JP4616760B2 - 同軸コネクタ - Google Patents

Description

この発明は、同軸コネクタに関し、特に、外部導体シェルが内部導体コンタクトを有する筒状絶縁体の左右側面或いは上下側面の内の１側面或いは複数側面を露出するように部分的に覆っている同軸コネクタに関する。

図５Ａ、５Ｂを参照して同軸コネクタの従来例を説明する。この例は特許文献１に示されているたとえば携帯電話のＩ／Ｏコネクタ１００を構成するものとして示されており、同軸コネクタ１０と、マルチコネクタリセプタクル１７が同一基部１８に併設されている。図５ＡはＩ／Ｏコネクタ１００の金属ハウジング１２を半割にして同軸コネクタ１０とマルチコネクタリセプタクル１７を上から視た図、図５ＢはＩ／Ｏコネクタ１００を装脱方向前方から視た図である。図５Ａには破線で相手コネクタプラグ２００の先端部分も示してある。

これら図５Ａ，５Ｂにおいて、１０は同軸コネクタ、１３ｃは外部導体端子、１９ａはコンタクト保持孔、１１は内部導体コンタクト、１１ｃは内部導体端子、１２は金属ハウジング、１３は外部導体シェル、１４はマルチコネクタ用コンタクト、１４ｃはコンタクト端子、１５は検出用導体コンタクト、１５ｃは検出導体端子、１６はマルチコネクタ用の合成樹脂製の板状コンタクトホルダ、１７はマルチコネクタリセプタクル、１８はほぼ直方体の合成樹脂材料より成る絶縁基部、１９は合成樹脂材料より成る筒状絶縁体、２０は相手コネクタプラグの同軸コネクタ、２１は相手コネクタプラグの金属ハウジング、２２は相手コネクタプラグの同軸コネクタの環状外部導体、２３は相手コネクタプラグの同軸コネクタの内部導体ピン、２４は相手コネクタのマルチコネクタプラグを示す。

絶縁基部１８と一体にその前面から筒状絶縁体１９およびマルチコネクタ用の板状コンタクトホルダ１６が一体に突出して形成されている。筒状絶縁体１９の先端部１９０の外径は筒状絶縁体１９のその他の部分の外径と比較して外部導体シェル１３の厚さ分程度だけ大きい。１９１は筒状絶縁体１９の露出部を示している。筒状絶縁体１９の先端面から絶縁基部１８の後面に筒状絶縁体１９の軸に沿って延びるコンタクト保持孔１９ａが形成されている。外部導体シェル１３も、その後端部において基部１８の前面に取り付けられている。従来例においては、外部導体シェル１３は、筒状絶縁体１９の左側面にのみ設けられてその側面を覆い、右側面には検出用導体コンタクト１５が設けられ、その側面を覆っている。従って、上下側面は露出して、筒状絶縁体１９の露出部１９１を形成している。

内部導体コンタクト１１はコンタクト保持孔１９ａ内に収容され、その後端部は延長され内部導体端子１１ｃとされている。外部導体シェル１３の後端部は延長され、外部導体端子１３ｃとされている。検出用導体コンタクト１５の後端部は延長され、検出導体端子１５ｃとされている。板状コンタクトホルダ１６の一面にはコネクタ挿脱方向と平行に伸びる複数のコンタクト溝１６ｇが形成されており、各コンタクト溝１６ｇにはマルチコネクタ用コンタクト１４が装着され、その後端部は絶縁基部１８から突出してコンタクト端子１４ｃとされている。

図５Ａ，５Ｂにより図示説明される同軸コネクタ１０は図５Ａに破線で示す相手側の同軸コネクタ２０と相互に嵌合、離脱することができる同軸コネクタのリセプタクル側を示す。同軸コネクタ１０は検出用導体コンタクト１５を具備してこれにより同軸コネクタ１０，２０相互間の嵌合、離脱状態を検出する構成とされている。筒状絶縁体１９をその先端部１９０から相手側同軸コネクタ２０の環状外部導体２２に圧入すると、筒状絶縁体１９の表面を包囲する外部導体シェル１３がこの相手側同軸コネクタ２０の環状外部導体２２に電気的機械的に接続すると共に、筒状絶縁体１９のコンタクト保持孔１９ａには相手側の同軸コネクタ２０の内部導体ピン２３が進入して内部導体コンタクト１１と係合接触する。

