JP2021136176A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】嵌合部における特性インピーダンスの悪化を有効に抑制し、良好な伝送特性を得ることのできるコネクタを提供する。【解決手段】径方向の内側に位置する内部コンタクト１１と、径方向の外側に位置する外部コンタクト１２と、内部および外部コンタクト１１、１２の間に位置するインシュレータ１３とを備え、内部および外部コンタクト１１、１２のうち少なくとも一方が、軸線方向の一方側に、対応する相手側コンタクト２２に対し所定の径方向接触圧で嵌合する嵌合部１２ｆを有するコネクタであって、インシュレータ１３が、軸線方向の一方側に露出する第１インシュレータ部３１と、第１インシュレータ部３１に対し軸線方向の他方側に位置する第２インシュレータ部３２を有しており、第１インシュレータ部３１が、第２インシュレータ部３２よりも径方向に弾性変形し易い弾性素材で形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、コネクタに関し、特に伝送路を構成する内外の配線とそれら配線間のインシュレータとを有するコネクタに関する。

中心導体と外部導体の間にインシュレータを設けた同軸ケーブル等の伝送路は、信号ラインとなる中心導体のインダクタンスや導体間のキャパシタンス（静電容量）が単位長さごとに一定で信号の伝送特性に優れており、伝送路の特性インピーダンスＺ［Ω］が、単位長さごとのインダクタンスＬ［Ｈ］およびキャパシタンスＣ［Ｆ］の値に対応する所定値に設定されている。

また、伝送路を他の機器類に接続する場合、伝送路の特性インピーダンスを機器側の基準インピーダンスに一致させるインピーダンス整合がとれていないと、特性インピーダンスが異なる伝送路の境界点で信号が反射し、波形が歪むといった影響が生じてしまう。

したがって、伝送路を他の機器類に接続するコネクタにいては、反射による特性インピーダンスの悪化を回避する必要がある。

従来のこの種のコネクタとして、特許文献１には、雌雄のコネクタ部材において径方向に対向する内外コンタクトの対向面積が大きく距離が小さいほど、また両コンタクト間のインシュレータの誘電率が高いほど、静電容量が大きくなる点に着目して、特性インピーダンス（Ｚ＝（Ｌ／Ｃ）^１／２）を調整するべく、雌側のソケットコネクタ部分の低インピーダンスを補償できるよう、雄側のピンコンタクト部分を高インピーダンス区間として、良好な伝送特性を得るようにしたものが記載されている（当該公報の段落００３１、段落００８５−００８６等参照）。

特許第３６５３０２９号公報

しかしながら、前述のような従来のコネクタでは、雌雄嵌合させる嵌合部に、各部品の寸法のばらつきや、嵌合する角度のばらつき等が発生すると、雌雄コネクタのインシュレータ同士の対向面間に隙間が生じることで、インシュレータ層の途切れによる誘電率の変化に起因して、伝送路に沿って一定に設定された特性インピーダンスに不整合が生じてしまい、伝送特性が悪化してしまうことが懸念される。

そこで、本発明は、嵌合部における特性インピーダンスの悪化を有効に抑制し、良好な伝送特性を得ることのできるコネクタを提供することを目的とする。

（１）本発明は、上記目的達成のため、軸線方向に延びるとともに径方向の内側に位置する内部コンタクトと、前記軸線方向に延びるとともに前記径方向の外側に位置する外部コンタクトと、前記内部コンタクトおよび前記外部コンタクトの間に位置するインシュレータと、を備え、前記内部コンタクトおよび前記外部コンタクトのうち少なくとも一方が、前記軸線方向の一方側に、対応する相手側コンタクトに対し所定の径方向接触圧で嵌合する嵌合部を有するコネクタであって、前記インシュレータが、前記軸線方向の一方側に露出する第１インシュレータ部と、前記第１インシュレータ部に対し前記軸線方向の他方側に位置する第２インシュレータ部と、を有しており、前記第１インシュレータ部が、前記第２インシュレータ部よりも前記径方向に弾性変形し易い弾性素材で形成されていることを特徴とする。

この構成により、本発明では、内部コンタクトおよび外部コンタクトのうち少なくとも一方の嵌合部が対応する相手側コンタクトに対し所定の径方向接触圧で嵌合するとき、軸線方向の一方側に位置する第１インシュレータ部が容易に弾性変形可能である。したがって、嵌合部の相手側コンタクトとの嵌合のための弾性変形や弾性回復を容易化するとともに、弾性回復後のインシュレータと内部コンタクトおよび外部コンタクトとの間に隙間が生じるのを有効に抑制でき、隙間空間の発生による誘電率変化で特性インピーダンスが悪化するのを有効に抑制可能となる。

（２）本発明においては、前記嵌合部が、前記軸線方向の一方側に位置する略分割筒状の複数の嵌合爪部分と、該複数の嵌合爪部分を複数のスリットを隔てて一体的に片持ち支持する支持筒部分と、を有し、前記第１インシュレータ部が、前記支持筒部分より前記軸方向の一方側の範囲内に配置されている構成とすることができる。

