JP2010061847A

JP2010061847A - シールド機能を有するコネクタ装置

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Publication number: JP2010061847A
Application number: JP2008223548A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Tsuchida; 雅裕土田; Takashi Sawai; 隆志澤井
Original assignee: Hirose Electric Co Ltd
Current assignee: Hirose Electric Co Ltd
Priority date: 2008-09-01
Filing date: 2008-09-01
Publication date: 2010-03-18
Anticipated expiration: 2028-09-01
Also published as: JP4691738B2; TW201011994A; US7815467B2; US20100055984A1; CN101667695A

Abstract

【課題】各信号端子のシールド性を高めて、高周波信号の伝達にも適したコネクタ装置を提供する。
【解決手段】互いに嵌合され得る第１コネクタと第２コネクタの対から成る。第１コネクタは、第１ハウジングと、第１ハウジングに配置された相隣り合う複数の第１信号端子と、第１ハウジングの外部を覆う第１シェルを有し、第２コネクタは、第２ハウジングと、第２ハウジングに配置された相隣り合う複数の第２信号端子と、第２ハウジングの外部を覆う第２シェルを有する。第１コネクタと第２コネクタの嵌合時に、複数の第１信号端子はそれぞれ、対応する複数の第２信号端子と接触する。第２ハウジングは、相隣り合う複数の第２信号端子同士を仕切るグランド端子を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、シールド機能を有するコネクタ装置に関する。

近年、伝達信号の高速化が進んでいる。信号の高速化が進むにつれ、ノイズの問題も大きくなりつつある。特に、高周波信号の伝送にとって、ノイズは深刻な問題である。電磁波障害や静電気に対するコネクタのシールド性を高めて問題を解決するため、例えば、特開２００８−１４７０２０号公報に開示されているような従来装置が開発されている。これらの従来装置では、複数配列された端子の一部を、通常の端子形状と略同様の形状としたまま、信号端子ではなく、グランド端子として用いることによってシールド性を高めることとしてある。

特開２００８−１４７０２０号公報

しかしながら、このような従来構成では、各信号端子に対してシールド性能を十分に確保することができない。本発明はこのような従来技術における問題点を解決するためになされたものであり、各信号端子のシールド性を高めて、高周波信号の伝達にも適したコネクタ装置を提供することを目的とする。

本発明は、互いに嵌合され得る第１コネクタと第２コネクタの対から成るコネクタ装置において、前記第１コネクタは、第１ハウジングと、前記第１ハウジングに配置された相隣り合う複数の第１信号端子と、前記第１ハウジングの外部を覆う第１シェルを有し、前記第２コネクタは、第２ハウジングと、前記第２ハウジングに配置された相隣り合う複数の第２信号端子と、前記第２ハウジングの外部を覆う第２シェルを有し、前記第１コネクタと前記第２コネクタの嵌合時に、前記複数の第１信号端子はそれぞれ、対応する前記複数の第２信号端子と接触するようになっており、前記第２ハウジングは、前記相隣り合う複数の第２信号端子同士を仕切るグランド端子を有するコネクタ装置を特徴としている。

上記コネクタ装置において、前記第２ハウジングは、更に、前記複数の第２信号端子の両側を仕切る２つのグランド端子を有するものであってもよい。

また、上記コネクタ装置において、前記第１ハウジングは、更に、前記相隣り合う複数の第１信号端子同士を仕切るスリットを有し、前記第１コネクタと前記第２コネクタの嵌合時に、前記グランド端子が前記スリットに入り込んで、前記相隣り合う複数の第１信号端子同士を仕切るようになっていてもよい。

更に、上記コネクタ装置において、前記第１コネクタと前記第２コネクタの嵌合時に、前記グランド端子は、前記複数の第１信号端子の両側を仕切るようになっていてもよい。

また、前記グランド端子は板状に形成されており、前記第２コネクタは、前記第１コネクタとの嵌合時に前記第１信号端子を設けた凸部が挿入される凹部を備え、前記板状のグランド端子は、前記凹部側に突出し、前記第１コネクタと前記第２コネクタの嵌合時に、前記グランド端子が前記スリットに入り込んで、前記相隣り合う複数の第１信号端子同士を仕切るようになっていてもよい。

