JP6915392B2 - 同軸コネクタ装置 - Google Patents

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Description

本願の特許請求の範囲に記載された発明は、回路基板に装着されて、当該回路基板から外部への、あるいは、外部から当該回路基板への、高周波信号の伝達に供される同軸コネクタ装置に関する。
回路基板に配された導体を流れる高周波信号は、当該回路基板からその外部へと伝送されるにあたり、当該回路基板の外部からの電磁ノイズの混入防止,当該回路基板の外部への漏洩防止等のため、電磁波シールドが必要である信号として扱われ、同軸ケーブルが用いられて伝送されることが多い。また、回路基板に配された導体に当該回路基板の外部から供給される高周波信号も、当該回路基板の外部からの電磁ノイズの混入防止,当該回路基板の外部への漏洩防止等のため、電磁波シールドが必要である信号として扱われ、同軸ケーブルが用いられて伝送されることが多い。このような、高周波信号についての、回路基板からその外部への同軸ケーブルを通じた伝送、あるいは、回路基板へのその外部からの同軸ケーブルを通じた伝送が行われるに際しては、当該回路基板に装着されて信号伝送に供される同軸コネクタ装置が用いられる。そして、回路基板に装着される同軸コネクタ装置には、高周波信号を伝達する同軸ケーブルが連結された他の同軸コネクタ装置(相手方コネクタ装置)が嵌合接続される(例えば、特許文献1参照。)。
特許文献1においては、回路基板に装着される同軸コネクタ装置が、同軸コネクタ用レセプタクル(101)(以下、同軸レセプタクルコネクタ装置という。)として記載され、また、それに対する相手方コネクタ装置が、同軸コネクタ用プラグ(110)(以下、同軸プラグコネクタ装置という。) として記載されている。そして、同軸レセプタクルコネクタ装置に、同軸ケーブルの一端に装着された同軸プラグコネクタ装置が嵌合接続される。
特許文献1に記載された同軸レセプタクルコネクタ装置は、回路基板の面上に配される絶縁基体(絶縁体(61)) に、高周波信号の伝達に供される信号用接触導体(中心導体(501))と、信号用接触導体に供給される高周波信号に対する電磁波シールド作用をもたらすべく接地電位を伝達する接地用接触導体(外導体(40)) と、が取り付けられて構成されている。信号用接触導体には、同軸プラグコネクタ装置における信号用導体(内導体(81)) に接触接続される突出接続部(中心導体接触部(51)) と突出接続部における絶縁基体に埋め込まれた基部から絶縁基体の外部へと伸びる信号用接続部(中心導体引き出し部(52)) とが設けられている。また、接地用接触導体には、信号用接触導体における突出接続部を包囲する環状体を成し、同軸プラグコネクタ装置における接地用導体(外導体(71)) に接触接続される環状接続部(筒状部(41)) と環状接続部の基部から伸びて絶縁基体外に配される接地用接続部(外導体張り出し部(42a,42b,42c))とが設けられている。
斯かるもとにおいて、同軸レセプタクルコネクタ装置に同軸ケーブルの一端に装着された同軸プラグコネクタ装置が嵌合接続されたときには、同軸レセプタクルコネクタ装置における信号用接触導体の突出接続部が、同軸プラグコネクタ装置における信号用導体に接触接続されるとともに、同軸レセプタクルコネクタ装置における接地用接触導体の環状接続部が、同軸プラグコネクタ装置における接地用導体に接触接続される状態がとられる。それにより、同軸レセプタクルコネクタ装置が装着された回路基板から外部への、あるいは、外部から同軸レセプタクルコネクタ装置が装着された回路基板への、同軸プラグコネクタ装置が装着された同軸ケーブルを通じた高周波信号の伝送が行われる。
特開2011−71094号公報
