基板１８内の他の開口 を通り、その回路と電気的に接続されている状態で下方向に延出するテール３８ に成端している複数の電気コンタクト３６を有する。ここで、コネクタ１２の全 てのテール３４は、図８に示す如く、４つの平行列４２状に配設されているスル ーホール４０を延出するように配設され、一方、全てのテール３８は、４つの平 行列４６状に配列されたスルーホールを貫延するように配設されている。スルー ホール４０と４４と同一パターンのスルーホールを持つ標準プラスチックリード オーガナイザ４８が、図１と図３に示されており、通常の方法で回路基板１８へ のアレイ１０の組立が為される。回路基板１８への組み立て前に、コネクタアレ イ１０は、図１に最も良く示すように、２つのハウジング２２の外端部に形成さ れた一対の位置合わせスロット５２を貫延する一対の延長クリップ５０の手段に より互いに保持されている。２本の延長クリップ５０は、それぞれのスロット５ ２と摩擦係合し、２つのコネクタは互いに堅固に固定される。ねじ２０に代える 回路基板１８へのアレイ１０の他の固定方法は、回路基板内の適切に配設された 穴内に摩擦的に延出する延長クリップ５０上の、図示されていないバーブ端を用 いる方法である。コネクタ１２と１４のそれぞれは、本願明細書での詳細な説明 で引用している前掲米国特許第５，２８８，２４７号に開示されている単一コネ クタと実質的に類似している。 図４、図５、図６及び図７に示すように、シュラウド１６は、折下部６２を持 つ略平坦な第１のプレート６０と、第１のプレート６０と平行に離隔されている 第２のプレート６４と、側プレート６６、６７とを含む。幾つかの半田テール又 はリード６８は折下部６２から下方向に延出し、回路基板１８上の接地回路と接 続される。テール６８は、図８に示すように、２つの列４２と４６のグループ間 の回路基板１８を介して形成された一連の穴９０の間隔相当だけ離隔され、その 中にスリップ挿入される寸法とされる。第１のコンタクトアーム７０のグループ は、それらの自由端近傍にコンタクト７２をもち、シュラウドの第１の端部７４ から外方向に延び、７６位置で９０度より大きく１８０度より小さく曲げられる 。本例では、この曲げ角度は約１７２度とされ、コンタクト７２は、図６に示す ように、第１のプレート６０の下方に配設される。同様に、第２のコンタクトア ーム７８のグループは、それらの自由端近傍にコンタクト８０を持ち、第２の端 部８２から外方向に延出し、部位８４で９０度より大きく１８０度より小さい角 度だけ曲げられ、結局、図６に示すように、コンタクト８０が第２のプレートの 下方に配設される。 シュラウド１６は、通常の方法により、平坦シートストックから打ち抜かれ、 図４、図５及び図６に示すような構造に成型される。第２のプレート６４を成型 する際、図５に最も良く示すように、側部６６と６７は、第１のプレート６０の 端部から上方向に折り曲げられ、互い方向に折り曲げられ、接合部６５に成端さ れる。接合部６５は、所望により、溶接され、又は半田付けされ、メモリカード ３０がコネクタ１４と嵌合係合するときのコンタクトアーム７８の力で撓まない ような剛性構造を形成する。又、接合部６５は、第２のプレート６４の接合端の 一つに図示されていないオフセットを形成し、他端との重畳部（点溶接されてい る）を配設することにより製造される。 図９に最も良く示すように、コネクタ１２は、矢印Ａの方向にコネクタを移動 することによりシュラウド１６に組み立てられ、コネクタハウジング２２の上端 部８６がコンタクトアーム７０とプレート６０間に挿入される。部分６２は、次 に、図９の点線で示す位置に向かって下方向に曲げられる。コネクタハウジング ２２の上部がプレート６０と係合し、上端部８６が、図３に示す位置に向かって シュラウド１６に対して充分に前方にある状態で、コネクタ１４が次に図９に矢 印Ｂで示すように、左方向に移動され、その上端部８８がコンタクトアーム７８ とプレート７４間に挿入される。コネクタ１４は、図３に示す位置に向かってシ ュラウドに対して、その最左位置に移動される。クリップ５０は、次に、スロッ ト５２内に挿入され、２つのコネクタ１２と１４及びシュラウド１６を一つの組 立体として固定する。リードオーガナイザ４８が、続いて組立体に取り付けられ 、リード３４、３８及び６８を、通常の方法で、リードオーガナイザ内のそれぞ れの穴に貫延させる。コネクタアレイ１０は、次に回路基板に搭載され、リード ３４、３８及び６８が、図３に示すように、回路基板１８内のそれぞれのめっき スルーホール４０、４２及び９０と接触し、リードが通常の方法で半田付けされ て位置付けられる。 尚、導電プレート６０と折下部６２が、２つのコネクタ１２と１４及びリード ３４と３８のそれらのセットを完全に分離する。これにより、２つのコネクタに より伝送される信号間の充分なる電気的絶縁を与える。コンタクトアーム７０と ７８は、各メモリカード２８と３０上の接地面と電気的に接触し、テール６８が 回路基板１８上の接地回路と電気的に接続されるので、接地ピン、特に、プレー ト６０と６４に近接するピン列のインダクタンスが実質的に減少し、これらのピ ン列内の接地バウンスを減少させ、偽トリガの可能性を減少させる。 本発明の重要な利点は、本発明のシュラウドが垂直方向にスタックされた多数 のコネクタを受容しているので、従来必要な回路基板上の空間がより小さくて良 いことである。