JP2006092999A - 同軸コネクタ及びそれに用いるキャップ - Google Patents

Abstract

【課題】キャップを芯線部及び外被部のそれぞれに被着して芯線部及び外被部を仮留めし、実使用時にはキャップを取り外してホルダレスにする同軸コネクタを提供する。
【解決手段】基板に設置された信号回路等の回路に圧接接続される側においてキャップ１５を芯線部１および外被部１０のそれぞれに被着して芯線部１および外被部１０を仮留めするようにしている。芯線部１は、同軸コネクタの中心部導体をなし、外被部１０は、同軸コネクタの外部導体をなしている。このように芯線部１および外被部１０のそれぞれの接触部をキャップ１５で覆うので、芯線部１および外被部１０のそれぞれの接触部を汚染から防止することができる。又、保持部であるキャップを実使用時には、取り外すので、軽量化が図れる。軽量化は、携帯する機器には、有用である。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板間を電気的に接続する着脱可能な同軸コネクタ及びそれに用いるキャップに関するものである。

一定の間隔を空けて配置する基板間を接続する従来の同軸コネクタとして、例えば、下記特許文献１に示されるものが知られている。

図６は、特許文献１に示された同軸コネクタの構成を示す縦断面図であり、図６に示された同軸コネクタ７０は、絶縁ホルダ４０に保持され絶縁ホルダ４０の底面から延長された基端部が一方の基板２０の信号回路２１に接続固定される接続端子５４と、先端部５５が他方の基板３０の信号回路３１に弾性的に接触するスプリング式コンタクトピン５０と、該コンタクトピン５０を囲んで絶縁ホルダ４０に保持され基端部が絶縁ホルダ４０の底面から延長されて一方の基板２０のグランド回路２２に固定接続される接続端子６５を有し、基端部に連続する先端部６４が他方の基板３０のグランド回路３２に弾性接触するスプリング式コンタクトプラグ６０とを備えている。

絶縁ホルダ４０は合成樹脂の一体成形により四角いブロック状に形成され、その中心部にはスプリング式コンタクトピン５０が配置され、またスプリング式コンタクトピン５０の周囲には円筒状のスプリング式コンタクトプラグ６０が同心状に配置されている。

スプリング式コンタクトピン５０は、絶縁ホルダ４０に圧入嵌合して固定される基端部が閉塞したパイプ部材５１と、パイプ部材５１内に進退摺動自在に嵌合したコンタクトピン５２と、パイプ部材５１内に収納されてコンタクトピン５２を上方に付勢するコイルスプリング５３とを主体にして構成され、コンタクトピン５０の先端に形成された半円球の先端部５５が絶縁ホルダ４０の上面から突出して基板３０の信号回路３１に接触するようになっている。

スプリング式コンタクトプラグ６０は、絶縁ホルダ４０に圧入嵌合して固定される基端部が固定されるパイプ部材６１と、パイプ部材６１内に進退摺動自在に嵌合したコンタクトプラグ６２と、パイプ部材６１内の基端部の絞り部とコンタクトプラグ６２との間に介設されてコンタクトプラグ６２を上方に付勢するコイルスプリング６３とを主体にして構成され、その先端面６４は絶縁ホルダ４０の上面から上記コンタクトピン５２の先端部５５とほぼ同量だけ突出して基板３０のグランド回路３２に接触するようになっている。
特許第３１２６８９２号公報

上記したように従来の同軸コネクタは、絶縁ホルダの上面から突出している接触部に手の油が付いたり、ゴミが付着したり、またハンダ付け時のフラックスや半田の飛散等で上記接触部が汚れて電気的接続を遮断したり、不安定にさせたりする問題があった。

また従来の同軸コネクタは、中心部導体であるスプリング式コンタクトピンと外部導体であるスプリング式コンタクトプラグの間に合成樹脂製の絶縁ホルダを介在させていたために、小型化・細型化の限界が存在し、現状よりなお一層の小型化・細型化が難しいという問題があった。

