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JP2024117958A - Floating connector - Google Patents

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JP2024117958A
JP2024117958A JP2023024075A JP2023024075A JP2024117958A JP 2024117958 A JP2024117958 A JP 2024117958A JP 2023024075 A JP2023024075 A JP 2023024075A JP 2023024075 A JP2023024075 A JP 2023024075A JP 2024117958 A JP2024117958 A JP 2024117958A
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JP
Japan
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insulator
socket
plug
conductor
connector
Prior art date
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Pending
Application number
JP2023024075A
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Japanese (ja)
Inventor
徳郎 下方
Tokuro Shimokata
智康 梁瀬
Tomoyasu Yanase
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMK Corp
Original Assignee
SMK Corp
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Publication date
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Priority to CN202311686198.9A priority patent/CN118523119A/en
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Abstract

To provide a floating connector that suppresses impedance changes caused by floating and provides stable high frequency performance.SOLUTION: A floating connector 3 includes an insulator 9 in a plug that can move in the connection axial direction relative to a reference position of the outer conductor, and an expandable central conductor 4 having a movable contact portion 10 that moves in conjunction with the insulator 9, such that the positions of the movable contact portion 10 and the insulator 9 relative to the central conductor 2a of the socket are kept constant regardless of fluctuations in the relative positions of outer conductors 5, 6 in the connection axial direction.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、電子機器と同軸ケーブルとの接続や電子機器間の接続等に使用される同軸コネクタであって、プラグとソケットとの接続性に優れたフローティング機構付きコネクタに関する。 The present invention relates to a coaxial connector used for connecting electronic devices to coaxial cables or between electronic devices, and relates to a connector with a floating mechanism that provides excellent connectivity between the plug and socket.

この種の同軸コネクタのソケットには、ソケットの中央に配置されたソケット側中心導体と、ソケット側中心導体の外側に配置されたソケット側シェルと、ソケット側中心導体とソケット側シェルとの間に介在されたソケット側インシュレータとを備え、プラグとの接続時には、ソケット側中心導体及びソケット側シェルの両方が相手方のプラグ側中心導体及びプラグ側シェルと適切に接続されることが必要とされる。 The socket of this type of coaxial connector has a socket-side center conductor located in the center of the socket, a socket-side shell located on the outside of the socket-side center conductor, and a socket-side insulator interposed between the socket-side center conductor and the socket-side shell. When connecting to a plug, it is necessary that both the socket-side center conductor and the socket-side shell are properly connected to the mating plug-side center conductor and plug-side shell.

このプラグとソケットとの接続に際しては、ケース内に収容される基板の位置やプラグとケースとの取り付け公差等によって、接続されるプラグとソケットとの相対位置が軸方向で設計値とズレが生じる場合があり、このような場合でも着実に接続される必要がある。 When connecting the plug and socket, the relative positions of the plug and socket to be connected may deviate from the design value in the axial direction due to factors such as the position of the board housed in the case and the mounting tolerances between the plug and case, and even in such cases, a reliable connection is required.

そこで、従来では、ソケット側インシュレータをソケット側シェル内の奥側に配置し、ソケット側シェルのプラグ嵌合側部に軸方向(接続方向)のズレを吸収するための余裕を設け、軸方向に生じた設計値と誤差を許容し、常にプラグとソケットとの接続が維持されるように構成されている。 Therefore, conventionally, the socket-side insulator is placed at the back of the socket-side shell, and the plug-fitting side of the socket-side shell is provided with a margin to absorb misalignment in the axial direction (connection direction), allowing for errors from the design value in the axial direction and always maintaining the connection between the plug and socket.

即ち、プラグとソケットの相対位置が設計値より遠いと、プラグ側インシュレータの軸方向端面とソケット側インシュレータの軸方向端面との間の隙間が大きくなり、プラグとソケットの相対位置が設計値より近いとプラグ側インシュレータの軸方向端面とソケット側インシュレータの軸方向端面との間の隙間が小さくなる構造となっている。 In other words, if the relative positions of the plug and socket are farther away than the design value, the gap between the axial end face of the plug side insulator and the axial end face of the socket side insulator becomes larger, and if the relative positions of the plug and socket are closer than the design value, the gap between the axial end face of the plug side insulator and the axial end face of the socket side insulator becomes smaller.

特開2003-29749号公報JP 2003-29749 A

しかしながら、上述の如き従来の技術では、プラグ側インシュレータとの軸方向端面とソケット側インシュレータの軸方向端面との間に生じる隙間には誘電率がインシュレータを構成する樹脂よりも低い空気層が生じることから、プラグとソケットとの軸方向の相対位置関係によってプラグ側インシュレータの軸方向端面とソケット側インシュレータの軸方向端面との間に生じる隙間の大きさが変動すると、図11に示すように、フローティング量によってインピーダンスや反射特性に大きな差が生じ、高周波性能が安定しないという問題があった。 However, in the conventional technology described above, an air layer with a lower dielectric constant than the resin that constitutes the insulator is formed in the gap between the axial end face of the plug-side insulator and the axial end face of the socket-side insulator. Therefore, when the size of the gap between the axial end face of the plug-side insulator and the axial end face of the socket-side insulator varies depending on the relative axial positional relationship between the plug and socket, as shown in Figure 11, a large difference occurs in impedance and reflection characteristics depending on the amount of floating, resulting in unstable high-frequency performance.

