特許 7584569 電気コネクタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-07

(45)【発行日】2024-11-15

(54)【発明の名称】電気コネクタ

(51)【国際特許分類】

   H01R 13/6461 20110101AFI20241108BHJP

【ＦＩ】

H01R13/6461

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2023092741

(22)【出願日】2023-06-05

(65)【公開番号】P2024074757

(43)【公開日】2024-05-31

【審査請求日】2023-06-05

(31)【優先権主張番号】111144471

(32)【優先日】2022-11-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(73)【特許権者】

【識別番号】523214199

【氏名又は名称】東莞市康祥電子有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100176072

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 功

(72)【発明者】

【氏名】羅 明

(72)【発明者】

【氏名】林 永常

(72)【発明者】

【氏名】林 ▲イク▼宏

(72)【発明者】

【氏名】張 弘典

(72)【発明者】

【氏名】鍾 軒禾

【審査官】岡▲さき▼ 潤

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０１９４７５５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国実用新案第２１２０６２７６３（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国特許第１１２４４８２３５（ＣＮ，Ｂ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｒ １３／６４６１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の端子列に配列された複数の第１の端子と、
前記第１の端子列と平行する第２の端子列に配列された複数の第２の端子と、
前記第１の端子列と前記第２の端子列の間に、互いに所定距離を隔てて絶縁を形成する
ように設置された複数のシールドスペーサと、を含む電気コネクタにおいて、
複数の前記第１の端子は、いずれも、相手コネクタに突き合わせする第１の突き合わせ部と、回路基板の表面パッドに溶接された溶接部と、前記第１の突き合わせ部と前記溶接部とを接続する第１の接続部とを有し、
複数の前記第２の端子は、いずれも、相手コネクタに突き合わせする第２の突き合わせ部と、回路基板の貫通孔に挿入する挿入部と、前記第２の突き合わせ部と前記挿入部とを接続する第２の接続部とを有し、
前記第１の端子および前記第２の端子のそれぞれは、汎用信号端子ペアと、前記汎用信号端子ペアの両側にそれぞれ設けられた２つの機能端子と、２つの前記機能端子の一側にそれぞれ設けられた２つの電源端子と、２つの前記電源端子の一側にそれぞれ設けられた２つの差分端子ペアと、２つの前記差分端子ペアの一側にそれぞれ設けられた２つの接地端子とを含み、
前記第１の端子列と前記第２の端子列は、互いの電気信号特性が相反になるように順序に配置され、
前記第１の端子は、前記第１の端子列の汎用信号端子ペアの中心線に対して対称的に設置され、前記第２の端子は、前記第２の端子列の汎用信号端子ペアの中心線に対して対称的に設置され、
複数の前記シールドスペーサは、２つの外側シールドスペーサと、２つの内側シールドスペーサと、中間シールドスペーサとを含み、
前記外側シールドスペーサのそれぞれは、一つの接地端子および一対の差分端子ペアに対応し、前記内側シールドスペーサのそれぞれは、一つの機能端子および一つの電源端子に対応し、前記中間シールドスペーサは、汎用信号端子ペアに対応し、
２つの前記外側シールドスペーサと２つの前記内側シールドスペーサとは、前記中間シールドスペーサに対して対称的に設置され、
前記第１の端子列の接地端子の第１の突き合わせ部と、対応する前記第２の端子列の接地端子の第２の突き合わせ部とは、前記外側シールドスペーサの対向する両側に電気的に接続され、
前記第１の端子列の電源端子の第１の突き合わせ部と、対応する前記第２の端子列の電源端子の第２の突き合わせ部とは、前記内側シールドスペーサの対向する両側に電気的に接続され、
前記第１の端子列のそれぞれの第１の端子の第１の突き合わせ部から前記対応するシールドスペーサまでの距離および前記第１の接続部から前記対応するシールドスペーサまでの距離は、いずれも等しい第１の距離であり、
前記第２の端子列のそれぞれの第２の端子の第２の突き合わせ部から前記対応するシールドスペーサまでの距離および前記第２の接続部から前記対応するシールドスペーサまでの距離は、いずれも等しい第２の距離であり、
前記第１の距離と前記第２の距離とは等しく、
前記差分端子ペアの電源端子ペアに近い差分端子の対応する外側シールドスペーサへの投影は、前記対応する外側シールドスペーサの端を超えない、ことを特徴とする電気コネクタ。

