JP6781160B2 - シールド電気コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、シールド電線又はプラグコネクタを互いに接続又は分配するシールド電気コネクタ、及びシールド電気コネクタの製造方法に関する。

このようなシールド電気コネクタは、２つの同軸ケーブル間の接続部、又は分配器を形成する複数のシールドケーブル同士の接続部の形を有することができ、或いは、この接続部は、シールドケーブルとプラグコネクタとの間のものとすることもでき、或いは、複数のシールドプラグコネクタ同士又はシールドケーブル同士を接続する多方向シールドターミナルブロックの形を取ることもできる。

独国特許第１９６１３２２８号には、ユニオンナット又はねじを含む金属製の結合装置と、圧着スリーブに係合する内向きのカラーとを有して、結合装置と接続ケーブルのシールド部との間の接続部を形成する接続ケーブル付き電気コネクタが記載されている。圧着シールドスリーブを有するシールドプラグコネクタの製造にはコストが掛かる。多くの個別部品が必要であり、接続するケーブルの準備は、多くの個別部品の取り付けと同様に手動で行われる。角張った形状を有するプラグコネクタの場合には、製造の習得がさらに一層困難である。さらに、圧着部品による電気接続の確立は常に安全とは限らず、具体的には、温度の変化時に又は経年的に圧着接続部の接触抵抗が変化して、プラグコネクタのシールド品質が低下することもある。

米国特許第５，９０６，５１３号には、タブを形成するスリットを有するスリーブ形の金属ハウジングがケーブルの側部に設けられ、タブがケーブルの金属編組シールド部に押し付けられた成形シールド電気コネクタが記載されている。その後、スリーブ形の金属ハウジングには、金属接続カップリングの背後、剥き出しの金属編組シールド部上、及びケーブル端部上に熱可塑性材料が埋め込まれる。熱可塑性材料は、成形工程中にスリーブ形の金属ハウジングに押し付けられてケーブルとコネクタとの間の、又はプラグコネクタのスリーブ形ハウジングへの良好な電気的導通を確立するワイヤストランドを含む。この場合も、温度変化時に及び経年的にシールド部品間の接触抵抗が悪化する恐れがある。

独国特許第１０２００８０１８４０３号及び国際公開第２０１１／１５１３７３号には、シールドケーブルが接続されたプラグコネクタが記載されている。このコネクタは、導電性材料、具体的には導電性プラスチックで形成された成形シールドスリーブを有して、ケーブルのシールド部をプラグコネクタの結合ナットに電気的に接続する。一般的には、金属繊維で満たされたプラスチックが導電性プラスチックとして解釈される。このような導電性材料は、射出成形することができる（ＤＩＮ ２４４５０を参照）。詳述すると、金属スリーブが配置されたプラグハウジング内でケーブルの電線端部を接続する。その後、線シールドからハウジング内に延びる絶縁キャリアを射出成形する。線シールドを金属スリーブに接続することによって電気コネクタのハウジングシールドにも接続されるように、絶縁キャリアの周囲に導電性スリーブ部品を射出成形する。しかしながら、導電性プラスチックは、プラグコネクタ又はケーブルの金属表面との間に弱い接触しか確立せず、従って導電性プラスチック材料とプラグコネクタ又はケーブルのシールド部における金属表面との間の移行面の接触抵抗の値が上昇し、このためプラスチックの収縮又は溶融によって間隙又は亀裂が生じた場合にはさらに劣化する恐れがある。さらに、導電性プラスチックには、完全な金属よりもスクリーニング減衰特性が低いという不利点がある。

独国特許第１９６１３２２８号明細書 米国特許第５，９０６，５１３号明細書 独国特許第１０２００８０１８４０３号明細書 国際公開第２０１１／１５１３７３号 独国特許第１０２０１２００９７９０号明細書

本発明の目的は、シールド電線及び／又はシールドプラグコネクタ間の良好なシールド接続部を有するシールド電気コネクタを形成することである。

本発明のさらなる態様は、関連するシールド部品間の接触抵抗がコネクタの寿命中に低い状態を保つ耐久性の高いシールド電気コネクタを形成することである。

本発明の別の特徴は、大部分を自動で容易に製造できる、個別部品ができるだけ少ないシールド電気コネクタを形成することである。

本発明の課題を解決するための手段は、独立請求項の主題に見出される。従属請求項には、本発明の有利な改善点を定める。

詳述すると、このシールド電気コネクタは、少なくとも１つの線又は少なくとも１つのプラグコネクタに属する１又は複数の線要素を有する。複数の線の場合には、分配器を形成するために、これらの線を少なくとも部分的に互いに接続することができる。線要素は、例示的に電気ケーブルの線として、又はプラグコネクタの連続するプラグ接触要素として形成することができる。コネクタは、少なくとも１つの線にケーブルシールド部として属する、又は少なくとも１つのプラグコネクタにハウジングシールド部として属する１又は複数のシールドスリーブ及び／又は１又は複数のシールドハウジングをさらに含む。本発明は、複数のシールドスリーブを接続し、又は少なくとも１つのシールドスリーブを少なくとも１つのシールドハウジングに接続し、又は複数のシールドハウジングを互いに接続し、或いはシールドハウジングの一部を形成するシールドハウジングをさらに含む。シールドハウジングは、１又は複数のシールドスリーブの環状領域だけでなく、１又は複数のシールドハウジングの環状領域上にもその場で（in situ）鋳造される鋳造金属体で構成される。鋳造金属体は、電気接触抵抗の低い定着手段であり、コネクタの完全な、具体的には間隙のないシールドをもたらす。シールドハウジングは、互いに接続する２つのシールドケーブル間又はケーブル群間に延びることもできる。

換言すれば、シールドハウジングは、既製のシェル又はスリーブ部品で構成されるのではなく、組み立て時又は製造中にコネクタ及びその周囲、具体的にはコネクタのプラスチック部品及びその周囲に直接一体的に鋳造されることが好ましい。従って、コネクタのプラスチック部品及びその周囲に液体金属又は液体金属合金が鋳造される。従って、シールドハウジングは、既に部分的に製造済みのコネクタにおいて液体金属からその場で鋳造され、又は部分的に製造済みのコネクタの部品の周囲にその場で鋳造される。

