JP2023027599A - 電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】信号の伝送特性を向上することができる電気コネクタを提供する。【解決手段】リセプタクルコネクタにおいて、導電コンタクト１１は、板厚方向の幅が均一、かつ、板厚方向に直交する直交面内を屈曲しながら延びる線状の部材である。導電コンタクト１１は、板厚方向に延びる線分を含む第１面３０でプラグコンタクト２１と接触するコンタクト接触部１１ａと、板厚方向に延びる線分を含む第２面３１で基板２の信号電極２ｂと接続する基板接続部１１ｂと、長手方向の第１端３２がコンタクト接触部１１ａと接続されるとともに長手方向の第２端３３が基板接続部１１ｂと接続され、第１端３２と第２端３３との間に直交面４ａ内で折り返された形状を有する折り返し部１１ｃと、を備える。折り返し部１１ｃの頂部３４が絶縁ハウジングに圧入されて係止する。【選択図】図４

Description

本発明は、電気コネクタに関する。

特許文献１には、基板の信号電極と相手コネクタの信号伝送部材とを接続し、平板から形成され、平板の板厚方向に配列された複数の導電コンタクトを備えた電気コネクタが開示されている。この電気コネクタでは、導電コンタクトにおいて、絶縁ハウジングで形成された２つの隔壁の間に配置される部分と、隔壁の間に配置されていない部分とで、信号の伝送線路の幅を変更することにより、インピーダンスの調整が可能となっている。

特開２０２１－２２４８８号公報

上記特許文献１に開示された電気コネクタでは、導電コンタクトを絶縁ハウジングに係止するため、導電コンタクトに、絶縁ハウジングと係止するスタブ状の基部が形成されている。このスタブ状の基部が電気コネクタにおける信号の伝送特性を悪化させる要因となっている。

本発明は、上記実情の下になされたものであり、信号の伝送特性を向上することができる電気コネクタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る電気コネクタは、
基板に実装されるとともに相手コネクタと嵌合する電気コネクタであって、
平板から形成され、その板厚方向の幅が均一、かつ、前記板厚方向に直交する直交面内を屈曲しながら延びる線状の部材であり、前記基板の電極と接触するとともに前記相手コネクタにおいて電気信号を伝送する相手コンタクトと接触し、前記基板と前記相手コネクタとの間で前記電気信号を伝送する導電コンタクトと、
前記導電コンタクトを保持する絶縁ハウジングと、を備え、
前記導電コンタクトは、
前記板厚方向に延びる線分を含む第１面で前記相手コンタクトと接触するコンタクト接触部と、
前記板厚方向に延びる線分を含む第２面で前記基板の電極と接続する基板接続部と、
長手方向の第１端が前記コンタクト接触部と接続されるとともに長手方向の第２端が前記基板接続部と接続され、前記第１端と前記第２端との間に前記直交面内で折り返された形状を有する折り返し部と、を備え、
前記折り返し部の頂部が前記絶縁ハウジングに圧入されて前記絶縁ハウジングと係止する。

前記折り返し部は、
前記第１端から前記絶縁ハウジングの圧入方向に延びる第１腕部と、
前記第２端から前記絶縁ハウジングの圧入方向に延びる第２腕部と、を備え、
前記第１腕部の前記第１端の逆側の端部と、前記第２腕部の前記第２端の逆側の端部とが連結されて形成されている、
こととしてもよい。

前記第１面に直交する方向に関する前記コンタクト接触部の幅は、前記板厚方向かつ前記直交面における前記第１腕部及び前記第２腕部が延在する方向と直交する方向に関し、前記第１腕部の幅より大きく、前記第２腕部の幅より大きい、
こととしてもよい。

前記第１面に直交する方向に関する前記コンタクト接触部の幅は、前記第１端に向かって次第に小さくなっている、
こととしてもよい。

前記コンタクト接触部は、前記第１端から延びて前記基板から離れる方向に折れ曲がって前記第１腕部と対向配置され、
前記コンタクト接触部は、前記第１面のうち、前記第１腕部に対向する面で、前記相手コンタクトと接触する、
こととしてもよい。

前記導電コンタクトが、前記板厚方向に配列されている、
こととしてもよい。

本発明によれば、基板の電極と接続する基板接続部と、相手コンタクトと接触するコンタクト接触部との間で電気信号を伝送する伝送線路となる折り返し部の頂部で絶縁ハウジングと係止するので、信号の伝送特性を向上することができる。