【請求項2】

第１の端子列に配列された複数の第１の端子と、
前記第１の端子列と平行する第２の端子列に配列された複数の第２の端子と、
前記第１の端子列と前記第２の端子列の間に、互いに所定距離を隔てて絶縁を形成するように設置された複数のシールドスペーサと、を含む電気コネクタにおいて、
複数の前記第１の端子は、いずれも、相手コネクタに突き合わせする第１の突き合わせ部と、回路基板の表面パッドに溶接された溶接部と、前記第１の突き合わせ部と前記溶接部とを接続する第１の接続部とを有し、
複数の前記第２の端子は、いずれも、相手コネクタに突き合わせする第２の突き合わせ部と、回路基板の貫通孔に挿入する挿入部と、第２の突き合わせ部と前記挿入部とを接続する第２の接続部とを有し、
前記第１の端子および前記第２の端子は、いずれも、汎用信号端子ペアと、前記汎用信号端子ペアの両側にそれぞれ設けられた２つの機能端子と、２つの機能端子の一側にそれぞれ設けられた２つの電源端子と、２つの前記電源端子の一側にそれぞれ設けられた２つの差分端子ペアと、２つの前記差分端子ペアの一側にそれぞれ設けられた２つの接地端子とを含み、
前記第１の端子列と前記第２の端子列とは、互いの電気信号特性が相反になるように順序に配置し、前記第１の端子は、前記第１の端子列の汎用信号端子ペアの中心線に対して対称的に設置され、前記第２の端子は、前記第２の端子列の汎用信号端子ペアの中心線に対して対称的に設置され、
複数の前記シールドスペーサは、２つの外側シールドスペーサと、２つの内側シールドスペーサと、中間シールドスペーサとを含み、
外側シールドスペーサのそれぞれは、一つの接地端子および一対の差分端子ペアに対応し、内側シールドスペーサのそれぞれは、一つの機能端子および一つの電源端子に対応し、中間シールドスペーサは、汎用信号端子ペアに対応し、
２つの前記外側シールドスペーサと２つの前記内側シールドスペーサとは、前記中間シールドスペーサに対して対称的に設置され、
前記第２の端子列の前記第２の端子の２つの接地端子、汎用信号端子ペアおよび２つの電源端子の前記挿入部は、第１の挿入列に並べられ、
前記第２の端子列の前記第２の端子の２つの差分端子ペアおよび２つの機能端子の挿入部は、第２の挿入列に並べられ、
前記第１の挿入列と前記第２の挿入列とは、いずれも前記中心線に対して対称的に設置され、
前記第２の端子列の２つの差分端子ペアにおけるそれぞれの差分端子の第２の接続部が挿入部と接続する箇所の幅は、第２の接続部の他の部分の幅より大きく、
前記第１の端子列の前記接地端子の第１の接続部は、前記外側シールドスペーサに電気的に接続され、
前記第２の端子列の前記接地端子の第２の接続部は、前記外側シールドスペーサに電気的に接続されている、ことを特徴とする電気コネクタ。

【請求項3】

さらに、第１の絶縁位置決め構造を含み、
前記シールドスペーサは、所定の間隔を前記第１の絶縁位置決め構造で保持するように、互いに平行に前記第１の絶縁位置決め構造に挿通され、
前記第１の絶縁位置決め構造は、第１の表面と、前記第１の表面に対向する第２の表面とを有し、
前記第１の表面から前記シールドスペーサまでの距離は、前記第２の表面から前記シールドスペーサまでの距離に等しく、
前記第１の絶縁位置決め構造の前記第１の表面は前記第１の端子列の前記第１の端子の下面に当接し、
前記第１の絶縁位置決め構造の前記第２の表面は、前記第２の端子列の前記第２の端子の上面に当接する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の電気コネクタ。

【請求項4】

第２の絶縁位置決め構造をさらに備え、
前記第１の端子列の前記第１の端子は、所定の間隔を前記第２の絶縁位置決め構造で保持するように、互いに平行に前記第２の絶縁位置決め構造に挿通され、
前記第２の絶縁位置決め構造は、前記シールドスペーサの上面に当接する第３の表面を有する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の電気コネクタ。

【請求項5】

さらに、第３の絶縁位置決め構造を含み、
前記第２の端子列の前記第２の端子は、所定の間隔を前記第３の絶縁位置決め構造で保持するように、互いに平行に前記第３の絶縁位置決め構造に挿通され、
第３の絶縁位置決め構造は、前記シールドスペーサの下面に当接する第４の表面を有する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の電気コネクタ。

【請求項6】

さらに、第４の絶縁位置決め構造を備え、
前記シールドスペーサ、前記第１の端子列の前記第１の端子および前記第２の端子列の前記第２の端子は、それぞれ、所定の間隔を前記第４の絶縁位置決め構造で保持するように、互いに平行に前記第４の絶縁位置決め構造に挿通されている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の電気コネクタ。

【請求項7】

さらに、第１の金属ハウジングを含み、
前記第１の端子列の前記第１の端子の前記第１の突き合わせ部、前記第２の端子列の前記第２の端子の前記第２の突き合わせ部、および前記シールドスペーサの前記第１の突き合わせ部および前記第２の突き合わせ部に対応する部分が前記第１の金属ハウジングに位置し、
前記第１の金属ハウジングは、相手コネクタが挿入されるための一対のインタフェースと、前記第１の突き合わせ部が対向する第１の内面と、前記第２の突き合わせ部が対向する第２の内面とを含み、
前記第１の突き合わせ部から前記第１の内面までの距離は、前記第２の突き合わせ部から前記第２の内面までの距離に等しい、ことを特徴とする請求項１または２に記載の電気コネクタ。

【請求項8】

さらに、第２の金属ハウジングを含み、
前記第１の端子の前記溶接部および前記第２の端子の前記挿入部は、前記第２の金属ハウジングに位置し、
前記第２の金属ハウジングは、接続部と挿入部とを含み、
前記接続部は前記第１の金属ハウジングに接続され、
前記挿入部は前記回路基板に挿入され、
前記第１の接続部から前記第２の金属ハウジングまでの距離は、前記第２の接続部から前記回路基板までの距離と等しい、ことを特徴とする請求項７記載の電気コネクタ。

【請求項9】

前記相手コネクタは、第３の内面と、前記第３の内面に対向する第４の内面とを有し、
前記相手コネクタが前記電気コネクタに挿入されると、前記第１の端子列の前記第１の端子の前記第１の突き合わせ部は、前記第３の内面に対応し、前記第２の端子列の前記第２の端子の前記第２の突き合わせ部は、前記第４の内面に対応し、
前記第１の突き合わせ部から前記第３の内面までの距離は、前記第２の突き合わせ部から前記第４の内面までの距離に等しい、ことを特徴とする請求項１または２に記載の電気コネクタ。

