JP4136924B2 - 同軸電気コネクタ - Google Patents

Description

本発明は同軸電気コネクタ、特にＬ型同軸電気コネクタに関する。

Ｌ型同軸電気コネクタは、例えば、特許文献１に開示されているものが知られている。

この特許文献１のコネクタ５０は、理解しやすく示した添付図面の図４において、回路基板Ｐ上に配された相手コネクタ６０に対して、回路基板の面に直角方向で嵌合接続される。

相手コネクタ６０は、円筒状の外部導体６１と、その中心位置に配された中心導体６２と、両導体の間に一体モールド成形された誘電体６３とを有している。外部導体６１は、周方向の一箇所で接合するように円筒形に湾曲形成されて作られていて、外周にロック溝６１Ａが形成されている。中心導体６２は軸状の接触部６２Ａとその下端から周方向の一箇所でＬ字腕部をなす接続部６２Ｂとを有している。誘電体６３は下部のみにて存在し、その上方では、外部導体６１と中心導体６２の接触部６２Ａとの間で上記コネクタ５０との嵌合に供せられる環状の受入空間を形成している。

かかる相手コネクタ６０と嵌合接続する当該コネクタ５０の外部導体５１は、円筒状の嵌合筒状部５１Ａと、蓋部５１Ｂ、枠状部５１Ｃそして囲繞部５１Ｄとを有している。外部導体５１は金属板を抜き加工そして屈曲成形加工して作られていて、図５にも見られるように、嵌合筒状部５１Ａはその上半部の範囲に接合部５１Ａ１を有して円筒形となっており、その外周面に環状の溝を形成することにより内周面にロック用の突条部５１Ｅを設けている。嵌合筒状部５１Ａの下半部には上記環状の突条部５１Ｅと交差するようにして、周方向の複数位置にスリット５１Ｆが形成されている。又、上記嵌合筒状部５１Ａの上半部では、周方向の一部が半径方向に突出して枠状部５１Ｃが形成されている。

外部導体５１は誘電体５２を保持し、該誘電体５２は中心導体たる端子５３を保持している。外部導体５１の蓋部５１Ｂと囲繞部５１Ｄは、図５に見られるように、嵌合筒状部５１Ａの周方向の一部で上記枠状部５１Ｃに対し直径方向反対側で上方に延びて設けられており、上記誘電体５２と結線済の端子５３が嵌合筒状部５１Ａ内に収められた後に直角に屈曲されて図４の状態となる。上記蓋部５１Ｂと嵌合筒状部５１Ａとは、くびれた連絡部５１Ｇでつながっていて、ここで上記の屈曲が可能となる。誘電体５２は、端子５３を保持しつつ該端子５３の接触部５３Ａを収容する端子孔５２Ａが形成されていると共に、上方に向け基部で屈曲可能な舌片５２Ｂと、ケーブル案内溝５２Ｃが形成されたケーブル受部５２Ｄとを有している。

かかるコネクタ５０においては、図５に見られるように、端子５３の上面部に同軸ケーブルＣの芯線Ｃ１を半田結線した後に、該端子５３の接触部５３Ａを上記誘電体５２の端子孔５２Ａに挿入し、しかる後に、外部導体５１を上記連絡部５１Ｇにて上記誘電体５２の舌片５２Ｂを押しながら屈曲して、図４の状態とし、囲繞部５１Ｄを曲げ加工して枠状部５１Ｃを囲繞しそしてケーブルＣを緊縛保持する。

使用に際しては、コネクタ５０を相手コネクタ６０に嵌合すると、コネクタ５０の端子の接触部５３Ａがコネクタ５０の中心導体６２を挟むようにして該中心導体６２と接触し、コネクタ５０の外部導体５１の筒状嵌合部５１Ａはスリット５１Ｆの形成により与えられた弾性により拡径しながら相手コネクタ６０の外部導体６１の外周面と接触し、環状の突条部５１Ｅが環状のロック溝６１Ａに嵌り込み、ここで抜け防止のロックがなされる。

近来、電子機器は小型化が急速に進められている。かかる電子機器内の回路基板に用いられる電子部品はその高さ方向の寸法が小さくなることを求められる。図４，５に示したＬ型コネクタにあっては、コネクタ５０の高さ寸法、すなわち嵌合方向の寸法を小さくする必要がある。

