(57)【要約】 【課題】故意または事故等を起因とする外力が働いても、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と共に、安定した切換を行い得るコネクタを提供する。【解決手段】第１ピン１１に導通されている第１導体部材１５と、コネクタプラグ８の差込方向に垂直な軸が当該部材の回転軸となるよう第１導体部材１５に係合され、長手方向の一端１６ａが第２ピン１２に接触または非接触し、長手方向の他端１６ｂがコネクタプラグ８の中心導体９の差込軌道上に位置するように設けられている第２導体部材１６と、一端が第２導体部材１６に係合され、第２導体部材１６の回転方向に付勢して設置されている弾性部材２１と、を備え、コネクタプラグ８の差込時には、コネクタプラグ８の中心導体９が第２導体部材１６の長手方向の他端１６ｂを押しのけることにより、第２導体部材１６の長手方向の一端１６ａが第２ピン１２と非接触となるようにする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ピン及び第２ピンを備え、外部からのコネクタプラグの差込により、前記第１ピン及び前記第２ピン間の接続状態から前記第１ピン及び前記コネクタプラグ間の接続状態に切換えるコネクタであって、
前記第１ピンに導通されている第１導体部材と、
前記コネクタプラグの差込方向に垂直な軸が当該部材の回転軸となるよう前記第１導体部材に係合され、長手方向の一端が前記第２ピンに接触または非接触し、長手方向の他端が前記コネクタプラグの中心導体の差込軌道上に位置するように設けられている第２導体部材と、
一端が前記第２導体部材に係合され、該第２導体部材の回転方向に付勢して設置されている弾性部材と、を有し、
前記コネクタプラグの差込時に、該コネクタプラグの中心導体が前記第２導体部材の長手方向の他端を押しのけることにより、該第２導体部材の長手方向の一端が前記第２ピンと非接触となることを特徴とするコネクタ。
【請求項２】
前記弾性部材の他端が、前記第２導体部材を前記第１導体部材に係合させる回転軸を形成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】
前記弾性部材の他端が、前記第１導体部材または当該コネクタのハウジングに保持されていることを特徴とする請求項１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、故意または事故等を起因とする外力が働いても、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５及び図６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５及び図６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５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６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、上述した従来技術では、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において、フランジ１１５と第１ピン１１２との接触が弾性部材１１７の差込方向の弾性力によるものであるため、操作者や外部物体等からインシュレータ１２１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には、フランジ１１５と第１ピン１１２とが非接触（メイン回路１０３と内蔵アンテナ１０５が切断状態）となるなど、接触不良となるおそれがあった。
【０００８】
また、外部アンテナ１０７が差込まれていない状態から外部アンテナ１０７が差込まれた状態へ移行する途中段階、即ち外部アンテナ１０７の差込み動作を開始してからインシュレータ１２１が完全に嵌合されるまでの段階では、フランジ１１５と第１ピン１１２とが非接触であると共に、インシュレータ１２１の第１導体部１２２と第２導体部１１８，１１６とが非接触であるので、メイン回路１０３には内蔵アンテナ１０５及び外部アンテナ１０７の何れも接続されていない状態となる。また、外部アンテナ１０７が差込まれた状態から外部アンテナ１０７が差込まれていない状態へ移行する途中段階でも同様である。したがって、内蔵アンテナ１０５または外部アンテナ１０７の切換動作において、送受信が中断する期間が存在するという事情もあった。
【０００９】
