JP5087020B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、結合可能な一対のコネクタからなり、例えば、通信基地において使用される高周波帯域などの同軸ケーブルを接続するためのコネクタに関し、特に、一対のコネクタ同士の結合状態のロック機能が付いたコネクタに関する。

一般に、この種のコネクタには、一方のコネクタを他方のコネクタに対してねじ込むことによりコネクタ同士の結合状態をロックするスクリュー型のロック機能が付いたものと、例えば、特許文献１〜３に開示されているように、一方のコネクタを他方のコネクタに対して押し込むことによりコネクタ同士の結合状態をロックするプッシュオン型のロック機能が付いたものとが知られている。
実開平６−４３６０６号公報 実用新案登録番号第２５１６９７９号公報 特開２００４−７９４２５号公報

しかしながら、このような従来のコネクタのロック機能は、次のような問題点があった。即ち、前者のスクリュー型のロック機能は、ねじ込み作業を必要とすると共に、緩みを防止するためにトルクレンチなどの工具が必要で、このトルクレンチによるねじ込みトルクの管理を行う必要があり、作業性が悪く、作業スペースも必要であった。

また、後者のプッシュオン型のロック機能は、両コネクタをロックさせるための部品、例えば、可動部材、バネ部材などの構成部材を多く必要とするため、部品点数が多く、コスト高となると共に、形状も大きい。また、これらの多数の構成部材が別個に設けられているため、部品相互間の寸法精度を高めることが難しく、コネクタ間の結合状態を一定に保てず、結合状態が安定化しないため、高周波特性が安定しないおそれがあった。

本発明は、上記のような課題を解決するためなされたものであり、コネクタ同士の結合をロックするロック機能の改善により、作業性に優れ、作業スペースも不要であると共に、ロックするための構造が簡単で、構成部品が少なくて、コスト低減を図れ、また、コネクタ間の結合状態を一定に保つことができ、高周波特性が安定するなどの利点を有するコネクタを提供することを目的とする。

上記した課題を解決するため、請求項１に係る発明のコネクタは、結合可能な一対のコネクタからなり、一方のコネクタは、中心導体と、該中心導体の外周部に絶縁体を介在させて設けられた外部導体とを備え、他方のコネクタは、前記一方のコネクタ側の中心導体が結合可能な中心導体と、該中心導体の外周部に絶縁体を介在させて設けられ、前記一方のコネクタ側の外部導体と接触可能な外部導体とを備えたコネクタにおいて、前記一方のコネクタ側の外部導体外周面にスライド自由かつスライドして他方のコネクタの外部導体外周面に被嵌可能に設けられ、その先端部の外周面に環状溝を有すると共に、該先端部の外周面の該環状溝形成部位の一部が中心軸と直交する方向に延びる線に沿って切除されて、その内部が該環状溝形成部位の一部から外部に開放された開放部を有するカップリングと、該カップリングの先端部の環状溝に取り付けられて、その一部が前記開放部からカップリング内部に突出し、径が拡縮するバネ性を有するべく一部が切除された略リング状のロックバネと、前記カップリングの中心軸と同じ中心軸を有し、該カップリング内周面に取り付けられて、前記一方のコネクタ側の外部導体の外周部に形成された環状のスライド溝にスライド自由に組み付けられ、前記カップリングの該外部導体の先端方向へのスライド終部で前記スライド溝終端に当接係止されるロックリングとを備える一方、前記他方のコネクタ側の外部導体の外周面には、前記ロックバネが嵌合可能な環状溝を有すると共に、該外部導体の外周面の該環状溝形成部位の一部が中心軸と直交する方向に延びる線に沿って切除されて、該環状溝の端部が開放されて外部に臨む開放部を有し、前記一対のコネクタ同士を結合した状態、かつ、前記カップリングをスライドして他方のコネクタへ被嵌し前記ロックリングを前記スライド溝終端に係止した状態で、該カップリングを回した位置に応じて、前記ロックバネが前記他方のコネクタ側の外部導体の外周面の環状溝内に入り込んでロックされた状態と、該ロックバネが該環状溝内から出てロックが解除された状態と、に選択されることを特徴とする。