上記コネクタ５０の外部導体５１は、その嵌合筒状部５１Ａが円筒形をしっかりと保つ強度（剛性）が必要であると共に、相手コネクタとの嵌合時には、弾性拡径するのに十分な弾性が必要であり、相反する条件を満足することを求められる。そこで、図５にて、上記嵌合筒状部５１Ａは、その上半部に接合部５１Ａ１を設けてしっかりと円形とすることにより剛性をもたせ、下半部でスリット５１Ｆを形成することにより拡径方向の弾性をもたせている。すなわち、上記嵌合筒状部５１Ａは高さ方向にて、上半部と下半部に区分されて、それぞれの機能をもつ二つの領域が必要となる。そのために、高さ寸法の寸法が大きくならざるを得ない。

本発明は、かかる事情に鑑み、形状保持のための剛性と嵌合時の弾性を確保しつつ、高さ方向の寸法を小さくできる同軸電気コネクタを提供することを目的とする。

本発明に係る同軸電気コネクタは、相手コネクタとの嵌合方向に軸線をもち一端側で開
口せる嵌合筒状部を有する外部導体と、該嵌合筒状部内に収められ保持されている誘電体
と、該誘電体に保持され上記軸線方向に延びる接触部をもつ中心導体とを有している。上
記外部導体は、さらに、上記嵌合筒状部の他端側開口を覆う蓋部と、上記嵌合筒状部から
半径方向に延出する一対の腕部と、中心導体の結線部に結線され上記一対の腕部の間で上
記半径方向に延びるケーブルを上記腕部と共に囲む囲繞部とを有し、蓋部と囲繞部は上記
嵌合筒状部の周方向の一部で該嵌合筒状部の他端側から上記軸線方向に延出した部分を該
嵌合筒状部との連絡部で屈曲成形して形成されている。

かかる同軸電気コネクタにおいて、本発明は、嵌合筒状部と一対の腕部との境界部を、該一対の腕部同士の幅を上記囲繞部の内幅よりも狭めるくびれ部として形成し、上記囲繞部が上記ケーブルおよび上記腕部を囲んだときに該囲繞部の内面と上記くびれ部の外面とが非接触となることを特徴としている。

本発明によると、上記くびれ部を形成することにより、外部導体の嵌合筒状部の通常時における形状保持のための剛性と、相手コネクタとの嵌合時における嵌合のための拡径弾性との両方を確保する。

従来、特許文献１のコネクタのように、嵌合筒状部の上半部で接合部を設けて完全な円筒形とし、形状保持のための剛性を得ていた。しかし、この場合、剛性は十分過ぎて、拡径弾性が得られなくなるため、下半部にスリットを形成することにより、該下半部での拡径弾性を確保していた。このように、上半部と下半部を剛性と弾性のために二区分して設けていたため、高さ方向の寸法が大きくなってしまう。

本発明では、くびれ部を形成することにより、接合部を形成する場合に比して剛性は小さいが、形状保持には十分な剛性を確保しつつ、その反面、スリットを形成しなくとも拡径弾性も得られるようになった。したがって、高さ方向では、二つの区分に分けることなく、くびれ部の領域だけで、剛性、弾性を確保でき、高さ寸法は小さくてすむ。

上述のような本発明において、嵌合筒状部は内周面に相手コネクタとのロック用のロック部が形成されて、該ロック部が、該嵌合筒状部の軸線方向にて腕部の範囲に及んでいるようにすることができ、コネクタの高さ寸法を小さくする。従来は、ロック部は嵌合筒状部の下半部に、そして腕部が上半部に形成しなければならず、この点においても、その分、高さ寸法が大きかった。

嵌合筒状部のロック部は周方向に延びる突条部として形成されているようにすることができる。

又、必要に応じて、嵌合筒状部には、軸線方向にてロック部の前後に及び該嵌合筒状部の一端側に開放せるスリットが形成されているようにすることもでき、弾性を大きくする。

本発明において、囲繞部はケーブルの延出方向にてくびれ部の範囲にまで及んでいるようにすることができる。こうすることにより、囲繞部は上記延出方向での囲繞範囲を増大するので保持力を強化する一方で、該囲繞部はくびれ部とは非接触となるので、弾性拡径時の嵌合筒状部の弾性変位に何ら支障とならない。

