JP2008112672A - Coaxial electrical connector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、同軸電気コネクタに関する。 The present invention relates to a coaxial electrical connector.
この種のコネクタとしては、特許文献1に開示されている同軸コネクタ用ジャックが知られている。この特許文献1の同軸コネクタは、円筒状外部導体により保持されている絶縁体の中心位置に形成された貫通孔に中心導体たるジャックピンが圧入され、先端そして後端が上記絶縁体から突出している。上記貫通孔はその軸線方向の全域にわたり均一な径で形成され、ジャックピンは中間位置にテーパ環状の突起部を有している。このジャックピンは、上記絶縁体の下側で該ジャックピンの先端から上記貫通孔へ圧入される。圧入後は、上記突起部が貫通孔の内面と係止し、ジャックピンは後方への抜けが防止される。
特許文献1のコネクタにあっては、ジャックピンはどのようにして加工されるのか記載がないが、中実棒部材をプレス加工あるいは旋削して、尖頭とテーパ環状の突起部を有する形に加工することができる。かかるジャックピンは、絶縁体の貫通孔への圧入時に、該ジャックピンの突起部で貫通孔内面を若干削ってしまうおそれがある。突起部で貫通孔内面を削るということは、上記突起部が通過した範囲全域にわたり、ジャックピンと貫通孔内面との間に、削った分だけガタを生ずることを意味する。このガタは、ジャックピンの半径方向位置を不安定とし、その結果、コネクタの高周波特性を低下させる。さらには、特許文献1のコネクタは、ジャックピンを旋削加工するときには、棒状材料を全長にわたり加工せねばならず、加工範囲が長いので、その製造コストが嵩む。
In the connector of
本発明は、かかる事情に鑑み、安価で容易に製造でき、かつ絶縁体による保持に際してガタのない中心導体を有し、高周波特性に優れた同軸電気コネクタを提供することを課題とする。 In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide a coaxial electrical connector that has a central conductor that is inexpensive and can be easily manufactured and has no play when held by an insulator, and that has excellent high-frequency characteristics.
本発明に係る同軸電気コネクタは、軸線方向に延びる中心導体と、該中心導体を保持する絶縁体と、該絶縁体を収め上記中心導体と同心に位置する筒状の外部導体とを有する。 The coaxial electrical connector according to the present invention includes a central conductor extending in the axial direction, an insulator that holds the central conductor, and a cylindrical outer conductor that contains the insulator and is concentric with the central conductor.
かかる同軸電気コネクタにおいて、中心導体は相手コネクタの端子と接触する弾性接触部が形成された接触部材と絶縁体外に延出して接続対象部材に接続される接続部が形成された接続部材とを結合して形成され、接触部材は金属板を加工して作られて自由端側に弾性接触部そして接続部材との結合側に第一結合部を有し、接続部材は金属棒部材を加工して作られて上記接触部材との結合側に上記第一結合部と結合される第二結合部そして自由端側に接続部を有し、絶縁体は中心導体の接続部材の挿入のための貫通せる挿入孔が形成された挿入保持部と該挿入保持部から軸線方向に延び該軸線を含む平面で上記挿入保持部との境界位置まで分割されて開脚可能な分割保持部とを一部材として備え、分割保持部の内面に少なくとも上記第一結合部と上記第二結合部との結合部分を収める収容溝が形成され、少なくとも上記絶縁体の分割保持部の一部が上記外部導体の内部に圧入されていることを特徴としている。 In such a coaxial electrical connector, the central conductor combines a contact member formed with an elastic contact portion that contacts a terminal of the mating connector and a connection member formed with a connection portion that extends outside the insulator and is connected to a connection target member. The contact member is made by processing a metal plate and has an elastic contact portion on the free end side and a first connection portion on the connection side with the connection member. The connection member is formed by processing a metal bar member. A second coupling portion formed on the coupling side to the contact member and coupled to the first coupling portion and a connection portion on the free end side, and the insulator can be penetrated for insertion of the connection member of the central conductor. One member includes an insertion holding portion in which an insertion hole is formed and a division holding portion that extends from the insertion holding portion in the axial direction and is split to a boundary position with the insertion holding portion on a plane including the axis so as to be opened. , At least the first coupling on the inner surface of the split holding portion A receiving groove to accommodate the coupling portion between the second coupling portion is formed, part of the divided holding portions of at least the insulator is characterized by being press-fitted into the inside of the external conductor.
