(57)【要約】【課題】電気的接続ヘッダのためのシールドが提供される。【解決手段】該シールドは、第１、第２および第３の金属製シールド部を備える。該第１および第２のシールド部の各々は、該シールド部間に位置するオープンスロットを有する。該第１および第２の部分は、各々は、互いに実質的に平行に配置されており、実質的に互いに位置合せされた対応するスロットを有している。上記第３の金属製シールド部は、上記第１および第２の部分の間に位置しており、接続ピンを受入れるための開口を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の金属製シールド部の間に位置する複数の第１のオープンスロットを有する、複数の第１の金属製シールド部と、
第２の金属製シールド部の間に位置する複数の第２のオープンスロットを有する複数の第２の金属製シールド部であって、前記第１のシールド部は前記第２のシールド部に対して実質的に平行に配置され、前記第１のオープンスロットは、前記第２のオープンスロットと実質的に位置合わせされている、複数の第２の金属製シールド部と、
複数の第３の金属製シールド部であって、各第３のシールド部が開口部を有し、前記第３のシールド部は、実質的に前記第１のシールド部と前記第２のシールド部との間に位置しており、各第３の金属製シールド部は、前記第１のオープンスロットのうちの１つと、前記第２のオープンスロットのうちの１つとに近接して配置されている、複数の第３の金属製シールド部と、
を備える、電気的接続ヘッダのためのシールド。
【請求項２】
各シールド部は、実質的に矩形である、請求項１に記載のシールド。
【請求項３】
各スロットは、実質的に矩形である、請求項１に記載のシールド。
【請求項４】
各開口部は、実質的に矩形である、請求項１に記載のシールド。
【請求項５】
前記第１および第２のシールド部のうちの少なくとも一方は、少なくとも１つのシールド部からの突出部であって、かつ前記少なくとも１つのシールド部と実質的に同一平面上にある突出部を備え、前記突出部は、前記シールドをハウジングに固定するためのものである、請求項１に記載のシールド。
【請求項６】
前記シールドの端部から延在し、かつ前記シールドをばねに電気的に接続するための先端部を有する接続タブをさらに備える、請求項１に記載のシールド。
【請求項７】
各第３の金属製シールド部は、前記第３のシールド部の開口部の中心に向かって付勢されたばね付勢されたフィンガを備え、前記ばね付勢されたフィンガは、接地接続ピンへの電気的接続のためのものである、請求項１に記載のシールド。
【請求項８】
行および列状に配置された複数の穴を備えるハウジングと、
複数のシールドであって、１つのシールドが、それぞれ他の列に沿って配置され、各シールドは、
第１の金属製シールド部の間に位置する複数の第１のオープンスロットを有する、複数の第１の金属製シールド部と、
第２の金属製シールド部の間に位置する複数の第２のオープンスロットを有する複数の第２の金属製シールド部であって、前記第１のシールド部は前記第２のシールド部に対して実質的に平行に配置され、前記第１のオープンスロットは、前記第２のオープンスロットと実質的に位置合わせされ、前記第１および第２のシールド部は、前記列のうちの一方の対向側部に配置されている、複数の第２の金属製シールド部と、
複数の第３の金属製シールド部であって、各第３のシールド部が開口部を有し、前記第３のシールド部は、実質的に前記第１のシールド部と前記第２のシールド部との間に位置しており、各第３の金属製シールド部は、前記第１のオープンスロットのうちの１つと、前記第２のオープンスロットのうちの１つとに近接して配置されている、複数の第３の金属製シールド部とを備える複数のシールドとを備える、電気的構成要素を相互接続するためのヘッダ。
【請求項９】
前記第１および第２のシールド部のうちの少なくとも一方は、少なくとも１つのシールド部からの突出部であって、かつ前記少なくとも１つのシールド部と実質的に同一平面上にある突出部を備え、前記突出部は、前記ハウジングに固定される、請求項８に記載のヘッダ。
【請求項１０】
前記突出部は、締まりばめで前記ハウジングに結合されている、請求項９に記載のヘッダ。
【請求項１１】
各シールドは、前記シールドの端部から延在し、かつ前記シールドをばねに電気的に接続するための先端部を有する接続タブをさらに備える、請求項８に記載のヘッダ。
【請求項１２】
各第３の金属製シールド部は、前記第３のシールド部の開口部の中心に向かって付勢されたばね付勢されたフィンガを備え、前記ばね付勢されたフィンガは、接地接続ピンへの電気的接続のためのものである、請求項８に記載のヘッダ。