そこで、本発明は、このような従来の問題に鑑み、フローティングによるインピーダンスの変化を抑制し、安定した高周波性能が得られるフローティング機構付きコネクタの提供を目的としてなされたものである。 In view of these conventional problems, the present invention was made with the aim of providing a connector with a floating mechanism that suppresses changes in impedance due to floating and provides stable high-frequency performance.

上述の如き従来の問題を解決するための請求項1に記載の発明の特徴は、互いに接続されるプラグとソケットとがそれぞれ中心導体と、該中心導体の外側に配置された筒状の外部導体とを備え、接続時に接続軸方向における前記外部導体同士の相対位置の変動が所定の範囲で許容されてなるフローティング機構付きコネクタにおいて、前記プラグ又は前記ソケットのいずれか一方は、前記外部導体の基準位置に対し接続軸方向に移動可能なインシュレータと、該インシュレータと連動して移動する可動接触部を有する伸縮式中心導体とを備え、前記外部導体同士の接続軸方向における相対位置の変動に関わりなく前記プラグ又はソケットのいずれか他方の中心導体に対する前記可動接触部及び前記インシュレータの位置が一定に保たれるようにしたことにある。 The feature of the invention described in claim 1 for solving the above-mentioned problems of the prior art is that in a connector with a floating mechanism in which the plug and socket to be connected each have a central conductor and a cylindrical outer conductor arranged on the outside of the central conductor, and the fluctuation of the relative positions of the outer conductors in the connection axis direction during connection is allowed within a predetermined range, one of the plug or the socket has an insulator that can move in the connection axis direction relative to the reference position of the outer conductor, and an expandable central conductor having a movable contact part that moves in conjunction with the insulator, and the position of the movable contact part and the insulator with respect to the central conductor of the other of the plug or socket is kept constant regardless of the fluctuation of the relative positions of the outer conductors in the connection axis direction.

請求項2に記載の発明の特徴は、請求項1の構成に加え、前記インシュレータは、前記外部導体内に摺動可能に保持され、前記可動接触部がインシュレータに保持されていることにある。 The invention described in claim 2 is characterized in that, in addition to the configuration of claim 1, the insulator is slidably held within the outer conductor, and the movable contact portion is held by the insulator.

請求項3に記載の発明の特徴は、請求項1の構成に加え、前記外部導体は、基板に固定されたシェル本体と、該シェル本体と摺動可能に嵌合した可動シェルと、該可動シェルを相手方向に付勢する付勢手段とを備え、前記インシュレータが前記可動シェルに保持されていることにある。 The invention described in claim 3 is characterized in that, in addition to the configuration of claim 1, the outer conductor comprises a shell body fixed to the substrate, a movable shell slidably fitted into the shell body, and a biasing means for biasing the movable shell toward the opposing side, and the insulator is held by the movable shell.

請求項4に記載の発明の特徴は、請求項1の構成に加え、前記プラグ又はソケットのいずれか他方の基板側端部に樹脂製の基板側インシュレータを備え、該基板側インシュレータを貫通したコンタクト挿通孔を通して前記可動接触部が前記プラグ又はソケットのいずれか他方の中心導体を構成する基板上の接続パターンに当接するようにしたことにある。 The invention described in claim 4 is characterized in that, in addition to the configuration of claim 1, a resin board-side insulator is provided at the board-side end of the other of the plug or socket, and the movable contact portion abuts against a connection pattern on the board that constitutes the central conductor of the other of the plug or socket through a contact insertion hole that penetrates the board-side insulator.

本発明に係るフローティング機構付きコネクタは、請求項1に記載の構成を具備することによって、フローティングによるインピーダンスの変化を抑制し、安定した高周波性能を得ることができる。 The connector with floating mechanism according to the present invention has the configuration described in claim 1, which suppresses impedance changes caused by floating and provides stable high-frequency performance.

また、本発明において、請求項2に記載の構成を具備することによって、外部導体に対し中心導体の可動接触部とそれを保持するインシュレータが一体的に動作し、相手方コンタクトに対し、安定して可動接触部及びインシュレータの位置を一定に保つことができ、インピーダンスの変化を抑制することができる。 In addition, by providing the configuration described in claim 2 in this invention, the movable contact portion of the central conductor and the insulator that holds it operate integrally with respect to the outer conductor, and the positions of the movable contact portion and the insulator can be stably maintained constant with respect to the mating contact, thereby suppressing changes in impedance.

