(57)【要約】【課題】接続ピン数が増えても接続端子のピッチを細かくすることなく小型化できる外部インターフェースコネクタを提供すること。【解決手段】電子機器間でデータ通信を行うために接続用ケーブルを接続するための外部インターフェースコネクタにおいて、外部インターフェースコネクタは搭載する回路基板の表面側に実装する第１のインターフェースコネクタと裏面側に実装する第２のインターフェースコネクタに２分割されており、第１および第２のインターフェースコネクタを回路基板に実装することにより一つの外部インターフェースコネクタを形成することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器間でデータ通信を行うために接続用ケーブルを接続するための外部インターフェースコネクタにおいて、
前記外部インターフェースコネクタは搭載する回路基板の表面側に実装する第１のインターフェースコネクタと裏面側に実装する第２のインターフェースコネクタに２分割されており、該第１および第２のインターフェースコネクタを前記回路基板に実装することにより一つの外部インターフェースコネクタを形成することを特徴とする外部インターフェースコネクタ。
【請求項２】
前記第１のインターフェースコネクタは基板の表面側に実装され、接続用ケーブルのコネクタ端子と電気的に接合する接点端子を備え、該接点端子ははんだ付けすることにより前記回路基板と表面側で電気的に接続される端子部と接続されており、前記第２のインターフェースコネクタは基板の裏面側に実装され、接続用ケーブルのコネクタ端子と電気的に接合する接点端子を備え、該接点端子ははんだ付けすることにより前記回路基板と裏面側で電気的に接続される端子部と接続されていることを特徴とする請求項１に記載の外部インターフェースコネクタ。
【請求項３】
前記第１および第２のインターフェースコネクタの接点端子の対面側の前記回路基板上の少なくともどちらか一方に接続用ケーブルのコネクタ端子と接合する別の基板端子面を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の外部インターフェースコネクタ。
【請求項４】
前記基板は多層基板であり、前記基板上の基板端子面は最外層および内層を使って複数の層に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の外部インターフェースコネクタ。
【請求項５】
前記第１〜第４のインターフェースコネクタは外周が金属製のシェルカバーで覆われており、該シェルカバーは前記基板のグランドに接合されており、シェルカバーの内面に前記接続用ケーブルに設けられたグランド接点端子が接触することで電気的に接合することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の外部インターフェースコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器を他の電子機器と接続するためのインターフェースコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器は、外部機器との連携を考えて様々な外部インターフェースコネクタを備えている。主に機器内のデータのやり取りを行うために、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）やＩＥＥＥ１３９４、映像と音声のやり取りにはデジタル通信用のＨＤＭＩ（High Definition Multimedia Interface（登録商標））やアナログ通信用のＤ端子などの規格に沿ったインターフェースコネクタを用いている。
【０００３】
これらのコネクタは標準規格に則ったコネクタ形状となっているため用途によって必要となるインターフェースコネクタを搭載することになる。電子機器が高機能になるに従って外部機器との連携させ様々な機能を付加することになると複数のコネクタを搭載することになる。
【０００４】
