(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンタクトとインシュレータとから構成されるコネクタにおいて、
前記コンタクトは＋信号コンタクトと−信号コンタクトとグラウンドコンタクトとを備え、
前記各コンタクトの配列は、前記＋信号コンタクトと前記−信号コンタクトと前記グラウンドコンタクトとを１セットとし、前記グラウンドコンタクトに対して前記＋信号コンタクトと前記−信号コンタクトとが二等辺三角形を構成し、前記二等辺三角形の底辺が交互に千鳥状に配列され、
嵌合部では、前記各コンタクトの配列において、前記＋信号コンタクトと前記−信号コンタクトを２本配置した次に、前記グラウンドコンタクトを１本配置するように構成し、
端子部では、前記＋信号コンタクトと前記−信号コンタクトと前記グラウンドコンタクトとがプリント基板に実装される箇所に３列のスルーホールを形成し、中間の列の前記スルーホールに前記グラウンドコンタクトを配列することを特徴とする高速ディファレンシャル信号伝送用コネクタ。
【請求項２】
高速ディファレンシャル信号伝送がＴＭＤＳであることを特徴とする請求項１記載の高速ディファレンシャル信号伝送用コネクタ。
【請求項３】
一定のピッチで配列された前記＋信号コンタクトと前記−信号コンタクトと前記グラウンドコンタクトとにおける前記グラウンドコンタクトに対向する空間を利用することにより、複数の伝送ケーブルを配置し、前記各伝送ケーブルを前記＋信号コンタクト又は前記−信号コンタクトに接続することを特徴とする請求項１記載の高速ディファレンシャル信号伝送用コネクタ。
【請求項４】
前記伝送ケーブルが、ツイストシールドケーブル又は同軸ケーブルであることを特徴とする請求項３記載の高速ディファレンシャル信号伝送用コネクタ。
【請求項５】
前記＋信号コンタクトと前記−信号コンタクトと前記グラウンドコンタクトとを１列にして、プリント基板に表面実装することを特徴とする請求項１記載の高速ディファレンシャル信号伝送用コネクタ。
【請求項６】
前記＋信号コンタクトと前記−信号コンタクトとにより前記グラウンドコンタクトを挟んで配列することを特徴とする請求項１記載の高速ディファレンシャル信号伝送用コネクタ。
【請求項７】
前記プリント基板において、前記グラウンドコンタクトに対して前記＋信号コンタクトと前記−信号コンタクトとが二等辺三角形を構成することを特徴とする請求項１記載の高速ディファレンシャル信号伝送用コネクタ。
【請求項８】
前記ツイストシールドケーブルのシールド部とそれぞれ結線された上列用グラウンドプレート及び下列用グラウンドプレートを備え、前記上列用グラウンドプレート及び前記下列用グラウンドプレートはそれぞれ前記グラウンドコンタクトに接触又は半田付けされるリード部を有し、前記上列用グラウンドプレートと前記下列用グラウンドプレートとは対向し、前記各リード部は、互い違いに配置され、前記二等辺三角形の頂点に位置する前記グラウンドコンタクトに結線することを特徴とする請求項４記載の高速ディファレンシャル信号伝送用コネクタ。
【請求項９】
前記ツイストシールドケーブルのシールド部は、左右両側と下側をグラウンドプレートにより囲まれ、上側をシールドプレートにより囲まれることにより、結線することを特徴とする請求項８記載の高速ディファレンシャル信号伝送用コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも２列の信号コンタクトとグラウンドコンタクトとを備えるコネクタ、特に高速ディファレンシャル信号伝送用コネクタに関する。
【０００２】
なお、高速ディファレンシャル伝送について説明する。伝送形態としては、不平衡型（シングルエンド）と平衡型（ディファレンシャル）がある。
【０００３】
シングルエンド型は、ディジタル信号のＨｉｇｈとＬｏｗとの区別をグラウンド線と信号線（１本）の電位差で判別する形態であり、従来一般的に用いられている。
【０００４】
これに対し、ディファレンシャル型は、２本の信号線（＋、−）を用いて、２本の信号線の電位差でＨｉｇｈとＬｏｗとを区別する。ディファレンシャル型の２つの信号は、電圧の大きさが等しく、位相が１８０°異なる。ディファレンシャル型は、２本の信号線に生じたノイズがレシーバの入力段階でキャンセルされるので、シングルエンド型に比べて確実に伝送することができる。
