JP3618671B2

JP3618671B2 - インターフェースコネクタ

Info

Publication number: JP3618671B2
Application number: JP2001055236A
Authority: JP
Inventors: 淳一小林; 浅井　　清
Original assignee: SMK Corp
Current assignee: SMK Corp
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2005-02-09
Anticipated expiration: 2021-02-28
Also published as: JP2002261523A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部の電源プラグやコネクタに接続し、機器内の回路素子に電源を供給したり、電気信号を入出力するインターフェースコネクタに関し、更に詳しくは、機器内に備えられる内部アンテナを取り付けたインターフェースコネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
従来、携帯電話機、携帯情報端末機等の移動体通信機器には、図７に示すように、ケース１０１Ａ、１０１Ｂ内に取り付けられたプリント配線基板１０２に、インターフェースコネクタ１００が実装されている。
【０００４】
このインターフェースコネタク１００は、専用の充電器や外部機器のコネクタと接続するコネクタであり、絶縁ハウジング１０３に、充電器の電源端子が当接する電源コンタクト１０４（導電パッド）や、外部機器のコネクタに取り付けられた信号端子が接触する信号コンタクト１０５が取り付けられている。
【０００５】
電源コンタクト１０４と信号コンタクト１０５は、インターフェースコネクタ１００をプリント配線基板１０２上に実装することにより、その脚部が、プリント配線基板１０２の電源パターン、信号パターン（図示省略）に半田接続され、これらのコンタクト１０４、１０５とパターンを経由し、充電器から機器内のバッテリーへ電源を供給したり、外部機器と機器内の回路素子とデータ交換が行われれる。
【０００６】
一方、携帯電話機、携帯情報端末機等の移動体通信機器には、ケース１０１外に突出するロッドアンテナ１０６の他に、ダイバーシチ受信方式を採用して受信感度を良好とするため、ローディングコイルで構成された内部アンテナ１０７を備え、プリント配線基板１０２の給電パターンを介して内蔵する受信回路へ接続させている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、この内部アンテナ１０７は、螺旋状に巻回したローディングコイルであるため、他の回路素子と接触することなくプリント配線基板１０２上に実装するには、広い実装面積を占有することとなり、実装密度が低下することから、移動体通信機器に特に求められる小型化の障害となっていた。プリント配線基板１０２に対して起立させて取り付ければ、この問題は解決できるが、ケース１０１自体の厚みが大きくなるので、同様に移動体通信機器を小型化させることはできないものであった。
【０００９】
また、上述のインターフェースコネクタ１００と、内部アンテナ１０７は、プリント配線基板１０２は、別部品として管理され、狭いプリント配線基板１０２上の実装面に対して個別に実装する必要があるため、実装作業が煩雑なものであった。特に、内部アンテナ１０７は、ローディングコイルであるため、弾性があり、実装しづらいものであった。
【００１０】
本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、機器に、内部アンテナを内蔵させても、実装密度が低下することなく、しかも、組み立て及び実装作業が煩雑とならないインターフェースコネクタを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１のインターフェースコネクタは、直方体状に形成され、底面をプリント配線基板に対向する実装面とし、底面に沿って側方に連設された連結部から一側面に沿って支持突起が立設された絶縁ハウジングと、絶縁ハウジングに取り付けられ、一端部が絶縁ハウジングの正面側から接続される外部端子に接続し、他端部がプリント配線基板の導電パターンに接続するコンタクトと、支持突起