JP2023018170A - シールドコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】インピーダンスの不整合を緩和する。【解決手段】シールドコネクタは、隔壁部４３によって幅方向に区画された複数の収容室４４を有する誘電体４０と、前後方向に細長い形状であり、複数の収容室４４に並列状態で個別に収容された複数の内導体２１とを備え、隔壁部４３には、隔壁部４３を介して隣り合う収容室４４間に空気層を介在させるための前側開口部５３と後側開口部６０が形成されている。【選択図】図１

Description

本開示は、シールドコネクタに関するものである。

特許文献１には、雄型内導体端子のタブ部を雌型内導体端子の角筒部に挿入することによって、雄形内導体端子と雌型内導体端子を接続するシールドコネクタが開示されている。角筒部の内部には、タブ部に対して弾性的に当接する弾性接触片が収容されている。雌型内導体端子は、角筒部の後端から後方へ延出した圧着部を有し、圧着部には電線が圧着によって接続されている。

特開２００５－３４７１９１号公報

角筒部の前端側領域は、弾性接触片が存在するだけでなくタブ部が挿入されるため、金属部位が集中する領域である。圧着部も、圧着部の板厚よりも外径の大きい電線の芯線が接続されるため、金属部位が集中する領域である。金属部位が集中する角筒部の前端側領域と圧着部は、インピーダンスが比較的低い。これに対し、角筒部の後端側領域は、弾性接触片が存在せず、タブ部も挿入されないため、金属部位が少なく、インピーダンスが比較的高い。このように、従来のシールドコネクタは、雌型内導体端子におけるインピーダンスが整合し難いという問題がある。

本開示のシールドコネクタは、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、インピーダンスの不整合を緩和することを目的とする。

本開示のシールドコネクタは、
隔壁部によって幅方向に区画された複数の収容室を有する誘電体と、
前後方向に細長い形状であり、前記複数の収容室に並列状態で個別に収容された複数の内導体とを備え、
前記隔壁部には、前記隔壁部を介して隣り合う前記収容室間に空気層を介在させるための開口部が形成されている。

本開示によれば、インピーダンスの不整合を緩和することができる。

図１は、実施例１のシールドコネクタの側断面図である。 図２は、シールド端子の側断面図である。 図３は、図２のＸ－Ｘ線断面図である。 図４は、図２のＹ－Ｙ線断面図である。 図５は、誘電体を構成するアッパケースの斜視図である。 図６は、誘電体を構成するロアケースの斜視図である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施形態を列記して説明する。
本開示のシールドコネクタは、
（１）隔壁部によって幅方向に区画された複数の収容室を有する誘電体と、前後方向に細長い形状であり、前記複数の収容室に並列状態で個別に収容された複数の内導体とを備え、前記隔壁部には、前記隔壁部を介して隣り合う前記収容室間に空気層を介在させるための開口部が形成されている。本開示の構成によれば、内導体によって構成される伝送線路のうち、内導体の長さ方向において開口部が形成されている領域は、開口部の空気層によってインピーダンスが高められる。内導体における金属部位の集中領域に合わせて開口部を配置することにより、内導体によって構成される伝送線路のインピーダンスの不整合を緩和することができる。

（２）前記内導体は、金属板材からなり、前記内導体の長さ方向における前端部には、相手側内導体のタブが挿入される角筒部が形成され、前記角筒部内には、前記タブに対して弾性的に接触する弾性接触片が収容され、前記内導体の長さ方向において、前記開口部の形成領域は、前記弾性接触片の形成領域の少なくとも一部を含んでいることが好ましい。この構成によれば、弾性接触片が収容されている領域は、金属製の弾性接触片に加えて、角筒部を構成する４枚の金属製の板部と金属製のタブが集中して配置されているため、インピーダンスが低くなることが懸念される。しかし、内導体の長さ方向において、弾性接触片の形成領域には開口部の空気層が存在し、この空気層が弾性接触片の形成領域と隣り合うように配置されている。これにより、内導体が構成する伝送線路のうち、弾性接触片の形成領域のインピーダンスを高めることができる。

