JP4333884B2 - コネクタ - Google Patents

Description

この発明は２つの基板を接続するコネクタ装置に関し、特にシールド手段を有するコネクタに関する。

従来、互いに嵌合される一対のコネクタで構成されるコネクタ装置が知られている（下記特許文献１参照）。

一方のコネクタは、ハウジングと複数の接触子とシールド板と補強端板とを備えている。

ハウジングは枠状のフレーム部とこのフレーム部の長手方向へ延び、フレーム部の中央に位置する凸部とを有する。フレーム部と凸部との間には相手側コネクタの嵌合部を受け容れる受容空間が形成される。凸部には、その長手方向に沿って所定間隔に複数の保持溝が形成されている。

複数の接触子はそれぞれ保持溝に収容され、保持されている。接触子の一端部には接触部が形成され、接触子の他端部には結線部が形成されている。接触部は受容空間に突出している。結線部は基板の導体パターンに半田付けされる。

シールド板はハウジングの長手方向と平行な両側面にそれぞれ取り付けられている。

補強端板はハウジングの長手方向の両端面に取り付けられている。補強端板はＵ形に形成され、導電性及び弾性を有する。補強端板の両端部はそれぞれシールド板の端部に重なり、シールド板をハウジングに押え付ける。ハウジングの外周面はシールド板と補強端板とで包囲される。

他方のコネクタはハウジングと接触子とシールド板とを備える。

コネクタのハウジングはほぼ枠状である。このハウジングの嵌合方向先端部は一方のコネクタの受容空間内に挿入される。

接触子はハウジングの内周面に配置され、一方のコネクタの保持溝から突出した接触子の接触部に当接する。

シールド板はハウジングの外周面を覆っている。

一方のコネクタのハウジングの受容空間に他方のコネクタのハウジングの嵌合方向先端部を挿入すると、他方のコネクタのシールド板がハウジングとともに一方のコネクタの受容空間に挿入され、一方のコネクタのシールド板と他方のコネクタのシールド板とが接触する。その結果、両シールド板によって両コネクタがシールドされる。
特開平１１−２３３２０１号公報（段落００１８、００２２、００２８、図８参照）

上述の従来技術では、両コネクタにそれぞれシールド板が取り付けられ、両コネクタを互いに嵌合したとき、一方のコネクタのシールド板が他方のコネクタのシールド板を包囲する。

このため、一方の電気コネクタが大型化する。一方のコネクタを小型化するには一方のコネクタからシールド板を除去すればよいが、両コネクタのシールドが十分に行われなくなる。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は２つの基板を電気的に接続する２つのコネクタのシールドを十分に行うことができるとともに、小型化を達成することができるコネクタを提供することである。

前述の課題を解決するため請求項１の発明のコネクタは、相手側コネクタの相手側嵌合部と嵌合する嵌合部を有し、基板上に配置されるハウジングと、前記嵌合部に配置された複数のコンタクトと、前記嵌合部の周囲に配置されるシェル本体を有し、前記ハウジングに装着されるシェルとを備えるコネクタにおいて、前記シェルは、前記相手側コネクタの相手側グランドコンタクトに接触するシェル接触部と、前記基板の第１のグランドパターンに固定されるシェル端子部とを有し、前記複数のコンタクトの中に少なくとも一つのグランドコンタクトがあり、前記少なくとも一つのグランドコンタクトは、前記基板の第２のグランドパターンに固定される端子部を有し、前記シェルは、前記シェル本体に連結され、前記シェル本体を前記ハウジングに係止する係止部と、前記少なくとも一つのグランドコンタクトに隣接し、前記シェル本体に連結され、前記第２のグランドパターンに固定される副シェル端子部とを有することを特徴とする。

