JP2017010713A - プラグ付き同軸ケーブルの製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電気的な接続状態が良好であり、機械的な結合強度も保たれ、組み付け後も接続部分や編組導体にストレスを生じさせずに耐久性を維持でき、安定した品質で信頼性の高いプラグ付き同軸ケーブルを効率良く製造する方法及び製造装置を提供せんとする。
【解決手段】端部に端子支持面２０を有し且つ途中部に貫通孔２１を有するアンビル型２に対し、プラグを構成する外側導体４の接続端子部４５の圧着端子４５ａを端子支持面２０に対面させた状態に配し、同軸ケーブル１０を、端部から突出している芯線１１を貫通孔２１に挿入しつつ、端部から引き出した編組導体１２を圧着端子４５ａに位置させた状態に配し、クリンパ型３を、端子成形面３０が圧着端子４５ａに対面する位置に配し、アンビル型２及びクリンパ型３を互いに近づく方向に相対移動させて圧着端子４５ａを加圧し、編組導体１２を圧着端子４５ａに接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、テレビアンテナやテレビ受像機側のレセプタクルに接続されるアンテナプラグなどのプラグを備えた同軸ケーブルの製造方法、及び製造装置に関する。

従来の同軸ケーブルのプラグは、ケーブルの芯線が基端側に接続される中心導体と、該中心導体の外周側に配される絶縁体と、該絶縁体の外周側に配され、同軸ケーブルの編組導体が基端側に接続される円筒状の外側導体とを備え、レセプタクルに結合する際、中心導体をレセプタクルの雄ネジ部の中心孔に挿入させつつ、円筒状の外側導体をレセプタクルの雄ネジ部に嵌合させて結合するものが広く提供されている（例えば、特許文献１参照。）。

ところで、このようなプラグの外側導体に同軸ケーブルの編組導体を接続する構造は、従来、外側導体の筒状の基端部を同軸ケーブルの編組導体と外皮との間に圧入して外側からかしめ、当該基端部の内面をケーブル側の編組導体に圧着させるものが一般的である。しかし、このように同軸ケーブルの編組導体にプラグの外側導体の基端部を被せてかしめる構造は、かしめ部位の径が大きいことから均一にかしめることが難しく、電気的接続の状態にばらつきが生じやすく信頼性に一定の限界があり、物理的な結合強度も弱くなりがちであった。

これに対し、外側導体の基端側に編組導体を接続するための接続端子部をケーブルと略平行に突設し、同軸ケーブル端部から引き出した編組導体を束ねて前記接続端子部にはんだ付け、或いは圧着により接続する構造も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。このように編組導体と外側導体とを接続端子部を介して接続する構造とすれば、電気的接続状態を安定化させることが可能であり、また物理的な結合強度も向上させることが可能となる。

しかし、特許文献２からも分かるように、このような編組導体とプラグの外側導体の接続端子部との接続は、組み付け姿勢では同軸ケーブルの芯線が接続作業の邪魔になるため、一旦、編組導体をケーブル側方に引き出し、当該側方の位置で外側導体の接続端子部に編組導体をはんだ付け、或いは圧着接続した後、編組導体が接続された接続端子部をケーブルと略平行な組み付け姿勢に配し、さらにハウジングその他の部材を組み付けて製造される。

このように組み付け状態と異なる状態（側方に引き出した状態）で接続された編組導体には、組み付け後に不要な曲げ応力等のストレスが作用して耐久性が低下したり、組み付け時に接続部分が一部外れたり編組導体が破損する虞もあり、品質の不安定化の要因となる。また、作業の効率も悪くなり、製造コスト低減に限界が生じる一因となる。

特開２０００−２９９１７３号公報 実開平２−５０９８７号公報

そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、電気的な接続状態が良好であり、機械的な結合強度も保たれ、組み付け後も接続部分や編組導体にストレスを生じさせずに耐久性を維持でき、安定した品質で信頼性の高いプラグ付き同軸ケーブルを効率良く製造する方法及び製造装置を提供する点にある。

