JP7171293B2 - シールドコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、シールドコネクタに関する。

従来より、電磁波や静電気等の電気的ノイズを遮蔽するために、芯線を被覆する絶縁内皮の外側が編組線又は金属箔等のシールド層で覆われたシールド電線が知られている。このシールド電線において、シールド層の外側は、絶縁シース（絶縁外皮）により被覆されている。シールド電線の電気的な接続にはシールドコネクタが用いられる。

例えば特許文献１には、シールド電線の端子接続構造が開示されている。この端子接続構造は、シールド電線と、内導体端子を誘電体を介在させて収容した外導体端子を設けたシールド端子と、を備えている。シールド電線の端末では、芯線と編組線とが段階的に露出され、芯線に内導体端子が圧着されている。一方、編組線の端末の内周には下敷きとなる金属スリーブが介装され、外導体端子に設けられたバレルが編組線の端末に巻き付くように加締め圧着されている。そして、スリーブには、複数の孔が全周に亘って形成されている。この構成によれば、絶縁内皮の外周部がスリーブの孔に食い込み、当該スリーブに絶縁外皮が引っ掛かることで、絶縁内皮が収縮してその端末が後退することを規制することができる。

特開２０１４－１３７９４１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の手法によれば、シールド層及び絶縁外皮に対するずれを抑制することができず、電線保持力が低いという不都合がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電線保持力に優れるシールドコネクタを提供することにある。

かかる課題を解決するために、本発明に係るシールドコネクタは、芯線、当該芯線の周囲を被覆する絶縁内皮、絶縁内皮の周囲を覆うシールド層、及びシールド層の外周を被覆する絶縁外皮を備えるシールド電線と、絶縁内皮とシールド層との間に設けられるスリーブと、シールド層を圧着固定する第１バレル、及び絶縁外皮を圧着固定する第２バレルを備えるアウター端子と、を有する。この場合、スリーブは、当該スリーブの外周面に、陥没させて段状に薄肉化させた陥没部が形成され、陥没部以外の部位との厚さの相違により段差を形成する凹部を有し、凹部の陥没部には、スリーブの内外を貫通する第１貫通穴が形成され、凹部が絶縁外皮によって覆われた状態で、第２バレルにより凹部上の絶縁外皮が圧着固定され、第２バレルの幅は、凹部の幅よりも狭い。
また、本発明に係る他のシールドコネクタは、芯線、当該芯線の周囲を被覆する絶縁内皮、絶縁内皮の周囲を覆うシールド層、及びシールド層の外周を被覆する絶縁外皮を備えるシールド電線と、絶縁内皮とシールド層との間に設けられるスリーブと、シールド層を圧着固定する第１バレル、及び絶縁外皮を圧着固定する第２バレルを備えるアウター端子と、を有する。この場合、スリーブは、当該スリーブの外周面に、陥没させて段状に薄肉化させた陥没部が形成され、陥没部以外の部位との厚さの相違により段差を形成する凹部を有し、凹部は、スリーブの両端にそれぞれ設けられてスリーブの外周面と接するように折り返された一対の折り返し片により、段差が形成される。凹部の陥没部には、スリーブの内外を貫通する第１貫通穴が形成される。凹部が絶縁外皮によって覆われた状態で、第２バレルにより凹部上の絶縁外皮が圧着固定される。

ここで、本発明において、スリーブは、凹部の非形成領域に設けられて内外を貫通する第２貫通穴を有し、シールド層は、第１バレル及び第２バレルが圧着された状態において、凹部の陥没部の第１貫通穴及び凹部の非形成領域の第２貫通穴に食い込んでいることが好ましい。