さらに、本発明において、請求項3に記載の構成を具備することによって、相手方コネクタの態様に合わせて適応させることができ、設計の自由度が向上する。 Furthermore, by providing the configuration described in claim 3, the present invention can be adapted to the form of the mating connector, improving the freedom of design.

さらにまた、本発明において、請求項4の構成を具備することによって、コネクタ全体の低背化を図ることができる。 Furthermore, in the present invention, by providing the configuration of claim 4, the overall height of the connector can be reduced.

本発明に係るフローティング機構付きコネクタの一例を示す分解斜視図である。1 is an exploded perspective view showing an example of a connector with a floating mechanism according to the present invention; 同上のプラグを示す分解斜視図である。FIG. 同上のプラグの縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the plug. 同上のソケットを示す分解斜視図である。FIG. 同上のソケットの平面図である。FIG. 同上のソケットの基板側インシュレータを取り外した状態の底面図である。FIG. 4 is a bottom view of the socket with the board-side insulator removed. 同上のソケットのA-A線矢視断面図である。2 is a cross-sectional view of the socket taken along line AA of FIG. 同上のフローティング機構付きコネクタの接合状態を示す縦断面図であって、(a)は基板間距離が設計値に保たれている状態、(b)は基板間距離が設計値より狭い状態、(c)は基板間距離が設計値より広い状態の図である。1A is a longitudinal cross-sectional view showing the connected state of the connector with floating mechanism of the above-mentioned connector, in which (a) shows a state in which the distance between the boards is maintained at the design value, (b) shows a state in which the distance between the boards is narrower than the design value, and (c) shows a state in which the distance between the boards is wider than the design value. 同上のフローティング機構付きコネクタのz軸方向の嵌合位置の違いによる高周波特性の差を示すグラフである。6 is a graph showing the difference in high-frequency characteristics due to differences in the mating position in the z-axis direction of the above connector with a floating mechanism. 本発明に係るフローティング機構付きコネクタの他の実施例を示す縦断面図であって、(a)は基板間距離が設計値より狭い状態、(b)は基板間距離が設計値より広い状態の図である。11A and 11B are longitudinal cross-sectional views showing another embodiment of a connector with a floating mechanism according to the present invention, in which FIG. 11A shows a state in which the inter-board distance is narrower than the design value, and FIG. 従来のフローティング機構付きコネクタのz軸方向の嵌合位置の違いによる高周波特性の差を示すグラフである。11 is a graph showing the difference in high frequency characteristics due to differences in the mating position in the z-axis direction of a conventional connector with a floating mechanism.

次に、本発明に係るフローティング機構付きコネクタの実施態様を図1~図9に示した実施例に基づいて説明する。図中符号1,2は基板、符号3は基板1,2間を接続する同軸コネクタからなるフローティング機構付きコネクタである。 Next, an embodiment of a connector with a floating mechanism according to the present invention will be described based on the examples shown in Figures 1 to 9. In the figures, reference numerals 1 and 2 indicate substrates, and reference numeral 3 indicates a connector with a floating mechanism consisting of a coaxial connector that connects substrates 1 and 2.

フローティング機構付きコネクタ3は、図1、図7に示すように、中心導体4,2aと、中心導体4,2aの外側に配置された筒状の外部導体5,6とをそれぞれ備えたプラグ7及びソケット8によって構成され、プラグ7とソケット8とが接続時に接続軸方向(z方向)における外部導体5,6同士の相対位置の変動が所定の範囲で許容された状態で互いに接続されるようになっている。 As shown in Figures 1 and 7, the connector 3 with floating mechanism is composed of a plug 7 and a socket 8 each having a central conductor 4, 2a and a cylindrical outer conductor 5, 6 arranged on the outside of the central conductor 4, 2a. When the plug 7 and the socket 8 are connected, the relative positions of the outer conductors 5, 6 in the connection axis direction (z direction) are allowed to vary within a predetermined range.

プラグ7は、図2、図3に示すように、導電性金属材からなる筒状の外部導体(以下、プラグ用外部導体5という)と、プラグ用外部導体5に接続軸方向に移動可能に収容されたインシュレータ9と、インシュレータ9と連動して移動する可動接触部10を有する伸縮式中心導体4と、プラグ用外部導体5の基板1側開口部を閉鎖する底部インシュレータ11とを備えている。 As shown in Figures 2 and 3, the plug 7 includes a cylindrical outer conductor (hereinafter referred to as the plug outer conductor 5) made of a conductive metal material, an insulator 9 housed in the plug outer conductor 5 so as to be movable in the connection axial direction, an expandable central conductor 4 having a movable contact portion 10 that moves in conjunction with the insulator 9, and a bottom insulator 11 that closes the opening of the plug outer conductor 5 on the substrate 1 side.