上述のように、相手側コネクタの相手側嵌合部と嵌合する嵌合部を有し、基板上に配置されるハウジングと、嵌合部に配置された複数のコンタクトと、嵌合部の周囲に配置されるシェル本体を有し、ハウジングに装着されるシェルとを備え、シェルは、相手側コネクタの相手側グランドコンタクトに接触するシェル接触部と、基板の第１のグランドパターンに固定されるシェル端子部とを有する。したがって、コネクタと相手側コネクタとを互いに嵌合したとき、コネクタのシェルと相手側コネクタの相手側グランドコンタクトとが接触し、コネクタが実装される基板と相手側コネクタが実装される相手側基板とのグランドパターンがつながる。また、両コネクタの嵌合時、相手側コネクタの相手側嵌合部はコネクタのシェルのシェル本体に囲まれた状態になる。

請求項２の発明の相手側コネクタは、請求項１記載のコネクタに接続される相手側コネクタであって、コネクタの嵌合部と嵌合する相手側嵌合部を有し、相手側基板上に配置される相手側ハウジングと、前記相手側嵌合部に配置された複数の相手側コンタクトとを備える相手側コネクタにおいて、前記複数の相手側コンタクトの中に相手側グランドコンタクトがあり、前記相手側グランドコンタクトは、前記コネクタのハウジングに装着されたシェルに接触する相手側シェル接触部と、前記相手側基板のグランドパターンに固定される相手側端子部とを有することを特徴とする。

上述のように、複数の相手側コンタクトの中に相手側グランドコンタクトがあり、相手側グランドコンタクトは、コネクタのハウジングに装着されたシェルに接触する相手側シェル接触部と、相手側基板のグランドパターンに固定される相手側端子部とを有する。したがって、コネクタと相手側コネクタとを互いに嵌合したとき、相手側コネクタの相手側グランドコンタクトとコネクタのシェルとが接触し、コネクタが実装される基板と相手側コネクタが実装される相手側基板とのグランドパターンがつながる。また、両コネクタの嵌合時、相手側コネクタの相手側嵌合部はコネクタのシェルのシェル本体に囲まれた状態になる。

以上説明したようにこの発明によれば、２つの基板を接続する２つのコネクタのシールドを十分に行うことができ、しかも、小型化を達成することができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１はこの発明の一実施形態に係るコネクタ装置の未嵌合状態を示す斜視図、図２は図１に示すコネクタ装置の未嵌合状態を示す側面図、図３は図１に示すコネクタ装置の嵌合状態を示す斜視図、図４は図１に示すコネクタ装置の嵌合状態を示す側面図、図５は図１に示すコネクタ装置のレセプタクルコネクタの斜視図、図６は図５に示すレセプタクルコネクタの一端部の斜視図、図７は図５に示すレセプタクルコネクタの中央部の斜視図、図８は図３に示すコネクタ装置の一端部の断面図、図９は図３に示すコネクタ装置の中央部を切断した状態を示す斜視図、図１０は図３に示すコネクタ装置の中央部の斜視図、図１１は図５に示すレセプタクルコネクタのシェルの斜視図である。

図１〜４に示すように、コネクタ装置１００はレセプタクルコネクタ（コネクタ）１とプラグコネクタ（相手側コネクタ）１２とで構成される。レセプタクルコネクタ１は第１のプリント基板（基板）２１（図９参照）上に実装され、プラグコネクタ１２は図示しない第２のプリント基板（相手側基板）上に実装される。

図５に示すように、レセプタクルコネクタ１はレセプタクル側ハウジング（ハウジング）３とレセプタクル側コンタクト（コンタクト）５とシェル７とを備える。

図６〜８に示すように、レセプタクル側ハウジング３は板状部３１とレセプタクル側嵌合部（嵌合部）３２とを有する。

板状部３１は第１のプリント基板２１上に配置されている。板状部３１は第１のプリント基板２１から僅かに浮いている。

レセプタクル側嵌合部３２は板状部３１の上面に形成されている。レセプタクル側嵌合部３２はフレーム状部３２ａと中央凸部３２ｂとで構成されている。フレーム状部３２ａは一対の側壁部３２ｃ，３２ｃと一対の端部３２ｄ，３２ｄとを有する。一対の側壁部３２ｃ，３２ｃは互いに平行であり、各側壁部３２ｃには所定間隔に複数の溝３２ｅが形成されている。一対の端部３２ｄ，３２ｄは互いに平行であり、一対の側壁部３２ｃ，３２ｃの両端部にそれぞれ連結されている。

