(57)【要約】【課題】低コストの高周波用同軸コネクタを実現する。【解決手段】側面に段差部が設けられた円柱状の領域を有する中心導体と、段差部を覆うようにインサート成形された円筒形の固定樹脂部と、固定樹脂部の側面を包囲する外部導体とを備える同軸コネクタを提供する。段差部は、例えば、中心導体の側面に凹状に形成されている。一例として、固定樹脂部は、０℃以上１５０℃以下の温度範囲及び２２ＧＨｚ以下の周波数範囲における比誘電率が１．９以上２．１以下であり、かつ、３２０℃以上４００℃以下におけるＪＩＳＫ７２１０による溶融粘度が、２．０×１０４Ｐａ・ｓ以上６．０×１０５Ｐａ・ｓ以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
側面に段差部が設けられた円柱状の領域を有する中心導体と、
前記段差部を覆うようにインサート成形されて前記中心導体に固定された円筒形の固定樹脂部と、
前記固定樹脂部の側面を包囲する外部導体と
を備える同軸コネクタ。
【請求項２】
前記段差部は、前記中心導体の側面に凹状に形成されている請求項１に記載の同軸コネクタ。
【請求項３】
前記固定樹脂部の形成材料は、０℃以上１５０℃以下の温度範囲及び２２ＧＨｚ以下の周波数範囲における比誘電率が１．９以上２．１以下であり、かつ、３２０℃以上４００℃以下におけるＪＩＳ  Ｋ７２１０による溶融粘度が、２．０×１０４Ｐａ・ｓ以上６．０×１０５Ｐａ・ｓ以下である請求項１又は２に記載の同軸コネクタ。
【請求項４】
前記中心導体に圧入され、かつ、底面が前記固定樹脂部の底面に接する円筒形の圧入樹脂部をさらに備え、
前記外部導体は、前記固定樹脂部及び前記圧入樹脂部の側面を包囲する請求項１から３のいずれか一項に記載の同軸コネクタ。
【請求項５】
前記固定樹脂部及び前記圧入樹脂部は同一組成を有する請求項４に記載の同軸コネクタ。
【請求項６】
前記固定樹脂部の外径と前記圧入樹脂部の外径とが同一である請求項４又は５に記載の同軸コネクタ。
【請求項７】
前記固定樹脂部の線膨張率が８×１０−５／℃以上１５×１０−５／℃未満である請求項１から６のいずれか一項に記載の同軸コネクタ。
【請求項８】
円柱形の中心導体に側面に段差部を形成する工程と、
前記段差部を覆うように円筒形の固定樹脂部をインサート成形して前記中心導体に固定する工程と、
前記固定樹脂部の側面を包囲する外部導体を形成する工程と
を備える同軸コネクタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同軸コネクタ及び同軸コネクタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
中心導体と、中心導体を包囲する絶縁性の樹脂部とを有する同軸コネクタにおいて、中心導体をインサート成形することにより樹脂部を形成する方法が知られている（特許文献１、特許文献２及び特許文献３を参照）。また、特許文献４には、同軸コネクタの中心導体と樹脂部とを接着材で接着する構成が開示されている。
【特許文献１】特開平６−７６９０７号公報
【特許文献２】特開平９−１０２３４２号公報
【特許文献３】特開２００５−１５８６５６号公報
【特許文献４】特開平６−２７５３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、樹脂部をインサート成形した従来の同軸コネクタにおいては、中心導体を回転軸とする樹脂部の回転及び中心導体の軸方向における樹脂部の移動を防止することが考慮されていなかった。同軸コネクタが伝送する信号の周波数が高くなり、同軸コネクタが小型化すると、中心導体の側面と樹脂部との間の接触面の面積が小さくなる。その結果、中心導体と樹脂部との間の接着力が弱まり、樹脂部が回転又は移動するという問題が生じる。
【０００４】
特に、樹脂材料として、フッ素系樹脂のように摩擦係数が比較的小さい材料が用いられる場合には、摩擦係数が大きい他の材料が樹脂部として用いられる場合に比べて、中心導体と樹脂部との間の摩擦力が小さくなる。その結果、樹脂部が、中心導体を回転軸として回転したり中心導体の軸方向に移動したりしやすい。樹脂部が回転したり移動したりすると、同軸コネクタの電気的特性が劣化するという問題が生じる。
【０００５】
樹脂部の回転を防ぐ方法として、特許文献４には、中心導体の中央部付近に設けた小径部に接着剤を注入し、中心導体と中心導体を包囲する誘電体層とを接着する方法が開示されている。しかし、接着剤が使用される構成によれば、半田付け時の熱により接着剤が溶融するという問題が生じるとともに、製造コストが大きくなるという問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、中心導体に段差部を設けることにより、樹脂部の回転及び移動を防止することを目的とする。さらに、本発明の一実施形態は、中心導体に、同軸コネクタの電気的特性への影響を最小限に留める形状の凹状の段差部を形成するとともに、当該凹状の段差部の充填に適したフッ素系樹脂により上記の樹脂部を形成することにより、同軸コネクタの電気的特性を良好に保ちつつ、樹脂部が中心導体に対して回転及び移動を防止することを目的とする。
