WO2024176904A1

WO2024176904A1 - 電気コネクタ対

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Publication number: WO2024176904A1
Application number: PCT/JP2024/004966
Authority: WO
Inventors: 昭人小▲柳▼
Original assignee: Ｉ－Ｐｅｘ株式会社
Priority date: 2023-02-20
Filing date: 2024-02-14
Publication date: 2024-08-29
Also published as: TW202441853A; JP2024118333A

Abstract

電気コネクタ対（１）は、基板（６）の実装面（６ａ）に沿ったＸ軸方向に配列される複数のリセプタクルコネクタ（４）と、リセプタクルコネクタ（４）と基板（６）の実装面（６ａ）の法線方向に一対一で嵌合可能な少なくとも１つのプラグコネクタ（５）と、複数のリセプタクルコネクタ（４）を連結する連結部（３０）と、複数のリセプタクルコネクタ（４）及び連結部（３０）の少なくとも一方に接続されるとともに、リセプタクルコネクタ（４）と嵌合するプラグコネクタ（５）と係止及び係止解除が可能な第１係止部（３１）と、を備える。プラグコネクタ（５）は、第１係止部（３１）と係止及び係止解除が可能な第２係止部（２４ａ）を備える。

Description

電気コネクタ対

　本発明は、電気コネクタ対に関する。

　特許文献１には、複数のリセプタクル側接続体をリセプタクル側連結部材によって連結するリセプタクルコネクタと、複数のプラグ側接続体をプラグ側連結部材によって連結するプラグコネクタとが開示されている。リセプタクルコネクタとプラグコネクタが嵌合した後は、夫々のコンタクトに生じる保持力によって、両コネクタの嵌合が維持される。

特開２０１６－１１５４８７号公報

　上記特許文献１に開示されたリセプタクルコネクタとプラグコネクタからなるコネクタ装置では、外部からの衝撃、あるいは意図しない負荷が加わった場合、リセプタクルコネクタとプラグコネクタとの嵌合が解除される可能性がある。

　本発明は、上記実情の下になされたものであり、衝撃又は負荷が加わってもリセプタクルコネクタとプラグコネクタの嵌合を維持することができる電気コネクタ対を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するために、本発明に係る電気コネクタ対は、
　基板の実装面に沿った第１方向に配列される複数の第１コネクタと、
　前記第１コネクタと前記実装面の法線方向に一対一で嵌合可能な少なくとも１つの第２コネクタと、
　前記複数の第１コネクタを連結する連結部と、
　前記複数の第１コネクタ及び前記連結部の少なくとも一方に接続されるとともに、前記第１コネクタと嵌合する前記第２コネクタと係止及び係止解除が可能な第１係止部と、を備え、
　前記第２コネクタは、前記第１係止部と係止及び係止解除が可能な第２係止部を備える。

　前記第１方向に配列される複数の前記第２コネクタを有し、
　前記連結部は、前記第１方向に延びて前記複数の第１コネクタを連結し、
　前記第１係止部は、前記複数の第１コネクタに跨って延びて、前記複数の第２コネクタのそれぞれに設けられた前記第２係止部と係止する、
　こととしてもよい。

　前記第１係止部は、前記第１コネクタにおける前記実装面内の前記第１方向に直交する第２方向の両端にそれぞれ設けられ、
　前記第２係止部は、前記第２コネクタにおける前記第２方向の両端にそれぞれ設けられる、
　こととしてもよい。

　前記第１係止部は、前記第２係止部との係止が解除される第１位置と前記第１係止部と係止される第２位置との間で移動可能であり、
　前記第２係止部は、前記第１位置と前記第２位置との間で前記第１係止部に当接して弾性変形する、
　こととしてもよい。

　前記第１コネクタは、
　絶縁性の第１ハウジングと、
　一列に配列された状態で前記第１ハウジングに保持される導電性の複数の第１コンタクトと、を備え、
　前記第２コネクタは、
　前記第１ハウジングと嵌合する絶縁性の第２ハウジングと、
　前記第１コンタクトと一対一で接触する導電性の複数の第２コンタクトと、
　前記複数の第２コンタクトと絶縁された状態で、前記第２ハウジングの少なくとも一部を覆う導電性の接地部材と、を備え、
　前記第２係止部は、前記接地部材の一部に形成される、
　こととしてもよい。

　前記第１係止部は、
　前記第１方向に沿った回転軸を中心に回転する回転中心部と、
　前記回転中心部の回転により、前記第１位置と前記第２位置との間を移動して、前記第１位置と前記第２位置との間で前記第２係止部と当接して前記第２係止部を弾性変形させる当接部と、を備え、
　前記第１ハウジング及び前記連結部の少なくとも一方に、前記回転中心部を回転可能に支える軸支部が形成される、
　こととしてもよい。

