JP3881863B2 - スイッチ付き同軸コネクタ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に実装される同軸コネクタ、特に、高周波信号回路を切換えるためのスイッチ機構を備えたスイッチ付き同軸コネクタに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、携帯電話機等の携帯通信機器において、高周波回路の検査用にスイッチ付き同軸コネクタが広く使用されている。この種のスイッチ付き同軸コネクタの従来例としては、特開平10−208817号公報や特開平10−3968号公報に開示されているものがある。
【0003】
特開平10−208817号公報に開示されているスイッチ付き同軸コネクタは、図11及び図12に示されているように、挿入孔1を有する絶縁ハウジング2と、該絶縁ハウジング2の外側に設けられた外部導体3と、前記挿入孔1と連通する空間4に設けられた一対の固定端子5及び可動端子6とから概略構成され、該可動端子6はジグザグ状に形成された蛇行部7と略U字状に形成された接触部8とを有している。そして、プローブの中心導体9が前記挿入孔1に挿入されていない状態では、図11に示されているように、前記可動端子6の接触部8は前記蛇行部7の弾性力により前記固定端子5側に押し付けられ、前記固定端子5と前記可動端子6は電気的に接続されている。一方、前記プローブの中心導体9が前記挿入孔1に挿入されると、図12に示されているように、前記可動端子6の接触部8は外側(図中下側)に撓み、前記可動端子6の接触部8は前記固定端子5から離間し、前記固定端子5と前記可動端子6は電気的に切り離された状態となる。
【0004】
また、特開平10−3968号公報に開示されているスイッチ付き同軸コネクタは、図13及び図14に示されているように、凹部11が形成された絶縁ハウジング12と、該絶縁ハウジング12の外側に設けられた外部導体13と、前記凹部11に設けられた一対の固定端子14及び可動端子15と、該可動端子15の下方に設けられた弾性体16とから概略構成されている。そして、同軸プラグ17が装着されていない時には、図13に示されているように、前記可動端子15はそれ自体及び前記弾性体16の両方の弾性力により前記固定端子14側に押し付けられ、前記固定端子14と前記可動端子15は電気的に接続されている。一方、前記同軸プラグ17の中心導体18が前記凹部11に挿入されると、図14に示されているように、前記中心導体18により前記可動端子15が押し下げられ、弾性変形し、前記固定端子14と前記可動端子15は電気的に切り離された状態となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した前者のスイッチ付き同軸コネクタでは、前記蛇行部7を設けることにより所要の弾性力を確保しているため、伝送長が長く、インピーダンスが不整合になり、電気特性の向上が図り難かった。また、前記可動端子6の形状及び構造が複雑となり、製品の小型化が図り難く、さらに、製造に手間が掛かるといった問題もあった。
【0006】
一方、上記した後者のスイッチ付き同軸コネクタでは、弾性変形時、前記可動端子15の固定部19周辺に応力が集中し、該可動端子15だけで所要の弾性力を確保することができないため、該可動端子15とは別に前記弾性体16を設ける必要があった。そのため、部品点数が増加し、組立作業が困難となり、さらに製品の小型化が図り難いといった問題があった。また、前記弾性体16にも電気が流れることがあり、高周波特性が悪化するおそれがあった。
【0007】
本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、製造、組立てが容易で、小型化が図れ、電気特性の良好なスイッチ付き同軸コネクタを提供しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板上に実装されるスイッチ付き同軸コネクタであって、同軸プラグの中心導体を上方から受入れ可能な孔を有する絶縁ハウジングと、該絶縁ハウジングの外側に設けられ、前記同軸プラグの外部導体が着脱可能な外部導体と、前記孔の下方に設けられ、互いに接離可能な固定端子及び可動端子と、を備え、前記固定端子は接触部を備え、前記可動端子