JP4043033B2 - 同軸ケーブルの圧接構造および同軸ケーブル用コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、例えばノート型パソコン等の小型の電子機器の内部配線に用いられる極細の同軸ケーブルの圧接構造および同軸ケーブル用コネクタに関するものである。

近年、ノートパソコン、携帯電話機、デジタルビデオカメラ等の小型電子機器において、使い勝っての良さから、例えば、液晶の表示装置を本体に対して可動に取り付けるタイプが広く普及してきている。例えば、表示装置を本体に対して折り合わせ可能としたり、回転可能としたりしている。
この種の表示装置は本体にヒンジにより取り付けられ、本体側に配設されたマザーボード等のメイン基板と電気的に接続されるが、このとき、一般的に同軸ケーブルが接続されたコネクタが用いられている。この同軸ケーブルは、ヒンジ部内を介して電気接続する場合に有効であり、電磁障害（ＥＭＩ：electromagnetic interference) 防止にも有効である。

近年の電子機器の小型化ととももに、同軸ケーブルの細線化が進み、例えば０．２〜０．６ｍｍという極細の同軸ケーブルが開発されており、この極細の同軸ケーブルを用いた高密度配線が要求されるようになってきている。
この種の同軸ケーブルの接続構造として、鋲状のピアシリング端子を用いた圧接構造が提供されている（例えば特許文献１）。
特開２００１−２２３０３９号公報

しかしながら、狭ピッチに配列されたピアシリング端子を狭ピッチの同軸ケーブルに精度良く接続することは困難であり、接続が不安定となるおそれがある。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、小型で接続の信頼性の高い同軸ケーブルの圧接構造および同軸ケーブル用コネクタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、端末処理がなされていない横並びの複数の同軸ケーブルを互いの間に挟持可能な第１および第２の絶縁体と、第１の絶縁体に横並びに保持された複数のコンタクトと、各コンタクトに形成され、それぞれ対応する同軸ケーブルの外部絶縁被覆、外部導体および内部絶縁被覆に切り込んで内部導体に圧接される圧接刃と、各同軸ケーブルにそれぞれ対応して設けられ、第１および第２の絶縁体を組み合わせるときに対応する同軸ケーブルを対応する圧接刃を挟んだ両側へ引っ張るための引っ張り機構とを備えることを特徴とする同軸ケーブルの圧接構造を提供する。

本発明では、端末処理がなされていない同軸ケーブルを圧接刃を挟んだ両側に引っ張りながら、圧接刃を同軸ケーブルの外部被覆、外部導体および内部被覆に切り込ませて内部導体に圧接させることができる。同軸ケーブルを両側に引っ張っているので、圧接刃を外部導体と接触させずに内部導体のみに確実に接触させることができる。
また、本発明において、各コンタクトの圧接刃にそれぞれ対向して第２の絶縁体に設けられ、それぞれ対応する同軸ケーブルを対応する圧接刃に押圧するための第１の押圧部と、各同軸ケーブルにそれぞれ対応して一対が第２の絶縁体に設けられ、第１の押圧部を挟んだ両側位置で対応する同軸ケーブルを径方向に押圧する第２の押圧部とを備え、各同軸ケーブルに対応する引っ張り機構は、上記一対の第２の押圧部と、一対の第２の押圧部が同軸ケーブルを径方向に押す力を、同軸ケーブルを引っ張る力に変換する一対の変換手段とを含む場合がある。この場合、第１および第２の絶縁体を互いに嵌め合わせるときに、圧接刃を挟んだ両側位置にて同軸ケーブルを押圧することで、圧接刃の両側へ同軸ケーブルを引っ張りながら、同軸ケーブルを圧接刃に押圧することができる。

また、本発明において、上記一対の変換手段は、圧接刃を挟んだ両側に配置され、互いに逆向きに傾斜する一対の傾斜状カム面を含む場合がある。この場合、同軸ケーブルを傾斜状カム面に押し付けることで、両ハウジングを嵌合させる力を同軸ケーブルを引っ張る力にスムーズに変換することができる。
また、本発明において、上記同軸ケーブルの外部被覆に切り込んで外部導体に接続されるグラウンド手段を備え、上記第１の押圧部はグラウンド手段に設けられる場合がある。この場合、グラウンド手段を圧接刃の圧接に寄与させることができ、構造を簡素化することができる。