（３）前記内導体は、金属板材からなり、前記内導体の長さ方向における後端部には、電線の芯線に圧着される圧着部が形成され、前記内導体の長さ方向において、前記開口部の形成領域は、前記圧着部の形成領域の少なくとも一部を含んでいることが好ましい。この構成によれば、圧着部が形成されている領域は、金属製の圧着部に加えて、圧着部の板厚寸法よりも大径の芯線が集中して配置されているため、インピーダンスが低くなることが懸念される。しかし、内導体の長さ方向において、圧着部の形成領域には開口部の空気層が存在し、この空気層が圧着部と隣り合うように配置されている。これにより、内導体が構成する伝送線路のうち、圧着部におけるインピーダンスを高めることができる。

（４）前記誘電体が、前記内導体の並列方向及び前記内導体の長さ方向の両方向に対して直交する方向に合体した一対のケースを備えて構成され、前記一対のケースには、互いに対向するように突出することによって前記隔壁部を構成する一対の壁構成部が形成され、前記開口部が、一方の前記ケースに形成された前記壁構成部と、他方の前記ケースに形成された前記壁構成部との間に形成されていることが好ましい。この構成によれば、開口部が誘電体の外面に開口しない形状であっても、開口部を金型成形することが可能である。

（５）前記開口部が、前記誘電体の外面に開口していることが好ましい。この構成によれば、開口部の開口領域が収容室に臨む範囲内に限定されている場合に比べると、開口部の容積が大きく確保されるので、インピーダンスを高める効果に優れている。

（６）前記開口部が、前記収容室の高さ方向における全領域に亘って開口しており、前記隔壁部のうち前記開口部を前後から挟む部位が、前記収容室の高さ方向全領域に亘って存在していることが好ましい。この構成によれば、開口部の前後両側において、隔壁部の幅方向への変位を規制し、収容室に収容されている内導体を、幅方向において位置決めすることができる。

［本開示の実施形態の詳細］
［実施例１］
本開示を具体化した実施例１を、図１～図６を参照して説明する。なお、本発明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。本実施例１において、前後の方向については、図１，２における左方、図５における斜め左上方、及び図６における斜め左下方を、前方と定義する。上下の方向については、図１～６にあらわれる向きを、そのまま上方、下方と定義する。左右の方向については、図３，４にあらわれる向きを、そのまま左方、右方と定義する。

本実施例１のシールドコネクタは、図１に示すように、ハウジング１０と、シールド電線１１の前端部に固着されたシールド端子２０とを備えている。合成樹脂製のハウジング１０内にはシールド端子２０が収容されている。シールド電線１１は、ＳＴＰ（Shielded Twisted Pair）ケーブルであり、２本の被覆電線１２と、編組線からなるシールド層１５と、シース１６とを有する。２本の被覆電線１２の前端部は、シース１６の前端から前方へ延出している。シールド層１５の前端部は、後方へ折り返されてシース１６の外周面を包囲している。

シールド端子２０は、一対の内導体２１と、一対の内導体２１を収容する誘電体４０と、誘電体４０を包囲する外導体３５とを組み付けて構成されている。内導体２１は、金属板材に曲げ加工等を施すことによって、前後方向に細長い形状に成形したものである。内導体２１の前端から内導体２１の前後方向中央部に至る部位には、角筒部２２が形成されている。図２，３に示すように、角筒部２２は、下板部２３と、下板部２３の左右両側縁から上方へ延出した左右一対の側板部２４と、上板部２５とを有する。上板部２５は、一方の側板部２４の上端縁から延出した内板部２６と、他方の側板部２４の上端縁から延出して内板部２６の外面に重ねられた外板部２７とから構成されている。

角筒部２２内には、弾性接触片２８が収容されている。弾性接触片２８は、内板部２６の前端縁から延出した帯板状部位を後方へ折り返して形成されたのものである。弾性接触片２８の側面視形状は、山形である。図２に示すように、角筒部２２内には、相手側内導体（図示省略）のタブ６５が挿入される。挿入されたタブ６５に対し、弾性接触片２８が弾性的に接触する。

