(57)【要約】【課題】同軸コネクタの適正なトルクによる締め付けを可能にし、過度の締め付けによるコネクタの損傷を防止する。【解決手段】同軸コネクタのプラグコネクタ１１は、カップリングナット本体１２及びトルクリング１４を有するカップリングナットを有する。トルクリング１４は、カップリングナット本体１２側に向けて、トルクプランジャー１６によって押圧される球体１７を有し、球体１７はカップリングナット本体１２の表面に形成された円錐溝１８内に収容される。トルクリング１４をカップリングナット本体１２と共に、適正なトルクで回転した後は、球体１７が円錐溝１８から離脱し、トルクリング１４とカップリングナット本体１２との係合が外れることで、トルクリング１４のみが空回りする。逆方向に回転すると、再びトルクリング１４とカップリングナット本体１２とが係合する。【選択図】図４
2007213864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の円筒部材と第２の円筒部材とをねじ結合するためのコネクタ構造であって、
前記第１の円筒部材の先端部の外周面上に、該第１の円筒部材の軸方向に固定されかつ回転自在に支持されるカップリングナットと、
前記カップリングナットの外周面上に、該カップリングナットに軸方向に固定されるトルクリングと、
前記トルクリングから前記カップリングナットの外周面に向けて付勢される係合部材と、前記カップリングナットに形成され、前記係合部材の形状に適合した形状を有し、該係合部材の一部を収容可能な溝とから構成される係合機構とを備え、
前記係合機構は、前記トルクリングに与えられる回転力によって、前記係合部材が前記溝内に収容されることによりトルクリングが前記カップリングナットに係止される係合位置と、前記係合部材が前記溝から離脱することにより前記トルクリングが前記カップリングナットに対して回転自在とされる回転自在位置との間で、前記トルクリングを制御することを特徴とするコネクタ構造。
【請求項２】
前記係合部材が球形状を有し、前記溝が略円錐形状を有する、請求項１に記載のコネクタ構造。
【請求項３】
前記係合部材が円筒形状を有し、前記溝の断面が該係合部材の形状に適合するＶ字又はＵ字形状を有する、請求項１に記載のコネクタ構造。
【請求項４】
前記第１の円筒部材がプラグコネクタであり、前記第２の円筒部材がジャックコネクタである、請求項１〜３の何れか一に記載のコネクタ構造。
【請求項５】
ジャックコネクタに接続するためのプラグコネクタであって、
外側導体の先端部の外周面上に、該外側導体の軸方向に固定されかつ回転自在に支持されるカップリングナットと、
前記カップリングナットの外周面上に、該カップリングナットに軸方向に固定されるトルクリングと、
前記トルクリングから前記カップリングナットの外周面に向けて付勢される係合部材と、前記カップリングナットに形成され、前記係合部材の形状に適合した形状を有し、該係合部材の一部を収容可能な溝とから構成される係合機構とを備え、
前記係合機構は、前記トルクリングに与えられる回転力によって、前記係合部材が前記溝内に収容されることによりトルクリングが前記カップリングナットに係止される係合位置と、前記係合部材が前記溝から離脱することにより前記トルクリングが前記カップリングナットに対して回転自在とされる回転自在位置との間で、前記トルクリングを制御することを特徴とするプラグコネクタ。
【請求項６】
前記係合部材が球形状を有し、前記溝が略円錐形状を有する、請求項５に記載のプラグコネクタ。
【請求項７】
前記係合部材が円筒形状を有し、前記溝の断面が該係合部材の形状に適合するＶ字またはＵ字形状を有する、請求項５に記載のプラグコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタ構造及びプラグコネクタに関し、更に詳しくは、通信機器や放送受信機などで好適に使用される同軸コネクタに好適なコネクタ構造、及び、そのようなコネクタ構造を有するプラグコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
