(57)【要約】【課題】電気コネクタのコンタクトの接続密度を向上させながら、高速信号伝送の品質を確保する電気コネクタの提供。【解決手段】電気コネクタ１は、絶縁ハウジング１０と、絶縁ハウジング１０に保持され、嵌合部において３列以上のコンタクト３０，３１，４０，４１とを具備する。両外側の２列のコンタクト３０，３１は、表面実装型の基板接続部３０２，３１２を有し、内側の列のコンタクト４０，４１は、スルーホール型の基板接続部４０２ａ,４０２ｂ,４１２ａ,４１２ｂを有し、両外側の２列のコンタクト３０，３１の嵌合部における配列ピッチＡは、内側の列のコンタクト４０，４１の嵌合部における配列ピッチＢより小さい。両外側の列のコンタクト３０，３１の嵌合部における配列ピッチと、内側の列のコンタクト４０，４１の嵌合部における配列ピッチとは、簡単な整数比をなすことが好ましい。【選択図】図１
2009231053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁ハウジングと、該絶縁ハウジングに保持され、嵌合部において３列以上のコンタクトとを具備する電気コネクタにおいて、
両外側の２列の前記コンタクトは、表面実装型の基板接続部を有し、内側の列の前記コンタクトは、スルーホール型の基板接続部を有し、前記両外側の２列のコンタクトの前記嵌合部における配列ピッチは、前記内側の列のコンタクトの嵌合部における配列ピッチより小さいことを特徴とする電気コネクタ。
【請求項２】
前記両外側の列のコンタクトの前記嵌合部における配列ピッチと、前記内側の列のコンタクトの嵌合部における配列ピッチとは、簡単な整数比をなすことを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
【請求項３】
前記整数比は２：３であることを特徴とする請求項２記載の電気コネクタ。
【請求項４】
前記整数比は３：４であることを特徴とする請求項２記載の電気コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気コネクタに関し、より詳細には、それぞれが基板接続部を有する３列又はそれ以上のコンタクトの列を有する電気コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣという）等の電子機器において、高速信号を伝送するためにドッキングコネクタが使用されている。このようなドッキングコネクタの例として、特許文献１に記載された電気コネクタが公知である。このシールド型電気コネクタは、ハウジングと、コネクタハウジングの嵌合部において４列に配列されたコンタクトと、シールド装置とを有する。各コンタクトは、電気コネクタが載置される回路基板のスルーホールに挿入され半田付けされる基板接続部を有する。嵌合部における４列のコンタクト配列が、基板接続部において８列に変換され、千鳥配列されている。
【０００３】
特許文献２には、絶縁ハウジングと、２列の信号コンタクトと、これら２列の間に設けられた接地パスとを有し、所望の特性インピーダンスを有するマイクロストリップライン構造の電気コネクタが開示されている。マイクロストリップライン構造の採用により、電気コネクタの特性インピーダンスを伝送回路のインピーダンスに整合させることは容易である。
【０００４】
特許文献３には、４列の電気コンタクトを有する電気コネクタが開示されている。これらの電気コンタクトのうち、内側の２列の電気コンタクトは、回路基板のスルーホールに圧入され、外側の２列の電気コンタクトは、電気コネクタが載置される回路基板の表面の接触パッドに弾性接触する。
【特許文献１】特開平５−１３１３１号公報（図２）
【特許文献２】特開平６−８４５６８号公報（図４）
【特許文献３】特開平２−１６８５８１号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、スルーホールを介してコンタクトを基板に接続するにあたり、基板にスルーホールを形成し、基板の一面のスルーホールの周囲にランドを形成する必要がある。これらスルーホール及びランドの形成に所定の面積を要するため、基板にスルーホールを高密度に配置することには制約がある。そこで、特許文献１においては、スルーホールを８列の千鳥配列にすることにより、コンタクトの基板接続部の接続ピッチを小さくする努力がなされている。しかし、例えば、嵌合面に最も近い列のスルーホールから後方へ延出する基板上の配線に着目すると、この配線は他の７列のスルーホールの近傍を通過する必要がある。このため、特に嵌合面から遠い側において基板上の配線が過密になり、基板上の配線の自由度が制約されるという問題がある。さらに、近年のＰＣは特性インピーダンスの異なる複数の信号伝送系を有するが、特許文献１に記載されたコンタクトは全て等ピッチに配列されているので、特性インピーダンスが異なる複数の信号伝送に柔軟に対応することができない。
