JP6681655B2 - 同軸コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、イヤホン・ヘッドホンのコード接続機器や電気機器や電子機器等に使用される同軸コネクタに関するもので、特に、簡単な構造で、安価で、安定した接触が可能な構造に関するものである。

接続対象物に接続され、かつ、相手コネクタと着脱される同軸コネクタは、前記相手コネクタの端子と接触する接触部と前記接続対象物と接続する接続部を有する内部導体と、該内部導体が保持・配列される絶縁体と、該絶縁体を覆うとともに前記接続対象物と接続する外部導体と、前記相手コネクタとの係合部材とを備えている。
下記に、本出願人が既に提案した文献として特許文献１（実開平５−２３４５２号）を挙げます。
実開平５−２３４５２号。この文献の要約によると、隣接するプリント基板間の電気接続と、基板同士の機械的結合を同時に行えるコネクタを提供し（従来のビス等による結合を不要にする）、省スペースと作業の簡易化を図ることを目的とし、筒状の本体６２の両側にスリット６８（内部の嵌合孔６４に通ずる）を設け、それにループ状のスプリング７２を装着した雌コンタクト６０と；本体５２の外周に受け溝５４を設けた雄コンタクト５０；とによりコネクタを構成し、これらを嵌合すると、受け溝５４にスプリング７２が落ちこみ、ロックされる構造の電気コネクタが開示されている。

前記外部導体は、安価な黄銅で作られることが多く、前記相手コネクタとの接触は先端部分を突き当てることによって行なっていた。しかし、この接触構造では、振動やコジられた際に、接触が瞬断され、接続不良に繋がることがあった。
接続安定性を考慮し、前記外部導体の先端部分に、弾性を持たせる為にスリット（切欠）を設けるとともに外周（外側）方向に突出した突出部を設け、該突出部と先端部分の２箇所で前記相手コネクタと接触できる構造にした。しかし、前記スリットを設け弾性を持たせる為には、黄銅ではなくコスト高になるベリリウム銅を用いざるを得なく、かつ、前記スリットを設けることによる破壊強度の劣化が課題であった。
特許文献１の構造は、ループ状のスプリングを可動及び組み込む際に必要なクリアランスが必要であり、振動やこじりに弱い構造である。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、簡単な構造で、安価で、安定した接触（接続）が可能で、強度劣化を回避できる同軸コネクタを提供するものである。

本発明は、上記目的を達成するためになされたもので、接続対象物に接続され、かつ、相手コネクタと着脱される同軸コネクタであって、前記相手コネクタの端子と接触する接触部と前記接続対象物と接続する接続部を有する内部導体と、該内部導体が保持・配列される絶縁体と、該絶縁体を覆うとともに前記接続対象物と接続する外部導体と、前記相手コネクタと係合する係合部材とを備える同軸コネクタにおいて、前記係合部材は、導電性材料からなり、前記外部導体の外周面に装着される本体部と、該本体部から前記相手コネクタの嵌合方向側に突出する少なくとも２枚の突出片とを有し、前記外部導体と前記係合部材の突出片の少なくとも一方には互いに接触する接触手段を設け、前記突出片の内面と前記外部導体の外周面とを接触させ、かつ、前記係合部材の少なくとも前記本体部の外面を前記相手コネクタの内面に接触させることを特徴とする同軸コネクタ。

前記外部導体には、前記相手コネクタとの嵌合方向先端で、かつ、外周（外側）方向に突出した突出部を設ける同軸コネクタである。
また、前記接触手段として、前記外部導体には、前記突出部の後部側（嵌合方向と反対側）を屈曲させ、前記係合部材の突出片の内面と前記外部導体の屈曲させた外周面部分とを接触させる同軸コネクタである。
さらに、前記接触手段として、前記係合部材の突出片は、内周（内側）方向に撓ませ、前記係合部材の突出片の内面と前記外部導体の外周面とを接触させる同軸コネクタである。

前記係合部材は、安価な材料をプレス加工により作成する同軸コネクタである。
また、前記係合部材の本体部は、一部部分に切欠部を設けた断面略Ｃ形状をし、前記本体部は、弾性を持たせる為に前記外部導体の外周面とともに内部空間を画定する内面を有する同軸コネクタである。
さらに、前記係合部材の突出片を、接触バランスの為３枚にする同軸コネクタである。

