Stacked connector

（関連出願）
本出願は、２０１０年４月１４日出願のシンガポール特許出願第２０１００２５８８−０号、および２０１０年４月１４日出願のシンガポール特許出願第２０１００２５８７−２号に基づく優先権を主張する。 両特許は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

本発明は、電気コネクタ、さらに具体的には積層コネクタの分野に関する。

コネクタは、通信またはデータ伝送のために２つのデバイスを接続する手段として広く利用されている。 大量のデータの伝送の要件を満たすために、データ伝達速度は、高速化し続けている。 データ速度が増すにつれ、より低速伝送用に設計されたコネクタは、シグナルインテグリティを保証するために再設計する必要が生じる可能性がある。

図１は従来の積層コネクタ１を示し、図２は積層コネクタ１中に配列された複数の端子２および９を示す。 積層コネクタ１は、ハウジング１１に沿って並置された端子２および９の接触部２１と９１を別々に保持するように構成されている上段レセプタクル１１１および下段レセプタクル１１２を有するハウジング１１を含む。 複数の上段端子２および下段端子９は、密に配列されているので、積層コネクタ１が必要なスペースは小さくなる可能性がある。 複数の上段端子２および下段端子９の各々は、接触部２１または９１に接続するバーブのついた（ｂａｒｂｅｄ）部分２２または９２、およびバーブのついた部分２２または９２に接続する延長部２３または９３をさらに含む。 延長部２３または９３は、バーブのついた部分２２または９２から延在し、垂直に曲がり、その後、まっすぐ延在して終端を形成し、その端子は、プリント回路基板のスルーホールにはんだ付けされるように構成されている。

上段レセプタクル１１１に部分的に受け入れられた複数の上段端子２は、２つの差動対２４および２５を含んでもよく、その間に、差動対２４および２５の端子２と類似の構成を有する接地ピン２６が配置される。 同様に、下段レセプタクル１１２に部分的に受け入れられた複数の下段端子９は、２つの差動対９４および９５ならびに２つの差動対９４と９５との間に配置された接地ピン９６を含んでもよい。 上段レセプタクル１１１に受け入れられた２つの差動対２４および２５の端子２は、下段レセプタクル１１２に部分的に受け入れられた下段端子９の延長部９３より長い延長部２３を有する。 したがって、２つの差動対２４および２５の端子２が、例えば、３〔Ｇｂｐｓ〕のデータ速度で使われる場合、それらのより長い延長部２３のために、シグナルインテグリティは保証できない。 さらに、端子２または９と類似の形状を有する接地ピン２６または９６は、充分なシールド効果を提供できず、より高いクロストークおよびシグナルインテグリティの低下をもたらす。 さらに、端子２または９の延長部２３または９３は垂直に曲げられ、このような垂直に曲げられた端子２は、また、信号伝送に影響する場合がある。 結果として、ある特定の人々は、改善された積層コネクタを称賛することになる。

誘電体ハウジングは、垂直方向に離間した第１レセプタクルおよび第２レセプタクルを含む。 第１セットの差動対は第１レセプタクル中に設けられ、第２セットの差動対は第２レセプタクル中に設けられる。 第１セット中の各端子は、接触部、保持部、延長部、およびはんだテール部を含み、第１端子の接触部は第１レセプタクル内に延在し、第１端子の保持部は第１端子の接触部と第１端子の延長部との間に延在し、また、第１端子の延長部は第１端子の保持部と第１端子のはんだテール部との間に延在する。 第２セットの差動対中の各端子は、接触部、保持部、延長部、およびはんだテール部を含み、第２端子の接触部は第２レセプタクル内に延在し、第２端子の保持部は第２端子の接触部と第２端子の延長部との間に延在し、また、第２端子の延長部は第２端子の保持部と第２端子のはんだテール部との間に延在する。 シールド端子は、プレート部および２つの接触部を含む。 ２つの接触部は、第１レセプタクルおよび第２レセプタクル中に別々に延在する。 シールド端子は、第１セットの差動対の２つの差動対の間に配置され、また、第２セットの差動対の２つの差動対の間にも配置される。 プレート部は、端子の延長部を分離するように構成され、それにより、第１セットの差動対中の差動対を分離し、また、第２セットの差動対中の差動対も分離する。

