JP2022176124A - 圧着コンタクト、圧着接続部、および圧着接続部を形成するための方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタの内部導体端子と導電体との圧着接続部を形成するための圧着コンタクト、およびこのような圧着コンタクトを含む圧着接続部に関する。【解決手段】圧着コンタクト１００は、少なくとも１つの圧着基部および少なくとも２つの圧着肩部１１４を有する圧着バレル１１０であって、圧着領域１１８およびインピーダンス整合領域１２０を有する圧着バレルを含む。少なくとも圧着領域において、少なくとも２つの圧着肩部は、長手方向シーム１２２を形成するときに導電体の周りで曲げることができるように配置され、インピーダンス整合領域において、圧着バレルの外面の少なくとも一部が、長手方向シームの方向に漸拡大部１２８を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、コネクタの内部導体端子と導電体との圧着接続部を形成するための圧着コンタクト、およびこのような圧着コンタクトを含む圧着接続部に関する。さらに、本発明は、圧着接続部を製造するための方法に関する。

圧着接続部は、従来技術において知られており、圧着コンタクトと、１つまたは複数の個別のワイヤを含み得る少なくとも１つの導電体との間に、電気的接触を確立するとともに、機械的に装着可能な接続部を作り出すように機能する。圧着コンタクトは、通常、圧着バレル（圧着ブランクと呼ばれることもある）を含み、これは、Ｕ字形に予め曲げられた金属板から、通常は構成される。以下で、Ｕ字形の下側を圧着基部と呼ぶ。Ｕ字形の上向きの脚部は、一般に圧着肩部または圧着翼部として知られている。

圧着接続部は、例えば、同軸および差動データ伝送用の無線周波数（ＲＦ）コネクタシステムなどの電気（プラグイン）コネクタにおいて使用される。プリント回路基板、同軸ケーブル、ディスクリート回路部品、フレキシブル回路などの多種多様な電気部品および構造を相互接続するための電気コネクタが知られている。一般に、このようなコネクタは、２つの基板間などの同一もしくは同様の部品間だけでなく、ケーブルとプリント回路基板などの異種の部品間においても信号ラインおよび／または電源ラインを確立することができる。このようなコネクタは、適切な用途に応じて、様々な形状およびサイズで製造される。同様に、このようなコネクタのコンタクト間の形状、サイズ、および間隔は大きく異なる。個々のコンタクトの形状、サイズ、および間隔に伴って、コンタクトのインピーダンス（以下で特性インピーダンスと呼ぶことがある）も変化する。

一般的に数ＧＨｚの動作帯域幅を有する高周波信号をＲＦコネクタによって伝送するために、そのようなＲＦコネクタは、一般的に、少なくとも１つの内部導体端子を導電性コンタクト要素として有し、内部導体端子は、シールドとして機能する外部導体端子内に配置される。外部導体端子から内部導体端子を電気的に絶縁し、かつＲＦコネクタを安定させるために、通常、外部導体端子と少なくとも１つの内部導体端子との間に誘電絶縁要素が設けられ、誘電絶縁要素は、例えば、プラスチックから形成され得るが、エアギャップによっても形成され得る。この文脈において、「高周波信号」という用語は、２０ｋＨｚ～２０ＧＨｚの範囲の振動周波数を有するＡＣ電気信号を指すが、２０ＧＨｚを超える振動周波数を有するＡＣ電気信号も含み得る。

最近では、例えば自動車産業および情報通信技術における用途のために、伝送線を介して高データレートの通信リンク（high data rate communication links）を提供することが重要である。このために、ＲＦコネクタおよびＲＦケーブルを含む伝送システム全体にわたって、均一なインピーダンスを確保する必要がある。これは、インピーダンス不整合がＲＦ信号の反射を生じさせることにより、不要なノイズおよび信号伝送性能の損失を招くからである。したがって、ケーブルを接続するときに、特に関連するコネクタにおける高速データ伝送に関連して、一定のインピーダンスを維持するように注意しなければならない。また、ＲＦコネクタの全長にわたって均一なインピーダンスを確保することも必要である。

コネクタの全長にわたるコネクタのインピーダンスは、外部導体端子の内部形状および少なくとも１つの内部導体端子の外部形状、外部導体端子および少なくとも１つの内部導体端子の配置、ならびに誘電絶縁要素の特定の設計に依存するので、特にコネクタの圧着接続部の領域においてインピーダンス偏差（impedence deviations）が生じることがある。例えば、圧着接続部を圧着するときに避けられない偏差もしくは公差、または圧着接続部を囲むエアギャップが、このようなインピーダンス偏差につながることがある。

したがって、例えば、コネクタの形状を圧着接続部の領域において適合させることが従来技術から知られている。独国特許発明第１０３１５０４２Ｂ４号では、例えば、外部導体端子の開口部の内部底面に凸壁を取り付けることが提案されている。このようにして、開口部の内径が圧力端子部の方向に減少し、コネクタのインピーダンスが圧力端子部の近くにおいても適合するようになっている。

さらに、米国特許出願公開第２０１７／０７７６４２Ａ１号は、コネクタのインピーダンスをケーブルのインピーダンスに整合させるために、コネクタの内部コンタクトの一端部と接続されるケーブルとを同時に囲む、コネクタのさらなる誘電部品を開示している。

