JP7348135B2 - コネクタ組立体 - Google Patents

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Description

この発明はコネクタと相手側コネクタとが対向されて嵌合されてなるコネクタ組立体に関する。
図18は特許文献1に記載されているコネクタ組立体(特許文献1では電気コネクタセットと称している)を示したものであり、図19A,Bは図18に示したコネクタ組立体30を構成する第2コネクタ20及び第1コネクタ10をそれぞれ示したものである。
コネクタ組立体30は第1係合端子31と第2係合端子32a~32fとの間に壁状端子33を配置していることを特徴としている。第1係合端子31は第1コネクタ10の第1凸部端子11と第2コネクタ20の第1凹部端子21とがばね係合して構成されている。第2係合端子32a~32fは第1コネクタ10の第2凸部端子12a~12fと第2コネクタ20の第2凹部端子22a~22fとがばね係合して構成されている。壁状端子33は第1コネクタ10の第1部分壁端子13と第2コネクタ20の第2部分壁端子23とが係合して構成されている。
図20は第1係合端子31と第2係合端子32a~32fと壁状端子33との配置関係を示したものであり、図21は第1部分壁端子13と第2部分壁端子23とで構成されている壁状端子33を示したものである。壁状端子33は図21に示したように第1部分壁端子13と第2部分壁端子23とが密着して構成されている。
第1係合端子31は高周波伝送に用いるものとなっており、第1係合端子31とその他の第2係合端子32a~32fとの間に壁状端子33を設けることによって、第1係合端子31から放射される電磁波をシールドすることができるものとなっている。
特許第6635242号公報
上述した第1コネクタ10と第2コネクタ20とよりなるコネクタ組立体30では、高周波伝送用の第1係合端子31から放射される電磁波をシールドする壁状端子33は、第1コネクタ10の第1部分壁端子13と第2コネクタ20の第2部分壁端子23とがそれらの板厚方向に重なって構成された形態となっており、よって板厚方向に重なっている分、板厚方向におけるコネクタの寸法増大は免れえない。
この発明の目的は端子間の電磁干渉を遮蔽するシールドを具備するコネクタ組立体において、従来より小型化を図れるようにしたコネクタ組立体を提供することにある。
請求項1の発明によれば、第1端子及び第2端子と、第1端子と第2端子の間に位置する板部を備えたグランド端子を有するコネクタと、第1端子及び第2端子とそれぞれ接続される相手側第1端子及び相手側第2端子と、相手側第1端子と相手側第2端子の間に位置する相手側板部を備えた相手側グランド端子を有する相手側コネクタとが嵌合されてなるコネクタ組立体において、板部と相手側板部は互いに平行かつコネクタと相手側コネクタの嵌合方向と平行な板面を有し、板部と相手側板部の一方の厚みが位置する範囲以内に他方の厚みが位置する範囲は位置され、板部は隣接する一対のコ字状部よりなり、相手側板部は互いの間に凹部を構成する一対の突出部を有する形状とされ、一対の突出部は一対のコ字状部のコ字内にそれぞれ挿入されて位置し、一対のコ字状部の互いに隣接するコ字の脚部は前記凹部にそれぞれ挿入されて位置し、隣接するコ字の脚部の先端側に互いに外向きに突出形成されている突部が一対の突出部とそれぞれ接触しているものとされる。
請求項2の発明では請求項1の発明において、板部と相手側板部間の間隙及び前記隣接するコ字の脚部間の間隙が板部の厚み及び相手側板部の厚みよりも小とされる。
請求項3の発明では請求項1又は2の発明において、前記隣接するコ字の脚部の互いの対向面は互いに噛み合い、前記嵌合方向に延びるジグザグ形状とされる。
請求項4の発明では請求項1から3のいずれかの発明において、グランド端子はコネクタの外郭を構成するシェルと一体化されているものとされる。
この発明によるコネクタ組立体によれば、端子間の電磁干渉を遮蔽するシールドをその厚さ(板厚)方向において従来よりも小寸法化することができ、よってその分、コネクタ組立体の小型化が可能となる。
