JP2010182631A - ケーブルコネクタおよびケーブルコネクタ付きケーブル - Google Patents

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Abstract

【課題】本体部と同軸ケーブルを圧着する圧着部との間でインピーダンス整合を図ることができるケーブルコネクタを提供すること。
【解決手段】内部導体21とこの内部導体21を電磁的に遮蔽する外部導体23を備える同軸ケーブル2の端末部に装着されるケーブルコネクタ1aであって、内部導体21を圧着する圧着片113aが設けられる圧着部112aを有する内導体端子11aと、この内導体端子11aを収容する誘電体13aと、内導体端子11aが収容された誘電体13aを収容し外部導体23に接続される外導体端子12aと、内導体端子11aの圧着部112aの外部寸法を電気的に大きくするための導電性材料からなる略ブロック状の調整用部材3aとを備え、調整用部材3aが内導体端子11aの圧着部112aの外周に接合される。
【選択図】図1

Description

本発明は、ケーブルコネクタおよびケーブルコネクタ付きケーブルに関するものであり、特に好適には、インピーダンス整合が図られたケーブルコネクタおよびこのケーブルコネクタが装着されたケーブル(すなわち、ケーブルコネクタ付きケーブル)に関するものである。
自動車などの車両の内部には、電気装置や電子機器などを相互に接続するためのワイヤーハーネスが配索される。これらの電気装置や電子機器どうしの間で送受信される電気信号は高速化(すなわち、高周波化)されてきている。このため、高周波数の電気信号を安定して送受信可能なように、ワイヤーハーネスを構成する電線にシールドケーブルが用いられることがある。
シールドケーブルの一種として、同軸ケーブルが広く用いられている。一般的な同軸ケーブルは、電気信号の経路として機能する内部導体と、シールド導体として機能する外部導体と、内部導体と外部導体との間に介在する絶縁体と、外部導体を覆う被覆材とを有する。そして、内部導体と絶縁体と外部導体と被覆材とが、同心状に配設される。内部導体には、単数又は複数の導線が適用される。外部導体には、複数の導線が網状に編まれた編組線や、導体からなる箔が適用される。この外部導体が内部導体の周囲を隙間なく覆うことにより、内部導体が電磁気的に遮蔽される。
同軸ケーブルの端末部分に装着されるケーブルコネクタは、一般的に、内部導体に電気的に接続される内導体端子と、外部導体に電気的に接続される外導体端子と、内導体端子と外導体端子との間に介在する誘電体(この誘電体は、所定の誘電率を有する材料により形成される)とを備える。また、ケーブルコネクタは、これら内導体端子、外導体端子、絶縁体を収納するコネクタハウジングを備えることがある。そして、同軸ケーブルの端末部分において、絶縁体が剥ぎ取られて露出した内部導体に、内導体端子が装着される。また、被覆材が剥ぎ取られて露出した外部導体に、外導体端子が装着される。
このようなケーブルコネクタとして、次のような構成が開示されている(特許文献1参照)。特許文献1には、同軸ケーブルの絶縁体と被覆材が剥ぎ取られ、露出した内部導体と外部導体にケーブルコネクタが接続されている構成が開示されている。具体的には、内導体端子の圧着部に内部導体が圧着され、外導体端子の圧着部に外部導体が圧着される。そして、外導体端子と内導体端子は誘電体により電気的に絶縁状態に保持される。
ところで、高周波信号の伝送における同軸ケーブルの特性インピーダンスは、たとえば50Ωなどというように設定されており、接続対象である電気装置や電子装置の回路基板のインピーダンスとの整合(インピーダンスマッチング)が図られている。高周波信号の伝送経路中にインピーダンスが整合していない部分(インピーダンス不整:Impedance Irregularity)が存在すると、当該部分において信号の反射が発生し、伝送効率の低下やノイズの発生などの不具合が生じることがある。特に信号の周波数が高くなるにつれて不具合が生じやすくなる。したがって、ケーブルコネクタと同軸ケーブルとのインピーダンスの整合が図られていることが好ましい。また、ケーブルコネクタの内部に、インピーダンス不整の部分が存在しないことが好ましい。
ケーブルコネクタのインピーダンスは、外導体端子の本体部(=誘電体および内導体端子が収容される部分)の内径と、内導体端子の本体部(=相手方端子に接続する部分)の外径の比を調整することにより、同軸ケーブルの特性インピーダンスとの整合が図られる。しかしながら、内導体端子の圧着部の寸法・形状は、内部導体との電気的な接続信頼性を優先して設定されることが多く、一般的には本体部の外径より小さく設定される。すなわち、外導体端子の本体部の内径と内導体端子の本体部の外径の比と、外導体端子の本体部の内径と内導体端子の圧着部の外径の比は相違する。このため、内導体端子の圧着部におけるインピーダンスと、内導体端子の本体部におけるインピーダンスとが相違し、結果として信号伝送経路にインピーダンス不整が生じていた。
そこで、インピーダンス不整を解消するため、内導体端子の圧着部の外周に筒状の部材を装着する構成が採用されている。このような構成によれば、圧着部の外径を大きくして本体部の外径と略同じにすることができる。したがって、外導体端子の本体部の内径と内導体端子の本体部の外径の比と、外導体端子の本体部の内径と内導体端子の圧着部の外径の比とを略同じとなり、インピーダンスの整合が図られる。
しかしながら、圧着部の外周に筒状の部材を装着する構成は、同軸ケーブルにケーブルコネクタを装着する作業において、内導体端子の圧着部を同軸ケーブルの内部導体に圧着する前に、筒状の部材を同軸ケーブルの絶縁体上に先に通しておく必要がある。このため、作業が繁雑になるという問題点があった。また、筒状の部材を用いる構成では、部品コストの上昇を招くという問題点もあった。
特開2005−197068号公報