同軸コネクタは、プラグコネクタとジャック（ソケット）コネクタとを軸合わせし、プラグコネクタをジャックコネクタにねじ込むことで結合されるコネクタである。従来の同軸コネクタにおけるコネクタ構造を、図７を参照して説明する。図７は、プラグコネクタ３６と、ジャックコネクタ３８とが嵌合した状態を示す同軸コネクタの構造を示す縦断面図である。
【０００３】
コネクタの嵌合に際しては、プラグコネクタ３６とをジャックコネクタ３８とを突き合わせ、次いで、カップリングナット３７を回転させて、プラグコネクタ３６に付属するカップリングナット３７の内ねじをジャックコネクタ３８の外ねじに噛み合せる。カップリングナット３７を、プラグコネクタ３６側の外部導体（円筒部材）３９がジャックコネクタ側の外部導体（円筒部材）４０の先端に接触するまで回転させる。接続状態の確認は、カップリングナット３７に掛かるトルクを、人的感覚またはトルクゲージを用いて行っている。
【０００４】
上記従来のコネクタ構造では、コネクタ間の接続状態について人的感覚で確認する場合には、トルクのばらつきが発生する。このため、カップリングナット３７の締付け不足による接続不良、又は、過度の締付けによるコネクタの損傷が発生する。また、トルクゲージを用いる場合には、このような不良は生じないが、トルクゲージを用意することや、その携帯が面倒であるという問題がある。
【０００５】
特許文献１には、トルクゲージを用いることなく、接続不良やコネクタの損傷を防止できる同軸コネクタが記載されている。図８（ａ）は、同特許文献に記載の同軸コネクタの縦断面図であり、同図（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ方向に見た横断面図である。ジャックコネクタ４１は、外側導体４２と、絶縁体４３と、中央導体４４とを有する。外側導体４２には外ねじ４５が形成されている。プラグコネクタ５１は、外側導体５２と、絶縁体５３と、中央導体５４とを備えている。ソケット４６は、プラグコネクタ５１に対して回転自在で且つ軸方向に固定される。双方のコネクタが互いに連結された後、コネクタを連結完了状態に保持するには、ソケット４６を外ねじ４５上にねじ込む。プラグコネクタ５１はソケット４６を操作する操作部片５５を備えており、操作部片５５もプラグコネクタ５１の外周面上で回転可能である。
【０００６】
コネクタの結合に際しては、図８（ｂ）に示すように、操作部片５５を矢印方向５６に回転させる。ソケット４６の突起４７の縁部４７ａが面取りされており、操作部片５５によりソケット４６に加えられる締めモーメントと、ソケット４６の抵抗モーメントとの差が所定制限値を超えると、操作部片５５の縁部５５ａが半径方向に弾性的に変形して突起４７の上に乗り上げる。このため、操作部片５５とソケット４６との間の高トルクによる回転力の伝達が不可能になる。コネクタを緩める際には、操作部片５５を逆方向に回転させる。操作部片５５及び突起４７の当接面５５ｂ、４７ｂは、ソケット４６の回転軸線を含む平面と実質的に平行であり、これらの当接面５５ｂ、４７ｂはオーバーラップすることはできない。従って、操作部片５５を逆方向に回転させることで、ねじを緩めるべくソケット４６に伝達されるモーメントは、ソケット４６が締められるときに伝達されるモーメントより大きく、コネクタを緩めることが可能になる。
【特許文献１】特開平７−２８２９０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記公報に記載の同軸コネクタでは、操作部片の変形によって、過度のモーメントの伝達を防止する構造を採用している。このため、繰り返しの結合及び結合解除の後には、疲労によって操作部片の強度が低下するおそれがある。従って、頻繁に取付け及び取外しが行われる同軸コネクタでは、操作部片の疲労によって、コネクタの耐久性が不足するという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記に鑑み、トルクゲージを使用することなく適切なトルクによる締め付けが可能であり、かつ、繰り返しの取り付け及び取り外しに際しても、耐久性が損なわれ難いコネクタ構造、及び、そのようなコネクタ構造を有するプラグコネクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のコネクタ構造は、外側導体と第２の円筒部材とをねじ結合するためのコネクタ構造であって、
