KR20100031626A

KR20100031626A - 동축 커넥터

Info

Publication number: KR20100031626A
Application number: KR1020107001441A
Authority: KR
Inventors: 신이치 켄자키; 히로키 와카마츠
Original assignee: 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date: 2008-07-16
Filing date: 2009-03-11
Publication date: 2010-03-23
Also published as: JPWO2010007809A1; CN101796695B; TWI365579B; JP4888563B2; KR101106350B1; WO2010007809A1; CN101796695A; TW201006068A

Abstract

내구성이 뛰어난 동축 커넥터를 제공한다.
하우징(25)은 외부 도체가 삽입되는 선단부(26a)를 가지고 있는 동시에, 상기 선단 부분(26a)의 직경이 신축 가능한 구조를 가진다. 프로브(10)는 선단부(26a) 내를 연장한다. 슬리브(30)는 하우징(25)이 삽입된 통형상부(31a)를 가진다. 코일 스프링(22)은 리셉터클이 장착되어 있지 않을 때에, 선단부(26a)가 통형상부(31a)의 외부로 돌출하고 있는 상태가 유지되도록, 하우징(25) 및 슬리브(30)에 힘을 미친다. 자석(27)은 리셉터클이 장착되어 있을 때에, 선단부(26a)의 적어도 일부가 통형상부(31a) 내에 수용되어 있는 동시에, 상기 선단부(26a)가 통형상부(31a)의 내주면에 접촉함으로써 상기 선단부(26a)의 직경이 넓어지는 것이 규제되어 있는 상태가 유지되도록, 하우징(25) 및 슬리브(30)에 힘을 미친다.

Description

동축 커넥터{COAXIAL CONNECTOR}

본 발명은 동축(同軸) 커넥터에 관한 것이며, 보다 특정적으로는 상대방 리셉터클에의 착탈이 자유로운 동축 커넥터에 관한 것이다.

종래의 동축 커넥터로서는, 특허문헌 1에 기재된 동축 커넥터가 알려져 있다. 이하에, 상기 동축 커넥터에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 9는 특허문헌 1에 기재된 동축 커넥터(101)의 단면 구조도이다. 도 10은 동축 커넥터(101)의 선단 부분의 단면도이다. 도 9 및 도 10에 있어서, 프로브(110)가 돌출하고 있는 방향을 상하방향으로 한다.

동축 커넥터(101)는 도시하지 않는 동축 케이블의 선단에 마련되며, 도 9에 나타내는 바와 같이, 프로브(110), 코일 스프링(122), 하우징(125) 및 슬리브(130)를 구비하고 있다. 프로브(110)는 상하방향으로 연장하고 있고, 동축 케이블의 중심 도체와 접속되어 있다. 하우징(125)은 원통형의 선단부(126a)를 구비하고 있고, 도시하지 않는 동축 케이블의 실드(shield) 도체와 접속되어 있다. 또한, 하우징(125)은 홈(127a, 127b)을 가지고 있다. 또한, 상기 프로브(110)는 선단부(126a) 내를 삽입 통과하고 있다.

슬리브(130)는 하부(131) 및 상부(135)를 구비하고 있고, 코일 스프링(122) 및 하우징(125)을 내부에 수납하고 있는 케이싱이다. 하부(131)는 원통부(131a), 플랜지부(131b), 잠금편(132a) 및 돌기부(132b)를 구비하고 있다. 상기 하우징(125)은 원통부(131a) 내를 삽입 통과하고 있다. 플랜지부(131b)는 원통부(131a)의 상측의 단부에 있어서, 상하방향에 대한 수직방향(즉, 수평방향)으로 넓어지도록 마련된 부분이며, 상부(135)의 하측의 단부가 크림핑(crimping)됨으로써, 상기 상부(135)에 대하여 고정되어 있다. 또한, 잠금편(132a)은 상기 잠금편(132a)의 선단에 마련되어 있는 돌기부(132b)에서 하우징(125)의 홈(127a)에 걸어 맞춰져 있다.

상부(135)는 하측이 개구하고 있는 원통형상을 가지고 있으며, 내부에 코일 스프링(122) 및 하우징(125)을 수납하고 있다. 슬리브(130)와 하우징(125)은 상부(135)의 측면을 따라, 상하방향으로 상대적으로 슬라이드 가능하다. 단, 통상은 도 9(a)에 나타내는 바와 같이, 코일 스프링(122)에 의해, 하우징(125)은 하부(131)에 접촉하도록 하측으로 눌려 있다. 이로 인해, 하우징(125)의 선단부(126a)는 원통부(131a)의 외부로 돌출하고 있다.

이상과 같은 구성을 가지는 동축 커넥터(101)는 도 10에 나타내는 바와 같이, 상대방 리셉터클(201)에 장착된다. 상대방 리셉터클(201)은 예를 들면, 휴대전화의 안테나와 송수신 회로 사이에 마련되는 스위치 부착 동축 커넥터이며, 케이스(203), 외부 도체(205), 고정 단자(206) 및 가동 단자(207)를 구비하고 있다. 고정 단자(206)는 안테나에 접속되고, 가동 단자(207)는 송수신 회로에 접속된다. 그리고 통상은 도 10(a)에 나타내는 바와 같이, 고정 단자(206)와 가동 단자(207)가 접촉하고 있으므로, 안테나와 송수신 회로가 접속되어 있다. 한편, 세트 메이커가 휴대전화의 송수신 회로의 전기 특성을 체크할 경우에는, 도 10(c)에 나타내는 바와 같이, 측정기가 접속된 프로브(110)가 상측에서 하측으로 케이스(203)의 구멍(204)에 삽입된다. 이로 인해, 가동 단자(207)가 프로브(110)에 의해 밀려내려간다. 그 결과, 고정 단자(206)와 가동 단자(207)가 떨어지는 동시에, 프로브(110)와 가동 단자(207)가 접속되고, 송수신 회로와 측정기가 접속되게 된다.

