JP2014165084A

JP2014165084A - レセプタクルコネクタ

Info

Publication number: JP2014165084A
Application number: JP2013036513A
Authority: JP
Inventors: Ryoji Kitamukai; 亮治北向; Jinichi Masuyama; 仁一増山; Isao Kojima; 功小島
Original assignee: DDK Ltd
Current assignee: DDK Ltd
Priority date: 2013-02-27
Filing date: 2013-02-27
Publication date: 2014-09-08

Abstract

【課題】本発明はフローティング機能を維持しつつ、コネクタの小型化もでき、かつ、簡単な構造で電気特性（特性インピーダンスやクロストーク等）の規格を満足できる構造のレセプタクルコネクタを提供する。
【解決手段】本目的は複数のコンタクト２０と絶縁体とを備え、コンタクト２０の接触部２０１と接続部２０３との間に保持部２０４と1回以上蛇行する弾性部２０５を設け、絶縁体をハウジング２２とブロック２４との２つに分割し、コンタクト２０でハウジング２２をブロック２４に浮遊状態に保持し、コンタクト２０の弾性部２０５の厚さを他の部分より薄くし、かつ、部分的に板幅を狭める凹部２０６を複数設けることにより弾性を維持しつつ電気特性も保ち、フローティングを可能にしたものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＨＤＤやＤＶＤ等の光学ドライブ等の電気機器や電子機器に使用されるレセプタクルコネクタに関するもので、特に、簡単な構造で電気特性の規格を満足し、コネクタの小型化もでき、フローティング機能を有する構造に関するものである。

一般的に、レセプタクルコネクタは相手物と接触する接触部と基板に接続する接続部を有する複数のコンタクトと、該コンタクトが保持・配列される絶縁体とを備えている。前記レセプタクルコネクタをフローティング構造にするには、前記コンタクトの接触部と接続部との間に保持部と1回以上蛇行する弾性部を設け、前記絶縁体をハウジングとブロックの２つに分割し、前記ハウジングを前記ブロックに前記コンタクトの保持部で保持することにより浮遊状態に保持することで、フローティング構造にできる。
下記に、本出願人が提案した文献とした特許文献１（特開２００７−１８７８５）を挙げます。
特開２００７−１８７８５。この文献の要約によると、簡単な構造で０．７ｍｍ以上のフローティング量を確保することができ、かつコネクタ同士の嵌合時に基板との短絡がなく、接続不良に繋がらないコネクタの提供を目的とし、コンタクト１６には接触部２２と第一固定部２４と弾性部２６と第二固定部２８と接続部３０とを備えこの順で配置し、弾性部２６の形状を略クランク状にし、絶縁体は固定用ブロック１２と可動用ハウジング１４とから構成され、ブロック１２には第二固定部２８が固定されるとともにハウジング１４には第一固定部２４が固定され、ハウジング１４はコンタクト１６にのみ固定されるとともにブロック１２の底面側より浮遊するようにコンタクト１６の弾性部２６によってフローティング可能に保持することで達成し、また、ハウジング１４に基板９０への実装時の短絡を防止する壁を設ける構造のコネクタが開示されている。

近年、客先からは、フローティング機能を維持しつつ、コネクタの小型化もでき、かつ、簡単な構造で電気特性の規格を満足できる構造が要求されている。電気特性とは、特性インピーダンスやクロストーク等である。
特許文献１は、フローティング機構を有しているが、高速伝送領域において特性インピーダンスやクロストーク等の電気特性を満足することはできない。また、これ以上の小型化ができない。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、フローティング機能を維持しつつ、コネクタの小型化もでき、かつ、簡単な構造で電気特性（特性インピーダンスやクロストーク等）の規格を満足できる構造のレセプタクルコネクタを提供するものである。

