JPH09134760A - ソケットコネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 静電気放電に対して、安全で高性能な改良さ
れたソケットコネクタを提供する。 【解決手段】 導電性コーティング、または、フィルム
は、雌コネクタコンタクトがへこんで設けられた通路に
導電性コティングが侵入しないような方法でソケットコ
ネクタの表面に塗られている。これは、ロール工程、ま
たは、スクリーン印刷によって行うことができる。コネ
クタの表面の導電性コーティング、または、フィルムコ
ネクタは、本体それ自身が非電導性である本体の側壁に
施された同様の導電性ストライプに電気的に結合されて
いる。導電性ストライプとコネクタの金属シェルの内表
面間に接触する金属スプリングのような弾性手段を介し
て、導電性ストライプは、コネクタの金属シェルの内表
面に逐次電気的に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ピン−ソケットタ
イプのソケットコネクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】ピン−ソケットタイプのソケットコネク
タは、対応するピンコネクタと結合していないと、ソケ
ットコネクタの結合面と接触するか、または近づく人ま
たは装置の一部に蓄えられた静電気の放電のをまねき、
ソケットコネクタへの電流の有害な侵入による影響を受
けやすい。もし、このような放電が、ソケットコネクタ
のいずれかの雌コネクタに達すると、その１個のコネク
タコンタクトまたは複数のソケットコネクタに導電的に
結合された回路に過渡電流が流れる結果となる。もし、
このような回路が、あるタイプの固体回路装置を有して
いると、この装置自体が過渡電流により損害を受ける。
あるいは、固体回路メモリチップに記憶されたデータが
失われるか、または破壊される。さらに、もし、ソケッ
トコネクタが、電話リンク、または、他の通信回路に結
合されていると、過渡電流によって起こされる有害なノ
イズのスパイクにより数千回の通話が中断される。この
ような過度電流が防止されていない場合、ソケットコネ
クタのうちの１つの雌コンタクトコネクタに放電される
静電気の共通のソースは、ソケットコネクタを持ってい
るか触っている人である。敷物の上を、靴をこすって歩
くような動作と活動の行程で、人は２０，０００ボルト
程高い電圧で電気を充電している。この充電は、時々、
摩擦電気充電と呼ばれる異なった表面間の摩擦接触の行
程で起こる。人が充放電をしたということに気づいてい
なくとも、この摩擦電気充電は漏洩している。特に、空
気が非常に乾燥しているとき、人がその手にドアノブを
握ったり、他の金属の物体に近づくと、スパークが引き
起こされ、人が電荷キャリアであることにはっきり気づ
くようになる。データ処理装置と通信装置の保護と取扱
いに於いて、その中に貴重なデータが格納されていた
り、そこを通して貴重なメッセージが送信されている場
合、このようなスパークは極めて重要な問題である。た
とえ知覚可能なスパークが全くない場合でも、人によっ
てソケットコネクタに伝送されたり、人によってソケッ
トコネクタを介して放電される電荷の量は、損害を起こ
すのに十分である。このような損害が特に発生するの
は、特に、ピンコネクタがコネクタの２個の部分を結合
する目的でソケットコネクタ方向に動かされるときであ
る。結合工程が完結する前に、ピンコネクタの１個以上
のピンとソケットコネクタの１個以上の雌コネクタコン
タクト間で放電が起こり得る。これらが予防されない限
り、雌コネクタコンタクトがソケットコネクタの結合面
後ろでへこんでいたり、コンタクト本体が絶縁材料で形
成されていても、この放電は起こり得る。もし、ソケッ
トコネクタの構造に部分的改良がなされなければ、慎重
に、かつ、注意を払っても損害を与えるような放電がコ
ネクタの２個の部分を結合する人の一部に起きる。すな
わち、人がコネクタの２個の部材を取り上げ、それらを
結合する以前に、２個の部材は電位が非常に大きく異な
るにもかかわらず、それらが十分結合される前に有害な
スパークを誘引し、人自身に放電して苦痛を与える。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】過去に於いて、上記の
問題の予防措置が、個々のインターフェイスコネクタの
１個以上の部材に導電的に結合された電子機器を保護す
るために、モデムインタフェイスコネクタの設計に取り
入れられている。いくつかのケースに於いて、電気フィ
ルタコンポーネントが、個々のインタフェイスコネクタ
の個々のコンタクトに組み込まれている。しかし、この
取り組みは非常に高価で実用的でなかった。さらに、多
ピンコネクタ内の利用可能なスペースは、このようなイ
ンタフェイスコネクタの安全特性を大幅に改善できるフ
ィルタコンポネントを収納するのに十分ではない。より
実用的で、安全性能をかなり改善した別の取り組みとし
ては、米国特許４，８２４，３７７号に記述されている
ものがある。ピンコネクタのピンが、ソケットコンタク
トの表面から少しセットバックした最も近い終端を有す
る個々の雌コネクタコンタクトと結合するための貫通す
るコネクタ表面の導電性シート、または、通路を囲うワ
イヤを組み込むソケットコネクタをこの特許は開示して
いる。導電性シート、または、ワイヤは、ソケットコネ
クタの金属シェルと接続され、このコネクタは、ピンコ
ネクタのピンから導電性シート、または、ワイヤにジャ
ンプする如何なる電荷も流出させるように順次接地され
ている。上記の米国特許に開示されたコネクタは、かな
り改良されたものではあるが、導電性シート、または、
ワイヤの精密な配置作業に費用のかかるものであった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、結合面がスパ
ークやその他により電荷が導電性粒子に到達するのを防
止し、あるいは、接地に導く導電性粒子が拡散した重合
体のコーティング、または、フィルムで部分的に覆われ
たソッケトコネクタを提供することで上記の米国特許に
開示されたソケットコネクタを改善するものである。導
電性コーティング、または、フィルムは、雌コネクタコ
ンタクトがへこんで設けられた通路に導電性コティング
が侵入しないような方法でソケットコネクタの表面に塗
られている。これは、ロール工程、または、スクリーン
印刷によって行うことができる。コネクタの表面の導電
性コーティング、または、フィルムコネクタは、本体そ
れ自身が非電導性である本体の側壁に施された同様の導
電性ストライプに電気的に結合されている。導電性スト
ライプとコネクタの金属シェルの内表面間に接触する金
属スプリングのような弾性手段を介して、導電性ストラ
イプは、コネクタの金属シェルの内表面に逐次電気的に
接続されている。