上記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、内導体端子の圧着部と本体部との間のインピーダンス不整を小さくすることができるか、もしくはインピーダンス不整を解消することができる(=インピーダンス整合を図ることができる)ケーブルコネクタおよびケーブルコネクタ付きケーブルを提供すること、特に、内導体端子の圧着部におけるケーブルの圧着力を維持しつつ、内導体端子の圧着部と本体部との間のインピーダンス不整を小さくすることができるか、もしくはインピーダンス不整を解消することができるケーブルコネクタおよびケーブルコネクタ付きケーブルを提供すること、または、部品コストの上昇や組み立て作業の複雑化を招くことなく、内導体端子の圧着部と本体部との間のインピーダンス不整を小さくすることができるか、もしくはインピーダンス不整を解消することができるケーブルコネクタおよびケーブルコネクタ付きケーブルを提供することである。
前記課題を解決するため、本発明は、内部導体を有するとともに該内部導体を電磁的に遮蔽する外部導体を有するシールドケーブルの端末部に装着されるケーブルコネクタであって、前記内部導体を圧着する圧着片が設けられる圧着部を有する内導体端子と、前記内導体端子を収容する誘電体と、前記内導体端子が収容された前記誘電体を収容し前記シールドケーブルの外部導体に接続される外導体端子と、前記圧着部の電気的な外部寸法を大きくするために前記圧着部の外周に接合される導電性材料からなる略ブロック状の調整用部材と、を備えることを要旨とするものである。
前記調整用部材は、前記圧着片の長さ寸法と略同じかまたはそれ以上の長さ寸法を有し、前記圧着片の略全長にわたって接合される構成であることが好ましい。
また、前記調整用部材は、前記内導体端子の前記圧着部の外周に、ハンダ付けにより接合されるか、導電性接着剤により接合されるか、溶着されることが好ましい。
本発明は、内部導体を有するとともに該内部導体を電気的に遮蔽する外部導体を有するシールドケーブルと、前記ケーブルコネクタとを備え、前記ケーブルの前記内部導体が前記圧着片により前記圧着部に圧着されるとともに、前記内部導体が圧着された前記内導体端子の前記圧着部の外周に前記調整用部材が接合され、前記調整用部材と前記内導体端子とが電気的に接続されることを要旨とするものである。
本発明によれば、内導体端子の圧着部の外周に調整用部材を接合することによって、内導体端子の圧着部の電気的な外部寸法を大きくすることができる。これにより、内導体端子の圧着部の電気的な外部寸法を、内導体端子の本体部の外部寸法に近付けることができるか、または略同じ寸法にすることができる。このため、内導体端子の圧着部におけるインピーダンスと内導体端子の本体部におけるインピーダンスとの差を小さくすることができるか、または両者のインピーダンスを略同じにすることができる。したがって、内導体端子の本体部と圧着部との間で、インピーダンス不整を小さくすることができるか、またはインピーダンス不整を解消することができる(=インピーダンス整合を図ることができる)。
すなわち、内導体端子の圧着部におけるインピーダンスは、内導体端子の圧着部と調整用部材とを組み合わせた外部寸法(=内導体端子の圧着部の電気的な外部寸法)と、外導体端子の本体部の内径寸法との比に依存する。一方、内導体端子の本体部におけるインピーダンスは、内導体端子の本体部の外部寸法と、外導体端子の本体部の内径寸法との比に依存する。そして、内導体端子の圧着部に調整用部材を接合することにより、内導体端子の圧着部と調整用部材とを組み合わせた外部寸法を大きくし(=内導体端子の圧着部の電気的な外部寸法を大きくし)、内導体端子の本体部の外部寸法との差を小さくすることができるか、または略同じ寸法にすることができる。このような構成によれば、内導体端子の圧着部と調整用部材とを組み合わせた外部寸法と外導体端子の本体部の内径寸法との比と、内導体端子の本体部の外部寸法と外導体端子の本体部の内径寸法との比との差を小さくすることができるか、またはこれらの比を略同じにできる。
したがって、内導体端子の本体部におけるインピーダンスと、内導体端子の圧着部におけるインピーダンスとの差を小さくすることができるか、またはこれらのインピーダンスを略同じにすることができる。このため、内導体端子の本体部と圧着部との間とのインピーダンス不整を小さくすることができるか、またはインピーダンス不整を解消することができる(=インピーダンス整合を図ることができる)。したがって本発明によれば、高周波信号を伝送する場合であっても、伝送効率の低下を防止または抑制することができる。
調整用部材の長さ寸法が、内導体端子の圧着片の長さ寸法(ここでいう長さ寸法とは、同軸ケーブルの軸線方向の寸法をいう)と略同じ寸法か、またはそれより長い寸法であり、圧着片の長さ方向の略全長にわたって接合される構成であれば、内導体端子の圧着片の長さ方向の全長にわたって、インピーダンスを略均一にすることができる。
本発明によれば、内導体端子の圧着部の外周に調整用部材を接合することによって、内導体端子の圧着部の電気的な外部寸法を拡大することができる。すなわち、内導体端子の圧着部の電気的な外部寸法を、現実の外部寸法により制限を受けることなく設定できる。このため、内導体端子の圧着部の現実の寸法形状は、同軸ケーブルの内部導体を圧着するために最適な寸法形状とすることができる。したがって、内導体端子の圧着部におけるケーブルの圧着力を維持しつつ、内導体端子の圧着部と本体部との間のインピーダンス不整を小さくすることができるか、もしくはインピーダンス不整を解消することができる。
調整用部材は、導電性の材料からなり所定の寸法を有するブロック材が適用でき、調整用部材に特別な加工や処理を施す必要はない。このため、市販の各種棒材を所定の長さに切断するだけでよい。したがって、インピーダンス整合を図るために筒状の部材を用いる構成と比較すると、部品コストの削減を図ることができる。
本発明によれば、同軸ケーブルの内部導体を内導体端子の圧着部に圧着した後、調整用部材を内導体端子の圧着部の外周に接合するだけでよい。このため、筒状の部材を用いる構成においては、あらかじめ筒状の部材をケーブルに通しておく必要があるのに対し、本発明においてはそのような必要がない。したがって、筒状の部材を用いる構成に比較して、作業内容を簡単にすることができ、また作業工数の削減を図ることができる。
また、本発明によれば、調整用部材を内導体端子の圧着部の外周に接合するには、ロウ付け(ハンダ付け)や、導電性接着剤を用いる方法や、スポット溶接が適用できる。これらの作業は簡単な作業であるから、作業の複雑化を招かない。