本発明の実施の形態１に係るコネクタ対の斜視図である。 図１のコネクタ対を構成するリセプタクルコネクタ及びプラグコネクタの嵌合前の斜視図である。 図２のリセプタクルコネクタの分解斜視図である。 （Ａ）は、図３のリセプタクルコネクタを構成する導電コンタクトをＸ軸方向及びＹ軸方向に見た図である。（Ｂ）は、（Ａ）の導電コンタクトの斜視図である。 図２のプラグコネクタの分解斜視図である。 図２のリセプタクルコネクタをＹ軸方向に見た図である。 図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線断面図である。 リセプタクルコネクタとプラグコネクタとが嵌合した場合の図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線断面図である。 リセプタクルコネクタを構成する導電コンタクトの変形の様子を示す模式図である。 図１のコネクタ対における信号の伝送線路の特性インピーダンスを示すグラフである。 （Ａ）は、比較例１となる導電コンタクトの形状を示す図である。（Ｂ）は、比較例１に係る信号の伝送線路の特性インピーダンスを示すグラフである。 （Ａ）は、比較例２となる導電コンタクトの形状を示す図である。（Ｂ）は、比較例２に係る信号の伝送線路の特性インピーダンスを示すグラフである。 （Ａ）は、比較例３となる導電コンタクトの形状を示す図である。（Ｂ）は、比較例３に係る信号の伝送線路の特性インピーダンスを示すグラフである。 （Ａ）は、比較例４となる導電コンタクトの形状を示す図である。（Ｂ）は、比較例４に係る信号の伝送線路の特性インピーダンスを示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。各図面においては、同一又は同等の部分には同一の符号が付される。

図１に示すように、コネクタ対１は、基板２に実装される。コネクタ対１は、基板２と、複数の同軸ケーブル３とを接続する。同軸ケーブル３は、Ｘ軸方向に配列されているため、コネクタ対１もＸ軸方向を長手方向としている。

基板２の主面２ａ（コネクタ対１の実装面）の面内方向のうち、同軸ケーブル３が配列される方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸方向に直交する方向をＹ軸方向とする。また、基板２の主面２ａに直交する方向をＺ軸方向とする。本実施の形態では、このＸＹＺ直交座標系を適宜参照しつつ、説明を行う。

コネクタ対１は、本実施の形態に係る電気コネクタとしてのリセプタクルコネクタ１０と、相手コネクタとしてのプラグコネクタ２０と、を備える。図２に示すように、リセプタクルコネクタ１０は、基板２に実装され、プラグコネクタ２０は、同軸ケーブル３に接続する。リセプタクルコネクタ１０は、全体として凹状に形成されており、その凹状の部分に、プラグコネクタ２０が嵌まり込んで、図１に示す嵌合形状となる。この嵌合により、コネクタ対１において基板２と複数の同軸ケーブル３との接続が実現する。

本実施の形態では、同軸ケーブル３は、一対の信号線（内部導体）３ａ（図５参照）を有する。一対の信号線３ａの周囲には、絶縁体を介して外部導体３ｂが設けられている。一対の信号線３ａ及び外部導体３ｂにより、差動信号が伝送される。同軸ケーブル３は、信号線３ａ同士がＸ軸方向に対向した状態で、Ｘ軸方向に配列されている。図２に示すように、プラグコネクタ２０は、Ｘ軸方向に配列された相手コンタクトとしてのプラグコンタクト２１を備える。プラグコンタクト２１が、同軸ケーブル３の信号線３ａと接続されている（図８参照）。

［リセプタクルコネクタ］
まず、リセプタクルコネクタ１０の構成について説明する。図３に示すように、リセプタクルコネクタ１０は、導電コンタクト１１と、絶縁ハウジング１２と、シェル１３と、固定金具１４と、を備える。

導電コンタクト１１は、導電性の素材、例えば金属で形成されている。導電コンタクト１１は、複数設けられ、Ｘ軸方向に沿って一列に配列されている。導電コンタクト１１は、一対のものが１組となっている。一対の導電コンタクト１１は、１本の同軸ケーブル３の一対の信号線３ａに一対一で、プラグコネクタ２０のプラグコンタクト２１を介して接続されるように配列されている。

導電コンタクト１１は、図４（Ａ）に示すように、導電性の平板４から形成された部材である。導電コンタクト１１は、平板４の打ち抜き加工により形成される。そのため、導電コンタクト１１は、平板４の板厚方向の幅寸法が均一となる。導電コンタクト１１は、図３及び図４（Ａ）に示すように、平板４の板厚方向とＸ軸方向とが一致するように配列される。導電コンタクト１１は、図４（Ａ）に示すように、平板４の板厚方向に直交する仮想的な直交面４ａ内を屈曲しながら延びている線状の部材である。ここで、線状とは、均一な幅で一方向に延び、枝分かれなく一筆書きで形成可能な形状をいう。

図４（Ｂ）に示すように、導電コンタクト１１は、その一端で基板２の信号電極２ｂと接触し、他端でプラグコネクタ２０のプラグコンタクト２１と接触する。導電コンタクト１１は、基板２とプラグコネクタ２０との間で電気信号を伝送する。

