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1. WO2020003731 - 電気コネクタセット

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明 細 書

発明の名称 電気コネクタセット

技術分野

0001  

背景技術

0002  

先行技術文献

特許文献

0003  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0004   0005  

課題を解決するための手段

0006  

発明の効果

0007  

図面の簡単な説明

0008  

発明を実施するための形態

0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065  

産業上の利用可能性

0066  

符号の説明

0067  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18  

図面

1A   1B   1C   2   3A   3B   4   5A   5B   6A   6B   7A   7B   8   9   10A   10B   11A   11B   12A   12B   13A   13B   14A   14B   15A   15B   15C   16A   16B   17A   17B   18A   18B  

明 細 書

発明の名称 : 電気コネクタセット

技術分野

[0001]
 本発明は、第1コネクタと第2コネクタとを対向させて嵌合して構成された電気コネクタセットに関する。

背景技術

[0002]
 従来、一対のコネクタを嵌合させて多極コネクタを1列配置したコネクタセットが知られている(例えば、特許文献1参照。)。このコネクタセットでは、一対のコネクタの嵌合時に、接地電位に接続された環状の固定端子と、接続端子とをコプレーナ構成に配置することでノイズ耐性の向上とインピーダンス整合を行っている。この場合の嵌合の保持は環状の固定端子が雄コネクタと雌コネクタとで圧接されることによって行われている。また、接続端子は、固定端子より外側に引き出されている。

先行技術文献

特許文献

[0003]
特許文献1 : 特開2015-230840号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0004]
 電気コネクタセットを高周波信号の伝送に用いる場合、伝送帯域によって高周波信号を伝送する端子の隣に配置された接地電位に接続した端子(GND端子)が前記高周波信号を伝送する端子から輻射され給電される電界によって共振を起こしやすく、放射ノイズを発生させ信号伝送の妨げとなる問題がある。
[0005]
 そこで、本発明の目的は、高周波伝送においても端子の共振を抑制できる電気コネクタを提供することである。

課題を解決するための手段

[0006]
 本発明に係る電気コネクタセットは、第1コネクタと第2コネクタとを対向させて嵌合して構成された電気コネクタセットであって、
 前記第1コネクタの第1凸部端子と、前記第2コネクタの第1凹部端子とがばね係合して構成されている第1係合端子と、
 前記第1コネクタの第2凸部端子と、前記第2コネクタの第2凹部端子とがばね係合して構成され、前記第1係合端子について第1方向に沿って配置された第2係合端子と、
 前記第1方向について、前記第1係合端子と前記第2係合端子との間に配置され、前記第1係合端子の前記第1コネクタの前記第1凸部端子と前記第2コネクタの前記第1凹部端子とがばね係合している部分の第1方向への投影領域の外形を包含する領域にわたって前記第1方向及び嵌合方向と交差する第2方向に沿って延在し、前記電気コネクタセットの嵌合方向の高さとほぼ同じ高さを有する壁状端子と、
を備える。

発明の効果

[0007]
 本発明に係る電気コネクタによれば、高周波伝送に用いる第1係合端子とその他の第2係合端子との間に壁状端子を設けているので、高周波伝送においても端子の共振を抑制できる。

図面の簡単な説明

[0008]
[図1A] 実施の形態1に係る電気コネクタセットの概略斜視図である。
[図1B] 図1Aの電気コネクタセットの平面図である。
[図1C] 図1Aの電気コネクタセットの側面図である。
[図2] 図1BのA-A線で切断した断面構造を示す概略断面図である。
[図3A] 実施の形態1に係る電気コネクタセットの第1係合端子と第2係合端子と壁状端子との配置関係を示す概略部分斜視図である。
[図3B] 図3Aと異なる方向からみた第1係合端子と第2係合端子と壁状端子との配置関係を示す概略部分斜視図である。
[図4] x軸方向の負方向から正方向に向ってみた第1係合端子のばね係合部分の投影領域と壁状端子との関係を示す概略図である。
[図5A] 第1係合端子と壁状端子との配置関係を示す概略斜視図である。
[図5B] 図5Aと異なる方向からみた第1係合端子と壁状端子との配置関係を示す概略斜視図である。
[図6A] 壁状端子を第1部分壁端子と第2部分壁端子とで構成している状態を示す概略斜視図である。
[図6B] 図6Aと異なる方向からみた壁状端子を第1部分壁端子と第2部分壁端子とで構成している状態を示す概略斜視図である。
[図7A] 第1コネクタと第2コネクタとを嵌合して、壁状端子を第1部分壁端子と第2部分壁端子とで構成する嵌合時の様子を示す概略斜視図である。
[図7B] 第1コネクタと第2コネクタとを嵌合して、壁状端子を第1部分壁端子と第2部分壁端子とで構成する嵌合時の様子を示す図7Aと異なる方向からみた概略斜視図である。
[図8] 実施の形態1に係る電気コネクタセットの固定端子のx軸方向からみた断面構造を示す断面図である。
[図9] 第1コネクタと第2コネクタとを嵌合して、固定端子を凸部固定端子と凹部固定端子とで構成する嵌合時の様子を示す概略断面図である。
[図10A] 実施の形態1に係る電気コネクタセットを構成する第1コネクタの概略斜視図である。
[図10B] 図10Aの第1コネクタの平面図である。
[図11A] 実施の形態1に係る電気コネクタセットを構成する第2コネクタの概略斜視図である。
[図11B] 図11Aの第2コネクタの底面図である。
[図12A] 実施の形態1に係る電気コネクタセットを第1コネクタと第2コネクタとを対向させて嵌合して構成する嵌合時の様子を示す概略斜視図である。
[図12B] 実施の形態1に係る電気コネクタセットを第1コネクタと第2コネクタとを対向させて嵌合して構成する嵌合時の様子を示す図12Aと異なる方向からみた概略斜視図である。
[図13A] 実施の形態2に係る電気コネクタセットの概略斜視図である。
[図13B] 図13Aの平面図である。
[図14A] 実施の形態2に係る電気コネクタセットを構成する第1コネクタの平面図である。
[図14B] 実施の形態2に係る電気コネクタセットを構成する第2コネクタの底面図である。
[図15A] 実施の形態2に係る電気コネクタセットの変形例において、第1コネクタと第2コネクタとを嵌合方向に重ねた状態を示す概略断面図である。
[図15B] 実施の形態2に係る電気コネクタセットにおいて、第1コネクタと第2コネクタとを嵌合方向に重ねた状態を示す概略部分断面図である。
[図15C] 実施の形態2に係る電気コネクタセットにおいて、第1コネクタと第2コネクタとを嵌合方向に重ねた状態を示す概略斜視図である。
[図16A] 実施の形態3に係る電気コネクタセットを構成する第1コネクタの概略斜視図である。
[図16B] 図16Aの第1コネクタの平面図である。
[図17A] 実施の形態4に係る電気コネクタセットを構成する第1コネクタの概略斜視図である。
[図17B] 図17Aの第1コネクタの平面図である。
[図18A] 実施の形態5に係る電気コネクタセットを構成する第1コネクタの概略斜視図である。
[図18B] 図18Aの第1コネクタの平面図である。

