(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に実装されるスイッチ付き同軸コネクタであって、
同軸プラグの中心導体を上方から受入れ可能な孔を有する絶縁ハウジングと、
該絶縁ハウジングの外側に設けられ、前記同軸プラグの外部導体が着脱可能な外部導体と、
前記孔の下方に設けられ、互いに接離可能な固定端子及び可動端子と、
を備え、前記固定端子は接触部を備え、前記可動端子は、前記絶縁ハウジングに固定される固定部と、該固定部から片持ち梁状に延出し、前記同軸プラグの中心導体と当接可能且つ前記接触部と接触可能な弾性部とを備え、該弾性部の両側外周部は、前記同軸プラグの中心導体との当接位置の近傍から前記可動端子の固定部に向かって拡幅され、また、前記同軸プラグの中心導体との当接位置の近傍から前記可動端子の固定部にわたって凹状に湾曲した形状を成しており、
前記同軸プラグの中心導体を前記絶縁ハウジングの孔に嵌合すると、前記中心導体が前記弾性部に当接し、該弾性部が弾性変形されて前記接触部から離間し、信号回路が切り換わるように構成されており、前記中心導体によって前記弾性部が弾性変形されているとき、応力は前記両側外周部に沿って広く分散させられることを特徴とするスイッチ付き同軸コネクタ。
【請求項２】
前記中心導体との当接位置より前記固定部側において前記弾性部に設けられている切欠部は前記両側外周部に沿った形状を有している請求項１に記載のスイッチ付き同軸コネクタ。
【請求項３】
前記切欠部は略三角形状を成している請求項２に記載のスイッチ付き同軸コネクタ。
【請求項４】
前記弾性部の両側外周部は、前記中心導体との当接位置の近傍の幅と前記可動端子の固定部の幅との差の１／２倍から２倍をほぼ直径とする１／４円弧により形成されている請求項１に記載のスイッチ付き同軸コネクタ。
【請求項５】
前記固定端子と前記可動端子の各固定部はそれぞれ略同一幅を有すると共に前記可動端子の弾性部より幅広に形成され、前記固定端子と前記可動端子の少なくともいずれか一方の端子には、前記弾性部の両側の間隙を覆うように腕部が形成されている請求項１に記載のスイッチ付き同軸コネクタ。
【請求項６】
基板上に実装されるスイッチ付き同軸コネクタであって、
同軸プラグの中心導体を上方から受入れ可能な孔を有する絶縁ハウジングと、
該絶縁ハウジングの外側に設けられ、前記同軸プラグの外部導体が着脱可能な外部導体と、
前記孔の下方に設けられ、互いに接離可能な固定端子及び可動端子と、
を備え、前記固定端子は接触部を備え、前記可動端子は、前記絶縁ハウジングに固定される固定部と、該固定部から片持ち梁状に延出し、前記同軸プラグの中心導体と当接可能且つ前記接触部と接触可能な弾性部とを備え、該弾性部の両側外周部は、前記同軸プラグの中心導体との当接位置の近傍から前記可動端子の固定部に向かって拡幅され、また、前記同軸プラグの中心導体との当接位置の近傍から前記可動端子の固定部にわたって凹状に湾曲した形状を成しており、前記弾性部には、前記中心導体との当接位置より前記固定部側に切欠部が設けられ、該切欠部は前記両側外周部に沿った形状を有し略三角形状を成しており、
前記同軸プラグの中心導体を前記絶縁ハウジングの孔に嵌合すると、前記中心導体が前記弾性部に当接し、該弾性部が弾性変形されて前記接触部から離間し、信号回路が切り換わるように構成されており、前記固定端子と前記可動端子の各固定部はそれぞれ略同一幅を有すると共に前記可動端子の弾性部より幅広に形成され、前記固定端子と前記可動端子の少なくともいずれか一方の端子には、前記弾性部の両側の間隙を覆うように腕部が形成されており、前記中心導体によって前記弾性部が弾性変形されているとき、応力は前記両側外周部に沿って広く分散させられることを特徴とするスイッチ付き同軸コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に実装される同軸コネクタ、特に、高周波信号回路を切換えるためのスイッチ機構を備えたスイッチ付き同軸コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、携帯電話機等の携帯通信機器において、高周波回路の検査用にスイッチ付き同軸コネクタが広く使用されている。この種のスイッチ付き同軸コネクタの従来例としては、特開平１０−２０８８１７号公報や特開平１０−３９６８号公報に開示されているものがある。
【０００３】
