JP2751014B2 - コネクタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，相手側コネクタに嵌合
する方向と垂直な方向にコンタクトを垂直移動させるこ
とによって接続を行うコネクタに関し，特に高周波特性
の良好なコネクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来，この種のコネクタは，図９に示さ
れている構造を有している（特開昭５７−１８２６２８
号公報参照）。図９に示すように，コネクタ１００は，
ばね性を有する断面角形又は円形の細長い導電材からな
るピンコンタクト１０１とこれを支持するインシュレー
タ１０２とを有するピンコネクタ１０３と，ピンコンタ
クト１０１の先端部１０４を収容する導電性を有する材
料からなる受容部１０５を有するソケットコネクタ１０
６とからなっている。図示のコネクタは，すでに接続さ
れており，接続前において，ピンコンタクト１０１は屈
曲していない状態で互いに離間されて配置されていた。
ピンコンタクト１０１を，受容部１０５に挿入し，この
挿入方向と垂直な方向にピンコネクタ１０３とソケット
コネクタ１０６とを相対移動させ，ピンコンタクトの先
端部１０４と受容部１０５の口元部で電機的な接続を得
ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述したピンコネクタ
１０３のピンコンタクト１０１の隣接するものの離間距
離は，コンタクトピッチとコンタクトのピッチ方向の大
きさの差となっている。前述したように，電気的接続を
行おうとする場合，ピンコンタクトは，ピッチ方向に弾
性変形する。この際に，ピンコンタクトのピッチ方向の
変形量を大きくするためには，ピッチ方向に小さく即ち
細くしなければならない。したがって，ピンコンタクト
同志の離間距離は必然的に大きくなる。

【０００４】ところで，ピンコネクタを高周波を用いる
場合に，隣接する一対のピンコンタクトの一方を信号用
に，他方をグランド用とすると，一対のピンコンタクト
間の特性インピーダンスは，ピンコンタクトの離間距離
に応じて大きくなる。したがって，ピッチ方向に細く形
成されたコンタクトの弾性変形した部位での特性インピ
ーダンスは高くなり，高周波特性にすぐれたものとは言
えなかった。また，コンタクト幅を大きくして，特性イ
ンピーダンスを低くしようとすると，コンタクトの幅が
大きくなり，コネクタが大型のものとなってしまう。

【０００５】従って，本発明の技術的課題は，弾性変形
性に優れながらも，高周波特性の優れた小型のコネクタ
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば，第１の
方向に延在するとともに互いに接触する一対の第１のコ
ンタクトと，一対の第２のコンタクトとを備え，前記第
１の方向に交差する第２の方向に，前記第１のコンタク
トと前記第２のコンタクトとを相対移動させて接触力を
得るコネクタにおいて，前記一対の第１のコンタクト
は，前記第２の方向と前記第１及び第２の方向に交差す
る第３の方向とに互いに位置ずれして設けられていると
ともに，前記一対の第２のコンタクトは前記第１の方向
に互いに離間して設けられていることを特徴とするコネ
クタが得られる。

【０００７】また，本発明によれば，前記コネクタにお
いて，前記一対の第２のコンタクトは，前記第３の方向
に幅を夫々有するとともに，長さ方向中央部では先端部
よりも，前記第２の方向における離間間隔が狭く形成さ
れていることを特徴とするコネクタが得られる。

【０００８】また，本発明によれば，前記コネクタにお
いて，前記一対の第２のコンタクトを長さ方向中央部に
おいて収容する収容孔を有するロケータを備え，前記収
容孔は，前記一対の第２のコンタクトを所定間隔を置い
て離間させる仕切部を備えていることを特徴とするコネ
クタが得られる。

【０００９】また，本発明によれば，前記コネクタにお
いて，前記第２のコンタクトは前記第１のコンタクトに
接触する接触部と，ケーブルに接続される基部とが互い
に接触可能な別体からなることを特徴とするコネクタが
得られる。