中央凸部３２ｂは側壁部３２ｃと平行である。中央凸部３２ｂには複数の溝３２ｅの間隔と同じ間隔で複数の溝３２ｆが形成されている。溝３２ｆはそれぞれ溝３２ｅに対向する。中央凸部３２ｂはフレーム状部３２ａに包囲されている。フレーム状部３２ａと中央凸部３２ｂとの間には受容空間３２ｇが形成される。レセプタクル側嵌合部３２は後述するプラグ側ハウジングのプラグ側嵌合部１４２を受け容れる。

図９、１０に示すように、レセプタクル側コンタクト５は第１接触部５ａと第２接触部５ｂと被保持部５ｃと端子部５ｄとを有する。第１接触部５ａはレセプタクル側コンタクト５の中間部に形成されている。第２接触部５ｂはほぼｅ字形であり、第１接触部５ａの一端に連結されている。第２接触部５ｂは溝３２ｆに弾性変形可能に収容されている。被保持部５ｃはほぼ逆Ｌ字形であり、第１接触部５ａの他端に連結されている。被保持部５ｃは溝３２ｅに収容され、保持されている。端子部５ｄはほぼＩ字形であり、被保持部５ｃに連結されている。端子部５ｄの下面は板状部３１の下面よりも下方に位置している。第1接触部５ａはプラグ側第１接触部１６ａと接触し、第２接触部５ｂはプラグ側第２接触部１６ｂと接触して第２接触部１６ｂに接続される。また、第１接触部５ａはプラグ側第１接触部１６ａの段差１６ｅ（図１４参照）によりコネクタの離脱方向の力が向上し、離脱力が高まる。

レセプタクル側コンタクト５にはレセプタクル側信号コンタクト５Ｓとレセプタクル側グランドコンタクト（グランドコンタクト）５Ｇの２種類があるが、両者のコンタクト５Ｓ，５Ｇの形状、大きさ材質は同じである。端子部５ｄがプリント基板２１の信号用パッド２１ａに半田付けされたものがレセプタクル側信号コンタクト５Ｓであり、端子部５ｄがプリント基板２１のグランド用パッド（第２のグランドパターン）２１ｂに半田付けされたものがレセプタクル側グランドコンタクト５Ｇである。もっとも、レセプタクル側ハウジング３上におけるレセプタクル側信号コンタクト５Ｓとレセプタクル側グランドコンタクト５Ｇとの配置は予め決められており、その配置に対応させてプリント基板２１の信号用パッド２１ａ及びグランド用パッド２１ｂが形成されている。

また、複数のレセプタクル側コンタクト５は中央凸部３２ｂ及び後述するシェル７の２つの第２シェル端子部７４を境にして４つのコンタクト群Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに分けられている（図５参照）。

図１１に示すように、シェル７は、シェル本体７１とシェル接触部７２と第１シェル端子部（シェル端子部）７３と第２シェル端子部（副シェル端子部）７４と係止部７５とホールドダウン兼用シェル端子部７６とを有する。

シェル本体７１はほぼフレーム状であり、一対の側面板７１ａ，７１ａと一対の端面板７１ｂ，７１ｂとを有する。一対の側面板７１ａ，７１ａは互いに平行である。側面板７１ａはレセプタクル側嵌合部３２の側壁部３２ｃの側面を覆う。一対の端面板７１ｂ，７１ｂは互いに平行であり、一対の側面板７１ａ，７１ａの両端にそれぞれ連結されている。端面板７１ｂはレセプタクル側嵌合部３２の端部３２ｄの外面を覆う。

シェル接触部７２は側面板７１ａの両端部の上縁にそれぞれ連結されている。シェル接触部７２は側面板７１ａの内側へ突出している。シェル接触部７２はほぼＵ字状に折り曲げられている。シェル接触部７２の展開平面形状はほぼＴ字形である。シェル接触部７２の先端部には２つの接点７２ａが形成されている。２つの接点７２ａの間隔はプラグ側グランドコンタクト１６Ｇの間隔と同じである（図６、１３参照）。２つの接点７２ａはそれぞれ後述するプラグ側グランドコンタクト１６Ｇの２つに接触する。