発明を実施するための形態

[0009]
(本発明に至る経緯について)
 上述の課題に挙げたように、高周波伝送等の高い伝送帯域、例えば、ミリ波信号伝送では、高周波信号を伝送する端子の隣に配置された接地電位に接続した端子(GND端子)が前記高周波信号を伝送する端子から輻射され給電される電界によって共振を起こしやすく、放射ノイズを発生させ信号伝送の妨げになる。ばね係合の構成では、第1凸部端子と第1凹部端子とからGND端子のはんだ付け部間への配線距離が長くなる。このばね係合の構成が原因となって、信号伝送路から輻射して給電された電界が、GND端子のはんだ付け部間で波長に応じた周波数帯で共振を起こし、放射ノイズを発生させ、第1係合端子における信号の伝送を妨げる。
[0010]
 そこで、本発明者は、第1係合端子と第2係合端子との間に電気コネクタセットの嵌合方向の高さと同じ高さを有する壁状端子を設けることで、高周波伝送においても端子の共振を抑制できることを見出し、本発明に至ったものである。また、本発明者は、壁状端子が、x軸方向からの第1係合端子を構成する第1凸部端子と第1凹部端子とがばね係合している部分の投影領域の外形を包含する領域にわたってy軸方向に延在するとより好ましいことを見出した。本発明において「電気コネクタセットの嵌合方向の高さと同じ高さ」とは、電気コネクタセットの嵌合方向の高さと完全に同じ高さであることを意味するものではなく、製造上の公差等を鑑み、ほぼ同じ高さであることも含む意味である。
[0011]
(本発明の態様について)
 第1の態様に係る電気コネクタセットは、第1コネクタと第2コネクタとを対向させて嵌合して構成された電気コネクタセットであって、
 前記第1コネクタの第1凸部端子と、前記第2コネクタの第1凹部端子とがばね係合して構成されている第1係合端子と、
 前記第1コネクタの第2凸部端子と、前記第2コネクタの第2凹部端子とがばね係合して構成され、前記第1係合端子について第1方向に沿って配置された第2係合端子と、
 前記第1方向について、前記第1係合端子と前記第2係合端子との間に配置され、前記第1係合端子の前記第1コネクタの前記第1凸部端子と前記第2コネクタの前記第1凹部端子とがばね係合している部分の第1方向への投影領域の外形を包含する領域にわたって前記第1方向及び嵌合方向と交差する第2方向に沿って延在し、前記電気コネクタセットの嵌合方向の高さとほぼ同じ高さを有する壁状端子と、
を備える。
[0012]
 上記構成によれば、高周波伝送に用いる第1係合端子とその他の第2係合端子との間に壁状端子を設けているので、高周波伝送においても端子の共振を抑制できる。
[0013]
 第2の態様に係る電気コネクタセットは、上記第1の態様において、前記壁状端子は、金属材料で構成されていると共に、接地電位に接続されていてもよい。
[0014]
 第3の態様に係る電気コネクタセットは、上記第1又は第2の態様において、前記壁状端子は、前記第1方向からの前記第1係合端子の投影領域の外形を含む面状形状を有してもよい。
[0015]
 第4の態様に係る電気コネクタセットは、上記第1から第3のいずれかの態様において、前記壁状端子は、前記第1コネクタ又は前記第2コネクタの少なくとも一方に設けられていてもよい。
[0016]
 第5の態様に係る電気コネクタセットは、上記第1から第4のいずれかの態様において、前記壁状端子は、前記第1コネクタの第1部分壁端子と、前記第2コネクタの第2部分壁端子とが係合して構成されていてもよい。
[0017]
 第6の態様に係る電気コネクタセットは、上記第5の態様において、前記第1部分壁端子又は前記第2部分壁端子の少なくとも一方は弾性変形可能であってもよい。
[0018]
 上記構成によって、第1部分壁端子と第2部分壁端子とが係合する際、応力がかかっても少なくとも一方が弾性変形することで安定して係合させることができる。また、電気的接続を安定化することができる。
[0019]
 第7の態様に係る電気コネクタセットは、上記第6の態様において、前記第1係合端子と前記壁状端子とで構成されるブロックは、前記第1方向に沿って2箇所に設けられていると共に、前記第1コネクタのそれぞれのブロックの第1部分壁端子の間の第1方向における長さAと、前記第2コネクタのそれぞれのブロックの第2部分壁端子の間の第1方向における長さBと、について、第1方向における長さA<第1方向における長さBの関係となってもよい。
[0020]
 第8の態様に係る電気コネクタセットは、上記第1から第6のいずれかの態様において、前記第1係合端子と前記壁状端子とで構成されるブロックは、前記第1方向に沿って2箇所に設けられていてもよい。
[0021]
 上記構成によって、伝送信号線を増やすことができる。
[0022]
 第9の態様に係る電気コネクタセットは、上記第6の態様において、前記嵌合方向について、前記第1コネクタと前記第2コネクタとを保持するロック機構を有する固定端子をさらに有し、前記固定端子は、前記第1コネクタの凸部固定端子の凸部湾曲面と前記第2コネクタの凹部固定端子の凹部湾曲面とが互いに接触して構成されていると共に、前記第1コネクタの前記凸部湾曲面の内側と前記第1部分壁端子との第1方向における長さCと、前記第2コネクタの前記凹部湾曲面の内側と前記第2部分壁端子との第1方向における長さDと、について、第1方向における長さC>第1方向における長さDの関係となってもよい。
