JP5203234B2

JP5203234B2 - 電気コネクタ

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Publication number: JP5203234B2
Application number: JP2009009690A
Authority: JP
Inventors: 美季古畑; 祐二櫻井; 英紀柴田; 和弘檜山
Original assignee: DDK Ltd
Current assignee: DDK Ltd
Priority date: 2009-01-20
Filing date: 2009-01-20
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2029-01-20
Also published as: JP2010170710A

Description

本発明は、携帯用基地局等の電気機器や電子機器に使用される電気コネクタに関するもので、特に、相手物との位置ズレがあっても位置ズレを吸収できるフローティング機能を有した電気コネクタである。

通常、同軸コネクタは、一般的に、第１接続対象物と接触する接触部とインシュレータに固定される固定部と第２接続対象物と接続する接続部を有する中心導体と、該中心導体が固定される挿入孔を有するインシュレータと、該インシュレータを覆うように配置された外部導体と、該外部導体を覆うとともに前記第１接続対象物及び前記第２接続対象物（ケーブルを除く）と保持するための第１保持手段と第２保持手段とを有する第１ボディとを備えている。
同軸コネクタのフローティング構造の特許文献として、特許文献１（特願２０００−２７７２１７）と特許文献２（特開２００３−２１７７５４）と特許文献３（特願２００７−８７６８２）と特許文献４（特開２００１−３３８７３６）を示す。

特許文献１の特願２０００−２７７２１７の要約によると、コネクタ本体（４）を、相手方コネクタ（５０）の挿入方向に合わせて、揺動及び移動自在に支持することができ、しかも、小型化することができるフローティングコネクタを提供することを目的とし、リング板（１４）と、リング板（１４）の外周に沿って湾曲しながら上方に傾斜する少なくとも３枚の円弧状板バネ片（１５）とを、一枚の薄肉金属板を打ち抜いて一体に成形したスプリングワッシャー（２）を用いて、コネクタ本体（４）を、筒状シェル（３）内で揺動若しくは移動自在となるように、起立支持し、スプリングワッシャー（２）は、円弧状板バネ片（１５）が互いに重ならずに撓み、コイルスプリングのように、上下に水平な巻端を設ける必要がないので、狭い収容スペースに配設することが可能で、フローティングコネクタが大型化しない構造のフローティングコネクタが開示されている。特許文献２の特開２００３−２１７７５４の要約によると、大きな芯ずれにも対応可能なフローティング量を大きくとることのできるフローティング機構付き同軸コネクタを提案することを目的とし、フローティング機構付き同軸コネクタ１は、コネクタ本体２と、これを保持している取り付け用フランジ３から構成され、コネクタ本体２の外周面からは中心軸線２ａに直交する方向に放射状に４枚のスライド片４１〜４４が突出し、取り付け用フランジ３の側には、コネクタ本体２が遊び（ΔＤ２）のある状態で貫通している円形貫通孔３３、３４と、スライド片４１〜４４を中心軸線２ａに直交する方向にスライド自在の状態で保持しているスライド孔５１〜５４が形成され、コネクタ本体２は、中心軸線２ａに直交する平面上を前後左右にスライドでき、また、その回転が、各スライド片４１〜４４が各スライド溝５１〜５４の内周面に当たることにより規制される構造のフローティング機構付き同軸コネクタが開示されている。特許文献３の特願２００７−８７６８２の要約によると、相手コネクタの挿入時にコネクタ本体が揺動及び移動しても、後端が動かない構造のフローティング付き同軸コネクタを得ることを目的とし、筒状外部シェル２内で揺動及び移動自在なコネクタ本体８は、筒状内部シェル９内に絶縁体１０を介して配置した中心コンタクト１１を、絶縁体１０に固定した接続コンタクト部１４と、その後部に電気的につながっていてスライド自在で且つ後端部がコネクタ本体８の後端部の外に突出しているスライドコンタクト１５と、このスライドコンタクト１５を押し出す後ろ向き付勢ばね１６とを備えた構造とする。コネクタ本体８はフローティングばね２０でフローティング可能に支持し、筒状外部シェル２はその底部４ａの中心の貫通孔７に後部絶縁体２１を介して後部中心コンタクト２２を貫通状態で固定する。後部中心コンタクト２２の前部には後部絶縁体２１の前面に露出する接触受け部２２ａを設け、この接触受け部２２ａにスライドコンタクト１５の後端面を突き当てる構造のフローティング付き同軸コネクタが開示されている。特許文献４の特開２００１−３３８７３６の要約によると、嵌合時に発生する接触不良等を減らすことを目的とし、外導体２２の移動・変形を規制する外側規制部材２９ａ及び中心導体２１の移動・変形を規制する内側規制部材２１ｂを設ける。挿入されるプラグの先端はまずテーパ部２２ｃにより誘導され芯ずれや傾きが補正され、残存した芯ずれや傾きは内側規制部材２１ｂ先端のテーパ部により補正され、外導体２２や中心導体２１に塑性変形は生じない構造のコネクタが開示されている。

