JP2006054102A - コネクタ及びケーブル保持部材 - Google Patents

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Abstract

【課題】 ケーブルのシールド材と接続先の電極とを容易に電気的に接続することができるようにする。
【解決手段】 一方向に延在している薄板部３１と、薄板部３１から突出している５つの突起部３２と、突起部３２から突出しているグランド部３５とを有するケーブル保持部材３を備えている。ケーブル保持部材３は、かしめ加工で塑性変形した突起部３２によりケーブル５０ａ〜５０ｅを挟持する。さらに、ケーブル保持部材３をハウジング４に取り付けたとき、グランド部３５の接続部３５ｂの端部がグランド電極となる端子２と対向するように配置される。
【選択図】 図７

Description

本発明は、シールド材付きケーブルが接続されるコネクタ及びケーブル保持部材に関する。
信号処理の高速化を実現するため、装置内又は装置間において高周波信号が伝播されるようになっている。高周波信号を伝播するのに好適なケーブルには、高周波信号を伝播させる信号線と、信号線の外周を取り巻く導電性のシールド材とを備えているものがある。シールド材が接地されることにより、信号線を伝播する高周波信号をノイズから保護することができる。そして、シールド材付きケーブルが接続されるコネクタにおいては、ケーブルの外周部にシールド材を露出させ、導電性を有する端子に露出したシールド材を挟持させることによりシールド材と端子とを電気的に接続する技術が知られている（特許文献１参照）。この技術によると、端子を接地させることでシールド材を接地することができるため、煩雑なシールド材の末端処理を行う必要がなくなる。
特開平１１−２６０４３９号公報（図１）
しかしながら、上述した技術においては、信号電極とシールド材とを電気的に接続する場合に、シールド材を挟持している端子と電線の一端部とを電気的に接続するとともに、当該信号電極と電線の他端部とを電気的に接合するという煩雑な配線作業が必要になる。
本発明の主たる目的は、ケーブルのシールド材と接続先の電極とを容易に電気的に接続することができるコネクタ及びケーブル保持部材を提供することである。
課題を解決するための手段及び発明の効果
本発明のコネクタは、板状の主部と、前記主部から突出した第１の突起部と、前記主部又は前記第１の突起部から突出した第２の突起部とを有する導電性のケーブル保持部材と、前記ケーブル保持部材を支持する支持部材と、前記支持部材に支持されていると共に、前記ケーブル保持部材に保持されたケーブルの芯線が接合された第１の端子と、前記支持部材に支持されていると共に、前記ケーブル保持部材の前記第２の突起部が接合された第２の端子とを備えている。
別の観点から見て本発明のケーブル保持部材は、板状の主部と、前記主部から突出した第１の突起部と、前記主部又は前記第１の突起部から突出した第２の突起部とを備えている。
本発明によると、ケーブルが備えるシールド材と第１の突起部とを電気的に接続するとともに、第２の突起部と第２の端子（電極）とを電気的に接続するという容易な方法でシールド材と第２の端子とを電気的に接続することができる。このため、シールド材と第２の端子とを電気的に接続するための煩雑な配線作業を行う必要がなくなる。これにより、ハーネスの製造コストを低減することができる。
また、本発明においては、前記第１の突起部が、かしめ加工で塑性変形することによって、前記主部上に配置されたケーブルを前記主部との間で挟持することが好ましい。これによると、径の異なる複数種類のケーブルを確実に保持することができる。
さらに、本発明においては、前記支持部材が、前記ケーブル保持部材と接触していると共に、前記ケーブルの芯線と前記第１の端子との接合個所を包囲する導電性のシェルを含んでいることが好ましい。これによると、シールド材から露出した芯線をシールドすることができる。
