JPH03246877A - 同軸送電媒体のコネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】 この発明は、電気的コネクタ技術に関し、より詳しくは
、同軸送電モジュール、端子、ケーブル、およびこの種
の同軸送電媒体を、とくにマイクロウェーブ周波数で作
動させる場合において接続するためのコネクタに関する
。

【発明の背景】

マイクロウェーブ周波数において情報を伝達する同軸送
電媒体は、作動周波数帯域の結果ということのみならず
、それらが組み込まれるシステムの適用およびその環境
によっても帰結する、比較的小さなサイズによってしば
しば特徴づけられる。 たとえば、このようなシステムは高度に洗練された航空
機において見られ、ここにおいてマイクロウェーブ電子
システムのサイズおよび重さは、合理的に可能な程度ま
で小さく、かつ軽量に設定されねばらなないのである。 このような二つの媒体を（隣接するモジュールを連結す
るような恰好で）互いに連結するためにとくになされた
ある一つの形態においては、各媒体の中央導体と対応す
る要素は、雄部材として形成され、そして、両端に雌状
部をもつ部品（この部品はときたま［パレット（ｂｕｌ
ｌｅｔ）　Ｊと呼ばれる）が雄部材を収容して連結部に
おける中央導体どうしの接続を達成する。上記パレット
の各雌状の中央導体要素は、典型的には、直径方向に対
向する少なくとも一対の長手方向溝を備え、（とくに、
この要素の対向側壁が自然状態において互いに近づくよ
うにわずかに反っている場合）隣接するモジュールの雄
状中央導体要素を握持するためのバネ付勢効果をもたせ
ている。 マイクロウェーブ周波数において使用される場合におい
て、この種のコネクタによってなされる接続部に関連し
て生ずるとして見出されてきた問題は、定在波比の不規
則な上昇、および、著しい信号積あるいは信号低下の原
因となる揺大損である。このような信号低下は、主に、
対向状に連結される雄状中央導体要素が互いに直線状と
ならすにわずかに軸ずれし、これにより、パレットおよ
びその各雌状中央導体要素が上記雄状中央導体要素の長
手軸心に対して傾くことになることに起因することが判
明している。上記のような対向する雄状中央導体要素ど
うしの軸ずれには、それぞれの軸が平行となる場合と、
平行とならない場合がある。そして、このような両雄状
中央導体要素が直線状とならずに軸ずれすることの結果
として、雄状中央導体要素と雌状中央導体要素との間の
２箇所の接触点が直径方向対向位置、すなわち、接続部
における反射および減衰（あるいは損失）を最小化する
のための理想的な位置から軸方向に実質的にずれること
が判明した。 そして、さらに検討した結果、モジュールなどにおいて
対向して位置する雄状中央導体要素の長手軸心に対し、
パレットが傾くことに関連して起こる上記の問題は、雌
状中央導体要素の壁部について従来の標準的な形状が採
用されていることの結果であり、上記標準的な、はぼ円
筒状の形態が用いられている限り避けがたいものである
ことが判明した。 この発明は、同軸送電媒体間のコネクタに発生する反射
と減衰を低減することに向けられたものである。

【発明の目的】

したがって本願発明の概括的な目的は、同種の同軸送電
媒体間を接続するための改良されたコネクタ接続装置を
提供することである。 本願発明の他の目的は、反射および放射漏電の発生が低
減させられたコネクタ装置を提供することである。 本願発明のさらに重要な目的は、対向するコネクタユニ
ットはそれぞれ雄状中央導体要素として形成され、かつ
、これらは両端に雌状部が形成された要素またはパレッ
トを介して連結されるタイプのコネクタ装置を提供する
ことである。 本願発明のさらに重要な目的は、隣接するモジュールの
雄状中央導体要素の長手軸に対してパレットが傾くこと
に起因する送電システムの定在波比への影響を最小化し
たコネクタ装置を提供することである。 そしてさらに、本願発明の目的は、同軸ケーブルコネク
タの雄状中央導体要素が、これが接続されるモジュール
等の雌状中央導体要素の長手軸心に対して傾くことに起
因する送電システムの定在波比への影響を最小化したコ
ネクタ装置を提供することである。

