JP7176631B2 - 多極コネクタ及び多極コネクタセット - Google Patents
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Description
本発明は、信号端子とグランド端子とを備える多極コネクタ及び多極コネクタセットに関する。
多極レセプタクルや多極プラグとして構成される多極コネクタにおいて、内部端子が複数列に分けられ、内部端子の列間に導電性のシールド部材が配置された多極コネクタが特許文献１に示されている。このように、内部端子を列間でシールドすることによって、端子の列間で信号の干渉が抑制される。
特許文献１に示されるような従来の多極コネクタにおいては、コネクタをその挿抜方向に視て、回路基板の実装電極に対する信号端子の実装部が外部端子より外に出ている。このような構造では、回路基板に対する多極コネクタの実装状況によっては、所定の周波数帯において、回路基板に実装されている電子部品との不要結合、外部への電磁ノイズの放射、外部からの電磁ノイズの入射等が生じるおそれがある。
そこで、本発明の目的は、信号端子のシールド性を高めて、上記不要結合、電磁ノイズの放射・入射を抑制した多極コネクタ及び多極コネクタセットを提供することにある。
本開示の一例としての多極コネクタは、
第１信号端子と、第１グランド端子と、前記第１信号端子及び前記第１グランド端子を保持する絶縁部材と、前記絶縁部材の外縁に沿って配置される外部端子と、を備え、
前記第１信号端子及び前記第１グランド端子は、第１方向に並んで配置され、前記第１方向に対して直交する第２方向に延び、それぞれの一方端が、回路基板上の実装電極に接続されることで実装される実装部であり、
前記第１方向に直交し、かつ前記第２方向に直交する第３方向から視て、前記第１信号端子の実装部は前記外部端子の配置領域内にあり、前記第１グランド端子の実装部は前記第１信号端子の実装部よりも外側に位置する。
第１信号端子と、第１グランド端子と、前記第１信号端子及び前記第１グランド端子を保持する絶縁部材と、前記絶縁部材の外縁に沿って配置される外部端子と、を備え、
前記第１信号端子及び前記第１グランド端子は、第１方向に並んで配置され、前記第１方向に対して直交する第２方向に延び、それぞれの一方端が、回路基板上の実装電極に接続されることで実装される実装部であり、
前記第１方向に直交し、かつ前記第２方向に直交する第３方向から視て、前記第１信号端子の実装部は前記外部端子の配置領域内にあり、前記第１グランド端子の実装部は前記第１信号端子の実装部よりも外側に位置する。
本発明の多極コネクタによれば、第１信号端子の全体が外部端子の内部に配置されるので、また、第１グランド端子の実装部が第１信号端子の実装部よりも外側に位置するので、第１信号端子から外部への電磁ノイズの広がりが抑制され、信号端子のシールド性が高まる。
図１は本発明の実施形態に係る多極コネクタ１０１の斜視図である。図２は多極コネクタ１０１の分解斜視図である。また、図３は多極コネクタ１０１の平面図である。
多極コネクタ１０１は、第１信号端子１１、第２信号端子１２、第１グランド端子１３、第２グランド端子１４、絶縁部材１０、及び外部端子１５を備える。絶縁部材１０は、第１信号端子１１、第２信号端子１２、第１グランド端子１３及び第２グランド端子１４を保持する。例えば、第１信号端子１１及び第２信号端子１２は絶縁部材１０と一体成型し、第１グランド端子１３及び第２グランド端子１４は絶縁部材１０にはめ込んで成型している。絶縁部材１０は、４辺を有する枠状部と、この枠状部の中央部に形成される突出部１０Ｐを備える。絶縁部材１０は、枠状部を備えることにより開口を有する。外部端子１５は絶縁部材１０の外縁に沿って配置されている。絶縁部材１０の突出部１０Ｐは、外部端子１５の配置領域の中央と重なり、後述するＺ軸方向に突出する。
