KR101017045B1

KR101017045B1 - 동축 케이블용 피어싱 단자

Info

Publication number: KR101017045B1
Application number: KR1020040095124A
Authority: KR
Inventors: 모리시타요시마사
Original assignee: 니혼 앗사쿠단시세이조 가부시키가이샤
Priority date: 2003-11-21
Filing date: 2004-11-19
Publication date: 2011-02-23
Also published as: CN1619883A; DE602004002545D1; CN100405662C; EP1533870A1; KR20050049401A; EP1533870B1; US7001203B2; DE602004002545T8; JP4102295B2; JP2005174552A; DE602004002545T2; US20050130484A1

Abstract

피어싱 단자를 이용하여 동축 케이블과 전기적 접속을 하는 경우에, 상기 피어싱 단자와 중심 도체 코어선 사이의 임피던스를, 상기 동축 케이블의 외부 도체 실드와 중심 도체 코어선 사이의 임피던스와의 차를 적게 할 수 있다. 중심 도체 코어선, 이 중심 도체 코어선을 덮는 내부 절연층, 이 내부 절연층을 덮는 외부 도체 실드층, 이 외부 도체 실드층을 덮는 외부 절연층을 갖는 동축 케이블의 상기 외부 도체 실드층에 대하여, 피어싱 단자의 피어스날을 상기 외부 절연층에 찔러 관통시켜 전기적으로 상기 외부 절연층과 접속 가능한 피어싱 단자로, 피어싱 단자는 상기 중심 도체 코어선의 외경보다는 크고 상기 내부 절연층의 외경보다는 작은 간격으로 떨어져 실질적으로 평행하게 대향 배치한 1쌍의 판형의 소편으로 이루어지고, 상기 판형의 소편의 각각의 선단에는 피어스날을 형성하는 한편, 상기 판형의 소편의 베이스부에는 상기 1쌍의 판형의 소편에서 보아 외측으로 만곡된 만곡부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

동축 케이블용 피어싱 단자{PIERCING TERMINAL FOR COAXIAL CABLE}

도 1은 연속 상태로의 제조 과정에 있어서, 복수의 피어싱 단자가 연결된 모양을 도시하는 정면도이다.

도 2는 도 1의 측면도이다.

도 3은 도 1의 부분 사시도이다.

도 4는 제1 하우징 부품(10)과 제2 하우징 부품(20)으로 이루어지는 하우징에 대하여, 상기 피어싱 단자(1), 압접 컨택트(30), 그라운드 단자(40) 및 동축 케이블(50)을 조립해 넣은 상태를 도시하는 측방향 종단면도이다.

도 5는 도 4의 부분 A-A 단면으로 한 저면도이다.

도 6은 도 4의 부분 B-B 단면도이다.

도 7은 도 4의 정면도이다.

도 8은 제1 하우징 부품의 일부를 절결한 평면도이다.

도 9는 도 8의 정면도이다.

도 10은 도 8의 C-C 단면도이다.

도 11은 도 8의 D-D 단면도이다.

도 12a는 그라운드 단자(40)의 정면도이고, 도 12b는 그라운드 단자(40)의 측면도이다.

도 13은 제2 하우징 부품의 저면도이다.

도 14는 도 13의 E-E 단면도이다.

도 15는 도 14의 F-F 단면도이다.

도 16a는 복수의 압접 컨택트(30, …, 30)를 연속부(B)에 연결한 상태를 도시하는 정면도이고, 도 16b는 도 16a의 측면도이다.

도 17은 복수의 동축 케이블을 라미네이트 가공에 의해 소정 간격(H)으로 묶어 하네스(harness)형으로 한 상태를 도시하는 평면도이다.

도 18은 일본 특허 공개 제2001-223039호 공보를 설명하는 설명도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 피어싱 단자

2: 연속부

3, 4: 끼워넣기 부재

3A, 4A: 피어스날

3B, 4B: 만곡부

3C, 4C: 보강 리브

3D, 4D: 단자 삽입 홈

10: 제1 하우징 부품

11: 저면

12: 상면

13: コ자형 삽입 구멍

14: 압접 컨택트의 삽입 구멍

15: 그라운드 단자 삽입 구멍

16: 동축 케이블의 받침 홈

17: 삽입 홈

20: 제2 하우징 부품

30: 압접 컨택트

40: 그라운드 단자

41: 외형 유지용 빗살날

42: 유지용 돌기부

50: 동축 케이블

51: 중심 도체 코어선

52: 내부 절연층

53: 외부 도체 실드층

54: 외부 절연층

본 발명은 동축 케이블용 피어싱(piercing) 단자에 관한 것이다. 특히, 동축 케이블에 피어스날을 찔러, 외부 도체 실드층과 도전 접속하는 경우에 적합한 피어싱 단자에 관한 것이다.

종래의 피어싱 단자로서는, 여러 가닥의 가는 도선을 서로 꼰 코어선을 절연재로 피복한 전선에, 피어스날을 찔러 피어싱 단자와 상기 코어선을 도전 접속하는 피어싱 단자가 알려져 있다(예컨대, 일본 특허 공개 제2003-168497호 공보 또는 일본 특허 공개 제2003-264013호 공보 참조).