が挿通し、絶縁ハウジングの少なくとも一側面に沿って取り付けられるローディングコイルと、絶縁ハウジングの平面に沿って取り付けられ、ローディングコイルの平面側端部に直列に電気接続する帯状アンテナ板と、を備えたインターフェースコネクタであって、ローディングコイルの平面側端部を、帯状アンテナ板の一端部で底面側に開口する接続凹部に挿入し、接続凹部と連結部の間に、巻き軸方向の長さが連結板から絶縁ハウジングの平面までの高さより長いローディングコイルを弾装した状態で、帯状アンテナ板を絶縁ハウジングに取り付け、少なくとも１本のローディングコイルの底面側端部を、プリント配線基板の給電パターンに電気接続させたことを特徴とする。
【００１２】
給電パターンに、帯状アンテナ板を直列に接続したローディングコイルの他端を接続するので、ローディングコイルと帯状アンテナ板を内部アンテナとして作用させることができる。
【００１３】
ローディングコイルと帯状アンテナ板は、それぞれ、絶縁ハウジングの側面と平面に沿って取り付けられるので、プリント配線基板への実装、若しくは外部端子との接続の障害とならず、インターフェースコネクタの実装と共に実装できる。
【００１４】
ローディングコイルは、プリント配線基板に対して鉛直方向に取り付けられ、また、帯状アンテナ板は、絶縁ハウジングの平面に沿って取り付けられるので、広い実装面積を占有しない。帯状アンテナ板をローディングコイルに直列に電気接続して内部アンテナとするので、ローディングコイルの長さを、絶縁ハウジングの高さ以下の長さとすることができ、ケースの厚みを増加させない。
【００１５】
支持突起が挿通するローディングコイルは、絶縁ハウジングの一側面に沿って起立した状態で位置決めされる。帯状アンテナ板を絶縁ハウジングに取り付けると、ローディングコイルは接続凹部と連結部の間に弾装されるので、その平面側端部は、帯状アンテナ板の接続凹部に弾性接触し、帯状アンテナ板を取り付けるだけで、その一端部がローディングコイルと直列に電気接続する。
【００１６】
また、請求項２のインターフェースコネクタは、帯状アンテナ板の一端部に、絶縁ハウジングの平面に凹設された圧入溝に圧入される圧入片が垂設され、
圧入溝（１６）の内壁面に圧入片から突設された係止突起を係止し、圧入溝に圧入した圧入片を抜け止めすることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項３のインターフェースコネクタは、帯状アンテナ板は、直列に接続されたローディングコイルとともに所定の周波数で共振するように、その一部を蛇行させて全長を調整したことを特徴とする。
【００１８】
ローディングコイルを、絶縁ハウジングの側面への取り付けスペースに合わせた形状とし、全体のアンテナの長さは、帯状アンテナ板を蛇行させてその長さを調整できるので、絶縁ハウジングの形状に拘束されずに、内部アンテナとして作用する共振周波数で共振させることができる。
【００１９】
また、請求項４のインターフェースコネクタは、絶縁ハウジングの両側面に、一対のローディングコイルを取り付け、帯状アンテナ板の両端部を、各ローディングコイルの平面側端部に直列に電気接続したことを特徴とする。
【００２０】
プリント配線基板への実装、若しくは外部端子との接続の障害とならない両側面に沿って一対のローディングコイルを取り付けるので、絶縁ハウジングを小型化しても、帯状アンテナ板をその間に直列に接続して長い長さのアンテナとすることができ、より長い波長の周波数に共振させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るインターフェースコネクタ１を、図１乃至図６で説明する。本実施の形態に係るインターフェースコネクタ１は、携帯電話機のケース（図示せず）内に配置されたプリント配線基板６上に取り付けられ（図２、図３参照）、その正面側（図２に示す面）をケース外に臨ませている。正面側を外部に露出させて取り付けることによって、正面側から接続される専用充電器や外部機器に電気接続し、携帯電話機内のバッテリーに電源を供給したり、携帯電話機と外部機器とデータの入出力を行うものである。
【００２２】
この接続のために、直方体状に成形した絶縁ハウジング２の正面には、外部機器と接続する複合コネクタ（図示せず）が嵌合する形状のコネクタ凹部３が形成され、コネクタ凹部３に挿入される複合コネクタの外部端子と接触するように、多数の信号コンタクト４、４・・とその両側に同軸コネクタのコンタクト群５、５が、互いに絶縁するように絶縁ハウジング２に固定されている。