Aはこの発明によるコネクタ組立体の実施例1を構成する一方のコネクタを示す上方から見た斜視図、BはAに示したコネクタを下方から見た斜視図。 Aは図1Aに示したコネクタの正面図、BはAにおけるC-C線断面図。 図1Aにおけるシェルと一体のグランド端子を示す斜視図。 図1Aにおけるインシュレータ及びインシュレータに保持された端子を示す斜視図。 Aはこの発明によるコネクタ組立体の実施例1を構成する相手側コネクタを示す上方から見た斜視図、BはAに示した相手側コネクタを下方から見た斜視図。 Aは図5Aに示した相手側コネクタの正面図、BはAにおけるC-C線断面図。 図5Aにおける相手側シェルの斜視図。 図5Aにおける相手側インシュレータ及び相手側インシュレータに保持された相手側端子を示す斜視図。 Aはこの発明によるコネクタ組立体の実施例1を示す平面図、Bはその正面図、CはBにおけるE-E線断面図、DはBにおけるF-F線断面図。 Aはこの発明によるコネクタ組立体の実施例2を構成する一方のコネクタを示す上方から見た斜視図、BはAに示したコネクタを下方から見た斜視図。 Aは図10Aに示したコネクタの正面図、BはAにおけるC-C線断面図。 図10Aにおけるシェルの斜視図。 図10Aにおけるインシュレータ及びインシュレータに保持された端子を示す斜視図。 図10Aにおけるグランド端子の斜視図。 Aはこの発明によるコネクタ組立体の実施例3を構成する一方のコネクタを示す斜視図、BはAに示したコネクタの正面図、CはBにおけるD-D線断面図。 図15Aにおけるシェルと一体のグランド端子を示す斜視図。 Aはこの発明によるコネクタ組立体の実施例3を示す正面図、BはAにおけるC-C線断面図。 コネクタ組立体の従来例を示す斜視図。 Aは図18に示したコネクタ組立体を構成する第2コネクタを示す斜視図、Bは図18に示したコネクタ組立体を構成する第1コネクタを示す斜視図。 図18における端子の配置関係を示す斜視図。 図18における壁状端子の斜視図。
この発明の実施形態を図面を参照して実施例により説明する。
図1及び2はこの発明によるコネクタ組立体の実施例1を構成する一方のコネクタ100を示したものであり、コネクタ100は第1端子41と第2端子42とグランド端子40とシェル50とインシュレータ60とによって構成されている。グランド端子40はこの例ではコネクタ100の外郭を構成するシェル50と一体形成されている。図3は一体形成されているグランド端子40及びシェル50の詳細を示したものであり、図4はインシュレータ60及びインシュレータ60に保持されている第1端子41、第2端子42を示したものである。
インシュレータ60は樹脂製とされ、全体として略直方体形状をなす。インシュレータ60の長手方向両端部にはそれぞれ第1端子41が取り付けられており、インシュレータ60の中央部には第2端子42が2列各2本、計4本取り付けられている。
第1端子41は互いに対向する一対の接触片41aを有し、第2端子42も互いに対向する一対の接触片42aを有している。これら第1端子41及び第2端子42の基板との接続部41b,42bはインシュレータ60の底面側に位置している。2本の第1端子41はこの例では高周波信号用(高速伝送用)とされ、4本の第2端子42は低周波信号用(低速伝送用)とされている。
導電性のシェル50は金属板の折り曲げ加工によって形成されており、コ字形状の外壁を有する2体によって方形の枠体構造が構成されている。方形の長辺をなす対向二辺にそれぞれ位置する外壁部51及び方形の短辺をなす対向二辺にそれぞれ位置する外壁部52の各上端には枠の内側にわずかに突出するように湾曲された湾曲部51a,52aがそれぞれ形成されている。
シェル50と一体のグランド端子40はシェル50の枠内に2つ形成されており、グランド端子40は対向する外壁部51に両端が連結支持されている。グランド端子40はシェル50の長手方向2箇所に設けられている。
