(57)【要約】【課題】  安定した接続状態を維持するコネクタを提供する。【解決手段】第１ピンが設けられ、当該第１ピンの設置位置に対向する側に内部方向に突起した突起部材を具備する当該コネクタのハウジングと、ハウジングに対向する外周面に掘られた凹部と、当該凹部に嵌め込んで装着された環状のガスケットと、を具備し、差込により摺動するインシュレータと、インシュレータの長手方向に設けられている第１導体部と、インシュレータの摺動に伴って前記第１導体部に接触または非接触する第２導体部と、インシュレータの摺動に伴って第１ピンに接触または非接触すると共に第２導体部に導通されているフランジと、第２導体部に導通されている第２ピンと、一端が第２ピンに保持されて差込方向に付勢されていると共に、他端がフランジに係止めされて差込方向を軸とする回転方向に付勢されている弾性部材と、を備える。【選択図】  図１
2012174636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの差込により切換え動作を行うコネクタであって、
第１ピンと、
前記第１ピンが設けられ、当該第１ピンの設置位置に対向する側に内部方向に突起した突起部材を具備する当該コネクタのハウジングと、
前記ハウジングに対向する外周面に掘られた凹部と、当該凹部に嵌め込んで装着された環状のガスケットと、を具備し、前記差込により摺動するインシュレータと、
前記インシュレータの長手方向に設けられている第１導体部と、
前記インシュレータの摺動に伴って前記第１導体部に接触または非接触する第２導体部と、
前記インシュレータの摺動に伴って前記第１ピンに接触または非接触すると共に前記第２導体部に導通されているフランジと、
前記第２導体部に導通されている第２ピンと、
一端が前記第２ピンに保持されて差込方向に付勢されていると共に、他端が前記フランジに係止めされて差込方向を軸とする回転方向に付勢されている弾性部材と、
を備えたことを特徴とするコネクタ。
【請求項２】
前記ハウジングは、前記第１ピンの設置位置に対向する側に内部方向に突起した突起部材を備え、
前記フランジは、前記第１ピンに対向する外周面に差込方向に掘られた第１溝部と、前記突起部材に対向する外周面に差込方向に掘られた第２溝部と、を備え、前記インシュレータの摺動に伴って前記フランジが摺動して前記第１溝部の壁面が前記第１ピンと接触し、前記第１ピンと非接触のときには前記第２溝部の壁面が前記突起部材と接触していることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
【請求項３】
前記フランジの第１溝部は、前記第２ピン側の端から一定距離部分の溝幅を等間隔とし、該一定距離を除く残り部分の溝幅を前記第２ピンと反対方向側に徐々に拡がるようにしたことを特徴とする請求項２に記載のコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接触不良を引き起こすことなく安定した接続状態を維持すると共に、安定した切換を行い得るコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
スイッチ機能を備えたコネクタの適用分野として、例えば、携帯電話、基地局装置、無線ＬＡＮ装置、遠隔計測装置等がある。すなわち、これら装置は内蔵アンテナ及び外部アンテナを備えており、通信環境に応じて内蔵アンテナまたは外部アンテナを切換えて使用するためのスイッチ機能を備えたコネクタが必要となる（例えば、特開２０１０−２７８００７号公報参照）。特に、携帯電話等に適用する場合には、小型化が可能で、プリント基板上への取り付けが容易で、しかも簡単な構造を具備すると共にノイズの少ないコネクタが望まれている。
【０００３】
図６及び図７には、このような従来のスイッチ機能を備えたコネクタの構成図を示す。図６及び図７において、この従来のコネクタ１０１は、外部からの差込により切換え動作を行うものであって、差込により移動するインシュレータ１２１と、該インシュレータ１２１の長手方向に設けられている第１導体部１２２と、インシュレータ１２１の移動に伴って第１導体部１２２に接触または非接触する第２導体部１１８，１１６と、コネクタ１０１のハウジング１２０に設けられている第１ピン１１２と、インシュレータ１２１の移動に伴って第１ピン１１２に接触または非接触すると共に第２導体部１１８，１１６に導通されているフランジ１１５と、第２導体部１１８，１１６に導通されている第２ピン１１１と、第２ピン１１１に保持され差込方向に付勢している弾性部材１１７と、を備えた構成である。