このような構成で実施すると、嵌合部の嵌合に際し、複数の嵌合爪部分が径方向に撓んで第１インシュレータ部を圧縮させたり、第１インシュレータ部と共に弾性回復したりすることになる。したがって、嵌合操作を容易化できるとともに、インシュレータと内部コンタクトもしくは外部コンタクトとの間に隙間空間が生じるのをより有効に抑制できる。

（３）本発明においては、前記複数のスリットのそれぞれの幅が、前記支持筒部分に支持される前記複数の嵌合爪部分の基端側で大きく、前記複数の嵌合爪部分の先端側で小さくなっている構成とすることもできる。

このような構成で実施すると、複数の嵌合爪部分に応力集中を生じさせるような穴等を形成することなく、複数の嵌合爪部分の所要の撓み量および強度を確保することができるとともに、スリット幅の拡幅により第１インシュレータ部の径方向の弾性変形をさらに容易化でき、インシュレータと内部および外部コンタクトとの間に隙間空間が形成されるのをより有効に抑制可能となる。また、第２インシュレータ部側に荷重がかることがより有効に抑制可能となる。

（４）本発明においては、前記第１インシュレータ部の一端面が、前記外部コンタクトまたは前記内部コンタクトよりも前記軸線方向の一方側に突出しており、前記内部コンタクトが、前記インシュレータを貫通する貫通部と、前記第１インシュレータ部よりも前記軸線方向の一方側に突出する突出端部と、前記貫通部から前記第１インシュレータ部に向って径方向に突起する突起部と、を有している構成とすることもできる。

このようにすると、第１インシュレータ部が相手側に弾性的に突き当てられても、内部コンタクトの突起部によって第１インシュレータ部の軸線方向変位が制限され、突当て部分に隙間が生じることがなく、しかも、第２インシュレータ部側に大きな荷重がかかることもない。

（５）本発明においては、前記第１インシュレータ部が、前記第２インシュレータ部と同等の比誘電率を有する構成とすることもできる。

この場合、嵌合部で特性インピーダンスが悪化することが有効に抑制可能となる。

（６）本発明においては、第１インシュレータ部が前記第２インシュレータ部に対して一体に結合されている構成とすることもできる。

このようにすると、インシュレータ部分に隙間を生じさせないよう、第１インシュレータ部を安定した位置および姿勢に配置できる。

（７）本発明は、雌雄のコネクタ部材が、それぞれ、軸線方向に延びるとともに径方向の内側に位置する内部コンタクトと、前記軸線方向に延びるとともに前記径方向の外側に位置する外部コンタクトと、前記内部コンタクトおよび前記外部コンタクトの間に位置するインシュレータと、を備え、前記雌雄のコネクタ部材のうち雄側のコネクタ部材が、それぞれ対応する相手側コンタクトに対し所定の径方向接触圧で嵌合する第１および第２の雄側嵌合部を有する一方、前記雌雄のコネクタ部材のうち雌側のコネクタ部材が、それぞれ対応する相手側コンタクトに対し所定の径方向接触圧で嵌合する第１および第２の雌側嵌合部を有するコネクタであって、前記雄側のコネクタ部材のインシュレータが、前記軸線方向の一方側に露出する第１インシュレータ部と、前記第１インシュレータ部に対し前記軸線方向の他方側に位置する第２インシュレータ部と、を有しており、前記第１インシュレータ部が、前記第２インシュレータ部よりも前記径方向に弾性変形し易い弾性素材で形成されている構成とすることもできる。

この構成にすると、雌雄のコネクタ部材が嵌合するとき、雄側コネクタ部材の第１インシュレータ部が容易に弾性変形可能であることから、雌側コネクタの対応する相手側コンタクトとの嵌合のための弾性変形や弾性回復が容易化されるとともに、インシュレータと内部および外部コンタクトとの間に隙間が生じるのを有効に抑制でき、隙間空間の発生による誘電率変化で特性インピーダンスが悪化するのを抑制することができる。

（８）本発明においては、前記雄側のコネクタ部材の前記第１インシュレータ部の一端が、前記雄側のコネクタ部材の前記外部コンタクトより前記軸線方向の一方側に突出している構成としてもよい。

この場合、雄側コネクタ部材の第１インシュレータ部の一端が外部コンタクトよりも先に雌側コネクタのインシュレータに圧接することとなり、径方向のみならず、軸線方向においても、雌雄コネクタ部材のインシュレータが第１インシュレータ部を介して隙間なく接続状態に配置されることとなる。

（９）本発明においては、前記雄側のコネクタ部材の前記内部コンタクトが、前記雄側のコネクタ部材の前記第１インシュレータ部および前記外部コンタクトより前記軸線方向の一方側に突出して前記第１の雄側嵌合部を構成する一方、前記雌側のコネクタ部材の前記内部コンタクトが、前記第１の雄側嵌合部以上に前記軸線方向の長さが大きい第１の雌側嵌合部を有している構成とすることもできる。

このような構成を採用すると、雌雄のコネクタ部材の嵌合状態における第１インシュレータ部の形状および姿勢を安定確保できるとともに、両コネクタ部材の内部コンタクト同士、および外部コンタクト同士の接触を安定確保可能となる。