第１信号端子１１、第２信号端子１２及び第１グランド端子１３は、図１に示すＸ軸に平行方向に並んで配置されている。第１グランド端子１３は第１信号端子１１と第２信号端子１２との間に位置する。本実施形態では、複数本の第１グランド端子１３が設けられている。ただし、１本の第１グランド端子１３が設けられていてもよい。第１信号端子１１、第２信号端子１２及び第１グランド端子１３は、図１に示すＹ軸に平行方向に延びている。第１信号端子１１及び第２信号端子１２のＹ軸方向の長さは、第１グランド端子１３のＹ軸方向の長さよりも短い。第２グランド端子１４は第１グランド端子１３から離間し、Ｘ軸に平行方向に並んで配置されている。つまり、第１グランド端子１３と第２グランド端子１４とは、互いに異なる列に配列されている。ここで、「Ｘ軸に平行方向」は本発明に係る「第１方向」に相当し、「Ｙ軸に平行方向」は本発明に係る「第２方向」に相当する。Ｙ軸方向の長さとは、Ｚ軸に平行方向から視て、Ｙ軸方向の両端に位置する部分のＹ軸方向における間隔を意味する。
第１信号端子１１の一方端は、回路基板上の実装電極に接続されることで実装される実装部１１Ｍであり、第２信号端子１２の一方端は、回路基板上の実装電極に接続されることで実装される実装部１２Ｍである。また、第１グランド端子１３の一方端は、回路基板上の実装電極に接続されることで実装される実装部１３Ｍである。実装部１１Ｍ，１２Ｍ，１３Ｍのそれぞれは、Ｚ軸に平行方向から視て、第１信号端子１１、第２信号端子１２及び第１グランド端子１３の内の半田等の導電性接合材と重なる部分である。
図１においてＺ軸に平行方向から視て、第１信号端子１１の実装部１１Ｍは外部端子１５の配置領域内にある。また、第１信号端子１１の実装部１１Ｍは、Ｚ軸に平行な方向から視て、絶縁部材１０の開口から露出している。第２信号端子１２の実装部１２Ｍは、Ｚ軸に平行な方向から視て、絶縁部材１０の開口から露出している。また、Ｚ軸に平行方向から視て、第１グランド端子１３の実装部１３Ｍは第１信号端子１１の実装部１１Ｍ及び第２信号端子１２の実装部１２Ｍよりも外側に位置する。さらに、第１信号端子１１の実装部１１Ｍ及び第２信号端子１２の実装部１２Ｍは、Ｙ軸に平行方向から視て外部端子１５に重なる。ここで、「Ｚ軸に平行方向」は本発明に係る「第３方向」に相当する。
第１信号端子１１、第２信号端子１２及び第１グランド端子１３の他端は、絶縁部材１０の突出部１０Ｐに保持されている。
図３に表れているように、外部端子１５には、後に示す多極コネクタ２０１が係合する６つの係合突起１５Ｐが形成されている。また、図２に示すように、外部端子１５は概略的には矩形の枠状を成しているが、部分的に切欠部１５Ｎが形成されている。この切欠部１５Ｎは、図３に示すように、Ｚ軸に平行方向に視て、第１グランド端子１３及び第２グランド端子１４を露出させる。また、第１信号端子１１の実装部１１Ｍは、Ｚ軸に平行方向から視て、外部端子１５の係合突起１５Ｐよりも内側に位置する。
本実施形態において、第１信号端子１１及び第２信号端子１２は独立した不平衡信号伝搬路の一部として用いられる。つまり、多極コネクタ１０１と、後に示す多極コネクタ２０１とで、２本の信号線を不平衡接続する。または、第１信号端子１１及び第２信号端子１２は、平衡信号の伝搬路の一部として用いられる。つまり、多極コネクタ１０１と、後に示す多極コネクタ２０１とで、平衡接続する。用いる信号周波数帯は、例えば数１０ＭＨｚ以上数１０ＧＨｚ以下である。