また、本発明において、上記第１の押圧部は第２の絶縁体と単一の部材で一体に形成される場合がある。この場合、構造を簡素化することができる。
また、本発明において、上記圧接刃に圧接される同軸ケーブルの部分の側部に切込み可能な切断用コンタクトを備える場合がある。この場合、同軸ケーブルの側部を切断することで、引っ張り機構によって同軸ケーブルを圧接刃を挟んだ両側へ引っ張り易くすることができ、圧接刃が外部導体に接触することを確実に防止することができる。

また、本発明は、上記圧接構造を含む同軸ケーブル用コネクタを提供する場合があり、この場合、小型、安価でありシールド性能の信頼性の高い同軸ケーブル用コネクタが得られる。

本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の一実施の形態の電気コネクタ１を構成する、同軸ケーブル用コネクタとしてのリセプタクル型コネクタ２と、ベースコネタクとしてのプラグ型コネクタ３の分解断面図である。
図１を参照して、プラグ型コネクタ３は、回路基板４の表面４ａに実装されるコネクタであり、ハウジング５と、ハウジング５に横並びに配置される複数のコンタクト６とを備える。

プラグ型コネクタ３のハウジング５は主体部５ａと挿入凸部５ｂとを有し、ハウジング５の挿入凸部５ｂが、リセプタクル型コネクタ２の後述する挿入凹部１５に挿入されるようになっている。
コンタクト６は、ハウジング５の後面５ｃに設けられる対応する保持溝７に保持される主体部６ａと、主体部６ａの一端から延び回路基板４の表面４ａの導電部に半田付けされるリード部６ｂと、主体部６ａの他端から直交状に延び、ハウジング５の固定孔８に圧入され保持される固定片部６ｃと、主体部６ａの他端から延び鉤形をなす弾性片部６ｄとを備える。弾性片部６ｄは、ハウジング５の側面５ｄに形成される収容溝９から進退可能な接触部６ｅを有している。

リセプタクル型コネクタ２は列をなす同軸ケーブル１０の端部１０ａに設けられるコネクタである。図２を参照して、同軸ケーブル１０は、その外周側から外部絶縁被覆１１、外部導体１２、内部絶縁被覆１３および内部導体１４を有する公知の構成をなす。
再び図１を参照して、リセプタクル型コネクタ２は、挿入凹部１５を区画する第１の絶縁体としての主ハウジング１６と、主ハウジング１６によって保持される多数の横並びのコンタクト１７と、主ハウジング１６との間に同軸ケーブル１０の端部１０ａを挟持可能な第２の絶縁体としてのカバーハウジング１８と、カバーハウジング１８により保持され、主ハウジング１６およびカバーハウジング１８の外面の一部を覆う電磁シールド用のグラウンドシェル１９とを備えている。

主ハウジング１６およびカバーハウジング１８は絶縁性の合成樹脂からなる。グラウンドシェル１９は板金成形された例えば銅合金等の金属部材からなる。図１および図３を参照して、グラウンドシェル１９は、カバーハウジング１８の外面１８ａを覆う第１の部分１９ａと、第１の部分１９ａからカバーハウジング１８の外方へ延設される第２の部分１９ｂと、第２の部分１９ｂの先端から折り曲げられた第３の部分１９ｃとを含む。

主ハウジング１６はカバーハウジング１８と組み合わされる第１の部分２１と、グラウンウドシェル１９の第２および第３の部分１９ｂ，１９ｃが組み合わされる第２の部分２２とを含む。
主ハウジング１６の第２の部分２２の前面２２ａ（すなわちリセプタクル型コネクタ２の前方Ｘ：プラグ型コネクタ３の抜脱方向に相当）に開放するように、上記の挿入凹部１５が形成される。また、主ハウジング１６の第１の部分２１の後面２１ａにカバーハウジング１８が組み合わされる。