【００１０】また，本発明によれば，前記したいずれか
のコネクタにおいて，前記第１のコンタクトを収容した
ソケットコネクタと，前記第２のコンタクトを収容した
ピンコネクタからなり，前記ピンコネクタは，前記第２
のコンタクトを保持するベースと，前記第２のコンタク
トの先端部を収容するハウジングと，前記ベースと前記
ハウジングに介在するロケータとを備え，前記ロケータ
及び前記ベースは，前記ハウジングに対して，相対移動
可能に形成されていることを特徴とするコネクタが得ら
れる。

【００１１】さらに，本発明によれば，前記コネクタに
おいて，前記ソケットコネクタと前記ピンコネクタとの
嵌合時に，前記ソケットコネクタは，前記ハウジングと
一体となり，前記ロケータ及び前記ベースに対して相対
移動可能に形成されていることを特徴とするコネクタが
得られる。

【００１２】

【作用】本発明においては，特性インピーダンスの高く
なる第２のコンタクトの弾性変形部においてグランド及
び信号の各コンタクトの離間距離を小さくすることがで
きるので，特性インピーダンスを低くすることができ，
コネクタの他の部分に合わせたり，必要に応じて，それ
以上に低くすることができる。

【００１３】また，本発明においては，離間距離を特に
小さくした場合，部品寸法のばらつきにより，離間距離
が狭まりすぎて，絶縁不良を起こしたり，場合によって
は，短絡することがあるが，これらを防止することがで
きる。また，各部の離間距離を一定にする効果もあるた
め，特性インピーダンスの値が各部で安定する。

【００１４】

【実施例】以下，本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１５】図１（ａ）は本発明の第１実施例に係るソ
ケットコネクタの嵌合面側を示す斜視図，図１（ｂ）は
図１（ａ）のソケットコネクタタの嵌合面と反対側を示
す斜視図である。図２（ａ）は，図１（ａ）で示したソ
ケットコネクタの嵌合面側における分解斜視図，図２
（ｂ）は図１（ａ）で示したソケットコネクタの嵌合面
と反対側における分解斜視図である。

【００１６】図１（ａ）及び（ｂ），図２（ａ）及び
（ｂ）を夫々参照して，ソケットコネクタ１０は，一端
が開口した箱型のインシュレータ１１と，このインシュ
レータ１１に植設された導電性を有する第１のコンタク
ト１２と，プレート１３とを備えている。

【００１７】図２（ａ）に最も良く示されているよう
に，インシュレータ１１は，箱型の絶縁材からなり，中
央の窪み部１５の底部１５ａには，角形のインシュレー
タ１１の長さ方向に長い孔部１６が，この長さ方向に複
数（４列）に設けられている。この孔部１６に第１のコ
ンタクト１２が圧入される。インシュレータ１１の長辺
側の内側壁部１７の一方には，複数の段部１７ａ，１７
ｂ，１７ｃが設けられており，後に説明するピンコネク
タとの係合の際に，案内部をなす。第１のコンタクト１
２は，中央が幅広く，その部分に窪み１２ａを有し，一
端側は２本，他端側は一本の導電体となっている。ま
た，プレート１３は両側に，長さ方向に直角に突出した
取り付け用の突出部１３ａを有するとともに，長さ方向
に，四角の切欠き１３ｂが連設されている。

【００１８】図２（ｂ）に最も良く示されているよう
に，インシュレータ１１の他面側（嵌合面の反対側）
は，長さ方向両端部が若干高く段をなしている。また，
一端には図示しない基板等に取り付けるための半円状の
突出部１８が設けられている。

【００１９】図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように，
インシュレータ１１に，第１のコンタクト１２とプレー
ト１３とを圧入して，図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す
ようなソケットコネクタ１０が形成される。

