JP6369628B2 - 同軸コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、同軸コネクタに関し、より特定的には、同軸ケーブルの先端に取り付けられる同軸コネクタに関する。
従来の同軸コネクタとして、例えば、特許文献1に記載の同軸コネクタが知られている。この種の同軸コネクタ(以下で従来の同軸コネクタと称す)は、相手方コネクタと接続される円筒状の部分を有している。そして、この円筒状の部分に相手方コネクタが接続される際に、該円筒状の部分が成す円筒形状が崩れ、相手方コネクタと従来の同軸コネクタとの嵌合力が弱まるという問題があった。
特開2005−183212号公報
そこで、本発明の目的は、同軸ケーブルの先端に取り付けられる同軸コネクタにおいて、相手方のコネクタに対する嵌合力の低下を抑制することができる同軸コネクタを提供することである。
本発明の一形態に係る同軸コネクタは、
中心導体、該中心導体の周囲に設けられている絶縁体、該絶縁体の周囲に設けられている外部導体、及び、該外部導体の周囲に設けられている絶縁被膜により構成されている同軸ケーブルが取り付けられる同軸コネクタであって、
前記同軸ケーブルが延在している延在方向に直交する中心軸を有する円筒部、該円筒部から該同軸ケーブルに沿うように延在する固定部、及び該中心軸と直交する面を持ち該面によって該円筒部の一方側を覆う蓋部を含むハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられているブッシングと、
前記中心軸と平行な嵌合方向から平面視したときに前記円筒部の中央に位置し、かつ、前記ブッシングにより前記ハウジングと絶縁されているソケットであって、前記中心導体と接続されるソケットと、
を備えており、
前記嵌合方向から平面視したとき、前記円筒部と前記固定部との接続部にはくびれが形成され、
前記蓋部には、相手方のコネクタが接続された際に前記円筒部の径の拡大を抑えるために、前記嵌合方向から平面視したときに、該円筒部の周囲に位置し、該円筒部の中心に向かう方向に復元力を付加する径拡大抑制部が設けられており、
前記径拡大抑制部は、前記延在方向において、前記円筒部の中央から見て前記接続部と同じ側のみに位置すること、
を特徴とする。
本発明によれば、相手方のコネクタに対する嵌合力の低下を抑制することができる。
一実施例である同軸コネクタの外観斜視図である。 一実施例である同軸コネクタの分解斜視図である。 一実施例である同軸コネクタとレセプタクルとの接続を示す断面図である。 一実施例である同軸コネクタとレセプタクルとの接続を示す断面図である。 第1変形例である同軸コネクタの外観図である。 第2変形例である同軸コネクタの外観図である。 第3変形例である同軸コネクタの外観図である。 第4変形例である同軸コネクタの外観図である。
(同軸コネクタの構成 図1乃至図4参照)
以下に、一実施例である同軸コネクタ10について、図面を参照して説明する。また、同軸コネクタ10における、ハウジング12、ブッシング14及びソケット16が重ねられる方向をz軸方向とし、その正方向は、ハウジング12からソケット16へと向かう方向である。さらに、同軸ケーブル220が延在している方向をx軸方向とし、x軸方向とz軸方向に直交する方向をy軸方向とする。x軸方向の正方向は、同軸ケーブル220からソケット16へと向かう方向である。x軸方向は、z軸方向に直交している。
同軸コネクタ10は、図1及び図2に示すように、ハウジング12、ブッシング14及びソケット16を備えている。また、同軸コネクタ10は、図3及び図4に示すように、外部導体232及び中心導体234を有するレセプタクル230に対して、着脱可能である。
同軸ケーブル220は、図2に示すように、絶縁被膜221、外部導体222、絶縁体223及び中心導体224により構成されている。絶縁体223は、中心導体224の周囲に設けられており、弾性を有している。外部導体222は、絶縁体223の周囲に設けられている。絶縁被膜221は、外部導体222の周囲に設けられており、弾性を有している。また、同軸ケーブル220は、その先端から絶縁体223、外部導体222の順に露出している。
