JP2005317249A - 極細同軸ケーブルのコネクタ接続方法及びその装置、並びにヒータツール - Google Patents

Abstract

【課題】半田量をコントロールしなくてもよく、また極数の少ない微小コネクタに対してコネクタを破壊せず、容易に接続できる。
【解決手段】極細同軸ケーブル３に接続すべき一又は複数の導体を有するコネクタ１の複数個を適宜な所定間隔で並列に配置し、前記複数個のコネクタ１に半田プレート２５Ａを載せる。この状態で前記複数個のコネクタ１の所定間隔で突出した複数のヒータ部４７を備えた抵抗溶接機４５で、前記半田プレート２５Ａを加熱加圧して前記複数個のコネクタ１の一又は複数の導体を一括半田付けする。
【選択図】図１

Description

この発明は、極細同軸ケーブルのコネクタ接続方法及びその装置、並びにヒータツールに関し、特にパソコン、携帯電話やデジカメなどの電子機器の配線材として使用される極細同軸ケーブルのコネクタ接続方法及びその装置、並びにヒータツールに関する。

医療機器に広く用いられてきた極細同軸ケーブル及びそのアセンブリは、近年では民生機器内配線、特にパソコン、携帯電話やデジカメなど電子機器の液晶モニタの配線材として市場からのニーズが高まってきた。同軸ケーブルが持つ安定した伝送特性と、細径で柔軟な構造から来るアセンブリ形状の自由度の高さが、ニーズにマッチしたために極細同軸ケーブルを使用することが増加してきた。

図１０を参照するに、極細同軸ケーブル１０１の構造としては、直径０．０２５ｍｍ又は０．０３ｍｍφの７本の断面円形の中心導体１０３が撚られており、この中心導体１０３の外周にフッ素系樹脂としての例えばテフロン（登録商標）樹脂の絶縁層１０５が施されている。この絶縁層１０５の外周に直径０．０２５ｍｍ又は０．０３ｍｍφの２５本の断面円形の外部導体１０７が撚られた状態でシールドされ、さらに前記外部導体１０７の外周にフッ素系樹脂としての例えばテフロン（登録商標）樹脂のジャケット１０９で被覆されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

図１１及び図１２を参照するに、従来の極細同軸ケーブルのアセンブリとしては、複数本（図１１では３本）の極細同軸ケーブル１０１が並列に配列されて、極細同軸ケーブル１０１の長手方向の両側に、例えば基板に接続するための微小コネクタ１１１が接続されている。さらに、前記両側の各コネクタ１１１は、図１１のコネクタ本体１１３が図１２の金属製のシェル１１５によって被覆されるように構成されている。

上記のコネクタ本体１１３には、各極細同軸ケーブル１０１の両端末のジャケット１０９が除去されて外部導体１０７を露出し、この外部導体１０７がコネクタ本体１１３のシールド層（図示省略）にグランドバー１１７で押さえて一括して半田（図示省略）により半田付けされている。さらに、各極細同軸ケーブル１０１の中心導体１０３はコネクタ本体１１３の各接続端子部１１９に半田１２１により接続されている。なお、各接続端子部１１９はコネクタ本体１１３の裏側に露出しており、この露出面が相手側のコネクタ（図示省略）との接続端子面となる。

なお、コネクタ本体１１３には、各中心導体１０３を収めるための溝部１２３が各接続端子部１１９に連通するように設けられており、コネクタ本体１１３の上面の幅方向（図１１において上下方向）の両側には段付状の壁部１２５が形成されている。

なお、各極細同軸ケーブル１０１の中心導体１０３とコネクタ本体１１３の各接続端子部１１９とを半田接続するには、糸半田１２１を漬して必要量を選定（適当な長さに切断）してから、図１１及び図１３に示されているように各中心導体１０３をコネクタ本体１１３の溝部１２３に収めて各接続端子部１１９と各中心導体１０３とを導通させた状態で、各中心導体１０３の上に前記必要量の糸半田１２１を載せる。次いで、図１４に示されているようにコネクタ本体１１３の両壁部１２５の間に入る大きさのヒータ部１２７を備えた抵抗溶接機１２９で半田１２１の上から加熱加圧して接続端子部１１９と中心導体１０３との接続を行っている。