上述のような、従来提案されている特許文献1に記載された同軸コネクタ装置である同軸レセプタクルコネクタ装置にあっては、高周波信号が信号用接触導体(中心導体(501))を通じて伝送されるが、当該信号用接触導体においては、それに設けられた信号用接続部(中心導体引き出し部(52)) が、絶縁基体(絶縁体(61)) によって覆われてはいるが、電磁波シールド作用を及ぼす部材によっては覆われていないものとなっている。即ち、信号用接触導体の信号用接続部は、電磁波シールド作用を及ぼす部材によって覆われることなく、接地用接触導体(外導体(40)) の外部に露出しているもとで、高周波信号が流れるものとされているのであって、それにより、高周波信号が流れることに伴う電磁ノイズを漏洩させる事態をまねく。それゆえ、特許文献1に記載された同軸コネクタ装置である同軸レセプタクルコネクタ装置は、信号用接触導体の信号用接続部から、それを高周波信号が流れることに伴う電磁ノイズが漏洩する虞があるという不都合を伴っていることになる。
斯かる点に鑑み、本願の特許請求の範囲に記載された発明は、回路基板の面上に配される絶縁基体に高周波信号の伝達に供される信号用接触導体と接地電位を伝達する接地用接触導体とが取り付けられて構成されたもとで、回路基板から外部への、あるいは、外部から回路基板への高周波信号の伝送に供されるにあたり、信号用接触導体を高周波信号が流れることに伴う電磁ノイズの漏洩を効果的に抑制することができる同軸コネクタ装置を提供する。
本願の特許請求の範囲における請求項1から請求項5までのいずれかに記載された発明(以下、本願発明という。)に係る同軸コネクタ装置は、回路基板の面上に配される絶縁基体と、絶縁基体に組み付けられ、その絶縁基体から突出して相手方コネクタ装置の信号用導体が接触係合するものとされた突出接続部及び回路基板に配された信号端子部に接続される信号用接続部が設けられた信号用接触導体と、絶縁基体に組み付けられ、信号用接触導体における突出接続部を包囲して配されて相手方コネクタ装置の接地用導体が接触係合するものとされた環状接続部及び回路基板に配された接地端子部に接続される接地用接続部が設けられた接地用接触導体とを備えて成り、接地用接触導体の接地用接続部に、回路基板に配された信号端子部に接続された信号用接触導体の信号用接続部を覆う電磁遮蔽部が設けられていることを特徴とするものとされる。
特に、本願発明のうちの請求項2に記載されたものに係る同軸コネクタ装置にあっては、接地用接触導体の接地用接続部が、絶縁基体が配された回路基板の面上において接地用接触導体の環状接続部の周囲に拡がる平板状部を成すものとされ、電磁遮蔽部が接地用接続部が成す平板状部と一体に形成される。
上述のように構成される本願発明に係る同軸コネクタ装置は、絶縁基体から突出して相手方コネクタ装置の信号用導体が接触係合するものとされた突出接続部及び回路基板に配された信号端子部に接続される信号用接続部が設けられた信号用接触導体と、信号用接触導体における突出接続部を包囲して配されて相手方コネクタ装置の接地用導体が接触係合するものとされた環状接続部及び回路基板に配された接地端子部に接続される接地用接続部が設けられた接地用接触導体とが、回路基板の面上に配される絶縁基体に組み付けられて構成される。そして、接地用接触導体の接地用接続部に、回路基板に配された信号端子部に接続された信号用接触導体の信号用接続部を覆う電磁遮蔽部が設けられている。
接地用接触導体の接地用接続部は、例えば、絶縁基体が配された回路基板の面上において接地用接触導体の環状接続部の周囲に拡がる平板状部を成すものとされ、電磁遮蔽部は、このような接地用接続部が成す平板状部と一体に形成される。
本願発明に係る同軸コネクタ装置が回路基板に装着されて実際の使用に供されるときには、絶縁基体が回路基板の面上に配され、信号用接触導体の信号用接続部が回路基板の面に配された信号端子部に、例えば、半田付けによって接続されるとともに、接地用接触導体の接地用接続部が回路基板の面上に配された接地端子部に、例えば、半田付けによって接続される。そして、回路基板における信号端子部に接続された信号用接触導体の信号用接続部が、接地用接触導体の接地用接続部に設けられた電磁遮蔽部によって覆われた状態におかれる。このようにして回路基板に装着された本願発明に係る同軸コネクタ装置は、それに、例えば、同軸ケーブルの一端に装着された相手方コネクタ装置が嵌合接続されるものとされ、その際には、信号用接触導体の突出接続部に相手方コネクタ装置の信号用導体が接触係合し、また、接地用接触導体の環状接続部に相手方コネクタ装置の接地用導体が接触係合する。