【０００５】

【発明の実施の形態】上述のように説明された本発明を
以下の明細書において詳細に説明する。この明細書は添
付の図面を参照して読むと最もよく理解することができ
る。本発明の原理を電話エレクトロニクスとコンピュー
タ産業に於いて一般的に使われる一連のＤＢタイプコネ
クタの形態の用語で説明する。このタイプのコネクタで
は、雌コネクタコンタクトは、対応するピンコネクタの
個々のピンを受けるようにコネクタの本体内にお互いに
並列に配列されている。個々の雌コネクタコンタクトか
らのリード線は、送信装置用のＯＣ−３ユーザパネルの
ような回路基板にプラグするのに適した新しいピンの配
列を生み出すように、雌コネクタコネクタの初期の方向
と９０度の角度で配向される。このようなピンの配列の
配置を図３で説明する。

【０００６】ＤＢタイプコネクタのピン挿入用の通路
は、通路１３の一列に配列され、通路１２の並列な列に
配列されたピンソケットコネクタ２５である。このよう
なコネクタの形態は、説明の目的のために選ばれたもの
であるが、本発明の原理は記述した形態に限定されるも
のではない。図４に戻り、本体１１はプラスッチク、ま
たは、他の電気絶縁材料から形成されている。本体１１
は、前部の突出部１５および後部の突出部１７を有する
本体フランジ１３を有し、これら突出部は必ずしも本体
フランジと一体に形成されている必要はない。本体フラ
ンジ１３の個々の終端近傍には、本体フランジ１３に導
電性金属取付用として、第１および第２の透孔１９、２
１が形成されている。後部突出部１７の個々の終端近傍
には、第１の実装孔２３と第２の実装孔２５が形成さ
れ、コネクタが取り付けられる回路基板に形成された適
当なブッシングや他のレセプタクルにコネクタを固定す
るのに適した二股の取り付けタブに適合する。

【０００７】もし必要であれば、実装タブは弾力性のあ
る材料で形成してもよい。前方突出部１５は、全体の形
態では通常平らである表面３１で終端している。しか
し、挿入表面３１は、複数の通路３３であり、すなわち
通路の数はこのソケットコネクタと結合して作られる対
応するピンコネクタの結合のピン数と一致する。表面３
１と本体フランジ１３にほぼ直角に形成された側壁３５
は、表面３１から本体フランジ１３に伸びている。雌コ
ネクタコンタクトを受ける複数のハウジングチャネル、
すなわちハウジングチャネル当たり１個のコンタクトが
本体内に形成されている。ハウジングチャネルおよびそ
の内の雌コンタクトの数は、本体１１の表面に形成され
る通路３３の数に等しい。雌コネクタコンタクトは形態
で分けられ、かつ弾性があり高導電性金属で成形されて
いる。図３に於いて説明したように、各々の雌コネクタ
コンタクトは、ピン３７に導電的に結合されている。