本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタおよび本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタ付きケーブルの端末部の構成を、模式的に示した部分断面図である。 本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタの内導体端子の構成、および内導体端子と同軸ケーブルの内部導体との接続構造を模式的に示した外観斜視図であり、(a)は内部導体を圧着部に圧着する前の状態を示し、(b)は内部導体を圧着部に圧着した状態を示し、(c)はさらに調整用部材を圧着部に接合した状態を示す。 同軸ケーブルの内部導体を本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタの圧着部に圧着する工程を模式的に示した断面図であり、(a)は圧着する前の状態を示し、(b)は圧着した後の状態を示す。 同軸ケーブルの内部導体が圧着された圧着部に調整用部材を接合する構成を示す断面図であって、(a)は、ロウ付けまたは導電性接着剤により接合する構成を示し、(b)スポット溶接により接合する構成を示す。 ケーブルコネクタ付きケーブルの端末部の構成を模式的に示した部分断面図であり、調整用部材が内導体端子の本体部の後端から圧着部の後端までの長さ寸法と略同じ長さ寸法を有する構成を示す。 内導体端子の本体部の後端から圧着部の後端までの長さ寸法と略同じ長さ寸法を有する調整用部材が適用された本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタの内導体端子の構成、および内導体端子と同軸ケーブルの内部導体との接続構造を模式的に示した外観斜視図であり、(a)は内部導体を圧着部に圧着する前の状態を示し、(b)は内部導体を圧着部に圧着した状態を示し、(c)はさらに調整用部材を圧着部に接合した状態を示す。 本発明の第二実施形態にかかるケーブルコネクタと、本発明の第二実施形態にかかるケーブルコネクタ付きケーブルの端末部の構成を模式的に示した部分断面図である。 本発明の第二実施形態にかかるケーブルコネクタの内導体端子と同軸ケーブルの内部導体との接続構造を模式的に示した外観斜視図であり、(a)は内部導体を内導体端子の圧着部に圧着する前の状態を示し、(b)は圧着した状態を示し、(c)はさらに圧着部に調整用部材を接合した状態を示す。
以下に、本発明の各種実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
まず本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタおよびケーブルコネクタ付きケーブルについて説明する。図1は、本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタ1aの構成、および本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタ付きケーブル4aの端末部の構成を、模式的に示した部分断面図である。本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタ1aは、メス型のシールドコネクタである。本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタ付きケーブル4aは、シールドケーブル2と本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタ1aとを備え、シールドケーブル2の端末部に本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタ1aが装着される構成を備える。
なお、説明の便宜上、相手方コネクタに接続する側を、本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタ1aおよびケーブルコネクタ1aの各部材の先端側と称し、その反対側を後端側と称する。図1においては、左側が先端側となり、右側が後端側となる。
シールドケーブル2には、一般的な構成を有する同軸ケーブルが適用される。簡単に説明すると次のとおりである。図1に示すように、同軸ケーブル2は、電気信号の経路として機能する内部導体21と、内部導体21を電磁的に遮蔽する外部導体23と、内部導体21と外部導体23との間に介在する絶縁体22と、外部導体23を覆う被覆材24とを有する。そして、内部導体21と絶縁体22と外部導体23と被覆材24とが同心状に配設される。外部導体23が内部導体21の周囲を隙間なく覆うことにより、内部導体21が外部導体23により電磁気的に遮蔽される。内部導体21には、複数の導線を纏めたものまたは単数の導線が適用される。外部導体23には、複数の導線が網状に編まれた編組線が適用される。絶縁体22および被覆材24には、合成樹脂などが適用される。
図1に示すように、本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタ1aは、内導体端子11aと、外導体端子12aと、誘電体13aと、調整用部材3aとを備える。
外導体端子12aは、内導体端子11aおよび誘電体13aを収納する本体部121aと同軸ケーブル2を圧着するための圧着部122aとを有する。本体部121aは、内部が空洞の略筒状に形成される。圧着部122aには、同軸ケーブル2の外部導体23を圧着するための第一の圧着片123aと、同軸ケーブル2の被覆材24を圧着するための第二の圧着片124aとが設けられる。第一の圧着片123aおよび第二の圧着片124aは、それぞれ舌片状に延出する部位であり、第一の圧着片123aどうしが略平行に対向するように形成されるとともに、第二の圧着片124aどうしが略平行に対向するように形成される。このため圧着部122aは、断面略U字形状に形成される。この外導体端子12aは、金属の板材などからなり、プレス加工などによって図1に示すような形状に形成される。
誘電体13aは、内導体端子11aを外導体端子12aから電気的に絶縁された状態に保持するなどの機能を有する部材である。この誘電体13aの内部には、内導体端子11aを収容可能な開口部が形成される。また、誘電体13aの外周の形状寸法は、外導体端子12aの本体部121aの内部に収納可能に設定される。このため、この誘電体13aは、全体として略筒状の形状を有する。この誘電体13aは、所定の誘電率を有する材料(たとえば合成樹脂材料)などにより形成される。
