JP4522454B2 - コネクタ - Google Patents

Description

この発明はコネクタに関し、特に電気信号の高速伝送に適したコネクタに関する。

従来、３種類のコンタクトとそのコンタクトを保持するインシュレータとそのインシュレータを覆うレセプタクルシェルとを備えるレセプタクルコネクタが知られている（下記特許文献１参照）。

３種類のコンタクトには、高速伝送用の信号コンタクトＳとグランドコンタクトＧと非高速伝送用のコンタクトＤとが含まれる。３種類のコンタクトは、それぞれ相手側コネクタの相手側コンタクトの接触部に接触可能な接触部とプリント基板上のパッドに半田付け可能な端子部とを有する。

接触部は上下２列に配置されている（上記公報の図７（ｂ）参照）。上段の列では、インシュレータの正面に向かって左側からＤ，Ｄ，Ｄ，Ｇ，Ｓ，Ｓ，Ｇ，Ｓ，Ｓの順に接触部が並んでいる。下段の列では、インシュレータの正面に向かって左側からＤ，Ｄ，Ｓ，Ｓ，Ｇ，Ｓ，Ｓ，Ｇの順に接触部が並んでいる。上段の列の１つのグランドコンタクトＧとその下方に位置する下段の１対の信号コンタクトＳ，Ｓとで１組の高速伝送用のコンタクト群が構成されるとともに、下段の列の１つのグランドコンタクトＧとその上方に位置する上段の１対の信号コンタクトＳ，Ｓとで１組の高速伝送用のコンタクト群が構成される。

端子部はインシュレータの幅方向（コンタクト配列方向）に沿って一列に配置されている（上記公報の図７（ａ）参照）。この列では、インシュレータの左側からＤ，Ｄ，Ｄ，Ｄ，Ｄ，Ｓ，Ｇ，Ｓ，Ｓ，Ｇ，Ｓ，Ｓ，Ｇ，Ｓの順に端子部が並んでいる。１つのグランドコンタクトＧとその両側の１対の信号コンタクトＳ，Ｓとで１組の高速伝送用のコンタクト群が構成される。
特開２００２−３３４７４８号公報

上述の接触部の配置において、上段の列の右端の信号コンタクトＳのペアだけがグランドコンタクトＧにはさまれていない。その結果、他のペアの信号コンタクトとの間で伝送特性のバラツキが生じるとともに、斜め下に位置する他のペアの信号コンタクトとの間でクロストークが発生する虞がある。

また、端子部の配置において、インシュレータの幅方向で隣り合うコンタクト群の信号コンタクト同士が隣接するので、その信号コンタクト間でクロストークが発生する虞がある。

更に、端子部がインシュレータの幅方向に沿って１列に並んでいるので、コネクタが大型化するという問題がある。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は、伝送劣化を防ぐとともに、コネクタの小型化を図ることができるコネクタを提供することである。

前述の課題を解決するため請求項１の発明は、相手側コネクタの相手側ハウジングに嵌合可能なハウジングと、このハウジングに保持される複数のコンタクトとを備えているコネクタにおいて、前記複数のコンタクトは、対をなす高速伝送用信号コンタクトと、高速伝送用グランドコンタクトと、非高速伝送用コンタクトとを含み、前記高速伝送用信号コンタクト、前記高速伝送用グランドコンタクト及び前記非高速伝送用コンタクトは、それぞれ前記相手側コネクタの相手側コンタクト接触部に接触可能な接触部と、接続対象物に接続される接続部とを有し、前記高速伝送用信号コンタクトの接触部と前記高速伝送用グランドコンタクトの接触部とは、それぞれコネクタ嵌合方向に対して直交するコンタクト配列方向へ一列に並び、前記高速伝送用信号コンタクトの接触部と前記高速伝送用グランドコンタクトの接触部とで形成される列と、前記非高速伝送用コンタクトの接触部で形成される列とは、平行であり、対をなす前記高速伝送用信号コンタクトの接触部は、前記コンタクト配列方向で隣接する前記高速伝送用グランドコンタクトの接触部間に配置され、前記非高速伝送用コンタクトの接触部は前記コンタクト配列方向へ一列に並び、前記高速伝送用信号コンタクトの接続部と前記高速伝送用グランドコンタクトの接続部とは、それぞれ前記コンタクト配列方向へ一列に並び、対をなす前記高速伝送用信号コンタクトの接続部は、前記コンタクト配列方向で隣接する前記高速伝送用グランドコンタクトの接続部間に配置され、前記非高速伝送用コンタクトの接続部は前記コンタクト配列方向へ並び、前記高速伝送用信号コンタクトの接続部と前記高速伝送用グランドコンタクトの接続部とで形成される列と、前記非高速伝送用コンタクトの接続部で形成される列とは、平行であることを特徴とする。

