JP6708025B2 - シールドコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、シールドコネクタに関する。

従来のシールドコネクタとして、特許文献１に記載のものが知られている。このものは、ＧＰＳ用アンテナ回路などの高周波回路に用いられ、電気接続子と、電気接続子が収容されるキャビティを有するハウジングと、ハウジングに外装されるシールドカバーとを備えている。電気接続子は、内導体と、内導体を囲む誘電体と、誘電体を囲む外導体とからなる。シールドカバーは、外導体に接触可能な接触片を有し、回路基板のアース回路用導電路に接続される。

特開２００９−２７７５４４号公報

ところで、上記の場合、ハウジングの外面全体を覆うようにシールドカバーが装着されるため、その分、コネクタ全体の外形寸法が大きくなるという問題がある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、大型化を回避することが可能なシールドコネクタを提供することを目的とする。

本発明のシールドコネクタは、
内導体と、前記内導体を囲む誘電体と、前記誘電体を囲む外導体とを有するシールド端子と、
前記シールド端子が収容されるキャビティと、アース板が取り付けられるアース板取付部と、前記アース板取付部と前記キャビティとを隔てる隔壁とを有するコネクタハウジングと、
前記隔壁を跨いで配置され、前記キャビティ内に進入して前記外導体と接触する外導体接触片と、前記アース取付部内に進入して前記アース板と接触するアース板接触片と、前記アース板接触片と前記外導体接触片とを連結する連結片とを有するアース端子とを備えているところに特徴を有する。

上記構成によれば、内導体が外導体でシールドされ且つ外導体がアース端子を介してアース板に接地されるため、ノイズの影響が低減される。また、アース端子がキャビティ内に進入する外導体接触片とアース板取付部内に進入するアース板接触片と両接触片を連結する連結片とを有して隔壁を跨いで配置される形態になっているため、小型のアース端子でまかなうことができる。したがって、アース端子がコネクタハウジングに装着されても、シールドコネクタ全体を大型化させずに済む。

本発明の実施例１において、コネクタの断面図である。 図１の状態からアース板がハウジングに取り付けられたコネクタの断面図である。 ハウジングとシールド端子を前上方から見た分離斜視図である。 ハウジングとアース端子を後上方から見た分解斜視図である。 アース端子がハウジングに装着された状態を後上方から見た斜視図である。 アース端子がハウジングに装着された状態の断面図である。 アース端子がハウジングに装着された状態の背面図である。 シールド端子を組み立てる途中の状態の斜視図である。 アース端子を上方から見た斜視図である。 アース端子を下方から見た斜視図である。 アース端子の平面図である。 アース端子の背面図である。 図１０のＡ−Ａ線断面図である。

本発明の好ましい形態を以下に示す。
前記連結片が、前記隔壁を壁厚方向に弾性的に挟持するものであって、前記隔壁の壁面に沿って配置される沿面部を有し、前記アース板接触片及び前記外導体接触片が、前記沿面部の一端に連設され、前記隔壁から離れる方向へ撓み可能に延出する形態とされているとよい。アース板接触片及び外導体接触片はそれぞれアース板及び外導体に接触する際に撓み変形するが、アース板接触片及び外導体接触片のそれぞれの撓み支点部が近接していると、一方の撓み動作が他方に影響を与え、アース板及び外導体に対する接触信頼性が低下する懸念がある。その点、上記構成によれば、連結片の沿面部の一端がアース板接触片及び外導体接触片の撓み支点部となり、沿面部が隔壁の壁面に沿って配置されるため、アース板接触片及び外導体接触片のそれぞれの撓み支点部間に隔壁が介在することとなり、隔壁によって、アース板接触片及び外導体接触片のそれぞれの撓み動作が影響を及ぼし合うのを防止することができる。

＜実施例１＞
本発明の実施例１を図１〜図１３によって説明する。本実施例１は、自動車の高速通信用のシールドコネクタを例示するものであって、ハウジング１０と、ハウジング１０に装着されるシールド端子４０と、同じくハウジング１０に装着されるアース端子７０とを備えている。なお、以下の説明において、前後方向は、ハウジング１０に対するシールド端子４０及びアース端子７０の装着方向（図１及び図２の左側）を前方とし、上下方向は、図１及び図２を基準とする。