【０００７】
具体的には、本発明の第１の態様においては、側面に段差部が設けられた円柱状の領域を有する中心導体と、段差部を覆うようにインサート成形されて前記中心導体に固定された円筒形の固定樹脂部と、固定樹脂部の側面を包囲する外部導体とを備える同軸コネクタを提供する。段差部は、例えば、中心導体の側面に凹状に形成されている。
【０００８】
一例として、固定樹脂部の形成材料は、０℃以上１５０℃以下の温度範囲及び２２ＧＨｚ以下の周波数範囲における比誘電率が１．９以上２．１以下であり、かつ、３２０℃以上４００℃以下におけるＪＩＳＫ７２１０による溶融粘度が、２．０×１０４Ｐａ・ｓ以上６．０×１０５Ｐａ・ｓ以下である。
【０００９】
上記の同軸コネクタは、中心導体に圧入された、底面が固定樹脂部の底面に接する円筒形の圧入樹脂部をさらに備え、外部導体は、固定樹脂部及び圧入樹脂部の側面を包囲してもよい。例えば、固定樹脂部及び圧入樹脂部は同一組成を有する。固定樹脂部の外径と圧入樹脂部の外径とが同一であってもよい。一例として、固定樹脂部の線膨張率が８×１０−５／℃以上１５×１０−５／℃未満である。
【００１０】
本発明の第２の態様においては、円柱形の中心導体に側面に段差部を形成する工程と、段差部を覆うように円筒形の固定樹脂部をインサート成形して中心導体に固定する工程と、固定樹脂部の側面を包囲する外部導体を形成する工程とを備える同軸コネクタの製造方法を提供する。
【００１１】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る同軸コネクタ１００の断面を示す。
【図２】図１に示した同軸コネクタ１００のＡ−Ａ線断面を示す。
【図３】他の実施形態に係る同軸コネクタ２００の断面を示す。
【図４】他の実施形態に係る同軸コネクタ４００の断面を示す。
【図５】他の実施形態に係る同軸コネクタ５００の断面を示す。
【図６】他の実施形態に係る同軸コネクタ６００の断面を示す。
【図７】他の実施形態に係る同軸コネクタ７００の断面を示す。
【図８】同軸コネクタ４００のリターンロスの周波数特性を測定した結果を示す。
【図９】同軸コネクタＢのリターンロスの周波数特性を測定した結果を示す。
【図１０】６ＧＨｚ以下の周波数における同軸コネクタ４００のリターンロスと同軸コネクタＢのリターンロスとを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る同軸コネクタ１００の断面を示す。図２は、図１に示した同軸コネクタ１００のＡ−Ａ線断面を示す。同軸コネクタ１００は、中心導体１０２、固定樹脂部１０４及び外部導体１０６を備える。図２に示すように、本明細書においては、中心導体１０２の外径をｄ、固定樹脂部１０４の外径をＤと表す。
【００１５】
中心導体１０２は、例えば導電性を有する金属である。中心導体１０２は、導電性を有する金属以外の材料であってもよい。中心導体１０２は、一例として円柱状の領域を有する。中心導体１０２は、外径がそれぞれ異なる複数の円柱状の領域を有してもよい。一例として、中心導体１０２における外径が小さい円柱状の領域は、基板に接続される。中心導体１０２における外径が大きい円柱状の領域は、中空部１１０及びすり割り部１１２を有してもよい。
【００１６】
中空部１１０には、オス型同軸コネクタのプラグ端子が挿入される。中空部１１０は、例えば、中心導体１０２の端部から円柱状に金属が除去された領域である。中心導体１０２は、中空部１１０が形成された領域において円筒形状である。すり割り部１１２は、中心導体１０２における中空部１１０が形成された円筒形状の領域の一部に形成されている。中心導体１０２にすり割り部１１２が形成されていることにより、中心導体１０２の円筒形状の領域が可動性を有するので、中空部１１０に挿入されるオス型同軸コネクタとの密着性が高まる。
【００１７】
中心導体１０２は、円柱状の領域の側面に段差部１０８を有する。中心導体１０２は、複数の段差部１０８を有してもよい。段差部１０８は、例えば凹状に形成されている。段差部１０８は、中心導体１０２の側面に凸状に形成されていてもよい。凹状の段差部１０８は、中心導体１０２を切削することにより形成できるので、凸状の段差部１０８に比べて低コストで形成することができる。
【００１８】
図２に示すように、段差部１０８は、例えば直方体状に切削されている。段差部１０８は、Ｄカットされることにより形成されていてもよく、ローレット加工により形成されていてもよい。段差部１０８は、半球状、楕円球状及びその他の任意の形状に切削されていてもよい。
【００１９】
