JP5131609B2 - コネクタおよびその組立方法 - Google Patents

Description

本発明は、同軸ケーブルの一端に設けられた金属シェルとコネクタハウジングとが２段階の係止により固定されるコネクタおよびその組立方法に関する。

従来、この種のコネクタとしては、特許文献１に開示された同軸コネクタが知られている。特許文献１記載の同軸コネクタは、同軸ケーブルの一端に設けられた金属シェルと、金属シェルが挿入される樹脂製のコネクタハウジングと、金属シェルの開口部を遮蔽する金属製の遮蔽部と、コネクタハウジングとは別体のリテーナとを有する。リテーナは、金属製であると電気的特性に影響を及ぼすので、樹脂材料を用いて形成される。遮蔽部は、金属シェルの挿入方向に交差する方向に突出したスタビライザを有する。コネクタハウジングには、金属シェルを係止するランスと、リテーナが装着される装着口とが形成されている。

すなわち、特許文献１記載の同軸コネクタは、金属シェルがコネクタハウジングに挿入されるとランスにより金属シェルが係止（１次係止）され、コネクタハウジングの装着口に装着されたリテーナによりスタビライザが係止（２次係止）される２段階の係止の構成を有する。この構成により、特許文献１記載の同軸コネクタは、同軸ケーブルが引っ張られても、コネクタハウジングから同軸ケーブルが外れ難い形状となっている。

また、前述のものとは別の従来の同軸コネクタとして、金属シェルがコネクタハウジングに挿入された後に金属シェルの挿入口側から、リテーナに代わる２次係止用のリヤホルダと呼ばれる樹脂製の部品が挿入される構成のものも知られている。

特開２００３−２９７４９３号公報

しかしながら、従来のコネクタでは、リテーナやリヤホルダ（以下「リテーナ等」という。）が樹脂製であるため、係止強度の向上を図ることが困難であるという課題があった。また、従来のコネクタでは、リテーナ等の部品が別途必要であるので、部品点数が増加するという課題があった。

本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであり、係止強度の向上および部品点数の削減を図ることができるコネクタおよびその組立方法を提供することを目的とする。

本発明のコネクタは、中心導体および外部導体を有する同軸ケーブルの一端において前記外部導体に電気的に接続された金属シェルと、前記金属シェルが挿入される挿入孔が設けられたコネクタハウジングとを備え、前記金属シェルは、挿入方向に交差する方向に突出した、弾性力を有する複数の羽根部を有し、前記コネクタハウジングは、前記挿入孔につながる係止空間と、前記係止空間に開いた複数の窓部とを有し、前記挿入孔の内壁は、前記各羽根部をそれぞれ挿入方向に案内する複数の案内溝を有し、前記各案内溝は、前記係止空間につながるテーパ状の案内壁を有し、前記係止空間の壁部は、前記金属シェルが前記コネクタハウジングの挿入孔に挿入されると、前記各羽根部が、前記挿入孔の前記案内壁に沿って撓みながら挿入され、前記係止空間に達すると、前記各羽根部の撓みが解放されて係止する１次係止壁と、前記各羽根部が折り曲げられて係止する２次係止壁とを有する。

本発明のコネクタの組立方法は、上記コネクタの組立方法であって、前記各羽根部を対応する案内溝に沿わせて、前記金属シェルを前記挿入孔に挿入し、前記各羽根部を前記１次係止壁に係止させるステップと、前記各羽根部を折り曲げて、前記２次係止壁に係止させるステップとを含む。

本発明は、係止強度の向上および部品点数の削減を図ることができるという効果を有するコネクタおよびその組立方法を提供することができるものである。

本発明の一実施形態におけるコネクタケーブルジャックの構成図である。 本発明の一実施形態におけるシェルスリーブ圧着体の構成図である。 本発明の一実施形態における金属シェルの構成図である。 本発明の一実施形態において金属シェルが１次係止された状態を示す図である。 本発明の一実施形態において、図４（ａ）に示したＢ−Ｂ断面の部分斜視図である。 本発明の一実施形態において、１次係止状態におけるコネクタケーブルジャックをコネクタハウジングの側面側から見た図である。 本発明の一実施形態において金属シェルが２次係止された状態を示す図である。 本発明の一実施形態において、図７（ａ）に示したＢ−Ｂ断面の部分斜視図である。 本発明の一実施形態において、２次係止状態におけるコネクタケーブルジャックをコネクタハウジングの側面側から見た図である。 本発明の一実施形態における２次係止工程の説明図である。 本発明の一実施形態における羽根部の変形例を示す図である。 本発明の一実施形態における羽根部の変形例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。本発明のコネクタは、ジャック側およびプラグ側に適用することができるが、以下の説明ではジャック側に適用したもの（以下「コネクタケーブルジャック」という。）を例に挙げて説明する。

