電子機器内の給電回路からアンテナへ出力される高周波信号を検査回路へ出力する場合や、アンテナの他の信号出力系統から電子機器内の給電回路へ高周波信号を受信する場合には、給電回路とアンテナを接続する給電線路にスイッチ付き同軸コネクタを配設し、外部からスイッチ付き同軸コネクタに同軸プラグが嵌合接続された際に、電子機器内の給電回路を、アンテナから同軸プラグで接続される外部伝送線路に切り換えている。
ここで用いられるスイッチ付き同軸コネクタは、給電回路と、アンテナに接続するアンテナ接続端子が、それぞれプリント配線基板上の給電パターンを介してコモン端子とノーマルクローズ端子に接続され、スイッチ付き同軸コネクタに嵌合接続する同軸プラグの中心ピンに検査回路や外部出力回路が接続されている。従って、同軸プラグを同軸コネクタへ嵌合接続しない常時は、給電回路とアンテナが接続し、同軸プラグを同軸コネクタへ嵌合接続すると、中心ピンがコモン端子をノーマルクローズ端子から後退する方向に押し下げて、給電回路とアンテナ間が絶縁されるとともに、中心ピンとコモン端子間が接続し、給電回路との接続が検査回路や外部出力回路に切り換えられる。
このようなアンテナ接続切換装置では、スイッチ付き同軸コネクタと別にアンテナを接続するアンテナ接続端子をプリント配線基板上に実装するので、余分な実装スペースが必要となる。特に、自動実装機の吸着ヘッドで吸着する平坦な吸着面をアンテナ接続端子に設ける必要があるので、単純な構成ながら全体が大型化し、高密度実装の障害となっていた。また、プリント配線基板上の給電パターンを介してアンテナ接続端子とスイッチ付き同軸コネクタのノーマルクローズ端子を電気接続するので、給電パターンにより高周波信号が減衰したり、インピーダンスの不整合が生じていた。
そこで、図14と図15に示すように、スイッチ付き同軸コネクタ101のノーマルクローズ端子102を、アンテナ接続端子103と一体とし、スイッチ付き同軸コネクタ101の一部で平面アンテナ110を支持するアンテナ接続切換装置100が知られている(特許文献1)。
この従来のアンテナ接続切換装置100は、プリント配線基板104上に配線された給電回路に接続する給電パターン104aを、平面アンテナ110と同軸プラグ120の中心ピン121に接続する外部入力のいずれかに切換接続するもので、スイッチ付き同軸コネクタ101の絶縁ハウジング105に、同軸プラグ120を同軸コネクタへ嵌合接続した際に中心ピン121により押し下げられる導電性の可動端子106と、アンテナ接続端子103と一体のノーマルクローズ端子102と、可動端子106の下方に臨み、常時はノーマルクローズ端子102に弾性接触するように付勢されたコモン端子107が取り付けられている。
ノーマルクローズ端子102と一体のアンテナ接続端子103は、ノーマルクローズ端子102の長手方向に対して交差する帯状の板バネ片で形成され、鋭角に折り曲げられた頂部の弾性接触部103aがスイッチ付き同軸コネクタ101の側方に沿って上方に突出している。弾性接触部103aは、スイッチ付き同軸コネクタ101を挿通してプリント配線基板104に沿って配置される平面アンテナ110の給電点に底面側から弾性接触し、ノーマルクローズ端子102と平面アンテナ110が電気接続している。一方、絶縁ハウジング105の底面に沿って突出するコモン端子107の脚部は、スイッチ付き同軸コネクタ101をプリント配線基板104の表面に実装する際に、給電パターン104aに半田接続されるので、同軸プラグ120を嵌合接続しない常時は、平面アンテナ110が給電パターン104aに接続する給電回路に接続している。
ここで、スイッチ付き同軸コネクタ101に同軸プラグ120を嵌合接続すると、図15に示すように、同軸プラグ120の中心ピン121により押し下げられた可動端子106がコモン端子107をノーマルクローズ端子102から離間させ、前後して可動端子106を介して中心ピン121とコモン端子107が電気接続する。従って、同軸プラグ120を嵌合接続している間、給電回路の接続は、平面アンテナ110から同軸プラグ120の中心ピン121に接続する外部入力に切り換えられる。
