同軸コネクタ用回転機構部品および同軸コネクタ

【課題】回転機構を有する同軸コネクタの電気的特性および機械的特性の双方において信頼性の向上を図ることができる同軸コネクタ用回転機構部品を提供する。
【解決手段】それぞれ基端部がベース部材２６に接続されると共に先端部が自由端となるように互いに離間して配設された複数のスプリング部材２７のうち、一部のスプリング部材２７は、電気的接続のために先端部近傍の凸部２７ａが所定の接触力で外部導体に接触し、残部のスプリング部材２７は、外部導体の回転トルク制御のために基端部近傍の凸部２７ｂがより大きな接触力で外部導体に接触する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、同軸コネクタ用回転機構部品に係り、特に、回転機構を有する同軸コネクタにおいて回転トルク制御と電気的接続を行うための回転機構部品および同軸コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、同軸ケーブルを直角等の所定の角度をなして接続するための、いわゆる同軸アングルコネクタは通信機器等において広く使用されている。この種の同軸アングルコネクタでは、例えば図１０に示されるように、コネクタレセプタクル１とアングルタイプのコネクタプラグ２とを組み合わせて、これらを嵌合させることで、コネクタプラグ２に接続された同軸ケーブル３をコネクタプラグ２と共に回転させることが可能となる。
このとき、レセプタクル外部導体４とプラグ外部導体５が互いに接触して電気的に接続されると共に、図示しないがコネクタレセプタクル１の中心導体とコネクタプラグ２の中心導体が互いに接触して電気的に接続され、この状態でコネクタプラグ２がコネクタレセプタクル１の中心導体を中心として回転することとなる。
【０００３】
ところが、従来の同軸アングルコネクタにおいては、レセプタクル外部導体４とプラグ外部導体５との接触力が、中心導体を中心とした回転運動に対応するように設計されていないため、コネクタプラグ２の回転に伴い、電気接点部の摩擦に起因して電気接点部のメッキが損傷または摩耗し、接触抵抗が増大するという問題があった。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１〜３には、図１１に示されるように、レセプタクル外部導体を接続固定するための導電性の回転取付体をプラグ外部導体の先端外周部に回転自在に配設し、これら回転取付体とプラグ外部導体との間にリング状スプリングを介在させた同軸コネクタが提案されている。リング状スプリングにより、回転取付体とプラグ外部導体との間の回転トルク制御と電気的接続がなされ、回転取付体にレセプタクル外部導体を取り付けることで、コネクタレセプタクルとコネクタプラグとが互いに回転運動可能に連結される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−７５５５１号公報
【特許文献２】特開２００３−４５５８５号公報
【特許文献３】特開２００３−４５５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１〜３に開示されているリング状スプリングでは、図１１に示されるように、接触箇所が回転取付体とプラグ外部導体との間の回転トルク制御と電気的接続の双方の機能を担っている。しかしながら、回転トルク制御と電気的接続とでは最適な接触力が異なり、一般に、回転トルク制御の方が電気的接続よりも大きな接触力を必要とする。
【０００７】
このため、リング状スプリングの弾性力を回転トルク制御に適した値に設定すると、接触箇所における摩擦が大きくなるので、コネクタレセプタクルとコネクタプラグとの回転運動に伴って次第にメッキが損傷または摩耗して接触抵抗が増大し、同軸コネクタとしての電気的特性の低下を来すおそれがあった。
