JP2009252356A - コネクタ端子 - Google Patents

Abstract

【課題】シールド電線とのインピーダンスの整合をとることによって、伝送路における電気信号の反射や放射を防止し、信号伝送をノイズの発生なく効率的に実施することができるシールド電線付きコネクタ端子を提供する。
【解決手段】シールド端子部材２３の圧着バレル２３ｇには、圧着バレル２３ｇがシールド部材３３を加締めた際に開口部２４を覆う、圧着バレル２３ｇの前端部から圧着バレル２３ｅに向けて延設されたシールド蓋部２３ｉが形成される。
【選択図】図４

Description

本発明は、シールド電線（同軸ケーブル）の一端部を電気的に接続するためのコネクタ端子に関する。

一般的に、高周波の電気信号を伝送するために高周波対応のシールド電線が用いられるが、伝送される電気信号の高周波化に伴って、このシールド電線を中継し、複数のシールド電線の一端部を接続するシールドコネクタにも高周波対応の要求が高まっている。

このシールド電線の構造として、例えばいわゆる同軸ケーブルと呼ばれるものがある。この同軸ケーブルは、電気信号等の伝送路として複数本の金属素線を束ねた信号導体（芯線）と、同じく複数の素線を編んだ編組線よりなるシールド部材との間に絶縁体（内部被覆）を介在したものからなる。また、そのシールド部材の外周を絶縁性のシース（外部被覆）で覆った構造になっており、シールド部材が絶縁体の外周を覆うことで電磁的にシールドしている。

一方、同軸ケーブルを通して高周波信号を中継接続するシールドコネクタには、高周波信号を伝達する信号導体（芯線）と接続するための内導体端子（芯線導通端子部材）と、編組線などのシールド部材と接続すると共に絶縁体の外周を覆って電磁的にシールドするための外導体端子（シールド端子部材）と、これらの内導体端子と外導体端子の間に設けられる所定の比誘電率を有する誘電体（絶縁部材）とが備えられている。このシールドコネクタは、中継するシールド電線の絶縁体とシースが剥ぎ取られて露出した信号導体とシールド部材をそれぞれ個別に電気的に中継接続する。

従来の、同軸ケーブルに接続されたシールドコネクタには、例えば図５に示すものがある。図５は従来の、同軸ケーブルに接続されたシールドコネクタの縦断面である。同軸ケーブル４１の絶縁体４１ｂとシース４１ｄが剥ぎ取られた、信号導体４１ａおよびシールド部材４１ｃが露出した部分へこのシールドコネクタを接続する工程は、次の通りである。先ず、剥き出しになった信号導体４１ａに内導体端子４２の圧着部４２ａを圧着接続する。その後、外導体端子４３内に予め収容して組み付けられた誘電体４４の圧入孔４４ａに内導体端子４２を押し込んで圧入固定する。

また、剥き出しになったシールド部材４１ｃを同軸ケーブル４１のシース４１ｄ側に折り返し、そして外導体端子４３の圧着部４３ａにて同軸ケーブル４１のシース４１ｄとシールド部材４１ｃごと圧着する。

内導体端子４２を誘電体４４に押し込んで圧入固定する工程では、外導体端子４３の上面を図面上方に開口した端子挿入開口部４３ｂを圧入等の作業スペースとして利用することで、圧入治具等を用いて内導体端子４２を誘電体４４に簡便に押し込むことが可能になっている。

また、従来のコネクタ端子として図６、図７、及び図８に示すものがある。図６は従来のコネクタ端子（シールド電線付き）を示す斜視図であり、図７は図６に示すコネクタ端子の側面図であり、図８は図６におけるシールド端子部材を示す斜視図である。このコネクタ端子Ｂは、シールド電線Ａに電気的および機械的に接続される。コネクタ端子Ｂは、図８に示すように、一部を円筒状、円弧状または平板状に成形されたシールド端子部材２３を備える。このシールド端子部材２３には、芯線導通端子部材が中心部を貫通した絶縁部材２２と、芯線導通端子部材に芯線の先端部を接続したシールド電線Ａと、がそれぞれ該シールド端子部材２３内部に配置され、複数の圧着バレルによってこれらの絶縁部材の外周およびシールド電線の外周を加締めることにより、絶縁部材及びシールド電線を支持する。

