JP4076157B2 - 同軸電気コネクタ - Google Patents

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    • H01R2103/00Two poles

Description

本発明は同軸電気コネクタ、特にライトアングル同軸電気コネクタに関する。
相手コネクタへの嵌合方向と接続ケーブルの延出方向とが互いに直角をなしている同軸コネクタは、ライトアングル同軸コネクタと称され回路基板との接続に広く用いられている。
このライトアングル同軸コネクタは、特許文献1にも見られるように、外部導体は相手コネクタの外部導体に嵌合される筒状部と、該筒状部を上方で覆う蓋部とを一体に有している。かかる外部導体は、通常、金属板をプレス成形して、上記筒状部を形成後に蓋部を屈曲形成している。筒状部と蓋部とは、筒状部の周方向の一部で、ケーブルの延出方向とは逆方向の位置にて、連結されている。又、蓋部は、ケーブルの被覆部にまで及んでこのケーブルを保持部で圧着保持している。
上記筒状部には、その内周面に環状の係止突起が設けられると共に、軸方向に延びる複数のスリットで該筒状部を複数の接触部に分割形成してこれらに半径方向の弾性を付与し、上記係止突起による相手コネクタとの係止を容易としている。
又、上記蓋部には半径方向で筒状部よりも突出する張出部が設けられ、適宜工具で張出部を引き上げることで、コネクタの抜去を可能としている。
特開2001−43939(図1〜図3)
上述の特許文献1のコネクタにあっては、筒状部の各接触部の内面に形成されている係止突起の半径内方への突出量は等しい。
筒状部を形成する複数の接触部のうち、ケーブル延出方向に位置する接触部は、蓋部側でケーブルを通すための空間を形成するように一部が切欠かれていて、他の接触部よりも弱くなっている。すなわち、外力を受けたときに半径方向に弾性拡径し易い。又、通常、筒状部はケーブル延出方向に位置する接触部の部分に、金属板を筒状とするように湾曲形成した際の側端同士が当接した接合部が存在していて、この接合部は単なる当接で連結されていないので、これによってもこの接触部で弱くなっている。
ライトアングル同軸コネクタでは、特に小型なものにあっては、ケーブルに外力が作用したときに、該同軸コネクタに軸線に対して傾いた抜出力を与える結果となる。この状況では、ケーブルの延出方向に位置する接触部が他の接触部に比し容易に弾性拡径変形して、コネクタが不用意に外れてしまう。
近来、特に電子機器の小型化が著しく、回路基板の板厚方向での電子部品の小型化が求められ、ライトアングル同軸コネクタでは、相手コネクタとの嵌合方向での筒状部の長さが短くなってしまい、嵌合長さが十分でないので、上述したケーブルに作用する外力によるコネクタの外れの傾向がさらに大きくなってしまう。
本発明は、かかる状況に鑑み、ケーブルに外力が作用しても、筒状部に外れ易い部分が生じることのない同軸電気コネクタを提供することを目的とする。
本発明は、相手コネクタへの嵌合方向と接続ケーブルの延出方向とがほぼ直角をなす同軸電気コネクタに係り、この種のコネクタはライトアングル同軸コネクタと称される。
このライトアングル同軸コネクタは、外部導体が嵌合方向に軸線をもつ筒状部と、該筒状部の内部空間を嵌合側と逆側で覆いかつケーブル被覆部にまで及ぶように延出する蓋部とを有し、該蓋部と上記筒状部とは該筒状部の直径方向でスリットで形成される接合部と反対側の位置で屈曲連結部により一体に形成されており、蓋部は該蓋部の延出方向先端側にケーブルを圧着保持する保持部が設けられ、筒状部は周方向に丸められて作られていて同方向で一箇所に接合部を有し、相手コネクタとの嵌合の際に相手コネクタと係止するための係止部が該筒状部の内周面に上記周方向に延びる環状突起として設けられている。
かかる同軸電気コネクタにおいて、本発明では、ケーブル延出側に位置する係止部は上記周方向で上記接合部に寄った部分での係止量が他の部分での係止部の係止量よりも大きいことを特徴としている。