前記係合部材の突出片と前記外部導体とを接触させ、かつ、前記係合部材の本体部を前記相手コネクタに接触させることにより、本発明のコネクタと前記相手コネクタとを安定的に接続することができる。これにより、接続安定性を考慮し、前記外部導体の先端部分に、弾性を持たせる為にスリット（切欠）を設けるとともに外周（外側）方向に突出した突出部を設け、該突出部と先端部分の２箇所で前記相手コネクタと接触できる構造にする必要がなくなり、前記外部導体にスリット（切欠）を設けることによる強度劣化を回避でき、かつ、コスト高になるベリリウム銅を用いる必要がなくなる。
以上の説明から明らかなように、本発明の同軸コネクタによると、簡単な構造で、安価で、安定した接触（接続）が可能で、強度劣化を回避できる構造を提供できる。

（Ａ） 本発明の同軸コネクタを、相手コネクタの嵌合方向よりみた斜視図である。（Ｂ） 本発明の同軸コネクタを、接続対象物との接続方向よりみた斜視図である。（Ｃ） 本発明の同軸コネクタを、内部導体の中心で断面した断面図である。 （Ａ） 本発明の同軸コネクタと相手コネクタとが嵌合した状態を、相手コネクタの嵌合方向よりみた斜視図である。（Ｂ） 本発明の同軸コネクタと相手コネクタとが嵌合した状態を、接続対象物との接続方向よりみた斜視図である。（Ｃ） 本発明の同軸コネクタと相手コネクタとが嵌合した状態を、内部導体の中心で断面した断面図である。 （Ａ） 内部導体を嵌合方向よりみた斜視図である。（Ｂ） 内部導体を接続方向よりみた斜視図である。 （Ａ） 絶縁体を嵌合方向よりみた斜視図である。（Ｂ） 絶縁体を嵌合方向と反対方向（接続方向）よりみた斜視図である。（Ｃ） 絶縁体を、内部導体の装着中心で断面した断面図である。 （Ａ） 外部導体を嵌合方向よりみた斜視図である。（Ｂ） 外部導体を嵌合方向と反対方向（接続方向）よりみた斜視図である。（Ｃ） 外部導体を、絶縁体装着中心で断面した断面図である。 （Ａ） 係合部材を嵌合方向よりみた斜視図である。（Ｂ） 係合部材を嵌合方向と反対方向（接続方向）よりみた斜視図である。（Ｃ） 係合部材を、外部導体装着中心で断面した断面図である。

本発明の特徴は、接続対象物に接続され、かつ、相手コネクタと着脱される同軸コネクタ１０であって、前記相手コネクタの端子と接触する接触部２２１と前記接続対象物と接続する接続部２２３を有する内部導体２２と、該内部導体２２が保持・配列される絶縁体２４と、該絶縁体２４を覆うとともに前記接続対象物と接続する外部導体２６と、前記相手コネクタとの係合部材２０とを備える同軸コネクタ１０において、前記係合部材２０を前記外部導体２６に装着し、前記係合部材２０には、本体部２０１から前記相手コネクタの嵌合方向側に突出する突出片２０２を少なくとも２枚以上設け、前記外部導体２６と前記係合部材２０の突出片２０２には互いに接触する接触手段を設け、前記突出片２０２と前記外部導体２６とを接触させ、かつ、前記係合部材２０を前記相手コネクタに接触させることを特徴とする同軸コネクタである。
つまり、本発明の同軸コネクタ１０は、前記係合部材２０の本体部２０１から前記相手コネクタの嵌合方向側に突出する突出片２０２を少なくとも２枚以上設け、前記外部導体２６と前記係合部材２０の突出片２０２には互いに接触する接触手段を設け、前記突出片２０２と前記外部導体２６とを接触させ、かつ、前記係合部材２０を前記相手コネクタに接触させるようにしたものである。