特開平１０−２０８８１７号公報に開示されているスイッチ付き同軸コネクタは、図１１及び図１２に示されているように、挿入孔１を有する絶縁ハウジング２と、該絶縁ハウジング２の外側に設けられた外部導体３と、前記挿入孔１と連通する空間４に設けられた一対の固定端子５及び可動端子６とから概略構成され、該可動端子６はジグザグ状に形成された蛇行部７と略Ｕ字状に形成された接触部８とを有している。そして、プローブの中心導体９が前記挿入孔１に挿入されていない状態では、図１１に示されているように、前記可動端子６の接触部８は前記蛇行部７の弾性力により前記固定端子５側に押し付けられ、前記固定端子５と前記可動端子６は電気的に接続されている。一方、前記プローブの中心導体９が前記挿入孔１に挿入されると、図１２に示されているように、前記可動端子６の接触部８は外側（図中下側）に撓み、前記可動端子６の接触部８は前記固定端子５から離間し、前記固定端子５と前記可動端子６は電気的に切り離された状態となる。
【０００４】
また、特開平１０−３９６８号公報に開示されているスイッチ付き同軸コネクタは、図１３及び図１４に示されているように、凹部１１が形成された絶縁ハウジング１２と、該絶縁ハウジング１２の外側に設けられた外部導体１３と、前記凹部１１に設けられた一対の固定端子１４及び可動端子１５と、該可動端子１５の下方に設けられた弾性体１６とから概略構成されている。そして、同軸プラグ１７が装着されていない時には、図１３に示されているように、前記可動端子１５はそれ自体及び前記弾性体１６の両方の弾性力により前記固定端子１４側に押し付けられ、前記固定端子１４と前記可動端子１５は電気的に接続されている。一方、前記同軸プラグ１７の中心導体１８が前記凹部１１に挿入されると、図１４に示されているように、前記中心導体１８により前記可動端子１５が押し下げられ、弾性変形し、前記固定端子１４と前記可動端子１５は電気的に切り離された状態となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した前者のスイッチ付き同軸コネクタでは、前記蛇行部７を設けることにより所要の弾性力を確保しているため、伝送長が長く、インピーダンスが不整合になり、電気特性の向上が図り難かった。また、前記可動端子６の形状及び構造が複雑となり、製品の小型化が図り難く、さらに、製造に手間が掛かるといった問題もあった。
【０００６】
一方、上記した後者のスイッチ付き同軸コネクタでは、弾性変形時、前記可動端子１５の固定部１９周辺に応力が集中し、該可動端子１５だけで所要の弾性力を確保することができないため、該可動端子１５とは別に前記弾性体１６を設ける必要があった。そのため、部品点数が増加し、組立作業が困難となり、さらに製品の小型化が図り難いといった問題があった。また、前記弾性体１６にも電気が流れることがあり、高周波特性が悪化するおそれがあった。
【０００７】
本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、製造、組立てが容易で、小型化が図れ、電気特性の良好なスイッチ付き同軸コネクタを提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板上に実装されるスイッチ付き同軸コネクタであって、同軸プラグの中心導体を上方から受入れ可能な孔を有する絶縁ハウジングと、該絶縁ハウジングの外側に設けられ、前記同軸プラグの外部導体が着脱可能な外部導体と、前記孔の下方に設けられ、互いに接離可能な固定端子及び可動端子と、を備え、前記固定端子は接触部を備え、前記可動端子は、前記絶縁ハウジングに固定される固定部と、該固定部から片持ち梁状に延出し、前記同軸プラグの中心導体と当接可能且つ前記接触部と接触可能な弾性部とを備え、該弾性部の両側外周部は、前記同軸プラグの中心導体との当接位置の近傍から前記可動端子の固定部に向かって拡幅され、また、前記同軸プラグの中心導体との当接位置の近傍から前記可動端子の固定部にわたって凹状に湾曲した形状を成しており、前記同軸プラグの中心導体を前記絶縁ハウジングの孔に嵌合すると、前記中心導体が前記弾性部に当接し、該弾性部が弾性変形されて前記接触部から離間し、信号回路が切り換わるように構成されており、前記中心導体によって前記弾性部が弾性変形されているとき、応力は前記両側外周部に沿って広く分散させられるように構成されている。
【０００９】
