JP2007317554A - コネクタ及びコネクタシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ケーブル用のコネクタにおいて、ケーブルのシールド層に接続される接地構造の、ケーブル接地機能の安定性及び信頼性を向上させる。
【解決手段】コネクタ１０は、電気絶縁性の本体１２と、本体１２に支持され、ケーブルＣの芯線Ｗに接続される端子１４と、端子１４から絶縁して本体１２に設けられ、ケーブルＣのシールド層に接続される接地構造１６とを備える。接地構造１６は、本体１２に固定される接地部材３０を備える。接地部材３０は、端子１４に芯線Ｗを接続したケーブルＣのシールド層の、本体１２に近接する側の表面に沿って配置されて、シールド層に接続される。また接地部材３０は、ケーブルＣのシールド層に接続されるケーブル接続部３２と、ケーブル接続部３２から延長され、接続相手コネクタの対応の接地要素に導通接触可能な接地接触部３４とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ケーブルに接続されるコネクタに関する。本発明はまた、回路基板に実装されるコネクタに関する。本発明はさらに、ケーブル−基板接続用のコネクタシステムに関する。

ケーブルに接続されるコネクタにおいて、電気絶縁性の本体と、本体に支持され、ケーブルの芯線に接続される端子と、端子から絶縁して本体に設けられ、ケーブルのシールド層に接続される接地構造とを備えたものは知られている。この種のケーブル用コネクタは、例えば、芯線（信号線）を包囲する絶縁材の外側に、編組又は箔状の外部導体（シールド層）を全周に渡って備える同軸ケーブルに、好適に適用できる。同軸ケーブルは、外部ノイズの影響を受け難い特性から、通信機器、情報機器、医療機器、計測機器等の種々の電気電子機器で多用されている。この場合、同軸ケーブルの外部導体は、ケーブル用コネクタの接地構造を介して、機器の接地電位（例えば回路基板の接地部）に電気的に接続される。

また、近年、携帯電話等の小型電子機器においては、信号線の高密度接続の要求レベルが高まっており、その要求に答えるべく、極小径の芯線を有する高屈曲性の同軸ケーブルを複数本、フラット化して使用するとともに、そのようなフラット化した同軸ケーブル集合体を回路基板に接続するための極狭ピッチの端子配列を有するコネクタシステムが開発されている。この種のコネクタシステムでは、小型電子機器における部品の設置スペースや組立作業の制約から、回路基板上での実装面積及び実装高さを効果的に削減可能な小寸化が進められている。例えば特許文献１は、このような信号線の高密度接続に対応可能なケーブル−基板接続用の低背型コネクタシステムを開示する。

特許文献１に開示されるコネクタシステムは、複数の同軸ケーブルに接続されるプラグコネクタと、回路基板に表面実装されるレセプタクルコネクタとを備えて構成される。プラグコネクタは、ハウジング本体に支持される複数の雄コンタクトと、ハウジング本体の上部に固着される金属製のシェルとを備える。複数の同軸ケーブルの外部導体には共通のグランドバーが取り付けられ、このグランドバーが、シェルの内面に接触するようになっている。他方、レセプタクルコネクタは、ハウジング本体に支持される複数の雌コンタクトと、ハウジング本体に装着されて回路基板に固定される金属製のシェルとを備える。同軸ケーブルに接続したプラグコネクタを、回路基板に実装したレセプタクルコネクタに嵌合させると、プラグ側のシェルがレセプタクル側のシェルに接触し、それにより、個々の同軸ケーブルの外部導体が回路基板に接地される。

特開２００５−３０２４１７号公報

前述した特許文献１に開示されるコネクタシステムでは、複数の同軸ケーブルの外部導体に取り付けたグランドバーが、プラグコネクタのハウジング本体の上部に固着されるシェルの内面に接触することで、個々の同軸ケーブルが両コネクタを介して回路基板に接地されるようになっている。この構成では、プラグコネクタのシェルは、複数の同軸ケーブルを上から覆うようにしてハウジング本体に固着されるから、シェルとハウジング本体との間に、同軸ケーブルを受容するための広い空間が必然的に設けられる。したがって、コネクタ嵌合作業時や嵌合後の基板実装状態で、プラグコネクタのハウジング本体に外力が加わったときに、シェルが撓みや反りを比較的容易に生じる傾向がある。それにより、プラグコネクタにおけるシェルと同軸ケーブルとの相対位置関係が不安定になり、結果として、同軸ケーブルの接地の安定性及び信頼性が損なわれることが懸念される。

また、特に小型電子機器におけるケーブル−基板接続用のコネクタシステムでは、前述したように、回路基板上での実装面積及び実装高さを削減することが要求されているが、そのような要求に答えるべくコネクタシステムの外形寸法を削減したときに、相互嵌合しているケーブル用コネクタと回路基板用コネクタとを、互いに分離することが容易ではなくなる場合がある。例えば、作業者が指や工具でケーブル用コネクタを摘んで回路基板用コネクタから分離しようとする際に、指や工具を挿入するスペースを確保できなかったり、無理な作業でコネクタを損傷したりすることが危惧される。その反面、この種のコネクタシステムでは、ケーブル用コネクタと回路基板用コネクタとが、両者の対応の端子同士を適正な接触状態に安定保持し得る相補的嵌合構造を有することが望まれている。そして、外形寸法を削減したコネクタシステムがそのような相補的嵌合構造を有する場合には、ケーブル用コネクタを回路基板用コネクタから安全に分離することが、一層困難になる傾向がある。

本発明の目的は、ケーブルに接続されるコネクタにおいて、ケーブルのシールド層に接続される接地構造を備えるとともに、接地構造におけるケーブル接地機能の安定性及び信頼性を向上させることができるコネクタを提供することにある。

