JP5467916B2 - 同軸コネクタ、コネクタ付ケーブル、及び、取付方法 - Google Patents

Description

本発明は、同軸コネクタ、コネクタ付ケーブル、及び、取付方法に係り、特に、同軸ケーブルの端末に取り付けられる同軸コネクタ、同軸コネクタが取り付けられたコネクタ付ケーブル、及び、同軸ケーブルの端末に同軸コネクタを取り付ける取付方法に関するものである。

従来、自動車などの分野においては、同軸ケーブルの端末部分に接続された同軸コネクタ１００ａ、１００ｂとして図４に示したものが知られている。これら同軸コネクタ１００ａ及び１００ｂはそれぞれ、互いにコネクタ接続される雄型、雌型のコネクタである。同図に示すように、この同軸コネクタ１００ａ及び１００ｂに接続される同軸ケーブル１０１は、芯線１０３と、この芯線１０３を被覆する内部絶縁体１０４と、この内部絶縁体１０４の外周を覆う編組１０５と、この編組１０５を被覆する絶縁シース１０６と、から構成されている。上記編組１０５は、絶縁シース１０６上に折り返されて後述する外導体端子１０８との接続が可能な状態に加工されている。

上記同軸コネクタ１００ａ及び１００ｂはそれぞれ、同軸ケーブル１０１の芯線１０３に接続される内導体端子１０７と、同軸ケーブル１０１の編組１０５に接続される外導体端子１０８と、誘電体１０９と、から構成されている。上記内導体端子１０７は、同軸ケーブル１０１の芯線１０３を加締めて芯線１０３を圧着する一対の内導体かしめ片１１０と、相手側内導体端子が接続される相手側接続用端子１１１と、が一体に形成されている。

上記外導体端子１０８は、一枚の板金を切断、折り曲げ加工して形成している。外導体端子１０８は、底壁部１１２と、この底壁部１１２から立設された編組１０５を加締めて編組１０５を圧着する外導体かしめ片１１４と、底壁部１１２から立設された誘電体１０９を加締めて誘電体１０９に取り付けられる誘電体かしめ片１１５と、が一体に形成されている。また、同軸コネクタ１００ａの外導体端子１０８には、底壁部１１２から立設されると共に折り曲げ加工によって筒状に形成された同軸コネクタ１００ｂの外導体端子１０８が接続される筒部１１３がさらに一体に形成されている。

次に、上述した同軸ケーブル１０１に対する同軸コネクタ１００ａ、１００ｂの取付方法について説明する。まず、インサード成形などにより相手側接続用端子１１１の外周に誘電体１０９を形成する。次に、内導体端子１０７の内導体かしめ片１１０を加締めて同軸ケーブル１０１の芯線１０３に圧着する。その後、同軸ケーブル１０１に取り付けられた内導体端子１０７を外導体端子１０８の底壁部１１２上に配置して、誘電体かしめ片１１５を加締めて内導体端子１０７に外導体端子１０８を取り付ける。さらに、外導体かしめ片１１４を加締めて編組１０５を圧着する。上述したコネクタ１００は、板金を用いて低コストな同軸コネクタ１００ａ、１００ｂを製造することができる。

一般に、同軸ケーブル１０１の特性インピーダンスは、芯線１０３周りの誘電率や芯線１０３と編組１０５との距離によって決定する。しかしながら、上述した従来の同軸コネクタ１００ａ、１００ｂでは、内導体かしめ片１１０で芯線１０３を加締めるために、内導体かしめ片１１０の外周を誘電体１０９で覆うことができない。これにより、同軸ケーブル１０１の特性インピーダンスが高くなってしまい、高周波特性が劣化する、という問題が生じていた。

また、上述した従来の同軸コネクタ１００ａ、１００ｂは、外導体かしめ片１１４及び誘電体かしめ片１１５を加締めるために、図４に示すように、外導体端子１０８の内導体かしめ片１１０上に開口部１０８Ａを設ける必要がある。この開口部１０８Ａによって芯線１０３と編組１０５との実質的距離が変動するため、これも高周波特性の劣化の原因となっていた。

そこで、従来は、開口部１０８Ａについてはその小型化を目指して圧着に用いる工具の小径化などを行っていた。しかしながら、圧着工具などの耐久性などから大幅な小型化などは困難であるため、開口部１０８Ａはそのままの状態となり、結果、特性インピーダンス上昇から高周波特性が劣化している。このため、同軸コネクタ１００ａ、１００ｂの高速伝送への利用が困難な状況となっている。

