JP4856050B2 - 通信用分配装置 - Google Patents

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Description

本発明は、同軸ケーブル引出しタイプの通信用分配装置に関する。
防災無線等の無線通信における基地局あるいは中継局では、多段構成のアンテナあるいは複数のアンテナを鉄塔上に設置し、送信機から出力される信号を分配装置により各アンテナに分配給電することで所望の指向性、例えば無指向性が得られるようにしている(例えば、特許文献1参照。)。また、上記分配装置は、複数のアンテナで受信した信号を合成する作用も有している。
上記のように複数のアンテナに送信信号を分配する分配装置は、鉄塔上に設けられるアンテナの近くに設置されるもので、同軸ケーブル引出しタイプのものが一般に使用されている。
上記同軸ケーブル引出しタイプの通信用分配装置は、図5に示すように構成されている。図5は信号を2分配する場合の例を示したもので、(a)は要部を断面して示す側面図、(b)は(a)のA−A線矢視断面図である。
図5において、11は合成側の入出力接栓、12a、12bは分岐側の入出力接栓で、それぞれ同軸ケーブル13、14a、14bを介して2分配器15に接続される。
2分配器15は、ベース16の裏面に底板17がネジ18により固定され、ベース16の上面にアース板19が装着される。上記ベース16、底板17及びアース板19には、入出力用の同軸ケーブル13を導入するための透孔21が設けられると共に、分岐用の同軸ケーブル14a、14bを導入するための透孔(図示せず)が設けられる。
上記入出力用の同軸ケーブル13は、ベース16、底板17及びアース板19に設けられた透孔21に挿入され、アース板19の上部の導出される。この場合、ベース16の底部には、入出力用の同軸ケーブル13の周囲にOリング22が設けられる。
また、同様に分岐用の同軸ケーブル14a、14bも、ベース16、底板17及びアース板19に設けられた透孔21に挿入され、アース板19の上部に導出される。また、分岐用の各同軸ケーブル14a、14bの周囲にも、ベース16の底部側にOリング(図示せず)が設けられる。
上記ベース16等にて保持される同軸ケーブル13、14a、14bは、等角度で配置されるもので、この場合の例では正三角形の状態に配置される。
そして、上記2分配器15内に導入された入出力用の同軸ケーブル13の先端部に絶縁基部23が設けられ、この絶縁基部23の上部にプリント基板24が配設される。上記入出力用の同軸ケーブル13は、中心導体26及び外導体28がアース板19及びプリント基板24に接続されるが、この接続の詳細について図6を参照して説明する。
図6は、入出力用の同軸ケーブル13とアース板19及びプリント基板24との接続部の詳細を示す断面図である。
入出力用の同軸ケーブル13は、中心導体26の外側に絶縁体27を介して外導体28が設けられ、この外導体28の外側に外被29が設けられている。入出力用の同軸ケーブル13は、先端をアース板19の前面側に突出させるが、先ず外被29を所定長さアース板19から突出させ、外被29の先端及び外側にリング状の外導体取付基部31を装着する。この外導体取付基部31は、下部外側とアース板19との間の外周全面(360°)をロー付けして強固に接続する。32はこのロー付け部を示している。
次に、外導体取付基部31より前方に所定長さ延在させた外導体28の先端を折返して外導体取付基部31の外側に位置させ、その外側に外導体押えリング33を被せて外導体28を固定し、更に、外導体押えリング33の上端と外導体28との外周全面を半田付けして強固に接続する。34はこの半田付け部を示している。
そして、入出力用の同軸ケーブル13の先端に位置している外導体28の上に絶縁基部23を介してプリント基板24が配設される。入出力用の同軸ケーブル13の中心導体26は、絶縁基部23及びプリント基板24に設けられた透孔を介してプリント基板24上に導出され、導出先端がプリント基板24に沿って折曲げられる。上記中心導体26の折曲げ部分をプリント基板24上の線路に半田付けし、電気的に接続する。35はこの半田付け部を示している。