本発明の他の目的は、回路基板に実装されるコネクタにおいて、外形寸法を削減した場合にも、接続相手コネクタとの端子同士の適正な接触状態を安定保持できるとともに、接続相手コネクタの分離作業を安全かつ容易に遂行できるコネクタを提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、ケーブル−基板接続用のコネクタシステムにおいて、ケーブル接地機能の安定性及び信頼性を向上させることができるコネクタシステムを提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、ケーブル−基板接続用のコネクタシステムにおいて、外形寸法を削減した場合にも、相互嵌合したコネクタの端子同士の適正な接触状態を安定保持できるとともに、コネクタ同士の分離作業を安全かつ容易に遂行できるコネクタシステムを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、電気絶縁性の本体と、本体に支持され、ケーブルの芯線に接続される端子と、端子から絶縁して本体に設けられ、ケーブルのシールド層に接続される接地構造とを具備するコネクタにおいて、接地構造は、本体に固定される接地部材を備え、接地部材が、端子に芯線を接続したケーブルのシールド層の、本体に近接する側の表面に沿って配置されて、シールド層に接続されること、を特徴とするコネクタを提供する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のコネクタにおいて、接地部材は、ケーブルのシールド層に接続されるケーブル接続部と、ケーブル接続部から延長され、接続相手コネクタの対応の接地要素に導通接触可能な接地接触部とを有する、コネクタを提供する。

請求項３に記載の発明は、芯線及び芯線を覆うシールド層を個々に有する複数の同軸ケーブルに接続される請求項１に記載のコネクタにおいて、複数の同軸ケーブルの個々のシールド層に共通の接地板が接続され、接地部材は、接地板に固定して接続される、コネクタを提供する。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のコネクタにおいて、接地部材は、接地板と同様の長板形状を有して接地板に接続されるケーブル接続部と、ケーブル接続部の長手方向両端からそれぞれ延長され、接続相手コネクタの対応の接地要素に導通接触可能な一対の接地接触部とを有する、コネクタを提供する。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のコネクタにおいて、接地部材が本体に、インサート成形により一体的に固定される、コネクタを提供する。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のコネクタにおいて、端子から絶縁して本体に取り付けられるシールド部材をさらに具備し、シールド部材が、端子に芯線を接続したケーブルのシールド層に対し接地部材とは反対側に配置されて、接地部材に接続される、コネクタを提供する。

請求項７に記載の発明は、接続相手コネクタを着脱可能に受容する受容凹部を有する電気絶縁性の本体と、本体に支持され、回路基板の導体に接続される端子とを具備するコネクタにおいて、本体は、端子を支持する端子支持部と、端子支持部と協働して受容凹部を画定する囲壁部とを有し、受容凹部に連通して開口する複数の空所が、囲壁部に分散的に設けられること、を特徴とするコネクタを提供する。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のコネクタにおいて、本体の囲壁部が、互いに対向する一組の壁部分を有し、複数の空所が、一組の壁部分のそれぞれに設けられる、コネクタを提供する。

請求項９に記載の発明は、請求項７又は８に記載のコネクタにおいて、端子から絶縁して本体に取り付けられるシールド部材をさらに具備し、シールド部材は、接続相手コネクタの接地部材に導通接触可能な接地要素を有する、コネクタを提供する。

請求項１０に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載のコネクタと、請求項７〜９のいずれか１項に記載のコネクタとの、互いに着脱可能な組合せを具備するコネクタシステムを提供する。

請求項１に記載の発明においては、ケーブルのシールド層が、それ自体よりも本体に近い位置で本体に固定されている接地部材に接続されることで、ケーブルのシールド層に接地部材の接地電位が付与される。この構成では、本体と接地部材との間にケーブルを受容するための空間を形成することなく、接地部材を本体に直接的かつ強固に固定できる。したがって、コネクタ嵌合作業時や嵌合後の基板実装状態で、本体に外力が加わったときにも、接地部材による本体補強機能が相乗的に作用して、本体及び接地部材に撓みや反りが生じることは確実に防止される。その結果、コネクタ内での接地部材とケーブルとの相対位置関係が安定化して、ケーブル接地機能の安定性及び信頼性が著しく向上する。しかも、ケーブルのシールド層の、本体に近接する側の表面に、接地部材を半田付けすることができるので、本体の外部に突出する半田を実質的に排除できる。このような構成は、コネクタの外面に沿って配置される金属シェルをケーブルのシールド層に半田付けする構成に比べて、コネクタの外形（特に高さ方向）寸法を削減する点で極めて有利であり、結果として、上述したケーブル接地機能の安定性及び信頼性を損なうことなく、コネクタを含むコネクタシステムの一層の低背化を実現することができる。

請求項２に記載の発明によれば、接地部材自体が、ケーブル接続部から延長される接地接触部を有するので、別部材としての導通要素を備えることなく、ケーブルのシールド層を接続相手コネクタの対応の接地要素に安定して接地することができる。このような構成は、コネクタの部品点数の削減及び組立工程の簡略化に寄与する。

請求項３に記載の発明によれば、極小径の芯線を有する高屈曲性の同軸ケーブルを複数本並べてなる同軸ケーブル集合体に対し、接地板を介して、全ての同軸ケーブルのシールド層に接地部材を電気良導的に安定して接続することができる。したがって、そのような多芯フラット化した同軸ケーブル集合体に対する接地機能の安定性及び信頼性を、一層向上させることができる。

請求項４に記載の発明によれば、接地部材のケーブル接続部が接地板と同様の長板形状を有するから、ケーブル接続部と接地板との接触抵抗を低減できる。また、接地部材が、ケーブル接続部の長手方向両端に接地接触部を有するから、接地部材と接続相手コネクタの接地要素との接続を一層安定化することができる。

請求項５に記載の発明によれば、接地部材による本体補強機能、並びに接地部材及び本体の変形防止機能が一層向上し、しかも、コネクタの組立作業性が改善される。

請求項６に記載の発明によれば、接地部材とは別に、ケーブルのシールド層を覆う位置にシールド部材を装備して、シールド部材を接地部材に接続する構成としたから、シールド部材を接地電位に接続して、コネクタにおける信号伝達経路に対するシールド構造を確立し、コネクタを含むコネクタシステムの高速伝送特性を向上させることができる。

