JP2020155300A - コネクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】インピーダンスが増加することを抑制しつつ、小型化を図る。【解決手段】本開示におけるコネクタは、ケーブル90の端部に接続されるコネクタ10であって、ケーブル90は、撚り合わされた少なくとも2本以上の電線91の外周を外被覆92で覆って形成されており、コネクタ10は、導電性の筒部32と、アウタハウジング60と、を備えており、筒部32の内側には、電線91が挿通されており、筒部32は、外面が筒部32の外面よりも凹状に窪むと共に、内面が筒部32の内面よりも電線91に向かって突出する抑制部35を有しており、アウタハウジング60は、筒部32を収容する収容部62を有しており、収容部62は、抑制部35の窪んだ部分に筒部32の抜け方向と交差する交差方向に嵌合する係止部66を有している。【選択図】図3

Description

本開示は、コネクタに関する。
例えば、ツイストペアケーブルの端部に接続される高速通信用のコネクタとして、特開2017−204335号公報(下記特許文献1)に記載のものが知られている。ツイストペアケーブルは、撚り合わされた2本の信号線の外周を外側部材で包囲して形成されている。一方、コネクタは、外側部材から露出されて撚りが解かれた2本の信号線が挿通される筒状のシェルと、シェルを収容する外部ハウジングとを備えている。
ツイストペアケーブルの信号線は、外側部材から露出されて撚りが解かれると、露出した部分においてインピーダンスが増加する傾向にある。そのため、上記のシェルは、インピーダンスの増加を抑制することを目的に、シェルの後部が前部に比べて小径に形成されている。また、シェルの後部の内側には、信号線に近接して配されるインピーダンス調整部が形成されている。
ところで、この種のコネクタは、外方に突出する被係止部がシェルに相当する外導体に形成されている。被係止部は、外導体がハウジング内に収容されると、ハウジング内に設けられた端子係止部と前後方向に係止して、外導体をハウジング内に抜け止めする。このような技術としては、特開2018−147816号公報が知られている。
特開2017−204335号公報 特開2018−147816号公報
ところで、上記のように、後部が小径に形成されたシェルは、前後が同径に形成されたシェルに比べて加工が難しい。また、シェルがハウジング内に収容された際に、がたつきが生じ易くなってしまう。
また、近年、コネクタの小型化が求められている。したがって、上記のように被係止部が外方に突出していると、外導体、ひいてはコネクタを小型化することが難しくなってしまう。
本明細書では、インピーダンスが増加することを抑制しつつ、小型化を図る技術を開示する。
本開示のコネクタは、ケーブルの端部に接続されるコネクタであって、前記ケーブルは、撚り合わされた少なくとも2本以上の電線の外周を外被覆で覆って形成されており、前記コネクタは、導電性の筒部と、アウタハウジングと、を備えており、前記筒部の内側には、前記外被覆から露出されて撚りが解かれた少なくとも2本以上の前記電線が挿通されており、前記筒部は、外面が前記筒部の外面よりも凹状に窪むと共に、内面が前記筒部の内面よりも前記電線に向かって突出する抑制部を有しており、前記アウタハウジングは、前記筒部を収容する収容部を有しており、前記収容部は、前記筒部が前記収容部に収容された状態では、前記抑制部の窪んだ部分に前記筒部の抜け方向と交差する交差方向に嵌合する係止部を有している構成とした。
本開示によれば、インピーダンスが増加することを抑制しつつ、小型化を図ることができる。
図1は、実施形態にかかるコネクタの側面図である。 図2は、コネクタの正面図である。 図3は、図2のIII−III線断面図である。 図4は、図1のIV−IV線断面図である。 図5は、アウタハウジングに外導体を収容する前の状態を示す側面図である。 図6は、アウタハウジングに外導体を収容する前の状態を示す図3の断面に相当する断面図である。 図7は、アッパ導体の斜視図である。 図8は、アッパ導体の平面図である。 図9は、アッパ導体の正面図である。
[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施形態を列挙して説明する。
