JP2010278007A - 小型スイッチコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】ハウジングの応力緩和によるばね力の減少が回避されるスイッチコネクタの提供。
【解決手段】挿入軸（Ｃ）に沿って挿入方向（Ｉ）に相手コネクタを受容するよう構成された、印刷回路基板に実装するスイッチコネクタ（１）は、シールド（３）、コンタクト部材（６）及びコンタクトばねを具備する。コンタクトばねは、固定脚（５ｂ）、弾性変形可能なスイッチング脚（５ａ）、及びばね曲げ部（５ｃ）を有する。固定脚及びスイッチング脚は、ばね曲げ部から共通の方向に延びると共に挿入軸を通る。スイッチング脚は、コンタクト部材にばね力を及ぼす停止位置から、コンタクト部材から離間したスイッチング位置まで、相手コネクタの挿入により移動するよう構成される。少なくとも１本のばね力のフラックス（８）は、停止位置でスイッチング脚から生ずると共に閉ループ内で固定脚に案内される。シールドは、ばね力のフラックスの閉ループ内に配置される。
【選択図】図３

Description

本発明は、挿入軸に沿って挿入方向に相手コネクタを受容するよう構成された、印刷回路基板に実装するためのスイッチコネクタに関する。スイッチコネクタは、シールド、コンタクト部材及びコンタクトばねを具備する。コンタクトばねは、少なくとも１本の固定脚、少なくとも１本の弾性変形可能なスイッチング脚、及び少なくとも１個のばね曲げ部を有する。固定脚及びスイッチング脚は、ばね曲げ部から共通の方向に延びると共に挿入軸を通る。スイッチング脚は、スイッチング脚がコンタクト部材にばね力を及ぼす停止位置から、スイッチング脚がコンタクト部材から離間したスイッチング位置まで、相手コネクタの挿入により移動するよう構成されている。停止位置における少なくとも１本のばね力のフラックス（flux）すなわち伝達経路は、スイッチング脚から生ずると共に固定脚まで閉ループ内で案内される。

スイッチコネクタは、外部アンテナに接続可能性を提供するために、例えば携帯電話、無線ＬＡＮ装置、ラジオ及び遠隔計測装置で使用される。装置の内部アンテナは、外部アンテナが接続されるとスイッチング機能により接続解除される。

スイッチコネクタはまた、印刷回路基板の部品の試験のために試験プローブを印刷回路基板に接続させるものとして公知である。

米国特許第５６２５１７７号明細書 英国特許出願公開第２３０７１１３号明細書 国際公開第９８／３１０７８号パンフレット 英国特許出願公開第２３５１６１７号明細書 欧州特許出願公開第１０３９５８８号明細書 欧州特許第１２７８２７４号明細書 国際公開第２００４／０７７６２６号パンフレット 米国特許第６３９３６９８号明細書 米国特許出願公開第２００４／０１７５９７８号明細書 米国特許出願公開第２００６／０１２８１９５号明細書 欧州特許出願公開第１７８８６６９号明細書

特許文献１は、印刷回路基板に実装されるスイッチコネクタを開示する。このスイッチコネクタは、第２同軸コネクタに対応すると共に、内部導体と、誘電体により内部導体から分離された外部導体とを有する嵌合部を具備する。スイッチコネクタは、挿入開口の下に配置されると共に印刷回路基板に電気接続された可動スイッチング脚を有する。スイッチング脚は、印刷回路基板の第２部分に電気接続された第２回路部に当接する。差込みコンタクトが挿入開口に挿入されると、ばねアームが撓むことにより、ばねアーム及び第２コンタクト部間の接触が断たれる。同時に、差込みコネクタ及びばねアーム間の電気接触も閉成する。

特許文献２は、外部アンテナを携帯電話に接続するための同軸コネクタを開示する。このコネクタは、挿入方向に相手同軸コネクタを受容するよう構成された挿入開口を有するハウジングと、印刷回路基板に接続するための部分を有する第１及び第２のコンタクトを有するスイッチとを具備する。スイッチング脚は、第１及び第２のコンタクト間を延びる。スイッチング脚は、２個のコンタクトを電気接続する位置へ偏倚されている。差込み導体によりスイッチング脚の接触部に印加される圧力は、電気コンタクトとの接続を解除するようにスイッチング脚を弾性的に撓める。

特許文献３は、外部アンテナを携帯電話に接続するための別の同軸コネクタを開示する。この同軸コネクタは、携帯電話等の装置内の印刷回路基板に実装される。同軸コネクタはコンタクトばねを具備し、コンタクトばねは、ハウジング内の圧入部からコンタクトピンの挿入経路を通ってコンタクト脚まで延びる１本のばね脚を有する。非嵌合状態において、コンタクトばねはコンタクト脚と接触する。相手コネクタが同軸コネクタと嵌合すると、相手コネクタの差込みコンタクトが相手ピンに当接し、相手ピンを下方へ押圧する。この結果、コンタクトばね及びコンタクト脚間の接続は遮断される。

