JP6293596B2 - コネクタ - Google Patents

Description

この発明は、コネクタに係り、特に、相手側コネクタとの間で信号を伝送する複数の信号コンタクトと、信号伝送以外の電源供給、グランド接続等に用いられる複数の非信号コンタクトとを有するコネクタに関する。

一般に、外部機器との間で信号および電源の授受を行うためのコネクタにおいては、信号伝送用の信号コンタクトと電源供給およびグランド等のために用いられる非信号コンタクトとを含む複数のコンタクトが一列あるいは複数列に配列されるが、信号コンタクトを介して高速伝送される信号のクロストークを抑制するために、例えば、信号コンタクトと他の信号コンタクトとの間に非信号コンタクトを挟んで信号コンタクト同士の間隔を拡げるような配列方法が採用されている。

ところが、近年の携帯機器、情報機器等の電子機器の小型化および高密度化に伴ってコネクタに対しても小型化が要求されており、隣接するコンタクトの間隔が小さくなることから、信号コンタクト同士の間隔を制限された範囲内で拡げるだけでは、クロストークを十分に抑制することができなくなっている。

そこで、例えば、特許文献１には、複数のコンタクトを上段および下段の２列に配列し、図２８に示されるように、下段において、差動信号用コンタクト対を形成する２本の信号コンタクト１に隣接してグランドコンタクト２を配置すると共に、図２９に示されるように、下段の信号コンタクト１およびグランドコンタクト２と上段の複数の信号コンタクト３との間にコネクタ嵌合方向に延びるグランドプレート４を配置したコネクタが開示されている。このようにして、差動信号用コンタクト対の周囲をグランドコンタクト２とグランドプレート４で包囲することで、クロストークの改善を図っている。

特開２００８−４１６５６号公報

しかしながら、例えば、コンタクトの配列ピッチが０．５ｍｍ程度以下にまで小型化され且つ５Ｇｂｐｓ（ギガビット毎秒）以上の高速伝送を行うコネクタにおいては、信号コンタクトの周囲をグランドコンタクトとグランドプレートで包囲しても、クロストークを十分に抑制することができないという問題があった。

この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、小型化を図り且つ高速伝送を行ってもクロストークの発生を抑制することができるコネクタを提供することを目的とする。

本発明者等は、研究を重ねた結果、小型化を図りつつ、高速伝送を行う一対の信号コンタクトの間にグランドコンタクトまたは電源供給用コンタクトを配置すると共にこれらのコンタクトと平行にコネクタ嵌合方向に延びるグランドプレートを配置したコネクタでは、高速伝送用の一対の信号コンタクトのコネクタ嵌合方向に延びる部分において、平行に配置されたグランドプレートを介して相互間でクロストークを生じることを発見した。

そこで、この発明に係るコネクタは、コンタクト配列平面上に配列された複数の信号コンタクトおよび複数の非信号コンタクトと、複数の信号コンタクトおよび複数の非信号コンタクトに対向するようにコンタクト配列平面と平行なグランド平面上に配置された一枚のグランドプレートと、複数の信号コンタクトおよび複数の非信号コンタクトと一枚のグランドプレートとを保持するインシュレータとを備え、それぞれの信号コンタクトと他の信号コンタクトとの間に非信号コンタクトが配置され、一枚のグランドプレートは、それぞれの信号コンタクトと他の信号コンタクトとの間に配置された非信号コンタクトに対向する位置に少なくとも１つの開口部を有し、グランド平面上に信号コンタクトが配置されないものである。

それぞれの信号コンタクトと他の信号コンタクトとの間に複数の非信号コンタクトを配置することができる。
また、複数の信号コンタクトは、差動信号を伝送する２本のコンタクトからなる少なくとも１つの差動信号コンタクト対を含み、差動信号コンタクト対を構成する２本のコンタクトは、非信号コンタクトを間に挟むことなく互いに隣接して配置されるように構成することができる。

好ましくは、信号コンタクトおよび非信号コンタクトは、それぞれ、前端に相手側コネクタのコンタクトに接触する接点部を有すると共に後端に基板に実装固定される基板実装部を有し且つ中間部分にインシュレータに固定されるインシュレータ固定部を有し、接点部とインシュレータ固定部は、互いに同一平面上に形成され、一枚のグランドプレートは、複数の信号コンタクトおよび複数の非信号コンタクトの接点部およびインシュレータ固定部に対向する。
一枚のグランドプレートは、複数の信号コンタクトおよび複数の非信号コンタクトの接点部およびインシュレータ固定部に対向するプレート本体と、プレート本体に連結され且つ基板に実装固定されるプレート脚部とを有し、開口部はプレート本体に形成されることが好ましい。

一枚のグランドプレートは、それぞれの信号コンタクトと他の信号コンタクトとの間に配置された非信号コンタクトに対応して、非信号コンタクトの接点部の前端に対向するプレート前端部とインシュレータ固定部の基板実装部側の後端に対向するプレート後端部との間に配置された複数の開口部を有することができる。
あるいは、一枚のグランドプレートは、それぞれの信号コンタクトと他の信号コンタクトとの間に配置された非信号コンタクトに対応して、非信号コンタクトの接点部の前端に対向するプレート前端部とインシュレータ固定部の基板実装部側の後端に対向するプレート後端部との間に延びる１つの開口部を有することもできる。この場合、それぞれの信号コンタクトと他の信号コンタクトとの間に配置された非信号コンタクトに対応するプレート前端部が切り欠かれることにより開口部の前端が開いていてもよい。

一枚のグランドプレートは、複数の信号コンタクトおよび複数の非信号コンタクトに対向する位置よりも複数の信号コンタクトおよび複数の非信号コンタクトの配列方向の外側に突出してインシュレータから露出すると共に相手側コネクタとの嵌合時に相手側コネクタのロック部を受け止めるロック受け部を有することが好ましい。
さらに、ロック受け部は、複数の信号コンタクトおよび複数の非信号コンタクトに対向する部分の一枚のグランドプレートの厚さよりも大きな厚さを有することが好ましい。