本発明は、前述の課題解決のために、同軸ケーブルの端部にプラグを取り付けてなるプラグ付き同軸ケーブルの製造方法であって、端部に端子支持面を有し且つ途中部に貫通孔を有するアンビル型に対して、前記プラグを構成する外側導体の接続端子部の圧着端子を前記端子支持面に対面させた状態に配するとともに、前記同軸ケーブルを、端部から突出している芯線を前記アンビル型の貫通孔に挿入しつつ、端部から引き出した編組導体を前記外側導体の圧着端子に位置させた状態に配し、加圧部に端子成形面を有するクリンパ型を、前記端子成形面が前記外側導体の圧着端子に対面する位置に配し、前記アンビル型及びクリンパ型を互いに近づく方向に相対移動させて圧着端子を加圧し、前記編組導体を前記圧着端子に接続してなるプラグ付き同軸ケーブルの製造方法を提供する。

また本発明は、同軸ケーブルの端部にプラグを取り付けてなるプラグ付き同軸ケーブルの製造装置であって、端部に端子支持面を有し且つ途中部に前記同軸ケーブルの芯線を挿入するための貫通孔を有するアンビル型と、加圧部に端子成形面を有するクリンパ型と、前記アンビル型と前記クリンパ型とを相対移動させ、間に配された圧着端子を加圧する加圧手段とを備え、前記アンビル型に対して、前記プラグを構成する外側導体の接続端子部の圧着端子を前記端子支持面に対面させた状態に配するとともに、前記同軸ケーブルを、端部から突出している芯線を前記アンビル型の貫通孔に挿入しつつ、端部から引き出した編組導体を前記外側導体の圧着端子に位置させた状態に配し、前記クリンパ型を、前記端子成形面が前記外側導体の圧着端子に対面する位置に配し、前記加圧手段により前記アンビル型及びクリンパ型を互いに近づく方向に相対移動させて圧着端子を加圧し、前記編組導体を前記圧着端子に接続するプラグ付き同軸ケーブルの製造装置をも提供する。

以上にしてなる本願発明に係るプラグ付き同軸ケーブルの製造方法及び製造装置によれば、同軸ケーブルの芯線をアンビル型の貫通孔に逃がすことで、接続端子部がケーブルに略平行な組み付け姿勢のまま編組導体を接続端子部の圧着端子に加圧接続することが可能となる。したがって、編組導体を側方に曲げて引き出して加圧接続した後に組み付け状態にするといったことが不要となり、電気的な接続状態が良好で機械的な結合強度も保たれると同時に、編組導体に不要なストレスがなく耐久性に優れ、安定した品質で信頼性の高いプラグ付き同軸ケーブルを効率良く容易に製造することが可能となる。

本発明の代表的実施形態に係る製造装置により圧着端子を加圧する工程を示す斜視図。 同じく製造装置により圧着端子を加圧する工程を示す斜視図。 同じく縦断面図。 同じく製造装置を用いて製造されるプラグ付き同軸ケーブルを示す分解斜視図。 同じくプラグ付き同軸ケーブルの縦断面図。 同じく斜視図。 同じく製造装置により他の例に係るプラグの圧着端子を加圧する工程を示す縦断面図。 同じく製造装置を用いて製造される他の例に係るプラグ付き同軸ケーブルの分解斜視図。 同じく他の例に係るプラグ付き同軸ケーブルの縦断面図。 同じく斜視図。

次に、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。

本発明に係る製造装置Ｓは、図１に示すように、アンビル型２と、クリンパ型３と、これらアンビル型２及びクリンパ型３を互いに近づく方向に相対移動させて、間に配された圧着端子４５ａを加圧する図示しない加圧手段とより構成され、同軸ケーブル１０の端部にプラグ１３を取り付けてプラグ付き同軸ケーブル１を製造する圧着装置である。圧着装置の形態としては、ハンドツール式の圧着工具として構成してもよいし、設置型圧着装置（手動ハンドル付き／自動制御式）として構成してもよい。