特許文献４は、コンタクトばねの弾性脚と相互作用してスイッチとして作動する中央ピンを有する同様の同軸コネクタを開示する。

印刷回路基板に実装するためのスイッチコネクタは、特許文献５で公知である。このスイッチコネクタは、筒状突部によってばね脚に形成された中心コンタクトを有する。差込みコンタクトが挿入開口内に挿入されると、ばね脚は嵌合方向に移動するので、ばね脚の端部及び印刷回路基板上の相手コンタクト間の電気接触は解除される。

特許文献６は、携帯電話内で使用される同軸スイッチコネクタ組立体を開示する。第１同軸コネクタは、携帯電話の印刷回路基板に実装されるものであり、第１コネクタに固定されるコンタクトばねを具備する。コンタクトばねは、第１同軸コネクタの内部コンタクトを形成すると共に嵌合面からの先端としてのＵ形状部を伴って突出する。第１及び第２の同軸コネクタの嵌合時に、コンタクトばねの内部コンタクトは、自己の接触部を相手接触部から分離するように押下される。

これら公知のタイプのコネクタのばねの形状は、ばねの適当な撓みを得ようとすると、大きなハウジングを必要とする。

特許文献７は、コンタクトばねを有するスイッチコネクタを開示する。コンタクトばねは、ばね曲げ部を介して相互接続された固定脚及びスイッチング脚を有する。相手差込みコンタクトがコネクタに嵌合しない場合、スイッチング脚の自由端は、コネクタのハウジングの停止部に当接した状態で停止する。停止部は金属コーティングされた表面を有する領域に属するので、スイッチング脚及び停止部間、従ってスイッチング脚及び印刷回路基板の導体間が電気接触する状態となる。差込みコンタクトは、導電性の停止部からスイッチング脚の自由端を上昇させるハウジング内に挿入される。

絶縁ハウジングに実装されたシールドを有する同軸スイッチコネクタは、特許文献８、特許文献９、特許文献１０及び特許文献１１に開示されている。スイッチング機能を実行するために、スイッチコネクタは、１本の弾性変形可能な脚からなる１個のコンタクトばねを具備する。コンタクトばねは、絶縁ハウジングの一端でクランプされ、その位置から挿入開口を通って挿入方向に対して横断する方向に延びる。

クランプ接続のため、ばね力はハウジングに直接作用する。この結果、トルクとなることにより、絶縁ハウジングの変形が大きくなる。ハウジングは、プラスチック製が代表的であるので、コネクタがリフロー炉内で半田付けされる際に弱くなる傾向がある。これらのスイッチコネクタのばね端子はクランプ部材として作用すると、コンタクトばねの半田付け時にばね端子を通る熱は、ハウジングに直接伝わるので、コンタクトばねを支持するハウジング部分を弱くする。ハウジングが弱くなると、ばねが生ずる接触力を危うくするおそれがある。というのは、コンタクトばねは、ハウジングの応力緩和のため、接触力の負荷下で動いてしまうからである。

欧州特許出願第０８００４５１７．２号は、コンタクトばねを有するスイッチコネクタを開示する。このコンタクトばねは、固定脚と、共通方向にばね曲げ部から延びる弾性変形可能なスイッチング脚とを具備する。ばね力の支持を改善するために、スイッチング脚及び固定脚の双方はＣ形状コンタクト部材まで延び、スイッチング脚のストロークはコンタクト部材の全長により制限される。

従って、本発明は、スイッチング機能の信頼性が増大した小型のスイッチコネクタを提供することを目的とする。

上述の目的は、ばね力のフラックスの閉ループ内にシールドを配置することにより達成される。

この解決手段により、シールドはコンタクトばねを直接支持する。絶縁ハウジングの応力緩和すなわち変形により生ずるばね力の減少が回避される。シールドはコネクタの外面に配置することができるので、スイッチング脚の最大ストロークを増大させることができる。

ばね力のフラックスを直接受容し、又はばね力のフラックスを短くし、且つ対向する２辺から接触力を支持するようにするために、シールドは、固定脚及びスイッチング脚を取り囲むクランプを形成することができる。この有利な実施形態において、絶縁材料の比較的薄い部分をシールド及びばね脚間に配置することができ、絶縁材料の弾性変形又は応力緩和によるばね力損失を最小にする。

別の有利な一実施形態において、シールドは少なくとも１個の支持部材を具備してもよい。固定脚は、挿入方向を向く投影方向に沿って、支持部材の前に配列される。支持部材は挿入方向に固定脚の背後で係合することができるので、固定脚でばねを直接支持し、スイッチコネクタ内で力のフラックスを短くする。