好ましくは、前記中心導体との当接位置より前記固定部側において前記弾性部に設けられている切欠部は前記両側外周部に沿った形状を有しており、より好ましくは、前記切欠部は略三角形状を成している。
【００１２】
好ましくは、前記弾性部の両側外周部は、前記中心導体との当接位置の近傍の幅と前記可動端子の固定部の幅との差の１／２倍から２倍をほぼ直径とする１／４円弧により形成されている。
【００１３】
また、前記固定端子と前記可動端子の各固定部はそれぞれ略同一幅を有すると共に前記可動端子の弾性部より幅広に形成され、前記固定端子と前記可動端子の少なくともいずれか一方の端子には、前記弾性部の両側の間隙を覆うように腕部が形成されている。
さらに、本発明は、基板上に実装されるスイッチ付き同軸コネクタであって、同軸プラグの中心導体を上方から受入れ可能な孔を有する絶縁ハウジングと、該絶縁ハウジングの外側に設けられ、前記同軸プラグの外部導体が着脱可能な外部導体と、前記孔の下方に設けられ、互いに接離可能な固定端子及び可動端子と、を備え、前記固定端子は接触部を備え、前記可動端子は、前記絶縁ハウジングに固定される固定部と、該固定部から片持ち梁状に延出し、前記同軸プラグの中心導体と当接可能且つ前記接触部と接触可能な弾性部とを備え、該弾性部の両側外周部は、前記同軸プラグの中心導体との当接位置の近傍から前記可動端子の固定部に向かって拡幅され、また、前記同軸プラグの中心導体との当接位置の近傍から前記可動端子の固定部にわたって凹状に湾曲した形状を成しており、前記弾性部には、前記中心導体との当接位置より前記固定部側に切欠部が設けられ、該切欠部は前記両側外周部に沿った形状を有し略三角形状を成しており、前記同軸プラグの中心導体を前記絶縁ハウジングの孔に嵌合すると、前記中心導体が前記弾性部に当接し、該弾性部が弾性変形されて前記接触部から離間し、信号回路が切り換わるように構成されており、前記固定端子と前記可動端子の各固定部はそれぞれ略同一幅を有すると共に前記可動端子の弾性部より幅広に形成され、前記固定端子と前記可動端子の少なくともいずれか一方の端子には、前記弾性部の両側の間隙を覆うように腕部が形成されており、前記中心導体によって前記弾性部が弾性変形されているとき、応力は前記両側外周部に沿って広く分散させられる。
【００１４】
このような構成において、前記可動端子の弾性変形時に該可動端子に作用する応力は広く分散されると共に低減されるので、前記可動端子の耐久性を向上させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
本発明の実施の形態に係るスイッチ付き同軸コネクタ２１は、略直方体形状の絶縁ハウジング２２と、該絶縁ハウジング２２の外側に設けられた外部導体２３と、最大幅がそれぞれ略同一の固定端子２４及び可動端子２５とから成り、基板（図示せず）上に実装されるようになっている。また、前記スイッチ付き同軸コネクタ２１には、上方から同軸プラグ２６が着脱可能であり、該同軸プラグ２６は、略円柱状の絶縁ハウジング２７と、該絶縁ハウジング２７の外側を覆う外部導体２８と、前記絶縁ハウジング２７の軸心に沿って設けられた中心導体２９とを備え、前記外部導体２８及び前記中心導体２９は、前記絶縁ハウジング２７より下方に突出し、上方向に弾性変位可能となっている。
【００１７】
前記絶縁ハウジング２２の上部には、外周部に沿って環状に段差部３０が形成され、該段差部３０を覆うように前記外部導体２３の上部３１が折曲して設けられている。該外部導体２３の上部３１の外周面には半円断面の環状溝３２が形成され、該環状溝３２に前記同軸プラグ２６側外部導体２８の下端部３３が嵌合可能となっている。また、前記絶縁ハウジング２２の上面には、すり鉢状の凹部３４が形成され、該凹部３４の底面中央部には縦孔３５が穿設されている。さらに、該縦孔３５の下方には、該縦孔３５と連通する横長の空間３６が形成され、前記同軸プラグ２６が装着されると、前記中心導体２９の下端部は前記縦孔３５を挿通し、前記空間３６に達するようになっている。
【００１８】
