JP6183626B2

JP6183626B2 - フローティング機構付き同軸コネクタ

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Publication number: JP6183626B2
Application number: JP2015154172A
Authority: JP
Inventors: 智康梁瀬; 浅井　清; 浅井　　清; 文雄大澤; 学土橋
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Priority date: 2015-08-04
Filing date: 2015-08-04
Publication date: 2017-08-23
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Description

本発明は、電子機器と同軸ケーブルとの接続や電子機器間の接続等に使用される同軸コネクタであって、特にプラグとソケットとの接続性に優れたフローティング機構付き同軸コネクタに関する。

この種の同軸コネクタのソケットには、ソケットの中央に配置されたソケット側中心コンタクトと、ソケット側中心コンタクトの外側に配置されたソケット側シェルとを備え、プラグとの接続時には、ソケット側中心コンタクト及びソケット側シェルの両方が相手方のプラグ側中心コンタクト及びプラグ側シェルと適切に接続されることが必要とされる。

従って、電子機器に内蔵された基板やシャーシ等の支持体に対するソケット及びプラグの取付け位置等によって、相互に接続されるプラグとソケットとの間に軸方向又は径方向に位置ずれが生じたとしても両同軸コネクタの接続時には、位置ずれが修正されなければならない。

そこで、従来の同軸コネクタのソケットには、基板や筺体等の支持体に固定されるソケット基部に対し径方向（ｘｙ軸方向）で移動可能に支持されたソケット本体を備え、ソケット本体をプラグと接続させるようにしたフローティング機構付きのものが用いられている（例えば、特許文献１を参照）。

ソケット基部には、ソケット本体を移動可能に保持する筒状のソケット側シェルと、ソケット側シェル内の中央部に配置される中心導体部と、中心導体部とソケット側シェルとを絶縁する絶縁部材と、ソケット側シェルに保持されたコネクタ本体を径方向に向けて付勢するコイルスプリングや皿バネ等の付勢手段とを備え、軸ズレが生じてもコネクタ本体が相手方同軸コネクタと相互接続できるようになっている。

特開２００８−２６２７３６号公報

この種の同軸コネクタでは、プラグとソケットがそれぞれ別の支持体に支持され、その支持体を組み立ててセットを構成するような場合、径方向（ｘｙ軸方向）の位置ずれだけでなく、軸方向（ｚ軸方向）の位置ずれも修正することが望まれる。

しかしながら、従来のフローティング機構付き同軸コネクタでは、ソケット基部に対するソケット本体の移動を径方向（ｘｙ方向）のみ許容する構造のものが多く、軸方向（ｚ軸方向）の位置ずれに対しては、プラグソケット間の接続許容誤差を甘く設定する等して対応しており、軸方向の位置ずれを吸収することで、プラグ側シェルとソケット側シェルとの間に軸方向に隙間が生じ、性能の劣化やシールド特性に影響を及ぼすおそれがあった。

一方、特許文献１に示す従来の技術は、相手方同軸コネクタと相互接続するソケット本体と、ソケット本体を移動可能に保持するソケット基部とを別個に備えているため、その分ソケット全体の外形が大きくなり、小型化が阻害されているという問題があった。

また、特許文献１に示す如き従来の技術では、ソケット本体を軸方向又は径方向に付勢するコイルスプリングや皿バネを必要とし、その分、部品点数が増加し、製品コストや製造工程が増加するという問題があった。

更に、この種の従来のフローティング機構付き同軸コネクでは、コネクタ本体の中心コンタクトとコネクタ基部の中心導体とを別個に形成し、コネクタ基部に対しコネクタ本体を径方向で移動可能としたことにより、中心コンタクトと中心導体とを互いに移動可能且つ電気的に接続する構造を必要とし、構造が複雑化するという問題があった。

更にまた、この種の同軸コネクタでは、高周波性能が重要であるところ、コネクタ本体とともに中心コンタクトが移動し、中心コンタクトとコネクタ基部の中心導体との間に軸ズレが生じると高周波性能の低下を招くおそれがあった。

そこで、本発明は、このような従来の問題に鑑み、高い高周波性能及びフローティング性能を確保しつつ、部品点数が少なく、且つ小型化が可能なフローティング機構付き同軸コネクタの提供を目的としてなされたものである。

上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項1に記載の発明の特徴は、相互に接続されるプラグとソケットとを備えた同軸コネクタであって、前記プラグには、中央に配置されたプラグ側中心コンタクトと、該プラグ側中心コンタクトの外側に配置されたプラグ側シェルと、前記プラグ側中心コンタクトとプラグ側シェルとの間に介在させたプラグ側絶縁体とを備え、前記ソケットには、中央に配置されたソケット側中心コンタクトと、ソケット側中心コンタクトの外側に配置されたソケット側シェルと、前記ソケット側中心コンタクト及びソケット側シェルを互いに絶縁させた状態に保持するハウジングとを備え、該ハウジングには、支持体に固定されるハウジング基部と、該ハウジング基部のプラグ側端面上を前記ソケット側中心コンタクトとともに径方向に移動可能なハウジング可動部とを備え、前記プラグ側シェルの先端側を前記ハウジング可動部の外側に嵌合させるようにしているフローティング機構付き同軸コネクタにおいて、前記ソケット側シェルには、前記ハウジング基部のプラグ側端面に露出したシェル当接板部を一体に備え、該シェル当接板部に前記プラグ側シェルの端部が当接されるようにしたフローティング機構付き同軸コネクタにある。

