JP2007311338A - 波形ケーブル・インタフェース・インサートを有するコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 従来技術の欠点を克服する電気コネクタと取付け方法とを提供すること。
【解決手段】 波形硬質外部導体を有する同軸ケーブル用の電気コネクタ。保持ショルダーを備えるボアを有する本体で形成されたコネクタ。波形硬質外部導体にかみ合うように位置決めされ、内側に突き出た突起を有する複数のセグメントを持つインサート。セグメントは、少なくとも一つのヒンジ部材によって接合され、インサートは、ボアに嵌合するようにヒンジ部材に沿って折り曲げ可能であって、保持ショルダーに接する。インタフェースは、本体のコネクタ端に取付け可能である。インタフェースは、内側に突き出た外部導体ストッパを有する。インサートを交換することによって、異なる外部波形の構造を有するある範囲のケーブルに使用可能である。
【選択図】 図１

Description

（関連出願への相互参照）
本出願は、２００６年５月１５日に提出されたＭｒ．Ｊｅｆｆｒｅｙ Ｐａｙｎｔｅｒによる「波形ケーブル・インタフェース・インサートを有するコネクタ（Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ ｗｉｔｈ Ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄ Ｃａｂｌｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｉｎｓｅｒｔ）」と題する米国実用特許出願第１１／３８３，４８９号の利益を主張する。

本発明は、電気コネクタに関する。特に本発明は、種々の異なる波形外部導体を有する同軸ケーブルでの使用に適応可能な電気コネクタに関する。

波形外部導体ケーブル用のコネクタは、半柔軟（ｓｅｍｉ−ｆｌｅｘｉｂｌｅ）な波形同軸ケーブル業界のいたるところで使用されている。

硬質外部導体同軸ケーブルは、らせん状および環状の波形パターンという二つの主要グループにおいて利用可能である。典型的にはらせん状波形コネクタ構成は波形にねじ込まれるようになっており、したがって、コネクタ本体の内部に相補的にねじ切られた面の精密切削が求められる。環状波形コネクタ構成はしばしば、ケーブル端に波形先端を締付け固定する締付け手段に依存する。これらの締付け手段は一般に、コネクタ設置用にケーブルを準備するために精密スラスト・締付け部品と、スプリングフィンガー要素の複雑な機械加工および／または追加的なケーブル端フレアリング作業を必要とする。

これらのグループの各々の中で、波形深さ、間隔、波形先端のピッチおよび／または数は、異なるケーブルモデルおよび／または製造業者の間で異なる。したがって硬質外部導体同軸ケーブルに使用するための従来のコネクタは、特定の外部導体波形のために設計されおり、したがって各々が特定のケーブル構成に専用とされる、幅広い、種々のコネクタの設計、製造および在庫が必要とされていた。

これらのコネクタの複雑な内面および／またはサブコンポーネントを形成するために、典型的には高度な金属の回転および／または機械加工設備が必要とされる。これらの製造作業は、コネクタの全製造コストの大きな部分を含む。

２００５年９月６日にＡｎｄｒｅｗ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎに発行されたＩｓｌａｍ等による米国特許第６，９３９，１６９号は、らせん状波形硬質外部導体を有する同軸ケーブルに使用するためのコネクタを説明している。外部導体は、外部導体のらせん状波形にかみ合うようなねじ山を内部に備え、軸方向圧縮コネクタ取付け処理のために外部導体を支える本体によって保持される。米国特許第６，９３９，１６９号は、その全体の参照によってここに組み入れられている。

上述のように米国特許第６，９３９，１６９号によるコネクタは、特定の外部導体波形構成用に製造されなくてはならない。またこの設計は、最終的な軸方向圧縮時および圧縮後に本体内にケーブルを保持するために、外部導体のらせん状波形のコネクタ本体へのねじ込みに依存しているので、環状波形ケーブルには使用できない。

