JP2014060043A

JP2014060043A - コネクタ

Info

Publication number: JP2014060043A
Application number: JP2012204154A
Authority: JP
Inventors: Yukiko Sato; 裕希子佐藤; Takashi Tokunaga; 隆徳永
Original assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Current assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date: 2012-09-18
Filing date: 2012-09-18
Publication date: 2014-04-03
Also published as: US20140080362A1; KR20140036957A; TW201433020A; KR101482875B1; CN103682720A

Abstract

【課題】２対以上の差動対のコンタクトを備えるコネクタにおける伝送特性の改善。
【解決手段】コネクタは、２対の差動対２１を構成するＵＳＢ２．０コンタクト２０を備えている。各ＵＳＢ２．０コンタクト２０は、相手側コネクタとの接触部を有し且つハウジングに圧入保持される第一部位２２と、基板に接続固定される第二部位３２と、第一部位２２と第二部位３２とを連結する連結部３４とを有している。ＵＳＢ２．０コンタクト２０の第一部位２２は一列に並んでおり、ＵＳＢ２．０コンタクト２０の第二部位３２は二列に並んでいる。差動対２１の夫々を構成する２つのＵＳＢ２．０コンタクト２０の第二部位３２は、互いに異なる列に属している。幅方向（Ｙ方向）において、第二部位３２及び連結部３４は第一部位２２よりも小さい幅を有している。
【選択図】図６

Description

本発明は、差動対を構成するコンタクトを備えるＵＳＢ（Universal Serial Bus）コネクタのようなコネクタに関する。

基板に搭載されるコネクタのコンタクトは、基板に接続固定される固定部と相手側コネクタとの嵌合部に配列された接触部とを有している。接触部の狭ピッチ化が進む一方で基板に設けられるスルーホール等の被固定部の配列に関する物理的・電気的制限が存在することに起因して、固定部におけるピッチ・配列を接触部におけるピッチ・配列と異ならせる必要がある場合がある。かかる要求に対応するコネクタは、例えば、特許文献１に開示されている。

特許文献１のコネクタは、図１０に示されるように、差動対を構成するコンタクトの固定部側（基板側）を２列に振り分ける一方で、インピーダンスミスマッチの軽減のため固定部側の端子幅を接触部側（嵌合側）の端子幅よりも広くすることとしている（例えば、特許文献１の００３３段落参照）。

なお、差動対を構成するコンタクト、即ち高速信号伝送に用いられるコンタクトを備えるＵＳＢコネクタは、例えば、特許文献２に開示されている（図１１参照）。

特開２０１１−９１５１号公報特開２００９−２７２２９０号公報

少なくとも２対の差動対のコンタクトを備えるコネクタにおける伝送特性の改善を目的とする。

例えば特許文献２のような２対の差動対のコンタクトを備えるコネクタにおいて、特許文献１のようなインピーダンスミスマッチ軽減策を採用すると、差動対間（具体的には、一の差動対に含まれるコンタクトと他の差動対に含まれるコンタクトであって前者のコンタクトに近いコンタクトとの間）の距離が小さくなりすぎてしまい、その間でクロストークが生じてしまう。

かかるクロストーク対策には、ハウジングの外にピッチ変換用の曲げを設ける（即ち、ピッチ変換をハウジング外において行う）一方でハウジング外におけるコンタクト幅をできるだけ小さくして差動対間の距離をできるだけ離すことが有効である。

本発明は、上述した知見に基づいてなされたものであり、具体的には上述した課題を解決するための手段として以下に掲げるコネクタを提供する。

即ち、本発明は、第１のコネクタとして、
基板に搭載されると共に所定方向に沿って相手側コネクタと嵌合可能なコネクタであって、
前記コネクタは、２対の差動対を構成するコンタクトと、前記コンタクトを保持するハウジングとを備えており、
前記コンタクトの夫々は、前記相手側コネクタとの接触部を有し且つ前記ハウジングに圧入保持される第一部位と、前記基板に接続固定される第二部位と、前記第一部位と前記第二部位とを連結する連結部とを有しており、
前記コンタクトの前記第一部位は一列に並んでおり、
前記コンタクトの前記第二部位は二列に並んでおり、
前記差動対の夫々を構成する２つの前記コンタクトの前記第二部位は、互いに異なる列に属しており、
前記所定方向と直交する幅方向において、前記第二部位及び前記連結部は前記第一部位よりも小さい幅を有している
コネクタを提供する。