ハウジング12は、1枚の金属板(例えば、ばね用りん青銅)により作製され、図2に示すように、円筒部20、蓋部22、保持部23及び固定部24を含んでいる。
円筒部20は、z軸方向に延在する中心軸を有する円筒形を成している。従って、円筒部20は、z軸方向における、正方向側及び負方向側に開口を有している。ただし、円筒部20は、一部(x軸方向の負方向側の部分)が切り欠かれている。これにより、円筒部20をz軸方向から見ると、C字型を成している。円筒部20の中心軸と、同軸ケーブル220が延在している方向とは直交しており、90°±5°の範囲内であることが好ましい。
固定部24は、ブッシング14をy軸方向の両側から挟んで固定するための、x軸及びz軸に平行な面を有した板状の部分である。また、固定部24は、円筒部20が切り欠かれている部分から、同軸ケーブル220が延在している方向、つまり、x軸方向の負方向側に向かって伸びている。ここで、上述のとおり、円筒部20は切りかかれていることによりC字型を成している。従って、円筒部20には、2つの端部が有る。固定部24は、これらの各端部からx軸方向の負方向側に向かって伸びている。また、C字型を成す円筒部20の各端部から平板状の固定部24が延びているため、それらの接続部Jにはくびれが形成されている。
また、固定部24には、湾曲部33が設けられている。湾曲部33は、固定部24の一部がy軸方向の正方向側又は負方向側に湾曲させられることにより形成されている。
蓋部22は、円筒部20のz軸方向の負方向側の開口を覆う板状部材である。蓋部22上には、後述するブッシング14が載置される。なお、蓋部22は、円筒部20と同じ金属板を折り曲げることにより形成されているため、円筒部20におけるx軸方向の正方向側の部分と折り曲げ部分Qで接続されている。また、蓋部22のy軸方向の両端はz軸方向の正方向側に向かって折り曲げられている。そして、折り曲げられている部分は、その位置により、径拡大抑制部25と第1かしめ部26とに分けることができる。
径拡大抑制部25は、円筒部20におけるy軸方向に位置する弧の周囲から、x軸方向の負方向側に向かって、該弧に沿うように設けられている。
第1かしめ部26は、径拡大抑制部25にx軸方向の負方向側で隣接する部分である。また、第1かしめ部26は、同軸コネクタ10の組立て前の状態では、径拡大抑制部25と比較して、z軸方向の正方向側に向かって大きく伸びている。そして、同軸コネクタ10の組立ての際に、第1かしめ部26をハウジング12の内側に向かって折りたたむことにより、第1かしめ部26は、固定部24及び同軸ケーブル220の絶縁体223の周囲に巻き付けられる。これにより、第1かしめ部26は、固定部24及び絶縁体223に圧接する。この際、固定部24及び絶縁体223は、第1かしめ部26に押されてブッシング14に圧接する。つまり、固定部24及びかしめ部26は、ブッシング14を保持している。従って、第1かしめ部26は、ブッシング14、ソケット16及び同軸ケーブル220をハウジング12に固定する役割を果たす。
保持部23は、図2に示すように、同軸ケーブル220に沿って延在する板状の部材である。また、保持部23は、蓋部22のx軸方向の負方向側の端部に接続されている。さらに、保持部23は、第2かしめ部27及び第3かしめ部28に分けることができる。そして、第2かしめ部27及び第3かしめ部28は、この順に、x軸方向の正方向側から負方向側に向かって並んでいる。
第2かしめ部27及び第3かしめ部28は、同軸コネクタ10の組立て前の状態において、x軸方向の負方向側から見ると、U字型を成している。そして、同軸ケーブル220を同軸コネクタ10に取り付ける際に、該U字の底部に同軸ケーブル220を押し込み、第2かしめ部27及び第3かしめ部28を同軸ケーブル220に巻きつけるように曲げることで、同軸ケーブル220がハウジング12に固定される。このとき、第2かしめ部27は、同軸ケーブル220の外部導体222と接触しており、第3かしめ部28は、絶縁被膜221と接触している。また、第2かしめ部27及び第3かしめ部28の同軸ケーブル220と接触する内周面には、同軸ケーブル220の抜けを防止するために、x軸方向と直交する溝Gが形成されている。