グランド端子40は上方に開口するコ字形状をなす一対のコ字状部43が隣接して同一平面上に位置してなる板部44を中央に有し、一対のコ字状部43の互いに隣接するコ字の脚部43aの先端側には突部43bが互いに外向きに突出して形成されている。
グランド端子40は上述した板部44と、対向する外壁部51の下端から枠の内側にそれぞれ折り曲げ延長された形状をなす連結部45と、各連結部45から折り曲げられて立ち上げられた被保持部46と、各被保持部46の上端から延長されて一対のコ字状部43の互いに外側に位置する脚部43cの先端にそれぞれ至る延長部47とよりなる。なお、各被保持部46にはそれぞれ一対の突起46aが幅方向に突出して形成されている。
各外壁部51の下端における2つの連結部45に挟まれた部分にはわずかな大きさの切欠き53が2つ形成されている。これら切欠き53はインシュレータ60に保持されてインシュレータ60の底面側に露出している第2端子42の接続部42bの位置と対応して設けられている。
上記のようにグランド端子40が一体形成されたシェル50は第1端子41及び第2端子42を保持したインシュレータ60に取り付けられる。取付けはインシュレータ60の上からシェル50を被せて押し込むことによって行われる。この際、2つのグランド端子40の、突起46aを備えた各一対の被保持部46がインシュレータ60の4箇所の凹部61にそれぞれ圧入されて固定保持される。また、2つのグランド端子40の、各一対のコ字状部43よりなる板部44はそれぞれインシュレータ60のスリット62に挿入されて第1端子41と第2端子42の間にそれぞれ位置され、これにより図1及び2に示したコネクタ100が完成する。
次に、上述したコネクタ100と嵌合されてコネクタ組立体を構成する相手側コネクタ200について説明する。
図5及び6は相手側コネクタ200を示したものであり、相手側コネクタ200は相手側第1端子71と相手側第2端子72と相手側グランド端子70と相手側シェル80と相手側インシュレータ90とによって構成されている。図7は相手側シェル80の詳細を示したものであり、図8は相手側コネクタ200から相手側シェル80を取り除いた状態を示したものである。
相手側インシュレータ90は樹脂製とされ、底板部91と、底板部91の4つの角部にそれぞれ設けられた側壁92とを有する。底板部91の長手方向両端部にはそれぞれ相手側第1端子71が取り付けられており、底板部91の中央部には相手側第2端子72が2列各2本、計4本取り付けられている。また、2本の相手側第1端子71と4本の相手側第2端子72との各間には相手側グランド端子70がそれぞれ取り付けられている。
相手側第1端子71は柱状をなし、下端には基板との接続部71aを備えている。相手側第2端子72は板状をなし、下端には基板との接続部72aを備えている。2本の相手側第1端子71は高周波信号用とされ、4本の相手側第2端子72は低周波信号用とされている。
相手側グランド端子70は図6Bに示したように、伸長方向中央に相手側板部73を有し、相手側板部73は互いの間に上方に開口する凹部74を構成する一対の突出部75を有する形状とされている。一対の突出部75は相手側インシュレータ90の底板部91上に突出している。相手側板部73において、一対の突出部75の下端を連結している連結部76は相手側インシュレータ90の底面側に位置して露出されている。相手側グランド端子70は上記のような構成を有する相手側板部73と、相手側板部73の連結部76の両端からそれぞれ延長された延長部77とよりなる。2つの相手側グランド端子70の相手側板部73は相手側第1端子71と相手側第2端子72の間にそれぞれ位置されている。
方形の枠状をなす導電性の相手側シェル80は金属板の折り曲げ加工によって形成され、図7に示したように方形の長辺をなす対向二辺にそれぞれ位置する外壁部81と、方形の短辺をなす対向二辺にそれぞれ位置する外壁部82と、外壁部81と82の上端を連結する一対の連結部83とを備える。一対の連結部83は方形の枠の長辺方向両端をそれぞれやや塞ぐような板面を有する。
