JP2844380B2 - モジュール型コネクタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はモジュール型コネクタ、特に多数の高周波信
号路を提供する高密度の電気コネクタに関する。

〔従来の技術〕

IC（集積回路）、LSI（大規模集積回路）等の半導体
デバイスの動作特性試験評価装置（所謂ICテスタ）、電
子計算機、データ通信装置等の高周波電子応用機器にお
いては極めて多数の高周波信号路を選択的に相互接続す
る為に電気コネクタ（以下単にコネクタという）が広く
使用されている。

斯るコネクタは回路基板（プリント基板）相互間、回
路基板と導線（例えば同軸ケーブル）間等の種々の接続
形態が考えられる。いずれの場合でも、半田付け又は溶
接等の固定的永久的な接続形態に比して接続／切離しが
容易であるので電子機器の保守サービス性が優れるのみ
ならず、接続作業が簡単且つ高信頼性であるという特長
を有し、その用途は益々拡大している。

特に前述したICテスタ等にあってはDC乃至GHzオーダ
ーの高周波信号路を数100回路も同時に接続又は切離す
必要がある。斯る高周波信号路は同軸ケーブル又は回路
基板に形成した所謂ストリップラインと称される一定特
性インピーダンスの高周波伝送路により形成する。従
来、同軸ケーブルを回路基板に形成された高周波伝送路
に接続する為の高周波コネクタの例は例えば特公昭51−
44757号公報等に開示されている。

〔従来技術の問題点〕

しかし、斯る従来の高周波コネクタは比較的大型であ
り、数100もの高周波信号路の相互接続には適切でな
い。また、超小型であると共に用途に応じて必要とする
信号路（又は回線）数も自由に選定できるモジューラ構
造（モジュール型）に形成するのがコネクタ自体の保守
サービス性（欠陥コネクタの交換等）の為にも好まし
い。従来、小型高密度であると共に高性能（低損失、低
歪）且つ低挿抜力の前述の用途に適する高周波コネクタ
がなかった。そこで、これらすべての条件を満足するモ
ジュール型コネクタを提供することを本発明の目的とす
る。

〔課題解決の為の手段〕

本発明のモジュール型コネクタによると、各信号路毎
に略直方体状の絶縁ブロックに挿入固定された弾性接触
子及び接続端子を有するコネクタモジュールとする。斯
るコネクタモジュールを細長い絶縁ハウジングの複数の
開口内に絶縁ブロックを挿入保持して所望数の信号路を
有するモジュール型コネクタを形成する。絶縁ハウジン
グと一体に、その開口と対応する開口を有する薄い金属
板を使用することにより、絶縁ハウジングを補強して、
最小肉厚且つピッチでコネクタモジュールを配列するこ
とを可能にする。その結果、小型高密度の高周波信号用
多極コネクタが実現できる。

また、本発明のモジュール型コネクタによると、前述
の如く構成したリセプタクル（雌）型コネクタの溝（チ
ャンネル）に挿入され弾性接触子と電気的に接触する多
数の接触導体を有するプラグ（雄）型コネクタを有す
る。このプラグ型コネクタの隣接接触導体間にテーパ面
を有する山形の絶縁突起（又は隔壁）を形成している。
このテーパ付き突起により、リセプタクル型コネクタの
各コネクタモジュールの弾性接触子との間に多少の位置
ずれ（ミスアライメント）があっても両者間を確実に自
己整合（セルフアライメント）することが可能である。

尚、このモジュール型コネクタのコネクタモジュール
の弾性接触子には作動カムを組合せることにより、相手
方コネクタとの嵌合時に弾性接触子を偏奇させて挿抜力
をゼロ又は軽減させ、所謂ZIF又はLIF型コネクタ構造と
することが可能である。

〔実施例〕

以下、本発明の好適実施例を示す添付図を参照して本
発明を詳細に説明する。

第１図は本発明によるモジュール型コネクタの好適一
実施例の断面図であり、同図（Ａ）はリセプタクル型コ
ネクタ10、同図（Ｂ）はプラグ型コネクタ30である。

先ず第１図（Ａ）を参照してリセプタクル型コネクタ
10を説明する。このコネクタ10は細長い絶縁ベースハウ
ジング11を有し、その長さ方向に沿って、この特定実施
例にあっては２列の開口12を有する。２列の開口12間に
は隔壁13が形成されている。このベースハウジング11の
前（図中では下）面には、この開口12に対応し、これに
連通する開口14を有する薄い金属板15が後述する如くね
じ等の固定手段によりベースハウジング11と一体に固定
される。勿論ねじに代り接着剤で固定するか一体成型に
より固定してもよい。

