CN101286607A - 同轴连接器 - Google Patents

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Abstract

一种同轴连接器，包括：固定组装体；在轴向和与该轴向正交的径向可动的可动组装体。固定组装体包括：固定侧内部导体；将可动组装体保持成可动的浮动部件；使固定侧内部导体与浮动部件绝缘的固定侧绝缘部件；以及对保持在浮动部件上的可动组装体朝对方连接器施力的施力部件。可动组装体包括：可动侧内部导体；可动侧外部导体；以及使可动侧内部导体与可动侧外部导体之间绝缘的可动侧绝缘部件。可动侧内部导体包括：第一中继端子；第二中继端子，其与第一中继端子电气性连接，具有收容在第一中继端子的收容部内并与固定侧内部导体接触的接触部；以及对第二中继端子朝固定侧内部导体施力的施力部件。本发明可修正与对方连接器嵌合时的轴向和径向错位并可实现小型化。

Description

同轴连接器
技术领域
本发明涉及同轴连接器，尤其是涉及具有浮动机构的同轴连接器。
背景技术
同轴连接器有时安装在面板和基板等之类安装对象上使用。同轴连接器由内部导体和外部导体构成，与对方连接器嵌合时需要使内部导体和外部导体双方都合适地嵌合。
然而，例如在相互嵌合的双方同轴连接器都固定在基板上的情况下，在这些同轴连接器之间有时会在轴向(嵌合、脱离方向)或与该轴向正交的径向产生错位，由于该错位导致无法合适地连接。为了在嵌合时同轴连接器之间得到合适的连接，需要对这样的错位予以修正。例如，在日本专利特开2003-123914号公报中揭示了一种能修正轴向和径向的错位并能嵌合、脱离的同轴连接器。该公报所揭示的同轴连接器中具有凸缘部，该凸缘部上具有用于安装在面板上的螺孔，通过在该凸缘部的螺孔的内径与固定螺钉的外径之间设置间隙，就可构成径向的浮动机构，通过配设在外部导体内的螺旋弹簧构成轴向的浮动机构。
专利文献1：日本专利特开2003-123914号公报
然而，尽管这样的现有同轴连接器能修正轴向和径向的错位，但在沿轴向浮动的场合，连接器整体会相对面板而在轴向位移(进入面板内侧)，因此在面板内部需要允许该位移的空间，而且由于该位移而无法将内部导体直接与基板连接，因此实际上需要将内部导体安装在电缆的末端上。而且由于设有供径向浮动用的间隙，因此凸缘必须具有能形成该间隙的大小，导致连接器整体大型化。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能修正与对方连接器嵌合时的轴向和径向错位并可实现小型化的同轴连接器。
本发明的同轴连接器，包括：安装在安装对象上并相对于该安装对象而固定的固定组装体；以及相对于该固定组装体而在与对方连接器嵌合分离的轴向和与该轴向正交的径向可动的可动组装体，其特征在于，所述固定组装体包括：固定侧内部导体；安装在所述安装对象上、将所述可动组装体保持成在轴向和径向可动的固定保持部件；使所述固定侧内部导体与所述固定保持部件之间绝缘的固定侧绝缘部件；以及对保持在所述固定保持部件上的所述可动组装体朝对方连接器施力的第一施力部件，所述可动组装体包括：可动侧内部导体；可动侧外部导体；以及使所述可动侧内部导体与所述可动侧外部导体之间绝缘的可动侧绝缘部件，所述可动侧内部导体包括：第一中继端子；与所述第一中继端子电气性连接、具有收容在所述第一中继端子的收容部内并与所述固定侧内部导体接触的接触部的第二中继端子，；以及对所述第二中继端子朝所述固定侧内部导体施力的第二施力部件。
在所述同轴连接器中，所述固定侧内部导体也可具有供所述第二中继端子的接触部滑动的滑动接触面，该滑动接触面的径向半径大于所述第二中继端子的接触部的径向半径与该可动组装体的径向可动量之和。
在所述同轴连接器中，所述第二施力部件也可是沿所述第一中继端子的收容部内壁配置的螺旋弹簧，所述第二中继端子具有收容在所述螺旋弹簧内部的凸部、承接所述螺旋弹簧的弹力的凸缘部、以及具有所述接触部的本体部。
在所述同轴连接器中，也可通过使所述第一中继端子的收容部的内壁与所述第二中继端子的本体部的外周面接触，使所述第二中继端子与所述第二中继端子电气性连接。
