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JP3117486B2 - コネクタ・モジュール - Google Patents
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JP3117486B2 - コネクタ・モジュール - Google Patents

コネクタ・モジュール

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JP3117486B2
JP3117486B2 JP03181038A JP18103891A JP3117486B2 JP 3117486 B2 JP3117486 B2 JP 3117486B2 JP 03181038 A JP03181038 A JP 03181038A JP 18103891 A JP18103891 A JP 18103891A JP 3117486 B2 JP3117486 B2 JP 3117486B2
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R29/00Coupling parts for selective co-operation with a counterpart in different ways to establish different circuits, e.g. for voltage selection, for series-parallel selection, programmable connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50Fixed connections
    • H01R12/59Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R13/02Contact members
    • H01R13/22Contacts for co-operating by abutting
    • H01R13/24Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted

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  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Connecting Device With Holders (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、チップ・キャリヤを有
し、このチップ・キャリヤを成形されたベースに固定す
る機構を有するコネクタ・モジュールに関する。さらに
詳しくは、本発明は、チップ・キャリヤを有し、このチ
ップ・キャリヤの上にIC(集積回路)チップを取り付
けたプログラム可能なコネクタ・モジュールに関する。
上記のチップ・キャリヤは、成形プラスチック・ベース
にスナップによって嵌合され、ベースにあるスプリング
の接点によって多重線バスとインタフェースし、上記の
スプリング接点は、チップ・キャリヤを取り外す解放機
構の機能を果たす。バス線の1本はアースされ、ICチ
ップと、対応するスプリング接点との間に配置されたプ
ログラム可能なフィンガ・パケットに接続し、これによ
って各チップ・キャリヤが同一になることを可能にす
る。
【0002】
【従来の技術】従来技術は、多くのチップ・キャリヤ装
置およびチップをプログラムする方法を開示している。
Olsson他に付与された米国特許第4,376,560 号明細書
は、チップ・キャリヤを受入れるソケットを開示し、上
記のソケットは、複数の長く延びた弾性スプリング接点
を有する。チップ・キャリヤは、ソケットの中に置か
れ、ふたによってカバーされるため、このスプリング接
点は折れ曲がる。チップ・キャリヤからふたを外すと、
折れ曲がった結線に蓄積されたエネルギーによって、チ
ップ・キャリヤがソケットから部分的に持ち上がって、
チップ・キャリヤを掴んで、取り出すことが可能にな
る。
【0003】Yoshizaki 他に付与された米国特許第4,61
6,895 号明細書は、チップ・キャリヤ型に集積回路素子
を受入れる集積回路のソケットを開示している。上記の
ソケットは、IC素子の電極と接触する複数の接点を有
し、上記の各接点は、導電性のスプリング部材によって
構成されている。複数の「押圧部材」は、ICソケット
に挿入された時に、接点上部のバネ力に対して素子の上
面を押しつけるようにIC素子に当接する。接点のバネ
力と押圧部材によって、IC素子を容易に挿入し、取り
出すことが可能である。
【0004】Aikens他に付与された米国特許第4,330,16
3号明細書は、大規模集積(LSI)回路パッケージ
を、特に力を加えないでも挿入し、取り外すことができ
る電気コネクタを開示している。LSIチップ・キャリ
ヤは、コネクタのチップ・キャリヤの着座用隆起部に置
かれ、その結果、チップ・キャリヤは複数のコンタクト