また、分岐用の同軸ケーブル14a、14bにおいても、上記入出力用の同軸ケーブル13と同様にして中心導体及び外導体がアース板19及びプリント基板24上の線路に接続される。
また、アース板19には、図5に示すようにラグ端子36がネジ37により固定され、ラグ端子36にコンデンサ38a(38b)の一端が接続されて接地される。更に、プリント基板24上には、高周波コイル39が設けられ、上記コンデンサ38a、38b、入出力用の同軸ケーブル13及び分岐用の同軸ケーブル14a、14bに接続されて2分配回路が構成される。
そして、上記ベース16の上部には、2分配回路を保護するカバー41がネジ42により固定される。この場合、ベース16の外周中央部にOリング43が設けられる。
特開2005−198185号公報
上記のように構成された従来の通信用分配装置は、入出力用の同軸ケーブル13及び分岐用の同軸ケーブル14a、14bをプリント基板24やアース板19に電気的に接続するために、同軸ケーブル13、14a、14bの端末部分を加工する必要があり、また、ケーブルが外部からの強い引き抜き力に耐えるようにするために外導体取付基部31及び外導体押えリング33等を製作しなければならず、且つその組込みやロー付け加工、半田付け加工等も容易ではなく、非常に多くの加工や組込み時間を必要とし、また、完成したケーブル基部の外観も優れず、品質も信頼性も低いという問題があった。
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、品質が高く安価な部材を使用して同軸ケーブルを強固に分配器本体に固定でき、アース板部のロー付けや外導体の半田付けを不要とし、短時間で組立てが完了し、且つ外部からの同軸ケーブルの強い引き抜き力や回転力に対しても強固に耐えることができる品質の安定した通信用分配装置を提供することを目的とする。
第1の発明は、同軸ケーブル引出しタイプの通信用分配装置において、先端外側にネジ部が設けられたシェルを備え、前記同軸ケーブルの先端部に装着されて該同軸ケーブルの外導体と接続される同軸接栓構造の接続構体と、前記シェルの先端部が挿入される複数の構体装着穴を備えたケース本体と、前記ケース本体の構体装着穴に挿入されたシェル先端のネジ部に螺着され、前記接続構体を前記ケース本体に固定する固定ナットと、前記ケース本体と固定ナットとの間に介在して前記シェルの先端部に保持されるアース板と、前記ケース本体上に設けられ、前記シェル先端から導出された同軸ケーブルの中心導体が接続されるプリント基板と、前記プリント基板上に配設され、前記同軸ケーブルの中心導体及び前記プリント基板に接続されて分配回路を構成する回路部品と、前記ケース本体に装着されるカバーとを具備することを特徴とする。
第2の発明は、前記第1の発明に係る通信用分配装置において、前記接続構体は、シェルと、該シェル内に収納されるクランプ、ガスケット、座金及び前記シェルの開口部に螺着される押しナットにより構成され、前記シェル内に挿入される同軸ケーブルの外導体を前記シェルの内壁とクランプの間に介在させ、前記ガスケット及び座金を介して押しナットを螺着して固定することを特徴とする。
第3の発明は、前記第1又は第2の発明に係る通信用分配装置において、前記接続構体は、シェルの先端部に回り止め用のカット面を設けたことを特徴とする。
本発明によれば、同軸ケーブルの先端に接続構体を装着することにより、同軸ケーブルを分配器のケース本体に簡単に装着でき、且つ電気的接続も確実に行うことができる。また、接続構体は、接続基部となるシェル部分を分配器用として製作すれば良く、その他の部品は一般に市販されている標準化された高品質で安価な同軸接栓部品を組合わせて組込むことができるので、品質の安定した安価な部品構成で済み、製作効率を向上して納期を短縮することができる。また、同軸ケーブルの端末加工も、外導体部分のロー付けや半田付け加工等が不要となり、簡単な処理で確実にシェルに組込むことが可能となり、外部からの強いケーブル引き抜き力や回転力に確実に耐えることが可能である。