逆に、リング状スプリングの弾性力を電気的接続に適した値に設定すると、接触箇所における摩擦は小さく、メッキの損傷または摩耗に起因した接触抵抗の増大を回避することはできるが、回転トルクが小さくなるので、コネクタレセプタクルとコネクタプラグとの間で円滑な回転運動を行うことが困難となり、回転機構における機械的特性が低下するという問題を生じてしまう。
【０００８】
この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、回転機構を有する同軸コネクタの電気的特性および機械的特性の双方において信頼性の向上を図ることができる同軸コネクタ用回転機構部品を提供することを目的とする。
また、この発明は、このような同軸コネクタ用回転機構部品を用いた同軸コネクタを提供することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る同軸コネクタ用回転機構部品は、外周部が絶縁部材で覆われた中心導体が外部導体の円筒状の挿通部内に挿通されると共に外部導体が中心導体を中心として回転自在に配置された同軸コネクタに用いられる導電性の回転機構部品であって、絶縁部材の外周部を囲むと共に絶縁部材の外周部に固定された環状のベース部材と、それぞれ基端部がベース部材に接続されると共に先端部が自由端となるように外部導体の挿通部の内周面に沿って互いに周方向に離間し且つベース部材から中心導体の軸方向に延在する複数のスプリング部材とを備え、複数のスプリング部材のうち、一部のスプリング部材は、それぞれ電気的接続のために長手方向における第１の部位が所定の接触力で外部導体の挿通部の内周面に接触し、残部のスプリング部材は、それぞれ中心導体を中心とする外部導体の回転トルク制御のために第１の部位とは異なる第２の部位が前記所定の接触力よりも大きな接触力で外部導体の挿通部の内周面に接触するように曲げ加工されたものである。
【００１０】
複数のスプリング部材は、好ましくは、それぞれ第１の部位が先端部側に配置され、第２の部位が第１の部位よりも基端部側に配置されている。
また、複数のスプリング部材は、それぞれ第１の部位と第２の部位に互いに異なる表面処理が施されたものを使用することができる。
【００１１】
この発明に係る同軸コネクタは、上述した同軸コネクタ用回転機構部品を用いて同軸ケーブルを引き出し方向回転自在に接続するものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、回転機構を有しながらも電気的特性および機械的特性の双方において高い信頼性を有する同軸コネクタを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態に係る同軸コネクタを示す平面図である。
【図２】実施の形態に係る同軸コネクタを示す斜視図である。
【図３】実施の形態に係る同軸コネクタのコネクタレセプタクルを示す正面図である。
【図４】実施の形態に係る同軸コネクタのコネクタレセプタクルを示す側面図である。
【図５】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】実施の形態に係る同軸コネクタに用いられた回転機構部品を示す斜視図である。
【図７】回転機構部品の複数のスプリング部材を示す平面図である。
【図８】電気的接続用のスプリング部材と外部導体との関係を示す側面断面図である。
【図９】回転トルク制御用のスプリング部材と外部導体との関係を示す側面断面図である。
【図１０】従来の同軸コネクタの構成を示す斜視図である。
【図１１】従来の他の同軸コネクタの構成を示す側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１および図２に、この発明の実施の形態に係る同軸コネクタの構成を示す。同軸コネクタは、コネクタレセプタクル１１と、このコネクタレセプタクル１１に嵌合されるコネクタプラグ１２から構成されている。コネクタレセプタクル１１は、ラック等の支持体１３上にボルト１４により固定され、コネクタプラグ１２には、同軸ケーブル１５が接続されている。
【００１５】
