JP2012502437A - コネクタガイド - Google Patents

Abstract

【解決手段】回路基板に実装でき、そして、その中にコネクタを受け入れることができる開口部を備えた、ガイドフレームが提供される。ガイドフレームは、開口部の対向する側面上に配置された一対の保持部材を含むことができ、保持部材は、コネクタ上の係合部材と結合するように構成される。ガイドフレームは、コネクタと嵌合するプラグコネクタを係合するように構成されたフランジを備えてもよい。
【選択図】図９

Description

［関連出願］
本出願は、２００９年９月９日に出願された国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ０９／５６３１４号の国内段階であり、２００８年９月９日に出願された米国特許仮出願第６１／０９５，４５０号、２００８年１１月３日に出願された仮出願第６１／１１０，７４８号、２００８年１１月２４日に出願された仮出願第６１／１１７，４７０号、２００９年２月１８日に出願された仮出願第６１／１５３，５７９号、２００９年４月２０日に出願された仮出願第６１／１７０，９５６号、２００９年４月２０日に出願された仮出願第６１／１７１，０３７号、２００９年４月２０日に出願された仮出願第６１／１７１，０６６号に対する優先権を主張するもので、すべての仮出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本発明は、一般に、データ伝送に適したコネクタに関する。より具体的には、高密度コネクタ構成に適した入出力（Ｉ／Ｏ）コネクタに適合して使用されるガイドフレームに関する。

近年の通信の発達の中で比較的変わらない一態様として、性能を上げたいという要求が挙げられる。同様に、物をより小型にしたい（例えば、密度を上げたい）という変わらない要望もある。これらの要望は、データ通信に使用されているＩ／Ｏコネクタに多少の問題を引き起こす。（データレートを上げるのに役立つ）より高い周波の使用は、（例えば、クロストークを最小化するため）コネクタ内の信号端子間の十分な電気的分離を必要とする。しかし、（例えば、端子配置をより高密度にする）コネクタの小型化は、端子間の距離を縮め、電気的分離を減少させる傾向にあり、これが信号劣化の原因となることがある。

性能を上げたいという要望に加え、製造を改善させたいという要求もある。例えば、信号伝達周波数を増加させるとき、端子位置の許容誤差だけでなく、端子の物理的特性がより重要となる。それ故、高密度、高性能のコネクタを提供しながら、より製造を容易にするコネクタ設計の改良は、高く評価される。

Ｉ／Ｏコネクタは、内装用及び外付け用の両方で使用される。外付け用では、電子デバイスと接続するために、コネクタは、プラグコネクタへのポートを提供する。内装用では、Ｉ／Ｏプラグ型コネクタは、内部の電子システムとともに接続するために使用される。かかる内装用では、頻繁に、コネクタは電子デバイスの内部で回路基板上に提供され、プラグコネクタは電子デバイスへ接続するために使用される。プラグコネクタが、相手側のコネクタに嵌合された状態を確実に維持するために、コネクタガイド又はガイドフレームが提供される。回路基板に実装されたコネクタへのケーブルの接続に関するよく知られている問題としては、ケーブルの重量及び移動が回路基板へのコネクタの取り付け点を緩ませる傾向があり、これにより、信号経路が断たれ、回路基板が故障する。つまり、１つ又は複数のコネクタ用の改良された内部ガイドが、特定の人々には高く評価される。

ガイドフレームは、回路基板上に実装するように構成することができる。ガイドフレームは、コネクタを中に受け入れる開口部を有する。ガイドフレームは、連結用には、複数の個別の開口部を有してもよい。ガイドフレームは、使用時にガイドフレームが回路基板と結合できるように、ねじ又は他の締結部材を受け入れるよう構成された２つ以上の柱状部を含むことができる。柱状部は、上部横梁部品及び下部横梁部品で継合することができる。一実施形態においては、下部横梁部品は、コネクタのハウジング部と係合するように構成することができる。また、上部横梁部品は、ハウジング部と係合するように構成することができ、嵌合プラグコネクタの保持ラッチと係合するために開口部を含んでもよい。

