JP5627251B2

JP5627251B2 - 同軸コネクタの接触部特性測定器及び同軸コネクタの接触部特性測定方法

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Publication number: JP5627251B2
Application number: JP2010041526A
Authority: JP
Inventors: 喜久男森
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2010-02-26
Filing date: 2010-02-26
Publication date: 2014-11-19
Anticipated expiration: 2030-02-26
Also published as: JP2011179832A

Description

本発明は、同軸コネクタの接触部特性測定器及び同軸コネクタの接触部特性測定方法に係り、特に、互いにコネクタ接続される一対の同軸コネクタを構成する一対の内導体端子同士の接触部の電気特性を測定するための同軸コネクタの接触部特性測定器及び同軸コネクタの接触部特性測定方法に関するものである。

従来、自動車などの分野においては、同軸ケーブルの端末部分に接続された同軸コネクタ１００として図６に示したものが知られている。同図に示すように、この同軸コネクタ１００に接続される同軸ケーブル１０１は、芯線１０３と、この芯線１０３を被覆する内部絶縁体１０４と、この内部絶縁体１０４の外周を覆う編組１０５と、この編組１０５を被覆する絶縁シース１０６と、から構成されている。上記編組１０５は、絶縁シース１０６の上に折り返されて後述する外導体端子１０８との接続が可能な状態に加工されている。

上記同軸コネクタ１００は、同軸ケーブル１０１の芯線１０３に接続される内導体端子１０７と、同軸ケーブル１０１の編組１０５に接続される外導体端子１０８と、誘電体１０９と、から構成されている。上記内導体端子１０７は、同軸ケーブル１０１の芯線１０３を加締めて芯線１０３を圧着する一対の内導体かしめ片１１０と、相手側内導体端子が接続される相手側接続用端子１１１と、が一体に形成されている。

上記外導体端子１０８は、底壁部１１２と、この底壁部１１２から立設されると共に折り曲げ加工により筒状に形成された相手側外導体端子が接続される筒部１１３と、底壁部１１２から立設された編組１０５を加締めて編組１０５を圧着する外導体かしめ片１１４と、底壁部１１２から立設された誘電体１０９を加締めて誘電体１０９に取り付けられる誘電体かしめ片１１５と、が一体に形成されている。上記誘電体１０９は、相手側接続用端子１１１の外周を覆っている。

次に、上述した同軸コネクタ１００の製造方法について説明する。まず、インサート成形などにより相手側接続用端子１１１の外周に誘電体１０９を形成する。次に、内導体端子１０７の内導体かしめ片１１０を加締めて同軸ケーブル１０１の芯線１０３に圧着する。その後、同軸ケーブル１０１に取り付けられた内導体端子１０７を外導体端子１０８の底壁部１１２上に配置して、誘電体かしめ片１１５を加締めて内導体端子１０７に外導体端子１０８を取り付ける。さらに、外導体かしめ片１１４を加締めて編組１０５を圧着する。上述したコネクタ１００は、板金を用いて低コストな同軸コネクタ１０２を製造することができる。

上述した構成の同軸コネクタ１００において、性能向上のために互いにコネクタ接続される一対の同軸コネクタ１００を構成する一対の内導体端子１０７同士の接触部の接触抵抗、表面酸化膜生成などによる高周波特性への影響を把握することが求められている。このため、従来は製品となる一対の同軸コネクタ１００同士をコネクタ接続して、スペクトルアナライザなどを用いて高周波電気特性の測定を行っていた。

しかしながら、上述した構成の同軸コネクタ１００は、外導体かしめ片１１４及び誘電体かしめ片１１５を加締めるために、図６に示すように、外導体端子１０８に開口部を設ける必要がある。このため、内導体端子１０７の同軸ケーブル１０１とは反対側の端部、即ち一対の内導体端子１０７同士の接触部（詳しくは相手側接続用端子１１１同士の接触部）周辺は、外導体端子１０８に覆われていない。しかも、一対の内導体端子１０７同士は互いの端部同士を突き当てて接触させているため、内導体端子１０７同士の接触部周辺を誘電体１０９で覆うことができない。

このため、従来のような製品となる一対の同軸コネクタ１００同士をコネクタ接続して高周波特性を測定する方法では、内導体端子１０７同士の接触部周辺の同軸構造が崩れて、同軸コネクタ１００を構成する外導体端子１０８や誘電体１０９の影響が高周波特性に大きく含まれてしまい、内導体端子１０７同士の接触部のみによる高周波特性への影響を把握することが困難であった。また、同軸コネクタ１００の高周波特性を測定する測定器としては、例えば特許文献１〜５に記載されたものが挙げられる。