相手コネクタとの嵌合時に抜け防止を図る上記係止部は、筒状部の内周面で周方向に延びる環状突起をなしている。この環状突起は、周方向の一箇所あるいは複数箇所で中断されていても、実質的に環状をなすように、複数位置に分布して設けられていてもよい。その際、本発明では、周方向でケーブル延出側に位置する係止部の係止量、すなわち相手コネクタの係止部との係合部分の深さ(半径方向寸法)が周方向で他の位置にある係止部の係止量よりも大きい。したがって、嵌合後にケーブルが外力を受けた際に、該ケーブルのための空間の一部を提供するために軸線方向で寸法が小さくなっており、しかも接合部が形成されている周方向位置で、筒状部が他の周方向位置よりも容易に弾性拡径変形しても、もともと係止量が大きいために、依然として相手コネクタと係止しており、その結果、周方向でほぼ均一に係止する。したがって、周方向の特定の位置で、抜け易くなってしまうということがない。
本発明において、外部導体の一形態として、蓋部は、筒状部の周方向で接合部と屈曲連結部との間で筒状の半径方向で対向して該筒状部から突出する張出部が設けられていると共に、上記周方向の複数位置で軸線方向に延びるスリットが形成されて複数の接触ばねを有しているようにすることができる。上記半径方向で対向せる二つの張出部に適宜工具を掛けて軸線方向に引き上げれば、軸線方向に傾きを生ずることなくコネクタを抜出できる。又、複数の接触ばねは上記スリットにより形成され、上記抜出の際の半径方向での弾性拡径変形を容易とする。
上記外部導体は金属板をプレス成形して作ることができる。その場合、係止部は相手コネクタとの対応で筒状部の内周面に半径方向に突出する環状突起として形成されるが、これはプレス成形の際に、周方向でケーブルの延出位置での係止部が他位置の係止部よりも係止量、すなわち、突起の突出量を大きくするように形成される。
蓋部に形成されてコネクタの抜出時に工具との係合に供される張出部は自由端部で嵌合方向に屈曲された補強部を有していることが好ましい。この補強部により工具での引き上げ力を受けたときに該張出部は変形しにくくなる。
さらに、上記補強部は筒状部と連結される屈曲連結部寄りの隅部がテーパ状に切落とされていることが好ましい。仮りに、この隅部が直角であったり丸味をもっていると、抜出用の工具がこの隅部のみで当接して傾いてしまい補強部下縁の全長にわたり当接しないことがある。その場合には、工具が外れ易い。又、蓋部は筒状部ときわめて狭い範囲で連結部によって連結されており、上記隅部はこの連結部寄りに位置しており、力の作用点と曲げを受ける基部となる上記連結部との距離が長いために張出部に大きな曲げモーメントを生ずることとなって、張出部の弱い部分に抜出力を印加する結果となる。この蓋部はケーブル延出側では該蓋部の保持部にて該ケーブルとしっかりと保持し合っているので、上記テーパ状の切落しがあるときには、工具は自ずとケーブル延出側で上記張出部(補強部)と当接するようになり、その抜出力は保持部でも大きく負担される。又、上記力の作用点は上記基部との距離が短いために曲げモーメントも小さくなる。したがって、抜出力によって張出部には変形が生じない。
本発明では、相手コネクタの係止部が環状溝部を形成している場合、これに係止する係止部は突起状をなすように形成するが、その場合、係止部の頂部が不連続に突出してその突出量を大きくすることができる。
本発明では、相手コネクタと嵌合する係止部としての環状突起周面に有する外部導体の筒状部が周方向で接合部が位置する、ケーブル延出方向の位置の係止部が他の位置の係止部よりも大きい係止量を有しているため、相手コネクタの対応係止部に深く係止しており、ケーブルに外力が作用して該ケーブルの延出方向の位置の係止部が他の位置の係止部よりも大きく弾性拡径変形しても、これを補うに十分な深さだけ上記係止部が上記相手コネクタの対応係止部と係止している。したがって、上記外力を受けても、他の係止部と同様に係止状態を維持し、外れ易くなる部分が生じない。