図2は、内導体端子11aの構成、調整用部材3aの構成、内導体端子11aと同軸ケーブル2の内部導体21との接続構造、および調整用部材3aの接合構造を模式的に示した外観斜視図である。それぞれ、(a)は、内導体端子11aに同軸ケーブル2の内部導体21が圧着される前の状態を示し、(b)は、内導体端子11aの圧着部112aに同軸ケーブル2の内部導体21が圧着された状態を示し、(c)は、内導体端子11aの圧着部112aの外周に調整用部材3aが接合された状態を示す。
内導体端子11aは、相手方コネクタの内導体端子と接続するための本体部111aと、同軸ケーブル2の内部導体21と接続するための圧着部112aとを有する。本体部111aの形状は、相手方コネクタの内導体端子の形状に応じて設定される。たとえば本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタ1aがメス型コネクタであれば、内導体端子11aの本体部111aは、所定の断面形状を有し先端面が相手方コネクタの内導体端子を挿入可能に開口した略筒状に形成される。具体的にはたとえば図2に示すように、内導体端子11aの本体部111aが、先端が開口した四角筒状に形成される。内導体端子11aの圧着部112aは、底面部114aと圧着片113aとを有する。内導体端子11aの圧着片113aは、同軸ケーブル2の内部導体21を圧着部112aに圧着する機能を有する。内導体端子11aの圧着片113aは舌片状に形成される部位であり、一対の圧着片113aが底面部114aの左右両側に略対向するように形成される。このため内導体端子11aの圧着部112aは、全体として断面略U字形状に形成される。この内導体端子11aは、金属の板材などからなり、プレス加工によって図2(特に図2(a)参照)に示すような形状に形成される。
調整用部材3aは、略直方体のブロック状の部材である。調整用部材3aの長さ寸法(ここでは、同軸ケーブル2の軸線方向寸法をいう)は、内導体端子11aの圧着片113aの長さ寸法と略同じ寸法か、それより長い寸法に設定される。幅寸法は内導体端子11aの本体部111aの幅寸法と略同じ寸法に設定される。高さ寸法は、内導体端子11aの本体部111aの高さ寸法から内導体端子11aの圧着部112aの高さ寸法を差し引いた寸法に設定される。すなわち、同軸ケーブル2の内部導体21が圧着された内導体端子11aの圧着部112aに調整用部材3aを重ね合わせた状態において、内導体端子11aの圧着部112aと調整用部材3aの高さ方向の寸法の合計が、内導体端子11aの本体部111aの高さ寸法と略同じ寸法となるように設定される。
調整用部材3aの材質には、金属や導電性樹脂材料などの各種導電性材料が適用できる。たとえば、銅、アルミ、黄銅(真鍮)などが好適に適用できる。
なお、調整用部材3aには、市販の各種金属の棒材や各種導電性樹脂材料の棒材を、前記所定の長さに切断したものが適用できる。
このような部材を有する本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタ1aの組み付け構造、および第一実施形態にかかるケーブルコネクタ付きケーブル4aの組み付け構造は次のとおりである。図1を参照して説明する。同軸ケーブル2の端末部の絶縁体22が剥ぎ取られ、内部導体21が露出する。露出した内部導体21は、内導体端子11aの圧着片113aにより内導体端子11aの圧着部112aに圧着される。そして内部導体21が圧着された内導体端子11aの圧着部112aの外周には、調整用部材3aが接合される。また、同軸ケーブル2の端末部の被覆材24が剥ぎ取られ、外部導体23が露出する。露出した外部導体23は、外導体端子12aの第一の圧着片123aにより外導体端子12aの圧着部122aに圧着される。さらに同軸ケーブル2の端末部において、被覆材24が外導体端子12aの第二の圧着片124aにより外導体端子12aの圧着部122aに圧着される。また、外導体端子12aの本体部121aの内部には誘電体13aが収容され、誘電体13aの内部に形成される開口部には、内導体端子11aが収容される。このため、内導体端子11aは、誘電体13aによって、外導体端子12aから電気的に絶縁された状態で、外導体端子12aの本体部121aの内部に保持される。
次に、本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタ1aを同軸ケーブル2に組み付ける手順(すなわち、本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタ付きケーブル4aの製造方法)について説明する。
まず図2(a)に示すように、同軸ケーブル2の端末部の被覆材24および絶縁体22を剥ぎ取り、外部導体23を露出させるとともに内部導体21を突出させる。具体的には、被覆材24の先端から外部導体23と絶縁体22と内部導体21とを突出させ、外部導体23を所定の長さだけ(たとえば、外導体端子12aの第一の圧着片123aによる圧着のために必要な長さだけ)露出させる。そして外部導体23の先端から絶縁体22を所定の長さだけ突出させ、さらに絶縁体22の先端から内部導体21を所定の長さだけ(たとえば、内導体端子11aの圧着部112aに圧着するための必要な長さだけ)突出させる。
次いで、図2(b)に示すように、突出させた内部導体21を、内導体端子11aの圧着部112aに圧着する。その後、図2(c)に示すように、内部導体21が圧着された内導体端子11aの圧着部112aの外周に、調整用部材3aを接合する。この際、特に図2(c)に示すように、調整用部材3aが、内導体端子11aの圧着片113aの全長にわたって重なるようにする。すなわち、調整用部材3aの一端と圧着片113aの先端とを略一致させるとともに、調整用部材3aの他端と圧着片113aの後端とを略一致させる。
詳しく説明すると次のとおりである。図3は、同軸ケーブル2の内部導体21を内導体端子11aの圧着部112aに圧着する工程を、模式的に示した断面図である。図3(a)は圧着する前の状態を示し、図3(b)は圧着した後の状態を示す。なお、図3(a)は図2(a)に対応し、図3(b)は図2(b)に対応する。