本発明によれば、コネクタの嵌合部におけるインシュレータの潰れや逃げによりキャパシタが変化し、伝送路の特性インピーダンスが悪化するのを有効に抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係るコネクタの要部縦断面図である。 本発明の第１実施形態に係るコネクタにおけるプラグ側の要部斜視図である。 （ａ）は本発明の第１実施形態に係るコネクタにおけるプラグ側の要部の側面図であり、（ｂ）は図３（ａ）中のＢ３−Ｂ３矢視断面図、（ｃ）は図３（ｂ）中のＣ３矢視図である。 （ａ）は本発明の第１実施形態に係るコネクタにおけるプラグ側の外部コンタクトの要部縦断面図であり、（ｂ）はその外部コンタクトの要部斜視図である。 （ａ）は本発明の第１実施形態に係るコネクタにおけるプラグ側の第１インシュレータ部の縦断面図であり、（ｂ）は第１実施形態に係るコネクタにおけるプラグ側の内部コンタクトを第１インシュレータ部に挿入した状態を示す断面図である。 （ａ）は本発明の第１実施形態に係るコネクタにおけるレセプタクル側の要部縦断面図であり、（ｂ）はそのレセプタクル側の嵌合部における内部コンタクトの斜視図、（ｃ）はそのレセプタクル側のインシュレータの斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るコネクタの構成を有する実施例１のコネクタについて時間領域反射率測定を行った結果を、第１インシュレータ部のような弾性素材を設けない比較例と比較可能に示したグラフであり、縦軸はインピーダンスを、横軸は測定対象要素による信号遅延量に対応する遅延時間を示している。 本発明の第２実施形態に係るコネクタの要部縦断面図である。 （ａ）は本発明の第２実施形態に係るコネクタにおけるプラグ側の要部縦断面図であり、（ｂ）はそのプラグ側の要部の側面図、（ｃ）はその要部の斜視図である。 本発明の第３実施形態に係るコネクタの要部縦断面図である。 （ａ）は本発明の第３実施形態に係るコネクタにおける内部コンタクトの側面図であり、（ｂ）は第３実施形態に係るコネクタにおける内部コンタクトの要部斜視図である。 本発明の第３実施形態に係るコネクタにおける時間領域反射率の測定結果を比較例および第１実施形態と比較可能に示すグラフであり、縦軸はインピーダンスを、横軸は測定対象要素による信号遅延量に対応する遅延時間を、それぞれ示している。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しつつ説明する。

（第１実施形態）
図１ないし図６は、本発明の第１実施形態に係るコネクタを示している。

まず、構成について説明する。

図１に示すように、本実施形態のコネクタ１は、雌雄のコネクタ部材であるプラグ１０およびレセプタクル２０が、それぞれ図１の左右方向である軸線方向に延びており、それぞれの接続端側でプラグ１０を雌側のコネクタ部材であるレセプタクル２０にシェル嵌合深さＬｆの凹凸嵌合状態に係合させたり、レセプタクル２０から非嵌合状態に離脱させたりすることができるようになっている。

なお、本実施形態のコネクタ１は、雌雄のコネクタ部材の嵌合部の構造に特徴を有するものであり、同軸コネクタや同軸プラグ等として他の機器や基板、ケーブル等に接続・実装される端部（図１中のプラグ１０の右端部およびレセプタクル２０の左端部）の構造は特に限定されるものでなく、従来知られている任意の接続・実装構造が採用可能である。したがって、ここでは、同軸ケーブルや機器側へ接続構造についての詳細な説明や図示は割愛するが、例えば公知のプリント基板への実装構造（例えば特開２０１７−４１３４７号公報参照）、同軸ケーブルと機器基板間の接続構造（例えば特開２００６−３４４４９１号公報参照）、面実装構造（例えば特開２００９−１６１７８号公報参照）、アンテナの外部接続構造（例えば特開２０１４−１３８３７５号公報参照）、精密機器への接続構造（例えば特開２０１５−２２５７６６号公報参照）等が適用可能である。

図２および図３に示すように、雄側のコネクタ部材であるプラグ１０は、径方向の内側に位置する内部コンタクト１１と、軸線方向に延びるとともに径方向の外側に位置する筒状のシェル形状をなす外部コンタクト１２と、内部コンタクト１１および外部コンタクト１２の間に位置する厚肉の筒状のインシュレータ１３と、を具備している。

図３および図５に示すように、プラグ１０の内部コンタクト１１は、線材状の導体からなるとともにインシュレータ１３の中心を貫通する略円形断面の貫通部１１ａと、その貫通部１１ａより小径に形成されてインシュレータ１３よりも軸線方向の一方側（図１中の左側）に突出する第１の雄側嵌合部１１ｂ（突出端部）とを一体に有しており、第１の雄側嵌合部１１ｂの先端は略円錐形状をなしている。ここで、内部コンタクト１１は、外部コンタクト１２より軸線方向の一方側に突出しており、第１インシュレータ部３１の一端面３１ａは、プラグ１０のレセプタクル２０への嵌合時挿入方向（以下、単に嵌合方向という）において、内部コンタクト１１の先端と外部コンタクト１２の先端との間に位置している。