一対の外壁部81の互いの外側面にはそれぞれ細長い凸部81aが辺方向に延伸されて形成されており、一対の外壁部82の互いの外側面にもそれぞれ細長い凸部82aが辺方向に延伸して形成されている。なお、一対の外壁部81の辺方向両端には外壁部82に向かって折り曲げ延長された延長部81bが形成されている。
各外壁部81の下端には切欠き84が2つ形成され、さらにこれら2つの切欠き84の辺方向における両側に切欠き85がそれぞれ形成されている。切欠き84は相手側インシュレータ90に保持されて相手側インシュレータ90の底面側に露出している相手側第2端子72の接続部72aの位置と対応して設けられており、切欠き85は相手側インシュレータ90に保持されて相手側インシュレータ90の底面側に露出している相手側グランド端子70の延長部77の位置と対応して設けられている。各外壁部82の辺方向両端には突起82bが互いに外向きに突出して形成されている。
上記のような構成を有する相手側シェル80は相手側第1端子71、相手側第2端子72及び相手側グランド端子70を保持した相手側インシュレータ90に取り付けられる。相手側シェル80の取付けは相手側インシュレータ90の上から相手側80を被せて押し込むことによって行われ、突起82bを備えた両外壁部82が相手側インシュレータ90の2つの側壁92にまたがって側壁92の外側に構成されている凹部93にそれぞれ圧入されて、図5及び6に示した相手側コネクタ200が完成する。
上述したコネクタ100及び相手側コネクタ200は互いに対向される基板の互いの対向面にそれぞれ実装されて互いに嵌合、接続される基板対基板コネクタをなすもので、コネクタ100においては第1端子41及び第2端子42の各接続部41b,42b、グランド端子40の板部44の、インシュレータ60の底面に露出している部分(一対のコ字状部43のコ字の各中間部分)及びシェル50が基板の対応するパッドやパターンに半田付けされて接続される。
一方、相手側コネクタ200においては相手側第1端子71及び相手側第2端子72の各接続部71a,72a、相手側グランド端子70の相手側板部73の連結部76及び延長部77さらには相手側シェル80が基板の対応するパッドやパターンに半田付けされて接続される。
図9はコネクタ100と相手側コネクタ200が嵌合された、この発明によるコネクタ組立体を示したものであり、基板の図示は省略している。
コネクタ100への相手側コネクタ200の嵌合により、第1端子41と相手側第1端子71、第2端子42と相手側第2端子72がそれぞれ嵌合、接続される。また、相手側シェル80に設けられている凸部81a,82aがシェル50の湾曲部51a,52aを乗り越えて嵌まり込むことによってシェル50の内側に相手側シェル80が嵌合される。
一方、グランド端子40の板部44と相手側グランド端子70の相手側板部73は互いに平行かつコネクタ100と相手側コネクタ200の嵌合方向と平行な板面を有するものとなっており、図9Dに示したように相手側板部73の一対の突出部75は板部44の一対のコ字状部43のコ字内にそれぞれ挿入されて位置し、一対のコ字状部43の互いに隣接するコ字の脚部43aは相手側板部73の凹部74にそれぞれ挿入されて位置する。隣接するコ字の脚部43aは凹部74への挿入の際、互いに近づく方向に弾性変形し、脚部43aの先端側に設けられている突部43bは脚部43aの弾性復元力によってそれぞれ一対の突出部75の互いの内側面に弾性的に接触する。これにより、板部44と相手側板部73は互いに導通される。
このように、この例では板部44と相手側板部73とが組み合わされて、高周波信号用の第1端子41及び相手側第1端子71と低周波信号用の第2端子42及び相手側第2端子72との間にシールドが構成される。図9D中、点線で囲んだ部分aはこのシールドが構成されている部分を示し、このシールドによって端子間(高周波信号用の端子と低周波信号用の端子間及び両高周波信号用の端子間)の電磁干渉が遮蔽される。