まず、本発明に係るコネクタケーブルジャックの一実施形態における構成について説明する。

図１に示すように、本実施形態におけるコネクタケーブルジャック１０は、シェルスリーブ圧着体２０、コネクタハウジング５０を有する。ここで、コネクタケーブルジャック１０は、本発明に係るコネクタを構成する。

シェルスリーブ圧着体２０は、同軸ケーブル２１、金属スリーブ２２、金属シェル３０を有する。

コネクタハウジング５０は、金属シェル３０が挿入される挿入孔５１、この挿入孔５１の入口が形成された挿入面５２、この挿入面５２に直交する側面５３および５４、側面５３に形成された窓部５５を有する。なお、後述するように、側面５４にも窓部５６が形成されているが、図１では図示を省略している。

図２は、シェルスリーブ圧着体２０の詳細な構成図である。図２に示すように、金属シェル３０の内部には樹脂製の内部ハウジング４０が設けられている。内部ハウジング４０は、同軸ケーブル２１の中心導体と電気的に接続される中心コンタクト４１を有する。中心コンタクト４１には、ケーブルプラグの中心コンタクト（図示省略）が挿入されるようになっている。金属シェル３０は、円筒の形状を有し、同軸ケーブル２１の外部導体と電気的に接続されるものである。金属シェル３０は、ケーブルプラグの金属シェル（図示省略）と嵌合されるようになっている。

図３は、金属シェル３０の詳細な構成図である。図３に示すように、金属シェル３０は、弾性力を有する第１の羽根部３１〜第４の羽根部３４、外部導体接続部３５、固定部３６、ストッパ３７および３８、接合部３９を有する。

第１の羽根部３１は、外側面３１ａ、内側面３１ｂ、端面３１ｃ、溝部３１ｄを有する。第２の羽根部３２は、外側面３２ａ、内側面３２ｂ、端面３２ｃ、溝部３２ｄを有する。第３の羽根部３３は、外側面３３ａ、内側面３３ｂ、端面３３ｃ、溝部３３ｄを有する。第４の羽根部３４は、外側面３４ａ、内側面３４ｂ、端面３４ｃ、溝部３４ｄを有する。第１の羽根部３１および第２の羽根部３２と、第３の羽根部３３および第４の羽根部３４とは、互いに平行に形成されている。

外部導体接続部３５の外周面および内周面には、ローレット加工が施されている。外部導体接続部３５の外周面には、同軸ケーブル２１の一端において露出された外部導体が包囲されるように配置された後、金属スリーブ２２が装着されるようになっている（図２参照）。外部導体接続部３５の内周面には、同軸ケーブル２１の一端において露出された誘電体が配置される。

固定部３６は、図２に示した内部ハウジング４０を固定するものである。ストッパ３７および３８は、金属シェル３０をコネクタハウジング５０に挿入した際の、挿入方向のストッパの機能を有する。接合部３９は、金属シェル３０が一枚の金属板から円筒状に加工されているため、形成されたものである。

図４は、金属シェル３０がコネクタハウジング５０に挿入されて１次係止された状態を示している。図４（ａ）は、１次係止状態のコネクタハウジング５０を挿入面５２側から見た図と、Ａ−Ａ断面図と、Ｂ−Ｂ断面図とを含む。図４（ｂ）は、挿入孔５１近傍の拡大図、図４（ｃ）は、Ａ−Ａ断面図における１次係止状態の第１の羽根部３１近傍の拡大図である。

図４（ａ）に示すように、コネクタハウジング５０は、金属シェル３０が係止される係止空間５７を有する。係止空間５７の壁部には、台座部５８および５９が設けられている。また、係止空間５７の壁部には、１次係止壁６７および２次係止壁６８が設けられている。係止空間５７から挿入面５２までの間には、挿入孔５１が形成されている。係止空間５７と側面５３との間には窓部５５が形成され、係止空間５７と側面５４との間には窓部５６が形成されている。

