JP6744835B2 - コネクタ - Google Patents

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Description

本開示は、コネクタに関するものである。
従来、コンピュータや通信端末においては、通信ケーブルと装置との間で高周波信号を伝送するために、クロストークを減少させる手段を備えるコネクタが使用されている(例えば、特許文献1参照。)。
図21は従来のコネクタの端子構造を示す斜視図である。
図において、811は、例えば、RJ−45規格に適合した通信用のコネクタに使用されるハウジングに取付けられる端子保持部材であり、8本のワイヤ状の端子861a〜861hを保持する。該端子861a〜861hは、図示されない通信ケーブルの先端に接続されたプラグコネクタの端子の各々と接触する。
そして、前記端子保持部材811には、プリント基板891が取付けられている。該プリント基板891には、前記端子861a〜861hのテール部868a〜868hが挿入されて接続される8つの導電性のビアホールが形成されるとともに、前記端子861a〜861hの各々に対応する8つの接続端子851が取付けられている。該接続端子851は、図示されない装置が備える装置側端子と接触する。また、前記接続端子851の各々は、図示されない導線性トレースによって各ビアホールに接続され、これにより、対応する端子861a〜861hのテール部868a〜868hと電気的に接続されている。
前記端子861a〜861hは、並列に配置されて前後方向に延在するが、途中の交差区域867でいくつかが交差している。具体的には、端子861aと861bとが交差し、端子861dと861eとが交差し、端子861gと861hとが交差している。このような交差区域867を設けることによって、クロストークを補正する結合が発生するので、クロストークを減少させることができる。
特開2001−118642号公報
しかしながら、前記従来のコネクタにおいては、平面的に並列に配置された複数のワイヤ状の端子861a〜861hの位置を単に入替えるだけであるから、クロストークを大幅に減少させることは困難である。
ここでは、前記従来のコネクタの問題点を解決して、端子間の結合を適切に調整することができ、クロストーク及びノイズの影響を確実に、大幅に減少させることができるコネクタを提供することを目的とする。
そのために、コネクタにおいては、ハウジングと、該ハウジングに装填された端子とを備えるコネクタであって、前記端子は、第1端子と第2端子とから成る対を含み、前記第1端子及び第2端子は、それぞれ、前後方向に延在する接触部と、上下方向に延在する上側平板部及び下側平板部と、横方向に延在し、前記上側平板部と下側平板部とを連結する連結部とを含み、前記第1端子の接触部と第2端子の接触部とは上下方向に向い合い、前記第1端子の上側平板部と第2端子の上側平板部とは横方向に向い合い、前記第1端子の下側平板部と第2端子の下側平板部とは横方向に向い合い、前記第1端子の上側平板部と第2端子の上側平板部との横方向の位置関係は、前記第1端子の下側平板部と第2端子の下側平板部との横方向の位置関係と逆である。
他のコネクタにおいては、さらに、前記第1端子の上側平板部と第2端子の上側平板部との横方向の位置関係と、前記第1端子の下側平板部と第2端子の下側平板部との横方向の位置関係とは、前記連結部で逆転する。
更に他のコネクタにおいては、さらに、前記第1端子と第2端子とから成る対は複数であり、該対は横方向に並んで配置される。
更に他のコネクタにおいては、さらに、1つの対における接触部のエッジと隣接する対における接触部のエッジとは、横方向に向い合う。
更に他のコネクタにおいては、さらに、1つの対における上側平板部及び下側平板部の面と隣接する対における上側平板部及び下側平板部の面とは、横方向に向い合う。
更に他のコネクタにおいては、さらに、前記第1端子と第2端子とから成る対は、差動信号を伝送する。
更に他のコネクタにおいては、さらに、前記ハウジングは、前記第1端子及び第2端子の上側平板部及び下側平板部が収容される収容溝部を含み、前記上側平板部及び下側平板部における収容溝部の内壁に対向する面の少なくとも一部には、該面から膨出する膨出部が形成されている。
更に他のコネクタにおいては、さらに、前記ハウジングは、前記第1端子及び第2端子の上側平板部及び下側平板部が収容される収容溝部を含み、該収容溝部の内壁における上側平板部及び下側平板部に対向する面の少なくとも一部には、該面から膨出する膨出部が形成されている。
更に他のコネクタにおいては、さらに、前記第1端子及び第2端子は、それぞれ、前記下側平板部の後部に接続された上下方向に延在する基部と、該基部の下端に接続された前後方向に延在するテール部とを更に含み、該テール部の下端は基板の表面に配設された平板状の接続パッドに接続される。
更に他のコネクタにおいては、さらに、前記第1端子は、前記上側平板部の後端に接続された前後方向に延在するテール部を更に含み、前記第2端子は、前記下側平板部の後端に接続された前後方向に延在するテール部を更に含み、前記第1端子及び第2端子のテール部は基板に形成されたスルーホールに挿入される。
本開示によれば、端子間の結合を適切に調整することができ、クロストーク及びノイズの影響を確実に、大幅に減少させることができる。
第1の実施の形態における基板コネクタ及び電線コネクタの嵌合前の状態を示す斜視図である。 第1の実施の形態における基板コネクタ及び電線コネクタの嵌合した状態を示す斜視図である。 第1の実施の形態における基板コネクタの斜視図である。 第1の実施の形態における基板コネクタの分解図である。 第1の実施の形態における基板コネクタの端子の配置を示す斜視図である。 第1の実施の形態における基板コネクタのハウジングの透視図である。 第1の実施の形態における基板コネクタのハウジングに装填された端子の配置を示す透視図である。 第1の実施の形態における基板コネクタの端子の基板に実装された状態を示す第1の斜視図である。 第1の実施の形態における基板コネクタの端子の基板に実装された状態を示す第2の斜視図である。 第1の実施の形態における電線コネクタの斜視図である。 第1の実施の形態における電線コネクタの端子の配置を示す斜視図であって基板コネクタとの嵌合前の状態を示す図である。 第1の実施の形態における電線コネクタの端子の配置を示す斜視図であって基板コネクタと嵌合した状態を示す図である。 