CN103797652B

CN103797652B - 连接器

Info

Publication number: CN103797652B
Application number: CN201280026511.XA
Authority: CN
Inventors: 小野真广
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2011-06-15
Filing date: 2012-03-14
Publication date: 2016-06-29
Anticipated expiration: 2032-03-14
Also published as: WO2012172845A1; JP5024473B1; US20140302724A1; CN103797652A; EP2722937A1; EP2722937B1; JP2013004282A; EP2722937A4; US9806451B2

Abstract

本发明目的为提供一种连接器，其端子的定位准确且容易，可获得希望的高频特性。连接器，将插头（10）的插头端子（20）压入并电连接至插座（60）的插座端子（70），并且将所述插头（10）的插头固定器（55）和所述插座（60）的插座固定器（90）连接；所述插头（10）的插头端子（20）连接一端的电信号线且穿过插头主体（11）的端子孔（14），所述插座（60）的插座端子（70）连接另一端的电信号线且穿过插座主体（61）的端子孔（64）。特别地，通过主体以及由绝缘材料构成的端子固定器，在轴心方向上对穿过插头主体（11）的端子孔（14）的插头端子（20）及穿过插座主体（61）的端子孔（64）的插座端子（70）中至少一种端子的一端部夹持来进行限位。

Description

连接器

技术领域

本发明涉及连接器，尤其涉及包括具有能够防止高频带中的高频信号的外部噪声、内部噪声的屏蔽功能的高频连接器。

背景技术

以往，作为连接器，例如公开有了“一种导电体用插入式连接器，其为用于对一端已经与针式接头或插座接头稳固结合的多芯的独立导电体进行连接的插入式连接器，其特征在于，具有独立导电体（46）的针式接头或插座接头（40）沿着保持体（30）进行定向并插入半开放的接头室（31）；

保持体（30）插入环绕该保持体（30）的连接器套筒（3），该连接器套筒（3）由第一连接器部分（10）与第二连接器部分（15）形成，两连接器部分（10,15）配置于两侧处开放的保持套筒（20）上；

利用保持套筒（20）内相应地配置的长度方向筋条（24），对在保持体（30）的接头室（31）内被定向的针式接头或插座接头（40）进行固定”（参照对比文件1）。

专利文献1：日本专利文献特开2008-130556号公报

发明内容

本发明所要解决的问题

然而，前述的连接构造中，如其图1及图2所示，连接到线缆44的导线的针式接头40从外周面侧逐根地安装在屏蔽部件30上而被屏蔽部件30所支持。因此，具有如下问题：针式接头40相互间容易在轴心方向上产生位置偏差，难以获得所希望的高频特性，并且所述针式接头40的位置调整需要花费工夫。

本发明鉴于上述问题点，以提供一种连接器为课题，该连接器中端子的定位准确并且容易，能够获得希望的高频特性。这样，本发明者意识到若消除端子相互的轴心方向上的位置偏差，则能够获得想要的高频特性，基于这点完成了本申请。

解决问题的方法

为了解决上述问题，本发明所涉及的连接器，将插头的插头端子压入并电连接至插座的插座端子，并且将所述插头的插头固定器和所述插座的插座固定器连接；所述插头的插头端子连接一端的电信号线且穿过插头主体的端子孔，所述插座的插座端子连接另一端的电信号线且穿过插座主体的端子孔；通过主体以及由绝缘材料构成的端子固定器，在轴心方向上对穿过插头主体的端子孔的插头端子及穿过插座主体的端子孔的插座端子中至少一种端子的一端部夹持来进行限位。

发明的效果

根据本发明，获得一种连接器，经由端子固定器能够在端子的轴心方向上进行限位，并能够消除轴心方向的位置偏差，具有所需要的高频特性。

另外，获得一种连接器，该连接器经由端子固定器能够同时对多根端子进行限位，轴心方向的定位变得准确并且容易，组装作业性优异。

作为本发明提供的实施方式可以设置为如下方式：通过所述插头主体以及由绝缘材料构成的插头端子固定器，在轴心方向上对穿过插头主体的端子孔的插头端子的一端部夹持来进行限位。

