▶ カーライル・インターコネクト・テクノロジーズ・インコーポレイテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-09-12
(54)【発明の名称】インライン圧縮ＲＦコネクタ
(51)【国際特許分類】
H01R 24/40 20110101AFI20240905BHJP
H01R 13/24 20060101ALI20240905BHJP
H01R 13/6585 20110101ALI20240905BHJP
【ＦＩ】
H01R24/40
H01R13/24
H01R13/6585
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024516499
(86)(22)【出願日】2022-09-14
(85)【翻訳文提出日】2024-05-09
(86)【国際出願番号】 US2022043479
(87)【国際公開番号】W WO2023043806
(87)【国際公開日】2023-03-23
(31)【優先権主張番号】17/474,905
(32)【優先日】2021-09-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】518139683
【氏名又は名称】カーライル・インターコネクト・テクノロジーズ・インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】ピーター・ヴォルコフ
【テーマコード（参考）】
5E021
5E223
【Ｆターム（参考）】
5E021FA05
5E021FA14
5E021FB01
5E021FC23
5E021LA12
5E021LA15
5E223AB60
5E223BA01
5E223BA17
5E223BB12
5E223CD01
5E223DB08
5E223EB02
5E223EB14
5E223EB32
5E223GA23
5E223GA33
(57)【要約】
コネクタ10が、穴22を有する筐体12を備える。中心導体要素30が穴に位置決めされ、中心導体ピン60を含む。中心導体ピン60は、圧縮されるために長手方向に移動するようにばね付勢される。接地スリーブ要素32が、中心導体要素の周りに同軸で配置され、圧縮されるために筐体穴において長手方向に移動するように同じくばね付勢される。中心導体要素30の一部分と接地スリーブ要素32の一部分とが、圧縮されるとき、筐体穴22において一緒に移動するために、一緒に連結される。圧縮された要素同士は、コネクタ10が圧縮されるとき、筐体穴22において、互いに対して同じ同軸の位置を維持する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
穴を有する筐体と、前記穴に位置決めされる中心導体要素と、
前記中心導体要素と同軸に配置される接地スリーブ要素であって、圧縮されるために前記筐体穴において長手方向に移動するようにばね付勢される、接地スリーブ要素と、
を備え、
前記中心導体要素の一部分および前記接地スリーブ要素の一部分は、前記接地スリーブ要素が圧縮されるとき、前記筐体穴において一緒に移動するために一緒に連結され、前記コネクタが圧縮されるとき、前記筐体穴において互いに対して同じ同軸位置を維持する、
コネクタ。
【請求項2】
前記中心導体要素は中心導体ピンを備え、前記中心導体ピンは、圧縮されるために前記中心導体要素において長手方向に移動するためにばね付勢される、請求項1に記載のコネクタ。
【請求項3】
前記中心導体要素は、ばねを有する移動可能な胴体と、前記胴体の前端に位置決めされる前記中心導体ピンと、前記胴体の後端に位置決めされるプランジャ部分とを備え、前記胴体および前記中心導体ピンは、前記コネクタが圧縮されるとき、前記筐体穴において前記プランジャ部分に対して長手方向に移動する、請求項2に記載のコネクタ。
【請求項4】
前記プランジャ部分は前記筐体穴の中で不動であり、前記ばねは、前記中心導体ピンの前記ばね付勢を提供するために、前記プランジャ部分に接して作用する、請求項3に記載のコネクタ。
【請求項5】
前記中心導体ピンは、前記胴体において前記接地スリーブ要素に対して独立して移動可能である、請求項2に記載のコネクタ。
【請求項6】
前記接地スリーブ要素は、前記筐体穴において一緒に移動するために、前記胴体の前端および前記胴体の後端において前記中心導体要素の前記胴体と連結される、請求項3に記載のコネクタ。
【請求項7】
前記接地スリーブ要素は少なくとも第1の本体と第2の本体とを備え、前記第1の本体と前記第2の本体とは、前記接地スリーブ要素が圧縮されるとき、前記筐体穴において長手方向に移動するように軸方向において連結される、請求項1に記載のコネクタ。
【請求項8】
前記接地スリーブ要素をばね付勢するために前記接地スリーブ要素に接して作用するように前記筐体穴に位置決めされるばねをさらに備える、請求項1に記載のコネクタ。
【請求項9】
前記プランジャ部分は、前記コネクタの後部において中心導体の一部分を提供するように構成される、請求項3に記載のコネクタ。
【請求項10】
複数の穴を有する筐体と、前記筐体の前記穴に連結される複数のコネクタであって、
それぞれの穴に位置決めされる中心導体要素、および、
前記中心導体要素と同軸に配置され、圧縮されるためにそれぞれの前記筐体穴において長手方向に移動するようにばね付勢される接地スリーブ要素、
を各々が備える、複数のコネクタと
を備え、
コネクタの前記中心導体要素の一部分およびそれぞれの前記接地スリーブ要素の一部分は、圧縮されるとき、それぞれの前記筐体穴において一緒に移動するために一緒に連結され、前記コネクタが圧縮されるとき、前記筐体穴において互いに対して同じ同軸位置を維持する、
コネクタ組立体。
【請求項11】
