JP2014056655A - 電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡素で組立が容易である長所を有するとともに、配置構成により電磁干渉が起きることを防いで信号伝送速度を高める電気コネクタを提供する。
【解決手段】電気コネクタ１は、筐体１００と、筐体１００中に配置された複数の接地ユニット２００と、複数の伝送部材を有するとともに、筐体１００中に配置された複数の伝送ユニット３００ａ，３００ｂとを備える。接地ユニット２００により熱を誘導して回路基板５００から熱を放出させる。電気コネクタ１は、熱を誘導して回路基板５００から熱を放出させる接地ユニット２００に接続された少なくとも１つの接続ユニットをさらに備える。接地ユニット２００間には、伝送ユニット３００ａ，３００ｂが介在される。接地ユニット２００は、第１のキャリアプレート及び接地導電部材を有する。接地導電部材は、複数の接地接続部を有するとともに第１のキャリアプレート中に配置される。
【選択図】図６

Description

本発明は、電気コネクタに関し、特に、接地ユニット及び信号伝送ユニットを有する電気コネクタに関する。

電気コネクタは、２つの電子装置間又は２つの電子インターフェース間（例えば、２つの回路基板の間、又は電子装置と回路基板との間）を電気的に接続し、２つの電子装置の間又は２つの電子インターフェースの間でデータ又は信号を送信するために用いる。

従来の電気コネクタは、筐体と、筐体中に収納された複数の伝送ユニット及び複数の接地ユニットと、を有する。各伝送ユニット中には、信号を伝送するために用いる複数の伝送部材が配置されている。これら複数の伝送部材の長さ、形状及び物理特性は、電気コネクタの機能に影響を与える。特に、高周波、高速伝送の電気コネクタ中で互いに隣接した導電端子は影響し易い上（例えば、クロストーク、電磁干渉、伝送信号の歪など）、電気コネクタの小型化の傾向により、これら複数の導電端子の長さ、形状及び導電ルートの配線などの構造設計がとても重要となっている。従来の電気コネクタは、接地ユニット及び伝達ユニットの順に並べて組立てられるとともに、これら接地ユニット間を電気的に接続して接地回路を形成することにより、信号端子が信号を伝える際に電磁干渉が生じることを防ぐ。

しかし、伝送ユニット中の互いに隣接した伝送部材間で信号を伝える場合、電磁干渉又はクロストークの発生を防ぐことができない上、接地ユニット及び伝送ユニットが順に並べて配列されており、接地ユニット間を導電部材により電気的に接続して接地回路が形成されていない場合、従来の電気コネクタは、構造が複雑で組立てが困難な欠点があった。また、電気コネクタの作動により生じる熱が電気コネクタ内に溜まり、電気コネクタから熱を放出させることが困難であるため、電気コネクタの伝送性能が低下する虞がある。

本発明の目的は、構造が簡素で組立て易い長所を有するとともに、配置構成により電磁干渉が起きることを防いで信号伝送速度を高める電気コネクタを提供することにある。

本発明のもう一つの目的は、接地ユニット及び回路基板の配置構成により、作動により発生した熱を外部へ放出させて放熱を行う電気コネクタを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によれば、回路基板に挿着する電気コネクタであって、筐体と、前記筐体中に配置された複数の接地ユニットと、複数の伝送部材を有するとともに、前記筐体中に配置された複数の伝送ユニットと、を備え、前記接地ユニットにより熱を誘導して前記回路基板から熱を放出させることを特徴とする電気コネクタが提供される。

また、熱を誘導して前記回路基板から熱を放出させる前記接地ユニットに接続された少なくとも１つの接続ユニットをさらに備え、前記接地ユニット間には、前記伝送ユニットが介在されることが好ましい。

また、前記接地ユニットは、第１のキャリアプレート及び接地導電部材を有し、前記接地導電部材は、複数の接地接続部を有するとともに前記第１のキャリアプレート中に配置され、前記伝送ユニットは、第２のキャリアプレートをそれぞれ有し、前記伝送部材は、前記第２のキャリアプレート中に所定の間隔をおいて配置され、前記接続ユニットは、前記接地接続部にそれぞれ接続されることが好ましい。

また、前記第１のキャリアプレートは、複数の第１の凹溝を有し、前記接地接続部は、前記第１の凹溝中にそれぞれ突設されることが好ましい。

また、前記筐体は、複数の放熱口を有し、前記第２のキャリアプレートは、複数の第２の凹溝をそれぞれ有し、前記放熱口、前記第１の凹溝及び前記第２の凹溝は、位置がそれぞれ対応することが好ましい。

また、前記接続ユニットは、嵌合部、伝熱部及び連通口を有し、前記嵌合部には、前記接地接続部を嵌合させるために用いる複数の嵌合溝が形成され、前記伝熱部は、前記回路基板に接触されて前記回路基板へ熱を誘導させ、前記連通口が前記接続ユニットに穿設されることが好ましい。