加えて、本発明においては、前記ケーブル保持部材を複数備えていてもよい。これによると、複数のケーブルを保持することができる。
また、本発明においては、前記第２の突起部が、前記主部又は前記第１の突起部から切り離し可能であることが好ましい。これによると、シールド材と電極とを電気的に接続する必要のない場合に対応することができる。
以下、本発明に係る好適な実施の形態であるコネクタについて図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明に係る好適な実施の形態であるコネクタ及びこれが挿抜される相手側コネクタの斜視図である。尚、図中の矢印はコネクタ１の相手側コネクタ１００に対する挿入方向を示している。図２は、コネクタ１の分解斜視図である。以降、コネクタ１の挿入方向側をコネクタ前側、コネクタ前側の反対側をコネクタ後側と称する。図１に示すように、コネクタ１は、５本のケーブル５０ａ〜５０ｅが接続されているとともに、相手側コネクタ１００に対して挿抜可能となっている。また、コネクタ１は、コネクタ１の挿入方向に直交する方向に所定のピッチで配列している１４個の端子（第１の端子及び第２の端子）２と、ケーブル保持部材３と、ハウジング（支持部材）４とを備えている。
図２に示すように、端子２は、コネクタ１の挿入方向に沿うように延在している薄板状の電極であり、そのコネクタ前側の端部において相手側コネクタ１００の相手側電極と電気的に接続されるとともに、コネクタ後側の端部において半田接合によりケーブル５０ａ〜５０ｅと電気的に接続される（図７参照）。ケーブル保持部材３は、ケーブル５０ａ〜５０ｅを保持する金属製の部材である。ハウジング４は、端子２及びケーブル保持部材３を支持するものである。以降、端子２を基準としたときハウジング４が配置される側をコネクタ下側、コネクタ下側の反対側をコネクタ上側と称する。
ケーブル５０ａ〜５０ｅは、２本の信号線５１と、２本の信号線５１の外周を覆っているシールド材６０と、シールド材６０の外周を覆っている外皮５３とを備えている。信号線５１は芯線５６と芯線５６の外周を覆っている外皮５７を備えている。そして、コネクタ１に接続されるケーブル５０ａ〜５０ｅは、端子２との接続端部において、シールド材６０が外皮５３から露出しているとともに、露出したシールド材６０の端部から信号線５１の端部が露出している。そして、露出している信号線５１のさらなる端部において、芯線５６の端部が外皮５７から露出している。
次にハウジング４について図３を参照しつつ詳細に説明する。図３（ａ）は、ハウジング４をコネクタ上側から見た図である。図３（ｂ）は、ハウジング４をコネクタ前側から見た図である。図３（ｃ）は、図３（ａ）に示すIIIC-IIIC線によるハウジング４の断面図である。尚、図中のハウジング４は、後述する上側シェル５ａが取り外されている。ハウジング４は、本体部分が絶縁体である樹脂により形成されており、端子支持部７１と、５つの凹部７２と、凹部７３と、２つの変位片７４と、シェル５とを備えている。
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、端子支持部７１は、ハウジング４のコネクタ前側の端部において、端子２の配列方向に沿って延在しているとともに端子２を支持するものであり、その面上において、端子２の延在方向がコネクタ１の挿入方向に沿うように、且つ端子２が長手方向に沿って互いに平行に配列するように端子２を支持している。
凹部７２は、ケーブル５０ａ〜５０ｅの端部及びケーブル保持部材３の一部を支持するものであり、それぞれが端子支持部７１のコネクタ後側に隣接するとともに、コネクタ１の挿入方向に沿って延在するように形成されている。また、凹部７２は、コネクタ上側からみて一方向に延在する略矩形状を有しており、その短手方向の幅がケーブル５０ａ〜５０ｅの幅より若干広くなっている。ケーブル５０ａ〜５０ｅがコネクタ１に接続されているとき、ケーブル保持部材３の一部とともにケーブル５０ａ〜５０ｅの端部が凹部７２内に配置される。
