JP2014056758A - カードエッジ型同軸コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】高速伝送特性に優れ、所謂多極化を容易に実現でき、かつ接触安定性を向上できるカードエッジ型同軸コネクタを提供すること。
【解決手段】同軸ケーブルに接続されるケーブル接続部１１ａとプリント基板に接続される基板接続部１１ｂとを備える。ケーブル接続部は、金属シェル２１内にインシュレータを介してソケットコンタクト２３を保持する。基板接続部は、ソケットコンタクトと一直線に並ぶようにソケットコンタクトに一端を取り付けられた弾性を有するシグナルコンタクト３３と、シグナルコンタクトの両脇にそれぞれ配されかつ金属シェルに一端を取り付けられた弾性を有する対のグランドコンタクト３４とを有する。シグナルコンタクト及びグランドコンタクトは絶縁性ハウジング１２に収められる。シグナルコンタクト及びグランドコンタクトの各々の他端は、絶縁性ハウジングに引っ掛けられることにより、弾性に抗った状態で保持されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気コネクタに関し、特に、同軸ケーブルとプリント基板とを接続するコネクタ（ここでは、「カードエッジ型同軸コネクタ」と呼ぶ）に関する。

この種のコネクタの一例は特許文献１に開示されている。図１２及び図１３を用いて、特許文献１に開示されている技術を簡単に説明する。

図１２において、同軸ケーブル１にプラグコネクタ２が接続されている。プラグコネクタ２は、グランドコンタクト３を一体的に設けた導電性シェル４と、導電性シェル４から絶縁されたシグナルコンタクト５とを含んでいる。グランドコンタクト３及びシグナルコンタクト５はプリント基板６のエッジ部６ａに嵌合可能に形成されている。

導電性シェル４は、図１３に示すようにシェル本体部４ａとシェル蓋部４ｂとを有するように形成されたものである。同軸ケーブル１をプラグコネクタ２に接続するには、まず、同軸ケーブル１をシェル本体部４ａに宛がう。具体的には、同軸ケーブル１の外部導体１ａを導電性シェル４に接触させると共に、同軸ケーブル１の中心導体１ｂをシグナルコンタクト５に接触させる。この状態で、シェル蓋部４ｂをシェル本体部４ａに対し折り曲げて同軸ケーブル１に押し当てる。最後に、シェル本体部４ａとシェル蓋部４ｂとによって同軸ケーブル１を挟持させる。

この結果、プラグコネクタ２から同軸ケーブル１が引き出される方向７は、プラグコネクタ２をプリント基板６のエッジ部６ａに嵌合させる嵌合方向８に対し直角な方向（以下、「横方向」とも呼ぶことがある）となる。

特開２０１１−１７１１２９号公報

上述したように、特許文献１に開示された技術では、プラグコネクタから同軸ケーブルが横方向に引き出されるので、構造的に伝送路全体の対称性が維持されない。即ち、伝送路が直角に曲がった状態となる。これは、伝送路のインピーダンスを不連続に変化させるため、高速伝送特性に悪影響を及ぼす。さらに、複数の同軸ケーブルを備えた所謂多極化を実現することは困難である。

また、プリント基板に嵌合するグランドコンタクトはシェルの一部として形成されているので、変位量が大きくかつ変位方向がバラツキやすい。したがって、特に多極化の場合には接触安定性に問題が生じ、またその接触安定性を向上させることが難しい。

それ故に本発明の目的は、上述した課題の解決を可能にしたカードエッジ型同軸コネクタを提供することにある。

本発明の一態様によれば、同軸ケーブルに接続されるケーブル接続部とプリント基板に接続される基板接続部とを備えたカードエッジ型同軸コネクタにおいて、絶縁性ハウジングを備え、前記ケーブル接続部は、金属シェル、前記金属シェル内に保持されたインシュレータ、及び前記インシュレータ内に保持されたソケットコンタクトを含み、前記基板接続部は、前記ソケットコンタクトと一直線に並ぶように前記ソケットコンタクトに一端を取り付けられた弾性を有するシグナルコンタクト、及び前記シグナルコンタクトの両脇にそれぞれ配されかつ前記金属シェルに一端を取り付けられた弾性を有する対のグランドコンタクトを含み、前記シグナルコンタクト及び前記グランドコンタクトは前記絶縁性ハウジングに収められ、前記シグナルコンタクト及び前記グランドコンタクトの各々の他端は、前記絶縁性ハウジングに引っ掛けられることにより、前記弾性に抗った状態で保持されている、ことを特徴とするカードエッジ型同軸コネクタが得られる。