(1)ケーブルの端部に接続されるコネクタであって、前記ケーブルは、撚り合わされた少なくとも2本以上の電線の外周を外被覆で覆って形成されており、前記コネクタは、導電性の筒部と、アウタハウジングと、を備えており、前記筒部の内側には、前記外被覆から露出されて撚りが解かれた少なくとも2本以上の前記電線が挿通されており、前記筒部は、外面が前記筒部の外面よりも凹状に窪むと共に、内面が前記筒部の内面よりも前記電線に向かって突出する抑制部を有しており、前記アウタハウジングは、前記筒部を収容する収容部を有しており、前記収容部は、前記筒部が前記収容部に収容された状態では、前記抑制部の窪んだ部分に前記筒部の抜け方向と交差する交差方向に嵌合する係止部を有している。
一般に、通信用の信号が送信される電線において、外被覆から露出して撚りが解かれた部分は、インピーダンスが増加する傾向にある。ところが、このようなコネクタによると、外被覆から露出して撚りが解かれた電線と抑制部との距離が近くなる。つまり、抑制部が電線に近接して配置されることにより、外被覆から露出されて撚りが解かれた部分のインピーダンスが増加することを抑制できる。
さらに、抑制部と係止部とが嵌合することにより、係止部と筒部とが、筒部の抜け方向に係止して筒部の抜止が図られる。これにより、例えば、係止部と係止可能な被係止部を筒部から外方へ突出して形成する場合に比べて、筒部、ひいてはコネクタの小型化を図ることができる。
また、インピーダンスの増加を抑制する抑制部を係止部と係止する被係止部として兼用しているから、例えば、抑制部と被係止部とを個別に設ける場合に比べて、筒部、ひいてはコネクタの小型化を図ることができる。ここで、係止とは、係わり合わせて止めることであって、筒部が、係止部に対して筒部の抜け方向に接触して筒部を止めることを示している。
(2)インナハウジングをさらに備え、前記インナハウジングには、撚りが解かれた前記電線の端部が収容されており、前記インナハウジングは、前記筒部内に収容可能とされており、前記抑制部は、前記インナハウジングと前記外被覆との間に突出して配置されている。
抑制部がインナハウジングと外被覆との間に配置されるから、例えば、抑制部がインナハウジングの外側に配置される場合に比べて、筒部を小径にできる。これにより、筒部、ひいてはコネクタをさらに小型化できる。
(3)前記電線は、前記インナハウジングから後方に導出されており、前記抑制部は、前記インナハウジングが前記筒部内に収容された状態では、前記インナハウジングにおける前記電線が導出された側の端部と前記電線の導出方向に係止可能とされている。
インピーダンスの増加を抑制すると共に、係止部と係止可能な抑制部を、インナハウジングを抜け止めする抜止部として兼用できる。これにより、抑制部と抜止部とを個別に設ける場合に比べて、筒部に対するインナハウジングの抜止構造を小型化できる。これにより、コネクタをさらに小型化できる。
(4)前記係止部における前記抑制部の窪んだ部分と嵌合した部分は、前記筒部の抜け方向の長さ寸法が前記交差方向の長さ寸法よりも大きく設定されている。
一般に、係止部における抑制部の係止力を大きくするためには、抑制部と係止部とが係止する面積を大きくする方法が考えられる。しかしながら、コネクタを低背化するには、抑制部と係止部との係止代を上下方向に大きく確保できなくなってしまう。ところが、係止部は、抑制部の窪んだ部分に対する嵌合した部分の筒部の抜け方向の長さ寸法が交差方向の長さ寸法がよりも大きくなっているから、抑制部による係止部のせん断領域を大きくすることができる。
[本開示の実施形態の詳細]
本開示のコネクタの具体例を、以下の図面を参照しつつ説明する。なお、本開示は、これらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
<実施形態>
本開示における一実施形態について図1から図9を参照して説明する。
本実施形態は、車両に搭載される高速通信用のコネクタ10であって、図1に示すように、ケーブル90の前端部に接続されるコネクタ10を例示している。
[ケーブル90]