【目的を達成するための手段】

上記の目的を達成するため、この発明では、次の手段を
講じている。 すなわち、同軸送電媒体のコネクタにおいて、雌状中央
導体要素は、その開口端から盲端にいたる筒状の雄状中
央導体要素受容領域をもっており、かつ、その内表面が
上記開口端の近傍の第一位置から上記盲端に向かう第二
位置にかけて拡径しているとともに、その壁厚みが上記
第一位置近傍において最大となり、上記盲端に向かう第
二位置における薄肉部にかけて次第に減少していること
を特徴とする。

【発明の作用および効果】

上記の形状をもつ雌状中央導体要素により、互いにわず
かな軸ずれを起こした三部品における雄状および雌状の
中央導体要素間の電気的接点が、直径方向対向位置に近
づけられ、これにより、接続部における反射および／ま
たは挿入損の発生が抑制される。 −の具体例において、上記雌状中央導体要素はさらに、
雄状中央導体要素が挿入されていない場合において上記
第一位置と第二位置間の外表面が円柱状となっているこ
とによって特徴づけられる。 上記雌状中央導体要素の壁部は、その盲端側の拡径の程
度を増大させるために内側に曲げられていてもよい。ま
た、典型的には、上記同軸送電媒体のコネクタは、上記
開口端から上記第二位置に向けて延び、直径方向に対向
する少なくとも一対の長平方向溝を備えることによって
さらに特徴づけられ、これにより、当該雌状部材内に雄
状部材を抱持するバネ付勢力が得られる。

