JP2010257678A

JP2010257678A - 同軸給電管のコネクタ構造

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Publication number: JP2010257678A
Application number: JP2009104937A
Authority: JP
Inventors: Makoto Senjiiwa; 誠千地岩; Hiroki Matsunaga; 裕樹松永; Osamu Otsusaka; 修乙坂
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2009-04-23
Filing date: 2009-04-23
Publication date: 2010-11-11

Abstract

【課題】放送装置に用いるＰＡを装置本体に実装する場合、同軸給電管の接合部はＰＡ及び装置本体の組立て公差を吸収できない構造であるため、挿入時に接合部分を破損する場合がある。
【解決手段】組立て時の累積公差の違いによりＰＡがずれて挿入された場合でも、外部導体が塑性変形しないようにガード部を設ける。この結果、ＰＡ挿入時は、本体側外部導体部の先端が可動金具に接触することで同軸アースを近距離で伝送可能とし、挿入時の衝撃に対しても波座金のバネ力で緩和できる。従って、ＰＡの組立公差と本体側筐体の組立公差の違いによる寸法ズレが発生した場合でも、ズレが補正され、同軸給電管の特性を維持することができる。また、ＰＡ挿入時に同軸給電管の嵌合が多少ずれ、外部導体部を変形させる力が加わった場合は、ガード部に接触するため、塑性変形を防止できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、放送装置等に使用する電力増幅器の同軸給電管のコネクタ構造に関するものである。

電力増幅器（ Power Amplifier ：以降、ＰＡと称する）は、出力電力が大きい場合には、大電力を通過させるため、同軸給電管が用いられる。
図４〜図８を用いて、従来の放送装置における本体とＰＡ（電力増幅器）ユニットとの同軸給電管の構造について説明する。
なお、本書では、各図の説明において、共通な機能を有する構成要素には同一の参照番号を付し、説明を省略する。

図４は、ＰＡを本体へプラグインで装着する場合の、従来の放送装置本体とＰＡを説明するための図である。12 はＰＡユニット、17 は放送装置本体、13 はＰＡユニット 12 の同軸給電管のコネクタ部、14 は放送装置本体 17 のコネクタ部、15 は放送装置本体 17 の奥行き方向の長さ、16 はＰＡユニット 12 の奥行き方向の長さ、Ｌ１は奥行き方向の長さ 16 の累積公差、Ｌ２は奥行き方向の長さ 15 の累積公差である。

図５は、従来の放送装置本体 17 側の同軸給電管のコネクタ部 14 とＰＡユニット 12 側の同軸給電管のコネクタ部 13 とを示す断面図である。図５（ａ）は放送装置本体 17 側の同軸給電管のコネクタ部 14 の断面図であり、図５（ｂ）はＰＡユニット 12 側の同軸給電管のコネクタ部 13 の断面図である。1 は放送装置本体 17 の同軸給電管のコネクタ部 14 の外部導体部、2 は放送装置本体 17 側の同軸給電管のコネクタ部 14 の内部導体部、8 はＰＡユニット 12 の同軸給電管のコネクタ部 13 の内部導体部、9 はＰＡユニット 12 の同軸給電管のコネクタ部 13 の外部導体部、10 はＰＡユニット 12 の同軸給電管のコネクタ部 13 のコイルバネ、11 はＰＡユニット 12 の同軸給電管のコネクタ部 13 のスリット、19 はＰＡユニット 12 の同軸給電管のコネクタ部 13 の空洞部、19”は放送装置本体 17 の同軸給電管のコネクタ部 12 の空洞部、101 は放送装置本体 17 側の同軸給電管の中心軸、102 はＰＡユニット 12 側の同軸給電管の中心軸である。

図６は、従来の放送装置本体 17 側の同軸給電管のコネクタ部 14 とＰＡユニット 12 側の同軸給電管のコネクタ部 13 とを嵌合した場合の断面図である。20 は逃げ部、Ｌ３は逃げ部 20 の逃げ間隔である。
図７は、図６の嵌合したコネクタ部の上半分の部分拡大図である。18 は通電ルートである。
図８は、従来のＰＡユニット側の同軸給電管のコネクタ部の斜視図である。

