JP2005332658A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】レセプタクルコネクタのレセプタクルコンタクトの接触部をプラグ型コネクタのプラグコンタクトに確実に接触して電気特性の安定性を向上する。
【解決手段】コネクタ１は、ハウジング７の先端面に開口部９を備えたレセプタクルコネクタ３と、前記開口部９に差込み可能なプラグ部１３を備えたプラグ型コネクタ５と、からなる。前記プラグ部１３の片面又は両面には、複数のプラグコンタクト２５が開口部９へ差込む第１方向に直交する第２方向に並列に配列されている。前記レセプタクルコネクタ３の開口部９の内部には、各プラグコンタクト２５に対応して接触する接触部１９を有する複数のレセプタクルコンタクト１７が第２方向に並列に配列されている。複数の各プラグコンタクト２５の表面には、対応する各レセプタクルコンタクト１７の接触部１９を嵌合して接触せしめる溝部２９が第１方向に延伸して設けられている。
【選択図】図１

Description

この発明は、コネクタに関し、特にInfiniBand規格のコネクタの電気特性の安定性を向上できるコネクタに関する。

近年、コンピュータのネットワーク化、データの高速処理化、大容量化が進んでおり、特に、基幹機器であるサーバ、ルータ、スイッチ、外部ストレージにおいては、高速処理化及び大容量化への対応は必須となっている。例えば、サーバの稼働時間の大半がＩ／Ｏの待ち時間に費やされているが、インフィニバンドケーブルは前記待ち時間を大幅に短縮すると期待されている。このような市場動向に伴い、コネクタに対する伝送速度の高速化対応も、より高いレベルでの要求が益々高くなっている。

従来、一般的なコネクタとしては、雌型コネクタ（レセプタクルコネクタ）と雄型コネクタ（プラグ型コネクタ）が相互に嵌合抜去が可能に構成されている。雌型コネクタは、弾性を有する材料からなる複数の雌型コンタクト（レセプタクルコンタクト）が絶縁ハウジング内に備えられており、雄型コネクタは、その雄部の隔壁の片面（又は両面）に、前記複数の雌型コンタクトに対応する複数の雄型コンタクト（プラグコンタクト）が配置されている。上記の両コネクタを相互に嵌合抜去したときに、両コネクタのコンタクト同士が嵌合接続し、この嵌合接続により、両コネクタの各導体間が導通したり、遮断したりすることが可能となる（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

しかし、これらの一般的なコネクタでは、前述したようなインフィニバンドケーブルに対応するためには不十分であったために、最近では、高速シリアル伝送のInfiniBand規格に準拠したインターフェイスコネクタが開発されている。

図６ないしは図８を参照するに、インフィニバンド用のコネクタ１０１としては、前述した一般的なコネクタと同様に、雌型コネクタ１０３（レセプタクルコネクタ）と雄型コネクタ１０５（プラグ型コネクタ）が相互に嵌合抜去を可能に構成されている。

すなわち、雌型コネクタ１０３は、複数の雌型コンタクト１０７（レセプタクルコンタクト）が絶縁ハウジング１０９内に備えられており、絶縁ハウジング１０９には、雄型コネクタ１０５に備えたプラグ部１１１を挿入して差し込み可能な開口部１１３が設けられており、各雌型コンタクト１０７は前記開口部１１３の内部の上壁面から僅かに突出するように位置して、左右方向（図６において右斜め下から左斜め上方向）に並列に配列されている。

さらに、前記各雌型コンタクト１０７は、図８に示されているように略Ｚ字形状に平板で構成されており、図８において左側の先端が雄型コネクタ１０５にコンタクトして導通する接触部１１５となっており、図８において右側の後端がハウジング１０９内の導体部１１７に半田１１９で接続固定されている。なお、導体部１１７は図示しないインフィニバンドケーブルの導体に接続されている。したがって、各雌型コンタクト１０７は、図８において上方に立設された状態で前記導体部１１７に固定されており、前記接触部１１５が図８の矢印方向に弾力性（バネ性）を有するものである。