図3(a),(b)に示すように、同軸ケーブル2の内部導体21を内導体端子11aの圧着部112aに圧着する工程には、クリンパ92とアンビル91が用いられる。クリンパ92は、深さが略同じ窪み921を二つ連ねたような左右対象の形状の内面を有している。すなわちクリンパ92の下面(=アンビル91に対向する面)には、左右に二つの窪み921と、これら二つの窪み921が繋がる中央部分に突出部922とが形成される。アンビル91の上面(=クリンパ92に対向する面)は、略円弧状に窪む曲面に形成される。
まず、図3(a)に示すように、クリンパ92とアンビル91との間に、内導体端子11aの圧着部112aを配設する。たとえば内導体端子11aの圧着部112aをアンビル91の上面に載置する。この際、圧着片113aの先端をクリンパ92に対向させ、底面部114aをアンビル91に対向させる。さらに内導体端子11aの圧着部112aに、同軸ケーブル2の内部導体21を配設する。たとえば、同軸ケーブル2の内部導体21を、内導体端子11aの圧着部112aの底面部114aに載置する。
次いで、クリンパ92とアンビル91とを接近させる。たとえばクリンパ92を矢印a(図3(a)参照)の向きに移動させる。クリンパ92がアンビル91に接近すると、図3(b)に示すように、内導体端子11aの左右の圧着片113aが、クリンパ92の左右の窪み921の内周面に接触し、窪み921の内周面に沿って内側に向かって(圧着片113aの先端どうしが接近するように)屈曲する。そして、クリンパ92の中央の突出部922において圧着片113aの先端どうしが突き当たる。これにより、左右の圧着片113aは、それぞれクリンパ92の窪み921の形状に倣った断面略円弧状となる。また、内導体端子11aの圧着部112aの底面部114aは、アンビル91の上面の形状に倣った断面略円弧形状となる。この結果、同軸ケーブル2の内部導体21は、内導体端子11aの圧着片113aにより、内導体端子11aの圧着部112aの底面部114aと圧着片113aに囲まれる領域に圧着される。そして、同軸ケーブル2の内部導体21と内導体端子11aとが電気的に接続される。
同軸ケーブル2の内部導体21を内導体端子11aの圧着部112aに圧着した後、調整用部材3aを内導体端子11aの圧着部112aの外周に接合する。具体的には、断面略円弧状にかしめられた圧着片113aの外周に接合する。調整用部材3aを内導体端子11aの圧着部112aの外周に接合する方法には、ハンダ付け(ロウ付け)や、導電性接着剤を用いた接着や、スポット溶接(たとえば抵抗スポット溶接)がなど適用される。
たとえば内導体端子11aと調整用部材3aとがロウ付け(ハンダ付け)容易な材料(たとえば、銅や黄銅など)により形成される場合には、ロウ付け(ハンダ付け)が好適に適用できる。また、内導体端子11aと調整用部材3aとがロウ付け(ハンダ付け)困難な材料(たとえば、アルミニウム、アルミニウム合金、導電性樹脂材料など)からなる場合には、導電性接着剤による接着が好適に適用できる。導電性接着剤は、市販の各種接着剤が適用でき、その種類は限定されるものではない。導電性接着剤としては、具体的にはたとえば、ドータイト(「ドータイト」は藤倉化成株式会社の登録商標)が適用できる。また、内導体端子11aと調整用部材3aが溶接可能な材料からなる場合には(たとえば金属材料により形成される場合には)、スポット溶接が好適に適用できる。
図4は、内導体端子11aの圧着部112aの外周に調整用部材3aを接合する構成を模式的に示した断面図である。図4(a)はロウ付けによる接合または導電性接着剤による接合を示し、図4(b)はスポット溶接による接合を示す。ロウ付けまたは導電性接着剤を用いる方法においては、4(a)に示すように、調整用部材3aはロウ5a(=調整用部材3aおよび内導体端子11aより低融点の金属。ハンダなど)または導電性接着剤5bにより内導体端子11aの圧着部112aの外周(圧着片113aの外周)に固着する。そして調整用部材3aと内導体端子11aとは、ロウ5aまたは導電性接着剤5bを介して電気的に接続する。スポット溶接を用いる構成においては、図4(b)に示すように、内導体端子11aの圧着部112aと調整用部材3aとを重ね、一対の溶接用電極93により挟んで加圧しつつ電流を流す。これにより内導体端子11aの圧着部112aと調整用部材3aとの間の接触抵抗により接触箇所が発熱して溶融し、溶融した金属によって調整用部材3aが内導体端子11aの圧着部112aの外周に溶着するとともに電気的に接続する。
なお、調整用部材3aを内導体端子11aの圧着部112aの外周に接合する方法は、これらの方法に限定されるものではない。要は、調整用部材3aが内導体端子11aの圧着部112aの外周に固着されるとともに、調整用部材3aが内導体端子11aに電気的に接続される構成であればよい。
次いで、図1に示すように、内導体端子11aの外周に誘電体13aを装着し、装着した誘電体13aの外周に外導体端子12aを装着する。なお、先に外導体端子12aの本体部121aの内部に誘電体13aを収容し、その後、誘電体13aの内部に形成される開口部に内導体端子11aを挿入してもよい。そして、外導体端子12aの圧着部122aに設けられる第一の圧着片123aと第二の圧着片124aとをかしめ(=塑性変形させ)、第一の圧着片123aにより同軸ケーブル2の外部導体23を圧着するとともに、第二の圧着片124aにより同軸ケーブル2の被覆材24を圧着する。第一の圧着片123aにより同軸ケーブル2の外部導体23が外導体端子12aの圧着部122aに圧着されると、外導体端子12aと同軸ケーブル2の外部導体23とが電気的に接続する。また、第一の圧着片123aが同軸ケーブル2の外部導体23を圧着し、第二の圧着片124aが同軸ケーブル2の被覆材24を圧着することにより、外導体端子12aが同軸ケーブル2に結合し、外導体端子12aと同軸ケーブル2との間に所定の結合強度が得られる。
このような工程を経て、本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタ1aが装着された同軸ケーブル2(=第一実施形態にかかるケーブルコネクタ付きケーブル4a)が得られる。
内導体端子11aの圧着部112aにおけるインピーダンスは、内導体端子11aの圧着部112aの外部寸法と外導体端子12aの本体部121aの内径寸法との比に依存する。また、内導体端子11aの本体部111aにおけるインピーダンスは、内導体端子11aの本体部111aの外部寸法と外導体端子12aの本体部121aの内径寸法との比に依存する。このため、内導体端子11aの圧着部112aの外部寸法が本体部111aの外部寸法より小さいと、内導体端子11aの圧着部122aと本体部111aとでインピーダンスが相違することになる。