【００２３】
信号コンタクト４と同軸コネクタのコンタクト群５の外部端子と接触する接触部の他端部は、図１に示すように、絶縁ハウジング２の背面から底面側にクランク状に引き出され、インターフェースコネクタ１を実装するプリント配線基板６の信号パターン（図示せず）に半田接続される。これにより、複合コネクタの外部端子と各コンタクト４、５を介して、外部機器と携帯電話機内の回路素子との間で、データの入出力が行われる。
【００２４】
また、絶縁ハウジング２の正面でコネクタ凹部３の両側には、電源コンタクト７、７の電源パッド７ａ、７ａが露出し、その他端部は、絶縁ハウジング２の底面から突出し、プリント配線基板６の電源パターン（図示せず）に半田接続される。
【００２５】
電源パッド７ａ、７ａは、携帯電話機を専用充電器に載置したときに、専用充電器の充電端子に当接するもので、充電端子が電源コンタクト７に当接して弾性接触することにより、電源パターンを介して携帯電話機に内蔵のバッテリーが充電される。
【００２６】
このように、直方体状の絶縁ハウジング２の正面は、外部端子と接続する接続面に、底面は、プリント配線基板６と対向する実装面に、背面は、コンタクト４、５の突出面となるものであるが、これらの用途で用いない絶縁ハウジング２の平面（図１に表れる面）と側面を利用して、帯状アンテナ板８とローディングコイル９とからなる内部アンテナ１０が取り付けられる。
【００２７】
本実施の形態において、ローディングコイル９は、絶縁ハウジング２の左右両側面に取り付けられ、内部アンテナ１０を取り付ける為の構成は、左右対称に形成されるので、図４に拡大して示す右側面側の構成を説明し、他側の説明は省略する。
【００２８】
絶縁ハウジング２の側面側には、その底面が連続する連結板１１が連設され、円板状に形成された連結板１１と同心円状に、その平面側から円筒状支持突起１２が立設されている。絶縁ハウジング２と連結部となる連結板１１及び支持突起１２は、絶縁性プラスチックを金型により一体に成形したものである。円筒状支持突起１２の外径は、連結板１１の外径よりやや小径で、絶縁ハウジング２の側面に沿って立設されるので、側面との間に、ローディングコイル９を収容する隙間が形成される。
【００２９】
ローディングコイル９は、内部アンテナ１０のヘリカルアンテナ部として作用する部分で、ピアノ線を３ターン巻回し、その底面側端部を巻き軸方向に折り曲げて基端部９ａとし、逆Ｌ字状に屈曲させた平面側端部を引き出して先端部９ｂとしている。後述するように、ローディングコイル９を圧縮した状態で取り付けるため、折り曲げ加工した初期状態でのローディングコイル９の巻軸方向の長さは、連結板１１から絶縁ハウジング２の平面までの高さより長くなるように加工しておく。
【００３０】
連結板１１の背面側には、ローディングコイル９の基端部９ａを底面側に挿通させる挿通孔１３（図１、図３参照）が穿設され、絶縁ハウジング２の側面近傍の平面上には、逆Ｌ字状のローディングコイル９の先端部９ｂを位置決めする位置決め溝１４が凹設されている。
【００３１】
また、図４に示すように、絶縁ハウジング２の平面には、更に位置決め溝１４と交差するように、一対の圧接溝１５、１５と、圧接溝１５、１５間で位置決め溝１４と平行に圧入溝１６が、凹設されている。圧接溝１５と圧入溝１６は、それぞれ、帯状アンテナ板８の一側に形成される一対の圧接片１７、１７と圧入片１８を圧入させる為の溝である。
【００３２】
帯状アンテナ板８は、りん青銅の金属板を打ち抜いて、両端に取付部８Ａとそれぞれの内側に蛇行部８Ｂとを一体に形成してなるもので、絶縁ハウジング２の平面の輪郭内に取り付けられるように、平面の長手方向に沿った細長に形成されている。取付部８Ａは、図４に示すように、長方形の対向する２辺から上述の一対の圧接片１７、１７が、外側の１辺から圧入片１８が、それぞれ垂設されている。圧接片１７は、二股としてその間に底面側に開口する圧接スリット１９を形成し、圧接スリット１９でローディングコイル９の先端部９ｂを圧接接続するようにしている。
【００３３】
また、圧入片１８の両側には、圧入溝１６の内壁面に係止する係止突起１８ａ、１８ａが突設され、圧入溝１６に圧入した圧入片１８を抜け止めしている。
【００３４】
