JP2010186598A

JP2010186598A - コネクタ

Info

Publication number: JP2010186598A
Application number: JP2009028725A
Authority: JP
Inventors: Nobumasa Tanaka; 伸征田中
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2009-02-10
Filing date: 2009-02-10
Publication date: 2010-08-26
Anticipated expiration: 2029-02-10
Also published as: JP5146346B2; US20110294357A1; US8298017B2; WO2010092934A1

Abstract

【課題】プラグ以外の挿入物として、例えばメモリカードが誤って装着された場合でも、電源コンタクトとグランドコンタクトとがショートすることがなくなり、信頼性を著しく向上させることが可能なコネクタを提供する。
【解決手段】プラグ以外の挿入物が挿入可能な開口部１２と、この開口部１２内においてプラグの複数のコンタクトと接触し、かつ少なくとも電源コンタクト及びグランドコンタクトを含む複数のコンタクト１５と、を備える。電源コンタクトを第１の面１６に配置し、グランドコンタクトを第１の面１６と位置が異なる第２の面１７に配置するようにした。
【選択図】図４

Description

本発明は、コネクタの技術分野に属し、より詳細には、例えば各種小型電子機器におけるインターフェース接続等に用いられ、雄コネクタとしてのプラグが着脱可能に挿入されるコネクタの技術分野に属する。

一般に、各種小型電子機器におけるインターフェース接続等に用いられるコネクタは、筐体に雄コネクタとしてのプラグが着脱可能に挿入される開口部が形成され、この開口部内において上記プラグに設けられた複数のコンタクトと接触し、かつ電源コンタクト及びグランドコンタクトを含む複数のコンタクトを備えている。

そして、特許文献１に開示されたコネクタ装置では、雄コネクタとしての第１のコネクタが装着される第２のコネクタに８つのコンタクトが幅方向に並設されており、これらのコンタクトのうち、グランドコンタクト及び電源コンタクトが同一面に配置されている。

特開平９−１６３２００号公報（図４）

ところで、特許文献１に記載された第２のコネクタは、第１のコネクタが着脱可能に挿入される装着部を有し、この装着部は、第１のコネクタ以外の挿入物としてのメモリカードが挿入可能な大きさである。また、第２のコネクタは、複数のコンタクトが幅方向に複数並設され、それぞれのコンタクト幅が通常メモリカードのコンタクト幅より狭くなっている。因みに、一例としてのコネクタは、コンタクト幅が０．２ｍｍで、配置間隔が０．３ｍｍに対し、一例としてのメモリカードは、コンタクト幅が１．０ｍｍで、配置間隔が０．２ｍｍである。

したがって、上記コネクタの配置間隔０．３ｍｍに対し上記メモリカードの配置間隔が０．２ｍｍと狭く、かつ上記コネクタの各コンタクト幅０．２ｍｍに対し上記メモリカードの各コンタクト幅が１．０ｍｍと極端に広いため、互いのコンタクトの位置関係から、第１のコネクタが装着される装着部にメモリカードを誤って装着すると、互いに隣接しているコンタクトが短絡するという問題点があった。また、グランドコンタクトと電源コンタクトとが隣接して配置されている場合には、メモリカードを装着部に誤って装着すると、ショートする可能性があり、信頼性が極めて低いという問題点があった。

そこで、本願は上記の問題点に鑑みて為されたもので、その目的の一例は、プラグ以外の挿入物として、例えばメモリカードが誤って装着された場合でも、電源コンタクトとグランドコンタクトとがショートすることがなくなり、信頼性を著しく向上させることが可能なコネクタを提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、プラグが着脱可能に挿入されるとともに、前記プラグ以外の挿入物が挿入可能な開口部が形成された筐体と、前記開口部内において前記プラグの複数のコンタクトと接触し、かつ少なくとも電源コンタクト及びグランドコンタクトを含む複数のコンタクトと、を備えるコネクタにおいて、前記電源コンタクトが第１の面に配置され、前記グランドコンタクトが前記第１の面と位置が異なる第２の面に配置されていることを特徴とする。