圧着端子４５ａは、本例では一対の起立片４７からなる半円筒状に開いた圧着端子であるが、これに限定されない。圧着端子４５ａは、互いに対向するアンビル型２の端部の端子支持面２０とクリンパ型３の加圧部の端子成形面３０との間に配されて加圧される。アンビル型２には、端部に端子支持面２０が設けられ、クリンパ型３には加圧部に端子成形面３０が設けられている。また、アンビル型の途中部には、同軸ケーブル１０の芯線１１を挿入して逃がすための貫通孔２１が設けられている。

アンビル型２の端子支持面２０は、圧着端子４５ａの起立片４７が突出する側と反対側の底部を支持するように軸方向から見て円弧状の面に構成されている。ただし、アンビル型２は芯線１１を逃がす貫通孔２１を備えること以外の構成については、圧着端子の形態に応じた従来から公知の構成を広く適用できる。

クリンパ型３の端子成形面３０は、加圧の際に圧着端子４５ａの起立片４７を変形案内するように軸方向から見てＭ字形に形成されたかしめ溝として構成されている。クリンパ型３についても、同じく圧着端子の形態に応じた従来から公知の構成を広く適用できる。

製造装置Ｓによる圧着動作は、外側導体４の基端側に突設された接続端子部４５の圧着端子４５ａを、アンビル型２の端子支持面２０に対面させた状態に配するとともに、同軸ケーブル１０を、芯線１１がアンビル型２の貫通孔２１に挿入されて該芯線１１と接続端子部４５（圧着端子４５ａ）とが略平行となる組み付け姿勢に配し、さらにケーブル端部から引き出した編組導体１２を束にして圧着端子４５ａに位置させ、アンビル型２とクリンパ型３を互いに近づく方向に相対移動させて圧着端子４５ａを加圧することで編組導体１２を圧着接続することとなる。

加圧手段は、アンビル型２とクリンパ型３を上記のとおり相対移動させる機構を少なくとも備える。本発明の製造装置Ｓをハンドツール式の圧着装置（工具）として構成する場合は、手動用のハンドルが設けられ、設置型手動圧着装置として構成する場合は、例えばフレームやクリンパ型の昇降機構、昇降ハンドルなどが設けられ、自動式の圧着装置として構成する場合は、前記昇降ハンドルの代わりに電動モータや油圧シリンダ等のアクチュエータを設け、該アクチュエータの動作を制御する制御装置などが設けられる。

以下、製造装置Ｓで製造されるプラグ付き同軸ケーブル１について説明する。

本例のプラグ１３は、図６に示すように、レセプタクル又はジャックに対してケーブル軸方向に沿って押し込んで結合するストレート型の同軸プラグである。以下ではＦ型レセプタクル、ジャックに対応できるＦ型同軸プラグ（コネクタ）を例に説明するが、同軸ケーブルのプラグであればＦ型以外にも広く適用できる。

同軸プラグ１３は、図４及び図５にも示すように、同軸ケーブル１０の芯線１１が基端側に接続される中心導体９と、該中心導体９の外周側に配される絶縁体７と、該絶縁体７の外周側に配され、同軸ケーブル１０の編組導体１２が上述のように基端側の接続端子部４５（圧着端子４５ａ）に圧着接続される外側導体４とを備え、外側導体４は、絶縁体７の外周部に支持される筒状本体部４０と、該筒状本体部４０から先端側に向けて片持ち状に突設され、内外方向に弾性変形可能な接続片４１とより構成されている。

絶縁体７はポリエチレン樹脂やポリテトラフルオロエチレン樹脂などの合成樹脂製であり、その他の中心導体９や外側導体４は、好ましくは真鍮製やその他の銅合金製などの金属製である。外側導体４の外側には、接続片４１を内方へ押圧して弾性変形させる押圧凸部５１が内周面に突設された合成樹脂製や金属製等の操作筒５が、軸中心に回動可能に装着される。

また、接続片４１の内面側には、当該接続片４１の弾性変形によりレセプタクル又はジャック外周面のネジ溝部１５に係入する係合突起４２が設けられている。本同軸プラグ１３をレセプタクルに押し込んだ状態で操作筒５を回動操作すると、接続片４１が押圧凸部５１に押されて弾性変形し、係合突起４２がネジ溝部１５に係入して接続完了する。

