電気コネクタ
【課題】複数のコンタクトピンを備え、製品コストの低廉化を図ることができるコネクタを実現すること。
【解決手段】ジャック１０では、シールドケース１６０の内部に、複数のコンタクトピン１１０が互いに所定間隔を空けて配置されている。これら複数のコンタクトピン１１０には、隣り合うコンタクトピン１１０側に突出する突出部１２０が形成されている。これら突出部１２０は、互いのコンタクトピン１１０の間隔を、所定の間隔よりも短くして静電容量を変化させる。
【解決手段】ジャック１０では、シールドケース１６０の内部に、複数のコンタクトピン１１０が互いに所定間隔を空けて配置されている。これら複数のコンタクトピン１１０には、隣り合うコンタクトピン１１０側に突出する突出部１２０が形成されている。これら突出部１２０は、互いのコンタクトピン１１０の間隔を、所定の間隔よりも短くして静電容量を変化させる。
【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、特に自動車用のデータ伝送に用いられる電気コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ケーブルと印刷回路基板（Print Circuit Board:ＰＣＢ）との接続に用いられるコネクタは、種々のスキームに従って規格化されている。自動車技術では、特に、欧州、アメリカで標準的に採用されているＦＡＫＲＡと称されるスキームが知られている。このＦＡＫＲＡは、自動車分野での国際規格化の関心を代表するドイツ規格協会内の自動車規格委員会（Normenausschuss Kraftfahrzeuge）である。ＦＡＫＲＡが広めた規格は、規格スキームを立案した組織名を用いたＦＡＫＲＡ規格として称され、自動車用途において、ＧＰＳ、ＡＭ／ＦＭラジオ、携帯電話、エアバッグシステム、マルチメディア装置等に多く使用されている。
【０００３】
このＦＡＫＲＡ規格における伝送ケーブルの接続に用いられるコネクタとして、例えば、特許文献１に示すコネクタが知られている。
【０００４】
特許文献１は、ＦＡＫＲＡ規格におけるＳＭＢ型（ＦＡＫＲＡ−ＳＭＢ）の１極のジャック（レセプタクル）コネクタであり、このジャックと、プラグコネクタとによって一同軸ケーブルを接続する。ＦＡＫＲＡ規格では、ジャックのジャックキーは、対応するプラグ側のキー溝にのみ接続できる。ジャックハウジングのＦＡＫＲＡで定義されたラッチ受け部及びプラグハウジングの対応するラッチにより、コネクタハウジングの確実な位置決め及びロックが容易になる。
【０００５】
ところで、自動車技術で使用されるコネクタとして、例えば、非特許文献１に示す４極のライトアングルタイプのジャックが知られている。
【０００６】
このジャックの本体は、Ｌ型の４つのピンが配設された絶縁部材を、寸法精度を規定しやすい真鍮のダイカストによって成形された被覆体の中空部内に配設することで形成されている。具体的には、被覆体は、開口した一端部側からプラグの先端部が挿入される筒状部と、筒状部の他端側に連続して設けられ、筒状部の内部に連通する直方形状の本体部と、を有する。これら筒状部及び本体部内には、継ぎ目のないＬ型円筒状の中空部が形成され、この中空部内に４つのピンが配置されている。４つのピンはそれぞれ、筒状部内に筒状部の軸方向に沿って配設された第１辺部から第２辺部が直交して形成されている。この第２辺部において本体部の下面から下方に突出する部分が端子部（リード部）となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２７２７５２号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】HDS_Catalog_2010(Rosenberger社 ２０１０年４月発行)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、従来の４極ジャックの構成によれば、ハウジングがダイカスト製であるため、ハウジングの寸法を容易に調整してジャック自体の有する特性インピーダンスを安定させ易いが、ジャック自体の製品コストが嵩むという問題がある。
【００１０】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、複数のコンタクトピンを備え、所望の特性インピーダンスを有するとともに、製品コストの低廉化を図ることができる電気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】
【００１１】
本発明の電気コネクタは、接続相手コネクタのコンタクトにそれぞれ接続される複数のコンタクトピンと、前記複数のコンタクトピンが互いに所定間隔を空けて並べて配設される絶縁ハウジングと、前記絶縁ハウジングを被覆して設けられるシールドケースとを備えるとともに、基板に実装される電気コネクタであって、前記複数のコンタクトピンのうち少なくとも一つのコンタクトピンは、隣り合う他のコンタクトピン側に突出して設けられ、前記他のコンタクトピンとの間隔を前記所定間隔よりも短くする突出部を備える構成を採る。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数のコンタクトピンを備えるコネクタにおいて、所望の特性インピーダンスを有するとともに、製品コストの低廉化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態に係るコネクタを示す斜視図
【図２】同コネクタにおいてカバーを外したコネクタ本体の斜視図
【図３】同コネクタを示す正面図
【図４】同コネクタを示す背面図
【図５】同コネクタを示す平面図
【図６】同コネクタを示す底面図
【図７】同コネクタを示す左側面図
【図８】同コネクタを示す右側面図
【図９】図３のＡ−Ａ線矢視断面図
【図１０】本発明の一実施の形態に係るコネクタの接続を示す断面図
【図１１】同コネクタが取り付けられる基板の平面図
【図１２】本発明の一実施の形態に係るコネクタに接続されるプラグの斜視図
【図１３】同プラグを示す正面図
【図１４】同コネクタに接続されるプラグを示す背面図
【図１５】同コネクタに接続されるプラグを示す平面図
【図１６】同コネクタに接続されるプラグを示す底面図
【図１７】同コネクタに接続されるプラグを示す左側面図
【図１８】同コネクタに接続されるプラグを示す右側面図
【図１９】図１３のＢ−Ｂ線断面図
【図２０】コンタクトピンと丸ピンとの特性インピーダンスの比較を示す図
【図２１】図２０で示す丸ピンを備える比較対象ジャックと、プラグとの接続状態を示す図
【図２２】本発明の一実施の形態に係るコネクタにおけるコンタクトピンの変形例を模式的に示す平面図
【図２３】同コネクタにおけるコンタクトピンの変形例を模式的に示す側面図
【図２４】同コネクタにおけるコンタクトピンの変形例を模式的に示す側面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１〜図９は、本発明の一実施の形態に係る電気コネクタの構成を示す図である。なお、本実施の形態における前，後、左，右とは、電気コネクタにおいて、接続相手のコネクタに向かって、前，後、左，右を意味する。
【００１６】
図１〜図９に示す電気コネクタ１０は、自動車技術におけるデータ伝送ケーブル３０（図１２参照）に使用される。この電気コネクタ１０は、ケーブル３０の端部に設けられたプラグ２０（図１０及び図１２から図１９参照）２０に接続されるジャックコネクタ１０（以下、「ジャック」という）である。
【００１７】
図１、図３〜図９に示すジャック１０は、コンタクトピン１１０を備えるジャック本体１００と、ジャック本体１００に取り付けられる筒状のカバー１３とを備える。ジャック１０は、プラグ２０（図１０参照）の接続方向と、ジャック本体１００から導出されてなり、搭載実装される基板に接続される端子部（リード部）１１８（図３、図４、図６〜図９参照）の導出方向とが交差するコネクタである。すなわち、ジャック１０は、相手コネクタが嵌合される方向と直交する方向に基板に取り付けられるライトアングルコネクタである。