第１シェル端子部７３は側面板７１ａの両端部の下縁にそれぞれ連結されている。第１シェル端子部７３は側面板７１ａの外側へ突出している。第１シェル端子部７３は第１プリント基板２１の図示しないグランド用パッド（第１のグランドパターン）に半田付けされる。第１シェル端子部７３は幅が広いので、半田付け強度の向上を図ることができる。

第２シェル端子部７４は側面板７１ａの中央部の下縁に連結されている。第２シェル端子部７４は側面板７１ａの外側へ突出している。第２シェル端子部７４は２つのレセプタクル側グランドコンタクト５Ｇの間に配置され、プリント基板２１のグランド用パッド２１ｂに半田付けされる。第２シェル端子部７４は側面板７１ａの中間部に位置するので、グランド用パッドに半田付けされることによってシェル７の剛性も上がる。

係止部７５は側面板７１ａの中央部の上縁に連結されている。係止部７５は側面板７１ａの内側へ突出している。係止部７５はほぼＵ字形に折り曲げられている。係止部７５は２つのレセプタクル側グランドコンタクト５Ｇの間に配置されている（図９参照）。係止部７５はレセプタクル側ハウジング３の側壁部３２ｃに形成された係合部３２ｈ（図９参照）に係合し、側面板７１ａが側壁部３２ｃに接している。

一対の端面板７１ｂの下縁には２つのホールドダウン兼用シェル端子部７６が連結されている。ホールドダウン兼用シェル端子部７６は端面板７１ｂの外側へ突出している。ホールドダウン兼用シェル端子部７６は第１のプリント基板２１のグランド用パッドに半田付けされる。これにより、シェル７によるシールドがより確実に行われるとともにレセプタクルコネクタ１が第１のプリント基板２１上に強固に固定される。

一対の端面板７１ｂの上縁には２つの保持部７７が形成されている。保持部７７はほぼＵ字状に折り曲げられている。保持部７７はレセプタクル側ハウジング３の端部３２ｄに圧入により保持される（図６参照）。なお、保持部７７はレセプタクル側ハウジング３のインサート成型時に一体成形することによって保持されてもよい。

図１２は図１に示すコネクタ装置のプラグコネクタを裏返した状態を示す斜視図、図１３は図１２に示すプラグコネクタの一端部の斜視図、図１４は図１２に示すプラグコネクタのプラグ側コンタクトの側面図、図１５は図１４に示すプラグ側コンタクトの斜視図である。

図１２、１３に示すように、プラグコネクタ１２はプラグ側ハウジング（相手側ハウジング）１４と複数のプラグ側コンタクト（相手側コンタクト）１６とで構成されている。

プラグ側ハウジング１４は板状部１４１とプラグ側嵌合部（相手側嵌合部）１４２とを有する。

板状部１４１は第２のプリント基板（図示せず）上に配置されている。板状部１４１は第２のプリント基板から僅かに浮いている。

プラグ側嵌合部１４２は板状部１４１の下面に形成されている。プラグ側嵌合部１４２はフレーム状である。プラグ側嵌合部１４２は一対の側壁部１４２ａと一対の端部１４２ｂとを有する。一対の側壁部１４２ａ，１４２ａは互いに平行であり、各側壁部１４２ａには所定間隔に複数の溝１４２ｃが形成されている。一対の端部１４２ｂ，１４２ｂは互いに平行であり、一対の側壁部１４２ａ，１４２ａの両端部にそれぞれ連結されている。

