(57)【要約】【課題】本発明の目的は、このような従来技術における欠点を克服する方法および装置を提供することである。【解決手段】接合部端部と、外径表面および内径表面を有する中空内部導体を備える同軸ケーブルに対するケーブル端部とを有する、同軸ケーブルコネクタの内部コンタクト。接合部端部において内部導体接合部を有する内部コンタクト、および外径表面と係合する寸法とされた、ケーブル端部に近接するばねコンタクト。ケーブル端部に通じるプラグ穴はプラグを保持し、このプラグは、中空内部導体内に挿入し、内径表面に当接して着座する寸法とされている。【選択図】  図１
2009049009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接合部端部と、外径表面および内径表面を有する中空内部導体を備える同軸ケーブルのためのケーブル端部とを有する、同軸ケーブルコネクタの内部コンタクトであって、
前記接合部端部における内部導体接合部と、
前記外径表面と係合する寸法とされた、前記ケーブル端部に近接するばねコンタクトと、
前記ケーブル端部に通じるプラグ穴と、
前記プラグ穴内に保持されたプラグと、を備え、前記プラグは、前記中空内部導体内に挿入し、前記内径表面に当接して着座する寸法とされている、
内部コンタクト。
【請求項２】
前記プラグは非金属である、請求項１に記載の内部コンタクト。
【請求項３】
前記プラグは前記内部導体のらせん状波形部と結合するようにねじ山をつけられている、請求項１に記載の内部コンタクト。
【請求項４】
前記プラグはシール用の外径溝を有し、このシールは前記内径と前記プラグとの間を密封する、請求項１に記載の内部コンタクト。
【請求項５】
前記プラグの前記ケーブル端部に近接して置かれたシールは、前記プラグと前記内径との間を密封する、請求項１に記載の内部コンタクト。
【請求項６】
前記ばねコンタクトは、前記ケーブル端部の近くに、内側に突出した接触表面を有する、請求項１に記載の内部コンタクト。
【請求項７】
前記ばねコンタクトは、各ばねフィンガの内側に曲った湾曲部として形成された、内側に突出した接触表面を有する、請求項１に記載の内部コンタクト。
【請求項８】
前記ばねコンタクトは、前記ばねコンタクトの中間点近くに内側に突出した接触表面を有する、請求項１に記載の内部コンタクト。
【請求項９】
前記ばねコンタクトの前記ケーブル端部は、補強リングによって保持されている、請求項８に記載の内部コンタクト。
【請求項１０】
前記ばねコンタクトは、重なり面の内径の第１内径溝内に保持される少なくとも１つのばねコイルである、請求項１に記載の内部コンタクト。
【請求項１１】
前記ケーブル端部の近くに、前記重なり面の内径の周りに保持される内側に突出するシーリングガスケットをさらに含む、請求項１０に記載の内部コンタクト。
【請求項１２】
前記内部導体接合部はばねバスケットである、請求項１に記載の内部コンタクト。
【請求項１３】
前記内部導体接合部はピンである、請求項１に記載の内部コンタクト。
【請求項１４】
前記内部コンタクトが前記内部導体の外径とだけ電気的に接触するように、前記プラグの外径ショルダは、前記中空内部導体の開放端に当接して着座する寸法とされている、請求項１に記載の内部コンタクト。
【請求項１５】
絶縁物およびコネクタ本体アセンブリをさらに含み、前記絶縁物は前記コネクタ本体アセンブリの穴内で同軸に前記内部コンタクトを保持し、前記コネクタ本体アセンブリは前記同軸ケーブルの外部導体に結合している、請求項１に記載の内部コンタクト。
【請求項１６】
前記内部コンタクトは、前記外部導体の前方に突出する前記内部導体と結合している、請求項１５に記載の内部コンタクト。
【請求項１７】
前記内部コンタクトは、前記外部導体と同一平面に突出する内部導体と結合している、請求項１５に記載の内部コンタクト。
【請求項１８】
接合部端部と、外径表面および内径表面を有する中空内部導体を備える同軸ケーブルのためのケーブル端部とを有する、同軸ケーブルコネクタの内部コンタクトであって、
前記接合部端部における内部導体接合部と、
前記外径表面と係合する寸法とされた、前記ケーブル端部に近接するばねコンタクトと、
前記ケーブル端部に通じるプラグ穴と、