동축 케이블과 도전 접속하는 피어싱 단자가 발명되어 있다(예컨대, 일본 특허 공개 제2001-223039호 공보 참조). 도 18은 동축 케이블의 외부 도체망 실드층에의 압접 상태를 도시한 도면이다. 본원의 도 18은 일본 특허 공개 제2001-223039호 공보의 도 12에 대응하고 있다. 도 18에서, 동축 케이블(150)은 중심 도체 코어선(151)과, 중심 도체 코어선(151)을 피복하는 내부 절연층(152)과, 내부 절연층(152)을 피복하는 엮은 도선에 의한 메쉬형의 외부 도체망 실드층(153)과, 외부 도체망 실드층(153)을 피복하는 외부 절연층(154)으로 구성되어 있다. 도 18에서, U자형의 피어싱 단자(100)를 동축 케이블(150)에 찔렀을 때에, 1쌍의 뾰족부(101)가 중심 도체 코어선(151)에 접촉하지 않도록 동축 케이블(150)은 위치 결정되어 있다. 바늘형의 뾰족부(101)가 외부 절연층(154), 외부 도체망 실드층(153), 내부 절연층(152)을 찔러 삽입되어, 피어싱 단자(100)와 외부 도체망 실드층(153)이 도전 접속된다.

그러나, 일본 특허 공개 제2001-223039호 공보의 피어싱 단자에서는, 도 18에 도시한 바와 같이, 중심 도체 코어선(151)과 외부 도체망 실드층(153) 사이의 거리(L)와, 외부 도체망 실드층(153)과 도전 접속된 피어싱 단자(100)와의 거리(L1)를 비교한 경우, 거리(L)와 거리(L1)의 관계가 L>L1로 되고 있다. 따라서, 중 심 도체 코어선(151)과 외부 도체망 실드층(153) 사이의 임피던스는 동축 케이블(150)의 축 방향으로 변동이 생긴다.

일본 특허 공개 제2003-168497호 공보 또는 일본 특허 공개 제2003-264013호 공보에서 개시된 피어싱 단자를 동축 케이블에 적용한 경우라도, 동축 케이블 및 중심 도체 코어선의 단면이 원 형상으로 되어 있고, 상기 피어싱 단자의 피어스날(상기 찌르기용 뾰족부)이 직선형이므로, 마찬가지로 변동이 생기는 것을 예측할 수 있다.

본 발명의 한 측면에서는, 피어싱 단자와 동축 케이블과 도전 접속한 경우에, 중심 도체 코어선과 외부 도체 실드층 사이에서의 축 방향의 임피던스 변동을 일으키기 어렵게 할 수 있다.

이상으로부터, 다음과 같은 구성의 피어싱 단자 및 이 피어싱 단자의 접속 구조를 제공한다.

(1) 중심 도체 코어선과, 이 중심 도체 코어선을 피복하는 내부 절연층과, 이 내부 절연층을 피복하는 외부 도체 실드층과, 그리고 이 외부 도체 실드층을 피복하는 외부 절연층으로 구성되는 동축 케이블에 대하여, 피어스날을 상기 외부 절연층에 찔러 관통시켜 상기 외부 도체 실드층과의 도전 접속이 가능한 피어싱 단자로서, 상기 피어싱 단자는 실질적으로 평행하게 대향 배치되는 1쌍의 끼워넣기 부재와, 각 끼워넣기 부재의 선단에 배치되는 상기 피어스날과, 상기 선단의 반대측의 베이스부에 결합되어 상기 1쌍의 끼워넣기 부재를 소정 간격으로 유지하는 연결부를 포함하며, 상기 각 끼워넣기 부재는 상기 피어스날 및 상기 베이스부 사이에서, 상기 베이스부의 근방에 마련된 외측으로 만곡된 만곡부를 포함하고, 상기 소정 간격은 상기 중심 도체 코어선의 외경보다는 크고 상기 내부 절연층의 외경보다는 작으며, 상기 각 끼워넣기 부재의 선단의 피어스날은 상기 외부 절연층에 찌를 수 있는 날카로운 엣지를 갖추며, 피어스날을 외부 절연층에 찔러 관통시키고 상기 동축 케이블을 1쌍의 끼워넣기 부재의 상기 소정 간격으로 밀어 넣어, 외부 도체 실드층과의 도전 접속 가능한 상태로 상기 피어싱 단자와 접속할 때에, 상기 만곡부는 상기 내부 절연층의 외경을 둘러싸도록 상기 동축 케이블을 유지하는 것을 특징으로 하는 동축 케이블용 피어싱 단자.

전술한 피어싱 단자에 따르면, 상기 중심 도체 코어선의 외경보다는 크고, 상기 내부 절연층의 외경보다는 작은 간격을 두고서 실질적으로 평행하게 배치한 1쌍의 끼워넣기 부재로 이루어지며, 그 선단에 피어스날을 마련하는 한편, 상기 끼워넣기 부재의 베이스부 근방에 상기 1쌍의 끼워넣기 부재에서 보아 외측으로 만곡되어 형성된 만곡부를 갖고 있다. 상기 만곡부에서부터 상기 중심 도체 코어선에의 거리와, 상기 외부 도체 실드층에서부터 상기 중심 도체 코어선에의 거리가 대략 동일하고, 상기 동축 케이블과 상기 피어싱 단자의 전기적 접속 상태를 유지할 수 있기 때문에, 상기 중심 도체 코어선과 상기 만곡부 혹은 상기 외부 도체 실드층과의 임피던스가 거의 동등하게 되어, 상기 동축 케이블의 축 방향의 임피던스 변동이 생기기 어렵게 된다.

