(57)【要約】  導電性ガスケットは、コネクター（例えば、直角マイクロ−Ｄコネクター）の載置表面と基板（例えば、ＰＣＢ）の接地表面の間に圧縮コンタクトを提供するように構成されている変形可能なコンタクト領域を含む。留め具領域が、変形可能なコンタクト領域から伸び、コネクターの載置領域と揃うように構成されている。締め出しゾーンが、変形可能なコンタクト領域および留め具領域に隣接して設けられ、コネクターのピンがそこを通して通過することを許容するように構成されている。【選択図】  図２
2012531708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、載置表面から伸びている複数のピンを有するコネクターの間に、電気的接続性を提供するためのガスケットであって、
コネクターの載置表面と基板の接地表面の間に圧縮コンタクトを提供するように構成されている変形可能なコンタクト領域と、
変形可能なコンタクト領域から伸びていて、コネクターの載置領域と揃うように構成されている留め具領域と、
変形可能なコンタクト領域または留め具領域に隣接する締め出しゾーンであって、締め出しゾーンは、コネクターのピンがそこを通して通過することを許容するように構成されているものと、
を含むガスケット。
【請求項２】
留め具領域は、コネクター中に組み込まれた一対の載置孔と揃うように構成されている、請求項１のガスケット。
【請求項３】
変形可能なコンタクト領域は、留め具が載置孔を通して付けられた時に圧縮コンタクトを提供するように構成されている、請求項２のガスケット。
【請求項４】
留め具領域は、コネクターの接合面上に提供された２つ以上のコネクター構造と揃うように構成されている、請求項1のガスケット。
【請求項５】
締め出しゾーンは、一対のマイクロ−Ｄコネクターがそこを通して伸びることを許容するように構成されている全体的に長方形の領域である、請求項１のガスケット。
【請求項６】
変形可能なコンタクト領域は、コネクターの接合面に隣接しているコネクターの導電性部分の間に圧縮コンタクトを提供する、請求項１のガスケット。
【請求項７】
変形可能なコンタクト領域は、鋼鉄、燐青銅および銅−ベリリウム合金からなるグループから選択された材料を含む、請求項１のガスケット。
【請求項８】
コネクターは、直角マイクロ−Ｄコネクターである、請求項１のガスケット。
【請求項９】
留め具領域と一体であり、コネクターを実質的にカプセルに包むように構成されている電磁気的干渉シールドを更に含む、請求項１のガスケット。
【請求項１０】
変形可能なコンタクト領域は、複数の変形可能な構造を含む、請求項１のガスケット。
【請求項１１】
複数の変形可能な構造の一部は、ガスケットの平面に対して予め決められた角度Θで全体的に角度付けされており、複数の変形可能な構造の一部は、ガスケットの平面に対して角度−Θで全体的に角度付けされている、請求項１０のガスケット。
【請求項１２】
複数の変形可能な構造は、全体的に半円形の構造を含む、請求項１０のガスケット。
【請求項１３】
複数の変形可能な構造は、変形可能なコンタクト領域から突き出している２つ以上の弾性的なフィンガーを含む、請求項１０のガスケット。
【請求項１４】
プリント回路基板上のコネクターと接地領域の間に接地経路を提供する方法であって、
変形可能なコンタクト領域と、変形可能なコンタクト領域から伸びている留め具領域と、変形可能なコンタクト領域および留め具領域に隣接する締め出しゾーンと、を有するガスケットを提供することと、
変形可能なコンタクト領域が接地領域と揃うように、プリント回路基板に隣接してガスケットを配置することと、
変形可能なコンタクト領域がコネクターの導電性部分と揃えられ、コネクターの１つ以上の載置特徴が留め具領域と揃えられ、コネクターの１つ以上のピンが締め出しゾーンを通して伸びるように、ガスケットに隣接してコネクターを配置することと、
を含む方法。
【請求項１５】
ガスケットを提供することは、変形可能なコンタクト領域中に複数の変形可能な構造を提供することを含む、請求項１４の方法。
【請求項１６】
ガスケットを提供することは、導電性材料の薄膜を提供することと、変形可能なコンタクト領域、締め出しゾーンおよび留め具ゾーンを形成するように導電性の薄膜を打ち抜き加工することを含む、請求項１４の方法。
【請求項１７】
コネクターを配置するステップは、直角マイクロ−Ｄコネクターを配置することを含む、請求項１４の方法。
【請求項１８】
コネクターが、１つ以上の載置孔と、載置面と、載置面と全体的に直交する接合面と、載置面から伸びている複数のピンを有していて、コネクターの本体をプリント回路基板の接地領域に結合するためのガスケットであって、