図１から図６に基づいて、本発明の同軸コネクタ１０の実施例について説明する。
図１（Ａ）は本発明の同軸コネクタを、相手コネクタの嵌合方向よりみた斜視図であり、（Ｂ）は本発明の同軸コネクタを、接続対象物との接続方向よりみた斜視図であり、（Ｃ）は本発明の同軸コネクタを、内部導体の中心で断面した断面図である。図２（Ａ）は本発明の同軸コネクタと相手コネクタとが嵌合した状態を、相手コネクタの嵌合方向よりみた斜視図であり、（Ｂ）は本発明の同軸コネクタと相手コネクタとが嵌合した状態を、接続対象物との接続方向よりみた斜視図であり、（Ｃ）は本発明の同軸コネクタと相手コネクタとが嵌合した状態を、内部導体の中心で断面した断面図である。図３（Ａ）は内部導体を嵌合方向よりみた斜視図であり、（Ｂ）は内部導体を接続方向よりみた斜視図である。図４（Ａ）は絶縁体を嵌合方向よりみた斜視図であり、（Ｂ）は絶縁体を嵌合方向と反対方向（接続方向）よりみた斜視図であり、（Ｃ）は絶縁体を、内部導体の装着中心で断面した断面図である。図５（Ａ）は外部導体を嵌合方向よりみた斜視図であり、（Ｂ）は外部導体を嵌合方向と反対方向（接続方向）よりみた斜視図であり、（Ｃ）は外部導体を、絶縁体装着中心で断面した断面図である。図６（Ａ）は係合部材を嵌合方向よりみた斜視図であり、（Ｂ）は係合部材を嵌合方向と反対方向（接続方向）よりみた斜視図であり、（Ｃ）は係合部材を、外部導体装着中心で断面した断面図である。

図１から図６に基づいて、同軸コネクタ１０について説明する。最初に、前記内部導体２２について説明する。前記内部導体２２は金属製であり、公知技術のプレス加工や切削加工によって製作されている。前記内部導体２２の材質としては、バネ性や導電性や寸法安定性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。本実施例では、前記内部導体２２は前記絶縁体２４に圧入によって固定されている。本実施例では、圧入によって固定しているが、固定できれば如何なるものでもよく、引っ掛け（ランス）や溶着や一体成形などがある。

前記内部導体２２は、相手コネクタと接触する接触部２２１と接続対象物に接続する接続部２２３を有し、さらに、前記絶縁体２４に固定する保持部２２２を有している。前記内部導体２２は略円筒状をしている。

前記接触部２２１は、前記相手コネクタと接触し易いように相手コネクタの形状に沿うように適宜設計しているが、本実施例では円筒形をしている。前記接触部２２１が前記嵌合口１４より突出しないように前記絶縁体２４に保持されている。

前記接続部２２３は前記接続対象物に接続する部分である。前記接続対象物としては、基板やケーブル等が考えられる。基板への接続方法としては半田付け（表面実装やディップ）やプレスフィットなどを挙げることができる。ケーブルへの接続方法としては、半田付けや圧着や圧接等が挙げられる。本実施例はケーブルに接続するものであり、半田付けにより前記ケーブルに接続している。

前記保持部２２２は、前記絶縁体２４に固定出来れば如何なる方法でもよく、圧入や引っ掛け（ランス）や溶着や一体成形等を挙げることができる。本実施例では前記絶縁体２４へ圧入により保持・固定している。前記保持部２２２の形状・大きさは、保持力や加工性や強度等を考慮して適宜設計する。前記保持部２２２は、前記接触部２２１と前記接続部２２３のほぼ中間に位置し、矢尻り状の突起を設けて前記絶縁体２４に圧入することで、固定している。

次に、絶縁体２４について説明する。この絶縁体２４は電気絶縁性のプラスチックであり、公知技術の射出成形や切削によって製作され、この材質としては寸法安定性や加工性やコスト等を考慮して適宜選択するが、一般的にはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリアミド（６６ＰＡ、４６ＰＡ）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリカーボネート（ＰＣ）やこれらの合成材料を挙げることができる。本実施例では射出成形によって製作されている。

前記絶縁体２４は断面略凸形状をしている。前記絶縁体２４には、前記内部導体２２が保持・配列される挿入孔２４１が設けられている。前記挿入孔２４１に前記内部導体２２は圧入や引っ掛け（ランス）や溶着等によって固定されている。本実施例では、前記内部導体２２は圧入によって固定されている。前記挿入孔２４１に前記内部導体２２の保持部２２２が入り、前記挿入孔２４１に前記内部導体２２の保持部２２２が圧入されている。

前記絶縁体２４には、嵌合方向と反対側にフランジ２４２が設けられている。前記フランジ２４は、前記外部導体２６に位置決めするためのものである。前記フランジ２４２の大きさ・形状は、前記外部導体２６に挿入でき、保持できればよく、保持力や強度や加工性等を考慮して適宜設計している。

