JP7467296B2 - コネクタ組立体 - Google Patents

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１５及び１６は互いに嵌合されてコネクタ組立体を構成するコネクタ及び相手側コネクタの従来例として特許文献１に記載されているコネクタ（特許文献１ではレセプタクルと称している）１０及び相手側コネクタ（特許文献１ではプラグと称している）２０をそれぞれ示したものである。

コネクタ１０はコネクタハウジング１１に信号端子１２，１３，１４及びグランド端子１５，１６が装着され、さらにシェル状導体１７が装着された構成となっている。シェル状導体１７はコネクタハウジング１１の外周側で周方向に連続する略長方形の環状をなし、コネクタハウジング１１の上面外周及び側面上部を取り囲んでいる。

信号端子１２～１４はグランド端子１５，１６を間に挟んで配置されており、グランド端子１５，１６によって信号端子１２～１４は相互に離間されている。グランド端子１５，１６は板材の打ち抜き加工によって形成され、図１５Ｂに示すような形状を有している。

コネクタハウジング１１は中央に嵌合部挿入孔１１ａを有し、信号端子１２～１４及びグランド端子１５，１６は嵌合部挿入孔１１ａに露出されている。図１５中、１２ａ～１６ａはそれぞれ信号端子１２～１４及びグランド端子１５，１６の実装基板への接続端部を示す。

相手側コネクタ２０はコネクタハウジング２１に信号端子２２，２３，２４が装着され、さらにシェル状導体２５が装着された構成となっている。信号端子２２～２４はコネクタハウジング２１のインサート成形樹脂部２６の中央部に整列配置された突出部２６ａ～２６ｃに保持されている。シェル状導体２５はコネクタハウジング２１の周壁部２７に沿う形状を有している。

特開２０１９－１２１４３９号公報

上述したように、従来のコネクタ１０及び相手側コネクタ２０はそれぞれ外部シールドとしてのシェル状導体１７及び２５を備え、さらにコネクタ１０は信号端子１２～１４間を遮蔽する内部シールドをなすグランド端子１５，１６を備えるものとなっており、これによりＥＭＣ対策及び信号端子間のクロストーク対策が施された構成となっている。

しかるに、コネクタ１０においては外部シールドをなすシェル状導体１７と内部シールドをなすグランド端子１５，１６は別体（別部品）であり、かつグランド端子１５と１６も別体となっているため、その分、部品点数が多く、組立工数もかかるものとなっていた。

この発明の目的はこの問題に鑑み、コネクタ組立体を構成するコネクタ及び相手側コネクタの双方が外部シールド及び内部シールドを具備する構成において、従来よりも部品点数を削減することができるようにしたコネクタ組立体を提供することにある。

本発明のコネクタ組立体は、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遮蔽部を備えたグランド端子と、枠状をなす導電性のシェルと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遮蔽部を備えた相手側グランド端子と、枠状をなす導電性の相手側シェルと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、グランド端子とシェルは金属板の曲げ加工により一体形成されており、遮蔽部はコネクタと相手側コネクタとの嵌合方向と平行な板面をもつ板部で構成されており、相手側遮蔽部は嵌合方向と平行な相手側板面をもつ相手側板部で構成されており、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ており、板面と相手側板面は相互に平行とされて、板部と相手側板部の一方の厚みは他方の厚みが位置する範囲内に位置しており、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ており、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ており、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弾性接触しており、グランド端子と相手側グランド端子は遮蔽部と相手側遮蔽部の弾性接触によって相互に接続されている。

この発明によれば、コネクタと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、コネクタにおいては外部シールドをなすシェルと異種端子間を電磁的に遮蔽する内部シールドをなす遮蔽部を備えたグランド端子とが金属板の曲げ加工によって一体形成されているため、その分、部品点数及び組立工数を削減することができ、よって安価に構成することができる。

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。 図１０Ａ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２を構成する相手側コネクタを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１２Ａ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。 Ａはこの発明によるコネクタ組立体の実施例２を示す平面図、ＢはＡにおけるＣ－Ｃ線断面図。 Ａは従来のコネクタ組立体を構成するコネクタを示す斜視図、ＢはＡに示したコネクタの断面図。 従来のコネクタ組立体を構成する相手側コネクタを示す斜視図。

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して遮蔽部をなし、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して相手側遮蔽部をなす。

