JP2007080782A - 電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 隣接したコンタクトグループ間でのクロストークを低減し、電気的性能を向上させたコネクタを提供すること。
【解決手段】 相手側コネクタに接続する接触部７と基板に接続する端子部８とを有する複数のコンタクトと、コンタクトを保持したハウジングとを含んでいる。コンタクトは、ペアの信号コンタクトＳとグランドコンタクトＧとからなる。接触部は、千鳥足状に２列に、かつ、ペアの信号コンタクトとグランドコンタクトとが三角形の頂点にそれぞれ位置するように配列される。端子部は、１列に、かつ、ペアの信号コンタクトの隣にグランドコンタクトが位置するように配列される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、コネクタに関し、特に、例えば高速ディファレンシャル伝送に使用されるのに適した電気コネクタに関する。

この種の電気コネクタは例えば特許文献１に開示されており、ペアの信号コンタクトと一本のグランドコンタクトとからなる複数のコンタクトグループを有し、基板に表面実装される。各コンタクトは、相手側コネクタに接続する接触部と、基板に接続する端子部とを有している。

特許文献１では、接触部は２列に配列されている。しかも、コンタクトグループの隣接するもの間では、信号コンタクトが互いに異なる列に配置されている。この結果、信号コンタクトは隣接したコンタクトグループ間では比較的遠く離れている。したがって、いわゆるクロストークにより電気的性能を悪化させる心配はない。

一方、端子部は１列に配列され、そして、各コンタクトグループではペアの信号コンタクトの間にグランドコンタクトが配置されている。この結果、隣接したコンタクトグループ間で信号コンタクトが互いに隣接配置されている。したがって、隣接したコンタクトグループ間のクロストークにより電気的性能を悪化させる恐れがある。

特許第３５６４５５５号公報

それ故に本発明の課題は、隣接したコンタクトグループ間でのクロストークを低減し、電気的性能を向上させたコネクタを提供することにある。

本発明の一態様によれば、基板に搭載されて用いられるコネクタにおいて、相手側コンタクトに接続する接触部と前記基板に接続する端子部とを備えたコンタクトと、前記コンタクトを保持し、前記相手側コネクタに嵌合するための嵌合部を有するハウジングとを含み、前記コンタクトは、ペアの信号コンタクトとグランドコンタクトとからなり、前記ペアの信号コンタクトと前記グランドコンタクトとが交互に順次配列され、前記コンタクトは前記嵌合部では千鳥足状に２列にかつ前記端子部では１列に配列され、前記嵌合部では、前記ペアの信号コンタクトと前記グランドコンタクトが三角形の頂点にそれぞれ位置し、前記端子部では、前記２列の一方に配列されたペアの信号コンタクト及びグランドコンタクトと前記２列の他方に配列されたペアの信号コンタクトとグランドコンタクトとが交互に順次配列されていることを特徴とするコネクタが得られる。

前記コンタクトの各々は前記接触部と前記端子部とを連結する連結部を有し、各コンタクトの前記端子部の幅は前記連結部の幅より狭く、前記ペアの信号コンタクトの前記端子部は前記連結部の互いに対向する側に偏った位置から延設されていてもよい。

前記コンタクトの配列方向における端部側に配設されたペアの信号コンタクトの片側に、前記接触部を備えていないグランドコンタクトを配設してもよい。

本発明の他の態様によれば、相手側コネクタに接続する接触部と基板に接続する端子部とを有する複数のコンタクトと、前記コンタクトを保持したハウジングとを含み、前記コンタクトは、ペアの信号コンタクトとグランドコンタクトとからなり、前記接触部は、千鳥足状に２列に、かつ、前記ペアの信号コンタクトと前記グランドコンタクトとが三角形の頂点にそれぞれ位置するように配列され、前記端子部は、１列に、かつ、前記ペアの信号コンタクトの隣に前記グランドコンタクトが位置するように配列されていることを特徴とするコネクタが得られる。

