JP2007157594A - コネクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】 グランド接続における電気抵抗値を大きく下げることが可能になり、ノイズ障害の問題を改善したグランド接続を備えたコネクタを提供すること。
【解決手段】 ケーブル１３と接続するコネクタ１０において、前記コネクタ１０は、前記ケーブル１３の中心導体と接続する端子部を備えた第１のコンタクト１と、グランド用の第２のコンタクトと、前記第１及び第２のコンタクト１を保持するハウジング１１と、前記ケーブル１３を挟持し、前記ケーブル１３の外部導体と接続するグランドバー４と、前記ハウジング１１の少なくとも一部を覆うシェル１２とを有し、前記グランドバー４は、前記第２のコンタクト２の端子部２ａと接続するコンタクト用接続端子４ａを有し、前記シェル１２が少なくとも前記コンタクトの端子部１ａと前記グランドバー４とを覆い、前記グランドバー４と前記シェル１２の内の少なくとも一方は、相手側コネクタのシェルに設けられたシェルコンタクトと接続するシェル用接続端子２が設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、高速伝送用コネクタに関し、特に、ＰＤＡや携帯電話等の小型電子機器に使用されるコネクタのグランド接続の改善に関するものである。
従来のグランド接続方法は、グランドバーからカバーシェルを中継して相手側コネクタと嵌合することで両端部のみで接続されていた。
図１０は従来技術によるプラグコネクタの断面図である（特許文献１参照）。図１０を参照すると、プラグコネクタ５０は、同軸ケーブル５１に接続されるコンタクト５２をインシュレータ５３に保持させる。インシュレータ５３をシェル５４にて覆う。シェル５４に、インシュレータ５３と協働して同軸ケーブル５１を挟み付けて保持する保持部５７を設ける。シェル５４は、コンタクト５２の接触部５２ａに対応する位置に配設されインシュレータ５３に固定保持された第１のシェル部品５５と、前記保持部を有し前記インシュレータ５１に着脱自在に保持された第２のシェル部品５６とよりなる構成である。
従来技術によるコネクタは、シェルを中継して相手側コネクタと接続していた事、及びグランド接続のポイント数が少なかったことで、電気抵抗値が大きくグランドコンディションが不十分なため、信号ラインから発生するノイズを十分にシールドできず、ノイズ傷害の問題が起こっていた。
特開２００１−３０７８２２号公報
そこで、本発明の一技術的課題は、グランド接続における電気抵抗値を大きく下げることが可能になり、ノイズ障害の問題を改善したグランド接続を備えたコネクタを提供することにある。
また、本発明のもう一つの技術的課題は、携帯電話やＰＤＡなどの小型電子機器に使用される細線同軸線のシールド線のグランドラインをコネクタ構造を工夫することで効率よくグランド接続することができるコネクタを提供することにある。
本発明によれば、ケーブルと接続するコネクタにおいて、前記コネクタは、前記ケーブルの中心導体と接続する端子部を備えた第１のコンタクトと、グランド用の第２のコンタクトと、前記第１及び第２のコンタクトを保持するハウジングと、前記ケーブルを挟持し、前記ケーブルの外部導体と接続するグランドバーと、前記ハウジングの少なくとも一部を覆うシェルとを有し、前記グランドバーは、前記第２のコンタクトの端子部と接続するコンタクト用接続端子を有し、前記シェルが少なくとも前記第１及び第２のコンタクトのそれぞれの端子部と前記グランドバーとを覆い、前記グランドバーと前記シェルの内の少なくとも一方は、相手側コネクタのシェルと接続するシェル用接続端子が設けられたことを特徴とするコネクタが得られる。
また、本発明によれば、前記コネクタと接続する相手側コネクタにおいて、前記相手側コネクタは、コンタクトと、前記コンタクトを保持するハウジングと、前記ハウジングの少なくとも一部の外周を覆うシェルとを有し、前記シェルはグランドバーのコンタクト用接続端子と接続したコンタクトと接続する第１のシェルコンタクトと、シェル用接続端子と接続する第２のシェルコンタクトとを有することを特徴とする相手側コネクタが得られる。