ケーブル90は、図1および図3に示されるように、前後方向に延びた形態をなしている。ケーブル90は、複数の電線91が絶縁性の外被覆92によって外周を覆われて形成されている。本実施形態のケーブル90は、4本の電線91が外被覆92によって一括して覆われて形成されている。それぞれの電線91は、導電性の芯線が絶縁性の絶縁被覆によって覆われて形成されている。
図4に示されるように、4本の電線91のうちの2本の電線91は電源用の電源線93とされている。4本の電線91のうちの、他の2本は通信用の差動信号が送信される信号線94とされている。2本の信号線94は、外被覆92に覆われた状態では、互いに撚り合わされている。
ケーブル90の端末では、図3に示されるように、外被覆92が皮剥ぎされて4本の電線91が露出している。露出した2本の信号線94は、撚りが解かれて互いに離れた状態となっている。
[コネクタ10]
コネクタ10は、図1から図4に示されるように、4つの内導体11と、4つの内導体11を収容するインナハウジング20と、インナハウジング20を収容する外導体30と、外導体30を収容するアウタハウジング60と、を備えている。
[内導体11]
内導体11は、導電性を有する金属板材をプレスなど加工することによって雌型の端子として形成されている。それぞれの内導体11は、図3に示されるように、外被覆92から露出した電線91の端末にそれぞれ接続されている。
[インナハウジング20]
インナハウジング20は、図2に示されるように、絶縁性の合成樹脂製によって正面視矩形の角筒状に形成されている。インナハウジング20の前端には、フロントリテーナ21が装着されている。なお、図3,図5および図6においては、フロントリテーナ21を図示省略している。
インナハウジング20は、複数のキャビティ22を有している。複数のキャビティ22は、上下左右に2段2列に整列して形成されている。
それぞれのキャビティ22には、図3に示されるように、内導体11および内導体11に接続された電線91の端部が収容されている。上段の2つのキャビティ22は、信号線94に接続された内導体11がそれぞれ収容されるキャビティ22とされている。下段の2つのキャビティ22は、電源線93に接続された内導体11がそれぞれ収容されるキャビティ22とされている。
インナハウジング20は、2つの分割体23を上下方向に組み付けることによって構成されている。各内導体11は、インナハウジング20が構成されると、図3に示されるように、キャビティ22内に形成された内導体係止部25と前後方向に係止することによってキャビティ22内に抜け止めされる。
インナハウジング20の後部から後方に導出される4本の電線91は、インナハウジング20および外被覆92から露出した露出部96とされている。2本の信号線94の露出部96は、撚りが解かれた状態となっている。
[外導体30]
外導体30は、導電性を有する金属板材をプレスなどによって加工して形成されている。外導体30は、図3から図6に示されるように、インナハウジング20を収容する筒部32と、外被覆92に圧着される圧着部34と、筒部32と圧着部34との間をつなぐ繋ぎ部37とを備えている。また、外導体30は、アッパ導体38と、ロア導体39とを上下方向に組み付けることによって形成されている。
筒部32は、アッパ導体38と、ロア導体39とを上下方向に組み付けることによって前後方向に同径の角筒状に形成されている。筒部32の前部には、図3および図6に示されるように、インナハウジング20が収容されるようになっている。筒部32の後部には、インナハウジング20から後方に延びる4本の電線91の露出部96が前後方向に挿通された状態で収容されている。筒部32内における4本の電線91の露出部96は、それぞれのキャビティ22から引き出された状態のまま後方に延びている。2本の信号線94の露出部96は、筒部32内において2本の電源線93の露出部96よりも上側に配置されている。
筒部32の後部における上面32Aには、図3に示されるように、平面視矩形状の抑制部35が形成されている。抑制部35は、図7から図9に示されるように、上面35Uが筒部32の上面32Aよりも凹状に窪むと共に、下面35Dが筒部32の上側内面32Bよりも下方に突出した形態とされている。抑制部35は、前縁および後縁が筒部32の上板32Uと前後方向に分断される共に、左右方向の両側縁35Wが筒部32の上板32Uに連なることによって、筒部32内に突出する部分が平板の両持ち状に形成されている。
