JP2003297498A - シースケーブル用コネクタ端子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単に製造することが出来、小形で複数のシ
ースケーブル２を取り扱うのに都合が良く、しかも高信
頼性を得る。 【解決手段】 シースケーブル用コネクタ端子は、セラ
ミック製のスリーブ１と、先端から導電線３が露出さ
れ、この導電線３が露出された先端部分が前記スリーブ
１の一端からその内部に挿入されて気密にシールされた
シースケーブル２と、前記スリーブ１の他端に嵌め込ま
れ、気密にシールされた金属パイプ４と、この金属パイ
プ４の中に嵌合され、気密にシールされると共に、前記
スリーブ１の中で前記シースケーブル２の導電線３に接
続された金属製の端子ピン７と、前記金属パイプ４の外
側に嵌め込まれ、基部１０をカシメて同金属パイプ４に
固定されたコンタクトピン９とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステンレス等の金
属シースの中に導電線を収納し、その中にマグネシア等
の無機絶縁材粉末を充填して絶縁した構造を有するシー
スケーブルについて、その端部に設けたコネクタ端子に
関する。特に、真空中や放射線環境下において使用する
のに適しており、しかも製作の容易性と信頼性の確保を
両立し、しかも小形のシースケーブル用コネクタ端子に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来におけるこの種のシースケーブル用
コネクタ端子は、シースケーブルの端部にセラミック端
子を接続し、樹脂絶縁材等で覆われたいわゆるソフトケ
ーブルを前記コネクタ端子に接続し、このソフトケーブ
ルを市販のコネクタ端子に接続している。この市販のコ
ネクタ端子は、円筒形のアウターケースを有するもの
で、その中心に絶縁状態でピン状のセンターコンタクト
を配置したものである。前記のソフトケーブルは、この
センターコンタクトに接続される。

【０００３】前記の市販のコネクタ端子は、ステンレス
等の金属製からなる円筒形のアウタケースを有し、セン
ターコンタクトは、このアウタケース内にアルミナ等の
セラミック絶縁材を介して保持される。この市販のコネ
クタ端子は、その先端に他のコネクタ端子を着脱自在に
嵌め込み、前記センターコンタクトを介して前記シース
ケーブルを他のケーブルと接続するものである。

【０００４】半導体製造装置のような真空装置の真空チ
ャンバ内では、基板や分子線源の加熱等にヒータが使用
されている。また、真空チャンバ内では、トランスファ
ーロッドやその他のアクチュエータも使用されている。
これらのヒータやアクチュエータには、電気が供給さ
れ、そのため真空チャンバ内に配線を施す必要がある。
これまで、真空チャンバ内での配線の接続はできるだけ
避けられてきたが、真空装置の設計の柔軟性等の観点か
ら真空チャンバ内でケーブルを接続する要請が高まって
おり、そのための真空雰囲気内コネクタの開発が必要で
ある。

【０００５】真空チャンバ内では、分子密度が小さくな
り、ガス分圧が低下するに従って材料表面からの分子放
出が無視できなくなる。そのため、ターボ分子ポンプ等
による真空チャンバ内の分子の排出と共に、真空チャン
バを高温で加熱し、真空チャンバ内部に存在する固体表
面から予め分子を放出させてしまう、いわゆるベーキン
グが行われる。そのため、真空チャンバ内で使用する材
料には、耐熱性が要求される。

【０００６】前記のような従来のシースケーブル用コネ
クタ端子では、樹脂製の絶縁体を使用したいわゆるソフ
トケーブルが使用されているため、耐熱性が良くない。
しかも、高温では樹脂材料が分解してガス放出量も非常
に多くなるため、真空チャンンバ内を高真空度の真空雰
囲気に維持することができない。