・スプリング上に載置されることになる。接点スプリン
グは、チップ・キャリヤを取り外すために上方に付勢す
る。
【0005】Reibに付与された米国特許第4,358,175 号
明細書は、集積回路パッケージをわずかな力で着脱する
コネクタを開示している。上記のコネクタは、集積回路
パッケージをコネクタに着座させた場合、このパッケー
ジのピンによって圧縮される接点スプリングを有する。
集積回路パッケージを取り出す時には、ピンの上のスプ
リングの働きでパッケージを取り出すことができる。
【0006】Geidに付与された米国特許第4,761,140 号
明細書は、チップ・キャリヤを受け入れるソケットを開
示し、上記のソケットは、「湾曲したビームのスプリン
グ部分」を形成する幾つかの接点を有する。湾曲したビ
ームのスプリング部分によって、いずれの接触部分も上
方向に付勢される。この湾曲したビームのスプリング部
分の上向きの力が、チップ・キャリヤの取り外しを助け
る。
【0007】Bruckner他に付与された米国特許第3,771,
109 号明細書は、4集積回路素子用の電気コネクタを開
示し、このコネクタは、スプリング・セグメントによっ
て構成される接点を有する。上記のコネクタはふたを有
し、このふたは、接点にたいして集積回路素子をクラン
プする。しかし、ふたを取り外すと、接点は集積回路素
子を上方向に付勢するので、素子を容易に取り替えるこ
とができる。
【0008】Majewskiに付与された米国特許第3,393,39
6 号明細書は、マイクロ回路を受け入れるベース部材を
有する電気コネクタを開示し、このコネクタのベース
は、複数のスプリング接点を有する。上記のスプリング
接点は、挿入と取り出しに要する力を最小にしながら、
確実に接続を行う。Silverioに付与された米国特許第4,
155,612 号明細書は、回路基板等のソケット・アレイに
集積回路部品を接続するプログラム可能なアダプタを開
示している。プログラム可能な特徴によって、アダプタ
は集積回路部品のピン・アレイの変化に対応することが
できる。
【0009】Forbes他に付与された米国特許第4,557,54
0号明細書は、電子素子用のプログラム・ソケットを開
示し、上記のソケットによって、当初設計された集積回
路を別の集積回路素子に置き換えることができる。従来
技術は、プログラム可能なチップおよびチップ・キャリ
ヤをベースに取り付ける装置を開示しているが、チップ
・キャリヤとバスとの間に位置し、チップを予めプログ
ラムする必要をなくするプログラム可能なパケットを有
するバスに、チップ・キャリヤを接続する単体のコネク
タ・モジュールの必要性は依然として存在している。こ
の構造は、従来技術のプログラム可能なチップには互換
性がないという問題を解消する。したがって、チップ・
キャリヤの自由な互換性を可能にするコネクタ・モジュ
ールのプログラム機構に対する必要性が存在する。
【0010】また、バス線に沿って情報を授受するよう
に、所望のアドレスおよび構成に機械的にプログラムす
ることができ、種々の負荷と対話を行うためにバス線に
沿って選択的に位置するプログラム可能なコネクタ・モ
ジュールに対する必要性が存在する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
1つの目的は、チップ・キャリヤとバスとの間を電気的
に続し、さらに取り替えのためモジュールからチップ・
キャリヤを取り外す解放機構として作用するコネクタ・
モジュール用の新規なスプリング接点を提供することで
ある。
【0012】本発明の他の目的は、チップ・キャリヤと
アース・バス線に電気的に接続され、チップを予めプロ
グラムする必要をなくするプログラム可能なパケットを
提供することである。本発明の他の目的は、チップを容
易に取り外し、取り替えられるようにするために、チッ
プ・キャリヤの自由な互換性を可能にすることである。
【0013】本発明の他の目的は、種々の負荷の近くに
位置するプログラム可能なモジュールをバス線に沿って
設けることによって、電気−機械的装置に必要な電線の
数を減らすことである。本発明の他の目的は、経済的に
製造でき、組み立てが容易なプログラム可能なコネクタ
・モジュールを提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明のこれらおよび他
の目的は、プログラム可能な2段コネクタ・モジュール
によって達成される。このモジュールの第1段はチップ
・キャリヤによって構成され、ICチップをこのチップ
・キャリヤの上に固定し、電気的に接続する。ICチッ
プによって制御される種々の入出力動作に対応するよう
にチップ・キャリヤを配線する。チップ・キャリヤの下
側部には、ICチップを多重線バスとインタフェースさ
せる導電性トレースを設ける。このモジュールの第2段
は、チップ・キャリヤをその内部の固定した位置に収容
するように製作された成形プラスチック・ベースによっ
て構成される。プラスチック・ベースに溝を設け、この
溝の中にスプリングを置き、各スプリングは、対応する
多重線バスの線と接触する。多重線バスの各線は、成形
