JP2019003783A - 電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】効率的に製造することができる電気コネクタを提供する。【解決手段】プラグコネクタは、回路基板に接続されたリセプタクルコネクタと嵌合する。グランドバー１０は、一列に配置された複数の同軸ケーブル２の外部導体の端末部分と電気的に接続する導電性の部材である。グランドシェル１１は、複数の同軸ケーブル２の端末部分及びグランドバー１０を収容し、リセプタクルコネクタと嵌合するとそのグランドシェル１１を介して回路基板に接地される導電性の部材である。グランドシェル１１は、グランドバー１０とはんだ溶着可能に当接する当接部２２を有する導電性の第１のシェル１１Ａと、当接部２２にはんだを充填可能で、充填されたはんだで当接部２２と溶着する空隙部３３が設けられた導電性の第２のシェル１１Ｂと、から構成されている。【選択図】図７

Description

本発明は、電気コネクタに関する。

特許文献１、２には、複数の同軸ケーブルの外部導体と電気的に接続される導電性のグランドバーと、そのグランドバーにはんだ付けされる導電性の一対のシェルから成るグランドシェルとを備える電気コネクタが開示されている。このような電気コネクタでは、グランドバーの一方面に一方のシェルの平坦部分がはんだ付けされ、グランドバーの他方面（上記一方面に対して逆方向を向いた面）に他方のシェルの平坦部分がはんだ付けされる。これにより、グランドバーとグランドシェルとの電気的接続が実現される。

特許５７９４６７１号公報 特許５８２６６５４号公報

上述の電気コネクタの製造工程では、一対のシェルをグランドバーに接続する場合、一方のシェルとグランドバーとをはんだ付けする工程と、他方のシェルとグランドバーとをはんだ付けする工程という２つのはんだ付け工程が必要になる。しかしながら、電気コネクタについては多数製造する必要があるため、製造工程の効率化が求められている。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、効率的に製造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。

上記目的を達成するために、本発明に係る電気コネクタは、
回路基板に接続された相手コネクタと嵌合する電気コネクタであって、
一列に配置された複数の同軸ケーブルの外部導体の端末部分と電気的に接続する導電性のグランド部材と、
前記複数の同軸ケーブルの端末部分及び前記グランド部材を収容し、前記相手コネクタと嵌合すると前記相手コネクタの接地用部材を介して前記回路基板に接地される導電性のグランドシェルと、
を備え、
前記グランドシェルは、
前記グランド部材とはんだ溶着可能に当接する当接部を有する第１のシェルと、
前記当接部にはんだを充填可能で、充填されたはんだで前記当接部と溶着する空隙部が設けられた第２のシェルと、
から構成されている。

この場合、前記空隙部は、前記当接部における前記グランド部材と前記第１のシェルとの境目を外部に露出させる、
こととしてもよい。

また、前記当接部には、前記境目を形成する貫通孔が形成されている、
こととしてもよい。

前記当接部は、前記グランド部材を囲むように折り曲げられて形成された複数の平板部分を有し、いずれかの平板部分に前記貫通孔が設けられ、
前記第２のシェルは、前記当接部に沿った折曲部を有し、前記貫通孔に応じて前記空隙部が設けられている、
こととしてもよい。

前記第１のシェルには、同じ向きに前記当接部が複数設けられ、
前記第２のシェルには、前記当接部に応じて前記空隙部が複数設けられている、
こととしてもよい。

前記当接部及び前記空隙部は、複数の同軸ケーブルの列の両端の外側に設けられている、
こととしてもよい。

前記当接部及び前記空隙部は、前記複数の同軸ケーブルの列において隣接する同軸ケーブルの間隔が広い部分に設けられている、
こととしてもよい。

本発明によれば、グランド部材と当接する第１のシェルの当接部にはんだを充填可能な空隙部が、第２のシェルに設けられている。このため、空隙部にはんだを充填すれば、そのはんだは当接部まで充填されるので、グランドバー、第１のシェル、第２のシェルを一度にはんだ付けすることができる。これにより、２つのはんだ付け工程を１つにまとめることができるので、効率的に製造することができる。