コンタクトばねからシールドへの力の伝達をさらに増大するために、固定脚は、挿入軸の位置で挿入方向に沿って支持部材に当接する被支持部を具備してもよい。このため、ばね力は、挿入開口に挿入された相手コネクタを介して作用するスイッチング力に従って支持部材に伝達される。好適には、コンタクトばねの被支持部は、挿入方向と平行に延びる挿入開口の中心平面で支持部材に当接する。この有利な解決手段により、スイッチコネクタの嵌合状態でのばね力のフラックスは、中心平面上にあり、コンタクトばねに作用する傾斜モーメントはない。

本発明に係るスイッチコネクタの別の有利な一実施形態において、スイッチコネクタは、シールドに包囲されるハウジングを具備することができる。コンタクトばねと同様にハウジングを、シールドにより支持することができる。シールドは、スイッチコネクタ内でのコンタクトばね、コンタクト部材及びシールドの位置を確認する枠組みとして作用する。好適にはプラスチック材料製であるハウジングは、シールド、コンタクトばね及びコンタクト部材を電気的に絶縁する絶縁物として作用することができる。コンタクト部材及びシールド、コンタクトばね及びシールドの一方又は双方の間に配置されたハウジング部分は、力伝達絶縁物として作用してもよい。

スイッチング脚のストロークすなわち可能な撓みを増大させるために、固定脚は、少なくとも２個の突起を具備することができる。これらの突起間の間隙は、スイッチング脚を受容するよう構成されている。スイッチコネクタを嵌合させる際、スイッチング脚は、相手コネクタによって固定脚の方へ撓むことができる。２個の突起を有するフォークのように固定脚を形成することにより、スイッチング脚は、固定脚を超えて突起間の間隙内へ移動することができる。

別の有利な一実施形態において、コンタクト部材は、ほぼＵ形状の輪郭を有することができる。Ｕ形状の輪郭の開口はシールドの方を向く。従って、コンタクト部材の導電部を、シールドからより大きな距離に配置することができる。そして、コンタクト部材からシールドへ、又はシールドからコンタクト部材への電磁信号の漏れの可能性が低減される。

本発明に係るスイッチコネクタの製造及び実装を容易にするために、複数のスイッチコネクタを、コネクタ配列を構築するように構成してもよい。製造コストを低減し、ばね支持部をさらに改善するために、コネクタ配列からなるスイッチコネクタのシールドは、共通の一体シールド本体で構成することができる。このシールド本体は、好適には金属板から打抜き加工されてもよい。

製造コスト及び実装コストをさらに低減するために、コネクタ配列からなるスイッチコネクタのハウジングもまた、好適には射出成形プラスチック製の共通の一体ハウジング本体で構成することができる。

本発明に係るスイッチコネクタを具備するコネクタ組立体の有利な一実施形態に関し、相手コネクタは、スイッチング脚にスイッチング力を及ぼすよう構成されることができる。このスイッチング力は、支持部材に対して直交する方向を向くと共に支持部材の中心の方を向く。この解決手段により、スイッチング力を、シールドによりコンタクトばねに伝達される、結果として得られた支持力に整列させることができる。このため、コネクタ組立体を製造する際に、スイッチング力に起因するトルクはなく、スイッチコネクタの負荷、変形が減少する。

本発明に係るコネクタ組立体のさらに有利な一実施形態において、相手コネクタは接地導体を具備してもよい。スイッチコネクタのシールドはロック部を有し、接地導体は相手ロック部を有する。ロック部は、コネクタ組立体の嵌合状態で相手ロック部と干渉すると共に、接地導体をシールドに電気接続するよう構成することができる。相手コネクタのスイッチコネクタへのロック機能、電磁シールド及び接地導体を設けること、相手コネクタからスイッチコネクタにスイッチング力を伝達することを統合することにより、スイッチコネクタの寸法を大幅に小型化することができる。

コンタクトばねのスイッチング脚の最大撓みを増大させるために、コンタクトばねは、スイッチング方向に対して横断する方向から見てほぼＳ形状にすることができる。スイッチング方向は、相手コネクタがスイッチコネクタ内に挿入される際にスイッチング脚又はスイッチング脚の接触部がコンタクト部材に当接する移動方向である。

本発明に係るスイッチコネクタを示す斜視図である。 ハウジングを除いた状態の、本発明に係るスイッチコネクタを断面した斜視図である。 ハウジングを除いた状態の、本発明に係るスイッチコネクタを示す側断面図である。 ハウジングを除いた状態の、本発明に係るスイッチコネクタを示す平面図である。 スイッチコネクタ及び相手コネクタを具備する、本発明に係るコネクタ組立体を示す側断面図である。 折り返された４個のスイッチコネクタを具備する、本発明に係るスイッチコネクタ配置を示す斜視図である。 図６のスイッチコネクタ配置を示す別の斜視図である。 図６及び図７のスイッチコネクタ配置を示す第３の斜視図である。 図６ないし図８のスイッチコネクタ配置を示す平面図である。

