JP7008659B2 - コネクタおよびコネクタ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、コネクタおよびコネクタ装置に関する。
例えば、特許文献1には、第1シェルおよび第2シェルを有したシールドケースと、シールドケース内に収容された端子と、を備えたコネクタが開示されている。第1シェルは、軸方向に延びた筒である接続部とカバーとを有している。カバーは、接続部の第2部(下部)との間に間隙を有して対向した一対の外壁を有している。第2シェルの第1閉塞部は、接続部(第2部)と外壁に当接して間隙を塞ぐように、一対の外壁間の空間に配置されている。第2シェルの第2閉塞部は、カバーの後端開口を塞ぐように、一対の外壁間の空間に配置されている。
特開2016-207450号公報
上記したコネクタでは、第2シェルの第2閉塞部によって、第1シェルの後端開口が塞がれることで、コネクタのEMC(Electro-Magnetic Compatibility)特性を向上させるとしていた。しかしながら、第2閉塞部は、単に一対の外壁間の空間に差し込まれただけであり、外壁との間に僅かな隙間ができることが明白であった。したがって、第1シェルの後端開口を完全に塞ぐことはできず、塞ぐことのできない僅かな隙間によってコネクタのEMC特性の向上が妨げられていた。
本発明は、上記した課題を解決するために、EMC特性を向上させることができるコネクタおよびコネクタ装置を提供する。
上記課題を解決するために、本発明の第1のコネクタは、基板に実装され、相手側コネクタと接続されるコネクタであって、前記相手側コネクタとの接続方向に延びた筒状に形成され、絶縁性を有する支持体を介して中心端子の径方向の外側に設けられた外側端子と、前記相手側コネクタに向かう接続方向の一方と、接続方向に直交して前記基板の側となる実装方向の一方とを除く面が隙間なく連接された箱状に形成され、前記外側端子の接続方向の他端に開口した開口部を含む前記外側端子の接続方向の他方を覆うように設けられたシールド部材と、を備えた。
本発明の第1のコネクタによれば、開口部を含む外側端子の接続方向の他方をシールド部材の隙間の無い部分で覆うことができる。これにより、中心端子等から発生する電磁ノイズ(電磁気エネルギー)が外部に漏洩(放射)することを抑制することができる。また、外部からの電磁ノイズがシールド部材の内部に侵入することを抑制(遮蔽)することができる。つまり、コネクタのEMC特性を向上させることができる。
本発明の第2のコネクタは、上記した第1のコネクタにおいて、前記外側端子の前記開口部の縁面は、前記シールド部材の接続方向の他方の内面に当接することが好ましい。
本発明の第2のコネクタでは、外側端子の開口部の縁面がシールド部材の内面に当接し、互いに導通する構成とした。この構成によれば、インピーダンス不整合やVSWR(Voltage Standing Wave Ratio:電圧定在波比)の増大等、高周波特性の悪化を抑制することができる。
本発明の第3のコネクタは、上記した第2のコネクタにおいて、前記中心端子は、接続方向に延設された中心本体部と、実装方向に延設された中心実装部とでL字状に形成され、前記外側端子は、前記中心本体部の径方向の外側に設けられた外側本体部と、前記中心実装部の径方向の外側に設けられた外側実装部とでL字状に形成され、前記シールド部材は、前記外側本体部を露出させるために接続方向の一端面に開口した接触開口部と、前記外側実装部を露出させるために実装方向の一端面に開口した実装開口部と、を有し、前記外側本体部は、前記開口部を覆った前記シールド部材の前記接触開口部の縁部に係合する係合部を有し、前記係合部が前記接触開口部の縁部に係合した状態で、前記外側本体部における接続方向の他端と前記係合部との間の覆設部が前記シールド部材の内部に圧入されたことが好ましい。
本発明の第3のコネクタでは、外側本体部の係合部がシールド部材の接触開口部の縁部に係合することで、外側本体部の覆設部がシールド部材の内部に圧入されていた。この構成によれば、開口部の縁面をシールド部材の内面に密着させた状態でシールド部材を外側端子に確りと固定することができる。
本発明の第4のコネクタは、上記した第3のコネクタにおいて、前記シールド部材は、実装方向の一方に向かって延設され、前記外側実装部に重ねられたシールド実装部を含み、前記外側実装部と前記シールド実装部とは、重なった状態で前記基板に対して電気的に接続されることが好ましい。
本発明の第4のコネクタによれば、外側実装部とシールド実装部とを基板の同一位置に接続することができるため、基板の小型化を図ることができると共に、高周波特性の向上(安定)を図ることができる。
本発明の第5のコネクタは、上記した第1ないし第4のいずれかのコネクタにおいて、前記支持体は、前記中心端子と前記外側端子との間に設けられた内側支持体と、前記外側端子の外周面に設けられ、前記シールド部材の内面に接触した外側支持体と、を含むことが好ましい。
本発明の第5のコネクタによれば、内側支持体によって中心端子と外側端子との間隔を維持することができ、外側支持体によって外側端子をシールド部材に確りと保持させることができる。