また、前記接地ユニット間に前記伝送ユニットが２つ並べて接続され、前記接地ユニットそれぞれの前記接地導電部材は、複数の接地端子を有し、前記伝送ユニットの前記伝送部材は、複数の伝送端子を有し、互いに隣接した前記接地ユニットと前記伝送ユニットの前記伝送端子との位置がずれて配置されることが好ましい。

また、前記接続ユニットと前記回路基板の表面との間には、熱伝導材料が介在していることが好ましい。

本発明の電気コネクタは、構造が簡素で組立が容易であるという長所を有し、電磁干渉が起きることを防いで信号伝送速度を高めるとともに、接地ユニットにより回路基板から外部へ熱を放出し、接続ユニットにより放熱効果を高める。

図１は、本発明の一実施形態に係る電気コネクタを示す分解斜視図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る電気コネクタ中の接地ユニットを示す側面図である。 図３は、本発明の一実施形態に係る電気コネクタ中の伝送ユニットを示す側面図である。 図４は、本発明の一実施形態に係る電気コネクタ中のもう一つの伝送ユニットを示す側面図である。 図５は、本発明の一実施形態に係る電気コネクタ中の接続ユニットを示す斜視図である。 図６は、本発明の一実施形態に係る電気コネクタ及び回路基板を示す斜視図である。 図７は、本発明の一実施形態に係る電気コネクタを回路基板に挿着したときの状態を示す側面図である。 図８は、図７の線Ａ−Ａに沿った断面図である。 図９は、図７の接続ユニット部分を示す部分拡大図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、これによって本発明が限定されるものではない。

図１を参照する。図１は、本発明の一実施形態に係る電気コネクタを示す分解斜視図である。本発明の一実施形態に係る電気コネクタ１は、回路基板５００に挿着される。電気コネクタ１は、少なくとも筐体１００、複数の接地ユニット２００及び複数の伝送ユニット３００ａ，３００ｂから構成される。複数の接地ユニット２００は、電気コネクタ１の熱を誘導して回路基板５００から熱を放出させる。

図２を参照する。図２に示すように、各接地ユニット２００は、筐体１００中に配置され、第１のキャリアプレート２１０及び接地導電部材２２０をそれぞれ有する。接地導電部材２２０は、第１のキャリアプレート２１０中に配置されるとともに、複数の接地接続部２２１を有する。接地導電部材２２０には、複数の接地端子２２２が形成される。これら複数の接地端子２２２は、第１のキャリアプレート２１０から突出され、回路基板、その他電子部品又は装置と電気的に接続される。電気コネクタ１が回路基板５００に挿着されると、各接地ユニット２００が回路基板５００に接触されて電気コネクタ１中の熱が誘導され、回路基板５００の他の表面及び背面の表面積により放熱を行うことができる。

図１に示すように、伝送ユニット３００ａ，３００ｂは、筐体１００中に配置され、各伝送ユニット３００ａ，３００ｂは、これら複数の接地ユニット２００の側部に配置され、図３及び図４に示すように、伝送ユニット３００ａ，３００ｂ中には、第２のキャリアプレート３１０及び複数の伝送部材３２０がそれぞれ配置される。これら複数の伝送部材３２０は、第２のキャリアプレート３１０中に所定の間隔をおいて配置される。また、これら複数の伝送部材３２０は、第２のキャリアプレート３１０の一方の側部から隣接した他方の側部まで延びて折れ曲がるとともに、第２のキャリアプレート３１０の側辺から突出されて形成された伝送端子３２１ａ，３２１ｂにより、回路基板、その他の電子部品又は装置と電気的に接続される。

図１を参照する。図１に示すように、本実施形態において、複数の接地ユニット２００及び複数の伝送ユニット３００ａ,３００ｂは、筐体１００中の収納空間内に並べて収納され、協働で電気コネクタ１を構成し、外部の伝送ケーブル（図示せず）に挿着してデータ送信を行う。複数の接地ユニット２００間には、２つの伝送ユニット３００ａ，３００ｂが並べて接続される。図３に示すように、各伝送ユニット３００ａの伝送部材３２０は、複数の伝送端子３２１ａを有する。図４に示すように、各伝送ユニット３００ｂの伝送部材３２０は、複数の伝送端子３２１ｂを有する。互いに隣接した伝送ユニット３００ａの伝送端子３２１ａと、伝送ユニット３００ｂの伝送端子３２１ｂとは位置がずれて配置され、かつ、各接地ユニット２００の接地端子２２２と、伝送ユニット３００ａの伝送端子３２１ａと、伝送ユニット３００ｂの伝送端子３２１ｂとは互いに位置がずれ、電気コネクタの標準規格に準拠するように配置される。勿論、本発明はこれだけに限定されるわけではなく、電気コネクタの各種製造規格の必要に応じて設計してもよい。