以下、添付図面を参照して一実施形態の例により本発明を説明する。以下に説明する実施形態のさまざまな構造及びその実施形態で達成される利点は、上述の構成に既に見られるように、互いに独立して組み合わせたり、省略したりすることができる。

最初に、本発明に係るスイッチコネクタの斜視図である図１を参照して、本発明に係るスイッチコネクタ１の構造を説明する。

スイッチコネクタ１は、シールド３が配置されたハウジング２を具備する。ハウジング２には挿入開口４が設けられている。挿入開口４は、挿入方向Ｉに沿って傾斜するハウジング２の漏斗状部２ａにより、及びシールド３のフランジ３ａにより取り囲まれる。

挿入開口４は、好適には同軸コネクタである相手コネクタを受容するのに役立つ。相手コネクタの中心導体は挿入方向Ｉに沿って挿入開口４内に挿入できるのに対し、相手コネクタの接地導体はシールド３に接続される。相手接地導体をシールド３に電気的及び機械的に接続するために、フランジ３ａに、環状の切欠すなわち溝として形成されたロック部３ｂが配置される。シールド３と電気接触するために、シールド３は、ハウジング２から突出する接触部３ｃを有する。シールド３の互いに対向する辺にあるクランプ部材３ｄは、ハウジング２を包囲すると共にハウジング２の下に係合する。クランプ部材３ｄにより、シールド３はハウジング２に密着して取り付けられる。

ハウジング２には、コンタクト部材６を受容するリセプタクル２ｂが設けられる。コンタクト部材６は、コンタクトばね５に電気接続された非嵌合状態にある。コンタクトばね５は挿入軸Ｃを通って挿入方向Ｉに対して横断する方向に延びるので、挿入開口４内に挿入された相手コネクタの中心導体が、コンタクトばね５に当接することができる。リセプタクル２ｂの開口は、コンタクトばね５又は接触部３ｃを保護するために停止部として作用する枠２ｃにより取り囲まれる。ハウジング２の面取りされた縁２ｄ及びハウジング２の上面の凹部２ｅにより、スイッチコネクタ１を印刷回路基板に実装する際に、スイッチコネクタ１の位置（向き）を識別することができる。

挿入方向Ｉと平行に見て、スイッチコネクタ１は、ほぼ矩形又は方形を有する。ここで、正方形の横の長さは約２mmであり、スイッチコネクタ１の挿入方向Ｉに沿った高さは約１mmである。これらの小さな寸法のため、コンタクトばね５の弾性特性に対する特殊な要求事項がある。すなわち、ばねは、良好なスイッチ機能を実現するために、十分な変位及びばね力を有しなければならない。

図２は、ハウジング２を除いた状態のスイッチコネクタ１の斜視図である。シールド３は部分断面して示されている。

コンタクトばね５は、ばね曲げ部５ｃにより互いに連結されたスイッチング脚５ａ及び固定脚５ｂを具備する。スイッチング脚５ａは、コンタクト部材６へ延びる接触部５ｄを有する。図示のスイッチコネクタ１の非嵌合状態で、ばね力は、接触部５ｂの位置でコンタクト部材６に伝達される。コンタクトばね５が発生するこのばね力は、固定脚５ｂにより支持されている。この目的のために、固定脚５ｂには、２個の被支持部５ｅが設けられる。被支持部５ｅはシールド３により支持されている。被支持部５ｅを支持するために、シールド３には、クランプ部材３ｄの位置に支持部材３ｅが設けられる。支持部材３ｅは、クランプ部材３ｄの一部から形成されると共にコンタクトばね５の方へ挿入方向Ｉに対して横断する方向に延びる。支持部材３ｅは、シールド３の底面に配置されるので、シールド３を例えば印刷回路基板である回路に電気接続する端子として作用することもできる。

固定脚５ｂは、挿入方向Ｉに沿って固定脚５ｂに平行且つ隣接して配置された２個の突起５ｊを具備する。突起５ｊは、スイッチング脚５ａの幅よりも幅広である間隙Ｇに隣接する。

コンタクトばね５の被支持部５ｅから支持部材３ｅまで流れるばね力のフラックスを短くするために、被支持部５ｅは、挿入方向Ｉを向く投影方向に沿って、支持部材３ｅの前に配置されている。被支持部５ｅから支持部材３ｅまでの力の流れを改善するために、被支持部５ｅは、湾曲部５ｇが設けられた固定脚５ｂの基部５ｆに隣接する。ほぼＳ形状の湾曲部５ｇは、下方に配置された支持部材３ｅと平行且つ挿入方向Ｉに直交する状態に被支持部５ｅを配置する。

