JP2009009729A - Connector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、同軸プラグが係合される部分(同軸ソケット)を有するコネクタに係り、特に、その特性インピーダンスのコントロールが容易となるコネクタに関する。 The present invention relates to a connector having a portion (coaxial socket) with which a coaxial plug is engaged, and more particularly to a connector that can easily control its characteristic impedance.
高周波信号の伝送回路にあっては、信号の反射波等に起因するノイズを抑制するため、伝送回路の特性インピーダンスをコントロールする必要がある。 In a high-frequency signal transmission circuit, it is necessary to control the characteristic impedance of the transmission circuit in order to suppress noise caused by a reflected wave of the signal.
そのため、特性インピーダンスが整えられた同軸ケーブルを、同インピーダンスが整えられた同軸プラグを介して同インピーダンスが整えられた同軸ソケットに接続し、その同軸ソケットを同インピーダンスが整えられた回路基板に接続する方式が広く採用されている。このように、同軸ケーブル、同軸プラグ、同軸ソケット及び回路基板の各々の特性インピーダンスが的確にコントロールされているにも拘らず、従来、同軸ソケットから引き出されて回路基板の導体パターンに半田付けされる引き出し部に対しては、この特性インピーダンスのコントロールの配慮が行き届いていなかった。 Therefore, the coaxial cable with the adjusted characteristic impedance is connected to the coaxial socket with the same impedance adjusted through the coaxial plug with the same impedance adjusted, and the coaxial socket is connected to the circuit board with the same impedance adjusted. The method is widely adopted. As described above, the characteristic impedance of each of the coaxial cable, the coaxial plug, the coaxial socket, and the circuit board is accurately controlled, but conventionally, the coaxial cable is drawn from the coaxial socket and soldered to the conductor pattern of the circuit board. The drawer portion was not carefully considered for controlling the characteristic impedance.
例えば、特許文献1に記載されたコネクタは、同軸ソケットを備えていて、その同軸ソケットから引き出された中心コンタクトの引き出し部が、同軸ソケットのハウジングの切欠部を通って回路基板の方向に垂下され、その先端の脚部が回路基板の導体パターンに半田付けされるようになっている。この引き出し部の周囲は空気層に晒され、更にその左右並びに天井及び奥側はハウジングを形成する合成樹脂の壁が近接しており、加えて他のコンタクト(接点スタンド脚部)が該引き出し部を間隔を隔てて挟んでいることから、同引き出し部の特性インピーダンスは、同軸プラグの中、同軸ソケットの中、回路基板の中に比べて、高くなり勝ちであった。
For example, the connector described in
換言すれば、従来、同軸ソケットから引き出された中心コンタクトの引き出し部は、ハウジングから無造作に引き出されて回路基板に接続されていたと言える。 In other words, it can be said that conventionally, the lead portion of the center contact drawn from the coaxial socket has been drawn out of the housing and connected to the circuit board.
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、同軸ソケットから引き出された中心コンタクトの引き出し部における特性インピーダンスを、他の部位と整合させるために、容易にコントロールすることが可能な構造のコネクタを提供することにある。 The object of the present invention created in view of the above circumstances is a structure that can be easily controlled in order to match the characteristic impedance in the lead-out portion of the center contact drawn from the coaxial socket with other parts. It is to provide a connector.
上記目的を達成するために本発明は、同軸プラグが嵌合される部分を備えたハウジングと、該ハウジングに装着され、上記同軸プラグの信号端子に接触可能であり、回路基板の信号パターンに接続される中心コンタクトと、上記ハウジングに装着され、上記同軸プラグのGND端子に接触可能であり、上記回路基板のGNDパターンに接続されるGNDコンタクトと、上記ハウジングに装着され、上記回路基板の上記GNDパターンに接続されるダミー金具とを備えたコネクタであって、上記中心コンタクトが、上記ハウジングから上記回路基板の上記信号パターンに向けて引き出された中心引き出し部を有し、上記ダミー金具が、上記中心引き出し部に間隔を隔てて対向された延設部を有するものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a housing having a portion into which a coaxial plug is fitted, a housing mounted on the housing, capable of contacting a signal terminal of the coaxial plug, and connected to a signal pattern on a circuit board. A center contact that is attached to the housing and is capable of contacting the GND terminal of the coaxial plug, is connected to a GND pattern of the circuit board, and is attached to the housing and is connected to the GND of the circuit board. A connector having a dummy fitting connected to a pattern, wherein the center contact has a center lead portion led out from the housing toward the signal pattern of the circuit board, and the dummy fitting is It has an extending part which is opposed to the center lead part with a gap.