また従来の同軸コネクタは、中心部導体であるスプリング式コンタクトピンと外部導体であるスプリング式コンタクトプラグの間に合成樹脂製の絶縁ホルダを介在させていたために、インピーダンスを高くすることが難しいという問題があった。

また従来の同軸コネクタは、吸着装置による部品実装時に、吸着面の形状を同軸コネクタの形状に合わせなければいけないので、吸着面形状が複雑になり、吸着面形状を個別に作製しなければならないばかりか、製品を小型化した場合、吸着面積がより狭くなって吸着させ難くなってしまうという問題があった。

そこで本発明は、上記のような問題を解決するために、キャップを芯線部及び外被部のそれぞれに被着して芯線部及び外被部を仮留めし、実使用時にはキャップを取り外してホルダレスにする同軸コネクタを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、一定の間隔を空けて配置する基板間を中心部導体である芯線部と外部導体である外被部の各々が自在に接続／分離可能な同軸コネクタにおいて、前記芯線部及び前記外被部のそれぞれの端子が前記基板に設置された回路に圧接接続される側において前記芯線部及び前記外被部のそれぞれに被着して前記芯線部及び前記外被部を仮留めするキャップを備えることを特徴とする。

また本発明において前記キャップは、前記芯線部及び前記外被部の取り付け端子の位置を均一に揃える位置決め部を備えることを特徴とする。

また本発明において前記キャップは、前記芯線部及び前記外被部のそれぞれの端子の一端を前記基板に設置された信号回路等に固定接続するまで前記芯線部及び前記外被部を一時的に保持し、前記固定接続した後は前記保持を解除するものであることを特徴とする。

本発明によれば、基板に設置された回路に圧接接続される側において接触部をキャップで覆うので、接触部の汚染を防止することができるという有利性がある。

また本発明によれば、実使用時には、仮留めしていたキャップを取り外して従来例のような絶縁ホルダを不要とするので、従来製法による同軸コネクタと同一インピーダンスの同軸コネクタを作製する場合、絶縁ホルダが無いため同軸コネクタをより小型化・細型化することが可能になるという有利性がある。小型化・細型化が可能になるため、本発明の同軸コネクタを搭載する電子機器を高密度化することができるという有利性がある。

また本発明によれば、実使用時には、仮留めしていたキャップを取り外すので、合成樹脂製絶縁ホルダを備える従来品よりも軽量化を図ることができるという有利性がある。

また本発明によれば、実使用時には、仮留めしていたキャップを取り外して芯線部と外被部の端子の間に従来例のような絶縁ホルダが不要となるので、インピーダンスを高くすることができるという有利性がある。すなわち通常、合成樹脂等の材料と空気とを比較した場合、空気の（合成樹脂製の絶縁ホルダを備えない）方が誘電率を下げられるので、同一形状の同軸コネクタ場合、合成樹脂製絶縁ホルダを備える従来品よりもインピーダンスを高くすることができるという有利性がある。

また本発明によれば、実使用時には、仮留めしていたキャップを取り外して再度使用するので、キャップが樹脂でキャップ以外の芯線部と外被部が金属で構成されることから金属と樹脂を完全に分離することが可能なためリサイクルする上で環境に悪影響を与えないようにすることができるという有利性がある。また、取り外したキャップを再利用することもできるので、資源の無駄を省くこともできるという有利性がある。

また本発明によれば、キャップを被着した同軸コネクタを実装するときキャップを取り付けただけで芯線部と外被部の端子先端高さ及び同軸度を揃えることができるという有利性がある。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る同軸コネクタの構成を示す縦断面図である。図１において本発明の実施形態に係る同軸コネクタは、基板に設置された信号回路等の回路に圧接接続される側においてキャップ１５を芯線部１および外被部１０のそれぞれに被着して芯線部１および外被部１０を仮留めするようにしている。芯線部１は、同軸コネクタの中心部導体をなし、外被部１０は、同軸コネクタの外部導体をなしている。このように芯線部１および外被部１０のそれぞれの接触部をキャップ１５で覆うので、芯線部１および外被部１０のそれぞれの接触部を汚染から防止することができる。