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る同軸ケーブル引出しタイプの通信用分配装置の構成を示したもので、(a)は要部を断面して示す側面図、(b)はカバーを外した状態を示す左側面図である。また、図1は信号を2分配する場合の例を示している。
図1において、51は合成側の入出力接栓、52a、52bは分岐側の入出力接栓で、それぞれ入出力用の同軸ケーブル53、分岐用の同軸ケーブル54a、54bを介して分配器57に接続される。
この場合、同軸ケーブル53、54a、54bは、先端部分に同軸接栓構造の接続構体55、56a、56bを装着し、この接続構体55、56a、56bを分配器57のケース本体58に装着できるようにする。
上記同軸接栓構造の接続構体55は、図2に示すように複数の構成部品からなっている。また、他の接続構体56a、56bは、接続構体55と同様の構成であるので、詳細な説明は省略する。
図2は上記接続構体55の構成部品を分解して示したもので、(a)は各構成部品の一部を断面して示す側面図、(b)は(a)におけるシェル65の正面図、(c)は(a)における固定ナット66の正面図である。
接続構体55は、図2に示すように押しナット61、座金62、ガスケット63、クランプ64、シェル65、固定ナット66により構成され、上記押しナット61、座金62、クランプ64、シェル65、固定ナット66としては金属が用いられる。
押しナット61は、鍔部61aと雄ネジ部61bを備え、鍔部61aに両側部をカットしたスパナ掛け部61cが設けられる。
座金62は、ガスケット63の潰れを均一にする作用を有している。
ガスケット63は、弾力性部材例えば合成ゴムによりリング状に形成され、防水作用と外被74を締め付けて、外部よりの引き抜き力に対しての保持力を有している。
クランプ64は、内径の大きい大径部64aと内径の小さい小径部64bからなり、大径部64aの開口部外側に鍔部64cが形成され、小径部64bの外側に先端が細くなるようにテーパ部64dが形成される。上記大径部64aと小径部64bの内側には、その境界部分に段差部64eが設けられる。
上記押しナット61、座金62、ガスケット63及びクランプ64の大径部64aの内径は、図3に示すように同軸ケーブル53を挿入できる大きさに設定される。また、クランプ64における小径部64bの内径は、同軸ケーブル53の外被74を除いた外導体73部分を挿入できる大きさに設定される。すなわち、クランプ64の大径部64aに入出力用の同軸ケーブル53を挿入した場合、外被74の先端が大径部64aと小径部64bとの段差部64eに当接して停止するようになっている。
シェル65は、シェル本体65aの先端側に該シェル本体65aより小径で所定長さの連結部65bが設けられ、シェル本体65aの開口部内側に雌ネジ部65cが形成され、連結部65bの先端外側に雄ネジ部65dが形成される。また、シェル本体65aには、内側の奥部、すなわち連結部65b側に先端側が細くなるようにテーパ部65eが形成される。
また、シェル本体65aの外側には、連結部65bに近接してスパナ掛け部65fが設けられる。更に、シェル65の連結部65bには、図2(c)に示すように両側にカット面65gが設けられて略小判形状に形成される。上記カット面65gは、接続構体55が分配器57のケース本体58に装着された場合に回り止めの作用を有し、外部からのケーブル回転力に耐えられるようになっている。
上記シェル65のシェル本体65a内には、クランプ64、ガスケット63、座金62の順に収納され、その後、シェル本体65aの雌ネジ部65cに押しナット61の雄ネジ部61bが螺着される。
上記シェル65は、連結部65bの内径が図3に示すように入出力用の同軸ケーブル53の外導体73及び外被74を除く絶縁体72部分が挿入できる大きさに設定される。
また、上記連結部65bの雄ネジ部65dには、固定ナット66が螺着される。この固定ナット66には、両側部にスパナ掛け部66aが設けられる。
上記のように接続構体55は、同軸接栓構造となっており、押しナット61、座金62、ガスケット63、クランプ64は、従来から市販されている標準化された同軸接栓部品を使用できるものであり、シェル65を上記押しナット61、座金62、ガスケット63及びクランプ64に合う構造及び寸法に設定すればよい。