【請求項10】

前記第１の端子列の前記接地端子の前記第１の接続部は、前記外側シールドスペーサに当接して電気的に接続される第１の突起を有し、
前記第２の端子列の前記接地端子の前記第２の接続部は、前記外側シールドスペーサに当接して電気的に接続される第２の突起を有する、ことを特徴とする請求項２に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、特に、２列の端子間に互いに分離された複数のシールドスペーサが設けられ、それぞれ表面実装技術および挿入実装技術の方法で回路基板に設けられた電気コネクタに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、電気コネクタは、電子装置間で電気信号を伝送するために、電子装置の電気的接続構造に用いられている。最もよく使用されているのは、ユニバーサル・シリアル・バス(USB)の電気コネクタである。USBの電気コネクタは、type Cの規格が開発された後、２列に対応して設けられたが電気信号特性の配列順序が相反する端子を有し、上下２列の端子間は、相互に電磁結合の作用でクロストーク(crosstalk)を生成しやすいから、端子で伝送する電気信号にノイズ(noise)を発生し、特に高周波信号の差分端子ペアにとって、伝送する電気信号の品質がよくないため、電子装置の電子性能に影響してしまう。

【発明の概要】

【0003】

これに鑑み、本発明の目的は、上下２列の端子の間にシールド(shielding)の作用を生成するように、２列の端子がそれぞれ表面実装技術(SMT)と挿入実装技術(DIP)で回路板に溶接するとともに、平行に配置する２列の端子の間に複数のシールドスペーサが設けられたことによって、上、下の２列の端子の間にクロストークを発生することを避けるとともに、接地端子をアースとすることができる、複合装着型電気コネクタを提供することにある。また、シールドスペーサは互いに分離して設置されるため、同列の端子間にクロストークが発生することも回避できる。

【0004】

本発明に係る電気コネクタの一実施例は、複数の第１の端子と、複数の第２の端子と、複数のシールドスペーサとを備える。複数の第１の端子は第１の端子列にするように配列され、それぞれの第１の端子は、相手コネクタに突き合わせする第１の突き合わせ部と、回路基板の表面パッドに溶接された溶接部と、第１の突き合わせ部と溶接部とを接続する第１の接続部とを含む。複数の第２の端子は、第１の端子列に平行する第２の端子列にするように配列され、それぞれの第２の端子は、相手コネクタに突き合わせする第２の突き合わせ部と、回路基板の貫通孔に挿入する挿入部と、第２の突き合わせ部と前記挿入部とを接続する第２の接続部とを含み、その中、第１の端子および第２の端子のそれぞれは、汎用信号端子ペアと、前記汎用信号端子ペアの両側にそれぞれ設けられた２つの機能端子と、２つの機能端子側にそれぞれ設けられた２つの電源端子と、２つの電源端子側にそれぞれ設けられた２つの差分端子ペアと、２つの差分端子ペア側にそれぞれ設けられた２つの接地端子とを含む。第１の端子列と第２の端子列との電気信号特性は、相互順序が相反するように配置し、前記第１の端子は、前記第１の端子列の汎用信号端子ペアの中心線に対して対称的に設置され、前記第２の端子は、前記第２の端子列の汎用信号端子ペアの中心線に対して対称的に設置されている。複数のシールドスペーサは、第１の端子列と第２の端子列の間に設置し、互いに所定距離を隔てて絶縁を形成し、これらのシールドスペーサは、２つの外側シールドスペーサと、２つの内側シールドスペーサと、中間シールドスペーサとを含み、外側シールドスペーサのそれぞれは、一つの接地端子および一対の差分端子ペアに対応し、内側シールドスペーサのそれぞれは、一つの機能端子および一つの電源端子に対応し、中間シールドスペーサは、汎用信号端子ペアに対応し、これらの外側シールドスペーサとこれらの内側シールドスペーサとは、中間シールドスペーサに対して対称的に設置されている。第１の端子列の接地端子の第１の突き合わせ部と、対応する第２の端子列の接地端子の第２の突き合わせ部とは、外側シールドスペーサの対向する両側に電気的に接続されている。その中、第１の端子列の電源端子の第１の突き合わせ部と対応する第２の端子列の電源端子の第２の突き合わせ部とは、前記内側シールドスペーサの対向する両側に電気的に接続されている。第１の端子列のそれぞれの第１の端子の第１の突き合わせ部から対応するシールドスペーサまでの距離および第１の接続部から対応するシールドスペーサまでの距離は、いずれも等しい第１の距離である。第２の端子列のそれぞれの第２の端子の第２の突き合わせ部から対応するシールドスペーサまでの距離および第２の接続部から対応するシールドスペーサまでの距離は、いずれも等しい第２の距離である。その中、第１の距離と第２の距離は等しい。差分端子ペアの電源端子ペアに近い差分端子の対応する外側シールドスペーサへの投影は、対応する外側シールドスペーサの端を超えない。