上述のように、高速伝送用信号コンタクトの接触部と高速伝送用グランドコンタクトの接触部とは、それぞれコネクタ嵌合方向に対して直交するコンタクト配列方向へ一列に並び、高速伝送用信号コンタクトの接触部と高速伝送用グランドコンタクトの接触部とで形成される列と、非高速伝送用コンタクトの接触部で形成される列とは、平行であり、対をなす高速伝送用信号コンタクトの接触部は、コンタクト配列方向で隣接する高速伝送用グランドコンタクトの接触部間に配置され、非高速伝送用コンタクトの接触部はコンタクト配列方向へ一列に並んでいるので、伝送特性のバラツキやクロストークが抑制される。

また、高速伝送用信号コンタクトの接続部と高速伝送用グランドコンタクトの接続部とは、それぞれコンタクト配列方向へ一列に並び、対をなす高速伝送用信号コンタクトの接続部は、コンタクト配列方向で隣接する高速伝送用グランドコンタクトの接続部間に配置され、非高速伝送用コンタクトの接続部はコンタクト配列方向へ並び、高速伝送用信号コンタクトの接続部と高速伝送用グランドコンタクトの接続部とで形成される列と、非高速伝送用コンタクトの接続部で形成される列とは、平行であるので、コンタクト配列方向で一方の対の高速伝送用コンタクトと他方の対の高速伝送用コンタクトとがコンタクト配列方向で隣接しないので、クロストークが抑制されるとともに、コネクタの小型化を図ることができる。

請求項２の発明は、請求項１記載のコネクタにおいて、前記非高速伝送用コンタクトの接続部が前記コンタクト配列方向へ二列に並ぶとともに千鳥状に配置され、前記高速伝送用信号コンタクトの接続部と前記高速伝送用グランドコンタクトの接続部とで形成される列と、前記非高速伝送用コンタクトの接続部で形成される２つの列とは、平行であることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２記載のコネクタにおいて、前記複数のコンタクトは、それぞれほぼＬ字形であることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１又は２記載のコネクタにおいて、前記複数のコンタクトは、それぞれほぼ直線的な形状であることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項３記載のコネクタにおいて、前記複数のコンタクトの接続部は、それぞれ表面実装型の平面形状であることを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか１項記載のコネクタにおいて、前記複数のコンタクトは、それぞれ弾性を有する金属板に打抜き加工及び曲げ加工を施すことによって形成されていることを特徴とする。

この発明によれば、伝送劣化を防ぐとともに、コネクタの小型化を図ることができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１Ａ〜図２に示すように、コネクタ１はハウジング３と複数のコンタクト５とシェル７とを備える。

ハウジング３は絶縁性の樹脂で形成されている。ハウジング３は底板部３１と後壁部３２と側壁部３３と保持部３４と突出部３５とを有する（図２参照）。底板部３１は板状であり、その底面には１対の位置決め用ボス３６が形成されている。位置決め用ボス３６は図示しないプリント基板（接続対象物）の位置決め用孔に挿入される。後壁部３２は底板部３１の後部に連なる。後壁部３２の前面と後面とにそれぞれ所定間隔に複数の圧入溝３２ａ，３２ｂが形成されている。圧入溝３２ａ，３２ｂはハウジング３の高さ方向Ｈへ延びている。２つの側壁部３３は後壁部３２の両側部に連なる。保持部３４は板状であり、後壁部３２に連なる。保持部３４は、ハウジング３の相手側コネクタ２０１の相手側ハウジング２０３（図５Ａ〜図６参照）に対する嵌合・離脱方向（コネクタ嵌合方向）Ａに沿って延び、底板部３１と平行である。突出部３５は後壁部３２、両方の側壁部３３及び保持部３４に連なる。突出部３５によってインピーダンスの値が調整される。インピーダンスの値の調整のために突出部３５には孔３５ａが形成されている。