内導体端子11aの圧着部112aの外周に接合される調整用部材3aは、導電性の材料からなり、かつ内導体端子11aと電気的に接続している。このため、内導体端子11aの圧着部112aの外周に調整用部材3aが接合される構成は、電気的には、内導体端子11aの圧着部112aの外部寸法が調整用部材3aの断面寸法だけ大きくなったのと等しい。すなわち、内導体端子11aの圧着部112aの外周に調整用部材3aを接合することにより、内導体端子11aの圧着部112aの電気的な外部寸法を大きくすることができる。したがって、内導体端子11aの圧着部112aの電気的な外部寸法(=内導体端子11aの圧着部112aと調整用部材3aとを組み合わせた外部寸法)を、内導体端子11aの本体部111aの外部寸法に近付けることができる。
このため、内導体端子11aの圧着部112aの電気的な外部寸法と内導体端子11aの本体部111aの外部寸法との差を小さくすることができ、内導体端子11aの圧着部112aにおけるインピーダンスと、内導体端子11aの本体部111aにおけるインピーダンスとの差を小さくできる。したがって、内導体端子11aの圧着部112aと本体部111aとの間のインピーダンス不整を小さくすることができる。
特に、調整用部材3aの幅寸法が内導体端子11aの本体部111aの幅寸法と略同じ寸法に設定され、内導体端子11aの圧着部112aに接合した状態において内導体端子11aの圧着部112aと調整用部材3aとの高さ寸法の合計が内導体端子11aの本体部111aの高さ寸法と略同じ寸法に設定されると、内導体端子11aの圧着部112aの電気的な外部寸法(=内導体端子11aの圧着部112aと調整用部材3aとを組み合わせた外部寸法)は、内導体端子11aの本体部111aの外部寸法と略等しくなる。このため、内導体端子11aの圧着部112aにおけるインピーダンスと、内導体端子11aの本体部111aにおけるインピーダンスとを、略同じにすることができる。
このような構成によれば、内導体端子11aの本体部111aと圧着部112aとの間で、インピーダンス不整を小さくすることができるか、またはインピーダンス不整を解消することができる。これにより、高周波信号を伝送する場合であっても、内導体端子11aの圧着部112aと本体部111aとの間において信号の反射などが発生することを防止または抑制でき、伝送効率の低下を防止または抑制することができる。
また、調整用部材3aの長さ方向寸法が、内導体端子11aの圧着片113aの長さ寸法と略同じ寸法に設定され、内導体端子11aの圧着片113aの略全長にわたって調整用部材3aが接合されると、内導体端子11aの圧着片113aの全長にわたって均一で、かつ内導体端子11aの本体部111aと略同じインピーダンスにすることができる。
また、内導体端子11aの圧着部112aに調整用部材3aを接合することにより内導体端子11aの圧着部112aの電気的な外部寸法を大きくする構成においては、調整用部材3aの寸法(特に断面寸法)を調整することにより、内導体端子11aの圧着部112aの電気的な外部寸法を調整することができる。このため、内導体端子11aの圧着部112aの現実の寸法形状と電気的な外部寸法を、互いに影響を与えることなく設定することができる。したがって、内導体端子11aの圧着部112aの底面部114aや圧着片113aの現実の寸法形状を、同軸ケーブル2の内部導体21を圧着するために最適な寸法形状にしつつ、内導体端子11aの圧着部112aの電気的な外部寸法を調整することができる。このため、内導体端子11aの圧着部112aにおける同軸ケーブル2の内部導体21の物理的な圧着強度や電気的な接続の信頼性を維持しつつ、内導体端子11aの圧着部112aと本体部111aとのインピーダンス不整を小さくすることができるか、またはインピーダンス不整を解消することができる。
調整用部材3aの長さ方向寸法は、前記寸法に限定されるものではない。たとえば、内導体端子11aの本体部111aの後端から圧着部112aの後端までの長さ寸法と略同じ寸法か、またはこれより長い寸法に設定されてもよい。
図5は、長さ寸法が内導体端子11aの本体部111aの後端から圧着部112aの後端までの長さ寸法と略同じ寸法に設定される調整用部材3a’が適用されたケーブルコネクタ1a’の構成およびケーブルコネクタ付きケーブル4a’の端末部の構成を、模式的に示した部分断面図である。図6は、このような調整用部材3a’が適用された本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタの内導体端子の構成、および内導体端子と同軸ケーブルの内部導体との接続構造を模式的に示した外観斜視図である。それぞれ、(a)は、内導体端子11aに同軸ケーブル2の内部導体21が圧着される前の状態を示し、(b)は、内導体端子11aの圧着部112aに同軸ケーブル2の内部導体21が圧着された状態を示し、(c)は、内導体端子11aの圧着部112aの外周に調整用部材3a’が接合された状態を示す。
図5や図6(a)〜(c)に示すように、前記のような長さ寸法を有する調整用部材3a’は、一端を内導体端子11aの本体部111aの後端と略一致させ、他端を内導体端子11aの圧着部112aの後端と略一致させる。そしてこの位置関係を維持しつつ内導体端子11aの圧着部112aに接合する。また、調整用部材3a’がさらに長い寸法を有する場合には、調整用部材3a’の一端を内導体端子11aの本体部111aの内部に挿入し、他端を内導体端子11aの圧着部112aの後端と略一致させる。そしてこの位置関係を維持しつつ、内導体端子11aの圧着部112aに接合する。
このような構成によれば、図5や図6(a)〜(c)に示すように、内導体端子11aの圧着部112aと調整用部材3a’とを組み合わせた外部寸法が、内導体端子11aの本体部111aの外部寸法と略同じ寸法になる。さらに、内導体端子11aの本体部111aと圧着部112aとの間にも調整用部材3a’が存在するから、内導体端子11aの本体部111aと圧着部112aとの間の部分と調整用部材3a’とを組み合わせた外部寸法と、内導体端子11aの本体部111aの外部寸法が略同じとなる。したがって、内導体端子11aの本体部111aにおけるインピーダンスと、内導体端子11aの圧着部112aにおけるインピーダンスと、内導体端子11aの本体部111aと圧着部112aとの間の部分におけるインピーダンスとが略等しくなる。このため、内導体端子11aの全長にわたってインピーダンスを略均一にすることができ、インピーダンス不整を小さくすることができるか、またはインピーダンス不整を解消することができる。