しかしながら、既知の解決策は、外部導体端子の特定の形状またはさらなる部品の追加により、コネクタをケーブルに接続するプロセスが複雑になるとともに、そのような接続プロセスにおける公差の補償が複雑になるという欠点を有する。

したがって、本発明の目的は、容易かつ安価に製造することができ、周囲の絶縁要素および／または周囲のシールドの形状が既に決定されている場合にインピーダンス整合を確保できる圧着コンタクトおよび圧着接続部を提供することである。さらに、このような圧着接続部を製造するための方法が提供される。

この目的は、独立請求項の主題によって達成される。本発明による電気コネクタの有利なさらなる実施形態は、従属請求項の主題である。

これにより、本発明は、少なくとも１つの圧着基部および少なくとも２つの圧着肩部を有する圧着バレルであって、圧着領域およびインピーダンス整合領域を有する圧着バレルを含む圧着コンタクトを提供するという概念に基づく。少なくとも圧着領域において、少なくとも２つの圧着肩部は、導電体の周りで曲げられて長手方向シームを形成することができるように配置され、インピーダンス整合領域において、圧着バレルの外面の少なくとも一部が、長手方向シームの方向に漸拡大部を有する。

そうすることにより、インピーダンス整合領域における圧着バレルの外面の漸拡大部は、圧着領域における接触および／またはそれに続く接続されるケーブルのケーブルシールドの終端によって生じるインピーダンス偏差が補償されると同時に、圧着領域により圧着コンタクトの確実な電気的接触が可能になることを保証する。例えば、圧着コンタクトの周りに位置するエアギャップの影響を補償することもできる。この場合、インピーダンス偏差の補償は、圧着コンタクトの固有特性である。したがって、この圧着コンタクトを、追加の部品を設ける必要なくまたは製造プロセスを調整する必要なく、既知の圧着コンタクトの代わりにコネクタにおいて使用することができる。したがって、本発明による圧着コンタクトを備えたコネクタについて、簡単かつコスト中立的なＲＦ性能の向上を実現することができる。

インピーダンス整合領域における漸拡大部は、少なくとも２つの圧着肩部のうちの少なくとも１つおよび／または圧着基部に配置されることが有利である。これにより、インピーダンスの安定化を、圧着バレルの周りの単一方向または異なる方向で実現することができる。

本発明の有利な実施形態によれば、漸拡大部は、圧着バレルの外面の凸状または凹状のバルジ（convex or concave bulge）として形成される。しかしながら、漸拡大部は、当然、適用シナリオの要件に応じて他の形状を有してもよく、例えば、圧着バレルの外周の略直線的な増加部を有してもよい。

圧着コンタクトの領域におけるインピーダンスの可能な限り最も等方性の整合を実現するために、漸拡大部は、インピーダンス整合領域において圧着バレルの外面を完全に囲むことができると有利である。

本発明は、導体端子の方向に位置決めされた圧着コンタクトの後方領域にインピーダンス整合領域が配置される場合に、特に有利に使用され得る。このようにして、圧着要素と接続された外部電気部品との間の移行部において生じるインピーダンス偏差を、特に容易に補償することができる。しかしながら、当然、インピーダンス整合領域を別の領域、例えば、圧着コンタクトの前方領域または中央領域に設けることも可能である。

本発明による圧着バレルの簡単な製造は、インピーダンス整合領域における漸拡大部が、圧着バレルを上に曲げることによって得られるという点で、有利に実現することができる。したがって、本発明による圧着バレルは、従来の製造プロセスを簡単に変更することによって直接打ち抜くことができる。

圧着コンタクトのインピーダンスをさらに安定させるために、圧着バレルの断面が、インピーダンス整合領域において少なくとも部分的に拡大または縮小されてもよい。

さらに、本発明は、圧着コンタクトがコネクタの導電性コンタクト要素と一体に形成されるときに、特に有利に使用することができる。特に、この場合のインピーダンス整合領域における漸拡大部は、コネクタのインピーダンスを導電性コンタクト要素の全長にわたって略一定に維持するように設計されてよい。したがって、本発明は、本発明による圧着コンタクトを有する少なくとも１つの導電性コンタクト要素、例えば内部導体端子を含むコネクタを提供することもできる。

本発明はさらに、本発明による少なくとも１つの圧着コンタクトと、少なくとも１つの導電体とを含む圧着コネクタに関する。

インピーダンス整合を向上させるために、インピーダンス整合領域における圧着状態の圧着バレルは、略トランペットの形状であってよい。あるいは、しかしながら、導電体のインピーダンスに対して圧着状態の圧着コンタクトのインピーダンス整合が得られる限り、インピーダンス整合領域における他の拡張部の形状を適用してもよい。

さらに有利な態様によれば、インピーダンス整合領域において、圧着状態の圧着バレルの最大外周は、非圧着状態の圧着バレルの最大外周よりも大きくてよい。これは、圧着接続部を形成するために使用される圧着工具の圧着ダイの特別な成形によって実現することができると有利である。このようにして、圧着接続部におけるインピーダンス補償を、特に簡単かつ費用効果の高い方法で得ることができる。