図１において外被部１０は、スライダ１１、外被スプリング１２およびケース１３から構成されており、スライダ１１の外周部に外被スプリング１２を通し、スライダ１１の内周部へケース１３を嵌め込むと同時に外被スプリング１２をスライダ１１とケース１３間に挟み込むことで、バネ性を有する外被部を構成することができる。芯線部１については後述する。

図２は、本発明の実施形態に係るキャップの構成を示す縦断面図である。図２において本発明の実施形態に係るキャップは、弾力性を有する合成樹脂から構成されており、芯線部１および外被部１０にそれぞれに被着できるように円筒形（図示されてないが上面は円形で平坦）をなし、外周側に外被側仮留め保持部１６及び外被側高さ方向位置決め部１７が設けられ、内周側に芯線側仮留め保持部１８及び芯線側高さ方向位置決め部１９が設けられている。このように高さ方向位置決め部１７、１９を持っているため、実装時、キャップが押されてもキャップ取り付け位置より沈むことが無いので、安定して実装を行うことができる。このためキャップ１５を取り付けることで芯線部１と外被部１０の端子先端高さ及び同軸度を揃えて基板に容易に実装することができる。

さらに、実装する際の実装面もキャップ１５の上端面が平坦なので平面度を精度よく保つことが可能となる。また基板へ同軸コネクタを載置するとき、キャップ上端面の平らな所を吸着面に利用できるので、吸着面を広く取ることもでき、また、吸着面が平らなので吸着させる時の位置ズレ許容範囲を拡大でき、さらに、吸着装置の吸着先端部品を個別形状に合わせる必要がないので、一般によく使用されているものを使うことができる。

図２を元に図１を参照すれば、キャップ１５の外被側仮留め保持部１６は、爪部でスライダ１１の上端面下部及び外被スプリング１２に係止させ、またスライダ１１の上端面側部に弾性接触して外被部１０を仮留め保持し、キャップ１５の外被側高さ方向位置決め部１７は、ケース１３の上端面に当接してケース１３の高さ方向の位置決めを行うようにしている。またキャップ１５の芯線側仮留め保持部１８は、筒部材４の下部に設けられた鍔部下端の溝６にその爪部が係合すると共に可動ピン２の頭部側端、芯線スプリング３（図４参照）に弾性接触して芯線部１を仮留め保持し、キャップ１５の芯線側高さ方向位置決め部１９は、筒部材４の下部に設けられた鍔部上端面５（図４参照）に当接して高さ方向の位置決めを行うようにしている。

図３は、本発明の実施形態に係る同軸コネクタの構成を示す縦断面図であって、実使用状態を示しており、図１及び図２に示した本発明の実施形態に係るキャップは取り外されている。

図３において本発明の実施形態に係る同軸コネクタは、キャップが被着された状態でケース１３および芯線部１の筒部材４の下端面が基板８に固定接続される。固定接続された後にキャップが取り外され、芯線部１を形成する可動ピンの上端面および外被部１０を形成するスライダ１１の先端部が基板８に対向する図示されていない基板の信号回路等の回路に圧接接続される。すなわち図３において圧接接続箇所として図示されている。

図３から分かるように本発明の実施形態に係る同軸コネクタは、実使用時には、仮留めしていたキャップを取り外して従来例のような絶縁ホルダを不要とするので、従来製法による同軸コネクタと同一インピーダンスの同軸コネクタを作製する場合、絶縁ホルダが無いため同軸コネクタをより小型化・細型化することができる。

実使用時には、仮留めしていたキャップを取り外して芯線部１と外被部１０の端子の間に従来例のような絶縁ホルダが不要となるので、インピーダンスを高くすることができる。すなわち通常、合成樹脂等の材料と空気とを比較した場合、空気の（合成樹脂製の絶縁ホルダを備えていない）方が誘電率を下げられるので、同一形状の同軸コネクタ場合、合成樹脂製絶縁ホルダを備える従来品よりもインピーダンスを高くすることができる。