上述の本願発明に係る同軸コネクタ装置にあっては、回路基板に装着されたもとにおいて、回路基板における信号端子部に接続された信号用接触導体の信号用接続部が、接地用接触導体の接地用接続部に設けられた電磁遮蔽部によって覆われて、電磁遮蔽部による電磁波シールド作用がもたらされるものとされる。それにより、本願発明に係る同軸コネクタ装置によれば、それが回路基板から外部への、あるいは、外部から回路基板への高周波信号の伝送に供されるに際して、信号用接続部を含めた信号用接触導体を高周波信号が流れることに伴う電磁ノイズの漏洩を効果的に抑制することができることになる。
特に、接地用接触導体の接地用接続部が、絶縁基体が配された回路基板の面上において接地用接触導体の環状接続部の周囲に拡がる平板状部を成すものとされて、電磁遮蔽部がこのような接地用接続部が成す平板状部と一体に形成される場合には、接地用接触導体の環状接続部の周囲、従って、信号用接触導体の突出接続部の周囲における接地用接触導体の接地用接続部によって覆われる範囲が比較的大とされ、信号用接続部を含めた信号用接触導体を高周波信号が流れることに伴う電磁ノイズの漏洩をより一層効果的に抑制することができる。
本願発明に係る同軸コネクタ装置の一例を、それが装着された回路基板、及び、同軸ケーブルの一端に装着された相手方コネクタ装置と共に示す斜視図である。 本願発明に係る同軸コネクタ装置の一例を示す平面図である。 本願発明に係る同軸コネクタ装置の一例を示す正面図である。 図3におけるIV−IV線断面を示す断面図である。 本願発明に係る同軸コネクタ装置の一例を、信号用接触導体が組み付けられた絶縁基体と接地用接触導体とに分解して示す斜視図である。 回路基板に装着された本願発明に係る同軸コネクタ装置の一例に、同軸ケーブルの一端に装着された相手方コネクタ装置が嵌合接続された状態を示す斜視図である。 本願発明に係る同軸コネクタ装置の一例に同軸ケーブルの一端に装着された相手方コネクタ装置が嵌合接続された状態を、本願発明に係る同軸コネクタ装置の底面部側から見て示す斜視図である。 回路基板に装着された本願発明に係る同軸コネクタ装置の一例に、同軸ケーブルの一端に装着された相手方コネクタ装置が嵌合接続された状態を示す側面図である。 回路基板に装着された本願発明に係る同軸コネクタ装置の一例に、同軸ケーブルの一端に装着された相手方コネクタ装置が嵌合接続された状態を示す正面図である。 図9における X−X 線断面を示す断面図である。
本願発明を実施するための形態は、以下に述べられる本願発明についての実施例をもって説明される。
図1は、本願発明に係る同軸コネクタ装置の一例をそれが装着された回路基板及び同軸ケーブルの一端に装着された相手方コネクタ装置と共に示す。
図1において、本願発明に係る同軸コネクタ装置の一例を成す同軸コネクタ装置10は、回路基板12に装着されたもとで、同軸ケーブル30の一端に装着された相手方コネクタ装置11が嵌合接続されるものとされて実用に供される。そして、同軸コネクタ装置10は、図2(平面図),図3(正面図)及び図3におけるIV−IV線断面を示す図4(断面図)に示されるように、例えば、合成樹脂材等の絶縁材料により形成されて、同軸コネクタ装置10が装着される回路基板12の面12a上に配される絶縁基体13を備えている。以下においては、回路基板12の面12aをコネクタ装着面12aという。また、同軸コネクタ装置10は、例えば、合金材とされる弾性を有した導電性材料により形成されて絶縁基体13に組み付けられた信号用接触導体14と、同じく、例えば、合金材とされる弾性を有した導電性材料により形成されて絶縁基体13に組み付けられた接地用接触導体15とを備えている。
同軸コネクタ装置10を信号用接触導体14が組み付けられた絶縁基体13と接地用接触導体15とに分解して示す図5に示されるように、絶縁基体13は、同軸コネクタ装置10が回路基板12に装着されたとき、回路基板12におけるコネクタ装着面12aに対接する底面16aを有した基部16と、それからその底面16a側とは反対側に突出する環状部17とを有しており、絶縁基体13には、基部16からその底面16aに平行な方向に伸びる延設部18が設けられている。基部16には、その中央部分を貫通する透孔が形成されていて、環状部17は、基部16に形成された透孔を包囲するものとされている。そして、絶縁基体13に設けられた延設部18の一部分は、基部16の底面16a側とは反対側に突出する壁状突起部18aを形成している。