よって、電源コンタクトが第１の面に配置され、グランドコンタクトが第１の面と位置が異なる第２の面に配置されているので、プラグ以外の板状の挿入物として、例えばメモリカードが誤って装着された場合でも、電源コンタクトとグランドコンタクトとがショートするのを未然に防止する。

上記の課題を解決するために、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、前記第１の面に、電位が同一の電源コンタクトを相隣接するように複数配置したことを特徴とする。

よって、第１の面に、電位が同一の電源コンタクトを相隣接するように複数配置したことにより、メモリカードが誤って装着された場合でも、異なる電位の電源コンタクトがショートするのを未然に防止する。

上記の課題を解決するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のコネクタにおいて、前記第１の面に、電位が異なる電源コンタクトを複数配置するとともに、これら電位が異なる電源コンタクト間に信号コンタクトを配置したことを特徴とする。

よって、電位が異なる電源コンタクト間に信号コンタクトを配置したことにより、メモリカードが誤って装着された場合でも、異なる電位の電源コンタクトがショートするのを未然に防止する。

上記の課題を解決するために、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のコネクタにおいて、前記電源コンタクトが配置された前記第１の面と、前記グランドコンタクトが配置された前記第２の面に、それぞれ信号コンタクトを配置し、前記第２の面に、前記第１の面の信号コンタクトよりクロック周波数の高い信号コンタクトを配置したことを特徴とする。

よって、グランドコンタクトが配置される第２の面に、クロック周波数の高い信号コンタクトを配置したので、高周波によるノイズの影響を低下させる。

本発明によれば、電源コンタクトが第１の面に配置され、グランドコンタクトが第１の面と位置が異なる第２の面に配置されているので、プラグ以外の板状の挿入物として、例えばメモリカードが誤って装着された場合でも、電源コンタクトとグランドコンタクトとがショートすることがなくなり、信頼性を著しく向上させることが可能となる。

本発明に係るコネクタの一実施形態とプラグとを示す斜視図である。図１のプラグを示す正面図である。図２の平面図である。図１のコネクタを示す正面図である。図４の平面図である。本発明に係るコネクタの一実施形態における各コンタクトの配置態様を示す配置図である。メモリカードの各コンタクトの配置態様を示す配置図である。図６における各コンタクトの配置態様を示す概略図である。図８に配置された各コンタクトの種別を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施形態は、各種小型電子機器におけるインターフェース接続等に用いられるコネクタに対して本発明を適用した場合の実施形態である。

まず、実施形態に係るコネクタの概要構成について、図１〜図５を用いて説明する。図１は本発明に係るコネクタの一実施形態とプラグとを示す斜視図、図２は図１のプラグを示す正面図、図３は図２の平面図、図４は図１のコネクタを示す正面図、図５は図４の平面図である。

なお、以下の説明では、コネクタの開口部側を正面（前面）側とし、その反対面を背面（後面）側とし、基板側に取り付けられる取付用脚部側を下面（底面）側とし、その反対面を上面（天面）側として説明する。

図１〜図３に示すように、雄コネクタとしてのプラグ１は、挿入部２と、コンタクト３が上下に複数並設されたコンタクト部４と、接続用端子部５と、を備える。挿入部２は、正面の外形が略逆台形枠状に形成され、その内側に開口２ａが形成されている。この開口２ａの天面及び底面には、信号コンタクト、電源コンタクト及びグランドコンタクト等の各種のコンタクト３がそれぞれ複数並設されたコンタクト部４が配置されている。接続用端子部５は、例えば図示しない基板の所定の箇所に電気的に接続される接続ピン５ａが上下に複数並設されている。