本発明によれば、グランドバーから直接グランド接続することが可能になり、かつ接続ポイント数を多点にすることで，グランド接続するための電気抵抗値を大きく下げることが可能になり、ノイズ障害問題を改善したグランド接続を備えたコネクタを提供することができる。
また、本発明によれば、携帯電話やＰＤＡなどの小型電子機器に使用される細線同軸線のシールド線のグランドラインをコネクタ構造を工夫することで効率よくグランド接続することができるコネクタを提供することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１（ａ）は本発明の実施の形態によるプラグコネクタを示す平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のコネクタの背面図、図１（ｃ）はプラグコネクタの底面図、図１（ｄ）は側面図である。
図１（ａ）乃至図１（ｄ）を参照すると、高速伝送用のプラグコネクタ１０は導電性の細長い材料からなる信号コンタクト１及びグランドコンタクト２と、これらのコンタクト１，２を保持するハウジング１１と、同軸ケーブルからなる複数のケーブル１３を備えたケーブルアッシー５（図５参照）と、プラグコネクタ１０の上面を覆う金属板からなるプラグシェル１２とを備えている。プラグシェル１２の両側には、プラグシェル保持部１５が設けられハウジング１１の両側に突出して設けられた固定部１４によって保持されている。コネクタの一端下側に突出した相手側コネクタへの嵌合部１１ａが設けられ、他端にプラグコネクタ１０内のコンタクト１，２に接続されたケーブルが延在している。ここで、以後の説明において、プラグコネクタのケーブルが設けられた側を後方、相手側コネクタとの嵌合部が設けられている側を前方と呼ぶ。図示のプラグコネクタ１０は、例えば、寸法は、長さ１６．５ｍｍ、高さ１．４ｍｍ、幅２．３ｍｍと小型である。
図２（ａ）は図１（ａ）のプラグコネクタのハウジングを示す斜視図である。図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ部拡大断面図である。図３はプラグコネクタのプラグシェルを上面側から眺めた斜視図である。
図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、プラグコネクタ１０のハウジング１１の上面には、第１のコンタクトである信号コンタクト１及び第２のコンタクトであるグランドコンタクト２の端子部を夫々収容するための収容溝１１ｂ，１１ｃが夫々形成されている。また、ハウジング１１の両側には、シェルを装着するための固定部１４が設けられている。
収容溝１１ｂ，１１ｃ内には、グランドバー４のコンタクト用接続端子である接続片４ａと接続されるグランドコンタクト２の結線部である端子部２ａと、ケーブル１３の中心導体と接続する結線部である端子部１ａとを備えている。図３に示すように、プラグシェル１２の両側には、プラグシェル保持部１５が形成され、プラグシェル保持部１５の前後には、ハウジング１１の固定部１４に固定するための下方に垂下するプラグシェル接続片１５ａとＣ字形状のプラグシェル接続片１５ｂが夫々形成されている。プラグシェル１２ｂの前端は略鉛直方向に折れ曲がり、後端は上方に丸まって折れ曲がっている。後端側に設けられた開口部１２ｆは、後に説明する半田付け用の孔である。
図４（ａ）はケーブルをグランドバー４に固定したケーブルアッシー（Ａｓｓｅｍｂｌｙ）５の斜視図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のケーブルアッシー５をハウジングに固定した状態を示す斜視図、図４（ｃ）は図４（ａ）のケーブルアッシー５の固定方法の説明に供せられる部分斜視図、図４（ｄ）はグランドバーとプラグシェルとの位置関係の説明に供せられる図である。