具体的には、このシールド電線付きコネクタ端子Ｂでは、シールド端子部材２３は、長方形の導電性板金を成形することにより、先端部から順に、円筒状部２３ａ、円弧部２３ｂ、圧着バレル２３ｃ、円弧部２３ｄ、圧着バレル２３ｅ、円弧部２３ｆ、圧着バレル２３ｇ、２３ｈによって形成されている。また、シールド端子部材２３には中心部を芯線導通端子部材が貫通した絶縁部材２２が配置される。シールド端子部材２３は芯線導通端子部材および絶縁部材２２とともにコネクタ端子Ｂを構成している。

一方、絶縁部材２２によって外周が被覆された芯線導通端子部材には、同じくシールド端子部材２３上に載せられたシールド電線Ａの芯線の先端部が接続（圧着）されている。芯線導通端子部材は筒状で小形の導電材料によって形成される。シールド端子部材２３は、芯線導通端子部材が中心部を貫通した絶縁部材２２の前端部外周を円筒部２３ａにより挟圧保持し、圧着バレル２３ｃ、２３ｅにより絶縁部材２２の後端部外周を加締める。なお、圧着バレル２３ｃおよび圧着バレル２３ｅは、絶縁部材２２外周面の凹凸面のうち凹面内に嵌まるように内側に曲げて加締められている。

シールド電線Ａは、シールド部材３３の先端部が予め外部被覆３４上に反転させるようにして重ねられている。シールド端子部材２１は、この反転して重ねられたシールド部材３３を、幅広の圧着バレル２３ｇを内側へ曲げて外部被覆に加締めることによって狭持する。シールド端子部材２１は、圧着バレル２３ｈを内側へ曲げてシールド電線Ａの外部被覆３４外周を加締めている。

また、圧着バレル２３ｅ、２３ｇの間であって、芯線導通端子部材と芯線３１との接続部Ｐ付近では、その接続部Ｐの接続（圧着）作業等を冶具を使って行える程度の広さに上方に開口する開口部２４が、シールド端子部材２３に形成されている。
特開２０００−１７３７２５号公報

しかしながら、図５に示すシールドコネクタにあっては、信号導体４１ａと内導体端子４２との圧着部（接続部）４２ａが露出するように開口部４３ｂが外導体端子４３に形成されており、また、図７に示すコネクタ端子にあっては、芯線導通端子部材と芯線３２との接続部Ｐ付近で芯線導通端子部材と芯線３２とが露出するように開口部２４がシールド端子部材２３に形成されている。このため、これらの圧着部４２ａや接続部Ｐは電磁的にシールドされていないため、比誘電率εｒ＝１である空気中に開放された状態となる。従って、この圧着部４２ａや接続部Ｐのインピーダンスが伝送路のインピーダンスと整合されておらず、シールド電線に比べて高くなってしまう。

また、このようなコネクタ端子のインピーダンスがシールド電線のインピーダンスとは等しくない部分では、伝送された電気信号の反射や放射が起こり、信号が正しく伝送されなかったり、ノイズの原因になったりする。特に周波数が高い程その傾向が著しくなる。従って、この部分のインピーダンスを他の部分と整合させることができず、電気信号の伝送ロスは避けられない。さらに、外部からの高周波ノイズの侵入および内部から外部への高周波ノイズの放射が避けられず、伝送路の信号に悪影響を与える

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、シールド電線とのインピーダンスの整合をとることによって、伝送路における電気信号の反射や放射を防止し、信号伝送をノイズの発生なく効率的に実施することができるコネクタ端子を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係るコネクタ端子は、下記（１）を特徴としている。
（１） 芯線と、該芯線の外周面を包囲しながら該芯線の長手方向に延びる内部被覆と、該内部被覆の外周面を包囲しながら前記長手方向に延びるシールド部材と、該シールド部材の外周面を包囲しながら前記長手方向に延長する外部被覆と、を有し、前記長手方向の一端部において、前記芯線、内部導体およびシールド部材それぞれの一端部が露出されたシールド電線に、接続可能なコネクタ端子であって、
前記シールド電線の前記一端部で前記芯線に電気的に接続された、相手方端子に前記芯線を電気的に接続するための導電性金属性の芯線導通端子部材と、
前記芯線導通端子部材が前記芯線に電気的に接続した状態で貫通し且つ係止される貫通孔が形成された絶縁部材と、
前記絶縁部材に外嵌し且つ前記芯線導通端子部材を支持する支持部が一端部に設けられ、且つ前記シールド電線の前記一端部で前記シールド部材を加締めることによって該シールド部材に電気的に接続されるシールド部材加締部が他端部に設けられた導電性金属製のシールド端子部材と、
を備え、
前記シールド端子部材には、前記支持部が支持する前記絶縁部材の後端部と、前記シールド部材加締部が加締める前記シールド部材の前端部との間の前記芯線導通端子部材または前記芯線が露出する開口部が形成されており、
前記シールド部材加締部には、該シールド部材加締部が前記シールド部材を加締めた際に前記開口部を覆う、該シールド部材加締部の前端部から前記支持部に向けて延設されたシールド蓋部が形成されている、
こと。