上記GNDコンタクトが、上記ハウジングから上記回路基板の上記GNDパターンに向けて引き出されたGND引き出し部を有し、該GND引き出し部と上記中心引き出し部とが近接して配置されてもよい。 The GND contact may have a GND lead portion drawn out from the housing toward the GND pattern of the circuit board, and the GND lead portion and the center lead portion may be arranged close to each other.
上記中心引き出し部、上記GND引き出し部及び上記延設部が、並列に配置されてもよい。 The center lead portion, the GND lead portion, and the extending portion may be arranged in parallel.
上記ダミー金具の延設部が、上記ハウジングに埋設されてもよい。 The extending part of the dummy metal fitting may be embedded in the housing.
上記ハウジングが、上記同軸プラグが嵌合される部分に加えて多ピンプラグが嵌合される部分を有し、上記ダミー金具が、上記ハウジングを上記回路基板に固定するための基板取り付け用の補強部材を兼ねてもよい。 The housing has a portion in which a multi-pin plug is fitted in addition to a portion in which the coaxial plug is fitted, and the dummy fitting is a reinforcing member for mounting the board for fixing the housing to the circuit board It may also serve as.
本発明に係るコネクタの構造によれば、同軸ソケットから引き出された中心コンタクトの引き出し部における特性インピーダンスを、容易にコントロールすることが可能となる。 According to the structure of the connector according to the present invention, it is possible to easily control the characteristic impedance in the lead portion of the center contact drawn from the coaxial socket.
本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。 A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本実施形態に係るコネクタとしての複合ソケットを、斜め上前方から見た斜視図、図2は、上記複合ソケットを斜め上後方から見た斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view of a composite socket as a connector according to the present embodiment as viewed obliquely from the upper front, and FIG. 2 is a perspective view of the composite socket as viewed from obliquely upward and rearward.
図1に示すように、複合ソケット10は、多ピンソケット部20と同軸ソケット部30とを一体的に組み合わせて構成されており、多ピンソケット部20に対応する多ピンプラグ部と同軸ソケット部30に対応する同軸プラグ部とを備えた複合プラグ(図示せず)が、係合離脱されるものである。
As shown in FIG. 1, the
すなわち、複合ソケット10は、外観が略直方体状に形成された合成樹脂製のハウジング11を備えており、ハウジング11の正面aには、図示しない複合プラグの多ピンプラグ部が嵌合し得る多ピンソケット部20と、複合プラグの同軸プラグ部が嵌合し得る同軸ソケット部30とが設けられている。同軸ソケット部30は、多ピンソケット部20の両側に配設されている。
In other words, the
多ピンソケット部20は、ハウジング11の正面aに凹設された矩形開口12と矩形開口12の内部に凸設された平板状の突起部17とを有する。突起部17の上下面には、この複合ソケット10に嵌入して来る複合プラグの多ピンプラグ部の端子と接触し得る接触端子21が、複数並設されている。
The
同軸ソケット部30は、中央に円形開口13が形成された円柱部18を有する。円形開口13の内部には、この複合ソケット10に嵌入して来る複合プラグの同軸プラグ部の信号端子と接触し得る中心コンタクト31が収容され、円柱部18の外周には、上記複合プラグの同軸プラグ部のGND端子と接触し得る円筒状のGNDコンタクト32が被嵌されている。
The
図2に示すように、多ピンソケット部20の接触端子21は、ハウジング11の後面bから突出されて図示しない回路基板に向けて屈曲された接触端子引き出し部21Eを有し、その引き出し部21Eの先端には、回路基板の導体パターンに半田付けされるテール部21Tが形成されている。
As shown in FIG. 2, the
同様に、同軸ソケット部30の中心コンタクト31は、ハウジング11の後面bから突出されて回路基板に向けて屈曲された中心引き出し部31Eを有し、その中心引き出し部31Eの先端には、回路基板の導体パターン(信号パターン)に半田付けされるテール部31Tが形成されている。
Similarly, the