一方、雌コネクタとしてのコネクタ１０は、図１、図４及び図５に示すように筐体１１と、開口部１２と、スライダ１３と、コンタクト部１４と、を備える。なお、図４において、スライダ１３は、他の部材と区別し易くするために、ハッチングを施している。同様に、コンタクト部１４には、ドットを施している。コネクタ１０は、雄コネクタとしてのプラグ１の挿入部２が着脱可能に挿入される。具体的に、筐体１１には、図４に示すようにプラグ１の挿入部２の外形に対応して略逆台形枠状に開口し、かつプラグ１の挿入部２が着脱可能に挿入される開口部１２が形成されている。

この開口部１２内には、スライダ１３が図示しないばね等の付勢手段により開口部１２の開口端を臨む位置から背面方向に移動可能に設けられている。スライダ１３は、上記付勢手段により開口部１２の開口端を臨む位置に常に付勢されており、プラグ１の挿入部２を開口部１２内に挿入又は引抜くことにより移動する。また、スライダ１３は、プラグ１の挿入部２を開口部１２内から引抜いたとき、コンタクト部１４のコンタクト１５を覆うカバーとしての機能を備えている。

コンタクト部１４は、樹脂から矩形平板状に形成され、開口部１２内の略中央に配置されている。コンタクト部１４は、開口部１２にプラグ１の挿入部２が挿入されたとき、その挿入方向とは逆方向から挿入部２の開口２ａに挿入される。コンタクト部１４は、コンタクト１５が第１の面としての天面部１６及び第２の面としての底面部１７にそれぞれ複数並設されている。これらのコンタクト１５は、開口部１２にプラグ１の挿入部２が挿入されたとき、スライダ１３が付勢手段の付勢力に抗して開口部１２の開口端を臨む位置から背面方向に移動することにより、コンタクト１５が露出して開口部１２内においてプラグ１の複数のコンタクト３とそれぞれ接触する。

なお、コンタクト部１４の設置部位を除く開口部１２において、コンタクト部１４の上下には、プラグ１以外の板状の挿入物の一例として後述するメモリカードが挿入可能な空隙部１８ａ，１８ｂが形成されている。すなわち、空隙部１８ａ，１８ｂは、それぞれ上記メモリカードを受け入れ可能な開口幅及び高さ以上に形成されている。

また、筐体１１の背面側には、図５に示すように接続用端子部１９が設けられ、この接続用端子部１９は、例えば図示しない基板の所定の箇所に電気的に接続される接続ピン１９ａが上下に複数並設されている。そして、筐体１１の底面側には、図示しない基板に取り付けるための取付用脚部２０が２本外側に張出すように設けられている。

このように構成されたコネクタ１０は、開口部１２にプラグ１の挿入部２が挿入されたとき、その挿入方向とは相対する方向からコンタクト部１４が挿入部２の開口２ａに挿入される。同時に、挿入部２の先端がスライダ１３の前面側と当接し、スライダ１３が付勢手段の付勢力に抗して開口部１２の開口端を臨む位置から背面方向に移動することにより、複数のコンタクト１５は、露出して開口部１２内においてプラグ１の複数のコンタクト３とそれぞれ接触する。これにより、プラグ１とコネクタ１０とが電気的及び機構的に接続状態になる。また、コネクタ１０からプラグ１を取り外すには、コネクタ１０の開口部１２からプラグ１の挿入部２を引抜くことにより行う。

次に、本実施形態に係るコネクタのコンタクト１５の配置態様と、挿入物であるメモリカードの各コンタクトの配置態様とについて、図６〜図９を用いて説明する。

図６は本発明に係るコネクタの一実施形態における各コンタクトの配置態様を示す配置図、図７はメモリカードの各コンタクトの配置態様を示す配置図、図８は図６における各コンタクトの配置態様を示す概略図、図９は図８に配置された各コンタクトの種別を示す説明図である。

