JP2006128130A - ミニアチュア差込接続部のための、一部分から成る多脚式のコンタクトばね - Google Patents

Abstract

【課題】特に高周波使用のために、公知の装置における欠点を取り除く。
【解決手段】コンタクト形成領域（Ａ）が、差し込まれた差込端子（５）の自由な端部（６）まで延在しているようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、特に高周波信号用のミニアチュア差込接続部のための、一部分から成る多脚式のコンタクトばねであって、差込端子とコンタクト形成する領域が設けられている形式のものに関する。

ミニアチュア差込接続部のための、一部分から成る多脚式のコンタクトばねは、例えばＤＥ４３３０３９０Ｃ２号明細書から公知である。金属帯材から連続的に打ち抜かれて折り曲げられたコンタクトばねは、２つのばね脚片を有しており、ばね脚片の自由な端部は、対向して位置する２つのコンタクト球面を、コンタクトブレードのためのコンタクト進入部を備えて形成する。コンタクト進入部は平らなばね脚片に対して側方にずらされて、９０゜の分だけねじられている。それゆえ、極端に長いコンタクトブレードだけが使用されることができる。コンタクトブレードは接続時に進入球面およびコンタクト球面の間を通してストッパまで挿入される。この構造形式は特に小さなラスタ間隔を備えたブレード条片のために適している。

さらにプレスフィット技術のための、一部分から成る、対向して位置する２つのばね脚片を備えたコンタクトばねは、ＤＥ３３２４７３７Ｃ２号明細書に示されている。

さらに、コンタクトブレードもしくはコンタクトピンのための、程度の差こそあれ閉鎖された「かご（Ｋａｅｆｉｇ）」を形成する、一部分から成るコンタクトばねが公知である（ＤＥ３８１７８０３Ｃ３号明細書、ＥＰ０３９０８６５Ｂ１号明細書、ＥＰ０９５８６３８Ｂ１号明細書、ＵＳ５２８１１７５号明細書）。ただし、前記のクランプ端子は、電気的な信号接続部の密度を高め、ひいてはスペースおよびコストを節減するという産業界のトレンドにまったく適していない。

先に引用したすべてのコンタクトばねに付随する欠点は、コンタクトを形成する領域が、コンタクトばねと、例えば平らなコンタクトブレード、正方形または円形のコンタクトピンまたはプリント回路板端子が列挙される差込端子との間で、互いに対向して位置するコンタクト箇所の、点状または線状の域に合わせられている点にある。このことは、より高い電流容量および特に差込接続部の高周波使用のための願望を未解決のままにする。すなわち、高周波信号のためには、確実な機械的かつ電気的な接続、インピーダンス適合およびコネクタのコンタクトばねの相互の遮蔽の他に、反射の、差込接続部の電気的な伝送特性に対する否定的な影響を減じるまたは完全に取り除くことが所望されることが判っている。この否定的な影響は、一部の信号成分がコンタクト形成域を超えて差込端子の先端まで進行し、そこから鏡面反射されることにより惹起される。これにより、入力信号は差込接続部から分割されてしまう。一方で、差込端子の自由な長さに依存した走行時間差が形作られ、この走行時間差は後続の伝送経路上をエコーおよび信号弱化といった信号劣化につながり得る。ただしその一方で、コンタクトばね内への差込端子の差込長さは任意に短縮されることができない。それというのも、短縮することにより、確実なコンタクト形成と、差込端子のための導入機能および案内機能をも有するコンタクトばね内への差込端子の平行な進入とが犠牲にされるからである。このことは特に、例えば通信技術およびコンピュータ技術で使用されるような多極の電気的なミニアチュア差込接続器に該当する。その一方で、もし差込接続部のコンタクト形成が差込端子の端部で行われると、コンタクトの確実性は不可避の公差のためにもはや保証されていない。それというのも、コンタクトばねが、反射を回避するために、差込端子の先端にのみ接触してよいからである。
ＤＥ４３３０３９０Ｃ２号明細書 ＤＥ３３２４７３７Ｃ２号明細書 ＤＥ３８１７８０３Ｃ３号明細書 ＥＰ０３９０８６５Ｂ１号明細書 ＥＰ０９５８６３８Ｂ１号明細書 ＵＳ５２８１１７５号明細書