図３に戻り、絶縁ハウジング１２は、絶縁性を有する素材、例えば樹脂で形成されている。絶縁ハウジング１２は、Ｘ軸方向に延びており、その長さは、導電コンタクト１１の配列の長さ以上となっている。絶縁ハウジング１２は、導電コンタクト１１を保持する。絶縁ハウジング１２には、一対の導電コンタクト１１を圧入し、係止する圧入穴が設けられている。圧入穴は、Ｚ軸方向に貫通している。一対の導電コンタクト１１は、絶縁ハウジング１２の下方から＋Ｚ方向に向けてこの圧入穴に圧入され、絶縁ハウジング１２に保持される。圧入穴は、導電コンタクト１１の配列にあわせてＸ軸方向に配列されている。

シェル１３は、導電性の素材、例えば金属で形成されている。シェル１３は、複数設けられ、Ｘ軸方向に沿って一列に配列されている。絶縁ハウジング１２には、各シェル１３を圧入し、係止する圧入穴が設けられている。圧入穴は、Ｚ軸方向に貫通している。シェル１３は、絶縁ハウジング１２の上方から－Ｚ方向に向けてこの圧入穴に圧入され、絶縁ハウジング１２と係止し、絶縁ハウジング１２に保持される。シェル１３は、Ｚ軸方向に見てＵ字状となっている。シェル１３は、Ｚ軸方向に見て差動信号を伝送する一対の導電コンタクト１１と間隔を空けつつ（絶縁された状態で）、一対の導電コンタクト１１をＵ字の間に内包するように配置される。図６に示すように、シェル１３は、基板２のグランド電極２ｃにはんだ付けされる。

固定金具１４は、リセプタクルコネクタ１０を基板２に固定するための金具である。固定金具１４としては、一対のものが設けられている。それぞれの固定金具１４が、絶縁ハウジング１２のＸ軸方向の両端から絶縁ハウジング１２を挟むようにして絶縁ハウジング１２に係止している。固定金具１４は、図１に示すように、基板２のグランド電極２ｃにはんだ付けで固定される。固定金具１４により、リセプタクルコネクタ１０が基板２に取り付けられる。

［プラグコネクタ］
次に、プラグコネクタ２０の構成について説明する。図５に示すように、プラグコネクタ２０は、上述のプラグコンタクト２１と、第１絶縁ハウジング２２と、第２絶縁ハウジング２３と、シェル２４と、カバー２５と、を備える。

プラグコンタクト２１は、導電性の部材であり、上述のように、同軸ケーブル３の信号線３ａ毎に設けられている。第１絶縁ハウジング２２は、絶縁性の部材であり、Ｘ軸方向に配列されたプラグコンタクト２１を保持する。プラグコンタクト２１と第１絶縁ハウジング２２とは一体成形（インサート成形）されている。プラグコンタクト２１は、一端が同軸ケーブル３の信号線３ａとはんだ付けで接続され、他端が、リセプタクルコネクタ１０の導電コンタクト１１と接触可能に外部に露出している。

第２絶縁ハウジング２３は、絶縁性の部材であり、第１絶縁ハウジング２２とともに、プラグコネクタ２０の本体を構成する。シェル２４は、導電性の部材である。シェル２４は、同軸ケーブル３の一対の信号線３ａに接続する一対のプラグコンタクト２１の周囲を囲んだ状態で配置される。シェル２４は、第１絶縁ハウジング２２と第２絶縁ハウジング２３とに挟みこまれた状態でこれらによって保持される。カバー２５は導電性の部材であり、第１絶縁ハウジング２２の上部を覆っている。シェル２４は、同軸ケーブル３の外部導体３ｂとはんだ付けにより接続されている。カバー２５は、シェル２４とはんだ付けにより接続されている。

［コネクタ対の全体構成］
上述のように、図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線断面図である図７に示すように、リセプタクルコネクタ１０の絶縁ハウジング１２には、－Ｚ方向に窪みが形成された凹部１２ａが設けられている。図７及び図８に示すように、この凹部１２ａに、プラグコネクタ２０が挿入される。これにより、リセプタクルコネクタ１０とプラグコネクタ２０との嵌合が実現される。嵌合状態で、同軸ケーブル３は、Ｚ軸から＋Ｙ方向に傾斜した方向に延びている。

図８に示すように、リセプタクルコネクタ１０とプラグコネクタ２０との嵌合により、プラグコネクタ２０のプラグコンタクト２１と、リセプタクルコネクタ１０の導電コンタクト１１とが接触する。これにより、同軸ケーブル３の信号線（内部導体）３ａと、プラグコンタクト２１と、導電コンタクト１１と、基板２の信号電極２ｂとで、信号の伝送線路が形成される。信号線３ａ、プラグコンタクト２１、導電コンタクト１１及び信号電極２ｂは、一対のものが１組となって、差動信号を伝送する。