しかしながら、インターフェースコネクタは電子機器に対して比較的大きなスペースを必要とし、基板に搭載する際もかなりの面積を必要とする。そのため、例えば、ＨＤＭＩのインターフェースコネクタでは、ＴｙｐｅＡと呼ばれる標準サイズのコネクタ端子に対してＴｙｐｅＣ（ミニＨＤＭＩ）という少し小型のコネクタ端子や、さらに小型のＴｙｐｅＤ（マイクロＨＤＭＩ）という端子の規格があり、電子機器の大きさに応じてサイズが選ぶことができる。但し、小型のインターフェースコネクタを使うことである程度電子機器の小型化に寄与するが、これらが複数個搭載することになると小型化には限界が生じてしまう。
【０００５】
そこで、特許文献１に記載するように、一つのインターフェースコネクタに複数の機能を有する独自のコネクタ端子を搭載するものもある。独自のコネクタ端子形状にすると一般的に販売されている規格品の接続ケーブルが使用できなくなるというデメリットがあるが、インターフェースコネクタの数を減らすことができるため電子機器の小型化には有効となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２７７２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、複数の機能を複合させることで一つのインターフェースコネクタにおいて接続しなければならない端子数が増えることになるため、回路基板との接続端子のピッチを変えないようにするとコネクタサイズが大型化する。また、大型化しないようにしようとすると接続端子のピッチを細かくしたり接続端子を前後２列にするなどの工夫が必要となる。しかし、ピッチを細かくすると部品や実装の精度を上げなければはんだ不良を起こす恐れがあり、接続端子を２列にすると接続端子どおしのピッチは広く取れるが、接続端子の一部が部品の下に隠れてしまいはんだ付け部の状態を確認することが困難となったり容易に取り外すことができなくなる。
【０００８】
本発明の目的は、接続ピン数が増えても接続端子のピッチを細かくすることなく小型化できる外部インターフェース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】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明は、電子機器間でデータ通信を行うために接続用ケーブルを接続するための外部インターフェースコネクタにおいて、外部インターフェースコネクタは搭載する回路基板の表面側に実装する第１のインターフェースコネクタと裏面側に実装する第２のインターフェースコネクタに２分割されており、第１および第２のインターフェースコネクタを回路基板に実装することにより一つの外部インターフェースコネクタを形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、接続ピン数が増えても接続端子のピッチを細かくすることなく小型化できる外部インターフェースコネクタの提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施例を示す図
【図２】本発明の第１の実施例の基板実装状態を示す図
【図３】本発明の第１の実施例の組み込み状態を示す分解斜視図
【図４】本発明の第１の実施例の断面図
【図５】本発明の第２の実施例を示す図
【図６】本発明の第２の実施例の組み込み状態を示す分解斜視図
【図７】本発明の第２の実施例の断面図
【図８】本発明の第２の実施例の別の形態の組み込み状態を示す分解斜視図
【図９】本発明の第２の実施例の別の形態の断面図
【図１０】本発明の第３の実施例を示す図
【図１１】本発明の第３の実施例の組み込み状態を示す分解斜視図
【図１２】本発明の第３の実施例の接続ケーブル差し込み状態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１および図２は本発明の第１の実施形態を示した図である。これらに示す図において、１０１、１０２は外部機器との接続を取るための第１および第２の外部インターフェースコネクタ、１０３は銅箔のパターンで回路を形成し電子部品の搭載された電子機器内に備えられている回路基板、１０４は外部の機器との通信を行うための接続ケーブル、である。
【００１４】
