JP2017041347A - コネクタの実装構造 - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタの一部に可動部分を設けない簡単な構造で、プリント配線基板の平面に沿って移動可能にコネクタを実装できるコネクタの実装構造を提供する。
【解決手段】コネクタの外部端子と中心端子の周囲に、それぞれ外部端子と中心端子をプリント配線基板の平面に沿った所定の移動範囲で相対移動自在とする相対移動空隙が形成するとともに、相対移動するいずれの位置であっても外部端子と外部コンタクトとを常時電気接続する第１導電接続体及び中心端子と中心コンタクトとを常時電気接続する第２導電接続体を配設する。コネクタの一部に可動部分を設けずに、コネクタの全体が実装するプリント配線基板に対して相対移動する。
【選択図】図４

Description

本発明は、プリント配線基板にコネクタを実装するコネクタの実装構造に関し、更に詳しくは、外部コンタクトと中心コンタクトを有するコネクタをプリント配線基板の平面に沿って移動自在に実装するコネクタの実装構造に関する。

プリント配線基板や筐体に取付けられるコネクタは、コネクタの取付誤差や組み立て誤差が生じると、相手側コネクタとの嵌合接続に位置ずれが生じたり、筐体の貫通孔との位置ずれが生じてコネクタの接続部を貫通孔から突出できないといった問題が生じ、従来のコネクタには、これらの取付誤差や組み立て誤差を吸収するために、固定側のプリント配線基板や筐体に対してコネクタを一定範囲で可動自在に取付けるいわゆるフローティング構造が採用されている。

図６は、筐体１０１の貫通孔１０１ａを貫通するコネクタ１００が、相手側コネクタ２００に合わせて筐体１０１に沿って可動する特許文献１に記載のフローティング構造を示している。コネクタ１００は、中心コンタクト１０２の周囲にインシュレータ１０３を介して同軸上に円筒状の外部コンタクト１０４が取付けられた同軸コネクタであり、図において右方から相手側コネクタ２００が嵌合接続することによって、中心コンタクト１０２と外部コンタクト１０４に相手側コネクタ２００の中心ピン２０１と外部導体２０２がそれぞれ電気接続する。

コネクタ１００の周囲には、筐体１０１の表面に沿って配置されるフランジ部１０５が一体に形成され、フランジ部１０５の長孔１０６を挿通させた固定ネジ１０７を筐体１０１にネジ止めしてコネクタ１００を筐体１０１に取付けている。フランジ部１０５の長孔１０６の内径は、固定ネジ１０７の軸部１０７ａの外径より長く、従って、軸部１０７ａが長孔１０６内で相対移動する移動範囲で、コネクタ１００は筐体１０１の表面に沿って移動自在で、更に筐体１０１の貫通孔１０１ａもコネクタ１００を游挿させる十分な大きさとなっているので、コネクタ１００の全体は、相手側コネクタ２００の嵌合接続位置に一致するように筐体１０１に対して移動する。

図７は、筐体１１１に対して一部が筐体１１１の平面に沿って可動する他のフローティング構造を備えた特許文献２に記載された同軸コネクタ１１０であり、この同軸コネクタ１１０は、筐体１１１に対して筒状可動シェル１１２が可動すると共に同軸コネクタ１１０が貫通する筐体１１１の貫通孔１１１ａに筒状可動シェル１１２を可動させるための隙間があっても、筐体１１１内を機密に保持する防水構造が備えられている。

同軸コネクタ１１０は、筐体１１１に対して固定して取り付けられる筒状外部シェル１１３と、筒状外部シェル１１３に対して可動自在に取り付けられる筒状可動シェル１１２と、筒状可動シェル１１２内にインシュレータ１１４を介してその中心軸に沿って取り付けられる中心コンタクト１１５を備えている。従って、他の機器に取り付けられた相手側コネクタ２１０との位置ずれがあっても、相手側コネクタ２１０と嵌合接続する筒状可動シェル１１２が筐体１１１に対して位置ずれした方向に移動し、筒状可動シェル１１２と中心コンタクト１１５が相手側コネクタ２１０に嵌合接続する。

筐体１１１の貫通孔１１１ａの周囲と筒状外部シェル１１３及び筒状外部シェル１１３と相対移動する筒状可動シェル１１２の間には、それぞれ防水リング１１６、１１７が圧縮した状態で配置されるので、図中左方の筐体１１１内は外部と遮断された気密状態に保持される。

特許第３５４１３１９号公報 特開２０１４−１３７９１３号公報

上述の従来のフローティング構造を備えたコネクタ１００、１１０は、相手側コネクタ２００、２１０との接続位置ずれを吸収するために筐体１０１、１１１に対して移動自在に取り付けられるものであるが、例えば、コネクタ１００、１１０が筐体１０１、１１１内に取り付けられるプリント配線基板に実装される基板用コネクタである場合にも、筐体１０１、１１１とプリント配線基板との取り付け誤差を吸収するために、同様にコネクタ１００，１１０を筐体１０１、１１１に対して可動させる必要があり、コネクタ１００、１１０を貫通させる貫通孔１０１ａ、１１１ａに、コネクタ１００、１１０を移動自在とする隙間を設けなければならない。

そのために、貫通孔１０１ａ、１１１ａとコネクタ１００、１１０の間に十分な大きさの隙間を形成され、特許文献１に記載のコネクタ１００では、筐体１０１内を気密にして防水構造とすることができない。