ハウジング１０は合成樹脂製であって、図５及び図６に示すように、略角筒状のハウジング本体１１と、ハウジング本体１１の前端から一回り大きくなって前方へ突出する略角筒状のフード１２とを有している。

図２に示すように、フード１２の上壁の前端部内面には、ロック部１３が突設されている。フード１２内には相手ハウジング９０が嵌合される。相手ハウジング９０は、ロック部１３に係止されることによってフード１２内に嵌合状態に保持される。ハウジング本体１１は、フード１２より前後方向に長く延出する形態とされ、内部に、キャビティ１４を有している。キャビティ１４には、後方からシールド端子４０が挿入される。

ハウジング本体１１の上壁の前部には、ランス形成部１５が膨出して設けられている。ランス形成部１５内は、横方向（前後左右）に扁平な空間とされ、フード１２内に臨むとともにキャビティ１４に連通している。ランス形成部１５には、ランス１６が設けられている。ランス１６は、ランス形成部１５の奥壁から前方へ片持ち状に延出する形態とされ、上下方向に撓み変形可能とされている。ランス１６の前端部（先端部）には、係止突起１７が下向き（キャビティ１４側）に突出して設けられている。ここで、シールド端子４０は、ランス１６により弾性的に係止され、キャビティ１４内に抜け止め状態に保持される。

ハウジング本体１１の下端部には、アース板取付部１８が設けられている。アース板取付部１８は、内部にアース板挿入空間１９を有している。アース板挿入空間１９は、横方向に扁平な空間であって、キャビティ１４と並んで前後方向に延出し、図７に示すように、ハウジング１０の後面にスリット状に開口している。アース板挿入空間１９の横幅（左右方向の長さ）は、キャビティ１４の横幅よりも大きくされている。このため、アース板取付部１８はハウジング本体１１の下端部において左右両側に拡張された形態になっている。

アース板挿入空間１９とキャビティ１４との間は、隔壁２１で区画されている。隔壁２１は、前後方向においてフード１２の下壁に連続し、且つアース板取付部１８における拡張された上壁部分を構成している。図７に示すように、アース板取付部１８の後面におけるアース板挿入空間１９の開口縁部には、後方へ向けて拡開する誘い込み面２２が設けられている。アース板１００は、誘い込み面２２で案内されつつアース板挿入空間１９に挿入されるようになっている。

図７に示すように、アース板取付部１８の下壁には、左右中央部の後端に開口する溝部２３が設けられ、溝部２３内に、弾性ロック部２４が突出して設けられている。弾性ロック部２４は、溝部２３を区画する下壁の左右両端部に連結される部分を支点として撓み変形可能とされている。弾性ロック部２４の後端部（先端部）には、ロック突起２５が上向き（アース板挿入空間１９側）に突出して設けられている。

アース板１００は、車両ボディに連なるブラケットであって、図２に示すように、板面を横方向に沿わせつつアース板挿入空間１９に後方から挿入される。アース板１００には、ロック孔１０１が設けられている。アース板１００は、アース板挿入空間１９に正規挿入された状態で、弾性ロック部２４により弾性的に係止され、ロック孔１０１に弾性ロック部２４のロック突起２５が進入することでアース板挿入空間１９に抜け止め保持される。

図４及び図７に示すように、隔壁２１には、アース端子取付部２６が設けられている。アース端子取付部２６は、ハウジング１０の左右中心から片側（図７の左側）へ偏心して配置され、隔壁２１の上面（キャビティ１４側を向く面）、後端面及び下面（アース板挿入空間１９側を向く面）に跨って凹設されたアース端子嵌合部２７を有している。アース端子嵌合部２７の上側部分は、隔壁２１の上面（キャビティ１４の下面）に凹設され、アース端子嵌合部２７の後端部分は、隔壁２１の後端（誘い込み面２２を含む）に凹設され、アース端子嵌合部２７の下側部分は、隔壁２１の下面（アース板挿入空間１９の上面）に凹設されている。このため、アース端子取付部２６は、隔壁２１の周囲の部分よりも薄肉に構成される。

