特許 7269290 同軸ケーブル用コネクタ及び同軸ケーブル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-25

(45)【発行日】2023-05-08

(54)【発明の名称】同軸ケーブル用コネクタ及び同軸ケーブル

(51)【国際特許分類】

   H01R 24/38 20110101AFI20230426BHJP

【ＦＩ】

H01R24/38

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021129547

(22)【出願日】2021-08-06

(65)【公開番号】P2023023747

(43)【公開日】2023-02-16

【審査請求日】2022-04-22

(73)【特許権者】

【識別番号】306013120

【氏名又は名称】昭和電線ケーブルシステム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001092

【氏名又は名称】弁理士法人サクラ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】根本 強

(72)【発明者】

【氏名】鴨狩 之裕

【審査官】松原 陽介

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－６８１４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－３０１７３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｒ １２／００，１２／５０－１２／９１

Ｈ０１Ｒ ２４／００－２４／８６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中空の内部導体が設けられた同軸ケーブルに取り付けられる同軸ケーブル用コネクタであって、
前記内部導体の内部に挿入されるコンタクトを備え、
前記コンタクトには、前記コンタクトが前記内部導体の内部へ挿入されるコンタクト挿入方向において前方側に位置する一端から、前記コンタクト挿入方向において後方側に位置する他端へ向うに伴い、外周面の外径が大きくなるように形成されたテーパ部が形成され、
前記テーパ部が前記内部導体の内部に挿入されたときに、少なくとも、前記テーパ部の外周面のうち他端が、前記内部導体の内周面に接触するように構成されている、
同軸ケーブル用コネクタ。

【請求項2】

前記テーパ部のうち前記他端の外径は、前記コンタクトが挿入される前記内部導体の内径以上である、
請求項１に記載の同軸ケーブル用コネクタ。

【請求項3】

前記コンタクトは、前記内部導体として、第１の内部導体と、前記第１の内部導体よりも内径が大きい第２の内部導体とのそれぞれに挿入されるように構成されており、
前記テーパ部の前記一端の外径は、前記第１の内部導体の内径と同じか小さく、
前記テーパ部の前記他端の外径は、前記第２の内部導体の内径と同じか大きい、
請求項１に記載の同軸ケーブル用コネクタ。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか一項に記載の同軸ケーブル用コネクタが取り付けられた同軸ケーブル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、中空の内部導体を備えた同軸ケーブルに取り付けられる同軸ケーブル用コネクタ及びこれを備えた同軸ケーブルに関する。

【背景技術】

【0002】

信号の伝送機能に加え、アンテナ機能を備えた漏洩同軸ケーブル用のコネクタは、シェルや外部締付け金具を有する外部パーツと、コンタクトやブッシュなどからなる内部パーツと、で構成されている。

【0003】

内部パーツのコンタクトは、例えば、コンタクト本体と、コンタクト本体の一端から挿入されるボルトと、コンタクト本体の他端に取り付けられる締付け金具とを有する。コンタクト本体は、例えば、複数の板状片を含むハネ部が円筒部よりも他端側に設けられており、円筒部およびハネ部が漏洩同軸ケーブルの内部導体の内側に挿入される。締付け金具は、例えば、くさび状であって、ハネ部に取り付けられる。締付け金具は、ボルトの締め付けで複数の板状片を内側から外側へ向けて放射状に広げる。これにより、コンタクトは、漏洩同軸ケーブルの内部導体の内側に固定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０２０－６８１４４号公報

【文献】特開２０１４－１３０８１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来においては、漏洩同軸ケーブルの内部導体とコンタクトとの接触が十分でない場合がある。その結果、コネクタが取り付けられた同軸ケーブルにおいては、例えば、高周波域での電圧定在波比などの電気特性が悪化する場合がある。

【0006】

内部導体にはいくつかの種類があり各種でその内径が異なるため、コンタクトは、コンタクトの円筒部の外径と内径が同じである内部導体に挿入される場合の他に、コンタクトの円筒部の外径よりも、内径が大きい内部導体に挿入される場合もある。コンタクトの円筒部の外径よりも内部導体の内径が大きい場合には、コンタクトの円筒部の外周面と内部導体の内周面との間に隙間が生じ、コンタクトの円筒部と内部導体との間が非接触状態になる。このため、このような場合には、特に、高周波域での電圧定在波比などの電気特性が悪化する場合が多い。

【0007】

この他に、コンタクトを内部導体に挿入しやすくするために、内部導体の切断端面についてヤスリ掛けや面取りなどの作業が必要になる場合がある。また、内部導体に変形が生じていた場合には、専用治具などを用いて内部導体を整形する作業が必要になる場合がある。その結果、作業効率が低下する場合がある。

