JP5738719B2 - コネクタ構造及びコネクタ付き電線 - Google Patents

Description

本発明は、コネクタ構造及びコネクタ付き電線に係り、特に、複数の電線が撚り合わされたツイスト線同士を電気的に接続するコネクタ構造及び当該コネクタ構造に用いられるコネクタ付き電線に関するものである。

車載機器に電気的信号を与える電線としては、一対の被覆電線を撚り合わせたツイスト線が広く使用されている。このようなツイスト線同士を電気的に接続するコネクタとしては、図８に示すものが知られている（例えば、特許文献１）。同図に示すように、コネクタ１０は、ツイスト線２０端末の芯線に接続された複数の端子金具１１と、これら端子金具１１を収容するハウジング１２と、から構成されている。

上述した従来のコネクタ１０では、ツイスト線２０の芯線に端子金具１１を接続し、これら端子金具１１を、ハウジング１２内に互いに平行に並べて収容している。このため、この端子金具１１に接続されるツイスト線２０の端末も撚り戻して互いに平行に並べる必要がある。このツイスト線２０の撚り戻しに起因してコネクタ１０とツイスト線２０との接続部でインピーダンスの不整合が生じ伝送損失が増加してしまう、という問題があった。

また、端子金具１１は、ツイスト線２０の芯線を接続する電線接続部や、相手コネクタの端子金具と接続する端子接続部、ハウジング１２に係止させる係止部などを設ける必要があるため、ツイスト線２０の芯線よりも大きく設ける必要がある。このため、端子金具１１とツイスト線２０との接続部で導体（＝ツイスト線２０の芯線、コネクタ１０の端子金具１１）の直径が変化してしまい、これによってもインピーダンスの不整合が生じ伝送損失が増加してしまう、という問題が生じていた。

さらに、ツイスト線２０において導体である芯線は誘電体である被覆部で覆われているのに対して、コネクタ１０において導体である端子金具１１（＝導体）は誘電体であるハウジング１２で覆われている。ツイスト線２０の被覆部は柔軟性が求められ、ハウジング１２は硬い必要があるため、これらを同一の材質で設けることはできない。このため、コネクタ１０とツイスト線２０との接続ぶでは、誘電体（ツイスト線２０の被覆部、コネクタ１０のハウジング１２）の材質も変わってしまい、これによってもインピーダンスの不整合が生じ伝送損失が増加してしまう、という問題が生じていた。

上述したツイスト線２０の撚り戻しに起因する伝送損失の増加を防止するために、例えば、図９に示すように、コネクタ１０の端子金具１１をスパイラル構造に設けることも考えられているが、コネクタ１０とツイスト線２０との接続部で、導体の直径や誘電体の材質が変わってしまうことに起因して伝送損失が増加してしまう、という問題点は解決できていなかった。しかも、コネクタ１０同士をねじりながら接続する必要があり、接続作業が煩雑である、という問題もあった。

特開２００４−１０３３９６号公報

そこで、本発明は、ツイスト線同士の接続部での撚り戻し、導体直径、誘電体材質の変化を抑制して伝送損失の増加を防いだコネクタ構造及び当該コネクタ構造に用いられるコネクタ付き電線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、複数の電線が撚り合わされたツイスト線同士に接続するコネクタ構造において、前記ツイスト線の端面を露出するように、前記ツイスト線を構成する複数の電線の端末が撚り合わされた状態のまま前記ツイスト線の端末を収容するハウジングと、絶縁シート及び該絶縁シートの厚さ方向に貫通した複数の針状導体から構成されたインターコネクタと、を備え、前記インターコネクタが、互いに接続される一対のツイスト線の何れか一方の端面に設けられることにより、前記一対のツイスト線のハウジング同士を係止させると前記一対のツイスト線の端面間に挟まれることを特徴とするコネクタ構造に存する。

請求項２記載の発明は、前記一対のツイスト線の何れか一方に設けられたハウジングには、前記ツイスト線の他方に設けたハウジングが嵌合される筒部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ構造に存する。