ブッシング14は、樹脂(例えば、液晶ポリマー)からなる絶縁体により構成されており、ハウジング12とソケット16とを絶縁する役割を果たしている。ブッシング14は、ハウジング12に取り付けられており、図2に示すように、円形部36及び保持部38により構成されている。
円形部36は、ソケット16を保持する役割を果たし、図2に示すように、背面部39及び円筒部41により構成されている。背面部39は、嵌合方向となるz軸方向から平面視したときに、円形をなす板状部材である。また、背面部39は、ブッシング14がハウジング12に取り付けられた際に、円筒部20内に収まっている部分である。
円筒部41は、図2に示すように、背面部39のz軸方向の正方向側の面上に設けられており、z軸方向に延在する中心軸を有している。なお、ブッシング14の円筒部41の中心軸とハウジング12の円筒部20の中心軸とは略一致している。
保持部38は、ソケット16を保持する役割を果たし、背面部42及び押さえ部46により構成されている。背面部42は、円形部36の背面部39からx軸方向の負方向側に向かって延在している板状部材である。また、背面部42のy軸方向の両端は、z軸方向の正方向側に向かって折り曲げられている。従って、背面部42の断面はコの字型を成している。ここで、背面部42のz軸方向の正方向側に向かって折り曲げられた部分のうち、x軸方向の負方向側の端部近傍の部分である側壁38aは、他の部分よりもz軸方向に長く伸びている。さらに、側壁38aのz軸方向の略中央には、背面部42の延在方向に伸びる溝が形成されている。そして、同軸ケーブル220を同軸コネクタ10に取り付けるために第1かしめ部26を折り曲げると該溝部分から折れ曲がり、側壁38aが、絶縁体223と第1かしめ部26との間に挟まる。これにより、同軸コネクタ10と同軸ケーブル220との絶縁性を向上させることできる。
押さえ部46は、x軸方向に垂直な板状部材であり、同軸ケーブル220が同軸コネクタ10に組み付けられた際に、該同軸ケーブル220の先端が突き当たる部分である。ここで、押さえ部46のz軸方向の負方向側の端部と背面部42のz軸方向の正方向側の面との間には隙間Spが設けられている。同様に、円筒部41と背面部42のz軸方向の正方向側の面との間にも隙間Spが設けられている。これにより、押さえ部46のx軸方向の負方向側の空間と円筒部41内とが隙間Spを介して連通している。
また、ブッシング14は、2つに分離可能である。具体的には、ブッシング14は、y軸方向の正方向側の半分とy軸方向の負方向側の半分にV字型に分かれる。これにより、後述するソケット16がブッシング14に取り付けられることが可能となる。
ソケット16は、1枚の金属板(例えば、ばね用りん青銅)により作製され、図1に示すように、ブッシング14に取り付けられ、該ブッシング14によりハウジング12と絶縁されている。また、ソケット16は、図2に示すように、円筒部48、背面部50及び取り付け部52により構成されている。
円筒部48は、背面部50のx軸方向の正方向側に接続されており、z軸方向から平面視したときに、円環の一部が切り欠かれた形状を有している。円筒部48の半径は、ブッシング14の円筒部41の半径よりも小さい。そして、円筒部48は、同軸コネクタ10が組立てられた際に、図1に示すように、円筒部41内に収まっている。さらに、円筒部48は、円筒部20の中心軸が延在する方向(z軸方向)から平面視したときに円筒部20の中心に位置している。
背面部50は、図3及び図4に示すように、円筒部41から隙間Spを通過するように、x軸方向の負方向側に延在している板状部材である。取り付け部52は、背面部50のx軸方向の負方向側の端部において、z軸方向の正方向側に垂直に折り曲げられることにより設けられており、同軸ケーブル220の中心導体224と接続される。具体的には、取り付け部52は、所定の隙間を介して並ぶ2枚の切断用片52a,52bにより構成されている。そして、同軸ケーブル220の中心導体224が切断用片52a,52bの間の隙間に挟まれるように、z軸方向の正方向側から負方向側へと、同軸ケーブル220がかしめ部26により切断用片52a,52bに押さえつけられる。これにより、切断用片52a,52bは、かしめ部26からの力により同軸ケーブル220の絶縁体223に圧接する。そして、切断用片52a,52bは、同軸ケーブル220の絶縁体223の一部を切断(破壊)して、中心導体224と接続される。