또, 전술한 피어싱 단자의 끼워넣기 부재가 보다 얇은 두께의 금속판으로 형성된 경우에, 상기 끼워넣기 부재에 만곡부를 형성하였기 때문에, 변형되기 쉽게 된 끼워넣기 부재의 강성을 향상시킬 수 있다. 즉, 전술한 피어싱 단자에서는, 금속성 박판으로 끼워넣기 부재를 구성한 경우, 그 끼워넣기 부재를 상기 외부 도체 실드층에 찔러 삽입하고자 하면, 그 삽입력에 의해 상기 만곡부가 굴곡되어 버릴 우려가 있다. 즉, 그 삽입 방향에서 틀어져 만곡되기 때문에, 상기 만곡부의 국부 또는 전체에 삽입력에 의한 응력이 걸려, 상기 외부 도체 실드층에 찔러 삽입하기 전에, 상기 만곡부가 변형되어 버려, 상기 끼워넣기 부재를 찔러 삽입하는 방향이 변할 우려가 있는 것이다. 이 때문에, 상기 끼워넣기 부재를 삽입하기 어렵게 되거나, 구부려져 삽입되어 중심 도체 코어선에 단락되는 등의 우려가 있다.

따라서, 상기 끼워넣기 부재는 상기 만곡부에서 상기 끼워넣기 부재의 선단을 향하여 연장하는 보강 리브를 갖추더라도 좋다. 이로써, 상기 끼워넣기 부재를 상기 외부 절연층에 찔러 삽입하는 경우에, 상기 만곡부를 형성한 것이 요인이 되는 전술한 것과 같은 굴곡을 방지하도록, 상기 끼워넣기 부재의 강성을 늘릴 수 있다.

더욱이, 상기 피어스날의 엣지를 상기 피어스날의 두께 방향에 있어서, 상기 1쌍의 끼워넣기 부재에서 보아, 내측 부근에 배치할 수 있다. 예컨대, 상기 피어스날의 선단부에 있어서, 상기 1쌍의 끼워넣기 부재에서 보아 외측에 모따기를 하는 것에 의해 피어스날의 엣지를 형성하는 것을 특징으로 하여도 좋다.

이와 같이 하면, 테이퍼면은 피어스날의 엣지가 상기 외부 절연층에 찔러 삽 입되었을 때에, 찔러 삽입하는 삽입력을 상기 1쌍의 끼워넣기 부재에서 보아 내측으로 끼워넣기 부재를 누르는 힘을 발생시키도록 작용한다. 따라서, 상기 1쌍의 끼워넣기 부재의 간격이, 상기 끼워넣기 부재를 상기 외부 절연층에 찔러 삽입할 때에 넓어지는 것을 방지할 수 있다.

더욱이, 상기 대향 배치한 1쌍의 끼워넣기 부재에 각각 구비된 만곡부의 내측면이 형성하는 형상을 상기 동축 케이블의 동심형으로 둘러싸는 원통 형상으로 할 수 있다. 이 때, 상기 만곡부의 내측면으로 이루어지는 원통 형상의 내경을 상기 외부 도체 실드층의 내경과 대략 일치하도록 하여도 좋다.

상기한 내용에 따르면, 상기 동축 케이블에 있어서의 중심 도체 코어선과 1쌍의 끼워넣기 부재의 만곡부와 혹은 외부 도체 실드층과의 거리를 일정하게 유지할 수 있다. 따라서 임피던스의 변동을 상기 동축 케이블의 축 방향에 생기게 하지 않도록 접속할 수 있는 피어싱 단자를 제공할 수 있다.

이하, 도면에 기초하여 본 발명을 적용한 일 실시형태에 관해서 설명한다. 한편, 이 실시형태에 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 여러 가지 다른 형태로 설계 변경 가능한 것이다.

(피어싱 단자)

도 1∼도 3에 기초하여, 본 발명에 따른 피어싱 단자의 구성에 관해서 설명한다. 도 1은 제조 과정에서 연속적으로 (후프형으로) 복수의 피어싱 단자가 연속부에 의해 결합된 상태를 도시하는 정면도이며, 도 2는 도 1의 측면도, 도 3은 도 1의 부분 사시도이다.

피어싱 단자(1)는 띠 형상의 도전성의 금속성 박판을 절단 및 프레스 굽힘 가공을 실시하여, 도 1에 도시한 바와 같이 연속부(2)에 의해서, 복수의 피어싱 단자(1, …, 1)가 소정 간격으로 연결되어 연속적으로 형성된다.

