JP2021044179A

JP2021044179A - 電気コネクタ

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Publication number: JP2021044179A
Application number: JP2019166267A
Authority: JP
Inventors: 健池原; Takeshi Ikehara
Original assignee: Hirose Electric Co Ltd
Current assignee: Hirose Electric Co Ltd
Priority date: 2019-09-12
Filing date: 2019-09-12
Publication date: 2021-03-18
Anticipated expiration: 2039-09-12
Also published as: EP3793041A1; US11177615B2; JP7150677B2; CN112490781A; US20210083433A1

Abstract

【課題】外殻内において対をなす２本の絶縁電線が互いに異なる方向に撓むことによって生じる電気特性の悪化を抑制する。【解決手段】コネクタ２１は、複数の電線対４がそれぞれ取り付けられる複数の端子対２２と、絶縁材料により形成され、複数の端子対２２を保持する端子保持部２８と、導電材料により形成され、内部に、端子保持部２８、および複数の電線対４の取付端側部分を収容するシェル３５と、相手コネクタと嵌合する嵌合部３６と、シェル３５内に配置され、導電材料により形成されたシールド部材４５とを備えている。シールド部材４５は複数の電線仕切壁５３を有し、各電線仕切壁５３はシールド部材４５の軸心を中心軸として捩れている。電線仕切壁５３により、シェル３５内において、複数の電線対４は電線対毎に仕切られ、また、各電線対４を形成する２本の絶縁電線５は互いに同じ方向に曲げられる。【選択図】図２

Description

本発明は、信号の高速伝送に適した電気コネクタに関する。

コンピュータを含む電気・電子機器間における信号の高速伝送にはツイストペアケーブルが用いられることが多い。例えば、現在普及しているギガビットイーサネット（イーサネットは登録商標）においては、８芯４対のＵＴＰ（アンシールデッド・ツイステッド・ペア）ケーブルが用いられる。また、イーサネット用のツイストペアケーブルを電気・電子機器に接続するために用いられるコネクタとしては、８Ｐ８Ｃモジューラコネクタが広く普及しているが、例えば産業機械分野等における使用に適合させるべく、堅牢性が高められ、または防水機能もしくは強固なロック機能が付加された、ツイストペアケーブル用の他のタイプのコネクタも知られている（例えば下記の特許文献１を参照）。

特表２０１４−５０２４１５号公報

近時、１０ギガビットイーサネットの普及等、通信速度の上昇に伴い、ツイストペアケーブル、およびツイストペアケーブル用のコネクタに対して要求される耐ノイズ性能の度合いが高まっている。これに応じ、ツイストペアケーブルにおいては、例えば８芯４対を１対毎に金属箔等によりシールドし、さらにこれら４対全体を編組でシールドしたＳＴＰ（シールデッド・ツイステッド・ペア）ケーブルが既に普及している。

一方、ツイストペアケーブル用のコネクタにおいては、８芯４対のＳＴＰケーブル用のコネクタを例にあげると、耐ノイズ性能を高めために、次のような構造を採用することが考えられる。

すなわち、ＳＴＰケーブルの端部の外側の保護被覆を切除し、それによって露出した編組を折り返し、または１つに束ね、それによって露出した４対の絶縁電線を覆っている金属箔をそれぞれ切除する。そして、それら４対の絶縁電線の撚りを解いて末端処理を施した後、それら４対の絶縁電線を４対の端子に接続する。また、４対の端子を、絶縁部材を用いて端子毎に絶縁された状態で保持し、４対の端子およびそれらに接続された４対の絶縁電線の端部を、導電性を有する筒状の外殻（シェルまたはハウジング）に収容する。さらに、外殻内には、４対の端子および４対の絶縁電線の端部を、ＳＴＰケーブルにおける絶縁電線の各対と対応するように１対毎に仕切るセパレータを設ける。また、外殻には、ＳＴＰケーブルの、折り返されまたは１つに束ねられた編組を電気的に接続する。また、外殻内の軸方向先端側には、絶縁部材で保持された４対の端子が固定されるようにし、外殻内の軸方向基端側には、ＳＴＰケーブルの端部における編組の折返し部分または保護被覆の先端部分が固定されるようにする。また、４対の端子に接続された４対の絶縁電線の端部は、外殻内の軸方向中間部分に配置されるようにする。

しかしながら、このような構造を有するコネクタでは、４対の絶縁電線のうちのいくつかの対の絶縁電線において、一方の絶縁電線と他方の絶縁電線とが互いに異なる方向に撓んだ状態で外殻内に収容されることがある。すなわち、外殻内は上記セパレータによりそれぞれ軸方向に直線状に伸長する４つの空間に仕切られ、各空間内に１対の絶縁電線が配置されている。コネクタにＳＴＰケーブルを取り付ける際に、仕切られた１つの空間内において１対の絶縁電線がそれぞれ異なる方向に撓み、その状態が維持されることがある。このような１対の絶縁電線の撓みは、外殻内の軸方向中間部分に配置された１対の絶縁電線の長さが、外殻内の軸方向先端側に固定された１対の端子と、外殻内の軸方向基端側に固定された編組の折返し部分または保護被覆の先端部分との間の距離よりも長いときに起こる。