図１４、１５に示すように、プラグ側コンタクト１６は第１接触部（相手側シェル接触部）１６ａと第２接触部１６ｂと端子部（相手側端子部）１６ｃと埋設部１６ｄとを有する。第１接触部１６ａはプラグ側コンタクト１６の先端近傍に形成されている。第１接触部１６ａはレセプタクル側コンタクト５の第１接触部５ａと接触する。第２接触部１６ｂは第１接触部１６ａの一端に連結されている。第２接触部１６ｂはレセプタクル側コンタクト５の第２接触部５ｂと接触する。第１接触部１６ａと第２接触部１６ｂとで側壁部１４２ａを囲んでいる（図９参照）。端子部１６ｃはほぼクランク状であり、第２接触部１６ｂに連結されている。端子部１６ｃの上面は板状部１４１の上面よりも上方に位置している（図１０参照）。埋設部１６ｄは第１接触部１６ａの他端部に連結されている。埋設部１６ｄはプラグ側ハウジング１４のインサート成型時に埋設される。この実施形態ではインサート成型により、プラグ側ハウジング１４とプラグ側コンタクト１６とを一体成形したが、埋設部１６ｄを取り除くことによって、第１接触部１６ａの先端部をプラグ側ハウジング１４に圧入して保持するようにしてもよい。

プラグ側コンタクト１６にはプラグ側信号コンタクト１６Ｓとプラグ側グランドコンタクト（相手側グランドコンタクト）１６Ｇの２種類があるが、両者のコンタクト１６Ｓ，１６Ｇの形状、大きさ、材質は同じである。端子部１６ｃが第２のプリント基板の信号用パッドに半田付けされたものがプラグ側信号コンタクト１６Ｓであり、端子部１６ｃが第２のプリント基板のグランド用パッド（グランドパターン）に半田付けされたものがプラグ側グランドコンタクト１６Ｇである。もっとも、プラグ側ハウジング１４上におけるプラグ側信号コンタクト１６Ｓとプラグ側グランドコンタクト１６Ｇとの配置は予め決められており、その配置に対応させて第２のプリント基板の信号用パッド及びグランド用パッドが形成されている。

プラグ側信号コンタクト１６Ｓでは、第１接触部１６ａ及び第２接触部１６ｂが露出している。これに対し、両端部の４つのプラグ側グランドコンタクト１６Ｇのみは、第１接触部１６ａだけが露出しており、第２接触部１６ｂは埋設部１６ｄとともにプラグ側ハウジング１４の端部１４２ｂに埋設されている。

レセプタクルコネクタ１の上方にプラグコネクタ１２を配置し（図１、２参照）、この状態から、図２の矢印に示すようにプラグコネクタ１２を下げてプラグコネクタ１２のプラグ側嵌合部１４２をレセプタクルコネクタ１のレセプタクル側嵌合部３２に押し込むと、レセプタクルコネクタ１とプラグコネクタ１２とが互いに嵌合する（図３、４参照）。その結果、両コネクタ１，１２を通じて基板同士が電気的に接続される。

このとき、プラグコネクタ１２のプラグ側嵌合部１４２はレセプタクルコネクタ１のレセプタクル側嵌合部３２内に受容され、プラグコネクタ１２のプラグ側グランドコンタクト１６Ｇがレセプタクルコネクタ１のシェル７のシェル接触部７２に接触するので、レセプタクルコネクタ１が実装される第１のプリント基板２１とプラグコネクタ１２が実装される第２のプリント基板とのグランド用パッド同士がつながり、また、両コネクタ１，１２の嵌合時、プラグコネクタ１２のプラグ側嵌合部１４２はレセプタクルコネクタ１のシェル７のシェル本体７１によって囲まれた状態になる。その結果、より安定した接地効果が得られる。

この実施形態によれば、プラグコネクタ１２からシェルを除去できるので、その分、プラグコネクタ１２を小型化することができる。

また、レセプタクルコネクタ１はホールドダウン兼用シェル端子部７６を有するので、レセプタクルコネクタ１をより確実に第１のプリント基板２１上に実装できるとともに、より確実に両コネクタ１，１２をシールドすることができる。

また、第２シェル端子部７４は、レセプタクルコネクタ１の中間部に位置し、隣接する２つのコンタクト群の間に位置しており、更なるグランド強化を実現することができる。なお、第２シェル端子部７４と係止部７５は一対の側面板７１ａの一方及び他方にそれぞれ１つずつ設けられているが、それぞれ複数設けてもよい。