請求項３記載の発明は、コネクタ付き電線において、複数の電線が撚り合わされたツイスト線の端面を露出するように、前記ツイスト線を構成する複数の電線の端末が撚り合わされた状態のまま前記ツイスト線の端末を収容するハウジングと、絶縁シート及び該絶縁シートの厚さ方向に貫通した複数の針状導体から構成されたインターコネクタと、を備え、前記インターコネクタが、前記ハウジングから露出したツイスト線の端面に設けられていることを特徴とするコネクタ付き電線に存する。

以上説明したように請求項１記載の発明によれば、一対のツイスト線の端面間にインターコネクタを挟むことにより、インターコネクタの針状導体を介してツイスト線の芯線同士が電気的に接続される。これにより、一対のツイスト線の端末を撚り戻す必要がなく、一対のツイスト線を接続部のない一本のツイスト線とほぼ同じ状態になるように接続することができる。このため、ツイスト線同士の接続部での撚り戻し、導体直径、誘電体材質の変化を抑制して伝送損失の増加を防ぐことができる。しかも、複数の針状導体を介してツイスト線の芯線同士が接続されるため、針状導体とツイスト線芯線との接触抵抗を小さくすることができ、針状導体とツイスト線芯線との接続部での反射がほとんど生じることがない。

請求項２記載の発明によれば、一対のツイスト線の何れか一方に設けられたハウジングには、ツイスト線の他方に設けたハウジングが嵌合される筒部が形成されているので、ツイスト線の一方に設けたハウジングに形成された筒部内にツイスト線の他方に設けたハウジングを嵌合させるだけで簡単にツイスト線同士を接続することができる。

請求項３記載の発明によれば、ツイスト線の端部にハウジングが設けられ、そのハウジングから露出したツイスト線の端部にインターコネクタが設けられているので、上記ハウジングを他のツイスト線に設けたハウジングに係止すると他のツイスト線の端面との間にインターコネクタが挟まれる。一対のツイスト線の端面間にインターコネクタを挟むことにより、インターコネクタの針状導体を介してツイスト線の芯線同士が電気的に接続される。これにより、ツイスト線同士の接続部での撚り戻し、導体直径、誘電体材質の変化を抑制して伝送損失の増加を防ぐことができる。しかも、複数の針状導体を介してツイスト線の芯線同士が接続されるため、針状導体とツイスト線芯線との接触抵抗を小さくすることができ、針状導体とツイスト線芯線との接続部での反射がほとんど生じることがない。

本発明のコネクタ構造の一実施形態を示す斜視図である。 図１に示す雌型ハウジングの部分拡大斜視図である。 図１に示す雄型ハウジングの部分拡大斜視図である。 図２に示す雌型ハウジングのＩ−Ｉ線断面図である。 図３に示す雄型ハウジングのＩＩ−ＩＩ線断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は図４に示すインターコネクタの断面図及び上面図である。 図２及び図３に示す雌型ハウジング及び雄型ハウジングが互いに係止したときの断面図である。 従来のコネクタ構造の一例を示す斜視図である。 従来のコネクタ構造の一例を示す斜視図である。

以下、本発明のコネクタ構造について図１〜図７を参照して説明する。図１は、本発明のコネクタ構造の一実施形態を示す斜視図である。図２は、図１に示す雌型ハウジングの部分拡大斜視図である。図３は、図１に示す雄型ハウジングの部分拡大斜視図である。図４は、図２に示す雌型ハウジングのＩ−Ｉ線断面図である。図５は、図２に示す雄型ハウジングのＩＩ−ＩＩ線断面図である。図６（Ａ）及び（Ｂ）は、図４に示すインターコネクタの断面図及び上面図である。図７は、図２及び図３に示す雌型ハウジング及び雄型ハウジングが互いに係止したときの断面図である。なお、図４、図５及び図７においては、ツイスト線の断面図を省略している。