前記外側導体の先端部の外周面上に、該外側導体の軸方向に固定されかつ回転自在に支持されるカップリングナットと、
前記カップリングナットの外周面上に、該カップリングナットに軸方向に固定されるトルクリングと、
前記トルクリングから前記カップリングナットの外周面に向けて付勢される係合部材と、前記カップリングナットに形成され、前記係合部材の形状に適合した形状を有し、該係合部材の一部を収容可能な溝とから構成される係合機構とを備え、
前記係合機構は、前記トルクリングに与えられる回転力によって、前記係合部材が前記溝内に収容されることによりトルクリングが前記カップリングナットに係止される係合位置と、前記係合部材が前記溝から離脱することにより前記トルクリングが前記カップリングナットに対して回転自在とされる回転自在位置との間で、前記トルクリングを制御することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のプラグコネクタは、ジャックコネクタに接続するためのプラグコネクタであって、
外側導体の先端部の外周面上に、該外側導体の軸方向に固定されかつ回転自在に支持されるカップリングナットと、
前記カップリングナットの外周面上に、該カップリングナットに軸方向に固定されるトルクリングと、
前記トルクリングから前記カップリングナットの外周面に向けて付勢される係合部材と、前記カップリングナットに形成され、前記係合部材の形状に適合した形状を有し、該係合部材の一部を収容可能な溝とから構成される係合機構とを備え、
前記係合機構は、前記トルクリングに与えられる回転力によって、前記係合部材が前記溝内に収容されることによりトルクリングが前記カップリングナットに係止される係合位置と、前記係合部材が前記溝から離脱することにより前記トルクリングが前記カップリングナットに対して回転自在とされる回転自在位置との間で、前記トルクリングを制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のコネクタ構造及びプラグコネクタによると、トルクリングに加えられる回転力によって係合部材が溝から離脱する回転自在位置と、係合部材が溝内に収容される係合位置との間で制御されるので、適正なトルクによる結合が可能となる。また、その制御の際に係合部材の変形を利用しないので、係合部材の疲労が生じなく、耐久性が高いコネクタ構造が得られる。
【００１２】
本発明の好適な実施態様では、前記係合部材が球形状を有し、前記溝が略円錐形状を有する。係合及び係合離脱が容易である。また、上記に代えて、前記係合部材が円筒形状を有し、前記溝の断面が該係合部材の形状に適合するＶ字又はＵ字形状を有するとしてもよい。
【００１３】
上記コネクタ構造を同軸コネクタに適用する際には、前記第１の円筒部材がプラグコネクタであり、前記第２の円筒部材がジャックコネクタであるとすることが好ましい。双方のコネクタの結合の信頼性及び耐久性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る同軸コネクタのプラグコネクタを示す縦断面図である。プラグコネクタ１１は、外側導体２０と、その内部に収容される絶縁体２６と、その内部に収容される中央導体２７と、カップリングナットとを有する。カップリングナットは、カップリングナット本体１２と、トルクリング１４とから成る。カップリングナット本体１２は、外側導体２０の先端部に位置し、外側導体２０に対して回転自在であり、かつ、外側導体２０の表面に形成された溝２８に嵌合するリング２９によって、外側導体２０に対して軸方向に係止される。
【００１５】
