JP7358852B2 - 電気コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、電気コネクタに関する。
特許文献1には、ノイズ対策を施したコネクタが開示されている。このコネクタは、外周面を覆う金属製の導電性部材(シールド部材)を装着することにより、ノイズを低減している。
国際公開第2015/045623号
しかしながら、近年の信号の通信速度の高速化により、更なるノイズ対策が必要となっている。通信速度が高速化すれば、一方の高速信号を伝送する伝送線路から出たノイズが、他方の高速信号を伝送する伝送線路へ混入し、両者の電気的な結合が増大するおそれがあるためである。
本発明は、上記実情の下になされたものであり、信号の伝送線路に混入するノイズを低減することができる電気コネクタを提供することを目的とする。
発明の第の観点に係る電気コネクタは、
配線基板の主面に沿った第1の方向に配列され、前記配線基板に接続される導電性部材としての一対の第1のコンタクトと、
前記配線基板の主面に沿った第2の方向に配列され、前記配線基板に接続され、前記第1のコンタクトよりも低速の信号を伝送する導電性部材としての複数の第2のコンタクトと、
を備え、
前記第1のコンタクト及び前記第2のコンタクトは、前記配線基板の主面に対して垂直な方向から見たとき、互いに同寸の長辺と前記辺に直交する互いに同寸の短辺とで構成された矩形状の領域に配置され、
前記第1のコンタクトは、前記第1の方向が前記辺に沿うように配列され、
前記第2のコンタクトは、前記第2の方向が前記辺に沿うように配列され
前記第1のコンタクト及び前記第2のコンタクトは、前記配線基板の主面に垂直な方向の高さが同じである。
本発明の第の観点に係る電気コネクタは、
配線基板の主面に沿った第1の方向に配列され、前記配線基板に接続される導電性部材としての一対の第1のコンタクトと、
前記配線基板の主面に沿った第2の方向に配列され、前記配線基板に接続され、前記第1のコンタクトよりも低速の信号を伝送する導電性部材としての複数の第2のコンタクトと、
を備え、
前記配線基板の主面に対して垂直な方向から見たときの前記第1のコンタクト及び前記第2のコンタクトの外形において、前記第1の方向に直交する方向の前記第1のコンタクトの寸法が、前記第2の方向に直交する方向の前記第2のコンタクトの寸法より短
前記第1のコンタクト及び前記第2のコンタクトは、前記配線基板の主面に垂直な方向の高さが同じである
前記配線基板の主面に対して垂直な方向から見たときに、前記第1の方向に直交する方向の寸法が最小となるように、前記第1のコンタクトが配置されている、
こととしてもよい。
前記一対の前記第1のコンタクトは、複数の前記第2のコンタクトを挟むように配置されている、
こととしてもよい。
前記配線基板の主面に対して垂直な方向から見たときに、前記第1のコンタクトの四方に、前記配線基板の主面上に立設され前記配線基板に接地された導電性の板状部材が配置されている 、
こととしてもよい。
前記配線基板の主面に対して垂直な方向から見たときに、前記第2のコンタクトの配列の四方に、前記配線基板の主面上に立設され前記配線基板に接地された導電性の板状部材が配置されている、
こととしてもよい。
前記第1の方向と前記第2の方向とが異なる、
こととしてもよい。
前記第1の方向と前記第2の方向とが同じである、
こととしてもよい。
本発明に係る電気コネクタは、配線基板の主面に沿った第1の方向に配列された一対の第1のコンタクトと、配線基板の主面に沿った第2の方向に配列された複数の第2のコンタクトを備えている。また、それぞれの配列方向に直交する仮想平面に投影される投影像の面積である投影面積は、第1のコンタクトが第2のコンタクトよりも小さくなっている。このようにすれば、第1のコンタクトを介して高速な信号を伝送した場合にも、第2のコンタクトに比べて第1のコンタクトの間の電気的な結合を低減することができる。この結果、本発明の電気コネクタによれば、信号の伝送線路に混入するノイズを低減することができる。
(A)及び(B)は本発明の実施の形態に係るリセプタクルコネクタを示す斜視図である。 (A)は、リセプタクルコンタクトを示す上面図である。(B)は、(A)のA-A線断面図である。 (A)は、第1のリセプタクルコンタクトを示す斜視図である。(B)は、第1のリセプタクルコンタクトを示す側面図その1である。(C)は、第1のリセプタクルコンタクトを示す上面図である。(D)は、第1のリセプタクルコンタクトを示す側面図その2である。 第1のリセプタクルコンタクト及び第2のリセプタクルコンタクトの配置関係を示す模式図である。 リセプタクル壁部により第1のリセプタクルコンタクト間の電気的な結合が低減される様子を示す模式図である。 (A)及び(B)は本発明の実施の形態に係るプラグコネクタを示す斜視図である。 (A)は、プラグコンタクトを示す上面図である。(B)は、(A)のB-B線断面図である。 (A)は、第1のプラグコンタクトを示す斜視図である。(B)は、第1のプラグコンタクトを示す側面図その1である。(C)は、第1のプラグコンタクトを示す上面図である。(D)は、第1のプラグコンタクトを示す側面図その2である。 