コネクタレセプタクル１１は、図３および図４に示されるように、支持体１３に固定される固定部１６と、固定部１６に対して回転自在に配設された回転部１７とを有している。固定部１６は、支持体１３の表面上に配置されて支持体１３に固定される環状の第１の外殻部材１８を有し、第１の外殻部材１８の中心軸上に外周部が絶縁部材１９で覆われた第１の中心コンタクト２０が配置されている。一方、回転部１７は、第１の外殻部材１８の中心軸と共通の中心軸を有するほぼ円筒状の第２の外殻部材２１と、この第２の外殻部材２１の側部に固定されると共に第２の外殻部材２１の中心軸に対して直角方向の中心軸を有する、ほぼ円筒状の第３の外殻部材２２とを有している。図３に示されるように、第３の外殻部材２２の中心軸上には、外周部が絶縁部材２３で覆われた第２の中心コンタクト２４の一端部が配置されている。
【００１６】
図５に示されるように、第１の外殻部材１８は、中心軸上に形成された貫通孔１８ａを有し、貫通孔１８ａの下端内周面に同心円状の２段の段部１８ｂおよび１８ｃが形成されている。一方、第２の外殻部材２１の下端外周部には、フランジ部２１ａが形成されており、このフランジ部２１ａが第１の外殻部材１８の内側の段部１８ｂに当接するように第２の外殻部材２１がわずかなクリアランスを介して第１の外殻部材１８の貫通孔１８ａ内に挿入されている。
また、第１の外殻部材１８の外側の段部１８ｃに回転機構部品２５の環状のベース部材２６が嵌入固定されており、第２の外殻部材２１は、フランジ部２１ａが第１の外殻部材１８の段部１８ｂと回転機構部品２５のベース部材２６との間にわずかなクリアランスを介して挟まれることで、第１の外殻部材１８から脱落することなく第１の外殻部材１８に対して回転自在に保持されている。
【００１７】
第２の外殻部材２１の内部には、下方が開放された円筒状の挿通部２１ｂが形成されると共に、挿通部２１ｂの内周面に環状の段部２１ｃが形成され、この段部２１ｃを境に挿通部２１ｂの下半部が上半部よりも大きな内径を有している。
また、回転機構部品２５のベース部材２６の中心部分に貫通孔２６ａが形成されており、第１の中心コンタクト２０の外周部を覆う絶縁部材１９の上半部が第２の外殻部材２１の挿通部２１ｂの下半部に挿入された状態でベース部材２６の貫通孔２６ａ内に嵌入固定されている。
【００１８】
回転機構部品２５は、この発明の特徴をなすもので、第１の外殻部材１８に固定された環状のベース部材２６から第１の外殻部材１８の中心軸方向、すなわち、第１の中心コンタクト２０の軸方向に延在する複数のスプリング部材２７を有しており、これらのスプリング部材２７が第２の外殻部材２１の挿通部２１ｂの内周面と絶縁部材１９の外周面との間に挿入されている。
【００１９】
また、絶縁部材１９により外周部が覆われている第１の中心コンタクト２０の上端部は、所定の長さにわたって径方向に断面円弧状の２つの分割部分２８に分かれている。また、一端部が第３の外殻部材２２の中心軸上に配置された第２の中心コンタクト２４の他端部は、第２の外殻部材２１の挿通部２１ｂ内を通って第１の中心コンタクト２０の上端部に至り、２つの分割部分２８に接触しつつこれら分割部分２８の間に挿入されている。これにより、第２の中心コンタクト２４の他端部が第１の中心コンタクト２０の上端部に回転自在に連結され、電気的接続がなされている。
【００２０】
回転機構部品２５の斜視図を図６に示す。互いに同一形状に形成された８本のスプリング部材２７が環状のベース部材２６の貫通孔２６ａの周りに互いに周方向に均等な間隔で離間して配置されている。これらのスプリング部材２７は、それぞれ基端部がベース部材２６に接続されると共に先端部が自由端となり、先端部近傍に回転機構部品２５の径方向外方へ向かって隆起した凸部２７ａが形成されると共に、基端部近傍にも同様に回転機構部品２５の径方向外方へ向かって隆起した凸部２７ｂが形成されている。
【００２１】