蛇行部８Ｂは、帯状アンテナ板８をローディングコイル９と直列に接続して構成される内部アンテナ１０のアンテナ長を、所望の長さとするように、その蛇行の折り返し回数と蛇行ピッチを調整するもので、ここでは、内部アンテナ１０が、１／４波長の接地アンテナとして携帯電話機の通話で使用する９００ＭＨｚで共振するように、図示形状に設計されている。
【００３５】
直列に接続するローディングコイル９は、加工工程や取り付けの際に、その巻回ピッチ等が変化し、必ずしも設計値通りのインダクタンスが得られないのに対し、帯状アンテナ板８は、プレス成形工程を経て正確に同一形状が得られるので、量産しても性能のばらつきがなく、複数の帯状アンテナ板８から所定の帯状アンテナ板８を選択することにより、内部アンテナとしての特性を調整することもできる。
【００３６】
このように構成されるインターフェースコネクタ１の組み立ては、信号コンタクト４、同軸コネクタのコンタクト群５、電源コンタクト７等のコンタクトを、絶縁ハウジング２に対して取り付る取り付け工程と前後して、図５に示すように、帯状アンテナ板８の両側に、一対のローディングコイル９を仮止めしておく。この仮止めは、取付部８Ａにそれぞれ形成された一対の圧接スリット１９内に、ローディングコイル９の先端部９ｂを交差させるように圧入し、圧接片１８の二股で挟持することにより行う。
【００３７】
次いで、ローディングコイル９の巻回部に支持突起１２を挿通させながら、基端部９ａを連結板１１の挿通孔１３へ挿入させ、内部アンテナ１０の全体を絶縁ハウジング２の平面側にセットする。
【００３８】
この状態で、帯状アンテナ板８の両側に形成された圧接片１７、１７と圧入片１８は、圧接溝１５と圧入溝１６上に位置し、長方形の取付部８Ａを押圧することにより、各溝１５、１６内に圧入され、絶縁ハウジング２に抜け止め固定される。
【００３９】
図６に示すように、両側の取付部８Ａを絶縁ハウジング２に固定することにより、帯状アンテナ板８は、絶縁ハウジング２の平面に密着して取り付けられる。また、その両側のローディングコイル９は、それぞれ先端部９ｂが、圧接スリット１９、１９に挟持されて位置決め溝１４に位置決め収容され、巻回部が連結板１１との間で圧縮した状態で、絶縁ハウジング２の側面に沿って取り付けられる。
【００４０】
内部アンテナ１０を取り付けたインターフェースコネクタ１は、各コンタクト４、５、７を、プリント配線基板２の信号パターン、電源パターンに半田付けするとともに、一方のローディングコイル９の基端部９ａを、給電パターンに半田付けし、プリント配線基板２上に実装する。
【００４１】
これにより、一対のローディングコイル９、９と帯状アンテナ板８を直列に接続してなる内部アンテナ１０は、一方のローディングコイル９の基端部９ａが給電パターンを介して、プリント配線基板２に実装された空中線結合回路に電気接続し、９００ＭＨｚで共振するアンテナとして作用する。
【００４２】
本発明は、必ずしも上記実施の形態に限られるものではなく、例えば、基端部９ａを給電パターンに接続しない他方のローディングコイル９は、内部アンテナ１０に求められる電気特性によっては、必ずしも備える必要はなく、また、一対のローディングコイル９の基端部９ａのいずれをも、給電パターンに半田接続させるものであってもよい。
【００４３】
更に、ローディングコイル９の先端部９ｂは、圧接スリット１９、１９に圧接するので、帯状アンテナ板８に電気接続するが、上記実施の形態のように、ローディングコイル９を圧縮した状態で取り付ける場合には、先端部９ｂが取付部８Ａに弾性接触して電気接続するので、必ずしも圧接させる必要はない。
【００４４】
更に、帯状アンテナ板８の取付部８Ａ若しくは蛇行部８Ｂの形成位置は、上述の実施の形態に限らず、絶縁ハウジング２の平面に沿った任意の位置でよく、蛇行部８Ｂは、必ずしも形成しなくてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、内部アンテナの一部の帯状アンテナ板を、絶縁ハウジングの平面に沿って取り付けるので、プリント配線基板の広い実装面積を占有しない。また、内部アンテナの一部に、帯状アンテナ板を用いるので、ローディングコイルの長さを、絶縁ハウジングの高さ以下の長さとすることができ、起立支持してもケースの厚みを増加させない。
【００４６】