上記くびれ部は嵌合筒状部の円に接するように延びた後に湾曲して形成されていることが好ましい。こうすることにより嵌合筒状部は、該くびれ部においても、拡径時においても上記円の形状を維持する。

さらに、本発明においては、誘電体が半径方向に延出して、一対の腕部内に位置するケーブル受部を有し、該ケーブル受部と腕部とが互いに係止し合う係止部を有していて、両者の係合力を増強していることが望ましい。

本発明は、以上のごとく、外部導体の嵌合筒状部と一対の腕部との境界部に、一対の腕部の間隔を狭めるくびれ部を形成することとしたので、嵌合筒状部の形状保持に十分な剛性を確保しつつ嵌合時の弾性も得られることとなり、しかも、両機能が、コネクタの高さ方向でくびれ部という一つの領域で得られる結果、上記高さ方向での寸法を小さくすることが可能となった。

以下、添付図面の図１ないし図３にもとづき、本発明の一実施形態を説明する。図１(Ａ）は本実施形態の同軸電気コネクタにケーブルを接続した状態での該ケーブルの軸線を含む面での断面図、図１（Ｂ）は側面図、図１(Ｃ）は底面図であり、図２は図１(Ａ）における断面で相手コネクタとの接続時の断面斜視図であり、図３は図１のコネクタの組立過程における斜視図である。

本実施形態の同軸コネクタ１０は、回路基板に取りつけられた相手コネクタ６０と結合される（図２参照）。この相手コネクタ６０は、本発明の対象ではなく、又、図４に示した従来のコネクタと同じであるので、図４におけるものと共通部位に同一符号を付してその説明を省略する。

かかる相手コネクタ６０と嵌合接続される本実施形態の同軸コネクタ１０は、いわゆるＬ型コネクタであり、コネクタの嵌合方向とケーブル延出方向とが略直角をなしており、外部導体１１と、誘電体１２と、中心導体たる端子１３とを有している。

外部導体１１は、金属板を外形付けた後に、これを屈曲成形して作られており、嵌合筒状部１４、腕部１５、蓋部１６そして囲繞部１７を一体として有している。

嵌合筒状部１４は、金属板を円形に沿って湾曲成形されているが、ケーブルＣの延出方向側の位置で周方向に間隔をもって開放部１４Ａが形成されている（図１(Ｃ）及び図３参照）。上記嵌合筒状部１４は、その下部内面に、上記相手コネクタ６０の外部導体６１の外面に形成された環状のロック溝６１Ａと係合するロック部が周方向に延びる略環状の突条部１４Ｂとして設けられている（図１(Ａ）参照）。

上記嵌合筒状部１４の上半部では、上記開放部１４Ａから半径方向に延びた一対の平行な平板状の腕部１５が形成されている。上記開放部１４Ａと該腕部１５との境界部は両腕部１５の間隔よりも狭くなっているくびれ部１５Ｂが形成されている。該一対のくびれ部１５Ｂの対向内面同士の間隔は、後述する端子の半径方向に延出せる結線部とこれを支持する誘電体部分の配設を可能とする距離を最低限に確保する距離まで狭めた寸法とすることが好ましい。一対の腕部の間隔は、機械的には、ケーブルＣあるいは中心導体を保持する強度等、そして電気的には、電送特性の観点からケーブルＣのシールド線Ｃ２の外径と同程度が好ましい。又、上記くびれ部１５Ｂの嵌合筒状部１４側でのくびれ開始部分は該嵌合筒状部１４の円上にある。高さ方向（嵌合筒状部１４の軸線方向）においては、上記腕部１５はくびれ部１５Ｂよりも下方に及んでおり、同方向で嵌合筒状部１４の上記突条部１４Ｂの範囲まで及んで、ケーブルＣの誘電体を囲繞している。すなわち、くびれ部は高さ方向寸法が腕部よりも小さくなっていて、弾性変形が容易に行えるようになっている。該腕部１５の上縁は、蟻溝状の係止溝１５Ａが上方に開口して形成されている。

上記嵌合筒状部１４の上縁からは、半径方向で上記開放部１４Ａと反対側の位置で局部的に細く形成された連絡部１８を経て、蓋部１６そしてさらに囲繞部１７が延びて上記嵌合筒状部１４と一体に設けられている。

