JP2005190818A - 電気コネクタ及び電気コネクタ組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、２列に配置された信号コンタクト１１、信号コンタクトの列間に配置された接地部材１２、及び信号コンタクト及び接地部材を保持するハウジング１３をそれぞれ具備し互いに嵌合する第１及び第２コネクタからなる電気コネクタ組立体、およびその電気コネクタ組立体を構成する電気コネクタ１０に関し、接地経路の信頼性を高め、構成部品点数の少ない、高速信号伝送に好適な電気コネクタおよび電気コネクタ組立体を提供する。
【解決手段】 接地部材を構成する第１及び第２の接地プレート１２１，１２２が２列に配置された信号コンタクト１１の各列１１ａ，１１ｂにそれぞれ近接配置され、また、ハウジング１３が貫通開口１３３を有し、接地部材１２を構成する連結部１２３を目視確認できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、２列に配置された信号コンタクト、信号コンタクトの列間に配置された接地部材、及び信号コンタクト及び接地部材を保持するハウジングをそれぞれ具備し互いに嵌合する第１及び第２コネクタからなる電気コネクタ組立体、およびその電気コネクタ組立体を構成する電気コネクタに関する。

近年の益々の信号の高速化に伴い、電気コネクタについても更なる高速信号伝送に適した構造が求められてきている。

高速信号伝送を行なうには、接地が重要な役割りを占め、どのような接地部品をどこに配置するかが重要である。また、例えば回路基板に接地部品を接続するときの接続の信頼性も重要である。

図８は、特許文献１に開示された電気コネクタ組立体の断面図である。

この図８に示す電気コネクタ組立体８０は、互いに嵌合する第１及び第２の電気コネクタ８１，８２から構成されている。第１の電気コネクタ８１には、２列に配列された信号コンタクト８１１と、信号コンタクト８１１の列間に配置された接地部材８１２と、それら信号コンタクト８１１及び接地部材８１２を保持するハウジング８１３を有する。ここで、信号コンタクト８１１及び接地部材８１２は、回路基板（図示せず）を貫通するいわゆるｄｉｐタイプの脚部８１１ａ，８１２ａを有する。

また、第２の電気コネクタ８２も同様に、２列に配列された信号コンタクト８２１と、信号コンタクト８２１の列間に配置された接地部材８２２と、それら信号コンタクト８２１及び接地部材８２２を保持するハウジング８２３を有し、それら信号コンタクト８２１及び接地部材８２２は、回路基板（図示せず）を貫通するｄｉｐタイプの脚部８２１ａ，８２２ａを有する。

図９は、特許文献２に開示された電気コネクタの外観斜視図、図１０は、図９に外観を示す電気コネクタを構成するコンタクトの配列を示す図である。

この電気コネクタ９０は、４列のコンタクト９１，９２と、それら４列のコンタクト９１，９２を保持するハウジング９３を有する。このハウジング９３には、それら４列のコンタクト９１，９２のうちの内側の２列のコンタクト９２の列間に、それら内側の２列のコンタクト９２の脚部９２ａを露出する開口９３１が形成されている。
特開平５−１３５８２６号公報 特表２０００−５１６０２８号公報

図８に示す、特許文献１に開示された電気コネクタ組立体８０の場合、各電気コネクタ８１，８２の２列の信号コンタクト８１１，８２１の列間に接地部材８１２，８２２が配備されているため、その点では信号コンタクト８１１，８２１のクロストークが低減され高速信号伝送に適した構造となっている。しかしながらこの図８に示す電気コネクタ組立体８０の場合、信号コンタクト８２１及び接地部材８２２は共に回路基板を貫通するｄｉｐタイプの脚部８２１ａ，８２２ａを有するため、（１）回路基板上面側から半田接続部を目視確認できない、（２）接地部材８２２の脚部８２２ａは互いに離間して配置されるため接地経路を最短にすることが困難である、と言う問題がある。