特開２００８−８２７３４号公報特開２００５−１９８２５３号公報特開２００３−２５８４０３号公報特開２００１−９９８６２号公報特開昭５８−３８００３号公報

そこで、本発明は、一対の同軸コネクタを構成する一対の内導体端子同士の接触部のみの電気特性を精度良く測定できる同軸コネクタの接触部測定器及び同軸コネクタの接触部測定方法を提供することを課題とする。

上述した課題を解決するための請求項１記載の発明は、互いにコネクタ接続される一対の同軸コネクタを構成する一対の内導体端子同士の接触部の電気特性を測定するための同軸コネクタの接触部特性測定器であって、一端部が前記一対の内導体端子の接触部側の端部とそれぞれ同一形状に設けられた一対の測定用内導体と、前記一端部同士が互いに当接して接触された状態の前記一対の測定用内導体が挿入される筒状の誘電体と前記誘電体を覆う筒状の外導体とが設けられた測定筒部と、前記測定筒部の両端側に設けられた前記一対の測定用内導体の他端部にそれぞれ電気的に接続される第１同軸コネクタ部及び第２同軸コネクタ部と、を備えたことを特徴とする同軸コネクタの接触部特性測定器に存する。

請求項２記載の発明は、前記第１同軸コネクタ部が、前記測定筒部の端部とは間隔を空けて設けられ、前記第１同軸コネクタ部と前記測定筒部との間に設けられ、かつ、一端が前記第１同軸コネクタ部の内導体の端部に接続されると共に他端が前記一対の測定用内導体のうち前記第１同軸コネクタ部側にある測定用内導体の他端部に接続する内導体が設けられた同軸ケーブルをさらに備え、前記測定筒部の端部には、前記同軸ケーブルが挿入され、前記第１同軸コネクタ部に近づくに従って筒径が小さくなるテーパ状のテーパ筒部と、前記テーパ筒部の外周にネジ止めされるネジと、が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の同軸コネクタの接触部特性測定器に存する。

請求項３記載の発明は、前記測定筒部が、前記一対の測定用内導体同士の接触部を収容する第１筒部と、前記同軸ケーブルの内導体と前記一対の測定用内導体のうち前記第１同軸コネクタ部側にある測定用内導体の他端部との接続部を収容する第２筒部と、に分割されていることを特徴とする請求項２に記載の同軸コネクタの接触部特性測定器に存する。
請求項４記載の発明は、互いにコネクタ接続される一対の同軸コネクタを構成する一対の内導体端子同士の接触部の電気特性を測定するための同軸コネクタの接触部特性測定方法であって、請求項１〜３何れか１項に記載の接触部特性測定器を用いて前記接触部の電気特性を測定することを特徴とする同軸コネクタの接触部特性測定方法に存する。

以上説明したように請求項１又は４記載の発明によれば、製品で用いられる内導体端子と同一形状の接触部を有する一対の測定用内導体を測定筒部の誘電体に挿入して、第１同軸コネクタ部及び第２同軸コネクタ部を介してスペクトルアナライザなどの電気特性を測定するための機器を接続すれば、一対の内導体端子の接触部と同一形状である一対の測定用内導体の接触部を測定筒部の誘電体、外導体で覆った状態で（即ち理想的な同軸構造にした状態で）電気特性を測定できるため、一対の内導体端子同士の接触部のみの電気特性を精度良く測定できる。また、測定用内導体、測定筒部の誘電体の形状を変更すれば様々な種類の内導体端子の接触部の電気特性を測定できる。

請求項２記載の発明によれば、ネジを測定筒部側に回せばテーパ筒部に押されて同軸ケーブルが測定用内導体側に摺動して一対の内導体端子の接触荷重を大きくすることができる。即ち、ネジにより一対の測定用内導体の接触荷重を任意に調整することができるため、任意の接触荷重での電気特性を測定することができる。

請求項３記載の発明によれば、測定筒部を第１筒部と第２筒部とに分割できるので、測定筒部に測定用内導体や同軸ケーブルを挿入しやすい。

本発明の同軸コネクタの接触部特性測定器の一実施形態を示す側面図である。図１に示す同軸コネクタの接触部特性測定器の分解斜視図である。図１のＡ−Ａ線断面図である。図３のＢ部の部分拡大図である。図１に示す同軸コネクタの接触部特性測定器を用いた高周波電気特性の測定について説明するための説明図である。同軸コネクタの一例を示す斜視図である。