このような一体構造のベースハウジング11と補強用金
属板（以下補強板という）15の開口12,14内に後述する
コネクタモジュールCMが挿入される。この各コネクタモ
ジュールCMは、この特定実施例では両端に弾性接触子1
6,17を有する連続した端子又はターミナルＴを有し、そ
の略中央部で略直方体（ここで略直方体とは立方体や断
面が楕円形に近いブロックをも包含するものと解すべき
である）の絶縁ブロック18に例えばインサートモールド
（一体成型）により固定されている。弾性接触子16,16
の対向する対応位置には接触用突起16a−16aが形成され
ている。

このベースハウジング11には、コネクタモジュールCM
の弾性接触子16部分をカバーするハウジング19が挿入さ
れ、その先端近傍に形成された多数の開口とベースハウ
ジング11、好ましくは補強板15の側縁に形成した複数の
突起21と係合させて固定する。また、ハウジング19の他
（前）端中央部に沿って細長い溝（チャンネル）22を有
し、第１図（Ｂ）に示すプラグ型コネクタ30が挿入され
るようにする。

上下２列の弾性接触子16−16間の空間にZIF機構が設
けられている。このZIF機構はテフロン等の低摩擦力の
材料製の弾性接触子16−16駆動用の略Ｈ字状の被駆動部
材23、この部材を上下方向へ移動させる低摩擦性のカム
駆動部材24、このカム駆動部材24の円滑な摺動を可能に
する例えばテフロン塗布した金属プレート25及びレール
部材26とにより構成される。被駆動部材23とカム駆動部
材24間には、それらの長手方向に沿って後述する如き複
数のランプ（傾斜）状カム面が補強的に形成され、カム
駆動部材24をその長手方向に押す（又は引く）ことによ
り、弾性接触子16−16を図中点線をで示す位置に偏奇さ
せる。これにより、両コネクタ10,30の嵌合時の両者間
の接触をなくして挿抜力を著しく低減することができ
る。

尚、他方の弾性接触子17−17は、例えば表面に半田ク
リーム層を形成した多数の接触パッドを有する回路基板
（最上部に図示）の端部（エッジ）に挿入する。その
後、例えば加熱炉に入れて熱を加えて半田クリームを溶
融することにより所謂リフロー半田付けする。この接触
パッド及びそれに続く回路基板上の導体（トレース）は
略一定特性インピーダンスの伝送線を形成するのが好ま
しい。また、弾性接触子16も例えば信号導体と接地導体
とを交互配列し、両者間の間隔を略一定にして特性イン
ピーダンスの不連続性を最少にするよう構成することが
好ましい。

次に、第１図（Ｂ）を参照してプラグ型コネクタ30の
一実施例を説明する。この特定のプラグ型コネクタ30
は、細長い平板状のベース部材31の中央部に突出し、第
１図（Ａ）のリセプタクル型コネクタ10の溝22を介して
弾性接触子16,16間に挿入されるノーズ（又は突出部）3
2を有する。このノーズ32の側面に沿い且つベース部材3
1の反対側に貫通する複数の接触導体33が平行配列され
る。この接触導体33はリセプタクル型コネクタ10との嵌
合時にその弾性接触子16,16、特にその接触用突起16a,1
6aと接触する。また、ベース部材31から突出する導体部
分は例えば回路基板のスルーホール等に挿入され半田付
け接続してもよい。

第２図は本発明に使用するコネクタモジュールCMの実
施例の斜視図を示す。同図（Ａ）は第１図に示すモジュ
ール型コネクタのコネクタモジュールCMと実質的に同じ
ものであり、信号用及び接地用の一対の接触子を略直方
体の絶縁ブロック18に略平行にインサートモールドした
ものである。信号用及び接地用の両接触子共に、絶縁ブ
ロック18の一側にプラグ型コネクタ30の接触導体33と接
触する弾性接触子16を形成し、他側は他の回路基板の接
触パッドとリフロー又は表面実相（SMT）接続される接
触子17を有する。尚、各コネクタモジュールCMの導体は
信号用と接地用の一対の平行導体でなく、中央に接地導
体を有し、両側に接地導体を有する３個の導体で構成し
てもよいこと勿論である。