中心導体９は、基部に同軸ケーブル１０の芯線１１が挿入される挿入部９０を備え、この挿入部９０に芯線１１を挿入して溶接等により中心導体９と芯線１１とが電気的に接続される。中心導体９は絶縁体７の中央部に形成された保持溝７０に保持される。絶縁体７は、中心導体９と外側導体４の間に介装され、両者を互いに電気的に絶縁する部材であり、外側導体４の筒状本体部４０の内側に収容されるとともに中心部に設けられた保持溝７０に中心導体９が挿着され、これにより中心導体９が外側導体４の軸中心位置に保持される。

外側導体４の筒状本体部４０は半割状の互いに組み付けられる一対の分割部材４Ａ，４Ｂにより構成されている。各分割部材４Ａ，４Ｂには先端側に向けて接続片４１がそれぞれ片持ち状に突設されている。各分割部材４Ａ，４Ｂの筒状本体部４０を構成する部分は軸方向からみた断面視で内外面が軸中心の略円弧状で絶縁体７を覆う形状の湾曲した板片とされている。

また、筒状本体部４０から軸方向基端側に向けて、上述のように製造装置Ｓにて同軸ケーブル１０の編組導体１２が圧着接続される圧着端子４５ａ、及び同軸ケーブル１０の編組導体下のアルミラミネート箔層１４又はその下の絶縁層の表面にカシメ止めされるカシメ部４５ｂを有する接続端子部４５が突設されている。本例では一方の分割部材４Ａに接続端子部４５が設けられている。

接続端子部４５の外側には、基端側が同軸ケーブル１０の外皮表面にカシメ止めされる筒状のシールド材６が配置され、電磁シールド性、雑音低減の向上が図られている。シールド材６先端側には、外側導体４の外周面に形成された係止凸部４９に係合する係合溝６０が設けられ、これら係止凸部４９と係合溝６０の係合により互いに位置決めされた安定姿勢で組み付けられる。

符号８は端部カバーであり、同軸ケーブル外皮表面、シールド材６外周面、及び筒状本体部４０の外周面にわたって外装されている。素材は合成樹脂、合成ゴム、金属など特に限定されない。操作筒５内周面の押圧凸部５１は、各接続片４１に対応する位置に合計二つ突設されている。また、操作筒５における外側導体４の突起部４３に対応する軸方向位置には、該突起部４３を受け入れる周方向に延びる案内溝５０が設けられている。

このような同軸プラグ１３は、端部カバー８とシールド材６を同軸ケーブル１０に仮装着しておき、上述のとおり製造装置Ｓにより編組導体１２を外側導体４の一方の分割部材４Ａの圧着端子４５ａに接続させた後、芯線１１に中心導体９を取付け、その外側に絶縁体７を組み付けたうえ、外側導体４の他方の分割部材４Ｂを配してその上にシールド材６を被せて組み付けるとともに、さらに先端側に操作筒５を組み付け、端部カバー８を移動させて外側に被せることで作製することができる。

本発明に係る製造装置Ｓは、ストレート型の同軸プラグ以外にも、図７〜図１０に示すようにレセプタクル等に対してケーブル軸と直角の方向に押し込んで結合するＬ型の同軸プラグの製造にも適用できる。

このようなＬ型の同軸プラグ１３Ａは、図８及び図９に示すように、例えば外側導体４の分割部材４Ａの同軸ケーブル１０に支持される接続端子部４５が、筒状本体部４０の基端側から外側に約９０度屈曲させて構成されている。また、芯線１１が接続される中心導体９は、基端側の挿入部９０が同じく約９０度の方向に開口している。

シールド材６は、外側導体４の筒状本体部４０に外装される本体部６１と、該本体部の側方から延びて同軸ケーブル１０の外皮に固定される固定部６２とを備えている。端部カバー８は、同軸ケーブル１０及びシールド材６の固定部６２の外側に固定される基端側カバー部８１と、筒状本体部４０及びシールド材６の本体部６１の外側に固定される先端側カバー部８２とより略Ｌ字状に構成されている。

