JP6589674B2 - 電気コネクタ - Google Patents

Description

本開示は、同軸ケーブルの一端側に取り付けられるプラグコネクタを含む電気コネクタに関する。

携帯電話等の電子機器の信号伝送媒体として、細線同軸ケーブル等の同軸ケーブルが用いられる。このような同軸ケーブルと基板とを電気的に接続するコネクタとして、例えば特許文献１に記載されたプラグコネクタがある。

このようなプラグコネクタは、同軸ケーブルの内部導体に接続される導電性のソケットと、該ソケットが取り付けられる絶縁性のハウジングと、該ハウジングを保持すると共に同軸ケーブルの外部導体に電気的に接続される外部導体シェルと、を備えている。ハウジングは、同軸ケーブルの内部導体と外部導体シェルとを絶縁する用途で設けられている。プラグコネクタは、基板に実装されたリセプタクルコネクタに嵌合される。プラグコネクタ及びリセプタクルコネクタが互いに嵌合した状態において、プラグコネクタのソケットとリセプタクルコネクタの導体部分とが接触することにより、同軸ケーブルの内部導体と、リセプタクルコネクタが実装された基板の電気回路とが電気的に接続される。

特開２０１３−９３２１２号公報

上述したようなプラグコネクタは、小型化の観点、作製容易化の観点、及び安価に作製する観点等から、部品点数を削減することが望まれている。そこで、本開示は、プラグコネクタの部品点数を削減することが可能なプラグコネクタを含む電気コネクタを説明する。

本開示の一つの観点に係る電気コネクタは、内部導体及び外部導体が外部に露出した同軸ケーブルの一端側に取付けられたプラグコネクタと、同軸ケーブルと電気的に接続される基板に実装されプラグコネクタに嵌合されるリセプタクルコネクタと、を備える電気コネクタであって、プラグコネクタは、同軸ケーブルの外部導体に電気的に接続される導電性の外部導体シェルと、外部導体シェルに包まれて保持され、同軸ケーブルの内部導体が内部に挿通された状態で該内部導体の一部を外部に露出させる窓部が形成された絶縁性のハウジングと、を有し、リセプタクルコネクタは、プラグコネクタと嵌合された状態において、窓部により外部に露出した内部導体の一部と電気的に接続される導電性の導体部を有する。

本開示の一つの観点に係る電気コネクタでは、内部導体が挿通された絶縁性のハウジングに窓部が形成されており、該窓部により、内部導体の一部がプラグコネクタの外部に露出している。これにより、プラグコネクタがリセプタクルコネクタに嵌合した状態において、同軸ケーブルの内部導体とリセプタクルコネクタの導体部とが窓部を通して直接接触可能となる。内部導体と導体部とが直接接触し、互いに電気的に接続されるので、上述した導電性のソケットが不要となる。これにより、従来と比較してプラグコネクタの部品点数を削減した電気コネクタを提供することができる。

窓部の外形は円形であってもよい。これにより、リセプタクルコネクタに対してプラグコネクタを嵌合させ、同軸ケーブルの内部導体とリセプタクルコネクタの導体部とを直接接触させる際、プラグコネクタの姿勢が、窓部の周方向に対して限定されにくくなり、内部導体と導体部とを容易に直接接触させることができる。

ハウジングは、窓部を囲んで配置された壁面により形成される空間であって、嵌合されるリセプタクルコネクタを収容する収容部を有し、収容部は、窓部に向かうに連れて空間が狭くなるテーパ状に形成されていてもよい。収容部がテーパ状に形成されていることにより、収容部にリセプタクルコネクタを収容し易くなり、同軸ケーブルの内部導体とリセプタクルコネクタの導体部とを一層容易に直接接触させることができる。

導体部は、内部導体と対向する方向に弾性的に変位可能に構成されていてもよい。これにより、振動等により導体部と内部導体との位置関係が変化した場合であっても、導体部と内部導体とを適切に直接接触させることができる。すなわち、内部導体の電気的接続の安定性を担保することができる。

本開示に係る電気コネクタによれば、部品点数を削減することが可能となる。

図１は、本発明の実施形態に係る電気コネクタの斜視図である。 図２は、図１の電気コネクタに含まれたプラグコネクタの底面図である。 図３は、図２のプラグコネクタの分解斜視図である。 図４は、図２のプラグコネクタの断面図である。 図５は、図２のプラグコネクタに含まれるハウジングの断面図である。 図６は図２のプラグコネクタの組み立て工程を説明する図であり、図６（ａ）は同軸ケーブルをセットする工程、図６（ｂ）はハウジングで覆う工程を、それぞれ説明する図である。 図７は図２のプラグコネクタの組み立て工程を説明する図であり、図７（ａ）は外部導体シェルで覆う工程、図７（ｂ）は外部導体シェルを固定する工程を、それぞれ説明する図である。 図８は、図１の電気コネクタに含まれたリセプタクルコネクタの斜視図である。 図９は、図８のリセプタクルコネクタの断面斜視図である。 図１０は、図８のリセプタクルコネクタの導体部を示す斜視図である。 図１１は、図１の電気コネクタの平面図である。 図１２は図１１のＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図であり、図１２（ａ）はプラグコネクタとリセプタクルコネクタとが嵌合される前の状態、図１２（ｂ）はプラグコネクタとリセプタクルコネクタとが嵌合された状態を、それぞれ示す図である。