以下、本発明の同軸コネクタの接触部特性測定器を図１〜図４に基づいて説明する。本発明の同軸コネクタの接触部特性測定器１（以下単に接触部測定器と略記する。）は、互いにコネクタ接続される図６に示すような一対の同軸コネクタ１００を構成する一対の内導体端子１０７同士の接触部の高周波電気特性を測定するための測定器である。

同図に示すように、接触部特性測定器１は、一対の測定用内導体２１、２２と、測定筒部３と、第１同軸コネクタ部４及び第２同軸コネクタ部５と、同軸ケーブルとしてのセミリジット６と、を備えている。上記一対の測定用内導体２１、２２は、一端部同士が互いに当接して接触される。この互いに接触している一対の測定用内導体２１、２２の一端部が、製品コネクタを構成する互いに接触する一対の内導体端子１０７（図６）の接触部側の端部とそれぞれ同一形状に設けられている。

詳しくは、図４に示すように、測定用内導体２１の一端部は半球状に設けられていて、測定用内導体２２の一端部は平面に設けられている。また、一対の測定用内導体２１、２２の他端部は、単に棒状に設けられていて、製品である内導体端子１０７とは異なりかしめ片１１０などは形成されていない。

上記測定筒部３は、図３に示すように、一端部同士が互いに当接して接触された状態の上記一対の測定用内導体２１、２２が挿入される筒状の誘電体３１と、誘電体３１を覆う筒状の外導体３２と、が設けられている。上記誘電体３１は、長手方向に３分割されて設けられている。上記第１同軸コネクタ部４及び第２同軸コネクタ部５は、測定筒部３の両端側に設けられている。図２及び図３に示すように、これら第１同軸コネクタ部４及び第２同軸コネクタ部５はそれぞれ、内導体４１、５１と、この内導体４１、５１を覆う筒状の誘電体４２、５２と、さらに誘電体４２、５２を覆う筒状の外導体４３、５３と、から構成される同軸構造に設けられている。

上記第１同軸コネクタ部４は、測定筒部３の端部とは長手方向に間隔を空けて設けられている。また、第１同軸コネクタ部４の内導体４１は、後述するセミリジット６の内導体６１を介して測定用内導体２１の他端部に電気的に接続される。これに対して、上記第２同軸コネクタ部５は、測定筒部３の端部に連なって測定筒部３と一体に設けられている。即ち、第２同軸コネクタ５を構成する内導体５１が、測定筒部３に設けられた測定用内導体２２と一体に設けられ、第２同軸コネクタ部５を構成する誘電体５２が、測定筒部３に設けられた誘電体３１と一体に設けられ、第２同軸コネクタ部５を構成する外導体５３が、測定筒部３に設けられた外導体３２と一体に設けられている。

上記セミリジット６は、内導体６１と、この内導体６１を覆う筒状の誘電体６２と、さらに誘電体６２を覆う筒状の外導体６３と、から構成される同軸構造に設けられている。上記セミリジット６の外導体６３は、図６に示す編組１０５とは異なり繋ぎ目や孔のない筒状に設けられている。また、セミリジット６の両端は、誘電体６２及び外導体６３が除去されていて、内導体６１が誘電体６２及び外導体６３から露出している。

上記セミリジット６は、第１同軸コネクタ部４と測定筒部３との間に設けられている。また、セミリジット６の内導体６１は、一端が第１同軸コネクタ部４の内導体４１の端部に接続されると共に他端が一対の測定用内導体２１、２２のうち第１同軸コネクタ部４側にある測定用内導体２１の他端部に接続される。

また、上記測定筒部３の第１同軸コネクタ部４側の端部には、セミリジット６が挿入され、第１同軸コネクタ部４に近づくに従って筒径が小さくなるテーパ状のテーパ筒部３３と、テーパ筒部３３の外周にネジ止めされるネジ３４と、が設けられている。テーパ筒部３３は、その外側面にねじ山が設けられている。テーパ筒部３３は、薄く形成されていてその側面部がセミリジット６に向かって撓みやすくなっている。また、図１に示すように、テーパ筒部３３には、長手方向に沿った切欠３３ａが設けられていて、これにより、より一層テーパ筒部３３の側面部がセミリジット６に向かって撓みやすくなる。ネジ３４は、リング状に設けられていて、その内側面にテーパ筒部３３の外側面と螺合するねじ山が設けられている。

