JP2003317882A - 同軸コネクタ - Google Patents
同軸コネクタInfo
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- H01R24/38—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts
- H01R24/40—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency
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Abstract
等による信号の伝送ロスの少ない、同軸ケーブルへの端
末加工性も良好な同軸コネクタを提供すること。 【解決手段】誘電体12には、同軸ケーブルWの信号導
体Waに接続前の内導体端子11の導体接続部11bが
誘電体の一側で露出して収容されると共に、その露出さ
れた内導体端子11の導体接続部11bの外側を覆うイ
ンピーダンス整合部13aと同軸ケーブルWのシールド
導体Wdと絶縁体Wbとの間に挿入されるスリーブ部1
3bとを一体的に備えた導電性の金属体13が装着され
ており、その金属体13のインピーダンス整合部13a
は、その断面が外導体端子筒状部14aの断面よりも小
さく形成されていると共に、内導体端子11の導体接続
部11bへの信号導体Waの接続加工の際に用いられる
開口部13dが形成され、その開口部13dは外導体端
子に収容の際にその筒状部14aの一部によって閉塞さ
れる。
Description
のシールド導体を有するケーブルに接続されるコネクタ
に関し、さらに詳しくは伝送経路との特性インピーダン
スの整合がとれて、かつ、ケーブル端末への組付け接続
が容易な高周波用の同軸コネクタに関するものである。
自動車の電気装置に内蔵される電子部品やIC(集積回
路)等が実装された制御用のプリント基板へ伝送される
電気信号は高速化(高周波化)され、また、そのプリン
ト基板の基板パターンも密集し高密度化されてきてい
る。一般的に、このような高周波の電気信号を伝送する
ために高周波対応の同軸ケーブルが用いられるが、伝送
される電気信号のより高周波化に伴って、この同軸ケー
ブルに接続されるコネクタにも高周波対応小型化の要求
がある。
気信号等の伝送路として金属製の複数の素線を撚り束ね
た信号導体と同じく複数の素線を編んだ編組線よりなる
シールド導体との間に絶縁体が介在され、その外周を同
じく絶縁性のシースで覆った同軸の構造になっており、
シールド導体が信号導体の外周を一定の間隔を置いて隙
間なく覆うことで高周波数の電気信号の伝達に適した構
造になっている。
る同軸ケーブルの両端に接続される端子を内蔵した同軸
コネクタには、ケーブルの信号導体と接続される内導体
端子と、編組線などのシールド導体と接続されると共に
内導体端子の外周を覆って電磁的にシールドする外導体
端子と、これら内導体端子と外導体端子の間に介在して
設けられる所定の誘電率を有する誘電体とが備えられて
おり、接続されるケーブル端末の絶縁体とシースが剥ぎ
取られて露出した信号導体とシールド導体にそれぞれ個
別に電気的に接続される。
ブルの特性インピーダンスとこのケーブルの両端に接続
される同軸コネクタの特性インピーダンスが一致しない
と、信号の反射が起きる。反射はノイズの発生原因にな
り、エネルギー伝送の無駄にもなることから、通常、例
えば50Ωというように設定して同軸ケーブルとのイン
ピーダンスの整合が同軸コネクタにおいて図られている
必要がある。同軸コネクタにおける特性インピーダンス
は、一般的にその「外導体端子断面の内径と内導体端子
断面の外径の比」および「誘電体の比誘電率」を調整し
て、接続される同軸ケーブルとのインピーダンス整合が
図られている。また、同軸コネクタでは、コネクタ内の
内導体端子が外導体端子に覆われていない部分がある
と、放射特性等のシールド性能が低下するという問題も
あり、なるべく内導体端子を外導体端子で隙間なく覆わ
れることが望まれる。
特開2000−260540号公報に開示されているも