以下に説明される本開示に係る実施形態は本発明を説明するための例示であるので、本発明は以下の内容に限定されるべきではない。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

［電気コネクタ］
図１を参照して、電気コネクタの全体構成について説明する。図１に示されるように、電気コネクタ１は、プラグコネクタ１０と、リセプタクルコネクタ５０とを備える。電気コネクタ１は、ケーブル状信号伝送媒体を基板の電気回路に電気的に接続するコネクタであり、例えばＲＦ（Radio Frequency）コネクタである。ケーブル状信号伝送媒体とは、携帯電話等の種々の電子機器の信号伝送媒体であり、例えば同軸ケーブルＳＣである。基板とは、例えば印刷配線基板ＰＢである。すなわち、本実施形態の電気コネクタ１は、同軸ケーブルＳＣを印刷配線基板ＰＢの電気回路に電気的に接続する同軸型電気コネクタである。電気コネクタ１では、印刷配線基板ＰＢに実装されたリセプタクルコネクタ５０と、同軸ケーブルＳＣの端末部分ＴＰ（一端側）に取り付けられたプラグコネクタ１０とが嵌合することにより、同軸ケーブルＳＣと印刷配線基板ＰＢの電気回路とを電気的に接続する（詳細は後述）。

なお、以下の説明においては、同軸ケーブルＳＣの延伸方向を「Ｘ方向」、プラグコネクタ１０及びリセプタクルコネクタ５０が嵌合した状態における、プラグコネクタ１０及びリセプタクルコネクタ５０の対向方向を「Ｚ方向」、Ｘ方向及びＺ方向に直交する方向を「Ｙ方向」として説明する場合がある。

［プラグコネクタ］
次に、図２〜図７を参照して、プラグコネクタ１０の詳細について説明する。図２〜図４に示されるように、プラグコネクタ１０は、絶縁性の絶縁ハウジング２０と、導電性の外部導体シェル３０とを有している。プラグコネクタ１０は、同軸ケーブルＳＣの端末部分ＴＰに取り付けられている。プラグコネクタ１０は、リセプタクルコネクタ５０に差し込まれることにより、印刷配線基板ＰＢに実装されたリセプタクルコネクタ５０に嵌合する（図１参照）。なお、プラグコネクタ１０は、リセプタクルコネクタ５０に嵌合しても、リセプタクルコネクタ５０から抜去可能とされている。リセプタクルコネクタ５０に対する、プラグコネクタ１０の嵌合及び抜去作業は、印刷配線基板ＰＢの厚さ方向（Ｚ方向）に行われる。以下、プラグコネクタ１０が取り付けられる同軸ケーブルＳＣ、並びに、プラグコネクタ１０を構成する絶縁ハウジング２０及び外部導体シェル３０について、詳細に説明する。

（同軸ケーブル）
同軸ケーブルＳＣは、携帯電話等の小型端末に内蔵される各種の信号処理要素（例えば、アンテナ、アンテナを制御する制御チップ、基板等）間で高周波信号を伝送するために、当該小型端末内において用いられる配線である。同軸ケーブルＳＣは、図６（ａ）に示されるように、内部導体ＳＣ１と、内部導体ＳＣ１の周囲に設けられた絶縁体ＳＣ２と、絶縁体ＳＣ２の周囲に設けられた外部導体ＳＣ３と、外部導体ＳＣ３の周囲に設けられた保護被膜ＳＣ４とを備える。

同軸ケーブルＳＣがプラグコネクタ１０と接続される際には、同軸ケーブルＳＣの加工が行われる。具体的には、同軸ケーブルＳＣにおける端末部分ＴＰの先端側において外部導体ＳＣ３が露出するように、保護被膜ＳＣ４が除去される。また、同軸ケーブルＳＣの先端側において絶縁体ＳＣ２が露出するように、外部導体ＳＣ３が除去される。さらに、同軸ケーブルＳＣの先端側において内部導体ＳＣ１が露出するように、絶縁体ＳＣ２が除去される。その結果、同軸ケーブルＳＣの先端側に向かうにつれて、外部導体ＳＣ３、絶縁体ＳＣ２及び内部導体ＳＣ１がこの順に段状に露出される。

本実施形態では、内部導体ＳＣ１が、リセプタクルコネクタ５０の信号コンタクト部材５２（後述）に電気的に接続されることにより、信号伝送回路が構成されている。また、外部導体ＳＣ３が、外部導体シェル３０を介してリセプタクルコネクタ５０のグランドコンタクト部材５３（後述）に電気的に接続されことにより、グランド回路が構成されている。

（ハウジング）
絶縁ハウジング２０は、同軸ケーブルＳＣの端末部分ＴＰにおいて内部導体ＳＣ１の周囲に設けられた絶縁性の部材である。絶縁ハウジング２０は、外部導体シェル３０に包まれて保持されている。絶縁ハウジング２０は、内部導体ＳＣ１及び外部導体シェル３０の間に介在することによって、内部導体ＳＣ１と外部導体シェル３０とを電気的に絶縁する。絶縁ハウジング２０は、例えば、液晶ポリマー等の樹脂からなる絶縁体により形成されている。図２〜図４、図５、及び図６（ｂ）に示されるように、絶縁ハウジング２０は、延在部２１と、本体部２２とを有している。