特開２００９−２２４０３３号公報

そこで、本発明は、特性インピーダンスの劣化を改善して良好な高周波特性を得ることができる同軸コネクタ、コネクタ付ケーブル、及び、取付方法を提供することを課題とする。

上述した課題を解決するための請求項１記載の発明は、コネクタ内導体と、前記コネクタ内導体が挿入される挿入孔が設けられた円柱状のコネクタ誘電体と、前記コネクタ誘電体を覆う筒状のコネクタ外導体と、を備えた同軸コネクタにおいて、前記コネクタ誘電体及び前記コネクタ外導体には、前記コネクタ外導体の外部と前記コネクタ誘電体の前記挿入孔とを連通して、前記コネクタ外導体の外部から前記コネクタ誘電体の前記挿入孔内にレーザを照射するためのレーザ照射孔がそれぞれ設けられ、前記コネクタ内導体の端部が、前記レーザ照射孔を通過する前記レーザの前記挿入孔における照射位置に配置されていることを特徴とする同軸コネクタに存する。

請求項２記載の発明は、前記コネクタ外導体が、一枚の板金を折り曲げ加工して筒状に形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の同軸コネクタに存する。

請求項３記載の発明は、コネクタ内導体、前記コネクタ内導体が挿入される挿入孔が設けられた円柱状のコネクタ誘電体、及び、前記コネクタ誘電体を覆う筒状のコネクタ外導体、を有する同軸コネクタと、端末に前記同軸コネクタが接続された同軸ケーブルと、を備えたコネクタ付ケーブルにおいて、前記コネクタ誘電体及び前記コネクタ外導体には、前記コネクタ外導体の外部と前記コネクタ誘電体の前記挿入孔とを連通して、前記コネクタ外導体の外部から前記コネクタ誘電体の前記挿入孔内にレーザを照射するためのレーザ照射孔がそれぞれ設けられ、前記コネクタ内導体と前記同軸ケーブルの内導体との接続箇所が、前記レーザ照射孔を通過する前記レーザの前記挿入孔における照射位置に配置され、前記レーザにより溶着されていることを特徴とするコネクタ付ケーブルに存する。

請求項４記載の発明は、同軸ケーブルの端末に、コネクタ内導体と、前記コネクタ内導体が挿入される挿入孔が設けられた円柱状のコネクタ誘電体と、前記コネクタ誘電体を覆う筒状の外導体と、を備えた同軸コネクタを取り付ける取付方法であって、前記同軸ケーブルの内導体の端部を前記コネクタ誘電体の前記挿入孔に挿入して、前記同軸ケーブルの内導体と前記コネクタ内導体とを当接して接続する工程と、前記コネクタ誘電体及び前記コネクタ外導体に設けられた前記コネクタ外導体の外部と前記コネクタ誘電体の前記挿入孔とを連通するレーザ照射孔からレーザを照射して前記同軸ケーブルの内導体と前記コネクタ内導体との接続箇所をレーザ溶着する工程と、を順次行うことを特徴とする取付方法に存する。

以上説明したように請求項１記載の発明によれば、コネクタ誘電体及びコネクタ外導体には、コネクタ外導体の外部とコネクタ誘電体の挿入孔とを連通して、コネクタ外導体の外部からコネクタ誘電体の挿入孔内にレーザを照射するためのレーザ照射孔がそれぞれ設けられ、コネクタ内導体の端部が、レーザ照射孔を通過するレーザの挿入孔におけるレーザの照射位置に配置されている。以上の構成によれば、同軸ケーブルの内導体の端部をコネクタ誘電体の挿入孔内に挿入して、同軸ケーブルの内導体とコネクタ内導体とを当接すると、その接続箇所が挿入孔内へのレーザの照射位置に配置される。そして、レーザ照射孔を通して接続箇所にレーザを照射すると同軸ケーブルの内導体とコネクタ内導体との接続箇所をレーザ溶着することができる。これにより、コネクタ誘電体及びコネクタ外導体にはレーザを照射するために必要な微細なレーザ照射孔が設けられるだけで、同軸ケーブルの内導体やコネクタ内導体をコネクタ誘電体及びコネクタ外導体で覆うことができるため、特性インピーダンスの劣化を改善して良好な高周波特性を得ることができる。

請求項２記載の発明によれば、コネクタ外導体が、一枚の板金を折り曲げ加工して筒状に形成されたものであるので、板金を用いて低コストを維持しつつ特性インピーダンスの劣化を改善して良好な高周波特性を得ることができる。