一連の下記の発明を実施するための形態を通して、図面を参照し、図中同様の参照番号は同様の部分を示す。

コネクタの一実施形態の斜視図である。 図１のコネクタの前面斜視図である。 コネクタ内に収容された端子アセンブリを示す、横転しているコネクタの斜視図である。 図１のコネクタの前面立面図である。 ガイド部材の一実施形態の斜視図である。 コネクタがガイド部材内の開口部の中に配置された図５で示したガイド部材の斜視図である。 図６に示したガイド部材の別の斜視図である。 ハウジングと結合したガイド部材の一実施形態の斜視図である。 ガイド部材の一実施形態の斜視図である。 図９のガイド部材の前面立面図である。 図９の線１０−１０に沿った、図９の断面図である。 個別のガイド開口部に４つのコネクタが配置された、連結ガイド部材の斜視図である。 １つのコネクタが挿嵌された連結ガイド部材を示している。 図１２に示した連結ガイド部材の別の斜視図である。

必要に応じて、詳細な実施形態が本明細書で開示される。しかし、開示する実施形態は例示的なものに過ぎず、図に示す特徴は様々な形態で具体化されてよいことを理解すべきである。それ故、本明細書で開示する特定の詳細は、限定的なものとして解釈されず、単に特許請求の範囲の根拠として、及び、図に示した特徴を実質的に任意の適切な方法で様々に用いるために当業者に教示する代表的な根拠として解釈される。この方法は、本明細書に開示する様々な特徴を、本明細書で明示的に開示されない恐れのある特徴と組み合わせて使用することを含む。

図１は、コネクタ１００を示している。コネクタ１００は絶縁ハウジング１０１を有し、ハウジングは、２つの第１及び第２（又は前方及び後方）内部係合部品、すなわちパーツ１０２、１０３を有するように図に示される。ハウジング１０１は、図１に示すように、幅広本体部１０４を有し、本体部は、それぞれ１０６及び１０５で示された、対向する前面及び後面の間に延在する。嵌合部１０７は、細長突出部１０８の形状を取り、前面１０６から前方に突出し、嵌合面１０９で終わる。嵌合面１０９は、１つ以上の回路カードを受け入れるスロット１１０を有してもよく、スロットは、嵌合面１０９に横方向に構成される。図１には、２つのかかるスロット１１０が示されている。

図２及び図３に示すように、ハウジング１０１は、中空内側部１１２を有し、中空内側部は、絶縁コネクタウエハ１１５の形状を取る複数の端子アセンブリを受け入れる。かかるウエハ１１５のそれぞれは、複数の導電端子１１６を含み、ウエハの１つの端部１１８に沿ってハウジング１０１から外部へ突出した尾部１１７、及び、端子を受け入れる空洞１２５の内側に広がる接触部１１９を有し、端子を受け取る空洞は、コネクタ嵌合面１０９に形成される。図に示す実施形態では、２つの端部１１８、１２０は互いに隣接する。

端子アセンブリは、端子尾部１１７がハウジング１０１の底部を通って外側に延在し、端子接触部１１９がフレーム１１５の端部１２０からハウジング突出部１０８内に延在する方法で、ハウジング１０１内にブロックとしてともに保持される。接触部は、フレーム１１５内に端子の対として配置され、それぞれの対は、カードを受け入れるスロット１１０のうちの１つの対向する面の中及び上に収容される（図２及び図３）。接触部１１９は、構造上片持ちであり、回路カードがその中に挿嵌された際にスロット１１０から離れるように偏向する接触梁の機能を果たす。接触部１１９のこの上下方向の偏向に適合するために、ハウジング１０１の突出部１０８は、端子を受け入れる空洞１２５を有し、端子を受け取る空洞は、それぞれのスロット１１０の中心線の上下に、予め選択された垂直距離だけ延在する。好ましくは、下記でさらに説明されるように、部分１２４の両端は、線「Ｄ」に沿い、線「Ｄ」は、偏向点「Ｐ」と近接、又は最も好ましくは「Ｐ」と実質的に一致する。