上記課題を解決するために、本発明の第1のコネクタ装置は、第1ないし第5のいずれかのコネクタと、前記コネクタと接続される相手側コネクタと、を備え、前記相手側コネクタは、接続方向に延びた筒状に形成され、絶縁性を有する相手側支持体を介して相手側中心端子の径方向の外側に設けられた相手側外側端子を含み、前記外側端子は、接続方向の一方を周方向に複数に分割され、且つ接続方向の他方から一端に向かって徐々に径方向に広がる複数の接触片を含み、前記コネクタと前記相手側コネクタとが接続した状態で、前記中心端子は前記相手側中心端子と接触し、前記複数の接触片は弾性力をもって前記相手側外側端子の内周面に接触し、前記相手側外側端子の接続方向の他端は前記複数の接触片の外周面から離間している。
本発明の第1のコネクタ装置では、複数の接触片が接続方向の他方から一端に向かって拡径しているため、各接触片の先端部が弾性力をもって相手側外側端子の内周面に密着していた。これにより、外側端子と相手側外側端子との接続状態を維持することができる。ところで、電気(信号)は最短ルートを流れる性質を有するため、相手側外側端子を流れる電気(信号)は、相手側外側端子と外側端子との接触点を経由して外側端子へと流れる。仮に、各接触片が相手側外側端子の外周面に接触した場合、相手側外側端子の接続方向の他端は接触点よりも接続方向の他方に延びた状態になるため、電気(信号)は接触点を通り過ぎて接続方向の他端まで達した後、再び接触点に戻ることになる。すなわち、各接触片が相手側外側端子の外周面に接触した場合、電気(信号)が遠回りするルートが形成されてしまう。本発明の第1のコネクタ装置では、各接触片が相手側外側端子の内周面に接触し、相手側外側端子の接続方向の他端が複数の接触片の外周面から離間して対向配置されていた。この構成によれば、上記したような遠回りするルートは形成されないため、相手側外側端子から外側端子に向かって流れる電気(信号)は最短ルートで流れることができる。これにより、高周波特性の安定化を図ることができる。
本発明によれば、コネクタのEMC特性を向上させることができる。
本発明の一実施形態に係るコネクタ装置を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るコネクタ装置の相手側コネクタを示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るコネクタを示す側面図である。 本発明の一実施形態に係るコネクタを示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るコネクタを示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係るコネクタの端子およびシールド部材を示す側面図である。 図6のVII-VII断面図である。 本発明の一実施形態に係るコネクタの端子およびシールド部材を示す底面図である。 本発明の一実施形態に係るコネクタの端子およびシールド部材を示す分解断面図である。 本発明の一実施形態に係るコネクタ装置を示す断面図である。
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。なお、各図に示す「X1」は「左」を示し、「X2」は「右」を示し、「Y1」は「前」を示し、「Y2」は「後」を示し、「Z1」は「上」を示し、「Z2」は「下」を示している。また、前後方向が「接続方向」の一例であり、前後方向に直交した上下方向が「実装方向」の一例であり、前後方向に直交する平面の中心(図心)から放射状に広がる方向が「径方向」の一例である。本明細書では方向や位置を示す用語を用いるが、それらの用語は説明の便宜のために用いるものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
[コネクタ装置の概要]
図1を参照して、コネクタ装置1について説明する。図1はコネクタ装置1を示す斜視図である。
コネクタ装置1は、コネクタ2と、それに接続される相手側コネクタ3と、を備えている。コネクタ2は、基板4(図3参照)に実装されている。相手側コネクタ3は、例えば、同軸ケーブル5を介して接続対象となる装置(図示せず)に電気的に接続されている。相手側コネクタ3は、コネクタ2の前方から嵌合可能に設けられている。
[相手側コネクタ]
まず、図1および図2を参照して、相手側コネクタ3について説明する。図2は相手側コネクタ3を示す断面図である。
相手側コネクタ3は、相手側ハウジング10と、相手側端子11と、を備えている。相手側ハウジング10は、相手側コネクタ3の外装を構成している。相手側端子11は、相手側ハウジング10に支持されている。
<相手側ハウジング>
相手側ハウジング10は、例えば、合成樹脂等の絶縁材料で略直方体状に形成されている。相手側ハウジング10の上部には、相手側ハウジング10の上面との間に隙間を挟んでロック操作部12が設けられている。ロック操作部12は、相手側ハウジング10の前後両端部の間に架設されている。ロック操作部12の上面後部は、段差を介して上面前部よりも下方に位置している。ロック操作部12の上面後部には、ロック爪部12Aが突設されている。ロック爪部12Aの後面は、下方から上方に向かって前方に傾斜している。