また、図７に示すように、アース端子取付部２６は、アース端子嵌合部２７の左右両側に一対のスリット溝２８を有している。スリット溝２８は、隔壁２１の後端面から前方に切り込み状態で延出する横方向に扁平な溝として構成される。スリット溝２８内の上面には、凸球面状の保持突起２９が設けられている。アース端子７０は、アース端子取付部２６に外嵌され、スリット溝２８内に後述する張出片７４を圧入させることで、アース端子取付部２６に抜け止め状態に保持される。この場合に、保持突起２９が張出片７４を上方から押圧することによって、アース端子７０に対する保持力が高められる。

図１及び図８に示すように、シールド端子４０は、内導体４１と、内導体４１の外周を取り囲む誘電体４２と、誘電体４２の外周を取り囲む外導体４３とから構成される。内導体４１は、高速通信用ケーブルとしてのシールド電線３０に接続される。

図１に示すように、シールド電線３０は、複数本（ここでは２本（図８を参照））の信号線３１と、各信号線３１を一括して覆う金属製の編組線３２（シールド層）と、編組線３２を覆う絶縁樹脂製の外部被覆３３とを有している。シールド電線３０の端末部では、編組線３２及び外部被覆３３が剥ぎ取られて各信号線３１が露出されている。外部被覆３３は編組線３２より長く剥ぎ取られ、編組線３２も露出されている。また、各信号線３１は、銅線またはアルミ線からなる芯線３４を有する被覆電線であって、被覆３５が剥ぎ取られて芯線３４が露出されている。

内導体４１は、いわゆる雄型端子金具であって、導電性の金属板を曲げ加工等して一体に成形されている。内導体４１は、１本のシールド電線３０に対し、各信号線３１と対応する個数（ここでは２個（図８を参照））だけ設けられている。

具体的には内導体４１は、前方に突出するピン状のタブ部４４と、タブ部４４の後方に位置して信号線３１の芯線３４に電気的に圧着接続されるとともに信号線３１の被覆３５に機械的に圧着接続されるバレル部４５と、バレル部４５とタブ部４４との間に位置する被係止部４６とを有している。タブ部４４は、ハウジング１０が相手ハウジング９０に嵌合されたときに、相手ハウジング９０に装着された図示しない相手端子に電気的に接続される。被係止部４６は、誘電体４２（後述する上側誘電体４８）に対して前後方向に移動規制された状態で係止される突起４７を有している。

誘電体４２は合成樹脂製であって、上下方向に分割可能な上側誘電体４８と下側誘電体４９とから構成される。図８に示すように、上側誘電体４８は、平面視略矩形の板状をなし、下面に内導体４１の突起４７を受ける凹み部分を有し、上面に外導体４３の後述する突状部５７を受ける凹み部分を有している（図１を参照）。各内導体４１は、上側誘電体４８の下面に突起４７を係止させつつ左右に仕切られた状態で並置され、上側誘電体４８の前端よりも前方にタブ部４４を露出させている。

図８に示すように、下側誘電体４９は、同じく平面視略矩形の板状をなし、前端が上側誘電体４８の前端よりも前方に位置し、内導体４１のタブ部４４を覆う部分を有している。下側誘電体４９の左右両端部には、上側誘電体４８に係止されるロック爪５１が設けられている。

外導体４３は金属製のシェルであって、導電性の金属板を曲げ加工等して成形されている。図３に示すように、外導体４３は、上下方向に分割可能な上側外導体５２と下側外導体５３とから構成される。図８に示すように、下側外導体５３は、前端部に角筒状の筒部５４を有し、筒部５４の後方上面に開口部５５を有している。下側外導体５３の下壁部分の後部下面は、アース端子嵌合部２７に臨み、アース端子７０と接触可能な平坦な面になっている（図２を参照）。