プラスチック・ベースの底内部を貫通し、固定手段によ
ってそこに固定される。
【0015】プラスチック・ベースにはスナップ・ファ
スナが設けられ、これらのスナップ・ファスナはベース
に一体的に接続され、ICチップをしっかり押さえ、I
Cチップとチップ・キャリヤとを所定に位置に固定す
る。チップ・キャリヤがスナップ・ファスナによって所
定の位置に固定されると、種々のバス線に接続している
スプリングは圧縮状態に置かれる。したがって、スナッ
プ・ファスナが取り外されると、スプリングはチップ・
キャリヤを上に押し上げ、解放機構として作用して、チ
ップ・キャリヤの取り外しと取り替えを容易にする。複
数の(例えば、6本)のフィンガ(fingers)を有し、各
フィンガはICチップのプログラム可能な入力端子に対
応しているプログラム可能なパッケージを、多重線バス
のアース線とICチップとの間に接続する。フィンガに
よってICチップのプログラミングが可能になり、その
結果、各チップ・キャリヤは同一になり、プログラム可
能なフィンガのパッケージは、組み配線の段階で自動配
線機に挿入さる。フィンガが曲がっていなければ、各フ
ィンガは、チップ・キャリヤの下側部に設けられた導電
性トレースと接触する。各導電性トレースは、ICチッ
プのプログラム可能な入力端子に接続する。フィンガと
導電性トレースとの接続によって、ICチップの入力は
アースされる。フィンガが曲がっていると、対応するプ
ログラム可能な入力端子のアースへの結線は切断され、
ICチップのその特定のプログラム可能な入力端子に論
理1がプログラムされる。このように、曲がっているフ
ィンガの場合には、論理1が入力され、一方導電性トレ
ースと接触を保っているフィンガの場合には、論理0が
入力される。
【0016】ICチップは、プログラム可能なパッケー
ジの6本のフィンガに対応する複数(例えば、6個)の
プログラム可能な入力端子(ノード)を有し、そのうち
の4個の入力は、特定のアドレスを指定するようにプロ
グラムされ、残りの2個は、特定の入力/出力構成を指
定するようにプログラムされる。それぞれ特定のアドレ
スおよび構成にプログラムされたそのような複数のモジ
ュールを、多重線バスに沿って種々の位置に配置するこ
とができ、その結果、種々の負荷との対話が行われる。
本発明のモジュールには、多重線バスに沿った種々の負
荷とのインタフェース手段が設けられる。
【0017】
【実施例】本発明のより完全な評価と本発明に付随する
利点の多くは、添付図面と関連して、以下の詳細な説明
を参照することによって容易に理解することができる。
図1は、本発明による2段モジュールを示す。第1段は
成形されたベース2によって構成され、第2段は成形ベ
ース2に取りつけたチップ・キャリヤ6によって構成さ
れる。下記で説明するように、プログラム可能なパケッ
ト21(図2)によって、ベース2はチップ・キャリヤ
6に電気的に接続される。
【0018】成形プラスチック・ベース2は、5本線バ
スの電線4が貫通できるように、その底内部に複数の成
形された空洞を有する。成形ベース2は、高さが約15
ミリメートル、長さが約41ミリメートル、および幅が
約21.00センチメートルであることが望ましい。成形
ベース2の両側部に絶縁変位コネクタ(Insulation Dis
placement Connector 、IDC)40A、40B、40C、
40Dおよび40Eを設ける。IDCは、成形ベースの
空洞を通るバス線の方向を決め、さらにバスの線(4
A、4B、4C、4Dおよび4E)をベースに固定する
機能を果たす。IDCは、間隔を於いて配置された比較
的鋭い金属の端部によって構成され、その結果、アセン
ブリの組み配線の段階中に、絶縁されたバス線がIDC
に挿入され、ベースの成形空洞の中に引き込まれると、
絶縁が剥離され、直接バス線との接続を行うことが可能
になる。
【0019】線4Aは、並列入力データ(SID)線を
示し、線4Bは並列出力データ(SOD)線を示し、線
4Cはアース線を示し、線4Dは電源線を示し、線4E
はクロック・パルス線を示す。本発明の教示から逸脱す
ることなく、保証通りに各種の線4A〜4Eの位置を入
れ替えることのできることを当業者は理解する。チップ
・キャリヤ6(図1)は、ICチップ12をその上部側
面6A上で支持し、導電性トレース15A〜14Eをそ
の下部側面(図6)上で支持する。ICチップ12は、
各導電性トレース15に電気的に接続されると共に下記
で説明するプログラム機構21によってアース導電トレ
ース17に選択的に接続される。チップ・キャリヤ6に
は、デュアル導電性ピン8A、8Bとトリプル導電性ピ
ン10A、10B(図6参照)が設けられる。
【0020】図4を参照して、チップ・キャリヤ6、デ
ュアル導電性ピン8A、8Bおよびトリプル導電性ピン
10A、10Bが成形ベース2に位置決めされる。導電
性ピン8Aの先端16(図1参照)は、2ソケットのイ
ンタフェース部品36内に位置する。ピン8Bも、対応
する2ソケットのインターフェース部品を有する。導電
性ピン10Aの先端18(図1参照)は、3ソケットの
インタフェース部品38内に位置する。ピン10Bも、
対応する3ソケットのインタフェース部品を有する。2