は、前記絶縁ハウジングに固定される固定部と、該固定部から片持ち梁状に延出し、前記同軸プラグの中心導体と当接可能且つ前記接触部と接触可能な弾性部とを備え、該弾性部の両側外周部は、前記同軸プラグの中心導体との当接位置の近傍から前記可動端子の固定部に向かって拡幅され、また、前記同軸プラグの中心導体との当接位置の近傍から前記可動端子の固定部にわたって凹状に湾曲した形状を成しており、前記同軸プラグの中心導体を前記絶縁ハウジングの孔に嵌合すると、前記中心導体が前記弾性部に当接し、該弾性部が弾性変形されて前記接触部から離間し、信号回路が切り換わるように構成されており、前記中心導体によって前記弾性部が弾性変形されているとき、応力は前記両側外周部に沿って広く分散させられるように構成されている。
【0009】
好ましくは、前記中心導体との当接位置より前記固定部側において前記弾性部に設けられている切欠部は前記両側外周部に沿った形状を有しており、より好ましくは、前記切欠部は略三角形状を成している。
【0012】
好ましくは、前記弾性部の両側外周部は、前記中心導体との当接位置の近傍の幅と前記可動端子の固定部の幅との差の1/2倍から2倍をほぼ直径とする1/4円弧により形成されている。
【0013】
また、前記固定端子と前記可動端子の各固定部はそれぞれ略同一幅を有すると共に前記可動端子の弾性部より幅広に形成され、前記固定端子と前記可動端子の少なくともいずれか一方の端子には、前記弾性部の両側の間隙を覆うように腕部が形成されている。
さらに、本発明は、基板上に実装されるスイッチ付き同軸コネクタであって、同軸プラグの中心導体を上方から受入れ可能な孔を有する絶縁ハウジングと、該絶縁ハウジングの外側に設けられ、前記同軸プラグの外部導体が着脱可能な外部導体と、前記孔の下方に設けられ、互いに接離可能な固定端子及び可動端子と、を備え、前記固定端子は接触部を備え、前記可動端子は、前記絶縁ハウジングに固定される固定部と、該固定部から片持ち梁状に延出し、前記同軸プラグの中心導体と当接可能且つ前記接触部と接触可能な弾性部とを備え、該弾性部の両側外周部は、前記同軸プラグの中心導体との当接位置の近傍から前記可動端子の固定部に向かって拡幅され、また、前記同軸プラグの中心導体との当接位置の近傍から前記可動端子の固定部にわたって凹状に湾曲した形状を成しており、前記弾性部には、前記中心導体との当接位置より前記固定部側に切欠部が設けられ、該切欠部は前記両側外周部に沿った形状を有し略三角形状を成しており、前記同軸プラグの中心導体を前記絶縁ハウジングの孔に嵌合すると、前記中心導体が前記弾性部に当接し、該弾性部が弾性変形されて前記接触部から離間し、信号回路が切り換わるように構成されており、前記固定端子と前記可動端子の各固定部はそれぞれ略同一幅を有すると共に前記可動端子の弾性部より幅広に形成され、前記固定端子と前記可動端子の少なくともいずれか一方の端子には、前記弾性部の両側の間隙を覆うように腕部が形成されており、前記中心導体によって前記弾性部が弾性変形されているとき、応力は前記両側外周部に沿って広く分散させられる。
【0014】
このような構成において、前記可動端子の弾性変形時に該可動端子に作用する応力は広く分散されると共に低減されるので、前記可動端子の耐久性を向上させることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を説明する。
【0016】
本発明の実施の形態に係るスイッチ付き同軸コネクタ21は、略直方体形状の絶縁ハウジング22と、該絶縁ハウジング22の外側に設けられた外部導体23と、最大幅がそれぞれ略同一の固定端子24及び可動端子25とから成り、基板(図示せず)上に実装されるようになっている。また、前記スイッチ付き同軸コネクタ21には、上方から同軸プラグ26が着脱可能であり、該同軸プラグ26は、略円柱状の絶縁ハウジング27と、該絶縁ハウジング27の外側を覆う外部導体28と、前記絶縁ハウジング27の軸心に沿って設けられた中心導体29とを備え、前記外部導体28及び前記中心導体29は、前記絶縁ハウジング27より下方に突出し、上方向に弾性変位可能となっている。
【0017】