図４（ａ）に示すように、ケーブルアッシー５は、グランドバー４に複数のケーブル１３が、並ぶとともに夫々の先端寄りの部分が挟みこまれ保持された形状となっている。ケーブル１３は、中心導体１３ａと図示しない絶縁体を介してその外側に設けられた外部導体と、外皮とを備えた同軸ケーブルからなり、ケーブルの先端部分は被覆が取り除かれて一端から中心導体１３ａが露出するとともに、さらに一端から離れた部分の周囲には、外部導体が露出した形状となっている。グランドバー４は、グランドバー本体４ｃと、断面Ｓ字形状のケーブル保持片４ｄとを備え、両側に略コ字形状のグランドバー接続片４ｂが設けられている。同軸ケーブルは、外部導体の露出部分で、グランドバー本体４ｃと、ケーブル保持片４ｄとの間に挟みこまれて、一定のピッチで幅方向に並んで半田固定されている。
図４（ａ）および（ｂ）に示すように、ケーブルアッシー５の両側に設けられたグランドバー接続片４ｂがハウジング１１に設けられた固定部１４のグランドバー装着孔１４ｂと装着溝１４ｃとにそれぞれ挿入されて、図４（ｂ）に示すように保持される。ケーブルアッシー５の上にプラグシェルに覆われる。
その後、図４（ｃ）に示すように、ケーブルアッシー５によって保持されたケーブル１３中心導体１３ａが、ハウジング１１の溝１１ｂ内に設けられたコンタクト１の結線部（端子部）１ａに、夫々半田付け固定される。
図４（ｄ）に示すように、グランドバー接続片４ｂの上に、プラグシェル保持部１５が覆い被さった状態で固定される。
図５（ａ）は図１（ａ）のコネクタのケーブルアッシーを示す分解組立斜視図、図５（ｂ）は図１（ａ）のコネクタのケーブルアッシーを上面側から眺めた斜視図、図５（ｃ）は図１（ａ）のコネクタのケーブルアッシーを底面側から眺めた斜視図である。図６（ａ）はケーブルアッシー斜視図、図６（ｂ）はケーブルアッシーのグランド接続片の半田固定部分を示す部分斜視図、図６（ｃ）はケーブルアッシーのグランド接続片の説明に供せられる斜視図である。
図５（ａ），（ｂ）及び（ｃ）を参照すると、ケーブルアッシー５は、グランドバー４と、幅方向に細長いベースプレート３と、グランドバー４に保持された複数のケーブル１３とを備えている。グランドバー４とベースプレート３とは、一枚板のプレス打ち抜き及び折り曲げによって一体に形成されている。
グランドバー４は、グランドバー本体４ｃと、ケーブル保持片４ｄと、グランドバー本体４ｃの両側に形成されたグランドバー接続片４ｂと、さらにその外側に連結部４ｇを介して形成された第１の直線部４ｅとを備え、グランドバー本体４ｃと、ケーブル保持片４ｄの間に、ケーブル１３の外部導体が露出している部分においてケーブル１３が複数並んで、グランドバー本体４ｃとケーブル保持片４ｄとの対向方向に挟み込まれて保持されている。グランドバー本体４ｃは中央部に細長く前方に傾斜して水平に延びるコンタクト状のコンタクト用接続端子（接続片）４ａを備えている。このコンタクトの接続片４ａは、ハウジングに設けられたグランドコンタクト２の結線部２ａに半田付け接続される。また、直線部４ｅはその位置決めのための丸穴４ｆを備えている。
ベースプレート３は、細長い支持部３と、その長さ方向の両端にこの長さ方向と、交差する方向に長く延在する直線部３ａを夫々備えている。直線部３ａは、中央部に位置決め用の孔３ｂを有している。なお、ベースプレート３の支持部３ｃとグランドバー４のケーブル保持片４ｄとは、連結部３ｄ，３ｄを介して接続されている。ケーブルアッシー５は、図５（ｂ）及び（ｃ）の状態で、搬送され、取り扱われる。
図５（ａ）に示すように、ケーブルアッシー５は、グランドバー４の連結部４ｇ，べースプレート３とは、連結部３ｄ，３ｄの部分で夫々の切り離されて、直線部４ｅと、グランドプレート３と切り離される。
図６（ａ），（ｂ），（ｃ）を参照すると、このケーブルアッシー５において、図６（ａ）のまるで囲まれたＢの部分のグランドバー本体４ｃのコンタクト用接続端子４ａは、図６（ｂ）の部分拡大図に示すように、グランドコンタクト２の結線部（端子部）２ａに半田付け固定されて接続される。
図７（ａ）はプラグシェルの装着を示す斜視図、図７（ｂ）は図７（ａ）のコネクタのＶＩＩＢ−ＶＩＩＢの位置における断面図、図７（ｃ）はコネクタの平面図である。