トルクリング１４は、カップリングナット本体１２の外周面上に位置し、カップリングナット本体１２の後端部に形成されたフランジ１３と、カップリングナット本体１２の前方に固定されたストッパリング１５によって、カップリングナット本体１２に対して軸方向に固定され、かつ、カップリングナット本体の外周上で回転可能である。トルクリング１４には、その外周面から内周面まで貫通する円筒溝が形成されている。図２は、この円筒溝の中心を通り、且つトルクリング１４及びカップリングナット本体１２の軸線と直交する平面でこれらを切断して見た横断面図である。円筒溝３０には、トルクプランジャー１６、スプリング２２及び球体１７が収容されている。トルクプランジャー１６は、円筒溝３０内に固定され、スプリング２２によって球体１７をトルクリング１４の内周側に一定の圧力で押圧している。球体１７は、スプリング２２によって、カップリングナット本体１２側に押圧され、カップリングナット本体１２の表面に形成された円錐形状の溝（円錐溝）１８内に、その一部分が収容されている。球体１７は、金属製または樹脂製が用いられる。
【００１６】
図３は、図１のプラグコネクタ１１と組み合わせて使用される、ジャックコネクタ２１の縦断面図である。ジャックコネクタ２１は、外側導体２３と、その内部に収容される絶縁体３１と、その内部に収容される中央導体３２とを有する。中央導体３２の先端は、プラグコネクタ１１の中央導体２７の先端部と適合した形状を有し、双方の中央導体はその先端部の突き合わせによって、高周波的に接続可能である。外側導体２３の先端部には、外ねじ３３が形成されており、外ねじ３３は、カップリングナット本体１２の内ねじ１９と適合している。
【００１７】
図４は、上記プラグコネクタ１１とジャックコネクタ２１とを結合した状態で示す縦断面図である。双方のコネクタを結合する際には、まず、プラグコネクタ１１の先端部とジャックコネクタ２１の先端部とを、双方の軸線を一致させながら突き合わせる。次いで、トルクリング１４を、プラグコネクタ１１の先端方向に見て右方向に回転させる。この時点では、トルクリング１４とカップリングナット本体１２とは、球体１７と円錐溝１８との係合により回転方向に結合されている。この結合の様子を図５に示した。図５は、図２と同じ面内でトルクリング１４及びカップリングナット本体１２を切断して、その一部を示す断面図である。トルクリング１４の回転により、カップリングナット本体１２は、トルクリング１４と一体に回転する。このため、トルクリング１４の内ねじ１９とジャックコネクタ２１の外ねじ３３とが噛み合い、カップリングナット本体１２は、トルクリング１４と共に、ジャックコネクタ２１側に向かって前進する。
【００１８】
プラグコネクタ１１の外側導体２０とジャックコネクタ２１の外側導体２３の先端とが当接すると、トルクリング１４の回転に必要なトルクが増大する。トルクが、球体１７と円錐溝１８とを係合させるトルクプランジャー１６のバネ力を上回ると、球体１７は、円錐溝１８の内部から飛び出して、カップリングナット本体１２の外周面を周方向に移動可能となる。この様子を図６に示した。図６は、図５と同じ位置で、球体１７と円錐溝１８の係合が外れた様子を示す横断面図である。これにより、トルクリング１４は、カップリングナット本体１２に対して回転自在となり、その後のトルクリング１４に加えられるトルクによっても、カップリングナット本体１２は静止し、トルクリング１４は、カップリングナット本体１２の外周面上を摺動する。このため、同軸コネクタの結合に際して、一定トルク以上による締め付けが回避でき、コネクタの損傷が防止できる。また、スプリング２２による球体１７と円錐溝１８の係合力を所定の値に保つことにより、一定の締め付け力も確保でき、コネクタによる接続の信頼性が向上する。
【００１９】
双方のコネクタの結合を外す際には、トルクリング１４を逆方向に回転させる。球体１７がカップリングナット本体１２の外周面を摺動し、円錐溝１８内に収容されると、トルクリング１４とカップリングナット本体１２とが回転方向に結合される。このため、カップリングナット本体１２は、トルクリング１４と同方向に回転し、カップリングナット本体１２の内ねじ１９とジャックコネクタ２１の外ねじ３３とがゆるむ方向に、カップリングナット本体１２が後退する。これによって、双方のコネクタの結合が解除される。
【００２０】