外部導体5は、図2に示すように、導電性金属板材を打ち抜き・折り曲げ加工することにより一体に形成され、両端が開口した角筒状の導体ハウジング12と、導体ハウジング12の一端(ソケット8側端)より内向きに突出したストッパー片13,13と、導体ハウジング12の他端(基板1側端)より外向きに延出した複数の基板接続片14,14とを備え、導体ハウジング12の基板1側開口よりインシュレータ9に保持された伸縮式中心導体4が組み込まれ、底部が底部インシュレータ11によって閉鎖されている。 As shown in FIG. 2, the external conductor 5 is integrally formed by punching and bending a conductive metal sheet material, and includes a rectangular cylindrical conductor housing 12 with both ends open, stopper pieces 13, 13 protruding inward from one end of the conductor housing 12 (the end on the socket 8 side), and multiple board connection pieces 14, 14 extending outward from the other end of the conductor housing 12 (the end on the board 1 side). An expandable central conductor 4 held by an insulator 9 is incorporated into the board 1 side opening of the conductor housing 12, and the bottom is closed by a bottom insulator 11.

インシュレータ9は、絶縁性樹脂により一体に形成され、可動接触部10の所定位置に嵌合される筒状の導体嵌合部9aと、導体嵌合部9aの一端より外向きに張り出した矩形状の摺動用フランジ部9bとを備え、摺動用フランジ部9bが導体ハウジング12内に摺動可能に嵌合され、インシュレータ9に保持された可動接触部10がインシュレータ9の摺動に連動して外部導体5の基準位置に対し移動するようになっている。尚、外部導体5の基準位置は、導体ハウジング12の任意の位置に設定することができる。 The insulator 9 is integrally formed from insulating resin and includes a cylindrical conductor fitting portion 9a that fits into a predetermined position of the movable contact portion 10, and a rectangular sliding flange portion 9b that protrudes outward from one end of the conductor fitting portion 9a. The sliding flange portion 9b is slidably fitted into the conductor housing 12, and the movable contact portion 10 held by the insulator 9 moves relative to the reference position of the external conductor 5 in conjunction with the sliding of the insulator 9. The reference position of the external conductor 5 can be set to any position on the conductor housing 12.

また、インシュレータ9は、導体ハウジング12のソケット8側端より内向きに突出したストッパー片13,13によって、摺動用フランジ部9bが抜け止めされ、インシュレータ9に保持された可動接触部10が一定以上突出しないようになっている。 The insulator 9 is also fitted with stopper pieces 13, 13 that protrude inward from the socket 8 end of the conductor housing 12 to prevent the sliding flange portion 9b from coming loose, so that the movable contact portion 10 held by the insulator 9 does not protrude beyond a certain point.

伸縮式中心導体4は、図3に示すように、導電性金属材からなる有底円筒型をした可動接触部10内に、コイルスプリング15によって押し出し方向に付勢したポゴピン16を出入自在に収容され、ポゴピン16の圧接ピン部16bの先端を可動接触部10の先端から突出させ、可動接触部10とポゴピン16とが相対移動することにより伸縮するようになっている。 As shown in FIG. 3, the expandable central conductor 4 is housed in a cylindrical movable contact portion 10 made of conductive metal material, which is made of a conductive metal material and has a pogo pin 16 biased in the extrusion direction by a coil spring 15, and is freely inserted and removed. The tip of the pressure contact pin portion 16b of the pogo pin 16 protrudes from the tip of the movable contact portion 10, and the movable contact portion 10 and the pogo pin 16 move relative to each other, allowing the pogo pin 16 to expand and contract.

ポゴピン16は、導電性金属材により形成され、有底筒状の可動接触部10に摺動可能に保持されたピストン部16aと、ピストン部16aの一端に突設された圧接ピン部16bとを備え、圧接ピン部16bが開口部を通して可動接触部10から出入りするようになっている。 The pogo pin 16 is made of a conductive metal material and has a piston portion 16a slidably held in the bottomed cylindrical movable contact portion 10, and a pressure contact pin portion 16b protruding from one end of the piston portion 16a, so that the pressure contact pin portion 16b moves in and out of the movable contact portion 10 through an opening.

また、ポゴピン16は、ピストン部16aの圧接ピン部16bとは反対側の端面に軸方向に対して傾斜したバイアスカット面が形成され、このバイアスカット面をコイルスプリング15によって押圧することにより、該押圧方向と直行する方向の分力を生じさせ、これによってポゴピン16の周面が可動接触部10の内面に常時圧接されるようにし、ポゴピン16から可動接触部10を通して通電されるように構成されている。 The pogo pin 16 has a bias cut surface that is inclined in the axial direction on the end surface of the piston portion 16a opposite the pressure contact pin portion 16b, and this bias cut surface is pressed by the coil spring 15 to generate a component force in a direction perpendicular to the pressing direction, so that the peripheral surface of the pogo pin 16 is constantly pressed against the inner surface of the movable contact portion 10, and electricity is passed from the pogo pin 16 through the movable contact portion 10.