【０００８】ＤＢタイプコネクタでは、前述のようにカ
ップリングは導電性材料を直角に曲げたものである。Ｄ
Ｂタイプコネクタでは、本体１１は、本体１１の表面３
１の周囲をさらに堅く掴む端部３１を有する導電性シェ
ル３９により囲われている。さらに、図２、図３で説明
したように、導電性シェル３９は、また、シェルフラン
ジ４３とシェル側壁４５を有し、かつシェル側壁４５
は、本体１１の本体側壁１１を囲う。本体１１の表面３
１には、適当な金属のコーティングかフィルムが塗られ
ている。この材料は、重合材料に導電性率を分与するた
め、多くの金属微粒子を等しく拡散した重合体であるこ
とが好ましい。導電性コーティング、または、フィルム
は、表面３１に印刷されたスクリーンか、ローラ、また
は、ステンシルで塗られたスクリーンである。導電性重
合材料がステンシルで塗布されている場合、ステンシル
は正確に位置決めされ、導電性重合材料が本体１１の表
面３１に形成される通路３３に入るのを防止する。導電
性重合材料にローラ手段が適用される場合、一般的に表
面３１にローラを１回かければ十分であり、通路３３に
一時的に栓をする必要がない。重合材料に望ましく分散
し導電性コーティング４７を形成する金属は銀であり、
勿論銀は最も電気電導度がよい。

【０００９】しかし、コストダウンのために銀の代わり
に銅またはニッケル粒子も用いられる。もし、銅が重合
体に分散する金属材料として用いられる場合、ＭＩＮＩ
ＣＯＭ− ６３００銅ペーストは導電性コーティング４
７の形態と蒸着に用いるのに十分分散する。これは重合
体の中で銅微粒子がよく分散されており、ＭＩＮＩＣＯ
ｏｆＣｏｎｇｅｒｓにより販売されている。本発明の
重要な特徴は、導電性ストライプ４９の導電性コーティ
ング４７に結合することであり、導電性ストライプ４９
は、本体１１の本体側壁３５に塗布され、導電性コーテ
ィングと完全な電気的接触状態にある。導電性ストライ
プ４９は、本体側壁３５の上に導電性コーティング４７
を形成するのに使われる方法と同様な導電性の重合体の
ペーストをブラッシングするか、またはローラをかける
ことによって形成できる。また、導電性ストライプ４９
は、接着剤で本体側壁３５に貼付された金属フォイルで
構成してもよい。

【００１０】導電性ストライプ４９は、表面３１から本
体フランジ１３への距離の大部分に伸びている。導電性
ストライプ４９が本体側壁３５の周囲の距離全体に延び
ている必要はなく、導電性ストライプ４９の幅はそこで
良好な電気的接触が保証されれば十分である。本発明の
より重要な特徴は、導電性ストライプ４９と導電性シェ
ル３９の内表面間への金属スプリング５１のような弾性
導電体の挿入物である。必要であれば、金属スプリング
５１を、アーチ状でスプリングの両端間に比較的平坦な
頂上が形成された１個の脚を有するリーフスプリングの
形態にしてもよい。このようなリーフスプリングは図４
と図６に明確に示されている。金属スプリング５１の一
端は、導電性ストライプ４９と電気的に接触しているこ
とが望ましく、それ故、金属スプリングのアーチ状部分
２０が、図６に示すように、導電性シェル３９内表面と
電気的に強固に固定されている。また、金属スプリング
５１の一端を導電性シェル３９の内表面と接触させるこ
とが可能であり、一方、金属スプリング５１のアーチ状
部分は、その後、導電性ストライプ４９と強固に電気的
に接触する。

【００１１】金属スプリング５１の最初に記述した形態
が選ばれる場合、本体１１の本体フランジ１３に形成さ
れたキャビテイ５３内の金属スプリング５１の他端を強
固に取り付けて所定の場所に金属スプリング５１を保持
する。この場合、金属スプリング５１の最後に説明した
端部は図６に示すように、金属スプリング５１が効果的
な片持ばりとなるよう、または、本体フランジ１３のキ
ャビティ５３内に強固に取り付けられるように、カール
している。金属スプリング５１の材料には燐青銅が適す
る。しかし、他の弾性導電性材料をこの目的のために選
択することもできる。勿論、導電性ストライプ４９は、
導電性ストライプ４９が本体フランジ１３のキャビティ
５３と位置あわせするように、かつキャビティ５３内に
保持された金属スプリング５１が弾性ストライプ４９を
強く押圧するように側壁に位置して本体側壁３５に塗ら
れている。