前記プラグ穴内に保持された非金属プラグと、を備え、前記プラグは、前記中空内部導体内に挿入し、前記内径表面に当接して着座する寸法とされており、
前記プラグと前記内径表面との間を密封する寸法とされた、前記プラグの前記ケーブル端部に近接して置かれたシールを備える、
内部コンタクト。
【請求項１９】
前記プラグは、前記中空内部導体のらせん状波形部内にねじ込まれる寸法とされた、ネジ付き外径表面を有する、請求項１８に記載の内部コンタクト。
【請求項２０】
接合部端部と、外径表面および内径表面を有する中空内部導体を備える同軸ケーブルのためのケーブル端部とを有する、同軸ケーブルコネクタの内部コンタクトであって、
前記接合部端部における内部導体接合部と、
前記内径表面と係合する寸法とされた、前記ケーブル端部に近接するばねコンタクトと、
前記ケーブル端部に通じるプラグ穴と、
前記プラグ穴内に保持されたプラグと、を備え、前記プラグは、前記中空内部導体内に挿入し、前記内径表面に当接して着座する寸法とされており、
前記プラグと前記内径表面との間を密封する寸法とされた、前記プラグ上に置かれたシールを備える、
内部コンタクト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、Ｎａｈｉｄ  Ｉｓｌａｍによる、２００７年８月２２日出願の米国特許出願第１１／８４３，５９９号の発明の名称「同軸ケーブルコネクタ用の中空内部導体コンタクト（Ｈｏｌｌｏｗ  Ｉｎｎｅｒ  Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｃｏｎｔａｃｔ  ｆｏｒ  Ｃｏａｘｉａｌ  Ｃａｂｌｅ  Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）」の利益を請求する。
【０００２】
本発明は同軸ケーブルコネクタ用の内部コンタクトに関する。より詳細には、本発明は改善された相互変調ひずみ（ＩＭＤ）性能を備え、および／または中空アルミニウムまたはバイメタル内部導体と互換性のある、同軸ケーブルコネクタの内部コンタクトに関する。
【背景技術】
【０００３】
ＩＭＤ性能は、内部コンタクトと内部導体との間に最適電気接続でない接続がなされるとき、劣化する可能性がある。内部導体コンタクトは取付の間に、例えば、周囲の気泡絶縁材の弾力性により内部導体が外部導体に対して移動する場合がある理由から、湾曲することがある。
【０００４】
中空内部導体同軸ケーブルとの従来の接続は、中空内部導体の開放端部に挿入される様々なプラグ式内部コンタクト接続を利用して、中空内部導体の内径表面とプラグとの間の電気接続を形成していた。これらの接続は機械的に複雑であり、および／または中空内部導体中に水分浸透に対して確実に密封することが困難であることがある。
【０００５】
同軸ケーブルとコネクタ産業における競争は、電気性能の向上ならびに製造、材料および取付コストの低減に注意が払われてきた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、このような先行技術における欠点を克服する方法および装置を提供することである。
【０００７】
本明細書に組み込まれ、その一部を構成する添付図面は本発明の実施形態を示し、上述の本発明の概要説明および実施形態の以下の詳細な説明と併せて、本発明の原理を説明するのに役立つ。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
同軸ケーブルは一般に、銅および銅合金から製造される内部および外部導体を有するが、本発明者は、中空アルミニウムおよび／または銅もしくは他の金属の外部被覆内部導体を備えるアルミニウムを有する新しい同軸ケーブル構成が、材料コストおよびケーブルの全体重量を減少させることを認識した。これらの新しい同軸ケーブル構成は一般に、これらの軟質金属のクリープ特性と、電食および／または水分で加速される酸化を受ける異質金属間の高信頼性の電気接続の形成が難しいこととによって、従来の同軸コネクタとの互換性がない。
【０００９】