相手コネクタプラグ２００をＩ／Ｏコネクタ１００に装着時に、筒状絶縁体１９の中心線と相手側の同軸コネクタ２０の環状外部導体２２の中心線とが常に一致した状態を保って筒状絶縁体１９の先端部１９０が環状外部導体２２に差し込まれるとは限らない。相手側の同軸コネクタ２０の環状外部導体２２の中心線と同軸コネクタ１０の筒状絶縁体１９の中心線が交差した状態で相手コネクタプラグ２００の金属ハウジング２１をＩ／Ｏコネクタの金属ハウジング１２内に挿入しようとすると、図５Ａに示すように相手コネクタプラグ２００の金属ハウジング２１の図では先端左角部が同軸コネクタ１０の筒状絶縁体１９の先端部１９０と衝突する可能性がある。図５Ａ，５Ｂにおける同軸コネクタ１０とマルチコネクタリセプタクル１７の配置が互いに入れ替えられた構成のＩ／Ｏコネクタでは、金属ハウジング２１の先端右角部が筒状絶縁体１９の先端部１９０に衝突する可能性がある。

例えば携帯電話用のＩ／Ｏコネクタの幅は十数ｍｍ程度であり、その筒状絶縁体１９の径はせいぜい２ｍｍ程度と小さいため、横方向の外力が先端部１９０に与えられると筒状絶縁体１９は検出用導体コンタクト１５とともに折り曲げられ、変形する可能性がある。このとき、外部導体シェル１３には外力が与えられず、そのままの形状を維持するので、外部導体シェル１３と筒状絶縁体１９との間が開いてしまう。この状態では、コネクタプラグ２００を正しい姿勢に直しても、環状外部導体２２が筒状絶縁体１９の先端部１９０に衝突してしまい、コネクタの接続ができなくなってしまうことがあり、場合によっては筒状絶縁体１９を破損してしまう。これは、携帯電話用Ｉ／Ｏコネクタの幅が筒状絶縁体１９の先端と金属ハウジング１２の前面との間のクリアランスに比べかなり大きいため、相手コネクタプラグ２００の方向がＩ／Ｏコネクタ１００に対し図５Ａの紙面内で傾いている場合、金属ハウジング２１の左または右先端角部がＩ／Ｏコネクタ１００の金属ハウジング１２の中に深く入り込み、筒状絶縁体１９の先端に接触できるからである。

一方、相手コネクタプラグ２００の高さはかなり小さいので、相手コネクタプラグ２００を図５Ａの紙面内でＩ／Ｏコネクタに対し正しい方向に向いていた状態で、紙面と直角な面内で傾けると、金属ハウジング２１の先端上側または下側辺が筒状絶縁体１９の先端部１９０に接触するまで深く進入することはできない。このように、同軸コネクタ１０の周囲の状況によって筒状絶縁体１９の先端部１９０に特定の方向から好ましくない外力が与えられる可能性があり、コネクタの接続不能、あるいはコネクタの破損が生じることがある。
日本国特許出願公開公報No.2003-323949

この発明の目的は、同軸コネクタの筒状絶縁体が特定の方向からの外力を受けても変形しにくく、従って破損しにくい同軸コネクタを提供することである。

この発明による同軸コネクタは、
ほぼ直方体の絶縁基部と、
上記絶縁基部の一面から突出して一体形成され、外周部の径が大とされた先端部を有し、先端面に相手同軸コネクタの内部導体ピンが挿入可能な穴が形成された筒状絶縁体と、
上記筒状絶縁体内に配置され、上記穴から挿入される上記内部導体ピンと接触する内部導体コンタクトと、
上記先端部より上記絶縁基部側において上記筒状絶縁体の周面の少なくとも一部領域を覆い、上記絶縁基部に保持された外部導体シェル、
とを含み、
上記外部導体シェルの前端縁および上記筒状絶縁体の上記先端部の後端縁の一方と他方にそれぞれ上記筒状絶縁体の周方向において互いに係合する突起と切り欠きが形成されていることを特徴とする。

このように、この発明によれば、筒状絶縁体を覆う外部導体シェルの先端部に形成した切り欠きと、筒状絶縁体に形成した突起とが周方向で係合するので、筒状絶縁体に外力が与えられた場合に外部導体シェルが筒状絶縁体から変形離脱することが生じにくい。

この発明による同軸コネクタの実施例を図１Ａ，１Ｂ，１Ｃ、および図２を参照して説明する。図１Ａは同軸コネクタを上から視た図、図１Ｂは同軸コネクタを前方から視た図、図１Ｃは図１Ａの線Ｃ−Ｃに沿った断面を示す図である。図２は同軸コネクタの斜視図である。実施例において、図５Ａ，５Ｂの従来例における参照符号と共通する参照符号は互いに共通する部材を示す。
図１Ａ，１Ｂ，１Ｃおよび図２により図示説明される同軸コネクタ１０は図示されない相手側の同軸コネクタと相互に嵌合、離脱することができる同軸コネクタの一方を示す。

