(57)【要約】【課題】基板に過電圧保護素子を設けたものを取り付ける必要がなく、構造の簡素化及び低コスト化を図ることのできるコネクタを提供する【解決手段】グランド部材２０と端子１０との間に所定の厚さの絶縁層２３を設け、絶縁層２３によって形成される間隙Ｇを間にしてグランド部材２０と端子１０との間に過電圧保護素子４０を配置するようにしたので、基板に過電圧保護素子を設けたものを取り付ける必要がなく、構造の簡素化及び低コスト化を図ることができる。この場合、間隙Ｇは端子１０とグランド部材２０との間に介在する絶縁層２３によって形成されるので、絶縁層２３の厚さによって間隙Ｇの大きさを設定することができ、例えばエッチングやレーザー加工によって基板の導電部の一部を除去して間隙を形成する場合に比べ、任意の大きさの間隙Ｇを精度よく形成することができる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の端子と、導電性のグランド部材と、端子及びグランド部材を保持する絶縁性の保持部材と、端子とグランド部材との間に介在する過電圧保護素子とを備え、端子とグランド部材との間に過電圧が生ずると、過電圧保護素子を介して端子とグランド部材とを導通させるようにしたコネクタにおいて、
前記グランド部材と端子との間に所定の厚さの絶縁層を設け、
絶縁層によって形成される間隙を間にしてグランド部材と端子との間に過電圧保護素子を配置した
ことを特徴とするコネクタ。
【請求項２】
前記絶縁層を、グランド部材の所定の面に絶縁性の樹脂を被着することによって形成した
ことを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
【請求項３】
前記グランド部材を、厚さ方向一方の面に前記絶縁性の樹脂が被着された金属板の打ち抜き加工によって形成した
ことを特徴とする請求項２記載のコネクタ。
【請求項４】
前記グランド部材に端子側に開口する孔を設け、
孔の内面と端子との間に過電圧保護素子を配置した
ことを特徴とする請求項１、２または３記載のコネクタ。
【請求項５】
前記グランド部材を、保持部材に保持された状態で絶縁層を介して端子に圧接するように形成した
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載のコネクタ。
【請求項６】
前記端子を複数備え、
各端子のうち少なくとも一つをグランド用端子として用いるとともに、他の端子を信号線用端子または電源用端子として用い、
グランド部材と各端子との間には、前記絶縁層によって形成される間隙を間にしてそれぞれ過電圧保護素子を配置した
ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載のコネクタ。
【請求項７】
前記信号線用端子または電源用端子とグランド用端子との間に、信号線用端子または電源用端子とグランド部材との間の一つの過電圧保護素子と、グランド用端子とグランド部材との間の他の一つの過電圧保護素子とが介在することにより、過電圧が生じた際に過電圧保護素子によって信号線用端子または電源用端子とグランド用端子とが導通する電圧が、グランド用端子とグランド部材とを過電圧保護素子を介さずに導通させた場合の約２倍になるように構成した
ことを特徴とする請求項６記載のコネクタ。
【請求項８】
前記端子を複数備え、
各端子のうち少なくとも一つをグランド用端子として用いるとともに、他の端子を信号線用端子または電源用端子として用い、
グランド部材とグランド用端子とを互いに導通させ、
グランド部材と信号線用端子または電源用端子との間には、前記絶縁層によって形成される間隙を間にして過電圧保護素子を配置した
ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載のコネクタ。
【請求項９】
前記信号線用端子または電源用端子とグランド用端子との間に、信号線用端子または電源用端子とグランド部材との間の一つの過電圧保護素子が介在することにより、過電圧が生じた際に過電圧保護素子によって信号線用端子または電源用端子とグランド用端子とが導通する電圧が、グランド用端子とグランド部材とを過電圧保護素子を介して導通させた場合の約１／２になるように構成した
ことを特徴とする請求項８記載のコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば静電気（ＥＳＤ）等による過電圧を外部に放電可能なコネクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報伝達量の増大により、各種電気デバイスにおける高速化、集積化が進み、このためＩＣ等の電子部品における絶縁壁が薄くなり、静電気（ＥＳＤ）等の過電圧によって電子部品が破壊される問題がある。また、信号のデジタル化によってコネクタ等の配線機器が多極化したことにより、過電圧から電子部品を保護するためには多数の過電圧保護装置を取り付ける必要があるが、機器の小型化により回路基板上に過電圧保護装置を実装するスペースが少なくなっているのも現状である。