１対の絶縁電線において一方の絶縁電線と他方の絶縁電線とが互いに異なる方向に撓んだ状態で外殻内に収容された場合、外殻内において、当該１対の絶縁電線間の間隔が不均一になる。その結果、コネクタの挿入損失または反射損失等の電気特性が悪化するおそれがある。

本発明は例えば上述したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、外殻内において対をなす２本の絶縁電線が互いに異なる方向に撓むことによって生じる電気特性の悪化を抑制することができる電気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、本発明の電気コネクタは、１対の絶縁電線をそれぞれ有する複数の電線対を備えたケーブルに用いられる電気コネクタであって、１対の端子をそれぞれ有し、前記複数の電線対がそれぞれ取り付けられる複数の端子対と、絶縁材料により形成され、前記複数の端子対を保持する端子保持部と、導電材料により筒状に形成され、軸方向一側内部には前記複数の端子対が保持された前記端子保持部が配置され、軸方向他側内部には前記複数の端子対にそれぞれ取り付けられた複数の電線対の取付端側部分が配置された外殻と、前記外殻の軸方向一端側に設けられ、相手コネクタと嵌合する嵌合部と、前記外殻の内部に配置され、導電材料により形成され、前記外殻内において前記複数の電線対を当該電線対毎に仕切り、かつ前記外殻内において前記各電線対における一方の絶縁電線と他方の絶縁電線とが互いに同じ方向に曲がるように前記各電線対における一方の絶縁電線および他方の絶縁電線の伸長形状を定めるシールド部材とを備えていることを特徴とする。

また、上記本発明の電気コネクタにおいて、前記シールド部材は、前記外殻の軸方向に伸長する軸部と、前記軸部から径方向に放射状に突出し、前記外殻内において前記複数の電線対を当該電線対毎に仕切る複数の電線仕切壁とを有し、前記複数の電線仕切壁は前記軸部を中心軸としてそれぞれ同じ方向に捩れていることとしてもよい。

また、上記本発明の電気コネクタにおいて、前記各電線仕切壁の単位長さ当たりの捩れ角度は、前記ケーブルにおける前記各電線対の単位長さ当たりの捩れ角度と略等しくなるように設定されていることとしてもよい。

また、上記本発明の電気コネクタにおいて、前記シールド部材は前記外殻の軸方向に伸長する柱状に形成され、前記シールド部材の外周面には、前記シールド部材の軸方向にそれぞれ伸長し、前記複数の電線対がそれぞれ配置される複数の溝状の電線配置部が形成され、前記複数の電線配置部は当該シールド部材の軸心を中心軸としてそれぞれ同じ方向に捩れていることとしてもよい。

また、上記本発明の電気コネクタにおいて、前記各電線配置部の単位長さ当たりの捩れ角度は、前記ケーブルにおける前記各電線対の単位長さ当たりの捩れ角度と略等しくなるように設定されていることとしてもよい。

また、上記本発明の電気コネクタにおいて、前記端子保持部は前記複数の端子対をそれぞれ保持する複数の端子保持片に分割され、前記シールド部材の一端側部分には、前記複数の端子保持片を当該端子保持片毎に仕切る複数の端子仕切壁が形成されていることとしてもよい。

本発明によれば、外殻内において対をなす２本の絶縁電線が互いに異なる方向に撓むことによって生じる電気特性の悪化を抑制することができる。

本発明の実施形態のコネクタの外観斜視図である。本発明の実施形態のコネクタの縦断面図である。本発明の実施形態のコネクタの分解図である。本発明の実施形態のコネクタにおける端子対、電線対およびシールド部材等を前方右上側から見た斜視図である。本発明の実施形態のコネクタにおける端子対および端子保持片の分解図である。本発明の実施形態のコネクタにおけるシールド部材を前方右上側から見た斜視図である。本発明の実施形態のコネクタにおけるシールド部材を後方右上側から見た斜視図である。本発明の実施形態のコネクタにおける端子対、電線対およびシールド部材等を前方から見た図である。ケーブルの横断面を示す模式図である。本発明の実施形態のコネクタの作用効果を示す説明図である。比較例におけるシールド部材の電線仕切部およびその欠点を示す説明図である。本発明の実施形態のコネクタにおけるシールド部材の変形例を示す斜視図である。

図１は本発明の電気コネクタの実施形態であるコネクタ２１の外観斜視図であり、図２はコネクタ２１の縦断面図であり、図３はコネクタ２１の分解図である。図４は、端子対２２、電線対４およびシールド部材４５等を前方右上側から見た斜視図である。図４においては、説明の便宜上、１つの端子保持片２９をシールド部材４５から分離させている。また、図５は端子対２２および端子保持片２９の分解図である。図６および図７は、シールド部材４５を前方右上側および後方右上側からそれぞれ見た斜視図である。図８は、端子対２２、電線対４およびシールド部材４５等を前方から見た図である。図８においては、説明の便宜上、２つの端子保持片２９をシールド部材４５から分離させている。また、図９はケーブル３の横断面を示す模式図である。また、実施形態の説明において、方向を述べる際には、図１ないし図８、および図１２中の下部に描いた前（Ｆ）、後（Ｂ）、上（Ｕ）、下（Ｄ）、左（Ｌ）、右（Ｒ）を指し示す矢印に従う。

