JP4851355B2 - 外導体端子及びシールドコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、シールド導体を有する同軸ケーブルの接続等に用いられるシールドコネクタ及び該シールドコネクタに用いられる外導体端子に関する。

従来、シールドコネクタとして、高周波信号の伝達に用いられる基板用シールドコネクタが公知である（例えば、特許文献１参照）。この基板用シールドコネクタは、略Ｌ字状に形成された内導体端子と、該内導体端子の外周を覆う外導体端子と、外導体端子と内導体端子との間を絶縁状態に保持する誘電体と、これらを収容するコネクタハウジング等から構成されている。

図６（ａ）、（ｂ）に示すように、従来のシールドコネクタの外導体端子１０１は、導電性板材が折り曲げ加工されて誘電体収容部１０２が設けられ、該誘電体収容部１０２に誘電体１０３を収容するように形成されている。そして外導体端子１０１の左右の両側壁面の後方よりには、誘電体１０３を係止する為の誘電体組付片１０４が設けられた金属ランス構造を備えている。金属ランス構造は、外導体端子１０１の側壁をコの字状に打ち抜いて誘電体組付片１０４を形成し、該誘電体組付片１０４を外導体端子１０１の内側に折り曲げて、誘電体収容部１０２側に突出するように形成されている。

同図に示すように、誘電体１０３を外導体端子１０１の誘電体収容部１０２に挿入すると、誘電体組付片１０４はバネ弾性により誘電体１０３の側面に設けられている係止溝１０５に係合する。係合した誘電体組付片１０４は、誘電体１０３を挿入方向と反対側に抜こうとしても、係止溝１０５によって抜け止めされた状態になる。

上記外導体端子１０１は、誘電体１０３の挿入の際に誘電体組付片１０４をスムーズに作動させる為に、誘電体組付片１０４の周囲の切り込み部分１０６に、ある程度の幅を持たせて、誘電体組付片１０４が動き易くなるように形成していた。

特開２００５−２０９４２３号公報（図１）

シールドコネクタは、例えば自動車に搭載される電気部品間の高周波信号の伝送などに用いられ、高周波特性が優れていることが要求される。しかしながら、上記従来の外導体端子１０１のように、誘電体組付片１０４の周囲の切り込み部分１０６の切り込みの幅が大きくなると、外導体端子１０１の側壁の打ち抜き量が多くなり、切り込み部分１０６から誘電体１０３が外部に露出する面積が増大し、コネクタのシールド性が低下して、高周波性能が悪くなるという問題があった。

本発明の解決しようとする課題は、シールド性が高く高周波性能が優れた外導体端子及びシールド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外導体端子は、導電性板材からなり内導体端子と誘電体とが収容される誘電体収容部が形成され、内導体端子を電気的にシールドする高周波信号用外導体端子において、誘電体収容部の誘電体挿入口側端部の側壁に誘電体を係止するための誘電体係止片が設けられ、該誘電体係止片は外導体端子の誘電体挿入口側端部から突設された突片が誘電体収容部側の誘電体挿入方向に折り曲げられてなるばね片であって、該突片の先端が誘電体挿入方向を向くように該突片が９０度を超え１８０度未満の角度で折り曲げられ、かつ側壁との間に間隔を有することにより、該誘電体係止片はばね性を有しており、該誘電体係止片の誘電体挿入口側端部の開口部の周囲が面一に揃っていることを要旨とする。

本発明外導体端子において、誘電体係止片が、誘電体挿入口の対向する位置に対に設けられているように形成したり、誘電体係止片の付け根の部分に切り込みが設けられていることが好ましい。

また本発明外導体端子において、外導体端子本体と誘電体収容部の誘電体挿入口を覆う蓋体とからなり、蓋体が外導体端子本体とは別部材により形成することができる。この場合、外導体端子が導電性板材を折り曲げ加工されて形成されたものであり、折り曲げ前の外導体端子の展開形状が蓋体を含まないものであることが好ましい。

本発明のシールドコネクタは、内導体端子と、外導体端子と、内導体端子と外導体端子の間を絶縁状態に保持する誘電体とを備えたシールド端子がコネクタハウジングに収容されてなるシールドコネクタにおいて、上記の外導体端子を用いることを要旨とする。