本発明のさらに他の態様によれば、基板に搭載されて用いられるコネクタにおいて、相手側コンタクトに接続する接触部と前記基板に接続する端子部とを備えたコンタクトと、前記コンタクトを保持し、前記相手側コネクタに嵌合するための嵌合部を有するハウジングとを含み、前記コンタクトは、ペアの信号コンタクトとグランドコンタクトとからなり、前記コンタクトは前記嵌合部では千鳥足状に２列にかつ前記端子部では一列に配列され、前記嵌合部では、前記ペアの信号コンタクトと前記グランドコンタクトが三角形の頂点にそれぞれ位置し、その三角形が反転して隣接する配置であり、前記端子部では、前記三角形の頂点であった前記２列の一方に配列されたペアの信号コンタクトの外側に、同じ前記三角形の頂点であった前記２列の他方に配列されたグランドコンタクトが隣接して配置され、さらにその隣には嵌合部において前記グランドコンタクトの隣に配置されていた次の三角形のペアの信号コンタクトが配置され、同様にその隣には嵌合部において前記次の三角形の頂点であったグランドコンタクトが配置され、交互に順次配列されていることを特徴とするコネクタが得られる。

本発明のコネクタによると、コンタクトの接触部及び端子部の各々において隣接したコンタクトグループ間でのクロストークが低減し、したがって電気的性能を向上させることができる。

図１Ａ−１Ｄを参照して、本発明の実施例に係るコネクタの構造について説明する。

図示のコネクタ１は、高速ディファレンシャル伝送に使用されるのに適したアングルタイプと呼ばれるレセプタクルであり、基板（図示せず）に搭載される。コネクタ１は、導電性の複数のコンタクト２と、これらのコンタクト２を保持したハウジング３とを含んでいる。ハウジング３は、筒状の導電性シェル４と、シェル４に固定されたブロック状の主インシュレータ５と、シェル４内に配置されかつ主インシュレータ５に一体に固定された板状の副インシュレータ６とを含んでいる。副インシュレータ６は左右方向（第１の方向）Ａ１にのび、その上下方向（第２の方向）Ａ２の両面にコンタクト２が保持されている。なお、主インシュレータ５と副インシュレータ６とは一体の絶縁物で形成されてもよいし、また別体の絶縁物で形成されてもよい。

各コンタクト２は副インシュレータ６に沿って前後方向（第３の方向）Ａ３にのびている。コンタクト２の前端部には接続相手となる相手側コネクタつまりプラグ（図示せず）のコンタクトに接触するための接触部７が、後端部には基板の電気回路に半田付けなどにより接続される端子部８が、またこれらの中間には連結部９が、一体に形成されている。なお、コンタクト２の機能、形状、及び配置については、後文にて詳述する。

導電性シェル４はコンタクト２及び副インシュレータ６を間隔をおいて取り囲んでいる。シェル４の前部には、接続相手となる相手側コネクタと嵌合する嵌合部１１が形成されている。

導電性シェル４の左右方向Ａ１における両端の前部及び後部にはそれぞれ下方にのびた脚部１２、１３が一体に形成されている。これらの脚部１２、１３は基板のスルーホールに半田付けされるなどにより導電性シェル４と基板とを電気的に接続、あるいはコネクタ１を位置決めするためのものである。

また、導電性シェル４の上面及び下面の各々には、二つのばね片１４が形成されている。これらのばね片１４は、嵌合された相手側コネクタを弾力的に挟持するためのものである。

次に、図２及び図３をも参照して、コンタクト２の配置、形状、及び機能について説明する。

コンタクト２は、ペアの信号コンタクトＳと一つのグランドコンタクトＧとからなる複数のコンタクトグループに分かれている。これらのコンタクトグループは、左右方向Ａ１に一列に配列されている。換言すると、ペアの信号コンタクトＳとグランドコンタクトＧとが交互に順次配列されている。

コンタクト２の接触部７は、図１Ｂ図３の下部から明らかなように千鳥足状に上下２列に配列されている。しかも、各コンタクトグループのペアの信号コンタクトとグランドコンタクトとが一つの三角形の頂点にそれぞれ配置されている。

コンタクト２の端子部８は、図１Ａ、図１Ｄ、及び図３から明らかなように、左右方向Ａ１に１列に並べて配置されている。その上、各コンタクトグループの一方の列のペアの信号コンタクトＳは互いに隣接配置され、その隣に同コンタクトグループの他方の列のグランドコンタクトＧが配置されている。即ち、端子部８は、１列に、かつ、ペアの信号コンタクトＳの隣にグランドコンタクトＧが位置するように配列されている。

