JP2010050092A - ソケットコネクタ及びプラグコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】信号を高速伝送できるソケットコネクタ及びプラグコネクタを提供する。
【解決手段】プラグコネクタが挿入される収容空間を有し、回路基板に実装されるソケットコネクタにおいて、該ソケットコネクタは、基部と、前記基部から前向きに延在し、前記基部より薄い第一舌片とを有する絶縁本体と、前記収容空間に突出する第一コンタクト部と、前記回路基板に接続される第一テール部と、前記第一コンタクト部及び前記第一テール部を連接する第一保持部と、を含む前記第一舌片に装着された第一端子と、光信号を伝送するために、前記プラグコネクタと対向するように前記第一舌片に装着されて、外部から視認可能な光学部材とを含む構成を採る。
【選択図】図１４

Description

本発明は、ソケットコネクタ及びプラグコネクタに関し、特に、高速信号を伝送できるソケットコネクタ及びプラグコネクタに関する。

従来から、キーボード、マウス、又はモデム等の周辺機器と、パソコンと、情報家電製品（ＩＡ：Information Appliance）との間を結ぶデータ伝送方法の一つとして、ＵＳＢ規格に準拠したＵＳＢインターフェースが広く用いられている。

このＵＳＢを用いると、パソコンを中心に、キーボード、マウス、モデム、又はジョイスティック等の周辺機器を１つのインターフェースで接続できるうえに、接続が簡単で、且つ部材コストが安いなどの特徴を享受できる。

従来のＵＳＢコネクタ装置は、ＵＳＢインターフェース規格に準拠するプラグ（以下、ＵＳＢプラグと称する）と、ＵＳＢプラグに接続される、ＵＳＢインターフェース規格に準拠するソケット（以下、ＵＳＢソケットと称する）とを有している。

図１９を参照すると、従来のＵＳＢプラグ（Ａタイプ）８は、例えば携帯型ディスク、ＭＰ３プレイヤー、或いは録音ペン等の記憶媒体に接続されるケーブルの先端に設けられ、自身の内表面に四本の接続端子８１が固定されたハウジング（参照記号なし）を、環状の金属ケース層で被覆することにより形成されている。 ハウジングの内部には、ＵＳＢソケットを挿入する挿入空間が形成され、前記接続端子８１は平板状で挿入空間に露出しており、図１９を正面から見て左から右に向かって、順にそれぞれ、ＶＣＣ電源回路、ＧＮＤ電源回路、Ｄ＋データ伝送回路、及びＤ−データ伝送回路用の端子である。

特開第２００７−５９３００号公報

電子産業の発展に伴い、ＵＳＢ２.０規格に準拠するコネクタの伝送速度は、産業界の要求する仕様を満足できていない。例えば、音楽や映画を伝送する場合には１Gbpsまたは２Gbps以上の伝送速度が要求されるが、この時、ＵＳＢコネクタ装置の仕様が必要な伝送速度を満たしていないと、伝送速度は制限されてしまう。したがって、従来のＵＳＢコネクタ装置を兼用し、高速伝送可能なソケットコネクタ及びプラグコネクタを開発することが必要である。

本発明は、係る点に鑑みてなされたものであり、信号を高速伝送可能なソケットコネクタ及びプラグコネクタを提供することを目的とする。

本発明のソケットコネクタは、プラグコネクタが挿入される収容空間を有し、回路基板に実装されるソケットコネクタであって、前記ソケットコネクタは、基部と、前記基部から前向きに延在し、前記基部より薄い第一舌片を有する絶縁本体と、前記収容空間に突出する第一コンタクト部と、前記回路基板に接続される第一テール部と、前記第一コンタクト部及び第一テール部を連接する第一保持部と、を含む、前記第一舌片に装着された第一端子と、光信号を伝送するために、前記プラグコネクタと対向するように前記第一舌片に装着されて、外部から視認可能な光学部材とを含む構成を採る。

本発明のプラグコネクタは、前記ソケットコネクタと嵌合し、ケーブルに接続されるプラグコネクタであって、前記プラグコネクタは、基部と、前記基部から前向きに延在するように形成され、前記基部より薄い舌片とを有する絶縁本体と、前記絶縁本体を覆う金属シェルと、コンタクト部と、ケーブルに接続されるテール部と、前記コンタクト部とテール部とを連接する保持部と、を含み、前記舌片に装着されたプラグ端子と、光信号を伝送するために、前記ソケットコネクタと対向するように前記舌片に装着される光学部材とを含む構成を採る。