【００２０】図３は本発明の第１実施例に係るピンコネ
クタの構成を示す斜視図で，（ａ）は第２のコンタクト
の接続状態，（ｂ）は第２のコンタクトの離脱状態を示
している。図４は，図３のピンコネクタの分解組立斜視
図である。図３乃至図４を参照すると，ピンコネクタ２
０は，下端が開口したハウジング２１と，板状のロケー
タ２２と，ベース（インシュレータ）２３と，第２のコ
ンタクト４０をなすシグナルコンタクト２４及びグラン
ドコンタクト２５と，フラットケーブル３０を固定する
ための一対のカバー２６及び中央部材２７と，プレート
２８とを備えている。また，第２のコンタクト４０を変
形させて接続させるための駆動機構として，ローラ３
１，スライダー３３とを備えている。ハウジング２１
は，一端に蓋部３４を有している。この蓋部３４は，両
側壁に斜め溝３４ａ，上部に四角溝３４ｂ及び端部に一
端が下端を貫通した縦溝３４ｃがそれぞれ形成されてい
る。ロケータ２２は，第２のコンタクトを収容するため
の断面四角の収容孔２２ａが複数長さ方向に並んで設け
られている。また，長さ方向両側に２か所づつ突出部２
２ｃが設けられ，組み立ての際に，ハウジング２１の四
角の孔部２１ｂに挿入される。ベース２３は，一端に，
スライダー３３を収容する溝部３５を有している。ま
た，ロケータ２２の収容孔２２ａと重なる位置に四角の
収容孔２３ａが複数設けられている。またベース２３の
両側には，組み立ての際，ハウジング２１の溝２１ａと
係合する長さ方向に突部を備えた係合片３６が設けられ
ている。

【００２１】カバー２６の内側の上方には，フラットケ
ーブル３０（図３参照）固定用の凹凸部２６ａが形成さ
れている。また，内側下方には，中央部材２７と係合す
るための係合段部２６ｂが夫々形成されている。中央部
材２７は，中央にプレート２８を収容する収容部が形成
され，また，両側面には，カバー２６と係合する係合部
２７ａが形成されている。また，両端には，ベース２３
に圧接収容されるように，圧接触部２７ｂが形成されて
いる。スライダー３３は，四角板状で，上部に突起部３
３ａが設けられているとともに，Ｓ字溝３３ｂが側面間
を貫通して設けられている。ローラ３１は，このＳ字溝
３３ｂ内に収容されて，その両端部３１ａをベース２３
の収容のための溝部３５内に位置するように溝部３５の
軸溝３５ａに収容され，組み立ての際には，ハウジング
２１の蓋部３４の溝３４ａ内に位置する。ベース２３の
両内側には，係合突起３７が設けられ，組み立ての際，
カバーの係合溝３８と係合するように構成されている。

【００２２】このような構成のピンコネクタ２０を組み
立てるには，ベース２３の溝部３５内に，スライダー３
３，ローラ３１を収容して，上面にロケータ２２を介し
て，ハウジング２１により，溝部３５をハウジング２１
の蓋部３４によって封じる。次に，第２のコンタクト４
０であるシグナルコンタクト２４及びグランドコンタク
ト２５の一対を先端が広がるような形状に互いに対向さ
せて，収容孔２２ａ，２３ａ内に一対づつ収容するとと
もに，プレート２８及び中央部材２７を装着した後，フ
ラットケーブル３０（図３参照）を収容して，両側から
一対のカバー２６でこのフラットケーブル３０を挟み込
むように覆い，図３に示すように完成する。

【００２３】図３（ａ）及び（ｂ）に示すように，スラ
イダー３３の突起部３３ａの移動によって，ハウジング
２１をベース２３，及びロケータ（図示せず）に対し
て，長さ方向すなわちコンタクトのピッチ方向に対して
相対移動可能である。

【００２４】図５（ａ）及び図６は図１及び図２のソケ
ットコネクタと，図３及び図４のピンコネクタとを組み
合わせた本発明の第１実施例に係るコネクタを示す断面
図である。図５（ａ）は電気的接続のない状態，図６は
電気的接続をした状態を示している。また，図５（ｂ）
は図５（ａ）のロケータ２２の収容孔２２ａの上面図で
ある。図７は，図５（ａ），図５（ｂ），及び図６のコ
ネクタのコンタクト部分の電気的接続を示す図である。
図５乃至図７を参照して，ソケットコネクタ１０の窪み
部に，ピンコネクタ２０のハウジング２１の一端が嵌合
された状態にある。第１のコンタクト１２は，ソケット
コネクタ１０の孔部に第１のコンタクト１２の中央部１
２ｃを保持するように圧入されている。第１のコンタク
ト１２の，窪み部１５内の部分は二又に分岐しており，
その間に，コンタクト収容部１２ｂが形成されている。
コンタクト収容部１２ｂは，一端側が広く，内部に移動
するにつれてその間隔が狭くなる形状で，内側に突出し
た接点部１２ｄを有している。