近年、前記第１接続対象物と電気コネクタとの嵌合時における位置ズレが発生した際にも互いに嵌合できるように電気コネクタに対して、フローティング機構の要求が強くなってきている。また、客先によっては、電気コネクタに前記第１接続対象物及び前記第２接続対象物（ケーブルを除く）を接続した場合に、小型化に逆行しても、Ｚ（前記第１接続対象物の挿入方向）方向の変位量を十分に確保し、かつ、変位量が十分確保できても前記第２接続対象物（ケーブルを除く）が破損しないことが要求されることもある。
特許文献１及び特許文献３の構造では、Ｚ（第１接続対象物の挿入）方向への変位をスプリングワッシャーを用いて行っているため、Ｚ（第１接続対象物の挿入）方向への変位が制限される。つまり、２枚のスプリングの差分しか、変位することができない。また、明細書中にスプリングワッシャーを複数枚重ねれば、変位量を大きくできるという記載があるが、これでは組立てが手間で、工数が掛かり、コストアップになってしまう。さらに、特許文献１の従来技術に示されているようなコイルスプリングでは、Ｚ方向の変位も確保でき、コストアップにもならないが、前記第２接続対象物がケーブルであれば、斜めに変位した際にも破損することはないが、ケーブル以外では斜めに変位した場合、前記第２接続対象物が破損する可能性があった。
特許文献２の構造では、Ｘ・Ｙ方向への変位は出来るもののＺ（第１接続対象物の挿入）方向及び斜め方向へは変位することはできない。
特許文献４の構造では、テーパ部でズレを吸収できる構造のため、テーパ部の大きさで吸収できる大きさが決まってしまい、変位量に制限があり、かつ、ＺＺ（第１接続対象物の挿入）方向及び斜め方向へは変位することはできない。
特許文献３にはケーブル以外のものが第２接続対象物として使用されても、中心コンタクトを３分割することで前記第２接続対象物（ケーブルを除く）が破損しない構造が開示されている。この構造に、仮に、特許文献１の従来技術のようなコイルスプリングを用いた場合、外部導体を第１接続対象物の挿入方向と反対側に延設し、かつ、ボディとの導通を図る手段を設ける必要が生じる。外部導体を延設した場合、斜めに変位すると外部導体が破損することがあった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、第１接続対象物との嵌合時にフローティング（Ｘ・Ｙ・Ｚ方向）が可能で、安定した接続が得られ、第２接続対象物や外部導体の破損のない電気コネクタを提供せんとするものである。

本目的は、請求項１記載の電気コネクタのように、パネルやシャーシや筐体に複数配置される電気コネクタであって、第１接続対象物と接触する第１接触部と第１インシュレータに固定される第１固定部と第２接続対象物（ケーブルを除く）と接続する第１接続部を有する第１中心導体と、該第１中心導体が固定される第１挿入孔を有する第１インシュレータと、該第１インシュレータを覆うように配置された第１外部導体と、該第１外部導体を覆うとともに前記第１接続対象物及び前記第２接続対象物（ケーブルを除く）と保持するための第１保持手段と第２保持手段とを有する第１ボディとを備える電気コネクタにおいて、前記第１外部導体には前記挿入口方向及びその反対側に第１スリット及び第２スリットを設けることにより第１弾性片及び第２弾性片を形成し、前記第２弾性片の先端に突出部を設け、前記第１接続対象物が入る挿入口を有するとともに前記挿入口に誘い部を設け、前記挿入口の反対側にほぼ垂直に折曲られた第１折曲片を設けた第１スリーブを前記第１接続対象物の挿入側に前記第１外部導体を覆うように配置し、前記第１インシュレータと前記第１外部導体との間に略筒状の第２ボディを配置し、略筒状で、前記第１接続対象物の挿入方向と反対側にほぼ垂直に折曲られた第２折曲片を設けた第２スリーブを前記第１外部導体の第２弾性片側より、前記突出部が第２スリーブの内側と前記突出部の反対側が前記第２ボディと接触し、かつ、前記第２折曲片が前記第１ボディに接するように挿入し、Ｚ方向に変位可能なように前記第１スリーブの第１折曲片と前記第２スリーブの第２折曲片との間に弾性部材を配置し、Ｘ、Ｙ方向に変位可能なように前記第１スリーブと前記第１ボディとの間にクリアランスを設けることを特徴とする電気コネクタにより達成できる。

請求項２記載の電気コネクタは、前記弾性部材を、コイルスプリングにすることを特徴とする請求項１記載の電気コネクタにある。
また、請求項３記載の電気コネクタは、前記第１スリーブは前記第１接続対象物が挿入された際に斜め方向にも変位することを特徴とする請求項１または２記載の電気コネクタにある。
さらに、請求項４記載の電気コネクタは、前記第１ボディを前記第２接続対象物の装着方向に延設し、延設した前記第１ボディ内に第２挿入孔を有する第２インシュレータを装着し、前記第２インシュレータの第２挿入孔に、前記第２接続対象物と接続する第２接続部を有するとともに反対側に装着孔を有する第２中心導体を挿入し、前記第２中心導体の装着孔にピンを装着し、前記ピンを前記第１中心導体の第１接続部に接触させることを特徴とする請求項１または２、３記載の電気コネクタにある。
請求項５記載の電気コネクタは、前記ピンの先端を、前記第１中心導体の第１接続部に点接触させることにより前記第１接続対象物が挿入された際に斜め方向にも変位することを特徴とする請求項１、２または３、４記載の電気コネクタにある。