第1のプラグコンタクト及び第2のプラグコンタクトの配置関係を示す模式図である。 プラグ壁部により第1のプラグコンタクト間の電気的な結合が低減される様子を示す模式図である。 (A)は、電気コネクタ対の上面図である。(B)は、(A)のC-C線断面図である。 第1のリセプタクルコンタクト及び第1のプラグコンタクトのy1軸方向から見た投影面積と、第2のリセプタクルコンタクト及び第2のプラグコンタクトのx1軸方向から見た投影面積を示す模式図である。 電気コネクタ対における第1のリセプタクルコンタクト及び第1のプラグコンタクトの電気的な結合が低減される構成を示す模式図である。 第1のリセプタクルコンタクト及び第2のリセプタクルコンタクトの配置関係の他の例その1を示す模式図である。 第1のリセプタクルコンタクト及び第2のリセプタクルコンタクトの配置関係の他の例その2を示す模式図である。 第1のリセプタクルコンタクト及び第2のリセプタクルコンタクトの配置関係の他の例その3を示す模式図である。 第1のリセプタクルコンタクト及び第2のリセプタクルコンタクトの配置関係の他の例その4を示す模式図である。 第1のリセプタクルコンタクト及び第2のリセプタクルコンタクトの配置関係の他の例その5を示す模式図である。 (A)は、第1のプラグコンタクトの他の例を示す斜視図である。(B)は、第1のプラグコンタクトの他の例を示す側面図その1である。(C)は、第1のプラグコンタクトの他の例を示す上面図である。(D)は、第1のプラグコンタクトの他の例を示す側面図その2である。 (A)は本発明の実施の形態に係るプラグコネクタの他の例を示す斜視図である。(B)は、(A)のプラグコネクタが備える第1のプラグコンタクトを示す斜視図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。各図面においては、同一又は同等の部分に同一の符号を付す。
本実施の形態に係る電気コネクタ対1(図11(A)参照)は、図1(A)及び図1(B)に示すリセプタクルコネクタ1aと、図6(A)及び図6(B)に示すプラグコネクタ1bと、を備える。
図1(A)に示すように、リセプタクルコネクタ1aは、第1の配線基板2aの主面に半田付け等により実装されている。また、図6(A)に示すように、プラグコネクタ1bは、第2の配線基板2bの主面に半田付け等により実装されている。ここで、主面とは、第1の配線基板2a、第2の配線基板2bにおいて、回路パターンが形成され電子部品が取り付けられる面のことをいう。
図11(A)及び図11(B)に示すように、リセプタクルコネクタ1aとプラグコネクタ1bとが嵌合すると、リセプタクルコネクタ1aとプラグコネクタ1bとが電気的に接続されて電気コネクタ対1が構成され、第1の配線基板2aの電子回路と第2の配線基板2bの電子回路とが電気的に接続される。
リセプタクルコネクタ1aの構成について説明する。図1(A)、図1(B)、図2(A)及び図2(B)に示すように、リセプタクルコネクタ1aは、ハウジング10aと、高速信号伝送用の第1のリセプタクルコンタクト11a(第1のコンタクト)と、低速信号伝送用(第1のリセプタクルコンタクト11aに伝送される信号よりも低速な信号伝送用)又は電力供給用の第2のリセプタクルコンタクト(第2のコンタクト)12aと、電磁波ノイズ遮蔽用のリセプタクル壁部13aと、を備える。
ハウジング10aは、リセプタクルコネクタ1aの母体となる絶縁性の部材である。ハウジング10aの素材としては例えば樹脂が用いられる。
図3(A)、図3(B)、図3(C)及び図3(D)に示すように、第1のリセプタクルコンタクト11aは、全体として細長板状で折れ曲がった形状を有する導電性部材である。第1のリセプタクルコンタクト11aの一端には、基板接続部21aが形成されている。基板接続部21aは、図2(B)に示すように、第1の配線基板2aの信号電極40に半田付けされ、接続される。第1のリセプタクルコンタクト11aの立ち上がり部22aは、基板接続部21aから90度折り曲げられて+z方向に延びている。立ち上がり部22aの途中は、幅広となっており、その部分でハウジング10aに係止される。立ち上がり部22aは、その+z端でU字状に折り曲げられ、その先に+z方向を開放するように形成されたU字状の対コンタクト接触部23aが設けられている。この対コンタクト接触部23aに、第1のプラグコンタクト11bの対コンタクト接触部23b(図8(A)参照)が嵌まり込む。対コンタクト接触部23aには、後述の第1のプラグコンタクト11bの凹部24b(図8(A)参照)が嵌まり込む凸部24aが設けられている。
リセプタクルコネクタ1aでは、第1のリセプタクルコンタクト11aとして、一対のものが設けられている。第1のリセプタクルコンタクト11aは、第1の配線基板2aの主面に沿った第1の方向(x1軸方向)に配列され、同方向で対向するように配置されている。
第2のリセプタクルコンタクト12aの形状は、図3(A)~図3(D)に示す第1のリセプタクルコンタクト11aの形状と同じである。第2のリセプタクルコンタクト12aも、第1のリセプタクルコンタクト11aと同様に、第1の配線基板2aに接続される導電性部材である。
