JP4923085B2

JP4923085B2 - 同軸コネクタ及びその組立方法

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Publication number: JP4923085B2
Application number: JP2009186041A
Authority: JP
Inventors: 貴史久保
Original assignee: Tyco Electronics Japan GK
Current assignee: Tyco Electronics Japan GK
Priority date: 2009-08-10
Filing date: 2009-08-10
Publication date: 2012-04-25
Anticipated expiration: 2029-08-10
Also published as: US20120142211A1; KR20120049219A; WO2011018880A1; US8475206B2; JP2011040262A; KR101653437B1; CN102474058A; CN102474058B

Description

本発明は、携帯電話、ノート型パソコン等の情報機器、家電製品等の小型電子機器に使用される同軸コネクタ及びその組立方法に関する。

従来、この種の同軸コネクタにおいては、同軸ケーブルの内部導体と同軸コネクタの接続端子とが半田接続されることが多かった。しかし、前記内部導体と前記接続端子との接続に用いられる半田の使用量に差が生じると、特性インピーダンスが所望の値からずれる問題があった。また、半田は鉛を使用することが多いため、廃棄時等における環境的観点から同軸ケーブルは半田接続されないことが好ましい。

そこで、前記内部導体と前記接続端子との接続に半田を用いない同軸コネクタとして、図１０及び図１１に示す同軸コネクタが提案されている（特許文献１参照）。
図１０に示すように、この同軸コネクタ１０１は、絶縁部１０３と、絶縁部１０３に固定された接続端子１０２及び金属製のシェル１０４とを有する。接続端子１０２は、同軸ケーブル１３１の内部導体１３４に接続される。シェル１０４は、絶縁部１０３を介して接続端子１０２を支承する。

接続端子１０２は、金属製の板ばねをＶ字形状に折曲げて形成された対向する一対のコンタクト１０２ａ，１０２ｂを有している。一対のコンタクト１０２ａ，１０２ｂのうち、一方のコンタクト１０２ａが絶縁部１０３に固定されている。また、シェル１０４は、シェル本体１０４ａと、シェル折曲げ部１０４ｂと、第一の係合舌片１０４ｃと、第二の係合舌片１０４ｄと、第三の係合舌片１０４ｅとから構成されている。シェル本体１０４ａは、絶縁部１０３の絶縁部本体１０３ａを支持している。シェル折曲げ部１０４ｂは、絶縁部１０３の絶縁折曲げ部１０３ｂに並設され、絶縁折曲げ部１０３ｂとともに折曲げられる。第一の係合舌片１０４ｃは、シェル折曲げ部１０４ｂの各側方にそれぞれ形成されている。

この同軸コネクタ１０１では、シェル折曲げ部１０４ｂと絶縁折曲げ部１０３ｂとを、同時にシェル本体１０４ａ及び絶縁部本体１０３ａへ向け折り曲げる。すると、接続端子１０２を構成する他方のコンタクト１０２ｂが、シェル折曲げ部１０４ｂ及び絶縁折曲げ部１０３ｂの各折曲げ力により、内部導体１３４を一方のコンタクト１０２ａに押しつける（図１１参照）。これにより、一対のコンタクト１０２ａ，１０２ｂが弾性変形して同軸ケーブル１３１の内部導体１３４を把持する。一方、第一の係合舌片１０４ｃは、絶縁部本体１０３ａ及びシェル本体１０４ａに圧着され、第二の係合舌片１０４ｄは、同軸ケーブル１３１の外部導体１３３に圧着され、第三の係合舌片１０４ｅは、同軸ケーブル１３１の外被部１３２に圧着される。このようにして、同軸ケーブル１３１の内部導体１３４と接続端子１０２とが電気的接続する構成を採用している。

このような構成を使用することによって、内部導体１３４は接続端子１０２に半田接続される必要がないため、半田の使用量の差に起因して特性インピーダンスが所望の値からずれる問題は解消される。また、半田を用いることによる廃棄時等における環境的観点の問題も解消される。