このような構成の同軸電気コネクタでは、コネクタの組立時、絶縁体に中心導体を収める過程において、中心導体は、絶縁体の分割保持部側に接続部材の接続部側から挿入される。絶縁体の分割保持部は分割されて開脚可能となっており、この開脚された空間から接続部材の接続部側が軸線方向に挿入されるので、中心導体は分割保持部により挿入保持部へと誘導され、さらに、挿入保持部へ挿入される。このようにして中心導体は何ら抵抗力を受けることなく絶縁体に収められる。しかる後、絶縁体が外部導体に圧入されると、分割保持部が閉脚されて少なくとも第一結合部と第二結合部との結合部分が分割保持部の内面に形成された収容溝に収められる。このとき、少なくとも分割保持部の一部が外部導体の内部で圧入されることにより、中心導体の弾性接触部は分割保持部に半径方向に圧せられて、中心導体が保持される。 In the coaxial electrical connector having such a configuration, the center conductor is inserted from the connection portion side of the connection member into the divided holding portion side of the insulator in the process of accommodating the center conductor in the insulator during assembly of the connector. The insulating divided holding portion is divided and can be opened, and the connecting portion side of the connecting member is inserted in the axial direction from the opened space, so that the central conductor is inserted into the inserting holding portion by the divided holding portion. And is inserted into the insertion holding portion. In this way, the central conductor is accommodated in the insulator without receiving any resistance. Thereafter, when the insulator is press-fitted into the outer conductor, the divided holding portion is closed and at least the coupling portion between the first coupling portion and the second coupling portion is accommodated in the accommodation groove formed on the inner surface of the divided holding portion. . At this time, at least a part of the divided holding portion is press-fitted inside the outer conductor, whereby the elastic contact portion of the central conductor is pressed in the radial direction by the divided holding portion, and the central conductor is held.
中心導体は、接触部材の外面から突出する係止突起が設けられていることが好ましい。これによって、絶縁体が外部導体に圧入された状態において、係止突起は絶縁体の収容溝に当接し外部導体からの圧力を受ける。接触部材の外面から突出する係止突起を設けることにより、係止突起を設けない場合と比較して、係止突起が半径方向に圧縮される分だけ、中心導体は外部導体から、より大きな圧力を受けることなる。この結果、中心導体は絶縁体によってしっかりと保持される。また、係止突起は、当接箇所にて絶縁体の収容溝に喰い込み、絶縁体が軸線方向に移動しないように係止するので、中心導体は軸線方向で抜けにくくなる。 The center conductor is preferably provided with a locking projection that protrudes from the outer surface of the contact member. Thus, in a state where the insulator is press-fitted into the outer conductor, the locking projection comes into contact with the accommodation groove of the insulator and receives pressure from the outer conductor. By providing a locking projection that protrudes from the outer surface of the contact member, the central conductor is more pressured from the outer conductor by the amount that the locking projection is compressed in the radial direction than when the locking projection is not provided. Will receive. As a result, the central conductor is firmly held by the insulator. Further, since the locking protrusion bites into the housing groove of the insulator at the contact portion and locks so that the insulator does not move in the axial direction, the central conductor is difficult to come off in the axial direction.
係止突起は軸線方向で離間した複数位置に設けられていることが好ましい。軸線方向で離間した複数位置で係止突起は絶縁体の収容溝と当接することになるので、一つの位置に係止突起が設けられる場合と比較して、中心導体が軸線方向でより抜けにくくなる。 The locking projections are preferably provided at a plurality of positions separated in the axial direction. Since the locking projections come into contact with the housing grooves of the insulator at a plurality of positions separated in the axial direction, the central conductor is less likely to come off in the axial direction compared to the case where the locking projections are provided at one position. Become.