[0023]
 第10の態様に係る電気コネクタセットは、上記第1から第8のいずれかの態様において、前記嵌合方向について、前記第1コネクタと前記第2コネクタとを保持するロック機構を有する固定端子をさらに有してもよい。
[0024]
 上記構成によって、嵌合後に第2コネクタを下死面で受けることができ、嵌合後の高さ変動を抑制できる。そこで、伝送信号線のインピーダンス調整を容易に行うことができる。
[0025]
 第11の態様に係る電気コネクタセットは、上記第10の態様において、前記固定端子は、前記第1コネクタの凸部固定端子の金属面と前記第2コネクタの凹部固定端子の金属面とが互いに接触して構成されていてもよい。
[0026]
 上記構成によって、固定端子と電気コネクタセットの基板との間で発生する共振を抑制できる。
[0027]
 第12の態様に係る電気コネクタセットは、上記第11の態様において、前記第1コネクタの前記凸部固定端子、及び、前記第2コネクタの前記凹部固定端子の少なくとも一方と前記壁状端子とは、同一部材で形成されており、その接続部分は、接地電位に接続されていてもよい。
[0028]
 第13の態様に係る電気コネクタセットは、上記第1から第12のいずれかの態様において、前記第1コネクタ又は前記第2コネクタの少なくとも一方は、全周にわたって環状に配置された金属端子を有してもよい。
[0029]
 上記構成によって、ノイズ耐性を向上させることができる。また、インピーダンス整合の容易性を向上させることができる。
[0030]
 第14の態様に係る電気コネクタセットは、上記第1から第13のいずれかの態様において、前記第1係合端子は、前記第1方向に沿って2列の多極構成を有し、隣接する2つの前記第1係合端子の間に配置された第2壁状端子をさらに備えてもよい。
[0031]
 上記構成によって、第1係合端子によって、デジタル信号や他の信号の伝送が可能となる。
[0032]
 第15の態様に係る電気コネクタセットは、上記第1から第14のいずれかの態様において、前記第1係合端子は、前記第1凸部端子と前記第1凹部端子とがばね係合している部分から前記第2方向に沿って両側に突出している部分が、前記壁状端子の前記第2方向に沿って延在する範囲より内側にあってもよい。
[0033]
 上記構成によって、実装部のはんだ付けからばね係合している部分までの長さを短くでき、浮遊容量を減らせるので、インピーダンス調整部を容易に構成できる。
[0034]
 第16の態様に係る電気コネクタセットは、上記第1から第15のいずれかの態様において、前記壁状端子は、前記第1コネクタ又は前記第2コネクタに対して着脱可能であって、
 前記第1コネクタ又は前記第2コネクタの少なくとも一方は、前記第1方向に沿って、少なくとも1箇所において前記壁状端子を配置可能であってもよい。
[0035]
 第17の態様に係る電気コネクタセットは、上記第1から第10のいずれかの態様において、前記第1係合端子は、ミリ波用接続端子であって、前記第1コネクタと前記第2コネクタとの嵌合方向の合計厚さは、1mm以下であってもよい。
[0036]
 第18の態様に係る電気コネクタセットは、上記第1から第17のいずれかの態様において、前記第2係合端子は、前記第1方向に沿って2列の多極構成を有してもよい。
[0037]
 上記構成によって、第2係合端子によって、デジタル信号や他の信号の伝送が可能となる。
[0038]
 以下、実施の形態に係る電気コネクタセットについて、添付図面を参照しながら説明する。なお、図面において実質的に同一の部材については同一の符号を付している。
[0039]
(実施の形態1)
 図1Aは、実施の形態1に係る電気コネクタセット30の概略斜視図である。図1Bは、図1Aの電気コネクタセット30の平面図である。図1Cは、図1Aの電気コネクタセット30の側面図である。図2は、図1BのA-A線で切断した断面構造を示す概略断面図である。なお、図面において、便宜上、第1コネクタ10と第2コネクタ20との嵌合方向をz軸方向として示している。また、第1係合端子31、壁状端子33、第2係合端子32a~32fの配置方向をx軸方向とし、壁状端子33の延在する方向をy軸方向としている。
[0040]
 実施の形態1に係る電気コネクタセット30は、第1コネクタ10と第2コネクタ20とを対向させてz軸方向に嵌合して構成されている。この電気コネクタセット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する。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。この第2係合端子32a~32fは、第1方向(x軸方向)に沿って配置されている。また、壁状端子33は、第1係合端子31を構成する第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とがばね係合している部分のx軸方向への投影領域の外形を包含する領域にわたってy軸方向に延在する。この壁状端子33は、電気コネクタセット30の嵌合方向(z軸方向)の高さとほぼ同じ高さを有する。