【０００５】
また、ＴＭＤＳについて説明すると、Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｍｉｎｉｍｉｚｅｄ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｉｇｎａｌｉｎｇの略語である。これは、ＰＣとモニタ（ディスプレイ）間の画像データをやり取りする規格であり、２本の信号線（＋、−）と１本のグラウンド線によりデータ伝送を行う形態である。
【０００６】
【従来の技術】
従来の信号コンタクトとグラウンドコンタクトとを備えるコネクタでは、信号コンタクトとグラウンドコンタクトとをグリッド（格子）状に対向させて配列させる構成が採用されるか、又は、グラウンドコンタクトを間引く構成が採用されている。前者の構成では、コンタクトの芯数が増大するため、コネクタを小型化することが、困難である。また、後者の構成では、コネクタの高周波特性が大幅に劣化する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
高速ディファレンシャル信号の伝送を必要とするアプリケーションが増加している現況では、コンパクトなサイズ、低価格及び優れた高周波特性を有するコネクタを構成することも重要な課題とされている。
【０００８】
そこで、本発明は、前記従来の信号コンタクトとグラウンドコンタクトとを備えるコネクタの欠点を改良し、コンパクトで、低価格で、かつ、高周波特性に優れたコネクタを提供しょうとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、次の手段を採用する。
【００１０】
コンタクトとインシュレータとから構成されるコネクタにおいて、前記コンタクトは＋信号コンタクトと−信号コンタクトとグラウンドコンタクトとを備え、  前記各コンタクトの配列は、前記＋信号コンタクトと前記−信号コンタクトと前記グラウンドコンタクトとを１セットとし、前記グラウンドコンタクトに対して前記＋信号コンタクトと前記−信号コンタクトとが二等辺三角形を構成し、前記二等辺三角形の底辺が交互に千鳥状に配列され、嵌合部では、前記各コンタクトの配列において、前記＋信号コンタクトと前記−信号コンタクトを２本配置した次に、前記グラウンドコンタクトを１本配置するように構成し、端子部では、前記＋信号コンタクトと前記−信号コンタクトと前記グラウンドコンタクトとがプリント基板に実装される箇所に３列のスルーホールを形成し、中間の列の前記スルーホールに前記グラウンドコンタクトを配列する高速ディファレンシャル信号伝送用コネクタ。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の３つの実施の形態例のコネクタについて説明する。
【００１４】
まず、第１実施の形態例について図１−図３を参照して説明する。
【００１５】
レセプタクルコネクタ１は、図１（ｂ）と図２に示されるように、複数本の信号コンタクトＳ、複数本のグラウンドコンタクトＧ、複数本の一般（低速）用コンタクトＤ、前記各信号コンタクトＳと前記各グラウンドコンタクトＧと前記各一般用コンタクトＤを保持するインシュレータ２、及び、全体を囲むレセプタクルシェル３から構成される。一対の信号コンタクトＳは、＋信号コンタクトＳと−信号コンタクトＳである。
【００１６】
３種類のコンタクトは、図１（ｂ）に示されるように、上段の列においては、右側からＳ，Ｓ，Ｇ，Ｓ，Ｓ，Ｇ，Ｄ，Ｄ，Ｄの順に配置され、下段の列においては、右側からＧ，Ｓ，Ｓ，Ｇ，Ｓ，Ｓ，Ｄ，Ｄの順に配置されている。上段の列において隣接するＳ，Ｓと下段の列におけるＧ、及び、上段の列におけるＧと下段の列において隣接するＳ，Ｓは、それぞれ二等辺三角形の頂点に位置する。
【００１７】
図１と図２に示されるように、レセプタクルシェル３の上面に形成された一対のばね３Ａは、後述するプラグコネクタに係合する。
【００１８】
プラグコネクタ６は、図３に示されるように、複数本の信号コンタクトＳ、複数本のグラウンドコンタクトＧ、複数本の一般用コンタクトＤ、各信号コンタクトＳと各グラウンドコンタクトＧと各一般用コンタクトＤを保持するインシュレータ７、及び、全体を囲むプラグシェル８から構成される。
【００１９】
図３に示されるように、プラグシェル８の上面に形成された一対の孔８Ａは、レセプタクルコネクタ１の一対のばね３Ａに係合する。