また、コネクタ１００のフローティング構造は、固定ネジ１０７の軸部１０７ａとフランジ部１０５の長孔１０６の隙間でコネクタ１００を移動させるものであることから、長孔１０６の長手方向に沿った方向でしかコネクタ１００を可動させることができない。長孔１０６を円形孔として筐体１０１の平面に沿った全方向に可動させることも可能であるが、円形孔の内径は、固定ネジ１０７の頭部１０７ｂの外径より長くすることができないので、その移動範囲が限られ、実装誤差や取り付け誤差や大きい場合には、その誤差を吸収できない。

一方、特許文献２に記載のコネクタ１１０によれば、筐体１１１の貫通孔１１１ａと筒状可動シェル１１２の間に隙間があっても、筐体１１１に密着して固定される筒状外部シェル１１３を介して筒状可動シェル１１２が可動自在に取り付けられているので、筐体１１１内を防水構造とすることができるが、少なくとも筐体１１１と筒状外部シェル１１３間、及び筒状外部シェル１１３と筒状可動シェル１１２間の２カ所に防水リングを密着して配置させる必要があり、防水構造が複雑となる。

更に、コネクタ１１０自体も、少なくとも筒状可動シェル１１２と筒状外部シェル１１３の２部品で構成する必要があり、２分割した筒状可動シェル１１２の間に筒状外部シェル１１３を挟持して、筒状外部シェル１１３に対して筒状可動シェル１１２を可動自在に取り付けるので、部品点数が増加し、その構造も複雑なものとなっていた。

本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、コネクタの一部に可動部分を設けない簡単な構造で、プリント配線基板の平面に沿って移動可能にコネクタを実装できるコネクタの実装構造を提供することを目的とする。

また、筐体内に取り付けられるプリント配線基板へ実装するコネクタを、筐体に対して移動自在とすることができるコネクタの実装構造を提供することを目的とする。

また、相手側コネクタとの接続のためにコネクタを臨ませる筐体の窓孔を、筐体に対して移動自在のコネクタの外径にほぼ等しい内径として、窓孔とコネクタ間に隙間が生じないコネクタの実装構造を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、請求項１に記載のコネクタの実装構造は、相手側コネクタと嵌合接続し、相手側コネクタの外部接続部に接触する外部コンタクトと、相手側コネクタの中心接続部に接触する中心コンタクトと、外部コンタクトと中心コンタクトを互いに絶縁して支持するインシュレータとを有するコネクタと、外部コンタクトに電気接続する外部端子と、中心コンタクトに電気接続する中心端子とを備え、外部端子と中心端子を、それぞれプリント配線基板の対応する導電パターンに半田接続し、プリント配線基板へコネクタを実装するコネクタの実装構造であって、
コネクタの外部端子と中心端子の周囲に、それぞれ外部端子と中心端子をプリント配線基板の平面に沿った所定の移動範囲で相対移動自在とする相対移動空隙を形成し、外部端子が前記移動範囲で相対移動する間に外部コンタクトと常時電気接続する第１導電接続体を、外部端子と外部コンタクトの間に配設するとともに、中心端子が前記移動範囲で相対移動する間に中心コンタクトとを常時電気接続する第２導電接続体を、中心端子と中心コンタクトの間に配設し、外部コンタクトと中心コンタクトをそれぞれプリント配線基板の対応する導電パターンに電気接続させた状態で、コネクタをプリント配線基板の平面に沿った前記移動範囲で移動自在にプリント配線基板へ実装することを特徴とする。

コネクタの外部端子と中心端子の周囲に、それぞれ外部端子と中心端子をプリント配線基板の平面に沿った所定の移動範囲で相対移動自在とする相対移動空隙が形成されることにより、コネクタは、プリント配線基板の対応する導電パターンに半田接続する外部端子及び中心端子と干渉することなく、プリント配線基板の平面に沿った所定の移動範囲で相対移動自在となる。コネクタがプリント配線基板に対していずれの移動位置にあっても、外部端子と外部コンタクト間は第１導電接続体によって、中心端子と中心コンタクト間は第２導電接続体によって電気接続しているので、コネクタは、プリント配線基板の導電パターンに電気接続した状態でプリント配線基板に対して移動自在に実装される。

請求項２に記載のコネクタの実装構造は、コネクタが、中心コンタクトの軸周りにインシュレータを介して外部コンタクトを同軸状に配置した同軸コネクタであり、
前記プリント配線基板が一体に固定された筐体の窓孔に臨み、相手側コネクタと嵌合接続することを特徴とする

コネクタの形状や構造を変更することなく、プリント配線基板に対して移動自在とするので、同軸コネクタの特性インピーダンスが変化しない。

プリント配線基板の平面に沿ってコネクタを移動自在に実装できるので、プリント配線基板が筐体に固定されている場合であっても、筐体の窓孔の位置に合わせてコネクタを移動させて窓孔へ臨ませることができる。

請求項３に記載のコネクタの実装構造は、窓孔の内壁と外部コンタクトの間に弾性防水リングが密着して配置されることを特徴とする。

コネクタと窓孔の内壁間にコネクタを移動させる隙間を形成する必要がないので、その間に弾性防水リングを密着して配置することにより、容易に筐体内を気密構造とすることができる。