各コンタクト１７は、主ハウジング１６の第１の部分２１に埋設固定される固定部２３と、固定部２３の一端から延設され、挿入凹部１５の内側面１５ａに沿ってプラグ型コネクタ２の挿入方向Ｙに延びる接触部２４と、接触部２４の先端から折り曲げられ、挿入凹部１５の底面１５ｂに沿う第１の延設部２５と、固定部２３の他端から延設される第２の延設部２６と、第２の延設部２６の先端に設けられる圧接溝２７とを含む。

図５Ａおよび図５Ｂに示すように、圧接溝２７の内面によりＵ字形形状の圧接刃５０が形成されている。各圧接刃５０は、対応する同軸ケーブル１０の外部絶縁被覆１１、外部導体１２および内部絶縁被覆１３に切り込んで内部導体１４に圧接される。
再び図３を参照して、各コンタクト１７の接触部２４および第１の延設部２５の一部は、主ハウジング１６の挿入凹部１５の内面に形成された対応する保持溝（図示せず）に保持されている。主ハウジング１６の第１の部分２１の後面２１ａには、主ハウジング１６の側方へ延びる山形の突部２８が形成され、山形の突部２８を挟んだ両側の一対の凹部２９が形成されている。各コンタクト１７の第２の延設部２６は、主ハウジング１６の挿通孔３０に挿通されている。挿通孔３０は主ハウジング１６の突部２８の頂部２８ａに開放されている。

図３および図４に示すように、突部２８は頂部２８ａに向けて先細り状とされることで、一対の変換手段としての傾斜状カム面３１を形成している。一対の変換手段としての傾斜状カム面３１は、互いに逆向きに傾斜し、それぞれカバーハウジング１８の後述する対応する第２の押圧部３５と協働して圧接時に同軸ケーブル１０を圧接刃５０を挟んだ両側（図１において方向Ｚ１，Ｚ２にて示す）へ引っ張るための引っ張り機構３６を構成する。また、突部２８は複数の同軸ケーブル嵌合溝３２を横並びに形成している。

図１および図３を参照して、カバーハウジング１８の内面１８ｂには、主ハウジング１６に保持された対応する圧接刃５０にそれぞれ対向するグラウンド手段としてのグラウンドコンタクト３３が保持されている。グラウンドコンタクト３３は、例えばバネ片を弾性的に接触させることによりグラウンドシェル１９と接続されている。
図５Ａを参照して、グラウンドコンタクト３３はそれぞれ対応する同軸ケーブル１０の外部絶縁被覆１１に切り込んで外部導体１２に接触する複数の接触部３３ａ（図５Ａでは、１つのみを示す）と、これら複数の接触部３３ａを単一の導電性部材で一体に形成した長尺の主体部３３ｂと、主体部３３ｂから接触部３３ａと反対側に突出しカバーハウジング１８の対応する固定孔３４にそれぞれ嵌合されて係止される固定部３３ｃとを備える。

グラウンドコンタクト３３の各接触部３３ａが対応する同軸ケーブル１０を対応する圧接刃５０に押圧するための第１の押圧部を構成する。
再び図３を参照して、カバーハウジング１８の内面１８ｂには、グラウンドコンタクト３３の第１の押圧部としての接触部３３ａを挟んだ両側位置（具体的には一対の凹部２９にそれぞれ対向する位置）で、対応する同軸ケーブル１０を径方向に押圧するための一対の突部からなる第２の押圧部３５が形成されている。

一対の第２の押圧部３５がそれぞれ同軸ケーブル１０を対応する傾斜状カム面３１に押圧すると、この押圧力が、一対の変換手段としての傾斜状カム面３１によって、各同軸ケーブル１０を対応する圧接刃５０を挟んだ両側へ引っ張る引っ張り力に変換される。
本実施の形態によれば、図５Ａに示すように、主ハウジング１６の各同軸ケーブル嵌合溝３２上に同軸ケーブル１０を載置し、カバーハウジング９を主ハウジング７側へ押し込むことにより、図５Ｂに示すように、コンタクト１７の圧接刃５０を同軸ケーブル１０の内部導体１４に電気的に接続し、且つグラウンドコンタクト３３の各接触部３３ａを同軸ケーブル１０の外部導体１２に電気的に接続することができる。