【実施例の説明】

以下、本願発明を図面に示した実施例を参照しつつさら
に詳しく説明する。 第１図は、（中央導体５に結合されるかまたは一体に形
成される）雌状中央導体要素２において典型的に形成さ
れる従来技術構造を広く代表させた同軸送電コネクタｌ
の概略構造を示す。雌状中央導体要素２は、開口端３か
ら盲端４まで延びる略筒状をした雄状中央導体要素収容
領域を備える。 中央導体要素５は、絶縁体６に包囲され、この絶縁体６
はまた、外側導体７に囲まれている。そして外側導体７
はまた（同軸ケーブル体として）適当な場合には外側絶
縁体８によって被覆されている。これらは伝統的な同軸
送電媒体の構造である。 コネクタ１の外側要素は導電性であり、図に示すように
上記外側導体７と接触状態にあって、この外側導体７の
電位を、接続すべき同軸状の送電要素（図示路）の外側
導体に伝達する。なお、本願発明は雌状中央導体要素の
形状およびこれに組合せ結合される雄状中央導体要素と
の関係において生じる変化にとくに向けられたものであ
ることから、図には、（様々な異なる形態をとりうる）
コネクタ１のさらに詳細な構造は、あえて示していない
。 第１図の従来の雌状中央導体要素をより拡大したものを
第３図に示す。この図から判るように、対向する壁部９
，１０は、長手方向の溝１１を設けることにより許容さ
れて、互いに内側に曲げられている（なお、同図は断面
図であるために直接あられれていないが、溝１１と直径
方向に対向する部位にもうひとつの溝が存在する）。各
壁部９゜１０の厚みはその全長にわたって一定であるた
め、外表面１２．１３は、それぞれの内表面１４．１５
と略平行となっている。このため、すべての表面１２．
１３，１４．１５は、雌状要素２の開口端３に向かうに
つれ、軸心に近づいている。なお、二対の長手方向溝１
１が周方向に９０°間隔で形成される場合もあり、この
場合には４つの壁部が第３図に示すように内側に多少曲
げられることになることは、もちろんである。後に説明
するが、上記のように壁部を内側に曲げることの目的は
、この雌状導体要素２内に導入される雄状中央導体要素
を積極的に抱持するためのバネ付勢力を得るためである
。 さて、本願発明の主題である雌状中央導体要素の上記と
は非常に異なる断面形状を第２図およびその領域４　（
第２図の領域４以外の部分の構成は、第１図と同様であ
る）を拡大して示した第４図に基づいて説明する。ここ
においても、長手方向溝１７が一つしか示されていない
が、実際には、直径方向に対向するもう一つの長手方向
溝が存在し、また、さらに一対の長手方向溝が上記溝１
７から周方向に各９０°の位置に形成される場合もある
ことは、容易に理解されよう。 第４図において、本願発明の主題の雌状中央導体要素の
多くの点が上述した典型的な従来形状とは異なっている
ことが判る。すなわち、図において上側および下側の各
壁部１８，１９の厚みが、開口端２１の近傍の第一位置
２０における最大値から次第に減じられ、この雌状要素
の長さにそって略筒状の雄状導体受容領域２３の盲端２
２（第２図）に向かって実質的に一定率で減じられて、
上記盲端２２の近傍の第二位置２４において最小厚みと
なっていることに注目するべきである。この雌状導体要
素１６は、その各壁部が第２図および第４図に示すよう
に応力解除状態にあってもよいし、また、第１図および
第３図の従来例について説明したと同様に内側（長手方
向溝１７およびこれと直径方向に対向する図にあられれ
ない溝を含む面に対して直交する方向）に曲げてもよい
。 前者の場合、応力が作用しない状態において上記長手方
向溝１７の外周側の縁は互いにほぼ平行となり、そして
雌状導体要素の外表面２５は、その全長にわたってほぼ
円筒状となる。その結果、この雌状中央導体要素の内表
面は、第一位置２０から第二位置２４にかけて、拡径す
ることになる。 かりに各壁部が内側に曲げられると、それにしたがって
上記の拡径の度合いが増す。 本願発明の主題である雌状導体要素の形状について上述
した基本的特徴点は、電気的に接続されるべき二つの雄
状中央導体要素が同軸直線から互いにわずかに偏位して
対向させられてパレットの両端に挿入された場合に、有
利な結果を得ることができる。 上記の有利な結果を明らかにするために、まず、従来の
技術にしたがい、両端に雌状部が形成されたパレットに
よって電気的に接続されるべき一対の雄状中央導体要素
どうしの軸にわずかな軸ずれが生じている場合の影響に
ついて考えてみる。二つの典型的な軸ずれ状態が第５図
および第６図に表されている。第５図において、雄部品
２６，２７が明らかに軸ずれしているのが判る（すなわ
ち、雄状中央導体要素の各軸心がほぼ平行となっている
が、軸直角方向に偏位している）。そして、この程度の
軸ずれは、この種のコネクタのサイズが小さいこと、お
よび、製造許容差、圧着許容差など、当該技術分野にお
いて良く知られた許容差に起因して通常起こりうること
に注意すべきである。 第６図には、上記と異なるタイプの軸ずれが示されてい
