特開 2022-183602 多連同軸コネクタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022183602

(43)【公開日】2022-12-13

(54)【発明の名称】多連同軸コネクタ

(51)【国際特許分類】

   H01R 13/6587 20110101AFI20221206BHJP

   H01R 24/50 20110101ALI20221206BHJP

【ＦＩ】

H01R13/6587

H01R24/50

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021091012

(22)【出願日】2021-05-31

(71)【出願人】

【識別番号】000194918

【氏名又は名称】ホシデン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121706

【弁理士】

【氏名又は名称】中尾 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128705

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 幸雄

(74)【代理人】

【識別番号】100147773

【弁理士】

【氏名又は名称】義村 宗洋

(72)【発明者】

【氏名】岩本 侑大

【テーマコード（参考）】

5E021

5E223

【Ｆターム（参考）】

5E021FA05

5E021FA09

5E021FA14

5E021FB02

5E021FB11

5E021FB13

5E021FC20

5E021LA09

5E021LA15

5E223AA01

5E223AB65

5E223BA02

5E223BA07

5E223CA13

5E223CC09

5E223CD01

5E223CD15

5E223DB08

5E223DB11

5E223DB13

5E223EB04

5E223EB12

5E223EB23

5E223GA08

5E223GA11

(57)【要約】

【課題】クロストークの影響を低減することができる多連同軸コネクタを提供する。
【解決手段】多連同軸コネクタは、第１のコンタクトと第２のコンタクトからなるコンタクト対と、各コンタクトを収容するボディと、ボディを収容するシェルと、シェルの一部を覆うシールドカバーと、基板実装部を含む。第１のコンタクトは、嵌合相手の多連同軸コネクタの挿入方向（第１の方向）に延伸された第１の本体部と、第１の本体部の一端に形成され、嵌合相手の多連同軸コネクタのコンタクトと接触する第１の接触部と、第１の本体部の他端から、第１の方向と直交する方向であって、本コネクタが実装される基板に向かう方向（第２の方向）に延伸された第１のリード部を含む。コンタクト対は、第１の方向および第２の方向と直交する方向（第３の方向）に複数配列される。基板実装部は、隣り合う第１のリード部の間に位置し、シェルの基板実装面に形成される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のコンタクトと第２のコンタクトからなるコンタクト対と、各コンタクトを収容するボディと、前記ボディを収容するシェルと、前記シェルの一部を覆うシールドカバーと、基板実装部を含む多連同軸コネクタであって、
前記第１のコンタクトは、
嵌合相手の多連同軸コネクタの挿入方向（以下、第１の方向という）に延伸された第１の本体部と、
前記第１の本体部の一端に形成され、前記嵌合相手の多連同軸コネクタのコンタクトと接触する第１の接触部と、
前記第１の本体部の他端から、前記第１の方向と直交する方向であって、本コネクタが実装される基板に向かう方向（以下、第２の方向という）に延伸された第１のリード部を含み、
前記コンタクト対は、
前記第１の方向および前記第２の方向と直交する方向（第３の方向）に複数配列され、
前記基板実装部は、
隣り合う前記第１のリード部の間に位置し、前記シェルの基板実装面に形成される
多連同軸コネクタ。

【請求項2】

請求項１に記載の多連同軸コネクタであって、
前記第２のコンタクトは、
前記第１の方向に延伸され、前記第１の本体部よりも第２の方向に位置する第２の本体部と、
前記第２の本体部の一端に形成され、前記嵌合相手の多連同軸コネクタのコンタクトと接触する第２の接触部と、
前記第２の本体部の他端から、前記第２の方向に延伸され、前記第１のリード部よりも第１の方向と反対の方向に位置する第２のリード部を含み、
隣り合う前記第２のリード部の間に位置し、前記シェルの基板実装面に形成される第２の基板実装部を含む
多連同軸コネクタ。