板部44と相手側板部73はこの例では同じ厚み(板厚)を有するものとなっており、板部44と相手側板部73は厚みが位置する範囲が一致されて、つまり一枚の板をなすように組み合わされている。板部44と相手側板部73間の間隙及び相手側板部73の凹部74に挿入されて位置する板部44の隣接するコ字の脚部43a間の間隙は、これら板部44及び相手側板部73の厚みよりも小とされており、これによりこの例では良好なシールド性能が確保されている。
なお、板部44の厚みと相手側板部73の厚みは必ずしも同じでなくてもよく、厚みが異なる場合、板部44と相手側板部73はそれらの一方の厚みが位置する範囲内に他方の厚みが位置する範囲が位置するように組み合わされる。このように板部44の厚みと相手側板部73の厚みが異なる場合には板部44と相手側板部43間の間隙及び凹部74に位置するコ字の脚部43a間の間隙は板部44と相手側板部73のいずれか厚みが小さい方の厚みよりも小とされる。
上述した実施例1においてはコネクタ組立体を構成する一方のコネクタ100において、グランド端子40はシェル50と一体形成されていたが、グランド端子とシェルは別体としてもよい。
図10及び11はこのようにグランド端子とシェルが別体とされたコネクタ100’を示したものであり、図1及び2に示したコネクタ100と対応する部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
コネクタ100’は第1端子41と第2端子42とグランド端子40’とシェル50’とインシュレータ60’とによって構成されている。図12~14はそれぞれシェル50’、第1端子41及び第2端子42を保持したインシュレータ60’及びグランド端子40’の詳細を示したものである。
グランド端子40’は一対のコ字状部43よりなる板部44を中央に有し、それら一対のコ字状部43のコ字の中間部から互いに外向きに延長された延長部48を有する。一対のコ字状部43の互いに外側に位置する脚部43cの互いの外側面には突起43dが突出形成されている。また、一対の延長部48には脚部43cと対向するように突出部49がそれぞれ形成されている。
上記のような形状を有するグランド端子40’はインシュレータ60’の底面側からインシュレータ60’に2つ取り付けられる。この際、板部44はインシュレータ60’の2つのスリット62にそれぞれ挿入されて第1端子41と第2端子42の間に位置される。また、延長部48はインシュレータ60’の底面にスリット62と連通して形成されている溝63(図10B参照)に収容される。突出部49はインシュレータ60’の互いの外側面に形成されている凹部64に挿入されて位置される。グランド端子40’は突起43dを有する脚部43cと突出部49とによってインシュレータ60’を挟み込むことによってインシュレータ60’に取り付け固定される。
シェル50’は外壁部51と外壁部52とよりなり、各外壁部51の下端において2つの切欠き53の辺方向における両側にはこの例ではインシュレータ60’に取り付けられているグランド端子40’の延長部48の位置と対応して切欠き54がそれぞれ設けられている。これら切欠き54の内側面には互いに内向きに突出する突起55がそれぞれ形成されている。
シェル50’は第1端子41、第2端子42及びグランド端子40’を保持したインシュレータ60’に上から被せることによって取り付けられる。2つのグランド端子40’の各延長部48はシェル50’の切欠き54に嵌入され、突起55によって挟み込まれることによってシェル50’はグランド端子40’に固定され、即ちグランド端子40’を介してシェル50’はインシュレータ60’に取り付け固定される。これにより、図10及び11に示したコネクタ100’が完成する。
図15はこの発明によるコネクタ組立体の実施例3における一方のコネクタ100”の構成を示したものであり、図16はコネクタ100”におけるグランド端子40”が一体形成されたシェル50”を示したものである。また、図17はコネクタ100”と相手側コネクタ200が嵌合された状態を示したものである。実施例1と対応する部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
