JP2011154954A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】グランド経路を短くしつつ、シェルの接点部と相手方シェルとの電気的接続の信頼性を高めることのできるコネクタを提供すること。
【解決手段】本発明のコネクタは、ハウジングとハウジングに取り付けられた導電性部材とを備えている。導電性部材は、接続対象物に接続固定される端子と、端子と連続する主部と、主部の先端に設けられたＵ字状の折り返し部と、折り返し部から第１接点部まで延びる第１バネ部と、第１接点部から第２接点部まで延びる第２バネ部とを備えている。第１接点部は、嵌合時において、相手方コネクタと接触するための部位であり、第２接点部は、主部に接触するように設けられている。このようなコネクタにおいて、第１接点部から前記第２接点部を通り端子に至る電気的経路は、第１接点部から折り返し部を通り端子に至る電気的経路よりも短くなるように構成したこと。
【選択図】図４

Description

本発明は、高速信号伝送用のコネクタに関する。

高速信号に適したグランド接続に関する技術としては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。特許文献１のコネクタは、基板と平行な面内において相手方コネクタと接続するタイプのコネクタ（水平接続型コネクタ）である。

一方、特許文献２には、基板に直交する方向において相手方コネクタと接続するタイプのコネクタ（垂直接続型コネクタ）が開示されている。特許文献２のコネクタにおいては、相手方シェルに接触する接点部を長いバネ部により支持することにより相手方シェルに対して接点部を確実に接触させることとしている。

特開２００４−３１９５２２号公報 特開２００７−１９３９４９号公報

高速信号伝送用のコネクタにおいてシールド特性を向上させるためには、特許文献１に開示されているように、相手方シェルから基板上のグランドまでの電気的パス（グランド経路）をできるだけ短くすることが好ましい。

しかしながら、シェルの接点部と相手方シェルとの電気的接続の信頼性を高めるためには、接点部を支持するバネ力を強め、バネ部の長さを長くして塑性変形を低減し、耐久性を向上させることが必要である。従って、特許文献２に開示されているように、相手方シェルから基板上のグランドまでの電気的パスを構成するバネ部を単純に短くすることはできない。

そこで、本発明は、高い接触信頼性と短い電気的パスとを両立させることのできるコネクタを提供することを目的とする。

本発明によれば、第１のコネクタとして、
ハウジングと該ハウジングに取り付けられた導電性部材とを備えるコネクタであって、
前記導電性部材は、接続対象物に接続固定される端子と、該端子と連続する主部と、該主部の先端に設けられたＵ字状の折り返し部と、該折り返し部から第１接点部まで延びる第１バネ部と、前記第１接点部から第２接点部まで延びる第２バネ部とを備えており、
前記第１接点部は、当該コネクタと相手方コネクタとが第１方向に沿って嵌合する際に前記相手方コネクタに接触するための部位であり、
前記第２接点部は、前記第１接点部が前記相手方コネクタに対して接触した状態において、前記第１方向に直交する第２方向において前記主部に接触しているように設けられているコネクタが得られる。

また、本発明によれば、第２のコネクタとして、第１のコネクタであって、
前記導電性部材は、前記コネクタと前記相手方コネクタの未嵌合状態において前記第２接点部が前記主部から離れているように、前記ハウジングに取り付けられているコネクタが得られる。

また、本発明によれば、第３のコネクタとして、第１又は第２のコネクタであって、
前記第１接点部から前記第２接点部を通り前記端子に至る電気的経路は、前記第１接点部から前記折り返し部を通り前記端子に至る電気的経路よりも短い
コネクタが得られる。

また、本発明によれば、第４のコネクタとして、第１乃至第３のいずれかのコネクタであって、
前記ハウジングは、前記第２方向において前記主部と前記第１バネ部とに挟まれた壁部を備えており、
前記壁部には、前記第２方向に貫通した孔部が形成されており、
前記第２バネ部は、前記孔部を横切っており、それにより、前記第２接点部が前記主部に接触可能となっている
コネクタが得られる。

また、本発明によれば、第５のコネクタとして、第１乃至第４のいずれかのコネクタにであって、
前記第２バネ部は、略くの字状の端部を有しており、
前記第２接点部は、該くの字状の端部の頂点にて構成されている
コネクタが得られる。