　前記連結部は、前記基板に接続される基板接続部を有し、
　前記軸支部は前記基板接続部の直上に形成される、
　こととしてもよい。

　本発明によれば、衝撃又は負荷が加わってもリセプタクルコネクタとプラグコネクタの嵌合を維持することができる。

本発明の一実施の形態に係る電気コネクタ対の外観を示す斜視図である。図１の電気コネクタ対を構成するリセプタクルコネクタが実装される基板の実装面上に形成されたフットパターンを示す図である。同軸ケーブルの端部を示す斜視図である。リセプタクルコネクタの外観を示す斜視図である。図４に示すリセプタクルコネクタの分解斜視図である。リセプタクル端子、シールド板及びグランド板を、リセプタクルハウジングを省略して示す斜視図である。図６の一部拡大図である。図７に示す部分をＸ軸方向に見た図である。図７に示す部分をＹ軸方向に見た図である。複数のリセプタクル端子の間での電磁ノイズの経路の一例を示す模式図である。プラグコネクタの外観を示す斜視図である。プラグコネクタを構成するプラグハウジングの斜視図である。図１１ＡのプラグハウジングをＹＺ面に平行な面で切断した断面図である。プラグコネクタを構成するプラグ端子の斜視図である。プラグ端子が取り付けられたプラグハウジングの一部の斜視図である。プラグハウジング及びプラグコンタクトに電気ケーブルが接続された様子を示す斜視図である。プラグハウジング、プラグコンタクト及び電気ケーブルの構成に、第１シェルが取り付けられた状態を示す斜視図である。第１シェルを透明化しプラグハウジングに取り付けられた状態を示す図である。第１シェルの斜視図である。第２シェルの斜視図である。プラグハウジング、プラグコンタクト、電気ケーブル及び第１シェルの構成に、第２シェルが取り付けられた状態を示す斜視図である。カバーを示す斜視図である。リセプタクルコネクタとプラグコネクタとが嵌合した様子を示す斜視図である。リセプタクルハウジングとプラグハウジングとが嵌合する様子を一部拡大して示す斜視図である。信号の伝送経路を示す斜視図である。１つのリセプタクルコネクタとプラグコネクタを示す図で、第１シェル、およびプラグハウジングを一部省略して示す斜視図である。第１係止部とコネクタ連結体とを分解して示す斜視図である。連結部の斜視図である。第１係止部の取り付け場所を示すコネクタ連結体の斜視図である。コネクタ連結体の斜視図である。係止前の電子コネクタ対の正面図である。係止後の電子コネクタ対の正面図である。電子コネクタ対をＹＺ面に平行な面で切断した断面図である。

　以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。各図面においては、同一又は同等の部分に同一の符号を付す。本実施形態では、適宜、図面に表されたＸＹＺの３軸直交座標系にしたがって説明を行う。

［電気コネクタ対］
　図１に示すように、電気コネクタ対１は、コネクタ連結体２と、コネクタ配列体３と、を備える。コネクタ連結体２は、基板６の実装面６ａに並ぶリセプタクルコネクタ４が複数配列され、連結されて構成される。コネクタ配列体３は、プラグコネクタ５が複数配列されて構成される。リセプタクルコネクタ４は基板６に実装され、プラグコネクタ５は、複数の電気ケーブル７に接続されている。

　リセプタクルコネクタ４とプラグコネクタ５とは基板６の実装面６ａの法線方向（Ｚ軸方向）を嵌合方向として一対一で嵌合する。これにより、電気コネクタ対１は、基板６と複数の電気ケーブル７とを接続する。リセプタクルコネクタ４とプラグコネクタ５とが嵌合すると、基板６と電気ケーブル７とが電気的に接続され、基板６上の電気回路及び電子部品と電気ケーブル７との間で信号の伝送が可能となる。電気コネクタ対１は、コネクタ連結体２とコネクタ配列体３とが互いに嵌合して多行多列の接続構造のコネクタであるとすることができる。

［基板］
　基板６は、例えば電子回路又は電子部品が実装されるプリント配線基板又はフレキシブルプリント基板であり、例えば不図示の電子機器に収容される。コネクタ連結体２を構成するリセプタクルコネクタ４は、半田接続等により、基板６の実装面６ａに形成された図２に示す信号電極パターン６ｂ及び接地電極パターン６ｃに接続される。

　図２に示すように、基板６の実装面６ａ上に形成された信号電極パターン６ｂは、Ｘ軸方向に配列されている。また、信号電極パターン６ｂの配列は、Ｙ軸方向に４列形成されている。

　接地電極パターン６ｃには、２つのパターンがある。１つは、一対の信号電極パターン６ｂをＸ軸方向に挟み込む部分と、その部分をＸ軸方向に連結する部分とを有するパターンである。もう１つは、信号電極パターン６ｂの配列のＸ軸方向の両端よりもさらに外方の領域において、Ｙ軸方向に配列された複数のパターンから成るものである。

　本実施の形態では、基板６の実装面６ａは、ＸＹ平面に平行であるものとする。したがって、実装面６ａの法線方向がＺ軸方向となる。本実施の形態では、適宜、ＸＹ面に平行な面を「水平面」とし、＋Ｚ方向を「上」方向とし、－Ｚ方向を「下」方向として説明を行う。

［電気ケーブル］
　電気ケーブル７は、例えば、電子機器に収容される基板６と他の基板との間で電気信号を伝送するために用いられる。本実施の形態では、電気ケーブル７は、２芯の扁平型の同軸ケーブルである。電気ケーブル７は、図３に示すように、一対の内部導体７ａと、絶縁体７ｂと、外部導体７ｃと、保護被膜７ｄと、を備える。一対の内部導体７ａは、線状に延びる金属線（例えば銅線）で構成される。絶縁体７ｂは、各内部導体７ａの周面を覆う。外部導体７ｃは、金属編組線からなり、絶縁体７ｂを介して各内部導体７ａの周囲を覆う。保護被膜７ｄは、外部導体７ｃの周面を覆う。電気ケーブル７により、２本の内部導体７ａと外部導体７ｃとの間に電位差による信号伝送が可能となる。電気ケーブル７は、Ｘ軸方向に配列された状態で、プラグコネクタ５に接続される。

　なお、上記電気ケーブル７は例示に過ぎない。例えば、内部導体７ａは複数の金属線からなる寄り線でも良く、１本の金属線でもよい。また、外部導体７ｃは、金属編組線でなく、一枚の銅板を巻回したものでもよい。

　図１に示すように、コネクタ連結体２を構成するリセプタクルコネクタ４とコネクタ配列体３を構成するプラグコネクタ５とは、基板６の実装面６ａの法線方向（Ｚ軸方向）に沿って互いに嵌合及び抜去可能に構成される。