また、リセプタクルコネクタ１０とプラグコネクタ２０との嵌合により、シェル２４及びカバー２５とリセプタクルコネクタ１０のシェル１３とが接触する。シェル１３は、基板２のグランド電極２ｃに接続している。これにより、同軸ケーブル３の外部導体３ｂと、シェル２４及びカバー２５と、シェル１３と、基板２のグランド電極２ｃとで、グランド線路が形成される。

シェル２４及びカバー２５は、一対のプラグコンタクト２１の周囲を囲っており、シェル１３は、一対の導電コンタクト１１の周囲を囲っている。このため、上記グランド線路は、上述の差動信号の信号伝送線路を同軸ケーブル３から基板２に至るまで、囲んでいることになる。これにより、差動信号の伝送線路におけるノイズの侵入及び漏洩を防止して、伝送特性を向上することができる。

［導電コンタクトの詳細な構成］
リセプタクルコネクタ１０を構成する導電コンタクト１１のより詳細な構成について説明する。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、導電コンタクト１１は、コンタクト接触部１１ａと、基板接続部１１ｂと、折り返し部１１ｃと、を備える。

コンタクト接触部１１ａは、プラグコンタクト２１と接触するＺ軸方向に延びる部分とＹ軸方向に延びる部分とを有する。Ｚ軸方向に延びる部分の－Ｚ寄りの端部がＹ軸方向に延びる部分の－Ｙ寄りの端部と連結されている。すなわち、コンタクト接触部１１ａは、Ｘ軸方向に見てＬ字状となっている。基板接続部１１ｂは、Ｙ軸方向に延びる線状の部分であり、基板２の信号電極２ｂにはんだ付けで固定される。折り返し部１１ｃは、屈曲しつつ線状に延びてコンタクト接触部１１ａと基板接続部１１ｂとを連結する部分である。基板接続部１１ｂが信号電極２ｂに接続された状態で、コンタクト接触部１１ａのＹ軸方向に延びる部分は、基板２から離れた状態となっており、Ｘ軸回りに弾性変形可能である。

図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、平板４の板厚方向に延びる仮想的な線分を仮定する。導電コンタクト１１において、この線分を含む面は、平板４からの打ち抜き加工により形成される切断面に対応する。コンタクト接触部１１ａは、このような平板４の板厚方向に延びる線分を含む切断面のうち、第１面３０でプラグコンタクト２１と接触する。基板接続部１１ｂは、平板４の板厚方向に延びる線分を含む上記切断面のうち、第２面３１で基板２の信号電極２ｂと接続する。なお、上述のように、直交面４ａは、この線分に直交する仮想的な面であるが、図４（Ａ）では、例えば平板４の主面を、直交面４ａの１つとして図示している。

折り返し部１１ｃの－Ｙ寄りの端部を第１端３２とする。第１端３２は、コンタクト接触部１１ａのＹ軸方向に延びる部分の＋Ｙ寄りの端部と接続される。また、折り返し部１１ｃの＋Ｙ寄りの端部を第２端３３とする。第２端３３は、基板接続部１１ｂの－Ｙ寄りの端部と接続される。折り返し部１１ｃは、第１端３２と第２端３３との間を屈曲しながら延びている。すなわち折り返し部１１ｃにおいて、第１端３２及び第２端３３は、長手方向の両端である。折り返し部１１ｃにおいて、第１端３２は、コンタクト接触部１１ａと接続され、第２端３３が基板接続部１１ｂと接続される。折り返し部１１ｃは、第１端３２と第２端３３との間で、直交面４ａ内で折り返された形状を有する。具体的には、折り返し部１１ｃは、第１端３２から＋Ｚ方向に延びた後、＋Ｙ方向に折れ曲がり、さらに－Ｚ方向に折れ曲がって、第２端３３に至る形状を有している。

図８に示すように、折り返し部１１ｃの＋Ｚ寄りの頂部３４は、絶縁ハウジング１２の圧入穴に圧入されて絶縁ハウジング１２と係止する。この係止により、導電コンタクト１１は絶縁ハウジング１２に保持される。これにより、図９に示すように、リセプタクルコネクタ１０とプラグコネクタ２０とを嵌合した場合、コンタクト接触部１１ａは、プラグコンタクト２１と接触する。この接触の際、コンタクト接触部１１ａは、絶縁ハウジング１２に固定された折り返し部１１ｃを支点としてＸ軸回りに回転する。このときにコンタクト接触部１１ａに生じる弾性力が、プラグコンタクト２１に対する押圧力となる。

また、折り返し部１１ｃは、コンタクト接触部１１ａと基板接続部１１ｂとの間に設けられているので、コンタクト接触部１１ａの変形による反作用が、基板接続部１１ｂに伝わらないように構成されている。これにより、導電コンタクト１１は、基板２の信号電極２ｂに対して安定した接続状態を保つことができる。