【0005】

本発明の電気コネクタの他の実施例は、複数の第１の端子と、複数の第２の端子と、複数のシールドスペーサとを含む。複数の第１の端子は第１の端子列にするように配列され、それぞれの第１の端子は、相手コネクタに突き合わせする第１の突き合わせ部と、回路基板の表面パッドに溶接された溶接部と、第１の突き合わせ部と溶接部とを接続する第１の接続部とを含む。複数の第２の端子は、第１の端子列に平行する第２の端子列にするように配列され、それぞれの第２の端子は、相手コネクタに突き合わせする第２の突き合わせ部と、回路基板の貫通孔に挿入する挿入部と、第２の突き合わせ部と前記挿入部とを接続する第２の接続部とを含む。その中、第１の端子および第２の端子のそれぞれは、汎用信号端子ペアと、前記汎用信号端子ペアの両側にそれぞれ設けられた２つの機能端子と、２つの機能端子側にそれぞれ設けられた２つの電源端子、２つの電源端子側にそれぞれ設けられた２つの差分端子ペアと、２つの差分端子ペア側にそれぞれ設けられた２つの接地端子とを含む。第１の端子列と第２の端子列との電気信号特性は、相互順序が相反するように配置し、前記第１の端子は、前記第１の端子列の汎用信号端子ペアの中心線に対して対称に設置され、前記第２の端子は、前記第２の端子列の汎用信号端子ペアの中心線に対して対称的に設置されている。複数のシールドスペーサは、第１の端子列と第２の端子列との間に設置し、互いに所定距離を隔てて絶縁を形成する。これらのシールドスペーサは、２つの外側シールドスペーサと、２つの内側シールドスペーサと、中間シールドスペーサとを含み、外側シールドスペーサのそれぞれは、一つの接地端子および一対の差分端子ペアに対応し、内側シールドスペーサのそれぞれは、一つの機能端子および一つの電源端子に対応し、中間シールドスペーサは、汎用信号端子ペアに対応し、これらの外側シールドスペーサとこれらの内側シールドスペーサとは、中間シールドスペーサに対して対称的に設置されている。第１の端子列の接地端子の第１の突き合わせ部と、対応する第２の端子列の接地端子の第２の突き合わせ部とは、外側シールドスペーサの対向する両側に電気的に接続されている。その中、第１の端子列の前記第１の端子の前記溶接部は一列に並べられ、第２の端子列の前記第２の端子の２つの接地端子、汎用信号端子ペアおよび２つの電源端子の前記挿入部は、第１の挿入列に並べられ、第２の端子列の前記第２の端子の２つの差分端子ペアおよび２つの機能端子の挿入部は、第２の挿入列に並べられ、第１の挿入列と第２の挿入列とは、いずれも前記中心線に対して対称的に設置されている。その中、第２の端子列の２つの差分端子ペアのそれぞれの差分端子の第２の接続部と挿入部との接続箇所の幅は、第２の接続部の他の部分の幅より大きい。第１の端子列の前記接地端子の第１の接続部は、外側シールドスペーサに電気的に接続され、第２の端子列の前記接地端子の第２の接続部は、外側シールドスペーサに電気的に接続されている。

【0006】

本発明の電気コネクタは、第１の端子列のそれぞれの第１の端子の第１の突き合わせ部から対応するシールドスペーサまでの距離および第１の接続部から対応するシールドスペーサまでの距離は、いずれも等しい第１の距離で、第２の端子列のそれぞれの第２の端子の第２の突き合わせ部から対応するシールドスペーサまでの距離および第２の接続部から対応するシールドスペーサまでの距離は、いずれも等しい第２の距離で、さらに第１の距離と第２の距離とを等しくすることによって、シールドスペーサが第１の端子列および第２の端子列に対して等しいシールド効果を発生させ、より好ましい全体的なシールド効果を獲得する。差分端子ペアの電源端子ペアに接近する差分端子の対応の外側シールドスペーサへの投影は対応の外側シールドスペーサの端を超えないことによって、外側シールドスペーサは、高周波稼働の差分端子ペアにより好ましいシールド効果を付与する。第２の端子列の２つの差分端子ペアのそれぞれの差分端子の第２の接続部と挿入部との接続箇所の幅が第２の接続部の他の部分の幅より大きくすることによって、第２の端子の被覆できない部位に対して抵抗を増加することを避けられる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、本発明に係る電気コネクタの一実施例を示す斜視図である。

【図2】図２は、図１の電気コネクタの部分斜視分解図である。

【図3】図３は、本発明に係る電気コネクタの製造過程を示す図である。

【図4】図４は、本発明に係る電気コネクタの製造過程を示す図である。

【図5】図５は、本発明に係る電気コネクタの製造過程を示す図である。

【図6】図６は、本発明に係る電気コネクタの製造過程を示す図である。

【図7】図７は、本発明に係る電気コネクタの製造過程を示す図である。

【図8】図８は、本発明に係る電気コネクタの製造過程を示す図である。

【図9】図９は、本発明に係る電気コネクタの製造過程を示す図である。

【図10】図１０は、本発明に係る電気コネクタの製造過程を示す図である。

【図11】図１１は、本発明に係る電気コネクタの製造過程を示す図である。

【図12】図１２は、本発明に係る電気コネクタの製造過程を示す図である。

【図13】図１３は、本発明に係る電気コネクタの製造過程を示す図である。

【図14】図１４は、図１の電気コネクタの平面図である。

【図15】図１５は、図１４のA－A線の断面図である。

【図16】図１６は、図１の電気コネクタの第１の端子列、第２の端子列およびシールドスペーサと回路基板との接続の斜視図である。

【図17】図１７は、図１の電気コネクタの第１の端子列、第２の端子列およびシールドスペーサの配置構造の斜視図である。

【図18】図１８は、図１７の右側面図である。

【図19】図１９は、図１７の平面図である。

【図20】図２０は、図１７の底面図である。

【図21】図２１は、図１７の正面図である。

【図22】図２２は、図１７の背面図である。

【図23】図２３は、第２の端子列の差分端子ペアが被覆されない箇所で端子幅を増加させることを示す模式図である。

【図24】図２４は、第２の端子列の差分端子ペアが被覆されない箇所で端子幅を増加させることを示す模式図である。

【図25】図２５は、ソフトウェアによってシミュレーションした本発明の電気コネクタの差分モード/コモンモード変換と信号周波数との関係図である。

【図26】図２６は、ソフトウェアによってシミュレーションした本発明の電気コネクタのリターン損失と信号周波数との関係図である。

【図27】図２７は、ソフトウェアによってシミュレーションした本発明の電気コネクタの差分信号端子ペアのクロストークと信号周波数との関係図である。

【図28】図２８は、ソフトウェアによってシミュレーションした本発明の電気コネクタの挿入損失と信号周波数との関係図である。

【図29】図２９は、ソフトウェアによってシミュレーションした本発明の電気コネクタの汎用信号端子ペアと差分信号端子ペアとの間のクロストークと信号周波数との関係図である。