以下、添付図面の図1ないし図5にもとづいて、本発明の実施の形態を説明する。
図1において、図1(A)は本実施形態のライトアングル同軸コネクタ及び相手コネクタの軸線を含む面での断面図、図1(B)は図1(A)のB−B断面図、図1(C)は図1(A)のライトアングル同軸コネクタの部分破断側面図である。
同軸コネクタ1は、中心導体10と外部導体30とを有し、両者は誘電体20を介して互いに一体的に保持し合っており、このコネクタ1に同軸ケーブルCが接続されている。
中心導体10は、金属板を成形して作られており、図1(A)にてL字状断面をなす接続部11と、間隔をもって該接続部11から互いに平行に下方へ延びる弾性舌片状の一対の接触部12とを有している。上記同軸ケーブルCの芯線C1が半田等により上記接続部11に接続されている。上記一対の接触部12は両者間で相手コネクタのピン状の中心導体42を受け入れてこれと弾性挟圧接触するようになっている。
誘電体20は樹脂をモールド成形して作られており、柱状部21と押圧板部22とを一体に有している。柱状部21は上記中心導体10の接触部12を上方から収める上下に貫通した角筒状孔部23が中心に位置して形成され、該柱状部21の外周21Aは円筒面となっている。上記柱状部21の上面21Bは平坦面で、上記中心導体10の接続部11を載置できるようになっている。
上記誘電体20の押圧板部22は、モールド成形当初は、上記柱状部21の上面左部から垂立するように形成されており、ケーブルの結線時に、外部導体30によって屈曲されて、図1(A)に見られるように、上記柱状部21の上面と平行となるように屈曲される。かかる押圧板部22は柱状部21の上面21Bとの間で中心導体10の接続部11とケーブル芯線C1の被覆C2を狭圧保持している。
又、上記誘電体20は、外部導体30との間での位置決めそして係止のための複数の突起24が上記柱状部21の外周面に設けられている。
外部導体30は筒状部31と蓋部32とを有しており、金属板を成形して作られている。この成形は金属板を平板のまま所定の展開形状に形状づけてから筒状に湾曲成形して上記筒状部31を作り、上記ケーブルが結線された誘電体20を上記筒状部31内に収めた後、筒状部31の左上部に形成された連結部から垂立する蓋部32を上記誘電体20の押圧板部22を圧しながら直角に屈曲し、図1(A)に見られるように、蓋体32に設けられた保持部33でシールド線C3及びケーブル外皮C4を圧着保持するように塑性変形加工される。かかる外部導体30加工によって誘電体20とケーブルCを保持すること自体は、公知であり、これ以上詳述しない。
上記外部導体30の筒状部31は円筒状であり、上記誘電体20の柱状部21の円筒外周面21Aと同心で、該柱状部21の円筒外周面21Aとの間に環状空間を形成しており、ここに相手コネクタの外部導体41が嵌入できるようになっている。
上記筒状部31は、その下部内面に環状突起をなす係止部34が設けられていると共に、周方向三箇所で下端に開口せるスリット35(二箇所の比較的広いスリット35A及び一つ狭いスリット35B)が軸線方向(コネクタ嵌合方向)に形成されている。かかるスリット35により筒状部31は弧状断面の三つの接触ばね31Aを有するようになり、したがって、これらの接触ばね31Aのそれぞれの内面に上記環状突起をなす係止部34が上記スリット35と交差して形成されることとなる。本実施形態では、この係止部34は、ケーブルCの延出方向に近い周方向位置での係止部34Aと他位置での係止部34Bとを有しており、前者が後者よりも大きく半径方向内方に突出している(図1(B)及び図2(A),(B)参照)。この突出量の大きい係止部34Aは、筒状部31を筒状に湾曲成形する際に生じる接合部31B(狭いスリット35Bを形成)に対し周方向での両側に位置して形成されている。なお、接合部31B近傍は半径外方に突出せる突部31Cが形成されているが、これは、上記係止部34Aを大きく半径内方へ突出させる際の加工上の理由、そして、接合部での剛性を向上させる理由によるものである。上記筒状部31には、直径方向で上記接合部31Bと反対側位置に、切込みにより半径内方に没入せしめられた没入部31Dが設けられており、上記誘電体20と軸方向で係止している。