絶縁体は、軸線方向で隣接する二つの係止突起の間に対応する位置で、突部が収容溝の面に形成されていることが好ましい。このような位置に突部を形成しておくことにより、絶縁体が軸線方向のどちらの向きに移動しても、係止突起は絶縁体の突部と軸線方向で係止し合うので、中心導体は軸線方向でさらに抜けにくくなる。 In the insulator, it is preferable that the protrusion is formed on the surface of the receiving groove at a position corresponding to between two locking protrusions adjacent in the axial direction. By forming the protrusion at such a position, the locking protrusion is locked with the protrusion of the insulator in the axial direction no matter which direction the insulator moves in the axial direction. The conductor is more difficult to remove in the axial direction.
絶縁体は、軸線方向で係止突起を含む範囲に、該範囲外における外径よりも若干大きい径の大径部を有していることが好ましい。このように、絶縁体の外径を大きくして大径部を設けておくことにより、絶縁体が外部導体に圧入されたとき、大径部を有さない部分と比較して、絶縁体は外部導体からより大きな圧力を受ける。そして、中心導体において比較的高い圧力で絶縁体に保持される部分である、係止突起を含む範囲に大径部を設けることにより、中心導体の抜けをさらに良好に抑制できる。 It is preferable that the insulator has a large-diameter portion having a diameter slightly larger than the outer diameter outside the range in a range including the locking protrusion in the axial direction. Thus, by increasing the outer diameter of the insulator and providing a large-diameter portion, when the insulator is press-fitted into the outer conductor, the insulator is compared with a portion having no large-diameter portion. Receives greater pressure from the outer conductor. Further, by providing the large-diameter portion in a range including the locking projection, which is a portion held by the insulator at a relatively high pressure in the center conductor, the center conductor can be further prevented from coming off.
外部導体は、軸線方向で中心導体の接続部が突出する側の端部位置に、半径方向に延びる取付フランジを有し、絶縁体は挿入保持部の一部が該取付フランジよりも軸線方向に突出していてもよい。コネクタを取り付ける基板の形状等によっては絶縁体の一部を軸線方向で外部導体より突出させることが好ましい場合がある。本発明に係る電気コネクタの挿入保持部は分割されておらず、完全な円筒面を有しているので、挿入保持部の一部が外部導体の端部に位置する取付フランジよりも軸線方向に突出していても見栄えが良い。 The outer conductor has a mounting flange extending in the radial direction at the end position where the connecting portion of the central conductor protrudes in the axial direction, and the insulator has a part of the insertion holding portion in the axial direction than the mounting flange. It may be protruding. Depending on the shape of the board to which the connector is attached, it may be preferable to project a part of the insulator from the external conductor in the axial direction. Since the insertion holding portion of the electrical connector according to the present invention is not divided and has a complete cylindrical surface, a part of the insertion holding portion is more axial than the mounting flange located at the end of the outer conductor. Even if it protrudes, it looks good.
本発明は、以上のように、中心導体を金属板の加工による接触部材と棒部材の加工による接続部材とを結合して形成することとしたので、加工範囲を短くすることができ材料コスト、加工コストが低下する。また、中心導体を保持する絶縁体を軸体方向の一端から中間位置まで分割して分割保持部を形成し、該一端で大きく開脚できるようにして、ここから中心導体を挿入するので、分割されていない絶縁体に中心導体を圧入する場合と比較して、中心導体の挿入が容易となる。したがって、中心導体の絶縁体への圧入による削りという問題もなく、削りによるガタも生じないので、中心導体の位置は安定し高周波特性が良好に維持される。さらに、中心導体の挿入後、分割保持部を閉脚して絶縁体を外部導体に圧入することにより絶縁体を介して中心導体をしっかりと保持することとしたので、しかも、上記分割保持部の少なくとも一部は外部導体内に収められるので、ここでの保持力の低下もない。 In the present invention, as described above, the central conductor is formed by combining the contact member by processing the metal plate and the connection member by processing the bar member, so that the processing range can be shortened and the material cost can be reduced. Processing cost is reduced. In addition, the insulator that holds the center conductor is divided from one end in the axial direction to the middle position to form a split holding portion, and the center conductor is inserted from here so that it can be opened widely at the one end. The center conductor can be easily inserted as compared with the case where the center conductor is press-fitted into a non-insulated body. Therefore, there is no problem of shaving due to press-fitting of the center conductor into the insulator, and there is no play due to shaving, so that the position of the center conductor is stable and high frequency characteristics are maintained well. Further, after the center conductor is inserted, the split holding part is closed and the insulator is pressed into the outer conductor to hold the center conductor firmly through the insulator. Since a part is accommodated in the outer conductor, there is no decrease in holding force here.