本発明の他の態様によれば、コネクタ要素と、前記コネクタ要素を収容した絶縁性ハウジングとを含み、前記コネクタ要素は、同軸ケーブルに接続されるケーブル接続部と、プリント基板に接続される基板接続部とを備え、前記ケーブル接続部は、金属シェルと、前記金属シェル内に保持されたインシュレータと、前記インシュレータ内に保持されたソケットコンタクトとを含み、前記基板接続部は、前記ソケットコンタクトと一直線に並ぶように前記ソケットコンタクトに一端を取り付けられた弾性を有するシグナルコンタクトと、前記シグナルコンタクトの両脇にそれぞれ配されかつ前記金属シェルに一端を取り付けられた弾性を有する対のグランドコンタクトとを含み、前記シグナルコンタクト及び前記グランドコンタクトの各々の他端は、前記絶縁性ハウジングに引っ掛けられることにより、前記弾性に抗った状態で保持されている、ことを特徴とするカードエッジ型同軸コネクタが得られる。

本発明に係るカードエッジ型同軸コネクタは、高速伝送特性に優れ、所謂多極化を容易に実現でき、かつ接触安定性を向上できるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係るカードエッジ型同軸コネクタの外観斜視図。 図１のカードエッジ型同軸コネクタの分解斜視図。 図１及び図２のカードエッジ型同軸コネクタに含まれたコネクタ要素の分解斜視図。 図１のカードエッジ型同軸コネクタの縦断面図。 図４のＡ部のみの拡大図。 図１のカードエッジ型同軸コネクタにプリント基板を接続する前の状態を示す斜視図。 図１のカードエッジ型同軸コネクタにプリント基板を接続した状態を示す斜視図。 図７の状態における正面図。 図８のＩＸ−ＩＸ線に沿って得られた断面図。 図８のＸ−Ｘ線に沿って得られた断面図。 本発明の他の実施形態に係るカードエッジ型同軸コネクタをそれに接続可能なプリント基板と共に示す、図６と同様な斜視図。 特許文献１（特開２０１１−１７１１２９号公報）に開示されているプラグコネクタをプリント基板と共に示す外観斜視図。 図１２に示したプラグコネクタを同軸ケーブルの接続前の状態で示す斜視図。

図１及び図２を参照すると、本発明の一実施形態に係るカードエッジ型同軸コネクタ１０は、同軸ケーブル（図示せず）とプリント基板（図示せず）とを接続するコネクタであり、コネクタ要素１１と、コネクタ要素１１を収容した外殻を構成する絶縁性ハウジング１２とを含んでいる。コネクタ要素１１は、第１の方向Ａ１における一端に同軸ケーブルが接続されるケーブル接続部１１ａと、ケーブル接続部１１ａの第１の方向Ａ１における他端からのび、プリント基板に接続される基板接続部１１ｂとを備えている。

図２と共に図３をも参照して、コネクタ要素１１について説明する。

コネクタ要素１１のケーブル接続部１１ａは、金属シェル２１と、金属シェル２１内に保持されたインシュレータ２２と、インシュレータ２２内に保持された導電性のソケットコンタクト２３を含んでいる。

金属シェル２１は、本体部２１ａと、本体部２１ａから第１の方向Ａ１に突出した筒部２１ｂと、第１の方向Ａ１にのびて筒部２１ｂの内部に連なる断面円形の貫通穴２１ｃと、本体部２１ａの筒部２１ｂとは反対側の端面に形成した対の圧入溝２１ｄとを有している。筒部２１ｂは、同軸ケーブルの外部導体を接続するための部分である。

インシュレータ２２は、貫通穴２１ｃに嵌合固定される円柱状部品である。インシュレータ２２の中心部には、軸方向に貫通した小孔２２ａが形成されている。インシュレータ２２が電気絶縁物から作られることは勿論である。

