JP4747081B2 - Shield connector - Google Patents
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Description
本発明は、シールドコネクタに関し、さらに詳しくは、自動車の電気・電子機器への配線に好適に用いられるシールドコネクタに関するものである。 The present invention relates to a shielded connector, and more particularly to a shielded connector suitably used for wiring to an electric / electronic device of an automobile.
従来、自動車などの車両やOA機器、家電製品などの分野において、電気・電子機器間を配線接続するのに、コネクタが用いられている。特に、データ通信を行なう機器などの配線には、ノイズの混入を防止するため、シールド電線が良く用いられており、シールド電線を接続するのに、シールドコネクタが用いられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, connectors are used for wiring connection between electric and electronic devices in the fields of vehicles such as automobiles, OA equipment, and home appliances. In particular, shielded wires are often used for wiring of devices that perform data communication in order to prevent noise from entering, and shielded connectors are used to connect shielded wires.
電気・電子機器間では、シールドコネクタを介して複数の電気信号が伝送される。このとき、例えば、シールドコネクタ内で、電気信号が伝送される複数の信号線路間に物理的な差がある場合には、複数の電気信号間で伝送時間の差(スキュー)が生じる場合がある。この伝送時間の差(スキュー)を電気・電子機器内の基板回路側で調整するには、回路基板の設計変更等が必要となるので、これを回避するには、シールドコネクタ内で調整することが望ましい。 A plurality of electrical signals are transmitted between the electrical and electronic devices via the shield connector. At this time, for example, when there is a physical difference between a plurality of signal lines through which an electric signal is transmitted in the shield connector, a difference (skew) in transmission time may occur between the plurality of electric signals. . To adjust this transmission time difference (skew) on the board circuit side in electrical and electronic equipment, it is necessary to change the design of the circuit board. To avoid this, adjust it within the shield connector. Is desirable.
これに関連する技術として、例えば特許文献1には、コネクタ内で長さ調整することにより、複数の信号線路の導体長を等しくさせて、スキューの問題を解消する基板用ソケットコネクタが開示されている。 As a technology related to this, for example, Patent Document 1 discloses a board socket connector that solves the problem of skew by making the conductor lengths of a plurality of signal lines equal by adjusting the length in the connector. Yes.
図を参照して具体的に説明すると、図5に示すように、基板用ソケットコネクタ70は、一方面に電極が配列された親基板72と、両面に電極が配列された子基板74との間を接続するものであり、子基板74の上面側電極76および親基板72の電極と接続される上側コンタクト80と、子基板74の下面側電極78および親基板72の電極と接続される下側コンタクト82と、これらのコンタクト80、82を保持するインシュレータ84とを備えている。
Specifically, referring to the drawings, as shown in FIG. 5, the
上側コンタクト80および下側コンタクト82は、親基板72の電極と接続される端子部86、90と、子基板74の電極76、78とそれぞれ接続される接点部88、92とをそれぞれ有している。そして、上側コンタクト80の接点部88と下側コンタクト82の接点部92との間に子基板74の電極側端部を圧入することにより、子基板74が親基板72に平行に実装される。
この基板用ソケットコネクタ70は、上側コンタクト80の接点部88および下側コンタクト82の接点部92の配置される高さが異なっているため、下側コンタクト82の途中部位に長さ調整部94を設けることにより、上側コンタクト80と下側コンタクト82の接点部から端子部までの導体長が等しくなるようにしている。
The
しかしながら、例えば自動車などの配線スペースが狭いところに使用される場合など、シールドコネクタの大きさや形状が制限される場合がある。そのため、シールドコネクタ内で導体の長さを調整して複数の信号線路の導体長を等しくすることができない場合があり、シールドコネクタ内で伝送信号のスキュー調整ができないことがあった。 However, the size and shape of the shield connector may be limited, for example, when the wiring space is used in a narrow space such as an automobile. For this reason, the conductor length of the plurality of signal lines cannot be made equal by adjusting the length of the conductor in the shield connector, and the skew of the transmission signal may not be adjusted in the shield connector.