請求項４に記載のコネクタの実装構造は、外部端子の周囲に形成される相対移動空隙は、外部コンタクトの平面からプリント配線基板に臨む底面まで上下に貫通する貫通孔であり、外部端子は、貫通孔を貫通して貫通孔内を前記所定の移動範囲で相対移動する軸部と、貫通孔から上方に突出する軸部に連設され、貫通孔の平面側開口より大径の鍔部とからなり、第１導電接続体は、貫通孔内で外部コンタクトと軸部の間に弾装され、鍔部を外部コンタクトの平面へ付勢する導電性のコイルスプリングであることを特徴とする。

コイルスプリングに付勢されて外部端子の鍔部が外部コンタクトの平面に弾性接触し、外部端子は、軸部が貫通孔を貫通孔内で相対移動自在に貫通し、その下端がプリント配線基板に臨む状態でコネクタに仮保持される。

導電性のコイルスプリングは、外部コンタクトと外部端子の軸部の間に弾装されるので、軸部が貫通孔内で相対移動するいずれの位置にあっても、常時外部コンタクトと外部端子が電気接続する。

請求項５に記載のコネクタの実装構造は、コイルスプリングは、コイルを円錐台の外形に沿って巻回した円錐台状コイルスプリングであり、一端の大径部を外部コンタクトの下向き段部に当接し、他端の小径部を軸部周りに取り付けて、外部コンタクトと軸部の間に弾装されることを特徴とする。

円錐台状のコイルスプリングは、小径部が取り付けられた軸部をコイルスプリングの中心位置に保持するので、貫通孔を相対移動自在に貫通する外部端子の軸部が一時的な外力を受けても、外力が除かれた状態で一定位置に復帰する。

請求項６に記載のコネクタの実装構造は、外部端子の周囲に形成される相対移動空隙は、プリント配線基板の平面側に開口する外部コンタクトに形成された第１凹部であり、第１導電接続体は、第１凹部内で外部コンタクトと外部端子の間に弾装され、外部端子を外部コンタクトの第１凹部の内頂面へ付勢するコイルスプリングであることを特徴とする。

コイルスプリングに付勢されて外部端子が外部コンタクトの第１凹部の内頂面に弾性接触し、外部端子は、第１凹部内で相対移動自在に収容され、その下端がプリント配線基板に臨む状態でコネクタに仮保持される。

導電性のコイルスプリングは、外部コンタクトと外部端子の間に弾装されるので、外部端子が第１凹部内で相対移動するいずれの位置にあっても、常時外部コンタクトと外部端子が電気接続する。

請求項７に記載のコネクタの実装構造は、コイルスプリングは、コイルを円錐台の外形に沿って巻回した円錐台状コイルスプリングであり、一端の大径部を外部コンタクトの上向き段部に当接し、他端の小径部を外部端子周りに取り付けて、外部コンタクトと外部端子の間に弾装されることを特徴とする。

円錐台状のコイルスプリングは、小径部が取り付けられた外部端子をコイルスプリングの中心位置に保持するので、第１凹部に相対移動自在に収容される外部端子が一時的な外力を受けても、外力が除かれた状態で一定位置に復帰する。

請求項８に記載のコネクタの実装構造は、中心端子の周囲に形成される相対移動空隙は、プリント配線基板の平面側に開口する中心コンタクトに形成された第２凹部であり、
第２導電接続体は、第２凹部内で中心コンタクトと中心端子の間に弾装され、中心端子を中心コンタクトの第２凹部の内頂面へ付勢する導電性のコイルスプリングであることを特徴とする。

コイルスプリングに付勢されて中心端子が中心コンタクトの第２凹部の内頂面に弾性接触し、中心端子は、第２凹部内で相対移動自在に収容され、その下端がプリント配線基板に臨む状態でコネクタに仮保持される。

導電性のコイルスプリングは、中心コンタクトと中心端子の間に弾装されるので、中心端子が第２凹部内で相対移動するいずれの位置にあっても、常時中心コンタクトと中心端子が電気接続する。

請求項９に記載のコネクタの実装構造は、コイルスプリングは、コイルを円錐台の外形に沿って巻回した円錐台状コイルスプリングであり、一端の大径部を中心コンタクトの上向き段部に当接し、他端の小径部を中心端子周りに取り付けて、中心コンタクトと中心端子の間に弾装されることを特徴とする。

円錐台状のコイルスプリングは、小径部が取り付けられた中心端子をコイルスプリングの中心位置に保持するので、第２凹部に相対移動自在に収容される中心端子が一時的な外力を受けても、外力が除かれた状態で一定位置に復帰する。

請求項１の発明によれば、コネクタの一部に可動部分を設けるような複雑な構造とすることなく、プリント配線基板の平面に沿ってコネクタを移動自在に実装できる。

また、相対移動空隙の大きさや形状に制約はないので、プリント配線基板に対してコネクタが移動する移動範囲や移動方向が制約されない。

請求項２の発明によれば、プリント配線基板に対して移動自在とする為にコネクタを複雑な構造としないので、同軸コネクタの特性インピーダンスが変化せず、中心コンタクトを流れる高周波信号が減衰しない。

筐体の窓孔の位置に合わせてコネクタを移動させ、窓孔に臨ませることができるので、窓孔とコネクタ間に大きい隙間が形成されることがなく、コネクタを窓孔に臨ませることができる。