る。すなわち、対向する部品２６．２７の雄状要素間に
それらの軸心が交差するような軸ずれが存在している。 なお、実際に起こる軸ずれは、上記第５図および第６図
の軸ずれあるいはその他の同種の軸ずれが組合わさった
ものであることは、容易に理解されよう。以下において
は、典型的なものしとて第５図に示す軸ずれによる影響
について述べるが、それは、その他の可能性のある軸ず
れについても同様にいえることである。 さて、第７図において、両端に雌状部が形成された従来
のパレット２８が部品２６．２７の雄状要素を受容して
これらを電気的に接続している。 部品２６．２７は、たとえば、当該技術分野において良
く知られるように、プリント回路板のような基板上に固
定配置された隣接モジュールの端子とすることもできる
。図には、パレット２８が部品２６または部品２７の雄
状導体要素の双方の軸心に対して傾いている状態が直接
表れている。その結果として、パレット２８と部品２６
の雄状要素との間の電気的接触は点２９および点３０に
おいて行われる。同様に、部品２７の雄状要素とパレッ
ト２８との間の電気的接触は点３１および点３２におい
て行われる。そして、各雄雌要素間接続部における二つ
の接触点が長手軸方向に大きく移動していることが図か
ら直接判る。前述したように、このような長手軸方向へ
の接触点の移動は、とりわけマイクロウェーブ周波数が
用いられている場合に接続部間を流れる信号の著しい減
衰を招来する結果となるのである。 上記に対比して、本願発明による雌状中央導体要素を採
用した場合における同様の軸ずれによる影響について考
えてみる。第８図に示すように、雄状中央導体要素をも
つ部品２６．２７は、略並列に対向配置されており、第
５図および第７図と同程度に軸ずれしている。両端に雌
状部をもつパレット３５は、両雄部品２６．２７の間を
電気的に接続する。しかしながら、部品２６．２７の雄
状中央導体要素が抽入される部位における各雌状要素の
形状のために、雄雌接合部における接触点は、直径方向
に対向する理想的な位置により近づけられる。より具体
的には、両端に雌状部が形成されたパレット３５と部品
２６の雄状要素との間の接触点は、点３６および点３７
となる。同様に、部品２７の雄状要素とパレット３５と
の間の接触点は点３８および点３９となる。その結果、
対向する雄状要素間に同等の軸ずれが存在する場合に、
本願発明による雌状中央導体要素形状を採用する第８図
の接続部における信号減衰は、従来技術にしたがって形
成された雌状中央導体要素を使用する第７図の接続部に
おける信号減衰に比して、著しく低減される。 一方、第９図の端面図にも表れているように、直径方向
に対向する一対の長手方向溝を、雌状中央導体要素にお
いて一対の対向壁部を得るために設けてもよく、また、
パレットあるいはその他この種の部品の挿入力を適当な
大きさに設定するため、あるいは、対向する中央導体要
素の様々な半径方向への軸ずれに対してよりたやすく順
応させるために、さらに幾対かの長手方向溝を設けても
よい。すなわち、第１θ図に示すように、雌状中央導体
要素１６′は、第一対の対向する長手方向溝２２と、こ
れらの溝２２から周方向に９０’の位置に形成された第
二対の対向する長手方向溝２２′を備えてもよい。 第１１図は、本願発明が、固定状に対向配置された部品
間の接続のみに限定されるのではなく、固定状のモジュ
ールに対して同軸ケーブルを接続するというような、様
々な応用物に適用可能であることを示している。より具
体的には、雄状中央導体要素をもつ固定状の部品２６が
、同軸ケーブルコネクタのような部品に対して、隣接す
る雄雌要素どうしのわずかな軸ずれが不適当な信号減衰
をおこすことがないように調整されつつ接続されうるの
である。しかしながら、起こりうる軸ずれを合理的な範
囲に限定することが好ましく、これは、次の二つの付加
的な特徴によって達成される。 まず、フランジ部４１を設けると（ただしこれはすべて
の応用において必要とらかぎらない）、このフランジ部
４１は周溝４２に対し、第７図および第８図を参照する
ことによって理解されるように単に部品を隣接状に並設
する場合よりも緊密に接触する。第二に、割り状の導体
スナップリング４３を部品４０の周囲であって部品２６
の内部に環状に介装する。このスナップリング４３は、
雄雌結合される要素間の軸ずれを、上述したように雌状
要素の特別な形状によってたやすく調整しうる程度に限
定する役割を果たす。第１１図を詳細に検討すれば、わ
ずかな軸ずれが残存しているが、雌状要素の形状による
効果により、電気的な不都合が存在しないことが明らか
となろう。なお、スナップリング４３を確実に保持する
ために、部品２６の端部に隣接して、部品４０を抱持す
る保持リング４４を設けてもよい。なお、スナップリン
グ４３はまた、接続部に発生しうる残留漏れ、および電
磁干渉を低減することも判明している。 本願発明は、当該分野において広い応用範囲をもってい