一方、図９，図１０に示す、特許文献２に開示された電気コネクタの場合、内側２列のコンタクト９２は接地コンタクトではないので高速信号伝送に好適ではなく、また、個々のコンタクト９２が独立しており、構成部品点数が非常に多くなってしまうという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑み、接地経路の信頼性を高め、構成部品点数の少ない、高速信号伝送に好適な電気コネクタおよび電気コネクタ組立体を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の電気コネクタは、２列に配置された信号コンタクト、信号コンタクトの列間に配置された接地部材、及び信号コンタクト及び接地部材を保持するハウジングを具備する電気コネクタにおいて、
上記接地部材は、一方の信号コンタクト列に近接配置された第１接地プレートと、他方の信号コンタクト列に近接配置された第２接地プレートと、第１及び第２接地プレートを連結してこの電気コネクタが実装される回路基板に表面実装される連結部とからなり、側面視でコ字形をなし、
上記ハウジングは、上記連結部を目視確認できるように第１及び第２接地プレート間に貫通開口を有することを特徴とする。

また、上記目的を達成する本発明の電気コネクタ組立体は、２列に配置された信号コンタクト、信号コンタクトの列間に配置された接地部材、及び信号コンタクト及び接地部材を保持するハウジングをそれぞれ具備し互いに嵌合する第１及び第２コネクタからなる電気コネクタ組立体において、
上記各接地部材は、一方の信号コンタクト列に近接配置された第１接地プレートと、他方の信号コンタクト列に近接配置された第２接地プレートと、第１及び第２接地プレートを連結して電気コネクタが実装される回路基板に表面実装される連結部とからなり、側面視でコ字形をなし、
上記各ハウジングは、上記連結部を目視確認できるように第１及び第２接地プレート間に貫通開口を有することを特徴とする。

ここで、上記本発明の電気コネクタ組立体において、上記第１コネクタの接地プレートは上記第２コネクタの接地プレートより内方に位置すると共に相対的に大きな剛性を有することが好ましい。

上記本発明の電気コネクタないし電気コネクタ組立体によれば、接地部材を構成する第１及び第２の接地プレートが２列に配置された信号コンタクトの各列にそれぞれ近接配置されているため、高速信号伝送に好適である。また、ハウジングが貫通開口を有し、接地部材を構成する連結部を目視確認できるため、その連結部の半田接続の状態を目視確認でき、接地経路の信頼性が向上する。さらにその接地部材は側面視でコ字形をなす１つの部材でよく、構成部品点数が少なくて済む。

ここで、第１コネクタの接地プレートを第２コネクタの接地プレートより内方に位置させるとともに相対的に大きな剛性を有すると、その第１コネクタの接地プレートの内側にハウジング壁を要しないので、連結部の視認性を阻害することなく電気コネクタ組立体の幅方向の寸法を小さく保つことができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図１、図２は、本発明の一実施形態としての電気コネクタ組立体を構成する。それぞれプラグコネクタ、リセプタクルコネクタの斜視図である。これらプラグコネクタ、リセプタクルコネクタは、それぞれが本発明の電気コネクタの実施形態に相当する。

図１に示すプラグコネクタ１０は、２列に配列された信号コンタクト１１と、側面視でコ字形をなす接地部材１２と、それら信号コンタクト１１及び接地部材１２を保持するハウジング１３から構成されている。

ハウジング１３は、外周を囲う外壁１３１と、その内側に立設して一周する内壁１３２を備えており、その内壁１３２の内側には、大きな貫通開口１３３が形成されている。

また、信号コンタクト１１には、図１に示されている部分として、ハウジング１３の内壁１３１の外側に沿って立ち上がる、相手コネクタのコンタクトに接触する接触部１１１と、ハウジング１３の底部から横に延びてハウジング１３から突出した、回路基板（図示せず）に接続される端子部１１４が設けられている。信号コンタクト１１の詳細構造については後述する。

