JP4082710B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、ケーブルの芯線と接続するコンタクトの端子部を備えているコネクタに関する。

先行技術１としては、筐体に出力コネクタの接地端子となる外導体を設け、コネクタピンを嵌合した絶縁樹脂の先端の鈎の内側に突起を設け、絶縁樹脂を外導体の内部に嵌合すると突起が中心コネクタピンの先端を押し上げ回路基板の出力端子に接続される出力コネクタが開示されている（例えば、特許文献１を参照）。

先行技術２としては、同軸コードの中心導体の先端を圧着接続する中心導体接続体を有し、中心導体を圧着させる位置の外部導体接続体の円筒面に、対向して２個の開口が設けられ、外部導体接続部に外接し、開口を塞ぐように管長を延長させた加締（かしめ）管を用いる同軸コネクタが知られている（例えば、特許文献２を参照）。

先行技術３としては、円筒部の先端の孔開口面を円筒軸に垂直な面に対して傾斜させ、開口の周線からはそれより前の円筒部外面へ向かって傾斜面として先端が鋭角な刃形部が形成されているコネクタ接続用スリーブが知られている（例えば、特許文献３を参照）。

このスリーブは、刃形部を先頭として円筒部を同軸ケーブルの銅箔テープとシールド線の間に差し込むものである。

特開平９−２８３２３２号公報 実開平２−６９４８４号公報 特開２００６−３２０２９号公報

特許文献１では、絶縁樹脂を外導体の内部に嵌合すると、突起が中心コネクタピンの先端を押し上げ回路基板の出力端子に接続される構成となっているので、筐体と絶縁樹脂との２体の部品を必要とすることから、部品点数が多くなり、組み立てが複雑なものとなってしまうという問題がある。

特許文献２では、同軸コードの中心導体の先端と中心導体接続体とを半田によって接続する場合には１個の開口があればよいが、1個の開口を塞ぐために管長を延長させた加締管を要するという問題がある。

特許文献３では、スリーブの鋭角な刃形部が、銅箔テープやシールド線を変形させてしまう恐れがあり、銅箔テープやシールド線の変形を手直しした後、再度、同軸ケーブルに装着するという手間がかかるという問題がある。

それ故に、本発明の課題は、芯線と端子部とを所定位置に確実に位置決めでき、部品点数を削減できるコネクタを提供することにある。

また、本発明の他の課題は、圧着接続及び半田による半田接続の両方で接続できるコネクタを提供することにある。

本発明は、ケーブルと接続するコネクタにおいて、前記ケーブルの絶縁体によって保持されている芯線と接続するコンタクトと、該コンタクトを保持するハウジングと、前記絶縁体の外周上に配設されているシールド線と接続する外部導体とを有し、前記コンタクトは、前記一軸方向に備えられかつ前記一軸と交差する方向の断面において断面略Ｕ字状に形成されている端子部を有し、前記外部導体は、前記ケーブルを挿入する際に前記ケーブルの前記絶縁体と当接することにより前記芯線を前記端子部に向けてガイドし前記端子部の前記断面略Ｕ字状内に位置決めするガイド部を有するコネクタであることを最も主要な特徴とする。

本発明のコネクタによれば、ケーブルの芯線をコンタクトの端子部に向けてガイドし位置決めするガイド部を外部導体に形成したことから、芯線と端子部とを結線するように端子部の所定位置に導く際に、芯線が端子部から外れてしまうことを防ぐことができる。

また、ケーブルの芯線をコンタクトの端子部に向けてガイドし位置決めするガイド部を外部導体に形成したことから、芯線と端子部とを結線し接続した際に、ケーブルの絶縁体をガイド部によって押圧してケーブルを外部導体内で保持するように構成することができるため、ケーブルの一端部を外部導体によって確実に保持することができる。

また、本発明のコネクタによれば、ケーブルの芯線をコンタクトの端子部に向けてガイドし位置決めするガイド部を外部導体に形成したことから、ハウジングを２体に分割する構成を必要としないので、部品点数を削減できる。

さらに、本発明のコネクタによれば、ガイドし位置決めするガイド部を外部導体に形成したことから、芯線と端子部とを結線するように端子部の所定位置に導くことができるので、芯線と端子部とを結線する際に、芯線と端子部の圧着による結線や端子部と芯線とを半田によって半田付けして接続することができる。