【００１８】
ジャック本体（コネクタ本体）１００は、図９に示すように、一端面側で開口するプラグ挿入口１０２を備える円筒状の接続筒部１００ａの他端面側で直方形状の本体基部１００ｂが連設された形状をなしている。
【００１９】
このジャック本体１００は、複数のコンタクトピン１１０（ここでは４つのコンタクトピン１１０−１、１１０−２）が配設された絶縁ハウジング（以下、「ハウジング」という）１４０と、ハウジング１４０を被覆するシールドケース１６０とを備える。
【００２０】
ハウジング１４０は、ここでは絶縁性を有する材料、ここでは、樹脂により成形されている。ハウジング１４０は、直方形状のハウジング基部１４２と、ハウジング基部１４２の一面から突出して設けられた凸状部１４４とを備える。これらハウジング基部１４２及び凸状部１４４の外面はシールドケース１６０により被覆される。
【００２１】
本実施の形態のジャック１０におけるシールドケース１６０は、板状の導電部材、ここでは、板金を加工して形成されている。このシールドケース１６０は、図２に示すように、一面（ここでは下面）で開口する箱状の基部被覆部（直方形状被覆部）１６２と、基部被覆部１６２の他面（前面）１６２ａに挿入された筒状被覆部１６４とを備える。基部被覆部１６２の他面（前面）１６２ａに絞り加工を施すとともに開口部１６２ｂが形成される。この開口部１６２ｂ内に、板金を筒状に湾曲してなる筒状被覆部１６４を挿入することによってシールドケース１６０は形成される。なお、筒状被覆部１６４は、その外径を開口部の内径よりの若干大きく形成されている。筒状被覆部１６４は、開口部に縮径して挿入した後で、スプリングバックにより拡径することで、開口部に内嵌した状態で基部被覆部１６２の一面に強固に固定されている。
【００２２】
シールドケース１６０では、基部被覆部１６２が、ハウジング基部１４２の底面を除いてハウジング基部１４２の外周を被覆するとともに、筒状被覆部１６４が、ハウジング１４０の凸状部１４４の外周を覆う。
【００２３】
このようにシールドケース１６０で覆われたハウジング１４０には、複数のコンタクトピン１１０（１１０−１、１１０−２）が配設されている。なお、コンタクトピン１１０−１とコンタクトピン１１０−２とは、第１辺部１１２の長さのみ異なり、その他の構成は同様の構成である。このため、両コンタクトピン１１０−１、１１０−２の基本的な構成の説明は、コンタクトピン１１０として説明する。
【００２４】
コンタクトピン１１０は、導電性を有する長尺部材であり、ここでは、図９に示すように、第１辺部１１２と、第１辺部１１２の延在方向と直交する第２辺部１１４とでＬ字状に形成されている。
【００２５】
複数のコンタクトピン１１０（１１０−１、１１０−２）は、シールドケース１６０内において、コンタクトピン１１０の長手方向に沿ってマトリクス状に位置するようにハウジング１４０に固定されている。
【００２６】
具体的には、各コンタクトピン１１０の第１辺部１１２は、それぞれシールドケース１６０の筒状被覆部１６４内において、筒状被覆部１６４の軸方向と平行に配置されている。
【００２７】
これら第１辺部１１２は、筒状被覆部１６４の内面からそれぞれ等間隔に位置する。また第１辺部１１２は、それぞれ、筒状被覆部１６４の開口側から見て（図３参照）、筒状被覆部１６４内で縦横のピッチＰでマトリクス状に位置する。なお、ピッチＰは、例えば、ＦＡＫＲＡ規格では２ｍｍである。また、第２辺部１１４は、シールドケース１６０の基部被覆部１６２内で、第１辺部１１２の後端部から下方に延在して配設されている。
【００２８】
これら第２辺部１１４は、図６に示すように、基部被覆部１６２内で、ジャック１０が実装される基板４０（図１０及び図１１参照）に対してマトリクス状に位置している。
【００２９】
コンタクトピン１１０（１１０−１、１１０−２）の構成について具体的に説明する。
【００３０】
図９に示すように、第１辺部１１２は、ハウジング１４０の凸状部１４４の前面から突出する接触部１１５と、接触部１１５に連続してハウジング基部１４２内で固定される固定部１１６とを有する。第１辺部１１２は、接触部１１５と固定部１１６とで棒状に形成されている。
【００３１】
接触部１１５は、筒状被覆部１６４内で、筒状被覆部１６４の開口部（プラグ挿入口１０２に相当）側に向かって突出して配置される。接触部１１５は、筒状被覆部１６４内に挿入するプラグ２０の挿入部２４（図１０参照）のプラグコンタクト２６に内嵌して接触する。
【００３２】
固定部１１６は、外周面に軸方向に沿って形成されたリブ１１６ａにより接触部１１５よりも幅が大きい。このリブ１１６ａを介して固定部１１６は、ハウジング基部１４２内に圧入することによってハウジング１４０に固定されている。これにより、固定部１１６は、コンタクトピン１１０自体をハウジング１４０に固定する。
【００３３】
第２辺部１１４は、第１辺部１１２の固定部１１６から下方に延出して設けられてなる。第２辺部１１４は、端子部１１８と、基部被覆部１６２内で、前後方向で隣り合う他のコンタクトピン１１０側に突出して形成された突出部１２０とを有する。
【００３４】
端子部１１８は、突出部１２０（１２０−１、１２０−２）から下方に延在し、ジャック１０の下面から下方に突出する。
【００３５】
端子部１１８は、実装される基板４０上の回路パターンに接続されるものである。これら端子部１１８の互いの配置位置は、ここでは、図１１に示す基板４０における取付穴４１の位置で示すように、所定間隔を開けて位置するように設定されている。
【００３６】
突出部１２０は、ここでは、第２辺部１１４において長手方向に延在した細長い板状に形成されている。突出部１２０は、基部被覆部１６２内で、第２辺部１１４の軸部（端子部１１８に相当）の外周から他の突出部１２０側に張り出すように突出して形成されている。これにより、近接配置された突出部１２０−１、１２０−２どうしは、互いの第２辺部１１４の軸部（端子部１１８に相当）どうしよりも近づく。これにより、所定間隔（端子部１１８間）をあけて配設されたコンタクトピン１１０−１、１１０−２どうしは、両第２辺部１１４で、端子部１１８−１、１１８−２間よりも近接する。
【００３７】
ここでは、突出部１２０（１２０−１、１２０−２）は、コンタクトピン１１０を形成する断面円形の棒状のピンの所定部分を平板状に潰すことで形成されている。
【００３８】
そして、各コンタクトピン１１０の突出部１２０は、図９に示すように、それぞれジャック１０の前後方向、つまり、第１辺部１１２の延在方向に突出して形成されている。これにより、板金を直方形状に加工して形成された基部被覆部１６２内において、ジャック１０の前後方向で並ぶ複数の第２辺部１１４どうしは、突出部１２０−１、１２０−２で、互いの端子部１１８−１、１１８−２の間隔よりも近づく。
【００３９】
つまり、ジャック１０の前後方向（つまり、プラグ２０の挿抜方向）に沿って並ぶ第２辺部１１４の端子部１１８−１、１１８−２どうしの間隔ｄよりも、第２辺部１１４の突出部１２０−１、１２０−２どうしの間隔Ｄの方が短い。
【００４０】
これにより、本実施の形態のジャック１０では、複数のコンタクトピン１１０は、端子部１１８−１、１１８−２どうしの間隔ｄを狭めることなく、突出部１２０−１、１２０−２で互いに近接することとなる。
【００４１】
板金を加工してなるシールドケース１６０でコンタクトピン１１０を囲むジャック１０では、コンタクトピン１１０は、シールドケース１６０の筒状被覆部１６４内に配置された第１辺部１１２の接触部１１５で、プラグ２０と接続する。また、コンタクトピン１１０は、シールドケース１６０の直方形状の基部被覆部１６２内に配置された第２辺部１１４に形成された突出部１２０（１２０−１、１２０−２）によって、コンタクトピン１１０間の距離が短くなっている。これにより、挿入方向に沿って配置されたコンタクトピン１１０−１、１１０−２どうしは、端子部１１８−１、１１８−２間距離よりも近づく。
