JP2021111598A - コネクタ及びコネクタ装置 - Google Patents
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- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
Abstract
Description
以下、実施形態1に係るコネクタ及びコネクタ装置について、図面を用いて説明する。ただし、下記の実施形態は、本開示の様々な実施形態の1つに過ぎない。下記の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、下記の実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
図1、図5、図9、図13に示すように、本実施形態のコネクタ(ソケットS1又はヘッダH1)は、外側シールド1(又は5)と、端子4(又は8)と、ハウジング2(又は6)と、内側シールド3(又は7)と、を備える。端子4(又は8)は、外側シールド1(又は5)に囲まれている。端子4(又は8)は、相手側コネクタの相手側端子に電気的に接続される。ハウジング2(又は6)は、外側シールド1(又は5)に対して固定されている。ハウジング2(又は6)は、端子4(又は8)を保持している。内側シールド3(又は7)は、外側シールド1(又は5)に囲まれている。内側シールド3(又は7)は、2つの先端領域r1(又はr7)を含む。2つの先端領域r1(又はr7)は、外側シールド1(又は5)に対向又は直接結合している第1の先端領域、及び外側シールド1(又は5)に対向又は直接結合している第2の先端領域からなる。次に記載する複数の電気的閉ループの中で、他の電気的閉ループを囲まない電気的閉ループLO1、LO2、LO3の最長のループ長は、端子4(又は8)に流れる伝送信号の最大周波数に対応する波長よりも短い。複数の電気的閉ループはそれぞれ、外側シールド1(又は5)と、内側シールド3(又は7)と、外側シールド1(又は5)と2つの先端領域r1(又はr7)とをそれぞれ最短距離L1(又はL7)で結ぶ2つの仮想的な経路W7、W8(又はW9、W10)と、のうち、少なくとも外側シールド1(又は5)と内側シールド3(又は7)とを含み、かつ端子4(又は8)を囲む。
また、図1、図4、図5、図8、図9に示すように、本実施形態のコネクタ(ソケットS1又はヘッダH1)は、外側シールド1(又は5)と、端子4(又は8)と、ハウジング2(又は6)と、を備える。外側シールド1(又は5)は、筒状部10(又は50)を有する。筒状部10(又は50)は、所定方向の両端が開口している。端子4(又は8)は、外側シールド1(又は5)に囲まれている。端子4(又は8)は、相手側コネクタの相手側端子に電気的に接続される。ハウジング2(又は6)は、外側シールド1(又は5)に対して固定されている。ハウジング2(又は6)は、端子4(又は8)を保持している。外側シールド1(又は5)は、先端面102(又は502)と、筒状部10(又は50)の外周面101(又は501)と、筒状部10(又は50)の内周面103(又は503)と、を有する。先端面102(又は502)は、筒状部10(又は50)の両端のうち、次に記載する一端に、筒状部10(又は50)の内縁に沿って設けられる。一端は、コネクタ及び相手側コネクタの非接続状態から接続状態への移行に際して相手側コネクタ側となる端である。先端面102(又は502)、外周面101(又は501)及び内周面103(又は503)のうち少なくとも1つは、筒状部10(又は50)の周方向の全周に亘ってシームレスである。
