JP2001338731A - プラグ、その配設方法及びレセプタクル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 キリコの発生、貯留等による絶縁性能を抑
え、ピーク電圧値が高い信号が伝送される部位でも使用
できて大型化・高価格化を招くことない、絶縁性能に優
れたコネクタを得る。 【解決手段】 プラグを配設するとき、外導体１４及
び、プラグの外殻たる導体のシェル１６と中心導体１０
との間で、誘電体１２の側面が露出するようにする。よ
って、外導体及びシェルが誘電体の端面から退いた位置
にあるために新たに露出した部分Ｃだけ沿面距離が長く
なり、従来より絶縁性能がよくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＳＭＡコネクタ等
のプラグ及びレセプタクルに関し、更にはプラグの配設
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】高周波用のコネクタとしては例えばＢＮ
Ｃ、ＴＮＣ、Ｎ等も知られているが、これらは寸法が比
較的大きい。そのため、ＶＨＦやＵＨＦ帯で使用される
出力１００Ｗ以下の通信機器では、小型で信頼性も高い
ＳＭＡコネクタが広く用いられている。図４にはＳＭＡ
コネクタ特にプラグの構造を、図５には同レセプタクル
の構造を、図６には同プラグの配設方法を、それぞれ示
す。周知の如く、同軸ケーブルは中心導体、誘電体（絶
縁体）及び外導体から構成されるケーブルであり、フレ
キシブルケーブル、セミリジッドケーブル等の種類があ
る。図４及び図６は、セミリジッドケーブルの端部にＳ
ＭＡプラグを設けた例を示すものである。また、図５
は、基板に直接固定可能なレセプタクルの例を示したも
のである。

【０００３】図４に示す部材のうち、中心導体１０、誘
電体１２及び外導体１４はセミリジッドケーブルの構成
要素である。ケーブルの中心に位置する軸芯状の中心導
体１０及び外周部に位置する筒状の外導体１４は、電気
良導体により形成する。誘電体１２は、フッ素樹脂等に
より形成する。プラグの構成要素のうちシェル１６は、
例えば不働態化処理されたステンレス等の金属により形
成された部材であり、プラグの外殻部分をなす。シェル
１６の一端には合成ゴム等からなるガスケット１８が、
またシェル１６外周の溝にはニッケルメッキされたベリ
リウム銅等からなる保持リング２０が、それぞれ組み込
まれている。シェル１６の外側には、レセプタクルとの
締結や外導体間の電気的接続のため、導体の締結部材例
えば筒状の接続ナット２２が装着されている。接続ナッ
ト２２の内面には、雌ねじ部分Ａが形成されている。接
続ナット２２は例えば不働態化処理されたステンレスに
より形成する。なお、図中２４はシェル１６と外導体１
４の半田付け部位、Ｂは誘電体１２の端面特に中心導体
１０が突き出ている部位である。

【０００４】図５に示すレセプタクルは、その固定部２
６に設けた取付孔２８を利用して回路基板やパネル等に
固定できるよう構成されている。固定部２６はレセプタ
クルの外殻たる導電性のシェル３０の一部であり、不働
態化処理されたステンレス等からなるシェル３０は、金
メッキされたベリリウム銅等からなる中心導体３２及び
フッ素樹脂等からなる誘電体３４と共に、同軸構造を形
成している。更に、誘電体３４及びその軸芯たる中心導
体３２と、シェル３０は、シェル３０のプラグ接続側の
一端にプラグを受容することができるよう、組み立てら
れている。まず、中心導体３２の先端には、ばね性を呈
するよう軸延長方向に沿い分割された複数の導体片から
なるスプリット部３６が設けられている。図４に示した
プラグが図５のレセプタクルに嵌合されている状態で
は、スプリット部３６の内側にある孔３８に挿入された
中心導体１０即ち誘電体１２から突出している先端部
が、スプリット部３６のばね性により、中心導体３２と
良好に接触する。誘電体１２及び外導体１４は、プラグ
接続端に設けられている開口部４０により受容される。
図中の部分Ｄは雌ねじ部分Ａと螺合する雄ねじ部分であ
る。