ソケットコンタクト２３は、インシュレータ２２の小孔２２ａに圧入により保持される。ソケットコンタクト２３の一端部２３ａは、金属シェル２１の筒部２１ｂの内側に位置し、同軸ケーブル（又は同軸コネクタ）の中心導体と一直線に接続される。

金属シェル２１に対し各部品を組み付けてから、本体部２１ａの上面の開口を金属製のキャップ板２１ｅにより塞ぐ。こうして金属シェル２１に対しインシュレータ２２及びソケットコンタクト２３を組み付けてなるケーブル接続部１１ａには、第１の方向Ａ１にのびたソケットコンタクト２３とその周りの金属シェル２１とで実質的に同軸的な伝送線路が形成される。したがって、ケーブル接続部１１ａを同軸部と呼ぶこともできる。

一方、コネクタ要素１１の基板接続部１１ｂは、実質的に第１の方向Ａ１にのびた弾性を有する導電性のシグナルコンタクト３３と、第１の方向Ａ１に直交する第２の方向Ａ２におけるシグナルコンタクト３３の両脇にそれぞれ配され、実質的に第１の方向Ａ１にのびた弾性を有する対の導電性のグランドコンタクト３４とを含んでいる。この結果、基板接続部１１ｂでは３つの伝送線路が並列に形成される。したがって、基板接続部１１ｂを並列部と呼ぶこともできる。

シグナルコンタクト３３は、第１の方向Ａ１及び第２の方向Ａ２に直交する第３の方向Ａ３で互いに対向した面対称な同一形状の２つのバネ部３３ａ、３３ｂを有している。シグナルコンタクト３３の一端３３ｃはソケットコンタクト２３の他端部２３ｂに圧入により固定される。シグナルコンタクト３３の他端即ち自由端には爪３３ｄ、３３ｅが形成されている。

このように、同軸ケーブル又は同軸コネクタに一直線に接続するソケットコンタクト２３に、対称な二つのバネ部３３ａ、３３ｂを有するシグナルコンタクト３３を圧入して中心の伝送線路を形成しているので、伝送線路全体の対称性がよく、高速伝送特性に悪影響を与えない。

対のグランドコンタクト３４の各々も、第３の方向Ａ３で互いに対向した面対称な同一形状の２つのバネ部３４ａ、３４ｂを有している。対のグランドコンタクト３４は、金属シェル２１の対の圧入溝２１ｄにそれぞれ一端３４ｃを圧入により固定される。対のグランドコンタクト３４の各々の他端即ち自由端には爪３４ｄ、３４ｅが形成されている。

図１及び図２に戻り、説明を続ける。

絶縁性ハウジング１２は２つの割部品１２ａ、１２ｂを重ね合わせて構成されたものである。２つの割部品１２ａ、１２ｂは、プラスチックなどの電気絶縁性材料から作られた互いに面対称な同一形状の部品である。２つの割部品１２ａ、１２ｂの間に、コネクタ要素１１が挟みこまれるように配置されかつ固定される。

２つの割部品１２ａ、１２ｂの互いに重ね合わせる面の各々には、ケーブル接続部１１ａを受け入れる凹部４１と、シグナルコンタクト３３のバネ部３３ａ、３３ｂを受け入れる溝部４２と、対のグランドコンタクト３４のバネ部３４ａ、３４ｂを受け入れる対の溝部４３とが形成されている。溝部４２の端部には突起４２ａ、４２ｂが形成され、対の溝部４３の各々の端部には突起４３ａ、４３ｂが形成されている。また、２つの割部品１２ａ、１２ｂの境界には、プリント基板を挿入するための基板挿入孔４４が形成されている。

図２及び図３に加えて図４及び図５をも参照して、カードエッジ型同軸コネクタ１０の内部構造について言及する。

カードエッジ型同軸コネクタ１０の組み立てに際し、爪３３ｄ、３４ｄを一方の割部品１２ａの突起４２ａ、４３ａに引っ掛けると共に、爪３３ｅ、３４ｅを他方の割部品１２ｂの突起４２ｂ、４３ｂに引っ掛けながら、コネクタ要素１１を割部品１２ａ、１２ｂの間に挿入する。しかる後に、割部品１２ａ、１２ｂをしっかりと合わせることで、絶縁性ハウジング１２が構成される。このように、組立容易なためコストダウンも可能である。