また、同軸ソケット部30のGNDコンタクト32は、ハウジング11の後面bから突出されて回路基板に向けて屈曲されたGND引き出し部32Eを有し、そのGND引き出し部32Eの先端には、回路基板の導体パターン(GNDパターン)に半田付けされるテール部32Tが形成されている。
The
すなわち、この複合ソケット10は、ハウジング11の後面bから突出された接触端子引き出し部21Eのテール部21Tと中心引き出し部31Eのテール部31TとGND引き出し部32Eのテール部32Tとが図示しない回路基板に形成した導体パターンに夫々半田付けされることで、回路基板に実装される。
That is, in the
また、この複合ソケット10は、回路基板への実装強度を高めるため、ハウジング11に装着されたダミー金具14(補強端子、ダミーピン)を有する。ダミー金具14は、ハウジング11の下面cに形成された装着溝14Fに下方から圧入され、回路基板に形成した導体パターン(GNDパターン)に半田付けされるテール部14Tを有している。
Further, the
図2のIII−III線断面図である図3に、上述した同軸ソケット部30の詳細構造を示す。なお、厳密には、図3において、GNDコンタクト32の圧入部32Aの部分の破断面は、接触部32Sの部分の破断面及びハウジング11の破断面よりも、図中の右方(手前側)に多少突出している。
FIG. 3 which is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 2 shows a detailed structure of the
図3に示すように、ハウジング11の正面aには、図示しない複合プラグの同軸プラグ部の信号端子が嵌合し得る円形開口13が形成された円柱部18が設けられ、円柱部18の周囲には、上記複合プラグの同軸プラグ部のGND端子が嵌合し得るGNDコンタクト孔16が形成されている。かかるハウジング11には、円形開口13に通ずる中心コンタクト孔15とそれに繋がる中心コンタクト圧入溝15Fとが、ハウジング11の後面bまで貫通して形成されていると共に、GNDコンタクト孔16に通ずるGNDコンタクト圧入溝16Fが、ハウジング11の後面bまで貫通して形成されている。
As shown in FIG. 3, the front surface a of the housing 11 is provided with a
中心コンタクト孔15及び中心コンタクト圧入溝15Fには、ハウジング11の後面bから中心コンタクト31が挿入される。挿入された中心コンタクト31は、中心コンタクト圧入溝15Fからハウジング11の後面bに突出した部分が図示しない回路基板に向けて略直角に屈曲されて引き出し部31Eとなり、その先端が逆方向に略直角に屈曲されてテール部31Tとなる。
A
GNDコンタクト孔16及びGNDコンタクト圧入溝16Fには、ハウジング11の正面aからGNDコンタクト32が挿入される。挿入されたGNDコンタクト32は、GNDコンタクト圧入溝16Fからハウジング11の後面bに突出した部分が上記回路基板に向けて略直角に屈曲されて引き出し部32Eとなり、その先端が逆方向に略直角に屈曲されてテール部32Tとなる。
A
中心コンタクト孔15には、中心コンタクト31の中心接触部31Sが配置されている。中心接触部31Sは、図示しない複合プラグの同軸プラグ部の挿入方向に対して多少傾斜するように曲げられており、その同軸プラグ部の信号端子(ニードル状)と接触するものである。
A
GNDコンタクト孔16には、GNDコンタクト32のGND接触部32Sが配置されている。GND接触部32Sは、円形開口13が形成された円柱部18を囲繞するように略円筒状に形成されており、上記同軸プラグ部のGND端子(円筒状)と接触するものである。
In the
ハウジング11の下面cの後面b側には、ダミー金具14が装着されている。ダミー金具14は、ハウジング11の下面cに形成された装着溝14Fに圧入される圧入部14Aと、図示しない回路基板のGNDパターンに半田付けされるテール部14Tとを有している。圧入部14Aには、中心コンタクト31の引き出し部31Eの背面に対向する位置まで延出された延設部14Zが形成されている。すなわち、ダミー金具14は、中心コンタクト31及びGNDコンタクト32とは接しておらず、その延設部14Zが中心コンタクト31の引き出し部31Eに間隔を隔てて対向されている。
A
図4は、上記同軸ソケット部30の中心コンタクト31、GNDコンタクト32及びダミー金具14の詳細を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing details of the
図4に示すように、GNDコンタクト32は、その外周が接触部32Sとなる円筒状部32Cと、これに連なりハウジング11に形成された圧入溝16Fに嵌合される鞍状の圧入部32Aと、これに連なりハウジング11の後面bから引き出されて回路基板に指向されたGND引き出し部32Eと、さらにこれに連なるテール部32Tとを有する。
As shown in FIG. 4, the
中心コンタクト31は、上記円筒状部32Cから離間しつつこれを貫いて前記円形開口13の方向に延びる接触部31Sと、これに連なり上記鞍状の圧入部32Aから離間しつつハウジング11に形成された前記圧入溝15Fに嵌合される平板状圧入部31Aと、これに連なりハウジング11の後面bから引き出されて回路基板に指向された中心引き出し部31Eと、さらにこれに連なるテール部31Tとを有する。
The
中心引き出し部31EとGND引き出し部32Eとは、ハウジング11の後面bから同じ距離隔てて回路基板に向けて並列に垂下されている。そして、前記ダミー金具14の延設部14Zが、前述の如く、ハウジング11内において中心コンタクト31の引き出し部31Eの背面側まで延出されている。これら中心引き出し部31EとGND引き出し部32Eと延設部14Zとは、並列に配置されている。
The
本実施形態の作用を述べる。 The operation of this embodiment will be described.