本体部２２は、同軸ケーブルＳＣの先端（端末部分ＴＰ側の先端）において、内部導体ＳＣ１を収容する、外形が円柱状の部位である。本体部２２は、内部導体ＳＣ１が内部に挿通された状態で、該内部導体ＳＣ１の一部を外部に露出させる。外部に露出させるとは、外部から直接接触可能な状態にすることをいう。すなわち、本体部２２は、内部導体ＳＣ１の一部を、外部から直接接触可能な状態で収容する。本体部２２は、凹部２２ａと、内部空間２２ｘと、窓部２２ｈとを有する。

凹部２２ａは、リセプタクルコネクタ５０と対向する面に形成された凹状部分である。凹部２２ａは、上記リセプタクルコネクタ５０と対向する面の外縁２２ｂを除いた領域に形成され、底面２２ｃと周壁面２２ｄとを有している。底面２２ｃは円形に形成されている。周壁面２２ｄは外縁２２ｂと底面２２ｃとを連絡する。底面２２ｃ及び周壁面２２ｄにより形成される凹部２２ａ内の空間は、リセプタクルコネクタ５０を収容する収容部２２ｆを構成する。すなわち、収容部２２ｆは、底面２２ｃと周壁面２２ｄとによって区画される空間である。周壁面２２ｄは、外縁２２ｂから底面２２ｃに向かうに連れて、底面２２ｃの中央部分に近づくように傾斜している。このため、収容部２２ｆは、外縁２２ｂから底面２２ｃに向かうに連れて空間が狭くなるテーパ状に形成されている。すなわち、収容部２２ｆは、リセプタクルコネクタ５０側に広がる円錐台形の空間を構成している。

内部空間２２ｘは、内部導体ＳＣ１を収容する空間である（図４及び図５参照）。内部空間２２ｘは、本体部２２の外周面の一側部分２２ｒから、該外周面における一側部分２２ｒに対向する他側部分２２ｓに向かってＸ方向に延びている。より詳細には、内部空間２２ｘは、本体部２２の軸方向（Ｚ方向）における略中央位置において、一側部分２２ｒから、先端位置２２ｙまでＸ方向に延びている。先端位置２２ｙは、本体部２２の径方向における中心と他側部分２２ｓとの間の位置である。

内部空間２２ｘは、一側部分２２ｒから挿通された内部導体ＳＣ１を収容する。内部空間２２ｘのＺ方向の寸法は内部導体ＳＣ１の径以上の長さとされ、内部空間２２ｘの幅（Ｙ方向の寸法）は内部導体ＳＣ１の径以上の長さとされる。内部空間２２ｘは、後述する導体収容部分２１ｃとＺ方向及びＹ方向の長さが同程度とされている。このことにより、内部空間２２ｘに内部導体ＳＣ１を適切に収容することができる。

窓部２２ｈは、内部空間２２ｘに挿通された内部導体ＳＣ１の一部を外部に露出させる。窓部２２ｈは、底面２２ｃの中央部分において、凹部２２ａと内部空間２２ｘとを連通させる連通口である。窓部２２ｈの外形（Ｚ方向から見た外縁形状）は、例えば円形とされる。

窓部２２ｈは、凹部２２ｏと、露出口２２ｐとを有している。凹部２２ｏは、底面２２ｃの中央に形成された外形円形の凹状部分である。露出口２２ｐは、凹部２２ｏの底面２２ｑの中央部分において、内部空間２２ｘの延伸方向に沿って形成された開口部分である。露出口２２ｐは、内部導体ＳＣ１を外部に露出させる。具体的には、露出口２２ｐは、内部導体ＳＣ１のうちＺ方向において窓部２２ｈと重なる部分を外部に露出させる。露出口２２ｐのＹ方向の長さは、内部導体ＳＣ１の径以上の長さとされている。

露出口２２ｐは、Ｚ方向において内部空間２２ｘと重なるように形成されている。詳述すると、露出口２２ｐは、Ｚ方向においてその全ての領域が内部空間２２ｘと重なる位置関係となる。一方で、内部空間２２ｘは、Ｚ方向において露出口２２ｐと重ならない領域を有している。具体的には、内部空間２２ｘは、Ｚ方向において露出口２２ｐと重ならない領域として、先端収容部２２ｍ及び基端収容部２２ｎを有している（図４参照）。

先端収容部２２ｍ及び基端収容部２２ｎは、内部空間２２ｘに収容される内部導体ＳＣ１のうち窓部２２ｈ（より詳細には露出口２２ｐ）から露出しない部分を収容する。より詳細には、先端収容部２２ｍは、内部空間２２ｘに収容された内部導体ＳＣ１のうち、窓部２２ｈから露出する部分よりも先端側の部分を収容する。また、基端収容部２２ｎは、内部空間２２ｘに収容された内部導体ＳＣ１のうち、窓部２２ｈから露出する部分よりも基端側の部分を収容する。