請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記ハウジング可動部には、周方向に沿って当接板回避溝が形成され、該当接板回避溝に前記シェル当接板部が回避できるようにしていることにある。

請求項３に記載の発明の特徴は、請求項１又は２の構成に加え、前記プラグ側シェルの端部に円弧状に面取りした形状の摺動用接触部が形成されていることにある。

請求項４に記載の発明の特徴は、請求項１〜３の何れか１の構成に加え、前記プラグ側シェルは、前記プラグ側絶縁体を保持するシェル本体と、該シェル本体のソケット側に軸方向で移動可能に保持された筒状の可動シェルと、該可動シェルをソケット側に付勢する付勢バネとを備えていることにある。

請求項５に記載の発明の特徴は、請求項１〜４の何れか１の構成に加え、前記ソケット側中心コンタクトには、前記ハウジング可動部とともに移動する接触部と、実装基板に接続される基板接続端子とを備え、前記接触部を前記フローティング用バネ体のフローティング固定部に一体に支持させ、前記基板接続端子を支持固定部と一体に支持させ、前記ソケット側中心コンタクトと前記フローティング用バネ体とを一体化したことにある。

請求項６に記載の発明の特徴は、請求項１〜５の何れか１の構成に加え、前記ソケット側シェルは、前記支持固定部フローティング固定部間方向と交差する方向に間隔置いて対向する一対の弾性接触片を前記ハウジング可動部の外側に備えていることにある。

請求項７に記載の発明の特徴は、請求項１〜６の何れか１の構成に加え、前記ハウジング基部に複数のハウジング可動部を移動可能に支持させたことにある。

本発明に係るフローティング機構付き同軸コネクタは、上述したように、相互に接続されるプラグとソケットとを備えた同軸コネクタであって、前記プラグには、中央に配置されたプラグ側中心コンタクトと、該プラグ側中心コンタクトの外側に配置されたプラグ側シェルと、前記プラグ側中心コンタクトとプラグ側シェルとの間に介在させたプラグ側絶縁体とを備え、前記ソケットには、中央に配置されたソケット側中心コンタクトと、ソケット側中心コンタクトの外側に配置されたソケット側シェルと、前記ソケット側中心コンタクト及びソケット側シェルを互いに絶縁させた状態に保持するハウジングとを備え、該ハウジングには、支持体に固定されるハウジング基部と、該ハウジング基部のプラグ側端面上を前記ソケット側中心コンタクトとともに径方向に移動可能なハウジング可動部とを備え、前記プラグ側シェルの先端側を前記ハウジング可動部の外側に嵌合させるようにしているフローティング機構付き同軸コネクタにおいて、前記ソケット側シェルには、前記ハウジング基部のプラグ側端面に露出したシェル当接板部を一体に備え、該シェル当接板部に前記プラグ側シェルの端部が当接されるようにし、前記ハウジングには、一端が前記ハウジング基部に固定され、他端が前記ハウジング可動部に固定されたフローティング用バネ体を備え、該フローティング用バネ体には、前記ハウジング基部に固定される支持固定部と、前記ハウジング可動部に固定されるフローティング固定部と、前記支持固定部と前記フローティング固定部とを連結する弾性変形可能な揺動バネ部とを備え、前記ハウジング可動部が前記フローティング用バネ体を介して前記ハウジング基部に移動可能に支持されていることにより、ソケットのハウジング可動部が移動し、径方向（ｘｙ方向）の位置ずれを修正した状態でも、プラグ側シェルとソケット側シェルとの間に隙間が生じず、高い高周波特性及びシールド特性を維持することができる。また、プラグと相互接続する部分とフローティング機構を構成する部分とを一体的に構成でき、コネクタの小型化を図れるとともに、部品点数の低減を図ることができる。

また、本発明において、前記ハウジング可動部には、周方向に沿って当接板回避溝が形成され、該当接板回避溝に前記シェル当接板部が回避できるようにしていることにより、シェル当接板を設けてもハウジング可動部の移動を妨げることがない。

更に、本発明において、前記プラグ側シェルの端部に円弧状に面取りした形状の摺動用接触部が形成されていることにより、プラグ側シェルの端部がシェル当接板部に接触した状態でも円滑にハウジング可動部がハウジング基部に対し径方向（ｘｙ方向）で移動することができる。

更にまた、本発明において、前記プラグ側シェルは、前記プラグ側絶縁体を保持するシェル本体と、該シェル本体のソケット側に軸方向で移動可能に保持された筒状の可動シェルと、該可動シェルをソケット側に付勢する付勢バネとを備えていることにより、プラグとソケットとの軸方向（ｚ軸方向）の位置ずれを修正し、プラグとソケットとの安定した接続状態を確保することができるとともに、シェル当接板部に対してプラグ側シェルの安定した接触状態を確保することができ、高い高周波特性及びシールド特性を得ることができる。