【図30】図３０は、本発明の電気コネクタの差分モード/コモンモード変換と信号周波数とを実測した関係図である。

【図31】図３１は、本発明の電気コネクタのリターン損失と信号周波数とを実測した関係図である。

【図32】図３２は、本発明の電気コネクタの差分信号端子ペアのクロストークと信号周波数とを実測した関係図である。

【図33】図３３は、本発明の電気コネクタの挿入損失と信号周波数とを実測した関係図である。

【図34】図３４は、本発明の電気コネクタの汎用信号端子ペアと差分信号端子ペアとの間のクロストークと信号周波数とを実測した関係図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

図１および図２を参照すると、本発明の電気コネクタの一実施例が示されており、本実施例の電気コネクタ１は、表面実装技術および挿入実装技術で回路基板Ｐに設けられ、回路基板Ｐと電気的に接続されている。

【0009】

本実施例の電気コネクタ１は、絶縁ハウジング１０と、絶縁ハウジング１０に固着した複数の第１の端子２０および複数の第２の端子３０と、第１の端子２０と第２の端子３０との間に設けられた複数のシールドスペーサ４０とを備える。本実施例の電気コネクタ１は、さらに、第１の金属ハウジング５０と、第２の金属ハウジング６０とを含み、第１の金属ハウジングと第２の金属ハウジング６０とは、絶縁ハウジング１０を覆い、第１の金属ハウジング５０の前端に相手コネクタの挿入に用いるための挿入口５１を形成する。複数の第１の端子２０および複数の第２の端子３０は、平行する第１の端子列と第２の端子列とにそれぞれ並べられ、第１の端子列の第１の端子２０は、回路基板Ｐに表面実装技術で設けられ、第２の端子列の第２の端子３０は、回路基板Ｐに挿入実装技術で設けられている。

【0010】

本発明に係る電気コネクタ１の製造過程を示す図３～図１３を参照されたい。図３に示すように、帯状金属原料をプレスおよび折り曲げ工程で複数のシールドスペーサ４０を形成した後、図４に示すように、複数のシールドスペーサを金型にセットしてインサート射出成形(insert molding)の工程で、シールドスペーサ４０に２つの第１の絶縁位置決め構造１１を形成し、複数のシールドスペーサ４０を第１の絶縁体１２に挿通させることによって、複数のシールドスペーサ４０は第１の絶縁位置決め構造１１によって互いに所定の距離を保つ。第１の絶縁位置決め構造１１は、第１の表面１１１および第２の表面１１２を有し、第１の表面１１１と第２の表面１１２とは対向に設けられた。第１の表面１１１とシールドスペーサ４０との距離は、第２の表面１１２とシールドスペーサ４０との距離に等しい。

【0011】

図５に示すように、帯状金属原料をプレスおよび折り曲げ工程で複数の第１の端子２０を形成した後、図６に示すように、複数の第１の端子２０を金型内にセットしてインサート射出成形工程で複数の第１の端子２０に第２の絶縁位置決め構造１２を形成し、複数の第１の端子２０を第２の絶縁位置決め構造１２に挿通させることによって、複数の第１の端子２０は第２の絶縁位置決め構造１２によって互いに所定の距離を保つ。第２の絶縁位置決め構造１２は、第３の表面１２１を有する。第１の端子２０のそれぞれは、相手コネクタに突き合わせする第１の突き合わせ部２０ａと、回路基板Ｐの表面パッドに溶接された溶接部２０ｂと、第１の突き合わせ部２０ａと溶接部２０ｂとを接続する第１の接続部２０ｃとを備える。本実施例の第２の絶縁位置決め構造１２は、溶接部２０ｂおよび第１の接続部２０ｃを完全に覆い、第１の突き合わせ部２０ａの下面を部分的に覆う。第２の絶縁位置決め構造１２は、第１の接続部２０ｃと溶接部２０ｂとの接続箇所に対応し、第１の絶縁位置決め構造１１を収納するように端子が覆われない第１のスロット１２２(図１５を参照)が形成されている。第３の表面１２１は、第１の突き合わせ部２０ａに対応する。

【0012】

図７に示すように、帯状金属原料をプレスおよび折り曲げ工程で複数の第２の端子３０を形成した。次に、図８に示すように、複数の第２の端子３０を金型内にセットしてインサート射出成形工程で複数の第２の端子３０に第３の絶縁位置決め構造１３を形成し、複数の第２の端子を第３の絶縁位置決め構造に挿通させることによって、複数の第２の端子３０は、第３の絶縁位置決め構造１３によって互いに所定の距離を保つ。第３の絶縁位置決め構造１３は、第４の表面１３１を有する。端子３０のそれぞれは、相手コネクタに突き合わせする第２の突き合わせ部３０ａと、回路基板Ｐの貫通孔に挿入される挿入部３０ｂと、第２の突き合わせ部３０ａと挿入部３０ｂとを接続する第２の接続部３０ｃとを含む。本実施例の第３の絶縁位置決め構造１３は、挿入部３０ｂおよび第２の接続部３０ｃを完全に覆い、第２の突き合わせ部３０ａの上面を部分的に覆う。第３の絶縁位置決め構造１３は、第２の接続部３０ｃと挿入部３０ｂとの接続箇所に対応し、第１の絶縁位置決め構造１１を収納するように端子が覆われない第２のスロット１３２が形成され、第２のスロット１３２は第１のスロットと対応する。