また、絶縁ハウジング１２と係止する折り返し部１１ｃは、信号の伝送線路でもある。導電コンタクト１１には、絶縁ハウジング１２と係止するスタブが設けられていないため、信号の伝送特性を向上することができる。

より具体的には、折り返し部１１ｃは、図４（Ａ）に示すように、第１端３２から絶縁ハウジング１２の圧入方向に延びる第１腕部４１と、第２端３３から絶縁ハウジング１２の圧入方向に延びる第２腕部４２と、を備える。第１腕部４１の第１端３２の逆側の端部と、第２腕部４２の第２端３３の逆側の端部とが連結されて折り返し部１１ｃが形成されている。

図４（Ａ）に示すように、第１面３０に直交する方向（Ｙ軸方向）に関するコンタクト接触部１１ａの幅Ｌ１は、平板４の板厚方向かつ直交面４ａにおける第１腕部４１及び第２腕部４２が延在する方向と直交する方向（Ｙ軸方向）に関し、第１腕部４１の幅Ｌ２より大きく、同じくＹ軸方向に関する第２腕部４２の幅Ｌ３より大きくなっている。仮に、コンタクト接触部１１ａの幅Ｌ１と第１腕部４１の幅Ｌ２、第２腕部４２の幅Ｌ３とを同じとした場合、プラグコンタクト２１との接触で信号を伝送するコンタクト接触部１１ａでは、その部分の特性インピーダンスが増大する。この部分の特性インピーダンスを低くすべく、コンタクト接触部１１ａの幅Ｌ１を大きくしている。幅Ｌ１を大きくすれば、特性インピーダンスの容量成分を大きくすることができるためである。

なお、本実施の形態では、第１腕部４１の幅Ｌ２と第２腕部４２の幅Ｌ３とは同じである。このように、折り返し部１１ｃでは、直交面４ａ内で信号の伝送される方向に沿った幅が、極力均一になるように設定されている。

また、第１面３０に直交する方向（Ｙ軸方向）に関するコンタクト接触部１１ａの幅Ｌ１は、プラグコンタクト２１が接触する第１面３０から第１端３２に向かって次第に細くなっている。仮に、コンタクト接触部１１ａの幅Ｌ１を、Ｚ軸方向に沿って同じように太くした場合には、プラグコンタクト２１が当接しても、コンタクト接触部１１ａが十分に変形しないことが考えられる。そこで、本実施の形態では、コンタクト接触部１１ａを第１端３２に向かって細くしていくことで、Ｘ軸回りに変形し易くして、プラグコンタクト２１を押圧するための弾性力を適切な値に保っている。

コンタクト接触部１１ａは、第１端３２から延びて基板２から離れる方向に折れ曲がって第１腕部４１と対向配置されているが、コンタクト接触部１１ａは、－Ｙ寄りの面でプラグコンタクト２１と接触してもよい。しかしながら、本実施の形態では、コンタクト接触部１１ａは、平板４の板厚方向に沿った切断面のうち、第１腕部４１に対向する第１面３０で、プラグコンタクト２１と接触する。この方が、－Ｙ寄りの面でプラグコンタクト２１と接触する場合よりも、コネクタ対１における電気信号の伝送特性を向上することができる。

また、コンタクト接触部１１ａと、第１腕部４１との間にプラグコンタクト２１が入り込む形とすることができるので、コネクタ対１を小型化することが可能となる。また、図８に示すように、プラグコネクタ２０をリセプタクルコネクタ１０に挿入した際のコンタクト接触部１１ａの変形による反作用の力は、折り返し部１１ｃを絶縁ハウジング１２の圧入穴に圧入する方向にかかるので、導電コンタクト１１が絶縁ハウジング１２から外れ難くなっている。

また、図４（Ａ）に示すように、コンタクト接触部１１ａの基板２からの第１面３０の高さＨ１は、折り返し部１１ｃの基板２からの高さＨ２よりも、若干高くなっているか、ほぼ同じである。高さＨ１は、プラグコンタクト２１との接触に必要な弾性力に基づいて定められており、折り返し部１１ｃの高さＨ２は、絶縁ハウジング１２に対して必要な係止力に基づいて定められている。高さＨ１，Ｈ２をほぼ同じとすれば、Ｘ軸方向に見て導電コンタクト１１全体を矩形内に収めることができるので、導電コンタクト１１に必要な空間を全体的に小さくすることが可能である。高さＨ１，Ｈ２、導電コンタクト１１のＸ軸方向の長さは、リセプタクルコネクタ１０に求められる仕様に応じて適宜決定することができる。

次に、本発明の実施の形態に係るリセプタクルコネクタ１０の動作について説明する。上述した導電コンタクト１１の形状は、リセプタクルコネクタ１０における電気信号の伝送特性に影響を与える。以下では、導電コンタクト１１を用いた場合の信号の伝送線路における特性インピーダンスの評価について説明する。この評価はＴＤＲ（Time Domain Reflectometry）法により行うことができる。