このように、内部導体ＳＣ１のうち、窓部２２ｈから露出する部分の先端側の部分についても内部空間２２ｘに収容される構成とすることにより、例えば、内部空間２２ｘ内において内部導体ＳＣ１の位置が基端側に変化した場合であっても、当該位置変化の前に先端収容部２２ｍに収容されていた同軸ケーブルＳＣの部分を窓部２２ｈから露出させることができる。これにより、信号コンタクト部材５２（後述）と接触する部分を確実に確保することができる。なお、先端収容部２２ｍ及び基端収容部２２ｎのＺ方向の長さは、内部導体ＳＣ１の径と同程度とされていてもよい。これにより、先端収容部２２ｍ及び基端収容部２２ｎにおける内部導体ＳＣ１に対するホールド力を上げることができ、内部空間２２ｘにおいて内部導体ＳＣ１を固定し易くなる。

なお、内部空間２２ｘにおいては、規制部２２ｔ（図５参照）により、内部導体ＳＣ１のＹ方向における位置が制限されている。規制部２２ｔは、内部空間２２ｘの内壁において、内部導体ＳＣ１を挟むように一対形成されている。規制部２２ｔは、内部導体ＳＣ１のＹ方向の位置決めを行う。規制部２２ｔは、凹部２２ｏの底面２２ｑから、内部空間２２ｘにおける内部導体ＳＣ１が載置された面に向かって延びており、外側に膨らむように円弧状に形成されている。規制部２２ｔは、内部導体ＳＣ１が位置ずれしていない状態においては、内部導体ＳＣ１に当たらない位置に配置されているが、内部導体ＳＣ１がＹ方向にずれた又はＹ方向に広がるように変形した場合には、内部導体ＳＣ１に当たることとなる。これにより、内部導体ＳＣ１のＹ方向における位置が、所定の範囲内に制限され、内部導体ＳＣ１の位置ずれが抑制される。例えば、内部空間２２ｘに内部導体ＳＣ１を挿入する際には、内部導体ＳＣ１の一部がＹ方向に曲がることがある。このような場合には、内部導体ＳＣ１と、リセプタクルコネクタ５０の信号コンタクト部材５２（後述）との接触が困難になり易い。この点、規制部２２ｔが設けられていることにより、内部導体ＳＣ１の挿入時において内部導体ＳＣ１がＹ方向に曲がりにくくなり、内部導体ＳＣ１と信号コンタクト部材５２（後述）とを容易に接触させることができる。

延在部２１は、本体部２２に接続されると共にＸ方向に沿って延在し、内部導体ＳＣ１と絶縁体ＳＣ２の少なくとも一部とを覆う、断面矩形の部位である。延在部２１の幅（Ｙ方向の長さ）は、本体部２２のＹ方向の長さである直径よりも短い。

延在部２１は、第１被覆部２１ａと、第２被覆部２１ｂとを有している。第１被覆部２１ａは、本体部２２と第２被覆部２１ｂとの間に配置されており、基端収容部２２ｎに連通する空間である導体収容部分２１ｃを有する。導体収容部分２１ｃは、基端収容部２２ｎ及び先端収容部２２ｍを含む内部空間２２ｘとＺ方向及びＹ方向の長さが同程度とされており、内部導体ＳＣ１の一部を収容する。第２被覆部２１ｂは、第１被覆部２１ａに接続されており、導体収容部分２１ｃに連通する空間である絶縁体収容部分２１ｄを有する。絶縁体収容部分２１ｄは、Ｚ方向及びＹ方向の長さが絶縁体ＳＣ２の径と同程度とされており、絶縁体ＳＣ２の一部を収容する。

絶縁ハウジング２０は、図３に示されるように、Ｙ方向に２つに分離可能とされている。具体的には、絶縁ハウジング２０における本体部２２及び延在部２１のそれぞれが、Ｙ方向において対称となるように分離可能とされている。ここでの分離とは、絶縁ハウジング２０を完全に分離することではなく、絶縁ハウジング２０のうち、本体部２２の一部、より詳細には本体部２２の他側部分２２ｓの一部がつながった状態で絶縁ハウジング２０を分離すること（半割れ状態にすること）をいう。すなわち、絶縁ハウジング２０は、他側部分２２ｓの一部のみがつながった状態で本体部２２及び延在部２１のそれぞれが分離された図３に示される状態と、本体部２２及び延在部２１がそれぞれ連結されて一体化された図６（ｂ）に示される状態との間で可変に構成されている。同軸ケーブルＳＣを挟んだ状態で絶縁ハウジング２０を連結して一体化することにより、同軸ケーブルＳＣに対して絶縁ハウジング２０を取り付けることができる（図６（ｂ）参照）。

（外部導体シェル）
外部導体シェル３０は、同軸ケーブルＳＣの外部導体ＳＣ３に電気的に接続される導電性のグランドコンタクト部材である。外部導体シェル３０は、絶縁ハウジング２０の周囲に設けられる。外部導体シェル３０は、リセプタクルコネクタ５０のグランドコンタクト部材５３（後述）に電気的に接続されて、グランド回路を構成する。外部導体シェル３０は、例えば、薄板金属状の部材から形成されている。