コネクタの前記中心導体要素は中心導体ピンを備え、前記中心導体ピンは、圧縮されるために前記中心導体要素において長手方向に移動するためにばね付勢される、請求項10に記載のコネクタ組立体。
【請求項12】
コネクタの前記中心導体要素は、ばねを有する移動可能な胴体と、前記胴体の前端に位置決めされる前記中心導体ピンと、前記胴体の後端に位置決めされるプランジャ部分とを備え、前記胴体および前記中心導体ピンは、前記コネクタが圧縮されるとき、それぞれの前記筐体穴において前記プランジャ部分に対して長手方向に移動する、請求項11に記載のコネクタ組立体。
【請求項13】
前記プランジャ部分は前記筐体穴の中で不動であり、前記ばねは、前記中心導体ピンの前記ばね付勢を提供するために、前記プランジャ部分に接して作用する、請求項12に記載のコネクタ組立体。
【請求項14】
前記中心導体ピンは、前記胴体において前記接地スリーブ要素に対して独立して移動可能である、請求項11に記載のコネクタ組立体。
【請求項15】
前記接地スリーブ要素は、前記筐体穴において一緒に移動するために、前記胴体の前端および前記胴体の後端において前記中心導体要素の前記胴体と連結される、請求項12に記載のコネクタ組立体。
【請求項16】
前記接地スリーブ要素は少なくとも第1の本体と第2の本体とを備え、前記第1の本体と前記第2の本体とは、前記接地スリーブ要素が圧縮されるとき、前記筐体穴において長手方向に移動するように軸方向において連結される、請求項10に記載のコネクタ組立体。
【請求項17】
前記接地スリーブ要素をばね付勢するために前記接地スリーブ要素に接して作用するように前記筐体穴に位置決めされるばねをさらに備える、請求項10に記載のコネクタ組立体。
【請求項18】
コネクタの前記プランジャ部分は、前記コネクタの後部において中心導体の一部分を提供するように構成され、前記コネクタ組立体筐体は回路基板とインターフェース接続するように構成され、前記中心導体は前記回路基板の導体と電気的に連結される、請求項12に記載のコネクタ組立体。
【請求項19】
コネクタの前記プランジャ部分は、前記コネクタの後部において中心導体の一部分を提供するように構成され、前記コネクタ組立体筐体はケーブルとインターフェース接続するように構成され、前記中心導体は前記ケーブルの導体と電気的に連結される、請求項12に記載のコネクタ組立体。
【請求項20】
コネクタが、前記接地スリーブ要素と電気的に連結される本体を備え、前記コネクタ組立体は、ケーブルと電気的に連結されるアダプタをさらに備え、前記アダプタは、前記ケーブルと前記コネクタ組立体とを電気的に連結するために、コネクタの前記中心導体および前記本体を受け入れるように構成される、請求項19に記載のコネクタ組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、2021年9月14日に出願された米国特許出願第17/474,905号(係属中)の優先権の利益を主張し、その開示は本明細書において参照により組み込まれている。
本出願は、2021年9月14日に出願された米国特許出願第17/474,905号(係属中)の優先権の利益を主張し、その開示は本明細書において参照により組み込まれている。
【0002】
本発明は、一般に、電気信号およびデータ信号を取り扱うためのケーブルおよびコネクタに関し、詳細には、RF性能のための圧縮可能な導体部品を有するコネクタに関する。
【背景技術】
【0003】
RFケーブルおよび関連するコネクタは、試験およびデータの信号伝送を含む、様々な異なる用途のために使用される。このような用途では、コネクタが回路基板信号トレースおよび/または他の相手側コネクタとインターフェース接続することを必要とし得る。さらに、様々な用途が、例えば、電源、センサ、アクティベータ、回路基板、バス配線、ワイヤーハーネス、ならびに、制御信号および電力信号の形態で電気を伝送するために必要とされる電気経路を提供するための他の要素の間で行われなければならない電気接続のための接続面において、高い密度のコネクタを含み得る。防衛用および宇宙用の市場における用途においての解決策への要求もある。特定の環境および用途における動作のための信号の完全性および信頼性の要件は厳しく、そのため、優れた接地および信号絶縁を有することが重要である。これは、高周波数RFの用途で特にそうである。また、このようなコネクタおよびその内部の接点は、機械的、振動、および広い温度範囲など、広い周波数範囲および多種多様な環境条件で機能しなければならない。
【0004】
様々な解決策が提案されているが、それらはしばしば複雑であり、数多くの部品を必要とし、そのため高価である。さらに、特定の解決策は、それらの用途において、および、それらがどのようにパッケージ化され、そのため、他のコネクタとしか嵌まり合うことができない、または、回路基板の状況の中だけでしか嵌まり合うことができないという点において、制限される。それによって、特定の解決策は、それが支援することができる信号用途において限られており、RF信号だけ、または電力信号だけの用途に専用とされる可能性がある。なおもさらには、既存の解決策は、多くの場合、信号嵌合インターフェース接続における広い許容差の変化に対応することができない。
【0005】
圧縮可能な部品を実施するいくつかの既存のコネクタおよび接点は、360度の接地を提供するために使用されるばね部品がしばしば一貫性がないため、不十分でもある。圧縮可能な接地要素またはばね付勢された接地要素を実施するそれらのコネクタは、実際のばね要素を接地経路に組み込み、それによって、ばねが曲がるときにインピーダンス変化をもたらす。他の設計は、許容差の問題に対処するために、圧縮可能な介在部品を使用し、伝導性要素を伴うエラストマ層を有する。このような設計は、適切な使用のために十分な締め付け力を必要とし、接地信号完全性に非一貫性をなおももたらす可能性がある。
【0006】