相手側ハウジング10には、前後方向に貫通した相手側貫通穴13が形成されている。相手側貫通穴13には、相手側端子11が配置される。相手側貫通穴13の内周面の上部には、ランス14が配置されている。ランス14は、相手側ハウジング10の前端部から後方に向かって延設されている。
<相手側端子>
相手側端子11は、いわゆる同軸端子であって、同軸ケーブル5の先端部に固定されている。ここで、同軸ケーブル5は、中心導体5Aと、それを同心状に囲む外部導体5Bと、中心導体5Aと外部導体5Bとの間を絶縁する絶縁体5Cと、外部導体5Bを被覆する外部被覆5D(絶縁性)と、を含んでいる。
相手側端子11は、相手側中心端子15と、相手側外側端子16と、を含んでいる。相手側中心端子15および相手側外側端子16は、例えば、金属板をプレス加工することで成形されている。
相手側中心端子15は前後方向に延設されており、相手側中心端子15の後部は二股に分かれている。相手側外側端子16は、前後方向に延びた略円筒状に形成され、絶縁性を有する相手側支持体17を介して相手側中心端子15の径方向外側に設けられている。相手側外側端子16には、ランス14の先端部を係合させるためのランス係合穴18が開口している。
相手側支持体17は、例えば、合成樹脂等の絶縁材料で構成されている。相手側支持体17は、相手側中心端子15と相手側外側端子16とに対してインサート成型されている。相手側支持体17は相手側中心端子15と相手側外側端子16との間に設けられ、相手側外側端子16は相手側中心端子15を同心状に囲むように支持されている。相手側支持体17の後部は、その前部よりも小径に形成されており、相手側外側端子16の内周面から径方向内側に離れている。なお、相手側支持体17は、相手側外側端子16の後端開口(先端)から突き出さないように相手側外側端子16の内部に設けられている。また、相手側中心端子15は、相手側支持体17の後端開口から突き出さないように相手側支持体17の内部に設けられている。
[相手側コネクタの組立]
同軸ケーブル5の先端部に端末処理を施し、中心導体5Aと外部導体5Bとを露出させる。中心導体5Aは相手側中心端子15の前部にかしめられ、外部導体5Bは相手側外側端子16の前部にかしめられる。なお、同軸ケーブル5の絶縁体5Cや外部被覆5Dも相手側外側端子16にかしめられる。
同軸ケーブル5の先端部に固定された相手側端子11は、相手側ハウジング10の前端面から相手側貫通穴13の内部に差し込まれる。相手側外側端子16のランス係合穴18にランス14の先端部が係合することで、相手側端子11の引き抜き(前方への移動)が規制される。以上によって、相手側コネクタ3が完成する。なお、相手側外側端子16は、相手側ハウジング10の後端(先端)から突き出さないように設けられている。
[コネクタ]
次に、図3ないし図9を参照して、コネクタ2について説明する。図3はコネクタ2を示す側面図である。図4はコネクタ2を示す断面図である。図5はコネクタ2を示す分解斜視図である。図6は端子21およびシールド部材22を示す側面図である。図7は、図6のVII-VII断面図である。図8は端子21およびシールド部材22を示す底面図である。図9は端子21およびシールド部材22を示す分解断面図である。
図3ないし図5に示すように、コネクタ2は、ハウジング20と、端子21と、シールド部材22と、を備えている。ハウジング20は、相手側コネクタ3(相手側ハウジング10)を嵌合させる嵌合凹部23を有している。端子21は、ハウジング20に支持されている。シールド部材22は、端子21の後部に覆設されている。
<ハウジング>
ハウジング20は、例えば、合成樹脂等の絶縁材料で略直方体状に形成されている。ハウジング20には、嵌合凹部23が前端面から後方に向かって凹設されている。嵌合凹部23は、相手側ハウジング10を嵌合させることが可能な形状・大きさに形成されている。
ハウジング20の上壁には、上下方向に貫通したロック穴20Aが形成されている。相手側ハウジング10が嵌合凹部23に嵌合した状態で、ロック穴20Aには相手側ハウジング10のロック爪部12Aが係合する(図1参照)。ハウジング20の左右両側部には、上下方向に貫通した一対の固定スリット20Bが形成されている(図5参照)。各固定スリット20Bには、一対の固定脚部24Aを有する固定金具24が差し込まれる。各固定脚部24Aは、ハウジング20の下部から露出して基板4に半田付けされる。すなわち、ハウジング20は、一対の固定金具24を介して基板4に固定される(図3参照)。
図4に示すようにハウジング20の後端壁20Rには、前後方向に貫通した貫通穴25が形成されている。詳細は後述するが、端子21は、貫通穴25に圧入されて後端壁20R(貫通穴25の内周面)に支持される。
<端子>