のがある。このコネクタは同軸ケーブルへの接続ための
組付け時に、同軸ケーブルの信号導体が切れてしまうこ
とや、コネクタの内導体端子と同軸ケーブルとの偏心防
止を図ったものである。
け工程としては、i)外導体端子を先通しした同軸ケー
ブル端末の皮剥ぎによって所定長さに信号導体とシール
ド導体を露出させる、ii)信号導体に内導体端子の圧
着部を圧着加工する、iii)別途用意されたスリーブ
を絶縁体とシールド導体との間に挿入する、iv)誘電
体を内導体端子部分に装着する、v)そして、先通しし
た外導体端子を戻して、誘電体を収容させる、vi)最
後に外導体端子によるケーブルへの圧着加工を行うとい
う工程となる。
開2000−260540公報に開示されている同軸コ
ネクタは、内導体端子に装着した誘電体を収容するため
外導体端子を引き戻す時、信号導体が切れしまうことを
防止するために、外導体端子後端部分を開口させた開口
部が大きく、同軸ケーブルとのインピーダンス整合やシ
ールド性能の面において優れていなかった。
ブルへの組付けに問題がある。つまり、前述の組付け工
程のほとんどが手作業で行うしかなく、組付けの自動化
が進んだコネクタと比べて製品単価に対する生産コスト
の割合が高く、安価に提供することを困難にしていた。
ネクタのインピーダンス整合性の向上を図ってノイズ放
射量・信号の反射ロス等を減少させると共に、ケーブル
端末への組付け加工も良好な同軸コネクタを提供するこ
とである。
本発明に係る同軸コネクタは、信号導体とシールド導体
とが絶縁体を介して同軸に配され外周をシースにより被
覆された同軸ケーブルの前記信号導体に内導体端子が接
続され、該内導体端子が誘電体を介して外導体端子の筒
状部に収容されると共に該筒状部より延設された圧着部
において前記シールド導体が接続されてなる同軸コネク
タにおいて、前記誘電体には、前記内導体端子の前記信
号導体との接続前の導体接続部が該誘電体の一側で露出
して収容されると共に、その露出された内導体端子の導
体接続部の外側を覆うインピーダンス整合部と前記同軸
ケーブルのシールド導体と絶縁体との間に挿入されるス
リーブ部とを一体的に備えた導電性の金属体が装着され
ており、その金属体のインピーダンス整合部は、その断
面が前記外導体端子筒状部の断面よりも小さく形成され
ていると共に、前記内導体端子の導体接続部への信号導
体の接続加工の際に用いられる開口部が形成され、その
開口部は前記外導体端子に収容の際にその筒状部の一部
によって閉塞されることを要旨とするものである。
誘電体に内導体端子と金属体を予め装着した状態で、金
属体のスリーブ部をケーブルのシールド導体と絶縁体と
の間に挿入して内導体端子と信号導体との接続加工を行
うことになるため、その接続後に外導体端子を引き戻し
ても、金属体のスリーブ部で同軸ケーブルの絶縁体の動
きが規制され、内導体端子と信号導体は同軸上のまま保
持されているので、内導体端子圧着部と信号導体との接
続部分に応力がかからない。つまり、信号導体が切れて
しまったり、内導体端子と同軸ケーブルの軸が合わない
等のセンタリング不良が起こるおそれがなく偏心が防止
される。したがって、従来技術のような外導体端子の開
口部を設ける必要がなく、内導体端子全体及び金属体の
開口部も十分に外導体端子の筒状部で覆うことができる
のでシールド性能の低下がない。
導体の接続と、絶縁体とシールド導体のと間へのスリー
ブ挿入が別工程となるが、本発明による構成ではこれら
が一つの工程として一度に行うことが可能となるため端
末加工性が向上し、さらには機械による自動化で行うこ
とも可能となり、同軸コネクタの組付けに掛かる製造コ
ストを下げることができる。
常、ケーブルの特性インピーダンスより高めになる内導
体端子と信号導体との接続部付近のインピーダンスを低
くしてインピーダンス整合を図るために、その接続部付
近の外導体端子筒状部の断面積を電気的に小さくするイ
ンピーダンス整合部を金属体のスリーブ部と一体的に設
ける構成を採用することでこれを可能にし、部品増も抑
えられている。
ーダンス整合部とが係合することで、誘電体に金属体が
装着される構成にして、金属体を誘電体へ装着する手段