在所述同轴连接器中，所述可动侧外部导体也可包括：与对方连接器嵌合的外轮廓部件；配置成与所述第一施力部件接触的状态并安装在所述外轮廓部件上的内轮廓部件；进行施力以使所述外轮廓部件与所述内轮廓部件在轴向分离的第三施力部件。
在所述同轴连接器中，所述第三施力部件也可是螺旋弹簧，所述外轮廓部件和所述内轮廓部件分别具有承接所述螺旋弹簧施力的凸缘部。
在所述同轴连接器中，所述第一施力部件也可是板簧，在所述固定保持部件上安装有用于保持所述板簧的固定侧保持部件。
在所述同轴连接器中，所述第一中继端子也可具有用于与所述可动侧绝缘部件卡扣的卡扣凸部，所述固定侧内部导体具有用于与所述固定侧绝缘部件卡扣的卡扣凸部。
在所述同轴连接器中，所述固定保持部件也可具有载放在安装对象上的凸缘部，在该凸缘部上形成有供用于安装在安装对象上的固定螺钉插入的孔。
附图说明
图1是表示本发明一实施形态的同轴连接器的中心线半剖视图。
图2是表示与对方连接器的连接状态的图。
图3是图1的局部放大图。
图4是图1的局部放大图。
图5是环状板簧的俯视图。
图6是表示本发明其他实施形态的图。
(符号说明)
1同轴连接器
1’对方连接器
20可动组装体
21可动侧中心导体(第一中继端子)
22可动侧外部导体(外轮廓部件)
23可动侧绝缘部件
24小径柱部
25大径柱部
26施力部件(第二施力部件)
28可动侧接触导体(第二中继端子)
29可动侧内部导体
30卡扣凸部
31本体部
32凸部
33凹陷部
34内轮廓部件
35孔
36环状突出部
37间隙
38凸缘部
39凸缘部
40接触部
42凸缘部
43外周面
44端缘
45上段部
46收容部
47内壁
48插入口内缘
49内壁
50施力部件(第三施力部件)
51可动侧外部导体
52侧面
53开口
54切缝
60固定组装体
61固定侧内部导体
62固定侧外部导体
63固定侧绝缘部件
64保持部件
65凸缘部
66收容空间
67环状板簧(第一施力部件)
68前端
69小径凸缘部
70大径凸缘部
71孔
72孔
74周缘部
75滑动接触面
76内径台阶部
77板簧部
78侧面
80卡扣凸部
81露出部
82内壁
90基板(安装对象)
90’基板
具体实施方式
以下，参照附图对本发明一较佳实施形态的同轴连接器进行说明。
图1是作为本发明的一个例子的同轴连接器1的中心线半剖视图，图2是用与图1相同的方法表示的该同轴连接器1与对方连接器1’的连接状态的图。图3、图4是图1的局部放大图。
本发明的同轴连接器1主要由可动组装体20和固定组装体60构成。在实际使用时，如图2所示，可通过固定组装体60固定在基板90和面板等安装对象上使用。作为能与同轴连接器1嵌合、分离的对方连接器1’也可使用现有的一般的连接器。对方连接器1’例如由内部导体161、外部导体162、163、配置在它们之间的绝缘部件164构成。该对方连接器1’也与本发明的同轴连接器1相同，可固定在基板90和面板等安装对象上使用。对方连接器1’并非必须是现有的一般的连接器，也可是本发明的同轴连接器1。
可动组装体20安装成相对于固定组装体60而处于可动状态，详细而言，是在与对方连接器1’嵌合、分离的轴向和与该轴向正交的径向处于可动状态。即，本发明的同轴连接器1具有浮动机构。其结果，在使固定在基板90上的同轴连接器1与固定在基板90’上的对方连接器1’嵌合时，即使在这些基板之间或连接器之间产生错位时也能包容这样的错位，能顺利地使这些连接器连接。采用这样的结构，不再需要利用以往常用的缆线(未图示)等挠性部件来连接固定组装体60和基板90。
可动组装体20包括：金属制的可动侧内部导体29；围绕在可动侧内部导体29周围的由金属制成的大致筒状的可动侧外部导体51；在可动侧内部导体29的嵌合分离侧配置在可动侧内部导体29与可动侧外部导体51之间并对它们电气绝缘的树脂制成的可动侧绝缘部件23。
