JP3935122B2 - コネクタ - Google Patents
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Description
本発明は、電気コネクタに関し、特に通信機などに使用される高周波信号の伝送に適したコネクタに関する。
最近では、コンピュータとディスプレイとを接続するためのインターフェース規格の一つとしてＤＶＩ（Digital Visual Interface）が知られている。ＤＶＩにおいては、ＴＭＤＳ（Transition Minimized Differential Signaling）というシリアル転送方式を採用している。ＤＶＩによれば、コンピュータからディジタル駆動のディスプレイに、直接デジタル信号を送ることができるので、アナログ信号への変換による信号の劣化を低減することが可能である。ＤＶＩに準拠した電気コネクタをここではＤＶＩコネクタと呼ぶ。
ＤＶＩコネクタにおいても、例えば特許文献１に開示されているコネクタのように所謂ＥＭＩ対策が必要である。特許文献１のコネクタは、複数本の導電性のコンタクトと、それらのコンタクトを保持したハウジングとを備えている。コンタクトは、複数本の信号コンタクトと、これらの信号コンタクトを電磁的にシールドするシールドコンタクトとに大別される。シールドコンタクトにはシールド部を設け、信号コンタクトのインピーダンスを整合し、挿入損失の低減などを行っている。また、シールドコンタクトから遠い信号コンタクトをシールド部で覆い、インピーダンス整合を行っている。
図１はＥＭＩ対策を施したコネクタにおける信号コンタクトとシールドコンタクトとの関係を示している。図１において、二つの信号コンタクト１，２に隣接してシールドコンタクト３が配置されている。シールドコンタクト３の本体部分４からシールド部５が延長され、信号コンタクト１，２を覆っている。
しかし、シールド部５が電気的に終端されずに開放した複数の突出端部６をもつため、それらの突出端部６で電気的な反射が起こり、ノイズが発生する虞がある。
特開２００２−２７０３０７号公報
それ故に本発明の課題は、シールドコンタクトにおけるノイズ発生源をなくして、高周波信号や高速信号に対し優れた伝送特性及びＥＭＩ特性を有するコネクタを提供することにある。
本発明によれば、導電性の信号コンタクトと、導電性のシールドコンタクトと、これらのコンタクトを保持したハウジングとを備えたコネクタであって、前記シールドコンタクトは、前記ハウジングに保持された保持部と、前記保持部から延設され、接続相手に接触するための接触部と、シールド部と、端子部とを有し、前記シールド部は、前記信号コンタクトに対向した板状部と、前記板状部の一側から延設されて前記保持部と連なり前記板状部と前記保持部との間に段差を形成する連結部と、前記板状部の反対側から前記連結部に対向するように延設された折曲部とを有し、前記板状部と前記連結部と前記折曲部とで前記信号コンタクトの少なくとも一部を覆っており、前記端子部は、前記板状部に対し前記連結部と同じ側の近傍に位置し、前記板状部の端部に段差を形成するように連接されており、前記板状部は、その一部が前記端子部とは反対側に延長されかつその延長端が前記保持部に連結され、これにより前記板状部と前記保持部との間に開口部を形成していることを特徴とするコネクタが得られる。
前記信号コンタクトは少なくとも２本あり、前記信号コンタクトの各々は、前記シールドコンタクトの保持部と並んで配置されかつ前記ハウジングに保持された保持部を有し、前記シールド部は、前記信号コンタクトの全本を覆うものであり、前記信号コンタクトの保持部のうち少なくとも前記シールドコンタクトの保持部に隣接したものに対応した位置に前記開口部が形成されていてもよい。
前記信号コンタクトの各々は、前記シールドコンタクトの接触部と並んで配置された、接続相手に接触するための接触部を有してもよい。
前記信号コンタクトの各々は、前記シールドコンタクトの端子部と並んで配置された端子部を有してもよい。
本発明のコネクタは、シールドコンタクトにおけるシールド部のノイズ発生源となる突出端部がなくなるので、高周波信号や高速信号に対し優れた伝送特性及びＥＭＩ特性を有するという利点がある。
図２は、本発明の一実施例に係るコネクタの正面側から見た斜視図である。図３は、図２のコネクタの背面側から見た斜視図である。図４は、図２のコネクタのバックシェルを取り外した状態での反面側から見た拡大斜視図である。図５は図２のコネクタの拡大正面図である。
図２〜図５に示すコネクタはＤＶＩコネクタであり、フロントシェル１１とこれに組み付けられたバックシェル１２とで構成された箱型のシェルの内側にハウジング１３が組み込まれている。フロントシェル１１及びバックシェル１２はいずれも金属製のものである。ハウジング１３はプラスチックなどの絶縁物よりなるものである。
