JP5595538B2 - コネクタ - Google Patents

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    • H01R24/60Contacts spaced along planar side wall transverse to longitudinal axis of engagement

Description

本発明は、高速信号用コンタクトのペアを複数有するコネクタに関する。
この種のコネクタとしては、特許文献1に開示されたものがある。図10に示されるように、特許文献1のコネクタは、複数の高速信号用コンタクトのペアと複数本のグランドコンタクトとを備えている。それらのコンタクトは、コネクタの嵌合部において2列に配列されている。各列において、高速信号用コンタクトの各ペアは、2本のグランドコンタクトの間に位置している。また、一方の列に属する高速信号用コンタクトの1つのペアと他方の列に属する1本のグランドコンタクトは三角配置されている。
特表2011−519463号公報
本発明は、特許文献1のコネクタよりも優れた高速信号伝送特性を有するコネクタを開発し、提供することを目的とする。
本発明は、第1のコネクタとして、
相手側コネクタと嵌合方向に沿って嵌合するコネクタであって、
前記コネクタは、複数ペアの信号コンタクトと、複数本のグランドコンタクトと、前記信号コンタクトのペアと前記グランドコンタクトとを保持する保持部材とを備えており、
前記信号コンタクト及び前記グランドコンタクトの夫々は、前記相手側コネクタに接続される接触部を有しており、
前記嵌合方向と直交する所定平面内において、前記信号コンタクトの前記接触部と前記グランドコンタクトの前記接触部とが第1列と第2列とに分けられて並べられており、
前記所定平面内において、前記第1列に属する2つの前記グランドコンタクトの前記接触部と前記第2列に属する2つの前記グランドコンタクトの前記接触部とからなる4つの特定接触部に2ペアの前記信号コンタクトの前記接触部が囲まれており、
前記所定平面内において、互いに最も近い2つの前記特定接触部間の間隔は、前記特定接触部に囲まれていない前記信号コンタクトの前記接触部の1つであって前記2つの特定接触部に最も近いものと前記特定接触部に囲まれた前記信号コンタクトの接触部の1つであって前記2つの特定接触部に最も近いものとの間の間隔よりも小さい
コネクタを提供する。
また、本発明は、第2のコネクタとして、第1のコネクタであって、
前記接触部は、千鳥配列されている
コネクタを提供する。
また、本発明は、第3のコネクタとして、第1又は第2のコネクタであって、
前記第1列と前記第2列の夫々において、前記信号コンタクトの前記接触部と前記グランドコンタクトの前記接触部は、前記嵌合方向と直交するピッチ方向に並んでおり、
前記第1列と前記第2列の夫々において、前記信号コンタクトの前記接触部と前記グランドコンタクトの前記接触部のうち、前記ピッチ方向において最も外側に位置している2つの前記接触部は前記グランドコンタクトの前記接触部である
コネクタを提供する。
また、本発明は、第4のコネクタとして、第1乃至第3のいずれかのコネクタであって、
前記嵌合方向と直交するピッチ方向において、前記第1列に属するペアを構成する2つの前記信号コンタクトの前記接触部の間に、前記第2列に属するペアを構成する2つの前記信号コンタクトのうちの一方の前記接触部が位置しており、
前記ピッチ方向において、前記第2列に属するペアを構成する2つの前記信号コンタクトの前記接触部の間に、前記第1列に属するペアを構成する2つの前記信号コンタクトのうちの一方の前記接触部が位置している
コネクタを提供する。
また、本発明は、第5のコネクタとして、第1乃至第4のいずれかのコネクタであって、
前記コネクタは、対象物に固定されて用いられるものであり、
前記信号コンタクト及び前記グランドコンタクトの夫々は、前記対象物に接続固定される被固定部を有しており、
前記被固定部は、前記接触部の配置に対応するように、千鳥配列されている
コネクタを提供する。
本発明によれば、4つのグランドコンタクトの接触部で2ペアの信号コンタクトの接触部を囲むと共に、その4つのグランドコンタクトの接触部のうちの互いに最も近い2つのグランドコンタクトの接触部間の距離をそれら2つのグランドコンタクトの接触部に近い信号コンタクトの接触部であって囲み内の信号コンタクトの接触部と囲み外の信号コンタクトの接触部との間の間隔よりも小さくしたことから、囲み内の信号コンタクトに対する囲み外の信号コンタクトの影響を抑えることができる。