可動接触部10は、一端に圧接ピン部16bが挿通され、且つ、ピストン部16aが抜け出し不能な開口部を有する有底筒状に形成され、閉鎖された他端面部に接点10aが膨出している。 The movable contact portion 10 is formed in a cylindrical shape with a bottom, with an opening through which the pressure contact pin portion 16b is inserted at one end and the piston portion 16a cannot escape, and the contact 10a bulges out from the closed other end surface.

また、可動接触部10の外周には、接点10aから軸方向に所定の距離をおいて抜け止めフランジ10bが一体に備えられ、接点側よりはめ込まれたインシュレータ9の底部がこの抜け止めフランジ10bに当接され、接点10aから軸方向に所定の距離をおいた位置にインシュレータ9が固定されるようになっている。 The outer periphery of the movable contact portion 10 is integrally provided with a retaining flange 10b at a predetermined axial distance from the contact 10a, and the bottom of the insulator 9 fitted from the contact side abuts against this retaining flange 10b, so that the insulator 9 is fixed at a position at a predetermined axial distance from the contact 10a.

底部インシュレータ11は、絶縁性樹脂によって、中央にピン挿通孔11aが形成された矩形状に形成され、ピン挿通孔11aを通して圧接ピン部16bの先端が基板1上の接続パターン1aと接触するようになっている。 The bottom insulator 11 is made of insulating resin and is rectangular with a pin insertion hole 11a in the center, and the tip of the pressure-contact pin portion 16b contacts the connection pattern 1a on the substrate 1 through the pin insertion hole 11a.

このように構成されたプラグ7は、基板接続片14,14を基板1のGNDパターン1b,1bに半田等によって固定することにより、ピン挿通孔11aを通して圧接ピン部16bの先端が基板1上の接続パターン1aと接触することにより、圧接ピン部16bを介して基板1に反力を取ってコイルスプリング15によって可動接触部10が付勢され、摺動フランジ部9bがストッパー片13,13に当接することにより、圧接ピン部16bが基板1の接続パターン1aに一定以上の接触圧で接触した状態でインシュレータ9に保持された可動接触部10が導体ハウジング12の端部より押し込み可能に突出した状態となる。 The plug 7 thus constructed has the board connection pieces 14, 14 fixed to the GND pattern 1b, 1b of the board 1 by soldering or the like, and the tip of the pressure contact pin portion 16b comes into contact with the connection pattern 1a on the board 1 through the pin insertion hole 11a, so that the movable contact portion 10 is biased by the coil spring 15 by applying a reaction force to the board 1 via the pressure contact pin portion 16b, and the sliding flange portion 9b comes into contact with the stopper pieces 13, 13, so that the pressure contact pin portion 16b comes into contact with the connection pattern 1a of the board 1 with a certain contact pressure or more, and the movable contact portion 10 held by the insulator 9 protrudes from the end of the conductor housing 12 so that it can be pushed in.

ソケット8は、図4~図7に示すように、角筒状の樹脂ハウジング20と、樹脂ハウジング20内に移動可能に保持される角筒状の外部導体(以下、ソケット用外部導体6という)と、樹脂ハウジング20の底部を閉鎖する基板側インシュレータ21とを備え、樹脂ハウジング20に底側からソケット用外部導体6及び基板側インシュレータ21が組み込まれた構造となっている。 As shown in Figures 4 to 7, the socket 8 comprises a rectangular cylindrical resin housing 20, a rectangular cylindrical external conductor (hereinafter referred to as the socket external conductor 6) that is movably held within the resin housing 20, and a board-side insulator 21 that closes the bottom of the resin housing 20, with the socket external conductor 6 and board-side insulator 21 assembled into the resin housing 20 from the bottom side.

樹脂ハウジング20は、絶縁性樹脂材により四方が側壁に囲まれた角筒状に形成され、各側壁の底部にソケット用外部導体6の基板接続片24,24が露出する凹部20a,20aが形成されている。 The resin housing 20 is made of insulating resin material and is formed into a rectangular tube surrounded by side walls on all four sides, and recesses 20a, 20a are formed at the bottom of each side wall, exposing the board connection pieces 24, 24 of the socket external conductor 6.

また、各側壁の内側部には、凹部20aの底部に開口した固定用溝20b,20bが形成され、固定用溝20b,20bの内側に固定用溝20b,20bよりも狭い回避溝20cが形成されている。 In addition, fixing grooves 20b, 20b that open to the bottom of the recess 20a are formed on the inner side of each side wall, and avoidance grooves 20c that are narrower than the fixing grooves 20b, 20b are formed inside the fixing grooves 20b, 20b.

ソケット用外部導体6は、導電性金属板材を打ち抜き・折り曲げ加工することにより一体に形成され、両端が開口した角筒状の外部導体本体22と、外部導体本体22の一方の開口部の四方の端縁にそれぞれ外側斜め方向に延出した案内片23,23と、外部導体本体22の他方の開口部の端縁に支持された複数の基板接続片24,24とを備えている。 The socket external conductor 6 is formed as a single unit by punching and bending a conductive metal sheet material, and includes an external conductor body 22 in the shape of a rectangular tube with both ends open, guide pieces 23, 23 extending diagonally outward from each of the four edges of one opening of the external conductor body 22, and a number of board connection pieces 24, 24 supported by the edge of the other opening of the external conductor body 22.