コンタクトばね５は、固定脚５ｂの下に配置されると共にスイッチング脚５ａ及び固定脚５ｂとは逆向きに延びるばね端子５ｈを有する。

コンタクトばね５の被支持部５ｅは、支持部材３ｅ及び被支持部５ｅ間に位置する絶縁部２ｅ上に載置される。絶縁部２ｅは、好適にはプラスチックである電気絶縁材料製であり、ハウジング２の一部であってもよい。コンタクト部材６内には、別の絶縁部２ｆが位置する。絶縁部２ｅと同様に、絶縁部２ｆは、コンタクトばね５が発生するばね力をシールド３まで伝達する。コンタクト部材６及びシールド３間に力閉鎖すなわちばね力伝達を構築するために、絶縁部２ｆには、挿入方向Ｉに沿う向き及び挿入方向Ｉに向かう向きを向き、挿入方向Ｉに沿ってコンタクト部材６に当接すると共に挿入方向Ｉに向かってシールドの底面に当接する支持面が設けられる。

投影方向Ｐにおいて、コンタクト部材６は、挿入方向Ｉに向かう向きに開いたＵ形状の輪郭を有する。Ｕ形状の輪郭は、スイッチコネクタの高周波性能を著しく改善する。コンタクト部材６は、シールド３の底面又はフランジ３ａの方を向く開口６ｄを有する。こうして、Ｕ形状の輪郭により、コンタクト部材６及びシールド３間、又はコンタクト部材６の本体の主部品及びシールド３間の距離が大きくなる。このため、コンタクト部材６からシールド３へ、又はシールド３からコンタクト部材６へ伝送される電磁放射の漏れが減少する。

コンタクトばね５の接触部５ｄに隣接して、コンタクト部材６の接触部６ａが配置される。接触部６ａは、Ｕ形状の輪郭の横壁から形成される。スイッチング脚５ａの端部に配置されたコンタクトばね５の接触部５ｄを受容するために、コンタクト部材６の側壁は、開口６ｂを跨ぐ橋すなわちアーチ道のように形成される。接触部５ｄは、開口６ｂ内に延びると共に、コンタクトばね５が発生するばね力のため、アーチ道の内面に押圧する。コンタクト部材６の高周波性能をさらに改善するために、接触部６ａを有する側壁の両端には、凹部６ｃが設けられる。凹部６ｃは、シールド３又はフランジ３ａに隣接して配置され、シールド３及びコンタクト部材６間の距離を増大させるので、高周波信号の漏れが減少する。

ばねの脚５ａ，５ｂの延長方向に対して横断する方向Ｐに沿って対向する両側に、コンタクト部材６は側壁６ｆを有する。両側壁６ｆは、挿入方向Ｉに向かって上方へ曲げられた矩形突起から形成されている。両側壁６ｆの両側に側壁６ｆとほぼ同様な広さの間隙が配置されているので、側壁６ｆは、コンタクト部材６のＵ形状の輪郭を閉鎖しない。

挿入方向Ｉに沿った向きを向くコンタクト部材６の底面の位置に、挿入方向Ｉに沿って延びると共に挿入軸Ｃの方へ曲げられた突起から、コンタクト部材端子６ｅが形成されている。コンタクト部材６は、半田により印刷回路基板に電気接続することができる。

挿入開口４の挿入軸Ｃは、中間平面すなわち中央平面Ｍ上にある。中央平面Ｍは、シールド３の対称平面を形成する。シールド３のクランプ部材３ｄ及び支持部材３ｅと同様に、コンタクトばね５の被支持部５ｅは、中央平面Ｍに対してほぼ対称的に配置される。相手コネクタの中心導体すなわち中心ピンが挿入開口４内に挿入されると、中心導体は挿入軸Ｃに整列する。このため、中心導体によりコンタクトばね５に及ぼされるスイッチング力は、挿入軸Ｃ上及び中央平面Ｍ上にある。スイッチング脚５ａに作用するスイッチング力及び被支持部５ｅでの反作用力は中央平面Ｍ上に位置するので、相手コネクタが実装され、ばね力のフラックスが短く保たれる際に、捩れモーメントは発生しない。力及び反作用力の配置と同様に、ばね力のフラックスは、相手導体が接続される際に中央平面Ｍに対して対称的に延びる。

シールド３及びコンタクト部材６と同様に、コンタクトばね５は、好適には金属板から打抜き加工される。スイッチング脚５ａ及び固定脚５ｂは、ばね曲げ部５ｃから始まって共通の向きに延びる。対照的に、ばね端子５ｈは逆向きに曲げられる。コンタクトばね５に統合された部分としてのばね端子５ｈは、後に固定脚５ｂを形成する金属条の一部から切り起こされてもよい。金属条は、ばね曲げ部５ｃの方向に沿って固定脚５ｂの支持部５ｅから始まって切り起こされる。ばね端子５ｈは、ばね曲げ部５ｃの下の位置までスイッチング脚５ａと平行に延びる。

コンタクトばね５は、ばね曲げ部５ｃの互いに対向する両側に固定部材５ｉを具備する。スイッチコネクタ１が実装される際に、固定部材５ｉは、ハウジング２の案内切欠内へ挿入される。案内切欠は、スイッチコネクタ１が実装される際にコンタクトばね５の挿入を終了させるための停止部として作用する一面を有する一端を有する。さらに、ハウジングの案内切欠内に固定部材５ｉを配置することにより、固定部材５ｉは、相手コネクタが及ぼすばね力すなわちスイッチング力のため、コンタクトばね５の傾きを回避する。