上述したコンタクト２の配置を換言して説明する。嵌合部１１では、ペアの信号コンタクトＳとグランドコンタクトＧが三角形の頂点にそれぞれ位置している。端子部８では、２列の一方に配列されたペアの信号コンタクトＳ及び２列の他方に配列されたグランドコンタクトＧと２列の他方に配列されたペアの信号コンタクトＳと２列の一方に配列されたグランドコンタクトＧとが交互に順次配列されている（図３参照）。こうして、コンタクト２は嵌合部１１では千鳥足状に２列にかつ端子部８では１列に配列されている。なお、接触部７が各列１ｍｍピッチであれば、端子部８は１列に集約されるので０．５ｍｍピッチとなる。

コンタクト２はインシュレータ５，６にまず下段のものから圧入され、続いて、上段のものが圧入され、下段のコンタクトを上からまたぐ形となる。その後に、シェル４を組み付ける。

コネクタ１をディファレンシャル信号伝送に使用する場合には、ペアの信号コンタクトＳがペアの信号線に接続され、グランドコンタクトがグランド線に接続される。不平衡型（シングルエンド）信号伝送では、ディジタル信号の「ハイ」と「ロウ」とをグランド線と信号線の電位差で区別する。平衡型ディファレンシャル信号伝送では、ペアの信号線の電位差でディジタル信号の「ハイ」と「ロウ」とを区別する。後者の場合、ペアの信号線の信号電圧は互いに大きさが等しくかつ位相が１８０°異なる。またＴＭＤＳ（transition minimized differential signaling）においては、ペアの信号線と１本のグランド線とによりデータ伝送が行なわれる。

上述したコネクタ１によると、端子部８は、１列に、かつ、ペアの信号コンタクトＳの隣にグランドコンタクトＧが位置するように配列される。この結果、隣接したコンタクトグループの信号コンタクトＳが互いに隣接することはなく、両者間にグランドコンタクトＧが介在するので、隣接したコンタクトグループ間でのクロストークを低減し、電気的性能を向上させたコネクタを提供することができる。

また、ペアの信号コンタクトの外側にグランドコンタクトが移動しても、その逆側には異なるペアのグランドコンタクトが配置されるため、インピーダンス性能も落とすことはない。

また特に図２を用いて、コンタクト２の配置及び形状について説明を追加する。図２の左側には図１Ａの上下方向Ａ２における下段に位置したコンタクトの配置及び形状を示し、右側には上段に位置したコンタクトの配置及び形状を示した。なお、左側と右側の位置関係は互いに対応している。

図２から、グランドコンタクトＧは、その端子部８が接触部７に対して左右方向Ａ１で大幅に位置ズレした形状を有している。ペアの信号コンタクトＳは互いに対称な形状を有している。

各コンタクト２において、端子部８の幅は連結部９の幅より狭く作られている。ペアの信号コンタクトＳの端子部８は連結部９の互いに対向する側に偏った位置から延設されている。

また、図４にも示すように、コンタクト２の配列方向即ち左右方向Ａ１における端部側に配設されたペアの信号コンタクトＳの片側に、さらに、接触部を備えていないグランドコンタクトＧ’をダミー端子として配設している。これによれば、ペアの信号コンタクト間でのインピーダンスの差がなくなり、他のペアの信号コンタクトと同等のインピーダンスコンディションになるため、より良い電気的特性を期待できる。

また、一番端のペアの信号コンタクトの隣のコンタクトを、さらにグランドコンタクトとすることで、全差動ペアの半田付けインピーダンスコンディションが同等となるので、より高い電気性能を得ることができる。

またこのようなコンタクト配列となっても、コンタクトは各列３種ずつに抑えることができ、コネクタの外形を大きくする必要もない。

上述ではアングルタイプと呼ばれるレセプタクルについて説明したが、図５に示すようなストレートタイプと呼ばれるレセプタクルにおいても同様に実施できる。なお同様な機能をもつ部分には同じ参照符号を付している。