また、本発明によれば、第６のコネクタとして、第１乃至第５のいずれかのコネクタにであって、
前記接続対象物は前記第１方向に直交する搭載面を有しており、
当該コネクタは、前記接続対象物の前記搭載面に搭載されるものである
コネクタが得られる。

また、本発明によれば、第７のコネクタとして、第１乃至第６のいずれかのコネクタにであって、
前記折り返し部と前記接続対象物との前記第１方向における距離は、前記第１接点部と前記接続対象物との前記第１方向における距離よりも長い
コネクタが得られる。

また、本発明によれば、第８のコネクタとして、第１乃至第７のいずれかのコネクタにであって、
前記相手方コネクタは、相手方シェルを備えており、
前記導電性部材は、前記ハウジングのシールド用のシェルであり、
前記第１接点部は、当該コネクタと前記相手方コネクタの嵌合状態において前記相手方シェルに接続されている
コネクタが得られる。

本発明によれば、第１バネ部（折り返し部〜第１接点部）の長さを長くして塑性変形を低減し、耐久性を向上させることを確保する一方、第１バネ部を高周波領域における電気的パスには含めず第２バネ部（第１接点部〜第２接点部）を電気的パスの一部とすることにより、折り返し部を通らない電気的パスを実現することができることから、シェルと相手方シェルとの間の接触信頼性を高めつつ相手方シェルから基板までの電気的パスを短くすることができる。

本発明をグランド経路に適用すれば、シールド特性の向上を図ることができる。なお、本発明の適用対象はグランド経路には限られず、本発明を高速信号伝送経路に適用することもできる。本発明を信号用コンタクト（特に高速信号用コンタクト）に適用した場合にも電気的パスを短くしてインダクタンス成分の増加を抑えることで電気的特性の向上を図ることができると共に塑性変形を低減し、耐久性を向上させることにより当該コンタクトとその相手方コンタクトとの間の接触信頼性を高くすることができる。

本発明の実施の形態によるコネクタ及び相手方コネクタを表わす図である。 図１の相手方コネクタを表わす図である。 図１のコネクタを表わす図である。 図１のコネクタと相手方コネクタとが嵌合した状態におけるＩＶ−ＩＶ部分断面図である。なお、シェル、相手方シェル、コンタクト及び相手方コンタクトについては、断面を表すハッチングを省略している。 図３のコネクタのシェルをハウジング側から見た場合の部分拡大図である。 基板と、図４に示されるコネクタのシェル及び相手方コネクタの相手方シェルとの電気的経路を示す図である。なお、基板、シェル及び相手方シェル以外の要素は省略して示されている。

図１に示されるように、本発明の実施の形態によるコネクタ１０は、Ｚ方向（第１方向）に沿って相手方コネクタ２０と嵌合するものである。コネクタ１０は、基板（接続対象物）３０の有するＸＹ平面と平行な搭載面３００上に搭載される。

図２及び図４に示されるように、相手方コネクタ２０は、相手方ハウジング２００と、相手方ハウジング２００に保持されている相手方コンタクト２１０と、相手方ハウジング２００の側面を囲むようにして取り付けられた相手方シェル２２０とを備えている。相手方コンタクト２１０はＺ方向に延びており（図４）、相手方ハウジング２００に設けられた孔部に挿入され保持されている。相手方コネクタ２０は、このような相手方コンタクト２１０を複数有している。相手方シェル２２０のＸ方向（第２方向）と直交する側面の上部には、上方に突出した相手方端子２３０を有している。相手方端子２３０は、相手方コネクタ２０が搭載される相手方基板（図示せず）に接続固定される。

図３及び図４に示されるように、コネクタ１０は、ハウジング１００と、ハウジング１００に保持されたコンタクト１１０と、ハウジング１００の側面を囲むように取り付けられたシェル（導電性部材）１２０とを備えている。

図３及び図４に示されるように、ハウジング１００は、Ｚ方向に突出している突部１０１と、壁部１０３とを備えている。壁部１０３は、突部１０１との間に溝ができるように突部１０１を囲んでおり、これにより、壁部１０３と突部１０１との間には、相手方コネクタ２０を収容する収容部１２が形成されている。壁部１０３の上部には複数の保持部１０６が形成されており、下部にはＸ方向に貫通した孔部１０４が形成されている。本実施の形態において、コネクタ１０の突部１０１と壁部１０３の間の溝には相手方コネクタ２０が収容される。図４に示されるように、突部１０１のＸ方向（第２方向）と直交する側面には、コンタクト１１０が設けられている。本実施の形態によるコネクタ１０は、かかるコンタクト１１０を複数有している。

