JP3244720U - ケーブルコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】ＥＭＣを向上させることができる同軸用のケーブルコネクタを提供する。【解決手段】ＧＮＤシェル２１０は、相手側のコネクタのＧＮＤシェルに向かって延びる片持ち梁状のバネ部本体２１１ａを有する複数のバネ部２１１を備え、複数のバネ部２１１は、円筒状のＧＮＤシェル２１０の中心を回転中心とした回転対称の位置に配置されており、複数のバネ部２１１のバネ部本体２１１ａの中央部には、バネ部本体２１１ａの延びる方向に長辺を有する長穴状の中抜き部２１１ｂが形成されている。【選択図】図６

Description

本開示は、同軸用のケーブルコネクタに関する。

車載用同軸ケーブルコネクタにおいて、高周波伝送特性を良化させることは、性能向上の面で必須である。例えば、ケーブルを中継する中継コネクタ装置等の同軸用ケーブルコネクタにおいて、各部の隙間等の存在によって電磁感受性（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ、以下、ＥＭＣと呼ぶ）が低下すると、電磁障害のリスクを高めてしまうことになる。

特開２００４－２０６９０８号公報

特許文献１には、バネ接点にスリットを設けてバネ特性を改善させることについて開示されている。また一般に、中継コネクタ装置において、オス側のコネクタがメス側のコネクタに挿入される箇所では、オス側のＧＮＤシェルを、メス側のＧＮＤシェルに設けられたバネで押さえることにより接続することが行われている。

一方で、メス側のＧＮＤシェルに設けられたバネの形状や配置に応じて、ＥＭＣへの影響があることが判明した。そのため、メス側のＧＮＤシェルに設けられたバネの形状や位置を調整することによって、オス側のＧＮＤシェルを十分に固定しつつ、ＥＭＣを向上させたいという要望がある。

本開示の目的は、このような課題を解決するためになされたものであり、ＥＭＣを向上させることができる同軸用のケーブルコネクタを提供することにある。

本願開示の観点によれば、ケーブルコネクタは、相手側のコネクタのＧＮＤシェルと電気接続を行う円筒状のＧＮＤシェルを有するケーブルコネクタであって、前記ＧＮＤシェルは、前記相手側のコネクタのＧＮＤシェルに向かって延びる片持ち梁状のバネ部本体を有する複数のバネ部を備え、前記複数のバネ部は、前記円筒状のＧＮＤシェルの中心を回転中心とした回転対称の位置に配置されており、前記バネ部本体の中央部には、前記バネ部本体の延びる方向に長辺を有する長穴状の中抜き部が形成されている。

本考案によれば、ＥＭＣを向上させることができる同軸用のケーブルコネクタを提供することができる。

実施形態１に係る中継コネクタ装置において、オス側のコネクタを例示した斜視図である。 実施形態１に係る中継コネクタ装置において、メス側のコネクタを例示した斜視図である。 実施形態１に係る中継コネクタ装置において、オス側およびメス側のコネクタの断面図である。 実施形態１に係る中継コネクタ装置において、オス側のコネクタを構成する各部材を例示した分解斜視図である。 実施形態１に係る中継コネクタ装置において、メス側のコネクタを構成する各部材を例示した分解斜視図である。 実施形態１に係るメス側のコネクタのＧＮＤシェルを拡大した斜視図である。 実施形態１に係るメス側のコネクタのＧＮＤシェルをＸ方向からの視点で示した図である。 実施形態１に係る中継コネクタ装置と既存の中継コネクタ装置とのＥＭＣ特性の比較結果の一例を示した図である。 関連する中継コネクタ装置において、メス側のコネクタを構成する各部材を例示した分解斜視図である。

以下、本実施形態の具体的構成について図面を参照して説明する。以下の説明は、本開示の好適な実施の形態を示すものであって、本開示の範囲が以下の実施形態に限定されるものではない。以下の説明において、同一の符号が付されたものは実質的に同様の内容を示している。図が煩雑にならないように、いくつかの符号及びハッチングは省略されている。