固定樹脂部１０４は、中心導体１０２を包囲する。固定樹脂部１０４は、段差部１０８を覆うようにインサート成形されている。具体的には、固定樹脂部１０４は、中心導体１０２が装填された金型内に樹脂が注入されることにより成形されるインサート成形により製造されている。固定樹脂部１０４は略円筒形であり、固定樹脂部１０４の筒状部分に中心導体１０２が設けられている。
【００２０】
固定樹脂部１０４は、段差部１０８を含む中心導体１０２の側面の少なくとも一部の領域を包囲する。固定樹脂部１０４は、中心導体１０２の一部の領域を包囲しないでもよい。例えば、中心導体１０２が外径の異なる複数の円柱状の領域を有している場合、固定樹脂部１０４は、外径が大きい円柱状の領域を包囲し、外部基板に接続される、外径が小さい円柱状の領域を包囲しない。
【００２１】
固定樹脂部１０４は、中心導体１０２に形成された段差部１０８にも充填されている。固定樹脂部１０４が段差部１０８に充填されていることにより、固定樹脂部１０４が中心導体１０２の軸を中心にして回転することが防止される。具体的には、固定樹脂部１０４を回転させようとする力が加えられた場合、段差部１０８に充填された固定樹脂部１０４は、段差部１０８における中心導体１０２の軸方向の内壁面により移動が阻止される。
【００２２】
固定樹脂部１０４が段差部１０８に充填されていることにより、固定樹脂部１０４が中心導体１０２の軸方向に移動することも防止される。具体的には、固定樹脂部１０４を中心導体１０２の軸方向に移動させようとする力が加えられた場合、段差部１０８に充填された固定樹脂部１０４は、段差部１０８における中心導体１０２の軸方向に垂直な方向の内壁面により移動が阻止される。
【００２３】
固定樹脂部１０４の回転又は移動を阻止する効果を高めるべく、段差部１０８の内壁面は、中心導体１０２の側面に対して略垂直な方向に形成されることが好ましい。段差部１０８の対向する２つの内壁面は、中心導体１０２の側面から離れるにつれて互いに距離が大きくなる方向に形成されることがさらに好ましい。
【００２４】
固定樹脂部１０４は、一例として、０℃以上１５０℃以下の温度及び１００ＧＨｚ以下の周波数における比誘電率が１．９以上２．１以下である。固定樹脂部１０４は、２２ＧＨｚ以下の周波数における比誘電率が１．９以上２．１以下であってもよい。固定樹脂部１０４の比誘電率が１．９以上２．１以下であることにより、同軸コネクタ１００がＳＭＡ規格に適合する場合には、同軸コネクタ１００の特性インピーダンスは４８Ω以上５２Ω以下になる。特性インピーダンスが４８Ω以上５２Ω以下の範囲にない場合には、同軸コネクタ１００と外部デバイスとの結合におけるリターンロスのリプル特性などの周波数特性が悪化する。
【００２５】
具体的には、外部導体１０６の内径をＤ、中心導体１０２の外径をｄ、固定樹脂部１０４の比誘電率をεとするとき、同軸コネクタ１００の特性インピーダンスＺは、Ｚ＝１３８／ε０．５×Ｌｏｇ（Ｄ／ｄ）により定まる。Ｄ＝４．１１ｍｍ、ｄ＝１．２７ｍｍ、ε＝１．９の場合には、Ｚ＝５１．０６Ωである。Ｄ＝４．１１ｍｍ、ｄ＝１．２７ｍｍ、ε＝２．０の場合には、Ｚ＝４９．７７Ωである。Ｄ＝４．１１ｍｍ、ｄ＝１．２７ｍｍ、ε＝２．１の場合には、Ｚ＝４８．５７Ωである。
【００２６】
すなわち、固定樹脂部１０４の比誘電率が１．９以上２．１以下である場合には、比誘電率が２．１より大きな樹脂を用いる場合のように、樹脂に穴を形成して特性インピーダンスを調整する必要がない。したがって、比誘電率が１．９以上２．１以下の樹脂をインサート成形して固定樹脂部１０４を形成することにより、低コストで同軸コネクタ１００を製造することができる。
【００２７】
固定樹脂部１０４の形成材料は、例えばフッ素系樹脂である。固定樹脂部１０４は、フッ素系樹脂と同等の圧縮弾性率、摩擦係数、線膨張係数を有する他の樹脂であってもよい。固定樹脂部１０４は、接着性を有することが好ましい。固定樹脂部１０４は、例えばテトラフルオロエチレン及びバーフルオロアルキルビニルエーテルの共重合体である。固定樹脂部１０４は、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）であってよい。
【００２８】
固定樹脂部１０４の形成材料は、例えば、磨き銅に対する静摩擦係数が０．０４以上０．０５未満である。フッ素系樹脂は、他の多くの樹脂に比べて静摩擦係数が低い。したがって、固定樹脂部１０４にフッ素系樹脂が用いられる場合には、固定樹脂部１０４は回転又は移動をしやすい。そこで、段差部１０８に固定樹脂部１０４が充填されることにより、固定樹脂部１０４の回転又は移動を防ぐという効果が顕著に表れる。
【００２９】