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、故意または事故等を起因とする外力が働いても、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し得るコネクタを提供することを目的としている。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、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を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係るコネクタは、第１ピン及び第２ピンを備え、外部からのコネクタプラグの差込により、前記第１ピン及び前記第２ピン間の接続状態から前記第１ピン及び前記コネクタプラグ間の接続状態に切換えるコネクタであって、前記第１ピンに導通されている第１導体部材と、前記コネクタプラグの差込方向に垂直な軸が当該部材の回転軸となるよう前記第１導体部材に係合され、長手方向の一端が前記第２ピンに接触または非接触し、長手方向の他端が前記コネクタプラグの中心導体の差込軌道上に位置するように設けられている第２導体部材と、一端が前記第２導体部材に係合され、該第２導体部材の回転方向に付勢して設置されている弾性部材と、を有し、前記コネクタプラグの差込時に、該コネクタプラグの中心導体が前記第２導体部材の長手方向の他端を押しのけることにより、該第２導体部材の長手方向の一端が前記第２ピンと非接触となることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係るコネクタにおいて、前記弾性部材の他端が、前記第２導体部材を前記第１導体部材に係合させる回転軸を形成していることを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明に係るコネクタにおいて、前記弾性部材の他端が、前記第１導体部材または当該コネクタのハウジングに保持されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るコネクタによれば、第２ピン及び第２導体部材間の接触、並びにコネクタプラグの中心導体及び第２導体部材間の接触を、コネクタ外部からの力と無関係に、弾性部材の弾性力によって安定して維持できるので、故意または事故等を起因とする外力が働いても、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】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るコネクタの構成図（コネクタプラグ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（コネクタプラグが差込まれている状態）である。
【図３】コネクタ内部で第２導体部材と第２ピンの接触状態を説明する斜視図である。
【図４】コネクタ内部で第２導体部材と第２ピンの非接触状態を説明する斜視図である。
【図５】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６】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】
【００１６】
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のコネクタプラグが差込まれていない状態では、第１ピンに接続される回路に第２ピンに接続される第１の回路を接続し、また、外部からコネクタプラグが差込まれた状態では、第１ピンに接続される回路に該コネクタプラグに接続される第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。
〔実施形態〕
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、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。本実施形態のコネクタ１は、導電性を持つ金属で形成された第１ピン１１及び第２ピン１２を備えて、第１ピン１１はメイン回路３と、第２ピン１２は内蔵アンテナ５と、コネクタプラグ８は外部アンテナ７と、それぞれ接続されている。
【００１７】
また、本実施形態のコネクタ１は、外部からのコネクタプラグの差込により、第１ピン１１及び第２ピン１２間の接続状態から第１ピン１１及びコネクタプラグ８間の接続状態に切換えるものであり、図１は、コネクタ１に外部アンテナ７に接続されている同軸ケーブルのコネクタプラグ８が差込まれていない状態であって、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にコネクタプラグ８が差込まれた状態であって、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。
【００１８】
図１及び図２において、本実施形態のコネクタ１は、第１ピン１１に導通されている第１導体部材１５と、コネクタプラグ８の差込方向に垂直な軸が当該部材の回転軸となるよう第１導体部材１５に係合され、長手方向の一端１６ａが第２ピン１２に接触または非接触し、長手方向の他端１６ｂがコネクタプラグ８の中心導体９の差込軌道上に位置するように設けられている第２導体部材１６と、一端が第２導体部材１６に係合され、第２導体部材１６の回転方向に付勢して設置されている弾性部材２１と、を備えている。なお、コネクタプラグ８の差込時には、コネクタプラグ８の中心導体９が第２導体部材１６の長手方向の他端１６ｂを押しのけることにより、第２導体部材１６の長手方向の一端１６ａが第２ピン１２と非接触となる。