可动侧外部导体51包括：从嵌合分离侧朝基板安装侧延伸的可动侧外部导体(外轮廓部件)22；在该可动侧外部导体22的基板安装侧的内部装配成可滑动状态的内轮廓部件34；配置成围住可动侧外部导体22的基板安装侧的外部的状态、例如螺旋弹簧那样的施力部件50(第三施力部件)。可动侧外部导体22的基板安装侧收容在固定侧外部导体62内部的收容空间66内。另一方面，嵌合分离侧穿过固定侧外部导体62的孔35而露出在外部。在露出在外部的嵌合分离侧，可动侧外部导体22与对方连接器1’嵌合。为了使可动组装体20不从固定侧外部导体62的孔35脱落，并且为了使可动组装体20在径向可动，在可动侧外部导体22的嵌合分离侧设有直径比孔35大的凸缘部38。与此对应，在内轮廓部件34的基板安装侧、在与凸缘部38相对的位置上设有凸缘部39。内轮廓部件34的嵌合分离侧配置在可动侧外部导体22的内部，设置在内轮廓部件34前端的环状突出部36可在可动侧外部导体22的内壁49上沿轴向滑动。
在可动侧外部导体22的凸缘部38与内轮廓部件34的凸缘部39之间设有施力部件50。施力部件50朝将可动侧外部导体22与内轮廓部件34在轴向分开的方向施力。如图3所示，通过施力部件50的作用，在可动侧外部导体22的端缘44与凸缘部39的上段部45之间形成有轴向间隙“Δx1”，以使内轮廓部件34可相对于可动侧外部导体22而浮动。间隙“Δx1”用于使内轮廓部件34相对于可动侧外部导体22而浮动，通过设置间隙“Δx 1”，与仅通过后述的环状板簧67来设置间隙“Δx2”的情况相比，可增大可动组装体20相对于固定组装体60的浮动量，并可强化该力量。也就是说，在此不仅具有环状板簧67形成的间隙“Δx2”，而且还加上施力部件50所形成的间隙“Δx1”，使可动组装体20相对于固定组装体60的浮动距离为“Δx1+Δx2”。其结果，同轴连接器1与对方连接器1’嵌合时即使连接器1的位置在轴向或径向错位，也可在由这些间隙来吸收这样的错位的状态下使连接器之间连接。在此，除了环状板簧67以外还使用了施力部件50，因此不仅能增大轴向的浮动量，而且能提高凸缘部39与环状板簧67之间的接触稳定性。施力部件50配置成围住可动侧外部导体22的基板安装侧的外部的状态，因此不会导致同轴连接器1的轴向长度的大型化。
可动侧内部导体29包括：设置在嵌合分离侧的金属制成的可动侧中心导体(第一中继端子)21；以与可动侧中心导体21连接的状态设置在基板安装侧的金属制成的可动侧接触导体(第二中继端子)28；朝使可动侧中心导体21与可动侧接触导体28相互分离的方向施力的金属制成的施力部件(第二施力部件)26。可动侧中心导体21与对方连接器1’的中心导体161(参照图2)连接，而可动侧接触导体28则与固定组装体60的固定侧内部导体61电气性连接。因此，通过使这些可动侧中心导体21与可动侧接触导体28连接，使对方连接器1’的中心导体161与连接器1的固定侧内部导体61电气性连接。可动侧中心导体21包括嵌合分离侧的小径柱部24和基板安装侧的大径柱部25。在小径柱部24的前端设有供对方连接器1’的中心导体161的规定部分插入的凹陷部33，另外，可动侧中心导体21可通过设置在该小径柱部24的中间附近的卡扣凸部30而卡扣在可动侧绝缘部件23上。另一方面，在大径柱部25上，从大致中间位置朝基板安装侧的开口53等间隔地切割有四个切缝54，另外，形成收容部46，可将可动侧接触导体28从开口53收容在收容部46的内部。切缝54设定成收容部46的内径朝着开口53稍许变小的状态，在开口53附近能以规定的力保持可动侧接触导体28。在收容部46设有施力部件26，该施力部件26设置成其一端与收容部46的内壁面55冲突而另一端与可动侧接触导体28的规定位置冲突，通过该施力部件26的作用，可动侧接触导体28被保持成相对于固定侧内部导体61而可滑动的状态。施力部件26例如也可是沿可动侧中心导体21的收容部46的内壁47配置的螺旋弹簧。