特開２００２−３２４６３６号公報

しかしながら、特許文献１の同軸コネクタでは、シェル折曲げ部１０４ｂ及び絶縁折曲げ部１０３ｂを折り曲げて、内部導体１３４をコンタクト１０２ａ，１０２ｂに挟むので、内部導体１３４の挟み込み量が変化しやすい。具体的には、シェル折曲げ部１０４ｂ及び絶縁折曲げ部１０３ｂの折り曲げ部分によって、コンタクト１０２ｂへの押し込み量が変化し、結果としてコンタクト１０２ａと共に内部導体１３４を圧着する量がばらつきやすかった。このように内部導体１３４に対する挟み込み量がコントロールしにくいと、内部導体１３４と接続端子１０２との接続の信頼性が低くなるという問題に発展する。

従って、本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、内部導体に対する接続端子の挟み込み量のばらつきが少なく、内部導体と接続端子との接続の信頼性が高い同軸コネクタ及びその組立方法を提供することにある。

上記問題を解決するため、本発明のうち請求項１に係る同軸コネクタは、ハウジングと、該ハウジングに固定され、同軸ケーブルの内部導体に接続される内部コンタクトと、前記ハウジングに固定され、前記同軸ケーブルの外部導体に接続される外部コンタクトとを有し、
前記内部コンタクトが、前記内部導体を載置する導体載置部と、該導体載置部と一体に形成され、前記導体載置部に対して折り曲げられた際に前記導体載置部と共に前記内部導体を挟持する導体挟持アームとを有する同軸コネクタにおいて、
前記導体挟持アームには係止部が形成され、
前記導体載置部に対して前記導体挟持アームが折り曲げられた際に前記係止部が圧入される保持部を前記ハウジング又は前記導体載置部に設けたことを特徴としている。

この同軸コネクタによれば、導体載置部と共に前記内部導体を挟持する導体挟持アームを圧入する保持部を設けたので、外部コンタクトの折り曲げ位置にかかわらず、独立して内部コンタクトを圧着することができる。従って、内部導体に対する接続端子の挟み込み量のばらつきが少なく、内部導体と接続端子との接続の信頼性が高い同軸コネクタを提供することができる。

また、本発明のうち請求項２に係る同軸コネクタは、請求項１に記載の同軸コネクタにおいて、前記係止部の圧入最下位置を規定するストッパが前記保持部に形成されたことを特徴としている。
また、本発明のうち請求項３に係る同軸コネクタは、請求項１に記載の同軸コネクタにおいて、前記外部コンタクトが、前記ハウジングに固定されたシェルと、該シェルと一体に形成され、前記シェルに対して折り曲げて前記シェルと共に前記ハウジングを挟持するシェルカバー部とを有することを特徴としている。

また、本発明のうち請求項４に係る同軸コネクタは、請求項１〜３のいずれかに記載の同軸コネクタにおいて、前記係止部の両側縁のそれぞれには前記ハウジングに設けられた前記保持部に係止されるバーブが突出形成されていることを特徴としている。
また、本発明のうち請求項５に係る同軸コネクタの組立方法は、ハウジングと、該ハウジングに固定された内部コンタクトと、前記ハウジングに固定された外部コンタクトとを有する同軸コネクタに同軸ケーブルを接続する同軸コネクタの組立方法であって、
前記内部コンタクトの導体載置部に前記内部導体を載置する載置工程と、
前記導体載置部と一体に形成され、係止部が形成された導体挟持アームを前記導体載置部に対して折り曲げて、前記ハウジング又は前記導体載置部に設けられた保持部に前記係止部を保持し、前記内部導体を前記導体載置部と共に挟持する挟持工程とを含むことを特徴としている。

この同軸コネクタの組立方法によれば、挟持工程が、外部コンタクトの折り曲げ位置にかかわらず行われるので、内部導体に対する接続端子の挟み込み量のばらつきが少なくなる。従って、内部導体と接続端子との接続の信頼性が高くなる。
また、本発明のうち請求項６に係る同軸コネクタは、請求項５に記載の同軸コネクタの組立方法において、前記外部コンタクトが、前記ハウジングに固定されたシェルと、該シェルと一体に形成されたシェルカバーとを有し、前記挟持工程後に、前記シェルに対して前記シェルカバーを折り曲げて、前記シェルカバーを前記ハウジングに固定すると共に、前記シェルカバーを前記外部導体に接続する接続工程を含むことを特徴としている。

