JP2007018734A - 同軸コネクタ及び同軸コネクタの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】同軸ケーブルへのスリーブの取付けが容易になると共にシースとスリーブの間の固着力を高めた同軸コネクタ及び同軸コネクタの製造方法の提供。
【解決手段】同軸ケーブル１２の内導体２０に内導体端子１４が接続されると共に、編組２４が折り返されるシース２６の外周部分にスリーブ３２を備え、このスリーブ３２の内周面とシース２６の外周面とが接着剤３０を介して接着され、スリーブ３２を介してシース２６の外周に折り返された編組２４の折り返し部分の外周に外導体端子１６のバレル部３４を圧着してなる同軸コネクタ１０とする。また、シース２６を皮剥ぎして編組２４を露出させる際、シース２６外周の所定位置にスリーブ３２を固着し、スリーブ３２の先端の一部分と共にシース２６を皮剥ぎすることを行う製造方法とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、同軸コネクタ及び同軸コネクタの製造方法に関し、さらに詳しくは、高周波数の電気信号の伝送に好適に用いられる同軸コネクタ及びその同軸コネクタの製造方法に関する。

近年、自動車のカーナビゲーションシステム等においては、電子部品やＩＣ（集積回路）等が制御用のプリント基板に実装されていることは周知の通りであるが、そのプリント基板へ伝送される電気信号は高速度化、高周波化され、また、そのプリント基板の回路パターンも高密度化されてきている。

このような制御用のプリント基板に伝送される電気信号の高速度化、高周波化に伴い、その電気信号を伝送するためプリント基板に接続され自動車に配策される同軸ケーブルを高周波伝送に対応させる試みがなされている。

この場合、信号を伝送する内導体の周りに絶縁体を介して編組からなる外導体を配しその周りをシースにより被覆した同軸ケーブルにおいてその内導体を太くすると同時にその周りの絶縁体の外径を太くして伝送時の信号の損失を抑えるようにしたものがあるが、同軸ケーブルは曲がりにくくなるため、配線が密集した電気装置内での配策が困難になる。

そのため、一般的には同軸ケーブルの絶縁体を高発泡させたものが用いられている。このような絶縁体にすると同軸ケーブルの実効比誘電正接を低下させるため、誘電損失を減らすことができる。また、絶縁体の実効比誘電率が低下することから、高周波数の信号を伝送する時の損失を抑えるべく内導体を太くする場合でも、インピーダンス整合させるために絶縁体の外径を大きくする必要がないため、同軸ケーブルが曲がりにくくなるといったことはない。

この場合、シールド導体としての編組と絶縁体との間に金属箔（金属テープ）などを配すことによって編組の内表面の凹凸を緩和すると、編組のみの場合よりも微小なインピーダンス変動を減らすことができるため、信号の反射損失をより低減させることができる。

このような同軸ケーブルの先端に端子を取付ける時、外導体端子の圧着部（バレル部）で同軸ケーブルの編組を圧着するが、同軸ケーブルの絶縁体が高発泡化され機械的強度が低下していることから、その圧着加減によっては絶縁体が潰れ、電気信号が伝送される際のインピーダンス変動に影響することになる。また、圧着により絶縁体が圧縮された結果、内導体と外導体とが接近して短絡が生じるおそれもある。

反対に、同軸ケーブルの編組に外導体端子を緩く圧着すれば絶縁体は潰れず、同軸ケーブルの高周波特性は維持されることになるが、外導体端子の同軸ケーブルへの固着力は小さくなるため、同軸ケーブルに引張り力が加わった時には同軸ケーブルの引き抜け等による不具合が生じてしまう。