그리고, 도 1∼도 3에 도시하는 피어싱 단자(1)는 동축 케이블(50)(예컨대 도 4 참조)을 제1 하우징 부품(10)과 제2 하우징에 의해 형성되는 하우징 내에 유지한 상태에서, 제1 하우징 부품(10)에 바깥쪽에서부터 압접 삽입된다. 이 삽입에 의해서, 상기 피어싱 단자(1)는 동축 케이블(50)에 대하여 전기적으로 접속되는 것이다.

상기 피어싱 단자(1)의 끼워넣기 부재의 선단 부분은 동축 케이블(50)을 찔러 삽입하는 피어스날이 구비된다. 대향하는 1쌍의 끼워넣기 부재(3, 4)와 양 끼워넣기 부재(3, 4)를 각각의 베이스부에서 연결하는 연결부(5)에 의해 상면에서 보아 コ자형 형상을 띠고 있다. 연결부(5)와 양 끼워넣기 부재(3, 4)에 의해 동축 케이블(50)이 삽입되는 개구(6)를 형성한다. 그 개구(6)는 끼워넣기 부재(3, 4)에 의해 형성되는 외부와 연통된 동축 케이블(50)의 수납 공간(끼워넣기 부재 간격)과 연결되어 있다.

그리고, 끼워넣기 부재(3, 4)에는 그 선단측(도면에서 상측)이 테이퍼형으로 모따기되어 형성된 피어스날(3A, 4A)을 형성하고, 피어스날(3A, 4A)에서부터 후방측(도면에서 하측 또는 베이스부측)에 끼워넣기 부재(3, 4)의 도 1에 있어서의 가로 방향(또는 끼워넣기 부재의 폭 방향)에서 외측으로 부풀은 상태로 형성된 만곡부(3B, 4B)를 형성하고 있다.

그리고, 만곡부(3B, 4B)를 형성함으로써, 피어싱 단자(1)를 동축 케이블(50)에 찔러 삽입할 때의 변형에 대한 강성은 저하할 수 있다. 그래서, 상기 만곡부(3B, 4B)에서부터 상기 끼워넣기 부재(3, 4)의 선단(도면에서 상단) 또는 후단(도면에서 하단)을 향해 연장하는 보강 리브(3C, 4C)를 만곡부(3B, 4B)의 외측면에 2열형으로 늘어서 배치함으로써 보강하고 있다. 이 보강 리브(3C, 4C)는 만곡부(3B, 4B)를 사이에 두고 상기 선단에서부터 후단을 향하여 세로로 연장하는 볼록형부로서 프레스 가공에 의해서 형성된다. 전술한 바와 같이, 이 보강 리브(3C, 4C)가 양 끼워넣기 부재(3, 4)의 각각에 1쌍씩 병행 배치되어 형성되어 있다. 이에 따라, 양 보강 리브 3C, 3C 사이 또는 4C, 4C 사이에 그라운드 단자 삽입 홈(3D, 4D)이 형성된다. 그리고, 이 그라운드 단자 삽입 홈(3D, 4D)에 대하여, 후술하는 빗살날형의 한변이 긴 긴 평판 형상의 그라운드 단자(40)를 삽입할 수 있다. 그라운드 단자 삽입 홈(3D, 4D)은 폭(M)으로 하고, 그 폭(M)은 그라운드 단자(40)의 폭과 동일 폭 또는 삽입할 수 있도록 작은 폭으로 형성되어 있다.

(동축 케이블 및 피어싱 단자의 하우징에의 조립 구조)

도 4∼도 7에 기초하여, 피어싱 단자(1) 및 동축 케이블의 하우징에의 조립 구조에 관해서 설명한다. 도 4는 제1 하우징 부품(10)과 제2 하우징 부품(20)으로 이루어지는 하우징에 대하여, 상기 피어싱 단자(1), 압접 컨택트(30), 그라운드 단자(40) 및 동축 케이블(50)을 조립해 넣은 상태를 도시하는 측방향 종단면도이다. 도 5는 도 4의 부분 A-A 단면도이다. 도 6은 도 4의 B-B 단면도이다. 도 7은 도 4의 정면도이다.

제1 하우징 부품(10)은 평면에서 보아 직사각형 형상을 띠며, 그 저면(11)측에서 상면(12)측에 걸쳐 피어싱 단자(1)의 コ자형 삽입 구멍(13)이 뚫려 형성되어 이루어진다.

그리고, 상기 コ자형 삽입 구멍(13)은 소정 간격(H)을 두고서 제1 하우징 부품(10)의 긴 변 방향을 따라서 복수 형성되는 한편, 상기 피어싱 단자(1)의 コ자형 삽입 구멍(13)에 대하여 제1 하우징 부품(10)의 짧은 변 방향에서 대향하는 각각의 위치에는 저면(11)측에서부터 상면(12)측에 걸쳐 관통된 압접 컨택트(30)의 삽입 구멍(14)이 형성되어 있다.

또, コ자형 삽입 구멍(13) 여러 개가 병렬되는 방향의 연장선 상에는 빗살날형의 한변이 긴 평판 형상의 그라운드 단자(40)를 삽입하기 위한 삽입 구멍(15)을 상면(12)측에서부터 저면(11)측에 걸쳐 관통하여 형성하고 있다.

