JPH0433276A - フィルタ付きコンタクト - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ この発明は、コネクタおよびそれに装着されるコンタク
ト構造に関するものであり、とくにフィルタを内蔵した
コンタクト構造に関するものである。

［従来の技術］ 多くの用途において、コンタクト構造が高エネルギ電磁
パルスまたは静電気により誘起された高電圧パルスを接
地点へ放散させ、周囲環境の電磁エネルギにより誘起さ
れた不所望な周波数の信号をフィルタして除去すること
が望まれている。そのような不所望な信号は一般にはＥ
ＭＰ　（電磁パルス）　、ＥＳＤ　（静電気放電）、Ｅ
ＭＩ（電磁妨害）、ＲＦＩ（無線周波数妨害）と呼ばれ
、またこれらを総称してＥＭＸと呼んでいる。ダイオー
ドおよび容量性または容量性・誘導性フィルタがＥＭＸ
効果を除去するためにコネクタのコンタクトに接続され
るが、その結果コンタクト構造は比較的複雑になりそれ
らのコストが増加し、大型で取扱いにくくなる。大型で
取扱いにくいコンタクト構造はコネクタの細く長い孔か
ら故障したもの（機械的または電気的故障によるもの）
を引出して新しいものをその位置へ挿入することが困難
である。

米国特許第４．７４７，７８９号明細書には信号導体に
接続されたダイオードおよびフィルタを有するコネクタ
が記載されているが、その装置、特にフィルタは大型で
取扱いにくく、その直径は信号導体の直径の数倍以上で
あり、米国特許第４．７４６，３１０号明細書に記載さ
れたような簡単な信号コンタクトと同じように容易に交
換することはできない。

この米国特許第４，７４８．３１０号明細書に記載され
た信号コンタクトは比較的コンパクトな構造にすること
を目的としたものであって、ダイオードは信号導体の切
り込まれた凹部に配置され、インダクタは信号導体を囲
むフェライトスリーブから構成されている。しかしなが
らこのコネクタはコンタクト構造の部品ではない２個の
大きいキャバシタを必要とし、したがってコンタクト構
造の交換ではキャバシタの交換は行われない。

［発明の解決すべき課題］ 部品の数を最小のものとし、しかも有効なフィルタ効果
および過渡現象抑制効果を得ることができるような、フ
ィルタおよび抑制素子を備えたコンタクト構造全体をコ
ンパクトにしたコンタクト構造は使用位置において交換
するためにコネクタの小さい直径の孔に挿脱することが
容易なように細い頑丈な構造であることが重要である。

［課題解決のための手段および作用コ この発明の１！Ｂ様においては、比較的簡単でコンパク
トな構成のコンタクト構造が提供される。

このコンタクト構造は信号導体を備え、それはダイオー
ド、インダクタ、およびＩＩのキャバシタを保持する。

ダイオードおよびキャバシタの一方の端子は接地されて
いる。はぼ平衡したπ型フィルタがインダクタと、ｊｉ
ｌｌのキャバシタと、ダイオードのキャバシタンスとに
よって形成される。

ダイオードはインダクタのｊ＠１のキャバシタと反対側
に配置され、第１のキャバシタとほぼ等しいキャバシタ
ンスを有することが好ましい。インダクタはフェライト
のスリーブまたはビードであり、信号導体の一部を囲ん
でいる。一方第１のキャバシタもスリーブ状であり、信
号導体を囲んでいる。

接地導体は第１のキャバシタを囲みそれと接続されてい
るスリーブ状部分を備え、またフェライトビードと接触
することなくそれを越えて延在する部分と、ダイオード
の表面と接触するように延在する指状部分とを備えてい
る。ダイオードを保持する信号導体の切り込み部分およ
びコンタクト構造の隣接部分は流動性で硬化するエポキ
シのようなプラスチック材料で充填され、それはコネク
タの細い孔にコンタクト構造を容品に挿入できるように
ほぼ円筒状のコンタクト構造の中央部分を形成している
。