また、上記コネクタ装置において、前記第２シェルは、前記第２ハウジングの側部を覆うようになっているのが好ましい。
更に、上記コネクタ装置において、前記第１コネクタと前記第２コネクタの嵌合時に、前記第１シェルは、前記第２ハウジングの上部を覆うものであってもよい。

また、上記コネクタ装置において、前記グランド端子は、前記第２シェルと電気的に接続されているのが好ましい。

また、上記コネクタ装置において、前記第１コネクタと前記第２コネクタの嵌合時に、前記第１シェルと前記第２シェルは互いに接触し得るのが好ましい。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の好適な一つの実施形態によるコネクタ装置１を説明する。

図１、図２に、本装置１の全体斜視図を示す。本装置１は、互いに嵌合され得るプラグコネクタ（第１コネクタ）２０とレセプタクルコネクタ（第２コネクタ）６０の対から成る。図１は、これらのコネクタを嵌合させる前の状態を、図２は、これらのコネクタを嵌合させた後の状態を、それぞれ示す。尚、本実施形態では、プラグコネクタ２０を同軸ケーブル２４に接続し、レセプタクル６０を基板１１に設置した例を示すが、必ずしもこのような使用形態に限られるものではない。

プラグコネクタ２０とレセプタクル６０の嵌合時に、これらのコネクタの間、更に言えば、同軸ケーブル２４と基板１１の間で、例えば、高周波信号の伝達が行われる。ノイズをカットして高周波信号にも対応すべく、基板１１には、信号ライン１２部分を除く略全面にグランドがベタ塗りされていてもよい。

図３に、プラグコネクタ２０の底側斜視図、図４に、レセプタクル６０の上面図を、それぞれ示す。プラグコネクタ２０の底側には、レセプタクル６０を受け入れるための嵌合窪み３８が形成してある。プラグコネクタ２０とレセプタクル６０の嵌合時には、プラグコネクタ２０をレセプタクル６０の上部から覆い被せるようにして、プラグコネクタ２０の嵌合窪み３８の内部にレセプタクルコネクタ６０の略全体をすっぽり収める。嵌合をスムーズにするため、プラグコネクタ２０の嵌合開始位置付近にテーパー４８を、レセプタクル６０の嵌合開始位置付近にテーパー８８を、それぞれ設けてもよい。更に、プラグコネクタ２０とレセプタクル６０の嵌合を維持すべく、プラグコネクタ２０には、ロック用の窪み部４０を、これに対応して、レセプタクル６０には、窪み部４０に嵌まってプラグコネクタ２０とレセプタクル６０をロックし得るロック用の突部７０を、それぞれ設けてもよい。

プラグコネクタ２０は、主に、プラグハウジング（第１ハウジング）２１と、このプラグハウジング２１に相隣り合って配置された複数のプラグ信号端子（第１信号端子）２３、及び、プラグハウジング２１の外部を覆うプラグシェル（第１シェル）２２から成る。

プラグシェル２２とプラグ信号端子２３は、プラグハウジング２１に固定される。プラグシェル２２は、例えば、下方に延出する圧入部４２を、プラグハウジング２１の対応する圧入孔３３に圧入し、更に、プラグシェル２２の曲部４３を、プラグハウジング２１の対応する前面の窪み８９に押し付けるように曲げることによって、プラグハウジング２１に固定され得る。また、プラグ信号端子２３は、例えば、嵌合窪み３８の略中央に設けた段部３９から突出した凸部３７に埋め込むようにして、プラグハウジング２１に固定されたり、プラグハウジング２１と一体成形し得る。相隣り合うプラグ信号端子２３Ａ、２３Ｂを固定する凸部３７Ａ、３７Ｂ同士の間には、レセプタクル６０のグランド端子６４Ａを入り込ませるためのスリット３０が、プラグコネクタ２０とレセプタクル６０の嵌合方向に設けてある。