本発明の実施の形態１に係るコネクタ装置の構成を示す上面図である。 複数の同軸ケーブルがグランドバーに接続された状態を示す図である。 グランドシェルの構成を示す斜視図である。 プラグコネクタから第２のシェルを取り除いた時の上面図である。 当接部周辺の拡大斜視図である。 スライド前のグランドバーの状態を示す上面図である。 空隙部周辺の拡大斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図８の点線部分Ｄの拡大図である。 本発明の実施の形態２に係るプラグコネクタの構成を示す上面図である。 図１０のＢ−Ｂ断面図である。 図１１の点線部分Ｅの拡大図である。 本発明の実施の形態３に係るプラグコネクタの構成を示す側面図である。 図１３のＣ−Ｃ断面図である。 図１４の点線部分Ｆの拡大図である。

実施の形態１．
まず、本発明の実施の形態１について、図１〜図９を参照して詳細に説明する。図中、同一又は対応する部分には同一の符号が付されている。

図１に示すように、コネクタ装置１は、複数の同軸ケーブル２を回路基板３に電気的に接続するコネクタである。コネクタ装置１は、複数の同軸ケーブル２の先端に接続された本実施の形態に係る電気コネクタとしてのプラグコネクタ１Ａと、回路基板３に実装され接続された相手コネクタとしてのリセプタクルコネクタ１Ｂとを備える。プラグコネクタ１Ａがリセプタクルコネクタ１Ｂと嵌合することにより、複数の同軸ケーブル２が回路基板３と電気的に接続される。

図２に示すように、プラグコネクタ１Ａ内において、同軸ケーブル２は、ｘ軸方向に沿って一列に配置されている。複数の同軸ケーブル２は、−ｘ軸側に配列された１０本の第１のグループと、＋ｘ軸側に配列された１０本の第２のグループとに分かれている。第１のグループと第２のグループとの間隔は、グループ内の同軸ケーブル２の間隔よりも広く設定されている。

プラグコネクタ１Ａは、同軸ケーブル２の外部導体２ｂとはんだ付け接続される導電性のグランド部材としてのグランドバー１０（図２参照）と、プラグコネクタ１Ａ全体を覆う導電性のグランドシェル１１（図３参照）と、ｘ軸方向に所定の間隔で配列された導電性の複数のコンタクト１２と、コンタクト１２間を絶縁する絶縁性の部材であるハウジング１３と、を備える。

グランドバー１０は、図２に示すように、ｘ軸方向に延びる細長平板状の部材である。グランドバー１０は、配列された同軸ケーブル２の外部導体２ｂとはんだ付けされ、複数の同軸ケーブル２と一体化している。

グランドシェル１１は、複数の同軸ケーブル２の端末部分及びグランドバー１０を収容し、プラグコネクタ１Ａがリセプタクルコネクタ１Ｂと嵌合すると、リセプタクルコネクタ１Ｂのグランドシェル４１を介して回路基板３に接地される。

グランドシェル１１は、図３に示すように、第１のシェル１１Ａと第２のシェル１１Ｂとで構成されている。第１のシェル１１Ａ及び第２のシェル１１Ｂはともに、ｘ軸方向を長手方向とする平板状の部材である。

第１のシェル１１Ａは、平板部２０を主たる構成要素とする。第２のシェル１１Ｂは、平板部３０を主たる構成要素とする。第１のシェル１１Ａにおいて、平板部２０のｘ軸方向の両端にはそれぞれ接続部２１が設けられており、第２のシェル１１Ｂにおいて、平板部３０のｘ軸方向の両端にはそれぞれ接続部３１が設けられている。第１のシェル１１Ａと第２のシェル１１Ｂとは、図３に示すように、互いに貼り合わされ、対向する接続部２１、３１がはんだ付けされる。これにより、グランドシェル１１が形成される。実際には、この貼り合わせは、複数の同軸ケーブル２の先端部分、グランドバー１０、複数のコンタクト１２、ハウジング１３、係止部５を回転可能に挟んだ状態で行われる。