図１および図６に示すように、雌側のコネクタ部材であるレセプタクル２０は、互いに同軸に配置された内部コンタクト２１および外部コンタクト２２と、内部コンタクト２１および外部コンタクト２２の間に位置する略厚肉円筒状の絶縁素材（誘電体）からなるインシュレータ２３と、を具備している。

内部コンタクト２１は、プラグ１０の内部コンタクト１１の第１の雄側嵌合部１１ｂに凹凸嵌合するすり割り付きのソケット状の第１の雌側嵌合部２１ｂを有しており、インシュレータ２３内に収納されている。

また、外部コンタクト２２は、内部コンタクト２１に対し径方向の外側に位置するチューブ状（筒状）のシェル形状をなしており、内部コンタクト２１およびインシュレータ２３を取り囲みつつこれら双方より軸線方向の他方側（図６（ａ）中の右側）に突出している。

図１ないし図４に示すように、雄側のコネクタ部材であるプラグ１０の外部コンタクト１２は、その嵌合方向の前端側であって、内部コンタクト１１の第１の雄側嵌合部１１ｂより嵌合方向の後方側（図１中の右側）に、対応する相手側コンタクト２２に対して所定の径方向接触圧で嵌合する第２の雄側嵌合部１２ｆを有している。

そして、雌側のコネクタ部材であるレセプタクル２０は、プラグ１０の内部コンタクト１１および外部コンタクト１２に対応する相手側コンタクトとして、内部コンタクト１１の第１の雄側嵌合部１１ｂに対し所定の径方向接触圧で嵌合する第１の雌側嵌合部２１ｂとは別に、外部コンタクト１２の第２の雄側嵌合部１２ｆに対し所定の径方向接触圧で嵌合する第２の雌側嵌合部２２ｆを有している。

本実施形態では、このように、雄側のコネクタ部材であるプラグ１０は、内部コンタクト１１および外部コンタクト１２のうち少なくとも一方、例えば双方の軸線方向の一方側（図１の左側）に、レセプタクル２０の第１の雌側嵌合部２１ｂおよび第２の雌側嵌合部２２ｆにそれぞれ径方向接触圧で嵌合する第１の雄側嵌合部１１ｂおよび第２の雄側嵌合部１２ｆを有している。

図１ないし図３に示すように、プラグ１０側のインシュレータ１３は、軸線方向の一方側に露出する略厚肉円筒状の第１インシュレータ部３１と、第１インシュレータ部３１に対し軸線方向の他方側に位置する略同一径の厚肉円筒状の第２インシュレータ部３２と、を有している。

第１インシュレータ部３１の一端面３１ａは、外部コンタクト１２よりも軸線方向の一方側に突出しており、レセプタクル２０側の厚肉円筒状のインシュレータ２３の端面２３ａおよび内部コンタクト２１の端面２１ａに所定の軸線方向接触圧で突当て係合状態に面接触している。

また、第１インシュレータ部３１は、樹脂製絶縁部である第２インシュレータ部３２と同等の比誘電率、例えば比誘電率２〜５程度の範囲内で設定された特定の比誘電率を有するとともに、第２インシュレータ部３２に容易に固着または一体成形可能な素材で形成されている。

さらに、第１インシュレータ部３１は、第２インシュレータ部３２に対して、少なくとも略円筒状の径方向に弾性変形し易い弾性素材で形成されている。

より具体的には、第１インシュレータ部３１は、例えば第２インシュレータ部３２に対してＬＩＭ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｌｄｉｎｇ）成形により一体化状態に成形可能なシリコンゴム等のエラストマーで形成されているか、単体部品として略円筒状に成形された後に第２インシュレータ部３２に対し公知の接着剤で接着固定可能なエラストマー等の合成樹脂製弾性素材で形成されている。この場合、第２インシュレータ部３２は、ＬＩＭ成形に適した素材、例えばポリカーボネイトで形成されている。

図１ないし図４に示すように、プラグ１０の外部コンタクト１２における第２の雄側嵌合部１２ｆは、プラグ１０の軸線方向の一方側に位置する略分割筒状の複数の嵌合爪部分１２ａと、それら複数の嵌合爪部分１２ａを複数のスリット１２ｃを隔てて一体的に片持ち支持する支持筒部分１２ｂとを有している。そして、第１インシュレータ部３１は、外部コンタクト１２の支持筒部分１２ｂより軸方向の一方側の範囲内に配置されるとともに、複数の嵌合爪部分１２ａの基端側で、第２インシュレータ部３２の一端面３２ａに固着されている。

第２の雄側嵌合部１２ｆの複数の嵌合爪部分１２ａには、それぞれの先端側であって軸線方向の同一範囲内に、等角度間隔に径方向外側に突出する複数の突起部１２ｄが設けられており、これら複数の突起部１２ｄが、全体として略環状で前後テーパガイドを有する突起形状をなすことで、複数の嵌合爪部分１２ａは、第２の雌側嵌合部２２ｆの内径に応じて縮径方向に所定量だけ撓み得るようになっている。

図５（ａ）に示すように、第１インシュレータ部３１は、一端面３１ａの近傍で中心穴３１ｂを縮径させる内突部３１ｃを有しており、図５（ｂ）に示すように、プラグ１０の内部コンタクト１１の貫通部１１ａと第１の雄側嵌合部１１ｂとの間の段付き部１１ｃが、第１インシュレータ部３１の内突部３１ｃに突き当てられた状態で、第１インシュレータ部３１が内部コンタクト１１に嵌着されている。

