(57)【要約】【解決手段】コネクタファミリーは、コネクタ嵌合面（４２）及び基板実装インタフェース（１９４）を有する中央ハウジング（１２，１１２）を具備する。コンタクト（５６，５８；１５６，１５８）は、中央ハウジング内に保持される。中央ハウジング上に嵌められ、基板実装インタフェースを少なくとも部分的に覆うように、外側シェル（１４）が形作られる。外側シェルは、ケーブルに結合されるよう構成されたケーブルインタフェース（２６）を有する。コンタクト、中央ハウジング及び外側シェルは、第１用途及び第２用途のうち意図された一方に依存して、互いに異なる第１構成及び第２構成で使用される。外側シェルは、第１用途では、第１構成を形成するために中央ハウジング上に実装され、第２用途では、第２構成を形成するために取り除かれて中央ハウジングの基板実装インタフェースを露出する。
2009517812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コネクタ嵌合面（４２）及び基板実装インタフェース（１９４）を有する中央ハウジング（１２，１１２）を具備し、コンタクト（５６，５８；１５６，１５８）は、前記中央ハウジング内に保持されるコネクタファミリーにおいて、
前記中央ハウジング上に嵌められ、前記基板実装インタフェースを少なくとも部分的に覆うように、外側シェル（１４）が形作られており、
該外側シェルは、ケーブルに結合されるよう構成されたケーブルインタフェース（２６）を有し、
前記コンタクト、前記中央ハウジング及び前記外側シェルは、第１用途及び第２用途のうち意図された一方に依存して、互いに異なる第１構成及び第２構成で使用され、
前記外側シェルは、前記第１用途では、前記第１構成を形成するために前記中央ハウジング上に実装され、前記第２用途では、前記第２構成を形成するために取り除かれて前記中央ハウジングの前記基板実装インタフェースを露出することを特徴とするコネクタファミリー。
【請求項２】
前記中央ハウジングは、前記コネクタ嵌合面に開口する内部キャビティ（４４，１４４）を有し、
該内部キャビティは、前記コンタクト（１５６，１５８）を保持する後壁（５４，１５４）を有し、
前記コンタクトは、前記基板実装インタフェースから突出するコンタクトテール部（１９６，１９８）を有することを特徴とする請求項１記載のコネクタファミリー。
【請求項３】
前記コネクタ嵌合面及び前記基板実装インタフェースは、前記中央ハウジングの互いに対向する前面及び後面に配置されていることを特徴とする請求項１記載のコネクタファミリー。
【請求項４】
前記外側シェルは、該外側シェルを貫通する開口（６４，６６）を有する後壁（６２）を有し、
該後壁は、前記基板実装インタフェースを覆うよう構成されると共に前記ケーブルと係合してストレインリリーフを形成することを特徴とする請求項１記載のコネクタファミリー。
【請求項５】
前記コンタクトは、各々が心線圧着要素（２１４）を有する第１組のコンタクト（５６，５８）と、コンタクトテール部（１９６，１９８）を有する第２組のコンタクト（１５６，１５８）とを有し、
前記第１組のコンタクトは、前記第２用途ではなく前記第１用途で使用するために前記中央ハウジングに設けられ、
前記第２組のコンタクトは、前記第１用途ではなく前記第２用途で使用するために前記中央ハウジングに設けられることを特徴とする請求項１記載のコネクタファミリー。
【請求項６】
前記第１用途はケーブル組立体を構成し、
前記第２用途は基板実装を構成することを特徴とする請求項１記載のコネクタファミリー。
【請求項７】
前記中央ハウジングは、後壁（５４，１５４）を有する内部キャビティ（４４，１４４）を有し、
前記後壁は、コンタクト保持開口（１８２，１８４）を有し、
該コンタクト保持開口は、前記第１及び第２の用途に対応する互いに異なる第１及び第２のパターンのうち一方で成形されることを特徴とする請求項１記載のコネクタファミリー。
【請求項８】
前記中央ハウジングは、前記第１及び第２の用途の双方で使用するために共通の外郭を有することを特徴とする請求項１記載のコネクタファミリー。
【請求項９】
前記コネクタ嵌合面は、内部輪郭を有する内部キャビティ（４４，１４４）を有し、