内導体２１の圧着部２９は、角筒部２２の後端から後方へ延出している。圧着部２９は、オープンバレル状のワイヤバレル部３０と、オープンバレル状のインシュレーションバレル部３１とを有している。ワイヤバレル部３０は、シールド電線１１の芯線１３の外周面に圧着されている。インシュレーションバレル部３１は、被覆電線１２の絶縁被覆１４の外周面に圧着されている。

外導体３５は、角筒状のシールド部材３６に、圧着部材３７を組み付けたものである。シールド部材３６は、誘電体４０に対し誘電体４０の外周面を全周に亘って包囲した状態で組み付けられている。圧着部材３７は、シールド層１５の前端部に対して圧着により接続されている。

被覆電線１２と内導体２１とを固着し、外導体３５とシールド層１５とを固着することによって、シールド電線１１の前端部とシールド端子２０の後端部とが接続されている。シールド電線１１とシールド端子２０は、高速通信用の差動伝送線路を構成する。

誘電体４０は、合成樹脂製であり、図１～４に示すように、アッパケース４１とロアケース４２とを上下に合体させて構成されている。図３，４に示すように、アッパケース４１とロアケース４２を合体させた状態では、誘電体４０の内部に、隔壁部４３によって区画された左右一対の収容室４４が形成されている。収容室４４内には、内導体２１が収容されている。

アッパケース４１は、図５に示すように、上壁部４５と、前壁部４６と、左右一対のアッパ側前部側壁部４７と、左右一対のアッパ側後部側壁部４８と、アッパ側壁構成部４９とを有する単一部品である。前壁部４６には、左右一対の挿通孔５０が形成されている。アッパ側前部側壁部４７は、上壁部４５の左右両側縁における前端部から下方へ突出している。アッパ側前部側壁部４７は前壁部４６に繋がっている。アッパ側後部側壁部４８は、上壁部４５の左右両側縁における後端に近い位置から下方へ突出している。

アッパ側壁構成部４９は、前側仕切部５１と、前後方向に延びる後側仕切部５２とを有している。前側仕切部５１は、上壁部４５の左右方向中央部における前端部から下方へ突出している。前側仕切部５１は前壁部４６に繋がっている。後側仕切部５２は、前側仕切部５１よりも後方に配置され、上壁部４５の左右方向中央部から下方へ突出している。前側仕切部５１の後端縁と後側仕切部５２の前端縁との間の空間は、前側開口部５３として機能する。前側開口部５３の上端は、上壁部４５の上面（外面）に開口している。後側仕切部５２には、後側仕切部５２の下端縁部を上方へ台形状に凹ませた切欠部５４が形成されている。前側仕切部５１の下端面と、後側仕切部５２の前端部の下端面には、位置決め凹部５５が形成されている。

ロアケース４２は、図６に示すように、底壁部５６と、左右一対のロア側側壁部５７と、位置決めリブ５８と、ロア側壁構成部５９とを有する単一部品である。一対のロア側側壁部５７は、底壁部５６の前後方向中央よりも後方の位置に配置され、底壁部５６の左右両側縁から上方へ突出している。位置決めリブ５８は、底壁部５６の左右方向中央部から上方へ突出し、前後方向に細長く延びた形状である。前後方向における位置決めリブ５８の形成範囲は、底壁部５６の前端から、底壁部５６の前後方向中央部に至る領域である。

ロア側壁構成部５９は、前後方向に細長く延びており、底壁部５６の左右方向中央部から上方へ立ち上がっている。ロア側壁構成部５９の前端と位置決めリブ５８の後端は繋がっている。前後方向におけるロア側壁構成部５９の形成範囲は、底壁部５６の前後方向中央部から、底壁部５６の後端よりも前方の位置に至る領域である。前後方向において、ロア側壁構成部５９の形成範囲は、アッパ側壁構成部４９の切欠部５４の形成範囲と同じである。左右方向において、ロア側壁構成部５９の形成範囲は、アッパ側壁構成部４９の切欠部５４の形成範囲と同じである。誘電体４０を収容室４４の並び方向と平行に視た側面視において、ロア側壁構成部５９は、切欠部５４と同様の台形をなす。