【０００６】
特許文献２に記載された電気コネクタにおいては、中央列の接地パスの位置に信号コンタクトを配置することができない。このため、信号の配置密度及び接続密度を向上させることが困難である。また、特許文献２の電気コネクタは、全体で単一の特性インピーダンスを有するので、特性インピーダンスが異なる複数の信号伝送に柔軟に対応することができない。
【０００７】
また、特許文献３には、内側の列の電気コンタクトと、外側の列の電気コンタクトの接続密度を異ならせることについて、開示も示唆もない。このため、特許文献３に記載された電気コネクタは、特性インピーダンスが異なる複数の信号伝送に柔軟に対応することができない。
【０００８】
従って、これら従来技術の問題に鑑み、本発明は、電気コネクタのコンタクトの接続密度を向上させながら、高速信号伝送の品質を確保する電気コネクタを提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、異なる特性インピーダンスを有する複数の信号伝送に柔軟に対応できる電気コネクタを提供することを別の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による電気コネクタは、絶縁ハウジングと、絶縁ハウジングに保持され、嵌合部において３列以上のコンタクトとを具備する電気コネクタにおいて、両外側の２列のコンタクトは、表面実装型の基板接続部を有し、内側の列のコンタクトは、スルーホール型の基板接続部を有し、両外側の２列のコンタクトの嵌合部における配列ピッチは、内側の列のコンタクトの嵌合部における配列ピッチより小さいことを特徴とする。
【００１１】
好ましくは、両外側の列のコンタクトの嵌合部における配列ピッチと、内側の列のコンタクトの嵌合部における配列ピッチとは、簡単な整数比をなす。
【００１２】
整数比は、２：３にすることができる。
【００１３】
整数比は、３：４であってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、両外側の２列のコンタクトのピッチを従来の表面実装型のコネクタと同様に相対的に小さく設定しながら、それら２列のコンタクトの間に相対的に大きなピッチのスルーホール型の基板接続部を有するコンタクトの列を配置することができる。このため、電気コネクタの接続密度を向上することができると共に、基板上の配線の自由度を確保することができる。また、両外側の２列コンタクトと、内側の列のコンタクトのピッチが異なるので、単一の電気コネクタを用いて異なる特性インピーダンスを有する複数の信号伝送に柔軟に対応することができる。
【００１５】
両外側の列のコンタクトの嵌合部における配列ピッチと、内側の列のコンタクトの嵌合部における配列ピッチとを簡単な整数比に設定すると、両外側の列のコンタクトと、これらコンタクトに対向する内側の列のコンタクトとが同一のグループを形成することが可能になり、コンタクト列の長手方向に沿って周期的にコンタクトを配置することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を詳細に説明するが、説明に先立ち、当業者であれば本明細書に記載された本発明を容易に変更し、本発明と同様の性能が得られることを理解されたい。従って、以下の説明は当業者に対する一般的な開示であって、本発明を限定するものではないことを理解されたい。
【００１７】
図１は、本発明の好適な一実施形態の電気コネクタを示す斜視図である。図２は、図１のII−II線に沿った断面図である。図３は、図１の電気コネクタからハウジングを除いた状態を示す斜視図である。図４は、図１におけるコンタクト配列を示す概略平面図である。
【００１８】
図１及び図２において、電気コネクタ１は、絶縁ハウジング（以下単にハウジングという）１０と、このハウジング１０に保持されるコンタクト３０，３１，４０，４１とを有する。ハウジング１０は、例えばＰＢＴ、液晶ポリマ等の絶縁性材料を成形して形成され、ほぼ直方体をなす。ハウジング１０は、上面（嵌合面）１１、両側面１２，１３、両端面１４，１５及び底面（基板取付面）１６を有する。上面１１には、相手コネクタ（図示せず）を受容するために上方へ開放する嵌合凹部１７が形成されている。嵌合凹部１７には、底壁（図示せず）から上方へ延びると共にハウジング１０の長手方向に沿って延びる２条のプラットフォーム（嵌合部）１８，１９が設けられている。これらプラットフォーム１８，１９の各側面に、コンタクト３０，３１，４０，４１の接触部３０１，３１１，４０１，４１１が配置されている。
【００１９】