図１（ａ）に示す第１の外部インターフェースコネクタ１０１は金属製の板材を成形したシェルカバー１０１ａと非導電性の材料である樹脂材を成形したホルダー１０１ｂからなり、ホルダー１０１ｂには金属製の端子がインサート成型されている。この金属製の端子には接続ケーブル１０４の接点部と接触して電気的に結合する接点端子１０１ｄと回路基板１０３にはんだ付けされて接合される端子部１０１ｃが一体的に形成されているものである。
【００１５】
図１（ｂ）に示す第２の外部インターフェースコネクタ１０２も第１の外部インターフェースコネクタ１０１と同様に、金属製の板材を成形したシェルカバー１０２ａと非導電性の材料である樹脂材を成形したホルダー１０２ｂからなり、ホルダー１０２ｂには金属製の端子がインサート成型されている。この金属製の端子には接続ケーブル１０４の接点部と接触して電気的に結合する接点端子１０２ｄと回路基板１０３にはんだ付けされて接合される端子部１０２ｃが一体的に形成されているものである。
【００１６】
図２は第１および第２の外部インターフェースコネクタ１０１，１０２を組み付けた状態を示しており、図３はその分解斜視図を示す。回路基板１０３の表面には第１の外部インターフェースコネクタ１０１を取り付け、裏面には第２の外部インターフェースコネクタ１０２を取り付ける。
【００１７】
回路基板１０３の位置決め用穴１０３ｃに第１の外部インターフェースコネクタ１０１のダボ１０１ｇを挿入する。これにより回路基板１０３の面内での第１の外部インターフェースコネクタ１０１の位置が決められる。
【００１８】
回路基板１０３の第１の貫通穴１０３ａには第１の外部インターフェースコネクタ１０１のシェルカバー１０１ａに形成された第１の補強用端子１０１ｅを挿入する。第１の補強用端子１０１ｅを第１の貫通穴１０３ａの周囲に設けられた銅箔パターンによるランドにはんだ付けを行うことにより第１の外部インターフェースコネクタ１０１への接続ケーブル１０４の差し込み部側を回路基板１０３に強固に固定する。はんだ付けされたランドは回路基板１０３のグランドと接続しておくことで第１の外部インターフェースコネクタ１０１のシェルカバー１０１ａをグランドに落としてシールドの役割を果たすようにできる。
【００１９】
シェルカバー１０１ａに形成された第２の補強用端子１０１ｆは回路基板１０３の該当部に設けられたランドにはんだ付けすることで端子部１０１ｃ側を回路基板１０３に強固に固定する。こちらのランドも回路基板１０３のグランドと接続することで補強用端子１０１ｅと共に第１の外部インターフェースコネクタ１０１のシェルカバー１０１ａをグランドに落とすことができる。端子部１０１ｃは回路基板１０３の表面側に設けられたランドにはんだ付けすることにより回路基板１０３の回路と電気的に接続することができる。
【００２０】
次に、第２の外部インターフェースコネクタ１０２側であるが、回路基板１０３の位置決め用穴１０３ｃに第２の外部インターフェースコネクタ１０２のダボ１０２ｇを挿入する。これにより回路基板１０３の面内での第２の外部インターフェースコネクタ１０２の位置が決められる。位置決め用穴１０３ｃは貫通穴であるため第１の外部インターフェースコネクタ１０１と第２の外部インターフェースコネクタ１０２が同じ穴で位置を決めるため、第１および第２の外部インターフェースコネクタ１０１、１０２の相対位置が精度良く決めることができる。
【００２１】
回路基板１０３の第２の貫通穴１０３ｂには第２の外部インターフェースコネクタ１０２のシェルカバー１０２ａに形成された第１の補強用端子１０２ｅを挿入する。第１の補強用端子１０２ｅを第２の貫通穴１０３ｂの周囲に設けられた銅箔パターンによるランドとはんだ付けを行うことにより第２の外部インターフェースコネクタ１０２の端子部１０２ｃ側を回路基板１０３に強固に固定する。はんだ付けされたランドは回路基板１０３のグランドと接続しておくことで第２の外部インターフェースコネクタ１０２のシェルカバー１０２ａをグランドに落としてシールドの役割を果たすようにできる。
【００２２】