また、本発明によれば、特許文献1の場合と比較して、1つのペアを構成する信号コンタクトの夫々と他のペアの信号コンタクトとの間の距離の差が小さくなることから、1つのペアを構成する信号コンタクトの夫々に対する他のペアの信号コンタクトの影響のバラつきを抑えることができる。
このように、本発明によれば、特許文献1の場合と比較して、優れた高速信号伝送特性を有するコネクタを提供することができる。
本発明の実施の形態によるコネクタを示す正面斜視図である。 図1のコネクタを示す背面斜視図である。 図1のコネクタを示す正面図である。 図1のコネクタを示す上面図である。 図3のコネクタをV--V線に沿って示す断面図である。 図4のコネクタをVI--VI線に沿って示す断面図である。 図6のコネクタの一部を示す拡大断面図である。 本発明の実施の形態によるコンタクトの接触部の配置を示す図である。 本発明の実施の形態によるコンタクトの被固定部の配置を示す図である。 特許文献1のコネクタの嵌合部を示す図である。
図1乃至図6を参照すると、本発明の実施の形態によるコネクタ100は、レセプタクルコネクタであり、相手側コネクタとなるプラグコネクタ(図示せず)と嵌合方向(X方向:前後方向)に沿って嵌合可能なものである。また、コネクタ100は、回路基板(対象物:図示せず)に搭載固定されて用いられるものである。
図示されたコネクタ100は、複数ペアの信号コンタクト110と、複数ペアの信号コンタクト120と、複数本のグランドコンタクト130と、それらコンタクトを保持する絶縁体からなる保持部材150と、保持部材150を部分的に覆う金属製のシェル160とを備えている。
保持部材150は、嵌合方向と直交するピッチ方向(Y方向)と嵌合方向とで規定される面(XY平面)内において前方(+X方向)に向かって延びる板状部152を有している。
シェル160の上面(+Z側の面)のうち比較的後側(−X側)の領域には、開口部162が形成されており、その開口部162を通してシェル160の上方からシェル160内部を確認することができる。
信号コンタクト110、信号コンタクト120及びグランドコンタクト130は、いずれも導電体からなる。信号コンタクト110は、高速信号伝送用に用いられるものであり、信号コンタクト120は、非高速信号伝送用に用いられるものである。
図2乃至図4及び図6から理解されるように、信号コンタクト110は、相手側コネクタ(図示せず)に接続される接触部112と、回路基板(図示せず)に接続固定される被固定部114とを有している。同様に、信号コンタクト120は、相手側コネクタ(図示せず)に接続される接触部122と、回路基板(図示せず)に接続固定される被固定部124とを有しており、グランドコンタクト130は、相手側コネクタ(図示せず)に接続される接触部132と、回路基板(図示せず)に接続固定される被固定部134とを有している。
図3及び図6に示されるように、接触部112,122,132は、嵌合方向と直交する垂直面(所定平面:YZ平面)内において、2列に分けられて並べられている。図7も更に参照して、以下においては、2列のうちの上側(+Z側)の列を第1列Lと呼び、下側(−Z側)の列を第2列Lと呼ぶ。
図3、図6及び図7から理解されるように、第1列Lに属する接触部112,122,132は板状部152の上面(+Z側の面)において露出するように並べられており、第2列Lに属する接触部112,122,132は板状部152の下面(−Z側の面)において露出するように並べられている。
本実施の形態においては、第1列Lに属する接触部112,122,132と第2列Lに属する接触部112,122,132とがピッチ方向(Y方向)において異なる位置に位置している。即ち、接触部112,122,132は千鳥配列されている。より具体的には、本実施の形態において、第1列Lと第2列Lとの間の上下方向(Z方向)における距離は、第1列L及び第2列Lの夫々におけるコンタクトピッチ(即ち、ピッチ方向(Y方向)における接触部112,122,132間の距離)よりも大きい。
図7に示されるように、第1列L及び第2列Lの夫々において、各ペアを構成する高速信号用の信号コンタクト110の接触部112(S)や非高速信号用の信号コンタクト120の接触部122(D)は、ピッチ方向において2つのグランドコンタクト130の接触部132(G)に夫々挟まれている。また、各列に属する接触部112,122,132(S,D,G)のうち、ピッチ方向(Y方向)において最も外側に位置する接触部は、グランドコンタクト130の接触部132(G)である。