【００４２】
図１２〜図１９に示すプラグ２０は、ケーブル３０の先端部に取り付けられ、ジャック１０への接続方向が、ケーブル３０の導出方向に対して直交するライトアングルタイプのプラグ２０である。プラグ２０から導出するケーブル３０は、ここでは、４芯（信号線）の同軸ケーブルとし、それぞれ対角に位置する芯どうしで一対の信号を伝送するものとする。なお、ケーブル３０の芯の数は複数であればよく、芯どうしの組み合わせは対角どうしの組み合わせでなく、どのように組み合わせてもよい。
【００４３】
プラグ２０では、ケーブル３０の先端部に取り付けられるプラグ本体２２からケーブル３０の導出方向と直交して円筒状の挿入部２４が突出している。
【００４４】
プラグ本体２２は、図１３および図１９に示すように、ジャック１０のコンタクトピン１１０と接触するプラグコンタクト２６と、プラグコンタクト２６が固定されるプラグハウジング２２２と、プラグハウジング２２２を被覆するシールドケース２２４とを備える。
【００４５】
挿入部２４は、ジャック１０の接続筒部１００ａの形状に対応して形成されており、嵌合口２１を介してジャック１０の接続筒部１００ａと嵌合する。
【００４６】
挿入部２４の外周には、プラグカバー２８によって構成されている。
【００４７】
プラグカバー２８は、ジャック１０のカバー１３に内嵌し、カバー１３の被係合部１６とラッチ２９によって係合する。
【００４８】
プラグコンタクト２６は、ジャック１０のコンタクトピン１１０の配置位置に対応してプラグハウジング２２２の挿入部２４内に配置される嵌合凸部２２２ａに配設されている。嵌合凸部２２２ａの外周は、シールドケース２２４の筒状被覆部２２６により囲まれている。すなわち、プラグコンタクト２６は、嵌合口２１側から見て、シールドケース２２４の筒状被覆部２２６内でマトリクス状に配置されている。また、プラグコンタクト２６は、筒状被覆部２２６の内面から等間隔に位置するように位置している。この筒状被覆部２２６は、ジャック１０の筒状被覆部１６４に外嵌する。
【００４９】
図１０に示すように、本実施の形態のジャック１０は、プラグ２０のプラグコンタクト２６にそれぞれ接続される複数のコンタクトピン１１０と、複数のコンタクトピン１１０が互いに所定間隔を空けて並べて配設されるハウジング１４０と、ハウジング１４０を被覆して設けられるシールドケース１６０とを備え、基板４０に実装される。複数のコンタクトピン１１０のうち少なくとも一つのコンタクトピン、ここでは全てのコンタクトピン１１０−１、１１０−２は、隣り合う他のコンタクトピン１１０−２，１１０−１側に突出して設けられた突出部１２０を備える。
【００５０】
これら突出部１２０は、隣り合う他のコンタクトピン１１０−２，１１０−１との間隔（突出部１２０−１、１２０−２どうしの間隔Ｄに相当）を前記所定間隔（ピッチＰに相当）よりも短くする。
【００５１】
具体的には、前後方向、つまり第１辺部１１２の延在方向で隣り合うコンタクトピン１１０−１，１１０−２の第２辺部どうし１２０−１、１２０−２は、第１辺部１１２の延在方向で所定間隔をあけて並べて配置されている。これら第２辺部１１４−１、１１４−２のそれぞれから突出部１２０−１、１２０−２は、互いの第２辺部１１４−１、１１４−２どうしに向かって突出して設けられている。
【００５２】
これら第２辺部１１４の突出部１２０−１、１２０−２どうしの間隔Ｄは、第１辺部１１２どうしの間隔Ｐよりも小さい（Ｄ＜Ｐ）。
【００５３】
ジャック１０によれば、筒状被覆部１６４内に配置されたコンタクトピン１１０の各第１辺部１１２と筒状被覆部１６４の内面との距離を等しくして、これらコンタクトピン１１０をハウジング１４０内に配置できる。これに加えて、ジャック１０では、直方形状の基部被覆部１６２内でコンタクトピン１１０どうしが、突出部１２０−１、１２０−２を介して、端子部１１８間ｄ距離よりも近接させて配置できる。これにより、コンタクトピン１１０の静電容量を変化させる。
【００５４】
この構成によって、ジャック１０は、使用時に発生する特性インピーダンスを、コンタクトピン１１０を被覆するシールドケース１６０部分が直方形状であっても減少させることができる。
【００５５】
図２０は、本実施の形態のジャック１０と、本実施の形態におけるジャック１０の構成において全コンタクトピン１１０を突出部１２０の無い丸ピンで形成したジャック（「比較対象ジャック」ともいう）との特性インピーダンスの比較を示す図である。詳細には、図２０Ａは、コンタクトピン１１０に突出部１２０を備える本ジャック１０についてＴＤＲ（Time Domain Reflectometry：時間軸反射率)波形を数値解析によって求めた結果を示す。また、図２０Ｂは、対象ジャックについてＴＤＲ波形を数値解析によって求めた結果を示す。なお、図２０において、縦軸は特性インピーダンス（Ω）の計算値であり、横軸は入射波が対象物の内部で反射して戻ってくるまでの時間（ｐｓ）である。そして、実線（太線）Ｌ１、Ｌ１１は、伝送した周波数２ＧＨｚの信号の波形を示し、実線（細線）Ｌ２、Ｌ２１は、伝送した周波数１．５ＧＨｚの信号の波形を示し、破線Ｌ３、Ｌ３１は、伝送した周波数１ＧＨｚの信号の波形を示している。
【００５６】
また、図２０Ａにおいて、第２辺部１１４（端子部１１８、突出部１２０に相当）、第１辺部１１２（固定部１１６、接触部１１５に相当）の上述の時間は、それぞれ０〜４００ｐｓ、４００〜８００ｐｓである。また、図２０Ｂにおける上述の時間０〜４００ｐｓ、４００〜８００ｐｓは、それぞれ、比較対象ジャックの第２辺部（突出部無し）、第１辺部１１２に相当する。また、各ジャックでは、特性インピーダンスの基準値がいずれもＸΩに設定されるものとする。図２１は、図２０で示す丸ピンをコンタクトピンとして備える比較対象ジャック１と、本実施の形態のプラグ２０との接続状態を示す図である。つまり、図２１に示す比較対象ジャック１は、ジャック１０におけるＬ字状のコンタクトピン１１０に替えて、同じ材質の丸棒体を屈曲して形成したＬ字状の丸ピン２、３としており、その他の構造はジャック１０と同一とし、同符号を付して説明は省略する。図２１に示す比較対象ジャック１は、プラグ２０と嵌合している。この比較対象ジャック１における丸ピン２，３の先端部を構成する接触部２ａ、３ａがプラグコンタクト２６に内嵌して接触している。
【００５７】
ジャック１０（図２０Ａ参照）では、比較対象ジャック１（図２０Ｂ参照）と比較して、０〜４００ｐｓの上述の時間に対する特性インピーダンスがＸΩに近い値まで格段に減少している。すなわち、本実施の形態に係るジャック１０の方が、コンタクトピンを丸ピン２、３で形成した比較対象のジャック１（図２１参照）よりも突出部１２０（直方形状の基部被覆部１６２で囲まれた第２辺部の一部分）における特性インピーダンスの上昇が小さく抑えられている。
【００５８】
これは、ジャック１０の構成では、突出部１２０によって、前後方向に並ぶコンタクトピン１１０どうしが近づく、つまり、コンタクトピン１１０間の距離Ｄが短くなると、コンタクトピン１１０における静電容量が減少するためである。これにより、周波数の大きさにかかわらず特性インピーダンスが小さくなる。
【００５９】
このように本実施の形態のジャック１０は、複数のコンタクトピン１１０において、各コンタクトピン１１０の端子部１１８の間隔を変更することなく、特性インピーダンスを減少させることができる。
【００６０】