また、信号用接触導体14には、絶縁基体13における基部16の中央部分を貫通する透孔を通じて絶縁基体13からその基部16の底面16a側とは反対側に突出する中空柱状体を成す突出接続部19と、絶縁基体13の基部16に形成された透孔内に配された突出接続部19における根元部分から絶縁基体13の基部16の外部へと伸びる信号用接続部20とが設けられている。突出接続部19は、絶縁基体13における環状部17に包囲されていて、同軸コネクタ装置10に嵌合接続される相手方コネクタ装置11の信号用導体が接触係合するものとされる。信号用接続部20は、同軸コネクタ装置10が回路基板12に装着されたとき、絶縁基体13における基部16の底面16aと同一面内に露出して回路基板12におけるコネクタ装着面12aに対接する対接面20aを有しており、その対接面20aを回路基板12におけるコネクタ装着面12aに対接させたもとで、回路基板12のコネクタ装着面12aに配された信号端子部(図示されていない。)に、例えば、半田付けにより接続される。
さらに、接地用接触導体15には、同軸コネクタ装置10が回路基板12に装着されたとき、信号用接触導体14の突出接続部19を包囲する絶縁基体13の環状部17を更に包囲して配された円筒状を成す環状接続部21と、回路基板12におけるコネクタ装着面12a上において環状接続部21の周囲に拡がる平板状部を成すものとされて、回路基板12のコネクタ装着面12aに配された接地端子部(図示されていない。)に、例えば、半田付けにより接続される接地用接続部22とが設けられている。環状接続部21は、絶縁基体13の環状部17に外装嵌合しており、同軸コネクタ装置10に嵌合接続される相手方コネクタ装置11の接地用導体が接触係合するものとされる。接地用接続部22には、同軸コネクタ装置10が回路基板12に装着されたもとにおいて回路基板12のコネクタ装着面12aに配された信号端子部に接続された信号用接触導体14の信号用接続部20を覆う電磁遮蔽部23が設けられている。
電磁遮蔽部23は、各々が接地用接触導体15における接地用接続部22が成す平板状部から立ち上がって屈曲せしめられたものとされる一対の屈曲片23a及び23bによって構成されていて、接地用接続部22が成す平板状部と一体に形成されていることになる。一対の屈曲片23a及び23bは、各々の先端面部分を対向させて相互対向するものとして配されている。そして、絶縁基体13に設けられた延設部18が、回路基板12のコネクタ装着面12aに配された信号端子部に接続された信号用接触導体14の信号用接続部20と接地用接触導体15における接地用接続部22に設けられた一対の屈曲片23a及び23bによって構成される電磁遮蔽部23との間に配されている。それにより、接地用接続部22に設けられた一対の屈曲片23a及び23bによって構成される電磁遮蔽部23は、絶縁基体13に設けられた延設部18を介在させて、信号用接触導体14の信号用接続部20を覆うことになる。斯かるもとで、電磁遮蔽部23を構成する一対の屈曲片23a及び23bは、各々の先端面部分によって絶縁基体13に設けられた延設部18の一部分が形成する壁状突起部18aを挟んでいる。
このようにして、信号用接触導体14の信号用接続部20を絶縁基体13に設けられた延設部18を介在させて覆う電磁遮蔽部23は、信号用接続部20に対する電磁シールド作用をもたらすものとなり、それにより、信号用接続部20を含めた信号用接触導体14を高周波信号が流れることに伴う電磁ノイズの漏洩が効果的に抑制される。それに加えて、接地用接触導体15の接地用接続部22が、回路基板12におけるコネクタ装着面12a上において接地用接触導体15の環状接続部21の周囲に拡がる平板状部を成すものとされていることにより、平板状部を成す接地用接続部22も信号用接触導体14に対する電磁シールド作用をもたらし、それにより、信号用接続部20を含めた信号用接触導体14を高周波信号が流れることに伴う電磁ノイズの漏洩がより一層効果的に抑制される。