凹部７３は、５つの凹部７２と一体となってケーブル保持部材３を支持するものであり、凹部７２のコネクタ後側において、端子２の配列方向に延在しつつ５つの凹部７２と連通するように形成されている。凹部７３の底面は矩形状を有しており、その延在方向に沿って配列するように矩形状の開口を有する４つの孔７３ａが形成されている。図３（ｃ）に示すように、下側シェル５ｂがハウジング４に取り付けられているとき、後述する下側シェル５ｂの折り曲げ部７６が孔７３ａを貫通するとともに、凹部７３の底面に対して垂直方向に突出している。
２つの変位片７４は、コネクタ１を相手側コネクタ１００に挿抜するときにユーザが挟持するためのものであり、図３（ａ）に示すように、ハウジング４の長手方向の両端部においてハウジング４の短手方向に沿って延在するように形成されている。また、変位片７４は、コネクタ前側の端部がハウジング４の側面と一体となって固定されているとともに、コネクタ後側の端部が自由端となっている。また、変位片７４のコネクタ後側の端部にはハウジング４の外側に膨らんだ膨大部７４ａが形成されており、中間部にはハウジング４の内側に向かって突出している突起７４ｂが形成されている。膨大部７４ａのさらなる外側側面には溝が形成されている。後述するように、２つの膨大部７４ａがユーザに挟持されることにより変位片７４が弾性変形する。これにより突起７４ｂがハウジング４の内側に向かって変位する。
図２に戻って、シェル５は、端子２及びこれに電気的に接続されたケーブル５０ａ〜５０ｅの端部を覆うように配置される角筒形状を有する金属製の部材であり、コネクタ上側に配置される上側シェル５ａと、コネクタ下側に配置される下側シェル５ｂとを備えている。上側シェル５ａと下側シェル５ｂとは、互いに分離可能に構成されている。上側シェル５ａは、一枚の金属薄板を一体成型したものであり、コネクタ１の挿入方向に直交する断面がＣ字形状を有している。
下側シェル５ｂは、一枚の金属薄板を一体成型したものであり、コネクタ１の挿入方向に直交する断面がＣ字形状を有している。そして、上側シェル５ａの両端部と下側シェル５ｂの両端部とを対向させて接続することにより角筒形状を有するシェル５が形成される。また、図３（ａ）及び図３（ｃ）に示すように、下側シェル５ｂは、電極部７５と、４つの折り曲げ部７６と、２つのラッチ片７７とを備えている。
電極部７５は、コネクタ１が相手側コネクタ１００に挿入されたとき、相手側コネクタ１００のグランド電極と電気的に接続されるものであり、コネクタ前側に向かって突出しているとともに矩形状を有している。そして、電極部７５が、ハウジング４の端子支持部７１における端子２を支持ずる面の反対側の面に密接するように配置されている。
折り曲げ部７６は、ケーブル保持部材３と係合するものであり、ケーブル保持部材３との係合前の状態において、下側シェル５ｂのコネクタ後側の端部からコネクタ上側に向かって突出している。また、４つの折り曲げ部７６は端子２の配列方向に沿うように配列されている。そして、下側シェル５ｂがハウジング４に取り付けられたとき、４つの折り曲げ部７６が、ハウジング４の凹部７３の底面に形成されている４つの孔７３ａを貫通する。
２つのラッチ片７７は、コネクタ１が相手側コネクタ１００に挿入されたとき、相手側コネクタ１００と係合するものであり、下側シェル５ｂの両端部においてコネクタ１の挿入方向に沿うように延在している。また、ラッチ片７７のコネクタ先側の端部には、コネクタ１の外側に向かって突出しているとともに略三角形状を有している係合部７７ａが形成されている。２つのラッチ片７７は、ハウジング４の変位片７４の変位方向側において、変位片７４に対して平行になるように及び突起７４ｂの端部と接するように配置されている。そして、変位片７４が弾性変形することにより突起７４ｂがハウジング４の内側に向かって変位したとき、突起７４ｂがラッチ片７７を押圧する。ラッチ片７７が突起７４ｂに押圧されると、ラッチ片７７がハウジング４の内側に向かって変位する。ラッチ片７７がハウジング４の内側に向かって変位することにより、係合部７７ａがハウジング４の内側に向かって変位するため、相手側コネクタ１００とラッチ片７７との係合を解除することができる。
