JPH02215065A - コネクタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、多極同軸型として好適なコネクタ装置に関す
る。

（従来の技術） この種のコネクタ装置は、基板間、複数の基板からなる
モジュール間２機器間の信号電流や電源電流を着脱自在
にして接続するものであり、電流形態や極数等により各
種各様のものがある。

ここで、例えば、電子走査型超音波診断装置の本体トフ
ローブとを接続するケーブル用コネクタ装置について説
明する。すなわち、超音波診断装置のプローブは、多数
の超音波振動子を有して構成され、各振動子は、送信で
は高電圧パルスの供給を受け、また受信では微弱なエコ
ー受信信号を発生する。そして、高電圧パルスの供給は
、本体内に内蔵されている送信器から行なわれ、また、
受信信号は本体内に内蔵されている受信器に送られる。

これら高電圧パルス及び受信信号の授受はプローブと本
体との間で、多芯ケーブルを介して行なわれる。

そして、本体に多種多様のプローブを接続するため等の
理由から、ケーブルに例えば雄コネクタを取付は且つ本
体には前記雄コネクタに対応して雌コネクタを取付けて
、プローブ（ケーブル付）と本体とを接離自在に構成し
ている。この場合、使用するコネクタ装置は、高電圧パ
ルスを通電するためや堅牢性を考慮して例えば第６図に
示されるものが使用されている。第６図（ａ）に示すも
のは雄コネクタ１１であり、その内部には棒状雄端子が
極数分配段されている。また、そのケーブル１２は図示
しないプローブに接続されている。

第６図（ｂ）に示すものは図示しない本体フレームに取
付けられる醋コネクタ１３であり、その内部には棒状雌
端子が極数分配段されている。また、そのケーブル１４
は図示しない本体内の送受信器に接続される。このよう
な雄コネクタ１１と雌コネクタ１３とからなるコネクタ
装置は、極数分配段された棒状雄端子が雌コネクタ１３
に挿入され、棒状雌端子に規定の接触圧で接触状態を保
持するようになる。

一方、プローブと本体との間で授受される信号及び電線
について考察すると、信号線（１１線）間の相互インダ
クタンスや自己インダクタンスが大きく、信号線間のク
ロストークが生じやすく、また、外来電波による影響も
受けやすい。このような影響を極力抑制するために、ケ
ーブルを構成する各信号線は、同軸（又はシールド線）
線を採用しているのが通例である。しかし乍、ケーブル
端末であるコネクタ装置の各種は同軸にはなっていない
。本来ならば、ケーブルに対応してコネクタ装置も同軸
であれば、上述した問題は抑制されるので有益であるが
、次の理由により実現されていないのが実状である。

第７図（ａ）（ｂ）は１極の同軸端子と１０極の単一端
子を並設したコネクタ装置を示しており、第７図（ａ）
に示すものは雄コネクタ１５であり、その内部には同軸
雄端子１６が１個、単一雄端子１７が１０個配設されて
いる。また、第７図（ｂ）に示すものは雌コネクタ１８
であり、その内部には同軸雌端子１９が１個、単一雌端
子２０が１０個配設されている。ここで、単一雄端子１
７と単一雌端子２０とは第６図に示すものと同じ原理に
よるものであり、また、同軸雄端子１６と同軸雌端子１
９とは、第８図に示す所謂ビンプラグ２１と同じ原理に
よるものである。

そして、単一雄端子１７と単一雌端子２０とは、単一雄
端子１７が単一雌端子２０にその長手方向に挿入され、
その長手方向側面での接触により、電気的接続が図られ
ているものであり、同様に、同軸雄端子１６と同軸雌端
子１９とは、同軸雄端子１６が同軸雌端子１９にその長
手方向に挿入され、その長手方向側面での接触により、
電気的接続が図られているものである点で同じである。

ただし、同軸端子では、第８図の例で説明すると、各端
子が信号用導体２２．２３と接地用導体２４゜２５とを
同心状に配置し、しかも雄側が雌側に覆い被さるような
構成となりでいる。