圧着接続部は、インピーダンス整合領域において、圧着バレルと導電体との間に凹部を含むことができると有利である。圧着接続部のインピーダンス特性は、圧着状態の圧着コンタクトの外部形状によって決定され、圧着接続部の導電性は、圧着領域において圧着バレルと導電体とを接触させることによって確保されるので、これにより材料の節約を実現することができる。

圧着接続部の安定性を高めるために、少なくとも２つの圧着肩部が導電体の周りで曲げられたときに、少なくとも２つの圧着肩部の端部がインピーダンス整合領域においてかみ合うことができる。あるいは、圧着肩部の端部は圧着領域においてのみかみ合うことができ、インピーダンス整合領域はインピーダンス整合に関して最適化されるだけでよく、圧着挙動に関しては最適化されなくてよいようになっている。

本発明はまた、圧着接続部を製造するための方法であって、圧着バレルの圧着肩部を導電体の周りで曲げて長手方向シームを形成し、圧着バレルは、少なくとも圧着状態においてインピーダンス整合領域を有し、インピーダンス整合領域において、圧着バレルの外面の少なくとも一部が長手方向シームの方向に漸拡大部を有する、方法に関する。また、インピーダンス整合領域は、圧着プロセスによってのみ、例えば、標準的な圧着バレルを特別な圧着ダイで加工することによってのみ形成されてもよい。

圧着バレルの外面の拡張部および／またはインピーダンス整合領域の長さを、圧着肩部が曲げられたときに圧着ダイによって増加させることができると有利である。その結果、インピーダンスの補償を、特に簡単かつ費用効果の高い方法で実現することができる。

本発明をより良く理解するために、以下の図面に示す実施形態を参照してより詳細に説明する。ここでは、同一の部品に同一の参照符号および同一の部品名称が与えられる。さらに、図示し説明する異なる実施形態からのいくつかの特徴または特徴の組合せは、独立した本発明の解決策または本発明による解決策を表すこともできる。

本発明による圧着接続部の実施形態の概略斜視図である。 本発明による圧着接続部の実施形態のさらなる概略斜視図である。 本発明による圧着接続部の実施形態の別の概略斜視図である。 本発明による圧着接続部の実施形態の別の概略斜視図である。 本発明による圧着接続部の実施形態の別の概略斜視図である。 本発明による圧着接続部の実施形態の概略側面図である。 本発明による圧着接続部の実施形態の概略上面図である。 非圧着状態における本発明による圧着接続部の実施形態の概略斜視図である。 非圧着状態における本発明による圧着コンタクトの実施形態のさらなる概略斜視図である。 非圧着状態における本発明による圧着コンタクトの実施形態の概略側面図である。 非圧着状態における本発明による圧着コンタクトの実施形態の概略上面図である。 本発明による圧着ダイの概略斜視図である。 本発明により設計されたアンビルの概略斜視図である。 本発明による圧着プロセスの概略斜視図である。 本発明による圧着プロセスの別の概略斜視図である。 本発明による圧着接続部の実施形態を含む電気コネクタの概略断面図である。 図１６の概略断面図の拡大断面図である。 様々な２軸コネクタの差動リターンロスのシミュレーション結果を示す図である。

以下で、図面を参照しながら本発明についてより詳細に説明する。最初に、図１～図５の概略斜視図を参照する。すべての図面において、寸法関係および特に層厚関係は、必ずしも縮尺通りに再現されていないことに留意されたい。さらに、理解に必要でない部品または理解の妨げとなる部品、特に電気絶縁ハウジング要素および保護カバーは図示されていない。

図１～図５は、本発明による圧着接続部１０の様々な概略斜視図である。圧着接続部１０は、圧着コンタクト１００と導電体１０２とを含む。導電体１０２は、いくつかの個別のワイヤであるが、少なくとも１つの個別のワイヤを含み、圧着接続部１０が電気的に接触する外部電気部品の一部である。この例では、外部電気部品は、ＲＦケーブルなどのケーブル１０４であり、少なくとも１つの内部導体（信号導体とも呼ばれる）を介して高周波信号を伝送するために使用される。この場合、圧着接続部１０が電気ケーブル１０４の端部領域に形成される前に、導電体１０２として機能する内部導体が圧着接続部１０の領域において剥き出しにされる。すなわち、ケーブル側の電気絶縁体１０６が除去される。あるいは、外部電気部品は、例えばプリント回路基板であってもよい。

図示の例では、圧着コンタクト１００を導電性コンタクト要素１０８に取り付けて、圧着接続部１０を介して導電性コンタクト要素１０８と導電体１０２との間に電気接続部を形成する。導電性コンタクト要素１０８は、例えば、図１～図５に示すようにソケット要素として形成されたコネクタの内部導体端子であってよい。当然、導電性コンタクト要素１０８を、ピンコンタクトとして形成してもよい。導電性コンタクト要素１０８および圧着コンタクト１００は、一体に形成され、同じ導電性材料、例えば銅または銅合金から形成されることが好ましい。しかしながら、ＲＦ信号の伝送に適した他の導電性材料を使用してもよい。

