JP7144099B2 - ハウジング一体型基板メイティングコネクタおよびこの製作方法 - Google Patents
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Description
本発明は、キャビティフィルタのような基板メイティングコネクタが備えられる電気・電子機器そのものを基板メイティングコネクタのハウジングとして使うことによって、ハウジング一体型基板メイティングコネクタを製作する方法乃至工程に関する発明である。
基板メイティングコネクタは、印刷回路基板などの信号配線が形成された上部基板および下部基板の間で基板間にＲＦ信号を伝達する。基板メイティングコネクタはそれ自体で完成された一つの電気部品として提供されており、基板メイティングコネクタは上部基板または下部基板のうちいずれか一方の基板上に固定されたり、または上部基板と下部基板の間の回路連結の中間に介在される他の電気・電子機器、例えばキャビティフィルタ上に装着されて上部基板および下部基板を電気的に連結する。
基板メイティングコネクタは基板間にＲＦ信号を伝達する役割をするため、アンテナ信号の送受信機に多く使われる。データ伝送容量を増やすために多数のアンテナを利用するＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）技術が使われるが、現在の４Ｇ通信環境が５Ｇ以上の通信環境に発展するほどアンテナの個数は幾何級数的に増えることになり、これに伴い、基板メイティングコネクタも同程度にその需要が増加する。
基板メイティングコネクタの需要が増加するほどその費用負担も重要となるが、急速に発展する未来の通信環境を考慮する時、基板メイティングコネクタの単価を節減するための方法を設ける必要がある。
また、５Ｇ以上の通信環境に発展するほど増加する基板メイティングコネクタを同一面積内にさらに多く収容するために、基板メイティングコネクタが電気的に連結する上部基板と下部基板の間の高さであるコンタクトの高さを低くすることが市場で要求されている。
本発明は、基板メイティングコネクタの製造費用を節減できるハウジング一体型基板メイティングコネクタの製作方法を提供することにその目的がある。
本発明はハウジング一体型基板メイティングコネクタの製作方法に関し、ハウジング挿入ホールが形成された一部または全部が導電性金属材質からなる電気機器のハウジングを準備する段階と、上記ハウジング挿入ホールに円筒状のグラウンドガスケットを挿入する段階と、誘電体部が信号端子部を囲む誘電体部および信号端子部アセンブリを準備する段階と、および上記グラウンドガスケットの内周面の内側に上記誘電体部および信号端子部アセンブリを挿入する段階と、を含む。
一実施例において、上記ハウジング挿入ホールに円筒状のグラウンドガスケットを挿入する段階は、丸められた上記グラウンドガスケットの向かい合う両端の間に挿入部スリットを形成して上記グラウンドガスケットに弾性を付与する。
一実施例において、上記ハウジング挿入ホールに円筒状のグラウンドガスケットを挿入する段階で上記グラウンドガスケットは、上記ハウジング挿入ホールに挿入されるグラウンド挿入部と、上記グラウンド挿入部から上記ハウジング挿入ホール外側に延び、弾性力を有するように周りに沿って切開されたスリットが少なくとも３つ以上形成されるグラウンド弾性部と、上記グラウンド弾性部から延び、基板のグラウンド電極と接触するグラウンド接触部を含む。
一実施例において、上記グラウンド弾性部は上記グラウンド挿入部に対して外側に延びる第１弾性部と、上記第１弾性部から内側に延びる第２弾性部を含み、上記グラウンド接触部は上記第２弾性部から上記ハウジング挿入ホールの中心に向かう方向に傾斜するように延びる。
一実施例において、上記グラウンド接触部の自由端部は内側に向かって曲面をなすように折り曲げられる。
一実施例において、上記グラウンド挿入部には内側に向かって突出した固定凸部が備えられ、上記誘電体部の表面には上記固定凸部が結束する環状の固定溝部が備えられる。
一実施例において、上記グラウンドガスケットの内周面の内側に上記誘電体部および信号端子部アセンブリを挿入する段階で上記誘電体部および信号端子部アセンブリは上記グラウンドガスケットの内周面に対して圧入される。
一実施例において、上記グラウンドガスケットの内周面の内側に上記誘電体部および信号端子部アセンブリを挿入する段階は、上記誘電体部の上面に接触して把持する治具を利用して遂行される。
一実施例において、上記治具は上記誘電体部の上面に接触して吸込を通じて上記誘電体部および信号端子部アセンブリを真空付着して把持する。
一実施例において、上記治具は上記誘電体部から上部に露出した上記信号端子部に対応する直径のホールが形成されており、上記信号端子部が上記ホールに差し込まれて把持される。
一実施例において、上記治具の少なくともホールが形成される部分は上記信号端子部とは異なる材質で形成されて、締り嵌め工程時に発生し得る上記信号端子部の損傷を防止する。
一実施例において、上記治具の少なくともホールが形成される部分は弾性を有した樹脂材質である。
一実施例において、上記導電性金属材質からなる電気機器のハウジングにハウジング挿入ホールを準備する段階で、上記ハウジング挿入ホールには上記グラウンドガスケットと、誘電体部および信号端子部アセンブリが挿入される方向に沿ってその直径が減少する段差部が備えられ、上記ハウジング挿入ホールに円筒状のグラウンドガスケットを挿入する段階および上記グラウンドガスケットの内周面の内側に上記誘電体部および信号端子部アセンブリを挿入する段階で、上記グラウンドガスケットと、誘電体部および信号端子部アセンブリは上記段差部に接触するまで挿入される。