グランド平面の両側にそれぞれ形成された一対のコンタクト配列平面を有し、それぞれのコンタクト配列平面上に複数の信号コンタクトおよび複数の非信号コンタクトが配列されるように構成することができる。この場合、さらに、一対のコンタクト配列平面上に配列された複数の信号コンタクトおよび複数の非信号コンタクトを、グランド平面に関して対称に配置することができる。
また、複数の非信号コンタクトは、電源供給用コンタクト、グランドコンタクトおよびコネクタ嵌合検知用コンタクトのいずれかを含むことが好ましい。
複数の信号コンタクトおよび複数の非信号コンタクトと一枚のグランドプレートは、インシュレータを形成する樹脂と共にインサート成型することができる。
好ましくは、インシュレータの外周部を覆う金属シェルをさらに備えている。

この発明によれば、それぞれの信号コンタクトと他の信号コンタクトとの間に非信号コンタクトが配置され、グランドプレートは、それぞれの信号コンタクトと他の信号コンタクトとの間に配置された非信号コンタクトに対向する位置に少なくとも１つの開口部を有しているので、小型化を図り且つ高速伝送を行ってもクロストークの発生を抑制することが可能となる。

この発明の実施の形態１に係るコネクタを示す斜視図である。 実施の形態１に係るコネクタを示す正面図である。 実施の形態１のコネクタにおけるインシュレータに保持された複数のコンタクトを示す部分斜視図である。 実施の形態１のコネクタを信号コンタクトの位置で切断した断面図である。 実施の形態１のコネクタに用いられたグランドプレートを示す斜視図である。 実施の形態１のコネクタに用いられたグランドプレートを示す平面図である。 実施の形態１のコネクタにおける複数のコンタクトとグランドプレートを示す斜視図である。 実施の形態１のコネクタにおける複数のコンタクトとグランドプレートを示す平面図である。 実施の形態１のコネクタを非信号コンタクトの位置で切断した断面図である。 基板に実装された実施の形態１のコネクタを示す断面図である。 実施の形態１のコネクタにおける複数のコンタクトとグランドプレートの位置関係を示す部分正面断面図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、実施の形態１の変形例および他の変形性に係るコネクタにおける複数のコンタクトとグランドプレートの位置関係を示す部分正面断面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ、実施の形態２のコネクタに用いられたグランドプレートを示す平面図である。 実施の形態２のコネクタにおける複数のコンタクトとグランドプレートの位置関係を示す部分正面断面図である。 実施の形態３のコネクタを示す正面図である。 実施の形態３のコネクタにおける複数のコンタクトとグランドプレートを示す斜視図である。 実施の形態３のコネクタにおける複数のコンタクトとグランドプレートの位置関係を示す部分正面断面図である。 実施の形態３のコネクタを信号コンタクトの位置で切断した断面図である。 実施の形態３のコネクタを非信号コンタクトの位置で切断した断面図である。 基板に実装された実施の形態３のコネクタを示す断面図である。 金属シェルを省略した実施の形態４に係るコネクタの構成を示す斜視図である。 実施の形態４のコネクタに用いられたグランドプレートを示す斜視図である。 実施の形態４のコネクタに用いられたグランドプレートを示す正面図である。 実施の形態４のコネクタに相手側コネクタが嵌合したときのグランドプレートのロック受け部と相手側コネクタのロック部の様子を示す斜視図である。 実施の形態４の変形例に係るコネクタに用いられたグランドプレートを示す斜視図である。 実施の形態４の変形例に係るコネクタに用いられたグランドプレートを示す正面図である。 実施の形態４の他の変形例に係るコネクタにおいて金属シェルを省略した状態を示す正面図である。 従来のコネクタにおける複数のコンタクトを示す斜視図である。 従来のコネクタを示す断面図である。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１
図１に、実施の形態１に係るコネクタ１１を示す。このコネクタ１１は、携帯機器および情報機器等の電子機器内における基板に固定されるレセプタクルコネクタで、金属シェル１２を有し、金属シェル１２の内部にインシュレータ１３が配置され、インシュレータ１３により複数のコンタクト１４が保持されている。
金属シェル１２は、コネクタ１１の嵌合方向に対するインシュレータ１３の前面部と背面部を除いたインシュレータ１３の外周部を覆っており、基板に実装するための複数のシェル脚部１２Ａがコネクタ１１の嵌合方向に対して垂直な方向に突出形成されている。

図２に示されるように、複数のコンタクト１４は、コンタクト配列平面Ｐ１上に一列に配列された状態でインシュレータ１３に保持されている。これら複数のコンタクト１４は、図３に示されるように、相手側コネクタとの間で信号を伝送するための複数の信号コンタクト１６と、信号伝送以外の用途に用いられる複数の非信号コンタクト１７から構成されている。複数の非信号コンタクト１７は、例えば、電源供給用コンタクト、グランドコンタクト、コネクタ嵌合検知用コンタクト等を含んでいる。それぞれ互いに隣接する２本の信号コンタクト１６からなる３組の差動信号用コンタクト対ＣＰが形成され、それぞれの差動信号用コンタクト対ＣＰと他の差動信号用コンタクト対ＣＰとの間に２本の非信号コンタクト１７が配置されている。