図4に示すように、リセプタクルコネクタ1aでは、第2のリセプタクルコンタクト12aは、5つ設けられている。第2のリセプタクルコンタクト12aは、第1の配線基板2aの主面に沿った第2の方向(x1軸方向)に配列されている。本実施の形態では、第1の方向と、第2の方向とは、同じx1軸方向である。
一方の第1のリセプタクルコンタクト11aから他方の第1のリセプタクルコンタクト11aを見た場合の互いの大きさについて検討する。図4に示すように、第1の方向(x1軸方向)に直交する仮想平面P1を規定する。この仮想平面P1に投影される第1のリセプタクルコンタクト11aの投影像の面積を投影面積F1とする。また、第2の方向(x1軸方向)に直交する仮想平面P2を規定する。この仮想平面P2に投影される第2のリセプタクルコンタクト12aの投影像の面積を投影面積F2とする。本実施の形態では、投影面積F1は、投影面積F2よりも小さくなっている。
また、第1のリセプタクルコンタクト11a及び第2のリセプタクルコンタクト12aは、第1の配線基板2aの主面に対して垂直な方向から見たとき、第1の辺L1と第1の辺L1に直交する第2の辺L2とで構成された矩形状の領域M1、M2に配置される。なお、第1の辺L1が長辺であり、第2の辺L2が短辺である。本実施の形態では、第1のリセプタクルコンタクト11aは、第1の方向(x1軸方向)が第1の辺L1に沿うように配列されている。さらに、第2のリセプタクルコンタクト12aは、第2の方向(x1軸方向)が第2の辺L2に沿うように配列されている。
また、第1の配線基板2aの主面に対して垂直な方向から見たときの第1のリセプタクルコンタクト11a及び第2のリセプタクルコンタクト12aの外形において、第1の方向(x1軸方向)に直交する方向の第1のリセプタクルコンタクト11aの寸法W1が、第2の方向(x1軸方向)に直交する方向の第2のリセプタクルコンタクト12aの寸法W2より短くなっている。第1のリセプタクルコンタクト11a及び第2のリセプタクルコンタクト12aは、第1の配線基板2aの主面から垂直な方向の高さH1が同じである。
なお、本実施の形態では、第1のリセプタクルコンタクト11aを第1の配線基板2aの主面に対して垂直な方向から見たときに、第1の方向(x1軸方向)に直交する方向の寸法W1が最小となるように、第1のリセプタクルコンタクト11aが配置されている。
リセプタクル壁部13aは、第1の配線基板2aに接地された導電性の部材である。図2(A)に示すように、リセプタクル壁部13aは、z1軸方向から見たときに、ハウジング10aの外周面を囲っている。さらに、図2(B)に示すように、リセプタクル壁部13aは、y1軸方向から見たときに、第1のリセプタクルコンタクト11aの基板接続部21aの端部を含めた外形よりも外方に配置されている。第2のリセプタクルコンタクト12aについても同様である。図2(A)及び図2(B)に示すように、リセプタクル壁部13aは、第1の壁部材としての壁部材31aと、第2の壁部材としての壁部材32aと、第3の壁部材としての壁部材33aと、を備える。
壁部材31aは、第1の配線基板2aの主面に対して垂直な方向から見たときに、一対の第1のリセプタクルコンタクト11aのうちの一方の第1のリセプタクルコンタクト11aの四方に配置されている。壁部材31aは、4枚の導電性の板状の部材が連結されて構成されているとみなすことができる。壁部材31aは、一対の第1のリセプタクルコンタクト11aと絶縁された状態で、第1の配線基板2aの主面上に立設されている。壁部材31aは、第1の配線基板2aの接地電極41に半田付けされ、接地されている。
壁部材32aは、第1の配線基板2aの主面に対して垂直な方向から見たときに、一対の第1のリセプタクルコンタクト11aのうちの他方の第1のリセプタクルコンタクト11aの四方に配置されている。壁部材32aは、4枚の導電性の板状の部材が連結されて構成されたものであるとみなすことができる。壁部材32aは、一対の第1のリセプタクルコンタクト11aと絶縁された状態で、第1の配線基板2aの主面上に立設されている。壁部材32aは、第1の配線基板2aの接地電極41に半田付けされ、接地されている。
壁部材33aは、第1の配線基板2aの主面に対して垂直な方向から見たときに、第2のリセプタクルコンタクト12aの配列の四方のうち、壁部材31a及び壁部材32aが配置されていない方向に配置されている。壁部材33aは、3枚の導電性の板状の部材が連結されて構成されているとみなすことができる。壁部材33aは、第2のリセプタクルコンタクト12aと絶縁された状態で、第1の配線基板2aの主面上に立設されている。壁部材33aは、第1の配線基板2aの接地電極41に半田付けされ、接地されている。
壁部材31a,32a,33aのぞれぞれは、折れ曲がった1枚の板状部材で形成されており、これらにより、リセプタクル壁部13aが構成されている。なお、壁部材31aと、壁部材33aの一部とが、折れ曲がった1枚の板状部材で構成され、壁部材32aと、壁部材33aの残りの一部とが、折れ曲がった1枚の板状部材で構成されているようにしてもよい。
図2(A)に示すように、一方の第1のリセプタクルコンタクト11a及び壁部材31aと、他方の第1のリセプタクルコンタクト11a及び壁部材32aとは、第1の配線基板2a(図2(B)参照)の主面に沿って対向するように配置されている。より詳細には、一方の第1のリセプタクルコンタクト11a及び壁部材31aと、他方の第1のリセプタクルコンタクト11a及び壁部材32aとは、対向する方向に互いに連結されることなく空間を隔てて配置されている。