従来、放送装置は、図４に示す通り、ＰＡユニット 12 が放送装置本体 17 から着脱自由な構造であり、それぞれ、電力を給電する同軸給電管を有する（特許文献１参照。）。
放送装置本体 17 の内部には、複数のスロットがあり、そのスロット部分にＰＡユニット 12 を挿入し、かつ、ＰＡユニット 12 の同軸給電管のコネクタ部 13 と放送装置本体 17 の同軸給電管のコネクタ部 14 を、中心軸 101 と中心軸 102 とを一致させるように、互いに嵌合接続させる。
この嵌合時には、それぞれの同軸給電管のコネクタ部 13 及びコネクタ部 14 の外部導体部 1 と 3 、及び、内部導体部 2 と 8 とを接続させることで同軸特性を安定させる。

特開平７−２８８１５２号公報

図５、図６、図７、及び図８に示すように、放送装置本体 17 側外部導体部 1 と内部導体部 2 及びＰＡユニット 12 側の外部導体部 9 と内部導体部 8 の着脱に必要な嵌合量を設定する。このとき、ＰＡユニット 12 の筐体部の奥行き方向の長さ 16 の累積公差Ｌ１及び放送装置本体 17 の奥行き方向の長さ 15 の累積公差Ｌ２による設計寸法との違いを考慮し、嵌合部に隙間（逃げ部 20 ）を設けている。
アース電流を最短距離で通電させることが、同軸給電の目的の１つである。しかし、この逃げ部 20 の隙間があるため、外部導体部 1 の先端が外部導体部 9 の根元に接触できない。従って、アース電流を最短距離で通電させることが十分にできない。
また、寸法の設定の誤りや製作を誤り等によって、逃げ部 20 の隙間が無い場合には、過剰な挿入力を加えると、接触部品を破損する恐れがある。

放送装置本体 17 側外部導体 1 の外形寸法に対し、ＰＡユニット 12 側の外部導体部 9 は、数箇所のスリット 11 を設けることによる、外部導体部 9 の弾性力と、外部導体部 9 に巻きつけたコイルバネ 10 の締め付け力とで、外部導体部 1 と 9 同志を電気的接触させ特性を維持している。
しかし、組立て誤差による挿入時の嵌合ズレにより、外部導体部 9 に応力が加わる。しかも、外部導体部 9 に加わる力が許容応力を超え塑性変形した場合はコイルバネ 10 の締め付け力でも弾性力が回復せず、結果的に接触不良を起こすことで、規定のインピーダンスを得られない欠点がある。
また、図７に示す通り、上記理由にて嵌合部に隙間（逃げ部 20 ）を設けるため、外部導体部 9 の内側に流れるアース電流の通電ルート 18 が長くなる欠点がある。
更に、ＰＡユニット 12 側の外部導体部 9 は、上記の理由で、スリット 11 を設けているため、僅かに電波漏れが発生する。このため、外部測定装置や周辺機器に影響を及ぼす欠点がある。

本発明の目的は、上記の問題に鑑み、ＰＡを本体へプラグインで装着する場合、即ち、放送装置本体側の同軸給電管のコネクタ部に、ＰＡユニット側の同軸給電管のコネクタ部を接続する時に、コネクタ部の挿入による力を緩和するため、外部導体部同志の先端接触部分を可動するように設けたものである。この結果、外部導体部同志を常に接触させ、同軸アース電流を最も最短で通電させることにある。
また、本発明の他の目的は、放送装置本体の筐体の累積寸法公差とＰＡユニットの累積寸法公差の違いにより、同軸給電管のコネクタ部同志の挿入時、ＰＡユニットの外部導体部に加わる外力による、外部導体部の塑性変形を防止し締結力を維持することにある。

上記の課題を達成するために、本発明の同軸給電管のコネクタ構造は、外部導体部の接触部分を可動可能な構造にしたものである。
好ましくは、本発明の同軸給電管のコネクタ構造は、設計寸法と組立て後の累積公差による寸法の違いにより、ＰＡユニットがずれて挿入された場合でも、外部導体が塑性変形しないようにガード部を設けたものである。また好ましくは、上記ガード部は、スリット部分を隠すように設けたものである。

本発明によれば、ＰＡを本体へプラグインで装着する場合、即ち、ＰＡユニットを放送装置本体に挿入する場合に、同軸給電管のコネクタ部同志の衝撃に対し、波座金のバネ力で可動金具への衝撃が緩和されるため部品の破損を防止することができる。
また、本発明によれば、コネクタ部同志の嵌合寸法を、本体の組立て時の累積公差を吸収する寸法に設定し、外部導体部の先端が可動金具に常に接触させることによって、アース電流を最短ルートで通電することができる。
さらに、本発明によれば、ＰＡユニットの組立公差と放送装置本体側の筐体の組立公差の違いによる寸法ズレが発生した場合でも、可動金具で補正され、同軸給電管の特性インピーダンスを維持することができる。
またさらに、本発明によれば、ＰＡユニット挿入時に、同軸給電管の嵌合が多少ずれ、外部導体部を変形させる力が加わった場合でも、ガード部に接触するため、塑性変形を防止することができる。
さらに、本発明によれば、スリットから漏れる電波に対してもガード部で反射させるため、外部装置への影響を与えることがない。