また、本発明において、凹部は、スリーブの両端にそれぞれ設けられてスリーブの外周面と接するように折り返された一対の折り返し片により、段差が形成されていることが好ましい。
また、本発明に係る他のシールドコネクタは、芯線、当該芯線の周囲を被覆する絶縁内皮、絶縁内皮の周囲を覆うシールド層、及びシールド層の外周を被覆する絶縁外皮を備えるシールド電線と、絶縁内皮とシールド層との間に設けられるスリーブと、シールド層を圧着固定する第１バレル、及び絶縁外皮を圧着固定する第２バレルを備えるアウター端子と、を有する。この場合、スリーブは、当該スリーブの外周面に、厚さの相違により段差を形成する凹部を有し、凹部は、スリーブの両端にそれぞれ設けられてスリーブの外周面と接するように折り返された一対の折り返し片により、段差が形成されており、凹部が絶縁外皮によって覆われた状態で、第２バレルにより凹部上の絶縁外皮が圧着固定される。

本発明のシールドコネクタによれば、電線保持力の向上を図ることができる。

本実施形態に係るシールドコネクタを示す説明図 スリーブの構造を示す説明図 シールドコネクタの製造工程を示す説明図 スリーブの変形例を示す説明図

以下、本実施形態に係るシールドコネクタ１について説明する。ここで、図１は、本実施形態に係るシールドコネクタ１を示す説明図であり、説明の便宜上、主要な構成については断面の状態で図示されている（後述する図３においても同様）。本実施形態に係るシールドコネクタ１は、自動車等に搭載される各種電装品の制御部にシールド電線３を介して電気的に接続することによって高周波の電気信号を伝送するためのものである。

シールドコネクタ１は、コネクタハウジング（図示せず）と、端子付き電線２と、を有する。

コネクタハウジングは、合成樹脂材等の絶縁材からなり、コネクタハウジングに設けられた所要の空間内に、後述するアウター端子７が収容される。

コネクタハウジングに収容されたアウター端子７の内部には、後述するインナー端子５が配置されている。相手方の接続コネクタの接続端子は、コネクタハウジングに設けられた開口から空間内に挿入されることで、インナー端子５と電気的に接続される。

端子付き電線２は、シールド電線３と、スリーブ４と、インナー端子５と、インナーハウジング６と、アウター端子７と、を有している。

シールド電線３は、導体である芯線３１と、芯線３１の外周を絶縁被覆する絶縁体（絶縁内皮）３２と、絶縁体３２の外周を覆う編組線３３と、編組線３３の外周を絶縁被覆するシース（絶縁外皮）３４とで構成されている。

ここで、編組線３３は、導電性の素線が編まれたものである。編組線３３は、絶縁体３２の外径に合わせた直径を有する筒状に形成されている。編組線３３は、電磁波シールドを施すシールド層であり、芯線３１の長手方向に沿ってほぼ全域、或いは、必要な領域に設けられている。導電性の素線としては、公知の金属素線を用いることができる。

シールド電線３の端末は、その端部から所定の範囲において、絶縁体３２、編組線３３及びシース３４が皮剥きされて、芯線３１が露出した状態となっている。この際、最外周に位置するシース３４は、絶縁体３２及び編組線３３よりも広い範囲にわたって皮剥きされて、編組線３３も露出した状態となっている。

図２は、スリーブ４の構造を示す説明図である。同図において、（ａ）は、スリーブ４の側面図であり、（ｂ）は、スリーブ４の断面図であり、（ｃ）は、スリーブ４の正面図である。スリーブ４は、絶縁体３２と編組線３３との間に設けられている。スリーブ４は、金属製、例えばステンレス鋼より形成されており、絶縁体３２の外周に嵌合される円筒形状を有している。スリーブ４は、編組線３３が露出した領域と、シース３４によって被覆された領域との双方に跨がるような寸法を有している。

スリーブ４は、その外周面４０ａに、厚さの相違により段差を形成する凹部４１を有している。具体的には、図２に示すように、スリーブ４の外周面４０ａには、その外周面４０ａを内側に陥没させて段状に薄肉化させた陥没部４２が設けられている。陥没部４２におけるスリーブ４の厚さＴｓｓは、スリーブ４の一般部（陥没部４２を除いた部位）の厚さＴｓｔよりも薄くなるように設定されている。すなわち、陥没部４２により、スリーブ４の外周面４０ａに、厚さが相違する段差としての凹部４１が形成される。