図３乃至図５に示されるように、シェル１２０は、コネクタ１０のシールド用のものである。シェル１２０は、端子１３０、主部１４０、折り返し部１５０、第１バネ部１６０及び第２バネ部１７０を有している。主部１４０は板状の形状を有し、ハウジング１００の側面を覆っている。

主部１４０の下端には、基板３０（図示せず）に接続固定される端子１３０が複数形成されている。端子１３０は、主部１４０からＺ方向に延びる垂直部位及び当該垂直部位からＸ方向に延びる水平部位とで構成された略Ｌ字形状を有しており、水平部位は基板の搭載面３００に接続固定される（図１参照）。

主部１４０の上端には、ＸＺ平面においてＵ字状の形状を有している折り返し部１５０が形成されている。詳しくは、折り返し部１５０は主部１４０の上端から延びた後、Ｕ字状に折り曲げられている。

第１バネ部１６０は折り返し部１５０から第１接点部１６２まで延びている。換言すると、第１バネ部１６０の先端には、第１接点部１６２が形成されている。また、第１バネ部１６０の上部には、ハウジング１００の保持部１０６に圧入される圧入部１８０が形成されている。

第１接点部１６２からは第２バネ部１７０が延びている。第２バネ部１７０は下方且つ主部１４０の方向へ延びており、略くの字状の端部１７１を有している。端部１７１は、その頂点が主部１４０の方向へ向くように曲げられている。端部１７１の頂点はＲ状に形成され、第２接点部１７２として機能する。なお、本実施の形態においては、後述する嵌合時以外には、第２接点部１７２と主部１４０とは互いに離れているが、両者が接触しているものとしてもよい。

図４によく示されているように、本実施の形態において、シェル１２０は、主部１４０と第１バネ部１６０との間に壁部１０３を挟むようにしてハウジング１００に取り付けられる。詳しくは、複数の圧入部１８０が保持部１０６に圧入されることにより、シェル１２０はハウジング１００に固定される。

図１及び図４から理解されるように、コネクタ１０と相手方コネクタ２０との嵌合は、Ｚ方向に沿って、コネクタ２０をコネクタ１０の収容部１２に挿入することにより行う。この際、コネクタ１０の第１接点部１６２は、相手方コネクタ２０のシェル２２０上を、相対的に摺動しながら移動する。一方、相手方コンタクト２１０も、コンタクト１１０上を摺動しながら移動する。

上記の方法によりコネクタ１０と相手方コネクタ２０を嵌合させる際、相手方シェル２２０の移動により、Ｘ方向において第１接点部１６２が主部１４０の方向へと移動する。それに伴い、第２接点部１７２もＸ方向に移動し、壁部１０３の孔部１０４を通り主部１４０と接触する。第２接点部１７２はＲ状に形成された頂点に設けられているため、主部１４０と接触した際に、Ｚ方向において主部１４０の上を滑らかに摺動し、主部１４０が削れてしまうことを防ぐことができる。一方、相手方コンタクト２１０は、コンタクト１１０と接触する。

図６に示されるように、相手方シェル２２０からシェル１２０を経て基板３０へ至る経路は、相手方シェル２２０から第１接点部１６２、折り返し部１５０、主部１４０、端子１３０を経て基板３０へ至る経路（経路１）と、相手方シェル２２０から第１接点部１６２、第２接点部１７２、主部１４０及び端子１３０を経て基板３０へ至る経路（経路２）の２つが考えられる。本実施の形態においては、折り返し部１５０と基板３０との距離Ｌ１は、第１接点部１６２と基板３０との距離Ｌ２よりも長いことから、経路１よりも経路２の方が短い。これにより、相手方シェル２２０を流れる高周波成分は、距離の短い（即ちインダクタンス成分の低い）経路２を通ることとなる。一方で、折り返し部１５０を主部１４０の上端に設けることにより、第１バネ部１６０の長さを長くすることができ、塑性変形を低減し、耐久性の向上を図ることができる。このように、本実施の形態によるコネクタ１０によれば、塑性変形を低減し、耐久性を向上させることによりシェル１２０と相手方シェル２２０の間の接触信頼性を高めつつ、短い電気的パスによりシールド特性を向上させることができる。