【０００７】また、加速器や核融合装置等のように、放
射線の発生が避けられない真空ビームラインや真空チャ
ンバ内で、前述した従来のシースケーブル用コネクタ端
子を使用すると、樹脂絶縁体の電気的、機械的特性が放
射線被曝により急速に劣化し、短期間のうちにシースケ
ーブル用コネクタ端子としての機能を失ってしまう。そ
の結果、シースケーブル用コネクタ端子を頻繁に交換す
る必要が生じ、保守に手間がかかるという不都合があっ
た。

【０００８】このような理由から、前述したシースケー
ブル用コネクタ端子は真空チャンバ内で使用するのには
適さなかった。そこで、外周側が金属からなる外部導体
で覆われ、この外部導体の内部にシースケーブルの内部
導線とのコンタクトをとる中心導体を配置し、これら外
部導体と中心導体とをセラミックで絶縁したコネクタ端
子も開発されている。

【０００９】しかしながら、前記のような金属とセラミ
ックを使用したコネクタ端子では、気密性を確保する目
的と、内部導体の電気的なコンタクトを確実にする目的
とにより、部材を強く締め付ける。このため、脆いセラ
ミックが破損しやすいという課題があった。さらに、コ
ネクタ端子を一旦組み立てると、部品の破損や断線等に
よる部材の交換の際に、組み立てたコネクタ端子を完全
に分解してから、部品を交換し、再度組み立てる必要が
あった。

【００１０】そこで、高温下のベーキングや放射線の被
曝に耐え、真空中におけるガス放出が少なく、しかもセ
ラミック部材の破損を防止しながら内部の導体間のコン
タクトが良好であり、組み立て後の部材の交換が容易な
シースケーブル用コネクタ端子として、特開平１１−２
９５１３８号に開示されたようなシースケーブル用コネ
クタ端子が提案されている。

【００１１】このシースケーブル用コネクタ端子は、円
筒形のアウタケースを有するコネクタ本体と、このコネ
クタ本体の中心にセラミックからなるターミナル絶縁ガ
イドで絶縁された状態で配置され、コネクタ本体の先端
側で他のケーブルと接続された他のコネクタと着脱自在
に接続されるセンターコンタクトと、前記センターコン
タクトに接続されるターミナルピンを有し、円筒形のセ
ラミックスリーブの内部で前記ターミナルピンにシース
ケーブルの内部導線を接続したセラミック端子とを有す
るものである。

【００１２】

【発明が解決しようとしている課題】前記のようなシー
スケーブル用コネクタ端子は、高い信頼性を有するもの
ではあるが、部品点数が多く、製造や組立に多くの手数
がかかるという課題がある。特に、放射線場での点検・
補修・改造には作業時間を極力低減する必要がある。ま
た、端子部分が大型化してしまうため、狭い空間の中で
多数のシースケーブルを取り扱うのに適していない。

【００１３】本発明は、このような従来のシースケーブ
ル用コネクタ端子における課題に鑑み、簡単に製造する
ことが出来、小形で複数のシースケーブルを取り扱うの
に都合が良く、しかも高信頼性を得ることが出来るシー
スケーブル用コネクタ端子を提供することを目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明では、前記の目的
を達成するため、セラミック製のスリーブ１の一端にシ
ースケーブル２の端部を挿入し、他方セラミック製のス
リーブ１の他端に金属パイプ４を気密に嵌め込み、この
金属パイプ４の内部に金属製の端子ピン７を嵌め込んで
封止すると共に、前記スリーブ１の内部でこの端子ピン
７にシースケーブル２のシース６の内部の導電線３を接
続し、さらに金属パイプ４にコンタクトピン９の基部１
０を嵌め込み、この基部１０をカシメて固定するように
したものである。

【００１５】すなわち、本発明によるシースケーブル用
コネクタ端子は、セラミック製のスリーブ１と、先端か
ら導電線３が露出され、この導電線３が露出された先端
部分が前記スリーブ１の一端からその内部に挿入されて
気密にシールされたシースケーブル２と、前記スリーブ
１の他端に嵌め込まれ、気密にシールされた金属パイプ
４と、この金属パイプ４の中に嵌合され、気密にシール
されると共に、前記スリーブ１の中で前記シースケーブ
ル２の導電線３に接続された金属製の端子ピン７と、前
記金属パイプ４の外側に嵌め込まれ、基部１０をカシメ
て同金属パイプ４に固定されたコンタクトピン９とを有
する。