幅広い様々な設置および許容差にわたってのコネクタにおけるインピーダンスの整合は重要である。これは、接触表面がコネクタおよびその接触インターフェース接続に関して異なる間隔および平面にあり得るPCB設置で、特にそうである。ばね荷重の掛けられたピン、または接地滑動部など、移動可能な要素を有するコネクタを実施する解決策が、利用可能である。例えば、Carlisle Interconnect Technologiesによって所有されている米国特許第10,069,257号は1つのこのような解決策である。様々な設置環境において、コネクタにおける一貫したRFインピーダンス特性に対処する追加の解決策およびコネクタを提供する必要性がなおもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】米国特許第10,069,257号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
したがって、一貫した接地信号完全性を提供するだけでなく、360度の接地を提供するRF信号取扱いのためのインラインコネクタを提供することが望ましい。拡張性のある、ハイブリッドなRFおよび電力のコネクタのためにパッケージ化および使用され得るこのようなコネクタを提供することは、さらに望ましい。広い許容差の変化に対応して対処する一方で、基板対基板、ケーブル対基板、およびケーブル対ケーブルの用途を支持するように動作されるコネクタ設計も望ましい。
【課題を解決するための手段】
【0009】
コネクタが、少なくとも1つの穴を有する筐体を備える。中心導体要素は穴に位置決めされ、中心導体ピンを含む。中心導体は、筐体穴において長手方向に移動するようにばね付勢される。接地スリーブ要素が、中心導体要素の周りに同軸で配置され、筐体穴において長手方向に移動するように同じくばね付勢される。中心導体と接地スリーブとは筐体穴へと圧縮可能である。中心導体要素と接地スリーブとは、筐体穴において一緒に移動するために、および、コネクタが圧縮されるとき、互いに対して同じ同軸位置を維持するために、一緒に連結される。このようにして、コネクタにおけるインピーダンスは、コネクタが圧縮の様々な状態において圧縮されるとき、一貫して維持される。
【0010】
本明細書に組み込まれており、本明細書の一部を構成する添付の図面は、本発明の実施形態を示しており、先に提供されている本発明の大まかな記載、および、以下に提供される詳細な記載と一緒に、本発明を説明するように供する。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明は、ばね付勢された中心導体要素と、接地信号を電気的に反映しているばね付勢された滑動接地本体との両方の一貫したおよび同期されたインライン圧縮を提供するRFコネクタを提供することによって、先行技術における様々な要求に対処し、一般的な先行技術を改良する。中心導体と滑動本体とは、同期した様態で一緒に移動し、印刷回路基板における伝導性トレースの係合における初期の接触、完全な圧縮、および進行の過程にわたって、それらの相対位置と、互いとの電気的関係とを維持する。このようにして、一貫したインピーダンスが、圧縮の過程および伝導性表面との係合にわたって、ばね付勢された中心導体要素とばね付勢された滑動接地本体との間で維持される。独立してばね付勢された中心導体要素および接地本体は、信号を、印刷回路基板における伝導性パターンもしくは信号トレースに、または、別の相手ケーブルコネクタの対応する要素に、直接的に伝送する。このようなインラインコネクタは、個別に使用でき、高い密度のカスタムレイアウトまたは共通して利用可能なコネクタプラットフォームへとパッケージ化されてもよい。本明細書に記載されているコネクタは、RF信号に適しており、特には高い周波数のRF信号に適しているが、様々な用途のために使用することができる。
【0013】
図1を参照すると、本発明の一実施形態によるコネクタまたはコネクタシステム10が示されている。コネクタシステム10は、1つまたは複数の個別のコネクタ16を受け入れて収容するように構成されている外殻または筐体12を備える。単一または複数の同軸コネクタ16は、図示されているように、筐体の面18の前端に提供されており、信号の導体が筐体の後端20に提供されている。筐体要素は、例えば、真鍮、ステンレス鋼、または、重量が重要な用途についてはアルミニウム合金など、適切に頑丈な金属材料から作られる。筐体の前面18は、印刷回路基板(PCB)の表面における信号トレースなど、表面および電気要素との係合のための、内側の導体と、接地された外側の導体とを有する同軸プラットフォームにおいて、1つまたは複数のコネクタを提供している。図1における実施形態について、筐体12の後端20は、別のPCBのストリップライン導体など、別の導体に半田付けまたは他の方法で接続させるために、各々の同軸コネクタ16の中心導体を提供するように構成されている。しかしながら、筐体12の後端20およびコネクタ16は、信号通過のための別の同様のコネクタ16の形態で構成されてもよい。この種類のコネクタについての共通の構成は、RF同軸ケーブルに接続された後端20と、精密なコネクタで終端処理される同軸ケーブルとを伴う。コネクタ16は、技術的に知られているように、単一のケーブル組立体であり得る、または、アレイ状にまとめられ得る。密なパッケージ化については、コネクタ16は2.5mmのピッチを受け入れることができる。ケーブル組立体について、後端20とRF同軸ケーブルとは適切なアダプタで一緒に結び付けられ得る。アダプタは、用途に依存して大きさの定められる様々なケーブルを受け入れることができる。図5～図6Bは、ケーブル組立体に組み込まれたコネクタ16の一実施形態を示している。代替で、コネクタシステム10は、1つまたは複数のケーブルと連結することができる、または、いくつかの他の同軸コネクタプラットフォームの形態となることができる。そのため、筐体12と個々の同軸コネクタ16との後のインターフェース接続、および、信号がコネクタシステム10から伝送される方法は、図示されている例示の実施形態に限定されない。個々のコネクタ16の動作および要素は、本明細書においてさらに説明されている。