第１のシェル１１Ａの−ｙ側の縁部には、３つの当接部２２が設けられている。当接部２２は、それぞれ同軸ケーブル２の配列の両端にそれぞれ配置され、同軸ケーブル２の第１のグループと第２のグループとの間に１つ配置されている。

当接部２２は、平板部２０から−ｙ方向に張り出す平板が＋ｚ側に９０度折り曲げられ、折り曲げられた部分が途中から＋ｙ側に９０度折り曲げられて形成されている。すなわち、当接部２２は、プラグコネクタ１Ａから第２のシェル１１Ｂを取り除いた状態の上面図である図４及び図５に示すように、グランドバー１０は、当接部２２に囲まれた部分に挿入され、当接部２２の内面がグランドバー１０に対向する。３つの当接部２２は、同軸ケーブル２と干渉しない位置に設けられている。

当接部２２には貫通孔２３が設けられている。図４及び図５に示すように、この貫通孔２３から、グランドバー１０の一部が露出している。グランドバー１０を当接部２２に囲まれた部分に挿入するため、グランドバー１０は、まず、図６に示す位置に置かれ、それから図４及び図５に示す位置にスライドする。これにより、当接部２２が、グランドバー１０とはんだ溶着可能に当接するようになる。なお、フィレットを広げ、はんだをより溶着しやすくなるように、貫通孔２３の縁には、２つの突出部が設けられている。

図４に示すように、複数のコンタクト１２は、ｙ軸方向に延びた状態でハウジング１３の挿入溝に圧入されており、ｘ軸方向に配列されている。複数のコンタクト１２は、図５に示すように、グランドバー１０に接続された同軸ケーブル２の内部導体２ａと一対一で接触するように配置される。図５に示す状態で、同軸ケーブル２の内部導体２ａと、内部導体２ａに接触するコンタクト１２とがはんだ付けされる。そして、第２のシェル１１Ｂが取り付けられると、プラグコネクタ１Ａは、図１及び図７に示す状態となる。

図７に示すように、第２のシェル１１Ｂには、当接部２２に当接する折曲部３２が設けられている。図８及び図９に示すように、折曲部３２は、当接部２２に沿って折り曲げられている。

図７、図８及び図９に示すように、折曲部３２には、空隙部３３が設けられている。本実施の形態では、空隙部３３は折曲部３２を一部切り欠くことによって形成されている。当接部２２は、空隙部３３を介して外部に露出しており、空隙部３３により、はんだを充填可能となっている。空隙部３３は、充填されたはんだで当接部２２と溶着可能である。

なお、当接部２２には、貫通孔２３が形成されている。空隙部３３は、貫通孔２３によって形成される境目、すなわち当接部２２におけるグランドバー１０と第１のシェル１１Ａとの境目２４を外部に露出させている。第２のシェル１１Ｂの空隙部３３からはんだを充填すれば、そのはんだは、空隙部３３から貫通孔２３に入り込む。これにより、グランドバー１０と第１のシェル１１Ａとの間、グランドバー１０と第２のシェル１１Ｂとの間が一度にはんだ付けされる。

換言すれば、第１のシェル１１Ａにおいて、当接部２２は、グランドバー１０を囲むように折り曲げられて形成された複数の平板部分（＋ｚ側、−ｙ側、−ｚ側に位置する平板部分）を有している。そして、＋ｚ側に位置する平板部分に貫通孔２３が設けられている。第２のシェル１１Ｂは、当接部２２に沿って折れ曲がった折曲部３２を有しており、貫通孔２３に応じて空隙部３３が設けられている。