また、図1、図5、図10に示すように、本実施形態のコネクタ(ソケットS1又はヘッダH1)は、複数の端子4(又は8)を備える。複数の端子4(又は8)は、相手側コネクタの複数の相手側端子にそれぞれ電気的に接続される。コネクタは、ハウジング2(又は6)と、内側シールド3(又は7)と、を更に備える。ハウジング2(又は6)は、複数の端子4(又は8)を保持している。コネクタ及び相手側コネクタは、第1方向(本実施形態では、後述する上下方向)において少なくとも一方が他方に向かって移動することで互いに接続される。複数の端子4(又は8)は、2つの端子4(又は8)を含む。2つの端子4(又は8)は、第1方向と直交する第2方向(本実施形態では、後述する前後方向)において、内側シールド3(又は7)を挟んで両側に配置されている。内側シールド3(又は7)は、基部31(又は71)と、延長部32(又は72)と、を有する。基部31(又は71)は、第1方向及び第2方向の両方と直交する第3方向(本実施形態では、後述する左右方向)に沿った方向に長さを有する。延長部32(又は72)は、基部31(又は71)から突出している。ハウジング2(又は6)は、シールド保持部(収容部28又は68)を有する。シールド保持部は、延長部32(又は72)を保持している。
また、図1、図2、図5、図6に示すように、本実施形態のコネクタ(ソケットS1又はヘッダH1)は、複数の端子4(又は8)と、ハウジング2(又は6)と、内側シールド3(又は7)と、を備える。複数の端子4(又は8)はそれぞれ、相手側コネクタの複数の相手側端子に電気的に接続される。ハウジング2(又は6)は、複数の端子4(又は8)を保持している。コネクタ及び相手側コネクタは、第1方向において少なくとも一方が他方に向かって移動することで互いに接続される。複数の端子4(又は8)は、2つの端子4(又は8)を含む。2つの端子4(又は8)は、第1方向と直交する第2方向において、内側シールド3(又は7)を挟んで両側に配置されている。
以下、本実施形態に係るコネクタ(ソケットS1及びヘッダH1)について、図1〜図14を参照して詳細に説明する。
まず、本実施形態に係るソケットS1の構成について説明する。
ハウジング2は、樹脂成形体である。ハウジング2は、電気絶縁性を有している。図1〜図3に示すように、ハウジング2は、底壁21と、周壁22と、を有している。底壁21は、平面視において、左右方向よりも前後方向に長い長方形状に形成されている。周壁22は、底壁21の厚さ方向の一面(上面)の外周部の全周から、上方に突出している。ハウジング2は、上下方向に扁平な直方体状であって、上下方向の両面のうちヘッダH1との対向面となる上面の中央部に、周壁22にて囲まれた凹部24(図3参照)を有する。
外側シールド1は、複数の端子4及び複数の内側シールド3を囲んでいる。外側シールド1は、主材料、又は、表面を構成するめっき等の材料として、金属を含んでいる。ここでは、一例として、外側シールド1は、金属を主材料として形成されている。図1、図4に示すように、外側シールド1は、筒状部10と、複数(4つ)のシールド突起14と、を有している。筒状部10は、外周壁11と、天壁12と、内周壁13と、を含んでいる。
本実施形態では、2つの内側シールド3の形状は同じである。内側シールド3は、主材料、又は、表面を構成するめっき等の材料として、金属を含んでいる。ここでは、一例として、内側シールド3は、金属を主材料として形成されている。図1、図9に示すように、内側シールド3は、基部31と、複数(3つ)の延長部32(2つの第1延長部33及び1つの第2延長部34)と、を有している。
(2.1.4.1)配置
図2、図3に示すように、複数(8つ)の端子4は、複数(6つ)の低周波端子4Pと、複数(2つ)の高周波端子4Tと、を含む。各端子4は、ハウジング2の底壁21の貫通孔211に挿入され、端子保持部29に保持されている。
各端子4の形状は、互いに同じである。各端子4は、例えば、金属板に打抜き加工及び曲げ加工等をすることにより形成されている。図11に示すように、各端子4は、(第1)接点部41と、基部42と、連結部43と、突出部44と、基板接続部45と、(第2)接点部46と、を有している。
ソケットS1は、回路基板150の導体180(半田)に電気的に接続される。図2では、ソケットS1の下面のうち、導体180が設けられる領域を2点鎖線により図示している。導体180の一部は、外側シールド1の下面に、外側シールド1の周方向に沿って設けられる。ここでは、外側シールド1の下面には、外側シールド1の周方向において間隔をあけて存在する複数の領域にそれぞれ、導体180が設けられる。ただし、外側シールド1の下面には、外側シールド1の周方向の全周に亘って連続して導体180が設けられてもよい。つまり、外側シールド1は、その周方向の全周に亘って連続して導体180に接触していてもよい。