圧着コンタクト１００は、圧着背部または裏部（ｃｒｉｍｐ ｓｐｉｎｅ ｏｒ ｂａｃｋ）１１２と２つの圧着肩部１１４とを有する圧着バレル１１０を含む。圧着肩部１１４の数は２つに限定されず、圧着バレル１１０は、適用シナリオに応じて複数の圧着肩部１１４を含むことができる。曲げ応力の高いゾーンに属するいわゆる圧着根元部１１６は、圧着基部（ｃｒｉｍｐ ｂａｓｅ）１１２から圧着肩部１１４への移行領域に設けられている。このような曲げ応力の高いゾーンは、圧着肩部１１４の側方の上部にも見られる。

図１～図５に示すように、本発明によれば、圧着バレル１１０は、圧着領域１１８およびインピーダンス整合領域１２０を有する。圧着領域１１８において、圧着バレル１１０の圧着肩部１１４は導電体１０２の周りで曲げられている。圧着肩部１１４の端部１２６（図８～図１０参照）が互いに係合して、圧着コンタクト１００の長手方向１２４に沿って延びる長手方向シーム１２２を形成し、これにより導電体１０２との圧着接続部１０を形成する。これに関して、圧着肩部１１４の端部１２６は、先行技術で知られている様々なロック要素を含むことができ、このロック要素は長手方向シーム１２２の恒久的な結合を支える。加えて、圧着肩部１１４は、かみ合い時にサブ領域を有してもよく、このサブ領域において、圧着肩部１１４のうちの少なくとも２つが互いに重なり合って、圧着時にこれらのサブ領域における圧着バレル１１０の断面を増大させる。

圧着バレル１１０は、電気ケーブル１０４から圧着コンタクト１００への移行部において生じるインピーダンス不整合を補償するために、インピーダンス整合領域１２０を提供する。このようにして、可能な限り最も均一なインピーダンスを、圧着コンタクト１００の全長に沿って実現することができる。インピーダンス整合領域１２０において、圧着バレル１１０は、外面の漸拡大部１２８を有する。図示の例では、漸拡大部１２８は、圧着バレル１１０の外周の略直線的な増加部を示し、外周は、圧着コンタクト１００の端部に向かって、すなわち、特に電気ケーブル１０４の導体接続部に向かって長手方向１２４に増加する。
この場合、インピーダンス整合領域１２０において、圧着バレル１１０の外周の増加部は、必ずしも直線的である必要はなく、長手方向１２４に沿って最初は急激で、次いで緩やかな増加を示す、凸状の部分領域を有しても、かつ／または、長手方向１２４に沿って最初は緩やかで、次いで急激な増加を示す、凹状の部分領域を有してもよい。したがって、圧着バレル１１０は、直線的な増加部の代わりに、インピーダンス整合領域１２０に凸状または凹状のバルジを有してもよい。

さらに図１～図５に示すように、漸拡大部１２８は、インピーダンス整合領域１２０において圧着バレル１１０の外面を完全に囲む。したがって、２つの圧着肩部１１４および圧着基部１１２（特に図５参照）の両方が、インピーダンス整合領域１２０において圧着バレル１１０の外面の漸拡大部１２８を有する。これにより、漸拡大部１２８は、圧着バレル１１０の周囲に沿って可能な限り均一になるので、インピーダンス整合領域１２０において、可能な限り等方性または半径方向に対称のインピーダンス整合を形成することができる。したがって、漸拡大部１２８は、漏斗またはトランペットの形状と略同様の幾何学的形状を有し、その場合でも、漸拡大部１２８は、圧着接続部１０の圧着中に形成され得る長手方向シーム１２２の平面にへこみを含むことができる。

しかしながら、インピーダンス整合が導電体１０２の軸の周りのある部分においてのみ必要とされる用途では、漸拡大部１２８が、２つの圧着肩部１１４のうちの少なくとも一方にのみ、または圧着基部１１２にのみ設けてられてもよい場合があり得る。

長手方向シーム１２２がインピーダンス整合領域１２０内へ延びるように、圧着肩部１１４の端部１２６がインピーダンス整合領域１２０においてもかみ合うことができると有利である。しかしながら、圧着領域１１８におけるかみ合いは、圧着接続部１０を圧着状態で保持するのに十分な大きさの力を既に提供しているので、これは絶対に必要であるわけではない。

図６は、圧着接続部１０の概略側面図である。図示の例から明らかなように、漸拡大部１２８は、圧着基部１１２の側、すなわち圧着バレル１１０の下側と、圧着肩部１１４によって形成された長手方向シーム１２２の側、すなわち圧着バレル１１０の上側との両方に配置される。圧着バレル１１０は、長手方向１２４に沿って電気ケーブル１０４に向かって突出する突起１３０をさらに含むことができ、この突起１３０は、インピーダンス不整合の補償をさらに向上させるように機能することができる。図示の例では、突起１３０は圧着基部１１２の側に配置されているが、圧着肩部１１４または圧着肩部１１４によって形成された長手方向シーム１２２の側に配置されてもよい。当然、いずれの場合にも、突起１３０は圧着バレル１１０の異なる側に配置されてもよく、または突起１３０は圧着バレル１１０を完全に囲んでもよい。