上述した実施の形態においては、コネクタ１０のシェル１２０に第１バネ部１６０及び第２バネ部１７０を設けることとしていたが、相手方コネクタ２０の相手方シェル２２０の方に第１バネ部及び第２バネ部を設けることとしてもよい。また、第１バネ部及び第２バネ部をシェルと相手方シェルの両方に設けることとしてもよい。その場合、例えば、シェルに形成された第１バネ部及び第２バネ部と、相手方シェルに形成された第１バネ部とがＹ方向において交互に並ぶようにして設けることとしてもよい。かかる構造によれば、シェル及び相手方シェルの接触信頼性を更に向上させることができる。更に、本実施の形態においては、第１バネ部及び第２バネ部をシェルに設けることとしていたが、コンタクトに設けることとしてもよい。この場合も、第１バネ部及び第２バネ部と、相手方コンタクトの構成は、上述した実施の形態のものを用いることができる。これにより、コンタクトと相手方コンタクトの電気的パスを短くしてインダクタンス成分の増加を抑え電気的特性の向上を図ることができ、塑性変形を低減し、耐久性を向上させることによりコンタクトと相手方コンタクトとの間の接触信頼性を高くすることができる。

１０ コネクタ
１２ 収容部
２０ 相手方コネクタ
３０ 基板（接続対象物）
１００ ハウジング
１０１ 突部
１０３ 壁部
１０４ 孔部
１０５ 収容部
１０６ 保持部
１１０ コンタクト
１２０ シェル（導電性部材）
１３０ 端子
１４０ 主部
１５０ 折り返し部
１６０ 第１バネ部
１６２ 第１接点部
１７０ 第２バネ部
１７１ 端部
１７２ 第２接点部
１８０ 圧入部
２００ 相手方ハウジング
２１０ 相手方コンタクト
２２０ 相手方シェル
２３０ 相手方端子
３００ 搭載面

Claims (8)

1. ハウジングと該ハウジングに取り付けられた導電性部材とを備えるコネクタであって、
   前記導電性部材は、接続対象物に接続固定される端子と、該端子と連続する主部と、該主部の先端に設けられたＵ字状の折り返し部と、該折り返し部から第１接点部まで延びる第１バネ部と、前記第１接点部から第２接点部まで延びる第２バネ部とを備えており、
   前記第１接点部は、当該コネクタと相手方コネクタとが第１方向に沿って嵌合する際に前記相手方コネクタに接触するための部位であり、
   前記第２接点部は、前記第１接点部が前記相手方コネクタに対して接触した状態において、前記第１方向に直交する第２方向において前記主部に接触しているように設けられている
   コネクタ。
2. 請求項１記載のコネクタであって、
   前記導電性部材は、前記コネクタと前記相手方コネクタの未嵌合状態において前記第２接点部が前記主部から離れているように、前記ハウジングに取り付けられている
   コネクタ。
3. 請求項１又は請求項２記載のコネクタであって、
   前記第１接点部から前記第２接点部を通り前記端子に至る電気的経路は、前記第１接点部から前記折り返し部を通り前記端子に至る電気的経路よりも短い
   コネクタ。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のコネクタであって、
   前記ハウジングは、前記第２方向において前記主部と前記第１バネ部とに挟まれた壁部を備えており、
   前記壁部には、前記第２方向に貫通した孔部が形成されており、
   前記第２バネ部は、前記孔部を横切っており、それにより、前記第２接点部が前記主部に接触可能となっている
   コネクタ。
5. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のコネクタであって、
   前記第２バネ部は、略くの字状の端部を有しており、
   前記第２接点部は、該くの字状の端部の頂点にて構成されている
   コネクタ。
6. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のコネクタであって、
   前記接続対象物は前記第１方向に直交する搭載面を有しており、
   当該コネクタは、前記接続対象物の前記搭載面に搭載されるものである
   コネクタ。
7. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のコネクタであって、
   前記折り返し部と前記接続対象物との前記第１方向における距離は、前記第１接点部と前記接続対象物との前記第１方向における距離よりも長い
   コネクタ。
8. 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のコネクタであって、
   前記相手方コネクタは、相手方シェルを備えており、
   前記導電性部材は、前記ハウジングのシールド用のシェルであり、
   前記第１接点部は、当該コネクタと前記相手方コネクタの嵌合状態において前記相手方シェルに接続されている
   コネクタ。

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