固定樹脂部１０４の形成材料は、ＪＩＳ  Ｋ７２１０により測定された３２０℃以上４００℃以下における溶融粘度が、２．０×１０４Ｐａ・ｓ以上６．０×１０５Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。固定樹脂部１０４の形成材料は、ＪＩＳ  Ｋ７２１０により測定された３８０℃における溶融粘度が、２．０×１０４Ｐａ・ｓ以上２．５×１０５Ｐａ・ｓ以下であることがさらに好ましく、２．０×１０４Ｐａ・ｓ以上５．０×１０４Ｐａ・ｓ以下であることがさらに好ましい。固定樹脂部１０４の溶融粘度は、２．０×１０４Ｐａ・ｓ以上２．５×１０５Ｐａ・ｓ以下であることがさらに好ましい。固定樹脂部１０４が当該範囲の溶融粘度を有することにより、固定樹脂部１０４をインサート成形することができる。
【００３０】
特に、固定樹脂部１０４の形成材料の溶融粘度が小さければ小さいほど、より小さな凹状の段差部１０８に固定樹脂部１０４が充填される。上記の特性インピーダンスの算出式から明らかなとおり、段差部１０８が小さい方が同軸コネクタ１００の特性インピーダンスに与える影響が小さい。したがって、固定樹脂部１０４の形成材料が上記の溶融粘度を有することにより、固定樹脂部１０４の回転又は移動を防止しつつ、特性インピーダンスに与える影響を最小限にすることができる。
【００３１】
固定樹脂部１０４の形成材料は、一例として、ＡＳＴＭ  Ｄ６９６により測定された線膨張率が、５０℃以上１００℃以下の温度範囲において８×１０−５／℃以上１５×１０−５／℃未満である。固定樹脂部１０４の形成材料が、２０℃以上１００℃以下の温度範囲において１１．８×１０−５／℃以上１２．２×１０−５／℃以下の線膨張率を有することがさらに好ましい。固定樹脂部１０４の形成材料は、例えば、４．００％以上４．０６％以下の成形収縮率を有する。固定樹脂部１０４の形成材料が上記の線膨張率又は成形収縮率を有することにより、固定樹脂部１０４がインサート成形された後に生じる収縮によって、固定樹脂部１０４が中心導体１０２に密着する。
【００３２】
固定樹脂部１０４の形成材料は、一例として、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）された融点が、２６５℃以上である。固定樹脂部１０４は、３００℃以上の融点を有することがさらに好ましい。固定樹脂部１０４の形成材料が当該融点を有することにより、同軸コネクタ１００を外部基板に半田付けする場合に、固定樹脂部１０４が溶融しない。
【００３３】
固定樹脂部１０４の形成材料は、ＡＳＴＭ  Ｄ８９５により測定された圧縮弾性率が４００ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下であることが好ましい。固定樹脂部１０４の形成材料が当該圧縮弾性率を有することにより、固定樹脂部１０４は、熱収縮によって破断されることなくインサート成形により形成される。さらに、固定樹脂部１０４の形成材料が上記の圧縮弾性率を有することにより、固定樹脂部１０４は、段差部１０８に充填された後に段差部１０８と密着するので、固定樹脂部１０４の回転及び移動に対する耐力が高まる。
【００３４】
段差部１０８の深さ及び中心導体１０２の側面における大きさは、例えば、同軸コネクタ１００の特性インピーダンスを始めとする電気的特性、固定樹脂部１０４の回転及び移動に対する耐力、及び、固定樹脂部１０４の溶融粘度の関係に基づいて定められる。具体的には、段差部１０８は、同軸コネクタ１００の特性インピーダンスが４８Ω以上５２Ω以下になる範囲の深さ及び大きさに定められる。
【００３５】
段差部１０８の深さは、中心導体１０２の外径に基づいて定められてもよい。一例として、段差部１０８の深さは、中心導体１０２の外径の１６％以下である。段差部１０８の深さは、中心導体１０２の外径の１０％以下であることがさらに好ましい。段差部１０８の深さは、固定樹脂部１０４の内径及び固定樹脂部１０４の比誘電率にさらに基づいて定められてもよい。
【００３６】
段差部１０８が直方体である場合には、段差部１０８の対向する内壁面の距離及び段差部１０８の深さは、固定樹脂部１０４がインサート成形される温度における固定樹脂部１０４の溶融粘度において、固定樹脂部１０４が段差部１０８内に充填される最小距離及び最小深さ以上の距離及び深さである。段差部１０８が直方体以外の形状である場合には、当該形状を直方体に近似して、段差部１０８の内壁面間の距離及び深さを定めてよい。
【００３７】
段差部１０８に上記の溶融粘度の固定樹脂部１０４が充填されることにより、固定樹脂部１０４の回転及び移動に対する十分な耐力を得ることができる。例えば、固定樹脂部１０４の軸方向の引っ張り強度は１Ｎよりも大きい。固定樹脂部１０４の軸方向の引っ張り強度は１０Ｎ以上であることが好ましく、２５Ｎ以上であることがさらに好ましい。
【００３８】
外部導体１０６は、固定樹脂部１０４の側面を包囲する。外部導体１０６は、中心導体１０２の軸方向と垂直な方向に形成されたフランジを有してもよい。
【００３９】