そのため、このような同軸ケーブルに外導体端子を圧着する際には、絶縁体が潰れないように金属製のスリーブ等で絶縁体を保護しているものがある。

例えば特許文献１には、同軸ケーブルに通されたスリーブ外周に編組を折り返した後、その折り返し部分の外周に外導体端子のバレル部を圧着した同軸コネクタが示されている。

その構造（軸方向の断面構造）を図５（ａ）に示して説明すると、内導体６０と絶縁体６２と金属テープ６８と編組（外導体）６４とシース６６からなる同軸ケーブル５２が段階的に皮剥ぎされ、内導体６０と編組６４が露出した状態で、内導体６０には内導体端子５４が接続され、編組６４はシース６６の先端部分の外周上に取付けられたスリーブ７０の外周に折り返され、その折り返し部分の外周に外導体端子５６のバレル部７２が圧着接続されている。

また、特許文献２には、同軸ケーブルの編組の内周にスリーブを挿入して、外導体端子を同軸ケーブルに圧着接続する際、同軸ケーブルの絶縁体が潰れるのを防止するものが示されている。

その構造（軸方向の断面構造）を図６（ａ）に示して説明すると、段階的に皮剥ぎされた同軸ケーブル５２の内導体６０と編組６４が露出した状態で、編組６４を拡げ、その内周にスリーブ７０を挿入している。

これらに示すものは、スリーブの内側まで強く圧着すると高発泡化された絶縁体が潰れるため、スリーブの外側までを外導体端子のバレル部で強く圧着して同軸ケーブルと外導体端子との固着力を確保するというものである。

特開平１１−１７６５２７号公報 特開２０００−２６０５４０号公報

しかしながら特許文献１では、シース６６とスリーブ７０との間には固着力が確保されていないため、図５（ａ）に示すように、スリーブ７０上に編組６４を折り返した時に編組６４に緩み（図中Ａに示す空洞部分）がある場合、図５（ｂ）に示すように、同軸ケーブル５２が引っ張られた時には、その緩みが解消される位置まで同軸ケーブル５２がずれてしまい、内導体６０が内導体端子５４との接続部で切れたり内導体端子５４が誘電体５８から引き抜かれたりするおそれがあった。

また特許文献２では、金属テープ６８と編組６４の間にスリーブ７０を挿入する作業が難作業であり、図６（ｂ）に示すように、編組６４の下にスリーブ７０を押し込む際に金属テープ６８がスリーブ７０と一緒に押し込まれることがある。この場合、金属テープ６８が押し込まれた部分では絶縁体６２の外周は金属テープ６８に覆われないため、インピーダンス不整合が生じる。

そして、図６（ｃ）に示すように、編組６４がスリーブ７０と一緒に押し込まれた時には、外導体端子のバレル部と接続される編組６４の量が少なくなるため、編組６４と外導体端子の間の接続信頼性が低下しやすくなるという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、同軸ケーブルへのスリーブの取付けが容易であると共にシースとスリーブの間の固着力を高めた接続信頼性に優れる同軸コネクタ及び同軸コネクタの製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係る同軸コネクタは、請求項１に記載のように、内導体の周りに絶縁体を介して編組からなる外導体が配され該外導体の外周をシースにより被覆された同軸ケーブルの前記内導体に内導体端子を接続すると共に前記編組に外導体端子を接続してなる同軸コネクタであって、前記編組が折り返される前記シースの外周部分にスリーブを備え、前記スリーブの内周面と前記シースの外周面とが接着剤を介して接着され、前記スリーブを介して前記シース外周に折り返された前記編組の折り返し部分の外周に前記外導体端子のバレル部を圧着してなることを要旨とする。

この場合、請求項２に記載のように、前記スリーブとして、その内周面に接着剤が塗布された熱収縮チューブが好適な例として挙げられる。

同様に、請求項３に記載のように、前記スリーブとして、その内周面に接着剤が塗布された金属製又は硬質の樹脂製のチューブが好適な例として挙げられる。

さらに、請求項４に記載のように、前記スリーブとして、接着性を有するホットメルトも好適な例として挙げられる。

一方、本発明に係る同軸コネクタの製造方法は、請求項５に記載のように、内導体の周りに絶縁体を介して編組からなる外導体が配され該外導体の外周をシースにより被覆された同軸ケーブルの前記内導体に内導体端子を接続すると共に前記編組に外導体端子を接続してなる同軸コネクタの製造方法において、前記同軸ケーブルにスリーブを通して前記シース外周の所定位置に前記スリーブを固着する工程と、前記シースと共に前記スリーブの先端の一部を皮剥ぎして前記編組を露出させる工程と、前記露出された前記編組を前記スリーブを介して前記シース外周に折り返す工程と、前記折り返した前記編組の外周に前記外導体端子のバレル部を圧着接続する工程とを備えることを要旨とする。