ケーブル・コネクタ業界内の競争においては、取付け時間と必要な取付け工具とコネクタ製造／材料コストとを最小化することの重要性が増している。また競争においては、使い易さと、電気的相互接続品質と、コネクタ信頼性と、にも注意が集中している。

したがって、このような従来技術の欠点を克服する電気コネクタと取付け方法とを提供することが本発明の目的である。

本明細書の一部に組み込まれ、またこれを構成する付属図面は、本発明の実施形態を例示しており、また上記の本発明の概略説明および上記の実施形態の詳細説明と共に、本発明の原理を説明するために有用である。

例えば図１〜９に示されるように、本発明は５０オームらせん状波形硬質外部導体同軸ケーブルに使用するための一例示的実施形態を用いて詳細に説明される。例示的実施形態は、標準の７／１６ＤＩＮコネクタインタフェース用に構成される。あるいは、コネクタインタフェースは、専用に構成されてもよいし、または、タイプＦ、ＳＭＡ、ＤＩＮ、タイプＮまたはＢＮＣのような標準インタフェース用であってもよい。

図１に示すように、コネクタは、インタフェース１２上に連結ナット１０を有し、インタフェース１２は、インサート１８に適合する本体ボア１６を有する本体１４に連結される。連結ナット１０は、例えば、軸方向圧縮によるコネクタ取付けステップの前またはその間に、保持溝２０に面するケーブル端３２の外側エッジを変形させることによってインタフェース１２上に保持され得る。

この例示的実施形態は、コネクタの長手方向軸に沿った軸方向圧縮の適用による締り嵌めによる相互接続用に構成される。本体１４のコネクタ端２２側におけるインタフェース取付けガイド面２４の外径は、インタフェース１２のケーブル端３２側に開いているインタフェースボア３０の本体連結面２６をまず受け入れて整列させるようになっている。インタフェース取付けガイド面２４に隣接するインタフェース取付け面３４の直径は、インタフェース１２の相補的本体連結面２６に沿って最終的締り嵌めにおいてインタフェース１２のケーブル端３２を保持するように僅かに大きくなっている。すなわち、本体１４はインタフェース１２に差し込まれている。インタフェース取付けガイド面２４は、本体１４とインタフェース１２を位置合わせ（アライン）するとき、本体連結面２６が初めに取り付けられていたくらいの外径を有する。インタフェース取付け面３４は、本体連結面２６がそれに沿って軸方向圧縮の適用による締り嵌め（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｆｉｔ）に最終的に取り付けられる、より大きな（インタフェース取付けガイド面２４より大きい）外径を有する。

コネクタの周りやコネクタの中に、隣接する表面間を環境的にシールするための複数の圧縮可能なおよび／または変形可能なシーリングガスケット、例えばゴムまたはシリコンのＯリングが配置されてもよい。例示的実施形態では、嵌め合いコネクタ（図示せず）に対するシーリングのためにコネクタ端２２に面した外側ショルダーにおいてインタフェース１２上に第１のガスケット３６が配置される。インタフェース１２と本体１４との間の接続部をシーリングするために、インタフェース１２と本体１４との間に第２のガスケット３８が配置されて本体１４上に固定される。第３のガスケット４０が、本体１４に対してシーリングするために外部導体４２上に配置されてもよい。もしコネクタが乾燥した環境に取付けられることになっていれば、これらのガスケットの一つ以上は、省略できる。

接触ピン４４は、絶縁体４６によってインタフェース１２内に同軸的に保持される。スプリングフィンガー４８が、中心接触ピンのケーブル端３２側に形成され、ケーブル５２の中心導体５０をつかむために半径方向内向きに付勢されてもよい。