アッパケース４１とロアケース４２を合体して誘電体４０を組み付けた状態では、上壁部４５と底壁部５６が平行をなして対向し、アッパ側前部側壁部４７と、アッパ側後部側壁部４８と、ロア側側壁部５７とによって、誘電体４０の左右両外壁部が構成される。前側仕切部５１の下端面が、底壁部５６の上面に対して近接した状態又は接触した状態で対向する。中央仕切部のうち切欠部５４よりも前方の部位及び後方の部位の下端面が、底壁部５６の上面に対して近接した状態又は接触した状態で対向する。ロア側壁構成部５９がアッパ側壁構成部４９の切欠部５４内に収容される。前側仕切部５１と後側仕切部５２の位置決め凹部５５が、位置決めリブ５８と嵌合する。

アッパ側壁構成部４９とロア側壁構成部５９とによって、一対の収容室４４を区画する隔壁部４３が構成される。隔壁部４３の形成範囲は、前側仕切部５１の前端から、後側仕切部５２の後端に至る領域である。隔壁部４３の形成範囲内には、一対の収容室４４間を連通させる前側開口部５３と後側開口部６０とが設けられている。後側開口部６０は前側開口部５３よりも後方の位置に配置されている。前側開口部５３と後側開口部６０は、一対の収容室４４の間に空気層を確保するための空間である。

前側開口部５３はアッパ側壁構成部４９に形成された空間である。シールド端子２０を一対の収容室４４が並ぶ方向から見た側面視において、前側開口部５３の開口形状は方形である。収容室４４における前側開口部５３の高さ方向の開口範囲は、隔壁部４３及び収容室４４の全高領域よりも大きい範囲に亘っている。前側開口部５３の上端は、誘電体４０の外面に開口しているので、前側開口部５３によって構成される空気層の高さは、収容室４４における前側開口部５３の開口高さよりも高い。

図２に示すように、前側開口部５３の前後方向の開口範囲（空気層の存在範囲）は、内導体２１の角筒部２２と弾性接触片２８及び、角筒部２２に挿入されるタブ６５が存在する領域の一部が含まれる。前側開口部５３の高さ方向の開口範囲（空気層の存在範囲）は、角筒部２２の全高範囲よりも更に、上下両方向へ拡大した領域に亘っている。

内導体２１によって構成される伝送線路のうち、角筒部２２内に弾性接触片２８とタブ６５が収容された領域は、複数の金属部材が近接して配置された金属集中領域であるためにインピーダンスが低くなることが懸念される。しかし、前側開口部５３によって確保された空気層が、２つの金属集中領域の間に介在しているため、インピーダンスが低くなり過ぎることはない。

後側開口部６０は、アッパ側壁構成部４９の台形をなす切欠部５４と、ロア側壁構成部５９の台形をなす上縁部との間に形成されたスリット状の空間である。側面視において後側開口部６０は、台形の上底と一対の脚に沿って屈曲した形状である。収容室４４における後側開口部６０の開口面積は、収容室４４における前側開口部５３の開口面積よりも小さい。

図２に示すように、後側開口部６０の前後方向における開口範囲（空気層の存在範囲）は、圧着部２９のワイヤバレル部３０とシールド電線１１の芯線１３とが圧着により接続されている部位を含む領域に設定されている。後側開口部６０の高さ方向における開口範囲（空気層の存在範囲）は、ワイヤバレル部３０と芯線１３との接続部位を含む領域に設定されている。

内導体２１によって構成される伝送線路のうち、ワイヤバレル部３０と芯線１３とが接続する領域は、複数の金属部材が近接して配置された金属集中領域であるためにインピーダンスが低くなることが懸念される。しかし、後側開口部６０によって確保された空気層が、２つの金属集中領域の間に介在しているため、インピーダンスが低くなり過ぎることはない。