図２及び図３において、コンタクト３０，３１，４０，４１は４列に配列されている。このうち、最も外側の２列のコンタクト３０，３１は、接触部３０１，３１１、表面実装型の基板接続部３０２，３１２、及びこれらの間の固定部３０３，３１３をそれぞれ有する。接触部３０１，３１１は細長の板状をなし、ハウジング１０のプラットフォーム１８，１９の外側面に沿って配列される。接触部３０１，３１１（又は嵌合部１８，１９）におけるコンタクト３０，３１の配列ピッチは、例えば0.5mmである。基板接続部３０２，３１２は、従来の表面実装型コンタクトと同様に、ほぼ水平に延びたアーム部３０４，３１４の先端から一段下がった位置に水平方向に延びて設けられている。基板接続部３０２，３１２は、ハウジング１０の底面１６に形成された切欠き２０を介してハウジング１０の外部へ延出するので、半田付け作業後、半田接続部の目視検査が容易である。基板接続部３０２，３１２の接続ピッチは、接触部３０１，３１１の配列ピッチと同じ（本実施形態では0.5mm）である。接触部３０１，３１１とアーム部３０４，３１４の屈曲した根元との間には、ハウジング１０に例えば圧入固定される固定部３０３，３１３が設けられている。なお、コンタクト３０，３１は、インサート成形によってハウジング１０に固定されてもよい。
【００２０】
内側の２列のコンタクト４０，４１もコンタクト３０，３１と同様に、接触部４０１，４１１、表面実装型の基板接続部４０２（４０２ａ，４０２ｂ），４１２（４１２ａ，４１２ｂ）、及びこれらの間の固定部４０３，４１３をそれぞれ有する。接触部４０１，４１１は細長の板状をなし、ハウジング１０のプラットフォーム１８，１９の内側面に沿って配列される。接触部４０１，４１１（又は嵌合部１８，１９）におけるコンタクト４０，４１の配列ピッチは、例えば0.75mmである。基板接続部４０２，４１２は、従来のスルーホールコンタクトと同様に、ほぼ水平に延びたアーム部４０４（４０４ａ、４０４ｂ），４１４（４１４ａ、４１４ｂ）の先端から下方に延びている。基板接続部４０２（４０２ａ，４０２ｂ），４１２（４１２ａ，４１２ｂ）は合計４列に千鳥（スタッガ）配列されている。このため、全体の接続ピッチは接触部４０１，４１１の配列ピッチと同じ（本実施形態では0.75mm）であるのに対し、各列における接続ピッチは接触部４０１，４１１の配列ピッチの２倍（本実施形態では1.5mm）である。基板接続部４０２ａ，４０２ｂ，４１２ａ，４１２ｂの間隔が相対的に大きいので、例えばコネクタ１０が載置される回路基板（図示せず）の下面において、配線の比較的大きな自由度を保ちながら下面の接続パッドに半田接続することができる。接触部４０１，４１１とアーム部４０４，４１４の屈曲した根元との間には、ハウジング１０に例えば圧入固定される固定部４０３，４１３が設けられている。なお、コンタクト４０，４１もまた、インサート成形によってハウジング１０に固定されてもよい。
【００２１】
図４において、最も外側の２列のコンタクト３０，３１と内側コンタクト４０，４１の配列ピッチの比は、Ａ：Ｂ＝0.5：0.75＝２：３という簡単な整数比である。最外側列のコンタクト３１（３０）の配列ピッチは相対的に小さく、コンタクト相互間のキャパシタンスが大きいので、例えば80Ω等の比較的小さな特性インピーダンスに設定することができる。他方、内側列のコンタクト４１（４０）の配列ピッチは相対的に大きいので、例えば100Ω等の比較的大きな特性インピーダンスに設定することができる。このため、単一の電気コネクタ１０内で、特性インピーダンスが異なる複数の信号伝送を行うことができる。また、各コンタクト列３１（３０），４１（４０）において、互いに隣接して差動伝送対を構成する２個の信号コンタクトＳが接地コンタクトＧにより遮蔽される。このため、他の差動伝送対からのクロストークの大きく低減することができる。なお、配列ピッチが小さい場合には、高速信号を伝送するとクロストークが生じ易いという本質的な問題が従来からあった。しかし、本発明においては、相対的に配列ピッチが大きい内側列のコンタクト４０，４１において高速信号を伝送することによって、クロストークを軽減することができる。
【００２２】
図５は、図４とは別の実施形態を示す図４と同様の概略平面図である。図５において、最も外側の２列のコンタクト５０，５１と内側コンタクト６０，６１の配列ピッチの比がＡ：Ｂ＝２：３である点は、図４の実施形態と同じである。図４の実施形態と異なるのは、図５における左端から３個の最外側列のコンタクト５１（５０）がＧ−Ｓ−Ｓの順に配置され、これら３個のコンタクト５１（５０）に対向する内側列の２個のコンタクト６１（６０）がＧ−Ｓの順に配置され、これら５個のコンタクト５１（５０）、６１（６０）が同一のグループを形成する点である。そして、多数の同様のグループが、プラットフォーム１９（１８）に沿って周期的に配置される。各グループの３個の最外側列のコンタクト５１（５０）がＧ−Ｓ−Ｓの順に配置されているので、右端の信号コンタクトＳが同じ列の隣接するグループの左端の接地コンタクトＧにより遮蔽される。このため、同一グループ内の左端の接地コンタクト及び隣接するグループの左端の接地コンタクトは、互いに隣接し差動伝送対である２個の信号コンタクトＳを効果的に遮蔽することができる。なお、内側の列のコンタクト６１（６０）の信号コンタクトＳは、差動伝送対ではなくシングルエンドの信号コンタクトである。