図5に示すように、高周波の信号を伝送する一方の第1のリセプタクルコンタクト11aからは、電磁波ノイズが四方に放射される。壁部材31aは、この電磁波ノイズを捕捉し、遮蔽する。仮に、微弱の電磁波ノイズが壁部材31aを通過した場合でも、その電磁波ノイズは、壁部材32aに捕捉されるので、他方の第1のリセプタクルコンタクト11aへの電磁波ノイズの混入を防ぐことができる。他方の第1のリセプタクルコンタクト11aから発した電磁波ノイズも、同様に二重の壁部材31a、32aにより、一方の第1のリセプタクルコンタクト11aへの混入を防ぐことができる。
さらに、リセプタクルコネクタ1aは、第1の配線基板2aに接続される導電性の第2のリセプタクルコンタクト12aの配列と、導電性の壁部材33aと、を備える。壁部材33aは、第2のリセプタクルコンタクト12aの配列と絶縁されている。壁部材33aは、第1の配線基板2aの主面に対して垂直な方向から見たときに、第2のリセプタクルコンタクト12aの配列の四方のうち、少なくとも壁部材31a,32aが配置されていない方向に配置されている。これにより、第2のリセプタクルコンタクト12aの配列と周囲との間の電磁波ノイズの漏出又は混入が防止される。
次に、プラグコネクタ1bの構成について説明する。図6(A)及び図6(B)に示すように、プラグコネクタ1bは、ハウジング10bと、高速信号伝送用の第1のプラグコンタクト(第1のコンタクト)11bと、低速信号伝送用(第1のプラグコンタクト11bに伝送される信号よりも低速な信号伝送用)又は電力供給用の第2のプラグコンタクト(第2のコンタクト)12bと、電磁波ノイズ遮蔽用のプラグ壁部13bと、を備える。
ハウジング10bは、プラグコネクタ1bの母体となる絶縁性の部材である。ハウジング10bの素材としては例えば樹脂が用いられる。
図8(A)、図8(B)、図8(C)及び図8(D)に示すように、第1のプラグコンタクト11bは、全体として細長板状で折れ曲がった形状を有する導電性部材である。第1のプラグコンタクト11bの一端には、基板接続部21bが形成されている。基板接続部21bは、第2の配線基板2bの信号電極40に半田付けされ、接続される。第1のプラグコンタクト11bの立ち上がり部22bは、基板接続部21bから90度折り曲げられて+z方向に延びている。さらに、第1のプラグコンタクト11bの他端は、当該立ち上がり部22bから逆U字状に折り曲げられ、基板接続部21bに向かって延びている。この部分に、対コンタクト接触部23bが設けられている。対コンタクト接触部23bには、第1のリセプタクルコンタクト11aの凸部24a(図3(B)参照)が嵌まり込む凹部24bが設けられている。
プラグコネクタ1bでは、第1のプラグコンタクト11bとして、一対のものが設けられている。図9に示すように、第1のプラグコンタクト11bは、第2の配線基板2bの主面に沿った第1の方向(x2軸方向)に配列されている。
第2のプラグコンタクト12bの形状は、図8(A)~図8(D)に示す第1のプラグコンタクト11bの形状と同じである。第2のプラグコンタクト12bも、第1のプラグコンタクト11bと同様に、第2の配線基板2bに接続される導電性部材である。
プラグコネクタ1bでは、第2のプラグコンタクト12bは、5つ設けられている。図9に示すように、第2のプラグコンタクト12bは、第2の配線基板2bの主面に沿った第2の方向(x2軸方向)に配列されている。本実施の形態では、第1の方向と、第2の方向とは、同じx2軸方向である。
一方の第1のプラグコンタクト11bから他方の第1のプラグコンタクト11bを見た場合の大きさについて検討する。図9に示すように、第1の方向(x2軸方向)に直交する仮想平面P3を規定する。この仮想平面P3に投影される第1のプラグコンタクト11bの投影像の面積を投影面積F3とする。また、第2の方向(x2軸方向)に直交する仮想平面P4を規定する。この仮想平面P4に投影される第2のプラグコンタクト12bの投影像の面積を投影面積F4とする。本実施の形態では、投影面積F3は、投影面積F4よりも小さくなっている。
また、第1のプラグコンタクト11b及び第2のプラグコンタクト12bは、第2の配線基板2bの主面に対して垂直な方向から見たとき、第1の辺L3と第1の辺L3に直交する第2の辺L4とで構成された矩形状の領域M3、M4に配置される。なお、矩形状の領域M3、M4では、第1の辺L3が長辺であり、第2の辺L4が短辺である。本実施の形態では、第1のプラグコンタクト11bは、第1の辺L3が第1の方向(x2軸方向)に沿うように配列されている。さらに、第2のプラグコンタクト12bは、第2の辺L4が第2の方向(x2軸方向)に沿うように配列されている。
また、第2の配線基板2bの主面に対して垂直な方向から見たときの第1のプラグコンタクト11b及び第2のプラグコンタクト12bの外形において、第1の方向(x2軸方向)に直交する方向の第1のプラグコンタクト11bの寸法W3は、第2の方向(x2軸方向)に直交する方向の第2のプラグコンタクト12bの寸法W4より短くなっている。第1のプラグコンタクト11b及び第2のプラグコンタクト12bは、第2の配線基板2bの主面から垂直な方向の高さH2が同じである。
