JP2005174553A - 同軸ケーブルの圧接構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】 極細径同軸ケーブルの端末加工数の低減又は加工を簡単なものとできる同軸ケーブルの圧接構造を提供することを目的としている。
【解決手段】 内部導体芯線、当該内部導体芯線を覆う内部絶縁被覆層、当該内部絶縁被覆層を覆う外部導体シールド、当該外部導体シールドを覆う外部絶縁被覆層を有する構造であり、その先端側が前記外部導体シールド及び外部絶縁被覆層を取り除いて前記内部絶縁被覆層が剥き出し状態に処理された複数の同軸ケーブルを、前記第1のハウジング部品と前記第2のハウジング部品とで上下に所定の圧力で挟み込み、前記ピアシング端子が前記外部絶縁被覆層を突き破って前記外部導体シールドに電気的に接続する一方、前記圧接コンタクトの先端U字状の部分が前記内部絶縁被覆層を突き破って前記内部導体芯線と電気的に接続する。
【選択図】 図4

Description

この発明は、ピアシング端子に関し、詳しくは、外部同軸ケーブルとの接続をとる場合に好適なピアシング端子に関する。
近年、ノート型パソコン、携帯電話機、デジタルビデオカメラ等の小型電子機器において、使い勝手の良さから、例えば、液晶の表示装置が本体に対して折合わされたり回転できたりと、様々な態様で可動可能に取り付けられたものが広く普及されるようになってきている。このような表示装置に対して、信号や電源を供給する場合、従来はフレキシブルケーブルが主に用いられていたが、極細径同軸ケーブルとして、外径0.5mmといった細いものが登場してきたこともあって、最近では、上述したフレキシブルケーブルに代わって同軸ケーブルを可動可能な電気的接続部位に用いることも多くなった。
従来から、このような同軸ケーブルとの圧接構造としては、ピアシング端子を用いた圧接構造として、例えば、特許文献1が知られている。
また、特許文献1では、図24に示すように、同軸ケーブルに対するピアシング端子100に関し、内部導体芯線151と、当該内部導体芯線151を被覆する絶縁被覆材152と、該絶縁被覆材152を覆うように設けられた網目状の外部導体網シールド153及び第2の絶縁被覆材154とからなる同軸ケーブル150に対して、前記第2の絶縁被覆材154及び絶縁被覆材152を突き破った時に、前記内部導体芯線151に接触しないように位置決めした状態で、鋲状のピアシング端子100の突き刺し用尖部101を前記絶縁被覆材154,152を突き破って挿入し、該ピアシング端子100と前記外部導体網シールド153との電気的接続をとるようにしている。
また、極細径同軸ケーブル150を上述したような小型電子機器の可動部分に使用する場合には、その伝達する信号をパラレルで伝達できるように、図26に示す如く、複数の極細径同軸ケーブル150を用いてマザーボード等のメイン回路基板に接続されることがあり、このような信号の種類は例えば液晶をカラー表示するといったように、伝達する部品の高性能化によって更に増加する傾向がある。このように複数の同軸ケーブル150を用いてパラレルで信号を伝達するハーネスを構成する場合、図26のように、一本ごとの極細径同軸ケーブル150を半田などの接続手段によって接続するのではなく、図25に示すように、雄雌コネクタの一方側のコネクタ156に予め複数の極細径同軸ケーブル150,・・・,150を所定間隔で高密度に固定しておき、前記メイン回路基板側の他方のコネクタ157に対して、複数の極細径同軸ケーブル150を一挙にコネクタ接続するようにしている。
特開2001−223039号公報
しかしながら、このように複数の極細径同軸ケーブル150,・・・,150をコネクタの一方に固定する場合、前述した極細径同軸ケーブル150が直径1mm以下の極細である場合、コネクタへ取り付けが難しくなるといった問題があった。
例えば、コネクタへの取り付けには、特許文献1では、内部導体芯線151への接続はピアシング端子100によって圧接できるものの、外部導体網シールド153との接続のために、予め外部導体網シールド153を剥き出し状態にしておきコンタクトのグランド端子と接続する必要があるため、極細径同軸ケーブル150の端末加工工数が多く必要となるといった問題もあった。
この発明の第一の目的は、極細径同軸ケーブル150の端末加工数の低減又は加工を簡単なものとできる同軸ケーブルの圧接構造を提供することを目的としている。
また、前述したような極細径同軸ケーブル150を圧接する場合には、その極細を利用した高密度化を達成しようとすると、極細径同軸ケーブル150間のピッチを可及的に小さくしないと、折角、極細線とした意味が薄れてしまうため、ピアシング端子100自体を薄板で形成してその幅を可及的に小のものとし、前記ピッチを大きくすることを回避しつつ圧接に耐えうる剛性を有することが必要となるといった新たな課題が生じる。
この発明の第二の目的は、上述した第一の目的を達成しつつ、高密度化に適したピアシング端子の圧接構造を提供することを目的としている。
更に、特許文献1のピアシング端子では、図24に示すように、前記内部導体芯線151と前記外部導体網シールド153間の距離Lと、外部導体網シールド153と電気的に接続されたピアシング端子100との距離L1との距離を比較した場合、距離LとL1との関係がL<L1となって、前記同軸ケーブル150の軸方向における前記内部導体芯線151と前記外部導体網シールド153間のインピーダンスにバラツキが生じてしまうといった問題があった。