これにより、ケーブルのシールドスリーブ上にスリーブを圧着する際に、又はシールド部が２つの圧着スリーブを含む際に生じる恐れがある間隙の形成を避けることができる。さらに、ケーブルのシールドスリーブ及び／又はプラグコネクタのシールドハウジングと、液体金属から一体的にその場で鋳造され、及び／又はシールドハウジングを互いに接続するシールドハウジングとの間の接触抵抗が低い。一体的にその場で鋳造されたシールドハウジングによって形成される電気的接続は耐久性が高く、老朽作用をわずかしか受けない。本発明を採用するということは、取り付ける必要がある既製のシールドスリーブを使用しないことを意味するので、コネクタの製造がさらに単純化される。角度付きコネクタの場合には、大幅な単純化及び品質改善が明らかである。

シールドスリーブ及び／又はシールドハウジングの箇所に直接金属を流し込むことによってシールドハウジングを製造すると、隣接するシールド部分間の定着が良好になって接続が強くなるという結果が確立され、シールドの部品間の接触抵抗が低くなる。互いに接続する部品の材料を適切に選択した場合、冶金学的接続が生じることもある。このような接続はとりわけ耐久性が高く、品質も一貫している。

本発明の実施形態によれば、シールドハウジングが、耐熱性の電気絶縁材料で形成された中間絶縁部上及びその周囲に少なくとも部分的に鋳造される。中間絶縁部は、シールドハウジングの鋳造時に線要素を保護する。コネクタの組み立て時における線要素を取り扱いでは、例えばケーブルの絶縁ワイヤなどの線要素の端部から、通常は金属編組体で構成されるシールドスリーブを剥ぎ取る。たとえ線要素が線絶縁部によって覆われている場合でも、シールドハウジングを鋳造する際の高温融解金属流から線要素をより良く保護するために追加の中間絶縁部を使用することが有利となり得る。中間絶縁部は、耐熱性の電気絶縁材料で形成され、シールドハウジングの鋳造時の要件を満たすほど十分に厚いものとすることができる。

嵌め合わせプラグコネクタと嵌合接続するプラグコネクタの場合には、プラグコネクタの後方に連続する接触要素が線要素として使用される。接触要素又は線要素は、電気絶縁コネクタハウジングによって適切に収容される。この接触要素又は線要素を保持するコネクタハウジングの周囲には、嵌め合わせプラグコネクタの他方の継手半体と協動するように設計されたプラグコネクタの継手半体が組み立てられる。他方の継手半体は、電気シールド接続としての効果がある。これは、単純かつ確実なシールドプラグコネクタ設計である。

プラグコネクタのシールドハウジングは、金属性の接続部品とすることができ、結合リングを用いて絶縁コネクタハウジング上に固定された金属製のハーフシェルを含み、プラグコネクタの継手半体の一部を形成することができる。金属性の接続部品の後方縁部は、プラグコネクタのシールドハウジングとの間に、プラグコネクタのシールド性能の度合いに相当する良好な電気的接続部が出現するように、周囲にシールドハウジングがインサート成形又は鋳造される。

プラグコネクタがデータ線のために形成され、好ましくは複数の線要素を有する場合、これらの要素は、電気絶縁性の低熱伝導材料で形成された中間絶縁部によって保護される。中間絶縁部材料の熱伝導率は、０．０１Ｗ／ｍ・Ｋ〜１０Ｗ／ｍ・Ｋであることが好ましい。検討すべきものとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリウレタンコンパクト（ＰＵＲ）、ポリイミド（例えばＫａｐｔｏｎ（登録商標））、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリアミド（例えばＮｙｌｏｎ（登録商標）又はＰｅｒｌｏｎ（登録商標））、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（例えばＭａｋｒｏｌｏｎ（登録商標））、エポキシ樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリシロキサン（シリコン）、及びポリブチレン−テレフタレート（ＰＢＴ）がある。必要に応じて、中間絶縁部は、０．０１Ｗ／ｍ・Ｋ〜０．１Ｗ／ｍ・Ｋの、好ましくは約０．０２Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を達成できる発泡プラスチックで構成される。これにより、シールドハウジングの鋳造時に傷付きやすいワイヤ絶縁部の堅固な保護が実現される。

プラグコネクタの線要素のうちの１つが保護接地（ＰＥワイヤ）上に存在する場合、シールドハウジングは、保護接地上に直接、鋳造分枝と一体的に鋳造されることが好ましい。この接続は、外側シールドと内部に延びる保護接地（ＰＥワイヤ）との間の容易かつ確実な接続であり、全体的にプラグコネクタの構造を単純化する。

電力プラグコネクタの場合、中間絶縁部は、良好な熱伝導率を有する電気絶縁材料で製造される。シールドハウジングには、冷却フィンが設けられることが好ましく、具体的には、良好な熱伝導率を有する中間絶縁部上に、冷却フィンを含めて金属からその場で鋳造される。この場合、中間絶縁部材料の熱伝導率は、０．２Ｗ／ｍ・Ｋ〜１０Ｗ／ｍ・Ｋであることが好ましい。可能性として、ＬＡＴＩＣＯＮＴＨＥＲ（登録商標）又はセラミックで形成された既製の中間絶縁部が考えられる。高負荷及び高発熱の場合には、単純な設計であるにも関わらず、この電力プラグコネクタによって効果的な熱放散を行うことができる。

データコネクタの場合でも、電力コネクタの場合でも、既製の中間絶縁部としての、又は熱可塑性プラスチックを使用する場合にはその場での射出成形体としての中間絶縁部を使用して、シールドハウジングの鋳造前に実行して効率的な生産工程を可能にすることができる。