更に、本発明において、前記ソケット側中心コンタクトには、前記ハウジング可動部とともに移動する接触部と、実装基板に接続される基板接続端子とを備え、前記接触部を前記フローティング用バネ体のフローティング固定部に一体に支持させ、前記基板接続端子を支持固定部と一体に支持させ、前記ソケット側中心コンタクトと前記フローティング用バネ体とを一体化したことにより、部品点数の低減及び組み立て作業の簡素化を図れるとともに、ソケット側中心コンタクトがハウジング可動部の移動に追従するのでコネクタ内での中心軸のずれが防止でき、高周波性能の低下を抑制することができる。

また、本発明において、前記ソケット側シェルは、前記支持固定部フローティング固定部間方向と交差する方向に間隔置いて対向する一対の弾性接触片を前記ハウジング可動部の外側に備えていることにより、ハウジング可動部及びソケット側中心コンタクトの両弾性接触片間方向の移動を許容するとともに、プラグ側シェルと確実に接続することができる。

更に、本発明において、前記ハウジング基部に複数のハウジング可動部を移動可能に支持させたことにより、多連型同軸コネクタに適用することができる。

本発明に係るフローティング機構付き同軸コネクタの一例を示す分解斜視図である。（ａ）は図1中のプラグを示す縦断面図、（ｂ）は同底面図である。同上のプラグの縮小分解斜視図である。（ａ）は図１中のソケットの縦断面図、（ｂ）は同Ａ−Ａ線断面図である。同上のソケットの分解斜視図である。（ａ）は同上のソケットのフローティング用バネ体を示す正面図、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は同Ｂ−Ｂ線断面図、（ｄ）は同Ｃ−Ｃ線断面図である。（ａ）は同上のソケットのハウジング基部を示す平面図、（ｂ）は同Ｄ−Ｄ線断面図、（ｃ）は同Ｅ−Ｅ線断面図である。（ａ）は同上のソケット側シェルを示す平面図、（ｂ）は同Ｆ−Ｆ線断面図、（ｃ）は同Ｇ−Ｇ線断面図である。 (ａ)は同上のハウジング可動部を示す正面図、（ｂ）は同底面図、（ｃ）は同Ｈ−Ｈ線断面図、（ｄ）は同Ｉ−Ｉ線断面図である。本発明に係るフローティング機構付き同軸コネクタの動作を説明する縦断面図であって、（ａ）プラグソケット間距離が狭い状態、（ｂ）はプラグソケット間距離が広い状態を示す図である。本発明に係るフローティング機構付き同軸コネクタの動作を説明する縦断面図であって、（ａ）軸ズレのない状態、（ｂ）は前後方向（ｘ軸方向）に軸ズレした状態を示す図である。本発明に係るフローティング機構付き同軸コネクタの動作を説明する縦断面図であって、（ａ）軸ズレのない状態、（ｂ）は左右方向（ｙ軸方向）に軸ズレした状態を示す図である。

次に、本発明の実施の態様を図１〜図１２に示した実施例に基づいて説明する。図中符号１は、フローティング機構付き同軸コネクタである。

このフローティング機構付き同軸コネクタ１は、相互に接続されるプラグ１１とソケット１２とを備え、プラグ１１とソケット１２とがフローティング機構により互いに径方向（ｘｙ軸方向）及び軸方向（ｚ軸方向）の位置ずれを修正しつつ接続できるようになっている。

プラグ１１は、図２、図３に示すように、中央に配置された導電性金属材からなるプラグ側中心コンタクト３と、プラグ側中心コンタクト３の外側に配置されたプラグ側シェル４と、プラグ側中心コンタクト３とプラグ側シェル４との間に介在させた絶縁性のプラグ側絶縁体５とを備え、プラグ側シェル４内にプラグ側絶縁体５及びプラグ側中心コンタクト３が組み込まれている。

プラグ側中心コンタクト３は、導電性金属材により針棒状に形成され、その一端がソケット側中心コンタクト６と接触する接触部３１を成し、他端が同軸ケーブルや他の電子機器に接続される端子部３２を成している。

プラグ側絶縁体５は、絶縁性樹脂により一体成型され、円柱状の絶縁体本体部５１と、絶縁体本体部５１の後端側に突出した筒状の拡径筒部５２とを備え、プラグ側絶縁体５が絶縁体本体部５１と拡径筒部５２とをもって段付き凸状を成している。

また、プラグ側絶縁体５には、絶縁体本体部５１にプラグ側中心コンタクト３がその両端、即ち接触部３１及び端子部３２を突出させた状態に埋め込まれている。

拡径筒部５２は、絶縁体本体部５１より外径が大きい上面が開口した有底筒状に形成され、底面部より拡径筒部５２内に端子部３２が突出している。

プラグ側シェル４は、プラグ側絶縁体５を保持するシェル本体４１と、シェル本体４１のプラグ１１側に軸方向で移動可能に支持された可動シェル４２と、可動シェル４２を突出方向に付勢する付勢バネ４３とを備えている。