上記外部導体30の蓋部32は、既述のごとく連結部で図1(A)のごとく筒状部31の軸線に対して直角に屈曲成形されて、上記筒状部31を上方から覆うと共に誘電体20の押圧板部22を圧する覆部36と、ケーブルCのシールド線C3及びケーブル外皮C4にまで達してここで湾曲されて該ケーブルCに圧着される保持部33とを有している。上記覆部36は、図1(B),(C)に見られるように、筒状部31の半径方向で対向して該筒状部31の外径よりも張出している張出部36Aを有し、該張出部36Aの自由端は直角に屈曲されて補強部36Bを形成している(図1(C)をも参照)。該補強部36Bはその下縁がケーブルCの延出方向と反対側の隅部で、テーパ状の切落とし部36Cが形成されている。
次に、かかる本実施形態のライトアングル同軸コネクタ1が接続される相手コネクタ40は、図1(A)のごとく、筒状の外部導体41内に中心導体42を配し、この両導体が誘電体43により互いに正規位置で保持されている。上記外部導体41は、外周に上記コネクタ1の外部導体30が嵌合される際、該外部導体30の筒状部31に形成された環状突起の係止部34A,34Bが係止する対応係止部41Aが環状溝として形成され、又、下端には半径外方に向け直角に屈曲された接続部41Bが設けられている。なお、上記対応係止部41Aは、本実施形態では環状溝として形成されているが、この他に、単なる環状段部あるいは環状凸部としても形成できる。また、係止部34又は対応係止部41Aは、環状に周方向に連続していなくてもよく、部分的に設けてもよい。
中心導体42はピン状に成形された接触部42Aと、周方向の一箇所で上記接触部42Aの下端から半径外方に延出するように屈曲成形された接続部42Bとを有している。この接続部42Bは、上記外部導体41が周方向の一部で切り欠かれた部分を経て、該外部導体41よりも半径方向で外方に延出し、上記外部導体41の接続部41Bと同一面に位置している。このようなコネクタ40は、上記外部導体41の接続部41Bと中心導体42の接続部42Bが回路基板Pの対応回路と半田等により、該回路基板Pに固定接続される。
回路基板Pに取りつけられた相手コネクタ40に対し、本実施形態のコネクタ1は、図1(A)に示すごとく、矢印A方向にて上記相手コネクタ40に嵌合され、電気的に接続される。
この嵌合によって、ライトアングル同軸コネクタ1の外部導体30の筒状部31は、筒状を形成する弧状断面の三つの接触ばね31Aが突起状の係止部34(34A及び34B)と相手コネクタの外部導体41との当接による弾性拡径変形を生じながら、上記相手コネクタの外部導体41に対する嵌合を進行させ、相手コネクタの上記係止部34A,34Bが相手コネクタの対応係止部41Aと係合しあう位置で嵌合は終了する(図3参照)。この時点で、上記弾性拡径変形が解除され、上記係止部34A,34Bが相手方の上記対応係止部41A内に入り込みコネクタの抜けが防止される。この時点で、コネクタ1の舌片状をなす中心導体の一対の接触部12は、相手コネクタ40のピン状の中心導体42の接触部42Aを半径方向で挟み込むようにして、該接触部42Aと接続される。
既述したように、ライトアングル同軸コネクタ1の外部導体30の筒状部31は、内面に形成された二種の係止部34A,34Bのうち、ケーブル延出方向に位置する係止部34Aが他の位置の係止部34Bよりも、半径内方に大きく突出している。これは、この係止部34Aが他の係止部34Bよりも相手コネクタの係止部41Aに対する係止量が大きいことを意味している。