[0041]
 上記構成によって、高周波伝送に用いる第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を設けているので、第1係合端子31からの電磁波の放射をシールドでき、高周波伝送においても第1係合端子31の共振を抑制できる。
[0042]
 なお、この電気コネクタセット30は、図1Aに示すように、第1係合端子31と壁状端子33とで構成されるブロック46が一つであるが、これに限られない。例えば、後述する実施の形態2及び3に示すように、第1係合端子31と壁状端子33とで構成される、例えば、図13A、13Bに示すような、ブロック46a、46bが2つ以上あってもよい。これによって、伝送信号線を増やすことができる。また、図1Aでは、第1係合端子と壁状端子とで構成されるブロックは、電気コネクタセットの一端に配置しているが、これに限られず、例えば、電気コネクタセットの中央にあってもよい。これによって伝送信号線の設計の自由度を向上させることができる。この場合には、第1係合端子と隣接する両側の第2係合端子との間にそれぞれ壁状端子を設けてもよい。
[0043]
 また、この電気コネクタセット30は、嵌合方向(z軸方向)について、第1コネクタ10と第2コネクタ20とを保持するロック機構15を有する固定端子34をさらに有してもよい。
[0044]
 以下に、この電気コネクタセットを構成する各部材について説明する。
[0045]
 <第1係合端子>
 図3Aは、実施の形態1に係る電気コネクタセット30の第1係合端子31と第2係合端子32a~32fと壁状端子33との配置関係を示す概略部分斜視図である。図3Bは、図3Aと異なる方向からみた第1係合端子31と第2係合端子32a~32fと壁状端子33との配置関係を示す概略部分斜視図である。
 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。なお、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とは、互いに逆であってもよい。例えば、第1係合端子は、第1コネクタの第1凹部端子と、第2コネクタの第1凸部端子とがばね係合して構成されていてもよい。
[0046]
 第1係合端子31は、例えば、ミリ波信号伝送用の接続端子であってもよい。なお、ミリ波は、波長が1mm~10mmの範囲であり、周波数が約30GHz~約300GHzの範囲である。この第1係合端子31は、例えば、40GHz~100GHzの範囲のミリ波信号伝送用接続端子であってもよい。
 また、第1係合端子31は、ばね係合している部分から+y方向及び-y方向に突出している部分が、壁状端子33のy軸方向の範囲より内側にある。これによって、実装部のはんだ付けからばね係合している部分までの長さを短くでき、浮遊容量を減らせるので、インピーダンス調整部を容易に構成できる。
 さらに、ここでは、第1係合端子31は、一つしか示していないが、複数配置してもよい。この場合、x軸方向に沿って2列以上の多極構成であってもよい。また、x軸方向に沿って複数配置してもよい。これらの場合には、隣接する2つの第1係合端子31の間に配置された第2壁状端子をさらに備える。これによって、第1係合端子によって、デジタル信号や他の信号の伝送が可能となる。
[0047]
 <第2係合端子>
 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。この第2係合端子32a~32fは、第1方向(x軸方向)に沿って配置されている。なお、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とは、互いに逆であってもよい。例えば、第2係合端子は、第1コネクタの第2凹部端子と、第2コネクタの第2凸部端子とがばね係合して構成されていてもよい。
 また、第2係合端子32a~32fは、x軸方向に沿って2列以上の多極構成を有してもよい。これによって、第2係合端子によって、デジタル信号や他の信号の伝送が可能となる。
 なお、x軸方向からみたとき、第2係合端子32a~32fの第2凸部端子12a~12fの-y軸方向の長さは、第1係合端子31の第1凸部端子11の-y軸方向の長さより長い。つまり、-y軸方向の長さ11<-y軸方向の長さ12a~12fである。また、x軸方向からみたとき、第2係合端子32a~32fの第2凹部端子22a~22fのy軸方向の長さは、第1係合端子31の第1凹部端子21のy軸方向の長さより長い。つまり、y軸方向の長さ21<y軸方向の長さ22a~22fである。
[0048]
 <壁状端子>