１本の信号コンタクト１６の位置で切断したコネクタ１１の断面を図４に示す。金属シェル１２の前端の内部に、相手側コネクタが挿入される相手側コネクタ収容部１２Ｂが形成され、金属シェル１２の後端の内部にはインシュレータ１３が収容されている。
信号コンタクト１６は、前端に相手側コネクタ収容部１２Ｂに露出する接点部１６Ａを有し、中間部分にインシュレータ１３に埋め込まれて固定されるインシュレータ固定部１６Ｂを有し、後端に基板に実装固定される基板実装部１６Ｃを有している。接点部１６Ａは、相手側コネクタ収容部１２Ｂに挿入された相手側コネクタのコンタクトに接触するもので、接点部１６Ａとインシュレータ固定部１６Ｂとが、互いにコンタクト配列平面Ｐ１上に平板状に延びている。インシュレータ固定部１６Ｂに接続される基板実装部１６Ｃは、インシュレータ１３の背部に突出し、インシュレータ固定部１６Ｂに対して屈曲した形状を有している。

さらに、インシュレータ１３には、信号コンタクト１６を含む複数のコンタクト１４が配列されたコンタクト配列平面Ｐ１と平行なグランド平面Ｐ２に沿って延びる金属板からなるグランドプレート１８が保持されている。グランドプレート１８は、インシュレータ１３内に埋設されるプレート本体１８Ａと、インシュレータ１３の後端から外部に露出するプレート脚部１８Ｂを有しており、プレート本体１８Ａが、グランド平面Ｐ２に沿って延び、プレート脚部１８Ｂは、金属シェル１２のシェル脚部１２Ａと共に、コンタクト配列平面Ｐ１およびグランド平面Ｐ２に対して垂直方向に突出している。

図５に示されるように、グランドプレート１８のプレート本体１８Ａには、互いに平行な２つの列Ｒ１およびＲ２に配列形成された複数の開口部１８Ｃが形成されている。プレート本体１８Ａは、図６に示されるように、プレート前端部１８Ｄおよびプレート後端部１８Ｅを有し、それぞれの列Ｒ１およびＲ２は、プレート前端部１８Ｄとプレート後端部１８Ｅとの間に配置された３つの開口部１８Ｃを有している。

図７に示されるように、このようなグランドプレート１８が、複数のコンタクト１４に近接して配置されているが、複数の開口部１８Ｃは、図８に示されるように、差動信号用コンタクト対ＣＰと差動信号用コンタクト対ＣＰとの間に配置された２本の非信号コンタクト１７に対向するように形成されている。すなわち、グランドプレート１８のプレート本体１８Ａは、コンタクト配列平面Ｐ１に配列された複数のコンタクト１４のすべてに対向するように配置され、それぞれの信号コンタクト１６に対向する部分には開口部１８Ｃが形成されていないが、それぞれの差動信号用コンタクト対ＣＰを構成する信号コンタクト１６と他の差動信号用コンタクト対ＣＰを構成する信号コンタクト１６の間に配置された２本の非信号コンタクト１７に対向する部分には、３つの開口部１８Ｃが形成されている。

このため、３組の差動信号用コンタクト対ＣＰの間に配置されている非信号コンタクト１７の位置でコネクタ１１を切断すると、図９に示されるように、グランドプレート１８は、３つの開口部１８Ｃにより分離されたものとなる。
なお、非信号コンタクト１７は、信号コンタクト１６と同様に構成されており、前端に相手側コネクタ収容部１２Ｂに露出する接点部１７Ａを有し、中間部分にインシュレータ１３に埋め込まれて固定されるインシュレータ固定部１７Ｂを有し、後端に基板に実装固定される基板実装部１７Ｃを有している。接点部１７Ａは、相手側コネクタ収容部１２Ｂに挿入された相手側コネクタのコンタクトに接触するもので、接点部１７Ａとインシュレータ固定部１７Ｂとが、互いにコンタクト配列平面Ｐ１上に平板状に延びている。インシュレータ固定部１７Ｂに接続される基板実装部１７Ｃは、インシュレータ１３の背部に突出し、インシュレータ固定部１７Ｂに対して屈曲した形状を有している。
また、グランドプレート１８のプレート前端部１８Ｄは、非信号コンタクト１７の接点部１７Ａの前端に対向し、プレート後端部１８Ｅは、非信号コンタクト１７のインシュレータ固定部１７Ｂの基板実装部１７Ｃ側の後端に対向している。

このように、複数の信号コンタクト１６の接点部１６Ａおよびインシュレータ固定部１６Ｂと複数の非信号コンタクト１７の接点部１７Ａおよびインシュレータ固定部１７Ｂとがコンタクト配列平面Ｐ１上に延びており、コンタクト配列平面Ｐ１に対して平行なグランド平面Ｐ２に沿って延びるグランドプレート１８のプレート本体１８Ａが、複数の信号コンタクト１６の接点部１６Ａおよびインシュレータ固定部１６Ｂと複数の非信号コンタクト１７の接点部１７Ａおよびインシュレータ固定部１７Ｂに対向している。そして、グランドプレート１８のプレート本体１８Ａには、差動信号用コンタクト対ＣＰと差動信号用コンタクト対ＣＰとの間に配置された２本の非信号コンタクト１７に対向する部分に開口部１８Ｃが形成されている。

このようなコネクタ１１は、複数の信号コンタクト１６のインシュレータ固定部１６Ｂおよび複数の非信号コンタクト１７のインシュレータ固定部１７Ｂとグランドプレート１８のプレート本体１８Ａがインシュレータ１３内に埋設されるように、複数の信号コンタクト１６および複数の非信号コンタクト１７とグランドプレート１８を、インシュレータ１３を形成する樹脂と共にインサート成型した後、インシュレータ１３を金属シェル１２の内部に圧入することで製造することができる。

コネクタ１１は、図１０に示されるように、基板１９上に搭載された状態で使用される。基板１９に形成されたスルーホール（図示しない）に金属シェル１２のシェル脚部１２Ａおよびグランドプレート１８のプレート脚部１８Ｂを挿入し、はんだ付けして実装固定することにより、コネクタ１１が基板１９に搭載されると共に、金属シェル１２およびグランドプレート１８が基板１９のスルーホールを介してグランド電位に接続される。また、複数の信号コンタクト１６の基板実装部１６Ｃおよび複数の非信号コンタクト１７の基板実装部１７Ｃが、それぞれの基板１９上の対応する接続パッド（図示しない）にはんだ付けされて実装固定され、例えば基板１９上に搭載されている図示しない電子回路に接続される。