本発明の同軸給電管のコネクタ構造の一実施例を示す断面図である。本発明の放送装置本体側の同軸給電管のコネクタ部とＰＡユニット側の同軸給電管のコネクタ部とを嵌合した場合の断面図である。発明品の同軸給電管の構造詳細図従来の放送装置本体と電力増幅器を説明するための図である。従来の放送装置本体側の同軸給電管のコネクタ部とＰＡユニット側の同軸給電管のコネクタ部とを示す断面図である。従来の放送装置本体側の同軸給電管のコネクタ部とＰＡユニット側の同軸給電管のコネクタ部とを嵌合した場合の断面図である。図６の接続部上半分の部分拡大図である。従来のＰＡユニット側の同軸給電管のコネクタ部の斜視図である。

以下に本発明の一実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態は説明のためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素若しくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であるが、これらの実施形態も本願発明の範囲に含まれる。

図１によって、本発明の一実施例を説明する。図１は、本発明の同軸給電管のコネクタ構造の一実施例を示す断面図である。図１（ａ）は放送装置本体側の同軸給電管のコネクタ部の断面図であり、図１（ｂ）はＰＡユニット側の同軸給電管のコネクタ部の断面図である（図４参照）。放送装置本体 17 側の同軸給電管のコネクタ部 14 は、従来と同一である。13’はＰＡユニット 12 側の同軸給電管のコネクタ部、3 はＰＡユニット 12 側の外部導体部、4 はＰＡユニット 12 側のガード部、5 はＰＡユニット 12 側の可動金具、6 はＰＡユニット 12 側の波座金、7 はＰＡユニット 12 側のがい管である。
本発明の同軸給電管のコネクタ構造は、図１に示す通り、ＰＡユニット 12 側の同軸給電管のコネクタ部 13’において、外部導体 3 の根元に可動金具 5 を設ける。可動金具 5 とがい管 7 との間に、波座金 6 を設ける。さらに、外部導体 3 の外側に、ガード部 4 を取り付ける。波座金 6 は、例えば、バネ力を有する電気的導通生を有する金属材であり、例えば、鋼材、リン青銅材、等である。

図２は、本発明の放送装置本体 17 側の同軸給電管のコネクタ部 14 とＰＡユニット 12 側の同軸給電管のコネクタ部 13’とを嵌合した場合の断面図である。19’はＰＡユニット 12 の同軸給電管のコネクタ部 13’の空洞部、20’は逃げ部、Ｌ４は逃げ部 20’の逃げ間隔である。
ＰＡユニット 12 を放送装置本体 17 に挿入した場合には、図２に示す通り、放送装置本体 17 側の外部導体 1 の先端が可動金具 5 に接触する。従って、放送装置本体 17 側とＰＡユニット 12 側の外部導体 1 と 9 とを、最短距離で接続できる。この結果、アース電流を最短離で通電することができる。
また、波座金 6 は、導通の役目と共に、バネ力を有し、緩衝の役目を有しているので、挿入時の衝撃が緩和される。

ＰＡを本体へプラグインで装着するためには、ＰＡユニット 12 の奥行き方向の長さ 16 と、放送装置本体 17 の筐体の奥行き方向の長さ 15 は、逃げ部 20 の間隔が、同軸給電管の嵌合接続時に、適切な隙間Ｌ３になるように設計される。しかし、それぞれの組立累積公差Ｌ１とＬ２の違いによる寸法ズレが発生した場合でも、本発明では、波座金 6 の伸縮で長さのズレが緩和することで、可動金具 5 で補正することができる。
また、ＰＡユニット 12 の挿入時に、同軸給電管のコネクタ部同志の嵌合が、少しずれ、外部導体部 3 を変形させる力が加わった場合には、ガード部 4 に接触する。この結果、スリット 11 から漏れる電波に対してもガード部 4 で反射させることができる。