図１に戻り、ハウジング１０１は、不規則な嵌合線１２６に沿って嵌合されたハウジングの２つの部品１０２、１０３を有し、不規則な嵌合線は、ハウジング１０１の前方から後方へと延在する通路に沿って、ハウジング１０１の側面を通って上方へ延在する。この不規則な嵌合線は、ハウジングの成形を容易にし、これは「Ｔｗｏ−Ｐｉｅｃｅ Ｔｈｉｎ Ｗａｌｌ Ｈｏｕｓｉｎｇ」の名称で、２００８年１２月１２日に出願された、米国仮出願番号第６１／１２２，１０２号に、より詳細に説明されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。２つのハウジング部品１０２、１０３は、この不規則でかつ直線ではない嵌合線１２６に沿って、ともに連結又は互いに係合する。

この不規則な形状を用いて、一対のレール１２８とチャンネル１２９が、２つのハウジング部品１０２、１０３内に定められ、レール１２８は、チャンネル１２９に嵌め込まれる。また、外部リブ１３１が、ハウジング後部１０３の外側面上に形成されてもよく、これらのリブ１３１は、レール１２８を補強するためだけではなく、以下でより詳細に説明されるように、ガイドフレーム内にコネクタサブアセンブリ１００を配置する手段を提供するために、レール１２８と水平に並ぶことが好ましい。

次に、図５、図６及び図８を見ると、ガイドフレーム３００が、回路基板３０１に実装されて示される。このガイドフレーム３００は、シュラウドと呼ぶこともでき、一般にルーターやサーバーなどの、電子部品内で回路基板上に実装される。また、ガイドフレーム３００は、嵌合プラグコネクタをコネクタサブアセンブリ１００との係合へと導く働きをする。

このガイドフレーム３００は、樹脂などの誘電材料から成形することができ、１つ以上の金属の補強部材をその内部の選択された位置に含んでもよい。ガイドフレーム３００は、フレーム３０２を含み、フレームは、１つ以上の中空内側開口部を画定するために継合された、多数の柱状部及び横梁部品を有する。図に示すように、ガイドフレームは、フレーム３０２を形成するために継合された、第１及び第２柱状部３０４、３０５、下部横梁部品３０６及び上部横梁部品３０７を備え、フレームは長方形を提供し、この長方形はガイドフレーム３００を貫いて延在する１つ以上の開口部３１０を画定する。それぞれのかかる開口部３１０は、フレーム３０２がハウジング１０１の突出部１０８を囲むような方法でその内部に個別のコネクタ１００を受け入れるように構成することができる。図に示すように、第１及び第２柱状部３０４、３０５は、それぞれ、開口部３１０の後方に延在する後部３０４’、３０５’を有する。代わりに、柱状部及び横梁部品は、ほぼ類似した開口部３１０の端部を構成するように、同じ厚さにすることもできる。

ガイドフレーム３００は、フランジ３１２を備えてもよく、フランジは、第１横梁部品３０７から前方及び水平に外側へ延在する。このフランジ３１２は、相手側のプラグコネクタと相互に作用するように使用することができ、２つのショルダ３１６によって部分的に画定された横向きスロット３１４を備えてもよい。２つのショルダは、頂壁３０７の前面３１７に沿って相互に離間する。このスロット３１４は、サブアセンブリ１００との適切な嵌合を確実なものとするため、（図に示されていない）相手側の嵌合コネクタ上でキーを受け入れるように、極性を持って構成することができる。フランジ３１２は、１つ以上のノッチ３１８も備えてもよく、ノッチは、フランジ３１２の前端部３１９付近に配置することができる。多数のノッチが提供される場合、ノッチは、ガイドフレームのフランジ３１２の横方向に、離間することができる。ノッチは（上面から底面などの）フランジの第１面から第２面に延在することができるか、又は、フランジを通して一部の間隔に延在する凹部を提供することができる。ノッチ３１８は、相手側の嵌合プラグコネクタ上に形成された、対応する係合部材によって係合されるように配置することができる。ガイドフレーム３００は、図７、図９及び図９Ａに示すように、単一のコネクタサブアセンブリ１００と係合するように形成されてもよく、又は、図５、図８及び図１１から図１３に示すように、多数のコネクタサブアセンブリ１００と係合するように構成された連結構造を有してもよい。

