JP2012094464A - 電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】本目的は、簡単な構造で、部品点数が少なく、小型省スペース化でき、低コストで、外部からの負荷に強く、高周波数帯における伝送特性が良好である電気コネクタを提供する。
【解決手段】本目的は、少なくとも相手コネクタと接触する内部導体７２と内部導体７２を保持する絶縁体７４と絶縁体７４を覆う外部導体７６とを有する同軸ケーブル７０と、同軸ケーブル７０が入るスペース３０，３２を有するボディ２２と、ボディ２２に回動可能に装着されると共に相手コネクタとの係合手段を有するカップリング２４とを備える電気コネクタ１０において、ボディ２２には、相手コネクタの嵌合方向と直角方向に、スペース３２と連接し同軸ケーブル７０が入るケーブル口３８を設け、同軸ケーブル７０には、略直角に折曲げられた屈曲部８２を設け、外部導体７６は屈曲部８２の形状を保持可能な材質で形成されていることを特徴とする電気コネクタ１０により達成できる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、携帯電話基地局や無線ＬＡＮ装置やＧＰＳ装置等の通信機器、電子機器や電気機器に使用される電気コネクタに関する。

通常、同軸ケーブルの敷設方向と前記同軸ケーブルの先端に取り付けた電気コネクタの嵌合方向が略直角である場合、図１３のようにＬ字形状の電気コネクタを使用するか、若しくは、図１４のようにストレート形状の電気コネクタを使用し電気コネクタの外側でケーブルを曲げることで対応している。特に、挙げるべき特許文献はありません。

近年、電気機器や電子機器や通信機器等に対しては、小型省スペース化、部品点数削減による低コスト化、使用周波数帯の高周波化に伴う電気的特性向上等の要求が強くなってきている。電気コネクタに対しても、同様の要求が強くなってきている。

図１３のようなＬ字形状の電気コネクタ１１０を使用する場合、前記電気コネクタ１１０と同軸ケーブル１７０とを結線する際には、前記同軸ケーブル１７０をケーブル挿入口１４０から挿入し、前記同軸ケーブル１７０の内部導体１７２と前記電気コネクタ１１０のコンタクト１４４とのはんだ付けを行っている。その際、はんだコテを前記電気コネクタ１１０の後端面１５６側より挿入してはんだ付けを行い、その後、内部への水等の侵入を防ぐ為に、後部ガスケット１４８、ワッシャ１５０及び盲ねじ１５２により前記後端面１５６側を塞ぐ必要があった。それ故、部品点数が多くなるため部品自体の製造費用及び管理費用や組立費用が高くなるという問題や、前記コネクタの前記後端面１５６側に後部ガスケット１４８やワッシャ１５０及び盲ねじ１５２が存在するため、それらの部分がかなり突出した構造となってしまい小型省スペース化に逆行してしまうという問題があった。さらに、結線箇所における特性インピーダンスの変化による信号強度の減衰等の電気的特性の悪化という問題がある。

また、図１４のようなストレート形状の電気コネクタ２１０を使用し前記電気コネクタ２１０の外側で同軸ケーブル２７０を曲げる場合、ケーブルの太さにもよるが、前記同軸ケーブルをより小さい曲率半径で略直角に曲げることが困難であり、即ち、前記電気コネクタ２１０の嵌合端面２５４と、前記電気コネクタ２１０に対して直角方向となる同軸ケーブル２７０との距離が長くなり、小型省スペース化とならないという問題があった。さらに、前記同軸ケーブル２７０へ外部からの負荷が掛かった際、屈曲部に特に大きな負荷が掛かり強度的に弱いという問題点もあった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、簡単な構造で、部品点数が少なく、小型省スペース化でき、低コストで、外部からの負荷に強く、かつ、高周波数帯における伝送特性が良好である電気コネクタを提供せんとするものである。

本発明の目的は、請求項１記載のように、相手コネクタと着脱自在に嵌合する電気コネクタであって、少なくとも前記相手コネクタと接触する内部導体と該内部導体を保持する絶縁体と該絶縁体を覆う外部導体とを有する同軸ケーブルと、前記同軸ケーブルが入るスペースを有するボディと、該ボディに回動可能に装着されると共に前記相手コネクタとの係合手段を有するカップリングとを備える電気コネクタにおいて、前記ボディには、前記相手コネクタの嵌合方向と直角方向に、前記スペースと連接し同軸ケーブルが入るケーブル口を設け、前記同軸ケーブルには、略直角に折曲げられた屈曲部を設け、前記外部導体は前記屈曲部の形状を保持可能な材質で形成することを特徴とする電気コネクタにより達成できる。