根据本实施方式，获得一种连接器，经由插头端子固定器能够在端子的轴心方向上进行限位，并能够消除轴心方向的位置偏差，获得所希望的高频特性。

另外，获得一种连接器，该连接器经由插头端子固定器能够同时对多根端子进行限位，轴心方向的定位变得准确并且容易，组装作业性优异。

作为本发明涉及的其他实施方式，可以通过所述插座主体以及由绝缘材料构成的插座端子固定器，在轴心方向上对穿过插座主体的端子孔的插座端子的一端部夹持来进行限位。

根据本实施方式，获得一种连接器，该连接器经由插座端子固定器能够在轴心方向上进行限位，并能够消除轴心方向的位置偏差，获得所希望的高频特性。

另外，获得一种连接器，该连接器经由插座端子固定器能够同时对多根端子进行限位，轴心方向的定位变得准确并且容易，组装作业性优异。

作为本发明涉及的不同的实施方式，可以将从插头主体突出的多根插头端子的突出尺寸设为一致，或者，可以将从插座主体突出的多根插座端子的突出尺寸设为一致。

根据本实施方式，获得一种连接器，该连接器中将多根插头端子或多根插座端子的轴心方向上的突出尺寸分别设为一致，获得良好的高频特性。

作为本发明涉及的另一实施方式，插头主体及插座主体中的任意一者通过聚对苯二甲酸丁二酯、液晶高分子聚合物、聚苯硫醚的任意一种形成。

根据本实施方式，具有材料选择的范围变大，设计的自由度提高的效果。

附图说明

图1的A及图1的B为示出构成本发明涉及的连接器的插座与插头连接前后的立体图；

图2的A及图2的B为示出图1所示的连接器的插座与插头连接前后从不同角度观察的立体图；

图3为图1所示的插头的分解立体图；

图4为图2所示的插头的分解立体图；

图5为图2所示的插座的分解立体图；

图6为图1所示的插座的分解立体图；

图7的A及图7的B为图1所示的插座的立体图及局部截面图；

图8为图1所示的插头的局部截面分解立体图；

图9的A为图1所示的插座及插头的连接前的截面图，图9的B、图9的C为图9的A所示的插头及插座的局部放大图；

图10为图1所示的插座及插头连接后的截面图；

图11的A及图11的B为示出插头及插座的相对面的正视图；

图12为示出高频特性的分析结果的图表；

图13为示出PBT的高频特性的分析结果的图表；

图14为示出LCP的高频特性的分析结果的图表；

图15为示出PPS的高频特性的分析结果的图表；

图16的A为示出分析得分的图面，图16的B为高频特性的分析结果；

图17为示出在差分对1/2与相邻的差分对3/4之间的近端串扰的分析结果的图表；

图18为示出在差分对1/2与相邻的差分对5/6之间的近端串扰的分析结果的图表；

图19为示出在差分对1/2与相邻的差分对7/8之间的近端串扰的分析结果的图表。

标号说明

10：插头

11：插头主体

12：大直径部

13：十字形缝隙

14：端子孔

15：嵌合凹部

20：插头端子

21：针端子部

22：环状阶差部

23：连接部

25：插头端子固定器

26：十字形缝隙

27：端子用切口孔

30：屏蔽部件

31：大直径部

32：分隔壁

33：导引用突条

36：导电C形环

37：弹性O形环

40：筒状壳体

42:第一环状阶差部

43:第二环状阶差部

44:第三环状阶差部

47:紧固件

50:环状套

51:螺旋弹簧

52:防脱件

53:卡合爪

54:卡合突起

55:插头固定器

55a:定位用标记

56:外螺纹部

57:旋转操作用环形筋条

58:导引槽

59:外螺纹部

60:插座

61:插座主体

62:大直径部