図７は、圧着接続部１０の概略上面図である。図示の例から明らかなように、漸拡大部１２８は、圧着肩部１１４の側、すなわち圧着バレル１１０の側面にそれぞれ配置される。さらに、圧着領域１１８に形成された長手方向シーム１２２がインピーダンス整合領域１２０内へ延びていてもよいことが容易に分かる。

図６および図７の例では、漸拡大部１２８はここでも、外面の周囲の直線的な増加部を示し、漸拡大部１２８の断面が略漏斗状または円筒形、すなわち略円錐形であるようになっている。これに関して、漏斗または円筒の開口角度の選択、および圧着バレル１１０の最大外径の決定は、漸拡大部１２８によって提供されるインピーダンス補償の強度を決定し得る。例えば、開口角度が大きいほど、漸拡大部１２８は大きく増加し、したがって、インピーダンス不整合の補償を増加させることができる。

図１から図７に示す例の各々において、インピーダンス整合領域１２０は、電気ケーブル１０４の方向に長手方向１２４に沿って配置された、圧着バレル１１０の後方領域に配置されている。このような配置は、電気ケーブル１０４（または代替の外部電気部品）と圧着コンタクト１００との間の移行領域におけるインピーダンス不整合を直接補償することができるので好ましい。しかしながら、このような配置は本発明に必須ではない。適用シナリオの要件に応じて、インピーダンス整合領域１２０は、圧着バレル１１０の前方領域、すなわち、導電性コンタクト要素１０８の方を向く領域において長手方向１２４に沿って位置してもよい。さらに、インピーダンス整合領域１２０は、圧着バレル１１０の中央領域に位置していてもよく、すなわち、圧着領域１１８を長手方向１２４に沿った２つのサブ領域に分割してもよく、または、長手方向１２４に沿った少なくとも２つの圧着領域１１８によって囲まれていてもよい。
また、圧着バレルにつき１つのインピーダンス整合領域１２０という数は、本発明に必須ではない。むしろ、圧着バレルは、異なるサブ領域に複数のインピーダンス整合領域１２０を有することができる。

図８～図１１は、非圧着状態の圧着コンタクト１００を導電性コンタクト要素１０８とともに示す。言い換えると、圧着バレル１１０は、金属板から打ち抜くことができるような、圧着プロセス前のブランクとして示されている。これに関して、図８および図９は各々、異なる角度からの概略斜視図であり、図１０は概略側面図であり、図１１は概略上面図である。

圧着バレル１１０は、圧着領域１１８の様々な部分に部分的な刻み目１３２（相互嵌合部とも呼ばれる）を有することができる。それぞれの刻み目１３２は、長手方向１２４に垂直に延び、導電体１０２の個々のワイヤの酸化物層を打ち破るように機能する。さらに、圧着肩部１１４は、圧着肩部１１４を導電体１０２の周りで曲げて圧着接続部１０を形成するときに、長手方向シーム１２２の形成を容易にするように、端部１２６に向かってテーパ状になっていてもよい。

特に、図８～図１１は、インピーダンス整合領域１２０における圧着バレル１１０の外面の漸拡大部１２８も、圧着ブランクにより、すなわち圧着バレル１１０の非圧着状態において形成されることを示す。これに関して、漸拡大部１２８は、例えば、インピーダンス整合領域１２０において、圧着バレル１１０を外側に、すなわち圧着コンタクト１００の中心軸から離れた半径方向に曲げることによって実現されてよい。あるいは、漸拡大部１２８は、インピーダンス整合領域１２０において圧着バレル１１０の断面を拡大することによって実現されてもよい。しかしながら、当然、インピーダンス整合領域１２０において、圧着バレル１１０を上に曲げることと拡大することとを同時に行ってもよい。

また、インピーダンス整合領域１２０において、圧着肩部１１４は端部１２６’を有してもよく、この端部１２６’は、圧着肩部１１４が導電体１０２の周りで曲げられるにつれて圧着接続部１０が形成されるときにかみ合う。これに関して、インピーダンス整合領域１２０における長手方向シーム１２２の形成も容易にすることができるように、圧着肩部１１４は、インピーダンス整合領域１２０の端部１２６’に向かって斜めまたはテーパ状になっていてもよい。端部１２６’の領域においても圧着状態の漸拡大部１２８を可能にするために、インピーダンス整合領域１２０における圧着肩部１１４の端部１２６’は、圧着領域１１８における圧着肩部１１４の端部１２６と比べてわずかに上方にずれている。同じ理由で、図８および図９に示すように、端部１２６’が内側に曲がっている場合も特に有利である。

さらに、特に、図１０は、漸拡大部のない圧着バレル１１０と比べて、インピーダンス整合領域１２０における圧着バレルの漸拡大部１２８により、圧着バレル１１０をキャリアストリップ１３６に接続する接続バー１３４が、圧着バレル１１０において（この例では圧着隆起（ｃｒｉｍｐ ｂｕｍｐ）１１２の方向に）ずれていることを示す。

