JP2007012554A

JP2007012554A - 接続装置

Info

Publication number: JP2007012554A
Application number: JP2005195026A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Ono; 宏幸大野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-07-04
Filing date: 2005-07-04
Publication date: 2007-01-18

Abstract

【課題】携帯端末等の組立て時、あるいは携帯端末やＩＣカード等をクレードルやソケット等へ装着する時に接点部が帯電していると、静電破壊が発生して内部回路の素子を破壊してしまう恐れがある。
【解決手段】帯電している相手側端子８が嵌合方向へ押下し接点７と接触すると、相手側端子８に帯電している電荷は、接点７から接点バネ２、ＧＮＤバネ３、ＧＮＤ端子５を通してＧＮＤプレーン１０に流れる。そして、さらに押下すると接点バネ２とＧＮＤバネの接続が断たれ、さらに嵌合すると相手側電極８と内部回路が接点７、接点バネ２、ホット端子４及びホットパターン９を通して接続されるので、静電破壊は発生しない。
【選択図】図１

Description

この発明は、携帯端末等の組立て時、あるいは携帯端末やＩＣカード等をクレードルやソケット等へ装着する時に接点部で発生する静電破壊から内部回路を保護できるようにしたコネクタ等の接続装置に関するものである。

携帯端末やＩＣカード等をクレードルやソケット等へ装着する時に接点部で発生する静電破壊から内部回路を保護する方法の一つとして、静電ブラシで静電気を除去したり、ＩＣカードを着脱するときに強制的に携帯端末本体の電源を切ったりする等の仕組みを追加する構成にしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、携帯端末のアンテナ等に発生する静電破壊に関しては、ノッチフィルタやローパスフィルタ、あるいは静電サージ対策回路を挿入して回路的に静電破壊を防止するようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。

また、携帯情報端末の拡張スロット内部にデータ通信用接点と充電用接点とを具備し、かつ、そのスロットに対向する関係のコネクタ及び接点を有するクレードルにおいて、携帯情報端末側の接点はユーザーが指で触れない位置に設置し、静電破壊を防止するようにしたものがある（例えば、特許文献３参照）。

特開平９−２７８３９号公報特開２００３−１３３９８９号公報特開２００３−１６３７２１号公報

従来の静電破壊防止のための構造では、例えば、特許文献１記載のものでは、静電ブラシで静電気を除去しているが、接点に帯電していた場合、帯電ブラシを直接接点に当てることが困難である。また、装着時に本体の電源をＯＦＦする構成を追加せねばならず、かつＯＦＦしていても、本体内部の素子破壊等の発生を必ずしも防止できるとは限らない。

また、特許文献２記載のものでは、携帯端末のアンテナ等に発生する静電破壊をノッチフィルタやローパスフィルタ、あるいは静電サージ対策回路を挿入して回路的に静電破壊を防止しているが、追加回路のコストＵＰや、回路追加による高周波特性劣化等の弊害が発生する等の問題点があった。

また、特許文献３記載のものでは、携帯情報端末側の接点をユーザーが指で触れない位置に設置して静電破壊を防止しているが、携帯情報端末の小型化には不利である。

また、製造時にコネクタ接続を伴う組立て時等にコネクタの接点に帯電していた場合、組立てした瞬間に静電破壊が起こり、製造歩留まりを悪化させる場合がある。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、携帯端末等をクレードルやソケット等へ装着する時に接点部で発生する静電破壊から回路を保護できる接続装置の構造を提供することを目的としている。また、製造時にコネクタ接続を伴う組立て時等の静電破壊による製造歩留まり劣化の防止、並びに電気的対策として保護素子等を追加した場合のコストＵＰや性能劣化を回避できる接続装置の構造を提供することを目的としている。

この発明に係る接続装置は、嵌合により相手側電極と電気的に接続される接点、この接点が固定され、上記相手側電極の嵌合方向に押圧されることにより撓むバネ部材、嵌合前で、上記相手側電極と接点とが接触している状態で上記バネ部材を介して上記相手側電極をＧＮＤに電気的に接続し、嵌合状態で上記バネ部材との電気的接続を断たれるＧＮＤ線、嵌合状態で上記バネ部材を介して上記相手側電極を内部回路と接続するホット端子からなる構成としたものである。

この発明によれば、接続装置を嵌合する時、嵌合前で、相手側電極と接点とが接触している状態でバネ部材を介して相手側電極をＧＮＤに電気的に接続するように構成しているので、静電破壊による内部回路の素子破壊を防止でき、使用時（指触れや嵌合の瞬間）並びに製造時（組立て時）に機器の故障や製造不具合を防止できる効果がある。また、保護素子等を追加した場合のコストＵＰや性能劣化を回避できる効果がある。

以下、この発明の実施の形態１について、図を参照して説明する。

図１に実施の形態１に係るコネクタの構成図を示す。

樹脂製のハウジング１の内部にバネ部材としての接点バネ２とＧＮＤバネ３を組み込み、接点バネ２が接続されたホット端子４及びＧＮＤバネ３と接続されたＧＮＤ端子５を有した表面実装コネクタとなっている。６はプリント基板で、コネクタを実装するとともに携帯電話機等の内部回路（図示せず）を実装している。７は接点バネに固定された接点で、ハウジングに形成した小孔１ａに臨んでいる。８は嵌合することにより接点７と接続される相手側電極であり、図示しないアンテナが接続されている。

即ち、図示のコネクタは、携帯電話機のアンテナを内部回路に接続するコネクタであり、組み付けによりコネクタが嵌合され、相手側電極８が接点７に接続されて、アンテナと内部回路とを電気的に接続するようになっている。