【請求項１３】
前記ハウジングは、
第１および第２の実質的に矩形の側部と、
前記２つの側部の間に接続された実質的に矩形の中間部であって、接続ピンを受入れるために行および列状に配置された複数の穴を備える、実質的に矩形の中間部とを備える、請求項８に記載のヘッダ。
【請求項１４】
前記ハウジングは、誘電体を備える、請求項８に記載のヘッダ。
【請求項１５】
前記ハウジングは、プラスチックを備える、請求項８に記載のヘッダ。
【請求項１６】
前記シールドのうちの１つと位置合わせされた接続ピンからなる少なくとも１つの列であって、前記接続ピンからなる列は、
第１、第２および第３の接続ピンであって、前記第１の接続ピンが接地ラインであり、前記第２および第３の接続ピンが信号ラインであり、前記第１の接続ピンが前記シールドに電気的に接続され、前記第２の接続ピンが、前記第１の接続ピンと前記第３の接続ピンとの間に挿入関係で前記列内に配置されている、第１、第２および第３の接続ピンと、
信号ラインである第４および第５の接続ピンであって、前記第４の接続ピンが、前記第２の接続ピンに対して対向関係で、前記第１の接続ピンに隣接して配置され、前記第５の接続ピンが、前記第４の接続ピンに対して外側に隣接する関係で配置されている、第４および第５の接続ピンとを備える、請求項１２に記載のヘッダ。
【請求項１７】
前記第２および第３の接続ピンは、差動ペアであり、前記第４および第５の接続ピンは差動ペアであり、前記第１の接続ピンは、それらの差動ペアの間に挿入されている、請求項１６に記載のヘッダ。
【請求項１８】
前記第１の接続ピンは、前記ばね付勢されたフィンガのうちの１つに接続されている、請求項１７に記載のヘッダ。
【請求項１９】
各列は、接地接続ピンが続く２つの信号接続ピンの繰り返しパターンである、請求項８に記載のヘッダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気コネクタに関し、より具体的には、接続ヘッダおよびシールドに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータや他の電子装置の製造において、ドーターボードは、通常、一般にレセプタクルおよびヘッダを備えるモジュラー電気コネクタを介してマザーボードに接続されている。ドーターボードは、通常、レセプタクルに電気的かつ機械的に接続されており、該レセプタクルも、マザーボード（またはバックプレーン）に同様に電気的かつ機械的に接続されている。上記モジュラー電気コネクタは、多数の信号線を、その中に接続ピンが配置されている接続穴からなる行および列を一般に含むボードに接続する。
【０００３】
小型化が普及するにつれて、所定面積における信号接続部の数は増加する。このことは、クロストークによる電気的干渉を受ける可能性を増加させることになる。従って、信号接続部間のクロストークのリスクを低減するために、電気コネクタは、隣接するおよび近くの信号から各信号を遮蔽するシールドを備えている場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シールドは、一般に、一端部において接地面に接続されており、また、コネクタの様々な位置において、接地接続ピンに電気的かつ機械的に接続されている。接地接続ピンとシールドとの間の接続は、通常、圧入接続である。さらに、一般に、導体の列ごとに１つのシールドがある。そのような設計は、許容可能なシールドをもたらすが、そのようなシールドの製造性および保守性における改善に対しては、なお余地がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
電気的接続ヘッダのためのシールドが提供される。該シールドは、第１、第２および第３の金属製シールド部を備える。該第１および第２のシールド部の各々は、該シールド部間に位置するオープンスロットを有する。該第１および第２の部分は、互いに実質的に平行に配置されており、実質的に互いに位置合わせされた対応するスロットを有している。上記第３の金属製シールド部は、上記第１および第２の部分の間に位置しており、接続ピンを受入れる開口部を有する。
【０００６】
各シールド部、各スロット、および各開口部は、実質的に矩形状であってもよい。上記第１および第２のシールド部は、該シールドをハウジングに固定するための突出部を備えていてもよい。該突出部は、該第１または第２のシールド部と実質的に同一平面上にある。各第３の金属製部分は、該第３の部分の開口部の中心に向かって付勢されるばね付勢されたフィンガを備えていてもよく、該ばね付勢されたフィンガは、接地接続ピンへの電気的接続のためのものである。
