JP6735869B2 - 圧着された管状フェルールを含む導体組立体およびその製造方法 - Google Patents

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Description

関連出願の相互参照
[0001]本出願は、2018年3月26日に出願した米国特許出願第15/935,375号の優先権を主張するものである。
[0002]本発明は一般に、導体組立体に関し、詳細には、管状フェルールを含む導体組立体に関する。
[0003]次に、例として添付の図面を参照しながら、本発明を説明する。
[0004]1つの実施形態による、圧着された管状フェルールを含んでいる導体組立体の斜視図である。 [0005]1つの実施形態による、図1の導体組立体の断面図である。 [0006]1つの実施形態による、圧着された管状フェルールを含んでいる導体組立体の斜視図である。 [0007]1つの実施形態による、図1または3の導体組立体の管状フェルールを形成するために使用される固定式の制限ダイを有している圧着ツールの前端面図(front end view)である。 [0008]1つの実施形態による、図4の圧着ツールの圧着ダイおよび制限ダイの近接前端面図(close up front end view)である。 [0009]1つの実施形態による、制限ダイをより良く示すために圧着ダイのうちの1つが取り除かれた、図4の圧着ツールの側面斜視図である。 [0010]1つの実施形態による、図1または3の導体組立体の管状フェルールを形成するために使用される移動可能な制限ダイを有している圧着ツールの前端図である。 [0011]1つの実施形態による、図4または図7の圧着ツールを使用して図1または3の導体組立体を製造する方法の流れ図である。 [0012]図9Aは、1つの実施形態による、図4または7の圧着ツールを用いて形成する前の、図1および3の導体組立体の管状フェルールの斜視図および端面図である。[0013]図9Bは、1つの実施形態による、図4または7の圧着ツールを用いて形成した後の、図9Aの導体組立体の管状フェルールの斜視図および端面図である。
[0014]次に、実施形態について詳細に言及するが、それらの例は、添付の図面に示されている。以下の詳細な説明では、説明される種々の実施形態の十分な理解を提供するために、多数の具体的詳細が記述される。しかし、説明される種々の実施形態はそれらの具体的詳細を伴わずに実施され得ることが、当業者には明らかであろう。他の例では、周知の方法、手順、構成要素、回路、およびネットワークは、実施形態の態様を不必要に不明瞭にしないために、詳細には説明されていない。
[0015]本明細書では、細長い導体に圧着された(すなわち、かしめられた)継目なし管状フェルールを含んでいる導体組立体が提示される。管状フェルールは、フェルールを導体に取り付けるための圧着プロセスにおいて変形される。圧着の後、フェルールは、フェルールの周囲に均等に離間された一貫した半径を有する4つの圧痕(すなわち、凹み)と4つの突出部とを画定する。4つの突出部の高さを制限する、フェルールを変形させるために使用されるツールもまた、本明細書において提示される。
[0016]図1〜3は、以下組立体100と呼ばれる導体組立体100の非限定的な例を示す。図3に示されているように、組立体100は、この具体的な例では同軸電気ケーブル102である、細長い導体を含んでいる。同軸ケーブル102は、中心の内側導体104、内側導体104を取り囲んでいる内側絶縁体106、内側絶縁体106を取り囲んでいる外側導体108、および、外側導体108を取り囲んでいる外側絶縁体110を有している。図2に示されるように、同軸ケーブル102は、概ね円形の断面を有している。
[0017]組立体100はまた、内側導体104に接続された導電性の内側端子(図示せず)と、内側端子を取り囲んでおりかつ外側導体108に接続された導電性の外側端子112とを含んでいる。外側端子112は、内側絶縁体106と外側絶縁体110の中間に配置された管状内側フェルール114を画定する。図2に示された具体的な例によれば、内側フェルール114は、外側絶縁体110と外側導体108の中間に配置されている。内側端子と外側端子112との間に、端子絶縁体が配置されている。