図4および図5に示すように、端子21は、いわゆる同軸端子であって、中心端子26と、外側端子27と、を含んでいる。中心端子26および外側端子27は、例えば、金属板をプレス加工することで成形されている。中心端子26は、側面から見てクランク状に形成されている。外側端子27は、前後方向に延びた筒状に形成され、絶縁性を有する支持体28を介して中心端子26の径方向外側に設けられている。
(中心端子)
中心端子26は、前後方向に延設された中心本体部30と、上下方向に延設された中心実装部31とで略L字状に形成されている。
中心本体部30は、中心固定部32と、その前端に連設された中心接触部33と、を含んでいる。中心固定部32と中心接触部33とは、連続して前後方向に延びた棒状(針状)に形成されている。図4および図7に示すように、中心固定部32は、支持体28(正確には、後述する内側支持体28A)に埋没した状態で固定されている。中心接触部33は、中心固定部32の前端から前方に向かって延設され、支持体28(内側支持体28A)の前方に露出している。図5および図7に示すように、中心固定部32の後部には、一対のストッパ部32Aが左右方向に突設されている。各ストッパ部32Aは、略三角形状に形成され、支持体28(内側支持体28A)の後方に露出している(図7参照)。
図4および図5に示すように、中心実装部31は、中心固定部32(各ストッパ部32A)の後端部から下方に向かって延設されている。中心実装部31は、中心固定部32に対して略直角に折り曲げられている。中心実装部31の下部は、後方に略直角に折り曲げられ、前後方向に延びた中心接続片31Aを構成している。なお、中心端子26が「L字状」を成すとは、中心本体部30と中心実装部31とが互いに交差する姿勢となるように折れた状態を意味しており、両者が成す角度は直角に限定されない。
(外側端子)
図4および図5に示すように、外側端子27は、中心本体部30の径方向外側に設けられた外側本体部40と、中心実装部31の径方向外側に設けられた一対の外側実装部41とでL字状に形成されている。
図4ないし図7に示すように、外側本体部40は、外側固定部42と、その前端に連設された外側接触部43と、を含んでいる。外側固定部42と外側接触部43とは、連続して前後方向に延びた略円筒状に形成されている。外側接触部43は、外側固定部42よりも直径の小さな略円筒状であり、段差部42Sを介して外側固定部42に連設されている。
外側固定部42の前部には、複数の圧接突起44が周方向に間隔をあけて突設されている(図5および図6参照)。各圧接突起44は、切込みを入れた外側固定部42の一部を径方向外側に突出させることで形成されている。
また、図5ないし図8に示すように、外側固定部42の左右両側には、厚み方向に貫通した一対の係合溝47(係合部)が形成されている。各係合溝47は、側面から見ると上下方向に延びたスリットであり(図5および図6参照)、平面(底面)から見ると矩形状に凹んでいる(図7および図8参照)。一対の係合溝47は、圧接突起44よりも後方にて互いに対向する位置に開口している。各係合溝47の幅(前後方向の寸法)は、後述するシールド部材22の壁厚(肉厚)よりも大きく設定されている(図7および図8参照)。なお、詳細は後述するが、外側固定部42(外側本体部40)において、係合溝47の後方縁部と開口部45の縁面45Eとの間の部分は、シールド部材22によって覆われる覆設部42Aとなっている。
また、図9に示すように、外側固定部42の後端面には、開口部45が開口している。外側固定部42の後上部は斜めに切り欠かれているため、開口部45の縁面45Eの上部は傾斜している。具体的には、外側固定部42の後部の中心端子26よりも上方部分が切り欠かれて斜めに形成されている。なお、外側本体部40(外側固定部42、外側接触部43)は一枚の金属板を曲げて略円筒状に形成されるため、外側本体部40の下部には継目Jが形成されている(図8参照)。また、外側固定部42の後方下部には、開口部45に連続するように下面開口部46が開口している(図4、図7および図8参照)。外側端子27に内包された中心端子26の中心実装部31は、下面開口部46を通って下方に突出(露出)している(図4参照)。
図5ないし図8に示すように、外側接触部43は、外側固定部42の前端から前方に向かって延設されている。外側接触部43の前部には、複数の接触片48が形成されている。複数の接触片48は、外側接触部43の前部を周方向に複数に分割することで形成されている。また、複数の接触片48は、後方から前端に向かって徐々に径方向に広がるように形成されている。なお、複数の接触片48で構成される外側接触部43の前端の外径は、外側固定部42の前端の外径よりも小さく設定されている。
図4、図5および図8に示すように、一対の外側実装部41は、外側固定部42の後部から下方に向かって延設されている。正確には、一対の外側実装部41は、外側固定部42から下方に延びた先端部で屈曲して左右両外側に延びた後、更に屈曲して下方に延びている(図5参照)。つまり、一対の外側実装部41は、正面から見て左右対称となるクランク状に折り曲げられている。一対の外側実装部41は、中心端子26の中心実装部31を挟んで対向して配置されている(図8参照)。