図１に表れているように、第１信号端子１１は接触部１１Ｃを有する。この接触部１１Ｃは、第１信号端子１１が絶縁部材１０に保持された状態で、突出部１０Ｐの側部に沿って配置される部分である。同様に、第２信号端子１２は接触部１２Ｃを有する。この接触部１２Ｃは、第２信号端子１２が絶縁部材１０に保持された状態で、突出部１０Ｐの側部に沿って配置される部分である。また、第１グランド端子１３は接触部１３Ｃを有する。この接触部１３Ｃは、第１グランド端子１３が絶縁部材１０に保持された状態で、突出部１０Ｐの側部に沿って配置される部分である。なお、図３に表れているように、第１グランド端子１３の接触部１３Ｃは、絶縁部材１０の枠部の側部に沿った位置にも配置されている。接触部１１Ｃと接触部１２Ｃは、接触部１３Ｃよりも内側に位置する。図３に表れているように、第２グランド端子１４は接触部１４Ｃを有する。この接触部１４Ｃは、第２グランド端子１４が絶縁部材１０に保持された状態で、突出部１０Ｐの側部に沿って配置される部分及び絶縁部材１０の枠部の側部に沿って配置される部分である。
本実施形態の多極コネクタ１０１によれば、第１信号端子１１の全体及び第２信号端子１２の全体が外部端子１５の内部に配置されるので、第１信号端子１１及び第２信号端子１２から外部への電磁ノイズの広がりが抑制され、信号端子１１，１２のシールド性が高い。さらに、第１グランド端子１３の実装部１３Ｍが第１信号端子１１の実装部１１Ｍ及び第２信号端子１２の実装部１２Ｍよりも外側に位置するので、それによっても、第１信号端子１１及び第２信号端子１２のシールド性は高い。
また、本実施形態の多極コネクタ１０１によれば、第１グランド端子１３が第１信号端子１１と第２信号端子１２との間に配置されているので、つまり、第１信号端子１１と第２信号端子１２との間隔が広く、さらに、その間にグランド電位の第１グランド端子１３が介在するので、第１信号端子１１と第２信号端子１２とのアイソレーションが高い。これにより、第１信号端子１１と第２信号端子１２との不要結合が抑制され、信号漏洩や信号重畳が抑制される。
また、本実施形態の多極コネクタ１０１によれば、複数の第１グランド端子１３から離間し、Ｘ軸に平行方向に並んで配置された複数の第２グランド端子１４を有するので、第１信号端子１１及び第２信号端子１２が第２グランド端子１４によっても部分的に囲まれる。これにより、第１信号端子１１及び第２信号端子１２のシールド性は高い。
なお、第１グランド端子１３と外部端子１５とはいずれもグランド電位であるが、僅かながらも電位差が生じることがあり、その場合には、第１グランド端子１３と外部端子１５との間に生じる不要な寄生容量と第１グランド端子１３のインダクタンスとで寄生共振が生じる。この寄生共振周波数が使用周波数帯内であると問題となる。本実施形態の多極コネクタ１０１によれば、外部端子１５に部分的な切欠部１５Ｎが形成されていて、第１グランド端子１３と外部端子１５との間に不要な寄生容量が生じないので、上記寄生共振が抑制される。
また、本実施形態の多極コネクタ１０１によれば、第１信号端子１１の実装部１１Ｍは、Ｚ軸に平行方向から視て、外部端子１５の係合突起１５Ｐよりも内側に位置する。これにより、第１信号端子１１及び第２信号端子１２から外部への電磁ノイズの広がりが抑制され、信号端子１１，１２のシールド性が高い。
また、本実施形態の多極コネクタ１０１によれば、第１信号端子１１及び第２信号端子１２のＹ軸方向の長さは、第１グランド端子１３のＹ軸方向の長さよりも短い。これにより、第１信号端子１１及び第２信号端子１２から外部への電磁ノイズの広がりが抑制され、信号端子１１，１２のシールド性が高い。また、第１信号端子１１と第２信号端子１２との間のアイソレーションが確保される。
図４は本発明の実施形態に係る多極コネクタ２０１の斜視図である。図５は多極コネクタ２０１の分解斜視図である。また、図６は多極コネクタ２０１の平面図である。図１、図２、図３に示した多極コネクタ１０１は多極レセプタクルとして用いられ、図４、図５、図６に示す多極コネクタ２０１は多極プラグとして用いられる。そして、多極コネクタ１０１と多極コネクタ２０１とで多極コネクタセットが構成される。