この発明の特徴とする構成は特許請求の範囲に記載され
ている。この発明は添付図面を参照にした以下の詳細な
説明により当業者には明白であろう。

［実施例］ 第１図はコネクタｌＯを示し、それは電気的に接地され
た取付は板１２上に取付けられている。コネクタ１０は
固定用ナツト１６により取付は板１２に保持された金属
シェル１４を有するハウジング１１を備えている。複数
個のコンタクト構造２ｏは金属シェル１４内に、前部絶
縁体２２、後部絶縁体２４、および後部絶縁体２４をバ
ックアップする鳩目２Ｂ中に取付けられている。表面シ
ール２８はコンタクトの前部を密封し、表面シール２８
の周縁部は周辺シール３０によって密封されている。金
属接地面３２は外側接地スプリング３４により金属シェ
ル１４に電気的に接続され、接地導体８０の部分で内側
接地スプリング３６によりコンタクト構造２０に電気的
に接続されている。コンタクト構造２０の後部４０は導
体（図示せず）を介して電気信号を伝送する多くのコン
タクト構造に接続されている。コンタクト構造２０は保
持クリップ４２によってコネクタ中に保持され、この保
持クリップ４２はコンタクト構造２０の肩部４４と接触
している。コンタクト構造２０は保持クリップ４２の指
を広げてコンタクト構造２０を引張る抽出工具によって
使用場所で交換されることができる。新しいコンタクト
構造２０は、保持クリップ４２がコンタクト構造２０の
肩部４４の後方に弾性的に係合するまでコネクタの細い
ほぼ円筒形の孔４６中でコンタクト構造２０を前方に動
かすことによって孔４６中に装置することができる。

第３図はコンタクト構造の回路図であり、信号導体５４
（信号および、または装置の給電のための電流を伝送す
る）を介して連結された前端部５０と後端部５２および
接地端子５６を有する。多くの適用において、信号導体
中に高電圧を生成するＥＭＰ（電磁パルス）および信号
導体中に不所望な高周波信号を生じるＥＭＩ　（電磁妨
害）に対してコンタクト構造を保護することが望まれる
。高電圧は保護目的に応じてユニポーラまたはバイポー
ラのいずれかのツェナーダイオードのようなダイオード
６０によって避けることができる。ダイオード６０の両
端８８．８８はそれぞれ接地端子５６および信号導体５
４に接続されている。ＥＭＩは所定周波数より低い信号
のみを通過させるローパスフィルタであるフィルタ６２
によって回避される。

最も有効で簡単なフィルタは平衡π型フィルタであり、
それは信号導体５４に結合されたインダクタ６４とこの
インダクタＢ４の両端で信号導体５４と接地端子５６と
の間に接続された２個のキャバシタ６６゜６Ｂを具備し
ている。最良の結果は２ｍのキャバシタ６６、６８のキ
ャバシタンスが実質的に等しいフィルタが平衡している
ときに得られた。以下説明するようにインダクタ６４の
１端とキャバシタ８８．８８の１つの一方の端子との間
に抵抗を配置することによりさらに良好な結果が得られ
た。キャバシタの１つとしてダイオード６０の有するキ
ャバシタンスを使用し、他方のキャバシタのキャバシタ
ンスと等しくすることによってコンタクト構造中に含ま
れるキャバシタの数を最小のものとすることができる。

ダイオード機能と所定のキャバシタンスを有する全体の
ダイオードは図では７６として示されている。第１のキ
ャバシタの両端８７．８９はそれぞれ接地端子５６およ
び信号導体５４に接続されている。インダクタ６４また
はインダクタおよび抵抗素子の代りに抵抗素子のみを使
用することも可能であるが、この場合には損失が増加す
る。したがってインダクタ６４の部分に使用する部品は
インダクタおよび抵抗素子が好ましい。