上述したようにテーパ筒部３３及びネジ３４を設けることにより、ネジ３４を測定筒部３側に回すと、テーパ筒部３３の側面部がネジ３４により締め付けられてセミリジット６に向かって撓んでテーパ筒部３３の第１同軸コネクタ部４側の端部がセミリジット６を測定用内導体２１、２２側に向かって押して、セミリジット６が測定用内導体２１側に摺動する。これにより、測定用内導体２１が測定用内導体２２に向かって摺動して一対の測定用内導体２１、２２の接触荷重を大きくすることができる。

逆に、ネジ３４を第１同軸コネクタ部４側に回すと、ネジ３４によるテーパ筒部３３の締め付けが緩められてテーパ筒部３３の側面部がセミリジット６から離れる方向に復元してテーパ筒部３３の第１同軸コネクタ部４側の端部がセミリジット６を測定用内導体２１、２２側に向かって押す力が緩む。これにより、セミリジット６が第１同軸コネクタ部４側に摺動し、測定用内導体２１が測定用内導体２２から離れる方向に摺動して一対の測定用内導体２１、２２の接触荷重が小さくなる。即ち、ネジ３４により一対の測定用内導体２１、２２の接触荷重を任意に調整することができる。

また、上記測定筒部３は、一対の測定用内導体２１、２２の接触部を収容する第１筒部３５と、セミリジット６の内導体６１と測定用内導体２１との接続部を収容する第２筒部３６と、に分割されている。なお、上記誘電体３１は、第１筒部３５のみに設けられていて、第２筒部３６には設けられていない。

次に、上述した構成の接触部特性測定器１の組み立て手順の一例について説明する。まず、互いに一体に設けられた測定用内導体２２と第２同軸コネクタ５の内導体５１の内導体５１側を誘電体３１に挿入する。このとき、誘電体３１に一体に設けられた誘電体５２内に内導体５１が挿入され、誘電体３１に測定用内導体２２が挿入される。次に、互いに一体に設けられた誘電体３１、５２の誘電体５２側を外導体３２に挿入する。このとき、外導体３２に一体に設けられた外導体５３内に誘電体５２が挿入され、外導体３２に誘電体３１が挿入する。さらに、セミリジット６の内導体６１の両端を測定用内導体２１の他端部及び第１同軸コネクタ部４の内導体４１の端部に半田付して接続する。その後、互いに半田付された内導体４１、セミリジット６及び測定用内導体２１の内導体４１側を誘電体４２内に挿入して、誘電体４２内に内導体４１とセミリジット６の内導体６１の端部とを挿入する。その後、誘電体４２を外導体４３内に挿入する。

また、互いに半田付された内導体４１、セミリジット６及び測定用内導体２１の測定用内導体２１側から第２筒部３６を挿入する。このとき、第２筒部３６から測定用内導体２１の一端が突出するように挿入する。次に、第２筒部３６から突出した測定用内導体２１の一端を測定用内導体２２の一端に当接するまで誘電体３１内に挿入した後、第２筒部３６を第１筒部３５に近づけて完成する。

次に、上述した接触部特性測定器１を用いた高周波特性の測定の一例について図５を参照して説明する。同図に示すように、接触部特性測定器１とスペクトルアナライザ７とを接続する。具体的には、一対の測定ケーブル８１、８２の一端に取り付けられたコネクタをそれぞれ、接触部特性測定器１の第１同軸コネクタ部４及び第２同軸コネクタ部５にコネクタ接続すると共に、一対の測定ケーブル８１、８２の他端に取り付けられたコネクタをスペクトルアナライザ７に接続する。このスペクトルアナライザ７により周波数解析した結果をパーソナルコンピュータ（ＰＣ）９を用いて高周波特性を測定する。

具体的には、ネジ３４を調整して測定用内導体２１、２２の接触荷重を変化させて、各接触荷重における測定用内導体２１、２２の接触部での伝送損失を求めることができる。測定用内導体２１、２２の接触部は製品としての内導体端子１０７の接触部と同一形状であるため、求められた伝送損失は製品としての内導体端子１０７の接触部での伝送損失と同じである。また、予め測定用内導体２１、２２の接触荷重と接触抵抗との関係を調べておけば、接触抵抗と伝送損失との関係を調べることもできる。