また、接地部材１２は、２列に配列された信号コンタクト１１のうちの一方の信号コンタクト列１１ａに近接配置される第１接地プレート１２１と、他方の信号コンタクト列１１ｂに近接配置される第２接地プレート１２２と、これら第１接地プレート１２１及び第２接地プレート１２２を連結して、プラグコネクタ１０が実装される回路基板（ここには図示せず。図３参照）に表面実装される連結部１２３とからなる。この接地部材１２の第１接地プレート１２１及び第２接地プレート１２２には、打抜き及び曲げ加工により形成された接地コンタクト１２４が配列されている。また、この接地部材１２の連結部１２３には、このプラグコネクタ１０の裏面に貫通するスリット状の開口１２５が多数設けられている。この接地部材１２には、その連結部１２３がハウジング１３の貫通開口１３３に配置され、第１接地プレート１２１及び第２接地プレート２２２がハウジング１３の内壁１３２の内側に支持された状態に、ハウジング１３に保持されている。

図２に示すリセプタクルコネクタ２０は、２列に配列された多数の信号コンタクト２１と、側面視でコ字形をなす接地部材２２と、それら信号コンタクト２１及び接地部材２２を保持するハウジング２３から構成されている。

ハウジング２３には、外周を囲う外壁２３１が形成されており、またその外壁２３１で囲われた領域の中央部には、長手方向に延びた貫通開口２３２が形成されている。

このリセプタクルコネクタ２０の信号コンタクト２１には、図２に示されている部分として、ハウジング２３の外壁２３１の内側に沿って立ち上がる、相手コネクタのコンタクトに接触する接触部２１１と、ハウジング２３の底部から横に延びてハウジング２３から突出した、回路基板（図示せず）に接続される端子部２１４が設けられている。この信号コンタクト２１の接触部２１１は、図１に示すプラグコネクタ１０の信号コンタクト１１の接触部１１１と同一形状をなしている。信号コンタクト２１の詳細構造については、図１に示すプラグコネクタ１０の信号コンタクト１１の詳細構造の説明と一緒に後述する。

また、接地部材２２は、２列に配列された信号コンタクト２１のうちの一方の信号コンタクト列２１ａに近接配置された第１接地プレート２２１と、他方の信号コンタクト列２１ｂに近接配置された第２接地プレート２２２と、これら第１接地プレート２２１及び第２接地プレート２２２を連結して、このリセプタクルコネクタ２０が実装される回路基板（ここには図示せず。図３参照）に表面実装される連結部２２３とからなる。

ここで、図１に示すプラグコネクタ１０の接地部材１２を構成する第１接地プレート１２１及び第２接地プレート１２２はハウジング１３の内壁１３２に支えられているため、このプラグコネクタ１０の接地部材１２は薄板材料で形成されていたが、図２に示すリセプタクルコネクタ２０の接地部材２２を構成する第１接地プレート２２１及び第２接地プレート２２２はその自体の剛性で立設しており、したがってこのリセプタクルコネクタ２０の接地部材２２は、図１に示すプラグコネクタ１０の接地部材１２と比べ厚板の材料で形成されて相対的に大きな剛性を有している。

このように、このリセプタクルコネクタ２０の接地部材２２は、それ自体で自立できるだけの大きな剛性を有するため、このリセプタクルコネクタ２０のハウジング２３には、その接地部材２２を構成する第１接地プレート２２１及び第２接地プレート２２２を支持するための壁を形成する必要がなく、このことにより、このリセプタクルコネクタ２０や、このリセプタクルコネクタ２０とプラグコネクタ１０とを合わせた電気コネクタ組立体の幅方向の寸法を小さく保ち、かつ連結部１２３，２２３の視野を良好に保つことができる。

また、図２に示すリセプタクルコネクタ２０を構成する接地部材２２の連結部２２３には、このリセプタクルコネクタ２０の裏面に貫通するスリット状の多数の開口２２４が形成されている。この接地部材２２は、その連結部２２３がハウジング２３の貫通開口２３２に配置された状態に、そのハウジング２３に保持されている。