図１に示すように、コネクタ構造１は、一対のツイスト線２１、２２と、ツイスト線２１の端末を収容するハウジングとしての雌型ハウジング３１と、ツイスト線２２の端末を収容するハウジングとしての雄型ハウジング３２と、これら一対のツイスト線２１、２２の端面間に挟まれるインターコネクタ４（図２、図４及び図７参照）と、を備えている。

上記ツイスト線２１、２２は各々、互いに撚られた一対の電線としての被覆電線２３から構成されている。被覆電線２３は各々、図３に示すように、導電性の芯線２４と、この芯線２４を被覆した絶縁性の被覆部２５と、を有している。芯線２４は、導電性の金属で構成された複数の素線が螺旋状に撚られて構成されている。被覆部２５は、ポリ塩化ビニルなどの合成樹脂で構成されている。

上記雌型、雄型ハウジング３１、３２は、ツイスト線２１、２２の端末回りにインサート成形されている。即ち、雌型、雄型ハウジング３１、３２の成形型にツイスト線２１、２２の端末を挿入した状態で加熱溶融させた合成樹脂をその成形型内に射出注入し、その合成樹脂を冷却、固化することによって、ツイスト線２１、２２の端末回りに雌型、雄型ハウジング３１、３２を成形している。

このとき、ツイスト線２１、２２の端末は、寄り戻さないで、撚り合わされた状態のまま成形型に挿入される。これにより、ツイスト線２１、２２の端末は撚り合わされた状態のまま雌型、雄型ハウジング３１、３２に収容される。

上記雌型ハウジング３１は、図２及び図４に示すように、ツイスト線２１の端末を覆う本体部３１ａと、後述する雄型ハウジング３２を嵌合する筒部３１ｂと、から構成されている。本体部３１ａは、略円柱状に形成されていて、その長手方向Ｙ１端末側の端面からツイスト線２１の端面が露出されるように形成されている。即ち、本体部３１ａの端面とツイスト線２１との端面が同一平面上に形成されている。筒部３１ｂは、本体部３１ａの長手方向Ｙ１端末側に設けられていて、後述するインターコネクタ４が設けられていない状態ではその開口からツイスト線２１の端面が見える。

上記雄型ハウジング３２は、図３に示すように、略円柱状に形成されていて、その長手方向Ｙ１端末側の端面からツイスト線２２の端面が露出されるように形成されている。即ち、雄型ハウジング３２の端面とツイスト線２１の端面とが同一平面上に形成されている。また、雄型ハウジング３２は、雌型ハウジング３１の筒部３１ｂ内に挿入され、筒部３１ｂに嵌合するように設けられている。

上述した雌型、雄型ハウジング３１、３２には、雌型ハウジング３１の筒部３１ｂ内に雄型ハウジング３２を挿入して嵌合させたときに互いに係止する図示しない係止部がそれぞれ設けられている。この係止部としては、コネクタのハウジング同士の係止に用いられる一般的なものでよく、例えば、雌型ハウジング３１の筒部３１ｂにツイスト線２１、２２の径方向Ｙ２に撓む筒部３１ｂ内側に向かって突出する係止アームと、雄型ハウジング３２の外側面に設けた係止アームの先端が挿入されて嵌合する係止穴と、から構成することなど考えられる。

上記インターコネクタ４は、図６に示すように、シリコーンなどから構成された弾力性がある絶縁シート４１と、この絶縁シート４１の厚さ方向Ｙ２に貫通した複数の針状導体４２と、から構成されている。上述した複数の針状導体４２は、絶縁シート４１内に互いに離間した状態でマトリクス状に並べて配置されている。このインターコネクタ４は、ツイスト線２１、２２の何れか一方の端面に貼り付けられている。本実施形態では、図４に示すように、雌型ハウジング３１から露出したツイスト線２１の端面に貼り付けられている。

上述したコネクタ構造１によれば、図７に示すように、雌型ハウジング３１の筒部３１ｂ内に雄型ハウジング３２を挿入して、雌型、雄型ハウジング３１、３２を互いに係止させると、一対のツイスト線２１、２２の端面間にインターコネクタ４が挟まれる。