上記本発明シールドコネクタは、内導体端子の一部をプリント基板のスルーホールに差し込むことで電気的接続が行われる基板用コネクターとして構成することができる。

本発明は、外導体端子に誘電体係止片が設けられ、該誘電体係止片は外導体端子の誘電体挿入口側端部から突設された突片が誘電体収容部側の前記誘電体挿入方向に折り曲げられてなるばね片である構成を採用したことにより、外導体端子の壁面を打ち抜き加工して形成した誘電体係止片が設けられているものと比較して、誘電体係止片の周囲を打ち抜くものではない為、誘電体係止片の周囲に抜き穴が形成されないので、シールド性能が低下する虞がなく、高周波性能の優れた外導体端子及びシールドコネクタが得られる。更に、従来の外導体端子では、誘電体係止片のばね性を良好に発揮するためには、打ち抜き部分を大きく形成しなければならないので、ばね性と高周波特性を同時に満足することが困難であったが、本発明によれば、誘電体係止片が折り曲げ加工されたものであるから、高周波性能を低下させることなくばね性を発揮可能であり、誘電体の確実な保持と高周波性能を同時に満足できる。

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明シールドコネクタの一例を示す分解斜視図である。図１に示すシールドコネクタは、プリント基板等の高周波信号の伝送に用いられるシールドコネクタである。本実施形態において、便宜上、シールドコネクタの相手方コネクタ（図示しない）との接続側を正面側（前方側）とし、プリント基板（図示しない）との接続側を下方側とする。図１において図中右側がシールドコネクタの正面側であり、左側が背面側（後方側）である。

図１に示すシールドコネクタ１は、略Ｌ字状に形成された内導体端子１０と、該内導体端子１０を覆う外導体端子本体２０と、外導体端子本体２０と内導体端子１０との間を絶縁状態に保持する誘電体３０と、誘電体３０の後方から外導体端子本体２０の背面側を覆う蓋体４０と、これらを収容するコネクタハウジング５０とから構成されている。なお、外導体端子は外導体端子本体２０と蓋体４０とから構成される。尚、外導体端子は外導体端子本体２０のみから構成してもよい。また、この外導体端子の内部に内導体端子１０と誘電体３０とが一体に組み付けられた状態のものを、シールド端子３と言う。

図２は本発明の外導体端子の一実施形態を示し、図２（ａ）は正面図であり、図２（ｂ）は右側面図である。図３（ａ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、図３（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図４は図１の外導体端子の展開形状を示す平面図である。図１〜図４に示すように、外導体端子本体２０は、内導体端子１０の側面を電気的にシールドするために周囲を覆うものである。外導体端子本体２０は、導電性を有する平板が図４の外導体端子本体の展開形状に打ち抜き形成された導電性板材２０ａが、所定の形状に折り曲げ加工されて組み立てられたものである。

外導体端子本体２０は、図１〜図３に示すように、導電性板材に囲まれた部分が誘電体３０と内導体端子１０とを収容可能な誘電体収容部２１として形成されている。また外導体端子本体２０は、側断面が略Ｌ字状に形成され、相手方コネクタの外導体端子と嵌合するための嵌合部２２と、プリント基板に組み付けるための基板組付け部２３とから構成されている。嵌合部２２はプリント基板面に対して水平に前方側に形成されており、基板組付け部２３は前記嵌合部２２の後部からプリント基板面に対して垂直に下方側に形成されている。

外導体端子本体２０の嵌合部２２の前側先端の開口部に、相手側コネクタの外導体端子が嵌合する。外導体端子本体２０の嵌合部２２の開口部近傍には、左右の側面から弾性接触部２４、２４が内側に向かって突設されている。この弾性接触部２４は相手側コネクタの外導体端子の外壁面に対して弾性的に接触する。

外導体端子本体２０の後側は、誘電体３０の挿入口となる。外導体端子本体２０は、誘電体３０を挿入した状態に係止するための金属ランス構造を備えている。金属ランス構造は、外導体端子本体２０の誘電体収容部の後側となる誘電体挿入口側端部の左右の両側に一対設けられている誘電体係止片２５、２５から構成される。誘電体係止片２５は、図４の展開形状に示す、外導体端子本体２０を構成する導電性板材２０ａの側壁の後端部分（誘電体挿入口側端部）から後方に突設された突片２５ａが、外導体端子本体２０の内側となる誘電体収容部２１側に折り曲げられてなるものである。図３（ｂ）に示すように、誘電体係止片２５は、突片２５ａの先端が誘電体挿入方向となる外導体端子本体２０の前方側を向くように９０度を超える角度であって、突片２５ａの先端が側壁２０ｓとの間に間隔を持つように１８０度未満の角度に折り曲げられている。