【００１９】
また、図３（ａ）及び図４には、それぞれ本実施形態のコネクタ１の内部において、第２導体部材１６と第２ピン１２の接触状態及び非接触状態を説明する斜視図を示し、また図３（ｂ）には弾性部材２１の外観形状を説明する斜視図を示す。
【００２０】
まず、図３（ｂ）に示すように、弾性部材２１は、部材２１ａ、部材２１ｂ及び部材２１ｃの組を２組持ち、これら組を部材２１ｄで接合して一体成型した形状を備えている。ここで、部材２１ａは、弾性部材２１の他端として第２導体部材１６を第１導体部材１５に係合させる回転軸を形成する部材であり、部材２１ｄは、弾性部材２１の一端として第２導体部材１６に係合される部材であり、第２導体部材１６の回転軸に対して垂直方向に延びる部材２１ｂと、回転軸と垂直な面上で部材２１ｂと角度θの方向に延びる部材２１ｃと、で「くの字」を形成している。
【００２１】
また、図３（ａ）及び図４に示すように、第１ピン１１は、円筒形状のピン部材１１ａと、ハウジング２０に埋め込まれる円板形状の部材１１ｂとを備え、また第２ピン１２は、円筒形状のピン部材１２ａと、ハウジング２０に埋め込まれる円板形状の部材１２ｂとを備えている。
【００２２】
また、第１導体部材１５は円筒形状の部材であり、長手方向の一端が第１ピン１１の円板形状部材１１ｂに接合されている。また、第１導体部材１５の他端には、コネクタプラグ８が差込まれるときに中心導体９の外周と面接触する半円筒形状の第３導電部材１７が接合され、さらに、第２導体部材１６と係合する箇所には、弾性部材２１の部材２１ａを差し込むための穴部１５ｃ、並びに、弾性部材２１の部材２１ｂを支える突起部２２が形成されている。
【００２３】
また、第２導体部材１６は機械的強度を保つための曲面を持った板状部材であり、第２ピン１２の円板形状部材１２ｂと接触または非接触する長手方向の一端１６ａは、接触面と反対方向に「くの字」に折り曲げられ、また、コネクタプラグ８の中心導体９と接触または非接触する長手方向の他端１６ｂは、接触面と反対方向に「くの字」に折り曲げられた形状となっている。さらに、第１導体部材１５と係合する部分に、長手方向に対して垂直方向に延びる翼部１６ｃを持ち、該翼部１６ｃには弾性部材２１の部材２１ａを差し込むための穴部が形成されている。
【００２４】
ここで、弾性部材２１は、第１導体部材１５及び第２導体部材１６に対して以下のように設置される。すなわち、弾性部材２１の部材２１ａが第２導体部材１６の穴部を通して第１導体部材１５の穴部１５ｃに差し込まれると共に、弾性部材２１の部材２１ｄが第２導体部材１６の長手方向の他端１６ｂの折り曲げられた角に掛かるように設置される。なお、この設置状態において、弾性部材２１の部材２１ｂと部材２１ｃとのなす角度が、設置前における角度θよりも大きくなるように、コネクタ１内部の各部材寸法が設計されているものとする。
【００２５】
つまり、コネクタ１にコネクタプラグ８が差込まれていない状態（図３（ａ）の設置状態）では、弾性部材２１には、該弾性部材２１の部材２１ｂと部材２１ｃとのなす角度を、設置前における角度θに戻そうとする弾性力が働き、第２導体部材１６の回転軸を中心として、第２導体部材１６を反時計回りに回転させようとする力が働くこととなる。その結果、第２導体部材１６の長手方向の他端１６ｂには図に対して下向きの力が、また第２導体部材１６の長手方向の一端１６ａには図に対して上向きの力が、それぞれ働き、第２導体部材１６の長手方向の一端１６ａが第２ピン１２の円板形状部材１２ｂと接触することになる。この接触により、図１に示す如く、内蔵アンテナ５、第２ピン１２、第２導体部材１６、第１導体部材１５、第１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。
【００２６】
なお、このとき、第２ピン１２及び第２導体部材１６間の接触は、コネクタ１の外部からの力と無関係に、弾性部材２１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故意または事故等を起因とする外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。
【００２７】
次に、図２及び図４を参照して、コネクタ１に外部アンテナ７に接続されている同軸ケーブルのコネクタプラグ８が差込まれた状態について説明する。コネクタプラグ８の差込時には、まず、コネクタプラグ８の中心導体９が第２導体部材１６の長手方向の他端１６ｂの角部分に接触し、更なるコネクタプラグ８の中心導体９の差込によって、第２導体部材１６の長手方向の他端１６ｂが図に対して上方向に押しやられることになる。これと同時に、第２導体部材１６の長手方向の一端１６ａは図に対して下方向に移動し、第２導体部材１６の長手方向の一端１６ａが第２ピン１２の円板形状部材１２ｂと非接触状態となる。