本発明に係る同軸コネクタによれば、内部導体に対する接続端子の挟み込み量のばらつきが少なく、内部導体と接続端子との接続の信頼性が高い同軸コネクタを提供することができる。

本発明に係る同軸コネクタの第１の実施形態における構成を示す斜視図であり、同軸ケーブルを接続する前の同軸コネクタの斜視図を示している。図１における２−２線に沿う断面図である。図１に示す同軸コネクタに用いられる内部コンタクトの構成を示す斜視図であり、（Ａ）は正面斜め上方から見た斜視図、（Ｂ）は背面斜め上方から見た斜視図である。図３の内部コンタクトの構成を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は左側面図、（Ｃ）は正面図、（Ｄ）は右側面図、（Ｄ）は底面図である。本発明に係る同軸コネクタの第１の実施形態における構成を示す斜視図であり、同軸ケーブルを載置したときの同軸コネクタの斜視図を示している。図５における６−６線に沿う断面図である。本発明に係る同軸コネクタの第１の実施形態における構成を示す断面図であり、同軸ケーブルを接続した後の同軸コネクタの断面図を示している。本発明に係る同軸コネクタの第２の実施形態における内部コンタクトの構成を示す図であり、（Ａ）は背面斜め上方から見た斜視図、（Ｂ）は保持部における断面図である。本発明に係る同軸コネクタの第３の実施形態における構成を示す斜視図であり、同軸ケーブルを接続する前の同軸コネクタの斜視図を示している。従来の同軸コネクタの構成を示す断面図であり、同軸ケーブルを接続する前の同軸コネクタの断面図を示している。従来の同軸コネクタの構成を示す断面図であり、同軸ケーブルを接続した後の同軸コネクタの断面図を示している。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１及び図２に示すように、同軸コネクタ１は、ハウジング１０と、内部コンタクト２０と、外部コンタクト３０とを有する。

＜ハウジング＞
ハウジング１０は、図１及び図２に示すように、電気絶縁性の材料（例えば合成樹脂）から一体に成形される。ハウジング１０は、後方部１０ａと前方部１０ｂとからなる。後方部１０ａはほぼ直方体形状をなし、前方部１０ｂは後方部１０ａの長手方向と直交する軸を有するほぼ円柱形状をなす。前方部１０ｂの厚さは、後方部１０ａの厚さよりも厚く形成される（図２参照）。

後方部１０ａには、断面が半円形状をなして、後方側に開口し、同軸ケーブル５０の軸方向及び後方部１０ａ長手方向と一致するように延びる第１溝部１１ａが形成されている。この第１溝部１１ａには、同軸ケーブル５０が挿入される。
前方部１０ｂには、内部コンタクト２０を固定する矩形状の第２溝部１１ｂと、第２溝部１１ｂに連通し、前方部１０ｂの軸方向に沿って前方部１０ｂの下面に貫通する矩形の嵌合孔１５（図７参照）とが形成されている。この嵌合孔１５内には、後述する内部コンタクト２０の接触片２４，２４が配置されている。

また、図１に示すように、ハウジング１０における第１溝部１１ａと第２溝部１１ｂとの間には保持部１２が形成される。保持部１２は、後方部１０ａと前方部１０ｂとの間に連通して形成され、後方部１０ａの長手方向と直交する方向（幅方向）に延びた矩形状の溝である。保持部１２の幅方向の寸法ｄ₁₂は、係止部２３の幅方向の寸法ｄ₂₃と同じか、やや小さく設計される（図１及び図５参照）。これにより、係止部２３を保持部１２内に圧入係合させることができる。また、保持部１２の長手方向の寸法は、後述する係止部２３の長手方向の寸法以上であればよい。

また、保持部１２には、係止部２３の圧入最下位置を規定するストッパ１３が保持部１２の底面に形成されている（図２参照）。このストッパ１３が形成されていることにより、保持部１２に対する係止部２３の圧入の深さが一定となり、圧入量のばらつきが少なくなる。