８本のスプリング部材２７は、第２の外殻部材２１との電気的接続の機能を担うスプリング部材Ｓ１と、第２の外殻部材２１に対する回転トルク制御の機能を担うスプリング部材Ｓ２とに分かれている。この実施の形態においては、図７に示されるように、８本のスプリング部材２７のうち、ベース部材２６の貫通孔２６ａを挟んで互いに対向する一対のスプリング部材２７が電気的接続を行うためのスプリング部材Ｓ１として、残る６本のスプリング部材２７が回転トルク制御を行うためのスプリング部材Ｓ２としてそれぞれ用いられている。
【００２２】
電気的接続を行うためのスプリング部材Ｓ１は、図８に示されるように、基端部近傍に形成された凸部２７ｂが第２の外殻部材２１の挿通部２１ｂの内周面に接触することなく、先端部近傍に形成された凸部２７ａのみが挿通部２１ｂの内周面に接触し、逆に、回転トルク制御を行うためのスプリング部材Ｓ２は、図９に示されるように、先端部近傍に形成された凸部２７ａが第２の外殻部材２１の挿通部２１ｂの内周面に接触することなく、基端部近傍に形成された凸部２７ｂのみが挿通部２１ｂの内周面に接触している。
スプリング部材Ｓ１の先端部近傍の凸部２７ａが、この発明における電気的接続のための第１の部位を構成し、スプリング部材Ｓ２の基端部近傍の凸部２７ｂが、この発明における回転トルク制御のための第２の部位を構成している。
【００２３】
さらに、スプリング部材Ｓ１の凸部２７ａと第２の外殻部材２１の挿通部２１ｂの内周面との接触力は、電気的接続に適した値に設定され、一方、スプリング部材Ｓ２の凸部２７ｂと第２の外殻部材２１の挿通部２１ｂの内周面との接触力は、回転トルク制御に適した値に設定される。一般に、回転トルク制御の方が電気的接続よりも大きな接触力を必要とするため、回転トルク制御を行うためのスプリング部材Ｓ２の凸部２７ｂにおける接触力の方が電気的接続を行うためのスプリング部材Ｓ１の凸部２７ａにおける接触力よりも大きく設定されている。
【００２４】
回転機構部品２５の８本のスプリング部材２７は、互いに同一形状に形成されているが、上述したように、電気的接続を行うための２本のスプリング部材Ｓ１は、それぞれ先端部近傍の凸部２７ａのみが所定の接触力で第２の外殻部材２１の挿通部２１ｂの内周面に接触し、回転トルク制御を行うための６本のスプリング部材Ｓ２は、それぞれ基端部近傍の凸部２７ｂのみが電気的接続を行うためのスプリング部材Ｓ１の接触力よりも大きな接触力で第２の外殻部材２１の挿通部２１ｂの内周面に接触するように、曲げ加工が施されている。
【００２５】
なお、第１の外殻部材１８、第２の外殻部材２１、第３の外殻部材２２、第１の中心コンタクト２０および第２の中心コンタクト２４は、いずれも導電性に優れた金属等の材料から形成されており、第１の中心コンタクト２０がこの発明における中心導体を、第２の外殻部材２１がこの発明における外部導体を、それぞれ構成している。
回転機構部品２５は、導電性を有すると共に所望の接触力を得るために優れたバネ性を有する材料から形成されることが好ましく、例えばリン青銅からなる丸棒材を切削加工した後、上記のような曲げ加工を施すことにより、製造することができる。さらに、第２の外殻部材２１の挿通部２１ｂの内周面との接触箇所における良好な電気的特性および機械的特性を得るために、回転機構部品２５の表面上に金メッキが施されている。
【００２６】
次に、この実施の形態に係る同軸コネクタの作用について説明する。
この同軸コネクタのコネクタレセプタクル１１は、以上のような構成を有するため、回転機構部品２５の６本のスプリング部材Ｓ２の基端部近傍の凸部２７ｂがそれぞれ回転トルク制御に適した接触力で第２の外殻部材２１の挿通部２１ｂの内周面に接触することで、第２の外殻部材２１は第３の外殻部材２２と共に第１の外殻部材１８の中心軸の回りに全周にわたって円滑に回転運動を行うことが可能となる。このとき、回転機構部品２５の２本のスプリング部材Ｓ１の先端部近傍の凸部２７ａが、上記のスプリング部材Ｓ２における接触力とは異なる、電気的接続に適した接触力でそれぞれ第２の外殻部材２１の挿通部２１ｂの内周面に接触するので、回転機構部品２５と第２の外殻部材２１とを小さな接触抵抗で良好に電気的に接続することが可能となる。すなわち、第１の外殻部材１８から回転機構部品２５のベース部材２６、２本のスプリング部材Ｓ１および第２の外殻部材２１を介して第３の外殻部材２２まで常時良好な電気的接続がなされる。