ハウジング１３には、第１のコンタクトセット１６、第２のコンタクトセット１７、第３のコンタクトセット１８、第４のコンタクトセット１９、及びその他の複数の導電性コンタクト２１が固定保持されている。第１のコンタクトセット１６、第２のコンタクトセット１７、第３のコンタクトセット１８、第４のコンタクトセット１９、及び導電性コンタクト２１は、ロケーションプレート２２にて位置決めされ、したがって接続相手に接触するための接触部は図５に参照符号２３で概略的に示すように規則的に配列されている。
図６は、第１〜第３のコンタクトセット１６，１７，１８のみを示す斜視図である。
第１のコンタクトセット１６は、２本の導電性の信号コンタクト（一つのみが図示されている）２６と、これらの信号コンタクト２６の外側に隣接配置された一本の導電性のシールドコンタクト２７とを含んでいる。第２のコンタクトセット１７は、シールドコンタクト２７の外側に隣接配置された２本の導電性の信号コンタクト（一つのみが図示されている）２８と、これらの信号コンタクト２８の外側に隣接配置された一本の導電性のシールドコンタクト２９とを含んでいる。第３のコンタクトセット１８は、シールドコンタクト２９の外側に隣接配置された２本の導電性の信号コンタクト３１，３２と、これらの信号コンタクト３１，３２の外側に隣接配置された一本の導電性のシールドコンタクト３３とを含んでいる。このように、第１〜第３のコンタクトセット１６，１７，１８は互いに同等な構成を有しているため、代表して第３のコンタクトセット１８についてのみ次に詳述する。
図７は、第３のコンタクトセット１８の斜視図であり、図８は、同じく正面図であり、図９は、同じく左側面図である。
第３のコンタクトセット１８のシールドコンタクト３３は、ハウジング１３に保持される保持部３３ａと、この保持部３３ａに接続された、接続相手に接触するための接触部３３ｂと、シールド部３３ｃと、回路板（図示せず）などに接続される端子部３３ｄとを有している。
信号コンタクト３１，３２は、シールドコンタクト３３の保持部３３ａと並んで配置されかつハウジング１３に保持される保持部３１ａ，３２ａと、保持部３１ａ，３２ａの一端に接続された、接続相手に接触するための接触部３１ｂ，３２ｂと、保持部３１ａ，３２ａの他端に接続された、回路板（図示せず）などに接続される端子部３１ｄ，３２ｄとを、それぞれ有している。保持部３１ａ，３２ａ，３３ａは一平面上に並設され、接触部３１ｂ，３２ｂ，３３ｂは一平面上に並設され、及び端子部３１ｄ，３２ｄ，３３ｄは一平面上に並設されている。
シールドコンタクト３３のシールド部３３ｃは、信号コンタクト３１，３２に隙間をもって対向した板状部３６と、板状部３６の一端と保持部３３ａとの間にあって両者間を段差をもって連結した連結部３７と、板状部３６の他端から連結部３７に対向するように折曲延設された折曲部３８とを有している。こうして、板状部３６と連結部３７と折曲部３８とで信号コンタクト３１，３２の少なくとも一部を覆っている。シールド部３３ｃは、信号コンタクト３１，３２の全本を覆っているが、信号コンタクト３１，３２の保持部３１ａ，３２ａのうち少なくともシールドコンタクト３３の保持部３３ａに隣接したもの、即ち、保持部３２ａに対応して板状部３６に開口部３９が形成されていてもよい。換言すると、板状部３６は一方の信号コンタクト３１の保持部３１ａを覆うグランドプレートとして設けられ、他方の信号コンタクト３２の保持部３２ａは覆わない。なお、端子部３３ｄは板状部３６に段差を形成するように連接されている。
上述の構造によれば、シールドコンタクト３３の板状部３６によりインピーダンスの整合かつシールド化を行い、ノイズの発生源を絶っているので、ＴＭＤＳ信号へのノイズの重畳を抑制できる。さらに、板状部３６の先端部を保持部３３ａに接続して電気的にループを形成しているため電気的な反射を抑制でき、したがって、このことによってもノイズが低減される。
図１０は、シールドコンタクト２７，２９，３３の上述したＤＶＩコネクタに採用され得る相互関係の一例を示した側面図である。
図１０において、シールド部２７ｃ，２９ｃ，３３ｃはいずれも、共通の中心点４０を中心とした円弧に実質的に沿って湾曲したアングル部又は湾曲部２７ｅ，２９ｅ，３３ｅ有している。この場合、図１０では図示を省略しているが、上述した信号コンタクト２６，２８，３１，３２もシールドコンタクト２７，２９，３３と同様に湾曲することになる。
信号コンタクトとシールドコンタクトとの間を等距離にするために信号コンタクトのアングル部又は湾曲部の曲げ中心もシールド部の共通の中心点４０を中心として湾曲させる構造としている。
この構造によれば、信号コンタクトと信号コンタクトとの間及び信号コンタクトとグランドコンタクトのシールド部との間が、いずれも等間隔となるため、不連続部がなくなり反射を抑制できる。
なお、信号コンタクトやシールドコンタクトのアングル部又は湾曲部は、図１０では３段階以上の曲げを伴って湾曲しているが、２段階の曲げを伴って湾曲していてもよいし、また円弧に沿って滑らかに湾曲していてもよい。