本発明の課題は、冒頭で述べた形式の、差込接続部のためのコンタクトばねを改良して、特に高周波使用のために、前記のような公知の装置における欠点を取り除くことである。特に、プリント回路板端子、コンタクトブレードまたはコンタクトピンのような差込端子の自由な端部における信号反射は確実に回避されるべきである。さらに、本発明の別の課題は、コンタクト信頼性および電流容量を改善することである。

上記課題を解決した本発明の構成によれば、コンタクト形成領域が、差し込まれた差込端子の自由な端部まで延在しているようにした。有利な構成は請求項２以下に示されている。

差込接続部の、より長いコンタクト形成領域が、差し込まれた差込端子の自由な端部まで通じていることにより、本発明では、差込端子の先端におけるＨＦ信号の反射、ひいては走行時間差が回避される。

本発明およびこの発明によりその他に得られる利点について実施例を参照しながら詳細に説明する。

図１を参照しながらまず高周波信号のための従来慣用のミニアチュア接続器（Ｍｉｎｉａｔｕｒｖｅｒｂｉｎｄｅｒ）の欠点を指摘する。一部分から成る二脚式のコンタクトばね１は、コンタクト球面の形の、互いに鏡面対称に対向して位置するコンタクト形成箇所２を、ばね脚片３の自由な端部に有している。ばね脚片３は同時に差込端子のための進入域４を形成する。差込端子はここでは、横断面で見て正方形のコンタクトピン５として構成されている。コンタクトピン５との機械的かつ電気的に確実なコンタクト形成Ａのために、かつ特に図示されていないばねハウジング内に設けられた多数の平行なコンタクトばね１の観点で、コンタクトピン５に対するコンタクトばね１の平行な案内のために、公差克服の理由から、点状もしくは横断線状のコンタクト形成Ａは、コンタクトピン５の自由な先端６で直接形成されるのではなく、先端６からある特定の間隔Ｂを置いて形成されることが必要である。しかしながらＧＨｚ領域の高周波信号のために、このことは、差込接続部でＨＦ信号が分割されるという作用を有している。一方の信号成分はコンタクト形成領域Ａで直接、コンタクト球面２、ばね脚片５および導体端子部分７を介して流れ去る。他方の信号成分はコンタクト球面２を通過してコンタクトピン５の先端６へと流れ、先端６で反射され、それから初めて、コンタクト形成領域Ａ、ばね脚片３および導体端子部分７を介して流れ去る。これにより、同一の信号の各成分間の走行時間差、ひいては種々異なる零相が生じる。位相シフトは、相関関係のない信号重畳の結果として、信号誤謬、例えば信号エコーまたは信号減衰が発生するという作用をもたらす。それどころか、信号進行時間差および信号搬送周波数の極端に不都合な関係時、すなわち、両信号成分の位相シフトが約１８０゜で発生すると、いわゆる「干渉」に基づいて、信号消失が生じる可能性もある。これらの影響が、例えばデジタル化された音声トラヒックでは、適当な音声信号処理のおかげで、なお甘受可能なものであるとき、ビット指向のデータトラヒックでの状況はすでに遙かにクリティカルなものとなっている。それゆえ、とりわけ伝送リソースを消費する一連の検査措置および冗長措置がデータトラヒックでは必要である。