本発明によるコネクタは、１又は複数のシールド線及び／又は１又は複数のシールドプラグコネクタのための多方向ターミナルブロックとして形成することもできる。１又は複数の線又は１又は複数のプラグコネクタのいずれかに属する導体要素のための複数の接続点を有する多方向ターミナルブロック又は分配体を提供する。この分配体及び隣接する線要素は、シールドハウジングの製造時、及びその後の装置の動作中にも保護される。シールドハウジングは、中間絶縁部を直接取り囲み、接続及び分配相手に依存して、シールド線のシールドスリーブの環状領域、及び／又はプラグコネクタのシールドハウジングの端部領域のいずれかにおいてその場で鋳造され、従ってしっかりと接続される。従って、この分配器の構造は、複数の様々な多方向ターミナルブロック又は分配体を可能にし、１又は複数のプラグコネクタ接続、或いは１又は複数の直接線接続を様々な形で使用することもできる。

業界では一般的なように、本発明に対して見た目に美しい外観を与え、シールドハウジングを電気的に絶縁するために、シールドハウジングは、プラスチック製の絶縁保護シェルで取り囲まれることが好ましい。

鋳造金属で構成されるシールドハウジングは、例えば低融点金属合金で構成することができる。この場合、固相線温度は、１２０℃〜４２０℃である。金属合金は、とりわけ錫はんだなどの金属はんだとすることができる。例えば、錫はんだ（約２３０℃の融解温度）を使用すると、線絶縁部及び中間絶縁部に成型プラスチック部品の損傷が見られない。特に、金属はんだを使用すると、シールドハウジングが、その場で鋳造する際にシールドスリーブ又はシールドハウジングの錫めっきなどの部品に融合し、共に溶融してとりわけ低抵抗のシールド接続を確立する。

本発明は、その様々な実施形態において、シールド電気コネクタの製造方法にも関する。

従って、シールド電気コネクタの製造方法は、一般に以下のように行われる。
ａ）線要素の自由端部を互いに接続する。
ｂ）互いに接続された線要素の自由端部上に任意に中間絶縁部を適用する。
ｃ）１又は複数の剥き出しのシールドスリーブ及び／又は１又は複数のシールドハウジングの周囲、必要に応じて中間絶縁部の周囲に液体金属を鋳造することによってシールドハウジングを形成する。

この工程では、任意の中間絶縁部を適用するステップを、材料に依存して、線要素の自由端部上にその場で射出成形することによって行うことも、又は既製の中間絶縁部を適用することもできる。

シールド電気コネクタが２つのシールド線を互いに接続する場合には、シールドスリーブ及び線要素の２つの線の端部を剥き出しにする。線要素の自由な剥き出しの端部を互いに接続し、互いに接続された線要素の自由な剥き出しの端部上に中間絶縁部を配置する。その後、中間絶縁部及び剥き出しになった後のシールドスリーブを液体金属で鋳包んでシールドハウジングを形成する。この結果、互いに接続する線のシールドスリーブとコネクタのシールドハウジングとの間の電気接触抵抗が低いコネクタが得られる。この低い電気接触抵抗は、たとえコネクタを乱暴に取り扱った場合でも恒久的に低いままであることを約束する。

シールド線の線要素をコネクタの接触要素上に接続する電気シールドプラグコネクタを製造する場合には、シールドスリーブ及び線要素のシールド線の端部を剥き出しにする。シールド線の線要素の端部にプラグコネクタの接触要素を固定する。接触要素を絶縁コネクタハウジングに挿入することによってこれらを互いに絶縁する。絶縁コネクタハウジングと、共通の絶縁シェルから線要素が剥き出しになっている箇所との間、従って剥き出しのままの又は個別に絶縁された線要素上に、例えば耐熱性プラスチック材料を鋳包むことによって中間絶縁部を適用する。１８０℃〜２３０℃の範囲の耐熱性を有するプラスチックを使用することが好ましい。その後、中間絶縁部及び線の剥き出しのシールドスリーブを液体金属で鋳包んでシールドハウジングを形成する。これにより、接続された線のシールドスリーブとプラグコネクタのシールドハウジングとの間の電気接触抵抗が低く、プラグコネクタの寿命中に低いままであることを約束する単純で堅固な構造のプラグコネクタを製造することができる。

コネクタを多方向ターミナルブロックとして設計する場合には、多方向ターミナルブロックを１又は複数の線と直接接続する必要があるかどうか、又は多方向ターミナルブロックに１又は複数の個別のプラグコネクタを設ける必要があるかどうかに依存して、シールドスリーブ及び線要素の接続する１又は複数の線の端部を剥き出しにし、及び／又はそれぞれのシールドハウジング及びそれぞれの線要素を有するプラグコネクタを提供する。次に、線要素を分配体に接続する。次に、例えばプラスチックを用いたインサート成形によって、剥き出しの線要素上及び分配体の周囲に中間絶縁部を適用する。その後、中間絶縁部及び全ての剥き出しのシールドスリーブ、及び／又はプラグコネクタの場合にはシールドハウジングの縁部領域を液体金属で鋳包んでシールドハウジングを形成する。従って、本発明は、電気的に遮蔽された様々な多方向ターミナルブロックの設計を可能にする。

本発明による方法では、それぞれのシールドスリーブにおいてはんだ材料を部分的に融合させることにより、シールドハウジングとシールドスリーブとの間のはんだ接続を行うことができる。このようなはんだ接続は、金属製シールドハウジングの鋳造時、及びそれぞれのシールドスリーブでの準備が整っている場合、例えばシールドスリーブとして錫めっきワイヤメッシュを使用する場合に行われる。

以下、実施形態を使用して図を参照しながら本発明をさらに詳細に説明するが、図では同一及び同様の要素に部分的に同じ参照符号を付しており、異なる実施形態の特徴を互いに組み合わせることもできる。