【０００５】図４に示したプラグを組み立てるに際して
は、図６に示す手順を実行する。まず、図６（Ａ）に示
すように、プラグを取り付けるケーブル（例えばセミリ
ジッドケーブル）４２を適当な長さに切断する。このと
き、切断面がケーブル４２の軸芯に対して直交するよう
に切断する。次に、図６（Ｂ）に示すように、ケーブル
４２のプラグ配設端にシェル１６を通し、シェル１６の
先端からケーブル４２の一部が突出した状態で固定治具
４４によりシェル１６及びケーブル４２を固定し、半田
ゴテ４６にて素早く半田付けを行ってシェル１６・外導
体１４間を固定及び導電接続する。しかる後、図６
（Ｃ）に示すように、シェル１６の先端面からケーブル
４２の先端面に至る部位にある外導体１４を切断・除去
することにより、誘電体１２が露出した部分Ｅを形成す
る。更に、図６（Ｄ）に示すように、この部分Ｅから誘
電体１２を切断・除去し、更にヤスリ等を使用して中心
導体１０の先端部４８に円錐状のテーパを付与する。こ
の後、図６（Ｅ）に示すようにシェル１６の外面にガス
ケット１８及び保持リング２０を組み込み、更に接続ナ
ット２２に挿入装着することにより、図６（Ｆ）に示す
完成状態となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ピーク電圧
が高い信号を取り扱う装置に対しては、耐電圧性が良好
であることが要求される。例えば日本で実施予定の地上
波ディジタルテレビジョンシステムでは、ＯＦＤＭ(Ort
hogonal Frequency Division Multiplex)方式に従い多
重化された信号を取り扱うため、多重化された信号のピ
ーク同士が重なり合うことがある。従って、地上波ディ
ジタルテレビジョンシステム関連の装置で使用されるコ
ネクタに対しては、顕著な経時劣化や絶縁破壊が生じな
いよう、ピーク同士の重なり合いにより生じる高いピー
ク電圧に十分耐え得る優れた耐電圧性能が要求される。
また、ＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access)方式
を採用する携帯電話システムで使用される装置でも、ス
ペクトラム拡散変調された信号同士の多重化により高い
電圧が発生し得るため、コネクタに対し、やはり優れた
耐電圧性能が要求される。以下例示を省略するけれど
も、マルチキャリア増幅等、高い信号電圧が発生しうる
各種の用途で、同様の耐電圧性能が要求される。

【０００７】前述のように、ＳＭＡコネクタは小型で信
頼性がよいため従来から広く用いられている。しかし、
ＳＭＡコネクタは外導体、シェル、接続ナット等の導体
部品を備えている。そのため、使用年月がかさむにつれ
或いは着脱操作回数がかさむにつれ、それらの部品のキ
リコ即ち粉体が生じ、コネクタ内にたまる。例えばプラ
グでは、接続ナットの内側にある雌ねじ部分（図４中の
Ａ）にて生じたキリコが、誘電体の端部から中心導体が
突出している部位（図４中のＢ）にたまりやすい。キリ
コが誘電体の端部表面に付着していると、外導体或いは
シェルと中心導体との間の絶縁抵抗値が下がる。即ち、
外導体或いはシェルと中心導体との間に高い電圧が加わ
ったとき、誘電体端面に沿った漏れ伝導が増大し、顕著
な場合には沿面放電が発生する。

【０００８】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、プラグの構造及び
組立方法を改善することにより、キリコの発生・貯留等
による絶縁性能の低下を抑え、そのピーク電圧値が高い
信号が伝送される部位でも使用できる信頼性の高いコネ
クタを実現すること、特に、大型化や高価格化なしにそ
れを実現することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、（１）中心導体と外導体との間に
固体の誘電体が介在する同軸構造の端部にプラグを設け
るプラグ配設方法であって、（２）中心導体が誘電体端
面から突出するよう、かつ誘電体が外導体端面から突出
するよう、上記同軸構造のプラグ配設端の外形を整えて
おき、（３）プラグの外殻たる導体のシェルを、誘電体
端面から所定長だけ退いた位置にて外導体表面に固定及
び導電接続することを特徴とする。シェルの固定及び導
電接続の後には、例えば、レセプタクルとの締結のため
の締結部材（接続ナット等）をシェルの外側に固定す
る。締結部材は、好ましくは、締結部材を介したレセプ
タクルとの導電接続のため、良導体例えば金メッキされ
た金属等により形成する。

【００１０】このように、本発明においては、外導体及
びシェルが誘電体の端面から退いた位置にある。即ち、
本発明における中心導体と外導体及びシェルとの間の沿
面放電経路は、誘電体の端面に属する部分と、誘電体の
側面に属する部分とを含んでいる。従来における沿面放
電が誘電体の端面経由の放電であったのに対し、本発明
における沿面放電経路は更に誘電体の側面をも通ってい
るため、その分は沿面放電経路長が長くなり、絶縁性能
が改善される。長年に亘る使用或いは多数回の着脱に伴
い、キリコが発生・貯留しいずれ絶縁性能は低下してい
くこととなろうが、このようにプラグ配設当初に沿面放
電経路を長くしてあるため、絶縁破壊等の事態には至り
にくい。