蓋部１６は、上記連絡部１８にて図１(Ａ）のごとくケーブルＣの方向へ倒れるように屈曲されたとき、上記嵌合筒状部１４の上部開口をほぼ覆う範囲に拡がる矩形状をなしている。該蓋部１６は、上記連絡部１８と開放部１４Ａの中央とを結ぶ方向に対し直角方向に位置する両縁に、下方に向け屈曲された肩部１６Ａが形成されている。該肩部１６Ａは半径方向で嵌合筒状部１４の外側に位置する。

上記蓋部１６に続いて、外部導体１１には囲繞部１７が設けられているが、該囲繞部１７は図１(Ｃ）に見られるように、ケーブルの延びる方向で、ほぼ腕部１５に相当する範囲にあって、幅方向では両側に延び上記腕部１５をも囲むように屈曲されたときに閉じた一つの四角筒を形成している。本実施形態では、該囲繞部１７は四角筒の形状に屈曲されたとき、腕部１５の長手方向で一端が上記くびれ部１５Ｂの範囲内にあり、他端は上記腕部１５の自由端よりも若干先方に位置している。上記一端の内面はくびれ部１５Ｂとの間に間隙を形成している。

上記蓋部１６と囲繞部１７の内面には、両部にわたり規制凹部１９が形成されている。該規制凹部１９は、型打ち加工により、蓋部１６そして囲繞部１７の外面に突出部を形成することなく該外面に平坦面を維持したまま、上記内面に規制凹部が形成される。すなわち、該規制凹部１９は、その周囲に比し肉厚が小さくなる。該規制凹部１９はケーブルの延びる方向に延びる長い矩形をなすように没していて、後述の誘電体の舌片部を該舌片部の厚み方向の一部で収容する。

上記囲繞部１７に引き続いて、その先方には、ケーブルＣを保持する保持部２０が設けられている。該保持部２０は、囲繞部１７と同様に幅方向に延び、湾曲成形されてケーブルを保持するもので、第一保持部２０Ａ、第二保持部２０Ｂを有している（図３参照）。両保持部２０Ａ，２０Ｂは幅方向寸法が異なり、前者はケーブルの外皮が除去されたシールド線（Ｃ２）の上から、後者は外皮の上からそれぞれケーブルを緊締保持するのに適した幅寸法になっている。

誘電体１２は、上述の外部導体１１により覆われ保持される。該誘電体１２は、電気絶縁材たるプラスチック樹脂をモールド成形して作られており、本体部２１と、舌片部２２と、ケーブル受部２３とを一体に有している。本体部２１は、下半部が上記相手コネクタ６０の外部導体６１に収まる外形を有し、上半部で上記外部導体１１により保持されている。

上記誘電体１２はその本体部２１の中央部に、後述の端子１３の接触部を収容する四角筒内面をもつ孔部２１Ａが形成されている。また、上記誘電体１２は、本体部２１の上部からケーブルの延出方向に延びるケーブル受部２３を有している。このケーブル受部２３は、両側面が上記外部導体１１の腕部１５の内面と、下面が囲繞屈曲成形後の囲繞部１７に沿って形成されているが、その高さは、上面に端子の結線部及びケーブルと下述の舌片部２２とを受ける空間を形成する寸法となっている。又、上記ケーブル受部２３は、端子の結線部と該結線部に半田結線されるケーブルＣの芯線Ｃ１との間に高さ寸法があるので、該ケーブル受部２３の上面には上記芯線Ｃ１を収める段部２３Ａが局部的に形成され、さらには下面には相手コネクタの外部導体６１が入り込める溝２３Ｂが形成されている。

上記舌片部２２は、図３に見られるように、周方向にて外部導体１１の連絡部１８の位置にて、上方に延びる板状として形成されている。該舌片部２２は、外部導体１１の蓋部１６と囲繞部１７の内面に形成された規制凹部１９に収容されるに適した幅寸法を有し、上記蓋部１６が連絡部１８で屈曲された際に、該蓋部１６に圧せられて該舌片部２２が一緒に屈曲し上記規制凹部１９内に収まる。