(支持体)
支持体28は、例えば、合成樹脂等の絶縁材料で構成されている。図4、図5および図7に示すように、支持体28は、外側端子27と一体成型(インサート成型)されている。支持体28は、中心端子26と外側端子27との間に設けられた内側支持体28Aと、外側端子27の外周面に設けられた外側支持体28Bと、を含んでいる。
内側支持体28Aは、外側接触部43から外側固定部42に渡って充填されている。詳細には、内側支持体28Aは、各接触片48のやや後方から各係合溝47のやや後方までの間に充填されている。内側支持体28Aの軸心部には、中心端子26(中心本体部30)を圧入(固定)するための圧入穴が貫通形成されている。中心端子26の中心固定部32は内側支持体28Aに固定され、中心接触部33は内側支持体28Aよりも前方に延設されている。また、内側支持体28Aは、中心固定部32と中心実装部31との折曲部の近傍にて中心実装部31に接触している(図4参照)。内側支持体28Aは中心端子26と外側端子27との間に設けられ、外側端子27は中心端子26を同心状に囲むように支持されている。また、内側支持体28Aの後方下部は中心実装部31と一対の外側実装部41との間に設けられ、中心実装部31は一対の外側実装部41の間隔の中央に支持されている(図7および図8参照)。なお、内側支持体28Aが各係合溝47を埋めないように、内側支持体28Aには各係合溝47に対応する部分に凹部28Cが形成されている。また、支持体28をインサート成型する際、外側端子27の内側から径方向(板厚方向)の外側に圧力がかかるため、各凹部28Cは、僅かに係合溝47に入り込み、係合溝47の内端面にも密着(係止)している(図9参照)。
外側支持体28Bは、各係合溝47よりも後方にて外側固定部42の外周面に固定されている。詳細には、外側支持体28Bは、覆設部42Aの前後方向中央付近の外周面に固定されている。外側支持体28Bは、側方から見て内側支持体28Aに対して後方にオフセットした位置に設けられている。外側支持体28Bは、正面から見て内側支持体28Aと同心状に囲むように設けられている。外側支持体28Bは、外側固定部42の下面開口部46を通じて内側支持体28Aに繋がっている。
中心端子26と外側端子27とが支持体28を介して一体化されることで、端子21が形成される。この状態で、中心端子26の前端と外側端子27の前端とは略一致している(図7参照)。
<シールド部材>
図4ないし図8に示すように、シールド部材22は、例えば、金属板を絞り加工することで天面付き角型箱状に成形されている。詳細には、シールド部材22は、前面(接続方向の一方)と下面(実装方向の一方)とを除く面が隙間なく連接された角型箱状に形成されている。つまり、シールド部材22は、後面、上面および左右両側面に継目(つなぎ目)の無い箱状に形成されている。シールド部材22の下端部は、前後方向および左右方向に僅かに広がっている。
シールド部材22は、外側端子27の外側固定部42(覆設部42A)を覆うことができる大きさに形成されている。例えば、シールド部材22は、少なくとも開口部45の縁面45Eの上部の傾斜部分を覆うように形成されるとよい。好ましくは、シールド部材22は、開口部45から見える中心端子26(中心固定部32と中心実装部31との折曲部や中心実装部31など)を覆い隠すように形成されるとよい。更に好ましくは、以下のように設定するとよい。図9に示すように、シールド部材22の前後方向の内寸L1は、覆設部42Aの前後方向の寸法L2(係合溝47の後方縁部から開口部45の縁面45Eまでの長さ)以下に設定されている(L1≦L2)。また、図7および図8に示すように、シールド部材22の左右方向の内寸W1は、外側支持体28Bの左右方向の外寸W2と略同一に設定されている(W1=W2)。
図8および図9に示すように、シールド部材22の下面には、絞り加工時にプレス機のパンチによる開口(以下、実装開口部50と呼ぶ。)が形成されている。実装開口部50は、シールド部材22の下面全体を開放する略矩形状の開口である。また、図5および図9に示すように、シールド部材22の前面には、下端から上方に向かって切り欠かれた接触開口部51が形成されている。つまり、実装開口部50と接触開口部51とは、シールド部材22の下面から前面にかけて連続して開口している。図5、図7および図8に示すように、接触開口部51は、シールド部材22の前面の左右方向中央部に形成されている。接触開口部51は、外側端子27の外側固定部42の直径(左右幅)よりも幅狭く形成された略矩形状の開口である。なお、接触開口部51の下部は、外側固定部42の左右幅よりも幅広く形成されている(図5参照)。接触開口部51の左右両側には、シールド部材22の前面の一部として一対の袖壁52が残されている。また、接触開口部51の上側にも、シールド部材22の前面の一部が残されている。なお、詳細は後述するが、外側本体部40は接触開口部51を前方に露出させるために開口しており、実装開口部50は外側実装部41を下方に露出させるために開口している。