本目的は、請求項１記載のように、
相手物と着脱自在に嵌合するレセプタクルコネクタであって、
相手物と接触する接触部と基板に接続する接続部を有する複数のコンタクトと、該コンタクトが保持・配列される絶縁体と、を備え、
前記コンタクトの接触部と接続部との間に保持部と1回以上蛇行する弾性部を設け、
前記絶縁体を、ハウジングとブロックとの２つに分割し、
前記ハウジングを前記ブロックに前記コンタクトの保持部で保持することにより浮遊状態に保持する前記レセプタクルコネクタにおいて、
前記コンタクトの弾性部の厚さを他の部分より薄くし、かつ、部分的に板幅を狭める凹部を複数設けることにより弾性を維持しつつ電気特性も保ち、フローティングを可能とすることを特徴とするレセプタクルコネクタにより達成できる。

請求項２記載のレセプタクルコネクタは、前記コンタクトの弾性部の厚さを他の部分より０．０５〜０．１５ｍｍ薄くすることを特徴とする請求項１記載のレセプタクルコネクタにある。
また、請求項３記載のレセプタクルコネクタは、前記コンタクトの弾性部を部分的に０．４〜０．７ｍｍ板幅を狭める凹部を設けることを特徴とする請求項１または２記載のレセプタクルコネクタにある。
さらに、請求項４記載のレセプタクルコネクタは、前記コンタクトの弾性部部分であって、応力が集中部分に板幅を狭める複数の凹部を設けることを特徴とする請求項１または２、３記載のレセプタクルコネクタにある。

請求項５記載のレセプタクルコネクタは、前記コンタクトの弾性部に、部分的に板幅を狭める凹部を幅方向両側に設けることを特徴とする請求項１または２、３、４記載のレセプタクルコネクタにある。
また、請求項６記載のレセプタクルコネクタは、長手方向両端部分に、固定具を配置することを特徴とする請求項１〜５記載のうちいずれか１項記載のレセプタクルコネクタにある。

以上の説明から明らかなように、本発明のレセプタクルコネクタによると、次のような優れた効果が得られる。本発明のレセプタクルコネクタでは、フローティング機能を維持しつつ、コネクタの小型化（高さ方向で１〜３ｍｍの低背化）もでき、かつ、簡単な構造で電気特性（特性インピーダンスやクロストーク等）の規格を満足できるレセプタクルコネクタを提供できる。
（１）請求項１記載のように、相手物と着脱自在に嵌合するレセプタクルコネクタであって、相手物と接触する接触部と基板に接続する接続部を有する複数のコンタクトと、該コンタクトが保持・配列される絶縁体と、を備え、前記コンタクトの接触部と接続部との間に保持部と1回以上蛇行する弾性部を設け、前記絶縁体を、ハウジングとブロックとの２つに分割し、前記ハウジングを前記ブロックに前記コンタクトの保持部で保持することにより浮遊状態に保持する前記レセプタクルコネクタにおいて、前記コンタクトの弾性部の厚さを他の部分より薄くし、かつ、部分的に板幅を狭める凹部を複数設けることにより弾性を維持しつつ電気特性も保ち、フローティングを可能とすることを特徴とするレセプタクルコネクタにしているので、フローティング機能を維持しつつ、コネクタの小型化もでき、かつ、簡単な構造で電気特性（特性インピーダンスやクロストーク等）の規格を満足できるレセプタクルコネクタを提供できる。
（２）請求項２記載のレセプタクルコネクタは、前記コンタクトの弾性部の厚さを他の部分より０．０５〜０．１５ｍｍ薄くすることを特徴とする請求項１記載のレセプタクルコネクタにしているので、フローティング機能を維持しつつ、コネクタの小型化もでき、かつ、簡単な構造で電気特性（特性インピーダンスやクロストーク等）の規格を満足できるレセプタクルコネクタを提供できる。
（３）請求項３記載のレセプタクルコネクタは、前記コンタクトの弾性部を部分的に０．４〜０．７ｍｍ板幅を狭める凹部を設けることを特徴とする請求項１または２記載のレセプタクルコネクタにしているので、フローティング機能を維持しつつ、コネクタの小型化もでき、かつ、簡単な構造で電気特性（特性インピーダンスやクロストーク等）の規格を満足できるレセプタクルコネクタを提供できる。
（４）請求項４記載のレセプタクルコネクタは、前記コンタクトの弾性部部分であって、応力が集中部分に板幅を狭める複数の凹部を設けることを特徴とする請求項１または２、３記載のレセプタクルコネクタにしているので、フローティング機能を維持しつつ、コネクタの小型化もでき、かつ、簡単な構造で電気特性（特性インピーダンスやクロストーク等）の規格を満足できるレセプタクルコネクタを提供できる。
（５）請求項５記載のレセプタクルコネクタは、前記コンタクトの弾性部に、部分的に板幅を狭める凹部を幅方向両側に設けることを特徴とする請求項１または２、３、４記載のレセプタクルコネクタにしているので、フローティング機能を維持しつつ、コネクタの小型化もでき、かつ、簡単な構造で電気特性（特性インピーダンスやクロストーク等）の規格を満足できるレセプタクルコネクタを提供できる。
（６）請求項６記載のレセプタクルコネクタは、長手方向両端部分に、固定具を配置することを特徴とする請求項１〜５記載のうちいずれか１項記載のレセプタクルコネクタにしているので、フローティング機能を維持しつつ、コネクタの小型化もでき、かつ、簡単な構造で電気特性（特性インピーダンスやクロストーク等）の規格を満足できるレセプタクルコネクタを提供できる。