多極コネクタ２０１は、第１信号端子２１、第２信号端子２２、第１グランド端子２３、第２グランド端子２４、絶縁部材２０、及び２つの外部端子２５を備える。絶縁部材２０は、第１信号端子２１、第２信号端子２２、第１グランド端子２３及び第２グランド端子２４を保持する。絶縁部材２０は、４辺を有する枠状部と、この枠状部の中央部に形成される陥凹部２０Ｒを備える。外部端子２５は絶縁部材２０の外縁に沿って配置されている。
第１信号端子２１、第２信号端子２２及び第１グランド端子２３は、図３に示すＸ軸に平行方向に並んで配置されている。第１グランド端子２３は第１信号端子２１と第２信号端子２２との間に位置する。第１信号端子２１、第２信号端子２２及び第１グランド端子２３は、図３に示すＹ軸に平行方向に延びている。ここで、「Ｘ軸に平行方向」は本発明に係る「第１方向」に相当し、「Ｙ軸に平行方向」は本発明に係る「第２方向」に相当する。
第１信号端子２１の一方端は、回路基板上の実装電極に接続されることで実装される実装部２１Ｍであり、第２信号端子２２の一方端は、回路基板上の実装電極に接続されることで実装される実装部２２Ｍである。第１グランド端子２３の一方端は、回路基板上の実装電極に接続されることで実装される実装部２３Ｍである。また、第２グランド端子２４の一方端は、回路基板上の実装電極に接続されることで実装される実装部２４Ｍである。
Ｚ軸に平行方向から視て、第１グランド端子２３の実装部２３Ｍは第１信号端子２１の実装部２１Ｍ及び第２信号端子２２の実装部２２Ｍよりも外側に位置する。ここで、「Ｚ軸に平行方向」は本発明に係る「第３方向」に相当する。
図６に表れているように、外部端子２５には、図３に示した多極コネクタ１０１の係合突起１５Ｐが係合する係合部２５Ｅが形成されている。
上記多極レセプタクルとしての多極コネクタ１０１の突出部１０Ｐに、多極プラグとしての多極コネクタ２０１の陥凹部２０Ｒを嵌合させることによって、多極コネクタ１０１の係合突起１５Ｐが多極コネクタ２０１の係合部２５Ｅに係合する状態で固定される。
このように、多極コネクタ１０１の突出部１０Ｐに多極コネクタ２０１の陥凹部２０Ｒを嵌合させた状態で、多極コネクタ２０１の第１信号端子２１の接触部２１Ｃは多極コネクタ１０１の第１信号端子１１の接触部１１Ｃに接触する。同様に、多極コネクタ２０１の第２信号端子２２の接触部２２Ｃは多極コネクタ１０１の第２信号端子１２の接触部１２Ｃに接触する。また、多極コネクタ２０１の第１グランド端子２３の接触部２３Ｃは多極コネクタ１０１の第１グランド端子１３の接触部１３Ｃに接触する。同様に、多極コネクタ２０１の第２グランド端子２４の接触部２４Ｃは多極コネクタ１０１の第２グランド端子１４の接触部１４Ｃに接触する。
本実施形態の多極コネクタ２０１によれば、第１信号端子２１の大部分及び第２信号端子２２の大部分が外部端子２５の内部に配置されるので、第１信号端子２１及び第２信号端子２２から外部への電磁ノイズの広がりが抑制され、信号端子２１，２２のシールド性が高い。さらに、第１グランド端子２３の実装部２３Ｍが第１信号端子２１の実装部２１Ｍ及び第２信号端子２２の実装部２２Ｍよりも外側に位置するので、それによっても、第１信号端子２１及び第２信号端子２２のシールド性は高い。
また、本実施形態の多極コネクタ２０１によれば、第１グランド端子２３が第１信号端子２１と第２信号端子２２との間に配置されているので、つまり、第１信号端子２１と第２信号端子２２との間隔が広く、さらに、その間にグランド電位の第１グランド端子２３が介在するので、第１信号端子２１と第２信号端子２２とのアイソレーションが高い。これにより、第１信号端子２１と第２信号端子２２との不要結合が抑制され、信号漏洩や信号重畳が抑制される。