ガイドフレーム３００は、内部ガイドフレーム３００内でコネクタサブアセンブリ１００を所定の場所に配置するのに役立つように、図に示す第１及び第２保持部材３３０、３４０などの、１つ以上の保持部材を含むことができる。保持部材は、開口部の１つ以上の側面上に配置することができ、２つ提供される場合は、使用時に遭遇する可能性のある力を分散させるのに役立つように、ガイドフレーム開口部３１０の対向する側面上に配置されてもよい。図に示すように、第１保持部材３３０は、開口部３１０内で下方に広がり、端部３３０ａと基部３３０ｂを有する。端部及び基部は、角のある形状を共に作り出し、角のある形状は、逆の角のある形状と蟻継ぎすることができる。同様に、第２保持部材３４０も、端部３４１ａ及び基部３４１ｂを有し、端部及び基部は、（第１保持部材３３０と比べて角が逆の）角のある形状を形成するだけでなく、切子部３４２を備える。切子部３４２は、（一実施形態では、図に示された５つの面のように、４つ以上の）複数の平面３４３を有し、平面は、角を持って互いに対して配置され、六角形の半分又は八角形の半分の一般的な形を形成する。これらの平面３４３は、ガイドフレーム３００内でコネクタを所定の場所で保持するのに役立つように、コネクタ１００の相手側の対応する面と隣接するように提供することができる。図に示すように、これらの２つの保持部材３３０、３４０は、ガイドフレーム３００に印加される力の処理に役立つように、共通の縦軸に沿って互いに一列に並べることができるが、かかる一列化は要件ではない。

ガイドフレーム３００を係合するために、サブアセンブリ１００のハウジング１０１は、適した数の第１及び第２係合部材１５０、１５２を含むことができる。例えば、２つの保持部材が提供される場合には、２つの係合部材が有益である。係合部材の実施形態は、図１及び図２に示された実施形態から理解することができる。図に示すように、係合部材は、突出部１０８の、対向する上面及び底面１５３、１５４上に位置する。第１係合部材１５０は、凹部１５５が、突出部１０８の上面１５３上に配置された２つのショルダ部１５６間に横方向に延在するように、２つの対向する端部１５７によって画定された凹部１５５の形状を取ることができる。端部１５７は、ハウジング１０１の前面から見た際（図４）、すべての端部１５７が蟻継ぎ構成で保持部材を係合するように、角を付けることができる。

同様に、ハウジング１０１は、凹部１６０の形状の第２係合部材１５２も備え、凹部は、ハウジング突出部１０８の底面１５４上に配置される。この凹部１６０は、共通する縦軸ＲＡに沿って、上方の凹部１５５と一列に並べることができる（図４）。凹部１６０は、２つの異なる区分１６１、１６２を有する。第１区分１６１は、図２に示すように、各々隣接して配置された複数の平面１６３を有する（すなわち、多面的である）。平面１６３は、八角形の半分の開口部（図３）を構成するように相互に接続され、コネクタ１００がガイドフレーム３００へ完全に挿嵌された際に、内部ガイドフレーム３００の、底部保持部材３４０の向かい合った平面３４３と隣接する。これらの平面１６３、３４３は、ガイドフレーム３００に対するハウジング１０１の回転を防ぐのに役立つ。第１及び第２保持部材３３０、３４０は形状が似ており、どちらも角を付けられ、端部側がより広くなっており、配向が逆の蟻継ぎ接合が可能なように配向されていることが確認できる。製造をより容易にするために逆の配向が画定されており、これは有益であるが、この逆転は要件ではないことに注意すべきである。

ハウジング１０１の第２係合部材１５２は、横方向のスロット１６５の形状を取る上部区分１６２を更に含み、スロットは、下部区分１６１とつながる。図２及び図４に示すように、このスロット１６５は、蟻継ぎの構成をとり、上部凹部１５６と比較して逆の、すなわち下端部より上端部のほうが広いものとなる。２つの脚部、すなわち縦のレール１６６は、下部凹部１５２の側面に配置して提供されてもよく、レールは、下部係合部材１５２の成形に構造上の支持を提供する働きをし、かつ、第２横梁部品３０６内に構成された２つのチャンネル３５０内に突出してもよい。ハウジング１０１を支承する、内部ショルダ３５１などの、追加係合点が、ガイドフレーム３００上に提供されてもよい。ガイド開口部３１０内にコネクタ１００を固定するために使用可能な他の特徴としては、ハウジングがガイド開口部３１０に挿嵌される際に、ハウジング１０１を支承する１つ以上の縦方向のクラッシュリブ３７０が挙げられる。クラッシュリブ３７０は、１つの側面上に配置することができ、使用時、挿嵌工程の間に変形する。しかし、力をより均一にするために、開口部の対向する側面上にクラッシュリブを配置することは、一定の利益があることが見出されている。

