JP2011150891A - 直列ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】可撓性が小さく変形からの復元力が弱いダイカスト製の直列ユニットに同じくダイカスト製のコネクタをスナップフィット構造より取り付けることを可能にする。
【解決手段】コネクタの同軸ケープ接続部と直行する向きに円筒状の筐体接続部を設け、筐体接続部を先端に爪を有する複数の筐体挿入片に分割すると共に、筐体接続部の円筒内に設置する信号用の導体を保持する絶縁体を可撓性を有する樹脂製とすると共に、内部に空隙を有する構造とし、筐体挿入片によるスナップフィットを可能にする。
【選択図】図５−１

Description

本発明は、野外アンテナ或いはケーブルテレビ等の複数の同軸ケーブルを接続する直列ユニットに関するものである。

複数の同軸ケーブルを接続する直列ユニットは、例えば、野外アンテナ或いはケーブルテレビの同軸ケーブルから、テレビジョン等の受信装置に接続される同軸ケーブルを分岐する目的に用いられる。このような直列ユニットは壁面に設置された収納ボックス内に収納し、或いは、室内の壁に設けられた空間内に埋め込んで使用される。直列ユニットには室内のテレビ受像器等に接続された同軸ケーブルのプラグを接続する外部ケーブル用のコネクタ（同軸ケーブル接続端子）の他、アンテナ等の信号の供給源からの同軸ケーブルのプラグを接続する入力ケーブル用のコネクタと、次段の装置に接続される同軸ケーブルのプラグを接続する少なくとも１つの出力ケーブル用のコネクタが設けられている。入出力ケーブル用のコネクタと各同軸ケーブルのプラグとの接続は収納ボックス等の空間内で行われる。しかし、同軸ケーブルの引き回しの方向は使用する建物等の構造により異なり、引き回しの方向と入出力ケーブル用のコネクタの方向が一致せず、同軸ケーブルを直列ユニットに接続する作業の効率が悪い問題があった。

上記の問題を解決する構成として、入出力ケーブル用のコネクタを直列ユニットの筐体に回転自在に取り付ける構成が特開２００４−２４７２２８号公報、（特許文献１）或いは特開２００８−９１３１８号公報（特許文献２）に記載されている。
特許文献１に記載される構成は、同軸ケーブルの先端に接続されたプラグを着脱自在に接続するコネクタが直列ユニットの筐体表面からの突出方向と直交する方向を回転軸とするものであり、コネクタの根本部分の外側表面に一対の回転支点部を設けると共に、筐体を筐体本体と支持部材に分割し、筐体本体に設けられた一対の凹部と支持部材に設けられた一対の凹部がコネクタの一対の回転支点部を挟む様に筐体本体と支持部材を固定する構成である。この構成により、コネクタの一対の回転支点部が筐体本体と支持部材の凹部が形成する一対の空間内に回転可能に入り、コネクタが筐体に対して回転可能となるものである。
特許文献２に記載される構成は、直列ユニットの筐体にコネクタを取り付ける取付孔を設けると共に、コネクタをＬ字状の２つの辺からなる形状とし、一方の辺を同軸ケーブルの先端に接続されたプラグを接続するプラグ接続部、他方の辺をユニットの筐体の取付孔に回転自在に取り付ける接続部とする構成である。ユニットの筐体に回転自在に接続する構成には以下の２つの形態が記載されている。
(１)取付孔を２分割するようにユニットの筐体を分割形成すると共に、コネクタの接続部に所定の間隔を隔てて２つの鍔状の突起を設け、２つの鍔状の突起により形成された凹部が分割された筐体の取付孔の縁の凸部と噛み合うように、２分割された筐体とコネクタを一体に組み立てることにより、コネクタをユニットの筐体に回転自在に取り付ける。
(２)コネクタの接続部に、ユニットの筐体の取付孔を挿通可能な挿通部と取付孔の孔径より大径に形成された鍔部と、挿通部の外周面上、且つ、少なくとも取付孔周辺の筐体の壁厚さに等しい長さだけ前記鍔部から離れた位置に溝を設け、取付孔に挿通部を挿通させた状態で、溝に取付孔の孔径より大径の係止片をはめ込むことによりコネクタをユニットの筐体に回転自在に取り付ける。