実施形態に係る同軸用ケーブルコネクタを説明する。以下では、本実施形態の同軸用ケーブルコネクタの一例として、ケーブルを中継する中継コネクタ装置を説明する。なお、本実施形態の同軸用ケーブルコネクタは、中継コネクタ装置に限らず、同軸用ケーブルを接続させるものであれば、ケーブルを基板と嵌合させる同軸コネクタ装置等の他のコネクタ装置を含んでもよい。

図１は、実施形態１に係る中継コネクタ装置１０において、コネクタ１００を例示した斜視図である。図２は、実施形態１に係る中継コネクタ装置１０において、コネクタ２００を例示した斜視図である。なお、図１および図２では、外部ハウジングを省略して示しており、中継コネクタ装置１０は、外部ハウジングと分離して使用してもよい。

図１及び図２に示すように、中継コネクタ装置１０は、コネクタ１００及びコネクタ２００を備えている。ここでは、コネクタ１００はオス側のコネクタであり、コネクタ２００はメス側のコネクタである。また、コネクタ１００はケーブル１９０の端部に接続されており、コネクタ２００はケーブル２９０の端部に接続されている。ここで図３はコネクタ１００およびコネクタ２００の断面図であり、中継コネクタ装置１０では、コネクタ１００とコネクタ２００が接続されることにより、ケーブル１９０とケーブル２９０とを接続する。

なお、以下では説明を容易にするために、中継コネクタ装置１０は、同軸となる軸方向をＸ軸方向とする。すなわち、コネクタ１００とコネクタ２００とが接続する際に、オス側のコネクタ１００がメス側のコネクタ２００に向かう方向を＋Ｘ軸方向とし、Ｘ軸に直交する２つの方向をＹ軸方向及びＺ軸方向とする。なお、考案にかかるＧＮＤシェルを有しているコネクタはメス側のコネクタ２００であり、相手側のコネクタがオス側のコネクタ１００である。

＜オス側のコネクタ１００＞
最初に、オス側のコネクタ１００について説明する。図４は、中継コネクタ装置１０において、オス側のコネクタ１００を構成する各部材を例示した分解斜視図である。オス側のコネクタ１００は、ＧＮＤシェル１１０、内部ハウジング１３０、コンタクト１４０、スリーブ１５０、インピーダンス調整部材１６０、ＥＭＩシェル１７０、及び、外部ハウジング１８０を含む。

ＧＮＤシェル１１０は、略円筒状の形状であって、導電体を含む。一例としてＧＮＤシェル１１０は、導電隊を含む金属により構成されているが、金属以外の材料であってもよい。また、ＧＮＤシェル１１０は、グラウンド電位に電気的に接続されている。ここでは、ＧＮＤシェル１１０の中心軸は、Ｘ軸方向になるように配されているものとする。

ＧＮＤシェル１１０の内部には、内部ハウジング１３０、コンタクト１４０及びインピーダンス調整部材１６０が配置される。また、ＧＮＤシェル１１０の内部に、スリーブ１５０及びケーブル１９０の一部が配置されている。ＧＮＤシェル１１０は、内部ハウジング１３０の少なくとも一部を覆う部分を有しており、内部ハウジング１３０は、ＧＮＤシェル１１０の内部に圧入されてもよい。

内部ハウジング１３０は、ＧＮＤシェル１１０の内部に配置されている。また、内部ハウジング１３０は、内部にコンタクト１４０が配置されており、コンタクト１４０を支持している。例えば、内部ハウジング１３０の－Ｘ軸方向側の端部は、コンタクト１４０の－Ｘ軸方向側の端部の近傍に位置している。なお、コンタクト１４０の－Ｘ軸方向側の端部には、ケーブル１９０の心線１９１が、内部ハウジング１３０の内部で接続されている。