前記固定端子２４は、平板状の固定部３７と、該固定部３７の基端側から下方にＵ字状に曲成された基板接続部３８とを備え、前記中心導体２９の軸方向の動きを妨げないように形成されている。前記固定部３７の側部には楔状の突起３９が形成され、前記固定部３７は前記突起３９を介して前記絶縁ハウジング２２の側方から前記空間３６に水平姿勢で圧入されている。また、前記固定部３７のほぼ中央部には下方に突出する接触部４０が設けられ、該接触部４０は二等辺三角形の底辺に沿って切り込みを入れた後、下方に押し曲げることにより形成され、前記弾性部４４との接触位置を正確に決定できるようになっている。さらに、前記固定部３７の両側部分にはそれぞれ先端方向に延びる一対の腕部４１が形成され、該各腕部４１は、後述する前記可動端子２５の弾性部４４の両側の間隙５４を覆うように延出している。この結果、前記外部導体２３と前記固定端子２４及び可動端子２５との水平離隔距離はどこもほぼ均一となるので、良好な高周波特性を確保することができる。
【００１９】
前記可動端子２５は、平板状の固定部４２と、該固定部４２の基端側から下方にＵ字状に曲成された基板接続部４３と、前記固定部４２から先端方向斜め上方に片持ち梁状に延出する弾性部４４とを備え、該弾性部４４は前記中心導体２９と当接可能であり、且つ該当接位置Ｐより先端側で前記接触部４０の下端と接触可能となっている。前記固定部４２の側部には楔状の突起４５が形成され、前記固定部４２は前記突起４５を介して前記固定端子２４の圧入方向の反対側から前記空間３６に水平姿勢で圧入されている。前記弾性部４４の両側外周部４６は、前記当接位置Ｐの近傍から前記可動端子２５の固定部４２に向かって拡幅され、凹状に湾曲した形状を成している。そして、前記当接位置Ｐの近傍の幅ｄと前記可動端子２５の固定部４２の幅Ｄとの差をＬとすると、前記両側外周部４６の湾曲した形状は、好ましくは、１／２Ｌから２Ｌをほぼ直径とする１／４円弧により形成され、より好ましくは、Ｌをほぼ直径とする１／４円弧により形成されている。また、前記弾性部４４には、前記当接位置Ｐより前記固定部４２側に切欠部４７が設けられ、該切欠部４７は、前記弾性部４４に沿って延びており、好ましくは、前記両側外周部４６の形状に沿った略三角形状を成している。
【００２０】
以下、前記スイッチ付き同軸コネクタ２１に前記同軸プラグ２６が着脱される時の作用を説明する。
【００２１】
前記同軸プラグ２６が装着されていない時には、図１に示されているように、前記可動端子２５は前記弾性部４４の弾性力により前記固定端子２４の接触部４０に押し付けられ、前記固定端子２４と前記可動端子２５は電気的に接続された状態を保持している。
【００２２】
一方、前記同軸プラグ２６が装着されると、前記外部導体２８の下端部３３は前記環状溝３２に嵌合し、また、前記中心導体２９の下端部は、前記縦孔３５に挿通する。この状態で前記同軸プラグ２６を押し下げると、前記外部導体２８は弾性力に抗して縮み、前記中心導体２９は、前記外部導体２８より下方に突出し、前記当接位置Ｐで前記弾性部４４に当接する。この時、前記中心導体２９の弾性力は前記弾性部４４よりも強いので、図１の仮想線に示されているように、前記弾性部４４は前記中心導体２９により押し下げられ、弾性変形し、前記接触部４０から離間し、前記固定端子２４と前記可動端子２５は電気的に切り離された状態となる。
【００２３】
このように前記弾性部４４が弾性変形している時、例えば、図４のように両側外周部４６’が斜め直線状に形成されている場合には、相対的に大きな応力が作用する領域Ａは前記両側外周部４６’の基端側角部に集中し、その最大応力値は４．８×１０3Ｎ／ｍｍ2となる。これに対して、前記両側外周部４６を前記中心導体２９との当接位置の近傍から前記固定部４２に向かって凹状に湾曲した形状にした場合には応力が分散され、さらに、１／２Ｌから２Ｌをほぼ直径とする１／４円弧により前記両側外周部４６を湾曲形状にした場合には、最大応力値は図４の場合の１／２以下となる。さらにまた、Ｌをほぼ直径とする１／４円弧により前記両側外周部４６を形成させた場合には、図５のように、相対的に大きな応力が作用する領域Ａ1は前記両側外周部４６に沿って広く分散し、その最大応力値は図４の場合の１／３以下（１．４×１０3Ｎ／ｍｍ2）となる。また、図６に示されているように、前記当接位置Ｐより前記固定部４２側に前記切欠部４７が形成されている場合には、相対的に大きな応力が作用する領域Ａ2は前記両側外周部４６から前記切欠部４７に掛けてさらに広範囲に分散し、その最大応力値は、図５の場合よりさらに低減され、最小となる。すなわち、弾性変形時に前記弾性部４４に作用する応力は、前記両側外周部４６が凹状に湾曲して形成されることにより、前記両側外周部４６に沿って分散すると共にその最大値は減少し、さらに、前記切欠部４７が前記両側外周部４６に沿って設けられることにより、前記応力は、より一層広範囲に分散すると共にその最大値はさらに低減される。