上記のような請求項１〜５の電気コネクタの構造では、フローティングを持たせる構造であるため多少の隙間があり、高周波パワー漏れが発生することが考えられるため、下記のようにバネリングを追加した。
請求項６記載の電気コネクタは、前記第１外部導体の第２弾性片の周囲に、弾性を有するバネリングを配置することを特徴とする請求項１、２または３、４、５記載の電気コネクタにある。
また、請求項７記載の電気コネクタは、弾性を持たせるために前記バネリングに第３スリットを設け、かつ、前記バネリングの径方向の大きさは前記第１外部導体の突出部より薄くすることを特徴とする請求項６記載の電気コネクタにある。

以上の説明から明らかなように、本発明の電気コネクタによると、次のような優れた効果が得られる。
（１）請求項１記載の電気コネクタ１０は、パネルやシャーシや筐体に複数配置される電気コネクタであって、第１接続対象物と接触する第１接触部と第１インシュレータに固定される第１固定部と第２接続対象物（ケーブルを除く）と接続する第１接続部を有する第１中心導体と、該第１中心導体が固定される第１挿入孔を有する第１インシュレータと、該第１インシュレータを覆うように配置された第１外部導体と、該第１外部導体を覆うとともに前記第１接続対象物及び前記第２接続対象物（ケーブルを除く）と保持するための第１保持手段と第２保持手段とを有する第１ボディとを備える電気コネクタにおいて、前記第１外部導体には前記挿入口方向及びその反対側に第１スリット及び第２スリットを設けることにより第１弾性片及び第２弾性片を形成し、前記第２弾性片の先端に突出部を設け、前記第１接続対象物が入る挿入口を有するとともに前記挿入口に誘い部を設け、前記挿入口の反対側にほぼ垂直に折曲られた第１折曲片を設けた第１スリーブを前記第１接続対象物の挿入側に前記第１外部導体を覆うように配置し、前記第１インシュレータと前記第１外部導体との間に略筒状の第２ボディを配置し、略筒状で、前記第１接続対象物の挿入方向と反対側にほぼ垂直に折曲られた第２折曲片を設けた第２スリーブを前記第１外部導体の第２弾性片側より、前記突出部が第２スリーブの内側と前記突出部の反対側が前記第２ボディと接触し、かつ、前記第２折曲片が前記第１ボディに接するように挿入し、Ｚ方向に変位可能なように前記第１スリーブの第１折曲片と前記第２スリーブの第２折曲片との間に弾性部材を配置し、Ｘ、Ｙ方向に変位可能なように前記第１スリーブと前記第１ボディとの間にクリアランスを設けることを特徴とする電気コネクタにしているので、Ｘ方向及Ｙ方向に中心軸を支点にして±０．５ｍｍ、Ｚ方向に０〜１．６ｍｍ、斜め方向に中心軸と第１外部導体の第１挿入孔の底面との交点を基準に相手コネクタの挿入方向に対し０〜３°のフローティングが可能になり、位置ズレがあっても確実に嵌合することができ、ケーブル以外の第２接続対象物であってもフローティングの際に第２接続対象物や外部導体が破損することがなく、安定した接続が得られる電気コネクタを提供できる。
（２）請求項２の電気コネクタは、前記弾性部材を、コイルスプリングにすることを特徴とする請求項１記載の電気コネクタにしているので、Ｘ方向及Ｙ方向に中心軸を支点にして±０．５ｍｍ、Ｚ方向に０〜１．６ｍｍ、斜め方向に中心軸と第１外部導体の第１挿入孔の底面との交点を基準に相手コネクタの挿入方向に対し０〜３°のフローティングが可能になり、位置ズレがあっても確実に嵌合することができ、ケーブル以外の第２接続対象物であってもフローティングの際に第２接続対象物や外部導体が破損することがなく、安定した接続が得られる電気コネクタを提供できる。
（３）請求項３の電気コネクタは、前記第１スリーブは前記第１接続対象物が挿入された際に斜め方向にも変位することを特徴とする請求項１または２記載の電気コネクタにしているので、Ｘ方向及Ｙ方向に中心軸を支点にして±０．５ｍｍ、Ｚ方向に０〜１．６ｍｍ、斜め方向に中心軸と第１外部導体の第１挿入孔の底面との交点を基準に相手コネクタの挿入方向に対し０〜３°のフローティングが可能になり、位置ズレがあっても確実に嵌合することができ、ケーブル以外の第２接続対象物であってもフローティングの際に第２接続対象物や外部導体が破損することがなく、安定した接続が得られる電気コネクタを提供できる。
（４）請求項４の電気コネクタは、前記第１ボディを前記第２接続対象物の装着方向に延設し、延設した前記第１ボディ内に第２挿入孔を有する第２インシュレータを装着し、前記第２インシュレータの第２挿入孔に、前記第２接続対象物と接続する第２接続部を有するとともに反対側に装着孔を有する第２中心導体を挿入し、前記第２中心導体の装着孔にピンを装着し、前記ピンを前記第１中心導体の第１接続部に接触させることを特徴とする請求項１または２、３記載の電気コネクタにしているので、Ｘ方向及Ｙ方向に中心軸を支点にして±０．５ｍｍ、Ｚ方向に０〜１．６ｍｍ、斜め方向に中心軸と第１外部導体の第１挿入孔の底面との交点を基準に相手コネクタの挿入方向に対し０〜３°のフローティングが可能になり、位置ズレがあっても確実に嵌合することができ、斜めに変位しても第２接続対象物に影響がなく、ケーブル以外の第２接続対象物であってもフローティングの際に第２接続対象物や外部導体が破損することがなく、安定した接続が得られる電気コネクタを提供できる。
（５）請求項５の電気コネクタは、前記ピンの先端を、前記第１中心導体の第１接続部に点接触させることにより前記第１接続対象物が挿入された際に斜め方向にも変位することを特徴とする請求項１、２または３、４記載の電気コネクタにしているので、Ｘ方向及Ｙ方向に中心軸を支点にして±０．５ｍｍ、Ｚ方向に０〜１．６ｍｍ、斜め方向に中心軸と第１外部導体の第１挿入孔の底面との交点を基準に相手コネクタの挿入方向に対し０〜３°のフローティングが可能になり、位置ズレがあっても確実に嵌合することができ、点接点のため自由度があり、かつ、斜めに変位しても第２接続対象物に影響がなく、ケーブル以外の第２接続対象物であってもフローティングの際に第２接続対象物や外部導体が破損することがなく、安定した接続が得られる電気コネクタを提供できる。