請求項２の電気コネクタは、前記同軸ケーブルの屈曲部の内側に切込部を設けることを特徴とする請求項１記載の電気コネクタにある。

請求項３の電気コネクタは、前記切込部付近にはんだ付けを施すことを特徴とする請求項１または２記載の電気コネクタにある。

請求項４の電気コネクタは、前記同軸ケーブルがセミフレキシブルケーブルであることを特徴とする請求項１、２または３記載の電気コネクタにある。

前記同軸ケーブルが前記ボディの後端面より突出していないことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の電気コネクタにある。

本発明の電気コネクタによると、次のような優れた効果を得られる。本発明の電気コネクタでは、簡単な構造で、部品点数が少なく、小型省スペース化でき、低コストであり、外部からの負荷に強く、かつ、高周波数帯における伝送特性が良好である。伝送特性については、図１５に、本願発明と図１３の従来例とのＶＳＷＲ（電圧定在波比）を比較したグラフを示しました。実線が本願発明で、点線が図１３の従来例のデータである。このグラフから明らかなように、本願発明の方がＶＳＷＲの値が全体的に低く、伝送特性が良好となっていることが判る。

本発明による電気コネクタを嵌合口側から見た斜視図である。 本発明による電気コネクタの中心断面図である。 本発明による電気コネクタの側面図である。 本発明による電気コネクタにおいて同軸ケーブルを除いた状態の中心断面図である。 本発明による電気コネクタにおいて同軸ケーブルを除いた状態で嵌合口側から見た斜視図である。 本発明による電気コネクタにおいて同軸ケーブルを除いた状態で嵌合口の反対側から見た斜視図である。 本発明による電気コネクタのボディの斜視図である。 本発明による電気コネクタのカップリングの斜視図である。 本発明による電気コネクタのリングの斜視図である。 本発明による電気コネクタのガスケットの斜視図である。 本発明による電気コネクタの同軸ケーブルに切込部を設けた状態の断面図である。 本発明による電気コネクタの同軸ケーブルに設けた切込部が内側となるように略直角に屈曲させた状態の断面図である。 従来技術による電気コネクタを側面から見た図であり、同軸ケーブルについては側面図、それ以外については半断面図で表している。 別の従来技術による電気コネクタを側面から見た図であり、同軸ケーブルについては側面図、それ以外については半断面図で表している。 本願発明と図１３の従来例とのＶＳＷＲ（電圧定在波比）を比較したグラフである。

図１〜図１２に基づいて、本発明の電気コネクタの一実施例を説明する。図１は、本発明による電気コネクタを嵌合口側から見た斜視図である。図２は、本発明による電気コネクタの中心断面図である。図３は、本発明による電気コネクタの側面図である。図４は、本発明による電気コネクタにおいて同軸ケーブルを除いた状態の中心断面図である。図５は、本発明による電気コネクタにおいて同軸ケーブルを除いた状態で嵌合口側から見た斜視図である。図６は、本発明による電気コネクタにおいて同軸ケーブルを除いた状態で嵌合口の反対側から見た斜視図である。図７は、本発明による電気コネクタのボディの斜視図である。図８は、本発明による電気コネクタのカップリングの斜視図である。図９は、本発明による電気コネクタのリングの斜視図である。図１０は、本発明による電気コネクタのガスケットの斜視図である。図１１は、本発明による電気コネクタの同軸ケーブルに切込部を設けた状態の断面図である。図１２は、本発明による電気コネクタの同軸ケーブルに設けた切込部が内側となるように略直角に屈曲させた状態の断面図である。

本発明の電気コネクタ１０は、少なくともボディ２２とカップリング２４と同軸ケーブル７０とを備えている。以下に、それぞれの部位について説明する。

まず、本発明のポイント部分である前記同軸ケーブル７０について説明する。本実施例の前記同軸ケーブル７０は内部導体７２と該内部導体７２を断面略同心円状に覆う絶縁体７４と該絶縁体７４を断面略同心円状に覆う外部導体７６とを有する。別の同軸ケーブル（図示せず）としては、さらに、前記外部導体７６を断面略同心円状に覆う保護被覆を有するものを挙げられる。この同軸ケーブルを使用する場合、前記ボディ２２の内部に入る箇所の前記保護被覆を除去することは言うまでもない。前記同軸ケーブル７０の外部導体７６部分までの外径は、前記コネクタ２０のボディ２２の内周に合致する大きさである。前記内部導体７２の先端は、相手コネクタと接触させる部分のために図２のように前記絶縁体７４や前記外部導体７６の端面より突出させている。この突出量は、相手コンタクトとの接触安定性や接触力や寸法安定性等を考慮して適宜設計する。なお、本実施例では、相手コネクタとスムーズかつ確実に嵌合可能なように、前記内部導体７２の先端付近を誘い易くするためにテーパ形状としている。