この実施例3の、実施例1との違いはグランド端子40”の板部44を構成する一対のコ字状部43の形状にあり、即ちこの例では相手側板部73の凹部74に挿入される一対のコ字状部43の互いに隣接するコ字の脚部43aの互いの対向面43eがジグザグ形状をなすものとされている。ジグザグ形状は脚部43aの延伸方向(コネクタ100”と相手側コネクタ200の嵌合方向)に延びて形成されており、両脚部43aのジグザグ形状は互いにわずかな隙間を介して噛み合うように形成されている。
このように互いに対向する脚部43aの対向面43eをジグザグ形状とし、即ち脚部43a間の隙間をジグザグ形状とすることにより、シールド性能を向上させることができる。
10 第1コネクタ 11 第1凸部端子
12a~12f 第2凸部端子 13 第1部分壁端子
20 第2コネクタ 21 第1凹部端子
22a~22f 第2凹部端子 23 第2部分壁端子
30 コネクタ組立体 31 第1係合端子
32a~32f 第2係合端子 33 壁状端子
40,40’,40” グランド端子 41 第1端子
41a 接触片 41b 接続部
42 第2端子 42a 接触片
42b 接続部 43 コ字状部
43a 脚部 43b 突部
43c 脚部 43d 突起
43e 対向面 44 板部
45 連結部 46 被保持部
46a 突起 47 延長部
48 延長部 49 突出部
50,50’,50” シェル 51,52 外壁部
51a,52a 湾曲部 53,54 切欠き
55 突起 60,60’ インシュレータ
61 凹部 62 スリット
63 溝 64 凹部
70 相手側グランド端子 71 相手側第1端子
71a 接続部 72 相手側第2端子
72a 接続部 73 相手側板部
74 凹部 75 突出部
76 連結部 77 延長部
80 相手側シェル 81,82 外壁部
81a,82a 凸部 81b 延長部
82b 突起 83 連結部
84,85 切欠き 90 相手側インシュレータ
91 底板部 92 側壁
93 凹部 100,100’,100” コネクタ
200 相手側コネクタ

Claims (4)

  1. 第1端子及び第2端子と、前記第1端子と前記第2端子の間に位置する板部を備えたグランド端子を有するコネクタと、前記第1端子及び前記第2端子とそれぞれ接続される相手側第1端子及び相手側第2端子と、前記相手側第1端子と前記相手側第2端子の間に位置する相手側板部を備えた相手側グランド端子を有する相手側コネクタとが嵌合されてなるコネクタ組立体であって、
    前記板部と前記相手側板部は互いに平行かつ前記コネクタと前記相手側コネクタの嵌合方向と平行な板面を有し、前記板部と前記相手側板部の一方の厚みが位置する範囲以内に他方の厚みが位置する範囲は位置しており、
    前記板部は隣接する一対のコ字状部よりなり、
    前記相手側板部は互いの間に凹部を構成する一対の突出部を有する形状とされ、
    前記一対の突出部は前記一対のコ字状部のコ字内にそれぞれ挿入されて位置し、
    前記一対のコ字状部の互いに隣接するコ字の脚部は前記凹部にそれぞれ挿入されて位置し、
    前記隣接するコ字の脚部の先端側に互いに外向きに突出形成されている突部が前記一対の突出部とそれぞれ接触していることを特徴とするコネクタ組立体。
  2. 請求項1に記載のコネクタ組立体において、
    前記板部と前記相手側板部間の間隙及び前記隣接するコ字の脚部間の間隙が前記板部の厚み及び前記相手側板部の厚みよりも小であることを特徴とするコネクタ組立体。
  3. 請求項1又は2に記載のコネクタ組立体において、
    前記隣接するコ字の脚部の互いの対向面は互いに噛み合い、前記嵌合方向に延びるジグザグ形状とされていることを特徴とするコネクタ組立体。
  4. 請求項1から3のいずれかに記載のコネクタ組立体において、
    前記グランド端子は前記コネクタの外郭を構成するシェルと一体化されていることを特徴とするコネクタ組立体。
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