JP2011113858A - シールド一体型ｒｆコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】端子及びコネクタハウジングのより大きい製造公差を許容し、安価なＲＦコネクタの提供。
【解決手段】ＲＦコネクタアッセンブリ１０は、第１の同軸ケーブル用の端子端部を接続可能に受け入れる構造に作られている第１端部を有する第１コネクタハウジング１８と、第２の同軸ケーブル用の相補的な端子端部を接続可能に受け入れる構造に作られている第１端部を有する第２コネクタハウジング１４と、を有している。第１コネクタハウジングは、それぞれの端子端部の周囲に取り付けられ、同端部に接続される、管状シールドを受け入れている。管状シールドは、第２コネクタハウジングが第１コネクタハウジングに接続された時に、相補的な端子端部の周囲に電気的に接続するための、弾性を有し半径方向内向きに張り出す接触フィンガのセットを有している。
【選択図】図１

Description

本発明の分野は、ＲＦコネクタに関する。

高周波数（ＲＦ）コネクタは、殆どの場合簡略的にＲＦコネクタと呼ばれており、これらは或る程度のシールド性を提供しながら同軸ケーブルを接続するのにしばしば使用されている。最近では、それらのコネクタと同軸ケーブルは、ＦＭ／ＡＭラジオ、衛星ベースの通信システム、例えばOnStarTM、キーレス車両エントリシステム、例えば全地球測位システム対応のナビゲーションシステム、衝突回避システム、及び他の通信装置の到来に伴い、自動車関連用途での使用が著しく増加した。

自動車関連利用でのコネクタの使用は、極ありふれたものになってきたので、Fakra規格及び−４５ｄＢのUscar-17規格の様な標準が策定された。低接触抵抗の様な他の規格も作成された。それらの規格に適合する今日の端子コネクタには、費用の高い低温延伸管状ＲＦ端子を含んでいる、スナップ式に嵌め合わされるプラスチック外側ハウジングの組合せがある。より安価な打抜きＲＦ端子は、２ＧＨｚまでの部分的なシールド性しか提供していない。新たに所望されるようになった３ＧＨｚ又は４ＧＨｚの周波数については、多くの端子コネクタで漏出の問題が起こっている。

更に、上記の特徴を多く備える１両の自動車では、車両に４０個を越えるほどのＲＦFakraコネクタが取り付けられている。更に、それらの自動車用通信装置の多くは、益々高くなってゆく周波数で作動し、現在では３ＧＨｚ程度又はそれ以上で作動している。また、今日のコネクタは、適切なシールド性を提供するためには正しく着座させる必要があり、即ち、間違った配備であれば、ひどいＲＦ漏出が引き起こされる。而して、今日のＲＦコネクタは、確実に正しく着座させられるように厳格な製造公差を有しており、このことが各コネクタの原価を高騰させている。

必要とされているのは、全ての既知の規格に適合し、３ＧＨｚより高い周波数まで対応する向上したシールド性を有し、端子及びコネクタハウジングのより大きい製造公差を許容する、打ち抜き端子コネクタを有する安価なＲＦコネクタである。

本発明の１つの態様によれば、ＲＦコネクタアッセンブリは、第１の同軸ケーブル用の端子端部を接続可能に受け入れて収納する構造に作られている第１端部を有する第１コネクタハウジングと、第２の同軸ケーブル用の相補的な第２端子端部を接続可能に受け入れて収納する構造に作られている個別の第１端部を備えている第２コネクタハウジングと、を有している。第１及び第２コネクタハウジングは、更に、各自それぞれの第２端部が相互に接続される構造に作られている。端子端部と相補的な第２端子端部とは、コネクタハウジングを相互に接続した時に、互いに係合するように相補的な構造に作られている。第１コネクタハウジングは、それぞれの端子端部の周りに取り付けられ、同端部に接続される、管状シールドを受け入れている。管状シールドは、第２コネクタハウジングが第１コネクタハウジングに接続された時、相補的な第２端子端部の周囲に接続するための、弾性を有し半径方向内向きに張り出す接触フィンガのセットを有している。