さらに、上記誘電体１２はケーブル受部２３の両側の外側面に、外部導体１１の腕部１５に形成された係止溝１５Ａへ上方から圧入されて該係止溝１５Ａと係止する係止突部２６が設けられている。

端子１３は、ほぼ平板状で横方向に延びる結線部２４と、この結線部２４から縦方向に下方へ平行に延びる一対の平板状の接触部２５とを有している。上記結線部２４は、屈曲された上記舌片部２２の先端位置近くまで延びており、該舌片部２２と誘電体１２の本体部２１の上面との間で挟圧保持されている。上記結線部２４は、ケーブルＣの芯線Ｃ１が結線される範囲の先端部で下面が型打ち加工により没するように肉薄に形成されており、中間部では誘電体１２の本体部２１の段部に対応して若干の傾斜部２４Ａが形成されている（図１(Ａ）参照）。上記一対の接触部２５は相手コネクタ６０の中心導体６２の軸状をなす接触部６２Ａを挟圧するように間隔が定められている。

次に、このようなコネクタにおける組立手順に及び使用要領について説明する。

（１）先ず、外皮等の除去により先端で露呈しているケーブルＣの芯線Ｃ１を、端子１３の結線部２４へ半田結線する。この半田結線は、結線部２４の先端部下面で没入形成された面で行われる。

（２）次に、上記（１）の後、もしくはその前に、上記誘電体１２を外部導体１１に対し配置する。すなわち、該誘電体１２の本体部２１を嵌合筒状部１４内へそしてケーブル受部２３を一対の腕部１５の間へそれぞれ位置せしめる。ケーブル受部２３の側面に形成された係止突部２６は腕部１５の係止溝１５Ａへ圧入される。この時点では、誘電体１２の舌片部２２と外部導体１１の蓋部１６は屈曲前の状態にあり、上方へ延びている。

（３）しかる後、上記誘電体１２の本体部２１に形成された孔部２１Ａへ上記端子１３の接触部２５を挿入配置する。この接触部２５の孔部２１Ａへの配置は、誘電体１２が外部導体１１へ組まれる前に、外部導体１１外で行うこともできる。その際、ケーブルの芯線Ｃ１を上記結線部２４へ半田結線しておくこともできる。

（４）次に、外部導体１１の蓋部１６そして囲繞部１７を、図３に見られるように、ケーブルＣへ向けて倒すように、連絡部１８にてＡ方向に屈曲する。この屈曲の過程において、誘電体１２の舌片部２２は、外部導体１１の蓋部１６そして囲繞部１７の内面に形成された規制凹部１９内にあって幅方向のずれ（傾斜）が規制されつつ、その長手方向では規制凹部１９の底面に対し摺動する。

（５）蓋部１６そして囲繞部１７が連絡部１８での屈曲により完全に倒れると、蓋部１６は外部導体１１の嵌合筒状部１４を蓋するように覆い、囲繞部１７は、ケーブル受部２３に収容されたケーブルＣを覆い、そして保持部２０はケーブルに接面するようになる。又、該蓋部１６と囲繞部１７は屈曲した舌片部２２を介して端子１３を保持する。

（６）しかる後、上記囲繞部１７、保持部２０の第一保持部２０Ａと第二保持部２０Ｂとを囲繞屈曲する。囲繞部１７は腕部１５とその内部に位置する誘電体１２のケーブル受部２３そして舌片部２２の先端部、さらには端子１３の結線部２４を一括してしっかりと囲繞保持する。第一保持部２０ＡはケーブルＣをシールド線Ｃ２でそして第二保持部２０ＢはケーブルＣを外皮上から緊締保持する。

（７）このようにして、組立てられたコネクタ１０は、図２のごとく、相手コネクタ６０と嵌合接続される。嵌合により、コネクタ１０の中心導体の端子１３はその接触部２５で弾性力をもって相手コネクタ６０の中心導体６２の接触部６２Ａと接触する。又、相手コネクタ６０の外部導体６１は、コネクタ１０の外部導体１１の嵌合筒状部１４と誘電体１２との間の環状空間に入り込み、上記外部導体１１は内面の突条部１４Ｂが上記外部導体６１の上端縁で当接して拡径され、嵌合が可能となる。この嵌合のための弾性拡径は、主として嵌合筒状部１４のくびれ部１５Ｂとその近傍域にて、このくびれが広がるようにしてなされる。このくびれ部１５Ｂでの広がりは、元々くびれ部１５Ｂでの間隔があるために、この間隔の広がりを大きく拡大しなくとも、必要な拡径量は確保できる。したがって、嵌合筒状部１４の原形の円があまり離れるような変形はしない。これは、嵌合筒状部１４の必要拡径量のための弾性が容易に得られ、かつ形状保持のための剛性が確保されている、ということを意味する。かくして、弾性変形後、嵌合筒状部１４はその突条部１４Ｂが相手コネクタ６０のロック溝６１Ａに係合するようになる。