凹部４１は、例えばスリーブ４の周方向全域にわたって設けられている。ただし、周方向の全域に限らず、周方向にかけて断続的に設けられてもよい。軸方向（芯線３１の延在方向に相当）を基準にスリーブ４を捉えた場合に、凹部４１は、スリーブ４の奥側領域、すなわち、芯線３１の端末から遠い領域（図２において右側の領域）に設けられている。シールド電線３を構成するシース３４の端末は、スリーブ４の中間位置まで到達しており、凹部４１を含むスリーブ４の奥側領域は、シース３４によって覆われた状態となっている。

スリーブ４には、内外を貫通する貫通穴４５が周方向に沿って複数形成されている。個々の貫通穴４５は、スリーブ４の軸方向にかけて横長となる矩形形状を有している。周方向に設けられた複数の貫通穴４５は、スリーブ４の軸方向にかけて複数箇所に配置されている。図２に示す例では、芯線３１の端末側に対応するスリーブ４の端末側領域（図２において左側の領域）に１箇所、スリーブ４の奥側領域に１箇所、合計２箇所に設けられている。このうち、スリーブ４の奥側領域においては、凹部４１の形成領域に設けられている。

なお、貫通穴４５は、上述したような規則性に従って設けることに限定されない。貫通穴４５は、凹部４１の形成領域及びスリーブ４の一般部（凹部４１の非形成領域）にそれぞれ設けられていればよく、スリーブ４の全域に離散的に設けられてもよい。

インナー端子５は、絶縁体３２と編組線３３とが皮剥きされることによって露出された芯線３１の端末に圧着される。インナー端子５は、雌端子であり、相手方の接続コネクタの雄端子（接続端子）が接続される筒状の接続部５１と、芯線３１に圧着される圧着部５２と、を有している。

インナーハウジング６は、絶縁性の樹脂材からなり、その内部にインナー端子５を収容する端子収容部６１を有している。

アウター端子７は、インナーハウジング６の外周を覆いつつ、シース３４が所定区間だけ皮剥きされることによって露出した編組線３３に接続される端子である。このアウター端子７は、コネクタハウジングの空間内に挿入され、係止構造により係止される。アウター端子７は、板状金属部材がプレス加工等を施されることによって所定の形状に形成されている。

アウター端子７は、端子本体７１と、第１バレル７２と、第２バレル７３と、を有している。

端子本体７１は、インナーハウジング６の外周を覆う構造体である。端子本体７１は、インナーハウジング６の外郭に対応した筒形状を有し、筒形状内部の所定位置にインナーハウジング６が係止される。

第１バレル７２は、シールド電線３の編組線３３を圧着固定する。端子本体７１の底壁７１ａは、芯線３１の延在方向に沿って延長しており、第１バレル７２は、底壁７１ａの両側から起立するように設けられた一対のバレル片７２ａから構成されている。この第１バレル７２は、スリーブ４の端末側領域における貫通穴４５と対応する位置に設定されている。一対のバレル片７２ａは、編組線３３の周囲に抱持するように加締められ、編組線３３とスリーブ４とを圧着固定する。

第２バレル７３は、シールド電線３のシース３４を圧着固定する。第２バレル７３は、第１バレル７２と同様、芯線３１に沿って延在する底壁７１ａの両側から起立するように設けられた一対のバレル片７３ａから構成されている。一対のバレル片７３ａは、シース３４の周囲に抱持するように加締められており、シース３４及びその下層の編組線３３とスリーブ４とを圧着固定する。