図３、図４に示すように、コンタクト５には、高速伝送用のコンタクトと非高速伝送用コンタクト用の５４，５４´が含まれる。高速伝送用のコンタクトには、第１信号コンタクト（高速伝送用信号コンタクト）５１と第２信号コンタクト（高速伝送用信号コンタクト）５２とグランドコンタクト（高速伝送用グランドコンタクト）５３とが含まれる。それらのコンタクト５１，５２，５３はそれぞれハウジング３に所定間隔に配置されている。非高速伝送用のコンタクト５４と非高速伝送用のコンタクト５４´とは交互にハウジング３に等間隔に配置されている。１つの第１信号コンタクト５１と１つの第２信号コンタクト５２とで一対の高速伝送用信号コンタクトが構成される。一対の高速伝送用信号コンタクト５１，５２と１つのグランドコンタクト５３とでデファレンシャル信号伝送用の１組のコンタクト群が構成される。

第１信号コンタクト５１は接触部５１ａと固定部５１ｂと連結部５１ｃと端子部（接続部）５１ｄとを有し（図２参照）、弾性を有する金属板に打抜き加工及び曲げ加工を施すことによって形成されている。接触部５１ａは図５Ａ〜図６に示す相手側コネクタであるコネクタ２０１のコンタクト２５１の接触部（相手側コンタクト接触部）に接触する。接触部５１ａは保持部３４の上面に配置されている。固定部５１ｂはハウジング３にいわゆるモールドイン成型法によってハウジング３に埋め込まれている。連結部５１ｃは固定部５１ｂと端子部５１ｄとを連結する。端子部５１ｄは連結部５１ｃに連なる。端子部５１ｄは表面実装タイプであり、プリント基板上のパッド（図示せず）に半田付けされる。

第２信号コンタクト５２は第１信号コンタクト５１と同形状であるので、図２において、第２信号コンタクト５２に関する符号（５２ａ〜５２ｄ）を第１信号コンタクト５１に関する符号（５１ａ〜５１ｄ）の横に括弧書きして、第２信号コンタクト５２の図示を省略する。第２信号コンタクト５２は接触部５２ａと固定部５２ｂと連結部５２ｃと端子部（接続部）５２ｄとを有し、弾性を有する金属板に打抜き加工及び曲げ加工を施すことによって形成されている。接触部５２ａは相手側コネクタであるコネクタ２０１のコンタクト２５２の接触部（相手側コンタクト接触部）に接触する。接触部５２ａは保持部３４の上面に配置されている。固定部５２ｂはハウジング３にいわゆるモールドイン成型法によってハウジング３に埋め込まれている。連結部５２ｃは固定部５２ｂと端子部５２ｄとを連結する。端子部５２ｄは連結部５２ｃに連なる。端子部５２ｄは表面実装タイプであり、プリント基板上のパッド（図示せず）に半田付けされる。

グランドコンタクト５３は第１信号コンタクト５１と同形状であるので、図２においてグランドコンタクト５３に関する符号（５３ａ〜５３ｄ）を第１信号コンタクト５１に関する符号（５１ａ〜５１ｄ）の横に括弧書きして、グランドコンタクト５３の図示を省略する。グランドコンタクト５３は接触部５３ａと固定部５３ｂと連結部５３ｃと端子部（接続部）５３ｄとを有し、弾性を有する金属板に打抜き加工及び曲げ加工を施すことによって形成されている。接触部５３ａは相手側コネクタであるコネクタ２０１のコンタクト２５３の接触部（相手側コンタクト接触部）に接触する。接触部５３ａは保持部３４の上面に配置されている。固定部５３ｂはハウジング３にいわゆるモールドイン成型法によってハウジング３に埋め込まれている。連結部５３ｃは固定部５３ｂと端子部５３ｄとを連結する。端子部５３ｄは連結部５３ｃに連なる。端子部５３ｄは表面実装タイプであり、プリント基板上のパッド（図示せず）に半田付けされる。