63:十字形缝隙

64:端子孔

65:导引用槽部

66:环形槽部

69:O形环

70:插座端子

71:信道部

72:环状阶差部

73:插座部

74：连结部

80:屏蔽部件

81:分隔壁

82:盖部

84:定位用突起

85:导电C形环

90:插座固定器

90a:定位用标记

91:固定用筋条

92:外螺纹部

95:螺母

96:内螺纹部

97:大致呈L字形卡合槽

具体实施方式

按照图1至图11的附图对本发明涉及的连接器的实施方式进行说明。

如图1及图2所示，本实施方式为适用于包括卡口式插头10及卡口式插座60的连接器的情况。

如图3及图4所示，所述卡口式插头10包括：插头主体11；两根一组地共计八根的插头端子20；插头端子固定器25；屏蔽部件30；筒状壳体40；紧固件47；环状套50；螺旋弹簧51；防脱件52以及插头固定器55。

如图8所示，所述插头主体11为具有大直径部12的带阶差的圆柱体树脂成型品，在被沿着其轴心设置的十字形缝隙13分割的四个区域内，分别设置两个一组的端子孔14。作为所述插头主体11的材料，例如可以举出PBT（聚对苯二甲酸丁二酯）、LCP（液晶高分子聚合物）、PPS（聚苯硫醚）。然后，能够嵌合后述的插头端子固定器25的嵌合凹部15设置在所述大直径部12的端面（图4）。

如图8所示，插头端子20在其一端侧设置所述针端子部21，该针端子部21为被插入至所述插头主体11的端子孔14的信道部；另一方面，插头端子20在其另一端侧经由环状阶差部22设置连接部23。在所述连接部23上能够电连接后述的电信号线缆100的导线101。

而且，所述电信号线缆100以两根一组的方式通过绝缘树脂分别覆盖八根导线101，而且被未图示的铝箔及网状屏蔽线覆盖着。然后，所述导线101被以压附和/或焊接的方式电连接到上述插头端子20的连接部23（图9、图10）。

如图8所示，插头端子固定器25具有能够嵌合于所述插头主体11的嵌合凹部15的外周形状，并且在沿着插头端子固定器25的轴心设置的十字形缝隙26分割的四个区域内，分别设置有两个一组的端子用切口孔27。特别地，所述端子用切口孔27与插头端子20的连接部23的端部嵌合，并且具有能够限对轴心方向上进行限位的截面形状（图9，10）。

如图3所示，屏蔽部件30为由具有大直径部31的带阶差圆筒状的导电材料形成的成型品，被沿着其轴心设置的十字形分隔壁32分割成四个空间区域。而且，所述十字形分隔壁32的中心部设有导引用突条33。另外，所述屏蔽部件30在其外周面上设有能够卡合导电C形环36的环状槽部34，并且在屏蔽部件30的大直径部31的外周面设有能够卡合弹性O形环37的环状槽部35。并且，所述导电C形环36通过与所述环状槽部34卡合，不仅与后述的插头固定器55及屏蔽部件30电连接、而且还具有能够防止后述的插头固定器55脱落的截面形状。

如图8所示，筒状壳体40为一成型品，该成型品具有能够收纳屏蔽部件30的截面形状，该屏蔽部件30安装有插头主体11，而且，该成型品由具有小直径部41的圆筒状的导电材料所形成。并且，所示筒状壳体40在其一个端侧的外周面缘部设置外螺纹部40a，并且在筒状壳体40的小直径部41的外周面上形成外螺纹部41a。另外，所示筒状壳体40在其内周面上设置定位用第一环状阶差部42、第二环状阶差部43以及第三环状阶差部44。

并且，通过将环状套50螺合于所述外螺纹部40a，能够防止所述屏蔽部件30脱落。另一方面，通过将紧固件47螺合于所述外螺纹部41a，能够使防水衬套45以及线缆夹46发生弹性变形，并防止电信号线缆100脱落。