＜内部コンタクト＞
内部コンタクト２０は、図３及び図４に示すように、金属板を打抜き及び曲げ加工することによって形成される。内部コンタクト２０は、ハウジング１０の第１溝部１１ａに挿入された同軸ケーブル５０から露出した内部導体５１に接続されるため、第２溝部１１ｂに固定される（図１及び図５参照）。

また、図１〜４に示すように、内部コンタクト２０は、導体載置部２１と、導体挟持アーム２２と、１対の接触片２４，２４とを有する。導体載置部２１は、前後方向に延びるほぼ長方形板状をなす。導体挟持アームは、板状をなし、導体載置部２１の前方側に一体に形成される。１対の接触片２４，２４は、導体載置部２１と一体に形成され、導体載置部２１の両側に形成される。導体載置部２１には、第１溝部１１ａに挿入された同軸ケーブル５０の内部導体５１が載置される。導体挟持アーム２２は、図４（Ｂ），（Ｄ）に示すように、断面形状がＳ字状となるように導体載置部２１側に湾曲している。接触片２４，２４は、相手コネクタの相手コンタクト（図示せず）に電気的に接続される。導体挟持アーム２２は、導体載置部２１に対して上方に折り曲げられ、１対の接触片２４，２４は、導体載置部２１に対して下方にそれぞれ折り曲げられる。下方にそれぞれ折り曲げられた接触片２４，２４は、図４（Ｃ）に示すように、相手コネクタの相手コンタクト（図示せず）に対して撓んで接続されるように、正面から見て互いに接近する方向に湾曲されている。

導体挟持アーム２２の先端には、幅方向に突出した係止部２３が形成されている。
図５及び図６に示すように、導体挟持アーム２２は、同軸ケーブル５０の内部導体５１が導体載置部２１に載置された際、導体載置部２１に対して更に折り曲げられる。このとき、ハウジング１０に形成された保持部１２に内部コンタクト２０の係止部２３を圧入させる。係止部２３の幅方向の寸法ｄ₂₃は、保持部１２の幅方向の寸法ｄ₁₂以上に設定されている（図１及び図５参照）ため、導体載置部２１と導体挟持アーム２２とによる内部導体５１の挟持状態が維持される。

このように、導体載置部２１に対して導体挟持アーム２２を折り曲げて内部導体５１を挟持させると共に係止部２３を保持部１２に圧入するので、内部導体５１に対する内部コンタクト２０の挟み込み量のばらつきを少なくできる。結果として、内部導体５１と接続端子（内部コンタクト２０）との接続の信頼性が高い同軸コネクタ１を提供することができる。

＜外部コンタクト＞
外部コンタクト３０は、ハウジング１０の外縁面に固定され、同軸ケーブル５０の外部導体５３に接続される。

外部コンタクト３０は、金属板を打抜き及び曲げ加工することによって形成される。外部コンタクト３０は、溝部１１の軸線方向に沿って延びるシェル３１と、シェル３１と一体に形成され、シェル３１に対して折り曲げて、シェル３１と共にハウジング１０を挟持するシェルカバー部３２とを有する。シェル３１は、後方部１０ａの外形に沿って形成された枠部３１ａと、前方部１０ｂの円形の外形形状に合わせて両側縁の一部が弧状に膨出して形成され、相手コネクタと嵌合する略円筒形の嵌合部３３とからなる。枠部３１ａには、第１溝部１１ａに連通して、同軸ケーブル５０の誘電体５２の挿入を許容する開口部３１ｃが形成されている。嵌合部３３の軸方向の先端部３３ａ（図示しない相手コネクタに嵌合する側の先端部）には、嵌合部３３に可撓性を付与するための上下方向に延びる切欠３３ｂが周方向に複数形成されている。