ワイヤバレル部３０と芯線１３との接続領域は、角筒部２２内に弾性接触片２８とタブ６５が収容される領域に比べると金属量が少ないため、後側開口部６０の開口面積を前側開口部５３の開口面積よりも小さく設定している。このように、伝送線路のうち金属部材の集中度が高い領域は、前側開口部５３と後側開口部６０によって確保した空気層によってインピーダンスを高めている。これにより、金属の集中度が低い領域とのインピーダンスとの差異が低く抑えられ、インピーダンスの整合が図られている。

本実施例１のシールドコネクタは、誘電体４０と複数の内導体２１とを備えている。誘電体４０は、隔壁部４３によって幅方向に区画された複数の収容室４４を有する。内導体２１は、前後方向に細長い形状である。複数の内導体２１は、複数の収容室４４に並列状態で個別に収容されている。隔壁部４３には、前側開口部５３と後側開口部６０が形成されている。前側開口部５３と後側開口部６０は、隔壁部４３を介して隣り合う収容室４４間に空気層を介在させるための空間である。

この構成によれば、内導体２１によって構成される伝送線路のうち、内導体２１の長さ方向において前側開口部５３が形成されている領域と後側開口部６０が形成されている領域は、前側開口部５３及び後側開口部６０の空気層によってインピーダンスが高められる。内導体２１における金属部位の集中領域に合わせて前側開口部５３と後側開口部６０を配置しているので、内導体２１によって構成される伝送線路のインピーダンスの不整合を緩和することができる。

内導体２１は、金属板材からなる。内導体２１の長さ方向における前端部には、相手側内導体（図示省略）のタブ６５が挿入される角筒部２２が形成されている。角筒部２２内には、タブ６５に対して弾性的に接触する弾性接触片２８が収容されている。弾性接触片２８が収容されている領域は、金属製の弾性接触片２８に加えて、角筒部２２を構成する４枚の金属製の板部２３～２７と金属製のタブ６５が集中して配置されているため、インピーダンスが低くなることが懸念される。この対策として、前側開口部５３の形成領域は、内導体２１の長さ方向において、弾性接触片２８の形成領域の少なくとも一部を含むように設定している。内導体２１の長さ方向において、弾性接触片２８の形成領域には前側開口部５３の空気層が存在し、この空気層が弾性接触片２８の形成領域と隣り合うように配置されている。これにより、内導体２１が構成する伝送線路のうち、弾性接触片２８の形成領域のインピーダンスを高めることができる。

内導体２１の長さ方向における後端部には、被覆電線１２の芯線１３に圧着される圧着部２９が形成されている。圧着部２９が形成されている領域は、金属製の圧着部２９に加えて、圧着部２９の板厚寸法よりも大径の芯線１３が集中して配置されているため、インピーダンスが低くなることが懸念される。この対策として、後側開口部６０の形成領域は、内導体２１の長さ方向において、圧着部２９の形成領域の少なくとも一部を含むように設定した。内導体２１の長さ方向において、圧着部２９の形成領域には後側開口部６０の空気層が存在し、この空気層が圧着部２９と隣り合うように配置されている。これにより、内導体２１が構成する伝送線路のうち、圧着部２９におけるインピーダンスを高めることができる。

誘電体４０は、上下方向に合体したアッパケース４１とロアケース４２とを備えて構成されている。アッパケース４１とロアケース４２の合体方向は、一対の内導体２１が並列する方向、及び内導体２１の長さ方向の両方向に対して直交する方向である。アッパケース４１にはアッパ側壁構成部４９が形成され、ロアケース４２にはロア側壁構成部５９が形成されている。アッパ側壁構成部４９とロア側壁構成部５９は、互いに対向するように突出して、隔壁部４３を構成している。後側開口部６０は、アッパケース４１に形成されたアッパ側壁構成部４９と、ロアケース４２に形成されたロア側壁構成部５９との間に形成されている。後側開口部６０は誘電体４０の外面に開口しない形状であるが、後側開口部６０を金型成形することが可能である。

前側開口部５３は、誘電体４０の外面に開口している。この構成によば、前側開口部５３の開口領域が収容室４４に臨む範囲内に限定されている場合に比べると、前側開口部５３の容積が大きく確保されるので、インピーダンスを高める効果に優れている。