一実施例において、上記誘電体部が信号端子部を囲む誘電体部および信号端子部アセンブリを準備する段階で、上記信号端子部は、一側が開放された胴体挿入ホールが内部に形成された固定端子部と、一側が開放されたコンタクト挿入ホールが内部に形成された可動端子部と、上記胴体挿入ホールと上記コンタクト挿入ホールの間に挿入される信号スプリングを含み、上記胴体挿入ホールには上記可動端子部の開放された一側の一部が挿入され、上記信号スプリングによって上記固定端子部と上記可動端子部が電気的に連結されるように上記信号端子部を準備する。
一実施例において、上記可動端子部の開放された一側端部にコンタクト突出部が突出形成され、上記コンタクト突出部に離隔して一定の長さの環状ガイド溝が形成され、上記可動端子部の開放された一側端部から始まって上記ガイド溝の端に至るまで上記可動端子部の周りに沿って少なくとも３個以上のコンタクトスリットが切開形成される一方、上記固定端子部の内周面には上記ガイド溝の深さに対応する高さを有する胴体突出部が形成され、上記コンタクトスリットによって弾性を有した上記可動端子部の開放された一側端部を上記固定端子部の胴体挿入ホールの中に挿入し、上記可動端子部のガイド溝の段が上記固定端子部の胴体突出部の段に係止されることによって上記可動端子部の離脱が防止される。
一実施例において、上記可動端子部は上記ガイド溝の段が上記固定端子部の胴体突出部に接触する範囲内で、上記信号スプリングの弾性支持によって上記固定端子部に対して弾力的に移動することができる。
一実施例において、上記誘電体部が信号端子部を囲む誘電体部および信号端子部アセンブリを準備する段階で、上記誘電体部に対して上記固定端子部を結合することによって、上記誘電体部および信号端子部アセンブリを構成する。
一実施例において、上記グラウンドガスケットの内周面の内側に上記誘電体部および信号端子部アセンブリを挿入する段階で、上記固定端子部に対して上記可動端子部が結合した上記誘電体部および信号端子部アセンブリが上記グラウンドガスケットの内周面の内側に挿入されるか、または上記誘電体部に対して上記固定端子部が結合した状態で上記グラウンドガスケットの内周面の内側に挿入された後、上記信号スプリングおよび可動端子部が順次結合して上記誘電体部および信号端子部アセンブリが完成される。
上記誘電体部に対する上記固定端子部の結合はインサート射出を通じて一体にするか、または上記誘電体部に上記固定端子部を締り嵌め方式で圧入して行われる。
一実施例において、上記導電性金属材質からなる電気機器のハウジングにハウジング挿入ホールを準備する段階で、上記グラウンドガスケットと上記ハウジング挿入ホールの間のグラウンド連結が円滑に行われるように、少なくとも上記ハウジング挿入ホールの内周面にメッキを通じてグラウンド金属層を形成する。
本発明は信号端子部に関し、一側が開放された胴体挿入ホールが内部に形成された固定端子部と、一側が開放されたコンタクト挿入ホールが内部に形成された可動端子部と、上記胴体挿入ホールと上記コンタクト挿入ホールの間に挿入される信号スプリングと、を含み、上記胴体挿入ホールには可動端子部の開放された一側の一部が挿入され、上記可動端子部は、上記可動端子部の開放された一側端部に突出形成されるコンタクト突出部と、上記コンタクト突出部に離隔して一定の長さに形成される環状ガイド溝と、上記開放された一側端部から始まって上記ガイド溝の端に至るまで上記可動端子部の周りに沿って切開形成される少なくとも３個以上のコンタクトスリットを含み、上記固定端子部は内周面に上記ガイド溝の深さに対応する高さを有するように形成される胴体突出部を含み、上記コンタクト突出部が上記胴体挿入ホールの内周面と常に密着し、上記ガイド溝の段が上記胴体突出部の段に係止されることによって上記可動端子部の離脱が防止される。
本発明はハウジング一体型基板メイティングコネクタに関し、グラウンド挿入部と、上記グラウンド挿入部の中心に挿入される信号端子部と、上記グラウンド挿入部に対して外側に延び、上記信号端子部を基準として左右対称となる一対の第１弾性部と、上記一対の第１弾性部のそれぞれから内側に延び、上記信号端子部を基準として左右対称となる一対の第２弾性部と、上記一対の第２弾性部のそれぞれから内側に傾斜するように延び、上記信号端子部を基準として左右対称となる一対のグラウンド接触部と、を含み、グラウンド電極に上記一対のグラウンド接触部が電気的に接触すると、上記一対のグラウンド接触部が上記信号端子部側に集まる分だけ上記一対のグラウンド接触部の隔離距離が狭くなる。
一実施例において、上記一対のグラウンド接触部のそれぞれの自由端部は内側に向かって曲面をなすように折り曲げられる。
一実施例において、一側が開放された胴体挿入ホールが内部に形成された固定端子部と、一側が開放されたコンタクト挿入ホールが内部に形成された可動端子部と、上記胴体挿入ホールと上記コンタクト挿入ホールの間に挿入される信号スプリングと、を含み、上記胴体挿入ホールには上記可動端子部の開放された一側の一部が挿入され、上記可動端子部は、開放された一側端部から始まってガイド溝の端に至るまで上記可動端子部の周りに沿って切開形成される少なくとも３個以上のコンタクトスリットと、上記可動端子部の開放された一側端部に突出形成されるコンタクト突出部を含み、上記コンタクト突出部が上記胴体挿入ホールの内周面と常に密着する。
一実施例において、上記可動端子部は上記コンタクト突出部に離隔して一定の長さに形成される環状ガイド溝を含み、上記固定端子部は内周面に上記ガイド溝の深さに対応する高さを有するように形成される胴体突出部を含み、上記ガイド溝の段が上記胴体突出部の段に係止されることによって上記可動端子部の離脱が防止される。