次に、上記のように構成された接続構体55を入出力用の同軸ケーブル53の先端部に装着する場合の処理について図3を参照して説明する。図3は、入出力用の同軸ケーブル53の先端部に接続構体55を装着した場合の状態を一部断面して示す側面図である。
入出力用の同軸ケーブル53は、中心導体71の外側に絶縁体72を介して外導体73が設けられ、この外導体73の外側に外被74が設けられている。上記外導体73は、細い金属線例えば銅線を用いた編組線構成となっている。
入出力用の同軸ケーブル53の先端部に接続構体55を装着する場合、予め入出力用の同軸ケーブル53の先端を加工し、中心導体71の先端を絶縁体72より所定長さ突出させると共に、外導体73の先端を絶縁体72の先端より所定長さ短くする。また、外被74の先端部を外導体73の先端より短くして外導体73の先端部を所定長さ外部に露出させる。
そして、上記入出力用の同軸ケーブル53の先端部に押しナット61、座金62、ガスケット63、クランプ64、及びシェル65の順に挿着し、外被74の先端をクランプ64内の大径部64aと小径部64bとの間の段差部64eに当接させ、外導体73の先端をクランプ64の外側に沿って折返す。この状態で、外導体73及びクランプ64をシェル65のシェル本体65a内に挿入すると共にガスケット63及び座金62をシェル65のシェル本体65a内に挿入し、その後、シェル本体65aに押しナット61を螺着して固定する。すなわち、外導体73の先端折返し部をクランプ64とシェル65との間に挟み込み、外導体73とシェル65との電気的接続を確実にすると共に、外部からの入出力用の同軸ケーブル引き抜き力に耐えられるようにしている。
上記のように入出力用の同軸ケーブル53の先端に接続構体55を装着した状態では、シェル65の連結部65b内に入出力用の同軸ケーブル53の絶縁体72が挿入され、シェル65の先端から入出力用の同軸ケーブル53の絶縁体72及び中心導体71がそれぞれ所定長さ導出される。
なお、上記入出力用の同軸ケーブル53と押しナット61及びシェル65の接合部分の外側には、熱収縮性樹脂からなるチューブを被せ、防水性を持たせるようにしても良い。上記チューブは必要に応じて設ければよく、特に使用しなくてもよい。
一方、分岐用の同軸ケーブル54a、54bの先端部にも、上記接続構体55と同様に構成された接続構体56a、56bが装着される。
そして、上記同軸ケーブル53、54a、54bは、図1に示すように接続構体55、56a、56bを介して分配器57のケース本体58に装着される。
ケース本体58は、円形の金属板の外周を下方に所定長さ折曲げて円筒状に形成されている。上記ケース本体58には、接続構体55、56a、56bを構成するシェル65の連結部65bを挿入するための構体装着穴が設けられている。この構体装着穴はシェル連結部65bの外部形状に合わせて小判形状に形成され、連結部65bが挿入された際、連結部65bのカット面65gによって回転を阻止し、外部からのケーブル回転力に対して確実に耐えられる構成となっている。
また、上記ケース本体58に設けられる構体装着穴は、略等角度で設けられ、2分配器の場合は三角形状となる位置に設定される。
また、ケース本体58には、側部下方に壁面取付金具59が一体に設けられると共に、上面側より金属製のカバー60が外周面に圧入されて装着される。上記カバー60は、ケース本体58の外周面に圧入した後、下側先端を例えば3個所、120°の間隔でケース本体58の下側にカシメを行って固定する。
次に、入出力用の同軸ケーブル53に装着された接続構体55をケース本体58に接続する場合の処理について説明する。接続構体55をケース本体58に接続する際、シェル65の先端部、すなわち連結部65bに防水用のシールワッシャ81を介在させ、同軸ケーブル53の中心導体71及び絶縁体72と共にケース本体58の構体装着穴内に挿入する。そして、ケース本体58上に突出させたシェル65の先端部に更に平座金82を介在してアース板83を挿着する。このアース板83には、ケース本体58の構体装着穴に対応して3つの挿入穴が設けられており、この穴内にシェル65の先端部を挿入する。上記アース板83の上側に突出させたシェル65の先端部、すなわち連結部65bに座金84を介在して固定ナット66を螺着し、締め付けて固定する。
