JP2007141753A - シールドコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタの小型化の要求に応えると共に、内導体端子の誘電体への係止力に優れ、かつ、誘電体に内導体端子を挿入しやすくしたシールドコネクタを提供すること。
【解決手段】信号が送受信される内導体端子１２と、内部に保持された内導体端子１２を係止する係止片１４ｄを有する誘電体１４と、内導体端子１２を保持した誘電体１４を収容する外導体端子１６とを備えると共に、誘電体１４の係止片１４ｄは、外導体端子１６と誘電体１４との間に、相手側シールドコネクタ２８の外導体端子３０が嵌入されるに伴い、内導体端子１２側に弾性変形するシールドコネクタ１０とする。この場合、係止片１４ｄの先端部１４ｅには、相手側シールドコネクタ２８の外導体端子３０の先端部３０ｂを案内するテーパ面が形成されていることが好ましい。
【選択図】図３

Description

本発明は、シールドコネクタに関し、さらに詳しくは、自動車などの車両に搭載される電子部品に接続されるシールドコネクタに関するものである。

近年、自動車などの車両には、車両の電子制御を司る各種ＥＣＵ（Electronic Control Unit）等、多数の電子部品が搭載されている。そして、車両、とりわけ自動車において、その電子制御システム等のシステムの増大や高機能化の動向に伴い、これら電子部品の小型化が要望されており、これら電子部品に接続されるシールドコネクタにも、小型化が要求されている。

シールドコネクタは、一般に、信号が送受信される内導体端子と、この内導体端子を内部に保持する誘電体と、内導体端子を保持した誘電体を収容する外導体端子とから構成される。この場合、通常、内導体端子の外周には金属製の係止片が設けられ、誘電体の内部には開口部が設けられている。そして、内導体端子を誘電体内部に収容すると、金属製の係止片が開口部に係止されるようになっている。

ここで、シールドコネクタの小型化に伴い、内導体端子が小型化されると、金属製の係止片は非常に小さくなる。この係止片が非常に小さくなると、例えば、内導体端子を取り扱う時に、異物等との接触により塑性変形しやすくなる。つまり、内導体端子の小型化によって、金属製の係止片を備える内導体端子は、取り扱いにくくなる。

そこで、上記問題を解決すべく、内導体端子を誘電体内部に係止させるものが提案されている。例えば、特許文献１には、樹脂製である誘電体側（内部）に係止片を設け、内導体端子側に開口部を設け、この樹脂製の係止片を開口部に係止させるシールドコネクタが開示されている。

図４によりその構造を示すと、シールドコネクタ４０は、シールド電線４２の内導体４４に接続された内導体端子４８と、内導体端子４８を収容した誘電体５０と、誘電体５０の外側を覆い、かつ、シールド電線４２の編組４６に接続された外導体端子５２とから構成される。内導体端子４８には開口部４８ａが設けられ、誘電体５０には樹脂製の係止片５０ａが設けられ、係止片５０ａを開口部４８ａに係止させることにより、内導体端子４８は誘電体５０の内部に保持される。

特開平７−２２１０７号公報

ここで、電子部品の小型化の要望に伴いコネクタを小型化しようとすると、誘電体５０と内導体端子４８との間の係止構造も小さくなる。そのため、誘電体５０の内導体端子４８への係止力を高くするには、係止片５０ａの開口部４８ａへの係り代を大きくしなければならない。

しかしながら、係り代を大きくすると、内導体端子４８の大型化に繋がり、コネクタの小型化の要望に反することになる。そして、特許文献１に示すもののように係り代を大きくすると、内導体端子４８の誘電体５０への挿入の際、挿入力が大きくなって、挿入しにくくなるという問題が生じる。

また、コネクタの小型化に伴い、シールド電線４２も非常に細くなっているため、挿入力が大きくなると、挿入時にシールド電線４２が折れ曲がり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、コネクタの小型化の要求に応えると共に、内導体端子の誘電体への係止力に優れ、かつ、誘電体に内導体端子を挿入しやすくしたシールドコネクタ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シールドコネクタは、信号が送受信される内導体端子と、内部に保持された前記内導体端子を係止する係止片を有する誘電体と、前記内導体端子を保持した誘電体を収容する外導体端子とを備えたシールドコネクタであって、前記誘電体の係止片は、前記外導体端子と前記誘電体との間に、相手側シールドコネクタの外導体端子が嵌入されるに伴い、前記内導体端子側に弾性変形することを要旨とする。