請求項７に記載の発明によれば、回路基板に実装されているコネクタに対し、その受容凹部に受容されるように接続相手コネクタを安定して嵌合させることができるとともに、本体の囲壁部に設けた複数の空所に作業者が指や工具を円滑に挿入して接続相手コネクタに対し摘み動作及び引き抜き動作させることにより、回路基板上のコネクタから接続相手コネクタを安全に分離することができる。したがって、コネクタの外形寸法を削減した場合にも、接続相手コネクタとの端子同士の適正な接触状態を安定保持できるとともに、接続相手コネクタの分離作業を安全かつ容易に遂行できる。

請求項８に記載の発明によれば、例えばピンセットのような物品挟持型の工具を用いて、接続相手コネクタに対し、挟持による安定した分離力を加えてコネクタから分離することができ、以って、両コネクタの損傷を一層効果的に防止できる。

請求項９に記載の発明によれば、シールド部材の接地要素が、接続相手コネクタの接地部材に導通接触することにより、コネクタ及び接続相手コネクタに共通の接地電位が付与されるので、両コネクタにおける信号伝達経路に対し高水準のシールド構造が確立されて、高速伝送特性が向上する。

請求項１０に記載の発明によれば、ケーブル−基板接続用のコネクタシステムにおいて、ケーブル接地機能の安定性及び信頼性を向上させることができる。また、ケーブル−基板接続用のコネクタシステムの外形寸法を削減した場合にも、相互嵌合したコネクタの端子同士の適正な接触状態を安定保持できるとともに、コネクタ同士の分離作業を安全かつ容易に遂行できる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。全図面に渡り、対応する構成要素には共通の参照符号を付す。
図１は、本発明の一実施形態によるコネクタ１０を組立状態で示す斜視図、図２は、コネクタ１０の分解斜視図、図３は、コネクタ１０の主要構成要素の斜視図、図４は、半組立状態のコネクタ１０の斜視図、図５は、コネクタ１０の主要部の断面図である。コネクタ１０は、ケーブルの芯線に接続される端子を有するケーブル用コネクタであって、後述するように、極小径の芯線を有する高屈曲性の同軸ケーブルを複数本並べてフラット化したケーブル集合体を回路基板に接続するためのコネクタシステムに有利に適用できるものである。この場合、コネクタ１０の接続相手となる他のコネクタ（本出願で接続相手コネクタと称する）は、回路基板に実装される基板用コネクタとして構成される。しかし本発明に係るコネクタは、そのような用途に限定されるものではなく、他の接続用途に適応する種々のコネクタとして実施できる。また、本発明は、内蔵する端子の個数を限定するものではなく、単一の端子を有するコネクタにも適用できる。

コネクタ１０は、電気絶縁性の本体１２と、本体１２に支持される複数の端子１４と、それら端子１４から絶縁して本体１２に設けられる接地構造１６とを備える（図１）。本体１２は、電気絶縁性の樹脂材料から例えば射出成形工程により一体成形される平面視略矩形の薄板状部材であり、長手方向へ延びる一方の長縁に沿って、複数の端子１４を離間並列配置で支持する第１支持部（すなわち端子支持部）１８を有するとともに、他方の長縁及び横断方向へ延びる一対の短縁に沿って、接地構造１６が設けられる第２支持部２０を有する（図１）。

本体１２の一方の主面１２ａには、その横断方向略中央に、複数の端子１４に接続される複数のケーブル芯線Ｗを個別に受容する複数の芯線保持溝２２が、本体長手方向へ等間隔に並列配置して形成される（図２、図５）。また、本体１２の他方の主面１２ｂ（主面１２ａの反対側）には、その横断方向略中央に、複数の端子１４を接続相手コネクタの対応端子（後述する）に接触させるための凹所２４が、第１支持部１８に隣接して形成される（図１（ｂ）、図５）。

複数の端子１４は、いずれも同一の形状及び寸法を有し、本体１２の第１支持部１８に例えばインサート成形工程により一体的に固定されて、所定の等間隔配置で互いに平行に並置して整列支持される。各端子１４は、電気良導性の金属板から例えばプレス工程を経て略Ｃ字状に成形され、ケーブルＣの芯線Ｗに接続される芯線接続部２６と、接続相手コネクタの対応端子に導通接触する接触部２８とを一体に備える（図３（ａ））。各端子１４は、芯線接続部２６を本体１２の主面１２ａ側に露出させるとともに、接触部２８を本体１２の主面１２ｂ側に露出させて、第１支持部１８に固定的に支持される（図５）。

図示実施形態では、本体１２の主面１２ｂ側に露出する各端子１４の接触部２８は、一対の接点部分２８ａを有して膨出する雄型接触部として形成される。後述するように、コネクタ１０を接続相手コネクタに嵌合接続すると、個々の端子１４の雄型接触部２８が、接続相手コネクタの対応端子の雌型接触部に相補的に嵌入されて導通接触する。なお、本体１２の第１支持部１８に複数の端子１４をインサート成形する図示構成に代えて、予め適当な形状に成形した第１支持部に適当な形状の端子を組み付ける構成を採用することもできる。

接地構造１６は、本体１２の第２支持部２０に固定して支持される接地部材３０を備える（図１（ｂ）、図２）。接地部材３０は、端子１４に芯線Ｗを接続したケーブルＣのシールド層Ｇの、本体１２に近接する側の表面Ｇａに沿って固定的に配置されて、シールド層Ｇに接続される（図５）。すなわち、接地部材３０は、本体１２から見て、ケーブルＣのシールド層Ｇよりも近い位置に配置され、本体１２との間にケーブルＣを受容するための空間を形成することなく、本体１２に直接的に固定される。接地部材３０は、電気良導性の金属板から例えばプレス工程を経て平面視略Ｕ字形に成形されたフレーム状部材であり、ケーブルＣのシールド層Ｇに接続される矩形薄板状のケーブル接続部３２と、ケーブル接続部３２から延長され、接続相手コネクタの対応の接地要素（後述する）に導通接触可能な接地接触部３４とを一体に備える（図３（ｂ））。