図７（ａ）に示すように、ケーブルアッシー５がハウジング１１に固定されるとともに、ケーブル１３の先端の中心導体１３ａがコンタクト１の端子部１ａに半田付けによって固定される。更に、プラグシェル１２がハウジング１１の両側の固定部１４に設けられたシェル装着孔１４ｃと、装着溝１４ａにプラグシェル接続片１５ａ及び１５ｂが夫々装着されて、グランドバー本体４ｃの両側端部のグランドバー接続片４ｂを覆って固定される。これにより、プラグシェル１２とグランドバー４とが確実に接続する（図４（ｄ）参照）。
また、図７（ｂ）に示すように、グランドバー４のコンタクト用接続端子（接続片）４ａは、中央のグランドコンタクト２の端子部２ａに半田付け固定される。
また、図７（ｃ）に示すように、プラグシェル１２の両側のプラグシェル接続片１５ａ，１５ｂが固定部１４に装着される。そのとき、グランドバー本体４ｃと、シェル１２とは、開口部１２ｆの周囲に半田フィレットを立てて電気接続され固定される。
図８（ａ）は本発明の実施の形態によるレセプタクルコネクタの平面図である。図８（ｂ）は図８（ａ）のレセプタクルコネクタの正面図である。図８（ｃ）は図８（ａ）のレセプタクルコネクタの底面図、図８（ｄ）は図８（ａ）のレセプタクルコネクタの側面図である。図９（ａ）は図８（ａ）のレセプタクルコネクタの斜め上から見た斜視図、図９（ｂ）は図８（ａ）のレセプタクルコネクタのシェルを外した分解組立斜視図である。図９（ｃ）は図８（ａ）のレセプタクルコネクタのシェルの部分拡大斜視図である。
図８（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）を参照すると、レセプタクルコネクタ２０は、例えば、幅が１７．３ｍｍ、高さが０．９５ｍｍ、長さが、２．４ｍｍと小型である。レセプタクルコネクタ２０は、基板に実装され、図１（ａ）に示したプラグコネクタ１０と嵌合することで、接続される。レセプタクルコネクタ２０は、ハウジング２１と、側面を覆うシェル２２とハウジング２１に保持された信号コンタクト２３とを備えている。信号コンタクトは、Ｌ字形状で、一端が対向する壁部側の外部に延在して半田付け部が形成されている。
図９（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、ハウジング２１の中央部に長さ方向に沿うと共に上方に開口した細長い溝２１ａが設けられ、この溝２１ａの壁部に沿ってコンタクト２３が溝２１ａの長さ方向に直角な面内に設けられている。ハウジング２１にコンタクト２３が保持され、周囲を覆うようにレセプタクルシェル２２が装着される。レセプタクルシェル２２の中央部は、Ｕ字形状でその先端部が互いに対向する枠辺からその先端部を露出するように、第１のシェルコンタクト２２ａ、両側に互いに向かい合うように２個の第２のシェルコンタクト２２ｂ，２２ｃが設けられている。また、外側には、基板に半田付けするための半田付け端子部２２ｇと、両端に同じく半田付け端子部２２ｅが設けられている。プラグコネクタ１０と、レセプタクルコネクタ２２とが嵌合する際には、プラグコネクタ１０のグランドコンタクト２とレセプタクルコネクタ２０のシェルコンタクト２２ａが接触し、グランドの接続がなされる。
以上述べたように、本発明の実施の形態によるコネクタにより、グランドバーから直接グランド接続することが可能になり、かつ接続ポイント数を多点にすることで，電気抵抗値を大きく下げることが可能になり、ノイズ障害問題を改善したグランド接続の構成法を提供することができる。
また、本発明の実施の形態によるコネクタにより、携帯電話やＰＤＡなどの小型電子機器に使用される細線同軸線のシールド線のグランドラインをコネクタ構造を工夫することで効率よくグランド接続することができる。
以上の説明の通り、本発明によれば、ＰＤＡや携帯電話等の小型電子機器に使用されるコネクタに適用される。