請求項３記載の発明によれば、コネクタ誘電体及びコネクタ外導体には、コネクタ外導体の外部とコネクタ誘電体の挿入孔とを連通して、コネクタ外導体の外部からコネクタ誘電体の挿入孔内にレーザを照射するためのレーザ照射孔がそれぞれ設けられ、コネクタ内導体と同軸ケーブルの内導体との接続箇所が、レーザ照射孔を通過するレーザの挿入孔におけるレーザの照射位置に配置され、レーザにより溶着されている。これにより、コネクタ誘電体及びコネクタ外導体にはレーザを照射するために必要な微細なレーザ照射孔が設けられるだけで、同軸ケーブルの内導体やコネクタ内導体をコネクタ誘電体及びコネクタ外導体で覆うことができるため、特性インピーダンスの劣化を改善して良好な高周波特性を得ることができる。

請求項４記載の発明によれば、同軸ケーブルの内導体の端部をコネクタ誘電体の挿入孔に挿入して、同軸ケーブルの内導体とコネクタ内導体とを当接して接続する工程と、コネクタ誘電体及びコネクタ外導体に設けられたコネクタ外導体の外部とコネクタ誘電体の挿入孔とを連通するレーザ照射孔からレーザを照射して同軸ケーブルの内導体とコネクタ内導体との接続箇所をレーザ溶着する工程と、を順次行う。これにより、コネクタ誘電体及びコネクタ外導体にはレーザを照射するために必要な微細なレーザ照射孔が設けられるだけで、同軸ケーブルの内導体やコネクタ内導体をコネクタ誘電体及びコネクタ外導体で覆うことができるため、特性インピーダンスの劣化を改善して良好な高周波特性を得ることができる。

（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ、本発明のコネクタ付ケーブルとしての雌コネクタ付ケーブル及び雄コネクタ付ケーブルの一実施形態を示す側面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ、図１に示す雌コネクタ付ケーブル及び雄コネクタ付ケーブルの上面図である。 （Ａ）は図１に示す雌コネクタ付ケーブルのＩ−Ｉ線断面図であり、（Ｂ）は図１に示す雄コネクタ付ケーブルのＩＩ−ＩＩ線断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ従来の同軸コネクタの一例を示す斜視図である。

以下、本発明の同軸コネクタ、コネクタ付ケーブル、及び、取付方法を図１〜図３に基づいて説明する。同図に示すように、コネクタ付ケーブルとしての雌コネクタ付ケーブル１ａ及び雄コネクタ付ケーブル１ｂはそれぞれ、同軸ケーブル２と、同軸ケーブル２の端末に取り付けられた同軸コネクタ３ａ、３ｂと、を備えている。上記同軸ケーブル２は、図３に示すように、芯線４と、この芯線４を被覆する内部絶縁体５と、この内部絶縁体５の外周を覆う編組６と、この編組６を被覆するシース７と、から構成されている。上記編組６は、絶縁シース７上に折り返されて後述する同軸コネクタ３ａ、３ｂとの接続が可能な状態に加工されている。

上記同軸コネクタ３ａは雌型のコネクタであり、同軸コネクタ３ｂは雄型のコネクタである。そして、これら同軸コネクタ３ａ、３ｂは互いにコネクタ接続される。同軸コネクタ３ａ、３ｂは、図３に示すように、同軸ケーブル２の芯線４に接続されるコネクタ内導体としての内導体端子８ａ、８ｂと、内導体端子８ａ、８ｂが挿入される挿入孔９ａ、９ｂが設けられた円柱状のコネクタ誘電体としての誘電体９と、同軸ケーブル２の編組６に接続されるコネクタ外導体としての外導体端子１０と、を備えている。

上記内導体端子８ａは、同軸コネクタ３ｂ側の端部に内導体端子８ｂが侵入する筒状の雌端子部が設けられ、同軸ケーブル２側の端部に同軸ケーブル２の芯線４の端部に当接する棒状の当接接続部が設けられている。上記内導体端子８ｂは、同軸コネクタ３ａ側の端部に上記内導体端子８ａの雌端子部へ侵入する雄端子部が設けられ、同軸ケーブル２側の端部に同軸ケーブル２の芯線４の端部と当接する棒状の当接接続部が設けられている。そして、この内導体端子８ａの雌端子部内に内導体端子８ｂの雄端子部を嵌入すると、内導体端子８ａ及び内導体端子８ｂが互いに電気的に接続される。