第２バレル７３は、スリーブ４の外周面４０ａに形成された凹部４１と対応する位置に設定されている。すなわち、第２バレル７３による圧着は、スリーブ４の外周面４０ａの中でもとりわけ凹部４１において行われる。また、バレル片７３ａの幅（芯線３１の延在方向の寸法（以下同じ））は、凹部４１の幅よりも狭くなるように設定されており、加締められた際に、凹部４１の内部へと入り込むことができる。したがって、凹部４１上の編組線３３及びシース３４は、第２バレル７３が加締められることにより、凹部４１の内部で圧着固定される。

以下、本実施形態に係るシールドコネクタ１の製造方法について説明する。ここで、図３は、シールドコネクタ１の製造方法を示す説明図である。

まず、第１工程において、シース３４を芯線３１の端末から第１区間Ｄ１に亘って皮剥きし、次いで、絶縁体３２及び編組線３３を芯線３１の端末から第２区間Ｄ２に亘って除去する（図３（ａ））。ここで、第１区間Ｄ１は、第２区間Ｄ２よりも大きく設定されている。また、第１区間Ｄ１は、シールド電線３にスリーブ４が装着された状態において、シース３４の端末が、スリーブ４の凹部４１よりも芯線３１の端末側に位置するように設定されている。

第２の工程において、シールド電線３にスリーブ４を装着する（図３（ｂ））。スリーブ４の装着は、絶縁体３２と編組線３３との間にスリーブ４を挿入することにより行われる。スリーブ４の挿入にあたっては、編組線３３の端末を一旦折り返し、スリーブ４を絶縁体３２に外嵌した上で、折り返した編組線３３の端末をスリーブ４に沿って初期状態へと復帰させる。

この第２の工程において、スリーブ４は、凹部４１が形成された奥側領域の端部より、絶縁体３２と編組線３３との間に挿入される。そして、スリーブ４は、スリーブ４の外周面４０ａに設けられた凹部４１が編組線３３の端末よりも奥側となる位置まで挿入される。

第３の工程において、インナー端子５を芯線３１の端末に接続し、インナー端子５をインナーハウジング６に収容する。そして、インナーハウジング６をアウター端子７に収容しつつ、当該アウター端子７を、シース３４が第１区間Ｄ１だけ皮剥きされることによって露出した編組線３３に接続する（図３（ｃ））。

具体的には、第１バレル７２の一対のバレル片７２ａを加締め、第１バレル７２により編組線３３を圧着固定する。これにより、第１バレル７２が、編組線３３をスリーブ４の外周面４０ａで保持する。同様に、第２バレル７３の一対のバレル片７３ａを加締め、シース３４を圧着固定する。これにより、第２バレル７３が、シース３４及びその内側にある編組線３３を、スリーブ４の凹部４１の内部で保持する。

また、スリーブ４には複数の貫通穴４５が形成されている。このため、編組線３３は、第１バレル７２及び第２バレル７３が圧着されることで、貫通穴４５に食い込んだ状態となっている。

そして、第４工程において、コネクタハウジングに設けられた所要の空間内に、アウター端子７が収容される。

このように本実施形態に係るシールドコネクタ１は、シールド電線３と、シールド電線３の絶縁体３２と編組線３３との間に設けられるスリーブ４と、編組線３３を圧着固定する第１バレル７２及びシース３４を圧着固定する第２バレル７３を備えるアウター端子７と、を有している。ここで、スリーブ４は、当該スリーブ４の外周面４０ａに、厚さの相違により段差を形成する凹部４１を有し、凹部４１がシース３４によって覆われた状態で、第２バレル７３により凹部４１上のシース３４が圧着固定されている。

この構成によれば、第２バレル７３が、シース３４及びその下層の編組線３３を、スリーブ４の凹部４１の内部で保持することとなる。これにより、第２バレル７３の圧着力を受けて編組線３３及びシース３４がスリーブ４の凹部４１に引っ掛かるので、編組線３３及びシース３４を確実に保持することができる。したがって、電線保持力の増加を図ることができる。