として金属体のインピーダンス整合部を用いれば、別途
金属体に装着専用の手段を設けることなく、誘電体への
装着が可能になり、金属体の形状の複雑化が回避され
る。
る同軸コネクタについて図面を参照して詳細に説明す
る。図1は同軸コネクタ10を後方から見た分解斜視
図、図2〜図4は同軸ケーブルへの同軸コネクタの組付
け接続の過程を示した斜視図、図5(a)〜(c)は図
2〜図4にそれぞれ対応した上面図、図6は他の実施形
態に係る金属体の斜視図、図7及び図8は他の実施形態
に係る同軸コネクタの斜視図を示している。
ブルWの信号導体Waと接続される内導体端子11、そ
の内導体端子11が収容される誘電体12、この誘電体
12の後端に装着される金属体13、そして、誘電体1
2及び金属体13が収容されると共にシールド導体Wd
と接続される外導体端子14とで構成される。
る内導体端子11には、高周波信号が伝達されるように
なっており、外導体端子14はこの内導体端子11の周
囲を覆って電磁的にシールドするためのもので、誘電体
12は所定の誘電率を有して両端子間を絶縁状態にする
ものである。金属体13は、外導体端子14の圧着によ
るケーブルの断面変形を防止する円環状のスリーブ部1
3bと、その前方位置で上下に開口部を有したインピー
ダンス整合部13aを備えたものである。
た後、プレス等による曲げにより略筒状に形成されたも
ので、図示しない相手方コネクタの内導体端子と接続し
て電気信号の受け渡しが行われる。この場合の内導体端
子11はいわゆるメス型の端子形状を有しており、前方
部に長手方向のスリットにより周方向に分割された円弧
状の弾性接触片を有する筒部11aを備えており、この
弾性接触片の内側に図示しない相手方コネクタのオス型
端子のタブ部が挿入されると、そのタブ部に弾性的に接
触して接続されるようになっている。
なった同軸ケーブルWの信号導体Waに圧着される圧着
部11bが備えられており、この圧着部11bに形成さ
れた一対の圧着片11c,11cは初めは上方に開いた
状態になっている。
2は、所定の誘電率を有する樹脂製の絶縁性材料から成
形されており、内導体端子11と後述する外導体端子1
4との間に組み付けられて、両導体端子間を絶縁状態に
する。誘電体12には、内導体端子11の筒部11aの
ほぼ全体を収容する挿入孔が前後に開口して本体部12
aに形成されている。前述の内導体端子11は、この誘
電体12の後方から挿入すると、圧着部11bが本体部
12a後方から露出されて状態にて収容されるようにな
っている。
らは、後述する金属体13を誘電体12に装着するため
の装着片12b,12bが後方に向かって突出してい
る。この左右の装着片12b,12bは、誘電体12に
挿入後の内導体端子11の圧着部11bへの信号導体W
aの圧着加工を行えるように、図示しない上下方向から
進行してくる圧着治具に干渉しない距離に離間して設け
られている。装着片12b,12bの外側面には外側方
向に突出した凸部12c,12cがそれぞれ形成されて
おり、後述する金属体13のインピーダンス整合部13
aに形成された係合孔13c,13cに嵌り込むように
なっている。
後、プレス等による曲げにより略筒状に形成されたもの
で、上下に開口した前側の2つの円弧形状を有するイン
ピーダンス整合部13a,13aと、後側の円環形状を
有するスリーブ部13bとが一体になった構成になって
いる。この金属体13のインピーダンス整合部13a,
13a部分の外径は、後述する外導体端子14の筒状部
14a内径よりも小さく形成されており、内導体端子1
1の圧着加工後の圧着部11b付近のインピーダンスを
ケーブルのそれと等しくなくように整合させる機能を有
する。この左右のインピーダンス整合部13a,13a
の間の上下の開口部13d,13dは、誘電体12に内
導体端子11とこの金属体13を取り付けた状態で、内
導体端子11の圧着部11bへの信号導体Waの圧着加
工を行えるように、図示しない上下方向から圧着治具が
干渉しないような開口広さを有している。
aにはそれぞれ、前述の誘電体装着片12b,12bに
設けられた凸部12c,12cに係合する係合孔13
c,13cが形成されており、誘電体12に金属体13