可動シェル４２は、導電性金属材をプレス加工又は鋳造することにより円筒状に形成され、一方の開口部に内向きに張り出した抜け止めフランジ４２１が一体に備えられている。

また、可動シェル４２のソケット１２側端部には、円弧状に面取りした形状の摺動用接触部４２２が全周に亘って形成されている。

シェル本体４１は、導電性金属材によって鋳造され、中央にプラグ側絶縁体５が収容される絶縁体収容孔４１１を有する筒状に形成されるとともに、その絶縁体収容孔４１１の外側の肉厚部には、ソケット１２側端面に開口した円形溝状の可動シェル収容溝４１２を備え、可動シェル収容溝４１２に可動シェル４２が出し入れ可能に挿通されている。

絶縁体収容孔４１１は、内径の異なる拡径部４１１ａと縮径部４１１ｂとが連通配置に連続することにより段付き孔状に形成され、上端開口（ソケット１２とは反対側の端部開口）よりプラグ側絶縁体５が挿入され、段部４１１ｃにプラグ側絶縁体５の拡径筒部５２の端面が当接することにより、シェル本体４１にプラグ側絶縁体５が保持されるようになっている。

尚、図中符号４４は、Ｏリング等の封止部材であって、シェル本体４１とプラグ側絶縁体５との間の隙間を封止するようになっている。

可動シェル収容溝４１２は、シェル側に外径を拡大した摺動ガイド部４１２ａと、摺動ガイド部４１２ａと連通したバネ保持部４１２ｂとを備え、シェル側開口から付勢バネ４３及び可動シェル４２が順次挿入され、抜け止めフランジ４１２が摺動ガイド部４１２ａにガイドされ、軸方向に移動できるようになっている。

この可動シェル収容溝４１２には、その内径部のソケット１２側端部に周方向にリング嵌合部４１２ｃが形成され、このリング嵌合部４１２ｃにストッパーリング４５が嵌合され、このストッパーリング４５に抜け止めフランジ４２１が当て止めされるようになっている。

付勢バネ４３は、導電性金属からなるコイルスプリングによって構成され、可動シェル収容溝４１２のバネ保持部４１２ｂに挿入され、シェル本体４１に支持されて抜け止めフランジ４２１を押圧することにより、可動シェル４２を突出方向に付勢している。

尚、プラグ側シェル４は、可動シェル４２が可動シェル収容溝４１２内に収容され、その外周面又は内周面が常に可動シェル収容溝４１２の外周面又は内周面に接触しているため、可動シェル４２とシェル本体４１とが導通した状態にあり、更に、付勢バネ４３を介してシェル本体４１と可動シェル４２とが常に導通した状態が維持されている。

ソケット１２は、図４、図５に示すように、中央に配置されたソケット側中心コンタクト６と、ソケット側中心コンタクト６の外側に配置されたソケット側シェル７と、ソケット側中心コンタクト６及びソケット側シェル７を互いに絶縁させた状態に保持するハウジング８とを備え、プラグ１１と互いに嵌合し、互いの中心コンタクト及びシェルがそれぞれ接続するようになっている。

ハウジング８は、基板や電子機器筐体等の支持体に固定されるハウジング基部８１と、ハウジング基部８１のプラグ１１側端面上にあってハウジング基部８１に対しソケット側中心コンタクト６とともに移動可能なハウジング可動部８２と、一端がハウジング基部８１に固定され、他端がハウジング可動部８２に固定されたフローティング用バネ体９とを備え、ハウジング可動部８２がソケット側中心コンタクト６とともにフローティング用バネ体９を介してハウジング基部８１に移動可能に支持されていることにより、フローティング機構が形成されている。

更に、このソケット１２では、ソケット側中心コンタクト６とフローティング用バネ体９とを一体化した導電性金属板材からなるコンタクト付きフローティング用バネ体（以下、一体型バネ体という）９９を使用し、ソケット側中心コンタクト６がハウジング可動部８２の移動に追従できるようにしている。

一体型バネ体９９は、図６に示すように、弾性を有する導電性金属板材を打ち抜き・折り曲げ加工することにより一体に形成され、フローティング用バネ体９にソケット側中心コンタクト６を一体に支持させ、ソケット側中心コンタクト６の構成の一部をフローティング用バネ体９に兼用させた構造となっている。

フローティング用バネ体９は、ハウジング基部８１に固定される支持固定部９１と、ハウジング可動部８２に固定されるフローティング固定部９２と、支持固定部９１とフローティング固定部９２とを連結する弾性変形可能な揺動バネ部９３とを備え、支持固定部９１とフローティング固定部９２とが互いに前後に間隔を置いて平行配置され、揺動バネ部９３の弾性変形によって支持固定部９１に対しフローティング固定部９２が前後移動及び左右に揺動できるようになっている。

支持固定部９１は、矩形状に形成され、その上端に揺動バネ部９３の一端が一体に支持され、下端よりソケット側中心コンタクト６を構成する基板接続端子片６１が水平方向に延出している。

揺動バネ部９３は、支持固定部９１フローティング固定部９２間方向、即ち、前後方向で伸縮可能な弾性伸縮部９３１と、支持固定部９１フローティング固定部９２間方向軸回りにねじれ可能な弾性捩れ部とを一体に備え、弾性伸縮部９３１の伸縮により支持固定部９１に対するフローティング固定部９２の前後方向移動を許容し、各弾性捩れ部のねじれにより支持固定部９１に対するフローティング固定部９２の左右方向移動を許容し、且つ、弾性により原位置に復帰できるようになっている。