本発明は、下記の添付図に従って説明される。

従来の積層コネクタを示す。

図１の積層コネクタ中に配列された複数の端子２を示す。

積層コネクタの一実施形態を示す正面斜視図である。

図３の積層コネクタの後面斜視図である。

図４の積層コネクタの斜視断面図である。

積層コネクタの一実施形態を示す分解斜視図である。

端子およびシールド端子の複数の差動対を示す一実施形態の斜視図である。

図７に示した端子の俯瞰側面図である。

図７に示した端子の俯瞰背面部分図である。

図７に示した端子の分解斜視図である。

積層コネクタの一実施形態の俯瞰背面図である。

図１１の線Ｚ−Ｚに沿った断面図である。

図１１の線Ｙ−Ｙに沿った断面図である。

以下の詳細な説明は、例示的な実施形態を説明するもので、明示的に開示された組み合わせに限定する意図はない。 したがって、別段の指定がなければ、本明細書で開示される特徴は、一緒に組み合わせて、そうでなければ簡潔にする目的のために示されなかった追加の組み合わせを形成してもよい。

示した実施形態で得られる１つの恩恵は、より大きいデータ速度に対し適用できる新規の改善された積層コネクタを提供できることである。 上記目的を実現するために、一実施形態では、誘電体ハウジングと、２つの第１差動対と、２つの第２差動対と、シールド端子とを備える積層コネクタが提供される。 例えば、図３〜６に示される積層コネクタ３である。 積層コネクタ３は、第１レセプタクル３１１および第２レセプタクル３１２と、シールド端子３２と、差動対４および５を含む第１セットの差動対と、差動対６および７を含む第２セットの差動対とを備える誘電体ハウジング３１を備える。

図３を参照すると、それぞれ主本体３１３から前方へ突き出ている第１レセプタクル３１１および第２レセプタクル３１２は、垂直方向Ｘに離間している。 第１レセプタクル３１１は、嵌合するプラグコネクタを受け入れるように構成されているスロット３１１１を含んでもよい。 スロット３１１１は、第１レセプタクル３１１内に延在する単一スロットとすることも、または、図３に示すように、隔壁３１１２により分割することもできる。 同様に、第２レセプタクル３１２は、嵌合するプラグコネクタを受け入れるための内部に延在する単一スロット３１２１を含んでもよい。 スロット３１２１は、また、図３に示すように隔壁３１２２により分割されてもよい。

図３および６を参照すると、誘電体ハウジング３１は、収容スペースを規定する主本体３１３から後ろに突き出ている２つの側壁３１４を備えてもよい。 各側壁３１４の外壁表面には、固定部３１５を配置することができる。 固定部３１５は、それぞれの側壁３１４の下端近傍とすることができ、ボードロック３７を保持するように構成されており、それにより、積層コネクタ３をプリント回路基板に固定することができる。

図６を参照すると、下段突出部３１４１は、各側壁３１４の内表面上に配置することができ、側壁３１４の下端に沿って延在する。 さらに、中央突出部３１４２は、各側壁３１４の内表面上に、下段突出部３１４１に平行に、ギャップ３１４４により離間して配置することができる。 積層コネクタ３は、２つのプレート部材３８をさらに備えてもよく、その上には複数のスルーホール３８１が形成されている。 各プレート部材３８の２つの対向する側端には、くぼみ３８２および突出部３８３が形成されている。 それに対応して、収容スペースに面する各下段突出部３１４１の側面上には、２つの突起３１４３が形成され、それぞれのくぼみ３８２と係合し、それにより、組み立て中にプレート部材３８が案内され、組み立て後、プレート部材３８を拘束することができる。 突出部３８３は、幅方向に延在し、プレート部材３８の上端面に隣接して配置される。 さらに、突出部３８３は、プレート部材３８が取り付けられた後、下段突出部３１４１と干渉し、それぞれのギャップ３１４４により受け入れられ、中央突出部３１４２と下段突出部３１４１との間に保持されるように構成される。