図１２は、本発明による圧着ダイ２００の斜視図である。圧着ダイ２００の内側プロファイル２０２は、放物線の断面形状を有し、尖ったくさび２０４を有する。このくさび２０４は、放物線の頂点に位置し、圧着ダイ２００の全長にわたって延びる。長手方向において、圧着ダイ２００は、前部および後部の２つの部分に分割されている。前部は、既知の圧着ダイと略同様であってよく、それにより、圧着ダイ２００が圧着領域１１８における圧着コンタクト１００の確実な圧着を提供できることを保証する。

後部は、前部に対して面取り部２０６を有し、この面取り部２０６は、放物線に沿って延び、圧着接続部１０が形成された後に、インピーダンス整合領域１２０において圧着コンタクト１００が漸拡大部１２８を形成することを可能にする。これに関して、面取り部２０６の内側プロファイルは、圧着肩部１１４および長手方向シーム１２２の領域における圧着状態の漸拡大部１２８の外側プロファイルに相補的である。したがって、圧着ダイ２００の後方領域の特定の設計は、圧着コンタクト１００の圧着状態における漸拡大部１２８の特定の経路を規定することができる。

図１３は、本発明により構成されたアンビル２２０の斜視図である。その作業面の基本形状は、側方に取り付けられた平坦な支持面２２４を有するくぼみ２２２によって生じる。アンビル２２０の前部２２６は、既知のアンビルと略同様に構成されてよく、したがって、アンビル２２０が圧着領域１１８における圧着コンタクト１００の確実な圧着を提供できることを保証する。

圧着ダイの後部と同様に、アンビル２２０の後部２２８も、くぼみ２２２において支持面２２４に沿って形成され得るベベル２３０を含む。ベベル２３０は、圧着接続部１０が形成された後に、インピーダンス整合領域１２０において圧着コンタクト１００が漸拡大部１２８を形成することを可能にする。これに関して、ベベル２３０の内側プロファイルは、圧着基部１１２の領域における圧着状態の漸拡大部１２８の外側プロファイルに相補的である。したがって、アンビル２２０の後方領域の特定の設計は、圧着コンタクト１００の圧着状態における漸拡大部１２８の特定の経路を規定することができる。

図１４および図１５は、圧着ダイ２００およびアンビル２２０を使用して、圧着コンタクト１００（図８～図１１参照）および導電体１０２（図示せず）から圧着接続部１０（図１～図７参照）を形成する圧着プロセスを概略的に示す。

最初に、圧着基部１１２を有する圧着バレル１１０を、アンビル２２０のくぼみ２２２の中心に配置する。これにより、圧着肩部１１４は、アンビル２２０から離れる方向に上方に曲げられる。これにより、圧着バレル１１０のインピーダンス整合領域１２０は、ベベル２３０を有するアンビル２２０の後部２２８に配置される。導電体１０２は、上方に曲げられた圧着肩部１１４の間に配置される。

圧着ダイ２００は、アンビル２２０の上方に位置し、アンビル２２０の方向（矢印２０８で示す）に下降するにつれて、その外側脚部２１０がアンビル２２０、およびアンビル２２０に位置する、圧着肩部１１４を含む圧着バレル１１０を取り囲み、圧着バレル１１０のインピーダンス整合領域１２０が、ベベル２０６を有する圧着ダイ２００の後部に配置される。圧着ダイが下降すると、圧着肩部１１４は、圧着ダイ２０２の内側プロファイル２０２によって導かれる。したがって、圧着肩部１１４は、圧着肩部１１４の端部１２６、１２６’が尖ったくさび２０４の先端で接するまで、導電体１０２の周りで曲げられる。

圧着ダイが下降すると、導電体１０２を含む圧着バレル１１０と導電体１０２の個々のワイヤとの両方が互いに圧着され、しっかりと押し付けられる。圧着ダイによって加えられる圧力は十分に高いので、圧着接続部１０の個々の要素は寸法的流動状態（dimensional flow state）にあり、塑性変形する。その結果、圧着肩部１１４の端部１２６、１２６’を互いに係合させ、互いに締め付けことができる。

流動プロセス中、圧着バレル１１０の材料は、圧着ダイ２００の内側プロファイル２０２の輪郭およびアンビル２２０の作業面に正確に適合する。これにより、圧着バレル１１０の材料は、アンビル２２０のくぼみ２２２およびベベル２３０に貫入し、それにより、圧着ダイ２００の内側プロファイル２０２、特に圧着ダイ２００のベベル２０６に一致する。したがって、圧着接続部１０の外側輪郭は、圧着ダイの内側輪郭のネガティブ形状を表す。

したがって、圧着ダイの特別な成形は、図１４および図１５に示すような圧着バレル１１０の非圧着状態で既に存在する、インピーダンス整合領域１２０における圧着バレル１１０の漸拡大部１２８が、圧着プロセスによってさらに成形されると有利であり得る。例えば、圧着ダイは、圧着肩部１１４が圧着ダイによって曲げられたときに圧着バレル１１０の外面の漸拡大部１２８を増大させるように構成されてよい。例えば、圧着時の圧着バレル１１０の最大外周は、非圧着時の圧着バレル１１０の最大外周より大きくてよい。代わりにまたは加えて、漸拡大部１２８の長さまたはピッチは、非圧着状態よりも圧着状態において大きくてよい。