第1の実施の形態における電線コネクタの端子と基板コネクタの端子との接触状態を示す斜視図である。 第2の実施の形態における基板コネクタの分解図である。 第2の実施の形態における基板コネクタの端子の配置を示す斜視図である。 第2の実施の形態における基板コネクタのハウジングに端子が装填された状態を説明する図であって、(a)は端子の後面図、(b)はハウジングの後面図、(c)はハウジングに端子が装填された状態の後面図である。 第3の実施の形態における基板コネクタのハウジングに端子が装填された状態を説明する図であって、(a)は端子の後面図、(b)はハウジングの後面図、(c)はハウジングに端子が装填された状態の後面図である。 第4の実施の形態における基板コネクタと基板との関係を示す斜視図である。 第4の実施の形態における基板コネクタの端子と基板との関係を示す斜視図である。 第4の実施の形態における基板コネクタの端子の配置を示す斜視図である。 従来のコネクタの端子構造を示す斜視図である。
以下、本実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は第1の実施の形態における基板コネクタ及び電線コネクタの嵌合前の状態を示す斜視図、図2は第1の実施の形態における基板コネクタ及び電線コネクタの嵌合した状態を示す斜視図である。
図において、1は、本実施の形態におけるコネクタとしての基板コネクタであって、図示されない電気機器、電子機器等が備えるプリント回路基板等の基板91に実装されるものである。また、101は、基板コネクタ1が嵌合する相手方コネクタとしての電線コネクタであって、複数本の電線195を備えるケーブル191の終端に接続されている。なお、本実施の形態において、前記ケーブル191は、細長い部材であるが、図においては、都合により、その全体の図示が省略されており、電線コネクタ101の近傍のみが示されている。また、その被覆の一部も図示が省略されている。
前記基板コネクタ1及び電線コネクタ101は、例えば、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、スマートフォン等の各種電子機器や、家庭用機器、医療機器、産業機器、輸送機器などの各種の機器において使用されるものであるが、いかなる用途において使用されるものであってもよい。ここでは、説明の都合上、前記ケーブル191は、4対、すなわち、8本の電線195を備え、外径が約8〔mm〕のものであるとし、電線コネクタ101は長さが31〜32〔mm〕程度、幅及び高さが10〜13〔mm〕程度のものであるとする。そして、8本の電線195は、各対毎に差動信号を伝送するための差動信号対として作用し、例えば、各対毎に250〔Mbps〕程度の通信速度、4対合計で1〔Gbps〕程度の通信速度で差動信号の伝送が可能なものであるとする。
図に示される例において、前記ケーブル191の終端近傍では、最外絶縁被覆193及び内側絶縁被覆194が除去され、8本の電線195が露出し、さらに、各電線195の終端近傍では、絶縁体195bが除去されて、導電性の芯線195aが露出している。なお、電線195は、4本ずつ2列に並んで配置され、上下方向に向い合う電線195の対が差動信号対として作用するものとする。
なお、本実施の形態において、基板コネクタ1及び電線コネクタ101の各部の構成及び動作を説明するために使用される上、下、左、右、前、後等の方向を示す表現は、絶対的なものでなく相対的なものであり、前記基板コネクタ1及び電線コネクタ101の各部が図に示される姿勢である場合に適切であるが、その姿勢が変化した場合には姿勢の変化に応じて変更して解釈されるべきものである。
前記基板コネクタ1は、合成樹脂等の絶縁性材料によって一体的に形成され、前記電線コネクタ101と嵌合するハウジング11と、該ハウジング11に装填された複数の金属製の端子61とを備える。前記ハウジング11は、基板コネクタ1の幅方向、すなわち、横方向(Y軸方向)と、電線コネクタ101との嵌合方向、すなわち、前後方向(X軸方向)と、基板91の厚さ方向、すなわち、上下方向(Z軸方向)に延在する概略直方体の箱状の部材である。そして、前記ハウジング11は、前方に向って突出する舌状部15を備え、該舌状部15の上面及び下面には、複数の端子収容溝14が形成されている。
図に示される例において、前記ハウジング11の後端11rに開口するように形成された端子収容凹部13内には、複数の端子61が収容されている。該端子61の数は、任意に設定することができるが、ここでは、説明の都合上、電線195の数と同様に8つであるものとする。そして、前記端子収容溝14は、舌状部15の上面及び下面のそれぞれに、端子61の数に合せて、4本ずつ並んで形成され、端子61の接触部64を1本ずつ収容している。そして、舌状部15を挟んで上下方向に向い合う接触部64の対が差動信号対として作用するものとする。すなわち、舌状部15には、4対の差動信号対が横方向に並んで配設されているものとする。
また、前記ハウジング11の後端11rからは、端子61のテール部68が後方に延出する。該テール部68は、図に示される例において、横方向に1列に並んで配設され、基板91の表面に配設された導電トレース92の末端に形成された接続パッド92aに、はんだ付等の手段によって、電気的に接続される。導電トレース92の数は、任意に設定することができるが、ここでは、説明の都合上、端子61の数と同様に、8本であるものとする。そして、隣接する導電トレース92同士が差動信号対として作用するものとする。すなわち、基板91の表面には、差動信号対である導電トレース92及び接続パッド92aが横方向に並んで配設されているものとする。したがって、各接続パッド92aに接続されるテール部68も、隣接するもの同士が差動信号対として作用するものとする。
なお、必要に応じて、内部を通る信号をEMI(Electro−Magnetic Interference)シールドするために、導電性の金属板から成るシールド部材によって、ハウジング11の周囲を覆うこともできる。