管状シールドは、第１コネクタハウジング内の端子端部の周囲に接続するための、弾性的に半径方向内向きに張り出す接触フィンガの第２のセットを有しているのが望ましい。弾性的に半径方向内向きに張り出す接触フィンガの第１と第２のセットは、管状シールドの互いに反対側の端部に近接して軸方向に互いから間隔を空けて配置されている。各セットの接触フィンガは、シールドのそれぞれの端部から内向きに張り出しているのが望ましい。

１つの実施形態のシールドは、軸方向に伸張している継目を有している。別の実施形態では、継目には、シールドの長さに沿って伸張するオーバーラップ式タブが設けられている。別の実施形態では、継目には、継目が開いてしまわないようにする、相補的なインターロック式のタブとノッチが設けられている。本発明の別の態様によれば、ＲＦ端子コネクタアッセンブリ用の管状シールドは、第１及び第２の同軸ケーブル用の相補的な端子の各接続端部へ接続するための、弾性を有し半径方向内向きに張り出す接触フィンガを、各端部に有している。

これより、添付図面を参照してゆく。

ＲＦ同軸ケーブル端子及びコネクタハウジングアッセンブリの斜視部分分解図である。 管状シールドが内部に取り付けられた第１ハウジング部材の斜視端面図である。 管状シールドの斜視図である。 完全に組み立てられたＲＦ同軸ケーブル端子とハウジング部材の断面図である。 管状シールドの第２の実施形態の部分斜視図である。 管状シールドの第３の実施形態の斜視図である。 電力１Ｗ、３ＧＨｚで作動している雄部端子に対する雌部端子の、１ｍの距離から測定された放射妨害波対回転角度を示しているグラフである。

これより図１を参照すると、ＲＦ接続部１０は、雄部プラスチックハウジング１４の一方の端部１３を通して接続される雄部端子アッセンブリ１２を有している。雌部端子アッセンブリ１６は、雌部プラスチックハウジング１８の一方の端部１７を通して接続される。雄部と雌部のプラスチックハウジング１４と１８は、各自それぞれの第２端部２１と２３が、雄部と雌部それぞれのハウジング１４と１８のタブ２０、解放ラッチ２２、及び操作ラッチハンドル２５を用いて、解放可能にスナップ式に一体に嵌め合わされる構造に作られている。

図２に、より明瞭に示されている様に、雄部プラスチックハウジング１４は、第２端部２１に取り付けられている管状シールド部材２４を有している。第２端部は、管状シールド２４を圧入によってぴったりと受け入れる円筒形空洞部２６を有している。また、空洞部２６の端部２１は口径が絞られており、シールド２４が半径方向に圧縮されて口径の絞られた端部２１に嵌通され、口径の絞られた端部２１を通り抜けた後、弾性的に撓んで大径に復帰し、空洞部２６に当接するようになっていてもよい。

図３に、より明瞭に示されている様に、シールド２４は、長手方向軸に沿って伸張している継目２７を有する管である。弾性を有し半径方向内向きに張り出すフィンガ２８の第１と第２のセット３０と３２は、管状シールド２４の互いに反対側の端部３３に設けられている。管状シールドは、スチール、又は他の導電性ＲＦシールド用材料から作られ、例えば別の金属を電着加工したものでもよい。シールドは、材料シートを打ち抜いて平坦なフィンガを形成し、同フィンガを全体的に丸めて、フィンガが半径方向内向きに張り出すようにシールドの管状形状を作り出すことによって製作することができる。フィンガ２８は、その中に管状端子を係合させる時に一定の弾性的な可撓性が得られるようにアーチ状の形状を有している。

