JPH01158802A - 可変遅延線装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は可変遅延線装置に係り、特に１分布定数型の遅
延線素子を用いた可変遅延線装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来１分布定数型の遅延線素子を用いた可変遅延線装置
としては、内部に接地電極を埋設した棒状の誘電体ボビ
ンの外周に導線路を単層ソレノイ＝３− ド状に形成した遅延線素子や１片面に接地電極を形成し
た誘電体板の対向面に折れ曲がり導線路を形成した遅延
線素子を用い、それら遅延線素子の導線路に固定接点を
直線状に形成し、それら固定接点上を切り換え接触しな
がら可動接点ばねをスライド可能に配置し、その可動接
点ばねに信号を印加したりその可動接点ばねから出力す
る構成が知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような可変遅延線装置は。

可動接点ばねを直線的にスライドさせて遅延時間を切り
換える構成であるから、遅延時間の切り換え数が多くな
ると、可動接点ばねのスライド量が長くなり、全体形状
の小型化に限界が生じている。

また、外部回路と可動接点ばね間の線路長が各固定接点
毎に異なるから、可動接点ばねをスライドさせて遅延時
間を切り換えると、その線路のインダクタンスが変わっ
て遅延特性が一定となり難くなる心配がある。

本発明はこのような状況の下になされたもので＝４− ある。

本発明の第１の目的は超小型の可変遅延線装置を提供す
るものである。

本発明の第２の目的は遅延時間の可変範囲において遅延
特性の安定した可変遅延線装置の提供にある。

本発明の第３の目的は製造組立が簡単な可変遅延線装置
の提供にある。

本発明の第４の目的は機械的な可変範囲が正確かつ安定
した可変遅延線装置の提供にある。

〔問題点を解決するための手段〕

このような問題点を解決して上述した目的を達成するた
めに本発明は、第１図〜第４図に示すように、誘電体か
らなる基板１７に円弧状の導線路２９を形成し、この基
板１７を挟んでその導線路２９と対向するように接地電
極１３をその基板１７に形成し、その基板１７の片面側
でその導線路２９の一部を固定接点３３として円弧状に
配列して遅延線素子１を形成し、この遅延線素子１のそ
の固定接点３３側に僅かの間隔を置いて導電板７６一 を並行に配置し、その遅延線素子１と導電板７間におい
てその固定接点３３の円弧中心部に相当する位置を回転
軸としてホルダー３をその導電板７に回転自在に支持さ
せ、それら固定接点３３と導電板７の双方に弾性的に圧
接するとともに導電板７に圧接したままその固定接点３
３上をスライドする可動接点ばね５をそのホルダー３に
支持させた構成を有している。

〔作　用〕

このような手段を備えた本発明は、導電板７に支持され
たホルダー３を回転させると、ホルダー３に支持された
可動接点ばね５が円弧状に配列された固定接点３３を円
弧状にスライドして固定接点３３を選択するから導電板
７に印加されたパルス信号は、可動接点ばね５で選択さ
れた固定接点３３から出力部間の距離に応じた遅延時間
を伴って切り換え出力される。

〔実　施　例〕

以下本発明の詳細な説明する。

第１図および第２図は本発明に係る可変遅延線装置の一
実施例を示す縦半断面図（第２図中Ｕ−Ｕ間断面、一部
全断面で示す）および横半断面図（第１図中Ｖ−Ｖ間断
面、一部平面で示す）である。

本発明の可変遅延線装置は、概略的には遅延線素子１と
、ホルダーと、このホルダー３に保持されて遅延線素子
１の遅延時間を切り換える可動接点ばね５と、そのホル
ダー３を支持するとともにその可動接点ばね５に当接し
てこの可動接点ばね５を外部回路と接続する導電板７と
、ホルダー３を回転させる回転体９とを具備して構成さ
れており、実際にはこれらがケース１１内に収納され商
品化されている。

遅延線素子１は、第３図および第４図に示すように、環
状の接地電極１３を挟んで２枚の誘電体板１５ａ、１５
ｂを接合した基板１７と、この基板１７の上側に形成さ
れた上部導線路１９と下側に形成された下部導線路２１
をスルーホール２３゜２５．２７にて直列接続したトロ
イダル状の導線路２９とを有した構成となっている。