図６、７、１１、および１３を参照すると、第１セットの差動対４および５の各々は、差動信号用に使用される第１端子３３ａおよび第２端子３３ｂを備えていてもよい。 第１端子３３ａおよび第２端子３３ｂの各々は、スロット３１１１の上部に延在し、スロット３１１１中に一部突出するように構成された接触部３３１、保持部３３２、延長部３３３ａまたは３３３ｂ、およびプレート部材３８中のそれぞれのスルーホール３８１を通って延在するように構成されたはんだテール部３３４、を備えていてもよい。 保持部３３２は、接触部３３１と延長部３３３ａまたは３３３ｂとの間に延在するように構成され、また、延長部３３３ａまたは３３３ｂは、保持部３３２とはんだテール部３３４との間に延在するように構成されている。 第２セットの差動対６および７の各々は、差動信号用に使用される第３端子３４ａおよび第４端子３４ｂを含んでもよい。 第３端子３４ａおよび第４端子３４ｂの各々は、スロット３１２１の上に延在し、スロット３１２１中に一部突出するように構成された接触部３４１、保持部３４２、延長部３４３ａまたは３４３ｂ、およびプレート部材３８中のそれぞれのスルーホール３８１を通って延在するように構成されたはんだテール部３４４を備えてもよい。 保持部３４２は、接触部３４１と延長部３４３ａまたは３４３ｂとの間に延在するように構成され、また、延長部３４３ａまたは３４３ｂは、保持部３４２とはんだテール部３４４との間に延在するように構成されている。

図１０を参照すると、シールド端子３２は、第１側端３２１１を有し、収容スペース内に配置されるプレート部３２１と、第１側端３２１１から前方に突き出ている下段接触部３２２と、第１側端３２１１から前方に突き出ている上段接触部３２３と、プレート部３２１から下方に突き出ており、かつプリント回路基板接地接続点にはんだ付けされるように構成されているはんだテール部３２４とを含んでもよい。 図１０および１２を参照すると、下段接触部３２２は、スロット３１２１の上方の第２レセプタクル３１２内に延在するように構成され、嵌合されたコネクタと電気的に係合するためにスロット３１２１中に突き出ている下段接触部３２２の一部を有する。 上段接触部３２３は、スロット３１１１の上の第１レセプタクル３１１内に延在するように構成され、嵌合されたコネクタと電気的に係合するためにスロット３１１１中に突き出ている上段接触部３２３の一部を有する。 図１０に示すように、複数のノッチ３２１２をプレート部３２１の第１側端３２１１上に形成し、第１側端３２１１をいくつかのセグメント３２１３に分割することができる。 それに対応して、図６に示すように、複数のスリット３１６をセグメント３２１３を収容するために形成することができる。 このようにして、取り付け後、シールド端子３２を正しく保持することができる。

図１２に示すように、スロット３１１１がそれぞれのスリット３１６と連通するように、また、スロット３１２１がそれぞれのスリット３１６と連通するように２つの穴３１７を別々に形成することができ、それぞれ下段接触部３２２および上段接触部３２３のスロット３１２１および３１１１への挿入を可能とする。 ２つのバーブ部分３１８は、プレート部３２１と下段接触部３２２との間、およびプレート部３２１と上段接触部３２３との間に別々に形成することができる。 バーブ部分３１８は、それぞれの穴３１７を係合するように構成され、それにより、シールド端子３２を誘電体ハウジング３１へ固定する。