また、シェルカバー３２には、圧着片３２ａ，３２ａと、圧着片３２ｂ，３２ｂと、圧着片３２ｃ，３２ｃとが設けられている。圧着片３２ａ，３２ａは、シェル３１及びハウジング１０の後方部１０ａに圧着される。圧着片３２ｂ，３２ｂは、圧着片３２ａ，３２ａに隣接して同軸ケーブル５０の外部導体５３に圧着される。また、圧着片３２ｃ，３２ｃは、圧着片３２ｂ，３２ｂに隣接して、同軸ケーブル５０の外被５４に圧着される。圧着片３２ａ，３２ａは、シェル３１に対してシェルカバー３２を折り曲げた後、外部導体５３に圧着される前にはシェルカバー３２の両側縁から下方に延出してシェル３１及び後方部１０ａを受容できるようになっている。圧着片３２ｂ，３２ｂは、シェル３１に対してシェルカバー３２を折り曲げた後、外被５４に圧着される前にはシェルカバー３２の両側縁から下方に延出して外被５４を受容できるようになっている。

ここで、ハウジング１０の前方には、シェルカバー３２の内面側（シェル３１側に対向する面）に対向するように起立するカバー部１４が設けられる。このカバー部１４は、シェルカバー３２をシェル３１に対して折り曲げた際に、内部コンタクト２０の導体挟持アーム２２を支持する。このカバー部１４が設けられることにより、導体載置部２１と共に内部導体５１を挟持した導体挟持アーム２２を上方から支持するので、内部導体５１と内部コンタクト２０との接続の信頼性を向上させることができる。

また、同軸ケーブル５０は、図５及び図６に示すように、内部導体５１と、内部導体５１を収容する誘電体５２と、誘電体５２の外周を覆う外部導体５３と、外部導体５３の外周を覆う絶縁性の外被５４とを有する。誘電体５２の先端に露出された内部導体５１は、導体載置部２１と導体挟持アーム２２とによって挟持される。外部導体５３は、例えば、銅を材料とした編組線であるが、横巻線又は導体箔等であってもよい。

（組立方法）
次に、上記のように構成された同軸コネクタの組立方法について、図面を参照して説明する。
本発明に係る同軸コネクタの組立方法は、載置工程と、挟持工程と、接続工程とを含む。なお、外部コンタクト３０が、ハウジング１０に固定されたシェル３１と、シェル３１と一体に形成されたシェルカバー３２とを有しない場合は、前記接続工程は必要ない場合がある。

＜載置工程＞
まず、上記構成をなす同軸コネクタ１において、ハウジング１０に固定された内部コンタクト２０の導体載置部２１に同軸ケーブル５０の内部導体５１を載置する。
＜挟持工程＞
次に、内部導体５１が載置された導体載置部２１に対して、係止部２３が形成された導体挟持アーム２２を導体載置部２１に対して折り曲げて、導体挟持アーム２２の係止部２３を、ハウジング１０に設けられた保持部１２に圧入させる。これにより、導体載置部２１及び導体挟持アーム２２による内部導体５１の挟持状態を維持する。

＜接続工程＞
次に、シェル３１に対してシェルカバー３２を折り曲げて、１対の圧着片３２ａ，３２ａをシェル３１及び後方部１０ａに圧着すると共に、圧着片３２ｂ，３２ｂを外部導体５３に圧着し、圧着片３２ｃ，３２ｃを外被５４に圧着する（図７参照）。このとき、ハウジング１０の前方に設けられたカバー部１４が、導体載置部２１と共に内部導体５１を挟持した導体挟持アーム２２を上方から支持するので、内部導体５１と内部コンタクト２０との接続の信頼性を向上させる。

このように、保持部１２に係止部２３を圧入することにより、導体載置部２１及び導体挟持アーム２２で内部導体５１を挟持するので、内部導体５１に対する内部コンタクト２０の挟み込み量のばらつきが少ない。従って、内部導体５１と内部コンタクト２０との接続の信頼性が高い同軸コネクタ１を提供することができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について、図８を参照して説明する。本実施形態は、係止部及び保持部の構造が前述の第１の実施形態と異なっているだけであるので、第１の実施形態と共通する構成については説明を省略する。図８に示すように、本実施形態では、導体挟持アーム２２の幅方向に突出した係止部２３のそれぞれが導体載置部２１側に折り曲げられている。また、係止部２３のそれぞれには、折り曲げられた方向と直交する方向に延びるストッパ２３ａと、同方向に突出した突起部（バーブ）２３ｂとが先端に向かって順に形成されている。