[0018]組立体100は、内側フェルール114を覆う外側絶縁体110の一部分を取り囲んでいる、概ね円筒形の継目なし外側フェルール116をさらに含んでいる。外側フェルール116は、圧着ツール(すなわち、圧着用のツール、かしめツール、又はかしめ用のツール)300によって変形されて、外側フェルール116に沿って外側フェルール116の長手軸線Xに概ね平行な方向に延在する4つの圧痕(すなわち、凹み)118を画定している。4つの圧痕118のそれぞれは、同一の一貫した圧痕半径(indentation radius)122を有している。変形は、外側フェルール116に沿って外側フェルール116の長手軸線に概ね平行な方向に延在する4つの突出部120を作り出す。4つの圧痕118および4つの突出部120は、外側フェルール116の周囲に均等に離間されている。4つの圧痕118のうちの隣り合った圧痕118は、外側フェルール116の長手軸線のまわりでおおよそ90度離間されている。本明細書において、おおよそ90度の離間とは、80度から100度の範囲内の離間である。図2に最も良く示されているように、4つの突出部120のうちの1つは、隣り合った圧痕118の中間に配置されている。4つの突出部120のうちの隣り合った突出部120もまた、外側フェルール116の長手軸線のまわりでおおよそ90度離間されている。図9Aおよび9Bに示されているように、4つの圧痕118の圧痕半径122は、圧着ツール300による変形の前の外側フェルール116の本来のフェルール半径124未満である(換言すれば、変形の前の外側フェルール116の本来のフェルール半径124よりも小さい)。
[0019]4つの突出部120のそれぞれの高さ128は、4つの突出部120のそれぞれが高さ閾値130以下になるように、圧着プロセス500中に制御される。突出部高さ128の制御については、以下の圧着ツール300の説明においてより詳細に論じられる。
[0020]図1に示されているように、4つの圧痕118および4つの突出部120は、外側フェルール116の全長に沿って延在している。図3に示された組立体200の代替実施形態によれば、外側フェルール216の中央部分226だけが変形されて、4つの圧痕218および4つの突出部220を形成する。外側フェルール216の端部は、本来のフェルール半径224を維持している。
[0021]図4〜6は、図1および3に示された同軸ケーブル組立体100、200の外側フェルール116、216を圧着する(すなわち、かしめる)ために使用された圧着ツール300の非限定的な例を示している。圧着ツール300は、均等に離間された4つの圧痕118、218と均等に離間された4つの突出部120、220とを外側フェルール116の周囲に形成するように構成されている。図4に示されているように、圧着ツール300は、4つの圧着ダイ302を含んでいる。4つの圧着ダイ302の各圧着ダイ302は、形成される外側フェルール116の圧痕半径122に実質的に等しい圧痕半径312を有する凹状圧着面304を画定している。圧着ツール300はまた、4つの制限ダイ306を含んでいる。図5に最も良く示されているように、各制限ダイ306は、圧着ダイ302の圧痕半径312よりも大きい制限半径310を有する凹状の制限面308を画定している。制限ダイ306は、各突出部の高さ128を高さ閾値に制限するように構成されており、また、4つの圧着ダイ302のうちの隣り合った2つの圧着ダイ302の中間に配置されている。隣り合った圧着ダイ302は、圧着ツール300の長手軸線のまわりでおおよそ90度離間されている。4つの制限ダイ306のうちの隣り合った制限ダイ306もまた、圧着ツール300の長手軸線のまわりでおおよそ90度離間されている。
[0022]各制限面308は、フェルールの長手軸線から、制限半径310の距離だけ離間されている。この制限半径310は、本来のフェルール半径124に外側フェルール116の4つの突出部の高さ閾値を足したものに等しい。
[0023]図6に示されている圧着ツール300の実施形態によれば、4つの制限ダイ306は、単一のダイ組立体314に一体に形成されており、かつ、4つの圧着ダイ302が圧着ツール300の長手軸線に対して移動するときに各制限面308が制限半径310の距離に留まるように、固定されている。
[0024]図7に示されている圧着ツール400の代替実施形態によれば、圧着ツール400は、各圧着ダイ402と、隣り合った制限ダイ406との間に、4つのリンケージ410をさらに含んでいる。4つのリンケージ410は、圧着ツール400が同軸ケーブル組立体100の外側フェルール116を変形させるにつれて4つの圧着ダイ402が圧着ツール400の長手軸線に向かって移動するときに、各制限ダイ406を、したがって各制限面408を、制限半径310の距離まで移動させるように構成されている。
[0025]図8は、上記の同軸ケーブル組立体100を製造する方法500について説明している。方法500は、以下のステップを含む。
[0026]同軸電気ケーブルを用意するステップ510は、中心の内側導体104、内側導体104を取り囲んでいる内側絶縁体106、内側絶縁体106を取り囲んでいる外側導体108、および、内側絶縁体106を取り囲んでいる外側絶縁体110を備えている同軸電気ケーブル102を用意することを含む。