特に、本実施の形態においては、図8に示されるように、垂直面(YZ平面)内において、第1列Lに属する2つのグランドコンタクト130の接触部132(G,G)と第2列Lに属する2つのグランドコンタクト130の接触部132(G,G)とからなる4つの特定接触部(G,G,G,G)に2ペアの信号コンタクト110の接触部112(S1a,S1b,S2a,S2b)が囲まれている。このうち、最も距離の短い2つのグランドコンタクト130の接触部132(G及びGやG及びG)を結ぶ領域は、謂わば「グランドの壁」として機能し、そのグランドの壁を越えて信号が影響を及ぼし合うことを防止することができる。例えば、4つの特定接触部(G,G,G,G)に囲まれた信号コンタクト110の接触部112(S1a,S1b,S2a,S2b)のうち、一つのグランドの壁を構成するグランドコンタクト130の接触部132(G及びG)に最も近い信号コンタクト110の接触部112(S2b)と、4つの特定接触部(G,G,G,G)に囲まれていない信号コンタクト110の接触部112であってグランドコンタクト130の接触部132(G及びG)に最も近い信号コンタクト110の接触部112(S3a)との間の間隔は、グランドの壁を構成するグランドコンタクト130の接触部132(G及びG)の間の間隔よりも大きい。換言すると、一つのグランドの壁を構成するグランドコンタクト130の接触部132(G及びG)の間の間隔は、グランドの壁(即ち、グランドコンタクト130の接触部132(G及びG)を結ぶ線)と交差する線上に位置する2つの信号コンタクト110の接触部112(S2b,S3a)の間の間隔よりも小さい。従って、本実施の形態によれば、グランドコンタクト130の接触部132(G及びG)の間の結び付きが強いことから、2つの信号コンタクト110の接触部112(S2b,S3a)が互いに影響を与えることを防止することができる。
これに対して、図10を参照すると、特許文献1のコネクタの場合、上述したようなグランドの壁として機能するグランドのペアがない。例えば、2つのグランドコンタクト(G7,G15)に着目すると、それらを結ぶ線と交差する線上に位置する2つの高速信号用コンタクトとしては、高速信号用コンタクト(S16)と高速信号用コンタクト(S6)とがある。しかし、2つの高速信号用コンタクト(S16,S6)間の間隔は、グランドコンタクト(G7,G15)間の間隔よりも小さいことから、2つの高速信号用コンタクト(S16,S6)が相互に影響を与えあってしまう、即ち、クロストークが生じてしまう。
更に、特許文献1のコネクタの場合、高速信号用コンタクトのペア同士がピッチ方向において離れて配置されている。例えば、高速信号用コンタクト(S8,S9)と高速信号用コンタクト(S16,S17)は、ピッチ方向において重なっていない。そのため、高速信号用コンタクト(S16)に対する高速信号用コンタクト(S8,S9)の影響と、高速信号用コンタクト(S17)に対する高速信号用コンタクト(S8,S9)の影響とがその距離の差に応じて大きく異なっており、用途によっては高速信号用コンタクトを個別に制御して影響の差を均さなければならない可能性がある。
一方、本実施の形態によれば、図8に示されるように、第1列Lに属する信号コンタクト110の接触部112(S1a,S1b)のペアと、第2列Lに属する信号コンタクト110の接触部112(S2a,S2b)のペアとがピッチ方向において重なるように配置されている。具体的には、ピッチ方向(Y方向)において、一方のペアを構成する2本の信号コンタクト110の接触部112(S1a,S1b)の間に他方のペアに含まれる1本の信号コンタクト110の接触部112(S2a)が位置しており、且つ、他方のペアを構成する2本の信号コンタクト110の接触部112(S2a,S2b)の間に一方のペアに含まれる1本の信号コンタクト110の接触部112(S1b)が位置している。従って、信号コンタクト110の接触部112(S1a,S1b)に対する信号コンタクト110の接触部112(S2a)の影響と信号コンタクト110の接触部112(S1a,S1b)に対する信号コンタクト110の接触部112(S2b)の影響との差が、特許文献1の場合と比較して、小さくなっている。このため、本実施の形態によれば、特許文献1のコネクタにおいて必要となるかもしれない制御が不要となる。