かかる相手コネクタ40に嵌合されたライトアングル同軸コネクタ1は、その延出ケーブルCに外力、例えば図1(A)にてケーブルCを上方にもち上げるような外力が作用したとき、ライトアングル同軸コネクタ1の外部導体30の筒状部31を形成する三つの接触ばね31Aはそれらの弾性により、拡大変形する。その場合、ケーブル延出方向に近い周方向領域では、筒状部31を形成する接合部31Bが存在していること、接触ばね31Aが上部でケーブルCのための空間の一部を提供するために、高さ寸法が他の周方向領域よりも小さくなっていることに起因して、半径方向に拡がりやすくなっている。しかし、このケーブル延出方向の領域では、接触ばね31Aが他の領域よりも拡径方向に大きく弾性変形しても、ケーブル延出方向に近い係止部34Aが他の係止部34Bよりも、もともと係止量が大きく設定されているので、係止部34Aが他の係止部34Bに先がけて係止が外れにくく同様な係止状態に留まる。
本実施形態において、上記係止部34Bは、軸方向に平行な断面において、図2(B)のように係止部34A全体が連続形状をなして大きく突出して、相手コネクタの対応係止部41Aと深く係止するようにできるが、これに限定されず、図2(C)のごとく頂部で局部的に不連続に二重の突起を形成して、係止深さを大きくしてもよい。
図1及び図2に示された本実施形態のコネクタでは、外部導体30の筒状部31が二つの広いスリット35Aと、接合部31Bを形成する狭いスリット35Bで分割されて接触ばね31Aを形成し、上記接合部31Bに隣接して半径外方に突出する突部31Cを設けていたが、図4(A),(B)のごとく、このような突部が設けられておらず接合部31Bでのスリットも広いスリット31Aとなっているようなコネクタの場合にも、同様に係止部を形成する。すなわち、接合部31Bに近接する部分の係止部31Aが他の部分の係止部31Aよりも半径方向に大きく突入している。
本実施形態のコネクタは、図5に図示の要領で、相手コネクタから抜出される。図5(A)は本実施形態のコネクタ1を上方から見た図であり、図5(B)はこのコネクタの抜出に用いられる工具の一例を示す斜視図である。
相手コネクタに嵌合しているコネクタを抜出する工具50は、例えば、図5(B)のごとく、下端に両側で平行に延出する一対の腕部51を有している。この一対の腕部51同士間の距離は、図5(A)のように、コネクタ1の張出部36A同士間距離にほぼ等しく、各腕部51の幅52は、張出部36Aの補強部36Bの幅(板厚寸法)よりも広く、腕部51の幅内に補強部36Bの幅が収まるようになっている。又、上記腕部51と工具本体50との間には、溝幅53の溝部54が形成されている。該溝幅53は上記補強部36Bの高さよりも若干大きい。
かかる工具50を上記溝部54へ上記補強部36Bを収めるように、図5(A)の二点鎖線矢印55の方向から位置せしめる。しかる後、工具50を持ち上げて、上記腕部51を上記補強部36Bの下端面全域に当接させて、このコネクタ1を抜出する。
この種のライトアングル同軸コネクタ1では、蓋部32は、ケーブル延出方向とは反対側の位置で連結部37により筒状部31と部分的につながっているだけであり、工具50で張出部36Aへ抜出力を印加した際には、この張出部36Aを曲げ変形させてしまう応力をもたらすが、その応力は、図5(A)にて波線で示すように、上記連結部37から発して覆部36と保持部33との境界の切込部33Aに向けた線域38の部分に集中する。したがって、この応力による曲げを小さくするには、力の作用位置から上記線域38までの距離が小さい方が良い。本発明では、上記補強部36Bの連結部37寄りの隅部にテーパ状の切落し部36Cが形成されているので(図1(C)参照)、工具50の腕部51はその全長にわたり均一に上記補強部36Bの下縁と接する。したがって、上記線域38との距離が小さい状態となる。仮りに、上記連結部37寄りの隅部がテーパ状の切落し部36Cとなっておらず、角をもった形となっていると、工具を多少でも傾けて引っぱった際に工具はこの角で接触するので、その場合には、上記腕部51は上記角の部分あるいはその近傍のみと接触するだけとなり、上記線域38との距離が大きくなり、張出部36Aは容易に変形してしまう。なお、本発明において、上記工具50の腕部51を図5(A)で矢印55とは逆方向から挿入したときには、仮りに補強部36Bの右下隅部(上記連結部37とは反対側の隅部)が角をもっていて、上記腕部51が上記右下隅部とのみ接触するようになっても、その接触部分と上記線域38との距離は大きいので何ら問題とはならない。