上記のような構成を有する本発明のハウジング一体型基板メイティングコネクタの製作方法によると、電気機器のハウジングを基板メイティングコネクタのハウジングとして共用することによって、基板メイティングコネクタの製造単価を低くすることができる。
そして、本発明は電気機器のハウジングに形成されたハウジング挿入ホールに対して基板メイティングコネクタの各部品を挿入する方式でハウジング一体型基板メイティングコネクタを製造するため、製造工程が非常に単純となるという利点を有する。
また、電気機器のハウジングに形成されたハウジング挿入ホールに対して基板メイティングコネクタの各部品を挿入する方式でハウジング一体型基板メイティングコネクタを製造するため、その逆の過程で各部品を分解することが可能であり、これに伴い、老朽化または破損した一部の部品のみを取り換えることができるようになり、維持・保守費用まで節減することができる。
そして、従来には基板メイティングコネクタが上部基板と下部基板の間を電気的に連結していたが、一方の基板（例えば、下部基板）をハウジングが代替し、ハウジング挿入ホールに基板メイティングコネクタの一部が挿入されることによってコンタクトの高さを低くすることができる。
本発明は多様な変換を加えることができ、多様な実施例を有することができるところ、特定の実施例を例示して詳細な説明に詳細に説明しようとする。しかし、これは本発明を特定の実施形態に対して限定しようとするものではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれるすべての変換、均等物乃至代替物を含むものと理解されるべきである。
本発明で使った用語は単に特定の実施例を説明するために使われたものであり、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈上明白に異なることを意味しない限り、複数の表現を含む。本発明で、「含む」または「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものなどの存在または付加の可能性をあらかじめ排除しないものと理解されるべきである。
以下、添付された図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。この時、添付された図面で同一の構成要素は可能な限り同一の符号で示していることに留意されたい。また、本発明の要旨を曖昧にさせ得る恐れがある公知機能および構成に対する詳細な説明は省略する。同様の理由で、添付図面において一部の構成要素は誇張または省略されたり概略的に図示された。
図１は本発明により基板メイティングコネクタ１００が電気・電子機器のハウジング１２に一体に形成された構造を図示した断面図であり、図６は本発明に係るハウジング一体型基板メイティングコネクタ１００の一連の製作過程を図示した図面である。添付された図面を参照して本発明の基本的な製造方法について説明した後、次いで基板メイティングコネクタ１００をなすグラウンドガスケット１１０と誘電体部および信号端子部アセンブリ１２０の構成について詳細に説明することにする。
本発明はハウジング一体型基板メイティングコネクタ１００の製作方法に関し、電気・電子機器１０（以下では、詳細な説明と特許請求の範囲に亘って簡略に「電気機器」と称することにする）のハウジング１２に設けられたハウジング挿入ホール１４に基板メイティングコネクタ１００を構成する各部品を挿入する工程を通じて、ハウジング一体型基板メイティングコネクタ１００を完成する。図６にハウジング一体型基板メイティングコネクタ１００を製造する一連の工程が模式的に図示されている。
まず、ハウジング挿入ホール１４が形成された電気機器１０のハウジング１２を準備する。電気機器１０は基板メイティングコネクタ１００が結合される各種電気機器１０を含むが、例えばアンテナ信号の送受信機に備えられるキャビティフィルタがこの電気機器１０に該当する。電気機器１０のハウジング１２に対してハウジング挿入ホール１４を設けることによってこれを基板メイティングコネクタ１００のハウジングに代替することになる。
ハウジング１２は電気機器１０のグラウンドに接地されているか、それ自体でグラウンド接地としての機能を遂行できるように、ハウジング１２の一部または全部は金属材質（例えば、アルミニウムまたはステンレススチール）であり、さらに基板メイティングコネクタ１００とグラウンドの連結が円滑に行われるように、少なくともハウジング挿入ホール１４の内周面にはメッキを通じてグラウンド金属層１７を形成してもよい（図７参照）。
電気機器１０がキャビティフィルタ（導波管フィルタ）である場合には、ハウジング１２はキャビティフィルタの共振部と一体に形成され得、キャビティフィルタの種類によってハウジング１２は誘電体に金属がメッキされたりまたは金属でのみ構成され得る。
その後、電気機器１０のハウジング１２に設けられたハウジング挿入ホール１４に円筒状のグラウンドガスケット１１０を挿入する。グラウンドガスケット１１０は伝導性材質の金属板を塑性加工して製造する。グラウンドガスケット１１０の具体的な構成については該当部分で図２および図３を参照して詳細に説明するが、グラウンドガスケット１１０はハウジング挿入ホール１４の壁面に接触してハウジング１２と他の基板２０のグラウンド電極（図示されず）を電気的に連結する仲介役割をし、特に他の基板２０のグラウンド電極に弾力的に接触して常に一定以上の電極接触状態を維持することができる。グラウンドガスケット１１０は薄い金属板の材質であるため変形が発生しやすく、挿入に大きな力を必要としないため手を利用してハウジング挿入ホール１４に挿入してもよい。