特に、本実施の形態においては、上述したように、第1列Lと第2列Lとの間の上下方向(Z方向)における距離が第1列L及び第2列Lの夫々におけるコンタクトピッチよりも大きい。従って、信号コンタクト110の接触部112(S1a,S1b)に対する信号コンタクト110の接触部112(S2a)の影響と信号コンタクト110の接触部112(S1a,S1b)に対する信号コンタクト110の接触部112(S2b)の影響との差を更に小さくすることができる。
図7及び図8と図4及び図9から理解されるように、被固定部114,124,134は接触部112,122,132の配置に対応するように千鳥配列されている。即ち、被固定部114,124,134は、コネクタ100が搭載される回路基板(図示せず)と平行な面(XY平面:所定平面と直交する面)内において、2列に分けて並べられている。具体的には、図5を併せて参照すると理解されるように、第1列Lに対応する被固定部114,124,134は、第2列Lに対応する被固定部114,124,134よりも後側(−X側)に位置している。また、第1列Lに対応する被固定部114,124,134は、ピッチ方向において、第2列Lに対応する被固定部114,124,134と異なる位置に位置している(千鳥配列)。
更に、各列において、各ペアを構成する高速信号用の信号コンタクト110の被固定部114や非高速信号用の信号コンタクト120の被固定部124は、ピッチ方向において2つのグランドコンタクト130の被固定部134に夫々挟まれている。各列に属する被固定部114,124,134のうち、ピッチ方向において最も外側に位置する被固定部は、グランドコンタクト130の被固定部134である。
図9を参照すると、被固定部114,124,134の配列においても、グランドの壁が機能していると共に信号コンタクト110の被固定部114のペア間の影響のバラつきも小さくなっている。具体的には、信号コンタクト110の被固定部114(SF1a,SF1b,SF2a,SF2b)は、グランドコンタクト130の被固定部134(GF1,GF2,GF3,GF4)により囲まれており、例えば、他の信号コンタクト110の被固定部114(SF3a)との間には2本のグランドコンタクト130の被固定部134(GF3,GF4)で構成されたグランドの壁が存在することから、グランドの壁の外側に位置する他の信号コンタクト110の被固定部114(SF3a)がグランドの壁の内側に位置する信号コンタクト110の被固定部114(SF1a,SF1b、SF2a,SF2b)に影響を与えることを排除できている。また、信号コンタクト110の被固定部114(SF1a,SF1b)のペアと信号コンタクト110の被固定部114(SF2a,SF2b)のペアとがピッチ方向において重なるように設けられていることから、信号コンタクト110の被固定部114(SF1a,SF1b)と信号コンタクト110の被固定部114(SF2a,SF2b)との間で夫々生じる影響のバラつきを小さくすることができる。
加えて、図4に示されるように、被固定部114,124,134は千鳥配列されていることから、いずれの被固定部114,124,134も他の信号コンタクト110,120やグランドコンタクト130と重なっておらず、従って、回路基板(図示せず)上に接続した場合には結線状態を上方(+Z側)から視認することができる。
以上、本発明について、実施の形態によるコネクタ100を例示して具体的に説明してきたが、本発明はこれに限定されるわけではない。
例えば、上述した実施の形態によるコネクタ100はレセプタクルコネクタであったが、本発明はこれに限定されるわけではなく、プラグコネクタに適用することもできる。
信号コンタクト120は、非高速信号伝送用に用いられるものとして説明したが、信号コンタクト110と同様に高速信号伝送用に用いられても良い。
また、上述した実施の形態による接触部112,122,132は、接点バネ部を有するタイプではなかったが、本発明はこれに限定されるわけではなく、接点バネ部を有するタイプとしても良い。
上述した実施の形態による被固定部114,124,134は、SMT(Surface mount technology:表面実装)用のものであったが、本発明はこれに限定されるわけではなく、例えば、回路基板(図示せず)にスルーホールを設けると共にそれらスルーホール内に被固定部114,124,134を挿入固定するTHT(Through-hole technology:スルーホール実装)用のものであっても良い。