また、第１インシュレータ部３１が外部コンタクト１２の第２の雄側嵌合部１２ｆの内径Ｄよりわずかに大径となる自由形状を有することで、第２の雄側嵌合部１２ｆの複数の嵌合爪部分１２ａが第２の雌側嵌合部２２ｆ内に嵌入されるとき、第１インシュレータ部３１の一端面３１ａの近傍部分が内部コンタクト１１の段付き部１１ｃに突き当てられたり、第１インシュレータ部３１が第２の雄側嵌合部１２ｆの先端側や複数のスリット１２ｃ内に膨出したりすることで、第１インシュレータ部３１から第２インシュレータ部３２に対して軸線方向の圧縮荷重が作用することが抑制されるようになっている。

さらに、第２インシュレータ部３２の一端面３２ａは、外部コンタクト１２の第２の雄側嵌合部１２ｆにおける支持筒部分１２ｂから、嵌合方向である軸線方向の一方側に、複数の嵌合爪部分１２ａの基端側から先端側までの長さＬｍ（図４（ａ）参照）より十分に小さい突出長さＬａ（図３（ａ）、（ｂ）参照）だけ突出している。

また、第１インシュレータ部３１の軸線方向長さＬｂ（図５（ａ）参照）は、レセプタクル２０に対するプラグ１０の外部コンタクト１２の嵌合深さＬｆと同一かそれよりわずかに大きい値に設定されており、第１インシュレータ部３１の一端面３１ａが外部コンタクト１２よりも軸線方向の一方側に突出するようになっている。

そして、そのような第１インシュレータ部３１の形状および寸法設定により、第２の雄側嵌合部１２ｆの複数の嵌合爪部分１２ａが第２の雌側嵌合部２２ｆ内に嵌入されるとき、第２インシュレータ部３２を径方向に圧縮させることなく、第１インシュレータ部３１を径方向および軸線方向に圧縮させた後、複数の嵌合爪部分１２ａに追従して弾性回復させたり複数の嵌合爪部分１２ａの間の複数のスリット１２ｃ内に膨出させたりすることができるようになっている。

なお、本実施形態では、複数の嵌合爪部分１２ａおよび複数のスリット１２ｃがそれぞれ４本となる９０度分割（四分割）の略分割筒状としているが、複数に分割されていればその分割数は任意である。

図４（ａ）に示すように、プラグ１０の外部コンタクト１２の周方向における複数のスリット１２ｃのそれぞれの幅ｗは、互いに等しく、かつ、支持筒部分１２ｂに支持される複数の嵌合爪部分１２ａの基端側から先端側までの長さＬｍの範囲内で略一定になっている。勿論、外部コンタクト１２の複数のスリット１２ｃの幅Ｗは，互いに非同一であってもよいし、複数の嵌合爪部分１２ａの基端側から先端側まで一定でなくてもよい。

プラグ１０およびレセプタクル２０は、このように、嵌合深さＬｆだけ凹凸嵌合する第２の雄側嵌合部１２ｆおよび第２の雌側嵌合部２２ｆを外部コンタクト１２、２２側に有するとともに、その嵌合深さＬｆよりレセプタクル２０の内奥側で凹凸嵌合する第１の雄側嵌合部１１ｂおよび第１の雌側嵌合部２１ｂを、内部コンタクト１１、２１側に有している。また、レセプタクル２０の第１の雌側嵌合部２１ｂは、プラグ１０の第１の雄側嵌合部１１ｂの長さより大きい凹状深さを有するとともに、第１の雄側嵌合部１１ｂの外径よりわずかに大きい内径を有している。

次に、作用について説明する。

上述のように構成された本実施形態においては、レセプタクル２０に対するプラグ１０の嵌合方向への挿入初期に、レセプタクル２０の第２の雌側嵌合部２２ｆに最初に嵌合するプラグ１０の外部コンタクト１２が、径方向の撓みを生じる。

このとき、第１インシュレータ部３１が容易に弾性変形可能であることから、外部コンタクト１２の相手側コンタクトとの嵌合のための弾性変形や弾性回復が容易化されるとともに、外部コンタクト１２の弾性回復後のインシュレータ１３と内部コンタクト１１および外部コンタクト１２との間に隙間が生じるのが有効に抑制される。その結果、隙間空間の発生による誘電率変化で特性インピーダンスが悪化するのを有効に抑制可能となる。

また、本実施形態では、プラグ１０の第２の雄側嵌合部１２ｆとレセプタクル２０の第２の雌側嵌合部２２ｆが嵌合するとき、複数の嵌合爪部分１２ａが径方向に撓んで第１インシュレータ部３１を圧縮させたり、第１インシュレータ部３１と共に弾性回復したりすることになるから、プラグ１０のレセプタクル２０に対する嵌合操作を容易化できるとともに、インシュレータ１３と内部コンタクト１１もしくは外部コンタクト１２との間に誘電率変化を惹起するような隙間空間が生じるのをより有効に抑制できることになる。