【００２５】ピンコネクタ２０は，ソケットコネクタ１
０に挿入されるハウジング２１と，ベース２３と，その
間のロケータ２２と，ベース２３のロケータ２２と反対
側に装着された中央部材２７とを有している。

【００２６】ハウジング２１に設けられた収容孔２１ｃ
は，一端側が下方に移動するに従って広くなるように形
成されており，また，２つのコンタクト間には，接触し
ないように仕切部２１ｄが設けられている。ベース２３
の収容孔２３ａには，下方から夫々の第２のコンタクト
４０が圧入されており，ベース２３上部からロケータ２
２の収容孔２２ａを経て，ハウジング２１の収容孔２１
ａに達している。ロケータ２２は，ハウジング２１とベ
ース２３との間で，このコンタクト４０のピッチ方向に
摺動可能に設けられている。

【００２７】図５（ｂ）に最も良く示されるように，ロ
ケータ２２は，収容孔２２ａを有している。収容孔２２
ａには，ロケータ２２の幅方向に互いに対向して，仕切
り突起２２ｂが設けられ，これによって，第２のコンタ
クトであるシグナルコンタクト２４およびグランドコン
タクト２５の接触が防止されている。

【００２８】図７に最も良く示されるように，第２のコ
ンタクト４０であるシグナルコンタクト２４及びグラン
ドコンタクト２５の夫々の基部２４ａ，２５ａは，ベー
スに圧入できるような形状を有し，さらに，一端部か
ら，第２のコンタクト４０の幅方向に二又のケーブル圧
接部２４ｂ，２５ｂが夫々形成されている。

【００２９】一方，第２のコンタクトであるシグナルコ
ンタクト２４及びグランドコンタクトの先端部２４ｃ，
２５ｃは互いにその間隔が広くなるように形成され，第
１のコンタクト１２のうちの信号ライン及びグランドラ
インに接続されるコンタクト１２１及び１２２の収容部
１２ｂ，１２ｂに各コンタクトの長さ方向，即ち，第１
の方向に夫々挿入されている。

【００３０】この状態，すなわち，ピンコネクタに関し
て図３（ａ）の状態から図３（ｂ）に示すように，ハウ
ジング２１に対してロケータ２２及びベース２３を左右
方向即ち第２の方向に相対移動したときの状態は，図６
に示されている。

【００３１】図６を参照して，ハウジング２１，ソケッ
トコネクタ１０の一体物に対して，ロケータ２２及びベ
ース２３が図では右方に相対移動して，コンタクトの中
央部が斜めに屈曲して弾性変形した状態となっている。
この時，ソケットコネクタ１０の第１のコンタクト１２
と，第２のコンタクト４０の先端部が接触して，電気的
接続を得ることができる。

【００３２】次に，この種のコンタクトの原理について
説明する。図７に示すように，コンタクトの互いに対向
する特性インピーダンスは次の数１式で計算される。

【００３３】

【数１】 ここで，インダクタンスＬ及びキャパシタンスＣ等は次
の数２式で計算される。

【００３４】

【数２】 上記２式より，比透磁率μ_r ＝１とすると，次の数３式
が成り立つ。

【００３５】

【数３】 上記数３式に，一例として数値を入れてみる。ｔ＝０．
３ｍｍ，ｂ＝２ｍｍ，ε_r ＝１（空中）とすると，次の
数４式が成り立つ。

【００３６】

【数４】 ここで，比較のために，従来例におけるコンタクトピッ
チを１．２７ｍｍとすると，ｔはおおよそ１ｍｍとな
り，他の値を同じとすると次の数５式が成り立つ。

【００３７】

【数５】 上記数５式から明らかなように，従来例においては，上
記数４式で示される実施例よりも極端に大きな数値とな
っている。

【００３８】従来例において，ｔ＝１のままで，Ｚを約
５０［Ω］とするには，ｂ＝７ｍｍ程度にする必要があ
り，コネクタが大きくなることは明らかである。

【００３９】したがって，本発明の第１実施例のコンタ
クトによれば，小さなコンタクトピッチでインピーダン
スを減小させることができる。

【００４０】例えば，数値例であるｔ＝０．３の値が少
し変化すると，比較的小さい寸法に対する比によって，
インピーダンスＺが大きく変化する。前述したようにロ
ケータ２２は，このｔ＝０．３の値を安定させ，Ｚの値
を安定させるという利点も有する。