製造装置Ｓによる圧着動作は、図７に示すように、外側導体４の分割部材４Ａの基端側を外側に約９０度屈曲させて構成された接続端子部４５の圧着端子４５ａを、アンビル型２の端子支持面２０に対面させた状態に配するとともに、同軸ケーブル１０を、芯線１１がアンビル型２の貫通孔２１に挿入されて該芯線１１と接続端子部４５（圧着端子４５ａ）とが略平行となる組み付け姿勢に配し、さらにケーブル端部から引き出した編組導体１２を束にして圧着端子４５ａに位置させ、アンビル型２とクリンパ型３を互いに近づく方向に相対移動させて圧着端子４５ａを加圧することで編組導体１２を圧着接続することで行われる。

この同軸プラグ１３Ａは、基端側カバー部８１を同軸ケーブル１０に仮装着しておき、上述のとおり製造装置Ｓにより編組導体１２を外側導体４の一方の分割部材４Ａの圧着端子４５ａに接続させた後、芯線１１に中心導体９を取付け、その外側に絶縁体７を組み付けたうえ、外側導体４の他方の分割部材４Ｂを配してその上にシールド材６を被せて組み付けるとともに、さらに先端側に操作筒５及び先端側カバー部８２を組み付けることで作製することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施例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において種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

Ｓ 製造装置
１ 同軸ケーブル
２ アンビル型
３ クリンパ型
４ 外側導体
４Ａ，４Ｂ 分割部材
５ 操作筒
６ シールド材
７ 絶縁体
８ 端部カバー
９ 中心導体
１０ 同軸ケーブル
１１ 芯線
１２ 編組導体
１３、１３Ａ プラグ
１４ アルミラミネート箔層
１５ ネジ溝部
２０ 端子支持面
２１ 貫通孔
３０ 端子成形面
４０ 筒状本体部
４１ 接続片
４２ 係合突起
４３ 突起部
４５ 接続端子部
４５ａ 圧着端子
４５ｂ カシメ部
４７ 起立片
４９ 係止凸部
５０ 案内溝
５１ 押圧凸部
６０ 係合溝
６１ 本体部
６２ 固定部
７０ 保持溝
８１ 基端側カバー部
８２ 先端側カバー部
９０ 挿入部

Claims (2)

1. 同軸ケーブルの端部にプラグを取り付けてなるプラグ付き同軸ケーブルの製造方法であって、
   端部に端子支持面を有し且つ途中部に貫通孔を有するアンビル型に対して、
   前記プラグを構成する外側導体の接続端子部の圧着端子を前記端子支持面に対面させた状態に配するとともに、
   前記同軸ケーブルを、端部から突出している芯線を前記アンビル型の貫通孔に挿入しつつ、端部から引き出した編組導体を前記外側導体の圧着端子に位置させた状態に配し、
   加圧部に端子成形面を有するクリンパ型を、前記端子成形面が前記外側導体の圧着端子に対面する位置に配し、
   前記アンビル型及びクリンパ型を互いに近づく方向に相対移動させて圧着端子を加圧し、前記編組導体を前記圧着端子に接続してなるプラグ付き同軸ケーブルの製造方法。
2. 同軸ケーブルの端部にプラグを取り付けてなるプラグ付き同軸ケーブルの製造装置であって、
   端部に端子支持面を有し且つ途中部に前記同軸ケーブルの芯線を挿入するための貫通孔を有するアンビル型と、
   加圧部に端子成形面を有するクリンパ型と、
   前記アンビル型と前記クリンパ型とを相対移動させ、間に配された圧着端子を加圧する加圧手段とを備え、
   前記アンビル型に対して、前記プラグを構成する外側導体の接続端子部の圧着端子を前記端子支持面に対面させた状態に配するとともに、前記同軸ケーブルを、端部から突出している芯線を前記アンビル型の貫通孔に挿入しつつ、端部から引き出した編組導体を前記外側導体の圧着端子に位置させた状態に配し、前記クリンパ型を、前記端子成形面が前記外側導体の圧着端子に対面する位置に配し、前記加圧手段により前記アンビル型及びクリンパ型を互いに近づく方向に相対移動させて圧着端子を加圧し、前記編組導体を前記圧着端子に接続するプラグ付き同軸ケーブルの製造装置。

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