前記電線コネクタ101は、合成樹脂等の絶縁性材料によって一体的に形成された相手方ハウジング111と、該相手方ハウジング111に装填された複数の金属製の相手方端子161とを備える。前記相手方ハウジング111は、電線コネクタ101の幅方向、すなわち、横方向(Y軸方向)と、基板コネクタ1との嵌合方向、すなわち、前後方向(X軸方向)と、基板91の厚さ方向、すなわち、縦方向(Z軸方向)に延在する概略直方体の箱状の部材である。そして、前記相手方ハウジング111は、その前端111fに開口する開口部115を備え、該開口部115の上側壁及び下側壁には、複数の端子収容溝115aが形成されている。図に示される例において、前記端子収容溝115aは、上側壁及び下側壁のそれぞれに、複数並んで形成され、相手方端子161を1本ずつ収容している。前記端子収容溝115a及び相手方端子161の数は、任意に設定することができるが、ここでは、説明の都合上、端子61の接触部64と同様に、上側壁及び下側壁のそれぞれに、4つずつ配設されているものとする。そして、各端子収容溝115aからは、各相手方端子161の接触部164が開口部115の内部に向けて突出している。
また、前記相手方ハウジング111は、後方に向って突出する舌状部114を備え、該舌状部114の上面及び下面には、各相手方端子161のテール部168が4つずつ並んで配設されている。そして、各テール部168には、各電線195の芯線195aが、はんだ付等の手段によって、電気的に接続される。前述のように、上下方向に向い合う電線195の対が差動信号対として作用するので、相手方端子161も、上下方向に向い合う対が差動信号対として作用する。
なお、必要に応じて、ケーブル191の終端近傍全体を最外絶縁被覆193、内側絶縁被覆194等の絶縁被覆で覆うこともでき、また、内部を通る信号をEMIシールドするために、導電性の金属板から成るシールド部材によって、ケーブル191の終端近傍及び相手方ハウジング111の周囲を覆うこともできる。
そして、図2に示されるように、基板コネクタ1と電線コネクタ101とが嵌合すると、ハウジング11の舌状部15が相手方ハウジング111の開口部115内に収容され、端子61の接触部64の各々が対応する相手方端子161の接触部164と接触して導通する。これにより、対応する導電トレース92と電線195とが導通する。
次に、前記基板コネクタ1の構成について、詳細に説明する。
図3は第1の実施の形態における基板コネクタの斜視図、図4は第1の実施の形態における基板コネクタの分解図、図5は第1の実施の形態における基板コネクタの端子の配置を示す斜視図、図6は第1の実施の形態における基板コネクタのハウジングの透視図、図7は第1の実施の形態における基板コネクタのハウジングに装填された端子の配置を示す透視図、図8は第1の実施の形態における基板コネクタの端子の基板に実装された状態を示す第1の斜視図、図9は第1の実施の形態における基板コネクタの端子の基板に実装された状態を示す第2の斜視図である。
本実施の形態において、端子61は、好ましくは、金属板に打抜き及び曲げ加工を施すことによって形成され、図4及び5に示されるように、第1端子61A及び第2端子61Bの2種類から成る対を複数含んでいる。そして、第1端子61A及び第2端子61Bから成る対は、差動信号を伝送する差動信号対であり、横方向であるY軸方向に、1列に並んで配列され、ハウジング11に装填される。例えば、図5に示されるように、ハウジング11に装填される8つの端子61に左から右に向って、1番から8番まで番号を付与した場合、奇数番の端子61−1、61−3、61−5及び61−7が第1端子61Aであり、偶数番の端子61−2、61−4、61−6及び61−8が第2端子61Bであるように配列される。なお、端子61及び該端子61の各部について、種類を識別して説明する場合にはA及びBの符号を付与して説明し、統合的に説明する場合にはA及びBの符号を付与せずに説明する。
第1端子61Aは、上下方向(縦方向)であるZ軸方向及び前後方向であるX軸方向に延在する基部62Aと、該基部62Aの上端に接続されたY軸方向及びX軸方向に延在する水平部63Aと、該水平部63Aの前端に接続されたY軸方向及びX軸方向に延在する接触部64Aと、前記水平部63Aにおける基部62Aと反対側端に接続されたZ軸方向及びX軸方向に延在する上側平板部としての上側結合調整部66Aと、前記基部62Aの前端に接続されたZ軸方向及びX軸方向に延在する下側平板部としての下側結合調整部65Aと、前記基部62Aの下端に接続されたZ軸方向及びX軸方向に延在するテール部68Aとを含んでいる。前記基部62Aと下側結合調整部65Aとは同一平面内に位置し、前記水平部63Aと接触部64Aとは同一平面内に位置する。前記基部62A、上側結合調整部66A及び下側結合調整部65Aは、Z軸方向に延在するので、垂直部と称することも可能であり、前記水平部63Aと接触部64Aとは同一平面内に位置するので、統合して水平部と称することも可能である。なお、前記上側結合調整部66Aの上端には、ハウジング11の端子収容凹部13の壁面に食込んで係止されるための係止突起67Aが形成されている。
そして、前記テール部68Aは、X軸方向に観てクランク状の形状を有するテールオフセット部621Aを介して、基部62Aに接続されているので、その位置が基部62Aに対してY軸正方向にオフセットされている。また、前記上側結合調整部66Aは、水平部63Aを介して、基部62Aに接続されているので、その位置が基部62A及び下側結合調整部65Aに対してY軸正方向にオフセットされている。ここで、前記水平部63A、該水平部63Aと基部62Aとを接続する左側接続部631A及び水平部63Aと上側結合調整部66Aとを接続する右側接続部632Aを結合した部分は、前記上側結合調整部66Aと下側結合調整部65Aとを連結する連結部として機能するとともに、X軸方向に観てクランク状の形状を有し、上側結合調整部66Aと下側結合調整部65AとをY軸方向に互いにオフセットする結合調整オフセット部としても機能する。そして、連結部である結合調整オフセット部が提供するオフセット量は、テールオフセット部621Aが提供するオフセット量よりも大きい。つまり、前記上側結合調整部66Aは、テール部68Aよりも、基部62A及び下側結合調整部65Aに対してY軸正方向に大きくオフセットされている。