第４図および第５図はコンタクト構造２０を詳細に示し
ている。説明の都合上、図示の方向Ｆを前方と考える。

しかし反対方向を前としてもよい。

信号導体５４は小直径の円筒状外面を有するピンの形態
で前部部分７０が形成されている。第１のキャバシタ６
８はビードキャバシタであり、インダクタ６４はフェラ
イトビードであり、両環状装置は信号導体５４の前部部
分７０に設けられている。信号導体５４はまたダイオー
ド７６が取付けられる支持部分７４を有する切り込まれ
た凹部７３を形成された中央部分７２を備えている。接
地導体８０は第１のキャバシタ６８の外側端子およびダ
イオードの一方の端子と接触し、両者を接地している（
第１図の接地用スプリング３Ｂにより）。しかしながら
接地導体８０はインダクタ６４とは接触しない。接地導
体８０は第１のキャバシタ６８を囲む前部スリーブ部分
８２と、ダイオードと接触する後方に延在する指状部分
８４を備えている。ダイオードの両側の面８８．８８は
信号導体５４の支持部分７４および接地導体８０の指状
部分８４に半田づけされている。第１のキャバシタ６８
はその半径方向の内側および外側表面端子を備え、半田
づけによって信号導体５４および接地導体８０の前部ス
リーブ部分８２に機械的および電気的に接続される。フ
ェライトビードインダクタ６４はその内側がコンタクト
部分７０に密接してそれと緊密な結合をするように構成
されている（フェライトビードインダクタＢ４は信号導
体と機械的または電気的に直列に接続されていないが、
信号導体上の物理的位置によって所望の電気的効果を生
じるものである）。

ダイオード７Ｂ、インダクタ６４、第１のキャバシタ６
Ｂ、および接地導体８０が信号導体５４に設置された後
、エポキシのような流動性で硬化可能なポリマー材料９
０によってそれらを密封することが好ましい。ダイオー
ド７Ｂを取付けられた信号導体５４の中間部分７２はほ
ぼ円筒状のモールド型内に置かれ、エポキシがモールド
型内に流し込まれる。エポキシはダイオード７６および
指状部分８４を囲み、信号導体５４の凹部７３を充填し
た部分９２およびインダクタ６４を直接囲み、インダク
タ６４と接地導体８０の中間部分との間を充填した部分
９４を含む。したがってコンタクト構造２０はパルスを
消滅させるためのダイオードと、高周波電流を消滅させ
るための実効的フィルタを比較的簡単でコンパクトな構
造で備えることができ、それはコンタクト構造２０を挿
脱するコネクタ中に形成された細い孔に適合させること
ができる。

１実施例においては、信号導体５４は３０ミル（１ミル
−１／　ｔｏｏｏインチ）の直径Ａの前部部分と８０ミ
ルの最大直径Ｂの部分とを有し、ダイオード７６は幅お
よび長さがそれぞれ３７ミル、高さが１０ミルである。

ダイオード７Ｂのキャバシタンスは約２０００ピコフア
ラツドであり、第１のキャバシタＢ８のキャバシタンス
は２０００ピコフアラツドである。ダイオード７８はダ
イオード材料本体およびその両面の端子を備え、この形
式の大部分のダイオードは１００ピコファラッド以上の
キャバシタを有する。

インダクタ６４はｌＯマイクロヘンリのインダクタンス
を有する。ダイオード７Ｂは±６ボルトの破壊電圧を有
するツェナーダイオードである。インダクタ６４、第１
のキャバシタ６８、およびダイオード７６のキャバシタ
ンスにより形成されたフィルタは信号導体５４を通過す
る信号にｌＯＭＨｚで１０デンベルの減衰を与える。実
質的な減衰は約Ｉ　ＭＨｚより上でのみ生じ、それ故こ
の設計ではコンタクト構造は約Ｉ　ＭＨｚまでの周波数
の信号を伝送するのに有効である。

インダクタの両側に結合した１対のキャバシタンスを有
する簡単なπ型フィルタは高周波電流を阻止するのに有
効であるが、さらに良好な効率はπ型フィルタに類似す
るがインダクタと直列に抵抗を有するＲＬＣ回路によっ
て得られる。第６図はこの形式のフィルタ回路１００を
示し、それはインダクタ６４（またはその代りのインダ
クタ）に加えて抵抗１０２を有し、さらに第１のキャバ
シタ６８およびダイオード６０のキャバシタンスを表す
ダイオードキャバシタ６６を有する。上記のような値の
キャバシタンスおよびインダクタンス値を有するフィル
タに対して、５０００オ一ム程度の抵抗値を有する抵抗
１０２が適当である。もちろん信号導体５４は抵抗を有
するが、それは無視できる程度であり、実効的なフィル
タの抵抗はずっと大きくなければならない。