丸められたグラウンドガスケット１１０の向かい合う両端はくっついておらず所定の間隔で離隔しているが、これに伴い、グラウンドガスケット１１０がハウジング挿入ホール１４に挿入される時には、挿入部スリット１１２－１が密着しながらその外径がハウジング挿入ホール１４の内径より小さくなってハウジング挿入ホール１４への挿入が円滑となり、ハウジング挿入ホール１４に挿入された後には挿入部スリット１１２－１が広がりながらハウジング挿入ホール１４からグラウンドガスケット１１０が離脱することが防止される。すなわち、丸められたグラウンドガスケット１１０の向かい合う両端の間に形成された挿入部スリット１１２－１は、グラウンドガスケット１１０のハウジング挿入ホール１４への挿入工程を円滑にする弾性を付与する役割をする。
ハウジング挿入ホール１４にグラウンドガスケット１１０が挿入されると、引き続き準備されている誘電体部および信号端子部アセンブリ１２０をグラウンドガスケット１１０の内周面の内側に挿入する。誘電体部および信号端子部アセンブリ１２０は誘電体部１２２と信号端子部１３０が一つの部品に結合されてアセンブリであり、誘電体部１２２が信号端子部１３０を囲む構造となっている。したがって、誘電体部１２２がグラウンドガスケット１１０と信号端子部１３０の間に配置されて両者を電気的に絶縁することになる。
ハウジング挿入ホール１４に挿入されたグラウンドガスケット１１０に対して誘電体部および信号端子部アセンブリ１２０が挿入されることは、一種の締り嵌めの公差を有して行われることであって、誘電体部および信号端子部アセンブリ１２０まで組み立てられると、「ハウジング挿入ホール１４－グラウンドガスケット１１０－誘電体部および信号端子部アセンブリ１２０」の間は一定以上の面圧が形成されて、ハウジング挿入ホール１４の中にグラウンドガスケット１１０と誘電体部および信号端子部アセンブリ１２０が固定されて容易に抜けなくなる。したがって、グラウンドガスケット１１０の挿入固定とは異なり、誘電体部および信号端子部アセンブリ１２０の挿入には相当な圧力が必要であるため、治具３０を利用して誘電体部および信号端子部アセンブリ１２０を圧入することが必要となり得る。
治具３０は誘電体部１２２の上面に接触して吸込を通じて誘電体部および信号端子部アセンブリ１２０を真空付着して把持するか、誘電体部１２２から上部に露出した信号端子部１３０と同一であるかこれより小さい直径のホール３１が形成されて信号端子部１３０がホール３１に差し込まれて把持した状態で、誘電体部および信号端子部アセンブリ１２０をグラウンドガスケット１１０に対して圧入することができる。
ここで、図８の（ａ）に図示された通り、誘電体部および信号端子部アセンブリ１２０を把持した治具３０がグラウンドガスケット１１０の内側に進入しなければならないため、治具３０の外径Ｄはグラウンドガスケット１１０のグラウンド接触部１１８がなす直径ｄより小さいか少なくとも同一である必要がある。
治具３０にホール３１が形成される場合、治具３０の少なくともホール３１が形成される部分は信号端子部１３０とは異なる材質で形成されて、締り嵌め工程時に発生し得る信号端子部１３０の損傷を防止することができる。この時、治具３０の少なくともホール３１が形成される部分は樹脂材質であり、特に信号端子部１３０を差し込むことが円滑となるように弾性力が高い樹脂材質であることが好ましい。
また、治具３０にホール３１が形成された部分が磁石で形成されて信号端子部１３０を磁力で把持した状態で、誘電体部および信号端子部アセンブリ１２０をグラウンドガスケット１１０に対して圧入してもよい。
以上で説明したように、本発明のハウジング一体型基板メイティングコネクタ１００の製作方法によると、電気機器１０のハウジング１２を基板メイティングコネクタ１００のハウジングとして共用することによって、基板メイティングコネクタ１００の製造単価を低くすることができる。特に通信環境の発展により基板メイティングコネクタ１００の需要が大幅に増加する場合、このような製造単価の節減は大きな利益につながることになる。
そして、本発明は電気機器１０のハウジング１２に形成されたハウジング挿入ホール１４に対して、基板メイティングコネクタ１００の各部品を挿入する方式でハウジング一体型基板メイティングコネクタ１００を製造するため、製造工程が非常に単純になる。また、電気機器１０のハウジング１２に形成されたハウジング挿入ホール１４に対して、基板メイティングコネクタ１００の各部品を挿入する方式でハウジング一体型基板メイティングコネクタ１００を製造することによってその逆の過程で各部品を分解することが可能であるため、老朽化したり破損した一部の部品のみを取り換えることができるようになり、維持・保守費用まで節減することができる。
そして、従来には基板メイティングコネクタ１００が上部基板と下部基板の間を電気的に連結していたが、一方の基板（例えば、下部基板）をハウジング１２が代替することになり、ハウジング挿入ホール１４に基板メイティングコネクタ１００の一部が挿入されることによってコンタクトの高さを低くすることができる。
一方、図１に図示されたように、ハウジング挿入ホール１４にはグラウンドガスケット１１０と、誘電体部および信号端子部アセンブリ１２０が挿入される方向に沿ってその直径が減少する段差部１６が備えられ得るが、これに伴い、グラウンドガスケット１１０と、誘電体部および信号端子部アセンブリ１２０はハウジング挿入ホール１４の段差部１６に接触するまで挿入され得る。すなわち、ハウジング挿入ホール１４の適切な地点に段差部１６を形成することによって、基板メイティングコネクタ１００の位置、特に信号端子部１３０の位置を設計目標値に合わせることができる。そして、誘電体部１２２にハウジング挿入ホール１４の段差部１６に対応する誘電体段差部１２６を形成して誘電体部１２２の大きさを適切に設計することも可能である。