上記（１）の構成によれば、シールド端子部材のシールド部材加締部がシールド電線のシールド部材を加締めた際に、芯線導通端子部材または芯線が露出する開口部がシールド蓋部によって閉じられる。このシールド蓋部によって、支持部が支持する絶縁部材の後端部とシールド部材加締部が加締めるシールド部材の前端部の空間は比誘電率εｒ＝１の空気中から隔離されるため、芯線導通端子部材または芯線のインピーダンスが伝送路のインピーダンスと整合がとられる。従って、芯線導通端子部材または芯線での電気信号の反射や放射がなくなり、ノイズの発生を惹き起こすこともない。また、シールド蓋部の電磁シールド作用によって外部からの高周波ノイズ侵入および内部からの外部への高周波ノイズの放射が阻止されることで、内外部の伝送路に対する誘導障害を回避することができる。

本発明のコネクタ端子によれば、芯線導通端子部材または芯線のインピーダンスが伝送路のインピーダンスと整合がとられる。従って、芯線導通端子部材または芯線での電気信号の反射や放射がなくなり、ノイズの発生を惹き起こすこともない。また、シールド蓋部の電磁シールド作用によって外部からの高周波ノイズ侵入および内部からの外部への高周波ノイズの放射が阻止されることで、内外部の伝送路に対する誘導障害を回避することができる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

以下、本発明に係るコネクタ端子の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は本発明に係る実施形態のコネクタ端子（シールド電線付き）の斜視図である。図２は図１に示したコネクタ端子の側面図である。図３は図１に示したシールド端子部材の単体の斜視図である。図４は図１に示したコネクタ端子の側断面図である。

本発明に係る実施形態のコネクタ端子Ｂは、シールド電線Ａに電気的および機械的に接続される。シールド電線Ａは、芯線３１と、内部被覆３２と、シールド部材３３と、外部被覆３４と、によって構成される。内部被覆３２は、内部導体である芯線３１の外周面を包囲しながら該芯線３１の長手方向に延び、シールド部材（編組）３３は、内部被覆３２の外周面を包囲しながら前記長手方向に延び、外部被覆３４は、シールド部材３３の外周面を包囲しながら前記長手方向に延び、シールド電線Ａの長手方向の一端部において、芯線３１、内部導体３２およびシールド部材３３それぞれの一端部が露出されている。

一方、コネクタ端子Ｂは、シールド電線Ａの一端部で芯線３１に電気的に接続された、相手方端子に芯線３１を電気的に接続するための導電性金属性の芯線導通端子部材２１と、芯線導通端子部材２１が芯線３１に電気的に接続した状態で当該芯線３１と伴に貫通し且つ係止される貫通孔２２ｃが形成された、誘電体材料によって形成される絶縁部材２２と、絶縁部材２２に外嵌し且つ絶縁部材２２と伴に該絶縁部材２２の貫通孔２２ｃを貫通する芯線導通端子部材２１を支持し、且つシールド電線Ａの一端部でシールド部材３３に電気的に接続される導電性金属製のシールド端子部材２３と、を有している。

シールド端子部材２３は、導電性の板金をプレス成形して得られるものであり、図３に示すように、先端部側から順に円筒状部２３ａ、円弧部２３ｂ、圧着バレル２３ｃ、円弧部２３ｄ、圧着バレル２３ｅ、円弧部２３ｆ、圧着バレル２３ｇ、２３ｈを持つように形成されている。

円筒部２３ａは、シールド端子部材上に載置された絶縁部材２２の前端部外周を挟圧し、圧着バレル２３ｃは絶縁部材２２の軸方向略中央の外周を挟圧保持する。また、圧着バレル２３ｅは絶縁部材２２の後端部外周を挟圧保持する。シールド端子部材２３は、円筒部２３ａ、圧着バレル２３ｃ及び圧着バレル２３ｅによって、絶縁部材２２及びその絶縁部材２２の貫通孔２２ｃを貫通する芯線導通端子部材２１を支持する。シールド端子部材２３のうちの円筒部２３ａ、圧着バレル２３ｃ及び圧着バレル２３ｅを総して支持部と称することがある。