【００１６】このような本発明によるシースケーブル用
コネクタ端子では、シースケーブル２の導電線３と電気
的に接続された金属パイプ４側が、その金属パイプ４と
その中に嵌め込まれた端子ピン７との二重構造となって
いる。そのため、この金属パイプ４の外側にコンタクト
ピン９の基部を嵌め込み、カシメると、中空状の金属パ
イプ４がその径方向に変形し、コンタクトピン９のカシ
メによる固定を確実に行うことができる。他方におい
て、金属パイプ４の中には端子ピン７が嵌め込まれてい
るため、この端子ピン７が金属パイプ４の過度の変形を
抑止し、金属パイプ４の破損や亀裂の発生等を確実に防
止出来る。

【００１７】なお、シースケーブル２の導電線３の材質
や径によっては、その導電線３そのものを端子ピン７と
して金属パイプ４の中に嵌め込むことも出来る。また、
金属パイプ４、５は、スリーブ１の両端に気密に嵌め込
まれ、シースケーブル２の先端部は一方の金属パイプ５
を通してスリーブ１の内部に挿入される。そして、同シ
ースケーブル２のシース６が前記金属パイプ５に気密に
固定されている。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態について、具体的且つ詳細に説明する。
図１は、本発明によるシースケーブル用コネクタ端子の
一実施形態を示す断面図である。

【００１９】図１に示すように、このシースケーブル用
コネクタ端子は、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）等のセラミック
からなるスリーブ１を有しており、このスリーブ１の両
端面はメタライズされている。例えば、スリーブ１の両
端面にＭｏ−Ｍｎ等の金属を焼き付け、さらにＮｉメッ
キ等を施すことにより、メタライズする。このスリーブ
１の両端には、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏの合金等からなる金属
パイプ４、５が嵌め込まれ、それらのフランジ部分が前
記スリーブ１のメタライズした両端面にＡｇ−Ｃｕ等の
合金によりロウ付けされて固定されている。

【００２０】一方の金属パイプ４には、その中にＮｉ等
の金属からなる棒状の端子ピン７が嵌め込まれている。
図１において断面して示していないが、この端子ピン７
の図１において左端は、金属パイプ４の図１において左
側の端面に揃えられ、溶接またはロウ付けされることに
より、気密にシールされると共に、金属パイプ４に固定
されている。端子ピン７の図１において右端は、スリー
ブ１の中にある。

【００２１】他方の金属パイプ５には、その中にシース
ケーブル２が挿入されている。このシースケーブル２の
シース６は、金属パイプ５にロウ付けまたは溶接される
ことにより、気密にシールされる共に、金属パイプ５に
固定されている。このシースケーブル２の端部はスリー
ブ１内にあり、その端部においてシースケーブル２から
その中の導電線３が露出されている。この導電線３は、
スリーブ１の中で直接または他の導体を介して端子ピン
７と電気的に接続されると共に、固定されている。

【００２２】前記一方の金属パイプ４の外側には、コン
タクトピン９の基部が嵌め込まれている。このコンタク
トピン９は、一般に銅または黄銅等の銅系合金からな
り、例えばその表面にＮｉ下地メッキが施され、さらに
Ａｕメッキが施されている。このコンタクトピン９の基
部１０は中空であり、その部分が前記金属パイプ４の外
側に嵌め込まれ、外側から２〜４箇所程度両側から径方
向に加圧、変形されてカシメられている。このカシメに
より、コンタクトピン９が前記金属パイプ４に電気的に
接続される共に、固定されている。このカシメによる変
形部分を図１に符号１１で示した。