すなわち、基板１７は、誘電体板１５ａ、１５ｂを接合
して一体化するとともに環状の接地電極１３を埋設した
正方形になっており、その基板１７の中央部には接地端
子取付用スルーホール３１が貫通形成されている。もっ
とも、接地電極１３は環状に限定されるものではない。

なお、第４図中の断面部分は第３図中における接地端子
取付用スルーホール３１と符号Ｙを結ぶ線上の断面であ
り、第１図中の断面部分はそのスルーホール３１と符号
Ｙ′を結ぶ線上の断面である。

基板１７の上面には、接地端子取付用スルーホール３１
近傍から接地電極１３を横切るように放射状に延びる上
部導線路１９が複数円弧状に併列配列゛されており、各
上部導線路１９の両端には下部導線路２１と接続するス
ルーホール２３，２５゜２７が貫通形成されている。

スルーホール２３は接地電極１３の外側に形成され、ス
ルーホール２５．２７はその内側に位置している。各上
部導線路１９の外側先端部を通るスルーホール２３は全
て同一円弧上に配置されるように基板１７に形成されて
いるが、各上部導線路１９の内側先端部を通るスルーホ
ール２５．２７は、隣合う上部導線路１９毎に交互に直
径Ｄ２の円弧上と直径Ｄ１の円弧上に位置するように分
散形成されている。

スルーホール２３と２５間、スルーホール２３と２７間
において各上部導線路１９の中央部は各々隣合う上部導
線路１９方向に互いに突出して幅広になって固定接点３
３となっている。

基板１７の下面には、−の上部導線路１９における内側
のスルーホール２５もしくは２７とこれに隣合う上部導
線路１９における外側のスルーホール２３を連結するよ
うな下部導線路２１が、接地電極１３を横切るように併
列的に形成されており、上部導線路１９と同じ円弧状に
配列されている。

そのため、上部導線路１９および下部導線路２１が単位
導線路としてスルーホール２３，２５゜２７によって直
列接続されてトロイダル状にスペ−ス巻きされた導線路
２９を形成し、誘電体板１５ａ、１５ｂを介して接地電
極１３と導線路２９間で分布容量が生じ２分布定数型の
遅延線素子１が円弧状に形成されている。

円弧状に配列された上部導線路１９のうち、導線路２９
の両端に位置する上部導線路１９のうちの一方１９ａは
、基板１７の一端部まで導出されて出力端子取付用スル
ーホール３５を介して基板１７の下面に導出されている
。

また、他方の上部導線路１９ｂは内側のスルーホール２
５を介して基板１７の下面に形成された高電位側の取付
電極３７ａに接続されている。

基板１７の下面において、ｉｉａ上部導線路１９ａ。

１９ｂの間に相当する部分は上部導線路１や側下部導線
路２１が形成されないスペース３９となっており、この
スペース３９には低電位側の取付電極３７ｂが形成され
、この取付電極３７ｂを通るようなスルーホール４１が
基板１７に貫通形成されている。

第３図中の接地端子取付用スルーホール３１と符号Ｙ”
を結ぶ線上において、基板１７の誘電体板１５ａ、１５
ｂの接合部には、接地電極１３の一部が接地電極接続導
体４２として、第１図に示すように、スルーホール４１
から中央部の接地端子取付用スルーホール３１にまで延
びて連結されている。度付電極３７ａ、３７ｂ間には内
部終端抵抗４３が半田付は接続されて導線路２９が終端
されている。

基板１７の四辺の一辺にあって上面側のスペース３９付
近には、導電板取付電極４５が形成されている。この導
電板取付電極４５を頂点とする三角形の残りの角部に相
当するような基板１７の角部には各々導電板取付電極４
７．４９が形成され。