【００１２】本発明のソケットコネクタの性能本体１１
のハウジングチャネル内の雌コネクタコンタクトの端部
と、本体１１の表面３１の端部は、個々の本体１１のハ
ウジングチャネル内で表面３１から多少セットバックし
ている。導電性コーティング４７が本体１１の表面３１
に蒸着または形成されるとき、雌コネクタコンタクトは
導電性コーティングに触れない。雌コネクタコンタクト
は、導電性のコーティング４７から典型的には約距離約
０．０４０インチ（１．０１６ｍｍ）から０．０７０イ
ンチ（１．７７８ｍｍ）へこんでいる。帯電した人、ま
たは、静電気を持っている機器の部分が、導電性コーテ
ィング４７に近づくとスパークの形態にかかわりなく、
本体１１のそれぞれのハウジングチャネル内で、通路３
３の背後に位置する雌コネクタコンタクトにより、放電
が導電性コーティング４７に起こる。電荷は、その後、
導電性ストライプ４９と金属スプリング５１を介して導
電性シェル３９に害なく放電される。

【００１３】シェルフランジ４３は、リベットやボルト
５５のような固定具を介して、コネクタが協同する回路
基板または他のコネクタ上に保持されるコネクタによ
り、前記二股に分かれたタブに逐次電気的に結合されて
いる。回路基板、または、サブ組立は逐次強固な接地を
提供し、電荷が雌コネクタコンタクトに入ると損害を生
じさせる電荷を吸収する。例えば、ＯＣ−３ユーザパネ
ルは、コネクタのタブが固定されているブッシングと強
固に接触する接地母線がその上に印刷されている。対応
するピンコネクタのような電荷を帯びた物体が導電性コ
ーティング４７の表面に接近すると、電荷を帯びた物体
から導電性コーティング４７への、または導電性コーテ
ィング４７からのスパーク放電の発生は、その間の空気
の電位差により決定される。その電位差は、静電荷量、
電荷を帯電している表面及び導電性コーティング４７の
曲率で決定される。大きな曲率は、鋭い端部または点の
ような電荷の集中の結果として近傍の空気に大きな電位
差をもたらす。

【００１４】実際、このようなあらゆる放電が導電性コ
ーティング４７に届くのを保証する見地から、導電性コ
ーティング４７は、本体１１の表面３１中の通路３３の
周囲に比較的鋭い端部を持つことが望ましい。壊滅的な
放電がハウジングチャネル内の雌コネクタコンタクトに
達するのを防止している際に、鋭い点状の電荷を帯びた
物体が、通路の中心を通って通過する中心線に沿って１
個以上の前記通路に接近すると、最悪の事態が起こる。
どのような事態に於いても、放電は、導電性コーティン
グ４７により生じ、１個以上の雌コネクタコンタクトに
達する放電は通路３３を通過しないと考えられる。雌コ
ネクタコンタクトに達する放電によるあらゆる危険を回
避するため、前記通路の各々の中心線上の点から導電性
コーティング４７の最も近い部分迄の距離は、中心線の
その点から最も近い雌コネクタコンタクト上の最も近い
点迄の距離より実質的に小さい。

【００１５】別の方法で述べたように、各々の通路３３
の半径は雌コネクタコンタクトが本体１１の表面３１か
らへこんでいるか、セットバックする距離より実質的に
小さい。１個以上の雌コネクタコンタクトのほぼ終端
は、通路３３に接する導電性コーティング４７の内端部
より一層鋭く曲がっている。従って、本体１１の表面３
１からの雌コネクタコンタクトのセットバックが、この
ようなあらゆる危険を回避するための通路半径より大き
いなら、１個以上の雌コネクタコンタクトのほぼ終端の
周囲の誘引された電位差は、通路３３と境界を接する導
電性コティングの周囲に誘引された電位差より大きく、
導電性コーティングの周囲に誘引された勾配より大き
い。図１は、通路３３が断面円形であるソケットコネク
タの正面図である。通路３３の横断面は、四角形ないし
六角形あるいは不規則な形状でもよい。通路の断面は、
３以上の無限数の側面を有する多角形でよい。このよう
なケースでは、通路３３の横断面を限定する多角形の主
要対角線の半分は本体１１の表面３１から雌コンタクト
コネクタのほぼ終端のセットバックより実質的に小さ
い。

【００１６】本発明の原理を実行するのに最も有利なソ
ケットコンタクトの形態を本発明に十分示し、説明し
た。説明し記述したようなコネクタの一定の変形は本発
明の原理あるいは重要な特徴を逸脱するものではない。
従って、本発明の範囲は従属クレームと均等と共に定義
される。