即ち、本発明のＰＡユニット 12 の同軸給電管のコネクタ構造は、放送装置本体 17 の筐体にＰＡユニット 12 を挿入した時の衝撃に対し、波座金 6 のバネ力で可動金具 5 への衝撃が緩和されるため、同軸給電管の部品の破損を防止することができる。また、バネ性を有する部材を使用するため、繰り返しの挿抜においても常に外部導体同志の挿抜力が低下しない。
さらに、本発明のＰＡユニット 12 の同軸給電管のコネクタ構造は、嵌合寸法を、放送装置本体の奥行き長さ方向について、組立て時の累積公差を吸収する寸法に設定し、外部導体部 1 の先端を可動金具 5 に常に接触させることでアース電流を最短路で通電することができる。
またさらに、本発明のＰＡユニット 12 の同軸給電管のコネクタ構造は、ＰＡユニット 12 の組立公差Ｌ２と放送装置本体 17 側の筐体の組立公差Ｌ２の違いによって、同軸給電装置のコネクタ部 13 及び 14 を嵌合した場合に、奥行き方向に寸法ズレが発生した場合でも、可動金具 5 及び波座金 6 で補正され、同軸給電管の特性インピーダンスを維持することができる。
さらに好ましくは、本発明のＰＡユニット 12 の同軸給電管のコネクタ構造は、ＰＡユニットの挿入時に、同軸給電管の嵌合がずれ、外部導体部 3 を変形させる力が加わった場合には、ガード部 4 に接触するため、塑性変形を防止することができる。
またさらに好ましくは、スリット 11 から漏れる電波に対しても、ガード部 4 で反射させることができるため、ＰＡユニット 12 の外部への影響を与えない。

上述のように、本発明の同軸給電管のコネクタ構造は、電力増幅器を同軸給電管でプラグインで装着する放送装置における、同軸給電管のコネクタ構造において、前記電力増幅器を前記放送装置にプラグインで装着する場合に、前記電力増幅器の同軸給電管のコネクタ部の外部導体部に、前記電力増幅器を前記放送装置に挿入する方向を緩和する可動金具と波座金とを有することを特徴とする。
また、上記同軸給電管のコネクタ構造において、前記電力増幅器の前記外部導体部は、さらに、前記プラグインでの装着時に、前記電力増幅器の挿入力により可動するガード部を有することを特徴とする。
さらに、上記同軸給電管のコネクタ構造において、前記ガード部は、前記プラグインでの装着時に、外部導体部に設けられたスリットから漏れる電波を出力しないことを特徴とする。

本発明の同軸給電管のコネクタ構造においては、大電力で電波を出力する放送装置に限らず、ＰＡユニット等の大電力信号を出力するために使用する同軸給電管を用いて、本体装置とＰＡユニットとを嵌合する電気装置に適用可能である。
この場合本発明によれば、組立て公差等による寸法誤差を吸収し、常に外部導体部を接触可能とし、かつ、ＰＡユニット挿入時の衝撃力を緩和することで部品の破損を防止することができる。
また、装置本体の筐体側の外部導体部とＰＡユニット側の外部導体部とが、接続（嵌合）時に常に接触しているため、同軸アースを最短で通電できるため、安定した同軸特性を維持することができる。
さらに、外部導体部の外側に、ガード部を設けたことで、外力による変形を防止することができ、かつ、コネクタ部のスリットから漏れ出す電波を外部に放出させない効果がある。

1：外部導体部、 2：内部導体部、 3：外部導体部、 4：ガード部、 5：可動金具、 6：波座金、 7：がい管、 8：内部導体部、 9：外部導体部、 10：コイルバネ、 11：スリット、 12：ＰＡユニット、 13、13’：ＰＡユニットの同軸給電管のコネクタ部、 14：放送装置本体のコネクタ部、 15：放送装置本体の奥行き方向の長さ、 16：ＰＡユニットの奥行き方向の長さ、 17：放送装置本体、 18：通電ルート、 19、19’、19”：空洞部、 20：逃げ部、 101、102：中心軸、Ｌ１、Ｌ２：累積公差、Ｌ３：逃げ間隔。

Claims

電力増幅器を同軸給電管でプラグインで装着する放送装置における、同軸給電管のコネクタ構造において、前記電力増幅器を前記放送装置にプラグインで装着する場合に、前記電力増幅器の同軸給電管のコネクタ部の外部導体部に、前記電力増幅器を前記放送装置に挿入する方向を緩和する可動金具と波座金とを有することを特徴とする同軸給電管のコネクタ構造。