【００２０】
次に、第２実施の形態例について図４−図６を参照して説明する。
【００２１】
レセプタクルコネクタ１１は、図４と図５に示されるように、複数本の信号コンタクトＳ、複数本のグラウンドコンタクトＧ、複数本の一般用コンタクトＤ、各信号コンタクトＳと各グラウンドコンタクトＧと各一般用コンタクトＤを保持するインシュレータ１２、及び、全体を囲むレセプタクルシェル１３から構成される。
【００２２】
図４は、レセプタクルコネクタ１１の平面図であり、３種類のコンタクトは、上段の列においては、右側からＳ，Ｓ，Ｓ，Ｓ，Ｄ，Ｄの順に配置され、中段の列においては、右側からＧ，Ｇ，Ｇ，Ｇ，Ｄ，Ｄの順に配置され、下段の列においては、右側からＳ，Ｓ，Ｓ，Ｓ，Ｄの順に配置されている。上段の列において隣接するＳ，Ｓと中段の列におけるＧ、及び、中段の列におけるＧと下段の列において隣接するＳ，Ｓは、それぞれ二等辺三角形の頂点に位置する。
【００２３】
図４と図５に示されるように、レセプタクルシェル１３の上面に形成された一対の孔１３Ａは、後述するプラグコネクタに係合する。
【００２４】
プラグコネクタ１６は、図６示されるように、複数本の信号コンタクトＳ、複数本のグラウンドコンタクトＧ、複数本の一般用コンタクトＤ、各信号コンタクトＳと各グラウンドコンタクトＧと各一般用コンタクトＤを保持するインシュレータ１７、及び、全体を囲むプラグシェル１８から構成される。
【００２５】
図６に示されるように、プラグシェル１８の上面に形成された一対のばね１８Ａは、レセプタクルコネクタ１１の一対の孔１３Ａに係合する。
【００２６】
続いて、第３実施の形態例のＳＭＴ（表面実装）コネクタについて図７と図８を参照して説明する。
【００２７】
レセプタクルコネクタ２１は、図７（ｂ）と図８に示されるように、複数本の信号コンタクトＳ、複数本のグラウンドコンタクトＧ、複数本の一般用コンタクトＤ、各信号コンタクトＳと各グラウンドコンタクトＧと各一般用コンタクトＤを保持するインシュレータ２２、及び、全体を囲むレセプタクルシェル２３から構成される。
【００２８】
３種類のコンタクトは、図７（ｂ）に示されるように、上段の列においては、右側からＳ，Ｓ，Ｇ，Ｓ，Ｓ，Ｇ，Ｄ，Ｄ，Ｄの順に配置され、下段の列においては、右側からＧ，Ｓ，Ｓ，Ｇ，Ｓ，Ｓ，Ｄ，Ｄの順に配置されている。上段の列において隣接するＳ，Ｓと下段の列におけるＧ、及び、上段の列におけるＧと下段の列において隣接するＳ，Ｓは、それぞれ二等辺三角形の頂点に位置する。
【００２９】
図７（ａ）に示されるように、レセプタクルシェル２３上においては、右側からＳ，Ｇ，Ｓ，Ｓ，Ｇ，Ｓ，Ｓ，Ｇ，Ｓ，Ｓ，Ｇ，Ｓ，Ｄ，Ｄ，Ｄ，Ｄ，Ｄの順に１列に配置されている。
【００３０】
図７（ａ）と図８に示されるように、レセプタクルシェル２３の上面に形成された一対のばね２３Ａは、プラグコネクタに係合する。
【００３１】
更に、本発明の各実施の形態例のコネクタと伝送ケーブルとの接続構造について図９−図１１を参照して説明する。
【００３２】
図９に示されるように、各伝送ケーブル３１の中心導体３１Ａは、各信号コンタクトＳと接続する。各信号コンタクトＳと各グラウンドコンタクトＧとは、プリント基板と接続する端子部を有し、各端子部は、１列で構成され、信号コンタクトＳを２本配置した次に、グラウンドコンタクトＧを１本配置するように構成する。一定のピッチＡで配列された各信号コンタクトＳと各グラウンドコンタクトＧとにおける各グラウンドコンタクトＧに対向する空間を利用することにより、直径がＡよりも大きく、１．５Ａ以下の複数の伝送ケーブル３１を配置し、前記各伝送ケーブル３１の中心導体３１Ａを各信号コンタクトＳに接続する。
【００３３】
また、本発明の各実施の形態例においては、本構成のケーブルプラグに対して、プリント基板に実装されるレセプタクルコネクタに嵌合される。更に各信号コンタクトＳ、各グラウンドコンタクトＧ及び各一般用コンタクトＤは、表面実装タイプ、又はスルーホールタイプで構成することができる。
【００３４】