金属シェル１２の相手側コネクタ収容部１２Ｂに図示しない相手側コネクタが挿入され、複数の信号コンタクト１６の接点部１６Ａおよび複数の非信号コンタクト１７の接点部１７Ａが相手側コネクタの対応するコンタクトに接触することで、コネクタが嵌合状態となり、外部機器との間で電源の授受および信号の伝送等が行われる。
このとき、図１１に示されるように、隣接する２本の信号コンタクト１６からなるそれぞれの差動信号用コンタクト対ＣＰは、コンタクト配列平面Ｐ１上において両側に配置された非信号コンタクト１７と、グランド平面Ｐ２に配置されたグランドプレート１８のプレート本体１８Ａとによって包囲されているので、他の差動信号用コンタクト対ＣＰとの間で発生するクロストークを抑制することができる。

さらに、それぞれの差動信号用コンタクト対ＣＰと他の差動信号用コンタクト対ＣＰの間に２本の非信号コンタクト１７が配置されると共に、その２本の非信号コンタクト１７に対向する部分のプレート本体１８Ａに開口部１８Ｃが形成されている。このため、例えば、コンタクトの配列ピッチを０．５ｍｍ程度以下とし且つ５Ｇｂｐｓ（ギガビット毎秒）以上の高速伝送を行っても、グランドプレート１８を介して差動信号用コンタクト対ＣＰと差動信号用コンタクト対ＣＰの間でクロストークを生じることが防止される。
その結果、小型でありながらも信号の高速伝送を高精度に行うことができるコネクタが実現される。

なお、上記の実施の形態１では、差動信号用コンタクト対ＣＰと差動信号用コンタクト対ＣＰの間に２本の非信号コンタクト１７が配置されていたが、これに限るものではなく、図１２（Ａ）に示されるように、差動信号用コンタクト対ＣＰと差動信号用コンタクト対ＣＰの間に１本の非信号コンタクト１７を配置しても、クロストークを抑制することができる。ただし、２本以上の非信号コンタクト１７を間に配置して差動信号用コンタクト対ＣＰと差動信号用コンタクト対ＣＰの間隔を拡げる方が、クロストークをより効果的に抑制することができるので好ましい。また、差動信号用コンタクト対ＣＰと差動信号用コンタクト対ＣＰの間に３本以上の非信号コンタクト１７を配置することもできる。

また、差動信号用コンタクト対ＣＰを構成する信号コンタクト１６に限らず、図１２（Ｂ）に示されるように、１本の信号コンタクト１６であっても、信号コンタクト１６と他の信号コンタクト１６との間に１本以上の非信号コンタクト１７を配置し、非信号コンタクト１７に対向する部分のグランドプレート１８のプレート本体１８Ａに開口部１８Ｃを形成すれば、クロストークの発生を抑制しつつ、信号コンタクト１６を介して信号の高速伝送を行うことが可能となる。
さらに、上記の実施の形態１では、グランドプレート１８のプレート本体１８Ａが、プレート前端部１８Ｄとプレート後端部１８Ｅとの間に３つの開口部１８Ｃを有していたが、開口部１８Ｃの個数は３つに限るものではなく、２つ、あるいは、４つ以上の開口部１８Ｃを有することもできる。

実施の形態２
上記の実施の形態１で用いられたグランドプレート１８では、図６に示したように、複数の開口部１８Ｃが互いに平行な２つの列Ｒ１およびＲ２に配列形成され、それぞれの列Ｒ１およびＲ２が、プレート前端部１８Ｄとプレート後端部１８Ｅとの間に３つの開口部１８Ｃを有していたが、これに限るものではない。
例えば、図１３（Ａ）に示されるように、非信号コンタクト１７に対応して、プレート前端部２１Ｄとプレート後端部２１Ｅとの間に複数の開口部２１Ｃではなく、プレート前端部２１Ｄからプレート後端部２１Ｅまで延びる１つの開口部２１Ｃを有したグランドプレート２１を用いることもできる。

また、図１３（Ｂ）に示されるグランドプレート２２のように、プレート前端部２２Ｄが切り欠かれることにより前端が開いた開口部２２Ｃを有していてもよい。
さらに、図１３（Ｃ）に示されるグランドプレート２３のように、プレート前端部２３Ｄおよびプレート後端部２３Ｅの双方が切り欠かれることにより前端および後端が共に開いた開口部２３Ｃを有することもできる。

なお、上記のグランドプレート２２のように、開口部２２Ｃの前端が開いていれば、例えば、図１４に示されるように、信号コンタクト１６より厚く形成された電源供給用コンタクト２４を非信号コンタクト１７の１つとして用い、開口部２２Ｃに対応して配置することができる。開口部２２Ｃの存在により、インシュレータ１３から露出する信号コンタクト１６の接点部１６Ａおよび非信号コンタクト１７の接点部１７Ａの表面高さを揃えても、電源供給用コンタクト２４とグランドプレート２２が短絡することが防止される。このため、電源供給用コンタクト２４の断面積を大きくして、電流容量を増大することが可能となる。

同様に、開口部２３Ｃの前端および後端が共に開いたグランドプレート２３を用いても、容易に電源供給用コンタクト２４の断面積を大きくして、電流容量を増大することが可能となる。
なお、従来のコネクタのように、開口部が形成されていないグランドプレートを複数のコンタクトに近接して配置した場合には、インシュレータから露出する複数のコンタクトの接点部の表面高さを揃えるために、特定のコンタクトを厚く形成すると、その分だけコンタクトの対向面がグランドプレートに接近して短絡のおそれを生じてしまう。従って、電源供給用コンタクトを厚くして電流容量を増大することが困難であった。