【0013】

図９に示すように、複数の第１の端子２０と複数の第２の端子３０との間にシールドスペーサ４０が位置するように、位置決め完了した複数の第１の端子２０、複数の第２の端子３０および複数のシールドスペーサ４０が並べられ、図１０に示すように、第２の絶縁位置決め構造１２と第３の絶縁位置決め構造１３の位置決め柱および位置決め孔とシールドスペーサ４０の位置決め孔とが互いに結合されることによって組み立て構造が形成される。そして、図１１に示すように、複数の第１の端子２０、複数の第２の端子３０および複数のシールドスペーサ４０を組み立てた後の組み立て構造を金型に入れて、射出成型工程で第４の絶縁位置決め構造を形成する。第４の絶縁位置決め構造１４は、第１の突き合わせ部２０ａの一部、第２の突き合わせ部３０ａの一部を覆い、相手コネクタの端子と突き合わせする部分だけを残し、それと同時に、第４の絶縁位置決め構造１４は、第１の突き合わせ部２０ａと、第２の突き合わせ部３０ａと、シールドスペーサ４０との間の隙間を完全に充填することによって、第１の突き合わせ部２０ａと第２の突き合わせ部３０ａとに対応するシールドスペーサ４０の部分を被覆する。

【0014】

本実施例の電気コネクタ１は、ユニバーサル・シリアル・バス(USB) Type Cの電気コネクタであり、第１の端子列の第１の端子２０と第２の端子列の第２の端子３０とは、共に１２本の端子を有している。上列の第１の端子２０は、中央に位置する汎用信号端子ペア２１と、汎用信号端子ペア２１の両側にそれぞれ設けられた２つの機能端子２２、２３と、２つの機能端子２２、２３側にそれぞれ設けられた２つの電源端子２４、２５と、２つの当該電源端子２４、２５側にそれぞれ設けられた２つの差分端子ペア２６、２７と、２つの差分端子ペア２６、２７側にそれぞれ設けられた２つの接地端子２８、２９とを備える。下列の第２の端子３０は、中央に位置する汎用信号端子ペア３１と、汎用信号端子ペア３１の両側にそれぞれ設けられた２つの機能端子３２、３３と、２つの機能端子３２、３３側にそれぞれ設けられた２つの電源端子３４、３５と、２つの電源端子３４、３５側にそれぞれ設けられた２つの差分端子ペア３６、３７と、２つの差分端子ペア３６、３７側にそれぞれ設けられた２つの接地端子３８、３９とを備える。上列の端子２０と下列の端子３０の配置は、USB type C仕様書の仕様に従って、電気信号特性が互いに逆の順序で配置されるように配置され、上方列端子２０と下方列端子３０の両方が、通常の信号端子ペアの２１、３１の中心線に対して対称に配置されている。ここでの対称配置とは、端子形状および端子配置の設置形態を含む。

【0015】

第１の端子列の第１の端子２０と第２の端子列の第２の端子３０との間には、平行に配列された複数のシールドスペーサ４０が設けられている。複数のシールドスペーサ４０は、金属で製造されて、相互に絶縁になるように相互に所定距離を隔てて設置されている。複数のシールドスペーサ４０は、２つの外側シールドスペーサ４１と、２つの内側シールドスペーサ４２と、中間シールドスペーサ４３とを含む。外側シールドスペーサ４１は、上列の接地端子２８と差分端子ペア２６とに対応し、かつ下列の接地端子３９と差分端子ペア３７とに対応し、他方の外側シールドスペーサ４１は、上列の接地端子２９と差分端子ペア２７とに対応し、下列の接地端子３８と差分端子ペア３６とに対応する。内側シールドスペーサ４２は、上列の機能端子２２と電源端子２４とに対応し、下列の機能端子３３と電源端子３５とに対応し、他方の内側シールドスペーサ４２は、上列の機能端子２３と電源端子２５とに対応し、下列の機能端子３２と電源端子３４とに対応し、中間シールドスペーサ４３は、上列の汎用信号端子ペア２１と下列の汎用信号端子ペア３１とに対応する。２つの外側シールドスペーサ４１と２つの内側シールドスペーサ４２は、中間シールドスペーサ４３に対して対称に配置されている。

【0016】

図１２に示すように、第１の金属ハウジング５０は、第４の絶縁位置決め構造１４に挿入され、第１の金属ハウジング５０は、第４の絶縁位置決め構造１４に係合構造および締り嵌めで位置決めされる。第１の端子２０の第１の突き合わせ部２０ａおよび第２の端子３０の第２の突き合わせ部３０ａは、第１の金属ハウジング５０内に位置している。第１の金属ハウジング５０は、筒形構造を呈し、その一端に前記挿入口５１を形成し、他端は第４の絶縁位置決め構造１４に当接し第４絶縁ティーチング構造１４で閉鎖する。