また、本発明は第２のコネクタとして、第１のコネクタであって、
前記第一部位は、前記所定方向に沿って延びている
コネクタを提供する。

また、本発明は第３のコネクタとして、第２のコネクタであって、
前記第二部位は、前記所定方向に沿って延びている
コネクタを提供する。

また、本発明は第４のコネクタとして、第３のコネクタであって、
前記連結部は、前記所定方向と交差する方向に夫々延びており、且つ、互いに等しい長さを有している
コネクタを提供する。

また、本発明は第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であって、
前記基板にはスルーホールが形成されており、
前記第二部位は、前記スルーホールに挿入接続される
コネクタを提供する。

また、本発明は第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であって、
固定電位を与えられる特定コンタクトを更に備えており、
前記特定コンタクトは、前記ハウジングに保持され、前記幅方向において前記２対の前記差動対の間に位置している
コネクタを提供する。

また、本発明は第７のコネクタとして、第６のコネクタであって、
前記特定コンタクトは、前記第一部位及び前記第二部位に夫々対応する特定第一部位及び特定第二部位を有しており、
前記第二部位及び前記特定第二部位は千鳥配置されている
コネクタを提供する。

また、本発明は第８のコネクタとして、第６又は第７のコネクタであって、
特定コンタクトはグランドコンタクトであり、
前記コネクタは、ＵＳＢ３．０のＳｔａｎｄａｒｄＢの規格に準拠している
コネクタを提供する。

本発明によれば、コンタクトの部位のうち、ハウジングに圧入保持される第一部位以外の第二部位及び連結部の幅を第一部位の幅よりも小さくしたことから、差動対間の距離を離すことができ、その間におけるクロストークを抑制することができる。

本発明の実施の形態によるコネクタを示す正面斜視図である。図１のコネクタを示す背面斜視図である。図１のコネクタを示す分解斜視図である。図１のコネクタを示す正面図である。図１のコネクタを示す背面図である。図３のＵＳＢ３．０コンタクトのみを示す斜視図である。図６のＵＳＢ３．０コンタクトを示す側面図である。図６のＵＳＢ３．０コンタクトを示す他の側面図である。図６のＵＳＢ３．０コンタクトを示す背面図である。特許文献１のコネクタのコンタクトを示す斜視図である。特許文献２のコネクタを示す斜視図である。

図１乃至図５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、ＵＳＢ３．０のＳｔａｎｄａｒｄのＢタイプのコネクタ規格に準拠したレセプタクルであり、Ｘ方向（所定方向）に沿って相手側コネクタ（図示せず）と嵌合する嵌合端１２と、基板（図示せず）に搭載される基板搭載端１４とを有している。本実施の形態によるコネクタ１０は、所定方向（Ｘ方向：嵌合方向）が基板（図示せず）と直交している（即ち、嵌合面が基板（図示せず）と平行な）ストレートタイプである。図示されたコネクタ１０は、導電体からなるＵＳＢ３．０コンタクト（コンタクト）２０及びＵＳＢ３．０コンタクト（グランドコンタクト：特定コンタクト）４０と、導電体からなるＵＳＢ２．０コンタクト６０と、それらを保持する絶縁体からなるハウジング７０と、ハウジング７０を部分的に覆う金属製のシェル８０とを備えている。

ハウジング７０は、嵌合端１２において開口し且つ相手側コネクタ（図示せず）を部分的に受容する受容部７２と、受容部７２の最奥に位置する奥壁部７４と、奥壁部７４から嵌合端１２側にＸ方向に沿って受容部７２内に延びる板状部７６及びブロック部７８とを有している。板状部７６の−Ｚ側の面上には、ＵＳＢ３．０コンタクト２０及びＵＳＢ３．０コンタクト４０を配列保持するための５つの溝が形成されている。また、ブロック部７８の＋Ｚ側及び−Ｚ側の面上には、夫々、ＵＳＢ２．０コンタクト６０を配列保持するための２つの溝が形成されている。即ち、ブロック部７８には合計４つの溝が形成されている。