相手側電極８と電気的に接続される部分は接点７であり、接点７が物理的に矢印で示す相手側電極８の嵌合方向へ押下される構造になっているため、接点バネ２は相手側電極８の嵌合方向へ撓むようになっている。

接点バネ２の一端がホット端子４となっており、ホット端子４はプリント基板６のコネクタに接続したい回路に接続されるホットパターン９に半田付けされる。また、ＧＮＤバネ３の一部がＧＮＤ端子５となっており、ＧＮＤ端子５はプリント基板６上のＧＮＤプレーン１０に半田付けされる。

図１のコネクタに外圧が加わらない状態では、接点バネ２とＧＮＤバネ３は、接点バネ２の反力によって接触している。従って、ホットパターン９とＧＮＤパターン１０は同電位、つまりホットパターンはＧＮＤ電位となっている。

図２及び図３により、図１のコネクタの動作原理を示す。図２のように、コネクタを嵌合する動作を開始すると、まず接続したい相手側電極８が接点７に近づき、接触する。この時、接点バネ２が相手側電極８に押圧される前には接点バネ２とＧＮＤバネ３は物理的に接触したままである。従って、もし相手側電極８が帯電していた場合、帯電している電荷は接点７を通り、接点バネ３、ＧＮＤバネ３の経路でインピーダンスの低いＧＮＤ端子５側からプリント基板６上のＧＮＤプレーン１０へ瞬間的に流れる。

次に、図３のように、そのままコネクタの嵌合動作を続けると、相手側電極８がさらに押下されて接点バネ２が撓んでいき、接点バネ２とＧＮＤバネ３は物理的に離れて接続が断たれる。従って、相手側電極８は接点２を通り、ホット電極４を通過しプリント基板６上のホットパターン９へ接続される。結果的に相手側電極１１とホットパターン９が接続されて、コネクタとして機能する。

上記のようにコネクタ嵌合の過程において、図２の状態で静電破壊を引き起こす電荷はＧＮＤプレーン１０側へ放電し終わるため、図３の嵌合状態時には、ホットパターン側へ流れない。従って、ホットパターン側に静電耐圧の低い素子が接続されていたとしても、静電破壊に至らない構造となっている。

なお、図２、図３での説明では、相手側電極８との嵌合動作時について説明したが、人間の指等、帯電した異物との接触時についても同じ原理で静電破壊を防ぐことが可能である。

次に、この発明に係る実施の形態２について、図４を参照して説明する。

実施の形態１のコネクタは、バネ性を持つ板金を用いて接点バネ２とＧＮＤバネ３を構成しているが、図４に示した実施の形態２では、接点部１１にピン型の金属を用い、コイルスプリング１２を使用することにより接触安定性を高めている。

図４において、１は樹脂製のハウジング、１ａは小孔、４はホット端子、５はＧＮＤ端子、６はプリント基板、１１は接点部、１２はコイルスプリング、１３は金属性スリーブである。

即ち、図示の状態で、接点部１１は金属性スリーブ１３に接続されている。いま、図示しない相手側電極が嵌合方向（図示の下方向）に押下され、接点部１１と接触すると、仮に相手側電極が帯電していた場合、その電荷は、接点部１１からインピーダンスの小さい、金属製スリーブ１３、ＧＮＤ端子５を通してＧＮＤに流れる。さらに、相手側電極が押圧されて接点部１１と金属性スリーブ１３の接続が断たれ、嵌合状態になると相手側端子はホット電極４と接続されて、アンテナと内部回路とを接続する。

なお、上記実施の形態１及び２では１対のコネクタのみを示しているが、複数のコネクタ対を多段に並べて構成するものとしてもよい。この場合、コネクタ強度向上のためにＧＮＤバネ部はコネクタのフレーム（シャーシ）等と共通化しても良い。

また、上記実施の形態では、表面実装型コネクタについて例示したが、表面実装型以外についても応用可能である。

また、携帯端末内部のアンテナコネクタ部、プリント基板とプリント基板またはプリント基板と機能モジュールとを接続するコネクタ等にも適用可能であり、その場合には製造時の静電破壊を防止できる。

また、携帯端末とクレードルを接続する表面に露出した接点部に適用することにより、人間の手で触れた時の静電破壊に対しても同様の効果を有す。

この発明の適用例としては、携帯端末と充電台との接点、クレードルとの接点あるいは外部Ｉ／Ｆやメモリカードとのコネクタ接点などがある。また、携帯端末内部のアンテナコネクタ部、プリント基板とプリント基板またはプリント基板と機能モジュールとを接続するコネクタ等にも適用可能である。

この発明の実施の形態１における接続装置の構成を示す断面図である。この発明の実施の形態１における接続装置の嵌合動作を説明するための断面図である。この発明の実施の形態１における接続装置の嵌合動作を説明するための断面図である。この発明の実施の形態２における接続装置の構成を示す断面図である。

符号の説明

１ハウジング２接点バネ３ＧＮＤバネ６プリント基板７接点８相手側端子。

Claims

嵌合により相手側電極と電気的に接続される接点、この接点が固定され、上記相手側電極の嵌合方向に押圧されることにより撓むバネ部材、嵌合前で、上記相手側電極と接点とが接触している状態で上記バネ部材を介して上記相手側電極をＧＮＤに電気的に接続し、嵌合状態で上記バネ部材との電気的接続を断たれるＧＮＤ線、嵌合状態で上記バネ部材を介して上記相手側電極を内部回路と接続するホット端子を備えたことを特徴とする接続装置。
相手側電極は帯電した部品が接続されていることを特徴とする請求項１に記載の接続装置。