ここで、ピンを被覆するジャック本体をダイカストで形成した従来の４極ジャックの構成について説明する。この構成によれば、例えば、ジャック本体内におけるピンの配設位置及びピンどうしの配設間隔が規定されている場合であっても、これに対応できた。すなわち、従来の４極ジャックにおいてジャック本体をダイカストで形成しているため、寸法設計が容易であり、コンタクトピンの配設位置に応じてジャック本体自体を、特性インピーダンスを好適な値に抑制するように設計できた。例えば、ジャック本体（コネクタ本体）を、複数のコンタクトピンが、継ぎ目の無い筒状の内周面で囲まれ、且つ、各コンタクトピンとの内周面との距離が等しくなるように設計して容易に形成できた。しかしながら、ジャック本体にダイカストを用いることによってジャック自体の製作コストがかかってしまう。
【００６１】
これに対し、本実施の形態では、端子部１１８間が予め設定されたジャック１０であっても、ダイカストでハウジング１４０を成形することなく、ダイカストよりも安価な板金をシールドケース１６０としてジャック１０を形成することができる。よって、ジャック１０自体の製作コストの低廉化を図ることができ、安価な製品としての量産化を容易に図ることができる。
【００６２】
また、ジャック１０では、軸部分の外周面から、ジャック１０の前後方向に張り出す突出部１２０を備えるＬ型の４つのコンタクトピン１１０を用いている。すなわち、本実施の形態のジャック１０では、複数のコンタクトピン１１０において隣り合うコンタクトピン１１０−１、１１０−２の第２辺部１１４−１、１１４−２どうしは、第１辺部１１２の延在方向で所定間隔Ｄを開けて並べて配置されている。これら第２辺部１１４−１、１１４−２に設けられた突出部１２０−１、１２０−２は、互い対向する第２辺部１１４−２、１１４−１に向かって第１辺部１１２の延在方向に突出して設けられている。これにより、ジャック１０に使用するコンタクトピン１１０は、突出部１２０−１、１２０−２を備えるコンタクトピン１１０−１、１１０−２の２種類だけでよい。よって、一つのジャック１０に３つ以上の異なるコンタクトピンを用意する場合と比較して、コストの低廉化を図ることができる。
【００６３】
また、本実施の形態のジャック１０によれば、シールドケース１６０の直方形状の基部被覆部１６２内において、ジャック１０の前後方向に並ぶ第２辺部１１４のうちの一方の第２辺部に、他方の第２辺部に向かって突出部１２０が張り出すように構成してもよい。
【００６４】
すなわち、突出部１２０は、端子部１１８よりも外周方向に張り出して、近接する他のコンタクトピンに近づく構成であれば、どのように構成されてもよい。
【００６５】
図２２及び図２３は、突出部１２０を備えるコンタクトピン１１０の他の配置例の説明に供する図であり、シールドケース１６０における直方形状の基部被覆部１６２内にケーブルコンタクトピンの配置を模式的に示す概略平面図である。図２２Ａは、上述した本実施の形態のジャック１０におけるコンタクトピン１１０の配置を示し、図２２Ｂ〜図２２Ｄ、図２３Ａ及び図２３Ｂは、ジャック１０の構成とは異なるコンタクトピン１１０の配置パターンを有するジャック１０Ｂ〜１０Ｆを示している。
【００６６】
図２２Ｂ〜図２２Ｄ及び図２３に示すジャック１０Ｂ〜１０Ｆでは、第２辺部１１４の軸部分（端子部１１８）の外面から張り出す突出部１２０を備えるコンタクトピン１１０において、突出部１２０の張り出す方向がそれぞれ異なる。
【００６７】
このように、ジャック１０Ｂ〜〜１０Ｆにおけるコンタクトピン１１０の各配置パターンで示すように、突出部１２０の突出する方向は、他のコンタクトピンに近接する構成であれば、どの方向に突出して構成されてもよい。
【００６８】
また、突出部１２０の第２辺部１１４の軸部、つまり端子部１１８の外周面における突出する長さ、つまり、突出する幅（第２辺部１１４の軸方向の長さ）は、どのような範囲でもよい。図２４では、コンタクトピン１１０−１、１１０−２は、各突出部１２０Ａ、１２０Ｂの突出する幅（第２辺部１１４の軸方向の長さ）Ｗを、図９で示す突出部１２０の長さ（図２４では想像線で示す）よりも短くしている。なお、図２４は、基板４０に実装された図示しないジャック１０において、突出部１２０の構成の高さ（第２辺部１１４の軸方向の長さＷ）のみ変更したコンタクトピン１１０−１、１１０−２を示している。
【００６９】
図２４に示すように、シールドケース１６０における直方形状の基部被覆部１６２内におけるコンタクトピン１１０の一部分（第２辺部１１４−１、１１４−２）の延在方向に沿う部位において部分的に側方に突出する構成としてもよい。図９で示すジャック１０の突出部１２０のように、極力長い幅を有する構成、つまり、基部被覆部（直方形状被覆部）１６２内に位置する第２辺部１１４の上端から下端に亘る部位から突出して設けられている構成であれば一層効果的である。
【００７０】
なお、上記本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り、種々の改変をなすことができ、そして本発明が該改変させたものに及ぶことは当然である。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明に係る電気コネクタは、複数のコンタクトピンを備え、所望の特性インピーダンスを有するとともに、製品コストの低廉化を図ることができる効果を有し、コンタクトピンの距離や特性インピーダンス等が予め設定されるジャックとして有用である。
【符号の説明】
【００７２】
１０ ジャック（電気コネクタ）
２０ プラグ
２１ 嵌合口
３０ ケーブル
４０ 基板
４１ 取付穴
１００ ジャック本体
１００ａ 接続筒部
１００ｂ 本体基部
１０２ 挿入口
１１０、１１０−１、１１０−２ コンタクトピン
１１２ 第１辺部
１１４ 第２辺部
１１５ 接触部
１１６ 固定部
１１８、１１８−１、１１８−２ 端子部
１２０、１２０−１、１２０−２、１２０Ａ、１２０Ｂ 突出部
１４０ ハウジング
１４２ ハウジング基部
１４４ 凸状部
１６０ シールドケース
１６２ 基部被覆部
１６４、２２６ 筒状被覆部
２２２ プラグハウジング
２２４ シールドケース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気コネクタに関し、特に自動車用のデータ伝送に用いられる電気コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ケーブルと印刷回路基板（Print Circuit Board:ＰＣＢ）との接続に用いられるコネクタは、種々のスキームに従って規格化されている。自動車技術では、特に、欧州、アメリカで標準的に採用されているＦＡＫＲＡと称されるスキームが知られている。このＦＡＫＲＡは、自動車分野での国際規格化の関心を代表するドイツ規格協会内の自動車規格委員会（Normenausschuss Kraftfahrzeuge）である。ＦＡＫＲＡが広めた規格は、規格スキームを立案した組織名を用いたＦＡＫＲＡ規格として称され、自動車用途において、ＧＰＳ、ＡＭ／ＦＭラジオ、携帯電話、エアバッグシステム、マルチメディア装置等に多く使用されている。
【０００３】
このＦＡＫＲＡ規格における伝送ケーブルの接続に用いられるコネクタとして、例えば、特許文献１に示すコネクタが知られている。
【０００４】
特許文献１は、ＦＡＫＲＡ規格におけるＳＭＢ型（ＦＡＫＲＡ−ＳＭＢ）の１極のジャック（レセプタクル）コネクタであり、このジャックと、プラグコネクタとによって一同軸ケーブルを接続する。ＦＡＫＲＡ規格では、ジャックのジャックキーは、対応するプラグ側のキー溝にのみ接続できる。ジャックハウジングのＦＡＫＲＡで定義されたラッチ受け部及びプラグハウジングの対応するラッチにより、コネクタハウジングの確実な位置決め及びロックが容易になる。
【０００５】
ところで、自動車技術で使用されるコネクタとして、例えば、非特許文献１に示す４極のライトアングルタイプのジャックが知られている。
【０００６】