第７図は第４図のコンタクト構造と類ｑしたコンタクト
構造を示し、それは信号導体１１８の前部部分と後部部
分に直列に結合された抵抗素子１１２を備えている。抵
抗素子１１２は抵抗１０２（第６図）を形成するために
表面に抵抗層１１７と導電層１１９゜１２（ｌを有する
ほぼ円筒形の誘電体素子１１５（第８図）を具備してい
る。素子の構成において、抵抗層１１７がまず誘電体素
子１１５上に被着され、それから導電層１１９　、１２
０が抵抗層１１７の両端部に少なくとも一部が重なるよ
うに被着される。信号導体１１８の前部部分１１４と後
部部分１１８には孔１２２゜１２４が形成され、その孔
に誘電体素子１１５の端部が嵌合する。導電層１１９　
、１２０は部分１１４と１１６にそれぞれ半田づけされ
、それによって抵抗層１１７を信号導体の部分１１４　
、１１６と直列に電気的に接続し、またある程度の機械
的結合を行う。接地導体８０Ａは第４図のものと類似し
ているが、その指状部分８４Ａは抵抗素子１１２を考慮
に入れて多少長くされている。部品を組み立てた後、構
造はエポキシ９０Ａで密封され、部品は一体され、流動
性の硬化プラスチック材料により形成されたほぼ平滑な
円筒形外面が得られる。

この様にして、この発明は比較的簡単で、コンパクトな
コンタクト構造を提供し、堅牢で低コストで、故障した
コンタクト構造をその場で交換することの容易なコンタ
クト構造が得られる。コンタクト構造は高電圧パルスを
消去するためのダイオードと、インダクタとその両側と
接地点との間に結合したキャバシタを備えたフィルタと
を具備し、キャバシタの一つはダイオードのキャバシタ
ンスを利用したものである。インダクタと第１のキャバ
シタは信号導体の円筒部分を囲むビードから構成される
ことができ、一方接地導体はと一ドキャバシタを密接し
て囲んで延在するがインダクタとは接触せず、ダイオー
ドと接触するための指状部分を有するスリーブとして形
成される。コンタクト構造はそれからエポキシのような
流動性の硬化プラスチック材料によりで密封され、全て
の部品を一体に保持し、使用状態においてコンタクト構
造を容易に交換できるようにするため、コンタクト構造
の中央部分に沿って実質上円筒形の外面が形成される。