以下、添付図面にもとづき、本発明の一実施形態を説明する。図1は、本実施形態に係る同軸電気コネクタの完成図である。同図の右半分は、コネクタの軸線を含む面での断面図である。同軸電気コネクタ1(以下、単に「コネクタ1」という)は、軸線方向に延びる中心導体2、該中心導体2を保持する絶縁体3および該絶縁体3を収め中心導体2と同心に位置する筒状の外部導体4を有する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a completed view of the coaxial electrical connector according to the present embodiment. The right half of the figure is a cross-sectional view taken along the plane including the connector axis. A coaxial electrical connector 1 (hereinafter simply referred to as “
図2は、図1に示したコネクタ1の組立前を示す図であり、周方向で90度異なる方向から見た図である。る。同図には、中心導体2、絶縁体3および外部導体4が分離して示されており、絶縁体3の右半分および外部導体4の右半分は、それぞれの軸線を含む面で断面されている。中心導体2は、相手コネクタの端子と接触する接触部材20および図示しない接続対象部材と接続される接続部材21とを結合して構成される。本実施形態では、コネクタ1の中心導体2は雌型端子であり、図示しない相手コネクタの雄型端子を受け入れるものとする。
FIG. 2 is a view showing the
図3は、図2に示した中心導体2の結合前の状態を示す図である。接触部材20は、ばね性の高い燐青銅製の金属板を丸めて成形し突合せ部20eを有する筒状とされている。接触部材20の一端、具体的には結合後に自由端となる上端は、図示しない相手コネクタのピン状の雄型端子を受け入れる弾性接触部20aとして、他端は接続部材21と結合する筒状の第一結合部20bとして形成されている。また、接触部材20の周壁は、後述するように、該周壁の外面から突出するように軸線方向そして周方向で複数箇所が切り起こされて複数の係止突起20c−1,20c−2,20d−1,20d−2が形成されている。以下、説明の都合上、必要に応じて係止突起20c−1および係止突起20c−2を「係止突起20c」、係止突起20d−1および係止突起20d−2を「係止突起20d」と総称する。係止突起20cと係止突起20dは、軸線方向に離間した位置に形成されている。本実施形態では、係止突起を軸方向に離間した二位置に形成したが、係止突起を軸方向に離間した三位置以上に形成してもよい。
FIG. 3 is a diagram illustrating a state before the
図4は、図3の接触部材20におけるIV−IV断面図である。上述したように、接触部材20の周壁外面から突出するように切り起こされて係止突起20cおよび20dが形成されている。係止突起20cおよび係止突起20dは、同図に示すように、接触部材20の外面の周方向で互いにほぼ90度ずれて位置している。また、係止突起20c−1と係止突起20c−2は接触部材20の軸線を挟んで対称に位置し、係止突起20d−1と係止突起20d−2も接触部材20の軸線を挟んで対称に位置している。
4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in the
図3に示す接続部材21は、加工性が高く安価な黄銅製の金属棒部材を加工して作られている。接続部材21の一端、具体的には接触部材20との結合後に自由端となる下端は、図示しない回路基板やケーブル等の接続対象部材と接続される接続部21aとして、他端は、図3に示すように、接触部材20の結合部20bと結合する軸状の第二結合部21bとして形成されている。接続部21aは接続部材21の軸線に垂直な断面を半円として軸線に平行な平坦面を有するように切削加工されている。なお、接続部21aの形状はこれに限られず、接続対象部材の位置や形状そして接続方法等に応じて最適な形状に加工することができる。