なお、図６に示す配置図において、水平の中心線ＣＬを介して上半分の１５本のコンタクトは、コンタクト部１４の天面部１６に並設されたものを示し、下半分の１５本のコンタクトは、コンタクト部１４の底面部１７に並設されたものを示している。

また、以下の説明では、コンタクト１５において、天面部１６に並設された１５本のコンタクトをＣ１〜Ｃ１５の符号を付し、底面部１７に並設された１５本のコンタクトをＣ１６〜Ｃ３０の符号を付して説明する。

図６に示すように、本実施形態では、天面部１６に並設された１５本のコンタクトＣ１〜Ｃ１５と、底面部１７に並設された１５本のコンタクトＣ１６〜Ｃ３０は、それぞれ０．２ｍｍ幅、配置間隔が０．３ｍｍである。これにより、コンタクトＣ１〜Ｃ１５と、コンタクトＣ１６〜Ｃ３０とは、それぞれ７．２ｍｍ幅の範囲内に配置されている。

一方、図７に示すように、メモリカード３０は、プラグ１以外の板状の挿入物であり、例えば８本の導通部３１が幅方向挿入側に配置され、各導通部３１は１．０ｍｍ幅で、配置間隔が０．２ｍｍである。また、メモリカード３０は、全体厚さが１．０ｍｍで、幅が１０．０程度あり、コネクタ１０の開口部１２における空隙部１８ａ，１８ｂのいずれかに挿入可能であり、挿入された場合に各導通部３１がコンタクト１５に接触可能な位置関係にある。

さらに、図８及び図９に基づいて各コンタクトの種別について説明する。

図８及び図９に示すように、コンタクト１５におけるＣ１〜Ｃ５は第１電源コンタクト、Ｃ６，Ｃ７はデータ信号コンタクト、Ｃ８〜Ｃ１０は第２電源コンタクト、Ｃ１１，Ｃ１２はデータ信号コンタクト、Ｃ１３〜Ｃ１５は第３電源コンタクトである。

なお、第１電源コンタクトＣ１〜Ｃ５、第２電源コンタクトＣ８〜Ｃ１０及び第３電源コンタクトＣ１３〜Ｃ１５は、それぞれ電位が異なるとともに、接続する箇所が異なることから分類してある。すなわち、第１電源コンタクトＣ１〜Ｃ５は、互いに同電位であり、第２電源コンタクトＣ８〜Ｃ１０も同様に互いに同電位であり、第３電源コンタクトＣ１３〜Ｃ１５も同様に互いに同電位である。

また、コンタクト１５におけるＣ１６，Ｃ１７，Ｃ１９，Ｃ２１〜Ｃ２５，Ｃ２７，Ｃ２９及びＣ３０はグランドコンタクトであり、Ｃ１８，Ｃ２０，Ｃ２６及びＣ２８はクロック信号コンタクトである。このクロック信号コンタクトＣ１８，Ｃ２０，Ｃ２６及びＣ２８は、底面部１７に配置されており、天面部１６に配置されたデータ信号コンタクトＣ６，Ｃ７，Ｃ１１及びＣ１２より２ＭＨｚ以上、周波数が高くなっている。

次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

このように本実施形態では、第１電源コンタクトＣ１〜Ｃ５、第２電源コンタクトＣ８〜Ｃ１０及び第３電源コンタクトＣ１３〜Ｃ１５を天面部１６に配置し、グランドコンタクトＣ１６，Ｃ１７，Ｃ１９，Ｃ２１〜Ｃ２５，Ｃ２７，Ｃ２９及びＣ３０を底面部１７に配置している。