このように誘電体係止片２５は、その先端が外導体端子本体２０の前方側を向き、側壁２０Ｓとの間に間隔を持つように折り曲げられているので、側壁２０Ｓ方向に押された際に反発可能なばね性を有するばね片として形成される。また同図に示すように、誘電体係止片２５は、後方に突出する突片２５ａが折り曲げられてなるものなので、誘電体係止片の側面方向外側は、外導体端子本体の側壁によって覆われているので、外部に露出することはない。

また外導体端子本体２０は、図２（ｂ）、図３（ａ）及び図４等に示すように、誘電体係止片２５の付け根の部分の上下に、側壁２０ｓの厚みの分の深さを有する切り込み２５ｂが設けられている。この切り込み２５ｂを設けたことにより、外導体端子本体２０を構成する導電性板材２０ａに設けられている突片２５ａを折り曲げて誘電体係止片２５を作成した場合に、外導体端子本体２０の側壁２０ｓの後端部分と誘電体係止片２５の後端部分とが同一面となるように揃えることが容易である。このように外導体端子本体２０の後端部分（開口部の周囲）が面一に揃っていると、後述する蓋体４０を外導体端子本体２０の背面の開口部に嵌合する際に収まりがよく、シールド性能を更に向上させることができる。

この実施形態では、金属ランス構造となる誘電体係止片２５は、誘電体の挿入口の左右の両側に一個ずつ対になるように一組設けられているが、本発明における誘電体係止片２５は、少なくとも誘電体３０の挿入口側端部で、誘電体３０を挿入後、誘電体３０が挿入口側から抜けるのを防止できる位置であればよい。すなわち、誘電体係止片２５は外導体端子本体２０の誘電体挿入口の左右や上下のいずれかに一つだけ設けても良く、その形成位置や、数等は特に限定されない。誘電体係止片２５は、左右或いは上下などの誘電体挿入口の対向する位置に対になるように形成することが、外導体端子本体２０に対する誘電体３０の係合を安定した状態に維持できることから好ましい。また誘電体係止片２５の形状、大きさなどは、ばね性が得られ、誘電体３０の係止溝３５に係合して誘電体３０を外導体端子本体２０の誘電体収容部２１に抜け止め可能に形成されていればよい。

図１〜図３に示すように、外導体端子本体２０の基板組付け部２３の四隅には、プリント基板に組み付けるための基板組付けタブ２６が、下方に突出するように形成されている。基板組付けタブ２６はプリント基板のスルーホール等に嵌め込まれる。

図１に示すように、内導体端子１０は導電性部材により全体の形状が略Ｌ字状に形成されており、相手側コネクタと連結されて電気信号の受け渡しを行う。内導体端子１０は、前後方向に延びる連結タブ１１と上下方向に延びる基板組付けタブ１２と、連結タブ１１と基板組み付けタブ１２を繋ぐ連結部１３とからなる。基板組み付けタブ１２の下端は、プリント基板に設けられたスルーホールに挿入され、プリント基板上の導電性パターンと、はんだ等により連結される。

図１に示すように誘電体３０は、電気絶縁材料により形成され、内導体端子１０と外導体端子本体２０との間に組み付けられて、両端子１０、２０の間を絶縁状態とするためのものである。誘電体３０は、外導体端子本体２０の誘電体収容部２１に挿入可能とするために、該誘電体収容部２１と略同じ大きさか、それよりも僅かに小さな大きさに形成されている。誘電体３０には、内導体端子１０の連結タブ１１が挿入される貫通孔３１が前後方向に貫通するように設けられている。そして、誘電体３０には貫通孔３１の後側の下方に、内導体端子１０の基板組付けタブ１２が挿入される組付け溝３２が設けられている。

誘電体３０の左右両側面には、外導体端子本体２０に設けられている誘電体係止片２５、２５を係止するための係止溝３５、３５が設けられている。係止溝３５は、誘電体係止片２５が係止されて、誘電体が抜け止めされる形状に形成されている。