図5、図6および図9に示すように、シールド部材22の左右両側の下端には、一対のシールド実装部53が形成されている。一対のシールド実装部53は、シールド部材22の下端から下方に向かって延設されている。
[シールド部材の装着]
図9に示すように、シールド部材22は、上方から外側端子27の後部に被せられる。具体的には、まず、作業者は、シールド部材22の実装開口部50を外側端子27の後部(覆設部42A)に向け、一対の袖壁52(接触開口部51の縁部)を一対の係合溝47に合わせた姿勢として下方に押し込む。各袖壁52(接触開口部51の縁部)は各係合溝47の後方縁部に接触しながら下方に移動し、シールド部材22の後方内面22Rは外側固定部42の開口部45の縁面45Eに接触しながら下方に移動する(図7および図8参照)。また、外側支持体28Bの左右両側面は、シールド部材22の左右両側の側方内面22Sに接触しながら下方に移動する(図7および図8参照)。
上記したように、シールド部材22の内寸L1は覆設部42Aの寸法l2よりも僅かに短いため、覆設部42Aはシールド部材22を前後方向に僅かに広げながら相対的に圧入されることになる。また、シールド部材22の内寸W1は外側支持体28Bの外寸W2と略同一であるため、外側支持体28Bの左右両側面はシールド部材22の左右両側の側方内面22Sに密着することになる(図7および図8参照)。
接触開口部51の上縁部が外側本体部40に当接することで、シールド部材22の押し込み(圧入)が規制される。以上によって、シールド部材22が開口部45を含む外側端子27の後方を覆うように設けられる(図6参照)。つまり、外側端子27(端子21)に対するシールド部材22の装着が完了する。図7および図8に示すように、シールド部材22が開口部45を覆った状態で、シールド部材22の接触開口部51の縁部(各袖壁52)は、外側本体部40の各係合溝47に嵌り込んでいる(係合している)。また、外側端子27の開口部45の縁面45Eは、シールド部材22の後方内面22Rに当接した状態である。また、各係合溝47よりも前方となる外側端子27の外側本体部40は、接触開口部51から前方に露出している。外側端子27の一対の外側実装部41は実装開口部50から下方に露出し(図4参照)、シールド部材22の一対のシールド実装部53は一対の外側実装部41の外面に重なっている(図8参照)。
[端子の装着]
図4に示すように、接触開口部51から前方に露出した外側本体部40は、ハウジング20の後方から貫通穴25に差し込まれる。詳細には、複数の接触片48は、貫通穴25の内周面に干渉することなく貫通穴25を通過し、嵌合凹部23の内部に露出する。外側固定部42が貫通穴25に進入すると、複数の圧接突起44が貫通穴25の内周面に食い込むように接触する。外側固定部42は、貫通穴25に圧入されてハウジング20の後端壁20Rに支持される。以上によって、ハウジング20に対する端子21の装着が完了する。この状態で、シールド部材22の前面は、ハウジング20の後面に対して僅かな隙間を挟んで対向している。なお、各接触片48の前端は、ロック穴20Aよりも後方に位置している。
[コネクタの実装]
図4に示すように、シールド部材22が端子21に固定され、端子21がハウジング20に固定されることで、コネクタ2が完成する。図3に示すように、コネクタ2は基板4上に配置され、ハウジング20に装着された各固定金具24の固定脚部24Aが基板4に半田付けされる。また、中心端子26の中心実装部31(中心接続片31A)は基板4に半田付けされる。さらに、各外側実装部41と各シールド実装部53とは重なった状態で一緒に基板4に半田付けされる(電気的に接続される)。なお、シールド部材22の下端は基板4に対向しており、実装開口部50は基板4によって概ね閉じられる。
以上説明した本実施形態に係るコネクタ2によれば、開口部45を含む外側端子27の後方(覆設部42A)をシールド部材22の隙間の無い部分で覆うことができる。これにより、中心端子26等から発生する電磁ノイズ(電磁気エネルギー)が外部に漏洩(放射)することを抑制することができる。また、外部からの電磁ノイズがシールド部材22の内部に侵入することを抑制(遮蔽)することができる。つまり、コネクタ2のEMC特性を向上させることができる。
また、本実施形態に係るコネクタ2では、外側端子27の開口部45の縁面45Eがシールド部材22の後方内面22Rに当接し、互いに導通する構成とした。この構成によれば、インピーダンス不整合やVSWR(Voltage Standing Wave Ratio:電圧定在波比)の増大等、高周波特性の悪化を抑制することができる。
また、本実施形態に係るコネクタ2では、各係合溝47が接触開口部51の縁部(各袖壁52)に係合した状態で、覆設部42Aがシールド部材22の内部に圧入される構成とした。この構成によれば、開口部45の縁面45Eをシールド部材22の後方内面22Rに密着させた状態でシールド部材22を外側端子27に確りと固定することができる。
また、本実施形態に係るコネクタ2によれば、外側実装部41とシールド実装部53とを基板4の同一位置に接続することができるため、基板4の小型化を図ることができると共に、高周波特性の向上(安定)を図ることができる。