また、本実施形態の多極コネクタ２０１によれば、複数の第１グランド端子２３から離間し、Ｘ軸に平行方向に並んで配置された複数の第２グランド端子２４を有するので、第１信号端子２１及び第２信号端子２２が第２グランド端子２４によっても部分的に囲まれるので、第１信号端子２１及び第２信号端子２２のシールド性は高い。
なお、図６においてＺ軸に平行方向から視て、第１信号端子２１の実装部２１Ｍ、及び第２信号端子２２の実装部２２Ｍは外部端子２５の配置領域内にあってもよい。つまり、２つの外部端子２５で囲まれる矩形の範囲内に収まる位置に実装部２１Ｍ，２２Ｍが配置されてもよい。そのことで、多極コネクタ２０１についても、第１信号端子２１の全体及び第２信号端子２２の全体が外部端子の内部に配置されることになり、第１信号端子２１及び第２信号端子２２から外部への電磁ノイズの広がりが抑制され、信号端子２１，２２のシールド性が高まる。
最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形及び変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。
１０…絶縁部材
１０Ｐ…突出部
１１…第１信号端子
１１Ｃ…第１信号端子の接触部
１１Ｍ…第１信号端子の実装部
１２…第２信号端子
１２Ｃ…第２信号端子の接触部
１２Ｍ…第２信号端子の実装部
１３…第１グランド端子
１３Ｃ…第１グランド端子の接触部
１３Ｍ…第１グランド端子の実装部
１４…第２グランド端子
１４Ｃ…第２グランド端子の接触部
１５…外部端子
１５Ｎ…切欠部
１５Ｐ…係合突起
２０…絶縁部材
２０Ｒ…陥凹部
２１…第１信号端子
２１Ｃ…第１信号端子の接触部
２１Ｍ…第１信号端子の実装部
２２…第２信号端子
２２Ｃ…第２信号端子の接触部
２２Ｍ…第２信号端子の実装部
２３…第１グランド端子
２３Ｃ…第１グランド端子の接触部
２３Ｍ…第１グランド端子の実装部
２４…第２グランド端子
２４Ｃ…第２グランド端子の接触部
２４Ｍ…第２グランド端子の実装部
２５…外部端子
２５Ｅ…係合部
１０１…多極コネクタ
２０１…多極コネクタ
１０Ｐ…突出部
１１…第１信号端子
１１Ｃ…第１信号端子の接触部
１１Ｍ…第１信号端子の実装部
１２…第２信号端子
１２Ｃ…第２信号端子の接触部
１２Ｍ…第２信号端子の実装部
１３…第１グランド端子
１３Ｃ…第１グランド端子の接触部
１３Ｍ…第１グランド端子の実装部
１４…第２グランド端子
１４Ｃ…第２グランド端子の接触部
１５…外部端子
１５Ｎ…切欠部
１５Ｐ…係合突起
２０…絶縁部材
２０Ｒ…陥凹部
２１…第１信号端子
２１Ｃ…第１信号端子の接触部
２１Ｍ…第１信号端子の実装部
２２…第２信号端子
２２Ｃ…第２信号端子の接触部
２２Ｍ…第２信号端子の実装部
２３…第１グランド端子
２３Ｃ…第１グランド端子の接触部
２３Ｍ…第１グランド端子の実装部
２４…第２グランド端子
２４Ｃ…第２グランド端子の接触部
２４Ｍ…第２グランド端子の実装部
２５…外部端子
２５Ｅ…係合部
１０１…多極コネクタ
２０１…多極コネクタ
Claims (15)
- 第１信号端子と、第１グランド端子と、前記第１信号端子及び前記第１グランド端子を保持する絶縁部材と、前記絶縁部材の外縁に沿って配置される外部端子と、を備え、
前記第１信号端子及び前記第１グランド端子は、第１方向に並んで配置され、前記第１方向に対して直交する第２方向に延び、それぞれの一方端が、回路基板上の実装電極に接続されることで実装される実装部であり、
前記第１方向に直交し、かつ前記第２方向に直交する第３方向から視て、前記第１信号端子の実装部は前記外部端子の配置領域に囲まれた領域内にあり、
前記第３方向から視て、前記第１グランド端子の実装部は前記第１信号端子の実装部よりも外側に位置し、
前記第１信号端子は、第２多極コネクタの信号端子が接触する第１接触部を含み、