この発明の第三の目的は、第一及び第二の目的を達成しつつ微小な信号を伝達する場合に影響が大となるインピーダンスのバラツキの問題を解消することを目的としている。
以上のような課題を解決するために、この発明では以下のような構成の同軸ケーブルの圧接構造を採用している。
第一の発明では、導電性金属の薄板からなる一対の挟み込み片を具備したピアシング端子を挿入する挿入穴が所定間隔をおいて一列状に複数形成され、前記挿入穴のそれぞれに挿入され、その先端のピアス刃を外部に突出して植設されたピアシング端子を備えた第1のハウジング部品と、
前記第1のハウジング部品との上下組み合わせ方向であって、前記ピアシング端子の植設方向と逆向きに突出して設けられた先端U字状の圧接コンタクトを前記ピアシング端子と対応する数だけ具備した第2のハウジング部品とからなり、
内部導体芯線、当該内部導体芯線を覆う内部絶縁被覆層、当該内部絶縁被覆層を覆う外部導体シールド、当該外部導体シールドを覆う外部絶縁被覆層を有する構造であり、その先端側が前記外部導体シールド及び外部絶縁被覆層を取り除いて前記内部絶縁被覆層が剥き出し状態に処理された複数の同軸ケーブルを、前記第1のハウジング部品と前記第2のハウジング部品とで上下に所定の圧力で挟み込み、前記ピアシング端子が前記外部絶縁被覆層を突き破って前記外部導体シールドに電気的に接続する一方、前記圧接コンタクトの先端U字状の部分が前記内部絶縁被覆層を突き破って前記内部導体芯線と電気的に接続することを特徴とする。
この発明の同軸ケーブルの圧接構造によれば、前記第1のハウジング部品に植設された前記ピアシング端子のピアス刃の突出方向と、第2のハウジング部品の圧接コンタクトの先端U字状の部分の突出方向とが逆向きとなっているため、特に、同軸ケーブルが0.5mm以下の極細線である場合には、より確実に圧接を行うことが可能となる。すなわち、第1のハウジング部品のピアシング端子は、上下方向の一方から前記外部絶縁被覆層を突き破り、前記第2のハウジング部品の前記圧接コンタクトは前記ピアシング端子とは異なる方向から前記内部絶縁被覆層を突き破ることになるから、前記同軸ケーブルを前記ピアシング端子の一対の前記挟み込み片と、前記圧接コンタクトの先端U字状の部分とで異なる方向から挟み込みながら、前記内外部絶縁層を突き破るようにできるから、前記同軸ケーブルが中に浮いてしまい、当該同軸ケーブルが位置ずれして前記ピアシング端子が前記内部導体芯線と短絡してしまうなどの虞を回避できるのである。
第二の発明では、第一の発明の構成に加えて、前記ピアシング端子は、前記内部導体芯線の外径よりも大きく、前記内部絶縁層の外径よりも小さい間隔を隔てて平行に対向配置した一対の前記挟み込み片と、前記挟み込み片の夫々の先端側にテーパ状に面取りしたピアス刃部を形成する一方、当該ピアス刃部の後端側には、前記挟み込み片の幅方向に連続して外部に膨出状に形成された円弧状膨出部と、
前記円弧状膨出部から前記挟み込み片の先端又は後端、或いは、前記円弧状膨出部を挟んで前記挟み込み片の先端から後端に渡って形成された補強リブとからなり、
前記第2のハウジング部品には、前記第1のハウジング部品と上下で組み合わせた場合に、当該第1のハウジング部品に設けられた前記ピアシング端子と対向する位置に、クシ刃状の平板導電性素材からなるグランド端子を設け、且つ、そのグランド端子の複数のクシ刃の何れかが前記一対の挟み込み片の間及び両外側に配置されてなることを特徴とする。
この発明によれば、前記第1のハウジング部品と第2のハウジング部品とを上下で組み合わせる場合に、前記挟み込み片間及び当該両挟み込み片の両外側に前記グランド端子のクシ刃が配置されるから、当該挟み込み片のピアス刃で前記外部絶縁被覆層を突き破る際に、当該外部絶縁被覆層の突き破り応力によって前記挟み込み片間が変形して広がったり狭まったりしてしまう虞を回避できる。
また、挟み込み片を導電性極薄の金属平板を採用した場合でも、前記円弧状膨出部から前記挟み込み片の先端又は後端、或いは、前記円弧状膨出部を挟んで前記挟み込み片の先端から後端に渡って形成された補強リブを形成することにより、剛性を高めて、前記同軸ケーブルの間隔を狭くした高密度圧接が可能となる。つまり、ピアシング端子をより薄肉の金属板を用いて形成した場合に、前述したような部分的に円弧状膨出部を形成したことによる剛性の問題を解消しようとするものであり、金属性薄板で前記挟み込み片を構成した場合、その挟み込み片を前記外部絶縁被覆層に対して突刺挿入する応力によって、その挿入方向と直交する位置に設けた前記円弧状膨出部がバネ性を有して挿入し難くなったり、曲がって挿入されて短絡の問題が発生することを防止する。
更に、前記ピアシング端子の両挟み込み片の間隔を、前記内部導体芯線の外径よりも大きく、前記内部絶縁層の外径よりも小さい間隔を隔てて平行に対向配置してなるから、前記ピアシング端子が前記内部導体芯線と短絡することを防止する。しかも、前記挟み込み片の幅方向に連続して外部に膨出状に形成された前記円弧状膨出部を形成しているから、外部導電シールドとの電気的接触面積を十分確保することができる。
第三の発明では、上記第一及び第二の発明の構成に加えて、前記補強リブが、前記挟み込み片の幅方向に平行、且つ、上下組み合わせ方向と同方向に2列に配置し、この両補強リブ間に前記グランド端子を挿入するためのグランド端子挿入溝を形成してなる。
この発明によれば、前記両補強リブ間に前記グランド端子を挿入するためのグランド端子挿入溝に前記グランド端子を挿入することによって、前述した第二の発明による前記挟み込み片の間隔を保持するとともに、奥行き方向での前記挟み込み片と前記グランド端子との位置関係を一定の位置関係に保持することができる。また、第1のハウジング部品と第2のハウジング部品とを上下で組み付けた状態で、前後方向への第1及び第2のハウジング間の位置ズレを防止することができる。