上記従来のアンテナ接続切換装置100では、プリント配線基板104に直交するスイッチ付き同軸コネクタ101に沿ってアンテナ接続端子103を配設するので、スイッチ付き同軸コネクタ101のコモン端子107に向かって配線される給電パターン104aやコモン端子107と、アンテナ接続端子103の方向が直交することとなり、伝送路の直線性が損なわれて不要なインダクタンス成分が生じ、インピーダンスの不整合や、伝送路に流れる高周波信号が減衰する。
また、ノーマルクローズ端子102は、その底面側に同軸プラグ120の中心ピン121の挿入により接離するコモン端子107を配設する構造上の理由から、コモン端子107が可動する絶縁ハウジング105の空隙105aの内頂面に沿って絶縁ハウジング105に固定する必要がある。一方、アンテナ接続端子103は、機器側に取り付けられた平面アンテナ110からプリント配線基板103の方向に向かう力を受けるので、アンテナ接続端子103と一体のノーマルクローズ端子102は、プリント配線基板103の方向に撓んだり、取り付けられた空隙105aの内頂面から外れる恐れがあった。
更に、傾斜する姿勢で同軸プラグ120をスイッチ付き同軸コネクタ101へ嵌合接続しようとしたり、嵌合接続している同軸プラグ120に接続方向(鉛直方向)以外の方向の外力が加わると、プリント配線基板104に実装されたスイッチ付き同軸コネクタ101に回転モーメントが発生し、給電パターン104aとコモン端子107との半田付け部に発生する引っ張り応力によって、半田付け部の破損や、パターン剥離が生じる恐れがあった。
更に、帯状のアンテナ接続端子103が、絶縁ハウジング105の上方に突出するので、予期しない外力を受けて塑性変形しやすく、アンテナの給電点に正確に弾性接触させることができない。また、スイッチ付き同軸コネクタ101を挿通させる挿通孔が形成された平面アンテナ110以外のアンテナでは、アンテナ接続端子103の弾性接触部103aとの位置決めが困難であり、弾性接触部103aを正確にアンテナの給電点に接触させることができず、アンテナの送受信特性が劣化する原因となっていた。
本発明は、上述の問題点を考慮してなされたものであり、アンテナと給電回路間を流れる高周波信号が減衰しにくいアンテナ接続切換装置を提供すること目的とする。
また、アンテナ接続端子をアンテナへ弾性接触させても、ノーマルクローズ端子がアンテナからの押圧力を受けずに絶縁ハウジングに固定されるとともに、スイッチ付き同軸コネクタが回転モーメントを受けても、コモン端子と給電パターンとの半田付け部への影響が少ないアンテナ接続切換装置を提供すること目的とする。
また、アンテナの位置決めが容易であり、かつ、アンテナ続端子が塑性変形しにくく、アンテナの給電点に正確に弾性接触するアンテナ接続切換装置を提供すること目的とする。
上述の目的を達成するため、請求項1のアンテナ接続切換装置は、同軸プラグの中心ピンを挿通させる挿通孔が穿設された絶縁ハウジングと、前記挿通孔から離間して前記絶縁ハウジングに取り付けられるノーマルクローズ端子と、自由端側が前記ノーマルクローズ端子に弾性接触するように前記絶縁ハウジングに片持ち支持され、前記挿通孔を挿通する前記同軸プラグの中心ピンにより前記ノーマルクローズ端子から後退し、前記中心ピンに電気接続するコモン端子とを有するスイッチ付き同軸コネクタと、アンテナの給電点に弾性接触し、前記アンテナを前記ノーマルクローズ端子へ接続するアンテナ接続端子と
給電回路に接続する給電パターンが形成され、前記絶縁ハウジングから突出する前記コモン端子を前記給電パターンへ半田接続し、前記スイッチ付き同軸コネクタが実装されるプリント配線基板とを備え、前記スイッチ付き同軸コネクタに前記同軸プラグが接続された際に、前記給電回路の接続を、前記アンテナから前記同軸プラグの中心ピンへ切り換えるアンテナ接続切換装置であって、
前記コモン端子と前記ノーマルクローズ端子と前記アンテナ接続端子とは、プリント配線基板の実装面への投影形状が同一直線上に連続して表れるように配設され、前記アンテナ接続端子の一部の脚部が前記プリント配線基板のランドパターンへ半田接続され、
前記アンテナ接続端子は、平面上に前記アンテナを載置する絶縁支持台の前記コモン端子の延長方向に沿って形成された案内溝に収容され、