また、内部ハウジング１３０は、インピーダンス調整部材１６０の一部を組み込んでもよい。例えば、内部ハウジング１３０の－Ｘ軸方向側の部分は、インピーダンス調整部材１６０の＋Ｘ軸方向側の部分を組み込んでいる。

コンタクト１４０は、導電体を含む棒状であり、高周波の信号を伝送する伝送路として機能する。コンタクト１４０の＋Ｘ軸方向側の一端は、メス側のコネクタ２００のコンタクト２４０に接続される。

スリーブ１５０は、円筒状の形状を有し、中心軸がＸ軸方向になるように配置されている。例えば、スリーブ１５０はＸ方向に並んで接続されている、径の異なる２つの円筒部により形成されている。

なお、この小径の円筒部１５１は、ＧＮＤシェル１１０の内部に配置されており、ケーブル１９０の外側カバー１９４の端部から露出したシールド部材１９３を覆う部分を有する。一方、大径の円筒部１５２は、ケーブル１９０の外側カバー１９４を覆うように配される。

インピーダンス調整部材１６０は、略円筒状の形状を有し、導電体を含んでいる。ここでは、インピーダンス調整部材１６０の中心軸は、Ｘ軸方向になるように配されているものとする。

インピーダンス調整部材１６０は、内部ハウジング１３０に組み込まれた部分を有している。インピーダンス調整部材１６０は、高周波の信号線の伝送路であるコンタクト１４０及び心線１９１に電気的に非接続とされ、グラウンド電位に電気的に非接続とされてもよい。この場合、インピーダンス調整部材１６０は、他の導電体に直接接続されない中空グラウンド電位である。あるいは、インピーダンス調整部材１６０は、グラウンド電位に電気的に接続されてもよい。

ＥＭＩシェル１７０は、半円筒状の形状を有し、導電体を含む。ＥＭＩシェル１７０は、ＧＮＤシェル１１０に接合されていることにより、グラウンド電位に電気的に接続される。ＥＭＩシェル１７０は、ＧＮＤシェル１１０の一部を覆っており、これによりＧＮＤシェル１１０の隙間を覆っている。

外部ハウジング１８０は、角筒状の形状を有し、絶縁体を含む。外部ハウジング１８０は、内部に、ＧＮＤシェル１１０、内部ハウジング１３０、コンタクト１４０、スリーブ１５０、インピーダンス調整部材１６０及びＥＭＩシェル１７０の組立体を格納する。

ケーブル１９０は、一方向に延びた形状を有し、可撓性を有する。ケーブル１９０は、心線１９１、被覆部材１９２、シールド部材１９３及び外側カバー１９４を含む。心線１９１、被覆部材１９２、シールド部材１９３及び外側カバー１９４は、心線１９１を中心として同心円の層状に配置されている。すなわち、被覆部材１９２は心線１９１の側面を覆い、シールド部材１９３は被覆部材１９２の側面を覆い、外側カバー１９４はシールド部材１９３の側面を覆っている。

一例として、心線１９１は、線状の導電体であり銅線を含んでいる。被覆部材１９２は、チューブ型の絶縁体である。シールド部材１９３は、チューブ型の導電体であり、グラウンド電位に電気的に接続されている。外側カバー１９４は、チューブ型の絶縁体である。

＜メス側のコネクタ２００＞
次に、メス側のコネクタ２００について説明する。図５は、中継コネクタ装置１０において、メス側のコネクタ２００を構成する各部材を例示した分解斜視図である。

コネクタ２００は、ＧＮＤシェル２１０、内部ハウジング２３０、コンタクト２４０、スリーブ２５０、インピーダンス調整部材２６０、ＥＭＩシェル２７０及び外部ハウジング２８０を含む。