特開２００４−２４７２２８号公報 特開２００８−９１３１８号公報

特許文献１に記載される構成は、コネクタに一対の回転支点部を設けるものであり、製造工程が複雑になりコストが高くなる問題がある。また、コネクタに設けられた一対の回転支点部を筐体に設けられた一対の取付孔に挿入する構造であるため、筐体を２つ以上に分割し、回転支点部を取付孔に挿入した状態で筐体を組み立てる構成とする必要があり、筐体の製造と組み立てのコストが高くなる。
特許文献２に記載される構成は、Ｌ字形状のコネクタの接続部を筐体に設けられた取付孔に挿入する構造であり、コネクタ及び筐体の製造と組み立てのコストを低減することが可能である。しかし、コネクタと筐体を組み立てるために、筐体を２つ以上の部分に分割する、或いはコネクタの接続部に係止片を取り付ける構成を設ける必要があり、製造及び組み立ての工程は複雑でありコスト増の原因になる。

２つの要素を結合する方法として、一方の要素に係止爪を、他方の要素に係止爪が挿入される穴を設けるスナップフィットの構造が用いられている。この方法は、一方の要素の係止爪を他方の要素の穴に押しつけ変形させることにより穴を通過させ、穴を通過した係止爪が素材の弾性力により変形前の形状に戻ることにより、穴から抜け落ちることを防止するものである。スナップフィット構造による結合は一方の要素に係止爪を他方の要素の穴に押しつけるという簡単な工程により２つの要素を確実に結合することが可能であるが、係止爪が可撓性を有し弾性変形が可能な素材により製作されている場合に利用可能である。
亜鉛合金等によるダイカストは大量生産が可能であり、強度に優れている、薄肉で複雑な形状をした製品の製造が可能等、多くの利点があり、直列ユニットの製造に広く用いられている。しかし、ダイカスト製品は可撓性が低く、外部からの圧力により変形した時、圧力が無くなった後に変形から復元する力は非常に小さいという性質を有している。スナップフィット構造は２つの要素を結合する方法として有用な方法であるが、可撓性が低い亜鉛合金等のダイカストにより製作された直列ユニットに利用することは困難であった。

本発明は、直列ユニットに設けられた挿通穴にＬ字形状のコネクタの接続部を回転自在に結合する構成において、コネクタの接続部を先端に係止爪を有する複数の係止片に分割すると共に、接続部内の円筒状の空洞に挿入され信号用の導体を中心に保持する絶縁体をポリカーボネート等の可撓性を有する樹脂とし、更に絶縁体内に空隙を設け、外部から圧力を加えたとき容易に変形し、圧力を取り除いたとき速やかに元の形状に復帰する弾性を有する構成としたものである。
本発明は上記構成により、可撓性が低くスナップフィット構造に適さないダイカスト製品である直列ユニットの筐体本体に、同じくダイカスト製品であるコネクタをスナップフィット構造を用いて結合可能となる。従って、筐体本体とコネクタの製造工程を大きく変更する必要が無く、組み立てにおいても簡単な作業によりコネクタを筐体本体に回転自在に組み込むことが可能となる。
本発明に係る直列ユニットの筐体本体は、コネクタを挿入する穴を設けるのみで良く、分割作成する等、複雑な工程を必要としない。また、筐体本体にはコネクタを挿入する穴を設けるのみであり、穴の位置は筐体本体の任意の位置とすることが可能であり、異なる使用状況に即した多様な直列ユニットを簡単に製作することが可能である。