なお、本実施の形態では、第1のプラグコンタクト11bを第2の配線基板2bの主面に対して垂直な方向から見たときに、第1の方向(x2軸方向)に直交する方向の寸法が最小となるように、第1のプラグコンタクト11bが配置されている。
プラグ壁部13bは、第2の配線基板2bに接地された導電性の部材である。図7(A)に示すように、プラグ壁部13bは、z2軸方向から見たときに、ハウジング10bの外周面を囲っている。さらに、図7(B)に示すように、プラグ壁部13bは、y2軸方向から見たときに、第1のプラグコンタクト11bの基板接続部21bの端部を含めた外形よりも外方に配置されている。図7(A)及び図7(B)に示すように、プラグ壁部13bは、第1の壁部材としての壁部材31bと、第2の壁部材としての壁部材32bと、第3の壁部材としての壁部材33bと、を備える。
壁部材31bは、第2の配線基板2bの主面に対して垂直な方向から見たときに、一対の第1のプラグコンタクト11bのうちの一方の第1のプラグコンタクト11bの四方に配置されている。壁部材31bは、4枚の導電性の板状の部材が連結されて構成されたものであるとみなすことができる。壁部材31bは、一対の第1のプラグコンタクト11bと絶縁された状態で、第2の配線基板2bの主面上に立設されている。壁部材31bは、第2の配線基板2bの接地電極41に半田付けされ、接地されている。
壁部材32bは、第2の配線基板2bの主面に対して垂直な方向から見たときに、一対の第1のプラグコンタクト11bのうちの他方の第1のプラグコンタクト11bの四方に配置されている。壁部材32bは、4枚の導電性の板状の部材が連結されて構成されたものであるとみなすことができる。壁部材32bは、一対の第1のプラグコンタクト11bと絶縁された状態で、第2の配線基板2bの主面上に立設されている。壁部材32bは、第2の配線基板2bの接地電極41に半田付けされ、接地されている。
壁部材33bは、第2の配線基板2bの主面に対して垂直な方向から見たときに、第2のプラグコンタクト12bの配列の四方のうち、壁部材31b及び壁部材32bが配置されていない方向に配置されている。壁部材33bは、4枚の導電性の板状の部材が連結されて構成されているとみなすことができる。壁部材33bは、第2のプラグコンタクト12bと絶縁された状態で、第2の配線基板2bの主面上に立設されている。壁部材33bは、第2の配線基板2bの接地電極41に半田付けされ、接地されている。
壁部材31b、32b、33bのそれぞれは、折れ曲がった1枚の板状部材で形成されており、これらにより、プラグ壁部13bが構成されている。なお、壁部材31bと、壁部材33bの一部とが、折れ曲がった1枚の板状部材で構成され、壁部材32bと、壁部材33bの残りの一部とが、折れ曲がった1枚の板状部材で構成されているようにしてもよい。
図7(A)に示すように、一方の第1のプラグコンタクト11b及び壁部材31bと、他方の第1のプラグコンタクト11b及び壁部材32bとは、第2の配線基板2b(図7(B)参照)の主面に沿って対向するように配置されている。より詳細には、一方の第1のプラグコンタクト11b及び壁部材31bと、他方の第1のプラグコンタクト11b及び壁部材32bとは、対向する方向に互いに連結されることなく空間を隔てて配置されている。
図10に示すように、高周波の信号を伝送する一方の第1のプラグコンタクト11bからは、電磁波ノイズが四方に放射される。壁部材32bは、この電磁波ノイズを捕捉し、遮蔽する。仮に、微弱の電磁波ノイズが、壁部材32bを通過した場合でも、その電磁波ノイズは、壁部材31bで遮蔽され、他方の第1のプラグコンタクト11bへの電磁波ノイズの混入を防ぐことができる。他方の第1のプラグコンタクト11bから発した電磁波ノイズも、同様に二重の壁部材31b,32bにより、一方の第1のプラグコンタクト11bへの混入を防ぐことができる。
また、プラグコネクタ1bは、第2の配線基板2bに接続される導電性の第2のプラグコンタクト12bの配列と、導電性の壁部材33bと、を備える。壁部材33bは、第2のプラグコンタクト12bの配列と絶縁されている。壁部材33bは、第2の配線基板2bの主面に対して垂直な方向から見たときに、第2のプラグコンタクト12bの配列の四方のうち、少なくとも壁部材31b,32bが配置されていない方向に配置されている。これにより、第2のプラグコンタクト12bの配列と周囲との間の電磁波ノイズの漏出又は混入が防止される。
次に、本発明の実施の形態に係る電気コネクタ対1の動作について説明する。
リセプタクルコネクタ1aとプラグコネクタ1bとが嵌合すると、図11(A)及び図11(B)に示すように、第1のリセプタクルコンタクト11aと第1のプラグコンタクト11bとが接触するとともに、壁部材31a,32aと壁部材31b,32bとが接触する。これにより、第1の配線基板2a、第2の配線基板2bの主面に対して垂直な方向から見たときに、第1のリセプタクルコンタクト11a及び第1のプラグコンタクト11bの四方に、壁部材31a,31b及び壁部材32a,32bが二重に配置される。これにより、電磁波遮蔽の効果がさらに向上する。