【0008】

このように、従来の同軸ケーブル用コネクタにおいては、電気特性（高周波域での電圧定在波比など）の悪化や作業効率の低下などの不具合が生ずる場合がある。

【0009】

したがって、本発明は、電気特性の悪化を防止すると共に、作業効率の向上を容易に実現可能な、同軸ケーブル用コネクタ、及び、これを備えた同軸ケーブルの提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の同軸ケーブル用コネクタは、中空の内部導体が設けられた同軸ケーブルに取り付けられる同軸ケーブル用コネクタであって、前記内部導体の内部に挿入されるコンタクトを備え、前記コンタクトには、前記コンタクトが前記内部導体の内部へ挿入されるコンタクト挿入方向において前方側に位置する一端から、前記コンタクト挿入方向において後方側に位置する他端へ向うに伴い、外周面の外径が大きくなるように形成されたテーパ部が形成され、前記テーパ部が前記内部導体の内部に挿入されたときに、少なくとも、前記テーパ部の外周面のうち他端が、前記内部導体の内周面に接触するように構成されている。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、電気特性の悪化を防止すると共に、作業効率の向上を容易に実現可能な、同軸ケーブル用コネクタ及びこれを備えた同軸ケーブルを提供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態に係る同軸ケーブル用コネクタが取り付けられる同軸ケーブルの構造を示す図。

【図2】図１に示す同軸ケーブルの断面図。

【図3】図１の同軸ケーブルに取り付けられる同軸ケーブル用コネクタを一部断面で示す図。

【図4】図３の同軸ケーブル用コネクタの内部部品であるコンタクトを一部断面で示す図。

【図5】図４に示すコンタクトの矢視図Ａ。

【図6】本発明の実施形態について、電圧定在波比を測定した結果を示す図。

【図7】比較例について、電圧定在波比を測定した結果を示す図。

【図8】本発明の実施形態において、コンタクト３０のテーパ部３０１と、内径が異なる複数種の内部導体１２との関係を模式的に示す図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

【0014】

［Ａ］同軸ケーブル１０
図１、図２に示すように、本実施形態に係る同軸ケーブル用コネクタが取り付けられる同軸ケーブル１０は、信号を伝送すると共に、電波を漏洩させることでアンテナとしても利用できるように設計された、いわゆる漏洩同軸ケーブル（Ｌｅａｋｙ Ｃｏａｘｉａｌ ｃａｂｌｅ）である。この同軸ケーブル１０は、細長いスロット（穴）１５ａが外部導体１５に形成されている。これによって、同軸ケーブル１０は、電波の発信又は受信が可能となる。

【0015】

同軸ケーブル１０は、図１、図２に示すように、内被である絶縁パイプ１１、外被であるシース１７、パイプ状の内部導体１２、コルデル紐１４、前述した外部導体１５、支持用隆起部１８、支持線１９を有する。内部導体１２は、銅製又はアルミニウム製であって、例えば、円筒形状の中空パイプなどで構成されている。コルデル紐１４は、内部導体１２の外面に螺旋状に巻き付けられたスペーサである。

【0016】

絶縁パイプ１１は、電気絶縁性を有する筒体であり、コルデル紐１４を介して、内部導体１２との間の径方向に一定の間隔を空けて設けられている。外部導体１５は、絶縁パイプ１１の外周面に蛇腹状に巻回された金属テープである。シース１７は、外部導体１５及び支持線１９の外側を被覆する。支持用隆起部１８は、同軸ケーブル１０の軸方向に沿って延びかつ径方向に突出した同軸ケーブル本体の支持部である。支持線１９は、撚り線からなるメッセンジャワイヤであり、支持用隆起部１８の内芯として設けられている。
［Ｂ］コネクタ２０

【0017】

図３に示すように、上述した同軸ケーブル１０の端部には、同軸ケーブル用コネクタ２０が取り付けられる。この同軸ケーブル用コネクタ２０は、シェル２０ａやシェル締付具２０ｂを有する外部パーツと、後述するコンタクト３０やブッシュ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、インシュレータ２６などからなる内部パーツとで構成されている。シェル締付具２０ｂ、ブッシュ２３ａ、２３ｂは、同軸ケーブル１０の端部の外周部分に嵌め込まれている。