この場合、前記係止片の先端部には、前記相手側シールドコネクタの外導体端子の先端部を案内するテーパ面が形成されていることが望ましい。

本発明に係るシールドコネクタによれば、外導体端子と誘電体との間に、相手側シールドコネクタの外導体端子が嵌入されるに伴い、誘電体に形成された内導体端子を係止する係止片が内導体端子側に弾性変形する。そのため、シールドコネクタを小型化した時にも、係止片の内導体端子への係り代を大きくして、内導体端子の誘電体への係止力を高くすることができる。これは、相手側シールドコネクタの嵌入前から係り代を大きくするものではないため、係り代を大きくすることにより、シールドコネクタが大型化されることはない。

また、上述のように、相手側シールドコネクタをシールドコネクタに嵌入させることによって、内導体端子と誘電体との間の係止力を高めることができる。そのため、嵌入前においては、係り代を小さくすることができる。そして、係止片の内導体端子への係り代を小さくすることによって、誘電体に内導体端子を挿入しやすくすることができる。

さらに、コネクタの小型化に伴い、シールド電線が非常に細くなったときにも、内導体端子の誘電体への挿入力が小さくなるため、挿入時にシールド電線を折れ曲がりにくくすることができる。

この場合、係止片の先端部に、相手側シールドコネクタの外導体端子の先端部を案内するテーパ面が形成されていると、上記係止片を内導体端子側に弾性変形させやすくすることができる。

以下に、本発明の一実施形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態においては、同軸ケーブルに接続されるシールドコネクタを例にして説明するが、同軸ケーブルへの適用に限定されるものではない。また、シールドコネクタ１０は、内導体端子の形状がいわゆるメス型のものを例として説明する。そして、シールドコネクタ１０においては、相手側シールドコネクタとの接続方向を前として説明する。

図１は、本発明に係るシールドコネクタの一実施形態を表す断面図である。本実施形態に係るシールドコネクタ１０は、内導体端子１２と、誘電体１４と、外導体端子１６とで構成される。このシールドコネクタ１０は、同軸ケーブル１８に接続されている。

同軸ケーブル１８は、信号線としての内導体２０と、内導体を覆う絶縁体２２と、絶縁体を覆う編組（外導体）２４と、編組を覆うシース２６とから構成され、断面が略同心円状になっている。また、同軸ケーブル１８は、絶縁体２２と編組２４との間等に金属テープなどを追加し、同軸ケーブル１８を擬似的なセミリジッドケーブルとすることもできる。このようにした場合には、編組２４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１８に伝送される信号の反射損失を低減することができる。

同軸ケーブル１８は、段階的に皮剥ぎされた内導体２０と編組２４とが剥き出しになった状態で、内導体２０に内導体端子１２が接続され、編組２４に外導体端子１６が接続される。

内導体端子１２は、同軸ケーブル１８の内導体２０に接続されて、高周波信号を伝達するものである。この内導体端子１２は、導電性板材の折り曲げ加工やプレス加工により前後に開口した円筒形状の本体部１２ａを備えており、その本体部１２ａの先端側から相手側シールドコネクタの内導体端子（オス型）が挿入される。

本体部１２ａの下部には、後述する誘電体１４の係止片１４ｄを係止するための係止穴１２ｂが形成されている。この係止穴１２ｂは、係止片１４ｄを係止できる構造であれば良く、開口していても良いし、凹部等とされていても良い。本体部１２ａは、後方に延設された圧着部１２ｃを備えており、露出された内導体２０にかしめ加工されて、電気的に接続される。

内導体端子１２を収容する誘電体１４は、内導体端子１２と外導体端子１６の導体端子間を絶縁状態にするためのもので、所定の誘電率を有する樹脂製の絶縁部材により成形されており、後方から内導体端子１２が挿入されて固定される。誘電体１４は、前側に、相手側シールドコネクタの内導体端子（オス型）が挿入される誘い込み部１４ａを備えている。