（６）請求項６の電気コネクタは、前記第１外部導体の第２弾性片の周囲に、弾性を有するバネリングを配置することを特徴とする請求項１、２または３、４、５記載の電気コネクタにしているので、高周波パワー漏れを抑えることができる。
（７）請求項７の電気コネクタは、弾性を持たせるために前記バネリングに第３スリットを設け、かつ、前記バネリングの径方向の大きさは前記第１外部導体の突出部より薄くすることを特徴とする請求項６記載の電気コネクタにしているので、高周波パワー漏れを抑えることができ、コネクタを大きくすることもない。

（Ａ）本発明の電気コネクタを中心で断面した断面図である。（Ｂ）本発明の電気コネクタに第１接続対象物を挿入する際に斜めに変位した状態の断面図である。（Ａ）第１中心導体の断面図である。（Ｂ）第１インシュレータの断面図である。（Ａ）第１外部導体の断面図である。（Ｂ）第１ボディの断面図である。（Ａ）第１スリーブの断面図である。（Ｂ）第２スリーブの断面図である。第２ボディの断面図である。（Ａ）第２中心導体の断面図である。（Ｂ）第２インシュレータの断面図である。ピンの断面図である。（Ａ）バネリングを追加した本発明の電気コネクタを中心で断面した断面図である。（Ｂ）バネリングを追加した本発明の電気コネクタに第１接続対象物を挿入する際に斜めに変位した状態の断面図である。（Ｃ）バネリングの平面図と縦断面図である。

本発明の特徴は、パネルやシャーシや筐体に複数配置される電気コネクタ１０であって、第１接続対象物と接触する第１接触部１２１と第１インシュレータ１４に固定される第１固定部１２２と第２接続対象物（ケーブルを除く）と接続する第１接続部１２３を有する第１中心導体１２と、該第１中心導体１２が固定される第１挿入孔１４１を有する第１インシュレータ１４と、該第１インシュレータ１４を覆うように配置された第１外部導体１６と、該第１外部導体１６を覆うとともに前記第１接続対象物及び前記第２接続対象物（ケーブルを除く）と保持するための第１保持手段と第２保持手段とを有する第１ボディ１８とを備える電気コネクタ１０において、前記第１外部導体１６には前記挿入口方向及びその反対側に第１スリット１６１及び第２スリット１６３を設けることにより第１弾性片１６２及び第２弾性片１６４を形成し、前記第２弾性片１６４の先端に突出部１６５を設け、前記第１接続対象物が入る挿入口２０１を有するとともに前記挿入口２０１に誘い部２０３を設け、前記挿入口２０１の反対側にほぼ垂直に折曲られた第１折曲片２０２を設けた第１スリーブ２０を前記第１接続対象物の挿入側に前記第１外部導体１６を覆うように配置し、前記第１インシュレータ１４と前記第１外部導体１６との間に略筒状の第２ボディ２４を配置し、略筒状で、前記第１接続対象物の挿入方向と反対側にほぼ垂直に折曲られた第２折曲片２２１を設けた第２スリーブ２２を前記第１外部導体１６の第２弾性片１６４側より、前記突出部１６５が第２スリーブ２２の内側と前記突出部１６５の反対側が前記第２ボディ２４と接触し、かつ、前記第２折曲片２２１が前記第１ボディ１８に接するように挿入し、Ｚ方向に変位可能なように前記第１スリーブ２０の第１折曲片２０２と前記第２スリーブ２２の第２折曲片２２１との間に弾性部材３２を配置し、Ｘ、Ｙ方向に変位可能なように前記第１スリーブ２０と前記第１ボディ１８との間にクリアランスを設けることを特徴とする電気コネクタ１０である。
つまり、Ｘ方向及Ｙ方向に中心軸を支点にして±０．５ｍｍ、Ｚ方向に０〜１．６ｍｍ、斜め方向に中心軸と第１外部導体の第１挿入孔の底面との交点を基準に相手コネクタの挿入方向に対し０〜３°のフローティングが可能にし、かつ、斜めに変位した際にも第２接続対象物や外部導体が破損しないようにしたものである。

図に基づいて、本発明の電気コネクタの一実施例を説明する。図１（Ａ）は本発明の電気コネクタを中心で断面した断面図であり、（Ｂ）は本発明の電気コネクタに第１接続対象物を挿入する際に斜めに変位した状態の断面図である。図２（Ａ）は第１中心導体の断面図であり、（Ｂ）は第１インシュレータの断面図である。図３（Ａ）は第１外部導体の断面図であり、（Ｂ）は第１ボディの断面図である。図４（Ａ）は第１スリーブの断面図であり、（Ｂ）は第２スリーブの断面図である。図５は第２ボディの断面図である。図６（Ａ）は第２中心導体の断面図であり、（Ｂ）は第２インシュレータの断面図である。図７はピンの断面図である。