（Ａ）本発明のレセプタクルコネクタを嵌合方向上側よりみた斜視図である。（Ｂ）本発明のレセプタクルコネクタを嵌合方向と反対方向よりみた斜視図である。（Ｃ）本発明のレセプタクルコネクタを、コンタクト部分で断面した断面図である。接触部方向からみたコンタクトの斜視図である。（Ａ）ハウジングを嵌合方向よりみた斜視図である。（Ｂ）ハウジングを嵌合方向と反対方向よりみた斜視図である。（Ｃ）ハウジングを、コンタクト装着部分で断面した断面図である。（Ａ）ブロックを嵌合方向よりみた斜視図である。（Ｂ）ブロックを嵌合方向と反対方向よりみた斜視図である。（Ｃ）ブロックを、コンタクト装着部分で断面した断面図である。（Ａ）固定具を、嵌合方向よりみた斜視図である。（Ｂ）固定具を、嵌合方向と反対方向よりみた斜視図である。従来技術と本発明との特性インピーダンス（解析値）を比較したグラフである。

本発明の特徴は、相手物と着脱自在に嵌合するレセプタクルコネクタ１０であって、相手物と接触する接触部２０１と基板に接続する接続部２０３を有する複数のコンタクト２０と、該コンタクト２０が保持・配列される絶縁体と、を備え、前記コンタクト２０の接触部２０１と接続部２０３との間に保持部２０４と1回以上蛇行する弾性部２０５を設け、前記絶縁体を、ハウジング２２とブロック２４との２つに分割し、前記ハウジング２２を前記ブロック２４に前記コンタクト２０の保持部２０４で保持することにより浮遊状態に保持する前記レセプタクルコネクタ１０において、前記コンタクト２０の弾性部２０５の厚さを他の部分より薄くし、かつ、部分的に板幅を狭める凹部２０６を複数設けることにより弾性を維持しつつ電気特性も保ち、フローティングを可能とすることを特徴とするレセプタクルコネクタ１０である。
つまり、前記コンタクト２０で前記ハウジング２２を前記ブロック２４に浮遊状態に保持し、前記コンタクト２０の弾性部２０５の厚さを他の部分より薄くし、かつ、部分的に板幅を狭める凹部２０６を複数設けることにより弾性を維持しつつ電気特性も保ち、フローティングを可能にしたものである。