本発明のコネクタは、ケーブルと接続するコネクタにおいて、前記ケーブルの絶縁体によって保持されている芯線と接続するコンタクトと、該コンタクトを保持するハウジングと、前記絶縁体の外周上に配設されているシールド線と接続する外部導体とを有し、前記コンタクトは、前記一軸方向に備えられかつ前記一軸と交差する方向の断面において断面略Ｕ字状に形成されている端子部を有し、前記外部導体は、前記ケーブルを挿入する際に前記ケーブルの前記絶縁体と当接することにより前記芯線を前記端子部に向けてガイドし前記端子部の前記断面略Ｕ字状内に位置決めするガイド部を有することにより実現した。

図１及び図２は、本発明に係るコネクタの実施例１を示している。図１は、コネクタを側面で縦方向に断面した状態を示している。図２は、コネクタを同軸ケーブルの一端部が挿入される方向から見た正面図である。

図１及び図２を参照して、コネクタ１は、一軸Ｘ（図１を参照）方向に延びている導電性のコンタクト１１と、コンタクト１１を保持している絶縁性のハウジング２１と、コンタクト１１及びハウジング２１を覆うようにハウジング２１を保持している筒形状の外部導体３１とを有する。

コンタクト１１は、図３にも示すように、一軸Ｘ方向へ延びている保持部１３と、保持部１３の一端から一軸Ｘ方向へ延びている接触部１５と、保持部１３の他端から一軸Ｘ方向へ延びている端子部１７とを有している。

端子部１７は、一軸Ｘ方向へ延びている底部１７ａと、底部１７ａの一軸Ｘと平行な二辺から互いに対向するように延びている一対の圧着部１７ｂ，１７ｂとを有している。

したがって、端子部１７は、一軸Ｘと交差する方向の断面において見ると、断面略Ｕ字状を呈しており、図１に示した一軸Ｘ−Ｘは、底部１７ａ及び一対の圧着部１７ｂ，１７ｂの断面略Ｕ字状内に位置する。このような端子部１７は、一般にバレルと呼ばれている。なお、コンタクト１１は、薄い導電板をコンタクト１１の展開形状に打ち抜いた後に、曲げ加工を施すことによって作ることができる。

ハウジング２１は、樹脂材料によって作られており、円柱形状を呈している。ハウジング２１には、図１に示した一軸Ｘを含みかつ一軸Ｘ方向へ貫通する保持孔２３が形成されている。保持孔２３には、コンタクト１１の保持部１３が挿通されて保持されている。

ハウジング２１の一軸Ｘと交差する一側面２１ａ上には、コンタクト１１の接触部１５が一軸Ｘ方向へ延びている。ハウジング２１の一軸Ｘにおいて一側面２１ａに対向している他側面２１ｂ上には、コンタクト１１の端子部１７が一軸Ｘ方向に延びている。

外部導体３１は、ハウジング２１を保持する第１筒部３３と、第１筒部３３の直径よりも小さい直径となっている第２筒部３５と、第１及び第２筒部３３，３５を一軸Ｘ方向で接続しているテーパー形状の第３筒部３７とを有する。

第１乃至第３筒部３３，３５，３７は、図１に示したように、共通する一軸Ｘをもって一軸Ｘ上に位置している。第１筒部３３内には、一軸Ｘの中間部分にハウジング２１が保持されている。第１筒部３３の一側部分は、図示しない相手側コネクタが嵌合する嵌合部３９となっている。嵌合部３９の内側には、第１筒部３３と間隔をもって接触部１５が位置されている。相手側コネクタが嵌合部３９に嵌合した時に、相手側コネクタは、接触部１５と嵌合部３９とに接触する。

さらに、第１筒部３３内には、ハウジング２１の他側面２１ｂから第３筒部３７側へ延びている端子部１７が、第１筒部３３と間隔をもって位置している。端子部１７は、ハウジング２１の他側面２１ｂから一軸Ｘ方向で第３筒部３７側へ延びている。

第１筒部３３の他側部分には、一軸Ｘと直交する直交軸Ｙの上部壁に形成されている第１開口部３３ａと、一軸Ｘと直交する直交軸Ｙ方向の下部壁に形成されている第２開口部３３ｂとが形成されている。

第１開口部３３ａには、一対の端子部１７の断面略Ｕ字状の部分の先端及び内面が見えるように位置している。第２開口部３３ｂには、端子部１７の底部１７ａの外面及び断面略Ｕ字状の部分の外面が見えるように位置している。