図５に、レセプタクルコネクタ６０の分解斜視図を、その全体斜視図とともに示す。レセプタクルコネクタ６０は、主に、レセプタクルハウジング６１（第２ハウジング）と、このレセプタクルハウジング６１に相隣り合って配置された複数のレセプタクル信号端子（第２信号端子）６３と、相隣り合う複数のレセプタクル信号端子６３同士、および、複数のレセプタクル信号端子６３の両側を、複数のレセプタクル信号端子６３の配置方向（図示矢印「ア」方向）と直交する方向（図示矢印「イ」方向）に仕切ることができるグランド端子６４と、更に、レセプタクルハウジング６１の外部を覆うレセプタクルシェル６２（第２シェル）から成る。

レセプタクルハウジング６１は、全体として略矩形である。レセプタクルハウジング６１の中央付近には、長手方向沿いに、レセプタクル信号端子６３とグランド端子６４が配置される端子配列部９０が設けてある。更に、これと並行に、プラグコネクタ２０とレセプタクル６０の嵌合時にプラグ信号端子２３を設けた凸部３７が挿入される凹部８７が設けてある。更に、これら端子配列部９０と凹部８７の両端部には、レセプタクルシェル６２の所定部分７３を圧入してレセプタクルシェル６２を固定するための圧入孔８０を設けている。

レセプタクル信号端子６３は、例えば、平たい金属板を打抜き且つ折り曲げることによって、レセプタクル信号端子６３の配置方向（図示矢印「ア」方向）に沿って所定幅を有する板状体として形成される。レセプタクル信号端子６３の配置方向（図示矢印「ア」方向）と直交する方向（図示矢印「イ」方向）における、レセプタクル信号端子６３の断面形状は、略「く」の字である。レセプタクル信号端子６３の一端には、基板（図１、図２の「１１」）へ設置する際に使用する基板設置部８３が、その他端には、プラグコネクタ２０のプラグ信号端子２３との接触部分となる接触部７５が、更に、その中央付近には、レセプタクルハウジング６１の端子配列部９０に対する圧入固定に用いられる、左右に突出した圧入突起７６が、それぞれ設けてある。このような形状により、レセプタクル信号端子６３は、プラグコネクタ２０の信号端子２３と弾性接触することができる。

一方、グランド端子６４は、単に平板状の板を打抜くことによって形成される。レセプタクル信号端子６３と異なり、折り曲げはしていない。グランド端子６４は、レセプタクル信号端子６３の配置方向に沿って薄い板厚の面を有し、レセプタクル信号端子６３の配置方向（図示矢印「ア」方向）と直交する方向（図示矢印「イ」方向）における断面に比較的広い面積部分を有する。広い面積部分を有することにより、グランドとしての機能がより効率的に発揮できるようになっている。グランド端子６４の一端には、基板（図１、図２の「１１」）へ設置する際に使用する棒状の基板設置部８２が設けてあるが、他の部分は、略矩形の板状体とされている。略矩形部分の中央上部付近には段差９１が形成されており、この段差９１を利用して大部９２と小部９３が形成してある。これら大部９２及び小部９３は共に、相隣り合う複数のレセプタクル信号端子６３同士をレセプタクル信号端子６３の配置方向（図示矢印「ア」方向）と直交する方向（図示矢印「イ」方向）に仕切るために使用されるが、特に、小部９３については、凹部８７側に突出して、更に、プラグコネクタ２０とレセプタクル６０の嵌合時に、相隣り合う複数のプラグ信号端子２３同士をレセプタクル信号端子６３の配置方向（図示矢印「ア」方向）と直交する方向（図示矢印「イ」方向）に仕切るためにも使用され得る。なお、段部９１は、プラグハウジング２１の段部４５に対応するように構成されている。