【００２３】
図６は、図４とはさらに別の実施形態を示す図４と同様の概略平面図である。図６において、最も外側の２列のコンタクト７０，７１と内側コンタクト８０，８１の配列ピッチの比がＡ：Ｂ＝２：３である点は、図４の実施形態と同じである。図４の実施形態と異なるのは、図６における左端から３個の最外側列のコンタクト７１（７０）がＧ−Ｓ−Ｓの順に配置され、これら３個のコンタクト７１（７０）に対向する内側列の２個のコンタクト８１（８０）が全て接地コンタクトＧであり、これら５個のコンタクト７１（７０）、８１（８０）が同一のグループを形成する点である。そして、多数の同様のグループが、プラットフォーム１９（１８）に沿って周期的に配置される。各グループの３個の最外側列のコンタクト７１（７０）がＧ−Ｓ−Ｓの順に配置されているので、右端の信号コンタクトＳが同じ列の隣接するグループの左端の接地コンタクトＧにより遮蔽されると共に、差動伝送対を構成する２個の信号コンタクトＳに対向する内側コンタクト列８１（８０）の接地コンタクトにより遮蔽される。このため、内側コンタクト列８１（８０）に信号コンタクトが配置されないことにより、信号の接続密度は低下するものの、互いに隣接し差動伝送対である２個の信号コンタクトＳを他の差動伝送対から完全に遮蔽することができる。
【００２４】
図７は、図４の実施形態とは異なる配列ピッチを有する実施形態におけるコンタクト配列を示す概略平面図である。図７において、最も外側の２列のコンタクト９１（９０）の配列ピッチは、例えばＡ＝0.6mmである。内側コンタクト１０１（１００）の配列ピッチは、例えばＢ＝0.8mmである。従って、配列ピッチの比は、Ａ：Ｂ＝0.6：0.8＝３：４という簡単な整数比である。図７の実施形態においては、最外側列のコンタクト９１（９０）及び内側列のコンタクト１０１（１００）が共にＧ−Ｓ−Ｓの順に配置され、差動伝送対を構成する２個の隣接する信号コンタクトＳを１個の接地コンタクトＧで遮蔽する構成である。
【００２５】
最外側列のコンタクト９１（９０）をＧ−Ｓ−Ｓ−Ｇの順に配置した場合には、例えば図７における左端から４個の最外側列のコンタクト９１（９０）と、これらコンタクト９１（９０）に対向する内側列の３個のコンタクト１０１（１００）とが同一のグループを形成する。そして、プラットフォーム１９（１８）に沿って、多数の同様のグループが周期的に配置される。
【００２６】
以上、本発明の好適実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変形、変更が可能である。例えば、コンタクトの列は、３列又は、５列以上であってもよい。また、電気コネクタは、図１に図示されたバーチカル型ではなく、ライトアングル型であってもよい。さらに、コンタクトの配列ピッチの比は、１：２又はそれ以外の整数比であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の好適な一実施形態の電気コネクタを示す斜視図である。
【図２】図１のII−II線に沿った断面図である。
【図３】図１の電気コネクタからハウジングを除いた状態を示す斜視図である。
【図４】図１におけるコンタクト配列を示す概略平面図である。
【図５】別の実施形態における図４と同様の概略平面図である。
【図６】さらに別の実施形態における図４と同様の概略平面図である。
【図７】別の実施形態における図４に類似する概略平面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１              電気コネクタ
１０            絶縁ハウジング
１８，１９      プラットフォーム（嵌合部）
３０，３１，５０，５１，７０，７１，９０，９１      両外側の列のコンタクト
３０２，３１２  基板接続部
４０，４１，６０，６１，８０，８１，１００，１０１      内側の列のコンタクト
４０２ａ，４０２ｂ，４１２ａ，４１２ｂ  基板接続部
【図１】
2009231053.tif 000003
【図２】
2009231053.tif 000004
【図３】
2009231053.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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