また、リセプタクルコネクタ1aとプラグコネクタ1bとが嵌合すると、第2のリセプタクルコンタクト12aと第2のプラグコンタクト12bとが接触するとともに、壁部材33aと壁部材33bとが接触する。第2のリセプタクルコンタクト12aの配列及び第2のプラグコンタクト12bの配列の四方に、壁部材33a及び壁部材33bが二重に配置される。これにより、第2のリセプタクルコンタクト12a及び第2のプラグコンタクト12bの配列と外界との間、第2のリセプタクルコンタクト12a及び第2のプラグコンタクト12bの配列と、第1のリセプタクルコンタクト11a及び第1のプラグコンタクト11bとの間の電磁波遮蔽の効果がさらに向上する。
この状態で、第1の配線基板2aの信号電極40、第1のリセプタクルコンタクト11a、第1のプラグコンタクト11b、第2の配線基板2bの信号電極40とを備える高周波信号の伝送線路が形成される。一方、第1の配線基板2aの信号電極40、第2のリセプタクルコンタクト12a、第2のプラグコンタクト12b、第2の配線基板2bの信号電極40とを備える低周波信号又は電源信号の伝送線路が形成される。
図12に示すように、第1の方向(x1軸方向)に直交する仮想平面に投影される第1のリセプタクルコンタクト11a及び第1のプラグコンタクト11bの投影面積をF5とする。また、y1軸方向に直交する仮想平面に投影される第1のリセプタクルコンタクト11a及び第1のプラグコンタクト11bの投影面積をF6とする。本実施の形態では、投影面積F5は、投影面積F6よりも小さくなっている。
また、第1の方向(x1軸方向)に直交する方向の第1のリセプタクルコンタクト11a及び第1のプラグコンタクト11bの寸法W5は、第2の方向(x1軸方向)に直交する方向の第2のリセプタクルコンタクト12a及び第2のプラグコンタクト12bの寸法W6より短くなっている。
また、図13に示すように、高周波の信号を伝送する一方の第1のリセプタクルコンタクト11a、第1のプラグコンタクト11bからは、電磁波ノイズが四方に放射される。壁部材31a,31bは、この電磁波ノイズを捕捉し、遮蔽する。仮に、微弱の電磁波ノイズが、壁部材31a,31bを通過した場合でも、その電磁波ノイズは、壁部材32a,32bで遮蔽され、他方の第1のリセプタクルコンタクト11aへの電磁波ノイズの混入を防ぐことができる。第1のリセプタクルコンタクト11aから発した電磁波ノイズも、同様に、第1のリセプタクルコンタクト11aへの混入を防ぐことができる。
壁部材31a,31bと、壁部材32a,32bとの間には、空間が隔てられており、この空間が、二重、三重の電磁波遮蔽を実現している。
なお、第1のリセプタクルコンタクト11a及び第2のリセプタクルコンタクト12aの配列は、本実施の形態に係るものには限られない。例えば、図14に示すように、一対の第1のリセプタクルコンタクト11aと、第2のリセプタクルコンタクト12aの配列とを一列に配置し、第1のリセプタクルコンタクト11aを、第2のリセプタクルコンタクト12aの配列に挟んで配置するようにしてもよい。このようにしても、第1の方向(x1軸方向)に直交する仮想平面に投影される第1のリセプタクルコンタクト11aの投影面積は、第2の方向(x1軸方向)に直交する仮想平面に投影される第2のリセプタクルコンタクト12aの投影面積よりも小さくなっていればよい。また、この構成によれば、第1のリセプタクルコンタクト11aの間の距離を長くして、両者の電気的な結合をさらに低減することができる。また、この構成によれば、y1軸方向に関して、電気コネクタ全体の寸法を短くすることができる。また、一対の第1のリセプタクルコンタクト11aが、第2のリセプタクルコンタクト12aの配列を挟むように配置されているので、第1のリセプタクルコンタクト11a間の電気的な結合をさらに低減することができる。
また、図15に示すように、第1のリセプタクルコンタクト11aを、第2のリセプタクルコンタクト12aの配列に挟んで対角線上に配置するようにしてもよい。この場合、第1の方向(x1軸と45度を成す方向)と、第2の方向(x1軸方向)とは異なるようになる。この場合であっても、第1の方向(x1軸と45度を成す方向)における第1のリセプタクルコンタクト11aの投影面積は、第2の方向(x1軸方向)における第2のリセプタクルコンタクト12aの投影面積よりも小さくでき、第1のリセプタクルコンタクト11aの間の距離も長くすることができる。その結果、第1のリセプタクルコンタクト11a間の電気的な結合を低減することができる。また、一対の第1のリセプタクルコンタクト11aが、第2のリセプタクルコンタクト12aの配列を挟むように配置されているので、第1のリセプタクルコンタクト11a間の電気的な結合をさらに低減することができる。