【0018】

また、ブッシュ２３ｃ及びブッシュ２３ｃに嵌め込まれたインシュレータ２６は、シェル締付具２０ｂの外周面でシェル２０ａと螺合、締付ける事で固定される。

【0019】

［Ｃ］コンタクト３０
上記した図３に加え、図４、図５に示すように、同軸ケーブル用コネクタ２０が有するコンタクト３０は、コンタクト本体３１、ねじ部材としてのボルト３３、締付け部材である締付け金具３２を備えている。締付け金具３２は、内部導体１２の中心孔内（内側）に挿入されたコンタクト本体３１を、ボルト３３を介して固定している。

【0020】

［Ｃ－１］コンタクト本体３１
コンタクト本体３１は、長手方向の中央部分に凹部３４が周方向に沿って形成されており、この凹部３４で区分された内部導体挿着部３５と筒状の被挿通部材３６とを有している。

【0021】

［Ｃ－１－１］内部導体挿着部３５
内部導体挿着部３５は、コンタクト本体３１の軸方向の一端側（先端側）に向けて縮径すると共に傾斜角度の異なる複数段のテーパ孔４９を構成する複数の第１、第２の板状片（ハネ部）３８、４８と、複数の第１、第２の分割溝３７、４７と、が周方向に沿って交互に配置されている。この内部導体挿着部３５は、図３に示すように、同軸ケーブル１０の内部導体１２の内側（内周面）に挿着される。

【0022】

［Ｃ－１－２］被挿通部材３６
一方、被挿通部材３６は、内部導体挿着部３５のテーパ孔４９の前記一端側に連通する透孔（第１の透孔）４６を有すると共に、透孔４６及びテーパ孔４９を挿通されるボルト３３のストッパ部（段部）４１を備えている。

【0023】

［Ｃ－２］ボルト３３（ねじ部材）
ボルト３３は、六角穴４４ａを有する頭部４４及びワッシャ３３ａを有している。ボルト３３の締め込み時に頭部４４が、ストッパ部４１と当接（係合）する。

【0024】

［Ｃ－３］締付け金具３２（締付け部材）
締付け金具３２は、複数の分割溝の幾つかと嵌合（第１の分割溝３７と嵌合）する四角柱状の嵌合部（突起部）４３と、内部導体挿着部３５のテーパ孔４９と係合する錐体形状（錐体状）の係合部４５と、を有している。締付け金具３２は、頭部４４がストッパ部４１と当接するボルト３３の締め込みにより内部導体挿着部３５のテーパ孔４９の小径側（前記一端側）に引き寄せられる。

【0025】

具体的には、締付け金具３２は、ねじ孔４５ａ及び透孔（第２の透孔）４３ｂを有している。ねじ孔４５ａは、係合部４５の軸心に形成されている。一方、透孔４３ｂは、嵌合部４３の軸心に形成されている。透孔４３ｂは、ねじ孔４５ａの一端側に連通していると共にボルト３３（ボルト３３の雄ねじ部分）を挿通させる。

【0026】

ここで、前述したように、嵌合部４３の軸心には、あえてねじ孔を形成せずに、ボルト３３を単に挿通（貫通）させるための透孔４３ｂ（挿通孔）が形成されている。このような透孔４３ｂは、ボルト３３の先端を、係合部４５の軸心のねじ孔４５ａに導くための案内孔として機能する。これにより、ボルト３３の先端とねじ孔４５ａとが例えば傾いた状態で螺合し互いのねじ山を潰してしまうような不具合が回避される。

【0027】

［Ｃ－４］フランジ部３９
ここで、図４、図５に示すように、被挿通部材３６は、フランジ部３９を有している。さらに、このフランジ部３９の外周面の一部は、締付け取り外しでコンタクト３０の空転防止のため、スパナやアジャスタブルレンチなどで把持できる工具把持面（平坦面）３９ａが形成されている。なお、工具把持面３９ａは、フランジ部３９の外周面の一部に対向する一対の平坦面で形成されている。これにより、ボルト締めの際にボルトが回転せず、コンタクト全体が回転してしまい、内部導体へのねじり力、コンタクトの取付面の損傷、締付けトルク不足などが発生する問題を回避できる。つまり工具把持面３９ａは、コンタクト本体３１の周方向における回り止め機構として機能する。この構成により、コンタクト本体３１を所望のトルクで締付けて固定することが可能となるため、内部導体に対する固定力の安定化を図ることができる。

【0028】

［Ｃ－５］第１の分割溝３７／第２の分割溝４７
図４、図５に示すように、内部導体挿着部３５の前述した第１の分割溝３７は、２箇所に設けられており、締付け金具３２の嵌合部４３を嵌合させる。これに対して、第２の分割溝４７は、６箇所に設けられており、嵌合部４３とは嵌合しない非嵌合対象となる溝である。上記した第１の分割溝３７と第２の分割溝４７との総数は８個である。ここで、第２の分割溝４７の幅Ａ１は、第１の分割溝３７の幅Ａ７よりも狭く形成されている。