前記絶縁ハウジング22の上部には、外周部に沿って環状に段差部30が形成され、該段差部30を覆うように前記外部導体23の上部31が折曲して設けられている。該外部導体23の上部31の外周面には半円断面の環状溝32が形成され、該環状溝32に前記同軸プラグ26側外部導体28の下端部33が嵌合可能となっている。また、前記絶縁ハウジング22の上面には、すり鉢状の凹部34が形成され、該凹部34の底面中央部には縦孔35が穿設されている。さらに、該縦孔35の下方には、該縦孔35と連通する横長の空間36が形成され、前記同軸プラグ26が装着されると、前記中心導体29の下端部は前記縦孔35を挿通し、前記空間36に達するようになっている。
【0018】
前記固定端子24は、平板状の固定部37と、該固定部37の基端側から下方にU字状に曲成された基板接続部38とを備え、前記中心導体29の軸方向の動きを妨げないように形成されている。前記固定部37の側部には楔状の突起39が形成され、前記固定部37は前記突起39を介して前記絶縁ハウジング22の側方から前記空間36に水平姿勢で圧入されている。また、前記固定部37のほぼ中央部には下方に突出する接触部40が設けられ、該接触部40は二等辺三角形の底辺に沿って切り込みを入れた後、下方に押し曲げることにより形成され、前記弾性部44との接触位置を正確に決定できるようになっている。さらに、前記固定部37の両側部分にはそれぞれ先端方向に延びる一対の腕部41が形成され、該各腕部41は、後述する前記可動端子25の弾性部44の両側の間隙54を覆うように延出している。この結果、前記外部導体23と前記固定端子24及び可動端子25との水平離隔距離はどこもほぼ均一となるので、良好な高周波特性を確保することができる。
【0019】
前記可動端子25は、平板状の固定部42と、該固定部42の基端側から下方にU字状に曲成された基板接続部43と、前記固定部42から先端方向斜め上方に片持ち梁状に延出する弾性部44とを備え、該弾性部44は前記中心導体29と当接可能であり、且つ該当接位置Pより先端側で前記接触部40の下端と接触可能となっている。前記固定部42の側部には楔状の突起45が形成され、前記固定部42は前記突起45を介して前記固定端子24の圧入方向の反対側から前記空間36に水平姿勢で圧入されている。前記弾性部44の両側外周部46は、前記当接位置Pの近傍から前記可動端子25の固定部42に向かって拡幅され、凹状に湾曲した形状を成している。そして、前記当接位置Pの近傍の幅dと前記可動端子25の固定部42の幅Dとの差をLとすると、前記両側外周部46の湾曲した形状は、好ましくは、1/2Lから2Lをほぼ直径とする1/4円弧により形成され、より好ましくは、Lをほぼ直径とする1/4円弧により形成されている。また、前記弾性部44には、前記当接位置Pより前記固定部42側に切欠部47が設けられ、該切欠部47は、前記弾性部44に沿って延びており、好ましくは、前記両側外周部46の形状に沿った略三角形状を成している。
【0020】
以下、前記スイッチ付き同軸コネクタ21に前記同軸プラグ26が着脱される時の作用を説明する。
【0021】
前記同軸プラグ26が装着されていない時には、図1に示されているように、前記可動端子25は前記弾性部44の弾性力により前記固定端子24の接触部40に押し付けられ、前記固定端子24と前記可動端子25は電気的に接続された状態を保持している。
【0022】
一方、前記同軸プラグ26が装着されると、前記外部導体28の下端部33は前記環状溝32に嵌合し、また、前記中心導体29の下端部は、前記縦孔35に挿通する。この状態で前記同軸プラグ26を押し下げると、前記外部導体28は弾性力に抗して縮み、前記中心導体29は、前記外部導体28より下方に突出し、前記当接位置Pで前記弾性部44に当接する。この時、前記中心導体29の弾性力は前記弾性部44よりも強いので、図1の仮想線に示されているように、前記弾性部44は前記中心導体29により押し下げられ、弾性変形し、前記接触部40から離間し、前記固定端子24と前記可動端子25は電気的に切り離された状態となる。
【0023】