図３は、接地部材の連結部が回路基板に半田付けされた状態を示す模式断面図である。

図１、図２のいずれのコネクタ１０，２０にも接地部材１２，２２が備えられており、これらの接地部材１２，２２の連結部１２３，２２３には、裏側に貫通するスリット状の開口１２５，２２４が形成されている。

図３は、図１に示すプラグコネクタ１０の接地部材１２で代表させて、その接地部材１２の連結部１２３に多数形成された開口１２５の１つと、接地部材１２の連結部１２３の、その１つの開口１２５の両側の部分を示したものである。

この接地部材１２の連結部１２３は、回路基板３０に半田３１で半田付けされることにより表面実装されるが、その際、図３に示すように、開口１２５の周縁部分が回路基板３０と半田３１で半田付けされる。

このように接地部材１２（図２に示すリセプタクルコネクタ２０の接地部材２２も同様）に多数の開口１２５，２２４を設けたため、それら多数の開口１２５，２２４の縁が半田付けされて全体として強固に且つ確実に半田付けされる。また、この開口１２５，２２４は貫通しており、且つ、ハウジング１３，２３に設けられた貫通開口１３３，２３２に配備されているため、接地部材１２，２２の連結部１２３，２２３の半田付けの状態を目視確認することができ、半田付けの信頼性を高めることができる。

図４、図５は、図１に示すプラグコネクタ１０と図２に示すリセプタクルコネクタ２０の嵌合状態を示す断面図である。図４は、図２に示すリセプタクルコネクタ２０を矢印Ｘ−Ｘに沿って断面し、図１のプラグコネクタ１０もそれに対応する箇所を断面して示した図であり、図５は、図２に示すリセプタクルコネクタ２０を矢印Ｙ−Ｙに沿って断面し、図１のプラグコネクタ１０もそれに対応する箇所を断面して示した図である。

尚、図４においては、プラグコネクタ１０の信号コンタクト１１の接触部１１１及びリセプタクルコネクタ２０の信号コンタクト２１の接触部２１１がそれぞれ相手コンタクトに食い込むように描かれているが、これは、嵌合する前のプラグコネクタ１０及びリセプタクルコネクタ２０の信号コンタクト１１，２１の接触部１１１，２１１の位置を示したものであり、実際には嵌合の際に相手コンタクトと干渉して撓んだ状態となり、相手コンタクトに所定の接触圧をもって接触し電気的に導通した状態に保たれる。

また、図４においてプラグコネクタ１０の接地部材１２の接地コンタクト１２４は、その一部がリセプタクルコンタクト２０の接地部材２２の第１接地プレート２２１及び第２接地プレート２２２に隠れるように描かれており、図５では、接地コンタクト１２４が第１接地プレート２２１及び第２接地プレート２２２に食い込んで描かれているが、これも上記の信号コンタクトの接触部１１１，２１１が相手コンタクトに食い込んで描かれているのと同じ理由によるものであり、接地コンタクト１２４は、実際には、嵌合の際に第１接地プレート２２１及び第２接地プレート２２２と干渉して弾性的に変形し所定の接触圧を保って第１接地プレート２２１及び第２接地プレート２２２に接触し、プラグコネクタ１０及びリセプタクルコンタクト２０のグランド同士が接続された状態となる。

ここで、図４、図５から分かるように一方の信号コンタクト列１１ａ，２１ａに近接した位置に第１接地プレート１２１，２２１からなるグランドの壁が形成されるとともに、他方の信号コンタクト列１１ｂ，２１ｂに近接した位置に、第２接地プレート１２２，２２２からなるグランドの壁が形成されている。これによりクロストークが抑制され、高速伝送に好適な構造となっている。