非高速伝送用のコンタクト５４は接触部５４ａと圧入部５４ｂと端子部（接続部）５４ｄとを有し、弾性を有する金属板に打抜き加工及び曲げ加工を施すことによって形成されている。接触部５４ａは相手側コネクタであるコネクタ２０１のコンタクト２５４の接触部（相手側コンタクト接触部）に接触する。接触部５４ａは保持部３４の下面に配置されている。圧入部５４ｂはハウジング３の圧入溝３２ｂに圧入されている。端子部５４ｄは表面実装タイプであり、プリント基板上のパッド（図示せず）に半田付けされる。

非高速伝送用のコンタクト５４´は端子部５４ｄ´の折曲げ方向を除き、コンタクト５４と同様の構成を有する。端子部５４ｄ´は前方へ折れ曲がり、端子部５４ｄ´が圧入部５４ｂよりも前方に配置されている（図２参照）。この結果、端子部５４ｄ，５４ｄ´は千鳥状の配置になる（図４参照）。したがって、端子部５４ｄ，５４ｄを仮想直線で結ぶと左右対称の山形がコンタクト配列方向Ｃへ連なる１つのジグザグ曲線が形成される。

シェル７は導電性を有し、脚片７ａと接触片７ｂとを有する。脚片７ａはプリント基板のスルーホール（図示せず）に半田付けされ、このスルーホールを通じて接地される。接触片７ｂはシェル７の側面に形成された窓孔７ｃを通じて相手側コネクタであるコネクタ２０１のシェル２０７に接触する（図５Ａ、図５Ｂ参照）。

図３に示すように、第１、第２信号コンタクト５１，５２の接触部５１ａ，５２ａとグランドコンタクト５３の接触部５３ａとは、それぞれ嵌合・離脱方向Ａに対して直交するコンタクト配列方向Ｃへ一列に並んでいる。コンタクト５４，５４´の接触部５４ａ，５４ａ´もコンタクト配列方向へ一列に並んでいる。

第１、第２信号コンタクト５１，５２の接触部５１ａ，５２ａとグランドコンタクト５３の接触部５３ａとで形成される列と、コンタクト５４，５４´の接触部５４ａ，５４ａ´だけで形成される列とは、平行である。

対をなす第１、第２信号コンタクト５１，５２の接触部５１ａ，５２ａは、コンタクト配列方向Ｃで隣接するグランドコンタクト５３の接触部５３ａ間に配置されている。

第１、第２信号コンタクト５１，５２の接触部５１ａ，５２ａとグランドコンタクト５３の接触部５３ａとで形成される列のコンタクト配列方向Ｃにおけるピッチと、コンタクト５４，５４´の接触部５４ａ，５４ａ´で形成される列のコンタクト配列方向Ｃにおけるピッチとは異なる。

図４に示すように、第１、第２信号コンタクト５１，５２の端子部５１ｄ，５２ｄとグランドコンタクト５３の端子部５３ｄとは、それぞれコンタクト配列方向Ｃへ一列に並んでいる。

対をなす第１、第２信号コンタクト５１，５２の端子部５１ｄ，５２ｄは、コンタクト配列方向Ｃで隣接するグランドコンタクト５３の端子部５３ｄ間に配置されている。

コンタクト５４、５４´の端子部５４ｄ，５４ｄ´がコンタクト配列方向Ｃへ二列に並んでいる。第１、第２信号コンタクト５１，５２の端子部５１ｄ，５２ｄとグランドコンタクト５３の端子部５３ｄとで形成される列と、コンタクト５４，５４´の端子部５４ｄ，５４ｄ´で形成される２つの列とは、平行である。また、コンタクト５４の端子部５４ｄコンタクト５４´の端子部５４ｄ´とは千鳥状に配置されている。端子部５４ｄ，５４ｄ´を仮想直線で結ぶと左右対称の山形がコンタクト配列方向Ｃへ連なる１つの曲線が形成される。