この実施例においても、筒状絶縁体１９がほぼ直方体の絶縁基部１８の一面から垂直に突出するように一体に形成されている。筒状絶縁体１９の先端部１９０は径が大とされ、筒状絶縁体１９の直径方向に対向する上下側面は平面とされている。外部導体シェル１３は、筒状絶縁体の先端部１９０より絶縁基部１８側において周面を少なくとも９０°以上、３００°以下の範囲にわたって部分的に覆っている。この実施例においては、外部導体シェル１３は、筒状絶縁体１９の曲面を覆う曲面部１３ｂと、上記平面を覆う平面部１３ａとを有している。

筒状絶縁体１９の円周面を成す一側面に筒状絶縁体１９の先端部１９０の後端から絶縁基部１８内に延びる検出用導体コンタクト１５が設けられている。検出用導体コンタクト１５により相手同軸コネクタとの嵌合、離脱状態を検出することができる。筒状絶縁体１９の周面の、上記外部導体シェル１３と検出用導体コンタクト１５により覆われている領域以外は露出部１９１を形成している。外部導体シェル１３及び検出用導体コンタクト１５は絶縁基部１８内で固定保持され更にその後端が図１Ｂにおいて下方に延長されて絶縁基部１８から突出した外部導体端子１３ｃ及び検出導体端子１５ｃとされている。

１９２は筒状絶縁体に形成された突起である。筒状絶縁体１９の先端部１９０の外径は上述した通り筒状絶縁体１９本体の外径と比較して外部導体シェル１３の厚さ分程度だけ大きい。先端部１９０の後端周縁部には、外部導体シェル１３の厚さ程度の厚さの突起１９２が後向きに延伸して一体成型で構成されている。筒状絶縁体１９を包囲している外部導体シェル１３の先端部の一部に突起１９２が進入するする切り欠き１３１を形成している。同軸コネクタ１０が組み立てられた暁において、突起１９２は切り欠き１３１に進入して両者は相互に係合した状態にある。

このように、筒状絶縁体１９の突起１９２が外部導体シェル１３の切り欠き１３１内に進入しているので、図１Ａにおいて筒状絶縁体１９の先端部１９０の左角部に右側方向への外力が加わった場合、切り欠き１３１の側縁が突起１９２の側縁と係合して外力を受けるので、筒状絶縁体１９は外部導体シェル１３により左からの外力に対し補強されることになる。しかも、図１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，２の実施例では外部導体シェル１３は筒状絶縁体１９の左側面を覆う曲面部１３ｂと、上側平面を覆う平面部１３ａとから成る断面がほぼＬ字状の部材となっているため、外力に対し曲がりにくく、筒状絶縁体１９に対する補強効果が大である。もちろん、筒状絶縁体１９の先端部１９０に右側から外力が加えられた場合にも外部導体シェル１３により筒状絶縁体１９は支持され、変形されにくいことは明らかである。

図１Ａ，１Ｂ，１Ｃおよび図２の実施例においては、筒状絶縁体１９に先端部１９０から延びる突起１９２を形成し、外部導体シェル１３に切り欠き１３１を形成する場合を説明したが、外部導体シェル１３の先端に前方に突出する突起を形成し、筒状絶縁体の先端部１９０の後端縁に切り欠きを設けてもよい。要するに、外部導体シェル１３と筒状絶縁体１９の先端部１９０の一方に突起を、他方に切り欠きを形成し、突起と切り欠きが筒状絶縁体１９の周方向において互いに係合すればよい。
図３はこの発明の変形実施例を示す。この変形実施例では、外部導体シェル１３を筒状絶縁体１９の下側平面も覆うように延長させてもう１つの平面部１３ｄを形成しており、この下側平面においても外部導体シェル１３と筒状絶縁体１９の先端部１９０の一方に突起を、他方に切り欠きを形成して互いに係合させている。従って、この変形実施例では外部導体シェル１３の断面はＵ字状であり、図１Ａ，１Ｂ，１Ｃにおける断面がほぼＬ字状の外部導体シェル１３よりも外力に対し頑強なため、筒状絶縁体１９に対しいっそう強固な補強が可能となる。しかも、この変形実施例では筒状絶縁体１９の先端部１９０に対し、左、右、上、下のいずれの方向の外力に対しても補強効果がある。その他の部分の構成は図１Ａ，１Ｂ，１Ｃの実施例と同様である。

図４は図１Ａ，１Ｂ，１Ｃに示したこの発明の同軸コネクタを図５Ａ，５Ｂに示したＩ／Ｏコネクタ１００の同軸コネクタ１０に適用した場合のＩ／Ｏコネクタ１００の分解斜視図を示す。絶縁基部１８はほぼ直方体であり、その一面から垂直に筒状絶縁体１９と板状コンタクトホルダ１６が絶縁基部１８の長さ方向に間隔をおいて突出形成されている。筒状絶縁体１９と、それに装着される内部導体コンタクト１１、外部導体シェル１３及び検出用導体コンタクト１５の構成は図１Ａ，１Ｂ，１Ｃの実施例と同様である。
内部導体コンタクト１１、外部導体シェル１３、検出用導体コンタクト１５は絶縁基部１８の背面から図示してないスリットを通して挿入され、筒状絶縁体１９の内部及び周面に装着される。マルチコネクタ用コンタクト１４は絶縁基部１８の背面から図示してないスリットを通して挿入され、板状コンタクトホルダ１６の一面に配列形成された溝１６ｇに装着される。