ここで、図示実施形態によるコネクタ１０を適用可能なケーブルＣは、極小径の芯線Ｗを有する高屈曲性の同軸ケーブルＣであって、芯線Ｗを包囲する絶縁材Ｄの外側に、編組又は箔状のシールド層（外部導体）Ｇを全周に渡って備え、さらにシールド層Ｇの全体を樹脂製の外被Ｓで被覆した構成を有する（図５）。そして、このような極細の同軸ケーブルＣを複数本並べて、例えば先端近傍部分のみをフラット加工してなる同軸ケーブル集合体ＣＡに、コネクタ１０が接続される（図１）。

同軸ケーブル集合体ＣＡには、複数の同軸ケーブルＣの各々の先端所要長さに渡り、外被Ｓ、シールド層Ｇ及び絶縁材Ｄを段階的に除去して芯線Ｗを露出させる処理が施される（図５）。また、電気良導性の金属薄板からなる一対の接地板Ｐが用意され、これら接地板Ｐが、並列する複数の同軸ケーブルＣのシールド層Ｇの露出部分を上下から挟むように配置されて、例えば半田により全てのシールド層Ｇに一様に固着される。このような端末処理を施した同軸ケーブル集合体ＣＡは、一般にケーブルメーカから市販されている。或いは、コネクタ１０の一構成要素として、接地板Ｐを用意することもできる。

接地部材３０は、複数の同軸ケーブルＣの個々のシールド層Ｇに共通して接続される一方（すなわち本体１２に近接する方）の接地板Ｐに、例えば半田付けや溶接により固定して接続される（図５）。さらに詳しくは、接地部材３０は、そのケーブル接続部３２が、接地板Ｐと同様の長板形状を有して、本体１２に近接する一方の接地板Ｐの実質的全体に重畳して配置され、ケーブル接続部３２の重畳面３２ａの全体又は所望箇所で、接地板Ｐに電気良導的に接続される。なお、溶接により接地部材３０を接地板Ｐに固定する場合は、接地部材３０の所望位置に貫通孔を形成し、接地部材３０を接地板Ｐに重ねて配置した状態で、当該貫通孔を用いて電気溶接やレーザ溶接を行なうことができる。また、本体１２に接地部材３０を組み込んだ状態で溶接を行なうためには、本体１２の所望位置にも同様の貫通孔を設ければよい。

また接地部材３０には、ケーブル接続部３２の長手方向両端のそれぞれに、接地接触部３４が設けられる。各接地接触部３４は、ケーブル接続部３２の延長方向に略平行に延びて互いに対向する一対の第１接触片３４ａと、それら第１接触片３４ａの間に配置される第２接触片３４ｂとを有し、それら接触片３４ａ、３４ｂの各々の外面に、接続相手コネクタの接地要素（後述する）に導通接触する接点３６が形成される（図３（ｂ））。なお、コネクタ１０の適用に応じて、上記以外の様々な位置に様々な個数の接地接触部３４を設けることができる。

接地部材３０は、本体１２の第２支持部２０に、例えばインサート成形工程により一体的に固定されて支持される。ここで、本体１２の第２支持部２０には、複数の芯線保持溝２２に隣接して、本体長手方向へ延びる平面視略矩形の開口部３８が、主面１２ａと主面１２ｂとの間に貫通形成される（図５）。また、本体１２の長手方向両端には、第２支持部２０の一部分として、接続相手コネクタの電気絶縁性本体（後述する）に嵌合する嵌合部４０が形成される（図２）。

接地部材３０は、本体１２に適正に固定された状態で、ケーブル接続部３２が、第２支持部２０の開口部３８の全体に渡り、その両面３２ａ、３２ｂの大部分を露出させて配置されるとともに、一対の接地接触部３４がそれぞれ、第２支持部２０の対応の嵌合部４０に、全ての接点３６及び第２接触片３４ｂの末端領域３４ｃを露出させて配置される（図１、図２）。またこの状態で、本体１２の主面１２ａ側に、端末処理を施した同軸ケーブル集合体ＣＡの、一対の接地板Ｐを固着した部分の全体を収容する凹所４２が、複数の芯線保持溝２２に隣接して形成される（図４、図５）。なお、第２支持部２０に接地部材３０をインサート成形する図示構成に限らず、予め適当な形状に成形した第２支持部に適当な形状の接地部材を組み付ける構成等、本体１２に接地部材３０を強固に固定できることを条件に種々の取付手法を採用することができる。

後述するように、コネクタ１０を接続相手コネクタに嵌合接続すると、接地部材３０の個々の接地接触部３４が、接続相手コネクタの対応の接地要素（後述する）に導通接触する。それにより、コネクタ１０の接地部材３０に接地板Ｐを介して接続された複数の同軸ケーブルＣのシールド層Ｇが、接続相手コネクタの接地電位（例えば接続相手コネクタが実装される回路基板の接地部）に電気的に接続される。

コネクタ１０はさらに、複数の端子１４から絶縁して本体１２に取り付けられるシールド部材４４を備える。シールド部材４４は、電気良導性の金属板から例えばプレス工程を経て平面視略矩形に成形された平板状部材であり、本体１２の主面１２ａの実質的全体を遮蔽する主部分４４ａと、主部分４４ａの長手方向各端から延長され、本体１２に嵌着される一対の取付部分４４ｂ及びそれら取付部分４４ｂの間の当接部分４４ｃとを、一体に備える（図２）。