螺旋弹簧51具有能够与所述屏蔽部件30相嵌合的内径，并且与后述的防脱件52按压连接从而向外方施力。

防脱件52为具有能够嵌合于所述屏蔽部件30的外周面的内径的环形状，以与轴心平行且间隔均等的方式突出设置三根卡合爪53。在所述卡合爪53的外周面的顶端部上设有卡合突起54。

插头固定器55为能够旋转自如地嵌合在所述屏蔽部件30上的圆筒形状，在其外周面的一端侧的一半形成外螺纹部56，并且从所述外周面的一端侧缘部延伸旋转操作用环状筋条57。并且，在所述旋转操作用环状筋条57上的另一端侧边缘部设有定位用标记55a。另外，所述插头固定器55沿着其外周面及所述旋转操作用环状筋条57的内周面以与轴心平行且间隔均等的方式形成连通的三根导引槽58。所述导引槽58能够被所述防脱件52的卡合爪53所插通。进一步地，在所述导引槽58的另一端侧上设置有用于确保弹簧的有效长度的外螺纹部59。

对由前述的部件构成的插头10的组装方法进行说明。

如图3及图4所示，将电信号线缆100的导线101分别电连接到所述插头端子20的连接部23。进一步地，将所述插头端子20的连接部23嵌合安装在插头端子固定器25的端子用切口孔27，将所述插头端子20的针端子部21分别插入插头主体11的端子孔14，并将插头端子固定器25嵌合在所述插头主体11的嵌合凹部15。这样一来，针端子部21的前端从插头主体11突出。

然后，在将弹性O形环37安装在大直径部31的环状槽部35上的屏蔽部件30上，安装所述插头主体11。另外，依次将环状套50、螺旋弹簧51、防脱件52、插头固定器55安装在所述屏蔽部件30上。接着，在向里按入所述插头固定器55，使螺旋弹簧51压缩的状态下，将导电C形环36卡合至环状槽部34，由此获得半成品的插头10。

此外，将所述半成品的插头10装入筒状壳体40，通过将所述环状套50螺合所述筒状壳体40的外螺纹部40a而密封筒状壳体40。另一方面，通过将紧固件47螺合于所述筒状壳体40的外螺纹部41a，并使穿过电信号线缆100的防水衬套45以及线缆夹46发生弹性变形以固定所述电信号线缆100，由此，插头10的组装完成。

如图9所示，根据本实施方式，插头端子20的针端子部21的外周面与插头主体11的端子孔14的内周面之间形成有连续的圆筒状空隙。

另外，根据本实施方式，通过将环状套50螺合于筒状壳体40，插头主体11、插头端子固定器25以及屏蔽部件30被紧固在轴心方向上。因此，即使插头端子20在轴心方向的安装位置上出现偏差，通过插头端子固定器25向插头主体11侧按入插头端子20的连接部23，能够消除安装位置的偏差。其结果是，具有如下优点：能够使在从插头主体11突出的数根插头端子20的轴心方向上的突出尺寸一致。

进一步地，根据本实施方式，电信号线缆100的未图示的铝箔及网状屏蔽线与筒状壳体40接触。因此，经由所述筒状壳体40、环状套50、屏蔽部件30、导电C形环36以及插头固定器55形成屏蔽构造。

如图5及6所示，所述卡口式插座60安装至安装板（未图示）而使用，其包括插座主体61、插座端子70、屏蔽部件80以及插座固定器90。

所述插座主体61为具有大直径部62的带阶差的圆柱体树脂成型品，在通过沿着其轴心设置的十字形缝隙63所分割出的四个区域内，分别设置两个一组的端子孔64。在所述十字形缝隙63的中心部上设有导引用槽部65。作为所述插座主体61的材料，例如可以举出PBT（聚对苯二甲酸丁二酯）、LCP（液晶高分子聚合物）、PPS（聚苯硫醚）。然后，所述大直径部62的外周面设有环状槽部66，并且在大直径部62的外周面边缘部设有切口槽67。然后，在所述大直径部62的环状槽部66中安装有大直径的弹性O形环68，并且，所述大直径部62的底部设有小直径的弹性O形环69。

