JP4560542B2 - 弾性公差補正手段を有する同軸プラグソケットコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前文に定義されるように、特にプリント回路基板用の同軸プラグソケット接続に関係する。

この種の周知の同軸プラグソケットコネクタ（ＤＥ ２０２ ０８ ４２５．６）では、外部導体を形成し、対応する中心導体を有する少なくとも１つのソケットが通常各プリント回路基板に取り付けられる。この場合、中心導体は、通常円筒形の接続ピンを有し、それが適所に弾性的に保持されるような方法で、スリーブ状のプラグインカプラの形のアダプタの中心導体部材の端面にある符合する形の穴に差し込める。その設計は、外部導体ソケットとプラグインカプラの端面の間に所定のエアギャップが残るようになされる。

この種の同軸プラグソケットコネクタは、通常十分に満たすことが求められる要求事項を満たすが、それでもある重大な欠点もあることが分かっており、今日期待されうる６０ＧＨｚ以上もの高い伝送周波数では特にそうである。
この欠点は、互いに接続されるプリント回路基板間で、接続ピンの軸方向でもその横方向でもたとえわずかでも相対的な動きが生じると、中心導体の接続ピンと雌カプラの中心導体部材との間の接触領域に望ましくない変化が起こることが原因である。このことはひいては所定のエアギャップで予め定められた界磁抵抗の望ましくない変化の原因となり、電気伝送の質に明らかな悪影響を及ぼす。

このようなプリント回路基板間の相対的な動きは、わずかではあるが、避けることができないため、周知のプラグソケットコネクタをもってしても、いわゆる嵌合の繰返し精度が一定であることが保証されず、それが同様に欠点と考えられる。
このことに加えて、この種の同軸プラグソケットコネクタの製造は、必ずコネクタで満たさなければならない一定の公差があり、それが製造コストに跳ね返るために、時間とお金の面で比較的高い出費を伴う。

そのため、発明の基礎となる目的は、前述の欠点を克服し、汎用タイプの同軸プラグアンドコネクタを、特に伝送周波数が６０ＧＨｚ以上になるときに、その嵌合の繰返し精度を著しく改善すると同時に、製造をかなり単純化して、接続ピンの径の望ましくない急激な変化を避けながら、良好にかつ同様に良好に維持される接触領域を設計することである。

この目的は、請求項１の特徴に基づいて本発明で達成される。その有利な実施例は他の請求項に明記される。
本発明による同軸プラグアンドコネクタの場合、その設計は、プリント回路基板の中心導体は、その一端がプリント回路基板又は絶縁体に適所に保持され、その他端となる自由端がプラグインカプラの中心導体部材と嵌合する平板状の弾性部材から構成される。

また、平板形の弾性部材は舌状又は帯状であり、それによって確実に製造がしやすくなる。さらに、プリント回路基板の中心導体とプラグインカプラの中心導体部材との接触は、平板形の弾性部材が同軸プラグソケットコネクタの縦中央軸、又は縦中央軸を超えて保持されるとき必ず良好になることが保証される。また、平板形の弾性部材の自由端はプラグインカプラの接続ピンの軸に斜めに突き出していることが便利である。このため、プリント回路基板の平板形の弾性部材とプラグインカプラの接続ピンが必ず接触するための特別な手段を講じる必要がない。

また、プラグインカプラの中心導体部材は、プラグインカプラ内で軸方向に変位するようにプラグインカプラに保持された接続ピンから構成される。この場合、平板形の弾性部材と接続ピンの間の接触をなす柔軟性に明らかに一層の改善がなされる。このために、いわば自動的に、接続ピンと平板形の弾性部材との接触は、軸方向の負荷がどちら側からきてもそれに押される際、接続ピンがそのプラグインカプラ内に適合するようにシフトできるため、常時中央にくることが可能となる。平板形の弾性部材と接続ピンの端との接触はこのように常時完全に効果的に保証される。

前述したように、平板形の弾性部材が舌状又は帯状の形であれば、平板形の弾性部材の自由端は通常接続ピンの所定の端に点接触で接触する。この場合、平板形の弾性部材の自由端に接続ピンの軸とほぼ一直線上になる穿孔を設けることは、本発明の範囲内である。さらに、これが平板形の弾性部材と接続ピンの間に線形で、通常円形の接触を生む。

本発明の別の実施例で、プラグインカプラの接続ピンの両端を丸端又は球状、特に半球状にすると、本発明による同軸プラグソケットコネクタの製造コストは明らかに一層抑えられる。この種の接続ピンはできるだけ低い製造コストで生産できると同時に、その両端と平板形の各弾性部材の自由端の接触が必ず非常に効率よく行えることを保証する。
接続ピンは、プラグインカプラがプリント回路基板のソケット形の外部導体に挿入、保持されるような長さであることが便利で、前記接続ピンは、その自由端のどちらを考えても、平板形の弾性部材の自由端に弾性的に嵌合する。

本発明による同軸プラグソケットコネクタの設計は、製造コストを相当抑えて実現できる。同時に、前述の起こりうる相対的な動きがプリント回路基板同士の間に接続ピンの縦軸の方向またはその横方向、もしくは縦軸および横方向に生じたとしても、良好であるかつ同様に良好に維持される接触領域が必ず保証されるという明らかな利点をもたらす。これは、本発明により平板形の弾性部材と接続ピンの間の接触を得るという前述した形のために、たとえ接続ピンが傾いたり縦方向に変位したりしても、所望の接触領域が必ず維持されるということによる。