従来技術に比べ、本発明は、ソケットコネクタとプラグコネクタとに光学部材が追加装備されるため、信号伝送速度が更に速くなるという利点を有している。

本発明に係る第一実施形態でのソケットコネクタの組立斜視図である。 図１に示す第一実施形態でのソケットコネクタの正面図である。 本発明に係るソケットコネクタの絶縁本体の組立斜視図である 図３に示すソケットコネクタの絶縁本体を他の角度から見た組立斜視図である。 図１に示すソケットコネクタが金属シェルを外した組立斜視図である。 図５に示すソケットコネクタをほかの角度から見た組立斜視図である。 本発明に係る第一実施形態のソケットコネクタの分解斜視図である。 図７に示すソケットコネクタを他の角度から見た分解斜視図である。 本発明に係る第一実施形態でのプラグコネクタの組立斜視図である。 図９に示すプラグコネクタを他の角度から見た組立斜視図である。 図９に示すプラグコネクタの部分分解斜視図である。 本発明に係る第一実施形態でのプラグコネクタの分解斜視図である。 図１２に示すプラグコネクタを他の角度から見た分解斜視図である。 本発明に係るプラグコネクタがソケットコネクタに挿入される時の断面図である。 本発明に係る他の実施形態でのソケットコネクタの分解斜視図である。 図１５に示すソケットコネクタを他の角度から見た分解斜視図である。 本発明に係る他の実施形態でのプラグコネクタの分解斜視図である。 図１７に示すプラグコネクタを他の角度から見た分解斜視図である 従来技術のＵＳＢ２．０に準拠するプラグコネクタの組立斜視図である。

以下、本発明についての実施形態を詳細に説明する。各実施形態における先端側、基端側は、プラグコネクタ９側においては挿入方向側の端部を先端とし、ソケットコネクタ１００においては挿入されるプラグコネクタ９側を先端とし、前記先端に反する側は基端側として説明する。

図１乃至図１４を参照しながら、コネクタ装置の第一実施方式について説明する。コネクタ装置は、ソケットコネクタ１００と、ソケットコネクタ１００と嵌合するプラグコネクタ９とを含み、前記ソケットコネクタ１００及びプラグコネクタ９は、従来のＵＳＢ２．０（Ａタイプ）に準拠するソケット及びプラグをそれぞれ兼用できる。ソケットコネクタ１００には、光伝送用光ファイバーケーブルと金属板で成型される電気伝送用導電端子とが配置され、該ソケットコネクタが積み重ねるよう配置され、同一形状の、上／下挿入口１０１／１０２を有し、上／下挿入口１０１／１０２が従来のＵＳＢ（Ａタイプ）に準拠するプラグ８とプラグコネクタ９とを兼用できる。

図９乃至図１４を参照すると、プラグコネクタ９は、絶縁本体９０と、絶縁本体９０に装着されるプラグ端子と、絶縁本体９０を覆う金属シェル９３とを有する。絶縁本体９０は、嵌合面９１０を有する基部９１と、基部９１から前向きに延在するように基部９１より薄い第一舌片９２とを有し、第一舌片９２は、先端壁９２０と、先端壁９２０の上下端部に連接する上壁９２１及び下壁９２２とを含む。第一舌片９２は、その先端に第一部分９２３、及びその後端に第一部分９２３より厚い第二部分９２４を含む。

前記基部９１には、四本の貫通孔９１１が貫通して形成され、レンズ９７が前記貫通孔９１１に収容されて嵌合面９１０から突出するように配置され、光伝送用光ファイバーケーブル９８がレンズ９７の後端に位置するように貫通孔９１１に収容され、光ファイバーケーブル９８の末端が基部９１の後端から突出してケーブルに接続される。レンズ９７と光ファイバーケーブル９８とが、プラグコネクタ９の光学部材を構成し、光ファイバーケーブル９８とレンズ９７とは同数である。

第二部分９２４の先端壁を第一当接壁９２５として、該第一当接壁９２５と前記先端壁９２０とが、ソケットコネクタ１００に挿入する時にソケットコネクタ１００と当接する。第一部分９２３に、第二部分９２４まで延在する一対の凸状リブ９２６が一体に設けられ、該一対の凸状リブ９２６の間に識別口９２７が形成される。

金属シェル９３は、絶縁本体９０を包囲するように配置され、第一舌片９２の上壁９２１と金属シェル９３の天板との間に上部収容空間９４が形成され、該金属シェル９３の天板には、一対の第一開口９３１と、第一開口９３１の後端に一対の第二開口９３２とが設けられ、その先端には、絶縁本体の識別口９２７に対応する一側が開放された識別切り欠け部９３４に形成される。金属シェル９３の底板と絶縁本体９０の第一部分９２３との間に、下部収容空間が形成される。