図１において、コネクタ２１は、８芯４対のツイストペアケーブル用のプラグである。コネクタ２１はケーブル３の端部に取り付けられる。ケーブル３は８芯４対のＳＴＰケーブルである。ケーブル３は、図９に示すように、それぞれ１対の絶縁電線５を有する４つの電線対４を備えている。各絶縁電線５は、内部導体６、および内部導体６の外周側を覆う絶縁体７を有している。各電線対４を形成する２本の絶縁電線５は互いに撚られている。それぞれの電線対４には個別的にシールドが施されている。具体的には、各電線対４の外周側は、例えば銅またはアルミニウム等により形成された金属箔８により覆われている。また、４つの電線対４には全体的にシールドが施されている。具体的には、４つの電線対４の束の外周側は、例えば銅等の金属により形成された編組９により覆われている。また、編組９の外周側は、絶縁材料により形成された保護被覆１０により覆われている。

コネクタ２１は、図３および図４に示すように、４つの端子対２２、端子保持部２８、シールド部材４５、シェル３５、嵌合部３６、スリーブ３８、ケーブルクランプ４０、および締付リング４２を備えている。

図５に示すように、端子対２２を形成する各端子２３は、金属等の導電材料により形成されている。各端子２３は、相手コネクタの端子と接触する接触部２４、絶縁電線５の内部導体６を接続する接続部２５、および当該端子２３を端子保持片２９内に係止する係止部２６を有している。

接触部２４は端子２３の前端側に設けられている。本実施形態の接触部２４は雄型であり、ピン状に形成されているが、接触部２４として筒状の雌型のものを採用することもできる。

接続部２５には絶縁電線５の内部導体６が圧着される。具体的には、接続部２５には、末端処理が施されることにより絶縁体７が取り除かれた絶縁電線５の内部導体６の端部がかしめ固定される。なお、内部導体６を接続部２５にはんだ付けにより接続する構成としてもよい。

係止部２６は端子２３の前後方向略中間部から外向きに突出している。端子２３が端子保持片２９の端子挿通孔３０（図４参照）内に挿入されたとき、係止部２６の突出端側が、例えば端子挿通孔３０の内面に形成された凹部または段部に係止されることにより、端子２３が端子保持片２９に保持されるようになっている。

図４に示すように、端子保持部２８は、コネクタ２１が有する８本の端子を、それぞれ互いに絶縁させ、かつシールド部材４５に対してもそれぞれ絶縁させた状態でシェル３５内に保持する機能を有している。端子保持部２８は、コネクタ２１が有する端子対２２の個数に対応する個数、すなわち４つの端子保持片２９に分割されている。１つの端子対２２は１つの端子保持片２９に保持される。

各端子保持片２９は、例えば樹脂等の絶縁材料により、横断面形状が扇形の柱状に形成されている。また、各端子保持片２９には、当該端子保持片２９を前後方向に貫通する２つの端子挿通孔３０が設けられている。これら端子挿通孔３０には、端子対２２を形成する２本の端子２３が後方からそれぞれ挿入される。各端子２３は端子挿通孔３０を通って端子保持片２９を貫通し、各端子２３の接触部２４は端子保持片２９の前面から前方へ突出する。また、各端子保持片２９には、当該端子保持片２９をシールド部材４５に固定するための係合部３１が設けられている（図８参照）。

図２に示すように、シェル３５は、コネクタ２１の外殻としての機能を有し、かつ、４つの端子対２２、およびこれら端子対２２にそれぞれ取り付けられた４つの電線対４の取付端側部分を全体的にシールドする機能を有している。シェル３５は例えば金属等の導電材料により円筒状に形成されている。シェル３５の前端側部分の内部には、４つの端子対２２がそれぞれ保持された４つの端子保持片２９が配置されている。シェル３５の前後方向中間部の内部には、４つの電線対４の取付端側部分が配置されている。シェル３５の後端側部分の内部には、ケーブル３の端側部分において、編組９が折り返された部分、および編組９が折り返された部分よりも後ろ側の部分が配置されている。また、シェル３５の後端側部分の内面はケーブル３の編組９と接触しており、これによりシェル３５と編組９とは電気的に接続されている。なお、シェル３５は特許請求の範囲の記載における「外殻」の具体例である。

嵌合部３６は、相手コネクタと嵌合する部分である。嵌合部３６は、例えば金属等の導電材料により円筒状に形成され、シェル３５の前端側部分に設けられている。シェル３５の前端側部分の内面、および嵌合部３６の後端側部分の外面にはそれぞれねじが形成され、シェル３５および嵌合部３６はこれらねじを介して互いに結合されている。また、シェル３５と嵌合部３６とは互いに電気的に接続されている。また、端子対２２がそれぞれ保持された４つの端子保持片２９の前側部分は、シェル３５に結合された嵌合部３６内に位置している。また、各端子保持片２９から前方に突出した各端子２３の接触部２４は、嵌合部３６の前部の内部に位置している。