図４（ｂ）に示すように、挿入孔５１の内壁は、第１の羽根部３１〜第４の羽根部３４を金属シェル３０の挿入方向にそれぞれ案内する４つの案内溝６１〜６４を有している。また、挿入孔５１の内壁は、第１の羽根部３１および第２の羽根部３２に対向する対向面６５と、第３の羽根部３３および第４の羽根部３４に対向する対向面６６とを有している。また、同軸ケーブル２１は、中心導体２１ａ、誘電体２１ｂ、外部導体２１ｃ、外被２１ｄを有する。

案内溝６１〜６４は、それぞれ、挿入面５２側の案内壁６１ａ〜６４ａを有する。これらの案内壁６１ａ〜６４ａの奥側の構成については、案内溝６１で代表して説明し、案内溝６２〜６４の説明は省略する。図４（ｃ）に示すように、案内溝６１は、挿入面５２側の案内壁６１ａと、テーパ状の案内壁６１ｂと、係止空間５７側の案内壁６１ｃとを有する。ここで、テーパ状の案内壁６１ｂは、案内壁６１ａと接する位置よりも案内壁６１ｃと接する位置の方が高くなるテーパ状に形成されている。

この構成により、金属シェル３０が挿入孔５１に挿入されると、第１の羽根部３１が、案内壁６１ａ、６１ｂ、６１ｃに順次沿って撓みながら挿入され、係止空間５７に達すると、第１の羽根部３１の撓みが解放されて案内壁６１ｃから落ち込んで１次係止壁６７に係止される。同様に、第２の羽根部３２〜第４の羽根部３４も１次係止壁６７に係止される。

図５は、図４（ａ）に示したＢ−Ｂ断面の部分斜視図であり、第１の羽根部３１および第２の羽根部３２の１次係止状態を示している。図示のように、第１の羽根部３１の内側面３１ｂと案内壁６１ｃとの間に段差が生じており、第１の羽根部３１は１次係止壁６７に係止されている。なお、台座部５８は、第１の羽根部３１側に側面５８ａ、第２の羽根部３２側に側面５８ｂを有している。

図６は、１次係止状態におけるコネクタケーブルジャック１０を、コネクタハウジング５０の側面５３側から見た図である。窓部５５からは、金属スリーブ２２、第１の羽根部３１の端面３１ｃ、第３の羽根部３３の端面３３ｃ、台座部５８の側面５８ａ、台座部５９の側面５９ａが現れている。１次係止の作業を行う作業者は、端面３１ｃおよび端面３３ｃを視認することにより、コネクタケーブルジャック１０が１次係止状態であることを容易に知ることができる。なお、図示を省略したが、１次係止の作業を行う作業者は、窓部５５の反対側の窓部５６から、第２の羽根部３２の端面３２ｃと、第４の羽根部３４の端面３４ｃとを視認することもできる。

図７は、金属シェル３０が２次係止された状態を示している。図７（ａ）は、２次係止状態のコネクタハウジング５０を挿入面５２側から見た図と、Ａ−Ａ断面図と、Ｂ−Ｂ断面図とを含む。図７（ｂ）は、Ａ−Ａ断面図における２次係止状態の第１の羽根部３１近傍の拡大図である。

Ｂ−Ｂ断面図に示すように、第１の羽根部３１および第２の羽根部３２は、台座部５８側に折り曲げられ、それぞれ、２次係止壁６８ａおよび６８ｂに２次係止されている。同様に、第３の羽根部３３および第４の羽根部３４は、台座部５９側に折り曲げられ、それぞれ、２次係止壁６８ｃおよび６８ｄに２次係止されている。

図８は、図７（ａ）に示したＢ−Ｂ断面の部分斜視図であり、第１の羽根部３１および第２の羽根部３２の２次係止状態を示している。図示のように、第１の羽根部３１は、溝部３１ｄの位置で台座部５８の側面５８ａ側に曲げられ、２次係止壁６８ａに係止されている。また、第２の羽根部３２は、溝部３２ｄの位置で台座部５８の側面５８ｂ側に曲げられ、２次係止壁６８ｂに係止されている。

図９は、２次係止状態におけるコネクタケーブルジャック１０を、コネクタハウジング５０の側面５３側から見た図である。窓部５５からは、金属スリーブ２２、第１の羽根部３１の内側面３１ｂおよび端面３１ｃ、第３の羽根部３３の内側面３３ｂおよび端面３３ｃ、台座部５８の側面５８ａ、台座部５９の側面５９ａが現れている。２次係止の作業を行う作業者は、内側面３１ｂおよび端面３１ｃと、内側面３３ｂおよび端面３３ｃとを視認することにより、コネクタケーブルジャック１０が２次係止状態であることを容易に知ることができる。なお、図示を省略したが、２次係止の作業を行う作業者は、窓部５５の反対側の窓部５６から、第２の羽根部３２の内側面３２ｂおよび端面３２ｃと、第４の羽根部３４の内側面３４ｂおよび端面３４ｃとを視認することもできる。