アルミニウム合金といった軟質金属のクリープおよび応力緩和特性は、これら材料を、中空内部導体の内径表面ばねまたは内部コンタクトとの機械的ウェッジ（ｗｅｄｇｅ）の電気相互接続のために選択することを特に回避させる。軟質金属のクリープ特性によって、コネクタの接続要素により加えられるばね付勢力から離れて、即時に内部導体の側壁材料の内側方向および／または外側方向への流れが生じ、電気接続および／または経時的な接続の周辺シールの品質を劣化させる。さらに、アルミニウム合金は一般に強度特性に劣り、コネクタ連結の間における内部導体変形の可能性を増加させ、不均一な電気接続の可能性が増して、相互変調ひずみ（ＩＭＤ）を増大させる。
【００１０】
アルミニウムと、真鍮または銅といった内部コンタクトの異質金属との間の電食はまた、電気的および機械的相互接続の劣化の原因になる可能性がある。さらに、中空内部導体中への水分浸透は、アルミニウムの腐食および／または外径表面の銅被覆の層剥離の可能性が増加することによって、銅に比較してアルミニウムにはより大きな問題となる。
【００１１】
図１〜図３に示されるとおり、第１の実施形態において、接合部端部３およびケーブル端部５（内部コンタクトの縦軸に沿った端部の呼称は、以後、内部コンタクト１および関連するコネクタアセンブリ７の個々の要素に同様に適用される）を有する同軸ケーブルコネクタの内部コンタクト１は、内部導体１１の外径表面９と係合する寸法とされた、ケーブル端部５に近接するばねコンタクト１３によって、中空内部導体１１の外径表面９に結合する。ここで、ばねコンタクト１３は、内部コンタクト１のケーブル端部５と一体化して形成されている内側方向に付勢された複数のばねフィンガ１７で内部導体１１を囲む、ばねバスケット１５として形成されて示されている。ばねフィンガ１７は、ケーブル端部５に面して傾斜エッジ２１を有する、ケーブル端部５に近接する内側突出部１９で形成されてもよく、これにより、内部導体１１の上に外径表面９および接合部端部３のバーブ（かかり、とげ、かさとげ、ｂａｒｂ）として作用するコーナーエッジ２３を容易に挿入し、内部導体１１の上に外径表面９の挿入後の離脱を防止できる。
【００１２】
ケーブル端部５に通じるプラグ穴２５は、プラグ２７の接合部端部３を受け入れて保持する寸法とされている。このプラグ２７は中空内部導体１１内に挿入し、内径表面２９に当接して着座する寸法とされている。プラグ２７は内部コンタクト１の挿入時の挿入ガイド、周辺シールとして作用し、また外径表面９に接するばねコンタクト１３の内側方向付勢力に対抗する中空内部導体１１の支持面として作用する。中空内部導体１１の外径表面９に沿ってのみの電気的接触が望ましい場合、プラグ２７は、誘電体ポリマー、例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポロカーボネート、または他の適切なプラスチック材料といった非金属材料から低コストで形成されてもよい。
【００１３】
中空内部導体１１に対する周辺シール性能を改善するために、プラグ２７は、例えばプラグ２７のケーブル端部５に近接して、Ｏリングガスケットなどのシール３３がはまり込む外径溝３１といった表面シール座面形状を有して形成され、プラグ２７と内部導体１１の内径表面２９との間の周辺シールを生成してもよい。
【００１４】
図１〜図３では、内部コンタクト１の接合部端部３は、コネクタ工業規格７／１６ＤＩＮ雌コネクタ接点に準拠するばねバスケット１５として示されている。代替としては、接合部端部３は、任意の所望の規格に準拠する、ピンまたは他の所望の内部導体接合部および／または相互接続面、あるいは、例えば別の接合部要素がそこに結合されてもよいネジ付き接続表面を含む、独自の同軸コネクタ接合部であってもよい。
【００１５】
図１〜図３はまた、内部コンタクト１および絶縁物３９によって穴３７内に同軸に支持される内部コンタクト１を有する別のコネクタアセンブリ７を結合するための、代替の同軸ケーブル接続端部３５構成を示す。コネクタアセンブリ７は同軸ケーブル４３の外部導体４１に結合する。図１は、外部導体４１の前方に突出する内部導体１１に結合するように構成された内部コンタクト１を示す。図２および図３は、外部導体４１と同一平面で内部導体１１に結合するように構成された内部コンタクト１および支持コネクタアセンブリ７を示す。同一平面構成においては、内部導体１１の外径表面９の上にばねコンタクト１３を挿入するための空間領域４５を設けるために、例えば図２で示されたとおり、同軸ケーブル絶縁体４７の結合領域が、組立の前に取り除かれる。コネクタアセンブリ７構成は、外部導体４１構成および／または所望の接続接合部（当業者には様々な構成が周知であり、したがってここでは詳細に説明しない）に依存する。