レセプタクル信号端子６３とグランド端子６４は、レセプタクルハウジング６１の端子配列部９０に設置される。端子配列部９０には、レセプタクル信号端子６３を設置するための配置溝７７が２つ、グランド端子６４を設置するための配置溝７９が３つ、交互に設けられている。配置溝７９は、配置溝７７の間に、及び、配置溝７７の両側を挟み込む位置に、レセプタクル信号端子６３の配置方向（図示矢印「ア」方向）に沿って設けてある。レセプタクル信号端子６３とグランド端子６４は、これらの配置溝７７、７９を利用して、レセプタクルハウジング６１の上部から、所定位置に設置され得る。レセプタクル信号端子６３については、特に、レセプタクル信号端子６３の圧入突起７６に対応して設けた配置溝７７の圧入溝７８を利用して、そこに圧入固定される。レセプタクル信号端子６３とグランド端子６４が配置溝７７、７９にそれぞれ設置されたとき、相隣り合うレセプタクル信号端子６３Ａ、６３Ｂ同士は、レセプタクル信号端子６３の配置方向（図示矢印「ア」方向）と直交する方向（図示矢印「イ」方向）において、グランド端子６４Ａによって仕切られ、レセプタクル信号端子６３Ａ、６３Ｂの両側は、２つのグランド端子６４Ｂによって仕切られる。この結果、レセプタクル信号端子６３は、広い面積部分を有したグランド端子６４によって、相隣り合うレセプタクル信号端子６３や外部から遮蔽されることとなり、各レセプタクル信号端子６３のシールド性は著しく向上する。

レセプタクルシェル６２は、下方に延出したレセプタクルハウジング６１との固定に用いる圧入部７３と、長手方向に延びる２本の水平アーム部８５Ａ、８５Ｂ、更に、これら圧入部７３と水平アーム部８５をつなぐ垂設部８６を含む。レセプタクルシェル６２は、これらの部分によって、レセプタクルハウジング６１とともにレセプタクルハウジング６１に設置されたレセプタクル信号端子６３とグランド端子６４の側部を覆い、レセプタクル信号端子６３とグランド端子６４の側部を外部から遮蔽する。更に、プラグコネクタ２０とレセプタクル６０の嵌合時には、プラグシェル２２が、それらの上部を覆うため、レセプタクル信号端子６３とグランド端子６４は、グランド端子６４に加え、レセプタクルシェル６２やプラグシェル２２、更には、グランドがベタ塗りされた基板１１によって、それらの略全体を覆われてシールドされる。

圧入部７３は、延出部の先端付近に、左右に突出した圧入突起７４を有する。これらの圧入突起７４を、レセプタクルハウジング６１の圧入孔８０へ圧入すること等によって、レセプタクルシェル６２はレセプタクルハウジング６１に固定され得る。水平アーム部８５Ａ、８５Ｂのうち、特に、レセプタクル信号端子６３とグランド端子６４の基板設置部８２、８３が配されていない側である後方側のアーム部８５Ｂには、基板に半田固定するための基板設置部８１（図４、図５参照）が設けられており、垂設部８６にも、同様の基板設置部８４が設けられている。垂設部８６には、更に、プラグコネクタ２０のロック用窪み部４０に対応する突部７０が設けてある。前方側のアーム部８５Ａは、その内面側にて、グランド端子６４（特に、大部９２）の板圧部分６５と接触し得る。この結果、グランド端子６４は、基板設置部８２を通じてグランド接続される他、レセプタクルシェル６２を通じてグランドに接続され得る。尚、プラグコネクタ２０とレセプタクル６０の嵌合時には、プラグシェル２２とレセプタクルシェル６２が互いに接触し得るため、プラグシェル２２、レセプタクルシェル６２、グランド端子６４、及び基板１１は、全体としてグランドに接続されることになる。但し、グランド端子６４は、何らかの方法でグランドに接続されていれば足り、本実施形態のように、レセプタクルシェル６２と別体で設ける必要はなく、それらを一体で設けてもよい。

図６に、嵌合前のプラグコネクタ２０及びレセプタクル６０の上面図（レセプタクル６０はプラグコネクタ２０の陰に隠れるため図面には現れていない）を示し、更に、図７、図８に、図６のＡ−Ａ線断面及びＢ−Ｂ線断面を、図９、図１０に、図６のＣ−Ｃ線断面及びＤ−Ｄ線断面を、それぞれ示す。