一方、上記の雄型コネクタ１０５は、プラグ部１１１の片面（又は両面）に、前記複数の雌型コンタクト１０７に対応する複数の雄型コンタクト１２１（プラグコンタクト）が左右方向（図６において右斜め下から左斜め上方向）に並列に配置して埋設されている。さらに、雄型コネクタ１０５は、例えば基板１２３に装着され、前記複数の各雄型コンタクト１２１が前記基板１２３の図示しない導体に半田で接続されている。

したがって、上記の両コネクタ１０３，１０５が相互に嵌合されたとき、つまり、雄型コネクタ１０５のプラグ部１１１が雌型コネクタ１０３の開口部１１３内に差し込まれるとき、複数の各雌型コンタクト１０７の先端の接触部１１５が雄型コネクタ１０５のプラグ部１１１によって図８の二点鎖線に示されているように僅かに持ち上げられて、図７に示されているように互いに対応する雄型コンタクト１２１と雌型コンタクト１０７の接触部１１５が嵌合接続される。この嵌合接続により各コンタクト１０７，１２１の間が導通したり、遮断したりする。

なお、図７において、各雌型コンタクト１０７の先端の接触部１１５の幅寸法Ａは例えば０．２ｍｍであり、雄型コンタクト１２１の厚み寸法Ｂは例えば０．２〜０．３ｍｍであり、雄型コンタクト１２１の幅寸法Ｃは例えば０．４ｍｍであり、雄型コンタクト１２１（並びに、雌型コンタクト１０７）の互いに隣接するピッチＤは例えば０．７５ｍｍである。
特開２００４−４７４７８号公報 特開２００４−４７４９８号公報

ところで、従来のインフィニバンド用のコネクタ１０１においては、互いに対応する雄型コンタクト１２１と雌型コンタクト１０７の接触部１１５が嵌合接続される際に、雌型コンタクト１０７にバネ性を持たせてプラグ部１１１の雄型コンタクト１２１との電気的な接触を保っているが、雌型コンタクト１０７は構造上、硬く弾力性（バネ性）が少ないので、例えば図７の最右側の雌型コンタクト１０７に示されているように雌型コンタクト１０７の接触部１１５の嵌合面１１５Ａが斜めに転ぶという事態が生じる。そのために、大きく転ぶと接触点がなくなったり、あるいは接触点が変化するために嵌合面１１５Ａの電気特性が設計通りに実現されず、伝送信号の品質（伝送特性）が低下するという問題点があった。

この発明は上述の課題を解決するためになされたものである。

この発明のコネクタは、ハウジングの先端面に開口部を備えたレセプタクルコネクタと、
このレセプタクルコネクタの開口部内に差込み可能なプラグ部を備えたプラグ型コネクタと、
前記プラグ部の片面又は両面に、前記開口部内へ差込む第１方向に直交する第２方向に並列に配列した複数のプラグコンタクトと、
複数の各プラグコンタクトに対応して接触する接触部を有する複数のレセプタクルコンタクトであって、前記レセプタクルコネクタの開口部内に前記第２方向に並列に配列した複数のレセプタクルコンタクトと、
前記複数の各プラグコンタクトの表面に前記第１方向に延伸するよう設けた溝部であって、対応する各レセプタクルコンタクトの接触部を嵌合して接触せしめる溝部と、
を備えてなることを特徴とするものである。

この発明のコネクタは、前記コネクタにおいて、前記各溝部が、レセプタクルコンタクトの接触部を少なくとも２点で接触するテーパ面を有することが好ましい。

この発明のコネクタは、前記コネクタにおいて、前記各溝部が、断面略Ｖ字形状のＶ溝部であることが好ましい。

この発明のコネクタは、前記コネクタにおいて、前記テーパ面が、平面又は湾曲面であることが好ましい。

以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明によれば、プラグ型コネクタのプラグ部がレセプタクルコネクタの開口部内に差し込まれると、レセプタクルコンタクトの接触部を互いに対応するプラグコンタクトの溝部に確実に誘導しながら挿入して互いに嵌合接続できる。したがって、接触部のコンタクト配置を設計通りに行うことができるために安定した電気特性を実現できる。