また、上記のシェル１１５は、断面下向きＣ字状をなしており、図１２において左側面に開口部１３１が設けられ、この開口部１３１からコネクタ本体１１３を挿入可能となるように前記断面Ｃ字状の対向する側縁に長手方向（図１２において左右方向）に延びるフランジ部１３３が備えられている。また、図１２においてシェル１１５の右側面は折曲げ片１３５により閉塞されている。

さらに、シェル１１５には、上面の先端側（図１２の左側）に切欠き窓部１３７が設けられており、この切欠き窓部１３７には、上記のグランドバー１１７に接触して導通するための導通端子部１３９が先端方向（図１２の左方）に向けて下面側（図１２の紙面に対して垂直方向の裏面側）に傾斜してスプリング性を有するよう突出している。前記コネクタ本体１１３がシェル１１５で被覆されると、導通端子部１３９の先端部はそのスプリング性の付勢力によりコネクタ本体１１３のグランドバー１１７に接触して導通する。
特開２００１−２５６８３９号公報 特開２００３−８６０３０号公報

ところで、各極細同軸ケーブル１０１の中心導体１０３とコネクタ本体１１３の各接続端子部１１９とを半田接続する場合、糸半田１２１は例えば直径が０．１ｍｍφ，０．２ｍｍφ，０．３ｍｍφのものがあり、適切な径の糸半田１２１がないために、一旦潰した半田１２１を所定量に切断するとしても、この切断される半田量はばらつきがあって一定量にならない。つまり、半田量をコントロールできない。そのために、半田１２１がブリッジしたり、隣の中心導体１０３とショートしてしまうことがあるという問題点があった。

また、抵抗溶接機１２９によるコネクタ本体１１３の接続部の加圧力を最小値に制御するには限界があるという問題点があった。例えば、抵抗溶接機１２９の加圧力を０（ゼロ）に設定しても９．８Ｎ（１ｋｇｆ）弱の荷重がかかってしまう。図１３に示されているように抵抗溶接機１２９をバネ１４１により上方へ持ち上げるようにしても加圧力を制限できない。

そのため、コネクタ本体１１３に接続される極数（中心導体１０３）の多いものに対しては加圧力が分散されるので問題ないが、１〜５芯程度のように極数が少ない場合は、抵抗溶接機１２９の加圧力が大きいためにコネクタ本体１１３が破壊されてしまうという問題点があった。

また、１〜５芯程度のように極数が少ないコネクタ本体１１３に対しても１個１個の中心導体１０３に糸半田１２１を載せて接続していたのでは時間がかかり、また補充する糸半田１２１もかなり小さいために扱いにくく加工時間がかかるために、生産効率が悪いという問題点があった。

この発明は上述の課題を解決するためになされたものである。

この発明の極細同軸ケーブルのコネクタ接続方法は、一又は複数の極細同軸ケーブルの中心導体をコネクタの各接続端子部に接続するコネクタの複数個を適宜な所定間隔で並列に配置し、前記複数個のコネクタに半田プレートを載せ、この状態で前記複数個のコネクタの所定間隔で突出した複数のヒータ部を備えた抵抗溶接機で、前記半田プレートを加熱加圧して前記複数個のコネクタの各接続端子部と一又は複数の極細同軸ケーブルの各中心導体とを一括半田付けすることを特徴とするものである。