このジャックの本体は、Ｌ型の４つのピンが配設された絶縁部材を、寸法精度を規定しやすい真鍮のダイカストによって成形された被覆体の中空部内に配設することで形成されている。具体的には、被覆体は、開口した一端部側からプラグの先端部が挿入される筒状部と、筒状部の他端側に連続して設けられ、筒状部の内部に連通する直方形状の本体部と、を有する。これら筒状部及び本体部内には、継ぎ目のないＬ型円筒状の中空部が形成され、この中空部内に４つのピンが配置されている。４つのピンはそれぞれ、筒状部内に筒状部の軸方向に沿って配設された第１辺部から第２辺部が直交して形成されている。この第２辺部において本体部の下面から下方に突出する部分が端子部（リード部）となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２７２７５２号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】HDS_Catalog_2010(Rosenberger社 ２０１０年４月発行)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、従来の４極ジャックの構成によれば、ハウジングがダイカスト製であるため、ハウジングの寸法を容易に調整してジャック自体の有する特性インピーダンスを安定させ易いが、ジャック自体の製品コストが嵩むという問題がある。
【００１０】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、複数のコンタクトピンを備え、所望の特性インピーダンスを有するとともに、製品コストの低廉化を図ることができる電気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】
【００１１】
本発明の電気コネクタは、接続相手コネクタのコンタクトにそれぞれ接続される複数のコンタクトピンと、前記複数のコンタクトピンが互いに所定間隔を空けて並べて配設される絶縁ハウジングと、前記絶縁ハウジングを被覆して設けられるシールドケースとを備えるとともに、基板に実装される電気コネクタであって、前記複数のコンタクトピンのうち少なくとも一つのコンタクトピンは、隣り合う他のコンタクトピン側に突出して設けられ、前記他のコンタクトピンとの間隔を前記所定間隔よりも短くする突出部を備える構成を採る。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数のコンタクトピンを備えるコネクタにおいて、所望の特性インピーダンスを有するとともに、製品コストの低廉化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態に係るコネクタを示す斜視図
【図２】同コネクタにおいてカバーを外したコネクタ本体の斜視図
【図３】同コネクタを示す正面図
【図４】同コネクタを示す背面図
【図５】同コネクタを示す平面図
【図６】同コネクタを示す底面図
【図７】同コネクタを示す左側面図
【図８】同コネクタを示す右側面図
【図９】図３のＡ−Ａ線矢視断面図
【図１０】本発明の一実施の形態に係るコネクタの接続を示す断面図
【図１１】同コネクタが取り付けられる基板の平面図
【図１２】本発明の一実施の形態に係るコネクタに接続されるプラグの斜視図
【図１３】同プラグを示す正面図
【図１４】同コネクタに接続されるプラグを示す背面図
【図１５】同コネクタに接続されるプラグを示す平面図
【図１６】同コネクタに接続されるプラグを示す底面図
【図１７】同コネクタに接続されるプラグを示す左側面図
【図１８】同コネクタに接続されるプラグを示す右側面図
【図１９】図１３のＢ−Ｂ線断面図
【図２０】コンタクトピンと丸ピンとの特性インピーダンスの比較を示す図
【図２１】図２０で示す丸ピンを備える比較対象ジャックと、プラグとの接続状態を示す図
【図２２】本発明の一実施の形態に係るコネクタにおけるコンタクトピンの変形例を模式的に示す平面図
【図２３】同コネクタにおけるコンタクトピンの変形例を模式的に示す側面図
【図２４】同コネクタにおけるコンタクトピンの変形例を模式的に示す側面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１〜図９は、本発明の一実施の形態に係る電気コネクタの構成を示す図である。なお、本実施の形態における前，後、左，右とは、電気コネクタにおいて、接続相手のコネクタに向かって、前，後、左，右を意味する。
【００１６】
図１〜図９に示す電気コネクタ１０は、自動車技術におけるデータ伝送ケーブル３０（図１２参照）に使用される。この電気コネクタ１０は、ケーブル３０の端部に設けられたプラグ２０（図１０及び図１２から図１９参照）２０に接続されるジャックコネクタ１０（以下、「ジャック」という）である。
【００１７】
図１、図３〜図９に示すジャック１０は、コンタクトピン１１０を備えるジャック本体１００と、ジャック本体１００に取り付けられる筒状のカバー１３とを備える。ジャック１０は、プラグ２０（図１０参照）の接続方向と、ジャック本体１００から導出されてなり、搭載実装される基板に接続される端子部（リード部）１１８（図３、図４、図６〜図９参照）の導出方向とが交差するコネクタである。すなわち、ジャック１０は、相手コネクタが嵌合される方向と直交する方向に基板に取り付けられるライトアングルコネクタである。
【００１８】
ジャック本体（コネクタ本体）１００は、図９に示すように、一端面側で開口するプラグ挿入口１０２を備える円筒状の接続筒部１００ａの他端面側で直方形状の本体基部１００ｂが連設された形状をなしている。
【００１９】
このジャック本体１００は、複数のコンタクトピン１１０（ここでは４つのコンタクトピン１１０−１、１１０−２）が配設された絶縁ハウジング（以下、「ハウジング」という）１４０と、ハウジング１４０を被覆するシールドケース１６０とを備える。
【００２０】
ハウジング１４０は、ここでは絶縁性を有する材料、ここでは、樹脂により成形されている。ハウジング１４０は、直方形状のハウジング基部１４２と、ハウジング基部１４２の一面から突出して設けられた凸状部１４４とを備える。これらハウジング基部１４２及び凸状部１４４の外面はシールドケース１６０により被覆される。
【００２１】
本実施の形態のジャック１０におけるシールドケース１６０は、板状の導電部材、ここでは、板金を加工して形成されている。このシールドケース１６０は、図２に示すように、一面（ここでは下面）で開口する箱状の基部被覆部（直方形状被覆部）１６２と、基部被覆部１６２の他面（前面）１６２ａに挿入された筒状被覆部１６４とを備える。基部被覆部１６２の他面（前面）１６２ａに絞り加工を施すとともに開口部１６２ｂが形成される。この開口部１６２ｂ内に、板金を筒状に湾曲してなる筒状被覆部１６４を挿入することによってシールドケース１６０は形成される。なお、筒状被覆部１６４は、その外径を開口部の内径よりの若干大きく形成されている。筒状被覆部１６４は、開口部に縮径して挿入した後で、スプリングバックにより拡径することで、開口部に内嵌した状態で基部被覆部１６２の一面に強固に固定されている。
【００２２】
シールドケース１６０では、基部被覆部１６２が、ハウジング基部１４２の底面を除いてハウジング基部１４２の外周を被覆するとともに、筒状被覆部１６４が、ハウジング１４０の凸状部１４４の外周を覆う。
【００２３】
このようにシールドケース１６０で覆われたハウジング１４０には、複数のコンタクトピン１１０（１１０−１、１１０−２）が配設されている。なお、コンタクトピン１１０−１とコンタクトピン１１０−２とは、第１辺部１１２の長さのみ異なり、その他の構成は同様の構成である。このため、両コンタクトピン１１０−１、１１０−２の基本的な構成の説明は、コンタクトピン１１０として説明する。
【００２４】
コンタクトピン１１０は、導電性を有する長尺部材であり、ここでは、図９に示すように、第１辺部１１２と、第１辺部１１２の延在方向と直交する第２辺部１１４とでＬ字状に形成されている。
【００２５】