 図4は、x軸方向の負方向から正方向に向ってみた第1係合端子31のばね係合部分の投影領域の外形包含領域42と壁状端子33との関係を示す概略図である。図5Aは、第1係合端子31と壁状端子33との配置関係を示す概略斜視図である。図5Bは、図5Aと異なる方向からみた第1係合端子31と壁状端子33との配置関係を示す概略斜視図である。
 壁状端子33は、第1係合端子31と、第2係合端子32a~32fとの間に配置されている。この壁状端子33は、図4に示すように、第1係合端子31を構成する第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とがばね係合している部分のx軸方向からの投影領域の外形を包含する外形包含領域42にわたってy軸方向に延在する。また、この壁状端子33は、図4,図5A及び図5Bに示すように、電気コネクタセット30の嵌合方向(z軸方向)の高さとほぼ同じ高さを有する。つまり、第2係合端子32から見た場合、図5Bに示すように、壁状端子33によって第1係合端子31が完全に覆われている。これによって、壁状端子33により第1係合端子31と第2係合端子32とを仕切ることができる。
 また、壁状端子33は、金属材料で構成されていてもよい。さらに、壁状端子33は、接地電位に接続されていてもよい。この壁状端子33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。さらに、壁状端子33を電気コネクタセット30の嵌合方向(z軸方向)の高さとほぼ同じ高さとすることで、高周波帯域の波長、例えば、ミリ波信号伝送でもGND端子の不要共振の発生を抑制できる。
[0049]
 また、壁状端子33は、x軸方向からの第1係合端子31の投影領域の外形を含む面状形状を有してもよい。これによって、伝送信号線の電界の回り込みと放射とを抑制できる。そこで、伝送信号線を理想的なコプレーナ構成で伝送できる。また、伝送信号線の電界を捕捉することが容易となる。そこで、伝送信号線の輻射損失を抑えることができる。また、電気コネクタセット30内の他の伝送信号線との分離性を向上させることができる。上記面状形状は、平板状に限られず、凹凸を含む凹面状または凸面状、あるいは、部分的な凹部及び凸部を含む曲面形状であってもよい。あるいは、壁状端子33は、y軸方向に延在する平板状であってもよい。なお、壁状端子33は、x軸方向の厚さが面内で一定でなくてもよい。
 また、壁状端子は、少なくとも一部が短冊形状、櫛形形状、網状形状等であってもよい。なお、壁状端子は、第1係合端子31から放射される電磁波をシールドできればよく、電磁波が漏洩しない程度の大きさの孔、切り欠きを有してもよい。例えば、孔は、その内部で取り得る直線部分の最長距離が第1係合端子から放射される電磁波の波長以下であることが好ましい。
[0050]
 また、壁状端子33は、一つの部材から構成されていてもよく、あるいは、2以上の部材から構成されていてもよい。また、壁状端子は、第1コネクタ又は第2コネクタに対して着脱可能であってもよい。例えば、第1コネクタ又は第2コネクタに、壁状端子を、例えば嵌合又は差し込んで固定可能な部材を複数箇所に配置してもよい。この場合には、第1コネクタ又は第2コネクタの少なくとも一方は、第1方向に沿って、少なくとも1箇所において壁状端子を配置可能であってもよい。
 壁状端子33が一つの部材から構成されている場合には、第1コネクタ10又は第2コネクタ20の少なくとも一方に設けられていればよい。
[0051]
 図6Aは、壁状端子33を第1部分壁端子13と第2部分壁端子23とで構成している状態を示す概略斜視図である。図6Bは、図6Aと異なる方向からみた壁状端子33を第1部分壁端子13と第2部分壁端子23とで構成している状態を示す概略斜視図である。図7Aは、第1コネクタ10と第2コネクタ20とを嵌合して、壁状端子33を第1部分壁端子13と第2部分壁端子23とで構成する嵌合時の様子を示す概略斜視図である。図7Bは、第1コネクタ10と第2コネクタ20とを嵌合して、壁状端子33を第1部分壁端子13と第2部分壁端子23とで構成する嵌合時の様子を示す図7Aと異なる方向からみた概略斜視図である。
[0052]
 次に、図6A及び図6Bに示すように、壁状端子33が第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場合について説明する。この場合、壁状端子33は、一つの部材ではなく、第1部分壁端子13と、第2部分壁端子23とが係合して構成されている。第1部分壁端子13と第2部分壁端子23とは電気的に接続されている。この第1部分壁端子13又は第2部分壁端子23の少なくとも一方は、ばね性を有し、例えば、弾性変形可能であってもよい。これによって、第1部分壁端子13と第2部分壁端子23とが係合する際、応力がかかっても少なくとも一方が弾性変形することで安定して係合させることができる。この場合、z軸方向についての弾性変形だけでなく、図15A又は図15B等に示すように、x軸方向について弾性変形してもよい。これによってx軸方向についての距離(寸法)差異又は距離(寸法)変化を許容できる。また、電気的接続を安定化することができる。また、z軸方向に係合する際、第1部分壁端子13と第2部分壁端子23とをx方向に若干ずらせて配置しておいてもよい。例えば、それぞれのx方向の厚みの半分以上厚み以下の範囲でずらせて配置しておいてもよい。これにより、図6A及び図6Bに示すように、係合時にそれぞれx方向にシフトして互いにx軸方向への応力を受け、密着させることができる。