上記のとおり、外部導体１０６の内径をＤ、中心導体１０２の外径をｄ、固定樹脂部１０４の比誘電率をεとするとき、同軸コネクタ１００の特性インピーダンスＺは、Ｚ＝１３８／ε０．５×Ｌｏｇ（Ｄ／ｄ）により定まる。したがって、中心導体１０２は、段差部１０８が形成された領域における内径が、段差部１０８が形成されていない領域よりも小さい。その結果、同軸コネクタ１００の特性インピーダンスは、段差部１０８が形成されていない場合よりも大きくなる。
【００４０】
仮に、同軸コネクタ１００が、予め成形された樹脂部が中心導体１０２に圧入されるという構成を有する場合には、当該樹脂部の回転を防ぐために、中心導体１０２に凸部が形成される。当該樹脂部を中心導体１０２に圧入し、かつ、当該樹脂部の回転を防ぐ効果を得るためには、成形された樹脂部の公差及び中心導体１０２と樹脂部との間の隙間が考慮された高さの凸部を形成する必要がある。したがって、同軸コネクタ１００の特性インピーダンスを所望の範囲内にするために、樹脂部の一部の領域の外径、及び、中心導体１０２の一部の領域の内径を大きくしなければならないという問題が生じる。
【００４１】
これに対して、固定樹脂部１０４がインサート成形により形成されている場合には、予め成形された樹脂部が中心導体１０２に圧入されて構成される場合に比べて、固定樹脂部１０４の回転又は移動を防ぐために必要な段差部１０８の段差を小さくすることができる。したがって、固定樹脂部１０４をインサート成形することにより、段差部１０８の深さを、中心導体１０２の外径、固定樹脂部１０４の内径及び固定樹脂部１０４の比誘電率に基づいて、同軸コネクタ１００の特性インピーダンスが４８Ω以上５２Ω以下の範囲になるようにすることができる。すなわち、本実施形態の構成によれば、固定樹脂部１０４の回転又は移動が防止されるとともに、インピーダンス特性が優れた同軸コネクタ１００をインサート成形により低コストで製造することができる。
【００４２】
なお、段差部１０８の内壁面には、凹凸が形成されていてもよい。段差部１０８が接着する面積が大きくなるので、固定樹脂部１０４の回転又は移動を阻止する効果がさらに高まる。
【００４３】
以下、同軸コネクタ１００の製造方法を説明する。まず、中心導体１０２の側面の一部の領域を切削することにより段差部１０８を形成する。次に、段差部１０８を形成した中心導体１０２を金型に装填し、段差部１０８を覆うように固定樹脂部１０４をインサート成形する。続いて、インサート成形した固定樹脂部１０４を、予め成形された外部導体１０６に圧入する。以上のとおり、本実施形態に係る同軸コネクタ１００の製造方法によれば、固定樹脂部１０４を中心導体１０２に圧入する方法に比べて少ない工程で、固定樹脂部１０４が回転又は移動しない同軸コネクタ１００を低コストで製造することができる。
【００４４】
図１に示すように、すり割り部１１２の周囲の領域においても固定樹脂部１０４をインサート成形する場合には、すり割り部１１２の空隙内に固定樹脂部１０４が充填されることを防ぐために、固定樹脂部１０４のインサート成形をする工程の前に、すり割り部１１２への樹脂の流入を防ぐ部材を装着する工程を設けてもよい。この場合には、固定樹脂部１０４のインサート成形をする工程の終了後に、樹脂の流入を防ぐ部材を除去する。
【００４５】
図３は、他の実施形態に係る同軸コネクタ２００の断面を示す。同軸コネクタ２００は、図１に示した同軸コネクタ１００と結合するオス型の同軸コネクタである。同軸コネクタ２００は、中心導体２０２、固定樹脂部２０４、外部導体２０６、オス型端子２１４及び結合部２１６を備える。
【００４６】
中心導体２０２は、中心導体１０２と同様に、導電性を有する金属である。中心導体２０２は、一例として円柱状の領域を有する。中心導体２０２は、円柱状の領域の側面に段差部２０８を有する。段差部２０８は、段差部１０８と同等の形状及び機能を有する。
【００４７】
固定樹脂部２０４は、固定樹脂部１０４と同等の機能及び形状を有する。固定樹脂部２０４は、段差部２０８を覆うようにインサート成形されて、中心導体２０２を包囲する。
【００４８】
外部導体２０６は、外部導体１０６と同等の機能及び形状を有する。外部導体２０６は、円筒形の領域に凹凸を有し、結合部２１６と結合されている点で外部導体１０６と異なる。
【００４９】
オス型端子２１４は、固定樹脂部２０４の端面ａから突出している導体である。オス型端子２１４は、同軸コネクタ１００における中空部１１０に挿入されることによって、同軸コネクタ１００と同軸コネクタ２００とを結合する。一例として、オス型端子２１４は、中心導体２０２と一体に成形される。オス型端子２１４は、中心導体２０２の先端部を切削することにより形成されてもよい。
【００５０】
同軸コネクタ２００においては、固定樹脂部２０４は、中心導体２０２に設けられた段差部２０８を覆うようにインサート成形されている。したがって、同軸コネクタ２００の構成によれば、同軸コネクタ１００と同様に、固定樹脂部２０４の回転又は移動が防止されるとともに、製造コストを増大させることなく同軸コネクタ２００の特性インピーダンスを所望の値の範囲内にすることができる。