【0014】
本発明のRF同軸コネクタ16は、同軸に配置された様々な部品から組み立てることができ、次に、筐体12へと挿入され、特には、筐体12に形成された1つまたは複数の通路または穴22へと挿入され得る。図2を参照すると、各々のコネクタ16は、RF信号を提供するための中心導体部分組立体30だけでなく、コネクタ16のための信号接地を提供する滑動本体部分組立体32も組み込んでいる。部分組立体30、32を使用する筐体12におけるコネクタの組立てにおいて、支持絶縁体要素34が筐体12の通路22へと挿入される。支持絶縁体要素34は、本明細書でさらに検討されているように、中心導体部分組立体30の端を支持する。そのため、中心導体部分組立体30は筐体のそれぞれの通路22へと圧入される。次に、滑動本体部分組立体32の要素に接してばね付勢を提供するばね36が、中心導体部分組立体30にわたって通路22へと滑り込まされる。そのため、滑動本体部分組立体32は中心導体部分組立体30と位置合わせされ、中心導体部分組立体30にわたって組み込まれ、中心導体部分組立体30と同軸の位置合わせで、同じく通路22へと滑り込まされる。最後に、通路におけるすべての要素を収容するために、キャップ38が筐体通路へと圧入される。
【0015】
図2Aを参照すると、滑動本体部分組立体32は、一緒に連結され、本明細書に記載されているようにコネクタ16の一部として筐体12において一緒に移動する第1の本体40および第2の本体42を備える。第2の本体42は、第1の本体40の後部へと圧入し(図3A参照)、第2の本体における環体43が第1の本体の後端45に当接する。このようにして、第1の本体40が、コネクタを信号トレースに嵌め合わせるために使用される力の下などで、通路22において後方へ移動するとき、第2の本体42も後方へ移動する。中心導体部分組立体30の要素は、図3Aに示されているように、第1の本体40および第2の本体42を通じて同軸に延び、第1の本体40および第2の本体42と連結され、嵌め合い工程において筐体へと圧縮されるときにそれら本体と共に移動する。第1の本体40は、筐体12の面18において提供され、使用中にコネクタ16のための移動可能な接地スリーブとして作用する。第1の本体40の一部分が、図1に示されているように筐体12の前方へ延びる。本明細書では、第1の本体40は接地スリーブとも称される。
【0016】
より具体的には、図2Aを同様に参照すると、滑動本体部分組立体32は、図3Aに示されているような同軸の関係で中心導体部分組立体30と滑動本体部分組立体32とを保持するために、中心導体部分組立体30の前先端と係合する前絶縁体要素44と、中心導体部分組立体30において別の絶縁体要素54と係合する後絶縁体要素46とを備える。滑動本体部分組立体32を組み立てるために、前絶縁体要素44は、前端への圧入などで、第1の本体40の前端に位置決めされる。第1の本体40の前端は前絶縁体要素44を収容するように構成される。そのため、後絶縁体要素46は、前端への圧入などで、第2の本体42の前端に位置決めされる。第2の本体42は、後絶縁体要素46を収容するように構成された通路を有する。そのため、第1の本体40は第2の本体42へと圧入される。第1の本体40と第2の本体42とは、第1の本体40の後端45が第2の本体42の環体43に接触するまで一緒に押される。図3Aの断面図は、滑動本体部分組立体32を形成しているときに一緒になった2つの本体を示している。
【0017】
図2Bを参照すると、中心導体部分組立体30は、ばね荷重の掛けられたピン構造50と、ピン構造50における滑動する絶縁体要素54とを含む。固定本体52が、筐体12へと嵌まり入り、通路22へと圧入され得る胴部分68と、胴部分68から前方へ延びる、より小さい直径の部分69とを備える。図3Aに示されているように、通路22は、コネクタ16および胴部分68を受け入れるための、より大きい直径の部分70と、固定本体52を通じて、筐体において後方へ延びる中心導体62の後方部分を受け入れるための、より小さい直径の部分72とを含む。通路の、より小さい直径の部分72とより大きい直径の部分との間の移行は、組み立てられるときに固定本体52の後端が当接する肩部73を作り出す。図3Aを参照すると、ピン構造50は、前プランジャピン60を捕捉する胴体64と、プランジャとしても作用する後中心導体62とを備える。前プランジャピン60と後中心導体との両方は、胴体64において、中空の胴体64における反対方向に滑動し、ばね荷重の掛けられたピン構造50を形成するために、ピン60と中心導体62との間で胴体に着座するばね65によって対向される。固定本体52は、中心導体を包囲する支持絶縁体要素56にわたって組み立てられる。支持絶縁体要素56は、固定本体52の後端へと圧入され、中心導体62が、固定本体と、筐体における通路22とを通じて延びるように、中心導体62の一部分を支持する。したがって、固定本体52と中心導体62とは筐体において固定される一方で、プランジャピン60は胴体64において移動し、滑動本体部分組立体32は筐体において移動する。本明細書で検討されているように、プランジャピン60と胴体64とは、中心導体として作用するプランジャピン60と、接地スリーブとして作用する第1の本体40とが、同じ相対位置を保ち、記載されているような運動の範囲および圧縮を通じてコネクタのインピーダンス特性を向上させるために一緒に移動するように、滑動本体部分組立体32と連結される。
【0018】