여기서, 동축 커넥터(101)의 상대방 리셉터클(201)에의 장착에 대하여 상세하게 설명한다. 도 10(a)에 나타내는 바와 같이, 동축 커넥터(101)의 선단부(126a)의 선단에는, 상기 선단부(126a)의 중심방향으로 돌출하는 돌기부(126b)가 마련되어 있다. 이로 인해, 선단부(126a)의 내경은 외부 도체(205)의 외경보다도 작게 되어 있다. 단, 선단부(126a)는 그 직경이 신축 가능한 구조를 가지고 있다. 고로, 동축 커넥터(101)의 상대방 리셉터클(201)에의 장착 도중에는, 선단부(126a)의 내부에 외부 도체(205)가 삽입됨으로써, 도 10(b)에 나타내는 바와 같이, 선단부(126a)의 직경은 도 10(a)의 상태보다도 넓어져 있다.

또한, 동축 커넥터(101)가 하측으로 밀려내려가면, 도 10(c)에 나타내는 바와 같이, 돌기부(126b)가 외부 도체(205)의 외주(外周)에 형성된 홈(205a)에 걸어 맞춰지는 동시에, 선단부(126a)가 외부 도체(205)의 상면(205b)에 접촉한다. 슬리브(130)가 하측으로 밀려내려가는 힘에 의해 상면(205b)이 선단부(126b)에 미치는 반발력이, 코일 스프링(122)이 수축하기 시작하는 데 필요한 힘보다 커지면, 코일 스프링(122)이 수축하고, 슬리브(130)가 하우징(125)에 대하여 하측으로 슬라이드한다. 이로 인해, 선단부(126a)가 슬리브(130)의 원통부(131a) 내에 수용되고, 원통부(131a)의 내주면(內周面)이 선단부(126a)의 외주면에 압접함으로써, 돌기부(126b)가 홈(205a)에 강고하게 걸어 맞춰지게 된다. 또한, 원통부(131a)의 내주면이 선단부(126a)의 외주면에 압접함으로써, 선단부(126a)의 직경이 지나치게 넓어져, 선단부(126a)가 소성 변형되어 버리는 것을 방지하고 있다.

그런데 상기 동축 커넥터(101)는, 이하에 설명하는 바와 같이, 내구성의 점에서 문제를 가지고 있었다. 보다 상세하게는, 동축 커넥터(101)가 상대방 리셉터클(201)에 장착된 경우에는, 도 9(b)에 나타내는 바와 같이, 슬리브(130)는 하우징(125)에 대하여 하측으로 슬라이드한다. 이 경우, 코일 스프링(122)은 도 9(a)의 상태보다도 수축된 상태가 되므로, 하우징(125)은 하측으로 밀려내려가도록 코일 스프링(122)으로부터 힘을 받는다. 그 결과, 코일 스프링(122)의 힘에 의해, 동축 커넥터(101)가 상대방 리셉터클(201)로부터 쉽게 빠져 버릴 우려가 있다.

그리하여, 동축 커넥터(101)에서는, 도 9(b)의 상태를 유지하기 위하여, 잠금편(132a)의 선단에 마련되어 있는 돌기부(132b)가, 하우징(125)에 마련되어 있는 홈(127b)에 걸어 맞춰져 있다. 이로 인해, 동축 커넥터가 상대방 리셉터클(201)에 장착된 상태에 있어서, 코일 스프링(122)의 힘에 의해, 동축 커넥터(101)가 도 9(b)의 상태에서 도 9(a)의 상태로 돌아가는 것을 방지하고 있다.

그러나 동축 커넥터(101)에서는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 슬리브(130)가 하우징(125)에 대하여 상하방향으로 슬라이드하면, 돌기부(132b)는 하우징(125)의 측면상을 슬라이딩하게 된다. 동축 커넥터(101)가 상대방 리셉터클(201)에 반복 착탈되면, 하우징(125) 및 돌기부(132b)가 깎여 마모 찌꺼기가 발생한다. 이러한 마모 찌꺼기가 하우징(125)과 돌기부(132b) 사이로 들어가면, 슬리브(130)가 원활하게 슬라이드하지 않게 된다. 이상과 같이, 동축 커넥터(101)는 내구성의 점에서 문제를 가지고 있었다.

국제공개제2007/080663호팜플렛

그리하여 본 발명의 목적은 내구성이 뛰어난 동축 커넥터를 제공하는 것이다.