【0017】

図１３に示すように、第２の金属ハウジング６０は、第２の絶縁位置決め構造１２の後端および第１の金属ハウジング６０に係合構造６１、６２でそれぞれ係合され、第２の金属ハウジング６０は、挿入部６３を有し、電気コネクタ１全体とともに回路基板Ｐに位置決めされる。

【0018】

図１４および図１５を参照すると、第１の金属ハウジング５０は、対向して配置された第１の内面５２および第２の内面５３を有する。第１の内面５２は、第１の端子２０の第１の突き合わせ部２０ａに対応する。第２の内面５３は、第２の端子３０の第２の突き合わせ部３０ａに対応する。第１の内面５２から第１の突き合わせ部２０ａの上面までの距離は、第２の内面５３から第２の突き合わせ部３０ａの下面までの距離に等しい。相手コネクタＣが挿入口５１から第１の金属ハウジング５０に差し込まれたとき、第１の端子２０の第１の突き合わせ部２０ａから相手コネクタＣの金属ハウジングＣ１の第１の端子２０に対応する内面Ｃ１１までの距離Ｄ３は、第２の端子３０の第２の突き合わせ部３０ａから相手コネクタＣの金属ハウジングＣ１の第２の端子３０に対応する内面Ｃ１２までの距離Ｄ４に等しい。

【0019】

また、第１の端子２０の第１の接続部２０ｃから第２の金属ハウジング６０の内面までの距離は、第２の端子３０の第２の接続部３０ｃから回路基板Ｐまでの距離に等しい。

【0020】

図１６～図２２を参照し、本実施例の第１の端子列の接地端子２８、２９の第１の突き合わせ部２０ａと、対応する第２の端子列の接地端子３９、３８の第２の突き合わせ部３０ａとは、外側シールドスペーサ４１の対向する両側に電気的に接続されている。第１の端子列の電源端子２４、２５の第１の突き合わせ部２０ａと、対応する第２の端子列の電源端子３５、３４の第２の突き合わせ部３０ａとは、内側シールドスペーサ４２の対向する両側に電気的に接続されている。

【0021】

第１の端子列の各第１の端子２０の第１の突き合わせ部２０ａから対応するシールドスペーサ４０までの距離および第１の接続部２０ｃから対応するシールドスペーサ４０までの距離は、すべて等しい第１の距離Ｄ１であり、第２の端子列の各第２の端子３０の第２の突き合わせ部３０ａから対応するシールドスペーサ４０までの距離および第２の接続部３０ｃから対応するシールドスペーサ４０までの距離は、すべて等しい第２の距離Ｄ２である。第１の距離Ｄ１は第２の距離Ｄ２と等しい。すなわち、第１の端子２０の第１の突き合わせ部２０ａと第１の接続部２０ｃから対応するシールドスペーサ４０までの距離は、第２の端子３０の第２の突き合わせ部３０ａと第２の接続部３０ｃから対応するシールドスペーサ４０までの距離に等しい。再び図１５を参照すると、本実施例では、第２の絶縁位置決め構造１２の第３の表面１２１をシールドスペーサ４０の上面に当接させ、第３の絶縁位置決め構造１３の第４の面１３１をシールドスペーサ４０の下面に当接させることによって、第１の距離Ｄ１が第２の距離Ｄ２に等しくなる。他の実施例では、第１の距離Ｄ１と第２の距離Ｄ２とが等しくなるように、第１の絶縁位置決め構造１１の第１の表面１１１と第２の表面１１２とがそれぞれ第１の端子２０の下面および第２の端子３０の上面に当接させるようにしてもよい。

【0022】

図１９に示すように、差分端子ペア２６、２７の電源端子ペア２４、２５に近接する差分端子は、対応する外側シールドスペーサ４１上に、対応する外側シールドスペーサ４１の端を超えないように投影される。図２０に示すように、差分端子ペア３６、３７の電源端子ペア３４、３５に近接する差分端子は、対応する外側シールドスペーサ４１上に、対応する外側シールドスペーサ４１の端を越えないように投影される。

【0023】

図５および図７を併せて参照すると、第１の端子列の第１の端子２０の溶接部２０ｂは一列に並べられ、第２の端子列の第２の端子３０の２つの接地端子３８、３９、汎用信号端子ペア３１および２つの電源端子３４、３５の挿入部３０ｂは、第１の挿入列に並べられ、第２の端子列の第２の端子３０の２つの差分端子ペア３６、３７および２つの機能端子３２、３３の挿入部は第２の挿入列に並べられ、第１の挿入列と第２の挿入列とはすべて中心線に対して対称的に設置されている。

【0024】

図１７および図１８に示すように、第１の端子列の第１の端子２０の接地端子２８、２９の第１の接続部２０ｃは、側方向フランジ２０ｄを有し、第２の端子列の第２の端子３０の接地端子３８、３９の第２の接続部３０ｃは、側方向フランジ３０ｄを有し、外側シールドスペーサ４１は、接地端子２８、２９に対応する第１の接続部２０ｃと接地端子３８、３９の第２の接続部３０ｃにそれぞれ側方向フランジ４１ａ、４１ｂが設置されている。側方向フランジ４１ａは、上方へ彎曲に延伸して、第１の接続部２０ｃの側方向フランジ２０ｄに当接し、側方向フランジ４１ｂは、下方へ彎曲に延伸して、第２の接続部３０ｃの側方向フランジ３０ｄに当接することによって、接地端子２８、２９の第１の接続部２０ｃは外側シールドスペーサ４１に電気的に接続され、接地端子３８、３９の第２の接続部３０ｃは外側シールドスペーサ４１に電気的に接続されている。側方フランジ２０ｄは、第１の突起２０ｅを有し、側方フランジ３０ｄは，第２の突起３０ｅを有し、側方フランジ２０ｄの第１の突起２０ｅが外側シールドスペーサ４１の側方フランジ４１ａに当接し、側方フランジ３０ｄの第２の突起３０ｅが外側シールドスペーサ４１の側方フランジ４１ｂに当接する。