本発明はこの結果を、以下に図２を参照しながら詳細に説明する形で回避する。図２には、長く延びるＵ字形のコンタクトばね１と、差込端子、ここではやはり横断面で見てほぼ正方形のコンタクトピン５との接続が示されている。この差込接続部はやはり、例えばコンタクトブレード、円形のコンタクトピンまたはプリント回路板端子のために寸法設定されていることができる。コンタクトばね１はばねベース８を有している。ばねベース８から両側に両ばね脚片３が折り曲げられている。ばねベース８は導体端子部分７に移行する。導体端子部分７を介してＨＦ信号は転送される。両ばね脚片３は長手方向で差込領域もしくはコンタクト形成領域Ａ全体にわたって複数のコンタクト形成箇所２に分割されている。これにより、差し込まれたコンタクトピン５は複数の箇所で、特にその先端６まで、コンタクトばね１とコンタクト形成する。これにより複数の利点が達成される。１つの利点は、コンタクトピン５の、優れた側方の案内である。つまり、多極のコネクタ内でコンタクトピン５は厳密に平行に方向付けられている。このことは、機械的に差込接続部の負荷を緩和するのみならず、個々の導体間の反射特性およびクロストーク特性のような伝送特性データも大幅に改善する。さらに、複数のコンタクト形成箇所が差込長さにわたって分配されていることにより、コンタクト確実性は改善される。さらに、差込接続部毎のコンタクト形成箇所の個数と共に直線的に差込接続部の電流容量（Ｓｔｒｏｍｔｒａｇｆａｅｈｉｇｋｅｉｔ）は上昇する。確かに、まさにＨＦ領域の伝達したい信号流はそれ自体格別大きなものではないが、通信技術、コンピュータ技術、宇宙技術、医療技術等の分野における技術の必要なミニアチュア化に関して言えば、既に考慮すべき大きさである。ただし特に、差込端子の、その先端６でのコンタクト形成により、先端６における信号成分の鏡面反射の可能性は排除される。それにより、差込接続器内でのＨＦ信号の望ましくない反射、回折、分散および減衰は回避される。

図３には、単独のコンタクトばね１が斜視側面図で示されている。符号は図２ともその他の図面とも同一である。両ばね脚片３から折り曲げられているばねベース８が見て取れる。曲げ角度は９０゜よりも若干大きい。その結果、両ばね脚片３は軽微に斜めに、互いに接近するように経過しており、ばね力をコンタクトピン５に及ぼすことができる。コンタクト形成箇所２は、コンタクト形成箇所２の間でばね脚片３が適当に切欠かれていることにより形成される。これにより、各コンタクト形成箇所２は適当なばね力もしくはコンタクト形成力を印加する。切欠き９はほぼ台形である。切欠き９の短辺側の底線はばねベース８内にまで達しており、これにより、ばね作用は改善される。さらに、長辺側の底線はばね脚片３の自由な端部の手前で終わっている。有利には、切欠き９がばねベース８の領域で丸み付けられている。このことは負荷時にばね材料が裂断するのを防止する。本例では、その都度４つの切欠き９が、コンタクトばね１の、コンタクトを提供する領域Ａ全体にわたって、ペア状に対向して位置するばね脚片３内に配置されている。ばねベース８は一端で導体端子部分７に移行する。導体端子部分７はそれ自体が導体路を形成するか、または導体またはその他の電気的なコンポーネントの端子として役立つことができる。コンタクトばね１の自由な端部には、付加的に２つの導入ウェブ１０が、コンタクトピンのための導入補助手段として設けられている。導入ウェブ１０は同時に差込接続部の機械的な強度を改善する。

図４には、先行の図面に示したコンタクトばね１が再度斜視背面図で示されている。符号７は導体端子部分を指しており、符号８はばねベースを指している。ばねベース８内に引き込まれた丸み付けられた切欠き９が見て取れる。切欠き９は逆側で自由なばね脚片３内にまで続いている。コンタクトばね１の自由な端部で、ばね脚片３から導入ウェブ１０が折り曲げられている。コンタクト形成箇所２はばね脚片３に沿って切欠き９の間に位置している。