図２は基板メイティングコネクタ１００をなすグラウンドガスケット１１０の側面図であり、図３は図２の「Ａ－Ａ」線に沿って切開したグラウンドガスケット１１０の断面図であり、これを参照してグラウンドガスケット１１０の具体的な構成について詳細に説明する。
グラウンドガスケット１１０はその機能乃至役割を基準とする時、大きく分けてグラウンド挿入部１１２、グラウンド弾性部１１４、グラウンド接触部１１８で構成される。
グラウンド挿入部１１２はハウジング挿入ホール１４に挿入される円筒状の部分である。グラウンドガスケット１１０は金属板を塑性加工して作るが、丸められたグラウンド挿入部１１２の両端はくっついておらず所定の間隔で離隔しているためグラウンド挿入部１１２に弾性を付与する。グラウンド挿入部１１２は誘電体部および信号端子部アセンブリ１２０が密着してハウジング挿入ホール１４に対して固定状態を維持する支持部の役割をする。
ここで、グラウンド挿入部１１２には内側（ハウジング挿入ホールの中心に向かう方向を指し示し、外側はその反対方向を指し示す）に向かって突出した固定凸部１１３が備えられ、これに対応して誘電体部１２２の表面には固定凸部１１３が結束する環状の固定溝部１２４が備えられ得る。固定凸部１１３と固定溝部１２４の結束によってグラウンドガスケット１１０と誘電体部および信号端子部アセンブリ１２０は一体のようにその結合状態がさらに堅固となり得、グラウンドガスケット１１０に対して信号端子部アセンブリ１２０が正しく挿入されたかを分かるようにする指針としても利用される。固定凸部１１３はグラウンド挿入部１１２の一部を「⊂」の形態に切開した後折り曲げたり、図示してはいないがグラウンド挿入部１１２の一部を圧着してくっきりと突起を作ることができ、固定溝部１２４は誘電体部および信号端子部アセンブリ１２０の挿入に方向性がないように環状に丸く形成する。
グラウンド弾性部１１４はグラウンドガスケット１１０の周りに沿って少なくとも３個以上のスリット１１５が形成されるように切開された部分である。切開された各部分は適切な弾性力を有するように折り曲げられるが、これに伴い、グラウンド弾性部１１４はグラウンド接触部１１８に対するスプリングの役割をする。グラウンド接触部１１８はグラウンド弾性部１１４から延び、他の基板２０のグラウンド電極と接触する端子の役割をする。
図３を参照すると、グラウンド弾性部１１４の一実施形態がよく示されている。グラウンド弾性部１１４はグラウンド挿入部１１２に対して外側に延びる第１弾性部１１６と、上記第１弾性部１１６から内側に延びる第２弾性部１１７を含み、グラウンド接触部１１８は第２弾性部１１７からハウジング挿入ホール１４の中心に向かう方向、すなわち内側に傾斜するように延長され得る。
ここで、グラウンド接触部１１８が第２弾性部１１７からハウジング挿入ホール１４の中心側の内側方向に傾斜するように延びるのは、ノイズ遮蔽性能の向上を考慮したものである。図８の（ｂ）を参照すると、基板２０が基板メイティングコネクタ１００のグラウンド接触部１１８を押圧することになると、第２弾性部１１７とグラウンド接触部１１８の間の折り曲げ部の傾斜が緩やかになり、これによってグラウンド接触部１１８はハウジング挿入ホール１４の中心方向（内側）に集まることになる（互いに対向するグラウンド接触部１１８の間の距離がｄからｄ´に縮小；図８参照）。基板２０の信号電極を中心にその外側を囲むグラウンド電極にグラウンド接触部１１８が電気的に接触することになるため、グラウンド接触部１１８が弾力的に内側に集まる分だけ基板２０の信号電極とグラウンド電極の間の距離を狭くすることができ、それだけさらにノイズ遮蔽性能を向上させることができる。
上記のような実施形態によると、グラウンド挿入部１１２からグラウンド接触部１１８に至るまで、グラウンド挿入部１１２と第１弾性部１１６の間の折り曲げ部分と、第１弾性部１１６と第２弾性部１１７の間の「Ｕ」字状の折り曲げ部分、そして第２弾性部１１７とグラウンド接触部１１８の間の折り曲げ部分を合わせて、合計３個の折り曲げ部が存在する。
したがって、末端のグラウンド接触部１１８に加えられる接触圧力（他の基板が結合して加える圧力）は３ケ所の折り曲げ部に亘って分散するため、グラウンド弾性部１１４およびグラウンド接触部１１８の塑性変形乃至破損を防止するのに非常に効果的である。また、グラウンド接触部１１８に加えられる接触圧力の分散はグラウンドガスケット１１０のスムーズな動きをもたらし、これに伴い、他の基板２０のグラウンド電極とグラウンド接触部１１８の間の接触状態が非常に均一な状態をなして電流の流れに良い影響をもたらす。
そして、グラウンド接触部１１８の自由端部は内側に向かって曲面をなすように折り曲げられ得る。これはグラウンド接触部１１８の自由端部が角をなす場合、グラウンド接触部１１８が他の基板２０のグラウンド電極を摩耗、毀損し得るためこれを予防するためである。また、端部接触ではなく面接触がなされることにより接触面積が増加して電気的連結性能を改善することができる。
また、グラウンド接触部１１８の自由端部の曲面によって、基板２０に接触した時に自然にグラウンド接触部１１８がスライディングされるため、グラウンドガスケット１１０が内側に集まることをより円滑にさせることができる。
引き続き、誘電体部および信号端子部アセンブリ１２０の構成を図４および図５を参照して詳細に説明する。図４は基板メイティングコネクタ１００をなす誘電体部および信号端子部アセンブリ１２０を図示した側面図であり、図５は図４の「Ｂ－Ｂ」線に沿って切開した誘電体部および信号端子部アセンブリ１２０の断面図である。