このように、一対のツイスト線２１、２２の端面間にインターコネクタ４を挟むことにより、インターコネクタ４の針状導体４２を介してツイスト線２１、２２の芯線２４同士が電気的に接続される。これにより、図７に示すように、ツイスト線２１、２２の端末を撚り戻す必要がなく、ツイスト線２１、２２を接続部のない一本のツイスト線とほぼ同じ状態になるように接続することができる。

このため、ツイスト線２１、２２同士の接続部での撚り戻し、導体直径、誘電体材質の変化を抑制して伝送損失の増加を防ぐことができる。例えば、ツイスト線２１、２２の芯線間に平板状の導体を介して接続した場合、ツイスト線２１、２２の芯線２４と平板状の導体との接触抵抗が大きくなり、ツイスト線２１、２２の芯線２４と平板状の導体との接続部でインピーダンスが不整合となり、反射してしまう。

これに対して、複数の針状導体４２を介してツイスト線２１、２２の芯線２４同士が接続されるため、平板状の導体を介す場合に比べて、針状導体４２とツイスト線２１、２２芯線２４との接触圧力を高くして、接触抵抗を小さくすることができ、針状導体４２とツイスト線２１、２２の芯線２４との接続部での反射がほとんど生じることがない。

また、上述したコネクタ構造１によれば、ツイスト線２１に設けられた雌型ハウジング３１には、ツイスト線２２に設けた雄型ハウジング３２が嵌合される筒部３１ｂが形成されているので、雌型ハウジング３１に形成された筒部３１ｂ内に雄型ハウジング３２を嵌合させるだけで簡単にツイスト線２１、２２同士を接続することができる。

なお、上述した実施形態によれば、インターコネクタ４は、雌型ハウジング３１から露出されたツイスト線２１の端面に貼り付けられていたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、雌型ハウジング３１から露出されたツイスト線２２の端面に貼り付けられていてもよい。

また、上述した実施形態によれば、雌型、雄型ハウジング３１、３２には各々、一本のツイスト線２１、２２の端末しか収容されていないが、従来と同様に二本以上のツイスト線の端末を収容するようにしてもよい。

また、上述した実施形態によれば、雌型ハウジング３１には、雄型ハウジング３２を嵌合する筒部３１ｂを設けていたが、本発明はこれに限ったものではない。ハウジング３１、３２としては、ツイスト線２１、２２を収容して、互いに係止できる構造のものであればよく、その形状は本実施形態に限られるものではない。

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。

１ コネクタ構造
４ インターコネクタ
２１ ツイスト線
２２ ツイスト線
２３ 被覆電線（電線）
３１ 雌型ハウジング（ハウジング）
３２ 雄型ハウジング（ハウジング）

Claims (3)

1. 複数の電線が撚り合わされたツイスト線同士に接続するコネクタ構造において、
   前記ツイスト線の端面を露出するように、前記ツイスト線を構成する複数の電線の端末が撚り合わされた状態のまま前記ツイスト線の端末を収容するハウジングと、
   絶縁シート及び該絶縁シートの厚さ方向に貫通した複数の針状導体から構成されたインターコネクタと、を備え、
   前記インターコネクタが、互いに接続される一対のツイスト線の何れか一方の端面に設けられることにより、前記一対のツイスト線のハウジング同士を係止させると前記一対のツイスト線の端面間に挟まれる
   ことを特徴とするコネクタ構造。
2. 前記一対のツイスト線の何れか一方に設けられたハウジングには、前記ツイスト線の他方に設けたハウジングが嵌合される筒部が形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のコネクタ構造。
3. コネクタ付き電線において、
   複数の電線が撚り合わされたツイスト線の端面を露出するように、前記ツイスト線を構成する複数の電線の端末が撚り合わされた状態のまま前記ツイスト線の端末を収容するハウジングと、
   絶縁シート及び該絶縁シートの厚さ方向に貫通した複数の針状導体から構成されたインターコネクタと、を備え、
   前記インターコネクタが、前記ハウジングから露出したツイスト線の端面に設けられている
   ことを特徴とするコネクタ付き電線。

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