ソケットのインタフェース部品は、ソケット・ハウジン
グ70とインタフェースし(図7参照)、3ソケットの
インタフェース部品は、ソケット・ハウジング72とイ
ンタフェースする。トリプル導電性ピン10Aおよび1
0Bは、モジュールをセンサおよびマイクロスイッチ4
2、センサ44、インジケータ46、および押しボタン
・スイッチ48のような低電流の出力負荷に接続するた
めのものである(図7)。デュアル導電性ピン8Aおよ
び8Bは、DCモータ50A、50Bおよびソレノイド
52A、52Bのような高電流出力用に保留される。
【0021】4個のスナップ・ファスナ23(そのうち
1個だけを図1に示す)は、成形ベースと一体的に形成
され、ICスナップ12にスナップによって嵌合されて
いる。図2はこれらのファスナの内の2個、23Aおよ
び23Bを示し、モジュール1全体をどのようにして固
定するかをさらに示す。ベース2の成形された溝20
A、20B、20C、20Dおよび20E(図4)は、
図2に示すスプリング・クリップ14のようなスプリン
グを収容し、このスプリング・クリップ14は、溝20
内に嵌合されている。スプリング・クリップ14によっ
て、成形ベースの底部にあるアース線4Cがチップ・キ
ャリヤ6の下側部6Bに設けられた導電性トレース15
Cに接続される(図6参照)。
【0022】スプリング・クリップ14は、各溝20に
設けられて、バス線4を導電性トレース15に接続する
(すなわち、スプリング・クリップ14は、溝20Aに
設けられて、線4Aをチップ・キャリヤ6の下側部に設
けられた導電性トレース15Aに接続し、他のスプリン
グ・クリップ14は、溝20Bに設けられて、線4Dを
導電性トレース15Bに接続し、他のスプリング・クリ
ップ14は、溝20Dに設けられて、線4Dを導電性ト
レース15Dに接続し、他のスプリング・クリップ14
は、溝20Eに設けられて、線4Eを導電性トレース1
5Eに接続する)。クリップ14は、これらのクリップ
14を線4に電気的に接続するために当業者に周知の
(例えば絶縁剥離素子のような)機構を有する。
【0023】モジュールが共に止められて場合、各スプ
リング14(図2におけるスプリング14のような)
は、チップ・キャリヤ6の下側部6Bに設けられた導電
性トレース15C(図5)のような対応するトレースと
強固に接触するように圧縮されている。モジュールがス
ナップ・ファスナ23によって締めつけられている場
合、スプリング圧縮状態におかれているので、スナップ
・ファスナ23とチップ12との間の締めつけが解除さ
れると、スプリングはチップ・キャリヤの解放機構とし
て作用する。したがって、スプリング14は、トレース
17とスプリング14との間の電気的接続を容易にする
だけでなく、モジュールを分解する際にICチップ・キ
ャリヤの取り外しも容易にする。
【0024】図3に示すように、6本のフィンガ22A
〜22Fを有するプログラム可能なフィンガパケット2
1は、アース線4Cに接続されているスプリング14の
溝20Cの中央隆起部24の上に位置している(図2に
示すように)。パケット21の一端21Aは、溝20C
のスプリング14と接触し、パケット21をアース線4
Cに電気的に接続する。フィンガ22は、それぞれトレ
ース17に選択的に接続され、チップ12上の6個のプ
ログラム可能な入力端子(ノード)の対応する1つを選
択的にアースすることができる。図6を参照して、フィ
ンガ22Aはトレース17Aに、フィンガ22Bはトレ
ース17Bに、フィンガ22Cはトレース17Cに、フ
ィンガ22Dはトレース17Dに、フィンガ22Eはト
レース17Eに、フィンガ22Fはトレース17Fに、
それぞれ、選択的に接続されることができる。
【0025】図2に示すフィンガパケット21は、モジ
ュールの空洞領域7にある隆起部24の上にあり、その
フィンガ22の内の幾つかをチップ・キャリヤ6と接触
させ、他の幾つかをチップ・キャリヤ6と接触させてい
ないように見える。チップ・キャリヤ6の下側部6Bに
設けられた導電性トレース17(図5)と接触する各フ
ィンガは、結果として、ICチップ12の対応するプロ
グラム可能な入力端子に論理0をプログラムするが、そ
の理由は、上記の入力端子がアースされているからであ
る。しかし、あるフィンガ22が導電性トレース17と
接触しないように曲げられている場合、論理1がチップ
12に入力されるが、その理由は、アースに対する結線
が切断されているからである。
【0026】フィンガ・パケット21の6本のプログラ
ム可能なフィンガ(22A、22B、22C、22D、
22Eおよび22F)は、特定のモジュールに対して特
定のアドレスおよび入出力構成を指定するために使用さ
れる。フィンガの内の4本は、特定アドレスを指定する
ために使われ、したがって、2進法によって、16個の
アドレス(アドレス0から15まで)が可能である。残
りの2本のフィンガは、モジュールの入出力構成を指定
するために使用される。
【0027】プログラム可能なフィンガパケット21の
使用によって、各チップ・キャリヤが同一になることが
可能になり、したがって、現場でこれを取換えることが
