JP4552357B2

JP4552357B2 - 同軸コネクタ及び通信装置

Info

Publication number: JP4552357B2
Application number: JP2001159310A
Authority: JP
Inventors: 和男島
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-05-28
Filing date: 2001-05-28
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2021-05-28
Also published as: JP2002352924A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同軸コネクタ及び通信装置、特に、携帯電話等の移動用の通信装置に組み込まれて信号経路の切換えを行う同軸コネクタ及び通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯電話等の通信装置には、信号経路を切換える機能を有する表面実装タイプの同軸コネクタが使用されているものがある。この種の同軸コネクタとしては、特開平９−２４５９０７号公報に記載のものが知られている。
【０００３】
図６及び図７に示すように、この同軸コネクタ１８２は、導電性薄板からなる可動端子１８４及び固定端子１８５を絶縁ケース部材１８３に取り付けたもので、可動端子１８４の梁部１８４ａの先端に位置する接点部１８４ｂが薄板自身のばね力によって固定端子１８５の接点部１８５ａに接触して常閉接点を形成している（図６参照）。そして、相手側コンタクトプローブ１８０が装着されると、その中心コンタクト１８１が可動端子１８４の梁部１８４ａに圧接して梁部１８４ａを下方に変位させ、接点部１８４ｂが接点部１８５ａから解離し、信号経路が固定端子１８５から中心コンタクト１８１に切り換わる（図７参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図６及び図７に示した従来の同軸コネクタ１８２において、可動端子１８４の梁部１８４ａは絶縁ケース部材１８３の支持部１８３ａで片持ち支持されており、中心コンタクト１８１の出入りによる撓みはスパンＬの長さに依存する。このスパンＬが短いと、僅かな中心コンタクト１８１の変位でも梁部１８４ａの撓み量が大きくなるので、梁部１８４ａが支持部１８３ａ付近で塑性変形し易く、接点部１８４ｂ，１８５ａや中心コンタクト１８１と梁部１８４ａとの接触信頼性が低下する。特に、相手側コンタクトプローブ１８０が装着されると、その中心コンタクト１８１は、梁部１８４ａが塑性変形する方向に、可動端子１８４の梁部１８４ａを押し下げる構造を有しているので、梁部１８４ａに過大な応力が生じ、梁部１８４ａの支持部１８３ａ付近での劣化が懸念される。
【０００５】
これを解決するには、スパンＬを長く設定する必要があるが、これでは同軸コネクタ１８２自体が大型化してしまう。すなわち、スパンＬが同軸コネクタ１８２の小型化、薄型化を図るうえでの限界となり、それ以上の小型化、薄型化を困難にしている。
【０００６】
また、同軸コネクタ１８２は可動端子１８４の梁部１８４ａを絶縁ケース部材１８３の凹部１８６内に収容している。そして、可動端子１８４の梁部１８４ａを押し下げる中心コンタクト１８１のストロークＳにくらべて、可動端子１８４の接点部１８４ｂが変位するストロークＳ１が大きいので、同軸コネクタ１８２自体が大型化してしまう。これを解決するためには、可動端子１８４の長さＬ１を短くする必要があるが、可動端子１８４を短くすると接点部１８４ｂが固定端子１８５の接点部１８５ａと接触できなくなる。従って、同軸コネクタ１８２の小型化、薄型化を困難にしている。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、良好な接触信頼性を確保しつつ小型化を達成することのできる同軸コネクタ及び通信装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用】