なお、前述したコネクタ１００では、－Ｘ軸方向側にケーブル１９０が位置するのに対して、コネクタ２００の場合には、コネクタ２００の＋Ｘ軸方向側にケーブル２９０が位置する。これ以外は、コネクタ２００のＧＮＤシェル２１０、内部ハウジング２３０、コンタクト２４０、スリーブ２５０、インピーダンス調整部材２６０、ＥＭＩシェル２７０及び外部ハウジング２８０の基本的な構成及び機能は、それぞれ、コネクタ１００のＧＮＤシェル１１０、内部ハウジング１３０、コンタクト１４０、スリーブ１５０、インピーダンス調整部材１６０、ＥＭＩシェル１７０及び外部ハウジング１８０の構成及び機能と同様であり、説明を省略する場合がある。

ＧＮＤシェル２１０は、略円筒状の形状であって、導電体を含む。また、ＧＮＤシェル２１０は、グラウンド電位に電気的に接続されている。ここでは、ＧＮＤシェル２１０の中心軸は、Ｘ軸方向になるように配されているものとする。

ＧＮＤシェル２１０の内部に、内部ハウジング２３０、コンタクト２４０及びインピーダンス調整部材２６０が配置されている。また、ＧＮＤシェル２１０の内部に、スリーブ２５０及びケーブル２９０の一部が配置されている。内部ハウジング２３０は、ＧＮＤシェル２１０の内部に圧入されてもよい。

ここで、図６はＧＮＤシェル２１０を拡大した斜視図である。図６に示すように、ＧＮＤシェル２１０の先端の外周には、オス側のコネクタ１００のＧＮＤシェル１１０に当接して、コネクタ１００を押さえる複数のバネ部２１１が形成されている。ここで、複数のバネ部２１１は、それぞれ一端を固定端、他端が自由であって相手方であるオス側のＧＮＤシェル１１０に向かって延びる片持ち梁状のバネ接点である。なおここでは、後述するバネ部２１１のバネ部本体２１１ａが、オス側のＧＮＤシェル１１０に向かって延びているものとする。

図７は、ＧＮＤシェル２１０を先端側からの視点で示した図である。図６及び図７に示すように、例えばＧＮＤシェル２１０には、８個のバネ部２１１が設けられている。また図７に示すように、典型的にはこの８個のバネ部２１１は、円筒状のＧＮＤシェル２１０の中心を回転中心とした場合における等角点対称であるように配されている。

なお、ＧＮＤシェル２１０に設けられているバネ部２１１の数は、８個に限られず、最低でも２個とすることができる。また、ＧＮＤシェル２１０を先端側からの視点で示した状態において、複数のバネ部２１１は、ＧＮＤシェル２１０の中心を通る線を対称線とする線対称の位置に設けることができる。

なお、ＧＮＤシェル２１０では、互いのバネ部２１１同士の間に隙間を有している。ここでバネ部２１１の幅と隙間の大きさの関係の一例として、バネ部２１１が設けられている所定の位置におけるＹＺ方向の断面において、バネ部２１１により覆われている周方向の面積が隙間の面積より広くなるように、バネ部２１１が設けられている。言い換えると、複数のバネ部２１１は、バネ部２１１自身により覆う面積が、バネ部２１１間に形成される隙間より広くなるように設けられている。

また図６に示すように、バネ部２１１は、ケーブル２９０の延びる方向、すなわち略Ｘ方向に延在するバネ部本体２１１ａと、夫々のバネ部本体２１１ａの中央部において、ケーブル２９０の延びる方向に長辺を有する長穴状に肉抜きされた中抜き部２１１ｂと、先端部近傍において内側に屈曲した屈曲部２１１ｃと、を有する板バネである。

ここで図８は、メス側のＧＮＤシェルに周方向に不均一にバネ部が設けられているとともに、バネ部に中抜き部が形成されていない既存の中継コネクタ装置と、図８に示すようにメス側のＧＮＤシェル２１０においてバネ部２１１が等角点対称に設けられ、かつ、図６に示すように、夫々のバネ部本体２１１ａの中央部に中抜き部２１１ｂが形成されている中継コネクタ装置１０と、についてＥＭＣ特性をデジベル表示により比較した図である。