본 발명의 한 형태에 따른 동축 커넥터는, 외부 도체를 가지는 상대방 리셉터클에의 착탈이 자유로운 동축 커넥터에 있어서, 상기 외부 도체가 삽입되는 통형상의 선단 부분을 가지고 있는 동시에, 상기 선단 부분의 직경이 신축 가능한 구조를 가지고 있는 하우징과, 상기 하우징과 절연된 상태로 상기 선단 부분 내를 연장하고 있는 프로브와, 상기 하우징이 삽입된 통형상 부분을 가지고 있는 슬리브와, 상기 상대방 리셉터클이 장착되어 있지 않을 때에, 상기 선단 부분이 상기 통형상 부분의 외부로 돌출하고 있는 제1의 상태가 유지되도록, 상기 하우징 및 상기 슬리브에 대하여 힘을 미치는 탄성체와, 상기 상대방 리셉터클이 장착되어 있을 때에, 상기 선단 부분의 적어도 일부가 상기 통형상 부분 내에 수용되어 있는 동시에, 상기 선단 부분이 상기 통형상 부분의 내주면에 접촉함으로써 상기 선단 부분의 직경이 넓어지는 것이 규제되어 있는 제2의 상태가 유지되도록, 상기 하우징 및 상기 슬리브에 대하여 힘을 미치는 자석을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 내구성이 뛰어난 동축 커넥터를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시형태에 따른 동축 커넥터의 단면 구조도이다.
도 2는 도 1의 동축 커넥터의 외관 사시도이다.
도 3은 도 1의 동축 커넥터의 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 동축 커넥터의 분해 사시도이다.
도 5는 도 1의 동축 커넥터의 분해 사시도이다.
도 6은 도 1의 동축 커넥터의 분해 사시도이다.
도 7은 상대방 리셉터클에의 장착 전, 장착 도중 및 장착 후에 있어서의 동축 커넥터의 선단 부분의 단면 구조도이다.
도 8은 상대방 리셉터클에의 장착 전후에 있어서의 동축 커넥터의 단면 구조도이다.
도 9는 특허문헌 1에 기재된 동축 커넥터의 단면 구조도이다.
도 10은 도 9의 동축 커넥터의 선단 부분의 단면도이다.

(동축 커넥터의 구조)

이하에, 본 발명의 한 실시형태에 따른 동축 커넥터의 구조에 대하여, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 한 실시형태에 따른 동축 커넥터(1)의 단면 구조도이다. 도 2는 동축 커넥터(1)의 외관 사시도이다. 이하, 이 동축 커넥터(1)에 대하여 상세하게 설명한다. 도 1 및 도 2에 있어서, 프로브(10)가 돌출하고 있는 방향을 상하방향으로 한다.

동축 커넥터(1)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 프로브(10), 부싱(20), 코일 스프링(22), 하우징(25), 자석(27) 및 슬리브(30)를 구비하고 있다. 프로브(10)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 플런저(11), 코일 스프링(12) 및 배럴(13)로 구성되어 있다. 플런저(11)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 상측의 단부에 평탄 부분을 가지는 베릴륨구리제의 핀이다. 배럴(13)은 하측에 개구를 가지는 놋쇠제의 통형상의 부재이다. 배럴(13)의 내부에는 플런저(11) 및 코일 스프링(12)이 삽입되어 있다. 이로 인해, 플런저(11)는 하측으로부터 눌린 경우, 코일 스프링(12)이 수축하여 상측으로 퇴피할 수 있다.

또한, 배럴(13)의 상측에는, 동축 케이블(40)의 중심 도체(41)가 솔더링되어 있다. 플런저(11)의 상측의 단부 근방의 외주면은 배럴(13)의 원통 부분의 내주면에 접촉하고 있으므로, 플런저(11)와 중심 도체(41)가 배럴(13)을 통해 전기적으로 접속되어 있다.

하우징(25)은 도 1에 나타내는 바와 같이, 디스크(21), 상부(25a) 및 하부(25b)에 의해 구성되어 있다. 상부(25a)는 상대적으로 큰 직경을 가지는 도전성 부재(예를 들면, 베릴륨구리)로 이루어지는 통형상체이다. 상부(25a)에는 후술하는 개구부(29)가 마련되어 있다. 하부(25b)는 상부(25a)의 하측에 있어서 상기 상부(25a)와 일체적으로 마련되어 있고, 상대적으로 작은 직경을 가지는 도전성 부재(예를 들면, 베릴륨구리)로 이루어지는 통형상체이다. 상부(25a) 및 하부(25b)는 동축 케이블(40)의 실드 도체(42)에 어댑터(43)를 통해 전기적으로 접속되어 있다.

하부(25b)는 선단부(26a) 및 돌기부(26b)를 포함하고 있다. 선단부(26a)는 도 1에 있어서, 하부(25b)가 슬리브(30)에서 외부로 돌출하고 있는 부분이며, 상대방 리셉터클(201)의 외부 도체(205)가 삽입된다. 또한, 상대방 리셉터클(201)에 대해서는 이미 설명하였으므로 설명을 생략한다. 선단부(26a)는 상기 선단부(26a)의 직경이 신축 가능한 구조를 가지고 있다. 구체적으로는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 선단부(26a)에는 상하방향으로 연장하는 커팅(S)이 마련되어 있다. 이로 인해, 선단부(26a)의 스프링성에 의해 커팅(S)이 넓어짐으로써, 선단부(26a)는 수평방향으로 넓어질 수 있다. 또한, 돌기부(26b)는 선단부(26a)의 내주면에 있어서, 선단부(26a)의 중심방향으로 돌출하도록 마련되어 있다.

디스크(21)는 자성체 재료로 이루어지는 원반형상의 부재이며, 도 1에 나타내는 바와 같이, 하우징(25)의 상부(25a)의 상측의 개구를 막도록 마련되어 있다.

부싱(20)은 수지 등의 절연체로 이루어지는 통형상체이다. 부싱(20)에는 도 1에 나타내는 바와 같이, 프로브(10)가 삽입되어 고정되어 있다. 부싱(20)의 선단에서는 프로브(10)의 선단이 돌출하고 있다.

또한, 프로브(10)가 삽입된 부싱(20)은 도 1에 나타내는 바와 같이, 통형상의 하우징(25)에 삽입되어 고정되어 있다. 부싱(20)은 절연체에 의해 구성되어 있으므로, 프로브(10)와 하우징(25)은 절연되어 있다. 또한, 플런저(11)는 하우징(25)의 선단부(26a) 내를 연장하고 있는 동시에, 상기 선단부(26a)로부터 돌출하고 있다.