以下の図面を用いて本発明の例示的な実施形態を説明する。

互いに向き合った裸の内部導体と、シールドスリーブの剥き出しの端部とを含む２つの同軸ケーブルを示す図である。 結合スリーブを用いて接続された内部導体を示す図である。 中間絶縁部を提供した結合スリーブを示す図である。 シールドハウジングを介して接続された２つの同軸ケーブルのシールドスリーブを示す図である。 保護シェルを提供した図４の同軸ケーブルコネクタを示す図である。 図５の同軸ケーブルコネクタの長手方向断面図である。 裸の導体端部に接触要素を圧着したシールドケーブルを示す図である。 コネクタハウジングに差し込まれた接触要素を示す図である。 コネクタハウジングの外側を中間絶縁部で鋳包んだコネクタを示す図である。 環状フランジを有する金属製シールドハウジングで鋳包んだケーブル端部を示す図である。 遮蔽されたプラグコネクタを示す図である。 保護シェルで取り囲んだ図１１のプラグコネクタを示す図である。 図１２のプラグコネクタの長手方向断面図である。 プラグコネクタヘッドに接続された準備済みのケーブル端部を示す図である。 プラグコネクタヘッドを射出成形金型に挿入したケーブル端部を示す図である。 周囲に中間絶縁部が成形された、プラグコネクタヘッドに近いケーブル端部を示す図である。 鋳造用の金型に挿入された、ケーブル端部の周囲が成形されたプラグコネクタヘッドを示す図である。 金属製シールドハウジングで鋳包んだプラグコネクタを示す図である。 保護シェルを提供した図１８のプラグコネクタを示す図である。 保護接地接続を含む電力プラグコネクタの長手方向断面図である。 電力プラグコネクタのヘッドの回転させた断面における長手方向拡大断面図である。 電力プラグコネクタの斜視図である。 角度付き形状の電力プラグコネクタを示す図である。 多方向ターミナルブロックの分配体を示す図である。 中間絶縁部で鋳包んだ分配体を示す図である。 シールドハウジングを有する多方向ターミナルブロックを示す図である。 保護シェルを有する図２６の多方向ターミナルブロックを示す図である。 図２７の多方向ターミナルブロックの長手方向断面図である。

図１〜図６に、同軸ケーブルコネクタの構成を示す。同軸ケーブルは、第１のシールド線１及び第２のシールド線２を形成する。各線は、導体要素１１又は２１と、導体絶縁部１２又は２２と、シールドスリーブ１０又は２０と、絶縁ジャケット１３又は２３とを含む。導体要素１１、２１を互いに接続するために、導体要素１１及び２１の２つの剥き出しの端部を互いに電気的に接続する金属製の結合スリーブ３１を使用する。導体絶縁部１２、２２間の空間内には、２つの同軸ケーブルの導体絶縁部がほぼ同じ直径で互いに向き合うように、耐熱性の絶縁プラスチックで形成された中間絶縁部３２を射出成形する。２つの剥き出しの絶縁ジャケット１３、２３間の間隙は、シールドスリーブ１０、２０を互いに電気的に接続するシールドハウジング３０によって閉じられる。シールドスリーブ１０、２０は、鋳包みによってシールドハウジング３０との間の固定及び電気的接続が良好になるように、例えば金属ワイヤメッシュで構成される。この結果、一方ではシールドスリーブ１０、２０間の、他方ではシールドハウジングとの電気接触抵抗が低くなる。従って、シールドハウジング３０は、その場で（in situ）鋳造されて鋳造ツールを用いて生産された金属体で構成される。図１７に、鋳造のための対応する金型を示す。必要であれば、その場で鋳造されるシールドハウジング３０は、例えば引用により本明細書に組み入れられる独国特許第１０２０１２００９７９０号に記載されるようなホットランナー技術を用いて、湯口を使用せずに形成される。

図４による設計では、同軸ケーブルコネクタをこのようなものとして使用することができる。シールドハウジング３０の周囲、並びに隣接する線１及び２の端部の周囲には、さらなる保護シェル３３が配置される。このようにして、コネクタ３の標準設計が確立される。これにより、２つの線１、２間のシールド接続が完成する。

図７〜図１３に、プラグコネクタの接触要素３４にシールド線１を接続するプラグコネクタの形成を示す。ケーブルであるシールド線１は、１又は複数の導体要素１１と、導体絶縁部１２と、シールドスリーブ１０と、周囲を完全に取り巻く絶縁ジャケット１３とを含む。図７から分かるように、線１の前端部は、接触要素が圧着された導体要素１１の剥き出しの端部が導体絶縁部１２から突出するように解体されている。また、線１の前端部では、シールドスリーブ１０及び絶縁ジャケット１３が、１４の位置における切断によって短くなっている。さらに、両側を軸方向に制限されたシールド環状領域１０１を有するために、絶縁ジャケット１３が、１５の位置のシールドスリーブ１０まで達する切断によって切り込まれ、絶縁ジャケット縁部１６が、線の端部に向かって前方に移動している。さらに、継手半体３５の一部としてのユニオンナット３５１が、完全なままの絶縁ケーシング１３に達するまで線１の端部上に移動している。

接触要素３４が圧着された導体要素１１の端部は、図８に示す状態に達するように絶縁コネクタハウジング３６のボアホール内に入り込む。図示のように、コネクタハウジング３６と絶縁ジャケット縁部１６との間には、領域１７が残ったままである。図８に示すように、領域１７には、導体絶縁部１２を有する個々の導体要素１１が配置される。図９に示すように、この露出領域１７をＭａｃｒｏｍｅｌｔなどの絶縁プラスチックを用いた射出成形によって閉じて中間絶縁部３２を形成する。

図９に示す状態から開始し、中間絶縁部３２と環状領域１０１内のシールドスリーブ１０との周囲に液体金属を鋳造することによってシールドハウジング３０を形成する。このようにその場で鋳造されるシールドハウジング３０も、絶縁コネクタハウジング３６の周囲に部分的に広がり、従って環状フランジ３０１が形成される。この時点で、図１１に示すように、捕捉しておいたユニオンナット３５１を、シールドハウジング３０を横切って環状フランジ３０１に係合するまで前方に移動させることができる。これがプラグコネクタの使用可能状態である。一般に市販されている形状を得るために、シールドハウジング３０を覆って保護シェル３３を射出成形すると、コネクタは、図１２及び図１３に示す外観を有するようになる。