例えば図２〜５に示すように、インサート１８は、一つ以上のヒンジ部材５６によって接合された二つ以上のセグメント５４として形成されることが好ましい。セグメント５４は、ヒンジ部材５６に沿って互いの方に屈曲可能であり、これにより、インサート１８は、保持ショルダー５８に接するまで本体ボア１６内に嵌め込まれることができる。本体１４に対するインサート１８の回転を防止するための入り込み（ｋｅｙｉｎｇ）機能は、例えばスロットといった本体ボア１６のキー溝に嵌合する内側に突き出たキー、スプラインなどをインサート１８に付加することによって実現できる。外部導体突起６０は、半径方向内向きに突き出してセグメント５４内に形成される。外部導体突起６０は、所望のケーブル５２の外部導体４２に形成された波形にかみ合うようになっている。

外部導体突起６０は、特定ケーブルのらせん状または環状波形パターンに専用の所望の波形のための嵌め合い面として形成されてもよい。あるいは、外部導体突起６０は、特定の環状ならびに関連するらせん状の波形に嵌まり合うように間隔をあけた複数のジグザグ配置のピンなどとして形成されてもよい。また、最終組立て前の円筒形状にインサート１８を保持するために、スナップ、クリップ、タブ、またはフックといった保持部をインサート１８の相対する端部に嵌め込む如くに設けてもよい。

当業者には、外部導体４２および／または本体ボア１６に合うように曲げる前のインサート１８を、単一平面に沿って張出し部分がない予備成型物の構造に設計できることが理解されるであろう。張り出し部分がない構造は、射出成形等の二部分成形（ｔｗｏ ｐａｒｔ ｍｏｌｄ）によるインサート１８の構造を防げない。したがって、二部品のダイまたは二部品のモールドの単純化された構成を適用してインサート１８を形成することができ、型押し、射出成形または鋳造といった費用効率的製造方法を使用した製造が可能になる。

インサート１８は、例えば揺変性（チキソトロピック：ｔｈｉｘｏｔｒｏｐｉｃ）マグネシウム合金射出成形によって、導電性金属材料から射出成形できる。このプロセスにおいて、粉末化されたマグネシウム合金は、揺変状態に達するまで加熱される。それからこの流動可能な材料は、通常のポリマー射出成形と同様に成形され得る。揺変性金属成形で使用されるマグネシウム合金は、所望の導電性および剛性特性を有し、また重量が軽いという利点も有する。

インサートを形成するために選択される特定のポリマー、プラスチック、金属または合金の特性に依存して、ヒンジ部材５６の幅と厚さは、本体ボア１６内への挿入のために外部導体４２周囲の周りに、または一般に円筒形の形状に、ヒンジ部材５６を破損させたり、セグメント５４を変形させたりせずに、セグメント５４を互いの方に容易に曲げることを可能にするように寸法決めされる。

インサート１８の外部導体突起６０がらせん状である場合、コネクタは、図１に示すように、締り嵌め面を互いに部分的に固定するように部品を組立てて限定的な軸方向圧縮を加えることによって、使用のために事前構成され得る。これは、ユーザが取り扱うアセンブリ（組立て品）を１個にして、個々のコネクタ部品を誤配置および／または損傷する機会を取り除く。

コネクタのらせん状波形外部導体４２の実施形態を同軸ケーブル上に取付けるために、ユーザは中心導体５０および外部導体４２を露出させるよう、外部導体４２と、もし存在すれば外側鞘部６２と、の一部分を剥いでケーブル５２端部を準備する。それからケーブル５２は、本体ボア１６のケーブル端３２内に挿入され、コネクタは、インサート１８の外部導体突起６０を外部導体４２のらせん状波形にねじ込むように回転させられる。このねじ込みは、例えば図６に示すように、外部導体４２の前端がインタフェース１２の内側に突き出た外部導体ストッパ６４に達するまで続けられる。外部導体ストッパ６４は、インタフェースボア３０のショルダーとして、あるいは例えばインタフェースボア３０内に圧入される別の部品として形成されてもよい。