図７、８、９、１１、および１３を参照すると、シールド端子３２は、接地することができ、図７に示すように、２つの第１差動対４と５との間、および第２差動対６と７との間に配置されるように構成されている。 図７および８を参照すると、シールド端子３２のプレート部３２１は、差動対４の第１端子３３ａおよび第２端子３３ｂの延長部３３３ａおよび３３３ｂを、差動対５の第１端子３３ａおよび第２端子３３ｂの延長部３３３ａおよび３３３ｂから分離するか、または隠すように構成されており、それにより、２つの差動対４と５との間のカップリングおよびクロストークを低減させることができ、信号データ伝送速度を上げることができる。 さらに、シールド端子３２のプレート部３２１は、差動対６の第３端子３４ａおよび第４端子３４ｂの延長部３４３ａおよび３４３ｂもまた、差動対７の第３端子３４ａおよび第４端子３４ｂの延長部３４３ａおよび３４３ｂから分離するか、または隠すように構成されており、それにより、差動対６と７との間のカップリングおよびクロストークを低減させることができ、信号データ伝送速度を上げることができる。 具体的には、プレート部３２１は、それぞれの保持部分３４２に接続する延長部３３３ａおよび３３３ｂの上方終端部より高くなるように構成されている上端部３２１４と、それぞれの保持部分３４２に接続する延長部３４３ａおよび３４３ｂの下方終端部より低くなるように構成されている下端部３２１５と、これに対応して誘電体ハウジング３１から離れるように第１端子３３ａおよび３３ｂの延長部３３３ａおよび３３３ｂより遠くに構成されている第２側端３２１６とを含む。

図６〜９を参照すると、積層コネクタ３は、差動対４および５のうちの１つに隣接し、シールド端子３２の対向する側にそれぞれ配置された２つの第１接地端子３５、および差動対６および７のうちの１つに隣接し、シールド端子３２の対向する側にそれぞれ配置された２つの第２接地端子３６をさらに備えてもよい。 各第１接地端子３５は、スロット３１１１中に部分的に突出するように構成されている接触部３５１と、保持部３５２と、延長部３５３と、プレート部材３８中のそれぞれのスルーホール３８１を通って延在するように構成されているはんだテール部３５４と、を備えてもよい。 保持部３５２は、接触部３５１と延長部３５３との間に延在するように構成され、また、延長部３５３は、保持部３５２とはんだテール部３５４との間に延在するように構成されている。 これに対応して、各第２接地端子３６は、スロット３１２１中に部分的に突出するように構成されている接触部３６１と、保持部３６２と、延長部３６３と、およびプレート部材３８中のそれぞれのスルーホール３８１を通って延在するように構成されているはんだテール部３６４を備えてもよい。 保持部３６２は、接触部３６１と延長部３６３との間に延在するように構成され、延長部３６３は、保持部３６２とはんだテール部３６４との間に延在するように構成されている。

図７〜９を参照すると、差動対４および５の各々の第１端子３３ａおよび第２端子３３ｂならびにそれに隣接して配置された接地端子３５を並置してもよく、第１端子３３ａおよび３３ｂならびに接地端子３５の延長部３３３ａおよび３３３ｂならびに３５３を信号のカップリングを促進できる様式で配列してもよい。 差動結合を支援するために、差動対４および５の第１端子３３ａおよび３３ｂの幅を広げた領域を誘電体ハウジング３１からの距離が異なるように離間してもよく、それぞれの第１接地端子３５に隣接した端子３３ｂの幅を広げた領域は、それぞれの第１接地端子３５と端子３３ａとの間の離間された距離よりも大きな幅を有する。 特に、第１端子３３ｂの延長部３３３ｂの幅を広げた領域は、第１端子３３ａおよび接地端子３５の延長部３３３ａおよび３５３の幅を広げた領域よりも遠くに誘電体ハウジング３１から離れるように配置され、第１端子３３ｂの延長部３３３ｂの幅を広げた領域は、図９に示すように、第１端子３３ａの延長部３３３ａの幅を広げた領域と接地端子３５の延長部３５３の幅を広げた領域との間の離間された間隔よりも大きな幅をさらに有してもよい。 したがって、延長部３３３ｂの幅を広げた領域の端部部分は、延長部３３３ａの幅を広げた領域の端部部分および延長部３５３の幅を広げた領域の端部の両方と重ねることができ、結果的により良好な信号カップリングがもたらされる。

したがって、これから解るように、差動対４および５は、端子３３ｂの延長部３３３ｂより幅が狭い延長部３３３ａを有する端子３３ａを備える。 さらに、その端子は、接触部で横に並んで配置されるが、それらは延長部でずれた関係になり、それにより、端子３３ｂの幅がより広い延長部３３３ｂは、端子３３ａ（差動対４および５のもう一方の端子）の延長部３３３ａの上に重ねることができ、また、接地端子３５の延長部３５３の上にも、両方に、重ねることができる。 これにより、差動端子と関連接地端子との間のカップリングに対して改善された制御を提供することができ、それにより良好に管理されたデータチャネルが提供される。 さらに理解されるように、シールド端子の対向する側の差動対（接地端子を含む）の配向は反転可能である（例えば、２つの差動対の配向は、相互に鏡面対称であってもよい）。