このように前記弾性部44が弾性変形している時、例えば、図4のように両側外周部46’が斜め直線状に形成されている場合には、相対的に大きな応力が作用する領域Aは前記両側外周部46’の基端側角部に集中し、その最大応力値は4.8×103N/mm2となる。これに対して、前記両側外周部46を前記中心導体29との当接位置の近傍から前記固定部42に向かって凹状に湾曲した形状にした場合には応力が分散され、さらに、1/2Lから2Lをほぼ直径とする1/4円弧により前記両側外周部46を湾曲形状にした場合には、最大応力値は図4の場合の1/2以下となる。さらにまた、Lをほぼ直径とする1/4円弧により前記両側外周部46を形成させた場合には、図5のように、相対的に大きな応力が作用する領域A1は前記両側外周部46に沿って広く分散し、その最大応力値は図4の場合の1/3以下(1.4×103N/mm2)となる。また、図6に示されているように、前記当接位置Pより前記固定部42側に前記切欠部47が形成されている場合には、相対的に大きな応力が作用する領域A2は前記両側外周部46から前記切欠部47に掛けてさらに広範囲に分散し、その最大応力値は、図5の場合よりさらに低減され、最小となる。すなわち、弾性変形時に前記弾性部44に作用する応力は、前記両側外周部46が凹状に湾曲して形成されることにより、前記両側外周部46に沿って分散すると共にその最大値は減少し、さらに、前記切欠部47が前記両側外周部46に沿って設けられることにより、前記応力は、より一層広範囲に分散すると共にその最大値はさらに低減される。
【0024】
なお、上記実施の形態において、前記両側外周部46の湾曲形状は1/4円弧により形成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、2Lを直径とする1/8円弧、又は、楕円の一部等により前記湾曲形状を形成させてもよい。
【0025】
また、前記切欠部47の形状は、上記した形状、配列に限定されるものではなく、例えば、図7のように矩形状の切欠部48を設けたりしてもよいが、より好ましくは、図8のように三角形の頂点にそれぞれ円形状の切欠部49を配列したり、図9のように三角形状の切欠部50を前記固定部42まで延ばしたり、或いは、図10のように三角形状の切欠部51の両側に平行四辺形状の切欠部52,52’を配列する等、前記両側外周部46に沿った形状を有しているのがよい。さらに、前記切欠部50を前記可動端子25の基板接続部43の基部近傍まで延長してもよく、この場合には、応力が前記基板接続部43に伝わり難くなるので、回路基板との接続箇所の劣化を防止することができる。
【0026】
さらに、前記腕部41は、前記弾性部44の両側の間隙54を覆うように形成されていれば、前記可動端子25側に設けられていてもよく、例えば、図8に示すように前記弾性部44の先端部分を左右両側に延出させたり、又は、前記弾性部44とは別個に前記可動端子25の固定部42の両側からそれぞれ先端方向に延出させたりしてもよい。
【0027】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、可動端子の弾性変形時に可動端子に作用する応力を分散させることができると共に、該応力を低減させることができる。したがって、可動端子の耐久性を向上させることができ、また、可動端子の長さを短くし、形状を単純化しても、所要の弾性力を確保することができるので、高周波特性の向上及び製品の小型化が容易となる。さらに、部品点数が少なくて済むので、製造、組立作業の簡素化が図れ、製造コストの低減化が可能となる。さらにまた、弾性部の両側の間隙を覆うように腕部が形成されているので、外部導体と固定端子及び可動端子との水平離隔距離をほぼ均一化でき、良好な高周波特性を得ることができる等種々の優れた効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す断面図である。
【図2】本発明の実施の形態を示す平断面図。
【図3】本発明の実施の形態における固定端子及び可動端子を示す斜視図である。
【図4】両側外周部が斜め直線状に形成されている可動端子の応力分布を示す斜視図である。
【図5】本発明の実施の形態における可動端子の応力分布を示す斜視図である。
【図6】本発明の実施の形態における可動端子の応力分布を示す斜視図である。
【図7】本発明の実施の形態における可動端子の別の例を示す概略平面図である。
【図8】本発明の実施の形態における可動端子の別の例を示す概略平面図である。
【図9】本発明の実施の形態における可動端子の別の例を示す概略平面図である。
【図10】本発明の実施の形態における可動端子の別の例を示す概略平面図である。