図１６は、電気ケーブル１０４、この場合は同軸ケーブルに接続された同軸コネクタ１５０において、説明した圧着コンタクト１００を使用して圧着接続部１０を形成する例を示す。同軸コネクタ１５０は、内部導体端子として機能する導電性コンタクト要素１０８を含み、この導電性コンタクト要素１０８は、圧着接続部１０によって電気ケーブル１０４の導電体１０２に導電接続される。誘電絶縁要素１５２が、導電性コンタクト要素１０８を受け入れる。誘電絶縁要素１５２は、外部導体端子１５４に受け入れられて、誘電絶縁要素１５２が導電性コンタクト要素１０８と外部導体端子１５４との間に配置され、かつこれらを空間的に分離するようになっている。外部導体端子１５４は、電気ケーブルのシールド１０７（または外部導体）に電気的に接続される。このような接続部を、圧着によって形成することもできるが、例えば、はんだ付けまたは溶接によって形成することもできる。

したがって、同軸コネクタ１５０のインピーダンスは、外部導体端子１５４の内部形状、圧着コンタクト１００を含む導電性コンタクト要素１０８の外部形状、および誘電絶縁要素１５２の形状および比誘電率（誘電率も）によって実質的に規定される。

図１７は、圧着接続部１０の領域における図１６の拡大部分を示す。図１７に示すように、誘電絶縁要素１５２は、誘電絶縁要素１５２の後端部、したがって圧着コンタクト１００の領域に配置されたエアギャップ１５６を含む。エアギャップ１５６は、導電性コンタクト要素１０８および電気ケーブル１０４を含む内部コンタクトアセンブリのフィードスルーベベルとして機能し、同軸コネクタ１５０の組立てプロセスを容易にするために設けられる。さらに、エアギャップ１５６は、特に誘電絶縁要素１５２およびケーブル側の電気絶縁体１０６の製品公差および製造公差に対応することができる。

このため、エアギャップ１５６によりインピーダンス不整合が生じても、エアギャップ１５６の形状を変更することは不利であろう。したがって、本発明によれば、圧着コンタクト１００は、圧着領域１１８およびインピーダンス整合領域１２０を備え、インピーダンス整合領域１２０は、エアギャップによって誘発されるインピーダンス不整合を補償することができる漸拡大部１２８を有する。これに関して、特に図１７に、インピーダンス整合領域１２０が、有利にはエアギャップ１５６の領域に長手方向１２４に配置されて、エアギャップ１５６の空気含有量が圧着バレル１１０の外周の漸拡大部１２８によって減少するようになっていることが示されている。この場合、圧着接続部１０の領域における圧着バレル１１０の外側形状を、エアギャップの正確な形状、すなわち、適用シナリオに応じて、誘電絶縁要素１５２の形状および外部導体端子１５４の内部形状に適合させることができる。

これに関して、圧着バレル１１０は、必ずしも圧着状態でインピーダンス整合領域１２０において導電体１０２に接触する必要はなく、インピーダンス整合領域１２０において、圧着バレル１１０と導電体１０２との間に凹部１３８を設けてもよい。凹部１３８によって材料の節約を実現することができ、かつインピーダンス不整合の補償が漸拡大部１２８によって実現され、それでも圧着領域１１８における圧着バレル１１０と導電体１０２との電気的接触を確保することができる。

当然、圧着コンタクト１００の用途は、エアギャップ１５６を有する同軸コネクタに限定されず、圧着コンタクト１００を任意のタイプのコネクタにおいて使用して、圧着接続部の領域におけるインピーダンス不整合を補償することができる。特に、例えば、２軸、ＨＤＭＩ、またはＵＳＢコネクタなどの複数の導電性コンタクト要素１０８を有するコネクタにおいて、圧着コンタクト１００を使用してもよい。この場合、個々の圧着コンタクト１００のインピーダンス整合領域１２０は、圧着接続部の領域における複数の導電性コンタクト要素１０８間のインピーダンス不整合を補償するように調整されてもよい。

図１８は、図形シミュレーションにおける、周波数の関数としての２軸コネクタの差動リターンロスの結果を示す。ここで、曲線１５８は、従来の圧着コンタクトを備えた２軸コネクタのシミュレーション結果を示し、曲線１６０は、本発明による圧着コンタクト１００を備えた２軸コネクタのシミュレーション結果を示す。グラフに見られるように、本発明による圧着コンタクト１００を使用すると、０～２０ＧＨｚのシミュレートされた周波数範囲全体にわたって２軸コネクタの差動リターンロスを改善することができる。