スリーブ３８は、円筒状に形成され、嵌合部３６の外周側に設けられている。スリーブ３８は嵌合部３６に対して回転することができる。スリーブ３８は、その後端部に設けられた縮径部３９が、嵌合部３６に設けられた鍔部３７と、シェル３５の前端部との間に入り込むことにより、抜け止めされている。スリーブ３８には、コネクタ２１と相手コネクタとを互いにロックするためのロック機構が設けられている。本実施形態のコネクタ２１および相手コネクタはバヨネット式のロック機構を採用しているが、ねじ式のロック機構を採用してもよい。

ケーブルクランプ４０および締付リング４２は、ケーブル３の端部をシェル３５に固定するための部材であり、それぞれ例えば樹脂材料により形成され、シェル３５の後端側部分に設けられている。ケーブルクランプ４０はシェル３５の後端側部分の内側に嵌め込まれている。また、ケーブルクランプ４０の後部には、複数のクランプ片４１が設けられている。また、シェル３５の後端側部分の外面、および締付リング４２の前端側部分の内面にはそれぞれねじが形成され、シェル３５および締付リング４２はこれらねじを介して互いに結合されている。また、締付リング４２の後端側部分には縮径した締付部４３が設けられており、締付リング４２をシェル３５に結合する方向に回転させることにより、締付部４３が各クランプ片４１を内側へ押し、各クランプ片４１の内面に形成された凹凸が、ケーブル３の保護被覆１０の外面に食い込む。これにより、ケーブル３がシェル３５に固定される。

図２に示すように、シールド部材４５はシェル３５の内部に配置されている。シールド部材４５は例えば金属等の導電材料により形成されている。シールド部材４５は、（１）シェル３５内において、４つの端子対２２がそれぞれ保持された４つの端子保持片２９を端子保持片２９毎に仕切ることにより、４つの端子対２２を端子対２２毎にシールドする機能、（２）シェル３５内において、４つの端子対２２にそれぞれ取り付けられた４つの電線対４を電線対４毎に仕切ることにより、４つの電線対４の取付端側部分を電線対４毎にシールドする機能、および（３）シェル３５内において、各電線対４における一方の絶縁電線５と他方の絶縁電線５とが互いに同じ方向に曲がるように、各電線対４における一方の絶縁電線５および他方の絶縁電線５の伸長形状を定める機能を有している。

図６および図７に示すように、シールド部材４５は端子仕切部４６および電線仕切部５１を備えている。端子仕切部４６は上記（１）の機能を担う部分であり、シールド部材４５の前部に形成されている。電線仕切部５１は上記（２）および（３）の機能を担う部分であり、シールド部材４５の後部に形成されている。

端子仕切部４６は軸部４７および４つの端子仕切壁４８を有している。軸部４７はその軸線がシェル３５の軸線と一致するように配置される。軸部４７は前後方向に伸長している。４つの端子仕切壁４８は軸部４７から径方向に放射状に突出している。４つの端子仕切壁４８は周方向に９０度間隔に配置されている。４つの端子仕切壁４８はそれぞれ前後方向に直線状に伸長している。

４つの端子仕切壁４８は、シェル３５内において、４つの端子対２２がそれぞれ保持された４つの端子保持片２９を端子保持片２９毎に仕切る。すなわち、各端子仕切壁４８は、図４に示すように、互いに隣り合う２つの端子保持片２９間に位置し、両者間を隔てる。さらに、各端子仕切壁４８は、互いに隣り合う２つの端子保持片２９のうちの一方の端子保持片２９から前方に突出した１対の接触部２４と、当該互いに隣り合う２つの端子保持片２９のうちの他方の端子保持片２９から前方に突出した１対の接触部２４との間に位置し、両者間を隔てる。互いに隣り合う２つの端子対２２は、両者間に位置する端子仕切壁４８によって磁気的に遮断される。このように４つの端子仕切壁４８により４つの端子対２２が端子対２２毎にシールドされる。

また、各端子保持片２９は互いに隣り合う２つの端子仕切壁４８間に取り付けられる。具体的には、図８に示すように、端子仕切部４６において、互いに隣り合う２つの端子仕切壁４８の間には横断面が円形の突条状の形状を有する取付部４９が形成されている。端子保持片２９は係合部３１と取付部４９とを係合させることにより、互いに隣り合う２つの端子仕切壁４８間に固定される。

電線仕切部５１は、図７に示すように、軸部５２および４つの電線仕切壁５３を有している。軸部５２は前後方向に伸長しており、軸部５２の軸線はシェル３５の軸線および軸部４７の軸線と一致している。４つの電線仕切壁５３は軸部５２から径方向に放射状に突出している。４つの電線仕切壁５３は周方向に９０度間隔に配置されている。また、４つの電線仕切壁５３の前端部は４つの端子仕切壁４８の後端部とそれぞれ結合している。また、４つの電線仕切壁５３はその前端部から後端部にかけて軸部５２を中心軸としてそれぞれ同じ方向に捩れている。本実施形態のコネクタ２１においては、図６に示すように、コネクタ２１を前方から見たときに、４つの電線仕切壁５３は軸部５２を中心軸として反時計回り方向に９０度捩れている。