この誘い込み部１４ａは、相手側シールドコネクタの内導体端子を挿入しやすくするため、内側にいくにつれて径が小さくなる形状の大きなテーパ面を形成している。また、下部には切欠部１４ｂが形成されている。これは、金型により誘電体１４を製造する際、係止片１４ｄを形成する金型ピンが前方の誘い込み部１４ａから入ってくるからである。

誘電体１４は、その内部に、内導体端子１２を収容する収容部１４ｃを備える。また、収容部１４ｃの下部中央付近には、内導体端子１２の本体部１２ａの下部中央付近に形成された係止穴１２ｂに係止する係止片１４ｄが設けられている。

この係止片１４ｄは、その先端部１４ｅに、相手側シールドコネクタの外導体端子の先端部を案内するテーパ面が形成されている。テーパ面の形成方向は、相手側シールドコネクタの外導体端子の先端部を係止片１４ｄの下側に案内することから、前方から見て、奥へ下り傾斜状にすることが好ましい。

そして、相手側シールドコネクタの外導体端子が誘電体１４の係止片１４ｄを持ち上げるようにするには、相手側シールドコネクタの外導体端子が嵌入される嵌入通路３２に、係止片１４ｄの先端部１４ｅを位置させると良い。

係止片１４ｄの基端には、外導体端子１６が備える金属係止片（後述）と係合し、誘電体１４が外導体端子１６の前側から抜けるのを防止する係合片１４ｆを備えている。一方、誘電体１４の後方上部には、凸部１４ｇが形成されており、誘電体１４が外導体端子１６の後側から抜けるのを防止することができる。

この内導体端子１２を誘電体１４の収容部１４ｃに収容すると、誘電体１４の係止片１４ｄが内導体端子１２の係止穴１２ｂに入り込み、内導体端子１２が誘電体１４に係止される。この場合、係止片１４ｄの係止穴１２ｂへの係り代は、小さいほうが好ましい。

例えば、図示するもののように、係止片１４ｄの先端部１４ｅが、内導体端子１２の係止穴１２ｂよりその内部に入り込まず、内導体端子１２の外周の金属板１２ｄの肉厚程度、係止穴１４ｂに係った状態にすることなどを示すことができる。このような状態であれば、相手側シールドコネクタの嵌入前において、その係り代を大きくすることなく、そして、内導体端子１２を誘電体１４内に保持するだけの係り代が確保される。

外導体端子１６は、同軸ケーブル１８の編組２４に接続されて、内導体の周囲を覆って電磁的にシールドするものである。この外導体端子１６は、内導体端子１２と同様、導電性板材の折り曲げ加工やプレス加工により前後に開口した円筒形状の本体部１６ａを備えており、その本体部１６ａ内には、誘電体１４が収容可能になっている。

本体部１６ａの下部後側には、誘電体１４の係合片１４ｆと係合し誘電体１４を本体部１６ａ内に保持するための金属係止片１６ｂを備える。本体部１６ａの基端上部には、収容した誘電体１４が後側から抜けないようにするストッパー１６ｃを備える。そして、このストッパー１６ｃと金属係止片１６ｂとにより、外導体端子１６は、その内部に誘電体１４を保持する。そして、本体部１６ａは、後方に延設された圧着部１６ｄを備えており、露出された編組２４及びシース２６にかしめ加工されて、外導体端子１６は編組２４と電気的に接続される。

このような構成のシールドコネクタ１０の完成図（外観斜視図）を、図２に示す。同軸ケーブル１８の先端に、シールドコネクタ１０が接続されたものとして示されている。

次に、作用について説明する。本実施形態に係るシールドコネクタは、外導体端子と誘電体との間に、相手側シールドコネクタの外導体端子が嵌入されるに伴い、誘電体の係止片が内導体端子側に弾性変形することを特徴としている。

ここでいう「内導体端子側に弾性変形する」とは、内導体端子への係止が強くなる方向に弾性変形することであり、例えば、内導体端子に係止穴が設けられているものであれば、係止片がその係止穴により深く入り込むような変形をいう。

具体的に、図３を用いて、このシールドコネクタ１０に、相手側シールドコネクタ２８を嵌入するときの係止片１４ｄの動作について説明する。なお、シールドコネクタ１０の外導体端子１６の本体部１６ａの内径は、相手側シールドコネクタ２８の外導体端子３０の本体部３０ａの外径よりも太径に形成されており、嵌入の際には、シールドコネクタ１０の外導体端子１６の本体部１６ａの内側に相手側シールドコネクタ２８の外導体端子３０の本体部３０ａが嵌まり込むようになっている。