第四の発明は、前記複数の同軸ケーブルが、一定の間隔を隔てて同一平面上に配置した状態で、夫々の前記外部絶縁被覆層及び前記外部導体シールドを取り除いて前記内部絶縁被覆層が剥き出し状態に処理された前記先端側とを、前記同軸ケーブルを圧接する前記ピアシング端子と前記圧接コンタクトとの距離より大とした距離を隔てて夫々別体の樹脂シートでラミネート加工してなることを特徴とする。
この発明によれば、前記同軸ケーブルの内部絶縁被覆層が剥き出し状となった先端側を樹脂シートでラミネート加工する一方、当該樹脂シートから前記同軸ケーブルを圧接する前記ピアシング端子と前記圧接コンタクトとの距離より大とした距離を隔てて別体の樹脂シートを外部絶縁被覆層にラミネート加工してなるから、前記第1のハウジング部品及び第2のハウジング部品間に前記同軸ケーブル群を一挙に挟み込むとともに、複数の前記ピアシング端子と複数の前記圧接コンタクトとの圧接を一挙に行うことができるため、圧接作業が極めて容易になるといったメリットがある。また、前記両樹脂シートの間隔が前記同軸ケーブルを圧接する前記ピアシング端子と前記圧接コンタクトとの距離より大とした距離を隔てているため、樹脂シートが圧接時に邪魔になるなどの問題を回避することができる。
上記発明の同軸ケーブルの圧接構造によれば、前記第1のハウジング部品に植設された前記ピアシング端子のピアス刃の突出方向と、第2のハウジング部品の圧接コンタクトの先端U字状の部分の突出方向とが逆向きとなっているため、前記同軸ケーブルに対してピアシング端子と圧接コンタクトとを圧接する場合、作業が容易でより確実に圧接を行うことが可能となる。特に、直径が0.5mm以下の極細線の同軸ケーブルの複数をハーネス状に束ねて一挙に圧接を行う場合により高い効果を得ることができる。
以下、図に基づいてこの発明を適用した一実施の形態について説明する。なお、この実施の形態に本発明が限定されるものではなく、種々の他の形態に設計変更可能なものである。
〔第1の実施の形態〕
(ピアシング端子)
図1〜図3に基づいて、本発明に係るピアシング端子の構成について説明する。図1はフープ状態で複数のピアシング端子が連結された製造過程での正面図であり、図2は図1の側面図、図3は図1の部分斜視図である。
ピアシング端子1は、帯状の導電性の金属性薄板を切断及びプレス曲げ加工を行い、図1に示すように連結部2によって、複数のピアシング端子1,・・・,1が所定間隔で連結されたフープで形成される。
そして、図1〜図3に示すピアシング端子1は、同軸ケーブル50を第1のハウジング部品10と第2のハウジングとで形成されるハウジング内に保持した状態で、第1のハウジング部品10に外方から圧接挿入される。この挿入によって、前記ピアシング端子1は同軸ケーブル50に対して電気的に接続されるのである。
前記ピアシング端子1の先端部分は、対向する一対の同軸ケーブル50の挟み込み片3,4と両挟み込み片3,4とを連結する連結部5とで上面視コ字状形状を呈している。連結部5と両挟み込み片3,4とで同軸ケーブル50を挿入する開口6を形成し、その開口6は、挟み込み片3,4で形成される外部と連通した同軸ケーブル50の収納空間と一体となっている。
そして、挟み込み片3,4には、その先端側がテーパ状に面取りして形成されたピアス刃3A,4Aを形成するとともに、ピアス刃3A,4Aから後方側に挟み込み片3,4の幅方向に連続して外部に膨出状に形成された円弧状膨出部3B,4Bを設けている。この両円弧状膨出部3B,4Bとで、同軸ケーブル50の後述する外部導体ケーブル53の外形部分を挟み込んで面接触させて電気的に良好な接触状態を得ることができる。また、この円弧状膨出部3B,4Bは、同軸ケーブルに対して当該ピアシング端子1を突き刺す方向と直交する方向に形成している。
そして、ピアシング端子1を同軸ケーブル50に突刺挿入する時に、円弧状膨出部3B,4Bを形成したことによってピアシング端子1の同軸ケーブル50への突き刺し方向に低下した剛性を、帯状の金属薄板からなる挟み込み片3,4にディンプル状に形成した補強リブ3C,4Cを形成して増強させている。すなわち、当該補強リブ3C,4Cは、前記円弧状膨出部3B,4Bから当該挟み込み片3,4の先端又は後端に向かって形成され、円弧状膨出部3B,4Bの幅方向に平行、且つ、第1及び第2のハウジング部品10,20の上下組み合わせ方向と同方向に2列状に配置している。この補強リブ3C,4Cは、円弧状膨出部3B,4Bを挟み前記先端から後端に向かって帯状膨出部としてプレス加工によって形成されており、外側に突出し内方側は窪み状となっている。前述したように、この補強リブ3C,4Cが両挟み込み片3,4のそれぞれに一対並行配置されるように形成したのは、両補強リブ3C,3C間又は4C,4C間にグランド端子挿入溝3D,4Dを形成し、このグランド端子挿入溝3D,4Dに対して、後述する、クシ刃長辺平板形状のグランド端子40に挿入するためである。グランド端子挿入溝3D,4Dは、幅Mとし、その幅Mはグランド端子40の幅と同幅又は挿入できるように若干大きい幅で形成されている。このグランド端子40は、外部導体シールド53と圧接により電気的に接続されるピアシング端子1と接触配置されて外部導体シールド53と間接的に電気的に接続されるとともに、樹脂製で構成される前記外部絶縁被覆層54を外形保持用クシ刃41が突き破って直接的に外部導体シールド53と圧接されて電気的接続がとられている。そして、このグランド端子は、外部の電気回路などとコネクタ接続又は半田接続されてグランドとしての機能を有するように構成される。