第２図（Ｂ）はコネクタモジュールCMの別の実施例で
あって、絶縁ブロック18′の一側には２個の平行な接地
用弾性接触子35G,35Gの中央に信号用弾性接触子35Sより
成る弾性接触子35を有し、他側には接地用導体の連結部
に形成された略円筒（スリーズ）状の外部導体37と信号
用導体の先端を丸形ピン状に加工して内部接触ピン38と
した同軸状リセプタクル39としている。この同軸状リセ
プタクル39には、例えば実開昭62−66187号及び実開平
１−140572号公報に記載の如き端末処理された極細同軸
ケーブルが挿入接続される。各弾性接触子35は第１図
（Ａ）の弾性接触子16と同様に所定鋭角で相手方向に曲
げられると共に頂部に接触用突起Ｃを有する。

第３図はプラグ型コネクタ30のノーズ32の断面拡大図
である。同図に示す如く、絶縁ベース部材31から突出す
るノーズ32の側面は接触導体33を配置する溝が形成さ
れ、隣接する溝間にはテーパを有する山形の隔壁32aが
形成されている。従って、この接触導体33に対応するリ
セプタクル型コネクタ10の弾性接触子16は、この隔壁32
aのテーパによりセルフアライメントされて、多少のミ
スアライメントが存しても、これを補正して確実に両者
間の電気的接続を行うことが可能である。斯るセルフア
ライメント構造は、特に小型高密度の多極コネクタにお
いて重要である。

次に、第４図は第１図（Ａ）のZIF機構の要部拡大断
面図である。カム駆動部材24と被駆動部材（又はカムフ
ォロワ）23との対向面に低摩擦力の複数のランプ状カム
面27が形成されている。カム駆動部材24を左方向に引張
る（又はスライドする）ことにより、被駆動部材23はカ
ム面27の高さに相当する変位量だけ上方に変位する。即
ち、カム駆動部材24の水平（左右）方向への変位を被駆
動部材23の垂直（上下）方向への変位に変換する。第１
図（Ａ）から判る如く、この被駆動部材23のＨ字状の両
先端部が弾性接触子16,16の傾斜部に当接して両者の間
隔を拡大するように作用する。

ここで、カム駆動部材24の駆動には、特に多極構造、
即ち被駆動部材23が当接駆動する弾性接触子16の数が増
加する場合には大きな力を必要とする。この駆動力を低
減する為に、第１図を参照して説明した如く、カム駆動
部材24等にテフロン等の低摩擦力の材料を使用すると共
にレール26とカム駆動部材24間にテフロン加工をした金
属板25等を使用する。尚、カム駆動部材24に遊び（プレ
イ）を付与する為に、１つのランプ状カム面と次のカム
面との間に僅かの間隙を形成するのが好ましい。

第５図（Ａ）及び（Ｂ）は夫々本発明によるモジュー
ル型コネクタ10のベースハウジング11及び補強板15の組
立体の前面図及び側面図を示す。同図から明らかな如
く、ベースハウジング11には多数のコネクタモジュール
CMを収容する多数の開口12が２列に形成されている。各
コネクタモジュールCMの絶縁ブロック18には挿入方向に
沿って１本以上の突条を形成して、ベースハウジング11
の開口12内に確実に保持されるようにするのが好まし
い。また、各列の開口12は相互に半ピッチずつ位置をず
らせることにより、ハウジング11の強度を強化すると共
に一方の列のコネクタモジュールCMの信号導体又は信号
用弾性接触子16,35Sが、他方の列のコネクタモジュール
CMの接地用導体又は接触子と対向させることによりクロ
ストーク（信号の干渉又は漏れ）を低減するよう構成し
ている。

また、補強板15はねじ40等を用いて複数箇所でベース
ハウジング11に固定している。この補強板15は、好適実
施例では板厚0.4mmのステンレススチール（不錆鋼）で
あるが、十分な強度を有する他の金属又は合金であって
も良いこと勿論である。尚、ICテスタ等に斯るモジュー
ル型コネクタを使用する場合には、１個のコネクタに例
えば80個のコネクタモジュールCMを取付けたものを10個
又は数10個並列配置している。これら各モジュール型コ
ネクタ10のカム駆動部材24は共通の作動部材に固定して
一括して同時に駆動することが可能である。