【００２８】
これにより、コネクタプラグ８の差込途中では、コネクタプラグ８の中心導体９が第２導体部材１６の長手方向の他端１６ｂおよびまたは第３導電部材１７と接触し、さらにコネクタプラグ８が完全に差し込まれた状態では、コネクタプラグ８の中心導体９が第２導体部材１６の長手方向の他端１６ｂ、第３導電部材１７および第１導体部材１５と接触することになる。この接触により、図２に示す如く、外部アンテナ７、第２導体部材１６・第３導電部材１７・第１導体部材１５、第１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。
【００２９】
なお、コネクタプラグ８の差込途中並びにコネクタプラグ８が完全に差し込まれた状態の双方において、第２導体部材１６の長手方向の他端１６ｂには、弾性部材２１の弾性力によって図に対して下向きの力が働いており、コネクタプラグ８の中心導体９と第２導体部材１６の長手方向の他端１６ｂとの接触は確実に維持される。このように、コネクタプラグ８の中心導体９及び第２導体部材１６間の接触は、コネクタ１の外部からの力と無関係に、弾性部材２１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故意または事故等を起因とする外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。
【００３０】
また、コネクタプラグ８の差込時に、コネクタプラグ８の中心導体９が第２導体部材１６の長手方向の他端１６ｂに接触して、第２導体部材１６を押しのけると同時に、第２導体部材１６の長手方向の一端１６ａが第２ピン１２と非接触状態となるので、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１を実現することができる。
【００３１】
さらに、従来のコネクタでは、スイッチング機構としてインシュレータをコネクタプラグの差込方向に移動させる必要があり、コネクタが長大化してしまうという事情があったが、本実施形態のコネクタでは、そのようなスイッチング機構の制約が無いので、コネクタの小型化を図ることができる。
【００３２】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。例えば、実施形態では、弾性部材２１の他端（部材２１ａ）によって、第２導体部材１６を第１導体部材１５に係合させる回転軸を形成するようにしたが、弾性部材と回転軸を形成する部材とを別々に構成しても良い。
【００３３】
すなわち、第２導体部材１６の穴部と第１導体部材１５の穴部１５ｃとを位置合わせし、ヒンジ手段によって第２導体部材１６を第１導体部材１５に係合させる回転軸を形成することとし、一端が第２導体部材１６に係合され、他端が第１導体部材１５またはハウジング２０に保持されている第２の弾性部材を用いる構成である。
【００３４】
ここで、第２の弾性部材としては、所定の弾性率を持つばねや弾性体を所定形状に形成したものを使用すれば良い。また、この第２の弾性部材の設置場所について、コネクタプラグ８の差込方向で第２導体部材１６の回転軸よりも入口側（図２において概ねＸの範囲）に設置する場合には、第２の弾性部材の他端をハウジング２０に保持して構成し、また、第２導体部材１６の回転軸よりも奧側（図２において概ねＹの範囲）に設置する場合には、第２の弾性部材の他端を第１導体部材１５に保持して構成すれば良い。
【００３５】
また、第２ピン１２の設置位置について、実施形態では、コネクタプラグ８の差込方向に並行したハウジング２０の面に設置したが、コネクタプラグ８の差込方向に垂直となる第１ピン１１の設置面に設置することも可能である。但し、この場合、第２ピンの円板形状部材１２ｂは、実施形態と同様にコネクタプラグ８の差込方向に並行したハウジング２０の面に設置し、第２ピンのピン部材１２ａのみを第１ピン１１の設置面に移動させ、別の導体部材を介して円板形状部材１２ｂ及びピン部材１２ａ間を接続する構成となる。
【００３６】
従来のコネクタ構造では、スイッチング機構の制約から第２ピンをコネクタプラグの差込方向に並行したハウジングの面に設置する必要があったが、本発明では、第２ピンの設置位置を柔軟に設定することができるため、コネクタを回路基板にマウントする際の自由度を高めることができる。
【符号の説明】
【００３７】
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、８…コネクタプラグ、９…中心導体、１１…第１ピン、１２…第２ピン、１５…第１導体部材、１６…第２導体部材、１７…第３導電部材、２１…弾性部材、２０…ハウジング、２２…突起部、２５…インシュレータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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