上記同軸コネクタ３ａの誘電体９は、その挿入孔９ａに内導体端子８ａの全体が挿入されている。また、挿入孔９ａにはその同軸ケーブル２側の開口から芯線４が挿入されていて、挿入孔９ａに挿入された芯線４の端部が内導体端子８ａの当接接続部に当接している。上記同軸コネクタ３ｂの誘電体９は、その挿入孔９ｂに内導体端子８ｂの当接接続部が挿入されていている。内導体端子８ｂの雄端子部は、誘電体９から同軸コネクタ３ａに向かって突出している。また、挿入孔９ｂにはその同軸ケーブル２側の開口から芯線４が挿入されていて、挿入孔９ｂに挿入された芯線４の端部が内導体端子８ｂの当接接続部に当接している。

上記外導体端子１０は、一枚の板金を切断、折り曲げ加工して形成している。外導体端子１０は、底壁部１１と、この底壁部１１の幅方向の縁部から立設された同軸ケーブル２のシース７を加締める一対のケーブルかしめ片１２と、底壁部１１の幅方向の縁部から立設された編組６を加締めて編組６を圧着する一対の外導体かしめ片１３と、底壁部１１の幅方向の縁部から立設された誘電体９を加締めて誘電体９が取り付けられる一対の誘電体かしめ片１４と、が一体に形成されている。

上述した誘電体９及び外導体端子１０には、図１及び図３に示すように、外導体端子１０と誘電体９の挿入孔９ａ、９ｂとを連通して、外導体端子１０の外部から誘電体９の挿入孔９ａ、９ｂ内にレーザを照射するためのレーザ照射孔１５、１６がそれぞれ設けられている。このレーザ照射孔１５、１６は、挿入孔９ａ、９ｂ内にレーザが照射できる程度の微少な孔である。そして、内導体端子８ａ、８ｂと同軸ケーブル２の芯線４との当接接続箇所が、上記レーザ照射孔１５、１６を通過するレーザの挿入孔９ａ、９ｂにおける照射位置に配置され、レーザにより溶着されている。

次に、上述した構成の同軸ケーブル２の端末に同軸コネクタ３ａ、３ｂを取り付ける手順について説明する。まず、予めインサート成形などにより内導体端子８ａ、８ｂの外周に誘電体９を形成しておく。この状態で内導体端子８ａ、８ｂの当接接続部は、レーザ照射孔１５を通過するレーザの挿入孔９ａ、９ｂにおける照射位置に配置される。次に、同軸ケーブル２の端末の絶縁シース７を除去して編組６を露出させる。そして、この露出した編組６を絶縁シース７上に折り返しておく。さらに、同軸ケーブル２の端末の内部絶縁体５を除去して芯線４を露出させる。

次に、露出した同軸ケーブル２の芯線４の端部を誘電体９の挿入孔９ａ、９ｂに挿入して、芯線４の端部と内導体端子８ａ、８ｂの当接接続部とを当接して接続させる。上述したように内導体端子８ａ、８ｂの当接接続部は、レーザ照射孔１５を通過するレーザの挿入孔９ａ、９ｂにおける照射位置に配置されているので、当然、芯線４と内導体端子８ａ、８ｂとの当接接続箇所も、挿入孔９ａ、９ｂにおけるレーザの照射位置に配置される。

次に、上述した同軸ケーブル２の芯線４及び内導体端子８ａ、８ｂが挿入された誘電体９を一対の誘電体かしめ片１４間の底壁部１１上に配置し、編組６の絶縁シース７上に折り返されている部分を一対の外導体かしめ片１３間の底壁部１１上に配置し、同軸ケーブル２を一対のケーブルかしめ片１２間の底壁部１１上に配置する。その後、一対の誘電体かしめ片１４をかしめて誘電体９を覆う筒状に形成して外導体端子１０を誘電体９に取り付ける。このとき、外導体端子１０に設けたレーザ照射孔１６と誘電体９に設けたレーザ照射孔１５とが重なって連通する。また、外導体かしめ片１３を加締めて編組６を圧着する。さらに、ケーブルかしめ片１２をかしめて、外導体端子１０を同軸ケーブル２に取り付ける。

その後、外導体端子１０の外部からレーザ照射孔１５、１６にレーザを入射する。これにより、レーザ照射孔１５、１６を通過したレーザが、芯線４と内導体端子８ａ、８ｂとの接続箇所に照射されて、芯線４と内導体端子８ａ、８ｂとが互いにレーザ溶着される。