１０ 圧着接続部
１００ 圧着コンタクト
１０２ 導電体
１０４ 電気ケーブル
１０６ 電気絶縁体
１０７ シールド
１０８ 導電性コンタクト要素
１１０ 圧着バレル
１１２ 圧着基部
１１４ 圧着肩部
１１６ 圧着根元部
１１８ 圧着領域
１２０ インピーダンス整合領域
１２２ 長手方向シーム
１２４ 長手方向
１２６、１２６’ 圧着肩部の端部
１２８ 漸拡大部
１３０ 突起
１３２ 刻み目または相互嵌合部
１３４ 接続バー
１３６ キャリアストリップ
１３８ 凹部
１５０ 同軸コネクタ
１５２ 誘電絶縁要素
１５４ 外部導体端子
１５６ エアギャップ
１５８、１６０ シミュレーション曲線
２００ 圧着ダイ
２０２ 内側プロファイル
２０４ 尖ったくさび
２０６、２３０ ベベル
２０８ 矢印
２２０ アンビル
２２２ くぼみ
２２４ 支持面
２２６ 前部
２２８ 後部

Claims (15)

1. 圧着接続部を形成するための圧着コンタクト（１００）であって、
   前記圧着コンタクト（１００）は、少なくとも１つの圧着基部（１１２）および少なくとも２つの圧着肩部（１１４）を有する圧着バレル（１１０）を含み、
   前記圧着バレル（１１０）は、圧着領域（１１８）と、インピーダンス整合領域（１２０）と、を有し、
   少なくとも前記圧着領域（１１８）において、前記少なくとも２つの圧着肩部（１１４）は、長手方向シーム（１２２）を形成するときに導電体（１０２）の周りで曲げることができるように配置され、
   前記インピーダンス整合領域（１２０）において、前記圧着バレル（１１０）の外面の少なくとも一部が、前記長手方向シーム（１２２）の方向に漸拡大部（１２８）を有する、
   圧着コンタクト（１００）。
2. 前記漸拡大部（１２８）は、前記インピーダンス整合領域（１２０）において、前記少なくとも２つの圧着肩部（１１４）のうちの少なくとも１つおよび前記圧着基部（１１２）のうちの少なくとも一方に配置されている、
   請求項１に記載の圧着コンタクト（１００）。
3. 前記漸拡大部（１２８）は、前記圧着バレル（１１０）の前記外面の凸状のバルジおよび凹状のバルジのうちの一方として形成されている、
   請求項１または２に記載の圧着コンタクト（１００）。
4. 前記漸拡大部（１２８）は、前記インピーダンス整合領域（１２０）において前記圧着バレル（１１０）の前記外面を完全に囲む、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の圧着コンタクト（１００）。
5. 前記インピーダンス整合領域（１２０）は、導体端子に向かって位置する前記圧着コンタクト（１００）の後方領域に配置されている、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の圧着コンタクト（１００）。
6. 前記インピーダンス整合領域（１２０）における前記漸拡大部（１２８）は、前記圧着バレル（１１０）を上に曲げることによって実現される、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の圧着コンタクト（１００）。
7. 前記インピーダンス整合領域（１２０）における前記圧着バレル（１１０）の断面が、前記圧着バレルの断面と比べて拡大されているかまたは縮小されているかのうちの一方である、
   請求項１から６のいずれか一項に記載の圧着コンタクト（１００）。
8. 前記圧着コンタクト（１００）は、コネクタの導電性コンタクト要素（１０８）と一体に形成されている、
   請求項１から７のいずれか一項に記載の圧着コンタクト（１００）。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の少なくとも１つの圧着コンタクト（１００）と、少なくとも１つの導電体（１０２）と、を含む、
   圧着接続部（１０）。
10. 圧着状態において、前記圧着バレル（１１０）が略トランペットの形状で前記インピーダンス整合領域（１２０）に形成されている、
    請求項９に記載の圧着接続部（１０）。
11. 前記インピーダンス整合領域（１２０）において、圧着状態における前記圧着バレル（１１０）の最大外周が、非圧着状態における前記圧着バレル（１１０）の最大外周よりも大きい、
    請求項９または１０に記載の圧着接続部（１０）。
12. 前記インピーダンス整合領域（１２０）において、前記圧着バレル（１１０）と前記導電体（１０２）との間に凹部（１３８）を含む、
    請求項９から１１のいずれか一項に記載の圧着接続部（１０）。
13. 前記少なくとも２つの圧着肩部（１１４）が前記導電体（１０２）の周りで曲げられたときに、前記少なくとも２つの圧着肩部（１１４）の端部（１２６’）が前記インピーダンス整合領域（１２０）においてかみ合う、
    請求項９から１２のいずれか一項に記載の圧着接続部（１０）。
14. 圧着接続部（１０）を形成するための方法であって、
    圧着バレル（１１０）の圧着肩部（１１４）を導電体（１０２）の周りで曲げて長手方向シーム（１２２）を形成し、
    前記圧着バレル（１１０）は、少なくとも圧着状態においてインピーダンス整合領域（１２０）を有し、前記インピーダンス整合領域（１２０）において、前記圧着バレル（１１０）の外面の少なくとも一部が、前記長手方向シーム（１２２）の方向に漸拡大部（１２８）を有する、
    方法。
15. 前記圧着バレル（１１０）の前記外面の前記漸拡大部（１２８）および前記インピーダンス整合領域（１２０）の長さの少なくとも一方が、前記圧着肩部（１１４）を曲げている間に圧着ダイによって増加し、かつ／または、
    前記インピーダンス整合領域（１２０）は、圧着プロセスによってのみ形成される、
    請求項１４に記載の方法。

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