なお、調整用部材3a,3a’の形状は、前記形状に限定されるものではない。調整用部材3a,3a’の形状は、内導体端子11aの本体部111aの断面形状に応じて適宜設定される。たとえば内導体端子11aの本体部111aの断面形状が略円形の場合には、調整用部材3a,3a’として断面略円形または略半円形のブロック状の部材が適用できる。要は、調整用部材3a,3a’を内導体端子11aの圧着部112aに接合した状態において、内導体端子11aの圧着部112aと調整用部材3a,3a’とを組み合わせた外部寸法および断面形状が、内導体端子11aの本体部111aの外部寸法および断面形状に近くなるか、または略同じになればよい。
調整用部材3a,3a’には、市販の棒材を所定の長さに切断したものが適用できる。そして、調整用部材3a,3a’に特別な加工や処理を施す必要はない。このため、インピーダンス整合を図るために、円筒形状のスリーブを用いる構成に比較して、部品コストの削減を図ることができる。
本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタ1aとして、メス型のシールドコネクタを示したが、オス型のシールドコネクタも適用できる。そこで、本発明の第二実施形態として、オス型のシールドコネクタが適用される構成について、以下簡単に説明する。
図7は、本発明の第二実施形態にかかるケーブルコネクタ1bの構成、および本発明の第二実施形態にかかるケーブルコネクタ付きケーブル4bの端末部の構成を、模式的に示した部分断面図である。図7に示すように、本発明の第二実施形態にかかるケーブルコネクタ1bは、内導体端子11bと、外導体端子12bと、誘電体13bと、調整用部材3bとを有する。
外導体端子12bは、内導体端子11bおよび誘電体13bを収納可能な本体部121bと、同軸ケーブル2を圧着するための圧着部122bとを有する。外導体端子12bの本体部121bは、内部が空洞の略筒状に形成される。外導体端子12bの圧着部122bには、同軸ケーブル2の外部導体23を圧着するための第一の圧着片123bと、同軸ケーブル2の被覆材24を圧着するための第二の圧着片124bとが設けられる。第一の圧着片123bと第二の圧着片124bのそれぞれは、舌片状に延出する部位である。そして、二枚の第一の圧着片123bが略対向するように形成されるとともに、二枚の第二の圧着片124bが略対向するように形成される。このため外導体端子12bの圧着部122bは、断面略U字形状に形成される。この外導体端子12bは、金属の板材などからなり、プレス加工などによって図6に示すような形状に形成される。
誘電体13bは、内導体端子11bを外導体端子12bから電気的に絶縁された状態に保持するなどの機能を有する部材である。この誘電体13bの内部には、内導体端子11bを収容可能な開口部が形成される。また、誘電体13bの外周の形状や寸法は、外導体端子12bの本体部121bの内部に収納可能に設定される。このため、この誘電体13bは、全体として略筒状の形状を有する。この誘電体13bは、所定の誘電率を有する材料(たとえば合成樹脂材料)などにより形成される。
図8は、本発明の第二実施形態にかかるケーブルコネクタ1bの内導体端子11bと同軸ケーブル2の内部導体21との接続構造を模式的に示した外観斜視図である。それぞれ、(a)は、内導体端子11bの圧着部112bに同軸ケーブル2の内部導体21を圧着する前の状態を示し、(b)は、内導体端子11bの圧着部112bに同軸ケーブル2の内部導体21を圧着した状態を示し、(c)は、内部導体21が圧着された内導体端子11bの圧着部112bの外周に調整用部材3bが接合された状態を示す。
内導体端子11bは、相手方コネクタの内導体端子と接続するための本体部111bと、同軸ケーブル2の内部導体21と接続するための圧着部112bとを有する。内導体端子11bの本体部111bの形状は、相手方コネクタの内導体端子の形状に応じて設定される。本発明の第二実施形態にかかるケーブルコネクタ1bがオス型コネクタであれば、所定の断面形状を有する略棒状または略筒状に形成される。たとえば図7に示すように、内導体端子11bの本体部111bが四角柱状に形成されるとともに、相手方コネクタの内導体端子に挿入しやすいように先端部が先細り形状に形成される。内導体端子11bの圧着部112bは、底面部114bと圧着片113bとを有する。圧着片113bは、同軸ケーブル2の内部導体21を圧着するためのものである。圧着片113bは舌片状に形成される部位であり、一対の圧着片113bが底面部の左右両側に略平行に対向するように形成される。このため内導体端子11bの圧着部112bは、全体として断面略U字形状に形成される。この内導体端子11bは、金属の板材などからなり、プレス加工によって図8に示すような形状に形成される。
調整用部材3bは、第一実施形態にかかるケーブルコネクタ1a,1a’の調整用部材3a,3a’と同じ構成のものが適用される。したがって説明は省略する。
このような部材を有する本発明の第二実施形態にかかるケーブルコネクタ1bの構成、および本発明の第二実施形態にかかるケーブルコネクタ付きケーブル4bの端末部の構成は、次のとおりである。図7を参照すると、同軸ケーブル2の端末部において絶縁体22が剥ぎ取られ、内部導体21が露出する。露出した内部導体21は内導体端子11bの圧着片113bにより内導体端子11bの圧着部112bに圧着される。そして同軸ケーブル2の内部導体21が圧着された内導体端子11bの圧着部112bの外周には、調整用部材3bが接合される。また、同軸ケーブル2の端末部において被覆材24が剥ぎ取られ、外部導体23が露出する。露出した外部導体23は、外導体端子12bの第一の圧着片123bにより外導体端子12bの圧着部122bに圧着される。さらに同軸ケーブル2の端末部において、被覆材24が、外導体端子12bの第二の圧着片124bにより外導体端子12bの圧着部122bに圧着される。また、外導体端子12bの本体部111bの内部には誘電体13bが収容され、誘電体13bの内部に形成される開口部には、内導体端子11bが収容される。このため、内導体端子11bは、誘電体13bによって外導体端子12bから電気的に絶縁された状態で、外導体端子12bの本体部111bの内部に保持される。