また、第2端子61Bは、Z軸方向及びX軸方向に延在する基部62Bと、該基部62Bの上端に接続されたY軸方向及びX軸方向に延在する水平部63Bと、該水平部63Bの前端に接続されたY軸方向及びX軸方向に延在する接触部64Bと、前記水平部63Bにおける基部62Bと反対側端に接続されたZ軸方向及びX軸方向に延在する上側平板部としての上側結合調整部66Bと、前記基部62Bの前端に接続されたZ軸方向及びX軸方向に延在する下側平板部としての下側結合調整部65Bと、前記基部62Bの下端に接続されたZ軸方向及びX軸方向に延在するテール部68Bとを含んでいる。前記基部62Bと下側結合調整部65Bとは同一平面内に位置し、前記水平部63Bと接触部64Bとは同一平面内に位置する。前記基部62B、上側結合調整部66B及び下側結合調整部65Bは、Z軸方向に延在するので、垂直部と称することも可能であり、前記水平部63Bと接触部64Bとは同一平面内に位置するので、統合して水平部と称することも可能である。なお、前記下側結合調整部65Bの下端には、ハウジング11の端子収容凹部13の壁面に食込んで係止されるための係止突起67Bが形成されている。
そして、前記テール部68Bは、X軸方向に観てクランク状の形状を有するテールオフセット部621Bを介して、基部62Bに接続されているので、その位置が基部62Bに対してY軸正方向にオフセットされている。また、前記上側結合調整部66Bは、水平部63Bを介して、基部62Bに接続されているので、その位置が基部62B及び下側結合調整部65Bに対してY軸負方向にオフセットされている。ここで、前記水平部63B、該水平部63Bと基部62Bとを接続する右側接続部631B及び水平部63Bと上側結合調整部66Bとを接続する左側接続部632Bを結合した部分は、前記上側結合調整部66Bと下側結合調整部65Bとを連結する連結部として機能するとともに、X軸方向に観てクランク状の形状を有し、上側結合調整部66Bと下側結合調整部65BとをY軸方向に互いにオフセットする結合調整オフセット部として機能する。そして、連結部である結合調整オフセット部が提供するオフセットの方向は、テールオフセット部621Bが提供するオフセットの方向の反対である。つまり、前記テール部68Bが、基部62B及び下側結合調整部65Bに対してY軸正方向にオフセットされているのに対して、前記上側結合調整部66Bは、基部62B及び下側結合調整部65Bに対してY軸負方向にオフセットされている。換言すると、第2端子61Bにおいて、テール部68Bは、第1端子61Aのテール部68Aと同じ方向にオフセットされているのに対して、上側結合調整部66Bは第1端子61Aの上側結合調整部66Aと反対の方向にオフセットされている。
また、第2端子61Bにおけるテール部68Bの下端から水平部63B及び接触部64Bまでの距離は、第1端子61Aにおけるテール部68Aの下端から水平部63A及び接触部64Aまでの距離よりも短くなっている。つまり、第2端子61Bにおいて、水平部63B、接触部64B及び結合調整オフセット部の位置は、それぞれ、第1端子61Aの水平部63A、接触部64A及び結合調整オフセット部の位置よりも低くなっている。さらに、第2端子61Bにおける接触部64Bの前端から水平部63Bと上側結合調整部66Bとを接続する左側接続部632Bまでの距離は、第1端子61Aにおける接触部64Aの前端から水平部63Aと基部62Aとを接続する左側接続部631Aまでの距離よりも短くなっている。つまり、第2端子61Bにおいて、水平部63Bと上側結合調整部66Bとを接続する左側接続部632Bの位置は、第1端子61Aの水平部63Aと基部62Aとを接続する左側接続部631Aの位置よりも前方である。
図6に示されるように、ハウジング11の端子収容凹部13内には、Z軸方向及びX軸方向に延在する複数の縦壁部17aと、Y軸方向及びX軸方向に延在する複数の横壁部17bが配設され、前記縦壁部17a及び横壁部17bの間にZ軸方向及びX軸方向に延在する複数の収容溝部としての縦溝部13aと、Y軸方向及びX軸方向に延在する複数の収容溝部としての横溝部13bが形成されている。なお、該横溝部13bは、舌状部15の上面及び下面に形成された端子収容溝14に連通されている。そして、端子61は、ハウジング11の後方から前方に向けて移動させられ、その垂直部が縦溝部13a内に挿入され、その水平部が横溝部13b内に挿入されるようにして、端子収容凹部13内に収容されて装填される。
具体的には、図4に示されるように、まず、第2端子61Bが端子収容凹部13内に収容されて装填され、次に、第1端子61Aが端子収容凹部13内に収容されて装填される。そして、すべての端子61の装填が完了した状態では、図3に示されるように、接触部64が端子収容溝14内に収容され、垂直部が縦溝部13a内に収容され、水平部が横溝部13b内に収容され、テール部68のみがハウジング11の後端11rより後方に突出した状態となる。
ハウジング11への装填が完了した端子61同士の位置関係は、図5及び7〜9に示されるようになる。なお、説明の都合上、図5においてはハウジング11の図示が省略され、図7においてはハウジング11が細線で描画され、図8においてはハウジング11の図示が省略されて端子61のみが基板91に実装された状態が斜め前方から観た状態で示され、図9においてはハウジング11の図示が省略されて端子61のみが基板91に実装された状態が斜め後方から観た状態で示されている。
前述のように、隣接するテール部68同士が差動信号対として作用する。つまり、図5に示されるように、互いに隣接する端子61−1及び61−2、端子61−3及び61−4、端子61−5及び61−6並びに端子61−7及び61−8の対が、それぞれ、差動信号対として作用する。
そして、互いに隣接する端子61同士の水平部は、上下方向、すなわち、Z軸方向に向い合う対となっている。例えば、端子61−1及び61−2の対において、舌状部15を挟んでZ軸方向に向い合う第1端子61Aである端子61−1の接触部64Aと第2端子61Bである端子61−2の接触部64Bとの対が差動信号対となっている。
また、互いに隣接する端子61同士の垂直部はクロスしている。すなわち、結合調整オフセット部の上下で、左右が入替わって、Y軸方向の位置関係が逆転している。例えば、端子61−1及び61−2の対において、第1端子61Aである端子61−1の下側結合調整部65Aは第2端子61Bである端子61−2の下側結合調整部65Bの左側に位置するのに対し、端子61−1の上側結合調整部66Aは端子61−2の上側結合調整部66Bの右側に位置する。