また、断面Ｖ字形状や円弧形状などの溝部にあっては、レセプタクルコンタクトの接触部を少なくとも２点で確実に溝部のテーパ面に接触できるので、すべてのレセプタクルコンタクトとプラグコンタクトを安定した一様な導通状態にできる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１及び図５を参照するに、高速シリアル伝送のInfiniBand規格に準拠したインフィニバンド用のコネクタ１としては、レセプタクルコネクタ３（雌型コネクタ）とプラグ型コネクタ５（雄型コネクタ）が相互に嵌合抜去を可能に構成されている。すなわち、図５に示されているように、レセプタクルコネクタ３はその絶縁ハウジング７の先端面に開口部９が設けられており、絶縁ハウジング７の後部にはインフィニバンドケーブル１１が接続されている。一方、プラグ型コネクタ５の先端面には開口部９に挿入して差込み可能なプラグ部１３が突設されており、プラグ型コネクタ５の下部は基板１５の図示しない導体に接続されて装着されている。

上記のレセプタクルコネクタ３は、図１に示されているように絶縁ハウジング７の内部に複数のレセプタクルコンタクト１７（雌型コンタクト）が備えられており、各レセプタクルコンタクト１７は前記開口部９の内部の上壁面から僅かに突出するように位置して、プラグ部１３を差し込む方向の第１方向に直交する第２方向（図１において右斜め下から左斜め上方向）に並列に配列されている。

図４を併せて参照するに、上記の各レセプタクルコンタクト１７は略Ｚ字形状に平板で構成されており、上記の第１方向の先端（図４において左側）がプラグ型コネクタ５にコンタクトして導通する接触部１９となっており、前記第１方向の後端（図４において右側）がハウジング７内の導体部２１に半田２３で接続固定されている。また、上記の導体部２１はインフィニバンドケーブル１１の図示しない導体に接続されている。

また、上記の各レセプタクルコンタクト１７は、例えば燐青銅のようなバネ性を有する銅合金からなり、前記第１方向と第２方向に直交する第３方向（図４において上方）に立設された状態で前記導体部２１に固定されており、前記接触部１９の側が図４の矢印方向（第３方向）に弾力性（バネ性）を有するものである。

一方、上記のプラグ型コネクタ５は、図１に示されているようにプラグ部１３の片面（又は両面、この実施の形態では第３方向の上面）に、前記複数のレセプタクルコンタクト１７に対応する複数のプラグコンタクト２５（雄型コンタクト）が第２方向に並列に配置して埋設されている。さらに、プラグ型コネクタ５は、例えば基板１５に装着されており、前記複数の各プラグコンタクト２５が前記基板１５の図示しない導体に半田で接続されている。

また、上記の複数の各プラグコンタクト２５は、図１及び図２に示されているように、予め、各レセプタクルコンタクト１７の接触部１９の嵌合面２７に嵌合する溝部２９が、各プラグコンタクト２５の表面の幅のほぼ中央に、第１方向に延伸するように形成されている。

なお、上記の溝部２９の断面形状は、図２及び図３（Ａ）に示されているようにレセプタクルコンタクト１７の接触部１９の嵌合面２７が少なくとも２点で接触するテーパ面２９Ａを有する断面Ｖ字形状であることが望ましい。あるいは、前述したＶ溝形状の他に、前記各テーパ面２９Ａが湾曲した曲面、例えば図３（Ｂ）に示されているように円弧形状であっても、あるいは溝部２９の断面が台形形状であっても、あるいは、単に上向きコ字形状であっても、あるいは他の形状であっても構わない。

また、プラグ型コネクタ５を製造する際は、予め、各プラグコンタクト２５の加工時にほぼ同時的に、例えばプレス加工により溝部２９の加工がほぼ同時に行われる。次いで、溝部２９を加工された各プラグコンタクト２５はプラグ型コネクタ５のプラグ部１３に設けた溝３１に圧入される。

また、プラグ型コネクタ５のプラグ部１３の第２方向の両側面には、当該側面に没入自在な係合突起部３３が突出しており、レセプタクルコネクタ３の開口部９内の第２方向の両側壁には前記係合突起部３３に係合する係合凹部３５が設けられている。

なお、図２において、各レセプタクルコンタクト１７の先端の接触部１９の幅寸法Ａは例えば０．２ｍｍであり、プラグコンタクト２５の厚み寸法Ｂは例えば０．２〜０．３ｍｍであり、プラグコンタクト２５の幅寸法Ｃは例えば０．４ｍｍであり、プラグコンタクト２５及びプラグコンタクト２５の互いに隣接するピッチＤは例えば０．７５ｍｍである。