前記目的を達成するため、本発明に係る同軸コネクタは、
（ａ）相手側コンタクトプローブの中心コンタクトが挿入される凹部が設けられた絶縁ケース部材と、
（ｂ）前記絶縁ケース部材の凹部の底面に設けられた凸部と、
（ｃ）前記絶縁ケース部材の凹部の底面に配置された固定接点部材と、
（ｄ）前記絶縁ケース部材の凹部の底面に配置され、前記絶縁ケース部材の凹部の開口側に円弧状に張り出した梁部を有し、前記梁部の先端部が前記凸部を跨いで前記固定接点部材に弾性接触されているばね接点部材とを備え、
（ｅ）前記相手側コンタクトプローブの装着の際に、前記中心コンタクトが前記ばね接点部材の梁部を前記絶縁ケース部材の凹部の底面側に押しつけると共に、前記梁部の先端部を前記凸部を支点にして反らせ、前記梁部の先端部を前記固定接点部材から電気的に解離させるようにしたこと、
を特徴とする。
【０００９】
以上の構成により、相手側コンタクトプローブの非装着時には、ばね接点部材の梁部の先端部が、凸部を跨いで固定接点部材に弾性接触しているので、固定接点部材とばね接点部材が電気的に接続する。そして、相手側コンタクトプローブの装着時には、中心コンタクトがばね接点部材の梁部を絶縁ケース部材の凹部の底面側に押しつけると共に、凸部を支点にして梁部の先端部を反らせるので、梁部の先端部を固定接点部材から電気的に解離し、中心コンタクトとばね接点部材が電気的に接続する。
【００１０】
また、本発明に係る通信装置は前記同軸コネクタを備えたことを特徴とし、前述したように長寿命かつ接触信頼性が高く、小型化を達成できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る同軸コネクタ及び通信装置の実施の形態について添付の図面を参照して説明する。
【００１２】
［第１実施形態、図１〜図５］
本発明に係る同軸コネクタの一実施形態の垂直断面図を図１に示す。同軸コネクタ１は、絶縁ケース部材２０と固定接点部材１５とばね接点部材１０とアース端子部材２等から構成されている。
【００１３】
アース端子部材２は、金属板をプレス加工することにより略円筒形状に形成されている。図示はしないが、アース端子部材２の下端側からは、同軸コネクタ１が実装されるプリント基板上のアースパターンとはんだ付等により電気的に接続されるアース端子脚部が、径方向外方に１８０度の角度間隔をおいて引き出されている。また、図１に示すように、アース端子部材２の上端側には、同軸コネクタ１に接続される相手側コンタクトプローブ３０の外導体３１に電気的に接触する相手側プローブ接触面２ａが形成されており、相手側プローブ接触面２ａの中心部には円形の貫通穴３が形成されている。アース端子部材２の相手側プローブ接触面２ａには、相手側コンタクトプローブ３０の外導体３１が電気的に接触する。これにより、外導体３１がアース端子部材２を通して、プリント基板のアースパターンに接続される。
【００１４】
絶縁ケース部材２０は、第１絶縁ケース部材２１及び第２絶縁ケース部材２２が組み合わさって形成される。第１絶縁ケース部材２１及び第２絶縁ケース部材２２は、ばね接点部材１０及び固定接点部材１５を間に挟んで、アース端子部材２に固定されている。これら第１絶縁ケース部材２１及び第２絶縁ケース部材２２により形成される凹部２６は、アース端子部材２と同軸かつアース端子部材２の軸芯部に位置するように形成されている。第１絶縁ケース部材２１の軸芯部には、相手側コンタクトプローブ３０の中心コンタクト３３を挿通させるための開口２４が形成されている。凹部２６の底面２５すなわち第２絶縁ケース部材２２の上面には、凸部２３が設けられている。
【００１５】
固定接点部材１５は、接触部１６と引出端子部１７から構成されている。接触部１６は、第２絶縁ケース部材２２の溝部２８（図２（Ａ）参照）内に配置されている。引出端子部１７は、第２絶縁ケース部材２２に形成された溝部２８に嵌合して絶縁ケース部材２０の外方に引き出されている。固定接点部材１５は、金属板を打ち抜き、曲げ加工を行うことにより、一体に形成されている。本第１実施形態では、接触部１６は凸部２３と隙間を設けずに並べて配置させ、接触部１６の厚みと凸部２３を略同じ寸法にした。