図１、図５及び図８を参照する。図１、図５及び図８に示すように、本発明の一実施形態に係る電気コネクタ１は、少なくとも１つの接続ユニット４００をさらに含む。各接続ユニット４００は、電気コネクタ１の熱を回路基板５００へ誘導して放出するために用いる複数の接地ユニット２００と接続され、これら複数の伝送ユニット３００ａ，３００ｂは、接地ユニット２００間に配置される。さらに、各接続ユニット４００は、接地接続部２２１とそれぞれ接続され、接地ユニット２００の接地導電部材２２０と電気的に接続され、電気コネクタ内部の複数の伝送ユニット３００ａ，３００ｂ間で電磁干渉、クロストークなどが発生することを防ぐ。

図２を参照する。図２に示すように、各接地ユニット２００の第１のキャリアプレート２１０は、複数の第１の凹溝２１１をそれぞれ有する。各接地接続部２２１は、第１の凹溝２１１中にそれぞれ突設されるとともに、図４及び図５に示すように、各伝送ユニット３００ａ，３００ｂの各第２のキャリアプレート３１０は、複数の第２の凹溝３１１を有する。複数の第２の凹溝３１１の位置は、接続ユニット４００を収納する第１の凹溝２１１の位置に対応する。

図１を参照する。図１に示すように、複数の第１のキャリアプレート２１０には、３つの第１の凹溝２１１がそれぞれ設けられる。複数の第２のキャリアプレート３１０上には、３つの第２の凹溝３１１がそれぞれ設けられる。第１の凹溝２１１の位置と第２の凹溝３１１の位置とが互いに対応しているため、接地ユニット２００と伝送ユニット３００ａ，３００ｂとが並べて接続されると、第１のキャリアプレート２１０の第１の凹溝２１１と第２のキャリアプレート３１０の第２の凹溝３１１とが整列され、３つの接続ユニット４００を収納するために用いる３つの収納槽が協働で形成され、３つの接続ユニット４００を組合せ、複数の接続ユニット４００により接地導電部材２２０間を電気的に接続させる。

図１、図６及び図７に示すように、本実施形態に係る筐体１００は、複数の放熱口１１０をさらに含む。複数の放熱口１１０の位置は、複数の第１の凹溝２１１及び複数の第２の凹溝３１１の位置にそれぞれ対応し、これにより、電気コネクタ１が外部の伝送ケーブル（図示せず）と電気的に接続されると、これら伝送ユニット３００ａ，３００ｂ中の伝送部材３２０は、伝送信号により生じた熱を各接地ユニット２００及び／又は各接続ユニット４００を介して誘導させ、電気コネクタ１中に熱が溜まることを防ぐとともに、筐体１００上に設けた放熱口１１０から外部へ放出させて高い放熱効果を得る。ここで、放熱口１１０は、凹溝又は開口でもよいが、本発明はこれだけに限定されるわけではない。

図５〜図９を参照する。図５〜図９に示すように、接続ユニット４００は、嵌合部４１０、伝熱部４２０及び連通口４３０を含む。嵌合部４１０には、複数の接地接続部２２１を嵌合させるために用いる複数の嵌合溝４１１が設けられている。伝熱部４２０は、電気コネクタ１の熱を放出するために用いる。連通口４３０は、接続ユニット４００に穿設され、図７〜図９に示すように、連通口４３０は放熱口１１０と連通する。図５〜図９に示すように、本実施形態の接続ユニット４００は、熱伝導率が高い金属プレートが折り曲げられて形成され、矩形状を呈して連通口４３０を有する上、下から上方向へかけて嵌合部４１０が延びて形成され、平坦底面に伝熱部４２０が形成される。

図６〜図９に示すように、電気コネクタ１中では、複数の接続ユニット４００が回路基板５００の表面に当接され、伝送ユニット３００ａ，３００ｂが発生させた熱を複数の接続ユニット４００を介して回路基板５００へ誘導させることにより高い放熱効果を得ることができる上、筐体１００から露出された放熱口１１０中に、複数の接続ユニット４００を設置すると放熱効果をさらに高めることができる。

また、連通口４３０は、接続ユニット４００に穿設されて放熱口１１０とそれぞれ連通し、気体が通気可能なチャネルに形成され、複数の伝送ユニット３００ａ，３００ｂから接続ユニット４００に誘導された熱を奪って高い放熱効果を得る。

さらに、回路基板５００の表面には、熱伝導効果を高めるために銅張領域を形成し、接続ユニット４００の伝熱部４２０を回路基板５００の銅張領域に接触させて、熱伝導率を高めてもよい。さらに、複数の接続ユニット４００の伝熱部４２０と回路基板５００の銅張領域との間には、サーマルグリースなどの熱伝導材料５１０を介在させて熱伝導効率を高めてもよい。