図13に、外側シールド1、複数(2つ)の内側シールド3及び複数(8つ)の端子4の、下から見た配置を、模式的に示す。
次に、本実施形態に係るヘッダH1の構成について説明する。ヘッダH1の構成のうち、ソケットS1の構成と同様である構成については、適宜説明を省略する。
ハウジング6は、樹脂成形体である。ハウジング6は、電気絶縁性を有している。ハウジング6は、底壁61と、周壁62と、を有している。底壁61は、平面視において、左右方向よりも前後方向に長い長方形状に形成されている。周壁62は、底壁61の厚さ方向の一面(下面)の外周部から、下方に突出している。ハウジング6の左側面及び右側面は、底壁61及び周壁62を上下方向に貫通する複数(図5では、左側面に2つ、右側面に2つ)の切欠き601を有している。複数の切欠き601は、上下方向から見て端子8の基板接続部83と対向する位置に設けられている(図6参照)。
外側シールド5は、複数の端子8及び複数の内側シールド7を囲んでいる。外側シールド5は、主材料、又は、表面を構成するめっき等の材料として、金属を含んでいる。ここでは、一例として、外側シールド5は、金属を主材料として形成されている。図5、図8に示すように、外側シールド5は、外周壁51と、複数(4つ)の天壁52と、複数(2つ)のシールド突起54と、底壁55と、を有している。
本実施形態では、2つの内側シールド7の形状は同じである。内側シールド7は、主材料、又は、表面を構成するめっき等の材料として、金属を含んでいる。ここでは、一例として、内側シールド7は、金属を主材料として形成されている。図9に示すように、内側シールド7は、基部71と、複数(2つ)の延長部72(第1延長部)と、を有している。
図6、図7に示すように、複数(8つ)の端子8は、複数(6つ)の低周波端子8Pと、複数(2つ)の高周波端子8Tと、を含む。複数の端子8の配置は、ソケットS1の複数の端子4の配置と同様である。すなわち、「(2.1.4.1)配置」で説明した内容は、複数の端子8にも該当する。
ヘッダH1は、回路基板550の導体580(半田)に電気的に接続される。図6では、ヘッダH1の上面のうち、導体580が設けられる領域を2点鎖線により図示している。回路基板550の導体570、580、外側シールド5、複数の内側シールド7、複数の端子8の配置及び電気的な接続関係は、ソケットS1に対応する回路基板150の導体170、180、外側シールド1、複数の内側シールド3、複数の端子4の配置及び電気的な接続関係と同様である。
ヘッダH1の外側シールド5、複数(2つ)の内側シールド7及び複数(8つ)の端子8の配置は、図13に示したソケットS1の外側シールド1、複数(2つ)の内側シールド3及び複数(8つ)の端子4の配置と同様である。そのため、ヘッダH1でもソケットS1と同様に、少なくとも、複数(3つ)の電気的閉ループLO1、LO2、LO3が形成されている。ヘッダH1の電気的閉ループLO1、LO2、LO3に関する詳細は、ソケットS1の電気的閉ループLO1、LO2、LO3に関する詳細と同様である。また、外側シールド5は、外側シールド1と同様に、内側シールド7に依らずに、端子8を囲む電気的閉ループLO4を構成する。
次に、ソケットS1とヘッダH1とを接続してコネクタ装置100を組み立てる工程の一例について、図9〜図12を参照して説明する。
図14の実線は、実施形態のコネクタ装置100の放射ノイズの解析結果を表し、図14の破線は、比較例のコネクタ装置の放射ノイズの解析結果を表す。横軸は、周波数(単位は、[GHz])を表し、縦軸は、ノイズレベル(単位は、[dBμV/m])を表す。
以下、変形例1に係るソケットS2及びヘッダH2について、図15〜図18を用いて説明する。実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。また、図15、図17ではそれぞれ、導体180、580(半田)が設けられる領域を2点鎖線により図示している。