これにより、各対の端子61は、隣接する対の端子61によるクロストーク、ノイズ等の影響を確実に、大幅に減少させることができる。例えば、端子61−1及び61−2の対において、端子61−2の接触部64Bのエッジ(縁)は、隣接する端子61−3及び61−4の対における端子61−4の接触部64BのエッジとY軸方向に隣接して向い合っているので、該端子61−4の接触部64Bによるクロストーク、ノイズ等の影響を受ける。Y軸方向に隣接する接触部64同士の結合は、いわゆるエッジ結合なので、いわゆるブロードサイド結合と比較すると結合強度は低いものの、接触部64はX軸方向に長い部材なので、結合している範囲が広く、総合的な結合強度は高いものとなる。なお、ここで言う「結合」は、容量結合及び誘導結合を指している。そのため、端子61−2によって伝送される信号は、端子61−4によるクロストーク、ノイズ等の影響を大きく受けることになる。しかし、互いに隣接する端子61同士の垂直部は、結合調整オフセット部の上下で、左右が入替わっているので、端子61−1の上側結合調整部66Aの側面が端子61−4の上側結合調整部66Bの側面とY軸方向に隣接して向い合っている。Y軸方向に隣接する上側結合調整部66同士の結合は、いわゆるブロードサイド結合なので、上側結合調整部66がX軸方向に短い部材であっても、結合強度は高いものとなる。そのため、端子61−1によって伝送される信号も、端子61−4によるクロストーク、ノイズ等の影響を大きく受けることになる。ここで、端子61−1及び61−2の対は差動信号対であるから、端子61−2によって伝送される信号が端子61−4から受けた影響と、端子61−1によって伝送される信号が端子61−4から受けた影響とは、互いに打消し合うこととなる。したがって、端子61−1及び61−2の対は、隣接する端子61−3及び61−4の対の影響をほとんど受けることがない。
なお、端子61−2の下側結合調整部65Bと端子61−4の下側結合調整部65Bとの間には、端子61−3の下側結合調整部65Aが位置するので、端子61−2の下側結合調整部65Bと端子61−4の下側結合調整部65Bとは直接結合しない。
また、Y軸方向に隣接する上側結合調整部66同士の結合強度は、上側結合調整部66の側面の面積、上側結合調整部66同士の間隔、上側結合調整部66同士の間に介在するハウジング11の縦壁部17aの非誘電率及び厚さ等を調整することによって、適宜調整することができる。
さらに、前述のように、第1端子61Aのテール部68Aがテールオフセット部621AによりY軸方向にオフセットされるオフセット量と、第2端子61Bのテール部68Bがテールオフセット部621BによりY軸方向にオフセットされるオフセット量とが異なっている。これにより、図1及び2に示されるように、1つの差動信号対におけるテール部68同士及び導電トレース92同士のY軸方向に関する距離よりも、隣接する2つの差動信号対の間のテール部68同士及び導電トレース92同士のY軸方向に関する距離を大きくすることができる。すなわち、例えば、端子61−1のテール部68と端子61−2のテール部68との間のY軸方向に関する距離よりも、端子61−2のテール部68と端子61−3のテール部68との間のY軸方向に関する距離を大きくすることができ、また、端子61−1のテール部68に接続された導電トレース92と端子61−2のテール部68に接続された導電トレース92との間のY軸方向に関する距離よりも、端子61−2のテール部68に接続された導電トレース92と端子61−3のテール部68に接続された導電トレース92との間のY軸方向に関する距離を大きくすることができる。したがって、隣接する対の端子61のみならず、隣接する対の導電トレース92によるクロストーク、ノイズ等の影響を確実に減少させることができる。
次に、前記電線コネクタ101の構成について、詳細に説明する。
図10は第1の実施の形態における電線コネクタの斜視図、図11は第1の実施の形態における電線コネクタの端子の配置を示す斜視図であって基板コネクタとの嵌合前の状態を示す図、図12は第1の実施の形態における電線コネクタの端子の配置を示す斜視図であって基板コネクタと嵌合した状態を示す図、図13は第1の実施の形態における電線コネクタの端子と基板コネクタの端子との接触状態を示す斜視図である。
本実施の形態において、相手方端子161は、好ましくは、金属板に打抜き及び曲げ加工を施すことによって形成され、図11〜13に示されるように、Y軸方向に2列に並んで配列され、相手方ハウジング111に装填される。なお、上側の列と下側の列の相手方端子161同士は、互いに向い合うように配置され、差動信号対として作用する。
各相手方端子161は、X軸方向及びY軸方向に延在する基部162と、該基部162の前端に接続された細長い腕部163と、該腕部163の前端に接続された接触部164と、前記基部162の後端にテールオフセット部168aを介して接続されたテール部168とを含んでいる。前記基部162は相手方ハウジング111に固定される。また、前記テール部168は、相手方ハウジング111の舌状部114の上面及び下面に、4つずつ並んで配設され、各電線195の芯線195aが、はんだ付等の手段によって、電気的に接続される。さらに、前記腕部163は、板ばねとして作用して接触部164を付勢し、図10に示されるように、開口部115の内部に向けて突出させる。
そして、基板コネクタ1と電線コネクタ101とが嵌合すると、相手方端子161の接触部164の各々が対応する端子61の接触部64と接触して導通する。これにより、対応する導電トレース92と電線195とが導通する。この場合、前記腕部163の発揮する付勢力によって、接触部164がハウジング11の舌状部15の上面及び下面に配設された接触部64とを上下両側から挟持するので、相手方端子161と端子61との導通状態が確実に維持される。
このように、本実施の形態において、基板コネクタ1は、ハウジング11と、ハウジング11に装填された端子61とを備える。そして、端子61は、第1端子61Aと第2端子61Bとから成る対を含み、第1端子61A及び第2端子61Bは、それぞれ、X軸方向に延在する接触部64A、64Bと、Z軸方向に延在する上側結合調整部66A、66B及び下側結合調整部65A、65Bと、Y軸方向に延在し、上側結合調整部66A、66Bと下側結合調整部65A、65Bとを連結する連結部としての水平部63A、63B、左側接続部631A、632B及び右側接続部632A、631Bとを含んでいる。さらに、第1端子61Aの接触部64Aと第2端子61Bの接触部64BとはZ軸方向に向い合い、第1端子61Aの上側結合調整部66Aと第2端子61Bの上側結合調整部66BとはY軸方向に向い合い、第1端子61Aの下側結合調整部65Aと第2端子61Bの下側結合調整部65BとはY軸方向に向い合い、前記第1端子61Aの上側結合調整部66Aと第2端子61Bの上側結合調整部66BとのY軸方向の位置関係は、第1端子61Aの下側結合調整部65Aと第2端子61Bの下側結合調整部65Bとの横方向の位置関係と逆である。