コンタクトばね１の導入端部は図５に特に明瞭に見て取ることができる。コンタクトピン５はあらゆる方向で把持されている。これにより、コンタクトピン５は短い導入ノーズ１１を有している。導入ノーズ１１は接続時に、導入ウェブ１０を備えたコンタクトばね１を探り当てる。

本発明は実施例に限定されるものではなく、本発明の考案の枠内で当業者に開示されるすべての構成を包括する。

背景技術による差込接続部を示す図である。 コンタクトばねと差込端子とから成る本発明による差込接続部を示す図である。 導体端子部分を備えたコンタクトばねの斜視側面図である。 導体端子部分を備えたコンタクトばねの斜視背面図である。 差込接続部の進入域の詳細図である。

符号の説明

１ コンタクトばね、 ２ コンタクト形成箇所、 ３ ばね脚片、 ４ 進入域、 ５ コンタクトピン、一般的には差込端子、 ６ コンタクトピンの先端、 ７ 導体端子部分、 ８ ばねベース、 ９ 切欠き、 １０ 案内ウェブ、 １１ 導入ノーズ、 Ａ コンタクト形成（領域）、 Ｂ 間隔

Claims (13)

1. 特に高周波信号用のミニアチュア差込接続部のための、一部分から成る多脚式のコンタクトばねであって、差込端子とコンタクト形成する領域が設けられている
   形式のものにおいて、
   コンタクト形成領域（Ａ）が、差し込まれた差込端子（５）の自由な端部（６）まで延在している
   ことを特徴とする、ミニアチュア差込接続部のための、一部分から成る多脚式のコンタクトばね。
2. コンタクトばね（１）がＵ字形からかご形までの横断面形状を有しており、コンタクトばね（１）のばね脚片（３）が、コンタクトを提供するその長さ（Ａ）にわたって、ばね弾性的なコンタクト形成区分（２）を形成する、請求項１記載の、一部分から成る多脚式のコンタクトばね。
3. ばね脚片（３）がばねベース（８）内にまで、コンタクト形成領域（Ａ）の長さにわたって間隔を置いて切欠かれている、請求項２記載の、一部分から成る多脚式のコンタクトばね。
4. 切欠き（９）が台形に形成されており、切欠き（９）の、長辺側の底面が、ばね脚片（３）の自由な端部寄りに位置している、請求項３記載の、一部分から成る多脚式のコンタクトばね。
5. 切欠き（９）がばねベース（８）の領域で丸み付けられている、請求項４記載の、一部分から成る多脚式のコンタクトばね。
6. Ｕ字形に曲げられたコンタクトばね（１）の導入端部で、差込端子（５）のための導入ウェブ（１０）が、向かい合うように折り曲げられている、請求項２記載の、一部分から成る多脚式のコンタクトばね。
7. コンタクトばね（１）がかご形に、ただしオーバーラップなしに曲げられている、請求項２記載の、一部分から成る多脚式のコンタクトばね。
8. その都度２つの切欠き（９）がペア状に対向して位置している、請求項２から７までのいずれか１項記載の、一部分から成る多脚式のコンタクトばね。
9. コンタクトばね（１）の長さにわたって、２つ〜６つのペアの切欠き（９）が配置されている、請求項２から８までのいずれか１項記載の、一部分から成る多脚式のコンタクトばね。
10. コンタクト形成部分（Ａ）に導体端子部分（７）が接続している、請求項１から９までのいずれか１項記載の、一部分から成る多脚式のコンタクトばね。
11. コンタクトばね（１）が構造的にコンタクトピン（５）またはコンタクトブレードに適合されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の、一部分から成る多脚式のコンタクトばね。
12. 多数の平行なコンタクトばね（１）がコンタクトばねハウジング内に埋設されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の、一部分から成る多脚式のコンタクトばね。
13. 形成された差込接続部がインピーダンスに関して高周波使用のために設計されている、請求項１記載の、一部分から成る多脚式のコンタクトばね。

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