さらに、本実施形態では、第１インシュレータ部３１が第２インシュレータ部３２と同等の比誘電率を有しているので、コネクタ１のプラグ１０およびレセプタクル２０の嵌合部で特性インピーダンスが悪化することが有効に抑制可能となる。

加えて、本実施形態では、第１インシュレータ部３１が第２インシュレータ部３２に対して一体に結合されているので、インシュレータ層に隙間を生じさせないように、第１インシュレータ部３１を第２インシュレータ部３２や内部コンタクト１１および外部コンタクト１２に対して、安定した位置および姿勢にかつ所要の充填形状に配置できることとなる。

また、プラグ１０の第１インシュレータ部３１の一端面３１ａが、プラグ１０の外部コンタクト１２より軸線方向の一方側に突出しているので、その第１インシュレータ部３１の一端面３１ａが外部コンタクト１２よりも先にレセプタクル２０のインシュレータ２３に圧接することとなり、径方向のみならず、軸線方向においても、プラグ１０およびレセプタクル２０のインシュレータ１３、２３が第１インシュレータ部３１を介して隙間なく接続状態に配置されることとなる。

このように、本実施形態においては、雌雄の嵌合状態における第１インシュレータ部３１の形状および姿勢を安定確保できるとともに、プラグ１０およびレセプタクル２０の内部コンタクト１１、２１同士、および外部コンタクト１２、２２同士の接触を安定確保可能となる。よって、嵌合部におけるインシュレータ１３、２３の潰れや逃げによりキャパシタが変化し、伝送路の特性インピーダンスが悪化することが、有効に抑制可能となる。

（実施例１）
上述の第１実施形態の構成を有し、第１インシュレータ部３１をシリコンゴムとしてインシュレータ１３の第１インシュレータ部３１および第２インシュレータ部３２を一体にＬＩＭ成形し、プラグ１０のインシュレータ１３およびレセプタクル２０のインシュレータ２３の比誘電率を共に３．５に、特性インピーダンスＺを５０Ωにそれぞれ設定したコネクタ１を作製して、ＴＤＲ（時間領域反射率測定）による伝播遅延の測定を行った。

図７はその結果を、インピーダンス［Ω］を縦軸、遅延時間［ｐｓ］を横軸とするグラフで示しており、同図中の点線が実施例１を、実線がプラグ側のインシュレータを実施例１の第２インシュレータ部３２と同一の絶縁素材のみで形成し、外部コンタクト１２の第２の雄側嵌合部１２ｆの内周面付近にプラグ挿入時の撓みを許容するのに必要な隙間を形成した比較例１を、それぞれ示している。

同図から明らかなように、比較例１および実施例１共に、その伝送路長さに対応する伝播遅延時間領域において、コネクタ嵌合部に対応する遅延区間以外では、特性インピーダンスが略５０Ω付近のインピーダンス値を示しているのに対して、コネクタ嵌合部に対応する区間では、反射に起因する特性インピーダンスの増加が、特に比較例１の場合には顕著な増加が生じている。一方、実施例１の場合には、特性インピーダンスの増加が比較例１の場合に比べ１／２未満に抑えられている。

よって、第２インシュレータ部３２に対し径方向の弾性変形が容易な第１インシュレータ部３１を有する実施例１の場合に、伝送路の特性インピーダンスが悪化するのを有効に抑制することができるコネクタとなることがわかる。

（第２実施形態）
図８および図９は、本発明の第２実施形態に係るコネクタを示している。

両図に示すように、第２実施形態は、前述の第１実施形態のコネクタ１と略同様な構成を有しているものの、プラグ１０の外部コンタクト１２における第２の雄側嵌合部１２ｆの構成が前述の第１実施形態の場合とは相違するものである。

なお、雌側のコネクタ部材であるレセプタクル２０は、内部コンタクト１１の第１の雄側嵌合部１１ｂに対し所定の径方向接触圧で嵌合する第１の雌側嵌合部２１ｂと、外部コンタクト１２の第２の雄側嵌合部１２ｆに対し所定の径方向接触圧で嵌合する第２の雌側嵌合部２２ｆとを、対応する相手側のコンタクトとして有している。

図８および図９に示すように、本実施形態においては、外部コンタクト１２における第２の雄側嵌合部１２ｆにおいて、複数のスリット１２ｅのそれぞれの幅が、支持筒部分１２ｂに支持される複数の嵌合爪部分１２ａの基端側では大きい幅ｗ２に、複数の嵌合爪部分１２ａの先端側では小さい幅ｗ１となっている。

本実施形態においても、第１インシュレータ部３１が第２インシュレータ部３２に比し容易に弾性変形可能であるから、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

しかも、本実施形態では、第２の雄側嵌合部１２ｆの複数の嵌合爪部分１２ａに応力集中を生じさせるような穴等を形成することなく、複数の嵌合爪部分１２ａの所要の撓み量および強度を確保することができる。また、複数の嵌合爪部分１２ａが第１インシュレータ部３１を圧縮するよう径方向に撓むとき、第１インシュレータ部３１を部分的に複数の嵌合爪部分１２ａの基端側のスリット１２ｅ内に膨出させることができるので、複数の嵌合爪部分１２ａの所要の撓みを確実に許容しつつ、インシュレータ１３と内部および外部コンタクト１１、１２との間に隙間空間が形成されるのをより有効に抑制可能となる。また、第２インシュレータ部３２側に荷重がかかるのをより有効に抑制可能となる。