長手方向の一端側のU字状に折り返された弾性接触部が前記案内溝の平面方向に付勢され、前記絶縁支持台の平面に載置される前記アンテナの給電点に弾性接触することを特徴とする。
同軸プラグをスイッチ付き同軸コネクタに接続しない常時、コモン端子は、ノーマルクローズ端子に弾性接触し、給電パターン、コモン端子、ノーマルクローズ端子及びアンテナ接続端子を介して、給電回路とアンテナが接続する。コモン端子とノーマルクローズ端子とアンテナ接続端子とは、プリント配線基板の実装面への投影形状が同一直線上に連続して表れるように配設されるので、給電パターンからアンテナまでの伝送路が大きく屈曲せず、屈曲することによる余分なインダクタンスやキャパシタンスが発生しない。
アンテナ接続端子の一部の脚部がプリント配線基板のランドパターンへ半田接続されるので、アンテナからアンテナ接続端子がプリント配線基板の方向に受ける押圧力は、ノーマルクローズ端子に伝達されない。
アンテナを平面上に載置する絶縁支持台を利用し、アンテナ接続端子を収容する案内溝が形成される。アンテナ接続端子は、案内溝の内壁面に沿って撓むので、側方からの外力を受けず、捻られて塑性変形することがない。
請求項2のアンテナ接続切換装置は、前記絶縁支持台の平面に、平面状の前記アンテナを位置決めする位置決め突部が突設されていることを特徴とする。
アンテナは、絶縁支持台の平面に載置され、位置決め突起で位置決めされるので、アンテナの給電点の位置が組み立てによってばらつかない。
また、アンテナ接続端子が、平面状のアンテナの背面に弾性接触することにより、アンテナに変形や撓み等があっても、これらの変位を吸収して接触状態を保つため、確実な電気接続を維持できる。
請求項3のアンテナ接続切換装置は、絶縁支持台が絶縁ハウジングに一体成形されていることを特徴とする。
アンテナを載置し、位置決めする絶縁支持台が、スイッチ付き同軸コネクタの絶縁ハウジングと同時に形成できる。
請求項4のアンテナ接続切換装置は、前記ノーマルクローズ端子と前記アンテナ接続端子は、一枚の導電性金属板から一体に形成されていることを特徴とする。
コモン端子とノーマルクローズ端子とアンテナ接続端子とは、プリント配線基板の実装面への投影形状が同一直線上に連続して表れるように配設され、コモン端子の給電パターンとの半田接続位置と、絶縁ハウジングに取り付けられるノーマルクローズ端子と一体のアンテナ接続端子のランドパターンとの半田付け位置とは離間するので、スイッチ付きコネクタが傾斜方向の外力を受けても、各半田接続部に大きな引っ張り応力が発生しない。
ノーマルクローズ端子とアンテナ接続端子を一枚の導電性金属板から形成でき、また、ノーマルクローズ端子とアンテナ接続端子との接続工程が不要となる。
請求項5のアンテナ接続切換装置は、前記絶縁ハウジングに前記アンテナ接続端子の連結片を圧入する連結用位置決め溝が凹設され、前記絶縁ハウジングに取り付けられるノーマルクローズ端子に連結用位置決め溝に圧入する連結片が接触することを特徴とする。
アンテナ接続端子の連結片を連結用位置決め溝内に圧入して絶縁ハウジングに組み付ける工程で、ノーマルクローズ端子と接続される。
請求項6のアンテナ接続切換装置は、前記ノーマルクローズ端子と前記アンテナ接続端子が、前記案内溝に露出する前記プリント配線基板の共通するランドパターンに半田接続されることを特徴とする。
プリント配線基板のランドパターンへの半田付け工程で、ノーマルクローズ端子とアンテナ接続端子とが接続される。
コモン端子とノーマルクローズ端子とアンテナ接続端子とは、プリント配線基板の実装面への投影形状が同一直線上に連続して表れるように配設され、コモン端子の給電パターンとの半田接続位置と、絶縁ハウジングに取り付けられるノーマルクローズ端子のランドパターンとの半田付け位置とは離間するので、スイッチ付きコネクタが傾斜方向の外力を受けても、各半田接続部に大きな引っ張り応力が発生しない。
ランドパターンは、プリント配線基板の絶縁支持台を載置する領域内に形成されるので、実装面積を増加させずに、ノーマルクローズ端子とアンテナ接続端子まをランドパターンへ半田接続できる。