複数のコンタクトピン１１０（１１０−１、１１０−２）は、シールドケース１６０内において、コンタクトピン１１０の長手方向に沿ってマトリクス状に位置するようにハウジング１４０に固定されている。
【００２６】
具体的には、各コンタクトピン１１０の第１辺部１１２は、それぞれシールドケース１６０の筒状被覆部１６４内において、筒状被覆部１６４の軸方向と平行に配置されている。
【００２７】
これら第１辺部１１２は、筒状被覆部１６４の内面からそれぞれ等間隔に位置する。また第１辺部１１２は、それぞれ、筒状被覆部１６４の開口側から見て（図３参照）、筒状被覆部１６４内で縦横のピッチＰでマトリクス状に位置する。なお、ピッチＰは、例えば、ＦＡＫＲＡ規格では２ｍｍである。また、第２辺部１１４は、シールドケース１６０の基部被覆部１６２内で、第１辺部１１２の後端部から下方に延在して配設されている。
【００２８】
これら第２辺部１１４は、図６に示すように、基部被覆部１６２内で、ジャック１０が実装される基板４０（図１０及び図１１参照）に対してマトリクス状に位置している。
【００２９】
コンタクトピン１１０（１１０−１、１１０−２）の構成について具体的に説明する。
【００３０】
図９に示すように、第１辺部１１２は、ハウジング１４０の凸状部１４４の前面から突出する接触部１１５と、接触部１１５に連続してハウジング基部１４２内で固定される固定部１１６とを有する。第１辺部１１２は、接触部１１５と固定部１１６とで棒状に形成されている。
【００３１】
接触部１１５は、筒状被覆部１６４内で、筒状被覆部１６４の開口部（プラグ挿入口１０２に相当）側に向かって突出して配置される。接触部１１５は、筒状被覆部１６４内に挿入するプラグ２０の挿入部２４（図１０参照）のプラグコンタクト２６に内嵌して接触する。
【００３２】
固定部１１６は、外周面に軸方向に沿って形成されたリブ１１６ａにより接触部１１５よりも幅が大きい。このリブ１１６ａを介して固定部１１６は、ハウジング基部１４２内に圧入することによってハウジング１４０に固定されている。これにより、固定部１１６は、コンタクトピン１１０自体をハウジング１４０に固定する。
【００３３】
第２辺部１１４は、第１辺部１１２の固定部１１６から下方に延出して設けられてなる。第２辺部１１４は、端子部１１８と、基部被覆部１６２内で、前後方向で隣り合う他のコンタクトピン１１０側に突出して形成された突出部１２０とを有する。
【００３４】
端子部１１８は、突出部１２０（１２０−１、１２０−２）から下方に延在し、ジャック１０の下面から下方に突出する。
【００３５】
端子部１１８は、実装される基板４０上の回路パターンに接続されるものである。これら端子部１１８の互いの配置位置は、ここでは、図１１に示す基板４０における取付穴４１の位置で示すように、所定間隔を開けて位置するように設定されている。
【００３６】
突出部１２０は、ここでは、第２辺部１１４において長手方向に延在した細長い板状に形成されている。突出部１２０は、基部被覆部１６２内で、第２辺部１１４の軸部（端子部１１８に相当）の外周から他の突出部１２０側に張り出すように突出して形成されている。これにより、近接配置された突出部１２０−１、１２０−２どうしは、互いの第２辺部１１４の軸部（端子部１１８に相当）どうしよりも近づく。これにより、所定間隔（端子部１１８間）をあけて配設されたコンタクトピン１１０−１、１１０−２どうしは、両第２辺部１１４で、端子部１１８−１、１１８−２間よりも近接する。
【００３７】
ここでは、突出部１２０（１２０−１、１２０−２）は、コンタクトピン１１０を形成する断面円形の棒状のピンの所定部分を平板状に潰すことで形成されている。
【００３８】
そして、各コンタクトピン１１０の突出部１２０は、図９に示すように、それぞれジャック１０の前後方向、つまり、第１辺部１１２の延在方向に突出して形成されている。これにより、板金を直方形状に加工して形成された基部被覆部１６２内において、ジャック１０の前後方向で並ぶ複数の第２辺部１１４どうしは、突出部１２０−１、１２０−２で、互いの端子部１１８−１、１１８−２の間隔よりも近づく。
【００３９】
つまり、ジャック１０の前後方向（つまり、プラグ２０の挿抜方向）に沿って並ぶ第２辺部１１４の端子部１１８−１、１１８−２どうしの間隔ｄよりも、第２辺部１１４の突出部１２０−１、１２０−２どうしの間隔Ｄの方が短い。
【００４０】
これにより、本実施の形態のジャック１０では、複数のコンタクトピン１１０は、端子部１１８−１、１１８−２どうしの間隔ｄを狭めることなく、突出部１２０−１、１２０−２で互いに近接することとなる。
【００４１】
板金を加工してなるシールドケース１６０でコンタクトピン１１０を囲むジャック１０では、コンタクトピン１１０は、シールドケース１６０の筒状被覆部１６４内に配置された第１辺部１１２の接触部１１５で、プラグ２０と接続する。また、コンタクトピン１１０は、シールドケース１６０の直方形状の基部被覆部１６２内に配置された第２辺部１１４に形成された突出部１２０（１２０−１、１２０−２）によって、コンタクトピン１１０間の距離が短くなっている。これにより、挿入方向に沿って配置されたコンタクトピン１１０−１、１１０−２どうしは、端子部１１８−１、１１８−２間距離よりも近づく。
【００４２】
図１２〜図１９に示すプラグ２０は、ケーブル３０の先端部に取り付けられ、ジャック１０への接続方向が、ケーブル３０の導出方向に対して直交するライトアングルタイプのプラグ２０である。プラグ２０から導出するケーブル３０は、ここでは、４芯（信号線）の同軸ケーブルとし、それぞれ対角に位置する芯どうしで一対の信号を伝送するものとする。なお、ケーブル３０の芯の数は複数であればよく、芯どうしの組み合わせは対角どうしの組み合わせでなく、どのように組み合わせてもよい。
【００４３】
プラグ２０では、ケーブル３０の先端部に取り付けられるプラグ本体２２からケーブル３０の導出方向と直交して円筒状の挿入部２４が突出している。
【００４４】
プラグ本体２２は、図１３および図１９に示すように、ジャック１０のコンタクトピン１１０と接触するプラグコンタクト２６と、プラグコンタクト２６が固定されるプラグハウジング２２２と、プラグハウジング２２２を被覆するシールドケース２２４とを備える。
【００４５】
挿入部２４は、ジャック１０の接続筒部１００ａの形状に対応して形成されており、嵌合口２１を介してジャック１０の接続筒部１００ａと嵌合する。
【００４６】
挿入部２４の外周には、プラグカバー２８によって構成されている。
【００４７】
プラグカバー２８は、ジャック１０のカバー１３に内嵌し、カバー１３の被係合部１６とラッチ２９によって係合する。
【００４８】
プラグコンタクト２６は、ジャック１０のコンタクトピン１１０の配置位置に対応してプラグハウジング２２２の挿入部２４内に配置される嵌合凸部２２２ａに配設されている。嵌合凸部２２２ａの外周は、シールドケース２２４の筒状被覆部２２６により囲まれている。すなわち、プラグコンタクト２６は、嵌合口２１側から見て、シールドケース２２４の筒状被覆部２２６内でマトリクス状に配置されている。また、プラグコンタクト２６は、筒状被覆部２２６の内面から等間隔に位置するように位置している。この筒状被覆部２２６は、ジャック１０の筒状被覆部１６４に外嵌する。
【００４９】
図１０に示すように、本実施の形態のジャック１０は、プラグ２０のプラグコンタクト２６にそれぞれ接続される複数のコンタクトピン１１０と、複数のコンタクトピン１１０が互いに所定間隔を空けて並べて配設されるハウジング１４０と、ハウジング１４０を被覆して設けられるシールドケース１６０とを備え、基板４０に実装される。複数のコンタクトピン１１０のうち少なくとも一つのコンタクトピン、ここでは全てのコンタクトピン１１０−１、１１０−２は、隣り合う他のコンタクトピン１１０−２，１１０−１側に突出して設けられた突出部１２０を備える。
【００５０】
