(57)【要約】【課題】２段式電気コネクタの段差によって生じるコンダクタ部の長さの相違、つまりインピーダンス特性の誤差を改善する。【解決手段】本発明の複数段式電気コネクタは、同一面に配列された電気接触子列を前記面と垂直方向に複数段具備し、各電気接触子列は信号用電気接触子と接地用電気接触子とを含み、各電気接触子列に含まれる各信号用電気接触子は、段毎に異なる第１の平面内に位置する開放端と、該第１の平面から下方に延長されて同一の第２の平面に至る脚部とを有し、各電気接触子列に含まれる各接地用電気接触子は、第１の平面内に位置する開放端と、該第１の平面から下方に延長されて接地線に接続される同一の第２の平面に至る脚部とを有し、前記電気接触子の脚部を少なくとも部分的に覆い、接地線に接続されるシールド部を具備することを特徴とする。【選択図】　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一面に配列された電気接触子列を前記面と垂直方向に複数段具備する電気コネクタであって、
各電気接触子列は、信号用電気接触子と接地用電気接触子とを含み、
各電気接触子列に含まれる各信号用電気接触子は、段毎に異なる第１の平面内に位置する開放端と、該第１の平面から下方に延長されて同一の第２の平面に至る脚部とを有し、
各電気接触子列に含まれる各接地用電気接触子は、第１の平面内に位置する開放端と、該第１の平面から下方に延長されて接地線に接続される同一の第２の平面に至る脚部とを有し、
前記電気接触子の脚部を少なくとも部分的に覆い、接地線に接続されるシールド部を具備することを特徴とする複数段式電気コネクタ。
【請求項２】
少なくとも一の段の前記接地用電気接触子が前記シールド部と連結される請求項１に記載の複数段式電気コネクタ。
【請求項３】
前記複数段の電気接触子列は２段であることを特徴とする請求項１又は２に記載の複数段式電気コネクタ。
【請求項４】
前記シールド部は、最下段の信号用電気接触子の脚部を覆わないものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の複数段式電気コネクタ。
【請求項５】
前記シールド部は、最下段の信号用電気接触子の脚部より上方に配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の複数段式電気コネクタ。
【請求項６】
前記シールド部の形状および材料は、各信号用電気接触子のインピーダンスが実質的に同一になるように決定されたものであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の複数段式電気コネクタ。
【請求項７】
前記各段の電気接触子列には、Ｎ本（Ｎは１以上の整数）の信号用電気接触子おきに接地用電気接触子が設けられていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の複数段式電気コネクタ。
【請求項８】
前記電気接触子列を収容可能なハウジングを具備する請求項１ないし７のいずれか１項に記載の複数段式電気コネクタ。
【請求項９】
電子回路基板に取付け可能な請求項１ないし８のいずれか１項に記載の複数段式電気コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速通信用インターフェースに関し、さらに詳細にはパーソナルコンピュータ及び周辺装置を接続するための基板端のコネクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許先行文献】
特開２００１−１４３７９８号公報
【０００３】
近年、電子機器関連分野における技術発展は目覚しく、特に、パーソナルコンピュータの高速化は毎年驚異的な技術進歩を遂げている。上記先行文献は、パーソナルコンピュータの周辺装置と電気的に接続するために用いられるコネクタ規格（デバイスベイ）に関し、２段になっている電気接触子列の脚部の基板との接合部を平坦な平面に一直線上に接地可能であって、かつ、コネクタの寸法を最小化して複数の電子接触子列を収容したコネクタが記載されている。
【０００４】
前記先行文献に開示された２段式の電気接触子配列において、下段の電気接触配列子は信号線、上段の各電気接触子は導電体で接続されたバス方式の電気コネクタである。
【０００５】
しかし、信号転送の高速化に伴いコネクタ規格も変化してきている。現在は高速信号転送が要求される、内蔵ハードディスクを中心にＡＴＡインターフェースが採用されており、今後、ハードディスクの記録密度の急激な向上によって生じる、インターフェースの高速化とハードディスクへの大容量化に対応するために従来のパラレルインターフェースから高速なシリアルインターフェースに置き換えることを目的としたシリアルＡＴＡ規格が主流となって行くと予想される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
さらに、パーソナルコンピュータにおけるインターフェースの増加に伴い、多くの信号線又は接地線が要求される。この問題を解決する一つの方法として、前記信号線又は接地線の配列を複数段に重ねることにより達成することも可能であるが、要求される数百メガバイト毎秒の信号転送速度においては、前記配列の段差に起因して生ずるコンダクタ部の長さの相違により、基板に近い下段列と比較して上段列ではインピーダンス特性に大きな誤差を生じ、信号の伝送特性が不均一になる。結果的に伝送される信号の位相にずれが生じ、信号伝送の信頼性が低下する。