すなわち、第１電源コンタクトＣ１〜Ｃ５、第２電源コンタクトＣ８〜Ｃ１０及び第３電源コンタクトＣ１３〜Ｃ１５と、グランドコンタクトＣ１６，Ｃ１７，Ｃ１９，Ｃ２１〜Ｃ２５，Ｃ２７，Ｃ２９及びＣ３０とは、プラグ１以外の挿入物としてのメモリカード２０がコンタクト部１４の上下に形成される空隙部１８ａ，１８ｂのいずれかに挿入された場合でも、メモリカード２０の導通部２０ａが電源コンタクトＣ１〜Ｃ５，Ｃ８〜Ｃ１０及びＣ１３〜Ｃ１５並びにグランドコンタクトＣ１６，Ｃ１７，Ｃ１９，Ｃ２１〜Ｃ２５，Ｃ２７，Ｃ２９及びＣ３０の双方に同時に接触しない離間した位置関係に配置されることとなる。

よって、本実施形態によれば、第１電源コンタクトＣ１〜Ｃ５、第２電源コンタクトＣ８〜Ｃ１０及び第３電源コンタクトＣ１３〜Ｃ１５を天面部１６に配置し、グランドコンタクトＣ１６，Ｃ１７，Ｃ１９，Ｃ２１〜Ｃ２５，Ｃ２７，Ｃ２９及びＣ３０を底面部１７に配置したことにより、プラグ以外の挿入物としてメモリカード２０が誤って装着された場合でも、電源コンタクトＣ１〜Ｃ５，Ｃ８〜Ｃ１０及びＣ１３〜Ｃ１５と、グランドコンタクトＣ１６，Ｃ１７，Ｃ１９，Ｃ２１〜Ｃ２５，Ｃ２７，Ｃ２９及びＣ３０とがショートするのを未然に防止することができ、信頼性を向上させることができる。

なお、本実施形態では、第１電源コンタクトＣ１〜Ｃ５、第２電源コンタクトＣ８〜Ｃ１０及び第３電源コンタクトＣ１３〜Ｃ１５を天面部１６に配置し、グランドコンタクトＣ１６，Ｃ１７，Ｃ１９，Ｃ２１〜Ｃ２５，Ｃ２７，Ｃ２９及びＣ３０を底面部１７に配置し、つまり対向する面にそれぞれ第１電源コンタクトＣ１〜Ｃ５、第２電源コンタクトＣ８〜Ｃ１０及び第３電源コンタクトＣ１３〜Ｃ１５と、グランドコンタクトＣ１６，Ｃ１７，Ｃ１９，Ｃ２１〜Ｃ２５，Ｃ２７，Ｃ２９及びＣ３０とを配置するようにしたが、これに限らず、例えば階段状に形成された上下の設置面に、それぞれ電源コンタクトと、グランドコンタクトを配置した場合でも同様の効果が得られる。また、正面Ｌ字状に形成された各面に、それぞれ電源コンタクトと、グランドコンタクトを配置するようにしてもよい。要するに、本発明では、電源コンタクト配置する面と、グランドコンタクトを配置する面とが交差せず、位置、角度が異なる位置関係であればよい。

また、本実施形態では、天面部１６において互いに同電位の第１電源コンタクトＣ１〜Ｃ５、第２電源コンタクトＣ８〜Ｃ１０及び第３電源コンタクトＣ１３〜Ｃ１５のように、電位が同一の電源コンタクトを纏めて相隣接するように複数配置している。これにより、メモリカード２０が誤って空隙部１８ａ，１８ｂのいずれかに装着された場合でも、異なる電位の第１電源コンタクトＣ１〜Ｃ５、第２電源コンタクトＣ８〜Ｃ１０及び第３電源コンタクトＣ１３〜Ｃ１５がショートするのを未然に防止することができる。

さらに、本実施形態では、天面部１６に第１電源コンタクトＣ１〜Ｃ５、第２電源コンタクトＣ８〜Ｃ１０及び第３電源コンタクトＣ１３〜Ｃ１５を配置し、これら電位が異なる第１電源コンタクトＣ１〜Ｃ５と第２電源コンタクトＣ８〜Ｃ１０との間にデータ信号コンタクトＣ６，Ｃ７を、電位が異なる第２電源コンタクトＣ８〜Ｃ１０と第３電源コンタクトＣ１３〜Ｃ１５との間にデータ信号コンタクトＣ１１，Ｃ１２を、それぞれ配置している。