請求項１に記載の発明によれば、同軸ケーブルの編組が折り返されるシースの外周部分にスリーブを備え、このスリーブの内周面と前記シースの外周面とが接着剤を介して接着されていることから、この折り返した編組に緩みがあって同軸ケーブルが引っ張られた時に、その緩みが解消される位置まで同軸ケーブルがずれてしまうことを防止できる。これにより、内導体端子との接続部で内導体が切れたり、内導体端子が誘電体から引き抜かれたりするおそれもないため、接続信頼性の高い同軸コネクタとすることができる。

そして、外導体端子のバレル部で同軸ケーブルを圧着するときに絶縁体が潰れないように、金属テープと編組の間にスリーブを挿入した従来の同軸コネクタと比べてスリーブの取付けが容易であり、スリーブを取付ける際に金属テープや編組がシースの中に押し込まれることもないため、インピーダンス整合に影響がなく、また、外導体端子と圧着接続される編組の量も充分に確保されて、編組と外導体端子との接続信頼性が高いものとなる。

この場合、前記スリーブとしてその内周面に接着剤が塗布された熱収縮チューブを用いる場合、この熱収縮チューブを熱収縮させて同軸ケーブルのシース外周に固着させることにより、このスリーブのシースへの密着度が高くなるため、シースとスリーブの接着力を高めることができる。また、皮剥ぎにより生じる編組とシースの間の段差部分にも密着させて取付けることが可能である。

そして、金属製又は硬質樹脂製のチューブは硬い材質であるため、これを前記スリーブとして用いることにより、スリーブの内側に圧着力が加わることなくその外側での圧着力を大きくすることができるため、編組と外導体端子との間で、高い固着力を確保でき、接続信頼性が高くなる。

さらに、前記スリーブとして、接着性を有するホットメルトを用いることにより、スリーブをシースに固着させるための接着剤をスリーブの内面に塗布する工程を省くことができる。また、シース外周でホットメルトを加熱溶融させた後冷却することでシースへの接着が完了するため、作業性が非常に良いという利点もある。

請求項５に記載の発明によれば、同軸ケーブルにスリーブを通してシースの所定位置にスリーブを固着した後、編組を露出させる際、シースと共にスリーブの先端の一部を皮剥ぎすることから、スリーブの先端とシースの先端の面がそろうため、次工程で露出した編組をスリーブ外周に折り返す時にこの折り返した編組の屈曲部分に編組の緩みが生じないものとなる。これによって、同軸ケーブルが引っ張られた時に、外導体端子から同軸ケーブルがずれることを一層防止することができる。

以下に本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１は、本発明に係る同軸コネクタの一実施形態を示している。本実施形態に係る同軸コネクタ１０は、主に同軸ケーブル１２と内導体端子１４と外導体端子１６で構成される。この内導体端子１４は、誘電体１８を介して外導体端子１６に挿入取付けされている。

同軸ケーブル１２は、信号線としての内導体２０と、内導体２０を覆う絶縁体２２と、絶縁体２２を覆う編組（外導体）２４と、編組２４を覆うシース２６等で構成される。この場合、絶縁体２２と編組２４の間等に金属テープ２８を追加し、同軸ケーブル１２を擬似的なセミリジッドケーブルとすることもできる。これにより、編組の表面凹凸に起因する微小なインピーダンス変動を減らして同軸ケーブルに伝送される信号の反射損失を低減することができる。