The connecting
中心導体2は、図3にて矢印で示すように、接触部材20の第一結合部20bへ、接続部材21の第二結合部21bを嵌合させることにより構成される。本実施形態では、接触部材20と接続部材21とを嵌合させたが、接触部材20と接続部材21とを結合させる手段はこれに限られず、例えば、溶着も可能である。
The
本実施形態では、上述のように、中心導体2を、一つの金属部材を旋削して形成するのではなく、金属板の加工によって形成される接触部材20と金属棒部材の旋削等により加工されて形成される接続部材21とを結合して構成することとしたので、加工範囲を短くすることができ加工コストを低く抑えることができる。これは、単に旋削等の加工量が減るのみならず、部材が短いので旋削等の加工時に撓みそして振動がなく安定して高精度の加工ができることにもつながる。さらに、接触部材20と接続部材21の材質は、両部材の特性、コスト等を考慮して適宜選択できる。
In this embodiment, as described above, the
図2に示す絶縁体3は、例えば、4フッ化樹脂で形成されており、中心導体2の接続部材21の挿入のために軸線方向に貫通せる挿入孔31dが形成された挿入保持部30と、該挿入保持部30から軸線方向に延び該軸線を含む平面で挿入保持部30との境界位置まで二分割されて開脚可能な分割保持部31とを有する。分割保持部31の内側には接触部材20の弾性接触部20aを収める収容溝31aが上記挿入孔31dに連通するようにして形成されている。絶縁体3には、分割保持部31の収容溝31aに環状の突部31bが形成されている。この突部31bが形成される軸線方向での位置は、中心導体2が絶縁体3に挿入されたとき、接触部材20の係止突起20cおよび係止突起20dの間に対応する。また、絶縁体3は、軸線方向で係止突起20cおよび20dを含む範囲に、該範囲外における外径よりも若干大きい径の大径部31cを有している。なお、本実施の形態では、分割保持部31は二分割されて形成されているが、分割保持部は三以上に分割されて形成されていてもよい。
The
図5は、図2の絶縁体3におけるV−V断面図である。ただし、このV−V断面図は、分割保持部31を閉脚した状態での矢視図である。同図に示すように、分割保持部31を閉脚すると絶縁体は完全な円筒体となり、また、分割保持部31の収容溝31aによって円筒面が形成され、該収容溝31aにて中心導体2の接触部材20は保持される。
FIG. 5 is a VV cross-sectional view of the
図2に示す外部導体4は、金属材で筒型形状に作られており、その一端(図2では下端)に、接続対象部材へのコネクタの取付けのための、半径方向に延びる取付フランジ40を有している。外部導体4の外周面には、ねじ部41が形成されている。ねじ部41は、図示しない相手コネクタの外部導体との結合用ナットと螺合する。この螺合によって、コネクタ同士が接続された状態で固定される。取付フランジ40には、図示しない複数の取付孔が軸線方向に形成されている。コネクタ1の回路基板等への実装時には、取付孔にねじ等を貫通させてコネクタ1が回路基板等に固定される。
The outer conductor 4 shown in FIG. 2 is made of a metal material in a cylindrical shape, and has a radially extending mounting
このような構成のコネクタ1は、以下の要領で組み立てられる。
The
まず、中心導体2が絶縁体3へ挿入されて収められる。図2に見られるように、絶縁体3の分割保持部31を開脚させておき、ここから中心導体2を接続部材21の接続部21a側から挿入し、接触部材20全体を分割保持部31に収める。このように、分割保持部31を開脚させておくことにより、中心導体2の挿入が容易となる。したがって、従来のコネクタのような、中心導体2の絶縁体3への圧入による削りという問題もなく、その削りによるガタが生じることがないので、中心導体2の位置は安定し高周波特性が良好に維持される。なお、本実施形態では、接触部材20全体を分割保持部31に収めることとしたが、接触部材20の一部を分割保持部31に収めることとしてもよい。この場合であっても、接触部材20の第一結合部20bと接触部材21の第二結合部21bとの結合部分は収容溝31aに収められ、また、該結合部分の一部が挿入孔31dに挿入されている。