本発明の電気コネクタ１０は、少なくとも第１中心導体１２と第１インシュレータ１４と第１外部導体１６と第１ボディ１８と第１スリーブ２０と第２スリーブ２２と第２ボディ２４と弾性部材３２とを備えている。本実施例では、さらに、第２中心導体２６と第２インシュレータ２８とピン３０とを備えた電気コネクタについて説明する。以下で、それぞれの部位について説明する。

まず、第１中心導体について説明する。この第１中心導体１２は金属製であり、公知技術の切削加工によって製作されている。前記第１中心導体１２の材質としては、バネ性や導電性や寸法安定性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。前記第１中心導体１２は主に第１接続対象物と接触する第１接触部１２１と前記第１インシュレータ１４に固定される第１固定部１２２と第２接続対象物（ケーブルを除く）と接続する第１接続部１２３とを備えている。

前記第１接続対象物としては、相手コネクタ等が挙げられ、本実施例では相手コネクタが嵌合する。
前記第２接続対象物としては、基板や相手コネクタ等が挙げられるが、ここでは後述する前記ピン３０の第２接触部３０１と接続する。

前記第１接触部１２１は、相手コネクタと接触する部分であり、相手コネクタと接触できれば、如何なる形状・大きさでもよいが、コネクタの小型化や接続安定性や加工性や相手物の形状等を考慮して適宜設計している。本実施例では図２（Ａ）のように円筒形にしている。
前記第１固定部１２２は、前記第１インシュレータ１４に固定する部分であり、固定出来れば、如何なるものでもよい。固定方法としては圧入や溶着や引っ掛け（ランス）等を挙げることができるが、本実施例では圧入により固定している。
前記第１接続部１２３は、前記ピン３０の第２接触部３０１と接続（接触）する部分であり、接触できれば、如何なる形状でもよいが、前記ピン３０の自由度を考慮して、前記ピン３０と点接触するように、前記第１接続部１２３は図２（Ａ）のように接触する部分を平らな面にしている。

次に、第１インシュレータについて説明する。この第１インシュレータ１４は電気絶縁性のプラスチックであり、公知技術の射出成形によって製作され、この材質としてはインピーダンス整合や寸法安定性や加工性やコスト等を考慮して適宜選択するが、一般的にはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリアミド（６６ＰＡ、４６ＰＡ）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリカーボネート（ＰＣ）やこれらの合成材料を挙げることができる。

前記第１インシュレータ１４は略筒状であり、貫通した第１挿入孔１４１が設けられている。前記第１挿入孔１４１は前記第１中心導体１２が固定されるものであり、固定できれば如何なるものでもよく、前記第１挿入孔１４１の形状・大きさは前記第１中心導体１２に沿うように適宜設計している。

次に、第１外部導体について説明する。この第１外部導体１６は金属製であり、公知技術の切削加工によって製作されている。前記第１外部導体１６の材質としては、バネ性や導電性や寸法安定性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。前記第１外部導体１６は略筒状をしており、前記第１接続対象物が入る第１孔１６６と前記第２ボディ２４が入る第２孔１６７とが連通するように貫通孔として設けられている。前記第１孔１６６側には第１スリット１６１を設けることで第１弾性片１６２を形成し、前記第２孔１６７側には第２スリット１６３を設けることで第２弾性片１６４を形成しており、さらに、前記第２弾性片１６４の先端には外側に突出した突出部１６５を設け、前記第１弾性片１６２の先端には内側に突出した凸部１６８が設けられている。

前記第１孔１６６と前記第１弾性片１６２と前記凸部１６８は、前記第１接続対象物が入り、かつ、前記第１接続対象物に前記凸部１６８が接すればよく、前記第１接続対象物の形状に沿い、安定した接触が得られることを考慮して適宜設計する。前記凸部１６８が前記第１接続対象物と接し、導通をとっている。安定した接触が得られるように、前記第１スリット１６１を設けることで前記第１弾性片１６２に弾性を持たせている。

前記第２孔１６７と前記第２弾性片１６４と前記突出部１６５は、前記第２ボディ２４が入り、前記突出部１６５の先端が前記第２スリーブ２２と接触し、かつ、前記突出部１６５の反対側が前記第２ボディ２４と接触すればよく、前記第２ボディ２４の形状に沿い、安定した接触が得られることを考慮して適宜設計する。前記突出部１６５が前記第２スリーブ２２及び前記第２ボディ２４と接触し、導通をとっている。安定した接触が得られるように、前記第２スリット１６３を設けることで前記第２弾性片１６４に弾性を持たせている。

次に、第１ボディについて説明する。この第１ボディ１８は金属製であり、公知技術の切削加工によって製作されている。前記第１ボディ１８の材質としては、バネ性や摺動性や加工性や寸法安定性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。前記第１ボディ１８は略筒状をしており、前記第１接続対象物（相手コネクタ）の挿入側から５つの挿入溝（第１挿入溝１８１、第２挿入溝１８２、第３挿入溝１８３、第４挿入溝１８４、第５挿入溝１８５）が設けられている。前記第１ボディ１８の外周の前記第１接続対象物（相手コネクタ）の挿入側付近には、鍔部１８７が設けられ、また、ほぼ鍔部１８７から前記第１接続対象物（相手コネクタ）の挿入側と反対側先端付近まで雌ネジ部１８８が設けられている。