これら突出部１２０は、隣り合う他のコンタクトピン１１０−２，１１０−１との間隔（突出部１２０−１、１２０−２どうしの間隔Ｄに相当）を前記所定間隔（ピッチＰに相当）よりも短くする。
【００５１】
具体的には、前後方向、つまり第１辺部１１２の延在方向で隣り合うコンタクトピン１１０−１，１１０−２の第２辺部どうし１２０−１、１２０−２は、第１辺部１１２の延在方向で所定間隔をあけて並べて配置されている。これら第２辺部１１４−１、１１４−２のそれぞれから突出部１２０−１、１２０−２は、互いの第２辺部１１４−１、１１４−２どうしに向かって突出して設けられている。
【００５２】
これら第２辺部１１４の突出部１２０−１、１２０−２どうしの間隔Ｄは、第１辺部１１２どうしの間隔Ｐよりも小さい（Ｄ＜Ｐ）。
【００５３】
ジャック１０によれば、筒状被覆部１６４内に配置されたコンタクトピン１１０の各第１辺部１１２と筒状被覆部１６４の内面との距離を等しくして、これらコンタクトピン１１０をハウジング１４０内に配置できる。これに加えて、ジャック１０では、直方形状の基部被覆部１６２内でコンタクトピン１１０どうしが、突出部１２０−１、１２０−２を介して、端子部１１８間ｄ距離よりも近接させて配置できる。これにより、コンタクトピン１１０の静電容量を変化させる。
【００５４】
この構成によって、ジャック１０は、使用時に発生する特性インピーダンスを、コンタクトピン１１０を被覆するシールドケース１６０部分が直方形状であっても減少させることができる。
【００５５】
図２０は、本実施の形態のジャック１０と、本実施の形態におけるジャック１０の構成において全コンタクトピン１１０を突出部１２０の無い丸ピンで形成したジャック（「比較対象ジャック」ともいう）との特性インピーダンスの比較を示す図である。詳細には、図２０Ａは、コンタクトピン１１０に突出部１２０を備える本ジャック１０についてＴＤＲ（Time Domain Reflectometry：時間軸反射率)波形を数値解析によって求めた結果を示す。また、図２０Ｂは、対象ジャックについてＴＤＲ波形を数値解析によって求めた結果を示す。なお、図２０において、縦軸は特性インピーダンス（Ω）の計算値であり、横軸は入射波が対象物の内部で反射して戻ってくるまでの時間（ｐｓ）である。そして、実線（太線）Ｌ１、Ｌ１１は、伝送した周波数２ＧＨｚの信号の波形を示し、実線（細線）Ｌ２、Ｌ２１は、伝送した周波数１．５ＧＨｚの信号の波形を示し、破線Ｌ３、Ｌ３１は、伝送した周波数１ＧＨｚの信号の波形を示している。
【００５６】
また、図２０Ａにおいて、第２辺部１１４（端子部１１８、突出部１２０に相当）、第１辺部１１２（固定部１１６、接触部１１５に相当）の上述の時間は、それぞれ０〜４００ｐｓ、４００〜８００ｐｓである。また、図２０Ｂにおける上述の時間０〜４００ｐｓ、４００〜８００ｐｓは、それぞれ、比較対象ジャックの第２辺部（突出部無し）、第１辺部１１２に相当する。また、各ジャックでは、特性インピーダンスの基準値がいずれもＸΩに設定されるものとする。図２１は、図２０で示す丸ピンをコンタクトピンとして備える比較対象ジャック１と、本実施の形態のプラグ２０との接続状態を示す図である。つまり、図２１に示す比較対象ジャック１は、ジャック１０におけるＬ字状のコンタクトピン１１０に替えて、同じ材質の丸棒体を屈曲して形成したＬ字状の丸ピン２、３としており、その他の構造はジャック１０と同一とし、同符号を付して説明は省略する。図２１に示す比較対象ジャック１は、プラグ２０と嵌合している。この比較対象ジャック１における丸ピン２，３の先端部を構成する接触部２ａ、３ａがプラグコンタクト２６に内嵌して接触している。
【００５７】
ジャック１０（図２０Ａ参照）では、比較対象ジャック１（図２０Ｂ参照）と比較して、０〜４００ｐｓの上述の時間に対する特性インピーダンスがＸΩに近い値まで格段に減少している。すなわち、本実施の形態に係るジャック１０の方が、コンタクトピンを丸ピン２、３で形成した比較対象のジャック１（図２１参照）よりも突出部１２０（直方形状の基部被覆部１６２で囲まれた第２辺部の一部分）における特性インピーダンスの上昇が小さく抑えられている。
【００５８】
これは、ジャック１０の構成では、突出部１２０によって、前後方向に並ぶコンタクトピン１１０どうしが近づく、つまり、コンタクトピン１１０間の距離Ｄが短くなると、コンタクトピン１１０における静電容量が減少するためである。これにより、周波数の大きさにかかわらず特性インピーダンスが小さくなる。
【００５９】
このように本実施の形態のジャック１０は、複数のコンタクトピン１１０において、各コンタクトピン１１０の端子部１１８の間隔を変更することなく、特性インピーダンスを減少させることができる。
【００６０】
ここで、ピンを被覆するジャック本体をダイカストで形成した従来の４極ジャックの構成について説明する。この構成によれば、例えば、ジャック本体内におけるピンの配設位置及びピンどうしの配設間隔が規定されている場合であっても、これに対応できた。すなわち、従来の４極ジャックにおいてジャック本体をダイカストで形成しているため、寸法設計が容易であり、コンタクトピンの配設位置に応じてジャック本体自体を、特性インピーダンスを好適な値に抑制するように設計できた。例えば、ジャック本体（コネクタ本体）を、複数のコンタクトピンが、継ぎ目の無い筒状の内周面で囲まれ、且つ、各コンタクトピンとの内周面との距離が等しくなるように設計して容易に形成できた。しかしながら、ジャック本体にダイカストを用いることによってジャック自体の製作コストがかかってしまう。
【００６１】
これに対し、本実施の形態では、端子部１１８間が予め設定されたジャック１０であっても、ダイカストでハウジング１４０を成形することなく、ダイカストよりも安価な板金をシールドケース１６０としてジャック１０を形成することができる。よって、ジャック１０自体の製作コストの低廉化を図ることができ、安価な製品としての量産化を容易に図ることができる。
【００６２】
また、ジャック１０では、軸部分の外周面から、ジャック１０の前後方向に張り出す突出部１２０を備えるＬ型の４つのコンタクトピン１１０を用いている。すなわち、本実施の形態のジャック１０では、複数のコンタクトピン１１０において隣り合うコンタクトピン１１０−１、１１０−２の第２辺部１１４−１、１１４−２どうしは、第１辺部１１２の延在方向で所定間隔Ｄを開けて並べて配置されている。これら第２辺部１１４−１、１１４−２に設けられた突出部１２０−１、１２０−２は、互い対向する第２辺部１１４−２、１１４−１に向かって第１辺部１１２の延在方向に突出して設けられている。これにより、ジャック１０に使用するコンタクトピン１１０は、突出部１２０−１、１２０−２を備えるコンタクトピン１１０−１、１１０−２の２種類だけでよい。よって、一つのジャック１０に３つ以上の異なるコンタクトピンを用意する場合と比較して、コストの低廉化を図ることができる。
【００６３】
また、本実施の形態のジャック１０によれば、シールドケース１６０の直方形状の基部被覆部１６２内において、ジャック１０の前後方向に並ぶ第２辺部１１４のうちの一方の第２辺部に、他方の第２辺部に向かって突出部１２０が張り出すように構成してもよい。
【００６４】
すなわち、突出部１２０は、端子部１１８よりも外周方向に張り出して、近接する他のコンタクトピンに近づく構成であれば、どのように構成されてもよい。
【００６５】
図２２及び図２３は、突出部１２０を備えるコンタクトピン１１０の他の配置例の説明に供する図であり、シールドケース１６０における直方形状の基部被覆部１６２内にケーブルコンタクトピンの配置を模式的に示す概略平面図である。図２２Ａは、上述した本実施の形態のジャック１０におけるコンタクトピン１１０の配置を示し、図２２Ｂ〜図２２Ｄ、図２３Ａ及び図２３Ｂは、ジャック１０の構成とは異なるコンタクトピン１１０の配置パターンを有するジャック１０Ｂ〜１０Ｆを示している。
【００６６】