図２〜図４、及び図７（ａ）（ｂ）に示されるように、外部導体シェル３０は、本体部３１と、蓋部３２とを有している。

本体部３１は、絶縁ハウジング２０の外形に模られており、本体シェル３１ａと、延在シェル３１ｂとを有している。本体シェル３１ａは、絶縁ハウジング２０の本体部２２の外周面を覆うように設けられている。本体シェル３１ａは、円筒形状に形成され、その筒孔内に絶縁ハウジング２０の本体部２２を同軸で収容する。本体シェル３１ａの内径は、本体部２２の外形と略同一とされている（図７（ａ）参照）。このため、本体シェル３１ａの内周面は、本体部２２の外周面と接している。

本体シェル３１ａのＺ方向の寸法は本体部２２のＺ方向の寸法よりも大きく、すなわち、本体シェル３１ａは、収容した本体部２２の周壁面２２ｄよりも突出した突出部分３１ｃを有する。突出部分３１ｃの外周面には、その全周に亘って、径方向内側に凹んだ切欠き部３１ｄ（図４及び図７（ａ）（ｂ）参照）が形成されている。該切欠き部３１ｄは、プラグコネクタ１０とリセプタクルコネクタ５０とが嵌合する際の係合箇所とされる（詳細は後述）。

延在シェル３１ｂは、本体シェル３１ａに接続されると共に、絶縁ハウジング２０の延在部２１をＹ方向両側から挟み込むようにしてＸ方向に延びている。延在シェル３１ｂは、延在部２１及び外部導体ＳＣ３に接している（図７（ａ）参照）。

蓋部３２は、本体部３１に一体的に設けられている。蓋部３２は、固定部３３と、カバー部３４とを有する。カバー部３４は、本体シェル３１ａの上面側（図２の底面図で示される側と反対側）の開口部分を閉じるように覆っている。カバー部３４は、本体シェル３１ａに開閉可能に連結されている。また、カバー部３４は、延在シェル３１ｂの上面側についても覆っている。カバー部３４には、絶縁ハウジング２０の本体部２２が載置される（図７（ａ）参照）。

固定部３３は、同軸ケーブルＳＣに対してプラグコネクタ１０を取り付ける（固定する）と共に、外部導体ＳＣ３に接触することにより外部導体ＳＣ３と外部導体シェル３０とを電気的に接続する。固定部３３は、同軸ケーブルＳＣに沿って設けられた、固定保持板３３ａ，３３ｂを有している。固定保持板３３ａ，３３ｂは、折り曲げ可能に構成されており、折り曲げられる前の状態において、Ｕ字状に形成された板状部材である（図７（ａ）参照）。固定保持板３３ａは、延在シェル３１ｂ及び外部導体ＳＣ３を覆うように折り曲げられる（図７（ｂ）参照）。固定保持板３３ａは、延在シェル３１ｂ及び外部導体ＳＣ３と共に、絶縁ハウジング２０の延在部２１を覆うように折り曲げられてもよい。固定保持板３３ｂは、固定保持板３３ａとＸ方向において隣り合っており、より詳細には、本体シェル３１ａとの間に固定保持板３３ａを挟む位置に設けられている。固定保持板３３ｂは、保護被膜ＳＣ４を外方側から覆うように折り曲げられる。

同軸ケーブルＳＣに対するプラグコネクタ１０の取り付けは、固定保持板３３ａ，３３ｂをかしめることにより行われる。すなわち、延在シェル３１ｂ及び外部導体ＳＣ３を覆うように固定保持板３３ａを折り曲げ、固定保持板３３ａの先端をかしめると共に、保護被膜ＳＣ４を覆うように固定保持板３３ｂを折り曲げ、固定保持板３３ｂの先端をかしめることにより、同軸ケーブルＳＣ、絶縁ハウジング２０、及び外部導体シェル３０を一体的に固定し、同軸ケーブルＳＣに対してプラグコネクタ１０を取り付ける。

［プラグコネクタの組み立て工程］
次に、図６及び図７を参照して、プラグコネクタ１０の組み立て工程について説明する。

最初に、図６（ａ）に示されるように、端末部分ＴＰの外部導体ＳＣ３及び内部導体ＳＣ１が露出（ケーブルストリップ）した同軸ケーブルＳＣを用意する。

つづいて、図６（ｂ）に示されるように、同軸ケーブルＳＣの内部導体ＳＣ１の周囲に、絶縁性の絶縁ハウジング２０を設ける。より詳細には、分離した（半割れ状態にした）絶縁ハウジング２０（図３参照）を端末部分ＴＰにセットし、該分離した絶縁ハウジング２０を、同軸ケーブルＳＣを挟むように連結させて一体化することにより、同軸ケーブルＳＣに絶縁ハウジング２０を取り付ける。絶縁ハウジング２０を取り付けた状態においては、延在部２１により絶縁体ＳＣ２及び内部導体ＳＣ１の一部が覆われ、本体部２２の内部空間２２ｘに内部導体ＳＣ１が収容される。内部空間２２ｘに収容された内部導体ＳＣ１のうち先端部分は先端収容部２２ｍに収容され、基端部分は基端収容部２２ｎに収容される。そして、内部空間２２ｘに収容された内部導体ＳＣ１のうち、先端収容部２２ｍに収容された部分と基端収容部２２ｎに収容された部分の間の部分が、窓部２２ｈから露出する。