また、これに加えて、帯状アンテナ板の絶縁ハウジンクへの取り付け工程で、伸縮するローディングコイルを絶縁ハウジングに取り付けることができるので、組み立て作業が容易となる。特に、ローディングコイル９は、加工工程や取り付けの際に、その巻回ピッチ等が変化し、必ずしも設計値通りのインダクタンスが得られないのに対し、帯状アンテナ板は、プレス成形工程を経て正確に同一形状が得られるので、量産しても性能のばらつきがなく、複数の帯状アンテナ板から所定の帯状アンテナ板を選択することにより、内部アンテナとしての特性を調整することもできる。
【００４７】
更に、ローディングコイルは、支持突起を挿通させることにより、絶縁ハウジングの一側面に沿って起立した状態で整列支持されるので、他の部品と干渉せずに、プリント配線基板へ実装できる。
【００４８】
更に、請求項３の発明によれば、請求項１若しくは請求項２の発明に加えて、内部アンテナの長さを、帯状アンテナ板の蛇行部の形状を調整することにより、簡単に調整できる。
【００４９】
更に、請求項４の発明によれば、請求項１乃至請求項３の発明に加えて、絶縁ハウジングを小型化しても、内部アンテナのアンテナ長を長くして、より長い波長の周波数に共振させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るインターフェースコネクタ１の平面図である。
【図２】インターフェースコネクタ１の正面図である。
【図３】インターフェースコネクタ１の右側面図である。
【図４】インターフェースコネクタ１の要部分解斜視図である。
【図５】内部アンテナ１０の取り付ける前のインターフェースコネクタ１の斜視図である。
【図６】インターフェースコネクタ１の斜視図である。
【図７】従来のインターフェースコネクタ１００が取り付けられた移動体通信機器の分解斜視図である。
【符号の説明】
１インターフェースコネクタ
２絶縁ハウジング
４信号コンタクト
５同軸コネクタのコンタクト
６プリント配線基板
７電源コンタクト
８帯状アンテナ板
８Ａ取付部（一端部）
９ローディングコイル
９ａ基端部（底面側端部）
９ｂ先端部（平面側端部）
１１連結板（連結部）
１２支持突起
１９圧接スリット（接続凹部）

Claims

直方体状に形成され、底面をプリント配線基板（６）に対向する実装面とし、底面に沿って側方に連設された連結部（１１）から一側面に沿って支持突起（１２）が立設された絶縁ハウジング（２）と、
絶縁ハウジング（２）に取り付けられ、一端部が絶縁ハウジング（２）の正面側から接続される外部端子に接続し、他端部がプリント配線基板（６）の導電パターンに接続するコンタクト（４、５、７）と、
支持突起（１２）が挿通し、絶縁ハウジング（２）の少なくとも一側面に沿って取り付けられるローディングコイル（９）と、
絶縁ハウジング（２）の平面に沿って取り付けられ、ローディングコイル（９）の平面側端部（９ｂ）に直列に電気接続する帯状アンテナ板（８）と、
を備えたインターフェースコネクタであって、
ローディングコイル（９）の平面側端部（９ｂ）を、帯状アンテナ板（８）の一端部（８Ａ）で底面側に開口する接続凹部（１９）に挿入し、
接続凹部（１９）と連結部（１１）の間に、巻き軸方向の長さが連結板（１１）から絶縁ハウジング（２）の平面までの高さより長いローディングコイル（９）を弾装した状態で、帯状アンテナ板（８）を絶縁ハウジング（２）に取り付け、
少なくとも１本のローディングコイル（９）の底面側端部（９ａ）を、プリント配線基板（６）の給電パターンに電気接続させたことを特徴とするインターフェースコネクタ。
帯状アンテナ板（８）の一端部（８Ａ）に、絶縁ハウジング（２）の平面に凹設された圧入溝（１６）に圧入される圧入片（１８）が垂設され、
圧入溝（１６）の内壁面に圧入片（１８）から突設された係止突起（１８ａ）を係止し、圧入溝（１６）に圧入した圧入片（１８）を抜け止めすることを特徴とする請求項１に記載のインターフェースコネクタ。
帯状アンテナ板（８）は、直列に接続されたローディングコイル（９）とともに所定の周波数で共振するように、その一部を蛇行させて全長を調整したことを特徴とする請求項１乃至２のいずれか１項に記載のインターフェースコネクタ。
絶縁ハウジング（２）の両側面に、一対のローディングコイル（９）を取り付け、帯状アンテナ板（８）の両端部（８Ａ）を、各ローディングコイル（９）の平面側端部（９ｂ）に直列に電気接続したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のインターフェースコネクタ。