筒部32の上板32Uにおける抑制部35との境界部分は、上下方向に切り立った切断面36となっている。また、筒部32の上板32Uと分断された抑制部35の前端面および後端面は、筒部32の上板32Uよりも筒部32の内側に突出すると共に上下方向に切り立った切断面35Aとなっている。
抑制部35の左右方向の長さ寸法は、図4に示されるように、筒部32内に挿通された2本の信号線94の露出部96における左右方向の長さ寸法よりも大きく形成されている。
抑制部35は、図3に示されるように、筒部32内にインナハウジング20が収容された状態では、インナハウジング20と外被覆92との間に位置している。
つまり、筒部32内にインナハウジング20が収容されると、抑制部35は、2本の信号線94の露出部96の上部を覆うように露出部96に近接して配置される。また、抑制部35の前端面に形成された切断面35Aがインナハウジング20の後端部と前後方向に係止することによりインナハウジング20の後方への抜け止めが図られる。
圧着部34は、ロア導体39の後端部に形成されている。圧着部34は、外被覆92の外周を包囲して圧着される。
繋ぎ部37は、左右方向両側の側縁部が筒部32の上縁および下縁から上下方向中央に向かって絞られるように形成されている。繋ぎ部37は、繋ぎ部37の下端部(ロア導体39における繋ぎ部37)が圧着部34の下端縁と連なった形態とされている。したがって、繋ぎ部37は、圧着部34が圧着された外被覆92と筒部32との間を前後方向に延びる4本の電線91の外周を覆っている。
[アウタハウジング60]
アウタハウジング60は、絶縁性の合成樹脂製によって形成されている。アウタハウジング60は、図3および図6に示されるように、外導体30を収容可能な収容部62を有している。収容部62は、前後方向に矩形状に開口して形成されている。収容部62の開口の外形は、外導体30の外形と実質的に同一とされており、収容部62内に外導体30が適合して収容されるようになっている。
収容部62の前後方向中央部における上壁62Aには、係止片64が形成されている。係止片64は、後端部を起点に前方に向かって片持ち状に延びる係止片本体65と、係止片本体65の下端部に下方に突出して形成された係止部66とを有している。
係止片本体65は、図4に示されるように、後端部が収容部62の左右方向両側の側壁62Wと連なっている。係止片本体65は、側壁62Wに連なった後端部を支点に上下方向に弾性変位可能とされている。
係止部66は、図3および図6に示されるように、斜め前下方に臨む係止面67を前端部に有しており、係止部66の前後方向の長さ寸法は下方に突出する突出寸法よりも大きく形成されている。係止部66は、収容部62内に外導体30が収容されると、外導体30の抑制部35における凹状に窪んだ部分に上方から嵌合する。
係止部66は、抑制部35と嵌合すると、図3および図6に示されるように、抑制部35の窪んだ部分に対する嵌合した部分の前後方向の長さ寸法が上下方向の長さ寸法がよりも大きくなっている。そして、係止部66と抑制部35とが嵌合した状態では、筒部32の上板32Uと抑制部35との境界部分に形成された筒部32の前側の切断面36Fと係止部66の係止面67とが前後方向に係止可能となる。これにより、収容部62内に収容された外導体30の後方への抜止が図られる。
本実施形態は、以上のような構成であって、続いて、コネクタ10の作用および効果について説明する。
近年、車両に配索されるケーブルの端部に接続されるコネクタは、低背化や小型化が求められている。また、例えば、ケーブルが撚り合わされた2本の信号線を外被覆で覆ったケーブルの場合、外被覆が皮剥ぎされる共に、撚りが解かれた2本の信号線が配索される部分は、インピーダンスが増加する傾向にある。
信号線のインピーダンスの増加を抑制するには、コネクタにおいて撚りが解かれた信号線を覆う外導体を小径にしたり、外導体の内部に信号線に近接して配される調整部を形成したりする方法が考えられる。
しかしながら、外導体の内部に調整部を形成する場合、外導体の加工が複雑になってしまう。また、外導体に小径な部分を形成すると、外導体を収容するハウジング内において外導体ががたつき易くなってしまう。
そこで、本発明者らは、上記の課題を解決するため、鋭意検討を行った結果、本実施形態の構成を見出した。