本発明の一実施例に係るコネクタの正面図である。 図１Ａのコネクタの平面図である。 図１Ａのコネクタの右側面図である。 図１ＢのＩｄ−Ｉｄ線に沿って得られた断面図である。 図１Ａ−１Ｄのコネクタに使用されたコンタクトの配置及び形状を説明するための説明図である。 図１Ａ−１Ｄのコネクタに使用されたコンタクトの配置及び機能を説明するための説明図である。 図１Ａ−１Ｄのコネクタの一部のみを示す断面図である。 本発明の他の実施例に係るコネクタの斜視図である。

符号の説明

１ コネクタ
２ コンタクト
３ ハウジング
４ 導電性シェル
５ 主インシュレータ
６ 副インシュレータ
７ 接触部
８ 端子部
９ 連結部
１１ 嵌合部
１２、１３ 脚部
１４ ばね片
Ａ１ 左右方向（第１の方向）
Ａ２ 上下方向(第２の方向)
Ａ３ 前後方向(第３の方向)
Ｓ 信号コンタクト
Ｇ グランドコンタクト
Ｇ’ ダミー端子

Claims (5)

1. 基板に搭載されて用いられるコネクタにおいて、相手側コンタクトに接続する接触部と前記基板に接続する端子部とを備えたコンタクトと、前記コンタクトを保持し、前記相手側コネクタに嵌合するための嵌合部を有するハウジングとを含み、前記コンタクトは、ペアの信号コンタクトとグランドコンタクトとからなり、前記ペアの信号コンタクトと前記グランドコンタクトとが交互に順次配列され、前記コンタクトは前記嵌合部では千鳥足状に２列にかつ前記端子部では１列に配列され、前記嵌合部では、前記ペアの信号コンタクトと前記グランドコンタクトが三角形の頂点にそれぞれ位置し、前記端子部では、前記２列の一方に配列されたペアの信号コンタクト及びグランドコンタクトと前記２列の他方に配列されたペアの信号コンタクトとグランドコンタクトとが交互に順次配列されていることを特徴とするコネクタ。
2. 前記コンタクトの各々は前記接触部と前記端子部とを連結する連結部を有し、各コンタクトの前記端子部の幅は前記連結部の幅より狭く、前記ペアの信号コンタクトの前記端子部は前記連結部の互いに対向する側に偏った位置から延設されている、請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記コンタクトの配列方向における端部側に配設されたペアの信号コンタクトの片側に、前記接触部を備えていないグランドコンタクトを配設した、請求項１又は２に記載のコネクタ。
4. 相手側コネクタに接続する接触部と基板に接続する端子部とを有する複数のコンタクトと、前記コンタクトを保持したハウジングとを含み、前記コンタクトは、ペアの信号コンタクトとグランドコンタクトとからなり、前記接触部は、千鳥足状に２列に、かつ、前記ペアの信号コンタクトと前記グランドコンタクトとが三角形の頂点にそれぞれ位置するように配列され、前記端子部は、１列に、かつ、前記ペアの信号コンタクトの隣に前記グランドコンタクトが位置するように配列されていることを特徴とするコネクタ。
5. 基板に搭載されて用いられるコネクタにおいて、相手側コンタクトに接続する接触部と前記基板に接続する端子部とを備えたコンタクトと、前記コンタクトを保持し、前記相手側コネクタに嵌合するための嵌合部を有するハウジングとを含み、前記コンタクトは、ペアの信号コンタクトとグランドコンタクトとからなり、前記コンタクトは前記嵌合部では千鳥足状に２列にかつ前記端子部では一列に配列され、前記嵌合部では、前記ペアの信号コンタクトと前記グランドコンタクトが三角形の頂点にそれぞれ位置し、その三角形が反転して隣接する配置であり、前記端子部では、前記三角形の頂点であった前記２列の一方に配列されたペアの信号コンタクトの外側に、同じ前記三角形の頂点であった前記２列の他方に配列されたグランドコンタクトが隣接して配置され、さらにその隣には嵌合部において前記グランドコンタクトの隣に配置されていた次の三角形のペアの信号コンタクトが配置され、同様にその隣には嵌合部において前記次の三角形の頂点であったグランドコンタクトが配置され、交互に順次配列されていることを特徴とするコネクタ。
   

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