【００２４】
なお、上記実施の形態において、前記両側外周部４６の湾曲形状は１／４円弧により形成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、２Ｌを直径とする１／８円弧、又は、楕円の一部等により前記湾曲形状を形成させてもよい。
【００２５】
また、前記切欠部４７の形状は、上記した形状、配列に限定されるものではなく、例えば、図７のように矩形状の切欠部４８を設けたりしてもよいが、より好ましくは、図８のように三角形の頂点にそれぞれ円形状の切欠部４９を配列したり、図９のように三角形状の切欠部５０を前記固定部４２まで延ばしたり、或いは、図１０のように三角形状の切欠部５１の両側に平行四辺形状の切欠部５２，５２’を配列する等、前記両側外周部４６に沿った形状を有しているのがよい。さらに、前記切欠部５０を前記可動端子２５の基板接続部４３の基部近傍まで延長してもよく、この場合には、応力が前記基板接続部４３に伝わり難くなるので、回路基板との接続箇所の劣化を防止することができる。
【００２６】
さらに、前記腕部４１は、前記弾性部４４の両側の間隙５４を覆うように形成されていれば、前記可動端子２５側に設けられていてもよく、例えば、図８に示すように前記弾性部４４の先端部分を左右両側に延出させたり、又は、前記弾性部４４とは別個に前記可動端子２５の固定部４２の両側からそれぞれ先端方向に延出させたりしてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、可動端子の弾性変形時に可動端子に作用する応力を分散させることができると共に、該応力を低減させることができる。したがって、可動端子の耐久性を向上させることができ、また、可動端子の長さを短くし、形状を単純化しても、所要の弾性力を確保することができるので、高周波特性の向上及び製品の小型化が容易となる。さらに、部品点数が少なくて済むので、製造、組立作業の簡素化が図れ、製造コストの低減化が可能となる。さらにまた、弾性部の両側の間隙を覆うように腕部が形成されているので、外部導体と固定端子及び可動端子との水平離隔距離をほぼ均一化でき、良好な高周波特性を得ることができる等種々の優れた効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す平断面図。
【図３】本発明の実施の形態における固定端子及び可動端子を示す斜視図である。
【図４】両側外周部が斜め直線状に形成されている可動端子の応力分布を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態における可動端子の応力分布を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態における可動端子の応力分布を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態における可動端子の別の例を示す概略平面図である。
【図８】本発明の実施の形態における可動端子の別の例を示す概略平面図である。
【図９】本発明の実施の形態における可動端子の別の例を示す概略平面図である。
【図１０】本発明の実施の形態における可動端子の別の例を示す概略平面図である。
【図１１】従来例を示す平断面図である。
【図１２】従来例を示す平断面図である。
【図１３】別の従来例を示す断面図である。
【図１４】別の従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
２１          スイッチ付き同軸コネクタ
２２          絶縁ハウジング
２３          外部導体
２４          固定端子
２５          可動端子
２６          同軸プラグ
３５          縦孔
４０          接触部
４１          腕部
４２          固定部
４４          弾性部
４６          両側外周部
４７〜５２    切欠部
５３          腕部
５４          間隙
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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