請求項1の発明によれば、スイッチ付き同軸コネクタからアンテナの給電点までの伝送路に不要なL成分、C成分が発生することがなく、アンテナと給電回路間を流れる高周波信号が減衰しない。
また、ノーマルクローズ端子は、アンテナからの押圧力を受けないので、絶縁ハウジングの空隙の内頂面に固定されても、変形したり、絶縁ハウジングから脱落せずに強固に固定される。
また、アンテナ接続端子が側方からの外力を受けず、塑性変形しないので、絶縁支持台に載置されるアンテナの給電点に弾性接触部が確実に弾性接触し、設計値通りのアンテナ特性が得られる。
請求項2の発明によれば、アンテナは、絶縁支持台の平面に載置されるアンテナの給電点の位置が組み立てによってばらつくことがなく、アンテナ接続端子が給電点で正確に接続し、給電回路と整合するアンテナを量産できる。
また、アンテナ接続端子が、平面状のアンテナに変形や撓み等があっても、これらの変位を吸収して接触状態を保つため、確実な電気接続を維持できる。
請求項3の発明によれば、部品点数を増加させずに、アンテナを載置し、位置決めする絶縁支持台を、スイッチ付き同軸コネクタの絶縁ハウジングの成型で同時に形成できる。
また、絶縁ハウジングに支持されるコモン端子の延長方向に沿って案内溝の方向を調整する必要がなく、絶縁ハウジングの成形の際に、コモン端子の延長方向に沿って案内溝が正確に形成される。
請求項4の発明によれば、給電回路との接続切換のための切換スイッチや同軸プラグに接続するための同軸コネクタが、アンテナを接続するためのアンテナ接続端子と一体の単一部品で形成できる。
また、スイッチ付きコネクタが嵌合接続する同軸プラグから嵌合方向以外の方向の外力を受けても、プリント配線基板のパターンへの各半田接続部に大きな引っ張り応力が発生せず、パターン剥離や半田接続部の破損を防止できる。
また、ノーマルクローズ端子とアンテナ接続端子を一枚の導電性金属板から形成できるので、部品点数が減少し、組み立て工程が簡略化される。
請求項5の発明によれば、アンテナ接続端子を絶縁ハウジングに組み付ける工程で、ノーマルクローズ端子とアンテナ接続端子が接続される。
請求項6の発明によれば、実装面積を増加させずに、プリント配線基板のランドパターンへの半田付け工程で、ノーマルクローズ端子とアンテナ接続端子とを接続できる。
また、スイッチ付きコネクタが嵌合接続する同軸プラグから嵌合方向以外の方向の外力を受けても、プリント配線基板のパターンへの各半田接続部に大きな引っ張り応力が発生せず、パターン剥離や半田接続部の破損を防止できる。
以下、本発明の第1実施の形態にかかるアンテナ接続切換装置1を、図1乃至図10で説明する。図10の回路図に示すように、この実施の形態のアンテナ切換接続装置1は、給電回路(図示せず)に接続するコモン端子5を、アンテナ10に接続するノーマルクローズ端子3と同軸プラグ20の中心ピン21との間で切換接続するもので、絶縁ハウジング2にノーマルクローズ端子3、コモン端子5及びアースシェル7が取り付けられたスイッチ付き同軸コネクタ(以下、単に同軸コネクタという)6と、平面状のアンテナ10と、アンテナ10に接続するアンテナ接続端子4と、同軸コネクタ6及びアンテナ接続端子4を表面に実装するプリント配線基板11とを備えている。
プリント配線基板11は、図1に示すように、その表面に、給電回路に接続する給電パターン11aとグランドパターン11bとランドパターン11cとが互いに絶縁して印刷形成されている。給電パターン11aの一端は、機器に内蔵の給電回路に接続され、他端は、絶縁ハウジング2の前方(図3の左方)で突出するコモン端子5の脚部5cの底面に対向して露出し、脚部5cと半田接続されている。接地されるグランドパターン11bは、給電パターン11aの両側に沿って配線され、その一部が図3に示すように、絶縁ハウジング2の四隅に突出するアースシェル7の各脚部7aの底面に対向して露出し、脚部7aと半田接続されている。また、ランドパターン11cは、後述する絶縁支持台12の案内溝13に露出するプリント配線基板11の表面に長方形の輪郭で形成され、案内溝13内に収容されるアンテナ接続端子4の脚部4cと半田接続される(図6参照)。