請求項３の発明によれば、コネクタを筐体に対して移動自在としても、筐体と窓孔の内壁間に弾性防水リングを密着して配置し、筐体内を容易に防水構造とすることができる。

請求項４の発明によれば、コネクタに対して相対移動し、相対移動する間に常時外部コンタクトに電気接続する外部端子を、その軸部をプリント配線基板に臨ませた状態でコネクタに仮保持できるので、軸部をプリント配線基板の対応する導電パターンに半田接続する工程が容易になる。

また、外部端子の軸部をプリント配線基板の対応する導電パターンに半田接続することにより、コネクタを、プリント配線基板の平面に沿った所定の移動範囲で移動自在に、プリント配線基板の平面と外部端子の鍔部との間に位置決めすることができる。

請求項５の発明によれば、コネクタに仮保持された外部端子の軸部は、貫通孔内の一定位置でプリント配線基板に臨むので、プリント配線基板の対応する導電パターンに高精度で対向させて半田接続することができる。

請求項６の発明によれば、コネクタに対して相対移動し、相対移動する間に常時外部コンタクトに電気接続する外部端子を、プリント配線基板に臨ませた状態でコネクタに仮保持できるので、外部端子をプリント配線基板の対応する導電パターンに半田接続する工程が容易になる。

また、外部端子をプリント配線基板の対応する導電パターンに半田接続することにより、コネクタの外部コンタクトは、外部端子との間に弾装されたコイルスプリングによってプリン配線基板の方向に付勢され、コネクタを、プリント配線基板の平面に沿った所定の移動範囲で移動自在に、プリント配線基板の平面上に位置決めすることができる。

請求項７の発明によれば、コネクタに仮保持された外部端子は、第１凹部内の一定位置でその下端がプリント配線基板に臨むので、プリント配線基板の対応する導電パターンに高精度で対向させて半田接続することができる。

請求項８の発明によれば、コネクタに対して相対移動し、相対移動する間に常時中心コンタクトに電気接続する中心端子を、プリント配線基板に臨ませた状態でコネクタに仮保持できるので、中心端子をプリント配線基板の対応する導電パターンに半田接続する工程が容易になる。

また、中心端子をプリント配線基板の対応する導電パターンに半田接続することにより、コネクタの中心コンタクトは、中心端子との間に弾装されたコイルスプリングによってプリン配線基板の方向に付勢され、コネクタを、プリント配線基板の平面に沿った所定の移動範囲で移動自在に、プリント配線基板の平面上に位置決めすることができる。

請求項９の発明によれば、コネクタに仮保持された中心端子は、第１凹部内の一定位置でその下端がプリント配線基板に臨むので、プリント配線基板の対応る導電パターンに高精度で対向させて半田接続することができる。

本発明の一実施の形態に係るコネクタの実装構造１の縦断面図である。 コネクタの実装構造１の分解斜視図である。 プリント配線基板３０へ実装した状態を示すコネクタの実装構造１の縦断面図である。 筐体３１の窓孔３１ａへ同軸コネクタ１０を挿通させた状態を示すコネクタの実装構造１の縦断面図である。 本発明の他の実施の形態に係るコネクタの実装構造２０の縦断面図である。 従来のコネクタ１００のフローティング構造を示す部分断面図である。 他の従来のコネクタ１１０のフローティング構造を示す縦断面図である。

以下、本発明の一実施の形態に係るコネクタの実装構造１を、図１乃至図４を用いて説明する。本明細書では、コネクタ１０をプリント配線基板３０へ実装する実装方向を下方と（図１において下方）、コネクタ１０の図示しない相手側コネクタとの接続方向を上方（図１において上方）としてコネクタの実装構造１の各部について説明する。

コネクタの実装構造１は、中心コンタクト２の軸周りにインシュレータ３を介して外部コンタクト４が一体に取り付けられた雄型の同軸コネクタ１０と、中心コンタクト２をプリント配線基板３０の対応する導電パターンへ電気接続する中心端子５と、外部コンタクト４を２カ所の位置でプリント配線基板３０の対応する導電パターンへ電気接続する２本の外部端子６、６とを備えている。

中心コンタクト２は、ニードル状に形成され、相手側コネクタの中心接続部に接触して接続する中心ピン７と、中心ピン７の下方に一体に連結され、下方に開口する有蓋円筒状の中心端子受部８とからなり、絶縁合成樹脂を円柱状に形成したインシュレータ３の中心孔に下方から中心ピン７を圧入してインシュレータ３に一体に組み付けられる。

外部コンタクト４は、中心ピン７と一定の間隔を隔ててインシュレータ３の周囲に取り付けられ、相手側コネクタの外部接続部に嵌合接続する筒状外部シェル９と、筒状外部シェル９の下方から、中心端子受部８と一定の絶縁間隔を隔てて中心端子受部８の両側に突出する一対のフランジ部１１とが、導電性金属材料から一体に形成されている。中心コンタクト２が取り付けられたインシュレータ３は、下方から筒状外部シェル９内に圧入して外部コンタクト４に一体に組み付けられる。

一対のフランジ部１１には、それぞれフランジ部１１の平面から底面に上下に貫通する貫通孔１２が穿設されている。各貫通孔１２の平面側の開口近傍の内径は、図１に示すように、貫通孔１２を貫通する外部端子６の軸部６ａの外径より十分に長く、従って、貫通孔１２は、外部端子６をプリント配線基板３０と平行な水平方向に相対移動自在とする相対移動空隙となっている。この貫通孔１２の平面側開口近傍の内径は、その下方より小径となっていて、これにより貫通孔１２の平面側の開口近傍に、後述する外部側コイルスプリング１３の大径部１３ａを受ける下向き段部１４がリング状に形成されている。