ここで、例えば、内側面３３ｂおよび端面３３ｃを互いに異なる色で予め色分けしたり、内側面３３ｂおよび端面３３ｃの面状態、面粗さ等を互いに異ならせて光の反射により識別できるようにしたりすれば、作業者は、コネクタケーブルジャック１０が２次係止状態であることをさらに容易に知ることができる。

次に、コネクタケーブルジャック１０の組立工程について説明する。

まず、第１の羽根部３１〜第４の羽根部３４をそれぞれ対応する案内溝６１〜６４に沿わせて、シェルスリーブ圧着体２０の金属シェル３０を挿入孔５１に挿入する。金属シェル３０が係止空間５７に到達すると、金属シェル３０は１次係止壁６７に係止される。このとき、シェルスリーブ圧着体２０を手に持つ作業者は、第１の羽根部３１〜第４の羽根部３４が、案内溝６１〜６４の各案内壁から落ち込むことによりクリック感を得るので、１次係止が完了したことを明確に認識することができる。

次に、２次係止工程について説明する。図１０（ａ）に示すように、２次係止工程においては、窓部５５および５６に挿入する一対の治具７０を用いる。窓部５５に挿入する治具７０は、曲面で形成された押し当て部７１および７３を有する。窓部５６に挿入する治具７０は、曲面で形成された押し当て部７２および７４を有する。押し当て部７１〜７４は、それぞれ、第１の羽根部３１〜第４の羽根部３４を折り曲げるものである。

窓部５５および５６に治具７０を配置し、治具７０を図１０（ｂ）に示す位置まで挿入し、第１の羽根部３１および第２の羽根部３２を台座部５８の側面に、第３の羽根部３３および第４の羽根部３４を台座部５９の側面に、それぞれ押しつけるようにして折り曲げた後、治具７０を引き抜く。その結果、図１０（ｃ）に示すように、第１の羽根部３１〜第４の羽根部３４は、それぞれ、２次係止壁６８ａ〜６８ｄに２次係止される。

以上のように、本実施形態におけるコネクタケーブルジャック１０は、金属シェル３０に形成された第１の羽根部３１〜第４の羽根部３４と、コネクタハウジング５０に形成された係止空間５７において１次係止する１次係止壁と、折り曲げられた第１の羽根部３１〜第４の羽根部３４を２次係止する２次係止壁とを備える構成としたので、係止強度の向上を図ることができる。係止強度の比較結果によれば、リテーナ等が樹脂製である従来のコネクタの係止強度に対して、本実施形態におけるコネクタケーブルジャック１０は、前述の構成を有するので、２倍以上の係止強度が得られた。

また、本実施形態におけるコネクタケーブルジャック１０は、従来のコネクタのように、リテーナ等の別部品を必要としないので部品点数の削減を図ることができ、従来のコネクタよりも製造コストを低減することができる。

次に、前述した羽根部の変形例について図１１および図１２を参照して説明する。図１１および図１２は、図３に示した金属シェル３０の変形例を示す図である。

前述の実施形態では、図３の上段中央図に示したように、第１の羽根部３１と第３の羽根部３３とが、金属シェル３０の挿入方向に対し、同じ位置に設けられている。また、図３の下段図に示したように、第３の羽根部３３と第４の羽根部３４とが、金属シェル３０の挿入方向に対し、同じ位置に設けられている。

これに対し、図１１（ａ）に示した金属シェル３０は、挿入方向に対し、第１の羽根部３１の位置と異なる位置に第３の羽根部として羽根部８１が設けられている。また、図１１（ｂ）に示した金属シェル３０は、挿入方向に対し、第４の羽根部３４の位置と異なる位置に第３の羽根部として羽根部８２が設けられている。

また、前述の実施形態では、図３の上段右図に示したように、本発明に係る羽根部が４枚の第１の羽根部３１〜第４の羽根部３４で構成されている。

これに対し、本発明に係る羽根部を図１２に示すように構成することもできる。すなわち、図１２（ａ）に示した金属シェル３０は、金属シェル３０の接線方向に突出した２枚の羽根部８３および８４を有する。また、図１２（ｂ）に示した金属シェル３０は、金属シェル３０の径方向に突出した２枚の羽根部８５および８６を有する。また、図１２（ｃ）に示した金属シェル３０は、金属シェル３０の径方向に突出した３枚の羽根部８７〜８９を有する。