を装着すると容易に外れないようになっている。
ーブルWの絶縁体Wbの外径とほぼ同等かやや大きめに
形成されており、絶縁体Wbと編組状のシールド導体W
dとの間に挿入される。この挿入によってシールド導体
Wdによって覆われたスリーブ部13bの上からは、後
述する外導体端子14の圧着部14bの編組圧着片14
d,14dのカシメ加工が行われるのだが、その際の圧
縮による絶縁体Wbの断面変形を防止するためのもので
ある。尚、この実施例では、インピーダンス整合部13
a,13a部分の断面積とスリーブ部13b部分の断面
積が同じ構成のものが示されているが、インピーダンス
整合部13a,13aについては、内導体端子11の圧
着後の圧着部11bの断面の形状等に合わせて、広げた
り狭めたりして圧着部11b付近のインピーダンスをケ
ーブルのそれと等しくなるように設定するための変更は
可能である。また、図6に示すように、金属体13の左
右のインピーダンス整合部13a,13aの先端同士を
連結して強度を向上させた構成にしてもよい。
後、プレス等による曲げ加工により成形されたもので、
前後に開口した円筒状に形成された本体筒部14aと、
その本体筒部14a後端の下部分から後方に延設された
圧着部14bとを備えている。外導体端子14の本体筒
部14aの内側の収容室14cには、前述の金属体13
が装着された誘電体12が収容可能となっている。
は、それぞれ対になった編組圧着片14d,14dと外
被圧着片14e,14eが前後して形成されており、初
めは上方に開いた状態になっている。前方の編組圧着片
14d,14dは、シールド導体Wdによって覆われた
金属体13のスリーブ部13bにかしめられる。これに
より、同軸ケーブルWのシールド導体Wdと外導体端子
14及び金属体13が電気的に接続されることになる。
後方の外被圧着片14e,14eは信号導体Waやシー
ルド導体Wdが剥き出しになっていないシースWe部分
にかしめられる。
ケーブルWへの組付け工程としては、i)同軸ケーブル
Wに外導体端子14を先通しし、ケーブル端末の皮剥ぎ
によって所定長さに信号導体Waとシールド導体Wdを
露出させる(この時点でシールド導体Wdをラッパ状に
広げてもよい)、ii)予め誘電体12には内導体端子
11と金属体13を装着しておく(ここまでの状態が図
2、図5(a)に示されている)。iii)そして、そ
の内導体端子11の圧着部11bに先の同軸ケーブルW
の信号導体Waを載置すると共に、シールド導体Wdと
絶縁体Wbの間に金属体13のスリーブ部13bを挿入
する(図3参照)、iv)金属体13のインピーダンス
整合部13aの上下に開口した開口部13d,13dを
利用して内導体端子11に信号導体Waを圧着加工して
接続する(図3、図5(b)参照)、v)最後に外導体
端子14を誘電体12と係合する位置にまで引き戻し、
同軸ケーブルWに外導体端子14の圧着部14bをそれ
ぞれ圧着加工を行う(図4、図5(c)参照)。
タ10の構成及び同軸ケーブルへの組付けについて説明
したが、次に、これらの構成が有する機能について説明
する。同軸コネクタにおける特性インピーダンスは、前
述したようにその「外導体端子断面の内径と内導体端子
断面の外径の比」および「誘電体の誘電率」を調整し
て、伝送路である同軸ケーブルとのインピーダンス整合
が図られているのだが、内導体端子の圧着後の圧着部断
面の口径は、ケーブルの信号導体との電気的な接続信頼
性を優先したサイズ・形状となっているため、通常、誘
電体に収容されている端子部分の断面口径よりも小径に
なる。一方、この範囲で、筒状になった外導体端子の断
面積は一定なので、同軸コネクタの前方部分のインピー
ダンスを同軸ケーブルのそれと等しくすると、内導体端
子圧着部付近のインピーダンスは同軸ケーブルよりも高
くなってしまう。
体端子圧着部口径を大きくさせることでインピーダンス
を整合させ、より高周波数の電気信号の伝送にも対応さ
せる方法として、圧着後の圧着部に別途金属テープを巻
いたり、又は筒状の金属製スリーブ部をさらに上から圧
着して太くする方法が採られてきたが、金属テープを巻
いて圧着部を大径化する加工は手作業となる上、小型の