【０００４】
図６は、外部アンテナ１０７が差込まれておらず、コネクタ１０１によってメイン回路１０３に内蔵アンテナ１０５が接続されている状態を示す。すなわち、この状態では、コネクタ１０１において、フランジ１１５が弾性部材１１７の弾性力により第１ピン１１２と接触する。これにより、内蔵アンテナ１０５、第１ピン１１２、フランジ１１５、第２導体部１１８，１１６、第２ピン１１１、メイン回路１０３の電気的導通経路が形成され、内蔵アンテナ１０５がメイン回路１０３に電気的に接続されることとなる。
【０００５】
また図７は、外部アンテナ１０７が差込まれて、コネクタ１０１によってメイン回路１０３に外部アンテナ１０７が接続されている状態を示す。すなわち、この状態では、外部アンテナ１０７が差込まれることによりインシュレータ１２１がフランジ１１５方向に移動し、フランジ１１５が第１ピン１１２と非接触となると共に、インシュレータ１２１の第１導体部１２２が第２導体部１１８，１１６と接触する。これにより、外部アンテナ１０７、第１導体部１２２、第２導体部１１８，１１６、第２ピン１１１、メイン回路１０３の電気的導通経路が形成され、外部アンテナ１０７がメイン回路１０３に電気的に接続されることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２７８００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来技術を備えた電子機器には、基地局装置のように屋外に配備されるものがある。そして、このような基地局装置で、コネクタに外部アンテナを差込むことなく、内部アンテナを利用して無線通信を多く行っている場合は、外部アンテナが差込まれていないコネクタの内部に、雨水や粉塵が入り込むおそれがある。このため、コネクタの内部に入り込んだ雨水が氷結膨張することでコネクタが破損したり、粉塵が入り込んだ状態で、外部アンテナが差し込まれると、接触不良を生じさせたりするおそれがあった。
【０００８】
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、接触不良を引き起こすことなく安定した接続状態を維持し得るコネクタを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係るコネクタは、外部からの差込により切換え動作を行うコネクタであって、第１ピンと、前記第１ピンが設けられ、当該第１ピンの設置位置に対向する側に内部方向に突起した突起部材を具備する当該コネクタのハウジングと、前記ハウジングに対向する外周面に掘られた凹部と、当該凹部に嵌め込んで装着された環状のガスケットと、を具備し、前記差込により摺動するインシュレータと、前記インシュレータの長手方向に設けられている第１導体部と、前記インシュレータの摺動に伴って前記第１導体部に接触または非接触する第２導体部と、前記インシュレータの摺動に伴って前記第１ピンに接触または非接触すると共に前記第２導体部に導通されているフランジと、  前記第２導体部に導通されている第２ピンと、一端が前記第２ピンに保持されて差込方向に付勢されていると共に、他端が前記フランジに係止めされて差込方向を軸とする回転方向に付勢されている弾性部材と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係るコネクタにおいて、前記ハウジングは、前記第１ピンの設置位置に対向する側に内部方向に突起した突起部材を備え、前記フランジは、前記第１ピンに対向する外周面に差込方向に掘られた第１溝部と、前記突起部材に対向する外周面に差込方向に掘られた第２溝部と、を備え、前記インシュレータの摺動に伴って前記フランジが摺動して前記第１溝部の壁面が前記第１ピンと接触し、前記第１ピンと非接触のときには前記第２溝部の壁面が前記突起部材と接触していることを