ここで、図４、図５に関する説明を一旦中断し、信号コンタクト１１，２１自体の構造について先に説明する。

図６は、プラグコネクタ及びリセプタクルコネクタの信号コンタクトを示す斜視図である。

図６に示すように、各信号コンタクト１１，２１には、接触部１１１，２１１、凸部１１２，２１２、圧入部１１３，２１３及び端子部１１４，２１４が形成されている。

接触部１１１，２１１は、プラグコネクタ１０（図１、図４、図５参照）とリセプタクルコネクタ２０（図２、図４、図５参照）が嵌合した際に相手コネクタと干渉して弾性的に変形し、相手コンタクトに対し所定の接触圧を持って接触し、相手コンタクトと電気的に接続される部分である。この接触部１１１，２１１の、相手コンタクトと接する面は、元々の金属平板の面（いわゆるロール面）が使われており、その面は平滑面であり、挿抜力の低下及び高い接触信頼性に寄与している。

また凸部１１２，２１２は、図４に示すように、プラグコネクタ１０のハウジング１３の内壁１３２の外側、リセプタクルコネクタ２０のハウジング２３の外壁２３１の内側に当接して、接触部１１１，２１１をその内壁１３２、外壁２３１から離間した状態に置くためのものである。

接触部１１１，２１１は、相手コンタクトの凸部２１２，１１２の近傍に接触するように形成されている。これは、凸部２１２，１１２が形成された部分は、凸部２１２，１１２がハウジングに当接して位置が固定されているため、接触部１１１，２１１という弾性部と、凸部２１２，１１２近傍の非弾性部とが所定の接触圧を持って接触する状態となり、両コンタクトの接触が安定し確実な電気的導通が図られるからである。

図７は、信号コンタクトの凸部の形成方法の説明図である。ここでは、代表的にリセプタクルコネクタ２０のコンタクト２１について説明する。

先ず、図７（Ａ）に示すように板金の打抜き加工により、幅方向に突出した突出片２１２１，２１２２を形成する。その後、これら幅方向に突出した突出片２１２１，２１２２を図７（Ｂ）に示す矢印方向に折り曲げるとともに内側に寄せる力を加えることにより、凸部２１２が形成される。プラグコネクタ１０のコンタクト１１の凸部１１２についても同様である。

また、図６に示す信号コンタクト１１，２１の圧入部１１３，２１３はハウジング１３，２３に圧入される部分である。この圧入部１１３，２１３は、元々の金属板の幅方向、すなわち、図４、図５における紙面に垂直な方向に広がっており、ハウジング１３，２３の、図４，図５における紙面に垂直な方向を向いた壁に食い込むことにより固定される。

また、図６に示す信号コンタクト１１，２１の端子部１１４，２１４は、基板に実装される部分である。ここに示す例では端子部１１４，２１４は基板に表面実装される形状を有している。

図４及び図５、特に図４に戻って説明を続ける。

プラグコネクタ１０のハウジング１３の内壁１３２の先端、すなわち、そのプラグコネクタ１０の信号コンタクト１１の接触部１１１の先端近傍に、その接触部１１１の先端を保護するための庇部１３４が形成されている。このプラグコネクタ１０のハウジング１３の構造の場合、内壁１３２の外側は、この庇部１３４以外突出した部分は存在せず、このハウジング１３を図４の上下に分割できる割り金型で製造することが可能である。このプラグコネクタ１０の信号コンタクト１１には、上述の凸部１１２が設けられているため、その信号コンタクト１１の接触部１１１をハウジング１３の壁から離間した状態に保つことができ、しかもその信号コンタクト１１の凸部１１２が形成された部分で相手コンタクトの接触部の接触を安定的に受けることができる。