補強板15は第５図にあっては複数個に分割して形成し
ているが、一体に形成することも勿論可能である。更
に、本発明の要旨を逸脱することなく種々の変形変更が
可能であること当業者には容易に理解できよう。

〔発明の効果〕

本発明のモジュール型コネクタによると、絶縁ハウジ
ング及び補強板は、それぞれに２列を成すよう形成され
る複数の開口の各々に複数の絶縁ブロックの各一を受容
して複数の絶縁ブロックの各列の弾性接触子が列の内側
に向けて対向する方向を向くように配置し、相手コネク
タが２列の弾性接触子間に弾性的に挟まれるよう受容さ
れるとき補強板が絶縁ブロックの広がり方向への移動を
阻止するよう構成されるので、相手コネクタとの嵌合及
びその解除を多数回繰り返した場合にも、電気的接触の
ために必要とされる弾性接触力を安定して維持でき、よ
って相手コネクタとの信頼性の高い電気的相互接続を保
証できる。

また、本発明によると、コネクタの極めて多数の弾性
接触子を比較的小さい力で変位させて同時にZIF構造と
することができる。更に、プラグ型コネクタの接触導体
の隔壁にテーパを形成してリセプタクル型コネクタの弾
性接触子との多少のミスアライメントがあってもセルフ
アライメントが可能であり、組立製造の容易な高密度の
コネクタが得られるという種々の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）及び（Ｂ）は夫々本発明の一実施例のモジ
ュール型コネクタ及びこのリセプタクル型コネクタと組
合せ使用されるプラグ型コネクタの嵌合前の横断面図、 第２図（Ａ）及び（Ｂ）は第１図のモジュール型コネク
タに使用されるコネクタモジュールの異なる２実施例の
拡大斜視図、 第３図は第１図（Ｂ）のプラグ型コネクタのノーズ部断
面図、 第４図は第１図（Ａ）のZIF機構の要部説明図、 第５図（Ａ）及び（Ｂ）は夫々第１図（Ａ）のモジュー
ル型コネクタのベースハウジングの前面図及び側面図で
ある。 10……モジュール型（リセプタクル）コネクタ 11……絶縁（ベース）ハウジング 12……開口 14……開口 15……補強板 16、35……弾性接触子 17、39……外部接続用端子 18……絶縁ブロック 22……開口 30……プラグ型コネクタ 32a……隔壁用突起 33……接触導体 CM……コネクタモジュール Ｔ……端子（ターミナル）

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】弾性接触子を備える端子を固定する複数の
   絶縁ブロックと、前記弾性接触子が一側に向くようにし
   て前記複数の絶縁ブロックを受容する絶縁ハウジング
   と、該ハウジングの一面に装着されて前記複数の絶縁ブ
   ロックの各々と係合して該絶縁ブロックを位置決めする
   金属製補強板とを有するモジュール型コネクタにおい
   て、 前記絶縁ハウジング及び前記補強板は、それぞれに２列
   を成すよう形成される複数の開口の各々に前記複数の絶
   縁ブロックの各一を受容して該複数の絶縁ブロックの各
   列の前記弾性接触子が列の内側に向けて対向する方向を
   向くように配置し、相手コネクタが２列の前記弾性接触
   子間に弾性的に挟まれるよう受容されるとき前記補強板
   が前記絶縁ブロックの広がり方向への移動を阻止するよ
   う構成されることを特徴とするモジュール型コネクタ。
2. 【請求項２】略直方体状の絶縁ブロックに一列状に固定
   された複数の弾性接触子及び外部接続用端子を有する複
   数のコネクタモジュールと、 少なくとも一列に形成された複数の開口に前記コネクタ
   モジュールの前記絶縁ブロックを挿入してリセプタクル
   型コネクタを形成する絶縁ハウジングと、 該絶縁ハウジングの前記コネクタモジュールの前記弾性
   接触子に沿って形成された溝に挿入され前記弾性接触子
   と接触する接触導体を有するプラグ型コネクタと を具え、該プラグ型コネクタの前記接触導体間をカム面
   を有する絶縁突起で隔離し前記コネクタモジュールの前
   記弾性接触子の自己位置合せをすることを特徴とするモ
   ジュール型コネクタ。