また、図16に示すように、第2のリセプタクルコンタクト12aの配列を2つに分けて配置するようにしてもよい。さらには、図17に示すように、第1のリセプタクルコンタクト11aを、第2のリセプタクルコンタクト12aの配列に挟んで対角線上に配置し、第1の配線基板2aの主面に対して垂直な方向から見たときに、第1の方向に直交する方向の寸法が小さくなるように、第1のリセプタクルコンタクト11aの向きが規定されているようにしてもよい。このようにすれば、第1のリセプタクルコンタクト11a間の距離を長くすることができるので、第1のリセプタクルコンタクト11a間の電気的な結合を低減することができる。また、一対の第1のリセプタクルコンタクト11aが、第2のリセプタクルコンタクト12aの配列を挟むように配置されているので、第1のリセプタクルコンタクト11a間の電気的な結合をさらに低減することができる。
さらには、図18に示すように、一対の第1のリセプタクルコンタクト11aが配列された第1の方向(y1軸方向)と、第2のリセプタクルコンタクト12aの配列方向である第2の方向(x1軸方向)とが直交するようにしてもよい。第1のリセプタクルコンタクト11aを挟むように第2のリセプタクルコンタクト12aを左右に2個ずつ配置することで、左右のそれぞれをディファレンシャル伝送として使うことができる。また、第1の方向(y1軸方向)に直交する仮想平面に投影される第1のリセプタクルコンタクト11aの投影面積は、第2の方向(x1軸方向)に直交する仮想平面に投影される第2のリセプタクルコンタクト12aの投影面積よりも小さくなっているため、第1のリセプタクルコンタクト11a間の電気的な結合は低減されている。
また、プラグコネクタ1bの第1のプラグコンタクト11bとして、図19(A)、図19(B)、図19(C)及び図19(D)に示すようなものを用いるようにしてもよい。第1のプラグコンタクト11bでは、第1の方向に直交する幅W3’が、図8(A)~図8(D)に示す上記実施の形態の第1のプラグコンタクト11bに係る幅W3よりも小さくなっている。幅W3’を幅W3よりも小さくすることで、第1のプラグコンタクト11bと第2のプラグコンタクト12bの投影面積の違いを大きくすることができ、第1のプラグコンタクト11b間の電気的な結合をさらに低減することができる。
また、プラグコネクタ1bの第1のプラグコンタクト11bとして、図20(A)及び図20(B)に示すように、円柱状のピン25bが設けられたものを用いてもよい。すなわち、第1のプラグコンタクト11bと、第2のプラグコンタクト12bとは、形状が異なっていてもよい。この場合にも、第1の方向(x2軸方向)に直交する仮想平面に投影される第1のプラグコンタクト11bの投影面積は、第2の方向(x2軸方向)に直交する仮想平面に投影される第2のプラグコンタクト12bの投影面積よりも小さくなっていればよい。基本的には、高速伝送用のコンタクトの上記投影面積を、低速伝送用のコンタクトの上記投影面積よりも小さくすれば、高速伝送用の第1のプラグコンタクト11b間の電気的な結合を低減することができる。
なお、プラグコネクタ1bについても、リセプタクルコネクタ1aの構成に合わせて図14~図18のような変形を行うことができる。また、リセプタクルコネクタ1aについても、プラグコネクタ1bの構成に合わせて図19(A)~図20(B)に示すような変形を行うことができる。このようにすれば、第1のプラグコンタクト11b間等の電気的な結合を低減することができることに加えて、電気コネクタ対1の小型化も可能になる。
以上詳細に説明したように、本実施の形態に係る電気コネクタ対1は、第1の配線基板2aの主面に沿った第1の方向(x1軸方向)に配列された一対の第1のリセプタクルコンタクト11aと、第1の配線基板2aの主面に沿った第2の方向(x1軸方向)に配列された複数の第2のリセプタクルコンタクト12aを備えている。また、それぞれの配列方向に直交する仮想平面P1、P2に投影される投影面積F1、F2は、第1のリセプタクルコンタクト11aが第2のリセプタクルコンタクト12aよりも小さくなっている。このようにすれば、第1のリセプタクルコンタクト11aを介して高速な信号を伝送した場合に、第1のリセプタクルコンタクト11aの間の電気的な結合を低減することができる。この結果、本実施の形態に係る電気コネクタ対1によれば、信号の伝送線路に混入するノイズを低減することができる。なお、このことは、第1のプラグコンタクト11b及び第2のプラグコンタクト12bでも同様である。
また、本実施の形態に係る電気コネクタ対1によれば、一対の第1のリセプタクルコンタクト11aのそれぞれの四方に壁部材31a,32aが設けられている。壁部材31a,32aにより、第1のリセプタクルコンタクト11aの間の電磁波の伝播経路を遮断することができる。これにより、一方の第1のリセプタクルコンタクト11aと他方の第2のリセプタクルコンタクト12aとの間の電磁波に対するアイソレーションを強化することができる(電気的な結合を低減させることができる)。この結果、高周波信号に混入する電磁波ノイズを低減することができる。
なお、上記実施の形態では、一対の第1のリセプタクルコンタクト11aを備えるものとしたが、第1のリセプタクルコンタクト11aを3つ以上備えていてもよいし、複数組備えていてもよい。
また、上記実施の形態に係る電気コネクタ対1では、リセプタクルコネクタ1aのリセプタクル壁部13aと、プラグコネクタ1bのプラグ壁部13bとが二重に信号の伝送線路を囲うようになっていたが、必ずしも全体が二重になっていなくてもよい。例えば、第1のリセプタクルコンタクト11aの四方及び第1のプラグコンタクト11bの四方のみ二重となっているだけでもよい。