(同軸コネクタの組み立て)
以上のように構成された同軸コネクタ10は、以下に説明する手順により組立てられる。
まず、ブッシング14に対してソケット16を取り付ける。具体的には、円筒部41内に円筒部48が収まると共に、背面部50が隙間Spに収まるように、ブッシング14によりソケット16をy軸方向の両側から挟み込む。
次に、ハウジング12に対してブッシング14を取り付ける。具体的には、円筒部20内に円形部36が収まると共に、固定部24間に保持部38が収まるように、z軸方向の正方向側からブッシング14をハウジング12に対して押し込むようにして取り付ける。
次に、外部導体222及び絶縁体223が露出した状態の同軸ケーブル220を取り付け部52上に載置する。このとき、中心導体224は、露出していない。そして、絶縁体223が取り付け部52上に位置し、外部導体222が第2かしめ部27上に位置し、絶縁被膜221が第3かしめ部28上に位置するように、同軸ケーブル220をソケット16に載置する。
同軸ケーブル220の載置後、同軸ケーブル220を同軸コネクタ10に固定するためのかしめを行う。まず、第1かしめ部26を折り曲げることにより、絶縁体223を切断用片52a,52bに押し付ける。これにより、絶縁体223の一部が切断用片52a,52bにより切断され、切断用片52a,52bと中心導体224とが接続される。
次に、第2かしめ部27を外部導体222に巻き付けるように折り曲げる。これに加え、第3かしめ部28を絶縁被膜221に巻き付けるように折り曲げる。以上の工程を経て、同軸コネクタ10は、図1に示すような同軸ケーブル220と接続された状態となる。
(同軸コネクタのレセプタクルへの取り付け 図3及び図4参照)
次に、同軸コネクタ10のレセプタクル230への着脱について説明する。レセプタクル230は、図3に示すように、外部導体232及び中心導体234により構成されている。外部導体232は、円筒形状の電極である。中心導体234は、外部導体232の中心においてz軸方向の負方向側に突出している電極である。
同軸コネクタ10をレセプタクル230に嵌合する際には、図3に示すように、外部導体232が円筒部20内に収まるように取り付ける。これにより、円筒部20の内周面と外部導体232の外周面とが接触し、同軸ケーブル220の外部導体222とレセプタクル230の外部導体232とがハウジング12を介して電気的に接続されるようになる。
また、外部導体232が円筒部20内に収まるのと同時に、図4に示すように、中心導体234がソケット16の円筒部48に挿入される。これにより、中心導体234の外周面と円筒部48の内周面とが接触し、同軸ケーブル220の中心導体224とレセプタクル230の中心導体234とがソケット16を介して電気的に接続されるようになる。
(効果)
以上のように構成された同軸コネクタ10によれば、レセプタクル230との嵌合力の低下を抑制することができる。具体的には、同軸コネクタ10をレセプタクル230に嵌合する際に、同軸コネクタ10の円筒部20は、レセプタクル230の外部導体232により押し広げられる。その結果、円筒部20の形状が崩れ、レセプタクル230との嵌合力が弱まる。しかし、同軸コネクタ10では、図2に示すように、円筒部20の周囲に、径拡大抑制部25が設けられている。これにより、円筒部20が押し広げられて塑性変形する前に、円筒部20は、径拡大抑制部25により該円筒部20の中心に向かう方向に復元力を付加される。従って、同軸コネクタ10では、円筒部20の形状が崩れることによってレセプタクル230との嵌合力が弱まることを抑制することができる。