本発明が解決しようとする課題は、コネクタ内での長さが異なる信号線路を伝送される伝送信号のスキュー調整が可能なシールドコネクタを提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide a shield connector capable of adjusting skew of transmission signals transmitted through signal lines having different lengths in the connector.
本発明に係るシールドコネクタは、信号を伝送する複数の内導体端子が誘電体の内部に保持されこの誘電体が外導体端子に収容されてなるコネクタ端子を有するシールドコネクタであって、前記コネクタ端子は、互いの長さが異なる一の内導体端子と他の内導体端子とを有しており、前記誘電体は、長さが異なる内導体端子間での電気長が整合するように、その一の内導体端子を覆っている部分と他の内導体端子を覆っている部分とが誘電率の異なる材料で形成されていることを要旨とするものである。 The shield connector according to the present invention is a shield connector having a connector terminal in which a plurality of inner conductor terminals for transmitting signals are held inside a dielectric, and the dielectric is accommodated in an outer conductor terminal. Has one inner conductor terminal and another inner conductor terminal with different lengths, and the dielectric has its electrical length matched between inner conductor terminals with different lengths. The gist is that a portion covering one inner conductor terminal and a portion covering another inner conductor terminal are formed of materials having different dielectric constants.
例えば、前記一の内導体端子が、前記他の内導体端子よりも長く形成されている場合には、前記誘電体は、その一の内導体端子を覆っている部分が他の内導体端子を覆っている部分よりも誘電率の低い材料で形成されていると良い。 For example, when the one inner conductor terminal is formed longer than the other inner conductor terminal, the portion of the dielectric covering the one inner conductor terminal has another inner conductor terminal. It is preferable to be made of a material having a dielectric constant lower than that of the covering portion.
このとき、前記誘電体が、誘電率の異なる複数の材料の多色成形により一体成形されていることを好適な例として示すことができる。 At this time, it can be shown as a preferable example that the dielectric is integrally formed by multicolor molding of a plurality of materials having different dielectric constants.
また、前記誘電体が、誘電率の異なる材料で成形された複数の部材を貼り合わせて形成されていることを好適な例として示すことができる。 Moreover, it can be shown as a preferable example that the dielectric is formed by bonding a plurality of members formed of materials having different dielectric constants.
そして、前記複数の内導体端子は、それぞれが逆L字型に形成されており、高さ方向に積層配置されていることが望ましい。 Each of the plurality of inner conductor terminals is preferably formed in an inverted L shape, and is laminated in the height direction.
本発明に係るシールドコネクタによれば、コネクタ内で信号線路となる内導体端子の長さが異なるときに、誘電体の一部を誘電率の異なる材料で形成することにより伝送信号の伝送速度を調整して、長さが異なる信号線路を伝送される信号間の電気長を整合させることができる。これにより、コネクタ内での長さが異なる信号線路を伝送される伝送信号で生じていたスキューの問題を解消することができる。 According to the shielded connector according to the present invention, when the length of the inner conductor terminal serving as the signal line in the connector is different, the transmission speed of the transmission signal is increased by forming a part of the dielectric with a material having a different dielectric constant. Adjustments can be made to match the electrical length between signals transmitted over different length signal lines. As a result, the problem of skew that has occurred in the transmission signal transmitted through the signal lines having different lengths in the connector can be solved.
このとき、前記誘電体が、誘電率の異なる複数の材料の多色成形により一体成形されていれば、誘電体の製造工程が少ないので、シールドコネクタの製造が簡便になる。 At this time, if the dielectric is integrally formed by multi-color molding of a plurality of materials having different dielectric constants, the manufacturing process of the dielectric is reduced, so that the shield connector can be easily manufactured.
また、前記誘電体が、誘電率の異なる材料で成形された複数の部材を貼り合わせて形成されていれば、誘電率の異なる材料間の相溶性を考慮することなく誘電体を形成することができるので、誘電体を形成する材料の適用範囲を広げることができる。 Further, when the dielectric is formed by bonding a plurality of members formed of materials having different dielectric constants, the dielectric can be formed without considering compatibility between materials having different dielectric constants. Therefore, the application range of the material forming the dielectric can be expanded.