本発明は、この同軸ケーブル１２と外導体端子１６との圧着接続部分にその特徴を有する。すなわち、段階的に皮剥ぎされて編組２４が剥き出しになった同軸ケーブル１２のシース２６の外周部分にスリーブ３２を備え、スリーブ３２の内周面とシース２６の外周面とが接着剤３０を介して接着され、このスリーブ３２上に編組２４が折り返され、その編組２４の折り返し部分の外周で外導体端子１６のバレル部３４によって圧着された構造となっている。

接着剤３０は、一般的な液状の接着剤を用いることもできるし、ホットメルトのような接着性を有する固形の樹脂等を用いることもできる。ホットメルト形接着剤を用いる場合、無溶剤にできることや作業性が良いといった利点がある。

スリーブ３２は、同軸ケーブル１２に通され、最表層のシース２６に接着剤３０を介して取付けられている。そして、同軸ケーブル１２に密着して取付けることから、スリーブ３２は同軸ケーブル１２と同じ円筒形のものが好ましい。

よって、このスリーブ３２としては、例えば、熱収縮チューブや金属製チューブ、硬質の樹脂製チューブ等が好適に用いられる。そして、これらの内面には接着剤３０が塗布されることが好ましい。また、ホットメルトのような接着性を有する固形の樹脂等のみでシース２６の外周を覆ってスリーブ３２とすることもできる。

スリーブ３２として熱収縮チューブを用いる場合には、熱収縮させて同軸ケーブル１２のシース２６の外周部分に固着させることができるため、このスリーブ３２のシース２６への密着度が高くなり、シース２６とスリーブ３２の固着力を高めることができる。また、皮剥ぎにより生じる編組２４とシース２６の段差部分にも密着させて取付けることができる。

スリーブ３２として金属又は硬質樹脂製チューブを用いる場合には、これらが硬い材質のものであるため、スリーブ３２内側の絶縁体２２を潰すことなく外導体端子１６のバレル部３４の圧着力をより大きくすることができ、外導体端子１６の同軸ケーブル１２への固着力を高くすることができる。

スリーブ３２として接着性を有するホットメルトを用いる場合には、熱収縮チューブや金属又は硬質樹脂製チューブ等を用いる場合、スリーブ３２の内面に接着剤３０を塗布するが、この工程を省くことができる。また、シース２６の外周にホットメルトを加熱溶融させた後冷却することでシース２６への接着が完了するため、作業性が非常に良い。

このようなホットメルトとしては、例えば、エチレン−酢酸ビニル（ＥＶＡ）系共重合体や、オレフィン系、熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系、エポキシ系、アクリル系の樹脂材料等が挙げられる。ポリウレタン系、エポキシ系、アクリル系等は加熱時に硬化反応を伴って耐熱性が上がるため、耐熱性が求められる部位に有効に用いることができる。

従来の同軸コネクタは、図５（ａ）に示すように、同軸ケーブル５２のシース６６上に通されたスリーブ７０の外周に編組６４を折り返した後、外導体端子５６のバレル部７２で圧着したものであり、シース６６とスリーブ７０の間の固着力が弱かったため、図５（ｂ）に示すように、同軸ケーブル５２が引っ張られた時にその編組６４の緩みが解消される位置まで同軸ケーブル５２がずれてしまうことがあった。

これに対し本発明に係る同軸コネクタ１０は、図１に示すように、同軸ケーブル１２のシース２６の外周部分に接着剤３０によってスリーブ３２が接着されているので、同軸ケーブル１２が引っ張られても、その編組の緩みが解消される位置まで同軸ケーブル１２がずれてしまうことを防止できる。これにより、内導体２０が内導体端子１４の接続部で切れたり内導体端子１４が誘電体１８から引き抜かれるおそれもなくなり、接続信頼性の高いものとなる。