次に図４を参照すると、ＲＦ接続部が完全に組み立てられた時、各自それぞれの同軸ケーブル芯４４と外側同軸ケーブルシールド４６を有する２つの同軸ケーブル４０と４２は接続され、中心ピン４８は中心内側導体５０に係合している。更に、アッセンブリ１２の雄部外側端子５２は、雌部端子５４上に設置されている接触アーム５６を介してアッセンブリ１６の外側雌部端子５４と接続されている。フェルール５５が、従来式に端子５２の周囲に圧着されており、同フェルールは、端子アッセンブリ１２がハウジング１４に保持され、但しハウジング１４の端子アッセンブリ１２に対する相対回転は許容されるように、雄部ハウジング１４内の円形スロット３６に係合する係止タブ３４を有している。シールド２４がハウジング１４内に保持された状態で、端子１２が、端子１２との弱い接触力と口径の絞られた端部２１を通過させる密な圧入とによって取り付けられる。同様のフェルール５７が、従来式に、同じく雌部ハウジング１８の端部１７を通って伸張している雌部端子５４の周囲に圧着されており、端子アッセンブリ１６がハウジング１８に保持され、但しハウジング１８の端子アッセンブリ１６に対する相対回転は許容されるように、円形スロット４０に係合する同様のタブ３８を有している。フェルール５５及び５７は、更に、従来式に、外側同軸シールド部４６の周囲に圧着されている（図示せず）。

雄部フェルール５５は、端部１３を通って伸張し、弾性的に半径方向内向きに張り出すフィンガ２８の第１のセット３０と係合する。フィンガは、僅かな接触力で外向きに弾性的に押圧される。次いで、ハウジング１４、１８は、タブ・ラッチ機構２０、２２を介して一体に接続される。２つの端子アッセンブリ１２と１６が互いに係合する。端子アッセンブリ１２と１６は、更に、互いに対して回転できるようになっている。端子５７は、更に、シールド２４と係合し、フィンガ２８の第２のセットと接続される。第２のセットのフィンガ２８は同じく外向きに弾性的に撓んで、弱い接触力を提供する。ハウジング１４の肩部３１は、端子アッセンブリ１２が取り付けられる間、シールド２４を所定の位置に保持する。管状シールド２４は、取り付けられた時、２つの端子５２と５４の接続部全体に広がっている。

この様式では、雄部と雌部の間の間隙５８からのＲＦ漏出は更に低減され、あったとしても管状シールド２４によってシールドされる。この低減は、２つのフェルール５２、５４の継目７０、７２がどの様な相対角度の場合にももたらされる。

２つのハウジング１４、１８が互いから切断されると、２つの端子アッセンブリ１２と１６も切断された状態になる。シールド２９は、ハウジング１４内で、接触フィンガ２８の弱い接触力と、ハウジング１４へのシールドの密な圧入、並びに口径の絞られた端部２１の係止干渉のおかげで、端子の牽引力に抗してハウジング１４内に保持される。

図５には修正が加えられた管状シールド１２４が示されており、継目１２７は、更に、内側タブ１６０と外側タブ１６２を重ね合わせることによって閉鎖されている。このオーバーラップ式タブ構造により、ＲＦ漏出は更に低減される。

図６には管状シールド２２４の第３の実施形態が示されており、この図では、係止タブ２６０が継目２２７を渡ってインターロック式ノッチ２６２に係合し、継目２２７を閉じ位置に更にしっかりと固定しているのが分かる。これらの係止タブも同様に、ＲＦ漏出を更に低減する。

図７に示されているグラフは、全３つの実施形態でのシールドの有効性を、管状シールドを使用していない同様の構造に作られたＲＦ Fakraコネクタと比較して示している。電力１ワット、３ＧＨｚで作動させた場合について、組み立てられたハウジングから１メートル離して測定を行った。グラフから、３ＧＨｚで作動させた時、３つの実施形態何れについても、２つの端子１２と１６の全ての相対回転角度において、デシベル値には、管状シールド無しの端子接続部の場合の−２０ｄＢ乃至−５０ｄＢの範囲からより効果の上がった−６０ｄＢ乃至−９０ｄＢの範囲まで、著しい減少が得られていることが分かる。

当業者には容易に理解頂ける様に、本発明には広範な実用可能性と利用可能性が見込まれる。上で説明したもの以外にも本発明の多くの実施形態及び適合化、並びに多くの変型、修正、及び等価的な構成配置が、本発明の本質又は範囲から逸脱することなく、本発明及び上記説明から明らかになるか又は合理的に想起されるであろう。従って、本発明を、ここでは、その好適な実施形態と関連付けながら詳細に説明してきたが、本開示は、本発明を説明することが目的であり一例を示したに過ぎず、本発明の完全で実現性のある開示を提供することのみを目的になされたものであるものと理解頂きたい。以上の開示は、本発明に制限を課す意図も、又は別にあらゆるその様な他の実施形態、適合化、変型、修正、及び等価的な構成配置を排除する意図もなければ、その様に解釈されるべきでもなく、本発明は、以下の特許請求の範囲及びその等価物によってのみ限定される。