前記第１グランド端子は、前記第２多極コネクタのグランド端子が接触する第２接触部を含み、
前記第１接触部は、前記第３方向から視て、前記第２接触部より前記第２方向における前記絶縁部材の中央の近くに位置する、
多極コネクタ。 - 前記第１信号端子の前記第２方向の長さは、前記第１グランド端子の前記第２方向の長さよりも短い、請求項１に記載の多極コネクタ。
- 前記第２方向に延び、前記第１信号端子に対して前記第１方向に並んで配置され、一方端が回路基板上の実装電極に接続される実装部である第２信号端子を有し、
前記第１グランド端子は、前記第１信号端子と前記第２信号端子との間に位置する、請求項１または２に記載の多極コネクタ。 - 前記第２信号端子の前記第２方向の長さは、前記第１グランド端子の前記第２方向の長さよりも短い、請求項３に記載の多極コネクタ。
- 複数本の前記第１グランド端子が設けられている、
請求項１から請求項４のいずれかに記載の多極コネクタ。 - 前記第１信号端子および前記第２信号端子の前記第２方向の長さは、前記第１グランド端子の前記第２方向の長さよりも短い、請求項３または４に記載の多極コネクタ。
- 前記第１グランド端子から離間し、前記第１方向に並んで配置された複数の第２グランド端子を有する、
請求項１から６のいずれかに記載の多極コネクタ。 - 前記第１信号端子の実装部が、前記第２方向から視て前記外部端子に重なる、
請求項１から７のいずれかに記載の多極コネクタ。 - 前記第２信号端子の実装部が、前記第２方向から視て前記外部端子と重なる、
請求項３、４または６に記載の多極コネクタ。 - 前記絶縁部材は、前記第１信号端子の実装部が前記第３方向から見て露出するような開口を有する、請求項１から９のいずれかに記載の多極コネクタ。
- 前記絶縁部材は、前記第１信号端子の実装部が前記第３方向から見て露出するような開口と、前記第２信号端子の実装部が前記第３方向から見て露出するような開口とを有する、請求項３、４、６または９のいずれかに記載の多極コネクタ。
- 前記絶縁部材は、前記外部端子の配置領域の中央と重なり、前記第３方向に突出する突出部を有しており、
前記第１信号端子および前記第１グランド端子の他端は、前記突出部に保持されている、
請求項１から１１のいずれかに記載の多極コネクタ。 - 前記外部端子は、前記第２多極コネクタの外部端子に係合する係合突起を有しており、
前記第１信号端子の前記実装部は、前記第３方向から視て、前記係合突起より前記第２方向における前記絶縁部材の中央の近くに位置する、
請求項１から１２のいずれかに記載の多極コネクタ。 - 前記外部端子には、部分的に切欠部が形成されており、
前記切欠部は、前記第３方向に見て、前記第１グランド端子を露出させる、
請求項１から１３のいずれかに記載の多極コネクタ。 - 第１多極コネクタと第２多極コネクタとが互いに嵌合されて構成される多極コネクタセットであって、
前記第１多極コネクタは請求項１から１４のいずれかに記載の多極コネクタであり、
前記第１多極コネクタの前記絶縁部材は突出部を有し、前記第１多極コネクタの第１信号端子及び第１グランド端子の他方端が前記突出部の側部に沿って配置され、
前記第２多極コネクタの絶縁部材は陥凹部を有し、前記第２多極コネクタの第１信号端子及び第１グランド端子の他方端が前記陥凹部の側部に沿って配置され、
前記第１多極コネクタと前記第２多極コネクタの嵌合によって、前記第１多極コネクタの第１信号端子と前記第２多極コネクタの第１信号端子とが接触し、前記第１多極コネクタの第１グランド端子と前記第２多極コネクタの第１グランド端子とが接触し、
前記第２多極コネクタの第１信号端子の実装部は前記第１多極コネクタの外部端子の配置領域内にある、
多極コネクタセット。
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