コネクターの本体の導電性部分と揃えられた複数の変形可能な構造を含んだ変形可能なコンタクト領域と、
変形可能なコンタクト領域から伸びていて、コネクターの本体の載置孔と揃うように構成されている留め具領域と、
変形可能なコンタクト領域および留め具領域に隣接する締め出しゾーンであって、締め出しゾーンは、コネクターのピンがそこを通して通過することを許容するように構成されているものと、
を含むガスケット。
【請求項１９】
留め具領域と一体であり、コネクターの本体を実質的に取り囲むように構成されている電磁気的干渉シールドを更に含む、請求項１８のガスケット。
【請求項２０】
変形可能なコンタクト領域、留め具領域および締め出しゾーンは、直角マイクロ−Ｄコネクターの導電性部分、載置孔およびピンに、それぞれ対応するように構成されている、請求項１８のガスケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願へのクロスリファレンス］この出願は、２００９年６月２５日に出願された米国特許出願番号12/492,029の恩恵を主張する。
【０００２】
［政府権利］この発明は、契約番号FA8681-06-C-0152の下での米国政府サポートでなされた。米国政府はこの発明にいくらかの権利を有する。
【０００３】
本発明は、全体的に電子的相互接続に関し、より特定にはコネクターとそれらそれぞれの基板の間の電気的連続性を提供するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００４】
エレクトロニクス産業で使用される多くのコネクターは、コネクターの金属本体をプリント回路基板（ＰＣＢ）に接地するための内蔵メカニズムを含んでいない。これは、例えば、良く知られた直角マイクロ−Ｄコネクター（MIL-DTL-83513/10-15）のような直角コネクターではそうである。図１に示されるように、このタイプのコネクターの本体は典型的には、大きなプラスチック領域１１０と、接合面（１０２）に隣接する相対的に小さな導電性領域１０８を含む。タスクはすると、導電性領域１０８をその下に横たわる基板またはＰＣＢ上の接地領域に接地することになる。
【０００５】
そのようなコネクターを接地するための方法はしばしば、コネクター本体とＰＣＢの間に導電性ポリマーのペーストかまたはガスケットを配置することを含む。しかし、そのような方法との関係で使用されるガスケットは、通常望ましくないほど分厚く、それらをその場に留めるために感圧接着剤を要求する。感圧接着剤は、時間とともに劣化することが知られている。同様に、コネクターを接地するのに使われた導電性ペーストは、ひび割れたり削り落とされたりし得て、システム中への破片の導入に繋がる。
【０００６】
従って、ＰＣＢ基板等の上に載置されたコネクターの間に接地経路を確立するための、信頼性があり設置が容易な導電性ガスケットを提供することが望ましい。本発明のその他の望ましい特徴および特性は、同伴する図面と前述の技術分野および背景との関係で取られた時に、後続の詳細な記載と添付の請求項から明らかとなるであろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一実施形態に従って、ガスケットは、コネクター（例えば、直角マイクロ−Ｄコネクター）の載置表面と基板（例えば、ＰＣＢ）の接地表面の間に圧縮コンタクトを提供するように構成されている変形可能なコンタクト領域と、変形可能なコンタクト領域から伸びていて、コネクターの載置領域と揃うように構成されている留め具領域と、変形可能なコンタクト領域および留め具領域に隣接する締め出しゾーンであって、締め出しゾーンは、コネクターのピンがそこを通して通過することを許容するように構成されているものと、を含む。
【０００８】
本発明のより完全な理解は、以下の図面との関係で考察された時に詳細な記載と請求項を参照することによって導き出され得て、そこでは図面を通して同様の参照番号は同様の要素を参照する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、標準的なマイクロ−Ｄコネクターの斜視図である。
【図２】図２は、発明の一実施形態に従ったガスケットの斜視図である。
【図３】図３は、図２のガスケットの側面図である。
【図４】図４は、図２のガスケットの端面図である。
【図５】図５は、一実施形態に従ったガスケットの描写を描いている。
【図６】図６は、一実施形態に従ったガスケットの描写を描いている。
【図７】図７は、ＥＭＩシールドを組み込んだガスケットの代替的実施形態を描いている。