図１から図５に基づいて、本発明のレセプタクルコネクタ１０の実施例について説明する。図１（Ａ）は本発明のレセプタクルコネクタを嵌合方向上側よりみた斜視図であり、（Ｂ）は本発明のレセプタクルコネクタを嵌合方向と反対方向よりみた斜視図であり、（Ｃ）は本発明のレセプタクルコネクタを、コンタクト部分で断面した断面図である。図２は接触部方向からみたコンタクトの斜視図である。図３（Ａ）はハウジングを嵌合方向よりみた斜視図であり、（Ｂ）はハウジングを嵌合方向と反対方向よりみた斜視図であり、（Ｃ）はハウジングを、コンタクト装着部分で断面した断面図である。図４（Ａ）はブロックを嵌合方向よりみた斜視図であり、（Ｂ）はブロックを嵌合方向と反対方向よりみた斜視図であり、（Ｃ）はブロックを、コンタクト装着部分で断面した断面図である。図５（Ａ）は固定具を、嵌合方向よりみた斜視図であり、（Ｂ）は固定具を、嵌合方向と反対方向よりみた斜視図である。図６は従来技術と本発明との特性インピーダンス（解析値）を比較したグラフである。

本発明のレセプタクルコネクタ１０は、少なくとも２つの絶縁体であるハウジング２２とブロック２４とコンタクト２０とを備えている。必要に応じて、固定具２６を備える場合もある。以下の本実施例では、前記固定具２６を備えたものについて説明する。

構成部品を説明する前に、基板について説明する。前記基板には、前記コンタクト２０の接続部２０３及び前記固定具２６の接続部２６３が半田付け等により接続されるランドが形成されている。前記コンタクト２０の接続部２０３と接続するランドからはパターンが延びている。

まず、図１から図６に基づいて、第１実施例について説明する。本発明のポイントである前記コンタクト２０について説明する。前記コンタクト２０は金属製であり、公知技術のプレス加工によって製作されている。前記コンタクト２０の材質としては、バネ性や導電性や寸法安定性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。本実施例では、前記コンタクト２０は前記ハウジング２２及び前記ブロック２４に圧入によって固定されている。

前記信号コンタクト２０は、相手コネクタと接触する接触部２０１と基板に接続する接続部２０３を有し、さらに前記接触部２０１と前記接続部２０３の間に、前記ブロック２４に固定する固定部２０２と1回以上湾曲させた弾性部２０５と前記ハウジング２２に固定する保持部２０４を有している。それぞれの部分は、相手コネクタとの嵌合方向から前記接触部２０１、前記保持部２０４、前記弾性部２０５、前記固定部２０２、前記接続部２０３の順に配置されている。

前記接触部２０１は、相手コネクタと接触し易いように相手コネクタの形状に沿うように適宜設計しているが、本実施例では湾曲形状をしている。

前記接続部２０３は前記基板に接続する部分であり、その方法としては半田付け（表面実装やディップ）やプレスフィットなどを挙げることができる。本実施例では表面実装（SMT）の半田付けにより基板に接続している。

前記固定部２０２は、前記ブロック２４に固定出来れば如何なる方法でもよく、圧入や引っ掛け（ランス）や溶着や一体成形等を挙げることができる。本実施例では前記ブロック２４へ圧入により保持・固定している。前記固定部２０２の形状・大きさは、保持力や加工性や強度等を考慮して適宜設計する。

前記保持部２０４は、前記ハウジング２２に保持出来れば如何なる方法でもよく、圧入や引っ掛け（ランス）や溶着や一体成形等を挙げることができる。本実施例では前記ハウジング２２へ圧入により保持・固定している。前記保持部２０４の形状・大きさは、保持力や加工性や強度や前記ハウジング２２のフローティング等を考慮して適宜設計する。

前記弾性部２０５は、前記ハウジング２２をフローティング可能なようにするための部分である。つまり、前記ハウジング２２を前記コンタクト２０の保持部２０４でのみ保持することで、前記ハウジング２２を浮遊状態にすることによりフローティング可能にしたものである。前記弾性部２０５は、前記ハウジング２２をフローティング可能に保持できれば如何なる形状でも良い。本実施例では、コネクタの小型化やフローティング性等を考慮して、1回湾曲蛇行させている。