一方の導電板取付電極４７には入力端子取付用スルーホ
ール５Ｉが形成されている。

このように導線路２９を有する基板１７は、従来公知の
三層プリント基板と同様な製造プロセスによって製造可
能である。

例えば１両面に導体層を有する誘電体板１５ａの片面導
体をエツチング加工して円弧状の接地型極１３を形成し
た後５片面に導体層を形成した別の誘電体板１５ｂを誘
電体板の上に接合して接地電極１３を間に挟んだ両面基
板を形成し、この両面基板にスルーホール用の貫通孔を
形成し、その貫通孔の内壁に銅メツキを施して両面側の
導体を接続するスルーホール２３．２５，２７，３Ｌ３
５．４１．５１を形成した後１両面導体をエツチング等
で上部導線路１９．下部導線路２１．取付電極３７ａ、
３７ｂ、導電板取付電極４５，４７．４９を形成すれば
よい。なお、プリント基板は三層に限定されない。

なお、このように多層プリント基板を用いて遅延線素子
１１を形成する場合には、接地電極１３を任意の形状１
例えば隣合うスルーホール２３の間から導線路２９の外
側へ接地電極１３を延ばして、電子機器の回路基板の接
地電極と連結体を形成するように構成することも簡単で
ある。

基板１７と略同形状の正方形の導電板７は、第５図のよ
うに中心孔５３を有し、四辺のうちの一辺中央部に一対
の狭い間隔の切込みを入れて形成した小片を下方にＬ字
型に折り曲げて脚部５５を有している。また１脚部５５
から遠い方の角にも切込みを入れて小片を形成し、この
小片を各々Ｌ字型に下方に折り曲げて脚部５７．５９を
有している。

これら脚部５５．５７．５９は、基板１７に形成された
導電板取付電極４５，４７．４９と揃う位置に形成され
ており、導電板取付電極４５，４７．４９上に脚部５５
，５７．５９を重ねて半田付は接続することにより、導
電板７が第１図のように基板１７に狭い間隔で並行に固
定されている。

回転体９は絶縁性材料を円筒状に成形してなり。

その外側中央に中心孔５３より大径のフランジ６１を有
するとともに、フランジ６１から下側には一対の嵌合凸
部６３を対角位置に有している。なお、符号６５は回転
体９の上端面に形成したドライバー溝である。

この回転体９は、フランジ６１から下を導電板７の中心
孔５３に通してリング状の絶縁性ホルダー３の中空部内
に嵌め、導電板７が回転体９とホルダ−３に挟まれた状
態となっており、ホルダー３が導電板７に支持されてい
る。ホルダー３の中空部に臨む内側にも嵌合凹部６７が
形成されて回転体９の嵌合凸部６３と嵌合され９回転体
９の回転に伴ってホルダー３が一体的に回転されるよう
になっている。

ホルダー３の外周からは、途中を連結した箱型の枠部６
９が一体に突出形成されており、枠部６９内には略逆Ｗ
型に湾曲形成された弾力性の良好な可動接点ばね５が、
その中央山部５ａを下側遅延線素子１に向けて収納され
ている。すなわち。

枠部６９が可動接点ばね５の支持部となっている。

枠部６９の先端は遅延線素子１の固定接点３３より外側
へ突出され、収納された可動接点ばね５が固定接点３３
に当接する位置、すなわち回転体９の回転軸から固定接
点３３上にまで偏心した位置に配置されている。

従って、基板１７に導電板７を固定した状態では、可動
接点ばね５が導線路２ｐの固定接点３３に弾力的に当接
するとともに、可動接点ばね５の両端山部５ｂが導電板
７に弾力的に当接した状態となり１回転体９を回転させ
ることによって可動接点ばね５が各固定接点３３上を円
弧状にスライドして入力端子取付用スルーホール５１が
任意の固定接点３３に選択的に接続される。

なお、導線路２９の隣合う固定接点３３間の間隔を適当
に設定すれば、可動接点ばね５の中央山部５ａが隣合う
固定接点３３間にある場合に、隣合う固定接点３３両方
に接触して複接触状態となり、−の固定接点３３上にあ
るときには単接触状態となり１回転体９を回転させるこ
とによって複接触と単接触を交互に選択できる。