本実施形態に係る電気コネクタ１は、伝送ユニット３００ａ，３００ｂ間で発生する信号干渉、クロストークなどを減らし、電気コネクタ１の信号伝送速度を向上させるとともに、複数の接地ユニット２００及び複数の接続ユニット４００により放熱効果を大幅に高めることもできる。

上述の本実施形態に係る電気コネクタ１には、現有する様々な規格の伝送ケーブルに対応した電気コネクタ１を用いてもよく、様々な規格の違いとは、全体の寸法及び伝送ユニット３００ａ，３００ｂの配置が異なるだけであり、さらに詳細には、規格が異なる電気コネクタは、伝送部材の長さ及び形状が異なり、第１のキャリアプレート、第２のキャリアプレート及び筐体の外形寸法が異なる。しかし、異なる規格の電気コネクタを本発明へ応用し、接地ユニット及び接続ユニットを利用して電磁干渉を防ぐことができるため、各種電気コネクタ規格の応用も本発明の特許請求の範囲に含まれる。

上述したことから分かるように、本発明の電気コネクタは、構造が簡素で組立が容易な長所を有し、電磁干渉が起きることを防いで信号伝送速度を高めるとともに、接地ユニットにより回路基板から外部へ熱を放出し、接続ユニットにより放熱効果を高める。

当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。

１ 電気コネクタ
１００ 筐体
１１０ 放熱口
２００ 接地ユニット
２１０ 第１のキャリアプレート
２１１ 第１の凹溝
２２０ 接地導電部材
２２１ 接地接続部
２２２ 接地端子
３００ａ 伝送ユニット
３００ｂ 伝送ユニット
３１０ 第２のキャリアプレート
３１１ 第２の凹溝
３２０ 伝送部材
３２１ａ 伝送端子
３２１ｂ 伝送端子
４００ 接続ユニット
４１０ 嵌合部
４１１ 嵌合溝
４２０ 伝熱部
４３０ 連通口
５００ 回路基板
５１０ 熱伝導材料

Claims (8)

1. 回路基板に挿着する電気コネクタであって、
   筐体と、
   前記筐体中に配置された複数の接地ユニットと、
   複数の伝送部材を有するとともに、前記筐体中に配置された複数の伝送ユニットと、を備え、
   前記接地ユニットにより熱を誘導して前記回路基板から熱を放出させることを特徴とする電気コネクタ。
2. 熱を誘導して前記回路基板から熱を放出させる前記接地ユニットに接続された少なくとも１つの接続ユニットをさらに備え、
   前記接地ユニット間には、前記伝送ユニットが介在されることを特徴とする請求項１に記載の電気コネクタ。
3. 前記接地ユニットは、第１のキャリアプレート及び接地導電部材を有し、
   前記接地導電部材は、複数の接地接続部を有するとともに前記第１のキャリアプレート中に配置され、
   前記伝送ユニットは、第２のキャリアプレートをそれぞれ有し、
   前記伝送部材は、前記第２のキャリアプレート中に所定の間隔をおいて配置され、
   前記接続ユニットは、前記接地接続部にそれぞれ接続されることを特徴とする請求項２に記載の電気コネクタ。
4. 前記第１のキャリアプレートは、複数の第１の凹溝を有し、
   前記接地接続部は、前記第１の凹溝中にそれぞれ突設されることを特徴とする請求項３に記載の電気コネクタ。
5. 前記筐体は、複数の放熱口を有し、
   前記第２のキャリアプレートは、複数の第２の凹溝をそれぞれ有し、
   前記放熱口、前記第１の凹溝及び前記第２の凹溝は、位置がそれぞれ対応することを特徴とする請求項４に記載の電気コネクタ。
6. 前記接続ユニットは、嵌合部、伝熱部及び連通口を有し、
   前記嵌合部には、前記接地接続部を嵌合させるために用いる複数の嵌合溝が形成され、
   前記伝熱部は、前記回路基板に接触されて前記回路基板へ熱を誘導させ、
   前記連通口が前記接続ユニットに穿設されることを特徴とする請求項５に記載の電気コネクタ。
7. 前記接地ユニット間に前記伝送ユニットが２つ並べて接続され、
   前記接地ユニットそれぞれの前記接地導電部材は、複数の接地端子を有し、
   前記伝送ユニットの前記伝送部材は、複数の伝送端子を有し、互いに隣接した前記接地ユニットと前記伝送ユニットの前記伝送端子との位置がずれて配置されることを特徴とする請求項３に記載の電気コネクタ。
8. 前記接続ユニットと前記回路基板の表面との間には、熱伝導材料が介在していることを特徴とする請求項３に記載の電気コネクタ。
   

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