第1の方向に直交する仮想平面における第1のリセプタクルコンタクト11a、第1のプラグコンタクト11bの投影面積は最小でなくてもよい。この投影面積が、第2の方向に直交する仮想平面における第2のリセプタクルコンタクト12a、第2のプラグコンタクト12bの投影面積よりも小さければよい。
また、第1のリセプタクルコンタクト11aと、第2のリセプタクルコンタクト12aとは、第1の配線基板2aからの高さが同じでなくてもよい。すなわち、第1のリセプタクルコンタクト11aと、第2のリセプタクルコンタクト12aとは、投影面積の大小の関係が維持できれば高さが異なっていてもよい。第1のプラグコンタクト11bと第2のプラグコンタクト12bとも同様である。
上述の、壁部材31a~33a、31b~33bは、一枚の金属板で構成されるものとしたが、本発明はこれには限られない。壁部材31a,32a,33a等が、それぞれ1枚の金属板で構成されていてもよいし、金属平板を折り曲げずに連結して壁部材31a~33a、31b~33bを構成するようにしてもよい。
この発明は、この発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、この発明の範囲を限定するものではない。すなわち、この発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。
本発明は、基板間を接続する電気コネクタに適用することができる。
1 電気コネクタ対、1a リセプタクルコネクタ、1b プラグコネクタ、2a 第1の配線基板、2b 第2の配線基板、10a,10b ハウジング、11a 第1のリセプタクルコンタクト、11b 第1のプラグコンタクト、12a 第2のリセプタクルコンタクト、12b 第2のプラグコンタクト、13a リセプタクル壁部、13b プラグ壁部、21a,21b 基板接続部、22a,22b 立ち上がり部、23a,23b 対コンタクト接触部、24a 凸部、24b 凹部、25b ピン、31a,31b 壁部材(板状部材)、32a,32b 壁部材(板状部材)、33a,33b 壁部材(板状部材)、40 信号電極、41 接地電極

Claims (8)

  1. 配線基板の主面に沿った第1の方向に配列され、前記配線基板に接続される導電性部材としての一対の第1のコンタクトと、
    前記配線基板の主面に沿った第2の方向に配列され、前記配線基板に接続され、前記第1のコンタクトよりも低速の信号を伝送する導電性部材としての複数の第2のコンタクトと、
    を備え、
    前記第1のコンタクト及び前記第2のコンタクトは、前記配線基板の主面に対して垂直な方向から見たとき、互いに同寸の長辺と前記辺に直交する互いに同寸の短辺とで構成された矩形状の領域に配置され、
    前記第1のコンタクトは、前記第1の方向が前記辺に沿うように配列され、
    前記第2のコンタクトは、前記第2の方向が前記辺に沿うように配列され
    前記第1のコンタクト及び前記第2のコンタクトは、前記配線基板の主面に垂直な方向の高さが同じである、
    電気コネクタ。
  2. 配線基板の主面に沿った第1の方向に配列され、前記配線基板に接続される導電性部材としての一対の第1のコンタクトと、
    前記配線基板の主面に沿った第2の方向に配列され、前記配線基板に接続され、前記第1のコンタクトよりも低速の信号を伝送する導電性部材としての複数の第2のコンタクトと、
    を備え、
    前記配線基板の主面に対して垂直な方向から見たときの前記第1のコンタクト及び前記第2のコンタクトの外形において、前記第1の方向に直交する方向の前記第1のコンタクトの寸法が、前記第2の方向に直交する方向の前記第2のコンタクトの寸法より短
    前記第1のコンタクト及び前記第2のコンタクトは、前記配線基板の主面に垂直な方向の高さが同じである、
    電気コネクタ。
  3. 前記配線基板の主面に対して垂直な方向から見たときに、前記第1の方向に直交する方向の寸法が最小となるように、前記第1のコンタクトが配置されている、
    請求項又はに記載の電気コネクタ。
  4. 前記一対の前記第1のコンタクトは、複数の前記第2のコンタクトを挟むように配置されている、
    請求項1からのいずれか一項に記載の電気コネクタ。
  5. 前記配線基板の主面に対して垂直な方向から見たときに、前記第1のコンタクトの四方に、前記配線基板の主面上に立設され前記配線基板に接地された導電性の板状部材が配置されている、
    請求項1からのいずれか一項に記載の電気コネクタ。
  6. 前記配線基板の主面に対して垂直な方向から見たときに、前記第2のコンタクトの配列の四方に、前記配線基板の主面上に立設され前記配線基板に接地された導電性の板状部材が配置されている、
    請求項1からのいずれか一項に記載の電気コネクタ。
  7. 前記第1の方向と前記第2の方向とが異なる、
    請求項1からのいずれか一項に記載の電気コネクタ。
  8. 前記第1の方向と前記第2の方向とが同じである、
    請求項1からのいずれか一項に記載の電気コネクタ。
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