請求項２に係る発明のコネクタは、前記他方のコネクタ側の外部導体の外周面の環状溝形成部位の切除箇所は、線対称関係にある２箇所であることを特徴とする。

請求項３に係る発明のコネクタは、前記ロックバネは、断面が丸形に形成された線材をリング状に形成したものであることを特徴とする。

請求項４に係る発明のコネクタは、前記ロックリングは、リング部材を分割した２つの半リング部材からなることを特徴とする。

請求項５に係る発明のコネクタは、前記ロックリングは、カップリング内周面に形成された環状溝にスライド可能に遊嵌されていることを特徴とする。

請求項６に係る発明のコネクタは、前記カップリングの基端部外周面の一部は、略方形状にカットされて平面部となり、この平面部の形成位置と該カップリングの先端部外周面の切除部分の形成位置とが合致することを特徴とする。

請求項１に係る発明のコネクタによれば、プッシュオン型のロック機能を有するため、ねじ込み作業が不要であると共に、緩みを防止するためにトルクレンチなどの工具が不要で、トルクレンチによるねじ込みトルクの管理を行う必要がなく、カップリングの位置合わせと、押して、回転するという手作業で良い。よって、作業性に優れ、作業スペースも必要としない。また、両コネクタをロックさせるための部品も、ロックバネやロックリングと少なく、これら部品を追加すれば良いため、部品点数の低減を図れ、コスト低下を図ることができ、形状も小型である。さらに、ロックバネやロックリングが別個に設けられているものの、ロック機能を司る部品点数が少ないため、部品相互間の寸法精度をさほど高める必要がなく、両コネクタ間の結合状態を一定に保つことができ、安定化し、例えば、高周波特性が安定する利点がある。

請求項２に係る発明のコネクタによれば、他方のコネクタ側の外部導体の外周面の環状溝形成部位の切除部分を線対称関係にある２位置としたため、両コネクタ同士の結合時におけるカップリングの向きの自由度が高く、使用性に優れている。

請求項３に係る発明のコネクタによれば、ロックバネを線材により簡単に製作でき、しかも、線材の断面を丸形に形成してあるため、カップリングの回転操作時に手がロックバネに当たっても、該回転操作がスムーズに行える。

請求項４に係る発明のコネクタによれば、ロックリングを、リング部材を分割した２つの半リング部材から構成したため、一方のコネクタ側の外部導体の外周部に形成された環状のスライド溝への組み付けが容易に行える。

請求項５に係る発明のコネクタによれば、ロックリングは、カップリング内周面に形成された環状溝にスライド可能に遊嵌されているため、該ロックリングの係止位置とロックバネが環状溝内に入り込む位置とに多少の寸法誤差があっても、ロックリングのカップリングに対する位置がこれを吸収して一対のコネクタ同士のロック状態が確実に得られ、構成部品の製作に係る寸法精度を厳密に管理する必要がない。

請求項６に係る発明のコネクタによれば、カップリングの基端部外周面の平面部の形成位置と該カップリングの先端部外周面の切除部分の形成位置とが合致するようにしてあるため、両コネクタ同士のロック時やその解除時にカップリングの位置合わせが行い易く、暗くても、手の感触だけでカップリングの位置合わせを容易に行うことができる。

以下、添付された図面を参照して本発明の実施の形態を詳述する。図１〜図６は、本発明の実施の形態に係るコネクタの構成を示しており、このコネクタ１は、互いに結合可能な一対のコネクタ２、３により構成されている。

一方のコネクタ２は、先端部が針状の中心導体としての中心コンタクト４と、該中心コンタクト４の外周部に設けられた絶縁体５と、該絶縁体５の外周部に設けられた外部導体としての筒状のシェル６とから概略構成されている。前記中心コンタクト４の基端部には、図５（Ｃ）に示すようにケーブル７が接続されており、該ケーブル７は絶縁体５の基端開口部を経て、シェル６の基端開口部から後方に導出されている。また、シェル６の先端部の外周面には、若干の寸法の突起６Ａが形成されている。

他方のコネクタ３は、一方のコネクタ２側の中心コンタクト４が嵌合可能な先端部が円筒状の中心コンタクト８と、該中心コンタクト８の外周部に設けられた絶縁体９と、該絶縁体９の外周部に設けられ、前記一方のコネクタ２側のシェル６と接触可能な外部導体としての筒状のシェル１０とから概略構成されている。さらに、シェル１０の片方の端部には、フランジ部１０Ａが軸中心と直交する面に延びて形成されている。この場合、他方のコネクタ３が図示しない装置のパネルなどに設置され、このフランジ部１０Ａがねじ等によってパネルなどに締結される。