なお、前記外形保持用クシ刃41,41間の幅を同軸ケーブル50の外部導体シールド53の外径よりも若干小さい幅に設定することによって、グランド端子40と外部導体シールド53との直接的な電気的接続である圧接を良好に行えるように構成することが好ましい。
(同軸ケーブル及びピアシング端子のハウジングへの組み付け構造)
図4〜図7に基づいて、ピアシング端子1及び同軸ケーブルのハウジングへの組み付け構造について説明する。図4は、第1のハウジング部品10と第2のハウジング部品20とからなるハウジングに対して、前記ピアシング端子1、圧接コンタクト30、グランド端子40及び同軸ケーブル50を組み込んだ状態を示す側縦断面図であり、図5は図4の部分A−A断面図、図6は図4のB−B断面図、図7は図4の正面図である。
第1のハウジング部品10は、電気的絶縁性を有した樹脂素材から形成された平面視長方形状を呈し、その底面11側から上面12側に渡ってピアシング端子1のコ字状挿入穴13が穿設してなる。つまり、第1のハウジング部品10には、導電性金属の薄板からなる一対の挟み込み片3,4を具備したピアシング端子1を挿入する挿入穴13,・・・,13が所定間隔Hずつ隔てて一列状に複数形成され、前記挿入穴13,・・・,13のそれぞれに、その先端にピアス刃3A,4Aを外部に突出して植設されるピアシング端子1が挿入されることになる。
そして、前記コ字状挿入穴13は、所定間隔Hをおいて第1のハウジング部品10の長辺方向に沿って複数設けられる一方、当該ピアシング端子10のコ字状挿入穴13に対して第1のハウジング部品10の短辺方向で対向する夫々の位置には、底面11側から上面12側に渡って貫通した圧接コンタクト30の挿入穴14が形成してある。
また、コ字状挿入穴13の複数が並列される方向の延長線上には、クシ刃長辺平板形状のグランド端子40を挿入するための挿入穴15を上面12側から底面11側に渡って貫通して形成している。
一方、第2のハウジング部品20には、第1のハウジング部品10と上下で組み付けた状態で、前述した挿入穴15と一致する位置に、その上面21側から底面22側に渡って貫通した挿入穴15と同一形状の挿入穴23を形成している。
しかして、第1のハウジング部品10上に同軸ケーブル50を配置した状態で、圧接コンタクト30を内包した第2のハウジング部品20を上方から圧接するとともに、挿入穴23及び15にグランド端子40を挿入し、且つ、コ字状挿入穴13にピアシング端子1を挿入してピアシング端子1をハウジングに組み付けている。この状態で、第1のハウジング部品10及び第2のハウジング部品20は絶縁性素材としているから、ピアシング端子1を同軸ケーブル50に突き刺すだけで、同軸ケーブル50の外部導体ケーブルとグランド端子40とがピアシング端子1を介して電気的に接続されることになる。この接続方法については、図22及び図23に基づいて後述する。
(第1のハウジング部品)
図8〜図11に基づいて第1のハウジング部品10について説明する。図8は、第1のハウジング部品10の一部を切り欠いた平面図であり、図9は図8の正面図、図10は図8のC−C端面図、図11は図8のD−D断面図である。
第1のハウジング部品10は、樹脂などを成形した絶縁性素材から構成されている。前述したように、第1のハウジング部品10は、平面視長方形状を呈し、その底面11側から上面12側に渡ってピアシング端子1のコ字状挿入穴13を穿設するとともに、該コ字状挿入穴13は、所定間隔Hをおいて第1のハウジング部品10の長辺方向に沿って複数設けられている。そして、ピアシング端子10のコ字状挿入穴13に対して短辺方向で対向する位置に、底面11側から上面12側に渡って貫通した圧接コンタクト30の挿入穴14が形成してある。
また、第1のハウジング部品10の上面12には、コ字状挿入穴13及び当該コ字状挿入穴13と対向する挿入穴14に跨って同軸ケーブル50の受け溝16を穿設している。この受け溝16に載置される同軸ケーブル50は、周知のものであって、図4に示すように、内部導体芯線51、該内部導体芯線51を覆う内部絶縁被覆層52、該内部絶縁被覆層52を覆う外部導体ケーブル53、該外部導体ケーブル53を覆う外部絶縁被覆層54から構成されている。
この同軸ケーブル50を受け溝16に載置するのであるが、同軸ケーブル50には、その先端から所定長さLだけ外部導体ケーブル53及び外部絶縁被覆層54を剥き取り、内部絶縁被覆層52を剥き出しの状態に処理を予め施してある。したがって、同軸ケーブル50は先端から所定長さLまでが直径R1で、途中からR1より大きい直径R2となる段付ケーブルを呈することになる。この関係から、受け溝16の形状は、挿入穴14を含む受け溝16の先端からLより短い長さまでを直径R1の断面円弧状の溝16Aとし、同先端からLより長い長さからを直径R2の断面円弧状の溝16Bとする構成としている。
また、コ字状挿入穴13の複数が並列される方向の延長線上には、クシ刃長辺平板形状のグランド端子40の挿入穴15を上面12側から底面11側に渡って貫通して形成しているとともに、隣り合うコ字状挿入穴13,13間の上面12には、グランド端子40の同軸ケーブル50の外形保持用クシ刃41を挿入するための所定深さの挿入溝17をそれぞれ設けている。この外形保持用クシ刃41,41間に同軸ケーブル50の大径部分の外部絶縁被覆層54を挟み込み保持できるように、両外形保持用クシ刃41,41の間隔は、R2より小になるように設定している。
(グランド端子)