図８に示すように、いずれの中継コネクタ装置においても、周波数が０Ｈｚ付近から５３００Ｈｚ付近までにおいて、デジベル値がピークとなる箇所が複数現れるが、そのピーク値は、既存の中継コネクタ装置に比べ、バネ部２１１が等角点対称に設けられ、かつ、中抜き部２１１ｂが設けられている中継コネクタ装置１０の方が改善している様子が判る。

なお、バネ部２１１の個数は、複数のバネ部２１１によってオス側のＧＮＤシェル１１０を押さえる際の強さや、外部ハウジング２８０において、バネ部２１１が当接しないように、バネ部２１１を避ける形状を形成する都合に応じて、任意に変更することができる。

一方で、バネ部２１１により覆われる面積は、ＥＭＣ特性に影響することが判っているため、要求されるＥＭＣ特性に応じて、任意に変更することができる。

また、メス側コネクタ２００における他の構成物品について説明する。

内部ハウジング２３０は、ＧＮＤシェル２１０の内部に配置されている。また、内部ハウジング２３０は、内部にコンタクト２４０が配置されており、コンタクト２４０を支持している。例えば、内部ハウジング２３０の－Ｘ軸方向側の端部は、コンタクト２４０の－Ｘ軸方向側の端部の近傍に位置している。また、内部ハウジング２３０の＋Ｘ軸方向側の端部は、コンタクト２４０の＋Ｘ軸方向側の端部の近傍に位置している。なお、コンタクト２４０の＋Ｘ軸方向側の端部には、ケーブル２９０の心線２９１が、内部ハウジング２３０の内部で接続されている。

コンタクト２４０は、導電体を含む棒状であり、高周波の信号を伝送する伝送路として機能する。コンタクト２４０の－Ｘ軸方向側の一端は、オス側のコネクタ１００のコンタクト１４０に接続される。

スリーブ２５０は、円筒状の形状を有し、中心軸がＸ軸方向になるように配置されている。例えば、スリーブ２５０は、Ｘ方向に並んで接続されている、径の異なる２つの円筒部により形成されている。

なお、小径の円筒部２５１は、ＧＮＤシェル２１０の内部に配置されており、ケーブル２９０の外側カバー２９４の端部から露出したシールド部材２９３を覆う部分を有する。一方、大径の円筒部２５２は、ケーブル２９０の外側カバー２９４を覆うように配される。

インピーダンス調整部材２６０は、略円筒状の形状を有し、導電体を含んでいる。ここでは、インピーダンス調整部材２６０の中心軸は、Ｘ軸方向になるように配されているものとする。

インピーダンス調整部材２６０は、内部ハウジング２３０に組み込まれた部分を有している。インピーダンス調整部材２６０は、高周波の信号線の伝送路であるコンタクト２４０及び心線２９１に電気的に非接続とされ、グラウンド電位に電気的に非接続とされてもよい。この場合、インピーダンス調整部材２６０は、他の導電体に直接接続されない中空グラウンド電位である。あるいは、インピーダンス調整部材２６０は、グラウンド電位に電気的に接続されてもよい。

ＥＭＩシェル２７０は、半円筒状の形状を有し、導電体を含む。ＥＭＩシェル２７０は、ＧＮＤシェル２１０に接合されていることにより、グラウンド電位に電気的に接続される。また、ＥＭＩシェル２７０は、ＧＮＤシェル２１０の一部を覆っており、これによりＧＮＤシェル２１０の隙間を覆っている。

外部ハウジング２８０は、角筒状の形状を有し、絶縁体を含む。外部ハウジング２８０は、内部に、ＧＮＤシェル２１０、内部ハウジング２３０、コンタクト２４０、スリーブ２５０、インピーダンス調整部材２６０及びＥＭＩシェル２７０の組立体を格納する。