また、第１のシェル１１Ａには、同じ向き（＋ｚ方向）に当接部２２が３つ設けられている。さらに、第２のシェル１１Ｂには、当接部２２に対応する位置にそれぞれ空隙部３３が設けられている。空隙部３３の縁にも、フィレットを生成するための突起が１つ設けられている。

さらに、当接部２２及び空隙部３３は、複数の同軸ケーブル２の列のｘ軸方向両端の外側に設けられており、複数の同軸ケーブル２の列において隣接する同軸ケーブル２の間隔が広い部分、すなわち第１のグループと第２のグループとの間に設けられている。

図１に戻り、リセプタクルコネクタ１Ｂは、導電性のグランドシェル４１（接地用部材）と、ｘ軸方向に所定の間隔で配列された導電性の複数のコンタクト４２と、コンタクト４２間を絶縁する絶縁性の部材であるハウジング４３と、を備える。グランドシェル４１は、回路基板３に接地されており、コンタクト４２は、回路基板３の信号電極に電気的に接続されている。

プラグコネクタ１Ａは、ｘ軸方向に配列されたコンタクト１２の端部が形成された差込部４と、グランドシェル１１とｘ軸回りに回動可能に形成された係止部５と、を備える。リセプタクルコネクタ１Ｂには、差込口６が設けられている。

プラグコネクタ１Ａのグランドシェル１１が図１に示す位置から＋ｚ方向に回動された状態で、プラグコネクタ１Ａの差込部４がリセプタクルコネクタ１Ｂの差込口６に差し込まれる。この状態で、係止部５が図１に示す位置に戻されると、係止部５がリセプタクルコネクタ１Ｂに係止され、プラグコネクタ１Ａとリセプタクルコネクタ１Ｂとの嵌合が完了する。

プラグコネクタ１Ａとリセプタクルコネクタ１Ｂとが嵌合すると、グランドシェル１１とグランドシェル４１とが接触し、コンタクト１２とコンタクト４２とが接触する。これにより、同軸ケーブル２の外部導体２ｂ、グランドバー１０、グランドシェル１１、グランドシェル４１、回路基板３の接地端子とで接地の伝送線路が形成される。同軸ケーブル２の内部導体２ａ、コンタクト１２、コンタクト４２、回路基板３の端子とで信号の伝送線路が形成される。これにより、同軸ケーブル２と回路基板３との間で、信号の伝送が可能となる。

実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２について図１０〜図１２を参照して説明する。本実施の形態に係るプラグコネクタ１Ａは、第１のシェル１１Ａの当接部２２における貫通孔２３の形成位置と、第２のシェル１１Ｂの折曲部３２における空隙部３３の形成位置とが、上記実施の形態１と異なっている。

図１０〜図１２に示すように、本実施の形態では、当接部２２は、グランドバー１０を囲むように折り曲げられて形成された３つの平板部分（−ｚ側、−ｙ側、＋ｚ側に位置する平板部分）を有している。本実施の形態では、当接部２２における−ｚ側に位置する平板部分に貫通孔２３が設けられている。

さらに、第２のシェル１１Ｂは、当接部２２に沿って折り曲げられた折曲部３２を有している。本実施の形態では、折曲部３２は、３つの平板部分（−ｚ側、−ｙ側、＋ｚ側に位置する平板部分）を有している。

折曲部３２では、この貫通孔２３が形成された位置に対向して空隙部３３が設けられている。本実施の形態では、空隙部３３は開口となっている。第２のシェル１１Ｂの空隙部３３からはんだを充填すれば、そのはんだが空隙部３３から貫通孔２３に入り込む。これにより、グランドバー１０と第１のシェル１１Ａとの間、グランドバー１０と第２のシェル１１Ｂとの間を一度にはんだ付けすることができる。

実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３について図１３〜図１５を参照して詳細に説明する。本実施の形態に係るプラグコネクタ１Ａは、第１のシェル１１Ａの当接部２２における貫通孔２３の形成位置と、第２のシェル１１Ｂの折曲部３２における空隙部３３の形成位置とが、上記実施の形態１、２と異なっている。