同軸コネクタ6の絶縁ハウジング2は、同軸プラグ20の中心ピン21を挿通させる挿通孔22aが中心軸に沿って穿設された円筒スリーブ22と、一対の側壁23a、23aの間にノーマルクローズ端子3とコモン端子5を収容するハウジング本体23とからなっている。一対の側壁23a、23aの対向する内壁面には、コモン端子5とノーマルクローズ端子3の各固定部5a、3aの両側を圧入して各固定部5a、3aでこれらの端子5、3を絶縁ハウジング2に固定する前方位置決め溝24と後方位置決め溝25がそれぞれ前後方向(図6において左右方向)に沿って凹設されている。
絶縁ハウジング2の後方には、直方体状に形成された一対のガイド突起14、14からなる絶縁支持台12が絶縁ハウジング2と一体に形成されている。各ガイド突起14、14の内側面は、側壁23a、23aの内壁面から後方に連続し、側壁23aに凹設された後方位置決め溝25が、ガイド突起14の内側面に沿って後端面まで同一の高さで連続して凹設されている。ここでは、後述するように、ノーマルクローズ端子3の固定部3aよりアンテナ接続端子4の固定部4aが幅広であることに応じて、後方位置決め溝25の深さ(水平方向の奥行き)は、側壁23aの部分よりガイド突起14の部分で深くなっている。
平行な一対のガイド突起14、14によりその間に形成される案内溝13は、アンテナ接続端子4を収容し、アンテナ接続端子4の後述する弾性接触部4bが上下方向に撓むように案内するものであり、絶縁ハウジング2に取り付けられるコモン端子5の延長方向、すなわち前後方向に形成され、前方は一対の側壁23a、23aの間の空隙に連通している。
また、各ガイド突起14、14の平面、すなわち絶縁支持台12の平面は、平面状のアンテナ10を載置する平坦面となっていて、その前端には、アンテナ10を前方に対して位置決めする位置決め突条14aが一体に突設されている。
アースシェル7は、ハウジング本体23の周囲を覆うアーチ状のシェル本体7bと、シェル本体7bの4隅で水平方向に直角に折り曲げられた脚部7aと、シェル本体7bから起立し、円筒スリーブ22を嵌挿する円筒形の接続口7cとからなり、それぞれ導電性金属板から一体に形成されている。円筒スリーブ22と接続口7cは、絶縁ハウジング2の挿通孔22a回りに同軸上に形成され、図8に示すように、同軸プラグ20を同軸コネクタ6に接続する際には、同軸プラグ20の中心ピン21が挿通孔22a内に挿通するとともに、同軸プラグ20の円筒アースコンタクト26が接続口7cに外嵌して接続する。
コモン端子5は、細長帯状の導電性金属板を折り曲げて形成され、絶縁ハウジング2の前方位置決め溝24に圧入して水平に固定される固定部5aと、固定部5aの後方からU字状に上方に折り返された可動接触片部5bと、固定部5aの前端から絶縁ハウジング2の底面に沿って下方に折り返された脚部5cとから構成されている。固定部5aの後方で片持ち支持された可動接触片部5bは、挿通孔22aの下方に臨み、U字状に上方に折り返されることにより、自由端が自身の弾性により上方に付勢されている。
本実施の形態では、ノーマルクローズ端子3は、図6、図9に示すように、後方に連結するアンテナ接続端子4と、一枚の細長帯状の導電性金属板から一体に形成されるもので、絶縁ハウジング2の後方位置決め溝25に圧入して水平に固定される固定部3aと、固定部3aの前方の起立部3bを介して円筒スリーブ22の底面に沿って、挿通孔22aの周囲に配置されるリング板部3cと、固定部3aの後方からクランク状に折り曲げられ、絶縁ハウジング2の底面に沿って配置される脚部3dとで構成されている。このノーマルクローズ端子3には、起立部3bから固定部3aにかけて、可動接触片部5bとの干渉を避ける逃げ孔3eが穿設されていて、可動接触片部5bが同軸プラグ20の接続により押し下げられた際は、コモン端子5と絶縁するようになっている。