【００１６】
ばね接点部材１０は、開口２４側に円弧状に張り出した梁部１１と引出端子部１３とから構成されている。ばね接点部材１０は、金属板を打ち抜き、曲げ加工を行うことにより、一体に形成されている。梁部１１と相手側コンタクトプローブ３０の中心コンタクト３３が接触する位置Ｐ（図４参照）とばね接点部材１０の先端部１２との間の位置には、絶縁ケース部材２０の凸部２３が配設されている。先端部１２は、凸部２３を跨いで固定接点部材１５の接触部１６に弾性接触している。引出端子部１３は、第１絶縁ケース部材２１に形成された溝部２７に嵌合して絶縁ケース部材２０の外方に引き出されている。
【００１７】
以上の構成からなる同軸コネクタ１は、相手側コンタクトプローブ３０の装着前では、梁部１１のばね力によって、梁部１１の先端部１２が固定接点部材１５の接触部１６に弾性接触し、ばね接点部材１０−固定接点部材１５の信号経路を構成している（図２（Ｂ）参照）。
【００１８】
次に、この同軸コネクタ１に相手側コンタクトプローブ３０を装着する際の機構を詳細に説明する。図１に示す構成の相手側コンタクトプローブ３０を装着すると、プローブ案内部３５が有するガイド機能とプローブ嵌合部３６の位置決め作用によって、スムーズに中心コンタクト３３が絶縁ケース部材２０の凹部２６に挿入されると共に、アース端子部材２は相手側コンタクトプローブ３０と嵌合される。
【００１９】
次に、中心コンタクト３３を保持している絶縁部３４を外導体３１の摺動穴３２で装着方向に摺動させて、中心コンタクト３３の先端をばね接点部材１０の梁部１１の略中央の位置Ｐに、電気的に接触させる。
【００２０】
さらに、中心コンタクト３３を梁部１１が凸部２３に接触するまで押し下げる。引出端子部１３は第１絶縁ケース部材２１と第２絶縁ケース部材２２によって挟持、固定されているので、中心コンタクト３３によって円弧状の梁部１１の中央の位置Ｐが押し下げられるにつれて、梁部１１の先端部１２が接触部１６に弾性接触しながら摺動する。この摺動によって、仮に、接触部１６に酸化皮膜が形成されたり、微小付着物等があったりしても、これを除去できる。
【００２１】
さらに、中心コンタクト３３を押し下げていくと、図３に示すように、凸部２３に接触した梁部１１は下に凸の形状に弾性変形し、先端部１２は凸部２３を支点として開口２４側に反り、先端部１２は接触部１６から解離（信号経路が切断）する。このように、梁部１１の先端部１２が接触部１６を圧接（弾性接触）している方向と、中心コンタクト３３が梁部１１を押し下げる方向とが略同じ方向であるため、ばね接点部材１０（特に、梁部１１）に生じる応力は、従来の可動端子１８４に生じる応力と比較して小さくなり、塑性変形が生じにくい。このようにして、図４に示すように、ばね接点部材１０−中心コンタクト３３の信号経路が構成される。
【００２２】
この相手側コンタクトプローブ３０を同軸コネクタ１から外すと、梁部１１を押さえていた中心コンタクト３３が上に移動するので、下に凸形状に弾性変形していた梁部１１は、その弾性変形の復元力によって元の形状に復帰し、先端部１２が接触部１６に弾性接触する。こうして、再び、ばね接点部材１０−固定接点部材１５の信号経路が構成される。
【００２３】
以上の同軸コネクタ１は、相手側コンタクトプローブ３０の装着、脱着があっても、ばね接点部材１０は塑性変形しにくいので、長寿命かつ高信頼性にすることができる。
【００２４】
［第２実施形態、図５］
第２実施形態は、本発明に係る通信装置を携帯電話に適用した例について説明する。
【００２５】
図５は、携帯電話１２０の高周波回路部の電気回路ブロック図である。図５において、１２２はアンテナ素子、１２３はデュプレクサ、１２５は切換スイッチ、１３１は送信側アイソレータ、１３２は送信側増幅器、１３３は送信側段間用バンドパスフィルタ、１３４は送信側ミキサ、１３５は受信側増幅器、１３６は受信側段間用バンドパスフィルタ、１３７は受信側ミキサ、１３８は電圧制御発振器（ＶＣＯ）、１３９はローカル用バンドパスフィルタである。
【００２６】