次にケーブル保持部材３について図４をさらに参照しつつ詳細に説明する。図４（ａ）は、ケーブル５０ａ〜５０ｅを保持する前のケーブル保持部材３をコネクタ上側から見た図である。図４（ｂ）は、ケーブル５０ａ〜５０ｅを保持する前のケーブル保持部材３をコネクタ前側から見た図である。図４（ｃ）は、ケーブル保持部材３を、図４（ａ）に示す矢印IVCから見た図である。図２及び図４に示すように、ケーブル保持部材３は、一枚の金属薄板から一体成型されるものであり、薄板部（主部）３１と、５つの突起部（第１の突起部）３２と、グランド部（第２の突起部）３５とを備えている。
薄板部３１は、一方向に延在している板状のものである。また、薄板部３１には、薄板部３１の延在方向に沿って延在しているとともに、薄板部３１の延在方向に沿って配列している４つの孔３１ａが形成されている。孔３１ａは、下側シェル５ｂが取り付けられたハウジング４にケーブル保持部材３を取り付けたとき、下側シェル５ｂの折り曲げ部７６が貫通するものである。孔３１ａを貫通した折り曲げ部７６をコネクタ前側にかしめることにより折り曲げ部７６とケーブル保持部材３とが係合するとともに、電気的に接続される。また、薄板部３１には、孔３１ａの各中心位置において薄板部３１の幅方向に沿って４つの溝３１ｂが形成されている。薄板部３１は溝３１ｂにおいて容易に切断可能となっている。
突起部３２は、薄板部３１の幅方向の一端部から幅方向に沿って突出しているものであり、薄板部３１の延在方向に沿うように一列に配列している。また、突起部３２は、幅方向の両端から延在方向に直交するように且つ互いに対向しないように突出しているかしめ部３３を備えている。図４（ｂ）に示すように、１つの突起部３２と当該突起部３２から突出している２つのかしめ部３３とが、コネクタ前側から見て半円を描いている湾曲部３４を形成している。２つのかしめ部３３は、かしめ加工で塑性変形することによって、湾曲部３４の内側面上に配置されたケーブル５０ａ〜５０ｅを突起部３２との間で挟持可能となっている。
グランド部３５は、突起部３２の端部から突起部３２の延在方向に沿って突出しているとともに、ハウジング４に取り付けられたとき、その端部がグランド電極となる端子（第２の端子）２上に配置されるものである。また、図４（ａ）に示すように、グランド部３５は連結部３５ａと、４つの接続部３５ｂとを備えている。連結部３５ａは、突起部３２の配列方向に沿って延在しつつ、長手方向の辺部と５つの突起部３２の端部とが一体となっているものである。
図４（ｃ）に示すように、接続部３５ｂは、連結部３５ａにおける突起部３２と一体となっている辺部に対向する辺部から突起部３２の平面に直交する方向にそれぞれ延在し、さらに延在した先端から突起部３２の延在方向に沿って連結部３５ａから離れる方向にそれぞれ突出しているものである。また、図４（ｂ）に示すように、接続部３５ｂは、コネクタ前側から見て突起部３２同士の間にそれぞれ配置される。図４（ａ）に示すように、連結部３５ａと突起部３２とが一体となっている部分の両側が切り欠かかれており、連結部３５ａと突起部３２とを容易に切り離すことができるようになっている。また、連結部３５ａも任意に位置で切断可能となっている。
ケーブル保持部材３は、保持すべきケーブルの数だけの湾曲部３４を備えるように構成されていればよい。ケーブル保持部材３は、一次的には多数の湾曲部３４を備えた、つまり実質的には多数のケーブル保持部材が連結された長尺状のものであり、保持すべきケーブルの数だけの湾曲部３４を備えるように溝３１ｂを基準に切断されて使用されるものである。本実施の形態においては、ケーブル保持部材３は５本のケーブル５０ａ〜５０ｅを保持するものであるから、５つのケーブル保持部材の集合体として湾曲部３４を備えるように構成されている。尚、グランド部３５は個別のケーブル保持部材において共用されているため、接続部３５ｂは任意の数であってもよい。