これにより、電位が異なる第１電源コンタクトＣ１〜Ｃ５と第２電源コンタクトＣ８〜Ｃ１０との間と、電位が異なる第２電源コンタクトＣ８〜Ｃ１０と第３電源コンタクトＣ１３〜Ｃ１５との間は、これらの双方が同時に接触しない離間した位置関係になるため、メモリカード２０が誤って空隙部１８ａ，１８ｂのいずれかに装着された場合でも、電位が異なる第１電源コンタクトＣ１〜Ｃ５と第２電源コンタクトＣ８〜Ｃ１０との間、電位が異なる第２電源コンタクトＣ８〜Ｃ１０と第３電源コンタクトＣ１３〜Ｃ１５との間がそれぞれショートするのを未然に防止することができる。

そして、本実施形態では、天面部１６に配置されたデータ信号コンタクトＣ６，Ｃ７，Ｃ１１，Ｃ１２よりクロック周波数の高いクロック信号コンタクトＣ１８，Ｃ２０，Ｃ２６及びＣ２８を底面部１７に配置している。これにより、グランドコンタクトＣ１６，Ｃ１７，Ｃ１９，Ｃ２１〜Ｃ２５，Ｃ２７，Ｃ２９及びＣ３０が配置される底面部１７に、クロック周波数の高いクロック信号コンタクトＣ１８，Ｃ２０，Ｃ２６及びＣ２８を配置したので、高周波によるノイズの影響を低下させることが可能となる。

なお、上述した実施形態では、各種小型電子機器におけるインターフェース接続等に用いられるコネクタに対して適用した場合の実施形態について説明したが、これに限らず、プラグ以外の挿入物が挿入可能な開口部が形成され、この開口部内においてプラグの複数のコンタクトと接触するコンタクトを有するコネクタであれば、如何なるものでも適用可能である。

以上説明したように、本発明は雄コネクタとしてのプラグが着脱可能に挿入されるコネクタの分野に利用することが可能であり、特にプラグ以外の挿入物が挿入された場合でもショートを未然に防止するという顕著な効果が得られる。

１プラグ
２挿入部
３コンタクト
４コンタクト部
５接続用端子部
１０コネクタ
１１筐体
１２開口部
１３スライダ
１４コンタクト部
１５コンタクト
１６天面部
１７底面部
１８ａ，１８ｂ空隙部
１９接続用端子部
２０取付用脚部
Ｃ１〜Ｃ３０コンタクト

Claims

プラグが着脱可能に挿入されるとともに、前記プラグ以外の挿入物が挿入可能な開口部が形成された筐体と、前記開口部内において前記プラグの複数のコンタクトと接触し、かつ少なくとも電源コンタクト及びグランドコンタクトを含む複数のコンタクトと、を備えるコネクタにおいて、
前記電源コンタクトが第１の面に配置され、前記グランドコンタクトが前記第１の面と位置が異なる第２の面に配置されていることを特徴とするコネクタ。
請求項１に記載のコネクタにおいて、
前記第１の面に、電位が同一の電源コンタクトを相隣接するように複数配置したことを特徴とするコネクタ。
請求項１又は２に記載のコネクタにおいて、
前記第１の面に、電位が異なる電源コンタクトを複数配置するとともに、これら電位が異なる電源コンタクト間にデータコンタクトを配置したことを特徴とするコネクタ。
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のコネクタにおいて、
前記電源コンタクトが配置された前記第１の面と、前記グランドコンタクトが配置された前記第２の面に、それぞれデータコンタクトを配置し、前記第２の面に、前記第１の面のデータコンタクトよりクロック周波数の高いデータコンタクトを配置したことを特徴とするコネクタ。