本体１２の各嵌合部４０には、接地部材３０の各接地接触部３４の第２接触片３４ｂの露出末端領域３４ｃの周辺に、一対の取付溝４０ａが形成される。シールド部材４４は、Ｌ字状に曲折された個々の取付部分４４ｂが、嵌合部４０の対応の取付溝４０ａに嵌入されることにより、本体１２に取り付けられる（図１（ａ））。シールド部材４４は、取付部分４４ｂにより本体１２に適正に取り付けられた状態で、複数の端子１４及びそれら端子１４に接続された複数のケーブルＣの芯線Ｗから僅かに離隔して、それらケーブルＣのシールド層Ｇに対し接地部材３０とは反対側に配置され、本体主面１２ａに配置される全ての端子１４及びケーブルＣを電磁遮蔽する（図５）。

また、シールド部材４４は、本体１２に適正に取り付けられた状態で、個々の当接部分４４ｃが、嵌合部４０上で露出する接地部材３０の各接地接触部３４の第２接触片３４ｂの露出末端領域３４ｃに電気良導的に当接され、それにより接地部材３０に電気的に接続される（図１、図２）。後述するように、コネクタ１０を接続相手コネクタに嵌合接続すると、接地部材３０及び接続相手コネクタの対応接地要素を介して、シールド部材４４に接地電位が与えられる。

上記構成を有するコネクタ１０では、複数のケーブルＣのシールド層Ｇが、それ自体よりも本体１２に近い位置で本体１２に固定されている接地部材３０に、接地板Ｐを介して接続されることで、個々のケーブルＣのシールド層Ｇに接地部材３０の接地電位を付与することができる。この構成では、記述の特許文献１に記載される構成と異なり、本体１２と接地部材３０との間にケーブルＣを受容するための空間を形成することなく、接地部材３０が本体１２に直接的かつ強固に固定される。したがって、コネクタ嵌合作業時や嵌合後の基板実装状態で、本体１２に外力が加わったときにも、接地部材３０による本体補強機能が相乗的に作用して、接地部材３０（及び本体１２）に撓みや反りが生じることは確実に防止される。その結果、コネクタ１０内での接地部材３０とケーブルＣとの相対位置関係が安定化して、ケーブル接地機能の安定性及び信頼性が著しく向上する。

しかも、コネクタ１０においては、複数のケーブルＣのシールド層Ｇの、本体１２に近接する側の表面Ｇａに、接地部材３０を半田付けすることができるので、本体１２の外部に突出する半田を排除することができる。このような構成は、コネクタの外面に沿って配置される金属シェルをケーブルのシールド層に半田付けする構成に比べて、コネクタ１０の外形（特に高さ方向）寸法を削減する点で極めて有利であり、結果として、上述したケーブル接地機能の安定性及び信頼性を損なうことなく、コネクタ１０を含むコネクタシステムの一層の低背化を実現することができる。

図示実施形態によるコネクタ１０では、接地部材３０自体が、ケーブル接続部３２から延長される接地接触部３４を有するので、別部材としての導通要素を備えることなく、複数のケーブルＣのシールド層Ｇを接続相手コネクタの対応の接地要素に安定して接地することができる。このような構成は、コネクタ１０の部品点数の削減及び組立工程の簡略化に寄与する。

また、図示のコネクタ１０は、極小径の芯線Ｗを有する高屈曲性の同軸ケーブルＣを複数本並べてなる同軸ケーブル集合体ＣＡに対し、接地板Ｐを介して、全ての同軸ケーブルＣのシールド層Ｇに接地部材３０を電気良導的に安定して接続する構成となっている。したがって、そのような多芯フラット化した同軸ケーブル集合体ＣＡに対する接地機能の安定性及び信頼性を、一層向上させることができる。

特に、接地部材３０のケーブル接続部３２が接地板Ｐと同様の長板形状を有するから、ケーブル接続部３２と接地板Ｐとの接触抵抗を低減できる。また、接地部材３０が、ケーブル接続部３２の長手方向両端に接地接触部３４を有するから、接地部材３０と接続相手コネクタの接地要素との接続を一層安定化することができる。

接地部材３０を本体１２に、インサート成形により一体的に固定する構成とすることで、接地部材３０による本体補強機能、並びに接地部材３０及び本体１２の変形防止機能が一層向上し、しかも、コネクタ１０の組立作業性が改善される。また、接地部材３０とは別に、ケーブルＣの露出部分を覆う位置にシールド部材４４を装備して、シールド部材４４を接地部材３０に接続する構成としたから、シールド部材４４を接地電位に接続して、コネクタ１０における信号伝達経路に対するシールド構造を確立し、コネクタ１０を含むコネクタシステムの高速伝送特性を向上させることができる。

上記構成を有するコネクタ１０は、優れた安定性及び信頼性を有するケーブル接地構造を採用したことにより、ケーブルＣの芯線Ｗの小径化及び端子１４の配列の狭ピッチ化を図った高密度接続構造に対応することができる。コネクタ１０において実現可能な高密度接続構造は、例えばケーブル芯線Ｗの外径が０．０９ｍｍ以下（ＡＷＧ（アメリカ電線規格）４０以上）、端子１４の配列ピッチが０．３ｍｍ以下の水準である。さらに、コネクタ１０の高さ方向寸法は、約１ｍｍ程度まで削減できる。

図６及び図７は、本発明の他の実施形態によるコネクタ５０を、それぞれ組立状態及び分解状態で示す。コネクタ５０は、回路基板の導体に接続される端子を有する基板用コネクタであって、前述したケーブル用コネクタ１０の接続相手コネクタとして構成されるものである。しかし本発明に係るコネクタは、そのような用途に限定されるものではなく、他の接続用途に適応する種々のコネクタとして実施できる。また、本発明は、内蔵する端子の個数を限定するものではなく、単一の端子を有するコネクタにも適用できる。