図１０には、縦軸を特性インピーダンス、横軸を時間として本実施の形態に係るコネクタ対１の信号の伝送線路の特性インピーダンスが示されている。コネクタ対１の特性インピーダンスは、基板２の信号電極２ｂから、同軸ケーブル３の信号線に電気信号を伝送する際に求められたものである。

図１０において、範囲Ａ，Ｂが、コネクタ対１の特性インピーダンスを示している。範囲Ａは、リセプタクルコネクタ１０の導電コンタクト１１の特性インピーダンスを示しており、範囲Ｂは、プラグコネクタ２０のプラグコンタクト２１の特性インピーダンスを示している。それ以外の範囲は、同軸ケーブル３の信号線３ａと、基板２の信号電極２ｂを含む回路の特性インピーダンスを表している。

同軸ケーブル３の信号線３ａと、基板２の信号電極２ｂとを含む回路の特性インピーダンスは９０Ωであるため、特性インピーダンスを整合させるには、コネクタ対１の特性インピーダンスも９０Ωであるのが望ましい。図１０に示すように、範囲Ａ、Ｂの特性インピーダンスは、若干の落ち込みはあるが、９０Ω近傍（８３Ω以上９１Ω以下の範囲）で推移している。

図１１（Ａ）には、スタブ１１ｄにより絶縁ハウジング１２と係止する導電コンタクト５１が示されている。この導電コンタクト５１は、Ｘ軸方向の厚みが、本実施の形態に係る導電コンタクト１１と同じである。また、このスタブ１１ｄの外形の大きさは、折り返し部１１ｃの外形の大きさと同じとなっている。

図１１（Ｂ）には、導電コンタクト５１を用いた場合（実線）と、本実施の形態に係る導電コンタクト１１を用いた場合（点線）とで特性インピーダンスを比較したグラフが示されている。図１１（Ｂ）に示すように、導電コンタクト５１を用いた場合には、範囲Ａにおいて、本実施の形態に係る導電コンタクト１１よりも特性インピーダンスが大幅に低くなっている。すなわち、導電コンタクト１１を用いた場合には、範囲Ａにおいて、特性インピーダンスの低下が抑えられている。

さらに、図１２（Ａ）には、２つのスタブ１１ｅ，１１ｆを係止部として有する導電コンタクト６１が示されている。この導電コンタクト６１は、Ｘ軸方向の厚みが、導電コンタクト１１と同じである。また、この導電コンタクト６１では、２つのスタブ１１ｅ，１１ｆのＸ軸方向から見たときの面積が、本実施の形態に係る導電コンタクト１１における折り返し部１１ｃのＸ軸方向から見た面積と同じになっている。

図１２（Ｂ）には、導電コンタクト６１を用いた場合（実線）と、本実施の形態に係る導電コンタクト１１を用いた場合（点線）とで特性インピーダンスを比較したグラフが示されている。図１２（Ｂ）に示すように、導電コンタクト６１を用いた場合には、範囲Ａにおいて、スタブ１１ｄを用いた導電コンタクト５１（図１１（Ｂ）参照）よりも特性インピーダンスの低下が抑えられているものの、本実施の形態に係る導電コンタクト１１よりも特性インピーダンスが低くなっている。

さらに、図１３（Ａ）には、２つのスタブ１１ｅ，１１ｆを係止部として有する導電コンタクト７１が示されている。この導電コンタクト７１は、Ｘ軸方向の厚みが、本実施の形態に係る導電コンタクト１１と同じである。さらに、この導電コンタクト７１は、スタブ１１ｅとスタブ１１ｆとの間の伝送線路１１ｇが基板２から離れており、スタブ１１ｅ，１１ｆと伝送線路１１ｇとで、Ｘ軸方向に見てＨ字状の部材となっている。Ｘ軸方向に見て、スタブ１１ｅ，１１ｆと伝送線路１１ｇとを合わせた面積が、本実施の形態に係る導電コンタクト１１の面積と同じになっている。

図１３（Ｂ）には、導電コンタクトを用いた場合（実線）と、本実施の形態に係る導電コンタクト１１（図４（Ａ）参照）を用いた場合（点線）とで特性インピーダンスを比較したグラフが示されている。図１３（Ｂ）に示すように、導電コンタクト７１を用いた場合には、範囲Ａにおいて、スタブ１１ｅ、１１ｆを用いた導電コンタクト６１（図１２（Ｂ）参照）よりも特性インピーダンスの低下が抑えられているものの、本実施の形態に係る導電コンタクト１１（点線）よりも特性インピーダンスが低くなっている（実線）。

さらに、図１４（Ａ）には、コンタクト接触部１１ａの幅Ｌ１を、導電コンタクト１１よりも小さくした導電コンタクト８１が示されている。導電コンタクト８１は、Ｘ軸方向の厚みが、導電コンタクト１１と同じである。