図１４〜図１９に基づいて、さらなるプラグコネクタ４の製造について説明する。最初に、プラグコネクタ４のヘッドを線１の導体要素１１の端部に接続する。この目的のために、図７を用いて説明したように、シールド環状部分１０１内では導体要素１１及びシールドスリーブ１０が剥き出しになっている。

プラグコネクタ４のヘッドは、嵌め合わせプラグコネクタ（図示せず）と協動してプラグコネクタ４を嵌め合わせプラグコネクタと対の形で接続する継手半体の一部であるユニオンナット４５１を有する。ユニオンナット４５１によって覆い隠された電気絶縁コネクタハウジング４６の前端部が見える。ハウジング４６内には、導体要素１１の剥き出しの端部に接続された接触要素が配置される。プラグコネクタ４のヘッドは、プラグコネクタヘッドの後端部において突出して電気絶縁コネクタハウジングの周囲で前方に延びることによって嵌め合わせプラグコネクタとの結合時にシールド効果を確実にする金属製の接続部品４１も含む。

図１５には、プラグコネクタ４のヘッドと線１との組み合わせを受け入れる空洞を有する開いた射出成形ツール５を示す。金属製の接続部品４１は、絶縁ジャケット縁部１６と協働して鋳造キャビティ５０を限定する第１のシールリング部分４１１を有する。この鋳造キャビティ５０には射出成形溝５１がつながり、この溝を通じて電気絶縁プラスチックを注入して導体要素１１を被覆する。冷却後には、図１６に示すような中間絶縁部３２が形成される。

図１６に示す未完成のプラグコネクタを、金属を流し込むツール６（図１７）のキャビティに挿入し、鋳造空洞６０を線１の絶縁ジャケット１３と第２のシールリング部分４１２との間に限定する。この鋳造空洞６０内には、鋳造溝６１及び６２がつながる。これらの溝には、錫はんだなどの金属合金の液体金属が流れる。冷却後には、固化した金属合金がシールドハウジング３０を形成する。シールドハウジング３０は、中間絶縁部３２と、絶縁ジャケット縁部１６と、シールド環状領域１０１内のシールドスリーブ１０とを取り囲む。成形工程中に生じる可能性のあるオーバーフローを除去すると、図１８に示すような使用可能なプラグコネクタが鋳造される。しかしながら、市販のプラグコネクタは、図１９及び図２０に示すようにシールドハウジング３０の周囲に保護シェル３３も有する。

このような市販のプラグコネクタを製造するには、シールリング部分４１２と、シールドハウジングの反対側の絶縁ジャケット１３の影響を受けていない領域とを注入ツールが密封するようにして、使用可能なプラグコネクタをさらなる射出成形ツール（図示せず）の鋳造空洞に挿入する。その後、図１８のプラグコネクタのシールリング部分４１２と絶縁ジャケット１３の影響を受けていない領域との間を絶縁プラスチックで鋳包んで、シールドハウジング３０を取り囲む保護シェル３３を形成し、これによって図１９に示す市販のプラグコネクタを形成する。

説明した作業は、完全に自動で行うことができる。工程を個々のステップに分解し、円形テーブルとして設計することもできる組み立てラインに沿ってこれらのステップを実行することにより、高速生産が可能になる。これにより、１回の成形サイクルでプラグコネクタを生産する場合よりも全体的なサイクル時間を短くして厚い壁の製品を生産することができる。連続する３つのプラグコネクタについて、絶縁プラスチックでのインサート成形と、液体金属での鋳包みとを同時に実行する場合、単位プラグコネクタ当たりのサイクル時間は、生産工程における最も長いサイクル時間によって決まる。なお、金属での鋳包みは、サイクル時間が非常に短い。

図２０、図２１に、シールドハウジング３０の保護接地接続部（ＰＥ接続部）を有する電力プラグコネクタの長手方向断面を示す。これらの図から分かるように、導体要素１１のブランク端部１１０は、接触要素４４に機械的に接続されるとともに、例えばはんだ付け、圧搾又は圧着によって電気的にも接続される。プラグコネクタ４のヘッドは、接触要素４４の前端部が挿入される軸方向ボアホールを有する電気絶縁コネクタハウジング４６を有する。コネクタハウジング４６の周囲には、管状の金属製の接続部品４１が延び、ねじ継手４２０と共にプラグコネクタ４の継手半体４５の一部を形成する金属製のハーフシェル４２を保持するための係合突出部４１３が設けられる。例えば２つ存在するハーフシェル４２は、金属製の接続部品４１及び絶縁コネクタハウジング４６に対するカラーリングによる押圧力によって保持される。金属製の接続部品４１及びハーフシェル４２は、関連するコネクタ４の周囲に外側シールドハウジング（遮蔽ハウジング）４０を形成する。シールドハウジング４０は、シールドハウジング３０のその場での鋳造によってシールドハウジング３０にしっかりと接続される後方環状領域４０１を有する。

図２０及び図２１に示す電力プラグコネクタは、図１４〜図１９を用いて説明したものと同様に製造される。線１の端部には、シールドスリーブ１０を剥き出しにするシールド環状領域１０１が設けられる。プラグコネクタ４のヘッドには、ハーフシェル４２と共にプラグコネクタヘッド全体にシールドを構成する金属製の接続部品４１を見出すことができる。プラグコネクタ４のシールドは、図１４〜図１９を用いて説明したようにその場での鋳造によって製造されたシールドハウジング３０によってもたらされる。

接触要素４４０（図２０）は、保護接地（ＰＥ）を誘導し、鋳造分枝３０３と共にその場で直接鋳造されたシールドハウジング３０に接続される。この例では、中間絶縁部３２が、鋳造によるシールドハウジング３０の製造時に導体要素１１を融解金属の熱から保護するように、電気絶縁性であって低熱伝導性の材料で構成される。