環状波形外部導体４２の実施形態では、環状波形を、外部導体４２内にねじ込むことができない。また、インサート１８が本体１４内に固定された状態では、ケーブル５２のらせん状波形外部導体４２がインサート１８内へ容易にねじ込まれることができないインサート１８もある。これらの場合には、インタフェース１２とインサート１８が嵌め合わされる前に、ケーブル５２が前述のように剥がされて本体１４内に挿入される。インサート１８は、例えば図７に示すように、インサート１８の外部導体突起６０を外部導体４２の環状波形に嵌め合わせるために、インサート１８のコネクタ端２２側を越えて突き出る外部導体４２の周りにヒンジ部材５６に沿って折り畳まれる。ケーブル５２端部の一部分は、インサート１８を越えて延びる。これは、最終的軸方向圧縮の前にインタフェース１２の外部導体ストッパ６４に接触するように延びる部分である。外部導体４２の周りに密着して嵌め合わせられたインサート１８によって、外部導体４２は、例えば図８に示すように、保持ショルダー５８に対して固定されるまで本体１４内でインサート１８を引くように後退させられる。それから、例えば再び図６に示すようにインタフェース取付けガイド面２４とインタフェース１２の本体連結面２６を合わせることによって、本体１４とインタフェース１２とは予備的に互いに嵌め合わされる。

本体１４とインタフェース１２との相互接続を完成させるために軸方向圧縮が行なわれる。軸方向圧縮は、ケーブル寸法と外部導体４２材料の変形特性とに応じて、例えば適当な油圧プレスおよび／または通常の手工具を使用して行なわれ得る。軸方向圧縮時に本体とインタフェースとの間の締り嵌め面は、それぞれの停止点に完全に固定される。また相対的移動によって、本体１４とインタフェース１２との間の第２のガスケット３８と、本体１４のケーブル端と外部導体４２および／または外側鞘部６２との間の第３のガスケット４０とが圧縮され、コネクタを環境的にシーリングする。

既に外部導体ストッパ６４に達している、ケーブル５２の外部導体４２の前端は、更に、軸方向圧縮によって外部導体ストッパ６４に対して押し付けられ、そして、本体１４が軸方向圧縮によってインタフェース１２に向かって動かされるとき、そして外部導体４２と保持ショルダー５８によって本体ボア１６内に保持されるインサート１８の外部導体突起６０との間の係合によって、外部導体４２の前端は外部導体ストッパ６４に対して変形させられる。

図９に示すように外部導体４２の前端の外部導体ストッパ６４への変形によって、外部導体４２の前端の全直径の周りにおいて外部導体ストッパ６４に対する確実で信頼できる電気的相互接続が得られる。更にらせん状波形の実施形態では、変形は、インサート１８の外部導体突起６０の前方のらせん状波形を破砕する。それによってコネクタは、らせん状波形に沿ったねじ込みから外れることなく、ケーブル５２上の適所に固定される。

更なる代替実施形態ではコネクタは、軸方向圧縮ではなく、互いにねじ込むことによる組立てられるように構成され得る。インタフェース１２と本体１４との間に設けられるねじ山により、インタフェース１２が本体１４に対して回転することができ、外部導体４２の前端が初めに固定され、それから外部導体ストッパ６４に対して変形するときに、確実な電気的、機械的相互接続を形成することを可能にする。

本発明は、改善された電気特性を有する単純化された費用効率的な、環境的にシーリングされたコネクタを提供する。使用される特定のケーブルの材料特性と寸法とによるが、コネクタは、単なる簡単な手工具を使用して迅速・確実に取付けられ得る。

ある範囲の、異なるインサート１８を適用することにより、本発明による同一のコネクタを、任意の所望の外部導体波形を有する多数の異なる同軸ケーブルの如何なるものにも使用することができる。インサート１８は型押し、鋳造および／または射出成形といった単純化された製造方法によって費用効率的に形成できるので、従来必要だった、本体ボア１６に対して締付け要素を付加することおよび／またはねじ山／波形の機械加工作業は必要でなくなる。

前述の説明において既知の同等物を有する比率、整数または構成要素に参照が行われている場合には、このような同等物は個別に述べられているかのようにここに組み込まれている。