シェルカバー１０２ａに形成された第２の補強用端子１０２ｆは回路基板１０３の該当部に設けられたランドにはんだ付けすることで第１の外部インターフェースコネクタ１０１への接続ケーブル１０４の差し込み部側を回路基板１０３に強固に固定する。こちらのランドも回路基板１０３のグランドと接続することで補強用端子１０２ｅと共に第２の外部インターフェースコネクタ１０２のシェルカバー１０２ａをグランドに落とすことができる。端子部１０２ｃは回路基板１０３の裏面側に設けられたランドにはんだ付けすることにより回路基板１０３の回路と電気的に接続することができる。
【００２３】
第１および第２の外部インターフェースコネクタ１０１、１０２と接続ケーブル１０４の接続状態を説明するため接続端子部分の断面図を図４に示す。本図は接続ケーブル１０４を挿入する直前の位置である。接続ケーブル１０４には表面および裏面に第１および第２のコネクタ接点部１０４ａ，ｂが設けられている。接続ケーブル１０４を本図の紙面方向左側に移動させて挿入すると、第１の外部インターフェースコネクタ１０１の接点部１０１ｄが弾性変形して第１のコネクタ接点部１０４ａと接触することで電気的に結合される。また、第２の外部インターフェースコネクタ１０２の接点部１０２ｄが弾性変形して第２のコネクタ接点部１０４ｂと接触することで電気的に結合される。
【００２４】
このようにして回路基板１０３と接続ケーブル１０４との導通を取ることができるようになる。第１および第２のコネクタ接点部１０４ａ、ｂの各接点は接続ケーブル１０４内でリード線と接続され、別端に設けられた別のコネクタ接点部（不図示）の接点と各々接続されている。この別端のコネクタ接点部を他の機器と接続することにより機器どおしの通信が行えるようになる。
【実施例２】
【００２５】
図５および図６は本発明の第２の実施形態を示した図である。同一名称のものは同一の機能を果たすものとする。図５（ａ）には第１の外部インターフェースコネクタ１１１、図５（ｂ）には第２の外部インターフェースコネクタ１１２を示す。第１および第２の外部インターフェースコネクタ１１１，１１２は第１の実施例に記載の第１および第２の外部インターフェースコネクタ１０１，１０２とほぼ同じ形態である。これらを回路基板１１３に実装する形態を図６に分解斜視図として示す。
【００２６】
第１の外部インターフェースコネクタ１１１の実装方法は第１の実施形態で記載した方法と同様に、回路基板１１３の位置決め用穴１１３ｃに第１の外部インターフェースコネクタ１１１のダボ１１１ｇを挿入して回路基板１１３の面内での第１の外部インターフェースコネクタ１１１の位置を決める。
【００２７】
回路基板１１３の第１の貫通穴１１３ａには第１の外部インターフェースコネクタ１１１のシェルカバー１１１ａに形成された第１の補強用端子１１１ｅを挿入し、第１の貫通穴１１３ａの周囲に設けられたランドとはんだ付けを行い固定する。
【００２８】
シェルカバー１１１ａに形成された第２の補強用端子１１１ｆは回路基板１１３の該当部に設けられたランドにはんだ付けすることで回路基板１０３に固定する。端子部１１１ｃは回路基板１１３の表面側に設けられたランドにはんだ付けして回路基板１１３の回路と電気的に接続する。
【００２９】
第２の外部インターフェースコネクタ１２１の実装方法も第１の実施形態で記載した方法と同様に、回路基板１１３の位置決め用穴１１３ｃに第２の外部インターフェースコネクタ１１２のダボ１１２ｇを挿入して回路基板１１３の面内での第２の外部インターフェースコネクタ１１２の位置を決める。
【００３０】
回路基板１１３の第１の貫通穴１１３ａには第２の外部インターフェースコネクタ１１２のシェルカバー１１２ａに形成された第１の補強用端子１１２ｅを挿入し、第１の貫通穴１１３ａの周囲に設けられたランドとはんだ付けを行い固定する。
【００３１】
シェルカバー１１２ａに形成された第２の補強用端子１１２ｆは回路基板１１３の該当部に設けられたランドにはんだ付けすることで回路基板１１３に固定する。端子部１１２ｃは回路基板１１３の裏面側に設けられたランドにはんだ付けして回路基板１１３の回路と電気的に接続する。
【００３２】
このように第１および第２の外部インターフェースコネクタ１１１，１１２を実装したものの断面図を図７に示す。
【００３３】