（第３実施形態）
図１０ないし図１２は、本発明の第３実施形態に係るコネクタを示している。

これらの図に示すように、第３実施形態は、前述の第２実施形態のコネクタ１と略同様な構成を有しているものの、プラグ１０の内部コンタクト１１の構成が前述の第１、第２実施形態のいずれとも相違し、外部コンタクト１２が前述の第１実施形態の場合とは相違し、第２実施形態とは略同様のものである。なお、雌側のコネクタ部材であるレセプタクル２０の構成は、第１、第２実施形態と同様である。

図１０および図１１に示すように、本実施形態においては、プラグ１０の内部コンタクト１１が、インシュレータ１３を貫通する貫通部１１ａと、第１インシュレータ部よりも軸線方向の一方側に突出する第１の雄側嵌合部１１ｂと、貫通部１１ａと第１の雄側嵌合部１１ｂとの間の段付き部１１ｃとを有しているのに加えて、段付き部１１ｃに対して第１の雄側嵌合部１１ｂから離れる側に、貫通部１１ａから第１インシュレータ部３１に向って径方向に突起する突起部１１ｄを有している。

本実施形態においても、第１インシュレータ部３１が第２インシュレータ部３２に比し容易に弾性変形可能であるから、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

しかも、本実施形態では、第２の雄側嵌合部１２ｆの複数の嵌合爪部分１２ａが第２の雌側嵌合部２２ｆ内に嵌入されるとき、第１インシュレータ部３１が相手側であるレセプタクル２０側のインシュレータ２３に弾性的に突き当てられても、第１、第２実施形態と同様に、第１インシュレータ部３１の一端面３１ａの近傍部分が内部コンタクト１１の段付き部１１ｃに突当て保持される等するのに加えて、内部コンタクト１１の突起部１１ｄによって第１インシュレータ部３１の軸線方向変位が制限される。したがって、インシュレータ１３、２３の突当て部分等に隙間が生じることがなく、しかも、第２インシュレータ部３２側に大きな荷重がかることもない。

（実施例２）
上述の第３実施形態の構成を有し、第１インシュレータ部３１をシリコンゴムとしてインシュレータ１３の第１インシュレータ部３１および第２インシュレータ部３２を一体にＬＩＭ成形し、プラグ１０のインシュレータ１３およびレセプタクル２０のインシュレータ２３の比誘電率を共に３．５に、特性インピーダンスＺを５０Ωにそれぞれ設定したコネクタ１を作製して、ＴＤＲ（時間領域反射率測定）による伝播遅延の測定を行った。

図１２はその結果を、インピーダンス［Ω］を縦軸、遅延時間［ｐｓ］を横軸として示すグラフで、前述の比較例１および実施例１と比較しており、同図中の一点鎖線が実施例２の結果を示している。

同図から明らかなように、比較例１、実施例１および実施例２共に、その伝送路長さに対応する伝播遅延時間領域において、コネクタ嵌合部に対応する遅延区間以外では、特性インピーダンスが略５０Ω付近のインピーダンス値を示しているのに対して、コネクタ嵌合部に対応する区間では、前述の通り、反射に起因する特性インピーダンスの増加が、特に比較例１の場合には顕著に生じ、実施例１の場合には比較例１の場合に比べ１／２未満に抑えられており、実施例２の場合には、比較例１の場合に比べ１／５程度（実施例１の１／２程度）に抑えられている。

よって、実施例２の場合にも、伝送路の特性インピーダンスが悪化するのを有効に抑制できるコネクタとなることがわかる。

なお、前述の各実施形態においては、プラグ１０のインシュレータ１３に第１インシュレータ部３１を設けるものとしたが、レセプタクル２０のインシュレータ２３にプラグ１０側に露出する弾性素材からなる第１インシュレータ部とそれに対しプラグ１０側から離れる第２インシュレータ部とを設けてもよい、その場合、レセプタクルの第１インシュレータ部の露出端面が内部コンタクトよりも嵌合方向側（軸線方向の片側）に突出するものとすることも考えられる。

また、内部コンタクトおよび外部コンタクトの双方が筒状であるような場合、それらの間に装填される第１インシュレータ部の端面は、軸線方向で端面位置が異なる内部コンタクトおよび外部コンタクトのうち嵌合方向で後方側に位置するコンタクトより嵌合方向の先端側に突出していればよい。

さらに、内部コンタクトや外部コンタクトの横断面形状が円形の場合で例示したが、非円形の横断面でもよいことや、第１インシュレータ部３１の材料や断面形状、第２インシュレータ部３２の材料等が特に限定されるものでないことは、勿論である。

以上説明したように、本発明は、コネクタの嵌合部におけるインシュレータの潰れや逃げによりキャパシタが変化し、伝送路の特性インピーダンスが悪化するのを有効に抑制することができるコネクタを提供できるものである、このような本発明は、伝送路を構成する内外の配線とそれら配線間のインシュレータとを有するコネクタ全般に有用である。