本発明は、その実施形態の説明によって例示され、またこれらの実施形態はかなり詳細に説明されているが、付属の請求項の範囲をこのような細部に制限すること、または如何なる仕方においても限定することは、本出願人の意図ではない。当業者には、更なる利点と修正が直ちに思い浮かぶであろう。したがって本発明は、その最も広い態様において特定の細部、代表的装置、方法、および図示され説明された説明的例に限定されない。したがって出願人の概略的発明概念の趣旨または範囲から逸脱せずに、このような細部からの逸脱が行われ得る。更に請求項に記載の本発明の範囲または精神から逸脱せずに本発明に対して改良および／または修正が行われ得ることは理解されるべきである。

図１はねじ山付きらせん状波形ケーブル挿入前の互いに予備的に連結されたインタフェースと本体を示す、本発明の例示的一実施形態の断面側面図である。 図２は予備成型物の構造におけるらせん状波形外部導体用のインサートの等角投影図である。 図３は折り畳まれた構造におけるらせん状波形外部導体用のインサートの等角投影図である。 図４は図２のインサートの側面図である。 図５は図４の領域Ｆの拡大図である。 図６は最終的軸方向圧縮可能な状態のケーブルを示す、本発明の一例示的実施形態の断面側面図である。 図７はインタフェースと本体とを接合する前にケーブルに適用されたインサートを示す、本発明の一例示的実施形態の断面側面図である。 図８はインタフェースを本体に接合する前にケーブルに取付けられてショルダーに対して固定されたインサートを示す、本発明の一例示的実施形態の断面側面図である。 図９は同軸ケーブルに取付けられ、最終的軸方向圧縮された後の状態を示す、本発明の一例示的実施形態の断面側面図である。

符号の説明

１０ 連結ナット
１２ インタフェース
１４ 本体
１６ 本体ボア
１８ インサート
２０ 保持溝
２２ コネクタ端
２４ インタフェース取付けガイド面
２６ 本体連結面
３０ インタフェースボア
３２ ケーブル端
３４ インタフェース取付け面
３６ 第１のガスケット
３８ 第２のガスケット
４０ 第３のガスケット
４２ 外部導体
４４ 接触ピン
４６ 絶縁体
４８ スプリングフィンガー
５０ 中心導体
５２ ケーブル
５４ セグメント
５６ ヒンジ部材
５８ 保持ショルダー
６０ 外部導体突起
６２ 外側鞘部
６４ 外部導体ストッパ

Claims (19)