本発明の第1の実施形態に係る直列ユニットの斜視図 第1の実施形態に係る直列ユニットの筐体の斜視図 第1の実施形態に係る直列ユニットの筐体の上面図と断面図 第1の実施形態に係る直列ユニットのコネクタの外部導体の詳細図その１ 第1の実施形態に係る直列ユニットのコネクタの外部導体の詳細図その２ 第1の実施形態に係る直列ユニットのコネクタの外部導体の詳細図その３ 第1の実施形態に係るコネクタ内の絶縁体の詳細図 第1の実施形態に係るコネクタを筐体に挿入する工程図その１ 第1の実施形態に係るコネクタを筐体に挿入する工程図その２ 本発明の他の実施形態に係る直列ユニットの斜視図その１ 本発明の他の実施形態に係る直列ユニットの斜視図その２

図１は本発明に係る直列ユニットの１実施例を示す図であり、(ａ)は右前方からの斜視図、(ｂ)は右後方からの斜視図である。当該実施例に係る直列ユニットは、２つの同軸ケーブル用のコネクタ３００−１と３００−２が取り付けられた亜鉛ダイカスト製の筐体２００と合成樹脂製の化粧端子台１００から構成されている。筐体２００の前面にはテレビジョン等に接続される同軸ケーブルのプラグを着脱自在に接続する外部ケーブルの接続部２０７が設けられている。筐体２００の前面壁２０１には化粧端子台１００を取り付ける取付手段２０５が設けられている。図１は筐体２００の前面に合成樹脂製の化粧端子台１００を取り付けた状態が示されている。通常、筐体２００を収納ボックス内に設置し前段からの入力ケーブルと次段への出力ケーブルを接続した後に化粧端子台１００を取り付ける。
筐体２００は左右の側壁２０２と２０３、後面壁２０６、図示されていない底面により箱状となっている。箱状の筐体内部には入出力ケーブル用のコネクタ３００−１と３００−２(以下「内部コネクタ３００」と言う)、及び外部ケーブル接続部２０７の信号導体を相互に接続する回路基板が収納されており、導電性の天板２０４が取り付けられている。
２つの内部コネクタ３００は筐体２００に回転自在(回転が３０１−１と３０１−２で示される)に取り付けられている。第１の実施例では２つの内部コネクタ３００の回転軸は共に筐体２００の左右側壁と直角であり、入出力ケーブルのプラグを接続するプラグ接続部４０１−１と４０１−２(以下「プラグ接続部４０１」と言う)は、筐体２００の前面、即ち、部屋の壁面と直角の面内を回転する。内部コネクタ３００のプラグ接続部４０１、及び外部ケーブル接続部２０７の外周面には雄ネジが形成されるが、図面では省略されている。

図２−１及び図２−２は筐体２００の詳細を示す図であり、図２−１は斜め上方からの斜視図、図２−２(ａ)は上面図、図２−２(ｂ)は断面図である。本発明に係る筐体２００は亜鉛合金等のダイカストにより一体形成されている。前面壁２０１から円筒状の外部ケーブル接続部２０７が突出している。また、前面壁２０１には化粧端子台１００を取り付けるための化粧端子台取付手段２０５が設けられている。筐体２００は左右の側壁２０２と２０３、後面壁２０６、及び底板２０８により箱状となっており、内部に空間２１０を形成している。空間２１０にはネジ止め等により回路基板２１２(図５−２)を固定する複数の回路基板固定部２１１が設けられている。
側壁２０２と２０３には各々、内部コネクタ３００を取り付けるコネクタ取付穴２０９−１と２０９−２(以下「コネクタ取付穴２０９」と言う)が設けられている。本実施形態では、側壁に段差を付け、間隔が狭くなっている側壁部分にコネクタ取付穴２０９が設けられている。