更に、図１０に示されるように、各伝送ケーブル３１のシールド部３１Ｂは、上列用グラウンドプレート３２の結線部３２Ａと下列用グラウンドプレート３３の結線部３３Ａに結線する。上列用グラウンドプレート３２と下列用グラウンドプレート３３には、各グラウンドコンタクトＧに接触又は半田付けされるリード部３２Ｂ，３３Ｂがそれぞれ設けられている。上列用グラウンドプレート３２と下列用グラウンドプレート３３を対向するように構成し、また、各リード部３２Ｂ，３３Ｂを互い違いに配置することによって、千鳥状に配列された二等辺三角形の頂点に位置する各グラウンドコンタクトＧに結線することができる。
【００３５】
なお、図１０（ｂ）に示されるように、下列用グラウンドプレート３３のリード部３３Ｂは、上列のグラウンドコンタクトＧと接続し、上列用グラウンドプレート３２のリード部３２Ｂは、下列のグラウンドコンタクトＧと接続する。これを、図１０（ｄ）に示されるように、上列用グラウンドプレート３２のリード部３２Ｂは、上列のグラウンドコンタクトＧと接続し、下列用グラウンドプレート３３のリード部３３Ｂは、下列のグラウンドコンタクトＧと接続するように設計変更することができる。
【００３６】
また、図１１に示されるように、上下両側の各伝送ケーブル３１のシールド部３１Ｂは、左右両側と下側をグラウンドプレート３４により囲まれ、上側をシールドプレート３５により囲まれることにより、結線する。
【００３７】
図１２（ａ）−（ｊ）は、本発明の各実施の形態例のコネクタにおけるグラウンドプレート３４の諸図を示す。グラウンドプレート３４の一辺には、一対のリード部３４Ａが形成される。
【００３８】
図１３（ａ）−（ｊ）は、本発明の各実施の形態例のコネクタにおけるシールドプレート３５の諸図を示す。
【００３９】
図１４（ａ）−（ｊ）は、本発明の各実施の形態例のコネクタにおけるグラウンドプレート３４とシールドプレート３５とが係合した状態の諸図を示す。
【００４０】
図１５（ａ）−（ｄ）は、本発明の第１実施の形態例の諸図を示し、図１５（ｅ）−（ｈ）は、本発明の第２実施の形態例と各コンタクトのピッチ変換の諸図を示す。
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、次の効果を奏することができる。
【００４２】
１．各コンタクトが千鳥状に配列されるので、コネクタはコンパクトなサイズに構成される。
【００４３】
２．各信号コンタクトと各グラウンドコンタクトとが千鳥状に規則的に配列されるから、インピーダンスマッチングが図られ、高周波特性に優れたコネクタを提供することができる。
【００４４】
３．インシュレータに各コンタクトを千鳥状に配列するという簡素な構造を採用するので、コネクタを低価格で製造することができる。
【００４５】
４．ＴＭＤＳに代表される高速ディファレンシャル信号の伝送においては、＋信号コンタクトとグラウンドコンタクト、−信号コンタクトとグラウンドコンタクトを均等にインピーダンスマッチングを図る必要がある。本発明では、＋信号コンタクトと−信号コンタクトとグラウンドコンタクトを、二等辺三角形の頂点に配置することにより、高速伝送特性が維持される。また、二等辺三角形の底辺を交互に千鳥状に配列するから、スペースを有効に活用できるので、コネクタはコンパクトなサイズに構成される。
【００４６】
５．＋信号コンタクトと−信号コンタクトとによりグラウンドコンタクトを挟んで配列するので、インピーダンスマッチングを容易に維持できる。
【００４７】
６．伝送ケーブルの直径がコンタクトのピッチよりも大きい場合、一定のピッチで配列された信号コンタクトとグラウンドコンタクトとにおけるグラウンドコンタクトに対向する空間を利用できる。したがって、高速伝送においては、伝送距離は、高周波応答性の点で伝送ケーブルの直径に依存するので、本発明は、有利である。
【００４８】
７．本発明では、コネクタをプリント基板に表面実装することができ、また、プリント基板にスルーホールを形成することにより実装することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態例におけるレセプタクルコネクタであり、（ａ）は模式的拡大平面図、（ｂ）は模式的拡大正面図を、それぞれ示す。
【図２】本発明の第１実施の形態例におけるレセプタクルコネクタの諸図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部を断面図で示す側面図、（ｃ）は正面図、（ｄ）はレセプタクルシェルの側面図を、それぞれ示す。