誘電体３０の前後及び上下の長さは、それぞれ内導体端子１０の連結タブ１１及び基板組付けタブ１２よりも短く形成されている。内導体端子１０が誘電体３０に組み付けられた時には、内導体端子１０の両タブ１１、１２の先端が誘電体３０の前方と下方から突出するようになっている。

図１に示すように蓋体４０は、外導体端子本体２０の誘電体収容部２１に誘電体３０及び内導体端子１０を嵌合した後に、該誘電体３０の後方を覆いシールドするためのものであり、外導体端子の後部を構成する部品である。蓋体４０は図４の展開形状に示すように、背面板、左右側面板、及び上面板等からなる所定形状に打ち抜いた導電性板材４０ａを折り曲げ線（図中三重点線で示す）より折り曲げ加工することで得られる。また突片２５ａを誘電体収容部２１側へ折り曲げることで、誘電体係止片２５が得られる。

本実施態様の外導体端子において、蓋体４０は誘電体収容部を構成している外導体端子本体２０とは別体の部品として形成されている。また外導体端子は、外導体端子本体２０の上面板の後方側に蓋体を構成する折り付け片を連設して、外導体端子本体２０と蓋体４０とが一体に形成される展開形状としてもよいが、本実施態様に示すように別体の蓋体として形成することで、以下に述べるような利点が得られる。

すなわち、図７は従来の外導体端子の展開形状を示す平面図である。同図に示すように、従来の外導体端子は、組み立て前の導電性板材１０１ａに、蓋体１０６を構成する折り付け片１０１ｂが、外導体端子の上面板１０１ｃの後方側に連設されていた。しかし、このように折り付け片１０１ｂが外導体端子の上面板１０１ｃの後方側に連設されていると、図７の展開図に示すように、隣合う外導体端子を構成する板材１０１ａ、１０１ａどうしの間で、蓋体１０６となる折り付け片１０１ｂ以外の隙間の部分は、打ち抜かれて捨てられることになり、材料が無駄になってしまう。これに対し、図１に示すように外導体端子の蓋体４０を導電性端子本体２０とは別部材により形成することで、外導体端子本体２０と蓋体４０とを導電性板材に別々に配置して打ち抜き形成することができるので、導電性板材を効率よく利用できる。

例えば図４に示すように、外導体端子本体２０を形成するための導電性板材２０ａだけを隣り合うように並べ、蓋体４０を形成するための導電性板材４０ａだけを隣り合うように並べれば、図７に示す如き蓋体１０６と外導体端子１０１とを一体に形成する場合と比較して、相互の間隔を小さく配置することができる。このように無駄なスペースを小さくして導電性板材を効率良く利用することで、打ち抜きの際に廃棄される無駄な材料を少なくすることができる。

また、外導体端子本体２０と蓋体４０とを一体に形成する場合は、蓋体４０となる折り付け片と誘電体係止片２５とが干渉しないように、その形成位置を考慮する必要があるが、外導体端子の蓋体４０を外導体端子本体２０と別体に形成する場合は、誘電体係止部２５を形成する突片２５ａの形成位置の制約がなくなるので、誘電体係止部２５の形成位置を自由に選択できるという利点がある。更に、端子の幅、長さ、高さ等が変化しても容易に対応することができる。

図１に示すように、コネクタハウジング５０は、上記シールド端子３を収容するものであり、前方側に形成された相手側コネクタを収容可能なフード部５１と、コネクタハウジング５０の後方側に形成されたシールド端子３を収容可能な収容部５２とが、合成樹脂により略直方体状に一体に形成されているものである。

以下、図１に示すシールド端子３の組付け方法について説明する。内導体端子１０の連結タブ１１の先端を誘電体３０の貫通孔３１に挿入しつつ内導体端子１０全体を誘電体に押し入れる。基板組付けタブ１２が誘電体３０の組付け溝３２に押し込まれたところで、内導体端子１０と誘電体３０との組付けが完了する。外導体端子本体２０は、導電性板材を図３に示す展開図の形状に打ち抜き、上面板、側面板、及び突片などの部分を折り曲げ加工して形成する。