前記第１挿入溝１８１は、第１ワッシャ４２が圧入される溝であり、前記第１ワッシャが圧入出来れば如何なるものでもよく、その大きさは前記第１ワッシャ４２とほぼ同一にしている。
前記第２挿入溝１８２は、前記第１スリーブ２０の第１折曲片２０２がＸ及びＹ方向に変位した際の逃げであり、その大きさは前記第１折曲片２０２の大きさとＸ及びＹ方向の変位量を考慮し、変位した際に前記第１折曲片２０２の先端が前記第２挿入溝１８２の内周面に接しないことや強度や加工性等を考慮して適宜設計している。

前記第３挿入溝１８３は、前記第１スリーブ２０の第１折曲片２０２と前記第２スリーブ２２の第２折曲片２２１とに挟持された弾性部材及び前記第２スリーブ２２が変位した際の逃げ部分であり、その大きさは変位した際に前記弾性部材及び前記第２スリーブ２２の第２折曲片２２１の先端が前記第３挿入溝の内周面に接しないことや強度や加工性等を考慮して適宜設計する。
前記第４挿入溝１８４は、２段になっており、前記第２インシュレータ２８が保持される部分である。２段にすることで、位置決めや高周波特性の向上等を行っている。その大きさは前記第２インシュレータ２８が保持できればよく、上記役割や前記インシュレータの大きさや加工性や強度等を考慮して適宜設計している。

前記第５挿入溝１８５は、前記第２接続対象物（本実施例では相手コネクタ（図示せず））が入り、前記第２中心導体２６の第２接続部２６２と接続する部分であり、その大きさは前記第２接続対象物（本実施例では相手コネクタ（図示せず））の大きさや加工性や強度等を考慮して適宜設計している。

一般的には、前記第１ボディ１８は前記第４挿入溝１８４の１段目まであるが、本実施例では前記第１接続対象物（相手コネクタ）の挿入側と反対方向に延設した延設部を設けている。前記延設部１８６は、前記第２インシュレータ２８や前記第２中心導体２６を覆うために延設したものである。

前記雌ネジ部１８８に２枚のワッシャ３８、３８とナット３６をいれ、前記鍔部１８７と２枚のワッシャ３８、３８及びナット３６とで、挟持することでパネルやシャーシや筐体等に固定している。

前記第１挿入溝２０１に入る第１ワッシャ４２には、貫通した孔が設けられており、前記第１スリーブ２０と孔との間には、Ｘ及びＹ方向に変位できるように、クリアランス４０が設けられている。このクリアランスの大きさは、Ｘ及びＹ方向に変位量するための逃げである。そのため、クリアランスの大きさは、Ｘ及びＹ方向に変位した際に接触しないように適宜設計している。前記第１ワッシャ４２は市販のものを使用することもでき、前記第ボディ１８の第１挿入溝２０１に圧入によって固定されている。

次に、第１スリーブについて説明する。この第１スリーブ２０は金属製であり、公知技術のプレス加工によって製作されている。前記第１スリーブ２０の材質としては、バネ性や導電性や寸法安定性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。前記第１スリーブ２０は略筒状をしており、前記第１接続対象物（相手コネクタ）の挿入方向に、挿入口２０１が設けられ、かつ、その先端には前記第１接続対象物（相手コネクタ）を誘い易くするために誘い部２０３が設けられている。また、前記挿入口２０１の反対側には、前記挿入口２０１と連通し、かつ、前記第１外部導体１６の第１弾性片１６２が入る装備孔２０４が設けられ、さらに、ほぼ垂直に折り曲げられた第１折曲片２０２が設けられている。

前記挿入口２０１と前記誘い部２０３の形状・大きさは前記第１接続対象物（相手コネクタ）が入ればよく、前記第１接続対象物（相手コネクタ）に沿うことや強度や加工性等を考慮して適宜設計している。本実施例では、前記挿入口２０１は前記第１接続対象物（相手コネクタ）より０．０５〜０．１ｍｍ程度大きくし、前記誘い部２０３は強度等を考慮して前記第１接続対象物（相手コネクタ）の挿入方向に対して約３０°の傾斜にしている。

前記装備孔２０４の形状・大きさは前記第１外部導体１６が入ればよく、前記第１外部導体１６に沿うことや加工性や強度等を考慮して適宜設計している。
前記第１折曲片２０２は、前記第２スリーブ２２の第２折曲片２２２との間で弾性部材を挟持し、前記第１スリーブ２０が摺動できるようになっている。また、前記第１折曲片２０２の先端と前記第１ボディ１８の第２挿入溝１８３とのクリアランスによって、Ｘ及びＹ方向の変位量の変位量が決まる構造になっている。本実施例ではＸ及びＹ方向の変位量を中心軸を支点にして±０．５ｍｍ変位できるようにしている。

次に、第２スリーブについて説明する。この第２スリーブ２２は金属製であり、公知技術の切削加工によって製作されている。前記第２スリーブ２２の材質としては、バネ性や導電性や寸法安定性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。前記第２スリーブ２２は略筒状をしており、前記第１外部導体１６が入る第１貫通孔２２２が設けられ、また、前記第１接続対象物の挿入方向と反対側にほぼ垂直に折曲られた第２折曲片２２１が設けられている。