一対の貫通孔１２、１２にそれぞれ貫通する外部端子６は、貫通孔１２の平面側開口の内径より長い直径の円板状の鍔部６ｂと、鍔部６ｂの底面側の中心から下方に垂設された軸部６ａとが導電性金属材料で一体に形成され、鍔部６ｂが貫通孔１２の周囲のフランジ部１１の平面に当接して下方に対して抜け止めされている。軸部６ａの長さは、フランジ部１１とプリント配線基板３０の厚みを加えた長さより長く、その下端は、同軸コネクタ１０をプリント配線基板３０上に配置した状態で、プリント配線基板３０の背面側に突出し、背面に沿って配線される導体パターンに半田接続される。

軸部６ａの中間付近の位置には、導電性のバネ受けリング１５が固定され、貫通孔１２内で下向き段部１４との間に圧縮して配置される外部側コイルスプリング１３の小径部１３ｂを下方から支持している。外部側コイルスプリング１３は、導電性のコイルを円錐台の外形に沿って巻回した円錐台状コイルスプリングであり、外部コンタクト４の一部の下向き段部１４とその下方の外部端子６に固定されたバネ受けリング１５の間に弾装されることにより、外部端子６がプリント配線基板３０に固定されていない実装前（図１参照）は、鍔部６ｂがフランジ部１１の平面に弾性接触するように作用して外部端子６を同軸コネクタ１０側に仮保持し、外部端子６がプリント配線基板３０に固定された実装後（図３、図４参照）は、フランジ部１１の平面を鍔部６ｂの底面に弾性接触するように作用して同軸コネクタ１０を鍔部６ｂの底面に沿って位置決めしている。

また、外部端子６は、外部側コイルスプリング１３が円錐台状に形成され、その小径部１３ｂを外部端子６の軸部６ａ側で受けるので、外部端子６に一時的な外力が加わってもその外力が解かれれば、外部側コイルプリング１３の弾性によって軸部６ａは、大径部１３ａの中心である貫通孔１２の中心軸に沿った位置に復帰する。すなわち、外部端子６は、貫通孔１２内でプリント配線基板３０の平面に平行に相対移動自在に支持されているが、実装前の同軸コネクタ１０側に仮保持されている状態で、軸部６ａが貫通孔１２の中心軸に沿った一定位置に保持され、プリント配線基板３０の対応する導電パターンとの位置ずれがなく、正確に相互を半田接続できる。

また、外部端子６の軸部６ａが貫通孔１２内を相対移動する間、外部端子６と外部コンタクト４とは、その間に圧縮して配置される外部側コイルスプリング１３を介して常に電気接続しているので、同軸コネクタ１０をプリント配線基板３０に実装した後に同軸コネクタ１０が移動するいずれの位置にあっても、外部コンタクト４とプリント配線基板３０の対応する導電パターンは電気接続する。

中心コンタクト２の有蓋円筒状の中心端子受部８内には、ロッド状に起立する中心端子５の上部が収容される。中心端子５は、導電性金属材料でロッド状に形成され、その上方の頭部５ａが中心端子受部８の内頂面に当接する状態で、下方の軸部５ｂが同軸コネクタ１０の下方に配設されるプリント配線基板３０を貫通してその背面側に突出する長さとなっている。これにより、中心端子５の下端は、同軸コネクタ１０をプリント配線基板３０上に配置した状態で、プリント配線基板３０の背面側に突出し、背面に沿って配線される導体パターンに半田接続される。

中心端子５の頭部５ａの外径は、その下方の軸部５ｂよりやや長く、頭部５ａの下面で後述する中心側コイルスプリング１７の小径部１７ｂを受けるようになっている。また、図１に示すように、頭部５ａの外径に比べて中心端子受部８の内頂面の内径は十分に長いので、中心端子受部８の内部は、中心端子５をプリント配線基板３０と平行な水平方向に相対移動自在とする相対移動空隙８’となっている。

中心端子受部８の中には、外部側コイルスプリング１３と同様に、コイルを円錐台の外形に沿って巻回して円錐台状とした中心側コイルスプリング１７が、コイルスプリング１３と上下逆向きに配置されている。中心側コイルスプリング１７は、頭部５ａの下面と、導電性金属板からなるワッシャ１８を中心端子受部８の内壁面の下端に沿って取り付けて形成される中心端子受部８の上向き段部１８ａとの間に、小径部１７ｂが頭部５ａに、大径部１７ａが上向き段部１８ａに弾性接触するように圧縮して配設される。

中心側コイルスプリング１７が、中心端子５の頭部５ａの下面とその下方の中心端子受部８の上向き段部１８ａ間に弾装されることにより、中心端子５がプリント配線基板３０に固定されていない実装前（図１参照）は、頭部５ａが中心端子受部８の内頂面に弾性接触するように作用して中心端子５を同軸コネクタ１０側に仮保持し、中心端子５がプリント配線基板３０に固定された実装後（図３、図４参照）は、中心端子受部８をプリント配線基板３０の平面側に付勢するように作用して同軸コネクタ１０をプリント配線基板３０の平面に沿って位置決めしている。