カバーハウジング９を押し下げる際に、カバーハウジング１８の一対の第２の押圧部３５およびグラウンドコンタクト３３の第１の押圧部としての接触部３３ａによって、同軸ケーブル１０が押し下げられることで、圧接刃５０が同軸ケーブル１０の外部絶縁被覆１１、外部導体１２および内部絶縁被覆１３に順次に切込み、カバーハウジング１８が主ハウジング１６に完全に組み合わされたときに、圧接刃５０が内部導体１４に圧接される。

圧接刃５０が内部導体１４に圧接された状態では、引っ張り機構３６の働きで、外部導体１２は、主ハウジング１６の突部２８の両側（図１において方向Ｘ１，Ｘ２で示す）へ引き裂かれており、突部２８が壁となることで、外部導体１２の圧接刃５０への接続が回避される。その結果、圧接刃５０を内部導体１４のみに確実に接続させることができる。 また、カバーハウジング１８が主ハウジング１６に完全に組み合わされたときに、グラウンドコンタクト３３の接触部３３ａが、同軸ケーブル１０の外部導体１１を突き破り、外部導体１２に刺さることで外部導体１２に接続される。このようにして、小型、安価でありシールド性能の信頼性の高い同軸ケーブル用コネクタが得られる。

また、グラウンドコンタクト３３の接触部３３ａを、内部導体１４への圧接刃５０の圧接動作に寄与させることができ、構造を簡素化することができる。
上記の実施の形態においては、グラウンドコンタクト３３の接触部３３ａを圧接刃５０に対向させたが、グラウンドコンタクト３３の接触部３３ａが圧接刃５０から同軸ケーブル１０の長手方向に位置をずらして配置してもよい。

また、上記の実施の形態では、グラウンドコンタクト３３や圧接刃５０は同軸ケーブル１０の長手方向に関して１箇所に設けたが、グラウンドコンタクト３３および圧接刃５０の少なくとも一方を同軸ケーブル１０の長手方向の複数箇所に設けるようにしてもよい。この場合、同軸ケーブル１０の電気的接続の信頼性を向上することができるとともに、同軸ケーブル１０をリセプタクル型コネクタ２に保持する保持力を向上することができる。

なお、図５Ａの実施の形態では、グラウンドコンタクト３３の接触部３３ａによって同軸ケーブル１０を圧接刃５０側へ押圧したが、図６Ａに示すように、カバーハウジング１８と単一の部材で一体に形成された突起部３７によって、同軸ケーブル１０を圧接刃５０側へ押圧するようにしてもよい。
さらには、図６Ａに示すように、主ハウジング１６に一体に保持された切断用コンタクト３８によって、カバーハウジング１８の押し下げに際して、図６Ｂに示すように同軸ケーブル１０が圧接される部分の側部に切り込ませるようにしてもよい。隣合う切断用コンタクト３８の相対向する側縁にそれぞれ切断刃３８ａが形成され、相対向する切断刃３８ａ間の間隔はカバーハウジング１８の押し下げ方向に関してＶ字状に狭められている。同軸ケーブル１０の外部絶縁被覆１１の材質、厚さおよび外部導体１２の線径が種々異なるので、これに対応するためである。外部絶縁被覆１１や外部導体１２が切断し難い場合には、このように切断用コンタクト３８のような金属部材で切断に対応することが好ましい。

なお、図６Ａ，図６Ｂの実施の形態において、横並びに配置した複数の同軸ケーブルの外部導体をグラウンド板にて一括して接続した同軸ケーブルアセンブリを構成しておくこともできる。