図３−１から図３−３は内部コネクタ３００を構成する外部導体４００の詳細図である。図３−１(ａ)は外部導体４００の側面図であり、(ｂ)はその断面図である。図３−２(ａ)は外部導体４００の上面であり、(ｂ)は筐体接続部側から見た側面図、(ｃ)はプラグ接続部側から見た側面図である。図３−３(ａ)は外部導体４００の底面図であり、(ｂ)は筐体接続部の断面図である。
本実施例に係る内部コネクタ３００はＬ字型であり、一方の辺は同軸ケーブルに取り付けられたプラグが着脱自在に接続されるプラグ接続部４０１であり、他方は筐体と結合するための構成を有する筐体接続部４０２である。筐体接続部４０２の先端部分は筐体２００に設けられたコネクタ取付穴２０９に回転自在に挿入される筐体挿入部４０３であり、切欠４０６により複数の挿入片４０５に分割されている。各挿入片４０５の先端には爪４０７が設けられている。挿入片４０５がコネクタ取付穴２０９に挿入された時、爪４０７がコネクタ取付穴２０９の周辺の内部壁面を押さえ内部コネクタ３００の脱落を防止する。
筐体挿入部４０３の根本部分にはコネクタの挿入位置を規定する鍔４０４が設けられている。また、プラグ接続部４０１にはコネクタ取付穴２０９周辺の構造との干渉を防ぐ切り欠き４０８が設けられている。

図３−１(ｂ)及び図３−２(ａ)、３−２(ｃ)に示されるようには、プラグ接続部４０１と筐体接続部４０２は円筒状であり、内部は円柱状の空洞となっている。
プラグ接続部４０１の空洞４１０には、同軸ケーブルの中心導体と接続される導体を中心に有するプラグ接続部用の絶縁体が挿入される。また、筐体接続部４０２の空洞４１１には筐体接続部用の絶縁体５００(図４)が挿入される。
図４は筐体接続部用の絶縁体５００の詳細図であり、(ａ)は斜め前方からの斜視図、(ｂ)は前面の詳細図である。絶縁体５００は円筒状の外周層５０１と、同じく円筒状の内周層５０２からなり、両層は複数(図４では４本)の連結部５０３により結ばれている。外周層５０１の外径は空洞４１１の内径とほぼ一致し、空洞４１１に絶縁体５００を挿入すると、両者は一体的に運動する。内周層５０２の中心部５０４は中心導体５１０(図５−１、図５−２)を挿入する管状の空間となっている。管状の空間５０４に挿入された中心導体５１０の一方の端は、空洞４１１内でプラグ接続部用の絶縁体の中心導体と結合される。中心導体５１０の他方の端は筐体挿入部４０３より突出し、筐体２００の空間２１０内に設置された回路基板２１２と回転自在に接続される。プラグ接続部４０１の中心導体と筐体接続部４０２の中心導体５１０を接続する構成、及び中心導体５１０を回路基板２１２と回転自在に接続する構成は特許文献２に示される構成等、公知の構成を用いることが可能である。
絶縁体５００はポリカーボネート等の可撓性を有する樹脂により構成されている。絶縁体５００は外周層５０１と内周層５０２を複数の連結部５０３により結ぶ構造であり、各連結部５０３の間には空隙５０５が存在している。従って、絶縁体５００の外部ら外周層５０１を圧縮する力を加えると、外周層５０１と連結部５０３は空隙５０５内に変形し、外周層５０１の外径が小さくなる。

図５−１(ａ)は、中心導体５１０を有する絶縁体５００を空洞４１１内に挿入した内部コネクタ３００を筐体２００の側壁に設けられたコネクタ取付穴２０９に挿入する状態を示す図であり、図５−１(ｂ)はコネクタ取付穴２０９の断面詳細図である。
筐体２００の空間２１０内に回路基板２１２が複数の回路基板固定部２１１により固定されている。回路基板２１２は２つの内部コネクタ３００と１つの外部ケーブル接続部２０７の間で信号を分配する回路が組み込まれている。また、回路基板２１２には２つの内部コネクタ３００の絶縁体５００の中心から突出している中心導体５１０を回転自在に保持する接続端子が設けられている。
図５−１(ｂ)に示されるように、コネクタ取付穴２０９の外周部は内部コネクタ３００の鍔４０４が位置する窪み６０２となっている。コネクタ取付穴２０９の周囲には筐体２００の内部２１０に向けて突出する周辺突起６０１が設けられている。窪み６０２の壁面と周辺突起６０１の先端との距離は、図３−１における、鍔４０４の上面と爪４０７との距離とほぼ一致する。