第１の実施形態と異なる点は、第１および第２の外部インターフェースコネクタ１１１，１１２を回路基板１１３に実装することにより形成される接続ケーブル１１４の挿入口の中に回路基板１１３の一部が突出しているところである。この突出部には表面側の基板端子面１１３ａおよび裏面側の基板端子面１１３ｂが形成されている。接続ケーブル１１４の端子部分にはこの突出部が挿入されるように凹部が形成されており、その内部には第３および第４のコネクタ接点部１１４ｃ、ｄが備えられている。接続ケーブル１１４を本図の紙面方向左側に移動させて挿入すると、第１の外部インターフェースコネクタ１１１の接点部１１１ｄが弾性変形して第１のコネクタ接点部１１４ａと接触することで電気的に結合される。また、第２の外部インターフェースコネクタ１１２の接点部１１２ｄが弾性変形して第２のコネクタ接点部１１４ｂと接触することで電気的に結合される。
【００３４】
また、表側の基板端子面１１３ａに、接続ケーブル１１４に備える第３のコネクタ接点部１１４ｃが弾性変形して接触し、裏側の基板端子面１１３ｂに、接続ケーブル１１４に備える第４のコネクタ接点部１１４ｄが弾性変形して接触することで電気的に結合される。
【００３５】
このようにして回路基板１１３と接続ケーブル１１４との導通を取ることができるようになる。第１〜第４のコネクタ接点部１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄの各接点は接続ケーブル１１４内でリード線と接続され、別端に設けられた別のコネクタ接点部（不図示）の接点と各々接続されている。この別端のコネクタ接点部を他の機器と接続することにより機器どおしの通信が行えるようになる。
【００３６】
次に、第２の実施形態の別の形態を図８および図９に示す。本形態において、回路基板１２３は多層基板が前提となり、本実施例では一例として回路基板１２３を８層基板として進めていく。
【００３７】
第１および第２の外部インターフェースコネクタ１１１，１１２を回路基板１２３に実装することにより形成された接続ケーブル１２４の挿入口の中に回路基板１２３の一部が突出しており、この突出部には表面側（第１層）の基板端子面１１３ａおよび裏面側（第８層）の基板端子面１１３ｂが形成されている。さらに突出部の先端部分は所定の幅だけ表面側の１層（第１層）が削除されていて第２層のパターンが露出したものとなっている。この露出した第２層にも基板端子面１１３ｃが形成されている。同様に、裏面側の１層（第８層）が削除されていて第７層のパターンが露出したものとなっている。この露出した第７層にも基板端子面１１３ｄが形成されている。この形態を表した断面図が図９となる。
【００３８】
接続ケーブル１２４を本図の紙面方向左側に移動させて挿入すると、第１の外部インターフェースコネクタ１１１の接点部１１１ｄが弾性変形して第１のコネクタ接点部１２４ａと接触することで電気的に結合される。また、第２の外部インターフェースコネクタ１１２の接点部１１２ｄが弾性変形して第２のコネクタ接点部１２４ｂと接触することで電気的に結合される。
【００３９】
また、表側の基板端子面１２３ａに、接続ケーブル１２４に備える第３のコネクタ接点部１２４ｃが弾性変形して接触し、裏側の基板端子面１２３ｂに、接続ケーブル１１４に備える第４のコネクタ接点部１２４ｄが弾性変形して接触することで電気的に結合される。
【００４０】
さらに、表面側の内層基板端子面１２３ｃに、接続ケーブル１２４に備える第５のコネクタ接点部１２４ｅが弾性変形して接触し、裏面側の内層基板端子面１２３ｄに、接続ケーブル１２４に備える第６のコネクタ接点部１２４ｆが弾性変形して接触することで電気的に結合される。
【００４１】
本実施形態において回路基板１２３を８層基板として説明したが、当然のことながら多層基板であれば６層基板や１０層基板であっても同様の実施形態を実現できる。また、突出部の先端の表面側の内層基板端子面１２３ｃをさらに１層削って第１層、第２層、第３層のパターンを露出させることで３段の端子面を形成し、接続するようにしてもよい。
【実施例３】
【００４２】