これにより、端子61間の結合を適切に調整することができ、クロストーク、ノイズ等の影響を確実に、大幅に減少させることができる。
また、第1端子61Aの上側結合調整部66Aと第2端子61Bの上側結合調整部66BとのY軸方向の位置関係と、第1端子61Aの下側結合調整部65Aと第2端子61Bの下側結合調整部65BとのY軸方向の位置関係とは、連結部で逆転する。さらに、第1端子61A及び第2端子61Bは、それぞれ、下側結合調整部65A、65Bの後部に接続された上下方向に延在する基部62A、62Bと、基部62A、62Bの下端に接続された前後方向に延在するテール部68A、68Bとを更に含み、テール部68A、68Bの下端は基板91の表面に配設された平板状の接続パッド92aに接続される。
さらに、第1端子61Aと第2端子61Bとから成る対は複数であり、対はY軸方向に並んで配置される。さらに、1つの対における接触部64A、64Bのエッジと隣接する対における接触部64A、64Bのエッジとは、Y軸方向に向い合っている。さらに、1つの対における上側結合調整部66A、66B及び下側結合調整部65A、65Bの面と隣接する対における上側結合調整部66A、66B及び下側結合調整部65A、65Bの面とは、Y軸方向に向い合っている。さらに、第1端子61Aと第2端子61Bとから成る対は、差動信号を伝送する。
したがって、第1端子61Aと第2端子61Bとから成る対は、隣接する対から受けるクロストーク、ノイズ等の影響を確実に、大幅に減少させることができる。
次に、第2の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第1の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
図14は第2の実施の形態における基板コネクタの分解図、図15は第2の実施の形態における基板コネクタの端子の配置を示す斜視図、図16は第2の実施の形態における基板コネクタのハウジングに端子が装填された状態を説明する図である。なお、図16において、(a)は端子の後面図、(b)はハウジングの後面図、(c)はハウジングに端子が装填された状態の後面図である。
本実施の形態においては、端子61の垂直部に、例えば、プレス加工を施すことによって、膨出部71が形成されている。なお、膨出部71が形成された部分の反対側には、膨出部71の形成によって生じた凹入部71aが存在する。
図に示される例においては、第1端子61Aの上側結合調整部66AにはY軸負方向に膨出する膨出部71が形成され、下側結合調整部65AにはY軸正方向に膨出する膨出部71が形成されている。また、第2端子61Bの上側結合調整部66BにはY軸正方向に膨出する膨出部71が形成され、下側結合調整部65BにはY軸負方向に膨出する膨出部71が形成されている。
そして、垂直部に膨出部71が形成された端子61は、図16に示されるように、その垂直部が縦溝部13a内に挿入され、その水平部が横溝部13b内に挿入されるようにして、端子収容凹部13内に収容されて装填される。ここで、端子61の垂直部における板厚に膨出部71の膨出量を加算した寸法(Y軸方向の寸法)が、縦溝部13aの幅(Y軸方向の寸法)より大きくなるように設定されているので、膨出部71は縦溝部13aの内壁に食込む状態となり、垂直部における膨出部71が形成された面と反対側の面は、図16(c)に示されるように、縦溝部13aの反対側の内壁に押付けられた状態となる。したがって、前記垂直部から隣接する端子61の垂直部までの距離が安定し、その結果、Y軸方向に隣接する垂直部同士の結合状態が安定し、常に一定の結合強度を発揮するものとなる。
例えば、端子61−1の上側結合調整部66Aが端子61−4の上側結合調整部66BとY軸方向に隣接している。端子61−1の上側結合調整部66Aに形成された膨出部71はY軸負方向に膨出しているので、端子61−1の上側結合調整部66Aは、縦溝部13aにおけるY軸正方向側(図16における右側)の内壁に押付けられている。一方、端子61−4の上側結合調整部66Bに形成された膨出部71はY軸正方向に膨出しているので、端子61−4の上側結合調整部66Bは、縦溝部13aにおけるY軸負方向側(図16における左側)の内壁に押付けられている。その結果、端子61−1の上側結合調整部66Aと端子61−4の上側結合調整部66Bとの間隔が一定となり、結合状態が安定し、常に一定の結合強度を発揮することができる。また、端子61−1の上側結合調整部66Aと端子61−4の上側結合調整部66Bとの間には、空気の層が存在せず、一般的に非誘電率が高い合成樹脂等の絶縁性材料から成るハウジング11の縦壁部17aのみが存在するので、一定で高い結合強度を発揮することができる。
なお、図に示される例においては、各上側結合調整部66及び各下側結合調整部65に1つずつの膨出部71が形成されているが、必要に応じて、膨出部71の数、形成される部位、膨出量、膨出方向等は適宜変更することができる。
本実施の形態における基板コネクタ1及び電線コネクタ101のその他の点の構成は、前記第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態における基板コネクタ1と電線コネクタ101とを嵌合する動作も、前記第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
このように、本実施の形態において、ハウジング11は、第1端子61A及び第2端子61Bの上側結合調整部66A、66B及び下側結合調整部65A、65Bが収容される収容溝部である縦溝部13aを含み、上側結合調整部66A、66B及び下側結合調整部65A、65Bにおける縦溝部13aの内壁に対向する面の少なくとも一部には、その面から膨出する膨出部71が形成されている。したがって、上側結合調整部66A、66B同士及び下側結合調整部65A、65B同士の結合状態が安定したものとなる。
次に、第3の実施の形態について説明する。なお、第1及び第2の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第1及び第2の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