上側外導体５２は、下側外導体５３の開口部５５を閉塞する天板部分を有し、天板部分の左右両端から垂下して下側外導体５３に係止される側板部分を有している（図３を参照）。上側外導体５２の側板部分が下側外導体５３に係止されることにより、外導体４３が全体として角筒状を呈するようになっている。図１に示すように、上側外導体５２の天板部分の前端部には、係止受部５６が上方へ曲げ起こして設けられている。係止受部５６の後端がランス１６の係止突起１７により弾性的に係止されることにより、シールド端子４０がキャビティ１４内に抜け止めされる。また、上側外導体５２の下面には、突状部５７が固設されている。突状部５７が上側誘電体４８の凹み部分に進入することにより、誘電体４２が外導体４３に保持される。

シールド端子４０の組み立てに際し、まず、内導体４１がシールド電線３０の端末部に接続される。次いで、内導体４１が上側誘電体４８に係止され、さらに下側誘電体４９が上側誘電体４８に被さるようにして係止される。続いて、図８に示すように、誘電体４２が前下がりの傾斜姿勢をとりつつ開口部５５を通して下側外導体５３の筒部５４内に後方から差し込まれる。誘電体４２の差し込み過程（挿入過程）では、下側誘電体４９が下側外導体５３の下壁部分の上面を摺動し、誘電体４２の筒部５４内への挿入動作が案内されるとともに、内導体４１のタブ部４４が下側外導体５３と干渉して破損等されるのが防止される。その後、上側外導体５２が開口部５５を閉塞するようにして下側外導体５３に係止される。さらに、上側外導体５２及び下側外導体５３のそれぞれの後端部に設けられた圧着片５８がシールド電線３０の編組線３２に圧着され、外導体４３が編組線３２に電気的に接続された状態となる（図３を参照）。

アース端子７０は導電性の金属板を曲げ加工等して一体に成形されている。図９に示すように、アース端子７０は、全体として板片状をなし、上側に位置する外導体接触片７１と、下側に位置するアース板接触片７２と、アース板接触片７２と外導体接触片７１とを連結する連結片７３と、連結片７３の左右両側に張り出す一対の張出片７４とから構成される。

連結片７３は、アース端子７０の後端部に配置され、略Ｕ字形で前方に開口する形態とされている。図６及び図１３に示すように、連結片７３は、アース端子嵌合部２７の後端部分（隔壁２１の後端でもある）に対向する曲面状の回曲部７５と、回曲部７５の上端から前方へほぼ水平に配置され、アース端子嵌合部２７の上面部分（隔壁２１の上面（キャビティ１４の下面）でもある）に前後方向に沿って当接可能に配置される上側沿面部７６と、回曲部７５の下端から前方へほぼ水平に配置され、アース端子嵌合部２７の下面部分（隔壁２１の下面（アース板挿入空間１９の上面）でもある）に前後方向に沿って当接可能に配置される下側沿面部７７とからなる。ここで、上側沿面部７６の前端は、外導体接触片７１の撓み動作の略支点部を構成している。下側沿面部７７の前端は、上側沿面部７６の前端よりも後方に位置し、アース板接触片７２の撓み動作の略支点部を構成している。

図１１に示すように、一対の張出片７４は、下側沿面部７７の左右両端に連結される部分から前後両側に拡張された翼状の形態とされ、下側沿面部７７と段差無く同一面状に連続して配置されている。張出片７４の外端縁（張り出し方向の先端縁）には、複数の食い込み突部７８が前後に並んで設けられている。張出片７４の前後中央部に位置する食い込み突部７８には、斜め上後方に切り起こされた形態の抜止突起７９が設けられている。張出片７４がアース端子取付部２６のスリット溝２８に後方から差し込まれ、食い込み突部７８がスリット溝２８の縁部に圧入状態で食い込み、且つ抜止突起７９がスリット溝２８の溝面に抜け止め状態で係止されることにより、アース端子７０が隔壁２１のアース端子取付部２６に強固に保持される（図７を参照）。