【請求項3】

請求項２に記載の多連同軸コネクタであって、
前記第１のリード部と前記第２のリード部の間に位置して前記シェルに電気的に接続されるシールド板を含む
多連同軸コネクタ。

【請求項4】

請求項１から３の何れかに記載の多連同軸コネクタであって、
前記ボディは、
前記シェルに対し、前記第１の方向と逆の方向から挿通され、
前記シールドカバーは、
前記第１の方向と逆の方向から前記シェルおよび前記ボディを蓋するように形成され、前記シェルの蓋された面と隣り合う面に接触して、弾性力によって前記シェルの表面に固定される接点を複数含む
多連同軸コネクタ。

【請求項5】

請求項４に記載の多連同軸コネクタであって、
前記接点の何れかは、
前記第１のリード部と前記基板実装部の間に位置する
多連同軸コネクタ。

【請求項6】

請求項４に記載の多連同軸コネクタであって、
前記接点の何れかは、
前記シェルの側面に位置する
多連同軸コネクタ。

【請求項7】

請求項１から６の何れかに記載の多連同軸コネクタであって、
前記基板実装部はスルーホールタイプとされている
多連同軸コネクタ。

【請求項8】

請求項１から６の何れかに記載の多連同軸コネクタであって、
前記基板実装部は面実装タイプとされている
多連同軸コネクタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、多連同軸コネクタに関する。

【背景技術】

【0002】

複数本の同軸ケーブル同士を接続する多連同軸コネクタの従来例として、例えば特許文献１が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－０５１９２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の多連同軸コネクタは、各コンタクトが近接することや、各コンタクト間を完全に遮蔽できないことにより、隣接するコンタクトに流れる信号の影響を受けやすい（クロストークが発生しやすい）。従来は高々４ＧＨｚ程度の通信帯域であり、クロストークに配慮しなくても通信が可能であったが、近い将来に実現する１０ＧＨｚ帯までの通信帯域においてはクロストークが顕著となり、クロストークを低減する対策を講じないと、通信できなくなる可能性がある。

【0005】

そこで本発明では、クロストークの影響を低減することができる多連同軸コネクタを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の多連同軸コネクタは、第１のコンタクトと第２のコンタクトからなるコンタクト対と、各コンタクトを収容するボディと、ボディを収容するシェルと、シェルの一部を覆うシールドカバーと、基板実装部を含む。

【0007】

第１のコンタクトは、嵌合相手の多連同軸コネクタの挿入方向（以下、第１の方向という）に延伸された第１の本体部と、第１の本体部の一端に形成され、嵌合相手の多連同軸コネクタのコンタクトと接触する第１の接触部と、第１の本体部の他端から、第１の方向と直交する方向であって、本コネクタが実装される基板に向かう方向（以下、第２の方向という）に延伸された第１のリード部を含む。

【0008】

コンタクト対は、第１の方向および第２の方向と直交する方向（以下、第３の方向という）に複数配列される。

【0009】

基板実装部は、隣り合う第１のリード部の間に位置し、シェルの基板実装面に形成される。

【発明の効果】

【0010】

本発明の多連同軸コネクタによれば、クロストークの影響を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施例１の多連同軸コネクタの正面図。

【図2】実施例１の多連同軸コネクタの正面、右側面、平面を表す斜視図。

【図3】実施例１の多連同軸コネクタの背面、右側面、底面を表す斜視図。

【図4】実施例１の多連同軸コネクタの断面図。

【図5】第３の接点がある場合の一方のコンタクト対の第２のコンタクトから他方のコンタクト対の第１のコンタクトへのクロストーク値と、第３の接点がない場合の同コンタクト間のクロストーク値のシミュレーション結果を表示するグラフ。

【図6】第５の接点がある場合の一方のコンタクト対の第２のコンタクトから他方のコンタクト対の第２のコンタクトへのクロストーク値と、第５の接点がない場合の同コンタクト間のクロストーク値のシミュレーション結果を表示するグラフ。