また、本実施形態において、スリーブ４は、凹部４１の形成領域及び凹部４１の非形成領域にそれぞれ設けられ、内外を貫通する貫通穴４５を有している。この場合、編組線３３は、第１バレル７２及び第２バレル７３が圧着されることで、貫通穴４５に食い込んだ状態となっている。

この構成によれば、編組線３３が貫通穴４５に食い込んだ状態となるので、編組線３３が貫通穴４５に引っ掛かる。このため、編組線３３を確実に保持することができ、電線保持力の増加を図ることができる。

また、本実施形態において、第２バレル７３を構成するバレル片７３ａの幅は、凹部４１の幅よりも狭く設定されている。

この構成によれば、バレル片７２ａが凹部４１の内部へと入り込むことができる。これにより、凹部４１上の編組線３３及びシース３４を、凹部４１の内部で確実に圧着固定することができる。したがって、編組線３３を確実に保持することができ、電線保持力の増加を図ることができる。

なお、本実施形態において、凹部４１の段差は、スリーブ４の外周面４０ａを陥没させて段状に薄肉化させた陥没部４２により形成されている。しかしながら、凹部４１は、厚さの相違により段差を形成するものであれば、この形態に限定されるものではない。

図４は、変形例に係るスリーブ４の構造を示す説明図である。同図において、（ａ）は、スリーブ４の側面図であり、（ｂ）は、スリーブ４の断面図であり、（ｃ）は、スリーブ４の正面図である。この変形例に係るスリーブ４は、凹部４１の構造が図２に示すものと相違している。

具体的には、スリーブ４は、その両端に一対の折り返し片４３ａ，４３ｂを有している。一対の折り返し片４３ａ，４３ｂは、スリーブ４の両端から外方へと延出した部位を曲げ加工して、スリーブ４の外周面４０ａと接するように折り返したものである。一対の折り返し片４３ａ，４３ｂは、スリーブ４の周方向にかけて複数設けられている。

図４に示すように、スリーブ４の外表面４０ａにおいて、一対の折り返し片４３ａ，４３ｂが、スリーブ４の一般部（一対の折り返し片４３ａ，４３ｂを除いた部位）に対して肉厚となる。すなわち、一対の折り返し片４３ａ，４３ｂが存在する部位では、スリーブ４の厚さが、折り返し片４３ａ，４３ｂの分だけ増加する。すなわち、折り返し片４３ａ，４３ｂにおけるスリーブ４の厚さＴｓｃは、スリーブ４の一般部の厚さＴｓｔよりも大きな値となる。したがって、一対の折り返し片４３ａ，４３ｂにより、スリーブ４の外周面４０ａに、厚さが相違する段差としての凹部４１が構成される。なお、本実施形態において、「厚さ」とは、スリーブ４の内周面４０ｂから、スリーブ４の外郭を造形する部位までの距離をいい、素材としての板厚に限定されない。

このような構成であっても、第２バレル７３が、編組線３３及びシース３４を、スリーブ４の凹部４１の内部で保持することとなる。これにより、第２バレル７３の圧着力を受けて編組線３３及びシース３４がスリーブ４の凹部４１に引っ掛かるので、編組線３３及びシース３４を確実に保持することができる。これにより、電線保持力の増加を図ることができる。

以上、本発明に係る実施形態を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、本発明の範囲において変更を加えてもよい。

例えば、本実施形態において、芯線は、単一の素線より構成されているが、複数の素線を撚り合せたものを用いてもよい。また、編組線を構成する導電性の素線は、金属素線以外にも、ポリエステル等の樹脂線にＣｕ（銅）めっき仕上げをした素線をスパイラルに巻き付けてなる網目素線等を用いることができる。導電性の素線の種類は特に限定されるものではなく、シールド性能を有するものであればよい。加えて、編組線をシールド層として用いているが、金属箔を用いてもよい。