【０００７】
上記シールドは、該シールドの一端部から延びる接続タブを備えてもよく、また、該シールドをばねに電気的に接続するための先端部を有してもよい。
【０００８】
また、接続ヘッダも提供される。該接続ヘッダは、行および列状に配置された穴と、それぞれ他の列に沿って配置されたシールドとを有するハウジングを備える。各シールドは、第１、第２および第３の金属製シールド部を備える。該第１および第２のシールド部の各々は、該シールド部の間に位置するオープンスロットを有する。該第１および第２の部分は、互いに実質的に平行に配置されており、実質的に互いに位置合わせされた対応するスロットを有している。上記第３の金属製シールド部は、上記第１および第２の部分の間に位置しており、接続ピンを受入れる開口部を有する。
【０００９】
上記ハウジングは、第１および第２の実質的に矩形状の側部と、該２つの側部の間に接続された実質的に矩形状の中間部とを備えてもよい。該中間部は、接続ピンを受入れるための、行及び列状に配置された穴を備えてもよい。該ハウジングは、誘電体であってもよい。該ハウジングは、プラスチックであってもよい。
【００１０】
接続ピンからなる列は、順に、第１、第２および第３の接続ピンを備えてもよく、この場合、該第１の接続ピンは、接地ラインであり、該第２および第３の接続ピンは、信号ラインである。該第１の接続ピンは、上記シールドに電気的に接続されている。上記第２および第３の接続ピンは、差動ペアであってもよい。上記第１の接続ピンは、上記シールドのばね付勢されたフィンガに接続してもよい。
【００１１】
本発明を、本発明の非限定の例証となる実施の形態として示す図面を参照して、以下の詳細な説明においてさらに説明し、同様の参照数字は、図面全体を通して同様の部材を表わす。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下の説明においては、単に便宜上、ある用語を使用し、限定するものとしては考えていない。例えば、「左」、「右」、「上方」および「下方」という言葉は、説明を行う図面における方向を示す。同様に、「内部へ」および「外部へ」という言葉は、それぞれ、参照物の幾何学的中心に向かう方向および該幾何学的中心から離れる方向である。これらの用語は、上記のように具体的に述べた言葉、それらの派生語、および同義語を含む。
【００１３】
図１に示すように、シールド１２０は、第１の金属製シールド部１２２ａと、第２の金属製シールド部１２２ｂと、第３の金属製シールド部１２８とを備える。
【００１４】
第１の金属製シールド部１２２ａは、第１の金属製シールド部１２２ａの間に位置する第１のオープンスロット１２４ａを有する。各第１の金属製シールド部１２２ａは、実質的に矩形状であり、かつ垂直方向に向いているが、各第１のシールド部１２２ａは、ヘッダへの接続に適した形状であってもよい。各オープンスロット１２４ａは、実質的に矩形状であるが、オープンスロット１２４ａは、様々な形状をとってもよい。各第１の金属製シールド部１２２ａは、以下に、より詳細に説明するように、第１の金属製シールド部１２２ａをヘッダに固定するための１つまたはそれ以上の突出部１２３を含んでもよい。
【００１５】
第１の金属製シールド部１２２ａと同様の第２の金属製シールド部１２２ｂは、第２の金属製シールド部１２２ｂの間に位置するオープンスロット１２４ｂを有する。さらに、第２の金属製シールド部１２２ｂは、第１のオープンスロット１２４ａを第２のオープンスロット１２４ｂに実質的に位置合わせした状態、および第１の金属製シールド部１２２ａを第２の金属製シールド部１２２ｂと実質的に位置合わせした状態で、第１の金属製シールド部１２２ａと実質的に平行に配置されている。
【００１６】
第３の金属製シールド部１２８は、それぞれ、接地接続ピンを受入れるための開口部１２７を含む。第３の金属製シールド部１２８は、実質的に矩形状であり、水平方向に配置され、かつ実質的に矩形状の開口部１２７を有するが、第３の金属製シールド部１２８は、第１の金属製シールド部１２２ａと第２の金属製シールド部１２２ｂとの間を接続するどのような形状であってもよい。さらに、開口部１２７は、接地接続ピンを受入れるどのような形状であってもよい。第３の金属製シールド部１２８は、実質的に第１の金属製シールド部１２２ａと第２の金属製シールド部１２２ｂとの間に位置し、かつ第１の金属製シールド部１２２ａおよび第２の金属製シールド部１２２ｂに接続されており、また、第１のオープンスロット１２４ａのうちの一方および第２のオープンスロット１２４ｂのうちの一方に近接して配置されている。