周辺突起６０１の内径は外側から内側に向かって部位６０３、６０４、６０５と順次小さくなる。部位６０３の直径は爪４０７を全て受け入れことが可能な長さであり、内部コネクタ３００を装着する時、爪４０７を部位６０３に入れ、部位６０４に押しつける。部位６０４と６０５の内壁の傾斜、及び内部コネクタ３００の爪４０７の傾斜により、周辺突起６０１の内壁は挿入片４０５を内側に変形させる力を発生させる。この力は絶縁体５００に加わり、外周層５０１を圧縮する力となる。挿入片４０５を内部に向けて変形する力が加わると、挿入片４０５と絶縁体５００は一体的に直径が小さくなるように変形する。この変形により、内部コネクタ３００の挿入部４０３は周辺突起６０１内を筐体２００の内部２１０に向けて進む。
爪４０７が周辺突起６０１を通過すると、絶縁体５００に加わっていた圧力は無くなり、絶縁体５００を構成しているポリカーボネート等の素材の弾性力により、絶縁体５００の形状は変形前の形状に復帰する。絶縁体５００の復帰する力は挿入片４０５の形状を変形前の形状に復帰させる力として働く。この結果、内側に傾斜していた挿入片４０５は外側に開き、爪４０７が周辺突起６０１の先端を越えた時、図５−２に示されるように、爪４０７は周辺突起６０１の先端部を覆うように広がり、窪み６０２内に位置する鍔４０４と共に周辺突起６０１を回転可能に挟み付ける。

内部コネクタ３００の挿入部４０３が筐体２００の内部２１０に向けて進むと、挿入部４０３から突出している中心導体５１０は回路基板２１２上に設けられている接点と回転自在に接触する。この結果、プラグ接続部４０１の中心導体、筐体接続部４０２の中心導体５１０、及び回路基板２１２上の接点は電気的に接続され、且つ、内部コネクタ３００は筐体２００に対して回転自在に接続される。
上記構成により、可撓性が低くスナップフィット構造に適さないが、製造上多くの利点を有するダイカストにより製作された直列ユニットにスナップフィット動作を可能とし、筐体本体２００に内部コネクタ３００を回転自在に取り付けることが可能となる。

図６−１及び図６−２は本発明を適用した他の形態の直列ユニットを示す図である。同形態では内部コネクタ７０５−１及び７０５−２を筐体７００の後面壁に取り付ける構成である。筐体７００の前面壁７０１には化粧端子台１００が固着されている。筐体７００は左右側壁７０２と７０３、後面壁７０６、天板７０４、及び、図示されていない底板により形成される内部空間に各コネクタ間の信号路を形成する回路基板が収納されている。後面壁７０６には段差を持たせてあり、前面壁７０１に近い面に内部コネクタ７０５−１と７０５−２を挿入するコネクタ取付穴７０６−１と７０６−２が設けられている。内部コネクタ７０５−１と７０５−２は図１乃至図５−２に示される内部コネクタ３００と同一の構成であり、コネクタ取付穴７０６−１と７０６−２は図５−１に示される筐体２００に設けられたコネクタ取付穴２０９と同一の構成である。
当該形態の直列ユニットの内部コネクタ７０５−１と７０５−２は前面壁７０１と平行な面を回転する。従って、部屋の壁に埋め込こんで使用するさい、内部コネクタは壁と平行に回転することになり、同軸ケーブルの引き回しが容易になる。