また、中心端子５は、中心側コイルプリング１７が円錐台状に形成され、その小径部１７ｂを中心端子５の頭部５ａ側で受けるので、中心端子５に一時的な外力が加わってもその外力が解かれれば、中心側コイルプリング１７の弾性によって頭部５ａは、大径部１７ａの中心である中心端子受部８の中心軸に沿った位置に復帰する。すなわち、中心端子５は、中心端子受部８内でプリント配線基板３０の平面に平行に相対移動自在に支持されているが、実装前の同軸コネクタ１０側に仮保持されている状態で、その頭部５ａが中心端子受部８の中心軸に沿った一定位置に保持され、プリント配線基板３０の対応する導電パターンとの位置ずれがなく、正確に相互を半田接続できる。

また、中心端子８が中心端子受部８内を相対移動する間、中心端子５と中心コンタクト２とは、その間に圧縮して配置される中心側コイルスプリング１７を介して常に電気接続しているので、同軸コネクタ１０をプリント配線基板３０に実装した後に同軸コネクタ１０が移動するいずれの位置にあっても、中心コンタクト２とプリント配線基板３０の対応する導電パターンは電気接続する。

同軸コネクタ１０は、図４に示すように、筐体３１に穿設された窓孔３１ａを貫通して取り付けられるが、筐体３１内を防水する構造とするために、筒状外部シェル９
周りに弾性防水リングであるＯリング１９が取り付けられ、また、筒状外部シェル９とインシュレータ３との隙間及びインシュレータ３と中心ピン７との隙間を埋めて密封するため、筒状外部シェル９内のインシュレータ３の上方が防水接着剤層２１で埋められている。

このように構成された同軸コネクタ１０は、図２に示すように、中心端子受部８の平面がインシュレータ３の底面に当接するまで、インシュレータ３の下方から中心コンタクト２の中心ピン７を圧入し、中心コンタクト２が組み付けられたインシュレータ３を外部コンタクト４の筒状外部シェル９の下方から圧入して組み付ける。続いて、上方からＯリング１９を筒状外部シェル９の外側に取り付けると共に、筒状外部シェル９内のインシュレータ３の平面が露出する下方に防水接着剤を注入し、硬化させて防水接着剤層２１を形成して、中心コンタクト２の軸周りにインシュレータ３で絶縁された外部コンタクト４が組み付けられた同軸コネクタ１０が製造される。

この同軸コネクタ１０には、プリント配線基板３０への実装前に、中心端子５と２本の外部端子６が仮保持される。中心端子５は、頭部５ａの下面とワッシャ１８の間に中心端子５の軸部５ｂを挿通させた中心側コイルスプリング１７とともに中心端子受部８の下方から挿入し、ワッシャ１８を圧入、内嵌などの方法で中心端子受部８の内壁面の下端に沿って取り付ける。これにより、前述したように中心側コイルスプリング１７は、中心端子５の頭部５ａの下面と中心端子受部８の上向き段部１８ａ間に弾装され、中心端子５は頭部５ａが中心端子受部８の内頂面に弾性接触した状態で同軸コネクタ１０側に仮保持される。

また、一対の外部端子６は、それぞれ貫通孔１２に上方から軸部６ａを貫通させ、鍔部６ｂがフランジ部１１の平面に当接した状態で、円錐台形の上下を逆転させた外部側コイルスプリング１３を下方から外部端子６の軸部６ａを挿通させながら貫通孔１２内に収容する。外部コイルスプリング１３の大径部１３ａが下向き段部１４に当接した後、小径部１３ｂを上方に更に押し込み、小径部１３ｂがフランジ部１１の底面より上方で、外部コイルスプリング１３が十分に圧縮される位置で、小径部１３ｂの下方に配置したバネ受けリング１５を軸部６ａの軸周りに、溶着、外嵌等の方法で取り付ける。これにより、前述したように外部側コイルスプリング１３は、フランジ部１１の下向き段部１４と外部端子６の軸部６ａに取り付けられたバネ受けリング１６の間に弾装され、外部端子６は鍔部６ｂがフランジ部１１の平面に弾性接触した状態で同軸コネクタ１０側に仮保持される。

同軸コネクタ１０に仮保持される中心端子５と外部端子６は、円錐台形の中心側コイルスプリング１７と外部側コイルスプリング１３の小径部１７ａ、１３ｂ側に取り付けられることにより大径部１７ａ、１３ａの中心である一定位置に位置決めされので、水平方向に相対移動自在に仮保持されるにもかかわらず、中心端子５の軸部５ｂや外部端子６の軸部６ａは、同軸コネクタ１０の一定位置で下方に突出し、対応するプリント配線基板３０の導電パターン（ここでは、対応する導電パターン連通するプリント配線基板３０のスルーホール）との位置ずれがなく、正確に半田接続を行うことができる。

同軸コネクタ１０を実装したプリント配線基板３０とプリント配線基板３０が取り付けられる筐体３１間に一定の取付誤差が生じている（図３では、筐体３１に対して図中右側にプリント配線基板３０の取付誤差が生じている）場合には、同軸コネクタ１０が筐体３１の窓孔３１ａに一致しない。このように取り付け誤差が生じている場合には、図４に示すように、同軸コネクタ１０を窓孔３１ａに貫通させながら、プリント配線基板３０を筐体３１に取り付け、プリント配線基板３０に対して同軸コネクタ１０を水平方向に移動させる（図４では、プリント配線基板３０に対して同軸コネクタ１０を左方に移動させる）ことにより、筐体３１とプリント配線基板３０との取り付け誤差を吸収する。このように、同軸コネクタ１０がプリント配線基板３０に対して一定の移動範囲で移動しても、中心コンタクト２は中心側コイルスプリング１７と中心端子５を介し、また、外部コンタクト４は、外部側コイルスプリング１３と外部端子６を介し、対応する導電パターンに電気接続する。