【００２７】
なお、第１の中心コンタクト２０と第２の中心コンタクト２４との間では、回転トルク制御を行う必要がないので、第２の中心コンタクト２４の他端部が第１の中心コンタクト２０の上端部の２つの分割部分２８に接触しつつこれら分割部分２８の間に挿入されるだけで、これら第１の中心コンタクト２０と第２の中心コンタクト２４が回転自在に連結されると共に良好な電気的接続がなされる。
【００２８】
コネクタレセプタクル１１の第３の外殻部材２２にコネクタプラグ１２を嵌合することにより、図１に示されるように、コネクタプラグ１２を３６０度円滑に回転させることができ、これに伴ってコネクタプラグ１２に接続された同軸ケーブル１５の引き出し方向を自由に回転させることが可能となる。
第２の外殻部材２１との電気的接続と第２の外殻部材２１の回転運動に対する回転トルク制御とを互いに異なるスプリング部材Ｓ１およびＳ２を介して行うため、それぞれ最適な接触力に設定することが容易となり、電気的特性および機械的特性の双方において信頼性の高い同軸コネクタが実現される。
【００２９】
特に、回転機構部品２５の複数のスプリング部材２７は、それぞれ基端部がベース部材２６に接続されると共に先端部が自由端となっているので、電気的接続のためのスプリング部材Ｓ１と回転トルク制御のためのスプリング部材Ｓ２とで互いに異なる接触力を個別に設定することが容易となる。
また、一つの回転機構部品２５で電気的接続のための接触力と回転トルク制御のための接触力の双方を個別に設定することができるので、少ない部品点数で電気的特性および機械的特性を共に向上させることが可能となる。
【００３０】
なお、上記の実施の形態においては、回転機構部品２５の８本のスプリング部材２７のうち２本を電気的接続のためのスプリング部材Ｓ１として使用し、残る６本を回転トルク制御のためのスプリング部材Ｓ２として使用したが、これに限るものではなく、少なくとも１本のスプリング部材Ｓ１で電気的接続を行えばよい。ただし、複数本のスプリング部材Ｓ１を用いて複数の電気接点部でそれぞれ電気的接続を行うようにした方が、電気的特性の信頼性向上のために好ましい。
また、回転トルク制御のためには、３本以上のスプリング部材Ｓ２で第２の外殻部材２１にトルクをかけることが好ましく、さらに、これら３本以上のスプリング部材Ｓ２は、トルクのバランスをとるために第２の外殻部材２１の回転方向に対称に配置されることが好ましい。
回転機構部品２５のスプリング部材２７の本数は、８本には限らない。ただし、より多数のスプリング部材２７を有する方が、全体の接触点が増加するため、１つの接触点あたりの接触力を小さく設定することができ、各接触点における摩擦が低減されるので、電気的特性および機械的特性の双方において信頼性のさらなる向上を図ることができる。
【００３１】
上記の実施の形態では、回転機構部品２５の表面上に金メッキが施されていたが、これに限るものではなく、例えば、特に電気的特性の向上を重視する場合には、各スプリング部材２７の先端部近傍に形成された凸部２７ａの表面に金メッキを施す一方、基端部近傍に形成された凸部２７ｂの表面にはニッケルメッキを施すこともできる。また、特に回転機構の機械的特性の向上を重視する場合には、各スプリング部材２７の基端部近傍の凸部２７ｂの表面に金メッキを施す一方、先端部近傍の凸部２７ａの表面にニッケルメッキを施してもよい。このようにすれば、製造コストを低減することが可能となる。
【００３２】
複数のスプリング部材２７はそれぞれベース部材２６から同一方向、すなわちベース部材２６に対して垂直方向に同じ長さで立設されているので、ディッピング処理により各スプリング部材２７の先端部付近あるいは各スプリング部材２７の全体に同時にメッキを施すことができる。
また、各スプリング部材２７の基端部近傍の凸部２７ｂは、回転トルク制御を行うためのものであり、電気的接続を行う必要がないので、導電性を有しない被膜を表面上に形成することもできる。例えば、フッ素樹脂等からなる被膜を形成すれば、凸部２７ｂの表面における摩擦を低減することが可能となる。