ところで、同軸コネクタ10のハウジング12では、C字型を成す円筒部20の各端部から平板状の固定部24が延びているため、それらの接続部Jにはくびれが形成されている。接続部Jは、折り曲げ部分Qとかしめ部26との中間の位置に配置されている。また、このようにC字型を成す円筒部20の各端部くびれが形成されていることで、接続部Jは、同軸コネクタ10をレセプタクル230に嵌合する際に変形しやすい。ここで、同軸コネクタ10のハウジング12では、径拡大抑制部25が、円筒部20におけるy軸方向に位置する弧の周囲からx軸方向の負方向側に向かって、該弧に沿うように設けられている。つまり、径拡大抑制部25は、接続部Jの周囲にも設けられている。従って、同軸コネクタ10では、径拡大抑制部25が、ハウジング12の変形しやすい部分の周囲に設けられているため、より効果的に、円筒部20の形状の崩れを抑え、レセプタクル230との嵌合力が弱まることを抑制することができる。なお、径拡大抑制部25が、レセプタクル230に嵌合されない状態で、円筒部20と当接するように設けられていてもよい。あるいは、レセプタクル230が接続されない状態で、径拡大抑制部25が、円筒部20につながる接続部Jと円筒部20の外側において最も近接するように設けられ、あるいは径拡大抑制部25が接続部Jのみに当接するように設けられていてもよい。x軸を基準とする線対称の位置に、2つの径拡大抑制部25が設けられて、一対の線対称配置の径拡大抑制部25であることが好ましい。一対の線対称配置の径拡大抑制部25が設けられる場合、x軸を基準に線対称配置されることで、径拡大抑制部25によって付加される復元力が円筒部20に対称に作用するため、応力集中による円筒部20の塑性変形の発生が抑制できる。
(第1変形例 図5参照)
第1変形例である同軸コネクタ10Aと一実施例である同軸コネクタ10との相違点は、径拡大抑制部25の形状である。第1変形例である同軸コネクタ10Aでは、径拡大抑制部25が、円筒部20におけるy軸方向に位置する弧の周囲にのみに設けられている。具体的には、z軸方向から同軸コネクタ10を平面視したときに、円筒部20の中心及び径拡大抑制部25のx軸方向の中心を結んだ線分L1と、円筒部20の中心及び同軸コネクタ10Aに同軸ケーブル220が接続された際の該同軸ケーブル220の中心導体224の延長線である中心線と該円筒部20の交点を結んだ線分L2との成す角度αが略90°となるように、径拡大抑制部25が設けられている。径拡大抑制部25がこのような形状であっても、径拡大抑制部25は円筒部20の周囲に位置するため、円筒部20の形状の崩れによってレセプタクル230との嵌合力が弱まることを抑制することができる。
(第2変形例 図6参照)
第2変形例である同軸コネクタ10Bと第1変形例である同軸コネクタ10Aとの相違点は、角度αが略100°である点である。円筒部20において、基本的に、蓋部22と接続されているx軸方向の正方向側の折り曲げ部分Qから蓋部22に固定されるかしめ部26と折り曲げ部分Qとの中間部分に近づくほど変形しやすい。従って、角度αを90°よりも大きな100°にすることによって、固定端に相当する折り曲げ部分Q及びかしめ部26からより離れた部分の変形を抑制することができる。つまり、第2変形例である同軸コネクタ10Bは、第1変形例である同軸コネクタ10Aと比較して、より効率的に、円筒部20の形状の崩れを抑え、レセプタクル230との嵌合力が弱まることを抑制することができる。
(第3変形例 図7参照)
第3変形例である同軸コネクタ10Cと第1変形例である同軸コネクタ10Aとの相違点は、角度αが略120°である点である。これにより、円筒部20のy軸方向の両側に設けられた径拡大抑制部25と折り曲げ部分Qそれぞれを結んだ線分が正三角形を成す。そして、円筒部20は、それらの3つの頂点からバランスよく該円筒部20の中心に向かう方向に復元力を付加される。従って、角度αを120°にすることにより、バランスよく円筒部20の形状の崩れを抑え、レセプタクル230との嵌合力が弱まることを抑制することができる。
(第4変形例 図8参照)
第4変形例である同軸コネクタ10Dと一実施例である同軸コネクタ10との相違点は、径拡大抑制部25の形状である。具体的には、第4変形例である同軸コネクタ10Dにおける径拡大抑制部25の形状は、第1変形例である同軸コネクタ10Aの径拡大抑制部25及び第3変形例である同軸コネクタ10Cの径拡大抑制部25を組み合わせた形状、すなわち、円筒部20におけるy軸方向の一方側に対して複数の径拡大抑制部25が設けられている。図8で示すように、x軸を基準にして、接続部Jに近い方の第1の一対の線対称配置された径拡大抑制部25と第2の一対の線対称配置された径拡大抑制部25との複数の一対の線対称配置された径拡大抑制部25が設けられている。径拡大抑制部25がこのような形状であっても、径拡大抑制部25は円筒部20の周囲に位置するため、円筒部20の形状の崩れによってレセプタクル230との嵌合力が弱まることを抑制することができる。複数の一対の線対称配置された径拡大抑制部25を配置することで、径拡大抑制部25に作用する応力を減少させて、径拡大抑制部25自身の変形が抑制される。レセプタクルが挿入されない状態における、円筒部20と第1の一対の線対称配置された径拡大抑制部25との距離は、円筒部20と第2の一対の線対称配置された径拡大抑制部25との距離より短いことが好ましい。