［コネクタ連結体］
　コネクタ連結体２の構成について説明する。まず、コネクタ連結体２を構成する個々のリセプタクルコネクタ４の詳細な構成について説明する。

［リセプタクルコネクタ］
　図４に示すように、リセプタクルコネクタ４は、全体として、Ｘ軸方向に長尺かつ平板状のコネクタである。

　図５に示すように、リセプタクルコネクタ４は、基板６の実装面６ａに対面するリセプタクルハウジング１０と、信号伝送用の複数のリセプタクル端子１１と、電磁波シールドを構成するシールド板１２と、同じく電磁波シールドを構成するグランド板１３と、を含んで構成される。

［リセプタクルハウジング］
　図５に示すように、リセプタクルハウジング１０は、リセプタクルコネクタ４の母体を形成する。リセプタクルハウジング１０は、矩形状の外形を有し、Ｘ軸方向を長手方向としている。リセプタクルハウジング１０は、樹脂を含んだ絶縁材料で成形された部材である。

　リセプタクルハウジング１０の＋Ｚ方向を向いた上面には、凹部１０ａが設けられている。凹部１０ａの開口は、リセプタクルハウジング１０の長手方向であるＸ軸方向に延びている。

　また、凹部１０ａには、複数のコンタクト圧入部１０ｂと、複数のシールド板圧入部１０ｃと、グランド板圧入部１０ｄと、が設けられている。コンタクト圧入部１０ｂは、一定の間隔で、Ｘ軸方向に配列されている。各コンタクト圧入部１０ｂには、一対のリセプタクル端子１１が下から圧入される。シールド板圧入部１０ｃは、各コンタクト圧入部１０ｂのＸ軸方向における両側に設けられている。シールド板圧入部１０ｃには、シールド板１２が上から圧入される。グランド板圧入部１０ｄは、コンタクト圧入部１０ｂ及びシールド板圧入部１０ｃから見て－Ｙ方向となる位置において、Ｘ軸方向に延びるように形成されている。グランド板圧入部１０ｄには、グランド板１３が上方から圧入される。

　リセプタクルハウジング１０は、Ｘ軸方向に並列配置された複数のリセプタクル端子１１、複数のシールド板１２及びグランド板１３を保持する。リセプタクルハウジング１０は、リセプタクル端子１１とシールド板１２及びグランド板１３との間に介在し、両者を絶縁する。

［リセプタクル端子］
　複数のリセプタクル端子１１は、例えば弾性力を有する金属の板状部材が打ち抜き加工されて形成される導電性の部材である。図５に示すように、リセプタクル端子１１には、固定部１１ａと、リセ接触部１１ｂと、基板接続部１１ｃと、が設けられている。リセプタクル端子１１は、図５に示すように、板厚方向がＸ軸方向となり、同じ向きに並べられた状態で、それぞれの固定部１１ａがコンタクト圧入部１０ｂに対し下方から上方へ挿入される。これにより、リセプタクル端子１１がリセプタクルハウジング１０に固定保持される。

　リセプタクル端子１１がリセプタクルハウジング１０に固定されると、リセ接触部１１ｂは、リセプタクルハウジング１０の凹部１０ａ内に張り出した状態となる。また、リセプタクル端子１１がリセプタクルハウジング１０に固定されると、基板接続部１１ｃは、基板６の実装面６ａに沿って配列された状態となる。基板接続部１１ｃは、信号電極パターン６ｂ（図２参照）上に位置し、これと接続する。このように、リセプタクル端子１１は、実装面６ａに形成された信号電極パターン６ｂ（図２参照）に接続するとともに、プラグコネクタ５のプラグ端子２１と接触し、実装面６ａに沿って同じ向きで一列に配列され、隣接する一対のものが１組で差動信号を伝送する。

［シールド板］
　複数のシールド板１２は、例えば弾性力を有する金属の板状部材が打ち抜き加工されて形成される導電性の部材である。図５に示すように、シールド板１２には、本体部１２ａと、基板接続部１２ｂと、が設けられている。シールド板１２は、図５に示すように、板厚方向がＸ軸方向となり、同じ向きに並べられた状態で、基板接続部１２ｂを下にして、シールド板圧入部１０ｃに上方から下方に圧入される。基板接続部１２ｂは、接地電極パターン６ｃ（図２参照）上に位置し、これと半田付けにより接続する。なお、シールド板１２では、基板接続部１２ｂの－Ｙ方向における端部に、シールド板切り欠き部１２ｃが設けられている。

［グランド板］
　グランド板１３は、例えば弾性力を有する金属の板状部材が打ち抜き加工されて形成される導電性の部材である。図５に示すように、グランド板１３には、本体部１３ａと、基板接続部１３ｂと、が設けられている。グランド板１３は、板厚方向がＹ軸方向となり、Ｘ軸方向に延びた状態で、基板接続部１３ｂを下にして、グランド板圧入部１０ｄに上方から下方に圧入される。基板接続部１３ｂは、接地電極パターン６ｃ（図２参照）上に位置する。なお、グランド板１３では、Ｘ軸方向に配列される基板接続部１３ｂの間に、グランド板切り欠き部１３ｃが設けられている。

［シールド板及びグランド板のまとめ］
　まとめると、図６に示すように、リセプタクル端子１１は、それらが同じ方向を向くように、その同じ方向に直交する直交に沿って（Ｘ軸方向に沿って）、基板６の実装面６ａに一列に並べられている。リセプタクル端子１１は、隣接する一対のものが１組で差動信号を伝送する。シールド板１２は、実装面６ａに形成された接地電極パターン６ｃに接続され、リセプタクル端子１１の配列をその組毎に仕切る位置と、リセプタクル端子１１の配列の両端の位置とにおいて、実装面６ａ内におけるリセプタクル端子１１の配列方向に直交する直交方向（Ｙ軸方向）に延在するように立設される。グランド板１３は、実装面６ａに形成された接地電極パターン６ｃ（図２参照）に接続され、シールド板１２におけるＹ軸方向の一方の端面（－Ｙ端面）に近接して、リセプタクル端子１１の配列方向（Ｘ軸方向）に延びるように立設される。