図３は、ハウジングを除いた状態の本発明に係るスイッチコネクタの断面図である。

半円状のばね曲げ部５ｃは、固定脚５ｂをスイッチング脚５ａに連結する。ばね曲げ部５ｃから始まるスイッチング脚５ａは、その全長の約７／８まで固定脚５ｂと平行に延びており、そこからコンタクト部材６の接触部６ａの方向に沿って浅い角度で下方へ延びる。弾性的に撓むスイッチング脚５ａは、接触部６ａに抗して押圧すると共に、コンタクトばね５及びコンタクト部材６間に導電接触を生じさせる。固定脚５ｂの被支持部５ｅは、シールド３の支持部材３ｅからの力のフラックスを固定脚５ｂへ伝達する絶縁材料製の絶縁部２ｅ上に配置される。

ばね力のフラックス７，８は、偏倚されたコンタクトばね５によって生ずる。閉鎖した力のフラックス８は、コンタクト部材６に接触力として作用するばね力Ｋによって生ずる。コンタクトばね５は、スイッチング脚５ａの端部にばね力Ｋを及ぼす。ばね力Ｋが接触部６ａに作用する点に、反力Ｒ１が発生する。反力Ｒ１は、コンタクト部材６、絶縁部２ｆ及びシールド３を通って、コンタクトばね５に戻る絶縁部２ｅに、力の流れ８を生じさせる。コンタクトばね５の被支持部５ｅで、第２反力Ｒ２が発生する。コンタクトばね５に作用する反力Ｒ１，Ｒ２が一直線上にないので、第３反力Ｒ３となるモーメントが発生する。反力Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は、それぞればね力Ｋ，Ｓ１，Ｓ２と逆向きである。

各ばね力Ｋ，Ｓ１，Ｓ２は、ばね力のフラックス７，８内でシールド３へ案内される。従って、ばね力のフラックス７，８は、コンタクトばね５からシールド３までコンタクトばね５に戻る閉ループ内で案内される。この案内により、シールド３は、ばね力のフラックス７，８を取り巻くクランプとして作用し、シールド３を取り囲むハウジングへのばね力の影響を回避する。ハウジング（図示せず）が好適には絶縁プラスチック材料製であるので、ハウジングは、スイッチコネクタがリフロー炉で半田付けされると弱くなる傾向がある。従って、上述したコンタクトばねの支持は、ハウジング材料が軟化する際に見られる接触力の損失を回避する。

ハウジング２の絶縁部は、挿入方向Ｉに向かう向きに被支持部５ｅからシールド３に反力を伝達することができるように、被支持部５ｅ及びシールド３の間に配置することができる。好適には、ハウジング２は、固定脚５ｂの被支持部５ｅを受容又はクランプするスロットすなわち溝（図示せず）を具備する。スロットすなわち溝は、ばね曲げ部５ｃの向きに沿って、コンタクトばね５を受容するためにハウジング２の組立開口２ｈ（図５参照）まで、挿入方向Ｉに対してほぼ横断する方向に延びてもよい。

図４は、本発明に係るスイッチコネクタ１の平面図である。

シールド３及びコンタクトばね５は、対称の共通平面Ｓに対して対称的に配置される。このため、シールド３又はコンタクトばね５に作用するばね力及び反力の一方又は双方、例えば、図３に示された支持部材３ｅから被支持部５ｅに伝達された力は、対称平面Ｓに関して対称的に位置する。

挿入方向Ｉに対応する側の図示された線内でのコンタクトばね５の全ての力伝達部は、シールド３の直ぐ下又はシールド３に隣接して配置される。例えば、フランジ３ａの底面の力伝達領域Ａ１は、スイッチング脚５ａが発生する接触力Ｃをシールド３に伝達する。挿入開口４の反対側では、フランジ３ａの底面の力伝達領域Ａ２は、コンタクトばね５を支持する反力を固定脚５ｂからシールド３に伝達する。コンタクトばね５及びシールド３と同様に、力伝達領域Ａ１，Ａ２は、対称平面Ｓに関して対称的に配置される。

固定脚５ｂは、挿入方向Ｉに沿って固定脚５ｂと平行且つ隣接して配置された２個の突起５ｊを具備する。これらの突起５ｊは、挿入方向Ｉに向かう向きに上方へ曲げられすなわち変位され、図３に示される絶縁部２ｃを配置するための空間を与える。突起５ｊは、スイッチング脚５ａの幅よりも広い間隙Ｇに隣接する。これにより、スイッチング脚５ａは、固定脚５ｂと干渉することなく挿入方向Ｉに撓むことができ、スイッチング脚５ａのストロークすなわち最大撓みは増大する。