また従来の同軸コネクタは、図６（ａ）に示すように、同軸ケーブル５２の金属テープ６８と編組６４の間にスリーブ７０を挿入するものもあるが、本発明に係る同軸コネクタ１０は、これと比べてスリーブの取付けが容易であり、スリーブを取付ける際に金属テープや編組がシースの中に押し込まれることもないため、インピーダンス整合に影響がなく、また、外導体端子と圧着接続される編組の量も充分に確保されて、編組と外導体端子との接続信頼性が高いものとなる。

次に、同軸コネクタ１０の製造方法について図２〜４を用いて説明する。なお、図中のスリーブ３２は、内面に接着剤を塗布した熱収縮チューブを表す。

図２（ａ）のように同軸ケーブル１２を調尺切断してスリーブ３２を通した後、図２（ｂ）のように同軸ケーブル１２の先端のシース２６と編組２４を段階的に皮剥ぎして編組２４と絶縁体２２を露出させ、図２（ｃ）のようにスリーブ３２の内面に塗布された接着剤によりスリーブ３２をシース２６先端の外周部分に固着し、図２（ｄ）のようにスリーブ３２外周に露出させた編組２４を折り返し、図２（ｅ）のように絶縁体２２の一部を皮剥ぎして内導体２０を露出させ、図２（ｆ）のように露出させた内導体２０に内導体端子１４を接続し、図２（ｇ）のように内導体端子１４が接続された同軸ケーブル１２の先端を外導体端子１６に挿入し、折り返した編組２４の外周部で外導体端子１６のバレル部３４を加締めて同軸ケーブル１２に外導体端子１６を圧着接続する。

ここで図２（ｃ）に示す工程では、熱収縮させてスリーブ３２を同軸ケーブル１２に密着固定するので、シース２６の端面とスリーブ３２の端面がそろわない（ずれが生じる）ことがある。この場合、図２（ｇ）に示す工程で外導体端子１６のバレル部３４を加締める時に編組２４と外導体端子１６が確実に電気的接続されるように、図２（ｂ）に示すシース２６の皮剥ぎ段階で、編組２４を多めに露出させた後、スリーブ３２の外周に編組２４を折り返すことになる。また、編組２４と圧着接続される外導体端子１６のバレル部３４は、このようなずれを見込んで、確実にスリーブ３２の外周で加締められるように、図２（ｇ）に示す距離Ｘを広めに取ることになる。

一方、図３に示すような方法もある。図示するものは、図２（ｃ）のようにスリーブ３２をシース２６の外周部分に接着する際、図３（ｃ）のように編組２４の一部を覆ってシース２６の外周部分にスリーブ３２を接着させるというものである。このような構成にすると、編組２４の折り返す屈曲部にシース２６とスリーブ３２の段差はないため、折り返す編組２４の屈曲部に緩みが生じにくいものとなる。

この場合、編組２４の一部をスリーブ３２で覆うので、折り返しに必要な編組２４の量を確保するため、図３（ｂ）に示す編組２４を露出させる工程では編組２４の一部がスリーブ３２に覆われることを考慮して編組２４を露出させる量を多くする。

そして図４に示すものは、本発明に係る製造方法である。

まず、図４（ａ）のように、調尺切断した同軸ケーブル１２の先端部分の所定位置にスリーブ３２を熱収縮させて固着させる。その後、図４（ａ）に示すスリーブ３２の先端部分Ｚの位置で、スリーブ３２の一部と共にシース２６を皮剥ぎする（図４（ｂ））。なお、ここでいう所定位置とは、皮剥ぎされたシース２６先端の外周部分であり、編組を折り返す部分をいう。

上記のようにシース２６を皮剥ぎすることによって、シース２６の端面とスリーブ３２の端面をそろえることができるため、次工程で露出した編組２４をスリーブ３２外周に折り返す（図４（ｃ））時に、この折り返した編組２４の屈曲部分に編組２４の緩みが生じないものとなる。これによって、同軸ケーブル１２が引っ張られた時に、外導体端子１６から同軸ケーブル１２がずれることを一層防止することができる。