本発明の一実施の形態の同軸ケーブル用コネクタとしてのリセプタクル型コネクタとプラグ型コネクタを含む電気コネクタの分解断面図である。 同軸ケーブルの模式的断面図である。 リセプタクル型コネクタの分解断面図である。 リセプタクル型コネクタの要部および同軸ケーブルの分解斜視図である。 図５Ａおよび図５Ｂは圧接工程の概略断面図である。 図６Ａおよび図６Ｂは本発明の別の実施のリセプタクル型コネクタの圧接工程の概略断面図である。

符号の説明

１ 電気コネクタ
２ リセプタクル型コネクタ（同軸ケーブル用コネクタ）
３ プラグ型コネクタ
４ 回路基板
４ａ 表面
５ ハウジング
６ コンタクト
１０ 同軸ケーブル
１０ａ 端部
１１ 外部絶縁被覆
１２ 外部導体
１３ 内部絶縁被覆
１４ 内部導体
１５ 挿入凹部
１６ 主ハウジング（第１の絶縁体）
１７ コンタクト
１８ カバーハウジング
１９ グラウンドシェル
２１ 第１の部分
２１ａ 後面
２２ 第２の部分
２２ａ 前面
２３ 固定部
２４ 接触部
２５ 第１の延設部
２６ 第２の延設部
２７ 圧接溝
２８ 突部
２９ 凹部
３０ 挿通孔
３１ 傾斜状カム面（変換手段）
３２ 同軸ケーブル嵌合溝
３３ グラウンドコンタクト
３３ａ 接触部（第１の押圧部）
３３ｂ 主体部
３３ｃ 固定部
３４ 固定孔
３５ 第２の押圧部（変換手段）
３６ 引っ張り機構
３７ 突起部（第１の押圧部）
３８ 切断用コンタクト
３８ａ 切断刃

Claims (7)

1. 端末処理がなされていない横並びの複数の同軸ケーブルを互いの間に挟持可能な第１および第２の絶縁体と、
   第１の絶縁体に横並びに保持された複数のコンタクトと、
   各コンタクトに形成され、それぞれ対応する同軸ケーブルの外部絶縁被覆、外部導体および内部絶縁被覆に切り込んで内部導体に圧接される圧接刃と、
   各同軸ケーブルにそれぞれ対応して設けられ、第１および第２の絶縁体を組み合わせるときに対応する同軸ケーブルを対応する圧接刃を挟んだ両側へ引っ張るための引っ張り機構とを備えることを特徴とする同軸ケーブルの圧接構造。
2. 請求項１において、各コンタクトの圧接刃にそれぞれ対向して第２の絶縁体に設けられ、それぞれ対応する同軸ケーブルを対応する圧接刃に押圧するための第１の押圧部と、
   各同軸ケーブルにそれぞれ対応して一対が第２の絶縁体に設けられ、第１の押圧部を挟んだ両側位置で対応する同軸ケーブルを径方向に押圧する第２の押圧部とを備え、
   各同軸ケーブルに対応する引っ張り機構は、上記一対の第２の押圧部と、一対の第２の押圧部が同軸ケーブルを径方向に押す力を、同軸ケーブルを引っ張る力に変換する一対の変換手段とを含むことを特徴とする同軸ケーブルの圧接構造。
3. 請求項２において、上記一対の変換手段は、圧接刃を挟んだ両側に配置され、互いに逆向きに傾斜する一対の傾斜状カム面を含むことを特徴とする同軸ケーブルの圧接構造。
4. 請求項２又は３において、上記同軸ケーブルの外部被覆に切り込んで外部導体に接続されるグラウンド手段を備え、上記第１の押圧部はグラウンド手段に設けられることを特徴とする同軸ケーブルの圧接構造。
5. 請求項１乃至４の何れか１項において、上記第１の押圧部は第２の絶縁体と単一の部材で一体に形成されることを特徴とする同軸ケーブルの圧接構造。
6. 請求項１乃至５の何れか１項において、上記圧接刃に圧接される同軸ケーブルの部分の側部に切込み可能な切断用コンタクトを備えることを特徴とする同軸ケーブルの圧接構造。
7. 請求項１乃至６の何れか１つに記載の同軸ケーブルの圧接構造を含むことを特徴とする同軸ケーブル用コネクタ。

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