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、第１端子４１と第２端子４２間の遮蔽部をなす板部４４と相手側第１端子７１と相手側第２端子７２間の相手側遮蔽部をなす相手側板部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７３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では、コネクタ１００の第１端子４１と第２端子４２の間に位置するグランド端子４０の遮蔽部は一対のコ字状部４３よりなる板部４４とされ、また相手側コネクタ２００の相手側第１端子７１と相手側第２端子７２の間に位置する相手側グランド端子７０の相手側遮蔽部は互いの間に凹部７４を構成する一対の突出部７５を有する形状とされた相手側板部７３とされているが、これら遮蔽部は他の構成を採用してもよい。

実施例２はこのようにコネクタ及び相手側コネクタにおいてグランド端子及び相手側グランド端子が備える遮蔽部を他の構成としたものであり、図１０は実施例２におけるコネクタ１００’を示し、図１１はコネクタ１００’におけるシェル５０と一体のグランド端子４０’を示す。また、図１２及び１３は相手方コネクタ２００’を示し、図１４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す。これら図１０～１４において、図１～９に示した実施例１の構成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。

この例では相手側グランド端子７０’が備える相手側遮蔽部は図１３Ｂに示したように、略方形状をなす平板部７８で構成され、相手側グランド端子７０’はこの平板部７８と、平板部７８の下辺両端からそれぞれ延長された延長部７７とよりなる。平板部７８は相手側インシュレータ９０の底板部９１上に突出して相手側第１端子７１と相手側第２端子７２の間に位置しており、平板部７８の下辺及び延長部７７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。

一方、グランド端子４０’が備える遮蔽部は図１１に示したように、隣接する一対のコ字状部４８よりなる。一対のコ字状部４８の互いに隣接するコ字の脚部部分はコ字状部４８の板面４８ａと垂直な接触方向に弾性変位する接触部４９とされ、接触部４９はくの字状に曲げられた形状を有する。グランド端子４０’は実施例１におけるグランド端子４０と同様、連結部４５、被保持部４６及び延長部４７を有し、一対のコ字状部４８の互いに外側に位置する脚部４８ｂはそれぞれ延長部４７から延長されて形成されている。

２つのグランド端子４０’の、各一対のコ字状部４８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る。

コネクタ１００’と相手側コネクタ２００’とが嵌合、接続されたコネクタ組立体においては、この例では図１４Ｂに示したように、嵌合方向と平行な板面（相手側板面）を有する平板部７８の板面７８ａに、嵌合方向と垂直な接触方向に弾性変位可能とされている接触部４９が、接触方向が板面７８ａと垂直とされて弾性接触する。これにより、グランド端子４０’の遮蔽部をなす一対のコ字状部４８と相手側グランド端子７０’の相手側遮蔽部をなす平板部７８は互いに導通され、組み合わされて、第１端子４１及び相手側第１端子７１と第２端子４２及び相手側第２端子７２との間に、端子間の電磁干渉を遮蔽するシールドが実施例１と同様に構成される。

１０ コネクタ １１ コネクタハウジング
１１ａ 嵌合部挿入孔 １２～１４ 信号端子
１２ａ～１４ａ 接続端部 １５，１６ グランド端子
１５ａ，１６ａ 接続端部 １７ シェル状導体
２０ 相手側コネクタ ２１ コネクタハウジング
２２～２４ 信号端子 ２５ シェル状導体
２６ インサート成形樹脂部 ２６ａ～２６ｃ 突出部
２７ 周壁部 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
４４ 板部 ４５ 連結部
４６ 被保持部 ４６ａ 突起
４７ 延長部 ４８ コ字状部
４８ａ 板面 ４８ｂ 脚部
４９ 接触部 ５０ シェル
５１，５２ 外壁部 ５１ａ，５２ａ 湾曲部
５３ 切欠き ６０ インシュレータ
６１ 凹部 ６２ スリット
７０，７０’ 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
７８ 平板部 ７８ａ 板面
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’ コネクタ
２００，２００’ 相手側コネクタ

Claims (1)

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遮蔽部を備えたグランド端子と、枠状をなす導電性のシェルと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遮蔽部を備えた相手側グランド端子と、枠状をなす導電性の相手側シェルと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、
   前記グランド端子と前記シェルは金属板の曲げ加工により一体形成されており、
   前記遮蔽部は前記コネクタと前記相手側コネクタとの嵌合方向と平行な板面をもつ板部で構成されており、
   前記相手側遮蔽部は前記嵌合方向と平行な相手側板面をもつ相手側板部で構成されており、
   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ており、
   前記板面と前記相手側板面は相互に平行とされて、前記板部と前記相手側板部の一方の厚みは他方の厚みが位置する範囲内に位置しており、
   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ており、
   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ており、
   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弾性接触しており、
   前記グランド端子と前記相手側グランド端子は前記遮蔽部と前記相手側遮蔽部の前記弾性接触によって相互に接続されている、コネクタ組立体。

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