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明に係るコネクタにおいて、前記フランジの第１溝部は、前記第２ピン側の端から一定距離部分の溝幅を等間隔とし、該一定距離を除く残り部分の溝幅を前記第２ピンと反対方向側に徐々に拡がるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るコネクタによれば、接触不良を引き起こすことなく安定した接続状態を維持し得るコネクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るコネクタの構成図（外部アンテナが差込まれていない状態）である。
【図２】本発明の一実施形態に係るコネクタの構成図（外部アンテナが差込まれた状態）である。
【図３】コネクタにおけるハウジングとインシュレータとの状態を説明する説明図である。
【図４】コネクタにおけるフランジと第１ピンの接触状態を説明する説明図である。
【図５】コネクタにおけるフランジと第１ピンの非接触状態を説明する説明図である。
【図６】従来のコネクタの構成図（外部アンテナが差込まれていない状態）である。
【図７】従来のコネクタの構成図（外部アンテナが差込まれた状態）である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明のコネクタの実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、本発明を内蔵アンテナ及び外部アンテナを備えた装置に適用し、通信環境に応じて内蔵アンテナまたは外部アンテナを切換えて使用するためのスイッチ機能を備えたコネクタを例示するが、これに限定されるものではない。すなわち、外部から同軸ケーブル等が差込まれていない状態では、第２ピンに接続される回路に第１ピンに接続される第１の回路を接続し、また、外部から同軸ケーブル等が差込まれた状態では、第２ピンに接続される回路に該同軸ケーブル等に接続される第２の回路を接続する態様のものであれば、どのようなものにも本発明を適用することができる。
【００１５】
図１及び図２は本発明の一実施形態に係るコネクタ１の構成図であり、該コネクタ１とメイン回路３、内蔵アンテナ５及び外部アンテナ７とのそれぞれの接続関係も示している。すなわち、コネクタ１の第２ピン１１はメイン回路３と、第１ピン１２は内蔵アンテナ５と、第１導体部２２は外部アンテナ７と、それぞれ接続されている。また、図１は、コネクタ１に外部から外部アンテナ７に接続されている同軸ケーブル等が差込まれていない状態で、コネクタ１を介してメイン回路３と内蔵アンテナ５が電気的に接続された状態を示しており、図２は、コネクタ１に同軸ケーブル等が差込まれた状態で、コネクタ１を介してメイン回路３と外部アンテナ７が電気的に接続された状態を示している。
【００１６】
図１及び図２において、本実施形態のコネクタ１は、外部から同軸ケーブル等の差込により切換え動作を行うコネクタであって、差込動作により移動するインシュレータ２１と、インシュレータ２１の長手方向に設けられている第１導体部２２と、インシュレータ２１の移動に伴って第１導体部２２に接触または非接触する第２導体部１８，１６と、当該コネクタ１のハウジング２０に設けられている第１ピン１２と、インシュレータ２１の移動に伴って第１ピン１２に接触または非接触すると共に第２導体部１８，１６に導通されているフランジ１５と、第２導体部１８，１６に導通されている第２ピン１１と、一端が第２ピン１１に保持されて差込方向に付勢されていると共に、他端がフランジ１５に係止めされて差込方向を軸とする回転方向に付勢されている弾性部材１７と、を備えて構成されている。
【００１７】
ここで、フランジ１５、第１ピン１２及び第２ピン１１の材質はそれぞれ導電性を持つ金属である。また、インシュレータ２１は樹脂及び金属で合成された絶縁体であり、内部に金属製のレセプタを注入して第１導体部２２を形成している。さらに、弾性部材１７は例えば導電性を持つ金属のばねであり、圧縮ばね及びねじりコイルばねの両方の特性を備えたものである。
【００１８】