ここに、切換スイッチ１２５として、前記第１実施形態の同軸コネクタ１を使用することができる。これにより、例えば、セットメーカが携帯電話１２０の製造工程において、高周波回路部の電気特性をチェックする場合、測定器に接続された測定用プローブ（相手側コンタクトプローブ）３０を同軸コネクタ１に嵌合させれば、高周波回路部からアンテナ素子１２２への信号経路を、高周波回路部から測定器への信号経路に切換えることができる。測定用の相手側コンタクトプローブ３０を同軸コネクタ１から外すと、再び高周波回路部からアンテナ素子１２２への信号経路に戻る。そして、この同軸コネクタ１を実装することにより、小型で信頼性の高い携帯電話１２０を実現することができる。
【００２７】
［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の構成に変更することができる。例えば、同軸コネクタ１の構成部品である絶縁ケース部材２０、ばね接点部材１０、固定接点部材１５及びアース端子部材２の細部の構造は任意である。特に、凸部２３の厚み寸法は固定接点部材１５の厚みと同じである必要はなく、中心コンタクト３３が梁部１１に接触する位置Ｐが底面２５に当接するときまでに、梁部１１が弾性変形して先端部１２と接触部１６が非接触状態になるものであれば、任意の寸法に設定できる。また、同軸コネクタ１は携帯電話以外にも種々の通信装置に組み込むことができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、相手側コンタクトプローブの非装着時には、ばね接点部材の梁部の先端部が、凸部を跨いで固定接点部材に弾性接触しているので、固定接点部材とばね接点部材を電気的に接続させることができる。そして、相手側コンタクトプローブの装着時には、中心コンタクトがばね接点部材の梁部を絶縁ケース部材の凹部の底面側に押しつけると共に、凸部を支点にして梁部の先端部を反らせるので、梁部の先端部を固定接点部材から電気的に解離させ、中心コンタクトとばね接点部材を電気的に接続させることができる。
【００２９】
また、本発明に係る通信装置は、前述の特徴を有する同軸コネクタを備えることにより、小型、長寿命かつ高信頼性を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る同軸コネクタの一実施形態を示す垂直断面図。
【図２】図１に示した同軸コネクタの一部品のみを表した拡大図。（Ａ）は平面図。（Ｂ）は垂直断面図。
【図３】図２に示した同軸コネクタの相手側コンタクトプローブの装着時の一部品のみを表した垂直断面図。
【図４】図１に示した同軸コネクタの相手側コンタクトプローブの装着時を示す断面図。
【図５】本発明に係る通信装置の一実施形態を示す電気回路ブロック図。
【図６】従来の同軸コネクタの相手側コンタクトプローブの未装着時を示す断面図。
【図７】図６に示した同軸コネクタの相手側コンタクトプローブの装着時を示す断面図。
【符号の説明】
１…同軸コネクタ
１０…ばね接点部材
１１…梁部
１２…先端部
１５…固定接点部材
１６…接触部
２０…絶縁ケース部材
２１…第１絶縁ケース部材（絶縁ケース部材）
２２…第２絶縁ケース部材（絶縁ケース部材）
２３…凸部
２４…開口
２５…底面
２６…凹部
１２０…携帯電話（通信装置）

Claims

相手側コンタクトプローブの中心コンタクトが挿入される凹部が設けられた絶縁ケース部材と、
前記絶縁ケース部材の凹部の底面に設けられた凸部と、
前記絶縁ケース部材の凹部の底面に配置された固定接点部材と、
前記絶縁ケース部材の凹部の底面に配置され、前記絶縁ケース部材の凹部の開口側に円弧状に張り出した梁部を有し、前記梁部の先端部が前記凸部を跨いで前記固定接点部材に弾性接触されているばね接点部材とを備え、
前記相手側コンタクトプローブの装着の際に、前記中心コンタクトが前記ばね接点部材の梁部を前記絶縁ケース部材の凹部の底面側に押しつけると共に、前記凸部を支点にして前記梁部の先端部を反らせ、前記梁部の先端部を前記固定接点部材から電気的に解離させるようにしたこと、
を特徴とする同軸コネクタ。
請求項１に記載の同軸コネクタを備えたことを特徴とする通信装置。