【００１１】また、誘電体端面が外導体端面から突出し
ている分、即ち誘電体端面がプラグの開口に近い位置に
ある分、接続ナット等の締結部材にて発生したキリコが
プラグ外に逃げやすくなり中心導体と誘電体の境界付近
に貯留しにくくなるため、絶縁性能低下の進行は従来よ
り遅くなる。キリコがたまりにくいため、プラグ／レセ
プタクル接続部におけるインピーダンスの不連続性ひい
ては信号の反射が抑えられ、ＶＳＷＲが改善される。

【００１２】加えて、本発明に係るプラグを実現するに
際しては、従来のプラグにて使用していた部品及びその
製造装置をそのまま使用でき、或いは若干の設計的変更
によって転用できるため、本発明の実施に伴う大型化や
コスト増加は実質的に生じない。

【００１３】また、本発明に係るプラグは、例えば、リ
ジッド又はセミリジッドの同軸ケーブルの端部に、配設
する。本発明に係るプラグとの接続のためのレセプタク
ルは、中心導体、誘電体及び外導体若しくはシェルのプ
ラグ接続側端部の外形が、本発明に係るプラグと接続で
きるよう整えられた構造とする。即ち、レセプタクル側
の中心導体がプラグ側の中心導体に、レセプタクル側の
外導体若しくはシェルがプラグ側の外導体若しくはシェ
ルに、それぞれ導電接続するよう、かつ、レセプタクル
側の誘電体とプラグ側の誘電体とが隙間なく接触するよ
う、レセプタクルを設計し組み立てる。

【００１４】更に、本発明に係るプラグ及びレセプタク
ルは、ＳＭＡコネクタの改良により実施できる。但し、
本発明は、ＳＭＡコネクタの改良以外の形態によって
も、即ち他種のコネクタとしても、実施できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
関し図面に基づき説明する。なお、先に説明した従来技
術と同様の又は対応する構成には同一の符号を付し、重
複する説明を省略する。

【００１６】図１には本実施形態に係るＳＭＡコネクタ
特にプラグの構造を、図２には同レセプタクルの構造
を、図３には同プラグの配設方法を、それぞれ示す。図
１及び図３はセミリジッド（又はリジッド）の同軸ケー
ブルの一端にプラグを設ける例を示すものであり、図２
は基板に直接固定可能なレセプタクルの例を示すもので
ある。図１〜図３と図４〜図６の対比から明らかなよう
に、従来技術に対する本実施形態の構造上の相違は特に
図１（Ｂ）及び図２（Ｂ）に現れており、組立方法上の
相違は特に図３（Ｃ）及び（Ｄ）に現れている。

【００１７】図１（Ｃ）に示すように、本実施形態で
は、プラグ内部において誘電体１２の端面が外導体１４
の端面及びシェル１６の先端面よりも図中左方向に突出
している。誘電体１２を基準としていえば、外導体１４
及びシェル１６は誘電体１２の端面に対して図中Ｃの分
だけ退いた位置にある。この図では外導体１４の切断面
とシェル１６の端面が一致しているが、厳密に一致させ
る必要はない。図１に示すプラグ構造を得るには、図３
（Ｃ）に示すように、シェル１６の先端からケーブル４
２を長めに突出させておき、従来より長めに突出してい
る部分Ｅから外導体１４を除去し、更に、図３（Ｄ）に
示すように、図１に示したＣの部分を残して誘電体１２
を除去すればよい。また、レセプタクル側には、図２特
に（Ｂ）に示されるように、誘電体３４がＣの部分を受
容できるよう、誘電体３４に形状変更を施す。

【００１８】従って、本実施形態によれば、プラグの外
導体１４及びシェル１６と中心導体１０とを結ぶ沿面距
離即ち誘電体１２の表面に沿った距離が、Ｃの部分が設
けられている分だけ、従来よりも長くなる。その結果と
して、絶縁抵抗値が増大する、放電開始電圧値が上昇す
る等、従来よりも絶縁性能が良好になり、高いピーク電
圧値を有する信号の伝送にも使用できるコネクタが得ら
れる。例えば、絶縁性能に関する要求を満たすため従来
であればより大型のコネクタが使用されていたケースで
も、本実施形態に係る絶縁性能のよいＳＭＡコネクタを
使用することができ、装置を小型化できる。更に、Ｂの
部分が従来に比べプラグ開口部に近い位置にあるため、
奥まった位置にある従来技術に比べ、接続ナット２２等
のキリコがたまりにくい。従って、キリコの発生・貯留
による絶縁性能劣化が生じにくく、また、ＶＳＷＲも良
好になる。加えて、プラグを構成する部品は従来のもの
をそのまま援用できるため、部品製造のための鋳型等は
従来のものをそのまま使用でき、従って低コストでの実
施が可能である。プラグ及びレセプタクルの外形寸法も
従来と同じ寸法である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係るＳＭＡコネクタ特
にプラグの構造を示す図であり、特に（Ａ）はそのレセ
プタクル接続端を、（Ｂ）は一点鎖線を境に上側に断面
をまた下側に側面を、それぞれ示す図である。