[0053]
 なお、壁状端子33は、その下面を第1コネクタ10全体の底面を構成する基板と接続されていてもよい。
 また、壁状端子33は、第1係合端子31を-x方向及び+x方向から挟むように2つ設けてもよい。これによって、外部から第1係合端子31に向かう電磁界を遮蔽することができるとともに第1係合端子31からx軸方向に放射される電磁界を遮蔽できる。そこで、EMC性能を向上させることができる。
[0054]
 <固定端子>
 図8は、実施の形態1に係る電気コネクタセット30の固定端子34のx軸方向からみた断面構造を示す断面図である。図9は、第1コネクタと第2コネクタとを嵌合して、固定端子34を凸部固定端子14と凹部固定端子24とで構成する嵌合時の様子を示す概略断面図である。
 固定端子34は、嵌合方向(z軸方向)について、第1コネクタ10と第2コネクタ20とを保持するロック機構15を有する。具体的には、第2コネクタ20のツメ部25が第1コネクタ10のロック機構15に保持され、第1コネクタ10と第2コネクタ20とを固定できる。この場合、第2コネクタ20のツメ部25と第1コネクタ10のロック機構15との少なくとも一方が弾性変形してツメ部25がロック機構15の奥まで入り込み、固定される。なお、ロック機構15の底面は、第2コネクタ20の-z方向の移動可能な下死面として機能する。下死面とは、この場合、第2コネクタ20のz方向への移動可能な領域において、最も-z方向に位置する面のことである。あるいは、第1コネクタ10の底面を構成する基板の面を下死面として用いてもよい。これによって、嵌合後に第2コネクタ20のツメ部25を下死面で受けることができ、嵌合後の高さ変動を抑制できる。そこで、伝送信号線のインピーダンス調整を容易に行うことができる。
 また、固定端子34は、図8及び図9に示すように、第1コネクタ10の凸部固定端子14の金属からなる凸部湾曲面16と第2コネクタ20の凹部固定端子24の金属からなる凹部湾曲面26とが互いに接触して構成されている。つまり、凸部固定端子14と凹部固定端子24とは、電気的に接続されている。これによって固定端子34と電気コネクタセット30の基板との間で発生する共振を抑制できる。
[0055]
 <第1コネクタ>
 図10Aは、実施の形態1に係る電気コネクタセット30を構成する第1コネクタ10の概略斜視図である。図10Bは、図10Aの第1コネクタ10の平面図である。
 第1コネクタ10は、凸部固定端子14と、第1凸部端子11と、第1部分壁端子13と、第2凸部端子12a~12fと、がx軸方向に沿って配置されている。第1凸部端子11と、第2凸部端子12a~12fとは、それぞれx軸方向に沿って2列以上の多極構成を有してもよい。
 第1凸部端子11と、第2凸部端子12a~12fとは、ばね係合可能な部材であって、例えば、リン青銅で形成してもよい。第1部分壁端子13は、図10A及び図10Bに示すように、x軸方向に垂直な平板状である。
 なお、各部材を配置するための絶縁性部材を有してもよい。また、底面に第1部分壁端子13と電気的に接続された基板を設けてもよい。
[0056]
 <第2コネクタ>
 図11Aは、実施の形態1に係る電気コネクタセット30を構成する第2コネクタ20の概略斜視図である。図11Bは、図11Aの第2コネクタ20の底面図である。
 第2コネクタ20は、凹部固定端子24と、第1凹部端子21と、第2部分壁端子23と、第2凹部端子22a~22fと、がx軸方向に沿って配置されている。第1凹部端子21と、第2凹部端子22a~22fとは、ばね係合可能な部材であって、例えば、リン青銅で形成してもよい。第2部分壁端子23は、図11A及び図11Bに示すように、上端部は第1部分壁端子13とほぼ同じx位置であって、中央部から下端部にかけては、第1部分壁端子13に対してx軸方向の幅のおよそ半分程度シフトして配置されている。これによって、図6A及び図6Bに示すように、係合時にそれぞれx軸方向にシフトして互いにx軸方向への応力を受け、密着させることができる。
 なお、各部材を配置するための絶縁性部材を有してもよい。
[0057]
 <第1コネクタと第2コネクタとの嵌合による電気コネクタセットの構成について>
 図12Aは、実施の形態1に係る電気コネクタセット30を第1コネクタ10と第2コネクタ20とを対向させて嵌合して構成する嵌合時の様子を示す概略斜視図である。図12Bは、実施の形態1に係る電気コネクタセット30を第1コネクタ10と第2コネクタ20とを対向させて嵌合して構成する嵌合時の様子を示す図12Aと異なる方向からみた概略斜視図である。
[0058]