金属ハウジング１２は金属板をプレスにより打ち抜き、折り曲げ加工して、前面と背面に開口を有する箱状に形成されている。この金属ハウジング１２の背面開口から、コンタクト１１，１５，１４及び外部導体シェル１３が装着された絶縁基部１８が挿入固定される。筒状絶縁体１９及び板状コンタクトホルダ１６の前端は金属ハウジング１２の前面開口より背後に位置している。図４のＩ／Ｏコネクタ全体を、金属ハウジング１２が設けられた同軸コネクタと見ることもできる。
前述の説明から明らかなように、金属ハウジング１２内の筒状絶縁体１９の先端部１９０に対して相手プラグの金属ハウジングの角部がぶつかり、右方向または左方向の外力が与えられる可能性があるが、この発明の同軸コネクタによれば、筒状絶縁体１９が外部導体シェル１３により補強されているので、外力が与えられても変形しにくい。

上述したこの発明による同軸コネクタの各実施例において、外部導体シェル１３及び検出用導体コンタクト１５の形状はそのままとし、それぞれを逆に検出用導体コンタクト及び外部導体シェルとして機能させるように同軸コネクタを構成してもよい。

この発明の実施例を説明するための図であり、Ａは平面図、Ｂは正面図、Ｃは部分断面図である。 この発明の実施例の斜視図。 この発明の変形実施例を示す部分断面図。 この発明による同軸コネクタを用いたＩ／Ｏコネクタの分解斜視図。 従来例を説明するためのＩ／Ｏコネクタの図であり、Ａは部分分解図、Ｂは正面図である。

Claims (7)

1. 直方体の絶縁基部と、
   上記絶縁基部の一面から突出して一体形成され、先端面に相手同軸コネクタの内部導体ピンが挿入可能な穴が形成された筒状絶縁体と、
   上記筒状絶縁体内に配置され、上記穴から挿入される上記内部導体ピンと接触する内部導体コンタクトと、
   上記先端部より上記絶縁基部側において上記筒状絶縁体の周面の少なくとも一部領域を覆い、上記絶縁基部に保持された外部導体シェル、
   とを含み、上記筒状絶縁体の先端部の外径は該筒状絶縁体の他の部分の外径より大とされた同軸コネクタにおいて、
   上記外部導体シェルの前端縁および上記筒状絶縁体の上記先端部の後端縁の一方と他方にそれぞれ上記筒状絶縁体の周方向において互いに係合する突起と切り欠きが形成されていることを特徴とする同軸コネクタ。
2. 請求項１記載の同軸コネクタにおいて、上記切り欠きは上記外部導体シェルの前端縁から上記絶縁基部に向かって形成されており、上記突起は上記筒状絶縁体の上記先端部の後端縁から上記絶縁基部に向かって延長して形成され、上記切り欠きに入り込んでいることを特徴とする同軸コネクタ。
3. 請求項１または２記載の同軸コネクタにおいて、上記筒状絶縁体の少なくとも一側面には平面が形成されており、上記外部導体シェルは上記筒状絶縁体の円周面の一部を覆う曲面部と上記平面を覆う平面部とを有していることを特徴とする同軸コネクタ。
4. 請求項３記載の同軸コネクタにおいて、上記筒状絶縁体の周面には、上記平面と対向して第２の平面が形成されており、上記外部導体シェルは上記先端部より上記絶縁基部側において上記第２の平面を覆うように延長されていることを特徴とする同軸コネクタ。
5. 請求項１記載の同軸コネクタにおいて、上記筒状絶縁体の周面には、上記外部導体シェルの一部と直径方向に対向して上記先端部の上記絶縁基部側の端縁から上記絶縁基部に向けて延長された検出用導体コンタクトが設けられていることを特徴とする同軸コネクタ。
6. 請求項１記載の同軸コネクタにおいて、上記外部導体シェルは、上記筒状絶縁体の周面を少なくとも９０°以上、３００°以下にわたって覆っていることを特徴とする同軸コネクタ。
7. 請求項１乃至６のいずれか記載の同軸コネクタにおいて、上記絶縁基部と上記筒状絶縁体を囲み、相手コネクタプラグを受け入れる前面開口を上記筒状絶縁体の先端より前方に有する箱状の金属ハウジングを更に含むことを特徴とする同軸コネクタ。

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