図3A、図3B、および図3Cは、図3A、図3Bなどにおける非圧縮の状態または自由な状態と、図3Cなどにおける圧縮された状態とを示す、本発明のコネクタ16の断面図を示している。圧縮された状態において、プランジャピンと接地スリーブ40とは、PCBにおける信号トレースなどの信号担持媒体との接続を提供するために、ばね付勢の下で筐体12の中へと圧縮される。図示されているように、プランジャピン60は、胴体64およびばね65を通じて、中心導体62に連結されている。中心導体62は、筐体の後部80において提供されるために、コネクタ16を通じ、筐体12を通じて延びる。図において示されているような実施形態はPCBエッジ接続のために構成されている。しかしながら、PCB垂直取付、図5に示されているようなケーブル接続、または、コネクタ16と同様の別の精密なコネクタなど、他のインターフェース接続が実施されてもよい。これによって、図3Aにおいて見られるような後方におけるコネクタ平面82から、本発明の形態因子は、コネクタが所望の信号を通過させるためにどのように利用されるかに依存して、あらゆる数の異なる形態を取ることができる。
【0019】
図2Aを参照すると、第1の滑動本体40は、コネクタ16が組み立てられると、図3Aに示されているようにキャップ38に衝突する肩部41を組み込んでいる。このようにして、滑動本体部分組立体32は、筐体12のそれぞれの開口22の中に収容される。接地スリーブ40を含む滑動本体部分組立体32は、第2の本体42において、および、固定本体52の胴部分68の前端において、環体43に接して作用するばね36によって前方へ付勢される。中心導体部分組立体30は本体部分組立体32と連結される。具体的には、図3Aおよび図3Bを参照すると、中心導体部分組立体30は、前端において、前絶縁体要素44を通じて、接地スリーブ40の前端と連結される。胴体64は絶縁体要素44と連結され、ピン60は絶縁体要素を通じて延びる。これは、胴体64をコネクタの前端において接地スリーブ40と連結させる。胴体64の後端において、中心導体部分組立体30は、滑動絶縁体54および後絶縁体46を通じて第2の本体42の前方の縁と連結する。図3A～図3Cに示されているように、第2の滑動本体42は、中心導体部分組立体30の滑動絶縁体要素54と後絶縁体要素46とが筐体12において同軸で一緒に位置決めされるとき、滑動絶縁体要素54が入れ子にされる後絶縁体要素46を受け入れるように構成されている穴を組み込んでいる。このようにして、胴体64は、要素が接続のために圧縮されるとき、滑動本体部分組立体32の本体40および第2の本体42と一緒に移動するために、反対の端において捕捉される。そのため、プランジャピン60、胴体64、および滑動本体部分組立体32が筐体通路22および中心導体62に対して移動し得る一方で、中心導体管が筐体12の中で不動のままであり得るように、胴体64と滑動絶縁体要素54との両方が中心導体62の不動のプランジャ部分90に沿って滑動する。
【0020】
本発明の一態様によれば、図3Cに示されているように、後退したプランジャピン60と接地スリーブ40とは、圧縮されるとき、コネクタ16の中のそれらの要素の進行の長さの全体を通じて、互いに対して同じ関係を維持する。つまり、同じ相対的な位置決めが、図4A～図4Dに関連して本明細書で検討されているように、接触表面との初期の接触から、名目上の行程を通じて、最大限の行程までずっと、プランジャピン60と接地スリーブ40との間で維持される。このようにして、コネクタ16のインピーダンス特性は、コネクタの圧縮された要素の行程の全体を通じて維持される。
【0021】
中心導体部分組立体30では、中心導体62のプランジャ部分90とプランジャピン60との両方が、プランジャピン60の一端とプランジャ部分90の相対する端との間で延びるばね65によって提供されるばね付勢の下で動作する。それによって、それらの要素の各々は、コネクタが接続のためにPCB表面と係合されるとき、ばね付勢に抗して互いに向けて自由に延びる。そのために、プランジャピン60は、ピン60と接地スリーブ40との一緒のさらなる圧縮に向けて、胴体64の中へと、接地スリーブ40の完全な内側へ後退する。コネクタ16および筐体12の圧縮は、完全な圧縮に向けて、ばね36の付勢に抗して、接地スリーブおよび滑動本体部分組立体32だけでなく、ピン60および胴体64も後方へ駆動する。このような圧縮の間、コネクタ16に対して不動であるプランジャ部分90は、前方へと、胴体64の中へとさらに駆動される。そのため、胴体64は、ばね65を圧縮する二重のプランジャの作用を受ける。
【0022】
中心導体部分組立体30を組み立てるために、滑動絶縁体要素54は、ばね荷重の掛けられたピン構造50へと組み立てられる。そのため、固定本体52は、ばね荷重の掛けられたピン構造50にわたって滑らされる。そのため、支持絶縁体要素は、中心導体の長さに沿って、適切な位置へと位置決めされ得る。そのため、固定本体52は支持絶縁体要素にわたって組み立てられる。組み立てられたコネクタ16は、自由な状態または非圧縮の状態、および圧縮された状態で、図3A～図3Cにそれぞれ示されている。
【0023】
図4A～図4Dは、本発明のコネクタ16の動作および中心導体のプランジャピン60の進行だけでなく、表面100およびコネクタ16に対する接地スリーブ40の進行も示している。図4Aは、概して自由な状態におけるコネクタ16を示しており、この状態において、コネクタ16は、コネクタ16によって係合される1つまたは複数の信号トレースを担持するPCB表面などの表面100に接触していない。滑動本体部分組立体32および導体部分組立体30の各々は、ばね36および65の付勢の下で完全に延ばされている。図示されているように、コネクタの前に中心導体を提供しているプランジャピン60は、前絶縁体44の前面47および接地スリーブ40を越えて延ばされる。滑動本体部分組立体またはスリーブ40は、筐体12から前方へ延び、接地スリーブ40の肩部41と、延びたコネクタ部分を保持するために筐体12へと圧入されているキャップ38との係合によって、完全に延びた位置で保持される。