한편, 제2 하우징 부품(20)에는 제1 하우징 부품(10)과 위아래로 조립한 상태에서, 전술한 삽입 구멍(15)과 일치하는 위치에, 그 상면(21)측에서부터 저면(22)측에 걸쳐 관통된 삽입 구멍(15)과 동일 형상의 삽입 구멍(23)을 형성하고 있다.

그리고, 제1 하우징 부품(10) 상에 동축 케이블(50)을 배치한 상태에서, 압접 컨택트(30)를 내포한 제2 하우징 부품(20)을 상측에서 압접하고, 삽입 구멍(23 및 15)에 그라운드 단자(40)를 삽입하고, 또한, コ자형 삽입 구멍(13)에 피어싱 단자(1)를 삽입하여 피어싱 단자(1)를 하우징에 조립하고 있다. 이 상태에서, 제1 하우징 부품(10) 및 제2 하우징 부품(20)은 절연성 소재로 되어 있다. 따라서, 피어싱 단자(1)를 동축 케이블(50)에 찔러 넣는 것만으로, 동축 케이블(50)의 외부 도체 실드층과 그라운드 단자(40)가 피어싱 단자(1)를 통해 전기적으로 접속하게 된다. 이 접속 구조에 관해서는 자세히 후술한다.

(제1 하우징 부품)

도 8∼도 11에 기초하여 제1 하우징 부품(10)에 관해서 설명한다. 도 8은 제1 하우징 부품(10)의 일부를 절결한 평면도이다. 도 9는 도 8의 정면도이다. 도 10은 도 8의 C-C 단면도이다. 도 11은 도 8의 D-D 단면도이다.

제1 하우징 부품(10)은 수지 등을 성형한 절연성 소재로 구성되어 있다. 전술한 바와 같이, 제1 하우징 부품(10)은 평면에서 보아 직사각형 형상을 띠며, 그 저면(11)측에서부터 상면(12)측에 걸쳐 피어싱 단자(1)의 コ자형 삽입 구멍(13)을 형성한다. 여기서, 상기 コ자형 삽입 구멍(13)은 소정 간격(H)을 두고서 제1 하우징 부품(10)의 긴 변 방향을 따라서 복수 형성되고 있다. 그리고, 피어싱 단자(1)의 コ자형 삽입 구멍(13)에 대하여 짧은 변 방향에서 대향하는 위치에, 저면(11)측에서부터 상면(12)측에 걸쳐 관통된 압접 컨택트(30)의 삽입 구멍(14)이 형성되어 있다.

또, 제1 하우징 부품(10)의 상면(12)에는 コ자형 삽입 구멍(13) 및 상기 コ자형 삽입 구멍(13)과 대향하는 삽입 구멍(14)에 걸쳐 동축 케이블(50)의 받침 홈(16)이 뚫려 마련되어 있다. 이 받침 홈(16)에 적재되는 동축 케이블(50)은 주지된 것이라도 좋다. 도 4에 도시한 바와 같이, 중심 도체 코어선(51), 이 중심 도체 코어선(51)을 덮는 내부 절연층(52), 이 내부 절연층(52)을 덮는 외부 도체 실 드층(53), 및 이 외부 도체 실드층(53)을 덮는 외부 절연층(54)으로 구성되어 있다.

이 동축 케이블(50)을 받침 홈(16)에 얹어 놓는데, 동축 케이블(50)에는 그 선단에서부터 소정 길이(L)만큼 외부 도체 실드층(53) 및 외부 절연층(54)을 벗겨내어, 내부 절연층(52)을 드러낸 상태로 미리 처리해 놓는다. 따라서, 동축 케이블(50)은 선단에서부터 소정 길이(L)까지가 직경 R1이고, 도중에서 R1보다 큰 직경 R2로 되는 단차식 케이블을 띠게 된다. 이러한 관계에서, 받침 홈(16)의 형상은 삽입 구멍(14)을 포함하는 받침 홈(16)의 선단에서부터 L보다 짧은 길이까지를 직경 R1의 단면 원호형의 홈(16A)으로 하고, 동일 선단에서부터 L보다 긴 길이부터를 직경 R2의 단면 원호형의 홈(16B)으로 하는 구성으로 하고 있다.

또, コ자형 삽입 구멍(13) 여러 개가 병렬되는 방향의 연장선 상에는 빗살날형의 한변이 긴 평판 형상의 그라운드 단자(40)의 삽입 구멍(15)을 상면(12)측에서부터 저면(11)측에 걸쳐 관통하여 형성하고 있고, 인접하는 コ자형 삽입 구멍(13, 13) 사이의 상면(12)에는 그라운드 단자(40)의 동축 케이블(50)의 외형 유지용 빗살날(41)을 삽입하기 위한 소정 깊이의 삽입 홈(17)을 각각 형성하고 있다. 이 외형 유지용 빗살날(41, 41) 사이에 동축 케이블(50)의 대직경 부분의 외부 절연층(54)을 끼워 넣어 유지할 수 있도록, 양 외형 유지용 빗살날(41, 41)의 간격은 R2보다 작게 되도록 설정하고 있다.

(그라운드 단자)

도 12에 기초하여, 그라운드 단자(40)의 구성에 관해서 설명한다. 도 12a는 그라운드 단자(40)의 정면도, 도 12b는 그라운드 단자(40)의 측면도이다.