前記弾性部２０５には、電気特性（特性インピーダンスやクロストーク等）の規格を満足でき、かつ、フローティング可能にするために、板幅を広げてから部分的に板幅を狭める凹部２０６を複数設け、かつ、前記弾性部２０５の厚さを他の部分より薄くしている。フローティングした際に、弾性部が弾性変形した場合に応力集中すると想定される部分に凹部２０６を設けることが望ましい。図６は、前記弾性部２０５の厚さを薄くし、かつ、前記凹部２０６を設けたもの（本発明）と、そうでないもの（従来技術）との特性インピーダンスを対比したものである。グラフより、１００Ωに整合（特性インピーダンスが従来に比べピーク時で７５％低下）していることがわかる。

前記コンタクト２０の弾性部２０５の厚さを他の部分より０．０５〜０．１５ｍｍ薄くしている。０．０５ｍｍ未満では、強度的に弱くなり、破損してしまい、０．１５ｍｍを超えると弾性がなくなり、フローティングが出来なくなってしまう。

また、前記コンタクト２０の弾性部２０５を部分的に０．４〜０．７ｍｍ板幅を狭める凹部２０６を設けている。前記凹部２０６を設けることで、電気特性（特性インピーダンスやクロストーク等）の規格を満足できる。０．４ｍｍ未満では強度的に弱くなり、破損してしまい、０．７ｍｍを超えると弾性がなくなり、フローティングが出来なくなってしまう。

前記弾性部２０５の板厚及び前記凹部２０６の大きさは、電気特性（特性インピーダンスやクロストーク等）の規格を満足でき、かつ、フローティング可能にするように適宜設計している。

次に、ハウジング２２について説明する。このハウジング２２は電気絶縁性のプラスチックであり、公知技術の射出成形によって製作され、この材質としては寸法安定性や加工性やコスト等を考慮して適宜選択するが、一般的にはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリアミド（６６ＰＡ、４６ＰＡ）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリカーボネート（ＰＣ）やこれらの合成材料を挙げることができる。前記ハウジング２２には、相手コネクタが入る嵌合口５が設けられている。前記嵌合口５は、前記相手コネクタが入ればよく、前記相手コネクタの形状に沿うように適宜設計されている。

前記ハウジング２２は、本体２２２と該本体２２２から長手方向両側に突出したフランジ２２３とを有し、さらに、前記本体２２２の両側には相手コネクタとの嵌合をガイドするガイド部２２４が設けられている。前記本体２２２には、前記コンタクト２０が保持・配列される挿入孔２２１が設けられている。

前記挿入孔２２１に前記コンタクト２０は圧入や引っ掛け（ランス）や溶着等によって固定されている。本実施例では、前記コンタクト２０は圧入によって固定されている。

前記ハウジング２２の長手ピッチ方向両側のフランジ２２３は、固定具２６と係合（引っかかる）する部分であり、係合することで、相手コネクタが抜去される際の負荷に耐えられるようにしたものである。前記フランジ２２３の形状・大きさは前記固定具２６と係合できればよく、コネクタの小型化や強度や役割等を考慮して適宜設計する。

前記ガイド部２２４は、相手コネクタとの嵌合時のガイドをする部分であり、その形状・大きさは、その役割やコネクタの小型化や強度や加工性当を考慮して適宜設計する。

次に、前記ブロック２４について説明する。このブロック２４は電気絶縁性のプラスチックであり、公知技術の射出成形によって製作され、この材質としては寸法安定性や加工性やコスト等を考慮して適宜選択するが、一般的にはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリアミド（６６ＰＡ、４６ＰＡ）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリカーボネート（ＰＣ）やこれらの合成材料を挙げることができる。