一方、導体載置部２１には、折り曲げられた係止部２３が挿入される保持部２５，２５が係止部２３，２３の数及び位置に応じて形成されている。保持部２５は、導体載置部２１において内部導体５１が載置される位置の両側に貫通して形成される。このように、ストッパ２３ａ及び突起部２３ｂが係止部２３に設けられることにより、保持部２５に挿入された係止部２３の動きを強固に規制することができる。また、係止部２３及び保持部２５が同一の金属材料から形成されているので、熱による寸法変動が小さいという利点がある。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について、図９を参照して説明する。本実施形態は、係止部の構造が前述の第１の実施形態と異なっているだけであるので、第１の実施形態と共通する構成については説明を省略する。図９に示すように、本実施形態では、導体挟持アーム２２の幅方向に突出した係止部２３のそれぞれが導体載置部２１側に折り曲げられている。そして、折り曲げられた係止部２３の両側縁のそれぞれには、バーブ２３ｃが突出形成されている。一方、ハウジング１０には、導体挟持アーム２２が折り曲げられることにより係止部２３のバーブ２３ｃが圧入されるスリット状の保持部１２が形成されている。各保持部１２，１２の前後方向の寸法は、係止部２３の前後方向の寸法以下に設定される。このように、係止部２３の両側縁にバーブ２３ｃが形成されることによって、内部導体５１が導体載置部２１及び導体挟持アーム２２により挟持された状態における保持部１２と係止部２３との保持を強固にすることができる。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。例えば、係合部２３は必ずしも導体挟持アーム２２の先端に設けられる必要はなく、設置位置及び個数は目的に応じて適宜変更可能である。

１同軸コネクタ
１０ハウジング
１２保持部
１３ストッパ
２０内部コンタクト
２１導体載置部
２２導体挟持アーム
２３係止部
２３ｃバーブ
２５保持部
３０外部コンタクト
３１シェル
３２シェルカバー部
５０同軸ケーブル
５１内部導体
５３外部導体

Claims

ハウジングと、該ハウジングに固定され、同軸ケーブルの内部導体に接続される内部コンタクトと、前記ハウジングに固定され、前記同軸ケーブルの外部導体に接続される外部コンタクトとを有し、
前記内部コンタクトが、前記内部導体を載置する導体載置部と、該導体載置部と一体に形成され、前記導体載置部に対して折り曲げられた際に前記導体載置部と共に前記内部導体を挟持する導体挟持アームとを有する同軸コネクタにおいて、
前記導体挟持アームには係止部が形成され、
前記導体載置部に対して前記導体挟持アームが折り曲げられた際に前記係止部が圧入される保持部を前記ハウジング又は前記導体載置部に設けたことを特徴とする同軸コネクタ。
前記係止部の圧入最下位置を規定するストッパが前記保持部に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の同軸コネクタ。
前記外部コンタクトが、前記ハウジングに固定されたシェルと、該シェルと一体に形成され、前記シェルに対して折り曲げて前記シェルと共に前記ハウジングを挟持するシェルカバー部とを有することを特徴とする請求項１に記載の同軸コネクタ。
前記係止部の両側縁のそれぞれには前記ハウジングに設けられた前記保持部に係止されるバーブが突出形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の同軸コネクタ。
ハウジングと、該ハウジングに固定された内部コンタクトと、前記ハウジングに固定された外部コンタクトとを有する同軸コネクタに同軸ケーブルを接続する同軸コネクタの組立方法であって、
前記内部コンタクトの導体載置部に前記内部導体を載置する載置工程と、
前記導体載置部と一体に形成され、係止部が形成された導体挟持アームを前記導体載置部に対して折り曲げて、前記ハウジング又は前記導体載置部に設けられた保持部に前記係止部を保持し、前記内部導体を前記導体載置部と共に挟持する挟持工程とを含むことを特徴とする同軸コネクタの組立方法。
前記外部コンタクトが、前記ハウジングに固定されたシェルと、該シェルと一体に形成されたシェルカバーとを有し、前記挟持工程後に、前記シェルに対して前記シェルカバーを折り曲げて、前記シェルカバーを前記ハウジングに固定すると共に、前記シェルカバーを前記外部導体に接続する接続工程を含むことを特徴とする請求項５に記載の同軸コネクタの組立方法。