前記同軸ケーブル７０は、前記ボディ２２の内部の形状に合わせ略直角に折曲げた屈曲部８２を設けると共に、前記屈曲部８２の形状を略直角を保ったまま保持しなければならない。保持手段としては、下述するような切込部８４を設け、屈曲後に前記切込部８４付近をはんだ付け９０する方法や、前記同軸ケーブル７０を保持可能なもの（同軸ケーブルの材質に依り対応するもの）にする方法等がある。前記同軸ケーブル７０による保持手段の１つとして、所謂、セミフレキシブル同軸ケーブルやセミリジット同軸ケーブルを使用することが挙げられるが、屈曲部８２の形状を保持することができればどのような同軸ケーブルであっても構わない。

また、前記同軸ケーブル７０の屈曲部８２の内側には、切込部８４が設けられている。前記切込部８４は、前記同軸ケーブル７０を屈曲させる際に容易に屈曲可能にするために設けたものである。前記同軸ケーブル７０に前記切込部８４を設けて屈曲させた後、前記切込部８４付近にはんだ付け９０を施すことで、前記同軸ケーブル７０内への水等の侵入を防ぐと共にその形状をより強固に保持することが可能となる。前記切込部８４の形状を、本実施例では略Ｖ字形状にしているが、上記役割を満足すれば如何なる形状でもよく、役割や加工性や強度等を考慮して適宜設計する。さらに、図２のように、前記同軸ケーブル７０を前記ボディ２２内に入れた後、前記同軸ケーブル７０を前記ボディ２２に固定させるため、後端面５６付近及びケーブル口３８付近にはんだ付け９２，９４を施している。なお、省スペース化の点からすると、理想的には本実施例のように前記同軸ケーブル７０を前記ボディ２２の後端面５６より突出させないことが望ましい。しかし、突出量が４ｍｍ以下程度までであれば、性能上も問題なく、従来より省スペース化も成される。４ｍｍを超えると、従来と比べて、少スペース化にならない。

次に、前記ボディ２２について説明する。前記ボディ２２は金属製であり、公知技術の切削加工や鋳造加工によって製作されている。前記ボディ２２の材質としては、寸法安定性や加工性や強度等が要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅や亜鉛（ダイキャスト）やアルミ（ダイキャスト）やステンレス鋼等を挙げることができる。

前記ボディ２２は、貫通するスペースを有する略筒形状であり、前記スペースは主に前記同軸ケーブル７０の先端部８０が入る第一スペース３０と前記同軸ケーブル７０の屈曲部８２が入る第二スペース３２とを有している。前記第一スペース３０部分の前記ボディ２２の内周は、前記同軸ケーブル７０の外部導体７６部分までの外周と合致する形状及び大きさにしている。前記第一スペース３０部分は、前記外部導体７６部分までの外周と合致すればよく、合致性や加工性や強度等を考慮して適宜設計する。前記第二スペース３２は、前記屈曲部８２が入り、かつ、前記同軸ケーブル７０が前記後端面５６より突出しないように前記後端面５６付近にはんだ付け９２を施すことで前記同軸ケーブル７０を前記ボディ２２に固定することができればよく、加工性や強度等を考慮して適宜設計する。

前記ボディ２２には前記第二スペース３２から相手コネクタの嵌合方向と直角方向に、前記第二スペース３２と連接し同軸ケーブル７０が通るケーブル口３８を備えている。前記ケーブル口３８は、前記同軸ケーブル７０が入り、かつ、前記同軸ケーブル７０が前記後端面５６より突出しないように前記ケーブル口３８付近にはんだ付け９４を施すことで前記同軸ケーブル７０を前記ボディ２２に固定することができればよく、加工性や強度等を考慮して適宜設計する。

前記ボディ２２の前記カップリング２４が装着される箇所の一部には、前記リング２６を入れるためのリング溝Ｂ３４を設けている。前記リング溝Ｂ３４は、前記リング２６を、前記ボディ２２のリング溝Ｂ３４と前記カップリング２４のリング溝Ｃ６２に入れることで、前記カップリング２４を前記ボディ２２に回動可能に装着するための部分である。本実施例では、前記リング溝Ｂ３４は前記ボディ２２の円周に沿って断面凹形状に設けているが、役割を満足すればどのように設けてもよく、役割や加工性や強度等を考慮して適宜設計する。

また、本実施例では、前記ボディ２２の嵌合側にさらにガスケット２８を入れるため、前記ボディ２２の円周に沿って略Ｌ字形状にガスケット溝３６を設けている。前記ガスケット溝３６は、ガスケット２８を入れ、相手コネクタとの嵌合の際に、前記相手コネクタの先端を前記ガスケット２８に押圧接触させることで、嵌合時の防水性を高めるものである。前記ガスケット溝３６はこのような役割や加工性や強度等を考慮して適宜設計する。