（ａ）は本発明の実施の形態によるプラグコネクタを示す平面図、（ｂ）は（ａ）の背面図、（ｃ）は（ａ）の底面図、（ｄ）は（ａ）の側面図である。 （ａ）は図１のプラグコネクタのハウジングを示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ部の拡大図である。 プラグコネクタのプラグシェルを上面側から眺めた斜視図である。 （ａ）はケーブルをグランドバー４に固定したケーブルアッシーの斜視図、（ｂ）は（ａ）のケーブルアッシーをハウジングに固定した状態を示す斜視図、（ｃ）は（ａ）のケーブルアッシーの固定方法の説明に供せられる部分斜視図、（ｄ）はグランドバーとプラグシェルとの位置関係の説明に供せられる図である。 （ａ）は図１（ａ）のコネクタのケーブルアッシーを示す分解組立斜視図、（ｂ）は図１（ａ）のコネクタのケーブルアッシーを上面側から眺めた斜視図、（ｃ）は図１（ａ）のコネクタのケーブルアッシーを底面側から眺めた斜視図である。 （ａ）はケーブルアッシー斜視図、（ｂ）はケーブルアッシーのグランド接続片の半田固定部分を示す部分斜視図、（ｃ）はケーブルアッシーのグランド接続片の説明に供せられる斜視図である。 （ａ）はプラグシェルの装着を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のコネクタのＶＩＩｂ−ＶＩＩｂの位置における断面図、（ｃ）はコネクタの平面図である。 （ａ）は本発明の実施の形態によるレセプタクルコネクタの平面図、（ｂ）は（ａ）のレセプタクルコネクタの正面図、（ｃ）は（ａ）のレセプタクルコネクタの底面図、（ｄ）は（ａ）のレセプタクルコネクタの側面図である。 （ａ）は図８（ａ）のレセプタクルコネクタの斜め上から見た斜視図、（ｂ）は（ａ）のレセプタクルコネクタのシェルを外した分解組立斜視図、（ｃ）は（ｂ）のレセプタクルコネクタのシェルの部分拡大斜視図である。 従来技術によるプラグコネクタの断面図である
符号の説明
１ 信号コンタクト
１ａ，２ａ 端子部（結線部）
２ グランドコンタクト
３ ベースプレート
３ａ 直線部
３ｂ 孔
３ｃ 支持部
３ｄ 連結部
４ グランドバー
４ａ コンタクト用接続端子（接続片）
４ｂ グランドバー接続片（シェル用接続端子）
４ｃ グランドバー本体
４ｄ ケーブル保持片
５ ケーブルアッシー（Ｃａｂｌｅ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）
１０ プラグコネクタ
１１ ハウジング
１１ａ 嵌合部
１１ｂ，１１ｃ 収容溝
１２ プラグシェル
１２ｂ プラグシェル
１２ｆ 開口
１３ ケーブル
１３ａ 中心導体
１４ 固定部
１４ａ 装着溝
１４ｂ グランドバー装着孔
１４ｃ シェル装着孔
１５ プラグシェル保持部
１５ａ プラグシェル接続片（シェル用接続端子）
１５ｂ プラグシェル接続片（シェル用接続端子）
２０ レセプタクルコネクタ
２１ ハウジング
２１ａ 溝
２２ レセプタクルシェル
２２ａ 第１のシェルコンタクト
２２ｂ，２２ｃ 第２のシェルコンタクト
２２ｅ 端子部
２２ｆ 枠体
２２ｇ 端子部
２３ 信号コンタクト
５０ プラグコネクタ
５１ 同軸ケーブル
５２ コンタクト
５２ａ 接触部
５３ インシュレータ
５４ シェル
５５ 第１のシェル部品
５６ 第２のシェル部品

Claims (2)

  1. ケーブルと接続するコネクタにおいて、
    前記コネクタは、前記ケーブルの中心導体と接続する端子部を備えた第１のコンタクトと、グランド用の第２のコンタクトと、前記第１及び第２のコンタクトを保持するハウジングと、前記ケーブルを挟持し、前記ケーブルの外部導体と接続するグランドバーと、前記ハウジングの少なくとも一部を覆うシェルとを有し、
    前記グランドバーは、前記第２のコンタクトの端子部と接続するコンタクト用接続端子を有し、前記シェルが少なくとも前記第１及び第２のコンタクトのそれぞれの端子部と前記グランドバーとを覆い、前記グランドバーと前記シェルの内の少なくとも一方は、相手側コネクタのシェルと接続するシェル用接続端子が設けられたことを特徴とするコネクタ。
  2. 請求項１に記載のコネクタと接続する相手側コネクタにおいて、前記相手側コネクタは、コンタクトと、前記コンタクトを保持するハウジングと、前記ハウジングの少なくとも一部の外周を覆うシェルとを有し、前記シェルはグランドバーのコンタクト用接続端子と接続したコンタクトと接続する第１のシェルコンタクトと、シェル用接続端子と接続する第２のシェルコンタクトとを有することを特徴とする相手側コネクタ。
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