如图4所示，可动侧接触导体28包括凸部32和本体部31这两个部分(为了便于理解，图4用分解图表示)。嵌合分离侧的凸部32能完全收容在收容部46和设置在收容部46内部的施力部件26的内部。另一方面，与凸部32连接并设置在基板安装侧的本体部31以从收容部46稍许突出的状态而被收容部46的插入口内缘附近48夹持其外周面43。可动侧接触导体28的本体部31的外周面43处于与可动侧中心导体21的收容部46的内壁47接触的状态，因此可动侧中心导体21与可动侧接触导体28还可实现电气性连接。在可动侧接触导体28的嵌合分离侧还设有凸缘部42，在该凸缘部42受到施力部件26的施力，始终受到从嵌合分离侧朝基板安装侧、即朝固定侧内部导体61的轴向施力。其结果，例如，即使同轴连接器1与对方连接器1’嵌合时连接器1的位置在轴向或径向发生了错位，也可利用施力部件26所发挥的弹性作用来吸收这样的错位，同时可动侧接触导体28在其接触部40始终可与固定侧内部导体61的平坦的滑动接触面75接触。不过，考虑到径向的错位，为了使接触部40更可靠地与滑动接触面75接触，将滑动接触面75的径向半径设定成比接触部40的径向的半径与可动组装体20的径向的可动量之和还大。也就是说，如图3详细所示，将可使接触部40在滑动接触面75上移动、即可沿径向移动的尺寸“Δy””设定成比间隙37的径向尺寸“Δy”和与该“Δy”同样尺寸的、凸缘部38的侧面52与固定侧外部导体62的内壁82之间的径向尺寸“Δy’”还大。
在固定组装体60上具有：金属制成的固定侧内部导体61；设置在其周围的金属制成的固定侧外部导体(固定保持部件)62；配置在固定侧内部导体61与固定侧外部导体62之间并对它们电气性绝缘的树脂制成的固定侧绝缘部63；对保持在固定侧外部导体62上的可动组装体20朝对方连接器1’一侧施力的金属制成的环状板簧(第一施力部件)67。
固定侧内部导体61与固定侧绝缘部件63一起以贯通基板90的状态设置。固定侧内部导体61与可动组装体20的可动侧内部导体29电气性连接，且通过可动组装体20与对方连接器1’的中心导体161(图2)电气性连接。在固定侧内部导体61的嵌合分离侧设有可与可动组装体20的规定部分(接触部40)滑动接触的平坦的滑动接触面75(图4所示)，另一方面，在基板安装侧设有用于与基板90的规定部分进行钎焊等而从固定侧绝缘部件63露出的露出部81。此外，在露出部81与滑动接触面75的中间位置附近，设有与固定侧绝缘部件63卡扣的卡扣凸部80，通过将卡扣凸部80压入固定侧绝缘部件63内而固定在固定侧绝缘部件63上。
固定侧外部导体62构成固定组装体60的最外轮廓，用于可动地保持可动组装体20。固定侧外部导体62与可动组装体20的可动侧外部导体51电气性连接，且通过可动组装体20与对方连接器1’的外部导体162、163电气性连接。在固定侧外部导体62的基板安装侧设有有助于使固定组装体60载放在基板90上的大径凸缘部70，通过将固定螺钉(未图示)插入设在适当位置上的孔71内，就可固定在基板90上。在大径凸缘部70的内侧还设有小径凸缘部69，该小径凸缘部69与保持部件64配合来保持环状板簧67。
固定侧外部导体62的嵌合分离侧朝固定侧内部导体61的相对侧延伸，形成能将可动侧外部导体51的基板安装侧保持在内部的收容空间66。收容在该收容空间66内的可动侧外部导体51的嵌合分离侧穿过固定侧外部导体62的孔35而在外部露出，而固定侧外部导体62通过与可动侧外部导体51的接触等而与对方连接器1’电气性连接。为了使可动组装体20在径向可动，孔35的直径设定成大于可动组装体20的可动侧外部导体51的直径。其结果，在可动组装体20与孔35之间形成有在径向例如具有“Δy”(参照图3)的尺寸的间隙37。
在固定侧外部导体62的基板安装侧配置有环状板簧67。如图5所示，环状板簧67具有环状的上表面，在径向有切口，并且在相互分开的各部分的中心设有孔72，从而形成规定形状的多个板簧部77。这些板簧部77的前端68朝上方折弯，使其容易发挥弹力。环状板簧67以将这些能发挥弹性作用的折弯侧的各前端68以朝向嵌合分离侧的状态嵌入固定侧外部导体62的小径凸缘部69内。其结果，板簧部77的各前端68附近与可动组装体20的规定部分(内轮廓部件34)接触，对可动组装体20施加从基板安装侧朝嵌合分离侧的力。其结果，形成具有“Δx2”尺寸的间隙(参照图3)。不过，由于板簧部77的前端68设置在360度的所有方向上，因此在任何方向都能发挥弹力。