插座端子70为能够插入插座主体61的端子孔64的形状，在插座端子70的信道部71的两端分别配置的环状阶差部72、72。然后，在一个方向上的所述环状阶差部72的一端侧，设有能够插入所述插头端子20的针端子部21的插座部73，另一方面，在另一个方向上的所述环状阶差部72的另一端侧设有电连接至未图示的电路基板的连接部74。

屏蔽部件80包括能够插入所述插座主体61的十字形缝隙63的截面呈十字形的分隔壁81，以及在所述分隔壁81的一端侧与所述分隔壁81一体成形的盖部82。在所述盖部82的向外的面上突出设置定位用突起84。另外，在设置于所述盖部82的外周面的环状的卡止槽83处，能够卡止大致呈方形的导电C形环85。

如图5所示，插座固定器90为具有能够收纳所述插座主体61的圆筒状的金属制品，设置在其外周面的大致中央位置的六角形的固定用筋条91的一侧形成外螺纹部92，并且，固定用筋条91的另一侧边缘部设有定位用标记90a。然后，在所述外螺纹部92上螺合螺母95，该螺母95用于经由弹性O形环94（图9）固定到安装板（未图示）。进一步地，如图6所示，在所述插座固定器90的内周面的另一侧上形成固定用内螺纹部96，并且，切去所述固定用内螺纹部96从而形成大致呈L字形的卡合槽97。

而且，插座固定器并非一定需要固定至安装板，也可以直接连接电信号线缆100。

以下，对插座的组装方法进行说明。

如图5、图6所示，将所述插座端子70分别压入插座主体61的端子孔64。然后，分别在所述插座主体61上安装大直径的、小直径的弹性O形环68、69，另一方面，将导电C形环85卡止在屏蔽部件80的卡止槽83。接着，将所述屏蔽部件80的十字形分隔壁81嵌合至所述插座主体61的十字形缝隙63。进一步地，将所述插座主体61嵌合至所述插座固定器90，使大直径的弹性O形环68发生弹性变形并压入，并且，通过将屏蔽部件80的盖部82压入到插座固定器90的内周面，插座固定器90的组装完成。由此，大直径的O形环68能够发生弹性变形而密封，并且，经由导电C形环85，屏蔽部件80与插座固定器90导通从而形成屏蔽构造。

如图9所示，根据本实施方式，插座端子70的信道部71的外周面与插座60的端子孔64的内周面之间形成连续的圆筒状空隙。

下面，对本实施方式提供的卡口式插头10及卡口式插座60的连接方法进行说明。

如图1及图2所示，在插座主体61的十字形缝隙63的导引用槽部65上定位并压入十字形分隔壁32的导引用突条33，所述导引用突条33设置在插头10的屏蔽部件30上。由此，将插头端子20的针端子部21插入并电连接至插座端子70的插座部73。进一步地，通过螺旋弹簧51的弹力，向外施力的防脱件52的卡合爪53被插入到插座固定器90的内周面上所设置的大致呈L字形的卡合槽97内。接着，若旋转所述插头固定器55和/或所述插座固定器90，则所述卡合爪53的卡合突起54沿着所述卡合槽97滑动而卡合，并且，由于定位用标记55a、90a相互一致，从而变成锁死状态。然后，由于屏蔽部件30的顶端面的外周缘部压缩弹性O形环69使之弹性变形，从而能够确保高防水性。

而且，在将插座主体61安装于插座固定器90的情况下，优选的，对于插座主体61在轴心方向设置若干个游隙。

前述的实施方式中，虽然对适用于卡口式插头10及卡口式插座60的情况进行了说明，但是也不仅限于此，也可以分别适用于以往的螺杆式插座及螺杆式插头。

另外，前述的所述方式中，虽然对将卡口式插座60连接于卡口式插头10的情况进行了说明，但是也不仅限于此，本实施方式的卡口式插座60可以连接于以往的螺杆式插头，另外，也可以将本实施方式的卡口式插座60连接于以往的螺杆式插头。