【０００３】
そこで、回路基板における過電圧保護装置の取付スペースを不要にするために、コネクタに過電圧保護装置を取り付けるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このコネクタは、複数の導電性の端子と、導電性のグランド部材と、各端子及びグランド部材を保持する絶縁性のハウジングと、ハウジングの背面側に取り付けられた過電圧保護装置とを備えている。このコネクタに取り付けられる過電圧保護装置は、グランド部材に導通する第１の導電部と、各端子に導通する複数の第２の導電部と、第１の導電部と各第２の導電部との間の間隙に配置される過電圧保護素子をそれぞれ基板上に形成し、端子とグランド部材との間に過電圧が生ずると、過電圧保護素子を介して端子とグランド部材とを導通させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１４０３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述のように基板を用いて構成した過電圧保護装置をコネクタに取り付けるようにした場合には、過電圧保護装置に要する材料費や加工費等によってコネクタ全体のコストが高くつくとともに、過電圧保護装置を製造するための設備や準備が別途必要となり、コネクタ全体の生産性を低下させるという問題点があった。
【０００７】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、基板に過電圧保護素子を設けたものを取り付ける必要がなく、構造の簡素化及び低コスト化を図ることのできるコネクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は前記目的を達成するために、導電性の端子と、導電性のグランド部材と、端子及びグランド部材を保持する絶縁性の保持部材と、端子とグランド部材との間に介在する過電圧保護素子とを備え、端子とグランド部材との間に過電圧が生ずると、過電圧保護素子を介して端子とグランド部材とを導通させるようにしたコネクタにおいて、前記グランド部材と端子との間に所定の厚さの絶縁層を設け、絶縁層によって形成される間隙を間にしてグランド部材と端子との間に前記過電圧保護素子を配置している。
【０００９】
これにより、グランド部材と端子との間の絶縁層によって形成される間隙を間にしてグランド部材と端子との間に過電圧保護素子が配置されることから、基板に過電圧保護素子を設けたものを取り付ける必要がない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、例えば基板に過電圧保護素子を設けたものを取り付ける必要がないので、構造の簡素化及び低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すコネクタの上面側斜視図
【図２】コネクタの下面側斜視図
【図３】コネクタの分解斜視図
【図４】コネクタの側面図
【図５】グランド部材の要部斜視図
【図６】端子及びグランド部材の平面断面図
【図７】過電圧保護素子を設けた端子及びグランド部材の平面断面図
【図８】コネクタの回路構成図
【図９】本発明の第２の実施形態を示すコネクタの上面側斜視図
【図１０】グランド用端子及びグランド部材の平面断面図
【図１１】コネクタの回路構成図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１乃至図８は本発明の第１の実施形態を示すもので、静電気（ＥＳＤ）等による過電圧を外部に放電可能なコネクタを示すものである。
【００１３】
このコネクタは、複数の導電性の端子１０と、各端子１０に導通可能な導電性のグランド部材２０と、各端子１０及びグランド部材２０を保持する絶縁性の保持部材３０と、各端子１０とグランド部材２０との間に介在する複数の過電圧保護素子４０とを備えている。
【００１４】
各端子１０は、上下方向に延びる角柱状の金属からなり、互いに幅方向に等間隔で配列されている。
【００１５】
グランド部材２０は、各端子１０にそれぞれ接続される複数の接続片２１と、各接続片２１同士を連結する連結部２２とからなり、グランド部材２０の厚さ方向一方の面はポリイミド等の絶縁性樹脂からなる絶縁層２３によって被覆されている。絶縁層２３は所定の厚さ（例えば、２０μｍ）に形成され、例えばシート状またはテープ状の樹脂をグランド部材２０に貼り付けたり、液状の樹脂を印刷等によってグランド部材２０に塗布したり、或いはグランド部材２０に樹脂を蒸着させることにより、グランド部材２０に被着されている。この場合、グランド部材２０は、厚さ方向一方の面に前記絶縁性の樹脂が被着された金属板の打ち抜き加工によって形成されている。各接続片２１は帯状に形成され、その先端側は斜め上方に向かって屈曲している。各接続片２１の先端側には端子１０の前面に絶縁層２３を介して当接する当接部２１ａが設けられ、当接部２１ａは厚さ方向に弾性変形可能に形成されている。当接部２１ａには厚さ方向に貫通する円形の孔２１ｂが設けられ、孔２１ｂの一端は端子１０の前面に向かって開口している。各接続片２１の基端側には保持部材３０に固定される固定部２１ｃが設けられ、固定部２１ｃの幅方向両端には保持部材３０に係止する突起２１ｄが設けられている。連結部２２は各接続片２１の配列方向に直線状に延びるように形成され、各接続片２１の基端に一体に連結されている。