信号端子部１３０は固定端子部１３２と可動端子部１４０、そして信号スプリング１５０を含む。固定端子部１３２は誘電体部１２２に対して固定されて動かない端子部であり、可動端子部１４０は信号スプリング１５０の弾力支持によって固定端子部１３２に対して長さ方向に沿って伸縮運動をすることができる端子部である。固定端子部１３２に入力された信号電流は可動端子部１４０との直接的な接触と信号スプリング１５０を通じての間接的な接触を通じて可動端子部１４０に流れることになる。
固定端子部１３２は一側が開放された胴体挿入ホール１３４が内部に形成されており、可動端子部１４０は一側が開放されたコンタクト挿入ホール１４２が内部に形成されている。信号スプリング１５０は胴体挿入ホール１３４とコンタクト挿入ホール１４２の間に挿入されて固定端子部１３２に対して可動端子部１４０を弾力的に支持し、信号スプリング１５０により固定端子部１３２と可動端子部１４０が電気的に連結される。
ここで、本発明に含まれた信号端子部１３０は固定端子部１３２に対する可動端子部１４０の組み立てを簡便にしながらもその離脱を防止し、ひいては可動端子部１４０の円滑な伸縮運動の誘導と固定端子部１３２に対する確実な接触のための構成を具備している。図５を参照してこれについて説明する。
図５に図示された通り、可動端子部１４０はその開放された一側端部にコンタクト突出部１４４が突出形成されており、コンタクト突出部１４４に離隔して一定の長さの環状ガイド溝１４６がその表面に形成されている。そして、可動端子部１４０の開放された一側端部から始まってガイド溝１４６の端に至るまで可動端子部１４０の周りに沿って少なくとも３個以上のコンタクトスリット１４８が切開形成されており、可動端子部１４０の開放された一側端部が半径方向に弾力的に変形できるように構成されている。そして、これに対応して、固定端子部１３２の内周面にはガイド溝１４６の深さに対応する高さを有する胴体突出部１３６が形成されている。
前記のように信号端子部１３０が構成されることにより、コンタクトスリット１４８によって弾性を有した可動端子部１４０の開放された一側端部を固定端子部１３２の胴体挿入ホール１３４の中に挿入すると、可動端子部１４０の開放された一側が収縮して挿入が可能となる。可動端子部１４０を挿入し続けると、固定端子部１３２の内周面の胴体突出部１３６を可動端子部１４０のコンタクト突出部１４４が乗り越えることになり、引き続き可動端子部１４０のガイド溝１４６の段が固定端子部１３２の胴体突出部１３６の段に係止されることになる。この状態では可動端子部１４０のガイド溝１４６の段と固定端子部１３２の胴体突出部１３６の段が互いに係止されているため、圧縮された信号スプリング１５０が伸びようとする力が作用しても挿入された可動端子部１４０は離脱しない。
そして、可動端子部１４０のコンタクト突出部１４４の外径は固定端子部１３２の胴体挿入ホール１３４の内径よりわずかに大きいが、これに伴い、コンタクト突出部１４４は胴体挿入ホール１３４の内周面と常に密着する力が作用することになって均一な接触がなされることになる。これは固定端子部１３２およびこれに対して伸縮運動をする可動端子部１４０の表面が互いに離れていることによって、可動端子部１４０が揺れる問題を防止するためのものである。
また、固定端子部１３２と可動端子部１４０が信号スプリング１５０に依存して電気的に連結される場合、信号スプリング１５０の非線形の形状によってＰＩＭ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｉｎｔｅｒｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）が高くなる問題を有しているが、コンタクト突出部１４４はコンタクトスリット１４８により可動端子部１４０の開放された一側端部が半径方向に弾力的に変形できるように構成されていることにより、コンタクト突出部１４４が胴体挿入ホール１３４の内周面と常に密着した状態で固定端子部１３２と可動端子部１４０が電気的に連結されるため、ＰＩＭを低くすることができる。
可動端子部１４０のガイド溝１４６の段と固定端子部１３２の胴体突出部１３６の段が互いに係止されている状態で可動端子部１４０に長さ方向成分の力が作用すると、可動端子部１４０はガイド溝１４６の段が固定端子部１３２の胴体突出部１３６に接触する範囲内で信号スプリング１５０の弾性支持によって固定端子部１３２に対して弾力的に移動することができる。すなわち、可動端子部１４０のガイド溝１４６と固定端子部１３２の胴体突出部１３６の間の接触によって可動端子部１４０の伸縮運動が円滑に誘導される。
そして、信号端子部１３０は固定端子部１３２に対して可動端子部１４０が伸縮運動をする構造であるため、誘電体部および信号端子部アセンブリ１２０は誘電体部１２２に対して固定端子部１３２が結合する構造でアセンブリ１２０をなすことができる。本発明の実施形態によると、誘電体部１２２に対する固定端子部１３２の結合はインサート射出を通じて一体にするか、または誘電体部１２２に固定端子部１３２を締り嵌め方式で圧入して一体にすることができる。締り嵌め方式は誘電体部１２２の材質がインサート射出にあまり適してない場合、例えばテフロン（登録商標）材質などである場合に適している。
ここで、ハウジング一体型基板メイティングコネクタ１００の製作方法の側面で誘電体部および信号端子部アセンブリ１２０が完成される時点は、製造工程により適切に選択され得る。すなわち、固定端子部１３２に対して可動端子部１４０まで（信号スプリングも当然含まれる）結合した、完成された誘電体部および信号端子部アセンブリ１２０がグラウンドガスケット１１０の内周面の内側に挿入されることは言うまでもなく、誘電体部１２２に対して固定端子部１３２が結合した状態でグラウンドガスケット１１０の内周面の内側に挿入された後に、信号スプリング１５０および可動端子部１４０が結合して誘電体部および信号端子部アセンブリ１２０が完成されることも可能である。したがって、グラウンドガスケット１１０の内周面の内側に誘電体部および信号端子部アセンブリ１２０を挿入する段階の意味は、完成された誘電体部および信号端子部アセンブリ１２０を挿入することのみに限定されるものではない。