さらに、本実施形態に係るコネクタ2によれば、外側支持体28Bがシールド部材22の側方内面22Sに接触するため、内側支持体によって中心端子と外側端子との間隔を維持することができ、外側支持体によって外側端子をシールド部材に確りと保持させることができる。
[コネクタと相手側コネクタとの接続]
次に、図10を参照して、コネクタ2と相手側コネクタ3との接続作用について説明する。図10はコネクタ装置1を示す断面図である。
作業者は、相手側コネクタ3(相手側ハウジング10)をコネクタ2のハウジング20に凹設された嵌合凹部23に差し込む。相手側コネクタ3の差し込みが進むと、ロック爪部12Aは、ハウジング20に接触し、ロック操作部12を下方に弾性変形させながら嵌合凹部23内に入り込む。また、相手側外側端子16の後端が外側端子27の複数の接触片48に接触し、複数の接触片48は、径方向内側に弾性変形しながら相対的に相手側外側端子16内に差し込まれる。また、中心端子26は、二股に分かれた相手側中心端子15の間に相対的に差し込まれる。
ロック爪部12Aがハウジング20のロック穴20Aまで到達すると、ロック操作部12は自身の弾性力で復元し、ロック爪部12Aはロック穴20Aに嵌合する。これにより、相手側コネクタ3の引き抜きが規制される。以上によって、コネクタ2と相手側コネクタ3とが接続された状態になる。この状態で、中心端子26(中心接触部33)は、二股に分かれた相手側中心端子15に弾性力をもって挟み込まれている(接触している)。また、複数の接触片48は、弾性力をもって相手側外側端子16の内周面に接触している。さらに、複数の接触片48は、後方から前端に向かって径方向外側に広がる形状であるため、相手側外側端子16の後端(接続方向の他端)は、複数の接触片48の外周面から僅かに離間している。
以上説明した本実施形態に係るコネクタ装置1では、複数の接触片48が後方から前方に向かって拡径しているため、各接触片48の先端部が弾性力をもって相手側外側端子16の内周面に密着していた。これにより、外側端子27と相手側外側端子16との接続状態を維持することができる。
ところで、電気(信号)は最短ルートを流れる性質を有するため、同軸ケーブル5を流れる電気(信号)は、相手側外側端子16と外側端子27との接触点を経由して外側端子27へと流れる。図示は省略するが、仮に、各接触片48が相手側外側端子16の外周面に接触した場合、相手側外側端子16の後端は外側端子27との接触点よりも後方に延びた状態になるため、電気(信号)は接触点を通り過ぎて後端まで達した後、再び接触点に戻ることになる。すなわち、各接触片48が相手側外側端子16の外周面に接触した場合、電気(信号)が遠回りするルートが形成されてしまう。本実施形態に係るコネクタ装置1では、各接触片48が相手側外側端子16の内周面に接触し、相手側外側端子16の後端が複数の接触片48の外周面から離間して対向配置されていた。この構成によれば、上記したような遠回りするルートは形成されないため、相手側外側端子16から外側端子27に向かって流れる電気(信号)は最短ルートで流れることができる。これにより、高周波特性の安定化を図ることができる。
なお、本実施形態に係るコネクタ2のシールド部材22は、絞り加工で成形されていたが、これに限らず、金属材料を、鍛造加工、鋳造加工または切削加工することで成形されてもよい。つまり、シールド部材22は、実装開口部50と接触開口部51とを除いて、隙間(つなぎ目)ができない加工法で成形されることが好ましい。また、シールド部材22は、1つまたは複数の金属板を折り曲げる等して箱状に形成されてもよい(図示せず)。この場合、シールド部材22には隙間が形成されることになるが、この隙間を塞ぐように隣接する金属板を溶接したり、ろう付けしたりしてもよい。
また、本実施形態に係るコネクタ2では、シールド部材22が角型の箱状(略直方体状)に形成されていたが、本発明はこれに限定されない。シールド部材22は、例えば、円柱型、半球型、円錐型または角錐型等の箱状に形成されてもよい(図示せず)。
また、本実施形態に係るコネクタ2では、係合部の一例として、係合溝47が外側本体部40の左右両側に穿設されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、1つの係合溝47が外側本体部40の上部に形成されてもよい(図示せず)。また、係合部の他の例として、突起が、外側本体部40の外周面から径方向外側に向かって突設されてもよい(図示せず)。この場合、突起が、袖壁52等、接触開口部51の縁部に係合する。
また、本実施形態に係るコネクタ2では、外側端子27の前部が周方向に分割されることで、複数の接触片48が形成されていたが、これに限らず、外側端子27(外側接触部43)の前部は周方向に分割されていない円筒状に形成されてもよい。また、外側端子27には一対の外側実装部41が形成されていたが、これに限らず、外側実装部41は、少なくとも1つ形成されていればよい。これと同様に、外側実装部41に重なるシールド実装部53も少なくとも1つ形成されていればよい。