前記第１貫通孔２２２の内面には、前記第１外部導体１６の突出部１６５が接触し、また、前記第２折曲片２２１は、前記第１ボディ１８と接触することで、前記第１外部導体１６と前記第１ボディ１８間の導通を取っている。
さらに、前記第２折曲片２２１は、前記第１スリーブ２０の第１折曲片２０２との間で弾性部材を挟持し、前記第１スリーブ２０が摺動できるようになっている。
前記第１貫通孔２２２と前記第２折曲片２２１の形状・大きさは、上記役割や接続安定性や嵌合時の変位等を考慮して適宜設計する。

次に、第２ボディについて説明する。この第２ボディ２４は金属製であり、公知技術の切削加工によって製作されている。前記第２ボディ２４の材質としては、バネ性や導電性や寸法安定性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。前記第２ボディ２４は略筒状をしており、前記第１インシュレータ１４が入る第２貫通孔２４１が設けられ、また、前記第２貫通孔２４１の内部には前記第１インシュレータ１４を位置決めるための段差部２４２が設けられている。

前記第２ボディ２４に、前記第１インシュレータ１４は圧入や挟み込み（第１外部導体１６）によって保持されるが、本実施例では挟み込みによって保持されている。
前記第２貫通孔の形状・大きさは、前記第１インシュレータ１４が保持できればよく、前記第１インシュレータ１４に沿い、かつ、前記第１インシュレータ１４が十分に保持できるように適宜設計している。
また、前記段差部２４２は前記第１インシュレータ１４を位置決めするための部分や保持するための部分であり、前記第１インシュレータ１４の外側にも段差があり、その段差と係合することで位置決めしている。前記段差部２４２の大きさは、この役割とコネクタの小型化や強度や加工性等を考慮して適宜設計する。

次に、弾性部材について説明する。前記弾性部材は、前記第１スリーブ２０の第１折曲片２０２と前記第２スリーブ２２の第２折曲片２２１とで挟持することで、Ｚ方向（相手コネクタの挿入方向）に変位できるようにするものである。前記弾性部材は上記役割を満足できるものであれば、如何なるものでもよく、コイルバネや複数枚の皿バネ等を挙げることができる。本実施例ではガイドし易さを考慮して、コイルバネを使用している。

次に、第２中心導体について説明する。この第２中心導体２６は金属製であり、公知技術の切削加工によって製作されている。前記第２中心導体２６の材質としては、バネ性や導電性や寸法安定性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。前記第２中心導体２６は主にピン３０が装着される装着孔２６１と前記第２インシュレータ２８に固定される第２固定部２６３と第２接続対象物（ケーブルを除く）と接続する第２接続部２６２とを備えている。

前記第２接続対象物としては、相手コネクタや基板等が挙げられ、本実施例では、相手コネクタと接続する。

前記装着孔２６１は、前記ピン３０が挿入される部分であり、前記ピン３０が挿入できれば、如何なる形状・大きさでもよいが、前記ピン３０の第２接触部３０１が変位できるように、適宜設計している。
前記第２固定部２６３は、前記第２インシュレータ２８に固定する部分であり、固定出来れば、如何なるものでもよい。固定方法としては圧入や溶着や引っ掛け（ランス）等を挙げることができるが、本実施例では圧入により固定している。
前記第１接続部１２３は、前記第２接続対象物と接続する部分であり、接続できれば如何なる形状でもよい。本実施例では相手コネクタと接続するため、図６（Ａ）のように等間隔にスリットを設け、バネ性によって接続させている。

次に、第２インシュレータについて説明する。この第２インシュレータ２８は電気絶縁性のプラスチックであり、公知技術の射出成形によって製作され、この材質としてはインピーダンス整合や寸法安定性や加工性やコスト等を考慮して適宜選択するが、一般的にはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリアミド（６６ＰＡ、４６ＰＡ）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリカーボネート（ＰＣ）やこれらの合成材料を挙げることができる。

前記第２インシュレータ２８は略筒状であり、貫通した第２挿入孔２８１が設けられている。前記第２挿入孔２８１は前記第２中心導体２６が固定されるものであり、固定できれば如何なるものでもよく、前記第２挿入孔２８１の形状・大きさは前記第２中心導体２６に沿うように適宜設計している。

次に、前記バネリング４４について説明する。このバネリング４４は金属製であり、公知技術の切削加工やプレス加工によって製作されている。前記バネリング４４の材質としては、バネ性や導電性や寸法安定性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。前記バネリング４４は略円筒形をしており、前記第１外部導体１６の第２弾性片１６４の周囲に、前記第２弾性片１６４を覆うように配置されている。前記バネリング４４には、弾性を持たせるために第３スリット４４１が設けられている。前記バネリング４４の径方向の大きさは、前記第１外部導体１６の突出部１６５より出っ張らない（突出しない）ように配置されている。

最後に、ピンについて説明する。このピン３０は金属製であり、公知技術の切削加工によって製作されている。前記ピン３０の材質としては、バネ性や導電性や寸法安定性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。前記ピン３０は主に前記第１中心導体１２と接触する第２接触部３０１と前記第２中心導体２６の装着孔２６１に入る第３接続部３０２を備えている。前記ピン３０は略円筒形をしている。