また、圧着バレル２３ｇは、外部被覆３４上へ折り返されたシールド部材３３を内部被覆３２ごと挟圧保持する。圧着バレル２３ｈは外部被覆３４の外周面を挟圧保持して、シールド部材３３と圧着バレル２３ｇとの軸方向ズレの発生を防止している。シールド端子部材２３は、シールド電線Ａの一端部で圧着バレル２３ｇ及び圧着バレル２３ｈを加締めることによってシールド電線Ａのシールド部材３３に電気的に接続される。シールド端子部材２３のうちの圧着バレル２３ｇ、２３ｈを総してシールド部材加締部と称することがある。

なお、圧着バレル２３ｃ、２３ｅ、２３ｇ、２３ｈの挟圧作業は周知の加締め機を用いて実施されるが、必要に応じて手作業で実施することもできる。

さらに、圧着バレル２３ｇには、圧着バレル２３ｇの前端部から圧着バレル２３ｅの後端部までの距離に相当する長さのシールド蓋部２３ｉが、圧着バレル２３ｇの前端部から長手方向前側に延設されている。このシールド蓋部２３ｉは、圧着バレル２３ｇによってシールド部材３３を加締めると、支持部（円筒部２３ａ、圧着バレル２３ｃ及び圧着バレル２３ｅ）が支持する絶縁部材２２の後端部２２ｄとシールド部材加締部（圧着バレル２３ｇ、２３ｈ）が加締めるシールド部材３３の前端部３３ａの間に位置する芯線導通端子部材２１の一部または芯線３１が露出する開口部２４を覆う。このため、芯線導通端子部材２１と芯線３１とが直接外気（空気）に触れないようになる。このシールド蓋部２３ｉはコネクタ端子Ｂの一部であるため導電性を有し、従って、圧着バレル２３ｅおよび圧着バレル２３ｇ間への外部ノイズ侵入および内部ノイズ放射が規制され、内外部への誘導障害の発生を回避することができる。また、高周波信号の乱れや電気信号の伝送ロスも合わせて軽減することができる。

また、絶縁部材２２の外周面には、複数箇所にわたってリング状の凹部２２ａ、２２ｂが形成されている。凹部２２ａには、凹部２２ａの外周面に沿って円弧形状に曲げられた圧着バレル２３ｃが嵌まり込むことによって凹部２２ａを狭圧し、凹部２２ｂには、凹部２２ｂの外周面に沿わずに直角に曲げられた圧着バレル２３ｅがそれぞれ嵌まり込むことによって、凹部２２ａ、２２ｂを挟圧している。このため圧着バレル２３ｃ、２３ｅはシールド端子部材２３内部に配置された絶縁部材２２の回転や軸方向の移動を確実に規制する。

以上、本発明に係る実施形態のシールド電線付きコネクタ端子によれば、絶縁部材２２を加締める圧着バレル２３ｃ、２３ｅとシールド部材３３を加締める圧着バレル２３ｇとの間の空間領域（従来では、内部に配置された芯線導通端子部材の一部及び芯線導通端子部材と芯線の接続部分が外気に晒されていた空間領域。）が、圧着バレル２３ｇの加締め作業時に同時にシールド蓋部２１ｉによって封止される。これにより、芯線３１と芯線導通端子部材２１のインピーダンスをシールド電線Ａに対して低めに抑えることができ、伝送路とのインピーダンスの整合がなされる。また、外部からの高周波ノイズ侵入および内部からの外部への高周波ノイズの放射が阻止されることで、内外部の伝送に対する誘導障害を回避することができる。

このように、このコネクタ端子Ｂにおける上述の芯線３１と芯線導通端子部材２１のインピーダンスを、他の部分と整合するように設定すれば、シールド電線Ａとコネクタ端子Ｂとのインピーダンスの不整合がなくすことができ、このコネクタ端子Ｂを通過する電気信号の反射による伝達損失を減少することができる。また、外部からの高周波ノイズ侵入および内部からの外部への高周波ノイズの放射が阻止されることで、内外部の伝送回路に対する誘導障害を回避することができる。また、コネクタ端子Ｂの形状、構造は簡素であり、これらの部品の製造コストを低減することができる。