一般に、特性インピーダンスZは、
Z=√(L/C)
L:インダクタンス
C:キャパシタンス
と表すことができる。
In general, the characteristic impedance Z is
Z = √ (L / C)
L: Inductance
C: can be expressed as capacitance.
換言すれば、高周波信号が伝送される中心コンタクト31の引き出し部31Eの特性インピーダンスZはインダクタンスLとキャパシタンスCで決まるが、インダクタンスLは専ら該引き出し部31Eの長さ(一旦設計した後は基本的に変更しない)によって決まるので、同インピーダンスのコントロールはキャパシタンスCを変更することで行うことになる。
In other words, the characteristic impedance Z of the
このキャパシタンスCは、
C=ε(S/d)
ε:誘電率
S:面積
d:距離
との関係がある。
This capacitance C is
C = ε (S / d)
ε: dielectric constant
S: Area
d: There is a relationship with distance.
キャパシタンスCは、中心コンタクト31の引き出し部31Eとこれに並列するGNDコンタクト32の引き出し部32Eとの間の距離d1と、同引き出し部31Eとその背面に延びるダミー金具14の延設部14Zとの間の距離d2とをパラメータとした関数(距離d1、d2が大きくなればキャパシタンスCが小さくなってインピーダンスZは高くなる)と、前記引き出し部31Eと前記引き出し部32Eとの対向面の面積S1と、同引き出し部31Eの背面とこれに対向する延設部14Zの対向面との面積S2とをパラメータとした関数(面積S1、S2が大きくなればキャパシタンスCが大きくなってインピーダンスZは低くなる)とにより支配される。
The capacitance C is determined by the distance d1 between the
なお、距離d1は、引き出し部31Eの側端面とこれと平行に対向する引き出し部32Eの側端面との間の距離であり、距離d2は、引き出し部31Eの背面とこれと平行に対向する延設部14Zの正面との間の距離である。面積S1は、引き出し部31Eの側端面とこれと平行に対向する引き出し部32Eの側端面との上記距離d1の部分における面積であり、面積S2は、引き出し部31Eの背面とこれと平行に対向する延設部14Zの正面との上記距離d2の部分における面積である。
Note that the distance d1 is a distance between the side end surface of the
因みに、この中心コンタクト31の引き出し部31Eの周囲は空気層に晒されているので、誘電体として空気の誘電率εを想定することになる。
Incidentally, since the periphery of the
これらから明らかなように、中心コンタクト31の引き出し部31Eの背面にダミー金具14の延設部14Zを延ばした構成の本実施形態によれば、延設部14Zの延出長さ(図4の左右方向への延出長さ及び上下方向への延出長さの内の少なくとも一方)を適宜変更して面積S2を調整することで、キャパシタンスCを変更でき、特性インピーダンスZをコントロールすることができる。
As is clear from these, according to the present embodiment in which the extended
殊に、コネクタの宿命として、上記インダクタンスLにも、距離d(d1、d2)にも、さらには誘電率εにも、設計の自由度は殆ど無く、したがって特性インピーダンスZのコントロールが極めて難しかったところ、本実施形態では、ダミー金具14の延設部14Zを中心コンタクト31の引き出し部31Eの背面に対向するように延出したので、その延設部14Zの延出長さを調節することで、前記面積S2を調整し、容易にインピーダンスをコントロールできる。
In particular, as the fate of the connector, the inductance L, the distance d (d1, d2), and the dielectric constant ε have almost no design freedom, and therefore the characteristic impedance Z is very difficult to control. However, in the present embodiment, since the
上記実施形態は、図1、図2を用いて述べたように多ピンソケット部20と同軸ソケット部30を備えた複合ソケット10の同軸ソケット部30に本発明を適用したものであり、斯様な複合ソケット10にあっては、通常、回路基板への取り付け強度の確保のため、ダミー金具14が配設される。
In the above embodiment, the present invention is applied to the
上記本実施形態においては、このダミー金具14を利用して延設部14Zを形成し、その延設部14Zを中心コンタクト31の引き出し部31Eの背面に配設している。よって、本実施形態に係る複合ソケット10は、従来の複合ソケット(延設部14Zを有さないもの)に対して追加する部品は無く、また変更部位(延設部14Zの延出)も極めて僅かで、コストアップ等を招くことも無い。また、回路基板への実装条件を変える必要も無い。