テレビジョン等の信号を分配する直列ユニットは複数の同軸ケーブルを接続する必要があるにもかかわらず、家屋の壁内に設けられた設置された収納ボックスに収納し利用する等、設置場合の制約が大きく、同軸ケーブルの引き回し作業に多くの労力を要していた。この問題に対応するため同軸ケーブルを接続するコネクタを直列ユニットの筐体に回転自在に取り付ける構成が提案されている。
直列ユニットの製作には、大量生産が可能、強度に優れている、薄肉で複雑な形状の製品の製造が可能等の理由により、亜鉛合金等によるダイカストによる製造が広く行われている。しかし、ダイカスト製品は可撓性が低く、外部からの圧力により変形した時、圧力が無くなった後に変形から復元する力は非常に小さいという性質を有しているため、スナップフィットよりコネクタを直列ユニットの筐体に取り付ける方法を採用することは困難であった。

本発明は、直列ユニットの筐体に設けられたコネクタ取付穴に挿入するコネクタの筐体挿入部を、先端に爪を有する複数の挿入片に分割されたスナップフィット構造とすると共に、筐体挿入部の空洞内に設置する絶縁体をポリカーボネート等の可撓性を有する樹脂とし、且つ樹脂の内部に空隙を有する構造としたものである。当該構成により、挿入片を中心方向に押圧すると、挿入片と共に絶縁体も変形する。押す力を取り除いた時、絶縁体の復元力によりダイカスト製の挿入片に力を加える前の状態に復帰させることが可能となる。
信号用の中心導体を保持する目的でコネクタ内の空洞に挿入される絶縁体をポリカーボネート等の可撓性を有する樹脂とし、且つ樹脂の内部に空隙を持たせると言う簡単な構成により、可撓性を有さずスナップフィットに不向きなダイカストにより製作された直列ユニットの筐体とコネクタを、スナップフィット構造により一体化することが可能となる。この結果、筐体を分割構成とする、或いはコネクタを止めリングにより固定する等、複雑な製造工程と組立行程を必要とせず、筐体とコネクタの製造と組み立ての工程を簡単化することが可能となる。
実施例は一つの外部ケーブル接続部と２つの内部ケーブル用のコネクタを有する直列ユニットであり、２つの内部ケーブル用のコネクタを筐体に対して同一方向に回転自在とする構成であるが、本発明を３以上のコネクタを有する直列ユニットに適用する、或いは、各コネクタの回転方向を異なる方向とすることも可能である。

Claims (4)

1. 同軸ケーブルを接続するダイカスト製のＬ字状のコネクタを筐体本体に設けられたコネクタ取付穴に回転自在に取り付けた直列ユニットであって、
   前記Ｌ字状のコネクタの一方の辺は同軸ケーブルを接続する円筒状のケーブル接続部であり、他方の辺は前記筐体本体に設けられたコネクタ取付穴に挿入される円筒状の筐体接続部であり、
   前記筐体接続部は先端に爪を有する複数の筐体挿入片に分割され、
   前記筐体接続部の円筒内に可撓性を有する樹脂製であり中央に信号用の導体を保持する絶縁体を有し、
   前記絶縁体は筐体挿入片の変形を可能にする空隙を有することを特徴とする直列ユニット。
2. 請求項１記載の直列ユニットであって、
   前記コネクタと前記筐体本体は亜鉛合金のダイカスト製であることを特徴とする直列ユニット。
3. 請求項１又は請求項２記載の直列ユニットであって、
   前記絶縁体はポリカーボネート製であることを特徴とする直列ユニット。
4. 請求項１乃至請求項３記載の直列ユニットであって、
   前記絶縁体は前記筐体接続部の内壁に接する外周層と前記信号用の導体を保持する内周層と、前記外周層と前記内周層を連結する複数の連接部からなることを特徴とする直列ユニット。

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