また、図２や図３に示す方法と比べて、スリーブ３２の外周に折り返すために露出させる編組２４の量を多くする必要はない。さらに、図２の方法と比べて、編組２４と圧着接続される外導体端子１６のバレル部３４は、シース２６とスリーブ３２の端面のずれを見込んで距離Ｙを広めに取らなくても良い（図２の距離Ｘ＞図４の距離Ｙ）ので、外導体端子１６の全長を小さくすることができる。

図４（ｂ）で編組２４を露出させた後は、図２の方法と同様に、編組２４の折り返し、絶縁体２２の皮剥ぎ、内導体端子１４の接続、外導体端子１６の圧着接続工程を経て同軸コネクタ１０を製造することができる。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

例えば、図２〜４に示すものは、スリーブ３２として熱収縮チューブを表したものであるが、特に限定するものではない。例えば、スリーブ３２として金属又は硬質の樹脂製チューブを用いる場合、接着する際にスリーブ３２は収縮しないので、シース２６の端面とスリーブ３２の端面を意図的にそろえることが可能である。また、スリーブ３２として接着性を有するホットメルトを用いることもできる。

さらに図２や図４に示す外導体端子１６は、バレル部３４が１つであるが、図３のようにバレル部３４を２つ若しくは２つ以上とすることも可能である。この場合、外導体端子１６の同軸ケーブル１２を固着する力が大きくなるという利点がある。

本発明に係る同軸コネクタは、高周波数の電気信号の伝送をする電気装置等に組み付けする同軸コネクタとして使用することができる。

本発明に係る同軸コネクタの一例を示す図である。 同軸コネクタの製造工程の一例を表す図である。 同軸コネクタの製造工程の一例を表す図である。 本発明に係る同軸コネクタの製造工程の一例を表す図である。 従来の同軸コネクタを示す図である。 従来の編組の内側にスリーブを挿入した同軸ケーブルを示す図である。

符号の説明

１０ 同軸コネクタ
１２ 同軸ケーブル
１４ 内導体端子
１６ 外導体端子
２０ 内導体
２４ 編組（外導体）
２６ シース
３０ 接着剤
３２ スリーブ
３４ バレル部

Claims (5)

1. 内導体の周りに絶縁体を介して編組からなる外導体が配され該外導体の外周をシースにより被覆された同軸ケーブルの前記内導体に内導体端子を接続すると共に前記編組に外導体端子を接続してなる同軸コネクタであって、
   前記編組が折り返される前記シースの外周部分にスリーブを備え、該スリーブの内周面と前記シースの外周面とが接着剤を介して接着され、前記スリーブを介して前記シース外周に折り返された前記編組の折り返し部分の外周に前記外導体端子のバレル部を圧着してなることを特徴とする同軸コネクタ。
2. 前記スリーブは、その内周面に接着剤が塗布された熱収縮チューブからなることを特徴とする請求項１に記載の同軸コネクタ。
3. 前記スリーブは、その内周面に接着剤が塗布された金属製又は硬質の樹脂製のチューブからなることを特徴とする請求項１に記載の同軸コネクタ。
4. 前記スリーブは、接着性を有するホットメルトからなることを特徴とする請求項１に記載の同軸コネクタ。
5. 内導体の周りに絶縁体を介して編組からなる外導体が配され該外導体の外周をシースにより被覆された同軸ケーブルの前記内導体に内導体端子を接続すると共に前記編組に外導体端子を接続してなる同軸コネクタの製造方法において、
   前記同軸ケーブルにスリーブを通して前記シース外周の所定位置に前記スリーブを固着する工程と、
   前記シースと共に前記スリーブの先端の一部を皮剥ぎして前記編組を露出させる工程と、
   前記露出された前記編組を前記スリーブを介して前記シース外周に折り返す工程と、
   前記折り返した前記編組の外周に前記外導体端子のバレル部を圧着接続する工程と、を備えることを特徴とする同軸コネクタの製造方法。
   

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