前記プラグコネクタ９のプラグ端子は、ＵＳＢ２．０に準拠する信号を伝送する第一端子９５と、高速信号を伝送する第二端子９６とを含む。第一端子９５は四本有り、第一舌片９２の幅方向に、端から順に、それぞれ、電源回路用端子、＋データ伝送回路用端子、−データ伝送回路用端子、第一接地端子である。前記第二端子９６は五本有り、一対の第一差動信号端子９６０と、一対の第二差動信号端子９６２と、前記一対の第一差動信号端子９６０及び一対の第二差動信号端子９６２の間の第二接地端子９６１とを含む。

前記第一端子９５は、第一舌片９２の第一端子溝９２８に装着され、前記上部収容空間９４に露出する第一コンタクト部９５１と、第一テール部９５３と、第一コンタクト部９５１と第一テール部９５３とを連接する第一保持部９５２とを有する。前記第二端子９６は、第一舌片９２の第一部分９２３の下部に配置される第二端子溝９２９に装着され、第一部分９２３の下部収容空間に露出する第二コンタクト部９６３と、第二テール部９６５と、前記第二コンタクト部９６３と第二テール部９２５とを連接する第二保持部９６４とを有する。前記第一コンタクト部９５１と第二コンタクト部９６３とは、第一部分９２３の上下壁にそれぞれ配置され、且つ平板状であり、弾性変形をしない。

図１乃至図8を参照すると、ソケットコネクタ１００は、絶縁本体１と、絶縁本体１に装着される第一端子２１及び第二端子２２を含む複数のソケット端子２と、絶縁本体1を覆う金属シェル３とを含み、該ソケットコネクタ１００が回路基板（図示せず）に実装される実装面１０３を有する。

前記絶縁本体１は、ＵＳＢ２．０に準拠するプラグ８と、プラグコネクタ９とを収容するための収容空間１０と、基部１１と、基部１１から前向きに延在する基部１1より薄い第一舌片１２とを含む。第一舌片１２は、先端壁１２０と、上壁１２１と、下壁１２２とを含み、下壁１２２には第一収容溝１２３が設けられる。

前記第一端子２１は、第一収容溝１２３に収容され、収容空間１０に露出する第一コンタクト部２１０と、回路基板に接続する第一テール部２１２と、前記第一コンタクト部２１０及び第二テール部２１２を連接する第一保持部２１１とを含む。

前記絶縁本体１は、基部１1から前向きに延在して、第一舌片１２に平行するように配置される一対の第二舌片１３を含み、該一対の第二舌片１３の長さは第一舌片１２の長さより短く、該一対の第二舌片１３に第二収容溝１３１が形成される。前記基部１１は、第一当接面１１１を有し、前記第一舌片１２と一対の第二舌片１３とが前記第一当接面１１１から延在するように形成される。前記一対の第二舌片１３の先端の第二当接面１３２によって、ＵＳＢ２．０に準拠するプラグ８と第二端子２２との当接を防止でき、前記第一当接面１１１によって、プラグコネクタ９の挿入位置を制限できる。

前記第二端子２２は、一対の第二舌片１３の第二収容溝１３１に装着され、収容空間１０に露出する第二コンタクト部２２０と、回路基板に接続する第二テール部２２２と、第二コンタクト部２２０と第二テール部２２２とを連接する第二保持部２２１とを含む。前記第一端子２１の第一コンタクト部２１０と、第二端子２２の第二コンタクト部２２０とは、上下方向において二列で配置され、第二コンタクト部２２０が第一コンタクト部２１０の下方且つ後方に位置して、第二コンタクト部２２０と第一コンタクト部２１０とは、弾性変形をする。前記基部１１の後端には第一テール部２１２と第二テール部２２２とを保持するための保持溝１１２が設けられる。

ＵＳＢ２．０に準拠する信号を伝送する前記第一端子２１は四本有り、第一舌片１２の幅方向に、端から順に、それぞれ、電源回路用端子、＋データ伝送回路用端子、−データ伝送回路用端子、第一接地端子である。前記第二端子２２は五本有り、一対の第一差動信号端子と、一対の第二差動信号端子と、前記一対の第一差動信号端子及び一対の第二差動信号端子の間の第二接地端子２２３とを含む。

第一舌片１２には前記基部１１を貫通する貫通孔１４が設けられ、該貫通孔１４は第一舌片１２の先端壁１２０を貫通している。複数のレンズ４は、貫通孔１４に保持されると共に、第一コンタクト部２１０の上側且つ先端側に位置して、また、外部からレンズ４を視認可能な構成なので、レンズ４の洗浄が容易になる。