次に、前記カップリング２４について説明する。前記カップリング２４は金属製であり、公知技術の切削加工や鋳造加工によって製作されている。前記カップリング２４の材質としては、寸法安定性や加工性や強度等が要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅や亜鉛（ダイキャスト）やアルミ（ダイキャスト）やステンレス鋼等を挙げることができる。

前記カップリング２４は、貫通するスペースを有する略筒形状であり、本実施例では内周に相手コネクタと係合するための係合手段を有している。本実施例では、係合手段はねじ部６０であるが、相手コネクタと係合できれば他の係合手段でもよく、また、外周に係合手段を有していてもよい。例えば、プッシュロックやバヨネットロック等の係合手段がある。

さらに、内周には前記リング２６を入れるためのリング溝Ｃ６２を設けている。前記リング溝Ｃ６２は、前記リング２６を、前記ボディ２２のリング溝Ｂ３４と前記カップリング２４のリング溝Ｃ６２に装着することで、前記カップリング２４を前記ボディ２２に回動可能に装着するための部分である。本実施例では、前記リング溝Ｃ６２は前記ボディ２２の内周に沿って断面凹形状に設けているが、役割を満足すればどのように設けてもよく、役割や加工性や強度等を考慮して適宜設計する。また、本実施例では、前記カップリング２４の外周の形状は円形及び略六角形であるが、どのような形状であっても構わない。

次に、前記リング２６について説明する。前記リング２６は金属製であり、前記ボディ２２のリング溝Ｂ３４と前記カップリング２４のリング溝Ｃ６２との間に入れることで、前記カップリング２４をボディ２２の外側で回動可能にさせると同時に、前記カップリング２４の抜け留めの役割を果たしている。前記リング２６を、本実施例では、略Ｃ字形状にしたが、このような役割を満足できれば、如何なるものでもよい。

また、本実施例では、相手コネクタとの嵌合時のコネクタ内部への防水手段として、ラバー製で略Ｏ字形状のガスケット２８を、前記ボディ２２のガスケット溝３６に備えている。前記ガスケット２８は、相手コネクタとの嵌合状態において前記相手コネクタの先端が前記ガスケット２８に押圧接触することにより、内部への水の侵入を防止することができるようにしたものである。

本発明の活用例としては、携帯電話基地局や無線ＬＡＮ装置やＧＰＳ装置等の通信機器、電子機器や電気機器に使用される電気コネクタに活用され、特に、小型省スペース化、部品点数削減による低コスト化、使用周波数帯の高周波化に伴う電気的特性向上のための構造に関するものである。

１０，１１０，２１０ 電気コネクタ
２２，１２２，２２２ ボディ
２４，１２４，２２４ カップリング
２６，１２６，２２６ リング
２８，１２８，２２８ ガスケット
３０ 第一スペース
３２ 第二スペース
３４，１３４，２３４ リング溝Ｂ
３６，１３６，２３６ ガスケット溝
３８ ケーブル口
１４０ ケーブル挿入口
１４２ インシュレータ
１４４ コンタクト
１４６ コンタクトスリット
１４８ 後部ガスケット
１５０ ワッシャ
１５２ 盲ねじ
５４，１５４，２５４ 嵌合端面
５６，１５６，２５６ 後端面
６０，１６０，２６０ ねじ部
６２，１６２，２６２ リング溝Ｃ
７０，１７０，２７０ 同軸ケーブル
７２，１７２，２７２ 内部導体
７４，１７４，２７４ 絶縁体
７６，１７６，２７６ 外部導体
８０ 先端部
８２ 屈曲部
８４ 切込部
９０，９２，９４，１９０，１９２，１９４，２９０ はんだ付け

Claims (5)

1. 相手コネクタと着脱自在に嵌合する電気コネクタであって、
   少なくとも前記相手コネクタと接触する内部導体と該内部導体を保持する絶縁体と該絶縁体を覆う外部導体とを有する同軸ケーブルと、該同軸ケーブルが入るスペースを有するボディと、前記ボディに回動可能に装着されると共に前記相手コネクタとの係合手段を有するカップリングとを備える電気コネクタにおいて、
   前記ボディには、前記相手コネクタの嵌合方向と直角方向に、前記スペースと連接し同軸ケーブルが入るケーブル口を設け、
   前記同軸ケーブルには、略直角に折曲げられた屈曲部を設け、前記外部導体は前記屈曲部の形状を保持可能な材質で形成されていることを特徴とする電気コネクタ。
2. 前記同軸ケーブルの屈曲部の内側に切込部を設けることを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
3. 前記切込部付近にはんだ付けを施すことを特徴とする請求項１または２記載の電気コネクタ。
4. 前記同軸ケーブルがセミフレキシブルケーブルであることを特徴とする請求項１、２または３記載の電気コネクタ。
5. 前記同軸ケーブルが前記ボディの後端面より突出していないことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の電気コネクタ。

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