次に、コネクタ１の組み立て手順について図１及び図５〜図７を参照しつつ説明する。図５〜図７はコネクタ１の組み立て手順を説明するための図である。図５に示すように、シールド材６０及び芯線５６の端部がそれぞれ露出しているケーブル５０ａ〜５０ｅを用意する。
次に、図６に示すように、５つの湾曲部３４を備えるケーブル保持部材３を用意するとともに、ケーブル５０ａ〜５０ｅの露出したグランド材６０をケーブル保持部材３における湾曲部３４のそれぞれの内側面上に配置する。その後、ケーブル５０ａ〜５０ｄを突起部３２との間で挟持すように、かしめ部３３をかしめ加工で塑性変形させる。このとき、各ケーブル５０ａ〜５０ｄの２つの芯線５６とケーブル保持部材３の接続部３５ｂとを、ケーブル５０ａ〜５０ｄの配列方向に沿って一列に且つ交互に配列している。
そして、図７に示すように、ケーブル５０ａ〜５０ｄを保持しているケーブル保持部材３を、下側シェル５ｂが取り付けられているハウジング４の凹部７２及び凹部７３に配置する。このとき、下側シェル５ｂの折り曲げ部７６の端部が凹部７３の底面に形成されている孔７３ａを貫通して垂直方向に突出し、凹部７３の底面から突出している折り曲げ部７６がケーブル保持部材３の薄板部３１の孔３１ａをさらに貫通する。そして、孔３１ａを貫通した折り曲げ部７６をコネクタ前側にかしめることにより折り曲げ部７６と薄板部３１とが係合するとともに、電気的に接続される。つまり、ケーブル保持部材３と下側シェル５ｂとが電気的に接続される。このとき、ケーブル５０ａ〜５０ｅから露出している芯線５６の各端部及びケーブル保持部材３の接続部３５ｂの端部が、対応する端子２にそれぞれ対向している。そして、芯線５６の各端部及びケーブル保持部材３の接続部３５ｂの各端部を、対向する端子２にそれぞれ半田接合する。
最後に、下側シェル５ｂに上側シェル５ａを組み合わせてシェル５を形成する（図１参照）。このとき、上側シェル５ａ及び下側シェル５ｂが電気的に接続されるとともに、シェル５がケーブル５０ａ〜５０ｅから露出している芯線５６の端部及びケーブル保持部材３の接続部３５ｂの端部と端子２との接合箇所を包囲する。
以上説明した一実施の形態によると、ケーブル保持部材３が、ケーブル５０ａ〜５０ｅの露出したシールド材６０を保持した状態でハウジング４に取り付けられたとき、ケーブル保持部材３の接続部３５ｂの端部と対応する端子２とを半田接合するという容易な方法で、シールド材６０と対応する端子２とを電気的に接続することができる。このため、シールド材６０と端子２とを電気的に接続するための煩雑な配線作業を行う必要がなくなる。これにより、コネクタ１及びケーブル５０ａ〜５０ｅを含むハーネスの製造コストを低減することができる。
また、本実施の形態においては、かしめ部３３をかしめ加工で塑性変形させるため、湾曲部３４が径の異なる複数種類のケーブルを確実に保持することができる。
さらに、本実施の形態においては、シェル５がケーブル５０ａ〜５０ｅから露出している芯線５６の端部及びケーブル保持部材３の接続部３５ｂの端部と端子２との接合箇所を包囲しているため、シールド材６０から露出している部分をシールドすることができる。
加えて、本実施の形態においては、ケーブル保持部材３が実質的に５のケーブル保持部材として機能しているため、ケーブル５０ａ〜５０ｅを一括して保持するとともに、これらのシールド材を端子２に電気的に接続することができる。
また、ケーブル保持部材３においては、グランド部３５を容易に分離することができるため、シールド材を備えないケーブルに容易に対応することができる。