【００４１】図８は本発明の第２実施例に係るコネクタ
を示す断面図で，図８（ａ）は正面断面図，図８（ｂ）
は側面断面図である。

【００４２】図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように，
第２実施例に係るコネクタとは，図７に示す実施例との
相違点は，ピンコネクタ５０にある。第２実施例に係る
ピンコネクタ５０は，ハウジング２１と，ロケータ５１
と，ベース５２とを備え，その他の部分は，図７に示す
第１実施例と同様である。

【００４３】ハウジング２１，ロケータ５１との間の第
２のコンタクト５３は，接触部５４と基部５５とが別々
に形成されている。他の第２のコンタクト５６も，接触
部５７と，基部５８とが別々に形成されている。これら
の基部５５及び５８は，互いに長さ方向及び幅方向に位
置ずれされて設けられている。

【００４４】第２のコンタクトの基部５５，５８の一端
は夫々第２のコンタクトの接触部５４，５７の他端を収
容できるように二又に分かれて，間に収容部５５ａ，５
８ａを形成している。夫々の基部５５，５８の中央部
は，収容孔５９に圧入するための圧入部５５ｂ，５８ｂ
を夫々形成している。基部５５，５８の他端は，ケーブ
ルを圧接するための圧接部５５ｂ，５８ｂが形成されて
いる。ロケータ５１の収容孔６１の片側のハウジング寄
りには，上方で大きく，下方で小さくなるような突起部
６１ａが設けられている。また，ベース５２の収容孔５
９のロケータ５１寄りの開口５９ａは，次第に広くなっ
ている。

【００４５】このように第２のコンタクト５３，５６を
中継する構成であると第２のコンタクト５３，５６のハ
ウジング２１，ベース５２，ロケータ５１等への挿入も
容易となりコネクタの組立てをより容易にすることがで
きる。

【００４６】尚，第１のコンタクト１２と第２のコンタ
クト５０（５３，５６）との接続操作法は，上記第１実
施例と同様である。そして第１実施例と同様に，第２の
コンタクトの間隔を狭くしたので，特性インピーダンス
の値を低くするとともに，コネクタを小型化することが
できる。

【００４７】

【発明の効果】以上，説明したように，本発明によれ
ば，第２のコンタクトの弾性変形部であってもコネクタ
の大きさを大きくすることなく，特性インピーダンス値
Ｚを低くできるコネクタを提供することができる。

【００４８】また，本発明によれば，ロケータにより，
絶縁不良や短絡を防止して，Ｚの値を各コンタクトで安
定させることができるコネクタを提供することができ
る。

【００４９】したがって，本発明によれば，小型の高周
波特性の良好なコネクタを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の第１実施例に係るソケットコ
ネクタの嵌合面側を示す斜視図である。（ｂ）は（ａ）
のソケットコネクタの嵌合面反対側を示す斜視図であ
る。

【図２】（ａ）は図１（ａ）のソケットコネクタの嵌合
面側における組立分解斜視図である。（ｂ）は図１
（ａ）のソケットコネクタの嵌合面反対側における組立
分解斜視図である。

【図３】（ａ）は第１実施例のピンコネクタのハウジン
グを他の部分に対して相対移動させる前の状態を示す斜
視図である。（ｂ）は（ａ）の状態から，ハウジングを
他の部分に対して相対移動させた後の状態を示す斜視図
である。