　言い換えると、リセプタクルコネクタ４では、図７に示すように、実装面６ａに沿った第１リセ面Ｓ１と、第１リセ面Ｓ１に平行でプラグコネクタ５に対向する第２リセ面Ｓ２と、差動信号を伝送するリセプタクル端子１１の組を挟む一対のシールド板１２にそれぞれ沿った一対の第３リセ面Ｓ３と、グランド板１３においてリセプタクル端子１１の組と対向する部分に沿った第４リセ面Ｓ４とで、リセプタクル端子１１の組を包含する仮想的な立体（直方体）の６面のうち５面が規定される。

　また、図８Ａに示すように、Ｘ軸方向に見ると、リセプタクル端子１１は、シールド板１２により、見えなくなっている。ここで、リセプタクル端子１１の等倍の投影像をＸ軸方向に向かって投影した場合について考える。この場合、シールド板１２は、その投影像を包含する位置及び大きさとなっている。また、図８Ｂに示すように、Ｙ軸方向に見たリセプタクル端子１１の等倍の投影像をＹ軸方向に向かって投影した場合、グランド板１３は、その投影像を包含する。

　リセプタクルハウジング１０は、シールド板１２又はグランド板１３を圧入した状態でこれらを保持する。しかしながら、リセプタクルハウジング１０は、リセプタクル端子１１、シールド板１２又はグランド板１３をインサートした状態で成形されるようにしてもよい。この場合、リセプタクルハウジング１０は、シールド板１２又はグランド板１３を密着した状態で保持するようになる。

　図８Ａに示すように、シールド板１２には、グランド板１３に近接する位置（最も近い位置）にシールド板切り欠き部１２ｃが設けられている。また、図８Ｂに示すように、グランド板１３には、シールド板１２に近接する位置にグランド板切り欠き部１３ｃが設けられている。このようにすれば、シールド板切り欠き部１２ｃとグランド板切り欠き部１３ｃによって設けられた空間にリセプタクルハウジング１０の樹脂部分を配置することができる。よって、シールド板１２及びグランド板１３をリセプタクルハウジング１０に圧入する際には、シールド板１２及びグランド板１３をリセプタクルハウジング１０に圧入し易くすることができる。また、リセプタクルハウジング１０を成形する際に、シールド板１２及びグランド板１３をインサート成形する際には、溶融した樹脂を、シールド板切り欠き部１２ｃ及びグランド板切り欠き部１３ｃを通って流れやすくすることができる。なお、シールド板切り欠き部１２ｃ及びグランド板切り欠き部１３ｃは、どちらか一方がなくてもよい。

　また、シールド板切り欠き部１２ｃ及びグランド板切り欠き部１３ｃはなくてもよい。この場合、シールド板１２における－Ｙ方向の端面とグランド板１３との間に隙間があると、その隙間に半田を充填してシールド板１２とグランド板１３とを接続するのが望ましい。このようにすれば、シールド板１２とグランド板１３とによる電磁波の遮蔽性能をさらに向上することが可能となる。この場合、シールド板１２とグランド板１３の少なくとも一方において、互いに近接する部分周辺の表面に、金メッキが施されるようにしてもよい。金メッキは、グランド板１３のニッケルメッキが形成された表面の上にさらに形成される。このようにすれば、リフロー工程において、半田が金メッキ上を溶融して流れるので、シールド板１２とグランド板１３との間の隙間に半田を十分に充填することができる。

　上述のように、リセプタクルコネクタ４では、リセプタクル端子１１の周囲の６面のうち、３面が一対のシールド板１２及びグランド板１３で囲まれている。囲まれていないのは、基板６の実装面６ａ（第１リセ面Ｓ１）、プラグコネクタ５と接する面（第２リセ面Ｓ２）および＋Ｙを向いた面のみである。このうち、＋Ｙを向いた面は、＋Ｙ方向となる位置に設置される別のリセプタクルコネクタ４のグランド板１３が囲むこととなる。このため、プラグコネクタ５と嵌合した状態では、リセプタクル端子１１の周囲のほぼ全体を、プラグコネクタ５の電磁シールドとともに、リセプタクルコネクタ４の電磁シールドで囲むことができるので、電気コネクタ対１の電磁遮蔽性能を向上することができる。

　一対のリセプタクル端子１１の周囲の電磁シールドを一対のシールド板１２と１枚のグランド板１３の代わりに、Ｕ字状に折り曲げて３面を形成した電磁シールド板を用いた場合、電磁シールド板の間の間隔を樹脂が入り込める程度の大きさとする必要がある。また、電磁シールド板が重なる領域が必然的に生じるうえ、その折り曲げ部分のスペースが必要になり、一対のリセプタクル端子１１を囲む電磁シールドが占める空間が大きくなる。そこで、リセプタクルコネクタ４のように、一対のリセプタクル端子１１の周囲の電磁シールドを一対のシールド板１２と１枚のグランド板１３とすれば、これよりも一対のリセプタクル端子１１を囲む電磁シールドが占める空間を小さくすることができる。さらに、一対のリセプタクル端子１１毎に、Ｕ字状の電磁シールド板を備える必要がないので、部品点数を少なくするとともに、リセプタクルコネクタ４の構造を簡単なものとすることができる。