【００１６】
ばねコンタクト１３は様々な代替構成で構成されてもよい。例えば、図４に示されるとおり、ばねコンタクト１３はまた、内部コンタクト１の重なり面５９の第１内径溝５７内に保持される、少なくとも１つのばねコイル５５として形成されてもよい。内部導体１１周辺シールに対する追加の内部コンタクト１が、例えば、重なり面５９の内径６０周りの第２内径溝５８内に保持される内側方向への突出シール３３を好ましくはケーブル端部５の近くに含むことによって、追加されてもよい。代替のばねコンタクト１３構成は、例えば、略Ｕ字型ばね（図５）および側面取付のＶ字型ばね（図６）を含む。
【００１７】
図７および図８には、ばねコンタクトの別の実施形態が示されている。ばねコンタクトは、ばねコンタクト１３の縦方向中間点近くに最大の内側突出部を有する、各ばねフィンガ１７の内側湾曲部５１として形成されてもよい。ばねフィンガ１７のケーブル端部５は補強リング５３によって接合され（図７）、または独立して移動できる（図８）。
【００１８】
同軸ケーブル内部導体１１はらせん状の波形であってもよい。プラグ２７は、例えば図９および図１０に示されるとおり、中空内部導体１１の波形の外径表面９の支持体を同様に提供するために、らせん状波形内にねじ込みできる対応するネジ６１を有して構成されもよい。ネジ付きプラグ２７は、好ましくはプラグのケーブル端部５の近くに、外径ネジ６１により形成されるネジ付きガスケット形状のシール３３を有してもよい。図９および図１０はまた、接合部端部３の近く形成されたプラグ２７のショルダ６３を示す。このショルダ６３には、プラグ２７が中空内部導体１１内に完全に着座した（ねじ込まれた）ときに、中空内部導体１１の接続端部３５が当接する。内部導体１１がバイメタル構成、例えば中空アルミニウム内部導体１１の外径表面９の上に銅の外部被覆を有する場合、ショルダ６３は、誘電体材料のプラグ２７上に形成されておれば、内部導体１１の露出したアルミニウム接続端部３５との電気的接触を防止する。これにより、内部コンタクト１と内部導体１１との間の異種金属の電気接続の可能性がなくなる。
【００１９】
ネジ付きプラグ２７が使用される場合の組立を容易にするために、ショルダ６３内またはその近くに形成された、例えば、フラット（ｆｌａｔ（ｓ））、工具によるくぼみ（ｔｏｏｌ  ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ）あるいは穴６５を介して、プラグ２７を内部導体１１にはめ込んで、所定の位置にねじ込み、その後、プラグ２７を内部コンタクト１に結合してもよい。図７に示されるとおり、プラグ２７の接合部端部３は、コネクタアセンブリ７としてプラグ穴２５と結合する、外側方向に付勢されたばねフィンガ１７を有して形成されてもよく、内部コンタクト１が同軸ケーブルの接続端部３５にはめ込まれることを含む。
【００２０】
さらに、プラグ２７は、ばねコンタクトなどに接触する従来の内径表面２９が、例えば図１１および図１２に示されるとおり内部コンタクト１にはめ込まれる場合であっても、組立ガイドおよび周辺シールとして有効であり、ケーブル接続端部３５の調製の間に生じる可能性のある初期変形を修正し、コネクタ組立の間における、接続品質の低下およびＩＭＤの増加を招く、内部導体１１の変形または位置合わせ不良の可能性を最小にする。
【００２１】
当業者であれば、ばねコンタクト１３の外径表面９接続は、中空内部導体１１内に挿入されたプラグ２７により支持されることにより、内部導体１１と内部コンタクト１との間の確実な電気接続が可能になり、アルミニウム合金の固有クリープおよび応力変形材料特性に起因する電気故障の危険性を低減できることを理解する。内部コンタクト１は特に、外径表面９周りに銅被覆を有する中空アルミニウム内部導体１１を備える同軸ケーブルに適し、これにより、異種金属間の直接コンタクト電気接続および／またはアルミニウム酸化の不都合なく確実な電気接触を可能にすると同時に、中空アルミニウム内部導体１１同軸ケーブルの材料コストの低減および重量低減に役立つ。同様に、本発明は、例えば錫または銀被覆を含む、ばねコンタクト１３のバイメタル機構によって実施可能である。
