JP7358853B2

JP7358853B2 - 電気コネクタ及び電気コネクタ対

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Publication number: JP7358853B2
Application number: JP2019159480A
Authority: JP
Inventors: 康昭福元; 貴生山内; 武史細谷
Original assignee: Dai Ichi Seiko Co Ltd
Current assignee: I Pex Inc
Priority date: 2019-09-02
Filing date: 2019-09-02
Publication date: 2023-10-11
Anticipated expiration: 2039-09-02
Also published as: JP2021039865A

Description

本発明は、電気コネクタ及び電気コネクタ対に関する。

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、信号を伝送するコンタクトを保持するインシュレーター（ハウジング）の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

上記特許文献１に開示されたコネクタでは、シールド部材で囲んだ領域に対して、コンタクトの接続部（回路基板に接続される部分）の端部が外方に位置している。したがって、シールド部材によりコンタクトに混入するノイズを十分に遮蔽することが困難になる。そこで、通信速度の高速化が進んでくると、さらなるノイズ対策が必要になる。

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及び電気コネクタ対を提供することを目的とする。

本発明の第２の観点に係る電気コネクタ対は、
第１の配線基板に接続される導電性部材としての第１のリセプタクルコンタクトと、前記第１のリセプタクルコンタクトと絶縁され前記第１の配線基板の主面上に立設され前記第１の配線基板に接地され前記第１の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のリセプタクルコンタクトの周囲に配置された導電性の第４の壁部材と、が複数組設けられたリセプタクルコネクタと、
第２の配線基板に接続される導電性部材としての第１のプラグコンタクトと、前記第１のプラグコンタクトと絶縁され前記第２の配線基板の主面上に立設され前記第２の配線基板に接地され前記第２の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のプラグコンタクトの周囲に配置された導電性の第５の壁部材と、が複数組設けられたプラグコネクタと、
を備え、
前記リセプタクルコネクタと前記プラグコネクタとが嵌合すると、前記第１のリセプタクルコンタクトと前記第１のプラグコンタクトとが接触するとともに、前記第４の壁部材と前記第５の壁部材とが接触して、前記第１の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のリセプタクルコンタクト及び前記第１のプラグコンタクトの四方に、前記第４の壁部材及び前記第５の壁部材が配置され、
前記リセプタクルコネクタは、
前記第１の配線基板に接続される導電性の第２のリセプタクルコンタクトの配列と、
前記第２のリセプタクルコンタクトの配列と絶縁され、前記第１の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のリセプタクルコンタクトの配列の四方のうち、少なくとも前記第４の壁部材が配置されていない方向に配置された導電性の第６の壁部材と、
を備える。

前記リセプタクルコネクタでは、一対の前記第１のリセプタクルコンタクト及び前記第４の壁部材の組が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対向配置されており、
前記プラグコネクタでは、一対の前記第１のプラグコンタクト及び前記第５の壁部材の組が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対向配置されている、
こととしてもよい。

前記プラグコネクタは、
前記第２の配線基板に接続される導電性の第２のプラグコンタクトの配列と、
前記第２のプラグコンタクトの配列と絶縁され、前記第２の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のプラグコンタクトの配列の四方のうち、少なくとも前記第５の壁部材が配置されていない方向に配置された導電性の第７の壁部材と、を備え、
前記リセプタクルコネクタと前記プラグコネクタとが嵌合すると、前記第２のリセプタクルコンタクトと前記第２のプラグコンタクトとが接触するとともに、前記第６の壁部材と前記第７の壁部材とが接触して、前記第２のリセプタクルコンタクトの配列及び前記第２のプラグコンタクトの配列の四方に、前記第６の壁部材及び前記第７の壁部材が配置される、
こととしてもよい。
前記第４の壁部材及び前記第６の壁部材が、折れ曲がった１枚の板状部材で形成されている、
こととしてもよい。
前記第５の壁部材及び前記第７の壁部材が、折れ曲がった１枚の板状部材で形成されている、
こととしてもよい。

本発明によれば、壁部材により、電磁波の伝播経路を遮断することができる。これにより、コンタクト間の電気的な結合を低減させることができる。この結果、信号の伝送線路に混入する電磁波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の辺Ｌ１が第１の方向（ｘ１軸方向）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の辺Ｌ２が第２の方向（ｘ１軸方向）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。本実施の形態では、壁部材３１ａ，３２ａが、第４の壁部材に対応する。

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（第６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。本実施の形態では、壁部材３１ｂ，３２ｂが、第５の壁部材に対応する。

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（第７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（第４の壁部材）３１ａ，３２ａと壁部材（第５の壁部材）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（第６の壁部材）３３ａと壁部材（第７の壁部材）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、高速伝送用のコンタクト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

第１の配線基板に接続される導電性部材としての第１のリセプタクルコンタクトと、前記第１のリセプタクルコンタクトと絶縁され前記第１の配線基板の主面上に立設され前記第１の配線基板に接地され前記第１の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のリセプタクルコンタクトの周囲に配置された導電性の第４の壁部材と、が複数組設けられたリセプタクルコネクタと、
第２の配線基板に接続される導電性部材としての第１のプラグコンタクトと、前記第１のプラグコンタクトと絶縁され前記第２の配線基板の主面上に立設され前記第２の配線基板に接地され前記第２の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のプラグコンタクトの周囲に配置された導電性の第５の壁部材と、が複数組設けられたプラグコネクタと、
を備え、
前記リセプタクルコネクタと前記プラグコネクタとが嵌合すると、前記第１のリセプタクルコンタクトと前記第１のプラグコンタクトとが接触するとともに、前記第４の壁部材と前記第５の壁部材とが接触して、前記第１の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のリセプタクルコンタクト及び前記第１のプラグコンタクトの四方に、前記第４の壁部材及び前記第５の壁部材が配置され、
前記リセプタクルコネクタは、
前記第１の配線基板に接続される導電性の第２のリセプタクルコンタクトの配列と、
前記第２のリセプタクルコンタクトの配列と絶縁され、前記第１の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のリセプタクルコンタクトの配列の四方のうち、少なくとも前記第４の壁部材が配置されていない方向に配置された導電性の第６の壁部材と、
を備える、
電気コネクタ対。
前記リセプタクルコネクタでは、一対の前記第１のリセプタクルコンタクト及び前記第４の壁部材の組が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対向配置されており、
前記プラグコネクタでは、一対の前記第１のプラグコンタクト及び前記第５の壁部材の組が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対向配置されている、
請求項１に記載の電気コネクタ対。
前記プラグコネクタは、
前記第２の配線基板に接続される導電性の第２のプラグコンタクトの配列と、
前記第２のプラグコンタクトの配列と絶縁され、前記第２の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のプラグコンタクトの配列の四方のうち、少なくとも前記第５の壁部材が配置されていない方向に配置された導電性の第７の壁部材と、を備え、
前記リセプタクルコネクタと前記プラグコネクタとが嵌合すると、前記第２のリセプタクルコンタクトと前記第２のプラグコンタクトとが接触するとともに、前記第６の壁部材と前記第７の壁部材とが接触して、前記第２のリセプタクルコンタクトの配列及び前記第２のプラグコンタクトの配列の四方に、前記第６の壁部材及び前記第７の壁部材が配置される、
請求項１に記載の電気コネクタ対。
前記第４の壁部材及び前記第６の壁部材が、折れ曲がった１枚の板状部材で形成されている、
請求項１に記載の電気コネクタ対。
前記第５の壁部材及び前記第７の壁部材が、折れ曲がった１枚の板状部材で形成されている、
請求項３に記載の電気コネクタ対。