図1に示される、同軸ケーブル30の一端に装着された相手方コネクタ装置11は、主要構成要素として、弾性を具えた導電性材料により形成されて、同軸ケーブル30の中心導体30a(後述される図10に示されている。)との電気的接続がなされた信号用導体25(後述される図10に示されている。)と、弾性を具えた導電性材料により形成されて、同軸ケーブル30の外側導体30b(後述される図10に示されている。)との電気的接続がなされた接地用導体26と、合成樹脂材等の絶縁材料により形成されて、信号用導体25と接地用導体26とを相互絶縁状態をもって支持した絶縁ハウジング27(後述される図10に示されている。)とを備えている。
同軸ケーブル30の中心導体30aとの電気的接続がなされた信号用導体25は、後述される図10に示されるように、同軸コネクタ装置10の信号用接触導体14における突出接続部19に接触係合する接触部25aを有している。また、同軸ケーブル30の外側導体30bとの電気的接続がなされた接地用導体26は、同軸コネクタ装置10の接地用接触導体15における環状接続部21に接触係合するものとされた環状嵌合部28を有している。そして、環状嵌合部28の一端部からは、ケーブル保持部29が、屈曲せしめられて環状嵌合部28及び絶縁ハウジング27を覆うようにして、同軸ケーブル30に沿う方向に伸びている。そして、接地用導体26のケーブル保持部29は、同軸ケーブル30の外側導体30bに接触接続されるとともに、同軸ケーブル30をその外側から把持している。
図6は、回路基板12に装着された同軸コネクタ装置10に同軸ケーブル30の一端に装着された相手方コネクタ装置11が嵌合接続された状態を示す。また、図7は、同軸コネクタ装置10に同軸ケーブル30の一端に装着された相手方コネクタ装置11が嵌合接続された状態を、同軸コネクタ装置10の底面部側から見て示す。さらに、図8(側面図)、図9(正面図)及び図9における X−X 線断面を示す図10(断面図)は、図6に示されるようにして回路基板12に装着された同軸コネクタ装置10に同軸ケーブル13の一端に装着された相手方コネクタ装置11が嵌合接続されることにより、相互嵌合接続状態におかれた同軸コネクタ装置10と同軸ケーブル30の一端に装着された相手方コネクタ装置11とを示す。
図6〜図10に示されるように同軸コネクタ装置10と同軸ケーブル30の一端に装着された相手方コネクタ装置11とが相互嵌合接続状態におかれた際には、相手方コネクタ装置11の接地用導体26における環状嵌合部28が、同軸コネクタ装置10の接地用接触導体15における環状接続部21に接触係合する。その際には、図10に示されるように、環状嵌合部28に設けられた環状凸部28aが、環状接続部21に設けられた環状溝部21aに嵌まり込み、それにより、環状嵌合部28の環状接続部21との接触係合が確実かつ堅固に行われる。
また、それと共に、相手方コネクタ装置11の信号用導体25が有する接触部25aが、同軸コネクタ装置10の信号用接触導体14における突出接続部19に接触係合する。その際には、図10に示されるように、接触部25aが突出接続部19に外装嵌合せしめられ、突出接続部19の外周面部に当接接触する。
このようにして、相手方コネクタ装置11の信号用導体25における接触部25aが同軸コネクタ装置10の信号用接触導体14における突出接続部19に接触係合するとともに、相手方コネクタ装置11の接地用導体26における環状嵌合部28が同軸コネクタ装置10の接地用接触導体15における環状接続部21に接触係合することにより、同軸ケーブル30の中心導体30aが、相手方コネクタ装置11の信号用導体25を介して同軸コネクタ装置10の信号用接触導体14に電気的に連結されるとともに、同軸ケーブル30の外側導体30bが、相手方コネクタ装置11の接地用導体26を介して同軸コネクタ装置10の接地用接触導体15に電気的に連結される。
上述の同軸コネクタ装置10にあっては、回路基板12に装着されたもとにおいて、回路基板12のコネクタ装着面12aにおける信号端子部に接続された信号用接触導体14の信号用接続部20が、接地用接触導体15の接地用接続部22に設けられた電磁遮蔽部23によって覆われて、電磁遮蔽部23による電磁波シールド作用がもたらされるものとされる。それにより、同軸コネクタ装置10によれば、それが回路基板22から外部への、あるいは、外部から回路基板22への高周波信号の伝送に供されるに際して、信号用接続部20を含めた信号用接触導体14を高周波信号が流れることに伴う電磁ノイズの漏洩を効果的に抑制することができることになる。