１ シールドコネクタ
２ 端子付き電線
３ シールド電線
４ スリーブ
５ インナー端子
６ インナーハウジング
７ アウター端子
３１ 芯線
３２ 絶縁体
３３ 編組線
３４ シース
４０ａ 外周面
４０ｂ 内周面
４１ 凹部
４２ 陥没部
４３ａ 折り返し片
４３ｂ 折り返し片
４５ 貫通穴
５１ 接続部
５２ 圧着部
６１ 端子収容部
７１ 端子本体
７１ａ 底壁
７２ 第１バレル
７２ａ バレル片
７３ 第２バレル
７３ａ バレル片
Ｄ１ 第１区間
Ｄ２ 第２区間

Claims (4)

1. 芯線、当該芯線の周囲を被覆する絶縁内皮、前記絶縁内皮の周囲を覆うシールド層、及び前記シールド層の外周を被覆する絶縁外皮を備えるシールド電線と、
   前記絶縁内皮と前記シールド層との間に設けられるスリーブと、
   前記シールド層を圧着固定する第１バレル、及び前記絶縁外皮を圧着固定する第２バレルを備えるアウター端子と、を有し、
   前記スリーブは、当該スリーブの外周面に、陥没させて段状に薄肉化させた陥没部が形成され、前記陥没部以外の部位との厚さの相違により段差を形成する凹部を有し、
   前記凹部の前記陥没部には、前記スリーブの内外を貫通する第１貫通穴が形成され、
   前記凹部が前記絶縁外皮によって覆われた状態で、前記第２バレルにより前記凹部上の前記絶縁外皮が圧着固定され、
   前記第２バレルの幅は、前記凹部の幅よりも狭い
   シールドコネクタ。
2. 芯線、当該芯線の周囲を被覆する絶縁内皮、前記絶縁内皮の周囲を覆うシールド層、及び前記シールド層の外周を被覆する絶縁外皮を備えるシールド電線と、
   前記絶縁内皮と前記シールド層との間に設けられるスリーブと、
   前記シールド層を圧着固定する第１バレル、及び前記絶縁外皮を圧着固定する第２バレルを備えるアウター端子と、を有し、
   前記スリーブは、当該スリーブの外周面に、陥没させて段状に薄肉化させた陥没部が形成され、前記陥没部以外の部位との厚さの相違により段差を形成する凹部を有し、
   前記凹部は、前記スリーブの両端にそれぞれ設けられて前記スリーブの外周面と接するように折り返された一対の折り返し片により、段差が形成され、
   前記凹部の前記陥没部には、前記スリーブの内外を貫通する第１貫通穴が形成され、
   前記凹部が前記絶縁外皮によって覆われた状態で、前記第２バレルにより前記凹部上の前記絶縁外皮が圧着固定される
   シールドコネクタ。
3. 前記スリーブは、前記凹部の非形成領域に設けられて内外を貫通する第２貫通穴を有し、
   前記シールド層は、前記第１バレル及び前記第２バレルが圧着された状態において、前記凹部の前記陥没部の前記第１貫通穴及び前記凹部の前記非形成領域の前記第２貫通穴に食い込んでいる
   請求項１又は請求項２記載のシールドコネクタ。
4. 芯線、当該芯線の周囲を被覆する絶縁内皮、前記絶縁内皮の周囲を覆うシールド層、及び前記シールド層の外周を被覆する絶縁外皮を備えるシールド電線と、
   前記絶縁内皮と前記シールド層との間に設けられるスリーブと、
   前記シールド層を圧着固定する第１バレル、及び前記絶縁外皮を圧着固定する第２バレルを備えるアウター端子と、を有し、
   前記スリーブは、当該スリーブの外周面に、厚さの相違により段差を形成する凹部を有し、
   前記凹部は、前記スリーブの両端にそれぞれ設けられて前記スリーブの外周面と接するように折り返された一対の折り返し片により、段差が形成されており、
   前記凹部が前記絶縁外皮によって覆われた状態で、前記第２バレルにより前記凹部上の前記絶縁外皮が圧着固定される
   シールドコネクタ。

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