[0027]外側フェルールを用意するステップ512は、フェルール半径124を有している概ね円筒形の継目なし外側フェルール116を用意することを含む。
[0028]内側フェルールを有している端子を用意するステップ514は、内側フェルール114を有している端子112を用意することを含む任意選択のステップである。
[0029]圧着ツールを用意するステップ516は、フェルール半径124未満の一貫した圧痕半径312を画定するダイ面304をそれぞれが有する4つの圧着ダイ302を含んでいる圧着ツール300を用意することを含む。
[0030]同軸ケーブルの外側絶縁体と内側絶縁体の中間に内側フェルールを配置するステップ518は、圧着ツールを使用して外側フェルールを変形させるステップ522の前に、外側絶縁体110と内側絶縁体106の中間に内側フェルール114を配置することを含む、任意選択のステップである。
[0031]外側絶縁体の一部分に外側フェルールを被せるステップ520は、外側絶縁体110の一部分に外側フェルール116を被せることを含む。
[0032]圧着ツールを使用して外側フェルールを変形させるステップ522は、圧着ツール300、400を使用して外側フェルール116を変形させて、外側フェルール116の周囲に均等に離間された4つの圧痕118と4つの突出部120とを外側フェルール116に形成することを含む。外側フェルールは、外側フェルールの長手軸線が圧着ツールの長手軸線と実質的に一致するように、4つの圧着ダイの間に保持される。4つの圧着ダイは、4つの圧痕および4つの突出部を形成しているときに実質的に一貫した圧力および変形速度を提供するために、長手軸線に向かって同時に移動される。4つの圧痕118は、それぞれ、圧痕半径122を有していると特徴付けられる。
[0033]4つの圧着ダイ302は、圧着ツールの長手軸線のまわりでおおよそ90度離間されている。外側フェルールの変形の後、4つの圧痕118のうちの隣り合った圧痕118は、外側フェルール116の長手軸線のまわりでおおよそ90度離間される。4つの突出部120のうちの1つは、隣り合った圧痕118の中間に配置される。4つの突出部120のうちの隣り合った突出部120は、外側フェルール116の長手軸線のまわりでおおよそ90度離間される。
[0034]したがって、同軸電気ケーブル組立体が提供される。圧痕の一貫した半径、および突出部の限定された高さは、外側フェルールの領域における同軸ケーブルの内側導体と外側導体との間の静電容量の変動を減少させ、したがって、同軸ケーブル組立体に沿ったインピーダンスの変動を減少させ、それが、向上された挿入損失性能を提供する。外側フェルールはまた、4つの圧痕および4つの突出部を有して形成されるので、組立体への外側フェルールおよび(内側フェルールの保持による)外側端子の保持を改善する。外側フェルールはまた、4つの圧痕および4つの突出部を有して形成されるので、同軸ケーブル組立体が受け入れられる概ね円筒形のコネクタ穴を有している既存の設計のコネクタ体により容易に収容される。
[0035]したがって、外側フェルールに4つの圧痕と4つの突出部とを形成するように構成された圧着ツールも提供される。圧着ツールは、外側フェルールに4つの圧痕を形成するために、4つの圧着ダイを含んでいる。圧着ツールはまた、4つの突出部が最大高さ閾値を超えないように4つの突出部の成長を制限する、4つの制限ダイを含んでいる。圧着ツールは、外側フェルールと共に使用されたときに、上記に挙げられた便益の全てを提供する。
[0036]本明細書において提示された例は、同軸電気ケーブル組立体を対象とするが、他のタイプの遮蔽されたまたは遮蔽されていない電気ケーブルと共に使用するのに適している他の実施形態が想定され得る。導体が光ファイバケーブル、気圧式の管、または液圧式の管である、組立体のさらに他の実施形態が想定され得る。
[0037]本発明は、その好ましい実施形態に関して説明されてきたが、本発明は、そのように限定されるように意図されているのではなく、むしろ、以下の特許請求の範囲に記載された範囲にのみ限定されるように意図されている。例えば、上記の実施形態(および/またはその態様)は、互いに組み合わせられて使用されてもよい。さらに、本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の教示に合わせて特定の状況または材料を構成するように、多くの修正がなされ得る。本明細書において説明された、種々の構成要素の寸法、材料のタイプ、配向、ならびに種々の構成要素の数および位置は、いくつかの実施形態のパラメータを定めるように意図されており、決して限定的なものではなく、また、原型的な実施形態に過ぎない。