すなわち、本実施形態は、ケーブル90の端部に接続されるコネクタ10であって、ケーブル90は、撚り合わされた少なくとも2本以上の信号線(電線)94の外周を外被覆92で覆って形成されており、コネクタ10は、導電性の筒部32と、アウタハウジング60と、を備えている。筒部32の内側には、外被覆92から露出されて撚りが解かれた少なくとも2本以上の信号線94が挿通されている。筒部32は、上面(外面)35Uが筒部32の上面(外面)32Aよりも凹状に窪むと共に、下面(内面)35Dが筒部32の上側内面32Bよりも信号線94に向かって突出する抑制部35を有している。アウタハウジング60は、筒部32を収容する収容部62を有しており、収容部62は、筒部32が収容部62に収容された状態では、抑制部35の窪んだ部分に上下方向(筒部32の抜け方向と交差する交差方向)に嵌合する係止部66を有している。
信号線94において外被覆92から露出されて撚りが解かれた部分(露出部96)は、インピーダンスが増加する傾向にある。しかしながら、本実施形態によると、図3および図4に示されるように、露出部96と抑制部35との距離が近くなる。つまり、抑制部35が露出部96に近接して配置されることにより、露出部96においてインピーダンスが増加することを抑制できる。
また、筒部32は、上面35Uが凹状に窪んだ抑制部35を形成することによってインピーダンスが増加することを抑制する。つまり、例えば、筒部を小径に形成したり、筒部内に調整部を形成したりする必要がない。これにより、筒部32が収容部62内においてがたつくことを抑制することができる共に、筒部32の構造が複雑になることを抑制できる。
さらに、図3および図6に示されるように、抑制部35における窪んだ部分と係止部66とが上下方向に嵌合することにより、係止部66が筒部32と抜け方向に係止して筒部32の後方への抜け止めが図られる。これにより、例えば、係止部と係止可能な被係止部を筒部の上面から上方に突出して形成する場合に比べて、筒部32、ひいてはコネクタ10の小型化を図ることができる。また、インピーダンスの増加を抑制する抑制部35は、係止部66と係止する被係止部として兼用されている。これにより、例えば、抑制部と被係止部とを個別に設ける場合に比べて、筒部32、ひいてはコネクタ10の小型化を図ることができる。
インナハウジング20をさらに備え、インナハウジング20には、撚りが解かれた信号線(電線)94の端部が収容されており、インナハウジング20は、筒部32内に収容可能とされており、抑制部35は、インナハウジング20と外被覆92との間に突出して配置されている。
抑制部35が、インナハウジング20と外被覆92との間に配置されるから、例えば、抑制部がインナハウジングの外側に配置される場合に比べて、筒部32を小径にできる。これにより、筒部32、ひいてはコネクタ10をさらに小型化できる。
電線91は、インナハウジング20から後方に導出されており、抑制部35は、図3および図6に示されるように、インナハウジング20が筒部32内に収容された状態では、インナハウジング20における後端部(電線91が導出された側の端部)と前後方向(電線91の導出方向)に係止可能とされている。
インピーダンスの増加を抑制すると共に、係止部66と係止可能な抑制部35を、インナハウジング20の方向へ抜け止めする抜止部として兼用できる。これにより、例えば、抑制部と抜止部とを個別に設ける場合に比べて、筒部32におけるインナハウジング20の抜止構造を小型化できる。これにより、コネクタ10をさらに小型化できる。
係止部66は、図3に示されるように、抑制部35の窪んだ部分に対する嵌合した部分の前後方向(筒部32の抜け方向)の長さ寸法が上下方向(交差方向)の長さ寸法がよりも大きくなっている。
一般に、係止部における抑制部の係止力を大きくするためには、抑制部と係止部とが係止する面積を大きくする方法が考えられる。しかしながら、コネクタを低背化する場合には、抑制部と係止部との係止代を上下方向に大きく確保できなくなってしまう。ところが、係止部66は、抑制部35の凹状の部分に対して嵌合した部分の前後方向の長さ寸法が上下方向の長さ寸法がよりも大きくなっている。これにより、抑制部35による係止部66のせん断領域を大きくすることができる。すなわち、コネクタ10の低背化を図りつつ、係止部66における外導体30の係止力を高くすることができる。