【図7】第１の基板実装部がある場合の一方のコンタクト対の第１のコンタクトから他方のコンタクト対の第１のコンタクトへのクロストーク値と、第１の基板実装部がない場合の同コンタクト間のクロストーク値のシミュレーション結果を表示するグラフ。

【図8】第２の基板実装部がある場合の一方のコンタクト対の第２のコンタクトから他方のコンタクト対の第２のコンタクトへのクロストーク値と、第２の基板実装部がない場合の同コンタクト間のクロストーク値のシミュレーション結果を表示するグラフ。

【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、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。

【実施例0013】

以下、図１～図４を参照して実施例１の多連同軸コネクタ１（レセプタクル型）の構造を説明する。本実施例の多連同軸コネクタ１は、第１のコンタクト１４と第２のコンタクト１５からなるコンタクト対と、各コンタクトを収容するボディ１３と、ボディ１３を収容するシェル１１と（図１参照）、シェル１１の一部を覆うシールドカバー１２（図２、図３参照）と、シェル１１の基板実装面に第１の基板実装部１１３、第２の基板実装部１１４、２つの第３の基板実装部１１５、および２つの第４の基板実装部１１６、シェル１１内部にシールド板１６を含む（図３、図４参照）
シェル１１の正面には、嵌合相手の多連同軸コネクタ（プラグタイプ）のシェルが挿通される収容部１１１が形成される（図２参照）。シェル１１の右側面および左側面には、爪１１２が形成される（図３参照）。

【0014】

図４に示すように、第１のコンタクト１４は、嵌合相手の多連同軸コネクタの挿入方向（以下、第１の方向という。図２においてボールド書体で表した「１」とこれに対応する矢印の向きが第１の方向に該当）に延伸された第１の本体部１４２と、第１の本体部１４２の一端に形成され、嵌合相手の多連同軸コネクタのコンタクトと接触する第１の接触部１４１と、第１の本体部１４２の他端から、第１の方向と直交する方向であって、本コネクタが実装される基板に向かう方向（以下、第２の方向という。図２においてボールド書体で表した「２」とこれに対応する矢印の向きが第２の方向に該当）に延伸された第１のリード部１４３を含む。

【0015】

同図に示すように、第２のコンタクト１５は、第１の方向に延伸され、第１の本体部１４２よりも第２の方向に位置する第２の本体部１５２と、第２の本体部１５２の一端に形成され、嵌合相手の多連同軸コネクタのコンタクトと接触する第２の接触部１５１と、第２の本体部１５２の他端から、第２の方向に延伸され、第１のリード部１４３よりも第１の方向と反対の方向に位置する第２のリード部１５３を含む。

【0016】

コンタクト対は、第１の方向および第２の方向と直交する方向（以下、第３の方向という。図２においてボールド書体で表した「３」とこれに対応する矢印の向きまたはこれと反対の方向が第３の方向に該当）に複数配列される。

【0017】

ボディ１３は、シェル１１に対し、第１の方向と逆の方向から挿通される。シールドカバー１２は、第１の方向と逆の方向からシェル１１およびボディ１３を蓋するように形成される（図３参照）。