ハウジング１０１の前面１０６は、ガイドフレーム内にハウジング１０１の位置を固定するために、保持部材３３０の内側の面と接触をする停止面を提供する。下方保持部材３４０の多数の平面３４３も、この機能を援助する。内部ガイドフレーム３００の保持部材及びハウジングの係合部材は、ガイドフレームとコネクタサブアセンブリをともに確実に係合する手段を形成するために、協働することが確認できる。

図１１から図１３は、１×４組織化ガイド４００を示しており、連結ガイドは、単一のコネクタ１００にそれぞれ適応する４つの開口部４０２を有する。この実施形態では、上記の実施形態のように、開口部のうちのいくつかが、回路基板にとりつけることができる２つの柱状部によって画定されるが、代わりに、第１横梁部品４０６及び第２横梁部品４０８によって柱状部に結合された、壁４０４を含む。図に示すように、フランジ４１０は、ガイド４００の全幅を超えて延在し、それぞれの開口部４０２に組み込まれる。フランジ４１０は、相手側のプラグコネクタ（図に示されていない）による係合のために、内部に配置された（上記したように、穴であってもよい）ノッチ４１２を備える。２つのかかるフランジ開口部４１２が、それぞれのガイド開口部４０２に対して整列して示されているが、フランジ４１０上のノッチの数は、ガイドフレームと共に使用されるプラグコネクタの係合構造に依存すると理解すべきである。

理解できるように、図に示した特徴は、その内部に内部コネクタが挿嵌され得る構造を提供するだけではなく、相手側のプラグコネクタを係合し、かつ相手側のコネクタと対向する適切な嵌合位置にプラグコネクタを配向する手段を有したフレームを提供することによって、電子デバイス内の所定の場所に、内部コネクタ及びプラグコネクタの両方を固定する方法を提供する。したがって、本発明のガイドフレーム及びガイド部材は、プラグとコネクタの両方の位置を固定する働きをする双方向ガイドとみなされてもよい。

本明細書で個別に開示又は特許請求した、本明細書で開示した特徴の組み合わせを含み、これらの特徴の追加の組み合わせも明示的に含む、圧縮コネクタアセンブリ及び／若しくはその構成要素の多くの種々の変形及び修正、又は、これに代えて他のタイプのコンタクトアレイコネクタなどのような、当業者に容易に明らかになるであろう、図に示された上記実施形態の多くの修正形態が存在することが理解される。材料及び形状においても、多くの可能な変形形態が存在する。これらの修正形態及び／又は組み合わせは、本発明に関する技術分野の範囲内にあり、下記の特許請求の範囲の範囲内にあることを意図する。従来通り、請求項の単一の要素の使用は、こうした要素の一以上を包括することが意図されることに注意されたい。

Claims (21)