４つの電線仕切壁５３は、図４に示すように、シェル３５内において、４つの電線対４を電線対４毎に仕切る。すなわち、各電線仕切壁５３は軸部５２からシェル３５に向かって径方向に突出し、各電線仕切壁５３の突出端側の端面は、シェル３５の内面に極めて接近する（図２参照）。その結果、シェル３５の前後方向中間部の内部は、４つの電線仕切壁５３によって４つの電線配置空間５４に分割される。そして、各電線配置空間５４内には、１つの電線対４を形成する２本の絶縁電線５の取付端側部分が配置される。シェル３５内において、互いに隣り合う２つの電線対４間には電線仕切壁５３が位置し、両者は電線仕切壁５３により隔てられる。シェル３５内において、互いに隣り合う２つの電線対４は両者間に位置する電線仕切壁５３によって磁気的に遮断される。このように４つの電線仕切壁５３によって、４つの電線対４がシェル３５内において電線対４毎にシールドされる。

また、４つの電線仕切壁５３は、軸部５２を中心軸としてそれぞれ同じ方向に捩れており、その結果、４つの電線配置空間５４は電線仕切部５１の前端から後端に向かってそれぞれ湾曲している。すなわち、各電線配置空間５４は湾曲した細長い空間となっている。各電線配置空間５４内に電線対４の取付端側部分を配置することにより、各電線対４の取付端側部分は、湾曲した電線配置空間５４に沿って曲がる。また、１つの電線対４を形成する２本の絶縁電線５の取付端側部分が１つの湾曲した細長い電線配置空間５４内に配置されることにより、これら２本の絶縁電線５の取付端側部分はシェル３５内において互いに同じ方向に同じ程度曲がる。このように、４つの電線仕切壁５３が軸部５２を中心軸としてそれぞれ同じ方向に捩れていることによって、シェル３５内において、各電線対４を形成する２本の絶縁電線５の伸長形状が、これら２本の絶縁電線５が互いに同じ方向に曲がるように定められる。その結果、電線仕切部５１の前端から後端にかけて、各電線対４を形成する２本の絶縁電線５間の距離が略均一となる。

また、各電線仕切壁５３の捩れ方向は、ケーブル３における各電線対４の捩れ方向と同じである。また、各電線仕切壁５３の単位長さ当たりの捩れ角度は、ケーブル３における各電線対４の単位長さ当たりの捩れ角度と略等しくなるように設定されている。すなわち、ケーブル３においては、各電線対４を形成する２本の絶縁電線５は互いに撚られているが、それだけでなく、それぞれ金属箔８に覆われた４つの電線対４がそれぞれ互いに撚られている。４つの電線対４はそれぞれ撚られることにより、同じ方向に捩れている。本実施形態において、ケーブル３における各電線対４の捩れ方向は、ケーブル３の取付端の端面を正面としたときに反時計回り方向である。また、ケーブル３の長さＬｍｍ当たりの各電線対４の捩れ角度は略９０度である。したがって、図６に示すように、各電線仕切壁５３の捩れ方向は反時計回り方向に設定されている。また、図７に示すように、電線仕切部５１の前後方向の長さはＬｍｍに設定され、電線仕切部５１の前端から後端にかけての各電線仕切壁５３の捩れ角度は９０度に設定されている。

コネクタ２１にケーブル３を取り付ける方法は例えば次の通りである。まず、締付リング４２、ケーブルクランプ４０およびシェル３５にケーブル３の端部を通した後、ケーブル３の端部の保護被覆１０を切除し、それによって露出した編組９を折り返し、それによって露出した４つの電線対４の端部から金属箔８を切除する。さらに、各電線対４の２本の絶縁電線５の撚りを解き、各絶縁電線５の端部の絶縁体７を切除する。

次に、各電線対４の２本の絶縁電線５の端部に端子２３をそれぞれ取り付ける。次に、各電線対４の２本の絶縁電線５の端部にそれぞれ取り付けられた２つの端子２３を端子保持片２９に形成された２つの端子挿通孔３０にそれぞれ挿入する。これにより、各電線対４の端部に端子保持片２９が取り付けられた状態となる。

次に、４つの電線対４のうちの１つの電線対４の端部を、シールド部材４５の電線仕切壁５３間の電線配置空間５４に入れる。このとき、当該電線対４の端部を、湾曲した電線配置空間５４に沿わせる。続いて、当該電線対４の端部に取り付けられた端子保持片２９をシールド部材４５の端子仕切壁４８間に取り付ける（係合部３１と取付部４９とを係合させる）。これにより、当該電線対４の端部および当該電線対４の端部に取り付けられた端子保持片２９がシールド部材４５に取り付けられる。同様の作業を繰り返し、残りの３つの電線対４の端部およぶこれら電線対４の端部にそれぞれ取り付けられた端子保持片２９をシールド部材４５に取り付ける。

次に、４つの端子保持片２９および４つの電線対４の端部が取り付けられたシールド部材４５、並びに編組９の折返し部分を含むケーブル３の端側部分をシェル３５内に入れた後、シェル３５の前端側部分にスリーブ３８および嵌合部３６を取り付ける。次に、シェル３５の後端側部分にケーブルクランプ４０を取り付けた後、シェル３５の後端側部分に締付リング４２を締着する。これにより、４つの端子保持片２９および４つの電線対４の端部が取り付けられたシールド部材４５、および編組９の折返し部分を含むケーブル３の端側部分がシェル３５内に収容され、固定される。これにより、コネクタ２１にケーブル３が取り付けられた状態となる。