この発明の極細同軸ケーブルのコネクタ接続装置は、一又は複数の極細同軸ケーブルの中心導体をコネクタの各接続端子部に接続するコネクタの複数個を適宜な所定間隔で並列に配置する載置台と、
前記複数個のコネクタの所定間隔で突出した複数のヒータ部を備えると共に、前記複数のヒータ部を、前記複数個のコネクタに載せた状態の半田プレートを前記複数のヒータ部で加熱加圧して前記複数個のコネクタの各接続端子部と一又は複数の極細同軸ケーブルの各中心導体とを一括半田付けすべく昇降自在に設けた抵抗溶接機と、
からなることを特徴とするものである。

この発明のヒータツールは、一又は複数の極細同軸ケーブルの中心導体をコネクタの各接続端子部に接続するコネクタの複数個を適宜な所定間隔で並列に配置すると共に前記複数個のコネクタに載せた状態の半田プレートを加熱加圧して前記複数個のコネクタの各接続端子部と一又は複数の極細同軸ケーブルの各中心導体とを一括半田付けするヒータツールであって、
前記複数個のコネクタの所定間隔で突出した複数のヒータ部を備えてなることを特徴とするものである。

以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明によれば、複数のコネクタの半田付けが同時に行われるので、半田接続の多本取り化により接続加工時間を削減でき、生産効率を向上できる。

また、抵抗溶接機の全体の加圧力は各ヒータ部に分散されるために、各コネクタの接続部分にかかる加圧力が小さくなるので、極数の少ないコネクタであっても半田付け時にコネクタが破壊される事態を防止できる。

さらに、半田プレートの加熱部分だけが溶融して供給されることから、抵抗溶接機の各ヒータ部の先端の大きさを調整し、且つ半田プレートの厚みを十分に管理していることにより、溶融される半田量は適正となり常時一定量に制御できる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

まず、この実施の形態に係る極細同軸ケーブルアセンブリとしての極細同軸ケーブル付きコネクタについて説明する。

図５（Ａ），（Ｂ）を参照するに、極細同軸ケーブル付きコネクタ１（以下、単に「コネクタ」という）は、複数本（図５では３本）の極細同軸ケーブル３が並列に配列されて、極細同軸ケーブル３の長手方向の両側に、例えば基板（図示省略）の接続端子に接続するためのコネクタ本体５が接続されている。前記両側の各コネクタ本体５は、金属製のシェル７によって被覆されるように構成されている。この構造について詳しくは後述する。

図６を参照するに、極細同軸ケーブル３の構造としては、直径０．０２５ｍｍ又は０．０３ｍｍφの７本の断面円形の中心導体９が撚られており、この中心導体９の外周にフッ素系樹脂としての例えばテフロン（登録商標）樹脂の絶縁層１１が施されている。この絶縁層１１の外周に直径０．０２５ｍｍ又は０．０３ｍｍφの２５本の断面円形の外部導体１３が撚られた状態でシールドされ、さらに前記外部導体１３の外周がフッ素系樹脂としての例えばテフロン（登録商標）樹脂のジャケット１５で被覆されている。

図７及び図９を併せて参照するに、上記のコネクタ本体５には、各極細同軸ケーブル３の両端末のジャケット１５が除去されて外部導体１３を露出し、この外部導体１３がコネクタ本体５のシールド層１７にグランドバー１９で押さえて一括して半田２１により半田付けされている。さらに、各極細同軸ケーブル３の中心導体９はコネクタ本体５の各接続端子部２３に半田２５により接続されている。なお、各接続端子部２３は図５（Ｂ）に示されているようにコネクタ本体５の裏面側に露出しており、この露出面が接続相手側の例えば基板（図示省略）との接続端子面２３Ａとなる。

なお、コネクタ本体５には、図３及び図７に示されているように、各中心導体９を収めるための溝部２７が各接続端子部２３に連通するように設けられており、コネクタ本体５の上面の幅方向（図７において上下方向）の両側には段付状の壁部２９が形成されている。

また、図８及び図９を併せて参照するに、シェル７は、断面下向きＣ字状をなしており、図８において左側面に開口部３１が設けられ、この開口部３１からコネクタ本体５を挿入可能となるように前記断面Ｃ字状の対向する側縁に長手方向（図８において左右方向）に延びるフランジ部３３が備えられている。また、図８においてシェル７の右側面は折曲げ片３５により閉塞されている。