図７、図８によく示されるように、プラグコネクタ２０のプラグ信号端子２３には、同軸ケーブル２４が固定される。同軸ケーブル２４は、プラグハウジング２１とプラグシェル２２の間に配置されたグランドバー３４を用いて、外部導体４１において一体的に支持固定される。被覆３６を取り除いて露出させた芯線３５の上部は、プラグハウジング２１の一部を倒すことによって形成された覆部３１によって絶縁され、その下部は、プラグ信号端子２３の所定部分に半田付けされる。

図７、図８によく示されるように、同軸ケーブル２４に接続されたプラグ信号端子２３は、プラグコネクタ２０とレセプタクル６０の嵌合時には、凸部３７とともにレセプタクル６０側の凹部８７に挿入される。この結果、プラグコネクタ２０のプラグ信号端子２３は、レセプタクル６０のレセプタクル信号端子６３と、特に、凹部８７に突出状態で設けた弾性変位可能な接触部７５との接触を通じて、互いに１対１対応で接続され得る。また、図９や図１０によく示されるように、プラグコネクタ２０とレセプタクル６０の嵌合時には、相隣り合うプラグ信号端子２３Ａ、２３Ｂ同士が、それらの間に設けたスリット３０に入り込むグランド端子６４Ａによって、レセプタクル信号端子６３の配置方向（図示矢印「ア」方向）と直交する方向（図示矢印「イ」方向）において仕切られる。更に、プラグコネクタ２０とレセプタクル６０の嵌合時には、グランド端子６４Ｂが、プラグ信号端子２３Ａ、２３Ｂの両側をレセプタクル信号端子６３の配置方向（図示矢印「ア」方向）と直交する方向（図示矢印「イ」方向）に仕切る。換言すれば、プラグ信号端子２３Ａを固定した凸部３７Ａと、プラグ信号端子２３Ｂを固定した凸部３７Ｂは、それぞれ、グランド端子６４Ａと一方のグランド端子６４Ｂによって形成された凹部８７Ａと、グランド端子６４Ａと他方のグランド端子６４Ｂによって形成された凹部８７Ｂに挿入される。この結果、プラグコネクタ２０とレセプタクル６０の嵌合時には、レセプタクル６０側のレセプタクル信号端子６３のみならず、プラグコネクタ２０側の、相隣り合う複数のプラグ信号端子２３Ａ、２３Ｂ同士、及び、これら複数のプラグ信号端子２３Ａ、２３Ｂの両側も、レセプタクルコネクタ６０に設けたグランド端子６４によって、レセプタクル信号端子６３の配置方向（図示矢印「ア」方向）と直交する方向（図示矢印「イ」方向）に仕切られることとなり、レセプタクル信号端子６３のみならず、各プラグ信号端子２３のシールド性をも高めることができる。尚、図７、図８から明らかなように、グランド端子６４の大きさは、シールド性を高めるため、レセプタクル信号端子６３の大きさよりも十分に大きなものとするのが好ましい。

なお、上述した実施形態では、スリット３０が、プラグ信号端子２３を固定する凸部３７同士の間に設けられているがこれに限定されるものではない。例えば、図１１に示すように、プラグハウジング２１Ｃの凸部３７Ｃ同士の間のスリット３０Ｃに加え、本体部２１Ｃにもスリット３０Ｃ’を設けることができる。尚、図１１では、図１等に示された部材と同様の部材には同様の参照番号を用い、これに「Ｃ」を付記している。この図１１に示す実施形態では、グランド端子６４Ｃの段部９１Ｃが大きく、スリット３０Ｃ’に対応するようにグランド端子６４Ｃの大部９２Ｃがプラグコネクタ２０Ｃ側に突出し、レセプタクルシェル６２Ｃの上部から突き出た状態とされている。その結果、プラグコネクタ２０Ｃとレセプタクルコネクタ６０Ｃの嵌合時には、グランド端子６４Ｃの小部９３Ｃがスリット３０Ｃに、大部９２Ｃがスリット３０Ｃ’に入り込み、より一層、プラグコネクタ２０Ｃ及びレセプタクルコネクタ６０Ｃ双方の相隣り合う信号端子が仕切られるとともに、相隣り合う同軸ケーブル２４Ｃの芯線３５Ｃ同士をも仕切ることができる。よって、より一層にシールド性を高めることができる。