基板１７に形成された接地端子取付用スルーホール３１
．入力端子取付用スルーホール５１および出力端子取付
用スルーホール３５には、第１図に示すように、接地端
子７５．各々入力端子７１゜出力端子７３（第１図中見
えない）が挿入されて半田付は接続されている。なお、
基板１７から突出した接地端子７５．各々入力端子７１
．出力端子７３は水平部を経てクランク状に折れ曲がっ
て垂下している。

そして、入力端子７１．出力端子７３．接地端子７５を
半割状のケース部材１１ａの底部を挿通させるとともに
、ケース部材１１ａ上にケース部材１１ｂを被せて可変
遅延線装置が収納されており、それらケース部材１１ａ
、ｌｌｂが一体化されてケース１１となっている。

基板１７の下部には下部導線路２１や内部終端抵抗４３
が配置されているので、それらを保護しかつ接地端子７
５の水平部と下部導線路２１との間隔を一定に保つため
に、基板１７の下側には絶縁性のスペーサ７７を介在さ
せる方が好ましい。

このスペーサ７７は、内部終端抵抗４３や各端子７１．
７３．７５の配置に支障がないように切込み等が形成さ
れている。

また、符号７９は回転体９のフランジ６１から上側に配
置された環状のバッキングであり１回転なお、各入出力
端子７１，７３．接地端子７５等は当初リードフレーム
等で一体的に形成し、基板１７の各スルーホール３１，
５１．３５に挿入半田付けして固定した後、リードフレ
ームから切断分離して製造すると簡単である。

第６図は本発明の可変遅延線装置に係る等価回路図であ
る。

このような可変遅延線装置は、入力端子７１にパルス信
号を入力すると、導電板７を介して可動接点ばね５から
導線路２９の固定接点３３に信号が入力され、可動接点
ばね５で選択された固定接点３３から出力端子７３間の
距離に応じた遅延時間を伴って信号が出力される。

そして１回転体９を回転することによって可動接点ばね
５が固定接点３３を選択するから、任意の遅延時間を切
り換えできる。

、このように構成された本発明は、固定接点３３が円弧
状に配列され１回転中心軸から偏心した位置に配置され
た可動接点ばね５が円弧状にスライドし、直線的に可動
接点ばね５をスライドする構成に比べて超小型に構成す
ることが可能となる。

例えば１本発明者らの実験によれば、遅延時間をＯ〜Ｉ
ｎｓで変化させる出力パルス信号の立ち上がり時間が２
５０ｐＳの超高速性を有する可変遅延線装置について、
ケース１１における平面方向の一辺寸法を１４，４ｍｍ
、ケース１１から突出した端子部分７１，７３．７５を
除く高さ方向の寸法を８ｍｍの超小型に構成できた。

また、導電板７が正方形であってインダクタンスが小さ
く、可動接点ばね５がどの位置にあっても入力端子７１
から可動接点ばね５までの距離が略同じでかつ極めて小
さいインダクタンス状態となり、遅延特性が良好かつ安
定で、超高速信号の歪を小さく抑えることができる。

さらに、上方から見て回転体９を反時計方向に廻しきる
と、ホルダー３の枠部６９側面が導電板７の脚部５５に
当接して止まって最小遅延時間が得られ１回転体９を時
計方向に廻しきると、ホルダー３の枠部６９の他方の側
面が導電板７の脚部５５に当接して止まり、最大遅延時
間が得られる。

すなわち１脚部５５が枠部６９の当接部となり２枠部６
９と脚部５５によって回転体９の回転範囲の規制機構が
構成され１回転体９がエンドレスで回転するのを規制し
、最大遅延時間から最小遅延時間まで任意の遅延時間を
安定かつ確実に選択できる。

そして、可動接点ばね５と枠部６９側面が接近している
から９回転範囲の決定要素の寸法的な算出が容易である
し、製品化した場合の各部品の寸法的ばらつきが少な（
なって回転範囲にずれが生じ難い。この点は回転範囲を
規制する脚部５５の基板１７への取付は位置についても
同様であり。