【００２３】このコンタクトピン９がカシメられた部分
は、金属パイプ４とその中に嵌め込まれた端子ピン７と
の二重構造となっているため、前記のカシメにより、中
空状の金属パイプ４がその径方向に変形し、コンタクト
ピン９のカシメによる固定を確実にしている。他方にお
いて、金属パイプ４の中の端子ピン７が金属パイプ４の
過度の変形を抑止し、金属パイプ４の破損や亀裂の発生
等を確実に防止する。特に、カシメ時に金属パイプ４の
付け根部分８に亀裂や破断を生じやすいが、前記のよう
な構造を採用することにより、金属パイプ４の付け根部
分８の亀裂や破断を確実に防止することが出来る。

【００２４】なお、図１に示した実施形態は、金属パイ
プ４の中に端子ピン７を嵌め込み、これをシースケーブ
ル２の導電線３と接続した例であるが、本発明はこれに
限られるものではない。例えば、シースケーブル２の導
電線３の材質や径によって、その導電線３そのものが端
子ピン７として機能し得るものであれば、その導電線３
の先端部分を端子ピン７として使用し、それを金属パイ
プ４の中に嵌め込むことも出来る。

【００２５】コンタクトピン９は、先端側に板バネ状の
カエシ１３が設けられており、このコンタクトピン９の
先端形状に対応したコンタクトホールを有する端子と脱
着自在に接続することが出来る。図２は、複数のコンタ
クトホールを有する端子ユニットに複数本のシースケー
ブル２、２…を接続した例である。

【００２６】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によるシース
ケーブル用コネクタ端子では、部品点数が少なく、しか
も溶接やロウ付け等によらず、カシメという簡便な手段
でコンタクトピン９の取り付けが行えるので、特別な設
備や技能を要せず、簡単に作ることが出来る。これらの
事から放射線場における作業の場合、被曝の低減をはか
ることができる。また、小形のコネクタ端子が得られる
ため、複数のシースケーブルを取り扱うのに都合が良
い。さらに、カシメによる固定を確実に行うことができ
ると共に、金属パイプ４の付け根部分８の亀裂や破断を
確実に防止することが出来るため、信頼性の高いシース
ケーブル用コネクタ端子が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるシースケーブル用コネクタ端子の
一実施形態を示す部分縦断側面図である。

【図２】そのシースケーブル用コネクタ端子の一使用形
態を示す概略側面図である。

【符号の説明】

１ スリーブ ２ シースケーブル ３ シースケーブルの導電線 ４ 金属パイプ ５ 金属パイプ ６ シースケーブルのシース ７ 端子ピン ９ コンタクトピン １０ コンタクトピンの基部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シースケーブル端部に設けたコネクタ端
   子であって、セラミック製のスリーブ（１）と、先端か
   ら導電線（３）が露出され、この導電線（３）が露出さ
   れた先端部分が前記スリーブ（１）の一端からその内部
   に挿入されて気密にシールされたシースケーブル（２）
   と、前記スリーブ（１）の他端に嵌め込まれ、気密にシ
   ールされた金属パイプ（４）と、この金属パイプ（４）
   の中に嵌合され、気密にシールされると共に、前記スリ
   ーブ（１）の中で前記シースケーブル（２）の導電線
   （３）に接続された金属製の端子ピン（７）と、前記金
   属パイプ（４）の外側に嵌め込まれ、基部（１０）をカ
   シメて同金属パイプ（４）に固定されたコンタクトピン
   （９）とを有することを特徴とするシースケーブル用コ
   ネクタ端子。
2. 【請求項２】 シースケーブル（２）の先端部がスリー
   ブ（１）の一端に気密に嵌め込まれた金属パイプ（５）
   の中を通してスリーブ（１）の内部に挿入され、同シー
   スケーブル（２）のシース（６）が金属パイプ（５）に
   気密に固定されていることを特徴とする請求項１に記載
   のシースケーブル用コネクタ端子。