【0029】

［Ｃ－６］ガイド部４３ａ
ここで、締付け金具３２の嵌合部４３における第１の分割溝３７との嵌合端側（前記一端側）には、第１の分割溝３７への嵌合を案内するガイド部４３ａが形成されている。このガイド部４３ａは、四角柱状の嵌合部４３における嵌合端側のエッジ部（角部）にＲ面加工やＣ面加工などの面取り加工を施すことによって形成されている。これにより、第１の分割溝３７に対して嵌合部４３を嵌合させる際の摩擦が低減し嵌合部分どうしの損傷を抑制することが可能となる。

【0030】

［Ｃ－７］テーパ部３０１
図４に示すように、本実施形態のコンタクト３０において、コンタクト本体３１を構成する被挿通部材３６は、テーパ部３０１を含む。テーパ部３０１は、コンタクト３０が内部導体１２（図３参照）の内部へ挿入されるコンタクト挿入方向ＩＮにおいて、被挿通部材３６のうちフランジ部３９よりも前方側Ｆｗ（図４では右側）に位置する部分である。

【0031】

テーパ部３０１は、例えば、円錐台形状であって、コンタクト挿入方向ＩＮにおいて前方側Ｆｗ（図４では右側）に位置する一端から、コンタクト挿入方向ＩＮにおいて後方側Ｂｋ（図４では左側）に位置する他端へ向かうに伴い、外周面の外径が大きくなるように形成されている。

【0032】

ここでは、テーパ部３０１が内部導体１２（図３参照）の内部に挿入されたときに、少なくとも、テーパ部３０１の外周面のうち他端（図４では左側の端部）が、内部導体１２の内周面に接触するように、コンタクト本体３１が構成されている。テーパ部３０１のうち他端（図４では左側の端部）の外径は、コンタクト３０が挿入される内部導体１２の内径以上である。
なお、テーパ部３０１の一端側（図４では右側）には、コンタクト３０が内部導体１２にスムーズに挿入されるように、テーパ部３０１よりも傾斜角度が大きい面取り部３０２が形成されている。

【0033】

［Ｄ］まとめ
以上のように、本実施形態の同軸ケーブル１０用コネクタ２０では、コンタクト３０を構成するテーパ部３０１は、内部導体１２（図３参照）の内部に挿入されたときに、少なくとも、他端（図４では左側の端部）が内部導体１２の内周面に接触する。このため、後述するように、本実施形態では、高周波域での電圧定在波比などの電気特性が悪化することを防止可能である。

【0034】

図６は、本発明の実施形態について、電圧定在波比を測定した結果を示す図である。「電圧定在波比」とは、高周波域における伝送経路が周波数的に正常であるかどうかを評価するものであり、一定の閾値が設定されている。図６では、テーパ部３０１の外周面と内部導体１２の内周面との間が物理的に接触した状態にある場合を示している。図６において、横軸は、周波数を示し、縦軸は、電圧定在波比を示している。

【0035】

これに対して、図７は、本発明の実施形態の比較例について、電圧定在波比を測定した結果を示す図である。図７においても図６と同様に、横軸は、周波数を示し、縦軸は、電圧定在波比を示している。図示を省略しているが、図７の比較例では、テーパ部３０１に代わって、円筒部が設けられている。具体的には、円筒部は、コンタクト挿入方向ＩＮにおいて前方側Ｆｗ（図４では右側）に位置する一端から、コンタクト挿入方向ＩＮにおいて後方側Ｂｋ（図４では左側）に位置する他端に渡って、外周面の外径が同じになるように形成されており、図７では、円筒部の外周面と内部導体１２の内周面との間が物理的に離間した状態にある場合の結果を示している。

【0036】

図６に示すように、本発明の実施形態では、電圧定在波比は、上限値（一点鎖線）よりも低い値で推移している。これに対して、図７に示すように、比較例では、電圧定在波比は、高周波域において、電圧定在波比が上限値（一点鎖線）を超える場合がある。

【0037】

これから判るように、本実施形態では、比較例と異なり、コンタクト３０がテーパ部３０１を備えているので、高周波域での電圧定在波比が悪化することを防止可能である。

【0038】

更に、本実施形態では、内部導体１２にテーパ部３０１が挿入されることで、内部導体１２の整形を行うことができる。このため、本実施形態では、専用治具などを用いた整形作業が不要になり、組立の作業効率を向上することができる。