ＵＳＢ２．０コンタクト６０は、相手側コネクタ（図示せず）のコンタクト（図示せず）と接触する接点部６２と、接点部６２を弾性支持するバネ部６４と、バネ部６４の−Ｘ側に位置しハウジング７０の奥壁部７４に圧入される圧入部６６と、基板（図示せず）に固定される固定部６８とを有している。このＵＳＢ２．０コンタクト６０は、バネ部６４がブロック部７８の溝内で変位・変形可能となるように、ハウジング７０に保持されている。

図６及び図７に示されるように、本実施の形態において、ＵＳＢ３．０コンタクト２０は、２対の差動対２１を構成するコンタクトであり、ＵＳＢ３．０コンタクト４０はＹ方向（幅方向）において差動対２１と差動対２１との間に設けられたグランドコンタクトである。

詳しくは、図６乃至図９に示されるように、ＵＳＢ３．０コンタクト２０は、Ｘ方向に延びる第一部位２２と、Ｘ方向に延びる第二部位３２と、第一部位２２と第二部位３２とを連結する連結部３４とを有している。第一部位２２は、相手側コネクタ（図示せず）のコンタクト（図示せず）と接触する接触部２４を有しており、細長い板状に延びている。第一部位２２には、ハウジング７０の奥壁部７４に圧入される圧入突起２６と、ハウジング７０に圧入された際に第一部位２２を板状部７６の溝内に押し付けるためのダボ２８が形成されている。また、第一部位２２の−Ｘ側端部には、第一部位２２をハウジング７０に治具を用いて圧入する際に治具により押圧するための肩部３０が設けられている。第二部位３２は、基板（図示せず）に形成されたスルーホール（図示せず）に挿入接続される部位である。連結部３４は、第一部位２２の−Ｘ側端部（嵌合端１２から遠い方の端部）と第二部位３２の＋Ｘ側端部（基板搭載端１４から遠い方の端部）とを連結している。図８及び図９に最もよく示されているように、本実施の形態において、第一部位２２と第二部位３２は同一直線上には位置していない。連結部３４はＸ方向と交差するＺ方向に延びており、そのため第一部位２２と第二部位３２とは軸ズレした状態となっている。

図８及び図９に最もよく示されているように、第一部位２２は一列に並んでいる一方、第二部位３２は二列に並んでいる。詳しくは、図６及び図９に示されるように、１対の差動対２１を構成する２本のＵＳＢ３．０コンタクト２０の連結部３４は、Ｚ方向において互いに異なる方位に延びている。具体的には、Ｙ方向（幅方向）外側に位置するＵＳＢ３．０コンタクト２０の連結部３４は、第一部位２２の−Ｘ側端部から−Ｚ方向に向かって延びており、残りのＵＳＢ３．０コンタクト２０の連結部３４は、第一部位２２の−Ｘ側端部から＋Ｚ方向に向かって延びている。これにより、１対の差動対２１を構成する２本のＵＳＢ３．０コンタクト２０の第二部位３２は、異なる列に属している。このように、ＵＳＢ３．０コンタクト２０は、第一部位２２と連結部３４との境界部分及び連結部３４と第二部位３２との境界部分において曲げられていることにより、ピッチ変換されている。但し、１対の差動対２１を構成する２本のＵＳＢ３．０コンタクト２０の連結部３４の長さは同じであり、第一部位２２及び第二部位３２の長さも同じである。即ち、本実施の形態において、１対の差動対２１を構成する２本のＵＳＢ３．０コンタクト２０の信号伝送経路長は互いに等しい。従って、本実施の形態による差動対２１では信号伝送経路長の差に起因したスキューの発生を抑制することができる。