弾性伸縮部９３１は、上端が支持固定部９１の上縁に円弧状に湾曲した折り返し部９３２を介して支持された状態で斜め下方に延出し、下端に折り返し部９３３を介して水平方向に延出したインピーダンス調節部９３４が一体に支持されている。

そして、この弾性伸縮部９３１は、両折り返し部９３２，９３３で湾曲することにより、支持固定部９１フローティング固定部９２間方向、即ち、前後方向で伸縮し、弾性により原位置に復帰できるようになっている。

インピーダンス調節部９３４は、水平方向に延出した細板状に形成され、一端が折り返し部９３３を介して弾性伸縮部９３１に支持され、他端が折り返し部９３５を介してフローティング固定部９２の下縁に一体に支持されている。

このインピーダンス調節部９３４は、プレス成型の際に左右方向の板幅を変更することができ、インピーダンス調節部９３４の幅を適宜変更することにより、フローティング用バネ体９と一体化したソケット側中心コンタクト６のインピーダンスを適切な値に調節することができるようになっている。

各折り返し部９３２，９３３，９３５は、それぞれ支持固定部９１及びフローティング固定部９２の板幅より狭く形成され、揺動バネ部９３における弾性捩れ部を構成している。

即ち、支持固定部９１に対しフローティング固定部９２が左右方向に相対移動した場合、各折り返し部９３２，９３３，９３５が支持固定部９１フローティング固定部９２間方向軸回りにねじれることにより、当該左右方向の移動を許容するとともに、弾性により原位置に復帰できるようになっている。

フローティング固定部９２は、上下方向に向けた矩形状に形成され、中央部に支持固定部９１側に膨出した縦向き突条状の膨出部９２１を一体に備え、下端両側部にソケット側中心コンタクト６の接続部６２を構成する弾性挟持片６２１，６２１が一体に支持されている。

ソケット側中心コンタクト６は、プラグ側中心コンタクト３と接続する接続部６２と、接続基板に接続される基板接続端子片６１とを備え、接続部６２と基板接続端子片６１とがフローティング用バネ体９を介して電気的に接続されている。

接続部６２は、互いに左右方向で対向する一対の弾性挟持片６２１，６２１を備え、ピン状のプラグ側中心コンタクト３の接触部３１を両弾性挟持片６２１，６２１で挟持することによりプラグ側中心コンタクト３と接続するようになっている。

各弾性挟持片６２１，６２１は、上下に長い帯板状に形成され、その下方側縁がフローティング固定部９２の下端側縁より垂直に折り曲げた支持片６３に一体に支持され、支持固定部９１とフローティング固定部９２との間に左右方向で互いに対向するように配置されている。

また、各弾性挟持片６２１，６２１には、上端に内側に湾曲した接点６２２が形成され、互いに対向する接点６２２，６２２間にプラグ側中心コンタクト３が挟持されるようになっている。

尚、各弾性挟持片６２１，６２１の下端には、水平外向きに延出した抜止めガイド片６４が一体に支持され、この抜止めガイド片６４がハウジング基部８１の下端に前後左右方向に移動可能に当て止めされるようになっている。

ハウジング基部８１は、図７に示すように、絶縁性合成樹脂により上下に開口した前後左右の周壁部８１１〜８１４を有する角筒状に形成され、上面側にハウジング可動部８２が組み付けられるとともに、下面側より一体型バネ体９９が組み込まれ、フローティング用バネ体９を介してハウジング可動部８２とハウジング基部８１とが移動可能に接合される。

前の周壁部８１１には、上下方向に向けた支持固定部圧入部８１５が形成され、この支持固定部圧入部８１５にフローティング用バネ体９の支持固定部９１が圧入されることにより、フローティング用バネ体９の一端、即ち、支持固定部９１がハウジング基部８１に固定される。

また、前の周壁部８１１には、支持固定部圧入部８１５の内側面側に開口し、且つ、支持固定部圧入部８１５と連通した回避溝８１６が形成され、周壁部８１１〜８１４に揺動バネ部９３が干渉しないようになっている。

よって、一体型バネ体９９のフローティング固定部９２及び両弾性挟持片６２１，６２１は、下部が揺動バネ部９３を介してハウジング８に支持されるとともに内空部８１７内に移動可能な状態で収容され、且つ、上部が内空部８１７の上端開口より突出している。

また、ハウジング基部８１の左右の周壁部８１３，８１４には、下面部に凹状の下側ガイド溝８１８が，上面部に凹状の上側ガイド溝８１９がそれぞれ形成され、一体型バネ体９９の抜止めガイド片６４が下側ガイド溝８１８内に挿入され、抜止めガイド片６４がこのガイド溝８１８に案内されるとともに、ガイド溝８１８の上縁に当て止めされることにより、一体型バネ体９９の抜け止めがされている。

また、ハウジング基部８１には、外側に導電性金属材からなるソケット側シェル７が組み付けられ、ソケット側シェル７を介して実装基板等の支持体に固定されるようになっている。