図１１は、図４の第４のコンタクトセット１９を示す斜視図である。
第４のコンタクトセット１９も第３のコンタクトセット１８と同様な構成を有し、２本の導電性の信号コンタクト４１，４２と、これらの信号コンタクト４１，４２の外側に隣接配置された一本の導電性のシールドコンタクト４３とを含んでいる。第４のコンタクトセット１９のシールドコンタクト４３は、ハウジング１３に保持される保持部４３ａと、この保持部４３ａに接続された、接続相手に接触するための接触部４３ｂと、シールド部４３ｃと、回路板（図示せず）などに接続される端子部４３ｄとを有している。
シールドコンタクト４３のシールド部４３ｃは、信号コンタクト４１，４２に隙間をもって対向した板状部４６と、板状部４６の一端と保持部４３ａとの間にあって両者間を段差をもって連結した連結部４７と、板状部４６の他端から連結部４７に対向するように折曲延設された折曲部（図示せず）とを有している。こうして、板状部４６と連結部４７と折曲部とで信号コンタクト４１，４２の少なくとも一部を覆っている。信号コンタクト４１，４２の一部に対応して板状部４６に開口部４９が形成されていてもよい。なお、端子部４３ｄは板状部４６に段差を形成するように連接され、信号コンタクト４１，４２の端子部４１ｄ，４２ｄと同一平面上に配列されている。
本実施例ではシールド部で覆う信号コンタクトは全て組み込まれているが、信号用として用いない場合には、シールド部で覆う個所の位置にはコンタクトを組み込まないようにし、ノイズの要因となる反射を無くした構成とすることもできる。
本発明は、ＵＳＢ２．０、インフィニバンド、及びＰＣＩエクスプレス用などのインピーダンス整合を必要とされる高速伝送用コネクタに適用できる。
１１ フロントシェル
１２ バックシェル
１３ ハウジング
１６ 第１のコンタクトセット
１７ 第２のコンタクトセット
１８ 第３のコンタクトセット
１９ 第４のコンタクトセット
２１ 導電性コンタクト
２２ ロケーションプレート
２３ 接触部
２６，２８，３１，３２，４１，４２ 信号コンタクト
２７，２９，３３，４３ シールドコンタクト
２７ｃ，２９ｃ，３３ｃ，４３ｃ シールド部
３１ａ，３２ａ，３３ａ，４３ａ 保持部
３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ，４３ｂ 接触部
３１ｄ，３２ｄ，３３ｄ，４１ｄ,４２ｄ,４３ｄ 端子部
３６，４６ 板状部
３７，４７ 連結部
３８ 折曲部
３９,４９ 開口部
１２ バックシェル
１３ ハウジング
１６ 第１のコンタクトセット
１７ 第２のコンタクトセット
１８ 第３のコンタクトセット
１９ 第４のコンタクトセット
２１ 導電性コンタクト
２２ ロケーションプレート
２３ 接触部
２６，２８，３１，３２，４１，４２ 信号コンタクト
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３７，４７ 連結部
３８ 折曲部
３９,４９ 開口部
Claims (4)
- 導電性の信号コンタクトと、導電性のシールドコンタクトと、これらのコンタクトを保持したハウジングとを備えたコネクタであって、
前記シールドコンタクトは、前記ハウジングに保持された保持部と、前記保持部から延設され、接続相手に接触するための接触部と、シールド部と、端子部とを有し、
前記シールド部は、前記信号コンタクトに対向した板状部と、前記板状部の一側から延設されて前記保持部と連なり前記板状部と前記保持部との間に段差を形成する連結部と、前記板状部の反対側から前記連結部に対向するように延設された折曲部とを有し、前記板状部と前記連結部と前記折曲部とで前記信号コンタクトの少なくとも一部を覆っており、
前記端子部は、前記板状部に対し前記連結部と同じ側の近傍に位置し、前記板状部の端部に段差を形成するように連接されており、
前記板状部は、その一部が前記端子部とは反対側に延長されかつその延長端が前記保持部に連結され、これにより前記板状部と前記保持部との間に開口部を形成している
ことを特徴とするコネクタ。 - 前記信号コンタクトは少なくとも２本あり、
前記信号コンタクトの各々は、前記シールドコンタクトの保持部と並んで配置されかつ前記ハウジングに保持された保持部を有し、
前記シールド部は、前記信号コンタクトの全本を覆うものであり、
前記信号コンタクトの保持部のうち少なくとも前記シールドコンタクトの保持部に隣接したものに対応した位置に前記開口部が形成されている、請求項１に記載のコネクタ。 - 前記信号コンタクトの各々は、前記シールドコンタクトの接触部と並んで配置された、接続相手に接触するための接触部を有する、請求項２に記載のコネクタ。
- 前記信号コンタクトの各々は、前記シールドコンタクトの端子部と並んで配置された端子部を有する、請求項２又は３に記載のコネクタ。
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