そして、中心コンタクト８の基端部に、図示しないが、ケーブルが接続されており、該ケーブルは図示しない装置のパネルなどの内部に導出されている。また、シェル１０の先端部の内周面には、前記一方のコネクタ２のシェル６の微小な高さの突起６Ａと嵌合可能な微小な深さの溝１０Ｂが形成されている。

ここで、前記一方のコネクタ２側のシェル６外周面にスライド自由かつスライドして他方のコネクタ３のシェル１０外周面に被嵌可能な筒状のカップリング１１が設けられている。このカップリング１１の先端部の外周面には、環状溝１１Ａが設けられている。また、カップリング１１の環状溝１１Ａ形成部位の一部が中心軸と直交する方向に延びる線に沿って切除されて（切除部１１Ｂ）おり、該カップリング１１の内部が環状溝１１Ａ形成部位の一部から外部に開放されている（開放部１１Ｃ）。

この場合、カップリング１１の外周面の一部は方形状にカットされて平面部１１Ｄとなり、他の円柱面にはアヤ目ローレット加工（加工部１１Ｅ）が施されている。そして、この平面部１１Ｄの形成位置とカップリング１１の先端部外周面の切除部１１Ｂの形成位置とが合致するようにしてある。

また、前記カップリング１１の先端部の環状溝１１Ａに取り付けられて、その一部が前記開放部１１Ｃからカップリング１１内部に突出し、径が拡縮するバネ性を有するべく一部が切除された略リング状のロックバネ１２が設けられている。このロックバネは、図６に示すように、断面が丸形、例えば、円形に形成された線材を略台形のリング状に形成したものであり、その短辺部１２Ａの中間部が若干の隙間を持つように切除されて（切除部１２ａ）されて、バネ性が付与されている。

この場合、図１（Ｂ）に示すように、ロックバネ１２の略台形の長辺部１２Ｂがカップリング１１の開放部１１Ｃから該カップリング内部に突出することになり、また、ロックバネ１２のカップリング１１内部に突出する部位の位置が該カップリング１１の平面部１１Ｄの位置と合致するようになる。

さらに、前記カップリング１１の中心軸と同じ中心軸を有し、該カップリング１１内周面に形成された環状溝１１Ｆに遊嵌されて、前記一方のコネクタ２側のシェル６の外周部に形成された環状のスライド溝６Ｂにスライド自由に組み付けられ、前記カップリング１１のシェル６の先端方向へのスライド終部で前記スライド溝６Ｂ終端に当接係止されるロックリング１３が設けられている。この場合、ロックリング１３は、リング部材を分割した２つの半リング部材、例えば、２つの半円形の割り座金から構成されており、このため、シェル６の外周面の環状溝６Ｂへの組み付けが容易に行える。

また、他方のコネクタ３のシェル１０の外周面には、前記ロックバネ１２が嵌合可能な環状溝１０Ｃが形成されていると共に、該シェル１０の外周面の該環状溝１０Ｃ形成部位の一部が中心軸と直交する方向に延びる線に沿って切除されて（切除部１０Ｄ）、該環状溝１０Ｃの端部が開放されて外部に臨む開放部１０Ｅが設けられている。この場合、この切除部１０Ｄは、線対称関係にある２位置にそれぞれ形成されている。

次に、コネクタ１を結合させる時と離脱させる時の作用について説明する。両コネクタ２、３の軸心を一致させ、一方のコネクタ２を他方のコネクタ３に対して押し込むと、図１（Ａ）に示すように、一方のコネクタ２の先端部が他方のコネクタ３の先端部内側空間に入り込んで、突起６Ａと溝１０Ｂとが嵌合すると共に、中心コンタクト４の針状の先端部が中心コンタクト８の円筒状の先端部に入り込む。

この状態において、一方のコネクタ２のカップリング１１の平面部１１Ｄを、他方のコネクタ３のシェル１０の一方の切除部１０Ｄに合わせ、該カップリング１１を押し込んでスライドさせると、図１（Ｂ）に示すように、カップリング１１が他方のコネクタ３のシェル１０に被嵌し、該カップリング１１のスライド動作と共にロックリング１３がスライド溝６Ｂをスライドしてその終端に係止する。この状態で、カップリング１１を左又は右に９０度の角度回転すると、カップリング１１外周部のロックバネ１２が他方のコネクタ３側のシェル１０の外周面の環状溝１０Ｃに開放部１０Ｅから入り込む。