First, the
接触部材20全体が分割保持部31に収まった状態において、係止突起20cおよび20dは軸線方向で絶縁体3の大径部31cの範囲内に位置し、絶縁体3の収容溝31aに形成された突部31bは、軸線方向で係止突起20cと20dとの間に位置する。また、この状態において、接続部21aは絶縁体3の挿入保持部30から軸線方向に突出する。
In a state where the
次に、中心導体2を収めた絶縁体3を挿入保持部30側から外部導体4へ圧入する。そして、図1に示すように、分割保持部31の端面が軸線方向で外部導体4の内側に入り込むまで圧入してコネクタ1の組立ては完了する。絶縁体3の圧入が完了した状態において、図1に示すように、挿入保持部30の一部は、取付フランジ40よりも軸線方向に突出している。ここで、挿入保持部30は分割されておらず、完全な円筒面を有しているので、挿入保持部30が取付フランジ40より突出していても見栄えが良い。
Next, the
組立てが完了したコネクタ1において、外部導体4に圧入された絶縁体3は外部導体4から半径方向で圧力を受けて保持される。そして、絶縁体3に収められた中心導体2は、絶縁体3を介して外部導体4からの圧力を受けて保持される。本実施形態では、上述したように、絶縁体3は二つに分割された分割保持部31を有しており、絶縁体3が分割されていない場合と比較して、半径方向内方への外力を受けた際に、分割保持部31にて半径方向に大きく変位することが可能となる。したがって、絶縁体3は、外部導体4から圧力を受けると、分割保持部31が閉脚して比較的大きく縮径し、絶縁体3の保持力はより大きくなるので、その分、中心導体2は軸線方向に抜けにくくなる。
In the
また、外部導体4から圧力を受けて絶縁体3の分割保持部31は閉脚すると、係止突起20cおよび20dは収容溝31aと当接して半径方向内側へ押圧されつつ、収容溝31aへ喰い込む。これにより、中心導体2は絶縁体3によってしっかりと保持され、軸線方向で抜けにくくなる。さらに、本実施形態では、係止突起20cと20dは軸線方向で離間して二位置にて設けられており、係止突起が一つの位置に形成されている場合と比較して、軸線方向で絶縁体3と当接する位置が多くなっている分、中心導体2はよりしっかりと保持され、抜けにくくなる。また、収容溝31aに形成された突部31bは、係止突起20cと係止突起20dの間に対応する部分に位置し、係止突起20cおよび20dの双方と係止する。これによって、中心導体2は軸線方向で上方向にも下方向にもさらに抜けにくくなる。
Further, when the divided holding
さらに、上述したように、絶縁体3の大径部31cは軸線方向で中心導体2の係止突起20cおよび20dを含む位置にある。絶縁体3が圧入されたとき、大径部31cを有さない場合と比較して、大径部31cにおける半径方向の径が大きい分、絶縁体3は大径部31cにて、より大きな圧力を外部導体4から受ける。これによって、係止突起20cおよび20dには、大径部31cを有さない場合と比較して、絶縁体3を介してより大きな圧力が加えられるので、中心導体2は軸線方向でさらに抜けにくくなる。
Furthermore, as described above, the large-
1 コネクタ 21a 接続部
2 中心導体 21b 第二結合部
3 絶縁体 30 挿入保持部
4 外部導体 31 分割保持部
20 接触部材 31a 収容溝
20a 弾性接触部 31b 突部
20b 第一結合部 31c 大径部
20c 係止突起 31d 挿入孔
20d 係止突起 40 取付フランジ
21 接続部材
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