図５（ａ）〜（ｃ）はシールド端子組付け方法を説明するためのものであり、外導体端子の水平断面図である。図５（ａ）に示すように、外導体端子本体２０の誘電体収容部２１に、内導体端子１０を組み付けた誘電体３０を外導体端子２０の後方から挿入する。図５（ｂ）に示すように、外導体端子本体２０の誘電体収容部２１に誘電体３０を挿入すると、誘電体係止片２５は誘電体３０の側面が押圧された状態になる。誘電体が所定の位置まで押し込まれて、誘導体係止片２５が誘電体の係止溝３５の位置に来ると、誘電体係止片２５は反発力で係止溝３５に入り込んで係合する。誘電体係止片２５は、ばね性を有するので、その先端は誘電体３０に押圧された状態が維持される。外導体端子本体２０の誘電体収容部２１から誘電体３０を後側に抜こうとした場合、誘電体の係止溝３５の段部に、外導体端子本体の誘電体係止片２５の先端が引っ掛かり、誘電体３０は外導体端子本体２０に抜け止めされる。このように誘電体３０を外導体端子本体２０の後方から誘電体収容部２１に一度挿入すると、挿入方向と反対方向に抜けなくなるので、確実な保持を行うことができる。

次いで、同図（ｃ）に示すように、誘電体３０を収容した外導体端子本体２０の後端に蓋体４０を外側から嵌め込むことで、外導体端子本体２０の後端に形成された開口部が導電性を有する板材から形成された蓋体４０によって覆われて、シールド端子３が得られる。

本発明の外導体端子及びシールドコネクタは、シールド性が良好で高周波性能が優れているので、自動車に実装される電気部品間の電気信号送信用同軸ケーブルのシールドコネクタ等に最適に用いることができる。

本発明シールドコネクタの一例を示す分解斜視図である。 本発明の外導体端子の一実施形態を示し、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は右側面図である。 （ａ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 図１の外導体端子の展開形状を示す平面図である。 （ａ）〜（ｃ）はシールド端子組付け方法を説明するためのものであり、外導体端子の水平断面図である。 従来のシールド端子の組付け前の状態を示し、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は（ａ）の水平断面図である。 従来の外導体端子の展開形状を示す平面図である。

符号の説明

１ シールドコネクタ
２ 外導体端子
１０ 内導体端子
２０ 外導体端子本体
２１ 誘電体収容部
２５ 誘電体係止片
３０ 誘電体
３５ 係止溝
４０ 蓋体
５０ コネクタハウジング

Claims (7)

1. 導電性板材からなり内導体端子と誘電体とが収容される誘電体収容部が形成され、内導体端子を電気的にシールドする高周波信号用外導体端子において、誘電体収容部の誘電体挿入口側端部の側壁に誘電体を係止するための誘電体係止片が設けられ、該誘電体係止片は外導体端子の誘電体挿入口側端部から突設された突片が誘電体収容部側の誘電体挿入方向に折り曲げられてなるばね片であって、該突片の先端が誘電体挿入方向を向くように該突片が９０度を超え１８０度未満の角度で折り曲げられ、かつ側壁との間に間隔を有することにより、該誘電体係止片はばね性を有しており、該誘電体係止片の誘電体挿入口側端部の開口部の周囲が面一に揃っていることを特徴とする外導体端子。
2. 誘電体係止片が、誘電体挿入口の対向する位置に対に設けられていることを特徴とする請求項１記載の外導体端子。
3. 誘電体係止片の付け根の部分に切り込みが設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の外導体端子。
4. 外導体端子が、外導体端子本体と誘電体収容部の誘電体挿入口を覆う蓋体とからなり、蓋体が外導体端子本体とは別部材により形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載の外導体端子。
5. 外導体端子が導電性板材を折り曲げ加工されて形成されたものであり、折り曲げ前の外導体端子の展開形状が蓋体を含まないものであることを特徴とする請求項４記載の外導体端子。
6. 内導体端子と、外導体端子と、内導体端子と外導体端子の間を絶縁状態に保持する誘電体とを備えたシールド端子がコネクタハウジングに収容されてなるシールドコネクタにおいて、請求項１〜５のいずれか１に記載の外導体端子を用いることを特徴とするシールドコネクタ。
7. 内導体端子の一部をプリント基板のスルーホールに差し込むことで電気的接続が行われる基板用コネクターであることを特徴とする請求項６記載のシールドコネクタ。

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