図３（ａ）は、シールドコネクタ１０の誘電体１４と外導体端子１６との間に相手側シールドコネクタ２８の外導体端子３０を嵌入し始めた時の状態を表している。図中左から右に向かって、相手側シールドコネクタ２８の外導体端子３０がシールドコネクタ１０に嵌入される。

図示するものは、相手側シールドコネクタ２８の外導体端子３０の先端部３０ｂが、誘電体１４の係止片１４ｄの先端部１４ｅとちょうど接触するところであり、係止片１４ｄが弾性変形する前の状態である。このまま嵌入を続けると、相手側シールドコネクタ２８の外導体端子３０の先端部３０ｂが、誘電体１４の係止片１４ｄの下に入り込み、係止片１４ｄが内導体端子１２側に持ち上げられるように弾性変形し、係止穴１２ｂに入り込んで、図３（ｂ）に示す状態になる。

図３（ｂ）は、相手側シールドコネクタ２８の外導体端子３０により誘電体１４の係止片１４ｄが弾性変形した（持ち上げられた）状態を表している。

図３（ａ）の状態と比べると、図３（ｂ）に示すものは、係止片１４ｄの先端部１４ｅが、内導体端子１２の係止穴１２ｂよりその内部に大きく入り込んでいる。そして、係止片１４ｄの係止穴１２ｂへの係り代が大きくなっているので、係止片１４ｄと係止穴１２ｂとの間の係止力が大きくなっている。

つまり、相手側シールドコネクタ２８の外導体端子３０が嵌入される前は、内導体端子１２を誘電体１４内に保持するだけの係り代とし、相手側シールドコネクタ２８の外導体端子３０が誘電体１４と外導体端子１６との間に嵌入され、係止片１４ｄを弾性変形させる（持ち上げる）ことにより、係止片１４ｄを内導体端子１２の係止穴１２ｂ内に深く入り込ませて、係止片１４ｄと係止穴１２ｂとの間の係止力を高めている。

なお、この時、相手側シールドコネクタ２８の内導体端子（図示せず）が内導体端子１２と接触する前に、相手側シールドコネクタ２８の外導体端子３０が係止片１４ｄに接触することが好ましい。係止片１４ｄが持ち上げられていない状態では、係止片１４ｄの係止穴１２ｂへの係り代が小さいため、この状態で相手側シールドコネクタ２８の内導体端子（図示せず）が内導体端子１２に接触してしまうと、内導体端子１２が誘電体１４から抜けるおそれがあるからである。

このような構成のシールドコネクタ１０とすることにより、外導体端子１６と誘電体１４との間に、相手側シールドコネクタ２８の外導体端子３０が嵌入されるに伴い、誘電体１４に形成された内導体端子１２を係止する係止片１４ｄが内導体端子１２側に弾性変形する（持ち上げられる）。

そのため、シールドコネクタ１０を小型化した時にも、係止片１４ｄの内導体端子１２への係り代を大きくして、内導体端子１２の誘電体１４への係止力を高くすることができる。これは、相手側シールドコネクタ２８の嵌入前から係り代を大きくするものではないため、係り代を大きくすることにより、シールドコネクタ１０が大型化されることはない。

また、上述のように、相手側シールドコネクタ２８をシールドコネクタ１０に嵌入させることによって、内導体端子１２と誘電体１４との間の係止力を高めることができる。そのため、嵌入前においては、内導体端子１２を誘電体１４に保持するだけの係り代まで係り代を小さくすることができる。そして、係止片１４ｄの内導体端子１２への係り代を小さくすることによって、誘電体１４に内導体端子１２を挿入しやすくすることができる。

また、コネクタの小型化に伴い、シールド電線１８が非常に細くなったときにも、内導体端子１２の誘電体１４への挿入力が小さくなるため、挿入時にシールド電線１８を折れ曲がりにくくすることができる。

さらに、係止片１４ｄの先端部１４ｅに、相手側シールドコネクタ２８の外導体端子３０の先端部３０ｂを案内するテーパ面が形成されていると、相手側シールドコネクタ２８の外導体端子３０が、係止片１４ｄの下側に案内されやすくなる。そして、係止片１４ｄを内導体端子１２側に弾性変形させやすくすることができる。