【図11】従来例を示す平断面図である。
【図12】従来例を示す平断面図である。
【図13】別の従来例を示す断面図である。
【図14】別の従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
21 スイッチ付き同軸コネクタ
22 絶縁ハウジング
23 外部導体
24 固定端子
25 可動端子
26 同軸プラグ
35 縦孔
40 接触部
41 腕部
42 固定部
44 弾性部
46 両側外周部
47〜52 切欠部
53 腕部
54 間隙
Claims (6)
- 基板上に実装されるスイッチ付き同軸コネクタであって、
同軸プラグの中心導体を上方から受入れ可能な孔を有する絶縁ハウジングと、
該絶縁ハウジングの外側に設けられ、前記同軸プラグの外部導体が着脱可能な外部導体と、
前記孔の下方に設けられ、互いに接離可能な固定端子及び可動端子と、
を備え、前記固定端子は接触部を備え、前記可動端子は、前記絶縁ハウジングに固定される固定部と、該固定部から片持ち梁状に延出し、前記同軸プラグの中心導体と当接可能且つ前記接触部と接触可能な弾性部とを備え、該弾性部の両側外周部は、前記同軸プラグの中心導体との当接位置の近傍から前記可動端子の固定部に向かって拡幅され、また、前記同軸プラグの中心導体との当接位置の近傍から前記可動端子の固定部にわたって凹状に湾曲した形状を成しており、
前記同軸プラグの中心導体を前記絶縁ハウジングの孔に嵌合すると、前記中心導体が前記弾性部に当接し、該弾性部が弾性変形されて前記接触部から離間し、信号回路が切り換わるように構成されており、前記中心導体によって前記弾性部が弾性変形されているとき、応力は前記両側外周部に沿って広く分散させられることを特徴とするスイッチ付き同軸コネクタ。 - 前記中心導体との当接位置より前記固定部側において前記弾性部に設けられている切欠部は前記両側外周部に沿った形状を有している請求項1に記載のスイッチ付き同軸コネクタ。
- 前記切欠部は略三角形状を成している請求項2に記載のスイッチ付き同軸コネクタ。
- 前記弾性部の両側外周部は、前記中心導体との当接位置の近傍の幅と前記可動端子の固定部の幅との差の1/2倍から2倍をほぼ直径とする1/4円弧により形成されている請求項1に記載のスイッチ付き同軸コネクタ。
- 前記固定端子と前記可動端子の各固定部はそれぞれ略同一幅を有すると共に前記可動端子の弾性部より幅広に形成され、前記固定端子と前記可動端子の少なくともいずれか一方の端子には、前記弾性部の両側の間隙を覆うように腕部が形成されている請求項1に記載のスイッチ付き同軸コネクタ。
- 基板上に実装されるスイッチ付き同軸コネクタであって、
同軸プラグの中心導体を上方から受入れ可能な孔を有する絶縁ハウジングと、
該絶縁ハウジングの外側に設けられ、前記同軸プラグの外部導体が着脱可能な外部導体と、
前記孔の下方に設けられ、互いに接離可能な固定端子及び可動端子と、
を備え、前記固定端子は接触部を備え、前記可動端子は、前記絶縁ハウジングに固定される固定部と、該固定部から片持ち梁状に延出し、前記同軸プラグの中心導体と当接可能且つ前記接触部と接触可能な弾性部とを備え、該弾性部の両側外周部は、前記同軸プラグの中心導体との当接位置の近傍から前記可動端子の固定部に向かって拡幅され、また、前記同軸プラグの中心導体との当接位置の近傍から前記可動端子の固定部にわたって凹状に湾曲した形状を成しており、前記弾性部には、前記中心導体との当接位置より前記固定部側に切欠部が設けられ、該切欠部は前記両側外周部に沿った形状を有し略三角形状を成しており、
前記同軸プラグの中心導体を前記絶縁ハウジングの孔に嵌合すると、前記中心導体が前記弾性部に当接し、該弾性部が弾性変形されて前記接触部から離間し、信号回路が切り換わるように構成されており、前記固定端子と前記可動端子の各固定部はそれぞれ略同一幅を有すると共に前記可動端子の弾性部より幅広に形成され、前記固定端子と前記可動端子の少なくともいずれか一方の端子には、前記弾性部の両側の間隙を覆うように腕部が形成されており、前記中心導体によって前記弾性部が弾性変形されているとき、応力は前記両側外周部に沿って広く分散させられることを特徴とするスイッチ付き同軸コネクタ。
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