さらに、シェル７には、上面の先端側（図８の左側）に切欠き窓部３７が設けられており、この切欠き窓部３７には、上記のグランドバー１９に接触して導通するための端子部としての例えば導通端子部３９が先端方向（図８の左方）に向けて図５（Ｂ）に示されているように下方側（図８の紙面に対して垂直方向の裏面側）に傾斜してスプリング性を有するよう突出している。

前記コネクタ本体５がシェル７の開口部３１から中へ折曲げ片３５に当接するまで挿入されてシェル７で被覆されると、導通端子部３９の先端部はそのスプリング性の付勢力によりコネクタ本体５のグランドバー１９に接触して導通する。

次に、この発明の実施の形態の主要部を構成する極細同軸ケーブルのコネクタ接続装置について図面を参照して説明する。

図１及び図２を併せて参照するに、コネクタ接続装置４１は各極細同軸ケーブル３の中心導体９とコネクタ本体５の各接続端子部２３とを半田接続するものであり、複数個（この実施の形態では１０個）のコネクタ本体５が適宜な所定間隔で並列に配置するための載置台４３が備えられている。

また、コネクタ接続装置４１には、上記の半田接続を行うための抵抗溶接機４５が備えられており、この抵抗溶接機４５は複数のヒータ部４７が前記複数個のコネクタ本体５の所定間隔と同じ間隔で突出されており、複数個のコネクタ本体５に対して昇降自在に設けられている。

また、個々のヒータ部４７の突出面の大きさは、図２に示されているように幅寸法Ａがコネクタ本体５の両壁部２９の間に入る長さで、奥行き寸法Ｂがコネクタ本体５における中心導体９の接続部分の長さとほぼ同じで０．５ｍｍ程度である。

各コネクタ本体５では、図７に示されているように、各中心導体９がコネクタ本体５の各溝部２７に収められて各接続端子部２３と導通させた状態にされる。この状態において、幅寸法Ｃ（この実施の形態では１．５ｍｍ程度）で長尺の半田プレート２５Ａが、上記の複数個のコネクタ本体５の中心導体９の位置する接続部分にかかるようにして複数個のコネクタ本体５の全体に亘って載せられる。図３に示されているように半田プレート２５Ａが各コネクタ本体５の上面に載せられた状態となる。

なお、半田プレート２５Ａは、糸半田を潰したもので、コネクタ本体５の半田接続するスペースよりも十分大きなものが準備される。この場合、半田プレート２５Ａの厚みは所定の寸法となるように十分に管理されている必要がある。

次いで、図１及び図４に示されているように抵抗溶接機４５が下降して、各ヒータ部４７が対応するコネクタ本体５に載せた半田プレート２５Ａの上から一括して加熱加圧することにより、溶融した半田２５がコネクタ本体５の各溝部２７に流れ込んで接続端子部２３と中心導体９との半田付け接続が一括して行われる。

上記構成により、１０個のコネクタ本体５の半田付けが同時に行われるので、生産効率が向上する。しかも、たとえ抵抗溶接機４５の加圧力を０（ゼロ）に設定したにもかかわらず、実際の加圧力が抵抗溶接機４５の全体で９．８Ｎ（１ｋｇｆ）弱になったとしても、各コネクタ本体５の接続部分にかかる加圧力は０．９８Ｎ（１００ｇｆ）に分散されるので、極数の少ないコネクタ１であっても半田付け時にコネクタ本体５が破壊される事態を防止できる。

なお、抵抗溶接機４５の加熱部分の幅（大きさ）を検討、調整し、条件出しすることが重要である。つまり、加熱部分だけの半田が溶融して供給されるので、抵抗溶接機４５の各ヒータ部４７の先端の大きさを調整し、且つ半田プレート２５Ａの厚みを所定の寸法に十分に管理していることにより、溶融される半田量は適正となり常時一定量となるので、各コネクタ本体５の接続部分に流入する半田量が適正な一定量に制御できる。その後、溶融していない半田２５は除去すれば特に問題はないものである。