そして、前記複数の内導体端子は、それぞれが逆L字型に形成されており、高さ方向に積層配置されていれば、シールドコネクタの大きさが高さ方向以外の方向に小さくできるので、例えば、プリント回路基板などにおいて、実装面積を大きくしたいときなどに好適に用いることができる。 And each of the plurality of inner conductor terminals is formed in an inverted L shape, and if the layers are stacked in the height direction, the size of the shield connector can be reduced in directions other than the height direction. For example, it can be suitably used when it is desired to increase the mounting area of a printed circuit board or the like.
次に、本発明の実施形態について図を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の第一実施形態に係るシールドコネクタを表す断面図である。図2は、図1に示すシールドコネクタの誘電体を表す側面図および正面図である。図3は、誘電体を2色成形により一体成形する方法を説明する図である。図4は、本発明の第二実施形態に係るシールドコネクタを表す断面図である。以下、相手側シールドコネクタと嵌合される方向を前側とし、その反対方向を後側として説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a shield connector according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view and a front view showing a dielectric of the shield connector shown in FIG. FIG. 3 is a diagram for explaining a method of integrally molding a dielectric by two-color molding. FIG. 4 is a sectional view showing a shield connector according to the second embodiment of the present invention. In the following description, the direction in which the mating shield connector is fitted is the front side, and the opposite direction is the rear side.
図1に示すように、本発明の第一実施形態に係るシールドコネクタ10は、信号が伝送される複数の内導体端子12と、この複数の内導体端子12を内部に保持する誘電体14と、この誘電体14を収容する外導体端子16とで構成されるコネクタ端子18を有している。コネクタ端子18は、コネクタハウジング20に収容されている。
As shown in FIG. 1, the
シールドコネクタ10は、シールド電線とプリント基板との間を電気的に接続する、いわゆる基板用のシールドコネクタである。内導体端子12には、図示しないシールド電線の信号線が接続され、高周波信号が伝達されるようになっており、外導体端子16は、シールド電線のシールド線と接続され、内導体端子12の周囲を覆って電磁的に遮蔽する。
The
内導体端子12は、信号線路となる導体であり、シールド電線とプリント基板との間の電気信号を直接的に受け渡す役割を担う。内導体端子12は、板状の導電性材料により略逆L字形状に形成されており、水平方向に延びる電線側接続部22と、垂直方向に延びる基板側接続部24とを有しており、これらは略直角の関係にある。すなわち、電線側接続部22は、図示しないシールド電線の信号線が接続された端子と接続され、基板側接続部24は、図示しないプリント基板と接続される。
The
内導体端子12は、高さ方向に2段に積層配置されており、折れ曲がり部分を有するため、上側に配置された内導体端子(以下、上側内導体端子12aという。)は、下側に配置された内導体端子(以下、下側内導体端子12bという。)よりも長くなっており、互いの長さが異なっている。
Since the
誘電体14は、絶縁性材料で形成されており、内導体端子12と外導体端子16との間に組付けられて、これらの間を絶縁状態にする。誘電体14は、一端側を開放する収容部26を備え、収容部26から水平方向に貫通する挿通孔28が高さ方向に2段に形成されている。内導体端子12が開放された一端側から誘電体14に挿入され、内導体端子12の電線側接続部22が誘電体14の挿通孔28に挿入されると、内導体端子12が誘電体14内に保持されるようになっている。
The dielectric 14 is made of an insulating material, and is assembled between the
誘電体14を形成する材料としては、所定の誘電率を有し、成形性に優れる成形材料を用いることができる。誘電体14を形成する具体な材料としては、例えば、液晶ポリマー(LCP)、ポリメチルペンテン(TPX)、ポリブチレンテレフタレート(TBT)、シンジオタクチックポリスチレン(SPS)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)などを例示することができる。 As a material for forming the dielectric 14, a molding material having a predetermined dielectric constant and excellent moldability can be used. Specific materials for forming the dielectric 14 include, for example, liquid crystal polymer (LCP), polymethylpentene (TPX), polybutylene terephthalate (TBT), syndiotactic polystyrene (SPS), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer. (ABS) can be exemplified.