前記内部輪郭は、前記第１及び第２の用途をそれぞれ構成するケーブル組立体及び基板実装の双方で相手コネクタに対して共通であることを特徴とする請求項１記載のコネクタファミリー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる用途で選択的に使用できる共通部品を有するモジュラーコネクタファミリーに関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、種々の用途用に、多様なコネクタが存在している。例えば、コネクタは、回路基板を結合するため、ケーブルを結合するため、ケーブル及び回路基板を結合するため等に使用される。一般に、各コネクタは具体的な用途用に設計されており、コネクタの全体構造は、所与の用途で使用するためにオーダーメイドであり且つ最新式である。多くの用途は、異なる物理的設計及び性能要求事項を有する。このため、基板実装用途用に設計されたコネクタは、基板実装用途の制約及び性能要求事項に最適化される。これとは別に、ケーブル用途を意図されたコネクタは、ケーブル用途の物理的及び性能要求事項を満足するよう最適化される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特定のコネクタが所与の用途用に一旦設計されると、次に、この特定のコネクタを大量に生産するために、専用工具が構成される。一般に、従来の基板実装型コネクタに関連する工具は、従来のケーブルコネクタに関連する工具と大きく異なっている。このため、各タイプのコネクタ用に、別々の工具を構成し維持しなければならない。各タイプのコネクタ用の別々の工具は、製造に関連する全体のコストを増加させてしまう。
【０００４】
信号コンタクト及び電源コンタクトの数多くのパターンで基板実装用途及びケーブル用途等の多様な用途で使用するよう容易に構成されたコネクタに対するニーズがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、請求項１に従ったコネクタファミリーにより解決される。
【０００６】
コネクタファミリーは、コネクタ嵌合面及び基板実装インタフェースを有する中央ハウジングを具備する。コンタクトは、中央ハウジング内に保持される。中央ハウジング上に嵌められ、基板実装インタフェースを少なくとも部分的に覆うように、外側シェルが形作られる。外側シェルは、ケーブルに結合されるよう構成されたケーブルインタフェースを有する。コンタクト、中央ハウジング及び外側シェルは、第１用途及び第２用途のうち意図された一方に依存して、互いに異なる第１構成及び第２構成で使用される。外側シェルは、第１用途では、第１構成を形成するために中央ハウジング上に実装され、第２用途では、第２構成を形成するために取り除かれて中央ハウジングの基板実装インタフェースを露出する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、添付図面を参照して、本発明を例示により説明する。
【０００８】
本発明の実施形態は一般に、複数の分離可能な部品を有するコネクタファミリーに関する。これらの部品は、意図された要素に依存して異なる組合せ及びコンタクトパターンで結合される。単一のコネクタファミリーは、２以上の用途を支持してもよい。以下に記載する実施形態において、典型的用途は基板実装及びケーブル組立体であるが、他の用途にも適用できる。実施形態において、コネクタファミリーは、取外し可能な外側シェル（図１及び図２参照）及び異なる信号コンタクト及び電源コンタクトの組（図１ないし図１０参照）を有する共通の中央ハウジング（図１、図２、図５、図６、図９及び図１０参照）からなる。図１ないし図１０の部品は、コネクタファミリーの種々の組合せを形成し、単一のコネクタファミリーを形成するために全てが利用可能である必要はないことを理解されたい。
【０００９】
図１は、本発明の一実施形態に従った一コネクタファミリーから形成されると共にケーブル用途用に組み立てられたケーブル組立体（ケーブルプラグ組立体）１０を示す。ケーブル組立体１０は、上側シェル半体１６及び下側シェル半体１８から形成される外側シェル１４内に保持される中央ハウジング１２（ヘッダとも称される）を有する。上側シェル半体１６及び下側シェル半体１８は、中央ハウジング１２を部分的に閉じるよう継目２０で結合する。中央ハウジング１２は、外側シェル１４の前面２４から露出すると共に前面２４から延びる先端部２２を有する。外側シェル１４はまた、電源電線すなわち電源ケーブル２８及び信号電線すなわち信号ケーブル３０をそれぞれ受容するよう構成された後面すなわちケーブルインタフェース２６を有する。上側シェル半体１６及び下側シェル半体１８は、取付けポスト３４と整列すると共に取付けポストを受容する開口３２を有する。取付けポスト３４は、中央ハウジング１２に形成され、中央ハウジング１２から上方及び下方に延びる。ねじ３６は、中央ハウジング１２上に上側シェル半体１６及び下側シェル半体１８をしっかりと保持する。外側シェル１４の両端部は、開口４０を有する保持ソケット３８を具備する。これらの開口４０は、相手コネクタにケーブル組立体１０を保持する固定具を受容するよう構成される。