上述した実施形態によれば、誘電体９及び外導体端子１０には、外導体端子１０の外部と誘電体９の挿入孔９ａ、９ｂとを連通して、外導体端子１０の外部から誘電体９の挿入孔９ａ、９ｂ内にレーザを照射するためのレーザ照射孔１５、１６がそれぞれ設けられ、内導体端子８ａ、８ｂと同軸ケーブル２の芯線４との接続箇所が、レーザ照射孔１５、１６を通過するレーザの挿入孔９ａ、９ｂにおけるレーザの照射位置に配置され、レーザにより溶着されている。これにより、誘電体９及び外導体端子１０にはレーザを照射するために必要な微細なレーザ照射孔１５、１６が設けられるだけで、同軸ケーブル２の芯線４や内導体端子８ａ、８ｂを誘電体９及び外導体端子１０で覆うことができるため、特性インピーダンスの劣化を改善して良好な高周波特性を得ることができる。

また、上述した実施形態によれば、外導体端子１０が、一枚の板金を折り曲げ加工して筒状に形成されたものであるので、板金を用いて低コストを維持しつつ特性インピーダンスの劣化を改善して良好な高周波特性を得ることができる。

なお、上述した実施形態によれば、外導体端子１０を一枚の板金を折り曲げ加工して筒状に形成していたが、本発明はこれに限ったものではない。外導体端子１０の製造方法としては他の方法であってもよい。

また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ａ 雌コネクタ付ケーブル
１ｂ 雄コネクタ付ケーブル
２ 同軸ケーブル
３ａ 同軸コネクタ
３ｂ 同軸コネクタ
４ 芯線（同軸ケーブルの内導体）
８ａ 内導体端子（コネクタ内導体）
８ｂ 内導体端子（コネクタ内導体）
９ａ 挿入孔
９ｂ 挿入孔
９ 誘電体（コネクタ誘電体）
１０ 外導体端子
１５ レーザ照射孔
１６ レーザ照射孔

Claims (4)

1. コネクタ内導体と、前記コネクタ内導体が挿入される挿入孔が設けられた円柱状のコネクタ誘電体と、前記コネクタ誘電体を覆う筒状のコネクタ外導体と、を備えた同軸コネクタにおいて、
   前記コネクタ誘電体及び前記コネクタ外導体には、前記コネクタ外導体の外部と前記コネクタ誘電体の前記挿入孔とを連通して、前記コネクタ外導体の外部から前記コネクタ誘電体の前記挿入孔内にレーザを照射するためのレーザ照射孔がそれぞれ設けられ、
   前記コネクタ内導体の端部が、前記レーザ照射孔を通過する前記レーザの前記挿入孔における照射位置に配置されている
   ことを特徴とする同軸コネクタ。
2. 前記コネクタ外導体が、一枚の板金を折り曲げ加工して筒状に形成されたものである
   ことを特徴とする請求項１に記載の同軸コネクタ。
3. コネクタ内導体、前記コネクタ内導体が挿入される挿入孔が設けられた円柱状のコネクタ誘電体、及び、前記コネクタ誘電体を覆う筒状のコネクタ外導体、を有する同軸コネクタと、端末に前記同軸コネクタが接続された同軸ケーブルと、を備えたコネクタ付ケーブルにおいて、
   前記コネクタ誘電体及び前記コネクタ外導体には、前記コネクタ外導体の外部と前記コネクタ誘電体の前記挿入孔とを連通して、前記コネクタ外導体の外部から前記コネクタ誘電体の前記挿入孔内にレーザを照射するためのレーザ照射孔がそれぞれ設けられ、
   前記コネクタ内導体と前記同軸ケーブルの内導体との接続箇所が、前記レーザ照射孔を通過する前記レーザの前記挿入孔における照射位置に配置され、前記レーザにより溶着されている
   ことを特徴とするコネクタ付ケーブル。
4. 同軸ケーブルの端末に、コネクタ内導体と、前記コネクタ内導体が挿入される挿入孔が設けられた円柱状のコネクタ誘電体と、前記コネクタ誘電体を覆う筒状の外導体と、を備えた同軸コネクタを取り付ける取付方法であって、
   前記同軸ケーブルの内導体の端部を前記コネクタ誘電体の前記挿入孔に挿入して、前記同軸ケーブルの内導体と前記コネクタ内導体とを当接して接続する工程と、
   前記コネクタ誘電体及び前記コネクタ外導体に設けられた前記コネクタ外導体の外部と前記コネクタ誘電体の前記挿入孔とを連通するレーザ照射孔からレーザを照射して前記同軸ケーブルの内導体と前記コネクタ内導体との接続箇所をレーザ溶着する工程と、
   を順次行うことを特徴とする取付方法。

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