ただし、グランドプレート１８および２１〜２３を、インシュレータ１３を形成する樹脂と共にインサート成型する際には、グランドプレート１８および２１〜２３に樹脂の注入圧を受けても変位あるいは変形しないだけの所要の強度が要求されるので、強度の点で、開口部１８Ｃおよび２１Ｃの前端が閉じているグランドプレート１８および２１が有利である。特に、実施の形態１で用いられたグランドプレート１８は、プレート前端部１８Ｄとプレート後端部１８Ｅとの間に配置された３つの開口部１８Ｃを有しているため、肉薄の金属板から形成しても、所要の強度を確保することができる。

実施の形態３
図１５に実施の形態３に係るコネクタ３１を示す。このコネクタ３１は、実施の形態１のコネクタ１１において、インシュレータ１３の代わりにインシュレータ３３を用い、インシュレータ３３にコンタクト配列平面Ｐ１上に配列された複数のコンタクト１４とコンタクト配列平面Ｐ３上に配列された複数のコンタクト３４とを保持させたものである。２つのコンタクト配列平面Ｐ１およびＰ３は、互いに平行に配置され、これにより、複数のコンタクト１４および３４が上段および下段の２列に配列されている。
インシュレータ３３には、実施の形態１で使用されたグランドプレート１８が保持され、図１６に示されるように、グランドプレート１８が、複数のコンタクト１４および複数のコンタクト３４にそれぞれ近接すると共に複数のコンタクト１４と複数のコンタクト３４の間に配置されている。

図１７に示されるように、グランドプレート１８のプレート本体１８Ａが配置されたグランド平面Ｐ２の両側にコンタクト配列平面Ｐ１とコンタクト配列平面Ｐ３が配置されている。コンタクト配列平面Ｐ３上に配列された複数のコンタクト３４は、グランド平面Ｐ２に関して、コンタクト配列平面Ｐ１上に配列されている複数のコンタクト１４と対称な配置構成を有している。すなわち、複数のコンタクト３４は、相手側コネクタとの間で信号を伝送するための信号コンタクト３６と、信号伝送以外の電源供給、グランド接続、コネクタ嵌合検知等に用いられる非信号コンタクト３７とに二分され、コンタクト配列平面Ｐ１上の信号コンタクト１６に対応する位置に信号コンタクト３６が配置され、コンタクト配列平面Ｐ１上の非信号コンタクト１７に対応する位置に非信号コンタクト３７が配置されている。
互いに隣接する２本の信号コンタクト３６により差動信号用コンタクト対ＣＰが形成され、それぞれの差動信号用コンタクト対ＣＰと他の差動信号用コンタクト対ＣＰとの間に２本の非信号コンタクト３７が配置されている。

このため、コンタクト配列平面Ｐ１上の信号コンタクト１６およびコンタクト配列平面Ｐ３上の信号コンタクト３６に対向する部分のプレート本体１８Ａには開口部１８Ｃが存在せず、コンタクト配列平面Ｐ１上の信号コンタクト１６と信号コンタクト１６の間に配置された非信号コンタクト１７およびコンタクト配列平面Ｐ３上の信号コンタクト３６と信号コンタクト３６の間に配置された非信号コンタクト３７に対向する部分のプレート本体１８Ａに開口部１８Ｃが位置することとなる。

信号コンタクト１６および３６の位置で切断したコネクタ３１の断面を図１８に示す。信号コンタクト３６は、信号コンタクト１６と同様に、前端に相手側コネクタ収容部１２Ｂに露出する接点部３６Ａを有し、中間部分にインシュレータ３３に固定されるインシュレータ固定部３６Ｂを有し、後端に基板実装部３６Ｃを有している。接点部３６Ａとインシュレータ固定部３６Ｂとが、互いにコンタクト配列平面Ｐ３上に平板状に延びている。そして、グランドプレート１８のプレート本体１８Ａが、信号コンタクト１６の接点部１６Ａおよびインシュレータ固定部１６Ｂと信号コンタクト３６の接点部３６Ａおよびインシュレータ固定部３６Ｂに対向している。

また、非信号コンタクト１７および３７の位置で切断したコネクタ３１の断面を図１９に示す。非信号コンタクト３７は、信号コンタクト３６と同様に、前端に相手側コネクタ収容部１２Ｂに露出する接点部３７Ａを有し、中間部分にインシュレータ３３に固定されるインシュレータ固定部３７Ｂを有し、後端に基板実装部３７Ｃを有している。接点部３７Ａとインシュレータ固定部３７Ｂとが、互いにコンタクト配列平面Ｐ３上に平板状に延びている。グランドプレート１８のプレート本体１８Ａが、非信号コンタクト１７の接点部１７Ａおよびインシュレータ固定部１７Ｂと非信号コンタクト３７の接点部３７Ａおよびインシュレータ固定部３７Ｂに対向している。そして、グランドプレート１８のプレート本体１８Ａには、非信号コンタクト１７および３７に対向する部分に開口部１８Ｃが形成されている。

コネクタ３１は、図２０に示されるように、基板１９上に搭載され、複数の信号コンタクト１６の基板実装部１６Ｃおよび複数の非信号コンタクト１７の基板実装部１７Ｃと複数の信号コンタクト３６の基板実装部３６Ｃおよび複数の非信号コンタクト３７の基板実装部３７Ｃとが、それぞれの基板１９上の対応する接続パッド（図示しない）にはんだ付けされて実装固定される。