コネクタ５０は、電気絶縁性の本体５２と、本体５２に支持される複数の端子５４と、それら端子５４から絶縁して本体５２に取り付けられるシールド部材５６とを備える。本体５２は、電気絶縁性の樹脂材料から例えば射出成形工程により一体成形される平面視略矩形の薄板状部材であり、長手方向へ延びる一方の長縁に沿って、複数の端子５４を離間並列配置で支持する第１支持部（すなわち端子支持部）５８を有するとともに、横断方向へ延びる一対の短縁に沿って、シールド部材５６を支持する第２支持部６０を有する。第１支持部５８には、複数の端子５４を個別に受容する複数の端子保持溝６２が、本体長手方向へ等間隔に並列配置して形成される。

本体５２の主面５２ａには、第１支持部５８の反対側の長縁に沿って、第１支持部５８よりも低い高さに突出する縁壁部６４が設けられる。そして、第１支持部５８、一対の第２支持部６０及び縁壁部６４によって包囲される領域に、接続相手コネクタ（すなわちコネクタ１０）を着脱可能に受容する受容凹部６６が形成される。さらに、本体５２の各第２支持部６０は、受容凹部６６の一部分として、接続相手コネクタ１０の本体１２の嵌合部４０（図１）を相補的に受容する嵌合凹部６８を画定する。このような構成において、一対の第２支持部６０及び縁壁部６４は、第１支持部５８と協働して受容凹部６６を画定する平面視略Ｃ字状の囲壁部として機能する。この囲壁部（第２支持部６０及び縁壁部６４）は、第１支持部５８と共に、受容凹部６６に受容される接続相手コネクタ１０の本体１２の外周面に接触して、接続相手コネクタ１０を受容凹部６６内の適正位置に案内かつ保持するように作用する。それにより、外形寸法を可及的に削減した場合にも、接続相手コネクタ１０がコネクタ５０に対し不適当に（例えば斜めに）嵌合することが確実に防止される。

複数の端子５４は、互いに略同じ形状で部分的に異なる長手方向寸法を有する二種類の端子群５４Ａ、５４Ｂを含んで構成される。各端子５４Ａ、５４Ｂは、電気良導性の金属板から例えばプレス工程を経て所定形状に成形されたピン状部材であり、本体５２の第１支持部５８の端子保持溝６２に圧入式に取り付けられる中間の取着部７０と、取着部７０から延長されて第１支持部５８及び受容凹部６６の表面に露出する一端側の接触部７２と、取着部７０から接触部７２とは反対側に延長されて本体５２の外部に突出する他端側のリード部７４とを一体に備える。二種類の端子５４Ａ、５４Ｂは、回路基板（後述する）の導体に接続されるそれぞれのリード部７４の長さが異なる以外は、互いに同一の寸法及び形状を有する。

各端子５４の接触部７２は、一対の接点部分７２ａを有して略Ｕ字状に湾曲する雌型接触部として形成される。後述するように、コネクタ５０を接続相手コネクタ１０に嵌合接続すると、個々の端子５４の雌型接触部７２に、接続相手コネクタ１０の対応端子１４の雌型接触部２８（図５）が相補的に嵌入されて導通接触する。また、二種類の端子５４Ａ、５４Ｂは、本体５２の長手方向へ交互に配置され、それら端子５４Ａ、５４Ｂのリード部７４が、本体５２の一方の長縁に沿って千鳥状に突出配置される。このような端子リード部７４の千鳥状配置は、前述したコネクタ１０の高密度接続構造に対応して、回路基板上の導体パターンの短絡を防止しつつ、端子５４の配列の狭ピッチ化を実現可能にするものである。なお、本体５２の第１支持部５８に複数の端子５４を圧入式に組み付ける図示構成に代えて、本体５２の成形時に複数の端子５４をインサートとして一体に取り付ける構成を採用することもできる。

シールド部材５６は、電気良導性の金属板から例えばプレス工程を経て平面視略Ｕ字形に成形されたフレーム状部材であり、本体第１支持部５８に取着された複数の端子５４の取着部７０を全体的に遮蔽する端子遮蔽部７６と、端子遮蔽部７６から延長され、接続相手コネクタ１０の接地部材３０の接地接触部３４（図１）に導通接触可能な接地要素７８とを一体に備える。図示実施形態では、長板形状の端子遮蔽部７６の長手方向両端のそれぞれに、接地要素７８が設けられる。各接地要素７８は、端子遮蔽部７６の延長方向に略平行に延びて互いに対向する一対の第１接触片７８ａと、それら第１接触片７８ａの間に配置される第２接触片７８ｂと、第２接触片７８ｂの反対側で外側へ突出する接地片７８ｃとを有する。第１及び第２接触片７８ａ、７８ｂの各々の外面には、接続相手コネクタ１０の接地部材３０の各接地接触部３４に設けた接点３６（図３（ｂ）））の各々に導通接触する接点８０が形成される。

シールド部材５６は、両接地要素７８が本体５２の対応の第２支持部６０に被さるように固定的に支持されて、本体５２に組み付けられる。このとき、接地要素７８の第１及び第２接触片７８ａ、７８ｂは、本体第２支持部６０の嵌合凹部６８の内側に配置され、接地要素７８の接地片７８ｃは、本体第２支持部６０の外方に張り出して配置される。シールド部材５６は、接地要素７８を介して本体５２に適正に組み付けられた状態で、端子遮蔽部７６が、本体第１支持部５８に支持される複数の端子５４の取着部７０の露出面から僅かに離隔して配置され、それら端子５４を電磁遮蔽する。

後述するように、コネクタ５０を接続相手コネクタ１０に嵌合接続すると、シールド部材５６の個々の接地要素７８が、接続相手コネクタ１０の接地部材３０の対応の接地接触部３４に導通接触する。それにより、コネクタ５０の接地電位（例えばコネクタ５０が実装される回路基板から接地要素７８の接地片７８ｃを介して与えられる接地電位）が、接続相手コネクタ１０の接地部材３０に接地板Ｐを介して接続された複数の同軸ケーブルＣのシールド層Ｇ（図５）に接続される。その結果、ケーブル用コネクタ１０と基板用コネクタ５０とからなるコネクタシステムにおける信号伝達経路に対し、高水準のシールド構造が確立され、当該コネクタシステムの高速伝送特性が向上する。