図17は第3の実施の形態における基板コネクタのハウジングに端子が装填された状態を説明する図である。なお、図において、(a)は端子の後面図、(b)はハウジングの後面図、(c)はハウジングに端子が装填された状態の後面図である。
前記第2の実施の形態においては、端子61の垂直部に膨出部71が形成されていたが、本実施の形態においては、端子61には膨出部71が形成されておらず、ハウジング11の縦溝部13aであって端子61の垂直部が挿入される縦溝部13aの壁面に膨出部19が形成されている。
図に示される例においては、ハウジング11の縦溝部13aの壁面における端子61の上側結合調整部66及び下側結合調整部65に対向する箇所に、Y軸方向に膨出する膨出部19が形成されている。ここで、端子61の垂直部における板厚(Y軸方向の寸法)が、縦溝部13aの幅から膨出部19の膨出量を加算した寸法(Y軸方向の寸法)より大きくなるように設定されているので、膨出部19は縦溝部13a内に挿入された垂直部によって押潰された状態となり、垂直部における膨出部19と対向する面と反対側の面は、図17(c)に示されるように、縦溝部13aの反対側の内壁に押付けられた状態となる。
例えば、端子61−1の上側結合調整部66Aが端子61−4の上側結合調整部66BとY軸方向に隣接している。端子61−1の上側結合調整部66Aが挿入された縦溝部13aにおけるY軸負方向側(図17における左側)の内壁に形成された膨出部19はY軸正方向に膨出しているので、端子61−1の上側結合調整部66Aは、縦溝部13aにおけるY軸正方向側(図17における右側)の内壁に押付けられている。一方、端子61−4の上側結合調整部66Bが挿入された縦溝部13aにおけるY軸正方向側(図17における右側)の内壁に形成された膨出部19はY軸負方向に膨出しているので、端子61−4の上側結合調整部66Bは、縦溝部13aにおけるY軸負方向側(図17における左側)の内壁に押付けられている。その結果、端子61−1の上側結合調整部66Aと端子61−4の上側結合調整部66Bとの間隔が一定となり、結合状態が安定し、常に一定の結合強度を発揮することができる。また、端子61−1の上側結合調整部66Aと端子61−4の上側結合調整部66Bとの間には、空気の層が存在せず、一般的に非誘電率が高い合成樹脂等の絶縁性材料から成るハウジング11の縦壁部17aのみが存在するので、一定で高い結合強度を発揮することができる。
なお、図に示される例においては、ハウジング11の縦溝部13aの壁面における各上側結合調整部66及び各下側結合調整部65に対向する箇所に1つずつの膨出部19が形成されているが、必要に応じて、膨出部19の数、形成される部位、膨出量等は適宜変更することができる。
本実施の形態における基板コネクタ1及び電線コネクタ101のその他の点の構成は、前記第1及び第2の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態における基板コネクタ1と電線コネクタ101とを嵌合する動作も、前記第1及び第2の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
このように、本実施の形態において、ハウジング11は、第1端子61A及び第2端子61Bの上側結合調整部66A、66B及び下側結合調整部65A、65Bが収容される収容溝部である縦溝部13aを含み、縦溝部13aの内壁における上側結合調整部66A、66B及び下側結合調整部65A、65Bに対向する面の少なくとも一部には、その面から膨出する膨出部19が形成されている。したがって、上側結合調整部66A、66B同士及び下側結合調整部65A、65B同士の結合状態が安定したものとなる。
次に、第4の実施の形態について説明する。なお、第1〜第3の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第1〜第3の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
図18は第4の実施の形態における基板コネクタと基板との関係を示す斜視図、図19は第4の実施の形態における基板コネクタの端子と基板との関係を示す斜視図、図20は第4の実施の形態における基板コネクタの端子の配置を示す斜視図である。
前記第1〜3の実施の形態においては、基板コネクタ1が、いわゆるライトアングルタイプのコネクタであって、基板91に対して横向きの姿勢、すなわち、前後方向であるX軸方向が基板91の表面と平行となる姿勢で基板91に実装されるコネクタである場合について説明したが、本実施の形態においては、基板コネクタ1が、いわゆるストレートタイプのコネクタであって、基板91に対して立設された姿勢、すなわち、前後方向であるX軸方向が基板91の表面に垂直となる姿勢で基板91に実装されるコネクタである場合について説明する。
本実施の形態において、基板91には端子61のテール部68が挿入されるスルーホール93が形成されている。なお、該スルーホール93の内壁面及び開口周囲には導電被膜93aが形成され、該導電被膜93aは、基板91に形成された図示されない導電トレースに接続されている。図に示される例において、前記スルーホール93は、Y軸方向に2列に並んで配設されている。そして、互いに向合う導電被膜93a同士が差動信号対として作用するものとする。すなわち、基板91には、4対の差動信号対を構成するようにスルーホール93が並んで配設されているものとする。なお、端子61については、前記第1〜第3の実施の形態と同様に、端子61−1及び61−2、端子61−3及び61−4、端子61−5及び61−6並びに端子61−7及び61−8の対が、それぞれ、差動信号対として作用する。
また、各テール部68は、スルーホール93に挿入可能な細長いピン状又は棒状の形状を備え、基板91の表面に対してX軸負方向に相対的に移動させられて対応するスルーホール93に挿入される。そして、該スルーホール93に挿入されたテール部68は、望ましくは、はんだ付等の手段によって、導電被膜93aに電気的に接続される。
前記第1〜第3の実施の形態において、第1端子61Aのテール部68Aは、テールオフセット部621Aを介して、基部62Aの下端、すなわち、Z軸負方向端に接続されているのに対し、本実施の形態において、第1端子61Aのテール部68Aは、幅広接続部681Aを介して、上側結合調整部66Aの後端、すなわち、X軸負方向端に接続されている。