ソケット側シェル７は、図８に示すように、弾性を有する導電性金属板材をプレス加工することにより一体に形成され、ハウジング基部８１の外周を覆う角筒状の筒状部７１と、筒状部７１の左右側板７１３，７１４にそれぞれ一体に支持された一対の弾性接触片部７２，７２と、筒状部７１の前後側板７１１，７１２の上縁に一体に支持されたシェル当接板部７３，７３とを備えている。

また、ソケット側シェル７には、前後側板の下縁部に外向きに張り出した基板接続部７４，７４を一体に備えるとともに、左右側板の上縁に内向きに折り返した形状の固定係止部７５，７５を一体に備え、固定係止部７５，７５をハウジング基部８１の左右周壁部８１３，８１４と係合させ、基板接続部７４，７４を実装基板上のパターンに半田付けすることにより、ハウジング基部８１が支持体である実装基板に固定されるとともに、ソケット側シェル７が実装基板に電気的に接続されるようになっている。

各弾性接触片部７２，７２は、下端が左右側板７１３，７１４の上縁に一体に支持された一対の弾性支持片７２１と、両弾性支持片７２１，７２１間に架け渡した形状の接触片７２２とを備え、接触片７２２と両弾性支持片７２１，７２１とが側面視門型状を成している。

各弾性支持片７２１は、左右側板部の上縁より斜め外向きに延出したバネ基部７２１ａと、バネ基部７２１ａの先端より斜め内向きに延出した支持バネ部７２１ｂとを備え、支持バネ部７２１ｂの先端に接触片７２２の端が一体に支持されている。

接触片７２２は、内向きにく字状又は逆く字状に屈曲した形状に形成され、屈曲した部分の頂部がプラグ側シェル４（可動シェル４２）の外周面に接触するようになっている。

シェル当接板部７３，７３は、前後側板の上縁より内向きに折り曲げられた細長板状に形成され、ソケット側シェル７をハウジング基部８１に組み付けることにより、ハウジング基部８１のプラグ１１側端面に露出するようになっている。

このシェル当接板部７３，７３は、内側縁中央部に円弧状の切り欠き７３１が形成され、ハウジング可動部８２の移動を妨げないようにしている。

ハウジング可動部８２は、図９に示すように、絶縁性合成樹脂材により一体に成形され、扁平円柱状の可動本体部８２１と、可動本体部８２１の下端より突出した円柱状の突出部８２２と、突出部８２２の下端より左右方向外側に延出した摺動部８２３，８２３とを備え、可動本体部８２１及び突出部８２２に亘って下面側に開口した角穴状のコンタクト収容部８２４が形成されている。

このハウジング可動部８２には、コンタクト収容部８２４と平行配置に下面に開口した固定部圧入孔８２５が形成され、ハウジング可動部８２をハウジング基部８１の上面部に組み付けることにより、固定部圧入孔８２５にハウジング基部８１の上端より突出したフローティング固定部９２の上端部が圧入されるとともに、コンタクト収容部８２４内にソケット側中心コンタクト６の接続部６２、即ち、両弾性挟持片６２１，６２１の上部が収容される。

可動本体部８２１は、上端外周部に上方に向けて縮径するテーパ状の誘導面部８２１ａを備えているとともに、上端面に開口し、且つ、コンタクト収容部８２４と連通したコンタクト挿通孔８２１ｂを備え、このコンタクト挿通孔８２１ｂを通してピン状のプラグ側中心コンタクト３がハウジング８内に挿入されるとともに、誘導面部８２１ａに誘導されプラグ側シェル４の可動シェル４２がハウジング可動部８２の外側に嵌り込むようになっている。

尚、コンタクト挿通孔８２１ｂは、その開口縁部が下方に向けて縮径するテーパ状に形成され、プラグ側中心コンタクト３が孔中心に誘導されるようになっている。

突出部８２２は、可動本体部８２１より外径の小さな偏平円柱状に形成され、可動本体部８２１と摺動部８２３，８２３との間、即ち、突出部８２２の外側には、周方向に沿って当接板回避溝８２６が形成され、当接板回避溝８２６にシェル当接板部７３，７３が回避できるようにしている。

摺動部８２３，８２３は、ハウジング基部８１の左右周壁部８１３，８１４の上端に形成された上側ガイド溝８１９に挿通され、この摺動部８２３，８２３が上側ガイド溝８１９の内縁に案内されることにより、ハウジング可動部８２がハウジング基部８１のプラグ側端面上を移動できるようになっている。

このように構成されたフローティング機構付き同軸コネクタ１では、プラグ１１とソケット１２とを相互接続する際、ハウジング可動部８２がフローティング用バネ体９を介してハウジング基部８１に移動可能に支持され、ソケット側中心コンタクト６とともに移動するので、相互接続時にプラグ１１に対し前後左右何れの方向（ｘｙ方向）に軸ズレが生じていいても自動的に軸ズレを調整し、安定した接続状態が得られるようになっている。

その際、このフローティング機構付き同軸コネクタ１では、ソケット１２にハウジング基部８１のプラグ１１側端面に露出したシェル当接板部７３，７３を備え、このシェル当接板部７３，７３にプラグ側シェル４の端部を当接させるようにしているので、途切れの無いシールド効果を発揮することができる。