前記ブロック２４は、本体部２４２とフランジ部２４３を有している。前記本体部２４２には、前記ハウジング２２が浮遊状態に入る装着凹部２４５が設けられ、かつ、前記コンタクト２０が固定される挿入穴２４１が設けられている。前記挿入穴２４１に前記コンタクト２０は圧入や引っ掛け（ランス）や溶着等によって固定されている。本実施例では、前記コンタクト２０は圧入によって固定されている。

前記装着凹部２４５の形状・大きさは、前記ハウジング２２が浮遊状態に入ればよく、その役割やコネクタの小型化や強度や加工性等を考慮して適宜設計する。

前記フランジ部２４３には前記固定具２６が固定される装着孔２４４が設けられている。前記装着孔２４４に前記固定具２６は圧入や引っ掛け（ランス）や溶着等によって固定されている。本実施例では、前記固定具２６は圧入によって固定されている。

最後に、前記固定具２６について説明する。前記固定具２６は金属製であり、公知技術のプレス加工によって製作されている。前記固定具２６の材質としては、バネ性や導電性や寸法安定性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。本実施例では、前記固定具２６は前記ブロック２４に圧入によって固定されている。

前記固定具２６は、前記ブロック２４に固定する固定部２６２と基板に接続する接続部２６３と前記ハウジング２２のフランジ２２３に係合する係合部２６４とを有している。前記係合部２６４の形状・大きさは前記フランジ２２３の形状に沿い、かつ、係合できればよく、嵌合強度や加工性や強度等を考慮して適宜設計する。

前記固定部２６２の形状・大きさは、その役割や保持力や強度や加工性等を考慮して適宜設計する。

前記接続部２６３の形状・大きさは、その役割や強度や加工性等を考慮して適宜設計する。

本発明の活用例としては、ＨＤＤやＤＶＤ等の光学ドライブ等の電気機器や電子機器に使用されるレセプタクルコネクタに活用され、特に、簡単な構造で電気特性の規格を満足し、コネクタの小型化もでき、フローティング機能を有する構造に関するものである。

５嵌合口
１０レセプタクルコネクタ
２０コンタクト
２０１接触部
２０３接続部
２０４保持部
２０５弾性部
２０６凹部
２２ハウジング
２２１挿入孔
２２２本体
２２３フランジ
２２４ガイド部
２４ブロック
２４１挿入穴
２４２本体部
２４３フランジ部
２４４装着孔
２４５装着凹部
２６固定具
２６２固定部
２６３接続部
２６４係合部

Claims

相手物と着脱自在に嵌合するレセプタクルコネクタであって、
相手物と接触する接触部と基板に接続する接続部を有する複数のコンタクトと、該コンタクトが保持・配列される絶縁体と、を備え、
前記コンタクトの接触部と接続部との間に保持部と1回以上蛇行する弾性部を設け、
前記絶縁体を、ハウジングとブロックとの２つに分割し、
前記ハウジングを前記ブロックに前記コンタクトの保持部で保持することにより浮遊状態に保持する前記レセプタクルコネクタにおいて、
前記コンタクトの弾性部の厚さを他の部分より薄くし、かつ、部分的に板幅を狭める凹部を複数設けることにより弾性を維持しつつ電気特性も保ち、フローティングを可能とすることを特徴とするレセプタクルコネクタ。
前記コンタクトの弾性部の厚さを他の部分より０．０５〜０．１５ｍｍ薄くすることを特徴とする請求項１記載のレセプタクルコネクタ。
前記コンタクトの弾性部を部分的に０．４〜０．７ｍｍ板幅を狭める凹部を設けることを特徴とする請求項１または２記載のレセプタクルコネクタ。
前記コンタクトの弾性部部分であって、応力が集中部分に板幅を狭める複数の凹部を設けることを特徴とする請求項１または２、３記載のレセプタクルコネクタ。
前記コンタクトの弾性部に、部分的に板幅を狭める凹部を幅方向両側に設けることを特徴とする請求項１または２、３、４記載のレセプタクルコネクタ。
長手方向両端部分に、固定具を配置することを特徴とする請求項１〜５記載のうちいずれか１項記載のレセプタクルコネクタ。