（発明が解決しよとする課題） 上述した同軸端子は、２つの単一端子を一体構成したも
のと等価であり、しかも接地用導体２４．２５に関して
は雄側か雌側に挿入されつつ覆い被さって規定の接触圧
ひいては電気伝導度を得ようとするものであるため、単
一端子と比べてその径寸法の大きさが自ずと大きく、ま
た、同軸端子は、２つの単一端子を一体で抜き差しする
ものと等価であるため、信号用導体２２．２３と接地用
導体２４．２５との相乗的な力の作用により、その挿入
力及び抜去力も、単一端子と比べてその大きさが非常に
大きいものとなっている。

以上の説明は、一つの同軸端子及び単一端子についての
比較であるが、超音波診断装置に用いるコネクタ装置で
必要とする極数は多いものでは１００極から２００極に
及ぶものを必要とし、このような多極同軸型コネクタ装
置では、形状が非常に大きくなってしまう点、挿入力及
び抜去力が非常に大きく、着脱が難しくなってしまう点
により、実用的でない。

そこで本発明の目的は、小形化を図り得、しかも着脱が
容易であって多極同軸型に好適なコネクタ装置を提供す
ることにある。

［発明の構成］ （３題を解決するための手段） 本発明は上記課運を解決し且つ目的を達成するために次
のような手段を講じた構成としている。

すなわち、請求項１にかかる本発明は、ボタン型端子を
配設してなる第１の基板と、ボタン型端子を配設してな
りそのボタン型端子の端面が前記第１の基板のボタン型
端子の端面に対向するように前記第１の基板と所定の距
離を存して配置されるｆｆ１２の基板と、これら第１．
第２の基板のボタン型端子の端面に当接及び離脱させる
べく前・２第１の基板及び第２の基板のうち少なくとも
一方を他方に対して接近及び離間させる開閉機構とを具
備したことを特徴とする。

また、請求項２にかかる発明では、請求項１にかかる発
明におけるボタン型端子を、信号用導体と接地用導体と
により構成したことを特徴とする。

（作用） 請求項１の発明によれば、開閉機構を操作することによ
り２つのボタン型端子の端面が互いに当接し合い、両者
の電気的接触が図られるようになる。この場合、電気的
接触は当接によるものであるため、着脱は容易であって
、電気伝導度は開閉機構による当接力で調整が可能であ
る。また、従来のように雄側か雌側に挿入されつつ覆い
被さるものでなく、単に両者の端面が当接する構成であ
るので、従来のものよりも小形化を特徴する請求項２に
よれば、同軸ボタン型端子を構成でき、多極同軸コネク
タ装置を実現することができる。

（実施例） 以下本発明にかかるコネクタ装置の一実施例を図面を参
照して説明する。

第１図は本実施例によるコネクタ装置の部分断面斜視図
である。第１図（ａ）は雄コネクタ３０を示しており、
また第１図（ｂ）は雌コネクタ４０を示している。

第１図（ａ）に示す雄コネクタ３０は、開口部を有する
箱状ハウジング３１と、このハウジング３１内の反開口
部側に固定配置されるケーブル取付は台３２と、このケ
ーブル取付は台３２に取付けられ、図示しないブーロブ
から導入される多芯ケーブル５０の各電線５１が接続さ
れるケーブル用コネクタ３３と、ケーブル取付は台３２
よりも開口部側に摺動自在に配置される弾性材からなる
加圧板３４と、ケーブル取付は台３２と加圧板３４との
間に配置され加圧板３４を図示Ａ方向に移動させるカム
３５と、ハウジング３１の加圧板３４よりも開口部側に
その一縁部分が配置され、°。

該−縁部分が加圧板３４により加圧されると共にケーブ
ル取付は台３２にその地縁部分が配置され、該地縁部分
がケーブル用コネクタ３３を介して多芯ケーブル５０の
各電線５１に接続される基板３６とから構成されている
。

゛第１図（ｂ）に示す雌コネクタ４０は、雄コネクタ３
０のハウジング３１の開口部に図示Ｂの方向に挿入され
るハウジング４１と、このハウジング４１の端面に固定
配置され前記基板３６に対向する基板４２とから構成さ
れている。

ここで、基板３６及び４２を、第２図及び第３図を参照
して詳細に説明する。第２図（ａ）は、雄コネクタ３０
における基板３６．コネクタ３３及びケーブル５０を示
しており、第２図（ｂ）は、雌コネクタ４０における基
板４２を示している。