【０００７】
前述の問題点を解消するために電気接触子列の段差によるコンダクタ長の相違分に起因するインピーダンス差を整合するコネクタを提供することが望まれていた。所望のコネクタは複数段の電気接触子列を収容するものでなければならない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本出願人は前記問題点を解消するために、第１の電子装置と第２の電子装置とをケーブルを介して結合するシステムにおいて、基板に結合した複数段の電気接触子列を有するコネクタが接地線に接続されたシールド部を具備し、該シールド部が少なくとも部分的に信号用電気接触子の脚部を覆うことにより前記インピーダンスを整合することができることを発見した。
【０００９】
本発明の電気コネクタは、同一面に配列された電気接触子列を前記面と垂直方向に複数段具備し、
各電気接触子列は、信号用電気接触子と接地用電気接触子とを含み、
各電気接触子列に含まれる各信号用電気接触子は、段毎に異なる第１の平面内に位置する開放端と、該第１の平面から下方に延長されて同一の第２の平面に至る脚部とを有し、
各電気接触子列に含まれる各接地用電気接触子は、第１の平面内に位置する開放端と、該第１の平面から下方に延長されて接地線に接続される同一の第２の平面に至る脚部とを有し、
前記電気接触子の脚部を少なくとも部分的に覆い、接地線に接続されるシールド部を具備することを特徴とする。
【００１０】
本発明は、高速信号転送を可能にするシリアルＡＴＡ規格と呼ばれるコネクタ規格における複数段式構造のコネクタにおいて有効な構成である。各段の信号用電気接触子列の各脚部を基板上などに接合する際に、段差によって生じる各脚部の長さの相違、つまりインピーダンス特性の誤差が生ずる。この誤差は、伝送する信号が高速化するほど顕著に信号上に現出する。しかし、接地線に接続されるシールド部が各信号用電気接触子の脚部を少なくとも部分的に覆うことによってインピーダンスを整合することができ、つまり均一な信号伝送特性を得て信号伝送の信頼性を向上する。
【００１１】
本発明の別の実施形態によれば、前記電気コネクタは、少なくとも一の段の前記接地用電気接触子が前記シールド部と連結される。
【００１２】
少なくとも一の段の前記接地用電気接触子が前記シールド部と連結されていれば、本発明による電気コネクタは一体形成を可能にし、かつ各接地用電気接触子の脚部を省略することができ、スペースの有効化を図ることができる。
【００１３】
本発明の別の実施形態によれば、前記電気コネクタの前記複数段で構成された電気接触子列は２段構成である。
【００１４】
この実施形態は２段式のシリアルＡＴＡコネクタなどの構造に対応するものである。
【００１５】
本発明の別の実施形態によれば、前記電気コネクタの前記シールド部は、最下段の各信号用電気接触子の脚部を覆わないものであることを特徴とする。
【００１６】
前記シールド部の形状において、最下段の信号用電気接触子の脚部を覆わない形状にすることにより柔軟な信号線の配置形態を選択することができる。
【００１７】
本発明の別の実施形態によれば、前記電気コネクタの前記シールド部は、最下段の信号用電気接触子の脚部より上方に配置されていることを特徴とする。
【００１８】
前記シールド部が、最下段の信号用電気接触子の脚部より上方に配置されていれば、各段の各信号用電気接触子の脚部は、最下段の電気接触子配列面より下方においては自由端となりさらに柔軟な信号線の配置形態を選択することができる。
【００１９】
本発明の別の実施形態によれば、前記電気コネクタの前記シールド部の形状および材料は、各信号用電気接触子のインピーダンスが実質的に同一になるように決定されたものであることを特徴とする。
【００２０】
前記シールド部の形状が例えば平板状に形成されれば、各信号用電気接触子を一様に覆うことが可能でインピーダンス誤差を小さくすることができる。また、前記シールド部の材料は例えば導電率の高い銅などを選定することができる。
【００２１】
本発明の別の実施形態によれば、前記各段の電気接触子列には、Ｎ本（Ｎは１以上の整数）の信号用電気接触子おきに接地用電気接触子が設けられていることを特徴とする。
【００２２】
信号の伝送速度、及び必要とされる信号線数に応じて電気接触子列の信号用電気接触子と接地用電気接触子の配置数を選択することができる。
【００２３】
本発明の別の実施形態によれば、本発明の電気コネクタは前記電気接触列を収容可能なハウジングを具備する。
【００２４】
前記ハウジングは、電気接触子を収容しつつ対応する電気接触子を固定保持できる任意形状で構成することができ、容易にコネクタの取り外しを行う形状とすることができる。
【００２５】
本発明の別の実施形態によれば、電気コネクタが電気回路の基板に取付け可能である。
【００２６】
前記ハウジングを基板の開放端の一部に固定すれば、基板の取り付けられたパーソナルコンピュータなどを分解せずに周辺機器との接続を容易に行うことができる。
【００２７】
【実施形態】
図１、図２及び図３に２段式のシリアルＡＴＡ規格の電気コネクタの斜視図を示す。