上記材料中には、種々の添加剤を添加しても良い。例えば、酸化防止剤、フィラー、アルミナ、セラミック、ガラスなどを例示することができる。これらの添加剤は、誘電体14の誘電率に影響するので、添加剤の種類や添加量を調整することにより誘電体14の誘電率を調整することが可能である。 Various additives may be added to the material. For example, antioxidants, fillers, alumina, ceramics, glass and the like can be exemplified. Since these additives affect the dielectric constant of the dielectric 14, it is possible to adjust the dielectric constant of the dielectric 14 by adjusting the type and amount of the additive.
誘電体14は、図2に示すように、上側内導体端子12aを覆っている部分(以下、上側誘電体14aという。)と、下側内導体端子12bを覆っている部分(以下、下側誘電体14bという。)とが、誘電率の異なる材料で形成されている(上側誘電体14aと下側誘電体14bは、図中の破線で区切られている)。
As shown in FIG. 2, the dielectric 14 includes a portion covering the upper
誘電率の異なる材料とは、例えば、樹脂の種類が異なる材料や、樹脂の種類が同じで樹脂に添加される添加剤が異なる材料、樹脂の種類が異なるとともに樹脂に添加される添加剤も異なる材料などを例示することができる。すなわち、誘電体14は、誘電率の異なる2種類の樹脂を組み合わせて形成されるものであっても良いし、異なる添加剤が添加されたことで誘電率が異なることとなった2つの同種の樹脂を組み合わせて形成されるものであっても良いし、異なる添加剤が添加された誘電率の異なる2種類の樹脂を組み合わせて形成されるものであっても良い。 For example, a material having a different dielectric constant is a material having a different resin type, a material having the same resin type and a different additive added to the resin, a different resin type, and a different additive being added to the resin. A material etc. can be illustrated. That is, the dielectric 14 may be formed by combining two types of resins having different dielectric constants, or two of the same types that have different dielectric constants by adding different additives. It may be formed by combining resins, or may be formed by combining two types of resins having different dielectric constants to which different additives are added.
上記するように、上側内導体端子12aと下側内導体端子12bは、互いの長さが異なっている。そのため、上側内導体端子12aを伝送される信号と下側内導体端子12bを伝送される信号との間には、伝送速度に差が生じうる。そこで、これらの信号間の電気長が整合するように、上側誘電体14aと下側誘電体14bの誘電率を調整すると良い。
As described above, the upper
すなわち、これらの内導体端子12a、12bはそれぞれ誘電体14a、14b内に保持されているため、これらの内導体端子12a、12bを伝送される信号の伝送速度は、それぞれ誘電体14a、14bの影響を受けて変化する。このとき、誘電体内を信号が通るので、伝送速度vは、v=c/√εrとなる(c:光速、εr:比誘電率)。シールドコネクタ10は、上側内導体端子12aが下側内導体端子12bよりも長く形成されているので、上記伝送速度の式を考慮して、これらの信号間の電気長が整合するように上側誘電体14aを下側誘電体14bよりも誘電率の低い材料にすると良い。
That is, since these
誘電体14の構成としては、より具体的には、例えば、上側誘電体14aとしてSPSと、下側誘電体14bとしてアルミナ添加SPSとを組み合わせたものなどを例示することができる。
More specifically, examples of the configuration of the dielectric 14 include a combination of SPS as the
誘電体14を形成する方法としては、例えば、誘電率の異なる2種類の材料の2色成形により一体成形する方法や、誘電率の異なる材料で成形された2つの部材を貼り合わせて形成する方法などがある。前者の方法は、誘電体14を製造する工程を少なくすることができるという利点があり、後者の方法は、貼り合わせる部材を形成する材料間の相溶性を考慮しなくても良いので、材料の適用範囲が広いという利点がある。 As a method of forming the dielectric 14, for example, a method of integrally forming by two-color molding of two kinds of materials having different dielectric constants, or a method of bonding and forming two members molded of materials having different dielectric constants and so on. The former method has an advantage that the number of steps for manufacturing the dielectric 14 can be reduced, and the latter method does not need to consider the compatibility between the materials forming the member to be bonded. There is an advantage of wide application range.