上記構成により、上記の両コネクタが相互に嵌合されたとき、つまり、プラグ型コネクタ５のプラグ部１３がレセプタクルコネクタ３の開口部９の内部に挿入して差し込まれるとき、複数の各レセプタクルコンタクト１７の先端の接触部１９がプラグ型コネクタ５のプラグ部１３によって図４の二点鎖線に示されているように僅かに持ち上げられて、図２に示されているようにレセプタクルコンタクト１７の接触部１９が互いに対応するプラグコンタクト２５の溝部２９に確実に誘導されながら挿入されて互いに嵌合接続される。この嵌合接続により各コンタクト１７，２５の間が導通したり、遮断したりする。

したがって、従来のようなレセプタクルコンタクト１７の接触部１９の嵌合面２７が斜めに転ぶという事態が解消されるので、前記接触部１９の嵌合面２７のコンタクト配置を設計通りに行うことができるために安定した電気特性を実現できる。また、断面Ｖ字形状や断面円弧形状などの溝部２９にあっては、レセプタクルコンタクト１７の接触部１９の嵌合面２７が少なくとも２点で確実に溝部２９のテーパ面２９Ａに接触するので、すべてのレセプタクルコンタクト１７とプラグコンタクト２５が安定した一様な導通状態となる。

なお、プラグ型コネクタ５のプラグ部１３の係合突起部３３は、レセプタクルコネクタ３の係合凹部３５に係合してロックされる。一方、レセプタクルコネクタ３の外側に備えた図示しないボタン等のロック解除機構により係合突起部３３を没入せしめて前記ロックを解除することにより、プラグ型コネクタ５とレセプタクルコネクタ３とを抜去することができる。

この発明の実施の形態のコネクタの部分的な斜視図である。 この発明の実施の形態のコネクタにおけるレセプタクルコンタクトとプラグコンタクトとの嵌合状態を示す概略説明図である。 （Ａ）は、断面Ｖ字形状の溝部を示す断面図で、（Ｂ）は断面円弧形状の溝部を示す断面図である。 この発明の実施の形態のレセプタクルコンタクトの側面図である。 この発明の実施の形態のコネクタの全体的な斜視図である。 従来のコネクタの部分的な斜視図である。 従来のコネクタにおけるレセプタクルコンタクトとプラグコンタクトとの嵌合状態を示す概略説明図である。 従来のレセプタクルコンタクトの側面図である。

符号の説明

１ コネクタ
３ レセプタクルコネクタ（雌型コネクタ）
５ プラグ型コネクタ（雄型コネクタ）
７ ハウジング
９ 開口部
１１ インフィニバンドケーブル
１３ プラグ部
１５ 基板
１７ レセプタクルコンタクト（雌型コンタクト）
１９ 接触部
２１ 導体部
２３ 半田
２５ プラグコンタクト（雄型コンタクト）
２７ 嵌合面
２９ 溝部
２９Ａ テーパ面
３１ 溝
３３ 係合突起部
３５ 係合凹部

Claims (4)

1. ハウジングの先端面に開口部を備えたレセプタクルコネクタと、
   このレセプタクルコネクタの開口部内に差込み可能なプラグ部を備えたプラグ型コネクタと、
   前記プラグ部の片面又は両面に、前記開口部内へ差込む第１方向に直交する第２方向に並列に配列した複数のプラグコンタクトと、
   複数の各プラグコンタクトに対応して接触する接触部を有する複数のレセプタクルコンタクトであって、前記レセプタクルコネクタの開口部内に前記第２方向に並列に配列した複数のレセプタクルコンタクトと、
   前記複数の各プラグコンタクトの表面に前記第１方向に延伸するよう設けた溝部であって、対応する各レセプタクルコンタクトの接触部を嵌合して接触せしめる溝部と、
   を備えてなることを特徴とするコネクタ。
2. 前記各溝部が、レセプタクルコンタクトの接触部を少なくとも２点で接触するテーパ面を有することを特徴とするコネクタ。
3. 前記各溝部が、断面略Ｖ字形状のＶ溝部であることを特徴とする請求項２記載のコネクタ。
4. 前記テーパ面が、平面又は湾曲面であることを特徴とする請求項２又は３記載のコネクタ。
   
   

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