【００１７】
第３の金属製シールド部１２８は、一方の端部において、第１の金属製シールド部１２２ａに実質的に直角に接続されており、また、対向端部において、第２の金属製シールド部１２２ｂに対して実質的に直角に接続されており、Ｕ字状を形成する。第３の金属製シールド部１２８の対向側に関するこの接続は、第３の金属製シールド部１２８に対して剛性をもたらす。従って、接地接続ピンは、第３の金属製シールド部１２８およびシールド１２０を変形させるリスクを低減した状態で、開口部１２７内に配置することができる。そのため、製造時の接続ピンのわずかな位置合わせ不良をより許容することができる。
【００１８】
第３の金属製シールド部１２８は、ばね付勢されたフィンガ１２９を備える。ばね付勢されたフィンガ１２９は、対応する接地接続ピンとの電気的接触を形成するために、開口部１２７の中心に向かって付勢されている。ヘッダ内で組み立てられたとき、ばね付勢されたフィンガ１２９は、接地接続ピンと接触する。この接続は、圧入の代わりにばねで付勢されているため、接地接続ピンは取り替え可能であり、接地接続ピンのより多くの動きを許容することができ、また、製造時の接続ピンのわずかな位置合わせ不良をより許容することができる。
【００１９】
突出部１２３は、第１および第２の金属製シールド部１２２ａ、１２２ｂのうちのいくつかから延在する。突出部１２３は、シールド１２０をヘッダに固定するための移動止め機構を形成する。突出部１２３は、シールド１２０とヘッダとの間に、より強力な接続を形成し、それにより、製造性を向上させることができる。さらに、シールド１２０は、ヘッダに接続される２つの金属製シールド部（すなわち、第１の金属製シールド部１２２ａおよび第２の金属製シールド部１２２ｂ）を含むため、シールド１２０とヘッダとの間の接続は、該ヘッダに接続されるただ１つの金属製シールド部を有するシールドよりも強力になる可能性がある。
【００２０】
ヘッダは、２００１年４月２４日に発行された「シールドされたヘッダ」というタイトルの米国特許第６，２２０，８９６号に開示されており、その全体が参照によりここに組み込まれる。図２は、実例となるヘッダ２００を示す。ヘッダ２００は、従来の設置面積も有しており、該ヘッダを従来のコネクタに対して使用できるようにしている。ヘッダ２００は、ハウジング２３０と、複数のシールド１２０と、複数の信号接続ピンＳと、複数の接地接続ピンＧとを含む。
【００２１】
ハウジング２３０は、２つの実質的に矩形状の側部と、該２つの側部の間に接続された実質的に矩形状の中間部とを備える。該中間部は、接続ピンを受入れる複数の穴を備える。該接続ピンは、信号接続ピンＳまたは接地接続ピンＧであってもよい。該穴は、列状に配置されている。６列を有するヘッダが描かれているが、該ヘッダは、８つの穴からなる１２の列、あるいはその他の構成を有してもよい。また、接続ピンの１つの行は、上記レセプタクル上の金属製シールドに接地してもよいことを理解すべきである。別法として、どのような数の行、好ましくは、少なくとも５つの行があってもよい。また、どのような数の列があってもよい。
【００２２】
図５は、上記列および行を良好に説明するための図であり、ハウジング２３０上に配置されたシールド１２０および接続ピンの概略図である。図５に示すように、列は、偶数の列と奇数の列に分かれている。奇数の列は、該列の長さに沿って配置されたシールド１２０を含む。偶数の列は、シールド１２０なしで示されているが、偶数の列がシールド１２０を含んでもよい。奇数列は、それぞれ、接地接続ピンＧと、一組の信号接続ピンＳと、別の接地接続ピンＧと、別の一組の信号接続ピンＳと、タブ１４１に接続された接地接続ピンＧとを備える。偶数列は、それぞれ、接地Ｇまたは信号Ｓ接続ピンであってもよい第１の接続ピンと、一組の信号接続ピンＳと、接地Ｇまたは信号Ｓ接続ピンであってもよい第２の接続ピンと、別の一組の信号接続ピンＳと、タブ１４１に接続された接地接続ピンＧとを備える。接地接続ピンＧは、上記レセプタクル上の接地接触子（図示せず）と結合する。信号接続ピンＳは、該レセプタクル上の信号接触子（図示せず）と結合する。一般に、一組の信号接続ピンＳは、差動ペア信号である。
【００２３】