【００３３】
電気的接続を行うためのスプリング部材Ｓ１では先端部近傍の凸部２７ａのみが接触点となるので、基端部近傍の凸部２７ｂを形成する必要はなく、また、回転トルク制御を行うためのスプリング部材Ｓ２では基端部近傍の凸部２７ｂのみが接触点となるので、基端部近傍の凸部２７ｂよりも先端側の部位を形成する必要がない。このため、それぞれ独特の形状を有するスプリング部材Ｓ１とスプリング部材Ｓ２を形成することもできる。ただし、上記の実施の形態のように、複数のスプリング部材２７をそれぞれ同一形状に形成した後、電気的接続のためのスプリング部材Ｓ１と回転トルク制御のためのスプリング部材Ｓ２とで互いに異なる接触力が得られるように曲げ加工を施した方が、製造工程が簡単化され、容易に且つ安価に回転機構部品２５を製造することができる。
【００３４】
上記の実施の形態では、スプリング部材Ｓ１の先端部近傍の凸部２７ａが電気的接続のための第１の部位を構成し、スプリング部材Ｓ２の基端部近傍の凸部２７ｂが回転トルク制御のための第２の部位を構成していたが、これに限るものではなく、例えば逆に、各スプリング部材の先端部近傍に回転トルク制御のための第２の部位を設定し、基端部近傍に電気的接続のための第１の部位を設定することもできる。
【符号の説明】
【００３５】
１コネクタレセプタクル、２コネクタプラグ、３同軸ケーブル、４レセプタクル外部導体、５プラグ外部導体、１１コネクタレセプタクル、１２コネクタプラグ、１３支持体、１４ボルト、１５同軸ケーブル、１６固定部、１７回転部、１８第１の外殻部材、１８ａ，２６ａ貫通孔、１８ｂ，１８ｃ，２１ｃ段部、１９，２３絶縁部材、２０第１の中心コンタクト、２１第２の外殻部材、２１ａフランジ部、２１ｂ挿通部、２２第３の外殻部材、２４第２の中心コンタクト、２５回転機構部品、２６ベース部材、２７スプリング部材、２７ａ，２７ｂ凸部、２８分割部分、Ｓ１電気的接続を行うためのスプリング部材、Ｓ２回転トルク制御を行うためのスプリング部材。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部が絶縁部材で覆われた中心導体が外部導体の円筒状の挿通部内に挿通されると共に前記外部導体が前記中心導体を中心として回転自在に配置された同軸コネクタに用いられる導電性の回転機構部品であって、
前記絶縁部材の外周部を囲むと共に前記絶縁部材の外周部に固定された環状のベース部材と、それぞれ基端部が前記ベース部材に接続されると共に先端部が自由端となるように前記外部導体の挿通部の内周面に沿って互いに周方向に離間し且つ前記ベース部材から前記中心導体の軸方向に延在する複数のスプリング部材とを備え、
前記複数のスプリング部材のうち、一部のスプリング部材は、それぞれ電気的接続のために長手方向における第１の部位が所定の接触力で前記外部導体の挿通部の内周面に接触し、残部のスプリング部材は、それぞれ前記中心導体を中心とする前記外部導体の回転トルク制御のために前記第１の部位とは異なる第２の部位が前記所定の接触力よりも大きな接触力で前記外部導体の挿通部の内周面に接触するように曲げ加工されていることを特徴とする同軸コネクタ用回転機構部品。
【請求項２】
前記複数のスプリング部材は、それぞれ前記第１の部位が前記先端部側に配置され、前記第２の部位が前記第１の部位よりも前記基端部側に配置さ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用回転機構部品。
【請求項３】
前記複数のスプリング部材は、それぞれ前記第１の部位と前記第２の部位に互いに異なる表面処理が施されていることを特徴とする請求項１または２に記載の同軸コネクタ用回転機構部品。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の同軸コネクタ用回転機構部品を用いて同軸ケーブルを引き出し方向回転自在に接続することを特徴とする同軸コネクタ。

【図１】