本発明は、図示の実施形態に限定されず、種々変更が可能である。例えば、嵌合筒状部はくびれ部にて嵌合拡径時の弾性を確保できるが、弾性をさらに大きくするときには、これに加えて、従来のものと同様なスリットを形成することも可能である。又、囲繞部はケーブルをその外皮の上から直接保持してもよい。

図１(Ａ）は本実施形態の同軸電気コネクタにケーブルを接続した状態での該ケーブルの軸線を含む面での断面図、図１（Ｂ）は側面図、図１(Ｃ）は底面図である。 図１(Ａ）における断面で相手コネクタとの接続時の断面斜視図である。 図１のコネクタの組立過程における斜視図である。 従来のコネクタと相手コネクタの嵌合前における断面図である。 図４のコネクタの外部導体、誘電体、中心導体としての端子の組立前の斜視図である。

符号の説明

１０ 同軸電気コネクタ
１１ 外部導体
１２ 誘電体
１３ 中心導体（端子）
１４ 嵌合筒状部
１４Ｂ 突条部（ロック部）
１５ 腕部
１５Ａ 係止部（係止溝）
１５Ｂ くびれ部
１６ 蓋部
１７ 囲繞部
１８ 連結部
２４ 結線部
２６ 係止部（係止突部）

Claims (7)

1. 相手コネクタとの嵌合方向に軸線をもち一端側で開口せる嵌合筒状部を有する外部導体と、該嵌合筒状部内に収められ保持されている誘電体と、該誘電体に保持され上記軸線方向に延びる接触部をもつ中心導体とを有し、上記外部導体は、さらに、上記嵌合筒状部の他端側開口を覆う蓋部と、上記嵌合筒状部から半径方向に延出する一対の腕部と、中心導体の結線部に結線され上記一対の腕部の間で上記半径方向に延びるケーブルを上記腕部と共に囲む囲繞部とを有し、蓋部と囲繞部は上記嵌合筒状部の周方向の一部で該嵌合筒状部の他端側から上記軸線方向に延出した部分を該嵌合筒状部との連絡部で屈曲成形して形成された同軸電気コネクタにおいて、嵌合筒状部と一対の腕部との境界部を、該一対の腕部同士の幅を上記囲繞部の内幅よりも狭めるくびれ部として形成し、上記囲繞部が上記ケーブルおよび上記腕部を囲んだときに該囲繞部の内面と上記くびれ部の外面とが非接触となることを特徴とする同軸電気コネクタ。
2. 嵌合筒状部は内周面に相手コネクタとのロック用のロック部が形成されており、該ロック部は、該嵌合筒状部の軸線方向にて腕部の範囲に及んでいることとする請求項１に記載の同軸電気コネクタ。
3. 嵌合筒状部はロック部が周方向に延びる突条部として形成されていることとする請求項２に記載の同軸電気コネクタ。
4. 嵌合筒状部は軸線方向にてロック部の前後に及び該嵌合筒状部の一端側に開放せるスリットが形成されていることとする請求項１ないし請求項３のうちの一つに記載の同軸電気コネクタ。
5. 囲繞部はケーブルの延出方向にてくびれ部の範囲にまで及んでいることとする請求項１ないし請求項４のうちの一つに記載の同軸電気コネクタ。
6. くびれ部は嵌合筒状部の円に接するように延びた後に湾曲して形成されていることとする請求項１ないし請求項５のうちの一つに記載の同軸電気コネクタ。
7. 誘電体が半径方向に延出して、一対の腕部内に位置するケーブル受部を有し、該ケーブル受部と腕部とが互いに係止し合う係止部を有していることとする請求項１ないし請求項６のうちの一つに記載の同軸電気コネクタ。

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