第２筒部３５には、第２開口部３３ｂと周方向で同じ位置にガイド部３５ａが形成されている。ガイド部３５ａは、第２筒部３５の壁の一部を切り起こして形成されており、第２筒部３５の壁の一部を切り起すことにより第２筒部３５内へ突出している。また、第２筒部３５の壁には、ガイド部３５ａを切り起こすことによって開けられた切り起こし孔３５ｂが形成されている。

図４は、コネクタ１に挿入されて接続する同軸ケーブル４１を示している。同軸ケーブル４１は、銅のような金属細線を撚り合せた芯線４３と、芯線４３を保持している樹脂材からなる絶縁体４５と、絶縁体４５の外周を覆っている銅のような金属細線を編み込むことによって作られているシールド線４７と、シールド線４７上を覆っている樹脂材からなる絶縁性の外被体４９とを有する。

コネクタ１に同軸ケーブル４１を接続する前には、コネクタ１と接続する同軸ケーブル４１の一端部における芯線４３、一端部の絶縁体４５及びシールド線４７のそれぞれが露出するように剥ぎ取り、図５に示すように、シールド線４７を絶縁体４５から離すように広げておく。

なお、外部導体３１の第２筒部３５の内径は、同軸ケーブル４１の絶縁体４５の直径よりも若干大きい内径寸法に設定されている。即ち、第２筒部３５の内径を絶縁体４５の直径よりも若干大きくすることで、第２筒部３５に絶縁体４５を円滑に挿入しやすいようにしている。

以下、図５に示した同軸ケーブル４１をコネクタ１に接続する作業について説明する。コネクタ１の第２筒部３５には、図１に示した第２筒部３５の挿入口３５ｄへ、図５に示した同軸ケーブル４１の芯線４３を前方として同軸ケーブル４１の一端部を挿入する。同軸ケーブル４１は、第２筒部３５に挿入された初期状態では、絶縁体４５がガイド部３５ａに到達していないので、一軸Ｘ方向へ挿入されていく。

さらに、同軸ケーブル４１を第２筒部３５内へ挿入していくと、同軸ケーブル４１の絶縁体４５の外周面の一部がガイド部３５ａによって押されながら摺動する。この際、図６に示すように、絶縁体４５は、第１開口部３３ａ側へ撓み、一軸Ｘとはずれた位置に傾きながら挿入されていくので、芯線４３も第１開口部３３ａ側へ傾きながら挿入されていく。

したがって、第１筒部３３内に同軸ケーブル４１の芯線４３を挿入し所定位置で挿入が完了したときには、端子部１７の断面略Ｕ字状内である一対の圧着部１７ｂ、１７ｂ間及び底部１７ａの内側の所定位置である上方寄りに余裕をもって芯線４３を位置させることができる。

ガイド部３５ａは、芯線４３及び絶縁体４５を挿入する際に、芯線４３が圧着部１７ｂ、１７ｂの所定範囲内に位置せずに端子部１７の先端面に突き当ってしまうことや、端子部１７の外側へ位置してしまうことを防ぐ役目を果す。

また、ガイド部３５ａは、絶縁体４５の径に合わせて第２筒部３５の径を精度よく製作できないため、第２筒部３５にガイド部３５ａを形成することにより、ガイド部３５ａによって絶縁体４５を位置決めさせるようにしたものである。

同軸ケーブル４１の芯線４３を端子部１７に位置させた後は、図６及び図７に示すように、第１開口部３３ａ内へ周知な圧着工具であるクリンパー５１を下降させ、第２開口部３３ｂ内へアンビル５３を上昇させて底部１７ａに当接させる。その後、図８に示すように、クリンパー５１のアーチ部５１ａによって圧着部１７ｂ，１７ｂを丸め込むようにして芯線４３と端子部１７とを圧着し結線することによって接続する。

ガイド部３５ａは、同軸ケーブル４１の芯線４３と端子部１７とを結線した後、切り欠き孔３５ｂを通して専用治具（図示せず）によって変形させて絶縁体４５を押圧させるようにすることで、絶縁体４５を保持する保持手段としても用いることができる。

さらに、同軸ケーブル４１の芯線４３及び絶縁体４５を第２筒部３５に挿入する際には、第２筒部３５の外側にシールド線４７を位置させる。シールド線４７上には、割りスリーブ形状の保持部材６１を被せ、加締治具（図示せず）によって保持部材６１を外側から押圧するように加締ることにより、シールド線４７と外部導体３１とを押し付けてグランド接続する。