【0018】

第１の基板実装部１１３は、隣り合う第１のリード部１４３の間に位置し、シェル１１の基板実装面に形成される。

【0019】

同図に示すように、第２の基板実装部１１４は、隣り合う第２のリード部１５３の間に位置し、シェル１１の基板実装面に形成される。

【0020】

同図に示すように、第３の基板実装部１１５は、リード部１４３を中心に第１の基板実装部１１３と対称となるシェル１１の基板実装面に形成される。

【0021】

同図に示すように、第４の基板実装部１１６は、第３の基板実装部より第１の方向とは逆向きの方向のシェル１１の基板実装面に形成される。

【0022】

同図に示すように第１の基板実装部１１３、第２の基板実装部１１４は第２の方向に向かって突出する端子タイプとした（他のタイプに代替可能。詳細は後述）。

【0023】

図３、図４に示すように、シールド板１６は、第１のリード部１４３と第２のリード部１５３の間に位置してシェル１１に電気的に接続される。

【0024】

図２、図３に示すように、シールドカバー１２は、シェル１１の蓋された面と隣り合う面に接触して、弾性力によってシェル１１の表面に固定される接点を複数含む。本実施例では、シェル１１の上面に接触する第１の接点１２１、シェル１１の側面の上部に接触する第２の接点１２２、シェル１１の側面中央に接触して、爪１１２と係合する孔１２３１を含む第３の接点１２３、シェル１１の側面の下部に接触する第４の接点１２４、シェル１１の底面に接触する２つの第５の接点１２５を含んで構成される。

【0025】

図３に示すように、第５の接点１２５は、第１のリード部１４３と第１の基板実装部１１３の間に位置する。

【0026】

＜シミュレーションによるクロストーク低減効果の検証＞
図５～図８にシミュレーションによるクロストーク低減効果の検証結果を表す。図５のグラフに示すように、第３の接点１２３がある場合（破線のグラフ）、第３の接点１２３がない場合（実線のグラフ）を比較すると、実線のグラフでは白矢印で示した特性の乱れが生じている。また、一方のコンタクト対の第２のコンタクト１５から他方のコンタクト対の第１のコンタクト１４へのクロストークは、第３の接点１２３がある場合のシミュレーション結果のほうが、第３の接点１２３がない場合のシミュレーション結果よりも小さくなることがわかる。

【0027】

図６のグラフに示すように、第５の接点１２５がある場合（破線のグラフ）、第５の接点１２５がない場合（実線のグラフ）を比較すると、実線のグラフでは白矢印で示した特性の乱れが生じている。また、一方のコンタクト対の第２のコンタクト１５から他方のコンタクト対の第２のコンタクト１５へのクロストークは、第５の接点１２５がある場合のシミュレーション結果のほうが、第５の接点１２５がない場合のシミュレーション結果よりも小さくなることがわかる。

【0028】

図７のグラフに示すように、第１の基板実装部１１３がある場合（破線のグラフ）、第１の基板実装部１１３がない場合（実線のグラフ）を比較すると、一方のコンタクト対の第１のコンタクト１４から他方のコンタクト対の第１のコンタクト１４へのクロストークは、第１の基板実装部１１３がある場合のシミュレーション結果のほうが、第１の基板実装部１１３がない場合のシミュレーション結果よりも小さくなることがわかる。

【0029】

図８のグラフに示すように、第２の基板実装部１１４がある場合（破線のグラフ）、第１の基板実装部１１３がない場合（実線のグラフ）を比較すると、一方のコンタクト対の第２のコンタクト１５から他方のコンタクト対の第２のコンタクト１５へのクロストークは、第２の基板実装部１１４がある場合のシミュレーション結果のほうが、第２の基板実装部１１４がない場合のシミュレーション結果よりも小さくなることがわかる。

【0030】

＜変形例１＞
上述の実施例において、第１、第２、第３、第４の基板実装部１１３～１１６はスルーホールタイプとしたが、これらの基板実装部を面実装タイプとしても同様のクロストーク低減効果が得られる。コネクタの設計に応じて、基板実装部の形状をスルーホールタイプ、面実装タイプなどから選択可能である。それぞれのタイプによりどのような効果が得られるかについては後述する。

【0031】

＜変形例２＞
コンタクト対を第３の方向に３列以上配列し、各リード部の間に基板実装部を設けた場合でも同様の効果を得ることができる。

【0032】

以下、本実施例の多連同軸コネクタ１の各構造がもたらす効果について概説する。

【0033】

＜効果：第１～第４の基板実装部１１３～１１６＞
本実施例の多連同軸コネクタ１と基板パターンを結ぶＧＮＤパスが第３の方向に並ぶコンタクトの間に形成されることにより、ＧＳＧＳＧ（Ｇ：ＧＮＤ、Ｓ：信号）の並びとなり、コンタクト間のクロストークを低減することができる（シミュレーション結果については図７、図８を参照）。