図１４（Ｂ）には、導電コンタクト８１を用いた場合（実線）と、本実施の形態に係る導電コンタクト１１を用いた場合とで特性インピーダンスを比較したグラフが示されている。図１４（Ｂ）に示すように、導電コンタクト８１を用いた場合（実線）には、範囲Ａと範囲Ｂとの境界部分、すなわちコンタクト接触部１１ａ付近で特性インピーダンスが９５Ω以上となっている。しかしながら、導電コンタクト１１のようにコンタクト接触部１１ａの幅Ｌ１を大きくすることにより、コンタクト接触部１１ａ付近の特性インピーダンスを９０Ωに調整することができる。

以上詳細に説明したように、上記実施の形態に係るリセプタクルコネクタ１０によれば、基板２の信号電極２ｂに接続する基板接続部１１ｂと、プラグコンタクト２１に接触するコンタクト接触部１１ａとの間に設けられた、電気信号を伝送する伝送線路となる折り返し部１１ｃの頂部３４で、絶縁ハウジング１２と係止する。これにより、絶縁ハウジング１２と係止するスタブを設ける必要がなくなるため、電気信号の伝送線路の伝送特性を向上することができる。

また、図４（Ａ）に示すように、上記実施の形態に係るリセプタクルコネクタ１０の導電コンタクト１１において、折り返し部１１ｃは、第１端３２から絶縁ハウジング１２の圧入方向に延びる第１腕部４１と、第２端３３から絶縁ハウジング１２の圧入方向に延びる第２腕部４２と、を備える。第１腕部４１の第１端３２の逆側の端部と、第２腕部４２の第２端３３の逆側の端部とが連結されて形成されている。この場合、折り返し部１１ｃを、＋Ｚ寄りに１回突出させるだけであるため、折り返し部１１ｃにおける伝送線路の長さを極力短くすることができる。

なお、折り返し部１１ｃの形状は、上述のものに限られない。例えば、２回以上屈曲する部分を折り返し部１１ｃとして用いるようにしてもよい。この場合、折り返し部１１ｃの高さは、本実施の形態よりも低くすることができる。また、各折り返し部１１ｃの高さを揃える必要はない。

また、上記実施の形態に係るリセプタクルコネクタ１０によれば、第１面３０に直交する方向に関するコンタクト接触部１１ａの幅Ｌ１は、板厚方向かつ直交面４ａにおいて第１腕部４１及び第２腕部４２が延在する方向と直交する方向に関し、第１腕部４１の幅Ｌ２より大きく、第２腕部の幅Ｌ３より大きい。このようにすれば、図１０に示すように、コンタクト接触部１１ａ付近の特性インピーダンスを９０Ω近辺に調整することができる。

なお、範囲Ａ、Ｂのうち、どの範囲を９０Ωに調整すべきかについては、求められる仕様による。範囲Ａ，Ｂ全体をできるだけ９０Ωに近づけたい場合には、コンタクト接触部１１ａの幅Ｌ１を異なる大きさとしてもよい。コンタクト接触部１１ａの幅Ｌ１は、特性インピーダンスが範囲Ａ，Ｂにおいて９０Ωにできるだけ近づくように、きめ細かく調整することが可能である。

また、上記実施の形態に係るリセプタクルコネクタ１０によれば、第１面３０に直交する方向に関するコンタクト接触部１１ａの幅Ｌ１は、第１端３２に向かって次第に小さくなっている。このようにすれば、コンタクト接触部１１ａの幅Ｌ１を大きさとしても、Ｘ軸周りに変形可能として、プラグコンタクト２１と適切な押圧力で、接触することができる。

また、上記実施の形態に係るリセプタクルコネクタ１０によれば、コンタクト接触部１１ａは、第１端３２から延びて基板２から離れる方向に折れ曲がって第１腕部４１と対向配置されている。また、コンタクト接触部１１ａは、第１面３０のうち、第１腕部４１に対向する面で、プラグコンタクト２１と接触する。このようにすれば、信号の伝送線路の伝送特性を向上することができるうえ、コネクタ対１全体を小型化することが可能となる。

また、上記実施の形態に係るリセプタクルコネクタ１０によれば、導電コンタクト１１が、板厚方向（Ｘ軸方向）に配列されている。このようにすれば、導電コンタクト１１は、板厚方向の幅が均一であるため、導電コンタクト１１をＸ軸方向に狭いピッチで配列することができる。これにより、コネクタ対１全体を小型化することが可能となる。

また、上記実施の形態では、導電コンタクト１１の周囲を囲むシェル１３を備えるものとしている。しかしながら、本発明はこれには限られない。リセプタクルコネクタ１０では、シェル１３が設けられていなくてもよい。