なお、同軸ケーブル４１の絶縁体４５は、保持部材６１によっても保持できるので、第２筒部３５の壁を切り起こしてガイド部３５ａ及び切り欠き孔３５ｂを形成する代わりに、ガイド部３５ａを第２筒部３５の壁を外面から内面へ凸状に押し出し加工して突出させるようにしてもよい。この際、シールド線４７上には、リング状の保持部材を装着するようにしてもよい。

また、同軸ケーブル４１の芯線４３を端子部１７に位置させた後は、第１開口部３３ａから芯線４３を端子部１７に半田治具を用いて半田を流し込み、芯線４３と端子部１７とを半田接続することもできる。なお、半田接続する場合には、外部導体３１の第２開口部３３ｂを形成する必要はない。

さらに、芯線４３と端子部１７とを半田付けする構成では、端子部１７の圧着部１７ｂ，１７ｂがなく、底部１７ａのみの形状であってもよく、底部１７ａが平板であっても、ガイド部３５ａによって芯線４３を平板上に確実に位置させることができるので、半田付けも容易に行うことができる。

図９は、図６に示した保持部材６１の変形例を示している。図１０は、図９に示した保持部材１４１を示している。なお、図９に示したコネクタ１及び同軸ケーブル４１は、図１乃至図８によって説明したコネクタ１及び同軸ケーブル４１と同じものであるから説明を省略する。

図９及び図１０を参照して保持部材１４１は、すり割りスリーブ形状の加締部１６１と、加締部１６１の一端から一対の接続部１６３ａ、１６３ｂを介して接続されている平板状の一対の遮蔽部１６５ａ，１６５ｂとを有している。

加締部１６１には、スリット１７１が形成されている。なお、図６に示した保持部材６１は、加締部１６１と同じ形状のものでもよく、第２筒部３５上のシールド線４７を加締め保持する。

一方の遮蔽部１６５ａは、同軸ケーブル４１の芯線４３とコンタクト１１の圧着部１７とを結線し接続した後、第１開口部３３ａを遮蔽する。同時に、他方の遮蔽部１６５ｂは第２開口部３３ｂを遮蔽する。

なお、前述した半田による端子部１７と芯線４３とを半田付けによって接続する場合には、第２開口部３３ｂは必要ないので、一方の遮蔽部１６５ａのみを有する保持部材１４１を用いる。また、一対の遮蔽部１６５ａ，１６５ｂは、平板形状に限らず、第１筒部３３の周面に沿った円弧状の板であってもよい。なお、保持部材１４１は、薄い導電板を保持部材１４１の展開形状に打ち抜いた後、曲げ加工を施すことによって作ることができる。

図１１及び図１２は、図１に示したコネクタ１の変形例を示している。なお、コネクタ１は、図１に示したコネクタ１と第２筒部３５の先端部を除く部分が同じであるため、同じ部分には同じ符号を付して説明を省略する。

同軸ケーブル４１は、絶縁体４５の外周面に銅テープのようなシールドテープ４６が巻かれている構成以外は、図４及び図５に示した同軸ケーブル４１と同じものであるため、同じ部分には同じ符号を付して説明を省略する。

コネクタ１１の第２筒部３５の先端の挿入口３５ｅは、ガイド部３５ａが形成されている側である下部が上部よりも前方に突き出すように傾斜しており、一軸Ｘ（図１を参照）と直交する面に対して一側に傾斜している部分（第１の部分）３５ｅ´と、挿入口３５ｅの下部において一軸Ｘに対し他側に傾斜して挿入口３５ｅへ延びている傾斜部（第２の部分）３５ｆとを有する。

シールドテープ４６が巻かれている絶縁体４５は、第２筒部３５に挿入される際に、第２筒部３５の先端の挿入口３５ｅが前方となるように挿入口３５ｅが傾斜しているので、最初に下部側の挿入口３５ｅの傾斜部３５ｆ側の挿入口３５ｅにシールドテープ４６の一箇所を誘い込んだ後に、徐々にシールドテープ４６の部分が誘われて挿入される。

したがって、挿入口３５ｅは、シールドテープ４６が変形することを防止する役目を果たす。

本発明は、同軸ケーブルに限らず、絶縁体に芯線が保持されているケーブルを接続するコネクタとして、さらに複数の同軸ケーブルにより高周波の電気信号を伝送するための高周波用のコネクタとしての用途にも適用できる。