【0024】
ここで図4Bを参照すると、PCB表面100との初期の接触が示されており、プランジャピン60の先端は、表面100と係合しており、プランジャピン60の端が接地スリーブの端と同一平面になるように、接地スリーブへと駆動されている。同様に、第1の滑動本体40によって提供される表面47における接地スリーブの前端も表面100と接触している。図4Bに示されているように、プランジャピン60の先端は、前絶縁体要素44の前面47および接地スリーブと同一平面になるように押されている。このようにして、コネクタ16の中心導体および接地スリーブが、表面47において表面100との初期の接触を提供する。図における参照平面102および104によって示されているように、コネクタ16におけるインピーダンスは、表面100に提供され、PCB表面における任意の伝導性のパターンまたはトレースに提供される。本発明の特徴によれば、平面102および平面104における同じインピーダンスが、初期の接触から接触における完全な圧縮(図4D参照)までずっと、コネクタ16の最大限の行程の全体を通じて維持される。
【0025】
本発明の別の特徴によれば、図4Bにおいて示されているように初期の接触が行われると、プランジャピン60と滑動本体40とは一緒に進行し、筐体12へとさらに内方へ向かわされ、互いに対して同じ相対位置を維持する。中心導体の同軸の配置がプランジャピン60および接地スリーブ40によって提供されている。本発明の一実施形態では、例えば、初期の接触はプランジャピンの0.007インチの進行を利用することができる。
【0026】
図4Cを参照すると、コネクタの名目上の行程の圧縮は、表面100に接する筐体12およびコネクタ16の方向において示されている。例えば、このような移動は、別の0.020インチのプランジャピン60および滑動本体40のさらなる進行を含み得る。言及および図示されているように、中心導体はプランジャピン60によって提供され、接地スリーブの接地は、コネクタの全体の進行について図4Cにおいて見られるように、一緒に移動し、同じ相対位置交差平面102および104を維持する第1の滑動本体40によって提供される。第1の滑動本体40は、ばね36が固定本体52の胴部分68に接して圧縮されるにつれて、第2の滑動本体42および連結された第1の滑動本体40に作用するばね36の付勢に抗して、筐体12において後方に移動する。同時に、胴体64およびプランジャピン60も、第1の滑動本体40(接地スリーブ)および第2の滑動本体42と共に後方へ移動する。プランジャ部分90を含む中心導体62の一部分が、不動であり、支持絶縁体要素56を通じて固定本体52と連結されているため、胴体64だけでなく、滑動絶縁体要素54および後絶縁体要素46も、ばね65の付勢に抗して滑動本体部分組立体32において後方へ滑動する。つまり、プランジャ部分90は、ばね65の付勢に抗して胴体64へとさらに移動し、胴体64、滑動本体40、および他の連結された要素は、筐体12において、表面100から離れるように後方へ移動する。
【0027】
図4Dは、例えば0.040インチの進行などで、コネクタ16のさらなる移動または完全な圧縮および最大限の行程を示している。最大限の行程において、滑動本体40の物理的な停止は、第1の滑動本体における肩部41と、コネクタ16を受け入れる筐体の通路22において形成された対応する肩部49とによって提供される。図4Dにおいても見られるように、中心導体のプランジャピン60と、第1の滑動本体40によって提供される接地スリーブとの相対位置は、平面102および104においてそれらの同じ相対位置を維持する。それによって、インピーダンスは、初期の接触の全体を通じ、表面100に対するコネクタの最大限の行程または完全な圧縮までずっと同じである。図4Dに示されているように、参照平面102を通じて、平面が絶縁体要素およびプランジャピン60を通過するときに誘電率が絶縁体要素44によって提供される。参照平面104へと後方へ移動すると、プランジャピン60と胴体64との間の直径に若干の変化がある。しかしながら、接地スリーブ40と胴体64との間の誘電体が空気であるため、誘電率は、参照平面102に対して参照平面104においてより小さい。これは、プランジャピン60から胴体64への直径における変化を相殺する。そのため、本発明は、様々な異なる取付けの状況、および、コネクタ筐体12と印刷回路基板の表面100などの要素との間の距離に対処することができるコネクタを提供する。
【0028】
図3Aに示されているように、筐体における後方で、中心導体62は、別の回路基板110などに連結できる、または、鉛直取付け印刷回路基板(図示されていない)に連結できる。中心導体62は、信号をコネクタ16から基板へと通すために、回路基板の信号トレースまたは他の導体と電気的に連結される。同様に、コネクタ16によって示されているような精密なコネクタが、筐体12の中で反対を向く2つの精密なコネクタ16を有するように、筐体12の後端において複製および組み込みされてもよい。
【0029】
図3Cを参照すると、接地経路112が、コネクタ16の前部と、筐体12の後端における同様のコネクタまたは印刷回路基板などの信号要素と係合する、コネクタの後部との間に示されている。プランジャピン60およびプランジャ部分90によって胴体64において提供された2つのプランジャは、胴体64の各々の端において圧縮する能力を提供する。胴体64は、滑動本体の部分組立体によって提供される滑動本体40、42に固定される。プランジャピン60と胴体64との両方が、接地された本体40、42と共に移動する。本発明によって提供される1つの具体的な利点は、中心導体を表している接触プランジャピン60および胴体64が一緒に並進することである。良好なインピーダンス性能のために、プランジャピン60と胴体64との異なる直径が、平面102および104など、異なる誘電率を伴う材料を使用することで補償される。これは、コネクタ16における2つの異なる状況のインピーダンス整合を可能にする。インピーダンスは、プランジャピン60および胴体64について整合され、コネクタ16の進行の行程にわたって、同じ信号およびRF性能をもたらす。これは、初期の圧縮から完全な圧縮へのコネクタの進行の行程に対して同様のインピーダンスおよび性能を維持しない他のRFコネクタに対する改善である。先行技術では、RF信号および性能が変化し、一定ではない。