排他的な所有権又は特権が主張されている実施形態は、特許請求の範囲にある通り定義される。

１０ ＲＦ接続部
１２ 雄部端子アッセンブリ
１３、１７ 一方の端部
１４ 雄部プラスチックハウジング
１６ 雌部端子アッセンブリ
１８ 雌部プラスチックハウジング
２０ タブ
２１、２３ 第２端部
２２ 解放ラッチ
２４、１２４、２２４ 管状シールド
２５ 操作ラッチハンドル
２６ 円筒形空洞部
２８ 接触フィンガ
３０ 接触フィンガの第１のセット
３１ 肩部
３２ 接触フィンガの第２のセット
３３ 互いに反対側の端部
３４、３８ 係止タブ
３６、４０ 円形スロット
４０、４２ 同軸ケーブル
４４ 同軸ケーブル芯
４６ 外側同軸ケーブルシールド
４８ 中心ピン
５０ 中心内側導体
５２ 雄部外側端子
５４ 雌部端子、外側雌部端子
５５、５７ フェルール
５６ 接触アーム
５８ 雄部と雌部の間隙
７０、７２、１２７、２２７ 継目
１６０ 内側タブ
１６２ 外側タブ
２６０ 係止タブ
２６２ インターロック式ノッチ

Claims (7)

1. ＲＦコネクタアッセンブリにおいて、
   第１の同軸ケーブル用の端子端部を接続可能に受け入れる構造に作られている第１端部を有する第１コネクタハウジングと、
   第２の同軸ケーブル用の相補的な端子端部を接続可能に受け入れる構造に作られている第１端部を有する第２コネクタハウジングと、を備えており、
   前記端子端部と前記相補的な端子端部とは、互いに係合するように相補的な構造に作られており、
   前記第１及び第２コネクタハウジングは、各自それぞれの第２端部が互いに接続される構造に作られており、
   前記第１コネクタハウジングは、前記それぞれの端子端部の周囲に取り付けられ、同端部に接続される、管状シールドを受け入れており、
   前記管状シールドは、前記第２コネクタハウジングが前記第１コネクタハウジングに接続された時に、前記相補的な端子端部の周囲に電気的に接続するための、弾性を有する半径方向内向きに張り出す接触フィンガのセットを有している、ＲＦコネクタアッセンブリ。
2. 前記第１コネクタハウジング内で前記端子端部の周囲に接続するための、弾性的に半径方向内向きに張り出す接触フィンガの第２のセットを有する前記管状シールドを更に備えている、請求項１に記載のＲＦコネクタアッセンブリ。
3. 前記管状シールドの互いに反対側の端部に近接して軸方向に互いから間隔を空けて配置されている、弾性的に半径方向内向きに張り出す接触フィンガの前記第１及び第２のセットを更に備えている、請求項２に記載のＲＦコネクタアッセンブリ。
4. 前記シールドのそれぞれの端部から内向きに張り出す接触フィンガの各セットと、
   軸方向に伸張している継目を有する前記シールドと、を更に備えている、請求項３に記載のＲＦコネクタアッセンブリ。
5. 前記シールドの長さに沿って伸張しているオーバーラップ式タブが設けられた前記継目を更に備えている、請求項４に記載のＲＦコネクタアッセンブリ。
6. 前記継目が開いてしまわないように、相補的なインターロック式のタブとノッチが設けられた前記継目を更に備えている、請求項４に記載のＲＦコネクタアッセンブリ。
7. ＲＦ端子コネクタアッセンブリ用の管状シールドにおいて、
   前記管状シールドは、同シールドの各端に、第１及び第２の同軸ケーブルの相補的な端子のそれぞれの接続端部に接続するための、弾性を有し半径方向内向きに張り出す接触フィンガのセットを有している、管状シールド。

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