また、本実施形態に係るコネクタ装置1では、1つの端子21と1つの相手側端子11を含んでいたが、これに限らず、2つ以上の端子21(相手側端子11)を含んでいてもよい。また、本実施形態では、端子21や相手側端子11が金属板をプレス加工することで成形されていたが、これに限らず、金属材料を、鍛造加工、鋳造加工または切削加工することで成形されてもよい。
また、本実施形態では、相手側中心端子15の後部が二股に分かれ、中心端子26を挟み込む構造であったが、本発明はこれに限定されない。例えば、相手側中心端子15は円筒状に形成され、中心端子26が相手側中心端子15に差し込まれてもよい(図示せず)。
なお、上記実施形態の説明は、本発明に係るコネクタおよびコネクタ装置における一態様を示すものであって、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態における構成要素は、適宜、既存の構成要素等との置き換えや組み合わせが可能であって、上記実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
1 コネクタ装置
2 コネクタ
3 相手側コネクタ
4 基板
15 相手側中心端子
16 相手側外側端子
17 相手側支持体
22 シールド部材
22R (シールド部材の)後方内面
26 中心端子
27 外側端子
28 支持体
28A 内側支持体
28B 外側支持体
30 中心本体部
31 中心実装部
40 外側本体部
41 外側実装部
42A 覆設部
45 開口部
45E (開口部の)縁面
47 係合溝(係合部)
48 接触片
50 実装開口部
51 接触開口部
53 シールド実装部

Claims (5)

  1. 基板に実装され、相手側コネクタと接続されるコネクタであって、
    前記相手側コネクタとの接続方向に延びた筒状に形成され、絶縁性を有する支持体を介して中心端子の径方向の外側に設けられた外側端子と、
    前記相手側コネクタに向かう接続方向に直交して前記基板の側となる実装方向の一方の面を除く他の面が隙間なく連接された箱状に形成され、前記外側端子の接続方向の他端に開口した開口部を含む前記外側端子の接続方向の他方を覆うように設けられたシールド部材と、を備え
    前記シールド部材は、
    前記外側端子の接続方向の一方を露出させるために接続方向の一端面の一部に開口した接触開口部と、
    前記外側端子の実装方向の一方を露出させるために実装方向の一端面に開口した実装開口部と、を有し、
    前記外側端子は、前記開口部を覆った前記シールド部材の前記接触開口部の縁部に係合する係合部を有し、
    前記係合部が前記接触開口部の縁部に係合した状態で、前記外側端子における接続方向の他端と前記係合部との間の覆設部が前記シールド部材の内部に圧入され、前記外側端子の前記開口部の縁面は、前記シールド部材の接続方向の他方の内面に当接することを特徴とするコネクタ。
  2. 前記中心端子は、接続方向に延設された中心本体部と、実装方向に延設された中心実装部とでL字状に形成され、
    前記外側端子は、前記中心本体部の径方向の外側に設けられた外側本体部と、前記中心実装部の径方向の外側に設けられた外側実装部とでL字状に形成され、
    前記接触開口部は、前記外側本体部を露出させ、
    前記実装開口部は、前記外側実装部を露出させ、
    前記外側本体部は、前記係合部を有すると共に、接続方向の他端と前記係合部との間の前記覆設部を有することを特徴とする請求項に記載のコネクタ。
  3. 前記シールド部材は、実装方向の一方に向かって延設され、前記外側実装部に重ねられたシールド実装部を含み、
    前記外側実装部と前記シールド実装部とは、重なった状態で前記基板に対して電気的に接続されることを特徴とする請求項に記載のコネクタ。
  4. 前記支持体は、
    前記中心端子と前記外側端子との間に設けられた内側支持体と、
    前記外側端子の外周面に設けられ、前記シールド部材の内面に接触した外側支持体と、を含むことを特徴とする請求項1ないしのいずれかに記載のコネクタ。
  5. 請求項1ないしのいずれかに記載のコネクタと、
    前記コネクタと接続される相手側コネクタと、を備え、
    前記相手側コネクタは、接続方向に延びた筒状に形成され、絶縁性を有する相手側支持体を介して相手側中心端子の径方向の外側に設けられた相手側外側端子を含み、
    前記外側端子は、接続方向の一方を周方向に複数に分割され、且つ接続方向の他方から一端に向かって徐々に径方向に広がる複数の接触片を含み、
    前記コネクタと前記相手側コネクタとが接続した状態で、前記中心端子は前記相手側中心端子と接触し、前記複数の接触片は弾性力をもって前記相手側外側端子の内周面に接触し、前記相手側外側端子の接続方向の他端は前記複数の接触片の外周面から離間していることを特徴とするコネクタ装置。
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