　また、シールド板１２には、シールド板切り欠き部１２ｃが設けられており、グランド板１３には、グランド板切り欠き部１３ｃが設けられている。図９に示すように、シールド板切り欠き部１２ｃ及びグランド板切り欠き部１３ｃは、電磁シールドで囲まれる空間の角部に位置している。これにより、一対のリセプタクル端子１１からシールド板切り欠き部１２ｃ及びグランド板切り欠き部１３ｃまでの距離を長くすることができる。また、図９に示すように、リセプタクル端子１１から発せられた電磁波が、シールド板切り欠き部１２ｃ及びグランド板切り欠き部１３ｃを通過して、他のリセプタクル端子１１に入射した場合の経路を折れ曲がった経路とすることができる。このため、電磁シールドの遮蔽性能（近端クロストーク、遠端クロストーク）の低下を極力小さくすることができる。

［プラグコネクタ］
　次に、リセプタクルコネクタ４と一対一で嵌合するプラグコネクタ５について説明する。図１０～図１６に示すように、プラグコネクタ５は、母体となるプラグハウジング２０と、信号の伝送経路となる複数のプラグ端子２１と、プラグ端子２１と外部との間の電磁シールドとなる複数の第１シェル２２と、同じく電磁シールドとなる第２シェル２３と、プラグコネクタ５の剛性を強化するカバー部２４と、を備える。なお、図１０～図１６でのＸＹＺ座標系は、プラグコネクタ５がリセプタクルコネクタ４と嵌合したときのものとなっている。

［プラグハウジング及びプラグ端子］
　プラグハウジング２０は、例えば樹脂製の絶縁性の部材である。図１１Ａに示すように、プラグハウジング２０は、全体としてＸ軸方向を長手方向とする部材である。プラグハウジング２０のＸ軸方向の両端には、後述のカバー部２４と接続するカバー接続部２０ａが設けられている。また、両カバー接続部２０ａの間には、複数のプラグ端子２１が配列されるプラグ配列部２０ｂが設けられている。プラグハウジング２０を構成するプラグ配列部２０ｂは、複数のプラグ端子２１（図１２Ｂ参照）をそれぞれ同じ向きで一方向に配列した状態で保持する。プラグ配列部２０ｂは、一対のプラグ端子２１が配置されるプラグ実装部２００が、Ｘ軸方向に連結された形状を有している。

　プラグ端子２１は、例えば弾性力を有する金属の板状部材が打ち抜き加工されて形成される導電性の部材である。図１２Ａに示すように、プラグ端子２１は、プラグハウジング２０に固定される固定部２１ａと、リセプタクルコネクタ４の導電性のリセプタクル端子１１と一対一で接触するプラグ接触部２１ｂと、電気ケーブル７の内部導体７ａと接続するケーブル接続部２１ｃと、を備える。固定部２１ａは、上下方向に延びるプラグ端子２１の中央に設けられている。プラグ接触部２１ｂは、固定部２１ａから下方向に延びており、ケーブル接続部２１ｃは、上方向に対してＹＺ平面に沿ってＹ方向に６０°傾斜した方向に延びている。リセプタクルコネクタ４と嵌合した状態で、プラグ接触部２１ｂは、嵌合方向（Ｚ軸方向）に沿った部分でリセプタクル端子１１と接触する。ケーブル接続部２１ｃは、嵌合方向（Ｚ軸方向）から配列方向と嵌合方向とに直交する直交方向（Ｙ軸方向）に向かって傾斜した傾斜方向に沿った部分にて、傾斜方向に延びる電気ケーブル７の内部導体７ａと接続する。

　図１２Ｂに示すように、固定部２１ａは、プラグ実装部２００に埋め込まれる。プラグ接触部２１ｂは、Ｚ軸方向に延びて、後述するようにリセプタクル端子１１のリセ接触部１１ｂ（図５参照）と接触する。ケーブル接続部２１ｃは、ＹＺ平面に沿って＋Ｚ方向から＋Ｙ方向に向かって傾斜して延び、図１３に示すように、電気ケーブル７の内部導体７ａと半田付けにより接続する。

　図１１Ｂに示すように、プラグハウジング２０を構成するプラグ実装部２００は、プラグ固定部２０１と、嵌合部２０２と、支持部２０３と、を備える。プラグ端子２１において、プラグ接触部２１ｂとケーブル接続部２１ｃとの間の少なくとも一部、すなわち固定部２１ａがプラグハウジング２０のプラグ固定部２０１に密着固定される。なお、図１１Ｂでは、プラグ端子２１及び第２シェル２３も図示されている。

　図１４Ｂに示すように、嵌合部２０２は、リセプタクルコネクタ４の凹部１０ａと上下方向に嵌合するとともに嵌合方向（Ｚ軸方向）及びプラグ端子２１の配列方向（Ｘ軸方向）に延在する第１プラグ面Ｐ１でプラグ接触部２１ｂを支持する。支持部２０３は、嵌合部２０２に連結され、プラグ端子２１のケーブル接続部２１ｃが延びる上述の傾斜方向及び配列方向（Ｘ軸方向）に延在する第２プラグ面Ｐ２で、ケーブル接続部２１ｃを支持する。

［第１シェル］
　第１シェル２２は、金属の板状部材が打ち抜き加工され、折り曲げられて形成される弾性力のある導電性の部材である。図１３に示すように、プラグコネクタ５では、１本の電気ケーブル７に接続され、互いに隣接する一対のプラグ端子２１が一組となって差動信号を伝送する。図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、第１シェル２２は、プラグ固定部２０１の張り出しにより、プラグ端子２１と絶縁された状態で、この一対のプラグ端子２１の組毎に設けられている。図１４Ｂに示すように、第１シェル２２は、プラグ端子２１において、プラグ接触部２１ｂを除いた部分を覆っている。