 この電気コネクタセット30は、第1コネクタ10と第2コネクタ20とを対向させて嵌合して構成される。嵌合時には、第1凸部端子11と第1凹部端子21とが係合して第1係合端子31が構成される。また、第2凸部端子12a~12fと第2凹部端子22a~22fとがそれぞれ係合して第2係合端子32a~32fが構成される。さらに、第1部分壁端子13と第2部分壁端子23とが係合して壁状端子が構成される。そして、凸部固定端子14と凹部固定端子24とが係合して固定端子34が構成される。上述のように、固定端子34によって、嵌合方向(z軸方向)について、第1コネクタ10と第2コネクタ20とを保持する。
[0059]
(実施の形態2)
 図13Aは、実施の形態2に係る電気コネクタセット30aの概略斜視図である。図13Bは、図13Aの平面図である。図14Aは、実施の形態2に係る電気コネクタセット30aを構成する第1コネクタ10aの平面図である。図14Bは、実施の形態2に係る電気コネクタセット30aを構成する第2コネクタ20aの底面図である。図15Bは、実施の形態4に係る電気コネクタセットにおいて、第1コネクタ10cと第2コネクタ20cとを嵌合方向(z軸方向)に重ねた状態を示す概略部分断面図である。図15Cは、実施の形態4に係る電気コネクタセットにおいて、第1コネクタ10cと第2コネクタ20cとを嵌合方向(z軸方向)に重ねた状態を示す概略斜視図である。
 実施の形態2に係る電気コネクタセット30aは、図13A及び図13Bに示すように、x軸方向について両端に壁状端子33aと第1係合端子31aとのブロック46aと、壁状端子33bと第1係合端子31bとのブロック46bと、を有することを特徴とする。
 これによって、伝送信号線を増やすことができる。
[0060]
 また、図15Aに示すように、第1コネクタ10aのそれぞれのブロックの第1部分壁端子13a、13bの間のx軸方向の距離Aと、第2コネクタ20aのそれぞれのブロックの第2部分壁端子23a、23bの間のx軸方向の距離Bと、について、x軸方向の距離A<x軸方向の距離Bの関係となる。つまり、2つの壁状端子33a、33bの間に挟まれた第2係合端子32a~32fについて、第1コネクタ10aのx軸方向の距離Aと、第2コネクタ20aのx軸方向の距離Bとが異なる場合にも、壁状端子33a、33bが弾性変形することによって、壁状端子33a、33bと第1係合端子31a、31bとのx軸方向に位置関係がずれるのを防ぐことができる。これによって、インピーダンスの変動を低減することができる。
[0061]
 さらに、図15Bに示すように、第1コネクタ10aの凸部湾曲面16の内側と第1部分壁端子13aとのx軸方向の距離Cと、第2コネクタ20aの凹部湾曲面26の内側と第2部分壁端子23aとのx軸方向の距離Dと、について、x軸方向の距離C>x軸方向の距離Dの関係となる。つまり、嵌合時に第1コネクタ10aと第2コネクタ20aとがx軸方向にずれる場合にも、壁状端子33aの弾性変形によって、壁状端子33aと第1係合端子31aとの位置関係がずれるのを防ぐことができる。これによって、インピーダンスの変動を低減することができる。
[0062]
(実施の形態3)
 図16Aは、実施の形態3に係る電気コネクタセットを構成する第1コネクタ10bの概略斜視図である。図16Bは、図16Aの第1コネクタ10bの平面図である。
 実施の形態1及び2に係る電気コネクタセットと対比すると、実施の形態3に係る電気コネクタセットは、図16A及び図16Bに示すように、第1コネクタ10bは、外周に環状の外部金属端子44が配置されている点で相違する。
 このように環状の外部金属端子を有するので、ノイズ耐性を向上させることができる。また、インピーダンス整合の容易性を向上させることができる。
[0063]
(実施の形態4)
 図17Aは、実施の形態4に係る電気コネクタセットを構成する第1コネクタ10cの概略斜視図である。図17Bは、図17Aの第1コネクタ10cの平面図である。
 実施の形態4に係る電気コネクタセットを構成する第1コネクタ10cは、図17A及び図17Bに示すように、第1部分壁端子13aと凸部固定端子14aとが同一部材で一体的に構成されている。
 このように第1部分壁端子13aと凸部固定端子14aとを同一部材で形成し、接続部を基板に接地させることで、固定端子34aと壁状端子33aとの電位差をほぼなくすことができる。また、対ノイズ性が向上すると共に、製造工程において、第1部分壁端子13aと凸部固定端子14aとを一体的に扱うことができるので、生産性を向上させることができる。
[0064]
(実施の形態5)
 図18Aは、実施の形態5に係る電気コネクタセットを構成する第1コネクタ10dの概略斜視図である。図18Bは、図18Aの第1コネクタ10dの平面図である。
 実施の形態5に係る電気コネクタセットを構成する第1コネクタ10dは、第2凸部端子12a~12fがx軸方向に沿って平行に延在する2列で構成されている。これによって第2係合端子32a~32fを効率よく配置でき、x軸方向の長さを短くできる。
[0065]
 なお、本開示においては、前述した様々な実施の形態及び/又は実施例のうちの任意の実施の形態及び/又は実施例を適宜組み合わせることを含むものであり、それぞれの実施の形態及び/又は実施例が有する効果を奏することができる。