第３図に示すように、導電板取付電極４５がスペース３
９に臨む固定接点３３とも接近しているので、同様にば
らつきが少ない。

また、上部導線路１９と下部導線路２１を接続するスル
ーホール２５．２７が、各々直径の異なる２個の円弧上
に交互に配置されているので、上部導線路１９および下
部導線路２１の数を多くしても高密度に形成可能となる
利点がある。

この点、内側のスルーホール２５．２７を同一の円弧上
に配置するように構成すると、各スルーホール２５．２
７の内径が極端に小さくなり、スルーホール用に孔内体
が形成困難となるうえ、孔内に導体メツキを形成し難く
なって上部導線路１９と下部導線路２１の接続不良が生
じる心配がある。

さらにまた、各上部導線路１９の途中を突出させて固定
接点３３を形成すると、固定接点３３によって単接触と
複接触とを安定した状態で形成できる。

もっとも、導線路２９の固定接点３３では接地電極１３
に対して静電容量が増加して他の部分よりも局部的に特
性インピーダンスが低下するが。

遅延線素子１の静電容量は全体の平均値で決定され、実
用上全く問題とならない。

また、所望の遅延特性を得るために幅の広い導線路２９
を形成する場合には、上述した実施例のように導線路２
９の途中の幅を広げて固定接点３３とする必要はなく、
導線路２９の一部の幅を広げないで固定接点として機能
させればよい。

そして、基板１７にあって導線路２９の形成されていな
いスペース３９に内部終端抵抗４３を配置したから、内
部終端抵抗４３が導線路２９に最短距離で接続され、特
性が安定する利点がある。

第７図および第８図は本発明の他の実施例を示す図であ
る。

すなわち、上述した実施例における遅延線素子１は、基
板１７にトロイダル状の導線路２９を形成して構成され
ていたが１本発明はこれに限定されない。

例えば、第７図および第８図のように、−枚の誘電体板
からなる基板８３の片面に矩形の折れ曲がり線路８５か
らなる導線路８７を円弧状に形成し、基板８３の他面に
接地電極８９を形成して遅延線素子８１を構成すること
も可能である。

このような構成では、単層の両面プリント基板にて形成
可能であり、より製造が簡単で安価とな　。

る。

なお２本発明に係る可変遅延線装置では、基板１７．８
３への導電板７の固定構造、ケース１１の形状２回転体
９やホルダー３の形状、入力端子７１、出力端子７３．
接地端子７５の形状等は上述した構成に限定されない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の可変遅延線装置は。

全体構成が超小型で２回転体を回転させて遅延時間を変
化させてもその可変範囲において安定した遅延特性が得
られるし、製造組立も簡単である。

【図面の簡単な説明】 第１図および第２図は本発明に係る可変遅延線装置の一
実施例を示す縦半断面図（第２図中のＵ−Ｕ間断面であ
り、一部全断面で示す）および横半断面図（第１図中の
■−■間半断面であり、−部平面で示す）、第３図およ
び第４図は第１図中の遅延線素子の平面図（一部破断し
て示す）および半断面図（第３図中のＹ−Ｙ’間の半断
面）。 第５図は第１図の可変遅延線装置の要部分解斜視図、第
６図は第１図の可変遅延線装置の等価回路図、第７図お
よび第８図は本発明に用いる遅延線素子の他の例を示す
部分平面図および要部断面図である。 １．８１・・・・・遅延線素子 ３・・・・・・・・ホルダー ５・・・・・・・・可動接点ばね ７・・・・・・・・導電板 ９・・・・・・・・回転体 １１・・・・・・・・ケース １３．８９・・・・・接地電極 １５ａ、１５ｂ・・・誘電体板 １７．８３・・・・・基板 １９・・・・・・・・単位導線路（上部導線路）２１・
・・・・・・・単位導線路（下部導線路）２３．２５，
２７，３１，３５，４１．５１・・・・スルーホール ２９．８５・・・・・導線路 ３３・・・・・・・・固定接点 ３９・・・・・・・・スペース ３７ａ、３７ｂ・・・取付電極 ４３・・・・・・・・内部終端抵抗 ４５．４７．４９・・導電板取付電極 ５３・・・・・・・・中心孔 ５５．５７．５９・・脚部 ６３・・・・・・・・嵌合凸部 ６７・・・・・・・・嵌合凹部 ６９・・・・・・・・枠部 ７１・・・・・・・・入力端子 ７３・・・・・・・・出力端子 ７５・・・・・・・・接地端子 ７７・・・・・・・・スペーサ 特許出願人　　エルメック株式会社