슬리브(30)는 하부(31), 상부(35) 및 요크(23)에 의해 구성되어 있고, 프로브(10), 코일 스프링(22), 하우징(25) 및 자석(27)을 내장하는 케이싱이다. 하부(31)는 상대적으로 직경이 작은 놋쇠제의 통형상체이며, 통형상부(31a), 플랜지부(31b), 선단부(31c) 및 통형상부(31d)에 의해 구성되어 있다. 통형상부(31a)에는 도 1에 나타내는 바와 같이, 하우징(25)의 하부(25b)가 삽입 통과하고 있다. 통형상부(31a)의 선단에서는, 하우징(25)의 선단부(26a)가 돌출하고 있다.

플랜지부(31b)는 통형상부(31a)의 상측의 단부가 수평방향으로 넓어져서 형성된 부분이다. 선단부(31c)는 선단부(26a)의 직경이 지나치게 넓어져서 선단부(26a)가 소성 변형되지 않도록, 상기 선단부(26a)의 넓어짐을 규제한다. 통형상부(31d)는 통형상부(31a)보다도 큰 직경을 가진 원통이며, 플랜지부(31b)의 상측으로 연장하도록 마련되어 있다.

상부(35)는 상대적으로 직경이 큰 놋쇠제의 통형상체이며, 도 1에 나타내는 바와 같이, 하부(31)의 상측에 부착된다. 보다 상세하게는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 상부(35)는 통형상부(31d)가 삽입되는 동시에, 상기 상부(35)의 하측의 단부가, 플랜지부(31b)에 크림핑됨으로써 하부(31)에 고정되어 있다. 또한, 상부(35)에는 후술하는 개구부(36)가 마련되어 있다. 하우징(25)은 도 1에 나타내는 바와 같이, 하부(31) 내에 수납되어 있는 동시에, 상부(35)의 내주면을 따라 상하방향으로 슬라이드 가능하다.

요크(23)는 자성체 재료로 이루어지는 상부(35)의 뚜껑이며, 내부에는 자석(27)이 부착되어 있다. 요크(23)는 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 개구가 마련된 원통형상을 가지고 있고, 상기 개구가 하측을 향하도록 상부(35)에 부착되어 있다. 따라서, 자석(27)은 요크(23)의 하측을 향하는 면에 부착되어 있게 된다. 또한, 요크(23)의 하측을 향하는 면은 디스크(21)에 대향하고 있으므로, 자석(27)은 디스크(21)와 대향하고 있다.

코일 스프링(22)은 디스크(21)의 상측에 마련되어 있는 압축 스프링이다. 보다 상세하게는, 코일 스프링(22)의 한쪽 끝은 디스크(21)의 상측을 향하는 면에 접촉하고 있는 동시에, 코일 스프링(22)의 다른쪽 끝은 요크(23)의 하측을 향하는 면에 접촉하고 있다. 이로 인해, 코일 스프링(22)이 자연 길이에서 수축된 경우에는, 하우징(25)은 코일 스프링(22)의 힘에 의해 하측으로 밀려나게 된다. 고로, 선단부(26a)는 하부(31)의 통형상부(31a)의 외측으로 돌출하고 있다. 한편, 코일 스프링(22) 대신에 고무 등의 탄성체를 이용해도 된다.

(동축 커넥터의 조립 순서)

다음으로, 동축 커넥터(1)의 조립 순서에 대하여 도 2 내지 도 6을 참조하면서 설명한다. 도 3 내지 도 6은 동축 커넥터(1)의 분해 사시도이다.

먼저, 도 3에 나타내는 바와 같이, 하측으로부터 배럴(13)에 코일 스프링(12) 및 플런저(11)를 삽입하고, 프로브(10)를 조립한다. 다음으로 도 4에 나타내는 바와 같이, 상측으로부터 상기 프로브(10)를 부싱(20)의 중심 구멍에 삽입한다. 다음으로 상측으로부터 부싱(20)을 하우징(25)의 중심 구멍에 삽입한다. 또한, 상측으로부터 하우징(25)을 하부(31)의 중심 구멍에 삽입한다.

다음으로 도 5에 나타내는 바와 같이, 상부(35)를 하우징(25)의 상부(25a)를 덮도록 씌우고, 상부(35)의 하측의 단부를 플랜지부(31b)에 크림핑하여 접합 일체화한다. 여기서, 도 6에 나타내는 바와 같이, 동축 케이블(40)의 중심 도체(41)(도 1 참조)를 상부(35)의 개구부(36) 및 하우징(25)의 개구부(29)로부터 삽입하여 배럴(13)의 홈부(13a)에 솔더링한다. 이로 인해, 중심 도체(41)는 배럴(13) 및 코일 스프링(12)을 통해 플런저(11)와 전기적으로 접속된다. 또한, 동축 케이블(40)의 실드 도체(42)(도 1 참조)와 접속되어 있는 어댑터(43)를 하우징(25)의 개구부(29)에 끼워 맞추고, 링(44)을 어댑터(43)의 외주부에 크림핑한다. 이로써 실드 도체(42)가 어댑터(43)를 통해 하우징(25)과 전기적으로 도통 상태가 된다. 한편, 도 1에 나타내는 바와 같이, 동축 케이블(40)의 한쪽 끝에는 도시하지 않는 측정기에의 접속용 커넥터(45)(도 1 참조)가 마련되어 있다.

다음으로 도 6에 나타내는 바와 같이, 자석(27)을 요크(23)에 접착제 등으로 고정한다. 마지막으로, 도 6에 나타내는 바와 같이, 디스크(21)를 하우징(25)의 상면에 올려 놓고, 코일 스프링(22)을 통해 요크(23)를 상부(35)의 상부에 끼워 맞춰 일체화시킨다.