図12に基づいて、グランド端子40の構成について説明する。図12の(A)は、グランド端子40の正面図、同図(B)は、グランド端子40の側面図である。
グランド端子40は、導電性を有する金属製薄板から構成されており、両端側に挿入穴15に対して無理嵌め状に嵌め入れて保持するための保持用突部42が設けられている。この保持用突部42により、グランド端子40の厚みが、挿入穴23の穴幅より厚くなる結果、当該挿入穴23にグランド端子40を挿入すると当該グランド端子40が無理嵌め状に保持されることになる。このように無理嵌め状に保持されるため、第2のハウジング部品20から不用意に抜け落ちるなどの問題を回避できる。
更に、両保持用突部42,42間には、前述した同軸ケーブル50の外形保持用クシ刃41と、挟み込み片3,4間の間隔保持用クシ刃43とが交互に複数配設されている。図7には、この外形保持用クシ刃41,41間に同軸ケーブル50の大径部分(外部絶縁被覆層54)を保持するとともに、挟み込み片3,4の間隔を所定以下の間隔に狭まることがないように保持した状態を示している。また、外形保持用クシ刃41と、挟み込み片3,4間の間隔保持用クシ刃43とで同軸ケーブル50(外部絶縁被覆層54)を3点保持して同軸ケーブル50の位置ズレの発生によって、ピアシング端子1が内部導体芯線51に接触するなどの虞を回避できるようにしている。
しかも、前述した外形保持用クシ刃41,41間には、外形保持用クシ刃41より短い長さに設定され、同軸ケーブル50の大径部分を上方から押さえ込む間隔保持用クシ刃43が形成している。
(第2のハウジング部品)
図13〜図15に基づいて、第2のハウジング部品の構造について説明する。図13は第2のハウジング部品の底面図、図14は図13のE−E断面図、図15は図14のF-F断面図である。
第2のハウジング部品20は、樹脂などを成形した絶縁性素材から構成されており、その内部に一方端31側が底面22側から外部に導出し、他方端32側が一側方24から外部に導出するように長尺状の圧接コンタクト30が固定されている。この圧接コンタクト30の一方端31側が同軸ケーブル50の内部導体芯線51に電気的に接続され、他方端32側が外部の回路基板の配線回路に半田付けや圧接によって電気的に接続される。つまり、圧接コンタクト30は、第2のハウジング部品20に対して、第1のハウジング部品10との上下組み合わせ方向であって、ピアシング端子1の植設方向と逆向きに突出して設けられている。そして、圧接コンタクト30の先端U字状の部分、特に、圧接刃32が内部絶縁被覆層52を突き破って前記内部導体芯線51と電気的に接続される。
更に、第2のハウジング部品20には、前記圧接コンタクト30を外部に導出する一側方24と対向する他側方25側から内方に向かって、同軸ケーブル50を載置する案内載置溝26が延設してある。
また、第2のハウジング部品20と前述した第1のハウジング部品10とを上下で組み付けた状態で、コ字状挿入穴13と上下に対向する位置であって、第2のハウジング部品20の底面には、ピアシング端子1の両挟み込み片3,4が挿入される挿入溝26A,26Bを形成している。
更に、第2のハウジング部品20には、案内載置溝26が延びる延長線上の他側方25側であって、挿入穴14と上下に対向する位置に圧接コンタクト30の一方端31を導出する開口27を形成している。
(圧接コンタクト)
図16に基づいて、圧接コンタクト30の構造について説明する。図16(A)は複数の圧接コンタクト30,・・・,30を連結部Bに連結した状態を示す正面図、(B)は(A)の側面図である。
圧接コンタクト30の一方端31には、同軸ケーブル50の内部絶縁被覆層52を圧入することによって、内部絶縁被覆層52を突き破って内部導体芯線51と圧接コンタクト30とを電気的に接続するための、正面視U字状の圧接刃32を形成している。この圧接刃32の中央には、一方端31から漸次に幅狭状に窄まって内部導体芯線51を導き固定する圧接溝32Aを形成しており、この圧接溝32Aの幅は、内部導体芯線51との電気的接続状態を良好に保つために、内部導体芯線51の外径r1よりも若干小さく形成してなる。
前記圧接コンタクト30は、フープ状に連結保持される各々連結部Bと分離され、第2のハウジング部品20を成形する場合に、当該第2のハウジング部品20内に一部分を封止される。
(ピアシング端子と同軸ケーブルとの接続とその作用効果)
以上、図1〜図16に基づいて、ピアシング端子1、第1及び第2のハウジング部品10,20、グランド端子40及び圧接コンタクト30の構造について説明したが、以下には、図17に示す複数の同軸ケーブル50を一挙に前記ハウジング(第1のハウジング部品10及び第2のハウジング部品20とを上下に組み付けた状態)に設けるピアシング端子1と同軸ケーブルとの接続について更に詳述する。図17は、複数の同軸ケーブル50を樹脂性シートによってラミネート加工した状態を示し、前記同軸ケーブル50,・・・,50群は所定間隔Hごとに束ねたワイヤーハーネス状態を示す平面図である。
複数の同軸ケーブル50を所定間隔Hずつ隔てて配置し、当該同軸ケーブル50,・・・,50の群の中央部55の外部絶縁被覆層54を樹脂シート59によりラミネート加工して束ねる一方、当該中央部55の両端部56,56には、同軸ケーブル50における細線部分の内部絶縁被覆層52を外部に露出させるように剥き出した状態で、樹脂シート59から所定の距離Gを隔てて別の樹脂シート58により保持するようにしている。