本実施の形態によるＵＳＢ３．０コンタクト２０の第二部位３２と連結部３４は、Ｙ方向において第一部位２２よりも小さい幅を有している。即ち、ＵＳＢ３．０コンタクト２０のうち、ハウジング７０の外側に位置する部位（奥壁部７４の−Ｘ側に位置している部位）は、ハウジング７０内に延びている第一部位２２よりも幅狭に形成されている。これにより、第二部位３２に関して差動対２１間の距離は広げられている。詳しくは、差動対２１を構成するＵＳＢ３．０コンタクト２０のうちＹ方向内側に位置するＵＳＢ３．０コンタクト２０の第二部位３２同士が離されている。このため、差動対２１間のクロストークを軽減することができる。

図６乃至図９に示されるように、ＵＳＢ３．０コンタクト４０は、Ｘ方向に延びる特定第一部位４２と、Ｘ方向に延びる特定第二部位５２と、特定第一部位４２と特定第二部位５２とを連結する特定連結部５４とを有している。特定第一部位４２は、相手側コネクタ（図示せず）のグランドコンタクト（図示せず）と接触する接触部４４を有しており、細長い板状に延びている。特定第一部位４２には、ハウジング７０の奥壁部７４に圧入される圧入突起４６と、ハウジング７０に圧入された際に特定第一部位４２を板状部７６の溝内に押し付けるためのダボ４８が形成されている。また、特定第一部位４２の−Ｘ側端部には特定第一部位４２をハウジング７０に治具を用いて圧入する際に治具により押圧するための肩部５０が設けられている。特定第二部位５２は、基板（図示せず）に形成されたスルーホール（図示せず）に挿入接続される部位である。特定連結部５４は、特定第一部位４２の−Ｘ側端部（嵌合端１２から遠い方の端部）と特定第二部位５２の＋Ｘ側端部（基板搭載端１４から遠い方の端部）とを連結している。図８及び図９に最もよく示されているように、本実施の形態において、特定第一部位４２と特定第二部位５２は同一直線上には位置していない。特定連結部５４はＸ方向と交差するＺ方向に延びており、そのため特定第一部位４２と特定第二部位５２とは軸ズレした状態となっている。

詳しくは、ＵＳＢ３．０コンタクト４０の特定第一部位４２は、Ｘ方向において、ＵＳＢ３．０コンタクト２０の第一部位２２よりも長い。本実施の形態によるＵＳＢ３．０コンタクト４０の特定第二部位５２と特定連結部５４は、Ｙ方向において特定第一部位４２よりも小さい幅を有している。

本実施の形態において、特定連結部５４は、Ｚ方向において、ＵＳＢ３．０コンタクト４０とＹ方向において隣接するＵＳＢ３．０コンタクト２０の連結部３４とは反対側に延びている。換言すると、特定連結部５４は、Ｙ方向外側に位置するＵＳＢ３．０コンタクト２０の連結部３４と同一方向に延びている。そのため、図５及び図９に示されるように、コネクタ１０を基板搭載端１４側から見た場合に（Ｘ方向に沿って見た場合に）第二部位３２と特定第二部位５２とは千鳥配置されている。即ち、Ｙ方向において最も近い位置に位置している２つのＵＳＢ３．０コンタクト２０の第二部位３２同士又はＵＳＢ３．０コンタクト２０とＵＳＢ３．０コンタクト４０の第二部位３２と特定第二部位５２とが、互いに異なる列に属しており、それらをＹ方向の端にから結んでいくとジグザグの線になるように並んでいる。従って、第二部位３２と第二部位３２又は特定第二部位５２との間の距離を離すことができ、基板（図示せず）に形成されるスルーホール（図示せず）間の距離も大きくとることができる。

以上、本発明について実施の形態を掲げて具体的に説明してきたが、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、上述した実施の形態において、コネクタ１０は、ＵＳＢ３．０準拠のコネクタであり、特定コンタクトはグランドコンタクト（ＵＳＢ３．０コンタクト４０）であったが、規格による制限がない場合には、特定コンタクトはグランド以外の固定電位を与えられるものであってもよい。また、規格によっては、特定コンタクト（ＵＳＢ３．０コンタクト４０：グランドコンタクト）を設けなくともよい。