図８〜図１０は、ケーブル用コネクタ１０と基板用コネクタ５０とを互いに着脱可能に組み合わせて構成されるコネクタシステム９０を示す。コネクタシステム９０では、ケーブル用コネクタ１０と基板用コネクタ５０とを互いに接続したときに、コネクタ１０が全体として、コネクタ５０の本体５２に設けた受容凹部６６に相補的に受容され、かつコネクタ本体１２の長手方向両端に設けた嵌合部４０がコネクタ本体５２の長手方向両端に設けた対応の嵌合凹部６８に相補的に嵌入されて、両コネクタ１０、５０が適正な嵌合状態に保持される。

この適正嵌合状態では、両コネクタ１０、５０の対応の端子１４、５４同士が、構造的に雄雌の関係を有するそれぞれの接触部２８、７２で、２点接触により安定して接続される（図９）。さらに、上記適正嵌合状態で、コネクタ１０の本体１２に組み込んだ接地部材３０は、その長手方向両端の接地接触部３４が、コネクタ５０に組み付けたシールド部材５６の対応の接地要素７８に、３点接触（接点３６、８０）によりそれぞれ安定して接続される（図１０）。

ここで、回路基板Ｒに表面実装されるコネクタ５０は、個々の端子５４がリード部７４にて基板Ｒ上の対応の信号導体Ｓ１に半田等により接続されるとともに、シールド部材５６の両接地要素７８が接地片７８ｃにて基板Ｒ上の対応の接地導体Ｓ２に半田等により接続される（図９）。その結果、両コネクタ１０、５０のシールド部材４４、５６並びにコネクタ１０に接続した複数のケーブルＣのシールド層Ｇに、接地電位が安定して付与され、それにより、ケーブル−基板接続用のコネクタシステム９０におけるケーブル接地機能の安定性及び信頼性が向上する。

上記したコネクタシステム９０では、両コネクタ１０、５０が適正嵌合状態にあるときに、基板用コネクタ５０は、主として本体５２の受容凹部６６の底板６６ａと各端子５４の雌型接触部７２とが、ケーブル用コネクタ１０の高さ方向へ重畳するように構成されている（図９）。高さ方向への重畳部分を可及的に縮小したこのような構成により、コネクタシステム９０は、外形（特に高さ方向）寸法を削減可能なケーブル用コネクタ１０の構造上の特性に対応して、全体の低背化を促進できるものとなっている。

既述のように、従来のコネクタシステムで低背化を促進すると、相互嵌合しているケーブル用コネクタと基板用コネクタとを互いに分離することが容易ではなくなる場合がある。そのような不都合を排除するために、コネクタシステム９０を構成する基板用コネクタ５０は、本体５２の受容凹部６６に連通して開口する複数の空所８２を、囲壁部（すなわち第２支持部６０及び縁壁部６４）に分散的に設けている（図６、図７）。

図１０に示すように、相互嵌合しているコネクタ１０、５０に対し、作業者が指や工具（図示せず）でケーブル用コネクタ１０を摘んで基板用コネクタ５０から分離しようとする際に、本体５２の囲壁部６０、６４に設けた複数の空所８２は、指や工具を円滑に挿入して摘み動作させるためのスペースとして、極めて有効に作用する。したがって、外形寸法を削減したコネクタシステム９０において、前述したように両コネクタ１０、５０の対応の端子１４、５４同士並びに接地部材３０とシールド部材５６とを、いずれも適正な接触状態に安定保持し得る相補的嵌合構造（嵌合部４０、囲壁部６０、６４、受容凹部６６等）が設けられているにも関わらず、無理な作業でコネクタ１０、５０を損傷したりすることなく、ケーブル用コネクタ１０を基板用コネクタ５０から安全に分離することができる。

このように、回路基板Ｒに実装されるコネクタ５０は、その外形寸法を削減した場合にも、接続相手コネクタ１０との端子１４、５４同士の適正な接触状態を安定保持できるとともに、接続相手コネクタ１０の分離作業を安全かつ容易に遂行できるものとなる。同様に、ケーブル−基板接続用のコネクタシステム９０は、全体の外形寸法を削減した場合にも、相互嵌合した両コネクタ１０、５０の端子１４、５４同士の適正な接触状態を安定保持できるとともに、コネクタ１０、５０同士の分離作業を安全かつ容易に遂行できるものとなる。なお、コネクタ５０の本体５２の囲壁部６０、６４に形成した複数の空所８２は、回路基板Ｒ上でのコネクタ５０の実装領域（すなわちコネクタシステム９０の占有領域）の内側に位置するから、回路基板Ｒの高密度実装に影響を及ぼすことはない。

上記構成では、図１０に示すように、コネクタ５０の本体５２の囲壁部６０、６４に設けられる複数の空所８２は、本体５２を長手方向へ二分する中心線５２ｃに関して、互いに対称な位置に配置されることが望ましい。また、コネクタ１０の本体１２から見れば、複数の空所８２は、本体１２を横断方向へ二分する中心線１２ｃに関して、互いに対称な位置に配置されることが望ましい。このように、複数の空所８２を、コネクタ本体５２上で規定される所与の中心線に関して互いに対称な位置に形成することにより、例えばピンセットのような物品挟持型の工具（図示せず）を用いて、コネクタ１０に対し、平衡した分離力を加えてコネクタ５０の受容凹部６６から分離することができる。その結果、両コネクタ１０、５０の損傷を一層効果的に防止できる。