アンテナ接続端子4は、絶縁ハウジング2の底面に沿ってノーマルクローズ端子3の脚部3dの後方に連設された脚部4cと、脚部4cの前方でクランク状に上方に折り曲げて連設される水平板部4dと、水平板部4dと同一面上で水平板部4dの両側に突設された固定部4aと、水平板部4dの後方から上方にU字状に折り返された弾性接触部4bとからなっている。固定部4aは、ノーマルクローズ端子3の固定部3aと共通する後方位置決め溝25に圧入するので、固定部3aと同じ高さに形成されるが、一対の固定部4a間の幅は、ノーマルクローズ端子3の固定部3aより幅広となっている。一対の固定部4aを、それぞれガイド突起14、14の内側面に沿って凹設された後方位置決め溝25、25に圧入することにより、アンテナ接続端子4は、案内溝13内に位置決め収容され、自由状態で弾性接触部4bの先端は、絶縁支持台12の平面より上方に突出するように形成される。また、脚部4cは、プリント配線基板11のランドパターン11cに対向し、前述したようにランドパターン11cに半田接続される。この半田接続状態を目視確認するため、脚部4cに窓孔4eが形成されている。
絶縁支持台12の平面に載置される平面状のアンテナ10は、ここでは、絶縁基板10aの底面にλ/4の波長に相当する長さの帯状導電層10bを形成したもので、帯状導電層10bが案内溝13の平面側開口面に沿って臨むように絶縁支持台12に載置される。図7に示すように、絶縁基板10aを、その前端がガイド突条14aに当接する位置で位置決めし、位置決めした状態で帯状導電層10bの前端の給電点10cに弾性接触部4bが弾性接触するように、アンテナ接続端子4若しくはアンテナ10を形成しておく。アンテナ10の前方以外の方向の位置決めは、機器の筐体若しくはアンテナ接続切換装置1の一部を絶縁基板10に当接させて行うが、ここではその説明を省略する。
このアンテナ接続切換装置1の組み立ては、始めに、アンテナ接続端子4と一体のノーマルクローズ端子3の固定部3aの両側を、一対のガイド突起14の後端に表れる後方位置決め溝25に沿って前方に挿入し、固定部3aが側壁23aに凹設された後方位置決め溝25に、その後方のアンテナ接続端子4の固定部4aがガイド突起14に凹設された後方位置決め溝25に、それぞれ完全に圧入されるまで前方に押し込み、アンテナ接続端子4とノーマルクローズ端子3を取り付ける。取り付けた状態で、図6に示すように、ノーマルクローズ端子3のリング板部3cは、挿通孔22aの周囲に同心円上に配置され、アンテナ接続端子4の弾性接触部4bは、案内溝13から上方に突出する。
続いて、コモン端子5の固定部5aを絶縁ハウジング2の前方から前方位置決め溝24に沿って後方へ圧入し、絶縁ハウジング2へ取り付ける。コモン端子5を取り付けた状態で、可動接触片部5bのU字状に折り返された後方の部位は、ノーマルクローズ端子3の逃げ孔3e内に挿入され、上方に付勢された可動接触片部5bの自由端は、ノーマルクローズ端子3のリング板部3cの底面に弾性接触する。尚、ノーマルクローズ端子3とコモン端子5は、いずれを先に絶縁ハウジング2へ取り付けてもよい。
絶縁ハウジング2にノーマルクローズ端子3とコモン端子5を取り付けた後、円筒スリーブ22に上方から円筒形の接続口7cを外嵌させながら、シェル本体7bが一対の側壁23a、23a上に掛け渡されるまでアースシェル7を下降させ、ノーマルクローズ端子3やコモン端子5と所定の間隔を隔てて、絶縁ハウジング2の周囲にアースシェル7を取り付ける。
絶縁ハウジング2に取り付けられたコモン端子5の脚部5c、アンテナ接続端子4の脚部4c、絶縁ハウジング2の四隅に突出するアースシェル7の各脚部7aに対向するプリント配線基板11の平面には、それぞれ給電パターン11a、ランドパターン11c及びグランドパターン11bが印刷形成され、それぞれ半田接続することにより、絶縁支持台12とアンテナ接続端子4が一体に組み付けられた同軸コネクタ6がプリント配線基板11に表面実装される。
続いて、アンテナ10を、底面側の帯状導電層10bが案内溝13の開口面に沿って臨み、絶縁基板10aの前端がガイド突条14aに当接する位置で位置決めし、機器の筐体等の一部を当接させて、絶縁支持台12の平面上に固定する。アンテナ10を絶縁支持台12に載置すると、帯状導電層10bの前端の給電点10cに弾性接触部4bが下方から弾性接触し、アンテナ接続端子4とアンテナ10が電気接続し、アンテナ接続切換装置1の組み立てが完了する。