(동축 커넥터의 동작)

다음으로 동축 커넥터(1)의 동작에 대하여 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다. 도 7은 상대방 리셉터클(201)에의 장착 전, 장착 도중 및 장착 후에 있어서의 동축 커넥터(1)의 선단 부분의 단면 구조도이다. 도 8은 상대방 리셉터클(201)에의 장착 전후에 있어서의 동축 커넥터(1)의 단면 구조도이다.

먼저, 동축 커넥터(1)가 상대방 리셉터클(201)에 장착되기 전의 상태(이하, 제1의 상태라고 칭함)에 대하여 설명한다. 도 8(a)에 나타내는 바와 같이, 디스크(21)는 코일 스프링(22)에 의해 하측으로 눌려 있다. 이로 인해, 하우징(25)은 코일 스프링(22)에 의해 하측으로 눌리고, 상부(25a)의 하측을 향하는 하면(25c)은 플랜지부(31b)의 상측을 향하는 면에 접촉하게 된다. 이로 인해, 하우징(25)은 슬리브(30)에 대하여 위치 결정되고, 선단부(26a)는 소정의 길이만큼 슬리브(30)의 통형상부(31a)로부터 돌출하게 된다.

한편, 제1의 상태에서는, 코일 스프링(22)이 하우징(25) 및 슬리브(30)에 미치는 힘이, 자석(27)이 하우징(25) 및 슬리브(30)에 미치는 힘보다도 커지도록, 디스크(21), 코일 스프링(22), 자석(27) 및 요크(23)가 선택된다. 이로 인해, 동축 커넥터(1)가 상대방 리셉터클(201)에 장착되어 있지 않은 경우에는, 선단부(26a)가 통형상부(31a)의 외부로 돌출하고 있는 상태가, 코일 스프링(22)에 의해 유지되게 된다.

다음으로 동축 커넥터(1)가 상대방 리셉터클(201)에 장착되는 과정에 대하여 설명한다. 동축 커넥터(1)의 상대방 리셉터클(201)에의 장착은, 상부(35)를 잡고, 상기 상부(35)를 밀어내림으로써 행해진다. 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 동축 커넥터(1)의 선단부(26a)의 선단에는, 상기 선단부(26a)의 중심방향으로 돌출하는 돌기부(26b)가 마련되어 있다. 그 때문에, 선단부(26a)의 내경은 외부 도체(205)의 외경보다도 작게 되어 있다. 단, 선단부(26a)는 그 내경이 신축 가능한 구조를 가지고 있다. 고로, 동축 커넥터(1)의 상대방 리셉터클(201)에의 장착 도중에는, 선단부(26a)의 내부에 외부 도체(205)가 삽입됨으로써, 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 선단부(26a)의 내경은 도 7(a)에 나타내는 제1의 상태보다도 넓어져 있다.

또한, 동축 커넥터(1)가 하측으로 밀려내려가면, 도 7(c)에 나타내는 바와 같이, 플런저(11)의 선단은 가동 단자(207)를 하측으로 밀어내린다. 이로 인해, 고정 단자(206)와 가동 단자(207)는 떨어진다. 그 결과, 가동 단자(207)는 플런저(11), 코일 스프링(12) 및 배럴(13)을 통해 동축 케이블(40)의 중심 도체(41)와 도통 상태가 된다.

또한, 도 7(c)의 상태에 있어서, 돌기부(26b)가 외부 도체(205)의 외주에 형성된 홈(205a)에 걸어 맞춰지는 동시에, 선단부(26a)가 외부 도체(205)의 상면(205b)에 접촉한다. 슬리브(30)가 하측으로 밀려내려가는 힘에 의해 상면(205b)이 선단부(26b)에 미치는 반발력이, 코일 스프링(22)이 수축하기 시작하는 데 필요한 힘보다 커지면, 코일 스프링(22)이 수축하고, 슬리브(30)가 하우징(25)에 대하여 하측으로 슬라이드한다. 이로 인해, 선단부(26a)가 하부(31)의 통형상부(31a) 내에 수용되고, 통형상부(31a)의 내주면이 선단부(26a)의 외주면에 압접함으로써, 돌기부(26b)가 홈(205a)에 강고하게 걸어 맞춰지게 된다. 또한, 통형상부(31a)의 내주면이 선단부(26a)의 외주면에 압접함으로써, 선단부(26a)의 내경이 지나치게 넓어져 선단부(26a)가 소성 변형되는 것이 방지된다. 이상의 동작에 의해, 동축 커넥터(1)는 상대방 리셉터클(201)에 장착된 상태(이하, 제2의 상태라고 칭함)가 된다.

그런데 도 8(b)에 나타내는 제2의 상태의 동축 커넥터(1)에서는, 코일 스프링(22)은 도 8(a)에 나타내는 제1의 상태보다도 수축된 상태가 되므로, 하우징(25)은 하측으로 밀려내려가도록 코일 스프링(22)으로부터 힘을 받는다. 그 결과, 코일 스프링(22)의 힘에 의해, 동축 커넥터(1)가 상대방 리셉터클(201)로부터 쉽게 빠져 버릴 우려가 있다.