同軸コネクタの場合には小さな内導体端子の極細の圧着
後の圧着部に対して行うことになるため非常に作業が煩
雑で加工精度も出ず、コネクタの製作工程の時間短縮に
よる低コスト化が難しい。また、金属テープが万が一外
れてしまった場合には外導体端子と接触して短絡してし
まう恐れがあり、厳しい環境下でのコネクタの使用には
無理があった。
圧着して圧着後の圧着部を大径化する加工は、そのスリ
ーブの圧着加工を機械化して自動で行うことができるの
で、低コストで実施できそうだが、この金属スリーブの
圧着加工は、当然ケーブルをコネクタに接続する際のケ
ーブル端末加工時に行うことになるため、自動化された
ケーブル端末加工工場の加工ライン毎に、金属スリーブ
圧着専用の加工機を別途追加して用意する必要があり、
かえってコスト高になってしまう。
内導体端子圧着部13bの位置に外導体端子14よりも
径の小さい金属体13のインピーダンス整合部13aが
設けられているので、その部分における外導体端子14
の断面積を小さくし、高かったこの部分のインピーダン
スを低くしてインピーダンスの整合を図ることできる。
従って前述のような別途圧着部を太く加工するものに比
べてそのような作業を省くことができる。
の分野において行われてきたものと同様で、機械による
自動化が可能である。従来技術では、内導体端子への信
号導体圧着と、スリーブ挿入が別工程となるが、本構造
ではこれらが一つの工程として一度に行うことが可能で
ある。従って、すべて、手作業で組付けを行っていた従
来技術で説明した同軸コネクタのものと比べ低コストに
製造することができる。
部でカシメることにより同軸ケーブルが変形すると、イ
ンピーダンスが乱れて電気信号の反射の原因となる。特
に高い周波数に用いる場合では同軸ケーブルに用いられ
る絶縁体が発泡タイプであることが多く、この影響が大
きくなる。従来技術ではシールド導体の下にスリーブを
咬ますことにより、高周波特性が改善しているが、通常
のスリーブは単なる筒状であるため作業中にずれたり脱
落しやすいが、本発明による同軸コネクタ10の構造で
は誘電体12に装着固定されているため、内導体端子1
1に信号導体Waを接続してしまえば、この問題は生じ
ない。また、スリーブ部13bは金属体13のインピー
ダンス整合部13aと一体であるので、工程増・部品増
にはならない。
信号導体Waとの圧着接続後に外導体端子14を引き戻
しても、金属体13のスリーブ部13bで同軸ケーブル
Wの絶縁体Wbの動きが規制され、内導体端子11と信
号導体Waは同軸線上のまま保持されているので、内導
体端子圧着部11bと信号導体Waとの接続部分に応力
がかからない。つまり、信号導体Waが切れてしまった
り、内導体端子11と同軸ケーブルWの軸が合わない等
のセンタリング不良が生じるおそれがない。したがっ
て、従来技術のような外導体端子の開口部を設ける必要
がないので、内導体端子全体を十分に外導体端子で覆う
ことができ、シールド性能の低下がない。
部14fを外導体端子14が有する場合でも、外導体端
子14を引き戻す際、金属体13の片側のインピーダン
ス整合部13aに、その開口部14fが重なるようにす
れば、開口部14fをインピーダンス整合部13aで塞
ぐことができる(図8参照)。従って、この構造によれ
ば、外導体端子に開口部があってもそれによるシールド
性能の低下を防止できる上に、外導体端子14の引き戻
しも行い易くなる。
型化するには、内蔵する内導体端子を極小化する必要が
あるが、極小化した内導体端子は機械的強度が落ちるた
め、むき出しのままケーブルへの端末加工を行うと、端
子の弾性接触片等が破損してしまうおそれがある。本発
明による同軸コネクタ10の構造では、内導体端子11
は先に誘電体12に挿入されており、しかも金属体を装
着すれば圧着部の外部への露出もなくなるので、ケーブ
ル端末加工の工程中にむき出しのまま作業されることは
ないため破損等のおそれがない。
が、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々
なる態様で実施できることは勿論である。例えば、上記