【0030】
図5～図6Bは本発明の代替の実施形態を示しており、コネクタは、図3Aに示されているような回路基板ではなくケーブル組立体において終端処理されている。図5は、同軸ケーブル組立体120に連結された単一のコネクタ16を示している。しかしながら、当業者によって理解されるように、複数のコネクタ16が、筐体12において密にパッケージ化され、次いで、それぞれのケーブル組立体120とそれぞれ連結されてもよい。ケーブル組立体120は、次いで、例えば、SMAコネクタ構造など、別の適切なコネクタ構造132で終端処理されてもよい。代替で、本明細書に記載されているような別のコネクタ16は、ケーブル組立体120のための終端処理するコネクタとして使用されてもよい。そのために、記載されているような別のアダプタ構造134が、ケーブル組立体の他の端において使用されてもよい。
【0031】
図6Aおよび図6Bは、本発明のコネクタ16をケーブル組立体120とインターフェース接続するために使用され得るアダプタ構造134を示している。ケーブル組立体120は、適切な中心導体136と外側導体138とを有し、望まれるような任意の適切なコネクタ形態因子であり得るコネクタ構造140で終端処理された同軸ケーブルを備える。コネクタ構造140の反対において、アダプタ構造が、図示されているようにケーブル組立体の他方の端とインターフェース接続しており、特には、内側導体136および外側導体138をコネクタ16の端へと提供するために、内側導体136および外側導体138とインターフェース接続する。具体的には、アダプタ134は、外側導体138と電気的にインターフェース接続/連結し、コネクタ16の胴部分68を受け入れるためのソケット143を形成する本体構造142を備える。アダプタ134は、コネクタ16の中心導体62とインターフェース接続するように構成されているソケット144をさらに備える。中心導体は、ソケット144へと差し込むためのピン構造の形態であり得る。言及されているように、図6A、図6Bにおける構成は、複数のコネクタ16およびケーブル組立体120を伴うことができる。
【0032】
図6Bは、コネクタ16の後端においてアダプタ134に差し込まれたコネクタ16を示している。胴部分68はソケット143に差し込まれ、中心導体62はソケット144に差し込まれる。このようにして、コネクタ16の電気信号は、さらなる処理および信号取扱いのためにケーブル組立体120に提供される。
【0033】
本発明は実施形態の記載によって例示されており、実施形態は相当の詳細において記載されているが、添付の特許請求の範囲をこのような詳細に制限する、または何らかの形で限定することは、本出願人の意図するところではない。追加の利点および変更が当業者には容易に明らかになる。そのため、そのより広い態様における本発明は、装置および方法を描写する特定の詳細と、図示および記載されている図示の例とに限定されない。したがって、本出願人の大まかな発明の概念の精神または範囲からの逸脱なしで、このような詳細からの逸脱が行われる可能性がある。
【符号の説明】
【0034】
10 コネクタシステム
12 筐体
16 コネクタ
18 面、前面
20 後端
22 通路、穴、開口
30 中心導体部分組立体
32 滑動本体部分組立体
34 支持絶縁体要素
36 ばね
38 キャップ
40 第1の滑動本体、接地スリーブ、第1の本体
41 肩部
42 第2の滑動本体、第2の本体
43 環体
45 後端
44 前絶縁体要素
46 後絶縁体要素
47 前面、表面
49 肩部
50 ピン構造
52 固定本体
54 絶縁体要素、滑動絶縁体要素
56 支持絶縁体要素
60 前プランジャピン、プランジャピン
62 後中心導体、中心導体
64 胴体
65 ばね
68 胴部分
69 より小さい直径の部分
70 より大きい直径の部分
72 より小さい直径の部分
73 肩部
80 後部
82 コネクタ平面
90 プランジャ部分
100 表面
102、104 参照平面
112 接地経路
120 ケーブル組立体
132 コネクタ構造
134 アダプタ構造
136 中心導体、内側導体
138 外側導体
142 本体構造
143 ソケット
144 ソケット
12 筐体
16 コネクタ
18 面、前面
20 後端
22 通路、穴、開口
30 中心導体部分組立体
32 滑動本体部分組立体
34 支持絶縁体要素
36 ばね
38 キャップ
40 第1の滑動本体、接地スリーブ、第1の本体
41 肩部
42 第2の滑動本体、第2の本体
43 環体
45 後端
44 前絶縁体要素
46 後絶縁体要素
47 前面、表面
49 肩部
50 ピン構造
52 固定本体
54 絶縁体要素、滑動絶縁体要素
56 支持絶縁体要素
60 前プランジャピン、プランジャピン
62 後中心導体、中心導体
64 胴体
65 ばね
68 胴部分
69 より小さい直径の部分
70 より大きい直径の部分
72 より小さい直径の部分
73 肩部
80 後部
82 コネクタ平面
90 プランジャ部分
100 表面
102、104 参照平面
112 接地経路
120 ケーブル組立体
132 コネクタ構造
134 アダプタ構造
136 中心導体、内側導体
138 外側導体
142 本体構造
143 ソケット
144 ソケット
【図1】