[0038]上記の説明を検討すると、特許請求の範囲に記載の精神および範囲に含まれる多くの他の実施形態および修正が、当業者には明らかであろう。したがって、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲、およびそのような特許請求の範囲が与える等価物の全ての範囲に準拠して決定されるべきである。
[0039]本明細書において、「1つまたは複数の」は、1つの要素によって行われる機能、例えば分散された形で2つ以上の要素によって行われる機能、1つの要素によって行われるいくつかの機能、いくつかの要素によって行われるいくつかの機能、またはそれらの任意の組合せを含む。
[0040]本明細書においては、種々の要素を説明するために、場合により第1の、第2の、などの用語が使用されているが、これらの要素は、これらの用語によって限定されるべきではないこともまた、理解されるであろう。これらの用語は、1つの要素と別の要素とを区別するためだけに使用されている。さらに、第1の、第2の、などの用語の使用は、いかなる重要性の順序も意味するものではなく、むしろ、第1の、第2の、などの用語は、1つの要素と別の要素とを区別するために使用されている。例えば、説明された種々の実施形態の範囲から逸脱することなしに、第1の接点が第2の接点と呼ばれてもよく、同様に、第2の接点が第1の接点と呼ばれてもよい。第1の接点および第2の接点は、どちらも接点であるが、同一の接点ではない。
[0041]本明細書において、説明された種々の実施形態の記述で使用されている専門用語は、特定の実施形態を説明する目的のためだけのものであって、限定的なものとして意図されてはいない。説明された種々の実施形態の記述、および添付の特許請求の範囲において、単数形「a」、「an」、および「the」は、前後関係から明らかでない限り、複数形も含むことが意図されている。また、本明細書において、「および/または」という用語は、関連する記載された品目のうちの1つまたは複数のあらゆる可能な組合せを意味しかつ包含することが、理解されるであろう。さらに、本明細書において、「含む」、「含んでいる」、「備える」、および/または「備えている」という用語は、述べられた特徴、整数、ステップ、操作、要素、および/または構成要素の存在を指定するものであるが、1つもしくは複数の他の特徴、整数、ステップ、操作、要素、構成要素、および/またはそれらの群の存在または追加を除外するものではないことが、理解されるであろう。
[0042]本明細書において、「もし〜ならば」という用語は、文脈にもよるが、場合により、「〜するときに」または「〜すると」または「判定に応答して」または「検出に応答して」を意味すると解釈される。同様に、「もしそれが判定されたならば」または「もし[述べられた状況もしくは事象]が検出されたならば」という表現は、文脈にもよるが、場合により、「判定すると」たは「判定に応答して」または「[述べられた状況もしくは事象]を検出すると」または「[述べられた状況もしくは事象]の検出に応答して」を意味すると解釈される。
[0043]さらに、上側の、下側の、などのような方向を表す用語は、いかなる特定の配向も意味するものではなく、むしろ、上側の、下側の、などの用語は、1つの要素を別の要素と区別するため、および、種々の要素間の関係性を確立するために使用されるものである。
100 導体組立体、組立体、同軸ケーブル組立体
102 同軸電気ケーブル、同軸ケーブル
104 内側導体
106 内側絶縁体
108 外側導体
110 外側絶縁体
112 外側端子
114 内側フェルール
116 外側フェルール
118 圧痕(凹み)
120 突出部
122 圧痕半径(凹みの半径)
124 本来のフェルール半径
128 高さ
130 高さ閾値
200 同軸ケーブル組立体
216 外側フェルール
218 圧痕(凹み)
220 突出部
300 圧着ツール(かしめツール)
302 圧着ダイ(かしめダイ)
304 ダイ面
306 制限ダイ
308 制限面
310 制限半径
312 圧痕半径(凹みの半径)
314 ダイ組立体
400 圧着ツール(かしめツール)
402 圧着ダイ(かしめダイ)
406 制限ダイ
408 制限面
410 リンケージ
500 圧着プロセス、圧着方法(かしめプロセス、かしめ方法)
512、514、516、518、520、522 ステップ
X 長手軸線

Claims (9)

  1. 組立体(100)であって、該組立体(100)は、
    概ね円形の断面を有している細長い導体(102)と、
    前記導体(102)の一部分を取り囲んでいる、フェルール半径(124)を有する概ね円筒形の継目なし外側フェルール(116)と、を備えており、