図２２及び図２３に、内部は図２０及び図２１に示すプラグコネクタと同様に構築されるが、中間絶縁部３２が電気絶縁性であって高熱伝導性の材料で構成され、従って動作中に生じる電力プラグコネクタ廃熱をより良好に放散させる電力プラグコネクタを示す。充填プラスチックを用いて、０．２Ｗ／ｍＫ〜１０Ｗ／ｍＫ近くの熱伝導値と、良好な電気絶縁値とを達成することができる。一方で、中間絶縁部３２は、さらに高い熱伝導値を有することができる既製のセラミック部品で構成することもできる。シールドスリーブ３０の内部には、電力プラグコネクタ内からの放熱を向上させる冷却フィン３０２も存在する。

図２３の電力プラグコネクタの例を用いて、このような電力プラグコネクタを角度付きプラグコネクタの形で形成できることを示す。しかしながら、このことは他の説明設計にも当てはまる。基本的に、必要なのは、鋳造空洞の角形状に適合する射出成形ツール又は鋳造ツールのみである。

データプラグコネクタも同様に形成され、この場合、作業中に放散させる必要がある熱が少ないので、中間絶縁部３２には熱伝導率の低いプラスチックを使用することができる。その代わり、シールドハウジング３０をその場で鋳造する際に導体要素１１が熱の影響からさらに良好に保護されるという利点が得られる。

図２４〜図２８に、複数のシールドプラグコネクタ７を互いに接続するコネクタを構成するシールド付き多方向ターミナルブロックを示す。個々のプラグコネクタ７の接続は、分配体８を介して行われる。この分配体８は、接続点８３、８４及び８５間の分配導体を有する２つの導体基板８１及び８２を含む。接続点８５は、交差接続部８６を介して互いに接続される。

プラグコネクタ７は、外側シールドハウジング（遮蔽ハウジング）７０（図２８）を形成して相補的嵌め合わせプラグコネクタとの結合部品としての役割を果たす金属製の接続部材を含む。シールドハウジング７０の内部には、接触要素７４を保持する電気絶縁コネクタハウジング７６が取り付けられる。接触要素７４は、関連する接続点８３又は８４において分配体８に接続され、導体要素７１を形成する延長部を有する。図２４の状態から開始して、図２５に示す状態に達するように、導体要素７１及び分配体８の周囲に中間絶縁部３２を射出成形する。その後、その場で鋳造された金属体として製造される中間絶縁部３２の周囲に、プラグコネクタ７のシールドハウジング７０（図２８）と噛み合うシールドハウジング３０（図２６）を鋳造し、従って部品７０、３０間の接触抵抗が極めて低くなる。シールドハウジング３０は、間隙を伴わずに中間絶縁部３２を取り囲み、従って分配体８の領域にもコネクタ全体の強力なシールドをもたらす。

その後、このコネクタを他の市販のコネクタのように見せるために、シールドハウジング３０の周囲に保護シェル３３を配置する。図２７に完成したプラグコネクタを示す。

多方向ターミナルブロックとして形成された図２７のコネクタは、プラグコネクタ７が全く存在しない１又は複数のシールド線を含むように修正することもできる。換言すれば、１又は複数の、或いは全てのプラグコネクタ７を、直接接続されたシールド線１又は２に置き換えることができる。この場合、それぞれの線の導体要素１１、２１は、導体要素７１の形で分配体８に接続される。その後、射出成形を用いて中間絶縁部３２を製造し、中間絶縁部３２を金属製のシールドハウジング３０で鋳包み、これによって各接続線１、２のシールドスリーブ１０、２０との電気的接続を確立する。その後、必要に応じて保護シェル３３を取り付ける。

本発明では、様々な低融点金属及び金属合金、具体的には金属はんだを使用することができる。全ての鉛含有錫はんだ、全ての鉛非含有錫はんだ、さらには融点が１３０℃前後のＳｎ−Ｂｉはんだ及び銀はんだも選択肢である。特に、接続部を錫はんだで構成し、従ってこれをシールドハウジング３０と融合させる場合には、関連する線のシールドスリーブ１０又はこのようにして形成したコネクタの接続部品４１として錫めっき部材を使用してシールドハウジング３０との接続を支援することができる。また、対象の部品をニッケルめっきすることも考えられる。一方で、これらの部品は、ブランクステンレス鋼で構成することもできる。シールドスリーブは、銅ワイヤで形成されたシールド編組体として形成することもできる。

一方の接続部品４１と他方のシールドハウジング３０との間、又はシールドスリーブ１０とシールドハウジング３０との間の接続をそれぞれ安定させるには、金属の鋳包みと共に非常に高温になる薄いフィン及び薄いシールドワイヤが存在し、従ってこれらの部品が錫メッキされている場合には、これらの薄い部品の表面が局所的に融合し、そこに堅固なはんだ付けが生じることが有利である。この結果、特に低い電気接触抵抗が生じる。

試験の実行中、本発明によるプラグコネクタは、ミリオーム範囲内の接触抵抗を示した。この非常に低い接触抵抗は、大幅な温度変化後でも変化しなかった。

本発明によるコネクタのさらに卓越した特徴は、供給線又はプラグコネクタを収容する軸方向開口部を除いて完全に自己完結型のユニットとなるシールドハウジング３０の形成である。これらの開口部では、各接続線又はプラグコネクタヘッドのシールドが接続されて、３６０°の空間角の完全なシールドを達成する。従って、換言すれば、シールドハウジング３０は、好ましくは線接続の領域において半径方向に完全であり、間隙を伴わずに閉じられる。従って、具体的には、シールドハウジング３０は、シールド接続部の周囲全体に沿って閉じた金属スリーブを形成する。

さらなる可能な修正
中間絶縁部３２は、導体要素（ケーブルの場合は芯、又はプラグコネクタの場合は接触要素の後端部）を保護及び／又は絶縁する役割を果たし、導体要素を絶縁プラスチックで鋳包むこと以外の方法で製造することもできる。シールドハウジング３０の製造時には、密封材、収縮チューブ、プラスチックハウジング及び接着剤、又は既製部品を用いて導体要素を液体金属から保護することができる。