また実使用時には、仮留めしていたキャップを取り外すので、合成樹脂製絶縁ホルダを備える従来品よりも軽量化を図ることができる。

また実使用時には、仮留めしていたキャップを取り外して再度使用するので、キャップが合成樹脂でキャップ以外の芯線部と外被部が金属で構成されることから金属と合成樹脂を完全に分離することが可能なためリサイクルする上で環境に悪影響を与えないようにすることができる。また、取り外したキャップを再利用することもできるので、資源の無駄を省くこともできる。

図４は、本発明の実施形態に係る同軸コネクタにキャップを被着するまでの組立アセンブリーを説明するための図である。

図４において芯線部１は、筒部材４の外周に芯線スプリング３を通し、筒部材４上端の穴へ可動ピン２を挿入すると同時に芯線スプリング３を筒部材４と可動ピン２で挟み込むことで、バネ性を有する芯線部１を完成させる。また外被部１０は、スライダ１１の外周部に外被スプリング１２を通し、スライダ１１の内周部へケース１３を嵌め込むと同時に外被スプリング１２をスライダ１１とケース１３間に挟み込むことで、バネ性を有する外被部１０を完成させる。この結果、ケース上端面１４はスライダ１１の内部に位置することになる。

上記のようにして完成させた芯線部１及び外被部１０に対してまず芯線部１を治具７の中心に取り付け、芯線部１を取り囲むようにして完成させた外被部１０を治具７に取り付ける。治具７に取り付けた状態でキャップ１５を芯線部１及び外被部１０に被着する。

図５は、図４における組立工程を簡易に示したフロー図である。図４において、工程に入る前に、外被部１０、芯線部１、キャップ１５及び梱包材料についての各アセンブル部品を準備しておく。そして外被部１０を組み立てるために、まずスライダに外被スプリングを通す（Ｓ11）。ついで、スライダ、外被スプリングの中にケースを通し、組み立てる（Ｓ12）。

一方、芯線部１を組み立てるために、まず芯線スプリングに筒部材を通す（Ｓ21）。ついで、可動ピンを芯線スプリング及び筒部材に通し、組み立てる（Ｓ22）。

外被部１０及び芯線部１を組み立てた後に、治具の中心に芯線部を取り付け、芯線部を取り囲むように外被部１０を治具に取り付ける（Ｓ31）。次いで、治具に取り付けた芯線部１及び外被部１０に対して所定の性能を満足するか否かの検査を実施する（Ｓ41）。

次に、検査が終了した芯線部１及び外被部１０に準備済みのキャップを嵌め込んで仮留めし治具から取り出す。これにより図１に示したキャップを被着した同軸コネクタの組立が完了する（Ｓ42）。組立が完了したキャップを被着した同軸コネクタに対して梱包を実施する（Ｓ51）。梱包されたキャップを被着した同軸コネクタを出荷する。

なお、図５には示されていないが、梱包され出荷されたキャップを被着した同軸コネクタを組立ライン上の電子機器に取り付ける場合には、キャップを被着した同軸コネクタを開梱し、次いで吸着装置でキャップの上面を吸着して組立ライン上の基板の所定位置に載置して固定接続する。次に、固定接続が完了した後にキャップを取り外し、キャップ側に設けられていた接触部を他の基板の所定位置に圧接接続する。これにより電子機器への取り付けを完了する。

本発明にかかる同軸コネクタは、実使用時には、仮留めしていたキャップを取り外して従来例のように絶縁ホルダを不要とするので、同軸コネクタをより小型化・細型化することが可能になるため、高密度が求められる電子機器、例えば携帯電話や携帯情報端末等にとって大いに有用である。また軽量化を図ることができるので、軽量化が求められる携帯用機器等にとって特に有用である。

本発明の実施形態に係る同軸コネクタの構成を示す縦断面図、 本発明の実施形態に係るキャップの構成を示す縦断面図、 本発明の実施形態に係る同軸コネクタの構成を示す縦断面図であって、実使用状態を示す図、 本発明の実施形態に係る同軸コネクタにキャップを被着するまでの組立アセンブリーを説明するための図、 図４における組立工程を簡易に示したフロー図、 従来の同軸コネクタの構成を示す縦断面図である。