次に、外部導体２６について説明する。前記外部導体２６は金属製であり、公知技術のプレス加工や切削加工によって製作されている。前記外部導体２６の材質としては、バネ性や導電性や寸法安定性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。本実施例では、前記外部導体２２に、前記絶縁体２４は圧入によって固定されている。本実施例では、圧入によって固定しているが、固定できれば如何なるものでもよく、引っ掛け（ランス）や溶着や一体成形などがある。

前記外部導体２６は、前記絶縁体２４が挿入される装着孔２６１と前記係合部材２０が装着される装着部２６６と前記係合部材２０と接触する接触手段と相手コネクタに接触する第４接触部２６７とを少なくとも有している。さらに、本実施例では、筐体等に取付ける部分として、フランジ部２６２も有している。前記フランジ部には、前記筐体に取り付ける為の凹が設けられている。

前記第４接触部２６７は、前記相手コネクタと嵌合した際に相手コネクタに突き当てることにより、接触する部分である。前記第４接触部２６７は前記相手コネクタに突き当てる為に、先端は平坦な形状にしている。前記第４接触部２６７は、前記相手コネクタに突き当たり、接触できればよく、接触安定性や嵌合長や強度や加工性等を考慮して適宜設計する。

前記装着孔２６１は、本実施例では段部を設けて、２段形状の孔にし、段部に前記絶縁体２４のフランジ２４２が当たることで位置決めを行なっている。前記装着孔２６１の形状・大きさは、前記絶縁体２４が挿入でき、位置決め出来ればよく、嵌合長や保持力や強度や加工性を考慮して適宜設計する。

嵌合方向先端には、外周（外側）方向に突出した突出部２６３が設けられている。従来はこの突出部２６３を前記相手コネクタに接触させていたが、本発明では前記係合部材２０が前記外部導体２６から抜けないようにする為のものである。前記突出部２６３の形状・大きさは、この役割や強度や加工性を考慮して適宜設計する。

前記フランジ部２６２と前記突出部２６３との間で、前記フランジ部２６２に近い側に、前記係合部材２０が装着される装着部２６６が設けられている。前記装着部２６６の形状・大きさは、前記係合部材２０が装着できれば良いが、保持力や強度や加工性を考慮して適宜設計する。本実施例では、前記係合部材２０のバランスを考慮して、段等のない円筒形にしている。

前記係合部材２０との接触手段としては、次の２つの方法がある。
１つ目は、前記外部導体２６の前記突出部２６３の後部側（嵌合方向と反対側）を屈曲させ（屈曲部２６４を設け）、前記係合部材２０の突出片２０２と前記外部導体２６の屈曲部２６４とを接触させるものである。
２つ目は、前記係合部材２０の突出片２０２を、内周（内側）方向に撓ませ、前記係合部材２０の突出片２０２と前記外部導体２６とを接触させるものである。

本実施例では、１つ目の方法を用いて、前記屈曲部２６４のエッヂ部分を第３接触部２６５として、前記係合部材２０に接触させている。前記第３接触部２６５は前記係合部材２０と接触できれば、如何なる形状・大きさであってもよい。

図６のように、嵌合方向と反対側に突出した部分が接続部２６８であり、基板やケーブルに接続される部分である。基板への接続方法としては半田付け（表面実装やディップ）やプレスフィットなどを挙げることができる。ケーブルへの接続方法としては、半田付けや圧着や圧接等が挙げられる。本実施例では、１つ突出させ、１つ突出させた接続部２６８と前記内部導体２２の接続部２２３との間に前記ケーブルを挿入して接続している。本実施例では、１つにしたが、複数本設けてもよい。前記接続部２６８の形状・大きさは、接続対象物の種類や大きさ・形状の沿い、接続強度や加工性等を考慮して適宜設計する。本実施例では、前記ケーブルに接続するものであり、半田付けによって前記ケーブルに接続している。

次に、本発明のポイントである係合部材２０について説明する。前記係合部材２０は金属製であり、公知技術のプレス加工や切削加工によって製作されている。前記係合部材２０の材質としては、バネ性や導電性や寸法安定性などが要求されるので、コルソン銅や黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。本実施例では、安価に抑えるため、プレス加工で行い、かつ、コルソン銅を使用している。本実施例では、前記係合部材２０に、前記外部導体２６の装着部２６６に弾性力によって保持されている。本実施例では、弾性力によって保持しているが、保持できれば如何なるものでもよく、引っ掛け（ランス）や溶着などがある。