【図４】図３（ａ）及び図３（ｂ）に示したピンコネク
タの分解組立斜視図である。

【図５】（ａ）は本発明の第１実施例に係るコネクタの
電気的接続していない状態を示す断面図である。（ｂ）
は（ａ）のロケータの収容孔を示す上面図である。

【図６】本発明の第１実施例に係るコネクタの電気的接
続した状態を示す断面図である。

【図７】図５及び図６に示すコネクタの各コンタクトの
接続状態を示す図である。

【図８】（ａ）は本発明の第２実施例に係るコネクタを
示す正面断面図である。（ｂ）は（ａ）のコネクタの側
面断面図である。

【図９】従来例に係るコネクタを示す断面図である。

【符号の説明】

１０ ソケットコネクタ １１ インシュレータ １２ 第１のコンタクト １３ プレート １５ 窪み部 １６ 孔部 １７ 内側壁部 １８ 突出部 ２０ ピンコネクタ ２１ ハウジング ２１ｂ 孔部 ２２ ロケータ ２２ａ 収容孔 ２３ ベース ２３ａ 収容孔 ２４ シグナルコンタクト ２４ａ，２５ａ 基部 ２４ｂ，２５ｂ ケーブル圧接部 ２４ｃ，２５ｃ 先端部 ２５ グランドコンタクト ２６ カバー ２７ 中央部材 ２８ プレート ３０ フラットケーブル ３１ ローラ ３３ スライダー ３４ 蓋部 ３５ 溝部 ３６ 係合片 ３７ 係合突起 ３８ 係合溝 ４０，５３，５６ 第２のコンタクト ５０ ピンコネクタ ５１ ロケータ ５２ ベース ５４ 接触部 ５５，５８ 基部 ５５ａ，５８ａ 収容部 ５５ｂ，５８ｂ 圧入部 ５７ 接触部 ５９，６１ 収容孔 １００ コネクタ １０１ ピンコンタクト １０２ インシュレータ １０３ ピンコネクタ １０４ 先端部 １０５ 受容部 １０６ ソケットコネクタ

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の方向に延在するとともに互いに接
   触する一対の第１のコンタクトと，一対の第２のコンタ
   クトとを備え，前記第１の方向に交差する第２の方向
   に，前記第１のコンタクトと前記第２のコンタクトとを
   相対移動させて接触力を得るコネクタにおいて， 前記一対の第１のコンタクトは，前記第２の方向と前記
   第１及び第２の方向に交差する第３の方向とに互いに位
   置ずれして設けられているとともに，前記一対の第２の
   コンタクトは前記第２の方向に互いに離間して設けられ
   ていることを特徴とするコネクタ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のコネクタにおいて，前記
   一対の第２のコンタクトは，前記第３の方向に幅を夫々
   有するとともに，長さ方向中央部では先端部よりも，前
   記第２の方向における離間間隔が狭く形成されているこ
   とを特徴とするコネクタ。
3. 【請求項３】 請求項１記載のコネクタにおいて，前記
   一対の第２のコンタクトを長さ方向中央部において収容
   する収容孔を有するロケータを備え，前記収容孔は，前
   記一対の第２のコンタクトを所定間隔を置いて離間させ
   る仕切部を備えていることを特徴とするコネクタ。
4. 【請求項４】 請求項１記載のコネクタにおいて，前記
   第２のコンタクトは前記第１のコンタクトに接触する接
   触部と，ケーブルに接続される基部とが互いに接触可能
   な別体からなることを特徴とするコネクタ。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のうちのいずれかに記載
   のコネクタにおいて，前記第１のコンタクトを収容した
   ソケットコネクタと，前記第２のコンタクトを収容した
   ピンコネクタからなり，前記ピンコネクタは，前記第２
   のコンタクトを保持するベースと，前記第２のコンタク
   トの先端部を収容するハウジングと，前記ベースと前記
   ハウジングに介在するロケータとを備え，前記ロケータ
   及び前記ベースは，前記ハウジングに対して，相対移動
   可能に形成されていることを特徴とするコネクタ。
6. 【請求項６】 請求項５記載のコネクタにおいて，前記
   ソケットコネクタと前記ピンコネクタとの嵌合時に，前
   記ソケットコネクタは，前記ハウジングと一体となり，
   前記ロケータ及び前記ベースに対して相対移動可能に形
   成されていることを特徴とするコネクタ。