前側開口部５３は、収容室４４の高さ方向における全領域に亘って開口している。隔壁部４３のうち前側開口部５３を前後から挟む部位、即ち後側仕切部５２の前端部と前側仕切部５１は、収容室４４の高さ方向全領域に亘って存在している。この構成によれば、前側開口部５３の前後両側において、隔壁部４３の幅方向への変位を規制し、収容室４４に収容されている内導体２１を、幅方向において位置決めすることができる。

［他の実施例］
本発明は、上記記述及び図面によって説明した実施例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る。本発明には、特許請求の範囲と均等の意味及び特許請求の範囲内でのすべての変更が含まれ、下記のような実施形態も含まれることが意図される。
上記実施例１では、誘電体を一対のケースを合体して構成しているが、誘電体は単一部品であってもよい。この場合、開口部は、誘電体の外面に開口する形状にすれば、金型成形することが可能である。
上記実施例では、１つの隔壁部に２つの開口部を形成したが、開口部の数は１つでもよく、３つ以上でもよい。

１０…ハウジング
１１…シールド電線
１２…被覆電線
１３…芯線
１４…絶縁被覆
１５…シールド層
１６…シース
２０…シールド端子
２１…内導体
２２…角筒部
２３…下板部
２４…側板部
２５…上板部
２６…内板部
２７…外板部
２８…弾性接触片
２９…圧着部
３０…ワイヤバレル部
３１…インシュレーションバレル部
３５…外導体
３６…シールド部材
３７…圧着部材
４０…誘電体
４１…アッパケース（ケース）
４２…ロアケース（ケース）
４３…隔壁部
４４…収容室
４５…上壁部
４６…前壁部
４７…アッパ側前部側壁部
４８…アッパ側後部側壁部
４９…アッパ側壁構成部（壁構成部）
５０…挿通孔
５１…前側仕切部
５２…後側仕切部
５３…前側開口部（開口部）
５４…切欠部
５５…位置決め凹部
５６…底壁部
５７…ロア側側壁部
５８…位置決めリブ
５９…ロア側壁構成部（壁構成部）
６０…後側開口部（開口部）
６５…タブ

Claims (6)

1. 隔壁部によって幅方向に区画された複数の収容室を有する誘電体と、
   前後方向に細長い形状であり、前記複数の収容室に並列状態で個別に収容された複数の内導体とを備え、
   前記隔壁部には、前記隔壁部を介して隣り合う前記収容室間に空気層を介在させるための開口部が形成されているシールドコネクタ。
2. 前記内導体は、金属板材からなり、
   前記内導体の長さ方向における前端部には、相手側内導体のタブが挿入される角筒部が形成され、
   前記角筒部内には、前記タブに対して弾性的に接触する弾性接触片が収容され、
   前記内導体の長さ方向において、前記開口部の形成領域は、前記弾性接触片の形成領域の少なくとも一部を含んでいる請求項１に記載のシールドコネクタ。
3. 前記内導体は、金属板材からなり、
   前記内導体の長さ方向における後端部には、電線の芯線に圧着される圧着部が形成され、
   前記内導体の長さ方向において、前記開口部の形成領域は、前記圧着部の形成領域の少なくとも一部を含んでいる請求項１又は請求項２に記載のシールドコネクタ。
4. 前記誘電体が、前記内導体の並列方向及び前記内導体の長さ方向の両方向に対して直交する方向に合体した一対のケースを備えて構成され、
   前記一対のケースには、互いに対向するように突出することによって前記隔壁部を構成する一対の壁構成部が形成され、
   前記開口部が、一方の前記ケースに形成された前記壁構成部と、他方の前記ケースに形成された前記壁構成部との間に形成されている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のシールドコネクタ。
5. 前記開口部が、前記誘電体の外面に開口している請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のシールドコネクタ。
6. 前記開口部が、前記収容室の高さ方向における全領域に亘って開口しており、
   前記隔壁部のうち前記開口部を前後から挟む部位が、前記収容室の高さ方向全領域に亘って繋がっている請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のシールドコネクタ。

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