なお、この実施形態では、シェル７は第２シェル端子部７４、係止部７５、ホールドダウン兼用端子部７６、保持部７７を有するが、これらを省略することもできる。

また、シェル接触部７２及びシェル端子部７３がシェル７に４つずつ設けられているが、シェル接触部７２及びシェル端子部７３の数は特に限定されない。

図１はこの発明の一実施形態に係るコネクタ装置の未嵌合状態を示す斜視図である。 図２は図１に示すコネクタ装置の未嵌合状態を示す側面図である。 図３は図１に示すコネクタ装置の嵌合状態を示す斜視図である。 図４は図１に示すコネクタ装置の嵌合状態を示す側面図である。 図５は図１に示すコネクタ装置のレセプタクルコネクタの斜視図である。 図６は図５に示すレセプタクルコネクタの一端部の斜視図である。 図７は図５に示すレセプタクルコネクタの中央部の斜視図である。 図８は図３に示すコネクタ装置の一端部の断面図である。 図９は図３に示すコネクタ装置の中央部を切断した状態を示す斜視図である。 図１０は図３に示すコネクタ装置の中央部の斜視図である。 図１１は図５に示すレセプタクルコネクタのシェルの斜視図である。 図１２は図１に示すコネクタ装置のプラグコネクタを裏返した状態を示す斜視図である。 図１３は図１２に示すプラグコネクタの一端部の斜視図である。 図１４は図１２に示すプラグコネクタのプラグ側コンタクトの側面図である。 図１５は図１４に示すプラグ側コンタクトの斜視図である。

符号の説明

１ レセプタクルコネクタ（コネクタ）
３ レセプタクル側ハウジング（ハウジング）
３２ レセプタクル側嵌合部（嵌合部）
３２ｇ 受容空間
５ レセプタクル側コンタクト（コンタクト）
５Ｇ レセプタクル側グランドコンタクト（グランドコンタクト）
７ シェル
７１ シェル本体
７２ シェル接触部
７３ 第１シェル端子部（シェル端子部）
７４ 第２シェル端子部（副シェル端子部）
７５ 係止部
１２ プラグコネクタ（相手側コネクタ）
１４ プラグ側ハウジング（相手側ハウジング）
１４２ プラグ側嵌合部（相手側嵌合部）
１６ プラグ側コンタクト（相手側コンタクト）
１６Ｇ プラグ側グランドコンタクト（相手側グランドコンタクト）
１６ａ 第１接触部（相手側シェル接触部）
１６ｃ 端子部（相手側端子部）
２１ 第１のプリント基板（基板）
２１ｂ グランド用パッド（第２のグランドパターン）

Claims (2)

1. 相手側コネクタの相手側嵌合部と嵌合する嵌合部を有し、基板上に配置されるハウジングと、
   前記嵌合部に配置された複数のコンタクトと、
   前記嵌合部の周囲に配置されるシェル本体を有し、前記ハウジングに装着されるシェルとを備えるコネクタにおいて、
   前記シェルは、前記相手側コネクタの相手側グランドコンタクトに接触するシェル接触部と、前記基板の第１のグランドパターンに固定されるシェル端子部とを有し、
   前記複数のコンタクトの中に少なくとも一つのグランドコンタクトがあり、
   前記少なくとも一つのグランドコンタクトは、前記基板の第２のグランドパターンに固定される端子部を有し、
   前記シェルは、前記シェル本体に連結され、前記シェル本体を前記ハウジングに係止する係止部と、前記少なくとも一つのグランドコンタクトに隣接し、前記シェル本体に連結され、前記第２のグランドパターンに固定される副シェル端子部とを有する
   ことを特徴とするコネクタ。
2. 請求項１記載のコネクタに接続される相手側コネクタであって、
   コネクタの嵌合部と嵌合する相手側嵌合部を有し、相手側基板上に配置される相手側ハウジングと、
   前記相手側嵌合部に配置された複数の相手側コンタクトとを備える相手側コネクタにおいて、
   前記複数の相手側コンタクトの中に相手側グランドコンタクトがあり、
   前記相手側グランドコンタクトは、前記コネクタのハウジングに装着されたシェルに接触する相手側シェル接触部と、前記相手側基板のグランドパターンに固定される相手側端子部とを有する
   ことを特徴とする相手側コネクタ。

Images