金属シェル１２の相手側コネクタ収容部１２Ｂに相手側コネクタが挿入され、複数の信号コンタクト１６の接点部１６Ａおよび複数の非信号コンタクト１７の接点部１７Ａと複数の信号コンタクト３６の接点部３６Ａおよび複数の非信号コンタクト３７の接点部３７Ａとが相手側コネクタの対応するコンタクトに接触することで、コネクタが嵌合状態となり、外部機器との間で電源の授受および信号の伝送等が行われる。

このとき、図１７に示したように、隣接する２本の信号コンタクト１６からなるそれぞれの差動信号用コンタクト対ＣＰは、コンタクト配列平面Ｐ１上において両側に配置された非信号コンタクト１７と、グランド平面Ｐ２に配置されたグランドプレート１８のプレート本体１８Ａとによって包囲されている。同様に、隣接する２本の信号コンタクト３６からなるそれぞれの差動信号用コンタクト対ＣＰは、コンタクト配列平面Ｐ３上において両側に配置された非信号コンタクト３７と、グランド平面Ｐ２に配置されたグランドプレート１８のプレート本体１８Ａとによって包囲されている。このため、差動信号用コンタクト対ＣＰと差動信号用コンタクト対ＣＰとの間で発生するクロストークを抑制することができる。

さらに、それぞれの差動信号用コンタクト対ＣＰと他の差動信号用コンタクト対ＣＰの間に２本の非信号コンタクト１７または３７が配置されると共に、これら非信号コンタクト１７または３７に対向する部分のプレート本体１８Ａに開口部１８Ｃが形成されているので、コンタクトの配列ピッチを小さくすると共に信号の高速伝送を行っても、グランドプレート１８を介して差動信号用コンタクト対ＣＰと差動信号用コンタクト対ＣＰの間でクロストークを生じることが防止される。

なお、この実施の形態３においても、差動信号用コンタクト対ＣＰと差動信号用コンタクト対ＣＰの間に配置される非信号コンタクト１７または３７は、２本に限るものではなく、差動信号用コンタクト対ＣＰと差動信号用コンタクト対ＣＰの間に１本あるいは３本以上の非信号コンタクト１７または３７を配置するように構成してもよい。
また、信号コンタクト１６および３６は、差動信号用コンタクト対ＣＰを構成するものに限らず、例えば、１本の信号コンタクト１６と他の信号コンタクト１６との間に１本以上の非信号コンタクト１７を配置すると共に１本の信号コンタクト３６と他の信号コンタクト３６との間に１本以上の非信号コンタクト３７を配置し、非信号コンタクト１７および３７に対向する部分のグランドプレート１８のプレート本体１８Ａに開口部１８Ｃを形成すれば、クロストークの発生を抑制しつつ、信号コンタクト１６および３６を介して信号の高速伝送を行うことが可能となる。

上記の実施の形態３では、コンタクト配列平面Ｐ１上に配列された複数のコンタクト１４とコンタクト配列平面Ｐ３上に配列された複数のコンタクト３４が、グランド平面Ｐ２に関して互いに対称に配置されていたが、必ずしも対称である必要はない。ただし、グランドプレート１８のプレート本体１８Ａの開口部１８Ｃに対向する位置には、非信号コンタクト１７および３７を配置し、信号コンタクト１６および３６に対向する位置に開口部１８Ｃが存在しないことが望ましい。
また、この実施の形態３においても、実施の形態２と同様に、図１３（Ａ）〜（Ｃ）に示した各種のグランドプレート２１〜２３を使用することができる。

実施の形態４
図２１に、金属シェルを省略した実施の形態４に係るコネクタの構成を示す。このコネクタは、実施の形態１のコネクタ１１において、インシュレータ１３の代わりにインシュレータ４３を使用すると共にグランドプレート１８の代わりにグランドプレート４８を使用し、インシュレータ４３に複数のコンタクト１４とグランドプレート４８を保持させたものである。

グランドプレート４８は、図２２に示されるように、実施の形態１のコネクタ１１におけるグランドプレート１８と同様に、ほぼ矩形の平板形状を有して複数のコンタクト１４に対向するプレート本体４８Ａと、プレート後端部４８Ｅの両側部からそれぞれ突出し且つプレート本体４８Ａに対して垂直に屈曲された一対のプレート脚部４８Ｂとを有し、プレート本体４８Ａに、プレート前端部４８Ｄからプレート後端部４８Ｅに延びる２つの列Ｒ１およびＲ２にそれぞれ配列形成された複数の開口部４８Ｃが形成されている。
さらに、グランドプレート４８には、プレート前端部４８Ｄ側のプレート本体４８Ａの両側部からそれぞれ側方に突出する、すなわち、複数のコンタクト１４の配列方向の外側に突出する、一対のロック受け部４８Ｆが形成されている。これらのロック受け部４８Ｆは、相手側コネクタとの嵌合時に相手側コネクタのロック部を受け止めるためのもので、図２３に示されるように、プレート本体４８Ａの厚さよりも大きな厚さを有している。

そして、プレート本体４８Ａが複数のコンタクト１４に対向し且つ近接してインシュレータ４３に埋設されると共に一対のプレート脚部４８Ｂおよび一対のロック受け部４８Ｆがインシュレータ４３から露出するように、グランドプレート４８がインシュレータ４３に保持されている。図２１に示されるように、一対のプレート脚部４８Ｂは、インシュレータ４３の後端からそれぞれ下方に露出し、一対のロック受け部４８Ｆは、インシュレータ４３の前端の両側部からそれぞれ側方に露出している。
なお、グランドプレート４８の複数の開口部４８Ｃは、実施の形態１のコネクタ１１におけるグランドプレート１８の複数の開口部１８Ｃと同様に、複数のコンタクト１４のうち、信号コンタクト１６と他の信号コンタクト１６との間に配置された非信号コンタクト１７に対向する位置に形成されている。