【図２】 本発明の一実施形態に係るＳＭＡコネクタ特
にレセプタクルの構造を示す図であり、特に（Ａ）は基
板側を、（Ｂ）は一点鎖線を境に上側に断面をまた下側
に側面を、（Ｃ）はそのプラグ接続端を、それぞれ示す
図である。

【図３】 本発明の一実施形態に係るプラグの組立方法
を示す図であり、特に（Ａ）はケーブル切断工程を、
（Ｂ）はシェルの半田付け工程を、（Ｃ）は外導体部分
除去工程を、（Ｄ）は誘電体部分除去及び中心導体加工
工程を、（Ｅ）は接続ナット等取付工程を、（Ｆ）は完
成状態を、それぞれ示す図である。

【図４】 従来技術に係るＳＭＡコネクタ特にプラグの
構造を示す図であり、特に（Ａ）はそのレセプタクル接
続端を、（Ｂ）は一点鎖線を境に上側に断面をまた下側
に側面を、それぞれ示す図である。

【図５】 従来技術に係るＳＭＡコネクタ特にレセプタ
クルの構造を示す図であり、特に（Ａ）は基板側を、
（Ｂ）は一点鎖線を境に上側に断面をまた下側に側面
を、（Ｃ）はそのプラグ接続端を、それぞれ示す図であ
る。

【図６】 従来技術に係るプラグの組立方法を示す図で
あり、特に（Ａ）はケーブル切断工程を、（Ｂ）はシェ
ルの半田付け工程を、（Ｃ）は外導体部分除去工程を、
（Ｄ）は誘電体部分除去及び中心導体加工工程を、
（Ｅ）は接続ナット等取付工程を、（Ｆ）は完成状態
を、それぞれ示す図である。

【符号の説明】

１０ 中心導体、１２ 誘電体、１４ 外導体、１６
シェル、２２ 接続ナット。

フロントページの続き (72)発明者 河野 健一 東京都三鷹市下連雀五丁目１番１号 日本 無線株式会社内 (72)発明者 江川 和宏 東京都三鷹市下連雀五丁目１番１号 日本 無線株式会社内 (72)発明者 伊藤 良次 東京都三鷹市下連雀五丁目１番１号 日本 無線株式会社内 (72)発明者 小野田 耕久 東京都三鷹市下連雀五丁目１番１号 日本 無線株式会社内 (72)発明者 平瀬 篤 東京都三鷹市深大寺２丁目30番17号 ノー ブル無線株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心導体と外導体との間に固体の誘電体
   が介在する同軸構造の端部にプラグを設けるプラグ配設
   方法であって、 中心導体が誘電体端面から突出するよう、かつ誘電体が
   外導体端面から突出するよう、上記同軸構造のプラグ配
   設端の外形を整えておき、 プラグの外殻たる導体のシェルを、誘電体端面から所定
   長だけ退いた位置にて外導体表面に固定及び導電接続す
   ることを特徴とするプラグ配設方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のプラグ配設方法におい
   て、 シェルの固定及び導電接続の後、レセプタクルとの締結
   のための締結部材をシェルの外側に固定することを特徴
   とするプラグ配設方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のプラグ配設方法に
   おいて、 上記同軸構造がリジッド又はセミリジッドの同軸ケーブ
   ルであることを特徴とするプラグ配設方法。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか記載のプラグ
   配設方法により、上記プラグ配設端に設けられたことを
   特徴とするプラグ。
5. 【請求項５】 中心導体と外導体若しくは外殻たる導体
   のシェルとの間に固体の誘電体が介在する同軸構造の端
   部に、請求項４記載のプラグとの接続のため、設けられ
   たレセプタクルであって、 プラグと嵌合した際に、レセプタクル側の中心導体がプ
   ラグ側の中心導体に、レセプタクル側の外導体若しくは
   シェルがプラグ側の外導体若しくはシェルに、それぞれ
   導電接続されるよう、かつ、レセプタクル側の誘電体と
   プラグ側の誘電体とが隙間なく接触するよう、その中心
   導体、誘電体及び外導体若しくはシェルのプラグ接続側
   端部の外形が整えられたことを特徴とするレセプタク
   ル。