容易になる(取換えは、またチップ・キャリヤをベース
から付勢するスプリング・クリップの圧縮によっても円
滑になる)。フィンガ・パケット21のプログラミング
は、自動配線機によって組み配線の段階(すなわち、バ
ス線を入力/出力素子と接続する際に)行われる。一度
プログラムすれば、いずれのチップ・キャリヤをベース
に入れ換えてもよい。
【0028】このようにプログラムすることによって、
モジュールのチップ12は、5本線のバスから信号を受
け、これらの信号を出力素子用の状態に変換し、一方バ
スに入力素子の状態を戻すことができる。チップを特定
の構成にプログラムすることによって、このチップはい
ずれの負荷が信号を受けるべきか、またいずれの負荷に
バス線に沿って信号を戻すべきかを制御することができ
る。
【0029】図7は、バス線に沿って位置する各モジュ
ールをどのようにプログラムして、その特定のアドレス
に向けるように意図された情報を受け取らせることがで
きるか、また特定の構成にしたがって近くの負荷と対話
させることができるかを示すのに役立つ。例えば、モジ
ュール1Aは、DCモータ50A、ソレノイド52Aお
よびマイクロスイッチ42に情報を送り、一方センサ4
4から情報を受け取り、この情報をバスに沿って出力す
るようにプログラムすることができる。モジュール1B
は、DCモータ50B、ソレノイド52Bおよびインジ
ケータ46に情報を送り、一方スイッチ48から情報を
受け取るようにプログラムすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の成形されたベース、チップ・キャリ
ヤ、チップおよびプログラム可能なパケットの分解図で
ある。
【図2】本発明の成形ベース、スプリング・クリップお
よびプログラム可能なモジュール素子の(図4の面A−
Aで切断した)切り欠いた側面図である。
【図3】本発明によるプログラム可能なフィンガ・パケ
ットの斜視図である。
【図4】本発明の成形ベースの平面図である。
【図5】成形ベース内のチップ・キャリヤの2本フォー
クおよび3本フォークのコネクタの位置決めを示す。
【図6】チップ・キャリヤの下側部上の導電性トレース
を示す。
【図7】バス線に沿った本発明の各モジュールの位置
と、各モジュールが種々の負荷の近傍にあることを示
す。
【符号の説明】
1 モジュール 2 ベース 3 バス線 4 チップ・キャリヤ 8、10 導電性ピン 12 ICチップ 14 スプリング・クリップ 15 導電性トレース 38 インターフェース部品 40 絶縁変移コネクタ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01R 33/76 H01R 33/76 33/92 33/92 (72)発明者 ティモシー エム マイナード アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14534 ピッツフォード キンバリー ロード 27 (56)参考文献 特開 昭60−158566(JP,A) 米国特許4084869(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01R 24/00 G06F 3/00 H01R 13/22 H01R 13/66 H01R 31/02 H01R 33/76 H01R 33/92

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力素子および出力素子の少なくとも1
    つをこれらの入出力素子を制御する信号を搬送する多重
    線バスに接続するプログラム可能な入出力コネクタ・モ
    ジュールであって、 それ自身を直接的に上記多重線バスに電気的に接続する
    手段を有する第1段と、 この第1段上に支持され且つその上に取り付けられたI
    Cチップを有する第2段であって、この第2段が、上記
    多重線および上記入出力素子との間に上記信号を搬送す
    るために、上記入出力素子を上記ICチップに接続する
    第1電気結線及び上記多重線バスを上記ICチップに接
    続する第2電気結線を有する上記第2段と、 これらの第1電気結線及び第2電気結線が上記ICチッ
    プを介して互いに選択的に接続されるように上記ICチ
    ップをプログラムするプログラム手段と、 を有することを特徴とするモジュール。
JP03181038A 1990-07-31 1991-07-22 コネクタ・モジュール Expired - Fee Related JP3117486B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/560,811 US5037308A (en) 1990-07-31 1990-07-31 Programmable integrated input/output connector module and spring clip connector mechanism
US560811 1990-07-31

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