また、インシュレータ２１は、コネクタ１のハウジング２０に対向する外周面に凹部３１と、当該凹部に嵌め込んで装着された環状のガスケットと、を備えて構成されている。ここでは、環状のガスケットとし、Ｏリング３２が採用される。このＯリング３２は、シリコーン（ケイ素樹脂）を成型することによって製造されており、弾性および伸縮性をもつ。
【００１９】
ここで、Ｏリング３２は、Ｏリング３２を伸ばせば凹部３１に嵌め込まれる程度に、インシュレータ２１における凹部３１部分の外周より短い。そのため、Ｏリング３２は一旦伸ばされ、元の長さに戻されながら凹部３１を囲むように嵌め込まれる。また、凹部３１は、Ｏリング３２の断面の直径より短い。これにより、コネクタ１の組み立て時に、ハウジング２０に、凹部３１にＯリング３２が嵌め込まれたインシュレータ２１が差込まれると、図３に示すように、Ｏリング３２は、ハウジング２０の環形部分３３の内周面により押圧され変形するので、密閉されたコネクタ１を構成することができる。これにより、コネクタ１に外部アンテナ７が差込まれていない状態において、雨水や粉塵が入り込むことを防ぐことが可能となる。なお、本実施形態のようなスイッチ機能を備えたコネクタ１では、通信環境に応じて内蔵アンテナ５または外部アンテナ７を切換えて使用する際、インシュレータ２１を摺動（移動）させるため、三角形状のＯリング３２を利用することで、摺動時における摺動面の圧力を適正化するような構造にしてもよい。
【００２０】
また、図４及び図５は、それぞれ本実施形態のコネクタ１におけるフランジ１５と第１ピン１２の接触状態及び非接触状態を説明する説明図である。ここで、図４（ａ）は図１の線Ｇ−Ｇ’におけるコネクタ１の断面図であり、図４（ｂ）は図１におけるフランジ１５を下方から見た底面図である。また、図５（ａ）は図２の線Ｈ−Ｈ’におけるコネクタ１の断面図であり、図５（ｂ）は図２におけるフランジ１５を下方から見た底面図である。
【００２１】
図４及び図５に示すように、コネクタ１のハウジング２０は、第１ピン１２の設置位置に対向する側（図１及び図２において上側）に当該ハウジング２０の内部方向に突起した突起部材２３を備えた構造であり、また、フランジ１５は、第１ピン１２に対向する外周面（図１及び図２において下側となる面）に差込方向に掘られた第１溝部１５ａと、ハウジング２０の突起部材２３に対向する外周面（図１及び図２において上側となる面）に差込方向に掘られた第２溝部１５ｂと、を備えた構造である。
【００２２】
また、フランジ１５の第１溝部１５ａは、第２ピン１１側（図１及び図２において右側）の端から一定距離部分の溝幅を等間隔Ｄ１とし、該一定距離を除く残り部分の溝幅を第２ピンと反対方向側（図１及び図２において左側）に徐々に拡がるように形成され、フランジ１５の第２溝部１５ｂは等間隔の溝幅で形成されている。
【００２３】
図１及び図４を参照して、コネクタ１に外部から外部アンテナ７に接続されている同軸ケーブル等が差込まれていない状態について説明する。この状態では、コネクタ１において、フランジ１５は弾性部材１７の差込方向を軸とする回転方向の弾性力により第１ピン１２と接触する。つまり、フランジ１５には弾性部材１７の差込方向を軸とする回転方向の弾性力が常に加えられており、図４（ａ）において時計回りの方向に回転しようとする力が働いている。外部から差込まれていない状態では、第１ピン１２とフランジ１５の相対的位置関係は、図４（ｂ）に示すように第１ピン１２がフランジ１５の第１溝部１５ａの右端の位置（第１溝部１５ａの溝幅が等間隔Ｄ１の位置）にあって、第１溝部１５ａの壁面が第１ピン１２の側面と接触することとなる。この接触により、内蔵アンテナ５、第１ピン１２、フランジ１５、第２導体部１８，１６、第２ピン１１、メイン回路３の電気的導通経路が形成され、内蔵アンテナ５がメイン回路３に電気的に接続されることとなる。
【００２４】
なお、このとき、フランジ１５の第２溝部１５ｂの壁面がハウジング２０の突起部材２３の壁面と接触しないように、第２溝部１５ｂの位置及び溝幅が調整されているものとする。また、第１ピン１２の側面と第１溝部１５ａの壁面の接触は、弾性部材１７の差込方向を軸とする回転方向の弾性力によって安定して維持されるので、操作者や外部物体等からインシュレータ２１に対して故意または事故等を起因とする力が働いた場合でも、従来のように切断や接触不良を引き起こすことなく安定した接続状態を維持することができる。