【0025】

図２３および図２４を参照し、第３の絶縁位置決め構造１３は、第２の接続部３０ｃと挿入部３０ｂとの接続箇所に対応し、第１の絶縁位置決め構造１１を収納するように端子が覆われない第２のスロット１３２が形成され、その中、図２４では、図２３の第１の絶縁位置決め構造１１およびシールドスペーサ４０を除去した後に、第３の絶縁位置決め構造１３の第２のスロット１３２を露出し、第２の端子３０の差分端子ペア３６、３７の第２の接続部３０ｃと挿入部３０ｂの接続箇所は第２のスロット１３２から露出しているので、第２の端子３０は、ここでは一部が第３の絶縁位置決め構造１３に被覆されていないので、インピーダンスが増加する。差分端子ペア３６、３７は高周波信号を伝送するので、インピーダンス増加は高周波信号伝送に影響するので、第２の接続部３０ｃと挿入部３０ｂとの接続部の幅を第２の端子３０の差分端子ペア３６、３７の他の部分の幅より大きくし、導体断面積を増加させて抵抗値を下げ、第２のスロット１３２を設けられたことによる抵抗増加を補償する。

【0026】

図２５から図２９は、ソフトウェアによってシミュレーションした本発明の電気コネクタ１の差分モード/コモンモード変換、リターン損失、差分信号端子ペアのクロストーク、挿入損失、汎用信号端子ペアと差分信号端子ペアとの間のクロストークの図であり、以下の表１は、ソフトウェアによってシミュレーションした本発明の電気コネクタ１の各項目のデータである。図３０から図３４は、本発明の電気コネクタの差分モード/コモンモード変換、リターン損失、差分信号端子ペアのクロストーク、挿入損失、汎用信号端子ペアと差分信号端子ペアとの間のクロストークを実測した図であり、表２は、本発明の電気コネクタの各データを実測した各項目のデータである。本発明の電気コネクタは、ソフトウェアシミュレーションでも実際測定でもUSB4 2.0の規格に合致し、例えば、USB4 2.0の規格の差モード/コモンモード変換は、１０ＧＨｚの場合に-２０ｄＢ～-１７ｄＢと規定するが、本発明の電気コネクタの差モード/コモンモード変換は、１０ＧＨｚの場合に-２０ｄＢ～-３０ｄＢであり、しかも１０ＧＨｚ以上の周波数ではいずれも-２０ｄＢ未満を維持する。例えば、挿入損失(insertion loss)は、１０ＧＨｚの場合に７.５ｄＢより大きい必要があり、本発明の電気コネクタの挿入損失は、１０ＧＨｚの場合に-０.５ｄＢ～-１.０ｄＢである。

【0027】

表１は、ソフトウェアによってシミュレーションした本発明の電気コネクタ１の各項目のデータである。

【0028】

表２は、実際に測定した本発明の電気コネクタの各項目のデータである。

【0029】

以上は、本発明の好ましい実施例についての説明に過ぎず、本発明の実施範囲は、これにより限定されるものではなく、すなわち、本発明の特許請求の範囲および新規説明内容によって同等の簡単な変更と修飾は、本発明特許の範囲に含まれる。さらに、本発明に係る実施例または特許請求の範囲のいずれかは、本発明が開示する目的または利点または特徴のすべてに達する必要はない。また、要約書および発明の名称は、単に特許文献の検索に使用されるだけであるため、本発明の権利範囲を制限するものではない。さらに、本明細書または特許請求の範囲に記載の「第１の」、「第２の」などの用語は、単に要素(element)の名称の命名、または、異なる実施例または範囲の区別に使用されるだけであるため、要素に係る数の上限または下限についての制限には使用されない。

【符号の説明】

【0030】

１ 複合装着型電気コネクタ
１０ 絶縁ハウジング
１１ 第１の絶縁位置決め構造
１２ 第２の絶縁位置決め構造
１３ 第３の絶縁位置決め構造
１４ 第４の絶縁位置決め構造
２０ 第１の端子
２０ａ 第１の突合せ部
２０ｂ 溶接部
２０ｃ 第１の接続部
２０ｄ 側方向フランジ
２０ｅ 第１の突起
２１ 汎用信号端子ペア
２２、２３ 機能端子
２４、２５ 電源端子
２６、２７ 差分端子ペア
２８、２９ 接地端子
３０ 第２の端子
３０ａ 第２の突合せ部
３０ｂ 挿入部
３０ｃ 第２の接続部
３０ｄ 側方向フランジ
３０ｅ 第２の突起
３１ 汎用信号端子ペア
３２、３３ 機能端子
３４、３５ 電源端子
３６、３７ 差分端子ペア
３８、３９ 接地端子
４０ シールドスペーサ
４１ 外側シールドスペーサ
４１ａ 側方向フランジ
４１ｂ 側方向フランジ
４２ 内側シールドスペーサ
４３ 中間シールドスペーサ
５０ 第１の金属ハウジング
５１ 挿入口
５２ 第１の内面
５３ 第２の内面
６０ 第２の金属ハウジング
６１、６２ 係合構造
６３ 挿入部
１１１ 第１の表面
１１２ 第２の表面
１２１ 第３の表面
１２２ 第１のスロット
１３１ 第４の表面
１３２ 第２のスロット
Ｐ 回路基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】