図１３〜図１５に示すように、本実施の形態では、当接部２２は、グランドバー１０を囲むように折り曲げられて形成された３つの平板部分（−ｚ側、−ｙ側、＋ｚ側に位置する平板部分）を有している。そのうち、−ｚ側に位置する平板部分に貫通孔２３が設けられている。

さらに、第２のシェル１１Ｂは、当接部２２に沿って折り曲げられた折曲部３２を有している。本実施の形態では、折曲部３２は、２つの平板部分（＋ｚ側、−ｙ側に位置する平板部分）を有している。

折曲部３２では、この貫通孔２３が形成された位置に対向して空隙部３３が設けられている。本実施の形態では、空隙部３３は開口となっている。第２のシェル１１Ｂの空隙部３３からはんだを充填すれば、そのはんだは、空隙部３３から貫通孔２３に入り込む。これにより、グランドバー１０と第１のシェル１１Ａとの間、グランドバー１０と第２のシェル１１Ｂとの間を一度にはんだ付けすることができる。

以上詳細に説明したように、上記各実施の形態によれば、グランドバー１０と当接する第１のシェル１１Ａの当接部２２にはんだを充填可能な空隙部３３が、第２のシェル１１Ｂに設けられている。このため、空隙部３３にはんだを充填すれば、そのはんだは当接部２２まで充填されるので、グランドバー１０、第１のシェル１１Ａ、第２のシェル１１Ｂを一度にはんだ付けすることができる。これにより、２つのはんだ付け工程を１つにまとめることができるので、効率的に製造することができる（製造工程を簡略化することができる）。

また、上記実施の形態では、空隙部３３は、当接部２２におけるグランドバー１０と第１のシェル１１Ａとの境目２４を外部に露出させた。このようにすれば、グランドバー１０と第１のシェル１１Ａとの間にはんだを充填し易くなる。しかしながら、本発明はこれには限られない。グランドバー１０と第１のシェル１１Ａとの間が空隙部３３と連通しており、はんだを確実に送ることができるのであれば、境目２４を外部に露出させておく必要はない。

また、上記実施の形態では、当接部３３には、境目２４を形成する貫通孔２３を形成した。このようにすれば、貫通孔２３を通じて、最も内側のグランドバー１０まではんだを充填しやすくなる。しかしながら、本発明はこれには限られない。グランドバー１０まで、はんだを確実に送ることができるのであれば、貫通孔２３を設ける必要はない。例えば、はんだをグランドバー１０まで充填するための切り欠きを第１のシェル１１Ａに設けるようにしてもよい。

また、上記実施の形態によれば、第１のシェル１１Ａにおいて、当接部２２はグランドバー１０を囲むように折り曲げられて形成された複数の平板部分を有しており、いずれかの平板部分に貫通孔２３が設けられた。また、第２のシェル１１Ｂは、当接部２２に沿って折り曲げられた折曲部３２を有し、貫通孔２３に応じて空隙部３３が設けられている。このようにすれば、貫通孔２３及び空隙部３３を設ける位置の自由度を高めることができるようになり、はんだを充填し易い場所に貫通孔２３及び空隙部３３を設けることができる。これにより、はんだ付けをさらに容易なものとすることができる。

例えば、従来のコネクタでは、グランドバーと第１のシェル、第２のシェルとの電気的接続に、表面に３箇所、裏面に３箇所のはんだ付けが必要になるところ、上記実施の形態に係るプラグコネクタ１Ａでは、一方の面の３箇所のはんだ付けでそれらの電気的接続を実現することができる。

また、上記実施の形態によれば、第１のシェル１１Ａには、同じ向きに当接部２２が複数設けられ、第２のシェル１１Ｂには、当接部２２に応じて空隙部３３が複数設けられている。このようにすれば、同じ向きにはんだを充填すれば良いので、はんだ付けをさらに効率的なものとすることができる。