上記のようにシェル65の先端部にシールワッシャ81を介在させてケース本体58の構体装着穴内に挿入し、その挿入先端部に平座金82、アース板83、座金84を介在して固定ナット66により固定することで、シェル65をケース本体58に確実に固定できると共に、ケース本体58とアース板83との電気的接続を確実に行うことができる。
そして、上記シェル65の先端から突出している入出力用の同軸ケーブル53の絶縁体72上にプリント基板85を配置し、このプリント基板85に設けられている透孔内に中心導体71を挿入して前面側に導出し、その導出先端部をプリント基板85に沿って折曲げ、その折曲げ部をプリント基板85上の線路に半田付けする。上記のようにシェル65の先端から同軸ケーブル53の絶縁体72を所定長さ突出させることにより、プリント基板85がシェル65にショートすることなく組み込めるようになっている。
また、分岐用の同軸ケーブル54a、54bにおいても、上記入出力用の同軸ケーブル53と同様にして接続構体56a、56bを介して分配器57のケース本体58に装着され、中心導体71がプリント基板85上の線路に接続される。
上記プリント基板85上には、図示しないが高周波コイル及びコンデンサが配設され、入出力用の同軸ケーブル53及び分岐用の同軸ケーブル54a、54bの中心導体、アース板83に接続され、図4に示すような2分配回路が構成される。そして、上記分配器57は、各部品の配設及び接続完了後にケース本体58上にカバー60を装着して組立てを完了する。この場合、カバー60は、上記したようにケース本体58に圧着し、更に先端の複数個所をカシメ処理して固定する。
図4は上記2分配回路の一例を示したものである。
図4において、91は入出力用の同軸ケーブル53が接続される入出力端子で、この入出力端子91と接地間にコンデンサ92が設けられる。また、上記入出力端子91は、高周波コイル93を介して分配端子94a、94bに接続されると共に、更にコンデンサ95を介して接地される。上記分配端子94a、94bには、分岐用の同軸ケーブル54a、54bが接続される。
上記の構成において、入出力端子91には例えば送信機から出力される送信信号が入出力用の同軸ケーブル53を介して入力される。上記入出力端子91に入力された信号は、高周波コイル93を介して分配端子94a、94bへ送られ、この分配端子94a、94bから同軸ケーブル54a、54bを介してアンテナの給電部へ送られる。
上記実施形態によれば、入出力用の同軸ケーブル53及び分岐用の同軸ケーブル54a、54bの先端に接続構体55、56a、56bを装着することにより、同軸ケーブル53、54a、54bを分配器57のケース本体58に簡単に装着できると共に電気的接続も確実に行うことができ、且つ小形化及び軽量化が可能である。
上記接続構体55、56a、56bは、接続基部となるシェル65だけを分配器用として製作すれば良く、その他の部品は一般に市販されている標準化された高品質で安価な同軸接栓部品を組合わせて組込むことができるので、品質の安定した安価な部品構成で済み、製作効率を向上して納期を短縮することができる。また、同軸ケーブル53、54a、54bの端末加工も、外導体73のロー付けや半田付け加工等が不要となり、熟練を必要とせず、簡単な処理でシェル65に組込むことが可能となり、屋外の高所での分配器取付け作業も容易であり、且つ外部からの強いケーブル引き抜き力や回転力に確実に耐えることができる。
また、分配器57のケース本体58に例えばシールワッシャ81等を介して接続構体55を装着すると共に、カバー60をケース本体58に圧入固定するようにしているので、外部から分配器57内への雨水の侵入を確実に防止でき、Oリング加工等を各部品に施すことなく簡単に防水構造とすることができる。