組み立てられたカードエッジ型同軸コネクタ１０において、シグナルコンタクト３３の爪３３ｄ、３３ｅは絶縁性ハウジング１２の突起４２ａ、４２ｂにそれぞれ引掛けられている。この状態では、シグナルコンタクト３３がその弾性に抗った状態で保持される。こうして、シグナルコンタクト３３は第３の方向Ａ３において矢印４６ａ、４６ｂで示す向きにプリロード（予負荷）を与えられている。

図４及び図５には表されていないが、シグナルコンタクト３３の場合と同様な構造でグランドコンタクト３４の爪３４ｄ、３４ｅも絶縁性ハウジング１２の突起４２ａ、４２ｂにそれぞれ引掛けられている。したがって、グランドコンタクト３４もそれらの弾性に抗った状態で保持され、矢印４６ａ、４６ｂで示す方向にプリロードを与えられている。

上述したカードエッジ型同軸コネクタ１０は、図６に示すようなプリント基板５１のエッジ部５１ａに嵌合可能である。即ち、プリント基板５１のエッジ部５１ａを基板挿入孔４４に挿入して図７の状態を得ると、プリント基板５１のエッジ部５１ａがシグナルコンタクト３３及びグランドコンタクト３４に接触する。具体的には、図８から図１０に示すように、シグナルコンタクト３３及びグランドコンタクト３４の各々がプリント基板５１のエッジ部５１ａを板厚方向で挟み込む。こうして、カードエッジ型同軸コネクタ１０にプリント基板５１を接続することができる。

シグナルコンタクト３３及びグランドコンタクト３４には、それらの端部を絶縁性ハウジング１２に引っ掛けてプリロードをかけ、閉じようとするコンタクトを無理やり広げているので、コンタクトの変位量が小さく、変位方向のバラツキは少ないので、接触安定性がよい。

なお、カードエッジ型同軸コネクタ１０に対する同軸ケーブル又は同軸コネクタの接続は、金属シェル２１の筒部２１ｂを利用して容易に行うことができる。

図１１を参照すると、本発明の他の実施形態に係るカードエッジ型同軸コネクタ６０は、外殻を構成する絶縁性ハウジング１２に上述したコネクタ要素１１を複数個、並列に収容したものである。換言すると、絶縁性ハウジング１２の二つの基板挿入孔４４にそれぞれ対応する位置に、ケーブル接続部及び基板接続部の組み合せが二つ並列配置されている。この結果、カードエッジ型同軸コネクタ６０は２極構造とされている。したがって、プリント基板６１の二つのエッジ部６１ａを二つの基板挿入孔４４にそれぞれ挿入して、同時に２極の接続を得ることができる。この場合、カードエッジ型同軸コネクタ１０に接続される同軸ケーブル又は同軸コネクタは直線状に並ぶので、多極化が容易である。

勿論、一つの絶縁性ハウジング１２内にケーブル接続部及び基板接続部の組み合せを三つ以上配列した多極構造のカードエッジ型同軸コネクタを作ることもできる。

なお、本発明は上記の実施形態に限られることはなく、またその一部又は全部は以下の付記のようにも記載され得るがそれらには限られない。

（付記１）
同軸ケーブルに接続されるケーブル接続部１１ａとプリント基板に接続される基板接続部１１ｂとを備えたカードエッジ型同軸コネクタにおいて、
絶縁性ハウジング１２を備え、
前記ケーブル接続部は、金属シェル２１、前記金属シェル内に保持されたインシュレータ２２、及び前記インシュレータ内に保持されたソケットコンタクト２３を含み、
前記基板接続部は、前記ソケットコンタクトと一直線に並ぶように前記ソケットコンタクトに一端を取り付けられた弾性を有するシグナルコンタクト３３、及び前記シグナルコンタクトの両脇にそれぞれ配されかつ前記金属シェルに一端を取り付けられた弾性を有する対のグランドコンタクト３４を含み、
前記シグナルコンタクト及び前記グランドコンタクトは前記絶縁性ハウジングに収められ、
前記シグナルコンタクト及び前記グランドコンタクトの各々の他端は、前記絶縁性ハウジングに引っ掛けられることにより、前記弾性に抗った状態で保持されている、
ことを特徴とするカードエッジ型同軸コネクタ１０。