図示実施形態では、コネクタ５０の本体５２の第１支持部５８に隣接する位置に、一対の空所８２が設けられている。したがって、シールド部材５６の対応箇所にも、それら空所８２への工具等の挿入を可能にするための切り欠き８４が形成される。このような構造上の工夫を適宜施すことで、コネクタ本体５２の所望箇所に所望個数の空所８２を設けることが可能になる。なお、図示実施形態のように、本体５２の囲壁部６０、６４が、互いに対向する一組の壁部分（例えば第１支持部５８に隣接する第２支持部６０の一部分とそれに対向する縁壁部６４）を有する場合には、複数の空所８２を、上記した対称配置に限らず、それら壁部分のそれぞれに適当な配置で設けることもできる。このような構成によっても、物品挟持型の工具を用いて、接続相手コネクタに対し、３点以上の多点挟持による安定した分離力を加えてコネクタから分離することができる。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態の構成に限定されず、様々な修正を施すことができる。例えば、図１１及び図１２に示すように、ケーブル用のコネクタ１０において、シールド部材４４は、本体１２に嵌着される両取付部分４４ｂの間の当接部分４４ｃが、取付部分４４ｂと同様に曲折された形状を有することができる。この場合、各当接部分４４ｃは、本体１２の嵌合部４０上で露出する接地部材３０の各接地接触部３４の第２接触片３４ｂの内面に電気良導的に当接され、それによりシールド部材４４が接地部材３０に電気的に接続される（図１２（ｂ））。

また、コネクタ１０の本体１２は、接地部材３０のケーブル接続部３２が配置される開口部３８を横断するように、１個以上の梁部分８６を有することができる（図１１（ｂ））。このような構成によれば、コネクタ本体１２の剛性を向上させるとともに、コネクタ本体１２に対する接地部材３０の固定強度を向上させることができる。

本発明の一実施形態によるコネクタを組立状態で示す斜視図で、（ａ）シールド部材側、及び（ｂ）端子接触部側からそれぞれ示す。 図１のコネクタの分解斜視図である。 図１のコネクタの主要構成要素の斜視図で、（ａ）端子、及び（ｂ）接地部材をそれぞれ示す。 図１のコネクタを半組立状態で示す斜視図である。 図１のコネクタの線Ｖ−Ｖに沿った断面図である。 本発明の他の実施形態によるコネクタを組立状態で示す斜視図である。 図６のコネクタの分解斜視図である。 本発明の一実施形態によるコネクタシステムを組立状態で示す斜視図である。 図８のコネクタシステムの線ＩＸ−ＩＸに沿った断面図である。 図８のコネクタシステムの平面図である。 図１のコネクタの変形例を示す斜視図で、（ａ）シールド部材側、及び（ｂ）端子接触部側からそれぞれ示す。 図１１の変形例の部分図で、（ａ）拡大平面図、及び（ｂ）線ＸＩＩ−ＸＩＩに沿った断面図である。

符号の説明

１０、５０ コネクタ
１２、５２ 本体
１４、５４ 端子
１６ 接地構造
３０ 接地部材
３２ ケーブル接続部
３４ 接地接触部
３６、８０ 接点
４０ 嵌合部
４４、５６ シールド部材
６０、６４ 囲壁部
６６ 受容凹部
６８ 嵌合凹部
７６ 端子遮蔽部
７８ 接地要素
８２ 空所
９０ コネクタシステム

Claims (10)

1. 電気絶縁性の本体と、該本体に支持され、ケーブルの芯線に接続される端子と、該端子から絶縁して該本体に設けられ、ケーブルのシールド層に接続される接地構造とを具備するコネクタにおいて、
   前記接地構造は、前記本体に固定される接地部材を備え、該接地部材が、前記端子に芯線を接続したケーブルのシールド層の、該本体に近接する側の表面に沿って配置されて、該シールド層に接続されること、
   を特徴とするコネクタ。
2. 前記接地部材は、ケーブルのシールド層に接続されるケーブル接続部と、該ケーブル接続部から延長され、接続相手コネクタの対応の接地要素に導通接触可能な接地接触部とを有する、請求項１に記載のコネクタ。
3. 芯線及び該芯線を覆うシールド層を個々に有する複数の同軸ケーブルに接続される請求項１に記載のコネクタにおいて、該複数の同軸ケーブルの個々の該シールド層に共通の接地板が接続され、前記接地部材は、該接地板に固定して接続される、請求項１に記載のコネクタ。
4. 前記接地部材は、前記接地板と同様の長板形状を有して前記接地板に接続されるケーブル接続部と、該ケーブル接続部の長手方向両端からそれぞれ延長され、接続相手コネクタの対応の接地要素に導通接触可能な一対の接地接触部とを有する、請求項３に記載のコネクタ。
5. 前記接地部材が前記本体に、インサート成形により一体的に固定される、請求項１〜４のいずれか１項に記載のコネクタ。
6. 前記端子から絶縁して前記本体に取り付けられるシールド部材をさらに具備し、該シールド部材が、該端子に芯線を接続したケーブルのシールド層に対し前記接地部材とは反対側に配置されて、該接地部材に接続される、請求項１〜５のいずれか１項に記載のコネクタ。
7. 接続相手コネクタを着脱可能に受容する受容凹部を有する電気絶縁性の本体と、該本体に支持され、回路基板の導体に接続される端子とを具備するコネクタにおいて、
   前記本体は、前記端子を支持する端子支持部と、該端子支持部と協働して前記受容凹部を画定する囲壁部とを有し、該受容凹部に連通して開口する複数の空所が、該囲壁部に分散的に設けられること、
   を特徴とするコネクタ。
8. 前記本体の前記囲壁部が、互いに対向する一組の壁部分を有し、前記複数の空所が、該一組の壁部分のそれぞれに設けられる、請求項７に記載のコネクタ。
9. 前記端子から絶縁して前記本体に取り付けられるシールド部材をさらに具備し、該シールド部材は、接続相手コネクタの接地部材に導通接触可能な接地要素を有する、請求項７又は８に記載のコネクタ。
10. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のコネクタと、請求項７〜９のいずれか１項に記載のコネクタとの、互いに着脱可能な組合せを具備するコネクタシステム。

Images