【００５１】
図４は、他の実施形態に係る同軸コネクタ４００の断面を示す。同図における同軸コネクタ４００は、固定樹脂部４０４及び圧入樹脂部４０５を有する点で、図１に示した同軸コネクタ１００と異なる。
【００５２】
固定樹脂部４０４は固定樹脂部１０４に対応し、段差部１０８を覆うようにインサート成形されている。圧入樹脂部４０５は、予め成形又は切削により円筒形に形成されている。圧入樹脂部４０５は、中心導体１０２に圧入され、かつ、底面が固定樹脂部４０４の底面に接する。
【００５３】
同軸コネクタ４００が固定樹脂部４０４及び圧入樹脂部４０５を有することにより、固定樹脂部４０４をインサート成形する工程に先立ち、すり割り部１１２に樹脂が流入することを防ぐ部材を設ける必要がないという効果が生じる。また、圧入樹脂部４０５の長さを変化させることで、同軸コネクタ４００の特性インピーダンスを微調整することができるという予測し得ない効果も奏する。
【００５４】
圧入樹脂部４０５は、一例として、中心導体１０２の軸方向におけるすり割り部１１２の長さよりも長い。圧入樹脂部４０５は、中心導体１０２の軸方向における中空部１１０の長さより長くてもよい。圧入樹脂部４０５における固定樹脂部４０４と接する底面と反対の底面は、中心導体１０２の端面と同じ平面に位置することが好ましい。
【００５５】
固定樹脂部４０４及び圧入樹脂部４０５は、同一の組成を有することが好ましい。固定樹脂部４０４及び圧入樹脂部４０５が同一の組成を有することにより、同軸コネクタ４００は、同軸コネクタ１００と同等の特性インピーダンスを有することができる。
【００５６】
固定樹脂部４０４及び圧入樹脂部４０５は、同一の外径を有することが好ましい。さらに、固定樹脂部４０４及び圧入樹脂部４０５は、同一の内径を有することがさらに好ましい。固定樹脂部４０４及び圧入樹脂部４０５が同一の外径又は内径を有することにより、外部導体１０６の内面に凹凸を設ける必要がないので、低コストで同軸コネクタ４００を製造することができる。さらに、固定樹脂部４０４及び圧入樹脂部４０５の外径が同一である場合には、固定樹脂部４０４と圧入樹脂部４０５との接合部における高周波信号の反射を防止できる。したがって、同軸コネクタ４００を伝送される信号の伝送特性の劣化を防ぐことができる。
【００５７】
固定樹脂部４０４及び圧入樹脂部４０５の形成材料は、ＡＳＴＭ  Ｄ８９５により測定された圧縮弾性率が４００ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下であることが好ましい。固定樹脂部１０４の形成材料が当該圧縮弾性率を有することにより、固定樹脂部４０４の底面と圧入樹脂部４０５の底面との間の密着性が向上するとともに、固定樹脂部４０４及び圧入樹脂部４０５を外部導体１０６に圧入しやすいという効果が生じる。その結果、上記の圧縮弾性率よりも小さな圧縮弾性率の樹脂を用いる場合に比べて、圧入樹脂部４０５の加工精度を低下させることができる。
【００５８】
同軸コネクタ４００の製造方法は、固定樹脂部４０４をインサート成形した後に、予め成形又は切削された圧入樹脂部４０５を中心導体１０２に圧入する点で、同軸コネクタ１００の製造方法と異なる。圧入樹脂部４０５の圧入に先立ち、固定樹脂部４０４の底面又は圧入樹脂部４０５の底面に接着剤を塗布してもよい。固定樹脂部４０４と圧入樹脂部４０５との間に接着剤が充填されることにより、固定樹脂部４０４と圧入樹脂部４０５との密着性をさらに高めることができる。
【００５９】
図５は、他の実施形態に係る同軸コネクタ５００の断面を示す。同図における同軸コネクタ５００は、固定樹脂部５０４及び圧入樹脂部５０５を有する点で、図３に示した同軸コネクタ２００と異なる。
【００６０】
固定樹脂部５０４及び圧入樹脂部５０５は、図４に示した固定樹脂部４０４及び圧入樹脂部４０５に対応する。すなわち、固定樹脂部５０４は、段差部２０８を覆うようにインサート成形されており、かつ、圧入樹脂部５０５は、固定樹脂部５０４に接するように中心導体２０２に圧入されている。中心導体２０２の軸方向における圧入樹脂部５０５の端面の位置は、中心導体２０２とオス型端子２１４の境界面の位置と同じであることが好ましい。
【００６１】
図６は、他の実施形態に係る同軸コネクタ６００の断面を示す。同図における同軸コネクタ６００は、中心導体６０２が、中空部６１０、中空部６１１、すり割り部６１２及びすり割り部６１３を有し、かつ、中心導体６０２を包囲する圧入樹脂部６１４が設けられている点で、図４に示した同軸コネクタ４００と異なる。中心導体６０２は、固定樹脂部５０４に包囲された段差部６０８を有する。外部導体６０６は、固定樹脂部４０４、圧入樹脂部４０５及び圧入樹脂部６１４を包囲する。
【００６２】
圧入樹脂部６１４の底面の１つは、固定樹脂部４０４の底面と接する。圧入樹脂部６１４は、例えば、固定樹脂部４０４及び圧入樹脂部４０５と同一の材質である。圧入樹脂部６１４の外径は、固定樹脂部４０４の外径及び圧入樹脂部４０５の外径と同一であることが好ましい。