（付記２）
前記シグナルコンタクト及び前記対のグランドコンタクトの各々は、前記プリント基板を板厚方向で挟み込む同一形状の２つのバネ部３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂを有し、前記ソケットコンタクト及び前記シグナルコンタクトは第１の方向Ａ１にのびており、前記シグナルコンタクト及び前記グランドコンタクトは、前記第１の方向に直交する第２の方向Ａ２に並べられており、前記２つのバネ部は、前記第１の方向及び前記第２の方向に直交する第３の方向Ａ３で互いに対向している、付記１に記載のカードエッジ型同軸コネクタ。

（付記３）
前記シグナルコンタクトは、前記プリント基板を板厚方向で挟み込む同一形状の２つのバネ部３３ａ、３３ｂを有する、付記１に記載のカードエッジ型同軸コネクタ。

（付記４）
前記対のグランドコンタクトの各々は、前記プリント基板を板厚方向で挟み込む同一形状の２つのバネ部３４ａ、３４ｂを有する、付記１又は３に記載のカードエッジ型同軸コネクタ。

（付記５）
前記シグナルコンタクトは、前記ソケットコンタクトに圧入により取り付けられている、付記１から４のいずれか一項に記載のカードエッジ型同軸コネクタ。

（付記６）
前記対のグランドコンタクトの各々は、前記金属シェルに圧入により取り付けられている、付記１から５のいずれか一項に記載のカードエッジ型同軸コネクタ。

（付記７）
前記絶縁性ハウジングは、同一形状の２つの割部品１２ａ、１２ｂからなり、前記２つの割部品の間に前記ケーブル接続部及び前記基板接続部が配置されている、付記１から６のいずれか一項に記載のカードエッジ型同軸コネクタ。

（付記８）
前記ケーブル接続部及び前記基板接続部の組み合せが複数配列されて多極構造となっている、付記１から７のいずれか一項に記載のカードエッジ型同軸コネクタ６０。

（付記９）
コネクタ要素１１と、前記コネクタ要素を収容した絶縁性ハウジング１２とを含み、
前記コネクタ要素は、同軸ケーブルに接続されるケーブル接続部１１ａと、プリント基板に接続される基板接続部１１ｂとを備え、
前記ケーブル接続部は、金属シェル２１と、前記金属シェル内に保持されたインシュレータ２２と、前記インシュレータ内に保持されたソケットコンタクト２３とを含み、
前記基板接続部は、前記ソケットコンタクトと一直線に並ぶように前記ソケットコンタクトに一端を取り付けられた弾性を有するシグナルコンタクト３３と、前記シグナルコンタクトの両脇にそれぞれ配されかつ前記金属シェルに一端を取り付けられた弾性を有する対のグランドコンタクト３４とを含み、
前記シグナルコンタクト及び前記グランドコンタクトの各々の他端は、前記絶縁性ハウジングに引っ掛けられることにより、前記弾性に抗った状態で保持されている、
ことを特徴とするカードエッジ型同軸コネクタ。

１ 同軸ケーブル
１ａ 外部導体
１ｂ 中心導体
２ プラグコネクタ
３ グランドコンタクト
４ 導電性シェル
４ａ シェル本体部
４ｂ シェル蓋部
５ シグナルコンタクト
６ プリント基板
６ａ エッジ部
７ 方向
８ 嵌合方向
１０ カードエッジ型同軸コネクタ
１１ コネクタ要素
１１ａ ケーブル接続部
１１ｂ 基板接続部
１２ 絶縁性ハウジング
１２ａ 割部品
２１ 金属シェル
２１ａ 本体部
２１ｂ 筒部
２１ｃ 貫通穴
２１ｄ 圧入溝
２１ｅ キャップ板
２２ インシュレータ
２２ａ 小孔
２３ ソケットコンタクト
２３ａ 一端部
２３ｂ 他端部
３３ シグナルコンタクト
３３ａ バネ部
３３ｃ 一端
３３ｄ 爪
３４ グランドコンタクト
３４ａ バネ部
３４ｃ 一端
３４ｄ 爪
４１ 凹部
４２ 溝部
４２ａ 突起
４３ 溝部
４３ａ 突起
４４ 基板挿入孔
４６ａ 矢印
５１ プリント基板
５１ａ エッジ部
６０ カードエッジ型同軸コネクタ
６１ プリント基板
６１ａ エッジ部
Ａ１ 第１の方向
Ａ２ 第２の方向
Ａ３ 第３の方向