以下、変形例2に係るソケットS1及びヘッダH1について、図19、図20を用いて説明する。実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。なお、図19、図20では、ソケットS1及びヘッダH1のうち2つの高周波端子4T及び2つの高周波端子8Tのみ抜き出して図示している。
以下、実施形態のその他の変形例を列挙する。以下の変形例は、適宜組み合わせて実現されてもよい。また、以下の変形例は、上述の変形例1と適宜組み合わせて実現されてもよい。
以上説明した実施形態等から、以下の態様が開示されている。
10 筒状部
14 シールド突起
101 外周面
102 先端面
103 内周面(接触部)
150 回路基板
2、2A ハウジング
22 周壁
223 挿入部
3 内側シールド
4 端子
45 基板接続部
47 力覚部
5、5A 外側シールド
50 筒状部
501 外周面
502 先端面
503 内周面
54 シールド突起
56 突起(接触部)
550 回路基板
6、6A ハウジング
623 挿入部
7 内側シールド
8 端子
83 基板接続部
85 力覚部
100 コネクタ装置
b1、b2、b3 境界部分
H1、H2 ヘッダ(コネクタ)
S1、S2 ソケット(コネクタ)
Claims (12)
- 所定方向の両端が開口した筒状部を有する外側シールドと、
前記外側シールドに囲まれており、相手側コネクタの相手側端子に電気的に接続される端子と、
前記外側シールドに対して固定されており、前記端子を保持しているハウジングと、を備えるコネクタであって、
前記外側シールドは、
前記筒状部の前記両端のうち、前記コネクタ及び前記相手側コネクタの非接続状態から接続状態への移行に際して前記相手側コネクタ側となる一端に、前記筒状部の内縁に沿って設けられた先端面と、
前記筒状部の外周面と、
前記筒状部の内周面と、を有し、
前記先端面、前記外周面及び前記内周面のうち少なくとも1つは、前記筒状部の周方向の全周に亘ってシームレスである、
コネクタ。 - 前記先端面と前記外周面との境界部分及び前記先端面と前記内周面との境界部分のうち少なくとも一方は、前記筒状部の前記周方向の全周に亘ってシームレスである、
請求項1に記載のコネクタ。 - 前記ハウジングは、挿入部を有し、
前記外側シールドは、前記挿入部に挿入される突起であるシールド突起を有する、
請求項1又は2に記載のコネクタ。 - 前記外周面及び前記内周面は、前記筒状部の前記周方向の全周に亘ってシームレスである、
請求項1〜3のいずれか一項に記載のコネクタ。 - 前記ハウジングは、筒状の周壁を有し、
前記周壁は、前記端子を囲み、前記周壁の周方向の全周に亘って連続している、
請求項1〜4のいずれか一項に記載のコネクタ。 - 前記外側シールドは、前記相手側コネクタの前記外側シールドに接触する接触部を有する、
請求項1〜5のいずれか一項に記載のコネクタ。 - 前記外側シールドは、前記筒状部の前記外周面及び前記内周面のうち少なくとも一方に、前記接触部として、突起を有する、
請求項6に記載のコネクタ。 - 前記外側シールドは、前記突起を複数有し、
前記複数の突起は、前記筒状部の前記周方向において間隔をあけて設けられている、
請求項7に記載のコネクタ。 - 前記複数の突起の間の沿面距離の最大値は、前記端子に流れる伝送信号の最大周波数に対応する波長の1/4以下である、
請求項8に記載のコネクタ。 - 前記端子は、前記端子と前記相手側端子との接触時にクリック感を生じる力覚部を有し、
前記コネクタ及び前記相手側コネクタの非接続状態から接続状態への移行に際して、前記コネクタの前記力覚部が前記相手側端子に接触した後、前記コネクタの前記外側シールドの前記接触部が前記相手側コネクタの前記外側シールドに接触する、
請求項6〜9のいずれか一項に記載のコネクタ。 - 前記端子は、回路基板に電気的に接続される基板接続部を有し、
前記所定方向から見て、前記基板接続部は、前記外側シールドに囲まれている、
請求項10に記載のコネクタ。 - 請求項1〜11のいずれか一項に記載のコネクタと、
前記相手側コネクタと、を備える、
コネクタ装置。
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