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて、様々な設計変更が可能なものである。例えば、上述の実施の形態では、コネクタ１が導線性を有するシェル５を備える構成であるが、このような構成に限定されるものではなく、シェルが導線性を有していなくてもよいし、シェルそのものを備えない構成でもよい。
また、上述の実施の形態では、ケーブル保持部材３において、かしめ部３３が、各突起部３２における幅方向の両端から延在方向に直交するように且つ互いに対向しないように突出する構成であるが、このような構成に限定されるものではなく、湾曲部がかしめ加工で塑性変形することによりケーブルを保持することがきればよく、かしめ部の形状は任意のものであってよい。例えば、かしめ部が主部から互いに対向するように突出していてもよいし、かしめ部が主部の一方からのみ突出していてもよい。
さらに、上述の実施の形態においては、グランド部３５が連結部３５ａにおいて突起部３２の端部と一体となる構成であるが、このような構成に限定されるものではなく、グランド部が突起部３５と電気的に接続されていれば任意の位置に接続されていてよい。例えば、グランド部３５が薄板部３１と一体となっていてもよい。
本発明に係る一実施の形態であるコネクタ及びこれが挿抜される相手側コネクタの斜視図である。 図１に示すコネクタの分解斜視図である。 図２に示すハウジングを説明するための図である。 図２に示すケーブル保持部材を説明するための図である。 図１に示すコネクタの組み立て手順を説明するための図である。 図１に示すコネクタの組み立て手順を説明するための図である。 図１に示すコネクタの組み立て手順を説明するための図である。
符号の説明
１ コネクタ
２ 端子
３ ケーブル保持部材
４ ハウジング
５ シェル
５ａ 上側シェル
５ｂ 下側シェル
３１ 薄板部
３２ 主部
３３ かしめ部
３５ グランド部
３５ａ 連結部
３５ｂ 接続部
５０ａ〜５０ｅ ケーブル
５１ 信号線
５３、５３ａ 外皮
５６ 芯線
５７ 外皮
６０ シールド材
７１ 端子支持部
７２、７３ 凹部
７４ 変位片
１００ 相手側コネクタ

Claims (7)

  1. 板状の主部と、前記主部から突出した第１の突起部と、前記主部又は前記第１の突起部から突出した第２の突起部とを有する導電性のケーブル保持部材と、
    前記ケーブル保持部材を支持する支持部材と、
    前記支持部材に支持されていると共に、前記ケーブル保持部材に保持されたケーブルの芯線が接合された第１の端子と、
    前記支持部材に支持されていると共に、前記ケーブル保持部材の前記第２の突起部が接合された第２の端子とを備えていることを特徴とするコネクタ。
  2. 前記第１の突起部が、かしめ加工で塑性変形することによって、前記主部上に配置されたケーブルを前記主部との間で挟持することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
  3. 前記支持部材が、
    前記ケーブル保持部材と接触していると共に、前記ケーブルの芯線と前記第１の端子との接合個所を包囲する導電性のシェルを含んでいることを特徴とする請求項１又は２に記載のコネクタ。
  4. 前記ケーブル保持部材を複数備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のコネクタ。
  5. 板状の主部と、
    前記主部から突出した第１の突起部と、
    前記主部又は前記第１の突起部から突出した第２の突起部とを備えていることを特徴とする導電性のケーブル保持部材。
  6. 前記第１の突起部が、かしめ加工で塑性変形することによって、前記主部上に配置されたケーブルを前記主部との間で挟持することを特徴とする請求項５に記載のケーブル保持部材。
  7. 前記第２の突起部が、前記主部又は前記第１の突起部から切り離し可能であることを特徴とする請求項５又は６に記載のケーブル保持部材。
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