　図１４Ｂ及び図１４Ｃに示すように、第１シェル２２は、ケーブル接続部２１ｃが延びる傾斜方向及びプラグ端子２１の配列方向に延在し、第２プラグ面Ｐ２に平行な第３プラグ面Ｐ３で一対のプラグ端子２１を覆う対向壁部２２ａを有する。また、第１シェル２２は、一対のプラグ端子２１をプラグ端子２１の配列方向（Ｘ軸方向）に挟んで配置される一対の側壁部２２ｂを有する。

［第２シェル］
　第２シェル２３は、金属の板状部材が打ち抜き加工され、折り曲げられて形成される弾性力のある導電性の部材である。図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、第２シェル２３は、ケーブル接続部２１ｃが延びる傾斜方向及びプラグ端子２１の配列方向（Ｘ軸方向）に延在し、第２プラグ面Ｐ２を基準として第３プラグ面Ｐ３の逆側にある第４プラグ面Ｐ４（図１４Ｂ参照）で、すなわちケーブル接続部２１ｃを基準として第１シェル２２の反対側から、複数のプラグ端子２１を覆う。プラグコネクタ５では、第１シェル２２及び第２シェル２３により、一対のプラグ端子２１を四方から囲む電磁シールドが実現される。なお、第２シェル２３のＸ軸方向の両端には、リセプタクルコネクタ４のシールド板１２に接触する延出部２３ａが－Ｚ方向に延びる様に設けられている。

［カバー部］
　カバー部２４は、金属の板状部材が打ち抜き加工され、折り曲げられて形成される弾性力のある導電性の部材である。図１６に示すように、カバー部２４は、プラグハウジング２０のＸ軸方向の両端にそれぞれ設けられたカバー接続部２０ａに取付けることにより、第１シェル２２の上方から複数のプラグ端子２１を覆っている。カバー部２４により、プラグコネクタ５の力学的な強度を向上することができる。また、カバー部２４のＸ軸方向に２カ所切欠き部２４ｂが設けられる。切欠き部２４ｂを設けることによって、リセプタクルコネクタ４に嵌合したプラグコネクタ５を抜去する際に使用される治具を係止させることができる。

　以上がプラグコネクタ５の構成である。プラグコネクタ５によれば、ケーブル接続部２１ｃは、上下方向から水平方向に傾斜している。このため、プラグコネクタ５の上下方向のサイズを抑えることができるので、電気コネクタ対１の低背化を実現することができる。

［リセプタクルコネクタとプラグコネクタとの嵌合］
　図１７に示すように、電気コネクタ対１では、リセプタクルコネクタ４とプラグコネクタ５とが嵌合する。図１８に示すように、リセプタクルハウジング１０のＸ軸方向における両端には、嵌合凹部１０ｅが設けられ、プラグハウジング２０のＸ軸方向における両端には嵌合凸部２０ｃが設けられている。そこで、リセプタクルコネクタ４とプラグコネクタ５とが嵌合する際、プラグハウジング２０の嵌合凸部２０ｃは、リセプタクルハウジング１０の嵌合凹部１０ｅにはめ込まれる。これにより、リセプタクルコネクタ４に対するプラグコネクタ５の嵌合位置を確定することができる。

　また、リセプタクルコネクタ４とプラグコネクタ５との嵌合により、リセプタクル端子１１とプラグ端子２１とが一対一で接触する。これにより、図１９Ａに示すように、基板６の信号電極パターン６ｂ、リセプタクル端子１１、プラグ端子２１、電気ケーブル７の内部導体７ａとつながる信号の伝送経路が生成される。また、図１９Ｂに示すように、リセプタクル端子１１及びプラグ端子２１は、シールド板１２、グランド板１３、第１シェル２２及び第２シェル２３とで囲まれている。シールド板１２、グランド板１３、第１シェル２２及び第２シェル２３は、互いに接続され、さらに、電気ケーブル７の外部導体７ｃ及び接地電極パターン６ｃと接続されているため、これらが信号の伝送経路の回りの電磁シールドとして作用する。

［コネクタ連結体とコネクタ配列体］
　図２０に示すように、複数のリセプタクルコネクタ４は、その長手方向をＸ軸方向に揃えた状態で、基板６の実装面６ａに沿ったＹ軸方向に隙間なく配列されて実装される。本実施の形態では、リセプタクルコネクタ４の配列数は４である。しかしながら、これには限定されない。リセプタクルコネクタ４の配列数は幾つであってもよい。

［連結部］
　複数のリセプタクルコネクタ４は、そのＸ軸方向の両端で、連結部３０により連結される。図２１に示すように、連結部３０は、金属の板状部材が打ち抜き加工され、折り曲げられて形成される弾性力のある導電性の部材である。連結部３０は、Ｙ軸方向（第１方向）に延びる本体部３０ａと、本体部３０ａから下方に延出する複数の延出部３０ｂと、後述する第１係止部３１の回転軸を支える軸支部３０ｃと、を備える。

　本体部３０ａのＹ軸方向（第１方向）の長さは、４つのリセプタクルコネクタ４の配列の長さと同じである。一方、図２２に示すように、リセプタクルハウジング１０のＸ軸方向の両端の下部には、Ｘ軸方向に沿って外方に張り出す張り出し部１０ｆが設けられている。張り出し部１０ｆの上面は水平となっており、その上面に本体部３０ａが載せられている。

　延出部３０ｂは、１つのリセプタクルコネクタ４につき一対のものが設けられている。一方、リセプタクルハウジング１０の張り出し部１０ｆには、延出部３０ｂを受け入れる受け入れ部１０ｇが設けられている（図１７参照）。延出部３０ｂが受け入れ部１０ｇに挿入され、圧入されると、張り出し部１０ｆの上面に本体部３０ａが乗せられた状態となり、連結部３０が、複数のリセプタクルコネクタ４を連結する。延出部３０ｂの下端は、基板６の実装面６ａ上に形成された接地電極パターン６ｃ（図２参照）と接続されている。