つづいて、図７（ａ）に示されるように、外部導体シェル３０に絶縁ハウジング２０を載置する。より詳細には、本体部３１の本体シェル３１ａ内に絶縁ハウジング２０の本体部２２を収容すると共に、本体部３１の延在シェル３１ｂに絶縁ハウジング２０の延在部２１が挟まれるように、外部導体シェル３０及び絶縁ハウジング２０を配置する。

最後に、図７（ｂ）に示されるように、外部導体シェル３０の固定部３３により、同軸ケーブルＳＣに対してプラグコネクタ１０を固定する。より詳細には、固定保持板３３ａ及び固定保持板３３ｂを折り曲げてかしめることにより、同軸ケーブルＳＣに対してプラグコネクタ１０を取り付ける（固定する）と共に、外部導体ＳＣ３と外部導体シェル３０とを電気的に接続する。

［リセプタクルコネクタ］
次に、図８〜図１０を参照して、リセプタクルコネクタ５０の詳細について説明する。図８及び図９に示されるように、リセプタクルコネクタ５０は、ハウジング５１と、信号コンタクト部材５２と、グランドコンタクト部材５３とを有している。リセプタクルコネクタ５０は、印刷配線基板ＰＢ（図１参照）に、例えば半田付けにより実装されている。リセプタクルコネクタ５０は、同軸ケーブルＳＣに取り付けられたプラグコネクタ１０に嵌合される。

（ハウジング）
ハウジング５１は、印刷配線基板ＰＢ上に載置された円錐台形の絶縁性部材である。ハウジング５１の円錐台形状の傾斜角度は、上述した収容部２２ｆの円錐台形状の傾斜角度と略一致している。ハウジング５１は、信号コンタクト部材５２とグランドコンタクト部材５３との間に配置されており、信号コンタクト部材５２とグランドコンタクト部材５３とを電気的に絶縁している。ハウジング５１は、中空状であり内部に信号コンタクト部材５２を収容している。ハウジング５１には、内部に収容された信号コンタクト部材５２の一部を外部に露出する開口５１ａが設けられている。

（信号コンタクト部材）
信号コンタクト部材５２は、例えば薄板金属状の部材から形成された信号伝送用の導体（導体部）である。信号コンタクト部材５２は、ハウジング５１に収容された状態において、少なくとも一部がハウジング５１の開口５１ａから外部に突出している。外部に突出した信号コンタクト部材５２の一部は、絶縁ハウジング２０の本体部２２に収容された内部導体ＳＣ１と接触する（詳細は後述）。信号コンタクト部材５２は、Ｚ方向に沿って弾性的に変位可能に構成されている。

信号コンタクト部材５２は、基板接続脚部５２ａと、屈曲部５２ｂと、コンタクト部５２ｃとを有している。なお、以下の説明においては、Ｚ方向のうち、印刷配線基板ＰＢ側から内部導体ＳＣ１側へ向かう方向を「上方向」、内部導体ＳＣ１側から印刷配線基板ＰＢ側へ向かう方向を「下方向」として説明する。

基板接続脚部５２ａは、ハウジング５１の底面５１ｂに沿って直線的に延出しており、印刷配線基板ＰＢ（図１参照）上に形成された信号伝送用の信号導電路（不図示）に対して半田付けされている。屈曲部５２ｂは、複数回折り曲げ加工がなされたバネ状に形成されている。屈曲部５２ｂは、基板接続脚部５２ａの端部に連続し、複数回折り曲がりながら上方向に向かって延びている。コンタクト部５２ｃは、屈曲部５２ｂの上端部に連続し、山形に折れ曲がった形状とされている。コンタクト部５２ｃは、ハウジング５１の開口５１ａから外部に突出している。

このような信号コンタクト部材５２では、コンタクト部５２ｃが内部導体ＳＣ１に接触すると、屈曲部５２ｂが縮み、すなわち下方向に変位し、内部導体ＳＣ１に付勢した状態となる。例えば振動等により信号コンタクト部材５２と内部導体ＳＣ１との位置関係が変化した場合には、屈曲部５２ｂが復帰したり、或いは、更に縮む。

（グランドコンタクト部材）
グランドコンタクト部材５３は、例えば薄板金属状の部材から形成された接地用の部材である。グランドコンタクト部材５３は、信号コンタクト部材５２及びハウジング５１の外方側を環状に取り囲むように配置されている。グランドコンタクト部材５３は、円筒形状に形成されたグランド本体部５３ａと、該グランド本体部５３ａの下端から外方側に向かって延出するグランド接続部５３ｂ（図８参照）とを有している。グランド本体部５３ａの内周面には、その全周に亘って、径方向内側に突出した突出部５３ｘが形成されている。該突出部５３ｘは、プラグコネクタ１０とリセプタクルコネクタ５０とが連結される際の係合箇所とされる（詳細は後述）。グランド接続部５３ｂは、印刷配線基板ＰＢ（図１参照）上に形成されたグランド接続用のグランド導電路（不図示）に対して半田付けされる。