また、上述した実施の形態によるコネクタ１０は第一部位２２及び特定第一部位４２と第二部位３２及び特定第二部位５２とが同一方向（いずれもＸ方向）に沿って延びているストレートタイプのものであったが、本発明の概念は、嵌合面と基板（図示せず）とが直交する（従って、第一部位２２及び特定第一部位４２と第二部位３２及び特定第二部位５２が直交する方向に沿って延びる）ライトアングルタイプのコネクタにも適用可能である。但し、ライトアングルタイプのコネクタと比較して、上述した実施の形態のようなストレートタイプの場合の方が、本発明以外の方法によりクロストークの軽減とピッチ変換とを両立させることが困難である。即ち、本発明はストレートタイプのコネクタに適用する場合の方が効果が大きい。

上述した実施の形態によるＵＳＢ３．０コンタクト４０は特定連結部５４を有するように曲げ形成されており、特定第一部位４２と特定第二部位５２とは軸ズレしていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、基板（図示せず）のスルーホール（図示せず）間の距離等の問題がない場合、特定第一部位４２と特定第二部位５２とが一直線上に並んでいてもよい。即ち、ＵＳＢ３．０コンタクト４０は曲げ部を有しないものであってもよい。

１０コネクタ
１２嵌合端
１４基板搭載端
２０ＵＳＢ３．０コンタクト（コンタクト）
２１差動対
２２第一部位
２４接触部
２６圧入突起
２８ダボ
３０肩部
３２第二部位
３４連結部
４０ＵＳＢ３．０コンタクト（グランドコンタクト：特定コンタクト）
４２特定第一部位
４４接触部
４６圧入突起
４８ダボ
５０肩部
５２特定第二部位
５４特定連結部
６０ＵＳＢ２．０コンタクト
６２接点部
６４バネ部
６６圧入部
６８固定部
７０ハウジング
７２受容部
７４奥壁部
７６板状部
７８ブロック部
８０シェル

Claims

基板に搭載されると共に所定方向に沿って相手側コネクタと嵌合可能なコネクタであって、
前記コネクタは、２対の差動対を構成するコンタクトと、前記コンタクトを保持するハウジングとを備えており、
前記コンタクトの夫々は、前記相手側コネクタとの接触部を有し且つ前記ハウジングに圧入保持される第一部位と、前記基板に接続固定される第二部位と、前記第一部位と前記第二部位とを連結する連結部とを有しており、
前記コンタクトの前記第一部位は一列に並んでおり、
前記コンタクトの前記第二部位は二列に並んでおり、
前記差動対の夫々を構成する２つの前記コンタクトの前記第二部位は、互いに異なる列に属しており、
前記所定方向と直交する幅方向において、前記第二部位及び前記連結部は前記第一部位よりも小さい幅を有している
コネクタ。
請求項１記載のコネクタであって、
前記第一部位は、前記所定方向に沿って延びている
コネクタ。
請求項２記載のコネクタであって、
前記第二部位は、前記所定方向に沿って延びている
コネクタ。
請求項３記載のコネクタであって、
前記連結部は、前記所定方向と交差する方向に夫々延びており、且つ、互いに等しい長さを有している
コネクタ。
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、
前記基板にはスルーホールが形成されており、
前記第二部位は、前記スルーホールに挿入接続される
コネクタ。
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、
固定電位を与えられる特定コンタクトを更に備えており、
前記特定コンタクトは、前記ハウジングに保持され、前記幅方向において前記２対の前記差動対の間に位置している
コネクタ。
請求項６記載のコネクタであって、
前記特定コンタクトは、前記第一部位及び前記第二部位に夫々対応する特定第一部位及び特定第二部位を有しており、
前記第二部位及び前記特定第二部位は千鳥配置されている
コネクタ。
請求項６又は請求項７記載のコネクタであって、
特定コンタクトはグランドコンタクトであり、
前記コネクタは、ＵＳＢ３．０のＳｔａｎｄａｒｄＢの規格に準拠している
コネクタ。