［軸支部］
　図２１に示されるように、軸支部３０ｃは、連結部３０のＹ軸方向における両端に連結された一対のものが設けられている。軸支部３０ｃは、Ｙ軸方向に見てＵ字を逆さまにした形状に屈曲している。軸支部３０ｃは、その一対の下端で、基板６の実装面６ａの接地電極パターン６ｃ（図２参照）に半田付けで接続される。軸支部３０ｃは、基板６に接続される基板接続部３００を有する。軸支部３０ｃは基板接続部３００の直上に形成される。「直上」とは、ある物を基準として、その上方向に対象物があることをいう。図２２に示すように、リセプタクルハウジング１０を上方から見たときの４つの角部には、その部分が切りかかれて、張り出し部１０ｆの上面とつながる面を有する軸支部１０ｈが設けられている。

　連結部３０は、上記構成により、Ｙ軸方向に延びて複数のリセプタクルコネクタ４を連結する。

［第１係止部］
　図２３に示すように、コネクタ連結体２は、一対の第１係止部３１を備える。第１係止部３１は、リセプタクルコネクタ４の配列のＸ軸方向の両端にそれぞれ設けられている。第１係止部３１は、金属の板状部材を打ち抜き加工し、さらに折り曲げられて形成される弾性力のある導電性の部材である。第１係止部３１は、一対の回転中心部３１ａと、当接部３１ｂと、を備える（図２２参照）。また、当接部３１ｂには、切欠き部３１ｃが設けられる。

［回転中心部］
　回転中心部３１ａは、第１係止部３１のＹ軸方向の両端（リセプタクルコネクタ４の配列の両端）に設けられている。図２２に示すように、回転中心部３１ａは、連結部３０を構成する軸支部３０ｃのＵ字部分の中を通過し、リセプタクルハウジング１０の軸支部１０ｈの上面に置かれる形で、これらに軸支される。回転中心部３１ａは、Ｙ軸方向に沿った回転軸を中心に回転する。なお、回転中心部３１ａは、リセプタクルハウジング１０だけに軸支されるようにしてもよいし、連結部３０だけに軸支されるようにしてもよい。このように、リセプタクルハウジング１０及び連結部３０の少なくとも一方に、回転中心部３１ａを回転可能に支える軸支部が形成されていればよい。

［当接部］
　当接部３１ｂは、Ｙ軸方向に見て、Ｌ字状の部材である。図２４Ａ及び図２４Ｂに示すように、回転中心部３１ａを中心に、当接部３１ｂは、その位置を移動させることが可能である。

［第２係止部］
　一方、プラグコネクタ５には、図１６に示すように、第２係止部２４ａが設けられている。第２係止部２４ａは、カバー部２４のＸ軸方向の両端にそれぞれ設けられる。第２係止部２４ａは、カバー部２４の一部であり、カバー部２４よりも、外方に張り出して屈曲する弾力性のある部材となっている。

［第１係止部と第２係止部との係止］
　コネクタ連結体２においては、第１係止部３１が開いた状態、すなわち第１係止部３１が図２４Ａに示す第１位置に位置した状態で、プラグコネクタ５をリセプタクルコネクタ４に上方から差し込んで両者を嵌合させる。リセプタクルコネクタ４とプラグコネクタ５との嵌合が完了すると、図２４Ｂに示すように、第１係止部３１は、図２４Ｂに示す第２位置に回転移動する。この回転移動の途中で、第１係止部３１の当接部３１ｂは、第２係止部２４ａと当接し、第２係止部２４ａを変形させる。第２係止部２４ａは、第１係止部３１に当接して弾性変形する。第１係止部３１が図２４Ｂに示す第２位置まで到達すると、弾性変形していた第２係止部２４ａの形状は、切欠き部３１ｃに合致することによって、元に戻り、これにより、第１係止部３１と第２係止部２４ａとの係止が実現される。

　リセプタクルコネクタ４とプラグコネクタ５との嵌合を解除する場合には、第１係止部３１を、図２４Ｂに示す第２係止部２４ａと係止される第２位置から、図２４Ａに示す第２係止部２４ａとの係止が解除される第１位置まで回転移動させるようにすればよい。すなわち、第２係止部２４ａは、第１係止部３１と係止及び係止解除が可能となっている。なお、第１係止部３１は、回転でなく、スライドして第２係止部２４ａと係止及び係止解除可能となっていてもよい。

　図１に示すように、第１係止部３１を構成する当接部３１ｂは、複数のリセプタクルコネクタ４に跨って延びている。これにより、第１係止部３１は、複数のリセプタクルコネクタ４をまとめて係止することができる。

　図２５に示すように、各リセプタクルコネクタ４と、プラグコネクタ５とによって形成される信号の伝送経路は同一であり、その経路長は同じである。これにより、リセプタクルコネクタ４を配列させ一対一でプラグコネクタ５を嵌合した場合でも、複数の伝送経路の間でそのインピーダンスを整合させることができる。また、図２５に示すように、リセプタクルコネクタ４を配列させ一対一でプラグコネクタ５を嵌合した場合でも、それぞれの嵌合するプラグコネクタ５から、斜め上方向に電気ケーブル７が引き出すことができるので、電気コネクタ対１の低背化を実現することができる。すなわち、この電気コネクタ対１によれば、リセプタクルコネクタ４を配列させ一対一でプラグコネクタ５を嵌合した場合でも、インピーダンスを整合させ、電気コネクタ対１の低背化を実現することができる。

　また、図２５に示すように、リセプタクル端子１１、プラグ端子２１、および電気ケーブル７の内部導体７ａとつながる一連の伝送経路が、グランド板１３、シールド板１２、第１シェル２２の各部位、および第２シェルによって包囲されている。これによって、電気コネクタ対１の電磁シールドの遮蔽性能が向上することとなる。