また、分配器57内に多少の雨水の侵入が許容されるタイプの場合は、ケース本体58に小さな水抜き穴を1〜4個所程度設けて水抜き構造とすることにより、防水用のシールワッシャ81等を廃止し、また、ケース本体58とカバー60の圧入誤差や製作誤差を緩めることも可能である。
なお、上記実施形態では、2分配装置に実施した場合について示したが、その他、3分配装置、4分配装置、…等においても同様にして実施し得るものである。
また、上記実施形態では、シェル65の連結部65bに2つのカット面65fを設けて小判形状に形成した場合について示したが、1つのカット面65fを設けてD形の形状に形成しても、外部の回転力に対して回り止めの作用を持たせることができる。
また、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。
本発明の一実施形態に係る通信用分配装置の構成を示し、(a)は要部を断面して示す側面図、(b)はカバーを外した状態を示す左側面図である。 同実施形態における接続構体の構成部品を分解して示す図である。 同実施形態における入出力用の同軸ケーブルの先端部に接続構体を装着した場合の状態を一部断面して示す側面図である。 2分配回路の一例を示す回路構成図である。 従来の通信用分配装置の構成例を示し、(a)は要部を断面して示す側面図、(b)は(a)におけるA−A線矢視断面図である。 図5における入出力の同軸ケーブルとアース板及びプリント基板との接続部の詳細を示す断面図である。
符号の説明
51、52a、52b…入出力接栓、53…入出力用の同軸ケーブル、54a、54b…分岐用の同軸ケーブル、55、56a、56b…接続構体、57…分配器、58…ケース本体、59…壁面取付金具、60…カバー、61…押しナット、61a…押しナットの鍔部、61b…押しナットの雄ネジ部、62…座金、63…ガスケット、64…クランプ、64a…クランプの大径部、64b…クランプの小径部、64c…クランプの鍔部、64d…クランプのテーパ部、64e…クランプの段差部、65…シェル、65a…シェル本体、65b…シェルの連結部、65c…シェル本体の雌ネジ部、65d…シェル連結部の雄ネジ部、65e…シェル本体のテーパ部、65f…スパナ掛け部、65g…カット面、66…固定ナット、66a…固定ナットのスパナ掛け部、71…入出力用の同軸ケーブルの中心導体、72…入出力用の同軸ケーブルの絶縁体、73…入出力用の同軸ケーブルの外導体、74…入出力用の同軸ケーブルの外被、81…シールワッシャ、82…平座金、83…アース板、84…座金、85…プリント基板、91…入出力端子、92…コンデンサ、93…高周波コイル、94a、94b…分配端子、95…コンデンサ。

Claims (3)

  1. 同軸ケーブル引出しタイプの通信用分配装置において、
    先端外側にネジ部が設けられたシェルを備え、前記同軸ケーブルの先端部に装着されて該同軸ケーブルの外導体と接続される同軸接栓構造の接続構体と、前記シェルの先端部が挿入される複数の構体装着穴を備えたケース本体と、前記ケース本体の構体装着穴に挿入されたシェル先端のネジ部に螺着され、前記接続構体を前記ケース本体に固定する固定ナットと、前記ケース本体と固定ナットとの間に介在して前記シェルの先端部に保持されるアース板と、前記ケース本体上に設けられ、前記シェル先端から導出された同軸ケーブルの中心導体が接続されるプリント基板と、前記プリント基板上に配設され、前記同軸ケーブルの中心導体及び前記プリント基板に接続されて分配回路を構成する回路部品と、前記ケース本体に装着されるカバーとを具備することを特徴とする通信用分配装置。
  2. 前記接続構体は、シェルと、該シェル内に収納されるクランプ、ガスケット、座金及び前記シェルの開口部に螺着される押しナットにより構成され、前記シェル内に挿入される同軸ケーブルの外導体を前記シェルの内壁とクランプの間に介在させ、前記ガスケット及び座金を介して押しナットを螺着して固定することを特徴とする請求項1に記載の通信用分配装置。
  3. 前記接続構体は、シェルの先端部に回り止め用のカット面を設けたことを特徴とする請求項1又は2に記載の通信用分配装置。
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