この実施形態によれば、高速伝送用の第１、第２信号コンタクト５１，５２の接触部５１ａ，５２ａと高速伝送用のグランドコンタクト５３の接触部５３ａとは、コンタクト配列方向Ｃへ一列に並び、対をなす第１、第２信号コンタクト５１，５２の接触部５１ａ，５２ａがコンタクト配列方向Ｃで隣接するグランドコンタクト５３の接触部５３ａ間に配置されるので、対をなす第１、第２信号コンタクト５１，５２と他の対をなす第１、第２信号コンタクトとの間での伝送特性のバラツキやクロストークが抑制され、伝送劣化を防ぐことができる。

また、対をなす第１、第２信号コンタクト５１，５２の端子部５１ｄ，５２ｄがコンタクト配列方向Ｃで隣接するグランドコンタクト５３の端子部５３ｄ間に配置されるので、対をなす第１、第２信号コンタクト５１，５２の端子部５１ｄ，５２ｄと、これに隣接する他の対をなす第１、第２信号コンタクトの５１，５２の端子部５１ｄ，５２ｄとの間でのクロストークを抑制し、伝送劣化を防ぐ。

更に、第１、第２信号コンタクト５１，５２の端子部５１ｄ，５２ｄとグランドコンタクト５３の端子部５３ｄとで形成される列と、コンタクト５４，５４´の端子部５４ｄ，５４ｄ´で形成される２つの列とは、平行であるので、ハウジング３のコンタクト配列方向Ｃの長さを短くすることができ、コネクタ１の小型化を図ることができる。また、コンタクト５４の端子部５４ｄとコンタクト５４´の端子部５４ｄ´とを千鳥状に配置したので、プリント基板上の隣接するパッド間の間隔を大きくすることができ、コンタクト５４，５４´を、パッド面積を大きく取る必要がある電源用のコンタクトとして使用することができる。

図５Ａはこの発明の第２実施形態のコネクタの正面図、図５Ｂは同コネクタの側面図、図６は図５Ａに示すコネクタの一部の縦断面を示す図である。

コネクタ２０１は第１実施形態のコネクタ１の相手側コネクタである。

コネクタ１では、第１、第２信号コンタクト５１，５２、グランドコンタクト５３及び非高速伝送用のコンタクト５４，５４´はそれぞれＬ字形に折り曲げられているが、コネクタ２０１では、第１、第２信号コンタクト２５１，２５２、グランドコンタクト２５３及び非高速伝送用のコンタクト２５４，２５４´は直線的な形状である。

コネクタ１では、各コンタクト５１，５２，５３，５４，５４´の端子部（接続部）５１ｄ，５２ｄ，５３ｄ，５４ｄ，５４ｄ´がそれぞれプリント基板に実装される形状であるが、コネクタ２０１では、各コンタクト２５１，２５２，２５３，２５４，２５４´の図示しない結線部（端子部）がそれぞれケーブルに接続可能な形状である。

コネクタ１では、非高速用伝送のコンタクト５４，５４´の端子部５４ｄ，５４ｄ´は千鳥状に配置され、２列に並んでいるが、コネクタ２０１では、コンタクト２５４，２５４´の結線部はコネクタ配列方向Ｃへ１列に並んでいる。コンタクト２５４，２４５´の結線部の列とコンタクト２５１，２５２，２５３の結線部の列とが平行に並んでいる点は第１実施形態のコネクタと同じである。

図５Ａに示すように、コンタクト２５１，２５２，２５３，２５４，２５４´の接触部の配置は第１実施形態の接触部５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａ，５４ａ´と同じである。

シェル２０７はその前端部を除き、樹脂製のフード２０８で覆われている。

第２実施形態は第１実施形態と同様の作用効果を奏する。

なお、図３、図４、図５Ａに示すように、上述の実施形態では、コンタクト配列方向Ｃにおける、対をなす高速伝送用信号コンタクト５１，５２，２５１，２５２間の間隔は高速伝送用信号コンタクト５１，５２，２５１，２５２とこれに隣接するグランドコンタクト５３，２５３との間隔よりも広いが、これらの間隔を同一間隔としてもよい。