为了将固定侧绝缘部件63保持在固定侧外部导体62上而使用保持部件64。保持部件64是壁厚较厚的大致环状的金属部件。保持部件64以将环状板簧67的周缘部74附近夹在其本身的嵌合分离侧的面与固定侧外部导体62的小径凸缘部69之间的状态嵌入在固定侧外部导体62内。利用设置在内径侧的内径台阶部76而从基板安装侧朝嵌合分离侧覆盖固定侧绝缘部件63的凸缘部65，从而防止固定侧绝缘部件63从固定侧外部导体62脱离。由于保持部件64由金属形成，因而可通过环状板簧67与可动组装体20电气性连接，且在侧面78与大径凸缘部70直接接触，还与大径凸缘部70电气性连接。不过，由于固定侧绝缘部件63夹在保持部件64与固定侧内部导体61之间，因此保持部件64与固定侧内部导体61成为绝缘的关系。
图6是表示本发明其他实施形态的同轴连接器。该同轴连接器5与图1所示的同轴连接器1不同，仅由环状板簧67吸收轴向和径向的错位。因此，这里没有设置图1的实施形态的内轮廓部件34、与该内轮廓部件34的凸缘部39对应地设置的凸缘部38、更未设置与设置在这些凸缘部38、39之间的施力部件50相当的部件等。显然，在图6所示的实施形态中，与使用施力部件50的情况相比只能得到较小的弹力，但有助于削减零件个数和降低成本。在图6中，与图1等相同的部件标上了相同的参照编号。
本发明的同轴连接器尤其适合于诸如利用基板将同轴连接器连接时连接器之间产生错位的使用状况。当然，不仅是这样的基板连接，对不使用基板的通常的连接也有效。

Claims (9)

1.一种同轴连接器，包括：安装在安装对象上、相对于该安装对象而固定的固定组装体；以及相对于该固定组装体而在与对方连接器嵌合分离的轴向和与该轴向正交的径向可动的可动组装体，其特征在于，
所述固定组装体包括：
固定侧内部导体；
安装在所述安装对象上、将所述可动组装体保持成在轴向和径向可动的固定保持部件；
使所述固定侧内部导体与所述固定保持部件绝缘的固定侧绝缘部件；以及
对保持在所述固定保持部件上的所述可动组装体朝对方连接器施力的第一施力部件，
所述可动组装体包括：
可动侧内部导体；
可动侧外部导体；以及
使所述可动侧内部导体与所述可动侧外部导体之间绝缘的可动侧绝缘部件，
所述可动侧内部导体包括：
第一中继端子；
第二中继端子，其与所述第一中继端子电气性连接，具有收容在所述第一中继端子的收容部内并与所述固定侧内部导体接触的接触部；以及
对所述第二中继端子朝所述固定侧内部导体施力的第二施力部件。
2.如权利要求1所述的同轴连接器，其特征在于，所述固定侧内部导体具有供所述第二中继端子的接触部滑动的滑动接触面，该滑动接触面的径向半径大于所述第二中继端子的接触部的径向半径与该可动组装体的径向可动量之和。
3.如权利要求1或2所述的同轴连接器，其特征在于，所述第二施力部件是沿所述第一中继端子的收容部内壁配置的螺旋弹簧，
所述第二中继端子具有收容在所述螺旋弹簧内部的凸部、以及具有承接所述螺旋弹簧的弹力的凸缘部和所述接触部的本体部。
4.如权利要求3所述的同轴连接器，其特征在于，通过使所述第一中继端子的收容部的内壁与所述第二中继端子的本体部的外周面接触，使所述第二中继端子与所述第二中继端子电气性连接。
5.如权利要求1至4中任一项所述的同轴连接器，其特征在于，
所述可动侧外部导体包括：
与对方连接器嵌合的外轮廓部件；
配置成与所述第一施力部件接触的状态、安装在所述外轮廓部件上的内轮廓部件；
进行施力、以使所述外轮廓部件与所述内轮廓部件在轴向分离的第三施力部件。
6.如权利要求5所述的同轴连接器，其特征在于，所述第三施力部件是螺旋弹簧，所述外轮廓部件和所述内轮廓部件分别具有承接所述螺旋弹簧施力的凸缘部。
7.如权利要求1至6中任一项所述的同轴连接器，其特征在于，所述第一施力部件是板簧，在所述固定保持部件上安装有用于保持所述板簧的固定侧保持部件。
8.如权利要求1至7中任一项所述的同轴连接器，其特征在于，所述第一中继端子具有用于与所述可动侧绝缘部件卡扣的卡扣凸部，所述固定侧内部导体具有用于与所述固定侧绝缘部件卡扣的卡扣凸部。
9.如权利要求1至8中任一项所述的同轴连接器，其特征在于，所述固定保持部件具有载放在安装对象上的凸缘部，在该凸缘部上形成有供用于安装在安装对象上的固定螺钉插入的孔。
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