1. 離間した第１及び第２柱状部と、
   該第１及び第２柱状部を継合する上部横梁部品と、
   前記第１及び第２柱状部、前記上部横梁部品、並びに、下部横梁部品が４つの側面を含む開口部を形成する、前記第１及び第２柱状部を継合する下部横梁部品と、
   前記開口部の対向する側面上に位置付けられた第１及び第２保持部材と、
   を備える、回路基板上に実装するためのガイドフレーム。
2. 前記第１保持部材が前記上部横梁部品上に配置され、前記第２保持部材が前記下部横梁部品上に配置された、請求項１に記載のガイドフレーム。
3. 前記第１及び第２保持部材が、それぞれ、第１の幅の端部及び第２の幅の基部を有し、前記第１の幅が前記第２の幅より大きい、請求項２に記載のガイドフレーム。
4. 前記第２保持部材の基部が多面である、請求項３に記載のガイドフレーム。
5. 前記第１及び第２保持部材が共通する縦軸に沿って位置付けられた、請求項２に記載のガイドフレーム。
6. 前記第１及び第２保持部材の少なくとも１つが、角度を有する蟻継ぎ形状を有する、請求項２に記載のガイドフレーム。
7. 前記開口部の前方に延在するフランジをさらに備え、該フランジが相手側の第２コネクタを係合するための係合部を含む、請求項１に記載のガイドフレーム。
8. 前記係合部が前記フランジに配置されたノッチを含む、請求項７に記載のガイドフレーム。
9. 前記開口部に第１及び第２クラッシュリブをさらに備え、該クラッシュリブが前記開口部の対向する側面上に位置付けられた、請求項１に記載のガイドフレーム。
10. カードを受け入れるスロットを有するハウジングを含むコネクタであって、前記ハウジングが複数のウエハを支持し、該複数のウエハが、前記カードを受け入れるスロットの対向する面と一列に並ぶ２つの端子をそれぞれ支持するコネクタと、
    離間し、上部及び下部横梁部品によって結合された第１及び第２柱状部を備えるガイドフレームであって、前記柱状部及び横梁部品が４つの側面を有する開口部を形成し、該開口部の対向する面上に位置付けられた第１及び第２保持部材をさらに含むガイドフレームと、
    を備える、コネクタシステム。
11. 前記第１保持部材が前記上部横梁部品上に配置され、前記第２保持部材が前記下部横梁部品上に配置され、前記第１及び第２保持部材が、それぞれ、第１の幅の端部及び第２の幅の基部を有し、前記第１の幅が前記第２の幅より大きい、請求項１０に記載のシステム。
12. 前記開口部が第１開口部であり、前記ガイドフレームが前記第１及び第２柱状部の少なくとも１つによって支持された第２開口部をさらに含み、該第２開口部が該第２開口部の対向する面上に位置付けられた第３及び第４保持部材を含む、請求項１０に記載のシステム。
13. 前記ガイドフレームが、前記第１及び第２開口部の両方の上方に延在するフランジを含み、該フランジが前記開口部の前方へ延在する、請求項１２に記載のシステム。
14. 前記ハウジングを有する前記コネクタが、第１ハウジングを有する第１コネクタを備え、前記システムが、前記第１ハウジングとは異なる第２ハウジングを有する第２コネクタをさらに備え、前記第２ハウジングが前記第２開口部に位置付けられた、請求項１２に記載のシステム。
15. 離間し、締結具で回路基板に固定されるように構成された第１及び第２柱状部と、
    上部横梁部品と、
    前記第１及び第２柱状部、前記上部横梁部品、並びに、下部横梁部品が、４つの側面を含む開口部を有するフレームを提供する下部横梁部品と、
    前記開口部の２つの側面上に位置付けられた第１及び第２保持部材と、
    前記フレームによって支持され前記フレームの上方に位置付けられ、嵌合コネクタの保持ラッチと係合するために構成されたフランジ面と、
    を備える、ガイドフレーム。
16. 前記フランジ面がフランジの上にあり、該フランジが、前記フランジ面と前記フランジの底面との間に少なくとも部分的に延在する、少なくとも１つのノッチを含む、請求項１５に記載のガイドフレーム。
17. 前記フランジ面が、該フランジ面と底面との間に延在する、少なくとも２つのノッチを含む、請求項１５に記載のガイドフレーム。
18. 前記第１及び第２保持部材が、対向する蟻継ぎ形状を有する、請求項１５に記載のガイドフレーム。
19. 前記上部横梁部品が第１上部横梁部品であり、前記下部横梁部品が第１下部横梁部品であり、前記ガイドフレームが、第２上部横梁部品及び第２下部横梁部品によって前記第１柱状部に結合された壁をさらに備え、該壁、前記第２上部及び下部横梁部品、並びに前記第１柱状部が第２開口部を画定する、請求項１５に記載のガイドフレーム。
20. 前記フランジが、前記第１開口部と第２開口部の両方の前方へ延在する、請求項１９に記載のガイドフレーム。
21. 前記フランジ面がフランジの上にあり、スロットが前記フランジと前記上部横梁部品との間に提供され、前記スロットが、嵌合プラグコネクタ上に提供されたキーを受け入れるために構成される、請求項１５に記載のガイドフレーム。

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