ただし、第２図（ａ）において、コネクタ３３はケーブ
ル取付は板３２に取付けられ、且つ基板３６はこのケー
ブル取付は板３２に取付けられているものであるが、説
明を容易にするため、ここではケーブル取付は板３２の
図示を省略している。

基板３６．４２には同軸ボタン型端子３７゜４３が２次
元配列をもって配置され、この同軸ボタン型端子３７．
４３の端面は、図示Ｂの方向に基板３６．４２が移動す
ることにより互いに当接し合うようになっている。ここ
で、前記基板３６゜４２の移動は、ハウジング４１をハ
ウジング３１に挿入して基板３６．４２が対向され、さ
らに、第１図に示すカム３５の駆動により加圧板３４が
付勢されることにより、同軸ボタン型端子３７゜４３の
各端面が規定の押圧力で当接することになる。

そして、基板３６の基板４２に対向する面には、接地ラ
イン導体３８が配設され、その反対の面には、図示しな
い信号ライン導体が配設されている。

この接地ライン導体３８と信号ライン導体とは、基板３
６上にほぼ対向する配置となっている。これと同様に、
基板４２の基板３６と対向する面には図示□しない接地
ライン導体が配設され、その反対の面には信号ライン導
体４４が配設されている。

この接地ライン導体と信号ライン導体４４とは、基板４
２上にほぼ対向する配置となっている。

第３図は例えば基板３６の表面実装を示す断面図である
。第３図に示すように、同軸ボタン型端子３７は、信号
用導体３７ａと、この信号用導体３７ａの周囲に配置さ
れる絶縁層３７ｂと、この絶縁層３７ｂの周囲に配置さ
れる接地用導体３７ｃとから構成され、同芯状に配置さ
れており、それらの端面は平面に形成さている。

次に、信・号ライン導体と接地ライン導体との配置条件
について、第４図を参照して説明する。すなわち、信号
ライン導体を通る信号に対し同軸線としての効果を持た
せるには、信号ライン導体と接地ライン導体との距離を
できるだけ近付ける必要がある。例えば、超音波診断装
置に用いるコネクタ装置を例にする□と、信号ライン導
体間のクロストークレベルは一６０ｄＢ以下にすること
が必要とされ、これ以上の場合はドプラ血流計測時の測
定精度が低下する。１００個の振動子を有するプローブ
に適用する１００極のコネクタ装置の場合は、第４図に
示すように、信号ライン導体５ＩＳ２との間の距離をｄ
とし、信号ライン導体Ｓｔと接地ライン導体Ｅ１との間
の距離をｈとしたとき、ｈ／ｄを５以下に設定すること
により、信号ライン導体間の相互インダクタンスを小さ
くし、クロストークレベルを目標とする一６０ｄＢ以下
に抑制することができる。

従って、本実施例においても、ｈ／ｄ＜５を満足するよ
うに基板３６．４２上に信号ライン導体及び接地ライン
導体を設けるようにする。

以上の構成によれば、カム３５を操作することにより、
加圧板３２は基板３６を基板４２に押付け、これにより
対向する同軸ボタン型端子３７゜４３の信号用導体及び
接地用導体の端面同士を規定の圧力をもって当接させる
ことができる。この場合、雄コネクタ３０と雌コネクタ
４０との着脱と、当接による同軸ボタン型端子３７．４
３の電気的接触とは、直接的に関係はなく、加圧板３２
により発生する圧力を調整することで、同軸ボタン型端
子３７．４３間の電気伝導度を調整でき、雄コネクタ３
０と雌コネクタ４０との着脱に要する力は、任意に設定
する、一般には低減することができる。従って、同軸多
極コネクタ装置として構成すれば、着脱の容易性、クロ
ストークの低減化、最適化電気伝導度の容易な設定が実
現され、例えば、電子走査型超音波診断装置に使用する
コネクタ装置として好適なものとなる。

また、従来のようにコネクタの雄側か雌側に挿入されつ
つ覆い被さるものでなく、単に両者の端面が当接する構
成であるので、従来のものよりも覆い被さらない分だけ
小形化を実現する。これは、１００極〜２００極のよう
な多極化するほど効果は大となり、着脱の容易性に寄与
するものとなる。