また、上記実施の形態によれば、当接部２２及び空隙部３３は、複数の同軸ケーブル２の列の両端の外側に設けられている。このようにすれば、同軸ケーブル２をその配列の両端で強固に固定することができる。これにより、例えば、同軸ケーブル２の煽りを防止することができる。

また、上記実施の形態によれば、さらに、複数の同軸ケーブル２の列において隣接する同軸ケーブル２の間隔が広い部分に設けられている。このようにすれば、同軸ケーブル２の配列の両端のみではんだ付けするよりも、同軸ケーブル２をさらに強固に固定することができる。

しかしながら、はんだ付けによる固定が十分であれば、はんだ付け箇所は１箇所であってもよい。また、はんだ付けを行う箇所、すなわち当接部２２及び空隙部３３が４箇所以上設けられていてもよい。また、同軸ケーブル２の配列の間に設けられるはんだ付けも複数箇所で行われるようにしてもよい。

上記実施の形態に係るコネクタ装置１は、プラグコネクタ１Ａとリセプタクルコネクタ１Ｂとが、回路基板３の実装面に平行な方向に嵌合するタイプのものであったが、本発明はこれには限られない。例えば、回路基板３の実装面に垂直な方向に嵌合するコネクタ装置にも適用することができる。

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、グランド部材とグランドシェルとを有する電気コネクタに適用することができる。

１ コネクタ装置、１Ａ プラグコネクタ、１Ｂ リセプタクルコネクタ、２ 同軸ケーブル、２ａ 内部導体、２ｂ 外部導体、３ 回路基板、４ 差込部、５ 係止部、６ 差込口、１０ グランドバー、１１ グランドシェル、１１Ａ 第１のシェル、１１Ｂ 第２のシェル、１２ コンタクト、１３ ハウジング、２０ 平板部、２１ 接続部、２２ 当接部、２３ 貫通孔、２４ 境目、３０ 平板部、３１ 接続部、３２ 折曲部、３３ 空隙部、４１ グランドシェル、４２ コンタクト、４３ ハウジング

Claims (7)

1. 回路基板に接続された相手コネクタと嵌合する電気コネクタであって、
   一列に配置された複数の同軸ケーブルの外部導体の端末部分と電気的に接続する導電性のグランド部材と、
   前記複数の同軸ケーブルの端末部分及び前記グランド部材を収容し、前記相手コネクタと嵌合すると前記相手コネクタの接地用部材を介して前記回路基板に接地される導電性のグランドシェルと、
   を備え、
   前記グランドシェルは、
   前記グランド部材とはんだ溶着可能に当接する当接部を有する第１のシェルと、
   前記当接部にはんだを充填可能で、充填されたはんだで前記当接部と溶着する空隙部が設けられた第２のシェルと、
   から構成されている電気コネクタ。
2. 前記空隙部は、前記当接部における前記グランド部材と前記第１のシェルとの境目を外部に露出させる、
   請求項１に記載の電気コネクタ。
3. 前記当接部には、前記境目を形成する貫通孔が形成されている、
   請求項２に記載の電気コネクタ。
4. 前記当接部は、前記グランド部材を囲むように折り曲げられて形成された複数の平板部分を有し、いずれかの平板部分に前記貫通孔が設けられ、
   前記第２のシェルは、前記当接部に沿った折曲部を有し、前記貫通孔に応じて前記空隙部が設けられている、
   請求項３に記載の電気コネクタ。
5. 前記第１のシェルには、同じ向きに前記当接部が複数設けられ、
   前記第２のシェルには、前記当接部に応じて前記空隙部が複数設けられている、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の電気コネクタ。
6. 前記当接部及び前記空隙部は、複数の同軸ケーブルの列の両端の外側に設けられている、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の電気コネクタ。
7. 前記当接部及び前記空隙部は、前記複数の同軸ケーブルの列において隣接する同軸ケーブルの間隔が広い部分に設けられている、
   請求項６に記載の電気コネクタ。

Images