図１３に示すように、外導体接触片７１は、帯片状をなし、上側沿面部７６の前端から前方へ向けて上り勾配で傾斜したあと前端部が前下がりに傾斜する形態とされている。外導体接触片７１の頂上部分には、エンボス状の接点部８１が上方に膨出して設けられている。図２に示すように、接点部８１は、下側外導体５３の下壁部分の後部下面に接触可能とされている。なお、図１２に示すように、外導体接触片７１の幅方向中心は、アース端子７０全体の幅方向中心から片側へ偏心している。

図１３に示すように、アース板接触片７２は、帯片状をなし、下側沿面部７７の前端から下方へ少し突出したあと前方へほぼ水平に延出し、さらに下向きに凹曲状に湾曲したあと、前端部がほぼ水平に配置される形態とされている。図２に示すように、アース板接触片７２の湾曲部分の下端は、アース板１００の上面に接触可能とされている。

アース板接触片７２の後端（下側沿面部７７の前端）は、前後方向に関して張出片７４と重なる位置で且つ外導体接触片７１の後端（上側沿面部７６の前端）よりも後方に位置している。図１２に示すように、アース板接触片７２の幅方向中心は、アース端子７０全体の幅方向中心とほぼ同一位置に設定されている。このため、アース板接触片７２と外導体接触片７１は、幅方向において互いに位置ずれしている。

次に、本実施例１のシールドコネクタを組み立てる作業手順と作用効果について説明する。
まず、図４〜図７に示すように、アース端子７０が隔壁２１のアース端子取付部２６に後方から装着される。このとき、アース端子７０は、隔壁２１の後端部を跨いでアース端子嵌合部２７の上面部分、後端部分及び下面部分を覆うように配置される。アース端子７０がアース端子取付部２６に正規に取り付けられると、上側沿面部７６がアース端子嵌合部２７の上面部分に沿って配置されるとともに、下側沿面部７７がアース端子嵌合部２７の下面部分に沿って配置され、且つ張出片７４が食い込み突部７８を介してスリット溝２８内に圧入状態で係止される。また、外導体接触片７１の接点部８１がキャビティ１４に下方から進入して配置されるとともに、アース板接触片７２の湾曲部分の下端がアース板挿入空間１９に上方から進入して配置される。

続いて、図１に示すように、シールド電線３０の端末部に接続されたシールド端子４０がハウジング本体１１のキャビティ１４に後方から挿入される。シールド端子４０の挿入過程では、下側外導体５３の下壁が接点部８１と干渉して外導体接触片７１を下向き（アース端子嵌合部２７の凹み内）に撓み変形させる。

シールド端子４０がキャビティ１４に正規挿入されると、係止受部５６がランス１６によって弾性的に係止されるとともに、外導体接触片７１がその撓み状態を維持しつつ、接点部８１が下側外導体５３の下壁の後部下面に接触する。このとき、外導体接触片７１の前端部は、下向きに傾斜してアース端子嵌合部２７の上面部分に近接して配置される。

次いで、アース板１００がアース板取付部１８のアース板挿入空間１９に後方から挿入される。アース板１００はその挿入過程でロック突起２５と干渉し、弾性ロック部２４を下向きに撓み変形させる。図２に示すように、アース板１００がアース板挿入空間１９に正規挿入されると、弾性ロック部２４が弾性的に復帰し、ロック突起２５がアース板１００のロック孔１０１に下方から嵌り込み、アース板１００がアース板取付部１８に係止される。また、アース板接触片７２がアース板挿入空間１９に挿入されるアース板１００により押圧されて上向き（アース端子嵌合部２７の凹み内）に撓み変形させられ、アース板接触片７２の湾曲部分の下端がアース板１００の上面に接触する。これにより、外導体４３がアース端子７０を介してアース板１００に電気的に接続され、アース板１００で車両ボディにアースされる。