外部導体本体22は、ハウジングの内部より一回り小型、即ち、四方に配置された側板の外側面が対向する樹脂ハウジング20の内側面との間に揺動可能な隙間25が生じるサイズの角筒状に形成され、ハウジング内で接続軸方向(z軸方向)と直交する互いに直交する2方向(xy方向)で移動できるようになっている。 The external conductor body 22 is formed in a rectangular tube shape that is one size smaller than the inside of the housing, that is, the outer surfaces of the side plates arranged on all four sides are sized to create a swingable gap 25 between them and the inner surface of the opposing resin housing 20, and is capable of moving in two mutually perpendicular directions (x and y directions) that are perpendicular to the connection axis direction (z axis direction) within the housing.

また、外部導体本体22の側板には、内側に向けて突出した片持ちバネ状の弾性接触片22a,22aが形成され、弾性接触片22a,22aが内部に嵌合されたプラグ用外部導体5の外周面に接触し、両外部導体5,6同士が互いに導通するようになっている。 The side plates of the external conductor body 22 are formed with cantilever spring-like elastic contact pieces 22a, 22a that protrude inward, and the elastic contact pieces 22a, 22a come into contact with the outer peripheral surface of the plug external conductor 5 fitted inside, so that both external conductors 5, 6 are electrically connected to each other.

基板接続片24,24は、ハウジングの各側壁の底部に形成された固定用溝20bに圧入される板状の圧入部24aと、圧入部24aの一端(下端)より直交外向きに延出され、基板2上のGNDパターン2bに接続される接続部24bと、回避溝20cを通して圧入部24aと外部導体本体22とを連結する揺動バネ部24cとを備えている。 The board connection pieces 24, 24 are provided with a plate-shaped press-in portion 24a that is press-fitted into a fixing groove 20b formed in the bottom of each side wall of the housing, a connection portion 24b that extends perpendicularly outward from one end (lower end) of the press-in portion 24a and is connected to the GND pattern 2b on the board 2, and an oscillating spring portion 24c that connects the press-in portion 24a to the external conductor body 22 through the avoidance groove 20c.

揺動バネ部24cは、U字状に形成され、一端が圧入部24aの上縁に支持され、他端が外部導体本体22の下縁に支持され、外部導体本体22の各側板がそれぞれ対向する樹脂ハウジング20の側壁に揺動可能に支持されるようになっている。 The oscillating spring portion 24c is formed in a U-shape, with one end supported on the upper edge of the press-fit portion 24a and the other end supported on the lower edge of the external conductor body 22, so that each side plate of the external conductor body 22 is supported in an oscillating manner on the side wall of the resin housing 20 that it faces.

基板側インシュレータ21は、中央を貫通するコンタクト挿通孔21aを有する矩形板状に形成され、プラグ7との接続時にコンタクト挿通孔21aを通して可動接触部10がソケット8の中心導体1aを構成する基板1上の接続パターンに当接するようになっている。 The board-side insulator 21 is formed as a rectangular plate with a contact insertion hole 21a that passes through the center, and when connected to the plug 7, the movable contact portion 10 comes into contact with the connection pattern on the board 1 that constitutes the central conductor 1a of the socket 8 through the contact insertion hole 21a.

このように構成されたフローティング機構付きコネクタ3は、プラグ7とソケット8とを接続すると、図8(a)~(c)に示すように、プラグ7の導体ハウジング12がソケット8の外部導体本体22内にはめ込まれて両外部導体5,6同士が接続されるとともに、コンタクト挿通孔21aを通して可動接触部10の先端がソケット8側の中心導体を構成する基板1上の接続パターン2aに接触し、インシュレータ9に保持された可動接触部10がコイルスプリング15の付勢力に抗して導体ハウジング12内に押し込まれ、伸縮式中心導体4を介して両基板1,2の接続パターン1a,2a間が導通される。 When the connector 3 with floating mechanism configured in this way is connected to the plug 7 and socket 8, as shown in Figures 8 (a) to (c), the conductor housing 12 of the plug 7 is fitted into the external conductor body 22 of the socket 8, connecting the two external conductors 5, 6, and the tip of the movable contact portion 10 contacts the connection pattern 2a on the board 1 that constitutes the central conductor on the socket 8 side through the contact insertion hole 21a, and the movable contact portion 10 held by the insulator 9 is pushed into the conductor housing 12 against the biasing force of the coil spring 15, and electrical continuity is established between the connection patterns 1a, 2a of the two boards 1, 2 via the expandable central conductor 4.