図５は、本発明に係るスイッチコネクタ１及び相手コネクタ９からなるコネクタ組立体の断面図である。図５に示されたスイッチコネクタの詳細は第１実施形態と同等であるので、差異のみを説明する。同等の機能を有する図５の部材に関連する限り、図１ないし図４の参照符号が使用される。

同軸コネクタとして形成された相手コネクタ９は、中心導体９ａ及び接地導体９ｂを有する。中心導体９ａ及び接地導体９ｂは、絶縁部材９ｃによって電気的に絶縁される。挿入方向Ｉを向く接地導体９ｂの端部には、スイッチコネクタ１のロック部３ｂと干渉するよう構成された相手ロック部９ｄが配置される。相手ロック部９ｄは、中心導体９ａの方へ延びる円形突起として形成される。相手コネクタ９がスイッチコネクタ１と嵌合すると、相手ロック部９ｄは、シールド３の面取りされた縁３ｆ上を切欠状ロック部３ｂへ摺動する。シールド３上を摺動する間、接地導体９ｂは弾性的に広がる。挿入方向Ｉを向く接地導体９ｂの少なくとも端部の撓みを容易にするために、接地導体９ｂには、挿入方向Ｉに沿って延びる垂直スロットを設けてもよい。

相手コネクタ９の中心導体９ａが挿入開口４内に挿入されると、スイッチング力Ｆは、中心導体９ａを介してスイッチング脚５ａに及ぶ。挿入開口４に隣接して配置されたスイッチング脚５ａは、中心導体９ａにより弾性的に押下される。挿入方向Ｉに沿ってスイッチング脚５ａを移動させることにより、スイッチング脚５ａの接触部５ｄ及びコンタクト部材６の接触部６ａ間の電気接触が断たれる。スイッチング脚５ａは挿入方向Ｉに対して横断方向に配置されるので、スイッチング方向、すなわちスイッチング脚５ａの接触部５ｂの移動方向は、挿入方向Ｉと平行である。

スイッチング脚５ａは、ハウジング２から形成される床板２ｇまで移動することができる。嵌合状態において、中心導体９ａは、導電性を有するコンタクトばね５に電気接続される。これにより、中心導体９ａと、印刷回路基板に電気接続可能なばね端子５ｈとの導電接続が構築される。

コンタクトばね５がＳ形状の輪郭を有するので、ハウジング２及びばね端子５ｈ間に間隙がある。ばね端子５ｈは、曲げ部によりハウジング２に接続されている。この曲げ部により、ばね端子５ｈ及びハウジング２間の距離を増大することができ、ばね端子５ｈはハウジング２に当接しない。このため、ばね端子５ｈが半田付けされると、ハウジングは、半田付け時の熱によって弱くならない。

図６は、本発明の第２実施形態を示す。図６に示された詳細の多くは第１実施形態と同等であるので、差異のみを詳細に説明する。

図６は、１列に配列された４個のスイッチコネクタを具備するスイッチコネクタ配列１０を示す。４個のスイッチコネクタ１の複数のシールド３は、共通の一体シールド本体１１から形成される。シールド３を互いに接続するために、２個のシールド３間で、同一の金属板から形成された橋１２が、シールド３を互いに接続する。

クランプ部材３ｄがスイッチコネクタ配列１０の両端に配置されているので、クランプ部材３ｄ間の距離は、図１ないし図５の実施形態のクランプ部材３間の距離より著しく大きい。スイッチコネクタ配列１０の横側に配置された別のクランプ部材１３は、クランプ部材３ｄの支持機能を補完する。クランプ部材１３はそれぞれ、１対のスイッチコネクタ１間に配置される。

図７は、図６のスイッチコネクタ配列１０の第２斜視図である。各スイッチコネクタ１はコンタクトばね５を具備する。スイッチコネクタ１のハウジング２は、単一の一体ハウジング本体１４から形成される。単一の金属板からシールド本体１１を製造した後、シールド本体１１は、好適には一体ハウジング本体１４を形成するプラスチックによりオーバーモールドされる。

図８は、シールドコネクタ配列を下から見た斜視図である。クランプ部材３ｄと同様に、クランプ部材１３は、シールド本体１１をハウジング本体１４に機械的に接続するため、及びばね力支持部を構築するために、ハウジング本体１４を包囲する。クランプ部材３ｄ，１３は、閉じた力のフラックスを構築するため、及びハウジング１４に負荷をかけないために、ばね力を支持するよう作用する支持部材３ｅ，１３ａを有する。

図９は、スイッチコネクタ配列１０の平面図である。

ばね端子５ｈは、例えば半田付けにより印刷回路基板にばね端子５ｈを導電接続することを容易にするために、スイッチコネクタ配列１０の横側から延びる。挿入開口４は、その下にあるコンタクトばね５のスイッチング脚５ａで完全に覆われている。