符号の説明

１ 芯線部
２ 可動ピン
３ 芯線スプリング
４ 筒部材
５ 鍔上端面
６ 溝
７ 治具
８ 基板
１１ スライダ
１２ 外被スプリング
１３ ケース
１４ ケース上端面
１５ キャップ
１６ 外被側仮留め保持部
１７ 外被側高さ方向位置決め部
１８ 芯線側仮留め保持部
１９ 芯線側高さ方向位置決め部
２０ 基板
２１ 信号回路
２２ グランド回路
３０ 基板
３１ 信号回路
３２ グランド回路
４０ 絶縁ホルダ
５０ スプリング式コンタクトピン
６０ スプリング式コンタクトプラグ
７０ 同軸コネクタ

Claims (8)

1. 一定の間隔を空けて配置する基板間を中心部導体である芯線部と外部導体である外被部の各々が自在に接続／分離可能な同軸コネクタにおいて、
   前記芯線部及び前記外被部のそれぞれの端子が前記基板に設置された回路に圧接接続される側において前記芯線部及び前記外被部のそれぞれに被着して前記芯線部及び前記外被部を仮留めするキャップを備えることを特徴とする同軸コネクタ。
2. 前記キャップは、前記芯線部及び前記外被部の取り付け端子の位置を均一に揃える位置決め部を備えることを特徴とする請求項１記載の同軸コネクタ。
3. 前記キャップは、前記芯線部及び前記外被部のそれぞれの端子の一端を前記基板に設置された回路に固定接続するまで前記芯線部及び前記外被部を一時的に保持し、前記固定接続した後は前記保持を解除するものであることを特徴とする請求項１又は２記載の同軸コネクタ。
4. 一定の間隔を空けて配置する基板間を芯線部及び外被部の各々が自在に接続／分離可能な同軸コネクタに用いるキャップであって、前記芯線部を仮留め保持する第１の保持部と、前記外被部を仮留め保持する第２の保持部を備えていることを特徴とするキャップ。
5. 前記第１の保持部は、前記芯線部に弾性力を付与する樹脂で成り、前記第２の保持部は、前記外被部に弾性力を付与する樹脂で成ることを特徴とする請求項４記載のキャップ。
6. 前記芯線部に対して高さ方向の位置決めを行う第１の位置決め部と、前記外被部に対して高さ方向の位置決めを行う第２の位置決め部を備えていることを特徴とする請求項４又は５記載のキャップ。
7. 一定の間隔を空けて配置する基板間を中心部導体である芯線部と外部導体である外被部の各々が自在に接続／分離可能な同軸コネクタの組立方法において、
   前記外被部を構成するスライダ、外被スプリング及びケースを準備し、前記外被部を完成させる工程と、
   前記芯線部を構成する可動ピン、芯線スプリング及び筒部材を準備し、前記芯線部を完成させる工程と、
   完成させた前記芯線部を治具の中心に取り付け、前記芯線部を取り囲むようにして完成させた前記外被部を治具に取り付ける工程と、
   前記治具に取り付けられた前記芯線部及び前記外被部にキャップを被着し前記治具から取り出し検査した後に梱包し出荷する工程と、
   を含んでなる同軸コネクタの組立方法。
8. 一定の間隔を空けて配置する基板間を中心部導体である芯線部と外部導体である外被部の各々が自在に接続／分離可能な同軸コネクタにおいて、
   前記芯線部及び前記外被部のそれぞれの端子が前記基板に設置された回路に圧接接続される側において前記芯線部及び前記外被部のそれぞれに被着して前記芯線部及び前記外被部を仮留めするキャップを備え、
   前記キャップの前記仮留めは、前記芯線部及び前記外被部のそれぞれの端子の一端を前記基板の一方に設置された回路に固定接続するまでとし、前記固定接続した後に前記キャップを取り外して前記芯線部及び前記外被部との間をホルダレスにしたまま前記芯線部及び前記外被部のそれぞれの端子の他端を前記基板の他方に設置された回路に圧接接続することを特徴とする同軸コネクタ。
   

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