本発明の一実施形態としてのライトアングル同軸コネクタを示し、(A)は相手コネクタとの関係で示す嵌合前の断面図、(B)は(A)におけるB−B線断面図、(C)は(A)のライトアングル同軸コネクタの部分破断側面図である。 図1のコネクタの係止部を拡大して示す断面図であり、(A)はケーブル延出方向以外の周方向位置での係止部の形状、(B)はケーブル延出方向の周方向位置での係止部の形状を示す。(C)は、(B)に代えて可能な係止部の形状を示す。 図1(A)におけるコネクタを相手コネクタに嵌合したときの断面図である。 図1のコネクタの変形例を示し、(A)は軸線を含む面での断面図、(B)は(A)におけるB−B線断面図である。 コネクタの抜出のときの工具及びその使用要領を示し、(A)は工具使用時のコネクタの平面図、(B)は工具の要部を示す斜視図である。
符号の説明
1 ライトアングル同軸電気コネクタ
30 外部導体
31 筒状部
32 蓋部
33 保持部
34A 係止部
34B 係止部
36A 張出部
36B 補強部
36C 隅部(切落とし部)
37 連結部

Claims (7)

  1. 相手コネクタへの嵌合方向と接続ケーブルの延出方向とがほぼ直角をなすライトアングル同軸電気コネクタであって、外部導体が嵌合方向に軸線をもつ筒状部と、該筒状部の内部空間を嵌合側と逆側で覆いかつケーブル被覆部にまで及ぶように延出する蓋部とを有し、該蓋部と上記筒状部とは該筒状部の直径方向でスリットで形成される接合部と反対側の位置で屈曲連結部により一体に形成されており、蓋部は該蓋部の延出方向先端側にケーブルを圧着保持する保持部が設けられ、筒状部は周方向に丸められて作られていて同方向で一箇所に接合部を有し、相手コネクタとの嵌合の際に相手コネクタと係止するための係止部が該筒状部の内周面に上記周方向に延びる環状突起として設けられている同軸電気コネクタにおいて、ケーブル延出側に位置する係止部は上記周方向で上記接合部に寄った部分での係止量が他の部分での係止部の係止量よりも大きいことを特徴とする同軸電気コネクタ。
  2. 蓋部は筒状の半径方向で対向して該筒状部から突出する張出部が設けられていると共に、周方向の複数位置で軸線方向に延びるスリットが形成されて複数の接触ばねを有していることとする請求項1に記載の同軸電気コネクタ。
  3. 外部導体は金属板をプレス成形して作られていることとする請求項1に記載の同軸電気コネクタ。
  4. 張出部は自由端部で嵌合方向に屈曲された補強部を有していることとする請求項2に記載の同軸電気コネクタ。
  5. 補強部は屈曲連結部寄りの隅部がテーパ状に切落とされていることとする請求項4に記載の同軸電気コネクタ。
  6. 係止部は突起状をなし、頂部が不連続に突出してその突出量を大きくしていることとする請求項1に記載の同軸電気コネクタ。
  7. 蓋部は、筒状部の周方向で接合部と屈曲連結部との間で筒状の半径方向で対向して該筒状部から突出する張出部が設けられていると共に、上記周方向の複数位置で軸線方向に延びるスリットが形成されて複数の接触ばねを有しており、張出部は自由端部で嵌合方向に屈曲された補強部を有し、該補強部は屈曲連結部寄りの隅部がテーパ状に切落とされていることとする請求項1に記載の同軸電気コネクタ。
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