複数の同軸ケーブル50は、夫々の外部絶縁被覆層54及び外部導体シールド53を取り除いて前記内部絶縁被覆層52が剥き出し状態に処理された先端側57とを、前記同軸ケーブル50を圧接する前記ピアシング端子1と圧接コンタクト30との距離Fより大とした距離Gを隔てて夫々別体の樹脂シート58,59でラミネート加工してなる。この距離Fを確保する意味は、この実施の形態の場合、ピアシング端子1と圧接コネクタ30とを可及的に薄板の金属製としてワイヤーハーネス状態に束ねたときの同軸ケーブル間のピッチHを狭くしているため、ピアシング端子1と圧接コネクタ30を突き刺す力によるピアシング端子1と圧接コネクタ30の変形の虞を低減することと、第1のハウジング部品10の受け溝16及び第2のハウジング部品20の案内載置溝26への位置決めを目視で容易に可能ならしめるためである。
そして、第1のハウジング部品10の受け溝16に対して、図17の同軸ケーブル50,・・・,50群を載置し、第2のハウジング部品20に一体的に固定される圧接コンタクト30の対応する圧接溝32Aに対して、それぞれ剥き出し状に形成される内部絶縁被覆層52を圧入して圧接コンタクト30と同軸ケーブル50の内部芯線51との電気的接続をとるために、第1のハウジング部品10に対して第2のハウジング部品20を上方から押圧する。
次に、第1のハウジング部品10の下方からコ字状挿入穴13,・・・,13に対してそれぞれピアシング端子1,・・・,1を圧入するとともに、上方からグランド端子40を圧入する。
前述したように、ピアシング端子1は、内部導体芯線51の外径r1よりも大きく、内部絶縁被覆層52の外径R2よりも小さい間隔を隔てて平行に対向配置した一対の挟み込み片3,4からなり、前記挟み込み片3,4の夫々の先端側には、テーパ状に面取りしたピアス刃3A,4Aを形成する一方、当該ピアス刃3A,4Aのそれぞれの後端側には、前記挟み込み片3,4の幅方向に連続して外部に膨出状に形成された一対の円弧状膨出部3B,3B及び4B,4Bからなる。この円弧状膨出部3B,3B間、4B,4B間がグランド端子挿入溝3D,4Dとして機能する。
上述したようにピアシング端子1及びグランド端子40を圧入した状態を図4に示している。第1のハウジング部品10と第2のハウジング部品20との間に、同軸ケーブル50を挟み込んだ状態で、ピアシング端子1を下方から圧入すると、その圧入力によって、一対の挟み込み片3,4のピアス刃3A,4Aが同軸ケーブル50の外部絶縁被覆層54と外部導体ケーブル53を突き破り、内部絶縁被覆層52の外形を摺動して、再度、外部導体ケーブル53及び外部絶縁被覆層54の順で突き破り外部にピアス刃3A,4Aが突出する。この時、挟み込み片3,4の間隔は、補強リブ3C,4Cの補強機能によって外方への広がりは防止され、内方への広がりは、上方から圧入されるグランド端子40の押圧突部43を挟み込み片3,4で挟み込むことによって防止される。このため、押圧突部43の幅は、挟み込み片3,4の間隔と略同幅のものとしている。
また、挟み込み片3,4の間隔hは、内部導体芯線51の外径r1よりも大きく、内部絶縁被覆層52の外径R2よりも小さい間隔としている、より詳しくは、内部絶縁被覆層52の外径R2よりも若干小さい間隔としている。したがって、挟み込み片3,4は、内部絶縁被覆層52の外形を摺動しつつ、内部絶縁被覆層52の外形と外部導体シールド53との間に滑り込み、外部へ突出させることができるから、挟み込み片3,4が内部導体芯線51と短絡したりする虞を回避できる。
更に、同軸ケーブル50とピアシング端子1の圧接状態において、円弧状膨出部3B,4Bが、挟み込み片3,4間で挟み込む同軸ケーブル50の直径部位に位置し、その円弧状膨出部3B,4Bの内径が同軸ケーブル50と略同一中心とした弧状としているから、同軸ケーブル50の外部導体シールド53と内部導体芯線51間の距離を他の部分と略一定に保持することが出来る結果、外部導体シールド53と内部導体芯線51間のインピーダンス変化を少なく抑えることが可能となる。
加えて、対向配置した一対の挟み込み片3,4の円弧状膨出部3B,4Bは、同一仮想円上に位置するように設けられており、当該仮想円上に位置する円弧状膨出部3B,4Bの外径寸法が断面管状層を呈する外部導体ケーブル53の内径寸法と略一致する寸法に形成してなるから、円弧状膨出部3B,4Bの外形部分と外部導体ケーブル53の内径部分との電気的接続面積を十分に確保することができるといった効果が期待できる。
更に、第1のハウジング部品10と第2のハウジング部品20とを上下で組み合わせる場合に、前記挟み込み片3,4間には間隔保持用クシ刃43が、両挟み込み片3,4の夫々の外側には、同軸ケーブル50の外形保持用クシ刃41が配置されるから、当該挟み込み片3,4のピアス刃3A,4Aで外部絶縁被覆層54を突き破る際に、外部絶縁被覆層54の突き破り応力によって挟み込み片3,4間が変形して広がったり狭まったりしてしまう虞を回避できる。
〔第2の実施の形態〕
図18〜図23に基づいて、前述した第1の実施の形態の変形例である第2の実施の形態について説明する。この第2の実施の形態では、第1の実施の形態における第1のハウジング部品1と第2のハウジング部品2とを一体とした構造を雄コネクタとし、メイン回路基板側に予め半田付けにより実装された雌コネクタとを係合することによって係脱自在に電気的接続をとれるように構成したものである。