図２２Ｂ〜図２２Ｄ及び図２３に示すジャック１０Ｂ〜１０Ｆでは、第２辺部１１４の軸部分（端子部１１８）の外面から張り出す突出部１２０を備えるコンタクトピン１１０において、突出部１２０の張り出す方向がそれぞれ異なる。
【００６７】
このように、ジャック１０Ｂ〜〜１０Ｆにおけるコンタクトピン１１０の各配置パターンで示すように、突出部１２０の突出する方向は、他のコンタクトピンに近接する構成であれば、どの方向に突出して構成されてもよい。
【００６８】
また、突出部１２０の第２辺部１１４の軸部、つまり端子部１１８の外周面における突出する長さ、つまり、突出する幅（第２辺部１１４の軸方向の長さ）は、どのような範囲でもよい。図２４では、コンタクトピン１１０−１、１１０−２は、各突出部１２０Ａ、１２０Ｂの突出する幅（第２辺部１１４の軸方向の長さ）Ｗを、図９で示す突出部１２０の長さ（図２４では想像線で示す）よりも短くしている。なお、図２４は、基板４０に実装された図示しないジャック１０において、突出部１２０の構成の高さ（第２辺部１１４の軸方向の長さＷ）のみ変更したコンタクトピン１１０−１、１１０−２を示している。
【００６９】
図２４に示すように、シールドケース１６０における直方形状の基部被覆部１６２内におけるコンタクトピン１１０の一部分（第２辺部１１４−１、１１４−２）の延在方向に沿う部位において部分的に側方に突出する構成としてもよい。図９で示すジャック１０の突出部１２０のように、極力長い幅を有する構成、つまり、基部被覆部（直方形状被覆部）１６２内に位置する第２辺部１１４の上端から下端に亘る部位から突出して設けられている構成であれば一層効果的である。
【００７０】
なお、上記本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り、種々の改変をなすことができ、そして本発明が該改変させたものに及ぶことは当然である。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明に係る電気コネクタは、複数のコンタクトピンを備え、所望の特性インピーダンスを有するとともに、製品コストの低廉化を図ることができる効果を有し、コンタクトピンの距離や特性インピーダンス等が予め設定されるジャックとして有用である。
【符号の説明】
【００７２】
１０ ジャック（電気コネクタ）
２０ プラグ
２１ 嵌合口
３０ ケーブル
４０ 基板
４１ 取付穴
１００ ジャック本体
１００ａ 接続筒部
１００ｂ 本体基部
１０２ 挿入口
１１０、１１０−１、１１０−２ コンタクトピン
１１２ 第１辺部
１１４ 第２辺部
１１５ 接触部
１１６ 固定部
１１８、１１８−１、１１８−２ 端子部
１２０、１２０−１、１２０−２、１２０Ａ、１２０Ｂ 突出部
１４０ ハウジング
１４２ ハウジング基部
１４４ 凸状部
１６０ シールドケース
１６２ 基部被覆部
１６４、２２６ 筒状被覆部
２２２ プラグハウジング
２２４ シールドケース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続相手コネクタのコンタクトにそれぞれ接続される複数のコンタクトピンと、前記複数のコンタクトピンが互いに所定間隔を空けて並べて配設される絶縁ハウジングと、前記絶縁ハウジングを被覆して設けられるシールドケースとを備えるとともに、基板に実装される電気コネクタであって、
前記複数のコンタクトピンのうち少なくとも一つのコンタクトピンは、隣り合う他のコンタクトピン側に突出して設けられ、前記他のコンタクトピンとの間隔を前記所定間隔よりも短くする突出部を備える、
電気コネクタ。
【請求項２】
前記シールドケースは、板状の導電部材によって形成されてなる、
請求項１記載の電気コネクタ。
【請求項３】
前記複数のコンタクトピンの各コンタクトピンは、一端に相手側コンタクトと接続する接触部が形成される第１辺部と、
前記第１辺部の他端から前記第１辺部の延在方向と直交する方向に延設され、且つ、前記基板と接続する端子部を備える第２辺部とを有する、
請求項１又は２記載の電気コネクタ。
【請求項４】
前記複数のコンタクトピンにおいて隣り合うコンタクトピンの前記第２辺部どうしは、前記第１辺部の延在方向で前記所定間隔を開けて並べて配置され、
前記突出部は、互い対向する前記第２辺部に向かって前記第１辺部の延在方向に突出して設けられている、
請求項３記載の電気コネクタ。
【請求項５】
前記シールドケースは、前記第１辺部を囲む円筒被覆部と、
前記第２辺部を囲む直方形状被覆部と、を有する、
請求項３記載の電気コネクタ。
【請求項６】
前記複数のコンタクトピンは、マトリクス状に前記所定間隔を空けて配列された４つのコンタクトピンである、
請求項１から５のいずれか一項に記載の電気コネクタ。
【請求項７】
前記突出部は、平板状である、
請求項１から６のいずれか一項に記載の電気コネクタ。
【請求項８】
前記突出部は、前記直方形状被覆部内に位置する前記第２辺部の上端から下端に亘る部位から突出して設けられている、
請求項５記載の電気コネクタ。
【請求項１】
接続相手コネクタのコンタクトにそれぞれ接続される複数のコンタクトピンと、前記複数のコンタクトピンが互いに所定間隔を空けて並べて配設される絶縁ハウジングと、前記絶縁ハウジングを被覆して設けられるシールドケースとを備えるとともに、基板に実装される電気コネクタであって、
前記複数のコンタクトピンのうち少なくとも一つのコンタクトピンは、隣り合う他のコンタクトピン側に突出して設けられ、前記他のコンタクトピンとの間隔を前記所定間隔よりも短くする突出部を備える、
電気コネクタ。
【請求項２】
前記シールドケースは、板状の導電部材によって形成されてなる、
請求項１記載の電気コネクタ。
【請求項３】
前記複数のコンタクトピンの各コンタクトピンは、一端に相手側コンタクトと接続する接触部が形成される第１辺部と、
前記第１辺部の他端から前記第１辺部の延在方向と直交する方向に延設され、且つ、前記基板と接続する端子部を備える第２辺部とを有する、
請求項１又は２記載の電気コネクタ。
【請求項４】
前記複数のコンタクトピンにおいて隣り合うコンタクトピンの前記第２辺部どうしは、前記第１辺部の延在方向で前記所定間隔を開けて並べて配置され、
前記突出部は、互い対向する前記第２辺部に向かって前記第１辺部の延在方向に突出して設けられている、
請求項３記載の電気コネクタ。
【請求項５】
前記シールドケースは、前記第１辺部を囲む円筒被覆部と、
前記第２辺部を囲む直方形状被覆部と、を有する、
請求項３記載の電気コネクタ。
【請求項６】
前記複数のコンタクトピンは、マトリクス状に前記所定間隔を空けて配列された４つのコンタクトピンである、
請求項１から５のいずれか一項に記載の電気コネクタ。
【請求項７】
前記突出部は、平板状である、
請求項１から６のいずれか一項に記載の電気コネクタ。
【請求項８】
前記突出部は、前記直方形状被覆部内に位置する前記第２辺部の上端から下端に亘る部位から突出して設けられている、
請求項５記載の電気コネクタ。
【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】
【公開番号】特開２０１２−２４３６５０（Ｐ２０１２−２４３６５０Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１４０３３（Ｐ２０１１−１１４０３３）
【出願日】平成２３年５月２０日（２０１１．５．２０）
【出願人】（０００００６２２０）ミツミ電機株式会社 (1,651)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２０日（２０１１．５．２０）
【出願人】（０００００６２２０）ミツミ電機株式会社 (1,651)
【Ｆターム（参考）】
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