図１１および図１２に示した羽根部８１〜８９の形状および位置等に合わせて、コネクタハウジングの１次係止壁、２次係止壁および台座部を形成すれば、羽根部８１〜８９に対して１次係止および２次係止を行うことができる。

以上のように、本発明に係るコネクタおよびその組立方法は、係止強度の向上および部品点数の削減を図ることができるという効果を有し、同軸ケーブルの一端に設けられた金属シェルとコネクタハウジングとが２段階の係止により固定されるコネクタおよびその組立方法として有用である。

１０ コネクタケーブルジャック（コネクタ）
２０ シェルスリーブ圧着体
２１ 同軸ケーブル
２２ 金属スリーブ
３０ 金属シェル
３１〜３４ 第１の羽根部〜第４の羽根部
３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ 外側面
３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ、３４ｂ 内側面
３１ｃ、３２ｃ、３３ｃ、３４ｃ 端面
３１ｄ、３２ｄ、３３ｄ、３４ｄ 溝部
３５ 外部導体接続部
３６ 固定部
３７、３８ ストッパ
３９ 接合部
４０ 内部ハウジング
４１ 中心コンタクト
５０ コネクタハウジング
５１ 挿入孔
５２ 挿入面
５３、５４ 側面
５５、５６ 窓部
５７ 係止空間
５８、５９ 台座部
５８ａ、５８ｂ、５９ａ 台座部の側面
６１〜６４ 案内溝
６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６２ａ、６３ａ、６４ａ 案内壁
６５、６６ 対向面
６７ １次係止壁
６８ ２次係止壁
６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６８ｄ ２次係止壁
７０ 治具
７１〜７４ 押し当て部
８１〜８９ 羽根部

Claims (6)

1. 中心導体および外部導体を有する同軸ケーブルの一端において前記外部導体に電気的に接続された金属シェルと、
   前記金属シェルが挿入される挿入孔が設けられたコネクタハウジングとを備え、
   前記金属シェルは、挿入方向に交差する方向に突出した、弾性力を有する複数の羽根部を有し、
   前記コネクタハウジングは、前記挿入孔につながる係止空間と、前記係止空間に開いた複数の窓部とを有し、
   前記挿入孔の内壁は、前記各羽根部をそれぞれ挿入方向に案内する複数の案内溝を有し、前記各案内溝は、前記係止空間につながるテーパ状の案内壁を有し、
   前記係止空間の壁部は、前記金属シェルが前記コネクタハウジングの挿入孔に挿入されると、前記各羽根部が、前記挿入孔の前記案内壁に沿って撓みながら挿入され、前記係止空間に達すると、前記各羽根部の撓みが解放されて係止する１次係止壁と、前記各羽根部が折り曲げられて係止する２次係止壁とを有する、コネクタ。
2. 前記係止空間の壁部には、前記窓部の近くに、前記各羽根部が折り曲げられるときに前記各羽根部を受ける複数の台座部が設けられている、請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記複数の羽根部は、平行に延びる４枚の羽根部よりなり、
   前記複数の台座部は、それぞれが２枚の羽根部に対応する２個の台座部よりなり、
   前記複数の窓部は、それぞれが前記２個の台座部の側面に対して開いている２個の窓部よりなる、請求項２に記載のコネクタ。
4. 請求項１に記載のコネクタの組立方法であって、
   前記各羽根部を対応する案内溝に沿わせて、前記金属シェルを前記挿入孔に挿入し、前記各羽根部を前記１次係止壁に係止させるステップと、
   前記各羽根部を折り曲げて、前記２次係止壁に係止させるステップとを含む、コネクタの組立方法。
5. 前記２次係止壁に係止させるステップは、前記各窓部から治具を挿入し、前記治具により前記各羽根部を折り曲げるステップを含む、請求項４に記載のコネクタの組立方法。
6. 請求項３に記載のコネクタの組立方法であって、
   前記各羽根部を対応する案内溝に沿わせて、前記金属シェルを前記挿入孔に挿入し、前記各羽根部を前記１次係止壁に係止させるステップと、
   前記各窓部から治具を挿入し、前記各台座部の側面に前記各羽根部を押しつけるようにして、前記各羽根部を折り曲げて、前記２次係止壁に係止させるステップとを含む、コネクタの組立方法。

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