図18〜図23において、同一の構成のものに関しては同一の符号をもって繰り返しの説明を省略するとともに、類似の構成に関しては符号にダッシュを付している。図18における第1のハウジング部品10’と第2のハウジング部品20’とは、若干の形状が異なるが夫々の機能は同一のものである。図18は、第1のハウジング部品10’と第2のハウジング部品20’とからなるハウジングに対して、前記ピアシング端子1、圧接コンタクト30、グランド端子40及び同軸ケーブル50を組み込み、外形保持用シェル60で封止した状態を示す側縦断面図である。図19(A)に示すのは、図18の平面図、図19(B)に示すのは図18の側面図である。図20(A)は雌コネクタ70平面図、図20(B)は雌コネクタ70の正面図、図20(C)は雌コネクタ70の側面図である。
同軸ケーブル50の外部導体シールド53のグランド経路は、まず、同軸ケーブル50の外部導体シールド53とピアシング端子1とが接続され、当該ピアシング端子1の補強リブ3C,3C間及び4C,4C間で形成されるグランド端子挿入溝3D,4Dに沿って、当該グランド端子挿入溝3D,4Dの外方に位置する同軸ケーブル50の外部絶縁被覆層54を内方に突き破りつつグランド端子40の外形保持用クシ刃41,41が外部導体シールド53に圧接される。ぞして、グランド端子40と導電性金属板からなる外形保持用シェル60とが接続され、メイン回路基板側に予め半田付けにより実装された雌コネクタ70と接続される。
次に、図22及び図23に基づいて、第2の実施の形態における圧接方法について説明する。
図22(1)において、予め同軸ケーブル50には、その先端から所定長さLだけ外部導体ケーブル53及び外部絶縁被覆層54を剥き取り、内部絶縁被覆層52を剥きだしの状態にする処理を予め施してある。
図22(2)において、治具80表面に第1のハウジング部品10’をピアシング端子1のコ字状挿入穴13を下方にして載置する。
図22(3)において、治具80に第1のハウジング10’に載置した状態を保持しながら、上方から(1)で加工した同軸ケーブル50のR1及びR2をそれぞれ溝16A及び16Bに載置する。
図22(4)において、治具80に同軸ケーブル50を載置した後、第1のハウジング部品10’の上方から第2のハウジング部品20’を載置する。両第1のハウジング部品10’の上方から第2のハウジング部品20’を組み付けることによって、圧接コンタクト30のU字状の圧接刃32が内部絶縁被覆層52を突き破って内部芯線51と圧接されることになる。
図22(5)において、第1のハウジング部品10’の上方から第2のハウジング部品20’を載置した状態とした後、ピアシング端子1を、第1のハウジング部品10内に同軸ケーブル50の外部絶縁被覆層54を突き破って外部導体シールド53に圧接する。ピアシング端子1の同軸ケーブル50への圧接が完了した後、第2のハウジング部品20’の挿入穴23に、上方から圧入治具81によって矢印で示す下方に向かってグランド端子40を圧入する。これによって、グランド端子40と外部導体シールド53とが直接的に圧接されるとともに、外部導体シールド53の圧接部分がグランド端子40とピアシング端子1とで挟持されることになるので、外部導体シールド53をグランド端子40とピアシング端子1とで挟み込まないものに比べて、強固に電気的接触を維持することが可能となる。すなわち、同軸ケーブル50の場合には、内部導体芯線51を覆う内部絶縁被覆層52を有するため、外部から挟み込んでも内部絶縁被覆層52の弾性で強固に保持できない虞があるが、外部導体シールド53をグランド端子40とピアシング端子1とで挟み込むことによってこの虞を解消でき得るものである。
図22(6)において、第1のハウジング部品10と第2のハウジング部品20との間に同軸ケーブル50が挟持され、ピアシング端子1及び圧接コンタクト30とが同軸ケーブル50が圧接された状態で、一方側24から外形保持用シェル60を第2のハウジング部品と第1のハウジング部品とからなるハウジングを外部から外嵌する。
図23(7)において、前記ハウジングを裏向きに反転させて、上方からシェル圧入治具82によって、外形保持用シェル60を上下方向で前記ハウジングに対して圧入する。これによって、図23(8)に示すように前記雄コネクタが完成する。
この雄コネクタは、図20に示す雌コネクタに接続されて使用される。前記雌コネクタには、グランド端子30が電気的に接続される補強金具71と、圧接コンタクト30と電気的に接続され、メイン回路基板に半田により実装されるガルウイング型に成形された複数の端子72,・・・,72を有している。
図19に示すのは、図22及び23で完成された雌コネクタを示しており、図20は同軸ケーブルを省略した状態の雄コネクタを示している。
この発明に係る同軸ケーブルの圧接構造は、同軸ケーブルをケーブルハーネス状に束ねた状態で高密度、且つ、簡便に圧接可能とし、特に、直径0.5mm以下の同軸ケーブルに適用した場合に好適な構造を提供する。この構造によれば、従来のフレキシケーブルに代わって高密度で液晶画面などの稼動部分の電気伝達ケーブルとして同軸ケ−ブルを利用することができるようになる。
また、同軸ケーブル用ピアシング端子を同軸ケーブルの外部導体ケーブルに接続した場合に、内部導体芯線と外部導体ケーブルとの間のインピーダンスを同軸ケーブルと前記同軸ケーブル用ピアシング端子との電気的接続部位と他の部位とで変化を少なくする。このように同軸ケーブル用ピアシング端子の電気的接続部分で、他の部分と比べてインピーダンス変化を少なくすることができるから、近年、狭ピッチ化が進む電気的接続コネクタに適用することで、電気回路に対するコネクタ部分でのインピーダンス変化による様々な問題を回避できるものである。