上述した接触部特性測定器１によれば、製品で用いられる内導体端子１０７と同一形状の接触部を有する一対の測定用内導体２１、２２を測定筒部３の誘電体３１に挿入して、第１同軸コネクタ部４及び第２同軸コネクタ部５を介して上述したようにスペクトルアナライザ７などの電気特性を測定するための機器を接続すれば、一対の内導体端子１０７の接触部と同一形状である一対の測定用内導体２１、２２の接触部を測定筒部３の誘電体３１、外導体３２で覆った状態で（即ち理想的な同軸構造にした状態で）電気特性を測定できるため、一対の内導体端子１０７同士の接触部のみの電気特性を精度良く測定できる。また、測定用内導体２１、２２、測定筒部３の誘電体３１の形状を変更すれば様々な種類の内導体端子１０７の接触部の高周波電気特性を測定できる。

また、上述した接触部特性測定器１によれば、セミリジット６、テーパ筒部３３、ネジ３４を設けることにより、一対の測定用内導体２１、２２の接触荷重を任意に調整することができるため、任意の接触荷重での高周波電気特性を測定することができる。

また、上述した接触部特性測定器１によれば、測定筒部３を第１筒部３５と第２筒部３６とに分割できるので、測定筒部３に測定用内導体２１、２２やセミリジット６を挿入しやすい。

なお、上述した実施形態によれば、同軸ケーブルとしてセミリジット６を設けていたが、本発明はこれに限ったものではない。同軸ケーブルとしては、内導体、内導体を覆う誘電体、誘電体を覆う外導体からなる同軸構造のケーブルであればよく、セミリジット６でなくてもよい。

なお、上述した実施形態によれば、セミリジット６やテーパ筒部３３を設けて、接触荷重を任意に調整できるようにしたいたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、接触荷重に対する特性を測定する必要がなければ、セミリジット６やテーパ筒部３３を設けずに、単に第１同軸コネクタ部４を第２同軸コネクタ部５と同様に測定筒部３と一体に設けて、第１同軸コネクタ部４の内導体４と測定用内導体２１とを直接接続するようにしてもよい。

また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１同軸コネクタの接触部特性測定器
３測定筒部
４第１同軸コネクタ部
５第２同軸コネクタ部
６セミリジット（同軸ケーブル）
３１誘電体
３２外導体
２１測定用内導体
２２測定用内導体
３３テーパ筒部
３４ネジ
３５第１筒部
３６第２筒部
１００同軸コネクタ
１０７内導体端子

Claims

互いにコネクタ接続される一対の同軸コネクタを構成する一対の内導体端子同士の接触部の電気特性を測定するための同軸コネクタの接触部特性測定器であって、
一端部が前記一対の内導体端子の接触部側の端部とそれぞれ同一形状に設けられた一対の測定用内導体と、
前記一端部同士が互いに当接して接触された状態の前記一対の測定用内導体が挿入される筒状の誘電体と前記誘電体を覆う筒状の外導体とが設けられた測定筒部と、
前記測定筒部の両端側に設けられた前記一対の測定用内導体の他端部にそれぞれ電気的に接続される第１同軸コネクタ部及び第２同軸コネクタ部と、
を備えたことを特徴とする同軸コネクタの接触部特性測定器。
前記第１同軸コネクタ部が、前記測定筒部の端部とは間隔を空けて設けられ、
前記第１同軸コネクタ部と前記測定筒部との間に設けられ、かつ、一端が前記第１同軸コネクタ部の内導体の端部に接続されると共に他端が前記一対の測定用内導体のうち前記第１同軸コネクタ部側にある測定用内導体の他端部に接続する内導体が設けられた同軸ケーブルをさらに備え、
前記測定筒部の端部には、前記同軸ケーブルが挿入され、前記第１同軸コネクタ部に近づくに従って筒径が小さくなるテーパ状のテーパ筒部と、前記テーパ筒部の外周にネジ止めされるネジと、が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の同軸コネクタの接触部特性測定器。
前記測定筒部が、前記一対の測定用内導体同士の接触部を収容する第１筒部と、前記同軸ケーブルの内導体と前記一対の測定用内導体のうち前記第１同軸コネクタ部側にある測定用内導体の他端部との接続部を収容する第２筒部と、に分割されている
ことを特徴とする請求項２に記載の同軸コネクタの接触部特性測定器。
請求項１〜３何れか１項に記載の接触部特性測定器を用いて前記接触部の電気特性を測定する
ことを特徴とする同軸コネクタの接触部特性測定方法。