以上のことをまとめると、コネクタ本体５への接続半田量もコントロールでき、コネクタ接続加工時間も削減できる。また、半田量のコントロールができ、安定した半田量を供給できる。さらに、半田接続を複数のコネクタに対して同時に行うことできるので、半田接続の多本取り化により接続加工時間を削減できる。

この発明の実施の形態の極細同軸ケーブルのコネクタ接続装置の斜視図である。 図１の状態を概略的に示す平面図である。 図１の装置でコネクタ接続される前の状態説明図である。 図１の装置でコネクタ接続される時の状態説明図である。 （Ａ）は、この発明のこの実施の形態の極細同軸ケーブル付きのコネクタを示す平面図で、（Ｂ）は、（Ａ）の矢視Ｖ−Ｖ線の断面図である。 この発明のこの実施の形態の極細同軸ケーブルの断面図である。 この発明のこの実施の形態のコネクタの平面図である。 この発明のこの実施の形態のシェルの平面図である。 この発明のこの実施の形態の極細同軸ケーブルの組立状態を示す斜視図である。 従来の極細同軸ケーブルの断面図である。 従来のコネクタの平面図である。 従来のシェルの平面図である。 従来の抵抗溶接機でコネクタ接続される前の状態説明図である。 従来の抵抗溶接機でコネクタ接続される時の状態説明図である。

符号の説明

１ 極細同軸ケーブル付きコネクタ
３ 極細同軸ケーブル
５ コネクタ本体
７ シェル
９ 中心導体
１３ 外部導体
１５ ジャケット
１７ シールド層
１９ グランドバー
２３ 接続端子部
２３Ａ 接続端子面
２５ 半田
２５Ａ 半田プレート
２７ 溝部
２９ 壁部
３７ 切欠き窓部
３９ 導通端子部
４１ 極細同軸ケーブルのコネクタ接続装置
４３ 載置台
４５ 抵抗溶接機
４７ ヒータ部

Claims (3)

1. 一又は複数の極細同軸ケーブルの中心導体をコネクタの各接続端子部に接続するコネクタの複数個を適宜な所定間隔で並列に配置し、前記複数個のコネクタに半田プレートを載せ、この状態で前記複数個のコネクタの所定間隔で突出した複数のヒータ部を備えた抵抗溶接機で、前記半田プレートを加熱加圧して前記複数個のコネクタの各接続端子部と一又は複数の極細同軸ケーブルの各中心導体とを一括半田付けすることを特徴とする極細同軸ケーブルのコネクタ接続方法。
2. 一又は複数の極細同軸ケーブルの中心導体をコネクタの各接続端子部に接続するコネクタの複数個を適宜な所定間隔で並列に配置する載置台と、
   前記複数個のコネクタの所定間隔で突出した複数のヒータ部を備えると共に、前記複数のヒータ部を、前記複数個のコネクタに載せた状態の半田プレートを前記複数のヒータ部で加熱加圧して前記複数個のコネクタの各接続端子部と一又は複数の極細同軸ケーブルの各中心導体とを一括半田付けすべく昇降自在に設けた抵抗溶接機と、
   からなることを特徴とする極細同軸ケーブルのコネクタ接続装置。
3. 一又は複数の極細同軸ケーブルの中心導体をコネクタの各接続端子部に接続するコネクタの複数個を適宜な所定間隔で並列に配置すると共に前記複数個のコネクタに載せた状態の半田プレートを加熱加圧して前記複数個のコネクタの各接続端子部と一又は複数の極細同軸ケーブルの各中心導体とを一括半田付けするヒータツールであって、
   前記複数個のコネクタの所定間隔で突出した複数のヒータ部を備えてなることを特徴とするヒータツール。

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