また、このフローティング機構付きコネクタ3では、基板1,2の電子機器に対する取り付け公差等によって、接続されるプラグ7とソケット8との相対位置がz軸方向で設計値とズレが生じた場合、プラグ7の導体ハウジング12とソケット8の外部導体本体22とのz軸方向の嵌合位置が変化するとともに、可動接触部10の導体ハウジング12に対する押し込み量が変動することによって、z軸方向のズレを吸収し、軸方向に生じた設計値との誤差を許容することができる。 In addition, in this connector 3 with floating mechanism, if the relative positions of the plug 7 and socket 8 to be connected deviate from the design value in the z-axis direction due to the mounting tolerance of the boards 1 and 2 relative to the electronic device, the mating position in the z-axis direction between the conductor housing 12 of the plug 7 and the external conductor body 22 of the socket 8 changes, and the amount of pressing of the movable contact portion 10 into the conductor housing 12 varies, thereby absorbing the deviation in the z-axis direction and allowing for the error from the design value that occurs in the axial direction.

具体的には、図8(b)に示すように、プラグ7とソケット8との相対位置が設計値より近い場合、プラグ7の導体ハウジング12とソケット8の外部導体本体22との嵌合範囲が大きくなるとともに、可動接触部10の導体ハウジング12に対する押し込み量が大きくなり、図8(c)に示すように、プラグ7とソケット8との相対位置が設計値より遠い場合、プラグ7の導体ハウジング12とソケット8の外部導体本体22との嵌合範囲が小さくなるとともに、可動接触部10の導体ハウジング12に対する押し込み量が小さくなる。 Specifically, as shown in FIG. 8(b), when the relative positions of the plug 7 and the socket 8 are closer than the design value, the fitting range between the conductor housing 12 of the plug 7 and the external conductor body 22 of the socket 8 becomes larger, and the amount of pressing of the movable contact portion 10 into the conductor housing 12 becomes larger. Conversely, as shown in FIG. 8(c), when the relative positions of the plug 7 and the socket 8 are farther than the design value, the fitting range between the conductor housing 12 of the plug 7 and the external conductor body 22 of the socket 8 becomes smaller, and the amount of pressing of the movable contact portion 10 into the conductor housing 12 becomes smaller.

一方、このフローティング機構付きコネクタ3では、外部導体5,6同士の接続軸方向における相対位置の変動に関わりなく、ソケット8側の中心導体2aに対する可動接触部10及びインシュレータ9の位置Aが常に一定に保たれるので、中心導体2aの周囲に配置される誘電率が異なる空気層及びインシュレータ9の配置が常に一定に保たれ、フローティングによるインピーダンスの変化を抑制することができる。 On the other hand, in this connector 3 with a floating mechanism, regardless of the change in the relative position of the outer conductors 5, 6 in the connection axial direction, the position A of the movable contact portion 10 and the insulator 9 relative to the central conductor 2a on the socket 8 side is always kept constant, so the arrangement of the air layers with different dielectric constants and the insulator 9 arranged around the central conductor 2a is always kept constant, and changes in impedance due to floating can be suppressed.

よって、このフローティング機構付きコネクタ3では、図9に示すように、フローティング量によってインピーダンスや反射特性に差が生じず、安定した高周波性能を得ることができる。 Therefore, in this connector 3 with a floating mechanism, as shown in Figure 9, there is no difference in impedance or reflection characteristics depending on the amount of floating, and stable high-frequency performance can be obtained.

尚、上述の実施例では、外部導体5内に摺動可能に保持されたインシュレータ9に可動接触部10が保持されている場合について説明したが、可動接触部10がインシュレータ9と連動して移動するものであればよく、例えば、図10に示すような構造のものであってもよい。尚、上述の実施例と同様の構成には同一符号を付して説明を省略する。 In the above embodiment, the movable contact portion 10 is held by the insulator 9 that is slidably held within the outer conductor 5. However, the movable contact portion 10 may move in conjunction with the insulator 9, and may have a structure such as that shown in FIG. 10. The same components as those in the above embodiment are designated by the same reference numerals and will not be described.

この実施例では、外部導体30が基板1に固定されたシェル本体31と、シェル本体31と摺動可能に嵌合した可動シェル32と、可動シェル32を相手側(ソケット側)に付勢するコイルスプリング等の付勢手段33とを備え、インシュレータ9が可動シェル32に保持され、可動接触部10と連動して移動するようになっている。 In this embodiment, the outer conductor 30 is provided with a shell body 31 fixed to the substrate 1, a movable shell 32 slidably fitted into the shell body 31, and a biasing means 33 such as a coil spring that biases the movable shell 32 toward the mating side (socket side). The insulator 9 is held by the movable shell 32 and moves in conjunction with the movable contact portion 10.