实施例1

对于本实施方式涉及的连接器，插头主体及插座主体通过PBT（聚对苯二甲酸丁二酯）、LCP（液晶高分子聚合物）、PPS（聚苯硫醚）分别形成，另一方面，对于使端子的外周面与端子孔的内周面之间形成的连续的圆筒状空隙尺寸不同的情况的插入损失进行了解析。

试验基准基于IEC60512-25-2，对是否比7类电缆（1-600MHz的频带）中的插入损失的标准值更小进行了分析。

图12的表格示出分析结果，并且通过图13至图15用图表示出详细的分析结果。

如图13至图15所示，即使传送频率在600MHz，若筒状空隙尺寸在0.075mm以上，则插入损失在作为标准值的0.49dB以下，可判明具备7类电缆的必要条件。

因此，表明在端子信道的外周面只需设置厚度在0.075mm以上的筒状空隙，就能够获得所希望的高频特性。

实施例2

对相邻的插头端子在轴心方向偏差1mm的情况的高频特性进行分析。

即，如图16的A所示，例如，以差分对1/2与相邻的差分对3/4之间在轴心方向上无偏差的情况作为平衡，以差分对1/2与相邻的差分对3/4之间在轴心方向上存在1mm的偏差的情况作为不平衡。然后，对传输频率为600MHz的情况的近端串扰进行分析。同样地，对差分对1/2与差分对5/6的关系，差分对1/2与差分对7/8的关系进行分析。

试验基准基于IEC60512-25-1，对是否比7类电缆（1-600MHz的频带）中的标准值更小进行分析。

图16的B示出分析结果，并且通过图17至图19用图表示出详细的分析结果。

如图17至图19所示，即使传输频率为600MHz，若相邻的插头端子在轴心方向上不足1mm的位置偏差，则可判明具备7类电缆的必要条件。

因此，表明通过插头端子固定器来消除插头端子相互的轴心方向的位置偏差，能够获得所希望的高频特性。

产业上的使用可能性

虽然是对本发明所涉及的连接器将插座及插头在同一轴心方向上直线电连接的情况来进行说明，但不必仅限于此，例如，能够适用于经由插头将电气线缆连接到预先固定在安装板的插座的情况。

Claims

1.一种连接器，将插头的插头端子压入并电连接至插座的插座端子，并且将所述插头的插头固定器和所述插座的插座固定器连接；所述插头的插头端子连接一端的电信号线且穿过插头主体的端子孔，所述插座的插座端子连接另一端的电信号线且穿过插座主体的端子孔；

其特征在于，

通过主体以及由绝缘材料构成的端子固定器，在轴心方向上对穿过插头主体的端子孔的插头端子及穿过插座主体的端子孔的插座端子中至少一种端子的一端部进行夹持来进行限位。

2.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，

通过所述插头主体以及由绝缘材料构成的插头端子固定器，在轴心方向上对穿过插头主体的端子孔的插头端子的一端部夹持来进行限位。

3.根据权利要求2所述的连接器，其特征在于，

将从插头主体突出的多根插头端子的突出尺寸设为一致。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的连接器，其特征在于，

通过所述插座主体以及由绝缘材料构成的插座端子固定器，在轴心方向上对穿过插座主体的端子孔的插座端子的一端部夹持来进行限位。

5.根据权利要求4所述的连接器，其特征在于，

将从插座主体突出的多根插座端子的突出尺寸设为一致。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的连接器，其特征在于，

插头主体及插座主体中的任意一者通过聚对苯二甲酸丁二酯、液晶高分子聚合物、聚苯硫醚的任意一种形成。

7.根据权利要求4所述的连接器，其特征在于，

8.根据权利要求5所述的连接器，其特征在于，