그라운드 단자(40)는 도전성을 갖는 금속제 박판으로 구성되어 있고, 양단측에 삽입 구멍(15)에 대하여 억지끼움형으로 끼워 넣어 유지하기 위한 유지용 돌기부(42)가 형성되어 있다. 이 유지용 돌기부(42)에 의해, 그라운드 단자(40)의 두께가 삽입 구멍(23)의 구멍 폭보다 두껍게 된다. 따라서, 이 삽입 구멍(23)에 그라운드 단자(40)를 삽입하면 상기 그라운드 단자(40)가 억지끼움형으로 유지되게 된다. 이와 같이 억지끼움형으로 유지되기 때문에, 제2 하우징 부품(20)으로부터 부주의하게 빠져나가는 것을 피할 수 있다.

또한, 양 유지용 돌기부(42, 42) 사이에는, 전술한 외형 유지용 빗살날(41)이 복수 배치되어 있다. 도 7에서는 이 외형 유지용 빗살날(41, 41) 사이에 동축 케이블(50)의 대직경 부분을 유지한 상태를 나타내고 있다.

더구나, 전술한 외형 유지용 빗살날(41, 41) 사이에는 외형 유지용 빗살날(41)보다 짧은 길이로 설정되어, 동축 케이블(50)의 대직경 부분을 상측에서 밀어 넣는 압박 돌기부(43)가 형성되어 있다.

(제2 하우징 부품)

도 13∼도 15에 기초하여, 제2 하우징 부품의 구조에 관해서 설명한다. 도 13은 제2 하우징 부품의 저면도이다. 도 14는 도 13의 E-E 단면도이다. 도 15는 도 14의 F-F 단면도이다.

제1 하우징 부품(20)은 수지 등을 성형한 절연성 소재로 구성되어 있다. 그 내부에 일단(31)측이 저면(22)측에서부터 외부로 도출되고, 타단(32)측이 한쪽 측 (24)에서부터 외부로 도출되도록 장척(長尺) 형상의 압접 컨택트(30)가 고정되어 있다. 이 압접 컨택트(30)의 일단(31)측이 동축 케이블(50)의 중심 도체 코어선(51)에 전기적으로 접속되고, 타단(32)측이 외부의 회로 기판의 배선 회로에 납땜이나 압접에 의해서 전기적으로 접속된다.

또한, 제1 하우징 부품(20)에는 상기 압접 컨택트(30)를 외부로 도출하는 한쪽 측(24)과 대향하는 다른 쪽 측(25)에서 안쪽을 향하여, 동축 케이블(50)을 얹어 놓는 안내 적재 홈(26)이 연장하여 형성되어 있다.

또, 제2 하우징 부품(20)과 전술한 제1 하우징 부품(10)을 위아래에서 조립한 상태에서, コ자형 삽입 구멍(13)과 상하로 대향하는 위치에 있어서의 제2 하우징 부품(20)의 저면에는 피어싱 단자(1)의 양 끼워넣기 부재(3, 4)가 삽입되는 삽입 홈(26A, 26B)이 형성되어 있다.

또한, 제2 하우징 부품(20)에는 안내 적재 홈(26)이 연장해 가는 연장선 상의 다른 쪽 측(25)에 있어서의 삽입 구멍(14)과 상하로 대향하는 위치에 압접 컨택트(30)의 일단(31)을 도출하는 개구(27)가 형성되어 있다.

(압접 컨택트)

도 16a 및 16b에 기초하여, 압접 컨택트(30)의 구조에 관해서 설명한다. 도 16a는 복수의 압접 컨택트(30, …, 30)를 연속부(B)에 연결한 상태를 도시하는 정면도이다. 도 16b는 도 16a의 측면도이다.

압접 컨택트(30)의 일단(31)에는 동축 케이블(50)의 내부 절연층(52)을 압입함으로써, 내부 절연층(52)을 돌파하여 중심 도체 코어선(51)과 압접 컨택트(30)를 전기적으로 접속하기 위한, 정면에서 보아 V자형의 압접날(32)이 형성되어 있다. 이 압접날(32)의 중앙에는 중심 도체 코어선(51)을 유도하여 고정하는 압접 홈(32A)이 형성되어 있고, 이 압접 홈(32A)의 폭은 중심 도체 코어선(51)과의 전기적 접속 상태를 양호하게 유지하기 위해서, 중심 도체 코어선(51)의 외경보다는 약간 작게 형성하여 이루어진다.

상기 압접 컨택트(30)는 각각 연속부(B)와 분리되어, 제2 하우징 부품(20)을 성형하는 경우에, 상기 제2 하우징 부품(20) 내에 일부분이 봉해진다.