そして、この実施例では、図10(a)、(b)に示すように、基板1,2間の距離が変動し、インシュレータ9を保持した可動シェル32がシェル本体31と相対移動すると、それに連動して可動接触部10が移動するので、ソケット8側の中心導体2aに対する可動接触部10及びインシュレータ9の位置Aが常に一定に保たれる。 In this embodiment, as shown in Figures 10(a) and 10(b), when the distance between the substrates 1 and 2 changes and the movable shell 32 holding the insulator 9 moves relative to the shell body 31, the movable contact 10 moves in conjunction with this, so that the position A of the movable contact 10 and the insulator 9 relative to the central conductor 2a on the socket 8 side is always kept constant.

また、伸縮式中心導体4の態様は、上述の実施例に限定されず、導電性金属板材をプレス加工して形成された板バネ構造でも対応することができる。 The form of the expandable central conductor 4 is not limited to the above-mentioned embodiment, but can also be a leaf spring structure formed by pressing a conductive metal plate.

1 基板
2 基板
3 フローティング機構付きコネクタ
4 伸縮式中心導体
5 プラグ用外部導体
6 ソケット用外部導体
7 プラグ
8 ソケット
9 インシュレータ
10 可動接触部
11 底部インシュレータ
12 導体ハウジング
13 ストッパー片
14 基板接続片
15 コイルスプリング
16 ポゴピン
20 樹脂ハウジング
21 基板側インシュレータ
22 外部導体本体
23 案内片
24 基板接続片
25 隙間
30 外部導体
31 シェル本体
32 可動シェル
33 付勢手段
REFERENCE SIGNS LIST 1 Substrate 2 Substrate 3 Connector with floating mechanism 4 Expandable central conductor 5 Outer conductor for plug 6 Outer conductor for socket 7 Plug 8 Socket 9 Insulator 10 Movable contact portion 11 Bottom insulator 12 Conductor housing 13 Stopper piece 14 Substrate connection piece 15 Coil spring 16 Pogo pin 20 Resin housing 21 Substrate-side insulator 22 Outer conductor main body 23 Guide piece 24 Substrate connection piece 25 Gap 30 Outer conductor 31 Shell main body 32 Movable shell 33 Urging means

Claims (4)

互いに接続されるプラグとソケットとがそれぞれ中心導体と、該中心導体の外側に配置された筒状の外部導体とを備え、接続時に接続軸方向における前記外部導体同士の相対位置の変動が所定の範囲で許容されてなるフローティング機構付きコネクタにおいて、
前記プラグ又は前記ソケットのいずれか一方は、前記外部導体の基準位置に対し接続軸方向に移動可能なインシュレータと、該インシュレータと連動して移動する可動接触部を有する伸縮式中心導体とを備え、
前記外部導体同士の接続軸方向における相対位置の変動に関わりなく前記プラグ又はソケットのいずれか他方の中心導体に対する前記可動接触部及び前記インシュレータの位置が一定に保たれるようにしたことを特徴としてなるフローティング機構付きコネクタ。
A connector with a floating mechanism in which a plug and a socket to be connected to each other each have a central conductor and a cylindrical outer conductor arranged on the outside of the central conductor, and the relative positions of the outer conductors in the connection axial direction are allowed to vary within a predetermined range when connected,
Either the plug or the socket includes an insulator that is movable in a connection axial direction relative to a reference position of the outer conductor, and an expandable central conductor having a movable contact portion that moves in conjunction with the insulator,
A connector with a floating mechanism characterized in that the positions of the movable contact portion and the insulator relative to the central conductor of the other of the plug or socket are kept constant regardless of fluctuations in the relative positions of the outer conductors in the connection axial direction.
前記インシュレータは、前記外部導体内に摺動可能に保持され、前記可動接触部がインシュレータに保持されている請求項1に記載のフローティング機構付きコネクタ。 The connector with a floating mechanism according to claim 1, wherein the insulator is slidably held within the outer conductor, and the movable contact portion is held by the insulator. 前記外部導体は、基板に固定されたシェル本体と、該シェル本体と摺動可能に嵌合した可動シェルと、該可動シェルを相手方向に付勢する付勢手段とを備え、前記インシュレータが前記可動シェルに保持されている請求項1に記載のフローティング機構付きコネクタ。 The connector with floating mechanism according to claim 1, wherein the outer conductor comprises a shell body fixed to the substrate, a movable shell slidably fitted with the shell body, and a biasing means for biasing the movable shell toward the mating direction, and the insulator is held by the movable shell. 前記プラグ又はソケットのいずれか他方の基板側端部に樹脂製の基板側インシュレータを備え、該基板側インシュレータを貫通したコンタクト挿通孔を通して前記可動接触部が前記プラグ又はソケットのいずれか他方の中心導体を構成する基板上の接続パターンに当接するようにした請求項1に記載のフローティング機構付きコネクタ。 The connector with floating mechanism according to claim 1, which is provided with a resin board-side insulator at the board-side end of the other of the plug or socket, and the movable contact portion abuts against a connection pattern on the board that constitutes the central conductor of the other of the plug or socket through a contact insertion hole that penetrates the board-side insulator.
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