また、リセプタクルコネクタ２０についても同様であり、リセプタクルコネクタ２０のハウジング２３の外壁２３１の先端、すなわち、そのリセプタクルコネクタ２０の信号コンタクト２１の接触部２１１の先端近傍に、その接触部２１１の先端を保護するための庇部２３３が形成されている。このリセプタクルコネクタ２０のハウジング２３の構造の場合、外壁２３１の内側は、この庇部２３３以外突出した部分は存在せず、このハウジング２３を図４の上下に分割できる割り金型で製造することができる。このリセプタクルコネクタ２０の信号コンタクト２１には、上述の凸部２１２が設けられているため、その信号コンタクト２１の接触部２１１をハウジング２３の壁から離間した状態に保つことができ、しかも、その信号コンタクト２１の凸部２１２が形成された部分で相手コンタクトの接触部の接触を安定的に受けることができる。

本発明の一実施形態としての電気コネクタ組立体を構成する、プラグコネクタの斜視図である。 本発明の一実施形態としての電気コネクタ組立体を構成する、リセプタクルコネクタの斜視図である。 接地部材の連結部が回路基板に半田付けされた状態を示す模式断面図である。 図１に示すプラグコネクタと図２に示すリセプタクルコネクタの嵌合状態を示す断面図である。 図１に示すプラグコネクタと図２に示すリセプタクルコネクタの嵌合状態を示す断面図である。 プラグコネクタ及びリセプタクルコネクタの信号コンタクトを示す斜視図である。 信号コンタクトの凸部の形成方法の説明図である。 特許文献１に開示された電気コネクタ組立体の断面図である。 特許文献２に開示された電気コネクタ組立体の外観斜視図である。 図９に外観を示す電気コネクタを構成するコンタクトの配列を示す図である。

符号の説明

１０ プラグコネクタ
１１ 信号コンタクト
１２ 接地部材
１３ ハウジング
２０ リセプタクルコネクタ
２１ 信号コンタクト
２２ 接地部材
２３ ハウジング
１１１ 接触部
１１２ 凸部
１１３ 圧入部
１１４ 端子部
１２１ 第１接地プレート
１２２ 第２接地プレート
１２３ 連結部
１２４ 接地コンタクト
１２５ 開口
１３１ 外壁
１３２ 内壁
１３３ 貫通開口
１３４ 庇部
２１１ 接触部
２１２ 凸部
２１３ 圧入部
２１４ 端子部
２２１ 第１接地プレート
２２２ 第２接地プレート
２２３ 連結部
２２４ 開口
２３１ 外壁
２３２ 貫通開口
２３３ 庇部

Claims (3)

1. ２列に配置された信号コンタクト、該信号コンタクトの列間に配置された接地部材、及び前記信号コンタクト及び前記接地部材を保持するハウジングを具備する電気コネクタにおいて、
   前記接地部材は、一方の信号コンタクト列に近接配置された第１接地プレートと、他方の信号コンタクト列に近接配置された第２接地プレートと、前記第１及び第２接地プレートを連結して前記電気コネクタが実装される回路基板に表面実装される連結部とからなり、側面視でコ字形をなし、
   前記ハウジングは、前記連結部を目視確認できるように前記第１及び第２接地プレート間に貫通開口を有することを特徴とする電気コネクタ。
2. ２列に配置された信号コンタクト、該信号コンタクトの列間に配置された接地部材、及び前記信号コンタクト及び前記接地部材を保持するハウジングをそれぞれ具備し互いに嵌合する第１及び第２コネクタからなる電気コネクタ組立体において、
   前記各接地部材は、一方の信号コンタクト列に近接配置された第１接地プレートと、他方の信号コンタクト列に近接配置された第２接地プレートと、前記第１及び第２接地プレートを連結して前記電気コネクタが実装される回路基板に表面実装される連結部とからなり、側面視でコ字形をなし、
   前記各ハウジングは、前記連結部を目視確認できるように前記第１及び第２接地プレート間に貫通開口を有することを特徴とする電気コネクタ組立体。
3. 前記第１コネクタの前記接地プレートは前記第２コネクタの前記接地プレートより内方に位置すると共に相対的に大きな剛性を有することを特徴とする請求項２記載の電気コネクタ組立体。

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