【００１０】
中央ハウジング１２は、コネクタ嵌合面４２に開口する内部キャビティ４４を有する。内部キャビティ４４は、中央ハウジング１２の外郭をまとめて区画する上壁４６、下壁４８及び端壁５０により囲まれる。整列スロット５２は、ケーブルプラグ組立体１０を相手コネクタに正しく整列させるために、嵌合作業の際にピンを受容するよう内部キャビティ４４の両端に設けられる。内部キャビティ４４は、内部輪郭を有し、電源コンタクト５６及び信号コンタクト５８を所望の所定のコンタクトパターンに保持する後壁５４により閉じられる。
【００１１】
ケーブル組立体、中央ハウジング及びコンタクトの別の構造は、「電気コネクタ及びバックシェル」という発明の名称の２００４年１２月２３日に出願された米国出願（出願番号：１１／０２２５２８号）に示される。
【００１２】
図２は、図１のケーブル組立体１０の分解図である。上側シェル半体１６及び下側シェル半体１８は、個別部品をよりよく示すために分離されている。中央ハウジング１２の上壁４６、下壁４８及び端壁５０は、矩形のブロック状外郭を形成するためにほぼ平坦である。取付けポスト３４は、上壁４６及び下壁４８からそれぞれ上方及び下方に延びる。取付けポスト３４は、上側シェル半体１６及び下側シェル半体１８の開口３２に整列する。上側シェル半体１６及び下側シェル半体１８は、互いにほぼ鏡像である内部構造を有する。このため、上側シェル半体１６の内部は、詳細に図示しない。上側シェル半体１６及び下側シェル半体１８の各々は、前面２４、側面６０及び後壁６２を有する。後壁６２は、対応する電源ケーブル２８及び信号ケーブル３０を受容するよう形作られた切り欠かれた部分すなわち開口６４，６６を有する。延長ブラケット６８が、上側シェル半体１６及び下側シェル半体１８の各々の内部に配置されている。この延長ブラケット６８は、湾曲した電線隙間スロット７０を有する。上側シェル半体１６及び下側シェル半体１８が共に結合すると、切り欠かれた部分６４及び電線隙間スロット７０は、電源ケーブル２８及び信号ケーブル３０をそれぞれ適当に配置する載置部（nest）を形成する。
【００１３】
下側シェル半体１８は、矢印Ｃ方向に沿って横列に配列された複数の整理要素７１を有する。これらの整理要素７１は、端子収容（cradle）要素７８及び端子保持要素７２を交互に有する。整理要素の同様の列は、上側シェル半体１６に形成されている。上側シェル半体１６の端子収容要素７８及び端子保持要素７２は、下側シェル半体１８の同様の整理要素から横方向にずれている。すなわち、下側シェル半体１８の各端子収容要素７８は、上側シェル半体１６の端子保持要素７２の一方と垂直方向に整列するが、上側シェル半体１６の端子収容要素７８から横方向にずれている。同じ関係は、端子保持要素７２にも存在する。
【００１４】
図３は、図１の中央ハウジング１２に保持された電源コンタクト５６を示す斜視図である。電源コンタクト５６は、一体の金属板を打抜き加工及び曲げ加工してもよい。電源コンタクト５６は、平行に整列した側部２０４を有するＵ形状の本体２０２を有する。各側部２０４は、互いに前方へ延びると共に互いに整列する一連のコンタクトビーム２０６〜２０８を有する。対向するコンタクトビーム２０６〜２０８は、間隙２１０により分離されている。本体２０２は、広がった心線圧着要素２１４を有する基部２１２で一体に形成されている。心線圧着要素２１４は、間に心線保持領域２１８を形成するよう分離された側部２１６を有する。基部２１２はまた、対向する脚部２２２を有する絶縁体圧着要素２２０と一体的に形成される。これら脚部２２２は、ケーブルの導電部が心線保持領域２１８の内側に配置されると、ケーブルの絶縁体の周りに巻き付けられるよう構成されている。
【００１５】
図４は、導電性心線が内部でしっかりと圧着された図３の電源コンタクト５６を示す。図４に示されるように、心線圧着要素２１４の側部２１６は、電源ケーブル２２６の導電体２２４としっかりと係合し且つ保持するまで曲げられる。脚部２２２はまた、電源ケーブル２２６の絶縁体２２８の周りにしっかりと巻き付けられると共に絶縁体２２８に確実に係合する。
【００１６】