以上この発明の特定の実施例について説明されたが、当
業者にはこの発明、の技術的範囲を逸脱することなく種
々の変形、変更を行うことが可能である。したがって、
そのような種々の変形や等価物が特許請求の範囲に含ま
れるべきものであることを認識すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例のコネクタの一部を断面で
示した側面図である。 第２図は第１図のコネクタの正面図である。 第３図は第１図のコネクタのコンタクト構造の等価回路
図である。 第４図は第１図のコンタクト構造の断面図である。 第４Ａ図は第４図の線４Ａ−４Ａに沿った断面図である
。 第５図は第４図のコンタクト構造の分解斜視図である。 第６図はフィルタ中に抵抗を含むこの発明の別野実施例
のコンタクト構造の回路図である。 第７図は第６図の回路を有するコンタクト構造の断面図
である。 第８図は第７図のコンタクト構造の部分的分解斜視図で
ある。 ｌＯ・・・コネクタ、１２・・・取付は板、１４・・・
金属シェル、２０・・・コンタクト構造、５４・・・信
号導体、６４・・・インダクタ、８Ｇ、　Ｈ・・・キャ
バシタ、７Ｂ・・・ダイオード。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）ハウジングとハウジング中の複数のフィルタコン
   タクト構造とを具備しているコネクタにおいて、各コン
   タクト構造は、第１および第２の端部を有する信号導体
   と、この信号導体に結合されたインダクタ・抵抗素子と
   、接地導体と、前記信号導体と接地導体との間に接続さ
   れたダイオードと、前記信号導体と接地導体との間に接
   続された第１のキャバシタとを具備し、前記ダイオード
   は予め定められたキャバシタンスを有し、このダイオー
   ドと第１のキャバシタは前記インダクタ・抵抗素子の互
   いに反対側で前記信号導体に沿った位置に接続され、前
   記第１のキャバシタは前記ダイオードのキャバシタンス
   と実質的に等しいキャバシタンスを有することを特徴と
   するコネクタ。
2. （２）前記第１のキャバシタは前記信号導体を実質的に
   囲むビード状の環状素子であり、前記ダイオードは前記
   第１のキャバシタと反対側の前記インダクタ・抵抗素子
   の一方の側で前記信号導体上に配置され、前記接地導体
   は前記第１のキャバシタを囲んでそれと接触し、さらに
   延在するが前記インダクタ・抵抗素子とは接触せず、前
   記ダイオードと接触する指状部分を備えている請求項１
   記載のコネクタ。
3. （３）流動性で硬化するプラスチック材料が前記接地導
   体と前記インダクタ・抵抗素子との間の空間に充填され
   、また実質的に前記接地導体の指状部分およびダイオー
   ドを囲み、前記信号導体に接着され、前記接地導体を前
   記インダクタ・抵抗素子と接触させないで前記ダイオー
   ドと接触するように保持している請求項２記載のコネク
   タ。
4. （４）前記信号導体は前部部分と後部部分と前記インダ
   クタ・抵抗素子を構成して前記信号導体の両部分を高オ
   ーム状態の抵抗値で接続する抵抗装置とを備え、前記ダ
   イオードは前記信号導体の一方の部分上に配置されてそ
   れと接続され、前記第１のキャバシタは前記信号導体の
   他方の部分に接続されている請求項２記載のコネクタ。
5. （５）コネクタハウジング中に装着されるフィルタ付き
   コンタクト構造において、ピン状の円筒形前部部分と、
   後部部分と中央部分とを有する信号導体と、この信号導
   体の前部部分を密接して囲んでそれに電気的に接続され
   たビードキャバシタと、前記キャバシタの後方において
   信号導体の前部部分を密接して囲んで配置されたビード
   フェライト素子と、前記信号導体中央部分に接触した第
   １の面とその反対側の第２の面とを有するダイオードと
   、前記キャバシタを密接して囲んでいるスリーブ状の前
   部部分と、前記ダイオードの第２の面と接触している指
   状部分を形成された後部部分と、前記フェライト素子に
   接触せずに延在する中央部分とを備えた接地導体とを具
   備することを特徴とするコンタクト構造。
6. （６）流動性で硬化するプラスチック材料が前記接地導
   体の指状部分と、前記ダイオードと、前記接地導体の前
   部部分の後方に位置する前記信号導体の中央部分を囲ん
   で配置され、このプラスチック材料は前記信号導体の中
   央部分でほぼ円筒状の外面の一部を形成し、それによっ
   て故障したコンタクト構造の後方への取り出しおよび新
   しいコンタクト構造の前方への挿入を容易にするように
   部品を一体に保持している請求項５記載のコンタクト構
   造。
7. （７）コネクタハウジング中に装着されるコンタクト構
   造において、前部部分と後部部分とを有する信号導体と
   、この信号導体の前部部分を密接して囲んでそれに結合
   されたフェライトビードと、接地導体と、前記フェライ
   トビードの前方で前記信号導体の前部部分に位置し、前
   記信号導体と前記接地導体とにそれぞれ結合された第１
   および第２の端子を有する第１のキャバシタンスと、両
   面に第１および第２の端子を有するダイオードを含む第
   ２のキャバシタンスとを具備し、前記ダイオードは、そ
   の両端子間の電圧が予め定められたレベルを越えたとき
   顕著な抵抗を有さずに電流の流通を許容し、ダイオード
   の前記両端子間で数百ピコファラッド以上のキャバシタ
   ンスを有しており、前記ダイオードは前記フェライトビ
   ードの後方で前記信号導体上に取付けられ、ダイオード
   の端子はそれぞれ前記信号導体と前記接地導体とに接続
   され、前記第１および第２のキャバシタンスは実質的に
   等しいキャバシタンスを有していることを特徴とするコ
   ンタクト構造。
8. （８）前記信号導体は分離された前部部分と後部部分と
   を具備し、前記信号導体の両部分を予め定められた抵抗
   値で電気的に接続する抵抗装置を備え、前記抵抗装置は
   前記フェライトビードと前記キャバシタの１つとの間に
   位置している請求項７記載のコンタクト構造。
9. （９）前記接地導体は前記ビードキャバシタを囲んでそ
   れに電気的に接続されたスリーブ状部分と、前記フェラ
   イトビードと間隔を隔ててその近傍を通過している中央
   接地導体部分と、前記ダイオードの端子と接触する指状
   部分とを具備している請求項７記載のコンタクト構造。
10. （１０）流動性で硬化するプラスチック材料が前記ダイ
    オードと、前記接地導体の指状部分と、前記フェライト
    ビードと前記接地導体の中央部分との間に配置され、実
    質的に円筒状の外面の少なくとも一部を形成している請
    求項９記載のコンタクト構造。