図２４に示されるように、実施の形態４のコネクタに嵌合する相手側コネクタには、ロック部材５１が具備されており、ロック部材５１の両側部からそれぞれ前方に突出する一対のロック部５１Ａが形成されている。そして、実施の形態４のコネクタに相手側コネクタを嵌合する際には、相手側コネクタの一対のロック部５１Ａが、グランドプレート４８の一対のロック受け部４８Ｆに接触して外側に弾性変形し、それぞれのロック受け部４８Ｆを乗り越えた後にロック受け部４８Ｆに引っかかり、これにより、相手側コネクタと実施の形態４のコネクタの嵌合状態が保持されることとなる。
なお、図２４では、簡略化のため、グランドプレート４８の一対のプレート脚部４８Ｂの図示が省略されている。
また、相手側コネクタを実施の形態４のコネクタから引き抜くことにより、それぞれのロック部５１Ａが対応するロック受け部４８Ｆから外れ、相手側コネクタと実施の形態４のコネクタの嵌合が解除される。

上述したように、グランドプレート４８のロック受け部４８Ｆは、プレート本体４８Ａの厚さよりも大きな厚さを有している。
プレート本体４８Ａは、プレート本体４８Ａの表面と複数のコンタクト１４との間の距離が所要の値となるように配置されれば、プレート本体４８Ａの厚さに関わらずに信号の高速伝送を高精度に行うことが可能となる。このため、プレート本体４８Ａをロック受け部４８Ｆよりも肉薄に形成することで、コネクタの小型化を図ることができる。

一方、ロック受け部４８Ｆをプレート本体４８Ａより厚くすることにより、相手側コネクタのロック部５１Ａを受け止めるための機械的強度を確保することができる。また、ロック受け部４８Ｆの厚さが大きければ、相手側コネクタのロック部５１Ａとの間に高さ方向の位置ずれを生じていても、確実にロック受け部４８Ｆとロック部５１Ａを引っかけることができ、嵌合状態の保持が可能となる。さらに、ロック受け部４８Ｆを厚く形成することで、ロック受け部４８Ｆの耐摩耗性が向上すると共に、相手側コネクタのロック部５１Ａへの応力集中を抑制し、相手側コネクタの嵌合および嵌合の解除を繰り返しても、相手側コネクタのロック部５１Ａによる嵌合保持力の低下を防止することができ、コネクタの長寿命化が達成される。

なお、図２２に示したグランドプレート４８の代わりに図２５および図２６に示されるグランドプレート６８を用いることもできる。グランドプレート４８では、プレート前端部４８Ｄ側のプレート本体４８Ａの両側部のみが、プレート本体４８Ａの厚さよりも大きな厚さを有し、ここにロック受け部４８Ｆが形成されていた。これに対して、グランドプレート６８は、プレート前端部６８Ｄからプレート後端部６８Ｅに至るプレート本体６８Ａの両側部の全体とプレート後端部６８Ｅの両側部から突出する一対のプレート脚部６８Ｂがプレート本体６８Ａの厚さよりも大きな厚さを有し、プレート前端部６８Ｄ側のプレート本体６８Ａの両側部にロック受け部６８Ｆが形成されている。

すなわち、複数の開口部６８Ｃが形成されているプレート本体６８Ａの中央部のみが肉薄に形成され、他の部分は、プレート本体６８Ａの中央部よりも厚く形成されている。
このようなグランドプレート６８を用いても、ロック受け部６８Ｆで相手側コネクタのロック部５１Ａを受け止めて、相手側コネクタとの嵌合状態を保持することが可能となる。

なお、図２２に示したグランドプレート４８は、非信号コンタクト１７に対応してプレート前端部４８Ｄとプレート後端部４８Ｅとの間に３つの開口部４８Ｃを有し、図２５に示したグランドプレート６８も、同様に、プレート前端部６８Ｄとプレート後端部６８Ｅとの間に３つの開口部６８Ｃを有していたが、図１３（Ａ）〜（Ｃ）に示した実施の形態２のように、プレート前端部４８Ｄからプレート後端部４８Ｅまで延びる１つの開口部４８Ｃまたはプレート前端部６８Ｄからプレート後端部６８Ｅまで延びる１つの開口部６８Ｃを有していてもよい。

また、実施の形態３のコネクタ３１のように、グランド平面Ｐ２の両側に配置された一対のコンタクト配列平面Ｐ１およびＰ３にそれぞれ複数のコンタクト１４および３４を配列するタイプのコネクタに対しても、図２２に示したグランドプレート４８または図２５に示したグランドプレート６８を用いることができる。
例えば、図２７に示されるように、インシュレータ７３にグランドプレート４８と複数のコンタクト１４および３４が保持され、グランドプレート４８の一対のプレート脚部４８Ｂが、インシュレータ７３の後端からそれぞれ外部に露出すると共に、一対のロック受け部４８Ｆが、インシュレータ７３の前端の両側部からそれぞれ側方に露出するように構成することができる。
このような構成としても、ロック受け部４８Ｆで相手側コネクタのロック部５１Ａを受け止めて、相手側コネクタとの嵌合状態を保持することが可能となる。

１，３ 信号コンタクト、２ グランドコンタクト、４ グランドプレート、１１，３１ コネクタ、１２ 金属シェル、１２Ａ シェル脚部、１２Ｂ 相手側コネクタ収容部、１３，３３，４３，７３ インシュレータ、１４，３４ 複数のコンタクト、１６，３６ 信号コンタクト、１７，３７ 非信号コンタクト、１６Ａ，１７Ａ，３６Ａ，３７Ａ 接点部、１６Ｂ，１７Ｂ，３６Ｂ，３７Ｂ インシュレータ固定部、１６Ｃ，１７Ｃ，３６Ｃ，３７Ｃ 基板実装部、１８，２１〜２３，４８，６８ グランドプレート、１８Ａ，４８Ａ，６８Ａ プレート本体、１８Ｂ，４８Ｂ，６８Ｂ プレート脚部、１８Ｃ，２１Ｃ〜２３Ｃ，４８Ｃ，６８Ｃ 開口部、１８Ｄ，２１Ｄ〜２３Ｄ，４８Ｄ，６８Ｄ プレート前端部、１８Ｅ，２１Ｅ〜２３Ｅ，４８Ｅ，６８Ｅ プレート後端部、１９ 基板、２４ 電源供給用コンタクト、４８Ｆ，６８Ｆ ロック受け部、５１ ロック部材，５１Ａ ロック部、Ｐ１，Ｐ３ コンタクト配列平面、Ｐ２ グランド平面、ＣＰ 差動信号用コンタクト対、Ｒ１，Ｒ２ 列。