フープ状態で複数のピアシング端子が連結された製造過程での正面図である。 図1の側面図である。 図1の部分斜視図である。 第1のハウジング部品10と第2のハウジング部品20とからなるハウジングに対して、前記ピアシング端子1、圧接コンタクト30、グランド端子40及び同軸ケーブル50を組み込んだ状態を示す側縦断面図である。 図4の部分A−A断面とした底面図である。 図4の部分B−B断面図である。 図4の正面図である。 第1のハウジング部品の一部を切り欠いた平面図である。 図8の正面図である。 図8のC−C断面図である。 図8のD−D断面図である。 (A)グランド端子40の正面図である。(B)グランド端子40の側面図である。 第2のハウジング部品の底面図である。 図13のE−E断面図である。 図14のF−F断面図である。 図16(A)は複数の圧接コンタクト30,・・・,30を連結部Bに連結した状態を示す正面図、(B)は(A)の側面図である。 複数の同軸ケーブルをラミネート加工により所定間隔Hで束ねてハーネス状とした状態を示す平面図である。 第2の実施の形態における、第1のハウジング部品10’と第2のハウジング部品20’とからなるハウジングに対して、前記ピアシング端子1、圧接コンタクト30、グランド端子40及び同軸ケーブル50を組み込み、外形保持用シェル60で封止した状態を示す側縦断面図である。 (A)に示すのは、図18の平面図、(B)に示すのは図18の側面図である。 (A)は雌コネクタ70平面図、(B)は雌コネクタ70の正面図、(C)は雌コネクタ70の側面図である。 同軸ケーブルを省略した図であって、(A)は図18の平面図、(B)は図18の側面図、(C)は図18の裏面図である。 第2の実施の形態における圧接方法を説明するための説明図である。 第2の実施の形態における圧接方法を説明するための説明図である。 特許文献1を説明する説明図である。 特許文献1を説明する説明図である。 特許文献1を説明する説明図である。
符号の説明
1 ピアシング端子
2 連結部
3,4 挟み込み片
3A,4A ピアス刃
3B,4B 円弧状膨出部
3C,4C 補強リブ
3D,4D グランド端子挿入溝
10 第1のハウジング部品
11 底面
12 上面
13 コ字状挿入穴
14 圧接コンタクトの挿入穴
15 グランド端子の挿入穴
16 同軸ケーブルの受け溝
17 グランド端子の挿入溝
20 第2のハウジング部品
30 圧接コンタクト
40 グランド端子
41 外形保持用クシ刃
43 間隔保持用クシ刃
50 同軸ケーブル
51 内部導体芯線
52 内部絶縁被覆層
53 外部導体ケーブル
54 外部絶縁被覆層

Claims (4)

  1. 導電性金属の薄板からなる一対の挟み込み片を具備したピアシング端子を挿入する挿入穴が所定間隔をおいて一列状に複数形成され、前記挿入穴の夫々に、その先端にピアス刃を外部に突出して設けたピアシング端子が挿入された第1のハウジング部品と、
    前記第1のハウジング部品との上下組み合わせ方向であって、前記ピアシング端子の植設方向と逆向きに突出して設けられた先端U字状の圧接コンタクトを前記ピアシング端子と対応する数だけ具備した第2のハウジング部品とからなり、
    内部導体芯線、当該内部導体芯線を覆う内部絶縁被覆層、当該内部絶縁被覆層を覆う外部導体シールド、当該外部導体シールドを覆う外部絶縁被覆層を有する構造であり、その先端側が前記外部導体シールド及び外部絶縁被覆層を取り除いて前記内部絶縁被覆層が剥き出し状態に処理された複数の同軸ケーブルを、前記第1のハウジング部品と前記第2のハウジング部品とで上下に所定の圧力で挟み込み、前記ピアシング端子が前記外部絶縁被覆層を突き破って前記外部導体シールドに電気的に接続する一方、前記圧接コンタクトの先端U字状の部分が前記内部絶縁被覆層を突き破って前記内部導体芯線と電気的に接続することを特徴とする同軸ケーブルの圧接構造。
  2. 前記ピアシング端子は、前記内部導体芯線の外径よりも大きく、前記内部絶縁層の外径よりも小さい間隔を隔てて平行に対向配置した一対の前記挟み込み片と、前記挟み込み片の夫々の先端側にテーパ状に面取りしたピアス刃部を形成する一方、当該ピアス刃部の後端側には、前記挟み込み片の幅方向に連続して外部に膨出状に形成された円弧状膨出部と、
    前記円弧状膨出部から前記挟み込み片の先端又は後端、或いは、前記円弧状膨出部を挟んで前記挟み込み片の先端から後端に渡って形成された補強リブとからなり、
    前記第2のハウジング部品には、前記第1のハウジング部品と上下で組み合わせた場合に、当該第1のハウジング部品に設けられた前記ピアシング端子と対向する位置に、クシ刃状の平板導電性素材からなるグランド端子を設け、且つ、そのグランド端子の複数のクシ刃の何れかが前記一対の挟み込み片の間及び両外側に配置されてなることを特徴とする請求項1に記載の同軸ケーブルの圧接構造。
  3. 前記補強リブは、前記挟み込み片の幅方向に平行、且つ、上下組み合わせ方向と同方向に2列に配置し、この両補強リブ間に前記グランド端子を挿入するためのグランド端子挿入溝を形成してなることを特徴とする請求項1又は2に記載の同軸ケーブルの圧接構造。
  4. 前記複数の同軸ケーブルは、一定の間隔を隔てて同一平面上に配置した状態で、夫々の前記外部絶縁被覆層及び前記外部導体シールドを取り除いて前記内部絶縁被覆層が剥き出し状態に処理された前記先端側とを、前記同軸ケーブルを圧接する前記ピアシング端子と圧接コンタクトとの距離より大とした距離を隔てて夫々別体の樹脂シートでラミネート加工してなることを特徴とする請求項1から3の何れか一の請求項に記載の同軸ケーブルの圧接構造。
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