【0034】

また、コンタクトと基板パターンをつなぐ信号経路とシェルと基板パターンをつなぐＧＮＤ経路の電気長がほぼ等しくなることで、ＥＭＣ耐性も向上する。またリード部に近い場所に基板とのＧＮＤ接続箇所が増え、リターン電流の経路が増えることで伝送性能が向上する。

【0035】

第３の基板実装部１１５と第４の基板実装部１１６は、シェル１１の基板実装面にバランスよく配置されることで、多連同軸コネクタの基板実装時の位置決めや実装強度を高めることができる。従って、第４の基板実装部１１６はシェル１１の基板実装面における第３の基板実装部１１５との位置関係がバランスよく配置されていれば、この実施例の位置及び数に限定されるものではない。

【0036】

＜効果：シールド板１６＞
第１のコンタクト１４と第２のコンタクト１５の各リード部間にはシェル１１が存在しない。よってこの間に電気的遮蔽物を配置しない場合には、第１のコンタクト１４と第２のコンタクト１５を第１の方向に距離を設けて配置しないとクロストークの影響が大きくなってしまう。第１の方向に十分に距離を設けた場合、多連同軸コネクタ１の第１の方向が長くなり、基板占有面積が大きくなってしまう。

【0037】

本実施例では、シールド板１６がシェル１１に電気的接続された状態で組み込まれることにより、第１のコンタクト１４と第２のコンタクト１５の各リード部はＧＮＤ電位の部材で遮蔽されるため、多連同軸コネクタ１の外形を大きくすることなく第１のコンタクト１４と第２のコンタクト１５間のクロストークを低減することができる。

【0038】

また、リード部に対しては、同軸上にＧＮＤ部材が備わることでＥＭＣ特性が向上し、かつ略同軸形状となることでインピーダンスコントロールが容易になるため、信号品質を向上させることも容易になる。

【0039】

＜効果：第１～第４の基板実装部１１３～１１６＝スルーホールタイプ＞
第１～第４の基板実装部１１３～１１６がスルーホールタイプであれば、実装面と裏面及び内層の各ＧＮＤパターンを接続するＧＮＤパスの距離を短くすることができるため、ＧＮＤノイズが回り込んだりループしてＥＭＣ特性を悪化させることを防止できるとともに、多連同軸コネクタ１の基板実装時の位置決めや実装強度向上にもつながる。

【0040】

＜効果：第１～第４の基板実装部１１３～１１６＝面実装タイプ＞
第１～第４の基板実装部１１３～１１６が面実装タイプである場合、基板実装部直下または近くで基板パターンがビアによって、裏面や内層パターンに引き回されていると、実装面と裏面及び内層の各ＧＮＤパターンを接続するＧＮＤパスが短い距離でできるため、ＧＮＤノイズが回り込んだりループしてＥＭＣ特性を悪化させることを防止できるとともに、スルーホールがなくなるので、裏面や内層の該当部分に配線を引き回したり、裏面に部品実装することが可能となる。

【0041】

＜効果：第１～第５の接点１２１～１２５＞
シールドカバーに第１～第５の接点１２１～１２５を設けたことにより、特性の乱れを抑制し、クロストークを低減することができる（シミュレーション結果については図５、図６を参照）。

【0042】

特に、第２～第４の接点１２２～１２４に関しては、シェル１１の側面にも接点部があることでシェル１１を経由するＧＮＤパスが強化され、一方のコンタクト対の第２のコンタクト１５と他方のコンタクト対の第１のコンタクト１４間等、各コンタクト間で生じるクロストークを低減できる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】