本発明によれば、筐体３１と同軸コネクタ１０を実装するプリント配線基板３０との間に取り付け誤差が生じていても、筐体３１の窓孔３１ａ内に同軸コネクタ１０を移動させる隙間を形成する必要がないので、筒状外部シェル９と窓孔３１ａの間にＯリング１９を密着して配置することができ、筐体３１内を簡単な構造で確実に防水構造とすることきができる。

また、同軸コネクタ１０をプリント配線基板３０に対して可動させても、同軸コネクタ１０自体の形状は変化しないので、同軸コネクタ１０の特性インピーダンスが変化せず、中心コンタクト２を流れる高周波信号が減衰しない。

尚、上述の第１の実施の形態では、同軸コネクタ１０をプリント配線基板３０に実装した図３に示す状態で、同軸コネクタ１０は、フランジ部１１が外部端子６の鍔部６ｂとプリント配線基板３０の平面に挟まれ、上下方向での移動が規制される。しかしながら、同軸コネクタ１０の全体は、中心側コイルスプリング１７により下向きに付勢され、外部側コイルスプリング１３により逆方向の上向きに付勢されるので、前者の力が後者の合力に勝ればプリント配線基板３０の平面に当接し、逆に後者の合力が前者の力に勝れば鍔部６ｂの下面に当接し、上下方向では安定した位置で位置決めされない。

そこで、図５に示すように、第２の実施の形態に係る同軸コネクタの実装構造２０では、２本の外部端子も第１の実施の形態に係る中心端子５と同様に同時コネクタ１０に仮保持する構造として、プリント配線基板３０に実装した状態で、同軸コネクタ１０に作用する全ての力をプリント配線基板３０への当接方向として同軸コネクタ１０の上下方向の位置を安定させる。以下、この第２の実施の形態に係る同軸コネクタの実装構造２０では、第１の実施の形態と同一若しくは同一に作用する構成は、同一番号を付してその説明を省略する。

第２の実施の形態では、外部コンタクト４の両側に突出する一対のフランジ部１１に、それぞれ下方に開口する円筒状凹部２２が凹設され、円筒状凹部２２内に外部端子２６の上部が起立して収容される。外部端子２６は、導電性金属材料でロッド状に形成され、その上方の頭部２６ａが円筒状凹部２２の内頂面に当接する状態で、下端が同軸コネクタ１０の下方に配設されるプリント配線基板３０を貫通してその背面側に突出する長さとなっている。これにより、外部端子２６の下端は、同軸コネクタ１０をプリント配線基板３０上に配置した状態で、プリント配線基板３０の背面側に突出し、背面に沿って配線される対応する導体パターンに半田接続される。

外部端子２６の頭部２６ａの外径は、その下方の軸部２６ｂよりやや長く、頭部２６ａの下面で外部側コイルスプリング２３の小径部２３ｂを受けるようになっている。また、図５に示すように、頭部２６ａの外径に比べて円筒状凹部２２の内頂面の内径は十分に長いので、円筒状凹部２２は、外部端子２６をプリント配線基板３０と平行な水平方向に相対移動自在とする相対移動空隙となっている。

円筒状凹部２２の中には、中心側コイルスプリング１７と同様に、コイルを円錐台の外形に沿って巻回して円錐台状とした外部側コイルスプリング２３が配置されている。外部側コイルスプリング２３は、頭部５ａの下面と、導電性金属板からなるワッシャ２４を円筒状凹部２２の内壁の下端に沿って取り付けて形成される円筒状凹部２２の上向き段部２４ａとの間に、小径部２３ｂが頭部２６ａに、大径部２３ａが上向き段部２４ａに弾性接触するように圧縮して配設される。

外部側コイルスプリング２３が、外部端子２６の頭部２６ａの下面とその下方の円筒状凹部２２の上向き段部２４ａ間に弾装されることにより、外部端子２６がプリント配線基板３０に固定されていない実装前（図５参照）は、頭部２６ａが円筒状凹部２２の内頂面に弾性接触するように作用して外部端子２６を同軸コネクタ１０側に仮保持し、外部端子２６がプリント配線基板３０に固定された実装後は、フランジ部１１をプリント配線基板３０の平面側に付勢するように作用して同軸コネクタ１０をプリント配線基板３０の平面に当接させて位置決めしている。

以上の各実施の形態では、中心端子５と外部端子６、２６をプリント配線基板３０の背面まで貫通させてその背面の対応する導電パターンに半田接続しているが、プリント配線基板３０の表面で対向する導電パターンに半田接続する表面実装構造にも適用できる。

また、上述の各実施の形態では、外部端子６の軸部６ａ、中心端子受部８の内壁、円筒状凹部２２の内壁に、それぞれ導電性の別部品であるバネ受けリング１６、ワッシャ１８、２４を取り付けて、外部端子６の軸部６ａ、中心端子受部８、円筒状凹部２２自体に凹凸を設けて外部側コイルスプリング１３、２３、中心側コイルスプリング１７の一方を受けるバネ受けとしてもよい。