［プラグコネクタ及びリセプタクルコネクタの連結］
次に、図１１及び図１２を参照して、プラグコネクタ１０及びリセプタクルコネクタ５０の連結について説明する。

リセプタクルコネクタ５０に対してプラグコネクタ１０を連結する場合には、図１２（ａ）に示されるように、リセプタクルコネクタ５０のコンタクト部５２ｃと、絶縁ハウジング２０の窓部２２ｈとを対向させる。この状態で、本体シェル３１ａの突出部分３１ｃを、グランド本体部５３ａとハウジング５１との間に挿入し、突出部分３１ｃの先端と、グランド本体部５３ａの突出部５３ｘとを接触させる。これにより、同軸ケーブルＳＣの外部導体ＳＣ３と、リセプタクルコネクタ５０のグランドコンタクト部材５３とが、外部導体シェル３０を介して電気的に接続され、グランド回路が構成される。

突出部分３１ｃの挿入を更に進めると、本体シェル３１ａの切欠き部３１ｄとグランドコンタクト部材５３の突出部５３ｘとが係合し、リセプタクルコネクタ５０に対してプラグコネクタ１０が嵌合される（図１２（ｂ））。この状態においては、プラグコネクタ１０がリセプタクルコネクタ５０から容易に外れることが防止される。

上述した嵌合状態においては、本体部２２の収容部２２ｆに、リセプタクルコネクタ５０の信号コンタクト部材５２が収容されている。また、テーパ状の収容部２２ｆを形成する周壁面２２ｄには、リセプタクルコネクタ５０のハウジング５１が圧接されている。信号コンタクト部材５２のコンタクト部５２ｃは、窓部２２ｈを通して内部空間２２ｘまで到達し、内部空間２２ｘに収容された内部導体ＳＣ１と直接的に接触している。直接接触している状態においては、屈曲部５２ｂが印刷配線基板ＰＢの方向に押し込まれて、弾性によって縮む。このようにして、同軸ケーブルＳＣの内部導体ＳＣ１と、リセプタクルコネクタ５０の信号コンタクト部材５２とが電気的に接続され、信号伝送回路が構成される。

［作用効果］
次に、上述したプラグコネクタ１０及び電気コネクタ１の作用効果について説明する。

本実施形態に係るプラグコネクタ１０は、内部導体ＳＣ１及び外部導体ＳＣ３が外部に露出した同軸ケーブルＳＣの端末部分ＴＰに取付けられ、その後、同軸ケーブルＳＣと電気的に接続される印刷配線基板ＰＢに実装されたリセプタクルコネクタ５０に嵌合する。該プラグコネクタ１０は、同軸ケーブルＳＣの外部導体ＳＣ３に電気的に接続される導電性の外部導体シェル３０と、外部導体シェル３０に包まれて保持された絶縁性の絶縁ハウジング２０と、を有している。

該プラグコネクタ１０では、内部導体ＳＣ１が挿通された絶縁性の絶縁ハウジング２０に窓部２２ｈが形成されており、該窓部２２ｈにより、内部導体ＳＣ１の一部がプラグコネクタ１０の外部に露出している。これにより、プラグコネクタ１０がリセプタクルコネクタ５０に嵌合した状態において、同軸ケーブルＳＣの内部導体ＳＣ１とリセプタクルコネクタ５０の信号コンタクト部材５２とが窓部２２ｈを通して直接接触可能となる。

例えば、特開２０１３−９３２１２号公報に記載されたような、従来例に係る電気コネクタでは、プラグコネクタの内部導体と、リセプタクルコネクタの信号コンタクト部材とは、プラグコネクタの内部導体を載置する導電性のソケットを介して、電気的に接続されていた。

この点、本実施形態に係るプラグコネクタ１０では、窓部２２ｈから露出した同軸ケーブルＳＣの内部導体ＳＣ１が、リセプタクルコネクタ５０の信号コンタクト部材５２と直接接触し、互いに電気的に接続可能とされているので、上述した従来例におけるソケットが不要となる。これにより、従来例と比較して部品点数を削減したプラグコネクタ１０を提供することができる。部品点数が削減されることで、プラグコネクタ１０の作製容易性が向上すると共に、小型化及び作製費用の点において有利になる。

本実施形態では、電気コネクタ１が、上述したプラグコネクタ１０と、プラグコネクタ１０に嵌合されるリセプタクルコネクタ５０とを備えている。そして、リセプタクルコネクタ５０は、プラグコネクタ１０と嵌合された状態において、窓部２２ｈにより外部に露出した内部導体ＳＣ１の一部と電気的に接続される導電性の信号コンタクト部材５２を有している。このような電気コネクタ１によれば、プラグコネクタ１０がリセプタクルコネクタ５０に嵌合した状態において、窓部２２ｈから露出した同軸ケーブルＳＣの内部導体ＳＣ１と、リセプタクルコネクタ５０の信号コンタクト部材５２とが直接接触する。このため、電気コネクタ１に含まれるプラグコネクタ１０において上述した従来例におけるソケットが不要となり、プラグコネクタ１０の部品点数を削減することができる。