【００２５】
次に、図２及び図５を参照して、コネクタ１に外部から外部アンテナ７に接続されている同軸ケーブル等が差込まれた状態について説明する。同軸ケーブル等が差込まれて嵌合された状態では、コネクタ１において、フランジ１５が第１ピン１２と非接触となると共に、インシュレータ２１の第１導体部２２が第２導体部１８，１６と接触する。つまり、この時の第１ピン１２とフランジ１５の相対的位置関係は、図５（ｂ）に示すように第１ピン１２がフランジ１５の第１溝部１５ａの左端の位置（第１溝部１５ａの溝幅が徐々に拡がって間隔Ｄ２に近い位置）にあって、第１ピン１２の側面は第１溝部１５ａの壁面と接触しないこととなる。一方、インシュレータ２１の第１導体部２２が第２導体部１８，１６と接触するので、外部アンテナ７、第１導体部２２、第２導体部１８，１６、第２ピン１１、メイン回路３の電気的導通経路が形成され、外部アンテナ７がメイン回路３に電気的に接続されることとなる。
【００２６】
なお、このときは、フランジ１５の第２溝部１５ｂの壁面がハウジング２０の突起部材２３の壁面と接触して、フランジ１５の時計回りの方向に回転しようとする力が止められることになる。このように、フランジ１５と第１ピン１２との非接触状態は、第２溝部１５ｂの壁面とハウジング２０の突起部材２３の壁面との接触が弾性部材１７の差込方向を軸とする回転方向の弾性力によって安定して維持されるので、操作者や外部物体等からインシュレータ２１に対して故意または事故等を起因とする力が働いた場合でも、不安定な接触状態を引き起こすことなく安定して非接続状態を維持することができる。
【００２７】
また、コネクタ１へ外部から同軸ケーブル等が差込まれ始めると、フランジ１５は右方向に移動するので、第１ピン１２とフランジ１５の相対的位置関係は、第１ピン１２がフランジ１５の右端に位置する図４（ｂ）の状態から、徐々に第１ピン１２がフランジ１５の左端に位置する図５（ｂ）の状態へと摺動しつつ移行していく。この移行期間の内、第１ピン１２が第１溝部１５ａの溝幅が等間隔Ｄ１である右端から一定距離を相対的に移動する期間では、第１ピン１２の側面が第１溝部１５ａの壁面と接触しており、内蔵アンテナ５とメイン回路３の接続状態が維持される。
【００２８】
すなわち、コネクタ１へ外部から同軸ケーブル等が差込まれ始めても、差込が不十分でインシュレータ２１の第１導体部２２が第２導体部１８，１６と接触するに至っていない間は、内蔵アンテナ５とメイン回路３の接続状態が維持されることとなり、内蔵アンテナ５から外部アンテナ７への切換動作において送受信が中断する期間をほぼ無くすことができ、結果として、切換動作において何れにも接続されない状態を無くし、安定した切換を行い得るコネクタ実現することができる。
【００２９】
そして、この移行時、本実施形態のコネクタ１では、第１溝部１５ａの溝幅が等間隔Ｄ１である右端から一定距離の間の第１ピン１２の側面と第１溝部１５ａの壁面との摺動動作により、該接触面のクリーニング効果を見込むことができる。したがって、例えば、上述するＯリング３２の経年劣化に伴い、コネクタ１内部に粉塵が入り込み、該接触面に粉塵等が付着して接触不良に至るおそれのあるケースでも、摺動動作によって付着物が取り除かれていくことができ、結果として、接触不良を引き起こすことなく安定した接続状態をさらに維持することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１…コネクタ、３…メイン回路、５…内蔵アンテナ、７…外部アンテナ、１１…第２ピン、１２…第１ピン、１６，１８…第２導体部、１７…弾性部材、２０…ハウジング、２１…インシュレータ、２２…第１導体部、２３…突起部材、３１…凹部、３２…Ｏリング、３３…環形部分、１５ａ…第１溝部、１５ｂ…第２溝部
【図１】
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【図２】
2012174636.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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