ところで、外導体接触片７１が外導体４３に押圧され上側沿面部７６の前端を略支点として撓み変形させられる状態では、連結片７３がアース端子嵌合部２７（隔壁２１）を上下方向に挟持して上側沿面部７６がアース端子嵌合部２７の上面部分に前後方向の所定範囲にわたって当接可能に配置されることにより、外導体接触片７１の撓み動作の影響がアース板接触片７２側に伝わるのが抑制される。同様に、アース板接触片７２がアース板１００に押圧され下側沿面部７７の前端を略支点として撓み変形させられる状態では、連結片７３がアース端子嵌合部２７を上下方向に挟持して下側沿面部７７がアース端子嵌合部２７の下面部分に前後方向の所定範囲にわたって当接可能に配置されることにより、アース板接触片７２の撓み動作の影響が外導体接触片７１側に伝わるのが抑制される。したがって、外導体接触片７１が外導体４３に接触する際の接触信頼性及びアース板接触片７２がアース板１００に接触する際の接触信信頼性が確保される。

以上説明したように、本実施例１によれば、内導体４１が外導体４３でシールドされ且つ外導体４３がアース端子７０を介してアース板１００に接地されるため、ノイズの影響が低減される。また、アース端子７０がキャビティ１４内に進入する外導体接触片７１と。アース板取付部１８内に進入するアース板接触片７２とこれらアース板接触片７２及び外導体接触片７１を連結する連結片７３とを有して隔壁２１を跨いで配置される形態になっているため、小型のアース端子７０でまかなうことができる。したがって、アース端子７０がハウジング１０に装着されても、シールドコネクタ全体を大型化させずに済む。その結果、アース板１００を備えて高速通信用に適した小型のシールドコネクタを提供することができる。また、アース端子７０を隔壁２１にワンタッチで容易に組み付けることができる。

＜他の実施例＞
本発明の他の実施例を簡単に説明する。
（１）上記実施例１において、アース端子は、外導体接触片、アース板接触片、連結片及び張出片を有して構成されていたが、本発明の場合、アース端子は、大型化を回避可能であれば、さらなる部分を含んでよい。
（２）上記実施例１において、アース端子は、張出片を有していたが、本発明の場合、アース端子から張出片を省略することも可能である。張出片を省略しても、アース端子が隔壁を壁厚方向に弾性的に保持可能であればよい。

（３）上記実施例１において、アース端子嵌合部が、隔壁の上面、後端及び下面にわたって凹設されていたが、本発明の場合、アース端子取付部からアース端子嵌合部を省略することも可能である。さらに、上記（２）に記載のように、アース端子から張出片を省略した場合には、隔壁からスリット溝を省略することができることから、隔壁に、アース端子取付部として、特別な加工を施さないようにすることも可能である。
（４）本発明のシールド端子の構造は任意であり、例えば、外導体は上下方向に分割不能な一体型であってもよく、また、誘電体も上下方向に分割不能な一体型であってもよい。

１０…ハウジング（コネクタハウジング）
１４…キャビティ
１８…アース板取付部
２１…隔壁
２６…アース端子取付部
３０…シールド電線
４０…シールド端子
４１…内導体
４２…誘電体
４３…外導体
７０…アース端子
７１…外導体接触片
７２…アース板接触片
７３…連結片
１００…アース板

Claims (2)

1. 内導体と、前記内導体を囲む誘電体と、前記誘電体を囲む外導体とを有するシールド端子と、
   前記シールド端子が収容されるキャビティと、アース板が取り付けられるアース板取付部と、前記アース板取付部と前記キャビティとを隔てる隔壁とを有するコネクタハウジングと、
   前記隔壁を跨いで配置され、前記キャビティ内にて前記外導体と接触する外導体接触片と、前記アース板取付部内にて前記アース板と接触するアース板接触片と、前記アース板接触片と前記外導体接触片とを連結する連結片とを有するアース端子とを備え、
   前記コネクタハウジングの前記隔壁には左右一対のスリット溝が形成され、前記アース端子が前記連結片の左右両側に張り出す一対の張出片を有し、一対の前記張出片が一対の前記スリット溝に配置されて前記隔壁に係止されるシールドコネクタ。
2. 前記連結片が、前記隔壁を壁厚方向に弾性的に挟持するものであって、前記隔壁の壁面に沿って配置される沿面部を有し、前記アース板接触片及び前記外導体接触片が、前記沿面部の一端に連設され、前記隔壁から離れる方向へ撓み可能に延出する形態とされている請求項１に記載のシールドコネクタ。

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