また、外部側コイルスプリング１３、２３及び中心側コイルスプリング１７を円錐台状に形成しているが、同軸コネクタ１０が外部端子６、２６及び中心端子５に対して相対移動する各位置で外部コンタクト４と外部端子６、２６及び中心コンタクト２と中心端子５とを常時電気接続するものであれば、その形状は円錐台状に限られない。

コネクタを実装するプリント配線基板とコネクタの一部が臨む窓孔が形成された筐体とが一体に取り付けられるコネクタの実装構造に適している。

１ コネクタの実装構造（第１の実施の形態）
２ 中心コンタクト
３ インシュレータ
４ 外部コンタクト
５ 中心端子
６ 外部端子
６ａ 軸部
６ｂ 鍔部
８ 中心端子受部
８’ 相対移動空隙
９ 筒状外部シェル
１０ 同軸コネクタ
１１ フランジ部
１２ 貫通孔（相対移動空隙）
１３ 外部側コイルスプリング（第１導電接続体）
１７ 中心側コイルスプリング（第２導電接続体）
１９ Ｏリング
２０ コネクタの実装構造（第２実施の形態）
２２ 円筒状凹部（第１凹部）
２３ 外部側コイルスプリング（第１導電接続体）
２６ 外部端子
３０ プリント配線基板
３１ 筐体
３１ａ 窓孔

Claims (9)

1. 相手側コネクタと嵌合接続し、相手側コネクタの外部接続部に接触する外部コンタクトと、相手側コネクタの中心接続部に接触する中心コンタクトと、外部コンタクトと中心コンタクトを互いに絶縁して支持するインシュレータとを有するコネクタと、
   外部コンタクトに電気接続する外部端子と、
   中心コンタクトに電気接続する中心端子とを備え、
   外部端子と中心端子を、それぞれプリント配線基板の対応する導電パターンに半田接続し、プリント配線基板へコネクタを実装するコネクタの実装構造であって、
   コネクタの外部端子と中心端子の周囲に、それぞれ外部端子と中心端子をプリント配線基板の平面に沿った所定の移動範囲で相対移動自在とする相対移動空隙を形成し、
   外部端子が前記移動範囲で相対移動する間に外部コンタクトと常時電気接続する第１導電接続体を、外部端子と外部コンタクトの間に配設するとともに、
   中心端子が前記移動範囲で相対移動する間に中心コンタクトとを常時電気接続する第２導電接続体を、中心端子と中心コンタクトの間に配設し、
   外部コンタクトと中心コンタクトをそれぞれプリント配線基板の対応する導電パターンに電気接続させた状態で、コネクタをプリント配線基板の平面に沿った前記移動範囲で移動自在にプリント配線基板へ実装することを特徴とするコネクタの実装構造。
2. コネクタは、中心コンタクトの軸周りにインシュレータを介して外部コンタクトを同軸状に配置した同軸コネクタであり、
   前記プリント配線基板が一体に固定された筐体の窓孔に臨み、相手側コネクタと嵌合接続することを特徴とする請求項１に記載のコネクタの実装構造。
3. 前記窓孔の内壁と外部コンタクトの間に弾性防水リングが密着して配置されることを特徴とする請求項２に記載のコネクタの実装構造。
4. 外部端子の周囲に形成される相対移動空隙は、外部コンタクトの平面からプリント配線基板に臨む底面まで上下に貫通する貫通孔であり、
   外部端子は、貫通孔を貫通して貫通孔内を前記所定の移動範囲で相対移動する軸部と、貫通孔から上方に突出する軸部に連設され、貫通孔の平面側開口より大径の鍔部とからなり、
   第１導電接続体は、貫通孔内で外部コンタクトと軸部の間に弾装され、鍔部を外部コンタクトの平面へ付勢する導電性のコイルスプリングであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のコネクタの実装構造。
5. コイルスプリングは、コイルを円錐台の外形に沿って巻回した円錐台状コイルスプリングであり、一端の大径部を外部コンタクトの下向き段部に当接し、他端の小径部を軸部周りに取り付けて、外部コンタクトと軸部の間に弾装されることを特徴とする請求項４に記載のコネクタの実装構造。
6. 外部端子の周囲に形成される相対移動空隙は、プリント配線基板の平面側に開口する外部コンタクトに形成された第１凹部であり、
   第１導電接続体は、第１凹部内で外部コンタクトと外部端子の間に弾装され、外部端子を外部コンタクトの第１凹部の内頂面へ付勢する導電性のコイルスプリングであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のコネクタの実装構造。
7. コイルスプリングは、コイルを円錐台の外形に沿って巻回した円錐台状コイルスプリングであり、一端の大径部を外部コンタクトの上向き段部に当接し、他端の小径部を外部端子周りに取り付けて、外部コンタクトと外部端子の間に弾装されることを特徴とする請求項６に記載のコネクタの実装構造。
8. 中心端子の周囲に形成される相対移動空隙は、プリント配線基板の平面側に開口する中心コンタクトに形成された第２凹部であり、
   第２導電接続体は、第２凹部内で中心コンタクトと中心端子の間に弾装され、中心端子を中心コンタクトの第２凹部の内頂面へ付勢する導電性のコイルスプリングであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のコネクタの実装構造。
9. コイルスプリングは、コイルを円錐台の外形に沿って巻回した円錐台状コイルスプリングであり、一端の大径部を中心コンタクトの上向き段部に当接し、他端の小径部を中心端子周りに取り付けて、中心コンタクトと中心端子の間に弾装されることを特徴とする請求項８に記載のコネクタの実装構造。

Images