<他の実施形態>
本明細書で開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
(1)上記実施形態では、ケーブル90は、2本の信号線94と2本の電源線93とを有する構成とした。しかしながら、これに限らず、ケーブルは、2本の信号線のみを有する構成にしてもよく、アース線や編組線などを有する構成にしてもよい。
(2)上記実施形態では、外導体30の筒部32をアッパ導体38とロア導体39とを組み合わせて構成した。しかしながら、これに限らず、アッパ導体またはロア導体のいずれか一方の導体において筒部を構成してもよい。
(3)上記実施形態では、抑制部35の前縁および後縁は、筒部32の上板32Uと分断された構成とした。しかしながら、これに限らず、抑制部と係止部とが嵌合して筒部と係止部とが前後方向に係止可能であれば、筒部の上板と抑制部の前縁および後縁とが連なる構成にしてもよい。
(4)上記実施形態では、抑制部35において筒部32内に突出する部分を平板状に構成とした。しかしながら、これに限らず、抑制部において筒部内に突出する部分は、丸みを帯びた形状であってもよく、電線の形状に合わせて屈曲させた形状であってもよい。
(5)上記実施形態では、それぞれの電線91の端末に雌型端子の形状をした内導体11を接続する構成とした。しかしながら、これに限らず、内導体を雄型の形状に構成してもよい。
10: コネクタ
11: 内導体
20: インナハウジング
21: フロントリテーナ
22: キャビティ
23: 分割体
25: 内導体係止部
30: 外導体
32: 筒部
32A: 筒部の上面
32B: 筒部の上側内面
32U: 筒部の上板
34: 圧着部
35: 抑制部
35A: 抑制部の切断面
35D: 抑制部の下面
35U: 抑制部の上面
35W: 抑制部の両側縁
36: 筒部の切断面
36F: 筒部の前側の切断面
37: 繋ぎ部
38: アッパ導体
39: ロア導体
60: アウタハウジング
62: 収容部
62A: 収容部の上壁
62W: 収容部の側壁
64: 係止片
65: 係止片本体
66: 係止部
67: 係止面
90: ケーブル
91: 電線
92: 外被覆
93: 電源線
94: 信号線
96: 露出部

Claims (4)

  1. ケーブルの端部に接続されるコネクタであって、
    前記ケーブルは、撚り合わされた少なくとも2本以上の電線の外周を外被覆で覆って形成されており、
    前記コネクタは、導電性の筒部と、アウタハウジングと、を備えており、
    前記筒部の内側には、前記外被覆から露出されて撚りが解かれた少なくとも2本以上の前記電線が挿通されており、
    前記筒部は、外面が前記筒部の外面よりも凹状に窪むと共に、内面が前記筒部の内面よりも前記電線に向かって突出する抑制部を有しており、
    前記アウタハウジングは、前記筒部を収容する収容部を有しており、
    前記収容部は、前記筒部が前記収容部に収容された状態では、前記抑制部の窪んだ部分に前記筒部の抜け方向と交差する交差方向に嵌合する係止部を有しているコネクタ。
  2. インナハウジングをさらに備え、
    前記インナハウジングには、撚りが解かれた前記電線の端部が収容されており、
    前記インナハウジングは、前記筒部内に収容可能とされており、
    前記抑制部は、前記インナハウジングと前記外被覆との間に突出して配置されている請求項1に記載のコネクタ。
  3. 前記電線は、前記インナハウジングから後方に導出されており、
    前記抑制部は、前記インナハウジングが前記筒部内に収容された状態では、前記インナハウジングにおける前記電線が導出された側の端部と前記電線の導出方向に係止可能とされている請求項2に記載のコネクタ。
  4. 前記係止部における前記抑制部の窪んだ部分と嵌合した部分は、前記筒部の抜け方向の長さ寸法が前記交差方向の長さ寸法よりも大きく設定されている請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のコネクタ。
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