上述した実施の形態において、板状部152は、絶縁体のみからなるものであったが、例えば、第1列Lと第2列Lとを電気的に互いに遮蔽するために、第1列Lと第2列Lの間にシールドバーを介在させることとしても良い。
100 コネクタ
110 信号コンタクト
112 接触部
114 被固定部
120 信号コンタクト
122 接触部
124 被固定部
130 グランドコンタクト
132 接触部
134 被固定部
150 保持部材
152 板状部
160 シェル
162 開口部
S,S1a,S1b,S2a,S2b,S3a 信号コンタクトの接触部
D 信号コンタクトの接触部
G グランドコンタクトの接触部
,G,G,G グランドコンタクトの接触部(特定接触部)
第1列
第2列
F1a,SF1b,SF2a,SF2b,SF3a 信号コンタクトの被固定部
F1,GF2,GF3,GF4 グランドコンタクトの被固定部

Claims (5)

  1. 相手側コネクタと嵌合方向に沿って嵌合するコネクタであって、
    前記コネクタは、複数ペアの信号コンタクトと、複数本のグランドコンタクトと、前記信号コンタクトのペアと前記グランドコンタクトとを保持する保持部材とを備えており、
    前記信号コンタクト及び前記グランドコンタクトの夫々は、前記相手側コネクタに接続される接触部を有しており、
    前記嵌合方向と直交する所定平面内において、前記信号コンタクトの前記接触部と前記グランドコンタクトの前記接触部とが第1列と第2列とに分けられて並べられており、
    4つの特定接触部が前記第1列に属する2つの前記グランドコンタクトの前記接触部と前記第2列に属する2つの前記グランドコンタクトの前記接触部とからなる場合において、
    前記第1列において、1ペアの前記信号コンタクトの前記接触部が2つの前記特定接触部に挟まれており、
    前記第2列において、他の1ペアの前記信号コンタクトの前記接触部が2つの前記特定接触部に挟まれており、
    前記第1列に含まれる前記1ペアの前記信号コンタクトの前記接触部又は前記第2列に含まれる前記他の1ペアの前記信号コンタクトの前記接触部と、前記第2列に含まれる前記他の1ペア以外の前記信号コンタクトの前記接触部又は前記第1列に含まれる前記1ペア以外の前記信号コンタクトの前記接触部との間の距離のうち最も近いもの同士の間隔より、互いに最も近い2つの前記特定接触部間の間隔は小さい
    コネクタ。
  2. 請求項1記載のコネクタであって、
    前記接触部は、千鳥配列されている
    コネクタ。
  3. 請求項1又は請求項2記載のコネクタであって、
    前記第1列と前記第2列の夫々において、前記信号コンタクトの前記接触部と前記グランドコンタクトの前記接触部は、前記嵌合方向と直交するピッチ方向に並んでおり、
    前記第1列と前記第2列の夫々において、前記信号コンタクトの前記接触部と前記グランドコンタクトの前記接触部のうち、前記ピッチ方向において最も外側に位置している2つの前記接触部は前記グランドコンタクトの前記接触部である
    コネクタ。
  4. 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のコネクタであって、
    前記嵌合方向と直交するピッチ方向において、前記第1列に属するペアを構成する2つの前記信号コンタクトの前記接触部の間に、前記第2列に属するペアを構成する2つの前記信号コンタクトのうちの一方の前記接触部が位置しており、
    前記ピッチ方向において、前記第2列に属するペアを構成する2つの前記信号コンタクトの前記接触部の間に、前記第1列に属するペアを構成する2つの前記信号コンタクトのうちの一方の前記接触部が位置している
    コネクタ。
  5. 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のコネクタであって、
    前記コネクタは、対象物に固定されて用いられるものであり、
    前記信号コンタクト及び前記グランドコンタクトの夫々は、前記対象物に接続固定される被固定部を有しており、
    前記被固定部は、前記接触部の配置に対応するように、千鳥配列されている
    コネクタ。
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