図７および８を参照すると、第１端子３３ａおよび３３ｂならびに接地端子３５の延長部３３３ａ、３３３ｂ、および３５３の各々は、２つの鈍角の屈曲部３６７および３６８を含んでもよく、それにより、各第１端子（３３ａまたは３３ｂ）の接触部３３１および第１端子（３３ａまたは３３ｂ）の対応するはんだテール部３３４は、異なる方向に延在することができ、また、第１接地端子３５の接触部３５１および第１接地端子３５のはんだテール部３５４は異なる方向に延在することができる。 さらに、鈍角の屈曲部３６７および３６８の適用により、端子３３ａおよび３３ｂならびに接地端子３５は、鋭角の屈曲部となる必要がなく、したがって、信号伝送を改善することができる。 本実施形態では、２つの鈍角の屈曲部３６７および３６８の角度は、例えば、１３５度とすることができるが、これに限定されない。

図６および７を参照すると、複数の配列された端子穴５１および５２を誘電体ハウジング３１の主本体３１３を通して形成することができ、それぞれのスロット３１１１および３１２１と連通することができる。 端子３３ａおよび３３ｂ、端子３４ａおよび３４ｂ、ならびに接地端子３５および３６の各々の保持部３３２、３４２、３５２または３６２は、それぞれの端子穴５１または５２を規定している２つの対向する側壁との係合を固定するように構成されている、複数の対向するように突き出ているバーブ３３２１、３４２１、３５２１または３６２１を含んでもよい。 さらに、端子３３ａおよび３３ｂ、端子３４ａおよび３４ｂ、ならびに接地端子３５および３６の接触部３３１、３４１、３５１および３６１が、端子穴５１および５２を通してそれぞれのレセプタクル３１１および３１２に挿入される。 したがって、それぞれの接触部３３１、３４１、３５１または３６１がそれぞれのレセプタクル３１１または３１２を通過し、その中に入るのを可能とするように、各端子穴５１または５２は、垂直方向に幅を広げるように構成される。

さらに、第１端子３３のバーブ３３２１は、第１端子３３の配列方向に平行に整列させることができ、それにより、第１端子３３に伝達された信号のシグナルインテグリティを保証することができる。 同様に、第２端子３４のバーブ３４２１は、第２端子３４の配列方向に平行に整列させることができ、それにより、第２端子３４に伝達された信号のシグナルインテグリティを保証することができる。

図３および６を参照すると、積層コネクタ３は、それぞれ第１レセプタクル内のスロット３１１１の下に延在し、一部その中に突き出ている接触部４１１を含む複数の第１電源端子４１と、それぞれ第１レセプタクル内のスロット３１１１の下に延在し、一部その中に突き出ている接触部４２１を含む複数の第１信号端子４２と、それぞれ第２レセプタクル内のスロット３１２１の下に延在し、一部その中に突き出ている接触部４３１を含む複数の第２電源端子４３と、それぞれ第２レセプタクル内のスロット３１２１の下に延在し、一部その中に突き出ている接触部４４１を含む複数の第２信号端子４４とをさらに備えてもよい。

したがって、これから解るように、積層コネクタは、第１セットの差動対中の差動対を分離し、また、第２セットの差動対中の差動対を分離するように構成されているプレート部を有するシールド端子を含むことができ、それにより、第１セットおよび第２セットの差動対の間のカップリングおよびクロストークが低減でき、差動対の信号データ伝送速度を増加することができる。 差動対の端子は、単一の直角の屈曲部ではなく、２つの鈍角の屈曲部を含んでもよく、その結果改善された信号伝送がもたらされる。

上述の実施形態は、説明の目的のみを意図している。 当業者なら、下記の特許請求の範囲の範囲を逸脱することなく多くの代わりの実施形態を考案してもよい。