産業上の利用可能性

[0066]
 本発明に係る電気コネクタセットによれば、高周波伝送に用いる第1係合端子とその他の第2係合端子との間に壁状端子を設けているので、端子の共振を抑制できる高周波伝送用の電気コネクタセットとして有用である。

符号の説明

[0067]
10、10a、10b、10c、10d 第1コネクタ
11 第1凸部端子
12a、12b、12c、12d、12e、12f 第2凸部端子
13、13a、13b 第1部分壁端子
14、14a、14b 凸部固定端子
15 ロック機構
16 凸部湾曲面
20、20a、20b 第2コネクタ
21 第1凹部端子
22a、22b、22c、22d、22e、22f 第2凹部端子
23、23a、23b 第2部分壁端子
24 凹部固定端子
25 ツメ部
26 凹部湾曲面
30、30a、30b、30c 電気コネクタセット
31、31a、31b 第1係合端子
32a、32b、32c、32d、32e、32f 第2係合端子
33、33a、33b 壁状端子
34 固定端子
42 ばね係合部分の投影領域の外形包含領域
44 外部金属端子
46、46a、46b ブロック

請求の範囲

[請求項1]
 第1コネクタと第2コネクタとを対向させて嵌合して構成された電気コネクタセットであって、
 前記第1コネクタの第1凸部端子と、前記第2コネクタの第1凹部端子とがばね係合して構成されている第1係合端子と、
 前記第1コネクタの第2凸部端子と、前記第2コネクタの第2凹部端子とがばね係合して構成され、前記第1係合端子について第1方向に沿って配置された第2係合端子と、
 前記第1方向について、前記第1係合端子と前記第2係合端子との間に配置され、前記第1係合端子の前記第1コネクタの前記第1凸部端子と前記第2コネクタの前記第1凹部端子とがばね係合している部分の前記第1方向への投影領域の外形を包含する領域にわたって前記第1方向及び嵌合方向と交差する第2方向に沿って延在し、前記電気コネクタセットの嵌合方向の高さと同じ高さを有する壁状端子と、
を備えた、電気コネクタセット。
[請求項2]
 前記壁状端子は、金属材料で構成されていると共に、接地電位に接続されている、請求項1に記載の電気コネクタセット。
[請求項3]
 前記壁状端子は、前記第1方向からの前記第1係合端子の投影領域の外形を含む面状形状を有する、請求項1又は2に記載の電気コネクタセット。
[請求項4]
 前記壁状端子は、前記第1コネクタ又は前記第2コネクタの少なくとも一方に設けられている、請求項1から3のいずれか一項に記載の電気コネクタセット。
[請求項5]
 前記壁状端子は、前記第1コネクタの第1部分壁端子と、前記第2コネクタの第2部分壁端子とが係合して構成されている、請求項1から4のいずれか一項に記載の電気コネクタセット。
[請求項6]
 前記第1部分壁端子又は前記第2部分壁端子の少なくとも一方は弾性変形可能である、請求項5に記載の電気コネクタセット。
[請求項7]
 前記第1係合端子と前記壁状端子とで構成されるブロックは、前記第1方向に沿って2箇所に設けられていると共に、前記第1コネクタのそれぞれのブロックの第1部分壁端子の間の第1方向における長さAと、前記第2コネクタのそれぞれのブロックの第2部分壁端子の間の第1方向における長さBと、について、第1方向における長さA<第1方向における長さBの関係となる、請求項6に記載の電気コネクタセット。
[請求項8]
 前記第1係合端子と前記壁状端子とで構成されるブロックは、前記第1方向に沿って2箇所に設けられている、請求項1から6のいずれか一項に記載の電気コネクタセット。
[請求項9]
 前記嵌合方向について、前記第1コネクタと前記第2コネクタとを保持するロック機構を有する固定端子をさらに有し、前記固定端子は、前記第1コネクタの凸部固定端子の凸部湾曲面と前記第2コネクタの凹部固定端子の凹部湾曲面とが互いに接触して構成されていると共に、前記第1コネクタの前記凸部湾曲面の内側と前記第1部分壁端子との第1方向における長さCと、前記第2コネクタの前記凹部湾曲面の内側と前記第2部分壁端子との第1方向における長さDと、について、第1方向における長さC>第1方向における長さDの関係となる、請求項6に記載の電気コネクタセット。
[請求項10]
 前記嵌合方向について、前記第1コネクタと前記第2コネクタとを保持するロック機構を有する固定端子をさらに有する、請求項1から8のいずれか一項に記載の電気コネクタセット。
[請求項11]
 前記固定端子は、前記第1コネクタの凸部固定端子の凸部湾曲面と前記第2コネクタの凹部固定端子の凹部湾曲面とが互いに接触して構成されている、請求項10に記載の電気コネクタセット。
[請求項12]
 前記第1コネクタの前記凸部固定端子、及び、前記第2コネクタの前記凹部固定端子の少なくとも一方と前記壁状端子とは、同一部材で形成されており、その接続部分は、接地電位に接続される、請求項11に記載の電気コネクタセット。
[請求項13]
 前記第1コネクタ又は前記第2コネクタの少なくとも一方は、全周にわたって環状に配置された金属端子を有する、請求項1から12のいずれか一項に記載の電気コネクタセット。
[請求項14]
 前記第1係合端子は、前記第1方向に沿って2列の多極構成を有し、隣接する2つの前記第1係合端子の間に配置された第2壁状端子をさらに備える、請求項1から13のいずれか一項に記載の電気コネクタセット。
[請求項15]
 前記第1係合端子は、前記第1凸部端子と前記第1凹部端子とがばね係合している部分から前記第2方向に沿って両側に突出している部分が、前記壁状端子の前記第2方向に沿って延在する範囲より内側にある、請求項1から14のいずれか一項に記載の電気コネクタセット。
[請求項16]
 前記壁状端子は、前記第1コネクタ又は前記第2コネクタに対して着脱可能であって、
 前記第1コネクタ又は前記第2コネクタの少なくとも一方は、前記第1方向に沿って、少なくとも1箇所において前記壁状端子を配置可能である、請求項1から15のいずれか一項に記載の電気コネクタセット。
[請求項17]
 前記第1係合端子は、ミリ波用接続端子であって、前記第1コネクタと前記第2コネクタとの嵌合方向の合計厚さは、1mm以下である、請求項1から16のいずれか一項に記載の電気コネクタセット。
[請求項18]
 前記第2係合端子は、前記第1方向に沿って2列の多極構成を有する、請求項1から17のいずれか一項に記載の電気コネクタセット。

図面

[ 図 1A]

[ 図 1B]

[ 図 1C]

[ 図 2]

[ 図 3A]

[ 図 3B]

[ 図 4]

[ 図 5A]

[ 図 5B]

[ 図 6A]

[ 図 6B]

[ 図 7A]

[ 図 7B]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10A]

[ 図 10B]

[ 図 11A]

[ 図 11B]

[ 図 12A]

[ 図 12B]

[ 図 13A]

[ 図 13B]

[ 図 14A]

[ 図 14B]

[ 図 15A]

[ 図 15B]

[ 図 15C]

[ 図 16A]

[ 図 16B]

[ 図 17A]

[ 図 17B]

[ 図 18A]

[ 図 18B]