【００１７】

【発明の効果】以上、述べたように、本発明のソケット
コネクタの性能と安全性は、前述の米国特許に開示され
たコネクタの性能と安全性と同等以上である。本発明の
ソケットコネクタの性能と安全性は、全ての先行技術よ
り優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】対応するピンコネクタが、水平方向からソケッ
トコネクタに接近するように想定されたソケットコネク
タの立面図である。

【図２】コネクタの非導電性の本体の導電性ストライプ
を示すために金属シェルを一部切欠したソケットコネク
タの平面図である。

【図３】ソケットコネクタから他の装置に導く出力ピン
の典型的な配置を示すソケットコネクタの底面図であ
る。

【図４】コネクタの本体の側壁の導電性ストライプを説
明するため、および、部分的な切欠を介してストライプ
をコネクタの金属シェルの内表面に接続する弾性導電性
手段を説明するためのソケットコネクタの不導電性本体
の斜視図である。

【図５】図４の切欠部で明かにされた弾性導電性手段の
一部を拡大して示す斜視図であ。

【図６】ソケットコネクタの本体の一部を通してその一
端から見るようにコネクタの金属シェルと接触し、か
つ、コネクタの本体の側壁の導電性ストライプと接触す
るコネクタの弾性導電性部分的な断面図である。

【符号の説明】

１１ 本体 １３ 本体フランジ １５ 前部突出部 １７ 後部突出部 １９、２１ 透孔 ２３、２５ 実装孔 ３１ 表面 ３３ 通路 ３５ 側壁 ３７ 導電性ピン ３９ 導電性シェル ４１ 端部 ４３ シェルフランジ ４５ シェル側面 ４７ 導電性コーティング ４９ 導電性ストライプ ５１ スプリング ５３ キャビティ ５５ リベット

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）表面および前記表面に角度を持って
   設けられた側壁を有する電気絶縁性の本体と、 前記本体は、雌コネクタコンタクトと適合するように本
   体に形成された複数のハウジングチャネルを有し、前記
   複数のハウジングは、各ハウジングチャネルの終端に、
   対応するピンコネクタのピンを受けるため前記表面内に
   複数の通路を形成するように、他のハウジングに対して
   実質的に平行に、かつ、前記本体の前記表面に実質的に
   垂直に配置され、 （ｂ）対応するピンコネクタのピンと導電的に結合させ
   るためにハウジング内のチャネルに配置された複数の雌
   コネクタコンタクトと、 前記ピンは、前記ハウジングチャネルの一つの通路を通
   って、前記ソケットコネクタに挿入されており、各々の
   このような雌コネクタコンタクトは、前記表面から本体
   内にセットバックしている近似的終端を有する （ｃ）前記本体を抱持し、前記本体の表面を囲む終端を
   有する導電性シェルと、 （ｄ）少なくとも前記通路が
   配置されている場所以外の前記表面の一部に設けられた
   導電性コーティングと、 （ｅ）前記本体の前記側壁の少なくとも一部を覆い、表
   面の導電性コーティングと導電的に接触する導電性スト
   ライプと、 （ｆ）前記導電性シェルと導電性ストライプの間に挿入
   され、相互に電気的に良好に接触している弾性導電性手
   段とを有することを特徴とするソケットコネクタ。
2. 【請求項２】 前記通路は円いことを特徴とする請求項
   １のソケットコネクタ。
3. 【請求項３】 各雌コネクタコンタクトの近似的終端の
   セットバックは、通路が位置するチャネルの通路の半径
   より大きいことを特徴とする請求項２のソケットコネク
   タ。
4. 【請求項４】 前記通路は多角形であることを特徴とす
   る請求項１のソケットコネクタ。
5. 【請求項５】 各雌コネクタコンタクトの近似的終端の
   セットバックは、多角形の横断面の主対角線の２分の１
   以上であることを特徴とする請求項４のソケットコネク
   タ。
6. 【請求項６】 前記導電性コーティングは、重合体中の
   金属微粒子分散を有することを特徴とする請求項１のソ
   ケットコネクタ。
7. 【請求項７】 前記金属微粒子は銀であることを特徴と
   する請求項６のソケットコネクタ。
8. 【請求項８】 前記金属微粒子は銅であることを特徴と
   する請求項６のソケットコネクタ。
9. 【請求項９】 前記金属微粒子はニッケルであることを
   特徴とする請求項６のソケットコネクタ。
10. 【請求項１０】 前記本体はプラスチック材料で形成さ
    れることを特徴とする請求項１のソケットコネクタ。