この場合、他方のコネクタ３側のシェル１０の外周面の環状溝１０Ｃ形成部位の切除部１０Ｄを線対称関係にある２位置としたため、両コネクタ２、３同士の結合時におけるカップリング１１の向きの自由度が高く、使用性に優れている。また、ロックバネ１２を線材により簡単に製作でき、しかも、線材の断面を丸形に形成してあるため、カップリング１１の回転操作時に手がロックバネ１２に当たっても、該回転操作がスムーズに行える。

かかる状態では、ロックリング１３がスライド溝６Ｂ終端に係止されることと、ロックバネ１２が環状溝１０Ｃ内に入り込むこととにより、両方のコネクタ２、３の結合状態がロックされ、コネクタ１の結合が完了する。この場合、ロックが掛かれば、カップリング１１の例えば前後の動きが止まるため、ロック確認が容易である。

なお、ロックリング１３は、カップリング１１内周面に形成された環状溝１１Ｆにスライド可能に遊嵌されているため、該ロックリング１３の係止位置とロックバネ１２が環状溝１０Ｃ内に入り込む位置とに多少の寸法誤差があっても、ロックリング１３のカップリング１１に対する位置がこれを吸収して一対のコネクタ２、３同士のロック状態が確実に得られ、構成部品の製作に係る寸法精度を厳密に管理する必要がない。

上述したロック状態から、カップリング１１を左又は右に９０度の角度回転すると、カップリング１１外周部のロックバネ１２が他方のコネクタ３側のシェル１０の外周面の環状溝１０Ｃから抜け出て、ロックが解除され、一方のコネクタ２のカップリング１１の平面部１１Ｄが他方のコネクタ３のシェル１０の切除部１０Ｄと合い、カップリング１１の押し込む方向と逆方向のスライドが許容される。従って、カップリング１１を引っ張って、他方のコネクタ３から外し、一方のコネクタ２を他方のコネクタ３に対して引っ張ると、一方のコネクタ２の先端部が他方のコネクタ３の先端部内側空間から抜け、中心コンタクト４の針状の先端部が中心コンタクト８の円筒状の先端部から抜けて、両コネクタ２、３同士の結合が解かれる。

このように、一対のコネクタ２、３同士を結合した状態、かつ、カップリング１１をスライドして他方のコネクタ３へ被嵌しロックリング１３をスライド溝６Ｂ終端に係止した状態で、カップリング１１を回した位置に応じて、ロックバネ１２が他方のコネクタ３側のシェル１０の外周面の環状溝１０Ｃ内に入り込んでロックされた状態と、該ロックバネ１２が該環状溝１０Ｃ内から出てロックが解除された状態と、に選択される。

従って、かかるコネクタ１は、プッシュオン型のロック機能を有するため、ねじ込み作業が不要であると共に、緩みを防止するためにトルクレンチなどの工具が不要で、トルクレンチによるねじ込みトルクの管理を行う必要がなく、カップリング１１の位置合わせと、押して、回転するという手作業で良い。よって、作業性に優れ、作業スペースも必要としない。

また、両コネクタ２、３をロックさせるための部品も、ロックバネ１２やロックリング１３と少なく、これら部品を追加すれば良いため、部品点数の低減を図れ、コスト低下を図ることができ、形状も小型である。さらに、ロックバネ１２やロックリング１３が別個に設けられているものの、ロック機能を司る部品点数が少ないため、部品相互間の寸法精度をさほど高める必要がなく、コネクタ２、３間の結合状態を一定に保つことができ、安定化し、例えば、高周波特性が安定する利点がある。

なお、カップリング１１の基端部外周面に平面部１１Ｄを設け、これの形成位置と該カップリング１１の先端部外周面の切除部１１Ｂの形成位置とが合致するようにしてあるため、両コネクタ２、３同士のロック時やその解除時にカップリング１１の位置合わせが行い易く、暗くても、手の感触だけでカップリング１１の位置合わせを容易に行うことができる。