また、このフローティング機構付き同軸コネクタ１では、プラグ側シェル４にシェル本体４１のソケット１２側端面より出入り可能な可動シェル４２と、可動シェル４２を付勢する付勢バネ４３とを備えたことにより、プラグ１１とソケット１２間に生じる軸方向（ｚ軸方向）の位置ずれを吸収して、常に、プラグ側シェル４の端部がシェル当接板部７３，７３に接触した状態となるので、プラグ側シェル４とソケット側シェル７とを軸方向で隙間なく接続することができ、高いシールド効果を発揮する。

具体的には、プラグ１１とソケット１２とを接続する際、可動シェル４２が付勢バネ４３に付勢されてシェル本体４１のプラグ側端面より突出しているので、可動シェル４２がハウジング可動部８２の外側に嵌り込むとともに、ソケット側シェル７の弾性接触片部７２，７２と接触し、可動シェル４２の下端がハウジング基部のプラグ側端面に露出したシェル当接板部７３，７３に当接し、両シェル４，７が互いに接続される。

また、可動シェル４２がハウジング可動部８１と嵌合することにより、プラグ側中心コンタクト３がコンタクト挿通孔８２１ｂを通してハウジング可動部８２内に挿入され、プラグ側中心コンタクト３とソケット側中心コンタクト６とが接続される。

そして、図１０（ｂ）に示す状態から可動シェル４２が付勢バネ４３のバネ圧に抗して押し込まれることにより、図１０（ａ）に示すように、軸方向（ｚ軸方向）で位置ずれを吸収しつつ、プラグ１１とソケット１２とが接続される。

即ち、このフローティング機構付き同軸コネクタ１では、可動シェル４２のシェル本体４１に対するストローク分だけ軸方向（ｚ軸方向）の位置ずれを許容できるようになっている。

一方、プラグ１１とソケット１２とを接続する際、図１１（ａ）に示す前後に位置ずれが無い場合に対し、図１１（ｂ）示すように、プラグ１１とソケット１２との間に前後方向に位置ずれが生じている場合、ハウジング可動部８２とプラグ２とは、ハウジング可動部８２の誘導面部８２１ａに誘導されて相互嵌合しようとし、揺動バネ部９３の弾性伸縮部９３１が撓んで前後に縮み、ハウジング基部８１に対するハウジング可動部８２及びソケット側中心コンタクト６の接触部の前後移動を許容し、プラグ側中心コンタクト３とソケット側中心コンタクト６とが接続される。

その際、プラグ側シェル４、即ち、可動シェル４２は、ハウジング可動部８２の外側に嵌り込んだ状態で両弾性接触片部７２，７２間に挟持された状態で前後方向に移動するとともに、可動シェル４２の下端がシェル当接板部７３，７３上を摺動するので、ソケット側シェル７と安定した接続状態にある。

尚、プラグ１１が離脱した際には、撓んだ弾性伸縮部９３１が弾性復帰することにより、揺動バネ部９３の変形に連動してハウジング可動部８２がハウジング基部８１上の中心位置に復帰する。

また、図１２（ａ）に示す左右方向で軸ずれが無い場合に対し、図１２（ｂ）に示すように、左右方向に軸ずれが生じている場合、ハウジング可動部８２とプラグ１１とは、ハウジング可動部８２の誘導面部８２１ａに誘導されて相互嵌合しようとし、揺動バネ部９３の各弾性捩れ部９３２，９３３，９３５が前後軸回りに捩じれ、ハウジング基部８１に対するハウジング可動部８２及びソケット側中心コンタクト６の接続部６２の左右の移動を許容し、プラグ側中心コンタクト３とソケット側中心コンタクト６とが接続される。

その際、その際、プラグ側シェル４は、ハウジング可動部８２の外側に嵌り込んだ状態で一方の弾性接触片部７２，７２側に押し付けられるとともに、可動シェル４２の下端がシェル当接板部７３，７３上を摺動するので、ソケット側シェル７と安定した接続状態にある。

このように本発明に係るフローティング機構付き同軸コネクタ１では、軸方向（ｚ軸方向）の位置ずれに対しては、プラグ１１の可動シェル４２の伸縮で位置ずれを許容し、径方向（ｘｙ軸方向）、即ち前後左右の位置ずれに対しては、前後方向の位置ずれを弾性伸縮部９３１で、左右方向の位置ずれを弾性捩れ部９３２，９３３，９３５で複合的に許容できるので、何れの方向へのフローティングも可能となっている。

更には、一体型バネ体９９を使用し、フローティング固定部９２にソケット側中心コンタクト６の接続部６２を一体に支持させたことにより、ソケット側中心コンタクト６の中心位置がフローティング動作とともにプラグ側中心コンタクト３の中心位置に追従して移動するので、コネクタ内での中心軸のズレが防止でき、また、ハウジング可動部８１がハウジング基部８１に対し、水平移動するので、可動シェル４２がシェル当接板部７３，７３から浮き上がることがなく、高い高周波性能及びシールド性能を維持することができる。