の実施の形態では内導体端子の信号導体との接続部の外
周付近にインピーダンス整合部を円弧状に設けていた
が、種々なる形状を用いることが可能で、要は外導体端
子のこの部分の断面積を、小さくしてインピーダンス整
合を図るものであれば良く、上記実施例のようには限定
されない。また、実施例ではメス型タイプのコネクタを
示したが、オス型タイプのコネクタにも適用可能であ
る。さらには上記実施例では丸型の同軸コネクタを示し
たが、従来からある角型の同軸コネクタにも適用可能な
のは言うまでもない。
電体に内導体端子と金属体を予め装着した状態で、金属
体のスリーブ部をケーブルのシールド導体と絶縁体との
間に挿入して内導体端子と信号導体との接続加工を行う
ことになるため、その接続後に外導体端子を引き戻して
も、信号導体が切れてしまったり、内導体端子と同軸ケ
ーブルの軸が合わない等のセンタリング不良が起こるお
それがなく偏心が防止される。したがって、従来技術の
ような外導体端子に開口部を設ける必要がなく、内導体
端子全体及び金属体の開口部も十分に外導体端子で覆う
ことができるのでシールド性能の低下がない。
導体の接続と、スリーブ挿入が別工程となるが、本発明
による構成ではこれらが一つの工程として一度に行うこ
とが可能となるため端末加工性が向上し、さらには機械
による自動化で行うことも可能となり、同軸コネクタの
組付けに掛かる製造コストを下げることができる。さら
に、ケーブルの特性インピーダンスより高めになる内導
体端子と信号導体との接続部付近のインピーダンスを低
くしてインピーダンス整合を図るために、その接続部付
近の外導体端子筒状部の断面積を電気的に小さくするイ
ンピーダンス整合部が金属体のスリーブ部と一体に設け
られているので、インピーダンス整合も図られており、
信号の反射の防がれている。
から見た分解斜視図である。
た図である。
の次の工程を示した図である。
タを示した図である。
図、(c)は図4の上面図を示している。
る。
軸ケーブルへの組付けを示した図である。
コネクタを示した図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 信号導体とシールド導体とが絶縁体を介
して同軸に配され外周をシースにより被覆された同軸ケ
ーブルの前記信号導体に内導体端子が接続され、該内導
体端子が誘電体を介して外導体端子の筒状部に収容され
ると共に該筒状部より延設された圧着部において前記シ
ールド導体が接続されてなる同軸コネクタにおいて、前
記誘電体には、前記内導体端子の前記信号導体との接続
前の導体接続部が該誘電体の一側で露出して収容される
と共に、その露出された内導体端子の導体接続部の外側
を覆うインピーダンス整合部と前記同軸ケーブルのシー
ルド導体と絶縁体との間に挿入されるスリーブ部とを一
体的に備えた導電性の金属体が装着されており、その金
属体のインピーダンス整合部は、その断面が前記外導体
端子筒状部の断面よりも小さく形成されていると共に、
前記内導体端子の導体接続部への信号導体の接続加工の
際に用いられる開口部が形成され、その開口部は前記外
導体端子に収容の際にその筒状部の一部によって閉塞さ
れることを特徴とする同軸コネクタ。 - 【請求項2】 前記誘電体の一側と前記金属体のインピ
ーダンス整合部とが係合することで、前記誘電体に金属
体が装着されることを特徴とする請求項1に記載の同軸
コネクタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002122153A JP3738388B2 (ja) | 2002-04-24 | 2002-04-24 | 同軸コネクタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002122153A JP3738388B2 (ja) | 2002-04-24 | 2002-04-24 | 同軸コネクタ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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