誘電体14の2色成形は、例えば図3に示す2色成形金型を用いて行なうと良い。2色成形金型は、下型46と、第1上型48と、第2上型50とで構成されている。上型48、50は、昇降移動などが可能な移動型であるが、下型46は、固定型であっても良いし、移動型であっても良い。移動型である場合には、第1上型48の下方位置と第2上型50の下方位置とを往復移動できる構成にすると良い。2色成形金型は、下型46と第1上型48とにより、一の材料を充填して上側誘電体14aを形成する第1キャビティ52を形成し、下型46と第2上型50とにより、他の材料を充填して下側誘電体14bを形成する第2キャビティ54を形成する。
The two-color molding of the dielectric 14 is preferably performed using, for example, a two-color molding die shown in FIG. The two-color molding die includes a
誘電体14を2色成形するには、図3(a)に示すように、下型46を第1上型48の下部に配置して型締めし、下型46と第1上型48とで形成される第1キャビティ52内に一の材料を充填して、上側誘電体14aを成形する。次いで、図3(b)に示すように、下型46と第1上型48とを型開きする。次いで、図3(c)に示すように、一の材料により成形された上側誘電体14aを乗せた状態で、下型46を第2上型50の下部に配置して型締し、第2キャビティ54を形成する。この第2キャビティ54内に他の材料を充填して、下側誘電体14bを成形する。次いで、図3(d)に示すように、下型46と第2上型50とを型開きして、2色成形された誘電体14を金型46、50より取り出す。なお、金型46、50より取り出した後、下型46を第1上型48の下部に移動させて配置すれば、次の誘電体14が2色成形可能となる。
In order to mold the dielectric 14 in two colors, as shown in FIG. 3A, the
また、1組の上型・下型を用い、上型と下型とで形成されるキャビティ内に2つの材料を充填する方法であっても良い。この場合、2つの材料間の比重の差を利用してキャビティ内で2層にすることにより2色成形することができる。 Alternatively, a method may be used in which a pair of upper molds and lower molds are used, and two materials are filled in a cavity formed by the upper mold and the lower mold. In this case, two-color molding can be performed by using two layers in the cavity by utilizing the difference in specific gravity between the two materials.
誘電体14を2色成形により一体成形するとき、誘電率の異なる2種類の材料として、同種の樹脂で添加剤が異なる2種類の材料を用いると、樹脂同士の相溶性が優れるので、より好ましい。 When the dielectric 14 is integrally formed by two-color molding, it is more preferable to use two types of materials having the same dielectric constant and different additives as the two types of materials having different dielectric constants, because the compatibility between the resins is excellent. .