本発明の第二実施形態にかかるケーブルコネクタ1bを同軸ケーブル2に組み付ける手順は、第一実施形態にかかるケーブルコネクタ1aと同じ手順が適用できる。同軸ケーブル2の内部導体21を、内導体端子11bの圧着部112bに圧着する方法は、第一実施形態にかかるケーブルコネクタ1aと同じ方法が適用できる(図3参照)。内導体端子11bの圧着部112bと調整用部材3bとの接合構造、および調整用部材3bを内導体端子11bの圧着部112bの外周に接合する方法も、本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタ1aと同じ接合構造および方法が適用できる(図4参照)。したがって説明は省略する。
このように、オス型シールドコネクタであっても、メス型シールドコネクタと同様な構成が適用できる。そして第一実施形態にかかるケーブルコネクタ4と同様の作用効果を奏することができる。
以上、本発明の各種実施形態について詳細に説明したが、本発明は、前記各実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変が可能である。たとえば、前記実施形態においては、シールドケーブルとして同軸ケーブルに適用されるケーブルコネクタについて説明したが、他の各種シールドケーブルのケーブルコネクタにも適用できる。
1a、1a’ 本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタ
11a 本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタの内導体端子
111a 本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタの内導体端子の本体部
112a 本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタの内導体端子の圧着部
113a 本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタの内導体端子の圧着片
114a 本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタの内導体端子の底面部
12a 本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタの外導体端子
121a 本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタの外導体端子の本体部
122a 本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタの外導体端子の圧着部
123a 本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタの外導体端子の第一の圧着片
124a 本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタの外導体端子の第二の圧着片
1b 本発明の第二実施形態にかかるケーブルコネクタ
11b 本発明の第二実施形態にかかるケーブルコネクタの内導体端子
111b 本発明の第二実施形態にかかるケーブルコネクタの内導体端子の本体部
112b 本発明の第二実施形態にかかるケーブルコネクタの内導体端子の圧着部
113b 本発明の第二実施形態にかかるケーブルコネクタの内導体端子の圧着片
114b 本発明の第二実施形態にかかるケーブルコネクタの内導体端子の底面部
12b 本発明の第二実施形態にかかるケーブルコネクタの外導体端子
121b 本発明の第二実施形態にかかるケーブルコネクタの外導体端子の本体部
122b 本発明の第二実施形態にかかるケーブルコネクタの外導体端子の圧着部
123b 本発明の第二実施形態にかかるケーブルコネクタの外導体端子の第一の圧着片
124b 本発明の第二実施形態にかかるケーブルコネクタの外導体端子の第二の圧着片
13a 誘電体
2 同軸ケーブル
21 同軸ケーブルの内部導体
22 同軸ケーブルの絶縁体
23 同軸ケーブルの外部導体
24 同軸ケーブルの被覆材
3a、3a’、3b 調整用部材
4a、4a’ 本発明の第一実施形態にかかるケーブルコネクタ付きケーブル
4b 本発明の第二実施形態にかかるケーブルコネクタ付きケーブル
5a ロウ
5b 導電性接着剤
91 アンビル
92 クリンパ
921 クリンパの窪み
922 クリンパの突出部
93 溶接用電極

Claims (4)

  1. 内部導体を有するとともに該内部導体を電磁的に遮蔽する外部導体を有するシールドケーブルの端末部に装着されるケーブルコネクタであって、前記内部導体を圧着する圧着片が設けられる圧着部を有する内導体端子と、前記内導体端子を収容する誘電体と、前記内導体端子が収容された前記誘電体を収容し前記シールドケーブルの外部導体に接続される外導体端子と、前記圧着部の電気的な外部寸法を大きくするために前記圧着部の外周に接合される導電性材料からなる略ブロック状の調整用部材と、を備えることを特徴とするケーブルコネクタ。
  2. 前記調整用部材は、前記圧着片の長さ寸法と略同じかまたはそれ以上の長さ寸法を有し、前記圧着片の略全長にわたって接合されることを特徴とする請求項1に記載のケーブルコネクタ。
  3. 前記調整用部材は、前記内導体端子の前記圧着部の外周に、ハンダ付けにより接合されるか、導電性接着剤により接合されるか、溶着されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のケーブルコネクタ。
  4. 内部導体を有するとともに該内部導体を電気的に遮蔽する外部導体を有するシールドケーブルと、請求項1から請求項3のいずれかに記載のケーブルコネクタとを備え、前記ケーブルの前記内部導体が前記圧着片により前記圧着部に圧着されるとともに、前記内部導体が圧着された前記内導体端子の前記圧着部の外周に前記調整用部材が接合され、前記調整用部材と前記内導体端子とが電気的に接続されることを特徴とするケーブルコネクタ付きケーブル。
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