１ スイッチコネクタ
２ ハウジング
３ シールド
３ｂ ロック部
３ｅ 支持部材
５ コンタクトばね
５ａ スイッチング脚
５ｂ 固定脚
５ｃ ばね曲げ部
５ｅ 被支持部
５ｊ 突起
６ コンタクト部材
６ｄ 開口
８ ばね力のフラックス
９ 相手コネクタ
９ｂ 接地導体
９ｄ 相手ロック部
１１ 一体シールド本体
１４ 一体ハウジング本体
Ｃ 挿入軸
Ｆ スイッチング力
Ｇ 間隙
Ｉ 挿入方向
Ｋ ばね力

Claims (12)

1. 挿入軸（Ｃ）に沿って挿入方向（Ｉ）に相手コネクタ（９）を受容するよう構成された、印刷回路基板に実装するためのスイッチコネクタ（１）であって、
   前記スイッチングコネクタは、シールド（３）、コンタクト部材（６）及びコンタクトばね（５）を具備し、
   前記コンタクトばねは、少なくとも１本の固定脚（５ｂ）、少なくとも１本の弾性変形可能なスイッチング脚（５ａ）、及び少なくとも１個のばね曲げ部（５ｃ）を有し、
   前記固定脚及び前記スイッチング脚は、前記ばね曲げ部から共通の方向に延びると共に前記挿入軸を通り、
   前記スイッチング脚は、前記スイッチング脚が前記コンタクト部材にばね力を及ぼす停止位置から、前記スイッチング脚が前記コンタクト部材から離間したスイッチング位置まで、前記相手コネクタの挿入により移動するよう構成され、
   少なくとも１本のばね力のフラックス（８）が、前記停止位置で前記スイッチング脚から生ずると共に閉ループ内で前記固定脚に案内されるスイッチコネクタにおいて、
   前記シールドは、前記ばね力のフラックスの前記閉ループ内に配置されていることを特徴とするスイッチコネクタ。
2. 前記シールドはクランプを形成し、
   前記クランプは、前記固定脚及び前記スイッチング脚を取り囲むことを特徴とする請求項１記載のスイッチコネクタ。
3. 前記シールドは、少なくとも１個の支持部材（３ｅ）を具備し、
   前記固定脚は、前記挿入方向を向く投影方向に沿って、前記支持部材の前に配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載のスイッチコネクタ。
4. 前記固定脚は、前記挿入軸の位置で前記挿入方向に沿って前記支持部材に当接する被支持部（５ｅ）を具備することを特徴とする請求項３記載のスイッチコネクタ。
5. 前記スイッチング脚及び前記固定脚は、前記挿入方向に対してほぼ横断する方向に配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか１項記載のスイッチコネクタ。
6. 前記スイッチコネクタはハウジング（２）を具備し、
   前記シールドは前記ハウジングを包囲することを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか１項記載のスイッチコネクタ。
7. 前記固定脚は少なくとも２個の突起（５ｊ）を具備し、
   前記突起間の間隙（Ｇ）は前記スイッチング脚を受容するよう構成されていることを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項記載のスイッチコネクタ。
8. 前記コンタクト部材はほぼＵ形状の輪郭を有し、
   前記Ｕ形状の輪郭の開口（６ｄ）は前記シールドの方を向くことを特徴とする請求項１ないし７のうちいずれか１項記載のスイッチコネクタ。
9. 請求項１ないし８のうちいずれか１項記載の少なくとも２個のスイッチコネクタを具備するスイッチコネクタ配列（１０）であって、
   前記スイッチコネクタのシールドは、共通の一体シールド本体（１１）から形成されていることを特徴とするスイッチコネクタ配列。
10. 請求項１ないし８のうちいずれか１項記載の少なくとも２個のスイッチコネクタを具備するスイッチコネクタ配列（１０）であって、
    前記スイッチコネクタのハウジングは、共通の一体ハウジング本体（１４）から形成されていることを特徴とするスイッチコネクタ配列。
11. 少なくとも１個のスイッチコネクタ及び少なくとも１個の相手コネクタを具備するコネクタ組立体であって、
    請求項３ないし８のうちいずれか１項記載のスイッチコネクタ、又は請求項９又は１０記載のスイッチコンタクト配列を具備し、
    前記相手コネクタは、スイッチング脚にスイッチング力（Ｆ）を及ぼすよう構成され、
    前記スイッチング力は、支持部材に対して直交する方向を向くと共に前記支持部材の中心の方を向くことを特徴とするコネクタ組立体。
12. 前記相手コネクタは接地導体（９ｂ）を具備し、
    前記シールドはロック部（３ｂ）を有し、
    前記接地導体は相手ロック部（９ｄ）を有し、
    前記ロック部は、前記コネクタ組立体の嵌合状態で前記相手ロック部と干渉するよう構成されると共に、前記接地導体を前記シールドに電気接続するよう構成されていることを特徴とする請求項１１記載のコネクタ組立体。

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