以上説明した通り、本発明の実施形態のコネクタ２１におけるシールド部材４５は、シェル３５内において、４つの電線対４を当該電線対４毎に仕切り、かつシェル３５内において各電線対４における２本の絶縁電線５が互いに同じ方向に曲がるように各電線対４における２本の絶縁電線５の伸長形状を定める電線仕切部５１を備えている。電線仕切部５１により、シェル３５内において、各電線対４を形成する２本の絶縁電線５の伸長形状を、これら２本の絶縁電線５が互いに同じ方向に曲がるように定めることにより、シェル３５内において、各電線対４を形成する２本の絶縁電線５の撓み方向を同じにすることができる。したがって、コネクタ２１へのケーブル３の取付の際に、シェル３５内において、電線対４を形成する２本の絶縁電線５が撓んだ場合でも、それによって、コネクタ２１の挿入損失または反射損失等の電気特性が悪化することを抑制することができる。この作用効果につき、図１０および図１１を用いて具体的に説明する。

図１０（Ａ）は、シールド部材４５の電線仕切部５１における電線配置空間５４内に各電線対４の各絶縁電線５がほとんど撓むことなく配置されている状態を示している。図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）中の矢示ｂ−ｂ方向から見た、電線仕切部５１および絶縁電線５の切断部の端面を示している。図１０（Ｃ）は、電線仕切部５１における電線配置空間５４内に各電線対４の各絶縁電線５が撓んだ状態で配置されている状態を示している。図１０（Ｄ）は図１０（Ｃ）中の矢示ｄ−ｄ方向から見た、電線仕切部５１および絶縁電線５の切断部の端面を示している。

コネクタ２１にケーブル３を取り付けるときには、上述したように、ケーブル３の端部の保護被覆１０を切除し、編組９の端部を折り返し、それによって露出した４つの電線対４の端部から金属箔８を切除し、各電線対４の２本の絶縁電線５の撚りを解き、各絶縁電線５の端部の絶縁体７を切除する。このとき、編組９が折り返された保護被覆１０の端部から露出した各絶縁電線５の長さを適切に調整する。すなわち、各絶縁電線５の長さが短すぎると、各電線対４を形成する２本の絶縁電線５を電線仕切部５１における電線配置空間５４に入れたとき、各電線対４の端部に取り付けた端子保持片２９が端子仕切部４６に届かず、各端子保持片２９を端子仕切部４６に取り付けることができなくなる。この場合には、コネクタ２１へのケーブル３の取付作業をやり直さなければならない。一方、各絶縁電線５の長さが長すぎると、コネクタ２１へのケーブル３の取付を終えた段階で、各絶縁電線５がシェル３５内で撓んでしまう。このようなことが起きないように、各絶縁電線５の長さを適切に調整する。もっとも、コネクタ２１へのケーブル３の取付作業を行う現場では、各絶縁電線５の長さが短すぎたことによる取付作業のやり直しを避けるために、各絶縁電線５の長さを適切な長さよりも若干長めに調整することがある。

各絶縁電線５の長さが適切である場合には、図１０（Ａ）および（Ｂ）に示すように、電線仕切部５１における電線配置空間５４内に各電線対４の各絶縁電線５がほとんど撓むことなく配置される。その結果、各電線対４を形成する２本の絶縁電線５間の間隔は電線配置空間５４の前端から後端にかけて略均一となり、また、互いに隣り合う２つの電線対４間の間隔も電線配置空間５４の前端から後端にかけて略均一となる。

一方、各絶縁電線５の長さが長すぎる場合には、図１０（Ｃ）および（Ｄ）に示すように、電線仕切部５１における電線配置空間５４内に各電線対４の各絶縁電線５が撓んだ状態で配置される。しかしながら、電線仕切部５１により、シェル３５内における各電線対４を形成する２本の絶縁電線５の伸長形状が、これら２本の絶縁電線５が互いに同じ方向に曲がるように定められているので、シェル３５内において各電線対４を形成する２本の絶縁電線５は実質的に見て同じ方向に撓む。その結果、各電線対４を形成する２本の絶縁電線５が撓んだ状態であっても、これら絶縁電線５間の間隔は電線配置空間５４の前端から後端にかけて略均一となり、また、互いに隣り合う２つの電線対４間の間隔も電線配置空間５４の前端から後端にかけて略均一となる。

このように、本発明の実施形態のコネクタ２１によれば、シェル３５内において電線対４を形成する２本の絶縁電線５が撓んだ場合でも、これら絶縁電線５間の間隔の均一性を保持することができる。したがって、シェル３５内において電線対４を形成する２本の絶縁電線５が撓むことによってコネクタ２１の挿入損失または反射損失等の電気特性が悪化することを抑制することができる。また、本発明の実施形態のコネクタ２１によれば、シェル３５内において絶縁電線５が撓んだ場合でも、電線対４間の間隔の均一性を保持することができる。したがって、シェル３５内における絶縁電線５の撓みに起因するコネクタ２１の挿入損失または反射損失等の電気特性の悪化を抑制することができる。