一方、2つの部材を貼り合わせて誘電体14を形成する方法では、例えば、別々の金型により、上側誘電体14aと下側誘電体14bとをそれぞれ成形した後、接着剤などで上側誘電体14aと下側誘電体14bとを貼り合わせれば良い。
On the other hand, in the method of forming the dielectric 14 by bonding two members together, for example, after the
外導体端子16は、板状の導電性材料を型抜きした後、プレス等による折り曲げ加工によって筒状に形成されており、誘電体14の周囲を覆うとともに、内導体端子12を電磁的に遮蔽する役割を担う。
The
外導体端子16の前側には、相手側シールドコネクタの外導体端子と嵌合される嵌合部30が形成されており、内導体端子12の電線側接続部22の先端が誘電体14から突出されて嵌合部30内に配置されている。また、外導体端子16の上面中央には、係止片32が上方に向けて撓み変形可能に突設されている。さらに、外導体端子16の上面後端には、誘電体14の開放された一端側を覆う折り曲げ片34が延設形成されており、折り曲げ片34が下方に折り曲げられて、内導体端子12の基板側接続部24をシールドする。外導体端子16の後端下部には、下方に向かって左右一対の接続タブ36が前後方向にずれた位置に突出しており、図示しないプリント基板のグランドパターンと電気的に接続される。
On the front side of the
コネクタハウジング20は、絶縁性の樹脂により一体的に成形されており、コネクタ端子18を収容固定するようになっている。コネクタハウジング20の後側には、前後方向に開口する端子収容室38が貫通形成されており、後方の開口面から外導体端子16を挿入可能となっている。端子収容室38の天井面には、外導体端子16の係止片32が係止して外導体端子16の抜け止めとなる係止突部40が形成されている。
The
端子収容室38の前方には、前面が開口されたフード部42が設けられており、相手側シールドコネクタの前方部が収容可能となっている。フード部42の上端縁には、相手側シールドコネクタのコネクタハウジングが係止するストッパ44が突設されている。端子収容室38からフード部42に向けては、外導体端子16の嵌合部30が突出されており、フード部42に収容された相手側シールドコネクタの外導体端子と嵌合可能になっている。
A
次に、本発明の第二実施形態に係るシールドコネクタ60について説明する。
Next, the
図4に示すように、第二実施形態に係るシールドコネクタ60は、遮蔽部材62を有している点が第一実施形態と相違し、これ以外の構成は同じであるため、同じ構成部分については同一符号を付し、重複する説明は省略する。
As shown in FIG. 4, the
遮蔽部材62は、導電性材料により形成されており、1つの外導体端子16内に複数の内導体端子12が収容されている場合において、隣接する内導体端子12間を電磁的に遮蔽する役割を担う。この遮蔽部材62は、外導体端子16と一体的に設けられたものでも良いし、外導体端子16とは別の部材とし、外導体端子16の外周および誘電体14に切れ込みなどを設けて挿入配置するようにしても良い。
The shielding
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
例えば、上記実施形態では、基板用のシールドコネクタについて説明しているが、本発明に係るシールドコネクタはこれに限定されるものではない。また、内導体端子は、高さ方向に2段に積層配置されたものだけでなく、3段以上積層されていても良い。この場合、誘電体は、異なる誘電率を有する3つの部分により形成されていると良い。さらに、内導体端子の形状が略L字形状のものに限定されず、コネクタ内で導体の長さが異なるものに適用可能であることは勿論である。 For example, in the above-described embodiment, the shield connector for a board is described, but the shield connector according to the present invention is not limited to this. Further, the inner conductor terminals are not limited to being stacked in two stages in the height direction, but may be stacked in three or more stages. In this case, the dielectric is preferably formed by three portions having different dielectric constants. Furthermore, the shape of the inner conductor terminal is not limited to a substantially L shape, and it is needless to say that the inner conductor terminal can be applied to a conductor having a different length.
本発明に係るシールドコネクタは、例えば、自動車の電気・電子機器への配線などに好適に用いることができる。 The shield connector according to the present invention can be suitably used, for example, for wiring to electric / electronic devices of automobiles.
10 シールドコネクタ
12 内導体端子
12a 上側内導体端子
12b 下側内導体端子
14 誘電体
14a 上側誘電体
14b 下側誘電体
16 外導体端子
18 コネクタ端子
20 コネクタハウジング
10
Claims (5)
前記コネクタ端子は、互いの長さが異なる一の内導体端子と他の内導体端子とを有しており、前記誘電体は、長さが異なる内導体端子間での電気長が整合するように、その一の内導体端子を覆っている部分と他の内導体端子を覆っている部分とが誘電率の異なる材料で形成されていることを特徴とするシールドコネクタ。 A shield connector having a connector terminal in which a plurality of inner conductor terminals for transmitting signals are held inside a dielectric and the dielectric is accommodated in the outer conductor terminal,
The connector terminal has one inner conductor terminal and another inner conductor terminal having different lengths, and the dielectric has an electrical length matching between inner conductor terminals having different lengths. And a portion covering one inner conductor terminal and a portion covering the other inner conductor terminal are formed of materials having different dielectric constants.
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