前記第２接触部３０１は、前記第１中心導体１２の第１接続部１２３と接続（接触）する部分であり、フローティングの変位の際に変位に自由度を持たせるために点接触構造にしており、前記第２接触部３０１の先端は略Ｒ形状にしている。
前記第３接続部３０２は、前記第２中心導体２６の装着孔２６１に入ればよく、前記装着孔２６１に沿うように適宜設計している。変位し易いように、前記第３接続部３０２と前記装着孔２６１との間には、０．０１〜０．０５ｍｍ程度（片側）のクリアランスを持たせるとともに前記第３接続部３０２の底面に前記ピン３０の中心軸に対して１２〜１８度のテーパー部３０３を設けている。前記テーパー部３０３を設けることで、変位し易く、かつ、自由度を持たせることができる。

本発明の活用例としては、、通信基地局等の電気機器や電子機器に使用される電気コネクタ１０に活用され、特に、相手物との位置ズレがあっても位置ズレを吸収できるフローティング機能を有した電気コネクタ１０に関するものである。

１０電気コネクタ
１２第１中心導体
１２１第１接触部
１２２第１固定部
１２３第１接続部
１４第１インシュレータ
１４１第１挿入孔
１６第１外部導体
１６１第１スリット
１６２第１弾性片
１６３第２スリット
１６４第２弾性片
１６５突出部
１６６第１孔
１６７第２孔
１６８凸部
１８第１ボディ
１８１第１挿入溝
１８２第２挿入溝
１８３第３挿入溝
１８４第４挿入溝
１８５第５挿入溝
１８６延設部
１８７鍔部
１８８雌ネジ部
２０第１スリーブ
２０１挿入口
２０２第１折曲片
２０３誘い部
２０４装備孔
２２第２スリーブ
２２１第２折曲片
２２２第１貫通孔
２４第２ボディ
２４１第２貫通孔
２４２段差部
２６第２中心導体
２６１装着孔
２６２第２接続部
２６３第２固定部
２８第２インシュレータ
２８１第２挿入孔
３０ピン
３０１第２接触部
３０２第３接続部
３０３テーパー部
３２弾性部材
３４スプリング
３６ナット
３８ワッシャ
４０クリアランス
４２第１ワッシャ
４４バネリング
４４１第３スリット
８０相手コネクタ

Claims

パネルやシャーシや筐体に複数配置される電気コネクタであって、
第１接続対象物と接触する第１接触部と第１インシュレータに固定される第１固定部と第２接続対象物（ケーブルを除く）と接続する第１接続部を有する第１中心導体と、
該第１中心導体が固定される第１挿入孔を有する第１インシュレータと、
該第１インシュレータを覆うように配置された第１外部導体と、
該第１外部導体を覆うとともに前記第１接続対象物及び前記第２接続対象物（ケーブルを除く）と保持するための第１保持手段と第２保持手段とを有する第１ボディとを備える電気コネクタにおいて、
前記第１外部導体には前記挿入口方向及びその反対側に第１スリット及び第２スリットを設けることにより第１弾性片及び第２弾性片を形成し、前記第２弾性片の先端に突出部を設け、
前記第１接続対象物が入る挿入口を有するとともに前記挿入口に誘い部を設け、前記挿入口の反対側にほぼ垂直に折曲られた第１折曲片を設けた第１スリーブを前記第１接続対象物の挿入側に前記第１外部導体を覆うように配置し、
前記第１インシュレータと前記第１外部導体との間に略筒状の第２ボディを配置し、
略筒状で、前記第１接続対象物の挿入方向と反対側にほぼ垂直に折曲られた第２折曲片を設けた第２スリーブを前記第１外部導体の第２弾性片側より、前記突出部が第２スリーブの内側と前記突出部の反対側が前記第２ボディと接触し、かつ、前記第２折曲片が前記第１ボディに接するように挿入し、
Ｚ方向に変位可能なように前記第１スリーブの第１折曲片と前記第２スリーブの第２折曲片との間に弾性部材を配置し、
Ｘ、Ｙ方向に変位可能なように前記第１スリーブと前記第１ボディとの間にクリアランスを設けることを特徴とする電気コネクタ。
前記弾性部材を、コイルスプリングにすることを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
前記第１スリーブは前記第１接続対象物が挿入された際に斜め方向にも変位することを特徴とする請求項１または２記載の電気コネクタ。
前記第１ボディを前記第２接続対象物の装着方向に延設し、
延設した前記第１ボディ内に第２挿入孔を有する第２インシュレータを装着し、
前記第２インシュレータの第２挿入孔に、前記第２接続対象物と接続する第２接続部を有するとともに反対側に装着孔を有する第２中心導体を挿入し、
前記第２中心導体の装着孔にピンを装着し、
前記ピンを前記第１中心導体の第１接続部に接触させることを特徴とする請求項１または２、３記載の電気コネクタ。
前記ピンの先端を、前記第１中心導体の第１接続部に点接触させることにより前記第１接続対象物が挿入された際に斜め方向にも変位することを特徴とする請求項１、２または３、４記載の電気コネクタ。
前記第１外部導体の第２弾性片の周囲に、弾性を有するバネリングを配置することを特徴とする請求項１、２または３、４、５記載の電気コネクタ。
弾性を持たせるために前記バネリングに第３スリットを設け、かつ、前記バネリングの径方向の大きさは前記第１外部導体の突出部より薄くすることを特徴とする請求項６記載の電気コネクタ。