作業性に優れ、部品点数の低減を図れると共に、高周波特性が安定するため、高周波帯域などの同軸ケーブルを接続するためのコネクタに有効的である。

本発明の実施の形態に係るコネクタの構成を示す断面図で、（Ａ）はロック解除時を示し、（Ｂ）はロック時を示す。 同上のコネクタにおける一方のコネクタのシェルの構造を示す図で、（Ａ）は正面断面図、（Ｂ）は右側面図、（Ｃ）は右側面図である。 同上のコネクタにおける他方のコネクタのシェルの構造を示す図で、（Ａ）は正面断面図、（Ｂ）は右側面図、（Ｃ）は右側面図である。 同上のコネクタにおけるカップリングの構造を示す図で、（Ａ）は正面断面図、（Ｂ）は右側面図、（Ｃ）は右側面図、（Ｄ）は底面図、（Ｅ）は（Ｄ）中、Ａ−Ａ矢視断面図である。 同上のコネクタにおけるカップリングにリングバネを装着した状態を示す図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は右側面図、（Ｃ）はシェルにカップリングを装着した状態を示す正面断面図である。 同上のリングバネの側面図である。

１ コネクタ
２ コネクタ
３ コネクタ
４ 中心コンタクト
５ 絶縁体
６ シェル
６Ｂ スライド溝
８ 中心コンタクト
９ 絶縁体
１０ シェル
１１ カップリング
１２ ロックバネ
１３ ロックリング

Claims (6)

1. 結合可能な一対のコネクタからなり、一方のコネクタは、中心導体と、該中心導体の外周部に絶縁体を介在させて設けられた外部導体とを備え、他方のコネクタは、前記一方のコネクタ側の中心導体が結合可能な中心導体と、該中心導体の外周部に絶縁体を介在させて設けられ、前記一方のコネクタ側の外部導体と接触可能な外部導体とを備えたコネクタにおいて、
   前記一方のコネクタ側の外部導体外周面にスライド自由かつスライドして他方のコネクタの外部導体外周面に被嵌可能に設けられ、その先端部の外周面に環状溝を有すると共に、該先端部の外周面の該環状溝形成部位の一部が中心軸と直交する方向に延びる線に沿って切除されて、その内部が該環状溝形成部位の一部から外部に開放された開放部を有するカップリングと、該カップリングの先端部の環状溝に取り付けられて、その一部が前記開放部からカップリング内部に突出し、径が拡縮するバネ性を有するべく一部が切除された略リング状のロックバネと、前記カップリングの中心軸と同じ中心軸を有し、該カップリング内周面に取り付けられて、前記一方のコネクタ側の外部導体の外周部に形成された環状のスライド溝にスライド自由に組み付けられ、前記カップリングの該外部導体の先端方向へのスライド終部で前記スライド溝終端に当接係止されるロックリングとを備える一方、
   前記他方のコネクタ側の外部導体の外周面には、前記ロックバネが嵌合可能な環状溝を有すると共に、該外部導体の外周面の該環状溝形成部位の一部が中心軸と直交する方向に延びる線に沿って切除されて、該環状溝の端部が開放されて外部に臨む開放部を有し、
   前記一対のコネクタ同士を結合した状態、かつ、前記カップリングをスライドして他方のコネクタへ被嵌し前記ロックリングを前記スライド溝終端に係止した状態で、該カップリングを回した位置に応じて、前記ロックバネが前記他方のコネクタ側の外部導体の外周面の環状溝内に入り込んでロックされた状態と、該ロックバネが該環状溝内から出てロックが解除された状態と、に選択されることを特徴とするコネクタ。
2. 前記他方のコネクタ側の外部導体の外周面の環状溝形成部位の切除箇所は、線対称関係にある２箇所であることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
3. 前記ロックバネは、断面が丸形に形成された線材をリング状に形成したものであることを特徴とする請求項１又は２記載のコネクタ。
4. 前記ロックリングは、リング部材を分割した２つの半リング部材からなることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１つに記載のコネクタ。
5. 前記ロックリングは、カップリング内周面に形成された環状溝にスライド可能に遊嵌されていることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１つに記載のコネクタ。
6. 前記カップリングの基端部外周面の一部は、略方形状にカットされて平面部となり、この平面部の形成位置と該カップリングの先端部外周面の切除部分の形成位置とが合致することを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１つに記載のコネクタ。

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