図５は、所望の用途及びコンタクトパターンに従って形成された中央ハウジング１１２を示す斜視図である。中央ハウジング１１２は、内部キャビティ１４４を区画する上壁１４６、下壁１４８及び端壁１５０を有する。後壁１５４は、後壁１５４を貫通する複数の信号コンタクト用開口１８２及び電源コンタクト用開口１８４を有する。図５の例において、信号コンタクト用開口１８２は、４×６のパターンに配列されており、各々は個別の信号コンタクト１５８を内部にしっかりと保持する。図５の例において、コンタクトの構成には、４×６のパターンに形成された一群の信号コンタクト１５８が設けられ、１対の電源コンタクト１５６が一側に設けられ、４個の電源コンタクト１５６が反対側に設けられている。１個以上の電源コンタクト１５６が接地コンタクトを代表し、より多い数又は少ない数の電源コンタクト１５６及び信号コンタクト１５８を使用してもよいことを理解されたい。
【００１７】
上壁１４６及び下壁１４８は、一連のライン１４７，１４９をそれぞれ有する。これらのライン１４７，１４９は、信号コンタクト用開口１８２及び電源コンタクト用開口１８４の種々のパターンを区画するため、成形工具に配置される分離成形インサートを示す仮想のモジュラー区分を表わす。ライン１４７，１４９は、中央ハウジング１１２の構造的側面を表わしてはいない。例えば、分離した電源コンタクト成形インサートは、参照番号１９０で示される各部分用、参照番号１９２で示される各部分用に成形工具内に装填できる。工具インサート部１９０は電源コンタクト用開口１８４に対応するのに対し、工具インサート部１９２は信号コンタクト用開口１８２に対応する。工具インサートの組合せ及び構成は、中央ハウジング１１２が意図される特定要素に依存して変更してもよい。
【００１８】
図６は、図５の中央ハウジング１１２を後部から見た斜視図である。中央ハウジング１１２は、ほぼ平坦である基板実装インタフェース１９４を有する。信号コンタクト用開口１８２及び電源コンタクト用開口１８４は、内部キャビティ１４４（図５参照）から後壁１５４を通って基板実装インタフェース１９４に延びる。図６の例において、電源コンタクト１５６及び信号コンタクト１５８（図５参照）は、基板実装インタフェース１９４から突出する電源コンタクトテール部１９６及び信号コンタクトテール部１９８をそれぞれ有する。電源コンタクトテール部１９６及び信号コンタクトテール部１９８は、回路基板（例えば、印刷回路基板）の孔（例えば、バイア）に圧入される「針の目」ピンとして構成される。図６の例において、各電源コンタクト１５６（図５参照）は、一体に形成された一群の８個の電源コンタクトテール部１９６を有するが、より少ない又は多い数の電源コンタクトテール部１９６を使用してもよい。各信号コンタクト１５８（図５参照）は、基板実装インタフェース１５８から延びる対応する単一の信号コンタクトテール部１９８を有するが、１個以上の信号コンタクトテール部１９８を各信号コンタクト１５８と共に使用してもよい。
【００１９】
中央ハウジング１１２はまた、中央ハウジング１１２を貫通して設けられると共に両端壁１５０近傍に配置されたラッチ開口１８６を有する。これらのラッチ開口１８６は、中央ハウジング１１２が実装される回路基板に設けられた相手ラッチ機構内にスナック係合するよう構成されたラッチ要素１８８を受容する。図５と同様に、図６は、工具インサート部１９０、１９２を分離するライン１４７を示す。これらのライン１４７は、一旦成形されると、必ずしも中央ハウジング１１２上に現れる必要はない。
【００２０】
図７は、図５及び図６の中央ハウジング１１２内に保持される電源コンタクト１５６を示す。電源コンタクト１５６はＵ形状の本体部３０２を有し、本体部３０２は、互いに平行に形成されると共に互いに離間する側部３０４を有する。側部３０４の先縁３０５は、コンタクトビーム３０６〜３０８と一体に形成されている。コンタクトビーム３０６〜３０８は、間隙３１０により互いに離間している。側部３０４はまた後縁３０７を有し、後縁３０７からはコンタクトテール部１９６が延びている。図７の例において、「針の目」コンタクトテール部１９６は、電源コンタクト１５６と一体に形成されている。ここで、コンタクトテール部１９６は、平行な側部３０４から延びる平行な２列に整列しているが、より多い又は少ない数のコンタクトテール部１９６を設けてもよい。
【００２１】
図８は、基板実装要素に使用することができる電力コンタクト４５６の別の一実施形態を示す。電力コンタクト４５６は、平行且つ離間した側部４０４を有するＵ形状本体４０２を有する。側部４０４は、先縁４０５及び後縁４０７をそれぞれ有する。各側部４０４の先縁４０５は、一連のコンタクトビーム４０６〜４０８と一体に形成されており、その各々は外側先端４１１を有する。コンタクトビーム４０６〜４０８は、間隙４１０により離間している。後縁４０７は、回路基板内のバイアに半田付けされるよう構成されたピンコンタクトテール部４９６と一体に形成されている。ピンコンタクトテール部４９６は、一様な矩形断面を有しており、対応する側部４０４から下方へ延びる平行列に配列されている。