그리하여 동축 커넥터(1)에서는, 도 8(b)에 나타내는 제2의 상태를 유지하기 위하여, 디스크(21), 코일 스프링(22), 자석(27) 및 요크(23)가 마련되어 있다. 보다 상세하게는, 도 7(c)에 나타내는 제2의 상태에 있어서, 슬리브(30)는 도 7(a)에 나타내는 제1의 상태보다도 하측으로 슬라이드하고 있다. 그 때문에, 코일 스프링(22)은 수축된 상태로 되어 있는 동시에, 요크(23)의 하측의 단부는 디스크(21)에 접촉하고 있다. 요크(23)의 하측의 단부가 디스크(21)에 접촉함으로써, 제2의 상태에 있어서의 하우징(25)과 슬리브(30)가 정확하게 위치 결정된다. 또한, 디스크(21) 및 요크(23)는 자성체 재료에 의해 구성되어 있으므로, 자석(27)의 자력에 의해 서로 흡착한다. 여기서, 제2의 상태에 있어서, 자석(27)이 하우징(25) 및 슬리브(30)에 미치는 힘이, 코일 스프링(22)이 하우징(25) 및 슬리브(30)에 미치는 힘보다도 커지도록, 디스크(21), 자석(27) 및 요크(23)가 선택된다. 그 결과, 동축 커넥터(1)가 상대방 리셉터클(201)에 장착되어 있을 경우에는, 선단부(26a)가 통형상부(31a) 내에 수용되어 있는 동시에, 선단부(26a)가 통형상부(31a)의 내주면에 접촉함으로써 선단부(26a)의 직경이 넓어지는 것이 규제된 상태가 자석(27)에 의해 유지된다.

다음으로 동축 커넥터(1)를 상대방 리셉터클(201)로부터 이탈시킬 경우에는, 상기와는 반대의 순서로, 즉, 상부(35)의 외주부를 손가락으로 잡아 상측으로 빼내면 된다. 상부(35)를 끌어올리는 힘과 코일 스프링(22)이 신장하고자 하는 힘의 합력이, 자석(27)에 의한 힘보다도 커지면, 슬리브(30)가 상측으로 이동하여 디스크(21)와 요크(23)의 접촉이 해제된다. 이로 인해, 자석(27)의 디스크(21)에 대한 흡착력이 약해지므로, 코일 스프링(22)에 의한 힘이, 자석(27)에 의한 힘보다도 커진다. 따라서, 하부(31)의 플랜지부(31b)는 코일 스프링(22)에 의해, 상측으로 이동하여 하우징(25)의 하면(25c)에 닿을 때까지 상측으로 이동한다. 이때, 선단부(26a)는 통형상부(31a)의 외부로 돌출하므로, 선단부(26a)와 통형상부(31a)의 접촉이 해제되어 상기 선단부(26a)의 직경이 넓어진다. 이로 인해, 돌기부(26b)가 홈(205a)으로부터 이탈하게 된다. 그리고 상대방 리셉터클(201)에 있어서는, 가동 단자(207)는 자신의 탄성으로 상측으로 변위하여, 고정 단자(206)와의 접속 상태로 복귀한다.

다음으로 선단부(26a)에 외부 도체(205)가 삽입되는 데 필요한 힘(F1)과, 도 8(a)의 상태에서 코일 스프링(22)을 수축시키는 데 필요한 힘(F2)과, 도 8(b)의 상태에서 코일 스프링(22)이 발생시키는 힘(F3)과, 도 8(b)의 상태에서 자석(27)이 발생시키는 힘(F4)의 관계에 대하여 설명한다.

먼저, 동축 커넥터(1)가 상대방 리셉터클(201)에 장착될 때에는, 사용자는 힘(F1) 이상의 힘으로 슬리브(30)를 하측으로 누를 필요가 있다. 이로 인해, 선단부(26a)에 외부 도체(205)가 삽입된다. 또한, 힘(F2)의 크기는 힘(F1)보다도 클 필요가 있다. 힘(F2)의 크기가 힘(F1)보다도 작을 경우에는, 선단부(26a)에 외부 도체(205)가 삽입되기 전에, 코일 스프링(22)이 수축하여, 슬리브(30)가 하측으로 슬라이드해 버리기 때문이다. 이 경우, 동축 커넥터(1)를 상대방 리셉터클(201)에 장착할 수 없다. 그리하여, 본원 발명자는 힘(F1)의 크기가 4N이 되고, 힘(F2)의 크기가 5N이 되도록, 동축 커넥터(1)를 설계하였다.

선단부(26a)에 외부 도체(205)가 삽입되면, 사용자는 힘(F2) 이상의 힘으로 슬리브(30)를 하측으로 누른다. 이로 인해, 코일 스프링(22)이 수축하고, 선단부(26a)는 통형상부(31a) 내에 수용되고, 동축 커넥터(1)는 상대방 리셉터클(201)에 장착된다.

한편, 동축 커넥터(1)가 상대방 리셉터클(201)로부터 이탈될 때에는, 사용자는 힘(F4)과 힘(F3)의 차이보다도 큰 힘으로 상측으로 슬리브(30)를 끌어올릴 필요가 있다. 이로 인해, 자석(27)이 발생시키는 힘(F4)보다도, 코일 스프링(22)이 발생시키는 힘(F3)과 사용자의 힘의 합력이 커져, 디스크(21)와 요크(23)가 떨어진다. 그리고 동축 커넥터(1)가 상대방 리셉터클(201)로부터 이탈한다. 본원 발명자는 힘(F3)의 크기가 7N이 되고, 힘(F4)의 크기가 9N이 되도록 설계하였다. 이로 인해, 사용자는 2N 이상의 힘을 가함으로써, 동축 커넥터(1)를 상대방 리셉터클(201)로부터 이탈시킬 수 있다.