電気機器１０のハウジング１２に挿入方式で組み立てられて一つに一体化された基板メイティングコネクタ１００は、電気機器１０と電気的に連結されなければならない。このような電気的連結はグラウンド連結と信号連結の二つの連結が必要であるが、本発明は特にグラウンド連結を単純化できるという点に利点がある。これを説明すると、ハウジング１２自体がグラウンド電極を代替するため、ハウジング挿入ホール１４にグラウンドガスケット１１０を挿入し、誘電体部および信号端子部アセンブリ１２０を圧入する組立工程によって自動的に電気機器１０のグラウンド電極とグラウンドガスケット１１０が電気的に連結される。ひいては、図７に図示された通り、基板メイティングコネクタ１００とハウジング挿入ホール１４の間のグラウンド連結が円滑に行われるように、少なくともハウジング挿入ホール１４の内周面にメッキを通じてグラウンド金属層１７を形成してもよい。
そして、ハウジング挿入ホール１４の中に露出している固定端子部１３２に対しては電気機器１０の信号電極１８が電気的に連結されるが、この時、固定端子部１３２がハウジング挿入ホール１４の外に突出しないようにすることによって固定端子部１３２の変形、破損を防止する一方、ハウジング一体型基板メイティングコネクタ１００の高さを可能な限り低くすることが好ましい。
以上、本発明の一実施例について説明したが、該当技術分野で通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の思想から逸脱しない範囲内で、構成要素の付加、変更、削除または追加などによって本発明を多様に修正および変更させることができ、このような修正、変更も本発明の権利範囲内に含まれると言える。
１０：電気機器
１２：ハウジング
１４：ハウジング挿入ホール
１６：段差部
１７：グラウンド金属層
１８：信号電極
２０：基板
３０：治具
１００：基板メイティングコネクタ
１１０：グラウンドガスケット
１１２：グラウンド挿入部
１１２－１：挿入部スリット
１１３：固定凸部
１１４：グラウンド弾性部
１１５：スリット
１１６：第１弾性部
１１７：第２弾性部
１１８：グラウンド接触部
１２０：誘電体部および信号端子部アセンブリ
１２２：誘電体部
１２４：固定溝部
１２６：誘電体段差部
１３０：信号端子部
１３２：固定端子部
１３４：胴体挿入ホール
１３６：胴体突出部
１４０：可動端子部
１４２：コンタクト挿入ホール
１４４：コンタクト突出部
１４６：ガイド溝
１４８：コンタクトスリット
１５０：信号スプリング
１２：ハウジング
１４：ハウジング挿入ホール
１６：段差部
１７：グラウンド金属層
１８：信号電極
２０：基板
３０：治具
１００：基板メイティングコネクタ
１１０：グラウンドガスケット
１１２：グラウンド挿入部
１１２－１：挿入部スリット
１１３：固定凸部
１１４：グラウンド弾性部
１１５：スリット
１１６：第１弾性部
１１７：第２弾性部
１１８：グラウンド接触部
１２０：誘電体部および信号端子部アセンブリ
１２２：誘電体部
１２４：固定溝部
１２６：誘電体段差部
１３０：信号端子部
１３２：固定端子部
１３４：胴体挿入ホール
１３６：胴体突出部
１４０：可動端子部
１４２：コンタクト挿入ホール
１４４：コンタクト突出部
１４６：ガイド溝
１４８：コンタクトスリット
１５０：信号スプリング
Claims (20)
- ハウジング挿入ホールが形成された一部または全部が導電性金属材質からなる電気機器のハウジングを準備する段階と、
前記ハウジング挿入ホールに円筒状のグラウンドガスケットを挿入する段階と、
誘電体部が信号端子部を囲む誘電体部および信号端子部アセンブリを準備する段階と、
前記グラウンドガスケットの内周面の内側に前記誘電体部および信号端子部アセンブリを挿入する段階と、を含む、ハウジング一体型基板メイティングコネクタの製作方法。 - 前記ハウジング挿入ホールに円筒状のグラウンドガスケットを挿入する段階は、
丸められた前記グラウンドガスケットの向かい合う両端の間に挿入部スリットを形成して前記グラウンドガスケットに弾性を付与する、請求項１に記載のハウジング一体型基板メイティングコネクタの製作方法。 - 前記ハウジング挿入ホールに円筒状のグラウンドガスケットを挿入する段階で前記グラウンドガスケットは、
前記ハウジング挿入ホールに挿入されるグラウンド挿入部；
前記グラウンド挿入部から前記ハウジング挿入ホールの外側に延び、弾性力を有するように周りに沿って切開されたスリットが少なくとも３つ以上形成されるグラウンド弾性部；および
前記グラウンド弾性部から延び、基板のグラウンド電極と接触するグラウンド接触部；を含む、請求項１に記載のハウジング一体型基板メイティングコネクタの製作方法。 - 前記グラウンド弾性部は、前記グラウンド挿入部に対して外側に延びる第１弾性部と、前記第１弾性部から内側に延びる第２弾性部を含み、
前記グラウンド接触部は前記第２弾性部から前記ハウジング挿入ホールの中心に向かう方向に傾斜するように延びる、請求項３に記載のハウジング一体型基板メイティングコネクタの製作方法。 - 前記グラウンド接触部の自由端部は内側に向かって曲面をなすように折り曲げられた、請求項３または請求項４に記載のハウジング一体型基板メイティングコネクタの製作方法。
- 前記グラウンド挿入部には内側に向かって突出した固定凸部が備えられ、