中間絶縁部３２のいくつかの実施形態では、シールドスリーブ１０が切断領域１４を越えて突出して、このシールドスリーブ１０の突出端部においてシールドハウジング３０を液体金属での鋳包みによって電気的に接続する可能性を有することができる。

中間絶縁部３２の製造は、導体要素１１又はシールドスリーブ１０の直接密封を可能にするように低圧法を用いて行うこともできる。

保護シェル３３は、必ずしもプラスチックでの鋳包みによって製造する必要はない。グロメットのような既製部品を保護シェル３３として使用することもできる。

当業者には、本明細書で説明した実施形態は一例として理解する必要があり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の保護範囲から逸脱することなく複数の形で変化できることが明らかであろう。さらに、特徴は、本明細書、特許請求の範囲、図又はその他のうちのどこに開示されているかに関わらず、たとえ他の特徴と共に説明されている場合でもやはり本発明の主要部分を個別に定めることが明らかであろう。

１ 第１のシールド線
４ プラグコネクタ
１０ シールドスリーブ
１１ 導体要素
３０ シールドハウジング
３２ 中間絶縁部
４０ シールドハウジング
４１ 接続部品
４２ ハーフシェル
４６ コネクタハウジング
１０１ シールド環状領域
３０３ 鋳造分枝
４０１ 環状領域
４４０ 接触要素

Claims (16)