(他の実施例)
本発明に係る同軸コネクタは前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。例えば、各部材の材料、大きさ、具体的な形状等は任意である。また、各実施例を組み合わせてもよい。
以上のように、本発明は、同軸コネクタに対して有用であり、相手方のコネクタに対する嵌合力の低下を抑制することができる点において優れている。
J 接続部
α 角度(第1の線分と第2の線分とが成す角度)
10,10A,10B,10C,10D 同軸コネクタ
12 ハウジング
14 ブッシング
16 ソケット
20 円筒部
22 蓋部
23 保持部
24 固定部
25 径拡大抑制部
220 同軸ケーブル
221 絶縁被膜
222 外部導体
223 絶縁体
224 中心導体
230 レセプタクル(相手方コネクタ)

Claims (5)

  1. 中心導体、該中心導体の周囲に設けられている絶縁体、該絶縁体の周囲に設けられている外部導体、及び、該外部導体の周囲に設けられている絶縁被膜により構成されている同軸ケーブルが取り付けられる同軸コネクタであって、
    前記同軸ケーブルが延在している延在方向に直交する中心軸を有する円筒部、該円筒部から該同軸ケーブルに沿うように延在する固定部、及び該中心軸と直交する面を持ち該面によって該円筒部の一方側を覆う蓋部を含むハウジングと、
    前記ハウジングに取り付けられているブッシングと、
    前記中心軸と平行な嵌合方向から平面視したときに前記円筒部の中央に位置し、かつ、前記ブッシングにより前記ハウジングと絶縁されているソケットであって、前記中心導体と接続されるソケットと、
    を備えており、
    前記嵌合方向から平面視したとき、前記円筒部と前記固定部との接続部にはくびれが形成され、
    前記蓋部には、相手方のコネクタが接続された際に前記円筒部の径の拡大を抑えるために、前記嵌合方向から平面視したときに、該円筒部の周囲に位置し、該円筒部の中心に向かう方向に復元力を付加する径拡大抑制部が設けられており、
    前記径拡大抑制部は、前記延在方向において、前記円筒部の中央から見て前記接続部と同じ側のみに位置すること、
    を特徴とする同軸コネクタ。
  2. 前記径拡大抑制部は、相手方のコネクタが接続された際に、前記接続部と当接する位置に設けられていること、
    を特徴とする請求項1に記載の同軸コネクタ。
  3. 前記嵌合方向から平面視したとき、前記径拡大抑制部における延在方向の中心及び前記円筒部の中心を結んだ第1の線分と、該円筒部の中心及び該円筒部における前記固定部の反対側であって前記中心導体の延長線との交点を結んだ第2の線分とが成す角の角度は、100°以上であること、
    を特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の同軸コネクタ。
  4. 前記嵌合方向から平面視したとき、前記径拡大抑制部における延在方向の中心及び前記円筒部の中心を結んだ第1の線分と、該円筒部の中心及び該円筒部における前記固定部の反対側であって前記中心導体の延長線との交点を結んだ第2の線分とが成す角の角度は、120°以上であること、
    を特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の同軸コネクタ。
  5. 前記径拡大抑制部は複数設けられていること、
    を特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の同軸コネクタ。
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