シールド１２０は、信号間の電気的分離をもたらす。図を見て分かるように、奇数列においては、一組の信号接続ピンＳが、２つの対向側部においてシールド１２０の金属製シールド部１２２ａ、１２２ｂによって囲まれており、また、他方の２つの対向側部（または端部）においては、接地接続ピンＧによって囲まれている。このことは、隣接する信号接続ピンＳの間のクロストークを低減するように、各信号接続ピンＳの周囲の電磁界に影響を及ぼす信号接続ピンＳ間の電気的分離を可能にする。シールドは、第１および第２の金属製シールド部１２２ａ、１２２ｂを含むから、１つのシールド１２０を、各２列の接続ピンに対して用いることができる。
【００２４】
また、ただ１つのシールド１２０が、各２列の接続ピンに対して（すなわち、奇数列において）使用された場合、偶数列は、全ての信号接続ピンを備えてもよい。より多くの接続ピンを信号接続ピンとして使用することができるため、信号密度を増加させることができる。別法として、偶数列は、奇数列と同様に、接地接続ピンＧを備えてもよい。
【００２５】
タブ１４１は、シールド１２０を接地ばね体２４０に接続し、該接地ばね体２４０もシールド部４２に接触している。タブ１４１は、さらに、シールド１２０からの接地電流を接地ばね体２４０にさらに配分できるようにすることによって、接地およびクロストーク低減をさらに強める。
【００２６】
ハウジング２３０内に配置された接続ピンおよびシールド１２０を用いる構造を説明するために、図３は、ヘッダ２００の切欠斜視図を示す。図３に示すように、各奇数列は、該列の長さに沿ってシールド１２０を含む。シールド１２０は、ハウジング２３０の奇数列の実質的に矩形状の部分に配置されている。開口部１２７は、接地接続ピンＧを受入れるために、奇数列において、各３番目の穴に近接して配置されている。接地接続ピンＧは、ハウジング２３０の穴の中および開口部１２７内に配置されている。
【００２７】
ばね付勢されたフィンガ１２９は、開口部１２７の中心に向かって付勢されて、接地接続ピンＧと接触しており、それにより接地接続ピンＧをシールド１２０に電気的に接続し、該シールド１２０も同様に接地ばね体２４０に電気的に接続されている。接地接続ピンＧは、ハウジング２３０内の穴と接地接続ピンＧとの間の締まりばめによって、ハウジング２３０に機械的に固定されている。図４ａおよび４ｂは、様々な位置に上記シールドを用いた、ばね付勢されたフィンガ１２９を介した接地接続ピンＧのシールド１２０への接続を示す。
【００２８】
従って、改良されたシールドおよび接続ヘッダが提供されることが分かる。シールド１２０は、第１の金属製シールド部１２２ａと、シールド１２０とヘッダ２００との間により強力な接続を形成することができる第２の金属製シールド部１２２ｂとを備え、それにより、製造性を改良することを可能にする。シールド１２０は、さらに、シールド１２０とヘッダ２００との間により強力な接続を形成することができる突出部１２３を備えてもよく、それにより、製造性を改良することを可能にする。シールド１２０は、さらに、より多くの接地接続ピンの動き、および製造中の接地接続ピンのわずかな位置合わせ不良を許容するばね付勢されたフィンガ１２９を備えてもよい。
【００２９】
上述した実例となる実施の形態は、単に説明のために提供されており、かつ本発明を限定するものとして解釈すべきではないことを理解すべきである。本願明細書で使用した言葉は、限定のための言葉ではなく、説明および例証のための言葉である。さらに、本発明を、特定の構造、材料および実施の形態の少なくとも一方に関して説明してきたが、本発明は、本願明細書に開示した事項に限定しようとするものではない。むしろ、本発明は、添付された請求項の範囲内にある全ての機能的に等価である構造、方法および用途に及ぶ。この明細書の教示の恩恵を有する当業者は、該教示に対して多くの変更を施してもよく、また、その態様において、本発明の範囲および趣旨を逸脱しない範囲で変更を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態に係る例示的なシールドの斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る、図１のシールドを含む例示的なヘッダの斜視図である。
【図３】図２の線Ａに沿ったヘッダの切欠斜視図である。
【図４ａ】接地接続ピンのシールドへの接続を説明する、図１のヘッダの一部の断面図である。
【図４ｂ】接地接続ピンのシールドへの接続を説明する、図１のヘッダの一部の別の断面図である。
【図５】図２のコネクタの一部の上面概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【国際調査報告】
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