前記誘電体部の表面には前記固定凸部が結束する環状の固定溝部が備えられる、請求項３に記載のハウジング一体型基板メイティングコネクタの製作方法。 - 前記グラウンドガスケットの内周面の内側に前記誘電体部および信号端子部アセンブリを挿入する段階で前記誘電体部および信号端子部アセンブリは、前記グラウンドガスケットの内周面に対して圧入される、請求項１または請求項６に記載のハウジング一体型基板メイティングコネクタの製作方法。
- 前記グラウンドガスケットの内周面の内側に前記誘電体部および信号端子部アセンブリを挿入する段階は、前記誘電体部の上面に接触して把持する治具を利用して行われる、請求項７に記載のハウジング一体型基板メイティングコネクタの製作方法。
- 前記治具は、前記誘電体部の上面に接触して吸込を通じて前記誘電体部および信号端子部アセンブリを真空付着して把持する、請求項８に記載のハウジング一体型基板メイティングコネクタの製作方法。
- 前記治具は前記誘電体部から上部に露出した前記信号端子部に対応する直径のホールが形成されており、前記信号端子部が前記ホールに差し込まれて把持される、請求項８に記載のハウジング一体型基板メイティングコネクタの製作方法。
- 前記治具の少なくともホールが形成される部分は、前記信号端子部とは異なる材質で形成されて締り嵌め工程時に発生し得る前記信号端子部の損傷を防止する、請求項１０に記載のハウジング一体型基板メイティングコネクタの製作方法。
- 前記治具の少なくともホールが形成される部分は弾性を有した樹脂材質である、請求項１１に記載のハウジング一体型基板メイティングコネクタの製作方法。
- 前記導電性金属材質からなる電気機器のハウジングにハウジング挿入ホールを準備する段階で、前記ハウジング挿入ホールには前記グラウンドガスケットと、誘電体部および信号端子部アセンブリが挿入される方向に沿ってその直径が減少する段差部が備えられ、
前記ハウジング挿入ホールに円筒状のグラウンドガスケットを挿入する段階および前記グラウンドガスケットの内周面の内側に前記誘電体部および信号端子部アセンブリを挿入する段階で、前記グラウンドガスケットと、誘電体部および信号端子部アセンブリは前記段差部に接触するまで挿入される、請求項１に記載のハウジング一体型基板メイティングコネクタの製作方法。 - 前記誘電体部が信号端子部を囲む誘電体部および信号端子部アセンブリを準備する段階で、
前記信号端子部は、
一側が開放された胴体挿入ホールが内部に形成された固定端子部；
一側が開放されたコンタクト挿入ホールが内部に形成された可動端子部；および
前記胴体挿入ホールと前記コンタクト挿入ホールの間に挿入される信号スプリング；を含み、
前記胴体挿入ホールには前記可動端子部の開放された一側の一部が挿入され、前記信号スプリングによって前記固定端子部と前記可動端子部が電気的に連結されるように前記信号端子部を準備する、請求項１に記載のハウジング一体型基板メイティングコネクタの製作方法。 - 前記可動端子部の開放された一側端部にコンタクト突出部が突出形成され、前記コンタクト突出部に離隔して一定の長さの環状ガイド溝が形成され、前記可動端子部の開放された一側端部から始まって前記ガイド溝の端に至るまで前記可動端子部の周りに沿って少なくとも３個以上のコンタクトスリットが切開形成される一方、
前記固定端子部の内周面には前記ガイド溝の深さに対応する高さを有する胴体突出部が形成され、
前記コンタクトスリットによって弾性を有した前記可動端子部の開放された一側端部を前記固定端子部の胴体挿入ホールの中に挿入し、前記可動端子部のガイド溝の段が前記固定端子部の胴体突出部の段に係止されることによって前記可動端子部の離脱が防止される、請求項１４に記載のハウジング一体型基板メイティングコネクタの製作方法。 - 前記可動端子部は前記ガイド溝の段が前記固定端子部の胴体突出部に接触する範囲内で、前記信号スプリングの弾性支持によって前記固定端子部に対して弾力的に移動できる、請求項１５に記載のハウジング一体型基板メイティングコネクタの製作方法。
- 前記誘電体部が信号端子部を囲む誘電体部および信号端子部アセンブリを準備する段階で、前記誘電体部に対して前記固定端子部を結合することによって、前記誘電体部および信号端子部アセンブリを構成する、請求項１４に記載のハウジング一体型基板メイティングコネクタの製作方法。
- 前記グラウンドガスケットの内周面の内側に前記誘電体部および信号端子部アセンブリを挿入する段階で、
前記固定端子部に対して前記可動端子部が結合した前記誘電体部および信号端子部アセンブリが前記グラウンドガスケットの内周面の内側に挿入されるか、
または前記誘電体部に対して前記固定端子部が結合した状態で前記グラウンドガスケットの内周面の内側に挿入された後、前記信号スプリングおよび可動端子部が順次結合して前記誘電体部および信号端子部アセンブリが完成される、請求項１７に記載のハウジング一体型基板メイティングコネクタの製作方法。 - 前記誘電体部に対する前記固定端子部の結合は、インサート射出を通じて一体にするか、または前記誘電体部に前記固定端子部を締り嵌め方式で圧入して行われる、請求項１７に記載のハウジング一体型基板メイティングコネクタの製作方法。
- 前記導電性金属材質からなる電気機器のハウジングにハウジング挿入ホールを準備する段階で、前記グラウンドガスケットと前記ハウジング挿入ホールの間のグラウンド連結が円滑に行われるように、少なくとも前記ハウジング挿入ホールの内周面にメッキを通じてグラウンド金属層を形成する、請求項１に記載のハウジング一体型基板メイティングコネクタの製作方法。
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