上記実施形態では、同軸コネクタの締め付け時に一定のトルクを規定するカップリングナットを用いることで、故意または予想外での過大トルクによるコネクタの損傷や、不足トルクによる接続不良が防止できる。このため、コネクタ接続の信頼性が向上する。また、球体と円錐溝との間の係合及び係合解除を利用するため、部材の変形に起因する疲労が生じないので、従来の同軸コネクタに比して部材の耐久性が向上する。
【００２１】
なお、上記実施形態では、トルクリングとカップリングナット本体との接続に球体と円錐溝の係合を利用したが、これら形状は、単に例示であり、例えば球体に代えて円筒体を用い、円錐溝に代えて円筒体に適合する形状の溝を用いてもよい。
【００２２】
また、上記実施形態では、Ｎ型同軸コネクタの例を挙げて説明したが、本発明のコネクタ構造及びプラグコネクタは、双方がねじ結合される同軸コネクタに適用でき、例えばＩＥＣ１６９やＭＩＬ−Ｃ−３９０１２などに規定されるいわゆるＮ型コネクタに適用可能である。また、Ｎ型コネクタに限らず、ＪＩＳ−Ｃ−５４１１に規定の高周波同軸Ｃ０１型コネクタ、ＪＩＳ−Ｃ−５４０４に規定の高周波同軸Ｃ０４型コネクタ、或いは、いわゆるＳ型コネクタ、ＳＭＡ型コネクタなど、他の同軸コネクタにも適用可能である。更に上記コネクタ構造は、円筒体相互の接続であれば、例えば配管の接続にも応用可能である。
【００２３】
以上、本発明をその好適な実施態様に基づいて説明したが、本発明のコネクタ構造及びプラグコネクタは、上記実施態様の構成にのみ限定されるものではなく、上記実施態様の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。また、本発明の好適な態様として記載した各構成や実施形態で記載した各構成については、本発明の必須の構成と共に用いることが好ましいが、単独であっても有益な効果を奏する構成については、必ずしも本発明の必須の構成として説明した全ての構成と共に用いる必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係るプラグコネクタの縦断面図。
【図２】図１に示すトルクリング及びカップリングナット本体の横断面図。
【図３】図１のプラグコネクタと組み合わせて使用されるジャックコネクタの縦断面図。
【図４】図１のプラグコネクタと図３のジャックコネクタとを結合した状態で示す縦断面図。
【図５】コネクタ結合が完了する前の球体と円錐溝との係合を示す横断面図。
【図６】コネクタ結合が完了した後の球体と円錐溝の係合離脱の状態を示す横断面図。
【図７】従来の同軸コネクタを接続状態で示す縦断面図。
【図８】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、特許文献に記載のコネクタを示す縦断面図、及び、横断面図。
【符号の説明】
【００２５】
１１：プラグコネクタ
１２：カップリングナット本体
１３：フランジ
１４：トルクリング
１５：ストッパリング
１６：トルクプランジャー
１７：球体
１８：円錐溝
１９：内ねじ
２０：外側導体
２１：ジャックコネクタ
２２：スプリング
２３：外側導体
２６：絶縁体
２７：中央導体
２８：溝
２９：リング
３０：円筒溝
３１：絶縁体
３２：中央導体
３３：外ねじ
３６：プラグコネクタ
３７：カップリングナット
３８：ジャックコネクタ
３９：外側導体
４０：外側導体
４１：ジャックコネクタ
４２：外側導体
４３：絶縁体
４４：中央導体
４５：外ねじ
４６：ソケット
４７：突起
４７ａ：縁部
４７ｂ：当接面
５１：プラグコネクタ
５２：外側導体
５３：絶縁体
５４：中央導体
５５：操作部片
５５ａ：縁部
５５ｂ：当接面
５６：回転方向
【図１】
2007213864.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2007213864.tif 000006
【図５】
2007213864.tif 000007
【図６】
2007213864.tif 000008
【図７】
2007213864.tif 000009
【図８】
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