このようにして、メス側のコネクタ２００のＧＮＤシェル２１０において、バネ部２１１が先端側からの視点で示した場合に点対称に配されており、かつ、それぞれのバネ部２１１のバネ部本体２１１ａに、スリット状の中抜き部２１１ｂが形成されていることにより、ＥＭＣ特性を改善することができる。なお、バネ部２１１は、バネ部本体２１１ａに中抜き部２１１ｂが形成されていることによりバネ力の強さを調整することができ、オス側のコネクタ１００を押さえる力を調整しつつ、要求されるＥＭＣ特性の改善を図ることができる。

なお、本考案は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。すなわち上記の記載は、説明の明確化のため、適宜、省略及び簡略化がなされており、当業者であれば、実施形態の各要素を、本考案の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。

例えば、上記ではメス側のコネクタ２００は、ＧＮＤシェル２１０が１つの部品で構成されているとともに、ＥＭＩシェル２７０を有しているものとして説明したが、これに限られない。

すなわち、図９に示す関連するメス側のコネクタ３００のように、２つのＧＮＤシェル３１０、ＧＮＤシェル３２０、内部ハウジング３３０、コンタクト３４０、スリーブ３５０及び外部ハウジング３８０を含む構成であってもよい。この場合には、コネクタ３００では、ＧＮＤシェル３１０の先端部に設けられたバネ部３１１の配置を調整するとともに、バネ部３１１のバネ部本体に中抜き部を形成しておくことによって、オス側のコネクタ押さえる力を調整しつつ、ＥＭＣ特性の改善を図ることができる。

１０ 中継コネクタ装置
１００ オス側コネクタ
１１０ ＧＮＤシェル
１３０ 内部ハウジング
１４０ コンタクト
１５０ スリーブ
１５１ 円筒部
１５２ 円筒部
１６０ インピーダンス調整部材
１７０ ＥＭＩシェル
１８０ 外部ハウジング
１９０ ケーブル
１９１ 心線
１９２ 被覆部材
１９３ シールド部材
１９４ 外側カバー
２００ メス側コネクタ
２１０ ＧＮＤシェル
２１１ バネ部
２１１ａ バネ部本体
２１１ｂ 中抜き部
２１１ｃ 屈曲部
２３０ 内部ハウジング
２４０ コンタクト
２５０ スリーブ
２５１ 円筒部
２５２ 円筒部
２６０ インピーダンス調整部材
２７０ ＥＭＩシェル
２８０ 外部ハウジング
２９０ ケーブル
２９１ 心線
２９３ シールド部材
２９４ 外側カバー
３００ コネクタ
３１０ ＧＮＤシェル
３１１ バネ部
３２０ ＧＮＤシェル３１０、ＧＮＤシェル
３３０ 内部ハウジング
３４０ コンタクト
３５０ スリーブ
３８０ 外部ハウジング

Claims (3)

1. 相手側のコネクタのＧＮＤシェルと電気接続を行う円筒状のＧＮＤシェルを有するケーブルコネクタであって、
   前記ＧＮＤシェルは、前記相手側のコネクタのＧＮＤシェルに向かって延びる片持ち梁状のバネ部本体を有する複数のバネ部を備え、
   前記複数のバネ部は、
   前記円筒状のＧＮＤシェルの中心を回転中心とした回転対称の位置に配置されており、
   前記バネ部本体の中央部には、
   前記バネ部本体の延びる方向に長辺を有する長穴状の中抜き部が形成されている、
   ケーブルコネクタ。
2. 前記複数のバネ部は、バネ部自身により覆う面積が、バネ部間に形成される隙間より広くなるように設けられている、
   請求項１に記載のケーブルコネクタ。
3. 前記複数のバネ部は、
   前記円筒状のＧＮＤシェルの中心を通る線を対称線とした線対称の位置に配置されている、
   請求項１又は２に記載のケーブルコネクタ。

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