更に、シュラウドは両コネクタ内の接地バウンスを著しく減少さ せることにより優れた特性を与え、回路基板に簡単に組み立てられるスタック型 コネクタアレイに容易に組み立てられる個々の部品を与える。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シュローダー，ジェイムス，ルイス アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 17078 パルミラ ボックス 582， ロー ドナンバー ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．複数の電気コネクタと共に用いられる導電接地面シュラウドであり、各コネ クタは、回路基板上の回路と電気的に接触するための信号伝送ピンのセットを有 し、前記シュラウドは前記ピンに対して接地基準を与えるために前記回路基板上 の接地回路と電気的に接続するように配設され、前記各コネクタは電気モジュー ルを受容し、電気的に連結するように配設され、前記シュラウドは、（ａ）隣接 コネクタと信号伝送ピンのそれぞれのセットを分離する電気的導電層と、 （ｂ）前記電気モジュールがそれぞれ前記隣接電気コネクタのそれぞれの一つ と嵌合するとき、前記各電気モジュールの外表面と接触するため、そこから延出 するコンタクトにより特徴付けられる。 ２．請求項１のシュラウドにおいて、前記電気モジュールはメモリカードである 。 ３．請求項１のシュラウドにおいて、前記複数の電気コネクタはスタックされた 第１と第２の電気コネクタである。 ４．請求項３のシュラウドにおいて、前記導電層は前記２つのスタック型コネク タ間に延出する第１のプレートであり、前記第１のプレートは前記シュラウドが そこに取り付けられるとき前記回路基板に略平行で、その第１の端部から前記回 路基板に向かって延出する曲げ部を有する。 ５．請求項４のシュラウドにおいて、前記回路基板上の接地回路と電気的に接続 するため前記シュラウドの前記曲げ部から延出するテールを有する。 ６．請求項５のシュラウドにおいて、前記コンタクトの幾つかは、前記第１の端 部と反対の前記第１のプレートの第２の端部から延出し、前記シュラウドは前 記第１のプレートと略平行に離隔されている導電性の第２のプレートを有し、前 記コンタクトの他は前記第２のプレートの第３の端部から延出し、前記第３の端 部が前記第２の端部上で垂直方向である。 ７．請求項６のシュラウドにおいて、前記コンタクトのそれぞれは、前記第１と 第２のプレートに対して約９０度から１８０度の角度の曲げ部を有し、前記コン タクトは前記シュラウドが前記回路基板と接続されるとき前記プレートと前記回 路基板間に配置される。 ８．請求項７のシュラウドにおいて、前記幾つかのコンタクトは、前記第１のコ ネクタと接触するとき、第１の電気モジュールの外側導電面と電気的に接触する ように配設され、前記他のコンタクトは、前記第２のコネクタと嵌合するとき、 第２の電気モジュールの外側導電面と電気的に接触するように配設される。 ９．２つの電気モジュールの電気エレメントを回路基板上の回路と電気的に相互 接続するコネクタであり、 （ａ）スタックされた第１と第２の電気コネクタは、前記電気モジュールのそ れぞれの一つを受容するように配設され、前記電気エレメントと電気的に接触す る端子を有し、前記回路基板上の前記回路と電気的に接続する前記端子に取り付 けられたリードを有し、 （ｂ）他のコネクタのリードから前記第１と第２のコネクタ及び各コネクタの 前記リードを分離する第１のプレートを持つ導電シュラウド を有する。 １０．請求項９のコネクタアレイにおいて、前記各電気モジュールは外側導電面 を持っメモリカードである。 １１．請求項１０のコネクタアレイにおいて、前記シュラウドは、前記第１のプ レートから離隔された第２のプレートと、前記第１のプレートの第１の端部から 延出する第１の複数のコンタクトと、前記第２のプレートの第２の端部から延出 する第２の複数のコンタクトとを備え、前記コンタクトは、第１の前記メモリカ ードが前記第１のコネクタと嵌合するとき、前記第１の複数のコンタクトが前記 第１のメモリカードの前記外側表面と電気的に接触し、前記メモリカードが前記 第２のコネクタと嵌合されているとき前記第２の複数のコンタクトが前記第２の メモリカードの前記外側表面と電気的に接触するように配設される。 １２．請求項１１のシュラウドにおいて、前記第１と第２の複数のコンタクトの 各コンタクトは、それぞれ前記第１と第２のプレートに対して約９０度と約１８ ０°の間の角度の曲げ部を有し、前記コンタクトは、前記第１と第２のコネクタ が前記回路基板と前記係合状態にあるとき前記それぞれのプレートと前記回路基 板間に配設されるようにした弾性部を有する。 １３．請求項１１のコネクタアレイにおいて、前記シュラウドは前記回路基板上 の接地回路と電気的に接触するように、そこから延出するテールを含む。 １４．請求項９のコネクタアレイにおいて、前記第１と第２のコネクタのそれぞ れは、外方向に向かう壁部を持つハウジングと、２つのコネクタが垂直方向にス タックされたとき隣接する壁部の前記開口部が位置合わせされるように配設され た各壁部内の前記開口部と、前記第１と第２のコネクタが前記垂直方向スタック 関係で固定されるように前記開口部と摩擦係合するクリップ部材を有する。