(피어싱 단자와 동축 케이블과의 접속과 그 작용 효과)

이상, 도 1∼도 16b에 기초하여, 피어싱 단자(1), 제1 및 제2 하우징 부품(10, 20), 그라운드 단자(40) 및 압접 컨택트(30)의 구조 및 이들의 조립 방법에 관해서 설명했지만, 이하에는, 도 17에 도시하는 복수의 동축 케이블(50)을 일거에 상기 하우징[제1 하우징 부품(10) 및 제2 하우징 부품(20)으로 이루어짐]에 설치하는 피어싱 단자(1)와 동축 케이블과의 접속에 관해서 더 설명한다. 도 17은 복수의 동축 케이블(50)을 수지성 시트에 의해서 라미네이트 가공한 상태를 나타내고, 상기 동축 케이블(50, …, 50) 그룹은 소정 간격(H)마다 묶인 와이어 하네스(wire harness) 상태를 도시하는 평면도이다.

상기 하우징에 대하여, 복수의 동축 케이블(50)을 소정 간격(H)으로 떨어지게 배치하고, 상기 동축 케이블(50, …, 50) 그룹의 중앙부(55)를 라미네이트 가공하여 묶는 한편, 상기 중앙부(55)의 양단부(56)에는 동축 케이블(50)에 있어서의 세선 부분의 내부 절연층(52)을 외부에 노출시키도록 드러낸 상태로 테이프 가공에 의해서 유지하도록 하고 있다.

그리고, 제1 하우징 부품(10)의 받침 홈(16)에 대하여, 도 17의 동축 케이블(50, …, 50) 그룹을 얹어 놓고, 제2 하우징 부품(20)에 일체적으로 고정되는 압접 컨택트(30)의 대응하는 압접 홈(32A)에 대하여, 각각 드러나는 상태로 형성된 내부 절연층(52)을 압입하여 압접 컨택트(30)와 동축 케이블(50)의 중심 도체 코어선(51)과의 전기적 접속을 취하기 위해서, 제1 하우징 부품(10)에 대하여 제2 하우징 부품(20)을 상측에서 누른다.

이어서, 제1 하우징 부품(10)의 하측에서 コ자형 삽입 구멍(13, …, 13)에 대하여 각각 피어싱 단자(1, …, 1)를 압입하고, 상측에서 그라운드 단자(40)를 압입한다.

전술한 바와 같이, 피어싱 단자(1)는 중심 도체 코어선(51)의 외경(r1)보다는 크고 내부 절연층(52)의 외경(R2)보다는 작은 간격을 두고서 평행하게 대향 배치한 1쌍의 끼워넣기 부재(3, 4)로 이루어지며, 상기 끼워넣기 부재(3, 4)의 각각의 선단측에는 테이퍼형으로 모따기한 피어스날(3A, 4A)을 형성하는 한편, 상기 피어스날(3A, 4A)의 각각의 후단측에는 상기 끼워넣기 부재(3, 4)의 폭 방향으로 연속하여 외측으로 만곡된 상태로 형성된 1쌍의 만곡부(3B, 3B 및 4B, 4B)로 이루어진다. 이 만곡부 3B, 3B 사이, 4B, 4B 사이가 그라운드 단자 삽입 홈(3D, 4D)으로서 기능을 한다.

전술한 바와 같이 피어싱 단자(1) 및 그라운드 단자(40)를 압입한 상태를 도 4에 나타내고 있다. 제1 하우징 부품(10)과 제2 하우징 부품(20) 사이에, 동축 케 이블(50)을 끼운 상태로, 피어싱 단자(1)를 하측에서 압입하면, 그 압입력에 의해서, 1쌍의 끼워넣기 부재(3, 4)의 피어스날(3A, 4A)이 동축 케이블(50)의 외부 절연층(54)과 외부 도체 실드층(53)을 돌파하여, 내부 절연층(52)의 외형을 미끄럼 이동하고, 재차, 외부 도체 실드층(53) 및 외부 절연층(54)의 순으로 돌파하여 외부에 피어스날(3A, 4A)이 돌출된다. 이 때, 끼워넣기 부재(3, 4)의 간격은 보강 리브(3C, 4C)의 보강 기능에 의해서 바깥쪽으로 넓어지는 것이 방지되며, 안쪽으로 넓어지는 것은 상측에서 압입되는 그라운드 단자(40)의 압박 돌기부(43)가 끼워넣기 부재(3, 4) 사이에 끼워짐으로써 방지된다. 이 때문에, 압박 돌기부(43)의 폭은 끼워넣기 부재(3, 4)의 간격과 대략 동일 폭의 것으로 하고 있다.

또, 끼워넣기 부재(3, 4)의 간격(h)은 중심 도체 코어선(51)의 외경(r1)보다는 크고, 내부 절연층(52)의 외경(R2)보다는 작은 간격으로 하고 있다. 보다 자세히는, 내부 절연층(52)의 외경(R2)보다는 약간 작은 간격으로 하고 있다. 따라서, 끼워넣기 부재(3, 4)는 내부 절연층(52)의 외형을 미끄럼 이동하면서, 내부 절연층(52)의 외형과 외부 도체 실드층(53) 사이로 미끄러져 들어가, 외부로 뚫고 나오게 할 수 있으므로, 끼워넣기 부재(3, 4)가 중심 도체 코어선(51)과 단락하거나 할 우려를 피할 수 있다.