【図８】図８は、様々な代替的実施形態に従った例示的変形可能なコンタクト領域を描いている。
【図９】図９は、様々な代替的実施形態に従った例示的変形可能なコンタクト領域を描いている。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の議論は全体的に、コネクターとＰＣＢまたはその他の基板の間に載置されるように構成された変形可能なコンタクト領域から伸びている１つ以上の留め具領域を組み込んだ導電性ガスケットのための方法と装置に関する。その点では、以下の詳細な記載は単に描写的な性質のものであって、発明または発明の応用と使用を限定することは意図されていない。しかも、先行する技術分野、背景、概要または以下の詳細な記載中に提示されたいかなる明示的または暗示的な理論によっても束縛されることは意図されていない。簡潔さの目的で、電気的コネクター、プリント回路基板、金属打ち抜き加工等に関する従来の技術および原理は、ここに詳細に記載される必要はなく、記載されない。
【００１１】
図１は、本発明を記載するのに有用な典型的な直角マイクロ−Ｄコネクター１００の全体斜視図である。但し、まず片付けておく事項として、発明は種々のコネクタータイプとの関係で使用され得て、よって直角マイクロ−Ｄコネクターと共に使われるガスケットに限定はされないことが理解されるであろう。
【００１２】
示されるように、コネクター１００は、接合コネクターコンポーネント（描写せず）からソケットを受け入れるように構成されたピンを含んだ空洞または「ピンフィールド」１０５を有する接合面１０２と、底部または「載置表面」（または「面」）１２２、を含む。載置孔１３０および１３２が、上部表面１２０から載置表面１２２までコネクター１００を通して伸び、一対の螺旋切りされた接続ポスト（または「ジャックポスト」）１０４および１０６が、全体的にピンフィールド１０５の側面に位置する。
【００１３】
コネクター１００は、絶縁された（例えば、プラスチックの）部分１１０と、導電性（例えば、金属の）部分１０８を含む。複数の導線１１２が、接合面１０２の軸（例えば、ピンフィールド１０５内に挿入されたソケットの方向）に対して９０度の角度にある軸に沿って伸び、コネクター１００は全体的に「直角」コネクターと呼ばれる。別の言い方をすると、接合面１０２は載置表面１２２と直交している。
【００１４】
上述したように、コネクター１００の導電性部分１０８と、そこにコネクター１００が接続されるべき基板またはＰＣＢ上に典型的には設けられている接地ノードの間に、電気的接続性を提供することが望ましい。従って、図２−４は、そのような接続性を提供するように構成された例示的ガスケット２００の、それぞれ斜視図、側面図および端面図を描いている。
【００１５】
全般的に、ガスケット２００は、あらゆるピン（およびあらゆるソルダ−ピン、ＰＣテール、または導線）がそこを通して自由に突き出すことを許容するために「締め出しゾーン」２０６が設けられるように、１つ以上の変形可能なコンタクト領域２０２から伸びている１つ以上の留め具領域２０４を含む。締め出しゾーンは、描かれているような大きな開口領域、それぞれのピンがそこを通して伸びることを許容する個別の孔または開口部のセット、またはそれらの組み合わせ、からなっていても良い。留め具領域２０４は、ガスケット２００がコネクター１００に対してその場にしっかりと取り付けられることができるように、コネクター１００と何らかのやり方で（例えば、載置孔１３０および１３２との揃えを介して、または接続ポスト１０６を介して）インターフェースするように構成されている。
【００１６】
マイクロ−Ｄ応用では、例えば、締め出しゾーン２０６は、一対の留め具領域２０４とそれぞれの載置孔２２０によって側面を固められ、その両方は、変形可能なコンタクト領域２０２の反対の端部から伸びる。代替的に、留め具領域は、コネクター１００の接続ポスト１０６にしっかり留められるように構成されていても良い。実際、本発明は、コネクター１００のジオメトリーに依存して変動する、留め具領域２０４、締め出しゾーン２０６および変形可能なコンタクト領域２０２のあらゆる好適な構成を包含する。
【００１７】
変形可能なコンタクト領域２０２は、コネクター１００の導電性部分１０８とその下に横たわるＰＣＢを圧縮的にコンタクトするように構成された複数の変形可能な構造２１０を含む。つまり、図５および６の側面描写を一時的に参照すると、ガスケット２００は、変形可能なコンタクト領域２０２がＰＣＢ５００中に組み込まれた接地領域５０４とコンタクトするように、コネクター１００とＰＣＢ５００の間に配置される。コネクター１００がＰＣＢ５００に（例えば、一対の螺旋６０２とそれぞれのナット６０５を介して）しっかり取り付けられた時、変形可能なコンタクト領域２０２は圧縮され、コネクター１００の導電性部分１０８と接地領域５０４の間に電気的コンタクトを提供する。同時に、ピン１１２は、（図２に示された）ガスケット２００の締め出しゾーン２０６中で基板５００を通して突き出すことを許容される。