1. 波形硬質外部導体を有する同軸ケーブル用の電気コネクタであって、
   保持ショルダーを備える本体ボアを有する本体と、
   前記保持ショルダーに接する、前記本体ボア内のインサートであって、前記波形硬質外部導体とかみ合うように配置された内側に突き出た外部導体突起を有するインサートと、
   軸方向圧縮を行なうことによって締り嵌めで前記本体のコネクタ端側に連結するように寸法決めされたインタフェースであって、内側に突き出た外部導体ストッパを有するインタフェースと、を備える電気コネクタ。
2. 前記外部導体突起は複数のセグメント上に形成されており、
   前記セグメントは少なくとも一つのヒンジ部材によって接合されており、
   前記インサートは、張出し部分のない単一平面の予備成型物の構造を、前記ボア内への挿入のためのほぼ円筒形の構造に変形するために前記少なくとも一つのヒンジ部材に沿って折り畳み可能である、請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記本体はインタフェース端側におけるインタフェース取付けガイド面と前記インタフェース取付けガイド面に隣接するインタフェース取付け面とを有し、また、
   前記インタフェースは本体連結面を備えるインタフェースボアを有し、
   前記本体と前記インタフェースとの間の締り嵌めは前記インタフェース取付け面と前記本体連結面との間に形成される、請求項１に記載のコネクタ。
4. 前記内側に突き出た外部導体ストッパは前記インタフェースボア内に挿入される、請求項３に記載のコネクタ。
5. 前記外部導体突起は、環状またはらせん状波形を有する前記波形硬質外部導体とかみ合うように位置決めされた突起である、請求項１に記載のコネクタ。
6. 前記インサートのケーブル端側において前記外部導体と前記本体との間に位置するガスケットを更に含む、請求項１に記載のコネクタ。
7. 前記インタフェースボア内の絶縁体と、
   前記インタフェースボア内に、同軸の前記絶縁体によって支持された接触ピンと、を更に含む、請求項１に記載のコネクタ。
8. 波形硬質外部導体を有する同軸ケーブル用の電気コネクタであって、前記コネクタは、
   保持ショルダーを備える本体ボアを有する本体と、
   前記本体のコネクタ端側に取付け可能なインタフェースと、
   前記本体ボアのインタフェース端側に位置し、複数のセグメントを有するインサートと、を備えており、
   前記インサートは、前記波形硬質外部導体とかみ合うように位置決めされ、内側に突き出た外部導体突起を有しており、
   前記セグメントは少なくとも一つのヒンジ部材によって接合されており、
   前記インサートは前記保持ショルダーに接し、前記ボア内に合うように前記ヒンジ部材に沿って折り畳み可能であって、
   前記インタフェースは内側に突き出た外部導体ストッパを有する、電気コネクタ。
9. 前記インサートの前記外部導体突起は、らせん状波形を有する前記波形硬質外部導体とかみ合うように位置決めされる、請求項８に記載のコネクタ。
10. 前記インサートの前記外部導体突起は、環状波形を有する前記波形硬質外部導体とかみ合うように位置決めされる、請求項８に記載のコネクタ。
11. 前記インサートの前記外部導体突起は、らせん状波形または環状波形を有する前記波形硬質外部導体とかみ合うように位置決めされる、請求項８に記載のコネクタ。
12. 前記インサートは二つのセグメントと一つのヒンジ部材とを有する、請求項８に記載のコネクタ。
13. 前記インタフェースは、締り嵌めによって前記本体の前記コネクタ端側に取付け可能である、請求項８に記載のコネクタ。
14. 前記インタフェースは、ねじ山によって前記本体の前記コネクタ端側に取付け可能である、請求項８に記載のコネクタ。
15. 前記内側に突き出た外部導体ストッパはインタフェースボアのケーブル端側に挿入される、請求項８に記載のコネクタ。
16. 前記内側に突き出た外部導体ストッパは、前記インタフェースボアのケーブル端と１つにされる、請求項８に記載のコネクタ。
17. 前記インサートは、前記本体と回転方向で噛み合う、請求項８に記載のコネクタ。
18. 前記インサートは、折り畳まれる前には、単一平面に張出し突起を持たない、請求項８に記載のコネクタ。
19. 波形硬質外部導体を有する同軸ケーブル用の電気コネクタであって、前記コネクタは、
    保持ショルダーを備える本体ボアを有する本体と、
    本体連結面を有するインタフェースボアを備えるインタフェースと、
    前記本体のインタフェース端側におけるインタフェース取付けガイド面と、
    前記インタフェース取付けガイド面に隣接するインタフェース取付け面と、
    前記本体ボアのインタフェース端側に位置し、複数のセグメントを有するインサートと、を備えており、
    前記インサートは前記波形硬質外部導体とかみ合うように位置決めされた内側に突き出た外部導体突起を有し、
    前記セグメントは少なくとも一つのヒンジ部材によって接合されており、
    前記インサートは前記保持ショルダーに接し、前記ボア内に合うように前記ヒンジ部材に沿って折り畳み可能であって、
    前記インタフェース取付け面と前記本体連結面との間に形成される前記インタフェースと、前記本体とは軸方向圧縮によって、締り嵌めされ、
    前記インタフェースは内側に突き出た外部導体ストッパを有する、電気コネクタ。

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