1. シールド電線又はプラグコネクタを互いに接続又は分配するシールド電気コネクタであって、
   少なくとも１つのシールド線（１、２）又は少なくとも１つのシールド電気プラグコネクタ（４、７）に属する１又は複数の導体要素（１１、２１、７１）と、
   少なくとも１つのシールド線（１、２）又は少なくとも１つのシールド電気プラグコネクタ（４、７）に属する１又は複数のシールドスリーブ（１０、２０）又は遮蔽ハウジング（４０、７０）と、
   複数のシールドスリーブ（１０、２０）を互いに接続し、又は少なくとも１つのシールドスリーブ（１０）を少なくとも１つの遮蔽ハウジング（４０）に接続し、又は複数の遮蔽ハウジング（７０）を互いに接続し、或いは前記遮蔽ハウジングの一部を形成するシールドハウジング（３０）を備え、
   前記シールドハウジング（３０）は、１又は複数のシールドスリーブ（１０、２０）又は１又は複数の遮蔽ハウジング（４０、７０）の環状領域（１０１、２０１、４０１、７０１）上における鋳造金属体で構成され、低い電気接触抵抗を有する定着手段を形成し、前記シールド電気コネクタの完全なシールドをもたらし、
   前記シールドハウジング（３０）は、低融点金属又は低融点金属合金で構成されることを特徴とするシールド電気コネクタ。
2. 前記低融点金属合金は、錫はんだである、請求項１に記載のシールド電気コネクタ。
3. 前記導体要素（１１、２１、７１）のうちの１つは保護接地（ＰＥ）上に存在し、前記遮蔽ハウジング（４０）は、前記保護接地（ＰＥ）に電気的に接続される、請求項１又は２に記載のシールド電気コネクタ。
4. シールド電線又はプラグコネクタを互いに接続又は分配するシールド電気コネクタであって、
   少なくとも１つのシールド線（１、２）又は少なくとも１つのシールド電気プラグコネクタ（４、７）に属する１又は複数の導体要素（１１、２１、７１）と、
   少なくとも１つのシールド線（１、２）又は少なくとも１つのシールド電気プラグコネクタ（４、７）に属する１又は複数のシールドスリーブ（１０、２０）又は遮蔽ハウジング（４０、７０）と、
   複数のシールドスリーブ（１０、２０）を互いに接続し、又は少なくとも１つのシールドスリーブ（１０）を少なくとも１つの遮蔽ハウジング（４０）に接続し、又は複数の遮蔽ハウジング（７０）を互いに接続し、或いは前記遮蔽ハウジングの一部を形成するシールドハウジング（３０）を備え、
   前記シールドハウジング（３０）は、１又は複数のシールドスリーブ（１０、２０）又は１又は複数の遮蔽ハウジング（４０、７０）の環状領域（１０１、２０１、４０１、７０１）上における鋳造金属体で構成され、低い電気接触抵抗を有する定着手段を形成し、前記シールド電気コネクタの完全なシールドをもたらし、
   前記導体要素（１１、２１、７１）のうちの１つは保護接地（ＰＥ）上に存在し、前記遮蔽ハウジング（４０）は、前記保護接地（ＰＥ）に電気的に接続されることを特徴とするシールド電気コネクタ。
5. 前記シールドハウジング（３０）は、中間絶縁部（３２）を少なくとも部分的に覆い、前記中間絶縁部（３２）は、前記シールドハウジング（３０）の鋳造工程中に前記導体要素（１１、２１、７１）を保護するように構成された耐熱性の電気絶縁材料で形成される、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシールド電気コネクタ。
6. 嵌め合わせプラグコネクタに接続するための遮蔽ハウジング（４０）と接触要素（３４、４４）とを有する前記シールド電気プラグコネクタ（４）として形成され、前記シールド電気プラグコネクタ（４）の接触要素（３４、４４）は、前記シールド電気プラグコネクタ（４）の導体要素を形成し、前記接触要素を内部に保持する電気絶縁コネクタハウジング（３６、４６）が設けられ、前記シールド電気プラグコネクタ（４）に、嵌め合わせプラグコネクタへの電気シールド接続部としての効果がある継手半体（４５）が形成される、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシールド電気コネクタ。
7. 前記遮蔽ハウジング（４０）は、前記電気絶縁コネクタハウジング（３６、４６）上にスリーブリング（４３）を用いて固定されて前記継手半体（４５）の一部を形成する金属製の接続部品（４１）と金属製のハーフシェル（４２）とを有する、請求項６に記載のシールド電気コネクタ。
8. 前記シールド電気プラグコネクタ（４）は、データプラグコネクタとして形成され、熱伝導率の低い電気絶縁材料を含む中間絶縁部（３２）によって取り囲まれた複数の導体要素（１１）を有する、請求項６又は７に記載のシールド電気コネクタ。
9. 前記シールド電気プラグコネクタ（４）は、電力プラグコネクタとして形成され、中間絶縁部（３２）によって取り囲まれた複数の導体要素を有し、前記中間絶縁部（３２）は、低熱伝導率の電気絶縁材料を含み、前記シールドハウジング（３０）は、冷却フィン（３０２）を有する、請求項６又は７に記載のシールド電気コネクタ。
10. １又は複数のシールド線及び／又は１又は複数のシールド電気プラグコネクタ（７）のための多方向ターミナルブロックとして形成され、
    １又は複数のシールド線又は１又は複数の前記シールド電気プラグコネクタ（７）のいずれかに属する前記導体要素（１１、２１、７１）のための複数の接続点（８３、８４）を有する分配体（８）と、
    前記分配体（８）と、該分配体（８）に隣接する導体要素（１１、２１、７１）とを取り囲む中間絶縁部（３２）とを備え、
    前記シールドハウジング（３０）は、前記シールド線のシールドスリーブの環状領域、及び／又は前記シールド電気プラグコネクタ（７）の遮蔽ハウジング（７０）の縁部領域（７０１）のいずれかにおいて前記中間絶縁部（３２）を取り囲む、請求項６又は７に記載のシールド電気コネクタ。
11. 前記シールドハウジング（３０）は、電気絶縁保護シェル（３３）によって取り囲まれる、請求項１から１０のいずれか１項に記載のシールド電気コネクタ。
12. 請求項１から１１のいずれか１項に記載のシールド電気コネクタの製造方法であって、
    ａ）導体要素（１１、２１）の剥き出しの端部を互いに接続するステップと、
    ｂ）互いに接続された前記導体要素（１１、２１）の前記剥き出しの端部上に任意に中間絶縁部（３２）を適用するステップと、
    ｃ）かつて剥き出しであった１又は複数のシールドスリーブ（１０、２０）及び／又は１又は複数の遮蔽ハウジング（４０、７０）、並びに存在する場合には中間絶縁部（３２）を液体金属で鋳包んでシールドハウジング（３０）を形成するステップを含むことを特徴とする、シールド電気コネクタの製造方法。
13. 請求項５に記載のシールド電気コネクタの製造方法であって、該シールド電気コネクタは、第１のシールド線（１）を第２のシールド線（２）に接続し、前記製造方法は、
    ａ）シールドスリーブ（１０、２０）と、前記第１のシールド線及び前記第２のシールド線（１、２）の端部における前記導体要素（１１、２１）とを剥き出しにするステップと、
    ｂ）前記導体要素（１１、２１）の前記剥き出しの端部を互いに接続するステップと、
    ｃ）互いに接続された前記導体要素（１１、２１）の前記剥き出しの端部上に中間絶縁部（３２）を適用するステップと、
    ｄ）前記中間絶縁部（３２）及び前記剥き出しのシールドスリーブを液体金属で鋳包んでシールドハウジング（３０）を形成するステップを含むことを特徴とする、シールド電気コネクタの製造方法。
14. 請求項６に記載のシールド電気プラグコネクタ（４）として形成されるシールド電気コネクタの製造方法であって、該シールド電気プラグコネクタ（４）は、シールド線（１）の導体要素（１１）を前記シールド電気プラグコネクタ（４）の接触要素に接続し、前記製造方法は、
    ａ）シールドスリーブ（１０）と、前記シールド線（１）の端部における前記導体要素（１１）とを剥き出しにするステップと、
    ｂ）前記導体要素（１１）の前記端部に接触要素（４４）を適用し、電気絶縁コネクタハウジング（３６、４６）を用いて前記接触要素を互いに絶縁するステップと、
    ｃ）剥き出しの端部を有する導体要素（１１）上に中間絶縁部（３２）を適用するステップと、
    ｄ）前記中間絶縁部（３２）及び前記剥き出しのシールドスリーブ（１０）を液体金属で鋳包んでシールドハウジング（３０）を形成するステップを含むことを特徴とする、シールド電気コネクタの製造方法。
15. 請求項１０に記載の多方向ターミナルブロックとして形成されるシールド電気コネクタの製造方法であって、該シールド電気コネクタは、１又は複数のシールド線及び／又は１又は複数のシールド電気プラグコネクタ（７）を互いに接続し、前記製造方法は、
    ａ）シールドスリーブと、接続する１又は複数のシールド線の端部における導体要素とを剥き出しにし、及び／又はそれぞれの遮蔽ハウジング（７０）及びそれぞれのプラグ導体要素（７１）をそれぞれが有する１又は複数のシールド電気プラグコネクタ（７）を準備するステップと、
    ｂ）前記導体要素又はプラグ導体要素（７１）を分配体（８）に接続するステップと、
    ｃ）前記剥き出しの導体要素上又は前記剥き出しのプラグ導体要素上、及び前記分配体（８）の周囲に中間絶縁部（３２）を適用するステップと、
    ｄ）シールド線を接続する場合には、前記中間絶縁部（３２）及び剥き出しのシールドスリーブを液体金属で鋳包み、及び／又はシールド電気プラグコネクタ（７）を接続する場合には、前記遮蔽ハウジング（７０）の縁部領域（７０１）上に液体金属を鋳造してシールドハウジング（３０）を形成するステップを含むことを特徴とする、シールド電気コネクタの製造方法。
16. シールド線（１、２）に関する限り、対象のシールドスリーブ（１０、２０）において部分的に金属を融合させることにより、シールドハウジング（３０）と前記シールド線（１、２）の１又は複数のシールドスリーブ（１０、２０）との間の各はんだ付け接続が行われる、請求項１２から１５のいずれか１項に記載のシールド電気コネクタの製造方法。