【００１６】
保持部材３０は合成樹脂の成形品からなり、各端子１０の配列方向に延びるように横長に形成されている。保持部材３０の後端側には各端子１０が上下方向に貫通しており、各端子１０の上端側及び下端側はそれぞれ保持部材３０の上方及び下方に延出している。保持部材３０の上面にはグランド部材２０を保持する複数の保持部３１が設けられ、各保持部３１は互いに幅方向に間隔をおいて配列されている。各保持部３１の側面には、グランド部材２０の各固定部２１ｃが圧入される第１の溝３１ａが設けられ、グランド部材２０の固定部２１ｃを第１の溝３１ａに前方から後方に向かって圧入すると、固定部２１ｃの突起２１ｄが第１の溝３１ａの内面に係止し、固定部２１ｃが保持部３１に固定されるようになっている。その際、グランド部材２０の当接部２１ａは保持部３１の間に配置され、当接部２１ａの背面が絶縁層２３を介して端子２０の前面に圧接するようになっている。また、各保持部３１の前面には、グランド部材２０の連結部２２が挿入される第２の溝３１ｂが設けられ、連結部２２が第２の溝３１ｂの内面に当接することにより、グランド部材２０が保持部材３０に対して前後方向に位置決めされるようになっている。
【００１７】
各過電圧保護素子４０は、例えば非線形抵抗材料を用いた周知の可変抵抗体からなり、過電圧が生じていないときは高い電気抵抗を有しており、所定の大きさの過電圧が生ずると活性化して直ちに電気抵抗の低い材料に変化するものである。尚、同様の性質を有するものであれば、他の種類の材料を用いるようにしてもよい。過電圧保護素子４０はグランド部材２０の孔２１ｂ内に配置され、端子１０の前面とグランド部材２０の孔２１ｂの内周面に導通している。この場合、過電圧保護素子４０は、液状の材料を孔２１ｂ内に充填して硬化させることにより、端子１０と孔２１ｂの内周面に密着するようになっている。グランド部材２０の当接部２１ａの背面と端子１０の前面との間には絶縁層２３によって間隙Ｇが形成され、間隙Ｇは絶縁層２３の厚さ（例えば、２０μｍ）と同等の隙間を形成している。また、孔２１ｂは、当接部２１ａの前面側から樹脂製のカバー部材４１によって覆われている。尚、過電圧保護素子４０が過電圧によって電気抵抗の低い材料に変化する電圧の値は、過電圧保護素子４０の特性と間隙Ｇの大きさに依存する。
【００１８】
以上のように構成されたコネクタにおいては、各端子１０の一つ（図中左端の端子）がグランド用端子として用いられ、他の端子１０が信号線用端子として用いられる。これにより、信号線側の回路（図示せず）に静電気等の過電圧が生ずると、過電圧保護素子４０が直ちに低電気抵抗体に変化することにより、過電圧が生じた信号線用の端子１０とグランド部材２０の接続片２１とが過電圧保護素子４０によって導通するとともに、グランド用の端子１０とグランド部材２０の接続片２１とが過電圧保護素子４０によって導通し、グランド用の端子１０からグランド側に放電される。
【００１９】
このように、本実施形態によれば、グランド部材２０と端子１０との間に所定の厚さの絶縁層２３を設け、絶縁層２３によって形成される間隙Ｇを間にしてグランド部材２０と端子１０との間に過電圧保護素子４０を配置するようにしたので、基板に過電圧保護素子を設けたものを取り付ける必要がなく、構造の簡素化及び低コスト化を図ることができる。この場合、過電圧保護素子４０の特性は間隙Ｇの大きさに依存するが、間隙Ｇは端子１０とグランド部材２０との間に介在する絶縁層２３によって形成されるので、絶縁層２３の厚さによって間隙Ｇの大きさを設定することができ、例えばエッチングやレーザー加工によって基板の導電部の一部を除去して間隙を形成する場合に比べ、任意の大きさの間隙Ｇを精度よく形成することができる。
【００２０】
また、グランド部材２０の厚さ方向一方の面に絶縁性の樹脂を被着することによって絶縁層２３を形成するようにしたので、絶縁層２３を容易に形成することができ、生産性の向上を図ることができる。
【００２１】
この場合、グランド部材２０を、厚さ方向一方の面に前記絶縁性の樹脂が被着された金属板の打ち抜き加工によって形成するようにしたので、絶縁層２３を有するグランド部材２０を容易に形成することができ、生産性の向上に極めて有利である。
【００２２】
また、グランド部材２０に端子１０側に開口する孔２１ｂを設け、孔２１ｂの内面と端子１０との間に過電圧保護素子４０を配置したので、過電圧保護素子４０を配置するスペースをグランド部材２０の外部に確保する必要がなく、構造の簡素化に極めて有利である。