一方、図１１（Ａ）は、比較例におけるシールド部材の電線仕切部８１を示している。図１１（Ａ）に示すように、比較例における電線仕切部８１の４つの電線仕切壁８２は捩れておらず、前後方向に直線状に伸長している。その結果、互いに隣り合う２つの電線仕切壁８２間に形成された電線配置空間８３も直線状に伸長している。図１１（Ｂ）は、各電線対４の２本の絶縁電線５が撓むことなく電線配置空間８３内に配置されている状態を示している。図１１（Ｃ）は、各電線対４の２本の絶縁電線５が撓んだ状態で電線配置空間８３内に配置されている状態を示している。

比較例において、各絶縁電線５の長さが適切である場合には、図１１（Ｂ）に示すように、電線仕切部８１における電線配置空間８３内に各電線対４の各絶縁電線５がほとんど撓むことなく配置される。比較例においては、各電線配置空間８３が直線状に伸長しているので、各電線配置空間８３内に各絶縁電線５がほとんど撓むことなく配置された場合、各絶縁電線５の伸長形状は直線になる。その結果、各電線対４を形成する２本の絶縁電線５間の間隔は電線配置空間８３の前端から後端にかけて略均一となり、また、互いに隣り合う２つの電線対４間の間隔も電線配置空間８３の前端から後端にかけて略均一となる。

また、比較例において、各絶縁電線５の長さが長すぎる場合には、図１１（Ｃ）に示すように、電線仕切部８１における電線配置空間８３内に各電線対４の各絶縁電線５が撓んだ状態で配置される。比較例においては、各電線仕切壁５３が直線状に伸長しており、それゆえ各電線配置空間５４も直線状に伸長しているので、シェル３５内において、各電線対４を形成する２本の絶縁電線５の伸長形状は、これら２本の絶縁電線５が互いに同じ方向に曲がるように定められていない。その結果、シェル３５内において、各電線対４を形成する２本の絶縁電線５は互いに異なる方向に撓む可能性が高い。各電線対４を形成する２本の絶縁電線５が互いに異なる方向に撓んだ場合には、これら絶縁電線５間の間隔が電線配置空間８３の前端から後端にかけて不均一となり、また、互いに隣り合う２つの電線対４間の間隔も電線配置空間８３の前端から後端にかけて不均一となる。このように電線対４を形成する２本の絶縁電線５間の間隔の均一性、または電線対４間の間隔の均一性が損なわれた場合には、コネクタの挿入損失または反射損失等の電気特性が悪化するおそれがある。本発明の実施形態のコネクタ２１によれば、このような比較例の欠点を改善することができる。

また、本発明の実施形態のコネクタ２１では、シールド部材４５の電線仕切部５１の４つの電線仕切壁５３を同じ方向に捩り、これにより４つの電線配置空間５４を同じ方向に捩ることによって、シェル３５内において各電線対４を形成する２本の絶縁電線５が互いに同じ方向に曲がるように各電線対４を形成する２本の絶縁電線５の伸長形状を定めている。この構成によれば、コネクタ２１へのケーブル３の取付作業時に、作業者は、各電線配置空間５４内に電線対４を形成する２本の絶縁電線５を入れるだけで、これら２本の絶縁電線５の伸長形状を同じ方向に曲がった形状にすることができる。すなわち、各電線対４の２本の絶縁電線５の伸長形状を同じ方向に曲がった形状にするために、難しい作業は不要である。このように、本発明の実施形態のコネクタ２１によれば、コネクタ２１へのケーブル３の取付容易性を確保しつつ、良好な電気特性を有するコネクタ２１を実現することができる。また、電線仕切部５１の４つの電線仕切壁５３を同じ方向に捩る構成としたから、シールド部材４５を大型化することなく、各絶縁電線５を同じ方向に曲げる機能をシールド部材４５に与えることができる。したがって、良好な電気特性を有する小型のコネクタ２１を実現することができる。

また、本発明の実施形態のコネクタ２１では、各電線仕切壁５３の捩れ方向がケーブル３における各電線対４の捩れ方向と等しくなるように設定され、かつ、各電線仕切壁５３の単位長さ当たりの捩れ角度が、ケーブル３における各電線対４の単位長さ当たりの捩れ角度と略等しくなるように設定されている。この構成により、コネクタ２１の電気特性とケーブル３の電気特性に近づけることができ、コネクタ２１の電気特性を良くすることができる。

また、本発明の実施形態のコネクタ２１では、導電材料により形成された４つの端子仕切壁４８により４つの端子対２２を端子対２２毎に仕切り、かつ、導電材料により形成された４つの電線仕切壁５３により４つの電線対４を電線対４毎に仕切っている。この構成により、端子対２２間におけるクロストーク、および電線対４間におけるクロストークを抑制することができる。

なお、上記実施形態では、シールド部材４５の電線仕切部５１を、軸部５２と、電線仕切部５１の前端から後端にかけて捩れた４つの電線仕切壁５３により形成する場合を例にあげた。しかし、本発明はこれに限らない。本発明のコネクタのシールド部材として、例えば図１２に示すシールド部材７１を採用してもよい。シールド部材７１は、電線仕切部７２が前後方向に伸長する柱状に形成され、電線仕切部７２の外周面には、前後方向にそれぞれ伸長し、４つの電線対４がそれぞれ配置される４つの溝状の電線配置部７３が形成され、これら４つの電線配置部７３はシールド部材７１の軸心を中心軸としてそれぞれ同じ方向に捩れている。このような構成を有するシールド部材７１を採用したコネクタによっても、上記実施形態のコネクタ２１と同様の作用効果を得ることができる。