　なお、本実施の形態では、すべてのリセプタクルコネクタ４にプラグコネクタ５が嵌合した。しかし、これには限られず、少なくとも１つのリセプタクルコネクタ４にプラグコネクタ５が嵌合すればよい。

　この発明は、この発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、この発明の範囲を限定するものではない。すなわち、この発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

　なお、本願については、２０２３年２月２０日に出願された日本国特許出願２０２３－２４６９７号を基礎とする優先権を主張し、本明細書中に日本国特許出願２０２３－２４６９７号の明細書、請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。

　１　電気コネクタ対、２　コネクタ連結体、３　コネクタ配列体、４　リセプタクルコネクタ（第１コネクタ）、５　プラグコネクタ（第２コネクタ）、６　基板、６ａ　実装面、６ｂ　信号電極パターン、６ｃ　接地電極パターン、７　電気ケーブル、７ａ　内部導体、７ｂ　絶縁体、７ｃ　外部導体、７ｄ　保護被膜、１０　リセプタクルハウジング（第１ハウジング）、１０ａ　凹部、１０ｂ　コンタクト圧入部、１０ｃ　シールド板圧入部、１０ｄ　グランド板圧入部、１０ｅ　嵌合凹部、１０ｆ　張り出し部、１０ｇ　受け入れ部、１０ｈ　軸支部、１１　リセプタクル端子（第１コンタクト）、１１ａ　固定部、１１ｂ　リセ接触部、１１ｃ　基板接続部、１２　シールド板、１２ａ　本体部、１２ｂ　基板接続部、１２ｃ　シールド板切り欠き部、１３　グランド板、１３ａ　本体部、１３ｂ　基板接続部、１３ｃ　グランド板切り欠き部、２０　プラグハウジング（第２ハウジング）、２０ａ　カバー接続部、２０ｂ　プラグ配列部、２０ｃ　嵌合凸部、２１　プラグ端子（第２コンタクト）、２１ａ　固定部、２１ｂ　プラグ接触部、２１ｃ　ケーブル接続部、２２　第１シェル、２２ａ　対向壁部、２２ｂ　側壁部、２３　第２シェル、２３ａ　延出部、２４　カバー部（接地部材）、２４ａ　第２係止部、２４ｂ　切り欠き部、３０　連結部、３０ａ　本体部、３０ｂ　延出部、３０ｃ　軸支部（基板接続部）、３１　第１係止部、３１ａ　回転中心部、３１ｂ　当接部、３１ｃ　切り欠き部、２００　プラグ実装部、２０１　プラグ固定部、２０２　嵌合部、２０３　支持部、３００　基板接続部、Ｓ１　第１リセ面、Ｓ２　第２リセ面、Ｓ３　第３リセ面、Ｓ４　第４リセ面、Ｓ５　第５リセ面、Ｐ１　第１プラグ面、Ｐ２　第２プラグ面、Ｐ３　第３プラグ面、Ｐ４　第４プラグ面

Claims

　基板の実装面に沿った第１方向に配列される複数の第１コネクタと、
　前記第１コネクタと前記実装面の法線方向に一対一で嵌合可能な少なくとも１つの第２コネクタと、
　前記複数の第１コネクタを連結する連結部と、
　前記複数の第１コネクタ及び前記連結部の少なくとも一方に接続されるとともに、前記第１コネクタと嵌合する前記第２コネクタと係止及び係止解除が可能な第１係止部と、を備え、
　前記第２コネクタは、前記第１係止部と係止及び係止解除が可能な第２係止部を備える、
　電気コネクタ対。
　前記第１方向に配列される複数の前記第２コネクタを有し、
　前記連結部は、前記第１方向に延びて前記複数の第１コネクタを連結し、
　前記第１係止部は、前記複数の第１コネクタに跨って延びて、前記複数の第２コネクタのそれぞれに設けられた前記第２係止部と係止する、
　請求項１に記載の電気コネクタ対。
　前記第１係止部は、前記第１コネクタにおける前記実装面内の前記第１方向に直交する第２方向の両端にそれぞれ設けられ、
　前記第２係止部は、前記第２コネクタにおける前記第２方向の両端にそれぞれ設けられる、
　請求項２に記載の電気コネクタ対。
　前記第１係止部は、前記第２係止部との係止が解除される第１位置と前記第１係止部と係止される第２位置との間で移動可能であり、
　前記第２係止部は、前記第１位置と前記第２位置との間で前記第１係止部に当接して弾性変形する、
　請求項３に記載の電気コネクタ対。
　前記第１コネクタは、
　絶縁性の第１ハウジングと、
　一列に配列された状態で前記第１ハウジングに保持される導電性の複数の第１コンタクトと、を備え、
　前記第２コネクタは、
　前記第１ハウジングと嵌合する絶縁性の第２ハウジングと、
　前記第１コンタクトと一対一で接触する導電性の複数の第２コンタクトと、
　前記複数の第２コンタクトと絶縁された状態で、前記第２ハウジングの少なくとも一部を覆う導電性の接地部材と、を備え、
　前記第２係止部は、前記接地部材の一部に形成される、
　請求項４に記載の電気コネクタ対。
　前記第１係止部は、
　前記第１方向に沿った回転軸を中心に回転する回転中心部と、
　前記回転中心部の回転により、前記第１位置と前記第２位置との間を移動して、前記第１位置と前記第２位置との間で前記第２係止部と当接して前記第２係止部を弾性変形させる当接部と、を備え、
　前記第１ハウジング及び前記連結部の少なくとも一方に、前記回転中心部を回転可能に支える軸支部が形成される、
　請求項５に記載の電気コネクタ対。
　前記連結部は、前記基板に接続される基板接続部を有し、
　前記軸支部は前記基板接続部の直上に形成される、
　請求項６に記載の電気コネクタ対。