複数の光伝送用光ファイバーケーブル５は、前記貫通孔１４に収容されるレンズ４の後端に対応して配置され、光ファイバーケーブル５が前記基部１１を突出して、回路基板の光部材と接続している。前記光ファイバーケーブル５とレンズ４とが、ソケットコネクタ１００の光学部材を構成し、光ファイバーケーブル５とレンズ４とは同数である。

基部１１から延在するように形成された隔離舌片１５により、ソケットコネクタ１００に、同一形状の上／下挿入口１０１／１０２が区画され、上／下挿入口１０１／１０２は、ＵＳＢ（Ａタイプ）に準拠するプラグ８とプラグコネクタ９と両方を受けることができる。

前記一対の第二舌片１３の間には、基部から前向きに延在する凸状リブ１３３と、該凸状リブ１３３の両側及び前記一対の第二舌片１３の間に形成された位置決め溝１６とが設けられ、凸状リブ１３３には幅方向に貫通される水平溝１３４が形成され、金属板で成形されたシールド板６が前記水平溝１３４に保持される。

金属シェル３及びシールド板６には、収容空間１０から突出する弾性片３１及び６１がそれぞれ形成される。プラグコネクタ９を挿入すると、前記弾性片３１及び６１は、まずプラグコネクタ９の第一開口９３１にスライドし、次に第一開口９３１のガイド斜面９３３を通じて第二開口９３２までスライドして係合できる。

図１４を参照すると、ＵＳＢ２．０規格に準拠するプラグ８が挿入すると、舌片８０が第二当接面１３２と当接し、第一端子２１の第一コンタクト部２１０だけがプラグ８の端子８１に接続している。

プラグコネクタ９を挿入すると、ソケットコネクタ１００の第二当接面１３２がプラグコネクタ９の第一当接壁９２５と当接すると共に、ソケットコネクタ１００第一当接面１１１がプラグコネクタ９の先端壁９２０と当接し、凸状リブ９２６がソケットコネクタ１００の位置決め溝１６に収容し保持されると共に、ソケットコネクタ１００の凸状リブ１３３が識別口９２７に保持される。従って、プラグコネクタ９がソケットコネクタ１００に安定して保持され、また、誤挿着を防止できる。

プラグコネクタ９の第一端子９５がソケットコネクタ１００の第一端子２１に接続し、第二端子９６がソケットコネクタ１００の第二端子２２に接続すると共に、プラグコネクタ９のレンズ９７がソケットコネクタ１００の貫通孔１４に挿入されて、ソケットコネクタ１００のレンズ４と対向するように光信号の伝送を実現する。従って、金属板で成形された従来の導電端子に比べて、光信号を伝送するので、信号の伝送速度と信号の伝送品質とを両方向上できる。

図１５乃至図１８を参照すると、本発明に係るソケットコネクタ１００とプラグコネクタ９の他の実施形態として、ソケットコネクタ１００’及びプラグコネクタ９’について説明している。ソケットコネクタ１００’と第一実施形態におけるソケットコネクタ１００とで異なる点は、一つのレンズ４’が、一対の光ファイバーケーブル５にそれぞれ対応する両頭部４１’を有して、光信号の収集を実現し、両頭部４１’の間に凹部４２’が形成される点である。

プラグコネクタ９’と第一実施形態におけるプラグコネクタ９とで異なる点は、一つのレンズ９７’が、一対の光ファイバーケーブル９８にそれぞれ対応する両頭部９７１’を有して、両頭部９７１’の間に凸部９７２’が形成される点である。プラグコネクタ９’がソケットコネクタ１００’に嵌合する時、前記ソケットコネクタ１００’のレンズ４’の凹部４２’に、プラグコネクタ９’のレンズ９７’の凸部９７１’を収容し係合している。

本発明に係るコネクタ装置は、光信号を伝送するための光学部材を追加装備することによって、多種の信号を伝送できると共に、信号の伝送速度を向上している。

以上、本発明について最良の実施形態を参照して詳細に説明したが、実施形態はあくまでも例示的なものであり、これらに限定されない。また、上述の説明は、本発明に基づきなしうる細部の修正或は変更など、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。