(효과)

이상과 같이 구성된 동축 커넥터(1)에 따르면, 이하에 설명하는 바와 같이, 동축 커넥터(101)에 비해 높은 내구성을 얻을 수 있다. 보다 상세하게는, 동축 커넥터(101)에서는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 돌기부(132b)가 하우징(125)에 대하여 슬라이딩하므로, 동축 커넥터(101)의 상대방 리셉터클(201)에의 착탈이 반복되면, 돌기부(132b)나 하우징(125)이 깎여 마모 찌꺼기가 발생하고 있었다. 이러한 마모 찌꺼기는 돌기부(132b)와 하우징(125) 사이로 들어가, 슬리브(130)의 원활한 슬라이드를 저해하고 있었다.

또한, 돌기부(132b)가 하우징(125)에 대하여 슬라이딩하면, 돌기부(132b) 및 홈(127a, 127b)이 깎여 버린다. 그 때문에, 돌기부(132b)와 홈(127a, 127b)이 강하게 걸어 맞춰지지 않게 된다. 이상과 같이, 동축 커넥터(101)는 내구성에 문제를 가지고 있었다.

한편 동축 커넥터(1)에서는, 도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 상대방 리셉터클(201)이 장착된 제2의 상태를 유지하기 위하여, 자석(27)에 의해 하우징(25)을 상측으로 끌어올리고 있다. 그 때문에, 동축 커넥터(1)의 상대방 리셉터클(201)에의 착탈시에, 하우징(25)과 슬리브(30)가 거의 슬라이딩하지 않으므로, 하우징(25)과 슬리브(30) 사이에 마모 찌꺼기가 발생하는 일이 없다. 따라서, 동축 커넥터(1)가 상대방 리셉터클(201)에 반복 착탈되어도, 슬리브(30)의 원활한 슬라이드가 저해되는 일이 없어진다. 이상으로부터, 동축 커넥터(1)에 따르면, 동축 커넥터(101)에 비해 높은 내구성을 얻을 수 있다.

한편, 본원 발명자는 동축 커넥터(1, 101)를 제작하여, 상기 동축 커넥터(1, 101)의 내구 시험을 행하였다. 종래의 동축 커넥터(101)에서는, 돌기부(132b)와 하우징(125) 사이에 왁스를 도포한 경우에 있어서, 10,000회 정도의 착탈로 문제가 발생하고, 돌기부(132b)와 하우징(125) 사이에 왁스를 도포하지 않은 경우에 있어서, 300회 정도의 착탈로 문제가 발생하였다. 한편 동축 커넥터(1)는 20,000회 이상의 상대방 리셉터클(201)에의 착탈에 견딜 수 있음이 확인되었다. 이상으로부터, 내구 시험에 의해, 동축 커넥터(1)는 동축 커넥터(101)에 비해 높은 내구성을 가지고 있음을 알 수 있다.

또한, 동축 커넥터(101)에서는 내구성을 향상시키기 위하여, 돌기부(132b)와 하우징(125) 사이에 왁스를 도포할 필요가 있었다. 그러나 동축 커넥터(1)에서는 하우징(25)과 슬리브(30)가 눌린 상태로 슬라이딩하지 않으므로, 왁스가 불필요해진다.

또한, 동축 커넥터(1)에서는 도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 상대방 리셉터클(201)에 장착된 제2의 상태에 있어서, 디스크(21)와 요크(23)는 접촉하고, 디스크(21)와 자석(27)은 접촉하고 있지 않다. 이로 인해, 이하에 설명하는 바와 같이, 하우징(25)과 슬리브(30)가 안정적으로 흡착하게 된다.

보다 상세하게는, 디스크(21) 및 요크(23)는 강자성체 재료에 의해 구성되어 있다. 고로, 도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 디스크(21)와 요크(23)가 접촉하면 화살표 φ로 나타내는 것과 같은 자속이 발생한다. 이 경우, 자석(27)이 디스크(21)에 접촉하고 있을 때가, 디스크(21)와 요크(23)가 가장 강력하게 흡착한다. 고로, 디스크(21)와 요크(23)가 접촉하고 있는 동시에, 디스크(21)와 자석(27)이 접촉하고 있는 것이 바람직하다. 한편 디스크(21)와 요크(23)가 접촉하고 있지 않으면, 디스크(21)와 요크(23) 사이의 흡착력은, 디스크(21)와 요크(23)가 접촉하고 있는 경우의 흡착력에 비해 극단으로 작아져 있다. 자석(27)과 디스크(21) 사이에 틈이 있어도 디스크(21)와 요크(23)가 접촉하고 있으면, 흡착력의 저하는 얼마 안 되며, 또한 그 흡착력은 안정되게 된다.

실제 제품에서는, 자석(27)이 요크(23)에 접착제를 통해 고정되어 있고, 상기 접착제 두께의 편차에 의해, 자석(27)의 하면의 위치가 달라진다. 또한, 소성된 자석(27)의 면 정밀도가 나빠 이 정밀도에 따라서도 자석(27)의 하면의 위치가 달라진다. 이와 같이, 제조 편차 등에 의해, 디스크(21)와 요크(23)가 접촉하고 있는 동시에, 디스크(21)와 자석(27)이 접촉하고 있는 상태를 만드는 것은 곤란하다. 따라서, 디스크(21)와 요크(23)가 완전히 접촉하도록, 접착제의 편차, 자석(27)의 면 정밀도를 고려하여, 자석(27)의 하면과 디스크(21) 사이에 약간의 틈을 마련하고, 디스크(21), 요크(23) 및 자석(27)의 치수를 설정하고 있다. 자석(27)은 고정밀도의 연마 가공을 행하여 그 편차를 저감하고 있다. 자석(27)과 디스크(21) 사이에 틈을 마련함으로써, 고정밀도의 연마 가공 등을 행할 필요도 없다.