図１０および図１１は本発明の第３の実施形態を示した図である。同一名称のものは同一の機能を果たすものとする。図１０（ａ）には第１の外部インターフェースコネクタ１２１、図１０（ｂ）には第２の外部インターフェースコネクタ１２２を示す。
【００４３】
第１および第２の外部インターフェースコネクタ１２１，１２２は第１の実施例に記載の第１および第２の外部インターフェースコネクタ１０１，１０２と類似した形状である。これらと異なる点は第１および第２の外部インターフェースコネクタ１２１，１２２を回路基板１３３に実装することにより形成される接続ケーブル１３４の挿入口の入り口部にインナー１２１ａ，ｂに切り欠きを設けてあり、さらにこの切り欠きを覆うようにシェルカバー１２１ａの先端が延長されてシェルグランド接点部１２１ｈを形成しているところである。これらを回路基板１１３に実装した時の形態を図１１に分解斜視図として示す。
【００４４】
第１および第２の外部インターフェースコネクタ１２１，１２２を回路基板１３３に実装する方法は第１の実施形態と同様である。実装状態および接続ケーブル１３４の挿入状態を分かりやすくするため図１２に第１の外部インターフェースコネクタ１２１のみを回路基板１３３に実装して接続ケーブル１３４を挿入した状態を示している。
【００４５】
接続ケーブル１３４にはグランド接点端子１３４ｇを備えている。このグランド接点端子１３４ｇは金属製の板材を成形したもので、第１の外部インターフェースコネクタ１２１に挿入すると図１２に示すようにシェルグランド接点部１２１ｈに弾性変形して接触して導通を取ることができる。グランド接点端子１３４ｇは接続ケーブル１３４内にある複数の信号線の束線を覆うように薄い金属膜材からなるシールド膜に接続されている。これにより接続ケーブル１３４内の信号線を効果的にシールドすることができる。
【符号の説明】
【００４６】
１０１，１１１，１２１  第１のインターフェースコネクタ、
１０１ａ，１１１ａ，１２１ａ  シェルカバー、
１０１ｂ，１１１ｂ，１２１ｂ  ホルダー、
１０１ｃ，１１１ｃ，１２１ｃ  端子部、１０１ｄ，１１１ｄ，１２１ｄ  接点端子、
１０１ｅ，１１１ｅ，１２１ｅ  第１の補強用端子、
１０１ｆ，１１１ｆ，１２１ｆ  第２の補強用端子、
１０１ｇ，１１１ｇ，１２１ｇ  ダボ、１２１ｈ  シェルグランド接点部、
１０２，１１２，１２２  第２のインターフェースコネクタ、
１０２ａ，１１２ａ，１２２ａ  シェルカバー、
１０２ｂ，１１２ｂ，１２２ｂ  ホルダー、
１０２ｃ，１１２ｃ，１２２ｃ  端子部、１０２ｄ，１１２ｄ，１２２ｄ  接点端子、
１０２ｅ，１１２ｅ，１２２ｅ  第１の補強用端子、
１０２ｆ，１１２ｆ，１２２ｆ  第２の補強用端子、
１０２ｇ，１１２ｇ，１２２ｇ  ダボ、１０３，１１３，１２３，１３３  回路基板、
１０３ａ，１１３ａ，１２３ａ，１３３ａ  第１の貫通穴、
１０３ｂ，１１３ｂ，１２３ｂ，１３３ｂ  第１の貫通穴、
１０３ｃ，１１３ｃ，１２３ｃ，１３３ｃ  位置決め用穴、
１１３ａ，１２３ａ  表面側の基板端子面、
１１３ｂ，１２３ｂ  裏面側の基板端子面、１２３ｃ  表面側の内層基板端子面、
１２３ｄ  裏面側の内層基板端子面、１０４，１１４，１２４，１３４  接続ケーブル、
１０４ａ，１１４ａ，１２４ａ，１３４ａ  第１のコネクタ接点部、
１０４ｂ，１１４ｂ，１２４ｂ，１３４ｂ  第２のコネクタ接点部、
１１４ｃ，１２４ｃ  第３のコネクタ接点部、
１１４ｄ，１２４ｄ  第４のコネクタ接点部、
１２４ｅ  第５のコネクタ接点部、１２４ｆ  第６のコネクタ接点部、
１３４ｇ  グランド接点端子
【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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【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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【図１２】
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