【００２２】
最後に、内部コンタクト１は、最小の再設計および／またはツール製作だけで様々な既存の同軸コネクタアセンブリ７に組み込むことができる。
【００２３】
上述の説明においては、公知の均等物を有する比率、整数または構成要素が参照される場合、本明細書では、このような均等物は、個別に説明するものとして組み込まれる。
【００２４】
本発明は実施形態を説明することによって明らかにしてきたが、および実施形態は特に詳細に説明してきたが、添付の特許請求の範囲をこのような詳細事項に制限または何らかの限定をすることは、本出願者の意図ではない。当業者には、追加の利点および変更形態は容易に理解される。したがって、本発明はその最も広範囲の態様において、特定の詳細事項、代表的装置、方法、および図示され、説明された例示的事例に限定されない。このことより、本出願者の全体的な発明概念の精神または範囲から逸脱することなく、このような詳細事項からの逸脱がなされてもよい。さらに、以下の特許請求の範囲に定義された範囲または精神から逸脱することなく、本発明に関する改善および／または変更がなされてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】同軸ケーブルに接続された内部導体コンタクトの第１の例示的な実施形態の概略的な部分的９０°破断等角投影図である。
【図２】内部導体コンタクトおよび同軸ケーブルの第１の例示的な実施形態の概略的な部分的断面分解組立等角投影図である。
【図３】内部導体コンタクトと、コネクタと同軸ケーブルに取付けられた接合部とを接続する例示的な外部コネクタとの第１の例示的な実施形態の概略的な部分的９０°破断等角投影図である。
【図４】代替の内部導体コンタクトの概略的な部分破断図である。
【図５】代替の内部導体コンタクトの概略的な部分破断図である。
【図６】代替の内部導体コンタクトの概略的な部分破断図である。
【図７】代替の内部導体コンタクトの概略的な部分的１８０°破断等角投影図である。
【図８】代替の内部導体コンタクトの概略的な部分的１８０°破断等角投影図である。
【図９】代替のプラグの概略的な断面等角投影図である。
【図１０】内部導体コンタクトと、プラグと、コネクと接合部とを接続する例示的な外部導体との代替の実施形態の概略的な部分的断面等角投影図である。
【図１１】代替の内部導体コンタクトおよびプラグの概略的な部分的９０°破断図である。
【図１２】内部導体コンタクトと、プラグと、コネクと接合部とを接続する例示的な外部導体との代替の実施形態の概略的な部分的９０°断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  内部コンタクト
３  接合部端部
５  ケーブル端部
７  コネクタアセンブリ
９  外径表面
１１  内部導体
１３  ばねコンタクト
１５  ばねバスケット
１７  ばねフィンガ
１９  内側突出部
２１  傾斜エッジ
２３  コーナーエッジ
２５  プラグ穴
２７  プラグ
２９  内径表面
３１  外径溝
３３  シール
３５  接続端部
３７  穴
３９  絶縁物
４１  外部導体
４３  同軸ケーブル
４５  空間領域
４７  絶縁体
５１  内側湾曲部
５３  リング
５５  ばねコイル
５７  第１内径溝
５８  第２内径溝
５９  重なり面
６０  内径
６１  ネジ
６３  ショルダ
６５  穴
【図１】
2009049009.tif 000003
【図２】
2009049009.tif 000004
【図３】
2009049009.tif 000005
【図４】
2009049009.tif 000006
【図５】
2009049009.tif 000007
【図６】
2009049009.tif 000008
【図７】
2009049009.tif 000009
【図８】
2009049009.tif 000010
【図９】
2009049009.tif 000011
【図１０】
2009049009.tif 000012
【図１１】
2009049009.tif 000013
【図１２】
2009049009.tif 000014