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）誘電体からなる基板と，この基板に円弧状に形成
   された導線路と，前記基板を挟んで前記導線路と対向す
   るように前記基板に形成された接地電極と，前記導線路
   の一部であって前記基板の片面側で円弧状に配列された
   複数の固定接点とを有する遅延線素子と， この遅延線素子の前記固定接点側に間隔を置いて並行に
   配置された導電板と， 前記遅延線素子と前記導電板間にあって前記固定接点の
   円弧中心部に相当する位置を回転軸として前記導電板に
   回転自在に支持されたホルダーと，前記固定接点に相当
   する位置において前記ホルダーに支持され，前記固定接
   点と前記導電板双方に弾性的に圧接されるとともに前記
   導電板に圧接したまま前記固定接点上をスライドする可
   動接点ばねと， を具備してなることを特徴とする可変遅延線装置。
2. （２）前記遅延線素子が，接地電極を埋設した基板と，
   この基板の両対向面に各々併列的かつ両対向面側で同じ
   円弧状に形成された複数の単位導線路を，前記基板に形
   成されたスルーホールによって前記両対向面側交互に直
   列接続されてトロイダル状に形成された導線路と，を有
   する特許請求の範囲第１項記載の可変遅延線装置。
3. （３）前記遅延線素子に形成された前記固定接点が，前
   記導線路の一部を円弧方向に突出して幅広に形成された
   ものである特許請求の範囲第２項記載の可変遅延線装置
   。
4. （４）前記可動接点ばねが前記ホルダーから突出した支
   持部に支持されるとともに，前記支持部に当接する当接
   部が，前記導電板にあって前記導線路の形成されていな
   い部分に相当する位置に前記遅延線素子に向けて突設さ
   れ，前記支持部および前記当接部にて前記可動接点ばね
   の回転範囲規制機構が構成されてなる特許請求の範囲第
   ２項もしくは第３項記載の可変遅延線装置。
5. （５）前記遅延線素子の一端が前記基板に固定された内
   部終端抵抗で終端されてなる特許請求の範囲第２項〜第
   ４項のいずれか一項記載の可変遅延線装置。
6. （６）前記内部終端抵抗が，前記基板にあって前記円弧
   状の導線路の両端部間に固定されてなる特許請求の範囲
   第５項記載の可変遅延線装置。
7. （７）前記遅延線素子が，前記基板の片面に円弧状に形
   成された折れ曲がり導線路と，この折れ曲がり導線路と
   対向するように前記基板の他方の面に形成された接地電
   極とを有する特許請求の範囲第１項記載の可変遅延線装
   置。
8. （８）前記遅延線素子に形成された前記固定接点が，前
   記導線路の一部を円弧方向に突出して幅広に形成された
   ものである特許請求の範囲第７項記載の可変遅延線装置
   。
9. （９）前記可動接点ばねが前記ホルダーから突出した支
   持部に支持されるとともに，前記支持部に当接する当接
   部が，前記導電板にあって前記導線路の形成されていな
   い部分に相当する位置に前記遅延線素子に向けて突設さ
   れ，前記支持部および前記当接部にて前記可動接点ばね
   の回転範囲規制機構が構成されてなる特許請求の範囲第
   ７項もしくは第８項記載の可変遅延線装置。
10. （１０）前記遅延線素子の一端が前記基板に固定された
    内部終端抵抗で終端されてなる特許請求の範囲第７項〜
    第９項のいずれか一項記載の可変遅延線装置。
11. （１１）前記内部終端抵抗が，前記基板にあって前記円
    弧状の導線路の両端部間に固定されてなる特許請求の範
    囲第１０項記載の可変遅延線装置。