前記係合部材２０は、本体部２０１と該本体部２０１から嵌合方向へ突出した突出片２０２を有している。前記本体部２０１は、略円筒形をしており、一部分が前記外部導体２６に装着する為に切り欠かれている。また、前記本体部２０１は、前記相手コネクタに接触する部分でもある。その為、前記本体部２０１は、弾性を持たせるために前記外部導体の外周面とともに内部空間２０３を画定する内面を有している。

前記突出片２０２は、上述したように、前記外部導体２６の第３接触部２６５と接触させ、前記外部導体２６との導通を図る部分でもある。前記突出片２０２は、少なくとも２枚以上設けているが、接触のバランスを考えると３枚が理想的である。本実施例では３枚設けている。理想的には、前記突出片２０２は内周（内側）方向に撓ませることが望ましい。

最後に、前記係合部材２０と前記相手コネクタと前記外部導体２６との接触の仕方について説明する。まず、相手コネクタと嵌合すると、前記係合部材２０の本体部２０１と接触し、前記本体部２０１が内側方向に押圧されることに内側方向に撓む、撓むと前記突出片２０２の先端が外側方向に持ち上がり、前記外部導体２６の第３接触２６５と前記突出片２０２が接触する。さらには、持ち上がった前記突出片２０２の先端と前記相手コネクタとが接触することで、より安定した接続が得られる。

本発明の活用例としては、イヤホン・ヘッドホンのコード接続機器や電気機器や電子機器等に使用される同軸コネクタに活用され、特に、簡単な構造で、安価で、安定した接触が可能な構造に関するものである。

１０ 同軸コネクタ
１２ 嵌合部
２０ 係合部材
２０１ 本体部
２０２ 突出片
２０３ 内部空間
２０４ 第１接触部
２０５ 第２接触部
２２ 内部導体
２２１ 接触部
２２２ 保持部
２２３ 接続部
２２４ 凸部
２４ 絶縁体
２４１ 挿入孔
２４２ フランジ
２６ 外部導体
２６１ 装着孔
２６２ フランジ部
２６３ 突出部
２６４ 屈曲部
２６５ 第３接触部
２６６ 装着部
２６７ 第４接触部
２６８ 接続部
５０ 相手コネクタ
５２ 端子
５４ 絶縁物
５６ 外部導体

Claims (7)

1. 接続対象物に接続され、かつ、相手コネクタと着脱される同軸コネクタであって、
   前記相手コネクタの端子と接触する接触部と前記接続対象物と接続する接続部を有する内部導体と、該内部導体が保持・配列される絶縁体と、該絶縁体を覆うとともに前記接続対象物と接続する外部導体と、前記相手コネクタと係合する係合部材とを備える同軸コネクタにおいて、
   前記係合部材は、導電性材料からなり、前記外部導体の外周面に装着される本体部と、該本体部から前記相手コネクタの嵌合方向側に突出する少なくとも２枚の突出片とを有し、
   前記外部導体と前記係合部材の突出片の少なくとも一方には互いに接触する接触手段を設け、
   前記突出片の内面と前記外部導体の外周面とを接触させ、かつ、前記係合部材の少なくとも前記本体部の外面を前記相手コネクタの内面に接触させることを特徴とする同軸コネクタ。
2. 前記外部導体には、前記相手コネクタとの嵌合方向先端で、かつ、外周（外側）方向に突出した突出部を設けることを特徴とする請求項１記載の同軸コネクタ。
3. 前記接触手段として、前記外部導体には、前記突出部の後部側（嵌合方向と反対側）を屈曲させ、前記係合部材の突出片の内面と前記外部導体の屈曲させた外周面部分とを接触させることを特徴とする請求項２記載の同軸コネクタ。
4. 前記接触手段として、前記係合部材の突出片は、内周（内側）方向に撓ませ、前記係合部材の突出片の内面と前記外部導体の外周面とを接触させることを特徴とする請求項１または２記載の同軸コネクタ。
5. 前記係合部材は、プレス加工品であることを特徴とする請求項３または４記載の同軸コネクタ。
6. 前記係合部材の本体部は、一部分に切欠部を設けた断面略Ｃ形状をし、
   前記本体部は、弾性を持たせる為に前記外部導体の外周面とともに内部空間を画定する内面を有することを特徴とする請求項５記載の同軸コネクタ。
7. 前記係合部材の突出片を、接触バランスの為３枚にすることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の同軸コネクタ。

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