또한 동축 커넥터(1)에서는, 자석(27)은 코일 스프링(22) 내에 위치하도록 마련되어 있다. 그 때문에, 동축 커넥터(1)는 코일 스프링 밖에 자석이 마련된 동축 커넥터에 비해 소형화를 도모할 수 있다.

(기타 실시형태)

또한, 동축 커넥터는 상기 실시형태에 따른 동축 커넥터(1)에 한정되는 것은 아니며, 그 요지의 범위 내에서 다양하게 변경할 수 있다.

동축 커넥터(1)에서는 슬리브(30)에 요크(23) 및 자석(27)을 부착하고, 하우징(25)에 디스크(21)를 부착하고 있지만, 요크(23), 자석(27) 및 디스크(21)의 부착 위치는 이에 한하지 않는다. 예를 들면, 하우징(25)에 요크(23) 및 자석(27)을 부착하고, 슬리브(30)에 디스크(21)를 부착해도 된다. 단, 하우징(25)에 평판형상의 디스크(21)를 압입하는 것이, 하우징(25)에 원통형상의 요크(23)를 압입하는 것보다 간단하므로, 슬리브(30)에 요크(23) 및 자석(27)을 부착하고, 하우징(25)에 디스크(21)를 부착하는 것이 바람직하다.

또한, 디스크(21) 대신에 자석이 마련되어 있어도 된다.

또한, 동축 커넥터(1)에서는 코일 스프링(22)과 자석(27)이 비교적 근접하여 마련되어 있지만, 이들은 떨어뜨려 마련되어 있어도 된다.

한편 도 7(c)의 상태에서는, 선단부(26a)는 통형상부(31a) 내에 완전히 수용되어 있지만, 반드시 통형상부(31a) 내에 완전히 수용되어 있을 필요는 없다. 외부 도체(205)의 직경이 큰 경우에는, 선단부(26a)의 직경이 크게 넓어져, 선단부(26a)가 통형상부(31a) 내에 완전히 수용되지 않는 경우가 있다. 고로, 선단부(26a)의 적어도 일부가 통형상부(31a)에 수용되어 있기만 하면 된다.

이상과 같이, 본 발명은 동축 커넥터에 유용하며, 특히 내구성이 뛰어난 동축 커넥터를 얻을 수 있는 점에서 뛰어나다.

1 동축 커넥터
10 프로브
11 플런저(plunger)
21 디스크
22 코일 스프링
23 요크(yoke)
25 하우징
25a, 35 상부
25b, 31 하부
25c 하면
26a 선단부
26b 돌기부
27 자석
30 슬리브
31a 통형상부
31b 플랜지부
31c 선단부

Claims

외부 도체를 가지는 상대방 리셉터클에의 착탈이 자유로운 동축 커넥터에 있어서,
상기 외부 도체가 삽입되는 통형상의 선단 부분을 가지고 있는 동시에, 상기 선단 부분의 직경이 신축 가능한 구조를 가지고 있는 하우징과,
상기 하우징과 절연된 상태로 상기 선단 부분 내를 연장하고 있는 프로브와,
상기 하우징이 삽입된 통형상 부분을 가지고 있는 슬리브와,
상기 상대방 리셉터클이 장착되어 있지 않을 때에, 상기 선단 부분이 상기 통형상 부분의 외부로 돌출하고 있는 제1의 상태가 유지되도록, 상기 하우징 및 상기 슬리브에 대하여 힘을 미치는 탄성체와,
상기 상대방 리셉터클이 장착되어 있을 때에, 상기 선단 부분의 적어도 일부가 상기 통형상 부분 내에 수용되어 있는 동시에, 상기 선단 부분이 상기 통형상 부분의 내주면에 접촉함으로써 상기 선단 부분의 직경이 넓어지는 것이 규제되어 있는 제2의 상태가 유지되도록, 상기 하우징 및 상기 슬리브에 대하여 힘을 미치는 자석을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 동축 커넥터.
제1항에 있어서,
상기 자석은 상기 슬리브에 부착되어 있고,
상기 하우징은 상기 자석에 대향하고 있는 하우징 자성체 부재를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 동축 커넥터.
제2항에 있어서,
상기 슬리브는 상기 자석이 부착되어 있는 슬리브 자성체 부재를 포함하고,
상기 제2의 상태에 있어서, 상기 하우징 자성체 부재와 상기 슬리브 자성체 부재가 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 동축 커넥터.
제3항에 있어서,
상기 제2의 상태에 있어서, 상기 자석과 상기 하우징 자성체 부재 사이에는 틈이 존재하고 있는 것을 특징으로 하는 동축 커넥터.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탄성체는 상기 선단 부분이 돌출하는 방향을 아래방향으로 했을 때에, 상기 슬리브 내에 있어서 상기 하우징의 상측에 마련된 압축 스프링이며,
상기 자석은 상기 슬리브에 있어서 하측을 향하고 있는 면이자 상기 하우징에 대향하고 있는 면에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 동축 커넥터.
제5항에 있어서,
상기 자석은 상기 압축 스프링의 내부에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 동축 커넥터.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 제1의 상태에 있어서, 상기 슬리브의 상측을 향하고 있는 면이, 상기 하우징의 하측을 향하고 있는 면과 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 동축 커넥터.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1의 상태에서는, 상기 탄성체가 상기 하우징 및 상기 슬리브에 미치는 힘이, 상기 자석이 상기 하우징 및 상기 슬리브에 미치는 힘보다도 크고,
상기 제2의 상태에서는, 상기 자석이 상기 하우징 및 상기 슬리브에 미치는 힘이, 상기 탄성체가 상기 하우징 및 상기 슬리브에 미치는 힘보다도 큰 것을 특징으로 하는 동축 커넥터.