さらに、同軸コネクタ装置10にあっては、接地用接触導体15の接地用接続部22が、絶縁基体13が配された回路基板22のコネクタ装着面12a上において接地用接触導体15の環状接続部21の周囲に拡がる平板状部を成すものとされていて、電磁遮蔽部23がこのような接地用接続部22が成す平板状部と一体に形成されているので、接地用接触導体15の環状接続部21の周囲、従って、信号用接触導体14の突出接続部19の周囲における接地用接触導体15の接地用接続部22によって覆われる範囲が比較的大とされ、信号用接続部20を含めた信号用接触導体14を高周波信号が流れることに伴う電磁ノイズの漏洩をより一層効果的に抑制することができる。
以上のような本願発明に係る同軸コネクタ装置は、回路基板の面上に配される絶縁基体に高周波信号の伝達に供される信号用接触導体と接地電位を伝達する接地用接触導体とが取り付けられて構成されたもとで、回路基板から外部への、あるいは、外部から回路基板への高周波信号の伝送に供されるにあたり、信号用接触導体を高周波信号が流れることに伴う電磁ノイズの漏洩を効果的に抑制することができるものとして、様々な電子機器等に広く適用され得るものである。
10・・・同軸コネクタ装置, 11・・・相手方コネクタ装置, 12・・・回路基板, 12a・・・コネクタ装着面, 13・・・絶縁基体, 14・・・信号用接触導体, 15・・・接地用接触導体, 16・・・基部, 17・・・環状部, 18・・・延設部, 19・・・突出接続部, 20・・・信号用接続部, 21・・・環状接続部, 21a・・・環状溝部, 22・・・接地用接続部, 23・・・電磁遮蔽部, 23a,23b・・・屈曲片, 25・・・信号用導体, 26・・・接地用導体, 27・・・絶縁ハウジング, 28・・・環状嵌合部, 28a・・・環状凸部, 29・・・ケーブル保持部, 30・・・同軸ケーブル, 30a・・・中心導体, 30b・・・外側導体

Claims (3)

  1. 回路基板の面上に配される絶縁基体と、
    該絶縁基体に組み付けられ、上記絶縁基体から突出して相手方コネクタ装置の信号用導体が接触係合するものとされた突出接続部及び上記回路基板に配された信号端子部に接続される信号用接続部が設けられた信号用接触導体と、
    上記絶縁基体に組み付けられ、上記信号用接触導体における突出接続部を包囲して配されて相手方コネクタ装置の接地用導体が接触係合するものとされた環状接続部及び上記回路基板に配された接地端子部に接続される接地用接続部が設けられた接地用接触導体と、
    を備えて成り、
    上記接地用接触導体の接地用接続部に、上記回路基板に配された信号端子部に接続された上記信号用接触導体の信号用接続部を覆う電磁遮蔽部が設けられており、
    上記接地用接触導体の接地用接続部が、上記回路基板の面上において上記接地用接触導体の環状接続部の周囲に拡がる平板状部を成すものとされ、上記電磁遮蔽部が上記接地用接続部が成す平板状部と一体に形成されており、
    上記電磁遮蔽部が、上記接地用接続部が成す平板状部から立ち上がって屈曲せしめられた屈曲片によって形成されていることを特徴とする同軸コネクタ装置。
  2. 上記電磁遮蔽部が、上記接地用接続部が成す平板状部から立ち上がって屈曲せしめられて相互対向する一対の屈曲片によって形成されていることを特徴とする請求項1記載の同軸コネクタ装置。
  3. 上記絶縁基体に、上記接地用接触導体の環状接続部の内側から該接地用接触導体の環状接続部の外側へと伸びる延設部が設けられていて、該延設部が、上記回路基板に配された信号端子部に接続された上記信号用接触導体の信号用接続部と上記接地用接触導体の接地用接続部に設けられた上記電磁遮蔽部との間に配されることを特徴とする請求項1記載の同軸コネクタ装置。
JP2017116110A 2017-06-13 2017-06-13 同軸コネクタ装置 Active JP6915392B2 (ja)

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