【００６３】
一例として、圧入樹脂部６１４は、固定樹脂部４０４がインサート成形された後に、中心導体６０２に圧入されることにより形成される。一例として、圧入樹脂部６１４は、圧入樹脂部４０５と同時に中心導体６０２に圧入される。圧入樹脂部６１４は、圧入樹脂部４０５よりも前に中心導体６０２に圧入されてもよく、圧入樹脂部４０５よりも後に中心導体６０２に圧入されてもよい。
【００６４】
図７は、他の実施形態に係る同軸コネクタ７００の断面を示す。同図における同軸コネクタ７００は、中心導体７０２が中空部７１１及びすり割り部７１３を有し、かつ、中心導体７０２を包囲する圧入樹脂部７１４が設けられている点で、図５に示した同軸コネクタ５００と異なる。中心導体７０２は、固定樹脂部５０４に包囲された段差部７０８を有する。外部導体７０６は、固定樹脂部５０４、圧入樹脂部５０５及び圧入樹脂部７１４を包囲する。
【００６５】
圧入樹脂部７１４の底面の１つは、固定樹脂部５０４の底面と接する。圧入樹脂部７１４は、例えば、固定樹脂部５０４及び圧入樹脂部５０５と同一の材質である。圧入樹脂部７１４の外径は、固定樹脂部５０４の外径及び圧入樹脂部５０５の外径と同一であることが好ましい。
【００６６】
一例として、圧入樹脂部７１４は、固定樹脂部５０４がインサート成形された後に、中心導体７０２に圧入されることにより形成される。一例として、圧入樹脂部７１４は、圧入樹脂部５０５と同時に中心導体７０２に圧入される。圧入樹脂部７１４は、圧入樹脂部５０５よりも前に中心導体７０２に圧入されてもよく、圧入樹脂部５０５よりも後に中心導体７０２に圧入されてもよい。
【００６７】
（実施例１）
図４に示した同軸コネクタ４００と同等の構成の同軸コネクタを製作した。固定樹脂部４０４の形成材料としては、テトラフルオロエチレン及びバーフルオロアルキルビニルエーテルの共重合体であるフッ素系樹脂を使用した。
【００６８】
本発明で使用したフッ素系樹脂は、静摩擦係数が０．０４５、２２ＧＨｚ以下の周波数において２３℃及び１５０℃におけるＡＳＴＭ  Ｄ１５０による比誘電率がそれぞれ２．０３及び２．０１、ＤＳＣによる融点が３００℃以上３１０℃以下、ＡＳＴＭ  Ｄ６９６による線膨張率が１２×１０−５／℃、ＡＳＴＭ  Ｄ８９５による圧縮弾性率が５５０ＭＰａ、３８０℃におけるＪＩＳ  Ｋ７２１０による溶融粘度が２．７×１０４Ｐａ・ｓである。
【００６９】
まず、ｄ＝１．２７ｍｍの中心導体１０２を準備した。次に、中心導体１０２に段差部１０８を形成した。中心導体１０２の軸方向における段差部１０８の長さは１．２ｍｍとした。中心導体１０２の軸方向と垂直な方向における段差部１０８の長さは０．９３ｍｍとした。段差部１０８の深さは０．２ｍｍとした。中心導体１０２の外径に対する段差部１０８の深さの割合は、１５．７％であった。
【００７０】
次に、中心導体１０２を金型に装填した後にフッ素系樹脂を金型に流入させ、固定樹脂部４０４をインサート成形した。固定樹脂部４０４の外径Ｄは４．１１ｍｍとした。
【００７１】
続いて、予め円筒形に成形した圧入樹脂部４０５を中心導体１０２に圧入した。圧入樹脂部４０５にも、固定樹脂部４０４と同一のフッ素系樹脂を使用した。圧入樹脂部４０５の外径も４．１１ｍｍとした。最後に、中心導体１０２と一体化した固定樹脂部４０４及び圧入樹脂部４０５を外部導体１０６に圧入して同軸コネクタ４００が完成した。
【００７２】
図８は、製作した同軸コネクタ４００のリターンロスの周波数特性を測定した結果を示す。図８に示すリターンロスは、同軸コネクタ４００をプリント基板に実装した状態で測定された。同軸コネクタ４００のリターンロスＲＬは、電圧定在波比をＶＳＷＲとしたときに、ＲＬ＝２０ｌｏｇ１０（ＶＳＷＲ＋１／ＶＳＷＲ−１）（ｄＢ）で与えられ、ＶＳＷＲは、２２ＧＨｚ以下の周波数ｆ（ＧＨｚ）において、ＳＭＡ規格の一例として１．０５＋０．０１５×ｆである。
【００７３】
製作した同軸コネクタ４００における固定樹脂部４０４を固定した状態で中心導体１０２を引っ張ることにより、固定樹脂部４０４の移動のしやすさを測定した。同軸コネクタ４００においては、２７Ｎの力で中心導体１０２を引っ張ることにより、中心導体１０２が移動した。
【００７４】
（比較例）
中心導体１０２が段差部１０８を有しない点を除いて上記の実施例１で製作した同軸コネクタ４００と同等の同軸コネクタＡを製作した。固定樹脂部４０４を固定した状態で中心導体１０２を引っ張ると、１Ｎの力を印加した時点で中心導体１０２が移動した。この結果から、中心導体１０２が段差部１０８を有する効果を確認できた。
【００７５】
（参考例）
実施例１で製作した同軸コネクタ４００と同等の構造で、固定樹脂部４０４にポリエステル系樹脂（以下ＬＣＰ）を使用した同軸コネクタＢを製作した。本発明で使用したＬＣＰは、ＡＳＴＭ  Ｄ１５０による比誘電率が１０ＧＨｚ以下の周波数範囲で３．８以上４．５以下であり、圧縮弾性率が１１７００ＭＰａであった。