Claims (15)

1. コンタクト配列平面上に配列された複数の信号コンタクトおよび複数の非信号コンタクトと、
   前記複数の信号コンタクトおよび前記複数の非信号コンタクトに対向するように前記コンタクト配列平面と平行なグランド平面上に配置された一枚のグランドプレートと、
   前記複数の信号コンタクトおよび前記複数の非信号コンタクトと前記一枚のグランドプレートとを保持するインシュレータと
   を備え、それぞれの前記信号コンタクトと他の前記信号コンタクトとの間に前記非信号コンタクトが配置され、前記一枚のグランドプレートは、それぞれの前記信号コンタクトと他の前記信号コンタクトとの間に配置された前記非信号コンタクトに対向する位置に少なくとも１つの開口部を有し、前記グランド平面上に前記信号コンタクトが配置されないことを特徴とするコネクタ。
2. それぞれの前記信号コンタクトと他の前記信号コンタクトとの間に複数の前記非信号コンタクトが配置される請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記複数の信号コンタクトは、差動信号を伝送する２本のコンタクトからなる少なくとも１つの差動信号コンタクト対を含み、前記差動信号コンタクト対を構成する２本のコンタクトは、間に前記非信号コンタクトを挟むことなく互いに隣接して配置される請求項１または２に記載のコネクタ。
4. 前記信号コンタクトおよび前記非信号コンタクトは、それぞれ、前端に相手側コネクタのコンタクトに接触する接点部を有すると共に後端に基板に実装固定される基板実装部を有し且つ中間部分に前記インシュレータに固定されるインシュレータ固定部を有し、
   前記接点部と前記インシュレータ固定部は、互いに同一平面上に形成され、
   前記一枚のグランドプレートは、前記複数の信号コンタクトおよび前記複数の非信号コンタクトの前記接点部および前記インシュレータ固定部に対向する請求項１〜３のいずれか一項に記載のコネクタ。
5. 前記一枚のグランドプレートは、前記複数の信号コンタクトおよび前記複数の非信号コンタクトの前記接点部および前記インシュレータ固定部に対向するプレート本体と、前記プレート本体に連結され且つ前記基板に実装固定されるプレート脚部とを有し、前記開口部は前記プレート本体に形成されている請求項４に記載のコネクタ。
6. 前記一枚のグランドプレートは、それぞれの前記信号コンタクトと他の前記信号コンタクトとの間に配置された前記非信号コンタクトに対応して、前記非信号コンタクトの前記接点部の前端に対向するプレート前端部と前記インシュレータ固定部の前記基板実装部側の後端に対向するプレート後端部との間に配置された複数の開口部を有する請求項５に記載のコネクタ。
7. 前記一枚のグランドプレートは、それぞれの前記信号コンタクトと他の前記信号コンタクトとの間に配置された前記非信号コンタクトに対応して、前記非信号コンタクトの前記接点部の前端に対向するプレート前端部と前記インシュレータ固定部の前記基板実装部側の後端に対向するプレート後端部との間に延びる１つの前記開口部を有する請求項５に記載のコネクタ。
8. それぞれの前記信号コンタクトと他の前記信号コンタクトとの間に配置された前記非信号コンタクトに対応する前記プレート前端部が切り欠かれることにより前記開口部の前端が開いている請求項７に記載のコネクタ。
9. 前記一枚のグランドプレートは、前記複数の信号コンタクトおよび前記複数の非信号コンタクトに対向する位置よりも前記複数の信号コンタクトおよび前記複数の非信号コンタクトの配列方向の外側に突出して前記インシュレータから露出すると共に相手側コネクタとの嵌合時に前記相手側コネクタのロック部を受け止めるロック受け部を有する請求項１〜８のいずれか一項に記載のコネクタ。
10. 前記ロック受け部は、前記複数の信号コンタクトおよび前記複数の非信号コンタクトに対向する部分の前記一枚のグランドプレートの厚さよりも大きな厚さを有する請求項９に記載のコネクタ。
11. 前記グランド平面の両側にそれぞれ形成された一対の前記コンタクト配列平面を有し、それぞれの前記コンタクト配列平面上に前記複数の信号コンタクトおよび前記複数の非信号コンタクトが配列されている請求項１〜１０のいずれか一項に記載のコネクタ。
12. 前記一対の前記コンタクト配列平面上に配列された前記複数の信号コンタクトおよび前記複数の非信号コンタクトは、前記グランド平面に関して対称に配置されている請求項１１に記載のコネクタ。
13. 前記複数の非信号コンタクトは、電源供給用コンタクト、グランドコンタクトおよびコネクタ嵌合検知用コンタクトのいずれかを含む請求項１〜１２のいずれか一項に記載のコネクタ。
14. 前記複数の信号コンタクトおよび前記複数の非信号コンタクトと前記一枚のグランドプレートは、前記インシュレータを形成する樹脂と共にインサート成型されている請求項１〜１３のいずれか一項に記載のコネクタ。
15. 前記インシュレータの外周部を覆う金属シェルをさらに備えた請求項１〜１４のいずれか一項に記載のコネクタ。