【００１８】
図２−４を再度参照すると、変形可能な構造２１０の性質とジオメトリーは、望ましい機械的および電気的特性に依存して、変動しても良い。描かれた実施形態では、変形可能な構造２１０Ａ、２１０Ｂ等は、交番する角度で（例えば、描かれた実施形態ではガスケット２００によって規定された平面に対して−４５．０および４５．０度の角度で）外向きに突き出している全体的に曲線でできたタブを含む。このようにして、圧縮された時に、タブ２１０ＡはＰＣＢ上の適切な接地コンタクトにコンタクトし、タブ２１０Ｂはコネクター１００の導電性部分１０８にコンタクトする。示されたように、構造２１０は、同様に釣り合いのとれた半円領域によって分離された全体的に半円形状からなっていても良い。但し、あらゆる好適な形状および角度が使われても良い。
【００１９】
更には、幅広い種類の変形可能な構造２１０が採用されても良い。図８および９は、例えば、特定の文脈で適用可能であり得る代替的実施形態を示す。図８では、変形可能な構造２１０Ａおよび２１０Ｂは、全体的に正弦波状の断面領域２０２を有する長く伸ばされた帯の尾根と谷からなる。図９では、変形可能な構造２１０Ａおよび２１０Ｂは、それぞれ下向きと上向きに突き出しているばね状の「フィンガー」からなる。
【００２０】
図２−４を再度参照すると、ガスケット２００の厚さとサイズは、コネクター１００のジオメトリーとあらゆるその他の適用可能なデザイン目的に基づいて選択されても良い。一実施形態では、ガスケット２００は、約０．０１０インチ厚の厚さと、およそ１．３２５インチの総前面幅と、およそ０．３５０インチの側面深さを有する。これらの寸法はコネクター１００のものと実質的に適合することが望ましいことが理解されるであろう。よって、例えば、好ましい実施形態では、マイクロ−Ｄ規格に指定されているように、載置孔２２０の間の距離は約１．１１５インチである。
【００２１】
ガスケット２００は、あらゆる好適な材料または材料の組み合わせからなっていても良い。ガスケット２００は、相対的に高い電気的導電性を顕示し、同時にそれが弾性的に変形することを許容する機械的性質を有して、よってコネクター１００およびＰＣＢ５００との十分な圧縮的コンタクトを提供することが望ましい。これに向けて、一実施形態では、ガスケット２００は、ステンレス鋼のような従来の鋼鉄からなる。代替的実施形態では、ガスケット２００は、Ｂｅ−Ｃｕ合金、Ｃ５０５００、Ａｌｌｏｙ１６５、Ｃ１７５００またはＣ１７５１０からなる。
【００２２】
更なる実施形態では、図７に概念的に描かれているように、電磁気的干渉（ＥＭＩ）シールドまたは「バックシェル」８０２がガスケット２００中に組み込まれる。つまり、シールド８０２は、それが「ファラデーケージ」等としての役目を果たすことを許容する構造と材料（例えば、導電性金属）からなり、それによりコネクター１００をあらゆるそのような干渉から遮蔽する。
【００２３】
少なくとも１つの例示的実施形態が前述した詳細な記載中に提示されたが、膨大な数の変形が存在することが理解されるべきである。また、ここに記載された例示的実施形態または複数の例示的実施形態は、いかなるやり方でも発明の範囲、適用可能性または構成を限定することは意図されていないことも理解されるべきである。むしろ、前述した詳細な記載は、記載された実施形態または複数の実施形態を実装するための便利でためになるロードマップを当業者に提供する。発明の範囲およびその法的な等価物から逸脱することなく、要素の機能および配置に様々な変更がなされても良いことが理解されるべきである。
【図１】
2012531708.tif 000003
【図２】
2012531708.tif 000004
【図３】
2012531708.tif 000005
【図４】
2012531708.tif 000006
【図５】
2012531708.tif 000007
【図６】
2012531708.tif 000008
【図７】
2012531708.tif 000009
【図８】
2012531708.tif 000010
【図９】
2012531708.tif 000011
【国際調査報告】
2012531708.tif 000012
2012531708.tif 000013