なお、シールドコネクタが、同軸ケーブルに接続されるコネクタであるとすると、誘電体には、内導体端子を保持する役割や、内導体端子と外導体端子との間の絶縁を図る役割の他に、シールドコネクタ内におけるインピーダンス整合を図る役割もある。また、同軸ケーブルは高周波信号の伝送を行うため、インピーダンス整合は非常に重要な役割となる。

そして、インピーダンス整合を図るためには、相手側シールドコネクタの内導体端子を挿入する時に誘い込みやすくする誘い込み部のインピーダンスを上げると良い。この部分の嵌合面はインピーダンスが低下するので、インピーダンスを上げるため、誘い込み部に、誘電率が最も低い空気層を大きく設けると良い。

本実施形態に示すものは、誘い込み部１４ａのテーパを大きくしているので、相手側の内導体端子を誘い込みやすくすると共に、空気層を大きくすることができる。そして、これにより、誘い込み部１４ａのインピーダンスが上がるため、インピーダンス整合に寄与することができる。

また、本実施形態に示すものは、誘い込み部１４ａの下部に切欠部１４ｂが形成されている。そのため、誘い込み部１４ａにおける空気層を大きくしていることから、誘い込み部１４ａのインピーダンスをさらに上げることができる。そして、インピーダンス整合に寄与することができる。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施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、シールドコネクタ１０の内導体端子１２の形状は、いわゆるメス型であり、相手側シールドコネクタ２８の内導体端子の形状は、いわゆるオス型のピン形状であるが、シールドコネクタ１０の内導体端子１２の形状がオス型であっても良い。この場合には、相手側シールドコネクタ２８の内導体端子の形状がメス型となる。

また、図には、シールドコネクタ１０において、係止穴１２ｂに係止片１４ｄを係止させるものを示しているが、同様にして、相手側シールドコネクタ（オス型）２８においても、内導体端子に係止穴を設け、誘電体に係止片を設け、係止穴に係止片を係止させるものであっても良い。

さらに、シールドコネクタ１０の内導体端子１２に形成される係止穴１２ｂの位置は、本体部１２ａの中心付近ではなく、内導体２０と接続される本体部１２ａ基端側であっても良い。外導体端子１６は、円筒形状のものに限られず、角形形状であっても良い。

本発明に係るシールドコネクタは、例えば、自動車などの車両に搭載される電子部品に接続されるシールドコネクタとして使用することができる。

本発明に係るシールドコネクタの一実施形態を表す断面図である。 本発明に係るシールドコネクタの完成斜視図である。 本発明に係るシールドコネクタが相手側シールドコネクタと嵌合するときの状態を表す断面図であり、図３（ａ）は嵌入し始めの状態を、図３（ｂ）は嵌入により係止片が持ち上げられた状態を、それぞれ示している。 内導体端子が誘電体の係止片により係止された、従来のシールドコネクタの構造を表す断面図である。

符号の説明

１０ シールドコネクタ
１２ 内導体端子
１２ａ （内導体端子）本体部
１２ｂ 係止穴
１４ 誘電体
１４ａ 誘い込み部
１４ｄ 係止片
１４ｅ 先端部
１６ 外導体端子
１６ａ （外導体端子）本体部
１８ 同軸ケーブル
２８ 相手側シールドコネクタ
３０ （相手側シールドコネクタの）外導体端子
３０ａ （相手側シールドコネクタの外導体端子の）本体部
３０ｂ （相手側シールドコネクタの外導体端子の）先端部

Claims (2)

1. 信号が送受信される内導体端子と、
   内部に保持された前記内導体端子を係止する係止片を有する誘電体と、
   前記内導体端子を保持した誘電体を収容する外導体端子とを備えたシールドコネクタであって、
   前記誘電体の係止片は、前記外導体端子と前記誘電体との間に、相手側シールドコネクタの外導体端子が嵌入されるに伴い、前記内導体端子側に弾性変形することを特徴とするシールドコネクタ。
2. 前記係止片の先端部には、前記相手側シールドコネクタの外導体端子の先端部を案内するテーパ面が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシールドコネクタ。
   

Images