【図2】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【手続補正書】
【提出日】2024-05-14
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
穴を有する筐体と、前記穴に位置決めされ、中心導体ピン、プランジャ部分、および移動可能な胴体を備える中心導体要素であって、前記中心導体ピンは前記胴体の前端に位置決めされ、前記プランジャ部分は前記胴体の後端に位置決めされ、前記中心導体ピンは前記胴体において移動するようにばね付勢される、中心導体要素と、
前記胴体および前記中心導体ピンは、前記筐体穴において前記プランジャ部分に対して長手方向に移動し、
前記中心導体要素と同軸に配置される接地スリーブ要素であって、圧縮されるために前記筐体穴において長手方向に移動するようにばね付勢される、接地スリーブ要素と、
を備え、
前記中心導体要素と前記接地スリーブ要素とが、圧縮されるとき、前記筐体穴において一緒に移動するために一緒に連結されるように、前記接地スリーブ要素は、前記胴体に沿う複数の位置において前記胴体と連結され、前記中心導体要素と前記接地スリーブ要素とは、前記コネクタが圧縮されるとき、前記筐体穴において互いに対して同じ同軸位置を維持する、
コネクタ。
【請求項2】
前記プランジャ部分は前記筐体穴の中で不動であり、前記胴体におけるばねは、前記中心導体ピンの前記ばね付勢を提供するために、前記プランジャ部分に接して作用する、請求項1に記載のコネクタ。
【請求項3】
前記中心導体ピンは、前記胴体において前記接地スリーブ要素に対して独立して移動可能である、請求項1に記載のコネクタ。
【請求項4】
前記接地スリーブ要素は、前記筐体穴において一緒に移動するために、前記胴体の前端および前記胴体の後端において前記中心導体要素の前記胴体と連結される、請求項1に記載のコネクタ。
【請求項5】
前記接地スリーブ要素は少なくとも第1の本体と第2の本体とを備え、前記第1の本体と前記第2の本体とは、前記接地スリーブ要素が圧縮されるとき、前記筐体穴において長手方向に移動するように軸方向において連結される、請求項1に記載のコネクタ。
【請求項6】
前記接地スリーブ要素をばね付勢するために前記接地スリーブ要素に接して作用するように前記筐体穴に位置決めされるばねをさらに備える、請求項1に記載のコネクタ。
【請求項7】
前記プランジャ部分は、前記コネクタの後部において中心導体の一部分を提供するように構成される、請求項1に記載のコネクタ。
【請求項8】
複数の穴を有する筐体と、前記筐体の前記穴に連結される複数のコネクタであって、
それぞれの穴に位置決めされ、中心導体ピン、プランジャ部分、および移動可能な胴体を備える中心導体要素であって、前記中心導体ピンは前記胴体の前端に位置決めされ、前記プランジャ部分は前記胴体の後端に位置決めされ、前記中心導体ピンは前記胴体において移動するようにばね付勢される、中心導体要素、および、
各々の中心導体要素の前記胴体および前記中心導体ピンは、それぞれの前記筐体穴においてそれぞれの前記プランジャ部分に対して長手方向に移動し、
前記中心導体要素と同軸に配置され、圧縮されるためにそれぞれの前記筐体穴において長手方向に移動するようにばね付勢される接地スリーブ要素、
を各々が備える、複数のコネクタと
を備え、
コネクタの前記中心導体要素とそれぞれの前記接地スリーブ要素とが、圧縮されるとき、それぞれの前記筐体穴において一緒に移動するために一緒に連結されるように、前記接地スリーブ要素は、前記胴体に沿う複数の位置において前記胴体と連結され、前記中心導体要素と前記接地スリーブ要素とは、前記コネクタが圧縮されるとき、前記筐体穴において互いに対して同じ同軸位置を維持する、
コネクタ組立体。
【請求項9】
前記プランジャ部分は前記筐体穴の中で不動であり、前記胴体におけるばねが、前記中心導体ピンの前記ばね付勢を提供するために、前記プランジャ部分に接して作用する、請求項8に記載のコネクタ組立体。
【請求項10】
前記中心導体ピンは、前記胴体において前記接地スリーブ要素に対して独立して移動可能である、請求項8に記載のコネクタ組立体。
【請求項11】
前記接地スリーブ要素は、前記筐体穴において一緒に移動するために、前記胴体の前端および前記胴体の後端において前記中心導体要素の前記胴体と連結される、請求項8に記載のコネクタ組立体。
【請求項12】
前記接地スリーブ要素は少なくとも第1の本体と第2の本体とを備え、前記第1の本体と前記第2の本体とは、前記接地スリーブ要素が圧縮されるとき、前記筐体穴において長手方向に移動するように軸方向において連結される、請求項8に記載のコネクタ組立体。
【請求項13】
前記接地スリーブ要素をばね付勢するために前記接地スリーブ要素に接して作用するように前記筐体穴に位置決めされるばねをさらに備える、請求項8に記載のコネクタ組立体。
【請求項14】
コネクタの前記プランジャ部分は、前記コネクタの後部において中心導体の一部分を提供するように構成され、前記コネクタ組立体筐体は回路基板とインターフェース接続するように構成され、前記中心導体は前記回路基板の導体と電気的に連結される、請求項8に記載のコネクタ組立体。
【請求項15】
コネクタの前記プランジャ部分は、前記コネクタの後部において中心導体の一部分を提供するように構成され、前記コネクタ組立体筐体はケーブルとインターフェース接続するように構成され、前記中心導体は前記ケーブルの導体と電気的に連結される、請求項8に記載のコネクタ組立体。
【請求項16】
コネクタが、前記接地スリーブ要素と電気的に連結される本体を備え、前記コネクタ組立体は、ケーブルと電気的に連結されるアダプタをさらに備え、前記アダプタは、前記ケーブルと前記コネクタ組立体とを電気的に連結するために、コネクタの前記中心導体および前記本体を受け入れるように構成される、請求項１５に記載のコネクタ組立体。
【国際調査報告】