また、上記実施形態では、各電線仕切壁５３が電線仕切部５１の前端から後端にかけて９０度捩れている場合を例にあげたが、本発明はこれに限らない。例えば、この捩れ角度を６０度程度に変更してもよいし、１２０度程度に変更してもよい。各電線仕切壁５３の単位長さ当たりの捩れ角度をケーブル３における各電線対４の単位長さ当たりの捩れ角度と一致させる場合には、変更後の捩れ角度に応じて、端子仕切部４６の前後方向の長さを変更する。

また、上記実施形態では、各電線仕切壁５３の単位長さ当たりの捩れ角度をケーブル３における各電線対４の単位長さ当たりの捩れ角度に一致させる場合を例にあげたが、各電線仕切壁５３の単位長さ当たりの捩れ角度をケーブル３における各電線対４の単位長さ当たりの捩れ角度と一致させなくてもよい。

また、上記実施形態におけるシールド部材４５の端子仕切部４６と電線仕切部５１とを分離し、それぞれ独立した部材としてもよい。この場合、端子仕切部４６を嵌合部３６またはシェル３５に一体化してもよい。また、シェル３５は円筒状に限らず、角筒状でもよい。また、シェル３５と嵌合部３６とを一体形成してもよい。また、各端子２３とケーブル３の絶縁電線５の内部導体６との接続方法はかしめによる圧着接続やはんだ付けに限らず、差込による接続等でもよい。また、ケーブル３の編組９とシェル３５との電気的接続方法は限定されない。また、本発明の実施形態のコネクタ２１の端子対２２、端子保持片２９、端子仕切壁４８および電線仕切壁５３等の個数をそれぞれ２つ、３つ、または５つ以上としてもよい。また、本発明の実施形態のコネクタ２１にはＵＴＰケーブルを取り付けることもできる。また、本発明は、プラグに限らず、ジャックにも適用することができる。

また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気コネクタもまた本発明の技術思想に含まれる。

３ケーブル
４電線対
５絶縁電線
２１コネクタ（電気コネクタ）
２２端子対
２３端子
２８端子保持部
２９端子保持片
３５シェル（外殻）
３６嵌合部
４５、７１シールド部材
４６端子仕切部
４７軸部
４８端子仕切壁
５１、７２電線仕切部
５２軸部
５３電線仕切壁
５４電線配置空間
７３電線配置部

Claims

１対の絶縁電線をそれぞれ有する複数の電線対を備えたケーブルに用いられる電気コネクタであって、
１対の端子をそれぞれ有し、前記複数の電線対がそれぞれ取り付けられる複数の端子対と、
絶縁材料により形成され、前記複数の端子対を保持する端子保持部と、
導電材料により筒状に形成され、軸方向一側内部には前記複数の端子対が保持された前記端子保持部が配置され、軸方向他側内部には前記複数の端子対にそれぞれ取り付けられた複数の電線対の取付端側部分が配置された外殻と、
前記外殻の軸方向一端側に設けられ、相手コネクタと嵌合する嵌合部と、
前記外殻の内部に配置され、導電材料により形成され、前記外殻内において前記複数の電線対を当該電線対毎に仕切り、かつ前記外殻内において前記各電線対における一方の絶縁電線と他方の絶縁電線とが互いに同じ方向に曲がるように前記各電線対における一方の絶縁電線および他方の絶縁電線の伸長形状を定めるシールド部材とを備えていることを特徴とする電気コネクタ。
前記シールド部材は、
前記外殻の軸方向に伸長する軸部と、
前記軸部から径方向に放射状に突出し、前記外殻内において前記複数の電線対を当該電線対毎に仕切る複数の電線仕切壁とを有し、
前記複数の電線仕切壁は前記軸部を中心軸としてそれぞれ同じ方向に捩れていることを特徴とする請求項１に記載の電気コネクタ。
前記各電線仕切壁の単位長さ当たりの捩れ角度は、前記ケーブルにおける前記各電線対の単位長さ当たりの捩れ角度と略等しくなるように設定されていることを特徴とする請求項２に記載の電気コネクタ。
前記シールド部材は前記外殻の軸方向に伸長する柱状に形成され、前記シールド部材の外周面には、前記シールド部材の軸方向にそれぞれ伸長し、前記複数の電線対がそれぞれ配置される複数の溝状の電線配置部が形成され、前記複数の電線配置部は当該シールド部材の軸心を中心軸としてそれぞれ同じ方向に捩れていることを特徴とする請求項１に記載の電気コネクタ。
前記各電線配置部の単位長さ当たりの捩れ角度は、前記ケーブルにおける前記各電線対の単位長さ当たりの捩れ角度と略等しくなるように設定されていることを特徴とする請求項４に記載の電気コネクタ。
前記端子保持部は前記複数の端子対をそれぞれ保持する複数の端子保持片に分割され、
前記シールド部材の一端側部分には、前記複数の端子保持片を当該端子保持片毎に仕切る複数の端子仕切壁が形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の電気コネクタ。