    前記外側フェルール(116)が、前記外側フェルール(116)の周囲に均等に離間された4つの圧痕(118)と4つの突出部(120)とを画定するように変形されており、前記4つの圧痕(118)が、前記フェルール半径(124)未満の一貫した圧痕半径(122)を有しており、
    前記4つの圧痕(118)のうちの隣り合った圧痕(118)が、前記外側フェルール(116)の長手軸線(X)のまわりでおおよそ90度離間されており、
    前記4つの突出部(120)のうちの1つが、前記隣り合った圧痕(118)の中間に配置されており、
    前記4つの突出部(120)のうちの隣り合った突出部(120)が、前記外側フェルール(116)の前記長手軸線(X)のまわりでおおよそ90度離間されており、
    前記細長い導体(102)が、中心の内側導体(104)、前記内側導体(104)を取り囲んでいる内側絶縁体(106)、前記内側絶縁体(106)を取り囲んでいる外側導体(108)、および、前記外側導体(108)を取り囲んでいる外側絶縁体(110)を備えている同軸電気ケーブル(102)であり、
    前記外側フェルール(116)が、前記外側絶縁体(110)の一部分を取り囲んでいる、組立体(100)。
  2. 請求項に記載の組立体(100)において、
    さらに、前記外側絶縁体(110)と前記内側絶縁体(106)の中間に配置された内
    側フェルール(114)を有する端子(112)を備えている、組立体(100)。
  3. 請求項に記載の組立体(100)において、
    前記外側フェルール(116)の一部分が、変形後に前記フェルール半径(124)を
    維持する、組立体(100)。
  4. 請求項に記載の組立体(100)において、
    前記4つの突出部(120)のそれぞれが、制限ダイ(306)によって制限された高さ閾値(130)未満の高さ(128)を有している、組立体(100)。
  5. 同軸ケーブル組立体(100)を製造する方法(500)であって、
    中心の内側導体(104)、前記内側導体(104)を取り囲んでいる内側絶縁体(106)、前記内側絶縁体(106)を取り囲んでいる外側導体(108)、および、前記内側絶縁体(106)を取り囲んでいる外側絶縁体(110)を備えている同軸電気ケーブル(102)を用意するステップ(510)と、
    フェルール半径(124)を有している概ね円筒形の継目なし外側フェルール(116)を用意するステップ(512)と、
    前記フェルール半径(124)未満の一貫した圧痕半径(122)を画定するダイ面(304)をそれぞれが有する4つの圧着ダイ(302)を含んでいる圧着ツール(300)を用意するステップ(516)と、
    前記外側絶縁体(110)の一部分に前記外側フェルール(116)を被せるステップ(520)と、
    前記外側フェルール(116)の周囲に均等に離間された4つの圧痕(118)と4つの突出部(120)とを前記外側フェルール(116)に形成するように、前記圧着ツール(300)を使用して前記外側フェルール(116)を変形させるステップ(522)と、
    を含み、前記4つの圧痕(118)が、それぞれ、前記圧痕半径(122)を有している、方法(500)。
  6. 請求項に記載の方法(500)において、
    前記4つの圧着ダイ(302)が、前記外側フェルール(116)の長手軸線(X)のまわりでおおよそ90度離間され、
    前記4つの圧痕(118)のうちの隣り合った圧痕(118)が、前記外側フェルール(116)の前記長手軸線(X)のまわりでおおよそ90度離間され、
    前記4つの突出部(120)のうちの1つが、前記隣り合った圧痕(118)の中間に配置され、
    前記4つの突出部(120)のうちの隣り合った突出部(120)が、前記外側フェルール(116)の前記長手軸線(X)のまわりでおおよそ90度離間される、方法(500)。
  7. 請求項に記載の方法(500)において、さらに、
    内側フェルール(114)を有している端子(112)を用意するステップ(514)と、
    前記外側フェルール(116)を変形させる前記ステップ(522)の前に、前記外側絶縁体(110)と前記内側絶縁体(106)の中間に前記内側フェルール(114)を配置するステップ(518)と、
    を含む、方法(500)。
  8. 請求項に記載の方法(500)において、
    前記外側フェルール(116)の一部分が、変形後に前記フェルール半径(124)を維持する、方法(500)。
  9. 請求項に記載の方法(500)において、
    前記4つの突出部(120)のそれぞれが、制限ダイ(306)によって制限された高さ閾値(130)未満の高さ(128)を有する、方法(500)。
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