本発明に係るコネクタの実施例１を示す側断面図である。 図１に示したコネクタを左側から見た状態の正面図である。 図１に示したコネクタのコンタクトを示す斜視図である。 図１に示したコネクタに接続する同軸ケーブルの一端側を示す斜視図である。 図４に示した同軸ケーブルの一端側をコネクタに接続する前の状態をシールド線のみ断面して示した側面図である。 図１に示したコネクタと図５に示した同軸ケーブルの一端側との接続途中の状態を圧着治具とともに示した側断面図である。 図６に示したコネクタと圧着治具とを図６のVII-VII線によって断面した断面図である。 図７に示したコネクタと図５に示した同軸ケーブルの芯線とを接続した後の状態を示す側断面図である。 図１に示したコネクタと図５に示した同軸ケーブルとを接続後の状態を圧着部品とともに示した側断面図である。 図９に示した圧着部品を示した斜視図である。 図１に示したコネクタの変形例を同軸ケーブルの一端側とともに示した側断面図である。 図１１に示したコネクタの一端側及び同軸ケーブルの一端側の一部を接続途中の状態で拡大して示した側断面図である。

符号の説明

１ コネクタ
１１ コンタクト
１３ 保持部
１５ 接触部
１７ 端子部
１７ａ 底部
１７ｂ 圧着部
２１ ハウジング
３１ 外部導体
３３ 第１筒部
３３ａ 第１開口部
３３ｂ 第２開口部
３５ 第２筒部
３５ａ ガイド部
３５ｂ 切り起こし孔
３５ｄ,３５ｅ 挿入口
３５ｅ´ 部分（第１の部分）
３５ｆ 傾斜部（第２の部分）
３７ 第３筒部
３９ 嵌合部
４１ 同軸ケーブル
４３ 芯線
４５ 絶縁体
４７ シールド線
４９ 外被体
６１，１４１ 保持部材
１６１ 加締部
１６３ａ、１６３ｂ 接続部
１６５ａ，１６５ｂ 遮蔽部
Ｘ 一軸

Claims (5)

1. ケーブルと接続するコネクタにおいて、
   前記ケーブルの絶縁体によって保持されている芯線と接続するコンタクトと、該コンタクトを保持するハウジングと、前記絶縁体の外周上に配設されているシールド線と接続する外部導体とを有し、
   前記コンタクトは、前記一軸方向に備えられかつ前記一軸と交差する方向の断面において断面略Ｕ字状に形成されている端子部を有し、
   前記外部導体は、前記ケーブルを挿入する際に前記ケーブルの前記絶縁体と当接することにより前記芯線を前記端子部に向けてガイドし前記端子部の前記断面略Ｕ字状内に位置決めするガイド部を有することを特徴とするコネクタ。
2. 請求項１記載のコネクタにおいて、前記外部導体は、第１筒部と、該第１筒部に接続され前記ケーブルを挿入可能な第２筒部とを有し、前記第１筒部と前記第２筒部とは、共通な前記一軸上にあり、前記第２筒部は前記第１筒部よりも径が小さく、前記外部導体は、前記第１筒部と前記第２筒部との間を結ぶテーパー形状の第３筒部を有し、前記第１筒部、前記第２筒部、及び前記第３筒部は共通の前記一軸上にあることを特徴とするコネクタ。
3. 請求項１記載のコネクタにおいて、前記外部導体は、第１筒部と、該第１筒部に接続され前記ケーブルを挿入可能な第２筒部とを有し、前記第１筒部と前記第２筒部とは、共通な前記一軸上にあり、前記ガイド部は、前記第２筒部の一部を内側に切り起こすことにより形成されたものであることを特徴とするコネクタ。
4. 請求項１記載のコネクタにおいて、前記外部導体は、第１筒部と、該第１筒部に接続され前記ケーブルを挿入可能な第２筒部とを有し、前記第１筒部と前記第２筒部とは、共通な前記一軸上にあり、前記第２筒部は、前記ケーブルを挿入するための挿入口を有し、前記挿入口は前記一軸に対し傾斜した部分を有することを特徴とするコネクタ。
5. 請求項１記載のコネクタにおいて、前記外部導体は、第１筒部と、該第１筒部に接続され前記ケーブルを挿入可能な第２筒部とを有し、前記第１筒部と前記第２筒部とは、共通な前記一軸上にあり、前記第２筒部は、前記ケーブルを挿入するための挿入口を有し、前記挿入口は、前記一軸に対し一側に傾斜した第１の部分と、前記一軸に対し他側に傾斜した第２の部分とを有することを特徴とするコネクタ。

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