る。すなわち、二つの固定状に並設されたモジュール間
の接続、モジュールと同軸ケーブル間の接続に限定され
ず、スナップイン型、スライドイン型、ねじ込み型、バ
ヨネット型などの連結形態と、モジュールに取り付けら
れ、あるいは一体化されたコネクタ、なしいはインピー
ダンス・ターミネータに採用されるコネクタとの様々な
組合せにおいて、上述の基本的連結形状を採用しつつ適
用しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来例による典型的な同軸送電媒体用コネク
タの断面図であり、雄状中央導体相手要素を受容するた
めに形成された雌状中央導体要素を備えている。 第２図は、本願発明による同軸送電媒体用コネクタの断
面図である。 第３図は、第１図の符号３で示す部位の拡大図である。 第４図は、第２図の符号４で示す部位の拡大図である。 第５図は、対向する一対の雄状中央導体要素が、その互
いの軸心か平行をなすようにわずかに軸すれした状態を
説明する断面図である。 第６図は、対向する一対の雄状中央導体要素が、その互
いの軸心が平行をなさないようにわずかに軸ずれした状
態を説明する断面図である。 第７図は、第５図の雄状中央導体要素間を電気的に接続
するために従来の両端型雌状パレットを使用した場合に
生じる影響を説明するための断面図である。 第８図は、第５図の雄状中央導体要素間を電気的に接続
するために本願発明による両端型雌状パレットを使用し
た場合の効果を説明するための断面図である。 第９図は、第８図の雌状中央導体要素の端面図である。 第１Ｏ図は、第９図と同様の図であって、バネ付勢力を
得るために、直径方向に対向する長手溝を複数対形成し
た場合における本願発明による雌状中央導体要素を示す
図である。 第１１図は、本願発明の選択的な適用の例を示す図であ
って、雌状中央導体要素をもつ同軸ケーブルが、互いに
接続される中央導体要素の長手軸心の間の傾きの影響を
最小化するようにしてモジュールに対して接続されてい
る状態を示す。 １６・・・雌状中央導体要素、１７・・・長手方向溝、
１８．１９・・・壁部、２０・・・第一位置、２１・・
・開口端、２３・・・雄状導体収容領域、２４・・・第
二位置、２５・・・外側表面。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）同軸送電媒体のコネクタであって、その雌状中央
   導体要素は開口端から盲端にいたる雄状中央導体要素受
   容領域を備えており、かつ、上記雌状中央導体要素は、 （ａ）上記開口端近傍の第一位置から上記盲端に向かう
   第二位置にかけて拡径する内側表面と、 （ｂ）上記第一位置の近傍で最大値をとり、上記第二位
   置における薄肉部にかけて次第に減少する壁厚み、 をもつことを特徴とする、同軸送電媒体のコネクタ。
2. （２）上記雌状中央導体要素は、さらに、上記第一位置
   と第二位置との間に略円柱状の外側表面を備えることを
   特徴とする、請求項１に記載のコネクタ。
3. （３）上記雌状中央導体要素は、さらに、上記開口端か
   ら上記盲端に向かう直径方向に対向させられた第一およ
   び第二の長手方向溝を備えることを特徴とする、請求項
   １または請求項２のコネクタ。
4. （４）上記雌状中央導体要素は、さらに、上記開口端か
   ら上記盲端に向かう直径方向に対向させられた第三およ
   び第四の長手方向溝を備えることを特徴とする、請求項
   ３のコネクタ。（５）Ａ）雄状中央導体要素をもつ一対
   の同軸送電媒体のコネクタ、および、 Ｂ）上記各同軸送電媒体のコネクタのそれ ぞれの雄状中央導体要素を受容する雌状中央導体部材を
   両端に備えた部材、 を備え、上記雌状中央導体部材は、請求項１にしたがっ
   た雌状中央導体要素をもつことを特徴とする、同軸送電
   媒体のコネクタ装置。（６）Ａ）雄状中央導体要素をも
   つ一対の同軸送電媒体のコネクタ、および、 Ｂ）上記各同軸送電媒体のコネクタのそれ ぞれの雄状中央導体要素を受容する雌状中央導体部材を
   両端に備えた部材、 を備え、上記雌状中央導体部材は、請求項２にしたがっ
   た雌状中央導体要素をもつことを特徴とする、同軸送電
   媒体のコネクタ装置。（７）Ａ）雄状中央導体要素をも
   つ一対の同軸送電媒体のコネクタ、および、 Ｂ）上記各同軸送電媒体のコネクタのそれ ぞれの雄状中央導体要素を受容する雌状中央導体部材を
   両端に備えた部材、 を備え、上記雌状中央導体部材は、請求項３にしたがっ
   た雌状中央導体要素をもつことを特徴とする、同軸送電
   媒体のコネクタ装置。（８）Ａ）雄状中央導体要素をも
   つ一対の同軸送電媒体のコネクタ、および、 Ｂ）上記各同軸送電媒体のコネクタのそれ ぞれの雄状中央導体要素を受容する雌状中央導体部材を
   両端に備えた部材、 を備え、上記雌状中央導体部材は、請求項４にしたがっ
   た雌状中央導体要素をもつことを特徴とする、同軸送電
   媒体のコネクタ装置。