【0039】

［Ｅ］その他
なお、本実施形態のコンタクト３０は、内径が異なる複数種の内部導体１２に挿入される。

【0040】

図８は、本発明の実施形態において、コンタクト３０のテーパ部３０１と、内径が異なる複数種の内部導体１２との関係を模式的に示す図である。図８では、コンタクト３０のうちテーパ部３０１を抜粋して示すと共に、内径が異なる複数種の内部導体１２の一部を示している。

【0041】

図８に示すように、コンタクト３０は、内径が異なる複数種の内部導体１２として、例えば、第１の内部導体１２ａと第２の内部導体１２ｂとのそれぞれに挿入される。ここでは、第１の内部導体１２ａは、例えば、アルミニウム（Ａｌ）で形成された円筒形状のパイプであって、第１の内径Ｄ１２ａを有する。第２の内部導体１２ｂは、例えば、銅（Ｃｕ）で形成された円筒形状のパイプであって、第１の内部導体１２ａよりも内径が大きい。つまり、第２の内部導体１２ｂは、第１の内部導体１２ａの第１の内径Ｄ１２ａよりも大きい第２の内径Ｄ１２ｂを有する。

【0042】

このとき、テーパ部３０１は、コンタクト挿入方向ＩＮにおいて前方側Ｆｗ（図８では右側）に位置する一端の外径Ｄ３０１ａが第１の内部導体１２ａの内径（第１の内径Ｄ１２ａ）と同じかやや小さく、コンタクト挿入方向ＩＮにおいて後方側Ｂｋ（図８では左側）に位置する他端の外径Ｄ３０１ｂが第２の内部導体１２ｂの内径（第２の内径Ｄ１２ｂ）と同じかやや大きいことが好ましい。

【0043】

この場合において、テーパ部３０１が第１の内部導体１２ａの内部にコンタクト挿入方向ＩＮに沿って挿入されたときには、第１の内部導体１２ａのうちコンタクト挿入方向ＩＮの後方側Ｂｋに位置する部分は、径方向において外側へ拡がるように変形する。これにより、テーパ部３０１の外周面と第１の内部導体１２ａの内周面とのほぼ全体が接触した状態になる。

【0044】

また、テーパ部３０１が第２の内部導体１２ｂの内部にコンタクト挿入方向ＩＮに沿って挿入されたときには、少なくとも、第２の内部導体１２ｂの内周面のうちコンタクト挿入方向ＩＮの後方側Ｂｋに位置する部分が、テーパ部３０１の外周面と接触した状態になる。

【0045】

したがって、内径が異なる複数種の内部導体１２にテーパ部３０１が挿入される場合であっても、高周波域での電圧定在波比などの電気特性が悪化することを防止する等の効果を奏することができる。

【0046】

以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0047】

例えば、上記の実施形態のコンタクト３０では、内部導体挿着部３５は、傾斜角度の異なる複数段のテーパ孔３８ａ，３８ｂを含む場合について説明したが、テーパ孔が単一の段であってもよい。また、内部導体挿着部３５において、第１の分割溝と、第１の分割溝と幅が異なる第２の分割溝とを有する場合について説明したが、複数の分割溝が同じであってもよい。

【符号の説明】

【0048】

１０ 同軸ケーブル
１１ 絶縁パイプ
１２，１２ａ，１２ｂ 内部導体
１４ コルデル紐
１５ 外部導体
１５ａ スロット
１７ シース
１８ 支持用隆起部
１９ 支持線
２０ 同軸ケーブル用コネクタ
２０ａ シェル
２０ｂ シェル締付具
２３ａ ブッシュ
２３ｂ ブッシュ
２３ｃ ブッシュ
２６ インシュレータ
３０ コンタクト
３１ コンタクト本体
３２ 締付け金具（締付け部材）
３３ ボルト
３３ａ ワッシャ
３４ 凹部
３５ 内部導体挿着部３５
３６ 被挿通部材３６
３７ 第１の分割溝
３８ 第１の板状片
３８ａ 傾斜面
３８ｂ 傾斜面
３９ フランジ部
３９ａ 工具把持面（平坦面）
４１ ストッパ部
４３ 嵌合部
４３ａ ガイド部
４３ｂ 透孔（第２の透孔）
４４ 頭部
４４ａ 六角穴
４５ 係合部
４５ａ ねじ孔
４６ 透孔（第１の透孔）
４７ 第２の分割溝
４８ 第２の板状片
４８ａ 傾斜面
４８ｂ 傾斜面
４９ テーパ孔
３０１ テーパ部
３０２ 面取り部
ＩＮ コンタクト挿入方向
Ｆｗ 前方側
Ｂｋ 後方側

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】