図１は、当該電気コネクタの前方斜視図である。当該コネクタは、コネクタ本体に相当する樹脂で成形された筐体部１と、その内部に配置される案内部及び前記案内部表面に配列された電気接触子列（図４参照）から構成される。
前記筐体１は、対応するコネクタの挿入口面側（図１正面）とコネクタ背面側（図２正面）とを有する。図１の該挿入口面側において筐体内部はコネクタ背面方向に延びた境界領域部８で２分割された空間部が形成され、さらに、対のコネクタ本体と嵌合するために案内部１１と案内部１２とが具備される。前記案内部１１は前記境界領域部８と一定の空間距離を保ちながらコネクタの背面側から前記筐体の挿入口面方向に突出している。同様に前記案内部１２は筐体上部及び前記境界領域部８と一定の空間距離を保ちながらコネクタの背面側から前記挿入口面方向に突出している。
前記電気接触子列は、前記各案内部の下表面上に長手方向に櫛歯状に配列される（図４参照）。
【００２８】
図４は当該電気コネクタの各段における電気接触子配列の上面図である。前記電気接触子の配列は３本の接地用電気接触子５と４本の信号用電気接触子６から構成され、前記接地用電気接触子５は連続して配列された２本の前記信号用電気接触子６を挟んで配列される。
【００２９】
次に当該電気コネクタの後方斜視図を図２に示し、その変形例を図３に示す。
図２において、当該コネクタ筐体１の背面には筐体凹部１３が形成され、各電気接触子は、該電気接触子の長手方向に前記凹部１３を貫通して筐体挿入口面方向に突出している。上段の各接地用電気接触子５は、上段と下段の電気接触子の各配列面すなわち各第１平面との間に配置されたシールド部１４に接続され、該シールド部の両端部から接地用脚部１５がコネクタ底面すなわち第２平面へ伸びている。また、下段の各接地用電気接触子５及び各段における各信号用電気接触子６は、前記凹部１３と前記シールド部１４との間の空間内を電気接触子の配列面すなわち第１平面と垂直方向に前記第２平面まで伸びており、それぞれが脚部９及び脚部１６を構成する。このとき、第２平面に対しシールド部以下の高さにおいては、各接触子の脚部の幅は縮小され、前記接地用電気接触子の脚部９は、交互に配列された各段の前記信号用電気接触子６の４本の脚部１６を挟むように配列される。さらに、前記第２平面と同一面において前記脚部９、１５及び１６は前記脚部と垂直方向に突出部を有する。
尚、ペグ１７を基板２０に差して固定した場合、コネクタ底面と基板の表面とは面一になり、各脚部９、１５及び１６の突出部と基板内のプリント配線のハンダ等による固定が容易になる。
図３は下段の各接地用電気接触子の脚部９がシールド部１４に連接されている以外は図２と同一の構造を有する。
【００３０】
図５は本発明による電気コネクタと対応して結合する電気コネクタの外観図である。各段の底面部に７本の電気接触子１８が配置されており、電気コネクタ同士を嵌入した際に本発明のコネクタの電気接触子と接点を有する。これにより周辺機器との接続がなされ信号の高速転送を可能にする。
【００３１】
図６は電気コネクタ同士の結合時の側面図である。該コネクタが相互に嵌合すれば、基板２０側に接続される電気コネクタの電気接触子１９は、対応して結合される電気コネクタ側の電気接触子１８と接触する。また、基板２０側の電気コネクタの各電気接触子及びシールド部１４の脚部１９、１５は前記凹部１３の内壁１０の幅内に配置される。
尚、基板２０に取り付けるコネクタの形状、前記案内部の形状および配置等は本実施形態に限定されず、他の実施形態も可能であることは当業者にとっては自明である。シールド部が要求された特性に応じて信号用電気接触子の脚部を少なくとも部分的に覆うことを特徴とし、そのような構造を有するコネクタは全て本発明に含まれるものである。したがって、本発明の実施例は上記記載に限定されるものではない。
【００３２】
【発明の効果】
本発明による電気コネクタを用いて上段と下段の信号線のインピーダンスを測定した結果、その誤差は小さくなることが確認されたため、電気コネクタの上段と下段の信号線用電気接触子の長さに起因するインピーダンス誤差は改善されたと言える。したがって、信号特性は改善されて高速信号伝送を実現する効果を有することが示される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電気コネクタの前方斜視図
【図２】本発明による電気コネクタの後方斜視図
【図３】本発明による電気コネクタの後方斜視図の変形例
【図４】本発明による電気コネクタの電気接触子配列の上面図
【図５】本発明による電気コネクタと対応して結合する電気コネクタの外観図
【図６】本発明による電気コネクタの結合側面図
【符号の説明】
１・・・筐体
５・・・接地用電気接触子
６・・・信号用電気接触子
８・・・境界領域部
９・・・下段の接地用電気接触子の脚部
１０・・内壁
１１・・第１案内部
１２・・第２案内部
１３・・筐体背面の凹部
１４・・シールド部
１５・・シールド部の接地用脚部
１６・・信号用電気接触子の脚部
１７・・ペグ
１８・・本発明による電気コネクタに対応する電気コネクタの電気接触子
１９・・本発明による基板側の電気コネクタの電気接触子
２０・・基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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