또한, 동축 케이블(50)과 피어싱 단자(1)의 압접 상태에 있어서, 만곡부(3B, 4B)가, 끼워넣기 부재(3, 4) 사이에 끼워지는 동축 케이블(50)의 직경 부위에 위치하고, 그 만곡부(3B, 4B)의 내경이 동축 케이블(50)과 대략 동일 중심으로 한 호(弧) 형상을 하고 있으므로, 동축 케이블(50)의 외부 도체 실드층과 중심 도체 코어 선(51) 사이의 거리를 그 밖의 부분과 대략 일정하게 유지할 수 있는 결과, 외부 도체 실드층과 중심 도체 코어선(51) 사이의 임피던스 변화를 적게 억제하는 것이 가능해진다.

아울러, 대향 배치한 1쌍의 끼워넣기 부재(3, 4)의 만곡부(3B, 4B)는 동일 가상 원 상에 위치하도록 형성되어 있고, 이 가상 원 상에 위치하는 만곡부(3B, 4B)의 외경 치수가 단면 관 형상 층을 보이는 외부 도체 실드층(53)의 내경 치수와 대략 일치하는 치수로 형성되어 이루어지므로, 만곡부(3B, 4B)의 외형 부분과 외부 도체 실드층(53)과의 전기적 접속 면적을 충분히 확보할 수 있다고 하는 효과를 기대할 수 있다.

본 발명에 따른 동축 케이블용 피어싱 단자는 상기 동축 케이블용 피어싱 단자를 동축 케이블의 외부 도체 실드층에 접속한 경우에, 중심 도체 코어선과 상기 동축 케이블용 피어싱 단자와의 임피던스를 상기 중심 도체 코어선과 외부 도체 실드층 사이의 임피던스와 거의 같게 할 수 있다. 이와 같이 동축 케이블용 피어싱 단자의 전기적 접속 부분에서, 다른 부분과 비교하여 임피던스 변화를 적게 할 수 있으므로, 최근, 협소 피치화가 진행되는 전기적 접속 커넥터에 적용함으로써, 전기 회로에 대한 커넥터 부분에서의 임피던스 변화를 피할 수 있다.

Claims

중심 도체 코어선과, 이 중심 도체 코어선을 피복하는 내부 절연층과, 이 내부 절연층을 피복하는 외부 도체 실드층과, 이 외부 도체 실드층을 피복하는 외부 절연층으로 구성되는 동축 케이블에 대하여, 피어스날을 상기 외부 절연층에 찔러 관통시켜 상기 외부 도체 실드층과의 도전 접속이 가능한 피어싱 단자로서,

상기 피어싱 단자는,

실질적으로 평행하게 대향 배치되는 1쌍의 끼워넣기 부재와,

각 끼워넣기 부재의 선단에 배치되는 상기 피어스날과,

상기 선단의 반대측의 베이스부에 결합되며, 상기 1쌍의 끼워넣기 부재를 소정 간격으로 유지하는 연결부를 포함하고,

상기 각 끼워넣기 부재는 상기 피어스날 및 상기 베이스부 사이에서 상기 베이스부의 근방에 마련되는, 상기 1쌍의 끼워넣기 부재에서 보아 외측으로 만곡된 만곡부를 포함하고,

상기 소정 간격은 상기 중심 도체 코어선의 외경보다는 크고 상기 내부 절연층의 외경보다는 작으며,

상기 각 끼워넣기 부재의 선단의 피어스날은 상기 외부 절연층을 찌를 수 있는 날카로운 엣지를 갖추고,

피어스날이 외부 절연층을 찔러 관통하여, 상기 동축 케이블을 1쌍의 끼워넣기 부재의 상기 소정 간격에 압입하여, 외부 도체 실드층과의 도전 접속이 가능한 상태에서 상기 피어싱 단자와 접속할 때에, 상기 만곡부는, 만곡부가 존재하는 부분에서의 상기 중심 도체 코어선으로부터 상기 만곡부까지의 거리가 만곡부가 존재하지 않는 부분에서의 상기 중심 도체 코어선으로부터 상기 외부 도체 실드층까지의 거리와 동일하게 유지되도록 상기 동축 케이블을 유지하는 것을 특징으로 하는 동축 케이블용 피어싱 단자.
제1항에 있어서, 상기 끼워넣기 부재는 상기 만곡부에서부터 선단을 향하여 연장해 나가는 보강 리브를 상기 1쌍의 끼워넣기 부재에서 보아 외측의 면에 구비하는 것을 특징으로 하는 동축 케이블용 피어싱 단자.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 피어스날의 엣지는, 상기 끼워넣기 부재의 두께에 있어서, 상기 1쌍의 끼워넣기 부재에서 보아 보다 내측에 형성되는 것을 특징으로 하는 동축 케이블용 피어싱 단자.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 대향 배치한 1쌍의 끼워넣기 부재의 각각의 만곡부는 쌍을 이루어 상기 외부 도체 실드층의 내경을 따르도록 상기 동축 케이블을 유지하는 것을 특징으로 하는 동축 케이블용 피어싱 단자.
제3항에 있어서, 상기 대향 배치한 1쌍의 끼워넣기 부재의 각각의 만곡부는 쌍을 이루어 상기 외부 도체 실드층의 내경을 따르도록 상기 동축 케이블을 유지하는 것을 특징으로 하는 동축 케이블용 피어싱 단자.