なお、上記の実施例は同軸ボタン型端子を構成している
例であるが、第５図に示すように、一つの同軸線５１に
対して、その信号線５１ａが接続される単一ボタン型端
子３７′と、接地線５１ｂが接続される単一ボタン型端
子３７′とを基板３６（及び基板４２）に設ける構成で
もよい。もちろん、同軸線以外に単線にも適用できる。

この場合、同軸線に適用するとｎ極コネクタ装置であっ
ても単線では２ｎ極コネクタ装置を構成することができ
る。

なお、上記実施例では、各要素について形状や材質等を
特定していないが、例えば基板としてはフレキシブル基
板やガラスエポキシ基板９紙エポキシ基板、ベークライ
ト基板等各種のものを適宜使用することができる。ボタ
ン端子の形状についても図示では端面が円状であるが、
半円状、角状等のでもよい。また、基板３６．４２上に
配置される信号ライン導体及び接地ライン導体は、銅箔
パターンや電線等のものを用いることができる。

この他発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施
できるものである。

【発明の効果］ 以上のように本発明の請求項１は、ボタン型端子を配設
してなる第１の基板と、ボタン型端子を配設してなりそ
のボタン型端子の端面が前記第１の基板のボタン型端子
の端面に対向するように前記第１の基板と所定の距離を
存して配置される第２の基板と、これら第１．第２の基
板のボタン型端子の端面に当接及び離脱させるべく前記
第１の基板及び第２の基板のうち少なくとも一方を他方
に対して接近及ｃ１．１ｌｌ１間させる開閉機構とを具
備し、請求項２にかかる発明は、請求項１にかかる発明
におけるボタン型端子を、信号用導体と接地用導体とに
より構成したものである。

請求項１の発明によれば、開閉機構を操作することによ
り２つのボタン型端子の端面が互いに当接し合い、両者
の電気的接触が図られるようになる。この場合、電気的
接触は当接によるものであるため、着脱は容易であって
、電気伝導度は開閉機構による当接力で調整が可能であ
る。また、従来のように雄側か雌側に挿入されつつ覆い
被さるものでなく、単に両者の端面が当接する構成であ
るので、従来のものよりも小形化を特徴する請求項２に
よれば、同軸ボタン型端子を構成でき、多極同軸コネク
タ装置を実現することができる。

よって本発明によれば、小形化を図り得、しかも着脱が
容易であって多極同軸型に好適なコネクタ装置は本発明
にかかるコネクタ装置の一実施例を示す部分斜視図、第
２図は同実施例における基板を示す斜視図、第３図は同
実施例における同軸ボタン端子の基板における実装状態
を示す図、第４図は同実施例におけるパターン導体の配
置関係を示す図、第５図は本発明の他の実施例を示す基
板の斜視図、第６図は電子走査型超音波診断装置に用い
られるコネクタ装置を示す斜視図、第７図は同軸端子と
単一端子を並設したコネクタ装置を示す斜視図、第８図
はピンプラグを示す斜視図である。

３０・・・雄コネクタ、３１・・・ハウジング、３２・
・・ケーブル取付は台、３３・・・ケーブル用コネクタ
、４３・・・同軸ボタン型端子、３７′・・・単一型ボ
タン端子、３７ａ・・・信号用導体、３７ｂ・・・絶縁
層、３７ｃ・・・接地用導体、３８・・・接地ライン導
体、３９・・・信号ライン導体、４０・・・雌コネクタ
、４１・・・ハウジング、４２・・・基板。

第３図 第４図 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ｊｌｉ５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ボタン型端子を配設してなる第１の基板と、ボタ
   ン型端子を配設してなりそのボタン型端子の端面が前記
   第１の基板のボタン型端子の端面に対向するように前記
   第１の基板と所定の距離を存して配置される第２の基板
   と、これら第１、第２の基板のボタン型端子の端面に当
   接及び離脱させるべく前記第１の基板及び第２の基板の
   うち少なくとも一方を他方に対して接近及び離間させる
   開閉機構とを具備したことを特徴とするコネクタ装置。
2. （２）ボタン型端子を、信号用導体と接地用導体とによ
   り構成したことを特徴とする請求項１に記載のコネクタ
   装置。