本実施形態では、窓部２２ｈの外形が円形とされている。これにより、リセプタクルコネクタ５０に対してプラグコネクタ１０を嵌合させ、内部導体ＳＣ１と信号コンタクト部材５２とを直接接触させる際、プラグコネクタ１０の姿勢が、窓部２２ｈの周方向に対して限定されにくくなる。すなわち、窓部２２ｈが円形とされていることにより、プラグコネクタ１０のＸ方向及びＹ方向の向きを変化させても、内部導体ＳＣ１と信号コンタクト部材５２とを接触させることが可能となる。このことで、内部導体ＳＣ１と信号コンタクト部材５２とを容易に直接接触させることができる。

本実施形態では、絶縁ハウジング２０が、窓部２２ｈを囲んで配置された周壁面２２ｄにより形成される空間であって、嵌合されるリセプタクルコネクタ５０を収容する収容部２２ｆを有し、該収容部２２ｆが、窓部２２ｈに向かうに連れて空間が狭くなるテーパ状に形成されている。収容部２２ｆがテーパ状に形成されていることにより、収容部２２ｆにリセプタクルコネクタ５０を収容し易くなり、内部導体ＳＣ１と信号コンタクト部材５２とを、一層容易に直接接触させることができる。

本実施形態では、リセプタクルコネクタ５０の信号コンタクト部材５２が、内部導体ＳＣ１と対向する方向であるＺ方向に変位可能に構成されている。これにより、嵌合時において、信号コンタクト部材５２と内部導体ＳＣ１との位置関係が他の電気コネクタ１における位置関係と異なる場合や、振動等により嵌合後に信号コンタクト部材５２と内部導体ＳＣ１との位置関係が変化した場合であっても、信号コンタクト部材５２と内部導体ＳＣ１とを適切に直接接触させることができる。すなわち、内部導体ＳＣ１を含む信号伝送回路の電気的接続の安定性を担保することができる。

［他の実施形態］
以上、本開示に係る実施形態について説明したが、本発明の要旨の範囲内で種々の変形を上記の実施形態に加えてもよい。例えば、プラグコネクタ１０の組み立て工程のうち、同軸ケーブルＳＣの内部導体ＳＣ１の周囲に絶縁性の絶縁ハウジング２０を設ける工程においては、分離した（半割れ状態にした）絶縁ハウジング２０について同軸ケーブルＳＣを挟んで連結させるとして説明したが、これに限定されない。すなわち、内部導体ＳＣ１の周囲に絶縁性の絶縁ハウジング２０を設ける工程を、モールド成型（インサート成型）により行ってもよい。この場合には、金型に同軸ケーブルＳＣをセットして樹脂を流し込むことにより、内部導体ＳＣ１の周囲を覆う絶縁ハウジング２０を作製する。

また、リセプタクルコネクタ５０の信号コンタクト部材５２がＺ方向に弾性的に変位可能に構成されているとして説明したがこれに限定されない。すなわち、信号コンタクト部材５２自体は弾性を有さない構成とされると共に、信号コンタクト部材５２の下部に弾性部材を有する構成とされていてもよい。この場合には、信号コンタクト部材５２がＺ方向に弾性を有する場合と同様、内部導体ＳＣ１を含む信号伝送回路の電気的接続の安定性を担保することができる。

また、窓部２２ｈの外形が円形であるとして説明するがこれに限定されず、窓部２２ｈの外形は四角形やその他の多角形であってもよい。

１…電気コネクタ、１０…プラグコネクタ、２０…絶縁ハウジング、２２ｆ…収容部、２２ｈ…窓部、３０…外部導体シェル、５０…リセプタクルコネクタ、５２…信号コンタクト部材（導体部）、ＳＣ…同軸ケーブル、ＳＣ１…内部導体、ＳＣ３…外部導体、ＴＰ…端末部分（一端）

Claims (4)

1. 内部導体及び外部導体が外部に露出した同軸ケーブルの一端側に取付けられたプラグコネクタと、前記同軸ケーブルと電気的に接続される基板に実装され前記プラグコネクタに嵌合されるリセプタクルコネクタと、を備える電気コネクタであって、
   前記プラグコネクタは、
   前記同軸ケーブルの外部導体に電気的に接続される導電性の外部導体シェルと、
   前記外部導体シェルに包まれて保持され、前記同軸ケーブルの内部導体が内部に挿通された状態で該内部導体の一部を外部に露出させる窓部が形成された絶縁性のハウジングと、
   を有し、
   前記リセプタクルコネクタは、
   前記プラグコネクタと嵌合された状態において、前記窓部により外部に露出した前記内部導体の一部と電気的に接続される導電性の導体部を有する、
   電気コネクタ。
2. 前記窓部の外形は円形である、請求項１記載の電気コネクタ。
3. 前記ハウジングは、前記窓部を囲んで配置された壁面により形成される空間であって、嵌合される前記リセプタクルコネクタを収容する収容部を有し、
   前記収容部は、前記窓部に向かうに連れて空間が狭くなるテーパ状に形成されている、請求項１記載の電気コネクタ。
4. 前記導体部は、前記内部導体と対向する方向に弾性的に変位可能に構成されている、請求項１記載の電気コネクタ。

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