以上の構成からなるアンテナ接続切換装置1は、同軸プラグ20が接続されていない常時は、コモン端子5の可動接触片部5bの弾性で、その先端がノーマルクローズ端子3のリング板部3cに弾性接触し、機器内の給電回路は、給電パターン11a、コモン端子5、ノーマルクローズ端子3及びアンテナ接続端子4を介してアンテナ10の給電点10cに接続し、平面状のアンテナ10は、給電回路に接続するアンテナとして作用する。
一方、同軸プラグ20を同軸コネクタ6へ嵌合接続すると、挿通孔22a内を下降する中心ピン21が可動接触片部5bに弾性接触するとともに、可動接触片部5bをリング板部3cから遮断させ、給電回路は、給電パターン11aとコモン端子5を介して同軸プラグ20の中心ピン21に接続する。また、同軸プラグ20の円筒アースコンタクト26は、アースシェル7の接続口7cに外側から嵌合し、アースシェル7の脚部7aでプリント配線基板11のグランドパターン11bに接続し、接地される。その結果、給電回路との接続は、同軸プラグ20側に切り換えられ、同軸プラグ20が給電回路の外部出力となる。同軸プラグ20を同軸コネクタ6から引き抜くと、コモン端子5の可動接触片部5bの復帰バネ作用によって、コモン端子5は再びノーマルクローズ端子3に弾性接触し、平面状のアンテナ10が給電回路に接続するアンテナとして作用する。
本実施の形態に係るアンテナ接続切換装置1では、絶縁ハウジング2に取り付けられたコモン端子5と、絶縁ハウジング2から絶縁支持台12にかけて取り付けられたノーマルクローズ端子3及びアンテナ接続端子4は、それぞれ長手方向を前後方向として前方位置決め溝24及び後方位置決め溝25に沿って取り付けられるので、アンテナ接続端子4は、図3、図9に図示するA−A線に沿った直線方向でコモン端子5の延長線上に取り付けられる。プリント配線基板11に表面実装した状態では、コモン端子5とノーマルクローズ端子3とアンテナ接続端子4のプリント配線基板11への投影形状は、A−A線に沿った直線に沿って表れる。従って、コモン端子5の給電パターン11aに接続する脚部5cから、ノーマルクローズ端子3を介してアンテナ接続端子4のアンテナ10に接続する可動接触片部5cまでのアンテナ信号が流れる伝送路が大きく屈曲せず、不要なインダクタンスやリアクタンスが生じないので、これらに流れる高周波信号が減衰しない。
特に、本実施の形態では、コモン端子5に接続するの給電パターン11aの配線方向や、アンテナ接続端子4に接続するアンテナ10の長手方向も、図3、図9に図示するA−A線に一致させているので、伝送路全体の直線性が確保され、高周波信号を減衰させずに給電回路とアンテナ10間を接続できる。
また、コモン端子5の脚部5cとアンテナ接続端子4の脚部4cとは、A−A線に沿った直線方向で互いに離れ、それぞれ対向する給電パターン11aとランドパターン11cに半田接続するので、同軸コネクタ6に嵌合接続する同軸プラグ20から絶縁ハウジング2がA−A線方向に転倒する方向の外力を受けても、脚部5c若しくは脚部4cに大きな引っ張り応力が発生せず、半田付け部が破損したり、パターン剥離が発生する恐れがない。
上述の実施の形態では、ノーマルクローズ端子3とアンテナ接続端子4が一体に形成されているが、両者が電気接続するものであれば、個別に形成することもできる。以下、アンテナ接続端子32を絶縁支持台12へ取り付ける組み付け工程で、ノーマルクローズ端子31と電気接続される第2実施の形態に係るアンテナ接続切換装置30を図11、図12を用いて説明する。尚、第2及び後述する第3実施の形態では、第1実施の形態に係るアンテナ接続切換装置1と同一若しくは相当する構成には、図中、同一の番号を付してその説明を省略する。
ノーマルクローズ端子31は、第1実施の形態に係るノーマルクローズ端子3と脚部31aの形状と一対の連結受け片31bを形成した構成が異なっている。脚部31aは、その後端が下方にU字状に折り返され、絶縁ハウジング2の底面に沿って配置され、また、一対の連結受け片31bは、脚部31aの両側で固定部3aを後方に一体に突出させて形成されている。
アンテナ接続端子32は、一対の連結片32aを形成し、水平板部4dの脚部4cからの高さがわずかに高くなった構成が第1実施の形態と異なり、一対の連結片32aは、固定部4aより細幅で、一対の固定部4aの各前端から前方に向かって一体に突設されている。