Claims (9)

1. 同軸ケーブルに接続されるケーブル接続部とプリント基板に接続される基板接続部とを備えたカードエッジ型同軸コネクタにおいて、
   絶縁性ハウジングを備え、
   前記ケーブル接続部は、金属シェル、前記金属シェル内に保持されたインシュレータ、及び前記インシュレータ内に保持されたソケットコンタクトを含み、
   前記基板接続部は、前記ソケットコンタクトと一直線に並ぶように前記ソケットコンタクトに一端を取り付けられた弾性を有するシグナルコンタクト、及び前記シグナルコンタクトの両脇にそれぞれ配されかつ前記金属シェルに一端を取り付けられた弾性を有する対のグランドコンタクトを含み、
   前記シグナルコンタクト及び前記グランドコンタクトは前記絶縁性ハウジングに収められ、
   前記シグナルコンタクト及び前記グランドコンタクトの各々の他端は、前記絶縁性ハウジングに引っ掛けられることにより、前記弾性に抗った状態で保持されている、
   ことを特徴とするカードエッジ型同軸コネクタ。
2. 前記シグナルコンタクト及び前記対のグランドコンタクトの各々は、前記プリント基板を板厚方向で挟み込む同一形状の２つのバネ部を有し、前記ソケットコンタクト及び前記シグナルコンタクトは第１の方向にのびており、前記シグナルコンタクト及び前記グランドコンタクトは、前記第１の方向に直交する第２の方向に並べられており、前記２つのバネ部は、前記第１の方向及び前記第２の方向に直交する第３の方向で互いに対向している、請求項１に記載のカードエッジ型同軸コネクタ。
3. 前記シグナルコンタクトは、前記プリント基板を板厚方向で挟み込む同一形状の２つのバネ部を有する、請求項１に記載のカードエッジ型同軸コネクタ。
4. 前記対のグランドコンタクトの各々は、前記プリント基板を板厚方向で挟み込む同一形状の２つのバネ部を有する、請求項１又は３に記載のカードエッジ型同軸コネクタ。
5. 前記シグナルコンタクトは、前記ソケットコンタクトに圧入により取り付けられている、請求項１から４のいずれか一項に記載のカードエッジ型同軸コネクタ。
6. 前記対のグランドコンタクトの各々は、前記金属シェルに圧入により取り付けられている、請求項１から５のいずれか一項に記載のカードエッジ型同軸コネクタ。
7. 前記絶縁性ハウジングは、同一形状の２つの割部品からなり、前記２つの割部品の間に前記ケーブル接続部及び前記基板接続部が配置されている、請求項１から６のいずれか一項に記載のカードエッジ型同軸コネクタ。
8. 前記ケーブル接続部及び前記基板接続部の組み合せが複数配列されて多極構造となっている、請求項１から７のいずれか一項に記載のカードエッジ型同軸コネクタ。
9. コネクタ要素と、前記コネクタ要素を収容した絶縁性ハウジングとを含み、
   前記コネクタ要素は、同軸ケーブルに接続されるケーブル接続部と、プリント基板に接続される基板接続部とを備え、
   前記ケーブル接続部は、金属シェルと、前記金属シェル内に保持されたインシュレータと、前記インシュレータ内に保持されたソケットコンタクトとを含み、
   前記基板接続部は、前記ソケットコンタクトと一直線に並ぶように前記ソケットコンタクトに一端を取り付けられた弾性を有するシグナルコンタクトと、前記シグナルコンタクトの両脇にそれぞれ配されかつ前記金属シェルに一端を取り付けられた弾性を有する対のグランドコンタクトとを含み、
   前記シグナルコンタクト及び前記グランドコンタクトの各々の他端は、前記絶縁性ハウジングに引っ掛けられることにより、前記弾性に抗った状態で保持されている、
   ことを特徴とするカードエッジ型同軸コネクタ。

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