図１Ａはこの発明の第１実施形態のコネクタの正面図である。 図１Ｂは同コネクタの側面図である。 図１Ｃは同コネクタの背面図である。 図２は図１ＣのII−II線に沿う断面図である。 図３は図１に示すコネクタのコンタクトの接触部の配置を示す概念図である。 図４は図１に示すコネクタのコンタクトの端子部の配置を示す概念図である。 図５Ａはこの発明の第２実施形態のコネクタの正面図である。 図５Ｂは同コネクタの側面図である。 図６は図５Ａに示すコネクタの一部の縦断面を示す図である。

１，２０１ コネクタ
３，２０３ ハウジング
５，２０５ コンタクト
５１，２５１ 第１信号コンタクト（高速伝送用信号コンタクト）
５１ａ 接触部
５１ｄ 端子部（接続部）
５２，２５２ 第２信号コンタクト（高速伝送用信号コンタクト）
５２ａ 接触部
５２ｄ 端子部（接続部）
５３，２５３ グランドコンタクト（高速伝送用グランドコンタクト）
５３ａ 接触部
５３ｄ 端子部（接続部）
５４，５４´，２５４，２５４´ コンタクト（非高速伝送用コンタクト）
５４ａ 接触部
５４ｄ 端子部（接続部）
Ａ 嵌合・離脱方向（コネクタ嵌合方向）
Ｃ コンタクト配列方向

Claims (6)

1. 相手側コネクタの相手側ハウジングに嵌合可能なハウジングと、このハウジングに保持される複数のコンタクトとを備えているコネクタにおいて、
   前記複数のコンタクトは、対をなす高速伝送用信号コンタクトと、高速伝送用グランドコンタクトと、非高速伝送用コンタクトとを含み、
   前記高速伝送用信号コンタクト、前記高速伝送用グランドコンタクト及び前記非高速伝送用コンタクトは、それぞれ前記相手側コネクタの相手側コンタクト接触部に接触可能な接触部と、接続対象物に接続される接続部とを有し、
   前記高速伝送用信号コンタクトの接触部と前記高速伝送用グランドコンタクトの接触部とは、それぞれコネクタ嵌合方向に対して直交するコンタクト配列方向へ一列に並び、
   前記高速伝送用信号コンタクトの接触部と前記高速伝送用グランドコンタクトの接触部とで形成される列と、前記非高速伝送用コンタクトの接触部で形成される列とは、平行であり、
   対をなす前記高速伝送用信号コンタクトの接触部は、前記コンタクト配列方向で隣接する前記高速伝送用グランドコンタクトの接触部間に配置され、
   前記非高速伝送用コンタクトの接触部は前記コンタクト配列方向へ一列に並び、
   前記高速伝送用信号コンタクトの接続部と前記高速伝送用グランドコンタクトの接続部とは、それぞれ前記コンタクト配列方向へ一列に並び、
   対をなす前記高速伝送用信号コンタクトの接続部は、前記コンタクト配列方向で隣接する前記高速伝送用グランドコンタクトの接続部間に配置され、
   前記非高速伝送用コンタクトの接続部は前記コンタクト配列方向へ並び、
   前記高速伝送用信号コンタクトの接続部と前記高速伝送用グランドコンタクトの接続部とで形成される列と、前記非高速伝送用コンタクトの接続部で形成される列とは、平行である
   ことを特徴とするコネクタ。
2. 前記非高速伝送用コンタクトの接続部が前記コンタクト配列方向へ二列に並ぶとともに千鳥状に配置され、
   前記高速伝送用信号コンタクトの接続部と前記高速伝送用グランドコンタクトの接続部とで形成される列と、前記非高速伝送用コンタクトの接続部で形成される２つの列とは、平行である
   ことを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
3. 前記複数のコンタクトは、それぞれほぼＬ字形であることを特徴とする請求項１又は２記載のコネクタ。
4. 前記複数のコンタクトは、それぞれほぼ直線的な形状であることを特徴とする請求項１又は２記載のコネクタ。
5. 前記複数のコンタクトの接続部は、それぞれ表面実装型の平面形状であることを特徴とする請求項３記載のコネクタ。
6. 前記複数のコンタクトは、それぞれ弾性を有する金属板に打抜き加工及び曲げ加工を施すことによって形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載のコネクタ。

Images