このアンテナ接続端子32は、ノーマルクローズ端子31の固定部3aを後方から挿入してノーマルクローズ端子31を一対の側壁23aに位置決めする後方位置決め溝25に対し、そのすぐ上方に沿って重ねて形成される連結用位置決め溝33に、後方から固定部4aを挿入して位置決めされる。一対の固定部4a間の水平方向の幅は、ノーマルクローズ端子31の一対の固定部3a間の幅より幅広であるため、連結用位置決め溝33の水平方向の深さは、後方位置決め溝25より深く、また、連結用位置決め溝33の前端は、ノーマルクローズ端子3の連結受け片31bの前端の位置まで達している。
このアンテナ接続切換装置30の組み立てでは、ノーマルクローズ端子31の固定部3aを後方位置決め溝25の後方から挿入して、固定部3aが側壁23aの後方位置決め溝25内に圧入されるまで押し込んでノーマルクローズ端子31を絶縁ハウジング2へ固定した後、アンテナ接続端子32の固定部4aを、連結用位置決め溝33の後方から、アンテナ接続端子32の全体が案内溝13に収容されるまで挿入し、一対のガイド突起14間に位置決め固定する。この取り付け状態で、アンテナ接続端子32の固定部4aから更に前方に突出する一対の連結片32aがそれぞれノーマルクローズ端子3の一対の連結受け片31bの上方に重なり、相互に接触する。その結果、アンテナ接続端子32を組み付ける工程でノーマルクローズ端子31と電気接続する。
図13は、個々に形成されるノーマルクローズ端子41とアンテナ接続端子42とをプリント配線基板11上に形成されたランドパターン11cを介して電気接続する第3実施の形態に係るアンテナ接続切換装置40を示し、ノーマルクローズ端子41の脚部41aが、第2実施の形態に係るノーマルクローズ端子31と同様に、後端が下方にU字状に折り返され、絶縁ハウジング2の底面に沿って配置されている構成のみが第1実施の形態と異なっている。
プリント配線基板11上に形成されたランドパターン11cは、ノーマルクローズ端子41の脚部41aとの対向位置からアンテナ接続端子42の脚部4cとの対向位置にわたって形成されている。このアンテナ接続切換装置40も第2実施の形態と同様に、ノーマルクローズ端子41を後方位置決め溝25へ圧入して取り付けた後、アンテナ接続端子42を同じ後方位置決め溝25へ圧入してガイド突起14の内壁間に取り付ける。取り付けられたノーマルクローズ端子41とアンテナ接続端子42の脚部41a、4cは、同一のランドパターン11cに対向し、プリント配線基板11への実装工程でランドパターン11cに半田接続されることにより、両者が電気接続する。
本発明によれば、平面状のアンテナ10との接続と、同軸プラグ20との接続と、給電回路の切換接続の為の構成とを単一の接続装置にユニット化したため、全体を小型化でき、プリント配線基板への実装面積を減少できるとともに、機器への取付スペースに影響することがない。
また、アンテナ接続端子4が平面状のアンテナ10に弾性接触してアンテナ10の給電点に接続されるため、平面状のアンテナ10に多少の変形や撓み等があっても、これらを吸収して接触状態を維持することができ、確実に給電回路と接続することができる。
本発明は、上述の実施の形態に限定されることなく種々変形が可能である。例えば、アンテナ10の形状は平面状に限らず、従って、アンテナ10を支持する絶縁支持台12の形状はアンテナ10の形状や構造に応じて種々の形状とすることができ、同軸コネクタ6の絶縁ハウジング2と必ずしも一体に形成する必要はない。
また、アンテナ接続端子4、32、42を収容する案内溝13は、必ずしも絶縁支持台12に形成する必要はなく、第1実施の形態のように、アンテナ接続端子4がノーマルクローズ端子3に一体に形成されていれば、案内溝13が形成された絶縁支持台12を設けずにアンテナ10に接続する構成としてもよい。
また、給電パターン11aは、プリント配線基板11への投影形状が一直線上となるように配列されたコモン端子3、ノーマルクローズ端子3及びアンテナ接続端子4と同一直線に沿って配線されるのが望ましいが、異なる配線パターン形状であっても本発明を適用できる。