最後に、同軸プラグソケットコネクタの嵌合の繰返し性が全体としてこの手段により改善されるだけでなく、嵌合の質が必ず同じになることも保証される。

本発明を図面を参照しながら以下詳しく説明する。図面において、図面の図１に示す同軸プラグソケットコネクタは、基板間コネクタとしても知られるが、２つのプリント回路基板１、２を接続するために用いる。
この場合、外部導体ソケットとしての外部導体３と中心導体４は、プリント回路基板１および２の各々に適所に保持される。中心導体４は絶縁体５により外部導体３から絶縁される。

プリント回路基板１、２はアダプタによって電気接続でき、このアダプタはスリーブ状のプラグインカプラ６となっている。その外側に、プラグインカプラ６は、スリーブ状の外部導体部材７を有し、これがその前端で、プリント回路基板１および２の各外部導体ソケット３に周囲の円形ビード８によって図示するように嵌合されて、嵌合状態に保持できる。

プラグインカプラ６はまた、絶縁体９をそのスリーブ状の外部導体部材７に対して介在させた状態で、プラグインカプラ６内でその中心に軸方向に延びて、接続ピン１０を形成する中心導体部材を有する。この接続ピン１０の特別な設計は、その両端１１が半球状の形で、図示するように半球状の端の各々でプラグインカプラ６から突き出ている。
図示する実施例では、接続ピン１０は絶縁体９内で軸方向に変位可能に構成される。

プリント回路基板１および２の各々の中心導体４は平板形の帯状弾性部材の形をとり、その両端の一方に予荷重をかけてプリント回路基板１又は２もしくは絶縁体５に保持され、その自由端１３が同軸プラグソケットコネクタの縦中央軸１２に、又は縦中央軸１２を超えて斜めに突き出す。プラグインカプラ６がプリント回路基板１および２の外部導体ソケット３に挿入、保持されるとき、このことが接続ピン１０をその半球状の端１１で、プリント回路基板１および２の平板形の各弾性部材４の自由端１３と弾性嵌合させることになる。

平板形の弾性部材４の自由端１３と接続ピン１０の球状の端１１との間にこのように常に順応性のある弾性接続が得られるために、プリント回路基板１、２の間に縦方向にも横方向にも常に生じる相対的な動きに関わらず、効果的な接触が得られ、そのため電気接続が必ず得られるよう保証される。この効果は、前述したように、接続ピン１０がプラグインカプラ６内に軸方向に変位可能なように構成されることによって、さらに高められる。

図２に図示する改造実施例は、平板形の弾性部材４の自由端１３が接続ピン１０の軸１２とほぼ一直線上になる穿孔１４を有する。平板形の弾性部材４の自由端１３と接続ピン１０の丸端１１との間に得られる接触がほぼ点接触である図１に図示する実施例とは異なり、これは平板形の弾性部材４の穿孔１４の縁と接続ピン１０の丸端１１との間に、多かれ少なかれ輪状線状の接触を生む。しかし同時に、接触の柔軟性とその中央配置は必ず保証され、これは一方では平板形の弾性部材４の基本構成から、他方では接続ピン１０の軸方向の変位性から得られる。

上記詳細に説明しなかった本発明の特徴については、図面と請求項を参照するよう明確に指摘しておく。

本発明による同軸プラグソケットコネクタの好適な実施例の断面を示す図である。 改造実施例の詳細を示す図である。

Claims (4)

1. それぞれ他方のプリント回路基板（２および１）の外部導体（３）および中心導体（４）に、形の符合する外部導体部材と中心導体部材とを有するスリーブ状のプラグインカプラ（６）からなるアダプタによって電気接続できる各プリント回路基板（１および２）に対応付けられる外部導体（３）と中心導体（４）を有するプリント回路基板用の同軸プラグソケットコネクタ（基板間コネクタ）において、
   プリント回路基板（１、２）の中心導体は、その一端がプリント回路基板（１、２）又は絶縁体（５）に適所に保持され、その他端となる自由端（１３）が前記プラグインカプラ（６）の中心導体部材と嵌合する平板状の弾性部材から構成され、
   前記平板形の弾性部材は、舌状又は帯状の形からなり、
   前記平板形の弾性部材は、前記自由端（１３）が前記プラグインカプラ（６）の中心導体部材の軸方向に対して角度をもって、前記同軸プラグソケットコネクタの縦中央軸、又は縦中央軸を超えて突き出されるように保持され、
   前記プラグインカプラ（６）の中心導体部材は、前記プラグインカプラ（６）内で軸方向に変位する接続ピン（１０）から構成されることを特徴とする同軸プラグソケットコネクタ。
2. 前記平板形の弾性部材の自由端（１３）が接続ピン（１０）の軸（１２）とほぼ一直線上になる穿孔（１４）を有することを特徴とする請求項１に記載の同軸プラグソケットコネクタ。
3. 前記接続ピン（１０）が丸端又は球状、特に半球状の端（１１）を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の同軸プラグソケットコネクタ。
4. 前記接続ピン（１０）が、プラグインカプラ（６）がプリント回路基板（１、２）のソケット形の外部導体（３）に挿入、保持されるとき、前記接続ピン（１０）は、その自由端（１１）のいずれも、前記平板形の弾性部材の自由端（1３）と弾性的に嵌合するような長さであることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の同軸プラグソケットコネクタ。

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