In the present embodiment, the
なお、本発明は、多ピンソケット部20を備えず、同軸ソケット部30のみから成るコネクタ(同軸ソケットコネクタ)にも適用できる。ただし、かかるコネクタの場合、回路基板への取り付け強度を向上させるためのダミー金具14が備わっていないことも考えられ、その場合にはそのコネクタのハウジングにダミー金具14を追加することになる。
Note that the present invention can also be applied to a connector (coaxial socket connector) which is not provided with the
10 コネクタ(複合コネクタ)
11 ハウジング
14 ダミー金具
14Z 延設部
20 多ピンプラグが嵌合される部分(他ピンソケット部)
30 同軸プラグが嵌合される部分(同軸ソケット部)
31 中心コンタクト
31E 中心引き出し部
32 GNDコンタクト
32E GND引き出し部
10 Connector (Composite connector)
11
30 Part where coaxial plug is fitted (coaxial socket part)
31
Claims (5)
該ハウジングに装着され、上記同軸プラグの信号端子に接触可能であり、回路基板の信号パターンに接続される中心コンタクトと、
上記ハウジングに装着され、上記同軸プラグのGND端子に接触可能であり、上記回路基板のGNDパターンに接続されるGNDコンタクトと、
上記ハウジングに装着され、上記回路基板の上記GNDパターンに接続されるダミー金具とを備えたコネクタであって、
上記中心コンタクトが、上記ハウジングから上記回路基板の上記信号パターンに向けて引き出された中心引き出し部を有し、
上記ダミー金具が、上記中心引き出し部に間隔を隔てて対向された延設部を有することを特徴とするコネクタ。 A housing having a portion to which a coaxial plug is fitted;
A central contact attached to the housing and capable of contacting the signal terminal of the coaxial plug and connected to the signal pattern of the circuit board;
A GND contact mounted on the housing and capable of contacting the GND terminal of the coaxial plug, and connected to the GND pattern of the circuit board;
A connector provided with a dummy fitting mounted on the housing and connected to the GND pattern of the circuit board,
The center contact has a center lead portion that is led out from the housing toward the signal pattern of the circuit board;
The connector according to claim 1, wherein the dummy metal fitting has an extending portion opposed to the central lead portion with a gap.
該GND引き出し部と上記中心引き出し部とが近接して配置された請求項1に記載のコネクタ。 The GND contact has a GND lead portion that is drawn from the housing toward the GND pattern of the circuit board;
The connector according to claim 1, wherein the GND lead portion and the center lead portion are disposed close to each other.
上記ダミー金具が、上記ハウジングを上記回路基板に固定するための基板取り付け用の補強部材を兼ねる請求項1〜4のいずれかに記載のコネクタ。 The housing has a portion into which a multi-pin plug is fitted in addition to the portion into which the coaxial plug is fitted;
The connector according to any one of claims 1 to 4, wherein the dummy metal fitting also serves as a board mounting reinforcing member for fixing the housing to the circuit board.
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