プラグコネクタとレセプタクルコネクタの嵌合前の状態における、本装置の全体斜視図である。プラグコネクタとレセプタクルコネクタの嵌合後の状態における、本装置の全体斜視図である。プラグコネクタの底側斜視図である。レセプタクルコネクタの上面図である。レセプタクルコネクタの分解斜視図を、その全体斜視図とともに示す図である。嵌合前のプラグコネクタ及びレセプタクルコネクタの上面図である。図６のＡ−Ａ線断面である。図６のＢ−Ｂ線断面である。図６のＣ−Ｃ線断面である。図６のＤ−Ｄ線断面である。他の実施形態を示す図であり、図８に対応する断面図である。

符号の説明

１コネクタ装置
１１基板
２０プラグコネクタ
２１プラグハウジング
２２プラグシェル
２３プラグ信号端子
２４同軸ケーブル
３０スリット
３７凸部
３８嵌合窪み
６０レセプタクルコネクタ
６１レセプタクルハウジング
６２レセプタクルシェル
６３レセプタクル信号端子
６４グランド端子
７０突部

Claims

互いに嵌合され得る第１コネクタと第２コネクタの対から成るコネクタ装置において、
前記第１コネクタは、第１ハウジングと、前記第１ハウジングに配置された相隣り合う複数の第１信号端子と、前記第１ハウジングの外部を覆う第１シェルを有し、
前記第２コネクタは、第２ハウジングと、前記第２ハウジングに配置された相隣り合う複数の第２信号端子と、前記第２ハウジングの外部を覆う第２シェルを有し、
前記第１コネクタと前記第２コネクタの嵌合時に、前記複数の第１信号端子はそれぞれ、対応する前記複数の第２信号端子と接触するようになっており、
前記第２ハウジングは、前記相隣り合う複数の第２信号端子同士を仕切るグランド端子を有することを特徴とするコネクタ装置。
前記第２ハウジングは、更に、前記複数の第２信号端子の両側を仕切る２つのグランド端子を有する請求項１に記載のコネクタ装置。
前記第１ハウジングは、更に、前記相隣り合う複数の第１信号端子同士を仕切るスリットを有し、前記第１コネクタと前記第２コネクタの嵌合時に、前記グランド端子が前記スリットに入り込んで、前記相隣り合う複数の第１信号端子同士を仕切る請求項１または２に記載のコネクタ装置。
前記第１コネクタと前記第２コネクタの嵌合時に、前記グランド端子は、前記複数の第１信号端子の両側を仕切る請求項３に記載のコネクタ装置。
前記グランド端子は板状に形成されており、前記第２コネクタは、前記第１コネクタとの嵌合時に前記第１信号端子を設けた凸部が挿入される凹部を備え、前記板状のグランド端子は、前記凹部側に突出し、前記第１コネクタと前記第２コネクタの嵌合時に、前記グランド端子が前記スリットに入り込んで、前記相隣り合う複数の第１信号端子同士を仕切る請求項４に記載のコネクタ装置。
前記第２シェルは、前記第２ハウジングの側部を覆う請求項５に記載のコネクタ装置。
前記第１コネクタと前記第２コネクタの嵌合時に、前記第１シェルは、前記第２ハウジングの上部を覆う請求項６に記載のコネクタ装置。
前記グランド端子は、前記第２シェルと電気的に接続されている請求項７に記載のコネクタ装置。
前記第１コネクタと前記第２コネクタの嵌合時に、前記第１シェルと前記第２シェルは互いに接触し得る請求項８に記載のコネクタ装置。