１ 絶縁本体
１０ 収容空間
１１ 基部
１２ 第一舌片
１２３ 第一収容溝
１３ 第二舌片
１３１ 第二収容溝
２ ソケット端子
２１ 第一端子
２２ 第二端子
３ 金属シェル
４ レンズ
５ 光ファイバーケーブル
６ シールド板
８ ＵＳＢ２．０に準拠するプラグ
９、９’ プラグコネクタ
９０ 絶縁本体
９１ 基部
９２ 第一舌片
９３ 金属シェル
９４ 第一収容空間
９５ 第一端子
９６ 第二端子
９７ レンズ
９８ 光ファイバーケーブル
１００、１００’ ソケットコネクタ
１０１ 上挿入口
１０２ 下挿入口
１０３ 実装面

Claims (10)

1. プラグコネクタが挿入される収容空間を有し、回路基板に実装されるソケットコネクタにおいて、
   基部、及び前記基部から前向きに延在し、前記基部より薄い第一舌片を有する絶縁本体と、
   前記第一舌片に装着された第一端子と、
   光信号を伝送するために、前記プラグコネクタと対向するように前記第一舌片に装着されて、外部から視認可能な光学部材と、
   を含み、
   前記第一舌片は、前記収容空間に突出する第一コンタクト部と、前記回路基板に接続される第一テール部と、前記第一コンタクト部及び前記第一テール部を連接する第一保持部と、を含むことを特徴とするソケットコネクタ。
2. 前記光学部材は、前記プラグコネクタに対向するレンズと、前記レンズに対応して前記絶縁本体の基部から突出する光ファイバーケーブルとを含むことを特徴とする請求項１に記載のソケットコネクタ。
3. 前記絶縁本体には、前記基部と前記第一舌片の先端壁とを貫通する貫通孔が形成され、前記レンズと前記光ファイバーケーブルとが前記貫通孔に収容されることを特徴とする請求項２に記載のソケットコネクタ。
4. 前記レンズは、前記第一コンタクト部の上側、且つ先端側に位置することを特徴とする請求項２に記載のソケットコネクタ。
5. 前記ソケットコネクタは、前記収容空間から突出する第二コンタクト部と、前記回路基板に接続する第二テール部と、前記第二コンタクト部及び前記第二テール部を連接する第二保持部とを含む第二端子を有し、
   前記第一コンタクト部と第二コンタクト部とは弾性を有し、前記第二コンタクト部が前記第一コンタクト部の後側に配置されることを特徴とする請求項１に記載のソケットコネクタ。
6. 前記絶縁本体は、前記基部から前向きに延在し、前記第一舌片と平行に配置され、前記第一舌片の長さより短い、第二舌片を含み、
   前記第二端子が前記第二舌片に装着され、
   前記第二舌片の先端に設けられた当接面によって、不具合を有する前記プラグコネクタが前記第二舌片に装着された前記第二端子に損害を与えることを防止できることを特徴とする請求項５に記載のソケットコネクタ。
7. ソケットコネクタと嵌合し、ケーブルに接続されるプラグコネクタにおいて、
   基部、及び前記基部から前向きに延在するように形成され、前記基部より薄い舌片を有する絶縁本体と、
   前記絶縁本体を覆う金属シェルと、
   前記舌片に装着されたプラグ端子と、
   光信号を伝送するために、前記ソケットコネクタと対向するように前記舌片に装着される光学部材と、
   を含み、前記プラグ端子は、コンタクト部と、ケーブルに接続されるテール部と、前記コンタクト部及び前記テール部を連接する保持部とを含むことを特徴とするプラグコネクタ。
8. 前記舌片は、その先端に第一部分、及びその後端に前記第一部分と基部とを連接して、前記第一部分より厚い第二部分を含み、
   前記舌片の上表面と前記金属シェルの天板との間に上部収容空間が形成され、前記舌片の下表面と前記金属シェルの底板との間に下部収容空間が形成されることを特徴とする請求項７に記載のプラグコネクタ。
9. 前記プラグ端子は、前記舌片にそれぞれ装着された、ＵＳＢ２．０に準拠する信号を伝送可能な四本の第一端子と、五本の第二端子とを含み、
   前記第一端子は前記上部収容空間から露出する第一コンタクト部を有し、
   前記第二端子は前記下部収容空間から露出する第二コンタクト部を有し、
   前記第一コンタクト部及び第二コンタクト部は、前記舌片の第一部分の上下表面にそれぞれ位置し、平板状であり、弾性変形をしないことを特徴とする請求項８に記載のプラグコネクタ。
10. 前記光学部材は、ソケットコネクタに対向して前記上部収容空間に突出するレンズと、
    前記レンズに対応して前記絶縁本体の基部から突出する光ファイバーケーブルと、を含み、前記レンズが前記第一コンタクト部と第二コンタクト部の上側、且つ後端側に位置することを特徴とする請求項９に記載のプラグコネクタ。

Images