【図３】本発明の第１実施の形態例におけるプラグコネクタの三面図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図を、それぞれ示す。
【図４】本発明の第２実施の形態例におけるレセプタクルコネクタの模式的拡大平面図である。
【図５】本発明の第２実施の形態例におけるレセプタクルコネクタの諸図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部を断面図で示す側面図、（ｃ）は正面図、（ｄ）はレセプタクルシェルの側面図を、それぞれ示す。
【図６】本発明の第２実施の形態例におけるプラグコネクタの三面図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図を、それぞれ示す。
【図７】本発明の第３実施の形態例におけるレセプタクルコネクタであり、（ａ）は模式的拡大平面図、（ｂ）は模式的拡大正面図を、それぞれ示す。
【図８】本発明の第３実施の形態例におけるレセプタクルコネクタの諸図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部を断面図で示す側面図、（ｃ）は正面図、（ｄ）はレセプタクルシェルの側面図を、それぞれ示す。
【図９】本発明の各実施の形態例のコネクタと各伝送ケーブルとの接続構造を示す平面図である。
【図１０】（ａ）−（ｄ）は、本発明の各実施の形態例のコネクタと各伝送ケーブルとのグラウンド構造を示す諸図である。
【図１１】本発明の各実施の形態例のコネクタと各伝送ケーブルとのグラウンド構造とシールド構造であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）における線Ａ−Ａによる断面図を、それぞれ示す。
【図１２】（ａ）−（ｊ）は、本発明の各実施の形態例のコネクタにおけるグラウンドプレートの諸図を示す。
【図１３】（ａ）−（ｊ）は、本発明の各実施の形態例のコネクタにおけるシールドプレートの諸図を示す。
【図１４】（ａ）−（ｊ）は、本発明の各実施の形態例のコネクタにおけるグラウンドプレートとシールドプレートとが係合した状態の諸図を示す。
【図１５】（ａ）−（ｄ）は、本発明の第１実施の形態例のコネクタの諸図を示し、（ｅ）−（ｈ）は、本発明の第２実施の形態例のコネクタと各コンタクトのピッチ変換の諸図を示す。
【符号の説明】
１    レセプタクルコネクタ
２    インシュレータ
３    レセプタクルシェル
３Ａ    ばね
６    プラグコネクタ
７    インシュレータ
８    プラグシェル
８Ａ    孔
１１    レセプタクルコネクタ
１２    インシュレータ
１３    レセプタクルシェル
１３Ａ    孔
１６    プラグコネクタ
１７    インシュレータ
１８    プラグシェル
１８Ａ    ばね
２１    レセプタクルコネクタ
２２    インシュレータ
２３    レセプタクルシェル
２３Ａ    ばね
３１    伝送ケーブル
３１Ａ    中心導体
３１Ｂ    シールド部
３２    上列用グラウンドプレート
３２Ａ    結線部
３２Ｂ    リード部
３３    下列用グラウンドプレート
３３Ａ    結線部
３３Ｂ    リード部
３４    グラウンドプレート
３４Ａ    リード部
３５    シールドプレート
Ｓ    信号コンタクト
Ｇ    グラウンドコンタクト
Ｄ    一般（低速）用コンタクト
【図１】
0003564555.tif 000002
【図２】
0003564555.tif 000003
【図３】
0003564555.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003564555.tif 000006
【図６】
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【図７】
0003564555.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0003564555.tif 000013
【図１３】
0003564555.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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