１ コネクタ
１０ プラグ（雄側のコネクタ部材）
１１ 内部コンタクト
１１ａ 貫通部
１１ｂ 第１の雄側嵌合部（嵌合部）
１１ｃ 段付き部
１１ｄ 突起部
１２ 外部コンタクト
１２ａ 嵌合爪部分
１２ｂ 支持筒部分
１２ｃ、１２ｅ スリット
１２ｄ 突起部
１２ｆ 第２の雄側嵌合部（嵌合部）
１３ インシュレータ（プラグ側のインシュレータ）
２０ レセプタクル（雌側のコネクタ部材）
２１ 内部コンタクト（相手側コンタクト）
２１ｂ 第１の雌側嵌合部
２２ 外部コンタクト（相手側コンタクト）
２２ｆ 第２の雌側嵌合部
２３ インシュレータ（レセプタクル側のインシュレータ）
２３ａ 端面
３１ 第１インシュレータ部
３１ａ 一端面
３１ｂ 中心穴
３１ｃ 内突部
３２ 第２インシュレータ部
ｗ、ｗ１、ｗ２ 幅

Claims (9)

1. 軸線方向に延びるとともに径方向の内側に位置する内部コンタクトと、前記軸線方向に延びるとともに前記径方向の外側に位置する外部コンタクトと、前記内部コンタクトおよび前記外部コンタクトの間に位置するインシュレータと、を備え、
   前記内部コンタクトおよび前記外部コンタクトのうち少なくとも一方が、前記軸線方向の一方側に、対応する相手側コンタクトに対し所定の径方向接触圧で嵌合する嵌合部を有するコネクタであって、
   前記インシュレータが、前記軸線方向の一方側に露出する第１インシュレータ部と、前記第１インシュレータ部に対し前記軸線方向の他方側に位置する第２インシュレータ部と、を有しており、
   前記第１インシュレータ部が、前記第２インシュレータ部よりも前記径方向に弾性変形し易い弾性素材で形成されていることを特徴とするコネクタ。
2. 前記嵌合部が、前記軸線方向の一方側に位置する略分割筒状の複数の嵌合爪部分と、該複数の嵌合爪部分を複数のスリットを隔てて一体的に片持ち支持する支持筒部分と、を有し、
   前記第１インシュレータ部が、前記支持筒部分より前記軸方向の一方側の範囲内に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記複数のスリットのそれぞれの幅が、前記支持筒部分に支持される前記複数の嵌合爪部分の基端側で大きく、前記複数の嵌合爪部分の先端側で小さくなっていることを特徴とする請求項２に記載のコネクタ。
4. 前記第１インシュレータ部の一端面が、前記外部コンタクトまたは前記内部コンタクトよりも前記軸線方向の一方側に突出しており、
   前記内部コンタクトが、前記インシュレータを貫通する貫通部と、前記第１インシュレータ部よりも前記軸線方向の一方側に突出する突出端部と、前記貫通部から前記第１インシュレータ部に向って径方向に突起する突起部と、を有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のコネクタ。
5. 前記第１インシュレータ部が、前記第２インシュレータ部と同等の比誘電率を有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載のコネクタ。
6. 第１インシュレータ部が前記第２インシュレータ部に対して一体に結合されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載のコネクタ。
7. 雌雄のコネクタ部材が、それぞれ、軸線方向に延びるとともに径方向の内側に位置する内部コンタクトと、前記軸線方向に延びるとともに前記径方向の外側に位置する外部コンタクトと、前記内部コンタクトおよび前記外部コンタクトの間に位置するインシュレータと、を備え、
   前記雌雄のコネクタ部材のうち雄側のコネクタ部材が、それぞれ対応する相手側コンタクトに対し所定の径方向接触圧で嵌合する第１および第２の雄側嵌合部を有する一方、
   前記雌雄のコネクタ部材のうち雌側のコネクタ部材が、それぞれ対応する相手側コンタクトに対し所定の径方向接触圧で嵌合する第１および第２の雌側嵌合部を有するコネクタであって、
   前記雄側のコネクタ部材のインシュレータが、前記軸線方向の一方側に露出する第１インシュレータ部と、前記第１インシュレータ部に対し前記軸線方向の他方側に位置する第２インシュレータ部と、を有しており、
   前記第１インシュレータ部が、前記第２インシュレータ部よりも前記径方向に弾性変形し易い弾性素材で形成されていることを特徴とするコネクタ。
8. 前記雄側のコネクタ部材の前記第１インシュレータ部の一端が、前記雄側のコネクタ部材の前記外部コンタクトより前記軸線方向の一方側に突出していることを特徴とする請求項７に記載のコネクタ。
9. 前記雄側のコネクタ部材の前記内部コンタクトが、前記雄側のコネクタ部材の前記第１インシュレータ部および前記外部コンタクトより前記軸線方向の一方側に突出して前記第１の雄側嵌合部を構成する一方、
   前記雌側のコネクタ部材の前記内部コンタクトが、前記第１の雄側嵌合部以上に前記軸線方向の長さが大きい第１の雌側嵌合部を有していることを特徴とする請求項７または８に記載のコネクタ。

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