また、前記第1〜第3の実施の形態において、第2端子61Bのテール部68Bは、テールオフセット部621Bを介して、基部62Bの下端、すなわち、Z軸負方向端に接続されているのに対し、本実施の形態において、第2端子61Bのテール部68Bは、幅広接続部681Bを介して、基部62Bの後端、すなわち、X軸負方向端に接続されている。
したがって、本実施の形態において、第1端子61Aのテール部68Aは、Y軸方向に1列に並んで配置され、第2端子61Bのテール部68Bは、第1端子61Aのテール部68AよりもZ軸負方向側の位置において、Y軸方向に1列に並んで配置される。なお、前記第1端子61Aのテール部68A及び第2端子61Bのテール部68Bは、前記第1の実施の形態と同様に、テールオフセット部によってオフセットさせることもできる。
本実施の形態における基板コネクタ1及び電線コネクタ101のその他の点の構成は、前記第1〜第3の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態における基板コネクタ1と電線コネクタ101とを嵌合する動作も、前記第1〜第3の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
このように、本実施の形態において、第1端子61Aは、上側結合調整部66Aの後端に接続されたX軸方向に延在するテール部68Aを更に含み、第2端子61Bは、下側結合調整部65Bの後端に接続されたX軸方向に延在するテール部68Bを更に含み、第1端子61A及び第2端子61Bのテール部68A、68Bは基板91に形成されたスルーホール93に挿入される。つまり、基板コネクタ1は、いわゆるストレートタイプのコネクタであってもよい。
なお、本明細書の開示は、好適で例示的な実施の形態に関する特徴を述べたものである。ここに添付された特許請求の範囲内及びその趣旨内における種々の他の実施の形態、修正及び変形は、当業者であれば、本明細書の開示を総覧することにより、当然に考え付くことである。
本開示は、コネクタに適用することができる。
1 基板コネクタ
11 ハウジング
11r 後端
13 端子収容凹部
13a 縦溝部
13b 横溝部
14、115a 端子収容溝
15、114 舌状部
17a 縦壁部
17b 横壁部
19、71 膨出部
61、861a、861b、861c、861d、861e、861f、861g、861h 端子
61A 第1端子
61B 第2端子
62A、62B、162 基部
63A、63B 水平部
64、64A、64B、164 接触部
65A、65B 下側結合調整部
66A、66B 上側結合調整部
67A、67B 係止突起
68、68A、68B、168、868a、868b、868c、868d、868e、868f、868g、868h テール部
71a 凹入部
91 基板
92 導電トレース
92a 接続パッド
93 スルーホール
93a 導電被膜
101 電線コネクタ
111 相手方ハウジング
111f 前端
115 開口部
161 相手方端子
163 腕部
168a、621A、621B テールオフセット部
191 ケーブル
193 最外絶縁被覆
194 内側絶縁被覆
195 電線
195a 芯線
195b 絶縁体
631A、632B 左側接続部
631B、632A 右側接続部
681A、681B 幅広接続部
811 端子保持部材
851 接続端子
867 交差区域
891 プリント基板

Claims (10)

  1. (a)ハウジングと、該ハウジングに装填された端子とを備えるコネクタであって、
    (b)前記端子は、第1端子と第2端子とから成る対を含み、
    (c)前記第1端子及び第2端子は、それぞれ、前後方向に延在する接触部と、上下方向に延在する上側平板部及び下側平板部と、横方向に延在し、前記上側平板部と下側平板部とを連結する連結部とを含み、
    (d)前記第1端子の接触部と第2端子の接触部とは上下方向に向い合い、前記第1端子の上側平板部と第2端子の上側平板部とは横方向に向い合い、前記第1端子の下側平板部と第2端子の下側平板部とは横方向に向い合い、前記第1端子の上側平板部と第2端子の上側平板部との横方向の位置関係は、前記第1端子の下側平板部と第2端子の下側平板部との横方向の位置関係と逆であることを特徴とするコネクタ。
  2. 前記第1端子の上側平板部と第2端子の上側平板部との横方向の位置関係と、前記第1端子の下側平板部と第2端子の下側平板部との横方向の位置関係とは、前記連結部で逆転する請求項1に記載のコネクタ。
  3. 前記第1端子と第2端子とから成る対は複数であり、該対は横方向に並んで配置される請求項1又は2に記載のコネクタ。
  4. 1つの対における接触部のエッジと隣接する対における接触部のエッジとは、横方向に向い合う請求項3に記載のコネクタ。
  5. 1つの対における上側平板部及び下側平板部の面と隣接する対における上側平板部及び下側平板部の面とは、横方向に向い合う請求項3に記載のコネクタ。
  6. 前記第1端子と第2端子とから成る対は、差動信号を伝送する請求項1〜5のいずれか1項に記載のコネクタ。
  7. 前記ハウジングは、前記第1端子及び第2端子の上側平板部及び下側平板部が収容される収容溝部を含み、
    前記上側平板部及び下側平板部における収容溝部の内壁に対向する面の少なくとも一部には、該面から膨出する膨出部が形成されている請求項1〜6のいずれか1項に記載のコネクタ。
  8. 前記ハウジングは、前記第1端子及び第2端子の上側平板部及び下側平板部が収容される収容溝部を含み、
    該収容溝部の内壁における上側平板部及び下側平板部に対向する面の少なくとも一部には、該面から膨出する膨出部が形成されている請求項1〜6のいずれか1項に記載のコネクタ。
  9. 前記第1端子及び第2端子は、それぞれ、前記下側平板部の後部に接続された上下方向に延在する基部と、該基部の下端に接続された前後方向に延在するテール部とを更に含み、
    該テール部の下端は基板の表面に配設された平板状の接続パッドに接続される請求項1〜8のいずれか1項に記載のコネクタ。
  10. 前記第1端子は、前記上側平板部の後端に接続された前後方向に延在するテール部を更に含み、前記第2端子は、前記下側平板部の後端に接続された前後方向に延在するテール部を更に含み、
    前記第1端子及び第2端子のテール部は基板に形成されたスルーホールに挿入される請求項1〜8のいずれか1項に記載のコネクタ。
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