なお、上記実施の形態では、同軸ケーブル３が１本で２本の信号線３ａを有し、１本で差動信号を伝送可能なものとしている。しかしながら、本発明はこれには限られない。同軸ケーブル３を１つの電気信号を伝送するものとしてもよい。また、３つ以上の電気信号を伝送する同軸ケーブル３を用いるようにしてもよい。

上記実施の形態に係るコネクタ対１は、基板２の主面２ａに対し、同軸ケーブル３をＺ軸方向から傾けて基板２に接続する。しかしながら、本発明はこれには限られない。同軸ケーブル３は、Ｚ軸方向に沿って基板２に接続するものであってもよい。本発明は、基板２に対する同軸ケーブル３の向きには限定されない。

また、上記実施の形態に係るコネクタ対１は、複数の同軸ケーブル３を基板２に接続する。しかしながら、本発明はこれには限られない。１本の同軸ケーブル３を基板２に接続するものであってもよい。

また、上記実施の形態に係るリセプタクルコネクタ１０は、基板２と同軸ケーブル３とを接続するものである。しかしながら、本発明はこれには限られない。基板同士を接続するコネクタとすることも可能である。このような基板には、基板２の他、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）などのフレキシブル基板も含まれる。

この発明は、この発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、この発明の範囲を限定するものではない。すなわち、この発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

本発明は、電気部品同士を接続し、電気信号を伝送する電気コネクタに適用することができる。

１ コネクタ対、２ 基板、２ａ 主面、２ｂ 信号電極、２ｃ グランド電極、３ 同軸ケーブル、３ａ 信号線（内部導体）、３ｂ 外部導体、４ 平板、４ａ 直交面、１０ リセプタクルコネクタ、１１ 導電コンタクト、１１ａ コンタクト接触部、１１ｂ 基板接続部、１１ｃ 折り返し部、１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ スタブ、１１ｇ 伝送線路、１２ 絶縁ハウジング、１２ａ 凹部、１３ シェル、１４ 固定金具、２０ プラグコネクタ、２１ プラグコンタクト、２２ 第１絶縁ハウジング、２３ 第２絶縁ハウジング、２４ シェル、２５ カバー、３０ 第１面、３１ 第２面、３２ 第１端、３３ 第２端、３４ 頂部、４１ 第１腕部、４２ 第２腕部、５１，６１，７１，８１ 導電コンタクト

Claims (6)

1. 基板に実装されるとともに相手コネクタと嵌合する電気コネクタであって、
   平板から形成され、その板厚方向の幅が均一、かつ、前記板厚方向に直交する直交面内を屈曲しながら延びる線状の部材であり、前記基板の電極と接触するとともに前記相手コネクタにおいて電気信号を伝送する相手コンタクトと接触し、前記基板と前記相手コネクタとの間で前記電気信号を伝送する導電コンタクトと、
   前記導電コンタクトを保持する絶縁ハウジングと、を備え、
   前記導電コンタクトは、
   前記板厚方向に延びる線分を含む第１面で前記相手コンタクトと接触するコンタクト接触部と、
   前記板厚方向に延びる線分を含む第２面で前記基板の電極と接続する基板接続部と、
   長手方向の第１端が前記コンタクト接触部と接続されるとともに長手方向の第２端が前記基板接続部と接続され、前記第１端と前記第２端との間に前記直交面内で折り返された形状を有する折り返し部と、を備え、
   前記折り返し部の頂部が前記絶縁ハウジングに圧入されて前記絶縁ハウジングと係止する、
   電気コネクタ。
2. 前記折り返し部は、
   前記第１端から前記絶縁ハウジングの圧入方向に延びる第１腕部と、
   前記第２端から前記絶縁ハウジングの圧入方向に延びる第２腕部と、を備え、
   前記第１腕部の前記第１端の逆側の端部と、前記第２腕部の前記第２端の逆側の端部とが連結されて形成されている、
   請求項１に記載の電気コネクタ。
3. 前記第１面に直交する方向に関する前記コンタクト接触部の幅は、前記板厚方向かつ前記直交面における前記第１腕部及び前記第２腕部が延在する方向と直交する方向に関し、前記第１腕部の幅より大きく、前記第２腕部の幅より大きい、
   請求項２に記載の電気コネクタ。
4. 前記第１面に直交する方向に関する前記コンタクト接触部の幅は、前記第１端に向かって次第に小さくなっている、
   請求項３に記載の電気コネクタ。
5. 前記コンタクト接触部は、前記第１端から延びて前記基板から離れる方向に折れ曲がって前記第１腕部と対向配置され、
   前記コンタクト接触部は、前記第１面のうち、前記第１腕部に対向する面で、前記相手コンタクトと接触する、
   請求項２に記載の電気コネクタ。
6. 前記導電コンタクトが、前記板厚方向に配列されている、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の電気コネクタ。

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