【００２３】
更に、グランド部材２０を、保持部材３０に保持された状態で当接部２１ａが絶縁層２３を介して端子１０に圧接するようにしたので、グランド部材２０を半田付け等によって端子１０に別途接続する必要がなく、組立作業を極めて容易に行うことができる。
【００２４】
図９乃至図１１は本発明の第２の実施形態を示すもので、前記実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。
【００２５】
本実施形態は、グランド用の端子１０とグランド部材２０との間に過電圧保護素子４０を設けずに、グランド用の端子１０とグランド部材２０とを導通させた点で前記第１の実施形態と異なる。
【００２６】
即ち、図９及び図１０に示すように、グランド用の端子１０の孔２１ｂ内には、過電圧保護素子４０に代えて導電性樹脂５０が配置され、導電性樹脂５０を介してグランド用の端子１０とグランド部材２０とが導通している。この場合、導電性樹脂５０は、過電圧保護素子４０と同様、液状の材料を孔２１ｂ内に充填して硬化させることにより、端子１０と孔２１ｂの内周面に密着するようになっている。
【００２７】
本実施形態では、信号線側の回路（図示せず）に静電気等の過電圧が生ずると、過電圧保護素子４０が直ちに低電気抵抗体に変化することにより、過電圧が生じた信号線用の端子１０とグランド部材２０の接続片２１とが過電圧保護素子４０によって導通し、グランド用の端子１０からグランド側に放電される。
【００２８】
ここで、第１の実施形態と第２の実施形態の過電圧保護特性を比較すると、第１の実施形態では、信号線用の端子１０とグランド用の端子１０との間に、信号線用の端子１０とグランド部材２０との間の一つの過電圧保護素子４０と、グランド用の端子１０とグランド部材２０との間の他の一つの過電圧保護素子４０とが直列に接続された状態で介在することにより、過電圧が生じた際に過電圧保護素子４０によって信号線用の端子１０とグランド用の端子１０とが導通する電圧が、第２の実施形態のようにグランド用の端子１０とグランド部材２０とを過電圧保護素子４０を介さずに導通させた場合の約２倍になる。
【００２９】
一方、第２の実施形態では、信号線用の端子１０とグランド用の端子１０との間に、信号線用の端子１０とグランド部材２０との間の一つの過電圧保護素子４０が介在することにより、過電圧が生じた際に過電圧保護素子４０によって信号線用の端子１０とグランド用の端子１０とが導通する電圧が、第１の実施形態のようにグランド用の端子１０とグランド部材２０とを過電圧保護素子４０を介して導通させた場合の約１／２になる。
【００３０】
即ち、第１の実施形態では、一つの信号線用の端子１０とグランド用の端子１０との間に、二つの過電圧保護素子４０が直列に接続された状態で介在し、第２の実施形態では、一つの信号線用の端子１０とグランド用の端子１０との間に、過電圧保護素子４０が一つのみ介在することから、過電圧保護素子４０によって信号線用の端子１０とグランド用の端子１０とが導通する電圧の値の比が約２：１となる。
【００３１】
従って、使用する電子部品の過電圧耐久性に応じて、第１の実施形態の構成と第２の実施形態の構成の何れかを用いることができ、過電圧保護特性の異なるコネクタを部品や構成を大幅に変更することなく容易に製造することができる。
【００３２】
この場合、第２の実施形態では、導電性樹脂５０を過電圧保護素子４０に代えてグランド部材２０の孔２１ｂ内に配置するようにしたので、導電性樹脂５０以外の構成を変更することなく第１の実施形態の構成を用いることができ、過電圧保護特性の異なる仕様に容易に対応することができる。
【００３３】
尚、前記各実施形態では、各端子１０のうちの一つをグランド用端子として用いたものを示したが、二つ以上の端子１０をグランド用端子として用いるようにしてもよい。
【００３４】
また、前記各実施形態では、各端子１０のうちグランド用端子以外の他の端子を信号線用端子として用いたものを示したが、他の端子を信号線用端子または電源用端子として用いるようにしてもよい。
【００３５】
更に、前記実施形態のコネクタは一例であり、形状や構造の異なる他の種類のコネクタにも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１０…端子、２０…グランド部材、２１ｂ…孔、２３…絶縁層、３０…保持部材、３１…保持部、４０…過電圧保護素子、５０…導電性樹脂、Ｇ…間隙。
【図１】
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【図２】
2013062145.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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