尚、上述の実施例では、ハウジング８が支持される支持体を電子部品に内蔵される実装基板とした例について説明したが、支持体はこれに限定されず、例えば、電子機器筐体を支持体としてもよく、同軸ケーブルに接続し、同軸ケーブルを支持体としてもよい。

また、本発明に係るフローティング機構付き同軸コネクタ１は、ハウジング基部８１上に複数のハウジング可動部８２を移動可能に接合させた多連型同軸コネクタに適用してもよい。

１フローティング機構付き同軸コネクタ
１１プラグ
１２ソケット
３プラグ側中心コンタクト
３１接続部
３２端子部
４プラグ側シェル
４１シェル本体
４１１絶縁体収容孔
４１２可動シェル収容溝
４２可動シェル
４３付勢バネ
４４封止部材
５プラグ側絶縁体
５１絶縁体本体部
５２拡径筒部
６ソケット側中心コンタクト
６１基板接続端子片
６２接続部
６２１弾性挟持片
６２２接点
６３支持片
６４抜止めガイド片
７ソケット側シェル
７１筒状部
７２弾性接触片部
７２１弾性支持片
７２２接触片
７３シェル当接板部
７４基板接続部
７５固定係止部
８ハウジング
８１ハウジング基部
８１１〜８１４周壁部
８１５支持固定部圧入部
８１６回避溝
８１７内空部
８１８下側ガイド溝
８１９上側ガイド溝
８２ハウジング可動部
８２１コンタクト収容部
８２２固定部圧入孔
８２３誘導面部
８２４コンタクト挿通孔
８２５当接板回避溝
９フローティング用バネ体
９１支持固定部
９２フローティング固定部
９２１膨出部
９３揺動バネ部
９３１弾性伸縮部
９３２折り返し部
９３３折り返し部
９３４インピーダンス調節部
９３５折り返し部
９９コンタクト付きフローティング用バネ体（一体型バネ体）

Claims

相互に接続されるプラグとソケットとを備えた同軸コネクタであって、
前記プラグには、中央に配置されたプラグ側中心コンタクトと、該プラグ側中心コンタクトの外側に配置されたプラグ側シェルと、前記プラグ側中心コンタクトとプラグ側シェルとの間に介在させたプラグ側絶縁体とを備え、
前記ソケットには、中央に配置されたソケット側中心コンタクトと、ソケット側中心コンタクトの外側に配置されたソケット側シェルと、前記ソケット側中心コンタクト及びソケット側シェルを互いに絶縁させた状態に保持するハウジングとを備え、該ハウジングには、支持体に固定されるハウジング基部と、該ハウジング基部のプラグ側端面上を前記ソケット側中心コンタクトとともに径方向に移動可能なハウジング可動部とを備え、
前記プラグ側シェルの先端側を前記ハウジング可動部の外側に嵌合させるようにしているフローティング機構付き同軸コネクタにおいて、
前記ソケット側シェルには、前記ハウジング基部のプラグ側端面に露出したシェル当接板部を一体に備え、該シェル当接板部に前記プラグ側シェルの端部が当接されるようにし、
前記ハウジングには、一端が前記ハウジング基部に固定され、他端が前記ハウジング可動部に固定されたフローティング用バネ体を備え、該フローティング用バネ体には、前記ハウジング基部に固定される支持固定部と、前記ハウジング可動部に固定されるフローティング固定部と、前記支持固定部と前記フローティング固定部とを連結する弾性変形可能な揺動バネ部とを備え、前記ハウジング可動部が前記フローティング用バネ体を介して前記ハウジング基部に移動可能に支持されていることを特徴とするフローティング機構付き同軸コネクタ。
前記ハウジング可動部には、周方向に沿って当接板回避溝が形成され、該当接板回避溝に前記シェル当接板部が回避できるようにしている請求項１に記載のフローティング機構付き同軸コネクタ。
前記プラグ側シェルの端部に円弧状に面取りした形状の摺動用接触部が形成されている請求項１又は２に記載のフローティング機構付き同軸コネクタ。
前記プラグ側シェルは、前記プラグ側絶縁体を保持するシェル本体と、該シェル本体のソケット側に軸方向で移動可能に保持された筒状の可動シェルと、該可動シェルをソケット側に付勢する付勢バネとを備えている請求項１〜３の何れか１に記載のフローティング機構付き同軸コネクタ。
前記ソケット側中心コンタクトには、前記ハウジング可動部とともに移動する接触部と、実装基板に接続される基板接続端子とを備え、前記接触部を前記フローティング用バネ体のフローティング固定部に一体に支持させ、前記基板接続端子を支持固定部と一体に支持させ、前記ソケット側中心コンタクトと前記フローティング用バネ体とを一体化した請求項１〜４の何れか１に記載のフローティング機構付き同軸コネクタ。
前記ソケット側シェルは、前記支持固定部フローティング固定部間方向と交差する方向に間隔置いて対向する一対の弾性接触片を前記ハウジング可動部の外側に備えている請求項１〜５の何れか１に記載のフローティング機構付き同軸コネクタ。
前記ハウジング基部に複数のハウジング可動部を移動可能に支持させた請求項１〜６の何れか１項に記載のフローティング機構付き同軸コネクタ。