なお、本発明に係る実施形態のシールド電線付きコネクタ端子では、シールド蓋部２３ｉが圧着バレル２３ｇの前端部から長手方向前側に延設されている形態について説明した。この形態以外に、圧着バレル２３ｅの後端部から長手方向後側に延設されることによってシールド蓋部２３ｉが形成される形態も考えられる。この形態の場合、このシールド蓋部２３ｉは、圧着バレル２３ｅによって絶縁部材２２を加締めると、支持部が支持する絶縁部材２２の後端部２２ｄとシールド部材加締部が加締めるシールド部材３３の前端部３３ａの間に位置する芯線導通端子部材２１の一部または芯線３１が露出する開口部２４を覆う。この形態の場合も、本発明に係る実施形態にて説明した同様の効果を得ることができる。

また、上記の形態以外に、円弧部２３ｆの端部から上方に延設されることによってシールド蓋部２３ｉが形成される形態も考えられる。この形態の場合、上述の開口部２４を覆うためにシールド蓋部２３ｉを加締めるという工数が発生するものの、本発明に係る実施形態にて説明した同様の効果を得ることができる。

なお、本発明に係るコネクタ端子Ｂに接続されるシールド電線Ａは、前述した実施形態に示した同軸ケーブルに限るものではなく、シールド用のシールド部材を備える各種の同軸ケーブルにも応用可能である。例えば、前述した実施形態では、その内部被覆３２と外部被覆３４とに介在するシールド部材３３として編組を備えたものを説明したが、これに限らず、シールド部材３３は、編組の外周にアルミニウム箔、銅箔、等といった金属箔を巻きつけたもの、或いは絶縁物の外周に巻きつけられたアルミニウム箔、銅箔、等といった金属箔を更に有するものであってもよい。

さらに、前述した実施形態では、シールド端子部材２３が板金から成形されるとしたが、これに限らず、例えば金型等にてそのまま所望の形状を得るようにしてもよい。

本発明に係る実施形態のコネクタ端子（シールド電線付き）の斜視図 図１に示したコネクタ端子の側面図 図１に示したシールド端子部材の単体の斜視図 図１に示したコネクタ端子の側断面図 従来の、同軸ケーブルに接続されたシールドコネクタの縦断面 従来のコネクタ端子（シールド電線付き）を示す斜視図 図６に示すコネクタ端子の側面図 図６におけるシールド端子部材を示す斜視図

符号の説明

Ａ シールド電極
Ｂ コネクタ端子
２１ 芯線導通端子部材
２２ 絶縁部材
２２ａ、２２ｂ 凹部
２２ｃ 貫通孔
２２ｄ 絶縁部材の後端部
２３ シールド端子部材
２３ａ 円筒部
２３ｂ、２３ｄ、２３ｆ 円弧部
２３ｃ、２３ｅ、２３ｇ、２３ｈ 圧着バレル
２３ｉ シールド蓋部
３１ 芯線
３２ 内部被覆
３３ シールド部材
３３ａ シールド部材の前端部
３４ 外部被覆

Claims (1)

1. 芯線と、該芯線の外周面を包囲しながら該芯線の長手方向に延びる内部被覆と、該内部被覆の外周面を包囲しながら前記長手方向に延びるシールド部材と、該シールド部材の外周面を包囲しながら前記長手方向に延長する外部被覆と、を有し、前記長手方向の一端部において、前記芯線、内部導体およびシールド部材それぞれの一端部が露出されたシールド電線に、接続可能なコネクタ端子であって、
   前記シールド電線の前記一端部で前記芯線に電気的に接続された、相手方端子に前記芯線を電気的に接続するための導電性金属性の芯線導通端子部材と、
   前記芯線導通端子部材が前記芯線に電気的に接続した状態で貫通し且つ係止される貫通孔が形成された絶縁部材と、
   前記絶縁部材に外嵌し且つ前記芯線導通端子部材を支持する支持部が一端部に設けられ、且つ前記シールド電線の前記一端部で前記シールド部材を加締めることによって該シールド部材に電気的に接続されるシールド部材加締部が他端部に設けられた導電性金属製のシールド端子部材と、
   を備え、
   前記シールド端子部材には、前記支持部が支持する前記絶縁部材の後端部と、前記シールド部材加締部が加締める前記シールド部材の前端部との間の前記芯線導通端子部材または前記芯線が露出する開口部が形成されており、
   前記シールド部材加締部には、該シールド部材加締部が前記シールド部材を加締めた際に前記開口部を覆う、該シールド部材加締部の前端部から前記支持部に向けて延設されたシールド蓋部が形成されている、
   ことを特徴とするコネクタ端子。

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