【００２２】
図９は、回路基板５００に実装された状態の図３及び図４の中央ハウジング１１２を示す。回路基板５００に実装されると、基板実装インタフェース１９４は、回路基板５００にしっかりと且つ直接的に当接する。図９の基板実装用途において、外側シェル１４（図１参照）が取り除かれ、１組の電源コンタクト１５６及び信号コンタクト１５８が、中央ハウジング１１２に装填され、基板実装（例えば、圧入、半田付け等）されるよう構成されたコンタクトテール部を有する。
【００２３】
図１０は、別の一実施形態に従って形成された中央ヘッダ６１２を示す。中央ヘッダ６１２は、信号コンタクト６５８が括弧６５７で示される一部分で一端に全て整列するが、電源コンタクト６５６は括弧６５５で示される共通部分で反対側の端に全て整列するように、異なるコンタクトパターンを有する。一例として、図１０の構成は、８個の電源コンタクトを有する、４×８パターンに配列された３２個の信号コンタクトを表わしてもよい。
【００２４】
説明した実施形態は、種々のコネクタファミリーを提供する。ここで、共通の中央ハウジングは、基板実装用途及びケーブル組立体用途等の異なる用途で使用することができる。基板実装用途で使用するために、共通の中央ハウジングは、回路基板に実装されるよう構成されたコンタクトテール部を有する、信号コンタクト及び電源コンタクトの所望パターンで装填される。次に、共通の中央ハウジングは、中央ハウジングの後面に形成された回路基板インタフェースで回路基板に直接実装される。ケーブル組立体用途で使用される場合は、共通の中央ハウジングは、異なる組のコンタクトで、すなわち信号電線に直接接触するよう結合された構成の組で装填される。次に、中央ハウジングは、ケーブルコネクタの外側ハウジングを形成する外側シェル内に囲まれる。コンタクト及び外側シェルはまた、ケーブルと係合してストレインリリーフ機能を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に従って形成されたケーブル組立体を前から見た斜視図である。
【図２】図１のケーブル組立体の斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に従って形成されたケーブルコンタクトを示す斜視図である。
【図４】ケーブルに圧着された図３のケーブルコンタクトを示す斜視図である。
【図５】図１のケーブル組立体に使用される中央ハウジングを上から見た斜視図である。
【図６】図５の中央ハウジングを下から見た斜視図である。
【図７】本発明の別の実施形態に従って形成された圧入テール部を有する電源コンタクトの斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態に従って使用するための半田テール部を有する電源コンタクトの斜視図である。
【図９】本発明の別の実施形態に従って形成されたコンタクトパターンを有する中央ハウジングを示す斜視図である。
【図１０】本発明の一実施形態に従った基板実装用途の中央ハウジングを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２６】
１２，１１２  中央ハウジング
１４          外側シェル
２６          ケーブルインタフェース
４２          コネクタ嵌合面
４４，１４４  内部キャビティ
５４，１５４  後壁
５６，１５６  電源コンタクト（コンタクト）
５８，１５８  信号コンタクト（コンタクト）
６２          後壁
６４，６６    開口
１８２        信号コンタクト用開口（コンタクト保持開口）
１８４        電源コンタクト用開口（コンタクト保持開口）
１９４        基板実装インタフェース
１９６        電源コンタクトテール部（コンタクトテール部）
１９８        信号コンタクトテール部（コンタクトテール部）
２１４        心線圧着要素
【図１】
2009517812.tif 000003
【図２】
2009517812.tif 000004
【図３】
2009517812.tif 000005
【図４】
2009517812.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2009517812.tif 000012
【国際調査報告】
2009517812.tif 000013
2009517812.tif 000014