【００７６】
図９は、同軸コネクタＢのリターンロスの周波数特性を測定した結果を示す。図９に示すリターンロスも、同軸コネクタＢをプリント基板に実装した状態で測定された。図９から明らかなように、図８に示した同軸コネクタ４００の測定結果に比べて、リターンロスの周波数特性が悪化している。
【００７７】
図１０は、６ＧＨｚ以下の周波数における同軸コネクタ４００のリターンロスと同軸コネクタＢのリターンロスとを示す。図１０におけるリターンロスは、同軸コネクタ４００及び同軸コネクタＢをプリント基板に実装しない状態で測定された。同図から明らかなように、同軸コネクタ４００のリターンロスは同軸コネクタＢのリターンロスよりも小さく、良好な特性が得られている。
【００７８】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００７９】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した方法における各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲及び明細書中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００８０】
１００  同軸コネクタ、１０２  中心導体、１０４  固定樹脂部、１０６  外部導体、１０８  段差部、１１０  中空部、１１２  すり割り部、２００  同軸コネクタ、２０２  中心導体、２０４  固定樹脂部、２０６  外部導体、２０８  段差部、２１４  オス型端子、２１６  結合部、４００  同軸コネクタ、４０２  中心導体、４０８  段差部、４１４  オス型端子、４００  同軸コネクタ、４０４  固定樹脂部、４０５  圧入樹脂部、５００  同軸コネクタ、５０４  固定樹脂部、５０５  圧入樹脂部、６００  同軸コネクタ、６０６  外部導体、６０２  中心導体、６０８  段差部、６１０  中空部、６１１  中空部、６１２  すり割り部、６１３  すり割り部、６１４  圧入樹脂部、７００  同軸コネクタ、７０２  中心導体、７０６  外部導体、７０８  段差部、７１１  中空部、７１３  すり割り部、７１４  圧入樹脂部
【図１】
2013098131.tif 000003
【図２】
2013098131.tif 000004
【図３】
2013098131.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2013098131.tif 000009
【図８】
2013098131.tif 000010
【図９】
2013098131.tif 000011
【図１０】
2013098131.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成23年12月6日(2011.12.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側面に凹状の段差部が設けられた円柱状の領域を有する中心導体と、
前記段差部を覆うようにインサート成形されて前記中心導体に固定された円筒形の固定樹脂部と、
前記固定樹脂部の側面を包囲する外部導体と
を備え、
前記固定樹脂部の形成材料は、０℃以上１５０℃以下の温度範囲及び２２ＧＨｚ以下の周波数範囲における比誘電率が１．９以上２．１以下であり、かつ、３２０℃以上４００℃以下におけるＪＩＳ  Ｋ７２１０による溶融粘度が、２．０×１０４Ｐａ・ｓ以上６．０×１０５Ｐａ・ｓ以下である同軸コネクタ。
【請求項２】
前記中心導体に圧入され、かつ、底面が前記固定樹脂部の底面に接する円筒形の圧入樹脂部をさらに備え、
前記外部導体は、前記固定樹脂部及び前記圧入樹脂部の側面を包囲する請求項１に記載の同軸コネクタ。
【請求項３】
前記固定樹脂部及び前記圧入樹脂部は同一組成を有する請求項２に記載の同軸コネクタ。
【請求項４】
前記固定樹脂部の外径と前記圧入樹脂部の外径とが同一である請求項２又は３に記載の同軸コネクタ。
【請求項５】
前記固定樹脂部の線膨張率が８×１０−５／℃以上１５×１０−５／℃未満である請求項１から４のいずれか一項に記載の同軸コネクタ。
【請求項６】
円柱形の中心導体に側面に凹状の段差部を形成する工程と、
前記段差部を覆うように円筒形の固定樹脂部をインサート成形して前記中心導体に固定する工程と、
前記固定樹脂部の側面を包囲する外部導体を形成する工程と
を備え、
前記固定樹脂部の形成材料は、０℃以上１５０℃以下の温度範囲及び２２ＧＨｚ以下の周波数範囲における比誘電率が１．９以上２．１以下であり、かつ、３２０℃以上４００℃以下におけるＪＩＳ  Ｋ７２１０による溶融粘度が、２．０×１０４Ｐａ・ｓ以上６．０×１０５Ｐａ・ｓ以下である同軸コネクタの製造方法。